JP2004196389A - 扁平状物品の搬送方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送装置の構造を複雑化せずに部品点数をできるだけ少なくし、部品劣化による稼働率低下をなくすとともに、駆動源の騒音も低減可能なスタンディングパウチなどの扁平状物品の搬送方法とその装置を提供すること。
【解決手段】スタンディングパウチ（扁平状物品）Ｐの搬入用コンベア１１を備え、搬入用コンベア１１の下流位置には、搬入用コンベア１１よりも搬送速度の速い高速ジャンプコンベア１２を搬入用コンベア１１と同じ向きに配置するとともに、高速ジャンプコンベア１２の下流位置には、搬出用コンベア１３を高速ジャンプコンベア１２よりも所定の高さだけ低くなるように段差を与えた状態で高速ジャンプコンベア１２と直行する向きに配置し、搬出用コンベア１３の高速ジャンプコンベア１２と対向する位置には、高速ジャンプコンベア１２から投げ落とされるスタンディングパウチＰを定位置で係止する位置決め板１４を付設した。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスタンディングパウチなどの扁平状物品の搬送方法とその装置に関し、より詳しくは、例えば箱詰め作業などに際して、コンベア上を所定の向きに寝かされた状態で送られてくるスタンディングパウチなどの扁平状物品を箱詰め作業などに都合のよい向きや列数に並び替えて搬送するための扁平状物品の搬送方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現今、液体洗剤やシャンプーなどの詰め替え用容器としてスタンディングパウチが多用されている。スタンディングパウチは、その全体が扁平状をした軟質樹脂製の包装品であるため、コンベアなどに載せて搬送する際、スタンディングパウチを起立させた状態で搬送することは困難である。そこで、工場などの製造ラインにおいて、完成品としてのスタンディングパウチを段ボール箱などに箱詰めする際などには、スタンディングパウチを所定の向きに寝かせた状態で箱詰め工程まで搬送し、自動箱詰め機などを用いて箱詰め作業しているのが一般的である。
【０００３】
ところで、このような箱詰め作業においては、搬送途中において、搬送されてくるスタンディングパウチの向きや並びを箱詰め作業に都合のよい向きや並びに変える必要が生じるが、従来、このような向きや並びを変えるための搬送装置としては、例えば図８〜図１１に示すごとき構成の搬送装置が用いられていた。
【０００４】
すなわち、図８の搬送装置は、所定の向きに寝かせた状態で送られてくるスタンディングパウチＰの向きを進行方向に対して９０度変えて運び出すためのもので、第１のコンベア８１と直行する向きに第２のコンベア８２を配置するとともに、第１のコンベア８１の下流側突き当たり位置にはスタンディングパウチＰを定位置で停止させるための係止板８３を設け、この係止板８３の手前に、エアシリンダー８４によって往復進退される押し出し板８５を配置したものである。
【０００５】
この搬送装置は、第１のコンベア８１に載せて送られてくるスタンディングパウチＰが係止板８３に突き当たった後、所定のタイミングでエアシリンダー８４を駆動し、押し出し板８５によってスタンディングパウチＰを押し出し、第２のコンベア８２上に移載することにより、スタンディングパウチＰの向きを進行方向に対して９０度変え、第２のコンベア８２から搬出するようにしたものである。
【０００６】
図９の搬送装置は、前記図８の搬送装置と同様の構造において、エアシリンダー８４と押し出し板８５に代えて、ベルト周面に押し出し板８６を立設した押し出し用コンベア８７を付設し、この押し出し用コンベア８７を所定の速度とタイミングで回転させることにより、回転する押し出し板８６によってスタンディングパウチＰを前方へ押し出し、第２のコンベア８２上へ移載するようにしたものである。
【０００７】
図１０（ａ）（ｂ）の搬送装置は、二列横隊で搬送されてくるスタンディングパウチＰを一列縦隊に並び換えるもので、二列横隊に並んだスタンディングパウチＰの一方の搬送経路上に位置してスタンディングパウチを止めるための係止板９２を設け、この係止板９２の手前にエアシリンダー９３によって往復進退される押し出し板９４を配置したものである。この搬送装置は、図（ａ）に示すように、二列横隊で並んで送られてくる一方のスタンディングパウチＰが係止板９２に突き当たって係止した後、図（ｂ）に示すように、所定のタイミング位置でエアシリンダー９３を駆動し、押し出し板９４によって係止されているスタンディングパウチＰを押し出し、係止されることなく移送されている他方のスタンディングパウチＰの間に係止されていたスタンディングパウチＰを押し込むことにより、二列横隊で並んで運ばれてくるスタンディングパウチを一列縦隊に並び換えて搬出するようにしたものである。
【０００８】
図１１の搬送装置は、多数のコンベアを用意し、４列横隊で入ってくる各スタンディングパウチＰの位相をコンベアの速度差によって順次ずらしながら、最終的に一列縦隊に並び換えるようにしたもので、並列配置された４個の供給コンベア９５ａ〜９５ｄの搬送方向下流側に中間コンベア９６ａ〜９６ｄを設けるとともに、この中間コンベアの下流側に２個の出口コンベア９７ａ，９７ｂを配置し、さらに、出口コンベア４３ａ，４３ｂの下流側に中間コンベア９８ａ，９８ｂを設け、この中間コンベア９８ａ，９８ｂの下流側に１個の出口コンベア９９を配置したもので、中間コンベア９６ａ〜９６ｄ、９８ａ，９８ｂに速度差を設け、出口コンベア９７ａ，９７ｂ，９９に送り出すようにしている。また、軟包装体であるスタンディングパウチＰを傷つけることなく並び替えていくために、出口コンベア９７ａ，９７ｂ，９９にはスタンディングパウチＰの側面を搬送する補助コンベア１０１ａ，１０１ｂ、１０２をそれぞれ配置している。このため、図示するように、４列横隊で入ってきたスタンディングパウチＰは、各コンベアにおいてその位相を少しずつずらされ、最終的に一列縦隊となって出口コンベア９９から搬出される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の搬送装置の場合、次のような問題があった。
（１）図８や図１０の搬送装置のように押し出し用の駆動機構にエアシリンダーを用いた場合、一般的に２０００ｋｍ程度の走行経過でピストンのＯリングに摩耗が発生する。また、エアシリンダーに代えて電動モータを用いた場合でも、一般的に５０００ｋｍ程度の走行経過でモータが寿命となる。このため、部品交換などの作業が必要となり、搬送装置の稼働率低下につながる。また、スタンディングパウチの供給量が５０袋／分以上の高速搬送になると、エアシリンダー稼働による衝撃音が著しく大きくなり、騒音源となる。
【００１０】
（２）図８〜図１０の搬送装置は、スタンディングパウチに押し出し板などで直接移動力を与えるものであるため、コンベアの汚れなどによって搬送物品とベルトコンベアとの間の滑りが悪くなった場合、コンベアと移動板との間の隙間に軟包装体であるスタンディングパウチが入り込んで挟まれ、袋が破れるなどのトラブルが発生する恐れがある。
【００１１】
（３）図１１の搬送装置のように多数のコンベアを用いた場合、多くのモータを使用するため、部品点数が増え、装置制作時のコストが上昇する。また、エネルギー消費量も多くなり、ランニングコストも高くなる。
【００１２】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、搬送装置の構造を複雑化することなく部品点数をできるだけ少なくし、部品劣化による稼働率低下を極力なくすとともに、駆動源の騒音も低減し、さらに、押し出し板とコンベアとの間の隙間に扁平状物品が挟まって製品を傷つけるというようなこともない扁平状物品の搬送方法とその装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の搬送方法は、扁平状物品の搬送経路途中に、経路中の搬送コンベアよりも搬送速度の速い高速ジャンプコンベアを配置し、該高速ジャンプコンベアから扁平状物品を該高速ジャンプコンベアと直行配置された搬送コンベアに向けて投げ落として移載することにより、搬入されてきた扁平状物品の向きおよび／または列数を変えて搬出するようにしたものである。
【００１４】
また、本発明の搬送装置は、扁平状物品の搬入用コンベアを備え、該搬入用コンベアの下流位置には、搬入用コンベアよりも搬送速度の速い高速ジャンプコンベアを搬入用コンベアと同じ向きに配置するとともに、該高速ジャンプコンベアの下流位置には、扁平状物品の搬出用コンベアを高速ジャンプコンベアよりも所定の高さだけ低くなるように段差を与えた状態で高速ジャンプコンベアと直行する向きに配置し、前記搬出用コンベアの前記高速ジャンプコンベアと対向する位置には、高速ジャンプコンベアから搬出用コンベアに向かって投げ落とされる扁平状物品を定位置で係止するための位置決め板を付設したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に、本発明方法を適用して構成した搬送装置の第１の実施の形態を示す。
この第１の実施の形態は、底部を進行方向前側にして一列縦隊で搬入されてくるスタンディングパウチＰの向きを９０度変えて一列縦隊で搬出するようにした場合の例を示すものである。
【００１６】
この第１の実施の形態に係る搬送装置は、図示するように、スタンディングパウチＰの搬入用コンベア１１の下流位置に、該第１のコンベア１１よりも搬送速度の速い高速ジャンプコンベア１２を搬入用コンベア１１と同じ向きに配置するとともに、該高速ジャンプコンベア１２の下流位置には、スタンディングパウチＰの搬出用コンベア１３を前記高速ジャンプコンベア１２よりも所定の高さだけ低くなるように段差を与えた状態で高速ジャンプコンベア１２と直行する向きに配置し、さらに、前記搬出用コンベア１３の高速ジャンプコンベア１２と対向する位置には、高速ジャンプコンベア１２から搬出用コンベア１３に向かって投げ落とされるスタンディングパウチＰを定位置で係止するための位置決め板１４を設けたものである。
【００１７】
寝かされた状態で搬入用コンベア１１に載せて一列縦隊で送られてくるスタンディングパウチＰは高速ジャンプコンベア１２に送られ、高速回転する高速ジャンプコンベア１２によって大きな投入力（慣性力）を与えられ、高速ジャンプコンベア１２から搬出用コンベア１３に向けて投げ落とされる。搬出用コンベア１３に向けて投げ落とされたスタンディングパウチＰは搬出用コンベア１２上を滑って位置決め板１４に衝突して定位置で止まり、搬出用コンベア１３によって搬出される。このため、パウチ底部を進行方向前側にして搬入用コンベア１１上に載せられていたスタンディングパウチＰは、図示するように、パウチ底部が進行方向に対して９０度向きを変えられた状態で搬出用コンベア１３から搬出される。
【００１８】
一例として、縦方向２６０ｍｍのワーク長を持つスタンディングパウチＰを前後方向の離間距離約２５０ｍｍ、５０袋／分で供給する場合を例に採り、その具体的な仕様を挙げると、搬入用コンベア１１の搬送速度は１４．３〜２６ｍ／分、高速ジャンプコンベア１２の搬送速度は５０〜９０ｍ／分程度であり、搬出用コンベア１３は高速ジャンプコンベア１２よりもその高さを２０〜１００ｍｍ程度低く配置すればよい。
【００１９】
高速ジャンプコンベア１２から搬出用コンベア１３へ投げ落とす際のスタンディングパウチＰの挙動は、図２および図３に示すようなものとなる。図２（ａ）〜（ｅ）はスタンディングパウチＰの移載過程を順番に示した平面図、図３（ａ）〜（ｅ）は図２（ａ）〜（ｅ）の各図をその右横側から見たときの側面図である。
【００２０】
高速ジャンプコンベア１２によってスタンディングパウチＰに与えられた搬出用コンベア１３への投入力（慣性力）の方が、スタンディングパウチＰと搬出用コンベア１３との間の摩擦力よりも大きい場合、投入されたスタンディングパウチＰは、図３および図２に示すように、搬出用コンベア１３上を滑ってその底部が位置決め板１４に一様に接するように衝突して係止する。このため、搬出用コンベア１３に移載されたスタンディングパウチＰの姿勢は常に安定したものとなり、スタンディングパウチＰは進行方向に対して９０度向きを変えられた状態となる。
【００２１】
搬出用コンベア１３とスタンディングパウチＰとの間の摩擦力がスタンディングパウチＰに与えられた投入力（慣性力）よりも大きい場合、スタンディングパウチＰの滑りが悪くなるので、スタンディングパウチＰの底部が位置決め板１４に一様に接するように衝突することができなくなり、図４に示すようにスタンディングパウチＰの姿勢が安定しない。
【００２２】
上記の理由から、搬出用コンベア１３のベルト外表面の材質は、スタンディングパウチＰに対して滑りの良いものを採用する方が高速ジャンプコンベア１２の搬送速度を低くすることができるとともに、搬出用コンベア１３への投入時のスタンディングパウチＰの姿勢を安定させることができる。例えば、スタンディングパウチＰの最外層の材質がナイロン、ポリエチレンテレフタレートなどで構成されている場合、搬送用コンベア１３のベルト外表面の摩擦係数は０．３以下（対ミガキ鋼）とし、汎用のベルトコンベアで採用されている摩擦係数（摩擦係数０．３以上、対ミガキ鋼）よりも摩擦係数の小さなベルトを採用することが好ましい。
【００２３】
図５に、本発明方法を適用して構成した搬送装置の第２の実施の形態を示す。この第２の実施の形態は、底部を進行方向前側にして４列横隊で搬入されてくるスタンディングパウチの向きを９０度変えるとともに、一列縦隊に並び換えて搬出するようにした場合の例を示すものである。この第２の実施の形態は、基本的に前記第１の実施の形態と同じ構成になり、第１の実施の形態と異なる点は、搬入用コンベア１１と高速ジャンプコンベア１２のベルト幅を広くし、スタンディングパウチＰが横４列に並べるようにするとともに、高速ジャンプコンベア１２から搬出用コンベア１３へ４個を１組として投入できるようにした点だけである。
【００２４】
この第２の実施の形態において、一例として、２６０ｍｍのワーク長を持つスタンディングパウチを図示のごとく４列横隊に並べ、前後方向の離間距離約２５０ｍｍとして一列当たりの搬送パウチ量を３７．５袋／分で供給する場合を例に採り、その具体的な仕様を挙げると、搬入用コンベア１１の搬送速度を１０．７〜１９．５ｍ／分、高速ジャンプコンベア１２の搬送速度を７５ｍ／分程度に設定し、搬出用コンベア１３は高速ジャンプコンベア１２よりもその高さを５０ｍｍ程度低く配置すればよい。さらに、搬出用コンベア１３上におけるスタンディングパウチＰの前後方向の離間距離を供給側の搬入用コンベア１１と同じ２５０ｍｍとするには、搬出用コンベア１３の搬送速度は、３７．５袋／分×４列×ピッチ２５０ｍｍ＝３７．５ｍ／分とすればよい。
【００２５】
上記搬送速度３７．５ｍ／分で供給した時の搬出用コンベア１３上でのスタンディングパウチＰの姿勢データを表１に示す。なお、表中におけるｄ_１は、図６に示すパウチ左端位置におけるパウチと位置決め板１４との間の離間距離、ｄ_２は右端位置におけるパウチと位置決め板１４との間の離間距離である。なお、姿勢データの測定条件は以下の通りである。
【００２６】
（測定条件）
▲１▼パウチ重量（内容物＝液体）：５４０ｇ
▲２▼パウチサイズ（幅×厚み×高さ）：１３０mm×６０mm×２６０mm
▲３▼搬出用コンベア１３のベルト外表面の摩擦係数：０．１（対ミガキ鋼）
▲４▼高速ジャンプコンベア１２の搬送速度：７５ｍ／分
▲５▼搬出用コンベア１３の搬送速度：３７．５ｍ／分
▲６▼高速ジャンプコンベア１２と搬出用コンベア１３との高低差：５０ｍｍ
【００２７】
【表１】

【００２８】
図７に、本発明方法を適用して構成した搬送装置の第３の実施の形態を示す。
この第３の実施の形態は、底部を進行方向前側にして４列横隊で搬入されてくるスタンディングパウチを進行方向に対する向きはそのままで、並びのみを４列横隊から一列縦隊に並び変えて搬出するようにした場合の例である。
【００２９】
すなわち、この第３の実施の形態に係る搬送装置は、図７に示すように、スタンディングパウチＰの搬入用コンベア１１の下流位置に、該第１のコンベア１１よりも搬送速度の速い第１の高速ジャンプコンベア１２を搬入用コンベア１１と同じ向きに配置するとともに、該第１の高速ジャンプコンベア１２の下流位置には、横送り用コンベア１５を第１の高速ジャンプコンベア１２よりも所定の高さだけ低くなるように段差を与えた状態で第１の高速ジャンプコンベア１２と直行する向きに配置し、さらに、この横送り用コンベア１５の下流位置に、該横送り用コンベア１５よりも搬送速度の速い第２の高速ジャンプコンベア１６を横送り用コンベア１５と同じ向きに配置するとともに、該第２の高速ジャンプコンベア１６の下流位置には、スタンディングパウチＰを搬出するための搬出用コンベア１７を第２の高速ジャンプコンベア１６よりも所定の高さだけ低くなるように段差を与えた状態で第１の高速ジャンプコンベア１６と直行する向きに配置したものである。
【００３０】
さらに、前記横送り用コンベア１５の第１の高速ジャンプコンベア１２と対向する位置には、第１の高速ジャンプコンベア１２によって横送り用コンベア１５に投入されるスタンディングパウチＰを定位置で係止するための第１の位置決め板１８が設けられているとともに、前記搬出用コンベア１７の第２の高速ジャンプコンベア１６と対向する位置には、第２の高速ジャンプコンベア１６によって搬出用コンベア１７に投入されるスタンディングパウチＰを定位置で係止するための第２の位置決め板１９が設けられている。
【００３１】
この第３の実施の形態に係る搬送装置の場合、４列横隊に寝かせられた状態で搬入されてきたスタンディングパウチＰは、第１の高速ジャンプコンベア１２によって横送り用コンベア１５に移載される際に、進行方向に対してその向きを９０度変えられると同時に、一列縦隊に並び替えられる。次いで、第２の高速ジャンプコンベア１６によって搬出用コンベア１７に移載された際に、進行方向に対してその向きを９０度変えられる。この結果、搬出用コンベア１７から搬出されるスタンディングパウチＰは、図示するように、進行方向に対する向きはそのままで、その並びを４列横隊から一列縦隊に並び変えられて搬出されていく。なお、搬出用コンベア１７上に投入されたスタンディングパウチＰの姿勢が横送りコンベア１５の搬送速度でも安定する場合には、第２の高速ジャンプコンベア１６は省略することができ、第２の高速ジャンプコンベア１６の役目を横送りコンベア１５に代用させることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、この種の搬送装置の構造を複雑化することなく部品点数を少なくすることができるので、部品劣化による稼働率低下を極力避けることができるとともに、エアシリンダーなどを用いる必要がないので、駆動源の騒音も低減することができる。また、従来のように押し出し板とコンベアとの間の隙間に扁平状物品が入り込んで挟まり、製品を傷つけるというようなこともないので、箱詰め作業時などにおける製品損傷なども防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を適用して構成した搬送装置の第１の実施の形態を示す略示斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、図１の搬送装置において、高速ジャンプコンベアから搬出用コンベア１３へのスタンディングパウチの移載過程を順番に示した平面図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は、図２（ａ）〜（ｅ）の各図をその右横側から見たときの側面図である。
【図４】高速ジャンプコンベアから搬出用コンベアへ投入されたスタンディングパウチの姿勢が安定しない場合のスタンディングパウチの状態を示す平面図である。
【図５】本発明方法を適用して構成した搬送装置の第２の実施の形態を示す略示平面図である。
【図６】スタンディングパウチの姿勢データの測定位置の説明図である。
【図７】本発明方法を適用して構成した搬送装置の第３の実施の形態を示す略示平面図である。
【図８】従来の搬送装置の第１の例を示す略示斜視図である。
【図９】従来の搬送装置の第２の例を示す略示斜視図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）は従来の搬送装置の第３の例を示す略示斜視図である。
【図１１】従来の搬送装置の第４の例を示す略示平面図である。
【符号の説明】
１１ 搬入用コンベア
１２ 高速ジャンプコンベア、第１の高速ジャンプコンベア
１３ 搬出用コンベア
１４ 位置決め板
１５ 横送り用コンベア
１６ 第２の高速ジャンプコンベア
１７ 搬出用コンベア
１８，１９ 位置決め板
Ｐ スタンディングパウチ（扁平状物品）

Claims (2)

1. スタンディングパウチなどの扁平状物品の搬送方法であって、扁平状物品の搬送経路途中に、経路中の搬送コンベアよりも搬送速度の速い高速ジャンプコンベアを配置し、該高速ジャンプコンベアから扁平状物品を該高速ジャンプコンベアと直行配置された搬送コンベアに向けて投げ落として移載することにより、搬入されてきた扁平状物品の向きおよび／または列数を変えて搬出することを特徴とする扁平状物品の搬送方法。
2. 扁平状物品の搬入用コンベアを備え、該搬入用コンベアの下流位置には、搬入用コンベアよりも搬送速度の速い高速ジャンプコンベアを搬入用コンベアと同じ向きに配置するとともに、該高速ジャンプコンベアの下流位置には、扁平状物品の搬出用コンベアを高速ジャンプコンベアよりも所定の高さだけ低くなるように段差を与えた状態で高速ジャンプコンベアと直行する向きに配置し、
   前記搬出用コンベアの前記高速ジャンプコンベアと対向する位置には、高速ジャンプコンベアから搬出用コンベアに向かって投げ落とされる扁平状物品を定位置で係止するための位置決め板を付設したことを特徴とする扁平状物品の搬送装置。

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