JP6169940B2 - テンション調整装置及びテンション調整機構を備えた搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、二本のベルトに作用するテンションを均一に調整する装置及びテンション調整機構を備えた搬送装置に関する。

従来から、二本のベルトを備えたベルト駆動機構が、変速機や搬送装置などに用いられている。そして、例えば、ベルト駆動機構を備えた搬送装置は、外観検査装置などにおいて検査対象物を搬送する際に用いられており、このような搬送装置としては、特開平８−１６８７２７号公報に開示されたような検査装置に設けられたものが提案されている。

上記検査装置は、ホッパによって投入される検査対象物たるカプセルを整列させるターンテーブル状の整列装置や、当該整列装置で整列されたカプセルを搬送する搬送装置たるベルトコンベア、当該ベルトコンベアで搬送されているカプセルを撮像する撮像手段などからなり、前記ベルトコンベアは、長さ方向の中央にスリットが形成され、当該スリットの両側に一対の環状の搬送用ベルトが配設されており、前記搬送用ベルトは、長さ方向両端に設けられた一対のプーリによって駆動され、一方のプーリは駆動用モータの軸に連結されている。また、この検査装置は、前記スリットの下方に形成された負圧室と、当該負圧室を負圧にするための吸引機構が設けられている。

この検査装置によれば、ホッパから投入されたカプセルは、フィーダによって整列されつつ当該フィーダの送出部に運ばれ、この送出部からベルトコンベアの搬送用ベルト上へと送出され、搬送用ベルトによって搬送される。この際、搬送用ベルト上に送出されたカプセルには、スリットを介して吸引力が作用し、当該搬送用ベルト上から落下することなく安定した状態で搬送される。そして、搬送用ベルトによって搬送されているカプセルは、撮像手段によって撮像され、当該撮像結果を基に適宜選別手段によって正常なものと異常があるものとに選別される。

特開平８−１６８７２７号公報

ところで、上述したような検査装置における搬送装置においては、搬送ベルトの波打ち現象や振動に起因する外乱によってカプセルが振動してその姿勢が不安定になり、検査精度が低下するといった問題が発生するのを防止するために、適宜テンション付与機構により二本のベルトに対して所定の大きさのテンションを作用させるようになっている。また、変速機などに設けられる二本のベルトに対しても、同様に、ベルトの波打ち現象などを防止するために、適宜所定の大きさのテンションを作用させるようになっている。

しかしながら、上記搬送装置や変速機に設けられる二本の環状のベルトには、製造段階におけるベルト長の誤差、伸び率の違いといった精度上の問題や、経時変化により、二本のベルトにおける伸び、長さに少なからず差が生じているため、これら二本のベルトに対して均一なテンションを作用させることが困難である。そのため、例えば、上記ベルトコンベアにおける二本の搬送用ベルトに対して所定の大きさのテンションを作用させるようにして、ベルトの波打ち現象を防止したとしても、二本のベルトに作用するテンションが均一なものにならず、各ベルトに作用するテンションの差に起因した振動が生じ、検査精度が低下するという問題が生じる。

本発明は以上の実情に鑑みなされたものであり、二本の環状のベルトのテンションを均一に調整することができるテンション調整装置及びテンション調整機構を備えた搬送装置の提供を、その目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、
相互に間隔を空けて配設された複数のプーリに掛け回された二本の無端環状のベルトのテンションを調整するテンション調整装置であって、
基軸部と、該基軸部の軸線に対して軸線が偏心した第一偏心部及び第二偏心部とからなり、前記二つの偏心部の軸線が相互に偏心した状態の偏心軸と、
中心部に表裏に貫通した貫通穴が形成された第一回転体及び第二回転体と、
前記偏心軸の基軸部を軸中心に回転自在に支持する支持部材と、
前記基軸部の軸線と直交する平面内における前記偏心軸の位置を調整する位置調整機構とから構成されており、
前記偏心軸の二つの偏心部は、その各軸線が前記基軸部の軸線と平行であり、且つ各軸線と前記基軸部の軸線との距離が等しくなっており、
前記第一回転体は、その貫通穴に前記第一偏心部が回転自在に挿通されるとともに、外周に前記二本のベルトの内の一方が掛け回され、
前記第二回転体は、その貫通穴に前記第二偏心部が回転自在に挿通されるとともに、外周に前記二本のベルトの内の他方が掛け回されているテンション調整装置に係る。

また、本発明は、
相互に間隔を空けて配設された複数のプーリと、
前記複数のプーリに掛け回された二本の無端環状の搬送ベルトと、
前記プーリを駆動させる駆動機構と、
前記搬送ベルトに作用するテンションを調整するテンション調整機構とを備え、
前記テンション調整機構は、
基軸部と、該基軸部の軸線に対して軸線が偏心した第一偏心部及び第二偏心部とからなり、前記二つの偏心部の軸線が相互に偏心した状態の偏心軸と、
中心部に表裏に貫通した貫通穴が形成された第一回転体及び第二回転体と、
前記偏心軸の基軸部を軸中心に回転自在に支持する支持部材と、
前記基軸部の軸線と直交する平面内における前記偏心軸の位置を調整する位置調整機構とから構成されており、
前記偏心軸の二つの偏心部は、その各軸線が前記基軸部の軸線と平行であり、且つ各軸線と前記基軸部の軸線との距離が等しくなっており、
前記第一回転体は、その貫通穴に前記第一偏心部が回転自在に挿通されるとともに、外周に前記二本の搬送ベルトの内の一方が掛け回され、
前記第二回転体は、その貫通穴に前記第二偏心部が回転自在に挿通されるとともに、外周に前記二本の搬送ベルトの内の他方が掛け回されている搬送装置に係る。

上記テンション調整装置及びテンション調整機構によれば、まず、ベルト（搬送ベルト）の駆動を停止させた状態で、前記位置調整機構によって、ベルト（搬送ベルト）を張る方向に、基軸部の軸線と直交する平面内で偏心軸を移動させ、その位置を調整する。この際、偏心軸が軸中心に回転することにより、各回転体に掛け回された二本のベルト（搬送ベルト）に作用するテンションが均一になるように、偏心軸の偏心部が挿通された第一回転体及び第二回転体が基軸部の軸線を中心に揺動する。したがって、二本のベルト（搬送ベルト）に均一なテンションを作用させた状態で、偏心軸の位置を調整することができ、テンション調整後の二本のベルト（搬送ベルト）に作用するテンション大きさを均一なものにできる。

このように、本発明に係るテンション調整装置及びテンション調整機構によれば、二本のベルトに対して、均一な大きさのテンションを作用させることができるため、従来のような二本のベルトに作用するテンションの大きさの差に起因した問題の発生を防止することができる。

また、上記テンション調整機構を備えた搬送装置においては、二本の搬送ベルトに作用するテンションの差に起因した波打ち現象や振動の発生を防止することができ、安定した姿勢で対象物を搬送することができる。

尚、上記テンション調整装置及びテンション調整機構は、前記偏心軸の基軸部が軸中心に回転するのを規制する回転規制機構を更に備えることが好ましい。この場合、偏心軸の位置を調整し、二本のベルト（搬送ベルト）に均一な大きさのテンションを作用させた後、回転規制機構により偏心軸の基軸部が軸中心に回転してしまうのを規制することができる。このようにすれば、第一及び第二回転体が偏心軸の軸線を中心に揺動してしまうのを防止することができるため、ベルト駆動時におけるベルト（搬送ベルト）に作用するテンションの変化を抑えることができる。

以上のように、本発明に係るテンション調整装置及びテンション調整機構によれば、二本の無端環状のベルト（搬送ベルト）に均一な大きさのテンションを作用させることができ、また、テンション調整機構を備えた搬送装置によれば、各搬送ベルトのテンションを均一な大きさにすることができるので、搬送ベルトに作用するテンションの差に起因する波打ち現象や振動の発生を抑え、安定した姿勢で対象物を搬送することができる。

本発明の一実施形態に係る搬送装置の概略構成を示す正面図である。 図１における矢示Ａ−Ａ方向から拡大断面図である。 搬送装置に設けられたテンション調整機構を示す斜視断面図である。 搬送装置に設けられたテンション調整機構を示す斜視図である。 テンション調整機構の動きを説明するための模式図である。

以下、本発明の具体的な実施の形態につき、図面に基づき説明する。

図１及び図２に示すように、本発明に係る搬送装置１は、対象物Ｔを搬送する二本一対の搬送ベルト２，３と、当該搬送ベルト２，３を駆動するベルト駆動機構５と、前記搬送ベルト２，３の案内するガイド機構１５と、前記搬送ベルト２，３のテンションを調整するテンション調整機構２０と、相互に間隔を空けて対向するように配設された二枚の側板４１，４２及び当該側板４１，４２における上側の隙間に配設された天板４３からなるカバー部材４０とを備えている。

前記搬送ベルト２，３は、幅方向に間隔を空けて並設された無端環状のタイミングベルトであり、また、当該搬送ベルト２，３は、正面視略長方形となるように配設されており、往路を形成する上部に対象物Ｔが載置されるようになっている。

前記ベルト駆動機構５は、前記側板４１，４２の上側縁部に相互に間隔を空けて配置され、一端部が当該側板４１にそれぞれ支持された回転軸１１，１２と、同様に、一端部が側板４１に支持された状態で、回転軸１１の下側に当該回転軸１１と間隔を空けて配置された回転軸１０と、外周面に前記各搬送ベルト２，３の内周面とそれぞれ噛合する歯面を備え、その歯面の一部が各搬送ベルト２，３の内周面の一部と噛合した状態で、前記回転軸１０，１１，１２が貫通穴に挿通された二個で一組である三組のプーリ対６，７，８と、前記回転軸１０の一端部に連結された駆動モータ９とを備えており、前記プーリ対６は、駆動モータ９を駆動させることにより、回転軸１０の軸線を中心として所定の方向に回転するようになっている。尚、前記プーリ対７，８は、ベアリングが介在した状態でそれぞれ回転軸１１，１２が挿通されており、回転軸１１，１２の軸線を中心としてそれぞれ回転するようになっている。

前記ガイド機構１５は、前記各搬送ベルト２，３の両側に沿うように、前記天板４３の上面に設けられた二つのガイド部材１６，１７からなり、前記各搬送ベルト２，３は、それぞれこれらガイド部材１６，１７によって案内されるようになっている。

前記テンション調整機構２０は、図１〜図４に示すように、前記回転軸１２の下方且つ前記回転軸１０の右方（図１の紙面に向かって右側）に回転軸１０，１２と間隔を空けて配設された偏心軸２１と、当該偏心軸２１が挿通される第１及び第２プーリ２２，２３と、偏心軸２１の位置を調整する位置調整機構３０と、偏心軸２１の回転を規制する回転規制機構３５とから構成されている。

前記偏心軸２１は、一端部側に形成された基軸部２１ａと、当該基軸部２１ａの軸線に対して軸線が偏心し、中間部に形成された第１偏心部２１ｂと、前記基軸部２１ａの軸線及び第１偏心部２１ｂの軸線に対して軸線が偏心し、他端部側に形成された第２偏心部２１ｃとからなり、第１偏心部２１ｂと第２偏心部２１ｃとの間には、第１留め部２１ｄ及び第２留め部２１ｅが形成されている。尚、前記第１及び第２偏心部２１ｂ，２１ｃの軸線と基軸部２１ａの軸線とは平行であり、また、第１偏心部２１ｂと基軸部２１ａとの間の距離は、第２偏心部２１ｃの軸線と基軸部２１ａの軸線との間の距離は等しくなっている。尚、図２中の一点鎖線Ｌ１は基軸部２１ａの軸線を表し、一点鎖線Ｌ２及びＬ３は、それぞれ第１偏心部２１ｂ及び第２偏心部２１ｃの軸線を表している。

また、前記偏心軸２１の基軸部２１ａは、ベアリング２８が介在した状態で、支持体２７に表裏に貫通して形成された貫通穴２７ａに挿通されている。尚、支持体２７は、前記貫通穴２７ａと連通し、且つその軸線が貫通穴２７ａの軸線と直交するねじ穴２７ｂが形成されており、前記側板４１に表裏に貫通して形成された収納穴４１ａ内に、前記ねじ穴２７ｂの軸線と平行な方向に沿って移動自在となるように収納されている。

前記第１及び第２プーリ２２，２３は、それぞれ表裏に貫通した貫通穴２２ａ，２３ａが形成されるとともに、外周面に前記各搬送ベルト２，３の内周面とそれぞれ噛合する歯面が形成されている。そして、第１プーリ２２は、その貫通穴２２ａにベアリング２４が介在した状態で、前記偏心軸２１の第１偏心部２１ｂが挿通され、第２プーリ２３は、その貫通穴２３ａにベアリング２５が介在した状態で、第２偏心部２１ｃが挿通されており、第１プーリ２２には搬送ベルト２が、第２プーリには搬送ベルト３が掛け回されている。尚、ベアリング２４は、第１プーリ２２の内周面に形成された凹部２２ｂ及び第１留め部２１ｄに当接した状態でその位置が固定されており、ベアリング２５は、第２プーリ２３の内周面に形成された凹部２３ｂ及び第２留め部２１ｅに当接した状態でその位置が固定されている。

前記位置調整機構３０は、先端部が前記支持体２７のねじ穴２７ｂに螺合するとともに、前記収納穴４１ａと側板４１の外方とを連通するように形成された貫通穴４１ｂに挿通された位置調整用ねじ３１を備えている。尚、位置調整用ねじ３１の後端面には、適宜六角クランクが取付可能な六角穴３１ａが形成されている。

斯くして、この位置調整機構３０によれば、位置調整用ねじ３１の六角穴３１ａに適宜六角クランクを取り付けた後、当該六角クランクによって位置調整用ねじ３１を回転させることにより、支持体２７を収納室４１ａ内で移動させることができ、また、当該支持体２７を任意の位置で固定することができる。

前記回転規制機構３５は、表裏に貫通した貫通穴３６ａ、この貫通穴３６ａに連通した割溝３６ｂ、及び下面に開口し、且つ割溝３６ｂの両壁面に開口し、割溝３６ｂよりも上側にねじ溝が形成された係合穴３６ｃが形成された規制部材３６と、先端部にねじ部が形成され、後端面に六角穴３７ａが形成されており、前記ねじ部が前記係合穴３６ｃのねじ溝に螺合するように、係合穴３６ｃに挿入されたクランプ用ねじ３７とからなる。尚、前記規制部材３６の貫通穴３６ａには、前記偏心軸２１の基軸部２１ａが挿通されている。この回転規制機構３５によれば、クランプ用ねじ３７の六角穴３７ａに適宜六角クランクを取り付けた後、当該クランプ用ねじ３７を回転させることで、割溝３６ｂの幅が狭まり、規制部材３６の貫通孔３６ａに挿通された偏心軸２１の回転が規制される。

次に、以上の構成を備えた本例の搬送装置１により対象物Ｔを搬送する過程について説明する。

本例の搬送装置１においては、搬送ベルト２，３の駆動を開始するに当たり、テンション調整機構２０によって搬送ベルト２，３に作用するテンションの調整を行う。

具体的に言えば、まず、駆動モータ９の作動を停止し、且つ偏心軸２１が基軸部２１ａを軸中心として回転可能にした状態で、前記位置調整機構３０の位置調整用ねじ３１を回転させて、収納室４１ａ内の支持体２７を移動させる。これにより、支持体２７とともに偏心軸２１が同方向に移動する、即ち、偏心軸２１の第１偏心部２１ｂが挿通された第１プーリ２２及び第２偏心部２１ｃが挿通された第２プーリ２３が同方向に移動して、搬送ベルト２，３に対してテンションが作用する。

この際、第１プーリ２２及び第２プーリ２３が偏心軸２１の基軸部２１ａの軸線を中心に揺動するため、搬送ベルト２，３には均一な大きさのテンションが作用する。これについて、図５を参照して説明する。尚、図５は、搬送ベルト２，３に対して均一な大きさのテンションが作用する原理を説明するための模式図であり、同図中の符号Ｏは基軸部２１ａの回転中心（基軸部２１ａの軸線）、符号Ｍは第１プーリ２２の回転中心（第１偏心部２１ｂの軸線）、符号Ｎは第２プーリ２３の回転中心（第２偏心部２１ｃの軸線）であり、同図中の実線矢印は各プーリ２２，２３に作用するモーメントの向きと大きさ、点線矢印は基軸部２１ａの回転方向を示している。

図５（ａ）は、第１プーリ２２及び第２プーリ２３を下方に移動させた瞬間に、搬送ベルト３に作用するテンションよりも搬送ベルト２に作用するテンションの方が大きくなった際の状態を示した図である。この際、第１プーリ２２が搬送ベルト２から受ける力の方が、第２プーリ２３が搬送ベルト３から受ける力よりも大きくなるため、図５（ａ）に示すように、第１プーリ２２に働くモーメントの方が第２プーリ２３に働くモーメントよりも大きくなる。したがって、偏心軸２１は点線矢印方向に回転する、言い換えれば、第１プーリ２２及び第２プーリ２３が基軸部２１ａの軸線を中心に揺動する。

そして、偏心軸２１は、第１プーリ２２に働くモーメントと第２プーリ２３に働くモーメントとが略釣り合うようになった際に回転が停止する（図５（ｂ））。

このようにして、位置調整機構２０によって偏心軸２１の位置を変えている間、第１プーリ２２と第２プーリ２３とに働くモーメントが略等しくなるような方向に、偏心軸２１が回転し、搬送ベルト２，３は均一な大きさのテンションが掛けられる。

搬送ベルト２，３に対して所定の大きさのテンションを作用させた後、回転規制機構３５のクランプ用ねじ３７を回転させて、規制部材３６の割溝３６ｂの幅を狭め、偏心軸２１の回転を規制する。

これにより、搬送ベルト２，３は、所定の大きさの均一なテンションが作用した状態となる。

しかる後、駆動モータ９を作動させて、搬送ベルト２，３を駆動させる。その後、均一な大きさのテンションが掛けられた搬送ベルト２，３上には、適宜振動フィーダなどの整列装置から対象物Ｔが移載され、この移載された対象物Ｔは、搬送ベルト２，３によって搬送される。

以上のように、本例の搬送装置１によれば、搬送ベルト２，３に作用するテンションの大きさを均一なものにすることができるため、搬送ベルト２，３に作用するテンションの差に起因した波打ち現象や振動の発生を抑えることができ、安定した姿勢で対象物Ｔを搬送することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は何らこれに限定されるものではない。

上例の搬送装置１においては、三組のプーリ対６，７，８とテンション調整機構２０の第１プーリ２２及び第２プーリ２３とに搬送ベルト２，３を掛け回すようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、二組のプーリ対と第１プーリ２２及び第２プーリ２３とに搬送ベルト２，３を掛け回すようにしても良く、プーリ対の数は、搬送装置の大きさなどに応じて適宜設定すれば良い。

また、上例においては、搬送装置にテンション調整機構を設けた態様としたが、これに限られるものではなく、二本のベルトのテンションを均一なものにする必要がある他の装置にテンション調整機構を設けるようにしても良い。

１ 搬送装置
２，３ 搬送ベルト
５ ベルト駆動機構
６，７，８ プーリ対
１５ ガイド機構
１６，１７ ガイド部材
２０ テンション調整機構
２１ 偏心軸
２１ａ 基軸部
２１ｂ 第１偏心部
２１ｃ 第２偏心部
２２ 第１プーリ
２３ 第２プーリ
２２ａ，２３ａ 貫通穴
２７ 支持体
３０ 位置調整機構
３１ 位置調整用ねじ
３５ 回転規制機構
３６ 規制部材
３７ クランプ用ねじ
４１，４２ 側板
４３ 天板
Ｔ 対象物

Claims (4)

1. 相互に間隔を空けて配設された複数のプーリに掛け回された二本の無端環状のベルトのテンションを調整するテンション調整装置であって、
   基軸部と、該基軸部の軸線に対して軸線が偏心した第一偏心部及び第二偏心部とからなり、前記二つの偏心部の軸線が相互に偏心した状態の偏心軸と、
   中心部に表裏に貫通した貫通穴が形成された第一回転体及び第二回転体と、
   前記偏心軸の基軸部を軸中心に回転自在に支持する支持部材と、
   前記基軸部の軸線と直交する平面内における前記偏心軸の位置を調整する位置調整機構とから構成されており、
   前記偏心軸の二つの偏心部は、その各軸線が前記基軸部の軸線と平行であり、且つ各軸線と前記基軸部の軸線との距離が等しくなっており、
   前記第一回転体は、その貫通穴に前記第一偏心部が回転自在に挿通されるとともに、外周に前記二本のベルトの内の一方が掛け回され、
   前記第二回転体は、その貫通穴に前記第二偏心部が回転自在に挿通されるとともに、外周に前記二本のベルトの内の他方が掛け回されていることを特徴とするテンション調整装置。
2. 前記偏心軸の基軸部が軸中心に回転するのを規制する回転規制機構を更に備えることを特徴とする請求項１記載のテンション調整装置。
3. 相互に間隔を空けて配設された複数のプーリと、
   前記複数のプーリに掛け回された二本の無端環状の搬送ベルトと、
   前記プーリを駆動させる駆動機構と、
   前記搬送ベルトに作用するテンションを調整するテンション調整機構とを備え、
   前記テンション調整機構は、
   基軸部と、該基軸部の軸線に対して軸線が偏心した第一偏心部及び第二偏心部とからなり、前記二つの偏心部の軸線が相互に偏心した状態の偏心軸と、
   中心部に表裏に貫通した貫通穴が形成された第一回転体及び第二回転体と、
   前記偏心軸の基軸部を軸中心に回転自在に支持する支持部材と、
   前記基軸部の軸線と直交する平面内における前記偏心軸の位置を調整する位置調整機構とから構成されており、
   前記偏心軸の二つの偏心部は、その各軸線が前記基軸部の軸線と平行であり、且つ各軸線と前記基軸部の軸線との距離が等しくなっており、
   前記第一回転体は、その貫通穴に前記第一偏心部が回転自在に挿通されるとともに、外周に前記二本の搬送ベルトの内の一方が掛け回され、
   前記第二回転体は、その貫通穴に前記第二偏心部が回転自在に挿通されるとともに、外周に前記二本の搬送ベルトの内の他方が掛け回されていることを特徴とする搬送装置。
4. 前記テンション調整機構は、前記偏心軸の基軸部が軸中心に回転するのを規制する回転規制機構を更に備えることを特徴とする請求項３記載の搬送装置。
   
   
   
   
   

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