JP4262848B2 - 搬送物の反転設備 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送物を、その搬送途中で、１８０度回転させてその上下を反転させる反転設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の反転設備（反転装置）は、例えばシャーレなどの医療用具の滅菌処理工程に設けられている。
すなわち、医療用具は、段ボール箱などの直方体形状の容器に入れられて搬送されているが、通常、その搬送途中で、滅菌用の電子線が照射されて、外方から滅菌処理が行わており、この滅菌処理に際しては、できるだけ均一に滅菌が行われるように、途中で、１８０度回転され上下が反転されている。
【０００３】
従来、この反転設備は、内側に搬送物の通過用空間部が形成された回転体と、この回転体に設けられて通過用空間部に案内された搬送物を上下から把持する把持装置と、回転体を１８０度回転させる回転駆動装置とから構成されていた。
そして、上記把持装置には、互いに接近離間自在に設けられた一対の把持体が具備されており、これら一対の把持体により、搬送物を、その上下面から押圧して把持するものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、滅菌処理設備において、その稼動率を向上させようとすると、搬送物の搬送速度を上げる必要が生じるとともに、その途中に設けられた反転設備についても、必然的に、その反転速度を上げる必要が生じる。
しかし、上記従来の反転設備の把持装置においては、単に、搬送物を上下から把持しているだけの構成であるため、搬送物が複数段に、例えば３段以上に積み重ねられている場合に、その反転速度を上げると、その中間に位置している搬送物に大きい遠心力が作用し、したがって搬送物の位置がずれたり、また荷崩れを起す危険性が生じる。なお、荷崩れなどを防止するために、把持体による押圧力を大きくすることが考えられるが、搬送物に悪影響を与えるため、採用することができない。
【０００５】
そこで、本発明は、搬送物を速い速度で反転させた場合でも、荷崩れなどの不都合が生じない反転設備を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、搬送物(W)を受け台(8)を介して搬送する搬送経路(A)上に配置されて下位に位置する搬送用ローラ体(33)と、当該下位に位置する搬送用ローラ体(33)に対向して配置されて上位に位置する搬送用ローラ体(33)とを、回転体(4)を介して１８０度回転させ搬送物(W)を反転する搬送物の反転装置であって、回転体(4)に搬送物(W)が通過可能な通過用空間部(C)を形成し、搬送経路(A)と平行な回転軸心(B)周りに回転体(4)を回転自在に支持するとともに、回転体(4)を１８０度回転させる回転駆動装置(5)を設け、回転体(4)に、互いに対向して配置された一対の把持体(32A,32B)を接近離間自在な把持装置(6)を設けるとともに、一対の把持体(32A,32B)の対向表面にそれぞれ搬送用ローラ体(33)を設け、一対の把持体(32A,32B)の搬送用ローラ体(33)上にそれぞれ受け台(8)を固定可能な固定装置(35)を設け、一対の把持体(32A,32B)を互いに接近離間させて搬送物(W)を把持する把持用駆動装置(34)を設け、一対の把持体(32A,32B)の搬送用ローラ体(33)間にそれぞれ受け台(8)を介して把持された搬送物(W)の側面を支持する側部支持装置(7)を設け、前記側部支持装置 (7) は、搬送物 (W) の側面に当接して支持する当接板体 (65) と、この当接板体 (65) を搬送物 (W) の側面に対して接近離間させる支持用シリンダ装置 (66) とからなる側部支持具 (62) が、搬送物 (W) の側面において上下方向に所定間隔置きに複数個配置され、下位に位置する搬送用ローラ体(33)上に搬送物(W)を導入する前に、上位に位置する搬送用ローラ体(33)に固定装置(35)により受け台(8)が固定されていることを特徴とするものである。
なお、括弧内の符号は、実施の形態に対応する符号を参考のために示したものである。
【０００７】
この反転設備によると、回転体に、搬送物の１８０度回転時に、すなわち反転時に、遠心力に重力が付加される側の搬送物表面を支持する側部支持装置を設けたので、その反転速度を上げた場合でも、搬送物の把持力を強くすることなく、搬送物の位置ずれ、または荷崩れを防止することができる。さらに側部支持装置を、複数個の側部支持具により構成したので、搬送物が、多段積みされて搬送されてくる場合でも、各段に応じて、その側面を支持することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における搬送物の反転設備を、図１〜図１１に基づき説明する。
この反転設備は、シャーレなどの医療用具が多数詰められた段ボール箱等の搬送物を、受け台（トレイともいう）を介して、ベルトコンベアで搬送しながら滅菌用電子線の照射が行われる滅菌処理経路の途中に設けられて、滅菌を均一に行うために、搬送物を受け台ごと１８０度回転させて、その上下を反転させるためのものである。
【００１２】
図１〜図３に示すように、この反転設備１は、架台２上に配置された複数個、例えば４個の回転支持ローラ３により、搬送物Ｗの搬送経路Ａと平行な回転軸心Ｂ回りで回転自在に支持されるとともに中央に搬送物Ｗを通過させ得る通過用空間部Ｃが形成された回転体４と、この回転体４を少なくとも１８０度の範囲で回転させるための回転駆動装置５と、上記回転体４に設けられて搬送物Ｗの互いに対向する表面を両側から押圧して把持する把持装置６と、同じく回転体４に設けられて上記把持装置６に把持された搬送物Ｗの一方の側面、正確に言えば回転時（以下、反転時ともいう）に、遠心力に重力が付加される側の側面を支持する側部支持装置７とが具備されている。
【００１３】
なお、以下の説明においては、回転体４が搬送物Ｗを受け入れ可能な姿勢を基準に説明し、すなわち図１に示す状態に基づき、左右および上下方向を規定する（反転した場合には、左右および上下も逆となる）。なお、搬送方向Ａの下手側を前方といい、上手側を後方として説明する。
上記回転体４は、上下位置において前後方向かつ水平方向に設けられた４本の連結部材１１により、搬送方向に沿って所定距離離れた位置で互いに連結された前後一対の円筒部材１２により構成されるとともに、各円筒部材１２の内周部には、補強用のリブ部材１３が設けられている。
【００１４】
また、回転体４は、上述したように、両円筒部材１２を介して４個の回転支持ローラ３により回転自在に支持されており、その支持を確実に行うために、円筒部材１２側の表面には、帯状の突条部１２ａが形成されるとともに、回転支持ローラ３側には、上記突条部１２ａを案内し得る溝部３ａが形成されている。なお、上記各回転支持ローラ３は、架台２の左右位置でそれぞれ一対の軸受１４を介して前後方向で配置された左右の回転支持軸体１５の前後に、すなわち各円筒部材１２に対応する位置に設けられている。
【００１５】
また、上記回転駆動装置５は、架台２の前部（または後部）側に配置された反転用電動機２１と、この反転用電動機２１の出力軸に取り付けられた駆動用スプロケット２２と、前方に位置する円筒部材１２の外周部側面に沿って少なくとも、回転軸心Ｂを中心にして１８０度以上（具体的には、２７０度程度）の角度範囲で設けられるとともにその途中が、上記駆動用スプロケット２２に巻回されたチェーン体２３と、この駆動用スプロケット２２の近傍に配置されて、上記チェーン体２３の一部分だけを駆動用スプロケット２２側に導き出すための一対の案内用スプロケット２４とから構成されている。勿論、チェーン体２３の両端部は、固定具２５を介して円筒部材１２Ａ側に固定されている。なお、このチェーン体２３については、後方の円筒部材１２（１２Ｂ）に設けてもよく、勿論、両方の円筒部材１２に設けることもできる。
【００１６】
また、上記把持装置６は、回転体４の一側方、例えば左側に設けられた前後一対のリブ部材１３に支持材１６を介して設けられた一対の案内レール１７に、摺動自在に係合するスライド部３１を介して上下方向で互いに接近離間自在に設けられかつ通過用空間部Ｃ内に突出された上下一対のアーム状の把持体３２（３２Ａ，３２Ｂ）と、これら各把持体３２の対向側表面にそれぞれ設けられて搬送物Ｗを案内し得る搬送用ローラ体３３と、これら両把持体３２を移動させて搬送用ローラ体３３を互いに接近離間させる把持用駆動装置３４と、上記各把持体３２の搬送用ローラ体３３上に案内された搬送物Ｗの受け台８を固定するための固定装置３５とから構成されている。なお、上記各搬送用ローラ体３３の各ローラ部３３ａは、チェーン体３６を介して搬送用電動機３７により駆動される。
【００１７】
上記把持用駆動装置３４は、左側における上下の連結部材１１間に亘って回転自在にかつ互いに平行に設けられるとともに、各把持体３２の基端部側の外側面に取り付けられたナット体４１にそれぞれ螺挿された一対のねじ軸体（具体的には、ボールねじ機構が用いられる）４２と、上方（または下方）の連結部材１１側に設けられて、上記両ねじ軸体４２を、一対の歯車４３，４４を介して、互いに逆方向に回転させる把持用電動機４５とから構成されている。
【００１８】
したがって、上記把持用電動機４５を駆動して、一対のねじ軸体４２を互いに逆方向に回転させれば、両把持体３２（３２Ａ，３２Ｂ）は、互いに接近または離間し、すなわち搬送物Ｗの上下面（対向する両表面）を把持または解放（解除）することができる。
勿論、両把持体３２の移動量は、搬送物Ｗの高さに応じて制御されている。なお、搬送物Ｗを把持した際に、その抵抗トルクを検出して把持用電動機４５が停止するようにしてもよい。
【００１９】
ところで、図示していないが、上記各把持体３２には、搬送用ローラ体３３上に移動された受け台８の位置決めを行うための位置決め具が設けられている。なお、この位置決め具は、例えば搬送用ローラ体３３の下方位置に配置されたシリンダ装置により、ローラ部３３ａの間から上方にストッパを突出し得るように構成されたものである。
【００２０】
上記各把持体３２側に設けられて受け台８を固定するための固定装置３５は、各把持体３２の左右両側部の上面に設けられた一対の取付台５１に、それぞれ前後一対のガイド棒５２を介して、通過用空間部Ｃ側に出退自在に設けられるとともにその表面に前後一対の係合突起例えば係合ピン５３が突設された板状の固定用部材５４と、上記各取付台５１側に設けられて各固定用部材５４を通過用空間部Ｃ側に向って出退させる固定用シリンダ装置５５とから構成されている。
【００２１】
したがって、受け台８に載せられて搬送経路Ａを搬送されてきた搬送物Ｗは、ローラ部３３ａの回転により搬送用ローラ体３３上の所定位置まで移動されると、ストッパにより位置決めが行われた後、固定用シリンダ装置５５により、両側の固定用部材５４が突出されて、両係合ピン５３が受け台８に形成された係合凹部である係合用穴８ａに挿入され、受け台８が把持体３２側に固定される。
【００２２】
次に、上記側部支持装置７を、図１〜図５に基づき説明する。
この側部支持装置７は、把持用駆動装置３４とは反対側である回転体４の右側の前後のリブ部材１３間に設けられた取付板体６１に、上下３箇所で設けられた３組の側部支持具６２により構成されている。
これら各側部支持具６２は、取付板体６１の正面から見て左右位置（搬送経路から見ると、前後位置である）でかつ通過用空間部Ｃに向う方向で設けられた案内筒６３にそれぞれ摺動自在に案内された一対のガイド棒６４と、これら両ガイド棒６４の先端部に亘って取り付けられて搬送物Ｗの側面に当接し得る長方形状にされた当接板体６５と、上記取付板体６１の両案内筒６３間の中間部に設けられて上記当接板体６５を通過用空間部Ｃに出退させて搬送物Ｗの側面を支持するための支持用シリンダ装置６６と、上記当接板体６５に設けられて搬送物Ｗの有無を検出するための光センサ６７とから構成されている。
【００２３】
この光センサ６７は、発光部６７ａおよび受光部６７ｂから構成されるとともに、いずれか一方が、当接板体６５の一端部に取り付けられるとともに、他方が、当接板体６５の他端部に取り付けられており、搬送物Ｗにより光が遮断されると、例えば支持用シリンダ装置６６の制御部（図示せず）に検出信号を出力して、当接板体６５の移動を停止させるものである。
【００２４】
すなわち、当接板体６５が通過用空間部Ｃ側に突出されて光センサ６７により搬送物Ｗが検知されると、支持用シリンダ装置６６の制御部に停止信号が出力されて、当接板体６５が、丁度、搬送物Ｗの側面に軽く接触するか、または当接板体６５が搬送物Ｗの表面から数ミリ程度手前位置で停止するようにされている。したがって、搬送物Ｗに殆ど力を加えることなく、搬送物Ｗの位置ずれなどが生じるのを防止している。なお、光センサ６７による搬送物Ｗの検出時から、当接板体６５が実際に停止するまでの時間がタイムラグとして、予め、考慮されている。すなわち、実際に停止する位置が、丁度、搬送物Ｗの側面に軽く接触するような位置にされている。ある程度、停止位置が搬送物Ｗ側にずれた場合でも、シリンダ装置としてエアシリンダが用いられており、したがって油圧シリンダに比べて、その押付力が小さいため、搬送物Ｗにダメージを与えることはない。上記支持用シリンダ装置６６以外の、上述した各シリンダ装置についても、エアシリンダが用いられている。
【００２５】
なお、上記３組の側部支持具６２の内、中間部の側部支持具６２Ａの当接板体６５Ａの高さが、その上下２組の側部支持具６２における当接板体６５の高さよりも低くされており、高さが低い（厚さが薄い）搬送物の支持を行い得るように考慮されている。
次に、この反転設備における反転動作を、図６〜図１１に基づき説明する。
【００２６】
なお、回転体４の初期状態は、一対の把持体３２が上下に位置するとともに側部支持装置７が搬送物Ｗの側方に、例えば図１の右側に位置するようにされ、またその回転方向、すなわち反転方向は、側部支持装置７が、最下端を通過する１８０度の円弧状に沿って移動されるものとする。
図６に示すように、所定の滅菌処理施設で滅菌処理が行われるとともに例えば受け台８上に一段積みされた医療用具などの搬送物Ｗが、上手側の搬送経路Ａに設けられた搬入側コンベヤ９Ａにより反転設備１まで搬送されると、下方の把持体３２Ａに設けられた搬送用ローラ体３３が駆動されて、搬送物Ｗを受け台８ごと通過用空間部Ｃ内に引き込む。
【００２７】
搬送物Ｗが所定位置まで引き込まれるとストッパにより停止された後、固定用シリンダ装置５５により、係合ピン５３が受け台８の係合用穴８ａに挿入されて、受け台８が下方の把持体３２Ａ側に固定される。なお、上方の把持体３２Ｂには、受け台８だけが固定装置３５により固定されている。
次に、図７に示すように、把持用電動機４５が駆動されて、上下の把持体３２Ａ，３２Ｂが互いに接近されて搬送物Ｗの上下面に受け台８が接触し、搬送物Ｗが両把持体３２Ａ，３２Ｂにより把持される。勿論、搬送物Ｗは、一対の受け台８により、所定の力で押圧された状態にされている。
【００２８】
次に、側部支持装置７により、搬送物Ｗの右側の側面が、その高さに応じて、この場合には一段積みであるため、中間に設けられた中間部側部支持具６２（６２Ａ）により支持される。
すなわち、中間部側部支持具６２の支持用シリンダ装置６６が駆動されて、当接板体６５が搬送物Ｗ側に突出される。
【００２９】
そして、この当接板体６５に設けられた光センサ６７により、搬送物Ｗが検出されると、支持用シリンダ装置６６が停止される。
この状態では、上述したように、当接板体６５の表面が、搬送物Ｗの表面または表面に非常に近い位置（表面から数ミリ程度離れた位置）に移動されている。次に、図７〜図９に示すように、反転用電動機２１が駆動されて、回転体４が矢印ａ方向に１８０度回転されて、その上下が反転される。
【００３０】
この反転時においては、搬送物Ｗの遠心力に重力が付加される側の搬送物Ｗの側面が、当接板体６５により移動しないように規制されているため、速い速度で反転させた場合でも、搬送物Ｗの位置ずれ、または荷崩れを防止することができる。
図９に示すように、搬送物Ｗが反転させられた状態では、最初は上方に位置していた把持体３２Ｂ側に支持されており、この状態で、把持用電動機４５を駆動して、図９〜図１０に示すように、上下の把持体３２Ｂ，３２Ａを離間させて、搬送物Ｗを元の搬送経路Ａ上に移動（下降）させる。勿論、搬送物Ｗの通過用空間部Ｃへの搬入時および搬出時においては、各把持体３２の搬送用ローラ体３３の表面が、搬入出用コンベヤ９Ａ，９Ｂの搬送面と同一にされていることは言うまでもない。
【００３１】
したがって、反転体４の反転動作により、搬送物Ｗが、そのままの状態で、上下面が反転されたことになる。
そして、他方の搬送用ローラ体３３のローラ部３３ａを駆動して、この反転された搬送物Ｗを、反転設備１の下手側に設けられた搬出側コンベヤ９Ｂ上に移動させ、再度、電子線照射室に搬送して滅菌用電子線により、搬送物Ｗの上面（前回の下面側に相当）から滅菌処理が行われる。
【００３２】
なお、次に搬送されてくる搬送物Ｗは、図１１に示すように、上記反転された反転体４における下方の把持体３２Ｂ上に移動された後、左側に移動した側部支持装置７により、その左側側面が支持され、そして、今度は、上記とは逆方向ｂに１８０度回転されて、引き続いて、搬送物Ｗの反転が行われる。この正逆の反転を交互に行わせることにより、順次、搬送物Ｗが反転させられる。
【００３３】
このように、回転体４に、一対の把持体３２により把持される搬送物Ｗの上下面以外の残りの側面を、しかもその反転時に、遠心力に重力が付加される側の搬送物表面を支持する側部支持装置７を設けたので、その反転速度を早くした場合でも、搬送物Ｗの位置ずれ、または荷崩れを起こすことがない。すなわち、搬送物の表面を大きい力で押し付けることなく、搬送物Ｗの処理ラインの稼動率を向上させることができる。
【００３４】
ところで、上記実施の形態においては、搬送物が１段に積まれた場合について説明したが、例えば３段に積まれた場合には、全ての側部支持具６２が使用される。また、この側部支持具５２の配置個数についても、取り扱う搬送物の高さに応じて、適宜、増減し得るもので、例えば４個以上設けることもできる。
また、上記実施の形態においては、側部支持具６２の当接板体６５の形状を板状として説明したが、搬送物の側部の形状に合致するような形状、例えば曲面形状であってもよい。
【００３６】
さらに、上記実施の形態においては、滅菌処理が行われる搬送物としては、医療用具について説明したが、滅菌処理が行われるものであれば何でもよく、例えばペットフードなどの滅菌処理にも適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明の搬送物の反転設備によると、回転体に、搬送物の１８０度回転時に、すなわち反転時に、遠心力に重力が付加される側の搬送物表面を支持する側部支持装置を設けたので、その反転速度を上げた場合でも、搬送物の把持力を強くすることなく、搬送物の位置ずれ、または荷崩れを防止することができ、したがって搬送物の処理ラインの稼動率を向上させることができる。
【００３８】
請求項２記載の発明によれば、側部支持装置を、複数個の側部支持具により構成したので、搬送物が、多段積みされて搬送されてくる場合でも、各段に応じて、その側面を支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における反転設備の正面図である。
【図２】図１のＤ−Ｄ断面図である。
【図３】図１のＥ−Ｅ断面図である。
【図４】図１のＦ−Ｆ矢視図である。
【図５】図４のＧ−Ｇ断面図である。
【図６】同反転設備における搬送物の反転動作を説明する正面図である。
【図７】同反転設備における搬送物の反転動作を説明する正面図である。
【図８】同反転設備における搬送物の反転動作を説明する正面図である。
【図９】同反転設備における搬送物の反転動作を説明する正面図である。
【図１０】同反転設備における搬送物の反転動作を説明する正面図である。
【図１１】同反転設備における搬送物の反転動作を説明する正面図である。
【符号の説明】
Ｗ 搬送物
Ａ 搬送経路
Ｂ 回転軸心
Ｃ 通過用空間部
１ 反転設備
３ 回転支持ローラ
４ 回転体
５ 回転駆動装置
６ 把持装置
７ 側部把持装置
８ 受け台
１１ 連結部材
１２ 円筒部材
１３ リブ部材
１７ 案内レール
２１ 反転用電動機
３２ 把持体
３３ 搬送用ローラ体
３４ 把持用駆動装置
３５ 固定装置
４５ 把持用電動機
５４ 固定用部材
５５ 固定用シリンダ装置
６２ 側部支持具
６５ 当接板体
６６ 支持用シリンダ装置
６７ 光センサ

Claims (1)

1. 搬送物を受け台を介して搬送する搬送経路上に配置されて下位に位置する搬送用ローラ体と、当該下位に位置する搬送用ローラ体に対向して配置されて上位に位置する搬送用ローラ体とを、回転体を介して１８０度回転させ搬送物を反転する搬送物の反転装置であって、
   回転体に搬送物が通過可能な通過用空間部を形成し、
   搬送経路と平行な回転軸心周りに回転体を回転自在に支持するとともに、回転体を１８０度回転させる回転駆動装置を設け、
   回転体に、互いに対向して配置された一対の把持体を接近離間自在な把持装置を設けるとともに、一対の把持体の対向表面にそれぞれ搬送用ローラ体を設け、
   一対の把持体の搬送用ローラ体上にそれぞれ受け台を固定可能な固定装置を設け、
   一対の把持体を互いに接近離間させて搬送物を把持する把持用駆動装置を設け、
   一対の把持体の搬送用ローラ体間にそれぞれ受け台を介して把持された搬送物の側面を支持する側部支持装置を設け、
   前記側部支持装置は、搬送物の側面に当接して支持する当接板体と、この当接板体を搬送物の側面に対して接近離間させる支持用シリンダ装置とからなる側部支持具が、搬送物の側面において上下方向に所定間隔置きに複数個配置され、
   下位に位置する搬送用ローラ体上に搬送物を導入する前に、上位に位置する搬送用ローラ体に固定装置により受け台が固定されている
   ことを特徴とする搬送物の反転設備。

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