JP5289806B2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

この発明は、収容部材に載置されたワークを搬送過程で起立させることが可能な搬送装置に関する。

従来、例えば、袋入ラーメン等のワークを対象とした自動集積装置において、前工程から流れてきたワークを後工程で箱詰めする場合、平伏した状態で流れてきたワークを箱詰めする段階では、起立させて複数のワークを厚さ方向に集積させることが必要な場合がある。
このように、平伏したワークを起立させて厚さ方向に集積させる手段の一つとしてバケットコンベアを用いた製品自動集積装置に関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

このようなバケットコンベアを用いてワークを起立させる場合、平伏した状態で一定間隔をあけて供給されたワークは、一定の移動ピッチで周回するバケットコンベアのそれぞれのバケットに収容して搬送され、バケットコンベア上で起立して所定数集積されたワークが横押しプッシャにより横行して移動させるようになっている。
特開平５−２５４５１５号公報

しかしながら、このようなバケットコンベアを用いる場合、バケットに収納可能な厚さがバケットの上部開口部により定まってしまうために、バケットの開口部以上の厚さのワークを搬送するためには、ワークの厚さに対応可能なバケットを新たに準備して取り替えることが必要であった。

また、バケットコンベアを用いる場合、例えば、前工程からのワークの供給が遅れる等の理由によりワークが収容されていない空バケットが生じると、横行移動した場合に集積されたワークの数が不足する結果となるため、バケットにワークが供給されるまでの間、バケットコンベアを停止することが必要である。そのため、バケットコンベアの駆動が間欠運転となり、搬送速度、ひいてはワークを起立搬送する処理速度を高くすることが困難であった。

本発明は、前工程から供給されたワークを搬送、起立する場合に、多様な厚さのワークに対応可能とされるとともに前工程からのワークの供給されない場合でもコンベアを停止することなく連続的に周回可能な搬送装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、搬送装置であって、周回駆動される無端部材と、該無端部材に設けられ前記無端部材とともに周回する収容部材と、回動機構とを備え、前記収容部材は、ワークを周回方向後方側で支持する後方側支持部と、前記ワークを前記無端部材側で支持する底側支持部とを有し、周回方向前方側と底側支持部に対向する側が開口されるとともに、前記無端部材の周回方向に沿った面と直交する方向に伸びる回転軸により前記無端部材に取付けられ、前記回転軸廻りに前記無端部材と相対的に回動自在とされ、前記回動機構は、前記無端部材を周回させて、前記収容部材を前記無端部材に対して回動させることにより前記収容部材を起立させるように構成されていることを特徴とする。

この発明に係る搬送装置によれば、収容部材が周回方向に直交する方向に伸びる回転軸により前記無端部材に取付けられ、前記回転軸廻りに前記無端部材と相対的に回動自在とされるとともに、回動部材により回動されて収容したワークを搬送する過程で無端部材に対して回動させることにより起立させることが可能とされている。
また、無端部材が周回する周方向前方側と底側支持部に対向する側（起立したワークの上側）が開口されているので、厚さが大きなワークを収納することができる。
また、収容部材が周方向後方側に回動している場合、一の収容部材の後方側支持部と次の収容部材の後方側支持部との間隔、すなわち、ワークを収容する際の開口部が大きく確保されるので、ワークを収容する際のワークの厚さ方向の余裕を大きく確保して厚さが大きなワークでも容易に収容することが可能とされ、無端部材の周回速度を容易に高速にすることができる。
また、周回方向前方側が開口されているので、ワークが収容されていない空の収容部材が生じた場合にも前後のワークを密着して空き状態を作ることなくワークを集積することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項1に記載の搬送装置であって、前記ワークを前記収容部材に移載する供給機構を備え、該供給機構は、前記無端部材の周回駆動と同期して駆動可能とされていることを特徴とする。

この発明に係る搬送装置によれば、収容部材にワークを移載する供給機構が無端部材の周回駆動と同期して駆動可能とされているので、無端部材が高速で周回していてもワークを収容部材に安定して収納することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項1又は請求項２に記載の搬送装置であって、前記無端部材の周回駆動する速度を調整する周回速度調整手段を備えることを特徴とする。

この発明に係る搬送装置によれば、無端部材の周回速度を調整することが可能であるので、ワークの形態、ワークの供給速度に応じた速度で無端部材を周回させることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の搬送装置であって、搬出機構を備え、前記搬出機構は、前記収容部材により搬送されたワークを検出するワーク検出手段と、前記搬送されたワークを、前記周回方向前方側にて支持する前方側支持機構とを備え、前記前方側支持機構は、前記ワーク検出手段により検出されたワークの厚さと対応するピッチ分だけ前記周回方向前方側に移動するように構成されていることを特徴とする。

この発明に係る搬送装置によれば、収容部材により搬送されたワークの厚さと対応するピッチ分だけ移動する前方側支持機構が設けられているので、収容部材で搬送したワークを前方のワークに押し当てて容易に集積することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の搬送装置であって、前記前方側支持機構の移動ピッチを調整するピッチ調整手段を備えることを特徴とする。

この発明に係る搬送装置によれば、移動ピッチを調整することにより、種々の厚さのワークを容易に集積することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の搬送装置であって、前記搬出機構は、前記前方側支持機構により集積されたワークを搬送方向前方側に押し出す押出機構を備え、前記押出機構は、前記集積されたワークが所定の数に到達した場合に、前記前方側支持機構と同期して移動するように構成されていることを特徴とする。

この発明に係る搬送装置によれば、集積された所定数のワークを安定して後工程に移動させることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の搬送装置であって、前記押出機構により押し出されたワークを、搬出機構による搬送方向と直交する横方向に移動させる横行機構を備えることを特徴とする。

この発明に係る搬送装置によれば、集積されたワークを容易に搬出機構による搬送方向と直交する横方向に移動させることができる。

この発明に係る搬送装置によれば、ワーク厚さに対する収容可能な許容幅を広げ、多種類の厚さのワークに対して搬送、起立させる動作を容易に行なうことができる。
また、ワークが連続して供給されない場合であっても空き状態を作ることなくワークを集積することができるので、ワークの供給状態に関わらず連続運転をすることができる。

以下、図１から図４を参照し、この発明の一実施形態について説明する。
図１、図２は、本発明に係る搬送装置１の概略を示す図であり、図１は側面図、図２は平面図である。なお、符号５０は、搬送装置１にワークＷを供給する前工程コンベアを示している。
なお、図１から図４は、この実施形態における搬送装置を説明し易くするために構成の一部を省略しているため、互いに一致しない箇所がある。
また、この明細書において、周回方向前方側Ｆとは通常の運転においてワークＷが流れる方向を指し、周回方向後方側Ｒとはその反対方向を指すものとする。

搬送装置１は、起立コンベア１０と、供給コンベア（供給機構）２０と、搬出機構３０と、横行機構４０とを備え、平伏した状態で前工程から前工程コンベア５０により搬入されたワークＷを搬送しながら起立させて、所定数集積した後に搬送装置１の横方向に横行移動するようになっている。
この実施の形態において、ワークＷは、例えば、袋入りラーメン等の略直方体の形態を有するものである。

起立コンベア１０は、周回駆動されるチェーンコンベア（無端部材）１１と、このチェーンコンベア１１に設けられ前記チェーンコンベア１１とともに周回する起立フィンガー（収容部材）１２と、回動機構１５とを備えている。

チェーンコンベア１１は、複数のチェーンリンクを接続して構成されるとともにワークＷの進行方向に沿って左右２列配置されていて、図３に示すような軌跡を描くように配置されている。また、左右のチェーンコンベア１１は、チェーンコンベア１１を周回駆動するためのスプロケットが共用されることにより同期して駆動されるようになっている。
また、チェーンコンベア１１は、駆動源１１Ｅの回転駆動が伝達ベルト１１Ｆを介してスプロケット１１Ａに伝達されることにより周回するようになっている。

また、左右それぞれのチェーンコンベア１１には、周回方向に沿って一定の間隔をあけて起立フィンガー１２が設けられており、チェーンコンベア１１及び起立フィンガー１２は、起立コンベア１０の本体上面に長手方向に沿って形成された溝を介して起立コンベア１０の本体上面に露出可能とされていて、チェーンコンベア１１が周回駆動されると起立フィンガー１２が前進移動するようになっている。
また、チェーンコンベア１１は、周回駆動する速度を調整する図示しない周回速度調整手段を備えており、ワークＷの形態、供給速度に応じて周回速度を調整することができるようになっている。

起立フィンガー１２は、図４に示すように、側面視略Ｌ字型に形成されワークＷを収容可能とされたフィンガー本体１３と、チェーンコンベア１１の周回駆動を起立フィンガー１２に伝達するとともにフィンガー本体１３に起立動作を付与する伝達機構部１４とを備えている。

フィンガー本体１３は、ワークＷを周回方向後方側Ｒで支持する後方側支持部１３Ａと、起立した状態のワークＷが載置されてワークＷの底部を支持する底側支持部１３Ｂとを有し、底側支持部１３Ｂが後方側支持部１３Ａの底部側端部に直交して取付けられ、起立フィンガー１２の周回方向前方側Ｆと、底側支持部１３Ｂと対向し起立した状態のワークＷの上方側が開口されている。
平伏した状態のワークＷは、後方側支持部１３Ａに載置され、起立した状態のワークＷは底側支持部１３Ｂに載置されることにより起立フィンガー１２に収容されるようになっている。

伝達機構部１４は、後方側支持部１３Ａの周回方向後方側Ｒの底部に取付けられており、周回方向後方側Ｒに伸びる基台１４Ａと、この基台１４Ａに支持軸１４Ｂにより回転自在に取付けられたカムフォロア１４Ｃと、チェーンコンベア取付部１４Ｄとを備え、チェーンコンベア取付部１４Ｄはチェーンコンベア１１のチェーンリンクに回転軸１４Ｅにより取り付けられ、軸線Ｏ１廻りに回転自在とされている。
この支持軸１４Ｂ、及び回転軸１４Ｅは、チェーンコンベア１１の周回方向に沿う面と直交する方向に設けられている。

回動機構１５は、起立フィンガー１２を平伏状態のワークＷに対応する姿勢から起立状態のワークＷに対応する姿勢に起立させるものであり、この実施の形態においては、チェーンコンベア１１と、駆動源１１Ｅと、伝達機構部１４と、カム１６とを備え、起立フィンガー１２がチェーンコンベア１１により周回されてカムフォロア１４Ｃがカム１６を起立フィンガー１２に伝えて起立フィンガー１２を起立させるようになっている。

カム１６は、例えば、それぞれのチェーンコンベア１１に設けられた起立フィンガー１２のカムフォロア１４Ｃに対応して配置されており、側面視して、図３に示すような形状とされており、カムフォロア１４Ｃが回転しながらカム１６の外周面を移動することにより起立フィンガー１２を所望の軌跡で起立するようになっている。
その結果、起立フィンガー１２に収容したワークＷを搬送する過程で起立させることが可能とされている。

供給コンベア２０は、ワークＷの進行方向に沿って配置された左右２列のタイミングベルト２１と、タイミングベルトプーリ２２と、タイミングベルトプーリ２３と、タイミングベルトプーリ２４と、駆動源２５と、ワーク検出センサ２７とを備えており、駆動源２５の回転駆動がベルト２６を介してタイミングベルトプーリ２４に伝達されることによりタイミングベルト２１が周回駆動されて、ワークＷを前方側に移動させて起立コンベア１０の起立フィンガー１２に移載するようになっている。

また、前工程コンベア５０は、起立コンベア１０に設けられた図示しないエンコーダから出力された信号に基づいて速度が制御されており、チェーンコンベア１１の周回駆動（例えば、周回速度、ワークＷの移載タイミング等）と同期して周回駆動するようになっている。
その結果、起立フィンガー１２にワークＷを収容させる場合に、ひとつの起立フィンガー１２の後方側支持部１３Ａと、次の起立フィンガー１２の後方側支持部１３Ａとの間にワークＷを安定して供給することができるようになっている。
また、ワーク検出センサ２７により供給コンベア２０にワークＷが有ることが検出された場合には、前工程コンベア５０から供給コンベア２０にワークＷが供給されないようになっている。

搬出機構３０は、ワーク検出光電管（ワーク検出手段）３１と、前方側支持機構３２と、押出機構３６とを備え、チェーンコンベア１１により搬送され起立フィンガー１２により起立されたワークＷを厚さ方向に集積し、集積されたワークＷを横行機構４０の所定の位置に移動するようになっている。

前方側支持機構３２は、受部材３３と、タイミングベルト３４と、タイミングベルトプーリ３５（３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ）と、図示しない駆動源とを備え、タイミングベルト３４の外周面に受部材３３が設けられるとともに、タイミングベルト３４がタイミングベルトプーリ３５を介して駆動源により周回可能とされている。起立フィンガー１２により搬送されたワークＷが受部材３３により搬送方向前方側にて支持されて倒れないようにされるとともにワークＷを集積して密着し易くするものである。

受部材３３は、集積したワークＷを搬出した後に、タイミングベルト３４が周回して原位置に戻るようになっている。
また、タイミングベルト３４は、起立フィンガー１２により搬送されたワークＷをワーク検出光電管３１により検出して、ワークＷの厚さに対応するピッチ分だけ前進するようになっている。
また、前方側支持機構３２は、受部材３３の移動ピッチを調整するピッチ調整手段を備えており、移動ピッチを調整することにより種々の厚さのワークＷを容易に集積することができるようになっている。

押出機構３６は、前方側支持機構３２により集積されたワークＷを前方側に押し出す押出部材３７と、押出部材３７が設けられたチェーンコンベア３８と、チェーンコンベア３８を回転自在に支持するスプロケット３８Ａ、３８Ｂと、駆動機構３９とを備え、駆動機構３９を構成する駆動源３９Ａの回転駆動が伝達ベルト３９Ｂを介してスプロケット３８Ａに伝達されてチェーンコンベア３８が周回するようになっている。

また、駆動源３９Ａは、ワーク検出光電管３１により検出されたワークＷが所定数に到達することによりワークＷの集積が完了したことを検出して回転駆動されるようになっている。その結果、チェーンコンベア３８が周回して押出部材３７が前進され、集積されたワークＷを横行機構４０の所定位置まで前進させるようになっている。

集積されたワークＷは、前方側支持機構３２により前方側が支持され、押出機構３６より後方側が支持されているので横行機構４０の所定位置に安定して移動されることができる。

横行機構４０は、図示しないアクチュエータにより搬送装置１の横方向に進退可能とされる横行プッシャ４１を備えており、集積したワークＷは、押出機構３６により横行機構４０の所定位置に移動された後、搬送装置１の横方向に移動することができるようになっている。

次に、図１から図３を参照して、搬送装置１の作用について説明する。
１）前工程コンベア５０からワークＷが平伏状態で搬送される。
２）平伏状態のワークＷが前工程コンベア５０から起立コンベア１０の周回速度と同期して供給コンベア２０に移載される。
３）供給コンベア２０に移載されたワークＷは、供給コンベア２０により起立コンベア１０の周回速度と同期して移動する。
４）次いで、起立フィンガー１２の後方側支持部１３Ａに載置される。
５）起立フィンガー１２に収容されたワークＷは、起立フィンガー１２とともにチェーンコンベア１１により周回方向前方側Ｆに移動する。このとき、起立フィンガー１２は、チェーンコンベア１１の周回位置に応じてカム１６と起立フィンガー１２のカムフォロア１４Ｃの支持軸の軸線との間隔が狭くなる。
その結果、起立フィンガー１２は、図３に示すように、周回するにつれて起立するとともに符号ワークＷ１〜Ｗ４で示すワークＷを周回方向前方側Ｆに起立させる。
６）起立したワークＷは起立コンベア１０の前端側に到達すると、起立フィンガー１２により前方側支持機構３２の受部材３３又は受部材３３に支持されたワークＷの後方側の面に当接される。
７）ワークＷが既に集積されたワークＷ等の後方側に当接されて前方側に密着した後に、起立フィンガー１２はカム１６に沿って下方に沈み込むとともに新たなワークＷを受取に供給コンベア２０の側に周回移動する。
８）搬出機構３０に移動したワークＷは、所定数のワークＷが集積されるまでの間、ワークＷが起立コンベア１０から搬出されるごとに受部材３３とともにワークの厚さに対応するピッチ分だけ前方に移動される。
９）搬出機構３０に所定数のワークＷが集積されたら、ワークＷは受部材３３と押出部材３７に挟まれて受部材３３と押出部材３７が同期して前進する。
１０）集積されたワークＷが所定の位置まで到達したらワークＷは停止され、横行プッシャ４１が矢印で示した方向に前進して集積されたワークＷを搬送装置１の横方向に移動して、例えば、図示しない梱包装置に供給する。その後、横行プッシャ４１は元の位置に戻る。

この実施の形態に係る搬送装置１によれば、起立フィンガー１２の周回方向前方側Ｆが開口されているため、ワークＷが連続せずランダムに供給されてワークＷが収容されていない起立フィンガー１２が発生しても、ワークＷを密着して集積することができる。

また、搬送装置１によれば、ワーク厚さに対する収容可能な許容幅が広がり多種類の厚さのワークＷに対する搬送、起立させる動作を容易に行なうことが可能とされるとともに、チェーンコンベア１１の周回速度を高速にすることができる。

また、搬送装置１によれば、起立フィンガー１２にワークＷを移載する供給コンベア２０がチェーンコンベア１１の周回駆動と同期して駆動可能とされているので、チェーンコンベア１１が高速で周回していてもワークＷを起立フィンガー１２に安定して収納することができる。

ワークＷの供給状態に関わらず連続運転をすることが可能とされ、バケットコンベアを間欠駆動させた場合に約２００個／分であった処理数を約３００個／分まで増加させることができる。
その結果、設備設置スペース、設備投資コストを低減することが可能であるとともに省エネルギー効果を得ることができる。

なお、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
例えば、上記実施の形態においては、搬送装置１が、供給コンベア２０と、搬出機構３０と、横行機構４０とを備える構成の場合について説明したが、供給コンベア２０、搬出機構３０、横行機構４０のいずれか又は全部を備えない構成としてもよい。
また、起立コンベア１０の無端部材がチェーンコンベア１１からなる場合について説明したが、タイミングベルト等、他の無端部材を用いることも可能である、

また、供給コンベア２０から供給されたワークＷを移載可能かつ搬出機構３０に対してワークＷを搬出可能である場合には、上記実施形態に係る起立フィンガー１２に代えて、周回方向前方側Ｆと起立したワークＷの上方側の一部のみが開口された構成を有する他の収容部材を用いてもよい。

また、起立フィンガー１２が周回方向前方側Ｆに前進するのに応じて起立する場合について説明したが、起立動作と周回の前進度合いとの関係は自在に設定可能である。
また、カム１６等のカム機構により回動機構が構成される場合について説明したが、他の回動機構により起立フィンガー１２を起立させるようにしてもよく、例えば、個々の起立フィンガー１２にアクチュエータ、モータ等を設けて起立フィンガー１２を起立させる構成としてもよい。

また、上記実施の形態においては、前工程コンベア５０が、起立コンベア１０のチェーンコンベア１１と同期して周回駆動される場合について説明したが、前工程コンベア５０とチェーンコンベア１１の同期駆動を任意の設定事項としてもよいし、また、前工程コンベア５０に代えて、例えば、ロボットアーム等により供給機構を構成してもよい。

また、上記実施の形態においては、ワークＷが略直方体の形態を有する場合について説明したが、直方体以外の形態を有するワークＷに対しても適用可能なことはいうまでもない。

本発明の一実施形態に係る搬送装置の概略構成を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る搬送装置の概略構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る起立コンベアの概略構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る起立フィンガーを示す図であり、（Ａ）は側面図を、（Ｂ）は（Ａ）の矢印III−III方向から見た図であり、一部断面を含む図である。

符号の説明

Ｏ１ 軸線
Ｆ 周回方向前方側Ｆ
Ｒ 周回方向後方側Ｒ
１ 搬送装置
１１ チェーンコンベア（無端部材）
１２ 起立フィンガー（収容部材）
１３Ａ 後方側支持部
１３Ｂ 底側支持部
１５ 回動機構
２０ 供給コンベア（供給機構）
３０ 搬出機構
３１ ワーク検出光電管（ワーク検出手段）
３２ 前方側支持機構
４０ 横行機構

Claims (7)

1. 周回駆動される無端部材と、
   該無端部材に設けられ前記無端部材とともに周回する収容部材と、
   回動機構と、を備え、
   前記収容部材は、
   ワークを周回方向後方側で支持する後方側支持部と、前記ワークを前記無端部材側で支持する底側支持部とを有し、周回方向前方側と底側支持部に対向する側が開口されるとともに、前記無端部材の周回方向に沿った面と直交する方向に伸びる回転軸により前記無端部材に取付けられ、前記回転軸廻りに前記無端部材と相対的に回動自在とされ、
   前記回動機構は、
   前記無端部材を周回させて、前記収容部材を前記無端部材に対して回動させることにより前記収容部材を起立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。
2. 請求項１に記載の搬送装置であって、
   前記ワークを前記収容部材に移載する供給機構を備え、
   該供給機構は、前記無端部材の周回駆動と同期して駆動可能とされていることを特徴とする搬送装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の搬送装置であって、
   前記無端部材の周回駆動する速度を調整する周回速度調整手段を備えることを特徴とする搬送装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の搬送装置であって、
   搬出機構を備え、
   前記搬出機構は、
   前記収容部材により搬送されたワークを検出するワーク検出手段と、
   前記搬送されたワークを、前記周回方向前方側にて支持する前方側支持機構と、を備え、
   前記前方側支持機構は、
   前記ワーク検出手段により検出されたワークの厚さと対応するピッチ分だけ前記周回方向前方側に移動するように構成されていることを特徴とする搬送装置。
5. 請求項４に記載の搬送装置であって、
   前記前方側支持機構の移動ピッチを調整するピッチ調整手段を備えることを特徴とする搬送装置。
6. 請求項４又は請求項５に記載の搬送装置であって、
   前記搬出機構は、
   前記前方側支持機構により集積されたワークを搬送前方側に押し出す押出機構を備え、
   前記押出機構は、
   前記集積されたワークが所定の数に到達した場合に、前記前方側支持機構と同期して移動するように構成されていることを特徴とする搬送装置。
7. 請求項６に記載の搬送装置であって、
   前記押出機構により押し出されたワークを、搬出機構による搬送方向と直交する横方向に移動させる横行機構を備えることを特徴とする搬送装置。

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