JP4331098B2 - 方向転換装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送ライン上を搬送される各種飲料や薬品、食品等を密封状に包装した包装体、カートン（箱詰め品）等の物品あるいは包装や箱詰めされることなく搬送される中間製品や包装や箱詰めされる前の物品等々の各種物品を方向転換させるようにした方向転換装置に関する。

搬送ライン上を搬送される物品を、例えば、９０°方向転換させて引き続き同搬送ライン上を搬送させる場合、従来では、搬送ライン上に設けたバキューム装置に物品を吸着させ、そのバキューム装置の回転機構によって物品を回動させるような方法が採られていた。しかし、このような方法では、処理能力が低く高速化が要求される搬送ラインには適用できなかった。

そこで、物品を上から押さえ付けて９０°転回させるような装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、搬送ライン上に回動自在なベルトコンベア装置を設け、そのベルトコンベア装置に搬送されてきた物品をストッパーで停止させておき、その上からベルト巻掛け機構で物品を押さえ、そのベルト巻掛け機構を９０°回動させることで、物品の方向転換を行った後、搬送ライン上に払い出すように構成される。

特開平５−１４７６１５号公報

しかし、上述の従来例（特許文献１）のように、物品を上から押さえて転回させる場合、偏平な物品であれば倒れる虞はないが、例えば、各種飲料の包装体のような縦長な（高さのある）物品では、上から押さえると転倒する虞があるため、そのままでは適用することができない。また、個々の物品毎に、ベルト巻掛け機構を回動動作させなければならないため、方向転換のための動作が煩雑であった。従って、多数の縦長な物品を立て置き状態で連続的に方向転換させて高能率に搬送しようとする場合には適用できなかった。

本発明は、このような実情に鑑みてなされ、縦長な物品であっても安定な状態で連続的に高能率に方向転換させることができる方向転換装置を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る方向転換装置は、回転駆動される回転体４に放射状に設けられたアーム１２の先端に、バケット１３が回動自在に支持され、該バケット１３に取り付けられたカムフォロワー２０が、前記回転体４の回転中心を囲むように閉ループ状に形成されたカム溝２２に遊嵌される方向転換装置であって、前記バケット１３は、無底状に形成されると共に、物品３を収納することにより物品３を保持するように形成され、さらに、搬送される物品３を前記バケット１３が受取位置１４で受取り、物品３を受取位置１４から払出位置１５まで移動させる際に、前記バケット１３と共に物品３を、受載されたスライドプレート３１上でスライドさせつつ方向転換させ、前記バケット１３が払出位置１５で物品３を払い出すように構成したことを特徴とする。

このような構成によれば、搬送される物品３をバケット１３で受取り、そのバケット１３と共に物品３を方向転換させるので、物品３がたとえ縦長なものであっても立て置き状態で転倒させることなく方向転換させることができる。また、バケット１３を、回転体４に放射状に設けたアーム１２の先端に設け、各バケット１３に取り付けられたカムフォロワー２０を、閉ループ状に形成されたカム溝２２に遊嵌させているため、方向転換のための構成が簡易なものとなり、かつ、複数のバケット１３に受け取った物品を回転体４の回転動作で順次連続的に方向転換させることができる。

（２）本発明に係る別の方向転換装置は、物品３を搬送する直線状のコンベアベルト２に対し、前記スライドプレート３１を、コンベアベルト２の側方に同一高さレベルとなるように配置し、コンベアベルト２から物品３を前記バケット１３で受け取り、該コンベアベルト２に物品３を払い出すような構成を採用してもよい。

（３）このような方向転換装置にあっては、バケット１３が物品３を受け取る受取位置１４には、搬入される物品３に直接当接する位置決め用のガイド部材２６が設けられる一方、前記バケット１３には、前記ガイド部材２６を貫通させるための切欠部１７ａが設けられてもよい。このようにすれば、受取位置１４に搬入された物品３の位置決めを精度よく行えるため、物品３の方向転換の精度も向上する。

本発明の方向転換装置は、カム溝とカムフォロワーからなるカム機構により、物品を受け取ったバケットに取り付けたカムフォロワーを、閉ループ状に形成されたカム溝に遊嵌させた搬送される物品をバケットで受取り、カム機構によって、そのバケットと共に物品を方向転換させるので、物品がたとえ縦長なものであっても転倒させないで方向転換させることができる。また、回転体に放射状に設けたアームの先端に回動自在に支持されたバケットを、カム溝とカムフォロワーからなるカム機構によって方向転換させるため、方向転換のための構成が簡易なものとなり、かつ、複数のバケットに受け取った物品を回転体の回転動作で順次連続的に方向転換させることができるため、物品搬送の高能率化、高速化に適切に対処することができる。

本発明の別の方向転換装置は、物品を受け取るバケットに回動レバーを介して取り付けたカムフォロワーを、閉ループ状に形成されたカム溝に遊嵌させ、搬送ライン上を搬送される物品を受取位置にてバケットで受取り、カム機構によって、そのバケットと共に物品を９０°方向転換させた後、搬送ライン上の払出位置に払い出すので、物品がたとえ縦長なものであっても方向転換動作中に転倒させないようにすることができる。また、回転体に放射状に設けた複数のアームの先端に回動自在に支持されたバケットを、カム溝と、そのカム溝に遊嵌されるカムフォロワーからなるカム機構によって方向転換させるため、方向転換のための構成が簡易なものとなり、かつ、複数のバケットに受け取った物品を回転体の回転動作で順次連続的に方向転換させることができるため、物品搬送の高能率化、高速化に適切に対処することができる。

以下に、本発明の最良の実施の形態に係る方向転換装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は方向転換装置の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線矢視断面図、図４は図３のＥ部拡大詳細図、図５は図３のＣ−Ｃ線矢視断面図、図６は図３のＤ−Ｄ線矢視断面図である。まず、図１にて、符号１は搬送ラインで、二点鎖線で示すコンベアベルト２を備えている。３は、コンベアベルト２で搬送される物品で、例えば、各種飲料等を密封状に包装した包装体からなりコンベアベルト２上に立て置き状に載置される。なお、３ａは、搬送ライン１の上流側（図１の左側）で包装体３に付着されたストローである。

次いで、図２にて、４は、搬送ライン１上に回転中心を有して水平面内に回転駆動される回転体で、その支軸５は、地上に立設される架台６の上部に配設された軸受けベース７に設けてある軸受８に軸支され、支軸５の上部は、カップリング９を介して架台６の天板１０に載設されたモータ１１の出力軸に固定されている。回転体４には、複数のアーム１２が放射状に取り付けられ（図５参照）、そのアーム１２の先端には、物品３を受け取るためのバケット１３が回動自在に支持され、そのバケット１３が、図１にて、例えば、時計回りに回転駆動され、搬送ライン１上の受取位置１４と払出位置１５とに対応できるようになっている。

バケット１３は、図２及び図３に示すように、天井部１６と横断面が略Ｌ字状に折曲された縦壁１７を有して無底状に形成され、縦壁１７の下部とコンベアベルト２との間には、干渉を避けるための若干の隙間が設定されており、バケット１３の上部には、支軸１８が固定され（図２，３，４参照）、その支軸１８が、アーム１２の先端に回動自在に支持されている。また、支軸１８には、図５に示すように、回動レバー１９の一端が固定され、回動レバー１９の他端には、回転自在なローラからなるカムフォロワー２０が支持されている。一方、架台６の天板１０には、カム板２１（図６参照）が固定されており、そのカム板２１に形成されたカム溝２２に、カムフォロワー２０が摺動自在に遊嵌している（図５参照）。

上述の搬送ライン１上の受取位置１４の直上流位置には、挟み付け装置２３が設けられており（図１，７参照）、コンベアベルト２上を押せ押せ状態で搬送されてくる物品３を、アクチュエータによって作動する押し付けガイド２４と、固定状態に立設される基準ガイド２５とによって挟み付けて、ラインプレッシャーを除去した物品３を受取位置１４に搬入するようにしている。これにより、ラインプレッシャーの作用で物品同士が絡み合って離間できなくなるのを防止することができる。

搬送ライン１の受取位置１４に対応する位置には、導入される物品３の位置決めを行うためのガイド部材２６，２７が設けられている（図１，２参照）。一方のガイド部材（アッパーガイド）２６は、バケット１３の内側の回転軌跡に沿うような円弧状の当接面を有して、２本の支持部材によって軸受けベース７に固定状態に支持され、そのガイド部材２６が、バケット１３の縦壁１７に形成された切欠部１７ａに嵌まり、物品３の側面に直接当接する。他方のガイド部材（アンダーガイド）２７は、ガイド部材２６より大きな円弧状に形成された板材からなり、ガイド部材２６の直下の位置に対応するように配設され、バケット１３の縦壁１７の下端と間に若干の隙間が形成され、先端の円弧状の当接面が物品３の底部に直接当接する。

搬送ライン１上の払出位置１５には、図１に示すように、９０°方向転換された物品３をガイドするための一対のガイド部材２８，２９が配設されている。一方のガイド部材２８は、物品３をコンベアベルト２のセンターライン上に位置決めするための搬送ライン１に沿う直線状の基準面２８ａを有している。他方のガイド部材２９は、バケット１３から払い出される物品３の位置が払出位置１５から多少ずれていても、確実に方向転換された状態で物品３をセンターライン上に誘導できるように、物品搬送方向（矢印方向）に向けて先窄まり状に傾斜したガイド面２９ａと、基準面２８ａに平行なガイド面２９ｂとを有している。

受取位置１４から払出位置１５に至るバケット１３の転回軌跡の外側には、半円弧状のガイド壁３０が立設され（図１参照）、かつ、その間におけるバケット１３の移動ルートには、無底のバケット１３に受け取られた物品３をスライド自在に受載する半円弧状のスライドプレート３１が設けられている（図３，４参照）。このスライドプレート３１は、コンベアベルト２と同一高さレベルに設定されて、受取位置１４と払出位置１５でコンベアベルト２の側部に対応する臨設部分は、コンベアベルト２との間で物品３を無理なく移動させることができるように、面取り状に形成されている。

以上のように構成される方向転換装置では、図１に示す搬送ライン１のコンベアベルト２上に立て置き状態に載置されて、いわゆる押せ押せ状態で図示右方向に搬送される多数の物品の中の数個が、方向転換装置の直前位置に配設されている挟み付け装置２３によって挟み付けられ、ラインプレッシャーが除去された状態とされた後、適切なタイミングで受取位置１４に搬入される。受取位置１４に搬入された先頭の物品３は、位置決め用のガイド部材２６，２７によって位置決めされた状態で、その位置に転回してきたバケット１３によって受け取られ、コンベアベルト２からスライドプレート３１に移動し、バケット１３と共に図示時計回りに転回し、次いで、次の物品３が位置決め用のガイド部材２６，２７によって位置決めされ、その位置に転回してきた次のバケット１３によって受け取られ、同様に、図示時計回りに移動する。

受取位置１４から払出位置１５に移動するまでの間、バケット１３は、カム溝２２とカムフォロワー２０からなるカム機構によって、９０°転回動作するため、物品３も同方向に方向転換され、払出位置１５では、物品３は、スライドプレート３１からコンベアベルト２上に払い出されているため、ガイド部材２８の基準面２８ａに沿って搬送方向（図示右方向）に移動する。このような払い出しが行われる間に、続いて、挟み付け装置２３によって挟み付けられていた次の数個の物品３が、同様に、受取位置１４に搬入されてバケット１３によって払出位置１５に移動され、９０°方向転換されてコンベアベルト２上に払い出される動作が繰り返し行われる。

このような搬送過程において、物品３は、バケット１３に収納された状態で、バケット１３と共に転回動作されるため、縦長の物品３を立て置き状にコンベアベルト２に載置しても、転倒させることなく方向転換させることができる。また、複数のバケット１３（この場合８個）を単一のモータ１１によって回転駆動させて、各バケット１３を連続的に受取位置１４と払出位置１５に対応させるので、多数の物品３を能率よく連続的に方向転換させて搬送することができ、物品搬送の高能率化、高速化に適切に対処できる。

カム溝２２とカムフォロワー２０からなるカム機構によるバケット１３の姿勢の変化動作は、例えば、図８に示される。図示のように、バケット１３は、従来例のような急激な転回動作を伴うことなく、無段階連続的に転回姿勢が変化するため、受取位置１４から払出位置１５に至るまでの間、物品３は安定に保持される。従って、方向転換動作中（転回動作中）に、物品３に収納された内容物に衝撃が与えられる虞もなく、また、包装が疵付けられることもなく、その外部に付着させてあるストロー３ａが脱落することもない。なお、物品３は、各種飲料等を密封状に包装した包装体の他、各種薬品や食品等を密封状に包装した包装体やカートン（箱詰め品）等の物品、あるいは包装や箱詰めされることなく搬送される中間製品や、包装や箱詰めされる前の物品等々であってもよい。

このような方向転換装置は、搬送ライン１上に設けているため、物品３を方向転換させずにストレートに搬送することも可能である。その場合には、例えば、図３の矢印Ｐのレベルで架台６を上下に２分し、図示は省略するが、歯車機構やボールネジ機構又はリンク機構等からなる押上手段を、ハンドルやレバー等の操作具によって操作することにより、方向転換装置が含まれる上側部分を、搬送ライン１を搬送される物品と干渉しない程度の高さまで押し上げることができるように構成すればよい。即ち、物品３をストレートに搬送する場合には、方向転換装置を押し上げた状態として、その直下に物品３を通過させるようにすればよい。

なお、本発明は、実施の形態に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、適宜、必要に応じて設計変更や改良等を行うのは自由である。例えば、本実施の形態では、直線状の搬送ラインから物品を受取り、その搬送ラインに方向転換した物品を払い出しているが、これに限らず、物品を方向転換させた後、物品を搬入した搬送ラインとは別の搬送ラインに物品を払い出すようにしてもよい。その別の搬送ラインは、物品を搬入した搬送ラインに対して直線状に配設されている必要はなく、適宜な角度、例えば、３０°傾斜した対応状態で配設されていてもよい。その場合、方向転換装置で物品を７０°転回させて、結果として、別の搬送ライン上では物品が９０°方向転換されるようにしてもよい。要するに、方向転換装置による物品の転回角度は、カム機構の設計変更により適宜に設定することができるため、搬送ラインのレイアウト等に応じて、適宜な転回角度が選択されればよい。また、転回操作されるアームの数及びバケットの数も適宜に選択されてよく、バケットは、物品を安定な状態で受け取ることができれば適宜に設計されてよく、その形状や構成の如何を問わない。

本発明の実施の形態に係る方向転換装置の平面図である。 同図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。 同図１のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 同図３のＥ部拡大図である。 同図３のＣ−Ｃ線矢視断面図である。 同図３のＤ−Ｄ線矢視断面図である。 同挟み付け装置の説明図である。 同バケットの姿勢の変化状態の説明図である。

符号の説明

１…搬送ライン、３…物品、４…回転体、１２…アーム、１３…バケット、１４…受取位置、１５…払出位置、１７ａ…切欠部、１８…支軸、１９…回動レバー、２０…カムフォロワー、２２…カム溝、２６…ガイド部材

Claims (3)

1. 回転駆動される回転体（４）に放射状に設けられたアーム（１２）の先端に、バケット（１３）が回動自在に支持され、該バケット（１３）に取り付けられたカムフォロワー（２０）が、前記回転体（４）の回転中心を囲むように閉ループ状に形成されたカム溝（２２）に遊嵌される方向転換装置であって、
   前記バケット（１３）は、無底状に形成されると共に、物品（３）を収納することにより物品（３）を保持するように形成され、
   さらに、搬送される物品（３）を前記バケット（１３）が受取位置（１４）で受取り、物品（３）を受取位置（１４）から払出位置（１５）まで移動させる際に、前記バケット（１３）と共に物品（３）を、受載されたスライドプレート（３１）上でスライドさせつつ方向転換させ、前記バケット（１３）が払出位置（１５）で物品（３）を払い出すように構成したことを特徴とする方向転換装置。
2. 物品（３）を搬送する直線状のコンベアベルト（２）に対し、
   前記スライドプレート（３１）を、コンベアベルト（２）の側方に同一高さレベルとなるように配置し、コンベアベルト（２）から物品（３）を前記バケット（１３）で受け取り、該コンベアベルト（２）に物品（３）を払い出すように構成される請求項１に記載の方向転換装置。
3. 前記バケット（１３）が物品（３）を受け取る受取位置（１４）には、搬入される物品（３）に直接当接する位置決め用のガイド部材（２６）が設けられる一方、前記バケット（１３）には、前記ガイド部材（２６）を貫通させるための切欠部（１７ａ）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の方向転換装置。

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