JP2006021899A

JP2006021899A - カーブドコンベヤ

Info

Publication number: JP2006021899A
Application number: JP2004202719A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Shiotani; 陽右塩谷
Original assignee: STAR TECHNO KK
Current assignee: STAR TECHNO KK
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2006-01-26

Abstract

【課題】湾曲走行する湾曲ベルトの搬送面をほぼ平面状に保ち、載置されたワークの姿勢が不安定になるのを防止して確実に搬送する。
【解決手段】湾曲ベルトの搬入側及び搬出側を支持する回転支持体を、軸線相互が所望の角度をおいて交差するように配置された少なくとも一対の軸部材に、多数の分割回転体を回転可能に支持して湾曲ベルトの外周側と内周側における周速差を吸収する。湾曲ベルトを外周側から走行駆動させる駆動チェーンに張力付与手段を設けて駆動チェーンを、常に緊張状態にさせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークを所望の角度で湾曲搬送するカーブドコンベヤ、詳しくは湾曲ベルトにおける搬送面の皴発生を防止してワークを安定した姿勢で湾曲状に搬送することができるカーブドコンベヤに関する。

本出願人は、軸線相互が所望の角度をおいて交差するように配置された少なくとも一対の支持体と、上記角度に応じた平面扇形からなり、各支持体に走行可能に支持される無端状の湾曲ベルトと、多数の単位部材相互を走行方向及び走行直交方向に対してそれぞれ屈曲可能に連結し、湾曲ベルトの外周に沿って走行する無端状の駆動チェーンと、該駆動チェーンに噛合って所定の方向へ走行駆動する駆動部材と、駆動チェーンにおける適宜の単位部材と該単位部材に対応する箇所の湾曲ベルトの外周縁を連結する連結部材とを備え、駆動部材の駆動に伴って所定の方向へ湾曲ベルトの外周縁に沿って湾曲走行する駆動チェーンによる駆動力を湾曲ベルトの外周側に付与して所望の角度で湾曲走行させることを特徴とするカーブドコンベヤを提案した。このカーブドコンベヤは、上記した少なくとも一対の支持体を１本物の円筒状支持ロールにより構成している。

しかし、湾曲ベルトの外周側と内周側とでは搬送速度である周速が異なるため、湾曲ベルトの搬入側及び搬出側を、その外周側と内周側が等しい径の円筒状支持ロールにより支持する場合には、上記した周速差により湾曲ベルトの搬送面に皴が発生して載置されたワークの姿勢が不安定になる問題を有している。この問題は、支持ロールを、外周側が大径で、内周側が小径の円錐状支持ロールとすることにより解決できるが、湾曲搬送角度に応じて外周側と内周側の径が異なる支持ロールを製作しなければならず、装置自体が高コスト化する問題を有している。

また、湾曲ベルトを搬送駆動する駆動チェーンはその経時使用に伴って伸びて撓む現象が発生する。これにより撓んだ駆動チェーンに連結された湾曲ベルトも撓んで皴が発生し、搬送面が不平滑になってワークの姿勢が不安定になるおそれがある。
特開平−号公報

解決しようとする問題点は、湾曲ベルトの搬入側及び搬出側を円筒状支持ロールにより支持して搬送走行させる際に、該湾曲ベルトの外周側と内周側とでは周速差が発生し、この周速差により皴が発生し、搬送中のワークの姿勢が不安定になり、最悪の場合には搬送不能になるおそれがある点にある。また、経時使用により湾曲ベルトを搬送駆動する駆動チェーンが伸びて湾曲ベルトの皴を発生させてワークを安定した姿勢で搬送できない点にある。

本発明は、軸線相互が所望の角度をおいて交差するように配置された少なくとも一対の軸部材に、多数の分割回転体を回転可能に支持した回転支持体と、平面が上記角度に応じた扇形の無端状で、各回転支持体に掛渡される湾曲ベルトと、多数の単位部材相互を走行方向及び走行直交方向に対してそれぞれ屈曲可能で無端状に連結し、湾曲ベルトの外周に沿って走行する駆動チェーンと、駆動部材に連結され、駆動チェーンの一方端部に噛合って所定の方向へ走行駆動させる駆動回転体及び駆動チェーンの他方端部に噛合って従動回転する従動回転体と、駆動チェーンに張力を付与する張力付与手段と、駆動チェーンにおける適宜の単位部材に固定され、該単位部材に応じた箇所の湾曲ベルト外周縁に連結して湾曲ベルトに対して駆動チェーンによる駆動力を付与して走行させる連結部材とを備えたことを特徴とする。

本発明は、湾曲走行する湾曲ベルトの搬送面をほぼ平面状に保ち、ワークを安定した姿勢で確実に搬送することができる。また、経時使用により駆動チェーンが伸びても、該駆動チェーンを常に緊張状態に保って湾曲ベルトをほぼ平面状に維持してワークを安定した姿勢で搬送することができなかった。

本発明は、湾曲ベルトの搬入側及び搬出側を支持する回転支持体を、軸線相互が所望の角度をおいて交差するように配置された少なくとも一対の軸部材に、多数の分割回転体を回転可能に支持して湾曲ベルトの外周側と内周側における周速差を吸収すると共に湾曲ベルトを外周側から走行駆動させる駆動チェーンに張力付与手段を設けて駆動チェーンを、常に緊張状態にさせる。

以下に実施形態を示す図に従って本発明を説明する。
図１乃至図６において、カーブドコンベヤ１の本体フレーム３には２本の回転支持体５・７が、互いの軸線を直交させた状態で回転可能に軸支されている。該回転支持体５・７の配置角度は、図示の例では直交する関係（９０度）としたが、これに限定されるものではなく、例えば４５度、６０度、１８０度等のようにワークを湾曲搬送しようとする任意の角度に応じ適宜設定される。そして各回転支持体５・７は、軸部材５ａ・７ａに多数の分割回転体５ｂ・７ｂを、それぞれの軸線方向に対して互いに隣接した状態で個別に回転するように支持して構成される。各分割回転体５ｂ・７ｂは、例えばポリアミド合成樹脂で、等しい外径で形成されている。

尚、分割回転体５ｂ・７ｂの個数としては、湾曲ベルト９の各箇所における周速差を無段階的に吸収するには、多いほどよいが、要求される搬送面の平面性から適宜個数に設定すればよい。

各回転支持体５・７には、平面が所望の湾曲角度の扇形で無端状からなる湾曲ベルト９が掛け渡されている。そして該湾曲ベルト９の外周側に応じた本体フレーム３上には所定の間隔をおいて相対する一対のチェーンガイド部材１１・１３が固定されている。各チェーンガイド部材１１・１３は、例えばアルミニウム型押材で、湾曲ベルト９の外周側極率にほぼ一致するように湾曲形成され、各チェーンガイド部材１１・１３の上部及び下部の内面には後述する駆動チェーン２３を走行案内する支持溝１１ａ・１３ａが長手方向へ延びるように形成されている。尚、チェーンガイドとしては、１個の型材で形成するのではなく、２個の部材を構成した構造であってもよい。

各チェーンガイド部材１１・１３の一方端部側（図示側では搬入側）には、必要に応じて減速機構（図示せず）を介して電動モータ１５が連結された駆動回転体としての駆動スプロケット１７が回転可能に設けられる。また、チェーンガイド部材１１・１３の他方端部側（図示側では搬出側）には従動回転体としての従動スプロケット１９が、後述する張力付与機構２１を設けて取付けられている。そして駆動スプロケット１７及び従動スプロケット１９には駆動チェーン２３がチェーンガイド部材１１及び１３間に沿って湾曲走行するよう掛け渡された状態で噛合わされている。

駆動チェーン２３は多数の単位部材２５相互を走行直交方向及び走行方向へ所望のそれぞれの角度で屈曲可能で、無端状に連結して構成される。各単位部材２５はＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やポリアミド等のように耐磨耗性、高引張強度を有した合成樹脂またはこれらの合成樹脂にカーボン繊維等の強化繊維を含有した複合強化樹脂により形成される。

各単位部材２５は平面板２７の搬送方向一方側下部に所定の間隔をおいて垂下する一対の軸支部２９と、搬送方向他方側下部に、隣接する単位部材２５の軸支部２９間に位置する軸受部３１を一体形成してなる。そして各軸支部２９には後述する連結ピン３３の外径とほぼ一致する内径の軸支孔２９ａがそれぞれ形成され、その内、一方の軸支部２９の外面には軸支孔２９ａと同軸の大径凹部２９ｂが形成されている。

上記軸受部３１には搬送直交方向に軸線を有した軸受孔３１ａが形成される。該軸受孔３１ａは軸線方向中間部が最小内径で、中間部から両側方に向って内径が徐々に増大する環状テーパ面３１ｂに形成される。各環状テーパ面３１ｂのテーパ度は湾曲ベルト９を湾曲走行させる際の屈曲率により決定され、例えば小曲率で走行させるにはテーパ度を小さく、反対に大曲率で走行させるにはテーパ度を大きくする設定するが、テーパ度を大きくした場合には、走行時にぶれ易くなるため、要求される湾曲路の曲率とぶれの程度に応じて適宜設定する必要がある。

そして単位部材２５の軸支部２９間に、隣接する単位部材２５の軸受部３１を配置した状態で、大径凹部２９ｂが形成された一方の軸支部２９側から連結ピン３３を、他方の軸支部２９に向って挿通して単位部材２５相互を軸支して連結する。該連結ピン３３は単位部材２５と同種の合成樹脂で、軸支部２９の相互間隔より長い軸線長さで、軸支孔２９ａに挿嵌可能な外径に形成される。

大径凹部２９ｂが形成された軸支部２９側に位置する連結ピン３３の一方軸端部には大径凹部２９ｂ内に嵌合可能な膨出部３３ａ及び該膨出部３３ａから軸線方向中間部に向って軸支孔２９ａの軸線方向幅をおいた箇所に係合突条３３ｂが一体形成される。該連結ピン３３は隣接する単位部材２５相互を連結した際に、その軸両端部が所定の軸線長さで外側へ突出し、チェーンガイド部材１１・１３の支持溝１１ａ・１３ａ内を摺接可能に支持される。

そして相互が連結されて連結ピン３３の軸両端部が支持溝１１ａ・１３ａ内で摺接するように支持された駆動チェーン２３の各単位部材２５の軸支部２９及び軸受部３１間には駆動スプロケット１７及び従動スプロケット１９の歯がそれぞれ噛合い、電動モータ１５の駆動に伴って駆動チェーン２３を所定の方向へ走行させる。

従動スプロケット１９が取付けられる張力付与手段としての張力付与機構２１の軸支部材３５は従動スプロケット１９の取付け位置、従って回転支持体７の外側軸端延長線上に応じた本体フレーム３上に固定され、該支持部材３５には軸３７が回動可能に軸支されている。該軸３７の一方軸端部には取付けアーム３９の基端部が固定され、該取付けアーム３９の先端部には従動スプロケット１９を回転可能に軸支する従動軸４１が固定されている。また、軸３７の他方軸端部には付勢アーム４３の一方端部が固定されている。該付勢アーム４３の他方端部と本体フレーム３との間には圧縮ばね等の弾性部材４５が取付けられ、該弾性部材４５の弾性力により取付けアーム３９を駆動チェーン２３へ張力を付与する方向へ揺動させる。

尚、上記付勢アーム４３には揺動規制ボルト４３ａが、取付けアーム３９に応じた本体フレーム３には取付けアーム３９の揺動を規制する揺動規制ボルト３９ａが、それぞれ位置調整可能に設けられ、これら揺動規制ボルト４３ａ・３９ａは、駆動チェーン２３に対する張力付与状態においてはそれぞれのアーム３９・４３に対して所定の間隔をおいて非接触となると共に駆動チェーン２３が過度に延びた際にはそれぞれのアーム３９・４３に当接して揺動を規制するように調整されている。

適宜個数をおいた単位部材２５の平面板２７には連結部材４７がねじ４９により固定されている。図は単位部材２５の１個おきに連結部材４７を取付けたものを示すが、図示の例に限定されるものではなく、連結部材４７相互が干渉しない関係であれば、単位部材２５の各個毎又は複数個毎に取付けた構成であってもよい。

各連結部材４７は湾曲ベルト９の外周側、従って駆動チェーン２３の内周側が駆動スプロケット１７及び従動スプロケット１９のピッチサークルに至る幅で垂下した後に水平方向へ延出して湾曲ベルト９の外周縁下面を支持する形状に形成され、各連結部材４７の支持部４７ａには透孔４７ｂがそれぞれ形成されている。

一方、湾曲ベルト９の外周縁には各連結部材４７の相互間隔とほぼ一致するピッチで貫通孔９ａが形成され、貫通孔９ａ及び透孔４７ｂを挿通する固定ピン５１により、駆動チェーン２３に湾曲ベルト９を取付けている。該固定ピン５１は貫通孔９ａ周縁の湾曲ベルト９の上面に係止する平面部５１ａ及び貫通孔９ａ及び透孔４７ｂに挿通する軸部５１ｂから構成され、該軸部５１ｂの先端部は、常には透孔４７ｂより若干大径に形成されると共に先割り溝５１ｃにより縮小可能になっている。

尚、内周側に位置するチェーンガイド部材１１の上部及び回転支持体５を支持する支持部材５ａには平面が湾曲ベルト９とほぼ一致する大きさの扇形で上方に位置する湾曲ベルト９の内面を支持する支持板５３が固定される。

次に、上記のように構成されたカーブドコンベヤ１の湾曲搬送作用を説明する。
カーブドコンベヤ１は、その搬入側及び搬出側に、例えばベルトコンベヤやローラコンベヤ等のワーク供給装置とワーク搬出装置（いずれも図示せず）がそれぞれ接続され、カーブドコンベヤ１はワーク供給装置により搬送されるワークを約９０度の角度で搬送方向を変更してワーク搬出装置へ移載して搬送させる。

今、電動モータ１５の駆動により駆動スプロケット１７が回転されると、チェーンガイド部材１１・１３に支持された駆動チェーン２３を、それぞれの単位部材２５相互がチェーンガイド部材１１・１３の湾曲に応じて屈曲しながら図示する実線矢印方向へ走行させる。このとき、駆動チェーン２３は、弾性部材４５の弾性力により走行方向側へ揺動する取付けアーム３９により従動スプロケット１９が移動して所望の張力を付与して緊張状態に保っている。

これにより図示の例では走行する駆動チェーン２３の駆動力を、連結部材４７を介して湾曲ベルト９の外周側に付与して実線矢印方向へ湾曲走行させることによりワーク供給装置から移載されたワークを、約９０度の角度で湾曲搬送した後にワーク搬出装置上に移載して搬送させる。

湾曲ベルト９の湾曲走行時においては、駆動チェーン２３により駆動力が付与される外周側と内周側とでは湾曲ベルト９に周速差が生じることになるが、多数の分割回転体５ｂ・７ｂを、それぞれ独立して回転するように支持した回転支持体５・７に設けて取付けた構成からなるため、回転支持体５・７の外周側及び内周側に位置する分割回転体５ｂ・７ｂを個別に回転させて支持することにより、上記した周速差を吸収して湾曲ベルト９に皴が発生するのを回避している。（図７参照）

これにより従来の１本物の円筒状支持ロールで湾曲ベルト９の搬入側及び搬出側を支持する場合に比べて湾曲ベルト９の搬送面をほぼ平面状に保って載置されたワークの搬送姿勢が不安定になるのを防止し、ワークを安定した姿勢で湾曲搬送させることができる。

上記した湾曲ベルト９の湾曲搬送に伴って駆動チェーン２３自体が伸び、連結部材４７の相互間隔と湾曲ベルト９における各連結部材４７の取付け間隔とが変化することにより湾曲ベルト９に皴が発生する。本実施例においては、従動スプロケット１９が取付けられる取付けアーム３９を弾性部材４５の弾性力により揺動して湾曲ベルト９を常に緊張状態にさせることにより経時使用に伴って駆動チェーン２３が伸びた場合であっても湾曲ベルト９に皴が発生するのを防止し、載置されたワークを安定した姿勢で搬送させる。（図８参照）

尚、駆動チェーン２３の各単位部材２５が駆動スプロケット１７及び従動スプロケット１９に噛合っている状態においては、各単位部材２５の上部は相互間隔が広がった状態になる。この場合であっても、湾曲ベルト９と駆動チェーン２３を連結する連結部材４７の支持部４７ａが、駆動スプロケット１７及び従動スプロケット１９のピッチサークルと一致するように垂下するように形成されるため、支持部４７ａ相互の間隔を一定に保つことができ、湾曲ベルト９の外周縁を所定の間隔で連結する状態を維持し、湾曲ベルト９の外周縁が押し広げられるのを回避している。

本実施例は、湾曲ベルト９の搬入側及び搬出側を支持する回転支持体５・７を、多数の分割回転体５ｂ・７ｂで構成してそれぞれを湾曲ベルト９の周速に応じて回転させて外周側と内周側における周速の差を吸収することにより湾曲ベルト９に皴が発生するのを防止し、載置されたワークを安定した姿勢で搬送させることができる。

また、経時使用に伴って駆動チェーン２３が伸び、撓みが発生して湾曲ベルトに皴を発生させることになるが、張力付与機構２１により駆動チェーン２３に張力を付与して常に緊張状態になるようにし、湾曲ベルト９に皴が発生するのを回避してワークを安定した姿勢湾曲搬送することができる。

本発明の張力付与手段としては、以下のように変更実施することができる。
１．図９に示すように、チェーンガイド部材１１・１３の搬出側に従動スプロケット１９を回転可能に軸支する軸受部材６１を駆動チェーン２３の走行方向に向かって移動可能に支持する取付け部材６３を設けると共に取付け部材６３に対して軸受部材６１を駆動チェーン２３の走行方向へ付勢する圧縮バネ等の弾性部材６５を設け、弾性部材６５の弾性力により軸受部材６１を常に駆動チェーン２３の走行方向へ付勢して駆動チェーン２３に張力を付与する構成としてもよい。

２．図１０に示すように湾曲ベルト９の非搬送側に位置して走行する駆動チェーン２３の一部に張力付与スプロケット７１を設け、該張力付与スプロケット７１を軸支する軸受部材７３を引張りバネ等の弾性部材７５により付勢して駆動チェーン２３に張力を付与する構成としてもよい。

３．上記説明は、合成樹脂で形成された多数の単位部材２５を、走行方向及び走行直交方向へ屈曲するように連結して駆動チェーン２３とした例を示したが、駆動チェーンとしては走行方向及び走行直交方向へ屈曲するように連結された金属チェーンであってもよい。

カーブドコンベヤの全体斜視図である。回転支持体の横断面図である。張力付与機構の斜視図である。図１のＡ−Ａ線箇所の縦断面図である。駆動チェーンを構成する単位部材と連結部材を示す分解斜視図である。図１のＢ−Ｂ線箇所の断面図である。分割回転体による湾曲ベルトの周速差の吸収状態を示す説明図である。駆動チェーンの張力付与状態を示す説明図である。張力付与機構の変更実施例を示す説明図である。張力付与機構の変更実施例を示す説明図である。

符号の説明

１カーブドコンベヤ
５・７回転支持体
５ａ・７ａ軸部材
５ｂ・７ｂ分割回転体
９湾曲ベルト
１７駆動回転体としての駆動スプロケット
１９従動回転体としての従動スプロケット
２１張力付与手段としての張力付与機構
２３駆動チェーン
２５単位部材
３９取付けアーム
４３付勢アーム
４５弾性部材
４７連結部材

Claims

軸線相互が所望の角度をおいて交差するように配置された少なくとも一対の軸部材に、多数の分割回転体を回転可能に支持した回転支持体と、平面が上記角度に応じた扇形の無端状で、各回転支持体に掛渡される湾曲ベルトと、多数の単位部材相互を走行方向及び走行直交方向に対してそれぞれ屈曲可能で無端状に連結し、湾曲ベルトの外周に沿って走行する駆動チェーンと、駆動部材に連結され、駆動チェーンの一方端部に噛合って所定の方向へ走行駆動させる駆動回転体及び駆動チェーンの他方端部に噛合って従動回転する従動回転体と、駆動チェーンに張力を付与する張力付与手段と、駆動チェーンにおける適宜の単位部材に固定され、該単位部材に応じた箇所の湾曲ベルト外周縁に連結して湾曲ベルトに対して駆動チェーンによる駆動力を付与して走行させる連結部材とを備えたカーブドコンベヤ。
請求項１における駆動チェーンの各単位部材は、走行方向の一方側にて走行直交方向へ所定の間隔をおいて相対して設けられ、固定ピンが挿通される軸支孔を有した一対の軸支部と、走行方向の他方側にて隣接する単位部材の軸支部間に位置するように設けられ、走行直交方向に軸線を有し、軸線直交方向中間部にて最小径の内径になると共に軸線方向中間部から各側方に向かって内径が徐々に増大する軸受孔を設けた軸受部を有し、軸支部の軸支孔及び軸受部の軸受孔内に挿通する固定部材により単位部材相互を、軸受孔の内径差に応じた角度で揺動可能に連結したカーブドコンベヤ。
請求項２の固定部材は、軸線長さが軸支部相互間隔より長く、単位部材相互を連結した際に両端部がそれぞれの軸支部から突出して湾曲ベルトの外周に沿って設けられた一対のガイド部材に摺接可能に支持されて駆動チェーンを走行可能に支持するカーブドコンベヤ。
請求項３の各ガイド部材は、湾曲ベルトの外周に沿って湾曲形成され、相対する内面に長手方向へ延出する溝を設け、該溝に固定部材の両端部を摺接可能に支持したカーブドコンベヤ。
請求項１の駆動回転体及び従動回転体は、電動モータに連結された駆動スプロケット及び従動スプロケットからなり、これらスプロケットに駆動チェーンを噛合わせて走行可能にしたカーブドコンベヤ。
請求項１の連結部材は、駆動チェーンにおける適宜箇所の単位部材に固定され、湾曲ベルト側の端部が駆動回転体及び従動回転体の外周位置まで垂下する垂下部及び湾曲ベルトの外周縁に延出して連結される連結部を有したカーブドコンベヤ。
請求項１の張力付与手段は、先端部に従動回転体が設けられたアームと、該アームを揺動して従動回転体を移動させることにより駆動チェーンに張力を付与する弾性部材とからなるカーブドコンベヤ。
請求項１の張力付与手段は、駆動チェーンの走行方向に対して移動可能に支持された従動回転体と、該従動回転体を移動して駆動チェーンに張力を付与する弾性部材とからなるカーブドコンベヤ。
請求項１の張力付与手段は、非搬送側の湾曲ベルト側の駆動チェーンに位置する回転体と、該回転体を移動して駆動チェーンを付勢する弾性部材とからなるカーブドコンベヤ。