JP4239832B2 - チューブ整列装置 - Google Patents

Description

本発明は、多種類の長さに高速で切断される扁平状のチューブを高速で整列させることができるチューブ整列装置に関する。

従来のチューブ整列装置は、図３に示されるような構成をしており、その作動は図４に示すように駆動されていた。即ち、このチューブ整列装置１は、ピッチが変化するスクリューねじ７が複数、並列に配置されていて整列部３を構成しており、図示されない切断機により所定の長さに切断された扁平状のチューブ９が、搬送装置１２によってチューブ９を寝かせた状態（横置き状態）で整列部３に送られてくる。チューブ９は整列部３の側方に設けられたストッパ兼ガイド１１に当たって、整列部３の先端部に載置された状態で停止する。次いで、駆動部８によりスクリューねじ７を作動し、搬送装置１２によってチューブ９の長手方向に送られてきたチューブ９を、長手方向と直交する方向に移動させながら、チューブ９を横置き状態から徐々に立ち上げて縦置き状態にして、ストッパ兼ガイド１１でチューブ９の端面を揃えて案内し、チューブ９を厚み方向に整列密着させていた。

チューブ整列装置１の整列部３の入口には、センサ４が設けられていて、図４に示すようにチューブ９を検出することでＯＮ状態となり、チューブ９を検出しなくなってＯＦＦ状態になったときに、駆動部８を作動してスクリューねじ７を１ピッチだけ駆動する。このようにして、１ピッチずつスクリューねじ７を間歇駆動することによって、チューブ９を縦置き状態に密着整列させていた。

しかしながら、上記した従来のチューブ整列装置においては、チューブ９の切断搬送を高速で行うと、チューブ９がストッパ兼ガイド１１に高速で衝突することになり、チューブ９への衝撃が大きくなる。また、この衝撃を抑制しようとすると、チューブ９を停止させるまでの距離を長くとる必要があり、結局は高速化が行えないという問題があった。また、高速化によるスクリューねじ７内でのチューブ９の飛び出しや、ストッパ兼ガイド１１の反発によるチューブ９の停止位置のばらつきが大きくなるため、スクリューねじ７のねじ溝を多くし整列装置が大きくなるという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、チューブの搬送切断を高速で行った場合でも、チューブの停止までの長さを短くでき、しかも停止位置のばらつきを小さくして小型化が可能なチューブ整列装置を提供することである。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載のチューブ整列装置を提供する。
請求項１に記載のチューブ整列装置は、長手方向に高速送りされるチューブを検出するセンサと、チューブの長手方向と直交する直角方向に間歇的に移動するベルトコンベアと、これを駆動する第１駆動部とよりなる送り方向変更部と、ピッチが徐々に変化するスクリューねじと、これを駆動する第２駆動部とよりなる整列部とからなっていて、センサがチューブを検出してから、チューブが長手方向に移動中にベルトコンベアを駆動し、ベルトコンベアの爪がチューブを引っ掛けて長手方向と直交する直角方向にチューブを移動する動作を間歇的に行うようにしたものであり、このように、センサがチューブを検出してから所定時間の後にベルトコンベアを移動することで、チューブが長手方向に移動中にコンベアの爪がチューブを引っ掛けて長手方向と直交する直角方向に移動するため、チューブの長手方向の移動には大きな摩擦力を作用させることができるようになり、急停止することができるので、移動距離が短く、ばらつきも小さくできる。

請求項２のチューブ整列装置は、センサがチューブを検出したときから、ベルトコンベアが移動を完了するまでの所定時間内、スクリューねじの回転を加速又は減速し、ベルトコンベアが移動を完了するタイミングでスクリューねじが元の位置になるようにしたものであり、これにより、チューブが供給されるタイミング（時間）にばらつきがあっても、確実にチューブを送り方向変更部で受け取ることができるようになる。

以下、図面に従って本発明の実施の形態のチューブ整列装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態のチューブ整列装置の全体構成を示す斜視図である。本発明のチューブ整列装置１は、基本的に長手方向に高速に搬送されるチューブ９を直角方向に搬送方向を変えて搬送する送り方向変更部２と、この送り方向変更部２から送給されたチューブ９をチューブ９の厚み方向に整列密着させる整列部３とを備えている。チューブ９は、通常は扁平状をしたチューブであり、図示されない切断装置によって所定の長さに切断されて、搬送装置１２によって寝かされた状態（横置き状態）でチューブ整列装置１の送り方向変更部２に送られてくるものである。

送り方向変更部２は、搬送装置１２から長手方向に高速送りされるチューブ９を検出するセンサ４と、チューブ９の長手方向の直角方向に間歇的に移動する、並列に配置された複数のベルトコンベア５と、これらのベルトコンベア５を駆動する第１駆動部６とより構成される。各ベルトコンベア５の駆動ローラ５ａは、第１駆動部６の駆動軸６ａに固定されている。したがって、複数のベルトコンベア５は同期して駆動される。センサ４は、送り方向変更部２の入口部分に設けられ、このセンサ４からの情報に基づいて第１駆動部６の駆動が制御されるようになっている。

ベルトコンベア５には、所定の間隔で多数の爪５ｂが形成されており、チューブ９が長手方向に移動中にベルトコンベア５の爪５ｂがチューブ９を引っ掛けて、長手方向と直交する直角方向に移動することで、チューブ９の長手方向の移動に大きな摩擦力を作用させることができるようになっている。
また、この爪５ｂによってチューブ９を長手方向と直交する直角方向に確実に移動させることができる。

また、送り方向変更部２には、ブレーキ１０が設けられており、搬送装置１２から長手方向に高速送りされて送り方向変更部２に入ってきたチューブ９の長手方向への移動を制動して、所定の位置に停止させるようにしている。このブレーキ１０は、ローラにより構成されており、チューブ９の長手方向の直角方向への移動を妨げるものではない。
なお、図１においては、複数のベルトコンベア５は、扁平状のチューブ９の上側に配置されており、この場合は、図示されていないが、チューブ９の下側には載置テーブルが設置されているものである。ベルトコンベア５が扁平状のチューブ９の下側に配置されてもよい。この場合は、載置テーブルは省略できる。

チューブ整列装置１の整列部３は、ピッチが徐々に変化する、並列配置された複数のスクリューねじ７と、これらのスクリューねじ７を駆動する第２駆動部８とから構成されている。スクリューねじ７は、そのねじ溝のピッチが広い状態から徐々に狭くなるようにねじ溝が形成されており、かつねじ溝の深さも浅い状態（ねじ山の高さが低い状態）から徐々に深く（ねじ山の高さが高い）なるように形成されている。したがって、当初は横置き状態にあるチューブ９は、スクリューねじ７によって移動されるに従ってチューブ９が立ち上がって最終的には縦置き状態となる。これら複数のスクリューねじ７は、同一の駆動源である第２駆動部８に、例えば、かさ歯車８ａ等により接続しており、同期して駆動される。

第２駆動部８は、センサ４からの情報に基づきスクリューねじ７を連続的に駆動すると同時に、センサ４からの情報に基づいてスクリューねじ７の回転速度を増減できるようになっている。

次に、上記構成よりなる本発明のチューブ整列装置の作動について説明する。図２は、本発明のチューブ整列装置の作動について説明するタイムチャートである。まず、前工程であるチューブ切断装置（図示せず）でチューブ９は長手方向に高速に搬送されながら切断され、そのままの速度で搬送装置１２によりチューブ整列装置１の送り方向変更部２に供給される。
送り方向変更部２の入口に設けられたセンサ４でチューブ９が供給されたことを検出し、この検出から、例えば、０．０６秒後に第１駆動部６によりベルトコンベア５を駆動して１ピッチ移動させる。

このとき、チューブ９は長手方向に移動中に直角方向に方向変更され、ブレーキ１０のローラ間に挿入されることにより長手方向への速度が制動され、急速に停止する。
チューブ９は横になった状態（横置き状態）で長手方向に送り方向変更部２に送られて、その状態で長手方向と直交する直角方向にベルトコンベア９により、間歇的に移動して、整列部３のスクリューねじ７先端のねじ溝に挿入される。

その後、第２駆動部８の作動によりスクリューねじ７が回転駆動し、チューブ９は、その長手方向と直交する直角方向に移動する。この間、チューブ９の移動につれスクリューねじ７のねじ溝のピックが徐々に狭くなっていることから、チューブ９は横置き状態から徐々に立ち上がり、縦置き状態となって、最終的にチューブ９は互いに密着して整列する。

この場合、チューブ切断装置や搬送装置による作動誤差により、チューブ９が必ずしも、基準切断間隔Ｔ（秒）で送られてくるとは限らない。一方で、スクリューねじ７は連続運転され、ベルトコンベア５は間歇的に駆動されている。このため、ベルトコンベア５がチューブ９の移動を完了するタイミングとスクリューねじ７の初期位置（元位置）とがずれてくる（ねじ溝の位相誤差が生じる）恐れがある。

図２は、この位相誤差の補正方法を説明している。即ち、センサ４がチューブ９を検出する基準切断間隔Ｔ（秒）よりΔｔ１秒だけ早くセンサ４が次のチューブ９を検出した場合、第２駆動部８を制御してスクリューねじ７の回転速度を、Ｓ１＝Δｔ１／Ｔ回転だけ早めるようにして位相補正を行うことによって、スクリューねじ７がチューブ９を受け入れるときに、ねじ溝が初期位置（元位置）になるようにする。同様に、センサ４が基準切断間隔Ｔ（秒）よりもΔｔ２秒だけ遅く次のチューブ９を検出した場合は、スクリューねじ７の回転速度を、Ｓ２＝Δｔ２／Ｔ回転だけ遅くするようにして位相補正を行い、スクリューねじ７がチューブ９を受け入れる際には、ねじ溝が初期位置になるように制御する。このように、本発明では、連続回転するスクリューねじ７のねじ溝に間歇に動作するベルトコンベア５から確実にチューブ９を挿入するため、センサ４がチューブ９を検出してベルトコンベア５が移動を完了するまでにスクリューねじ７の回転速度を増減して初期位置（元位置）にするように位相補正を行っている。

以上説明したように、本発明においては、センサがチューブを検出してから所定時間の後にベルトコンベアを移動させていること、及び所定時間内にスクリューねじを元位置になるようにしたことにより、チューブの搬送切断を高速で行った場合にも、チューブの飛び出しを防止でき、かつチューブの停止までの長さを短くししかも停止位置のばらつきを小さくして、小型化が可能なチューブ整列装置を提出することができる。

本発明の実施の形態のチューブ整列装置の全体構成を示す斜視図である。 本発明のチューブ整列装置の作動を説明するタイムチャートである。 従来のチューブ整列装置の斜視図である。 従来のチューブ整列装置の作動を説明するタイムチャートである。

符号の説明

１…チューブ整列装置
２…送り方向変更部
３…整列部
４…センサ
５…ベルトコンベア
５ｂ…爪
６…第１駆動部
７…スクリューねじ
８…第２駆動部
９…チューブ
１０…ブレーキ

Claims (2)

1. 所定長さに切断され、長手方向に高速に搬送されるチューブを直角方向に搬送方向を変えて搬送する送り方向変更部と、
   前記送り方向変更部から供給されたチューブを、チューブの厚み方向に整列密着させる整列部と、
   からなるチューブ整列装置において、
   前記送り方向変更部が、長手方向に高速送りされるチューブを検出するセンサと、チューブの長手方向の直角方向に間歇的に移動するベルトコンベアと、前記ベルトコンベアを駆動する第１駆動部とからなり、
   前記整列部が、ピッチが徐々に変化するスクリューねじと、前記スクリューねじを駆動する第２駆動部とからなっていて、
   前記センサがチューブを検出してから、チューブが長手方向に移動中に、前記第１駆動部を駆動し、前記ベルトコンベアの爪がチューブを引っ掛けて長手方向と直交する直角方向にチューブを移動する動作を間歇的に行うことを特徴とするチューブ整列装置。
2. 前記センサがチューブを検出したときから前記ベルトコンベアが移動を開始するまでの所定時間内に、前記スクリューねじの回転を加速又は減速して、前記ベルトコンベアが移動を開始するタイミングで前記スクリューねじを元の位置になるように補正することを特徴とする請求項１に記載のチューブ整列装置。

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