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JP2970732B2 - 容器整列装置 - Google Patents

容器整列装置

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Publication number
JP2970732B2
JP2970732B2 JP32123893A JP32123893A JP2970732B2 JP 2970732 B2 JP2970732 B2 JP 2970732B2 JP 32123893 A JP32123893 A JP 32123893A JP 32123893 A JP32123893 A JP 32123893A JP 2970732 B2 JP2970732 B2 JP 2970732B2
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JP
Japan
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container
holding
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mouth
held
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JP32123893A
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JPH07144747A (ja
Inventor
政貴 村浜
健二 米田
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Shibuya Corp
Original Assignee
Shibuya Kogyo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shibuya Kogyo Co Ltd filed Critical Shibuya Kogyo Co Ltd
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Priority to US08/199,094 priority patent/US5370216A/en
Priority to DE69408345T priority patent/DE69408345T2/de
Priority to EP94301539A priority patent/EP0613841B1/en
Publication of JPH07144747A publication Critical patent/JPH07144747A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は容器整列装置に関し、よ
り詳しくはロボットを利用した容器整列装置に関する。
【0002】
【従来の技術】本件の出願人は、先にロボットを利用し
た容器整列装置として特願平5−71032号を提案し
たところである。この特願平5−71032号の装置で
は、ランダムに供給される容器をロボットが備える保持
部材によって保持して他の位置に移動させることによっ
て整列するようにしている。この先願の装置では、容器
の口部が上記保持部材に対して常に所定の側に位置する
ように保持部材の向きを揃えて保持部材によって容器を
保持するようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先願の
装置では、保持部材によって容器を保持する際に、該容
器の口部が上記所定の側と逆方向で供給されたときに
は、その都度、上記保持部材を2分の1回転させる必要
があった。したがって、従来では、容器整列装置の処理
能力が低いという欠点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】このような事情に鑑み、
本発明は、長手方向の一端に口部を有し他端に底部を有
する容器を保持する保持部材を備え、容器を保持する保
持位置横転状態の容器を上記保持部材で保持し、この
保持部材で保持した容器を解放位置まで移動させてから
保持状態を解放するロボットと、上記解放位置において
上記保持部材から落下される横転状態の容器の口部側に
係合する係合部材を有し、容器の口部が上方となるよう
に容器を回転させて正立させる矯正手段と、上記容器の
横転状態を認識する認識手段とを備え、上記ロボット
は、上記認識手段の情報に応じて、保持した横転状態の
容器の口部を上記係合部材側に向けて解放するようにし
容器整列装置を提供するものである。また、第2の発
明は、長手方向の一端に口部を有し他端に底部を有する
容器を横転状態で搬送する第1コンベヤと、第1コンベ
ヤ上の容器の載置状態を認識する認識手段と、容器を保
持する保持部材を備え、第1コンベヤ上の容器を保持位
置において保持し解放位置まで移動させてから保持状態
を解放するロボットとを備え、上記保持位置において上
記認識手段の情報をもとに保持部材に対して予め定めた
方向で横転状態の容器を保持するとともに、上記解放位
置において上記保持部材から落下される容器の口部側に
係合し、該容器の口部が上方となるように容器を回転さ
せて正立させる矯正手段とを備える容器整列装置を提供
するものである。
【0005】
【作用】このような構成によれば、容器の口部が同じ側
となるように保持部材を回転させていた上記先願の装置
と比較すると、保持部材の回転量を少なくできるので、
容器整列装置の処理能力を向上させることができる。
【0006】
【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する
と、図1において、1は容器整列装置であり、第1搬送
コンベヤ2上に横転状態で供給される容器3を正立させ
て縦一列に整列できるようになっている。本実施例の容
器3は、断面が円形となる円筒状のプラスチック容器で
あり、その上端中央に口部3aを突設してあり、下端と
なる底部3bは平坦面としている。ホッパ4内に多数貯
溜されている容器3は、循環走行される傾斜フィーダ5
によってホッパ4内から順次取り出された後、第1搬送
コンベヤ2の上流側端部の位置に設けたシュート6上に
落下するようになっている。本実施例では、図3ないし
図6に示すように、シュート6は下流側の高さが低くな
るように傾斜させている。また、シュート6における上
方側の領域は、断面を波形としてあり、それによって第
1搬送コンベヤ2の搬送方向と平行な複数のガイド溝6
aを形成している。また、シュート6における下方側の
領域の表面には、各ガイド溝6aの幅に合わせて断面三
角形となる棒状の滑走ガイド6bを平行に取り付けてい
る。さらに、各ガイド溝6aの長手方向の中央部上方に
は、モータ7によって回転される係合ブラシ8と係合ロ
ーラ9とを設けている。したがって、傾斜フィーダ5に
よって順次ホッパ4から取り出されてシュート6上に落
下した容器3は、先ず、ガイド溝6aに沿って滑走した
後、上記係合ブラシ8および係合ローラ9の位置を通過
し、次に滑走ガイド6にガイドされてから第1搬送コン
ベヤ2上に供給されるようになっている。なお、シュー
ト6のガイド溝6a上に落下した複数の容器3が仮に上
下折り重なった状態となっている場合には、上方側に位
置する容器3が係合ブラシ8および係合ローラ9に係合
することで重合状態を阻止される。したがって、各容器
3は、一層でかつ第1搬送コンベヤ2の搬送方向と平行
な状態で第1搬送コンベヤ2上に供給されるようになっ
ている。第1搬送コンベヤ2の下流側端部の一側には、
制御装置12によって作動を制御されるロボット13を
設けてあり、また、第1搬送コンベヤ2を挟んだロボッ
ト13の反対側には排出コンベヤ14の上流側端部を位
置させるとともに、横転状態の容器3を正立させる矯正
手段15を設けている。上記ロボット13は、第1搬送
コンベヤ2上となる保持位置Aにおいて第1搬送コンベ
ヤ2上の容器3を保持した後、排出コンベヤ14上とな
る解放位置Bまで移動し、その解放位置Bにおいて保持
した容器3を解放して排出コンベヤ14上に落下させる
ようになっている。そして、排出コンベヤ14上に落下
する容器3は矯正手段15に係合することよって横転状
態から正立されるようになっている。ロボット13を設
けた位置よりも上流側となる第1搬送コンベヤ2の搬送
経路上にはCCDカメラ16を配置してあり、このCC
Dカメラ16は、第1搬送コンベヤ2が搬送する各容器
3の載置状況を撮影し、その映像を制御装置12に入力
するようになっている。また、第1搬送コンベヤ2の下
流側端部には、ロータリエンコーダ17を接続してあ
り、このロータリエンコーダ17で検出したパルス信号
は上記制御装置12に入力される。そして、後に詳述す
るが、制御装置12は、CCDカメラ16から入力され
る容器3の映像およびロータリエンコーダ17からのパ
ルス信号を基にして、上記保持位置Aと解放位置Bとに
ロボット13を往復移動させるようになっている。図2
に示すように、本実施例のロボット13は、鉛直方向に
向けた大径の第1駆動軸21を備えるとともに、この第
1駆動軸21の上端に水平方向を向けた第1アーム22
の基部を連結している。第1アーム22の先端部には、
鉛直方向を向けた第2駆動軸23を回転自在に設けてあ
り、この第2駆動軸23に水平方向を向けた第2アーム
24の基部を連結している。そして、この第2アーム2
4の先端部には、小径の第3駆動軸25を回転可能に設
けてあり、この第3駆動軸25の下端部に処理ヘッド2
6を取り付けている。図7に示すように、処理ヘッド2
6は、長方形をした板状の支持部材27を備えており、
この支持部材27は、その長手方向の中央部を第3駆動
軸25の下端部に連結されて水平に支持されている。し
たがって、第3駆動軸25が回転すると支持部材27は
水平面で正逆に回転することができる。上記支持部材2
7の底面には、その長手方向の中心線C上の位置で、こ
の中心線Cの中央部、つまり第3駆動軸25の連結位置
から等距離だけ離れた2か所に、それぞれエアシリンダ
28,29を取り付けている。鉛直下方に向けた各エア
シリンダ28,29のピストンの下端部には、それぞれ
保持部材としてのバキュームパッド32を取り付けてい
る。そして、本実施例では、これらバキュームパッド3
2によって、容器3の長手方向の中央部よりも少し底部
側にずれた外周部を吸着保持するようにしている(図
8、図9参照)。各エアシリンダ28,29の作動は制
御装置12の制御部12Aによって制御されるようにな
っており、各エアシリンダ28,29が非作動状態のと
きには各バキュームパッド32は上昇端に位置し、各エ
アシリンダ28,29が作動されると、各バキュームパ
ッド32は下降端位置まで下降されるようになってい
る。また、バキュームパッド32に対する負圧の給排作
動も制御装置12の制御部12Aによって制御されるよ
うになっており、制御部12Aは各バキュームパッド3
2が保持位置Aから解放位置Bに移動して容器3の保持
状態を解放するまでの間は負圧を導入するようにしてあ
り、解放位置Bで容器3の保持状態を解放してから保持
位置Aに復帰するまでの間は各バキュームパッド32へ
の負圧の導入を停止するようにしている。したがって、
各バキュームパッド32に保持されていた各容器3は、
解放位置Bにおいて、その下方側の排出コンベヤ14上
に落下するようになっている。しかして、制御装置12
は制御部12Aだけでなくデータ記憶部12Bを備えて
おり、このデータ記憶部12Bには、上記各エアシリン
ダ28,29のバキュームパッド32によって保持位置
Aで容器3を吸着保持する際に、横転状態の容器3の長
手方向が支持部材27の長手方向に対して直交するよう
に容器3を保持するように予め記憶させてあり、また各
エアシリンダ28,29のバキュームパッド32による
容器3の吸着箇所は上述したように長手方向の中央部よ
りも底部3a側にずれた箇所であることが予め記憶され
ている。そして、制御装置12の制御部12Aは、CC
Dカメラ16およびロータリエンコーダ17から入力さ
れる信号と、上記データ記憶部12Bに記憶したデータ
とを比較しながら、次のようにしてロボット13の処理
ヘッド26の作動を制御するようにしている。すなわ
ち、図8(a)に示すように、CCDカメラ16で撮影
した先頭の容器3’の映像が制御装置12に入力された
ら、制御部12Aは、その先頭の容器3’の映像と上記
データ記憶部12Bに記憶した方向とを比較し、該先頭
の容器3’を支持部材27と直交方向で保持できるとこ
ろまで処理ヘッド26を移動させる。上述したように、
本実施例では、第1搬送コンベヤ2に載置されて搬送さ
れてくる容器3は、第1搬送コンベヤ2の搬送方向とほ
ぼ平行な状態で搬送されてくるので、支持部材27は保
持位置Aにおいて第1搬送コンベヤ2に対して直交方向
に支持されるようになる。この状態となったら、制御部
12Aは、シリンダ装置28側のバキュームパッド32
を下降させて先頭の容器3’を吸着保持する。次に、こ
の時までにはCCDカメラ16で撮影した2番目の容器
3の映像が制御装置12に入力されているので、制御部
12Aは、処理ヘッド26を第1搬送コンベヤ2の直交
方向にわずかに移動させてから他方のシリンダ装置29
側のバキュームパッド32を下降させるので、該バキュ
ームパッド32によって2番目の容器3が吸着保持され
る。このようにして、両シリンダ装置28,29のバキ
ュームパッド32によって先頭の容器3’と2番目の容
器3とを保持するが、本実施例では、こらの容器3’,
3の口部3a’,3aは同じ側に位置しても良く、また
図8(b)に示すように相互に逆の側に位置しても良
い。そのため、先頭の容器3’を保持してから2番目の
容器3を吸着保持するにあたって、実質的に支持部材2
7をほとんど回転させる必要がなく、支持部材27を所
要量だけ平行移動させるだけでよい。そのため、両シリ
ンダ装置28,29のバキュームパッド32によって迅
速に2本の容器を保持することができる。このような本
実施例に対して、容器3の口部3aが常に一方側に位置
するようにして両シリンダ装置28,29のバキューム
パッド32で保持する場合には、少なくとも上記支持部
材27を2分の1回転させる必要があり、その分だけ容
器3を保持するための待ち時間が増加し、処理速度が遅
くなる。なお、最初のシリンダ装置28のバキューム
ッド32で容器3’を吸着したら、該容器3’を保持し
たバキュームパッド32を上昇端まで上昇させることに
より、2番目の容器3を保持するために処理ヘッド26
を移動させるに当たって、最初に保持した容器3’が第
1搬送コンベヤ4上の外の容器3と干渉しないようにし
ても良い。上述のようにして、処理ヘッド26の2つの
バキュームパッド32によって保持位置Aで2本の容器
3’,3を保持したら、図9に示すように、制御部12
Bは該処理ヘッド26を解放位置Bまで移動させる。こ
のとき、支持部材27が排出コンベヤ14の搬送方向と
平行で、かつ排出コンベヤ14の上方中央位置となるよ
うにしている。これにより、処理ヘッド26のバキュー
ムパッド32に保持された2本の容器3’,3は、排出
コンベヤ14と直交する上方位置に水平に支持される。
この後、制御部12Bは、解放位置Bにおいてバキュー
ムパッド32に対する負圧の供給を停止させるので、2
本の容器3’,3は両バキュームパッド32による保持
状態を同時に解放されるので、下方に落下し、矯正手段
15によって反転される様になっている。この後、容器
3’,3を解放した処理ヘッド26は解放位置Bから上
記保持位置Aまで復帰した後、上述したようにして第1
搬送コンベヤ2上の3番目の容器3と4番目の容器3を
吸着保持する様になっている。図2および図10に示す
ように、解放位置Bとなる排出コンベヤ14の載置面
は、上記第1搬送コンベヤ2の載置面よりも低く設定し
てあり、この排出コンベヤ14の上流側端部を覆って矯
正手段15を設けている。図9に示すように、矯正手段
15は、ブラケットによって相互に平行にかつ水平に支
持した左右一対の係合部材33,34を備えるととも
に、これら係合部材33,34の下方側の位置を排出コ
ンベヤ14に沿って循環移動し、正立後の容器3の転倒
を防止する多数のバケット35を備えている。上記一対
の係合部材33,34は棒状に形成してあり、両係合部
材33,34が隔てた間隔は、口部3aを除いた容器3
の軸方向長さよりも少し長い寸法に設定している。一
方、各バケット35は矢印方向に循環走行される上下一
対のチェン36,36に走行方向の等間隔位置に取り付
けられており、両係合部材33,34の下方と排出コン
ベヤ14の載置面との間を排出コンベヤ14に沿って移
動する。本実施例では、図9に示すように、解放位置B
まで移動された両容器3’,3は、その口部3a’,3
a側の外周部が一方の係合部材33(34)と直交する
ようになり、底部3b’,3bは係合部材33(34)
と交差しないようになっている。この状態において、両
容器3’,3は、保持状態を同時に解放されるので、図
9ないし図10に示すように、その口部3a’,3a側
の外周部のみが一方の係合部材33(34)に当接し、
底部3b’,3b側の外周部は係合部材33(34)と
係合しないままで、両係合部材33、34の間を容器
3’,3が落下する。したがって、横転状態であった容
器3’,3は、その口部3a’,3aが上方を向けるよ
うに回転され、その状態で各バケット35内に落下す
る。本実施例では、排出コンベヤ14の略中央部から左
方の係合部材33の下方側にわたって上方部が傾斜した
板状の落下ガイド37を設けてあり、上述した様に回転
されてから両係合部材33,34の間を落下してくる容
器3’,3の底部3b’,3bが、この落下ガイド37
の上方傾斜部に最初に当接し、次に下方側の鉛直方向部
に摺接するようになっている。そのため、各容器3’,
3は、確実に口部3a’,3aを鉛直上方に向けた正立
状態となって排出コンベヤ14上に載置される。このよ
うにして、各容器3a’,3aは排出コンベヤ14上に
載置されると、口部3aを上方に向けた正立状態で縦一
列に整列されることになり、排出コンベヤ14によって
次の工程に向けて排出される。上述した本実施例では保
持位置Aにおいてロボット13の各バキュームパッド3
2で容器3を保持する際には、口部3aあるいは底部3
bがどちらの側に位置しているかに関わりなく容器3を
相互に平行に保持するようにしている。しかも、第1搬
送コンベヤ2によって搬送される容器3は、上記シュー
ト6によって既に第1搬送コンベヤ2の搬送方向と平行
な状態で搬送されてくるので、各バキュームパッド32
で容器3を保持する際には、処理ヘッド6の支持部材2
7をほとんど回転させる必要がない。したがって、保持
位置Aにおいてきわめて迅速に容器3を保持することが
できる。また、解放位置Bにおいて、2本の容器3の保
持状態を同時に解放しているので、従来に比較して処理
能力が高い容器整列装置1を提供できる。なお、上記実
施例では、第1搬送コンベヤ2上に設けたシュート6に
よって、第1搬送コンベヤ2上に供給する容器3の方向
を第1搬送コンベヤ2の搬送方向と平行となるようにし
ているが、シュート6を省略して不特定な方向を向けた
容器3を第1搬送コンベヤ2上に載置するようにしても
良い。 (第2実施例) 次に、図11は本発明の第2実施例を示す簡単な模式図
である。上記第1実施例では、各エアシリンダ28,2
9のバキュームパッド32で2つの容器3を保持する際
に、容器3の長手方向の中央部よりも底部3b側にずれ
た箇所を保持していたのに対して、この第2実施例で
は、各エアシリンダ28,29のバキュームパッド32
によって容器3の長手方向の中央部を保持するようにし
ている(図11(a))。そして、そのように保持した
2つの容器3の保持状態を解放位置Bにおいて解放する
ときには、先ず口部3aが左方となる第1の容器3の口
部3a側外周部を左方側の係合部材33と直交する第1
解放位置に位置させて、該第1の容器3の保持状態を解
放する(図11(b))。次に、口部3aが右方側とな
る第2の容器3の口部3a側外周部を右方側の係合部材
34と直交する第2解放位置まで移動させて、この第2
の容器3の保持状態を解放する(図11(c))。な
お、この第2実施例において、両方の容器3が、共に口
部3aが左方側あるいは右方側となるように保持された
場合であっても、上記第1解放位置と第2解放位置とに
処理ヘッド26を移動させればよい。このような第2実
施例によって上述した第1実施例と同様の効果を得るこ
とができる。 (第3実施例) 次に、図12は本発明の第3実施例を示す簡単な模式図
である。上記2つの実施例では左右一対の係合部材3
3,34を設けているが、この第3実施例では上記排出
コンベヤ14の中央部上方の位置に単一の係合部材33
を設けたものである。この第3実施例では、両エアシリ
ンダ28,29のバキュームパッド32によって容器3
を保持する際には、その長手方向の任意の箇所を保持す
るようにしている。そして、解放位置Bにおいては、先
ず、口部3aを右方に向けた第1の容器3を、その口部
3a側の外周部が係合部材33と直交する第1解放位置
に位置させ、その位置において第1の容器3の保持状態
を解放する(図12(b))。次に、口部3aを左方に
向けた第2の容器3を、その口部3a側の外周部が係合
部材33と直交する第2解放位置まで移動させ、その位
置で第2の容器3の保持状態を解放する(図12
(c))。上述のように、この第3実施例では、保持位
置Aにおいて容器3を保持する際には、容器3の任意の
位置でよい。このような第3実施例であっても上述した
両実施例と同じ作用効果を得ることができる。なお、上
述した各実施例では、処理ヘッド26が2つのバキュー
ムパッド32を備えている場合について説明したが、3
つ以上のバキュームパッド32を備えた処理ヘッド26
であってもよいし、単一のバキュームパッド32しか備
えていない処理ヘッド26であっても良い。また、容器
3を保持する保持部材としてバキュームパッド32を用
いているが、バキュームパッドの代わりに開閉可能なグ
リッパ機構を用いても良い。さらに、上記各実施例は、
断面が円形をした円筒状の容器3を整列させる場合につ
いて説明したが、断面が楕円形あるいは多角形をした変
形容器にも適用することができる。
【0007】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来に
比較して容器整列装置の処理能力を向上させることがで
きるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す平面図
【図2】図1の右側面図
【図3】図1要部の拡大図
【図4】図3の正面図
【図5】図4のV−V線に沿う断面図
【図6】図3の要部の斜視図
【図7】図1の要部の斜視図
【図8】保持位置Aで容器3の保持する際の処理工程を
示す概略の平面図
【図9】図1の要部の拡大図
【図10】図9のX−X線に沿う断面図
【図11】本発明の第2実施例を示す模式図
【図12】本発明の第3実施例を示す模式図
【符号の説明】
1 容器整列装置 3 容器 3a 口部 3b 底部 13 ロボット 32 バキュームパッ
ド(保持部材) 33 係合部材(係合手段) 34 係合部材(係合
手段) A 保持位置 B 解放位置
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B65G 47/24

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長手方向の一端に口部を有し他端に底部
    を有する容器を保持する保持部材を備え、容器を保持す
    る保持位置横転状態の容器を上記保持部材で保持し、
    この保持部材で保持した容器を解放位置まで移動させて
    から保持状態を解放するロボットと、上記解放位置にお
    いて上記保持部材から落下される横転状態の容器の口部
    側に係合する係合部材を有し、容器の口部が上方となる
    ように容器を回転させて正立させる矯正手段と、上記容
    器の横転状態を認識する認識手段とを備え、上記ロボッ
    トは、上記認識手段の情報に応じて、保持した横転状態
    の容器の口部を上記係合部材側に向けて解放することを
    特徴とする容器整列装置。
  2. 【請求項2】 上記ロボットは上記保持部材を複数備え
    ており、それら複数の保持部材は、各保持部材が容器を
    相互に平行に保持した際に、それらの容器の長手方向と
    直交する一直線上に配設されていることを特徴とする請
    求項1に記載の容器整列装置。
  3. 【請求項3】 上記係合部材は所定間隔を隔てて水平に
    支持された左右一対の係合部材からなり、上記保持部材
    から解放落下される横転状態の容器は、その口部側がい
    ずれか一方の係合部材に係合し、かつ、その底部側はい
    ずれの係合部材にも係合しないで、両係合部材の間を落
    下して正立されることを特徴とする請求項1または請求
    項2に記載の容器整列装置。
  4. 【請求項4】 上記複数の保持部材は容器の口部側が右
    方または左方となるように容器を保持するとともに、
    記解放位置は、上記保持部材が保持した容器の口部側が
    左方の係合部材と交差し、かつ容器の底部側が右方の係
    合部材と交差しない第1解放位置と、この第1解放位置
    からずれて上記保持部材が逆方向に向けて保持した容器
    の口部側が右方の係合部材と交差し、かつ容器の底部側
    が左方の係合部材と交差しない第2解放位置とからなる
    ことを特徴とする請求項3に記載の容器整列装置。
  5. 【請求項5】 上記保持部材が容器を保持する箇所は容
    器の長手方向の中央部よりも所定寸法だけ底部側にずれ
    た箇所であって、上記解放位置は、上記保持部材が上記
    一対の係合部材の中間の位置まで移動し、かつ保持した
    容器の口部側が一方の係合部材と交差し、かつ容器の底
    部側が他方の係合部材と交差しない位置であることを特
    徴とする請求項3に記載の容器整列装置。
  6. 【請求項6】 上記係合部材は水平に支持された1つの
    係合部材からなり、また、上記解放位置は、上記保持部
    材が保持した容器の口部側が係合部材と右方側から交差
    する第1解放位置と、上記保持部材が保持した容器の口
    部側が係合部材と左方側から交差する第2解放位置とか
    らなることを特徴とする請求項1に記載の容器整列装
    置。
  7. 【請求項7】 長手方向の一端に口部を有し他端に底部
    を有する容器を横転状態で搬送する第1コンベヤと、第
    1コンベヤ上の容器の載置状態を認識する認識手段と、
    容器を保持する保持部材を備え、第1コンベヤ上の容器
    を保持位置において保持し解放位置まで移動させてから
    保持状態を解放するロボットとを備え、上記保持位置に
    おいて上記認識手段の情報をもとに保持部材に対して予
    め定めた方向で横転状態の容器を保持するとともに、上
    記解放位置において上記保持部材から落下される容器の
    口部側に係合し、該容器の口部が上方となるように容器
    を回転させて正立させる矯正手段とを備えることを特徴
    とする容器整列装置。
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