WO2013069540A1 - 搬送装置および搬送方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a transport apparatus and a transport method, and more particularly, even if the transported object is a soft object and / or a highly adhesive object, the positional deviation can be corrected without deforming the transported object.
- the present invention relates to a transfer device and a transfer method.
- the belt conveyor is one of typical transport devices. Since the belt conveyor is easy to install and relatively inexpensive, it is widely used in various manufacturing processes.
- the conveyor belt may meander due to the distortion of the machine or the extension of the conveyor belt. If the conveyor belt meanders, the position of the conveyed object will shift. Conventionally, various mechanisms for adjusting the meandering of the conveyor belt have been proposed.
- Patent Document 1 discloses a belt meandering control device for a belt conveyor having a belt meandering detection mechanism, a meandering correction absorbing mechanism by changing a wheel shaft angle, and a mechanism for returning the foil to a normal position. Are listed.
- Patent Document 2 describes a meandering adjustment mechanism of a belt conveyance device that includes a meandering detection sensor, changes the angle of a roller according to the detection result, and adjusts meandering.
- Patent Document 3 discloses a belt deviation detector, a drive device that operates in response to a signal of the detector, a belt correction roller coupled to the drive device, and the detector as a belt.
- An automatic belt meandering correction device comprising a lever operating in a direction away from the belt is described.
- a conveyor system using a belt conveyor may be configured by arranging a plurality of belt conveyors in series.
- the conveyor belt in which both ends of the conveyor belt are supported by a small-diameter roller or a knife edge has a small radius of curvature (bending radius) of the conveyor belt at the folded-back portion of the conveyor belt, and can smoothly transfer the conveyance object between the belt conveyors. .
- a mechanism for adjusting the meandering by providing a V-shaped guide on the back surface of the conveyor belt is also known.
- the conveyance belt provided with such a guide cannot be applied to a belt conveyor having a small bending radius.
- the position of the transported object may have to be accurately regulated.
- the displacement of the position of the conveyed product must be corrected before the conveyance is completed.
- a method for correcting the deviation of the position of the conveyed product a method of restricting the position of the conveyed product by providing a guide can be considered.
- the conveyed product when the conveyed product is soft and / or highly sticky, the conveyed item adheres to the guide or the conveying belt due to contact between the conveyed item and the guide or friction between the conveyed item and the conveying belt. There is a concern that the conveyed product may be deformed. It is also conceivable to reduce the friction by spraying alcohol water or the like on the surface of the conveyor belt to form an aqueous layer between the conveyed object and the conveyor belt. However, even in this case, adhesion of the conveyed product to the guide becomes a problem. In addition, when the transported item is food, proliferation of contaminating bacteria becomes a problem, and a separate measure is required.
- the transport device of the present invention includes a first belt conveyor that moves a belt in a first direction in a plan view, and a second belt conveyor that is disposed on the downstream side of the first belt conveyor.
- the second belt conveyor includes a turning unit that turns the surface on which the conveyed product is placed on the second belt conveyor as a placement surface and turns the belt moving direction of the second belt conveyor within the placement surface. .
- the position deviation of the conveyed product can be corrected by turning the second belt conveyor.
- the transported objects other than the first and second belt conveyors do not contact. Therefore, even if the conveyed product is a soft material and / or a highly adhesive material, deformation of the conveyed product can be suppressed or prevented.
- the conveyance device of the present invention further includes a position detection unit and a control unit.
- a position detection part detects the position regarding the 2nd direction orthogonal to the 1st direction of the conveyed product on a 1st belt conveyor.
- the control unit inputs the position of the conveyed product in the second direction from the position detection unit, calculates the distance from the reference position in the second direction of the conveyed product, and based on the distance from the reference position, the second The correction angle of the belt conveyor is calculated.
- the turning unit turns the belt of the second belt conveyor within the placement surface based on the correction angle calculated by the control unit.
- the position detection unit and the control unit can automatically correct the displacement of the position of the conveyed product.
- an object of the present invention is to provide a transport apparatus and a transport method capable of correcting a positional shift without deforming the transported object even if the transported object is a soft object and / or a highly adhesive object. Is to provide.
- FIG. 1 is a plan view schematically showing a schematic configuration of a transport apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a diagram for explaining a method of correcting a positional shift by the transport device according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of the configuration of the position detection unit of the transport apparatus according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a functional block diagram for explaining the procedure of the method for correcting the positional deviation by the transport apparatus according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 5A is a diagram for explaining the embodiment of the present invention, and is a plan view of the transfer device.
- FIG. 5B is an enlarged view of the vicinity of the swivel conveyor 12.
- FIG. 1 is a plan view schematically showing a schematic configuration of a transport apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
- the transport apparatus 1 includes two belt conveyors 11 and 13, a swivel conveyor 12, and a position detection unit 14.
- the belt conveyor 11, the swivel conveyor 12, and the belt conveyor 13 are arranged in series on the same straight line in this order.
- a direction parallel to the alignment direction is referred to as a Y direction.
- the direction perpendicular to the Y direction is referred to as the X direction
- the vertical direction is referred to as the Z direction.
- the position detection unit 14 is arranged on the downstream side in the transport direction of the belt conveyor 11.
- the belt conveyors 11 and 13 include a driving roller and one or a plurality of driven rollers, although a detailed configuration is not illustrated, and a conveyor belt is stretched between these rollers.
- the belt conveyors 11 and 13 are configured so that the conveyance belt can be advanced by rotating the driving roller, and the conveyance object on the conveyance belt can be conveyed.
- the transport device 1 transports a transported object in a direction substantially parallel to the Y direction in plan view. That is, the conveyed product sent from the previous process is conveyed from the left side to the right side of the paper by the belt conveyor 11 and is sent to the swivel conveyor 12. The conveyed product is further conveyed from the left side to the right side by the swivel conveyor 12 and is sent to the belt conveyor 13. And a conveyed product is conveyed from the paper surface left to the right by the belt conveyor 13, and is sent to a post process.
- plan view is used to mean projecting onto a plane including the X and Y directions.
- the belt conveyors 11 and 13 and the swivel conveyor 12 are all in a horizontal plane, and the conveyed product is transferred in the horizontal plane.
- some or all of the belt conveyors 11 and 13 and the swivel conveyor 12 may be inclined in the Z direction.
- the transport apparatus 1 may include a plurality of belt conveyors at the front stage and the rear stage of the swivel conveyor 12. Moreover, it is good also as a structure which does not arrange
- any known belt conveyor can be used.
- the belt conveyors 11 and 13 may have different configurations.
- the material of the conveying belt is also arbitrary and is appropriately selected according to the type of the conveyed item.
- FIG. 1 illustrates the case where the belt conveyors 11 and 13 are linear belt conveyors. However, either or both of the belt conveyors 11 and 13 may be curved conveyors. The sizes of these belt conveyors 11 and 13, for example, the conveyance distance and the width of the conveyance belt are also arbitrary.
- the turning conveyor 12 includes a turning stage 121 and a belt conveyor 122.
- the swivel conveyor 12 has a surface on which a conveyed product is placed on the belt conveyor 122 as a placement surface, and within this placement surface (in this embodiment, the X direction). And in the plane including the Y direction).
- the angle at which the swivel conveyor 12 can swivel is limited by the size of the clearance d between the belt conveyor 11 and the swivel conveyor 12 and between the swivel conveyor 12 and the belt conveyor 13.
- the size of the clearance d is adjusted according to the size of the conveyed product.
- FIG. 2 is a diagram for explaining a method of correcting a positional deviation by the transport device 1.
- the position detection unit 14 detects a deviation amount B of the output 90 on the belt conveyor 11 from the reference line R.
- the reference line R is a straight line parallel to the Y direction, and the position in the X direction can be, for example, the center of the width in the X direction of the conveyor belt of the belt conveyor 11.
- the deviation amount B can be, for example, the length of a perpendicular drawn from the reference line R to the center of the conveyed product 90.
- FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of the configuration of the position detection unit 14 of the transport apparatus 1.
- the position detection unit 14 includes synchronization sensors 141a and 141b, a light source 142, and a CCD camera 143.
- the synchronization sensors 141a and 141b are arranged opposite to each other at both ends in the width direction (X direction) of the conveyor belt of the belt conveyor 11.
- the synchronization sensor 141a is a light source
- the synchronization sensor 141b is a detector that detects light from the synchronization sensor 141a. While the conveyed product 90 passes between the synchronization sensors 141a and 141b, the light from the synchronous sensor 141a is blocked by the conveyed product 90. Thereby, the position detection unit 14 can recognize that the conveyed product 90 is close to the position detection unit 14.
- the light source 142 irradiates the conveyed product 90.
- the CCD camera 143 captures an image of the transported object 90 irradiated by the light source 142 based on signals from the synchronization sensors 141a and 141b.
- the color of the conveyor belt of the belt conveyor 11 that is the background of the conveyed object 90 in the captured image can be clearly distinguished from the conveyed object 90 by binarization of luminance data.
- the binarized photographed image separates the transported object 90 and the transport belt of the belt conveyor 11 and extracts a line segment having a length in the X direction of the transported object 90.
- An orthogonal line that bisects this line segment is obtained and set as the center position of the conveyed product 90.
- the amount of deviation B of the transported object 90 from the reference line R can be calculated from the obtained center position and the pixel position and pixel rate information of the reference line R set in advance.
- the description of the method for correcting the positional deviation by the transport device 1 will be continued.
- the turning conveyor 12 is turned by the correction angle ⁇ based on the deviation amount B.
- FIG. 4 is a functional block diagram for explaining the procedure of the positional deviation correction method performed by the transport device 1.
- the transport device 1 further includes a control unit 15 in addition to the configuration described above.
- the control unit 15 includes an arithmetic processing unit 151, a sensor driving unit 152, a stage driving unit 153, and conveyor driving units 154a to 154c.
- the control unit 15 may be implemented as a module on any of the belt conveyors 11 and 13 and the swivel conveyor 12, or may be a device other than these, such as a workstation. Further, it is not necessary to be implemented as hardware in all of the control unit 15. That is, a part of the control unit 15 may be a virtual functional block realized by a processor executing a computer program.
- the arithmetic processing unit 151 inputs and outputs signals to and from the sensor driving unit 152, the stage driving unit 153, and the conveyor driving units 154a to 154c.
- the arithmetic processing unit 151 collects information from the sensor driving unit 152, the stage driving unit 153, and the conveyor driving units 154a to 154c, performs various arithmetic processes, and feeds back the results.
- the sensor driving unit 152 drives the synchronization sensors 141a and 141b, the light source 142, and the CCD camera 143 of the position detection unit 14 based on a signal from the arithmetic processing unit 151.
- the sensor drive unit 152 inputs information from the synchronization sensors 141 a and 141 b of the position detection unit 14 and the CCD camera 143 and outputs the information to the arithmetic processing unit 151.
- the stage driving unit 153 drives the turning stage 121 based on the signal from the arithmetic processing unit 151. Further, the stage drive unit 153 inputs the current turning position information of the turning stage 121 from the turning stage 121 and outputs the information to the arithmetic processing unit 151.
- the conveyor driving units 154a to 154c drive the belt conveyors 11, 122, and 13 based on signals from the arithmetic processing unit 151, respectively. Further, the conveyor driving units 154a to 154c input information such as the phase and the turning speed from the belt conveyors 11, 122, and 13, respectively, and output them to the arithmetic processing unit 151.
- the deviation amount B calculated by the position detection unit 14 is input to the arithmetic processing unit 151 via the sensor driving unit 152.
- the arithmetic processing unit 151 calculates the correction angle ⁇ from the transport distance A and the deviation amount B of the swivel conveyor 12 based on the equation (1). Then, the arithmetic processing unit 151 gives a drive command for the turning stage 121 to the stage driving unit 153.
- the position detection unit 14 analyzes the image of the CCD camera 143 and calculates the deviation amount B.
- a configuration may be adopted in which the arithmetic processing unit 151 performs part or all of the processing for calculating the deviation amount B.
- the configuration of the transport device 1 according to the embodiment of the present invention and the method for correcting the positional deviation have been described.
- the shift of the position of the transported object 90 can be corrected by the swivel conveyor 12 formed so as to be swivelable within the placement surface.
- the transport apparatus 1 is particularly useful when the transported object 90 is a soft object and / or a highly sticky object.
- the conveyor belts 11 and 13 and the conveyor belts other than the swivel conveyor 12 do not contact the conveyed product 90. Therefore, it is possible to suppress or prevent adhesion of the transported object 90 to the guide or the like, or deformation of the transported object 90, which becomes a problem when the position of the transported object 90 is regulated using a guide or a slide mechanism.
- Examples of soft and / or highly sticky conveyed products include edible oil and fat products such as tofu, dumplings, butter and margarine.
- edible oil and fat products such as butter and margarine are particularly preferably transported according to the present invention because they contact with the guide or the like and are easily deformed by friction.
- the process of packaging this edible fat and oil product can be considered as a post process. In order to package an edible oil and fat product in close contact with the packaging sheet without losing its shape, particularly accurate positional regulation is required in the conveying process.
- the belt conveyors 11 and 13 and the conveyor belt of the belt conveyor 122 of the swivel conveyor 12 are subjected to surface processing so that the transported object is difficult to adhere and cleaning becomes easy. Are preferred.
- the belt conveyors 11 and 13 and the belt conveyor 122 of the swivel conveyor 12 have a small bending radius of the conveying belt. This is because the transfer of the conveyed product 90 between the belt conveyors is made smooth, and deformation due to an impact at the time of transfer is suppressed or prevented. Therefore, the belt conveyors 11, 122, and 13 are preferably belt conveyors in which at least one end of the conveyor belt is supported by a small diameter roller or a knife edge. More preferred is a knife-edge type belt conveyor in which at least one end of the conveyor belt is supported by a knife edge. Further preferred is a knife edge type belt conveyor in which both ends of the conveyor belt are supported by knife edges.
- the method of correcting the positional deviation according to the present embodiment is particularly useful when the belt conveyor 11 is a knife edge type belt conveyor. As described above, the knife-edge type belt conveyor is difficult to adjust the meandering of the conveyor belt.
- FIG. 5A is a diagram for explaining the embodiment of the present invention, and is a plan view of the transfer device 1.
- FIG. 5B is an enlarged view of the vicinity of the swivel conveyor 12.
- the clearances between the belt conveyor 11 and the swivel conveyor 12 and between the swirl conveyor 12 and the belt conveyor 13 were both 5 mm.
- butter having a size of 60 mm ⁇ 120 mm and a thickness of 8 mm was used as the transported object 90.
- the butters 90 a, 90 b, and 90 c were arranged on the belt conveyor 11 at three different distances (entrance distances) from the reference position R ⁇ b> 1 and carried by the carrying device 1.
- the butters 90a, 90b, and 90c were arranged so that their long sides were perpendicular to the Y direction.
- the conveying speeds of the belt conveyors 11 and 13 and the swivel conveyor 12 were 14.4 m / min. And the distance (exit distance) from the reference line R1 was measured on the belt conveyor 13.
- Table 1 shows the entrance distance, the exit distance, the correction amount that is the difference between these, and the presence or absence of a change in the direction of the butter before and after the conveyance.
- the correction amount was 8.5 to 9.0 mm.
- the correction amount was almost constant regardless of the position (entrance distance) to pass. There was no hindrance to the transfer between the belt conveyors, and no deformation of the butter or adhesion to the conveyor belt was observed. Moreover, the direction of the butter did not change before and after the conveyance.
- the present invention can be industrially used as a transport device and a transport method that can correct a positional shift without deforming a transported object even if the transported object is a soft object and / or a highly adhesive object It is.
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Abstract
搬送物が軟らかい物および/または粘着性の高い物であっても、搬送物を変形させずに、その位置のずれを修正することできる搬送装置および搬送方法を提供する。搬送装置(1)は、搬送物を搬送する搬送装置であって、平面視で第1の方向に対してベルトを移動させる第1のベルトコンベア(11)と、前記第1のベルトコンベア(11)の下流側に配置される第2のベルトコンベア(12)と、を備え、前記第2のベルトコンベア(12)は、前記第2のベルトコンベア(12)上で前記搬送物が載置される面を載置面とし、前記第2のベルトコンベア(12)のベルト移動方向を前記載置面内で旋回させる旋回部、を含む。
Description
本発明は、搬送装置および搬送方法に関し、さらに詳しくは、搬送物が軟らかい物および/または粘着性の高い物であっても、搬送物を変形させずに、その位置のずれを修正することができる搬送装置および搬送方法に関する。
ベルトコンベアは、代表的な搬送装置の一つである。ベルトコンベアは、設置が容易であり、また、相対的に安価であることから、各種の製造工程において多岐にわたって使用されている。
ベルトコンベアでは、機体の歪みや搬送ベルトの伸びなどによって、搬送ベルトが蛇行することがある。搬送ベルトが蛇行すると、搬送物の位置のずれが発生する。従来、搬送ベルトの蛇行を調整する様々な機構が提案されている。
特開昭55-070612号公報(特許文献1)には、ベルト蛇行の検知機構、ホイル軸角度変更による蛇行補正吸収機構、ホイルを正規位置に戻す機構を備えたベルトコンベアのベルト蛇行制御装置が記載されている。
特開平8-067373号公報(特許文献2)には、蛇行検出のセンサを備え、その検出結果によりローラの角度を変え、蛇行を調整するベルト搬送装置の蛇行調整機構が記載されている。
実公昭62-028567号公報(特許文献3)には、ベルトの片寄り検出器、該検出器の信号で作動する駆動装置、該駆動装置に結合しているベルト修正ローラ、前記検出器をベルトから引き離す方向に作動するレバーから構成されるベルト蛇行自動修正装置が記載されている。
ベルトコンベアによる搬送システムは、複数のベルトコンベアを直列に並べて構成されることがある。破損または変形し易い搬送物をベルトコンベアで運ぶ場合、ベルトコンベア間を乗り移る際に搬送物が受ける衝撃に留意する必要がある。搬送ベルト両端を小径ローラまたはナイフエッジで支持したベルトコンベアは、搬送ベルトの折り返し部分における搬送ベルトの曲率半径(曲げ半径)が小さく、搬送物のベルトコンベア間での乗り移りをスムーズに行うことができる。
上記の特許文献1~3に記載された搬送ベルトの蛇行調整機構は、いずれも、ローラ(ホイル)の軸角度を振って搬送ベルトの蛇行を調整するものである。これは、搬送ベルトがローラと直角に走行する性質によるものである。そのため、ナイフエッジ型のベルトコンベアの場合には、この方法による蛇行調整は困難である。
搬送ベルトの裏面に断面V字型のガイドを設けて蛇行を調整する機構も知られている。しかし、このようなガイドが設けられた搬送ベルトは、曲げ半径が小さいベルトコンベアには適用できない。
搬送後に行われる後工程の内容によっては、搬送物の位置を、正確に規制しなければならない場合がある。このような場合、搬送物の位置のずれは、搬送が完了するまでに修正されなければならない。
搬送物の位置のずれの修正方法として、ガイドを設けて、搬送物の位置規制をする方法が考えられる。
しかしながら、搬送物が軟らかい物および/または粘着性の高い物である場合、搬送物とガイドとの接触や、搬送物と搬送ベルトとの間の摩擦によって、搬送物がガイドや搬送ベルトに付着したり、搬送物が変形することが懸念される。搬送ベルト表面にアルコール水等を噴霧して、搬送物と搬送ベルトとの間に水層を形成し、摩擦を低減するという方法も考えられる。しかしながら、この場合にも搬送物のガイドへの付着が問題となる。また、搬送物が食品の場合には、汚染菌の増殖等も問題となり、別途対策が必要となる。
この発明の搬送装置は、平面視で第1の方向に対してベルトを移動させる第1のベルトコンベアと、第1のベルトコンベアの下流側に配置される第2のベルトコンベアと、を備える。第2のベルトコンベアは、第2のベルトコンベア上で搬送物が載置される面を載置面とし、第2のベルトコンベアのベルト移動方向を載置面内で旋回させる旋回部、を含む。
この発明によれば、第2のベルトコンベアを旋回させることで、搬送物の位置のずれを修正することができる。本発明にかかる搬送装置では、第1および第2ベルトコンベア以外は、搬送物に接触しない。したがって、搬送物が軟らかい物および/または粘着性の高い物であっても、搬送物の変形を抑制または防止することができる。
この発明の搬送装置は、さらに、位置検出部と、制御部と、を備える。位置検出部は、第1のベルトコンベア上の搬送物の第1の方向と直交する第2の方向に関する位置を検出する。制御部は、位置検出部から搬送物の第2の方向に関する位置を入力し、搬送物の第2の方向に関する基準位置からの距離を算出し、基準位置からの距離に基づいて、第2のベルトコンベアの補正角度を算出する。旋回部は、制御部により算出された補正角度に基づいて第2のベルトコンベアのベルトを載置面内で旋回させる。
この発明によれば、位置検出部と制御部とによって、搬送物の位置のずれを自動で修正することができる。
それゆえに、この発明の目的は、搬送物が軟らかい物および/または粘着性の高い物であっても、搬送物を変形させずに、その位置のずれを修正することができる搬送装置および搬送方法を提供することである。
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面によって、明白となる。
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
図1は、本発明の一実施形態にかかる搬送装置1の概略構成を模式的に示す平面図である。搬送装置1は、2台のベルトコンベア11および13と、旋回コンベア12と、位置検出部14とを備えている。ベルトコンベア11、旋回コンベア12、およびベルトコンベア13は、この順に、同一直線上に直列に整列している。以下、図1に示すように、この整列方向と平行な方向をY方向と呼んで参照する。また、水平面内においてY方向と垂直な方向をX方向、鉛直方向をZ方向と呼んで参照する。
位置検出部14は、ベルトコンベア11の搬送方向の下流側に配置されている。
ベルトコンベア11および13は、詳しい構成は図示しないが、駆動ローラと、1つまたは複数の従動ローラとを備え、これらのローラ間に搬送ベルトを掛け渡したものである。ベルトコンベア11および13は、駆動ローラを回転させることにより、搬送ベルトを進行させ、搬送ベルト上の搬送物を搬送できるように構成されている。
搬送装置1は、平面視でY方向とほぼ平行な方向に、搬送物を搬送する。すなわち、前工程から送られてきた搬送物は、ベルトコンベア11によって紙面左方から右方へ運ばれ、旋回コンベア12へと送られる。搬送物はさらに、旋回コンベア12によって紙面左方から右方へ運ばれ、ベルトコンベア13へと送られる。そして、搬送物は、ベルトコンベア13によって紙面左方から右方へ運ばれ、後工程へと送られる。
ここで「平面視で」とは、X方向とY方向とを含む面内に投影して、という意味で用いる。本実施形態では、ベルトコンベア11および13、ならびに旋回コンベア12は全て水平面内にあり、水平面内で搬送物を搬送するものとする。しかし、ベルトコンベア11および13、ならびに旋回コンベア12の一部または全てが、Z方向に傾斜したものであっても良い。
本実施形態では例示として、搬送装置1が、2台のベルトコンベア11および13と、旋回コンベア12とを備える構成を説明する。しかし、搬送装置1は、旋回コンベア12の前段および後段に、複数のベルトコンベアを備えていても良い。また、旋回コンベア12の後段にベルトコンベア13を配置せず、旋回コンベア12から直接、搬送物を後工程に送る構成としても良い。
ベルトコンベア11および13として、任意の公知のベルトコンベアを用いることができる。ベルトコンベア11と13とが、互いに異なる構成であっても良い。搬送ベルトの材質も任意であり、搬送物の種類などに応じて適宜選択される。
図1では、ベルトコンベア11および13が、直線のベルトコンベアである場合を例示している。しかし、ベルトコンベア11および13のいずれかまたは両方は、カーブコンベアであっても良い。これらのベルトコンベア11および13のサイズ、例えば搬送距離や搬送ベルトの幅なども任意である。
旋回コンベア12は、旋回ステージ121と、ベルトコンベア122とを備える。旋回コンベア12は、図1中に破線で模式的に示すように、ベルトコンベア122上で搬送物が載置される面を載置面とし、この載置面内(本実施形態では、X方向とY方向とを含む面内)で旋回可能に構成されている。旋回コンベア12が旋回可能な角度は、ベルトコンベア11と旋回コンベア12との間、および旋回コンベア12とベルトコンベア13との間のクリアランスdの大きさによって制限される。クリアランスdの大きさは、搬送物の大きさによって調整される。これらの調整例については、後ほど実施例として述べる。
図2は、搬送装置1による、位置のずれの修正方法を説明するための図である。まず、位置検出部14によって、ベルトコンベア11上の搬出物90の、基準線Rからのずれ量Bが検出される。基準線Rは、Y方向と平行な直線であり、X方向の位置は例えば、ベルトコンベア11の搬送ベルトのX方向の幅の中心とすることができる。ずれ量Bは、例えば、この基準線Rから搬送物90の中心へ引いた垂線の長さとすることができる。
図3は、搬送装置1の、位置検出部14の構成の一例を模式的に示す斜視図である。位置検出部14は、同期センサ141a,141b、光源142、およびCCDカメラ143を備えている。
同期センサ141a,141bは、ベルトコンベア11の搬送ベルトの幅方向(X方向)の両端に、互いに対向して配置されている。同期センサ141aは光源であり、同期センサ141bは同期センサ141aからの光を検出する検出器である。搬送物90が同期センサ141a,141bの間を通過している間、同期センサ141aからの光は搬送物90によって遮られる。これにより、位置検出部14は、搬送物90が位置検出部14に近接していることを認識できる。
光源142は、搬送物90を照射する。CCDカメラ143は、同期センサ141a,141bからの信号に基づいて、光源142によって照射されている搬送物90の撮影を行う。撮影画像において搬送物90の背景となるベルトコンベア11の搬送ベルトの色は、輝度データの二値化により搬送物90と明確に区別できるものとする。
撮影画像を二値化して搬送物90とベルトコンベア11の搬送ベルトとを分離し、搬送物90のX方向の長さの線分を抽出する。この線分を2等分する直交線を求め、搬送物90の中心位置とする。中心位置を求める際、画像を10枚程度連続して撮影し、各々から中心位置を算出した後、これらの平均を取ることが好ましい。より正確な中心位置が求まるからである。また、エラーデータを除去するため、最大値と最小値とを除いてから平均を取ることが、より好ましい。
得られた中心位置と、あらかじめ設定しておいた基準線Rの画素位置およびピクセルレート情報とから、搬送物90の基準線Rからのずれ量Bを算出することができる。
再び図2を参照して、搬送装置1による、位置のずれの修正方法の説明を続ける。ずれ量Bを求めた後、搬送物90が旋回コンベア12に送られる前に、旋回コンベア12を、ずれ量Bに基づいて補正角度θだけ旋回させる。
搬送物90が旋回コンベア12に送られると、搬送物90は、図2中に矢印で示したように、基準線Rに近づくように斜めに進む。搬送物90は、その後、ベルトコンベア13に送られる。ベルトコンベア13に送られた時点で、搬送物90が基準線R上にあるようにするためには、旋回コンベア12の搬送距離をAとして、下記の式を満たすように補正角度θを決めれば良い。
B/A=sinθ (1)
B/A=sinθ (1)
図4は、搬送装置1による、位置のずれの修正方法の手順を説明するための機能ブロック図である。搬送装置1は、既述の構成に加え、制御部15をさらに備えている。
制御部15は、演算処理部151、センサ駆動部152、ステージ駆動部153、およびコンベア駆動部154a~154cを備えている。制御部15は、ベルトコンベア11,13、および旋回コンベア12のいずれかにモジュールとして実装されたものであっても良く、これらとは別の機器、例えばワークステーション等であっても良い。また、制御部15の全てにおいてハードウェアとして実装されていなくても良い。すなわち、制御部15の一部は、コンピュータプログラムをプロセッサが実行することによって実現される仮想的な機能ブロックであっても良い。
演算処理部151は、センサ駆動部152、ステージ駆動部153、およびコンベア駆動部154a~154cと信号を入出力する。演算処理部151は、センサ駆動部152、ステージ駆動部153、およびコンベア駆動部154a~154cからの情報を集約して各種の演算処理を行い、その結果をフィードバックする。
センサ駆動部152は、演算処理部151からの信号に基づいて、位置検出部14の同期センサ141a,141b、光源142、およびCCDカメラ143を駆動する。また、センサ駆動部152は、位置検出部14の同期センサ141a,141b、およびCCDカメラ143からの情報を入力し、演算処理部151へ出力する。
ステージ駆動部153は、演算処理部151からの信号に基づいて、旋回ステージ121を駆動する。また、ステージ駆動部153は、旋回ステージ121から、旋回ステージ121の現在の旋回位置情報を入力し、演算処理部151へ出力する。
コンベア駆動部154a~154cは、それぞれ、演算処理部151からの信号に基づいて、ベルトコンベア11,122,13を駆動する。また、コンベア駆動部154a~154cは、それぞれ、ベルトコンベア11,122,13から、位相および旋回速度等の情報を入力し、演算処理部151へ出力する。
まず、位置検出部14によって算出されたずれ量Bが、センサ駆動部152を介して、演算処理部151へ入力される。演算処理部151は、旋回コンベア12の搬送距離Aとずれ量Bとから、式(1)に基づいて、補正角度θを算出する。そして、演算処理部151は、ステージ駆動部153に対して、旋回ステージ121に対する駆動命令を与える。
上記の例では、位置検出部14が、CCDカメラ143の画像を分析してずれ量Bを算出する構成とした。しかし、ずれ量Bを算出する処理の一部または全部を、演算処理部151に行わせる構成としても良い。
以上、本発明の一実施形態にかかる搬送装置1の構成、および位置のずれの修正方法について説明した。搬送装置1の構成によれば、載置面内で旋回可能に形成された旋回コンベア12によって、搬送物90の位置のずれを修正することができる。
搬送装置1は、搬送物90が軟らかい物および/または粘着性の高い物である場合に、特に有用である。搬送装置1では、ベルトコンベア11,13および旋回コンベア12の搬送ベルト以外は、搬送物90に接触しない。そのため、ガイドやスライド機構を用いて搬送物90の位置規制を行う場合に問題となる、ガイド等への搬送物90の付着や、搬送物90の変形を抑制または防止することができる。
軟らかい、および/または粘着性の高い搬送物の例としては、豆腐、団子、バターやマーガリン等の食用油脂製品が挙げられる。これらの中で、バターやマーガリン等の食用油脂製品は、ガイド等に接触すると、ガイド等に付着したり、摩擦によって容易に変形してしまうことから、本発明により搬送することが特に好ましい。また、食用油脂製品を搬送する場合、後工程として、この食用油脂製品を包装する工程が考えられる。食用油脂製品を、その形状を崩さず、包装シートに密着させて包装するためには、搬送工程において、特に正確な位置規制が求められる。
このような搬送物を搬送する場合、ベルトコンベア11,13、および旋回コンベア12のベルトコンベア122の搬送ベルトとしては、搬送物が付着しにくく、また清掃が容易になるように表面加工が施されたものが好ましい。
また、このような搬送物を搬送する場合、ベルトコンベア11,13、および旋回コンベア12のベルトコンベア122は、搬送ベルトの曲げ半径が小さいものが好ましい。搬送物90のベルトコンベア間での乗り移りをスムーズにして、乗り移りの際の衝撃による変形を抑制または防止するためである。したがって、ベルトコンベア11,122,13は、搬送ベルトの少なくとも一方の端部が、小径ローラまたはナイフエッジで支持されているベルトコンベアであることが好ましい。より好ましいのは、搬送ベルトの少なくとも一方の端部がナイフエッジで支持されたナイフエッジ型のベルトコンベアである。さらに好ましいのは、搬送ベルトの両端がナイフエッジで支持されたナイフエッジ型のベルトコンベアである。
本実施形態による位置のずれの修正方法は、ベルトコンベア11が、ナイフエッジ型のベルトコンベアである場合、特に有用である。既述のように、ナイフエッジ型のベルトコンベアは、搬送ベルトの蛇行調整が困難だからである。
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。なお、この実施例は本発明を限定するものではない。
[実施例1]
図5Aは、本発明の実施例を説明するための図であって、搬送装置1の平面図である。図5Bは、旋回コンベア12の付近を拡大して示した図である。図5Aおよび図5Bに示すように、搬送距離A=340mmの旋回コンベア12を、補正角度θ=2°に固定して、搬送物90のX方向と平行な移動量を測定した。ベルトコンベア11と旋回コンベア12との間、および旋回コンベア12とベルトコンベア13との間のクリアランスはともに5mmとした。旋回コンベア12を補正角度θ=2°傾けた状態で、最小クリアランスは3mm、最大クリアランスは7mmであった。
図5Aは、本発明の実施例を説明するための図であって、搬送装置1の平面図である。図5Bは、旋回コンベア12の付近を拡大して示した図である。図5Aおよび図5Bに示すように、搬送距離A=340mmの旋回コンベア12を、補正角度θ=2°に固定して、搬送物90のX方向と平行な移動量を測定した。ベルトコンベア11と旋回コンベア12との間、および旋回コンベア12とベルトコンベア13との間のクリアランスはともに5mmとした。旋回コンベア12を補正角度θ=2°傾けた状態で、最小クリアランスは3mm、最大クリアランスは7mmであった。
搬送物90として、大きさ60mm×120mm、厚さ8mmのバターを用いた。図5Aに示すように、バター90a,90b,90cを、ベルトコンベア11上で、基準位置R1から互いに異なる3水準の距離(入口距離)に配置して、搬送装置1による搬送を行った。バター90a,90b,90cは、それぞれ、その長辺がY方向と垂直になるように配置した。ベルトコンベア11,13および旋回コンベア12の搬送速度は14.4m/分とした。そして、ベルトコンベア13上で、基準線R1からの距離(出口距離)を測定した。
なお、搬送ベルトとして表面がポリウレタン、裏面がポリエステルのベルトを使用した。
結果を表1に示す。表1には、入口距離と、出口距離と、これらの差である修正量と、搬送前後におけるバターの向きの変化の有無とを記載した。
バターが旋回コンベア12を通過することで、修正量は、いずれも8.5~9.0mmとなった。通過させる位置(入口距離)によらず、修正量はほぼ一定であった。ベルトコンベア間の乗り移りにも支障はなく、バターの変形や、搬送ベルトへの付着は見られなかった。また、搬送の前後でバターの向きは変化しなかった。
[実施例2]
ベルトコンベア11と旋回コンベア12との間、および旋回コンベア12とベルトコンベア13との間のクリアランスをともに、7mmに拡げた。旋回コンベア12を補正角度θ=2°傾けた状態で、最小クリアランスは5mm、最大クリアランスは9mmであった。さらに、特に軟らかいバターの物性を模擬して、バター90a,90b,90cを25℃に加温して測定を行った。その他の条件は実施例1と同じ条件とした。
ベルトコンベア11と旋回コンベア12との間、および旋回コンベア12とベルトコンベア13との間のクリアランスをともに、7mmに拡げた。旋回コンベア12を補正角度θ=2°傾けた状態で、最小クリアランスは5mm、最大クリアランスは9mmであった。さらに、特に軟らかいバターの物性を模擬して、バター90a,90b,90cを25℃に加温して測定を行った。その他の条件は実施例1と同じ条件とした。
この場合においても、修正量については、表1と同じ結果が得られた。ベルトコンベア間の乗り移入りにも支障はなく、バターの変形や、搬送ベルトへの付着は見られなかった。また、搬送の前後でバターの向きは変化しなかった。
以上の実施例から、搬送物が軟らかいバターの場合にも、搬送物を変形させることなく、安定して位置を修正できることが実証された。
この発明を添付図面に示す実施態様について説明したが、この発明は、その詳細な説明の記載をもって制約しようとするものではなく、特許請求の範囲に記載する範囲において広く構成される。
本発明は、搬送物が軟らかい物および/または粘着性の高い物であっても、搬送物を変形させずに、その位置のずれを修正することできる搬送装置および搬送方法として、産業上利用可能である。
Claims (11)
- 搬送物を搬送する搬送装置であって、
平面視で第1の方向に対してベルトを移動させる第1のベルトコンベアと、
前記第1のベルトコンベアの下流側に配置される第2のベルトコンベアと、
を備え、
前記第2のベルトコンベアは、
前記第2のベルトコンベア上で前記搬送物が載置される面を載置面とし、
前記第2のベルトコンベアのベルト移動方向を前記載置面内で旋回させる旋回部、
を含む、搬送装置。 - 請求項1に記載の搬送装置であって、さらに、
前記第1のベルトコンベア上の前記搬送物の前記第1の方向と直交する第2の方向に関する位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部から前記搬送物の前記第2の方向に関する位置を入力し、前記搬送物の前記第2の方向に関する基準位置からの距離を算出し、前記基準位置からの距離に基づいて、前記第2のベルトコンベアの補正角度を算出する制御部と、
を備え、
前記旋回部は、前記制御部により算出された前記補正角度に基づいて前記第2のベルトコンベアのベルトを前記載置面内で旋回させる、搬送装置。 - 請求項2に記載の搬送装置であって、
前記制御部は、前記第2のベルトコンベアによる搬送距離をA、前記搬送物の前記第2の方向に関する基準位置からの距離をB、前記第2のベルトコンベアの補正角度をθとして、下式に基づいてθを求める、搬送装置。
B/A=sin(θ) - 請求項1に記載の搬送装置であって、
前記第1および第2のベルトコンベアの少なくとも一方が、ナイフエッジ型のベルトコンベアである、搬送装置。 - 請求項1に記載の搬送装置であって、
前記搬送物は、食用油脂製品である、搬送装置。 - 請求項5に記載の搬送装置であって、
前記搬送物は、バターである、搬送装置。 - 平面視で第1の方向に対してベルトを移動させる第1のベルトコンベアと、前記第1のベルトコンベアの下流側に配置される第2のベルトコンベアと、を備えた搬送装置を用いた搬送方法であって、
前記第2のベルトコンベアは、
前記第2のベルトコンベア上で前記搬送物が載置される面を載置面とし、
前記第2のベルトコンベアのベルト移動方向を前記載置面内で旋回させる旋回部、
を含み、
前記第1のベルトコンベア上の搬送物の前記第1の方向と直交する第2の方向に関する位置を検出する工程と、
前記搬送物の前記第2の方向に関する位置から、前記搬送物の前記第2の方向に関する基準位置からの距離を算出し、前記基準位置からの距離に基づいて、前記第2のベルトコンベアの補正角度を算出する工程と、
前記旋回部により、前記補正角度に基づいて前記第2のベルトコンベアのベルトを前記載置面内で旋回させる工程と、
を含む、搬送方法。 - 請求項7に記載の搬送方法であって、
前記第2のベルトコンベアのベルトを前記載置面内で旋回させる工程において、前記第2のベルトコンベアによる搬送距離をA、前記搬送物の前記第2の方向に関する基準位置からの距離をB、前記第2のベルトコンベアの補正角度をθとして、下式に基づいてθを求める、搬送方法。
B/A=sin(θ) - 請求項7に記載の搬送方法であって、
前記第1および第2のベルトコンベアの少なくとも一方が、ナイフエッジ型のベルトコンベアである、搬送方法。 - 請求項7に記載の搬送方法であって、
前記搬送物は、食用油脂製品である、搬送方法。 - 請求項10に記載の搬送方法であって、
前記搬送物は、バターである、搬送方法。
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