JP2018172141A - 物品搬送装置及び物品搬送制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】グリッパで袋状の容器を把持しながら、楕円状の搬送路を走行する搬送装置において、反転路においても容器を把持し続けること。【解決手段】本発明の搬送装置１は、互いに対向して配置される一対の直線路１１，１３と、一対の直線路１１，１３の一端同士及び他端同士のそれぞれを繋ぐ一対の円弧状の反転路１５，１７と、を有する搬送路１０と、一対のアーム２３Ａ，２３Ｂと、一対のアームのそれぞれの先端側に設けられる一対の把持爪２５Ａ，２５Ｂと、を有し、容器８０を一対の把持爪２５Ａ，２５Ｂで把持しながら搬送路１０に沿って走行する、複数のグリッパ２０と、グリッパ２０が直線路１１，１３から反転路１５，１７に移動すると、一対のアーム２３Ａ，２３Ｂの反転路１５，１７における間隔を狭くする調整機構と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂製のバッグからなる容器をグリッパと称される把持具でその両端を把持しながら搬送する物品搬送装置に関する。

樹脂製のバッグからなる容器に例えば飲料、医療用の液体などの製品液が充填された製品が広く用いられている。この製品を製造するときに、容器をグリッパで把持して搬送しながら、容器の開口を開く、開いた開口から製品液を充填する、などの種々の工程が実施される。例えば、特許文献１は、スパウト付きのパウチを搬送用チェーンで搬送しながら電子線を照射して殺菌した後に、製品液を充填する。特許文献１は、パウチのスパウトをチェーンで吊り下げながら搬送する。

例えば、袋状の容器の開口を開く動作を行うには、容器を吊り下げているだけでは足りず、容器の幅方向の両側をグリッパで掴み、これらグリッパの間隔を狭くする必要がある。

特開２００３−０７２７１７号公報 特開２０００−０７２２５５号公報

容器を把持しながら搬送する装置として、例えば特許文献２に開示される搬送路が真円状のものと、搬送路が楕円状のものとがある。楕円状の搬送路１００は、図８に示すように、互いに対向する直線状の直線路１０１，１０３と、直線路１０１，１０３の一端を繋ぐ円弧状の反転路１０５と、を備える。搬送路１００を走行するグリッパ１１０，１１０は、アーム１１１，１１１と、アーム１１１，１１１のそれぞれの先端側に設けられる把持部１１３，１１３を備える。

アーム１１１，１１１は、機構上、直線路１０１，１０３及び反転路１０５と直交するように構成される。したがって、直線路１０１上におけるアーム１１１，１１１の間隔を維持したままでグリッパ１１０，１１０が反転路１０５に移動すると、把持部１１３，１１３の間隔が拡がり容器８０の幅を超えてしまうので、容器８０を把持できなくなる。よって、従来は、反転路１０５における搬送を断念し、直線路１０１，１０３のいずれか一方のみ、例えば直線路１０１で容器８０を搬送するのに留めていた。したがって、直線路１０１だけでは容器８０への処理が終わらなければ、下流側に独立した搬送装置を設け、これに容器８０を受け渡してから処理を行っていた。

ところが、充填ラインの設置スペースの関係で二台の搬送装置を上流及び下流に並べて設けることができないことがあり、また、二台の搬送装置を設けることは充填ラインのコスト増を招く。
以上より、本発明は、グリッパで袋状の容器を把持しながら、楕円状の搬送路を走行する搬送装置において、反転路においても容器を把持し続けることのできる搬送装置を提供することを目的とする。

本発明の物品搬送装置は、互いに対向して配置される一対の直線路と、一対の直線路の一端同士及び他端同士のそれぞれを繋ぐ一対の円弧状の反転路と、を有する搬送路と、一対のアームと、一対のアームのそれぞれの先端側に設けられる一対の把持爪と、を有し、物品を一対の把持爪で把持しながら搬送路に沿って走行する、複数のグリッパと、グリッパが直線路から反転路に移動すると、一対のアームの反転路上の間隔を狭くする調整機構と、を備える、ことを特徴とする。

本発明の物品搬送装置における調整機構は、グリッパが反転路から直線路に移動すると、一対のアームの反転路上の間隔を元に戻す、ことができる。
また、本発明の物品搬送装置における調整機構は、直線路における一対の把持爪の間隔を、反転路において維持してもよいし、又は、狭くしてもよい。

本発明の物品搬送装置における一対のアームは、走行方向の前方の先行アームと、走行方向の後方の後続アームと、からなり、調整機構は、先行アームと後続アームの走行速度を独立して制御できるリニアモータを備える、ことができる。
この調整機構は、先行アームと後続アームの走行速度を制御することで、グリッパが直線路から反転路に移動すると、一対のアームの反転路上の間隔を狭く制御できる。
また、この調整機構は、先行アームと後続アームの走行位置を制御することで、グリッパが直線路から反転路に移動すると、一対のアームの反転路上の間隔を狭く制御できる。

走行速度を制御する場合には、直線路における、先行アームと後続アームの各々の走行速度をＶ_Ａ１、Ｖ_Ｂ１とし、反転路における、先行アームと後続アームの各々の走行速度をＶ_Ａ２、Ｖ_Ｂ２とすると、調整機構は、走行速度Ｖ_Ａ２を走行速度Ｖ_Ａ１より遅く制御すればよい。
このとき、調整機構は、走行速度Ｖ_Ｂ２を走行速度Ｖ_Ｂ１以上に制御する。

走行速度を制御する場合には、他に、直線路における、先行アームと後続アームの各々の走行速度をＶ_Ａ１、Ｖ_Ｂ１とし、反転路における、先行アームと後続アームの各々の走行速度をＶ_Ａ２、Ｖ_Ｂ２とすると、調整機構は、走行速度Ｖ_Ｂ２を走行速度Ｖ_Ｂ１より速く制御してもよい。
このとき、調整機構は、走行速度Ｖ_Ａ２を走行速度Ｖ_Ａ１以下に制御する。

本発明における調整機構は、先行アームと後続アームの走行位置を制御することで、グリッパが直線路から反転路に移動すると、一対のアームの反転路上の間隔を狭くすることもできる。
走行位置を制御する場合には、搬送路における所定の原点位置を基準とする、先行アームと後続アームの、直線路における走行ライン上の位置をＸ_Ａ１，Ｘ_Ｂ１とし、反転路における走行ライン上の位置をＸ_Ａ２，Ｘ_Ｂ２とし、
間隔Ｐ１＝Ｘ_Ａ１−Ｘ_Ｂ１ Ｐ１＝一定、
間隔Ｐ２＝Ｘ_Ａ２−Ｘ_Ｂ２ Ｐ２＝一定、
とすると、調整機構は、間隔Ｐ１より間隔Ｐ２を小さく制御すればよい。

本発明の物品搬送装置によれば、グリッパが直線路から反転路に移動すると、調整機構が働いて一対のアームの反転路上における間隔を狭くする。よって、本発明の物品搬送装置によれば、反転路においても、一対の把持爪の間隔を、反転路において維持するか、又は、狭くすることができるので、直線路に引き続いて反転路においても、物品を把持したまま搬送を続けることができる。
したがって、本発明の物品搬送装置によれば、一対の直線路の両方で物品搬送装置に所定の処理を実行できるので、物品搬送装置をもう一台設けるのに比べて、設置スペースを省くことができるとともに、装置全体としてのコストを抑えることができる。

本発明の第１実施形態に係る搬送装置の概略構成を示す平面図である。 第１実施形態の搬送装置に係るグリッパ及び傾転機構を示す図である。 図２のグリッパを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は（ａ）の（ｃ）−（ｃ）線矢視図であり、（ｄ）は（ａ）の（ｄ）−（ｄ）線矢視図である。 第１実施形態の変形例であって、直線路を走行するグリッパを示す平面図である。 第１実施形態の変形例であって、反転路を走行するグリッパを示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係る搬送装置の概略構成を示す平面図である。 第２実施形態の搬送装置のグリッパの動作を示す図である。 反転路における容器把持の不具合を説明する図である。

［第１実施形態］
以下、添付図面を参照しながら、本発明の第１実施形態について説明する。
第１実施形態に係る搬送装置１は、図１に示すように、楕円形の周回軌道を有する搬送路１０と、搬送路１０に沿って移動する複数のグリッパ２０と、グリッパ２０の走行を制御するコントローラ７０と、を備える。搬送装置１は、グリッパ２０の一対の把持爪２５Ａ，２５Ｂで物品としての袋状の容器８０の幅方向の両端を掴みながら搬送路１０に沿って搬送するものであり、一対の把持爪２５Ａ，２５Ｂで容器８０を把持したままで直線路１１から反転路１５へ、反転路１５から直線路１１へと搬送できることを特徴とする。
以下、搬送装置１の構成を説明した後に、搬送装置１が奏する効果について説明する。

［搬送路１０］
搬送路１０は、図１に示すように、搬送路１０の主体をなす互いに平行な直線路１１，１３と、直線路１１と直線路１３の一方端同士を繋ぐ円弧状の反転路１５と、直線路１１と直線路１３の他方端同士を繋ぐ円弧状の反転路１７と、を備える。
直線路１１と直線路１３は幅方向Ｗに所定の間隔をあけて対向して配置され、また、反転路１５と反転路１７は長手方向Ｌに所定の間隔をあけて対向して配置されている。

搬送路１０は、直線路１１、反転路１５及び直線路１３の順に、図１における反時計回りに容器８０を搬送する。
搬送路１０は、直線路１１で受け取った容器８０を、直線路１１、反転路１５、直線路１３の順で搬送し、直線路１１の処理領域Ａ及び直線路１３の処理領域Ｂでそれぞれ所定の処理を行う。処理領域Ｂで処理を終えた容器８０は、反転路１７に到る前に直線路１３から下流側に受け渡される。

搬送路１０は、直線路１１，１３及び反転路１５，１７からなる周回軌道上に、リニアモータの一方の要素である電磁コイルが設けられている。リニアモータの他方の要素である永久磁石は、それぞれのグリッパ２０の可動子２１Ａ，２１Ｂに設けられており、搬送路１０とグリッパ２０によりリニアモータが構成される。

搬送路１０は、直線路１１を搬送されてきた容器８０を、グリッパ２０で把持したままで反転路１５を搬送することができる。これを可能にするのは、グリッパ２０が反転路１５に到るとグリッパ２０に付随する傾転機構３０が動作するからである。

［グリッパ２０］
グリッパ２０は、容器８０を掴みながら搬送路１０を移動して、容器８０を搬送する。図１に示すように、搬送装置１は搬送路１０に沿って複数のグリッパ２０が設けられており、それぞれのグリッパ２０が搬送路１０とともにリニアモータを構成しているので、それぞれのグリッパ２０は、搬送路１０を独立して移動が制御される。

グリッパ２０は、図１及び図２に示すように、一対の可動子２１Ａ，２１Ｂと、それぞれの可動子２１Ａ，２１Ｂに設けられるアーム２３Ａ，２３Ｂと、それぞれのアーム２３Ａ，２３Ｂに設けられる把持爪２５Ａ，２５Ｂと、を備える。

可動子２１Ａ，２１Ｂは、搬送路１０に沿って移動するものであり、それぞれがリニアモータの要素である永久磁石を備える。したがって、可動子２１Ａと可動子２１Ｂは、容器８０を搬送するときには動作をともにするが、それぞれが独立して移動速度の制御がなされる。例えば、コントローラ７０は、可動子２１Ａを可動子２１Ｂよりも速く走行させることができるし、この逆に可動子２１Ａを可動子２１Ｂよりも遅く走行させることもできる。

可動子２１Ａ，２１Ｂは、直線路１１、直線路１３、反転路１５及び反転路１７を通じて、搬送路１０に対する姿勢が一定で搬送路１０を走行する。具体的には、可動子２１Ａ，２１Ｂは、搬送路１０に対する直交の姿勢を維持して搬送路１０を走行する。このことが、反転路１５における容器８０の把持不良を招く要因になるが、第１実施形態はグリッパ２０を傾ける機能を有するために、反転路１５においても、グリッパ２０が容器８０を把持したまま走行できる。

アーム２３Ａ，２３Ｂは、その根元部分が可動子２１Ａ，２１Ｂに対して揺動可能に設けられ、その先端部分に一対の把持爪２５Ａ，２５Ｂが設けられる。
アーム２３Ａ，２３Ｂは、それぞれが可動子２１Ａ，２１Ｂの走行に伴って搬送路１０に沿って走行し、把持爪２５Ａ，２５Ｂを介して容器８０を搬送する。アーム２３Ａ，２３Ｂは、搬送路１０の中の直線路１１，１３を走行するときには直線路１１，１３に対してその軸線方向が直交し互いに平行をなしている。ところが、アーム２３Ａ，２３Ｂは、反転路１５を走行するときには、互いに対向する内側に傾く。

把持爪２５Ａ，２５Ｂは、それぞれが容器８０の幅方向の両端を把持する。
把持爪２５Ａ，２５Ｂは、図示を省略する駆動源により開閉が制御され、閉じたときに容器８０を把持し、開くと把持を解いて例えば他の搬送装置に受け渡す。

［傾転機構３０］
傾転機構３０は、カム機構を備え、グリッパ２０が直線路１１から反転路１５へ移動するときに、アーム２３Ａ，２３Ｂを内側に傾かせることで、グリッパ２０で容器８０を把持する部分の間隔を直線路１１のときと同じに維持する。以下、図２及び図３を参照して傾転機構３０を説明する。

傾転機構３０は、図２に示すように、反転路１５に沿って設けられる円弧状をなすカムレール４５とカムフォロア３５Ａ，３５Ｂが相互に作用することにより、アーム２３Ａ，２３Ｂを内側に傾かせる。傾転機構３０は、図３（ｃ），（ｄ）に示すように、２本のカムレール４５が、鉛直方向Ｖに所定の間隔を隔てて設けられている。なお、グリッパ２０が容器８０を把持しない反転路１７においては、アーム２３Ａ，２３Ｂを傾かせる必要がないので、反転路１７にはカムレール４５が設けられていない。

傾転機構３０は、アーム２３Ａ，２３Ｂのそれぞれに対応するブラケット３１Ａ，３１Ｂを備える。ブラケット３１Ａ，３１Ｂは、可動子２１Ａ，２１Ｂ及びアーム２３Ａ，２３Ｂを支持するとともに、カムレール４５に係合される。
ブラケット３１Ａ，３１Ｂは、それぞれがカム支持板３２Ａ，３２Ｂを備える。カム支持板３２Ａ，３２Ｂは、それぞれがカムフォロア３５Ａ，３５Ｂを回転可能に支持する。ブラケット３１Ａのカム支持板３２Ａは鉛直方向Ｖの下側に設けられ、ブラケット３１Ｂのカム支持板３２Ｂは鉛直方向Ｖの上方に設けられる。

ブラケット３１Ａ，３１Ｂは、それぞれがガイド板３３Ａ，３３Ｂを備える。ガイド板３３Ａ，３３Ｂは、グリッパ２０が直線路１１，１３を走行するときに、つるまきばね３７Ａ，３７Ｂの影響により、アーム２３Ａ，２３Ｂの間隔が必要以上に拡がるのを阻止するために設けられる。
ガイド板３３Ａ，３３Ｂは、アーム２３Ａ，２３Ｂ及びブラケット３１Ａ，３１Ｂに位置が変わらないように固定され、それぞれがストッパ４１Ａ，４１Ｂに突き当たることで、アーム２３Ａ，２３Ｂの間隔が拡がるのを阻止する。

ブラケット３１Ａ，３１Ｂは、それぞれが可動子２１Ａ，２１Ｂに回転軸３４Ａ，３４Ｂを介して揺動可能に設けられている。ブラケット３１Ａ，３１Ｂは、回転軸３４Ａ，３４Ｂを中心にして、直線路１１，１３を走行するときと反転路１５，１７を走行するときで、可動子２１Ａ，２１Ｂに対する姿勢を変える。

カムフォロア３５Ａ，３５Ｂは、グリッパ２０が反転路１５を走行するときにカムレール４５に接するとともに外力を受ける。この外力がそれぞれのカム支持板３２Ａ，３２Ｂに回転モーメントＭを与えることで、アーム２３Ａ，２３Ｂを内側に傾かせる。

つるまきばね３７Ａ，３７Ｂは、図３（ｃ），（ｄ）に示すように、それぞれが可動子２１Ａ，２１Ｂに一体的に固定されるばね支持突起３９Ａ，３９Ｂとアーム２３Ａ，２３Ｂに一体的に設けられるばね支持突起３８Ａ，３８Ｂとの間に架けられる。
つるまきばね３７Ａ，３７Ｂが架けられたアーム２３Ａ，２３Ｂは、回転軸３４Ａ，３４Ｂよりも外側につるまきばね３７Ａ，３７Ｂが配置されているため、図３（ａ）に示すように、互いに離れる向き、つまり外側に向けて回転モーメントＭが生じている。しかし、ガイド板３３Ａ，３３Ｂがストッパ４１Ａ，４１Ｂに接することで、アーム２３Ａ，２３Ｂが互いに平行をなす位置から外側に傾かないように規制されている。これにより、アーム２３Ａ，２３Ｂは、把持爪２５Ａ，２５Ｂが定められた間隔で容器８０を把持できる。

カムレール４５は、図２に示すように、直線路１１，１３に対応する領域４６に比べ、反転路１５に対応する領域４７は幅が広く形成されている。傾転機構３０のカムフォロア３５Ａ，３５Ｂは、領域４６ではカムレール４５に接することなく離れているが、領域４７に到ると、カムレール４５に突き当たる。

以上の構成を有する傾転機構３０は以下のように動作する。
図２に示すように、直線路１１，１３を走行するグリッパ２０は、直線路１１，１３にはカムレール４５がないので、アーム２３Ａ，２３Ｂは互いに平行をなしている。アーム２３Ａ，２３Ｂは、それぞれが外側に向けた回転モーメントＭを受けるが、ガイド板３３Ａ，３３Ｂがストッパ４１Ａ，４１Ｂに突き当たることで、アーム２３Ａ，２３Ｂはそれ以上に外側には拡がらない。
一方で、図２に示すように、反転路１５を走行するグリッパ２０は、カムフォロア３５Ａ，３５Ｂがカムレール４５に突き当たり、アーム２３Ａ，２３Ｂは回転モーメントＭに抗して内側に傾く。

直線路１１，１３を走行するグリッパ２０と反転路１５を走行するグリッパ２０の間隔について言及する。図７に示すように、直線路１１の走行ラインＬ_Ｍにおける可動子２１Ａ，２１Ｂの間隔を間隔Ｐ１とし、反転路１５の走行ラインＬ_Ｍにおける可動子２１Ａ，２１Ｂの円周上の間隔を間隔Ｐ２とする。また、直線路１１，１３を走行するときの把持爪２５Ａ，２５Ｂの間隔をＱ１、反転路１５，１７を走行するときの把持爪２５Ａ，２５Ｂの間隔をＱ２とする。

第１実施形態は、傾転機構３０を用いて反転路１５を走行するときにアーム２３Ａ，２３Ｂを内側に傾かせる。したがって、把持爪２５Ａ，２５Ｂの間隔を、直線路１１を走行するとき及び反転路１５を走行するときで等しく、Ｑ１＝Ｑ２に維持できる。これにより、アーム２３Ａとアーム２３Ｂは、反転路１５を走行するときにも、互いに平行な状態を維持できる。
また、回転軸３４Ａ，３４Ｂの間隔、つまりアーム２３Ａ，２３Ｂの反転路１５上における間隔も、直線路１１を走行するとき及び反転路１５を走行するときで等しくＰ１＝Ｐ２に維持できる。

反転路１５を走行するグリッパ２０が直線路１１，１３に移動すると、カムフォロア３５Ａ，３５Ｂがカムレール４５から離れるので、傾転機構３０によるアーム２３Ａ，２３Ｂの内側への傾きは解かれる。

［第１実施形態の効果］
以上説明したように、搬送装置１は、グリッパ２０が直線路１１から反転路１５に移動すると、傾転機構３０が働いて一対のアーム２３Ａ，２３Ｂは内側に傾いて、容器８０を把持する把持爪２５Ａ，２５Ｂの間隔が直線路１１のときと同じに維持される。こうして、搬送装置１によれば、直線路１１に引き続いて反転路１５においても、容器８０を把持したまま搬送を続けることができる。
したがって、搬送装置１によれば、直線路１１と直線路１３の両方に容器８０に所定の処理を実行する処理領域Ａと処理領域Ｂを設けることができるので、搬送装置をもう一台設けるのに比べて、設置スペースを省くことができるとともに、コストを抑えることができる。また、一台の搬送装置１により処理領域Ａと処理領域Ｂで連続的に処理できるので、受け渡し動作が必要なもう一台の搬送装置を設けるのに比べて、処理能力が高くなる。

しかも、搬送装置１によれば、反転路１５においてもアーム２３Ａ，２３Ｂが平行をなすので、把持爪２５Ａ，２５Ｂと容器８０が一直線上に並び、容器８０に折れ曲がりを生じさせない。

なお、以上では、把持爪２５Ａ，２５Ｂの間隔を維持する例を示したが、直線路１１のときの間隔よりも狭くても容器８０の把持を継続できる。したがって、本発明は、容器８０の把持を継続できる限り、把持爪２５Ａ，２５Ｂの間隔を維持してもよいし、狭くしてもよい。
また、以上では、アーム２３Ａ，２３Ｂの反転路１５上における間隔を維持する例を示したが、容器８０の把持を継続できる限り、当該間隔を維持してもよいし、狭くしてもよい。

［第１実施形態の変形例］
アーム２３Ａ，２３Ｂを傾ける機構は、図２及び図３に示したものに限らず、図４及び図５に示す傾転機構を用いることができる。
図４及び図５に示す例もカムを用いてアーム２３Ａ，２３Ｂに外力を加える傾転機構５０を備える点で第１実施形態と共通する。なお、図４はグリッパ２０が直線路１１を走行する様子を示し、図５はグリッパ２０が反転路１５を走行し、アーム２３Ａ，２３Ｂが内側に傾いている様子を示している。

変形例に係る傾転機構５０は、偏心カム５１Ａ，５１Ｂを用い、アーム２３Ａ，２３Ｂをカムフォロアとして機能させる。
偏心カム５１Ａ，５１Ｂはアーム２３Ａ，２３Ｂのそれぞれに対応して設けられる。偏心カム５１Ａ，５１Ｂは、外形が円形の部材の一部を切り欠いて平面５２Ａ，５２Ｂを形成する。アーム２３Ａ，２３Ｂが直立しているときには、図４に示すように、平面５２Ａ，５２Ｂがアーム２３Ａ，２３Ｂに取り付けられた板状のフォロア５３Ａ，５３Ｂの表面に突き当てられる。

傾転機構５０は、偏心カム５１Ａ，５１Ｂを支持し、偏心カム５１Ａ，５１Ｂの中心を回転軸５５Ａ，５５Ｂとする揺動アーム５４Ａ，５４Ｂを備える。それぞれの揺動アーム５４Ａ，５４Ｂは、回転軸５５Ａ，５５Ｂから離れる先端側に押圧ロール５６Ａ，５６Ｂを備える。押圧ロール５６Ａ，５６Ｂが図示を省略するアクチュエータにより外力Ｆを受けると、揺動アーム５４Ａ，５４Ｂは回転軸５５Ａ，５５Ｂをそれぞれ時計回り、反時計回りに所定角度だけ回転する。

アーム２３Ａ，２３Ｂは、後端近傍に傾転軸５７Ａ，５７Ｂを備え、この傾転軸５７Ａ，５７Ｂを中心に揺動する。
回転軸５５Ａと傾転軸５７Ａを支持する支持ブロック６２Ａが、また、回転軸５５Ｂと傾転軸５７Ｂを支持する支持ブロック６２Ｂが設けられている。支持ブロック６２Ａは可動子２１Ａに固定され、支持ブロック６２Ｂは可動子２１Ｂに固定されている。
また、アーム２３Ａ，２３Ｂは、後端近傍につるまきばね５９Ａ，５９Ｂの一端を支持する支持端５８Ａ，５８Ｂを備える。つるまきばね５９Ａ，５９Ｂの他端は可動子２１Ａ，２１Ｂに設けられる固定端６１Ａ，６１Ｂに固定される。
つるまきばね５９Ａ，５９Ｂは、アーム２３Ａ，２３Ｂが直立していると、支持端５８Ａ，５８Ｂと固定端６１Ａ，６１Ｂの間に引張力を付与する。

さて、グリッパ２０が直線路１１を走行している間は、押圧ロール５６Ａ，５６Ｂは図示を省略するアクチュエータから外力Ｆを受けない。したがって、アーム２３Ａ，２３Ｂは、支持端５８Ａ，５８Ｂがつるまきばね５９Ａ，５９Ｂからの引張力を受けるので、図４に示すように、把持爪２５Ａ，２５Ｂが設けられる先端側が開く向きに力を受ける。ただし、フォロア５３Ａ，５３Ｂが偏心カム５１Ａ，５１Ｂで支持されるので、アーム２３Ａ，２３Ｂは互いに平行な状態を維持される。

グリッパ２０が反転路１５に移動すると、押圧ロール５６Ａ，５６Ｂは図示を省略するアクチュエータから外力Ｆを受けて、図５に示すように、図中の上向きに回転する。そうすると、フォロア５３Ａ，５３Ｂが回転して変位する偏心カム５１Ａ，５１Ｂによりアーム２３Ａ，２３Ｂが内側に押し込まれるので、把持爪２５Ａ，２５Ｂの間隔を回転軸５５Ａ，５５Ｂの間隔よりも狭くできる。

以上の通りであり、変形例においても傾転機構５０が働いてアーム２３Ａ，２３Ｂが内側に傾くので、変形例においても上述した第１実施形態と同様の効果を奏する。

第１実施形態及び変形例において、二つの傾転機構３０，５０を説明したが、本発明における傾転機構はこれに限るものではなく、アーム２３Ａ，２３Ｂのそれぞれに直接的又は間接的に外力を加え、内側に傾かせる機構を広く適用できる。

［第２実施形態］
次に、本発明による第２実施形態にかかる搬送装置２を説明する。
搬送装置２は、反転路１５，反転路１７において、アーム２３Ａ，２３Ｂを可動子２１Ａ，２１Ｂに対して傾けるのではなく、可動子２１Ａ，２１Ｂの間隔、つまりアーム２３Ａ，２３Ｂの間隔を狭くすることで、グリッパ２０で容器８０を把持したままで直線路１１から反転路１５まで走行できる。
搬送装置２は、搬送路１０とグリッパ２０によりリニアモータを構成しており、このリニアモータを利用してアーム２３Ａ，２３Ｂの間隔を狭くする。ただし、第２実施形態において、アーム２３Ａ，２３Ｂの間隔を狭くするとは、容器８０を把持する把持爪２５Ａ，２５Ｂの間隔は直線路１１から反転路１５まで維持するが、可動子２１Ａ，２１Ｂの間隔、つまり直線路１１上におけるアーム２３Ａ，２３Ｂの間隔を狭くすることを意味する。

搬送装置２は、搬送装置１が備える構成要素をそのまま踏襲できるので、以下では搬送装置１との相違であるグリッパ２０の動作を中心にして第２実施形態を説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態の傾転機構３０を備えることもできるし、可動子２１Ａ，２１Ｂのそれぞれに対してアーム２３Ａ，２３Ｂを固定することもできる。

さて、図６及び図７に示すように、グリッパ２０は、直線路１１を走行するときには、アーム２３Ａとアーム２３Ｂは平行をなしているとともに、アーム２３Ａ，２３Ｂはその軸線方向が直線路１１に直交する。

また、グリッパ２０が直線路１１を走行するときの、可動子２１Ａと可動子２１Ｂの間隔をＰ１とし、把持爪２５Ａと把持爪２５Ｂの間隔をＱ１とする。グリッパ２０は、コントローラ７０からの指示にしたがって、この間隔Ｐ１，Ｑ１を維持したままで直線路１１を走行する。可動子２１Ａ，２１Ｂ、つまりアーム２３Ａ，２３Ｂのそれぞれの走行速度をＶ_Ａ１，Ｖ_Ｂ１とすると、直線路１１においては走行速度Ｖ_Ａ１と走行速度Ｖ_Ｂ１が等しい。搬送路１０の電磁コイルとグリッパ２０の永久磁石を備えるリニアモータとリニアモータに指示を出すコントローラ７０が本発明の調整機構を構成する。

次に、グリッパ２０は、図６及び図７に示すように、反転路１５においては、アーム２３Ａとアーム２３Ｂの平行が解かれ互いに傾く。反転路１５の走行ラインＬ_Ｍにおける可動子２１Ａと可動子２１Ｂの円周上の間隔をＰ２とし、把持爪２５Ａと把持爪２５Ｂの間隔をＱ２とする。可動子２１Ａ，２１Ｂのそれぞれの走行速度をＶ_Ａ２，Ｖ_Ｂ２とすると、反転路１５においても走行速度Ｖ_Ａ２と走行速度Ｖ_Ｂ２が等しい。

以上の直線路１１におけるグリッパ２０の動作制御と反転路１５におけるグリッパ２０の動作制御は、可動子２１Ａ，２１Ｂの走行速度を制御する制御αと、可動子２１Ａ，２１Ｂの位置を制御する制御βと、がある。以下、制御α、制御βの順に説明する。

［制御α］
いま、図７に示すように、直線路１１を走行するグリッパ２０が反転路１５に移動する。
グリッパ２０は、直線路１１において、可動子２１ＡがＶ_Ａ１で走行し、可動子２１ＢがＶ_Ｂ１で走行している。なお、Ｖ_Ａ１とＶ_Ｂ１は等しい。
グリッパ２０は、反転路１５に移動すると、グリッパ２０で容器８０を保持するために、間隔Ｐ２を間隔Ｑ２よりも狭くする。このグリッパ２０は、可動子２１ＡがＶ_Ａ２で走行し、可動子２１ＢがＶ_Ｂ２で走行するが、間隔Ｐ２を間隔Ｐ１よりも狭くするには、直線路１１で同じ速度で走行している可動子２１Ａと可動子２１Ｂの一方又は双方の走行速度を調整すればよい。具体的には、以下の選択肢がある。

［第１パターン］：可動子２１Ａの走行速度を遅くする。
先行して搬送路１０を走行する可動子２１Ａとともにアーム２３Ａが直線路１１から反転路１５に移動するときに走行速度を遅くすることで、可動子２１Ａと可動子２１Ｂの間隔Ｐ２を狭くする。つまり、以下が成り立つように可動子２１Ａ，２１Ｂの走行を制御する。
走行速度Ｖ_Ａ１＞走行速度Ｖ_Ａ２

後続の可動子２１Ｂは、直線路１１から反転路１５に移動するときに、以下に示すように、走行速度を維持してもよいし、走行速度を速くしてもよい。
走行速度Ｖ_Ｂ１≦走行速度Ｖ_Ｂ２

［第２パターン］：可動子２１Ｂの走行速度を速くする。
可動子２１Ａの後に続いて搬送路１０を走行する可動子２１Ｂが直線路１１から反転路１５に移動するときに走行速度を速くすることで、可動子２１Ａと可動子２１Ｂの間隔を狭くする。つまり、以下が成り立つように可動子２１Ａ，２１Ｂの走行を制御する。
走行速度Ｖ_Ｂ１＜走行速度Ｖ_Ｂ２

このとき、先行する可動子２１Ａは、直線路１１から反転路１５に移動するときに、以下に示すように、走行速度を維持してもよいし、走行速度を遅くしてもよい。
走行速度Ｖ_Ａ１≧走行速度Ｖ_Ａ２

第１パターン及び第２パターンにおける可動子２１Ａ，２１Ｂの以上の制御は、容器８０を把持する把持爪２５Ａ，２５Ｂの間隔を直線路１１から反転路１５まで維持することを前提としており、この前提が実現できるように間隔Ｐ１，間隔Ｐ２を制御する。より具体的な制御する手順については、制御βの説明の後に行う。
また、本実施形態は、直線路１１における一対の把持爪２５Ａ，２５Ｂの間隔Ｑ１を、反転路１５においても等しく維持することを前提とするが、本発明は、容器８０を把持できる限り、間隔Ｑ１よりも間隔Ｑ２を狭くしてもよい。

［制御β］
次に、可動子２１Ａ，２１Ｂの位置を制御する制御βについて、図７を参照して説明する。
いま、図７に示すように、直線路１１における可動子２１Ａ，２１Ｂの原点位置Ｏを基準とする走行ラインＬ_Ｍ上の位置をＸ_Ａ１，Ｘ_Ｂ１とする。また、反転路１５に移動した後の可動子２１Ａ，２１Ｂの原点位置Ｏを基準とする走行ラインＬ_Ｍ上の位置をＸ_Ａ２，Ｘ_Ｂ２とする。

直線路１１の走行ラインＬ_Ｍにおける可動子２１Ａと可動子２１Ｂの間隔Ｐ１と反転路１５の走行ラインＬ_Ｍにおける可動子２１Ａと可動子２１Ｂの円周上の間隔Ｐ２は、以下のとおりである。
間隔Ｐ１＝Ｘ_Ａ１−Ｘ_Ｂ１ Ｐ１＝一定
間隔Ｐ２＝Ｘ_Ａ２−Ｘ_Ｂ２ Ｐ２＝一定

そして、直線路１１から反転路１５に移動するのに際し、可動子２１Ａと可動子２１Ｂの間隔を狭くするために、間隔Ｐ１より間隔Ｐ２を小さくする。つまり、以下が成立するように可動子２１Ａと可動子２１Ｂの動作を制御する。
間隔Ｐ１＞間隔Ｐ２

［可動子２１Ａ，２１Ｂの間隔制御例］
次に、制御α及び制御βにおいて、可動子２１Ａ，２１Ｂの間隔をどの程度に狭くするかの一つの基準について図７を参照して説明する。

図７に示すように、搬送路１０において、可動子２１Ａ，２１Ｂが走行する軌跡を走行ラインＬ_Ｍとし、グリッパ２０に把持される容器８０が走行する軌跡を走行ラインＬ_Ｗとする。
反転路１５において、曲率の中心から走行ラインＬ_Ｍまでの距離（半径）をｒとし、曲率の中心から走行ラインＬ_Ｗまでの距離（半径）をＲとする。

直線路１１の走行ラインＬ_Ｍにおける可動子２１Ａ，２１Ｂの間隔を間隔Ｐ１とし、反転路１５の走行ラインＬ_Ｍにおける可動子２１Ａ，２１Ｂの円周上の間隔を間隔Ｐ２とする。
直線路１１及び反転路１５の走行ラインＬ_Ｗにおける把持爪２５Ａ，２５Ｂの円周上の間隔Ｑ２は、間隔Ｑ１と等しいか、又は、間隔Ｑ１より狭く維持される。

以上の前提の下、直線路１１から反転路１５にグリッパ２０が移動するときに、先行する可動子２１Ａが反転路１５に達すると、以下の式（１）を満足するように、可動子２１Ａと可動子２１Ｂの間隔を制御α又は制御βのいずれかで調整する。
Ｐ２≦２ｒ×ｓｉｎ^−１（Ｐ１／２Ｒ）…（１）

以上の式（１）を満足するように可動子２１Ａと可動子２１Ｂの動作を制御しながらグリッパ２０は反転路１５を走行し続けるが、後続の可動子２１Ｂが反転路１５を抜け出るまで、式（１）の制御を続ける。可動子２１Ａ及び可動子２１Ｂの両者が直線路１３に達すると、可動子２１Ａと可動子２１Ｂの間隔を元に戻す。

［第２実施形態の効果］
以上説明したように、搬送装置２は、可動子２１Ａと可動子２１Ｂの間隔を調整することにより、直線路１１に引き続いて、円弧状の搬送路を有する反転路１５においても、容器８０を把持したまま搬送を続けることができる。よって、搬送装置２によれば、直線路１１の処理領域Ａと直線路１３の処理領域Ｂの両方で容器８０に処理を実行できる。
したがって、搬送装置２においても、搬送装置をもう一台設けるのに比べて、設置スペースを省くことができるとともに、コストを抑えることができる。また、一台の搬送装置１により処理領域Ａと処理領域Ｂで連続的に処理できるので、受け渡し動作が必要なもう一台の搬送装置を設けるのに比べて、処理能力が高くなる。

しかも、搬送装置２は、リニアモータを構成する可動子２１Ａと可動子２１Ｂの間隔を調整するだけで、反転路１５でも容器８０の把持を継続できるので、カムなどの機械的な要素を設ける必要がない。したがって、搬送装置２は、装置の構成が簡易であり、製造コストを抑えることができるとともに、メンテナンスの負担が軽くてすむ。

以上、本発明の好ましい形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
本発明は、機械的な要素によりアーム２３Ａとアーム２３Ｂを内側に傾ける第１実施形態と、リニアモータにより可動子２１Ａ，２１Ｂの動作を制御することでアーム２３Ａとアーム２３Ｂの間隔を調整する第２実施形態を組み合わせることができる。

１，２ 搬送装置
１０ 搬送路
１１，１３ 直線路
１５，１７ 反転路
２０ グリッパ
２１Ａ，２１Ｂ 可動子
２３Ａ，２３Ｂ アーム
２５Ａ，２５Ｂ 把持爪
３０，５０ 傾転機構
３１Ａ，３１Ｂ ブラケット
３２Ａ，３２Ｂ カム支持板
３３Ａ，３３Ｂ ガイド板
３４Ａ，３４Ｂ 回転軸
３５Ａ，３５Ｂ カムフォロア
３７Ａ，３７Ｂ つるまきばね
３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂ ばね支持突起
４１Ａ，４１Ｂ ストッパ
４５ カムレール
５１Ａ，５１Ｂ 偏心カム
５２Ａ，５２Ｂ 平面
５３Ａ，５３Ｂ フォロア
５４Ａ，５４Ｂ 揺動アーム
５５Ａ，５５Ｂ 回転軸
５６Ａ，５６Ｂ 押圧ロール
５７Ａ，５７Ｂ 傾転軸
５８Ａ，５８Ｂ 支持端
５９Ａ，５９Ｂ つるまきばね
６１Ａ，６１Ｂ 固定端
６２Ａ，６２Ｂ 支持ブロック
７０ コントローラ
８０ 容器
Ｆ 外力

Claims (13)

1. 互いに対向して配置される一対の直線路と、一対の前記直線路の一端同士及び他端同士のそれぞれを繋ぐ一対の円弧状の反転路と、を有する搬送路と、
   一対のアームと、一対の前記アームのそれぞれの先端側に設けられる一対の把持爪と、を有し、物品を一対の前記把持爪で把持しながら前記搬送路に沿って走行する、複数のグリッパと、
   前記グリッパが前記直線路から前記反転路に移動すると、一対の前記アームの前記反転路上の間隔を狭くする調整機構と、を備える、
   ことを特徴とする物品搬送装置。
2. 前記調整機構は、
   前記グリッパが前記反転路から前記直線路に移動すると、一対の前記アームの前記反転路上の間隔を元に戻す、
   請求項１に記載の物品搬送装置。
3. 前記調整機構は、
   前記直線路における一対の前記把持爪の間隔を、前記反転路において維持するか、又は、狭くする、
   請求項１又は請求項２に記載の物品搬送装置。
4. 一対の前記アームは、走行方向の前方の先行アームと、走行方向の後方の後続アームと、からなり、
   前記調整機構は、前記先行アームと前記後続アームの走行速度を独立して制御できるリニアモータを備える、
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の物品搬送装置。
5. 前記調整機構は、
   前記先行アームと前記後続アームの走行速度を制御することで、
   前記グリッパが前記直線路から前記反転路に移動すると、一対の前記アームの前記反転路上の間隔を狭くする、
   請求項４に記載の物品搬送装置。
6. 前記直線路における、前記先行アームと前記後続アームの各々の走行速度をＶ_Ａ１、Ｖ_Ｂ１とし、
   前記反転路における、前記先行アームと前記後続アームの各々の走行速度をＶ_Ａ２、Ｖ_Ｂ２とすると、
   前記調整機構は、
   走行速度Ｖ_Ａ２を走行速度Ｖ_Ａ１より遅くする、
   請求項５に記載の物品搬送装置。
7. 前記調整機構は、
   走行速度Ｖ_Ｂ２を走行速度Ｖ_Ｂ１以上にする、
   請求項６に記載の物品搬送装置。
8. 前記直線路における、前記先行アームと前記後続アームの各々の走行速度をＶ_Ａ１、Ｖ_Ｂ１とし、
   前記反転路における、前記先行アームと前記後続アームの各々の走行速度をＶ_Ａ２、Ｖ_Ｂ２とすると、
   前記調整機構は、
   走行速度Ｖ_Ｂ２を走行速度Ｖ_Ｂ１より速くする、
   請求項５に記載の物品搬送装置。
9. 前記調整機構は、
   走行速度Ｖ_Ａ２を走行速度Ｖ_Ａ１以下にする、
   請求項８に記載の物品搬送装置。
10. 前記調整機構は、
    前記先行アームと前記後続アームの走行位置を制御することで、
    前記グリッパが前記直線路から前記反転路に移動すると、一対の前記アームの前記反転路上の間隔を狭くする、
    請求項４に記載の物品搬送装置。
11. 前記搬送路における所定の原点位置を基準とする、前記先行アームと前記後続アームの、前記直線路における走行ライン上の位置をＸ_Ａ１，Ｘ_Ｂ１とし、前記反転路における走行ライン上の位置をＸ_Ａ２，Ｘ_Ｂ２とし、
    間隔Ｐ１＝Ｘ_Ａ１−Ｘ_Ｂ１ Ｐ１＝一定
    間隔Ｐ２＝Ｘ_Ａ２−Ｘ_Ｂ２ Ｐ２＝一定
    とすると、
    前記調整機構は、
    間隔Ｐ１より間隔Ｐ２を小さく制御する、
    請求項１０に記載の物品搬送装置。
12. 前記グリッパが前記直線路から前記反転路に移動すると、一対の前記アームを互いに対向する内側に傾く、
    請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の物品搬送装置。
13. 互いに対向して配置される一対の直線路と、一対の前記直線路の一端同士及び他端同士のそれぞれを繋ぐ一対の円弧状の反転路と、を有する搬送路と、
    一対のアームと、一対の前記アームのそれぞれの先端側に設けられる一対の把持爪と、を有し、
    物品を一対の前記把持爪で把持しながら前記搬送路に沿って走行する複数のグリッパと、を備える物品搬送装置における物品の搬送制御方法であって、
    前記グリッパが前記直線路から前記反転路に移動すると、一対の前記アームの前記反転路上の間隔を狭くする、
    ことを特徴とする物品搬送制御方法。

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