JP2010115733A - 自動両面研掃装置、及び自動両面研掃方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被研掃物の両面を研掃する技術を改良して、自動的に被研掃物の上下を反転させる技術を提供する。
【解決手段】第１コンベア１を上段に位置せしめ、第２コンベア２を下段に位置せしめて上下２段に設置し、矢印Ｉｎのように供給された被研掃物３ｓを矢印ｄ方向に搬送しつつノズル４から研掃材を噴射して片側の面を研掃する。第１コンベア１の終点に到達した被研掃物３ｔは放出されて落下しようとする。これを反転シュート９で案内して矢印ｆのように上下を反転させながら滑降させ、矢印ｒのように第２コンベア２に送り込む。被研掃物３ｔと被研掃物３ｕとを比較すると、上下が反転していることが分かる。このようにして、第１コンベア１で搬送しながら被研掃物の片方の面を研掃し、第２コンベア２で搬送しながら被研掃物の他方の面を研掃する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被研掃物の頂面それぞれを研掃する装置に係り、特に平板状の被研掃物に好適である。

図５は両面研掃装置によって、平板状被研掃物の両面を研掃する従来技術を描いた模式図である。
被研掃物の片方の面を研掃するための第１コンベア１と、他方の面を研掃するための第２コンベア２とが設けられている。
被研掃物は、これらのコンベアによって水平に搬送されつつ、その上方から研掃材の投射を受ける。
本例においては、第１、第２各コンベアの上方それぞれに研掃材ノズル（以下、単にノズルと略称する）４が配置されている。
ノズルは、圧縮空気によって研掃材を噴射する部材であるが、ノズルの代りに遠心式の研掃材投射機を設けた従来例も広く実用されている。本発明においてノズルと研掃材投射機とは等価であり、代替可能である。

被研掃物は図示の符号３ａの位置に供給され、第１コンベア１に乗せられて矢印ａのように図の右方へ搬送され、符号３ｂを付して示した位置に到達するまでの間に、ノズル４から研掃材の噴射を受け、上になっている方の面を片面だけ研掃される。
片方の面を研掃された被研掃物３ｂを作業員５が取り上げ、螺旋矢印ｃのように上下を反転させた被研掃物３ｃを第２コンベア２に乗せる。
乗せられた被研掃物３ｄは矢印ｂ方向に搬送されて符号３ｅを付して示した位置に到達するまでの間に、ノズル４から研掃材の噴射を受け、他方の面（第１コンベアで下側になっていた面）を研掃される。
特開平１０−３００２９５号公報

前掲の図５に描かれている範囲内の状態に着目して考察すると、作業員５を配置しなければならないので人件費が掛かり、作業コストを増加させている。
また作業員が用便や食事などで機械を離れるときは、交替要員を手配し、又は機械を停止させなければならないので、労務管理が容易でないという問題が有る。
図５に描かれた両面研掃機が、巨大な製造ラインの一部として組み込まれている場合、
作業員５の配置を欠くことができないので、ライン全体の省力化や能率向上のネックになっている。

本発明は以上に述べた事情に鑑みて為されたものであって、その目的は「人手を要せずに被研掃物の両面を自動的に研掃できる技術」を提供することである。

本発明の基本的な原理について、その１実施形態に対応する図１を参照して説明すると次の通りである。
この［課題を解決するための手段］の欄は、図面との対照が容易なように、括弧書きで図面符号を付記してあるが、この括弧付き符号は本発明の構成を図面のとおりに限定するものではない。
本発明の特徴の一つは、第１コンベア（１）を上段に、第２コンベア（２）を下段に配置した２段構造をとったことである。
共用のケース（６）の中に２段構造のコンベア、及び研掃材投射機構（例えばノズル）を設けることによって、被研掃物の受け渡しが容易になり、かつ、投射された研掃材の回収再利用が合理的に行われる。
本発明の特徴のもう一つは、第１コンベア（１）の終点（図において右端）と第２コンベア（２）の始点との間に『被研掃物の上下を反転させる機能を有する受け渡し機構（例えば反転シュート（９））』を設けたことである。これにより、人手を要せずに被研掃物の両面を自動的に研掃することができる。

請求項１の発明に係る自動両面研掃装置の構成は、
（図１参照）被研掃物を搬送して、研掃材ノズル（４）又は研掃材投射機（図示省略）の下方を通過させる第１コンベア（１）と、
第１コンベアから送り出された被研掃物を搬送して前記と異なる研掃材ノズル又は研掃材投射機の下方を通過させる第２コンベア（２）とを具備し、
第１コンベアで搬送する間に前記被研掃物の片方の面を研掃した後、第２コンベアで搬送する間に該被研掃物の他方の面を研掃する両面研掃装置において、
第１コンベア（１）の下方に第２コンベア（２）が設置されるとともに、
第１コンベアを通過した被研掃物を受け取って第２コンベアに送給する被研掃物受け渡し手段（例えば図１に示した反転シュート（９）、又は図５に示した反転ローラー（１５）及び移送ベルト（１９））が設けられており、
前記の被研掃物受け渡し手段は、第１コンベアから被研掃物を受け取り、その上下を反転させて、第２コンベアに送り込む機能を有していることを特徴とする。

請求項２の発明に係る自動研掃装置の構成は、前記請求項１の発明装置の構成要件に加えて、
（図３（Ｂ）参照）被研掃物（３ｉ）の重心（Ｇ）の垂直下方の箇所が、第１コンベア（１）を通過し終えてコンベアの搬送面から離れ、
（図３（Ｃ）参照）被研掃物（３ｊ）が平衡を失って回転しつつ落下する際、
該被研掃物の搬送方向前端に接触して、その回転を助長する案内面を有するシュート部材（９）によって、前記の被研掃物受け渡し手段が構成されていることを特徴とする。
本発明においてコンベアの搬送面とは、搬送される被研掃物を載置する面をいう。

請求項３の発明に係る自動両面研掃装置の構成は、前記請求項１に記載した発明装置の構成要件に加えて、前記の被研掃物受け渡し手段が次のように構成されていることを特徴とする。
（図４参照）被研掃物（３ｐ）の重心の垂直下方の箇所が、第１コンベア（１）を通過し終えてコンベアの搬送面から離れ、該被研掃物が平衡を失って回転しつつ落下する際、
回転しつつ落下する被研掃物の軌跡付近に位置せしめて、反転ローラーが（１５）設けられるとともに、
該反転ローラー、及びその近傍に配設された複数個の案内プーリ（１６，１７，１８）に、移送ベルト（１９）が掛け回されていて、
第１コンベアから放出（矢印ｐ）された被研掃物が、反転ローラーと移送ベルトとの間に挟み込まれ（３ｑ）、反転ローラーの外周面と共に回動（矢印ｋ）して上下が反転された後、移送ベルト（９）によって第２コンベア（２）に送給される。

請求項４の発明に係る自動両面研掃装置の構成は、前記請求項３に記載した発明装置の構成要件に加えて、
（図４参照）前記移送ベルト（１９）が弾性的に伸縮可能な材料によって構成され、
及び又は、前記複数個の案内プーリの内の少なくとも１個（１８）の回転軸が弾性的に支持されていて、テンションプーリとして機能することにより、前記移送ベルトに発生する張力が抑制され、
反転ローラーと移送ベルトとの間に挟み込まれて移送される被研掃物（３ｑ）に対して過大な圧力が加えられないようになっていることを特徴とする。

請求項５の発明に係る自動両面研掃装置の構成は、前記請求項３または請求項４に記載した発明装置の構成要件に加えて、
（図４参照）第１コンベア（１）から放出（矢印ｐ）された被研掃物を案内して、反転ローラー（１５）と移送ベルト（１９）との間に送り込む補助シュート（２２）、
及び又は移送ベルト（１９）から送り出される被研掃物（３ｒ）を第２コンベア（２）に案内する補助シュート（２３）が設けられていることを特徴とする。

請求項６の発明に係る自動両面研掃方法は、
（図１参照）被研掃物を第１コンベア（１）で搬送しつつ、研掃材ノズル（４）又は研掃材投射機（図示省略）の下方を通過させて、該被研掃物の片方の面を研掃し、
片方の面を研掃された被研掃物を第２コンベア（２）で搬送しつつ、前記と異なる研掃材ノズル又は研掃材投射機の下方を通過させて、該被研掃物の他方の面を研掃する両面研掃方法において、
第１コンベア（１）の下方に第２コンベア（２）を設置するとともに、
前記第１コンベアを通過した被研掃物を受け取って第２コンベアに送りこむ受け渡し手段（例えば反転シュート（９））を設け、
前記の受け渡し手段により、第１コンベアから受け取った被研掃物の上下を反転させて第２コンベアに送りこむことを特徴とする。

請求項１の発明に係る自動両面研掃装置装置を適用すると、
第１コンベアで片方の面を研掃された被研掃物を、自動的に上下反転させて第２コンベアに送給して他方の面を研掃し、該被研掃物の両面を研掃することができる。

請求項２の発明に係る自動両面研掃装置装置を適用すると、前記の受け渡し手段がシュートによって構成されているので、人手を要しないのみでなく、別段の動力を必要とせず、被研掃物の上下を自動的に反転させることができる。

請求項３の発明に係る自動両面研掃装置装置を適用すると、前記の受け渡し手段が移送ベルトで構成されているので、被研掃物に衝撃や摩擦を与える虞れ無く被研掃物の上下を自動的に反転させることができる。

請求項４の発明に係る自動両面研掃装置装置を適用すると、被研掃物を挟みつけて移送しながら上下反転させる移送ベルトが弾性的に伸縮し、及び又は、弾性的に支承されて、その張力が抑制的に制御されているので、被研掃物に過大な圧力が掛からず、変形，破損の虞れが無くて安全である。

請求項５の発明に係る自動両面研掃装置装置を適用すると、第１コンベアから移送ベルトへの被研掃物受け渡し、及び、移送ベルトから第２コンベアへの被研掃物受け渡しが補助シュートに案内されて円滑に行なわれ、かつ、被研掃物が衝撃を受けない。

請求項６の発明に係る自動両面研掃方法を適用すると、
第１コンベアで片方の面を研掃された被研掃物を、自動的に上下反転させて第２コンベアに送給して他方の面を研掃し、該被研掃物の両面を全自動的に研掃することができる。

図１は本発明の第１の実施形態を示す模式的な正面図である。模式化して描いてあるので、写実的な投影図ではない。
研掃作業は粉塵を発生するので、 研掃装置を構成する主要機器は一般にケース６内に収納されている。
本実施形態の自動両面研掃装置は、ケース６の中に、上段の第１コンベア１と下段の第２コンベア２とを上下２段に配置する。
第１コンベア１は、矢印Ｉｎのように送り込まれた被研掃物３ｓを矢印ｄのように図の右方へ搬送する。
前記第１コンベア１の上方に複数個のノズル４が配置されている。本例のノズル４は、水平なノズル支持軸１０に取り付けられていて、軸の往復回動によって振り子状に傾動する（詳細は、図２を参照して後に説明する）。このノズル４は、遠心式の研掃材投射機（図示省略）によって代替することもできる。

前記第１コンベア１の下方に第２コンベア２が設置されている。該第２コンベア２の上方（第１コンベア１の下方）に、第２コンベア用のノズル４が配置されている。
全てのノズル４から噴射された研掃材は落下してケース６の底部に溜まり、第１スクリューコンベア７によって矢印ｇ，矢印ｈのように掻き集められ、第２スクリューコンベア８で搬出されて再利用される。
第１コンベア１の搬送終点に到達した被研掃物３ｔは該第１コンベア１から放出され、反転シュート９に案内されて矢印ｆのように上下反転しつつ滑り降り、矢印ｒのように第２コンベア２に送り込まれる。反転シュート９による反転作用については、図３を参照して後に詳しく説明する。

矢印ｒのように第２コンベア２に送り込まれた被研掃物３ｕは矢印ｅ方向に搬送され、被研掃物３ｖの位置へ到達するまでの間に、反転後の上面（反転前の下面）を研掃される。
このようにして、被研掃物は自動的に両面を研掃される。
本発明を実施する場合、少なくとも２組のコンベアを設置しなければならないが、３組若しくはそれ以上のコンベアを設けることもでき、本発明の技術的範囲に属する。

図２は、前掲の図１に示した第１の実施形態を図１の右方から見て描いた模式的な側面断面図である。この図２では、第１コンベア１及び第２コンベア２の横断面が現れていて、符号Ｗはコンベアベルトの幅（搬送方向と直角）を表している
ノズル支持軸１０は鋭角範囲内で往復回動し、これに取り付けられているノズル４は、矢印ｉ−ｊのごとく振り子状に首振り傾動して、コンベア上の被研掃物（図示省略）の上面を均等に研掃する。

研掃装置のコンベアベルトは研掃材の投射を受けるので比較的早期に損耗する。このため、コンベアベルトの交換が容易であることを要する。
本例においては図の左側からベルトを交換するように構成されていて、ケース６の左側に整備用のドア１１が設けられるとともに、コンベア軸１３が右端側で片持ち形に支持されている。符号１２を付して示したのはコンベア軸１３を取り付けるためのフレームである。
ノズル４から噴射された研掃材は、研掃作用を果たした後フレーム１２の底部に溜まり、第１スクリューコンベア７によって紙面と垂直方向に掻き集められて、第２スクリューコンベア８で矢印ｓ方向に搬出され、エレベータ１４で汲み上げられて循環する。

図３は、前掲の図１に示した第１の実施形態における反転シュート９の作用を説明するための工程図である。
図３（Ａ）参照、第１コンベア１上の被研掃物３ｇは矢印ｄ方向に搬送されて、被研掃物３ｈのようにコンベアの終点に到達する。
該被研掃物の重心位置Ｇがコンベアの終点を越えると平衡が崩れ、図３（Ｂ）に描かれている被研掃物３ｉのように前のめりになる。すなわち、搬送方向の前端が下がる形に回動しつつ、重力落下を始める。
図３（Ｃ）のように、回動しながら落下した被研掃物３ｊは反転シュート９に接触して回動を助長され、矢印ｆ方向に滑り落ちる。
第１コンベア１の搬送方向(矢印ｄ)が右向きであるのに対して、反転シュート９による滑り案内方向(矢印ｆ)が左向き（詳しくは左下がりの傾斜）であることによって被研掃物３ｊの回動が助長される。
そして図３（Ｄ）のように被研掃物３ｋは、（Ａ）図の状態に比して上下を反転された形の斜め姿勢となり、矢印ｒのように第２コンベア２上に送り込まれて、矢印ｅ方向に搬送される。

図４は、前記と異なる第２の実施形態を模式的に描いた正面図である。模式化して描いてあるので、写実的な投影図ではない。
第１コンベア１の上方にノズル４が配列され、該第１コンベア１の下方に第２コンベア２が設置されるとともに、この第２コンベア２の上方（第１コンベア１の下方）にノズル４が配列されていることは第１の実施形態におけると同様である。
第１コンベア１に乗せられた被研掃物３ｍは矢印ｄ方向に送られ、被研掃物３ｐの位置に到達する。この被研掃物３ｐは第１コンベアから放出されて、矢印ｐの方向に運動を続ける。この運動を為さしめる力は、
矢印ｄ方向（搬送方向）に進行してきた慣性力と、被研掃物に働く重力と、平衡を崩して生じた回転力とである。
このため被研掃物３ｐは、図において右回り（時計方向）に回転しながら矢印ｐ方向へ放物線を描いて落下しようとする。

被研掃物の落下軌跡を受け入れるように反転ローラー１５と移送ベルト１９とが設けられている。
すなわち、前記の放物線に対してほぼ接するように位置せしめて反転ローラー１５が配置されるとともに、
被研掃物を該反転ローラーと移送ベルト１９との間へ受け入れるように移送ベルト１９が巻き掛けられている。
この移送ベルト１９は、反転ローラー１５と、案内プーリ１６と、案内プーリ１７とテンションプーリ１８とに巻き掛けられている。
反転ローラー１５の中心軸は前記の落下軌跡（矢印ｐ）よりも下方に配設され、案内プーリ１６の中心軸は前記の落下軌跡（矢印ｐ）よりも上方に配設されていて、反転ローラー１５は矢印ｋのように右回り（時計方向）に回転駆動され、移送ベルト１９は矢印ｍ，ｎのように左回り（反時計方向）に周回している。

第１コンベア１から矢印ｐのように放出された被研掃物３ｐは、反転ローラー１５と移送ベルト１９との間に挟み込まれて被研掃物３ｑの位置に進み、反転ローラー１５と一緒に矢印ｋ方向に回動する。
図から理解されるように、被研掃物３ｑはほぼ垂直姿勢になっており、この箇所を過ぎて回動すると該被研掃物の上下が反転する。
移送ベルト１９に乗って矢印ｑ方向に動いている被研掃物は、前記被研掃物３ｐに比して上下が反対の斜め姿勢になっている。この被研掃物は矢印ｑ方向に進行して、被研掃物３ｒの位置に至り、矢印ｒのように第２コンベア２上に送り込まれて矢印ｅ方向に搬送される。

第１コンベア１から移送ベルト１９への被研掃物受け渡しが円滑に行われるように、前記の落下方向（矢印ｐ）に沿った面を有する補助シュート２２が設けられるとともに、
移送ベルト１９から第２コンベア２への被研掃物受け渡しが円滑に行われるように、前記矢印ｑの延長線に沿った面を有する補助シュート２３が設けられている。
本発明において補助シュートとは、二つの搬送用機器の間に配設された短距離のシュート部材をいう。

３ｑ位置の被研掃物が適正な圧力で反転ローラー１５と移送ベルト１９との間に挟みつけられるよう、テンションプーリ１８は傾動アーム２０の自由端に軸着され、かつ該傾動アーム２０にテンションスプリング２１の一端を取り付けてある。これにより、移送ベルト１９に適度の張力が与えられる。特に、被研掃物３ｑに過大な圧力を加えて変形，破損させる虞れが無い。
上述の張力調整手段に併せて、又は上述の張力調整手段に代えて、移送ベルト１９を弾性材料で構成して伸縮可能ならしめることも有効である。

以上に説明した第１の実施形態（図１〜図３）においては、被研掃物の上下を反転させる受け渡し手段として反転シュート９を設け、
第２の実施形態（図４）においては、被研掃物の上下を反転させる受け渡し手段として
移送ベルト１９を設けた。
しかし本発明を実施する場合、被研掃物の上下を反転させる受け渡し手段は、反転シュートと移送ベルトとに限られるものではなく、例えば水車状の羽根車を適用することもでき、螺旋状のシュートを適用することもでき、これらは何れも本発明の技術的範囲に属するものである。

本発明に係る自動両面研掃装置の第１の実施形態を模式的に描いた正面図である。 前掲の図１に示した自動両面研掃装置の第１の実施形態を模式的に描いた側面断面図である。 前掲の図１に示した自動両面研掃装置の第１の実施形態における作動を説明するための工程図である。 本発明に係る自動両面研掃装置の第２の実施形態を模式的に描いた正面図である。 従来例の両面研掃装置を用いて被研掃物の表裏両面を研掃している状態を模式的に描いた正面図である。

符号の説明

１…第１コンベア
２…第２コンベア
３…被研掃物
３ａ〜３ｒ…被研掃物
４…ノズル
５…作業員
６…ケース
７…第１スクリューコンベア
８…第２スクリューコンベア
９…反転シュート
１０…ノズル支持軸
１１…整備ドア
１２…フレーム
１３…コンベア軸
１４…エレベータ
１５…反転ローラー
１６，１７…案内プーリ
１８…テンションプーリ
１９…移送ベルト
２０…傾動アーム
２１…テンションスプリング
２２，２３…補助シュート
ａ，ｂ…従来例における被研掃物の搬送方向を表す矢印
ｃ…従来例において作業員による反転作業を表す矢印
ｄ…本発明における第１コンベアの搬送方向を表す矢印
ｅ…本発明における第２コンベアの搬送方向を表す矢印
ｆ…本発明における反転シュートの案内方向を表す矢印
ｇ，ｈ…第１スクリューコンベアの搬送方向を表す矢印
ｉ，ｊ…ノズルの傾動を表す矢印
ｋ…反転ローラーの回転方向を表す矢印
ｍ，ｎ…本発明における移送ベルトの周回方向を表す矢印
ｐ…被研掃物の放出方向を表す矢印
ｑ…移送ベルトによる被研掃物の搬送方向を表す矢印
ｒ…移送ベルトから第２コンベアへの被研掃物送り込み方向を表す矢印
ｓ…第２スクリューコンベアの搬送方向を表す矢印

Claims (6)

1. 被研掃物を搬送して、研掃材ノズル又は研掃材投射機の下方を通過させる第１コンベアと、
   第１コンベアから送り出された被研掃物を搬送して、前記と異なる研掃材ノズル又は研掃材投射機の下方を通過させる第２コンベアとを具備し、
   第１コンベアで搬送する間に前記被研掃物の片方の面を研掃し、第２コンベアで搬送する間に該被研掃物の他方の面を研掃する両面研掃装置において、
   第１コンベアの下方に第２コンベアが設置されるとともに、
   第１コンベアを通過した被研掃物を受け取って第２コンベアに送給する被研掃物受け渡し手段が設けられており、
   前記の被研掃物受け渡し手段は、第１コンベアから被研掃物を受け取り、その上下を反転させてから、第２コンベアに送り込む機能を有していることを特徴とする自動両面研掃装置。
2. 被研掃物の重心の垂直下方の箇所が、第１コンベアを通過し終えてコンベアの搬送面から離れ、該被研掃物が平衡を失って回転しつつ落下する際、
   前記被研掃物の前端に接触して、その回転を助長するように傾斜した案内面を有するシュート部材が、前記の被研掃物受け渡し手段に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載した自動両面研掃装置。
3. 被研掃物の重心の垂直下方の箇所が、第１コンベアを通過し終えてコンベアの搬送面から離れ、該被研掃物が平衡を失って回転しつつ落下する際、
   回転しつつ落下する被研掃物の軌跡付近に位置せしめて、反転ローラーが設けられるとともに、
   該反転ローラー、及びその近傍に配設された複数個の案内プーリに、移送ベルトが巻き掛けられていて、
   第１コンベアから放出された被研掃物が、反転ローラーと移送ベルトとの間に挟み込まれ、反転ローラーの外周面と共に回動して上下を反転された後、移送ベルトによって第２コンベアに送給される被研掃物受け渡し手段が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載した自動両面研掃装置。
4. 前記移送ベルトが弾性的に伸縮可能な材料によって構成されており、又は、前記複数個の案内プーリの内の少なくとも１個の回転軸が弾性的に支持されていて、テンションプーリとして機能することにより、前記移送ベルトに発生する張力が抑制され、
   反転ローラーと移送ベルトとの間に挟み込まれて移送される被研掃物に対して過大な圧力が加えられないようになっていることを特徴とする、請求項３に記載した自動両面研掃装置。
5. 第１コンベアから放出された被研掃物を案内して、反転ローラーと移送ベルトとの間に送り込む補助シュート、
   及び又は移送ベルトから送り出される被研掃物を第２コンベアに案内する補助シュートが設けられていることを特徴とする、請求項３または請求項４に記載した自動両面研掃装置。
6. 被研掃物を第１コンベアで搬送しつつ、研掃材ノズル又は研掃材投射機の下方を通過させて、該被研掃物の片方の面を研掃し、
   片方の面を研掃された被研掃物を第２コンベアで搬送しつつ、前記と異なる研掃材ノズル又は研掃材投射機の下方を通過させて、該被研掃物の他方の面を研掃する両面研掃方法において、
   第１コンベアの下方に第２コンベアを設置するとともに、
   第１コンベアを通過した被研掃物を受け取って第２コンベアに送りこむ受け渡し手段を設け、
   前記の受け渡し手段により、第１コンベアから受け取った被研掃物の上下を反転させて第２コンベアに送りこむことを特徴とする自動両面研掃方法。

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