物品搬送装置
【課題】 多様な寸法形状の物品を自由な姿勢で投入しながら、概ね一定量ずつ排出するとともに、物品の重心を上位とするように整列して排出すること。
【解決手段】 物品搬送装置１０であって、複数の固定床２０のうち、最下流側に配置される床高固定床２０Ａの床面２１Ａを他の固定床２０の床面２１よりも高くし、該床高固定床２０Ａの下流に配置される急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａを他の移動床３０の床面３１よりも急傾斜にしてなるもの。
【解決手段】 物品搬送装置１０であって、複数の固定床２０のうち、最下流側に配置される床高固定床２０Ａの床面２１Ａを他の固定床２０の床面２１よりも高くし、該床高固定床２０Ａの下流に配置される急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａを他の移動床３０の床面３１よりも急傾斜にしてなるもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は物品搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品搬送装置として、特許文献１に記載の如く、複数の固定床の各個を搬送方向の下流側に向けて順に配置し、複数の移動床の各個を各固定床に対し搬送方向の側傍に隣接配置するとともに、各移動床を同時にそれらの床面が隣接する固定床の床面に対する上位と下位に位置付ける昇降動作を繰り返し、各固定床の床面を搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜させるとともに、各移動床の床面も搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜させてなるものがある。
【０００３】
この物品搬送装置にあっては、固定床と移動床が搬送方向に沿って交互に隣接配置され、しかも各固定床の床面と各移動床の床面のそれぞれが搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように配置されるものであり、物品の寸法形状や投入姿勢に関係なく、あらゆる物品を固定床の床面に載せ、移動床の床面により突き上げ、それらの物品に移動床の床面の傾斜に起因する搬送力を付与する。搬送力を付与された物品は、移動床の下降により、下流側の固定床の床面に移載され、固定床の床面の傾斜に載って更に下流側に滑る搬送動作を繰り返され、概ね一定量ずつ排出される。
【特許文献１】特開2008-150143
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の物品搬送装置にあっては、物品が移動床の床面により突き上げられて下流側への搬送力を付与され、固定床の床面に移載されるときに、物品はその重心を下位とするように転がる整列作用を付与される。これにより、搬送対象物品を例えば有天面のキャップとするとき、キャップは天面側（重心側）を下位とするように整列されて排出される。このキャップをキャップ締め機に供給するために、キャップの天面側を上向きにする必要がある場合には、キャップの上下反転装置を併設する必要がある。
【０００５】
本発明の課題は、多様な寸法形状の物品を自由な姿勢で投入しながら、概ね一定量ずつ排出するとともに、物品の重心を上位とするように整列して排出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、複数の固定床の各個を搬送方向の下流側に向けて順に配置し、複数の移動床の各個を各固定床に対し搬送方向の側傍に隣接配置するとともに、各移動床を同時にそれらの床面が隣接する固定床の床面に対する上位と下位に位置付ける昇降動作を繰り返し、各固定床の床面を搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜させるとともに、各移動床の床面も搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜させてなる物品搬送装置であって、最下流に配置される移動床を他の移動床の床面よりも急傾斜な床面である急傾斜移動床としてなるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
物品搬送装置１０は、図１〜図３に示す如く、架台１１の一端側から他端側に向かう方向を物品搬送方向とし、その一端側に入口シュート１２を設け、入口シュート１２の裏面に搬送力を高めるためのバイブレータ１３を装備してある。また、入口シュートは、後述する図２４に示す如き自動供給装置付きのものとしても良い。
【０００８】
物品搬送装置１０は、架台１１に設けた支持部材１４に複数の固定床２０を支持する。物品搬送装置１０は、複数の固定床２０の各個の床面２１を互いに搬送方向の下流側に向けて下り勾配（水平に対する角度θ：例えば5〜35度）（下り方向配置）（図４）をなすように配置している。このとき、各固定床２０の床面２１は、それ自体でも、搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜した斜面とされている。固定床２０にバイブレータを装備し、搬送力を高めても良い。
【０００９】
物品搬送装置１０は、架台１１に支持した昇降駆動装置１５に左右のサイドガイド板１６を連結し、架台１１に支持したスライド軸１７にサイドガイド板１６に固定してあるスライド部１８をスライド自在に嵌合している。また、架台１１とスライド部１８の間には、衝撃緩和ダンパ１９を介装している。左右のサイドガイド板１６は、入口シュート１２と固定床２０の巾方向の両側に配置されるとともに、複数の移動床３０を挟んで備える。複数の移動床３０の各個を各固定床２０に対し搬送方向の側傍（本実施例では上流側の側傍）に隣接配置する。固定床２０と移動床３０は一定の隙間を介して搬送方向に沿って交互に配置されるものになる。物品搬送装置１０は、昇降駆動装置１５により、サイドガイド板１６及び移動床３０の昇降動作を繰り返す（移動床３０を昇降駆動装置１５に直に連結し、サイドガイド板１６は必ずしも昇降させる必要はない）。即ち、各移動床３０を同時にそれらの床面３１が隣接する固定床２０の床面２１に対する上位（図４（Ａ））と下位（図４（Ｂ））に位置付ける昇降動作を繰り返す。
【００１０】
各移動床３０の床面３１は、上位において固定床２０の床面２１より上に突出し、下位において固定床２０の床面２１より下に没入する。本発明における「没入」とは、移動床３０が固定床２０の下方に位置することをいい、具体的には、移動床３０全体が完全に固定床２０の床面２１より下方に位置する完全に没入した場合は勿論、移動床３０の床面３１が下位状態で固定床２０の床面２１とほぼ同一位置で停止した場合も含まれる。上位に位置付けられた各移動床３０の床面３１を互いに搬送方向の下流側に向けて下り勾配（水平に対する角度θ：例えば5〜35度）をなすように配置する。このとき、各移動床３０の床面３１は、それ自体でも、搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜した斜面とされている（図４）。
【００１１】
この移動床配置についての角度θ（θ1）は、固定床配置についての角度θ（θ2）とほぼ同一に一致させたほうが物品搬送時の物品挙動が安定して好ましい。θの値は、物品と固定床２０や移動床３０との摩擦状態によって適宜調整される。一例として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＢＳ等の樹脂製キャップやアルミ製等の金属製キャップ等の物品を、(a)表面を一般的な機械加工にて仕上げたステンレス製やアルミ製等の金属製の固定床２０や移動床３０、(b)表面を一般的な機械加工にて仕上げたポリアセタールやポリ塩化ビニル等の樹脂製の固定床２０や移動床３０、(c)更にこれらの表面に滑り性の良いテープ材を貼った固定床２０や移動床３０にて搬送する場合の角度θは、好ましくは8〜25度、更に好ましくは12度〜20度にすると良い。尚、移動床配置についての角度θ1と、固定床配置についての角度θ2を異なるものとすれば、上流と下流での移動挙動を変化させることも可能である。
【００１２】
移動床配置及び固定床配置が水平に対する角度θ、固定床２０の床面２１が水平に対する角度α、移動床３０の床面３１が水平に対する角度βの関係を図５に示す。
【００１３】
固定床２０の床面２１が水平に対する角度αは、移動床配置についての角度θ1に対し、−5〜＋15度程度と、ほぼ同等もしくは僅かに大きく設定される。これは、固定床２０の床面２１において物品を下流の移動床３０の床面３１へゆっくりと安定的に搬送させるためである。仮に物品が自ら滑ることのない角度であっても、上流からの他物品に押されて搬送される。次に、移動床３０の床面３１が水平に対する角度βは、固定床２０の床面２１が水平に対する角度αに対し、＋5〜＋25度程度と大きく設定される。これは、移動床３０の床面３１が突出中に、確実に物品を下流の固定床２０の床面２１へと搬送させるためである。
【００１４】
物品を特にスムースに搬送させたいときには、固定床２０の床面２１が水平に対する角度αは、移動床配置についての角度θ1と概同一に設定される。更に、移動床３０の床面３１が水平に対する角度βも、移動床配置についての角度θ1と概同一に設定される。これは、移動床３０の床面３１が没入時に、物品をガタつかせることなくスムースに下流の固定床２０の床面２１へ確実に搬送させるためである。従って、移動床３０の没入位置は、移動床３０の床面３１が固定床２０の床面２１に対して没入せず、固定床２０の床面２１と移動床３０の床面３１が概直線関係をなすことができる位置、もしくは移動床３０の床面３１が、0.5〜3mm程度極僅かに没入する位置（不図示）とすることが好ましい。
【００１５】
昇降駆動装置１５は、昇降速度や昇降ストロークを変更制御できる電動シリンダを用いることができる。昇降駆動装置１５は、電動モータの回転を直線運動に変換する機構、又は空圧シリンダ等でも良い。
【００１６】
このような物品搬送装置１０にあっては、複数の固定床２０の床面２１を互いに下り勾配をなすように配置するとともに、複数の移動床３０の床面３１も互いに下り勾配をなすように配置したものであり、相隣る移動床３０のピッチｐより小寸法の物品１も、大寸法の物品１も、各移動床３０の昇降動作の繰り返しにより搬送される。即ち、移動床３０の上昇により、移動床３０の床面３１が固定床２０の床面２１上にある物品１を突き上げると、移動床３０の床面３１自体の傾斜が物品１に下流側への搬送力を付与する。搬送力を付与された物品１は、移動床３０の下降により、下流側の搬送方向に沿って下り勾配をなす固定床２０の床面２１上に移載され、固定床２０の床面２１自体の傾斜、更には複数の互いに搬送方向に沿って下り勾配をなす固定床２０の床面２１相互の傾斜に載って滑り、下流側へと搬送される。固定床２０の床面２１の傾斜に載って滑る過程で、下流側の固定床２０に引っ掛かっても、移動床３０の次の上昇により固定床２０から突き上げられ、下流側へと搬送される。
【００１７】
従って、物品搬送装置１０にあっては、固定床２０と移動床３０が搬送方向に沿って交互に隣接配置され、しかもそれらの床面２１、３１が互いに搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように配置されるものであり、物品１の寸法形状や投入姿勢に関係なく、あらゆる物品１を固定床２０の床面２１に載せ、移動床３０の床面３１により突き上げ、上述(a)の搬送動作を行ない、概ね一定量ずつ排出できる。
【００１８】
しかるに、物品搬送装置１０にあっては、物品１の重心を上位とするように整列して排出可能にするため、以下の構成を具備する。
【００１９】
物品搬送装置１０は、複数の固定床２０のうち、最下流側（最下流位置、又は最下流位置に近い位置）に配置される床高固定床２０Ａの床面２１Ａを、他の固定床２０の床面２１よりも高く（図５のＫ1）してある。複数の固定床２０の各個の床面２１が互いになす下り勾配の水平に対する角度θ（θ2）に沿って、各固定床２０の床面２１の頂点を互いに結ぶ線に対し、床高固定床２０Ａの床面２１Ａの頂点がなす高さをＫ1とする。Ｋ1は、好ましくは物品１の最小寸法ａの1.0〜0.2倍、より好ましくは物品１の対象寸法ａの0.3〜0.8倍である。Ｋ1をこの範囲とすることで、後述する如く、床高固定床２０Ａの高くした床面２１Ａにより、物品１にその天面を上流側に向ける反転力が十分なものとなる。また、Ｋ1がこの範囲より大きいと、移動床３０の上昇距離が大きくなり、無駄時間が増加して生産性が低下する。
【００２０】
物品搬送装置１０は、床高固定床２０Ａの下流に配置される急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａを他の移動床３０の床面３１が水平に対する角度βよりも急傾斜（図５のβ1）にしてある。急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａが水平に対する角度をβ1とする。
【００２１】
β1は、好ましくは移動床３０の床面３１が水平に対する角度βの＋15〜45度、より好ましくはβの＋20〜35度である。β1がこの範囲より大きいと、移動床３０の上昇距離が大きくなり、無駄時間が増加して生産性が低下する。また、β1がこの範囲より小さいと、後述する如く、急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａが物品１を水平方向に押し出す効果が十分に得られなくなる。
【００２２】
物品搬送装置１０は、床高固定床２０Ａに対する急傾斜移動床３０Ａの昇降範囲を以下の如くに定める（図６）。急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａの頂点（最高位置）が床高固定床２０Ａの床面２１Ａの最低位置に対する上昇高さＨａ（図６（Ａ））は、好ましくは物品１の底面の最小値の0.3〜2.0倍、より好ましくは物品１の底面の最小値の0.5〜1.5倍である。Ｈａがこの範囲より大きいと、移動床３０の上昇距離が大きくなり、無駄時間が増加して生産性が低下する。Ｈａがこの範囲より小さいと、後述する如く、急傾斜移動床３０Ａにより物品１を確実に停止させることが困難となり、物品１に予定の上下反転動作を付与できない可能性が増す。急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａの頂点（最高位置）が床高固定床２０Ａの床面２１Ａの最低位置に対する下降高さＨｂ（図６（Ｂ））は、好ましくは0〜8mm、より好ましくは0〜4mmである。Ｈｂがこの範囲より小さいと、即ちマイナスの値では、急傾斜移動床３０Ａが下降時に床高固定床２０Ａより下がりきらず、物品１が急傾斜移動床３０Ａに引っかかり前進できない。Ｈｂをこの範囲の上限以下とすることで、物品１が急傾斜移動床３０Ａの側へ移動するときに落下して動きが不安定となり、物品１の予定外の回転を生じてしまうことを防止できる。
【００２３】
尚、物品搬送装置１０にあっては、移動床３０の床面長さＸを、物品１の最小寸法ａに対して、好ましくは0.3〜1.9倍とし、より好ましくは0.4〜1.5倍とする。Ｘを上記好適値とすることで、移動床３０の上に物品１が２個以上直列に並ばず、物品１の上下反転が失敗することを防止でき、移動床３０により物品１の上下反転を行なう際に、移動床３０が物品１をうまく反転するための力を該物品１に確実に伝達することが可能になる。
【００２４】
物品搬送装置１０による搬送対象物品１は、例えば図８に示す円形キャップ、図９に示す楕円キャップであり、両キャップとも天面の側に重心がある。円形キャップの最小寸法ａは高さｈである。図９に示す楕円キャップでは高さより楕円短径ｅが小であるため、楕円キャップの最小寸法ａは楕円短径ｅである。
【００２５】
以下、物品搬送装置１０による物品１（円形キャップ又は楕円キャップ等）の搬送工程について説明する（図１０〜図１７、図２０）。図１０〜図１９における物品１はその向きが判るように断面図としており、円形キャップについては図８（断面図）が相当し、楕円キャップについては楕円短径に沿う断面を示す図９（断面図(b)）が相当する。尚、図１０（Ａ）、図１２（Ａ）、図１４（Ａ）、図１６（Ａ）は、ともに、移動床３０、３０Ａの下降完了、上昇開始タイミングであり、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）、図１２（Ｂ）、図１４（Ｂ）、図１６（Ｂ）は、ともに、移動床３０、３０Ａの上昇加速過程であり、図１０（Ｄ）、図１２（Ｃ）、図１４（Ｃ）、図１６（Ｃ）は、ともに、移動床３０、３０Ａの上昇減速過程であり、図１１（Ａ）、図１３（Ａ）、図１５（Ａ）、図１７は、ともに、移動床３０、３０Ａの上昇完了、下降開始タイミングであり、図１１（Ｂ）、図１３（Ｂ）、図１５（Ｂ）は、ともに、下降加速過程であり、図１１（Ｃ）、図１３（Ｃ）、図１５（Ｃ）は、ともに、下降減速過程である。
【００２６】
(1)移動床３０、３０Ａの下降完了、上昇開始タイミング（図１０（Ａ）、図２０（Ａ））
天面（重心側）が上側を向いた物品１が移動床３０の床面３１上にある。
【００２７】
(2)移動床３０、３０Ａの上昇加速過程（図１０（Ｂ）、（Ｃ））
移動床３０の床面３１上の物品１が、移動床３０の上昇とともに上昇する（図１０（Ｂ））。移動床３０の床面３１は、物品１に下流側上向きの力を付与する。
【００２８】
移動床３０の床面３１上の物品１が、下流側の固定床２０の床面２１の頂点をこえて上昇すると、物品１の重心が天面、即ち上方側にあるため、物品１はその姿勢を安定させるべく、固定床２０の床面２１の頂点を回転中心として下流側へ回転開始する（図１０（Ｃ））。
【００２９】
(3)移動床３０、３０Ａの上昇減速過程（図１０（Ｄ））
物品１は固定床２０の床面２１上で更に回転を続ける。
【００３０】
(4)移動床３０、３０Ａの上昇完了、下降開始タイミング（図１１（Ａ）、図２０（Ｂ））
物品１が固定床２０の床面２１上でその天面側が下向きになるまで回転（反転）すると、その重心側たる天面が下側となり姿勢が安定して回転は終了し、下流側の移動床３０の側面に当たって停止する。
【００３１】
上述(1)〜(4)の物品１の反転動作は、物品搬送装置１０の更に上流側で行なわれても良い。
【００３２】
(5)移動床３０、３０Ａの下降加速過程（図１１（Ｂ））
移動床３０が下降するとき、固定床２０の床面２１上の物品１は下流側の移動床３０の側面に当たって停止している。
【００３３】
(6)移動床３０、３０Ａの下降減速過程（図１１（Ｃ））
移動床３０が更に下降し、固定床２０の床面２１上の物品１が当たっていた下流側の移動床３０の側面がなくなると、物品１は下流側の移動床３０の床面３１上へ移動する。
【００３４】
(7)移動床３０、３０Ａの下降完了、上昇開始タイミング（図１２（Ａ）、図２０（Ａ））
移動床３０の床面３１上の物品１は下流側の固定床２０の側面に当たって停止する。
【００３５】
(8)移動床３０、３０Ａの上昇加速過程（図１２（Ｂ））
移動床３０の床面３１上の物品１が、移動床３０の上昇とともに上昇する。移動床３０の床面３１は、物品１に下流側上向きの力を付与する。
【００３６】
好ましくは、この過程で移動床３０、３０Ａの上昇を一時停止する。移動床３０、３０Ａの上昇の一時停止により、物品１の姿勢が安定するため、物品１は次工程でより安定してその姿勢を維持できる。
【００３７】
(9)移動床３０、３０Ａの上昇減速過程（図１２（Ｃ））
移動床３０により上昇せしめられる物品１が下流側の固定床２０の床面２１の頂点をこえると、物品１は天面が下側、即ち下側に重心があるため、そのままの姿勢で下流側の固定床２０の床面２１上へ移動する。
【００３８】
(10)移動床３０、３０Ａの上昇完了、下降開始タイミング（図１３（Ａ）、図２０（Ｂ））
物品１は固定床２０の床面２１上を滑り、下流側の移動床３０の側面に当たって停止する。
【００３９】
(11)移動床３０、３０Ａの下降加速過程（図１３（Ｂ））
固定床２０の床面２１上の物品１は、下流側の下降中の移動床３０の側面に当たって停止している。
【００４０】
(12)移動床３０、３０Ａの下降減速過程（図１３（Ｃ））
移動床３０が更に下降し、固定床２０の床面２１上の物品１が当たっていた下流側の移動床３０の側面がなくなると、物品１は下流側の移動床３０の床面３１上へ移動する。
【００４１】
(13)移動床３０、３０Ａの下降完了、上昇開始タイミング（図１４（Ａ）、図２０（Ａ））
移動床３０の床面３１上の物品１は下流側の床高固定床２０Ａの上流側の側面に当たって停止する。
【００４２】
(14)移動床３０、３０Ａの上昇加速過程（図１４（Ｂ））
移動床３０の床面３１上の物品１が、移動床３０の上昇とともに上昇する。移動床３０の床面３１は、物品１に下流側上向きの力を付与する。
【００４３】
前述(8)に比し、物品１が接している床高固定床２０Ａは他の固定床２０より高いため、移動床３０の上昇時に、物品１は床高固定床２０Ａの上流側の側面との当接状態をより長く継続し、しかも床高固定床２０Ａとの当接点を移動床３０から付与されている力の方向と概一致する直線上に位置させている。これにより、移動床３０の床面３１が物品１に付与する下流側上向きの力に対し、物品１と床高固定床２０Ａとの当接点が抵抗になり、物品１にはこの下流側上向きの力に基づく回転力が作用するものになる。
【００４４】
このように、移動床３０の上昇過程であって、床高固定床２０Ａの上流に配置される移動床３０の床面３１上に物品１が存在し、この物品１の一部が床高固定床２０Ａの上流側の側面に接するとき、移動床３０の上昇を一時停止すると、物品１と床高固定床２０Ａとの当接点の抵抗が、動摩擦状態から静止摩擦状態になることから大きくなり、当接点が回転中心となり易く、物品１により強力な回転力が作用する。
【００４５】
(15)移動床３０、３０Ａの上昇減速過程（図１４（Ｃ））
移動床３０により上昇せしめられる物品１が下流側の床高固定床２０Ａの床面２１Ａの頂点をこえると、物品１に作用している回転力に対する抵抗が解放され、物品１は床高固定床２０Ａの床面２１Ａの頂点を中心に回転する。
【００４６】
(16)移動床３０、３０Ａの上昇完了、下降開始タイミング（図１５（Ａ）、図２０（Ｂ））
物品１は回転するものの、重心のある天面側を上方へ持ち上げる動きであり、完全に天面が下方へ向く位置までは至らない。
【００４７】
(17)移動床３０、３０Ａの下降加速過程（図１５（Ｂ））
床高固定床２０Ａの床面２１Ａ上の物品１は、天面を上流側に向けるところまで回転し、下流側の下降中の急傾斜移動床３０Ａの上流側の側面に当たって停止する。
【００４８】
(18)移動床３０、３０Ａの下降減速過程（図１５（Ｃ））
急傾斜移動床３０Ａが更に下降し、床高固定床２０Ａの床面２１上の物品１が当たっていた下流側の急傾斜移動床３０Ａの側面がなくなると、物品１はそのままの姿勢で下流側の急傾斜移動床３０Ａの床面３１上へ移動する。
【００４９】
(19)移動床３０、３０Ａの下降完了、上昇開始タイミング（図１６（Ａ）、図２０（Ａ））
急傾斜移動床３０Ａの床面３１上の物品１は下流側の固定床２０の側面に当たって停止する。急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａが急傾斜であるから、物品１は通常の移動床３０の床面３１上における停止姿勢（図１８（Ａ））よりもその底面をより水平面に近づける。即ち、物品１の底面が急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａ上で水平面に対してなす角度ａ（図１６（Ａ））を、移動床３０の床面３１上で水平面に対してなす角度ｂ（図１８（Ａ））より小とする。
【００５０】
(20)移動床３０、３０Ａの上昇加速過程（図１６（Ｂ））
急傾斜移動床３０Ａが上昇して物品１を押し上げると、急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａが急傾斜であるため、急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａが物品１に付与する下流側上向きの力は水平方向成分をより大きくする。しかも、前述の如く角度ａが小さいため、言い換えれば、物品１の底面が水平面に近いため、急傾斜移動床３０Ａの押し上げに伴う物品１への回転力が小さくなる。これにより、物品１が下流側の固定床２０の床面２１の頂点に達したとき、物品１は下流側水平方向に安定的に押し出される。
【００５１】
このように、移動床３０の上昇過程であって、急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａ上に物品１が存在するとき、移動床３０Ａの上昇を一時停止すると、物品１が一端停止して安定するため、物品１はより安定的に押し出される。
【００５２】
(21)移動床３０、３０Ａの上昇減速過程（図１６（Ｃ））
急傾斜移動床３０Ａにより上昇せしめられる物品１が下流側の固定床２０の床面２１の頂点をこえると、物品１は底面を下方、天面を上方とする姿勢に整列されて下流側の固定床２０の床面２１上へ移動する。物品１は、前述(19)でその底面をより水平面に近づけていたから、底面を下方にできる。
【００５３】
尚、前述(19)、(20)で急傾斜移動床３０Ａを採用しない場合（図１８（Ｂ））には、上述(21)で、物品１は底面を下方、天面を上方として下流側の固定床２０の床面２１上へ移動するものもあれば、単に移動床３０により押し上げられるだけで天面を上流側に向けたままの姿勢で下流側の固定床２０の床面２１上を移動するにすぎないものもある。
【００５４】
(22)移動床３０、３０Ａの上昇完了、下降開始タイミング（図１７、図２０（Ｂ））
物品１は底面を下方、天面を上方とする整列姿勢（物品１の重心を上位とする整列姿勢）のまま、固定床２０の床面２１上を移動し、不図示の排出シュート経由で下工程へと排出される。この最終の固定床２０を排出シュートとするものでも良い。
【００５５】
尚、物品搬送装置１０において、図１９（Ａ）に示す如く、床高固定床２０Ａとその上流に配置される移動床３０との隙間Ｐ1を、他の固定床２０とその上流に配置される移動床３０との隙間Ｐ0よりも広くすることができる。Ｐ1の好ましい範囲は物品１の高さｈの5〜40％、より好ましくは物品１の高さｈの10〜25％である。これによれば、物品１と床高固定床２０Ａとの接触点と、物品１と該物品１を押し上げる移動床３０との接触点とがなす距離Ｌ、即ち、物品１の回転中心と、物品回転のための力の作用点距離が長くなるため、前述(15)で物品１を上昇中に物品１が多少、下流上方へ移動しても、Ｌは充分な距離を有すことで大きな回転モーメントが発生し、物品１により強力な回転力を作用させることができる。従って、物品１を安定的に回転させて物品１の天面を上流側に向けるように姿勢変化させることができる。
【００５６】
これに対し、図１９（Ｂ）に示す如く、床高固定床２０Ａとその上流に配置される移動床３０との隙間を、Ｐ1よりも狭いＰ0とするときには、物品１を上昇中に物品１が回転する前に、物品１が下流上方へ移動してしまうと、Ｌは充分な距離を有せず大きな回転モーメントを発生することができずに、物品１の回転が困難になり、物品１は姿勢変化せずに移動するだけとなるおそれがある。
【００５７】
図２１に示す物品搬送装置１０Ａは、図１〜図２０に示した物品搬送装置１０に比し、複数の固定床２０の各個の床面２１を互いに搬送方向の下流側に向けて水平をなすように配置（水平方向配置）するとともに、複数の移動床３０の各個の床面３１を互いに搬送方向の下流側に向けて水平をなすように配置した点だけを異にするものである。
【００５８】
物品搬送装置１０Ａにあっても、物品搬送装置１０と同様に、床高固定床２０Ａ、急傾斜移動床３０Ａを有し、(1)移動床３０、３０Ａの下降完了、上昇開始タイミング（図２２（Ａ））、(2)移動床３０、３０Ａの上昇加速過程（図２２（Ｂ））、(3)移動床３０、３０Ａの上昇減速過程（図２２（Ｃ））、(4)移動床３０、３０Ａの上昇完了、下降開始タイミング（図２３（Ａ））、(5)移動床３０、３０Ａの下降加速過程（図２３（Ｂ））、(6)移動床３０、３０Ａの下降減速過程（図２３（Ｃ））の各工程をくり返す搬送動作により、多様な寸法形状の物品１を自由な姿勢で投入しながら、概ね一定量ずつ排出するとともに、物品１の重心を上位とするように整列して排出する。
【００５９】
図２４に本発明の物品搬送装置１０を用いた物品整列供給装置１００を示す。この物品整列供給装置１００は、キャップをキャップ締め機に供給したり、各種物品を自動組立機に供給することに用いられる。
【００６０】
物品搬送装置１０の上流には、物品をある一定量供給可能な自動供給装置１０１Ａを付帯させた自動供給装置付きホッパー１０１が設けられている。自動供給装置付きホッパー１０１にあっては、物品有無検出部１０１Ｂにおいて、ある一定時間物品が無い状態が続くと、これを物品有無検出センサ１０１Ｃが検知し、その指令により自動供給装置１０１Ａが作動し、物品が物品有無検出部１０１Ｂへと送られ、更に、物品搬送装置１０へと供給される。自動供給装置としては、エアや電気駆動で一定の時間動作するコンベア装置等が用いられる。尚、自動供給装置付きホッパー１０１は単なる傾斜板を有するホッパーや、それに振動器を備えたものでも良い。
【００６１】
物品搬送装置１０は、キャップ等の物品を搬送して重心側を下向きにする物品整列部Ｓ（前述の固定床２０、移動床３０）と、その下流側で物品の上下反転を行なう物品上下反転部Ｔ（前述の床高固定床２０Ａ、急傾斜移動床３０Ａ）からなり、物品上下反転部Ｔの排出側に、物品シュート１０２、物品払出コンベア装置１０３を設置し、物品払出コンベア装置１０３には不良品排出リターン装置１０４を付帯させている。物品搬送装置１０は、物品上下反転部Ｔの排出方向に対して物品払出コンベア装置１０３の払出方向を直交配置しているが、物品上下反転部Ｔの排出方向と物品払出コンベア装置１０３の払出方向を同一方向にし、これを１列に集約したり、複数列にしても良い。
【００６２】
物品搬送装置１０は、上述した如く、物品を一定の整列姿勢（例えばキャップの天面側を上位とする姿勢）に整列して、物品シュート１０２を経て、物品払出コンベア装置１０３に排出する。
【００６３】
物品払出コンベア装置１０３は、物品上下反転部Ｔの排出側に設けられ、物品上下反転部Ｔの排出方向に直交配置されるベルトコンベア１０３Ａで構成される。ベルトコンベア１０３Ａは駆動部１０３Ｂにより駆動され、物品位置規制ガイド１０３Ｃ、最終渡りプレート１０３Ｄを備える。ベルトコンベア１０３は正逆方向に切替運転可能にされ、左右２方向に物品を排出することもできる。物品がキャップである場合、キャップの天面側を上位とする姿勢に整列されているため、次工程でキャップ締め作業を行なう際は、物品の上下を反転する装置は不要である。
【００６４】
不良品排出リターン装置１０４は、不良品検出センサ１０４Ａ、不良品排出装置１０４Ｂ、不良品排出シュート１０４Ｃ、リターン用桟付きコンベア１０４Ｄを有して構成される。不良品検出センサ１０４Ａは物品払出コンベア装置１０３の例えばベルトコンベア１０３Ａにより搬送中の物品の姿勢が目標整列姿勢にあるか否かを検出する。不良品検出センサ１０４Ａは、例えばレーザ式高さ検出器にて構成できるが、画像センサ等を用いることもできる。不良品排出装置１０４Ｂは、不良品検出センサ１０４Ａにより整列不良と認められた物品を物品払出コンベア装置１０３の側傍に備えられた下り斜面状の不良品排出シュート１０４Ｃに排出する。不良品排出装置１０４Ｂは高圧エア吹出し装置にて構成できるが、エアシリンダ等の機械式装置等を用いることもできる。不良品排出シュート１０４Ｃに排出された不良物品は更に滑り落ち、駆動部１０４Ｅによって作動するリターン用桟付きコンベア１０４Ｄにて上方へと移送され、払い落としプレート１０４Ｆにて自動供給装置付きホッパー１０１に戻される。リターン用桟付きコンベア１０４Ｄはエアによる輸送装置に代えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は物品搬送装置の移動床が没入している状態を示す斜視図である。
【図２】図２は物品搬送装置の移動床が突出している状態を示す斜視図である。
【図３】図３は物品搬送装置を示す正面図である。
【図４】図４は移動床の昇降動作を示す模式図である。
【図５】図５は床高固定床の床面高さと急傾斜移動床の床面角度を示す模式図である。
【図６】図６は床高固定床に対する急傾斜移動床の昇降範囲を示す模式図である。
【図７】図７は移動床の床面長さを示す模式図である。
【図８】図８は円形キャップを示す模式図である。
【図９】図９は楕円キャップを示す模式図である。
【図１０】図１０は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図１１】図１１は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図１２】図１２は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図１３】図１３は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図１４】図１４は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図１５】図１５は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図１６】図１６は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図１７】図１７は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図１８】図１８は急傾斜移動床を用いない物品搬送装置によるキャップの搬送状態を示す側面図である。
【図１９】図１９は床高固定床とその上流に配置される移動床との隙間がキャップの搬送動作に及ぼす影響を示す側面図と模式図である。
【図２０】図２０は物品搬送装置によるキャップの整列作用を示す模式図である。
【図２１】図２１は水平配置の物品搬送装置を示す斜視図である。
【図２２】図２２は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図２３】図２３は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図２４】図２４は物品整列供給装置を示す斜視図ある。
【符号の説明】
【００６６】
１ 物品
１０ 物品搬送装置
１５ 昇降駆動装置
２０ 固定床
２０Ａ 床高固定床
２１、２１Ａ 床面
３０ 移動床
３０Ａ 急傾斜移動床
３１、３１Ａ 床面
【技術分野】
【０００１】
本発明は物品搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品搬送装置として、特許文献１に記載の如く、複数の固定床の各個を搬送方向の下流側に向けて順に配置し、複数の移動床の各個を各固定床に対し搬送方向の側傍に隣接配置するとともに、各移動床を同時にそれらの床面が隣接する固定床の床面に対する上位と下位に位置付ける昇降動作を繰り返し、各固定床の床面を搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜させるとともに、各移動床の床面も搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜させてなるものがある。
【０００３】
この物品搬送装置にあっては、固定床と移動床が搬送方向に沿って交互に隣接配置され、しかも各固定床の床面と各移動床の床面のそれぞれが搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように配置されるものであり、物品の寸法形状や投入姿勢に関係なく、あらゆる物品を固定床の床面に載せ、移動床の床面により突き上げ、それらの物品に移動床の床面の傾斜に起因する搬送力を付与する。搬送力を付与された物品は、移動床の下降により、下流側の固定床の床面に移載され、固定床の床面の傾斜に載って更に下流側に滑る搬送動作を繰り返され、概ね一定量ずつ排出される。
【特許文献１】特開2008-150143
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の物品搬送装置にあっては、物品が移動床の床面により突き上げられて下流側への搬送力を付与され、固定床の床面に移載されるときに、物品はその重心を下位とするように転がる整列作用を付与される。これにより、搬送対象物品を例えば有天面のキャップとするとき、キャップは天面側（重心側）を下位とするように整列されて排出される。このキャップをキャップ締め機に供給するために、キャップの天面側を上向きにする必要がある場合には、キャップの上下反転装置を併設する必要がある。
【０００５】
本発明の課題は、多様な寸法形状の物品を自由な姿勢で投入しながら、概ね一定量ずつ排出するとともに、物品の重心を上位とするように整列して排出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、複数の固定床の各個を搬送方向の下流側に向けて順に配置し、複数の移動床の各個を各固定床に対し搬送方向の側傍に隣接配置するとともに、各移動床を同時にそれらの床面が隣接する固定床の床面に対する上位と下位に位置付ける昇降動作を繰り返し、各固定床の床面を搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜させるとともに、各移動床の床面も搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜させてなる物品搬送装置であって、最下流に配置される移動床を他の移動床の床面よりも急傾斜な床面である急傾斜移動床としてなるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
物品搬送装置１０は、図１〜図３に示す如く、架台１１の一端側から他端側に向かう方向を物品搬送方向とし、その一端側に入口シュート１２を設け、入口シュート１２の裏面に搬送力を高めるためのバイブレータ１３を装備してある。また、入口シュートは、後述する図２４に示す如き自動供給装置付きのものとしても良い。
【０００８】
物品搬送装置１０は、架台１１に設けた支持部材１４に複数の固定床２０を支持する。物品搬送装置１０は、複数の固定床２０の各個の床面２１を互いに搬送方向の下流側に向けて下り勾配（水平に対する角度θ：例えば5〜35度）（下り方向配置）（図４）をなすように配置している。このとき、各固定床２０の床面２１は、それ自体でも、搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜した斜面とされている。固定床２０にバイブレータを装備し、搬送力を高めても良い。
【０００９】
物品搬送装置１０は、架台１１に支持した昇降駆動装置１５に左右のサイドガイド板１６を連結し、架台１１に支持したスライド軸１７にサイドガイド板１６に固定してあるスライド部１８をスライド自在に嵌合している。また、架台１１とスライド部１８の間には、衝撃緩和ダンパ１９を介装している。左右のサイドガイド板１６は、入口シュート１２と固定床２０の巾方向の両側に配置されるとともに、複数の移動床３０を挟んで備える。複数の移動床３０の各個を各固定床２０に対し搬送方向の側傍（本実施例では上流側の側傍）に隣接配置する。固定床２０と移動床３０は一定の隙間を介して搬送方向に沿って交互に配置されるものになる。物品搬送装置１０は、昇降駆動装置１５により、サイドガイド板１６及び移動床３０の昇降動作を繰り返す（移動床３０を昇降駆動装置１５に直に連結し、サイドガイド板１６は必ずしも昇降させる必要はない）。即ち、各移動床３０を同時にそれらの床面３１が隣接する固定床２０の床面２１に対する上位（図４（Ａ））と下位（図４（Ｂ））に位置付ける昇降動作を繰り返す。
【００１０】
各移動床３０の床面３１は、上位において固定床２０の床面２１より上に突出し、下位において固定床２０の床面２１より下に没入する。本発明における「没入」とは、移動床３０が固定床２０の下方に位置することをいい、具体的には、移動床３０全体が完全に固定床２０の床面２１より下方に位置する完全に没入した場合は勿論、移動床３０の床面３１が下位状態で固定床２０の床面２１とほぼ同一位置で停止した場合も含まれる。上位に位置付けられた各移動床３０の床面３１を互いに搬送方向の下流側に向けて下り勾配（水平に対する角度θ：例えば5〜35度）をなすように配置する。このとき、各移動床３０の床面３１は、それ自体でも、搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜した斜面とされている（図４）。
【００１１】
この移動床配置についての角度θ（θ1）は、固定床配置についての角度θ（θ2）とほぼ同一に一致させたほうが物品搬送時の物品挙動が安定して好ましい。θの値は、物品と固定床２０や移動床３０との摩擦状態によって適宜調整される。一例として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＢＳ等の樹脂製キャップやアルミ製等の金属製キャップ等の物品を、(a)表面を一般的な機械加工にて仕上げたステンレス製やアルミ製等の金属製の固定床２０や移動床３０、(b)表面を一般的な機械加工にて仕上げたポリアセタールやポリ塩化ビニル等の樹脂製の固定床２０や移動床３０、(c)更にこれらの表面に滑り性の良いテープ材を貼った固定床２０や移動床３０にて搬送する場合の角度θは、好ましくは8〜25度、更に好ましくは12度〜20度にすると良い。尚、移動床配置についての角度θ1と、固定床配置についての角度θ2を異なるものとすれば、上流と下流での移動挙動を変化させることも可能である。
【００１２】
移動床配置及び固定床配置が水平に対する角度θ、固定床２０の床面２１が水平に対する角度α、移動床３０の床面３１が水平に対する角度βの関係を図５に示す。
【００１３】
固定床２０の床面２１が水平に対する角度αは、移動床配置についての角度θ1に対し、−5〜＋15度程度と、ほぼ同等もしくは僅かに大きく設定される。これは、固定床２０の床面２１において物品を下流の移動床３０の床面３１へゆっくりと安定的に搬送させるためである。仮に物品が自ら滑ることのない角度であっても、上流からの他物品に押されて搬送される。次に、移動床３０の床面３１が水平に対する角度βは、固定床２０の床面２１が水平に対する角度αに対し、＋5〜＋25度程度と大きく設定される。これは、移動床３０の床面３１が突出中に、確実に物品を下流の固定床２０の床面２１へと搬送させるためである。
【００１４】
物品を特にスムースに搬送させたいときには、固定床２０の床面２１が水平に対する角度αは、移動床配置についての角度θ1と概同一に設定される。更に、移動床３０の床面３１が水平に対する角度βも、移動床配置についての角度θ1と概同一に設定される。これは、移動床３０の床面３１が没入時に、物品をガタつかせることなくスムースに下流の固定床２０の床面２１へ確実に搬送させるためである。従って、移動床３０の没入位置は、移動床３０の床面３１が固定床２０の床面２１に対して没入せず、固定床２０の床面２１と移動床３０の床面３１が概直線関係をなすことができる位置、もしくは移動床３０の床面３１が、0.5〜3mm程度極僅かに没入する位置（不図示）とすることが好ましい。
【００１５】
昇降駆動装置１５は、昇降速度や昇降ストロークを変更制御できる電動シリンダを用いることができる。昇降駆動装置１５は、電動モータの回転を直線運動に変換する機構、又は空圧シリンダ等でも良い。
【００１６】
このような物品搬送装置１０にあっては、複数の固定床２０の床面２１を互いに下り勾配をなすように配置するとともに、複数の移動床３０の床面３１も互いに下り勾配をなすように配置したものであり、相隣る移動床３０のピッチｐより小寸法の物品１も、大寸法の物品１も、各移動床３０の昇降動作の繰り返しにより搬送される。即ち、移動床３０の上昇により、移動床３０の床面３１が固定床２０の床面２１上にある物品１を突き上げると、移動床３０の床面３１自体の傾斜が物品１に下流側への搬送力を付与する。搬送力を付与された物品１は、移動床３０の下降により、下流側の搬送方向に沿って下り勾配をなす固定床２０の床面２１上に移載され、固定床２０の床面２１自体の傾斜、更には複数の互いに搬送方向に沿って下り勾配をなす固定床２０の床面２１相互の傾斜に載って滑り、下流側へと搬送される。固定床２０の床面２１の傾斜に載って滑る過程で、下流側の固定床２０に引っ掛かっても、移動床３０の次の上昇により固定床２０から突き上げられ、下流側へと搬送される。
【００１７】
従って、物品搬送装置１０にあっては、固定床２０と移動床３０が搬送方向に沿って交互に隣接配置され、しかもそれらの床面２１、３１が互いに搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように配置されるものであり、物品１の寸法形状や投入姿勢に関係なく、あらゆる物品１を固定床２０の床面２１に載せ、移動床３０の床面３１により突き上げ、上述(a)の搬送動作を行ない、概ね一定量ずつ排出できる。
【００１８】
しかるに、物品搬送装置１０にあっては、物品１の重心を上位とするように整列して排出可能にするため、以下の構成を具備する。
【００１９】
物品搬送装置１０は、複数の固定床２０のうち、最下流側（最下流位置、又は最下流位置に近い位置）に配置される床高固定床２０Ａの床面２１Ａを、他の固定床２０の床面２１よりも高く（図５のＫ1）してある。複数の固定床２０の各個の床面２１が互いになす下り勾配の水平に対する角度θ（θ2）に沿って、各固定床２０の床面２１の頂点を互いに結ぶ線に対し、床高固定床２０Ａの床面２１Ａの頂点がなす高さをＫ1とする。Ｋ1は、好ましくは物品１の最小寸法ａの1.0〜0.2倍、より好ましくは物品１の対象寸法ａの0.3〜0.8倍である。Ｋ1をこの範囲とすることで、後述する如く、床高固定床２０Ａの高くした床面２１Ａにより、物品１にその天面を上流側に向ける反転力が十分なものとなる。また、Ｋ1がこの範囲より大きいと、移動床３０の上昇距離が大きくなり、無駄時間が増加して生産性が低下する。
【００２０】
物品搬送装置１０は、床高固定床２０Ａの下流に配置される急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａを他の移動床３０の床面３１が水平に対する角度βよりも急傾斜（図５のβ1）にしてある。急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａが水平に対する角度をβ1とする。
【００２１】
β1は、好ましくは移動床３０の床面３１が水平に対する角度βの＋15〜45度、より好ましくはβの＋20〜35度である。β1がこの範囲より大きいと、移動床３０の上昇距離が大きくなり、無駄時間が増加して生産性が低下する。また、β1がこの範囲より小さいと、後述する如く、急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａが物品１を水平方向に押し出す効果が十分に得られなくなる。
【００２２】
物品搬送装置１０は、床高固定床２０Ａに対する急傾斜移動床３０Ａの昇降範囲を以下の如くに定める（図６）。急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａの頂点（最高位置）が床高固定床２０Ａの床面２１Ａの最低位置に対する上昇高さＨａ（図６（Ａ））は、好ましくは物品１の底面の最小値の0.3〜2.0倍、より好ましくは物品１の底面の最小値の0.5〜1.5倍である。Ｈａがこの範囲より大きいと、移動床３０の上昇距離が大きくなり、無駄時間が増加して生産性が低下する。Ｈａがこの範囲より小さいと、後述する如く、急傾斜移動床３０Ａにより物品１を確実に停止させることが困難となり、物品１に予定の上下反転動作を付与できない可能性が増す。急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａの頂点（最高位置）が床高固定床２０Ａの床面２１Ａの最低位置に対する下降高さＨｂ（図６（Ｂ））は、好ましくは0〜8mm、より好ましくは0〜4mmである。Ｈｂがこの範囲より小さいと、即ちマイナスの値では、急傾斜移動床３０Ａが下降時に床高固定床２０Ａより下がりきらず、物品１が急傾斜移動床３０Ａに引っかかり前進できない。Ｈｂをこの範囲の上限以下とすることで、物品１が急傾斜移動床３０Ａの側へ移動するときに落下して動きが不安定となり、物品１の予定外の回転を生じてしまうことを防止できる。
【００２３】
尚、物品搬送装置１０にあっては、移動床３０の床面長さＸを、物品１の最小寸法ａに対して、好ましくは0.3〜1.9倍とし、より好ましくは0.4〜1.5倍とする。Ｘを上記好適値とすることで、移動床３０の上に物品１が２個以上直列に並ばず、物品１の上下反転が失敗することを防止でき、移動床３０により物品１の上下反転を行なう際に、移動床３０が物品１をうまく反転するための力を該物品１に確実に伝達することが可能になる。
【００２４】
物品搬送装置１０による搬送対象物品１は、例えば図８に示す円形キャップ、図９に示す楕円キャップであり、両キャップとも天面の側に重心がある。円形キャップの最小寸法ａは高さｈである。図９に示す楕円キャップでは高さより楕円短径ｅが小であるため、楕円キャップの最小寸法ａは楕円短径ｅである。
【００２５】
以下、物品搬送装置１０による物品１（円形キャップ又は楕円キャップ等）の搬送工程について説明する（図１０〜図１７、図２０）。図１０〜図１９における物品１はその向きが判るように断面図としており、円形キャップについては図８（断面図）が相当し、楕円キャップについては楕円短径に沿う断面を示す図９（断面図(b)）が相当する。尚、図１０（Ａ）、図１２（Ａ）、図１４（Ａ）、図１６（Ａ）は、ともに、移動床３０、３０Ａの下降完了、上昇開始タイミングであり、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）、図１２（Ｂ）、図１４（Ｂ）、図１６（Ｂ）は、ともに、移動床３０、３０Ａの上昇加速過程であり、図１０（Ｄ）、図１２（Ｃ）、図１４（Ｃ）、図１６（Ｃ）は、ともに、移動床３０、３０Ａの上昇減速過程であり、図１１（Ａ）、図１３（Ａ）、図１５（Ａ）、図１７は、ともに、移動床３０、３０Ａの上昇完了、下降開始タイミングであり、図１１（Ｂ）、図１３（Ｂ）、図１５（Ｂ）は、ともに、下降加速過程であり、図１１（Ｃ）、図１３（Ｃ）、図１５（Ｃ）は、ともに、下降減速過程である。
【００２６】
(1)移動床３０、３０Ａの下降完了、上昇開始タイミング（図１０（Ａ）、図２０（Ａ））
天面（重心側）が上側を向いた物品１が移動床３０の床面３１上にある。
【００２７】
(2)移動床３０、３０Ａの上昇加速過程（図１０（Ｂ）、（Ｃ））
移動床３０の床面３１上の物品１が、移動床３０の上昇とともに上昇する（図１０（Ｂ））。移動床３０の床面３１は、物品１に下流側上向きの力を付与する。
【００２８】
移動床３０の床面３１上の物品１が、下流側の固定床２０の床面２１の頂点をこえて上昇すると、物品１の重心が天面、即ち上方側にあるため、物品１はその姿勢を安定させるべく、固定床２０の床面２１の頂点を回転中心として下流側へ回転開始する（図１０（Ｃ））。
【００２９】
(3)移動床３０、３０Ａの上昇減速過程（図１０（Ｄ））
物品１は固定床２０の床面２１上で更に回転を続ける。
【００３０】
(4)移動床３０、３０Ａの上昇完了、下降開始タイミング（図１１（Ａ）、図２０（Ｂ））
物品１が固定床２０の床面２１上でその天面側が下向きになるまで回転（反転）すると、その重心側たる天面が下側となり姿勢が安定して回転は終了し、下流側の移動床３０の側面に当たって停止する。
【００３１】
上述(1)〜(4)の物品１の反転動作は、物品搬送装置１０の更に上流側で行なわれても良い。
【００３２】
(5)移動床３０、３０Ａの下降加速過程（図１１（Ｂ））
移動床３０が下降するとき、固定床２０の床面２１上の物品１は下流側の移動床３０の側面に当たって停止している。
【００３３】
(6)移動床３０、３０Ａの下降減速過程（図１１（Ｃ））
移動床３０が更に下降し、固定床２０の床面２１上の物品１が当たっていた下流側の移動床３０の側面がなくなると、物品１は下流側の移動床３０の床面３１上へ移動する。
【００３４】
(7)移動床３０、３０Ａの下降完了、上昇開始タイミング（図１２（Ａ）、図２０（Ａ））
移動床３０の床面３１上の物品１は下流側の固定床２０の側面に当たって停止する。
【００３５】
(8)移動床３０、３０Ａの上昇加速過程（図１２（Ｂ））
移動床３０の床面３１上の物品１が、移動床３０の上昇とともに上昇する。移動床３０の床面３１は、物品１に下流側上向きの力を付与する。
【００３６】
好ましくは、この過程で移動床３０、３０Ａの上昇を一時停止する。移動床３０、３０Ａの上昇の一時停止により、物品１の姿勢が安定するため、物品１は次工程でより安定してその姿勢を維持できる。
【００３７】
(9)移動床３０、３０Ａの上昇減速過程（図１２（Ｃ））
移動床３０により上昇せしめられる物品１が下流側の固定床２０の床面２１の頂点をこえると、物品１は天面が下側、即ち下側に重心があるため、そのままの姿勢で下流側の固定床２０の床面２１上へ移動する。
【００３８】
(10)移動床３０、３０Ａの上昇完了、下降開始タイミング（図１３（Ａ）、図２０（Ｂ））
物品１は固定床２０の床面２１上を滑り、下流側の移動床３０の側面に当たって停止する。
【００３９】
(11)移動床３０、３０Ａの下降加速過程（図１３（Ｂ））
固定床２０の床面２１上の物品１は、下流側の下降中の移動床３０の側面に当たって停止している。
【００４０】
(12)移動床３０、３０Ａの下降減速過程（図１３（Ｃ））
移動床３０が更に下降し、固定床２０の床面２１上の物品１が当たっていた下流側の移動床３０の側面がなくなると、物品１は下流側の移動床３０の床面３１上へ移動する。
【００４１】
(13)移動床３０、３０Ａの下降完了、上昇開始タイミング（図１４（Ａ）、図２０（Ａ））
移動床３０の床面３１上の物品１は下流側の床高固定床２０Ａの上流側の側面に当たって停止する。
【００４２】
(14)移動床３０、３０Ａの上昇加速過程（図１４（Ｂ））
移動床３０の床面３１上の物品１が、移動床３０の上昇とともに上昇する。移動床３０の床面３１は、物品１に下流側上向きの力を付与する。
【００４３】
前述(8)に比し、物品１が接している床高固定床２０Ａは他の固定床２０より高いため、移動床３０の上昇時に、物品１は床高固定床２０Ａの上流側の側面との当接状態をより長く継続し、しかも床高固定床２０Ａとの当接点を移動床３０から付与されている力の方向と概一致する直線上に位置させている。これにより、移動床３０の床面３１が物品１に付与する下流側上向きの力に対し、物品１と床高固定床２０Ａとの当接点が抵抗になり、物品１にはこの下流側上向きの力に基づく回転力が作用するものになる。
【００４４】
このように、移動床３０の上昇過程であって、床高固定床２０Ａの上流に配置される移動床３０の床面３１上に物品１が存在し、この物品１の一部が床高固定床２０Ａの上流側の側面に接するとき、移動床３０の上昇を一時停止すると、物品１と床高固定床２０Ａとの当接点の抵抗が、動摩擦状態から静止摩擦状態になることから大きくなり、当接点が回転中心となり易く、物品１により強力な回転力が作用する。
【００４５】
(15)移動床３０、３０Ａの上昇減速過程（図１４（Ｃ））
移動床３０により上昇せしめられる物品１が下流側の床高固定床２０Ａの床面２１Ａの頂点をこえると、物品１に作用している回転力に対する抵抗が解放され、物品１は床高固定床２０Ａの床面２１Ａの頂点を中心に回転する。
【００４６】
(16)移動床３０、３０Ａの上昇完了、下降開始タイミング（図１５（Ａ）、図２０（Ｂ））
物品１は回転するものの、重心のある天面側を上方へ持ち上げる動きであり、完全に天面が下方へ向く位置までは至らない。
【００４７】
(17)移動床３０、３０Ａの下降加速過程（図１５（Ｂ））
床高固定床２０Ａの床面２１Ａ上の物品１は、天面を上流側に向けるところまで回転し、下流側の下降中の急傾斜移動床３０Ａの上流側の側面に当たって停止する。
【００４８】
(18)移動床３０、３０Ａの下降減速過程（図１５（Ｃ））
急傾斜移動床３０Ａが更に下降し、床高固定床２０Ａの床面２１上の物品１が当たっていた下流側の急傾斜移動床３０Ａの側面がなくなると、物品１はそのままの姿勢で下流側の急傾斜移動床３０Ａの床面３１上へ移動する。
【００４９】
(19)移動床３０、３０Ａの下降完了、上昇開始タイミング（図１６（Ａ）、図２０（Ａ））
急傾斜移動床３０Ａの床面３１上の物品１は下流側の固定床２０の側面に当たって停止する。急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａが急傾斜であるから、物品１は通常の移動床３０の床面３１上における停止姿勢（図１８（Ａ））よりもその底面をより水平面に近づける。即ち、物品１の底面が急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａ上で水平面に対してなす角度ａ（図１６（Ａ））を、移動床３０の床面３１上で水平面に対してなす角度ｂ（図１８（Ａ））より小とする。
【００５０】
(20)移動床３０、３０Ａの上昇加速過程（図１６（Ｂ））
急傾斜移動床３０Ａが上昇して物品１を押し上げると、急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａが急傾斜であるため、急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａが物品１に付与する下流側上向きの力は水平方向成分をより大きくする。しかも、前述の如く角度ａが小さいため、言い換えれば、物品１の底面が水平面に近いため、急傾斜移動床３０Ａの押し上げに伴う物品１への回転力が小さくなる。これにより、物品１が下流側の固定床２０の床面２１の頂点に達したとき、物品１は下流側水平方向に安定的に押し出される。
【００５１】
このように、移動床３０の上昇過程であって、急傾斜移動床３０Ａの床面３１Ａ上に物品１が存在するとき、移動床３０Ａの上昇を一時停止すると、物品１が一端停止して安定するため、物品１はより安定的に押し出される。
【００５２】
(21)移動床３０、３０Ａの上昇減速過程（図１６（Ｃ））
急傾斜移動床３０Ａにより上昇せしめられる物品１が下流側の固定床２０の床面２１の頂点をこえると、物品１は底面を下方、天面を上方とする姿勢に整列されて下流側の固定床２０の床面２１上へ移動する。物品１は、前述(19)でその底面をより水平面に近づけていたから、底面を下方にできる。
【００５３】
尚、前述(19)、(20)で急傾斜移動床３０Ａを採用しない場合（図１８（Ｂ））には、上述(21)で、物品１は底面を下方、天面を上方として下流側の固定床２０の床面２１上へ移動するものもあれば、単に移動床３０により押し上げられるだけで天面を上流側に向けたままの姿勢で下流側の固定床２０の床面２１上を移動するにすぎないものもある。
【００５４】
(22)移動床３０、３０Ａの上昇完了、下降開始タイミング（図１７、図２０（Ｂ））
物品１は底面を下方、天面を上方とする整列姿勢（物品１の重心を上位とする整列姿勢）のまま、固定床２０の床面２１上を移動し、不図示の排出シュート経由で下工程へと排出される。この最終の固定床２０を排出シュートとするものでも良い。
【００５５】
尚、物品搬送装置１０において、図１９（Ａ）に示す如く、床高固定床２０Ａとその上流に配置される移動床３０との隙間Ｐ1を、他の固定床２０とその上流に配置される移動床３０との隙間Ｐ0よりも広くすることができる。Ｐ1の好ましい範囲は物品１の高さｈの5〜40％、より好ましくは物品１の高さｈの10〜25％である。これによれば、物品１と床高固定床２０Ａとの接触点と、物品１と該物品１を押し上げる移動床３０との接触点とがなす距離Ｌ、即ち、物品１の回転中心と、物品回転のための力の作用点距離が長くなるため、前述(15)で物品１を上昇中に物品１が多少、下流上方へ移動しても、Ｌは充分な距離を有すことで大きな回転モーメントが発生し、物品１により強力な回転力を作用させることができる。従って、物品１を安定的に回転させて物品１の天面を上流側に向けるように姿勢変化させることができる。
【００５６】
これに対し、図１９（Ｂ）に示す如く、床高固定床２０Ａとその上流に配置される移動床３０との隙間を、Ｐ1よりも狭いＰ0とするときには、物品１を上昇中に物品１が回転する前に、物品１が下流上方へ移動してしまうと、Ｌは充分な距離を有せず大きな回転モーメントを発生することができずに、物品１の回転が困難になり、物品１は姿勢変化せずに移動するだけとなるおそれがある。
【００５７】
図２１に示す物品搬送装置１０Ａは、図１〜図２０に示した物品搬送装置１０に比し、複数の固定床２０の各個の床面２１を互いに搬送方向の下流側に向けて水平をなすように配置（水平方向配置）するとともに、複数の移動床３０の各個の床面３１を互いに搬送方向の下流側に向けて水平をなすように配置した点だけを異にするものである。
【００５８】
物品搬送装置１０Ａにあっても、物品搬送装置１０と同様に、床高固定床２０Ａ、急傾斜移動床３０Ａを有し、(1)移動床３０、３０Ａの下降完了、上昇開始タイミング（図２２（Ａ））、(2)移動床３０、３０Ａの上昇加速過程（図２２（Ｂ））、(3)移動床３０、３０Ａの上昇減速過程（図２２（Ｃ））、(4)移動床３０、３０Ａの上昇完了、下降開始タイミング（図２３（Ａ））、(5)移動床３０、３０Ａの下降加速過程（図２３（Ｂ））、(6)移動床３０、３０Ａの下降減速過程（図２３（Ｃ））の各工程をくり返す搬送動作により、多様な寸法形状の物品１を自由な姿勢で投入しながら、概ね一定量ずつ排出するとともに、物品１の重心を上位とするように整列して排出する。
【００５９】
図２４に本発明の物品搬送装置１０を用いた物品整列供給装置１００を示す。この物品整列供給装置１００は、キャップをキャップ締め機に供給したり、各種物品を自動組立機に供給することに用いられる。
【００６０】
物品搬送装置１０の上流には、物品をある一定量供給可能な自動供給装置１０１Ａを付帯させた自動供給装置付きホッパー１０１が設けられている。自動供給装置付きホッパー１０１にあっては、物品有無検出部１０１Ｂにおいて、ある一定時間物品が無い状態が続くと、これを物品有無検出センサ１０１Ｃが検知し、その指令により自動供給装置１０１Ａが作動し、物品が物品有無検出部１０１Ｂへと送られ、更に、物品搬送装置１０へと供給される。自動供給装置としては、エアや電気駆動で一定の時間動作するコンベア装置等が用いられる。尚、自動供給装置付きホッパー１０１は単なる傾斜板を有するホッパーや、それに振動器を備えたものでも良い。
【００６１】
物品搬送装置１０は、キャップ等の物品を搬送して重心側を下向きにする物品整列部Ｓ（前述の固定床２０、移動床３０）と、その下流側で物品の上下反転を行なう物品上下反転部Ｔ（前述の床高固定床２０Ａ、急傾斜移動床３０Ａ）からなり、物品上下反転部Ｔの排出側に、物品シュート１０２、物品払出コンベア装置１０３を設置し、物品払出コンベア装置１０３には不良品排出リターン装置１０４を付帯させている。物品搬送装置１０は、物品上下反転部Ｔの排出方向に対して物品払出コンベア装置１０３の払出方向を直交配置しているが、物品上下反転部Ｔの排出方向と物品払出コンベア装置１０３の払出方向を同一方向にし、これを１列に集約したり、複数列にしても良い。
【００６２】
物品搬送装置１０は、上述した如く、物品を一定の整列姿勢（例えばキャップの天面側を上位とする姿勢）に整列して、物品シュート１０２を経て、物品払出コンベア装置１０３に排出する。
【００６３】
物品払出コンベア装置１０３は、物品上下反転部Ｔの排出側に設けられ、物品上下反転部Ｔの排出方向に直交配置されるベルトコンベア１０３Ａで構成される。ベルトコンベア１０３Ａは駆動部１０３Ｂにより駆動され、物品位置規制ガイド１０３Ｃ、最終渡りプレート１０３Ｄを備える。ベルトコンベア１０３は正逆方向に切替運転可能にされ、左右２方向に物品を排出することもできる。物品がキャップである場合、キャップの天面側を上位とする姿勢に整列されているため、次工程でキャップ締め作業を行なう際は、物品の上下を反転する装置は不要である。
【００６４】
不良品排出リターン装置１０４は、不良品検出センサ１０４Ａ、不良品排出装置１０４Ｂ、不良品排出シュート１０４Ｃ、リターン用桟付きコンベア１０４Ｄを有して構成される。不良品検出センサ１０４Ａは物品払出コンベア装置１０３の例えばベルトコンベア１０３Ａにより搬送中の物品の姿勢が目標整列姿勢にあるか否かを検出する。不良品検出センサ１０４Ａは、例えばレーザ式高さ検出器にて構成できるが、画像センサ等を用いることもできる。不良品排出装置１０４Ｂは、不良品検出センサ１０４Ａにより整列不良と認められた物品を物品払出コンベア装置１０３の側傍に備えられた下り斜面状の不良品排出シュート１０４Ｃに排出する。不良品排出装置１０４Ｂは高圧エア吹出し装置にて構成できるが、エアシリンダ等の機械式装置等を用いることもできる。不良品排出シュート１０４Ｃに排出された不良物品は更に滑り落ち、駆動部１０４Ｅによって作動するリターン用桟付きコンベア１０４Ｄにて上方へと移送され、払い落としプレート１０４Ｆにて自動供給装置付きホッパー１０１に戻される。リターン用桟付きコンベア１０４Ｄはエアによる輸送装置に代えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は物品搬送装置の移動床が没入している状態を示す斜視図である。
【図２】図２は物品搬送装置の移動床が突出している状態を示す斜視図である。
【図３】図３は物品搬送装置を示す正面図である。
【図４】図４は移動床の昇降動作を示す模式図である。
【図５】図５は床高固定床の床面高さと急傾斜移動床の床面角度を示す模式図である。
【図６】図６は床高固定床に対する急傾斜移動床の昇降範囲を示す模式図である。
【図７】図７は移動床の床面長さを示す模式図である。
【図８】図８は円形キャップを示す模式図である。
【図９】図９は楕円キャップを示す模式図である。
【図１０】図１０は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図１１】図１１は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図１２】図１２は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図１３】図１３は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図１４】図１４は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図１５】図１５は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図１６】図１６は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図１７】図１７は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図１８】図１８は急傾斜移動床を用いない物品搬送装置によるキャップの搬送状態を示す側面図である。
【図１９】図１９は床高固定床とその上流に配置される移動床との隙間がキャップの搬送動作に及ぼす影響を示す側面図と模式図である。
【図２０】図２０は物品搬送装置によるキャップの整列作用を示す模式図である。
【図２１】図２１は水平配置の物品搬送装置を示す斜視図である。
【図２２】図２２は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図２３】図２３は物品搬送装置の搬送動作を示す側面図である。
【図２４】図２４は物品整列供給装置を示す斜視図ある。
【符号の説明】
【００６６】
１ 物品
１０ 物品搬送装置
１５ 昇降駆動装置
２０ 固定床
２０Ａ 床高固定床
２１、２１Ａ 床面
３０ 移動床
３０Ａ 急傾斜移動床
３１、３１Ａ 床面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の固定床の各個を搬送方向の下流側に向けて順に配置し、
複数の移動床の各個を各固定床に対し搬送方向の側傍に隣接配置するとともに、各移動床を同時にそれらの床面が隣接する固定床の床面に対する上位と下位に位置付ける昇降動作を繰り返し、
各固定床の床面を搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜させるとともに、各移動床の床面も搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜させてなる物品搬送装置であって、
最下流に配置される移動床を他の移動床の床面よりも急傾斜の急傾斜移動床にしてなる物品搬送装置。
【請求項２】
複数の固定床のうち、前記急傾斜移動床に隣接する上流側に配置される固定床を他の固定床の床面よりも高い床高固定床としてなる請求項１に記載の物品搬送装置。
【請求項３】
前記床高固定床とその上流に配置される移動床との隙間を、他の固定床とその上流に配置される移動床との隙間よりも広くしてなる請求項１又は２に記載の物品搬送装置。
【請求項４】
前記移動床の上昇過程であって、前記急傾斜移動床の床面上に物品が存在するとき、移動床の上昇を一時停止する請求項１〜３のいずれかに記載の物品搬送装置。
【請求項５】
前記移動床の上昇過程であって、床高固定床の上流に配置される移動床の床面上に物品が存在し、この物品の一部が床高固定床の上流側の側面に接するとき、移動床の上昇を一時停止する請求項１〜３のいずれかに記載の物品搬送装置。
【請求項１】
複数の固定床の各個を搬送方向の下流側に向けて順に配置し、
複数の移動床の各個を各固定床に対し搬送方向の側傍に隣接配置するとともに、各移動床を同時にそれらの床面が隣接する固定床の床面に対する上位と下位に位置付ける昇降動作を繰り返し、
各固定床の床面を搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜させるとともに、各移動床の床面も搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなすように傾斜させてなる物品搬送装置であって、
最下流に配置される移動床を他の移動床の床面よりも急傾斜の急傾斜移動床にしてなる物品搬送装置。
【請求項２】
複数の固定床のうち、前記急傾斜移動床に隣接する上流側に配置される固定床を他の固定床の床面よりも高い床高固定床としてなる請求項１に記載の物品搬送装置。
【請求項３】
前記床高固定床とその上流に配置される移動床との隙間を、他の固定床とその上流に配置される移動床との隙間よりも広くしてなる請求項１又は２に記載の物品搬送装置。
【請求項４】
前記移動床の上昇過程であって、前記急傾斜移動床の床面上に物品が存在するとき、移動床の上昇を一時停止する請求項１〜３のいずれかに記載の物品搬送装置。
【請求項５】
前記移動床の上昇過程であって、床高固定床の上流に配置される移動床の床面上に物品が存在し、この物品の一部が床高固定床の上流側の側面に接するとき、移動床の上昇を一時停止する請求項１〜３のいずれかに記載の物品搬送装置。
【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１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【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１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１０−７６９２２（Ｐ２０１０−７６９２２Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４８８８８（Ｐ２００８−２４８８８８）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
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