JP4540498B2

JP4540498B2 - 容器の段積み装置

Info

Publication number: JP4540498B2
Application number: JP2005040105A
Authority: JP
Inventors: 学小吹; 貴合志; 直志吉松; 勝彦馬場
Original assignee: Seibu Electric and Machinery Co Ltd
Current assignee: Seibu Electric and Machinery Co Ltd
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2025-02-17
Also published as: JP2006225099A

Description

本発明は、搬送コンベヤで搬送される複数の容器を１個ずつ定位置で掛止して上方へ段積みする容器の段積み装置に関する。

従来、バケットの左右の把手に係合自在となり且つ所定方向に開閉自在な一対のハンガアームと、このハンガアームを上下動させるアーム昇降手段と、ハンガアームが所定の高さ位置まで降下したタイミングでハンガアームを開かせるローラ機構と、このローラ機構によるハンガアームの開閉高さ位置を変えるローラタイミング変更手段を備えたバケットの払出し装置がある（特許文献１参照）。

この装置は逆の手順で作動させることで容器を上方へ押し上げて段積みする段積み装置としても使用できる。しかし、この装置ではハンガアームの掛止具が上下に往復動作して段積みするから、ハンガアームが降下する際は段積み作業が中断され、段積みの速度が遅く処理能力が低いという問題があった。

これに対し、コンベヤを挟んで対向させた回動自在のローラチェーンに物品を押し上げるリフティングフックを複数取り付け、同フックで押し上げられた物品を所定高さで下側から支える保持掛止具を出没自在に設け、同保持掛止具に物品を保持させた後、リフティングフックを物品から退避移動させるとともに次の物品の押し上げ位置に復帰移動させることで、物品を連続的に段積みできるようにした積み重ね装置が提案されている（特許文献２参照）。

しかし、この装置は保持掛止具の突出に板バネの反力を用いているから、長期に渡って使用すると板バネのヘタリにより反力が低下して保持掛止具の突出ができなくなることがあった。また、物品が保持掛止具に接触することで保持掛止具を退避させるから、保持掛止具で物品を傷つける恐れがあった。さらに、物品通過後の保持掛止具の戻りで衝撃音が発生し、騒音の問題もあった。
特開平１１−５９９０７号公報特開平１１−２７８６６８号公報

本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、容器を連続的且つ高速に段積みできる低騒音で耐久性に優れる容器の段積み装置を提供することにある。

かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）搬送コンベヤで搬送される複数の容器を１個ずつ定位置で掛止して持ち上げ、上方の支持部材で支持された容器を下から押し上げて容器を下方から追加して段数を増やして支持部材でその段積みされた容器を支持する、容器の段積み装置であって、
垂直方向に送る無端チェーン又は無端索体を搬送コンベヤに沿って所定間隔おいて前後一対設け、同前後一対の無端チェーン又は無端索体を搬送コンベヤを挟んで対向させて左右一組設け、左右それぞれの前後一対の無端チェーン又は無端索体間に容器の側部を掛止する掛止部材を容器高さの寸法より長い間隔で複数架設し、容器側に位置する対向する左右の掛止部材が同じ高さで且つ前後方向に傾かないように前後左右の無端チェーン又は無端索体を同期させて回動させる駆動手段を設け、掛止部材が容器側を移動する途中でその掛止部材で搬送コンベヤ上の容器を持ち上げる位置又はその下方位置から掛止部材で持ち上げられた容器が支持部材で支持された段積みされた容器の最下段位置より高くなる位置までの区間において左右の掛止部材の掛止部を容器側に長く突出させて容器の両側部を突き出した左右の掛止部材の掛止部で掛止して容器を持ち上げられるようにする掛止部突出手段を設け、段積みされた容器の最下段を支持する支持部材を垂直方向に移動する掛止部材と当たらない位置に配置するとともに容器方向に進退可能に設け、上記区間上端の手前で掛止部材で掛止されて持ち上げられている容器が支持部材で支持された容器の最下段を押し上げて容器を一段追加して段積み容器を持ち上げた時点で支持部材を容器側とは反対側へ一時後退しその後容器を持ち上げている掛止部材が前記区間の上端まで移動すると支持部材を支持位置まで前進させるように支持部材を制御する支持部材制御手段を設け、又掛止部材が上記区間の上端に移動した後から無端チェーン又は無端索体の上方向送りとともに掛止部材の掛止部を容器側とは反対側へ後退させながら一時的に下方まで下降させた後に上方向に移動させて掛止部で持ち上げられた段積みされた容器を前進した支持部材に受け渡すように掛止部材の掛止部を移動させる掛止部受渡し可動手段を設け、しかも掛止部材は、前後一対の無端チェーン又は無端索体それぞれに容器の高さの寸法より長い間隔で複数の枢支具をその中間で枢支するように取り付け、前後の対向する枢支具の容器側端部に前後方向へ伸びる掛止部となる掛止受材を架設し、容器側とは反対側の枢支具の端部にガイドローラを回転自在に設け、枢支具の枢支軸にローラを取付ける構造とし、前記ガイドローラを嵌入させた無端のガイドレールを無端チェーン又は無端索体に沿ってその内側に設け、前記ローラを嵌入させるローラガイドを無端チェーン又は無端索体の容器側に設けて掛止部材が掛止した容器の横振れを止めるようにし、又ロ−ラとロ−ラガイドとガイドロ−ラとガイドレ−ルで掛止部の姿勢を規制して容器を掛止できるようにし、掛止部突出手段は、前記掛止部材が容器側を移動する途中でその掛止部を容器側に長く突出させる区間でないガイドレール部分においては、ガイドレールと無端チェーン又は無端索体とを所定間隔離して掛止受材を容器側に突出させずに内側に後退させた状態を維持するように枢支具の姿勢を規制するとともに、掛止部を突出させる区間にある枢支具のガイドローラが接触するガイドレール部分においてガイドレールと無端チェーン又は無端索体との間隔を短くして近接させ、ガイドレールの上記の近接した部分で枢支具が枢支軸まわりに回転して掛止受材は起き上がって容器方向へ突出するようにする構造とし、更に掛止部受渡し可動手段は、ガイドレールの近接の部分の上端から上方に従ってガイドレールを無端チェーン又は無端索体から離間して前記の所定間隔の位置になるまで湾曲させることで掛止部材を上方向に送りながら回転させて掛止部となる掛止受材を規制するように運動させるようにしたことを特徴とする、容器の段積み装置
２）駆動手段は無端チェーン又は無端索体を正逆いずれの送り方向にも駆動できるようにし、掛止部材が段積みする最後の容器を持ち上げる場合、その最後の容器を搬送コンベヤから掛止して持ち上げて突出の区間の上端又はその前後まで移動して最後の容器を支持部材上に支持された段積みされていた容器に下方から追加して掛止部材で全ての容器を段積みした後の時点で、支持部材制御手段は支持部材を後退させるとともにこの後退位置を維持し、且つ駆動手段は上記時点後無端チェ−ン又は無端索体を逆転して下向き方向に送り、掛止部を突出させる区間であって掛止部材が搬送コンベヤ上の容器を持ち上げる位置で掛止部材上の段積み容器を搬送コンベヤに移載して搬送コンベヤで段積み容器を搬出するようにし、段積みされる最後の容器を支持部材で支持させることなく直ちに下降して搬送コンベヤに移載して段積み容器を搬出できるようにした、前記１）記載の容器の段積み装置
にある。

本発明によれば、複数の掛止部材を一定のピッチで循環させる構造としたことで、新規の容器を連続的に持ち上げて既段積みの容器の最下段を支持している支持部材と連動して段積みされ、従来のように往復動作させる装置と比較して高速で処理能力が高い。また、掛止部材が掛止した容器を支持部材の支持面に置いていくように緩やかに動作しながら円滑に受け渡されるから、衝撃や負荷を与えたり容器を傷つけることがなく極めて低騒音で耐久性に優れ、長期に渡って安定的に稼動させることができる。

本発明の掛止部材を取り付ける無端チェーン又は無端索体としては、常用のチェーン部材やベルト，ワイヤー等があり、リンク部分で掛止部材を揺動自在に枢支し易い無端チェーンが望ましい。又、段積みした容器は、段積みされる最後の容器を支持部材で支持させることなく直ちに下降して搬送コンベヤに移載する場合や、最後の容器を支持部材で一旦支持した後に所定のタイミングで下降させて搬送コンベヤに移載する場合がある。更に、段積みした容器は段積み装置で下降して搬出させずに別途フォークリフト等で直接搬出させる場合もある。以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。

図１は実施例の段積み装置の正面図、図２は実施例の段積み装置の側面図、図３は実施例の支持部材の説明図、図４は図２のＡ−Ａ断面図、図５は図３のＡ−Ａ断面図、図６は図３のＢ−Ｂ断面図、図７は実施例の掛止部材の動作の説明図、図８，９は実施例の容器の段積みの工程図、図１０は実施例の掛止部材の掛止受材の軌跡を示す説明図、図１１は実施例の段積みのフローである。

本実施例の段積み装置１は、図１〜７に示すように垂直方向に送る無端チェーン２を搬送コンベヤＣに沿って所定間隔をおいて前後一対配置して駆動スプロケット３と従動スプロケット４との間に回動自在に張り渡し、同前後一対の無端チェーン２を搬送コンベヤＣを挟んで対向させて左右一組設け、左右それぞれの前後一対の無端チェーン２間に容器Ｂの凸部Ｂａを掛止する掛止部材６を容器Ｂの高さの寸法より長い間隔で４体架設し、駆動スプロケット３の駆動軸３ａをサーボモータ５の出力軸に減速機５ａを介装して接続している。サーボモータ５は、容器Ｂ側に位置する対向する左右の掛止部材６が同じ高さで且つ前後方向に傾かないように前後左右の無端チェーン２を同期して上方向又は下方向に回動させるように作動するものである。４ａは従動軸である。

掛止部材６は、前後一対の無端チェーン２それぞれのリンク（図示せず）に容器Ｂの高さの寸法より長い間隔をおいて断面略三角形状の枢支具６ｂをその中間で枢支し、前後の対向する枢支具６ｂの容器Ｂ側の端部に前後方向へ伸びる掛止部となる掛止受材６ａを架設し、容器Ｂ側とは反対側の枢支具６ｂの端部にガイドローラ６ｃを回転自在に設け、枢支具６ｂの枢支軸にローラ６ｄを軸支している。ガイドローラ６ｃの中心点は掛止受材６ａの水平状態において枢支具６ｂの枢支点より低い位置となるように構成されている。

無端チェーン２の内側位置には、前記ガイドローラ６ｃを嵌入させる無端のガイドレール７を無端チェーン２に沿って設けている。このガイドレール７は、その大部分でガイドレール７と無端チェーン２とを所定間隔離して掛止受材６ａを容器Ｂ側に突出させずに内側に後退させた状態を維持するように枢支具６ｂの姿勢を規制する形状にし、掛止受材６ａを突出させる区間にある枢支具６ｂのガイドローラ６ｃが接触するガイドレール７の部分において、ガイドレール７と無端チェーン２との間隔を短く近接させて突出区間７ａとしている。

また、突出区間７ａの下端から下方は、枢支具６ｂが枢支軸まわりに回転して掛止受材６ａが水平に起き上がって容器Ｂ方向へ突出させる起き上がり区間７ｃとしている。また、突出区間７ａの上端から上方に従ってガイドレール７を無端チェーン２から離間して前記所定間隔離した位置になるまで湾曲させることで掛止部材６を上方向に送りながら回転させて掛止受材６ａを規制するように運動させる受渡し区間７ｂとしている。この受渡し区間７ｂの形状は、容器Ｂの形状，寸法等に応じてＳ字状，カム形状等の様々な形状が適宜選択される。

また、ローラ６ｄを嵌入させるローラガイド８を無端チェーン２の容器Ｂ側とその反対側それぞれに設け、容器Ｂ側のローラガイド８は、掛止部材６が掛止した容器Ｂの横振れを止めるようにし且つローラ６ｄとローラガイド８とガイドローラ６ｂとガイドレール７で掛止受材６ａの姿勢を規制して容器Ｂを掛止できるようにし、容器Ｂ側とは反対側のローラガイド８は、ガイドローラ６ｃを中心に回転して不安定となり易い掛止部材６を保持して安定的に移動できるようにしている。

無端チェーン２の外側近接位置それぞれには、段積みされた複数段の容器Ｂの最下段を支持する支持部材９を搬送コンベヤＣ方向へ進退可能に設けている。この支持部材９は、その支持面が突出区間７ａの上端に移動した時点の掛止部材６の掛止受材６ａの掛止面よりおよそ３ｍｍ下方に位置する高さに設けられ、その後方に配設したシリンダ１０により容器Ｂの凸部Ｂａの支持位置と凸部Ｂａと接触しない後方位置との間を進退するようにしている。１０ａはシリンダロッドである。

以下、図８〜１１に基づいて容器Ｂの段積みを説明する。搬送コンベヤＣを駆動して容器Ｂが搬送され、容器Ｂが段積み装置１の下方に来て図示しないセンサで探知すると、搬送コンベヤＣを減速停止して段積みが開始される。図８（ａ）に示すように段積み装置１では支持部材９により既に段積みされた数個の容器Ｂが支持されており、掛止部材６が無端チェーン２の回動により一定の速度で左右同期しながら駆動スプロケット３を反転してガイドレール７の起き上がり区間７ｃの始端に移動する。

掛止部材６は、図８（ｂ）に示すように起き上がり区間７ｃにより徐々に起き上がり、水平となった掛止受材６ａが容器Ｂの凸部Ｂａの下方に来て突出区間７ａに移行する。掛止受材６ａはガイドレール７とローラガイド８で水平に保持された状態で容器Ｂの凸部Ｂａを下方から掛止して突出区間７ａを上昇しながら持ち上げ、その持ち上げられた容器Ｂが上方の既段積みの最下段の容器Ｂの底面を押し上げ、既段積みの容器Ｂが支持部材９から離間する。搬送コンベヤＣは離間直後に駆動を再開して次の容器Ｂを搬送する。

既段積みの容器Ｂが支持部材９から離間後は、図８（ｃ）に示すように持ち上げられた容器Ｂの凸部Ｂａを回避するように支持部材９を容器Ｂ側とは反対側へ一時的に後退させ、図９（ａ）に示すように容器Ｂを持ち上げた掛止部材６が支持部材９よりやや高い位置（ガイドレール７の突出区間７ａの上端）まで移動すると、支持部材９を支持位置まで前進させる。

容器Ｂを持ち上げていた掛止部材６が受渡し区間７ｂの始端に移動すると、図９（ｂ）に示すようにガイドローラ６ｃが枢支具６ｂの枢支点より高い位置に移動するとともに、図１０に示すように掛止受材６ａの先端位置（図１０中白丸記号で示している）がＡ１，Ａ２・・・Ａｎの順に移行するように掛止部材６が揺動し、掛止受材６ａの先端位置Ａ３の位置まで持ち上げられた容器Ｂがその後直下の支持部材９に置いていくようにして受け渡される。Ｘ（図１０の黒丸記号で示している）は容器Ｂの凸部Ｂａと掛止受材６ａとの接点である。掛止部材６は図９（ｃ）に示すようにそのまま容器Ｂに接触しないように掛止受材６ａを後退させた状態で上昇し、従動スプロケット４で反転する。

以上、図８（ａ）〜（ｃ），図９（ａ）〜（ｃ）に示す工程を繰り返すことで、搬送コンベヤＣで搬送された容器Ｂを連続的に掛止して押し上げながら段積みしていく。最後の容器Ｂになると、その最後の容器Ｂを搬送コンベヤＣから掛止して持ち上げて突出区間７ａの上端まで移動し、最後の容器Ｂを支持部材９上に支持されている既段積みの容器Ｂに下方から追加して全ての容器Ｂを段積みし、最後の容器Ｂを支持部材９で支持させることなく直ちに支持部材９を後退させて後退位置を維持するとともに、駆動スプロケット３を逆転させて無端チェーン２を下向き方向へ送り、突出区間７ａの下端付近で掛止部材６上の段積みされた容器Ｂを搬送コンベヤＣに移載して所定場所へ搬送する。

本発明の容器の段積み装置は、従来と比較してより高速で衝撃の少ない段積みが求められる用途に好ましく利用される。

実施例の段積み装置の正面図である。実施例の段積み装置の側面図である。実施例の支持部材の説明図である。図２のＡ−Ａ断面図である。図３のＡ−Ａ断面図である。図３のＢ−Ｂ断面図である。実施例の掛止部材の動作の説明図である。実施例の容器の段積みの工程図である。実施例の容器の段積みの工程図である。実施例の掛止部材の掛止受材の軌跡を示す説明図である。実施例の段積みのフローである。

符号の説明

１段積み装置
２無端チェーン
３駆動スプロケット
３ａ駆動軸
４従動スプロケット
４ａ従動軸
５サーボモータ
５ａ減速機
６掛止部材
６ａ掛止受材
６ｂ枢支具
６ｃガイドローラ
６ｄローラ
７ガイドレール
７ａ突出区間
７ｂ受渡し区間
７ｃ起き上がり区間
８ローラガイド
９支持部材
１０シリンダ
１０ａシリンダロッド
Ｂ容器
Ｂａ凸部
Ｃ搬送コンベヤ

Claims

搬送コンベヤで搬送される複数の容器を１個ずつ定位置で掛止して持ち上げ、上方の支持部材で支持された容器を下から押し上げて容器を下方から追加して段数を増やして支持部材でその段積みされた容器を支持する、容器の段積み装置であって、
垂直方向に送る無端チェーン又は無端索体を搬送コンベヤに沿って所定間隔おいて前後一対設け、同前後一対の無端チェーン又は無端索体を搬送コンベヤを挟んで対向させて左右一組設け、左右それぞれの前後一対の無端チェーン又は無端索体間に容器の側部を掛止する掛止部材を容器高さの寸法より長い間隔で複数架設し、容器側に位置する対向する左右の掛止部材が同じ高さで且つ前後方向に傾かないように前後左右の無端チェーン又は無端索体を同期させて回動させる駆動手段を設け、掛止部材が容器側を移動する途中でその掛止部材で搬送コンベヤ上の容器を持ち上げる位置又はその下方位置から掛止部材で持ち上げられた容器が支持部材で支持された段積みされた容器の最下段位置より高くなる位置までの区間において左右の掛止部材の掛止部を容器側に長く突出させて容器の両側部を突き出した左右の掛止部材の掛止部で掛止して容器を持ち上げられるようにする掛止部突出手段を設け、段積みされた容器の最下段を支持する支持部材を垂直方向に移動する掛止部材と当たらない位置に配置するとともに容器方向に進退可能に設け、上記区間上端の手前で掛止部材で掛止されて持ち上げられている容器が支持部材で支持された容器の最下段を押し上げて容器を一段追加して段積み容器を持ち上げた時点で支持部材を容器側とは反対側へ一時後退しその後容器を持ち上げている掛止部材が前記区間の上端まで移動すると支持部材を支持位置まで前進させるように支持部材を制御する支持部材制御手段を設け、又掛止部材が上記区間の上端に移動した後から無端チェーン又は無端索体の上方向送りとともに掛止部材の掛止部を容器側とは反対側へ後退させながら一時的に下方まで下降させた後に上方向に移動させて掛止部で持ち上げられた段積みされた容器を前進した支持部材に受け渡すように掛止部材の掛止部を移動させる掛止部受渡し可動手段を設け、しかも掛止部材は、前後一対の無端チェーン又は無端索体それぞれに容器の高さの寸法より長い間隔で複数の枢支具をその中間で枢支するように取り付け、前後の対向する枢支具の容器側端部に前後方向へ伸びる掛止部となる掛止受材を架設し、容器側とは反対側の枢支具の端部にガイドローラを回転自在に設け、枢支具の枢支軸にローラを取付ける構造とし、前記ガイドローラを嵌入させた無端のガイドレールを無端チェーン又は無端索体に沿ってその内側に設け、前記ローラを嵌入させるローラガイドを無端チェーン又は無端索体の容器側に設けて掛止部材が掛止した容器の横振れを止めるようにし、又ロ−ラとロ−ラガイドとガイドロ−ラとガイドレ−ルで掛止部の姿勢を規制して容器を掛止できるようにし、掛止部突出手段は、前記掛止部材が容器側を移動する途中でその掛止部を容器側に長く突出させる区間でないガイドレール部分においては、ガイドレールと無端チェーン又は無端索体とを所定間隔離して掛止受材を容器側に突出させずに内側に後退させた状態を維持するように枢支具の姿勢を規制するとともに、掛止部を突出させる区間にある枢支具のガイドローラが接触するガイドレール部分においてガイドレールと無端チェーン又は無端索体との間隔を短くして近接させ、ガイドレールの上記の近接した部分で枢支具が枢支軸まわりに回転して掛止受材は起き上がって容器方向へ突出するようにする構造とし、更に掛止部受渡し可動手段は、ガイドレールの近接の部分の上端から上方に従ってガイドレールを無端チェーン又は無端索体から離間して前記の所定間隔の位置になるまで湾曲させることで掛止部材を上方向に送りながら回転させて掛止部となる掛止受材を規制するように運動させるようにしたことを特徴とする、容器の段積み装置。
駆動手段は無端チェーン又は無端索体を正逆いずれの送り方向にも駆動できるようにし、掛止部材が段積みする最後の容器を持ち上げる場合、その最後の容器を搬送コンベヤから掛止して持ち上げて突出の区間の上端又はその前後まで移動して最後の容器を支持部材上に支持された段積みされていた容器に下方から追加して掛止部材で全ての容器を段積みした後の時点で、支持部材制御手段は支持部材を後退させるとともにこの後退位置を維持し、且つ駆動手段は上記時点後無端チェ−ン又は無端索体を逆転して下向き方向に送り、掛止部を突出させる区間であって掛止部材が搬送コンベヤ上の容器を持ち上げる位置で掛止部材上の段積み容器を搬送コンベヤに移載して搬送コンベヤで段積み容器を搬出するようにし、段積みされる最後の容器を支持部材で支持させることなく直ちに下降して搬送コンベヤに移載して段積み容器を搬出できるようにした、請求項１記載の容器の段積み装置。