JP2005320118A

JP2005320118A - 搬送路切換装置

Info

Publication number: JP2005320118A
Application number: JP2004139766A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Tanaka; 秀幸田中; Mutsuhiro Nakazawa; 睦裕中澤; Keisuke Takema; 啓祐武馬; Shiro Kitani; 四郎木谷
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2004-05-10
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2024-05-10
Also published as: JP4463617B2

Abstract

【課題】高速搬送処理に対応してコンベヤを切換えることが困難な場合や、設置場所の条件等によっては揺動レバーや駆動機等の設置が困難な場合がある。
【解決手段】上流側切換コンベヤ５と下流側上切換コンベヤ６と下流側下切換コンベヤ７とを設け、上流側切換コンベヤ５を揺動させる上流側リンク８と、前記下流側上切換コンベヤ６を揺動させる下流側リンク９と、下流側上切換コンベヤ６の揺動に連動して下流側下切換コンベヤ７を揺動させる連結リンク１０と、これら上流側リンク８と下流側リンク９とを逆方向に揺動させる揺動レバー１１とを設け、前記下流側下切換コンベヤ７の支点１９から前記連結リンク１０の連結部１７までの距離Ｌ３を、前記下流側上切換コンベヤ６の支点１８から前記連結リンク１０の連結部１６までの距離Ｌ２よりも大きくして、下流側上切換コンベヤ６の揺動角度θ２に対して下流側下切換コンベヤ７の揺動角度θ３が小さくなるようにする。
【選択図】図１

Description

本願発明は、荷物等の物品を搬送する設備において、搬送する物品の搬送路を切換えて物品を仕分けたり合流させたりする搬送路切換装置に関する。

従来より、荷物等の物品（以下、「物品」という。）を搬送する装置として、搬送する物品を目的地や種類等で分けたり集めたりする仕分け装置がある。例えば、このような仕分け装置として、空港における手荷物等の物品や配送センター等における物品を仕分ける装置等がある。この仕分け装置には、複数の物品を連続的に搬送しながら、その搬送過程において仕分けたり合流させたりする搬送路切換装置が設けられている。

この搬送路切換装置には、搬送路の横方向に物品を仕分けたり横方向から合流させる横型の搬送路切換装置と、搬送路の縦方向に物品を仕分けたり縦方向から合流させる縦型の搬送路切換装置とがある。

一方、近年、このような搬送路切換装置の処理能力向上が望まれている。例えば、空港における手荷物の仕分けの場合、時間当たり１８００個（１８００個／時）程度の高速仕分け能力が望まれている。また、このような搬送路切換装置を設ける場所も、既設の仕分け装置の能力向上のために装置を入れ替えるような場合には既設の装置の大きさに制約され、新たに設ける場合でも建家等の大きさから設置スペースが制約される場合がある。

そのため、このような処理能力の向上と設置スペースの関係とから、横型の搬送路切換装置では仕分け能力、設置スペースの両面で課題があるため、縦型の搬送路切換装置が採用される場合がある。

この種の従来技術として、図２の側面図に示す搬送路切換装置がある。この縦型の搬送路切換装置１０１は、主搬送コンベヤ１０２と上下に配置された副搬送コンベヤ１０３，１０４との間に揺動ベルトコンベヤ１０５，１０６，１０７を設け、これらの揺動ベルトコンベヤ１０５，１０６，１０７をリンク機構１０８の揺動レバー１０９で揺動させて、主搬送コンベヤ１０２と上側副搬送コンベヤ１０３または下側副搬送コンベヤ１０４とを連絡させることにより、物品Ｇの搬送路を切換える構成を簡単でかつ軽量化しようとしている（例えば、特許文献１参照。）。

なお、他の従来技術として、分配ベルトコンベヤの下流側に上部ベルトコンベヤと下部ベルトコンベヤとを備え、分配ベルトコンベヤを揺動させることにより物品を上部ベルトコンベヤか下部ベルトコンベヤかに仕分けしようとした縦仕分装置もある（例えば、特許文献２参照。）。
特開平８−８１０４９号公報（第３−９頁、図２）実公平８−３３８６号公報（第４頁、図１）

ところで、前記したように時間当たり１８００固の物品Ｇを処理するためには、１個の物品Ｇを２秒で処理することとなり、しかも、物品Ｇを搬送するコンベヤの搬送速度も例えば８０ｍ／ｍｉｎ程度と高速搬送しなければならないため、このような高速搬送処理の条件下で搬送路を切換えるには、その切換え動作を例えば０．６秒程度で行わなければならない。

しかしながら、前記搬送路切換装置１０１では、上下の揺動ベルトコンベヤ１０５，１０６，１０７を、水平状態でリンク結合しているため、上下の揺動ベルトコンベヤ１０５，１０６，１０７の揺動側端部を常に大きな角度で揺動させなければならず、前記したような高速搬送処理に対応した切換えが困難な場合がある。しかも、前記搬送路切換装置１０１の場合、下側の揺動ベルトコンベヤが下方まで揺動するので、その下方に設ける揺動レバー１０９や駆動機等の構成が、設置場所の条件等によっては配置できない場合がある。特に、既設の搬送路切換装置を入替えるような場合には、この揺動レバー１０９や駆動機等を配置できない場合がある。

また、前記搬送路切換装置１０１では、図示する揺動レバー１０９の左側には上流側の揺動ベルトコンベヤ１０５の荷重が作用し、一方、揺動レバー１０９の右側には下流側の揺動ベルトコンベヤ１０６，１０７の荷重が作用するので、これらのコンベヤを全て同じ重量とすると、揺動レバー１０９の右側に作用する荷重が左側に作用する荷重の約２倍となり、揺動レバー１０９の支持軸には図示する右回りの回転トルクが常に作用することとなる。そのため、下流側を上げて搬送路を切換える時に揺動レバー１０９を回動させるトルクとして、この常に作用している回転トルクを上回るモータトルクが必要となる。しかも、揺動レバー１０９の支持軸に設けられたベアリングには常に偏荷重が作用しているので、寿命を短くする場合がある。その上、前記したような高速搬送に対応して高速の切換えを行う場合には、よりベアリングの寿命を短くするおそれがある。

なお、前記特許文献２に記載の縦仕分装置では、構造が複雑であるとともに組立てが複雑であり、しかも部品点数が多いので重量も重く、迅速な作動が困難で高速の仕分けは難しい。

そこで、前記課題を解決するために、本願発明は、上流側コンベヤで搬送する物品を、下流側に設けた複数のコンベヤに搬送路を切換えて搬送する搬送路切換装置であって、前記上流側コンベヤの下流側に該上流側コンベヤ側を支点にして下流側が揺動する上流側切換コンベヤを設け、前記下流側上コンベヤの上流側に該下流側上コンベヤ側を支点にして上流側が揺動する下流側上切換コンベヤを設け、前記下流側下コンベヤの上流側に該下流側下コンベヤ側を支点にして上流側が揺動する下流側下切換コンベヤを設け、前記上流側切換コンベヤの下流側を揺動させる上流側リンクと、前記下流側上切換コンベヤの上流側を揺動させる下流側リンクと、該下流側上切換コンベヤの揺動に連動して前記下流側下切換コンベヤを揺動させる連結リンクと、前記上流側リンクと下流側リンクとを逆方向に揺動させる揺動レバーとを備えたリンク機構を設け、前記揺動レバーを揺動させて前記上流側切換コンベヤを下動位置としたときに下流側下切換コンベヤが上動位置となって下搬送路を形成し、前記上流側切換コンベヤを上動位置としたときに下流側上切換コンベヤが下動位置となって上搬送路を形成する駆動機を設けるとともに、前記下流側下切換コンベヤの支点から前記連結リンクの連結部までの距離を、前記下流側上切換コンベヤの支点から前記連結リンクの連結部までの距離よりも大きくして前記揺動レバーで揺動させる下流側上切換コンベヤの揺動角度に対して下流側下切換コンベヤの揺動角度が小さくなるようにしている。これにより、切換え時の下流側上切換コンベヤの揺動角度に対して下流側下切換コンベヤの下がり量を減らすことができるので、下流側下切換コンベヤの揺動角度を小さくして、高速の切換えや搬送路切換装置の小型化を図ることができる。

また、前記搬送路切換装置において、前記揺動レバーの回動中心から前記上流側リンクの支持点までの距離と下流側リンクの支持点までの距離との比を、該上流側リンクと下流側リンクとで揺動させる切換コンベヤの重量の比と反比例となる関係に設定すれば、揺動レバーに作用する上流側リンクと下流側リンクとからの回転トルクをほぼバランスさせることができる。

さらに、この搬送路切換装置において、前記揺動レバーの回動中心に、該揺動レバーを回動させる駆動機を設ければ、揺動レバーの回動中心に作用する回転トルクがほぼバランスしているので、駆動機の軸部に作用する回転トルクをバランスさせることができる。

また、この搬送路切換装置において、前記揺動レバーの回動中心を、前記下流側下切換コンベヤの上流側端部よりも上流側切換コンベヤ側に偏位させて配置すれば、揺動レバーや駆動機が搬送路切換装置の下部から突出する量をより少なくできる。

本願発明は、以上説明したような手段により、下流側下切換コンベヤの揺動角度を小さくして、切換え時間の短縮や装置の小型化を図ることが可能となる。

以下、本願発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の一実施形態を示す搬送路切換装置の側面図である。なお、この図面では各構成を模式的に記載して説明する。

図示するように、この実施形態の搬送路切換装置１は、上流側コンベヤ２側から搬送されてきた物品Ｇを、下流側に設けた下流側上コンベヤ３又は下流側下コンベヤ４のいずれかに搬送するように搬送路Ｔ１又は搬送路Ｔ２に切換えるように構成されている。

この下流側上コンベヤ３又は下流側下コンベヤ４への搬送路Ｔ１，Ｔ２の切換えは、前記上流側コンベヤ２の下流側に設けられた上流側切換コンベヤ５と、前記下流側上コンベヤ３の上流側に設けられた下流側上切換コンベヤ６と、前記下流側下コンベヤ４の上流側に設けられた下流側下切換コンベヤ７とを切換えることによって行われる。

前記上流側切換コンベヤ５は、上流側コンベヤ２側を支点にして下流側が揺動するように構成され、前記下流側上切換コンベヤ６は、下流側上コンベヤ３側を支点にして上流側が揺動するように構成され、前記下流側下切換コンベヤ７は、下流側下コンベヤ４側を支点にして上流側が揺動するように構成されており、上流側切換コンベヤ５と下流側上切換コンベヤ６とが連なったときには上搬送路Ｔ１を形成し、上流側切換コンベヤ５と下流側下切換コンベヤ７とが連なったときには下搬送路Ｔ２を形成するように構成されている。

前記上流側切換コンベヤ５には、この上流側切換コンベヤ５の下流側を揺動させる上流側リンク８の端部が連結され、前記下流側上切換コンベヤ６には、この下流側上切換コンベヤ６の上流側を揺動させる下流側リンク９の端部が連結されている。また、下流側上切換コンベヤ６と下流側下切換コンベヤ７とは、下流側上切換コンベヤ６の揺動に連動して下流側下切換コンベヤ７を揺動させる連結リンク１０によって連結されている。前記上流側リンク８と下流側リンク９との他端は、上流側リンク８と下流側リンク９とを逆方向に揺動させる揺動レバー１１に連結されている。これらでリンク機構が構成されている。

また、前記連結リンク１０によって、下流側上切換コンベヤ６の揺動側端部と下流側下切換コンベヤ７の揺動側端部との間隔Ｓが、物品Ｇを搬送するために最低限必要な間口広さに設定されている。なお、１２は、下流側下切換コンベヤ７へ搬送する物品Ｇの通過確認を行うための通過センサである。

さらに、前記揺動レバー１１の中心位置には、揺動レバー１１を所定角度で揺動させる駆動機１３が設けられている。この駆動機１３としては、例えばサーボモータ等が用いられ、前記上流側切換コンベヤ５と下流側上切換コンベヤ６とを正確な角度で傾けることができるように構成されている。

前記揺動レバー１１は、回動中心Ｏを中心にして図の左右が上下逆方向に揺動するように構成されたものであり、この実施形態では、回動中心Ｏから上流側リンク８の支持点１４までの距離ｒ１と、下流側リンク９の支持点１５までの距離ｒ２とが、２：１の比率となるように設定されている。この実施形態では、回動中心Ｏから支持点１４，１５までの距離ｒ１，ｒ２のいわゆるクランクレバー比を、２：１にした例を示しているが、この比は、上流側リンク８で揺動させるコンベヤと下流側リンク９で揺動させるコンベヤの重量比と反比例する関係にすればよい。

すなわち、図示する例では、上流側切換コンベヤ５の重量ｗ１と、下流側上切換コンベヤ６の重量ｗ２と、下流側下切換コンベヤ７の重量ｗ３とをほぼ同一とすることにより、揺動レバー１１の両支持点１４，１５に作用する荷重を、上流側切換コンベヤ５の「１」と、下流側上切換コンベヤ６および下流側下切換コンベヤ７の「２」と考えて重量比をほぼ１：２とし、揺動レバー１１の回動中心Ｏから支持点１４，１５までの距離ｒ１，ｒ２を２：１とすることによって、揺動レバー１１の図示する左側の支持点１４に作用する回転トルクＴＬを［ＴＬ＝ｗ１×ｒ１］、右側の支持点１５に作用するトルクＴＲを［ＴＲ＝（ｗ２＋ｗ３）×ｒ２］とし、これらに前記重量比と距離比とを代入すると［ＴＬ＝１×２，ＴＲ＝２×１］となり、［ＴＬ＝ＴＲ］となって、揺動レバー１１の回動中心Ｏに作用する回転トルクが図示する左右でバランス（差がほぼゼロとなる状態）するようにしている。

このように、揺動レバー１１の回転中心Ｏから両支持点１４，１５までの距離は、揺動レバー１１で揺動させる切換コンベヤ５，６，７の重量に応じて、揺動レバー１１の回動中心Ｏに作用する回転トルクが図示する左右でバランスするような関係に設定すればよく、上流側と下流側のコンベヤ５，６，７の重量比が異なれば、それに応じて回動中心Ｏに作用する回転トルクがバランスするように設定される。

さらに、この実施形態では、前記連結リンク１０の下流側上切換コンベヤ６と下流側下切換コンベヤ７との連結を、下流側上切換コンベヤ６の支点１８から連結部１６までの距離Ｌ２に対して、下流側下切換コンベヤ７の支点１９から連結部１７までの距離Ｌ３が大きくなるように設定されている。これにより、下流側上切換コンベヤ６が揺動したときの揺動角度θ２に対して下流側下切換コンベヤ７が揺動する揺動角度θ３が小さくなるようにしている。

すなわち、下流側上切換コンベヤ６の支点１８から連結部１６までの距離Ｌ２と、下流側下切換コンベヤ７の支点１９から連結部１７までの距離Ｌ３との関係が、［Ｌ２＜Ｌ３］となるように設定されており、これによって、下流側リンク９で下流側上切換コンベヤ６を所定角度θ２で揺動させたときに、この下流側上切換コンベヤ６によって揺動させられる下流側下切換コンベヤ７は、所定角度θ２よりも小さい角度θ３だけ揺動するように設定されている。このように、揺動角度が常に［θ２＞θ３］の関係となるようにしている。

したがって、上流側切換コンベヤ５を下向きに揺動させて、下流側上切換コンベヤ６を上向きに揺動させることにより下流側下切換コンベヤ７を上向きに揺動させた搬送路Ｔ２に切換えた状態から、上流側切換コンベヤ５と下流側上切換コンベヤ６とをほぼ水平にして搬送路Ｔ１に切換えても、下流側下切換コンベヤ７の揺動角度θ３は小さいので、下流側下切換コンベヤ７の下降量が少なくなり、下流側下切換コンベヤ７の揺動側の下部にスペースＡを確保することができる。このようにして下流側下切換コンベヤ７の下降量を少なくして装置下部にスペースＡを確保すれば、このスペースＡに揺動レバー１１の回動軸を配置して（二点鎖線）、搬送路切換装置１の小型化を図ることができる。

以上のように構成された搬送路切換装置１によれば、以下のようにして、上流側コンベヤ２から搬送されてきた物品Ｇを下流側上コンベヤ３又は下流側下コンベヤ４のいずれかへ搬送するように搬送路Ｔ１，Ｔ２を切換えることができる。

すなわち、前記駆動機１３によって揺動レバー１１を所定角度で揺動させて、前記上流側リンク８によって上流側切換コンベヤ５を上動位置とし、前記下流側リンク９によって下流側上切換コンベヤ６を下動位置とすれば、下流側下切換コンベヤ７は連結リンク１０によって下動位置となり、上流側切換コンベヤ５と下流側上切換コンベヤ６とによって上搬送路Ｔ１が形成される（図示する実線）。この状態では、連結リンク１０の連結部１６，１７までの距離Ｌ２，Ｌ３を異ならせているので、下流側上切換コンベヤ６の揺動角度θ２に対して下流側下切換コンベヤ７の揺動角度θ３を小さくすることができる。そのため、下流側下切換コンベヤ７の揺動側の下部にスペースＡを確保することができ、この確保されたスペースＡの部分に揺動レバー１１や駆動機１３等を配置することができ、搬送路切換装置１から下方に突出する量を少なくして搬送路切換装置１を小型化することができる。

その上、このスペースＡを利用して、図示する二点鎖線のように、揺動レバー１１の回動中心を、下流側下切換コンベヤ７の上流側端部よりも上流側切換コンベヤ５側に偏位（オフセット）させて配置すれば、揺動レバー１１や駆動機１３をより上部に配置して、これらの揺動レバー１１や駆動機１３が搬送路切換装置１の下部から突出する量をより少なくできる。なお、この場合、下流側リンク９の傾斜角度があまり大きくならないように配置される。

また、駆動機１３によって揺動レバー１１を逆方向に所定角度で揺動させて、前記上流側リンク９によって上流側切換コンベヤ５を下動位置とし、前記下流側リンク１０によって下流側上切換コンベヤ６を上動位置にすれば、この下流側上切換コンベヤ６と連結された連結リンク１０によって下流側下切換コンベヤ７も上動位置となり、これら上流側切換コンベヤ５と下流側下切換コンベヤ７とによって下搬送路Ｔ２が形成される（図示する二点鎖線）。

しかも、このように下流側下切換コンベヤ７を上動位置、又は下動位置に揺動させる時の角度は小さいので、迅速な切換えが可能となり、上述したような高速搬送時の切換えにも十分対応可能となる。

さらに、下流側下切換コンベヤ７を揺動させるときの下流側上切換コンベヤ６との間隔Ｓは連結リンク１０によって常に保たれているので、物品Ｇが下流側下切換コンベヤ７に移った段階で上流側切換コンベヤ５と下流側上切換コンベヤ６とを戻して下搬送路Ｔ２から上搬送路Ｔ１に切換える動作に移っても、物品Ｇが上向きに揺動する上流側切換コンベヤ５と下向きに揺動する下流側上切換コンベヤ６との間に挟まれることはない。これにより、物品Ｇの通過確認（前記通過センサ１２による確認）をより上流側で行って搬送路Ｔ１，Ｔ２の切換えをより迅速に行うこともできる。

このように上流側リンク８と下流側リンク９とで上流側と下流側の各１つのコンベヤ５，６を揺動させれば、連結リンク１０によってコンベヤ間の間隔Ｓが保たれた状態で搬送路Ｔ１，Ｔ２を安定して切換えることができるとともに、下流側下切換コンベヤ７を小さい揺動角度θ３で迅速に切換えることができる。また、このように下流側下切換コンベヤ７の降下量を少なくすることにより、揺動レバー１１や駆動機１３を上方に配置して搬送路切換装置１の高さを小さくして小型化することもできる。

しかも、揺動レバー１１により操作するリンク８，９の支持点１４，１５までのレバー比を変えることにより、揺動レバー１１の回動中心Ｏに作用する荷重による回転トルク差を極小にすることができ、高速搬送時でも安定した切換え動作を長期間安定して行うことができるとともに、切換え時間の短縮や駆動モータの小型化を図ることができる。

なお、上述した実施形態における揺動レバー１１のリンク８，９を支持する支持点１４，１５までの距離ｒ１，ｒ２や、連結リンク１０の支点１８，１９から連結部１６，１７までの距離Ｌ２，Ｌ３等の関係は一例であり、これらは使用条件や装置の大きさ等に応じて設定すればよく、上述した実施形態に限定されるものではない。

また、上述した実施形態は一例を示しており、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定されるものではない。

本願発明に係る搬送路切換装置は、仕分け装置における物品の仕分けまたは合流位置において迅速に搬送路を切換えたい場合に有用である。

本願発明の一実施形態を示す搬送路切換装置の側面図である。従来の搬送路切換装置を示す側面図である。

符号の説明

１…搬送路切換装置
２…上流側コンベヤ
３…下流側上コンベヤ
４…下流側下コンベヤ
５…上流側切換コンベヤ
６…下流側上切換コンベヤ
７…下流側下切換コンベヤ
８…上流側リンク
９…下流側リンク
１０…連結リンク
１１…揺動レバー
１２…通過センサ
１３…駆動機
１４，１５…支持点
１６，１７…連結部
１８，１９…支点
Ｇ…物品
Ｓ…間隔
Ｔ１，Ｔ２…搬送路
Ｏ…回動中心
ｒ１，ｒ２…距離
ｗ１，ｗ２，ｗ３…重量
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…距離
θ１，θ２，θ３…角度

Claims

上流側コンベヤで搬送する物品を、下流側に設けた複数のコンベヤに搬送路を切換えて搬送する搬送路切換装置であって、
前記上流側コンベヤの下流側に該上流側コンベヤ側を支点にして下流側が揺動する上流側切換コンベヤを設け、前記下流側上コンベヤの上流側に該下流側上コンベヤ側を支点にして上流側が揺動する下流側上切換コンベヤを設け、前記下流側下コンベヤの上流側に該下流側下コンベヤ側を支点にして上流側が揺動する下流側下切換コンベヤを設け、前記上流側切換コンベヤの下流側を揺動させる上流側リンクと、前記下流側上切換コンベヤの上流側を揺動させる下流側リンクと、該下流側上切換コンベヤの揺動に連動して前記下流側下切換コンベヤを揺動させる連結リンクと、前記上流側リンクと下流側リンクとを逆方向に揺動させる揺動レバーとを備えたリンク機構を設け、前記揺動レバーを揺動させて前記上流側切換コンベヤを下動位置としたときに下流側下切換コンベヤが上動位置となって下搬送路を形成し、前記上流側切換コンベヤを上動位置としたときに下流側上切換コンベヤが下動位置となって上搬送路を形成する駆動機を設けるとともに、前記下流側下切換コンベヤの支点から前記連結リンクの連結部までの距離を、前記下流側上切換コンベヤの支点から前記連結リンクの連結部までの距離よりも大きくして前記揺動レバーで揺動させる下流側上切換コンベヤの揺動角度に対して下流側下切換コンベヤの揺動角度が小さくなるようにした搬送路切換装置。
前記揺動レバーの回動中心から前記上流側リンクの支持点までの距離と下流側リンクの支持点までの距離との比を、該上流側リンクと下流側リンクとで揺動させる切換コンベヤの重量の比と反比例となる関係に設定した請求項１記載の搬送路切換装置。
前記揺動レバーの回動中心に、該揺動レバーを回動させる駆動機を設けた請求項２記載の搬送路切換装置。
前記揺動レバーの回動中心を、前記下流側下切換コンベヤの上流側端部よりも上流側切換コンベヤ側に偏位させて配置した請求項３記載の搬送路切換装置。