JP3673484B2 - 回転式整列供給機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転式整列供給機に係り、特に、ほぼ深皿状をした回転ボウルの中に回転円板が傾斜した姿勢で設けられた構造の回転式整列供給機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
工業製品の部品や乾燥食品その他の比較的小さい物品を整列して送り出す整列供給機の整列方式の一つに、物品が投入される回転ボウルとその中に傾斜した姿勢で設けた回転円板とによる回転作用で物品の整列と送りを行う方式があり、例えば、特開昭60−122616号公報や、特開平2−188313号公報、特開平8−225142号公報等に記載されている。
【0003】
この方式による整列供給機の一例aを図7に示す。
同図において、bは円形の深皿形をした回転ボウルを示し、この回転ボウルbは、水平な姿勢で設けられている。この回転ボウルbは、上開口縁から外側へ張り出したフランジ様のトラックcを有し、中心部を垂直に通る軸の軸回りへ回転される。回転ボウルbの中には回転円板dが傾斜した姿勢で設けられている。この回転円板dは、傾斜軸eの軸回りへ回転され、その外周縁の回転軌跡の一番高い位置はトラックの上面に近接したところを通る。トラックcの上方にはその上面に近接して移送ガイドfが設けられている。この移送ガイドfは、トラックc上に乗り上がった物品hが運ばれる経路を案内するためのもので、その大部分がトラックcとほぼ同心円を為す環状に延びている。gはほぼU字溝状を為す出口通路を示し、これの外側側壁に移送ガイドfの一端が連接している。
【0004】
回転ボウルb内に投入された物品hは、回転ボウルbと回転円板dの回転による遠心力を与えられて回転ボウルbの内周面i側に寄り集まって旋回し、そのように旋回しながら姿勢を一番安定する向きに直して行き、この内周面iに着いて旋回するものから順に、旋回軌跡の最高位に来たところでトラックcに乗り上がって行く。これによって、トラックcに乗り上がる物品hの姿勢はほぼ一様に揃い、ここからは移送ガイドfに沿って一列を為して運ばれ、最終的に出口通路gから機外へ送り出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような整列供給機aに投入される物品は、通常、形と大きさが揃った同一種類だけのロットごとになるので、その物品のサイズなどに合わせてトラックcの有効幅すなわち移送ガイドfの内側の部分の幅や、出口通路gの幅等を設定しておけば、物品が途中で詰まったりすることはあまり起こらない。しかしながら、形やサイズが異なる物品が混じっていると、トラックcの上や、出口通路gで物品hが詰まってしまうことがある。
【0006】
例えば、使用済みの乾電池を整列させて供給する場合、仮に単一形の乾電池だけをまとめて投入しても、その外形は円柱形に限らず何種類かあるし、中にはリード線が付いたままのものも混じっている。このため、これら異形状や異サイズのものを含む箇所では往々にして互いの整列が乱れたり、一部重なり合うことが生じて、移送ガイドfや出口通路gの壁に引っ掛かり易くなる。特に、通常の円柱形をした乾電池は、トラックcに線接触の状態で乗ることになるため、ただでさえトラックcに対して滑り易いので、ちょっとした引っ掛かりでも案外簡単に動きが止ってしまう。
【0007】
そこで、この種の一部の機では、出口通路gの付近に高圧エアーを噴出するノズルを設けて、物品が詰まったときは、その高圧エアーで回転ボウルb内に吹き落とすことも行われている。
しかしながら、これには当然、高圧エアーの供給に要する特別な設備や部材を用意するための大きなコストが掛かるし、物品の形によっては回転ボウルb内へ上手く吹き落とせない場合もあり、そのノズルが指向していない箇所で生じた詰まりには対処できない。
【0008】
本発明は上記した従来の問題点に鑑みて為されたものであって、回転ボウルのトラック形状を工夫することで、トラック上の物品にトラックの回転力が効率良く作用して、物品をより確実に運ぶことができる新規な回転式整列供給機を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項1に記載した回転式整列供給機は、上開口縁から外側へ張り出したフランジ様のトラックを有する回転ボウルと、この回転ボウル内に傾斜した姿勢で設けられた回転円板と、上記トラックから上のある程度の高さの空間を少なくとも回転円板上の物品がトラックに乗り上がる物品乗上がり位置から出口通路に通じる位置までの範囲で囲うように配置された移送ガイドとを備えた回転式整列供給機であって、前記トラックの内周縁寄り部分であるインコースを外周縁寄り部分であるアウトコースより高くすることで、前記アウトコースのインコース側の側面を環状に延びる環状壁にし、この環状壁と前記アウトコース及び移送ガイドとで物品移送溝を形成し、この物品移送溝が出口通路に通じたことを特徴とするものである。
【0010】
物品移送溝の幅をどの程度にするかは、その物品の形等も考慮して設定することになるため一概には言えないが、基本的には、当該物品が正しい整列姿勢でトラック上に乗り上がった時のトラック方向から見た幅よりも多少大きい程度にすると、物品移送溝に落ちた状態の物品は、トラックのアウトコース上面に乗ると共に、多くの場合、環状壁にも接することになる。
従って、トラックに乗り上がった物品がトラックの上面にただ乗っているだけの状態で運ばれる従来の回転式整列供給機に較べて、トラックの回転力が物品に作用する割合が大きくなるので、例えば円柱形の乾電池のような物品でも、また、形状やサイズが多少異なる物品が混在していても、強制的に送り出すことができる。
【0011】
本発明における物品移送溝は、物品乗上がり位置から設ける必要は無く、むしろ、請求項2のように、トラックのインコースの幅を物品移送溝の幅より狭くし、物品移送溝の始端部を、物品乗上がり位置から出口通路側へある程度離れた位置に設けるのが望ましい場合がある。
このようにすると、物品は最初幅狭なインコースに乗り上がって、暫くはそのまま運ばれるので、その物品の幅が大きかったり、整列姿勢が正しくなかったりしたときは、途中でバランスを失ってトラックから回転ボウル内に落ちる蓋然性が高くなる。従って、特別な選別手段を設けなくても、物品移送溝の幅より大きい幅の物品の排除や整列のやり直しを自動的に実行できる。
【0012】
請求項3に記載した回転式整列供給機は、請求項1又は2に記載した回転式整列供給機において、物品移送溝の始端部と対応する位置に、トラックのインコースに乗って運ばれて来る物品を物品移送溝側へ寄せる溝落としガイドを配置したことを特徴とするものである。
このようにすると、トラックに乗り上がった物品を確実に物品移送溝に落とすことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態に係る回転式整列供給機1の詳細を図面に従って説明する。
〔A.構造〕
回転式整列供給機1は、機台3と、回転ボウル15と、回転円板31と、出口通路37と、第一、第二の移送ガイド41、43と、溝落としガイド51等から構成されている。
【0014】
〔A−1.回転ボウル〕(図1〜図6)
機台3(図2参照)は、その上端部が水平な円板形をした機構ベース5になっていて、この機構ベース5の中央部に、軸受けハウジング7に保持されたボールベアリング9が水平な姿勢で配置されている。機構ベース5から上のある程度の高さの空間は、環状の囲い壁11で囲われ、この空間内に回転ボウル15が配置されている。
囲い壁11には出口11a(図3参照)が形成されている。
【0015】
回転ボウル15は、円形の深皿状をした主部17と、この主部17の上開口縁から外側へ水平なフランジ様に張り出したトラック19と、主部17の底面から下方へ突出した円柱形のボス軸21とから成り、このボス軸21がボールベアリング9に支持されている。従って、回転ボウル15は垂直な軸の軸回りへ回転し、その回転は機台3の中に位置した図示しないモーターによって行われる。この回転の方向は、図1における反時計回り方向である。主部17の周壁17aは多少上拡がりで且つ外側へやや膨らんだ形をしている。
【0016】
トラック19の上面には、段差を設けることで垂直に立った環状壁19cが形成されている。すなわち、トラック19は、その幅方向における4分の1位を占める内周縁寄り部分のインコース19bが、その他の部分である外周縁寄り部分のアウトコース19aより高くなっていて、アウトコース19aのインコース19b側の側面が環状壁19cになっている。
インコース19bの幅は、円柱形をした単一型乾電池55の直径の3分の2ぐらいになっている(図4参照)。
【0017】
〔A−2.回転円板〕(図1〜図3)
機台3の中には、回転ボウル15のボス軸21の中を通された別の軸受けハウジング23が設けられている。この軸受けハウジング23は、垂直方向に対して15゜程度傾斜しており、この軸受けハウジング23に取り付けられた図示しないボールベアリングに回転軸25が支持されている。この回転軸25の上端部に回転円板取付けディスク27の中心が固定され、回転軸25の下端部は図示しないモーターの出力軸に連結されている。
【0018】
回転円板31は、回転ボウル15の主部17の上開口の径よりやや小さい外径の円形の平板状をしており、その上面の中心に扁平な円錐形をした拡散プレート33が取り付けられている。
回転円板31は、回転ボウル15の中にあって、その中央部が回転円板取付けディスク27の上面に固定されている。従って、回転円板31は垂直方向に対して15゜程度傾斜した姿勢で回転され、その外周縁の回転軌跡は、図2を見て分かるように、一番高い位置においては前記インコース19bの内周縁に近接したところを通り、一番低い位置においては回転ボウル15の主部17の周壁17aの下端近くを通る。
【0019】
回転円板31の回転方向は図1における反時計回り方向であり、その回転速度は回転ボウル15の速度よりやや遅い。
回転円板31の外周縁の回転軌跡における一番高い位置Aが「物品乗上がり位置」になる。
【0020】
〔A−3.出口通路〕(図1、図3)
出口通路37は、互いに平行に並んだ2つの側壁37a、37bと、これら側壁の一端側ほぼ半分に対応した長さの底壁37cとで構成され、底壁37cがある部分は長手方向から見てほぼU字溝形をしている(図3参照)。
底壁37cの一端面37dは、トラック19の外周面の円弧とほぼ同じ大きさの円弧で側壁37a、37bと斜交する方向へ延びる形になっている。
このような出口通路37は、ブラケット39によって、水平な姿勢で囲い壁11に取り付けられている。出口通路37の一端面37dはトラック19の外周面と近接し、側壁37a、37bはトラック19の外周面に外接する接線と平行な方向へ延びており、底壁37cがある部分の大部分は囲い壁11の出口11aから外へ突出している。
【0021】
〔A−4.移送ガイド〕(図1〜図6)
第一の移送ガイド41と第二の移送ガイド43は、金属の帯板を円弧形に屈曲したもので、いずれも、前記環状壁19cの全周の半分ぐらいの長さを有する。これら移送ガイド41、43は、トラック19のアウトコース19aの上方に、これとは多少離間した高さで位置するように取り付けられている。移送ガイド41、43の取付けは、囲い壁11の上端部から内側へ向けて突出した図示しない多数の支持腕によって為されており、移送ガイド41、43は水平方向及び高さ方向である程度位置調整できる。
【0022】
図1を見て分かるように、第一の移送ガイド41は、全体が、1つの半径を持つ円弧形をしており、環状壁19cの僅か外側を通って環状壁19cとほぼ平行に延びるように配置されている。第一の移送ガイド41の始端(上から見た時計回り方向の端。以下同じ。)は出口通路37に近接したところに位置し、終端は、回転ボウル15の中心軸を挟んで出口通路37と反対の辺りに位置する。
【0023】
この移送ガイド41の終端部のほぼ上半部は内側へ向けて切り起こされた高さ規制片41aになっている。この高さ規制片41aは、上から見て、先端側へ行くに従って回転ボウル15の中心に近づく方向へ緩やかな弧を描くように延びると共にインコース19bを斜めに横切っている。
この高さ規制片41aとインコース19bとの間の間隔H(図4参照)は、円柱形の単一型乾電池55の直径より多少大きくなっている。
【0024】
第二の移送ガイド43は、その始端側半部43aの曲率半径より終端側半部43bの曲率半径の方が大きくなっている。始端側半部43aの曲率半径は第一の移送ガイド41の曲率半径と同じであり、終端側半部43bの曲率半径はアウトコース19aの幅方向におけるほぼ中間位置を通る円の半径と同じになっていている。始端側半部43aと終端側半部43bとの間にある中間部43cは、始端側半部43a側ほど半径が小さくなっている。
このような移送ガイド43は、その始端部が第一の移送ガイド41の終端部に外側から重なって、始端側半部43aは、第一の移送ガイド41と同様、環状壁19cの僅か外側を通って環状壁19cとほぼ平行に延びるように位置している。終端側半部43bはアウトコース19aの幅方向におけるほぼ中間位置の上を延びるように設けられ、終端は、出口通路37の外側側壁37aに連接している。
【0025】
トラック19から上のある程度の高さの空間は、出口通路37とここから反時計回り方向へ4分の3周程度移動した位置までの範囲においては、第一の移送ガイド41と第二の移送ガイド43の始端側半部43aとで、インコース19bの外周沿いに囲まれており、その他の範囲においては、第二の移送ガイド43の終端側半部43aで、アウトコース19aの幅方向における中間位置沿いに囲まれる。
そして、第二の移送ガイド43がこのように設けられることにより、この第二の移送ガイド43の終端側半部43bとアウターコース19aと環状壁19cとによって、円弧状に延びるU字溝様の物品移送溝47が形成され、この物品移送溝47の先端は出口通路37に通じる。
【0026】
前記したように、移送ガイド41、43の位置は、水平方向及び高さ方向で調整できるようになっており、これら位置は、基本的には供給する物品の大きさや形に応じて調整する。即ち、図面に示す移送ガイド41、43の位置、特に、第一の移送ガイド41や第二の移送ガイド43の始端側半部43aが環状壁19cの僅か外側を通る位置とか、高さ規制片41aの下の間隔Hなどは、いずれも単一型乾電池55やこれより小さいサイズの物品を供給する場合の設定であって、それより大きい物品を供給するに際しては、その大きさに応じて移送ガイド41等を図面に示す位置より外側へ寄せたり、高さ規制片41aの下が大きく空くように設定し直す。
【0027】
〔A−5.溝落としガイド〕(図1〜図3、図5、図6)
溝落としガイド51は、トラック19のインコース19bに乗って移動して来る物品を物品移送溝47側へ寄せる働きをする部材である。溝落としガイド51の大部分は第二の移送ガイド43における終端側半部43bの曲率半径とほぼ同じ曲率半径で屈曲した横長の円弧板状に形成されており、第二の移送ガイド43の上側部から延びたブラケット53(図1参照)に支持されている。
【0028】
この溝落としガイド51は、その長手方向における半部51aが、インコース19bの上方において終端側半部43bの始端部(物品移送溝47の始端部47aと対応する位置)に内側からほぼ平行に対向するように延びており、その他の半部51bが始端側半部43aの終端部に対向するように延びている。この半部51bと始端側半部43aとは、物品移送溝47がある方向とは反対側へ向かって間隔が広がるように斜めに対向している。
溝落としガイド51の半部51aと終端側半部43bとの間の間隔は、ブラケット53によって調節できるようになっている。
回転式整列供給機1は以上のように構成されている。
【0029】
〔B.作用等〕(図1、図4〜図6)
次に、回転式整列供給機1の使用方法と作用を、単一型乾電池55を供給物品とする場合を例にして説明する。この乾電池55の多くは円柱形をしたものであるが、中にはそうでない形のもの55′も混じっており、リード線が付いたままのものもある。
これら乾電池55、55′は、回転ボウル15の中に投入され、投入された乾電池55等は、回転円板31上に乗る(図1参照)。
【0030】
供給機1が運転を開始すると、回転ボウル15及び回転円板31が同じ方向へ回転する。この回転によって回転円板31上の乾電池55等に遠心力が与えられるので、乾電池55等は適度に撹拌されて山を崩しながら、回転ボウル15の周壁17a寄りに集まるように旋回し、周壁17a沿いの位置で、軸方向に互いに縦列するように相互に整列して行く。そして、この周壁17a沿いの乾電池55等から順に、物品乗上がり位置Aで、トラック19のインコース19b上に転がって乗り上がって行く。
【0031】
このようにしてインコース19b上に乗り上がった乾電池55等は、その遠心力で第一の移送ガイド41に接し、正常な整列姿勢であれば、多くがその長手方向が移送ガイド41に外接する接線方向と平行な方向へ延びる向きで運ばれて行く。この場合、インコース19bの幅は前記した大きさであるため、乾電池55は、上記した正常な姿勢では図4に示すようにインコース19bの内周縁寄り位置に座し、この状態では、乾電池55の重心がインコース19bの上方に位置するので、インコース19b上から落ちることは殆ど無い。これに対し、乾電池55が正常な姿勢と異なる姿勢であったり、それがサイズの大きい乾電池であったりしたときは、殆どの場合、その重心がインコース19bから外れることになるので、多くは、バランスを失って主部17内に落ちる。これにより、インコース19b上の物品の横幅が選別される。
【0032】
乾電池55等は、インコース19b上に乗り上がった位置からほぼ4分の1周運ばれたところで、高さ規制片41aの下を通過する(図4等参照)。従って、ここまで運ばれてきた物品が、乾電池55の直径より大きい高さを有する場合や二段重ねの状態になっている場合は、高さ規制片41aに当って主部17内に落とされる。即ち、ここで高さの選別が行われる。従って、インコース19bに乗った物品の横幅と高さが少なくとも乾電池55の直径よりある程度大きい場合、或いは二段重ねの場合、それら物品はここから先へ送られることは無い。逆に、ガム形乾電池55′や矩形の乾電池55′でも、乾電池55と同等以下のサイズであれば先へ送られる。
【0033】
この高さ規制片41aの下を通った乾電池55は、次に、図5、図6に示すように、溝落としガイド51に当って相対的に外側へ寄せられて、インコース19b上から物品移送溝47に強制的に落とされてアウトコース19aに乗り、この物品移送溝47に収まった状態のまま出口通路37へ運ばれる。
【0034】
物品移送溝47の幅は、乾電池55の直径より多少大きいが、この溝は円弧状に屈曲しているため、ここに落ちた乾電池55等の殆どは、その外周面が回転ボウル15と共に回転する環状壁19cにも接する。従って、物品移送溝47に落ちた乾電池55等には、回転ボウル15の回転力がアウトコース19aと環状壁19cの二面で作用し、形やサイズが異なる乾電池が混在していても、物品移送溝47内において詰まるのを防止でき、出口通路37までスムーズに運ぶことができる。即ち、形やサイズが異なる乾電池の搬送方向における姿勢が傾いていても、環状壁19cに接触することによって、搬送方向に対しほぼ真っ直ぐな正しい姿勢にさせられ、物品移送溝47内において詰まるのを防止することできる。
【0035】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の具体的構成がこの実施の形態に限定されるものでは無く、本発明の要旨から外れない範囲での設計変更等があっても本発明に含まれる。
特に、実施の形態では、乾電池を物品とする使用例を説明したが、本発明は、このような使い方に限らず、各種の物品を整列供給するための回転式整列供給機として使用することができる。
【0036】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、物品移送溝に落ちた状態の物品は、トラックのアウトコース上面に乗ると共に、多くの場合、環状壁にも接することになる。従って、トラックに乗り上がった物品がトラックの上面にただ乗っているだけの状態で運ばれる従来の回転式整列供給機に較べて、トラックの回転力が物品に作用する割合が大きくなるので、例えば円柱形の乾電池のような物品に形状やサイズが多少異なる物品が混在していても、強制的に送り出すことができ、物品が搬送途中で詰まるのを防止することが可能となる。
【0037】
請求項2の発明によれば、物品は最初幅狭なインコースに乗り上がって、暫くはそのまま運ばれるので、その物品の幅が大きかったり、整列姿勢が正しくなかったりしたときは、途中でバランスを失ってトラックから回転ボウル内に落ちる蓋然性が高くなる。従って、特別な選別手段を設けなくても、物品移送溝の幅より大きい幅の物品の排除や整列のやり直しを自動的に実行できる。
【0038】
実施の形態では、トラックの物品乗上がり位置から物品移送溝の始端部までの間の少なくとも1つの位置に上から臨む高さ規制部材を設け、この高さ規制部材はここに当った物品を回転ボウルの内側へ案内する向きにしたので、この高さ規制部材とトラックとの間の間隔を、当該物品がトラックに乗り上がった状態でのその丈より多少大きい程度に設定すれば、物品が二段重ねの状態でトラックに乗ったり、物品移送溝の幅より大きな幅の物品が混じっている場合でも、それらの物品を、物品移送溝に落ちる前に確実に回転ボウル内に戻すことができる。これにより、請求項2のインコースの実質的幅と相俟って、物品移送溝に大きいサイズの物品が送られるのをほぼ確実に防止できる。
【0039】
請求項3の発明によれば、トラックに乗り上がった物品を確実に物品移送溝に落とすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る回転式整列供給機を示す平面図である。
【図2】 図1の回転式整列供給機を、その上部を中央で縦断した状態で示す正面図である。
【図3】 図1に示す回転式整列供給機の要部を分解した斜視図である。
【図4】 図1のA−A線に沿って切断した要部の拡大端面図である。
【図5】 図1のB−B線に沿って切断した要部の拡大断面図である。
【図6】 図1に示す回転式整列供給機の動作を説明するための要部拡大斜視図である。
【図7】 従来の回転式整列供給機の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1…回転式整列供給機 15…回転ボウル 19…トラック
19a…アウトコース 19b…インコース 19c…環状壁
31…回転円板 37…出口通路 41、43…移送ガイド
47…物品移送溝 47a…始端部 51…溝落としガイド
55…物品 A…物品乗上がり位置
Claims (3)
- 上開口縁から外側へ張り出したフランジ様のトラックを有する回転ボウルと、この回転ボウル内に傾斜した姿勢で設けられた回転円板と、上記トラックから上のある程度の高さの空間を少なくとも回転円板上の物品がトラックに乗り上がる物品乗上がり位置から出口通路に通じる位置までの範囲で囲うように配置された移送ガイドとを備えた回転式整列供給機であって、前記トラックの内周縁寄り部分であるインコースを外周縁寄り部分であるアウトコースより高くすることで、前記アウトコースのインコース側の側面を環状に延びる環状壁にし、この環状壁と前記アウトコース及び移送ガイドとで物品移送溝を形成し、この物品移送溝が出口通路に通じたことを特徴とする回転式整列供給機。
- 請求項1に記載した回転式整列供給機において、トラックのインコースの幅を物品移送溝の幅より狭くし、物品移送溝の始端部は、物品乗上がり位置から出口通路側へ離れた位置に設けたことを特徴とする回転式整列供給機。
- 請求項1又は2に記載した回転式整列供給機において、物品移送溝の始端部と対応する位置に、トラックのインコースに乗って運ばれて来る物品を物品移送溝側へ寄せる溝落としガイドを配置したことを特徴とする回転式整列供給機。
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