JP3129473U - 昇降コンベア - Google Patents

Abstract

【課題】低位置と高位置との間を自由にワークを昇降させる昇降コンベアを提供する。
【解決手段】１枚の金属板材を断面コの字形状に折り曲げ、１対の側板３４と背板３５とを有する昇降フレーム１１とすることができる。その昇降フレーム１１は、昇降コンベアの本体とすることができる。そして、その昇降フレーム１１を水平面を有するベース板上に立設する。また、昇降フレーム１１に沿って、ワークを収容したホッパ１２を昇降可能に設ける。１枚の金属板材を折り曲げて昇降コンベア１０の本体を形成すれば、例えば低位置から供給されたワークを高い位置にリフトアップする昇降コンベア１０の昇降フレーム１１を簡単に作製することができる。
【選択図】図２

Description

この考案は昇降コンベア、詳しくはワークを低位置と高位置との間を自由に昇降する装置の構造に関する。

例えば、特許文献１には、本願考案者が発明した多品種計量装置が開示されている。この装置は、インスタントラーメン等の粉末スープ、乾燥食品、ふりかけ、お菓子、お茶漬け等、小袋詰めで売られている食品を袋詰めする際に、数種類の原料をそれぞれ秤量して混合して切り出すものである。すなわち、数種類の材料を秤量し、１つのシュートを通して袋詰ラインなどに投入するものである。
特開２００１−１２４６１９号公報

上記特許文献１に記載の装置には、高い位置にワークを供給するホッパ（供給口）が設けられている。このため、高い位置からワークを供給する作業が必要があり、その高い場所での作業に危険を伴う。また、高い位置をワークを持ち上げたりするのに労力を要ししまう。
上記問題を解決するには、低い位置から高い位置にそのワークなどを持ち上げる昇降コンベア（リフタ）があるとよい。しかし、その昇降コンベアを作製するのに、コストがかかってしまう。

そこで、本願考案者は、鋭意努力した結果、１枚の金属板材を折り曲げることにより、簡単に昇降コンベアの本体を作製することができるとともに、生産性、安全性を考慮した昇降コンベアが作製できることを知見し、この考案を完成させた。

この考案は、低位置と高位置との間を自由にワークを昇降させる昇降コンベアを提供することを目的としている。
さらに、この考案は、１枚の金属板材により簡単に作製できる昇降コンベアを提供することを目的としている。

請求項１に記載の考案は、低位置と高位置との間でホッパを垂直方向に昇降させる昇降コンベアであって、ベース板の水平面の上には、１枚の金属板材で断面コの字形状に折り曲げられた昇降フレームが垂直に立設され、その昇降フレームに沿って、上記ホッパが垂直方向に昇降可能に設けられた昇降コンベアである。
１枚の金属板材の素材は限定されない。例えば、鋼材などが挙げられる。その１枚金属板の大きさ、厚みも限定されない。
昇降フレームの高さは限定されない。昇降フレームの本体の幅も限定されない。
ホッパの供給されるワークの種類は限定されない。例えば、食品原料、木材、工業製品の原料、またはそれらの加工品などが挙げられる。

ホッパは、昇降機構により昇降フレームに沿って垂直方向に昇降可能となる。昇降機構は、上記昇降フレームの上部に配設された上部スプロケットと、上記昇降フレームの下部に配設された下部スプロケットと、上部スプロケットと下部スプロケットとに巻装されて掛け渡された鎖チェーンと、上記鎖チェーンを回動させる駆動モータとを含む。
駆動モータは、例えば、ギヤードモータ、サーボモータまたは三相交流モータでもよい。
これにより、１枚の金属板材で断面コの字形状に折り曲げられた昇降フレームに沿って、ホッパを垂直方向に昇降可能に設けることができる。

請求項１に記載の考案によれば、１枚の金属板材で断面コの字形状に折り曲げた昇降フレームをベース板の水平面に立設する。その昇降フレームを、１対の側板と背板とを有する昇降コンベアの本体とすることができる。そして、昇降フレームに沿って、ワークを収容したホッパを昇降可能に設ける。１枚の金属板材を折り曲げて昇降コンベアの本体を形成することにより、例えば低位置から供給されたワークを高い位置にリフトアップする昇降コンベアの本体を簡単に作製することができる。また、その作製コストも安価である。さらに、昇降フレームは、１枚の金属板材からその断面がコの字形状に形成されるので、外力を加えても変形しにくい。

請求項２に記載の考案は、その先端側が上記ホッパの底部の前側に回動自在に連結された前ステーと、その先端側が上記ホッパの底部の後側に回動自在に設けられるとともに、その基端側が前ステーの基端側に回動自在に設けられた後ステーと、上記前ステーの先端側に設けられた前ローラと、上記前ステーの基端側に設けられた後ローラと、上記昇降フレームの高さ方向に沿って形成され、上記前ローラと上記後ローラとが嵌り込むレール溝とを備え、上記レール溝の上端には前側レール溝と後側レール溝とが二股に形成され、上記前側レール溝に上記前ローラを転動させ、上記後側レール溝に上記後ローラを転動させることにより、上記ホッパを傾動させる請求項１に記載の昇降コンベアである。
昇降フレームに設けられたレール溝（ガイドレール）の幅および長さは限定されない。

請求項２に記載の考案によれば、昇降フレームに沿って、その上部にホッパを昇降させると、二股に形成されたガイドレールに沿ってホッパを傾動させることができ、ホッパ内のワークを排出することができる。

請求項３に記載の考案は、上記レール溝には、上記前ローラの車輪を引っ掛けて上記ホッパを掛止する凹部が形成された請求項１または請求項２に記載の昇降コンベアである。

請求項３に記載の考案によれば、ガイドレールには、そのガイドレールの長さ方向とは垂直方向に形成された凹部が設けられている。これにより、ワークの供給位置においてホッパを掛止することができる。

この考案によれば、１枚の金属板材で断面コの字形状に折り曲げた昇降フレームとし、この昇降フレームをベース板の水平面に立設させる。そして、断面コの字形状の昇降フレームに沿って、ホッパが昇降可能に設けられる。１枚の金属板材を折り曲げた昇降フレームの本体とすることにより、例えば低位置から供給されたワークを高い位置にリフトアップする昇降コンベアを簡単に作製することができる。また、本願考案は、高い位置から原料を供給して製造する装置との併用に最適である。

以下、この考案の実施例を具体的に説明する。本実施例では、食品の原料をワークとして、その原料を袋詰めにする場合を例とする。

以下、この考案の実施例を図１〜図７を参照して説明する。
まず、本願考案に係る昇降コンベア１０を用いたシステムについて説明する。
図１は、本願考案に係る昇降コンベア１０と周辺装置との構成を示している。図１に示すように、キャスタ４７付き水平面を有するベース板４６が配設され、その水平面の上には、本願考案に係る昇降コンベア１０が配設されている。
また、昇降コンベア１０と隣接した位置に食品原料などのワークを投入するワーク供給装置３１がベース板４６上に設けられている。
さらに、昇降コンベア１０のワーク排出口の下方には、昇降コンベア１０から供給された食品原料などを秤量する自動計量装置３２が配設されている。
そして、自動計量装置３２の排出口の下方に上記食品原料を袋詰めする包装機３３が配設されている。

次に、昇降コンベア１０の構造について詳細に説明する。まず、昇降コンベア１０の本体となる昇降フレーム１１について説明する。
図２（ａ）に示すように、昇降フレーム１１は、１枚の長方形の鋼材をプレス成形により折り曲げ、その断面をコの字形状に形成したものである。その鋼材の厚みは、略５ｍｍ程度である。そのコの字形状に折り曲げた本体をベース板４６の水平面に立設する。これにより、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、背板３５と１対の側板３４とを備え、前面が開放された空間を有する昇降フレーム１１の本体とすることができる。その昇降フレーム１１の高さは、略２５００ｍｍである。側板３４の幅は略４００ｍｍである。背板３５の幅は略６００ｍｍである。

図２（ｂ）に示すように、上記昇降フレーム１１の側板３４には、その長さ方向に沿って、ガイドレール（レール溝）１７が形成されている。そのガイドレール１７は、レーザカットにより形成され、その幅が略３０ｍｍ程度である。
また、ガイドレール１７は、二股に形成された終端部２５をその上端部に有している。その終端部２５は、ホッパ供給側のガイドレール５１（前側レール溝）が直線的に設けられており、背板３５側のガイドレール５２（後側レール溝）が２次曲線状に湾曲して設けられている。

さらに、ガイドレール１７は、ワークの供給位置に、そのガイドレール１７の長さ方向とは垂直方向に形成された凹部２６（引っ掛け溝）を有している。上記１枚の鋼材で折り曲げて形成された昇降フレーム１１は、ベース板４６の水平面に立設される。ベース板４６は、その底部の４隅にキャスタ４７がそれぞれ設けられ、上記昇降フレーム１１を自在に移動させることができる。

上記昇降フレーム１１の内壁面には、供給されたワークを収容するホッパ１２が配設される。そのホッパ１２は、金属板で形成され、その垂直方向の断面が大略台形状を有している。すなわち、図３に示すように、ホッパ１２は、その後部の底が深く、その前部には前方に向かって底が浅くなるように傾斜面が形成されている。そして、ホッパ１２は、昇降フレーム１１の内壁面に垂直方向に昇降可能に設けられる。

次に、ガイドレール１７に沿って垂直方向に昇降可能なホッパ１２の機構について詳細に説明する。
図３および図４に示すように、ホッパ１２の底部の前側には、ホッパ１２の底部の傾斜面に対して垂直になるように、板材３６がホッパ１２の両端に取り付けられている。板材３６は、長さが略５ｍｍの金属板である。そして、その板材３６には、１対の前ステー１９の先端部が連結される。前ステー１９は、棒状の部材である。その前ステー１９の両端には、貫通孔（図示せず）が設けられている。その貫通孔にはオイレスブッシュ５３（無給油ブッシュ）が圧入されている。そして、前ステー１９は、そのオイレスブッシュ５３を通して、円柱状の第１の回転軸部材２２で連結され、上記板材３６に対して回動自在に設けられている。すなわち、ホッパ１２は、前ステー１９により回動自在に連結されている。

図３に示すように、ホッパ１２の底部の後部（背板３５側）には、１対の後ステー２０の先端部が回動自在に設けられている。すなわち、ホッパ１２の底部の後側にはその側壁部から突出した突出部が設けられており、円柱状の後ステー２０がその先端部の貫通孔に圧入されたオイレスブッシュ５３を通して上記突出部に回動自在に軸支されている。

さらに、図５に示すように、上記前ステー１９の基端部および上記後ステー２０の基端部、下ステー２１の先端部にはそれぞれ貫通孔が設けられており、その貫通孔にはオイレスブッシュ５３が圧入されている。そして、下ステー２１の先端部が、上記前ステー１９の基端部と上記後ステー２０の基端部と、第２の回転軸部材２３で連結される。これにより、上記１対の下ステー２１は、上記前ステー１９および上記後ステー２０に対して回動自在に連結されている。

図４に示すように、上記第１の回転軸部材２２の両端には前ローラ１８ａが、第２の回転軸部材２３の両端には後ローラ１８ｂが、第３の回転軸部材２４の両端には下ローラ１８ｃが配設される。各ガイドローラ１８ａ〜１８ｃは、その外周部が上記ガイドレール１７に嵌り込むように、凹形状を有している。また、各ガイドローラ１８ａ〜１８ｃの軸部分には、上記第１の回転軸部材２２、第２の回転軸部材２３または第３の回転軸部材２４に対して回転自在とするために、ベアリング４３が配設されている。

さらに、昇降フレーム１１の側板３４の外壁面には、上部スプロケット１３ａ、１３ｂがその上部に、下部スプロケット１４がその下部に配設されている。
また、各側壁には、１組の上部スプロケット１３ａ、１３ｂと下部スプロケット１４とがそれぞれ配設されており、上部スプロケット１３ａ、１３ｂ同士は、昇降フレーム１１に対して回転自在に軸支部材４０で軸支されている。また、下部スプロケット１４同士は、昇降フレーム１１に対して回転自在に軸支部材４０で軸支されている。

そして、各スプロケットには、金属製の第１の鎖チェーン１５が巻装されている。各スプロケットは、第１の鎖チェーン１５と適切に噛み合うように正確に形成された環状の歯を有している。図６に示すように、一方の上部スプロケット１３ｂは、その環状の歯が二重に構成されている。
第１の鎖チェーン１５は、２本の円筒状のブシュの両端を、ひょうたん形状を有する１対の内プレートに穿孔されたブシュ孔にそれぞれ圧入し、それらを１対のひょうたん形状の外プレートで連続的で環状に複数個連結した構成を有している。
また、上部スプロケット１３ａ、１３ｂと下部スプロケット１４との間には、第１の鎖チェーン１５の張力を調整するテンションアイドラ５４が設けられている。

さらに、図６に示すように、昇降フレーム１１の上部であって、その背板３５の表面には、上記第１の鎖チェーン１５を上部スプロケット１３ａ、１３ｂと下部スプロケット１４上で回す駆動モータが配設されている。駆動モータは、直流または交流で回転するギヤードモータ１６である。
二重に環状の歯を有する上部スプロケット１３ｂと駆動モータの回転軸４１とには、第２の鎖チェーン４２が巻装されている。

そして、図５に示すように、上記第３の回転軸部材２４の両端は、上記第１の鎖チェーン１５に固定具４９で固定されている。これにより、第１の鎖チェーン１５が周回することにより、第３の回転軸部材２４の両端に設けられた下ローラ１８ｃがガイドレール１７に沿って垂直方向に転動可能となる。

図７に示すように、昇降フレーム１１の下部には、下部リミッタスイッチ３７ｂがそのセンサ部３８ｂをガイドレール１７に近接して設けられている。すなわち、下部リミッタスイッチ３７ｂは、上記第３の回転軸部材２４の基端側に設けられた下ローラ１８ｃがガイドレール１７に沿って降下しているとき、それより下方に降下しないように、センサで検知してリミッタスイッチ３７ａとして機能するものである。
また、図３に示すように、昇降フレーム１１の上部には、上部リミッタスイッチ３７ａがそのセンサ部をガイドレール１７に近接して設けられている。この上部リミッタスイッチ３７ａは、第３の回転軸部材２４の両端に設けられた下ローラ１８ｃが上方に上昇しないように、そのセンサ３８ａで検知して上部リミッタスイッチ３７ａとして機能するものである。

また、昇降フレーム１１の側板３４のワーク供給位置には、光電センサ４８が設けられている。この光電センサは、ホッパ１２がワークの供給位置に位置しているか否かを検知する。

次に、昇降コンベア１０以外の装置について説明する。
図１に示すように、上記昇降コンベア１０に隣接して、上記ホッパ１２にワークを供給するためのワーク供給装置３１が配設されている。ワーク供給装置３１は、上部と下部とが開口された筒形状４５を有するフィーダホッパ４４が設けられている。
また、フィーダホッパ４４の下方には、ワークを昇降コンベア１０に供給するシュートが配設されている。上記フィーダホッパ４４とシュート４５とは、ベース板４６上に立設された支持部材で支持されている。さらに、フィーダホッパ４４には、ワークが満杯または空になるのを検知するセンサ（図示せず）が配設されている。

また、図１に示すように、昇降コンベア１０の上側の排出口には、パイプフィーダ式自動計量装置３２が設けられている。このパイプフィーダ式自動計量装置３２は、上記昇降コンベア１０から供給されたワークを自動的に計量するものである。すなわち、上記昇降コンベア１０で高い位置に供給された食品などの原料（ワーク）を投入口から投入し、複数の原料をインペラーで撹拌し、パイプフィーダに供給する。その後、パイプフィーダで食品原料をほぐしながら切り出し、ロードセルで計量し、所定の重量を満たせば切り出しの完了とする装置である。切り出し量は、例えば、５ｇ、１０ｇ、３０ｇなどである。

さらに、図１に示すように、上記自動計量装置３２の下方には、包装機３３が設けられている。すなわち、上記自動計量装置３２から排出された食品原料を１つの袋に詰める装置である。例えば、カップラーメンのかやくを袋に封入する装置である。

次に、昇降コンベア１０を用いてワークをリフトアップする方法について説明する。図１に示すように、ワーク供給装置３１のフィーダホッパ４４に食品原料を供給する。次いで、その食品原料を、シュート４５を通して、昇降コンベア１０のホッパ１２に供給する。ホッパ１２内に所定の重量までワークを供給すると、光電センサ４８の検知が解除される。

この後、図６に示すように、ギヤードモータ１６が作動し、そのギヤードモータ１６の回転軸４１が回転する。それにより、回転軸４１に巻装された第２の鎖チェーン４２が周回し、昇降フレーム１１の上部に設けられた上部スプロケット１３ａ、１３ｂが回転する。
さらに、上部スプロケット１３ａ、１３ｂが回転することにより、上部スプロケット１３ａ、１３ｂと下部スプロケット１４とに巻装された第１の鎖チェーン１５が周回する。

図３に示すように、第１の鎖チェーン１５には、上記第３の回転軸部材２４と固定具４９とに固設されている。よって、第１の鎖チェーン１５の周回により、それに固定された第３の回転軸部材２４も垂直方向に昇降可能となる。
そして、その第３の回転軸部材２４に連結された下ローラ１８ｃもガイドレール１７に沿って転動可能となる。
さらに、第３の回転軸部材２４の両端に連結された下ステー２１も昇降可能となり、その下ステー２１に連結された前ステー１９および後ステー２０も昇降可能となる。そして、それらの部材により、支持された上記ホッパ１２が垂直方向に昇降可能となる。なお、ホッパ１２は、上部リミッタスイッチ３７ａがオンになるまで上方に上昇する。

次に、ワークの排出機構について説明する。
ホッパ１２は、そのガイドレール１７に沿って、第１の回転軸部材２２、第２の回転軸部材２３、第３の回転軸部材２４の両端に設けられたガイドローラ１８ａ〜１８ｃが転動することにより、円滑に昇降可能となる。
そして、図２（ｂ）および図３に示すように、昇降フレーム１１の側板３４の上部には、二股に形成されたガイドレール１７の終端部２５が形成されている。ホッパ１２がガイドレール１７の上端側に上昇すると、ホッパ１２底部の前側に設けられている第１の回転軸部材２２の両端に設けられた前ローラ１８ａが、二股に形成されたガイドレール１７の交点に到達する。このとき、ホッパ１２は、そのワークの供給面が水平面と平行になった状態である。

その後、その二股に形成された終端部２５の前側ガイドレール（前側レール溝）５１に沿って、第１の回転軸部材２２の両端に設けられた前ローラ１８ａが転動する。
さらにその後、第２の回転軸部材２３も上記終端部２５の交点に到達する。そして、第２の回転軸部材２３の両端に設けられた後ローラ１８ｂは、後側ガイドレール（後側レール溝）５２に沿って転動する。これにより、ホッパ１２は、第２の支持部材により、徐々に背板３５側が上方に持ち上げられながら傾いていく。
さらに、第１の回転軸部材２２の前ローラ１８ａが、終端部の前側ガイドレール５１の終端部２５に到達し、第２の回転軸部材２３の後ローラ１８ｂが後側ガイドレール５２の終端部２５に到達する。これにより、ホッパ１２はその供給面が垂直になった傾動状態となり、これにより、ホッパ１２の内部のワークが排出されることとなる。

すなわち、図３に示すように、前ステー１９と、後ステー２０と、ホッパ１２の底面とを辺とした三角形が形成された状態で、ホッパ１２が保持されている。そして、通常の状態、すなわち、ホッパ１２はその供給面を水平にした状態では、前ステー１９は水平面に対して略９０度にした位置にある。後ステー２０は、水平面に対して４５度傾斜した位置にある。
そして、ホッパがガイドレール１７の上端部２５に到達したとき、前ステー１９は垂直状態から略９０度倒れた状態となり、後ステー２０は水平面に対して４５度に傾斜した状態から略１３５度傾いた状態となる。すなわち、図３に示す上記三角形が、第２の回転軸部材２３を軸として、反時計回りに９０度回動した状態となる。これにより、ホッパ１２をその供給面を垂直にした傾動状態とすることができる。

ワークを排出した後のホッパ１２は、元のワーク供給位置にまで下降する。すなわち、ホッパ１２がワークを排出した後、上記駆動モータは上記ホッパ１２の昇降時とは逆に回転する。これに伴い、上部スプロケット１３ａ、１３ｂおよび下部スプロケット１４に巻装された第１の鎖チェーン１５も上記昇降時とは反対に周回する。鎖チェーンに連結された第３の回転軸部材２４が下降され、ホッパ１２を支持する前ステー１９なども下降する。そして、ホッパ１２がワークの供給位置まで下降する。
さらに、ホッパ１２に連結された第３の回転軸部材２４の両端が下部リミッタスイッチ３７ｂに接触すると、ホッパ１２の下降が止まる。そして、図７示すように、ホッパ１２に連結された第１の回転軸部材２２に設けられた前ローラ１８ａが凹部２６（引っ掛け溝）に引っ掛けられる。これにより、ホッパ１２をワーク供給位置にて掛止することができる。ホッパ１２は、背板３５側に傾倒した状態で掛止する。
そして、光電センサ４８がホッパ１２の位置を検出して、ワーク供給装置３１に向けて次のワークの供給命令を発し、ワークの供給作業を完了させる。

以上のように、食品原料を比較的低い位置にあるワーク供給装置３１からワークを供給すると、そのワークは自動的に昇降コンベア１０のホッパ１２の内部に供給される。そして、本願考案に係る昇降コンベア１０を使用して、ホッパ１２に供給されたワークを、そのワークの供給位置に比べて高い位置にあるワーク排出口まで上昇させる。この後、食品原料などは、上記昇降コンベア１０のワーク排出口から排出され、下方に設けられた自動計量装置３２に投入される。次いで、数種類の食品原料を秤量し、１つのシュートを通して、下方の包装機３３に投入される。この後、包装機３３にて袋詰されて袋詰めされた商品を完成させる。
本実施例では、食品原料を袋詰めにする場合について説明したが、昇降コンベア１０に供給されるワークは上記食品原料に限られず、他の工業製品などでもよい。

この考案の実施例１に係る昇降コンベアと周辺装置との全体構成を示す側面図である。 この考案の実施例１に係る昇降フレームの全体構成を示すものであり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその背面図である。 この考案の実施例１に係る昇降コンベアの上部の全体構成を示す側面図である。 この考案の実施例１に係る昇降コンベアの上部の全体構成を示す正面図である。 この考案の実施例１に係るホッパとその周辺部材の構成を示す正面図である。 この考案の実施例１に係る昇降コンベアの上部の全体構成を示す平面図である。 この考案の実施例１に係る昇降コンベアの下部の全体構成を示す側面図である。

符号の説明

１０ 昇降コンベア、
１１ 昇降フレーム、
１２ ホッパ、
１３ａ、ｂ 上部スプロケット、
１４ 上部スプロケット、
１５ 鎖チェーン、
１６ 駆動モータ、
１７ ガイドレール（レール溝）、
１８ａ 前ローラ、
１８ｂ 後ローラ、
１９ 前ステー、
２０ 後ステー、
２１ 下ステー、
２２ 第１の回転軸部材、
２３ 第２の回転軸部材、
２４ 第３の回転軸部材。

Claims (3)

1. 低位置と高位置との間でホッパを垂直方向に昇降させる昇降コンベアであって、
   ベース板の水平面の上には、１枚の金属板材で断面コの字形状に折り曲げられた昇降フレームが垂直に立設され、
   その昇降フレームに沿って、上記ホッパが垂直方向に昇降可能に設けられた昇降コンベア。
2. その先端側が上記ホッパの底部の前側に回動自在に連結された前ステーと、
   その先端側が上記ホッパの底部の後側に回動自在に設けられるとともに、その基端側が前ステーの基端側に回動自在に設けられた後ステーと、
   上記前ステーの先端側に設けられた前ローラと、
   上記前ステーの基端側に設けられた後ローラと、
   上記昇降フレームの高さ方向に沿って形成され、上記前ローラと上記後ローラとが嵌り込むレール溝とを備え、
   上記レール溝の上端には前側レール溝と後側レール溝とが二股に形成され、上記前側レール溝に上記前ローラを転動させ、上記後側レール溝に上記後ローラを転動させることにより、上記ホッパを傾動させる請求項１に記載の昇降コンベア。
3. 上記レール溝には、上記前ローラの車輪を引っ掛けて上記ホッパを掛止する凹部が形成された請求項１または請求項２に記載の昇降コンベア。
   

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