JP4530724B2 - トレイ移送装置 - Google Patents

Description

本発明は、段積みした複数枚のトレイから最上位のトレイを順次１枚ずつ取出し、これを水平方向に離れた位置に移送して所定位置に置くために使用するトレイ移送装置に関する。

レトルトパウチの包装設備（下記特許文献１参照）では、充填済みの複数のレトルトパウチをトレイに載置し、これを段積みしてレトルト釜に搬入し、レトルト処理を行っている。この種の包装設備では多数のトレイが使用されるが、そのなかには、加工上の問題あるいは使用上における不具合等により変形（主に反り）が生じているものが混在している。このような変形したトレイを含む多数のトレイが段積みされると、上部のトレイはそれ自体が有する変形に加え、段積みされた下方のトレイが有する変形の累積により、傾いたり（高さ方向の位置ずれ）、水平方向にずれたりする。

トレイをある始点位置から終点位置まで移送する場合、一般的には、トレイの左右所定部位を爪部材等で挟持、あるいは係止してトレイを保持し、移送している。しかし、トレイに前記のように変形が生じていると、爪部材等で所定部位を正確に保持することが困難となり、特にトレイが段積みされ、その最上位のものから順次１枚ずつ取り出そうとした場合、最上位では位置ずれが増幅されていることが多く、保持が一層困難となる。
そのため、従来は一般に、変形したトレイを矯正したり（下記特許文献１の図８参照）、段積みトレイについては、最下位のものから順次取り出す方法（下記特許文献２参照）で対処している。

特開平１０−７７１２０号公報 特開２０００−１４２９８２号公報 特許第２８５３３３９号公報

しかし、包装設備のレイアウトや生産上の都合で、段積みトレイの最上位のトレイから順次取り出す必要がある場合がある。この場合、移送装置は、始点位置に載置した段積みトレイ（最下位のトレイの中心が始点位置の中心に位置決めされている）の最上位のトレイを保持し、上昇して当該トレイを下のトレイから分離し、終点位置まで移送し、終点位置において下降してトレイを解放することになる。
この場合、始点位置に段積みした最上位のトレイの中心が始点位置の中心からずれていると、仮に移送装置による当該トレイの保持ができたとしても、移送装置の保持力（左右の爪部材等からトレイに水平方向に作用する力）により当該トレイが始点位置の中心に戻ろうとし、それにより直下の２段目のトレイに負荷が掛かり、該２段目のトレイが最上位のトレイに引っ掛かって、最上位のトレイの分離がうまくいかず、２枚取りが生じるという問題がある。また、保持した最上位のトレイに保持力を加えず、最上位のトレイを位置ずれしたまま保持して上昇させれば、このような２枚取りが生じないが、移送装置は当該トレイを位置ずれしたまま終点位置に移送するので、終点位置において解放されたトレイの位置が不規則になるという問題がある。

一方、レトルトパウチ用のトレイではないが、段積みしたパレットの最上位のパレットから順次取り出すパレット供給・排出装置が前記特許文献３に記載されている。このパレット供給・排出装置は、パレット把持機構が装置の中心線に対して水平面内で移動可能とされていて、把持しようとするパレットが所定位置から水平方向にずれていた場合、左右いずれかの把持爪が先にパレットに係合し、当該把持爪からパレットに加わる負荷の反作用によりパレット把持機構自体が水平方向に移動し、続いて他方側の把持爪がパレットに係合して、パレットをパレット把持機構の中心に把持し、続いて装置が上昇すると、パレット把持機構の中心が装置の中心に自然に戻るようになっている。この装置を段積みしたトレイの移送に適用することも考えられるが、パレット把持機構の全体が、把持爪からパレットに加わる負荷の反作用により移動する構造になっていることから、把持爪からパレットに掛かる負荷は相当に大きく、トレイに適用した場合に２枚取りの解消は困難と考えられる。
また、パレットの場合、段積みしても高さ方向の位置ずれは考慮する必要がないが、トレイの場合は段積みすると高さ方向の位置ずれが生じる場合がある。このパレット供給・排出装置は、高さ方向の位置ずれについて考慮したものではなく、従って、高さ方向に位置ずれを起こした段積みトレイについては保持することすら困難な場合があり得る。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、段積みした複数枚のトレイから最上位のトレイを順次１枚ずつ取出し、これを水平方向に離れた位置に移送して所定位置に置くトレイ移送装置において、最上位のトレイが位置ずれ（高さ方向の位置ずれ及び／又は水平方向の位置ずれ）を起こしていても当該トレイを確実に保持し、トレイの２枚取りを防止し、さらに移送の終点の決められた位置にトレイを解放して置くことのできるトレイ移送装置を得ることを目的とする。

本発明に係るトレイ移送装置は、トレイを保持するトレイ保持装置と、前記トレイ保持装置を水平方向に離れた始点位置及び終点位置の間で移動させ、かつ前記始点位置において昇降させる移動装置からなり、前記トレイ保持装置は、前記移動装置に取り付けられたフレームと、前記フレームの左右に配置され前記フレームに対して各々上下移動自在に連結された左右一対又は複数対の可動部材と、各可動部材を下方に付勢する第１ばね部材と、各可動部材の前記フレームに対する下端位置を規制する係止手段と、左右に配置された各可動部材に対し左右方向に移動可能に設置されたトレイ保持部材と、左右に設置された各トレイ保持部材をトレイを解放する後退位置に向けて移動させる保持部材後退手段と、各トレイ保持部材をトレイを保持する前進方向に付勢する第２ばね部材と、トレイを保持した前記トレイ保持部材を前記第２ばね部材の付勢力がバランスする位置に位置決めする位置決め手段と、前記トレイ保持部材より所定距離上方位置において各可動部材に固定され、トレイの上端に当接して前記フレームの下降に伴う可動部材の下降を停止させ、トレイに対し前記トレイ保持部材の上下方向の位置決めを行うストッパ部材を備える。なお、本発明において、左右とは前記トレイ保持部材が前進又は後退する方向に沿った方向を意味し、前後とはその方向に垂直な方向を意味する。

前記トレイ移送装置の具体的な実施形態として、（１）前記可動部材は、前記フレームに対して揺動自在に連結され、これにより上下移動自在となっていること、（２）前記トレイ移送装置は、例えば上部が各可動部材に軸支されて鉛直面内で左右に揺動自在とされた保持アームを備え、前記保持アームの下端に前記トレイ保持部材が設置され、これにより前記トレイ保持部材が左右方向に移動可能であり、前記保持部材後退手段、第２ばね部材及び位置決め手段はいずれも前記保持アームに対し作用すること、（３）前記トレイ保持部材は、先端がトレイの側壁に当接し、かつ上面がトレイのフランジを係止する係止爪であり、全てが外向き又は内向きに配置されていること、（４）前記移動装置は、前記終点位置においても前記トレイ保持装置を昇降させること、を挙げることができる。

前記トレイ移送装置は、最上位のトレイが高さ方向及び／又は水平方向（左右方向）に位置ずれを起こしている場合も、当該トレイを確実に保持し、トレイの２枚取りを防止し、さらに移送の終点の決められた位置にトレイを解放して置くことができる。
このトレイ移送装置において、トレイ保持装置が始点位置において下降するときは保持部材後退手段が作動して各トレイ保持部材は後退位置にある。続いて左右のストッパ部材が最上位のトレイに当接すると、トレイ保持装置の下降を止め、保持部材後退手段の作動を解除する。これにより、トレイ保持部材は第２ばね部材の付勢力で前進してトレイの左右の所定箇所を保持する。
次にトレイ保持装置を上昇させて、最上位のトレイを２段目以下のトレイから分離させる。このとき、各トレイ保持部材は左右の第２ばね部材の付勢力に支えられた形になり、トレイを保持した状態で左右に揺動するが、いずれこれらの付勢力がバランスする位置で自然に停止する。このときのトレイの中心を左右センタリングの基準位置とすればよい。逆にいえば、バランスしたときにトレイの中心が前記基準位置（例えばトレイ保持装置の中心位置）にくるように、前記第２ばね部材の付勢力を設定する。
位置決め手段は、揺動が止まった後又は揺動が止まり切る前に作動させ、左右のトレイ保持部材を位置決めする。位置決めされたトレイ保持部材の位置は、第２ばね部材の付勢力がバランスしたときにトレイ保持部材が自然に停止する位置でもある。
続いてトレイ保持装置を所定距離移動させて終点位置にもたらし、一般的にはこの時点で位置決め手段を解除し、下降させてトレイを所定の載置箇所に置き、トレイ保持部材を後退させてトレイを解放する。終点位置にもたらしたトレイ保持装置を、前記載置箇所に向けて下降させず（トレイが前記載置箇所の上方に位置した状態）、そこで前記トレイ保持部材を後退させてもよい。この場合、トレイは所定距離落下して、前記載置箇所に載置される。

上記トレイ移送装置において、位置決め手段を省略することも一応考えられる（参考例）。ただし、その場合、トレイ保持装置が始点位置から終点位置に移動する間、各トレイ保持部材はトレイを保持した状態で揺動する。従って、移送の安定性の面からは位置決め手段がある方が望ましい。
上記トレイ移送装置において、保持部材後退手段、位置決め手段及び第２ばね部材に代えて、左右に設置された各トレイ保持部材をトレイを保持する前進位置と後退位置の間で移動させ、前記両位置のいずれかに位置決めする保持部材移動手段を設けることもできる（参考例）。この場合、各トレイ保持部材が前進位置でトレイを保持した時点でのトレイの中心が左右センタリングの基準位置となる。ただし、最上位のトレイが２段目以下のトレイから分離される前に、トレイ保持部材によりトレイのセンタリングが強制的に行われることになるので、最上位のトレイが高さ方向だけでなく、左右方向にも位置ずれを起こしている場合に、トレイの２枚取りを防止する機能はない。従って、このトレイ移送装置は、左右方向に位置ずれを起こしていない段積みトレイに対して適用することができる。

また、本発明に係る別のトレイ移送装置は、トレイを保持するトレイ保持装置と、前記トレイ保持装置を水平方向に離れた始点位置及び終点位置の間で移動させ、かつ前記始点位置において昇降させる移動装置からなり、前記トレイ保持装置は、前記移動装置に取り付けられたフレームと、前記フレームの左右に配置された左右一対又は複数対の固定部材と、左右に配置された各固定部材に対し左右方向に移動可能に設置されたトレイ保持部材と、左右に設置された各トレイ保持部材をトレイを解放する後退位置に向けて移動させる保持部材後退手段と、各トレイ保持部材をトレイを保持する前進方向に付勢するばね部材と、トレイを保持した前記トレイ保持部材を前記ばね部材の付勢力がバランスする位置に位置決めする位置決め手段を備える。このトレイ移送装置は、先に述べたトレイ移送装置にあったストッパ部材を省略し、同時にフレームに対して上下移動自在に連結された可動部材を固定部材に換え、かつ第１ばね部材を省略したものである。
このトレイ保持装置は、それ自体がトレイに対するトレイ保持部材の高さを調整する機能を有しないので、最上位のトレイが高さ方向に大きく位置ずれを起こしている場合（トレイの左右の高さが大きく異なる場合）に、トレイの保持の確実性が低下する。従って、このトレイ移送装置は、高さ方向に位置ずれを起こしていない段積みトレイに対して適用することができる。

上記別のトレイ移送装置において、位置決め手段を省略することも一応考えられる（参考例）。その場合、各トレイ保持部材は左右のばね部材の付勢力が釣り合う位置で停止し、それによりトレイのセンタリングが行われる。このとき、トレイ保持部材は前記位置決め位置にある。

本発明によれば、所定位置に段積みした複数枚のトレイから最上位のトレイを順次１枚ずつ取出し、これを水平方向に離れた位置に移送して所定位置に置くトレイ移送装置において、最上位のトレイが位置ずれ（高さ方向の位置ずれ及び／又は左右方向の位置ずれ）を起こしていても当該トレイを確実に保持し、トレイの２枚取りを防止し、さらに移送の終点の決められた位置にトレイを解放して置くことのできるトレイ移送装置を得ることができる。

以下、図１〜図１０を参照して、本発明（参考例を含む）に係るトレイ移送装置について説明する。
図１〜図３に示すトレイ移送装置は、トレイを保持するトレイ保持装置１と、図示しないフレーム移動手段（フレーム取付部２のみ示す）からなる。トレイ保持装置１は、フレーム取付部２に固定されたフレーム３、フレーム３の左右端に支点軸４ａ〜４ｄを介して鉛直面内で上下揺動自在に連結された４つの可動部材５ａ〜５ｄ（左右一対の可動部材が前後に配置されて計二対ある）、各可動部材５ａ〜５ｄに前記支点軸４ａ〜４ｄに平行な支点軸６ａ〜６ｄを介して左右揺動自在に連結されたＬ字状の保持アーム７ａ〜７ｄ、各可動部材５ａ〜５ｄの外側の端部に取り付けられたストッパ部材８ａ〜８ｄを備える。各保持アーム７ａ〜７ｄの下端には、先端がトレイＴの側壁Ｔ1に当接し、かつ上面がトレイＴのフランジＴ2を係止する板状のトレイ保持部材（係止爪）９ａ〜９ｄが外向きに固定されている。ストッパ部材８ａ〜８ｄは上下方向の位置が調節可能で、係止爪９ａ〜９ｄが外向きに揺動したときにおいて該係止爪９ａ〜９ｄがストッパ部材８ａ〜８ｄの下面より所定距離だけ下方位置にくるように、位置調整されている。

フレーム３の左右端に各可動部材５ａ〜５ｄに対応してブラケット１１ａ〜１１ｄが設置され、該ブラケット１１ａ〜１１ｄと可動部材５ａ〜５ｄの間に第１ばね部材１２ａ〜１２ｄが張架され、可動部材５ａ〜５ｄを下方に付勢している。各ブラケット１１ａ〜１１ｄにはストッパ部材１３ａ〜１３ｄが取り付けられ、該ストッパ部材１３ａ〜１３ｄに対応して各可動部材５ａ〜５ｄにストッパ当接部材１４ａ〜１４ｄが固定されている。これらストッパ部材１３ａ〜１３ｄとストッパ当接部材１４ａ〜１４ｄは本発明でいう係止手段に相当し、可動部材５ａ〜５ｄのフレーム３に対する下端位置を規制している。ストッパ部材１３ａ〜１３ｄは上下方向の位置が調節可能である。各ブラケット１１ａ〜１１ｄにはさらに近接センサ１５ａ〜１５ｄが設置され、ストッパ当接部材１４ａ〜１４ｄの接近及び離脱を検知して信号を発信する。
各可動部材５ａ〜５ｄと保持アーム７ａ〜７ｄの横行部の間に第２ばね部材１６ａ〜１６ｄが張架されている。この第２ばね部材１６ａ〜１６ｄは保持アーム７ａ〜７ｄの横行部を下方に付勢し、これにより係止爪９ａ〜９ｄをトレイＴを係止する前進位置の方向（外向き）に付勢している。

各可動部材５ａ〜５ｄには、さらにエアシリンダ１７ａ〜１７ｄ、エアシリンダ１８ａ〜１８ｄ（１８ｄのみ図示せず）が設置されている。エアシリンダ１７ａ〜１７ｄは本発明でいう保持部材後退手段に相当し、作動してロッド部が伸張したとき、その先端に取り付けた押圧部材１９ａ〜１９ｄが保持アーム７ａ〜７ｄの横行部に当接し、係止爪９ａ〜９ｄをトレイＴを解放する後退位置に向けて（内向きに）移動させる。エアシリンダ１８ａ〜１８ｄは本発明でいう位置決め手段に相当し、作動してロッド部が伸張したとき、その先端に取り付けた押圧部材２１ａ〜２１ｄ（２１ｄのみ図示せず）が保持アーム７ａ〜７ｄの縦行部に当接し、係止爪９ａ〜９ｄを保持したトレイＴの左右センタリングを行う位置決め位置に移動させる。
トレイＴは、平面視矩形で、側壁Ｔ1、側壁の上端全周において内向きに形成されたフランジＴ2及び底壁Ｔ3からなり、さらに各コーナー部外周側にアングルＴ4が固定されている。このアングルＴ4は、トレイＴを段積みする場合に水平方向の位置ずれを防止して積み重ねやすくするためのものである。
このトレイ移送装置において、トレイ保持装置１は、図３に示すように、鉛直の中心線Ｃ1を通る面（紙面に垂直な面）に対して左右対称構造をなし、第２ばね部材１６ａ〜１６ｄ、エアシリンダ１７ａ〜１７ｄ及びエアシリンダ１８ａ〜１８ｄが保持アーム７ａ〜７ｄに作用するとき、左右の係止爪（左側の係止爪９ａ，９ｃ、右側の係止爪９ｂ，９ｄ）は互いに反対向きに移動する。
そして、中心線Ｃ1の位置が左右センタリングの基準位置となるように、前記第２ばね部材１６ａ〜１６ｄの付勢力が設定され、かつ前記エアシリンダ１８ａ〜１８ｄよる位置決めは、係止爪９ａ〜９ｄに係止されたトレイの中心が前記基準位置にくるように設定されている。また、図２に示すように、前後対称構造をなす。

図１〜３に示すトレイＴは、段積みトレイの最上位のトレイであり、段積みトレイの水平な第１載置箇所（段積みトレイの最下位のトレイが当接する箇所）を基準にしたとき、通常、水平面内で左右及び前後方向に位置ずれを生じており、高さ方向にも位置ずれ（左右で高さが異なる）を生じている。
トレイ保持装置１は、図示しない移動装置により、水平方向に離れた始点位置及び終点位置で昇降し、かつ始点位置と終点位置の間を水平移動する。始点位置では、前記中心線Ｃ1（左右センタリングの基準位置でもある）が前記第１載置箇所の中心に一致し、終点位置には解放したトレイＴを置く水平な第２載置箇所（トレイ保持装置１に保持されたトレイＴが当接する箇所）が設定され、そこでは前記中心線Ｃ１が第２載置箇所の中心に一致するように、水平移動の始点位置及び終点位置が設定されている。なお、移動装置は、ロボットアームや前記特許文献３に記載された移動機構などが適宜利用できる。
次に、このトレイ移送装置の作動について、図３〜図７を参照して説明する。

（１）図３は、トレイ保持装置１が始点位置に停止したときの状態を示す。トレイ保持装置１の中心線Ｃ1は、段積みトレイを載置した第１載置箇所の中心線Ｄ1と一致し、トレイＴは前記中心線Ｃ1，Ｄ1よりやや右方にずれ、かつ、水平面から見ると高さ方向にもずれている（左側が右側より高い）。可動部材５ａ，５ｂは、ストッパ当接部材１４ａ、１４ｂがそれぞれストッパ部材１３ａ，１３ｂに当接して、下端位置で停止し、エアシリンダ１７ａ，１７ｂの押圧部材１９ａ，１９ｂが保持アーム７ａ，７ｂの横行部に当接して保持アーム７ａ，７ｂを揺動させ、係止爪９ａ，９ｂが内側の後退位置に移動している。なお、可動部材５ｃ，５ｄ及び係止爪９ｃ，９ｄ等についても、図示していないが同様の状態にある。

（２）この状態でトレイ保持装置１が下降すると、始めに左側の係止爪９ａがトレイＴの内側に入り、トレイＴのフランジＴ2（左側）の高さより所定距離下降したところでストッパ部材８ａがフランジＴ２に当接し（図４参照）、ここで可動部材５ａ及び係止爪９ａの下降が停止し、その間もトレイ保持装置１は下降しているので、ストッパ当接部材１４ａと近接センサ１５ａとの間隔がしだいに開き、その距離が一定以上になると近接センサ１５ａが信号を発信する。一方、右側の係止爪９ｂは係止爪９ａに遅れてトレイＴの内側に入り、トレイＴのフランジＴ2（右側）の高さより所定距離下降したところでストッパ部材８ｂがフランジＴ２に当接し、ここで可動部材５ｂ及び係止爪９ｂの下降が停止し、その間もトレイ保持装置１は下降しているので、ストッパ当接部材１４ｂと近接センサ１５ｂとの間隔がしだいに開き、その距離が一定以上になると近接センサ１５ｂが信号を発信する。なお、ストッパ部材８ｃ，８ｄ及び係止爪９ｃ，９ｄ等においても、特に説明しないが、同様のことが行われている。
全ての近接センサ１５ａ〜１５ｄから信号が発信された時点で、トレイ保持装置１の下降が停止する。

（３）続いて、図５に示すように、エアシリンダ１７ａ，１７ｂが逆に作動して押圧部材１８ａ，１８ｂが後退し、保持アーム７ａ，７ｂが第２ばね部材１６ａ，１６ｂの付勢力により揺動して、係止爪９ａ，９ｂが外側に前進し、トレイＴの側壁Ｔ1の内面に当接する。エアシリンダ１７ｃ，１７ｄ及び係止爪９ｃ，９ｄも同様の動きをする。
なお、トレイ保持装置１が下降する過程で、ストッパ部材８ａ〜８ｄがトレイＴのフランジＴ2に当接し、係止爪９ａ〜９ｄがストッパ部材８ａ〜８ｄより所定距離下方位置において停止するので、トレイＴが高さ方向に位置ずれしていても、またその位置ずれの程度が移送工程のたびに変動しても、係止爪９ａ〜９ｄが停止した時点で、トレイＴに対する係止爪９ａ〜９ｄの相対的な位置は常に一定である。従って、係止爪９ａ〜９ｄは常にトレイＴの側壁Ｔ1の決まった位置（フランジＴ2から所定距離下の位置）に当接する。従って、トレイＴに高さ方向の位置ずれがあっても、トレイＴの保持は常に確実に行われる。

また、係止爪９ａ〜９ｄの先端がトレイＴの側壁Ｔ1に当接したとき、係止爪９ａ〜９ｄからトレイＴへ掛かる負荷は、第２ばね部材１６ａ〜１６ｄによる付勢力のみである。図５のケースでは、トレイＴの中心は中心線Ｃ1（中心線Ｄ1）よりやや右方にずれているから、トレイＴへ掛かる負荷は、係止爪９ａ，９ｃによる左方向への負荷の方が、係止爪９ｂ，９ｄによる右方向への負荷よりやや大きく（第２ばね部材１６ａ〜１６ｄには同じばねが用いられている）、その負荷の差だけ、トレイＴの中心を中心線Ｃ1（中心線Ｄ1）の方向へずらそうとする負荷がトレイＴに掛かるが、その負荷自体小さいものであるので、トレイＴの直下の２段目のトレイに掛かる負荷も当然小さい。

（４）次に、図６に示すように、トレイ保持装置１を上昇させると、まず右側のストッパ部材１３ｂがストッパ当接部材１４ｂに当接し、続いて可動部材５ｂが係止爪９ｂ及びストッパ部材８ｂとともに上昇して、係止爪９ｂは上面がトレイＴのフランジＴ2に当接し（それまで係止爪９ｂの先端はトレイＴの側壁Ｔ1の内面に当接しながら滑る）、ストッパ部材８ｂはトレイＴのフランジＴ2の上面から離れ、さらに係止爪９ｂはトレイＴのフランジＴ2を掛止してこれを上昇させる。一方、左側の可動部材５ａ、係止爪９ａ及びストッパ部材８ａは、右側の可動部材５ｂ、係止爪９ｂ及びストッパ部材８ｂよりやや遅れて上昇し、係止爪９ａは上面がトレイＴのフランジＴ2に当接し、ストッパ部材８ａはトレイＴのフランジＴ2の上面から離れ、さらに係止爪９ａはトレイＴのフランジＴ2を掛止してこれを上昇させる。なお、可動部材５ｃ，５ｄ、係止爪９ｃ，９ｄ及びストッパ部材８ｃ，８ｄ等においても、同様のことが行われている。
これにより、図６に示すように、トレイＴは係止爪９ａ〜９ｄに掛止されて上昇し、段積みトレイの２段目以下のトレイから分離される。このとき、トレイＴの高さは左右が実質的に同じとなる。
また、保持アーム７ａ〜７ｄの位置を規制するものは第２ばね部材１６ａ〜１６ｄの付勢力のみであり、該保持アーム７ａ〜７ｄは、白抜き矢印に示すように、トレイＴを係止したまま支点軸６ａ〜６ｄを中心として左右に揺動し、係止されたトレイＴは中心線Ｃ1を中心として左右に揺動するが、いずれその揺動は収束して、ばね部材１６ａ〜１６ｄの付勢力がバランスする位置に停止する。このとき、トレイＴの左右の中心が中心線Ｃ1に一致する。また、この例では、係止爪９ａ（９ｃ）と係止爪９ｂ（９ｄ）は中心線C1に対して左右対称位置にきている。

（５）続いて、図７に示すように、エアシリンダ１８ａ，１８ｂを作動させ、押圧部材２１ａ，２１ｂを所定距離突出させる。押圧部材２１ａ，２１ｂは保持アーム７ａ，７ｂの縦行部に当接し、保持アーム７ａ，７ｂ及び係止爪９ａ，９ｂを所定位置に位置決めする。この所定位置とは、ばね部材１６ａ〜１６ｄの付勢力がバランスしたときの係止爪９ａ〜９ｄの位置に一致する。係止爪９ｃ，９ｄも同様である。このときトレイＴの左右の中心は中心線Ｃ1に一致し、左右センタリングの状態は変化しない。

（６）次に、トレイ保持装置１を終点位置に向けて水平移動させ、終点位置において停止させる。この水平移動の間、トレイＴは係止爪９ａ〜９ｄにより位置決めされているので、センタリング状態は維持される。この終点位置では、トレイ保持装置１の中心軸Ｃ1とトレイＴを載置すべき第２載置箇所の中心が一致するように、前記トレイ保持装置１の停止位置が設定されている。

（７）続いてこの終点位置では、トレイ保持装置１によってトレイＴを係止し次いで上昇させたプロセス（１）〜（５）とはほぼ逆のプロセスが行われる。
概略を説明すると、まずエアシリンダ１８ａ〜１８ｄが逆に作動して押圧部材２１ａ〜２１ｄを引っ込める（図６参照）。これにより、保持アーム７ａ〜７ｄの位置を規制するものは第２ばね部材１６ａ〜１６ｄの付勢力のみとなるが、この位置では第２ばね部材１６ａ〜１６ｄの付勢力がバランスしているので、係止爪９ａ〜９ｄ及びトレイＴの左右位置は実質的に変化せず（左右に揺れない）、トレイＴのセンタリング状態が崩れることはない。
続いてトレイ保持装置１を下降させると、トレイＴが第２載置箇所の載置面に当接し、ストッパ部材８ａ〜８ｄがトレイＴのフランジＴ2に当接して停止し、それ以後は可動部材５ａ〜５ｄも下降を停止し、さらにトレイ保持装置１が下降すると、ストッパ当接部材１４ａ〜１４ｄと近接センサ１５ａ〜１５ｄの間隔が開く（図５参照）。該近接センサ１５ａ〜１５ｄの全てが信号を発信した時点で、トレイ保持装置１の下降が停止する。続いてエアシリンダ１７ａ〜１７ｄが作動し、押圧部材１９ａ〜１９ｄが保持アーム７ａ〜７ｄの横行部に当接して保持アーム７ａ〜７ｄを揺動させ、係止爪９ａ〜９ｄを内側の後退位置に移動させてトレイＴを解放し（図４参照）、続いてトレイ保持装置１が上昇して、トレイＴを第２載置箇所の載置面に置き残す。

なお、トレイ保持装置１自体には、トレイＴの前後方向の位置ずれを解消する機能はないが、トレイＴが前後方向に位置ずれを起こしていても、係止爪９ａ〜９ｄの係止位置が前後方向に多少ずれるだけで、トレイＴを係止して段積みトレイから分離することには全く支障がなく、また、必要があれば、例えば終点位置において押圧部材２１ａ〜２１ｄを引っ込めた後、トレイＴを係止爪９ａ〜９ｄの上で前後方向に滑らせて（例えばトレイＴを前後方向から互いに平行な基準壁で挟み、トレイＴの前後方向の中心をトレイ保持装置１の中心軸Ｃ1に合わせる）、ずれを解消することができる。

以上述べたトレイ保持装置１において、エアシリンダ１８ａ〜１８ｄを省略することもできる。この場合、エアシリンダ１８ａ〜１８ｄによる位置決めがないため、始点位置から終点位置までの水平移動の際に係止爪９ａ〜９ｄがトレイＴとともに揺動し、また、終点位置において揺動が停止するのを待つ必要があるが、トレイ保持装置の構造が簡素化される利点がある。

図８に示すトレイ保持装置３１は、別の形態のトレイＳに適用するものである（トレイ保持装置１と同じ機能を有する部位に同じ番号を付与している）。トレイＳは、トレイＴと同じく平面視矩形で、側壁Ｓ1、側壁の上端全周において外向きに形成されたフランジＳ2及び底壁Ｓ3、さらに側壁の下端全周において外向きに形成されたフランジＳ4からなる。
トレイ保持装置３１をトレイ保持装置１と比較すると、外向きに形成されたフランジＳ2に対応して、係止爪９ａ〜９ｄ（９ｃ，９ｄは図示せず）が内側を向き、保持アーム７ａ〜７ｄ（７ｃ，７ｄは図示せず）が逆方向を向き、それに伴い、可動板５ａ〜５ｄ（５ｃ，５ｄは図示せず）に対するエアシリンダ１７ａ〜１７ｄ（１７ｃ，１７ｄは図示せず）及びエアシリンダ１８ａ〜１８ｄ（１８ｃ，１８ｄは図示せず）の取付位置も変更されているなど、構造的にはかなりの相違がある。しかし、外向きに形成されたフランジＳ2を係止爪９ａ〜９ｄが外側から係止する点が異なるだけで、各部位の機能には格別の相違点がなく、作動の手順も変わりがない。

図９に示すトレイ保持装置４１（参考例；トレイ保持装置１と同じ機能を有する部位に同じ番号を付与している）は、トレイ保持装置１から第２ばね部材１６ａ〜１６ｄ、エアシリンダ１７ａ〜１７ｄ及びエアシリンダ１８ａ〜１８ｄを除き、エアシリンダ４２ａ〜４２ｄ（４２ｃ，４２ｄは図示せず）を設置したものであり、その他の構造及び作動はトレイ保持装置１と同じである。エアシリンダ４２ａ〜４２ｄは本発明でいう保持部材移動手段であり、後端が可動部材５ａ〜５ｄ（５ｃ，５ｄは図示せず）側に取り付けられ、ロッドの先端が保持アーム７ａ〜７ｄ（７ｃ，７ｄは図示せず）の横行部に取り付けられ、保持アーム７ａ〜７ｄに作用して、係止爪９ａ〜９ｄ（９ｃ，９ｄは図示せず）をトレイＴを係止する前進位置とトレイＴを解放する後退位置の間で移動させる。

トレイ移送工程において、トレイ保持装置４１が始点位置において下降し、エアシリンダ４２が作動して係止爪９ａ〜９ｄが前進位置に移動し、これにより段積みしたトレイの最上位のトレイＴを係止するが、このとき同時にトレイＴのセンタリングが強制的に行われるので、段積みしたトレイの最上位のトレイが左右方向に位置ずれを起こしている場合に、その位置ずれを解消する方向の負荷がトレイＴに掛かり、それに伴って２段目のトレイに大きい負荷が掛かり、２枚取りが行われる恐れがある。従って、このトレイ移送装置４１は、高さ方向に位置ずれを起こしているが、左右方向に位置ずれを起こしていない段積みトレイに対して適用することができる。

図１０に示すトレイ保持装置５１（トレイ保持装置１と同じ機能を有する部位に同じ番号を付与している）は、トレイ保持装置１と比較すると、ストッパ部材８ａ〜８ｄを省略し、同時にフレーム３に対して上下移動自在に連結された可動部材５ａ〜５ｄを固定部材５２ａ〜５２ｄ（５２ｃ，５２ｄは図示せず）に換え、さらに第１ばね部材１２ａ〜１２ｄを省略したもので、他はトレイ保持装置１と同じ構造を有する。
このトレイ移送装置５１は、始点位置において下降させるとき、全ての係止爪９ａ〜９ｄがちょうどトレイＴのフランジＴ2と底壁Ｔ4の中間の位置にきたとき停止させる必要がある。
このトレイ保持装置５１は、前記構造としたことにより、トレイ保持装置１と異なり、それ自体が係止爪９ａ〜９ｄ（９ｃ，９ｄは図示せず）のトレイＴに対する高さ位置を調整する機能を有しないので、最上位のトレイＴが高さ方向に大きく位置ずれを起こしている場合（トレイの左右の高さが大きく異なる場合）に、トレイＴの保持の確実性が低下する。従って、このトレイ移送装置は、左右方向に位置ずれを起こしているが、高さ方向に位置ずれを起こしていない段積みトレイに対して適用することができる。

本発明にかかるトレイ移送装置の平面図である。 その側面図である。 その正面図である。 工程順に記載した正面図である。 同じく工程順に記載した正面図である。 同じく工程順に記載した正面図である。 同じく工程順に記載した正面図である。 本発明に係る別のトレイ移送装置の正面図である。 参考例のトレイ移送装置の正面図である。 本発明に係るさらに別のトレイ移送装置の正面図である。

符号の説明

１，３１，４１，５１ トレイ移送装置
３ フレーム
５ａ〜５ｄ 可動部材
７ａ〜７ｄ 保持アーム
８ａ〜８ｄ ストッパ部材
９ａ〜９ｄ 係止爪
１２ａ〜１２ｄ 第１ばね部材
１３ａ〜１３ｄ ストッパ部材
１４ａ〜１４ｄ ストッパ当接部材
１６ａ〜１６ｄ 第２ばね部材
１７ａ〜１７ｄ，１８ａ〜１８ｄ エアシリンダ

Claims (5)

1. トレイを保持するトレイ保持装置と、前記トレイ保持装置を水平方向に離れた始点位置及び終点位置の間で移動させ、かつ始点位置において昇降させる移動装置からなり、前記トレイ保持装置は、前記移動装置に取り付けられたフレームと、前記フレームの左右に配置され前記フレームに対して各々上下移動自在に連結された左右一対又は複数対の可動部材と、各可動部材を下方に付勢する第１ばね部材と、各可動部材の前記フレームに対する下端位置を規制する係止手段と、上部が各可動部材に軸支されて鉛直面内で左右に揺動自在とされた保持アームと、各保持アームの下端に設置され該保持アームとともに左右に揺動するトレイ保持部材と、左右に設置された各トレイ保持部材をトレイを解放する後退位置に向けて移動させる保持部材後退手段と、各トレイ保持部材をトレイを保持する前進方向に付勢する第２ばね部材と、トレイを保持した前記トレイ保持部材を前記第２ばね部材の付勢力がバランスする位置に位置決めする位置決め手段と、前記トレイ保持部材より所定距離上方位置において各可動部材に固定され、トレイの上端に当接して前記フレームの下降に伴う可動部材の下降を停止させ、トレイに対し前記トレイ保持部材の上下方向の位置決めを行うストッパ部材を備え、前記保持部材後退手段、第２ばね部材及び位置決め手段はいずれも前記保持アームに対し作用するものであり、さらに、前記位置決め手段が、前記可動部材に設置したエアシリンダと、前記エアシリンダのロッド先端に設けた押圧部材からなり、前記シリンダが作動して前記押圧部材が前記保持アームに当接し前記トレイ保持部材の位置決めを行うことを特徴とするトレイ移送装置。
2. 前記可動部材は、前記フレームに対して揺動自在に連結され、これにより上下移動自在となっていることを特徴とする請求項１に記載されたトレイ移送装置。
3. トレイを保持するトレイ保持装置と、前記トレイ保持装置を水平方向に離れた始点位置及び終点位置の間で移動させ、かつ始点位置において昇降させる移動装置からなり、前記トレイ保持装置は、前記移動装置に取り付けられたフレームと、前記フレームの左右に配置された左右一対又は複数対の固定部材と、上部が各固定部材に軸支されて鉛直面内で左右に揺動自在とされた保持アームと、各保持アームの下端に設置され該保持アームとともに左右に揺動するトレイ保持部材と、左右に設置された各トレイ保持部材をトレイを解放する後退位置に向けて移動させる保持部材後退手段と、各トレイ保持部材をトレイを保持する前進方向に付勢するばね部材と、トレイを保持した前記トレイ保持部材を前記ばね部材の付勢力がバランスする位置に位置決めする位置決め手段を備え、前記保持部材後退手段、ばね部材及び位置決め手段はいずれも前記保持アームに対し作用するものであり、さらに、前記位置決め手段が、前記固定部材に設置したエアシリンダと、前記エアシリンダのロッド先端に設けた押圧部材からなり、前記シリンダが作動して前記押圧部材が前記保持アームに当接し前記トレイ保持部材の位置決めを行うことを特徴とするトレイ移送装置。
4. 前記トレイ保持部材は、先端がトレイの側壁に当接し、かつ上面がトレイのフランジを係止する係止爪であり、全てが外向き又は内向きに配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載されたトレイ移送装置。
5. 前記移動装置は、前記トレイ保持装置を水平方向に離れた始点位置及び終点位置で昇降させ、かつ該始点位置と終点位置の間を移動させるものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載されたトレイ移送装置。

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