JP4846257B2 - 無端コンベヤにおける搬送容器の姿勢維持機構 - Google Patents

Description

本発明は、大量の鶏卵の洗浄、検査、選別、包装などを自動的に処理する自動鶏卵処理システムにおいて、鶏卵の姿勢を維持したまま搬送経路を変更する手段に関する。

従来の自動鶏卵処理システムにおいては、洗浄、検査等の過程では鶏卵を６列搬送で処理し、選別、包装等の過程の前で、特公昭５３−８４２３号公報等の技術により単列搬送部に移載して選別、包装等の処理を行っていた。

しかし、このようなシステムでは単列搬送部の移送速度はおおむね６列搬送部の６倍となるため、好ましい状態ではなかった。また、近年では自動鶏卵処理システムの高速処理の要請が多く、例えば従来の装置構成では６列搬送速度を２倍にして高速化を行うと、選別、包装などの単列搬送速度は超高速（元の６列搬送速度の１２倍）になり、鶏卵は更に損傷を受け易くなるため、高速化を妨げていた。

鶏卵の高速処理を安全に行う技術として、複数列で選別部の搬送を行う鶏卵処理システムが考案された。例えば特開２００２−１５３１６０号公報の技術を採用すると給卵、洗卵等の処理過程と同様に、選別、包装等の処理過程でも、鶏卵を６列で搬送するため、処理速度を２倍にしても搬送速度は全ての処理過程において、元の６列搬送速度の２倍（従来の単列搬送速度と比較すると３分の１）になり、鶏卵は損傷を受け難くなる。
特開平６−２１１２１３ 特公昭５３−８４２３ 特開２００２−１５３１６０ 伊藤茂著 「メカニズムの事典」理工学社出版 １９８３年

複数列で選別搬送を行う鶏卵処理システムでは鶏卵の姿勢を維持したまま搬送経路を変更する手段として図１に示すように搬送卵座９が水平移動する過程で、上方より搬送卵座９に鋭端を下向きに鶏卵１１を投入し、その姿勢を維持したまま折り返し、再び搬送卵座９が水平移動する際に、搬送卵座９に収容された鶏卵１１を下方へと放出する機能を備えた無端コンベヤが役立つ。

例えば、搬送卵座９が鶏卵１１を水平搬送する無端コンベヤの折り返し部において、搬送卵座９と収容された鶏卵１１の姿勢を水平に維持し折り返すために、特開平６−２１１２１３号公報等に用いられている技術のように搬送卵座９の取り付け間隔を疎にする方式で折り返し部での相互の接触を防いでいた。しかし搬送卵座９の取り付け間隔を疎にすると、疎にした割合に応じてコンベヤの機長を長くしたり、所定の鶏卵処理速度を保つために搬送チェーン４の速度を早める必要があり、自動鶏卵処理システムの設置面積や、鶏卵の受ける衝撃が増加することなどに難点があった。鶏卵を安全に搬送すると共に処理能力の低下を防ぐには無端コンベヤの搬送卵座９が折り返し部で回動する時のみ衝突を回避する空間を確保する事が望ましい。

また、「メカニズムの事典」では「不回転三歯車列」として図５の機構が紹介されている。不回転三歯車列機構は三個の歯車（歯車３１，３２，３３)と三個の歯車を１列に連結する腕３４で構成され、歯車３１を固定し、腕３４を回転させても歯車３３は姿勢を維持したまま（自身は回転しないで）歯車３１の軸の周囲を運動するものである。

不回転三歯車列機構を水平搬送部を伴う無端コンベヤの回動部に採用すると、水平移動中は図６のように歯車４２と歯車４３と連結する腕４４が歯車４１から離れる。その結果、図６の右側の折り返し部で歯車４２が歯車４１と再び噛み合いはじめる時の歯車４１と歯車４２の歯先円が重なりはじめてから歯車４２の中心が歯車４１の真上に到達するまでの間と、噛み合っていた歯車４１と歯車４２が離れる時の歯車４２の中心が歯車４１の真下の位置から歯車４１と歯車４２の歯先円の重なりがなくなるまでの間、歯車４２が余分に回転をする。歯車４２が余分に回転すると歯車４３の姿勢を維持できない。また、歯車４１と歯車４２が噛み合いはじめる時には、互いの歯車の歯先の位置によって歯先と歯先が衝突する問題も生じるため、不回転三歯車列機構も水平搬送部を有する無端コンベヤの回動部に採用することはできない。

搬送卵座９が鶏卵１１を水平搬送する無端コンベヤの折り返し部において、搬送卵座９の支点が搬送チェーン４の軌跡よりも遠回りするように、変位板５と１３を介して外周側に搬送卵座９を回転自在に取り付け、変位板５には姿勢を維持する公転スプロケット１２を回転自在に取り付ける。公転スプロケット１２の姿勢を維持するために、図１に示すように、搬送チェーン４の軌跡の内周にあって搬送チェーン４と同一速度で移動しつつ公転スプロケット１２と徐々に接近し噛み合う姿勢チェーン１５を設け、公転スプロケット１２の姿勢を別に設けた１組の回転伝達手段としての衛星スプロケット６、７と無端チェーン８によって搬送卵座９の姿勢を水平に保つ。図１の構成によると図４で詳しく示すように、折り返し部での隣り合う搬送卵座９の取り付け間隔は変位板５と１３を介して搬送チェーン４の外周方向へ搬送卵座９の支点を変位したことで水平移動部の隣り合う搬送卵座９の取り付け間隔よりも広げられ、搬送卵座９の回動空間に余裕が生まれる。

本発明によれば、回動部において水平方向の余裕と同様に鉛直方向にも余裕が生じるため、鶏卵１１のような縦長形状の物品でも、折り返し部においての隣り合う搬送卵座９や鶏卵１１の衝突を避けるために搬送チェーン４への取り付け間隔を疎にしないで、姿勢を維持したまま搬送卵座９が折り返し部で回動できる。その結果、コンベヤの長大化や、搬送チェーン４の高速化が不要になり、鶏卵１１は安全に搬送される。

無端コンベヤにおいて搬送卵座９が折り返し部で回動する時に衛星スプロケット７の回転軸（搬送卵座９の支点）が搬送チェーン４の軌跡よりも外周を遠回りするように搬送チェーン４に変位板５を取り付け、変位板５上には駆動スプロケット３のピッチ円直径の１/２の公転スプロケット１２、公転スプロケット１２の姿勢を搬送卵座９に反映するための回転伝達手段として１組の衛星スプロケット６、７、無端チェーン８、と搬送卵座９を回転自在に取り付け、搬送チェーン４の内周には搬送チェーン４と同一速度で移動し、公転スプロケット１２と徐々に接近し噛み合う姿勢チェーン１５、姿勢チェーン１５で形成するピッチ円を公転スプロケット１２と同じピッチ円直径にする姿勢ローラー１７、姿勢チェーン１５を駆動する駆動スプロケット１６を備える。

無端コンベヤをこのように構成すれば、図１に示すように搬送卵座９が上側の水平移動する過程で上方より搬送卵座９に投入された鶏卵１１を、折り返し部で搬送卵座９と収容された鶏卵１１が姿勢を維持したまま隣り合う搬送卵座９との衝突を避けて回動し、下側の移動部で再び搬送卵座９が密に並び、収容された鶏卵１１を図１の下方の行程へ放出できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明するが、本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。

図１は正面図、図２は側面図、図３は平面図、図４は折り返し部の詳細図を例示する。図１では左右一対の搬送チェーン４は変位板５のほか搬送卵座９などと共に、モーター等の駆動装置により駆動軸１を介して左右一対の駆動スプロケット３により図１中の矢印ａ方向に駆動される。同時に図３中の姿勢チェーン１５は駆動軸１よりスプロケット２１、チェーン２０、スプロケット１９、軸１８を介して駆動スプロケット１６により図１中の矢印ｂ方向に駆動される。図３中の従動軸２は搬送チェーン４により従動軸２上の駆動スプロケット３を介して駆動され、スプロケット２２、チェーン２３、スプロケット２４、軸２５を駆動する。

図２の左側部分の搬送チェーン４には変位板５が取り付けられ、変位板５の取り付け部に近い側に公転スプロケット１２と共に固定された衛星スプロケット６が回転自在に、変位板５の取り付け部に遠い側には衛星スプロケット７と共に固定された搬送卵座９が回転自在に取り付けられ、衛星スプロケット６と衛星スプロケット７を連動させる為の無端チェーン８を備える。姿勢チェーン１５と姿勢チェーン１５を駆動する駆動スプロケット１６、姿勢ローラー１７は図２に示すとおり一方側のみに備える。図２の右側部分の搬送チェーン４には変位板１３が取り付けられ、変位板１３は回転自在な状態で搬送卵座９の一方を支持する。変位板１３側の搬送卵座９にはサイドローラー１４を備え、水平移動時の搬送卵座９の姿勢を維持するためにサイドローラー１４を案内するようにガイド２６を備える。

図１の右側折り返し部について図４で詳しく説明する。搬送チェーン４に変位板５と共に取り付けられた公転スプロケット１２は折り返し部の手前で搬送チェーン４の内側にある姿勢チェーン１５と同一速度で移動しつつ徐々に接近しながら噛み合う。ここでは水平移動中の搬送チェーン４と姿勢チェーン１５は同一速度で移動するため公転スプロケット１２は姿勢チェーン１５に噛み合っても回転しないまま駆動軸１の真上まで進む。搬送チェーン４と共に公転スプロケット１２が折り返し部で回動をはじめると公転スプロケット１２は搬送チェーン４の進行と共に姿勢チェーン１５と噛み合ったまま駆動軸１を中心に、周囲を不回転三歯車列（図５）の歯車３３のように自身は回転しないで水平状態の姿勢を維持したまま移動する。公転スプロケット１２の水平状態の姿勢は公転スプロケット１２と共に固定された衛星スプロケット６から無端チェーン８を介して搬送チェーン４の外周方向にある衛星スプロケット７へ伝えられ、衛星スプロケット７と共に固定された搬送卵座９の水平状態の姿勢が維持される。同時に変位板５と１３を介して搬送チェーン４の外周方向へ搬送卵座９の支点を変位したことにより変位板５上の衛星スプロケット７と共に固定された搬送卵座９と収容された鶏卵１１は水平移動部の搬送卵座９の取り付け間隔より広げられる。折り返し部で広げられた回動空間により、隣り合う搬送卵座９同士が衝突することなく回動することができ、回動終了後再び水平移動に入った搬送卵座９の間隔は密に戻る。

鶏卵１１の搬送卵座９が複数取り付けられた無端コンベヤにおいて、搬送卵座９を密に取り付けることが可能になるため、コンベヤの長大化や、搬送チェーン４の高速化が不要になり、鶏卵１１は比較的安全に搬送される。

本発明を適用した無端コンベヤの実施例にかかる概略正面図 概略側面図で図１の線Ａ−Ａ矢視図 概略平面図で図１の線Ｂ−Ｂ矢視図 図１の折り返し部の詳細図 不回転三歯車列の概略図 不回転三歯車列機構の採用例の概略図

符号の説明

１ 駆動軸
２ 従動軸
３ 駆動スプロケット
４ 搬送チェーン
５ 変位板
６ 衛星スプロケット
７ 衛星スプロケット
８ 無端チェーン
９ 搬送卵座
１１ 鶏卵
１２ 公転スプロケット
１３ 変位板
１４ サイドローラー
１５ 姿勢チェーン
１６ 駆動スプロケット
１７ 姿勢ローラー
１８ 軸
１９ スプロケット
２０ チェーン
２１ スプロケット
２２ スプロケット
２３ チェーン
２４ スプロケット
２５ 軸
２６ ガイド
３１ 歯車
３２ 歯車
３３ 歯車
３４ 腕
４１ 歯車
４２ 歯車
４３ 歯車
４４ 腕

Claims (1)

1. 無端搬送チェーン（以下「搬送チェーン」という）４に鶏卵１１の容器（以下「搬送卵座」という）９を複数取り付けた無端コンベヤにおいて、
   前記搬送チェーン４に取り付けられた変位板５に、小スプロケット（以下「衛星スプロケット」という）６および７が回転自在に取り付けられ、
   前記変位板５の取り付け部に近い側に取り付けられた前記衛星スプロケット６には、公転スプロケット１２が固定され、前記変位板５の取り付け部に遠い側に取り付けられた前記衛星スプロケット７には、前記搬送卵座９が固定されており、
   前記搬送卵座９の支点が、前記搬送チェーン４の軌跡よりも外周を通るように、前記搬送チェーン４に前記変位板５が取り付けられており、
   前記搬送チェーン４の折り返し部の内側には、前記搬送チェーン４の移動速度と同一速度で移動する無端チェーン（以下「姿勢チェーン」という）１５と、前記姿勢チェーン１５を駆動する駆動スプロケット１６と、前記姿勢チェーン１５で形成するピッチ円を前記公転スプロケット１２と同じピッチ円直径にするローラー（以下「姿勢ローラー」という）１７とを備え、
   前記折り返し部の手前で、前記公転スプロケット１２が前記姿勢チェーン１５と同一速度で移動しつつ噛み合い、前記折り返し部で前記搬送チェーン４と共に前記公転スプロケット１２が回動をはじめると、当該公転スプロケット１２が、前記搬送チェーン４の進行と共に前記姿勢チェーン１５と噛み合ったまま、自身は回転しないで水平状態の姿勢を維持したまま移動することにより、前記公転スプロケット１２の水平状態の姿勢が、当該公転スプロケット１２と共に固定された前記衛星スプロケット６から前記衛星スプロケット７へ伝えられ、当該衛星スプロケット７と共に固定された前記搬送卵座９の水平状態の姿勢が維持されることを特徴とする搬送卵座９の姿勢維持機構。

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