JP4790569B2 - ワーク方向転換装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬入路から受け取ったワークの向きを変え、下流に送るためのワーク方向転換装置に関する。

特許文献１には、ベルトコンベヤーによって移送されてくるパッケージを、９０°向きを変え、下流のパッケージストッカーに送る方向転換装置が開示されている。

この方向転換装置は、傾斜した軸に回転可能に支持された回転台で構成される。ベルトコンベアーから回転台にパッケージが載置されると、パッケージ及び回転台の自重により回転台が９０°回転し、回転台が回転した後はパッケージが自重により回転台からパッケージストッカーへと転がり出る。
実開平６−１４１３５号公報

上記方向転換装置によれば、簡易な機構でパッケージの方向転換を行うことができる。

しかしながら、回転台が回転して搬出位置に近づくにつれ、回転台が搬出方向に傾斜し、また、パッケージには遠心力が作用するため、回転台が搬出位置に到達する前にパッケージが回転台から転がり出てしまう場合がある。この場合、パッケージが回転台とパッケージストッカーの間に挟まれ、パッケージが損傷したり方向転換装置が停止する。

本発明は、このような従来技術の技術的課題を鑑みてなされたもので、ワーク方向転換装置において、方向転換時のワークの飛び出しを抑え、ワーク方向転換装置の信頼性を向上させることを目的とする

本発明によれば、搬入路からワークを受け取り、受け取ったワークの向きを変え、前記搬入路と異なる方向に延びる搬出路に搬出するワーク方向転換装置において、鉛直方向に対して回転軸が前記搬入路側と反対側に第１の角度で傾斜するとともに前記搬出路側に第２の角度で傾斜し、前記ワークを受け取ると前記ワークの重さによって搬入位置から搬出位置に回転する回転テーブルと、前記回転テーブル上の支点に揺動可能に支持され、前記ワークを受け取らない状態では前記回転テーブルと平行になり、前記ワークを受け取って前記ワークが前記支点を越えると前記ワークの重さにより後縁部が下がって前記回転テーブルに対して前記第２の角度よりも小さい第３の角度で傾斜するワーク受け部と、を備える。

回転テーブルが搬出位置に近づくにつれ、回転テーブルが搬出路側へと傾いていき、また、ワークには遠心力が作用する。

しかしながら、本発明によれば、ワーク受け部が回転テーブルに対して傾斜しているので、ワーク受け部が搬出路側に傾くのを搬出位置に近づくまで抑えられる、これにより、回転テーブルが搬出位置に到達する前にワークがワーク受け部から出てしまうのを抑え、ワーク方向転換装置の信頼性を向上させることができる。

さらに、回転テーブルが搬出位置に到達すると、そのときの回転テーブルの水平面に対する傾斜角がワーク受け部の回転テーブルに対する傾斜角よりも大きいので、ワーク受け部は搬出路側に傾斜し、ワークの自重を利用してワークをワーク受け部から搬出路に搬出することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は本発明に係るワーク方向転換装置１の構成を示している。（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図である。このワーク方向転換装置１は、搬入シュート２から送られてくるワーク３（ここでは、リダクションギヤ）を受け取ると、ワーク３を保持したまま９０°回転し、搬入シュート２と直交方向に延びる搬出シュート４へと送る装置である。

ワーク方向転換装置１は、ベース部材６に回転可能に支持される支持ポスト７と、この支持ポスト７の上端に固定される回転テーブル８と、この回転テーブル８上に揺動可能に支持されるワーク受け部９と、ワーク受け部９の後縁部側を覆うように回転テーブル８に取り付けられる油飛散防止用のカバー１０と、を備える。

支持ポスト７（回転テーブル８の回転軸Ｘ）は、鉛直方向に対して、上端が搬入シュート２側とは反対側（搬入シュート２から離れる方向）に１５°傾斜するとともに搬出シュート４側（搬出シュート４に近づく方向）に１５°傾斜している。支持ポスト７が傾斜しているため、支持ポスト７に支持される回転テーブル８は、その前縁部を搬入シュート２に向ける搬入位置では、前縁部が後縁部よりも高くなるよう搬入シュート２側と反対側に１５°傾斜し（以下、この角度を「搬入時テーブル傾斜角」といい、第１の角度に対応する。）、その前縁部を搬出シュート４に向ける搬出位置では、前縁部が後縁部よりも低くなるよう、搬出シュート４側に１５°傾斜する（以下、この角度を「搬出時テーブル傾斜角」といい、第２の角度に対応する。）。

回転テーブル８の回転は、搬入位置、搬出位置に対応してベース部材６に固定されるストッパ１１、１２によって規制される。また、回転テーブル８の支持ポスト７による支持位置、すなわち回転中心Ｃよりも後縁部側に錘部材１３（第１の錘部材に対応する。）が取り付けられており、装置がワーク３を受け取っていないときは、回転テーブル８はこの錘部材１３の重さによって搬入位置へと自動的に回転し、ストッパ１１によって搬入位置に保持される。

回転テーブル８の両側に一対のブラケット１５が取り付けられており、ワーク受け部９は、一対のブラケット１５に図示しないピンを介して支持される。これにより、ワーク受け部９は、ブラケット１５によるワーク受け部９の支持点（以下、「支点１６」という）を中心として揺動することができる。

ブラケット１５により支点１６が回転テーブル８上面から離れた位置に設けられるので、ワーク受け部９と回転テーブル８との間にはワーク受け部９が揺動できるだけの隙間が確保される。ワーク受け部９がワーク３を搬入シュート２から受け取り、ワーク３が支点１６を越えて後縁部側に移動すると、ワーク３の重さによってワーク受け部９の後縁部が下がり、後縁部が回転テーブル８の中央に立設されたストッパ１８に接触して停止する。

このときワーク受け部９と回転テーブル８がなす角（以下、「ワーク保持時相対角」といい、第３の角度に対応する。）は、搬出時テーブル傾斜角よりも小さくなるよう設定され、ここでは１３°に設定される。これは、ワーク保持時相対角が搬出時テーブル傾斜角よりも大きいと、回転テーブル８が搬出位置まで移動したときに、ワーク受け部９の前縁部が後縁部よりも位置が高くなり、ワーク３が自重でワーク受け部９から転がり出ることができなくなるからである。

また、ワーク保持時相対角と搬出時テーブル傾斜角との差は、回転テーブル８が搬出位置まで移動したときに、ワーク３が自重でワーク受け部９から転がり出ることができる角度の最小値（好ましくは、２°〜３°、ここでは２°）に設定される。

ワーク受け部９の支点１６よりも前縁部側には錘部材１９（第２の錘部材に対応する）が取り付けられており、ワーク受け部９にワーク３が載置されていないときは、この錘部材１９の重さによって前縁部が下がる。このときワーク受け部９は、ワーク受け部９と回転テーブル８が平行になったところで回転テーブル８の前縁部に立設されたストッパ２０に接触し、それ以上の回転が規制される。

続いて、図２〜図５を参照しながら上記ワーク方向転換装置１の動作について説明する。

搬入シュート２からワーク３が流れてくると、搬入位置にあるワーク受け部９が搬入シュート２からワーク３を受け取る。そして、ワーク３がワーク受け部９の支点１６を越えて後縁部側に移動すると、ワーク受け部９及びワーク３からなる系の重心位置が支点よりも後縁部側に移動し、それまで回転テーブル８と平行状態にあったワーク受け部９が支点１６を中心として傾き、ワーク受け部９の後縁部が下がる。ワーク受け部９の傾斜が大きくなることでワーク３はさらに後縁部側へと移動し、ワーク受け部９と一体形成されるワークホルダ２２内に保持される。

図２は、ワーク受け部９が傾いてワーク受け部９の後縁部がストッパ１８に当たって停止した状態を示す。この状態では、回転テーブル８の搬入時テーブル傾斜角１５°とワーク受け部９のワーク保持時相対角１３°が合わさり、ワーク受け部９は水平面に対して２８°傾斜するので、ワーク３をワークホルダ２２内に確実に保持することができる。

さらに、ワーク受け部９がワーク３を受け取ると、回転テーブル８、ワーク受け部９及びワーク３からなる系の重心位置が移動し、回転テーブル８が搬出位置に向けて自動的に回転する。

図３は回転テーブル８が搬入位置から４５°回転したときの状態を示している。この状態では、回転テーブル８は水平面に対して平行となるが、ワーク受け部９が回転テーブル８に対して１３°傾斜していることから、ワーク受け部９は水平面に対して１３°傾斜し、ワーク３は依然としてワーク受け部９のワークホルダ２２内に保持される。

回転テーブル８がさらに回転するとワーク受け部９の水平面に対する傾斜角が徐々に小さくなる。しかし、搬出位置直前までワーク受け部９の前縁部が後縁部より低くなることはなく、ワーク３がワークホルダ２２から転がり出ることはない。

図４は回転テーブル８が搬出位置まで回転したときの状態を示している。この状態では、回転テーブル８は水平面に対して１５°傾斜し、ワーク受け部９が回転テーブル８に対して１３°傾斜しているので、ワーク受け部９は水平面に対して２つの角度の差である２°だけ搬出シュート４側に傾斜する。この２°という角度はワーク３がワーク受け部９から自重で転がり出ることのできる角度の最小値であるので、ワーク３はゆっくりとワークホルダ２２から転がり出る。

ワーク３がワーク受け部９の支点１６を越えると、ワーク受け部９及びワーク３からなる系の重心位置がワーク受け部９の支点１６よりも前縁部側に移動し、ワーク受け部９が支点１６を中心として傾き、ワーク受け部９の前縁部が下がる。そして、ワーク受け部９と回転テーブル８と平行になったところでワーク受け部９の前縁部がストッパ２０に当たり、ワーク受け部９が停止する。

図５はこのときの状態を示している。この状態では、回転テーブル８が水平面に対して１５°傾斜し、ワーク受け部９が回転テーブル８と平行になっているので、ワーク受け部９の水平面に対する傾斜角は１５°となり、ワーク３は自重により速やかに搬出シュート４へと転がり出る。

ワーク３を搬出した後の回転テーブル８は、回転テーブル８に取り付けられている錘１３の重さによって、回転テーブル８は搬入位置まで自動的に復帰する。

以上、本発明に係るワーク方向転換装置１の構成、動作について説明したが、本発明による作用効果をまとめると次の通りである。

本発明に係るワーク方向転換装置１は、鉛直方向に対して回転軸Ｘが搬入路（搬入シュート２）側と反対側に第１の角度で傾斜するとともに搬出路（搬出シュート４）側に第２の角度で傾斜し、ワーク３を受け取るとワーク３の重さによって搬入位置から搬出位置に回転する回転テーブル８と、回転テーブル８上の支点１６に揺動可能に支持され、ワーク３を受け取らない状態では回転テーブル８と平行になり、ワーク３を受け取ってワーク３が支点１６を越えるとワーク３の重さにより後縁部が下がって回転テーブル８に対して第２の角度よりも小さい第３の角度で傾斜するワーク受け部９と、を備える（第１の発明）。

回転テーブル８が回転している間のワーク受け部９の水平面に対する傾斜角は、回転テーブル８の水平面に対する傾斜角とワーク受け部９の回転テーブル８に対する傾斜角の合計になる。回転テーブル８が搬出位置に近づくと回転テーブル８が搬出路側へと傾いていき、また、ワーク３には遠心力が作用するが、ワーク受け部９の後縁部が下がっているので、ワーク受け部９が搬出路側に傾くのを搬出位置に近づくまで抑えることができる。これにより、回転テーブル８が搬出位置に到達する前にワーク３がワーク受け部９から出てしまうことがなくなり、ワーク方向転換装置１の信頼性を向上させることができる。

さらに、回転テーブル８が搬出位置に到達すると、そのときの回転テーブル８の水平面に対する傾斜角がワーク受け部９の回転テーブル８に対する傾斜角よりも大きいので、ワーク受け部９は搬出路側に傾斜し、ワーク３の自重を利用してワーク３をワーク受け部９から搬出路に搬出することができる。

なお、上記実施形態では、回転テーブル８に固定され回転テーブル８の回転軸Ｘ方向に延びる支持ポスト７と、支持ポスト７が回転可能に取り付けられるベース部材６を備えることで、回転テーブル８を回転可能に支持しているが（第２の発明）、回転テーブル８の支持構造はこれに限らず、支持ポスト７をベース部材６に固定し、回転テーブル８が支持ポスト７に対して回転可能にすることで、回転テーブル８を回転可能に支持するようにしてもよい。

また、回転テーブル８が搬出位置に到達したときの傾斜角である第２の角度と、ワーク３を受け取ったワーク受け部９の回転テーブル８に対する傾斜角である第３の角度との差を、回転テーブル８が搬出位置まで回転したときにワーク３が自重でワーク受け部９から退出可能な角度の最小値に設定した（第３の発明）。これにより、ワーク受け部９が搬出路側に傾くのを搬出位置直前まで抑え、かつ、回転テーブル８が搬出位置に到達したときにはワーク３をワーク受け部９から搬出路にゆっくりと搬出することができる。

また、回転テーブル８の支持ポスト７による支持位置よりも後縁部側には第１の錘（錘部材１３）が取り付けられており、回転テーブル８はワーク３を受け取っていないとき第１の錘の重さによって搬入位置まで回転するようにした（第４の発明）。これにより、ワーク３を搬出路に搬出した後は、回転テーブル８を搬入位置に自動的に戻し、次のワーク３の方向転換に備えることができる。

また、ワーク受け部９の支点１６よりも前縁部側には第２の錘（錘部材１９）が取り付けられており、ワーク受け部９はワーク３を受け取っていないとき第２の錘の重さによって回転テーブル８と平行になる位置まで移動するようにした（第５の発明）。これにより、ワーク３を搬出路に搬出した後は、ワーク受け部９を回転テーブル８と平行な状態に戻し、次のワーク３の方向転換に備えることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態の構成は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の構成のみに限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、ワーク３の搬入路、搬出路は、いずれもワーク３の自重を利用してワーク３を下流へと送るシュートであるが、搬入シュート２、搬出シュート４のうちいずれか一方、あるいは、両方をベルトコンベアー等、他の搬送手段に置き換えても構わない。搬入路と搬出路のなす角も９０°に限定されない。

また、ワーク３はリダクションギヤ以外の部品であっても良く、ワーク３が傾斜面を転がる形状をしていることも必須の条件ではない。ワーク３が傾斜面を転がりにくい形状（例えば、箱型形状）をしている場合は、例えば、ワーク受け部９の上面にコロを並べる、ワーク３をローラ付きの台車に乗せる等すれば、上記ワーク方向転換装置１を利用してワークの方向転換が可能である。

また、錘部材１３の重さを利用して、装置がワーク３を受け取っていないときに回転テーブル８を搬入位置まで回転させているが、回転テーブル８を搬入位置に向けて付勢するバネ等に置き換えても構わない。同様に、錘部材１９の重さを利用して、装置がワーク３を受け取っていないときにワーク受け部９を回転テーブル８と平行になる位置まで移動させているが、当該位置に向けてワーク受け部９を付勢するバネ等に置き換えても構わない。

本発明に係るワーク方向転換装置の構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図である。 ワーク方向転換装置の動作を説明するための図である。 同じくワーク方向転換装置の動作を説明するための図である。 同じくワーク方向転換装置の動作を説明するための図である。 同じくワーク方向転換装置の動作を説明するための図である。

符号の説明

１ ワーク方向転換装置
２ 搬入シュート（搬入路）
３ ワーク
４ 搬出シュート（搬出路）
７ 支持ポスト
８ 回転テーブル
９ ワーク受け部
１３ 錘部材（第１の錘）
１６ 支点
１９ 錘部材（第２の錘）

Claims (5)

1. 搬入路からワークを受け取り、受け取ったワークの向きを変え、前記搬入路と異なる方向に延びる搬出路に搬出するワーク方向転換装置において、
   鉛直方向に対して回転軸が前記搬入路側と反対側に第１の角度で傾斜するとともに前記搬出路側に第２の角度で傾斜し、前記ワークを受け取ると前記ワークの重さによって搬入位置から搬出位置まで回転する回転テーブルと、
   前記回転テーブル上の支点に揺動可能に支持され、前記ワークを受け取らない状態では前記回転テーブルと平行になり、前記ワークを受け取って前記ワークが前記支点を越えると前記ワークの重さにより後縁部が下がって前記回転テーブルに対して前記第２の角度よりも小さい第３の角度で傾斜するワーク受け部と、
   を備えたことを特徴とするワーク方向転換装置。
2. 前記回転テーブルに固定され前記回転軸方向に延びる支持ポストと、
   前記支持ポストが前記回転軸を中心として回転可能に取り付けられるベース部材と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のワーク方向転換装置。
3. 前記第２の角度と前記第３の角度の差は、前記回転テーブルが前記搬出位置まで移動したときに前記ワークが自重で前記ワーク受け部から退出可能な角度の最小値に設定されることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク方向転換装置。
4. 前記回転テーブルの前記支持ポストによる支持位置よりも後縁部側には第１の錘が取り付けられており、前記回転テーブルは前記ワークを受け取っていないとき前記第１の錘の重さによって前記搬入位置まで回転することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のワーク方向転換装置。
5. 前記ワーク受け部の前記支点よりも前縁部側には第２の錘が取り付けられており、前記ワーク受け部は前記ワークを受け取っていないとき前記第２の錘の重さによって前記回転テーブルと平行になる位置まで移動することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のワーク方向転換装置。