物品供給装置
【課題】幅の広い平面（第１の面）を上下にして搬送されてきた物品を、９０度回転させて立てた状態で箱詰めするために供給する装置を提供する。
【解決手段】供給コンベヤ４によって、幅の広い面を上下にしてランダムな状態で搬送されてきた物品２を、ロボット１０で方向を揃えて取り出し載置プレートに載せる。載置プレートを９０度回転させて物品２を幅の狭い面（第２の面）が上下に来るように立ち上げ、各載置プレートの間隔を縮小して物品２を集積した後、製品コンベヤ１６に追従して移動するプッシャによってこれら物品２を押し出して前記製品コンベヤ１６の収容部１４内に挿入する。
【解決手段】供給コンベヤ４によって、幅の広い面を上下にしてランダムな状態で搬送されてきた物品２を、ロボット１０で方向を揃えて取り出し載置プレートに載せる。載置プレートを９０度回転させて物品２を幅の狭い面（第２の面）が上下に来るように立ち上げ、各載置プレートの間隔を縮小して物品２を集積した後、製品コンベヤ１６に追従して移動するプッシャによってこれら物品２を押し出して前記製品コンベヤ１６の収容部１４内に挿入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収容部を有するコンベヤに物品を供給する物品供給装置に係り、特に、受け渡された物品の姿勢を変更してから供給することが可能な物品供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンベヤによって搬送されてきた物品を、ロボットにより操作される保持具によって吸着保持し、コンベヤによって送られているケース内に挿入する箱詰め装置は従来から広く用いられている。ロボットを使用して保持される物品が直方体形状で、幅の広い平面と、幅の狭い面とを有する形状の場合には、幅の広い面を吸着して保持するために、この幅の広い面を上下に位置させて搬送するようにしている（特許文献１参照）。
【０００３】
ロボットを用いて幅の広い面を吸着する場合には、前記のような形状の物品を箱詰めするために、物品の幅の広い面の上に次の物品の幅の広い面を積み重ねていく平積みにしか対応することができないという問題がある。各物品を９０度立ち上げて広い平面同士を横方向に重ね合わせるようにして集積してケース内に挿入するためには、幅の広い面を上下に位置させて平面状に並んでいた物品を横向きに立ち上げなければならず、従来は、起立装置で物品を１個ずつ起こして集積するようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−７６３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、幅の広い面を立ち上げるための起立装置を用いる場合には、装置の構造が複雑で大型化してしまい、また起立動作に時間がかかるという点である。さらに、順次起立させながら搬送すると、物品が不安定な状態になるという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、物品を収容する収容部を有するコンベヤと、このコンベヤの側方に配置され、物品を載置する複数のプレートおよびプレート上の物品を前記コンベヤの収容部に押し出すプッシャを有する物品供給手段と、前記プレートに物品を受け渡す物品受け渡し手段とを備え、前記物品供給手段に、前記プレートを回転させて載置されている物品の姿勢を変更する姿勢変更手段と、各プレート上の物品の間隔を変更する拡縮手段を設け、前記プレートに載置された物品の姿勢を変更するとともに、その間隔を縮めた後、前記収容部へ押し出すことを特徴とするものである。
【０００７】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記プレートに、物品の第１の面を支持する第１載置面と、物品の第２の面を支持する第２載置面とを形成し、前記第１載置面の幅を第２載置面の幅よりも広く設定するとともに、前記第１載置面と第２載置面とをほぼＬ字状に配置したことを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、第３の発明は、前記第１の発明または第２の発明において、前記物品供給手段を、前記コンベヤの搬送方向に沿って、このコンベヤに同期して移動可能に構成し、物品供給手段をコンベヤに同期して前進させつつ、プッシャによってプレート上の物品をコンベヤの収容部へ押し出すことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の物品供給装置は、物品受け渡し手段から物品供給手段のプレート上に受け渡した物品を、姿勢変更手段で姿勢を変更し、さらに、拡縮手段によって間隔を変更してからプッシャによって製品コンベヤの収容部に押し込むようにしたので、簡単な動作でしかも短時間で物品を集積して供給することができ、また、物品を立ち上げた不安定な状態で搬送する必要がないという利点がある。さらに、姿勢を変更する角度を変えることにより、平積みや立てて並べた状態あるいは斜めにして順次重ね合わせた状態等各種の集積態様に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明の一実施例に係る物品供給装置の全体の配置を示す平面図である。（実施例１）
【図２】図２は前記物品供給装置の横断面図である。
【図３】図３は前記物品供給装置に設けられた受け渡し手段の正面図である。
【図４】図４は前記物品供給装置に設けられた物品供給手段の平面図である。
【図５】図５は前記物品供給手段の側面図である。
【図６】図６は前記物品供給手段に設けられた拡縮手段を示す横断面図である。
【図７】図７は前記拡縮手段の平面図である。
【図８】図８は前記拡縮手段の動作を説明する図であり、載置プレートが拡開した状態を示す。
【図９】図９は前記拡縮手段の動作を説明する図であり、載置プレートが収縮した状態を示す。
【図１０】図１０は前記物品供給手段の横断面図である。
【図１１】図１１は前記物品供給手段のプッシャを示す側面図である。
【図１２】図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は前記物品供給手段の動作を順次説明する図である。
【図１３】図１３は前記拡縮手段と第１載置プレート２６Ａとの連結部を示す図である。
【図１４】図１４は前記拡縮手段と第７載置プレート２６Ｇとの連結部を示す図である。
【図１５】図１５は前記拡縮手段と第２載置プレート２６Ｂとの連結部を示す図である。
【図１６】図１６は前記拡縮手段と第６載置プレート２６Ｆとの連結部を示す図である。
【図１７】図１７は前記拡縮手段と第３載置プレート２６Ｃとの連結部を示す図である。
【図１８】図１８は前記拡縮手段と第５載置プレート２６Ｅとの連結部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
物品をその幅の広い平面を上下にしてランダムな状態で連続的に搬送する供給コンベヤと、物品の収容部を有する製品コンベヤとが平行に配置されて同方向に走行している。供給コンベヤ上を搬送される物品の位置、方向等を検出するカメラが設けられ、このカメラからの情報によってロボット等の物品受け渡し手段が物品の方向を揃えて保持する。前記供給コンベヤと製品コンベヤとの間に物品供給手段が配置されており、この物品供給手段に設けられている複数の載置プレート上に、前記受け渡し手段が保持している物品を載置する。載置プレートは幅の広い第１載置面と、この第１載置面とほぼ直角に形成された幅の狭い第２載置面とを有しており、前記受け渡し手段から引き渡される物品は、その幅の広い平面を第１載置面上に載せられる。その後、姿勢変更手段によりすべての載置プレートが９０度回転され、物品は横に立ち上げられた状態で第２載置面上に乗り移る。また、拡縮手段によって物品間の間隔が縮小され、物品が互いに接近した状態になる。物品をこの状態にして物品供給手段を製品コンベヤに追従して移動させながら、プッシャを製品コンベヤ方向に前進させて載置プレート上の物品を押し出し、製品コンベヤの収容部内に挿入する。簡単な動作でしかも短時間で物品を集積し製品コンベヤの収容部に挿入するという目的を、前記構成により実現することができる。
【実施例１】
【００１２】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。本発明に係る物品供給装置は、図１に示すように、物品２を供給する供給コンベヤ４、５と、この供給コンベヤ４、５の側部に配置された物品供給手段６、７、８、９と、前記供給コンベヤ４、５によって搬送されてきた物品２を取り出して前記物品供給手段６、７、８、９に受け渡す物品受け渡し手段１０、１１、１２、１３と、前記供給コンベヤ４、５と平行に配置され、物品２を収容する収容部１４を有する製品コンベヤ１６とを備えている。前記物品供給手段６、７、８、９は、受け渡し手段１０、１１、１２、１３から受け取った物品２の姿勢を変更し、集積した後に、製品コンベヤ１６の収容部１４内に挿入する。なお、物品受け渡し手段１０、１１、１２、１３は、図２および図３に示すようにロボットであり、図１中に符号を付した円はこれらロボットの可動範囲を示している。また、この実施例では、処理能力を向上させるために、製品コンベヤ１６を中央に配置して、その両側に供給コンベヤ４、５を配置し、さらに、各供給コンベヤ４、５の側部にそれぞれ２箇所の物品供給手段６、８および７、９を設け、これら各物品供給手段６、７、８、９に対応して、４台の物品受け渡し手段１０、１１、１２、１３を配置している。但し、前記供給コンベヤ４、５、物品供給手段６、７、８、９、物品受け渡し手段１０、１１、１２、１３等の数はこの実施例に限定されないことはいうまでもない。
【００１３】
各供給コンベヤ４、５は、物品２をランダムな状態で一列で連続的に搬送する。平行して配置された２本の供給コンベヤ４、５の中間に、これら供給コンベヤ４、５と平行して製品コンベヤ１６が配置されている。この製品コンベヤ１６は、一定の間隔で仕切り板１８が設けられており、各仕切板１８の間の空間が、所定個数の物品２を収容する収容部１４になっている。前記物品受け渡し手段１０、１１、１２、１３としてのロボットは、そのハンド２０に複数個（この実施例では７個）の物品２を保持する保持部２２が一列で設けられている（図３参照）。各保持部２２はエアシリンダ２４のピストンロッド２４ａに取り付けられ、エアシリンダ２４の作動によって伸縮できるようになっており、各ロボット１０、１１、１２、１３に対応して設けられているカメラ２５、２７、２９、３１（図１参照）によって物品２の位置、方向等を検出し、同一の方向を向けて１個ずつ物品２を保持する。このロボット１０、１１、１２、１３が供給コンベヤ４、５によって搬送されてきた物品２を保持して、物品供給手段６、７、８、９に受け渡す。なお、供給コンベヤ４、５、ロボット１０、１１、１２、１３および物品供給手段６、７、８、９は、それぞれ同一の構成なので、そのうちの一つ（供給コンベヤ４、物品供給手段６およびロボット１０）についてだけ説明する。
【００１４】
物品供給手段６は、図４ないし図６に示すように、前記供給コンベヤ４および製品コンベヤ１６の搬送方向に対して直交する方向を向けた複数枚（この実施例では７枚）の細長い載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）と、これら載置プレート２６を、その長手方向の軸線（後に説明する回転軸の軸線）を中心にほぼ９０度回転させて物品２の姿勢を変更する姿勢変更手段２８（図８、図９および図１０参照）と、これら７枚の載置プレート２６の間隔を縮小しまたは拡張する拡縮手段３０（図７、図８、図９および図１０参照）と、載置プレート２６上の物品２を押し出して、その前方側（図４の上方側）に位置する製品コンベヤ１６の収容部１４内に挿入するプッシャ３２（図１０、図１１および図１２参照）を備えている。これら載置プレート２６、姿勢変更手段２８、拡縮手段３０およびプッシャ３２等はベースプレート３４上に載せられて、製品コンベヤ１６の搬送方向Ａに沿って一体として進退動するようになっている。製品コンベヤ１６と平行してアクチュエータ３６（図４、図５、図６および図１０参照）が配置されている。前記ベースプレート３４はこのアクチュエータ３６に連結されており、往復移動用サーボモータ３８の駆動によって、製品コンベヤ１６の搬送方向Ａに往復移動する。このベースプレート３４が前進（製品コンベヤ１６の搬送方向Ａに移動）する際には、製品コンベヤ１６に追従して等速で移動する。
【００１５】
各載置プレート２６は、横断面がほぼＬ字状をしており（図４および図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）参照）、幅の広い第１載置面２６ａと幅の狭い第２載置面２６ｂの２つの載置面を有している。前記ロボット１０から物品２を受け渡される際には、図１２（ａ）に示すように、第１載置面２６ａを水平にし、第２載置面２６ｂを直立した状態にしている。また、図１２（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１載置面２６ａを直立した状態にし、第２載置面２６ｂを水平な状態にして、載置している物品２の姿勢を変更し、載置プレート２６の間隔を縮めた後、プッシャ３２によってその物品２を製品コンベヤ１６上に押し出すようにしている。なお、この実施例で扱われる物品２は、例えば、ピロー包装されたアイスバーのように、全体がほぼ直方体の形状で幅の広い面（物品の第１の面）と幅の狭い面（物品の第２の面）とを有している。
【００１６】
細長い載置プレート２６は、ベースプレート３４の上方から製品コンベヤ１６の方向に伸びており、その基部２６ｃ側が、ベースプレート３４の上方に配置された支持筒体４０にボールベアリングを介して回転自在に支持された回転軸４２に連結されている（図１０参照）。この回転軸４２を回転させることにより、前記載置プレート２６を回転させてその第１載置面２６ａと第２載置面２６ｂの位置を変えることができる。回転軸４２の後端部に、この回転軸４２の軸線から偏芯させてカムローラ４４が連結されている（図８、図９および図１０参照）。このカムローラ４４は、ベースプレート３４に直立して取り付けられた姿勢変更用サーボモータ４６によって作動するアクチュエータ４８に連結された水平カム５０のカム溝に係合している。この水平カム５０が下降しているときには（図８および図１０参照）、第１載置部２６ａが水平な状態で、第２載置部２６ｂは直立している（図１２（ａ）に示す状態）。また、水平カム５０を上昇させ、カムローラ４４を回転させつつ押し上げて（図９参照）回転軸４２を回転させたときには（この実施例では９０度回転させる）、第１載置部２６ａが直立した状態で、第２載置部２６ｂが水平な状態になる（図１２（ｂ）、（ｃ）に示す状態）。
【００１７】
さらに、前記ベースプレート３４上には、載置プレート２６の間隔を縮め、あるいは拡開する拡縮手段３０が設けられている。各載置プレート２６に連結されている回転軸４２を支持している支持筒体４０は、直立した取付部材５２の上端に連結されている（図１０参照）。ベースプレート３４の製品コンベヤ１６側の端部（図１０の左側の端部）上に直立した壁面５４が固定されており、この直立した壁面５４の内側に２本の水平なガイドレール５６が平行して固定されている。前記支持筒体４０が取り付けられている各取付部材５２の、製品コンベヤ１６側の側面に１箇所のスライダ５８が固定され、前記上下のガイドレール５６のいずれか一方に係合している。なお、後に説明するように、中央に位置する載置プレート２６（２６D）は拡縮する際に移動しないので、スライダ５８は設けられていない。
【００１８】
ベースプレート３４上には、大中小３組のベルトによる拡縮用の駆動機構が設けられている。図４ないし図７に示すように、前面側の直立した壁面５４とこの壁面５４の一部に対向して固定された後方側の直立板部６０との間に、駆動軸６２が回転自在に支持され、この駆動軸６２に、大径の駆動プーリ６４、中径の駆動プーリ６６および小径の駆動プーリ６８が連結されて一体的に回転するようになっている（図４、図６および図７参照）。この駆動軸６２は、拡縮用サーボモータ７０の駆動を減速機７２を介して伝達されて回転される。一方、大中小３個の従動プーリ７４、７６、７８が前記大中小３個の駆動プーリ６４、６６、６８に対応して設置されている。これら従動プーリ７４、７６、７８は、ベースプレート３４上にそれぞれ支柱８０、８２、８４を介して（図５参照）、対応する駆動プーリ６４、６６、６８と同一の高さに支持されている。大中小３組の駆動プーリ６４、６６、６８および従動プーリ７４、７６、７８間に、それぞれ載置プレート２６の間隔調整用の無端ベルト８８、９０、９２が掛け回されている（図５および図７参照）。
【００１９】
前記７枚の載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）は、中央の第４載置プレート２６Ｄを中心にして、左右両側に３枚ずつ配置されており、これら各プレート２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃと２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇが中央の第４プレート２６Ｄに向かって接近し、また離隔して間隔の調整を行う。従って、最も外側の第１載置プレート２６Ａと第７載置プレート２６Ｇが最も大きく移動し、第２載置プレート２６Ｂと第６載置プレート２６Ｆが中間の移動量で移動し、最も内側の第３載置プレート２６Ｃと第５載置プレート２６Ｅが最も小さい移動量で移動する。このような動作をさせるために、最も外側の載置プレート２６Ａ、２６Ｇが大径プーリ６４、７４間に掛け回されているベルト８８に連結され、最も内側の載置プレート２６Ｃ、２６Ｅが小径のプーリ６８、７８に掛け回されているベルト９２に連結され、中間の載置プレート２６Ｂ、２６Ｆが中径のプーリ６６、７６に掛け回されたベルト９０に連結されている。なお、第７番目の載置プレート２６Ｇに隣接して、載置プレート２６とほぼ同一形状のガイドプレート９３が配置されている（図４および図８の左端のプレート参照）。このガイドプレート９３は、プッシャ３２で物品２を移送する際に、第７番目の載置プレート２６Ｇ上の物品２が落下しないようにガイドするものであり、その他の載置プレート２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆでは隣接する載置プレートがそれぞれガイドするために設けられていない（図１２（ｃ）参照）。
【００２０】
前記各載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）に連結されている回転軸４２を支持する支持筒体４０は、前述のようにそれぞれ直立した取付部材５２に支持されており、この直立部材５２に、前記ガイドレール５６に嵌合するスライダ５８が固定されるとともに、Ｌ字状の取り付けプレート９４を介して、前記大中小の各プーリ６４、７４、６６、７６、６８、７８に掛け回されている前記ベルト８８、９０、９２のいずれかに連結されている（図１３ないし図１８参照）。
【００２１】
７枚の載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）のうち、物品搬送方向Ａの最も上流側に位置する第１載置プレート２６Ａ（図４の一番右側に位置する載置プレートおよびこの載置プレート２６Ａに連結されている図８の一番右側に位置するスライダ５８Ａ参照）は、大径プーリ６４、７４に掛け回されているベルト８８の上部側に連結されている（図１３参照）。なお、図８および図９には、ガイドレール５６に嵌合しているスライダ５８が示されているので、各載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）に対応するスライダ５８（５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、５８Ｅ、５８Ｆ、５８Ｇ）によってその位置を説明する。また、物品搬送方向Ａの最も下流側に位置する第７載置プレート２６Ｇ（図４の一番左側に位置する載置プレートおよび図８の一番左側に位置するスライダ５８Ｇ参照）は、大径プーリ６４、７４に掛け回されているベルト８８の下部側に連結されている（図１４参照）。
【００２２】
物品搬送方向Ａの上流側から２番目に位置する第２載置プレート２６Ｂ（図４の右から２番目に位置する載置プレートおよび図８の右から２番目に位置するスライダ５８Ｂ参照）は、中径プーリ６６、７６に掛け回されているベルト９０の上部側に連結されている（図１５参照）。また、物品搬送方向Ａの下流側から２番目に位置する第６載置プレート２６Ｆ（図４の左から２番目に位置する載置プレートおよび図８の左から２番目に位置するスライダ５８Ｂ参照）は、中径プーリ６６、７６に掛け回されているベルト９０の下部側に連結されている（図１６参照）。
【００２３】
物品搬送方向Ａの上流側から３番目に位置する第３載置プレート２６Ｃ（図４の右から３番目に位置する載置プレートおよび図８の右から３番目に位置するスライダ５８Ｃ参照）は、小径プーリ６８、７８に掛け回されているベルト９２の上部側に連結されている（図１７参照）。また、物品搬送方向Ａの下流側から３番目に位置する第５載置プレート２６Ｅ（図４の左から３番目に位置する載置プレートおよび図８の左から３番目に位置するスライダ５８Ｅ参照）は、小径プーリ６８、７８に掛け回されているベルト９２の下部側に連結されている（図１８参照）。なお、前記各載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）とスライダ５８（５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、５８Ｅ、５８Ｆ、５８Ｇ）とを連結する直立した取付部材５２は、他のスライダ５８と干渉しないように隙間が形成されている。
【００２４】
ロボット１０から物品供給手段６の載置プレート２６上に受け渡された物品２は、載置プレート２６をほぼ９０度回転させて姿勢を変更された後、拡縮手段３０によって互いの間隔を縮められてから、プッシャ３２によって載置プレート２６上から押し出されて製品コンベヤ１６の収容部１４内に挿入される。この物品押し出し用のプッシャ３２は、前記ベースプレート３４の上方に配置されたプッシャ用プレート９６上に設置されている（図４、図１０、図１１および図１２（ａ）参照）。ベースプレート３４は、その長手方向を製品コンベヤ１６の搬送方向Ａに向けてアクチュエータ３６に連結され、製品コンベヤ１６の搬送方向Ａに進退動するようになっており、プッシャ用プレート９６は、その長手方向を製品コンベヤ１６の搬送方向Ａと直交する方向を向けて、ベースプレート３４上に固定されている（図４および図１０参照）。
【００２５】
プッシャ用プレート９６上の先端部寄り（製品コンベヤ１６寄り）に二組のガイドブロック９８が固定され、これらガイドブロック９８に２本の平行なスライドロッド１００が進退動可能に支持されている。さらにこれらスライドロッド１００の下方に配置された取付ロッド１０２が、前記各ガイドブロック９８の下方に進退動可能に支持されている。これらスライドロッド１００と取り付けロッド１０２の先端にプッシャ３２が固定されている。このプッシャ３２は、前記各ロッド１００、１０２の先端面に下方を向けて垂直に固定されている。プッシャ３２は、前記載置プレート２６上に載せられた物品２が、９０度回転されて立てた状態になり、かつ、間隔を縮めた状態の時に、各載置プレート２６上の物品２を押し出せるようになっている。従って、載置プレート２６の第２載置面２６ｂを水平にして接近させた状態の時に、直立している第１載置面２６ａの間を通過できるような幅の櫛歯状になっている（図１２（ｃ）参照）。
【００２６】
平行な２本のスライドロッド１００の中間に、プッシャ３２を進退動させる無端状のベルト１０４が配置されている。プッシャ用プレート９６の後端（供給コンベヤ４側の端部）に設置されたプッシャ駆動用サーボモータ１０６の出力軸１０８に駆動プーリ１１０が連結され、この駆動プーリ１１０とプッシャ用プレート９６の先端部上に設置された従動プーリ１１２との間に前記無端状ベルト１０４が掛け回されている。このベルト１０４に連結部材１１６を介して前記スライドロッド１００が連結されている。前記サーボモータ１０６の駆動によりベルト１０４が走行し、スライドロッド１００および取り付けロッド１０２を介してプッシャ３２が進退動する。このプッシャ３２は、前記載置プレート２６上の物品２を載置する第１および第２載置部２６ａ、２６ｂよりも後方側の位置から（図１０に示す位置）、載置プレート２６の先端よりも前方の、物品２を製品コンベヤ１６上に押し出すことができる位置（図１１に示す位置）の間で往復動するようになっている。
【００２７】
以上の構成に係る物品供給装置の作動について説明する。供給コンベヤ４によって物品２がランダムな状態で連続的に搬送される。物品供給手段６および物品受け渡し手段としてのロボット１０が設置されている位置のやや上流側に、物品２の位置、方向等を検出するカメラ２５が設置されており、搬送されてくる物品２を１個ずつ撮影する。このカメラ２５からの情報に応じて７個の保持部２２を有するロボットハンド２０が、各物品２を同じ方向に揃えながら順次保持する。保持部２２に７個の物品２を保持したロボット１０が、これらの物品２を物品供給手段６の各載置プレート２６上に載置する。このとき載置プレート２６は、幅の広い第１載置部２６ａを水平にし、幅の狭い第２載置部２６ｂを直立した状態にしており、物品２は幅の広い面（第１の面）を上下に位置させて第１載置部２６ａ上に載せられる。
【００２８】
載置プレート２６上に載せられた物品２は、姿勢変更手段２８によってその姿勢を変更される。載置プレート２６は、その基部側に連結されている回転軸４２が支持筒４０内で回転できるようになっており、回転軸４２の後端部にこの回転軸４２の軸線から偏芯して連結されているカムローラ４４を上昇させることにより、載置プレート２６をほぼ９０度回転させることができる。カムローラ４４は、水平カム５０のカム溝内に嵌合しており、姿勢変更用サーボモータ４６によってアクチュエータ４８が作動して水平カム５０を上昇させることによりカムローラ４４を所定高さまで上昇させつつ回転させる。カムローラ４４の上昇に伴って回転軸４２が回転し、さらにこの回転軸４２に連結されている載置プレート２６が回転する。載置プレート２６は、ロボット１０の保持部２２から物品２が載置される時点では、図１２（ａ）に示すように、幅の広い第１載置部２６ａが水平な状態で、幅の狭い第２載置部２６ｂが直立した状態になっている。載置プレート２６が９０度回転されると、図１２（ｂ）に示すように、第１載置部２６ａが直立した状態になるとともに第２載置部２６ｂが水平になる。従って、幅の広い面（第１の面）を上下に位置させて第１載置部２６ａに載っていた物品２は、幅の広い面が両サイドに位置し、第２載置面２６ｂ上に幅の狭い面（第２の面）が上下に位置した状態になる。
【００２９】
続いて、各第２載置部２６ｂ上で幅の狭い面（第２の面）を上下にして立ち上げた状態になっている物品２を、拡縮手段３０によって互いに接近させる。７枚の載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）のうち、中央の載置プレート２６Ｄはその位置で移動しないように固定されており、その他の６本の載置プレート２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇは、それぞれ大径プーリ６４、７４、中径プーリ６６、７６および小径プーリ６８、７８に掛け回されたベルト８８、９０、９２の所定の位置に連結されている（図１３〜図１８参照）。従って、拡縮用サーボモータ７０によって駆動軸６２に連結されている大中小の駆動プーリ６４、６６、６８を回転させることにより、最も外側の載置プレート２６Ａ、２６Ｇ（図８および図９の対応するスライダ５８Ａ、５８Ｇ参照）が最も大きく内側へ向かって移動し、その内側の載置プレート２６Ｂ、２６Ｆ（図８および図９のスライダ５８Ｂ、５８Ｆ参照）が外側の載置プレート２６Ａ、２６Ｇよりも少ない距離だけ移動し、最も内側の載置プレート２６Ｃ、２６Ｅ（図８および図９のスライダ５８Ｃ、５８Ｅ参照）は最も少ない距離だけ移動し、すべての載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）がほぼ等距離で接近した状態になる（図１２（ｃ）の状態）。
【００３０】
拡縮手段３０によって載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）を接近させることにより、各載置プレート２６上に載置されている物品２を接近させて集積した状態にした後、これら物品２をプッシャ３２によって押し出して製品コンベヤ１６の収容部１４へ移動させる。製品コンベヤ１６は連続的に走行しており、ベースプレート３４上に設置されている物品供給手段６全体を製品コンベヤ１６の走行に追従させて搬送方向Ａへ移動させつつ、プッシャ３２によって各物品２を押し出すようにしている。
【００３１】
ベースプレート３４は、往復移動用サーボモータ３８によって作動するアクチュエータ３６に連結されて移動する。また、このベースプレート３４の移動中に、プッシャ３２が作動して物品２を製品コンベヤ１６の収容部１４内に挿入する。プッシャ３２は、作動開始時には物品２が載置されている載置プレート２６よりも後方に位置しており（図１０参照）、プッシャ駆動用サーボモータ１０６の駆動によって製品コンベヤ１６方向へ前進し各載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）上の物品２を収容部１４内に押し込む（プッシャ３２は図１１の位置まで移動する）。プッシャ３２は、７枚の載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）が姿勢を変更され、かつ、間隔を収縮された状態で、各載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）の間を通過できるような形状の櫛歯状をしており（図１２（ａ）、（ｃ）参照）、載置プレート２６に干渉することなくスムーズに前進することができる。製品コンベヤ１６に設けられている収容部１４は、搬送方向の前後を仕切り板１８によって区画されており、収容された物品２は、幅の狭い面（第２の面）を上下にした状態でも安定して搬送することができる。
【００３２】
物品２を製品コンベヤ１６の収容部１４内に挿入した後、プッシャ３２は載置プレート２６の後方側へ後退し、ベースプレート３４は製品コンベヤ１６の上流側に後退して、次の物品２がロボット１０により受け渡されるまで待機する。なお、前記実施例では、載置プレート２６を９０度回転させて物品２の姿勢を変更したが、必ずしも９０度回転させて物品２を立ち上げた状態にするものに限らず、その他の回転量で姿勢を変更することもできる。例えば、各物品２を斜めにして順次重ね合わせるようにしてもよい。この場合には、プッシャ３２等のアタッチメント部品を変更する必要がある。また、前記実施例では、製品コンベヤ１６に仕切り板１８を設けて、等間隔で複数の収容部１４を有する構成としたが、カートンコンベヤによって搬送される起函されたカートン内に物品を押し込む構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３３】
２ 物品
６ 物品供給手段
１０ 受け渡し手段（ロボット）
１４ 収容部
１６ コンベヤ（製品コンベヤ）
２６ プレート（載置プレート）
２８ 姿勢変更手段
３０ 拡縮手段
３２ プッシャ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収容部を有するコンベヤに物品を供給する物品供給装置に係り、特に、受け渡された物品の姿勢を変更してから供給することが可能な物品供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンベヤによって搬送されてきた物品を、ロボットにより操作される保持具によって吸着保持し、コンベヤによって送られているケース内に挿入する箱詰め装置は従来から広く用いられている。ロボットを使用して保持される物品が直方体形状で、幅の広い平面と、幅の狭い面とを有する形状の場合には、幅の広い面を吸着して保持するために、この幅の広い面を上下に位置させて搬送するようにしている（特許文献１参照）。
【０００３】
ロボットを用いて幅の広い面を吸着する場合には、前記のような形状の物品を箱詰めするために、物品の幅の広い面の上に次の物品の幅の広い面を積み重ねていく平積みにしか対応することができないという問題がある。各物品を９０度立ち上げて広い平面同士を横方向に重ね合わせるようにして集積してケース内に挿入するためには、幅の広い面を上下に位置させて平面状に並んでいた物品を横向きに立ち上げなければならず、従来は、起立装置で物品を１個ずつ起こして集積するようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−７６３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、幅の広い面を立ち上げるための起立装置を用いる場合には、装置の構造が複雑で大型化してしまい、また起立動作に時間がかかるという点である。さらに、順次起立させながら搬送すると、物品が不安定な状態になるという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、物品を収容する収容部を有するコンベヤと、このコンベヤの側方に配置され、物品を載置する複数のプレートおよびプレート上の物品を前記コンベヤの収容部に押し出すプッシャを有する物品供給手段と、前記プレートに物品を受け渡す物品受け渡し手段とを備え、前記物品供給手段に、前記プレートを回転させて載置されている物品の姿勢を変更する姿勢変更手段と、各プレート上の物品の間隔を変更する拡縮手段を設け、前記プレートに載置された物品の姿勢を変更するとともに、その間隔を縮めた後、前記収容部へ押し出すことを特徴とするものである。
【０００７】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記プレートに、物品の第１の面を支持する第１載置面と、物品の第２の面を支持する第２載置面とを形成し、前記第１載置面の幅を第２載置面の幅よりも広く設定するとともに、前記第１載置面と第２載置面とをほぼＬ字状に配置したことを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、第３の発明は、前記第１の発明または第２の発明において、前記物品供給手段を、前記コンベヤの搬送方向に沿って、このコンベヤに同期して移動可能に構成し、物品供給手段をコンベヤに同期して前進させつつ、プッシャによってプレート上の物品をコンベヤの収容部へ押し出すことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の物品供給装置は、物品受け渡し手段から物品供給手段のプレート上に受け渡した物品を、姿勢変更手段で姿勢を変更し、さらに、拡縮手段によって間隔を変更してからプッシャによって製品コンベヤの収容部に押し込むようにしたので、簡単な動作でしかも短時間で物品を集積して供給することができ、また、物品を立ち上げた不安定な状態で搬送する必要がないという利点がある。さらに、姿勢を変更する角度を変えることにより、平積みや立てて並べた状態あるいは斜めにして順次重ね合わせた状態等各種の集積態様に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明の一実施例に係る物品供給装置の全体の配置を示す平面図である。（実施例１）
【図２】図２は前記物品供給装置の横断面図である。
【図３】図３は前記物品供給装置に設けられた受け渡し手段の正面図である。
【図４】図４は前記物品供給装置に設けられた物品供給手段の平面図である。
【図５】図５は前記物品供給手段の側面図である。
【図６】図６は前記物品供給手段に設けられた拡縮手段を示す横断面図である。
【図７】図７は前記拡縮手段の平面図である。
【図８】図８は前記拡縮手段の動作を説明する図であり、載置プレートが拡開した状態を示す。
【図９】図９は前記拡縮手段の動作を説明する図であり、載置プレートが収縮した状態を示す。
【図１０】図１０は前記物品供給手段の横断面図である。
【図１１】図１１は前記物品供給手段のプッシャを示す側面図である。
【図１２】図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は前記物品供給手段の動作を順次説明する図である。
【図１３】図１３は前記拡縮手段と第１載置プレート２６Ａとの連結部を示す図である。
【図１４】図１４は前記拡縮手段と第７載置プレート２６Ｇとの連結部を示す図である。
【図１５】図１５は前記拡縮手段と第２載置プレート２６Ｂとの連結部を示す図である。
【図１６】図１６は前記拡縮手段と第６載置プレート２６Ｆとの連結部を示す図である。
【図１７】図１７は前記拡縮手段と第３載置プレート２６Ｃとの連結部を示す図である。
【図１８】図１８は前記拡縮手段と第５載置プレート２６Ｅとの連結部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
物品をその幅の広い平面を上下にしてランダムな状態で連続的に搬送する供給コンベヤと、物品の収容部を有する製品コンベヤとが平行に配置されて同方向に走行している。供給コンベヤ上を搬送される物品の位置、方向等を検出するカメラが設けられ、このカメラからの情報によってロボット等の物品受け渡し手段が物品の方向を揃えて保持する。前記供給コンベヤと製品コンベヤとの間に物品供給手段が配置されており、この物品供給手段に設けられている複数の載置プレート上に、前記受け渡し手段が保持している物品を載置する。載置プレートは幅の広い第１載置面と、この第１載置面とほぼ直角に形成された幅の狭い第２載置面とを有しており、前記受け渡し手段から引き渡される物品は、その幅の広い平面を第１載置面上に載せられる。その後、姿勢変更手段によりすべての載置プレートが９０度回転され、物品は横に立ち上げられた状態で第２載置面上に乗り移る。また、拡縮手段によって物品間の間隔が縮小され、物品が互いに接近した状態になる。物品をこの状態にして物品供給手段を製品コンベヤに追従して移動させながら、プッシャを製品コンベヤ方向に前進させて載置プレート上の物品を押し出し、製品コンベヤの収容部内に挿入する。簡単な動作でしかも短時間で物品を集積し製品コンベヤの収容部に挿入するという目的を、前記構成により実現することができる。
【実施例１】
【００１２】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。本発明に係る物品供給装置は、図１に示すように、物品２を供給する供給コンベヤ４、５と、この供給コンベヤ４、５の側部に配置された物品供給手段６、７、８、９と、前記供給コンベヤ４、５によって搬送されてきた物品２を取り出して前記物品供給手段６、７、８、９に受け渡す物品受け渡し手段１０、１１、１２、１３と、前記供給コンベヤ４、５と平行に配置され、物品２を収容する収容部１４を有する製品コンベヤ１６とを備えている。前記物品供給手段６、７、８、９は、受け渡し手段１０、１１、１２、１３から受け取った物品２の姿勢を変更し、集積した後に、製品コンベヤ１６の収容部１４内に挿入する。なお、物品受け渡し手段１０、１１、１２、１３は、図２および図３に示すようにロボットであり、図１中に符号を付した円はこれらロボットの可動範囲を示している。また、この実施例では、処理能力を向上させるために、製品コンベヤ１６を中央に配置して、その両側に供給コンベヤ４、５を配置し、さらに、各供給コンベヤ４、５の側部にそれぞれ２箇所の物品供給手段６、８および７、９を設け、これら各物品供給手段６、７、８、９に対応して、４台の物品受け渡し手段１０、１１、１２、１３を配置している。但し、前記供給コンベヤ４、５、物品供給手段６、７、８、９、物品受け渡し手段１０、１１、１２、１３等の数はこの実施例に限定されないことはいうまでもない。
【００１３】
各供給コンベヤ４、５は、物品２をランダムな状態で一列で連続的に搬送する。平行して配置された２本の供給コンベヤ４、５の中間に、これら供給コンベヤ４、５と平行して製品コンベヤ１６が配置されている。この製品コンベヤ１６は、一定の間隔で仕切り板１８が設けられており、各仕切板１８の間の空間が、所定個数の物品２を収容する収容部１４になっている。前記物品受け渡し手段１０、１１、１２、１３としてのロボットは、そのハンド２０に複数個（この実施例では７個）の物品２を保持する保持部２２が一列で設けられている（図３参照）。各保持部２２はエアシリンダ２４のピストンロッド２４ａに取り付けられ、エアシリンダ２４の作動によって伸縮できるようになっており、各ロボット１０、１１、１２、１３に対応して設けられているカメラ２５、２７、２９、３１（図１参照）によって物品２の位置、方向等を検出し、同一の方向を向けて１個ずつ物品２を保持する。このロボット１０、１１、１２、１３が供給コンベヤ４、５によって搬送されてきた物品２を保持して、物品供給手段６、７、８、９に受け渡す。なお、供給コンベヤ４、５、ロボット１０、１１、１２、１３および物品供給手段６、７、８、９は、それぞれ同一の構成なので、そのうちの一つ（供給コンベヤ４、物品供給手段６およびロボット１０）についてだけ説明する。
【００１４】
物品供給手段６は、図４ないし図６に示すように、前記供給コンベヤ４および製品コンベヤ１６の搬送方向に対して直交する方向を向けた複数枚（この実施例では７枚）の細長い載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）と、これら載置プレート２６を、その長手方向の軸線（後に説明する回転軸の軸線）を中心にほぼ９０度回転させて物品２の姿勢を変更する姿勢変更手段２８（図８、図９および図１０参照）と、これら７枚の載置プレート２６の間隔を縮小しまたは拡張する拡縮手段３０（図７、図８、図９および図１０参照）と、載置プレート２６上の物品２を押し出して、その前方側（図４の上方側）に位置する製品コンベヤ１６の収容部１４内に挿入するプッシャ３２（図１０、図１１および図１２参照）を備えている。これら載置プレート２６、姿勢変更手段２８、拡縮手段３０およびプッシャ３２等はベースプレート３４上に載せられて、製品コンベヤ１６の搬送方向Ａに沿って一体として進退動するようになっている。製品コンベヤ１６と平行してアクチュエータ３６（図４、図５、図６および図１０参照）が配置されている。前記ベースプレート３４はこのアクチュエータ３６に連結されており、往復移動用サーボモータ３８の駆動によって、製品コンベヤ１６の搬送方向Ａに往復移動する。このベースプレート３４が前進（製品コンベヤ１６の搬送方向Ａに移動）する際には、製品コンベヤ１６に追従して等速で移動する。
【００１５】
各載置プレート２６は、横断面がほぼＬ字状をしており（図４および図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）参照）、幅の広い第１載置面２６ａと幅の狭い第２載置面２６ｂの２つの載置面を有している。前記ロボット１０から物品２を受け渡される際には、図１２（ａ）に示すように、第１載置面２６ａを水平にし、第２載置面２６ｂを直立した状態にしている。また、図１２（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１載置面２６ａを直立した状態にし、第２載置面２６ｂを水平な状態にして、載置している物品２の姿勢を変更し、載置プレート２６の間隔を縮めた後、プッシャ３２によってその物品２を製品コンベヤ１６上に押し出すようにしている。なお、この実施例で扱われる物品２は、例えば、ピロー包装されたアイスバーのように、全体がほぼ直方体の形状で幅の広い面（物品の第１の面）と幅の狭い面（物品の第２の面）とを有している。
【００１６】
細長い載置プレート２６は、ベースプレート３４の上方から製品コンベヤ１６の方向に伸びており、その基部２６ｃ側が、ベースプレート３４の上方に配置された支持筒体４０にボールベアリングを介して回転自在に支持された回転軸４２に連結されている（図１０参照）。この回転軸４２を回転させることにより、前記載置プレート２６を回転させてその第１載置面２６ａと第２載置面２６ｂの位置を変えることができる。回転軸４２の後端部に、この回転軸４２の軸線から偏芯させてカムローラ４４が連結されている（図８、図９および図１０参照）。このカムローラ４４は、ベースプレート３４に直立して取り付けられた姿勢変更用サーボモータ４６によって作動するアクチュエータ４８に連結された水平カム５０のカム溝に係合している。この水平カム５０が下降しているときには（図８および図１０参照）、第１載置部２６ａが水平な状態で、第２載置部２６ｂは直立している（図１２（ａ）に示す状態）。また、水平カム５０を上昇させ、カムローラ４４を回転させつつ押し上げて（図９参照）回転軸４２を回転させたときには（この実施例では９０度回転させる）、第１載置部２６ａが直立した状態で、第２載置部２６ｂが水平な状態になる（図１２（ｂ）、（ｃ）に示す状態）。
【００１７】
さらに、前記ベースプレート３４上には、載置プレート２６の間隔を縮め、あるいは拡開する拡縮手段３０が設けられている。各載置プレート２６に連結されている回転軸４２を支持している支持筒体４０は、直立した取付部材５２の上端に連結されている（図１０参照）。ベースプレート３４の製品コンベヤ１６側の端部（図１０の左側の端部）上に直立した壁面５４が固定されており、この直立した壁面５４の内側に２本の水平なガイドレール５６が平行して固定されている。前記支持筒体４０が取り付けられている各取付部材５２の、製品コンベヤ１６側の側面に１箇所のスライダ５８が固定され、前記上下のガイドレール５６のいずれか一方に係合している。なお、後に説明するように、中央に位置する載置プレート２６（２６D）は拡縮する際に移動しないので、スライダ５８は設けられていない。
【００１８】
ベースプレート３４上には、大中小３組のベルトによる拡縮用の駆動機構が設けられている。図４ないし図７に示すように、前面側の直立した壁面５４とこの壁面５４の一部に対向して固定された後方側の直立板部６０との間に、駆動軸６２が回転自在に支持され、この駆動軸６２に、大径の駆動プーリ６４、中径の駆動プーリ６６および小径の駆動プーリ６８が連結されて一体的に回転するようになっている（図４、図６および図７参照）。この駆動軸６２は、拡縮用サーボモータ７０の駆動を減速機７２を介して伝達されて回転される。一方、大中小３個の従動プーリ７４、７６、７８が前記大中小３個の駆動プーリ６４、６６、６８に対応して設置されている。これら従動プーリ７４、７６、７８は、ベースプレート３４上にそれぞれ支柱８０、８２、８４を介して（図５参照）、対応する駆動プーリ６４、６６、６８と同一の高さに支持されている。大中小３組の駆動プーリ６４、６６、６８および従動プーリ７４、７６、７８間に、それぞれ載置プレート２６の間隔調整用の無端ベルト８８、９０、９２が掛け回されている（図５および図７参照）。
【００１９】
前記７枚の載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）は、中央の第４載置プレート２６Ｄを中心にして、左右両側に３枚ずつ配置されており、これら各プレート２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃと２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇが中央の第４プレート２６Ｄに向かって接近し、また離隔して間隔の調整を行う。従って、最も外側の第１載置プレート２６Ａと第７載置プレート２６Ｇが最も大きく移動し、第２載置プレート２６Ｂと第６載置プレート２６Ｆが中間の移動量で移動し、最も内側の第３載置プレート２６Ｃと第５載置プレート２６Ｅが最も小さい移動量で移動する。このような動作をさせるために、最も外側の載置プレート２６Ａ、２６Ｇが大径プーリ６４、７４間に掛け回されているベルト８８に連結され、最も内側の載置プレート２６Ｃ、２６Ｅが小径のプーリ６８、７８に掛け回されているベルト９２に連結され、中間の載置プレート２６Ｂ、２６Ｆが中径のプーリ６６、７６に掛け回されたベルト９０に連結されている。なお、第７番目の載置プレート２６Ｇに隣接して、載置プレート２６とほぼ同一形状のガイドプレート９３が配置されている（図４および図８の左端のプレート参照）。このガイドプレート９３は、プッシャ３２で物品２を移送する際に、第７番目の載置プレート２６Ｇ上の物品２が落下しないようにガイドするものであり、その他の載置プレート２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆでは隣接する載置プレートがそれぞれガイドするために設けられていない（図１２（ｃ）参照）。
【００２０】
前記各載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）に連結されている回転軸４２を支持する支持筒体４０は、前述のようにそれぞれ直立した取付部材５２に支持されており、この直立部材５２に、前記ガイドレール５６に嵌合するスライダ５８が固定されるとともに、Ｌ字状の取り付けプレート９４を介して、前記大中小の各プーリ６４、７４、６６、７６、６８、７８に掛け回されている前記ベルト８８、９０、９２のいずれかに連結されている（図１３ないし図１８参照）。
【００２１】
７枚の載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）のうち、物品搬送方向Ａの最も上流側に位置する第１載置プレート２６Ａ（図４の一番右側に位置する載置プレートおよびこの載置プレート２６Ａに連結されている図８の一番右側に位置するスライダ５８Ａ参照）は、大径プーリ６４、７４に掛け回されているベルト８８の上部側に連結されている（図１３参照）。なお、図８および図９には、ガイドレール５６に嵌合しているスライダ５８が示されているので、各載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）に対応するスライダ５８（５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、５８Ｅ、５８Ｆ、５８Ｇ）によってその位置を説明する。また、物品搬送方向Ａの最も下流側に位置する第７載置プレート２６Ｇ（図４の一番左側に位置する載置プレートおよび図８の一番左側に位置するスライダ５８Ｇ参照）は、大径プーリ６４、７４に掛け回されているベルト８８の下部側に連結されている（図１４参照）。
【００２２】
物品搬送方向Ａの上流側から２番目に位置する第２載置プレート２６Ｂ（図４の右から２番目に位置する載置プレートおよび図８の右から２番目に位置するスライダ５８Ｂ参照）は、中径プーリ６６、７６に掛け回されているベルト９０の上部側に連結されている（図１５参照）。また、物品搬送方向Ａの下流側から２番目に位置する第６載置プレート２６Ｆ（図４の左から２番目に位置する載置プレートおよび図８の左から２番目に位置するスライダ５８Ｂ参照）は、中径プーリ６６、７６に掛け回されているベルト９０の下部側に連結されている（図１６参照）。
【００２３】
物品搬送方向Ａの上流側から３番目に位置する第３載置プレート２６Ｃ（図４の右から３番目に位置する載置プレートおよび図８の右から３番目に位置するスライダ５８Ｃ参照）は、小径プーリ６８、７８に掛け回されているベルト９２の上部側に連結されている（図１７参照）。また、物品搬送方向Ａの下流側から３番目に位置する第５載置プレート２６Ｅ（図４の左から３番目に位置する載置プレートおよび図８の左から３番目に位置するスライダ５８Ｅ参照）は、小径プーリ６８、７８に掛け回されているベルト９２の下部側に連結されている（図１８参照）。なお、前記各載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）とスライダ５８（５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、５８Ｅ、５８Ｆ、５８Ｇ）とを連結する直立した取付部材５２は、他のスライダ５８と干渉しないように隙間が形成されている。
【００２４】
ロボット１０から物品供給手段６の載置プレート２６上に受け渡された物品２は、載置プレート２６をほぼ９０度回転させて姿勢を変更された後、拡縮手段３０によって互いの間隔を縮められてから、プッシャ３２によって載置プレート２６上から押し出されて製品コンベヤ１６の収容部１４内に挿入される。この物品押し出し用のプッシャ３２は、前記ベースプレート３４の上方に配置されたプッシャ用プレート９６上に設置されている（図４、図１０、図１１および図１２（ａ）参照）。ベースプレート３４は、その長手方向を製品コンベヤ１６の搬送方向Ａに向けてアクチュエータ３６に連結され、製品コンベヤ１６の搬送方向Ａに進退動するようになっており、プッシャ用プレート９６は、その長手方向を製品コンベヤ１６の搬送方向Ａと直交する方向を向けて、ベースプレート３４上に固定されている（図４および図１０参照）。
【００２５】
プッシャ用プレート９６上の先端部寄り（製品コンベヤ１６寄り）に二組のガイドブロック９８が固定され、これらガイドブロック９８に２本の平行なスライドロッド１００が進退動可能に支持されている。さらにこれらスライドロッド１００の下方に配置された取付ロッド１０２が、前記各ガイドブロック９８の下方に進退動可能に支持されている。これらスライドロッド１００と取り付けロッド１０２の先端にプッシャ３２が固定されている。このプッシャ３２は、前記各ロッド１００、１０２の先端面に下方を向けて垂直に固定されている。プッシャ３２は、前記載置プレート２６上に載せられた物品２が、９０度回転されて立てた状態になり、かつ、間隔を縮めた状態の時に、各載置プレート２６上の物品２を押し出せるようになっている。従って、載置プレート２６の第２載置面２６ｂを水平にして接近させた状態の時に、直立している第１載置面２６ａの間を通過できるような幅の櫛歯状になっている（図１２（ｃ）参照）。
【００２６】
平行な２本のスライドロッド１００の中間に、プッシャ３２を進退動させる無端状のベルト１０４が配置されている。プッシャ用プレート９６の後端（供給コンベヤ４側の端部）に設置されたプッシャ駆動用サーボモータ１０６の出力軸１０８に駆動プーリ１１０が連結され、この駆動プーリ１１０とプッシャ用プレート９６の先端部上に設置された従動プーリ１１２との間に前記無端状ベルト１０４が掛け回されている。このベルト１０４に連結部材１１６を介して前記スライドロッド１００が連結されている。前記サーボモータ１０６の駆動によりベルト１０４が走行し、スライドロッド１００および取り付けロッド１０２を介してプッシャ３２が進退動する。このプッシャ３２は、前記載置プレート２６上の物品２を載置する第１および第２載置部２６ａ、２６ｂよりも後方側の位置から（図１０に示す位置）、載置プレート２６の先端よりも前方の、物品２を製品コンベヤ１６上に押し出すことができる位置（図１１に示す位置）の間で往復動するようになっている。
【００２７】
以上の構成に係る物品供給装置の作動について説明する。供給コンベヤ４によって物品２がランダムな状態で連続的に搬送される。物品供給手段６および物品受け渡し手段としてのロボット１０が設置されている位置のやや上流側に、物品２の位置、方向等を検出するカメラ２５が設置されており、搬送されてくる物品２を１個ずつ撮影する。このカメラ２５からの情報に応じて７個の保持部２２を有するロボットハンド２０が、各物品２を同じ方向に揃えながら順次保持する。保持部２２に７個の物品２を保持したロボット１０が、これらの物品２を物品供給手段６の各載置プレート２６上に載置する。このとき載置プレート２６は、幅の広い第１載置部２６ａを水平にし、幅の狭い第２載置部２６ｂを直立した状態にしており、物品２は幅の広い面（第１の面）を上下に位置させて第１載置部２６ａ上に載せられる。
【００２８】
載置プレート２６上に載せられた物品２は、姿勢変更手段２８によってその姿勢を変更される。載置プレート２６は、その基部側に連結されている回転軸４２が支持筒４０内で回転できるようになっており、回転軸４２の後端部にこの回転軸４２の軸線から偏芯して連結されているカムローラ４４を上昇させることにより、載置プレート２６をほぼ９０度回転させることができる。カムローラ４４は、水平カム５０のカム溝内に嵌合しており、姿勢変更用サーボモータ４６によってアクチュエータ４８が作動して水平カム５０を上昇させることによりカムローラ４４を所定高さまで上昇させつつ回転させる。カムローラ４４の上昇に伴って回転軸４２が回転し、さらにこの回転軸４２に連結されている載置プレート２６が回転する。載置プレート２６は、ロボット１０の保持部２２から物品２が載置される時点では、図１２（ａ）に示すように、幅の広い第１載置部２６ａが水平な状態で、幅の狭い第２載置部２６ｂが直立した状態になっている。載置プレート２６が９０度回転されると、図１２（ｂ）に示すように、第１載置部２６ａが直立した状態になるとともに第２載置部２６ｂが水平になる。従って、幅の広い面（第１の面）を上下に位置させて第１載置部２６ａに載っていた物品２は、幅の広い面が両サイドに位置し、第２載置面２６ｂ上に幅の狭い面（第２の面）が上下に位置した状態になる。
【００２９】
続いて、各第２載置部２６ｂ上で幅の狭い面（第２の面）を上下にして立ち上げた状態になっている物品２を、拡縮手段３０によって互いに接近させる。７枚の載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）のうち、中央の載置プレート２６Ｄはその位置で移動しないように固定されており、その他の６本の載置プレート２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇは、それぞれ大径プーリ６４、７４、中径プーリ６６、７６および小径プーリ６８、７８に掛け回されたベルト８８、９０、９２の所定の位置に連結されている（図１３〜図１８参照）。従って、拡縮用サーボモータ７０によって駆動軸６２に連結されている大中小の駆動プーリ６４、６６、６８を回転させることにより、最も外側の載置プレート２６Ａ、２６Ｇ（図８および図９の対応するスライダ５８Ａ、５８Ｇ参照）が最も大きく内側へ向かって移動し、その内側の載置プレート２６Ｂ、２６Ｆ（図８および図９のスライダ５８Ｂ、５８Ｆ参照）が外側の載置プレート２６Ａ、２６Ｇよりも少ない距離だけ移動し、最も内側の載置プレート２６Ｃ、２６Ｅ（図８および図９のスライダ５８Ｃ、５８Ｅ参照）は最も少ない距離だけ移動し、すべての載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）がほぼ等距離で接近した状態になる（図１２（ｃ）の状態）。
【００３０】
拡縮手段３０によって載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）を接近させることにより、各載置プレート２６上に載置されている物品２を接近させて集積した状態にした後、これら物品２をプッシャ３２によって押し出して製品コンベヤ１６の収容部１４へ移動させる。製品コンベヤ１６は連続的に走行しており、ベースプレート３４上に設置されている物品供給手段６全体を製品コンベヤ１６の走行に追従させて搬送方向Ａへ移動させつつ、プッシャ３２によって各物品２を押し出すようにしている。
【００３１】
ベースプレート３４は、往復移動用サーボモータ３８によって作動するアクチュエータ３６に連結されて移動する。また、このベースプレート３４の移動中に、プッシャ３２が作動して物品２を製品コンベヤ１６の収容部１４内に挿入する。プッシャ３２は、作動開始時には物品２が載置されている載置プレート２６よりも後方に位置しており（図１０参照）、プッシャ駆動用サーボモータ１０６の駆動によって製品コンベヤ１６方向へ前進し各載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）上の物品２を収容部１４内に押し込む（プッシャ３２は図１１の位置まで移動する）。プッシャ３２は、７枚の載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）が姿勢を変更され、かつ、間隔を収縮された状態で、各載置プレート２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ）の間を通過できるような形状の櫛歯状をしており（図１２（ａ）、（ｃ）参照）、載置プレート２６に干渉することなくスムーズに前進することができる。製品コンベヤ１６に設けられている収容部１４は、搬送方向の前後を仕切り板１８によって区画されており、収容された物品２は、幅の狭い面（第２の面）を上下にした状態でも安定して搬送することができる。
【００３２】
物品２を製品コンベヤ１６の収容部１４内に挿入した後、プッシャ３２は載置プレート２６の後方側へ後退し、ベースプレート３４は製品コンベヤ１６の上流側に後退して、次の物品２がロボット１０により受け渡されるまで待機する。なお、前記実施例では、載置プレート２６を９０度回転させて物品２の姿勢を変更したが、必ずしも９０度回転させて物品２を立ち上げた状態にするものに限らず、その他の回転量で姿勢を変更することもできる。例えば、各物品２を斜めにして順次重ね合わせるようにしてもよい。この場合には、プッシャ３２等のアタッチメント部品を変更する必要がある。また、前記実施例では、製品コンベヤ１６に仕切り板１８を設けて、等間隔で複数の収容部１４を有する構成としたが、カートンコンベヤによって搬送される起函されたカートン内に物品を押し込む構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３３】
２ 物品
６ 物品供給手段
１０ 受け渡し手段（ロボット）
１４ 収容部
１６ コンベヤ（製品コンベヤ）
２６ プレート（載置プレート）
２８ 姿勢変更手段
３０ 拡縮手段
３２ プッシャ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を収容する収容部を有するコンベヤと、このコンベヤの側方に配置され、物品を載置する複数のプレートおよびプレート上の物品を前記コンベヤの収容部に押し出すプッシャを有する物品供給手段と、前記プレートに物品を受け渡す物品受け渡し手段とを備え、
前記物品供給手段に、前記プレートを回転させて載置されている物品の姿勢を変更する姿勢変更手段と、各プレート上の物品の間隔を変更する拡縮手段を設け、
前記プレートに載置された物品の姿勢を変更するとともに、その間隔を縮めた後、前記収容部へ押し出すことを特徴とする物品供給装置。
【請求項２】
前記プレートに、物品の第１の面を支持する第１載置面と、物品の第２の面を支持する第２載置面とを形成し、前記第１載置面の幅を第２載置面の幅よりも広く設定するとともに、前記第１載置面と第２載置面とをほぼＬ字状に配置したことを特徴とする請求項１に記載の物品供給装置。
【請求項３】
前記物品供給手段を、前記コンベヤの搬送方向に沿って、このコンベヤに同期して移動可能に構成し、物品供給手段をコンベヤに同期して前進させつつ、プッシャによってプレート上の物品をコンベヤの収容部へ押し出すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の物品供給装置。
【請求項１】
物品を収容する収容部を有するコンベヤと、このコンベヤの側方に配置され、物品を載置する複数のプレートおよびプレート上の物品を前記コンベヤの収容部に押し出すプッシャを有する物品供給手段と、前記プレートに物品を受け渡す物品受け渡し手段とを備え、
前記物品供給手段に、前記プレートを回転させて載置されている物品の姿勢を変更する姿勢変更手段と、各プレート上の物品の間隔を変更する拡縮手段を設け、
前記プレートに載置された物品の姿勢を変更するとともに、その間隔を縮めた後、前記収容部へ押し出すことを特徴とする物品供給装置。
【請求項２】
前記プレートに、物品の第１の面を支持する第１載置面と、物品の第２の面を支持する第２載置面とを形成し、前記第１載置面の幅を第２載置面の幅よりも広く設定するとともに、前記第１載置面と第２載置面とをほぼＬ字状に配置したことを特徴とする請求項１に記載の物品供給装置。
【請求項３】
前記物品供給手段を、前記コンベヤの搬送方向に沿って、このコンベヤに同期して移動可能に構成し、物品供給手段をコンベヤに同期して前進させつつ、プッシャによってプレート上の物品をコンベヤの収容部へ押し出すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の物品供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−１６２３５１（Ｐ２０１２−１６２３５１Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３０２４（Ｐ２０１１−２３０２４）
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（０００２５３０１９）澁谷工業株式会社 (503)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（０００２５３０１９）澁谷工業株式会社 (503)
【Ｆターム（参考）】
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