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の長手方向で細首部を備える一端部と、太径部を備える他端部のそれぞれを支持する、物品搬送方向視でＬ字断面状をなす面状部材２２を両側に起立させた床面２１を備え、かつ該縦長物品１を物品搬送方向に沿う下流に移動させる傾斜面を該面状部材２２のＬ字断面の段差面２２Ａに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太径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の長手方向で細首部を備える一端部と、太径部を備える他端部のそれぞれを支持する、物品搬送方向視でＬ字断面状をなす面状部材２２を両側に起立させた床面２１を備え、かつ該縦長物品１を物品搬送方向に沿う下流に移動させる傾斜面を該面状部材２２のＬ字断面の段差面２２Ａに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太径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で細首部を備える一端部と、太径部を備える他端部のそれぞれを支持する、物品搬送方向視でＬ字断面状をなす面状部材を両側に起立させた床面を備え、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面を該面状部材のＬ字断面の段差面に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太径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、前記縦長物品がボトルであるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
（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、該物品の長手方向で細首部を備える一端部と、他端部のそれぞれがＬ字断面状面状部材の傾斜段差面に支持されると、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太径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。
【００１７】
（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。
【００１８】
（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。
【００１９】
（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。
【００２０】
（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。
【００２１】
（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。
【００２２】
（請求項７）
(g)ボトル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】
【００２３】
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。
【００２４】
物品整列搬送装置１００は、縦長物品１の細首部を備える長手方向の一端部と、太径部を備える長手方向の他端部のそれぞれを支持する面状部材２２を両側に起立させた床面２１を備える上下動する上下移動床２０を有する。物品搬送方向視で段差面２２Ａと幅規制部２２ＢとでＬ字断面状をなす面状部材２２を両側に起立させた床面２１は、物品１を物品搬送方向下流に移動させる傾斜面を面状部材２２の段差面２２Ａに備える。物品整列搬送装置１００は、上下移動床２０の物品搬送方向上流に、縦長物品１の長手方向を物品搬送方向と直角方向において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一方側を先行させて排出する。
【００２５】
固定物品投入部１０は、縦長物品１の両端部のそれぞれに接して縦長物品１の長手方向を物品搬送方向と直角方向において位置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は物品搬送方向視で、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）。
【００２６】
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の一端細首部と他端太径部のそれぞれを支持する、物品搬送方向視でＬ字断面状をなす面状部材２２を床面２１の両側に起立させて備え、かつ物品１を物品搬送方向に沿う下流に移動させる下り勾配の傾斜面を面状部材２２の段差面２２Ａに備えるとともに、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の一端細首部と他端太径部のそれぞれを両側の面状部材２２の傾斜段差面２２Ａのそれぞれに支持する上昇の過程で後述する如く、縦長物品１の長手方向の太径側を先頭側にして、該物品１を排出シュート３０へ移送する。面状部材２２の段差面２２Ａは物品搬送方向に向かい水平に対する角度βの下り勾配をなし（図４）、βの好適値は5〜40度、より好適値は7〜25度である。両側面状部材２２の段差面２２Ａから上方に立ち上がる垂直壁間隔ｂ1の好適値は物品１の全高ｈ1（図６）の1.1〜1.3倍が好ましい。ｂ1がこの範囲より小さいとボトルが両側の面状部材２２の間で詰まることがある。ｂ1がこの範囲より大きいとボトル首部が面状部材２２の段差面２２Ａに乗らない。面状部材２２の段差面２２Ａの段深さｂ2は、物品1の首部高さｈ2（図６）の0.5〜1.5倍が好ましい。ｂ2がこの範囲より小さいとボトル首部が面状部材２２の段差面２２Ａに乗らないことがある。ｂ2がこの範囲より大きいとボトル肩部が面状部材２２の段差面２２Ａに乗り上げ、ボトルの太径底部が後述する如くに斜め上方を向かない。ボトル外径をｄ1、首部直径をｄ2とするとき（図６、ボトル形状が円形でないときｄ1はボトル外径の最小径とする）、面状部材２２の段差面２２Ａの段高さｂ3は、（ｄ1−ｄ2）／2の1.2〜2.0倍が好ましい。ｂ3がこの範囲より小さいとボトル肩部が床面２１に接し、十分にボトルの太径底部が斜め上方を向かない。ｂ3がこの範囲より大きいと上下移動床２０の上下ストロークを大きくする必要があり、その移動時間が無駄時間となって生産性が低下する。面状部材２２の段差面２２Ａの斜面に沿う段幅ｂ4は、ｄ1の1.05〜1.8倍が好ましい。ｂ4がこの範囲より小さいとボトルが上下移動床２０の下降時に落ち込まず、首部が面状部材２２の段差面２２Ａに乗らない。ｂ4がこの範囲より大きいと装置サイズが無駄に大型化してしまう。尚、このｂ4の制約条件においては、ボトル形状が円形でないときは、ボトルの径が高さ方向に変化しているときには、ｄ1はボトル外径の最大径とする。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ｂ5の好適値はｄ1の1.05〜2.0倍である。
【００２７】
図８は上下移動床２０の変形例を示すものである。上下移動床２０は、図８（Ａ）に示す如く、床面２１の構成部分と、面状部材２２の幅規制部２２Ｂ（垂直壁）の構成部分と、面状部材２２の段差面２２Ａの構成部分を別部材化しても良く、これによれば、ｂ2の寸法測定が容易になり、加工も容易になる。上下移動床２０は、図８（Ｂ）に示す如く、面状部材２２の段差面２２Ａを角棒材でなく丸棒材にて構成し、段差面２２Ａの曲面で物品１と接するようにしても良い。上下移動床２０は、図８（Ｃ）に示す如く、面状部材２２の段差面２２Ａを垂直壁の構成部分から離した板材で構成し、段差面２２Ａの狭い面で物品１と接触するようにしても良い。上下移動床２０は、図８（Ｄ）に示す如く、面状部材２２の段差面２２Ａを三角柱材にて形成し、段差面２２Ａと物品１が三角柱の稜線で線接触するように構成しても良い。
【００２８】
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かい水平に対する角度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。
【００２９】
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太径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。
【００３０】
上下移動床２０は床面２１の両側にＬ字断面状の面状部材２２を設けた。縦長物品１の一端細首部が一方の面状部材２２の段差面２２Ａに乗り、該物品１の他端太径底部が他方の面状部材２２の段差面２２Ａに乗り、縦長物品１の太径底部が斜め上向きになる（図７）。上下移動床２０が上昇すると、物品１の斜め上を向いている太径底部が先ず下流構造物である排出シュート３０から解放され、排出シュート３０の側に転がり又は滑り、物品１は太径底部を先頭側に整列されて排出される。物品１は太径底部を先頭にするため、後述する方向変更板５０等でこれをベルトコンベヤ４０上にて容易に起立させることができる。
【００３１】
物品１がベルトコンベヤ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ものを複数個備え、ここに物品１を投入できるような最適位置に袴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。
【００３２】
上下移動床２０により整列できる整列対象物品（ボトル）は、ｄ2が、ｄ1の0.9倍以下、好ましくは0.8倍以下であるものとする。ｄ2がこれを超えると物品１の首部が面状部材２２の段差面２２Ａに乗っても、ボトルの太径底部が斜め上を向く角度が小さ過ぎて、ボトルの太径底部からの排出が困難になる。尚、ボトル形状が円形でないとき、ｄ1はボトル外径の最小径とする。
【００３３】
図９、図１０に示した各種形状の縦長物品１（ボトル）において、(1)〜(6)の全ての物品１が図５１に示す如くに、太径底部側を先頭側とする整列姿勢を付与される。(2)の楕円形ボトルでは、面状部材２２の段差面２２Ａに物品１の長径部と短径部のいずれが乗っても、太径底部側が斜め上向きになる。(6)の扁平ボトルでは、物品１の扁平面が面状部材２２の段差面２２Ａに乗った物品１の横向き状態で安定する。
【００３４】
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１５）
(A)縦長物品１を一端側に細首部と、他端側に太径底部を備えるボトルとし、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。
【００３５】
（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の中央寄せ部材１１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位置規制される。
【００３６】
（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は上下移動床２０の両側面状部材２２によりほぼ中央に保たれる。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。
【００３７】
（整列工程３）（図１３（Ａ））
上下移動床２０が上昇する。物品１は一端細首部と他端太径底部のそれぞれが上側面状部材２２の段差面２２Ａのそれぞれに乗り、太径底部が上向きの状態になる。
【００３８】
（整列工程４）（図１３（Ｂ））
上下移動床２０が更に上昇し、物品１の上向きになった太径底部が排出シュート３０の最上端よりも高くなると、物品１は上下移動床２０上での滑りや転がりによって底面側が先頭となるよう向きを変える。
【００３９】
（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。
【００４０】
（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。
【００４１】
（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。
【００４２】
（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上に待機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。
【００４３】
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。
【００４４】
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１６（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50度程度以内（図１６（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。
【００４５】
図１７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１１を有し、上下移動床２０が６個の面状部材２２（尚、両端の２個のＬ字状面状部材２２に挟まれる中央の４個の（Ｌ字状）面状部材２２のうち、相隣る２個の（Ｌ字状）面状部材２２は互いに背中合せで一体とされて見かけ上は逆Ｔ字断面状をなし）により区画される３組の段差面２２Ａ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。
【００４６】
図１８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を前述したと同様の物品供給装置２００を配置した。
【００４７】
物品供給装置２００は、図１８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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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）。
【００５５】
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により長手方向の位置を物品搬送方向と直角方向において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、該物品の長手方向で細首部を備える一端部と、他端部のそれぞれがＬ字断面状面状部材２２の傾斜段差面２２Ａ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太径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。
【００５６】
(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。
【００５７】
(c)排出シュート３０が縦長物品１の位置を規制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。
【００５８】
(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。
【００５９】
(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。
【００６０】
(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。
【００６１】
(g)ボトルを整列対象物品１とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【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は物品（ボトル）を示す模式図である。
【図７】図７は物品（ボトル）の転がり状態を示し、（Ａ）は例１を示す正面図、（Ｂ）は例２を示す正面図である。
【図８】図８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、（Ｃ）は変形例３を示す斜視図、（Ｄ）は変形例４を示す斜視図である。
【図９】図９はボトルの例を示す模式図である。
【図１０】図１０はボトルの例を示す模式図である。
【図１１】図１１は上下移動床と物品（ボトル）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は物品の投入姿勢を示し、（Ａ）はずれなし姿勢を示す模式図、（Ｂ）は30度ずれ姿勢を示す模式図、（Ｃ）は50度ずれ姿勢を示す模式図である。
【図１７】図１７は複連式物品整列搬送装置を示す斜視図である。
【図１８】図１８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】
【００６３】
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
２２Ａ 傾斜段差面
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で細首部を備える一端部と、太径部を備える他端部のそれぞれを支持する、物品搬送方向視でＬ字断面状をなす面状部材を両側に起立させた床面を備え、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面を該面状部材のＬ字断面の段差面に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太径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、前記縦長物品がボトルであるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
（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、該物品の長手方向で細首部を備える一端部と、他端部のそれぞれがＬ字断面状面状部材の傾斜段差面に支持されると、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太径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。
【００１７】
（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。
【００１８】
（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。
【００１９】
（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。
【００２０】
（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。
【００２１】
（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。
【００２２】
（請求項７）
(g)ボトル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】
【００２３】
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。
【００２４】
物品整列搬送装置１００は、縦長物品１の細首部を備える長手方向の一端部と、太径部を備える長手方向の他端部のそれぞれを支持する面状部材２２を両側に起立させた床面２１を備える上下動する上下移動床２０を有する。物品搬送方向視で段差面２２Ａと幅規制部２２ＢとでＬ字断面状をなす面状部材２２を両側に起立させた床面２１は、物品１を物品搬送方向下流に移動させる傾斜面を面状部材２２の段差面２２Ａに備える。物品整列搬送装置１００は、上下移動床２０の物品搬送方向上流に、縦長物品１の長手方向を物品搬送方向と直角方向において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一方側を先行させて排出する。
【００２５】
固定物品投入部１０は、縦長物品１の両端部のそれぞれに接して縦長物品１の長手方向を物品搬送方向と直角方向において位置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は物品搬送方向視で、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）。
【００２６】
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の一端細首部と他端太径部のそれぞれを支持する、物品搬送方向視でＬ字断面状をなす面状部材２２を床面２１の両側に起立させて備え、かつ物品１を物品搬送方向に沿う下流に移動させる下り勾配の傾斜面を面状部材２２の段差面２２Ａに備えるとともに、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の一端細首部と他端太径部のそれぞれを両側の面状部材２２の傾斜段差面２２Ａのそれぞれに支持する上昇の過程で後述する如く、縦長物品１の長手方向の太径側を先頭側にして、該物品１を排出シュート３０へ移送する。面状部材２２の段差面２２Ａは物品搬送方向に向かい水平に対する角度βの下り勾配をなし（図４）、βの好適値は5〜40度、より好適値は7〜25度である。両側面状部材２２の段差面２２Ａから上方に立ち上がる垂直壁間隔ｂ1の好適値は物品１の全高ｈ1（図６）の1.1〜1.3倍が好ましい。ｂ1がこの範囲より小さいとボトルが両側の面状部材２２の間で詰まることがある。ｂ1がこの範囲より大きいとボトル首部が面状部材２２の段差面２２Ａに乗らない。面状部材２２の段差面２２Ａの段深さｂ2は、物品1の首部高さｈ2（図６）の0.5〜1.5倍が好ましい。ｂ2がこの範囲より小さいとボトル首部が面状部材２２の段差面２２Ａに乗らないことがある。ｂ2がこの範囲より大きいとボトル肩部が面状部材２２の段差面２２Ａに乗り上げ、ボトルの太径底部が後述する如くに斜め上方を向かない。ボトル外径をｄ1、首部直径をｄ2とするとき（図６、ボトル形状が円形でないときｄ1はボトル外径の最小径とする）、面状部材２２の段差面２２Ａの段高さｂ3は、（ｄ1−ｄ2）／2の1.2〜2.0倍が好ましい。ｂ3がこの範囲より小さいとボトル肩部が床面２１に接し、十分にボトルの太径底部が斜め上方を向かない。ｂ3がこの範囲より大きいと上下移動床２０の上下ストロークを大きくする必要があり、その移動時間が無駄時間となって生産性が低下する。面状部材２２の段差面２２Ａの斜面に沿う段幅ｂ4は、ｄ1の1.05〜1.8倍が好ましい。ｂ4がこの範囲より小さいとボトルが上下移動床２０の下降時に落ち込まず、首部が面状部材２２の段差面２２Ａに乗らない。ｂ4がこの範囲より大きいと装置サイズが無駄に大型化してしまう。尚、このｂ4の制約条件においては、ボトル形状が円形でないときは、ボトルの径が高さ方向に変化しているときには、ｄ1はボトル外径の最大径とする。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ｂ5の好適値はｄ1の1.05〜2.0倍である。
【００２７】
図８は上下移動床２０の変形例を示すものである。上下移動床２０は、図８（Ａ）に示す如く、床面２１の構成部分と、面状部材２２の幅規制部２２Ｂ（垂直壁）の構成部分と、面状部材２２の段差面２２Ａの構成部分を別部材化しても良く、これによれば、ｂ2の寸法測定が容易になり、加工も容易になる。上下移動床２０は、図８（Ｂ）に示す如く、面状部材２２の段差面２２Ａを角棒材でなく丸棒材にて構成し、段差面２２Ａの曲面で物品１と接するようにしても良い。上下移動床２０は、図８（Ｃ）に示す如く、面状部材２２の段差面２２Ａを垂直壁の構成部分から離した板材で構成し、段差面２２Ａの狭い面で物品１と接触するようにしても良い。上下移動床２０は、図８（Ｄ）に示す如く、面状部材２２の段差面２２Ａを三角柱材にて形成し、段差面２２Ａと物品１が三角柱の稜線で線接触するように構成しても良い。
【００２８】
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かい水平に対する角度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。
【００２９】
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太径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。
【００３０】
上下移動床２０は床面２１の両側にＬ字断面状の面状部材２２を設けた。縦長物品１の一端細首部が一方の面状部材２２の段差面２２Ａに乗り、該物品１の他端太径底部が他方の面状部材２２の段差面２２Ａに乗り、縦長物品１の太径底部が斜め上向きになる（図７）。上下移動床２０が上昇すると、物品１の斜め上を向いている太径底部が先ず下流構造物である排出シュート３０から解放され、排出シュート３０の側に転がり又は滑り、物品１は太径底部を先頭側に整列されて排出される。物品１は太径底部を先頭にするため、後述する方向変更板５０等でこれをベルトコンベヤ４０上にて容易に起立させることができる。
【００３１】
物品１がベルトコンベヤ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ものを複数個備え、ここに物品１を投入できるような最適位置に袴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。
【００３２】
上下移動床２０により整列できる整列対象物品（ボトル）は、ｄ2が、ｄ1の0.9倍以下、好ましくは0.8倍以下であるものとする。ｄ2がこれを超えると物品１の首部が面状部材２２の段差面２２Ａに乗っても、ボトルの太径底部が斜め上を向く角度が小さ過ぎて、ボトルの太径底部からの排出が困難になる。尚、ボトル形状が円形でないとき、ｄ1はボトル外径の最小径とする。
【００３３】
図９、図１０に示した各種形状の縦長物品１（ボトル）において、(1)〜(6)の全ての物品１が図５１に示す如くに、太径底部側を先頭側とする整列姿勢を付与される。(2)の楕円形ボトルでは、面状部材２２の段差面２２Ａに物品１の長径部と短径部のいずれが乗っても、太径底部側が斜め上向きになる。(6)の扁平ボトルでは、物品１の扁平面が面状部材２２の段差面２２Ａに乗った物品１の横向き状態で安定する。
【００３４】
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１５）
(A)縦長物品１を一端側に細首部と、他端側に太径底部を備えるボトルとし、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。
【００３５】
（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の中央寄せ部材１１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位置規制される。
【００３６】
（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は上下移動床２０の両側面状部材２２によりほぼ中央に保たれる。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。
【００３７】
（整列工程３）（図１３（Ａ））
上下移動床２０が上昇する。物品１は一端細首部と他端太径底部のそれぞれが上側面状部材２２の段差面２２Ａのそれぞれに乗り、太径底部が上向きの状態になる。
【００３８】
（整列工程４）（図１３（Ｂ））
上下移動床２０が更に上昇し、物品１の上向きになった太径底部が排出シュート３０の最上端よりも高くなると、物品１は上下移動床２０上での滑りや転がりによって底面側が先頭となるよう向きを変える。
【００３９】
（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。
【００４０】
（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。
【００４１】
（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。
【００４２】
（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上に待機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。
【００４３】
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。
【００４４】
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１６（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50度程度以内（図１６（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。
【００４５】
図１７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１１を有し、上下移動床２０が６個の面状部材２２（尚、両端の２個のＬ字状面状部材２２に挟まれる中央の４個の（Ｌ字状）面状部材２２のうち、相隣る２個の（Ｌ字状）面状部材２２は互いに背中合せで一体とされて見かけ上は逆Ｔ字断面状をなし）により区画される３組の段差面２２Ａ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。
【００４６】
図１８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を前述したと同様の物品供給装置２００を配置した。
【００４７】
物品供給装置２００は、図１８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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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）。
【００５５】
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により長手方向の位置を物品搬送方向と直角方向において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、該物品の長手方向で細首部を備える一端部と、他端部のそれぞれがＬ字断面状面状部材２２の傾斜段差面２２Ａ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太径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。
【００５６】
(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。
【００５７】
(c)排出シュート３０が縦長物品１の位置を規制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。
【００５８】
(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。
【００５９】
(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。
【００６０】
(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。
【００６１】
(g)ボトルを整列対象物品１とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【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は物品（ボトル）を示す模式図である。
【図７】図７は物品（ボトル）の転がり状態を示し、（Ａ）は例１を示す正面図、（Ｂ）は例２を示す正面図である。
【図８】図８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、（Ｃ）は変形例３を示す斜視図、（Ｄ）は変形例４を示す斜視図である。
【図９】図９はボトルの例を示す模式図である。
【図１０】図１０はボトルの例を示す模式図である。
【図１１】図１１は上下移動床と物品（ボトル）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は物品の投入姿勢を示し、（Ａ）はずれなし姿勢を示す模式図、（Ｂ）は30度ずれ姿勢を示す模式図、（Ｃ）は50度ずれ姿勢を示す模式図である。
【図１７】図１７は複連式物品整列搬送装置を示す斜視図である。
【図１８】図１８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】
【００６３】
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
２２Ａ 傾斜段差面
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で細首部を備える一端部と、太径部を備える他端部のそれぞれを支持する、物品搬送方向視でＬ字断面状をなす面状部材を両側に起立させた床面を備え、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面を該面状部材のＬ字断面の段差面に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太径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】
前記縦長物品がボトルである請求項１〜６のいずれかに記載の物品整列搬送装置。
【請求項１】
縦長物品の長手方向で細首部を備える一端部と、太径部を備える他端部のそれぞれを支持する、物品搬送方向視でＬ字断面状をなす面状部材を両側に起立させた床面を備え、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面を該面状部材のＬ字断面の段差面に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太径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】
前記縦長物品がボトルである請求項１〜６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２００９−１４３７００（Ｐ２００９−１４３７００Ａ）
【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２００７−３２３８９５（Ｐ２００７−３２３８９５）
【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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