物品整列搬送装置
【課題】 単純でコンパクトな物品整列搬送装置により、縦長物品を所望の方向に整列させること。
【解決手段】 物品整列搬送装置１００であって、縦長物品１の長手方向の中央部を支持し、かつ該物品１を物品搬送方向に沿う下流に移動させる傾斜突起２３と、縦長物品１の長手方向の両端部のそれぞれを規制して該物品１の中央部を上記傾斜突起２３に接触させる両側の面状部材２２を備えて上下動する上下移動床２０を有し、上下移動床２０の物品搬送方向に沿う上流に、縦長物品１の長手方向を物品搬送方向と直角方向に位置規制する固定物品投入部１０を有し、上下移動床２０の物品搬送方向に沿う下流に、排出シュート３０を有し、排出シュート３０は、縦長物品１をその長手方向における軽量側を先行させて排出するもの。
【解決手段】 物品整列搬送装置１００であって、縦長物品１の長手方向の中央部を支持し、かつ該物品１を物品搬送方向に沿う下流に移動させる傾斜突起２３と、縦長物品１の長手方向の両端部のそれぞれを規制して該物品１の中央部を上記傾斜突起２３に接触させる両側の面状部材２２を備えて上下動する上下移動床２０を有し、上下移動床２０の物品搬送方向に沿う上流に、縦長物品１の長手方向を物品搬送方向と直角方向に位置規制する固定物品投入部１０を有し、上下移動床２０の物品搬送方向に沿う下流に、排出シュート３０を有し、排出シュート３０は、縦長物品１をその長手方向における軽量側を先行させて排出するもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は物品整列搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品整列搬送装置として、振動式パーツフィーダー（特許文献１）や回転式パーツフィーダー（特許文献２）やベルト起立式ボトル整列装置（特許文献３）がある。
【０００３】
特許文献１に記載の物品整列搬送装置は、複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の本体部、及びこの本体部の下側開口部を開閉するためのゲートを有する充填ホッパと、この充填ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が互いに隣合う状態で起立するように上記充填ホッパを振動させる駆動部と、を備える充填装置において、上記充填ホッパ内に供給されて一方の端部が上記ゲートの上面に当接する棒状物品を、この棒状物品の中心軸線が鉛直方向に対して45°以下の角度をなす範囲内で起立させた状態で保持する仕切り部材を上記本体部内に設けたものである。棒状物品の長さや充填量に拘わらず、充填ホッパ内に棒状物品を互いに隣合う状態で綺麗に起立させることができ、この整列させた状態で容器等に充填できる。
【０００４】
特許文献２に記載の物品整列搬送装置は、物品を受け入れ可能なターンテーブルと、前記ターンテーブルに置かれた前記物品の姿勢を検知できる位置に配備したセンサと、前記センサの出力より前記物品の表裏姿勢を判定し表裏姿勢に応じて前記ターンテーブルを予め設定した停止位置に回転させる制御部と、前記物品を移動させる押し出し部と、前記押し出し部により移動された前記物品を掛止する受部材とを有するものである。
【０００５】
特許文献３に記載の物品整列搬送装置は、ボトル供給装置と、ボトルを移送ラインに沿って揃えた状態で１本ずつに分離し水平方向に送り出すボトル分離装置と、投入部内から移送部出口まで水平に１列に延びる複数のベルトコンベヤからなる移送装置を備えており、ボトル移送中にボトル口の向きを揃え、起立させるボトル起立装置とからなるボトル整列装置である。
【特許文献１】特開2001-261006
【特許文献２】特開平9-104520
【特許文献３】特開2000-355419
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２に記載の如くの従来の物品整列搬送装置では、物品の重心側が下側になるように起立させて整列させるものが大部分である。しかしながら、物品が縦長形状の場合には、確率的に物品が起立するものは数少なくなるため整列成功率も低下し、その結果、処理能力が低下してしまうことがある。また、物品の重心側の面が、尖っていたり、丸みを帯びていたりすると、重心側の面を下側とすること自体に困難があり、整列不可能になることがある。また、振動式や回転式のパーツフィーダーは取扱い物品に対して装置サイズが大きくなる傾向がある。従って、広い設置スペースが必要で、しかも取扱い物品が変更になった際の型替えでは、その交換部品も大きくなり、作業者の負担が大きい。
【０００７】
特許文献３に記載の物品整列搬送装置は、比較的コンパクトで整列成功率は高いものの、ボトルがベルトで挟まりながら起立されるため、その際の摩擦によってボトル表面にキズが発生したり、フィルム巻きボトルの場合にはそのフィルムにシワが発生したりすることがある。また、ボトルの底面と上部の径が大きく異なるものでは、起立時にボトルがベルトから外れ、搬送力が失われてしまう。
【０００８】
本発明の課題は、単純でコンパクトな物品整列搬送装置により、縦長物品を所望の方向に整列させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、縦長物品の長手方向の中央部を支持し、かつ該物品を物品搬送方向に沿う下流に移動させる傾斜突起と、縦長物品の長手方向の両端部のそれぞれを規制して該物品の中央部を上記傾斜突起に接触させる両側の面状部材を備えて上下動する上下移動床を有し、上下移動床の物品搬送方向に沿う上流に、縦長物品の長手方向が物品搬送方向と直角方向になるよう物品の方向を揃えると共に、物品の位置を物品搬送方向と直角方向において位置規制する固定物品投入部を有し、上下移動床の物品搬送方向に沿う下流に、排出シュートを有し、排出シュートは、縦長物品をその長手方向における軽量側を先行させて排出するようにしたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記固定物品投入部が縦長物品の中央寄せ部材を備えるようにしたものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記排出シュートが縦長物品の位置を制限することで方向を揃える方向規制部材を備えるようにしたものである。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項３の発明において更に、複数の中央寄せ部材を備える固定物品投入部と、複数の面状部材を備える上下移動床と、複数の方向規制部材を備える排出シュートとを有するようにしたものである。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの発明において更に、前記固定物品投入部の上流に物品供給装置が配置され、物品供給装置は、複数の固定床の各個を搬送方向に沿って並置し、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すことで物品を下流に供給するようにしたものである。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかの発明において更に、前記排出シュートの下流に、縦長物品を起立させる方向変更板を有するようにしたものである。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかの発明において更に、前記排出シュートの下流に、縦長物品を反転させて起立させるフックを有するようにしたものである。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかの発明において更に、前記縦長物品がボトルであるようにしたものである。
【００１７】
請求項９の発明は、請求項１〜７のいずれかの発明において更に、前記縦長物品がキャップであるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１８】
（請求項１）
(a)固定物品投入部により長手方向の位置を物品搬送方向と直角方向において規制された縦長物品が上下移動床の両側面状部材の間に投入され、該物品の長手方向の中央部が傾斜突起に支持されると、縦長物品は上下移動床の上昇の過程で長手方向における軽量側を先頭側にして排出シュートへ移送されて整列され、その整列姿勢で排出シュートから排出される。これにより、単純でコンパクトな物品整列搬送装置により、縦長物品を所望の方向に整列させることができる。
【００１９】
（請求項２）
(b)固定物品投入部が縦長物品の中央寄せ部材を備えることにより、確実に、縦長物品の長手方向を物品搬送方向と直角方向に位置規制できる。
【００２０】
（請求項３）
(c)排出シュートが縦長物品の位置を規制することで方向を揃える規制部材を備えることにより、確実に、縦長物品の長手方向を物品搬送方向と並行方向に配列できる。
【００２１】
（請求項４）
(d)複数の中央寄せ部材を備える固定物品投入部と、複数の面状部材を備える上下移動床と、複数の方向規制部材を備える排出シュートとを有する。これにより、複数の縦長物品を並行して整列させることができる。
【００２２】
（請求項５）
(e)固定物品投入部の上流に配置される物品供給装置が、複数の固定床の各個を搬送方向に沿って並置し、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すことで物品を下流に供給する。従って、縦長物品の寸法形状や搬入姿勢に関係なく、該物品を概ね一定量ずつ固定物品投入部に供給できる。
【００２３】
（請求項６）
(f)排出シュートから排出される縦長物品は、方向変更板に衝突して起立され、正立状態になる。
【００２４】
（請求項７）
(g)排出シュートから排出される縦長物品は、フックにより先頭側を引きかけ上げられて起立され、正立状態になる。
【００２５】
（請求項８）
(h)ボトルを整列対象物品とすることができる。
【００２６】
（請求項９）
(i)キャップを整列対象物品とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
物品整列搬送装置１００は、図１〜図４に示す如く、物品搬送方向の上流側から順に、固定物品投入部１０、上下移動床２０、排出シュート３０を有する。
【００２８】
物品整列搬送装置１００は、縦長物品１の長手方向の中央部を支持し、かつ該物品１を物品搬送方向に沿う下流に移動させる傾斜突起２３を床面２１の中央に起立させるとともに、縦長物品１の長手方向の両端部のそれぞれの位置を規制することで該物品１の中央部を上記傾斜突起２３に接触させる面状部材２２を床面２１の両側に起立させて上下動する上下移動床２０を有し、上下移動床２０の物品搬送方向に沿う上流に、縦長物品１の長手方向を物品搬送方向と直角方向に揃え、かつ物品搬送方向と直角方向の位置を規制する固定物品投入部１０を有し、上下移動床２０の物品搬送方向下流側に隣接して、排出シュート３０を有し、排出シュート３０は、縦長物品１をその長手方向における軽量側を先行させて排出する。
【００２９】
固定物品投入部１０は、縦長物品１の両端部のそれぞれを規制して縦長物品１の長手方向を物品搬送方向と直角方向揃え、かつ物品搬送方向と直角方向の位置を規制するための中央寄せ部材１２を、傾斜床面１１の両側に起立させて備える。床面１１は物品搬送方向に向けて水平に対する角度αの下り勾配をなし（図４）、αの好適値は5〜50度、より好適値は7〜30度である。中央寄せ部材１２は、例えば、物品搬送方向視で上端に頂部を有する三角形となる上に凸の三角柱状をなし、両側中央寄せ部材１２の三角柱の頂部間隔ａ1の好適値は縦長物品1の高さｈの1.1〜1.7倍であり、両側中央寄せ部材１２の三角柱の底部間隔ａ2の好適値は縦長物品１の高さｈの0.7〜1.0倍である（図３）。中央寄せ部材１２のその他の形状としては、単なる直方体や、物品１と接触する側が三角柱の如く傾斜した断面が台形状の四角柱などでも良いが、傾斜突起２３をうまく物品１に作用させ、物品１が所定の幅の中に収まるようにするには、物品１と接触する側が傾斜しているほうが好ましい（不図示）。
【００３０】
上下移動床２０は、固定物品投入部１０から投入された縦長物品１の長手方向の中央部を支持し、かつ該物品１を物品搬送方向に沿う下流に移動させる傾斜突起２３を床面２１の中央に起立させて備えるとともに、物品１の両端部のそれぞれを位置規制して該物品１の中央部を上記傾斜突起２３に接触させる面状部材２２を床面２１の両側に起立させて備え、エアシリンダ、又はサーボモータやステッピングモータのモータからなる上下駆動部２４を備える。上下駆動部２４は、床面２１を固定物品投入部１０の床面１１、排出シュート３０の床面３１より下位に位置付ける下降端（図１）と、床面２１を固定物品投入部１０の床面１１、排出シュート３０の床面３１より上位に位置付ける上昇端（図２）の間で、上下移動床２０を上下動する。上下移動床２０は、縦長物品１の中央部を傾斜突起２３の稜線２３Ａにて支持する上昇の過程で後述する如く、縦長物品１の長手方向の特定の軽量側を先頭側にして、該物品１を排出シュート３０へ移送する。傾斜突起２３は、例えば上流側の三角部が大きく、下流側の三角部が小さい上に凸の三角柱状（三角錐台状）であり、中実体でも、板材で形成された中空体でも良い。物品１と接する稜線２３Ａは、僅かに丸める等の加工を行ない、物品１を傷つけない程度の状態とすることが好ましい。傾斜突起２３の稜線２３Ａは物品搬送方向に向けて水平に対する角度βの下り勾配をなし（図４）、βの好適値は5〜50度、より好適値は7〜30度である。面状部材２２は例えば上端に頂部を有する三角形を断面とする上に凸の三角柱状であり、物品１と接する面が形成されていれば中実体でも、中空体でも良い。両側面状部材２２の三角柱の頂部間隔ｂ1の好適値は縦長物品１の高さｈの1.1〜1.7倍である（図３、図５）。両側面状部材２２の三角柱の底部間隔ｂ2の好適値は縦長物品１の高さｈの0.7〜1.0倍である（図３、図５）。面状部材２２のその他の形状としては、単なる直方体や、物品１と接触する側が三角柱の如く傾斜した、断面が台形状の四角柱などでも良いが、傾斜突起２３をうまく物品１の中央部に作用させるには、物品１と接触する側が傾斜しているほうが好ましい（不図示）。上下移動床２０を挟む固定物品投入部１０と排出シュート３０の設置間隔ｂ4の好適値は物品１の最小幅ｗの0.6〜2.0倍であり、傾斜突起２３の稜線２３Ａの傾斜に沿う突起長さｂ3の好適値はｂ4の0.5〜0.95倍である（図３、図５）。
【００３１】
図６は上下移動床２０の変形例を示すものである。
図６（Ａ）の上下移動床２０において、傾斜突起２３は加工が容易な、下流に行くほど高さが低くなる台形板状であり、物品１と接する面２３Ａは物品１を流れ（搬送方向）と直角方向に傾けるため、その幅は小さい方が良く、好ましくは5mm以下である。また、物品１と接する面２３Ａを尖らせたり丸味を持たせることも効果的である。また、面状部材２２は上端に頂部を有する三角形を断面とする上に凸の三角柱状であり、物品１と接する面が形成されていれば中実体でも、中空体でも良い。
【００３２】
図６（Ｂ）の上下移動床２０において、傾斜突起２３は上流側の三角部が大きく、下流側の三角部が小さい上端に頂部を有する三角形を断面とする上に凸の三角柱状であり、中実体でも、板材で形成された中空体でも良い。物品１と接する稜線２３Ａは、僅かに丸める等の加工を行ない、物品１を傷つけない程度の状態とすることが好ましい。また、面状部材２２は特に大型化した上に凸の三角柱状であり、物品１の幅ｗ（図８〜図１０参照）が大きいものに対する適用範囲を高めたものである。
【００３３】
排出シュート３０は、単なる板状部材や、雨樋状部材などとしても良いが（不図示）、より物品１の搬送を安定させるには、上下移動床２０から移送された縦長物品１の両側部のそれぞれに作用して物品１の長手方向を物品搬送方向と並行方向に揃える、言い換えると物品の搬送方向と直交する方向における位置を制限することで方向と位置を整えるための方向規制部材３２を、傾斜床面３１の両側に起立させて備えると良い。床面３１は物品搬送方向に向けて水平に対する角度δの下り勾配をなし（図４）、δの好適値は5〜50度、より好適値は7〜30度である。方向規制部材３２は、図３に示す如く、物品搬送方向において上下移動床２０に臨む物品第１規制面３２Ａと、床面３１の両側で上向きに拡開する物品第２規制面３２Ｂを備え、上下移動床２０から移送される物品１の入側に物品第１規制面３２Ａと物品第２規制面３２Ｂの交線部３２Ｃを備える。方向規制部材３２は物品搬送方向に向かい水平に対する角度γをなし（図４）、γの好適値は−20〜30度、より好適値は−10〜20度である。勾配は物品搬送方向に向かい上り又は下り勾配となる。γのプラスの値は上り勾配であり、γのマイナスの値は下り勾配である。物品第１規制面３２Ａと物品第２規制面３２Ｂの互いの交線部３２Ｃは、曲面でつなぐか、緩い角度で交差するようにし、0度が最鋭角、180度が平行とすると、好適角度は120〜175度であり、これによって上下移動床２０から移送されてくる物品１の向きをスムースに物品搬送方向と並行する方向に変えることができる（図３）。両側方向規制部材３２の物品第２規制面３２Ｂの頂部間隔ｃ1の好適値は物品１の高さｈの0.5〜1.2倍であり、両側方向規制部材３２の物品第２規制面３２Ｂの底部間隔ｃ2の好適値は物品１の高さｈの0.7〜1.5倍である（図３）。但し、方向規制部材３２は単なる角棒材、丸棒材からなるものでも良い。
【００３４】
以下、上下移動床２０が上昇の過程で、縦長物品１の長手方向の特定の軽量側を先頭側にして該物品１を上下移動床２０から排出シュート３０へ移送する作用について説明する。
【００３５】
図７は上下移動床２０を下流側（排出シュート３０の側）から見た正面図であり、図７（Ａ）の縦長物品１はキャップの例、図７（Ｂ）の縦長物品１は底が軽いボトルの例、図７（Ｃ）の縦長物品１は底が重いボトルの例である。上下移動床２０にあっては、床面２１の左右に面状部材２２を設け、中央部に傾斜突起２３を設けてあり、物品１の重い側（重心のある側）が稜線２３Ａの斜め下に、軽量側（重心のない側）が稜線２３Ａの斜め上を向く。上下移動床２０が上昇すると、物品１の斜め上を向いた方（軽量側）が、下流構造物である排出シュート３０の妨げから解放され、傾斜突起２３の稜線２３の上を転がったり滑ったりし、軽量側（重心のない側）を先頭側にして排出される。
【００３６】
図８、図９に示した各種形状の縦長物品１（ボトル）中、(1)〜(3)の物品１は軽量側である底側を先頭側とする整列姿勢を付与される（但し、後述する方向変更板５０を用いることにより物品１の底面をベルトコンベヤ４０上に載置させることができる）。(4)〜(6)の物品１は軽量側である口側を先頭側とする整列姿勢を付与される（但し、後述するフック６０を用いることにより物品１の底面をベルトコンベヤ４０上に載置させることができる、このとき、フック先端は棒状でなく、環状が良い）。
【００３７】
物品１をベルトコンベヤ４０に安定的に載置することが困難である際には、コンベヤ４０上に、物品１に適合した形状の袴やカップのような形状の物品保持具（不図示）を複数個備え、物品保持具に物品１を投入できるような最適位置に物品保持具が来るようにコンベヤ４０を間欠運転すると良い（不図示）。これにより、物品１の排出時先頭側がどのような形状であっても（例えば尖っていたり、丸みを帯びていたりしても）整列することが可能となる。
【００３８】
図１０、図１１に示した各種形状の縦長物品１（キャップ、その類似形状のもの）において、(1)〜(7)の物品１は軽量側である底面側を先頭側とする整列姿勢を付与され、(8)の物品１は比重大の部分の反対側を先頭側とする整列姿勢を付与される。これらのすべての物品１は後述する方向変更板５０を用いることにより、物品１の底面をベルトコンベヤ４０上に載置することができる。物品１の天面と底面を逆姿勢に反転してボルトコンベヤ４０上に載置したいときには、後述するフック６０を用いる（但し、(8)の物品１に付いてはフック６０を使用できない）。
【００３９】
以下、物品整列搬送装置１００による縦長物品１の整列動作について説明する（図１２〜図１７）。
(A)縦長物品１を底側が軽いキャップとし、排出シュート３０の下流側にベルトコンベヤ４０を配置し、ベルトコンベヤ４０における排出シュート３０と反対側の側傍に、物品１を起立させる方向変更板５０を立設した物品整列搬送装置１００の例。
【００４０】
（整列工程１）（図１２（Ａ））
投入された物品１は、固定物品投入部１０の両側の中央寄せ部材１２で、床面１１上のほぼ中央へと寄せられる。物品１は長手方向を物品搬送方向と直角方向において位置規制される。
【００４１】
（整列工程２）（図１２（Ｂ））
物品１は固定物品投入部１０の床面１１上を転がり、又は滑り降り、固定物品投入部１０と排出シュート３０の間の上下移動床２０に落ち込む。物品１は長手方向を物品搬送方向と直角方向に保たれる。
【００４２】
（整列工程３）（図１３（Ａ））
上下移動床２０が上昇し、傾斜突起２３によって物品１の中央部が押し上げられるため、物品１は重心のある重い側が下になるように傾く。この例では物品１の天面側が下に、底側が上になる。
【００４３】
（整列工程４）（図１３（Ｂ））
上下移動床２０が更に上昇し、排出シュート３０の最上端よりも物品１の上になった側が高くなると、傾斜突起２３上を物品１が滑り又は転がり、物品１の重心のない側が先頭となるように向きを変える。この例では物品１の底側が先頭になる。
【００４４】
（整列工程５）（図１４（Ａ））
上下移動床２０が更に上昇を続けると、物品１は更に向きを変え、物品１の底側を先頭側にして排出シュート３０の両側の方向規制部材３２の間の床面３１上に落ち込んでいく。物品１は排出シュート３０の両側の方向規制部材３２に挟まれ、底側を先頭側にし、長手方向を物品搬送方向と並行する方向に整列される。
【００４５】
（整列工程６）（図１４（Ｂ））
物品１は排出シュート３０の両側の方向規制部材３２の間の床面３１上に完全に落ち込み、底側を先頭側とする方向整列が完了する。
【００４６】
（整列工程７）（図１５（Ａ））
物品１は排出シュート３０の床面３１上を滑り落ち、ベルトコンベヤ４０の反対側に位置する方向変更板５０に衝突する。
【００４７】
（整列工程８）（図１５（Ｂ））
物品１は、方向変更板５０に衝突して向きを鉛直方向に変え、その底面をベルトコンベヤ４０上に載置する整列状態となる。ベルトコンベヤ４０を連続又は間欠運転して物品１を次工程へと移送する。
【００４８】
(B)縦長物品１を底側が軽いキャップとし、排出シュート３０の下流側にベルトコンベヤ４０を配置し、ベルトコンベヤ４０における排出シュート３０と反対側の側傍に、物品１を反転させて起立させるフック６０を設置した物品整列搬送装置１００の例。
【００４９】
（整列工程１〜６）
物品整列搬送装置１００は、(A)の整列工程１〜６と同様に動作する。物品１は固定物品投入部１０から上下移動床２０を経て排出シュート３０に移送されたとき、物品１の底側を先頭側とするように方向整列される。
【００５０】
（整列工程７）（図１６（Ａ））
物品１は排出シュート３０の床面３１上を滑り落ち、物品１の先頭側である底面が反転起立フック６０の先端部に衝突する。
【００５１】
（整列工程８）（図１６（Ｂ））
物品１の勢いによって、反転起立フック６０は物品１の底面を把持して押し上げられる。
【００５２】
（整列工程９）（図１７（Ａ））
反転起立フック６０は更に押し上げられ、物品１は排出シュート３０から離脱し、フック６０に引掛けられた物品１の先頭部が上になるように、物品１の天面が下降する。更にフック６０の自重等で物品１の先頭部は押し戻されながら、物品１は鉛直方向に向きを変える。フック６０の押し戻し力は、エアー圧力、ウエイトやバネ等で調整できる。
【００５３】
（整列工程１０）（図１７（Ｂ））
物品１はその天面が下方となるようにベルトコンベヤ４０上に整列する。ベルトコンベヤ４０を連続又は間欠運転して物品１を次工程へと移送する。
【００５４】
物品整列搬送装置１００は、固定物品投入部１０の上流に、物品１を間欠的に供給できる、コンベヤ又は切欠装置等の物品供給装置を配置できる。固定物品投入部１０に供給された物品１の上下移動床２０への投入方向は、物品１の長手方向が物品搬送方向と直角方向（上下移動床２０の床面２１の床幅ｂ3に直交する方向）であれば、物品１の固定物品投入部１０から上下移動床２０への投入は最も安定する（図１８（Ａ））。物品１の長手方向が物品搬送方向に対する直角方向からずれ60度程度以内（図１８（Ｂ）、（Ｃ））であれば、物品１は、上下移動床２０が下降しているときに、固定物品投入部１０と排出シュート３０に挟まれて規制され、物品１の長手方向が物品搬送方向と直角方向をなすように矯正され安定となる。
【００５５】
結果として、物品１を直接把持したり、抑えつけたり、高速で動かしたりはせず、転がりや滑りの作用によって整列できるため、物品１には強い力や摩擦力が加わることがなく、傷つけたり、損傷させることがない。
【００５６】
図１９の物品整列搬送装置１００は、固定物品投入部１０が４個の中央寄せ部材１２により区画される３個の床面２１、傾斜突起２３を有し、上下移動床２０が４個の面状部材２２により区画される３個の床面２１を有し、排出シュート３０が４個の方向規制部材３２により区画される３個の床面３１を有し、結果として３個の縦長物品１を３列同時並行で整列できる。
【００５７】
図２０の物品整列搬送装置１００は、固定物品投入部１０の上流に縦長物品１を間欠的に供給できる前述したと同様の物品供給装置２００を配置した。
【００５８】
物品供給装置２００は、図２０に示す如く、架台２１１の一端側から他端側に向かう方向を物品供給方向とし、その一端側に入口シュート２１２を設け、入口シュート２１２の裏面に供給力を高めるためのバイブレータ２１３を装備してある。
【００５９】
物品供給装置２００は、架台２１１に設けた支持部材２１４により複数の固定床２２０を支持する。物品供給装置２００は、複数の固定床２２０の各個の床面２２１を互いに供給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）をなすように配置している。このとき、各固定床２２０の床面２２１は、それ自体でも、供給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２２０にバイブレータを装備し、供給力を高めても良い。
【００６０】
物品供給装置２００は、架台２１１に支持した昇降駆動装置２１５に左右のサイドガイド板２１６を連結し、架台２１１に支持したスライド軸２１７にサイドガイド板２１６に固定してあるスライド部２１８（不図示）をスライド自在に嵌合している。また、架台２１１とスライド部２１８の間には、衝撃緩和ダンパ（不図示）を介装している。左右のサイドガイド板２１６は、入口シュート２１２と固定床２２０の巾方向の両側に配置されるとともに、複数の移動床２３０をその間に挟んで備える。複数の移動床２３０の各個を各固定床２２０に対し供給方向の側傍（本実施例では上流側の側傍）に隣接配置する。結果、固定床２２０と移動床２３０は一定の間隔を介して供給方向に沿って交互に配置されるものになる。物品供給装置２００は、昇降駆動装置２１５により、サイドガイド板２１６及び移動床２３０の昇降動作を繰り返す（移動床２３０を昇降駆動装置２１５に直に連結し、サイドガイド板２１６は必ずしも昇降させる必要はない）。即ち、各移動床２３０を同時にそれらの床面２３１が隣接する固定床２２０の床面２２１に対する上位と下位に位置付ける昇降動作を繰り返す。
【００６１】
各移動床２３０の床面２３１は、上位において固定床２２０の床面２２１より上に突出し、下位において固定床２２０の床面２２１より下に没入する。
【００６２】
上位に位置付けられた各移動床２３０の床面２３１を互いに供給方向の下流側に向かい下り勾配（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２３０の床面２３１は、それ自体で、供給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。
【００６３】
従って、物品供給装置２００にあっては、固定床２２０と移動床２３０が供給方向に沿って交互に隣接配置され、しかもそれらの床面２２１、２３１が互いに供給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、縦長物品１の寸法形状や投入姿勢に関係なく、あらゆる縦長物品１を固定床２２０の床面２２１に乗せ、移動床２３０の床面２３１により突き上げ、概ね一定量ずつ排出できる。
【００６４】
尚、物品供給装置２００にあっては、複数の固定床２２０の各個の床面２２１を互いに供給方向の下流側に向けて水平をなすように配置し、或いは複数の移動床２３０の各個の床面２３１を互いに供給方向の下流側に向けて水平をなすように配置しても良い。
【００６５】
更に、この実施例の変形として、固定物品投入部１０の上流に配置した物品供給装置２００の途中工程にて、固定床２２０に替えて複数の中央寄せ部材１２を備える固定物品投入部１０を設置し、その下流に隣接する移動床２３０に替えて複数の面状部材２２を備える上下移動床２０を設置する。このような交換設置を１箇所又は２箇所以上の複数箇所に行なう。これによって、物品供給装置２００の途中工程でも一部の物品を物品搬送方向と並行方向に位置規制し搬送することで、特に大量に縦長物品１の処理が必要な場合、一層整列を容易に行なうことが可能となる（不図示）。
【００６６】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)固定物品投入部１０により長手方向を物品搬送方向と直角方向に位置規制された縦長物品１が上下移動床２０の両側面状部材２２の間に投入され、該物品の長手方向の中央部が傾斜突起２３に支持されると、縦長物品１は上下移動床２０の上昇の過程で長手方向における軽量側を先頭側にして排出シュート３０へ移送されて整列され、その整列姿勢で排出シュート３０から排出される。これにより、単純でコンパクトな物品整列搬送装置１００により、縦長物品１を所望の方向に整列させることができる。
【００６７】
(b)固定物品投入部１０が縦長物品１の中央寄せ部材１２を備えることにより、確実に、縦長物品１の長手方向を物品搬送方向と直角方向に位置規制できる。
【００６８】
(c)排出シュート３０が縦長物品１の位置を制限することで方向を揃える方向規制部材３２を備えることにより、確実に、縦長物品１の長手方向を物品搬送方向と並行方向に位置規制できる。
【００６９】
(d)複数の中央寄せ部材１２を備える固定物品投入部１０と、複数の面状部材２２を備える上下移動床２０と、複数の方向規制部材３２を備える排出シュート３０とを有する。これにより、複数の縦長物品１を並行して整列させることができる。
【００７０】
(e)固定物品投入部１０の上流に配置される物品供給装置２００が、複数の固定床２２０の各個を搬送方向に沿って並置し、複数の移動床２３０の各個を各固定床２２０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２３０を同時にそれらの床面２３１が隣接する固定床２２０の床面２２１に対する上位と下位に位置付ける昇降動作を繰り返すことで物品を下流に供給する。従って、縦長物品１の寸法形状や搬入姿勢に関係なく、該物品を概ね一定量ずつ固定物品投入部１０に供給できる。
【００７１】
(f)排出シュート３０から排出される縦長物品１は、方向変更板５０に衝突して起立され、正立状態になる。
【００７２】
(g)排出シュート３０から排出される縦長物品１は、フック６０により先頭側を引きかけ上げられて起立され、正立状態になる。
【００７３】
(h)ボトルを整列対象物品１とすることができる。
【００７４】
(i)キャップを整列対象物品１とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は物品整列搬送装置の上下移動床が下降した状態を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図である。
【図２】図２は物品整列搬送装置の上下移動床が上昇した状態を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図である。
【図３】図３は物品整列搬送装置を詳細に示す平面図である。
【図４】図４は物品整列搬送装置を詳細に示す側面図である。
【図５】図５は上下移動床を示す斜視図である。
【図６】図６は上下移動床の変形例を示し、（Ａ）は変形例１を示す斜視図、（Ｂ）は変形例２を示す斜視図である。
【図７】図７は上下移動床と物品を示し、（Ａ）はキャップを示す正面図、（Ｂ）は底側軽量ボトルを示す正面図、（Ｃ）は底側重量ボトルを示す正面図である。
【図８】図８はボトルの例を示す模式図である。
【図９】図９はボトルの例を示す模式図である。
【図１０】図１０はキャップの例を示す模式図である。
【図１１】図１１はキャップの例を示す模式図である。
【図１２】図１２は物品整列搬送装置の整列動作を示し、（Ａ）は整列工程１を示す模式図、（Ｂ）は整列工程２を示す模式図である。
【図１３】図１３は物品整列搬送装置の整列動作を示し、（Ａ）は整列工程３を示す模式図、（Ｂ）は整列工程４を示す模式図である。
【図１４】図１４は物品整列搬送装置の整列動作を示し、（Ａ）は整列工程５を示す模式図、（Ｂ）は整列工程６を示す模式図である。
【図１５】図１５は物品整列搬送装置の整列動作を示し、（Ａ）は整列工程７を示す模式図、（Ｂ）は整列工程８を示す模式図である。
【図１６】図１６は物品整列搬送装置の整列動作を示し、（Ａ）は整列工程７の他の例を示す模式図、（Ｂ）は整列工程８の他の例を示す模式図である。
【図１７】図１７は物品整列搬送装置の整列動作を示し、（Ａ）は整列工程９を示す模式図、（Ｂ）は整列工程１０を示す模式図である。
【図１８】図１８は物品の投入姿勢を示し、（Ａ）はずれなし姿勢を示す模式図、（Ｂ）は40度ずれ姿勢を示す模式図、（Ｃ）は60度ずれ姿勢を示す模式図である。
【図１９】図１９は複連式物品整列搬送装置を示す斜視図である。
【図２０】図２０は物品供給装置を備えた物品整列搬送装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 縦長物品
１０ 固定物品投入部
１１ 床面
１２ 中央寄せ部材
２０ 上下移動床
２１ 床面
２２ 面状部材
２３ 傾斜突起
３０ 排出シュート
３１ 床面
３２ 方向規制部材
５０ 方向変更板
６０ フック
１００ 物品整列搬送装置
２００ 物品供給装置
２２０ 固定床
２２１ 床面
２３０ 移動床
２３１ 床面
【技術分野】
【０００１】
本発明は物品整列搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品整列搬送装置として、振動式パーツフィーダー（特許文献１）や回転式パーツフィーダー（特許文献２）やベルト起立式ボトル整列装置（特許文献３）がある。
【０００３】
特許文献１に記載の物品整列搬送装置は、複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の本体部、及びこの本体部の下側開口部を開閉するためのゲートを有する充填ホッパと、この充填ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が互いに隣合う状態で起立するように上記充填ホッパを振動させる駆動部と、を備える充填装置において、上記充填ホッパ内に供給されて一方の端部が上記ゲートの上面に当接する棒状物品を、この棒状物品の中心軸線が鉛直方向に対して45°以下の角度をなす範囲内で起立させた状態で保持する仕切り部材を上記本体部内に設けたものである。棒状物品の長さや充填量に拘わらず、充填ホッパ内に棒状物品を互いに隣合う状態で綺麗に起立させることができ、この整列させた状態で容器等に充填できる。
【０００４】
特許文献２に記載の物品整列搬送装置は、物品を受け入れ可能なターンテーブルと、前記ターンテーブルに置かれた前記物品の姿勢を検知できる位置に配備したセンサと、前記センサの出力より前記物品の表裏姿勢を判定し表裏姿勢に応じて前記ターンテーブルを予め設定した停止位置に回転させる制御部と、前記物品を移動させる押し出し部と、前記押し出し部により移動された前記物品を掛止する受部材とを有するものである。
【０００５】
特許文献３に記載の物品整列搬送装置は、ボトル供給装置と、ボトルを移送ラインに沿って揃えた状態で１本ずつに分離し水平方向に送り出すボトル分離装置と、投入部内から移送部出口まで水平に１列に延びる複数のベルトコンベヤからなる移送装置を備えており、ボトル移送中にボトル口の向きを揃え、起立させるボトル起立装置とからなるボトル整列装置である。
【特許文献１】特開2001-261006
【特許文献２】特開平9-104520
【特許文献３】特開2000-355419
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２に記載の如くの従来の物品整列搬送装置では、物品の重心側が下側になるように起立させて整列させるものが大部分である。しかしながら、物品が縦長形状の場合には、確率的に物品が起立するものは数少なくなるため整列成功率も低下し、その結果、処理能力が低下してしまうことがある。また、物品の重心側の面が、尖っていたり、丸みを帯びていたりすると、重心側の面を下側とすること自体に困難があり、整列不可能になることがある。また、振動式や回転式のパーツフィーダーは取扱い物品に対して装置サイズが大きくなる傾向がある。従って、広い設置スペースが必要で、しかも取扱い物品が変更になった際の型替えでは、その交換部品も大きくなり、作業者の負担が大きい。
【０００７】
特許文献３に記載の物品整列搬送装置は、比較的コンパクトで整列成功率は高いものの、ボトルがベルトで挟まりながら起立されるため、その際の摩擦によってボトル表面にキズが発生したり、フィルム巻きボトルの場合にはそのフィルムにシワが発生したりすることがある。また、ボトルの底面と上部の径が大きく異なるものでは、起立時にボトルがベルトから外れ、搬送力が失われてしまう。
【０００８】
本発明の課題は、単純でコンパクトな物品整列搬送装置により、縦長物品を所望の方向に整列させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、縦長物品の長手方向の中央部を支持し、かつ該物品を物品搬送方向に沿う下流に移動させる傾斜突起と、縦長物品の長手方向の両端部のそれぞれを規制して該物品の中央部を上記傾斜突起に接触させる両側の面状部材を備えて上下動する上下移動床を有し、上下移動床の物品搬送方向に沿う上流に、縦長物品の長手方向が物品搬送方向と直角方向になるよう物品の方向を揃えると共に、物品の位置を物品搬送方向と直角方向において位置規制する固定物品投入部を有し、上下移動床の物品搬送方向に沿う下流に、排出シュートを有し、排出シュートは、縦長物品をその長手方向における軽量側を先行させて排出するようにしたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記固定物品投入部が縦長物品の中央寄せ部材を備えるようにしたものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記排出シュートが縦長物品の位置を制限することで方向を揃える方向規制部材を備えるようにしたものである。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項３の発明において更に、複数の中央寄せ部材を備える固定物品投入部と、複数の面状部材を備える上下移動床と、複数の方向規制部材を備える排出シュートとを有するようにしたものである。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの発明において更に、前記固定物品投入部の上流に物品供給装置が配置され、物品供給装置は、複数の固定床の各個を搬送方向に沿って並置し、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すことで物品を下流に供給するようにしたものである。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかの発明において更に、前記排出シュートの下流に、縦長物品を起立させる方向変更板を有するようにしたものである。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかの発明において更に、前記排出シュートの下流に、縦長物品を反転させて起立させるフックを有するようにしたものである。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかの発明において更に、前記縦長物品がボトルであるようにしたものである。
【００１７】
請求項９の発明は、請求項１〜７のいずれかの発明において更に、前記縦長物品がキャップであるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１８】
（請求項１）
(a)固定物品投入部により長手方向の位置を物品搬送方向と直角方向において規制された縦長物品が上下移動床の両側面状部材の間に投入され、該物品の長手方向の中央部が傾斜突起に支持されると、縦長物品は上下移動床の上昇の過程で長手方向における軽量側を先頭側にして排出シュートへ移送されて整列され、その整列姿勢で排出シュートから排出される。これにより、単純でコンパクトな物品整列搬送装置により、縦長物品を所望の方向に整列させることができる。
【００１９】
（請求項２）
(b)固定物品投入部が縦長物品の中央寄せ部材を備えることにより、確実に、縦長物品の長手方向を物品搬送方向と直角方向に位置規制できる。
【００２０】
（請求項３）
(c)排出シュートが縦長物品の位置を規制することで方向を揃える規制部材を備えることにより、確実に、縦長物品の長手方向を物品搬送方向と並行方向に配列できる。
【００２１】
（請求項４）
(d)複数の中央寄せ部材を備える固定物品投入部と、複数の面状部材を備える上下移動床と、複数の方向規制部材を備える排出シュートとを有する。これにより、複数の縦長物品を並行して整列させることができる。
【００２２】
（請求項５）
(e)固定物品投入部の上流に配置される物品供給装置が、複数の固定床の各個を搬送方向に沿って並置し、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すことで物品を下流に供給する。従って、縦長物品の寸法形状や搬入姿勢に関係なく、該物品を概ね一定量ずつ固定物品投入部に供給できる。
【００２３】
（請求項６）
(f)排出シュートから排出される縦長物品は、方向変更板に衝突して起立され、正立状態になる。
【００２４】
（請求項７）
(g)排出シュートから排出される縦長物品は、フックにより先頭側を引きかけ上げられて起立され、正立状態になる。
【００２５】
（請求項８）
(h)ボトルを整列対象物品とすることができる。
【００２６】
（請求項９）
(i)キャップを整列対象物品とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
物品整列搬送装置１００は、図１〜図４に示す如く、物品搬送方向の上流側から順に、固定物品投入部１０、上下移動床２０、排出シュート３０を有する。
【００２８】
物品整列搬送装置１００は、縦長物品１の長手方向の中央部を支持し、かつ該物品１を物品搬送方向に沿う下流に移動させる傾斜突起２３を床面２１の中央に起立させるとともに、縦長物品１の長手方向の両端部のそれぞれの位置を規制することで該物品１の中央部を上記傾斜突起２３に接触させる面状部材２２を床面２１の両側に起立させて上下動する上下移動床２０を有し、上下移動床２０の物品搬送方向に沿う上流に、縦長物品１の長手方向を物品搬送方向と直角方向に揃え、かつ物品搬送方向と直角方向の位置を規制する固定物品投入部１０を有し、上下移動床２０の物品搬送方向下流側に隣接して、排出シュート３０を有し、排出シュート３０は、縦長物品１をその長手方向における軽量側を先行させて排出する。
【００２９】
固定物品投入部１０は、縦長物品１の両端部のそれぞれを規制して縦長物品１の長手方向を物品搬送方向と直角方向揃え、かつ物品搬送方向と直角方向の位置を規制するための中央寄せ部材１２を、傾斜床面１１の両側に起立させて備える。床面１１は物品搬送方向に向けて水平に対する角度αの下り勾配をなし（図４）、αの好適値は5〜50度、より好適値は7〜30度である。中央寄せ部材１２は、例えば、物品搬送方向視で上端に頂部を有する三角形となる上に凸の三角柱状をなし、両側中央寄せ部材１２の三角柱の頂部間隔ａ1の好適値は縦長物品1の高さｈの1.1〜1.7倍であり、両側中央寄せ部材１２の三角柱の底部間隔ａ2の好適値は縦長物品１の高さｈの0.7〜1.0倍である（図３）。中央寄せ部材１２のその他の形状としては、単なる直方体や、物品１と接触する側が三角柱の如く傾斜した断面が台形状の四角柱などでも良いが、傾斜突起２３をうまく物品１に作用させ、物品１が所定の幅の中に収まるようにするには、物品１と接触する側が傾斜しているほうが好ましい（不図示）。
【００３０】
上下移動床２０は、固定物品投入部１０から投入された縦長物品１の長手方向の中央部を支持し、かつ該物品１を物品搬送方向に沿う下流に移動させる傾斜突起２３を床面２１の中央に起立させて備えるとともに、物品１の両端部のそれぞれを位置規制して該物品１の中央部を上記傾斜突起２３に接触させる面状部材２２を床面２１の両側に起立させて備え、エアシリンダ、又はサーボモータやステッピングモータのモータからなる上下駆動部２４を備える。上下駆動部２４は、床面２１を固定物品投入部１０の床面１１、排出シュート３０の床面３１より下位に位置付ける下降端（図１）と、床面２１を固定物品投入部１０の床面１１、排出シュート３０の床面３１より上位に位置付ける上昇端（図２）の間で、上下移動床２０を上下動する。上下移動床２０は、縦長物品１の中央部を傾斜突起２３の稜線２３Ａにて支持する上昇の過程で後述する如く、縦長物品１の長手方向の特定の軽量側を先頭側にして、該物品１を排出シュート３０へ移送する。傾斜突起２３は、例えば上流側の三角部が大きく、下流側の三角部が小さい上に凸の三角柱状（三角錐台状）であり、中実体でも、板材で形成された中空体でも良い。物品１と接する稜線２３Ａは、僅かに丸める等の加工を行ない、物品１を傷つけない程度の状態とすることが好ましい。傾斜突起２３の稜線２３Ａは物品搬送方向に向けて水平に対する角度βの下り勾配をなし（図４）、βの好適値は5〜50度、より好適値は7〜30度である。面状部材２２は例えば上端に頂部を有する三角形を断面とする上に凸の三角柱状であり、物品１と接する面が形成されていれば中実体でも、中空体でも良い。両側面状部材２２の三角柱の頂部間隔ｂ1の好適値は縦長物品１の高さｈの1.1〜1.7倍である（図３、図５）。両側面状部材２２の三角柱の底部間隔ｂ2の好適値は縦長物品１の高さｈの0.7〜1.0倍である（図３、図５）。面状部材２２のその他の形状としては、単なる直方体や、物品１と接触する側が三角柱の如く傾斜した、断面が台形状の四角柱などでも良いが、傾斜突起２３をうまく物品１の中央部に作用させるには、物品１と接触する側が傾斜しているほうが好ましい（不図示）。上下移動床２０を挟む固定物品投入部１０と排出シュート３０の設置間隔ｂ4の好適値は物品１の最小幅ｗの0.6〜2.0倍であり、傾斜突起２３の稜線２３Ａの傾斜に沿う突起長さｂ3の好適値はｂ4の0.5〜0.95倍である（図３、図５）。
【００３１】
図６は上下移動床２０の変形例を示すものである。
図６（Ａ）の上下移動床２０において、傾斜突起２３は加工が容易な、下流に行くほど高さが低くなる台形板状であり、物品１と接する面２３Ａは物品１を流れ（搬送方向）と直角方向に傾けるため、その幅は小さい方が良く、好ましくは5mm以下である。また、物品１と接する面２３Ａを尖らせたり丸味を持たせることも効果的である。また、面状部材２２は上端に頂部を有する三角形を断面とする上に凸の三角柱状であり、物品１と接する面が形成されていれば中実体でも、中空体でも良い。
【００３２】
図６（Ｂ）の上下移動床２０において、傾斜突起２３は上流側の三角部が大きく、下流側の三角部が小さい上端に頂部を有する三角形を断面とする上に凸の三角柱状であり、中実体でも、板材で形成された中空体でも良い。物品１と接する稜線２３Ａは、僅かに丸める等の加工を行ない、物品１を傷つけない程度の状態とすることが好ましい。また、面状部材２２は特に大型化した上に凸の三角柱状であり、物品１の幅ｗ（図８〜図１０参照）が大きいものに対する適用範囲を高めたものである。
【００３３】
排出シュート３０は、単なる板状部材や、雨樋状部材などとしても良いが（不図示）、より物品１の搬送を安定させるには、上下移動床２０から移送された縦長物品１の両側部のそれぞれに作用して物品１の長手方向を物品搬送方向と並行方向に揃える、言い換えると物品の搬送方向と直交する方向における位置を制限することで方向と位置を整えるための方向規制部材３２を、傾斜床面３１の両側に起立させて備えると良い。床面３１は物品搬送方向に向けて水平に対する角度δの下り勾配をなし（図４）、δの好適値は5〜50度、より好適値は7〜30度である。方向規制部材３２は、図３に示す如く、物品搬送方向において上下移動床２０に臨む物品第１規制面３２Ａと、床面３１の両側で上向きに拡開する物品第２規制面３２Ｂを備え、上下移動床２０から移送される物品１の入側に物品第１規制面３２Ａと物品第２規制面３２Ｂの交線部３２Ｃを備える。方向規制部材３２は物品搬送方向に向かい水平に対する角度γをなし（図４）、γの好適値は−20〜30度、より好適値は−10〜20度である。勾配は物品搬送方向に向かい上り又は下り勾配となる。γのプラスの値は上り勾配であり、γのマイナスの値は下り勾配である。物品第１規制面３２Ａと物品第２規制面３２Ｂの互いの交線部３２Ｃは、曲面でつなぐか、緩い角度で交差するようにし、0度が最鋭角、180度が平行とすると、好適角度は120〜175度であり、これによって上下移動床２０から移送されてくる物品１の向きをスムースに物品搬送方向と並行する方向に変えることができる（図３）。両側方向規制部材３２の物品第２規制面３２Ｂの頂部間隔ｃ1の好適値は物品１の高さｈの0.5〜1.2倍であり、両側方向規制部材３２の物品第２規制面３２Ｂの底部間隔ｃ2の好適値は物品１の高さｈの0.7〜1.5倍である（図３）。但し、方向規制部材３２は単なる角棒材、丸棒材からなるものでも良い。
【００３４】
以下、上下移動床２０が上昇の過程で、縦長物品１の長手方向の特定の軽量側を先頭側にして該物品１を上下移動床２０から排出シュート３０へ移送する作用について説明する。
【００３５】
図７は上下移動床２０を下流側（排出シュート３０の側）から見た正面図であり、図７（Ａ）の縦長物品１はキャップの例、図７（Ｂ）の縦長物品１は底が軽いボトルの例、図７（Ｃ）の縦長物品１は底が重いボトルの例である。上下移動床２０にあっては、床面２１の左右に面状部材２２を設け、中央部に傾斜突起２３を設けてあり、物品１の重い側（重心のある側）が稜線２３Ａの斜め下に、軽量側（重心のない側）が稜線２３Ａの斜め上を向く。上下移動床２０が上昇すると、物品１の斜め上を向いた方（軽量側）が、下流構造物である排出シュート３０の妨げから解放され、傾斜突起２３の稜線２３の上を転がったり滑ったりし、軽量側（重心のない側）を先頭側にして排出される。
【００３６】
図８、図９に示した各種形状の縦長物品１（ボトル）中、(1)〜(3)の物品１は軽量側である底側を先頭側とする整列姿勢を付与される（但し、後述する方向変更板５０を用いることにより物品１の底面をベルトコンベヤ４０上に載置させることができる）。(4)〜(6)の物品１は軽量側である口側を先頭側とする整列姿勢を付与される（但し、後述するフック６０を用いることにより物品１の底面をベルトコンベヤ４０上に載置させることができる、このとき、フック先端は棒状でなく、環状が良い）。
【００３７】
物品１をベルトコンベヤ４０に安定的に載置することが困難である際には、コンベヤ４０上に、物品１に適合した形状の袴やカップのような形状の物品保持具（不図示）を複数個備え、物品保持具に物品１を投入できるような最適位置に物品保持具が来るようにコンベヤ４０を間欠運転すると良い（不図示）。これにより、物品１の排出時先頭側がどのような形状であっても（例えば尖っていたり、丸みを帯びていたりしても）整列することが可能となる。
【００３８】
図１０、図１１に示した各種形状の縦長物品１（キャップ、その類似形状のもの）において、(1)〜(7)の物品１は軽量側である底面側を先頭側とする整列姿勢を付与され、(8)の物品１は比重大の部分の反対側を先頭側とする整列姿勢を付与される。これらのすべての物品１は後述する方向変更板５０を用いることにより、物品１の底面をベルトコンベヤ４０上に載置することができる。物品１の天面と底面を逆姿勢に反転してボルトコンベヤ４０上に載置したいときには、後述するフック６０を用いる（但し、(8)の物品１に付いてはフック６０を使用できない）。
【００３９】
以下、物品整列搬送装置１００による縦長物品１の整列動作について説明する（図１２〜図１７）。
(A)縦長物品１を底側が軽いキャップとし、排出シュート３０の下流側にベルトコンベヤ４０を配置し、ベルトコンベヤ４０における排出シュート３０と反対側の側傍に、物品１を起立させる方向変更板５０を立設した物品整列搬送装置１００の例。
【００４０】
（整列工程１）（図１２（Ａ））
投入された物品１は、固定物品投入部１０の両側の中央寄せ部材１２で、床面１１上のほぼ中央へと寄せられる。物品１は長手方向を物品搬送方向と直角方向において位置規制される。
【００４１】
（整列工程２）（図１２（Ｂ））
物品１は固定物品投入部１０の床面１１上を転がり、又は滑り降り、固定物品投入部１０と排出シュート３０の間の上下移動床２０に落ち込む。物品１は長手方向を物品搬送方向と直角方向に保たれる。
【００４２】
（整列工程３）（図１３（Ａ））
上下移動床２０が上昇し、傾斜突起２３によって物品１の中央部が押し上げられるため、物品１は重心のある重い側が下になるように傾く。この例では物品１の天面側が下に、底側が上になる。
【００４３】
（整列工程４）（図１３（Ｂ））
上下移動床２０が更に上昇し、排出シュート３０の最上端よりも物品１の上になった側が高くなると、傾斜突起２３上を物品１が滑り又は転がり、物品１の重心のない側が先頭となるように向きを変える。この例では物品１の底側が先頭になる。
【００４４】
（整列工程５）（図１４（Ａ））
上下移動床２０が更に上昇を続けると、物品１は更に向きを変え、物品１の底側を先頭側にして排出シュート３０の両側の方向規制部材３２の間の床面３１上に落ち込んでいく。物品１は排出シュート３０の両側の方向規制部材３２に挟まれ、底側を先頭側にし、長手方向を物品搬送方向と並行する方向に整列される。
【００４５】
（整列工程６）（図１４（Ｂ））
物品１は排出シュート３０の両側の方向規制部材３２の間の床面３１上に完全に落ち込み、底側を先頭側とする方向整列が完了する。
【００４６】
（整列工程７）（図１５（Ａ））
物品１は排出シュート３０の床面３１上を滑り落ち、ベルトコンベヤ４０の反対側に位置する方向変更板５０に衝突する。
【００４７】
（整列工程８）（図１５（Ｂ））
物品１は、方向変更板５０に衝突して向きを鉛直方向に変え、その底面をベルトコンベヤ４０上に載置する整列状態となる。ベルトコンベヤ４０を連続又は間欠運転して物品１を次工程へと移送する。
【００４８】
(B)縦長物品１を底側が軽いキャップとし、排出シュート３０の下流側にベルトコンベヤ４０を配置し、ベルトコンベヤ４０における排出シュート３０と反対側の側傍に、物品１を反転させて起立させるフック６０を設置した物品整列搬送装置１００の例。
【００４９】
（整列工程１〜６）
物品整列搬送装置１００は、(A)の整列工程１〜６と同様に動作する。物品１は固定物品投入部１０から上下移動床２０を経て排出シュート３０に移送されたとき、物品１の底側を先頭側とするように方向整列される。
【００５０】
（整列工程７）（図１６（Ａ））
物品１は排出シュート３０の床面３１上を滑り落ち、物品１の先頭側である底面が反転起立フック６０の先端部に衝突する。
【００５１】
（整列工程８）（図１６（Ｂ））
物品１の勢いによって、反転起立フック６０は物品１の底面を把持して押し上げられる。
【００５２】
（整列工程９）（図１７（Ａ））
反転起立フック６０は更に押し上げられ、物品１は排出シュート３０から離脱し、フック６０に引掛けられた物品１の先頭部が上になるように、物品１の天面が下降する。更にフック６０の自重等で物品１の先頭部は押し戻されながら、物品１は鉛直方向に向きを変える。フック６０の押し戻し力は、エアー圧力、ウエイトやバネ等で調整できる。
【００５３】
（整列工程１０）（図１７（Ｂ））
物品１はその天面が下方となるようにベルトコンベヤ４０上に整列する。ベルトコンベヤ４０を連続又は間欠運転して物品１を次工程へと移送する。
【００５４】
物品整列搬送装置１００は、固定物品投入部１０の上流に、物品１を間欠的に供給できる、コンベヤ又は切欠装置等の物品供給装置を配置できる。固定物品投入部１０に供給された物品１の上下移動床２０への投入方向は、物品１の長手方向が物品搬送方向と直角方向（上下移動床２０の床面２１の床幅ｂ3に直交する方向）であれば、物品１の固定物品投入部１０から上下移動床２０への投入は最も安定する（図１８（Ａ））。物品１の長手方向が物品搬送方向に対する直角方向からずれ60度程度以内（図１８（Ｂ）、（Ｃ））であれば、物品１は、上下移動床２０が下降しているときに、固定物品投入部１０と排出シュート３０に挟まれて規制され、物品１の長手方向が物品搬送方向と直角方向をなすように矯正され安定となる。
【００５５】
結果として、物品１を直接把持したり、抑えつけたり、高速で動かしたりはせず、転がりや滑りの作用によって整列できるため、物品１には強い力や摩擦力が加わることがなく、傷つけたり、損傷させることがない。
【００５６】
図１９の物品整列搬送装置１００は、固定物品投入部１０が４個の中央寄せ部材１２により区画される３個の床面２１、傾斜突起２３を有し、上下移動床２０が４個の面状部材２２により区画される３個の床面２１を有し、排出シュート３０が４個の方向規制部材３２により区画される３個の床面３１を有し、結果として３個の縦長物品１を３列同時並行で整列できる。
【００５７】
図２０の物品整列搬送装置１００は、固定物品投入部１０の上流に縦長物品１を間欠的に供給できる前述したと同様の物品供給装置２００を配置した。
【００５８】
物品供給装置２００は、図２０に示す如く、架台２１１の一端側から他端側に向かう方向を物品供給方向とし、その一端側に入口シュート２１２を設け、入口シュート２１２の裏面に供給力を高めるためのバイブレータ２１３を装備してある。
【００５９】
物品供給装置２００は、架台２１１に設けた支持部材２１４により複数の固定床２２０を支持する。物品供給装置２００は、複数の固定床２２０の各個の床面２２１を互いに供給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）をなすように配置している。このとき、各固定床２２０の床面２２１は、それ自体でも、供給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２２０にバイブレータを装備し、供給力を高めても良い。
【００６０】
物品供給装置２００は、架台２１１に支持した昇降駆動装置２１５に左右のサイドガイド板２１６を連結し、架台２１１に支持したスライド軸２１７にサイドガイド板２１６に固定してあるスライド部２１８（不図示）をスライド自在に嵌合している。また、架台２１１とスライド部２１８の間には、衝撃緩和ダンパ（不図示）を介装している。左右のサイドガイド板２１６は、入口シュート２１２と固定床２２０の巾方向の両側に配置されるとともに、複数の移動床２３０をその間に挟んで備える。複数の移動床２３０の各個を各固定床２２０に対し供給方向の側傍（本実施例では上流側の側傍）に隣接配置する。結果、固定床２２０と移動床２３０は一定の間隔を介して供給方向に沿って交互に配置されるものになる。物品供給装置２００は、昇降駆動装置２１５により、サイドガイド板２１６及び移動床２３０の昇降動作を繰り返す（移動床２３０を昇降駆動装置２１５に直に連結し、サイドガイド板２１６は必ずしも昇降させる必要はない）。即ち、各移動床２３０を同時にそれらの床面２３１が隣接する固定床２２０の床面２２１に対する上位と下位に位置付ける昇降動作を繰り返す。
【００６１】
各移動床２３０の床面２３１は、上位において固定床２２０の床面２２１より上に突出し、下位において固定床２２０の床面２２１より下に没入する。
【００６２】
上位に位置付けられた各移動床２３０の床面２３１を互いに供給方向の下流側に向かい下り勾配（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２３０の床面２３１は、それ自体で、供給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。
【００６３】
従って、物品供給装置２００にあっては、固定床２２０と移動床２３０が供給方向に沿って交互に隣接配置され、しかもそれらの床面２２１、２３１が互いに供給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、縦長物品１の寸法形状や投入姿勢に関係なく、あらゆる縦長物品１を固定床２２０の床面２２１に乗せ、移動床２３０の床面２３１により突き上げ、概ね一定量ずつ排出できる。
【００６４】
尚、物品供給装置２００にあっては、複数の固定床２２０の各個の床面２２１を互いに供給方向の下流側に向けて水平をなすように配置し、或いは複数の移動床２３０の各個の床面２３１を互いに供給方向の下流側に向けて水平をなすように配置しても良い。
【００６５】
更に、この実施例の変形として、固定物品投入部１０の上流に配置した物品供給装置２００の途中工程にて、固定床２２０に替えて複数の中央寄せ部材１２を備える固定物品投入部１０を設置し、その下流に隣接する移動床２３０に替えて複数の面状部材２２を備える上下移動床２０を設置する。このような交換設置を１箇所又は２箇所以上の複数箇所に行なう。これによって、物品供給装置２００の途中工程でも一部の物品を物品搬送方向と並行方向に位置規制し搬送することで、特に大量に縦長物品１の処理が必要な場合、一層整列を容易に行なうことが可能となる（不図示）。
【００６６】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)固定物品投入部１０により長手方向を物品搬送方向と直角方向に位置規制された縦長物品１が上下移動床２０の両側面状部材２２の間に投入され、該物品の長手方向の中央部が傾斜突起２３に支持されると、縦長物品１は上下移動床２０の上昇の過程で長手方向における軽量側を先頭側にして排出シュート３０へ移送されて整列され、その整列姿勢で排出シュート３０から排出される。これにより、単純でコンパクトな物品整列搬送装置１００により、縦長物品１を所望の方向に整列させることができる。
【００６７】
(b)固定物品投入部１０が縦長物品１の中央寄せ部材１２を備えることにより、確実に、縦長物品１の長手方向を物品搬送方向と直角方向に位置規制できる。
【００６８】
(c)排出シュート３０が縦長物品１の位置を制限することで方向を揃える方向規制部材３２を備えることにより、確実に、縦長物品１の長手方向を物品搬送方向と並行方向に位置規制できる。
【００６９】
(d)複数の中央寄せ部材１２を備える固定物品投入部１０と、複数の面状部材２２を備える上下移動床２０と、複数の方向規制部材３２を備える排出シュート３０とを有する。これにより、複数の縦長物品１を並行して整列させることができる。
【００７０】
(e)固定物品投入部１０の上流に配置される物品供給装置２００が、複数の固定床２２０の各個を搬送方向に沿って並置し、複数の移動床２３０の各個を各固定床２２０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２３０を同時にそれらの床面２３１が隣接する固定床２２０の床面２２１に対する上位と下位に位置付ける昇降動作を繰り返すことで物品を下流に供給する。従って、縦長物品１の寸法形状や搬入姿勢に関係なく、該物品を概ね一定量ずつ固定物品投入部１０に供給できる。
【００７１】
(f)排出シュート３０から排出される縦長物品１は、方向変更板５０に衝突して起立され、正立状態になる。
【００７２】
(g)排出シュート３０から排出される縦長物品１は、フック６０により先頭側を引きかけ上げられて起立され、正立状態になる。
【００７３】
(h)ボトルを整列対象物品１とすることができる。
【００７４】
(i)キャップを整列対象物品１とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は物品整列搬送装置の上下移動床が下降した状態を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図である。
【図２】図２は物品整列搬送装置の上下移動床が上昇した状態を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図である。
【図３】図３は物品整列搬送装置を詳細に示す平面図である。
【図４】図４は物品整列搬送装置を詳細に示す側面図である。
【図５】図５は上下移動床を示す斜視図である。
【図６】図６は上下移動床の変形例を示し、（Ａ）は変形例１を示す斜視図、（Ｂ）は変形例２を示す斜視図である。
【図７】図７は上下移動床と物品を示し、（Ａ）はキャップを示す正面図、（Ｂ）は底側軽量ボトルを示す正面図、（Ｃ）は底側重量ボトルを示す正面図である。
【図８】図８はボトルの例を示す模式図である。
【図９】図９はボトルの例を示す模式図である。
【図１０】図１０はキャップの例を示す模式図である。
【図１１】図１１はキャップの例を示す模式図である。
【図１２】図１２は物品整列搬送装置の整列動作を示し、（Ａ）は整列工程１を示す模式図、（Ｂ）は整列工程２を示す模式図である。
【図１３】図１３は物品整列搬送装置の整列動作を示し、（Ａ）は整列工程３を示す模式図、（Ｂ）は整列工程４を示す模式図である。
【図１４】図１４は物品整列搬送装置の整列動作を示し、（Ａ）は整列工程５を示す模式図、（Ｂ）は整列工程６を示す模式図である。
【図１５】図１５は物品整列搬送装置の整列動作を示し、（Ａ）は整列工程７を示す模式図、（Ｂ）は整列工程８を示す模式図である。
【図１６】図１６は物品整列搬送装置の整列動作を示し、（Ａ）は整列工程７の他の例を示す模式図、（Ｂ）は整列工程８の他の例を示す模式図である。
【図１７】図１７は物品整列搬送装置の整列動作を示し、（Ａ）は整列工程９を示す模式図、（Ｂ）は整列工程１０を示す模式図である。
【図１８】図１８は物品の投入姿勢を示し、（Ａ）はずれなし姿勢を示す模式図、（Ｂ）は40度ずれ姿勢を示す模式図、（Ｃ）は60度ずれ姿勢を示す模式図である。
【図１９】図１９は複連式物品整列搬送装置を示す斜視図である。
【図２０】図２０は物品供給装置を備えた物品整列搬送装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 縦長物品
１０ 固定物品投入部
１１ 床面
１２ 中央寄せ部材
２０ 上下移動床
２１ 床面
２２ 面状部材
２３ 傾斜突起
３０ 排出シュート
３１ 床面
３２ 方向規制部材
５０ 方向変更板
６０ フック
１００ 物品整列搬送装置
２００ 物品供給装置
２２０ 固定床
２２１ 床面
２３０ 移動床
２３１ 床面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦長物品の長手方向の中央部を支持し、かつ該物品を物品搬送方向に沿う下流に移動させる傾斜突起と、縦長物品の長手方向の両端部のそれぞれを規制して該物品の中央部を上記傾斜突起に接触させる両側の面状部材を備えて上下動する上下移動床を有し、
上下移動床の物品搬送方向に沿う上流に、縦長物品の長手方向が物品搬送方向と直角方向になるよう物品の方向を揃えると共に、物品の位置を物品搬送方向と直角方向において位置規制する固定物品投入部を有し、
上下移動床の物品搬送方向に沿う下流に、排出シュートを有し、
排出シュートは、縦長物品をその長手方向における軽量側を先行させて排出する物品整列搬送装置。
【請求項２】
前記固定物品投入部が縦長物品の中央寄せ部材を備える請求項１に記載の物品整列搬送装置。
【請求項３】
前記排出シュートが縦長物品の位置を制限することで方向を揃える方向規制部材を備える請求項１又は２に記載の物品整列搬送装置。
【請求項４】
複数の中央寄せ部材を備える固定物品投入部と、複数の面状部材を備える上下移動床と、複数の方向規制部材を備える排出シュートとを有する請求項３に記載の物品整列搬送装置。
【請求項５】
前記固定物品投入部の上流に物品供給装置が配置され、
物品供給装置は、複数の固定床の各個を搬送方向に沿って並置し、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すことで物品を下流に供給する請求項１〜４のいずれかに記載の物品整列搬送装置。
【請求項６】
前記排出シュートの下流に、縦長物品を起立させる方向変更板を有する請求項１〜５のいずれかに記載の物品整列搬送装置。
【請求項７】
前記排出シュートの下流に、縦長物品を反転させて起立させるフックを有する請求項１〜６のいずれかに記載の物品整列搬送装置。
【請求項８】
前記縦長物品がボトルである請求項１〜７のいずれかに記載の物品整列搬送装置。
【請求項９】
前記縦長物品がキャップである請求項１〜７のいずれかに記載の物品整列搬送装置。
【請求項１】
縦長物品の長手方向の中央部を支持し、かつ該物品を物品搬送方向に沿う下流に移動させる傾斜突起と、縦長物品の長手方向の両端部のそれぞれを規制して該物品の中央部を上記傾斜突起に接触させる両側の面状部材を備えて上下動する上下移動床を有し、
上下移動床の物品搬送方向に沿う上流に、縦長物品の長手方向が物品搬送方向と直角方向になるよう物品の方向を揃えると共に、物品の位置を物品搬送方向と直角方向において位置規制する固定物品投入部を有し、
上下移動床の物品搬送方向に沿う下流に、排出シュートを有し、
排出シュートは、縦長物品をその長手方向における軽量側を先行させて排出する物品整列搬送装置。
【請求項２】
前記固定物品投入部が縦長物品の中央寄せ部材を備える請求項１に記載の物品整列搬送装置。
【請求項３】
前記排出シュートが縦長物品の位置を制限することで方向を揃える方向規制部材を備える請求項１又は２に記載の物品整列搬送装置。
【請求項４】
複数の中央寄せ部材を備える固定物品投入部と、複数の面状部材を備える上下移動床と、複数の方向規制部材を備える排出シュートとを有する請求項３に記載の物品整列搬送装置。
【請求項５】
前記固定物品投入部の上流に物品供給装置が配置され、
物品供給装置は、複数の固定床の各個を搬送方向に沿って並置し、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すことで物品を下流に供給する請求項１〜４のいずれかに記載の物品整列搬送装置。
【請求項６】
前記排出シュートの下流に、縦長物品を起立させる方向変更板を有する請求項１〜５のいずれかに記載の物品整列搬送装置。
【請求項７】
前記排出シュートの下流に、縦長物品を反転させて起立させるフックを有する請求項１〜６のいずれかに記載の物品整列搬送装置。
【請求項８】
前記縦長物品がボトルである請求項１〜７のいずれかに記載の物品整列搬送装置。
【請求項９】
前記縦長物品がキャップである請求項１〜７のいずれかに記載の物品整列搬送装置。
【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】
【公開番号】特開２００９−１４３６９９（Ｐ２００９−１４３６９９Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２３８８１（Ｐ２００７−３２３８８１）
【出願日】平成１９年１２月１４日（２００７．１２．１４）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１４日（２００７．１２．１４）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
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