続いて、本発明の一実施形態である払い出し装置および搬送装置について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、特に断りのない限り上下の位置関係については、図示するような通常の設置状態を基準とし、左右の位置関係については、搬送装置Cの主搬送経路1を流れる被搬送物の流れ方向を基準とする。
搬送装置Cは、図1に示すように、主搬送経路1と、主搬送経路1によって搬送されてきた被搬送物を主搬送経路1の側方に払い出す払い出し経路2とに大別される。搬送装置Cは、払い出し経路2よりも上流側から下流側に向けて被搬送物を搬送でき、必要に応じて主搬送経路1上を流れる被搬送物を払い出し経路2に払い出すことができる。
主搬送経路1は、モータ内蔵ローラ10やフリーローラ11を平行に配された二本のサイドフレーム12,12間に所定の間隔毎に設置して構成される。モータ内蔵ローラ10は、図2に示すように金属製の筒体13の内部にモータ15と減速機16とを内蔵したものである。筒体13は、両端の開口部分が閉塞部材17,18により閉塞されている。筒体13の両端からは、固定軸20,21が突出している。筒体13は、閉塞部材17,18の内側に装着された軸受22,23を介して固定軸20,21に対して相対回転自在に支持されている。
モータ15および減速機16は、図2に示すようにユニット化され、駆動ユニット24として筒体13の内部に収容されている。モータ15は、内筒部材25内に電磁石からなる複数の固定子26と、磁極を有する回転子27と、位置検出子(図示せず)とを内蔵したブラシレスモータである。固定子26は、鉄心に導線が巻き付けられたコイルであり、内筒部材25に対して一体的に取り付けられている。一方、回転子27は、内筒部材25の内部に収納されており、軸心が内筒部材25の軸心と一致している。回転子27は、軸受30を介して固定軸21に対して回転自在に支持されている。また、回転子27の他端側は、軸受31を介して減速機16に接続されている。位置検出子は、ホール素子とパワースイッチング回路の全部あるいは一部を一体化したホールIC等によって構成され、回転子27の磁極位置を検出するものである。
減速機16は、3連の遊星歯車列によって構成されるものであり、モータ15の回転子27の回転速度を所定の減速比で減速して出力軸32に出力するものである。なお、本実施例においては、減速機16は、上記したような構成を有するものであったが、これに限定されず、モータ15の回転動力を減速できる機構を有するものであればいかなるものであってもよい。
減速機16の出力軸32は、連結部材33を介して閉塞部材17に連結されている。よって、モータ15のトルクは、減速機16において減速され、連結部材33を介して閉塞部材17に伝播される。閉塞部材17は、筒体13と一体化されているため、筒体13は、閉塞部材17に伝播されたトルクを受けて固定軸20,21を中心として回動する。
フリーローラ11は、上記したモータ内蔵ローラ10からモータ15および減速機16からなる駆動ユニット24を取り除いた構成とされている。すなわち、フリーローラ11は、中空の筒体13の両端の開口部を軸受22,23を介して固定軸20,21を装着した閉塞部材17,18で閉塞した動力源を内蔵していないローラであり、固定軸20,21に対して筒体13が自由に回動可能なものである。
主搬送経路1は、図1に示すようにモータ内蔵ローラ10と1又は複数のフリーローラ11に渡ってベルト35を架け、ベルト35を介してモータ内蔵ローラ10の回転力をフリーローラ11側に伝播する構成とされている。主搬送経路1の搬送経路の中途には、主搬送経路1上を流れる被搬送物を隣接する払い出し経路2に払い出すための分岐部41が設けられている。
図1に示すように、主搬送経路1を構成するサイドフレーム12,12は、被搬送物の搬送方向の中途において払い出し経路2によって分断されている。払い出し経路2は、主搬送経路1のサイドフレーム12,12に対して略直交する方向に延伸するフレーム40に対して上記実施形態に示した駆動装置101を備えた払い出し装置60を組み付けたものである。払い出し経路2は、主搬送経路1との交差部分に形成される分岐部41と、主搬送経路1を流れる被搬送物の流れ方向に対して右方側に物品を払い出す右方払出部42と、左方側に物品を払い出す左方払出部43とに大別される。
フレーム40は、図5に示すようにサイドフレーム45(以下、必要に応じてサイドフレーム45a,45bと称す)を所定の間隔で配して構成され、サイドフレーム45の長手方向中央部に形成される中央部46と、この左右に形成される右方部47、左方部48とに大別される。フレーム40には、中央部46、右方部47および左方部48に相当する位置に被搬送物の有無を検知する在荷センサ49a〜49cが設置されている。
中央部46は、モータ内蔵ローラ10やフリーローラ11がサイドフレーム45の延伸方向に略平行となるように装着され、分岐部41を構成する部位である。中央部46と右方部47あるいは左方部48との境界部分には、モータ内蔵ローラ10やフリーローラ11を装着するためのローラ固定具50が取り付けられている。
ローラ固定具50は、金属製の部材であり、図5に示すようにサイドフレーム45a,45b間を横切る固定部50aと、ローラ固定具50をサイドフレーム45a,45bに対して固定するための固定しろ50bとを有する。固定部50aは、矩形状の切り欠き50c,50cが幅方向に2箇所設けられ、切り欠き50c,50cに隣接する位置に軸固定部50d,50e,50fが設けられた構成とされている。サイドフレーム45a,45bに対してローラ固定具50を固定すると、図5のように軸固定部50dは、サイドフレーム45a,45b間の略中央に相当する位置に存在し、軸固定部50e,50fは、サイドフレーム45a,45bに隣接する位置に存在する。軸固定部50dには、ローラ固定具50の幅方向に所定の間隔を開けて2つの軸挿通孔50gが設けられている。また、軸固定部50e,50fには、それぞれ軸挿通孔50gが一つずつ設けられている。軸挿通孔50gは、モータ内蔵ローラ10やフリーローラ11の固定軸20,21が差し込まれる孔である。
図1や図3に示すように、サイドフレーム45aあるいはサイドフレーム45bに対して所定の間隔を開けて装着されたローラ固定具50,50の軸固定部50e,50e間および軸固定部50f,50fには、それぞれフリーローラ11が1本ずつ取り付けられている。また、サイドフレーム45a,45b間の略中央部に位置する軸固定部50d,50d間には、モータ内蔵ローラ10とフリーローラ11とが取り付けられている。フレーム40の分岐部41に取り付けられているモータ内蔵ローラ10およびフリーローラ11は、いずれも筒体13の延伸方向がサイドフレーム45および主搬送経路1に装着されているモータ内蔵ローラ10およびフリーローラ11と略平行である。そのため、分岐部41は、分岐部41よりも上流側の主搬送経路1を流れる被搬送物を下流側の主搬送経路1に受け渡す中継路として機能することができる。
右方部47および左方部48には、ローラ固定具50,50に対して隣接する位置に支持台52,53が取り付けられている。支持台52,53は、上記した駆動装置101を下方から支持するものであり、固定面52aと、これに対して略垂直な座面52bと、座面52bに対して略垂直に突出した支持片52cとから構成されている。支持台52は、サイドフレーム45の側面に固定面52aを固定することにより支持片52cが上方に向くように片持ち状に支持されている。支持片52cは、直方体状で座面52bから上方に向けて突出した部位である。支持片52cは、駆動装置101の開口188に嵌る程度の大きさとされている。
支持台53は、上記した支持台52と同様に固定面53aと、座面53bと、支持片53cとから構成される部材である。支持台53は、固定面53aおよび支持片53cの大きさや形状が上記した支持台52の固定面52aおよび支持片52cと同一であり、座面53bの長さが座面52bよりも長く、固定面53a側から支持片53c側に至る距離が、固定面52a側から支持片52c側に至る距離よりも長い点のみが異なる。支持台53は、支持台52が取り付けられているサイドフレーム45に対向する他方側のサイドフレーム45に取り付けられており、支持台52,53が互いに対向する位置関係にある。
支持台52,53は、それぞれ右方部47および左方部48に一つずつ設けられている。支持台52,53は、互いに対向するようにサイドフレーム45a,45bに対して接合されている。さらに具体的には、右方部47では、サイドフレーム45a側に支持台52が固定されており、サイドフレーム45b側に支持台53が固定されている。また、左方部48では、サイドフレーム45a側に支持台53が固定されており、サイドフレーム45b側に支持台52が固定されている。そのため、右方部47側に固定されている支持台52,53の支持片52c,53cは、左方部48側に固定されている支持台52,53の支持片52c,53cよりもサイドフレーム45b側に偏在している。
フレーム40は、サイドフレーム45,45間に渡って取り付けられた補強板54によって補強されている。また、サイドフレーム45,45の長手方向両端部であって、サイドフレーム45,45の天面側には断面形状が略「L」字形の停止板55が固定されている。停止板55は、分岐部41から右方払出部42あるいは左方払出部43に払い出される被搬送物の逸走を防止するために設けられたものである。また、サイドフレーム45,45の両端部分の側面には、後述する払い出し装置60の軸体68を装着するための軸挿通孔56が設けられている。
図1や図3に示すように、フレーム40には2基の払い出し装置60が組み込まれている。すなわち、フレーム40には、被搬送物を払い出し経路2のうち右方払出部42側に払い出すための払い出し装置60(以下、必要に応じて払い出し装置60Rと称す)と、左方払出部43側に払い出すための払い出し装置(以下、必要に応じて払い出し装置60Lと称す)が設けられている。払い出し装置60R,60Lは、それぞれ右方払出部42および左方払出部43のいずれか一方側から分岐部41に跨るように設置されている。
払い出し装置60は、駆動装置101を動力源として動作するものである。駆動装置101は、本体側ローラ102(本体部)と、その両側方に配される側方側ローラ103,105(側方部)とに大別される。本体側ローラ102は、筒体110(ローラ)の内部にモータ111と本体側遊星歯車機構112,113とを内蔵したものである。筒体110は、金属製で両端が開口した円筒型の部材であり、両端が樹脂や金属で作製された閉塞部材115,116によって閉塞されている。本体側ローラ102は、筒体110の軸心位置に支軸117が挿通されている。本体側ローラ102は、支軸117が閉塞部材115,116を貫通しており、筒体110が支軸117に対して回転自在に支持された構成とされている。支軸117は、筒体110を横断し、両端部において断面形状が六角形となるように面取りされた軸体であり、モータ111に繋がる電気配線等を挿通可能な構成とされている。支軸117は、図示しないフレーム等に対して相対回転不能に支持される。
モータ111は、支軸117の延伸方向略中央部に固定子120を装着し、その外周側に回転子121を配した、いわゆるアウターロータ型のブラシレスモータである。固定子120は、鉄心に導線が巻き付けられたコイルである。回転子121に繋がる電気配線は、支軸117に設けられた開口117aを介して支軸117の内部に挿通されており、支軸117の一端側(図12では右方)の開口部分から導出されている。一方、回転子121は、円筒型のケース部材122の内壁面に固定されており、固定子120に対して所定の間隔を開けて配されている。
モータ111は、回転子121の磁極位置を検知可能な位置検出子123を備えている。本実施形態では、位置検出子123としてホール素子とパワースイッチング回路の全部あるいは一部を一体化したホールICを採用している。位置検出子123に繋がる配線は、開口117aから支軸117内に挿通され、支軸117の一端側(図12では右方)の開口部分から導出されている。
ケース部材122は、両端部が閉塞部材125,125によって閉塞されている。閉塞部材125,125は、中心に貫通孔126,126を有する。貫通孔126,126には、円筒形で、支軸117を挿通可能な回転軸127,127がケース部材122の外側から装着されている。閉塞部材125,125には、軸受128,128が装着されており、この軸受128,128を介して支軸117が回転自在に支持されている。
回転軸127,127は、閉塞部材125,125と共にモータ111の回転子121に連動して回転するものである。回転軸127,127は、ケース部材122の外側に突出する円筒形の軸部130,130を有する。回転軸127,127は、モータ111の動力を出力する出力軸として機能するものである。また、回転軸127,127は、軸部130,130の外周面に歯部131が形成されたものであり、外歯歯車としての機能も有する。回転軸127,127は、支軸117と軸心が一致しており、本体側遊星歯車機構112,113の太陽歯車として機能する。
本体側遊星歯車機構112,113は、筒体110の両端部に配されている。本体側遊星歯車機構112,113は、太陽歯車として機能する回転軸127,127の軸部130,130の外周部に遊星歯車140(本体側遊星歯車)と内歯歯車141(本体側内歯歯車)とを配して構成されるものである。内歯歯車141は、閉塞部材115,116に隣接する位置に配されており、筒体110の内周壁に固定されている。遊星歯車140は、内歯歯車141と回転軸127との双方に噛み合う歯車である。遊星歯車140は、内歯歯車141の内周に沿って回転軸127の周囲を回動(公転)可能とされている。また、遊星歯車140は、軸心部に設けられた貫通孔143に挿通されたピン145を中心として回動(自転)可能とされている。
遊星歯車140は、ピン145を介して動力伝達部材150に接続されている。さらに具体的には、動力伝達部材150は、一端側にキャリア(腕)として機能する本体側接続部151が一体化されており、本体側接続部151に設けられた貫通孔152に挿通されたピン145を介して遊星歯車140に連結されている。そのため、遊星歯車140および動力伝達部材150は、支軸117の軸心回りに一体的に回動(公転)することができる。また、遊星歯車140は、ピン145を中心として動力伝達部材150に対して独立的に回動(自転)することができる。
動力伝達部材150は、軸心位置に支軸117を挿通可能な軸挿通孔153を有する。動力伝達部材150は、軸挿通孔153に支軸117が挿通され、本体側接続部151とは反対側の端部(側方側接続部154側)が筒体110の端部から外部に突出している。動力伝達部材150は、閉塞部材115,116の軸心位置に設けられた貫通孔155,156に設けられた軸受157,158を介して筒体110に対して相対回転可能なように装着されている。
動力伝達部材150は、筒体110の外部に向けて突出した部分(側方側接続部154)の外周面に歯部160が形成された外歯歯車状の形状とされている。動力伝達部材150は、支軸117と軸心が一致しており、側方側ローラ103,105内に内蔵されている側方側遊星歯車機構170の太陽歯車として機能するものである。
筒体110の両端部の外周面には、リング状のベルト懸架部材165,166が固定されている。ベルト懸架部材165,166は、図12に示すように断面形状が凹型であり、中央の凹部167にベルト(図示せず)を懸架可能な構成とされている。
側方側ローラ103,105は、図12に示すように本体側ローラ102の筒体110よりも開口径の大きな筒体171に対して閉塞部材173と後述する払い出し装置60のローラ支持片62cとによって閉塞された空間内に、側方側遊星歯車機構170と偏心部材174とを内蔵した構成とされている。閉塞部材173は、筒体171の他端側の開口部分を閉塞する部材であり、中心に開口形状が六角形の挿通孔176が設けられている。挿通孔176の開口形状は、六角形であり、支軸117の端部の断面形状に合致している。支軸117は、図12に示すように筒体171を横断しており、両端部が挿通孔176から筒体171の外側に向けて突出している。これにより、支軸117は、側方側ローラ103,105に対して相対回転不能に支持されている。
閉塞部材173には、筒体171に対して装着することによって側方側ローラ103,105の内側に向かって突出する突き当て部173aが設けられている。突き当て部173aは、後述する偏心部材174が支軸117に対して回動し、偏心部材174の外周部が開口188に最も近づいた際に突き当て部190が突き当たる部位である。閉塞部材173は、図12のように後述する開口188が下方に向くように配した際に突き当て部173aが支軸117よりも下方側に来るように装着される。
側方側遊星歯車機構170は、太陽歯車として動力伝達部材150を採用し、その外周部に遊星歯車177(側方側遊星歯車)と内歯歯車178(側方側内歯歯車)とを配して構成されるものである。内歯歯車178は、筒体171の内周面であって、ローラ支持片62c側に偏在した部位に固定されている。遊星歯車177は、内歯歯車178と挿通孔175の外周に設けられた歯部160との双方に噛み合う歯車である。遊星歯車177は、内歯歯車178の内周に沿って動力伝達部材150(太陽歯車)の外周を回動(公転)可能とされている。また、遊星歯車177は、軸心部分に設けられた貫通孔180に挿通されたピン181によって偏心部材174に対して回転(自転)自在に接続されている。
偏心部材174は、図12に示すように偏心部182と、遊星歯車177が接続される歯車接続部183とを有する。偏心部182は、円盤状の形状を有するものであり、軸心位置から距離dだけ外れた位置に支軸117を挿通可能な軸挿通孔185の軸心位置が存在している。偏心部材174は、軸挿通孔185に挿通された支軸117に対して相対回転可能な状態で支持されている。偏心部182の外周には、軸受184が装着されている。
偏心部材174は、図12に示すように歯車接続部183がローラ支持片62c側、すなわち側方側遊星歯車機構170側を向くように配されている。歯車接続部183は、偏心部182に対して軸挿通孔185の偏心方向に突出した部位であり、遊星歯車177のキャリア(腕)として機能する。歯車接続部183は、ピン181を装着可能なピン装着穴187が設けられており、このピン装着穴187に差し込まれたピン181を介して遊星歯車177が回動自在(自転自在)に装着されている。偏心部182のうち、軸挿通孔185から最も離れた頂部174a側の部位には、歯車接続部183とは逆方向に突出した突き当て部190が設けられている。突き当て部190は、支軸117を中心として偏心部材174を回転させ、偏心部材174の外周およびこれに装着された軸受184が筒体171の開口188に最も近づいた状態となった際に閉塞部材173の突き当て部173aに突き当たる位置に設けられている。偏心部材174は、突き当て部190が閉塞部材173側の突き当て部173aに突き当たると支軸117の軸心回りに回転不可能となる。
筒体171の外周部には、筒体171の周方向に延伸する開口188が設けられている。開口188は、側方側ローラ103,105の内部に組み込まれた偏心部材174の偏心部182の設置位置に相当する位置に設けられた開口である。
駆動装置101は、偏心部材174が支軸117に対して自由に回動可能である場合に側方側遊星歯車機構170がプラネタリ型となり、偏心部材174が回動不可能である場合に内歯歯車178に加えて太陽歯車として機能する動力伝達部材150や遊星歯車177が回転固定状態となる。さらに具体的に説明すると、図13のように偏心部材174の頂部174a側、すなわち突き当て部190側が開口188から離れた位置に存在する場合は、偏心部材174が支軸117に対して回動することができる。
偏心部材174が支軸117の周囲を自由に回動可能な状態において本体側ローラ102に対して筒体110の回動を阻止するような外力が作用すると、図15に破線で示すように本体側ローラ102側に設けられた本体側遊星歯車機構112,113の内歯歯車141が固定された状態となる。この状態において、本体側遊星歯車機構112,113の太陽歯車を構成する回転軸127や遊星歯車140は自由に回動可能な状態にある。従って、偏心部材174が自由に回動可能な状態では、図15に実線で示すように本体側遊星歯車機構112,113がプラネタリ型の遊星歯車機構を構成する。
図13のように突き当て部190が閉塞部材173の突き当て部173aから離れた位置にある状態においてモータ111に通電され、モータ111の出力軸たる回転軸127が図13に矢印Aで示すように正回転すると、回転軸127の歯部131に噛み合っている遊星歯車140に動力が伝達される。ここで、上記したように内歯歯車141は固定された状態にあるため、遊星歯車140は、ピン145を中心として回転(自転)しながら回転軸127の外周部を回転(公転)する。これにより、ピン145によって遊星歯車140に接続された動力伝達部材150が支軸117を中心として回転し始める。
ここで、上記したように側方側ローラ103,105は、共に支軸117に対して相対回転不能とされている。そのため、支軸117を図示しないフレーム等に相対回転不能に装着したり、開口188に対して何らかの支持部材を差し込む等して、側方側ローラ103,105の筒体171を回転不能な状態にしている場合は、側方側遊星歯車機構170はプラネタリ型の遊星歯車機構を構成している。従って、動力伝達部材150が回転し始めると、動力伝達部材150の側方側接続部154の歯部160に噛み合っている遊星歯車177が、ピン181を中心として回転(自転)しながら動力伝達部材150の周囲を回転(公転)し始める。これにより、遊星歯車177に接続された偏心部材174は、図13に矢印Bで示すように支軸117に対して正方向への偏心回転を開始する。
図13に示す状態から偏心部材174が偏心回転を開始すると、偏心部材174の外周部が徐々に開口188に近接してくる。そして、偏心部材174の頂部174aが開口188に最も近づいた状態、すなわち頂部174aが開口188から見える状態となると、図12のように偏心部材174の突き当て部190が閉塞部材173の下方側(開口188側)に設けられた突き当て部173aに突き当たり、偏心部材174の回転が阻止される。
偏心部材174の回転が不可能になると、これにピン181を介して接続されている遊星歯車177や、遊星歯車177に噛み合っている動力伝達部材150の回転が阻止される。これにより、動力伝達部材150の本体側接続部151にピン145を介して接続された本体側遊星歯車機構112,113の遊星歯車140が支軸117の軸心回りに回動(公転)できなくなる。すなわち、遊星歯車177の回動(公転)を阻止する負荷が筒体110(内歯歯車141)の回動を阻止する負荷よりも大きくなると、図16に示すように本体側遊星歯車機構112,113がプラネタリ型からスター型に切り替わる。
本体側遊星歯車機構112,113がスター型に切り替わると、モータ111のトルクが回転軸127および遊星歯車140を介して筒体110の内周面に固定された内歯歯車141に伝達される。これにより、本体側ローラ102の筒体110が回転を開始する。
一方、図12に示すように偏心部材174の頂部174aが開口188側に存在し、偏心部材174が正方向に回転不可能な状態では、偏心部材174を逆方向に回転させるのに要する負荷は小さい。そのため、図12に示す状態においてモータ111が逆転方向に回転を開始すると、遊星歯車177の回動(公転)を阻止する負荷が筒体110(内歯歯車141)の回動を阻止する負荷よりも小さくなる。従って、図12に矢印aで示すようにモータ111の回転軸127が逆転方向に回転する場合は、本体側遊星歯車機構112,113がプラネタリ型に切り替わる。この状態においてモータ111が逆転方向に回転すると、モータ111のトルクを受けて遊星歯車140および動力伝達部材150が支軸117の軸心回りに回動する。これにより、動力伝達部材150の歯部160に接続された遊星歯車177が支軸117の軸心回りに回動(公転)し、偏心部材174が逆転方向(図12の矢印b方向)に偏心回転し始める。
偏心部材174が逆転方向に回動すると、頂部174aが開口188から徐々に遠ざかっていく。この時、図示しない駆動装置101の制御装置は、モータ111の位置検出子123から発信されるパルス信号に基づき、偏心部材174の回転量を検知する。駆動装置101の制御装置によって突き当て部173aに突き当て部190が接触した状態から偏心部材174が逆転方向に約180度に渡って回動したことが検知されると、偏心部材174およびこの外周に装着されている軸受184が最も開口188から遠ざかった状態となる。
払い出し装置60は、上記した駆動装置101の本体側ローラ102を後述する払い出しコンベア65(搬送手段)の動力源とすると共に、側方側ローラ103,105に収容されている偏心部材174,174を払い出しコンベア65を昇降するための昇降手段として採用したものである。
払い出し装置60は、図6に示すように2本の支持腕61(以下、必要に応じて支持腕61a,61bと称す)を対向配置し、支持腕61a,61bの一端側に駆動装置101を装着した構成とされている。支持腕61は、図6に示すように長尺状の腕部62に対して複数(本実施例では6つ)のプーリ63と、駆動装置101とを装着した構成とされている。腕部62は、平板状の腕板62aと、これに対して垂直上方に立ち上がる6つのプーリ支持片62bと、ローラ支持片62cとを有する。腕部62の末端側に存在するプーリ支持片62bには、スリーブ66によってプーリ63が回動自在に装着されている。支持腕61a,61bは、腕板62aの末端部分に設けられたプーリ63を支持しているスリーブ66に挿通された軸体68に対して回動自在に支持されている。また、他の5つのプーリ支持片62bは、ピン67によってプーリ63が回動自在に装着されている。プーリ支持片62bに装着された6つのプーリ63は、腕板62aの延伸方向に一列に並んだ状態とされている。
ローラ支持片62cは、駆動装置101の支軸117を挿通可能な軸挿通孔62dを有する。ローラ支持片62cは、上記した駆動装置101の側方ローラ103,105を構成する筒体171の端部を閉塞するものである。駆動装置101は、図10(a)や図11(a)のようにローラ支持片62cの軸挿通孔62dに支軸117を挿通することにより、支持腕61a,61aに対して相対回転不能に支持されている。また、この状態において、駆動装置101は、腕板62aの下方から観察した状態で側方側ローラ103,105の開口188が腕板62aに隠れず露出しており、本体側ローラ102のベルト懸架部材165あるいはベルト懸架部材166がプーリ支持片62bに支持された他のプーリ63に対して一列に並んでいる。腕板62aに沿って並んだ6つのプーリ63とベルト懸架部材165あるいはベルト懸架部材166には、図6に二点鎖線で示すようにベルト170が懸架されており、これにより払い出しコンベア65(搬送手段)が形成されている。
払い出し装置60は、図1や図3、図4に示すようにフレーム40の右方部47および左方部48の双方に組み付けられている。払い出し装置60は、軸体68がフレーム40の右方部47あるいは左方部48の一方側のサイドフレーム45a,45bに形成された軸挿通孔56,56に差し込まれ、他方側に固定されている支持台52,53上に駆動装置101が設置された状態でフレーム40に組み付けられている。そのため、払い出し装置60R,Lは、図1のように支持腕61およびベルト170がフレーム40の右方部47あるいは左方部48の一方側から中央部46を横断しており、払い出し装置60Rの駆動装置101(1R)が左方部48側に存在し、払い出し装置60Lの駆動装置101(1L)が右方部47側に存在した状態とされている。
駆動装置101は、図1等に示すように支持台52側に側方側ローラ105が向き、支持台53側に側方側ローラ103が向く姿勢で取り付けられている。駆動装置101は、図7に示すように、側方側ローラ103,105の開口188,188に支持台52,53の支持片52c,53cが嵌め込まれた状態とされている。また、この状態において、払い出し装置60の支持腕61a,61bは、図1のようにそれぞれローラ固定具50,50の軸固定部50d,50e間および軸固定部50d,50f間に形成された切り欠き部50c,50cに収まり、分岐部41を横断している。
搬送装置Cは、主搬送経路1の動力源として機能するモータ内蔵ローラ10および払い出し装置60の動力源として機能する駆動装置101の動作を制御する制御装置(図示せず)を有する。
続いて、本実施例の搬送装置Cの動作について図面を参照しながら詳細に説明する。主搬送経路1上に被搬送物が搭載されると、図示しない制御装置による制御に基づいてモータ内蔵ローラ10に電力が供給される。モータ内蔵ローラ10に電力が供給されると、モータ内蔵ローラ10が回転を開始する。これに連動して、モータ内蔵ローラ10の動力がベルト35を介してフリーローラ11に伝播され、フリーローラ11も回転を開始する。これにより、主搬送経路1上に搭載された被搬送物が図1に矢印で示すように下流側に向けて搬送される。
主搬送経路1上を流れてきた被搬送物が分岐部41に差し掛かる前に、図示しない制御装置は、被搬送物を分岐部41よりも下流側に搬送すべきか、払い出し経路2を動作させて右方払出部42あるいは左方払出部43に払い出すべきかを確認する。ここで、被搬送物を分岐部41よりも下流側に搬送する場合、制御手段は、分岐部41およびこれよりも下流側の主搬送経路1に設置されたモータ内蔵ローラ10を順次動作させ、被搬送物を分岐部41に引き込み、さらに下流側の主搬送経路1へと送り出す。
一方、制御装置が主搬送経路1を流れてきた被搬送物を右方払出部42あるいは左方払出部43に払い出すべきであると判断した場合、制御手段は、分岐部41に設けられたモータ内蔵ローラ10を動作させて被搬送物を分岐部41に引き込んだ後、フレーム40に対して組み付けられた払い出し装置60R,60Lのいずれかを動作させる。
さらに具体的に説明すると、例えば主搬送経路1によって搬送されてきた被搬送物を右方払出部42に払い出す場合、制御装置は、分岐部41に設置された在荷センサ49aによって分岐部41に被搬送物が到来したことが検知されると、分岐部41に設置されたモータ内蔵ローラ10への通電を停止し、被搬送物を分岐部41に停止させる。その後、制御手段は、払い出し装置60Rを構成する駆動装置101(以下、必要に応じて駆動装置101Rと称す)に対して電力を供給する。
ここで、払い出し装置60Rが待機中である間は、駆動装置101Rの側方側ローラ103,105内に収容されている偏心部材174は、頂部174aが筒体171の上方側に存在しており、開口188の内側に支持台52,53の支持片52c,53cが嵌り込んだ状態となっている。そのため、払い出し装置60Rが待機中である場合は、側方側ローラ103,105内において偏心部材174が回動可能な状態にある。
一方、分岐部41上に被搬送物が到来すると、被搬送物の重量が払い出し装置60Rの支持腕61を介して駆動装置101Rの本体側ローラ102に作用し、本体側ローラ102の回転が阻害された状態となる。そのため、被搬送物が分岐部41上に存在する状態で駆動装置101Rに対して通電がなされると、本体側ローラ102内に内蔵されている本体側遊星歯車機構112,113がプラネタリ型となる。これにより、本体側ローラ102内に収容されているモータ111の動力が回転軸127および側方側遊星歯車機構170の遊星歯車177を介して偏心部材174に伝達され、偏心部材174が支軸117に対して偏心回動し始める。
偏心部材174が偏心回動すると、頂部174aが開口188側に徐々に近づき、偏心部182が支軸117よりも下方側に偏心してくる。これに伴い、開口188を介して筒体171内に挿入されている支持台52,53の支持片52c,53cが徐々に筒体171から抜け、駆動装置101Rが支持台52,53に対して上方に持ち上げられた状態となる。
上記したようにして駆動装置101が持ち上がると、図11(b)に示すように、右方払出部42側に装着されている軸体68を支点として払い出し装置60Rが傾斜する。これにより、支持腕61,161に装着されているベルト70,70によって形成される払い出しコンベア65の搬送面が傾斜した状態で露出し、この搬送面上に分岐部41に存在している被搬送物がすくい上げられた状態となる。この状態において、払い出しコンベア65における被搬送物の流れ方向上流側、すなわち駆動装置101側から流れ方向下流側に向けて下降する下り勾配が形成される。
偏心部材174の突き当て部190が閉塞部材173の下方側に設けられた突き当て部173aに突き当たるまで偏心回動すると、図11(a)のように駆動装置101がサイドフレーム45a,45bの天面よりも上方に突き出た状態となる。突き当て部173aに突き当て部190が突き当たった状態となると、側方側ローラ103,105内の偏心部材174は、これ以上回動できない。そのため、側方側ローラ103,105内に収容されている側方側遊星歯車機構170の遊星歯車177やこれに噛み合っている動力伝達部材150が回動不能な状態となり、本体側遊星歯車機構112,113側の遊星歯車140の腕が固定された状態となる。これにより、本体側遊星歯車機構112,113がスター型に切り替わり、モータ111のトルクが内歯歯車141を介して筒体110側に伝わる。従って、払い出し装置60は、図11(a)のように駆動装置101が上方に突き出た状態になると本体側ローラ102が回転を開始する。
本体側ローラ102が回転を開始すると、これに懸架されているベルト70,70が動作し始める。これにより、分岐部41に存在する被搬送物が右方払出部42側に払い出される。
被搬送物が右方払出部42側に到達し、右方払出部42に設置された在荷センサ49bが被搬送物を検知すると、制御手段はモータ111への通電を停止し、物品の搬送を停止する。その後、制御手段は、払い出し装置60Rを元の姿勢に戻すべくモータ111を逆回転させる。
図11のように駆動装置101が上方に突き出た状態において、偏心部材174は、突き当て部173aが邪魔になって正方向に回転できないが、逆方向には自由に回転できる。従って、モータ111が逆回転を開始すると、モータ111のトルクが本体側遊星歯車機構112,113の遊星歯車140や動力伝達部材150、側方側遊星歯車機構170の遊星歯車177を介して偏心部材174に伝達され、偏心部材174が逆方向に回転する。これにより、頂部174aが開口188から徐々に遠ざかり、偏心部182が支軸117よりも上方側に偏心する。これに伴い、支持台52,53の支持片52c,53cが開口188を介して筒体171の内部に進入し、駆動装置101Rが下降し始める。
駆動装置101の制御装置は、モータ111が逆回転を開始した直後から位置検出子123から発信されるパルス信号をカウントする。位置検出子123から発信されたパルス信号の総数が所定のパルス数に達し、偏心部材174およびこの外周に装着された軸受184が開口188から最も離れた位置に来ると、払い出し装置60Rは、図10に示すように水平な状態となる。この時、ベルト70,70により構成される搬送面が、分岐部41や主搬送経路1に設けられたモータ内蔵ローラ10やフリーローラ11によって構成される搬送面よりも下方に沈んだ状態となる。これにより、一連の被搬送物の払い出し動作が完了する。
上記したように、払い出し装置60Lは、払い出し装置60Rと同一の構成を有する。そのため、搬送装置Cは、払い出し装置60Lを上記した払い出し装置60Rと同様に動作させることにより被搬送物を左方払出部43側に払い出すことができる。
本実施例の搬送装置Cにおいて採用されている払い出し装置60は、駆動装置101を採用したものであるため、装置構成がコンパクトである。また、払い出し装置60は、ベルト70,70によって構成される搬送面を昇降させる昇降動作の動力源として駆動装置101を採用しているため、昇降動作がスムーズに行われる。
また、上記したように、駆動装置101は、偏心部材174の突き当て部190が閉塞部材173の下方側に設けられた突き当て部173aに突き当たった状態において本体側ローラ102内の本体側遊星歯車機構112,113がスター型に切り替わり、モータ111の動力が側方側ローラ103,105側に伝わらず、本体側ローラ102の回動に使用される。そのため、払い出し装置60は、駆動装置101が上昇位置にある状態で右方払出部42あるいは左方払出部43に被搬送物が払い出されるまで本体側ローラ102の回転を継続することができる。
上記実施例では、偏心部材174を支軸117に対して偏心回転させることにより駆動装置101を支持台52,53に対して昇降させる構成を例示したが、搬送装置Cはこの構造に限定されるものではない。さらに具体的には、昇降装置160は、例えば駆動装置101の偏心部材174に代わって支軸117に対して軸心が一致した回動部材を設け、この回動部材を介して動力を側方側ローラ103,105の外部に取り出して払い出し装置60を昇降させる構成としてもよい。
また、上記した払い出し装置60は、支持腕61の一端側のみにモータ内蔵ローラ10を設け、モータ内蔵ローラ101を昇降させて右方払出部42あるいは左方払出部43側に向けて傾斜した搬送面を形成するものであるため、被搬送物を持ち上げたり、右方払出部42側あるいは左方払出部43側に被搬送物を払い出すのに要するエネルギーが小さい。
また、上記実施例において、払い出し装置60は、支持腕61の一端側のみに駆動装置101を設け、駆動装置101を昇降させて右方払出部42あるいは左方払出部43側に向けて傾斜した搬送面を形成するものであったが、支持腕61の両端に駆動装置101を設け、搬送面を水平に保ったまま昇降させる構成としてもよい。
上記したように、駆動装置101は、偏心部材174に作用する負荷に応じてモータ111の動力を伝達する動力伝達系統をスムーズに切り替え、所望の時間に渡って本体側ローラ102を動作させることができる。従って、本実施例の払い出し装置60は、主搬送経路1を流れる被搬送物を必要に応じて確実に払い出し経路2に払い出すことができる。
上記したように、本実施形態において採用されている駆動装置101は、単一のモータ111で偏心部材174の回動の動力源と、本体側ローラ102の回動の動力源とを賄うことができる。そのため、駆動装置101は、装置構成がコンパクトであり、製造コストが安価である。
駆動装置101は、偏心部材174に対して作用する負荷に応じて側方側ローラ103,105の偏心部材174あるいは本体側ローラ102の内歯歯車141のいずれかにモータ111の動力を伝達することができる。すなわち、駆動装置101は、偏心部材174に作用する負荷に応じてモータ111の動力を伝達する動力伝達系統をスムーズに切り替えることができる。また、駆動装置101は、偏心部材174が所定の姿勢になると動力伝達系統が切り替わり、モータ111の動力が本体側ローラ102の回転にのみ使用される。そのため、駆動装置101は、所望の時間に渡って本体側ローラ102を動作させることができる。
上記実施形態では、偏心部材174が側方側ローラ103,105の筒体171内に収容されたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、偏心部材174が外部に露出した構成であってもよい。
また、上記実施形態では、側方側ローラ103,105の筒体171が円筒形であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば直方体状の箱体等によって構成されていてもよい。
上記実施形態では、偏心部材174が支軸117に対して偏心するように取り付けられたものを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、支軸117に対して偏心していないものであってもよい。
上記実施形態において採用されているモータ111は、支軸117に対して装着された固定子120の周りを回転子121が回動する、いわゆるアウターロータ型のモータであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、固定子の中心部分に配された回転子が回転するモータを採用してもよい。