JP4701221B2

JP4701221B2 - 搬送装置

Info

Publication number: JP4701221B2
Application number: JP2007245244A
Authority: JP
Inventors: 正毅中門
Original assignee: Zuiko Corp
Current assignee: Zuiko Corp
Priority date: 1999-12-16
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2020-12-14
Also published as: JP2008044796A

Description

本発明は、搬送ライン上を移動する加工品（素材を含む）を他の搬送ラインに受け渡す間に、加工品の搬送速度を増速又は減速する搬送方法を用い、その増・減速機能を備えた搬送装置に関する。

特許文献１には、サニタリー用品をカットし、カットされたサニタリー用品の搬送ピッチを拡げる装置が開示されている。具体的には、サニタリー用品をカットして搬送するダイカッタロールが、ダイカッタロールの周速度よりも速く回転する送りロールにサニタリー用品を受け渡すことにより、送りロールの搬送面におけるサニタリー用品の搬送ピッチが、ダイカッタロールの搬送面における搬送ピッチよりも広くなる。

また、特許文献２には、回転ドラムにて弾性テープをカットしつつ、カットされた弾性テープ片を回転ドラム上で搬送方向に対し９０度回動させ、その弾性テープ片を、被接着シート搬送装置で搬送中の被接着シートに貼り付ける技術が開示されている。回転ドラムの周速は、回転ドラムに対して弾性テープを送り出す伸長ローラの周速よりも大きく、連続体である弾性テープが回転ドラムの表面に接触しながら徐々に伸長されることにより、カットされた弾性テープ片の間隔が拡げられる。

また、特許文献３には、タバコのような細い棒状物を、その軸方向に直角な方向に搬送する搬送装置が開示されている。この搬送装置は、棒状物を断面半円形のハウジングに保持し、前後２つのコンベア間に配置された連結コンベアが約半周する間に、連結コンベアに保持した棒状物の搬送ピッチを変化させる。

また、特許文献４には、バキューム・ピックアップ・シューズを９０度回動させる技術が開示されている。
特許第２５８０４９３号公報特開昭６３−３１７５７６号公報特開昭５７−１０２４２７号公報米国特許第５，０２５，９１０号公報

しかしながら、前記した従来の技術では、例えばサニタリー用品のように軟質で、かつ一定の長さや幅を有する加工品を搬送する場合、加工品がロールやドラムなどの回転体の間を受け渡される際にしわになる可能性が高く、安定な状態で高速搬送するという条件に対して満足に対応できない。本発明は、かかる条件にも対応しうるような搬送装置を提供するものである。

本発明の搬送装置は、回転軸（２１０）を中心とする搬送円上に、ワーク（Ｘ）を保持可能な保持面を半径方向外側に向けた状態で複数個配置された搬送部（３）と、それら搬送部（３）をそれぞれ前記回転軸（２１０）廻りに移動可能に支持するアーム（４６２）と、前記搬送円上のワーク受取位置（ＳＰ）と、ワーク引渡位置（ＲＰ）とをそれぞれ異なる速度で通過するように前記搬送部（３）を前記回転軸（２１０）廻りに回転駆動する搬送駆動機構（２０，２１，４４，４５）とを備え、前記搬送駆動機構（２０，２１，４４，４５）により前記搬送部（３）を回転駆動することにより、前記ワーク受取位置（ＳＰ）に順次送られてくるワーク（Ｘ）を前記旋回部（３０）で保持して前記ワーク引渡位置（ＲＰ）まで搬送する搬送装置である。

前記搬送駆動機構（２０，２１，４４，４５）は、駆動手段の駆動により前記回転軸（２１０）廻りに所定の角速度で回転する駆動輪（２１）と、その駆動輪（２１）と前記搬送部（３）とを前記回転軸（２１０）廻りに相対移動可能に連結する変速部（２０）と、前記搬送部（３）の前記駆動輪（２１）に対する前記回転軸（２１０）廻りの相対角速度が、ワーク受取領域において受取速度Ｖ２となり、ワーク引渡領域において引渡速度Ｖ３となるように変化させる変速用ガイド（４４，４５）とを備え、前記変速部（２０）は、前記搬送部（３）と同数だけ設けられ、かつ、その一端側に設けられた前記回転軸（２１０）と平行な基板部（２２１）を介して前記駆動輪（２１）に回転可能に支持されたアーム部（２２２）と、このアーム部（２２２）の他端側と前記搬送部（３）とを前記回転軸（２１０）と平行な軸廻りに回転可能に接続するリンクレバー（２３）とを備え、前記変速用ガイド（４４，４５）は、回転不能に支持されるとともに、前記アーム部（２２２）に前記基板部（２２１）の半径方向に偏位して設けられたカムローラ（２２３）を、前記回転軸（２１０）からの半径方向位置が変化するように案内することにより、前記アーム部（２２２）を前記駆動輪（２１）に対して搬送方向に揺動させるように構成されていることによって特徴付けられる。

この構成の搬送装置において、前記搬送部（３）を前記回転軸（２１０）に対する半径方向で、かつ、前記保持面の略中心を通る回動軸（３２１）廻りにそれぞれ回転駆動する変向部（３１１，３１２，３２２，４７，４８）とを備え、ワーク（Ｘ）の搬送中に前記搬送部（３）を前記変向部（３１１，３１２，３２２，４７，４８）により所定の角度回転させることによって、搬送方向に対するワーク（Ｘ）の向きを変更するようにした構成であってもよい。

これらの構成について、図１の基本概念図を参照しつつ説明する。

搬送装置１は、前工程Ｃ１と後工程Ｃ２との間に介在して、前工程Ｃ１から搬送部３に加工品Ｘを受け取り、受け取った加工品Ｘの搬送速度を変更して、後工程Ｃ２に加工品Ｘを引き渡す。前工程Ｃ１及び後工程Ｃ２は、加工品Ｘをそれぞれ所定の搬送速度で移動させるドラム、コンベア、その他任意の搬送装置によって構成され、特にその形態は限定されない。

加工品Ｘは、搬送方向に対して所定の長さ及び幅を有する。所定の長さとは、搬送部３における加工品の保持面の長手寸法以下の長さであり、所定の幅とは、前記保持面の短手寸法以下の幅である。図１に示した構成では、加工品Ｘは前工程Ｃ１において長手方向に搬送され、搬送装置１に設けられた変向部５によってその向きを搬送面（搬送部３の旋回面）内で変更された後、後工程Ｃ２において短手方向に搬送される。ただし、加工品Ｘの向きは、変更されなくてもよいし、短手方向から長手方向に変更されてもよい。

ここで、変向部５としては、例えば変向部５がモータを有し、搬送部３を回動させることが可能であってもよい。ただし、回転体４が高速で回転するためには、変向部５は、後述するように、変向用カム溝によって構成されていることが好ましい。これは、回転体４の軽量化を図ることが可能だからである。なお、変向部５としては、図９に示すような変向用カム溝４８ではなく、モノレールのようなレールが用いられてもよい。また、搬送部３を回動させるための動力は、回転体４を回転させる動力源から供給されてもよい。

搬送装置１は、加工品Ｘを受け取って保持する少なくとも１つの搬送部３を備える。この搬送部３は、回転軸１１の周りを旋回する。図１では、加工品Ｘを前工程Ｃ１から受け取る直前の搬送部３（３ａ）が実線で示され、加工品Ｘを受け取った直後の搬送部３（３ｂ）が二点鎖線で示されている。また、加工品Ｘを後工程Ｃ２に引き渡す直前の搬送部３（３ｃ）が実線で示され、加工品Ｘを引き渡した直後の搬送部３（３ｄ）が二点鎖線で示されている。

搬送部３は、前工程Ｃ１に近接する一定幅の受取領域において、前工程Ｃ１から第１搬送速度（搬送速度Ｖ１）で供給される加工品Ｘを受け取る。少なくともこの受取領域において、搬送面における搬送速度は、ほぼ一定の受取速度Ｖ２に維持される。搬送部３が受取領域に位置するとは、搬送部３の所定のポイントＰＬが受取領域にあることを意味する。図１に示す例では、所定のポイントＰＬは、搬送部３の保持面の長手方向における中心に位置する。そして、この受取速度Ｖ２が前工程Ｃ１の搬送速度Ｖ１とほぼ同じに設定される。

ここで、受取領域とは、図１において回転軸１１を中心とする角Ｒ１で示された領域である。この受取領域には、搬送部３が前工程Ｃ１に最も接近する受取ポイントＳＰが含まれる。前記所定のポイントＰＬが搬送部３の保持面の長手方向における中心にある場合、受取領域は、受取ポイントＳＰと回転軸１１とを結ぶ線分を中心にして、搬送方向の前後にほぼ角Ｒ１／２ずつ広がっていることが好ましいが、搬送される加工品Ｘや搬送部３の形態によってはこの限りではない。角Ｒ１の大きさは、受取ポイントＳＰ近傍における、加工品Ｘの搬送方向に対する長さに依存する。

搬送部３が受取領域にて加工品Ｘを受け取ると、搬送装置１は、変速部２を介して搬送部３の搬送速度を受取速度Ｖ２から引渡速度Ｖ３に変速する。変速部２は、回転軸１１を中心に回転する回転体４に設けられ、回転体４の所定の領域を往復運動することが可能である。例えば、変速部２はモータを有し、回転体４に対し移動することが可能であってもよい。ただし、回転体４が高速で回転するためには、変速部２は、後述するように、回転軸１１に対して偏心して回転体４に設けられた変速用ガイドによって、搬送部３の旋回面における周速を変化させることにより構成されていることが好ましい。これは、回転体４の軽量化を図ることが可能だからである。変速用ガイドとしては、溝カムやモノレールのようなレールが用いられてもよい。そのような変速用ガイドの形状は、基本的には、回転軸１１に対して偏心した略円形又は略楕円形であり、直線部や曲線部を含んでいてもよい。このような変速用ガイドを用いることにより、後述するように一定の期間、ほぼ一定の速度で搬送部３を移動させることが可能になる。なお、変速部２が変速用ガイドに沿って移動するための動力は、回転体４を回転させる動力源から供給されてもよい。

搬送部３は、後工程Ｃ２に近接する一定幅の引渡領域において加工品Ｘを解放する。解放された加工品Ｘは、後工程Ｃ２に引き渡されて第２搬送速度（搬送速度Ｖ４）で搬送される。少なくともこの引渡領域において、搬送面における搬送速度は、ほぼ一定の引渡速度Ｖ３に維持される。搬送部３が引渡領域に位置するとは、搬送部３の所定のポイントＰＳが引渡領域にあることを意味する。図１に示す例では、所定のポイントＰＳは、搬送部３の保持面の短手方向における中心に位置する。なお、所定のポイントＰＬと所定のポイントＰＳとが異なるのは、搬送部３が回動するためである。そして、この引渡速度Ｖ３が後工程Ｃ２の搬送速度Ｖ４とほぼ同じに設定される。また、引渡領域とは、図１において回転軸１１を中心とする角Ｒ２で示された領域である。この引渡領域には、搬送部３が後工程Ｃ２に最も接近する引渡ポイントＲＰが含まれる。前記所定のポイントＰＳが搬送部３の保持面の短手方向における中心にある場合、引渡領域は、引渡ポイントＲＰと回転軸１１とを結ぶ線分を中心にして、搬送方向の前後にほぼ角Ｒ２／２ずつ広がっていることが好ましいが、搬送される加工品Ｘや搬送部３の形態によってはこの限りではない。角Ｒ２の大きさは、引渡ポイントＲＰ近傍における、加工品Ｘの搬送方向に対する長さに依存する。

本発明の搬送方法及び搬送装置１は、このように、一定幅の受取領域において、前工程Ｃ１の搬送速度Ｖ１にほぼ等しい受取速度Ｖ２で加工品Ｘを搬送部３に受け取り、加工品Ｘを受け取った搬送部３の搬送速度を引渡速度Ｖ３に変速した後、一定幅の引渡領域において、後工程Ｃ２の搬送速度Ｖ４にほぼ等しい引渡速度Ｖ３で加工品Ｘを後工程Ｃ２に引き渡すように構成される。したがって、搬送速度の変化と同時に、加工品Ｘの搬送ピッチも変化する。

後工程Ｃ２の搬送速度Ｖ４が前工程Ｃ１の搬送速度Ｖ１よりも速い場合、後工程Ｃ２に引き渡された加工品Ｘの搬送ピッチＰ４は、前工程Ｃ１における搬送ピッチＰ１よりも広くなる。反対に、後工程Ｃ２の搬送速度Ｖ４が前工程Ｃ１の搬送速度Ｖ１よりも遅い場合、後工程Ｃ２に引き渡された加工品Ｘの搬送ピッチＰ４は、前工程Ｃ１における搬送ピッチＰ１よりも狭くなる。その後、搬送部３の所定のポイントＰＳが引渡領域から離れると、搬送部３の速度は、搬送部３の所定のポイントＰＬが受取領域に入るまでに、引渡速度Ｖ３から受取速度Ｖ２に変化する。

こうして、前工程Ｃ１から後工程Ｃ２に加工品Ｘを受け渡す間に、加工品Ｘの搬送速度及び搬送ピッチを変化させることにより、加工品Ｘをその加工内容や加工目的などに応じた好適な状態で、効率よく搬送することができる。

また、本発明の搬送装置１は、少なくとも搬送部３が受取領域に位置するときに、バキューム吸引によって加工品Ｘを搬送部３に吸着し、少なくとも搬送部３が引渡領域に位置するときに、バキューム吸引を停止して加工品Ｘを搬送部３から解放するバキューム調整部を備えた構成であってもよい。この構成では、加工品Ｘの性状が軟質で不安定なものである場合でも、加工品Ｘにしわを生じたりせず、円滑に、かつ高速で受け渡すことができる。

さらに、本発明の搬送装置１は、搬送部３が加工品Ｘを確実に受け渡しするため、加工品Ｘを保持する搬送部３の保持面が凸面であってもよい。

受取ポイントＳＰにおいて、搬送部３の保持面は、前工程Ｃ１上にある加工品Ｘに対し、搬送方向の前方縁部から後方縁部にかけて連続的に近接することが望ましい。このため、搬送部３の保持面には、中央部近傍が前方縁部及び後方縁部よりも、回転軸１１から搬送部３の中央部近傍を貫く法線方向に沿って盛り上がるような勾配が設けられている。より具体的には、受取ポイントＳＰに位置する搬送部３を回転軸１１の延長方向から見たときに、搬送部３の保持面が、搬送部３の旋回面と一致することが好ましい。

同様に、引渡ポイントＲＰにおいて、搬送部３の保持面は、保持面に保持した加工品Ｘを、後工程Ｃ２の搬送面に対し、搬送方向の前方縁部から後方縁部にかけて連続的に近接させることが望ましい。このため、搬送部３の保持面には、中央部近傍が前方縁部及び後方縁部よりも、回転軸１１から搬送部３の中央部近傍を貫く法線方向に沿って盛り上がるような勾配が設けられている。より具体的には、引渡ポイントＲＰに位置する搬送部３を回転軸１１の延長方向から見たときに、搬送部３の保持面が、搬送部３の旋回面と一致することが好ましい。

つまり、搬送部３の保持面の形状は、受取ポイントＳＰ及び引渡ポイントＲＰにおける前記２つの条件を満たすことが好ましい。しかし、実際にそのような２つの条件を満たす周面を製造することは容易でないため、長手方向においては、搬送部３の保持面の縁部だけが前記法線を半径とする球面であってもよい。

また、保持面が前記法線を半径とする球面や、その球面に近似する曲面又は平面、あるいはそれらの複合面により形成されてもよい。また、搬送部３の保持面側が、圧力を受けるとその形状を変化させる弾性体でできている場合、搬送部３の形状は、上述した以外の形状であってもよい。

なお、本発明における加工品Ｘの種類としては、例えば生理用ナプキン、使い捨てオムツ、使い捨てパンツ、包帯その他のサニタリー用品や、これらに類する着用物品一般の、製品又は半製品が含まれる。また、加工品Ｘの形態としては、シートの単体、又はシートを積層した積層体が含まれてもよい。そのシートの種類としては、吸液性、透液性、半透液性又は不透液性であってもよい。また、そのシートは、織布であってもよいし、不織布であってもよい。本発明の搬送方法及び搬送装置は、特に前記のような種類や形態に係る加工品Ｘの搬送に好適であるが、加工品Ｘの種類や形態はこれらに限定されるものではない。

本発明の搬送装置によれば、受取速度と引渡速度が異なるため、加工品の搬送ピッチを変化させることができる。このため、例えば連続体である材料を所定の長さに切断して加工品を形成しているような場合、切断直後では加工品の間隔がほとんど開いていないが、この加工品を本発明の搬送方法又は装置方法によって別工程に受け渡すことにより、加工品の搬送ピッチを拡げることができる。また、例えば後工程上で接着部材を有するウェブが搬送されている場合、このウェブに任意の間隔で加工品を配置することもできる。

こうして、本発明により、例えばサニタリー用品その他の着用物品を高速で製造することができる。また、搬送工程における加工品の搬送トラブルを防いだり、加工材料のロスを低減させたりして、加工品の搬送効率や加工効率を向上させることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図２〜図４は、本発明の実施の形態に係る搬送装置１０の動作と概略構成を示す。この搬送装置１０は、回転軸２１０の周りに回転する略円筒状の回転体を有し、前工程のコンベアＣ１０と後工程のコンベアＣ２０との間に設置される。例示した前工程のコンベアＣ１０及び後工程のコンベアＣ２０は、いずれも、通気性を有する搬送ベルト上に軽量・軟質の加工品Ｘ（例えば生理用ナプキンなどのサニタリー用品）を載置して、加工品Ｘをバキューム吸引等によって吸着しつつ連続的に搬送するものである。なお、加工品Ｘを吸着する手段としては、バキューム吸引に限らず、例えば静電気などの吸着手段が用いられてもよい。また、前後各工程を構成する搬送手段としては、コンベアに替えてドラムその他の装置が用いられてもよい。

この実施の形態では、加工品Ｘは前工程のコンベアＣ１０上では長手方向に沿って搬送され、受取ポイントＳＰにて搬送装置１０に吸着される。そして、搬送装置１０が加工品Ｘの向きを搬送方向に対して約９０度転回させた後、引渡ポイントＲＰにて、加工品Ｘを後工程のコンベアＣ２０に載せ替える。その後、加工品Ｘは、短手方向に沿って後工程のコンベアＣ２０上を搬送される。

この実施の形態では、後工程のコンベアＣ２０の搬送速度が、前工程のコンベアＣ１０の搬送速度よりも遅くなるように設定され、加工品Ｘが長手方向に配列される前工程の搬送ピッチＰ１に比べて、加工品Ｘが短手方向に配列される後工程の搬送ピッチＰ４のほうが狭くなるようになっている。そして、この搬送装置１０は、所定の受取ポイントＳＰにて、前工程のコンベアＣ１０の搬送速度に合わせた速い周速で加工品Ｘを受け取り、所定の引渡ポイントＲＰにて、後工程のコンベアＣ２０の搬送速度に合わせた遅い周速で加工品Ｘを引き渡すように構成されている。

この搬送装置１０の機構は、図４に示すように、略円盤状の駆動輪２１を有する変速部２０と、駆動輪２１の周囲に取り付けられて駆動輪２１とともに旋回する少なくとも１個（この例では８個）の旋回部３０と、変速部２０及び旋回部３０を回転・旋回可能に支持する略円筒状の基体部４０とに大別される。

変速部２０は、駆動輪２１と、クランクアーム２２と、リンクレバー２３と、連結ブロック２４とを備えている。図５に示すように、駆動輪２１は、基体部４０の中心に挿通された駆動シャフト４１の一端に連結されている。駆動シャフト４１の他端には駆動ギア４２が取り付けられている。この駆動ギア４２を介してモーター（図示せず）等の駆動力を得ることにより、駆動シャフト４１及び駆動輪２１が回転軸２１０の周りに等速回転する。

図６〜図８に示すように、駆動輪２１の周縁部近傍には、旋回部３０と同数のクランクアーム２２が略等間隔で取り付けられている。クランクアーム２２は、円盤状の基板部２２１と、基板部２２１の表面側から基板部２２１の外方に張り出すアーム部２２２と、基板部２２１の裏面側に突出する変速用カムローラー２２３とを備えている。基板部２２１は、駆動輪２１に形成された円形のクランクアーム支持穴２１１に環状のベアリング２１２を介して装着されている。これにより、クランクアーム２２は、駆動輪２１に対し個々に独立して回動できるように保持される。また、変速用カムローラー２２３は、クランクアーム２２の回動中心２２０から一定距離だけ離隔した位置に設けられ、後述する変速用カム溝４４に沿って移動するようになっている。クランクアーム２２のアーム部２２２は、ピン連結部２３１を介して、リンクレバー２３の一端と回動自在に連結されている。リンクレバー２３の他端は、ピン連結部２３２を介して、連結ブロック２４と回動自在に連結されている。この連結ブロック２４には、旋回部３０の一端が固定されている。

なお、ピン連結部２３１は、クランクアーム２２とリンクレバー２３とを回動自在に連結するものであれば、どのような連結構造であってもよい。同様に、ピン連結部２３２は、リンクレバー２３と連結ブロック２４とを回動自在に連結するものであれば、どのような連結構造であってもよい。

基体部４０は、図４〜図５に示すように、略円筒状のケーシング４０１、前記した駆動シャフト４１及び駆動ギア４２、ケーシング４０１の一端に形成されたフランジ４５、ケーシング４０１の外周に装着されたロックプレート４６、ケーシング４０１の外周に設けられた円筒カム４７、駆動シャフト４１の内側に挿通されたバキュームシャフト４９等を備えている。ケーシング４０１、円筒カム４７、駆動シャフト４１、駆動ギア４２、及びバキュームシャフト４９のそれぞれの軸心は、回転軸２１０と一致している。

駆動シャフト４１は、中空の円筒状で、ケーシング４０１に対しベアリング４３を介して回転可能に取り付けられている。駆動シャフト４１の内側に挿通されたバキュームシャフト４９は、駆動シャフト４１に対しベアリング４９２を介して回転可能に保持されている。したがって、駆動シャフト４１が回転しても、ケーシング４０１及びバキュームシャフト４９は回転しない。

フランジ４５には、変速用カム溝４４が設けられている。変速用カム溝４４には、前記した変速部２０におけるクランクアーム２２の変速用カムローラー２２３が配置され、この変速用カム溝４４に沿って移動可能に保持される。つまり、変速用カム溝４４は、変速用カムローラー２２３の動きを規制する変速用ガイドとなる。変速用カム溝４４の形状は、略円形又は略楕円形であることが好ましいが、直線部や曲線部の集合により形成されていてもよい。なお、この実施の形態では、図６に示すように、変速用カム溝４４は、回転軸２１０に対し偏心した略楕円形状に形成されている。

円筒カム４７の外周には、変向用カム溝４８が設けられている。変向カム溝４８は、円筒カム４７の母線方向（回転軸２１０に平行な方向）に変位しつつ円筒カム４７の周面を一周するように形成されている。この円筒カム４７は、後述の変向用カムローラー３２２の動きを規制する変向用ガイドとなる。

旋回部３０は、細長く平らな箱状のドライブボックス３１と、ドライブボックス３１の一端に回動可能に保持された吸着体３２とを備えている。ドライブボックス３１は、連結ブロック２４を介してリンクレバー２３に連結されるとともに、図５に示すように、基体部４０の外周に装着されたロックプレート４６に連結されている。ロックプレート４６は、略環状の部材で、基体部４０のケーシング４０１にベアリング４６１を介して取り付けられ、個々に独立してケーシング４０の周囲を回転するように保持されている。ロックプレート４６には、周方向の一部にアーム４６２が突出して設けられ、このアーム４６２にドライブボックス３１が連結されている。このため、ドライブボックス３１は、その長手方向を回転軸２１０に平行にした姿勢で、回転軸２１０から一定距離の位置を保持したまま、駆動輪２１の回転に連動して基体部４０の周囲を旋回する。

吸着体３２は、加工品Ｘを吸着・解放する部材であって、図１に示した本発明の基本概念における搬送部３に相当する。そして、この吸着体３２の表面が加工品Ｘの保持面となる。この吸着体３２は、略中央に円筒状の回動軸３２１を有している。この回動軸３２１は、ドライブボックス３１に設けられた円筒状の支持部３１１に、ベアリング３１２を介して回動自在に保持されている。この回動軸３２１は、旋回するドライブボックス３１の旋回面に直交する方向、つまり回転軸２１０に向かう方向に保持されている。さらに、吸着体３２には、変向用カムローラー３２２が設けられている。変向用カムローラー３２２は、回動軸３２１の回動中心から一定距離だけ離隔した位置に、基体部４０側に突出して設けられている。この変向用カムローラー３２２は、図９に示すように、基体部４０の円筒カム４７に形成された変向用カム溝４８に沿って移動する。変向用カム溝４８は、円筒カム４７の母線方向に変位しつつ円筒カム４７の周面を一周するように形成されている。このため、吸着体３２は、変向用カム溝４８における変向用カムローラー３２２の位置に応じて、一定の角度範囲内で周期的に回動しながら移動する。図２に示したように、この実施の形態では、吸着体３２が、受取ポイントＳＰで長手方向を旋回方向に向け、旋回部３０が半周する間に約９０度回動し、引渡ポイントＲＰでは短手方向を旋回方向に向けるようになっている。

ドライブボックス３１及び吸着体３２は、図５に示すように、内部が中空で互いに連通している。吸着体３２の表面には、内部に連通する小孔３２３が複数個開口している。小孔３２３は、少なくとも吸着体３２の保持面における旋回方向の前方縁部近傍に設けられていることが好ましい。吸着体３２の保持面のうち最初に受取ポイントＳＰに到達する部分から加工品Ｘを吸着し始めることにより、加工品Ｘを受け取る際に加工品Ｘにしわが発生するのを防ぎやすくなるからである。

また、ドライブボックス３１の一端にはＵ字状に湾曲するホース３３がそれぞれ接続されている。このホース３３は、駆動輪２１と駆動シャフト４１との接合部近傍に形成されたバキューム連通孔４９３に接続されている。

バキューム連通孔４９３は、バキュームシャフト４９の一端に設けられたバキューム調整口４９１に臨んでいる。バキューム調整口４９１は、例えば円筒形をなすバキュームシャフト４９の周方向の一部を開口して形成される。そして、駆動輪２１とともに回転するバキューム連通孔４９３が、回転中の位置によって、バキューム調整口４９１に連通したり、バキューム調整口４９１との連通が遮断されたりする。バキューム連通孔４９３がバキューム調整口４９１に連通すると、図５中に矢印で示すように、バキュームシャフト４９の他端からエアが吸引され、ホース３３からドライブボックス３１を経て吸着体３２に至る吸引経路の内部が減圧されて、吸着体３２に加工品Ｘが吸着される。反対に、バキューム連通孔４９３とバキューム調整口４９１との連通が遮断されると、前記吸引経路の内部気圧が常圧程度まで回復し、加工品Ｘが吸着体３２から解放される。この実施の形態では、図２に示すように、吸着体３２が受取ポイントＳＰに接近したときに前記吸引経路が連通し、吸着体３２が引渡ポイントＲＰに接近したときに前記吸引経路が遮断されるように、バキューム調整口４９１が形成されている。このようなバキューム調整口４９１を備えたバキューム調整部によって、加工品Ｘを吸着及び解放するタイミングが制御される。

なお、吸引経路を連通又は遮断する具体的なタイミングの制御形態は、少なくとも受取ポイントＳＰにおいて連通し、少なくとも引渡ポイントＲＰにおいて遮断される限りにおいて、適宜、変更可能である。

この実施の形態に係る搬送装置１０によれば、以下のようにして搬送速度の変速が行われる。

図６に示したように、駆動輪２１には、複数個のクランクアーム２２が等間隔（回転軸２１０に対する等角度間隔）で配置されている。各クランクアーム２２の間隔は不変であり、これらクランクアーム２２の回動中心２２０は駆動輪２１とともに同じ角速度で回転する。

しかし、各クランクアーム２２の回動中心２２０から離隔した位置には変速用カムローラー２２３がそれぞれ設けられており、各変速用カムローラー２２３は、基体部４０のフランジ４５に形成された変速用カム溝４４に沿って移動する。この変速用カム溝４４は駆動輪２１の中心（回転軸２１０）に対し偏心して形成されており、かつ不動である。したがって、回転軸２１０から変速用カムローラー２２３までの距離は、変速用カムローラー２２３と変速用カム溝４４との位置によって周期的に拡縮する。これにより、クランクアーム２２は、一定の角度範囲内で周期的に回動し、クランクアーム２２の先端が周期的に揺動する。つまり、第１の範囲（図６に示す略下半分の範囲）では、クランクアーム２２の先端がクランクアーム２２の回動中心２２０よりも搬送方向に向かって前方に変位し、第２の範囲（図６に示す略上半分の範囲）では後方に変位する。すると、クランクアーム２２の先端にピン連結されたリンクレバー２３、及びリンクレバー２３にピン連結された連結ブロック２４も、クランクアーム２２の先端の揺動に連動して、前方又は後方に変位する。また、クランクアーム２２の揺動によって、クランクアーム２２の回動中心２２０と連結ブロック２４との距離が変化するため、前後の連結ブロック２４同士の間隔も変化する。その結果、連結ブロック２４に連結された旋回部３０の角速度と前後間隔が変化する。

各旋回部３０は前記したロックプレート４６（図４，図５参照）に個々に連結されているため、回転軸２１０から各旋回部３０までの距離は常に一定であり、搬送面に対する旋回部３０の姿勢も一定に保持される。

旋回部３０が基体部４０の周囲を円滑に旋回しつつ、加工品Ｘを受け取る受取領域で旋回部３０が受取速度となるように増速領域で増速されて、前後の搬送部３０の間隔が拡げられ、加工品Ｘを引き渡す引渡領域で旋回部３０が引渡速度となるように減速領域で減速されて、前後の搬送部３０の間隔が縮められる。つまり、搬送速度の速い前工程のコンベアＣ１０からは受取領域で加工品Ｘが受け取られ、搬送速度の遅い後工程のコンベアＣ２０には引渡領域で加工品Ｘが引き渡される。この受取領域、減速領域、引渡領域及び増速領域の設定は、変速用カム溝４４の形状や、クランクアーム２２における変速用カムローラー２２３の位置などを変更することによって任意に調整することができる。

上述のように、この実施の形態に係る搬送装置１０は、旋回部３０が、回転軸２１０から一定距離に保持された状態で回転軸２１０に対し回転自在に保持され、駆動輪２１の周縁部近傍には、駆動輪２１に対して回動自在に保持されたクランクアーム２２及びこのクランクアーム２２の先端に一端がピン連結されたリンクレバー２３が設けられ、このリンクレバー２３の他端が旋回部３０にピン連結される一方、クランクアーム２２にはその回動中心２２０から離隔した位置に変速用カムローラー２２３が突設されてなり、この変速用カムローラー２２３が駆動輪２１に対し偏心して形成された変速用カム溝４４に沿って移動することにより、駆動輪２１の一回転周期内でクランクアーム２２の先端が駆動輪２１に対して揺動し、このクランクアーム２２にリンクレバー２３を介して連結された旋回部３０の角速度が駆動輪２１の角速度に対して周期的に増減速するものとして特徴付けられる。

このように、受取領域における旋回部３０の周速（受取速度）と、引渡領域における旋回部３０の周速（引渡速度）を変化させることにより、搬送速度の異なる前工程と後工程との間で搬送速度を円滑に減速又は増速することができる。そのため、加工品Ｘが軟質で軽量なものであっても、それを適正な状態で連続的に、かつ高速で受け渡しして、加工工程の効率化に寄与する。また、この搬送装置１０を駆動するための駆動力は、駆動輪２１に等速回転を与えるものであれば十分であるため、駆動力を複雑な制御手段で制御する必要もない。

さらに、この搬送装置１０は、前記の構成に加えて、旋回部３０には搬送面内で回動可能な吸着体３２が設けられ、この吸着体３２にはその回動中心から離隔した位置に変向用カムローラー３２２が突設される一方、旋回部３０の旋回軌跡の内側には回転軸２１０と同軸の円筒カム４７が設けられ、この円筒カム４７の周面にはその母線方向に変位する変向用カム溝４８が形成されて、前記変向用カムローラー３２２がこの変向用カム溝４８に沿って案内されることにより、搬送方向に対する吸着体３２の向きが旋回部３０の位置に応じて周期的に変化するものとして特徴付けられる。

この構成により、加工品Ｘを前工程から後工程に受け渡す間に、搬送面内で吸着体３２を回動させて、搬送方向に対する加工品Ｘの向きを変更することができる。これにより、加工品Ｘを前後の工程の加工内容や加工目的に合わせて都合の良い向きで搬送することが可能になる。

なお、前記実施の形態に係る説明では、加工品Ｘが速度の速い前工程のコンベアＣ１０上を長手方向に沿って搬送され、この搬送装置１０によって減速されるとともに向きを変更された後、速度の遅い後工程のコンベアＣ２０上を短手方向に沿って搬送されるという搬送形態に即して説明した。しかし、これに限らず、この搬送装置１０は、例えば前工程のコンベアＣ１０の速度が遅く、後工程のコンベアＣ２０の速度が速い場合でも、旋回部３０の増減速の位置とタイミングを前記の構成とは逆になるように設定することによって対応可能である。その場合、変速用カム溝４４の形状を略円形や略楕円形よりも複雑なものにして、増減速のタイミングをさらに複雑化することもできる。また、搬送方向に対する加工品Ｘの向きを変えることは任意であり、その転回角度も、９０度に限らず、円筒カム４７の形状の変更によって自由に設定することができる。また、加工品Ｘの吸着・解放手段がバキューム式以外の機構によるものでも適用可能である。

また、図６及び図９に示した吸着体３２の形状が、実線ではなく破線で示したような形状に形成されている場合は、加工品Ｘを、図２に示した搬送方向の中心線５０からずらした状態で後工程に引き渡すことができる。前記破線によって示される形状の吸着体３２では、吸着体３２の回動中心と保持面の中心とを偏心させることにより、加工品Ｘを、前記搬送方向の中心線５０から一側方にのみずらしている。ただし、吸着体３２の保持面の形状や、保持面と転回用カムローラー３２２との位置関係を個々に変更することにより、例えば中心線５０に対して千鳥状に加工品Ｘを配置することも可能である。

本発明の搬送装置によれば、所定の長さを有する加工品を、受取領域において、前工程の搬送速度にほぼ等しい受取速度で受け取ることができ、また、引渡領域において、後工程の搬送速度にほぼ等しい引渡速度で後工程に引き渡すことができる。このため、受け渡しの際に、加工品がしわになったり、必要以上に引き伸ばされたりする可能性が小さい。特に本発明は、加工品の受け取り及び引き渡しの直前・直後において、加工品の搬送速度がほとんど変化しないように構成されるので、高速での搬送に適している。

本発明の搬送装置の基本概念を示す説明図である。本発明の実施の形態に係る搬送装置による、加工品の搬送状態の一例を示す説明図である。前記搬送装置の外観斜視図である。前記搬送装置の概略構成を示す分解斜視図である。は、前記搬送装置を回転軸に直交する方向から見た側面形態と、回転軸を含む平面で切断した断面形態とを同時に示す、半断面・半側面図である。旋回部を増減速するリンク機構の作動状態を示す正面図である。前記リンク機構を回転軸の延長方向から見た部分正面図である。前記リンク機構を回転軸を含む平面で切断した断面形態を示す部分断面図である。旋回部の吸着体を回動させる円筒カムの機構を示す部分側面図である。

符号の説明

３搬送部
５変向部
１０搬送装置
３０旋回部
３２吸着体
４０基体部
４４変速用カム溝
４７円筒カム
２１０回転軸

Claims

回転軸（２１０）を中心とする搬送円上に、ワーク（Ｘ）を保持可能な保持面を半径方向外側に向けた状態で複数個配置された搬送部（３）と、それら搬送部（３）をそれぞれ前記回転軸（２１０）廻りに移動可能に支持するアーム（４６２）と、前記搬送円上のワーク受取位置（ＳＰ）と、ワーク引渡位置（ＲＰ）とをそれぞれ異なる速度で通過するように前記搬送部（３）を前記回転軸（２１０）廻りに回転駆動する搬送駆動機構（２０，２１，４４，４５）とを備え、
前記搬送駆動機構（２０，２１，４４，４５）により前記搬送部（３）を回転駆動することにより、前記ワーク受取位置（ＳＰ）に順次送られてくるワーク（Ｘ）を前記旋回部（３０）で保持して前記ワーク引渡位置（ＲＰ）まで搬送する搬送装置において、
前記搬送駆動機構（２０，２１，４４，４５）は、駆動手段の駆動により前記回転軸（２１０）廻りに所定の角速度で回転する駆動輪（２１）と、その駆動輪（２１）と前記搬送部（３）とを前記回転軸（２１０）廻りに相対移動可能に連結する変速部（２０）と、前記搬送部（３）の前記駆動輪（２１）に対する前記回転軸（２１０）廻りの相対角速度が、ワーク受取領域において受取速度Ｖ２となり、ワーク引渡領域において引渡速度Ｖ３となるように変化させる変速用ガイド（４４，４５）とを備え、
前記変速部（２０）は、前記搬送部（３）と同数だけ設けられ、かつ、その一端側に設けられた前記回転軸（２１０）と平行な基板部（２２１）を介して前記駆動輪（２１）に回転可能に支持されたアーム部（２２２）と、このアーム部（２２２）の他端側と前記搬送部（３）とを前記回転軸（２１０）と平行な軸廻りに回転可能に接続するリンクレバー（２３）とを備え、
前記変速用ガイド（４４，４５）は、回転不能に支持されるとともに、前記アーム部（２２２）に前記基板部（２２１）の半径方向に偏位して設けられたカムローラ（２２３）を、前記回転軸（２１０）からの半径方向位置が変化するように案内することにより、前記アーム部（２２２）を前記駆動輪（２１）に対して搬送方向に揺動させるように構成されていることを特徴とする搬送装置。
請求項１に記載の搬送装置において、前記搬送部（３）を前記回転軸（２１０）に対する半径方向で、かつ、前記保持面の略中心を通る回動軸（３２１）廻りにそれぞれ回転駆動する変向部（３１１，３１２，３２２，４７，４８）とを備え、
ワーク（Ｘ）の搬送中に前記搬送部（３）を前記変向部（３１１，３１２，３２２，４７，４８）により所定の角度回転させることによって、搬送方向に対するワーク（Ｘ）の向きを変更するようにした搬送装置。