JP2018145002A - 搬送装置及びその搬送方法、振り分け装置、仕分け装置 - Google Patents

搬送装置及びその搬送方法、振り分け装置、仕分け装置 Download PDF

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Abstract

【課題】厚物の荷物や厚さの不均一な荷物、或いは腰が弱く自立しない紙葉類等の被搬送物のいずれであっても確実に搬送できるようにした。
【解決手段】搬送装置1は、荷物の底面に当接して所定方向に案内する底面ベルト6と、荷物の側面に当接して所定方向に案内する側面ベルト7とを備えた。側面ベルト7との間に荷物を挟んで所定方向に搬送する可動ローラ11を備えた。可動ローラ11は、荷物の厚さに応じて変形可能であり、側面ベルト7から進退する方向に移動可能である。
【選択図】図2

Description

本発明は、例えば封書や小包等の荷物を含む各種の被搬送物を搬送することができる搬送装置及びその搬送方法や、更に搬送して仕分けや振り分け等をするための振り分け装置、仕分け装置に関する。
一般に、封書等の荷物を立位状態で搬送して仕分けしたり振り分けしたりする搬送装置が知られている。例えば、特許文献1に記載の搬送装置では、郵便はがきや封書等の紙葉類を立位で1枚ずつ繰り出して、紙葉類搬送手段で紙葉類を一対の搬送ベルトで挟んで搬送するようにしたものが提案されている。
特許文献2に記載の搬送装置では、水平面に対して例えば30°傾斜させた底面ベルトと底面ベルトに直角に設置した側面ベルトからなる供給部に荷物を載せて搬送し、仕分け装置や振り分け装置に送るようにしたものが提案されている。
特開2001−919号公報 特開2002−219419号公報
しかしながら、特許文献1に記載されたベルトで紙葉類を挟む搬送装置では、封書等の薄物の荷物は搬送できるが、封筒の中の一部に商品サンプル等を封入した場合には搬送ベルトの一部でしか商品を保持できず搬送が困難であった。また、搬送ベルトのテンションが高いと内容物を破損する恐れがあった。
特許文献2に記載された底部ベルト及び側面ベルトでは、荷物を立位状態で支持して搬送する場合、薄い封書や腰が弱い荷物は腰砕けになってずれたり倒れたりしてしまい、搬送できないことがあるという問題があった。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、厚物の荷物や厚さの不均一な荷物、或いは腰が弱く自立しない紙葉類等の被搬送物のいずれであっても確実に搬送できるようにした搬送装置及びその搬送方法、振り分け装置、仕分け装置を提供することを目的とする。
本発明による搬送装置は、被搬送物の底面に当接して所定方向に案内する第一案内部材と、被搬送物の側面に当接して所定方向に案内する第二案内部材と、第二案内部材との間に被搬送物を挟んで所定方向に案内すると共に被搬送物の厚さに応じて第二案内部材から進退する方向に変形可能及び/または移動可能な押えローラと、を備えたことを特徴とする。
本発明による振り分け装置は、上述した搬送装置が直列に複数設置され、下流側の搬送装置は被搬送物の搬送方向に交差する方向に移動可能とされたことを特徴とする。
本発明による仕分け装置は、上述した搬送装置へ被搬送物を送り込む上流側搬送装置と、
搬送装置から送り出された被搬送物を振り分ける振り分け装置と、を備えたことを特徴とする。
本発明による搬送装置の搬送方法は、被搬送物の底面に当接して所定方向に案内する第一案内部材と、被搬送物の側面に当接して所定方向に案内する第二案内部材とを備えた搬送装置の搬送方法において、第二案内部材と押えローラとによって被搬送物を挟んで所定方向に案内すると共に、被搬送物の厚さに応じて押えローラを弾性変形させ、及び/または押えローラを進退させることによって被搬送物を搬送するようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、被搬送物の厚さに応じて第二案内部材に対して押えローラが進退する方向に変形可能及び/または移動可能であるため、被搬送物にダメージを与えることなく確実に保持して搬送できる。しかも、被搬送物の厚さが不均一であったり腰がない場合でも押えローラの変形や移動によって確実に把持して搬送できる。
本発明の実施形態による搬送装置の要部斜視図である。 図1に示す搬送装置の要部平面図である。 搬送装置に設けた可動ローラユニットの平面図である。 可動ローラユニットの正面図である。 可動ローラユニットの底面図である。 可動ローラユニットの斜視図である。 可動ローラユニットを図6のA方向から見た側面図である。 可動ローラユニットを下方から見た斜視図である。 搬送装置における荷物の搬送工程を示す要部平面図であり、(a)は荷物が可動ローラユニットに供給される前の図、(b)は荷物が可動ローラに供給され始めた状態の図、(c)は側面ベルトと可動ローラで荷物を搬送している状態の図である。 本発明の実施例による最小構成の搬送装置を示す平面図である。
以下、本発明の実施形態による搬送装置1について添付図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態における搬送装置1を示す図であり、例えば上述した特許文献2に示すものと同様な郵便物区分機Aに設けたものである。郵便物区分機Aは例えば搬送装置1の上流側に図示しない一通送り部が設置され、下流側に図示しない郵便物振り分け機が設置され、更にその下流側には区分された郵便物を収納する複数の集積箱を配列した区分集積部(図示せず)が設置されているものとする。
本実施形態による搬送装置1は、長手方向に延びる架台2上の上流側に搬送導入部3が設置され、その下流側に搬送本体部4が設置されており、両者は例えば直線状に設置されている。搬送導入部3と搬送本体部4には、荷物nを載置する底面ベルト6と荷物nの側部を受ける側面ベルト7とが備えられ、荷物nを支持して搬送することができる。なお、側面ベルト7の背面側には側面ベルト7の上下に延びていて側面ベルト7からはみ出す荷物nを支持する側壁8が設置されている。底面ベルト6と側面ベルト7は所定長さの複数のブロックに仕切られている。
ここで、荷物nは、例えばA4サイズ等の薄肉や肉厚の封書等の紙葉類や所定厚みを有する小包や封筒内に封入された商品サンプルや部品等のように一部のみ凸状に膨らむ厚みを有する封書等を含んでいる。荷物nは腰のない紙葉類を含むものとする。
搬送導入部3と搬送本体部4において、底面ベルト6と側面ベルト7は複数のブロックに仕切られて直線状に延びている。底面ベルト6と側面ベルト7は各ブロック毎に仕切られているが、例えば同一の駆動源としての駆動モータによってそれぞれ周回運動することで、1通ずつ搬送された荷物nを複数のブロック毎に順に受け渡して前方に搬送されるようになっている。或いは複数のブロックに区分けすることなく、送り方向に連続する長尺の底面ベルト6と側面ベルト7で構成されていてもよい。
底面ベルト6は水平面に対して所定角度、例えば30°傾斜して設置されている。側面ベルト7は底面ベルト6に対して直角に配設され、鉛直方向に対して外側に傾斜している。荷物nは1の端面が底面ベルト6に当接し、側面が側面ベルト7に支えられて、底面ベルト6と側面ベルト7の同期した回転速度で搬送される。
荷物nのうち、腰のない(または弱い)封書等の紙葉類は搬送導入部3等の短い距離であれば搬送可能であるが、その前方の搬送本体部4等を含めると長距離搬送になるため、搬送が困難である。そのため、本実施形態による搬送装置1では、搬送本体部4の側面ベルト7に対向する位置に可動ローラユニット10を設置している。
図2に示すように、可動ローラユニット10は複数の可動ローラ11が側面ベルト7の設置方向に配列されている。本実施形態では、3個の可動ローラ11で1組の可動ローラユニット10として例えば2組直列に設置されているが、可動ローラユニット10は1組でも3組以上でもよい。各可動ローラ11は回転可能であり、側面ベルト7との間に荷物nを挟んで底面ベルト6及び側面ベルト7と同期して回転することで、荷物nを搬送する。
1組の可動ローラユニット10は3個の可動ローラ11に限定されない。各可動ローラ11は後述するようにその中心軸18回りに自転可能であり、しかも荷物nを挟持しない状態で側面ベルト7に当接または近接して一列となり、荷物nを側面ベルト7との間に挟むと変形可能で側面ベルト7から後退することができる。
1組の可動ローラユニット10は3個の可動ローラ11が側面ベルト7に対向する位置に上下二段に設置されている。例えば上段に2個の可動ローラ11が側面ベルト7に沿って所定の間隔を開けて設置され、その中間で下段に可動ローラ11が設置されている。しかも3個の可動ローラ11は平面視で互いに一部が重なるように配列されている。
上段に2個の可動ローラ11を配列することで、高さのあるA4サイズの封書等を含む多くの荷物nを搬送可能であり、下段に可動ローラ11を挟むことで荷物nの下部を側面ベルト7と挟むことができる。特に上段の可動ローラ11で腰のない荷物nの崩れや倒れを防止して確実に立位で搬送できる。下段の可動ローラ11を上段の2個の可動ローラ11の間に設置することで、小幅の荷物nが搬送されて上段の2個の可動ローラ11の間に位置した際に押さえることができ、可動ローラ11による荷物nの押えと搬送を連続して行うようにしている。
図1及び図2に示す可動ローラユニット10は例えば上段に可動ローラ11を2個配列し、その間で下段に1個の可動ローラ11を配列したため、2つの可動ローラユニット10の接続部で上段の可動ローラ11同士の間に隙間ができてしまうことになる。この場合でも搬送の勢いで上流側の可動ローラユニット10から下流側に可動ローラユニット10に荷物nを搬送できる。
或いは、下流側の可動ローラユニット10は荷物nの搬送方向両側に下段に2個の可動ローラ11を配列し、その間で上段に1個の可動ローラ11を設置し、平面視で互いに一部が重なるようにしてもよい。このような構成を採用すれば、隣り合う2組の可動ローラユニット10間で可動ローラ11同士の隙間をより小さくして可動ローラ11が荷物nに当接しない領域を小さくすることができる。
また、可動ローラユニット10における可動ローラ11の上下二段の配列構成は、紙葉類の封書等がA4等大型であるため、上段に2個の可動ローラ11が設置され、下段に1個の可動ローラ11が設置されている。小型の紙葉類等が多い場合には下段に2個の可動ローラ11を配列し、その間の上段に1個の可動ローラ11を配列してもよい。
次に可動ローラユニット10の構成を図3乃至図6により説明する。
可動ローラユニット10は、側面ベルト7の送り方向に沿って延びる基板13が設置され、基板13には各可動ローラ11に回動軸14が回動可能に支持されている。回動軸14は基板13に嵌合された支持筒15に挿入されて回転可能に支持されており、その上部に回動可能なアーム部16の一端部が連結されている。
アーム部16の他端部には中心軸18が回転可能に支持されており、この中心軸18に可動ローラ11が一体回転可能に連結されている。しかもアーム部16と回動軸14とには図示しないばね部材が装着され、各可動ローラ11が側面ベルト7に当接する方向に付勢されている。更に回動軸14の内部には回転軸部19が回転可能に挿入され、上下端部が突出して設置されている。回転軸部19の回動軸14から突出する上端部に固定した第一プーリ19aと中心軸18との間には第一回転伝達ベルト20が装着されている。
上述した構成が各可動ローラ11毎に設置されている。
基板13の裏面側には可動ローラ11の駆動機構22が設置されている。
基板13の近傍には駆動装置として駆動モータMが設置されている。基板13の裏面には3本の回動軸14を通して回転軸部19の下端部が突出し、この下端部に固定した第二プーリ19bが拡径して配置されている。駆動モータMの出力軸と3本の回転軸部19の第二プーリ19bとに無端状の第二回転伝達ベルト23が基板13に支承された伝達ローラ24を介して巻回されている。
駆動モータMの回転は第二回転伝達ベルト23から各第二プーリ19bを介して回転軸部19に伝達され、その上端部の第一プーリ19aから第一回転伝達ベルト20を介して中心軸18に回転力が伝達され、中心軸18を中心に可動ローラ11をそれぞれ回転させる。各可動ローラ11及び中心軸18は回動軸14を中心にアーム部16を介して旋回可能とされ、アーム部16のばね部材によって側面ベルト7に付勢されている。
各中心軸18の上端部に固定された可動ローラ11は例えばスポンジやゴム等の柔らかい変形可能な弾性部材によって形成された略円板形状を有し、中心軸18を中心に回転可能である。可動ローラ11は中心軸18を中心に周方向に所定間隔で略円弧状の切欠部を形成したことで円形の外周面26aと外周面26a及び中心軸18の保持部を結ぶ円弧状のスポーク部26bとを有している。
スポーク部26bは中心軸18から外周面26aに向けて回転方向後方に湾曲して形成されている。可動ローラ11が弾性変形力を有するスポンジ製等で且つ切欠部を有しており、しかもばね部材の付勢力が小さいために、可動ローラ11による荷物nの押え圧が小さく設定されている。そのため、側面ベルト7と可動ローラ11で挟まれる荷物nにダメージを与えない。
側面ベルト7と可動ローラ11とで荷物nを挟んだ場合、荷物nの厚みが小さい時には回転する可動ローラ11の外周面26a及びスポーク部26bが弾性変形して荷物nを保持しながら前方に搬送する。また、荷物nの厚みが比較的大きい場合には可動ローラ11が弾性変形すると共に可動ローラ11を支持するアーム部16自体がばね部材の付勢力に抗して側面ベルト7から離間する方向に回動する。そのため、荷物nを損傷することなく側面ベルト7と可動ローラ11とで挟持して前方に搬送することができる。
可動ローラ11は側面ベルト7との間で荷物nの厚みよりも数倍以上大きい外径を有することが好ましい。可動ローラ11の外径が荷物nの幅と同程度から2倍程度であると側面ベルト7に対する可動ローラ11の入口角度が大きいため荷物nが衝突したときの衝撃が大きく搬送速度が低下する等して、側面ベルト7との間にうまく挟み込めない。
一方、可動ローラ11の外径が荷物nの3〜4倍以上に大きいと側面ベルト7に対する可動ローラ11の入り口角度が小さくなるため、荷物nが可動ローラ11を変形させつつ徐々に押し広げて側面ベルト7との間に入り込み、衝突による衝撃を抑えて搬送速度の低下を抑制できる。
本実施形態による搬送装置1は上述した構成を備えており、次に荷物nの搬送方法について図1及び図9を中心に説明する。
図示しない一通送り部で吸着された封書等の紙葉類や小包等の荷物nが搬送装置1の搬送導入部3に送られる。図9(a)に示す搬送導入部3では、荷物nは底面ベルト6に載置されて側面ベルト7で支持されながら底面ベルト6及び側面ベルト7と同速度で移動する。搬送導入部3は短い距離であるため、荷物nが腰のない紙葉類であっても倒れることなく底面ベルト6及び側面ベルト7で搬送されて搬送本体部4に送り出される。
荷物nが搬送導入部3から搬送本体部4に送られると、荷物nは側面ベルト7と可動ローラユニット10の上段の可動ローラ11との間の小さい入口角度に挟まれる。荷物nは可動ローラ11の外周面26aを押圧してスポーク部26bと共に圧縮変形させながら可動ローラ11の入口角度を徐々に押し広げて前進する。
荷物nが厚みを有する場合には、図9(b)に示すように、可動ローラ11が荷物nで押され、アーム部16に設けたばね部材の付勢力に抗して可動ローラ11が回動軸14回りに回動させられて側面ベルト7から離間する方向に回動する。可動ローラ11は荷物nの厚みに応じて、外周面26a及びスポーク部26bが弾性変形した状態で押され、アーム部16に設けたばね部材の弾性復帰力により荷物nに当接した状態を維持しつつ回転し、荷物nを前方に搬送する。
荷物nは側面ベルト7と可動ローラ11とで挟み込まれ、可動ローラ11は底面ベルト6及び側面ベルト7と同期した速度で回転する。可動ローラ11はスポンジ等の柔らかい材質を有するため、荷物nを押圧しても押え圧が低く損傷されないで搬送させる。
図9(c)に示すように荷物nの搬送に伴って各可動ローラ11は外周面26a及びスポーク部26bが次々に弾性変形され、回動軸14回りに回動する。荷物nの通過後には可動ローラ11はもとの形状に弾性復帰し、アーム部16のばね部材の付勢力によって側面ベルト7に当接させられる。なお、荷物nの厚みが薄い場合には可動ローラ11はスポンジの外周面26a及びスポーク部26bが弾性変形することのみで対応する。また、外周面26a及びスポーク部26bが弾性変形することなく、荷物nで押された可動ローラ11が回動軸14回りに逃げる方向に後退することも可能である。
荷物nが腰のない封書や小包だったりした場合でも、側面ベルト7と可動ローラ11との入口角度では、荷物nの上部が上段の可動ローラ11で側面ベルト7に押さえられて前方に搬送され、次に下段に設けた可動ローラ11で下部を押えられる。荷物nが下段の可動ローラ11に移行した際、腰のない荷物nの上部が倒れそうになった場合でも倒れる前に次の上段の可動ローラ11で押さえつけるため、倒れを防止できる。
しかも、荷物nが前側の可動ローラユニット10から後側の可動ローラユニット10に受け渡される際にも、荷物nは同期した移動速度で搬送されるため、倒れる前に次の可動ローラユニット10の上段の可動ローラ11によって上部を押えることができて受け渡しを完了させ、荷物nの倒れを防止できる。
また、荷物nが一部にのみ商品サンプル等を収納した封書等であっても、側面ベルト7と可動ローラユニット10との間に挿入されると、上部の封書部分は上段の可動ローラ11で側面ベルト7に押し付けられて搬送される。荷物nの下部の凸部は下段の可動ローラ11を押して回動軸14回りに後退させて弾性変形した外周面26a及びスポーク部26bで押圧される。そして、荷物nは次の上段の可動ローラ11に受け渡される。
荷物nの通過後は、下段の可動ローラ11はばね部材の付勢力で側面ベルト7に当接する位置に復帰し、外周面26a及びスポーク部26bも元の形状に弾性復帰する。
そのため、腰のない紙葉類や小包等の荷物nであっても一部だけ凸部をなすように膨らむ厚さの不均一な荷物nであっても、形状に応じて順次複数の可動ローラ11で押圧されることで確実に搬送できる。
上述のように本実施形態による搬送装置1によれば、腰のない荷物nや厚さの不均一な荷物nであっても、スポンジ等の柔らかい材質で押え圧が低く設定された進退可能な可動ローラ11によって荷物にダメージを与えることなく立位状態で確実に搬送できる。
なお、本発明は上述の実施形態による搬送装置1に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の変更や置換等が可能であり、これらはいずれも本発明に含まれる。以下に、本発明の他の実施形態や変形例等に用いた部品、部材と同一または同様な部品、部材には同一の符号を用いてその変形例を説明する。
例えば、本発明の最小構成を示す搬送装置1は図10に開示したものである。
即ち、本発明の搬送装置1は、被搬送物である荷物nの底面に当接して所定方向に案内する底面ベルト6を含む第一案内部材と、荷物nの側面に当接して所定方向に案内する側面ベルト7を含む第二案内部材とを備えた。しかも、側面ベルト7との間に荷物nを挟んで所定方向に案内すると共に荷物nの厚さに応じて側面ベルト7から進退する方向に変形可能及び/または移動可能な可動ローラ11を含む押えローラとを最小構成として備えたことを特徴とする。
また、上述した実施形態では、搬送装置1として底面ベルト6及び側面ベルト7に可動ローラ11を備えた可動ローラユニット10を設けた搬送本体部4の上流側に、可動ローラユニット10を設けない搬送導入部3を備えた構成について説明したが、搬送導入部3を設置しなくてもよい。少なくとも底面ベルト6及び側面ベルト7に加えて、側面ベルト7に対向する位置に側面ベルト7に沿って1または複数の可動ローラ11を配列した搬送本体部4が設置されていればよい。
搬送本体部4において、可動ローラユニット10は任意の複数組を側面ベルト7に対向配置してもよい。
第一搬送部材と第二搬送部材は実施形態に示す無端状の周回ベルトに限定されることなく、搬送方向に配列された複数の回転ローラやバー部材、或いは前後動可能な板状部材等でもよい。
また、上述した実施形態では、可動ローラ11全体をスポンジやゴム等の弾性部材で形成したが、本発明はこのような構成に限定されない。例えば、可動ローラ11の少なくとも荷物nに当接する外周面26aが弾性変形可能な弾性部材で形成されていればよい。可動ローラ11は必ずしも駆動モータMによる回転を必要とせず、回転可能に荷物nに押圧されていればよい。
本発明として、上述した実施形態による搬送装置1の搬送本体部4が直列に複数組設置され、下流側の搬送本体部4は荷物nの搬送方向に交差する方向に移動可能とし、搬送される荷物nを区分集積部の複数の集積箱のいずれか等に振り分ける振り分け装置を備えていてもよい。
また、本発明として、上述した実施形態による搬送装置1の搬送本体部4へ荷物nを一通ずつ送り込む一通送り部である上流側搬送装置と、上流側搬送装置から搬送装置1に送り出された荷物nをその下流側に搬送して振り分ける複数の集積箱を備えた区分集積部としての振り分け装置と、を備えた仕分け装置を備えていてもよい。
1 搬送装置
3 搬送導入部
4 搬送本体部
6 底面ベルト
7 側面ベルト
10 可動ローラユニット
11 可動ローラ
14 回動軸
16 アーム部
18 中心軸
20 第一回転伝達ベルト
23 第二回転伝達ベルト
26a 外周面
26b スポーク部
M 駆動モータ

Claims (12)

  1. 被搬送物の底面に当接して所定方向に案内する第一案内部材と、
    前記被搬送物の側面に当接して所定方向に案内する第二案内部材と、
    前記第二案内部材との間に前記被搬送物を挟んで所定方向に案内すると共に前記被搬送物の厚さに応じて前記第二案内部材から進退する方向に変形可能及び/または移動可能な押えローラと、
    を備えたことを特徴とする搬送装置。
  2. 前記押えローラを回転させる駆動装置を設けた請求項1に記載された搬送装置。
  3. 前記押えローラは外周面に弾性部材が設けられている請求項1または2に記載された搬送装置。
  4. 前記押えローラは中心側から前記外周面に向けて延びるスポーク部を有している請求項3に記載された搬送装置。
  5. 前記押えローラはアーム部を介して回動軸に回動可能に支持され、前記被搬送物の搬送方向に交差する方向に進退可能とした請求項1から4のいずれか1項に記載された搬送装置。
  6. 前記押えローラは上下に複数設置され、しかも互いに一部重なるように搬送方向にずれて設置されている請求項1から5のいずれか1項に記載された搬送装置。
  7. 前記押えローラは上下に複数設置され、前記第二案内部材に対して個別に変形及び/または進退可能とした請求項1から6のいずれか1項に記載された搬送装置。
  8. 前記第二案内部材は鉛直方向に対して傾斜して配置された請求項1から7のいずれか1項に記載された搬送装置。
  9. 前記押えローラは前記第一案内部材及び第二案内部材と同期して回転する請求項1から8のいずれか1項に記載された搬送装置。
  10. 請求項1から9のいずれか1項に記載された搬送装置は直列に複数設置され、下流側の前記搬送装置は被搬送物の搬送方向に交差する方向に移動可能とされたことを特徴とする振り分け装置。
  11. 請求項1から9のいずれか1項に記載された前記搬送装置へ被搬送物を送り込む上流側搬送装置と、
    前記搬送装置から送り出された被搬送物を振り分ける振り分け装置と、を備えたことを特徴とする仕分け装置。
  12. 被搬送物の底面に当接して所定方向に案内する第一案内部材と、前記被搬送物の側面に当接して所定方向に案内する第二案内部材とを備えた搬送装置の搬送方法において、
    前記第二案内部材と押えローラとによって前記被搬送物を挟んで所定方向に案内すると共に、前記被搬送物の厚さに応じて前記押えローラを弾性変形させ、及び/または前記押えローラを進退させることによって前記被搬送物を搬送するようにしたことを特徴とする搬送装置の搬送方法。
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