JP2007331279A - パレット溶着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で低コストかつ簡易な構成によって、パレット半製品の支持部を安定姿勢で平行移動させ、半製品の分割面と加熱板とを精度良く平行に当接し、分割面を均等に溶融させ、両半製品を確実に溶着する。
【解決手段】圧着枠１０ａ，１０ｂは、ピッチ円径の等しいピニオンが両端部に同軸に一体形成された回転軸１２ａ，１２ｂを、分割面１０４ａ，１０４ｂと平行な状態で回動可能に支持すると共に、各ピニオンと夫々噛合させたラックを、分割面１０４ａ，１０４ｂと垂直な方向へ延ばして装置本体に取り付け、圧着枠１０ａ，１０ｂを分割面１０４ａ，１０４ｂと垂直な方向へ移動させるのに追従して、回転軸１２ａ，１２ｂが、各ピニオンとラックとの噛合によって、軸方向を一定として回転しながら分割面１０４ａ，１０４ｂと垂直な方向へ移動することで、圧着枠１０ａ，１０ｂが移動する際、半製品４ａ，４ｂおよび圧着枠１０ａ，１０ｂを同一姿勢に維持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パレット溶着装置、特に、小型で低コストかつ簡易な構成によって、パレットの半製品の支持部を安定姿勢で平行移動させることができ、以て分割面と加熱板とを精度良く平行に当接でき、分割面を均等に溶融させ、両半製品を確実に溶着することができるパレット溶着装置に関する。

荷物の運搬および保管に利用されるプラスチック製パレットは、寸法精度の高さからライン化が容易で安価であると共に、再生プラスチックからも成形可能であり、環境保護の意識の高まりつつある近年では、再生不能な木製パレットに代わって主流となっている。
プラスチック製パレットには、その荷物の積載面に対して平行な面で２分割した半製品ごとに射出成形した後、パレット溶着装置によって、これら半製品の両分割面同士を熱溶着することで、接着剤等を用いずに完成品とされるものがある。

このようなパレット溶着装置としての特許文献１に記載のものでは、半製品の両分割面を水平面と垂直な状態で平行に対向させ、加熱板を分割面間に水平方向から挿入し、両分割面を加熱板に夫々当接して溶融させた後、両分割面を加熱板から引き離すと共に加熱板を両分割面間から退避させて挿入前の位置に戻し、両分割面を突き合わせて溶着することで、パレットを形成している。

ここで、半製品を支持する半製品支持部における各走行基台の４隅（両側部の上部および下部）には、夫々一対のボールナットが固着されており、これら１対のボールナットは、４本のボールねじに螺合されている。この各ボールねじは同期回転するようにチェーン等を介して連結されることで、走行基台は、精度良く分割面と垂直な方向へ走行レール上を水平移動し、分割面と加熱板とを精度良く平行な状態で当接でき、以て、分割面全体を均等に溶融させ、両半製品を確実に溶着することができる。
特開平３−６１０２６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものでは、走行基台（半製品支持部）を安定姿勢で平行移動させるための機構として、チェーン（タイミングベルトを用いたものもある）を介して上下のボールねじを同期回転させるのに、下側のボールねじへ装置下部のモータから駆動力を伝達する機構が必要となり、装置下部の駆動機構が複雑となって装置が大型化すると共に、コスト高となるという問題点があった。

本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、小型で低コストかつ簡易な構成によって、パレットの半製品の支持部を安定姿勢で平行移動させることができ、以て分割面と加熱板とを精度良く平行に当接でき、分割面を均等に溶融させ、両半製品を確実に溶着することができるパレット溶着装置を提供することを目的とする。

このため本発明は、パレットをその荷物の積載面に対して平行な分割面で２分割した半製品ごとに成形し、該両半製品を、両分割面が平行に対向した状態で夫々支持体に支持し、該両支持体とともに同一姿勢のまま駆動源の駆動によって前記分割面と垂直な方向へ平行移動させることで、前記分割面間に位置させた加熱板に対する該両分割面の平行な当接と、該当接によって溶融した前記両分割面の前記加熱板からの引き離しと、該加熱板を前記分割面間から退かした後の前記両分割面同士の溶着と、を行うパレット溶着装置であって、前記各支持体は、ピッチ円径の等しいピニオンが両端部に同軸に一体形成された回転軸を、夫々少なくとも１本、前記分割面と平行な状態で回動可能に支持すると共に、前記各ピニオンと夫々噛合させたラックを、前記分割面と垂直な方向へ延ばして装置本体に取り付け、前記両支持体を前記分割面と垂直な方向へ移動させるのに追従して、前記回転軸が、前記各ピニオンとラックとの噛合によって、軸方向を一定として回転しながら前記分割面と垂直な方向へ移動することで、前記両支持体が前記分割面と垂直な方向へ移動する際、前記両半製品および前記両支持体を同一姿勢に維持する構成とした。

以上の構成によって、分割面と平行な回転軸の両端部に対して回転軸と同軸に一体形成されピッチ円径が等しい両ピニオンは、一方がラックと噛合して回転すれば、他方もラックと噛合して同期して回転することから、両ピニオンは分割面と垂直な方向の同方向へ同期して移動する。したがって、回転軸は、分割面と垂直な方向へ移動する際、その軸方向が分割面と平行な一定方向に維持される。

このため、両支持体を駆動源の駆動によって分割面と垂直な方向へ移動させるのに追従して回転軸が分割面と垂直な方向へ移動する際、回転軸は、軸方向が分割面と平行な一定方向に維持された状態で回動しつつ各支持体に支持されることで、両支持体および両半製品も、回転軸によって同一姿勢に支持される。
これにより、駆動源からの駆動力を走行基台（半製品支持部）の各部へチェーン等を介して伝達する機構を要する従来の構成と比べて、小型で低コストかつ簡易な構成によって、両分割面と加熱板とを精度良く平行に当接でき、以て、両分割面を均等に溶融させ、両半製品を確実に溶着することができる。

特に、小型化によって装置の運搬が容易となり、各需要地でのパレットの生産も可能となることから、パレットを生産地（工場）から需要地へ輸送する必要がなくなり、大幅なコスト削減も期待できる。

以下に、本発明に係るパレット溶着装置の実施形態について説明する。
パレット溶着装置２は、パレット４をその荷物の積載面に対して平行な面で２分割した半製品４ａ，４ｂごとに成形し、水平面と垂直な状態で平行に対向させた溶融状態の両分割面１０４ａ，１０４ｂ同士を、分割面１０４ａ，１０４ｂと垂直な方向（圧着方向）へ近づけて溶着（圧着）するものである。

パレット溶着装置２（装置本体）の底面２ａには、圧着方向に延びる複数のレール６が平行に敷かれ、これらレール６の上面に、横断面が逆さ凹字状のＬＭガイド８（複数）の凹部が係合して滑走可能となっている。
複数のＬＭガイド８は、圧着方向に対称に対向して配設された支持体としての圧着枠１０ａ，１０ｂを下方から支持している。

圧着枠１０ａの両側部における上端部および下端部は、夫々、（分割面に対して平行な）鉛直方向に平行に延びる回転軸１２ａ，１４ａ（回転軸１２ａが搬送方向上流側）を回動可能に支持しており、回転軸１２ａの上下端部には、夫々同軸に、ピッチ円径が等しいピニオン２０ａ，２２ａが一体形成されている。
また、圧着枠１０ａの搬送方向（圧着方向に対して直角な水平方向、以下同様）上流側の側部の上方および下方に離間して、夫々、圧着方向へ延びるラック１６ａ，１８ａが装置本体に取り付けられている。

ここで、ピニオン２０ａ（２２ａ）がラック１６ａ（１８ａ）と噛合して回転すれば、ピニオン２２ａ（２０ａ）もラック１８ａ（１６ａ）と噛合して同期して回転することから、ピニオン２０ａ，２２ａは圧着方向の同方向へ同期して移動する。したがって、回転軸１２ａは、圧着方向へ移動する際、鉛直方向を軸とした姿勢が維持され、圧着方向に直線運動する。

なお、搬送方向下流側（回転軸１４ａ側）にも、上記と同様な構成、作用のラック２４ａ，２６ａおよびピニオン２８ａ，３０ａが、回転軸１２ａ側と対称に設けられ、回転軸１４ａも回転軸１２ａと同様に圧着方向へ直線運動可能である。
圧着枠１０ａ下部の搬送方向上流側と下流側とには、一対のボールナット３２ａ，３４ａが設けられている。ボールナット３２ａ，３４ａは、夫々、圧着方向を軸として同期回転する一対のボールねじ３６ａ，３８ａと螺合して、圧着方向へ同期して直線運動可能である。これにより、圧着枠１０ａを圧着方向へ移動させるボールナット３２ａ，３４ａと、回転軸１２ａ，１４ａを圧着方向へ移動させる際鉛直に維持するラック１６ａ，１８ａ，２４ａ，２６ａおよびピニオン２０ａ，２２ａ，２８ａ，３０ａと、が協働して、圧着枠１０ａを同一姿勢に維持したまま圧着方向に直線運動させることが可能である。

なお、回転軸およびピニオン，ラックからなる平行移動機構は、本実施形態のように圧着枠の両側部に一対設けるのが精度上好ましいが、圧着方向へ同期して直線運動するボールナットを一対設けて水平方向のブレを防止しているので、小型、特に高さの低いパレットで圧着枠の片側の側部に平行移動機構を設けるだけでも精度を得られる場合は、平行移動機構を圧着枠の片側の側部だけに設けるようにしてもよい。

圧着枠１０ｂ側にも上記説明のような構成が対称に設けられており、対応する構成要素には共通の番号を用い、番号に続く文字はａに代えてｂとしている。
なお、ボールねじ３６ａ，３６ｂは、互いに噛合して反対方向に回転するギア４０ａ，４０ｂを介して接続され、互いに逆方向に同期して回転する。ボールねじ３８ａ，３８ｂも、ギア４２ａ，４２ｂを介して上記と同様に接続されている。

また、ボールねじ３６ａ，３８ａと夫々接続したベルト４４，４６は、動力伝達または遮断可能なクラッチ４８を介して、底面２ａに取り付けられた低速モータ５０と接続され、ボールねじ３６ｂ，３８ｂと夫々接続したベルト５２，５４は、同様にクラッチ５６を介して、底面２ａに取り付けられた高速モータ５８と接続されている。なお、ベルト５２，５４とクラッチ５６との間にパウダーブレーキ６０を設け、クラッチ５６の接続時のトルクショックを和らげてもよい。

このようにして、ボールねじ３６ａ，３６ｂ，３８ａ，３８ｂは、低速モータ５０または高速モータ５８いずれかの一方の駆動力によって同期して駆動され、圧着枠１０ａ，１０ｂに取り付けられた各ボールナットと螺合していることから、圧着枠１０ａ，１０ｂを、同一姿勢に維持したまま、圧着方向の互いに反対方向へ同期して移動させることができる。

また、圧着枠１０ａ，１０ｂ間には、圧着方向に対して垂直な両面を有する加熱板としてのヒータ６２を、レール（図示せず）に吊り下げて案内するなどの方法によって、搬送方向下流側から挿入可能である。
次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、分割面１０４ａ，１０４ｂが圧着方向に対して垂直かつ対向した状態で、半製品４ａ，４ｂを、図１の矢印Ａに示すように、搬送方向上流側からパレットの溶着装置２へベルトコンベアやエアシリンダ等を用いて搬入し、夫々圧着枠１０ａ，１０ｂによって支持する。これと共に、ヒータ６２を、矢印Ｂに示すように、搬送方向下流側から分割面１０４ａ，１０４ｂ間へ挿入する。

次に、クラッチ５６を遮断した状態で、低速モータ５０の駆動力により、圧着枠１０ａ，１０ｂおよび半製品４ａ，４ｂを、同一姿勢に維持したまま、矢印Ｃに示すように圧着方向へ同期して低速で接近させ、分割面１０４ａ，１０４ｂをヒータ６２へ当接して溶融させる。
分割面１０４ａ，１０４ｂの溶融後、クラッチ４８を遮断した状態で、高速モータ５８の駆動力により、圧着枠１０ａ，１０ｂおよび半製品４ａ，４ｂを同一姿勢に維持したまま、矢印Ｄに示すように、圧着方向へ同期して高速で遠ざけ、分割面１０４ａ，１０４ｂをヒータ６２から引き離す。これと共に、矢印Ｅに示すようにヒータ６２を分割面１０４ａ，１０４ｂ間から退かし、分割面１０４ａ，１０４ｂ間への挿入前の位置へ戻す。

その後、再度、上記と同様に、低速モータ５０を駆動させて、圧着枠１０ａ，１０ｂおよび半製品４ａ，４ｂを、矢印Ｃに示すように圧着方向へ接近させ、溶融状態の分割面１０４ａ，１０４ｂ同士を溶着（圧着）し、完成品のパレット４とする。なお、該圧着力は制御可能である。
そして、パレット４を、矢印Ｆに示すように、圧着方向のいずれかの方向へ移動させて圧着枠１０ａ，１０ｂによる支持を解除した後、搬送方向下流側へ搬送し、ヒータ６２の横を通ってパレット溶着装置２の外部へ搬出すると共に、次の半製品４ａ，４ｂを上記と同様にパレット溶着装置２に搬入する一方、ヒータ６２を、矢印Ｂに示すように次の半製品４ａ，４ｂ間へ戻す。

なお、完成品のパレット４を、圧着枠１０ａ，１０ｂのいずれかへ導入される上記次の半製品４ａ，４ｂのいずれか（図１では半製品４ａ）によって、搬送方向へ突き出すこと（いわゆるトコロテン方式）で、パレット溶着装置２から搬出する構成としてもよい。
上記サイクルを繰り返すことで、パレット４の大量生産が可能である。
本実施形態では、ボールねじ３６ａ，３８ａと、回転軸１２ａ，１４ａに一体形成された各ピニオンと、が協働することで、圧着枠１０ａを圧着方向へ移動させるのに追従して回転軸１２ａ，１４ａが圧着方向へ移動する際、上述のように、回転軸１２ａ，１４ａは、鉛直方向を軸として回動しつつ各支持体に支持される。このように、同一姿勢に維持される回転軸１２ａ，１４ａが、圧着枠１０ａの両側部における上部および下部に支持されることで、圧着枠１０ａが圧着方向へ移動する際、圧着枠１０ａおよび半製品４ａも回転軸１２ａ，１４ａによって同一姿勢に支持される。圧着枠１０ｂについても同様である。

従来は、駆動源からの駆動力を走行基台（半製品支持部）の各部へチェーン等を介して伝達する構成によって、走行基台（半製品支持部）を安定姿勢で平行移動させ、半製品の分割面と加熱板とを平行に当接していたため、装置下部の駆動機構が複雑となって装置が大型化するという問題点があった。
しかし、本実施形態では、従来の構成と比べて小型で低コストかつ簡易な構成によって、分割面１０４ａ，１０４ｂとヒータ６２とを精度良く平行に当接でき、以て、分割面１０４ａ，１０４ｂを均等に溶融させ、半製品４ａ，４ｂを確実に溶着することができる。

特に、パレット溶着装置２は、小型化によってその運搬が容易となり、各需要地でのパレット４の生産も可能となることから、パレット４を生産地（工場）から需要地へ輸送する必要がなくなり、大幅なコスト削減も期待できる。
以上の説明においては、両分割面１０４ａ，１０４ｂ同士を水平面に対して垂直として溶着する形態としたが、本発明はこれに限られず、上記説明に倣って、両分割面１０４ａ，１０４ｂ同士を水平として溶着する形態とすることもできる。

本実施形態の係るパレット溶着装置の概要図 図１の側面図

符号の説明

２ パレット溶着装置
４ パレット
４ａ 半製品
４ｂ 半製品
８ ＬＭガイド（リニアモーションガイド）
１０ａ 圧着枠（支持体）
１０ｂ 圧着枠（支持体）
１２ａ 回転軸
１２ｂ 回転軸
１４ａ 回転軸
１４ｂ 回転軸
１６ａ ラック
１６ｂ ラック
１８ａ ラック
１８ｂ ラック
２０ａ ピニオン
２０ｂ ピニオン
２２ａ ピニオン
２２ｂ ピニオン
２４ａ ラック
２４ｂ ラック
２６ａ ラック
２６ｂ ラック
２８ａ ピニオン
２８ｂ ピニオン
３０ａ ピニオン
３０ｂ ピニオン
３６ａ ボールねじ
３６ｂ ボールねじ
３８ａ ボールねじ
３８ｂ ボールねじ
５０ 低速モータ
５８ 高速モータ
６２ ヒータ（加熱板）
１０４ａ 分割面
１０４ｂ 分割面

Claims (6)

1. パレットをその荷物の積載面に対して平行な分割面で２分割した半製品ごとに成形し、該両半製品を、両分割面が平行に対向した状態で夫々支持体に支持し、該両支持体とともに同一姿勢のまま駆動源の駆動によって前記分割面と垂直な方向へ平行移動させることで、
   前記分割面間に位置させた加熱板に対する該両分割面の平行な当接と、該当接によって溶融した前記両分割面の前記加熱板からの引き離しと、該加熱板を前記分割面間から退かした後の前記両分割面同士の溶着と、を行うパレット溶着装置であって、
   前記各支持体は、ピッチ円径の等しいピニオンが両端部に同軸に一体形成された回転軸を、夫々少なくとも１本、前記分割面と平行な状態で回動可能に支持すると共に、前記各ピニオンと夫々噛合させたラックを、前記分割面と垂直な方向へ延ばして装置本体に取り付け、
   前記両支持体を前記分割面と垂直な方向へ移動させるのに追従して、前記回転軸が、前記各ピニオンとラックとの噛合によって、軸方向を一定として回転しながら前記分割面と垂直な方向へ移動することで、
   前記両支持体が前記分割面と垂直な方向へ移動する際、前記両半製品および前記両支持体を同一姿勢に維持することを特徴とするパレット溶着装置。
2. 前記両支持体は、前記両半製品を、両分割面が水平面と垂直な状態で夫々支持することを特徴とする請求項１に記載のパレット溶着装置。
3. 前記支持体のうち少なくとも一方は、下方から、前記分割面と垂直な方向へ滑走可能なリニアモーションガイドに支持されていることを特徴とする請求項２に記載のパレット溶着装置。
4. 前記支持体のうち少なくとも一方は、一対の前記回転軸を互いに平行に支持していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のパレット溶着装置。
5. 前記支持体のうち少なくとも一方に対し、前記分割面と垂直な方向を軸とするボールねじに対して螺合したボールナットを取り付け、該支持体に対して、該ボールねじとボールナットとを介して、前記駆動源から駆動力を伝達することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のパレット溶着装置。
6. 前記駆動源は、モータであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載のパレット溶着装置。

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