JP3837970B2 - 円筒形缶の分離供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は搬送コンベア上に隙間なく連なった状態で搬送されている強磁性材料からなる円筒形電池缶を、連続的にあるいは間欠的に回転する電池製造用の各種自動機へ１個ずづに分離し隣接する電池缶の干渉を排除し、安定して供給するための電池缶分離供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高速で走行しているベルトコンベア上で、外径が隙間なく連続的に連なった状態で搬送されている円筒形電池缶を、回転する電池製造用自動機の本体割出盤の外周部に電池缶を保持搬送しながらその途中で加工を加えるために設けられた凹部に、一個ずつに分離して供給するためには、特開平６−３１４５０６号公報にも開示されているような電池缶の分離供給装置が従来から用いられていた。
【０００３】
図４を参照しながら、従来から用いられている強磁性体からなる円筒形電池缶の分離供給装置を説明すると、矢印方向に走行する円筒形電池缶の搬送コンベア２の側部に、この電池缶１を受け入れる複数個の凹部８を、電池缶１の直径とほぼ同寸法の等間隔をおいて外周に設けた星形割出盤３と、電池缶１を受け入れる複数個の凹部１１と９を、それぞれ外周部に等間隔に設けた自動機の入口割出盤４−１と自動機の本体割出盤４−２を配置し、かつ、前記搬送コンベア２の中心線に、星形割出盤３の凹部８の中心の円形をした軌跡と、自動機の入口割出盤４−１の凹部１１の中心の円形をした軌跡が接するように配置する。さらに、自動機の入口割出盤４−１と本体割出盤４−２の凹部１１と９の中心のそれぞれの軌跡も互いに外接するように配置し、これらの３者の割出盤間を前記の電池缶が滞りなく搬送されるように、同期速度で矢印の方向に回転させる。
【０００４】
さらに、星形割出盤３と自動機の入口割出盤４−１の間の電池缶受け渡し部となる部分の、電池缶搬送コンベア２の平ベルトの直下のコンベアフレームには永久磁石１３を固定する。また、各割出盤の凹部８、１１、９から、電池缶１が割出盤の高速回転に伴う遠心力により飛び出すのを防止するためのガイド５及び１２が設けられている。
【０００５】
そして前記星形割出盤３の凹部８の中心点の移動周速度を、前記搬送コンベア２のベルトの走行速度よりも遅い速度に設定して矢印の方向に回転させて、星形割出盤３の凹部間に設けた突起部１０によって、前記搬送コンベア２上の連なった電池缶１の移動速度を一時的に抑制し、その後開放することにより、搬送コンベア２により搬送されている電池缶の外径相互間に隙間を設けると共に、電池缶１が星形割出盤の突起部１０から解き放たれた直後から、自動機の入口割出盤４−１の凹部１１に搬送され嵌まり込むまでの間、搬送コンベア２のベルトの下側に埋め込んだ永久磁石１３により電池缶１を強い力で吸引させ、電池缶の重量と磁気吸引力の合力で、搬送コンベア２のベルト表面に電池缶１の底面を押し付けることにより、搬送コンベア２のベルトと電池缶の間に働く摩擦力を大きくして、電池缶１とベルト表面のスリップを少なくし、搬送コンベア２上での電池缶の位置ずれを少なくして入口割出盤４−１の凹部１１に電池缶１を供給する装置が採用されていた。
【０００６】
しかしながら、電池缶が星形割出盤の突起部から開放された後、入口割出盤の凹部に至るまでの電池缶の搬送経路は距離としては短いが、最も電池缶の搬送路として缶の噛み込みなどのトラブルの発生し易い所の一つであり、電池製造ラインの稼働率を低下させ、不良品を発生させる大きな原因の一つとなっていた。
【０００７】
さらに、特開平３−１５６８５０号公報には星形割出盤と永久磁石を埋め込んだ円板とを同一軸上に重ねる状態で組み合わせた、電池缶の方向選別装置用割出盤が開示されているが、これは装置の形状や磁石を利用する点では本発明の構成に類似するものの、電池缶相互の円筒面間に隙間を設けて、次工程に電池缶を分離供給するためのものではない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
電池缶のような強磁性体から成る円筒形缶が星形割出盤の突起部から開放された後、入口割出盤の凹部に至るまでの搬送経路は距離としては短いが、最も円筒形缶の搬送路として缶の噛み込みなどのトラブルの発生し易い所の一つであり、電池の製造ラインの稼働率を低下させ、不良品を発生させる大きな原因の一つとなっていた。本発明は上記の課題を解決するものであり、安価で簡便な装置により搬送コンベア上に隙間なく連なった円筒形電池缶の間隔を広げて、隣接する電池缶による干渉の悪影響を避けながら、安定して一個ずつ搬送コンベアから入口割出盤、さらに自動機の本体割出盤に電池缶を供給することを可能とした分離供給装置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】
本発明は、上記の目的を達成するために、高速で走行している搬送コンベア上にて、ガイドに沿って円筒面を相互に接触させる状態で隙間なく連なって搬送されている強磁性体からなる円筒形電池缶の間隔を広げる機構として、搬送コンベアの側部に、外周に前記電池缶を受け入れるための凹部を前記電池缶の直径とほぼ等しい寸法で等間隔に設けた星形割出盤とガイドを配し、電池缶相互の間隔を広げるために、前記星形割出盤の凹部中心の周速を前記搬送コンベアの搬送速度よりも幾分遅い周速度で回転させる。
【００１０】
前記星形割出盤の凹部間に設けた突起部によって、前記搬送コンベア上の連なった電池缶の移動速度を一時的に抑制し、その後開放することにより、電池缶は次第に増速して、再び搬送コンベアと同一速度で走行するようになるが、隣接する電池缶が星形割り出し盤から順次開放される時間差の内に、走行する搬送コンベアのベルトの移動距離を電池缶の径より大きく設定することにより、電池缶の間に隙間が生じ、この様にして生じさせた電池缶の間隔を、次工程自動機の円板状をした入口割出盤の外周部に設けた電池缶保持部の間隔と等しくなるように調節し、この間隔で入口割出盤の外周に設けられた永久磁石を利用した電池缶保持部に電池缶を吸着保持させたまま、入口割出盤から自動機の本体割出盤に電池缶を供給する。
【００１１】
前記星形割出盤の回転を、自動機の入口割出盤及び本体割出盤の回転と同期させているため、隣接する電池缶相互の外径の接触は無くなり、干渉による悪影響もなく、また供給に過不足が生じたりすることもなくスムーズに安定して電池缶は供給される。
【００１２】
本発明によれば、搬送コンベア上で相互に外径を接する状態で、隙間なく連なった強磁性体からなる電池缶の間隔を広げて、隣接する電池缶による干渉を排除し、確実に自動機の本体割出盤に一個ずつ電池缶を供給する機構として、円板の外周付近に等間隔に永久磁石を配した自動機の入口割出盤を用いることとしたため、永久磁石は２〜３ｍｍ下の距離であれば、幾分ずれた位置に供給された電池缶をも吸引して、入口割出盤の所定の位置に修正して吸着保持する自動修正機能を有するので、前記星形割出盤の凹部間に設けた突起部によって、前記搬送コンベア上の連なった電池缶の移動を抑制する突起部から、電池缶が解き放たれた後、自動機の入口割出盤に搬送されるまでのベルトコンベア表面と電池缶のスリップによって生じた電池缶搬送のタイミングのバラツキの許容値を大幅に緩和出来る。またガイドをなくすことにより、ガイドと割出盤の間における前記電池缶の噛み込みを防いで、設備の信頼性を大幅に高めることが出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１を参照しながら説明する。図１は本発明の電池缶分離供給装置の平面図を示し、１は円筒形をした強磁性体からなる電池缶、２は前記電池缶を隙間のない状態で矢印の方向に搬送している搬送用ベルトコンベア２であり、３はベルトコンベア２に依り高速で搬送されている電池缶１の搬送スピードを制限することにより、電池缶の間隔を広げるための星形割出盤であり、星形割出盤の凹部８の中心の周速を、ベルトコンベア２の走行速度よりもやや遅く設定している。４−１は電池缶保持部として、永久磁石７を回転する円板の円筒面に等間隔に埋め込んだ自動機の入口割出盤、４−２は回転する円板の外周に等間隔に電池缶の搬送保持部としての凹部９を設けた自動機の本体割出盤、５と６はガイド、８は電池缶を受け入れて搬送するために星形割出盤の外周に設けられた凹部、１０は星形割出盤に設けられた突起部である。
【００１４】
そして、電池缶１をベルトコンベア２で高速で搬送中に衝撃を与えないで、電池缶１個ずつに分離してスムーズ、かつ確実に自動機の本体割出盤に供給するために、コンベア２により搬送されている電池缶の中心の軌跡に、星形割出盤３と自動機の入口割出盤４−１により保持搬送されている電池缶の中心の軌跡を接するように配置し、さらに自動機の入口割出盤４−１により搬送されている電池缶１の中心の軌跡と、自動機の本体割出盤４−２により搬送されている電池缶の軌跡が外接するように配置した。また電池缶の搬送の滞りをなくするために、星形割出盤３、入口割出盤４−１、本体割り出し盤４−２、の３者を同期して回転させる。また、自動機の入口割出盤４−１の電池缶保持部から、自動機本体割出盤４−２の凹部９に電池缶１が供給された後、ガイド６及び、入口割出盤４−１の回転を利用して、電池缶に対する入口割出盤に埋め込まれた永久磁石７による磁気吸引力を断ち切ることになる。
【００１５】
引き続いて、図２を参照しながら、単三形アルカリマンガン乾電池の製造ラインに適用した自動機の入口割出盤４−１の構造の一例について説明する。図２（ａ）は入口割出盤の平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図を示し、電池缶１が自動機の入口割出盤に保持された姿勢を示すために、どちらも電池缶保持部に単三形電池缶を数個吸着保持させた場合の様子を示している。円板の外径をφ１０６ｍｍ、厚さを４８ｍｍとしてＳＵＳ３０４で製作し、外周の円筒面を１２等分して電池缶の保持部とし、それぞれの電池缶保持部に対して、入口割出盤の軸芯方向と並行にφ３ｍｍ×５ｍｍ長さのコバルト系の永久磁石２個を４０ｍｍ間隔で、円筒面から僅かに磁石７の表面が沈む程度の位置にカシメて固定した。
【００１６】
電池缶保持部に吸着保持された電池缶１の軸芯を、入口割出盤の軸芯と並行な姿勢で安定して保持させるために、２個の磁石７を円板の軸方向に４０ｍｍの間隔を隔てて固定した。永久磁石の径は小さいほうが、電池缶の位置決め精度は向上し、磁石の径をφ３ｍｍとした場合には、±１ｍｍ程度の電池缶の位置のバラツキは避けられない。しかしこの程度のバラツキでは、電池缶の供給が不安定になることは無かった。また、永久磁石の材質として、安価なフェライト系のものでも、高価で磁力の強い希土類系のものでも使用可能であるが、必要とする位置決め精度や必要とする磁力の強さにより、その形状も含めて適宜選択することが必要である。また円筒面の窪み１４と端面の窪み１５は、入口割出盤の軽量化を図るために肉厚が薄くなるように旋削して設けたものであり、アルミなどの比較的軽い材料により製作する場合には、窪み１４、１５などを設ける必要性は小さくなる。
【００１７】
また本発明の別の自動機入口割出盤の実施形態を図３により説明する。図３（ａ）は入口割出盤の平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図を示し、電池缶１が自動機の入口割出盤４−１に保持された姿勢を示すために、どちらも電池缶保持部に単三形電池缶を数個吸着保持させた場合の様子を示している。円板の外径をφ１０６ｍｍ、厚さを１０ｍｍとしてＳＵＳ３０４で製作し、円板面の外周近傍を円板の軸芯と同心円上に１２等分して電池缶の吸着保持部とし、入口割出盤の軸芯方向と並行にφ１２ｍｍ×３ｍｍ長さのコバルト系の永久磁石を円筒面から僅かに磁石７の表面が沈む程度の位置にカシメて固定している。
【００１８】
上記のような電池缶分離供給装置を単三形乾電池の製造ラインに導入し、１０００〜１５００個／分程度の高速生産に十分対応できるという実績が得られ、また設備の稼働率は高まり、分離供給装置に関連する製品不良は大きく低下した。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、搬送コンベア上に隙間なく連なって高速で搬送されている電池缶の外径相互間に隙間を設けて、隣接する電池缶の干渉による搬送の不安定さを排除し、次工程を受け持つ電池製造用の自動機に電池缶を確実に供給する機構として、円板状をした自動機の入口割出盤の外周部に等間隔に電池缶保持部としての永久磁石を埋め込むことにより、星形割出盤、搬送コンベア、自動機の入口割出盤のスピードとタイミング調整を非常に容易化することが出来た。また、入口割出盤に磁力を利用した電池缶の保持部を設けることにより、電池缶が搬送コンベアのベルト上でスリップなどして、搬送される位置やタイミングが少々バラツク場合にも、自動的に位置を修正して所定の位置に保持した後、自動機の本体割出盤に確実に供給でき、設備の稼働率は高くなり、品質不良は少なくなるものである。
【００２０】
さらに、割出盤の外側ガイドをなくすることにより、ガイドと割出盤の間に於ける電池缶の噛み込みをなくし、また磁力により電池缶を入口割出盤の外周部に吸着保持して搬送しているため、過負荷が働く場合には電池缶は入口割出盤の外周でスリップするので、トルクリミッターを組み込む必要が無く、単純で安価な設備で、しかも信頼性が高く稼働率も高い電池缶の分離供給装置を提供することができる。なお、分離供給装置の運転時に発生する騒音も本装置においては低下する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電池缶の分離供給装置を示す平面図
【図２】（ａ）本発明の入口割出盤の一例を示す平面図
（ｂ）本発明の入口割出盤のＡ−Ａ断面図
【図３】（ａ）本発明の入口割出盤の上側平面に等間隔に永久磁石を埋め込んだ平面図
（ｂ）本発明の入口割出盤の上側平面に当間隔に永久磁石を埋め込んだＡ−Ａ断面図
【図４】従来の電池缶の分離供給装置を示す図
【符号の説明】
１ 電池缶
２ 搬送コンベア
３ 星形割出盤
４−１ 自動機の入口割出盤
４−２ 自動機の本体割出盤
５ ガイド
６ ガイド
７ 永久磁石
８ 星形割出盤の凹部
９ 自動機の本体割出盤凹部
１０ 星形割出盤の突起部
１１ 従来の入口割出盤の凹部
１２ ガイド
１３ 永久磁石
１４ 窪み
１５ 窪み

Claims (5)

1. 円筒形をした強磁性体からなる缶の円筒面が、相互に接触する状態で隙間なく連なって搬送される搬送コンベアの側部に、前記円筒形缶を受け入れる複数個の凹部をその外周に等間隔をへだてて設けた星形割出盤と、回転円板の円筒外周面に前記缶の軸芯方向が前記回転円板の軸芯方向と平行になるように、前記缶の外径相互間に隙間が生ずる程度の等間隔で磁力により吸着保持するための永久磁石を埋め込んだ缶の保持部を備えた次工程の入口割出盤と、外周に等間隔に設けられた缶の保持部を有する本体割出盤を具備し、前記星形割出盤、入口割出盤及び本体割出盤の回転速度を同期させ、かつ、前記円筒形状をした缶の搬送コンベアの中心線に、前記星形割出盤の凹部中心の軌跡と、前記入口割出盤の円筒面の所定の位置に永久磁石により吸着保持されている前記円筒形状をした缶の中心の軌跡が接するように配置し、さらに次工程の入口割出盤と本体割出盤の缶保持部に保持された円筒形状缶の中心の軌跡が外接するように配置し、入口割出盤の所定の位置に磁力により吸着保持した前記円筒形状缶を、本体割出盤に一個づつ供給することを特徴とする円筒形缶の分離供給装置。
2. 星形割出盤の凹部中心点の周速を、前記搬送コンベアの搬送速度より遅く設定して、星形割出盤の凹部間に設けた突起部によって、前記円筒形状をした缶の相互間に適当な隙間が生じるように分離することを特徴とする請求項１記載の円筒形缶の分離供給装置。
3. 星形割出盤に替えて、回転する円板の外周円筒面に永久磁石を所定の等間隔に埋め込んだ円板を用いた請求項１または２記載の円筒形缶の分離供給装置。
4. 次工程の入口割出盤の円筒外周面に等間隔に設けられた缶保持部に、缶の長さに応じて定まる間隔を隔てて、永久磁石を入口割出盤の軸芯と平行に２個配し、前記入口割出盤の円筒面に保持搬送される円筒形状缶の軸芯方向の安定を保つことを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の円筒形缶の分離供給装置。
5. 次工程の入口割出盤の円板上面に、前記入口割出盤の軸芯と同心円上に、円筒形状缶の径にほぼ等しい径の永久磁石を等間隔に埋め込み、缶の保持部としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の円筒形缶の分離供給装置。

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