JP4001033B2 - エア搬送装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボトル用キャップや各種のシート、カード、テープ、切符など小型軽量のワークをエア(圧縮空気)で搬送する際に適用するに好適なエア搬送装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、このような小型軽量のワークを搬送する際には、合成樹脂製のワーク搬送管内に複数個のワークを連続的に供給し、これらのワークをブロワーで圧送していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これでは、各ワークが搬送中ずっとブロワーからの風圧を受けて乱舞することになる。その結果、ワークが別のワークやワーク搬送管の内壁に衝突して変形したり損傷したりするという工程面の不具合が生じるばかりか、ワーク搬送管の内壁をワークが侵食するため、ワーク搬送管内の搬送路に塵芥が発生して非衛生的となる恐れがあった。
【0004】
本発明は、このような工程上および衛生上の問題を同時に解消し、ワークの搬送中の変形・損傷を防ぐとともに、塵芥の発生を回避して衛生度を高めることが可能なエア搬送装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
まず、請求項1に記載の本発明は、複数本のエア搬送ユニット(11)からなるエア搬送装置(1)であって、前記各エア搬送ユニットとして、ワーク搬送ユニット管(15)の内側に搬送路(4)を形成し、前記ワーク搬送ユニット管の周囲にエアプレナム室(20)を形成し、前記ワーク搬送ユニット管にエア噴出孔(15a)を前記搬送路と前記エアプレナム室とが連通する形でワーク移動方向に対して傾けて形成し、前記エアプレナム室にエアを供給しうる給気装置を設けたものを採用するとともに、各々の前記エア搬送ユニットの前記プレナム室(20)にエアを供給し、かつ複数本の前記エア搬送ユニットを、その搬送路(4)が大気に開放されるように連結したことを特徴とするものである。
【0010】
これらの構成を採用することにより、エア噴出孔から搬送路に向けてエアを噴き出した状態で搬送路にワーク(9)を載置すると、搬送路に沿ってワークがこのエアの動圧を受けて下流へ押し出されるとともに、ベルヌーイの定理に則って非接触で中央直進するため、ワークがワーク搬送ユニット管に衝突する事態が回避されることに加えて、ワークが噴流によるアスピレータ効果によって下流へ吸引されるので、ワークの移動が高速となるように作用する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明に係るエア搬送装置の第1の実施形態を示す図であって、(a)はその斜視図、(b)はその拡大縦断面図、(c)はワーク搬送板(またはガイドレール)のエア噴出孔近傍の拡大断面図である。
【0012】
このエア搬送装置1は、図1(a)、(b)に示すように、矩形断面形状の給気管2を有しており、給気管2内にはエアプレナム室18が形成されている。また、給気管2の上側開放部には長方形枠状の基板3を介して平板状のワーク搬送板5が給気管2を閉塞する形で水平に載置されており、ワーク搬送板5上には搬送路4が矢印A方向に形成されている。ワーク搬送板5には多数個のエア噴出孔5aが搬送路4とエアプレナム室18とを連通させる形でワーク移動方向(矢印A方向)に沿って等間隔に並んで形成されており、各エア噴出孔5aは、図1(c)に示すように、ワーク移動方向に対して所定の傾斜角度θ1だけ傾いている。さらに、給気管2にはコンプレッサなどの給気装置(図示せず)が接続されており、この給気装置を駆動してエアプレナム室18にエアを供給することができる。
【0013】
また、基板3上には、図1(a)、(b)に示すように、一対のガイドレール固定具6が互いに平行に搭載されており、各ガイドレール固定具6の内側には円環状のガイドレール7が搬送路4をその左右から包囲する形で互いに平行に嵌着されている。そして、各ガイドレール7内にはエアプレナム室19が形成されている。また、各ガイドレール7には多数個のエア噴出孔7aが搬送路4とエアプレナム室19とを連通させる形でワーク移動方向に沿って等間隔に並んで形成されており、各エア噴出孔7aは、図1(c)に示すように、ワーク移動方向に対して所定の傾斜角度θ2だけ傾いている。さらに、一対のガイドレール7にはコンプレッサなどの給気装置(図示せず)が接続されており、この給気装置を駆動して各エアプレナム室19にエアを供給することができる。
【0014】
エア搬送装置1は以上のような構成を有するので、ボトル用キャップなど小型軽量のワーク9をエア搬送装置1で搬送する際には、まずエアプレナム室18、19にエアを供給する。すると、このエアはワーク搬送板5の全エア噴出孔5aおよび一対のガイドレール7の全エア噴出孔7aから搬送路4に向けて噴き出される。この状態で、ワーク搬送板5上の搬送路4に複数個のワーク9を連続的に載置する。すると、これらのワーク9は順に、エアの動圧を受けて下流(矢印A方向)へ押し出されるようにして搬送路4を移動する。
【0015】
このとき、ワーク9は、図2に示すように、ベルヌーイの定理に則ってワーク搬送板5から一定の高さのところに浮いたまま非接触で搬送路4を移動するため、ワーク搬送板5に衝突することはない。すなわち、ワーク搬送板5の各エア噴出孔5aからはエアが噴き出されているので、ワーク9は通常、図2(a)に示すように、このエアの動圧とワーク9の重量とが釣り合う高さを維持する。ここで、図2(b)に示すように、ワーク9が高くなると、ベルヌーイの定理によってワーク9がワーク搬送板5側、つまり下側に吸引され、逆に、図2(c)に示すように、ワーク9が低くなれば、ワーク搬送板5のエア噴出孔5aから噴き出されるエアの動圧を受けてワーク9がワーク搬送板5から離反する側、つまり上側に押圧される。その結果、ワーク9はワーク搬送板5に接触することなく浮上した状態でワーク搬送板5上を搬送されることになる。
【0016】
また、ワーク9は、図3に示すように、ベルヌーイの定理に則ってワーク搬送板5上の搬送路4を中央直進するので、ガイドレール7に衝突する恐れはない。すなわち、ワーク搬送板5の各エア噴出孔5aからはエアが噴き出されているので、ワーク9は通常、図3(a)に示すように、このエアの流れに沿って矢印A方向に進行する。ここで、図3(b)に示すように、ワーク9が進行方向に向かって右側に逸れると、ワーク9の左側を流れるエアの流速が速くなるため、ベルヌーイの定理により、ワーク9の左側の空間が低圧となり、ワーク9が左側に引き戻される。逆に、図3(c)に示すように、ワーク9が進行方向に向かって左側に逸れると、ワーク9の右側を流れるエアの流速が速くなるため、ベルヌーイの定理により、ワーク9の右側の空間が低圧となり、ワーク9が右側に引き戻される。したがって、ワーク9の軌跡は左右に逸れることなく中央の位置を維持することになる。
【0017】
このように、ワーク9はワーク搬送板5上の搬送路4を非接触で中央直進し、ワーク搬送板5やガイドレール7には衝突しないので、ワーク9が搬送中に変形したり損傷したりする恐れがないのみならず、搬送路4に塵芥が発生して非衛生的となる心配もない。なお、ワーク9は搬送路4を非接触で整然と搬送されるため、たとえワーク9同士が衝突することがあっても、その衝突力は僅かであり、ワーク9の変形・損傷に至ることはない。しかも、このエア搬送装置1は構成が簡素であり、動力源(可動部)を必要としないので、工場のデッドスペースなどの狭小な空間に設置して使用することができ、使い勝手に優れる。
【0018】
なお、上述の実施形態においては、給気管2の上にワーク搬送板5を水平に載置して搬送路4を水平とした場合について説明したが、図4に示すように、搬送路4が水平面に対して傾斜する場合においても、その傾斜に応じてワーク搬送板5や各ガイドレール7のエア噴出孔5a、7aの傾斜角度θ1、θ2を適宜変更することにより、ワーク9の搬送を支障なく円滑に行うことができる。すなわち、上り坂では傾斜角度θ1、θ2を小さくしてワーク9を加速し、下り坂では傾斜角度θ1、θ2を大きくしてワーク9を減速することにより、上り坂であると下り坂であるとを問わずワーク9を平坦路と同じ速度で円滑に搬送することができる。このとき、下り坂の傾斜が緩い場合は、平坦路や上り坂と同様、エア噴出孔5a、7aの傾斜角度θ1、θ2を鋭角とすることにより、エアを順方向に噴き出せばよい。他方、下り坂の傾斜がきつい場合には、エア噴出孔5a、7aの傾斜角度θ1、θ2を鈍角とすることにより、エアを逆方向に噴き出せばよい。
【0019】
また、上述の実施形態では、ワーク搬送板5上の搬送路4を上方に開放した場合について説明したが、図5に示すように、一対のガイドレール固定具6上に支柱10を介して平板状の天板8を冠着することにより、ワーク搬送板5上の搬送路4を覆うようにしてもよい。この場合、搬送路4内に塵芥が降り積もる事態が回避されるので、搬送路4が一層衛生的なものとなる。
【0020】
また、上述の実施形態では、矩形断面形状の給気管2上にワーク搬送板5および一対のガイドレール7を載置した場合について説明したが、給気管2とワーク搬送板5とは必ずしも別個に形成する必要はなく、図6(a)に示すように、給気管2とワーク搬送板5とを一体に形成してもよい。また、給気管2の断面形状は矩形に限られず、図6(b)に示すように、半円断面形状の給気管2を採用しても構わない。さらに、図7に示すように、合成樹脂などからなる円筒状の素材の外周部に矩形断面状の溝を形設することにより、ワーク搬送板5および一対のガイドレール7を同時に形成することもできる。或いはまた、上述したとおり、ワーク9はベルヌーイの定理に則ってワーク搬送板5上を中央直進するので、ガイドレール7を省いたり、図6、図7に示すように、ガイドレール7のエア噴出孔7aを省略したりすることにより、エア搬送装置1を簡素化することも可能である。
【0021】
さらに、上述の実施形態においては、ワーク9をほぼ水平方向に搬送する場合について説明したが、特にワーク9が円筒形または円柱形である場合には、図8に示すように、二重管構造のエア搬送ユニット11を必要本数だけ連結したエア搬送装置1により、ベルヌーイの定理に加えて、噴流によるアスピレータ効果とエアの動圧を同時に利用してワーク9を垂直方向に高速で搬送することもできる。
【0022】
すなわち、このエア搬送装置1では、図8(a)に示すように、必要本数(図8では2本)のエア搬送ユニット11が互いに連結されており、これらエア搬送ユニット11の連結部には所定厚さのスペーサ13がエア抜き14を形成するように介装されている。各エア搬送ユニット11は、図8(b)に示すように、小径円筒状のワーク搬送ユニット管15を有しており、各ワーク搬送ユニット管15の周囲には大径円筒状の給気ユニット管12が同心状に配設されている。そして、各ワーク搬送ユニット管15内には円柱状の搬送路4が矢印A方向に形成されているとともに、各ワーク搬送ユニット管15と各給気ユニット管12との間には円筒状のエアプレナム室20が形成されている。
【0023】
また、各ワーク搬送ユニット管15には、図8(b)に示すように、多数個のエア噴出孔15aが搬送路4とエアプレナム室20とを連通させる形でワーク移動方向(矢印A方向)に沿って等間隔に並んで形成されており、各エア噴出孔15aはワーク移動方向に対して所定の傾斜角度θ3だけ傾いている。ここで、エア噴出孔15aは、図9に示すように、搬送路4の設置状況(傾斜具合)に応じて3列または4列に形成されている。すなわち、搬送路4が垂直な上り坂である部分では、図9(b)に示すように、エア噴出孔15aがワーク搬送ユニット管15の円周に沿って等角度間隔(90°間隔)で4列に形成されており、搬送路4が水平または下り坂である部分では、図9(c)、(d)に示すように、エア噴出孔15aがワーク搬送ユニット管15の下側および左右両側の3列に形成されている。
【0024】
さらに、図8(b)に示すように、各エア搬送ユニット11のエア注入口16にはコンプレッサなどの給気装置(図示せず)が接続されており、この給気装置を駆動して当該エア搬送ユニット11のエアプレナム室20にエアを供給することができる。なお、各エア搬送ユニット11の搬送路4はワーク搬送ユニット管15の両端およびエア抜き14を経て大気に開放されている。
【0025】
したがって、このエア搬送装置1でボトル用キャップなど小型軽量のワーク9を搬送する際には、まずエアプレナム室20にエアを供給する。すると、このエアはワーク搬送ユニット管15の全エア噴出孔15aから搬送路4に向けて噴き出される。この状態で、ワーク搬送ユニット管15内の搬送路4に複数個のワーク9を連続的に載置する。すると、これらのワーク9は順に、噴流によるアスピレータ効果によって下流(矢印A方向)へ吸引されると同時に、エアの動圧を受けて同方向へ押し出されるようにして搬送路4を高速で移動する。
【0026】
このときも、図1に示すエア搬送装置1と同様、ワーク9はベルヌーイの定理に則って搬送路4をワーク搬送ユニット管15に接触することなく中央直進するので、ワーク9が搬送中に変形したり損傷したりする恐れがないのみならず、搬送路4に塵芥が発生して非衛生的となる心配もない。なお、ワーク9は搬送路4を非接触で整然と搬送されるため、たとえワーク9同士が衝突することがあっても、その衝突力は僅かであり、ワーク9の変形・損傷に至ることはない。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の本発明によれば、搬送路にワークを載置し、エア噴出孔から搬送路に向けてエアを噴き出すと、搬送路に沿ってワークがこのエアの動圧を受けて下流へ押し出されるとともに、ベルヌーイの定理に則って非接触で中央直進するため、ワークがワーク搬送管に衝突する事態が回避されることに加えて、ワークが噴流によるアスピレータ効果によって下流へ吸引されるので、ワークの移動が高速となることから、ワークの搬送中の変形・損傷を防ぐとともに、塵芥の発生を回避して衛生度を高め、しかもワークを短時間で素早く搬送することが可能なエア搬送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るエア搬送装置の第1の実施形態を示す図であって、(a)はその斜視図、(b)はその拡大縦断面図、(c)はワーク搬送板(またはガイドレール)のエア噴出孔近傍の拡大断面図である。
【図2】図1に示すエア搬送装置によるワークの非接触吸引の原理を示す正面図である。
【図3】図1に示すエア搬送装置によるワークの中央直進の原理を示す平面図である。
【図4】図1に示すエア搬送装置によるワークの搬送状態を示す図であって、(a)はワークの移動方向を示す正面図、(b)はエアの噴出方向を示す平面図である。
【図5】本発明に係るエア搬送装置の第2の実施形態を示す縦断面図である。
【図6】本発明に係るエア搬送装置の第3の実施形態を示す縦断面図である。
【図7】本発明に係るエア搬送装置の第4の実施形態を示す図であって、(a)はその正断面図、(b)は(a)のB−B線による断面図である。
【図8】本発明に係るエア搬送装置の第5の実施形態を示す図であって、(a)はその正面図、(b)は各エア搬送ユニットの拡大断面図である。
【図9】図8に示すエア搬送装置によるワークの搬送状態を示す図であって、(a)はその正面図、(b)は(a)のB−B線による拡大断面図、(c)は(a)のC−C線による拡大断面図、(d)は(a)のD−D線による拡大断面図である。
【符号の説明】
1……エア搬送装置
4……搬送路
5……ワーク搬送板
5a……エア噴出孔
7……ガイドレール
7a……エア噴出孔
9……ワーク
11……エア搬送ユニット
15……ワーク搬送ユニット管
15a……エア噴出孔
18、19、20……エアプレナム室
Claims (1)
- 複数本のエア搬送ユニット(11)からなるエア搬送装置(1)であって、
前記各エア搬送ユニットとして、
ワーク搬送ユニット管(15)の内側に搬送路(4)を形成し、前記ワーク搬送ユニット管の周囲にエアプレナム室(20)を形成し、前記ワーク搬送ユニット管にエア噴出孔(15a)を前記搬送路と前記エアプレナム室とが連通する形でワーク移動方向に対して傾けて形成し、前記エアプレナム室にエアを供給しうる給気装置を設けたものを採用するとともに、
各々の前記エア搬送ユニットの前記プレナム室(20)にエアを供給し、かつ複数本の前記エア搬送ユニットを、その搬送路(4)が大気に開放されるように連結したことを特徴とするエア搬送装置。
Priority Applications (1)
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JP2003055578A JP4001033B2 (ja) | 2003-03-03 | 2003-03-03 | エア搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003055578A JP4001033B2 (ja) | 2003-03-03 | 2003-03-03 | エア搬送装置 |
Publications (2)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2003055578A Expired - Lifetime JP4001033B2 (ja) | 2003-03-03 | 2003-03-03 | エア搬送装置 |
Country Status (1)
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2003
- 2003-03-03 JP JP2003055578A patent/JP4001033B2/ja not_active Expired - Lifetime
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