JP2018015285A - 布類投入機および布類展開装置 - Google Patents

Abstract

【課題】布類の破損を抑制できる布類投入機および布類展開装置を提供する。【解決手段】布類Ｙを把持する投入チャック１１と、投入チャック１１を昇降させる昇降機１２と、投入チャック１１にかかる下向きの過負荷を検知する異常検知部３１とを備える布類投入機１０。異常検知部３１が投入チャック１１にかかる下向きの過負荷を検知することで、布類Ｙが何かに引っ掛かったまま投入チャック１１が上昇するような異常を検知できる。異常を検知した場合に解消動作を行うことで、布類Ｙの破損を抑制できる。【選択図】図６

Description

本発明は、布類投入機および布類展開装置に関する。さらに詳しくは、洗濯済みのシーツ、包布（２枚生地の布団カバー）、枕カバー、タオル、テーブルクロスなどの布類を布類展開装置などに投入するための布類投入機、およびその布類投入機を備える布類展開装置に関する。

ホテルや病院などでは大量にシーツが使用される。使用済みのシーツはランドリー工場で洗濯、アイロンがけされ、再度ホテルや病院などで使用される。ランドリー工場では、シーツなどの布類を洗濯した後、ロールアイロナーでアイロンがけしたり、布類折畳装置で折り畳んだりする作業が行なわれる。これらの処理装置に布類を供給するには、予め布類を展開させる必要がある。布類を展開する作業を作業員が行う場合、作業に多大な時間と労力が必要である。そこで、近年では、布類展開装置を用いてこの作業を行っている。

特許文献１に記載された布類展開装置は、概略つぎのように構成されている。
作業員が方形状布類の角部を取付チャックに取り付けると、取付チャックが移動して把持していた角部を横行チャックに受け渡す。横行チャックが横行することにより、方形状布類の縁部が直線状に延ばされた状態でベルトコンベアに載せられる。ベルトコンベヤを前方に駆動して方形状布類を装置前面に垂れ下がらせ、伸展チャックで方形状布類の幅方向両端をつかんで引っ張って吊下げる。この操作により方形状布類が四角形に展開する。この状態の方形状布類を装置内に引き込んだ後、後続の処理装置に向けて排出する。

従来の布類展開装置では、取付チャックに取り付けた方形状布類が洗濯済みの方形状布類の山に引っ掛かっていたり、作業員に踏まれていたりすると、取付チャックの移動に伴い方形状布類に過大な負荷がかかり、方形状布類が破損することがある。

特開２０１１−３０７４３号公報

本発明は上記事情に鑑み、布類の破損を抑制できる布類投入機および布類展開装置を提供することを目的とする。

第１発明の布類投入機は、布類を把持する投入チャックと、前記投入チャックを昇降させる昇降機と、前記投入チャックにかかる下向きの過負荷を検知する異常検知部と、を備えることを特徴とする。
第２発明の布類投入機は、第１発明において、前記昇降機の昇降部に固定されたチャックベースと、前記チャックベースに上下方向に旋回可能に支持され、先端部に前記投入チャックが固定された旋回アームと、を備え、前記異常検知部は、前記旋回アームにそれを下向きに旋回させる力が作用したことを検知することを特徴とする。
第３発明の布類投入機は、第２発明において、前記旋回アームを旋回させるエアシリンダを備え、前記異常検知部は、前記エアシリンダの伸縮を検知する伸縮センサを有することを特徴とする。
第４発明の布類投入機は、第２発明において、前記旋回アームを旋回させるサーボモータを備え、前記異常検知部は、前記サーボモータに流れる電流の増加を検知する電流センサを有することを特徴とする。
第５発明の布類投入機は、第１発明において、前記昇降機の昇降部に固定されたチャックベースと、前記チャックベースに上下動可能に設けられ、前記投入チャックを支持するスライダと、前記スライダを前記チャックベースに対して上方向に付勢する付勢手段と、を備え、前記異常検知部は、前記スライダが前記チャックベースに対して下方に移動したことを検知することを特徴とする。
第６発明の布類展開装置は、第１、第２、第３、第４または第５発明の布類投入機を備えることを特徴とする。

第１発明によれば、異常検知部が投入チャックにかかる下向きの過負荷を検知することで、布類が何かに引っ掛かったまま投入チャックが上昇するような異常を検知できる。異常を検知した場合に解消動作を行うことで、布類の破損を抑制できる。
第２発明によれば、布類が何かに引っ掛かったまま投入チャックが上昇すると、投入チャックに下向きの過負荷がかかり、旋回アームに下向きに旋回させる力が作用する。これを異常検知部が検知することで、異常検知できる。
第３発明によれば、伸縮センサによりエアシリンダの伸縮を検知することで、旋回アームに下向きに旋回させる力が作用したことを検知できる。
第４発明によれば、電流センサによりサーボモータに流れる電流の増加を検知することで、旋回アームに下向きに旋回させる力が作用したことを検知できる。
第５発明によれば、布類が何かに引っ掛かったまま投入チャックが上昇すると、投入チャックに下向きの過負荷がかかり、スライダがチャックベースに対して下方に移動する。これを異常検知部が検知することで、異常検知できる。
第６発明によれば、布類が何かに引っ掛かったまま投入チャックが上昇するような異常を検知できるので、布類の破損を抑制できる。

本発明の第１実施形態に係る布類展開装置の正面図である。 同布類展開装置の右側面図である。 同布類展開装置の平面図である。 図１におけるIV-IV線矢視断面図である。 本発明の第１実施形態に係る布類投入機の正面図である。 同布類投入機の右側面図である。 同布類投入機の投入チャック近傍の拡大右側面図である。 同布類投入機の基本動作の説明図である。 同布類投入機の異常検知動作の説明図である。 同布類投入機の異常検知部のブロック図である。 同布類投入機の解消動作の制御のフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る布類投入機の投入チャック近傍の拡大正面図である。 同布類投入機の異常検知部のブロック図である。 本発明の第３実施形態に係る布類投入機の投入チャック近傍の拡大正面図である。 図１４におけるXV-XV線矢視断面図である。 同布類投入機の異常検知部のブロック図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
〔第１実施形態〕
（布類展開装置）
本発明の第１実施形態に係る布類展開装置１は、洗濯済みのシーツ、包布（２枚生地の布団カバー）、枕カバー、タオル、テーブルクロスなどの大形の方形状布類Ｙを展開し、ロールアイロナー等の次工程装置に供給するための装置である。本明細書では、布類展開装置１の前後・左右・上下方向を図１から図４に示すように定義する。

つぎに、布類展開装置１の基本構成を動作と共に説明する。
図１に示すように、布類展開装置１の前面には、左右両端部に２つの布類投入機１０が設けられている。布類投入機１０は布類Ｙの角部を把持する投入チャック１１を備えている。投入チャック１１は、作業員が布類Ｙを投入チャック１１に把持させる下降位置と、最上端まで上昇した上昇位置との間で昇降する。

図２に示すように、投入チャック１１の上昇位置には中継チャック４１が配置されている。布類Ｙを把持した投入チャック１１が上昇位置まで上昇すると、布類Ｙが中継チャック４１に受け渡される。

布類展開装置１の側部には昇降チャック４２が配置されている。投入チャック１１から布類Ｙを受け取った中継チャック４１は昇降チャック４２の上昇位置まで移動し、布類Ｙを昇降チャック４２に受け渡す。布類Ｙを受け取った昇降チャック４２が下降し、布類Ｙを横行チャック４３Ｌ、４３Ｒに受け渡す。

図１および図３に示すように、布類展開装置１は２つの横行チャック４３Ｌ、４３Ｒを備えている。横行チャック４３Ｌ、４３Ｒは積載コンベア５１の上方を左右方向に移動可能となっている。布類Ｙを把持した横行チャック４３Ｌ、４３Ｒが積載コンベア５１の上方を横行することで、布類Ｙの後方の縁部が直線状に伸ばされ、積載コンベア５１に載せられる。

なお、装置右側の布類投入機１０に投入された布類Ｙは、右側の横行チャック４３Ｒに把持されて左方向に引き込まれる。装置左側の布類投入機１０に投入された布類Ｙは、左側の横行チャック４３Ｌに把持されて右方向に引き込まれる。

積載コンベア５１の前方には左右方向に移動自在な一対の伸展チャック４４Ｌ、４４Ｒが設けられている。積載コンベア５１を駆動して縁出し後の布類Ｙを前方に移送して、装置前面に垂れ下がらせる。ついで、布類Ｙの縁出しされた縁部の両角部を伸展チャック４４Ｌ、４４Ｒで挟持する。そうすると、布類Ｙは方形状に展開された状態で吊り下げられる。

図４に示すように、布類展開装置１の下部には、整形ダクト６１と、整形ダクト６１に接続したブロワー６２とが設けられている。布類Ｙの角部を伸展チャック４４Ｌ、４４Ｒで挟持しつつ、布類Ｙの上縁部をバキュームボックス５２と当接板５３とで挟持した状態で、布類Ｙの下方部分を整形ダクト６１内に吸引する。これにより、布類Ｙの皺取りが行われる。

皺取りの後、布類Ｙの上縁部をバキュームボックス５２に吸引して、バキュームボックス５２を後方に移動させることで、布類Ｙの上縁部をバキュームコンベア５４に乗り移す。バキュームコンベア５４と排出コンベア５５の駆動により、布類Ｙが後方に送られる。これにより、方形状に展開された布類Ｙを次工程装置に供給できる。

（布類投入機）
つぎに、本実施形態の特徴部分である布類投入機１０を説明する。
図５および図６に示すように、布類投入機１０は、布類Ｙを把持する一対の投入チャック１１と、投入チャック１１を昇降させる昇降機１２とを備えている。昇降機１２は本体部１２ａと、昇降部１２ｂと、サーボモータ１２ｃとを有する。サーボモータ１２ｃの駆動により、昇降部１２ｂを本体部１２ａに沿って昇降させることができる。昇降部１２ｂに投入チャック１１を支持するチャックベース１３が固定されている。

図７に示すように、チャックベース１３には水平に配置された回転軸１４が軸支されている。回転軸１４には旋回アーム１５の基端部が固定されており、回転軸１４の回転に伴い上下方向に旋回可能となっている。旋回アーム１５の先端部には投入チャック１１が固定されている。なお、旋回アーム１５は回転軸１４の両端に２つ設けられており、それぞれに投入チャック１１が固定されている。

また、回転軸１４には駆動アーム１６の基端部が固定されている。駆動アーム１６の先端部はエアシリンダ１７のピストンロッド先端部に回動自在に連結されている。エアシリンダ１７のシリンダチューブはチャックベース１３に対して回動自在に軸支されている。エアシリンダ１７を伸縮することで、旋回アーム１５および投入チャック１１を旋回させることができる。

エアシリンダ１７のシリンダチューブには磁気近接スイッチ１８が取り付けられている。磁気近接スイッチ１８はピストンロッドに仕込まれた磁石の磁気を検知することで、エアシリンダ１７の伸縮を検知するものである。なお、磁気近接スイッチ１８が特許請求の範囲に記載の「伸縮センサ」に相当する。伸縮センサとしては、エアシリンダ１７の伸縮を検知することができれば、いかなる構成のセンサを用いてもよい。

本実施形態では、エアシリンダ１７を収縮させると旋回アーム１５が下方に旋回し、エアシリンダ１７を伸長させると旋回アーム１５が上方に旋回するよう構成されている。これに代えて、エアシリンダ１７を収縮させると旋回アーム１５が上方に旋回し、エアシリンダ１７を伸長させると旋回アーム１５が下方に旋回するよう構成してもよい。

つぎに、図８に基づき布類投入機１０の基本動作を説明する。
（Ｉ）まず、投入チャック１１は下降位置に位置しており、下方に旋回した状態となっている。この状態で、作業員が手作業により布類Ｙの角部を投入チャック１１に把持させる。ここで、投入チャック１１は下方に旋回されているので、作業員が視認しやすく、また布類Ｙを把持させやすい姿勢となっている。そのため、作業員による布類Ｙの投入作業が容易である。

（II）投入チャック１１に布類Ｙが把持されると、エアシリンダ１７が伸長し、投入チャック１１が上方に旋回した状態となる。（III）この状態のまま投入チャック１１が上昇し、布類Ｙが吊り下げられる。投入チャック１１が上昇位置まで上昇すると、布類Ｙが中継チャック４１に受け渡される。

投入チャック１１に把持されている布類Ｙが洗濯済みの布類の山に引っ掛かっていたり、作業員に踏まれていたりする場合がある。この場合、投入チャック１１が上昇することにより布類Ｙが引っ張られ、過大な負荷により布類Ｙが破損することがある。本実施形態の布類投入機１０は、このような異常を検知する異常検知部３１を備えている。

（異常検知部）
図１０に示すように、異常検知部３１はエアシリンダ１７の磁気近接スイッチ１８と、制御装置２０とからなる。磁気近接スイッチ１８の検知結果は制御装置２０に入力されている。制御装置２０はＣＰＵやメモリ等で構成されたコンピュータである。制御装置２０は後述の異常検知機能のほか、布類投入機１０の動作を制御する機能を有する。具体的には、制御装置２０が昇降機１２およびエアシリンダ１７の動作を制御することで、前述の基本動作を実現する。

図９に示すように、（IV）布類Ｙが洗濯済みの布類の山に引っ掛かったまま投入チャック１１が上昇すると布類Ｙが引っ張られる。投入チャック１１が布類Ｙに引っ張られることで、投入チャック１１に下向きの過負荷がかかり、旋回アーム１５にそれを下向きに旋回させる力が作用する。ここで、「過負荷」とは、布類Ｙの重量により投入チャック１１にかかる通常の負荷を超えた大きな負荷を意味する。

（Ｖ）この状態からさらに投入チャック１１が上昇すると、旋回アーム１５が下方に旋回し、エアシリンダ１７が収縮する。異常検知部３１は、磁気近接スイッチ１８によりエアシリンダ１７の収縮を検知することで、旋回アーム１５にそれを下向きに旋回させる力が作用したこと、すなわち投入チャック１１にかかる下向きの過負荷を検知する。この検知に基づき、布類Ｙが何かに引っ掛かったまま投入チャック１１が上昇するような異常を検知できる。

布類投入機１０の基本動作において、投入チャック１１が上昇する過程では、エアシリンダ１７が伸長しており、旋回アーム１５が上方に旋回している。制御装置２０はエアシリンダ１７が伸長しているはずの上昇過程において、エアシリンダ１７の収縮を検知した場合に、異常が発生していると判断する。

なお、エアシリンダ１７を伸長させると旋回アーム１５が下方に旋回するよう構成した場合には、制御装置２０はエアシリンダ１７の伸長を検知した場合に、異常が発生していると判断する。

異常検知した場合、布類投入機１０は以下の解消動作を行う。
図１１に示すように、異常検知部３１が異常検知すると（ステップＳ０１）、制御装置２０は投入チャック１１の上昇速度を減速する（ステップＳ０２）。その後も異常が検知されたままであれば（ステップＳ０３）、減速開始から所定時間経過後に投入チャック１１の上昇を停止する（ステップＳ０４）。停止から所定時間経過しても異常が検知されたままであれば（ステップＳ０５）、投入チャック１１を下降させる（ステップＳ０６）。投入チャック１１が下降位置まで下降すると、作業員により布類Ｙの取り外し作業などが行われる。

ステップＳ０３において異常が検知されない場合、制御装置２０は投入チャック１１を再び通常の速度で上昇させる（ステップＳ０７）。作業員が布類Ｙを踏んでいた場合には、作業員がそれに気づいてすぐに脚を退けることができる。このような場合に、投入チャック１１の上昇を継続するので、投入チャック１１を不要に下降させることがなく、作業効率が向上する。

ステップＳ０５において異常が検知されない場合、制御装置２０は投入チャック１１の上昇を再開する（ステップＳ０７）。布類Ｙが何かに引っ掛かっていた場合、作業員がすぐにそれを解消できることがある。このような場合に、投入チャック１１の上昇を再開するので、投入チャック１１を不要に下降させることがなく、作業効率が向上する。

このように、異常を検知した場合に解消動作を行うことで、布類Ｙの破損を抑制できる。また、異常検知した後の状況によって、可能な限り投入チャック１１の上昇を継続するので、作業効率が向上する。

なお、解消動作は上記形態に限定されない。異常検知した全ての場合において、投入チャック１１を停止、下降してもよい。また、異常検知した場合に、投入チャック１１を開き、布類Ｙを自動で排出してもよい。

〔第２実施形態〕
つぎに、本発明の第２実施形態に係る布類投入機１０を説明する。
第１実施形態の布類投入機１０は旋回アーム１５を旋回させるアクチュエータとしてエアシリンダ１７を用いた構成であるが、エアシリンダ１７に代えてサーボモータ１９を用いてもよい。

図１２に示すように、本実施形態の布類投入機１０は、サーボモータ１９の駆動により回転軸１４を回転させる構成である。回転軸１４には投入チャック１１が固定された旋回アーム１５が固定されている。そのため、サーボモータ１９の駆動により、旋回アーム１５および投入チャック１１を旋回させることができる。

図１３に示すように、本実施形態の異常検知部３２は、サーボモータ１９のドライバ１９ａと、制御装置２０とからなる。ドライバ１９ａはサーボモータ１９に電力を供給するとともに、サーボモータ１９の駆動を制御する装置である。ドライバ１９ａはサーボモータ１９に供給する電流も制御している。ドライバ１９ａはサーボモータ１９に供給する電流の値を出力することができ、その電流値は制御装置２０に入力されている。

なお、ドライバ１９ａが特許請求の範囲に記載の「電流センサ」に相当する。電流センサとしては、サーボモータ１９に流れる電流を検知できればとくに限定されず、ドライバ１９ａのような他の機能を備える装置でもよいし、サーボモータ１９に流れる電流を直接検知するセンサでもよい。

布類Ｙが何かに引っ掛かったまま投入チャック１１が上昇すると、投入チャック１１に下向きの過負荷がかかり、旋回アーム１５にそれを下向きに旋回させる力が作用する。ドライバ１９ａはサーボモータ１９の回転角を維持するように、サーボモータ１９に供給する電流を増加させて、旋回アーム１５を下向きに旋回させる力に抗するトルクを発生させる。制御装置２０はドライバ１９ａから入力された電流値が増加した場合に、異常が発生していると判断する。このように、異常検知部３２はサーボモータ１９に流れる電流の増加を検知することで、旋回アーム１５に下向きに旋回させる力が作用したことを検知し、これにより異常検知する。

〔第３実施形態〕
つぎに、本発明の第３実施形態に係る布類投入機１０を説明する。
図１４および図１５に示すように、本実施形態の布類投入機１０は、昇降機１２の昇降部１２ｂに固定されたチャックベース１３を備えている。チャックベース１３には、リニアガイド２１を介してスライダ２２が設けられている。リニアガイド２１はスライダ２２をチャックベース１３に対して上下動可能となるよう配置されている。

スライダ２２には回転軸１４が軸支されている。回転軸１４には投入チャック１１が固定された旋回アーム１５が固定されている。すなわち、投入チャック１１はスライダ２２側に支持されている。

スライダ２２には回転軸１４を回転させる図示しないアクチュエータが設けられている。このアクチュエータとしては、第１実施形態のようなエアシリンダ１７や、第２実施形態のようなサーボモータ１９などを用いることができる。なお、投入チャック１１をスライダ２２に固定し、旋回させない構成としてもよい。

チャックベース１３の下部には第１アーム２３が設けられており、スライダ２２の上部には第２アーム２４が設けられている。第１アーム２３および第２アーム２４はそれぞれ対向する位置に配置されている。また、第１アーム２３と第２アーム２４との間にバネ２５が設けられている。このバネ２５によりスライダ２２がチャックベース１３に対して上方向に付勢されている。なお、バネ２５は特許請求の範囲に記載の「付勢手段」に相当する。付勢手段はバネ２５に限定されず、種々の部材を採用できる。

第１アーム２３にはリミットスイッチ２６が固定されている。リミットスイッチ２６の接触子は第２アーム２４に向けて配置されている。スライダ２２がチャックベース１３に対して下方に移動すると、第２アーム２４が第１アーム２３に接近し、リミットスイッチ２６の接触子が押される。したがって、リミットスイッチ２６によりスライダ２２がチャックベース１３に対して下方に移動したことを検知できる。

図１６に示すように、本実施形態の異常検知部３３はリミットスイッチ２６と、制御装置２０とからなる。リミットスイッチ２６の検知結果は制御装置２０に入力されている。

布類Ｙが何か引っ掛かったまま投入チャック１１が上昇すると、投入チャック１１に下向きの過負荷がかかり、スライダ２２がチャックベース１３に対して下方に移動する。これを異常検知部３３が検知することで、異常検知を行う。

〔その他の実施形態〕
布類展開装置１に備えられる布類投入機１０の数は２つに限定されず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。また、布類投入機１０は布類展開装置１に備えられるほか、布類Ｙを投入する作業を伴うあらゆる装置に採用できる。例えば、リネン施設内に設定された供給位置から排出位置に布類Ｙを搬送する布類搬送装置に布類投入機１０を用いてもよい。この場合、布類搬送装置の供給位置に布類投入機１０が配置され、排出位置に布類展開装置などの処理装置が配置される。

１ 布類展開装置
１０ 布類投入機
１１ 投入チャック
１２ 昇降機
１３ チャックベース
１４ 回転軸
１５ 旋回アーム
１６ 駆動アーム
１７ エアシリンダ
１８ 磁気近接スイッチ
１９ サーボモータ
２０ 制御装置
２２ スライダ
２５ バネ
２６ リミットスイッチ
３１〜３３ 異常検知部

Claims (6)

1. 布類を把持する投入チャックと、
   前記投入チャックを昇降させる昇降機と、
   前記投入チャックにかかる下向きの過負荷を検知する異常検知部と、を備える
   ことを特徴とする布類投入機。
2. 前記昇降機の昇降部に固定されたチャックベースと、
   前記チャックベースに上下方向に旋回可能に支持され、先端部に前記投入チャックが固定された旋回アームと、を備え、
   前記異常検知部は、前記旋回アームにそれを下向きに旋回させる力が作用したことを検知する
   ことを特徴とする請求項１記載の布類投入機。
3. 前記旋回アームを旋回させるエアシリンダを備え、
   前記異常検知部は、前記エアシリンダの伸縮を検知する伸縮センサを有する
   ことを特徴とする請求項２記載の布類投入機。
4. 前記旋回アームを旋回させるサーボモータを備え、
   前記異常検知部は、前記サーボモータに流れる電流の増加を検知する電流センサを有する
   ことを特徴とする請求項２記載の布類投入機。
5. 前記昇降機の昇降部に固定されたチャックベースと、
   前記チャックベースに上下動可能に設けられ、前記投入チャックを支持するスライダと、
   前記スライダを前記チャックベースに対して上方向に付勢する付勢手段と、を備え、
   前記異常検知部は、前記スライダが前記チャックベースに対して下方に移動したことを検知する
   ことを特徴とする請求項１記載の布類投入機。
6. 請求項１、２、３、４または５記載の布類投入機を備える
   ことを特徴とする布類展開装置。

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