JP3972154B2 - 物体供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボール供給装置等といった物体供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゲーム装置の中には、プレイヤに所定個数のボールを与えてゲームを行わせるようにしたものがある。また、ゴルフ練習場等では、プレイヤに所定個数のボールが与えられてゴルフの練習が行われる。従来、プレイヤ等に所定個数のボールを払い出す際には、ベルトコンベヤ、送りネジ軸等といった搬送装置を用いてボールを１個ずつ搬送する方法が広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の物体供給装置においては、搬送装置の機械的な構造が複雑且つ高価になるという問題がある。また、ボールを溜めておく場所から払出し場所までのボール搬送経路を長く設定することができず、ボール搬送経路を複雑に配回すことができず、さらに、ボール払出し場所を高所に設定することが難しかった。
【０００４】
本発明は、従来装置における上記の問題点に鑑みて成されたものであって、ボール等といった物体の搬送経路を簡単にすることにより、搬送経路を長く設定でき、それを複雑に配回すことができ、さらに、物体を低所から高所へと難なく搬送できる物体供給装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る物体供給装置は、複数の物体から所定数を選んでそれらを払出し場所へ払い出す物体供給装置において、前記払出し場所に近い側に物体出口を有し前記払出し場所から遠い側に物体入口を有し、前記物体出口と前記物体入口の間に前記所定数の物体を１列に並べて溜める物体計量部と、該物体計量部の前記物体入口側に接続された空気噴出口と、前記所定数の物体及びそれらに連続する他の物体を前記物体入口を介して前記物体計量部に供給する物体搬送手段とを有し、前記物体計量部は前記物体入口側が低く前記物体出口側が高くなるように傾斜し、前記空気噴出口は、前記所定数の物体のうちの最後尾の物体と、その最後尾の物体に連続する前記他の物体との間に空気を噴出し、さらに、前記空気噴出口は、前記物体計量部の前記物体入口から前記物体出口へ向けて空気を噴出することを特徴とする。
【０００６】
この物体供給装置によれば、物体計量部に溜められた所定個数、例えば１０個程度の物体を空気噴出口から吹き出される空気によって払出し場所まで搬送してその払出し場所へ払い出す。空気噴出口は物体計量部の後端に接続されるのでその空気噴出口から吹き出される空気によって搬送される物体の数は、常に安定して所定数に設定される。また、空気を用いて物体を搬送するので、ベルトコンベヤ等といった搬送機械が必要なくなり、それ故、搬送経路を長くでき、それを複雑に配回すこともでき、さらに物体を低所から高所へ搬送することもできる。
【０００７】
上記の本発明に関する物体供給装置に関しては、以下に挙げるような種々の実施態様が考えられる。
（第１実施態様）
供給対象である物体は空気力を用いて搬送されるので、その形状は特定の形状に限定されない。例えば、球状、四角形状、その他種々の形状とすることができる。但し、球状の物体が転がり易いということを考慮すれば、円滑な搬送を期する上で物体の形状を球状とすることが望ましい。なお、物体の形状を球状とした場合、その物体が通過する物体計量部の断面形状は正方形、長方形といった方形状に形成することが望ましい。球状の物体の表面と物体計量部の内面との間の接触状態が点接触となって搬送に対する抵抗力が小さくなるからである。
【０００８】
（第２実施態様）
物体の性質としては種々の性質が考えられる。例えば、ゴルフボールのように硬くて重い物体や、卓球ボールのように硬くて軽い物体や、ゲーム装置でしばしば用いられる軟質のポリウレタン発泡体製のボールのように、人力によって容易に弾性変形できしかも軽い物体等を用いることができる。
【０００９】
（第３実施態様）
物体計量部に貯留される所定個数の物体の貯留の仕方は、特定の状態に限定されない。例えば、円形の貯留域内に貯留することもできるし、複数の列状に並べることもできるし、１列状に並べることもできる。これらのうち、物体の個数の計量を簡単にすることを考えれば、１列の列状に並べることが好都合である。
【００１０】
（第４実施態様）
本発明の物体供給装置は、複数の物体を収納する物体収納部と、その物体収納部から上記物体計量部へ向けて物体を搬送する物体搬送手段と、物体計量部の先端に設けられていて物体を検知する物体センサとを含んで構成できる。この実施態様によれば、複数の物体を物体搬送手段によって物体計量部の中へ順々に搬送しつつ、物体センサによって物体が検知されたときにその搬送を停止すれば、物体計量部の中には常に一定の個数の物体が計量される。
【００１１】
（第５実施態様）
本発明の物体供給装置は、上記物体センサを設けた上で、さらに空気噴出口に空気を供給する空気供給手段を設け、そして、物体センサによって物体を検知した後に、その空気供給手段によって空気を供給するというように構成できる。この実施態様によれば、物体に関する所定数の計量が物体センサによって完全に終了した後に空気が噴出されてそれらの所定数の物体に対する搬送作業が行われるので、物体の計量が安定化する。
【００１２】
（第６実施態様）
本発明の物体供給装置は、物体の払出し場所と上記物体計量部との間に可撓性チューブを配設し、物体計量部から出た物体をその可撓性チューブの中を通して上記払出し場所まで搬送するというように構成できる。この実施態様によれば、物体の搬送経路を自由に配回すことがでる。本発明の物体供給装置では、空気力によって物体を搬送するので、可撓性チューブを用いた搬送経路を複雑に配回したとしても物体を難なく搬送できる。また、低い場所から高い場所へも難なく搬送できる。
【００１３】
（第７実施態様）
本発明の物体供給装置に関しては、上記空気噴出口に物体の流入を防止するための止め部材を設けることができる。こうすれば、物体が空気噴出口を通して空気供給路の中へ入り込むこと及び物体が空気噴出口の所で詰まることを防止できる。
【００１４】
（第８実施態様）
本発明の物体供給装置において、上記物体計量部は、物体入口側が低く物体出口側が高くなるように傾斜させて配設することができる。こうすれば、物体は常に低い側に移動しようとするので、物体の列の中に空間ができることを防止でき、その結果、物体の個数を常に安定して正確に計量できる。
【００１５】
（第９実施態様）
本発明の物体供給装置において、物体計量部のうち物体が接触する面は平滑面とすることが望ましい。こうすれば、物体を円滑に動かすことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る物体供給装置の一実施形態を示している。この物体供給装置は、所定個数のボール８をひとかたまりとして払い出すことを主な作用とするボール供給装置であって、例えば、ボールを用いたゲーム装置に付設される。このボール供給装置は、多数のボール８を収納するボール収納部１と、所定個数のボール８を溜めるためのボール計量部２と、そして、所定個数のボール８が払い出される払出し場所３とを有する。
【００１７】
なお、本実施形態では、ボール８を、軟質のポリウレタン発泡体によって球状に形成する。このボール８は、例えばゲーム装置に用いられるものであり、人力によって容易に弾性変形でき、しかも非常に軽くできている。ゲームを行うプレイヤは、払出し場所３に払い出された所定個数のボール８を使って所定のゲームを行う。
【００１８】
ボール計量部２は、１個のボール８を１列状態に収納可能な断面方形状である角筒形状の計量用パイプ１１の先端側の所定長さ部分によって形成されている。本実施形態では、計量用パイプ８の先端部のボール８の１０個分の長さ部分によってボール計量部２が形成されている。計量用パイプ１１従ってボール計量部２は、図３に示すように、ボール入口２Ａ側が低くボール出口２Ｂ側が高くなるように傾斜して配置されている。これにより、計量用パイプ１１の中に貯留されるボール８は、ボール搬送方向Ｃに対して後方側へ転がり移動する傾向にある。この傾斜により、１列に並べられた複数のボール８の間に余分な空間が形成されて１０個の計量数に誤差が生じることが防止できる。
【００１９】
図１に戻って、ボール収納部１は、円筒状の固定周囲枠４と、その周囲枠４の底部に配設された回転テーブル６と、その回転テーブル６を回転駆動するモータ７とを有する。ボール８は回転テーブル６の上に収納される。回転テーブル６は、図２に示すように、中心部分が高く周辺部分が低い、頭部無し円錐形状に形成されている。この回転テーブル６は、モータ７によって駆動されて矢印Ａで示すように回転する。周囲枠４の底部の適所にはボール８の１個分を通過可能な開口であるボール排出口９が設けられる。
【００２０】
図１に戻って、ボール収納部１のボール排出口９から計量用パイプ１１の後端にかけてボール取出しパイプ１２が配設される。このボール取出しパイプ１２はボール８を１列状態で転がすことができる断面方形状のパイプによって形成される。このボール取出しパイプ１２の上部の全部又は一部は開口となっており、その開口にボール搬送ローラ１３が配設される。このボール搬送ローラ１３は、モータ１４の出力軸に固定されていて矢印Ｂで示す方向に回転し、この回転に基づく摩擦力によってボール８が計量用パイプ１１へ送り出される。
【００２１】
ボール計量部２の後端部には、図４に示すように、四角形状、円形状又はその他の適宜な形状の開口である空気噴出口１８が形成され、その空気噴出口１８に空気供給パイプ１９が接続され、その空気供給パイプ１９が図１に示すように空気供給ブロワ２１の空気排出口に接続される。本実施形態では、空気供給パイプ１９は、蛇腹状で可撓性を持ったプラスチックパイプによって形成される。空気噴出口１８には、図３にも示すように、ボール止め部材としての棒状部材２２が配設される。この止め棒２２は、計量用パイプ１１の中を移動するボール８が空気供給パイプ１９の中に入り込むことを防止する。このボール止め部材は、空気の通流を許容し、しかしボール８の通過を阻止する作用を成すものであればどのような構造であっても良い。従って、網状部材によってボール止め部材を構成することもできる。
【００２２】
図１において、ボール計量部２の先端には、物体センサとしての透過型光センサ１６が配設される。この物体センサ１６は、計量用パイプ１１内を通過するボール８を検知したときに信号を出力し、この出力信号は制御装置１７へ送られる。制御装置１７は、例えば、リレースイッチ等を用いたシーケンス回路によって構成され、物体センサ１６の出力信号に基づいてボール搬送用モータ１４及び空気供給用ブロワ２１の動作を制御する。
【００２３】
ボール計量部２の先端には、蛇腹状の可撓性チューブ２３が接続され、その可撓性チューブ２３の先端が払出し場所３に面している。本実施形態では、払出し場所３が高所に設定され、可撓性チューブ２３は、ボール計量部２が配設された低所からその高所まで延びている。なお、可撓性チューブ２３は払出し場所３の位置に応じて自由に配回すことができる。
【００２４】
以下、上記構成より成るボール供給装置についてその動作を説明する。
図１において、ボール収納部１の中に複数個のボール８が投入され、回転テーブル６がモータ７によって駆動されて矢印Ａ方向へ回転する。この回転により、各ボール８は周囲枠４にそって矢印Ａ方向へ移動しつつ、１個ずつボール排出口９を通してボール取出しパイプ１２へ送り出される。
【００２５】
送り出されたボール８はパイプ１２の中を下った後、ボール搬送ローラ１３の回転によって計量用パイプ１１へ向けて送り出される。こうして送り出されるボール８は、図３において、計量用パイプ１１の中を斜め上方へ向けて移動する。移動するボール８の先頭の１個が物体センサ１６によって検知されると、制御装置１７（図１参照）の働きによって搬送用モータ１４の作動が停止される。これにより、ボール計量部２の中には所定数、本実施形態では１０個のボール８が貯留される。ボール計量部２は後部が低くなるように傾斜するので、各ボール８は常に後方へ移動する傾向にあり、よって、各ボール８間に余分な空間が形成されることがなく、その結果、ボール計量部２に貯留されるボール８の数は常に正確に１０個に設定される。
【００２６】
物体センサ１６によってボール８の先頭の１個が検知されて搬送モータ１４が停止した後、制御装置１７の働きによって空気供給ブロワ２１が作動して空気が送り出される。送り出された空気は、図４において、パイプ１９を通って空気噴出口１８へ到達し、その空気噴出口１８から計量用パイプ１１の中へ噴出する。そして、この噴出空気により、前から１０個目までのボール８が前方へ押し出され、押し出された１０個のボール８は可撓性チューブ２３を通って上方へ搬送された後、払出し場所３へ払い出されてゲームプレイヤへ提供される。ボール止め棒２２は、ボール８が計量用パイプ１１の中を円滑に移動するようにガイドする。
【００２７】
以上のように本実施形態によれば、１０個に計量されたボール８が、噴出される空気によって搬送されるので、ベルトコンベヤ等といった搬送機械を用いることなくそれらのボール８を可撓性チューブ２３の中で自由に搬送できる。その結果、搬送経路を長くでき、それを複雑に配回すこともでき、さらにボール８を低所から高所へ難なく搬送することもできる。
【００２８】
（第２実施形態）
図５は、本発明に係る物体供給装置の他の実施形態を示している。この実施形態が図１に示した先の実施形態と異なる点は、ボール計量部２及びそのボール計量部２へ空気を噴出する空気噴出口１８の両方を、払出し場所３が置かれた高所にスタンド２４を用いて配設したことである。回転するボール搬送ローラ１３によって送り出されるボール８は、可撓性パイプ２６によってボール計量部２まで搬送され、そして、空気供給ブロワ２１から送り出される空気は空気供給パイプ１９によって空気噴出口１８まで運ばれる。
【００２９】
この実施形態においても、ボール計量部２内におけるボール８の計量は、透過型光センサによって構成された物体センサ１６によって行われる。そして、計量された所定個数のボール８は、空気噴出口１８から噴出される空気によって外部へ送り出されて払出し場所３へ払い出される。
【００３０】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、本発明の物体供給装置は、球形のボール８に限られず、四角形状その他任意の形状の物体を払い出すためにも使用できる。また、本発明の物体供給装置を適用できるのはゲーム装置に限られない。
【００３１】
また、ボール計量部の形状は、直線状の角筒パイプに限られず、所定個数のボール等を貯留できる形状でありさえすれば、どのような形状とすることができる。また、ボール等を搬送する手段も、搬送ローラ１３を使った摩擦方式の搬送方法に限られず、その他の任意の方法を採用できる。また、物体センサも光を利用したセンサに限られず、機械式のマイクロスイッチを用いることもできる。
【００３２】
図１において、ボール計量部２と払出し場所３を結ぶ可撓性チューブ２３は、必要に応じて、より複雑に配回すことができる。空気力を用いてボール等を搬送するようにした本発明では、ボール等のための搬送経路がそのように複雑に配回される場合であっても、ボール等の搬送を支障なく実行できる。
【００３３】
供給対象であるボール等を多数個収納するための物体収納部は、図１の実施形態の場合のように、円筒の周囲枠４と回転テーブル６とを用いた構造に限られず、その他の任意の構造とすることができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係る物体供給装置によれば、物体計量部は物体入口側が低く物体出口側が高くなるように傾斜しているので、物体間に空間が発生せず物体入口と物体出口との間で所定数を正確に定量できる。そして、空気噴出口は、所定数の物体のうちの最後尾の物体と、その最後尾の物体に連続する他の物体との間に空気を噴出し、さらに、空気噴出口は、物体計量部の物体入口から物体出口へ向けて空気を噴出するので、定量された所定数の物体を後続する他の物体から正確に分離して搬送できる。
【００３５】
本発明に係る物体供給装置において物体を球状にすれば、物体を滑らかに移動させることができるので、安定した物体の供給動作が得られる。
【００３６】
本発明に係る物体供給装置において物体計量部の断面が方形状であれば、物体が球状の場合に物体計量部とその物体の接触面積を小さくできるので、物体を滑らかに移動させることができる。
【００３７】
一般的な物体供給装置において物体が人力によって弾性変形可能な柔軟材料によって形成されていれば、このような物体は、物体が自由に変形してしまうので、物体を所定数に計量することが非常に難しく、また、それらの物体を詰まらせることなく搬送することも難しい。しかしながら、空気力を用いて搬送する本発明によれば、そのような物体を無理なく安定して搬送できる。
【００３８】
本発明に係る物体供給装置によれば、物体計量部において物体が１列に並べられるので、物体を所定個数に計量する作業を正確に行うことができる。
【００３９】
本発明に係る物体供給装置において、複数の物体を収納する物体収納部と、その物体収納部から上記物体計量部へ向けて物体を搬送する物体搬送手段と、物体計量部の先端に設けられていて物体を検知する物体センサとを設ければ、物体を所定個数に計量する作業を簡単な構造で安定して実行できる。
【００４０】
本発明に係る物体供給装置において、空気噴出口に空気を供給する空気供給手段を設け、物体センサによって物体を検知した後、その空気供給手段によって空気を供給することにすれば、物体の計量作業が完了した後に空気力による物体の搬送を開始するので、物体の計量作業と物体の搬送作業を安定して行うことができる。
【００４１】
本発明に係る物体供給装置において、払出し場所と物体計量部との間に可撓性チューブを配設し、物体計量部から出た物体をその可撓性チューブの中を通して上記払出し場所まで搬送することにすれば、可撓性チューブは自由に配回すことができるので、払出し場所を希望する任意の位置に設定できる。しかも、本発明では空気力によって物体を搬送するので、可撓性チューブが複雑に配回される場合でも物体をその中で支障なく搬送できる。
【００４２】
本発明に係る物体供給装置において、物体が入るのを防止するための止め部材を空気噴出口に設ければ、空気噴出口の前を通過して物体計量部へ向かって移動する物体の流れを滑らかに維持できる。
【００４４】
本発明に係る物体供給装置において、物体計量部のうち物体が接触する面を平滑面とすれば、物体を滑らかに搬送でき、詰まりを防止できる。
【００４５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る物体供給装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の物体供給装置の要部を示す断面図である。
【図３】図１の物体供給装置の他の要部を示す正面断面図である。
【図４】図３の部分の平面図である。
【図５】本発明に係る物体供給装置の他の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ボール収納部（物体収納部）
２ ボール計量部（物体計量部）
３ 払出し部
４ 周囲枠
６ 回転テーブル
７ モータ
８ ボール（物体）
９ ボール排出口
１１ 計量用パイプ
１２ ボール取出しパイプ
１３ ボール搬送ローラ（物体搬送手段
１４ モータ
１６ 物体センサ
１８ 空気噴出口
１９ 空気供給パイプ
２１ 空気供給ブロワ（空気供給手段）
２２ ボール止め棒
２３ 可撓性チューブ

Claims (10)

1. 複数の物体から所定数を選んでそれらを払出し場所へ払い出す物体供給装置において、
   前記払出し場所に近い側に物体出口を有し前記払出し場所から遠い側に物体入口を有し、前記物体出口と前記物体入口の間に前記所定数の物体を１列に並べて溜める物体計量部と、
   該物体計量部の前記物体入口側に接続された空気噴出口と、
   前記所定数の物体及びそれらに連続する他の物体を前記物体入口を介して前記物体計量部に供給する物体搬送手段と、を有し、
   前記物体計量部は前記物体入口側が低く前記物体出口側が高くなるように傾斜し、
   前記空気噴出口は、前記所定数の物体のうちの最後尾の物体と、その最後尾の物体に連続する前記他の物体との間に空気を噴出し、さらに、
   前記空気噴出口は、前記物体計量部の前記物体入口から前記物体出口へ向けて空気を噴出する
   ことを特徴とする物体供給装置。
2. 請求項１記載の物体供給装置において、前記物体は球状であることを特徴とする物体供給装置。
3. 請求項２記載の物体供給装置において、前記物体計量部はその断面が方形状であることを特徴とする物体供給装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の物体供給装置において、前記物体は人力によって弾性変形可能な柔軟材料によって形成されることを特徴とする物体供給装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の物体供給装置において、
   前記物体計量部の前記物体出口に対応して設けられた物体センサと、
   該物体センサが前記物体を検知したときに前記物体搬送手段による前記物体の搬送を停止する制御手段とを、さらに有する
   ことを特徴とする物体供給装置。
6. 請求項５記載の物体供給装置において、前記空気噴出口に空気を供給する空気供給手段を有し、前記物体センサによって物体を検知した後、その空気供給手段によって空気を供給することを特徴とする物体供給装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の物体供給装置において、前記払出し場所と前記物体計量部との間に可撓性チューブを配設し、前記物体計量部から出た物体をその可撓性チューブの中を通して前記払出し場所まで搬送することを特徴とする物体供給装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の物体供給装置において、前記物体が入るのを防止するための止め部材を前記空気噴出口に設けたことを特徴とする物体供給装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１つに記載の物体供給装置において、前記物体計量部のうち物体が接触する面は平滑面であることを特徴とする物体供給装置。
10. 請求項１から請求項９のいずれか１つに記載の物体供給装置において、
    前記物体計量部は前記物体搬送部よりも高い場所に設けられ、
    前記物体搬送部は前記物体計量部の前記物体入口につながって垂下する可撓性パイプを有し、
    前記空気噴出口は前記可撓性パイプの上方において前記物体入口につながっており、
    前記物体搬送手段は前記可撓性パイプを通して複数の物体を前記物体計量部へ供給し、
    前記所定数の物体のうちの最後尾の物体は前記物体計量部の前記物体入口に位置し、当該最後尾の物体に連続する他の物体は前記可撓性パイプの中に入っており、
    前記空気噴出口は前記最後尾の物体に向き合う
    ことを特徴とする物体供給装置。

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