JP7166724B2 - ワーク積層装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の方向に搬送される複数のシート状のワークを振り分けながら積層するワーク積層装置に関するものである。

従来、湿布等の薬剤、紙片、箔、フィルム、プラスチック類など、シート状のワークを積層するための積層装置が知られている。

例えば、特許文献１に示すワーク積層装置は、連続して搬送されるワークを順次積層し、スタックとするワーク積層装置であって、ワークを搬送する搬送コンベアと、該搬送コンベアによって搬送されたワークを一時的に載置する第１フォーク部を備える第１オートフォークと、搬送コンベアによって搬送されたワークを載置する第２フォーク部を備える第２オートフォークと、第２フォーク部から、積層されたワークＷを受け取る搬出コンベアと、を有し、第１フォーク部から、第２フォーク部に、積層されたワークＷを移し替えられるようになっているワーク積層装置であって、シート状のワークを搬送コンベアにより搬送して、所定の箇所で積層していく構成が開示されている。

特開２０１１－５７３５１号公報

しかしながら、上述のような従来のワーク積層装置において、製品を効率的に製造するために複数のワークを搬送コンベアにより高速で順次搬送したとしても、それらのワークを高速で積層することは難しく、ワークを無理に高速で積層しようとすると端部がずれたり、捲れたり、破損したりするという問題があった。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、シート状のワークを効率的に積層することができるワーク積層装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、シート状のワークを搬送過程において振り分けながら積層する積層装置であって、ワークを天吊り状態で所定の方向に搬送する搬送機構と、前記搬送機構の近傍に設けられ、前記搬送機構により搬送されているワークを下方に振り分ける振分機構と、前記振分機構の下方に設けられ、該振分機構により下方に振り分けられたワークを貼着しながら回転搬送するドラム機構と、前記ドラム機構の下方に設けられ、該ドラム機構により回転搬送されてきたワークを積層する積層機構と、前記搬送機構、前記振分機構、前記ドラム機構および前記積層機構を制御する制御部とを備え、前記前記振分機構、前記ドラム機構および前記積層機構を一組として、独立した複数組の前記振分機構、前記ドラム機構および前記積層機構が前記搬送機構の搬送方向に沿って設けられ、前記制御部は、一組の前記振分機構、前記ドラム機構および前記積層機構において一ないし複数のワークを積層したあと、他の少なくとも一組の前記振分機構、前記ドラム機構および前記積層機構において一ないし複数のワークを積層することを交互に繰り返すように、それぞれの前記振分機構、前記ドラム機構および前記積層機構を制御することを特徴とする。

これによれば、一組の振分機構、ドラム機構および積層機構において一ないし複数のワークを積層したあと、他の少なくとも一組の振分機構、ドラム機構および積層機構において一ないし複数のワークを積層することを交互に繰り返すことによって、高速で搬送されるワークに対して複数組のワークの積層体を同時に構成するため、ワークを効率的に積層することができる。

また、前記振分機構と前記ドラム機構の間に移送機構が設けられ、前記移送機構は、前記振分機構によって下方に振り分けられたワークを前記ドラム機構に移送してもよい。これによれば、振分機構により振り分けたワークを前記ドラム機構にスムーズに受け渡すことができる。

また、前記振分機構は、前記搬送機構により搬送されてきたワークを下方に向けて押し出すことにより直下の前記ドラム機構に振り分けてもよい。これによれば、搬送機構により搬送されてきたワークを確実に振り分けることができる。

また、前記振分機構は、周面の一部が曲面状に形成された回転体からなり、前記搬送機構によるワークの搬送方向に回転する過程において、前記搬送機構により搬送されてきたワークを周面に当接させながら下方に向けて押し出すことによって直下の前記ドラム機構に振り分けてもよい。これによれば、搬送機構により搬送されてきたワークの表面にダメージを与えることなく振り分けることができる。

また、独立した４組以上の前記振分機構、前記ドラム機構および前記積層機構が前記搬送機構の搬送方向に沿って設けられ、前記制御部は、複数組の前記ドラム機構、前記振分機構および前記積層機構の間においてにおいて一ないし複数のワークを積層することを交互に繰り返すことによって複数組の積層体を構成することを完了したあと、次の複数組の前記ドラム機構、前記振分機構および前記積層機構の間において一ないし複数のワークを積層することを交互に繰り返している間に、前の複数組の積層体を別の箇所に搬送してもよい。これによれば、ワークをより一層効率的に積層することができる。

本発明によれば、一組の振分機構、ドラム機構および積層機構において一ないし複数のワークを積層したあと、他の少なくとも一組の振分機構、ドラム機構および積層機構において一ないし複数のワークを積層することを交互に繰り返すことによって、高速で搬送されるワークに対して複数組のワークの積層体を同時に構成するため、ワークを効率的に積層することができ、ひいては該ワークを用いた製品を効率的に製造することが可能となる。

本発明の実施形態に係るワーク積層装置における１組の各機構を示す側面図である 図１の搬送機構におけるワークと振分機構の配置を示す平面図である。 図１の振分機構の回転体の斜視図である。 図１の振分機構の回転体の姿勢の移行を示す側面図である。 ワーク積層装置の電気的構成を示すブロック図である。 ワーク積層装置における２組の各機構を示す側面図である。 他の実施形態に係るワーク積層装置における４組の各機構を示す側面図である。

次に、本発明に係るワーク積層装置（以下、本装置という）の実施形態について図１～図６を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、湿布等の薬剤、紙片、箔、フィルム、プラスチック類などの非常に薄いシート状のワークＷを積層するものとして説明するが、説明の便宜上、厚みを持たせて図示している。

本装置は、図１に示すように、ワークＷを所定の方向に搬送する搬送機構１と、搬送機構１により搬送されているワークＷを下方に振り分ける振分機構２と、振分機構２により下方に振り分けられたワークＷを移送する移送機構３と、移送機構３により移送されてきたワークＷを貼着しながら回転搬送するドラム機構４と、ドラム機構４により回転搬送されてきたワークＷを積層する積層機構５とを備え、制御部６により各機構が制御される。

また、本装置は、図６に示すように、鉛直方向に並んだ搬送機構１、振分機構２、移送機構３、ドラム機構４および積層機構５を一組として、独立した２組の振分機構２、移送機構３、ドラム機構４および積層機構５が搬送機構１の搬送方向に沿って設けられている。

前記搬送機構１は、図２に示すように、ワークＷの幅方向（図２の上下方向）に所定間隔を空けて平行に配置された２つのコンベアベルト１１を備え、図示略の駆動モータによりコンベアベルト１１が所定の方向（図１および図２の右方向）に高速で移動するものとなされている。このコンベアベルト１１は、ワークＷの幅方向の両端部の上面を吸着しながら、所定の方向の移動に伴ってワークＷを天吊状態で所定の方向（図１および図２の右方向）に高速で順次搬送する。

前記振分機構２は、図３に示すように、略半円柱状に形成された回転体２１を備え、図１および図２に示すように、搬送機構１の両コンベアベルト１１の間であって、コンベアベルト１１よりも上方の位置に配置されている。

この回転体２１は、搬送方向に湾曲する曲面状の周面２１ａを有しており、図示略の駆動モータにより回転体２１がワークＷの搬送方向（図１の左回り）に回転することにより連続的に姿勢が移行するものとなされている。

具体的には、回転体２１は、図４（ａ）に示すように、周面２１ａ（中央部）が真上を向いた姿勢から、搬送後方の斜め上に向いた姿勢に移行したあと、搬送方向後方の真後に向いた姿勢に移行する。そして、図４（ｂ）に示すように、周面２１ａが搬送方向後方の斜め下に向いた姿勢から、真下を向いた姿勢に移行したあと、搬送方向前方の斜め下に向いた姿勢に移行する。そして、さらに図４（ｃ）に示すように、周面２１ａが搬送方向前方の真前に向いた姿勢から、搬送方向前方の斜め上に向いた姿勢に移行したあと、真上を向いた姿勢に移行して、その後、同様の姿勢に移行することを連続的に繰り返す。

また、回転体２１は、図４に示すように、周面２１ａがワークＷの搬送面に接した姿勢となっているときに、搬送機構１により搬送されてきたワークＷを周面２１ａに当接させながら下方に向けて押し出すことによって直下のドラム機構４に振り分けるものとなされている。

具体的には、回転体２１は、図４（ａ）の右図に示すように、周面２１ａが搬送方向後方の真後に向いた姿勢になったときに、搬送機構１により搬送されてきたワークＷの前端部に当接し、図４（ｂ）に示すように、そのままワークＷの搬送に同期して回転するのに伴って、周面２１ａがワークＷの上面に当接しながらワークＷを下方に向けて押し出したあと、図４（ｃ）の左図に示すように、周面２１ａが搬送方向前方の真前に向いた姿勢になったときに、ワークＷの後端部に最後に当接して、その後、周面２１ａがワークＷから離れていく。

なお、回転体２１は、特に図４（ｃ）に示すように、周面２１ａがワークＷの搬送面から離れた姿勢となっているとき、搬送機構１により搬送されてきたワークＷを回転体２１の下方でそのまま通過させる。

前記移送機構３は、図１に示すように、振分機構２の回転体２１の下方の位置に設けられ、移送方向の前方に配置された主動軸３１と、移送方向の後方に配置された従動軸３２と、主動軸３１と従動軸３２の間に配置された中間軸３３と、主動軸３１、従動軸３２、中間軸３３の間を無端状態に巻架されたコンベアベルト３４とを備え、図示略の駆動モータによりコンベアベルト３４が所定の移送方向に右回りに回転走行する。このコンベアベルト３４は、前記振分機構２の回転体２１により下方に押し出されるようにして振り分けられたワークＷの下面を吸着しながら、所定の方向の移動に伴ってワークＷを載置状態で斜め下方に移送する。

前記ドラム機構４は、図１に示すように、移送機構３の下端部の前方に設けられた円筒状のドラム４１を備え、図示略の駆動モータによりドラム４１が左回りに軸回転する。このドラム４１は、移送機構３により移送されたワークＷを周面で空気吸引方式や静電方式等により順次貼着しながら、回転の最下点まで回転搬送する。

前記積層機構５は、図１に示すように、ドラム機構４のドラム４１の下方に設けられた積層テーブル５１を備え、図示略の駆動モータにより上下方向や平面方向に移動する。この積層テーブル５１は、ドラム機構４のドラムにより回転搬送されてきたワークＷを順次積層する。なお、５２、５３は、積層テーブルに設けられた爪部材であり、積層されたワークＷの前端部や後端部を押さえるようになっている。

前記制御部６は、搬送機構１、振分機構２、移送機構３、ドラム機構４、積層機構５を各駆動モータを介して制御する。この制御部６は、図６に示すように、独立した２組の搬送機構１、振分機構２、移送機構３、ドラム機構４、積層機構５において、搬送方向に対して前方の組（図６の右側の組）の振分機構２の回転体２１と、搬送方向に対して後方の組（図６の左側の組）の振分機構２の回転体２１との回転位相が１８０度異なるように制御する。すなわち、前方の組の振分機構２の回転体２１の周面２１ａが真下を向いた姿勢となっているとき、後方の組の振分機構２の回転体２１の周面２１ａが真上を向いた姿勢となる一方、前方の組の振分機構２の回転体２１の周面２１ａが真上を向いた姿勢となっているとき、後方の組の振分機構２の回転体２１の周面２１ａが真下を向いた姿勢となる。

而して、回転体２１は、前方の組と後方の組の間において、搬送機構１により順次搬送されている複数のワークＷを交互に下方に振り分けることができる。なお、本実施形態では、後方の組の回転体２１により奇数番目のワークＷを下方に振り分ける一方、前方の組の回転体２１により偶数番目のワークＷを下方に振り分けるものとする。

次にワークＷの積層の流れについて説明する。

まず、搬送機構１により奇数番目のワークＷが搬送されてきた場合、図６（ａ）に示すように、該ワークＷは後方の組の回転体２１により下方に振り分けられる。そして、該ワークＷは、移送機構３により斜め下方に移送されたあと、回転ドラム機構４のドラムにより回転搬送され、積層機構５の積層テーブル５１に積層される。

一方、搬送機構１により偶数番目のワークＷが搬送されてきた場合、図６（ｂ）に示すように、該シートは後方の組の回転体２１の下方を通過したあと、前方の組の回転体２１により下方に振り分けられる。そして、該ワークＷは、移送機構３により斜め下方に移送されたあと、回転ドラム機構４のドラムにより回転搬送され、積層機構５の積層テーブル５１に積層される。

このように一組の振分機構２、移送機構３、ドラム機構４および積層機構５において一ないし複数のワークＷを積層したあと、他の一組の振分機構２、移送機構３、ドラム機構４および積層機構５において一ないし複数のワークＷを積層することを交互に繰り返すことによって、高速で搬送されるワークＷに対して複数組のワークＷの積層体を同時に構成するため、ワークＷを効率的に積層することができる。

なお、本実施形態では、振分機構２は、回転体２１が略半円柱状に形成されるものとしたが、その他の形状に形成されてもよい。ただ、回転体２１がワークＷに緩やかに当接するように周面２１ａの一部が曲面に形成されるのが好ましい。

また、振分機構２は、回転体２１によりワークＷを下方に振り分けるものしたが、その他の機構によりワークＷを下方に振り分けるものとしてもよい。

また、振分機構２とドラム機構４の間に移送機構３を設けるものとしたが、移送機構３を設けることなく、振分機構２により振り分けたワークＷをそのままドラム機構４で回転搬送してもよい。

また、２組の振分機構２、移送機構３、ドラム機構４および積層機構５によってワークＷを交互に振り分けるものとしたが、３組以上の振分機構２、移送機構３、ドラム機構４および積層機構５によってワークＷを交互に振り分けてもよい。

また、図７に示すように、例えば４組の振分機構２、移送機構３、ドラム機構４および積層機構５を設けて、このうち２組の振分機構２、移送機構３、ドラム機構４および積層機構５によってワークＷを交互に振り分けることによって２組の積層体を構成することが完了したあと、次の２組の振分機構２、移送機構３、ドラム機構４および積層機構５によってワークＷを交互に振り分けることによって次の２組の積層体を構成してもよい。これによれば、一方の２組の積層体を構成している間に、他方の２組の積層体を別の箇所に移送することを交互に繰り返すことができ、複数組の積層体を別の工程に連続して受け渡すことが可能となる。

また、本実施形態では、搬送機構１に対して、振分機構２、移送機構３、ドラム機構４、積層機構５が鉛直方向に並んだ状態について説明したが、その他の方向に並んだ状態であってもよい。なお、各機構が鉛直方向以外の方向に並んだ場合であっても、搬送機構１が存在する方向を上方とし、積層機構５が存在する方向を下方として定義される。

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

１…搬送機構
１１…コンベアベルト
２…振分機構
２１…回転体
３…移送機構
３１…主動軸
３２…従動軸
３３…中間軸
３４…コンベアベルト
４…ドラム機構
４１…ドラム
５…積層機構
５１…積層テーブル
５２、５３…爪部材
６…制御部

Claims (5)

1. シート状のワークを搬送過程において振り分けながら積層する積層装置であって、
   ワークを天吊り状態で所定の方向に搬送する搬送機構と、
   前記搬送機構の近傍に設けられ、前記搬送機構により搬送されているワークを下方に振り分ける振分機構と、
   前記振分機構の下方に設けられ、該振分機構により下方に振り分けられたワークを貼着しながら回転搬送するドラム機構と、
   前記ドラム機構の下方に設けられ、該ドラム機構により回転搬送されてきたワークを積層する積層機構と、
   前記搬送機構、前記振分機構、前記ドラム機構および前記積層機構を制御する制御部とを備え、
   前記振分機構、前記ドラム機構および前記積層機構を一組として、独立した複数組の前記振分機構、前記ドラム機構および前記積層機構が前記搬送機構の搬送方向に沿って設けられ、
   前記制御部は、一組の前記振分機構、前記ドラム機構および前記積層機構において一ないし複数のワークを積層したあと、他の少なくとも一組の前記振分機構、前記ドラム機構および前記積層機構において一ないし複数のワークを積層することを交互に繰り返すように、それぞれの前記振分機構、前記ドラム機構および前記積層機構を制御することを特徴とするワーク積層装置。
2. 前記振分機構と前記ドラム機構の間に移送機構が設けられ、
   前記移送機構は、前記振分機構によって下方に振り分けられたワークを前記ドラム機構に移送する請求項１に記載のワーク積層装置。
3. 前記振分機構は、前記搬送機構により搬送されてきたワークを下方に向けて押し出すことにより直下の前記ドラム機構に振り分ける請求項１または請求項２に記載のワーク積層装置。
4. 前記振分機構は、周面の一部が曲面状に形成された回転体からなり、
   前記搬送機構によるワークの搬送方向に回転する過程において、前記搬送機構により搬送されてきたワークを周面に当接させながら下方に向けて押し出すことによって直下の前記ドラム機構に振り分ける請求項３に記載のワーク積層装置。
5. 独立した４組以上の前記振分機構、前記ドラム機構および前記積層機構が前記搬送機構の搬送方向に沿って設けられ、
   前記制御部は、複数組の前記ドラム機構、前記振分機構および前記積層機構の間において一ないし複数のワークを積層することを交互に繰り返すことによって複数組の積層体を構成することを完了したあと、次の複数組の前記ドラム機構、前記振分機構および前記積層機構の間において一ないし複数のワークを積層することを交互に繰り返している間に、前の複数組の積層体を別の箇所に搬送する請求項１から請求項４のいずれかに記載のワーク積層装置。

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