JP2009539729A - 幅の狭いベルトコンベアのための逐次分流加減器及びそれに関連する方法 - Google Patents

Abstract

幅の狭いベルトコンベア装置に、各列が他の列のいずれからも独立して上昇したり下降したりする分流加減器ホイールの複数の列を備えているポップアップ式の分流加減器（９４）が設けられている。従って、分流加減器ホイールの各列は、搬送物品（９０，９２）の前縁が分流加減器ホイールの特定の列に到達する前に上昇させることができ、搬送物品の後縁が前記の列を通り過ぎた後に下降させることができる。このことにより、物品間の間隔を大きく狭めることができ、同じ処理量を達成しつつ、物品の処理量を大きく増大させ且つコンベアのスピードを大きく減速することができる。

Description

発明の分野

本発明は、幅の狭いベルトコンベアのための分流加減器及びそれに関連する方法に関する。
（関連出願）
本願は、２００６年６月９日に出願された米国仮特許出願第６０／８１２，２８６号及び２００７年３月３０日に出願された米国特許出願第１１／６８８，５３５号による利益を主張している。これらは、本明細書に参考として組み入れられている。

幅の狭いベルトコンベア装置は、本明細書に参考として組み入れられている米国特許第６，８４３，３６５号に示されている。幅の狭いベルトコンベア装置は、平底の対象物を真っ直ぐな行程に沿って搬送するために連続的に動く複数の平行ベルトを利用している。このような装置は、図１及び２に全体的に符号１０によって示されている。当該装置は、対向している側方フレーム１６と１８との間に支持されている多数のベルト１５を備えている。図１及び２には４本のベルト１５が開示されているけれども、必要に応じて更に多くの又は更に少ないベルトを使用することができる。ベルト間の空間は、搬送される物品を適当な搬送先へと導くために、例えば９０度の転送装置２０及び３０度の転送装置２２のようなポップアップ式の転送装置及び分流加減器を容易に収容できる。図１に最も良く見ることが出来るように、このポップアップ式の分流加減器２２は、上方から見たときに概して三角形の列を提供するように、３つの列状に隔置されたベルト１５間に配置されている複数のホイール２４を備えている。

物品がコンベア装置によって処理される速度（時々は、処理量と称される）を増すために常に努力が払われている。処理量を増す一つの方法は、コンベアのスピードを早めることである。処理量を増すための第二の方法は、当該装置上で搬送される物品間の間隔を狭めることである。しかしながら、これまでは、当該第二の方法が利用できる程度は分流加減器ユニットの大きさによって制限を受けていた。特に図１及び３を参照すると、ポップアップ式の分流加減器の全ての分流加減器ホイールは、これらが全て同時に持ち上げられたり降下されたりされるように、典型的には共通のフレーム又は支持部材２８上に取り付けられたブラケット２６上に担持されている。従って、分流加減器２２の上方を通過する隣接する搬送される物品間の最小間隔又は隙間は、次に搬送される物品の前縁が到達する前に最初に搬送された物品の後縁が分流部分を完全に通過するように、分流加減器を構成しているホイール２４の列の全てを横切る距離よりも大きくなければならない。理解することができるように、これは、搬送される物品間の間隔又は隙間の最小限度を規定し、従って、コンベアによって処理できる量を最大化するために狭くできる間隔の程度を制限する。従って、本発明は、幅の狭いベルトコンベア装置の処理量を増すために、従来技術による分流加減器に固有の制限を克服することを目的している。

この目的のみならず、以下の詳細な説明及び添付図面を参考にすることにより明らかになるその他の目的は、各列が他の列のいずれからも独立して上昇したり下降したりさせることができる分流加減器ホイールの複数の列を含むポップアップ式の分流加減器によって達成される。従って、分流加減器ホイールの各列を、搬送されている物品の前縁が分流加減器ホイールの特定の列に到達する直前に上昇させることができ且つ搬送されている物品の後縁がその列を通過した直後に下降させることができる。これによって、同じ処理量を達成しつつ、物品間の隙間又は間隔を著しく狭くし、物品の処理量を著しく増大させ且つ／又は搬送速度を著しく遅くすることができる。

より特別には、搬送される物品を支持する複数の幅の狭いエンドレスベルトを備えているコンベア装置が提供される。当該コンベア装置においては、搬送される物品を幅の狭いベルトから分岐させて第一の搬送先へ向かう分岐経路上へと導く分流加減器が設けられており、当該分流加減器は、幅の狭いベルト間に配置され且つ複数の列をなす幅の狭いベルトにむけて傾けられた複数の回転ホイールを備えている。当該分流加減器においては、各列内の分流加減器ホイールは、他の如何なる列内の分流加減器ホイールからも独立して同時に上昇させたり下降させたりされるように取り付けられている。分流加減器ホイールは、当該ホイールが幅の狭いベルトの上面の下方に完全に配置される第一の位置から、ホイールの一部分が幅の狭いベルトの上面から上方へ突出することにより、搬送されつつある物品をこれらのベルトの上方に支持することができる第二の位置へと移動する。

本発明の別の特徴においては、分流されるべき第一の物品がホイールの列の上方を通過する直前に、分流加減器の各列が上昇せしめられ、第一の物品がホイールの列を通過した後か又は分流されるべきでない第二の物品がホイールの列を上方を通過する直前に下降せしめられるように、ホイールの列を連続して上昇させたり下降させたりするためのコントローラが提供されている。

本発明の別の特徴においては、ホイールの各列のための支持部材及び当該支持部材を第一の位置と第二の位置との間で移動させる当該支持部材の各々のためのアクチュエータが提供されている。

本発明のもう一つ別の特徴においては、少なくとも１つのコンベアベルトと、各列を他の列から独立して上昇させたり下降させたりすることができる少なくとも２列の分流加減器ホイールを備えている分流加減器とを備えているコンベア装置を作動させる方法が提供されている。当該方法によれば、分流されるべき搬送物品の各々に第一の搬送先コードが割り当てられ、分流されるべきでない搬送物品に当該第一の搬送先コードと異なる第二の搬送先コードが割り当てられる。当該コンベアベルトの動きは、コンベアの動きの各増分毎にパルスを発生するエンコーダによって測定される。搬送物品のコンベアに沿った動き及び位置が追跡され、第一の搬送先コードを割り当てられた搬送物品の各々が分流加減器ホイールの列の各々の上流の所定位置に達したときに分流加減器ホイールの列を連続して上昇させるために、分流加減器ホイールの各列に対して個別の上昇信号が発せられる。分流加減器ホイールの列を連続して降下させるためには、分流加減器ホイールの各列に対して、個別の降下信号が発せられる。

本発明の別の特徴を実施する際には、前記第一の搬送先コードが割り当てられた各搬送物品が分流加減器ホイールの各列の下流の所定位置に達したときに、降下信号が発せられる。代替的に又は付加的には、各列のための上昇信号が発せられた後の特定の時間に、分流加減器ホイールの各列のための降下信号を発生させても良い。

図１は、９０度の分流加減器モジュール及びそれに関連する３０度の分流加減器モジュールを備えている従来技術による幅の狭いベルトコンベア装置の頂面図である。 図２は、図１の従来技術による幅の狭いベルトコンベアの側面図である。 図３は、図１の線３−３に沿った拡大断面図であり、従来技術において知られている３０度の分流加減器を示している。 図４は、本発明による逐次分流加減器モジュールの頂面図である。 図５は、図４の逐次分流加減器モジュールの側面図である。 図６は、本発明の逐次分流加減器モジュールのための分流加減器ホイールの列の各々のための個別のアクチュエータの拡大平面図である。 図７は、分流加減器ホイールの単一の列を示している端面図である。 図８は、分流加減器ホイールの列と幅の狭いベルトコンベア装置の関連するベルトの搬送ベルトの頂面との間の関係を示している側面図である。 図９は、本発明において使用するための分流加減器ホイールの単一の列の頂面図である。 図１０は、本発明において使用するための分流加減器ホイールの単一の列の端面図である。 図１１は、本発明において使用するための分流加減器ホイールの単一の列の側面図である。 図１２は、本発明による逐次分流加減器モジュールを備えている幅の狭いベルトコンベア装置の動作を示している頂面図である。 図１３は、本発明による逐次分流加減器モジュールを備えている幅の狭いベルトコンベア装置の動作を示している頂面図である。 図１４は、本発明による逐次分流加減器モジュールを備えている幅の狭いベルトコンベア装置の動作を示している頂面図である。 図１５は、本発明による逐次分流加減器モジュールを備えている幅の狭いベルトコンベア装置の動作を示している頂面図である。 図１６は、本発明による逐次分流加減器モジュールを備えている幅の狭いベルトコンベア装置の動作を示している頂面図である。 図１７は、本発明による逐次分流加減器モジュールを備えている幅の狭いベルトコンベア装置の動作を示している頂面図である。 図１８は、本発明による逐次分流加減器モジュールを備えている幅の狭いベルトコンベア装置の動作を示している頂面図である。 図１９は、本発明による逐次分流加減器モジュールを備えている幅の狭いベルトコンベア装置の動作を示している頂面図である。 図２０は、本発明による逐次分流加減器モジュールを備えている幅の狭いベルトコンベア装置の動作を示している頂面図である。 図２１は、本発明の逐次分流加減器モジュールのためのコントローラの概略図である。

発明の実施の形態

図４〜１１を参照すると、本発明によるポップアップ式の分流加減器モジュールの全体が符号５０によって示されている。図示されている分流加減器モジュール５０は、搬送物品の移動方向に対して“右手方向への”分流用として示されている。“左手方向への”分流に対しては、種々の構成部品の鏡像バージョンが必要とされるであろう。

分流加減器モジュール５０は８本の幅の狭いベルトコンベア５２と組み合わせて示されているが、搬送される物品の大きさに依存してより多くの又はより少ないコンベアベルトを使用することができる。図示された分流加減器モジュール５０は、分流加減器ホイール６６の６本の列５４，５６，５８，６０，６２及び６４を備えており、各列が７個の分流加減器ホイール６６を備えている。同じく、ユーザーの要件に応じてより多くの又はより少ない分流加減器ホイールを使用しても良い。ホイール６６は、幅の狭いベルトの移動方向に対して斜めに向けられている。図示されている実施形態においては、分流加減器ホイールは、ベルト５２の移動方向に対して３０度の角度で配置されているが、移動方向に対して斜めの他の角度を選択しても良い。図示されているように、各列のホイール６６が側枠と右側の７本のベルトとの間に隔置されている。

図９〜１１において最も良くわかるように、分流加減器ホイール６６の各々は、自由に回転できるようにホイールブラケット６８に取り付けられている。各ホイールブラケット６８には、アイドラーホイール７０も取り付けられている。各アイドラーホイール７０は、２本のＯ−リング駆動ベルトが嵌るための２本の溝を備えている。第一の駆動ベルト７２（図１１において最も良くわかる）は、アイドラーホイール７０をそれに関連する分流加減器ホイール６６に作動可能に結合している。第二の駆動ベルト７４（図５において最も良くわかる）は、アイドラーホイール７０をそれに関連する駆動ローラー７６に作動可能に結合している。図４及び５において最も良くわかるように、別個の駆動ローラー７６が、分流加減器ホイール６６の各列５４〜６４と組み合わせられている。駆動ローラー７６は、コンベア装置の側枠間において固定軸上に取り付けられていて駆動ローラー７６がベルト５２の戻り走行の頂面と摩擦係合せしめられるようになされている。従って、駆動ローラー７６は、ベルト５２が動いている限り連続的に回転せしめられ、結局、駆動ローラー７６は、それらに組み合わせられたアイドラーホイール７０及び分流加減器ホイール６６を連続的に回転させる。

本発明に従って、分流加減器ホイール６６の各列５４〜６４は、他の列から独立して上昇せしめられたり下降せしめられたりするようになされている。この目的のために、ホイール６６の各列は、当該分流加減器ホイール６６を支持しているブラケット６８が取り付けられる横梁部材７８（図９〜１１において最も良くわかる）を備えているのが好ましい。横梁部材７８は、当該横梁部材７８の両端の各々に固定されている枢動ブロックアセンブリ８０によって、側枠間に枢動可能に固定されている。分流加減器ホイール６６の各列のための横梁部材７８は、当該横梁部材７８を、搬送物品を（図８において点線で示されているように）真っ直ぐに通過させるために分流加減器ホイール６６がベルト５２の頂面の全く下方にある第一の位置と、搬送物品の向きを変えるか又は分流させて分岐経路へと横切らせるために分流加減器ホイールがベルト５２から上方へと突出している第二の位置との間でアーチ状に枢動させるように組み合わせられたアクチュエータ８２を備えている。図示されているように、アクチュエータ８２は、ピストンアクチュエータであり、そのピストンロッドは横梁部材７８に作動可能に結合されている。ピストンは、空気圧又は液圧によって制御されるのが好ましい。しかしながら、サーボモーターのような他のタイプのアクチュエータを使用しても良い。

図８において最も良くわかるように、２個の楕円ゴムを有している緩衝ブラケット８４が側枠に固定されていて、横梁部材７８の枢動動作を制限し且つ騒音の低減を提供している。

図８を参照すると、分流加減器ホイールの種々の列内の分流加減器ホイール６６がベルト５２から上方へと上昇する程度は、列に応じて変化する。特に、分流加減器ホイール６６の最初の２個の列は、列３〜６よりも突出高さが低く、搬送物品を最大高さまで徐々に上昇させるようになされている。好ましい実施形態においては、第一の列５４内の分流加減器ホイール６６は、ベルト５２の面から３．１８ミリメートル（１／８インチ）上方まで突出しており、第二の列５４内の分流加減器ホイール６６は、ベルト５２の面から６．３５ミリメートル（１／４インチ）上方まで突出しており、第三乃至第六の列５６〜５８内の分流加減器ホイールは、ベルト５２の面から９．５３ミリメートル（３／８インチ）上方まで突出している。

本発明はまた、分流加減器５０を制御するための装置をも備えている。仕分けコンベアベルト面の動きは、“Ｅ”として図１２〜２０に示されている増分エンコーダによって測定される。例えば、コンベアの動き（おおよそ）２５．４ミリメートル（１インチ）毎にパルス出力が発生される。ボール箱はコンベアの速度で動くので、エンコーダの出力は、コンベア上のボール箱の動きを直接的に指示する。同様の追跡を絶対エンコーダによって行うことができる。

図１２を参照すると、コンベア上を移動している２つのボール箱９０，９２が示されている。下流のボール箱９２は、第一の分流加減器９４に搬送先を指定されている。第二の上流のボール箱９０は、分流加減器９４の下流のどこかにある第二の分流加減器（図示せず）に搬送先を指定されている。

図１２におけるコンベアのすぐ下方には、ボール箱がコンベア上を移動するときにボール箱の搬送先の追跡を維持するデータ表が示されており、“１”は第一の（下流の）ボール箱９２の搬送先を表しており、“２”は第二の（上流の）ボール箱９０の搬送先を表している。ボール箱９２，９０がコンベア上を移動するときに、入力されるエンコーダパルスが使用されてボール箱の動きと同調させてデータ表内の宛先データをシフトさせる。

分流加減器９４のための分流加減器ホイールの３つの列が、図１２〜２０において斜めの斜線９６として示されており、下降せしめられたり（細い線）又は上昇せしめられたり（太い線）される。しかしながら、ここに記載されている制御シーケンスは、分流加減器ホイールの如何なる数の２以上の列を備えた分流加減器にも適用することができる。本発明に従って、各列は個々に制御される。１つのデータ表の位置が分流加減器ホイールの各々に対応している。値１が一つの特定のデータ表の位置へ動かされたときに、分流加減器ホイールの対応する列に上昇信号が付与される。分流加減器ホイールの列は、上昇せしめられ且つ“降下”信号を受け取るまで上昇位置にとどまる。１又はゼロに等しくない値が同じデータ表の位置へと動かされると、分流加減器ホイールの列に“降下”信号が付与される。分流加減器ホイールの列は、次いで、下降せしめられ且つ“上昇”信号を再度受け取るまで当該下降位置にとどまる。

図１２〜２０は、互いに続く２つのボール箱の列を示している。第一のボール箱９２は分流加減器１に搬送先が決められている。ボール箱９２が分流加減器９４に接近するとき、ボール箱９２の前縁がホイールの各列に到達直前に上昇位置にあるようにするために、ホイールの３つの列が連続して上昇せしめられる。第二のボール箱９０は、分流加減器９４より先の搬送先へと搬送されることが意図されている。ボール箱９０が分流加減器９４に近づくと、ボール箱９０の前縁がホイールの各列に到達する直前に下降位置にあるようにするために、ホイールの３つの列が連続して降下せしめられる。このようにして、第二のボール箱９０は分流されることなく分流加減器９４を通過する。

分流加減器ホイールはまた、上記した降下論理の代わりではなく降下論理に加えて、時間に基づいて降下せしめることができる。例えば、上昇信号が直前の３秒以内に受け取られないならば、分流加減器ホイールの一つの列を降下せしめることができる。これによって、これ以上コンベアを下流へと進むボール箱がない場合にホイールの１つの列が上昇位置に留まらないことが確保される。

本発明の分流加減器は、分流加減器ホイールの個々の列の高速の制御を必要とする。実際には、これは、１０ミリ秒以内の繰り返し精度を有するセンサー入力信号及びトリガー出力を受け取ることを必要とする。図２１を参照すると、全ての分流加減器制御機能を処理するために且つ分流加減器に影響を及ぼすために分流加減器ホイールの各列を適当な時間に上昇させるか下降させることを特に指示する高速のコントローラ９８が各分流加減器のために設けられている。

仕分けコントローラ１００がコンベア装置全体を制御するために使用されている。コントローラ１００は、コンベア装置へ導入される全製品の仕分けを決定し且つ製品がコンベア装置に沿って搬送されるときに製品の動きを追跡する。仕分けコントローラ１００は、光センサ１０２及びエンコーダからの入力を受け取り且つモーター駆動装置及びコントローラ９８を作動させる。

仕分けコントローラ１００は、例えばＲｏｃｋｗｅｌｌ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎから入手可能な“ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ”のようなバスネットワークによって個々の分流加減器コントローラ９８に連絡されている。仕分けコントローラ１００は、コンベア上の製品がコントローラ９８と組み合わせられた分流位置の特定の短い距離内にあるときに特定のコントローラ９８に信号を送る。コントローラ９８は、次いで、誘導光センサが近づきつつある搬送製品を探すことを意図している固定時間である時間窓を形成する。製品の前縁がこの時間窓内で誘導光センサを遮断する場合には、次いで、コントローラ９８は、製品の追跡を引き継ぎ且つ必要とされる時間シーケンスで６個の列の分流加減器ホイールを上昇させ或いは下降させるのに必要とされるようにコントローラ９８と組み合わせられたアクチュエータ１０４を起動させ又は不作動とさせる。

時間窓が提供されていないときに製品の前縁が誘導光センサを遮断する場合に、コントローラ９８は、次いで、必要とされる時間シーケンス以内で分流加減器ホイールの列を降下させるのに必要とされるようにコントローラ９８と組み合わせられたアクチュエータの不作動化を生じさせるであろう。

このようにして、本発明の目的を十分果たす分流加減器装置及び当該分流加減器装置を作動させる方法が提供される。好ましい実施形態によって本発明を説明したけれども、本発明を当該好ましい実施形態に限定することは意図されていない。例えば、記載された実施形態における分流加減器ローラーは、下降位置と上昇位置との間でアーチ状の動きで枢動されるけれども、例えば下降位置と上昇位置との間の軌道に沿って直線状に動くように取り付けることもできる。従って、本発明の範囲は特許請求の範囲によって規定される。

Claims (8)

1. コンベア装置であり、搬送物品を支持するための複数の幅の狭いエンドレスベルトと、前記搬送物品を第一の搬送先へ導くために当該搬送物品を前記幅の狭いベルトから分岐通路上へと導く分流加減器とを備え、当該分流加減器は、前記幅の狭いベルト間に配置され且つ当該幅の狭いベルトに対して斜めに向けられた複数の列として配列された複数の回転分流加減器ホイールを備えており、当該複数の列の各列内の分流加減器ホイールが、他の如何なる列内の分流加減器ホイールからも独立して同時に、前記ホイール全体が前記幅の狭いベルトの上面より下方に位置している第一の位置から、前記ホイールの一部分が前記幅の狭いベルトの上面より上方へ突出している第二の位置へと、上昇せしめられたり下降せしめられたりできるように取り付けられていることを特徴とするコンベア装置。
2. 請求項１に記載のコンベア装置であり、
   前記分流加減器ホイールの列を連続して上昇させたり下降させたりするためのコントローラを更に備えており、当該コントローラは、前記コンベアによって搬送されつつある第一の物品が前記分流加減器ホイールの列を通過する前に当該分流加減器ホイールの各列を上昇させ、第二の後続の物品が前記第一の搬送先へと向かっていない条件下で前記第一の物品が前記分流加減器ホイールの列を通り過ぎた後に下降させるように前記ホイールの列を上昇させたり下降させたりすることを特徴とするコンベア装置。
3. 請求項１に記載のコンベア装置であり、
   前記ホイールの各列のための支持部材と、当該支持部材の各々を前記第一の位置と第二の位置との間で移動させるためのアクチュエータと、を更に備えていることを特徴とするコンベア装置。
4. 請求項３に記載のコンベア装置であり、
   前記ホイールの各列のための支持部材が、当該ホイールが前記第一の位置と第二の位置との間をアーチ状に移動するように前記コンベアに枢動可能に取り付けられていることを特徴とするコンベア装置。
5. 請求項１に記載のコンベア装置であり、
   前記ホイールが前記第二の位置にあるときに当該ホイールが前記幅の狭いベルトの上面から上方へ突出する量が、前記幅の狭いベルトの移動方向に沿って増大していることを特徴とするコンベア装置。
6. 少なくとも１つのコンベアベルトと分流加減器ホイールの列を少なくとも２つ備えた分流加減器とを備えたコンベア装置を作動させる方法であり、
   前記分流加減器ホイールの各列が他の列から独立して上昇させたり下降させたりすることができ、
   分流されるべき搬送物品の各々に対して第一の搬送先コードを割り当て且つ分流されるべきでない搬送物品の各々に対して前記第一の搬送先コードと異なる第二搬送先コードを割り当てるステップと、
   前記コンベアの移動の増分毎にパルスを発生させるエンコーダによって前記コンベアの移動を測定するステップと、
   前記コンベアに沿った前記搬送物品の移動及び位置を追跡するステップと、
   前記第一の搬送先コードを割り当てられた搬送物品の各々が前記分流加減器ホイールの各列の上流の所定位置に到達したときに当該分流加減器ホイールの列を連続して上昇させるために、前記分流加減器ホイールの各列に対して個別の上昇信号を発生させるステップと、
   分流加減器ホイールの列を連続して下降させるために、前記分流加減器ホイールの各列に対して個別の下降信号を発生させるステップと、を含んでいることを特徴とする方法。
7. 請求項６に記載の方法であり、
   前記第一の搬送先コードを割り当てられた搬送物品の各々が前記分流加減器ホイールの各列の下流の所定位置に到達したときに前記下降信号が発せられることを特徴とする方法。
8. 請求項６に記載の方法であり、
   前記分流加減器ホイールの各列に対する下降信号が、当該各列に対する前記上昇信号が発せられた後の特定の時間に発せられることを特徴とする方法。

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