JP2010076914A - 物品間の間隔形成方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コンベヤ2で搬送される物品間の間隔形成装置において、コンベヤ2にトンネル状の圧力保持室3と、圧力保持室3内に空気などの圧力媒体を吹き込む空気吹き込み装置7,8を設けて、圧力保持室3内に吹き込み装置から圧力媒体を吹き込み、該圧力媒体の吹き込みによって圧力保持室3と圧力保持室3内の物品とで形成される閉鎖空間に物品間の間隔の状態に対応して発生する圧力媒体の圧力を利用した物品間の相互押し広げ力により、単列状態で不揃いな間隔で搬送されてくる物品間の間隔を適正に形成するように構成した。
【選択図】図2
Description
従来、このような目的に対して、容器(物品)間の間隔を割り出す箇所において、上流側の低速コンベヤの終端部と下流側の高速コンベヤの始端部を並列に配置して、低速コンベヤ側から高速コンベヤ側へ高速ベルトとの摩擦力によって容器を移送し、先行する容器と後続の容器との間に間隔を形成する方法および装置が公知である(特許文献1)。
しかしながら、この装置では、容器(10)が高速ベルト(5)との摩擦力で上流側の低速コンベヤ(1)から下流側の高速コンベヤ(2)へ乗り継ぐために、乗り継ぎ部での抵抗の影響により容器(10)が減速することがあり、その減速の影響により安定したピッチで容器間隔を割り出すことが困難であるとともに、ノズル(15)による高圧エアの吹き付けにより容器(10)が前の容器(10)に追いついてしまうこと、或いは、前の容器(10)との間隔が適正とならないことがあり、容器間隔形成が極めて不安定となる虞が考えられる。
さらに、上流側の低速コンベヤ(1)と下流側の高速コンベヤ(2)を並列に配置するために広い設置スペースが必要であるとともに、装置コストが高価になるということがあった。
(1)第1の手段の物品間の間隔形成方法および装置は、コンベヤで搬送される物品間の間隔形成方法および装置において、前記コンベヤにトンネル状の圧力保持室(以下チャンバーという)と、該チャンバー内に圧力媒体(加圧空気)を吹き込む圧力媒体吹き込み装置(以下吹き込み装置という)を設けて、前記チャンバー内に吹き込み装置から圧力媒体を吹き込み、該圧力媒体の吹き込みによって前記チャンバーと前記チャンバー内の物品とで形成される閉鎖空間に物品間の間隔の状態に対応して発生する圧力媒体の圧力を利用した物品間の相互押し広げ力により、単列状態で不揃いな間隔で搬送されてくる物品間の間隔を適正に形成するようにしたことを特徴とする。
本発明の第1の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は、本発明を適用した物品間の間隔形成装置の平面図で、一部断面図としてある。
図2は、図1のA−A断面図である。
図3は、図2のB−B断面図である。
図4は、図2のC−C断面図である。
チャンバー3は、搬送される容器1との隙間を小さく形成するように一対の側壁4および天井6で囲まれた構造となっており、側壁4には図示しない送風機から加圧空気(圧力媒体)が吹き込まれてチャンバー3内に加圧空気(以下空気という)を吹き込む空気吹き込み装置7が、天井6には同様に空気吹き込み装置8が構成されている。また、空気吹き込み装置7には空気吹き込み孔71および72が、空気吹き込み装置8には空気吹き込み孔81が設けられていて、空気吹き込み孔71、72および81からチャンバー3内に空気がそれぞれ向き22、23および24の方向に吹き込まれるようになっている。
ここで、図示の空気吹き込み孔の数、位置、噴出し方向は一例として示しているものであり、図示に限定されることなく、本発明の目的に沿って構造を変えることができることはもちろんである。
なお、9は制御装置で、チャンバー3の空気吹き込み装置7および8からの空気吹き込みの風量、風圧、噴出し方法等の空気吹き込み条件を設定、制御するようになっている。
チャンバー3内で、空気吹き込み装置7および8の空気吹き込み孔71、72および81から向き22、23および向き24へ空気が吹き込まれると、チャンバー3内で先行の容器1と後続の容器1とが密着して搬送されているときには、チャンバー3と両容器1との間にできている小さな閉鎖空間42に空気が入り込んで大きな圧力が発生する。この大きな圧力により先行の容器1と後続の容器1とには相互に押し広げ力が働き、先行の容器1は前方へ押し出され、後続の容器1が押し戻されて、先行の容器1と後続の容器1との間に間隔が形成される。
チャンバー3内で先行の容器1と後続の容器1との間隔が大きく空いて搬送されているときには、チャンバー3と両容器1との間の空間が広いため、空気吹き込み装置7および8から吹き込まれた空気により発生する圧力は小さいものとなり、先行の容器1は押し出される力が小さいため僅かに押し出されるか殆ど押し出されない。したがって、先行の容器1と後続の容器1は間隔を僅かに開くか殆ど間隔を変えずに大きい間隔のままで搬送されていく。
チャンバー3内で搬送される容器1が1個のみのときは、空気吹き込み装置7および8から吹き込まれた空気により発生する圧力が殆ど無いため、容器1は押し出されることなく、そのまま搬送されていく。
本実施の形態によれば、前記吹き込み空気の風量、風圧は前記摩擦力に勝って容器1を押し出すのに必要な量でよいので、吹き込み空気のための消費エネルギーは小さい。
また、前記チャンバー3は、その内部の先行および後続の容器1との閉鎖空間42に適正な圧力を形成するように、容器1の特性に応じた最適な形状寸法とすることが求められるが、前記容器1の特性データを入力しておいた制御装置の制御により、適正な形状寸法を自動的に決定することができる。
次に、本発明を適用した物品の間隔形成装置の第2の実施の形態について図5から図7を参照しつつ説明する。
図5は、第2の実施の形態に係わる物品間の間隔形成装置の平面図で、一部断面図としてあり、図1に相当するものである。
図6は、図5のD−D断面図である。
図7は、図6のE−E断面図である。
空気噴射ノズル5の作用を説明すると、前記チャンバー3内で左右の側壁4に案内されて搬送される容器1に側方から空気を噴出し、該空気噴流21によって前記チャンバー3内を搬送される容器1にさらに減速力が作用するようにして、前記チャンバー3内で前後して搬送されてくる後続の容器1を該減速力の付加で減速させるとともに、先行の容器1を前記空気吹き込み装置7および8から吹き込まれた空気の閉鎖空間42で発生した圧力による相互押し広げ力で押し出すことができる。
本第2の実施の形態は前記第1の実施の形態よりも装置コスト、エネルギーコストが高価になるが、搬送対象容器の種類および目的とする容器1間の間隔の大きさや精度等により適宜選択して使用することができる。
なお、図5では、空気噴流21はコンベヤ2に対して直角の向きに噴射するようにしてあるが、空気噴射21の向きはやや上流側へ向ける等目的に応じて対応できる。
また、第1及び第2の実施の形態において、空気吹き込み装置7と側壁4の下端部に、空気逃がし孔50を設けることにより、チャンバー3内の圧力を調整するようにしてもよい。
次に、本発明を適用した物品の間隔形成装置の第3の実施の形態について図8から図11を参照しつつ説明する。
図8は、本発明の第3の実施の形態に係わる物品間の間隔形成装置の平面図で、図5に相当するものである。
図9は、図8のF−F断面図である。
図10は、図9に相当する断面図で、空気噴射ノズルの取り付け角度を変えた場合のものである。
図11は、図8の空気噴射ノズル部の拡大図で、容器が空気噴射ノズルからのジェット噴流により受ける力について、(a)は単独の容器にジェット噴流が当るときの説明、(b)は容器同士が密着しているときの説明、(c)は容器が間隔を空けているときの説明をするモデル図である。
なお、図9では空気噴射ノズル15をコンベヤ2に平行に取り付けた場合を示したが、図10は、空気噴射ノズル15を、コンベヤ2に対して約30度上向きの角度にジェット噴流25を噴射するように取り付けた場合を示している。
先ず、空気噴射ノズル15の作用の原理について図11をもとに説明する。
図11(a)は単独の容器1の側方に空気噴射ノズル15から空気のジェット噴流25が当る場合のモデル図であり、ジェット噴流25が容器1の側方に当ると、ジェット噴流25が容器1に当る位置によってその大きさおよび向きが異なるが、容器1に進行方向0の方向にジェット噴流25の力の分力が作用する。
ジェット噴流25が容器1に当る力をFaとすると、容器1の進行方向Oの位置Rでジェット噴流25の中心が容器1に当る角度が進行方向Oに対して図示のようにθであるとき、容器1に作用する進行方向Oの方向の分力Fuは、Fu=Fa×sinθ×cosθとなる。
ここで、ジェット噴流25の幅は、空気噴射ノズル15から出た直後は空気噴射ノズル15の噴射口の幅とほぼ同じで、先へ進むほど幅広の傾向になるが、図では便宜上幅一定として、かつ、容器1に当る部分は点として示してある。
また、空気噴射ノズル15はコンベヤ2の左右両側に設けてあるので、前記分力Fuは容器2には2倍となってかかるが、ここでは、便宜上一方の側の分力Fuについて説明する。
容器1の中心がジェット噴流25の当る位置よりも先に進むと、前記加速の作用により、容器1は後続の容器1との間に間隔を空けて進む。
上記容器1を減速する力および加速する力は、噴射されるジェット噴流25の流量、流速の大きさにより変わるので、目的とする容器1間に形成する間隔の大きさ、容器1の大きさ、重量等の特性によりジェット噴流25の流量、流速の大きさを選択すればよい。
このようにして、ジェット噴流25の流量、流速の大きさを適宜選択すれば、空気噴射ノズル15を通過した後の容器1は適正な間隔を形成されて搬送されることになる。
即ち、容器1同士が密着しているところへジェット噴流25が当ると、容器1同士の後方側の容器1のT点には図示のように先ず大きな減速力が作用する。容器1にジェット噴流25の当る位置がTからUに移動していくと減速力は減少して、Uの位置を過ぎると今度は加速力が作用してVの位置でさらに後続する容器1が密着してきている場合にはこの密着閉窄によるジェット噴流25の溜りの圧力により加速力が最大になる。
このようにして、図11(b)に示したように、容器1同士が密着してきた場合には、容器1を減速または加速する力はかなり大きなものとなるが、ジェット噴流25の流量、流速の大きさを適宜選択すれば、空気噴射ノズル15を通過した後の容器1は適正な間隔を形成されて搬送されていく。
この場合、ジュット噴流25の流量、流速、ジェット幅の大きさ等を適宜選択して容器1間に形成する間隔を設定していけばよい。
また、一対の側面ガイド10の幅間隔は、容器1の大きさに対して十分なものにしておけば、この幅間隔内で容器1の大きさを変更しても側面ガイド10の取り付けを変更する等の所謂サイズ変更の対応をする必要はなく、容器1のサイズ変更の頻度が多い場合には適している。
なお、図10に示すように、ジェット噴流25は斜め上向き噴射してもよい。
また、本発明を適用した物品の間隔形成装置の第4の実施の形態について図12を参照しつつ説明する。
図12は、本発明の第4の実施の形態に係わる物品間の間隔形成装置で、図8に相当する平面図であり、空気噴射ノズルを1個のみ取り付けたものである。
図12において、図8と同じ構造のものは同じ記号で記してあり、重複する説明は省略する。11は側面ガイドで、該側面ガイド11には空気噴射ノズルは取り付けられていない。
側面ガイド10に設けられた空気噴射ノズル15は、容器1の進行方向に直角の方向から図示のようにαの角度だけ下流側へ向けてジェット噴流25を噴射するように取り付けられている。
なお、角度αはジェット噴流25による容器1の減速力および加速力と側面ガイド11に反射した空気による容器1の加速力を勘案して適宜選択すればよい。
この第4の実施の形態の場合には、容器1は側面ガイド11に接触するため前記説明の第3の実施の形態の場合よりも容器1間の間隔形成精度がやや悪くなるが、空気噴射ノズル15が1個のみであるので、装置コストが安価になるという効果があり、要求される容器1間に空ける間隔の大きさおよび精度と、装置コスト、エネルギー消費量との兼ね合いで選択することができる。
次いで、本発明を適用した物品間の間隔形成装置の第5の実施の形態について図13、図14を参照しつつ説明する。
図13は、本発明の第5の実施の形態に係わる物品間の間隔形成装置で、図10に相当する断面図であり、上面ガイドを設けて空気噴射ノズルを追加して取り付けたものである。
図14は、図13をG方向から見た部分正面図である。
図13および図14において、図10と同じ構造のものについては同じ記号が記してあり、重複する説明は省略する。
上面ガイド12には容器1の上方から容器1の上面に容器1の進行に逆らう方向で空気噴流26を噴射するように空気噴射ノズル13が取り付けられている。
このようにして、ジェット噴流25と空気噴流26とを組み合わせて、コンベヤ2の上流で容器1に付着していた水分を除去して、下流において容器1が水分を除去された状態で段ボール箱に包装することができる。
2…コンベヤ、
3…圧力保持室(チャンバー)、
4…側壁、
5…空気噴射ノズル、
6…天井、
7,8…空気吹き込み装置、
9…制御装置、
10,11…側面ガイド、
12…上面ガイド、
13,15…空気噴射ノズル、
21…空気噴流、
25…ジュット噴流、
26…空気噴流、
42…閉鎖空間、
71,72,81…空気吹き込み孔
Claims (15)
- コンベヤで搬送される物品間の間隔形成装置において、前記コンベヤにトンネル状の圧力保持室(以下チャンバーという)と、該チャンバー内に圧力媒体を吹き込む圧力媒体吹き込み装置(以下吹き込み装置という)を設けて、前記チャンバー内に吹き込み装置から圧力媒体を吹き込み、該圧力媒体の吹き込みによって前記チャンバーと前記チャンバー内の物品とで形成される閉鎖空間に物品間の間隔の状態に対応して発生する圧力媒体の圧力を利用した物品間の相互押し広げ力により、単列状態で不揃いな間隔で搬送されてくる物品間の間隔を適正に形成するように構成したことを特徴とする物品間の間隔形成装置。
- 請求項1に記載する物品間の間隔形成装置において、前記圧力媒体吹き込み条件を設定、制御する制御装置を設けたことを特徴とする物品間の間隔形成装置。
- コンベヤで搬送される物品間の間隔形成方法において、前記コンベヤに設けたチャンバーに設置した吹き込み装置から前記チャンバー内に圧力媒体を吹き込み、該圧力媒体の吹き込みによって前記チャンバーと前記チャンバー内の物品とで形成される閉鎖空間に物品間の間隔の状態に対応して発生する圧力媒体の圧力を利用した物品間の相互押し広げ力により、進行方向先行の物品は進行方向へ押し出され、後続の物品は押し戻されるように作用させて、単列状態で不揃いな間隔で搬送されてくる物品間の間隔を適正に形成するようにしたことを特徴とする物品間の間隔形成方法。
- 請求項3に記載する物品間の間隔形成方法において、前記圧力媒体吹き込み条件を設定、制御するように設けた制御装置に予め搬送される物品の特性を入力しておいて、前記搬送対象物品に対応して前記圧力媒体吹き込み条件を自動的に設定できるようにしたことを特徴とする物品間の間隔形成方法。
- 請求項1および2に記載する物品間の間隔形成装置において、前記制御装置に予め入力しておいた搬送対象物品の特性に応じて前記チャンバーの形状寸法を自動的に決定するように構成したことを特徴とする物品間の間隔形成装置。
- 請求項1および2に記載する物品間の間隔形成装置において、前記制御装置により前記搬送対象物品の特性に応じて前記吹き込み装置の吹き込み条件が自動的に設定されるように構成したことを特徴とする物品間の間隔形成装置。
- 請求項1に記載する物品間の間隔形成装置において、さらに前記チャンバー内を搬送されてくる物品の側方に空気を噴射し、該空気噴射によって前記チャンバー内を搬送される物品に減速力が作用するようにした空気噴射ノズルを前記チャンバーの左右の側壁に設けて、前記チャンバー内で前後して搬送されてくる後続の物品を該減速力の付加でさらに減速させるとともに、先行の物品を前記圧力媒体の圧力による物品押し広げ力で押し出すことにより、単列状態で不揃いな間隔で搬送されてくる物品間の間隔を適正に形成するように構成したことを特徴とする物品間の間隔形成装置。
- 請求項7に記載する物品間の間隔形成装置において、前記圧力媒体吹き込み条件または前記空気噴射条件を設定、制御する制御装置を設けたことを特徴とする物品間の間隔形成装置。
- コンベヤで搬送される物品間の間隔形成装置において、前記コンベヤにより不揃いな間隔で搬送されてくる物品の側方に前記コンベヤの左右横方向から空気をジェット噴射して、ジェット噴射が搬送されてくる物品の前半分に当たる時は物品を減速し、ジェット噴射が搬送されてくる物品の後半分に当たる時は物品を加速するように作用する一対の空気噴射ノズルを前記コンベヤの左右に設けて、単列状態で不揃いな間隔で搬送されてくる物品間の間隔を適正に形成するように構成したことを特徴とする物品間の間隔形成装置。
- コンベヤで搬送される物品間の間隔形成装置において、前記コンベヤにより不揃いな間隔で搬送されてくる物品の側方に前記コンベヤの左右一方の横方向から空気をジェット噴射して、ジェット噴射が物品をジェット噴射がない側の側面ガイドに押しながら沿わせて搬送するように作用するとともに、ジェット噴射が搬送されてくる物品の前半分に当る時は減速し、ジェット噴射が搬送されてくる物品の後半分に当る時は加速するように作用する空気噴射ノズルを前記コンベヤの一方に設けて、単列状態で不揃いな間隔で搬送されてくる物品間の間隔を適正に形成するように構成したことを特徴とする物品間の間隔形成装置。
- 請求項9および10に記載する物品間の間隔形成装置において、さらに前記コンベヤで搬送される物品の上方から前記コンベヤの進行方向に対して逆らった向きに空気をジェット噴射する空気噴射ノズルを設けて、物品に付着している水滴を除去するように構成したことを特徴とする物品間の間隔形成装置。
- 請求項3に記載する物品間の間隔形成方法において、前記チャンバーの側壁に設けた空気噴射ノズルから、前記チャンバー内で搬送される物品に側方から空気を噴射し、該空気噴射によって前記チャンバー内を搬送される物品にさらに減速力が作用するようにして、前記チャンバー内で前後して搬送されてくる後続の物品を該減速力の付加で減速させるとともに、先行の物品を前記圧力媒体の圧力による物品押し力で押し出すことにより、単列状態で不揃いな間隔で搬送されてくる物品間の間隔を適正に形成するようにしたことを特徴とする物品間の間隔形成方法。
- 請求項12に記載する物品間の間隔形成方法において、前記圧力媒体吹き込み条件または前記空気噴射条件を設定、制御するように設けた制御装置に予め搬送対象物品の特性を入力しておいて、前記搬送対象物品に応じて前記圧力媒体吹き込み条件または前記空気噴射条件を自動的に設定できるようにしたことを特徴とする物品間の間隔形成方法。
- コンベヤで搬送される物品間の間隔形成方法において、前記コンベヤの左右に設けた一対の空気噴射ノズルから前記コンベヤにより単列状態で不揃いな間隔で搬送されてくる物品の側方に空気をジェット噴射して、ジェット噴射が搬送されてくる物品の前半分に当たる時は物品を減速し、ジェット噴射が搬送されてくる物品の後半分に当たる時は物品を加速するように作用させて、単列状態で不揃いな間隔で搬送されてくる物品間の間隔を適正に形成するようにしたことを特徴とする物品間の間隔形成方法。
- コンベヤで搬送される物品間の間隔形成方法において、前記コンベヤの左右の一方に設けた空気噴射ノズルから前記コンベヤにより不揃いな間隔で搬送されてくる物品の側方に片側から空気をジェット噴射して、物品を空気噴射ノズルが取り付けられていない側の側面ガイドに押しながら沿わせて搬送するように作用させるとともに、ジェット噴射が搬送されてくる物品の前半分に当たる時は物品を減速し、ジェット噴射が搬送されてくる物品の後半分に当たる時は物品を加速するように作用させて、単列状態で不揃いな間隔で搬送されてくる物品間の間隔を適正に形成するようにしたことを特徴とする物品間の間隔形成方法。
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