JP5078434B2 - 選別装置 - Google Patents

Description

物品を搬送しながら検出した重量その他の属性に応じて該物品を選別する選別機が多様な産業分野で用いられているが、本発明は、かかる選別装置に設けられ、物品の搬送範囲内で揺動することにより物品を所定の搬送方向とは異なる方向に振り分ける選別装置に関するものである。

図６は、従来の選別装置の一般的な構造を示すものである。
図６に示すように、床上に設置される基台には物品を搬送する搬送手段としてのベルトコンベア１０１が水平に取付けられており、物品はこのベルトコンベア１０１によって搬送される。このベルトコンベア１０１による物品の搬送領域内には、搬送される物品を所定の搬送方向とは異なる方向に導いて振り分けるための振り分けアーム１０２が水平面内で揺動可能となるように設けられている。そして、例えば、図示しない前段の搬送計量装置によって搬送されながら重量等の属性を計測された物品は、この選別装置のベルトコンベア１０１で搬送されつつ、計測結果に応じて所定のタイミングで前記振り分けアーム１０２が駆動されることによりベルトコンベア１０１の所定の搬送方向とは異なる方向に導かれ、これによって計測結果に基づく物品の振り分けが行われる。

振り分けアーム１０２を選別のための手段として有する前記選別装置は、例えば肉や魚のような一次産品を計量して選別する工程で使用されるものであり、従って取り扱い物品は水気が多く、そのために選別装置には防水構造が必要となり、選別装置の一部である上記振り分けアーム１０２についても特に回動部分について当然に防水性能が要求され、従来の装置も振り分けアーム１０２については以下に説明するように一応の防水構造を備えてはいた。

すなわち、図６に示す従来の防水構造の振り分けアーム１０２は、ベルトコンベア１０１の搬送面に近接して配置されている。振り分けアーム１０２の基部には実質的に垂直に配置された軸１０３の上端が連結されている。この軸１０３は、装置の固定部分に取り付けられた上下一対の軸受け１０４ａ、１０４ｂに回動可能に支持されている。上側の軸受けの上方にある軸受け１０４ａの上部は、装置のケース１０５に設けられた貫通孔を挿通して上方に突出しており、上述したように振り分けアーム１０２の基部に連結されている。このケース１０５の貫通孔と軸の間には、ケース１０５に設けられたハウジング１０６と該ハウジング１０６と軸１０３との間に設けられたオイルシール１０７からなる密封構造が設けられており、ケース１０５の内部の一対の軸受け１０４ａ、１０４ｂを防水している。そして、ケース１０５内に設けられた駆動シリンダ１０８がリンク機構を介して前記軸１０３に連結されており、この駆動シリンダ１０８を進退させることで軸１０３が回転し振り分けアームを揺動させることができる。
特開２０００−２３８９１３号公報

上述した構造のとおり、ベルトコンベア１０１の搬送面に沿って揺動する振り分けアーム１０２に連結されている軸１０３は、該コンベア１０１の下方において軸受け１０４ａ、１０４ｂで支持されており、この軸１０３がケース１０５を貫通している部分にハウジング１０６とオイルシール１０７からなる防水構造が設けられている。しかし、このような構造であっても完全な防水構造とはいえず、コンベア１０１で搬送される物品から流れた水分は軸１０３を伝わって下方に流れ、ハウジング１０６とオイルシール１０７からなる防水構造の部分に滞留し易く、オイルシール１０７による本来の防水性能が十分に発揮できないという問題があった。

また、軸１０３は装置本体の固定部分に取り付けられた軸受け１０４ａ、１０４ｂに支持されているが、この軸受け１０４ａ、１０４ｂをカバーするために装置本体に取り付けたケース１０５の貫通孔と軸１０３の各中心を組立て時に合致させにくいという精度上の問題があり、そのために該貫通孔に設ける前記防水構造の機能が安定的に発揮できないという問題もあった。

いずれの問題に起因するにしても、軸１０３を伝った水が前記防水構造を経てケース１０５内に浸入すると、サビ等により軸１０３を支えている軸受け１０４ａ、１０４ｂが破損して振り分けアーム１０２としての性能を維持することができなくなってしまう。

本発明は、物品を搬送しながら選別する選別装置に設けられ、物品の搬送範囲内で揺動することにより物品を搬送方向とは異なる方向に振り分ける振り分けアームにおいて、アーム部材を回動させる回動手段の防水性能を高め、装置としての耐久性を向上させることを目的としている。

請求項１に記載された選別装置においては、搬送面８上を所定の搬送方向に搬送されている物品Ｗを、揺動することにより前記搬送方向とは異なる方向に振り分ける振り分けアーム１と、前記振り分けアーム１を揺動させるための回動手段２と、を有する選別装置において、
前記振り分けアーム１の基部１ａに一端が連結して、前記搬送面８に対して垂直に配置した軸３の他端に設置した第１の伝達部４と前記回動手段に設置した第２の伝達部５とが磁気結合により非接触で連結する駆動力伝達手段６と、前記駆動力伝達手段６において前記第１の伝達部４と前記第２の伝達部５の磁気結合が成立するように磁力線を通過させる材質からなり、前記回動手段２と前記第２の伝達部５を密閉する筐体７と、前記振り分けアーム１の基部１ａには支持部１５が設けられ、前記支持部１５を摺動可能に支持し、前記筐体７に設置されたゲートベース１６と、そのゲートベース１６に設けられ、前記振り分けアーム１が前記物品Ｗを前記搬送方向とは異なる方向に振り分けるために第１の位置から第２の位置へ揺動するとき及び第２の位置から第１の位置戻るときに、前記支持部１５が前記搬送面８に対して水平に摺動する摺動面２０と、前記振り分けアーム１が前記第１の位置から前記揺動方向とは逆方向に揺動したときに、前記支持部１５が摺動しながら上に移動する傾斜面２１とを備えたものである。

請求項２に記載された選別装置は、請求項１に記載された選別装置において、
前記ゲートベース１６は、前記振り分けアーム１が前記物品Ｗを前記搬送方向とは異なる方向に振り分けるために第１の位置から第２の位置へ揺動したときに、前記第２の位置より揺動させないためのストッパ面２２を備えたものである。

請求項３に記載された選別装置は、請求項１に記載された選別装置において、
前記振り分けアーム１が前記物品Ｗを前記搬送方向とは異なる方向に振り分けるために第１の位置から第２の位置へ揺動したときに、前記第２の位置より揺動させないためのストッパ部２３を前記振り分けアーム１の近傍に備えたものである。

請求項４に記載された選別装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載された選別装置において、
前記筐体７と前記ゲートベース１６との間に前記第１の伝達部４と前記第２の伝達部５との結合距離を調整可能する調整部材２６を備えたものである。

請求項１に記載された選別装置によれば、回動手段２の駆動力は、第２の伝達部５と第１の伝達部４との磁気結合により第１の伝達部４と軸３を介して設置された振り分けアーム１に伝達され、振り分けアーム１を搬送面８上に揺動させる。また、回動手段２と第２の伝達部５は磁気を通過させる筐体７によって密閉されており、軸等を貫通させるための穴等がないために十分な防水・防塵環境を確保することができる。

また、磁気結合であるため、分解・組立てが容易であり、清掃・保守作業は簡素化されて能率よく確実に行うことができる。

また、ゲートベース１６に搬送面８に対して水平な摺動面２０を設け、さらに振り分けアーム１の基部１ａにも搬送面８に対して水平に支持部１５を設けて、その摺動面２０に支持部１５を支持させたので、振り分けアーム１が第１の位置から第２の位置に揺動したときに、搬送面８上を水平に振り分けアーム１を揺動させることができる。

また、ゲートベース１６に前記振り分けアーム１が前記第１の位置から前記揺動方向とは逆方向に揺動したときに、前記支持部１５が摺動しながら上に移動する傾斜面２１を備えたので、磁気結合している第１の伝達部４と第２の伝達部５との距離が次第に離れていく。そのために、第１の伝達部４と第２の伝達部５との磁気結合を解除させることができる。これにより、工具等を必要とせずに振り分けアーム１および振り分けアーム１に設置している軸３を装置から容易に取り外すことができる。

請求項２に記載された選別装置によれば、ゲートベース１６に前記振り分けアーム１が前記物品Ｗを前記搬送方向とは異なる方向に振り分けるために第１の位置から第２の位置へ揺動したときに、前記第２の位置より揺動させないためのストッパ面２２を備えたので、物品Ｗが比較的重量があるものや搬送速度が速く物品Ｗが振り分けアーム１に接触するときに大きな衝撃が加わっても振り分けアーム１を第２の位置に留めて置くことができる。

そして、モータのような回動手段２であっても振り分けアーム１がストッパ部２２によって止められたときに磁気結合している第１の伝達部４と第２の伝達部５とが空回りをする。従って、振り分けアームは第２の位置を確実に保つことができ、物品Ｗを搬送方向とは異なる方向へ確実に振り分けることができる。

請求項４に記載された選別装置によれば、筐体７とゲートベース１６との間に調整部材２６を入れることで、第１の伝達部４と第２の伝達部５との結合距離を調整可能にしたため、物品Ｗの重量に合わせて振り分けアーム１の揺動の動力を調整できる。従って、重量が比較的軽い物品は結合距離を離すことでアーム揺動の動力を弱めて、物品Ｗが振り分けアーム１により弾かれたり、飛ばされたりすることを防ぐことができる。

また、振り分けアーム１と搬送面８との隙間に手指が挟まれたとしても第１の伝達部４と第２の伝達部５とが空回りをさせる程度に調整できるので、安全面も向上している。

本発明における最良の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る選別機の平面図と正面図、図２は、本発明に係る磁気結合を備えた選別機の詳細図、図３は、振り分けアームが揺動する前の位置と揺動動作が完了したときの位置を示した図、図４は、ゲートベースの平面図と正面図およびその上面の斜視図、図５は、磁気結合を解除させるための振り分けアームの位置を示した図である。

図１のように本例選別装置１０においては、床上に設置された基台１１の上面に、物品Ｗを搬送する手段としてのベルトコンベア１２が水平に取り付けられている。ベルトコンベア１２の搬送面８に沿って、振り分けアーム１が揺動することで物品Ｗを所定の搬送方向とは異なる方向へと振り分けられる。

振り分けアーム１を揺動させる駆動力は、例えば、モータでよい。モータ２は図1で示す筐体７の中に設置されている。
筐体７の内部には、図２に示すようにモータ２が設置されており、そのモータ２とは伝達軸１３の一方が連結されている。伝達軸１３の両端には軸受け１４，１４がそれぞれ設置されていている。また、伝達軸１３の他方とは駆動力伝達手段６である第２の伝達部５が連結している。これらにより、モータ２が回転することで第２の伝達部５まで一様に回転することができる。

同様に図２を用いて、筐体７の外部にある振り分けアーム１が揺動するときの振り分けアーム１の回転中心部について説明する。
図２に示すように、振り分けアーム１には基部１ａがあり、その基部１ａを中心として振り分けアーム１が揺動する。その基部１ａとは軸３の一方が設置されており、その軸３の他方には駆動力伝達手段６である第１の伝達部４が連結されている。

駆動力伝達手段６である第１の伝達部４および第２の伝達部５はそれぞれ磁気を有していて、筐体７の上面部を挟んで非接触に磁気結合がされている。これにより、モータ２が回転することで第２の伝達部５が回転し、合わせて磁気結合している第１の伝達部４も同様の回転をする。それに従い、振り分けアーム１は、基部１ａを中心として搬送面８上を揺動することができる。また、筐体７は、磁力線を通過させる材質、例えば、ステンレスからなっているので、第１の伝達部４と第２の伝達部５との磁気結合が成立する。

また、詳細は、後述するが、基部１ａには支持部１５であるピンが挿入されており、基部１ａより表出しているピン１５の両端部１５ａ，１５ａは、筐体７に設置されているゲートベース１６により支持されている。
図３に示すように振り分けアーム１が第１の位置から第２の位置まで揺動するときに搬送面８と平行に揺動するようにゲートベース１６のピン１５を回転させるための部分は、設置したときに搬送面８と平行な平面に加工されている。

次いで、駆動力伝達手段６である磁気による継手を説明する。
一般に、磁気継手（磁気カップリング）は、磁気駆動機構、磁気歯車等、種々の名称で呼ばれるが、要するに機械的な摩耗や発塵、衝撃や大トルク等による破損がなく、非接触で対向する２個の継手部材を磁気的に連結して回転駆動力を伝達できるように構成した回転駆動機構を意味するものである。

一つの構造例の磁気継手によれば、所定の空隙を保ち、対向させた駆動側と被駆動側の各回転円盤の外周部に、放射状の永久磁石（磁気歯）をＮ極、Ｓ極と交互に異極配列して着設した構成としており、該磁気歯の磁気の吸引及び反発によって、互いに平行な２軸間でトルクを伝達することができる。

次いで、実際にどのように物品Ｗが振り分けられるのか図３により説明する。
本発明の選別装置の前段には、例えば、図示しない重量等の属性を計測する計測装置がある。その計測装置から振り分け指令信号が本選別装置１０に送られてくる。その振り分け指令信号によりモータ２が回転駆動し、その駆動力が前述したように振り分けアーム１に伝達され振り分けアーム１が搬送面８上を第１の位置から第２の位置へ移動する。このとき第２の位置で振り分けアーム１が止まるようにストッパ部２３が振り分けアーム１の近傍に設けられている。このストッパ２３は、物品Ｗが比較的重量があるものや搬送速度が速く物品Ｗが振り分けアーム１に接触するときに大きな衝撃が加わっても振り分けアーム１を第２の位置に留めて置くことができる。このとき、駆動力伝達手段６である第１の伝達部４および第２の伝達部５は非接触に磁気結合がされているので、振り分けアーム１がストッパ２３により留まっていても、第１の伝達部４および第２の伝達部５は空回りしており、モータ５に余分な力が加わることがない。

また、駆動力伝達手段６である第１の伝達部４および第２の伝達部５はそれぞれ磁気を有していて、非接触に磁気結合がされている。さらに、第２の伝達部５、モータ２、伝達軸１３および軸受け１４，１４等は、筐体の内部に収納されている。第１の伝達部４および第２の伝達部５は、非接触に磁気結合であるためモータ２からの駆動力を伝達するための軸などを貫通させる穴を筐体７に設ける必要がなく、完全に密閉状態にすることができる。

次いで、振り分けアーム１の基部１ａに挿入しているピン１５を支持しているゲートベース１６およびピン１５の動きとゲートベース１６の関係について説明する。
図４に示されるように外形は円柱で形成されており、その中心は、図面上、上下に円形状にくり貫かれている。上面はフラット面を有する摺動面２０と傾斜面２１および第２のフラット面２４が形成されている。通常、振り分けアーム１の基部１ａに挿入しているピン１５の両端部１５ａは、摺動面２０で支持されており、振り分けアーム１が物品Ｗを所定の搬送方向とは異なる方向へ振り分けるとき、即ち、振り分けアーム１が搬送面を揺動するときにピン１５の両端部１５ａ、１５ａが摺動面２０を回転移動する。

また、ここで図３に示す第２の位置で振り分けアーム１を止めるようにストッパ面２２を設けてもよい。このようにすれば、上述したように別体で振り分けアーム１の近傍にストッパ２３を設けなくてもよいため、筐体７の上面を平面にすることができ清掃性を向上させることができる。

さらに、ゲートベース１６には、傾斜面２１が設けられている。この傾斜面２１は、振り分けアーム１を、筐体７を含む基台１１から取り外すときに磁気結合の磁力弱めるためである。詳細に説明すると、図５に示すように作業者は、振り分けアーム１が物品Ｗを振り分けるために揺動する方向と逆方向である第３の位置まで振り分けアーム１を回す。そうすると、振り分けアーム１の基部１ａに挿入しているピン１５の両端部１５ａ，１５ａは、傾斜面２１を摺動し、第２のフラット面２４に達する。第２のフラット面２４に達したということは、振り分けアーム１が搬送面８から離れる方向になり、つまりは、駆動力伝達手段６である第１の伝達部４および第２の伝達部５の距離が離れることになる。第１の伝達部４および第２の伝達部５は、磁気結合されているので、距離が離れると磁力が弱まり、第１の伝達部４と第２の伝達部５は容易に結合を解除することができ、振り分けアーム１を、筐体７を含む基台１１から取り外すことができる。作業者が清掃や保守のときなど工具などを必要とせずに、振り分け方向と逆方向に回すことだけで、振り分けアーム１を取り外すことができる。

次いで、第１の伝達部４と第２の伝達部５との結合距離を調整可能な調整部材２６について説明する。この調整部材２６は、ゲートベース１６と略同形状で同等の外形を有しており、板厚は０．３ｍｍ〜０．５ｍｍである。これをゲートベース１６と筐体７の間に挟むことで第１の伝達部４が上へあがり、第１の伝達部４と第２の伝達部５との間の距離を離すことができる。したがって、磁気結合された第１の伝達部４と第２の伝達部５との結合力を弱めることができ、振り分けアームが強い力で揺動しないので、軽量な物品Ｗの場合に、弾かれたりすることが起こらない。なお、調整部材は必要に応じて２枚でも３枚でも挟んでも構わない。また、ゲートベース１６は、上部よりネジにより筐体７に止められるが、筐体７の内部に袋ナット等を使用すれば筐体７の密閉状態は変わらず、筐体７内に水が入り込むことはない。

以上の説明では、回転駆動源をモータとして、説明したがこれに限らない。例えば、特許文献１に書かれているような駆動シリンダとリンク機構等を使用しても構わない。
また、本選別装置の前段として重量計測機で説明してきたが、これに限らずＸ線で異物を検出するＸ線異物検出機や磁気で金属を検出する金属検出機であっても構わない。

図１（ａ）は、本発明に係る選別機の平面図、（ｂ）は、正面図である。 図２は、本発明に係る選別機の磁気結合部の詳細図である。 図３（ａ）は、本発明に係る選別機振り分けアームが揺動する前の位置を示す図、（ｂ）は、同揺動完了したときの位置を示した図である。 図４（ａ）は、本発明に係る選別機のゲートベースの平面図と正面図、（ｂ）は、同上面の斜視図である。 図５は、本発明に係る選別機の磁気結合を解除させるための位置を示した図である。 図６は、従来例の一般的な選別機の正面図である。

符号の説明

１ 振り分けアーム
１ａ 振り分けアームの基部
２ 回動手段
３ 軸
４ 第１の伝達部
５ 第２の伝達部
６ 駆動力伝達手段
７ 筐体
８ 搬送面
１０ 選別装置
１１ 基台
１２ ベルトコンベア
１３ 伝達軸
１４ 軸受け
１５ 支持部（ピン）
１５ａ 支持部（ピン）の両端部
１６ ゲートベース
２０ 摺動面
２１ 傾斜面
２２ ストッパ面
２３ ストッパ部
２４ 第２のフラット面
２６ 調整部材
Ｗ 物品

Claims (4)

1. 搬送面（８）上を所定の搬送方向に搬送されている物品（Ｗ）を、揺動することにより前記搬送方向とは異なる方向に振り分ける振り分けアーム（１）と、
   前記振り分けアームを揺動させるための回動手段（２）と、を有する選別装置において、
   前記振り分けアームの基部（１ａ）に一端が連結して、前記搬送面に対して垂直に配置した軸（３）の他端に設置した第１の伝達部（４）と前記回動手段に設置した第２の伝達部（５）とが磁気結合により非接触で連結する駆動力伝達手段（６）と、
   前記駆動力伝達手段において前記第１の伝達部と前記第２の伝達部の磁気結合が成立するように磁力線を通過させる材質からなり、前記回動手段と前記第２の伝達部を密閉する筐体（７）と、
   前記振り分けアームの基部には、支持部（１５）が設けられ、前記支持部を摺動可能に支持し、前記筐体に設置されたゲートベース（１６）と、
   前記ゲートベースに設けられ、前記振り分けアームが前記物品を前記搬送方向とは異なる方向に振り分けるために第１の位置から第２の位置へ揺動するとき及び第２の位置から第１の位置戻るときに、前記支持部が前記搬送面に対して水平に摺動する摺動面（２０）と、前記振り分けアームが前記第１の位置から前記揺動方向とは逆方向に揺動したときに、前記支持部が摺動しながら上に移動する傾斜面（２１）と、
   を備えたことを特徴とする選別装置。
2. 前記ゲートベースは、前記振り分けアームが前記物品を前記搬送方向とは異なる方向に振り分けるために第１の位置から第２の位置へ揺動したときに、前記第２の位置より揺動させないためのストッパ面（２２）を備えたことを特徴とする請求項１記載の選別装置。
3. 前記振り分けアームが前記物品を前記搬送方向とは異なる方向に振り分けるために第１の位置から第２の位置へ揺動したときに、前記第２の位置より揺動させないためのストッパ部（２３）を前記振り分けアームの近傍に備えたことを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
4. 前記筐体と前記ゲートベースとの間に前記第１の伝達部と前記第２の伝達部との結合距離を調整可能する調整部材（２６）を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の選別装置。

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