JP4450274B2

JP4450274B2 - 方向転換装置

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Publication number: JP4450274B2
Application number: JP2003302931A
Authority: JP
Inventors: 洋介丸岡; 武則坂田
Original assignee: Okura Yusoki KK
Current assignee: Okura Yusoki KK
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2023-08-27
Also published as: JP2005067863A

Description

本発明は、物品を方向転換して搬送する方向転換装置に関する。

例えば、段ボール箱などの物品をパレット上に段積みするパレタイザでは、パレタイザの入口部でパレットに段積みする１段分の段積みパターンに合わせて物品を配列し、この段積みパターンに配列した１段分の物品をパレット上に１段ずつ段積みしている。そして、パレタイザの入口部には、段積みパターンに合わせて物品の向きを左または右に９０°方向転換して搬送したり、物品を方向転換せずにそのまま直進させて搬送する方向転換装置が用いられている。

従来の方向転換装置は、物品が跨って載る２列のコンベヤ列を並列に設けた搬送コンベヤを備え、方向転換しない物品を搬送するときには、２列のコンベヤ列を等速制御して物品を一定向きのまま搬送し、また、方向転換する物品を搬送するときには、２列のコンベヤ列の搬送速度を異ならせてその速度差でもって物品を方向転換して搬送している。そして、物品の方向転換は、搬送コンベヤの方向転換開始位置である始端から方向転換完了位置である終端までの一定距離区間で、物品の向きを左または右に９０°方向転換させている。すなわち、搬送コンベヤの終端位置に合わせて物品の方向転換が完了するように、各コンベヤ列の搬送速度および速度差を設定している（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−３２２０５９号公報（第６−７頁、図１）

しかしながら、従来の方向転換装置で、大きさや質量などの品種が異なる物品を取り扱う場合、物品の大きさや質量などによって方向転換の容易性が異なるため、各コンベヤ列の搬送速度および速度差が一定のままでは搬送コンベヤの終端位置に合わせて物品の方向転換を完了させることはできない。そのため、各品種の物品とも搬送コンベヤの終端位置に合わせて方向転換が完了するように、品種毎に各コンベヤ列の搬送速度および速度差を設定する必要があるが、搬送コンベヤの各コンベヤ列を多段変速調整可能またはリニア変速調整可能に構成しなければならず、しかも、搬送コンベヤの終端で方向転換の完了を一致させるための各コンベヤ列の搬送速度および速度差を見極めるのが容易でなく、したがって、多品種の物品に容易に対応できない問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、２速制御によって容易に方向転換ができるとともに物品を正確に方向転換させて搬送でき、多品種の物品に容易に対応できる方向転換装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の方向転換装置は、物品が跨って載る２列のコンベヤ列を有するとともにこれら各コンベヤ列に搬送方向に沿ってそれぞれ個別に駆動可能とする複数の駆動ゾーンを有し、一方のコンベヤ列の物品が位置する駆動ゾーンを第１の搬送速度に、他方のコンベヤ列の物品が位置する駆動ゾーンを第１の搬送速度と異なる第２の搬送速度に異速制御したときにその速度差によって物品を方向転換させながら搬送するとともに、２列のコンベヤ列の物品が位置する駆動ゾーンを第１の搬送速度および第２の搬送速度のいずれか一方で等速制御したときに物品を一定姿勢のまま搬送する搬送コンベヤと、この搬送コンベヤの各駆動ゾーンに配設された各センサを有し、各駆動ゾーンでの各センサによる物品の直接検知と各駆動ゾーンの搬送速度とから、各駆動ゾーンを搬送する物品の搬送方向の位置を検知する検知手段と、前記搬送コンベヤの各駆動ゾーンを搬送方向に沿って細分化したエリアであって、前記物品の品種別に前記搬送コンベヤ上で物品の方向転換が完了する方向転換完了エリアを設定する設定手段と、方向転換する物品を搬送するとき、前記検知手段の検知に基づいて、前記２列のコンベヤ列の物品が位置する駆動ゾーンを異速制御するとともに、前記設定手段で設定された方向転換完了エリアに物品が達したら前記２列のコンベヤ列の物品が位置する駆動ゾーンを等速制御する制御手段とを具備しているものである。

そして、この構成では、方向転換する物品を搬送するとき、搬送コンベヤの一方のコンベヤ列の物品が位置する駆動ゾーンを第１の搬送速度に、他方のコンベヤ列の物品が位置する駆動ゾーンを第１の搬送速度と異なる第２の搬送速度に異速制御して方向転換させながら搬送し、検知手段で物品の搬送方向の位置を検知しながら設定手段で予め設定された方向転換完了エリアに物品が達したら、２列のコンベヤ列の物品が位置する駆動ゾーンを等速制御して物品を方向転換後の向きで搬送するため、第１の搬送速度と第２の搬送速度との２速制御によって容易に方向転換が可能になるとともに、品種毎の方向転換完了エリアを見出すことで物品を正確に方向転換させ、多品種の物品に容易に対応可能になる。しかも、物品が位置する駆動ゾーン毎に制御することで、搬送コンベヤの複数の駆動ゾーンで並行して物品を方向転換および搬送可能で、物品の処理能力が向上する。さらに、設定手段で設定する方向転換完了エリアは、搬送コンベヤの各駆動ゾーンを搬送方向に沿って細分化したエリアであって、物品の品種別に搬送コンベヤ上で物品の方向転換が完了する方向転換完了エリアであるため、物品の品種に応じた設定が容易になる。

請求項１記載の方向転換装置によれば、方向転換する物品を搬送するとき、搬送コンベヤの一方のコンベヤ列の物品が位置する駆動ゾーンを第１の搬送速度に、他方のコンベヤ列の物品が位置する駆動ゾーンを第１の搬送速度と異なる第２の搬送速度に異速制御して方向転換させながら搬送し、検知手段で物品の搬送方向の位置を検知しながら設定手段で予め設定された方向転換完了エリアに物品が達したら、２列のコンベヤ列の物品が位置する駆動ゾーンを等速制御して物品を方向転換後の向きで搬送するため、第１の搬送速度と第２の搬送速度との２速制御によって容易に方向転換ができるとともに、品種毎の方向転換完了エリアを見出すことで物品を正確に方向転換でき、多品種の物品に容易に対応できる。しかも、物品が位置する駆動ゾーン毎に制御することで、搬送コンベヤの複数の駆動ゾーンで並行して物品を方向転換および搬送でき、物品の処理能力を向上できる。さらに、設定手段で設定する方向転換完了エリアは、搬送コンベヤの各駆動ゾーンを搬送方向に沿って細分化したエリアであって、物品の品種別に搬送コンベヤ上で物品の方向転換が完了する方向転換完了エリアであるため、物品の品種に応じた設定を容易にできる。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。

図１ないし図３において、11は方向転換装置で、この方向転換装置11は、搬送方向Ｆの上流側の搬送装置12と下流側の図示しないパレタイザの入口部との間に設置され、搬送装置12から送り込まれる例えばダンボールケースなどの物品13の向きを、パレタイザの入口部で配列させる段積みパターンに応じて左または右に９０°回転させて、あるいは回転させずに直進させて、パレタイザの入口部に搬送する。

方向転換装置11は、床面などに設置する基台16を有し、この基台16上に物品13を載せて搬送方向Ｆに搬送する搬送コンベヤ17が配設されている。この搬送コンベヤ17は、搬送方向Ｆに対し交差する方向に並設された２列のコンベヤ列18a，18bを有し、これら２列のコンベヤ列18a，18b上に物品13が跨って載り、２列のコンベヤ列18a，18bで物品13を方向転換および搬送する。

各コンベヤ列18a，18bは、基台16上に設置された複数の取付台19によって支持された取付フレーム20を有し、この取付フレーム20の両端に、搬送コンベヤ17の外側に配置される外側フレーム21と搬送コンベヤ17の中央側である内側に配置される内側フレーム22とがそれぞれ取り付けられ、これら外側フレーム21と内側フレーム22とが複数の横継ぎ部材23によって一体に連結されている。

各コンベヤ列18a，18bの外側フレーム21と内側フレーム22との間には複数のローラ24が搬送方向Ｆに沿って等間隔に並設されている。各ローラ24は、外側フレーム21と内側フレーム22とに両端が回り止め状態に取り付けられるローラ軸25、このローラ軸25に対して回転可能に取り付けられたローラ部26を有し、ローラ部26の外側の端部側にプーリ部27が設けられている。そして、搬送方向Ｆの上流側から下流側の順に３本のローラ24を一組として個別に駆動可能とする駆動ゾーンS1〜S5が構成され、各駆動ゾーンS1〜S5のローラ24のプーリ部27がベルト28によって同一方向に連動回転可能に連結され、３本のローラ24が一体的に回転するコンベヤ部29が構成されている。各駆動ゾーンS1〜S5の中央の１つのローラ24はモータを内蔵したモータローラ24aであり、このモータローラ24aの駆動により各駆動ゾーンS1〜S5のローラ24を回転駆動する。モータローラ24aは、例えば、低速とする第１の搬送速度とこの第１の搬送速度より高速とする第２の搬送速度とに２速制御する。そして、２列のコンベヤ列18a，18bのうち一方を第１の搬送速度に、他方を第２の搬送速度に異速制御したときに、その速度差によって物品13を方向転換させながら搬送し、また、２列のコンベヤ列18a，18bを第１の搬送速度および第２の搬送速度のいずれか一方で等速制御したときに、物品13を方向転換することなく一定姿勢のまま搬送する。

２列のコンベヤ列18a，18bのローラ24は、２列のコンベヤ列18a，18bの互いに接近するローラ24の内側の端部側の高さが外側の端部側より低い内向きの傾斜で、水平面に対して所定の角度αで傾斜されている。

一方のコンベヤ列18aは、基台16上に配設されたスライドガイド30によって他方のコンベヤ列18bに対し接近、離反移動可能に支持されている。そして、使用時には、一方のコンベヤ列18aを他方のコンベヤ列18bに接近させた状態で使用し、また、メンテナンス時などには、一方のコンベヤ列18aを他方のコンベヤ列18bから離反させ、各コンベヤ列18a，18b内に配置されているモータローラ24aなどのメンテナンスを容易にできるように構成している。

また、搬送装置12は、物品13を載せて搬送するベルトコンベヤ41、このベルトコンベヤ41から方向転換装置11に物品13を受け渡す複数のローラ42を有し、搬送装置12の側部にはベルトコンベヤ41を駆動するモータ43が取り付けられている。

また、搬送装置12の一側位置、方向転換装置11の入口部の一側位置、各駆動ゾーンS1〜S5の中間の一側位置に、物品13を検知するセンサPRA，PRP，PR1〜PR5がそれぞれ配設されている。これら各センサPRA，PRP，PR1〜PR5は、例えば光電センサで、搬送装置12および方向転換装置11の一側から他側にセンサ光を投光するとともに、搬送装置12および方向転換装置11の他側に配置される反射器46で反射する反射光を受光するように構成し、反射器46で反射するセンサ光の受光状態のときに物品無しを検知し、物品13でセンサ光が遮光されてセンサ光の非受光状態となったときに物品有りを検知する。

また、図４に示すように、方向転換装置11の各モータローラ24aにはその駆動を制御するモータドライバを備えた制御基板51が接続され、これら制御基板51が方向転換装置11および搬送装置12を含むパレタイザ全体を制御するコントロール盤52に接続されている。コントロール盤52は、ＣＰＵ53、メモリ54、カウンタ55などを有する制御部56を備え、この制御部56には、物品13の品種などを入力する入力装置57、センサPRA，PRP，PR1〜PR5を含むセンサ58がそれぞれ接続されている。

制御部56のＣＰＵ53は、搬送コンベヤ17によって搬送する物品13の搬送方向Ｆの位置を検知する検知手段59の機能、物品13の大きさや質量などの品種別に搬送コンベヤ17上で物品13の方向転換が完了する方向転換完了位置を自動生成して設定する設定手段60の機能、方向転換する物品13を搬送するとき、２列のコンベヤ列18a，18bの物品13が位置する駆動ゾーンS1〜S5を異速制御するとともに、検知手段59の検知に基づき設定手段60で設定された方向転換完了位置に物品13が達したら２列のコンベヤ列18a，18bの物品13が位置する駆動ゾーンS1〜S5を等速制御する制御手段61の機能を有している。

検知手段59は、各センサPRA，PRP，PR1〜PR5で物品13の搬送方向Ｆの位置を直接検知するとともに、各センサPRA，PRP，PR1〜PR5の検知後のカウンタ55によるカウント値と物品13を搬送する搬送速度とから物品13の搬送方向Ｆの位置を求める。

設定手段60で設定する方向転換完了位置は、搬送コンベヤ17の下流側の各駆動ゾーンS3〜S5を搬送方向Ｆに細分化したエリアであって、搬送コンベヤ17上で物品13の方向転換が完了する方向転換完了エリアA1〜A9であり、そして、制御手段61は、方向転換する物品13を搬送するとき、２列のコンベヤ列18a，18bの物品13が位置する駆動ゾーンS1〜S5を異速制御するとともに、検知手段59の検知に基づき設定手段60で設定された方向転換完了エリアA1〜A9に物品13が達したら２列のコンベヤ列18a，18bの物品13が位置する駆動ゾーンS3〜S5を等速制御する。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

入力装置57によって処理する物品13の大きさ、質量などの品種を入力することにより、設定手段60によって搬送コンベヤ17上で物品13の方向転換が完了する方向転換完了エリアA1〜A9を自動生成し、メモリ54に記憶する。例えば、図１に示す物品13の場合には、方向転換完了エリアA8を設定する。

方向転換装置11は、物品13を受け入れようとする待機状態において、２列のコンベヤ列18a，18bとも、低速の第１の搬送速度で各モータローラ24aを回転駆動している。

搬送装置12によって搬送してくる方向転換する物品13を方向転換装置11の入口部のセンサPRPで検知することで、物品13の方向転換を開始する。物品13をセンサPRPで検知したら駆動ゾーンS1を異速制御し、例えば、一側のコンベヤ列18aの駆動ゾーンS1を低速の第１の搬送速度のまま、他側のコンベヤ列18bの駆動ゾーンS1を高速の第２の搬送速度に切り換える。そのため、搬送装置12から駆動ゾーンS1に進入する物品13を、２列のコンベヤ列18a，18bの駆動ゾーンS1の速度差によって図１反時計回り方向に方向転換させながら搬送方向Ｆに搬送する。

物品13を駆動ゾーンS1のセンサPR1で検知したら駆動ゾーンS2を同様に異速制御し、駆動ゾーンS1から駆動ゾーンS2に進入する物品13を駆動ゾーンS2でも図１反時計回り方向に方向転換させながら搬送方向Ｆに搬送する。このようにして、物品13を各駆動ゾーンS2〜S4のセンサPR2〜PR4などで検知したら下流側の各駆動ゾーンS3〜S5などを同様に異速制御し、物品11が順次進入する各駆動ゾーンS2〜S4などで図１反時計回り方向に方向転換させながら搬送方向Ｆに搬送する。

駆動ゾーンS1のセンサPR1の位置を物品13が通過して検知しなくなったら、つまり駆動ゾーンS1を物品13が通過したら、駆動ゾーンS1を等速制御に切り換える。すなわち、他側のコンベヤ列18bの駆動ゾーンS1を低速の第１の搬送速度に切り換え、２列のコンベヤ列18a，18bの駆動ゾーンS1を第１の搬送速度の等速制御に切り換える。同様に、各駆動ゾーンS2〜S3のセンサPR2〜PR3などの位置を物品13が通過して検知しなくなったら、つまり駆動ゾーンS2〜S3などを物品13が通過したら、駆動ゾーンS2〜S3などを等速制御に切り換える。

物品13の搬送中は検知手段59の検知によって搬送方向Ｆの位置を監視しており、設定手段60で設定された例えば方向転換完了エリアA8に物品13が達したことを検知したら、物品13が位置する駆動ゾーンS4〜S5を等速制御に切り換える。すなわち、他側のコンベヤ列18bの駆動ゾーンS4〜S5を低速の第１の搬送速度に切り換え、２列のコンベヤ列18a，18bの駆動ゾーンS4〜S5を第１の搬送速度の等速制御に切り換える。

物品13が方向転換完了エリアA8に達した時点では物品13の向きが９０°方向転換完了しており、２列のコンベヤ列18a，18bの物品13が位置する駆動ゾーンS4〜S5を等速制御に切り換えることにより、９０°方向転換完了した物品13をその向きで搬送方向Ｆに搬送する。

なお、他側のコンベヤ列18bの駆動ゾーンS1〜S5を低速の第１の搬送速度のまま、一側のコンベヤ列18aの駆動ゾーンS1〜S5を高速の第２の搬送速度に切り換えることにより、物品13を図１時計回り方向に方向転換させることができる。

また、搬送装置12で搬送している物品13が方向転換しない物品13の場合には、２列のコンベヤ列18a，18bの物品13が位置する駆動ゾーンS1〜S5を等速制御し、方向転換せずに一定姿勢のまま直進させる。

また、図１に示す物品13の場合には駆動ゾーンS1〜S5の異速制御によって方向転換が完了するが、図５に示すように、図１に示す物品13より小形および軽量で方向転換しやすい物品13の場合には、駆動ゾーンS1〜S3の異速制御によって方向転換が完了する。この場合、例えば方向転換完了エリアA3に達した時点で、物品13の向きが９０°方向転換完了し、それ以降は、２列のコンベヤ列18a，18bの物品13が位置する駆動ゾーンS2〜S5を等速制御とし、９０°方向転換完了した物品13をその向きで搬送方向Ｆに搬送する。

このように、方向転換する物品13を搬送するとき、搬送コンベヤ17の２列のコンベヤ列18a，18bのうちの一方の物品13が位置する駆動ゾーンS1〜S5を第１の搬送速度に、２列のコンベヤ列18a，18bのうちの他方の物品13が位置する駆動ゾーンS1〜S5を第２の搬送速度に異速制御して方向転換させながら搬送し、検知手段59で物品13の搬送方向Ｆの位置を検知しながら設定手段60で予め設定された方向転換完了位置に物品13が達したら、２列のコンベヤ列18a，18bの物品13が位置する駆動ゾーンS1〜S5を等速制御して物品13を方向転換後の向きで搬送するため、第１の搬送速度と第２の搬送速度との２速制御によって容易に方向転換ができるとともに、品種毎の方向転換完了位置を見出すことで物品13を正確に方向転換でき、多品種の物品13に容易に対応できる。

しかも、物品13が位置する駆動ゾーンS1〜S5毎に制御することで、搬送コンベヤ17の複数の駆動ゾーンS1〜S5で並行して物品13を方向転換および搬送でき、物品13の処理能力を向上できる。

また、設定手段60で設定する方向転換完了位置は、搬送コンベヤ17の各駆動ゾーンS3〜S5を搬送方向Ｆに細分化したエリアであって、搬送コンベヤ17上で物品13の方向転換が完了する方向転換完了エリアA1〜A9であるため、物品13の品種に応じた設定を容易にできる。

なお、方向転換装置11は、前記実施の形態では物品Ａを９０°方向転換させる例を示したが、９０°に限らず、任意の角度方向転換させることができ、例えば、物品Ａを段積みするパレットの外周に面する物品Ａの側面を指定の向きに合わせる場合などには１８０°方向転換させて搬送することもできる。

また、通常時（物品13が位置しないときや、等速制御によって物品13を方向転換せずに直進させるとき）は２列のコンベヤ列18a，18bを低速の第１の搬送速度とし、方向転換時は２列のコンベヤ列18a，18bの一方を高速の第２の搬送速度に切り換えたが、通常時は２列のコンベヤ列18a，18bを高速の第２の搬送速度とし、方向転換時は２列のコンベヤ列18a，18bの一方を低速の第１の搬送速度に切り換えてもよく、物品13の処理能力を向上できる。

また、方向転換装置11の搬送コンベヤ17に物品13を１つずつ載せて処理する場合には、駆動ゾーンS1〜S5をなくし、２列のコンベヤ列18a，18bをそれぞれ１つずつの駆動源で駆動するようにしてもよく、構成を簡素化、低コスト化できる。

また、物品13を一方向にのみ回転させて方向転換させる場合には、２列のコンベヤ列18a，18bのうちの一方にのみ駆動ゾーンS1〜S5を設定し、他方は駆動ゾーンS1〜S5の設定をなくして１つ駆動源により同一速度で駆動するようにしてもよく、構成を簡素化、低コスト化できる。

また、２列のコンベヤ列18a，18bには、ローラ24のほか、ベルトを用いたベルトコンベヤを採用してもよい。

本発明の一実施の形態を示す方向転換装置の平面図である。同上方向転換装置の側面図である。同上方向転換装置の端面図である。同上方向転換装置の構成図である。同上方向転換装置による他の品種の物品の方向転換を示す平面図である。

11 方向転換装置
13 物品
17 搬送コンベヤ
18a，18b コンベヤ列
59 検知手段
60 設定手段
61 制御手段
A1〜A9 方向転換完了エリア
PR1〜PR5 センサ
S1〜S5 駆動ゾーン

Claims

物品が跨って載る２列のコンベヤ列を有するとともにこれら各コンベヤ列に搬送方向に沿ってそれぞれ個別に駆動可能とする複数の駆動ゾーンを有し、一方のコンベヤ列の物品が位置する駆動ゾーンを第１の搬送速度に、他方のコンベヤ列の物品が位置する駆動ゾーンを第１の搬送速度と異なる第２の搬送速度に異速制御したときにその速度差によって物品を方向転換させながら搬送するとともに、２列のコンベヤ列の物品が位置する駆動ゾーンを第１の搬送速度および第２の搬送速度のいずれか一方で等速制御したときに物品を一定姿勢のまま搬送する搬送コンベヤと、
この搬送コンベヤの各駆動ゾーンに配設された各センサを有し、各駆動ゾーンでの各センサによる物品の直接検知と各駆動ゾーンの搬送速度とから、各駆動ゾーンを搬送する物品の搬送方向の位置を検知する検知手段と、
前記搬送コンベヤの各駆動ゾーンを搬送方向に沿って細分化したエリアであって、前記物品の品種別に前記搬送コンベヤ上で物品の方向転換が完了する方向転換完了エリアを設定する設定手段と、
方向転換する物品を搬送するとき、前記検知手段の検知に基づいて、前記２列のコンベヤ列の物品が位置する駆動ゾーンを異速制御するとともに、前記設定手段で設定された方向転換完了エリアに物品が達したら前記２列のコンベヤ列の物品が位置する駆動ゾーンを等速制御する制御手段と
を具備していることを特徴とする方向転換装置。