JP4455140B2

JP4455140B2 - 物品仕分けコンベヤ装置

Info

Publication number: JP4455140B2
Application number: JP2004125756A
Authority: JP
Inventors: 直人柴田; 敬上田; 貴志村田
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2004-04-21
Filing date: 2004-04-21
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2024-04-21
Also published as: JP2005306551A

Description

本発明は、物品を搬送し所定の仕分け情報に基づき、物品の搬送先を切り替えることが可能な物品仕分けコンベヤ装置に関し、更に詳しくは、コンベアの分岐点におけるスイッチレールの揺動によって物品の搬送方向の切り替えを行う物品仕分けコンベヤ装置に関する。

従来、物品を搬送し所定の仕分け情報に基づき物品の搬送先を切り替えることが可能な物品仕分けコンベヤ装置としては、例えば、図６に示すようなスラットコンベヤ４００がある。このようなスラットコンベヤ４００は、図示はされていないが、搬送路に沿って走行する１条のチェーン上に、あるいは数条のチェーン間に被搬送物Ｍを受ける多数のスラット４１０を屈曲可能に連続的に取り付けた構成をしている。そして、チェーンを循環走行させることにより、スラット４１０上に載置した被搬送物Ｍを運搬している。

また、各スラット４１０には、その長手方向（すなわち、コンベヤの走行方向Ｄと直交する方向）に沿ってスライド可能なスライドシュー４２０が設けられている。このスライドシュー４２０は、隣接するスラット４１０の隙間でその脚部を挟持されており、常時は、この脚部が、スラット４１０の搬送面背後に平行に付設された一対の直進ガイドレール４３２，４３４に誘導されることによって、スラット４１０の一端に停止した状態でコンベヤの走行と共に直進している。

一方、スラットコンベヤ４００の分岐点、すなわち図６に図示したような場所では、分岐搬送路Ｂの分岐方向に沿うように分岐ガイドレール４４２，４４４が直進ガイドレール４３４から分岐して設けられている。そして、分岐ガイドレール４４２，４４４と直進ガイドレール４３４との分岐点には、図示はされていないが、スライドシュー４２０の進行方向を切り替えるために、直進方向と分岐方向の間を揺動可能に軸支されたスイッチレールが設けられている。図５は、このスイッチレールの方向を切り換えるスイッチレール切換装置４５０を示している。スイッチレール４５２は、尖頭形状をしており、揺動軸４５４により直進方向と分岐方向との間を揺動可能に軸支されている。

図５（ａ）は、尖頭形状のスイッチレール４５２の先端部４５２ａが内側に位置する直進ガイドレール４３４に沿う方向に保持されており、スライドシューの脚部４２２が直進ガイドレール４３２，４３４に誘導されてスライドシューが直進する様子を示している。一方、図５（ｂ）は、尖頭形状のスイッチレール４５２の先端部４５２ａが外側に位置する直進ガイドレール４３２に沿う方向に保持されており、スライドシューの脚部４２２が分岐ガイドレール４４２，４４４に誘導されてスライドシューが分岐方向に沿うように進行する様子を示している。その結果、スラットコンベヤ４００上を直進してきた被搬送物Ｍの進行方向が分岐搬送路Ｂ方向へ変更される。

このスイッチレール４５２には、揺動軸４５４近傍から、尖頭端方向に鉄心４５３が埋設されており、スイッチレール４５２の鉄心を挟持するように配置された一対の電磁石４５６，４５８のどちらか一方に通電することにより、スイッチレール４５２の揺動を実現している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１０２１８号公報（第４−５頁、第１，２，７図）

ところが、前述したような従来の物品仕分けコンベヤ装置においては、スイッチレールの両側に電磁石が必要であり、部品点数の増大によるコストアップ、装置構成の複雑化・大型化の原因になっていた。また、電磁石の吸引力を効果的に利用するためには、スイッチレールに埋設した鉄心と電磁石との隙間を小さくしなければならないため、スイッチレールの揺動角度を大きくすることができない等の課題が指摘されていた。

そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、部品点数の削減を図り、安価で小型軽量なスイッチレール切換アクチュエータを搭載した物品仕分けコンベヤ装置を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決すべく本発明者が鋭意研究を重ねた完成したものである。すなわち、本請求項１に係る発明は、コンベアの分岐点でスイッチレールを揺動させて、任意の分岐方向に物品を流させるスイッチレール切換アクチュエータを有する物品仕分けコンベヤ装置において、前記スイッチレール切換アクチュエータが、２枚の平行に配置された揺動フレームと該揺動フレームの一方の中央に垂設された前記スイッチレールが固設されているスイッチレール支持板と、前記揺動フレームの対向する面に前記スイッチレール支持板の取り付け位置を挟んで両側に異なる極性が対峙するように固設された永久磁石と該永久磁石の間に２枚のコイルフレームに支持されて巻回されている空芯コイルとを有し、前記スイッチレールの揺動が、前記永久磁石によって生成された垂直磁場と該垂直磁場に直交する水平面内で巻回された前記空芯コイルを流れる電流との相互作用により生じる力によって行われることにより、前記課題を解決したものである。

本請求項１に係る発明によれば、コンベアの分岐点でスイッチレールを揺動させて、任意の分岐方向に物品を流させるスイッチレール切換アクチュエータを有する物品仕分けコンベヤ装置において、スイッチレール切換アクチュエータが、２枚の平行に配置された揺動フレームと揺動フレームの一方の中央に垂設されたスイッチレールが固設されているスイッチレール支持板と、揺動フレームの対向する面にスイッチレール支持板の取り付け位置を挟んで両側に異なる極性が対峙するように固設された永久磁石と永久磁石の間に２枚のコイルフレームに支持されて巻回されている空芯コイルとを有し、スイッチレールの揺動が、永久磁石によって生成された垂直磁場と垂直磁場に直交する水平面内で巻回された空芯コイルを流れる電流との相互作用により生じる力によって行われることによって、スイッチレール切換アクチュエータが小型軽量化される。しかも、動作回転角度を大きくできるため、従来よりもスイッチレールの長さを短くすることができ、スイッチレール切換アクチュエータの回転トルクを低減でき、省スペース化・省エネルギー化が実現できる。

本発明の物品仕分けコンベヤ装置に搭載されるスイッチレール切換アクチュエータの斜視図。図１に示したスイッチレール切換アクチュエータの側面図。図１に示したスイッチレール切換アクチュエータの上面図。本発明の物品仕分けコンベヤ装置に搭載されるスイッチレール切換アクチュエータの動作原理を示す図。従来の物品仕分けコンベヤ装置用スイッチレール切換アクチュエータの構成を示す図。従来の物品仕分けコンベヤ装置の構成を説明する図。

以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図３に基づいて説明する。

ここで、図１（ａ）は、本発明の主要部であるスイッチレール切換アクチュエータを示す概略斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したスイッチレール切換アクチュエータを揺動軸側から見たときの概略斜視図である。また、図２は、図１に示したスイッチレール切換アクチュエータの側面図であり、図３は、図１に示したスイッチレール切換アクチュエータの上面図である。

本発明の物品仕分けコンベヤ装置に使用するスイッチレール切換アクチュエータ１００は、図１に示したように、２枚の平行に配置された揺動フレーム１１２，１１４を有しており、その揺動フレームの片側、すなわち揺動フレーム１１４の中央にスイッチレールが固設されるスイッチレール支持板１１０が垂設されている。スイッチレール支持板１１０は、図２に示されたように、その垂直辺の片側から水平に延設されたアーム１１１により、揺動軸１２０により軸支されている。また、２枚の揺動フレーム１１２，１１４の対向する面の中央線、すなわち、スイッチレール支持板１１０の取り付け位置を挟んで両側に、異なる極性の永久磁石１３０ａ，１３０ｂが対峙するように固設されており、それにより中央線を挟んで異なる向きの垂直磁場が生成される。

さらに、これらの永久磁石１３０ａ，１３０ｂの間に２枚のコイルフレーム１３２，１３４に支持されて空芯コイル１４０が巻回されている。この空芯コイル１４０は、図３に示すように２つの辺が揺動軸１２０方向に向かって傾斜する略台形形状をしている。図２から明らかなように、空芯コイル１４０は、永久磁石１３０ａ、１３０ｂにより生成される垂直磁場と直交する水平面内で巻回されているため、空芯コイル１４０に通電することによって、垂直磁場とコイルを流れる電流との相互作用により、垂直磁場の方向とコイルを流れる電流の向きとの双方に直交する向きの力が発生する。空芯コイル１４０は、ハウジング１５２，１５４により、物品仕分けコンベヤ装置に固定されているため、揺動フレーム１１２，１１４が揺動軸１２０を中心に揺動する。

前述したスイッチレール切換アクチュエータの動作原理について、図４を用いて詳述する。図４では、説明を簡略にするために、揺動フレームの形状を長方形とし、空芯コイルの形状を正方形として図示するとともに、前述したスイッチレール切換アクチュエータと対応する部材については、下２桁を統一して２００番台の符号を付している。すなわち、符号２１２及び符号２１４を付した部材が平行に配置された揺動フレームであり、対峙する面にＮ極及びＳ極が対向するように永久磁石２３０ａ及び２３０ｂが固設されている。この永久磁石２３０ａ，２３０ｂにより、空芯コイル２４０を通過する垂直磁場が発生する。この時、空芯コイルの巻き数をＮ（巻数）、垂直磁場を横切るコイルの長さをＬ（ｍ）、コイルを流れる電流をＩ（Ａ）とし、垂直磁場の磁束密度をＢ（Ｔ）すると、フレミングの左手の法則により、コイルがＦ（Ｎ）＝Ｂ（Ｔ）×Ｉ（Ａ）×Ｌ（ｍ）×Ｎ（巻数）×２の推力を受ける。ここで、最後の乗数の２は、正方形のコイルの左右で同じ力が作用することを意味している。この推力Ｆ（Ｎ）の向きは、垂直磁場の向きとコイルを流れる電流の双方に直行する向きに作用する。その結果、図４（ａ）と図４（ｂ）に示したように、空芯コイルへの通電方向を逆転させることにより、コイルが受ける推力方向を逆転させることができる。この時、コイルを固定することにより、コイルに生じた推力Ｆ（Ｎ）の反作用により、揺動フレーム２１２，２１４が推力を受けて揺動する。

なお、前述した実施例においては、永久磁石を対峙させたフレームを揺動可能に保持し、そのフレームにスイッチレール支持板を垂設しているが、永久磁石を対峙させたフレームを固定し、空芯コイルを支持しているコイルフレームを揺動可能に保持し、コイルフレームにスイッチレール支持板を垂設することも可能である。また、本発明は、スイッチレールの揺動によりスライドシューの進行方向を制御し、それによって任意の分岐方向に被搬送物を流させる物品仕分けコンベヤ装置に対して広く適用可能であり、物品仕分けコンベヤ装置の構成は、図６に基づいて説明したものに限られるわけではない。

１００・・・スイッチレール切換アクチュエータ
１１０・・・スイッチレール支持板
１１１・・・アーム
１１２，１１４，２１２，２１４・・・揺動フレーム
１２０・・・揺動軸
１３０ａ，１３０ｂ，２３０ａ，２３０ｂ・・・永久磁石
１４０，２４０・・・空芯コイル
１５２，１５４・・・ハウジング

Claims

コンベアの分岐点でスイッチレールを揺動させて、任意の分岐方向に物品を流させるスイッチレール切換アクチュエータを有する物品仕分けコンベヤ装置において、
前記スイッチレール切換アクチュエータが、２枚の平行に配置された揺動フレームと該揺動フレームの一方の中央に垂設された前記スイッチレールが固設されているスイッチレール支持板と、前記揺動フレームの対向する面に前記スイッチレール支持板の取り付け位置を挟んで両側に異なる極性が対峙するように固設された永久磁石と該永久磁石の間に２枚のコイルフレームに支持されて巻回されている空芯コイルとを有し、
前記スイッチレールの揺動が、前記永久磁石によって生成された垂直磁場と該垂直磁場に直交する水平面内で巻回された前記空芯コイルを流れる電流との相互作用により生じる力によって行われることを特徴とする物品仕分けコンベヤ装置。