JP2005280868A - コンベヤにおける搬送物の方向転換方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 搬送物の待機時間を短くし、その搬送効率や仕分け能率を向上する。
【解決手段】 メインコンベヤ１の下方に搬送面上に出没可能に設けた、搬送方向に並ぶ複数の方向転換ローラ３０を、搬送物が通貨するのとほぼ同時に、搬送路の上流側の方向転換ローラ３０より順に昇降させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンベヤの搬送路上を送られてきた搬送物を、コンベヤの側方に設けられた分岐用コンベヤに方向転換して搬送するようにしたコンベヤにおける搬送物の方向転換方法及び装置に関する。

配送センターや物流センター等においては、ダンボール等の搬送物を行き先別に仕分けたり保管したりするために、ローラコンベヤまたはベルトコンベヤ等により送られてきた搬送物を、側方の分岐用コンベヤに方向転換して搬送する方向転換装置が用いられている。

従来の方向転換装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、複数のコンベヤベルトを搬送路の幅方向に所定間隔おきに並設し、搬送路における分岐部に、搬送路の幅方向に一定間隔で並ぶ複数の傾斜ローラを、互いに隣接するコンベヤベルト間より搬送面上に出没し得るように、搬送物の搬送方向に複数列設けたものがある。

特開２０００−２６４４１３号公報

上記特許文献１に記載されている従来の搬送物の方向転換装置においては、搬送方向に並ぶ複数列の傾斜ローラを一斉に昇降させることにより、搬送物の搬送方向を選択的に切換えるようになっているため、搬送物を分岐用コンベヤに分岐させる際、先行して直進している搬送物が最前部の傾斜ローラの昇降領域から外れるまでは、昇降手段を作動させて全ての傾斜ローラを上昇させることができないという問題を有している。

また、後続する搬送物を直進に変更する際においても、先行する搬送物が完全に分岐用コンベヤ上に移載されるまでは、全ての傾斜ローラを下降することができない。そのため、搬送物が分岐部の全ての傾斜ローラ上を通過するまでの間、後続する搬送物の送り出しを待機させておく必要があり、搬送物の搬送効率や仕分け能率が低下するという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、搬送物の待機時間を短くし、その搬送効率や仕分け能率を向上させることができるようにしたコンベヤにおける搬送物の方向転換方法及び装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換方法は、
メインコンベヤの直線搬送路上を搬送されてきた搬送物を、搬送方向と幅方向に所定間隔おきに並ぶ複数の方向転換ローラを搬送面上に出没させることにより、前記メインコンベヤの側方の分岐用コンベヤに方向転換して移送する搬送物の方向転換方法であって、
前記搬送方向に並ぶ複数の方向転換ローラを、搬送物の通過に応じて、搬送路の上流側の方向転換ローラより順に昇降させることを特徴としている。
この特徴によれば、先行する搬送物が全ての方向転換ローラ上を通過し終えるのを待たずに、後続の搬送物を最上流の方向転換ローラ上まで移動させて、直進又は方向転換し得るので、前後の搬送物との間の間隔を小さくして連続的に搬送することができ、搬送効率や仕分け能率が向上する。

本発明の請求項２に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換方法は、請求項１に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換方法であって、
各方向転換ローラを上昇させて搬送物を方向転換しているときにおいて、最上流側の方向転換ローラを前記搬送物の通過直後に一旦下降させ、後続する搬送物の先端部が該方向転換ローラの上方に差し掛かったとき、再度上昇させることを特徴としている。
この特徴によれば、後続の搬送物を、先行して直進している搬送物のすぐ後で方向転換し、分岐用コンベヤに移送することができるばかりか、後続の搬送物の前端部が最上流側の方向転換ローラと当接することなく、その上面に乗り上がって搬送される。

本発明の請求項３に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換方法は、請求項１に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換方法であって、
各方向転換ローラを下降させて搬送物を直線搬送路の下流側に搬送しているときにおいて、後続する搬送物の前端部が最上流側の方向転換ローラの上方に差し掛かったとき、該最上流側の方向転換ローラより順に上昇させることを特徴としている。
この特徴によれば、後続の搬送物を、先行して直進している搬送物のすぐ後で方向転換し、分岐用コンベヤに移送することができるばかりか、後続の搬送物の前端部が最上流側の方向転換ローラと当接することなく、その上面に乗り上がって搬送される。

本発明の請求項４に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換方法は、請求項１ないし３のいずれかに記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換方法であって、
先行する搬送物と後続の搬送物との間の間隔を、搬送方向に並ぶ方向転換ローラ１個分の寸法、もしくはそれよりも若干大とすることを特徴としている。
この特徴によれば、前後の搬送物間の間隔を最小とすることができるとともに、方向転換ローラの昇降時に搬送物と干渉させたりすることもないので、搬送物の搬送効率や仕分け能率がより向上する。

本発明の請求項５に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換装置は、
メインコンベヤの直線搬送路上を搬送されてきた搬送物を、搬送方向と幅方向に所定間隔おきに並ぶ複数の方向転換ローラを搬送面上に出没させることにより、前記メインコンベヤの側方の分岐用コンベヤに方向転換して移送するようにした搬送物の方向転換装置であって、
前記搬送方向に並ぶ各方向転換ローラをそれぞれ昇降手段に連係し、該各昇降手段を作動させることにより、搬送方向に並ぶ複数の方向転換ローラを独立して昇降し得るようにしたことを特徴としている。
この特徴によれば、搬送方向に並ぶ複数の方向転換ローラを、それぞれの昇降手段により独立して昇降させ得るので、各方向転換ローラを搬送物の通過と連動して昇降させることができ、搬送物の搬送効率や仕分け能率が向上する。

本発明の請求項６に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換装置は、請求項５に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換装置であって、
１個の昇降手段により、搬送方向と幅方向に並ぶ複数の方向転換ローラを昇降させるようにしたことを特徴としている。
この特徴によれば、昇降手段の個数を削減し得るので、コスト低減を図ることができる。

本発明の請求項７に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換装置は、請求項５または６に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換装置であって、
前記昇降手段を複数備えるとともに、該各昇降手段に、幅方向に並ぶ複数の方向転換ローラを同期して回転させる回転駆動手段を設けたことを特徴としている。
この特徴によれば、回転駆動手段用の昇降手段を別途設ける必要がないので、部品点数及びコストが削減されるとともに、幅方向の方向転換ローラが同期して回転するので、搬送物の方向転換が速やかに、かつ確実に行われる。

本発明の請求項８に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換装置は、請求項５ないし７のいずれかに記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換装置であって、
昇降手段と、複数の方向転換ローラと、回転駆動手段とにより、方向転換ユニットを形成し、この方向転換ユニットを搬送方向に沿って複数設けたことを特徴としている。
この特徴によれば、方向転換装置全体を小型化し得るとともに、方向転換ユニットを予め組付けておいてからコンベヤに取付けることができるので、作業性が向上する。

本発明の請求項９に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換装置は、請求項５ないし８のいずれかに記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換装置であって、
メインコンベヤの上流側に、搬送物の通過を検出する検出手段と、この検出手段による検出信号に基づいて、先行する搬送物と後続の搬送物との間の間隔を一定にして前記メインコンベヤに送り出す送り出しコンベヤとを設けたことを特徴としている。
この特徴によれば、搬送物が送り出しコンベヤより一定間隔おきにメインコンベヤに送り出されてくるので、各昇降手段の制御が容易となり、それにより昇降される方向転換ローラの昇降タイミングを最適に設定することにより、搬送物を直進と分岐とに確実に方向転換して搬送することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明を適用したコンベヤの平面図、図２は図１のII−II線より見た矢視図（分岐用コンベヤは図示略）で、直線状のメインコンベヤ１と、その分岐部に斜め前側方（以下、搬送物の搬送方向を前として説明する）を向いて接続された分岐用コンベヤ２と、メインコンベヤ１の上流側である後端に接続された送り出しコンベヤ３とを備え、メインコンベヤ１の分岐部の下方には、本発明の搬送物の方向転換装置４が設けられている。

メインコンベヤ１は、左右複数の支持脚５，５によって床面上に支持された左右１対のサイドフレーム６，６の対向面に、左右方向の軸回りに回転する多数の支持ローラ７を、前後方向に一定間隔おきに枢支するとともに、狭幅をなす無端状の複数のコンベヤベルト８を、各支持ローラ７の上面と摺接するように搬送路の幅方向に所定間隔おきに巻回して構成されている。

各コンベヤベルト８は、その前後いずれか一方の端部が巻回されているローラ軸に固着したプーリ又はスプロケット（いずれも図示略）を、ギヤードモータ等により駆動することにより、上方の半周部が前方に向かって同一速度で回走されるようになっている。また、各支持ローラ７は、コンベヤベルト８により従動回転させられるようになっている。

分岐用コンベヤ２は、斜め前側方を向く１対のサイドフレーム９，９と、その始端同士を結合する直線フレーム１０とに、分岐方向と直交する軸回りに回転する複数のローラ１１を、一定間隔おきに、かつそれらの搬送路の上面とメインコンベヤ１の搬送路の上面とがほぼ同一面に整合するように枢支して構成されている。

送り出しコンベヤ３は、左右のサイドフレーム１２，１２間に、幅広のコンベヤベルト１３を図示しない駆動ローラと従動ローラとに巻回して構成され、送り出しコンベヤ３上に送られてきた搬送物Ｗを、メインコンベヤ１に順次一定の間隔で送り出すものである。

サイドフレーム１２の前端部には、コンベヤベルト１３上の搬送物Ｗの有無を検知して通過信号を発信する発光素子１４ａと受光素子１４ｂからなる光電センサ１４が取付けられている。なお、上記光電センサ１４に代えて、ミラー反射型の光電センサーとしてもよい。

上記方向転換装置４は、図３にも拡大して示すように、左右の支持脚５の対向面同士を結合する前後複数の横杆１５の対向面に固着された左右１対の前後方向を向く支持杆１６，１６の上面に、次のようにして設けられている。

両支持杆１６の上面に固着された補強板１７，１７上には、左右２個ずつのブラケット１８，１８が、前後方向に所定間隔おきに３組固着され、各組の左右２個のブラケット１８の上面に、前後３基の方向転換ユニット１９が取付けられている。

各方向転換ユニット１９は、伸縮ロッド２０ａが上方を向くエアシリンダ２０と、伸縮ロッド２０ａの上端の水平板２１の上面に固定された前後１対の昇降杆２２，２２と、両昇降杆２２の上面に固着した昇降板２３の上面にボルト止めされた前後及び左右１対ずつの軸受２４と、左右に対向する軸受２４により回転自在に支持された前後１対の駆動軸２５，２５と、両駆動軸２５を同方向に同期して回転させるギヤードモータ２６と、各昇降杆２２の両側端の側部支持板２７の上端に固着された前後の支持片２８，２８上に、それぞれブラケット２９を介して回転自在に取付けられた左右複数個ずつの方向転換ローラ３０とを備えている。

上記水平板２１の前後両端部の下面には、左右２個ずつのガイドロッド３１，３１が下向きに突設され、各ガイドロッド３１の下端部は、エアシリンダ２０の前後両面に固着されたガイド片３２に摺動可能に嵌合されている。これにより、伸縮ロッド２０ａは安定して上下動することができる。

ギヤードモータ２６は、昇降杆２２の一側端側の側部支持板２７の垂下片に、吊支状態に取付けられ、エアシリンダ２０の作動と連動して昇降するようになっている。昇降杆２２の他側端には、ギヤードモータ２６の重量とバランスさせることにより、伸縮ロッド２０ａに偏荷重が作用するのを防止するバランスウエイト３３が取付けられている。

駆動軸２５には、複数の溝付プーリ３４が、上記各方向転換ローラ３０と対向状に固着されている。各方向転換ローラ３０の枢軸３５は、図１に示すように、全ての方向転換ローラ３０の回転方向が分岐用コンベヤ２と同方向を向くように、該分岐用コンベヤ２のローラ１１の軸線と同方向に側方に傾斜させてある。

各溝付プーリ３４と、それに対向する各方向転換ローラ３０とには駆動ベルト３６が掛け回され、駆動軸２５が回転すると、各方向転換ローラ３０は同期して同方向、すなわち図３において時計回りに回転するようになっている。

各方向転換ローラ３０は、図１に示すように、互いに隣接する前後の支持ローラ７と、左右に隣接するコンベヤベルト８との間の方形の空間に位置し、エアシリンダ２０の伸縮ロッド２０ａを上方に伸長させた際、各方向転換ローラ３０は、コンベヤベルト８の搬送面より下方の下限位置から、図２の２点鎖線のように、上端が搬送面上に若干突出する上限位置まで上昇するようになっている。

また、前後３基の方向転換ユニット１９は各々独立しているため、これら各方向転換ユニット１９の前後に並ぶ方向転換ローラ３０も独立して昇降させることができる。

各方向転換ユニット１９における前後の駆動軸２５，２５は、図４に示すようにして駆動される。すなわち、ギヤードモータ２６の回転軸３７に固着された駆動プーリ３８と、駆動軸２５，２５の側端に固着された従動プーリ３９，３９とに、駆動ベルト４０を掛け回すことにより、ギヤードモータ２６の駆動プーリ３８を矢印の方向に回転させると、前後の駆動軸２５，２５が同期して矢印の方向に回転するようになり、それらに連係している前後の方向転換ローラ３０も同方向に同期して回転する。

次に、上記実施形態の方向転換装置４の作用と、それによる搬送物の方向転換方法について説明する。

メインコンベヤ１に送り出された搬送物Ｗを分岐用コンベヤ２に方向転換する際は、図５（ａ）〜（ｃ）に略示するようにして行われる。

まず図５（ａ）に示すように、全ての方向転換ローラ３０を下降させた状態で、先行する搬送物Ｗ１の後端が、最後部（最上流側）の方向転換ユニット１９の前部の方向転換ローラ３０上を通過するとともに、後続の搬送物Ｗ２の前端部が前記最後部の方向転換ユニット１９の後部の方向転換ローラ３０の上方に差し掛かったとき、最後部の方向転換ユニット１９のエアシリンダ２０を作動させ、その前後の方向転換ローラ３０を上昇させる。

次いで、図５（ｂ）に示すように、先行する搬送物Ｗ１の後端が、中央の方向転換ユニット１９の前部の方向転換ローラ３０上を通過した直後に、中央の方向転換ユニット１９のエアシリンダ２０を作動させ、その前後の方向転換ローラ３０を上昇させる。この際、後続の搬送物Ｗ２は前方の搬送物Ｗ１に対して一定の間隔を保ちながら、かつ徐々に右側方（分岐用コンベヤ２方向）に向きを変えながら前進する。

次いで、図５（ｃ）に示すように、先行する搬送物Ｗ１の後端が、最前部の方向転換ユニット１９の前部の方向転換ローラ３０を通過した直後に、最前部のエアシリンダ２０を作動させて最前部の前後の方向転換ローラ３０を上昇させる。これにより、全ての方向転換ローラ３０が上昇し、後続の搬送物Ｗ２は完全に方向転換されて分岐用コンベヤ２に移送される。

このように、先行する搬送物Ｗ１が、各方向転換ユニット１９の前部の方向転換ローラ３０を通過した直後、すなわち、搬送物Ｗ１の通過に応じて、最後部の前後の方向転換ローラ３０より順に、具体的には最後部の方向転換ローラ３０、中央の方向転換ローラ３０、最前部の方向転換ローラ３０のように、搬送方向に並ぶ各々の方向転換ローラ３０を順次上昇させることで、後続の搬送物Ｗ２を、先行して直進している搬送物Ｗ１のすぐ後で方向転換し、分岐用コンベヤ２に移送することができる。

また、最後部の方向転換ローラ３０は、その上方に後続の搬送物Ｗ２の前端部が差し掛かってから上昇させるので、先行する搬送物Ｗ１は支障なく前方に搬送され、また後続の搬送物Ｗ２も、その前端部が最後部の方向転換ローラ３０と当接することなく、その上面に乗り上がって搬送されるため、搬送物の損傷等を防止できる。

また、先行する搬送物Ｗ１と後続の搬送物Ｗ２との間の間隔を、方向転換ユニット１９の前後のローラ３０の離間寸法とほぼ同等もしくはそれより若干大きい寸法まで小さくし得るので、搬送物を上流側で待機させておく時間が短くなり、その搬送効率や分岐（仕分け）能率が向上する。

なお、搬送物Ｗを一定間隔おきに送り出すには、送り出しコンベヤ３に設けた光電センサ１４により搬送物Ｗの通過を検出し、その通過信号に基づいて送り出しコンベヤ３を一定時間おきに間欠的に駆動制御すればよい。また、各エアシリンダ２０も、光電センサ１４の信号により、または送り出しコンベヤ３と連動させて作動させることができる。

上記図５（ｃ）の状態において、搬送物Ｗ２の後方より送り出されたさらに後続の搬送物をメインコンベア１の搬送路上を直進させる際には、搬送物Ｗ２の後端が最後部（最上流側）の方向転換ユニット１９の前部の方向転換ローラ３０を通過した直後に、該最後部の方向転換ローラ３０を下降させ（図５（ｃ）中２点鎖線参照）、さらに中央の方向転換ローラ３０及び最前部の方向転換ローラ３０を、搬送物Ｗ２がそれぞれの方向変換ローラ３０を通過した直後に順次下降させればよい。

また、搬送物Ｗ２の後方より送り出されたさらに後続の搬送物を再度方向転換させる際には、最後部（最上流側）の方向転換ユニット１９の前後の方向転換ローラ３０のみを、搬送物Ｗ２が通過した直後に一旦下降させ、該最後部（最上流側）の方向転換ユニット１９の後部の方向転換ローラ３０の上方に後続の搬送物の前端部が差し掛かったとき、両ローラ３０を上昇させればよい。このようにすれば、後続の搬送物を、先行して方向転換されている搬送物Ｗ１のすぐ後で再び方向転換して分岐用コンベヤ２に移送することができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

上記実施形態では、エアシリンダ２０の数を減らすために、１個のエアシリンダ２０で前後２列ずつの方向転換ローラ３０を昇降するようにしているが、それらを別々のエアシリンダで昇降させるようにしてもよい。また、前後２列ずつの方向転換ローラ３０を回転させるモータ２６も、個別に設けてもよい。

さらに上記実施形態では、各方向転換ユニット１９の前後の方向転換ローラ３０が同時に昇降するようにしているが、これら搬送方向に並ぶ複数の方向転換ローラ３０各々をそれぞれ独立して昇降させるようにしてもよい。

メインコンベヤ１が下方に傾斜し、各方向転換ローラ３０上を搬送物が自重により移動する際には、ローラ３０を回転させるギヤードモータ２０やそれに連係した駆動部材を省略することができる。また、エアシリンダ２０の代わりに、サーボモータ等に連係された昇降手段を用いることもできる。

エアシリンダ２０を作動させて、各方向転換ローラ３０を昇降させるタイミングは、光電センサ１４により搬送物Ｗの通過を検出し、その検出信号により作動するタイマー等により制御することもできる。

本発明は、メインコンベヤ１が、左右方向に並ぶ複数のコンベヤベルト８のみのものや、駆動式の支持ローラ７のみのものにも適用することができる。

本発明を適用したコンベヤ全体の平面図である。 同じく、図１のII−II線に沿う縦断面図である。 図２のII−II線に沿う拡大縦断側面図である。 方向転換ユニットのローラ駆動部の側面図である。 搬送物の方向転換方法の一例を順に示す概略側面図である。

符号の説明

１ メインコンベヤ
２ 分岐用コンベヤ
３ 送り出しコンベヤ
４ 方向転換装置
５ 支持脚
６ サイドフレーム
７ 支持ローラ
８ コンベヤベルト
９ サイドフレーム
１０ 直線フレーム
１１ ローラ
１２ サイドフレーム
１３ コンベヤベルト
１４ 光電センサ
１４ａ 発光素子
１４ｂ 受光素子
１５ 横杆
１６ 支持杆
１７ 補強板
１８ ブラケット
１９ 方向転換ユニット
２０ エアシリンダ（昇降手段）
２０ａ 伸縮ロッド
２１ 水平板
２２ 昇降杆
２３ 昇降板
２４ 軸受
２５ 駆動軸
２６ ギヤードモータ
２７ 側部支持板
２８ 支持片
２９ ブラケット
３０ 方向転換ローラ
３１ ガイドロッド
３２ ガイド片
３３ バランスウエイト
３４ 溝付プーリ
３５ 枢軸
３６ 駆動ベルト
３７ 回転軸
３８ 駆動プーリ
３９ 従動プーリ
４０ 駆動ベルト
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２ 搬送物

Claims (9)

1. メインコンベヤの直線搬送路上を搬送されてきた搬送物を、搬送方向と幅方向に所定間隔おきに並ぶ複数の方向転換ローラを搬送面上に出没させることにより、前記メインコンベヤの側方の分岐用コンベヤに方向転換して移送する搬送物の方向転換方法であって、
   前記搬送方向に並ぶ複数の方向転換ローラを、搬送物の通過に応じて、搬送路の上流側の方向転換ローラより順に昇降させることを特徴とするコンベヤにおける搬送物の方向転換方法。
2. 各方向転換ローラを上昇させて搬送物を方向転換しているときにおいて、最上流側の方向転換ローラを前記搬送物の通過直後に一旦下降させ、後続する搬送物の先端部が該方向転換ローラの上方に差し掛かったとき、再度上昇させることを特徴とする請求項１に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換方法。
3. 各方向転換ローラを下降させて搬送物を直線搬送路の下流側に搬送しているときにおいて、後続する搬送物の前端部が最上流側の方向転換ローラの上方に差し掛かったとき、該最上流側の方向転換ローラより順に上昇させることを特徴とする請求項１に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換方法。
4. 先行する搬送物と後続の搬送物との間の間隔を、搬送方向に並ぶ方向転換ローラ１個分の寸法、もしくはそれよりも若干大とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換方法。
5. メインコンベヤの直線搬送路上を搬送されてきた搬送物を、搬送方向と幅方向に所定間隔おきに並ぶ複数の方向転換ローラを搬送面上に出没させることにより、前記メインコンベヤの側方の分岐用コンベヤに方向転換して移送するようにした搬送物の方向転換装置であって、
   前記搬送方向に並ぶ各方向転換ローラをそれぞれ昇降手段に連係し、該各昇降手段を作動させることにより、搬送方向に並ぶ複数の方向転換ローラを独立して昇降し得るようにしたことを特徴とするコンベヤにおける搬送物の方向転換装置。
6. １個の昇降手段により、搬送方向と幅方向に並ぶ複数の方向転換ローラを昇降させるようにした請求項５に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換装置。
7. 前記昇降手段を複数備えるとともに、該各昇降手段に、幅方向に並ぶ複数の方向転換ローラを同期して回転させる回転駆動手段を設けた請求項５または６に記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換装置。
8. 昇降手段と、複数の方向転換ローラと、回転駆動手段とにより、方向転換ユニットを形成し、この方向転換ユニットを搬送方向に沿って複数設けた請求項５ないし７のいずれかに記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換装置。
9. メインコンベヤの上流側に、搬送物の通過を検出する検出手段と、この検出手段による検出信号に基づいて、先行する搬送物と後続の搬送物との間の間隔を一定にして前記メインコンベヤに送り出す送り出しコンベヤとを設けた請求項５ないし８のいずれかに記載のコンベヤにおける搬送物の方向転換装置。

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