JP6867858B2 - 被搬送物の搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、家庭用品、食品、包装用品、薬品等からなる被搬送物の搬送装置に関するものである。

料理の保存や乾燥の防止に利用される食品包装用のロール体は、図示しないが、巻替装置により、巻芯に所定の長さの樹脂フィルムが巻き替えられ、巻替装置からカートナー装置にコンベヤで搬送された後、角筒形に起こされた包装箱の端部から内部に挿入されるとともに、包装箱の端部の複数枚のフラップが順次折り畳まれ、折り畳まれたフラップがホットメルトにより接着されることで製函される（特許文献１、２参照）。

巻替装置、コンベヤ、及びカートナー装置は、生産効率を向上させる観点から、可能な限り、ロール体の製造に適した向きで設置される。但し、設置場所の広さ等に配慮し、ロール体の製造に適さない向きで設置されることもある。例えば、スペース効率重視の観点から、交差して設置される場合があり、この場合には、渋滞や停滞の原因となることがある。

特開平０５‐１３２１８６号公報 特開平１０‐１３９２３０号公報

ところで、ロール体は、巻替装置から排出された向きが包装箱に対する挿入向きと９０°ずれているので、コンベヤによる搬送時に９０°自動的に回転させて向きを調整しなければならないという問題がある。これは、ロール体の製造に際しては、製造工程に対応した複数の装置が必要となるが、装置の設置場所の広さ等を考慮すると、必ずしも製品であるロール体を後工程のカートナー装置に対する投入向きで前工程から搬送できない事情があるからである。

また、コンベヤの搬送面高さとカートナー装置によるロール体の挿入高さとは、装置の構造や設置場所のレイアウト等により、必ずしも同一ではなく、高低差の生じる場合があり、この場合には、ロール体を高低差のあるコンベヤからカートナー装置に適切に移し替えなければならない。

これらの問題を解消する方法としては、ロール体を一時的に貯めるアキューム装置、ロール体の向きを変更する水平回転コンベヤ、ロール体を把持して移し替える産業用ロボットの採用等があげられる。

しかしながら、アキューム装置を採用すると、ロール体用の検出センサが新たに必要になるという問題が生じる。また、水平回転コンベヤを採用すると、ロール体の向きを変更することができるものの、新たな設備が必要になり、コスト削減を図ることができないという問題が生じる。また、産業用ロボットを導入すると、自動化や省力化が期待できるが、広い設置場所を確保したり、安全柵を設置する必要がある。さらに、ロール体の検出時間や産業用ロボットの動作完了を検出する検出時間を確保するため、余裕をもったタクトタイムの設定が必要になる。

本発明は上記に鑑みなされたもので、搬送時に被搬送物の向きや高さを容易に変更することができ、しかも、検出センサや高価な設備を省略し、作業の遅延防止を図ることのできる安価な被搬送物の搬送装置を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、被搬送物を搬送する第一のコンベヤと、この第一のコンベヤから飛び出した被搬送物を第一のコンベヤの搬送方向と交わる方向に搬送する第二のコンベヤとを備え、第二のコンベヤの一側部に、第一のコンベヤから飛び出した被搬送物と衝突する緩衝部材を設けるとともに、第二のコンベヤの他側部に、第二のコンベヤに落下した被搬送物に対向する脱落防止部材を設けた装置であって、
被搬送物は、紙製の巻芯に長尺のシートが巻回された食品包装用のロール体であり、このロール体の巻芯の両端部がシートからそれぞれ突出し、
第一、第二のコンベヤは、第一のコンベヤの下流前方の下方に第二のコンベヤが略直交して設置され、第一のコンベヤの搬送面よりも第二のコンベヤの搬送面が低位とされており、
第一のコンベヤは、駆動モータの駆動により、一列に並ぶ複数のベルトが循環して複数のロール体を搬送可能なベルトコンベヤであり、各ベルトの表面が抗菌処理され、搬送速度が１００以上１２０ｍ／ｍｉｎ以下に設定されており、
第二のコンベヤは、駆動モータの駆動に基づくプーリの回転により、ベルトが循環してロール体を搬送するベルトコンベヤであり、ベルトの表面が抗菌処理されてその長手方向にはロール体を挟む複数のガイドリブが所定の間隔をおいて形成され、搬送速度が１０以上３０ｍ／ｍｉｎ以下に設定されており、
緩衝部材は、金属板と、この金属板に積層接着されるフェルト層と、このフェルト層に積層接着されて第一のコンベヤの下流から飛び出したロール体の巻芯先端部と衝突する弾性変形可能なウレタンゴムとを備え、
脱落防止部材は、第二のコンベヤの他側部に立設されて緩衝部材のウレタンゴムに対向し、緩衝部材のウレタンゴムにロール体が衝突して第二のコンベヤのベルトに落下した場合に、ロール体の巻芯末端部に対向することを特徴としている。

ここで、特許請求の範囲における被搬送物がロール体の場合、ロール体の巻芯は、第一のコンベヤの搬送方向に指向することが好ましい。ロール体のシートには、樹脂シートや樹脂フィルムが含まれる。

本発明によれば、被搬送物は、第一のコンベヤの上流から下流に搬送され、第一のコンベヤの下流から飛び出す。飛び出した被搬送物は、第二のコンベヤ一側部の緩衝部材に衝突し、この緩衝部材から第二のコンベヤの搬送面に落下し、第二のコンベヤの下流に搬送される。この際、脱落防止部材は、落下した被搬送物に対向して案内し、被搬送物が第二のコンベヤから脱落するのを規制する。

本発明によれば、搬送時に被搬送物の向きや高さを安価、かつ容易に変更することができるという効果がある。また、検出センサや高価な設備を省略し、作業の遅延防止を図ることができる。また、ロール体の巻芯に巻かれたシートではなく、巻芯の突出した端部が緩衝部材に衝突するので、シートの汚染や損傷の減少が期待できる。また、第一、第二のコンベヤがそれぞれベルトコンベヤなので、短距離から長距離まで広い応用が容易となる。

また、第一、第二のコンベヤによる搬送時に被搬送物の向きを９０°自動的に回転させて調整することができる。また、第一のコンベヤが、一列に並ぶ複数のベルトを循環させて複数のロール体を搬送するベルトコンベヤなので、例え複数のロール体を同時に搬送しても、第一のコンベヤから落下させるだけなので、複数のロール体を滞留させることなく、一度に大量処理することができる。また、この第一のコンベヤの搬送速度が１００以上１２０ｍ／ｍｉｎ以下なので、ロール体の第一のコンベヤからの飛び出し距離が十分となり、ロール体が第二のコンベヤの搬送面に衝突して損傷するのを抑制することが可能になる。加えて、ロール体が必要以上に勢い良く飛び出し、ロール体が緩衝部材に強く衝突して損傷するのを抑制することが可能になる。

また、第二のコンベヤの搬送速度が１０以上３０ｍ／ｍｉｎ以下なので、複数のガイドリブ間からロール体が位置ずれし、ロール体の適切な搬送が期待できなくなるおそれを排除することが可能になる。さらに、ロール体が緩衝部材のウレタンゴムに衝突する際、ウレタンゴムが変形してロール体と緩衝部材との衝撃を緩和するので、ロール体が衝突に伴い、損傷するのを防ぐことができる。

本発明に係る被搬送物の搬送装置の実施形態を模式的に示す要部説明図である。 本発明に係る被搬送物の搬送装置の実施形態を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る被搬送物の搬送装置の実施形態におけるロール体を模式的に示す側面説明図である。 本発明に係る被搬送物の搬送装置の実施形態における緩衝板を模式的に示す断面説明図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における被搬送物の搬送装置は、図１ないし図４に示すように、食品包装用のロール体１を搬送する第一のベルトコンベヤ１０と、この第一のベルトコンベヤ１０から飛び出したロール体１を第一のベルトコンベヤ１０の搬送方向と交わる方向に搬送する第二のベルトコンベヤ２０とを備え、第二のベルトコンベヤ２０の一側部に、飛び出したロール体１と衝突する緩衝板３０を立設するとともに、第二のベルトコンベヤ２０の他側部に、第二のベルトコンベヤ２０に落下したロール体１に対向する脱落防止板４０を立設するようにしている。

食品包装用のロール体１は、図１ないし図３に示すように、巻芯２を備え、この巻芯２の外周面に透明帯形のフィルム４が第一のベルトコンベヤ上流（図２の左方向）の巻替装置により、２０ｍ以上５０ｍ程度、あるいは５０ｍ以上１１０ｍ程度巻回されており、第二のベルトコンベヤ下流（図２の下方向）のカートナー装置により、包装箱内に回転可能に収納される。

巻芯２は、所定の紙により、円筒形に形成され、両端部３が巻回されたフィルム４からそれぞれ突出する。また、フィルム４は、例えば耐熱性や耐水性等に優れるポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン等により柔軟な薄膜に成形され、ロール体１から所定の長さ分引き出された後、包装箱の切断刃により切断され、食品の包装に利用される。

第一、第二のベルトコンベヤ１０・２０は、図１や図２に示すように、第一のベルトコンベヤ１０の下流前方の下方に第二のベルトコンベヤ２０の上流が直交して設置され、高位に位置する第一のベルトコンベヤ１０と低位に位置する第二のベルトコンベヤ２０とが平面Ｌ字形に組み合わされており、第一のベルトコンベヤ下流のベルト往路面からロール体１が飛び出し、このロール体１が第二のベルトコンベヤ上流の低位のベルト往路面に落下して搬送される。第一のベルトコンベヤ１０のベルト往路面から第二のベルトコンベヤ２０のベルト往路面までの高低差は、特に限定されるものではないが、例えば１ｍ以下、７０ｃｍ以下、５０ｃｍ以下等とされる。

第一のベルトコンベヤ１０は、架台１１の両端部等にそれぞれ回転可能に軸支される複数のプーリと、この複数のプーリ間に緊張して巻架される複数本のベルト１２とを備え、架台１１の駆動モータの駆動に基づくプーリの回転により、複数本のベルト１２がそれぞれ高速で循環してロール体１を搬送する高速型のベルトコンベヤである。この第一のベルトコンベヤ１０の架台１１は、必要に応じ、フラットに構成されたり、少なくとも一部が傾斜したり、湾曲して構成される。

第一のベルトコンベヤ１０の駆動モータとしては、例えばブラシレスモータ、インダクションモータ、ギャドモータ等があげられる。また、複数本のベルト１２は、複数本のロール体１を同時に搬送できるよう、例えば５本以上１０本以下の細いベルト１２が横一列に配列され、各ベルト１２がＳＢＲゴム、ＥＰＲゴム、シリコーンゴム、ポリウレタン、ポリエステル、ナイロン製等の平ベルトとされており、各ベルト１２が高速で循環してロール体１をその巻芯２の端部３である先端部が下流方向、換言すれば、搬送方向を向くよう搬送する。このベルト１２のロール体１に接触する表面は、食品衛生法に適合するよう、ウレタンやフッ素樹脂等により、抗菌処理や防カビ処理等が施される。

第一のベルトコンベヤ１０の搬送速度は、１００以上１２０ｍ／ｍｉｎ以下、好ましくは１０２以上１１０ｍ／ｍｉｎ以下、より好ましくは１０５以上１０８ｍ／ｍｉｎ以下とされる。これは、搬送速度が１００ｍ／ｍｉｎ未満の場合には、ロール体１の飛び出し距離が不十分となり、ロール体１のフィルム４が第二のベルトコンベヤ２０の搬送面に衝突して損傷するからである。逆に、１２０ｍ／ｍｉｎを越える場合には、ロール体１が必要以上に勢い良く飛び出し、ロール体１の巻芯先端部が緩衝板３０に強く衝突して潰れるからである。

第二のベルトコンベヤ２０は、架台２１の両端部等にそれぞれ回転可能に軸支される複数のプーリと、この複数のプーリ間に緊張して巻架されるエンドレスのベルト２２とを備え、架台２１の駆動モータの駆動に基づくプーリの回転により、ベルト２２が低速で循環してロール体１を搬送する低速型のベルトコンベヤである。この第二のベルトコンベヤ２０の架台２１は、必要に応じ、フラットに構成されたり、少なくとも一部が傾斜したり、湾曲して構成される。

第二のベルトコンベヤ２０の駆動モータの種類やベルト２２の材質は、特に限定されるものではなく、例えば第一のベルトコンベヤ１０と同様とされる。ベルト２２は、第一のベルトコンベヤ１０のベルト１２よりも幅広に形成され、表面長手方向にロール体１を挟む複数のガイドリブ２３が所定の間隔をおいて一体形成されており、これら表面と複数のガイドリブ２３とに、食品衛生法に適合するよう、ウレタンやフッ素樹脂等により、抗菌処理や防カビ処理等が施される。このベルト２２の搬送方向は、図２に示すように、ロール体１の巻芯２の向きと直交する。

第二のベルトコンベヤ２０の搬送速度は、特に限定されるものではないが、１０以上３０ｍ／ｍｉｎ以下、好ましくは１１以上２０ｍ／ｍｉｎ以下、より好ましくは１２以上１５ｍ／ｍｉｎ以下とされる。これは、１０以上３０ｍ／ｍｉｎ以下の範囲から外れると、複数のガイドリブ２３間からロール体１が位置ずれし、ロール体１の適切な搬送が期待できなくなるおそれがあるからである。

緩衝板３０は、図１や図２、図４に示すように、例えばＳＵＳ等からなる横長の金属板３１と、この金属板３１に積層接着される薄いフェルト層３２と、このフェルト層３２に積層接着される弾性エラストマー層３３とを多層構造に備え、第二のベルトコンベヤ２０の架台２１の搬送方向一側部に締結具を介して横長に立設される。

弾性エラストマー層３３は、特に限定されるものではないが、例えば弾性変形可能なウレタンゴム、ニトリルゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム等があげられ、ロール体１の巻芯先端部と衝突する。このような緩衝板３０は、第一のベルトコンベヤ１０の下流から飛び出したロール体１の先端部と衝突し、ロール体１を第二のベルトコンベヤ２０のベルト往路面上に落下させるよう機能する。

脱落防止板４０は、図１や図２に示すように、例えばＳＵＳ等からなる横長の金属板からなり、第二のベルトコンベヤ２０の架台２１の搬送方向他側部に締結具を介して立設され、緩衝板３０の弾性エラストマー層３３にベルト２２を介して対向する。この脱落防止板４０は、緩衝板３０の弾性エラストマー層３３に衝突して第二のベルトコンベヤ２０のベルト往路面に落下したロール体１の端部３である末端部に対向し、ロール体１が衝突時の反動で第二のベルトコンベヤ２０から脱落するのを防止するよう機能する。

上記構成において、ロール体１を上流の巻替装置から下流のカートナー装置に搬送する場合、ロール体１は、第一のベルトコンベヤ１０の上流から下流にベルト１２の循環により高速で搬送され、第一のベルトコンベヤ１０の下流から巻芯２の先端部を前方に向けて飛び出す。

すると、ロール体１は、放物線を描きながら落下して先端部が第二のベルトコンベヤ２０の一側部上流に起立した緩衝板３０の弾性エラストマー層３３に衝突し、緩衝板３０から第二のベルトコンベヤ２０のベルト往路面に落下して複数のガイドリブ２３間に挟まれるとともに、第二のベルトコンベヤ２０の上流から下流にベルト２２の循環で搬送され、下流のカートナー装置に搬送されることとなる。この際、脱落防止板４０は、ロール体１の末端部に対向して搬送方向に案内し、ロール体１が第二のベルトコンベヤ２０から側方に脱落するのを有効に防止する。

上記構成によれば、スペース効率重視の観点から、第一、第二のベルトコンベヤ１０・２０が直交するので、ベルトコンベヤによる搬送時にロール体１の向きを９０°自動的に切り替えて調整することができる。また、ロール体１が第一のベルトコンベヤ１０の下流から飛び出して第二のベルトコンベヤ２０に落下し、搬送されるので、例え第一、第二のベルトコンベヤ１０・２０間に高低差があっても、ロール体１を第二のベルトコンベヤ２０からカートナー装置に適切に移し替えることができる。また、例え多数のロール体１を同時に搬送しても、第一のベルトコンベヤ１０から落下させるだけなので、ロール体１を滞留させることなく、一度に大量処理することができる。

また、高価なアキューム装置を特に採用する必要がないので、ロール体１用の検出センサが必要になることがない。また、第一、第二のベルトコンベヤ１０・２０、緩衝板３０、及び脱落防止板４０のみで対応することができるので、メンテナンスや調整が実に容易となる。また、水平回転コンベヤを特に採用する必要がないので、新たな設備を何ら導入する必要がなく、コスト削減が大いに期待できる。また、高価な産業用ロボットを導入する必要がないので、広い設置場所を確保する必要もない。さらに、ロール体１の検出時間や産業用ロボットの動作完了を検出する検出時間を確保する必要がないので、余裕をもったタクトタイムの設定も不要となる。

なお、上記実施形態では第一のベルトコンベヤ１０と第二のベルトコンベヤ２０とを平面Ｌ字形に組み合わせたが、平面Ｔ字形等に組み合わせても良い。また、複数の第一のベルトコンベヤ１０と第二のベルトコンベヤ２０とを平面Ｅ字形やＦ字形等に組み合わせても良い。また、第一のベルトコンベヤ１０の上流に巻替装置を設置し、第二のベルトコンベヤ２０の下流にカートナー装置を設置したが、何らこれらに限定されるものでない。例えば、第一のベルトコンベヤ１０の上流に各種供給装置や他のコンベヤを設置したり、第二のベルトコンベヤ２０の下流に検査装置等を設置しても良い。また、第一、第二のベルトコンベヤ１０・２０を７０°、８０°、１００°等の角度で交差させ、設置しても良い。

また、緩衝板３０を第二のベルトコンベヤ２０の上流一側部に立設しても良いが、上流から下流に亘る一側部に立設することができる。また、緩衝板３０を、金属板３１、フェルト層３２、及び弾性エラストマー層３３の多層構造に形成したが、金属板３１と弾性エラストマー層３３の多層構造に形成したり、弾性エラストマーのみにより形成することができる。また、緩衝板３０は、直立させても良いし、傾けながら起立させても良い。

また、脱落防止板４０を第二のベルトコンベヤ２０の上流他側部に立設しても良いが、上流から下流に亘る他側部に立設することもできる。また、脱落防止板４０を、金属板３１と弾性エラストマー層３３の多層構造に形成したり、弾性エラストマーにより形成することが可能である。さらに、脱落防止用の板ではなく、搬送方向に伸びる弾性エラストマー製の横長の棒とすることも可能である。

本発明に係る被搬送物の搬送装置は、家庭用品、建築用品、食品、包装用品、薬品等からなる搬送物の製造分野や搬送分野等で使用される。

１ ロール体（被搬送物）
２ 巻芯
３ 端部
４ フィルム（シート）
１０ 第一のベルトコンベヤ（第一のコンベヤ）
１２ ベルト
２０ 第二のベルトコンベヤ（第二のコンベヤ）
２２ ベルト
３０ 緩衝板（緩衝部材）
３１ 金属板
３２ フェルト層
３３ 弾性エラストマー層（弾性エラストマー）
４０ 脱落防止板（脱落防止部材）

Claims (1)

1. 被搬送物を搬送する第一のコンベヤと、この第一のコンベヤから飛び出した被搬送物を第一のコンベヤの搬送方向と交わる方向に搬送する第二のコンベヤとを備え、第二のコンベヤの一側部に、第一のコンベヤから飛び出した被搬送物と衝突する緩衝部材を設けるとともに、第二のコンベヤの他側部に、第二のコンベヤに落下した被搬送物に対向する脱落防止部材を設けた被搬送物の搬送装置であって、
   被搬送物は、紙製の巻芯に長尺のシートが巻回された食品包装用のロール体であり、このロール体の巻芯の両端部がシートからそれぞれ突出し、
   第一、第二のコンベヤは、第一のコンベヤの下流前方の下方に第二のコンベヤが略直交して設置され、第一のコンベヤの搬送面よりも第二のコンベヤの搬送面が低位とされており、
   第一のコンベヤは、駆動モータの駆動により、一列に並ぶ複数のベルトが循環して複数のロール体を搬送可能なベルトコンベヤであり、各ベルトの表面が抗菌処理され、搬送速度が１００以上１２０ｍ／ｍｉｎ以下に設定されており、
   第二のコンベヤは、駆動モータの駆動に基づくプーリの回転により、ベルトが循環してロール体を搬送するベルトコンベヤであり、ベルトの表面が抗菌処理されてその長手方向にはロール体を挟む複数のガイドリブが所定の間隔をおいて形成され、搬送速度が１０以上３０ｍ／ｍｉｎ以下に設定されており、
   緩衝部材は、金属板と、この金属板に積層接着されるフェルト層と、このフェルト層に積層接着されて第一のコンベヤの下流から飛び出したロール体の巻芯先端部と衝突する弾性変形可能なウレタンゴムとを備え、
   脱落防止部材は、第二のコンベヤの他側部に立設されて緩衝部材のウレタンゴムに対向し、緩衝部材のウレタンゴムにロール体が衝突して第二のコンベヤのベルトに落下した場合に、ロール体の巻芯末端部に対向することを特徴とする被搬送物の搬送装置。

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