JP2008297081A - ワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】凹凸面をもつ立体形状のワークを搬送および整列させる場合であっても、特段の制御機構を設けることなく、相互に重なったワークを分離させつつ搬送することができるワーク搬送装置を提供する。
【解決手段】このワーク搬送装置１は、複数のワークＳを次工程に搬送するコンベア１０を有しており、このコンベア１０は、昇り勾配のコンベアが二段連続して配置されている。そして、一段目のコンベア１１と二段目のコンベア１２とは、一段目の先端上面１１ｆと二段目の後端上面１２ｆとが、相互に重なったワークＳを分離させるために必要な落差Ｒを有して設置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークを搬送するためのワーク搬送装置に係り、特に、複雑な凹凸面をもつ立体形状のワークを搬送および整列させる上で好適なワーク搬送装置に関する。

この種のワーク搬送装置で搬送される立体形状のワークとしては、例えばパンや菓子、煎餅等の種々の食品生地を例示できる。
上記食品生地の一例として、例えば煎餅は、米の粉を練った生地を円形等の形状に型抜き等で成形後、これを乾燥して煎餅生地とする。そして、その煎餅生地を焼成装置の焼きコンベヤに載せて焼き、次工程で醤油等により味を付けた後に乾燥させることによって煎餅が製造される。

煎餅生地等の搬送工程では、コンベアを用いたワーク搬送装置が用いられている。この種のワーク搬送装置では、乾燥後の煎餅生地（ワーク）は、通常、まずホッパ内に収容される。このとき、煎餅生地（ワーク）は、ホッパ内では無秩序に収容されるため相互に重なりあっている。次いで、ホッパ内のワークは、ホッパ下部からコンベアの搬送面上に落下して受け渡される。通常、煎餅生地等に用いられるコンベアは、その搬送面に突起部を有し、ホッパ下部からコンベアの搬送面に落下した複数のワークは、その落下の衝撃と搬送面の突起部の作用とによってワーク相互が分離され、これにより、搬送されるワーク同士が一枚ずつ適度に離間して次工程の焼成装置に搬送されるようになっている。

ところで、煎餅生地を焼成装置の焼きコンベヤに載せて焼いていく作業は、焼きコンベヤ上に煎餅生地を整列させて（一枚ずつ所定間隔をあけて）載せていかなければならない。しかし、この作業を人的作業で行うのは、時間がかかるとともに、煎餅生地を焼コンベヤ上に一枚ずつ所定間隔をあけた状態に整列させていくのも難しい。
例えば、上記煎餅生地（ワーク）のコンベアの搬送面に落下した複数のワークは、そのほとんどが一枚ずつ適度に離間するものの、中には離間が不十分なものもある。そのため、コンベア近傍に作業員が待機して、ワークの搬送状態を随時確認し、離間が不十分なワークがあれば、作業員が手で搬送状態を修正する等の補助作業を要していた。そのため、焼きコンベヤ上に煎餅生地を整列させる工程での一層の自動化、省力化を阻害する要因となっており、また、人手が介在することによって見落としなどがあれば効率低下や不良が生じることにもなりかねない。したがって、例えば上述のようなコンベアを用いたワーク搬送装置のコンベア上において、焼成装置に至るまでの間に、一枚ずつ所定間隔をあけた状態に一層確実に整列がなされることが望まれる。

そこで、立体形状のワークを自動的に搬送しつつ整列する例として、例えば特許文献１には、板状ワークを吸着する吸着部と、この吸着部を、搬送コンベヤ上及びワークホルダーの間を往復運動させる往復運動部と、吸着部の吸盤の吸引およびその解除をする吸着駆動部と、板状ワークの搬送に必要な所定動作を制御する制御手段とを備える搬送装置が開示されている。この特許文献１に記載の技術によれば、板状ワークを一枚ずつ確実に取り出し、搬送コンベヤ上に整列させていく作業を自動的に行うことができる。

また、他の例として、例えば特許文献２では、立体形状のワークを搬送するワーク搬送装置として、コンベアに、その搬送方向に前進後退可能な食品生地排出端部と、食品生地の通過を検出する検出装置と、その検出装置からの検出信号に基づいて前記食品生地排出端部に所定の前進後退動作を適宜繰り返し行なわせる制御部とを備え、立体形状のワークである食品生地を搬送する搬送装置が提案されている。この特許文献２に記載の技術によれば、搬送される食品生地同士の間隔を近づけたり、あるいは、密着した状態で等間隔に移載したりすることができる。
特開２００４−４９０５１号公報 特開２００６−３２１６４４号公報

しかしながら、上述した煎餅等の食品生地（ワーク）は、その形状や大きさが多種多様であり、単なる円形形状のワークばかりではない。例えば煎餅においては、その生地を円形に型抜きした後、更に六角形状の凸部をもつ金網の型板に載せることにより、生地の厚み方向に大きな曲がり形状を付与してなる曲がり形煎餅がある。この曲がり形煎餅は、立体形状のワークとしては特に凹凸が大きく、また、複雑な湾曲面をもつ外形形状を呈しており、その曲がりの程度は、単なる円形状の煎餅に比べて大きい。

そして、この曲がり形煎餅のように、複雑且つ大きな凹凸面をもつ立体形状のワークは、これを搬送する場合、例えばホッパ内に無秩序に収容された状態では、ワーク相互が単なる円形状の煎餅に比べてより複雑に絡み合ってしまう。そのため、上述したような、ホッパ下部からコンベアの搬送面に落下させただけではその絡み合いが容易に外れずに、ワーク相互が離間しないままで搬送される確率が増大する。さらに、上記のような搬送面に突起部をもつコンベアを用いた場合には、複雑な湾曲面をもつワークの凹部がコンベアの突起部に引っ掛かってしまい、複雑且つ大きな凹凸面をもつ立体形状のワークにおいては、かえって安定した搬送が妨げられる。

これに対し、例えば上記特許文献１に記載の技術は、板状ワークを吸着部で吸着することを前提としているので、上記曲がり形煎餅のように、凹凸が大きく複雑な湾曲面をもつ外形形状を呈するワークに対しては、その吸着が困難であり、複雑且つ大きな凹凸面をもつ立体形状のワークに対しての適用が難しい。また、この特許文献１に記載の技術では、ワークを個別に操作するため、搬送や整列に時間がかかる。さらに、吸着部、往復運動部および吸着駆動部等の制御機構および制御手段が必要なので、比較的にコストが掛かるとともに、その制御機構の制御も複雑になる。

また、特許文献２に記載の技術は、コンベアに、その搬送方向に前進後退可能な食品生地排出端部を設けているので、ワークを個別に操作する場合に比べて、搬送や整列に要する時間を短縮可能である。しかし、コンベアを前進後退させるようになっているので、単に搬送方向にワークを順次に送る場合と比較すれば、やはり搬送時間が延長することになる。また、食品生地排出端部、検出装置および制御手段等の制御機構が必要なので、特許文献１に記載の技術同様に、比較的にコストが掛かるとともに、その制御機構の制御も複雑になる。

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、例えば凹凸面をもつ立体形状のワークを搬送および整列させる場合であっても、特段の制御機構を設けることなく相互に重なったワークを分離させつつ搬送し得るワーク搬送装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、ホッパから取り出された複数のワークを次工程に搬送するコンベアを有するワーク搬送装置であって、前記コンベアは、昇り勾配のコンベアが二段連続して配置されており、一段目のコンベアと二段目のコンベアとは、一段目の先端上面と二段目の後端上面とが、相互に重なったワークを分離させるために必要な落差を有して設置されていることを特徴としている。

本発明に係るワーク搬送装置によれば、一段目の先端上面から二段目の後端上面への落差が設けられており、この落差は、相互に重なったワークを分離させるように設定されているので、この落差によって、ワークの落下およびその落下による二段目のコンベア上への衝撃によって、相互に重なったワークを分離させることができる。したがって、例えば凹凸面をもつ立体形状のワークを搬送および整列させる場合であっても、相互に重なったワークを分離させつつ搬送することができる。

ここで、本発明に係るワーク搬送装置において、前記コンベアは、その表面の摩擦力が、前記ワーク表面の摩擦力よりも高くなっていることは好ましい。このような構成であれば、ワーク同士の摩擦力をコンベアのベルトでの保持力よりも滑りやすくすることができるので、ワーク相互の重なりがより好適に防止または抑制される。したがって、例えば上記のような搬送面に突起部をもつコンベアを用いることなくコンベアを構成可能であり、相互に重なったワークを分離させつつ搬送する上でより好適である。

また、本発明に係るワーク搬送装置において、前記コンベアは、二段目のコンベアの搬送速度が、一段目のコンベアの搬送速度よりも高速であることは好ましい。このような構成であれば、二段目のコンベアが、一段目のコンベアの速さよりも高速なので、ワーク相互の間隔を空けて、ワーク相互をより離間した状態で搬送することができる。したがって、相互に重なったワークを分離させつつ搬送する上でより好適である。

上述のように、本発明に係るワーク搬送装置によれば、例えば凹凸面をもつ立体形状のワークを搬送および整列させる場合であっても、相互に重なったワークを分離させつつ搬送することができる。

以下、本発明の一実施形態について、図１を適宜参照しつつ説明する。なお、図１は、本発明に係るワーク搬送装置の一実施形態を説明する図であり、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はその正面図である。
同図に示すように、このワーク搬送装置１は、搬送方向の上流に、略漏斗形をなすホッパ２を備えており、このホッパ２内に、立体形状のワークＳが複数収容されている。ここで、このワーク搬送装置１で搬送されるワークＳは、煎餅の食品生地である煎餅生地である。そして、この煎餅生地は、上記曲がり形煎餅用の煎餅生地であって、米の粉を練った生地を円形形状に型抜き後、更に六角形状の凸部をもつ金網の型板に載せることにより、生地の厚み方向に大きな曲がり形状を付与し、これを乾燥したものである。したがって、このワークＳは、煎餅生地の中でも、立体形状のワークとしては特に凹凸が大きく、また、複雑な湾曲面をもつ外形形状を呈しており、その曲がりの程度は、単なる円形状の煎餅に比べて大きい。

そして、上記略漏斗形のホッパ２は、そのホッパ下部２ｄに開口部が形成されている。さらに、このホッパ２内には、ホッパ２の内壁面に沿って、上記ホッパ下部２ｄの近傍の位置まで延設されるワーク滑落板９が設けられており、ホッパ２内のワークＳは、このワーク滑落板９に沿って、自重により、ホッパ下部２ｄに順次移動するようになっている。
そして、ホッパ下部２ｄの先端部には、ワークＳを所定間隔で切り出すためのブロック装置８がさらに付設されている。このブロック装置８は、ホッパ下部２ｄの開口部に沿って配置されるとともに、ホッパ下部２ｄの開口部を開状態と閉状態とに切換る開閉扉８ａを有して構成されている。この開閉扉８ａは、周方向に放射状に設けられた複数の羽根を有しており、各羽根は、その基端部が支軸８ｂに固定され、この支軸８ｂを介して不図示の回転式のアクチュエータに連結される。これにより、開閉扉８ａの各羽根は、このアクチュエータを駆動することによって所定のタイミングで支軸８ｂ回りに回動し、ワーク滑落板９に沿って自重で滑落してくるワークＳを所定間隔で切り出して、例えばバッチ処理に応じた量をホッパ下部２ｄから順次排出するようになっている。

さらに、このブロック装置８は、上記支軸８ｂを、その軸方向に開閉扉８ａと一体でスライドさせるスライド移動機構（不図示）を有している。このスライド移動機構は、開閉扉８ａの開閉動作でワークＳを所定間隔で切り出す際に連動し、開閉扉８ａを、ワーク搬送装置１の幅方向に往復移動させるよう構成されている。これにより、ワークＳは、ホッパ２内では無秩序に収容されるため相互に重なりあっているが、このスライド移動機構の往復動作によって、切り出されるワークＳ相互の絡みついた状態を緩和するようになっている。

そして、このホッパ２のホッパ下部２ｄに上下方向で対向する位置には、昇り傾斜したコンベア１０が配置されている。そして、このコンベア１０は、その搬送面１０ｓに突起部を有しておらず、平坦な面のベルトが用いられ、その表面の摩擦力は、ワークＳ表面の摩擦力よりも高いものを使用している。
具体的には、コンベア１０の搬送面１０ｓに採用した搬送ベルトとして、本実施形態の例では、心体にガラス繊維を用い、カバー材料にシリコーンを用いてなる樹脂製の搬送ベルトを採用した。なお、この種のベルトとしては、例えば、三つ星ベルト株式会社製の樹脂ベルトの、ネオフレックススタート（登録商標）のシリコーンシリーズを例示できる。

そして、この傾斜したコンベア１０の最も上流側の端部１０ｔが、上記ホッパ下部２ｄに対向配置されており、ホッパ２内のワークＳは、ホッパ下部２ｄからコンベア１０の搬送面１０ｓ上に落下して受け渡されるように配置されている。
ここで、このコンベア１０は、同図（ｂ）に示すように、昇り勾配のコンベアが二段連続して配置されている。一段目のコンベア１１と二段目のコンベア１２とは、それぞれ独立した筐体４上に設置されている。そして、一段目のコンベア１１は、その水平面ＨＬに対する傾斜角θ１が、二段目のコンベア１２の水平面ＨＬに対する傾斜角θ２よりも大きい（θ１＞θ２）。さらに、一段目のコンベア１１の傾斜角θ１は、当該一段目のコンベア１１の搬送面１０ｓ上において、複数のワークＳ相互の重なりに対しては、相互間の摩擦力よりも落下方向の力が打ち勝ってワークＳが滑落する傾斜角であり、且つ、ワークＳと搬送面（上記搬送ベルト）１０ｓとの間に対しては、ワークＳが滑落しない傾斜角に設定されている。

そして、各コンベア１１、１２の幅方向両側には、その両側から搬送されるワークＳが脱落しないように、搬送方向に沿って左右側面を案内するワークガイド（側面案内板）４ａが各筐体４を基部として各コンベア１１、１２の搬送面から上方まで張り出して設けられている。また、二段目のコンベア１２の後端には、後端上面１２ｆよりも低い位置に、滑落防止板２４が、コンベア１２の搬送面と干渉しない位置に且つ幅方向に沿って張り渡されており、この滑落防止板２４によって、一段目の先端上面１１ｆから落下したワークＳの後方（搬送方向とは逆方向）への滑落が防止されている。

さらに、二段のコンベア１１、１２のうち、上流側の一段目のコンベア１１には、その筐体４の支持脚の部分に、加振装置３が設置されており、ホッパ下部２ｄから一段目のコンベア１１搬送面１０ｓ上に落下した複数のワークＳは、その落下の衝撃によってワークＳ相互が分離されるとともに、加振装置３によって加えられる振動の作用が更に加わることによって、搬送されるワークＳ同士が一枚ずつ適度に離間してコンベア１０の下流側に搬送されるようになっている。

また、一段目のコンベア１１と二段目のコンベア１２とは、一段目の先端上面１１ｆと二段目の後端上面１２ｆとが、相互に重なったワークＳを分離させるために必要な落差Ｒを有して設置されている。さらに、このコンベア１０は、二段目のコンベア１２の搬送速度が、一段目のコンベア１１の搬送速度よりも高速に設定されている。
なお、上記一段目の先端上面１１ｆ、および二段目の後端上面１２ｆの位置は、各コンベアの当該端部に位置する駆動プーリないし従動プーリと搬送ベルトとの、上下方向上方側での接点の位置と定義する。

さらに、このワーク搬送装置１は、コンベア１０に対し、その搬送方向下流の先端に、中継コンベア２２が水平に配置され、この中継コンベア２２に続いて焼成装置２０が設けられている。そして、コンベア１０から中継コンベア２２を介して焼成装置２０に搬送されたワークＳが、焼成装置２０の焼きコンベヤ２０ａに載せて焼かれ、醤油等で味を付けた後に乾燥されることによって煎餅が製造されるようになっている。

次に、このワーク搬送装置の作用・効果について説明する。
上述のように、このワーク搬送装置１は、ホッパ２内に収容されたワーク（煎餅生地）Ｓをホッパ下部２ｄからコンベア１０の搬送面１０ｓ上に落下して受け渡し、その後、焼成装置２０まで順次に搬送して、焼成装置２０の焼きコンベヤ２０ａに載せて焼くことによって煎餅を製造することができる。

そして、このワーク搬送装置１によれば、そのコンベア１０は、昇り勾配のコンベアが二段連続して配置されており、一段目のコンベア１１と二段目のコンベア１２とは、一段目の先端上面１１ｆと二段目の後端上面１２ｆとが、相互に重なったワークＳを分離させるために必要な落差Ｒを有して設置されているので、この落差Ｒによって、ワークＳの落下およびその落下による二段目のコンベア１２上への衝撃によって、相互に重なったワークＳを分離させることができる。そのため、本実施形態のように、ホッパ２内に乱雑に収容されたワーク（煎餅生地）Ｓであって、更に、凹凸面をもつ立体形状のワークを搬送および整列させる場合であっても、相互に重なったワークＳを分離させつつ搬送することができる。したがって、ワークＳ相互の重なりを解除し、これにより、作業員の監視を軽減可能であり、さらには省力化、効率化、不良低下を図ることが可能となる。

さらに、このワーク搬送装置１によれば、そのコンベア１０は、その表面の摩擦力が、ワークＳ表面の摩擦力よりも高くなっているので、ワークＳ同士の摩擦抵抗をコンベア１０のベルトでの保持力よりも滑りやすくすることができる。そのため、ワークＳ相互の重なりをより確実に防止または抑制することができる。これにより、例えば上記のような搬送面に突起部をもつコンベアを用いることなくコンベアを構成して、相互に重なったワークをより確実に分離させつつ搬送することができる。

また、このワーク搬送装置１によれば、そのコンベア１０は、二段目のコンベア１２の搬送速度が、一段目のコンベア１１の搬送速度よりも高速なので、ワークＳ相互の間隔を空けて、ワーク相互を一層離間した状態で搬送することができる。したがって、相互に重なったワークをより確実に分離させつつ搬送することができる。
以上説明したように、このワーク搬送装置１によれば、例えば凹凸面をもつ立体形状のワークを搬送および整列させる場合であっても、相互に重なったワークを分離させつつ搬送することができる。

なお、本発明に係るワーク搬送装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、本発明に係るワーク搬送装置で搬送するワークとして、煎餅生地を例に説明したが、これに限定されず、例えばパンや菓子、煎餅等の種々の食品生地は勿論、立体形状のワークであれば、種々のワークの搬送に対して本発明に係るワーク搬送装置を採用することができる。しかし、上述のように、本発明に係るワーク搬送装置は、複雑な凹凸面をもつ立体形状のワークを搬送および整列させる上で好適なものであり、特に、煎餅生地のうちでも、上記曲がり形煎餅のように、特に凹凸が大きく、また、複雑な湾曲面をもつ外形形状を呈しており、その曲がりの程度は、単なる円形状の煎餅に比べて大きいワークに適用する上で好適である。

また、例えば上記実施形態では、二段目のコンベア１２の搬送速度が、一段目のコンベア１１の搬送速度よりも高速である例で説明したが、これに限定されず、例えば一段目のコンベア１１と二段目のコンベア１２とを同じ搬送速度としてもよい。しかし、ワークＳ相互の間隔を空けて、ワーク相互を一層離間した状態で搬送する上では、二段目のコンベア１２の搬送速度を、一段目のコンベア１１の搬送速度よりも高速とすることは好ましい。

また、例えば上記実施形態では、コンベア１０は、その表面の摩擦力が、ワークＳ表面の摩擦力よりも高くなっている例で説明したが、これに限定されず、例えばコンベア１０の傾斜角によってワークＳがコンベア１０の表面から滑落しなければ、種々の摩擦力のものを搬送ベルトとして採用することができる。しかし、ワークＳ同士の摩擦力を、コンベア１０の搬送ベルトとワークＳとの摩擦力による保持力よりも滑りやすくすることによって、ワークＳ相互の重なりをより好適に防止または抑制する上では、コンベア１０の表面の摩擦力を、ワークＳ表面の摩擦力よりも高くすることは好ましい。さらに、その際のコンベア１０（本実施形態の例では、一段目のコンベア１１）の傾斜角の設定は、ワーク相互間では、ワークが滑落するとともに、ワークとコンベア間では、ワークの滑落が生じない傾斜角に設定されていることは好ましい。

また、例えば上記実施形態では、コンベア１０の表面に対する他の付帯装置については特に説明しなかったが、コンベア１０の表面に対し、さらに、相互に重なったワークを分離させつつ搬送させるための付帯装置を装備することができる。
具体的な例を図２に示す。
同図に示す第一の変形例では、上記実施形態の構成に加えて、一段目のコンベア１１上面を覆うように仕切ガイド５を備えた点が異なっている。

この仕切ガイド５は、外観が矩形形状の略簀子状をなしており、搬送方向に沿って延びる複数の仕切案内条６を有して構成されている。隣接する仕切案内条６同士は、案内条連結板７によって幅方向に適宜離間して等間隔に保持される。そして、その幅方向に適宜離間する距離は、ワークＳが一枚だけ通過可能な幅の隙間になっており、これにより、搬送されるワークＳは、この隙間に沿って搬送されることにより、各列に沿って一層整った状態に整列される。

さらに、具体的な他の例を図３に示す。
同図に示す第二の変形例は、上記第一の変形例の構成での仕切ガイド５に替えて、一段目のコンベア１１上面を覆うように仕切ガイド５Ｂを備える点が異なっている。
この仕切ガイド５Ｂは、略簀子状をなしている点は上記第一の変形例同様であるが、同図（ａ）に示すように、搬送方向上流側から下流側に向けて略扇状に複数の仕切案内条６Ｂが配置されている点が異なっている。なお、隣接する仕切案内条６Ｂ同士は、案内条連結板７Ａ，７Ｂ，７Ｃによって相互に連結されている。さらに、各仕切案内条６Ｂは、対向するコンベア１１上面側の面に、凹の半円弧面６ｄをそれぞれ有して形成されており、各凹の半円弧面６ｄの大きさは、ワークＳが一枚だけ通過可能な寸法になっている。

このような構成の仕切ガイド５Ｂを、一段目のコンベア１１上面を覆うように設ければ、各仕切案内条６Ｂの凹の半円弧面６ｄを通過したワークＳは、各列に沿って一層整った状態に整列されるとともに、幅方向についても仕切ガイド５Ｂにて設定された所望の距離を隔てて整列させることができる。

本発明に係るワーク搬送装置の一実施形態を説明する図であり、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はその正面図である。 本発明に係るワーク搬送装置の変形例（仕切ガイド）を説明する図であり、同図は図１（ａ）に対応する図を示している。 本発明に係るワーク搬送装置に装備される仕切ガイドの変形例を説明する図であり、同図（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は同図（ａ）でのＣ矢視図、（ｄ）は同図（ａ）でのＤ矢視図である。

符号の説明

１ ワーク搬送装置
２ ホッパ
２ｄ ホッパ下部
３ 加振装置
４ 筐体
４ａ ワークガイド
５ 仕切ガイド
６ 仕切案内条
７ 案内条連結板
８ ブロック装置
９ ワーク滑落板
１０ コンベア
１０ｓ コンベアの搬送面
１１ 一段目のコンベア
１１ｆ 一段目の先端上面
１２ 二段目のコンベア
１２ｆ 二段目の後端上面
２０ 焼成装置
２２ 中継コンベア
２４ 滑落防止板
Ｓ 煎餅生地（ワーク）
Ｒ 落差

Claims (3)

1. 複数のワークを次工程に搬送するコンベアを有するワーク搬送装置であって、
   前記コンベアは、昇り勾配のコンベアが二段連続して配置されており、一段目のコンベアと二段目のコンベアとは、一段目の先端上面と二段目の後端上面とが、相互に重なったワークを分離させるために必要な落差を有して設置されていることを特徴とするワーク搬送装置。
2. 前記コンベアは、その表面の摩擦力が、前記ワーク表面の摩擦力よりも高くなっていることを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送装置。
3. 前記コンベアは、二段目のコンベアの搬送速度が、一段目のコンベアの搬送速度よりも高速であることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク搬送装置。

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