JP5087565B2 - 整列搬送装置 - Google Patents

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Description

この発明は、搬送方向上流側から不揃いの間隔や姿勢で搬送されてくる例えば菓子パンなどの細長状物品の長手方向がその搬送途上において搬送方向を向くようにすると共に、その姿勢で多列に整列した細長状物品を下流側に向けて搬送する整列搬送装置に関するものである。
軟質の細長状物品であるスティック状の菓子パンは、所定数単位で纏めて袋詰め包装する自動化ラインで生産される。このような細長状の菓子パンの生産ラインにおいて、菓子パンは、横形製袋充填機などの袋詰め包装機に送り込まれるまでに、その長手方向が搬送方向を向く姿勢で多列に揃えられた整列状態とすることが求められる。
焼成後の菓子パンは、その搬送向きや搬送間隔がばらばらの状態で、場合によっては、菓子パン同士が重なり合った状態で、搬送方向下流側に向けてランダムに搬送される。そこで、袋詰め包装機までの搬送途上において、菓子パンの長手方向が搬送方向を向くようにその搬送向きを揃えて多列で整列し、整列状態にある菓子パンを複数個単位で纏めて袋詰め包装するようにしている。
このように搬送向きや搬送状態がばらばらな物品を搬送途上で多列で整列した状態にする従来の搬送装置においては、細長状に形成されたパンを多数搬送する途上で、搬送方向に沿うように複数列設けたV字状のガイド溝に振動を付与する振動盤を設けた振動コンベヤを設け、振動コンベヤにおける物品に振動を付与することで、ガイド溝内に物品を案内して物品の長手方向が搬送方向に向く多列状態で搬送するものがある。また、この振動コンベヤの上方には物品の重なりの防止などのために複数の回転ブラシを設け、この振動コンベヤよりも搬送方向上流側には姿勢予備修正機構を設けている(例えば特許文献1参照)。
特開2006−327812号公報
前記した従来技術に係る搬送装置においては、物品の長手方向が搬送方向に対し横向き姿勢となって搬送されてくる場合や、物品が互いに重なり合って搬送されてくる場合などについては、物品を振動コンベヤのガイド溝に入り込ませることができず、前記回転ブラシや姿勢予備修正機構を設置することで物品の整列を補助すると共に、搬送ラインに配置した作業者の人手による修正作業に依存する必要があった。また、回転ブラシによって、重なり合っていない物品や搬送方向に対し僅かに斜状姿勢となっている物品を振動コンベヤのガイド溝内へ案内することは効果的であるが、複雑に重なり合った物品や略横向き姿勢となっている物品をガイド溝内へ案内することができず、回転ブラシと振動コンべヤとの間に物品が挟まって搬送詰まりを起こしてしまう要因にもなる。
本発明は、このような従来技術に内在する問題点に鑑み、搬送姿勢や搬送間隔がばらばらの状態でランダムに搬送されてくる細長い物品をその長手方向が搬送方向に向く姿勢に矯正して多列の整列状態として送り出す整列搬送装置を得ることを目的とする。
請求項1の発明にかかる整列搬送装置1は、細長状の物品68における長手方向を搬送方向に向けた姿勢で多列化して整列するものであって、前記物品68を載置して搬送する搬送コンベヤ15と、下記のガイドベルト32,33,34と駆動手段18,24,28とを有するガイド手段41と、下記の昇降手段65とを備えている。このガイド手段41のガイドベルト32,33,34は、該搬送コンベヤ15の搬送始端から終端までの間に配設され、長手方向を搬送方向に向けた物品68の左右外側に位置して該物品68を案内可能な間隔に設定され、搬送方向に対し交差する方向へ多列に配設されている。このガイド手段41の駆動手段18,24,28は、前記搬送コンベヤ15の走行とは独立してこのガイドベルト32,33,34を走行させると共に相互に隣接するガイドベルト32,33,34に走行速度差を与えるように駆動する。この昇降手段65においては、前記搬送コンベヤ15に載置して搬送される物品68の高さより低い所定高さ範囲Hで、前記ガイドベルト32,33,34を前記搬送コンベヤ15上で昇降動させる。
請求項1の発明を前提とする請求項2の発明にかかる昇降手段65は、隣接するガイドベルト32,33,34の昇降タイミングを異ならせる複数の昇降部65a,65bを有する。
請求項1または請求項2の発明を前提とする請求項3の発明にかかるガイド手段41においては、隣接する複数一組の夫々のガイドベルト32,33,34に走行速度差を与えるよう前記駆動手段18,24,28でガイドベルト32,33,34を変速するタイミングを異ならせるよう設定した。
請求項1〜3の発明のうちいずれか一つの発明を前提とする請求項4の発明において、前記搬送コンベヤ15は、ガイドベルト32,33,34間で長手方向を搬送方向に向けて搬送する夫々の物品68の幅に対応して分割された多列の搬送ベルト9を備えている。
請求項1〜4の発明のうちいずれか一つの発明を前提とする請求項5の発明において、前記搬送コンベヤ15より搬送方向下流側には、前記各ガイドベルト32,33,34における搬送方向への延長位置に対応して搬送方向に延びる仕切りガイド3aを備え、該仕切りガイド3aで物品68の左右を案内して該物品68を長手方向が搬送方向に向く姿勢で多列化して搬送する整列コンベヤ3を備えている。
請求項1の発明において、物品の長手方向が横向き姿勢や傾斜する姿勢であるいは互いに重なり合って搬送されてくる物品は、多列のガイドベルトの上面に載置されて搬送される過程で、隣接するガイドベルトの走行速度差と、ガイドベルトの昇降動による物品への揺すり動作との相乗効果により、ガイドベルトの上面から各ガイドベルト間に至るよう落下し、物品の長手方向が搬送方向を向く姿勢に矯正されて搬送コンベヤの載置面に載せられて搬送される物品の左右側部はガイドベルトに案内される。従って、搬送姿勢や搬送間隔がばらばらの状態でランダムに搬送されてくる物品の搬送姿勢を矯正しつつ物品を多列化した整列状態として送り出すことができる。
請求項2の発明では、隣接するガイドベルトの揺すり動作タイミングを変更して、物品に対する揺さぶり機能を高め、横向き姿勢や複雑に重なり合っている物品についてのばらし効果を一層高めることができるので、搬送コンベヤの搬送長を短く設定しても物品が長手方向を向く整列化を良好に行なうことができる。
請求項3の発明では、隣接する複数一組の各ガイドベルトの変速タイミングを変更して、横向き姿勢になって搬送されてくる物品の姿勢の矯正をより良好に行なうことができる。
請求項4の発明では、搬送コンベヤにおいて多列に分割された帯状の搬送ベルト毎に部品交換を行う等、メンテナンスが容易となる。
請求項5の発明では、ガイドベルトで左右側部が案内されて送出される物品は、下流側に配置した整列コンベヤの仕切りガイド間に長手方向が搬送方向に向く姿勢で案内されるように引き継がれてその搬送姿勢を維持した状態で、下流側に接続される包装機などの処理機に向けて列を崩すことなく送り込むことができる。
整列搬送装置の搬送作用を概略的に示す平面図である。 整列搬送装置の姿勢矯正コンベヤを示す平面図である。 姿勢矯正コンベヤを示す一部切欠き平面図である。 姿勢矯正コンベヤを側面から見た断面図である。 (a)(b)は夫々図4の部分断面図である。 姿勢矯正コンベヤにおいて各搬送ベルトに対する各ガイドベルトの昇降作用を示す部分断面図である。 ガイドベルトの各駆動モータの速度制御線図である。
図1で概略的に示すように、整列搬送装置1は、図2〜7に示す姿勢矯正コンベヤ2と、その姿勢矯正コンベヤ2より搬送方向の下流側に配設された整列コンベヤ3と、その姿勢矯正コンベヤ2より搬送方向の上流側に配設された搬入コンベヤ4とを備えている。
姿勢矯正コンベヤ2は、図2または図4に示すように、搬送始端と終端とに、夫々、前記搬入コンベヤ4の終端と整列コンベヤ3の始端との夫々に対応して搬送プーリ5,6が支軸7,8に対して自由回転可能に支持されて搬送方向に対し直交する方向(横方向)へ配設されている。これらの搬送方向の上流と下流とに離間して配設された各搬送プーリ5,6に巻き掛けられた帯状の平ベルトからなる搬送ベルト9は、各搬送プーリ5,6の下方に配設された複数の従動プーリ12に巻き掛けられ、サーボモータなどの駆動モータ10(駆動手段)の回転が駆動ベルト11を介して伝導される駆動プーリ13により回転する。
これらの搬送プーリ5,6と搬送ベルト9と駆動モータ10とにより、搬送コンベヤ15が構成されている。
前記搬送コンベヤ15で、横方向へ多列に配設された搬送ベルト9間において、搬送始端の搬送プーリ5に対して搬送方向の下流側へ所定間隔離間した位置には、複数の第1ベルトプーリ16が支軸17に対して所定間隔毎に自由回転可能に支持され、その第1ベルトプーリ16の下方において、サーボモータなどの第1駆動モータ18(駆動手段)により回転する第1駆動軸19には、複数の第1駆動プーリ20が所定間隔毎に一体回転可能に支持されていると共に、各第1駆動プーリ20間には複数の第1従動プーリ21が所定間隔毎に自由回転可能に支持されている。また、前記各搬送ベルト9間において、搬送終端の搬送プーリ6に対して搬送方向の上流側で所定間隔離間した位置には、複数の第2ベルトプーリ22が支軸23に対して所定間隔毎に自由回転可能に支持され、その第2ベルトプーリ22の下方において、サーボモータなどの第2駆動モータ24(駆動手段)により回転する第2駆動軸25には、複数の第2駆動プーリ26が所定間隔毎に一体回転可能に支持されていると共に、各2駆動プーリ26の間には複数の第2従動プーリ27が所定間隔毎に自由回転可能に支持されている。また、前記第1駆動プーリ20と第2駆動プーリ26との間の中間位置には、サーボモータなどの第3駆動モータ28(駆動手段)により回転する第3駆動軸29に複数の第3駆動プーリ30が所定間隔毎に一体回転可能に支持されていると共に、各第3駆動プーリ30の間には複数の第3従動プーリ31が所定間隔毎に自由回転可能に支持されている。
前記各第1ベルトプーリ16と前記各第2ベルトプーリ22との間に巻き掛けられて、横方向へ多列に配設された複数の第1ガイドベルト32と第2ガイドベルト33と第3ガイドベルト34との夫々は、例えば6mm〜8mm程度の細径の丸ベルトから構成されることが好ましい。各ガイドベルト32,33,34は、夫々、搬送方向上流側で、前記第1駆動軸19に支持された各第1駆動プーリ20と各第1従動プーリ21との夫々に巻き掛け案内され、また、搬送方向下流側で、前記第2駆動軸25に支持された第2駆動プーリ26と第2従動プーリ27との夫々に巻き掛け案内され、さらに複数のガイドプーリ35を経て、前記第3駆動軸29に支持された前記第3駆動プーリ30と第3従動プーリ31との夫々に対し巻き掛け案内される。
前記第1から第3の各駆動軸19,25,29の夫々には、第1から第3のいずれか一つの駆動プーリ20,26,30と、該駆動プーリ20,26,30の隣に連続して2つずつ並ぶ第1から第3のいずれかの従動プーリ21,27,31とによるプーリ組が夫々四組ずつ配設される。これらの構成により、第1駆動軸19のいずれか一つの第1駆動プーリ20に巻き掛けられた第1ガイドベルト32は、第2駆動軸25のいずれか一つの第2従動プーリ27と第3駆動軸29のいずれか一つの第3従動プーリ31との夫々に巻き掛け案内され、また、第2駆動軸25のいずれか一つの第2駆動プーリ26に巻き掛けられた第2ガイドベルト33は、第1駆動軸19のいずれか一つの第1従動プーリ21と第3駆動軸29のいずれか一つの第3従動プーリ31との夫々に巻き掛け案内され、また、第3駆動軸29のいずれか一つの第3駆動プーリ30に巻き掛けられた第3ガイドベルト34は、第1駆動軸19のいずれか一つの第1従動プーリ21と第2駆動軸25のいずれか一つの第2従動プーリ27とに巻き掛けられる。
これにより、前記第1駆動軸19と第2駆動軸25と第3駆動軸29との夫々と一体回転する第1、第2、第3駆動プーリ20,26,30が第1駆動モータ18と第2駆動モータ24と第3駆動モータ28とによって回転され、横に連続して並ぶ第1ガイドベルト32と第2ガイドベルト33と第3ガイドベルト34とを夫々独立して走行する。
前記各ガイドベルト32,33,34におけるベルトプーリ16とベルトプーリ22との間に位置する走行部39は、図6に示すように、前記搬送コンベヤ15の搬送始端から終端までの走行部40の範囲内の所定区間で、その走行部40において物品68を載置して搬送する物品載置面40aよりも上方で、搬送ベルト9で長手方向が搬送方向を向く姿勢で搬送される物品68の左右外側に位置して物品68を案内可能な高さに位置している。
前記のベルトプーリ16,22と駆動モ−タ18,24,28と駆動プーリ20及び従動プーリ21と駆動プーリ26及び従動プーリ27と駆動プーリ30及び従動プーリ31とガイドベルト32,33,34などにより、ガイド手段41が構成される。
図3及び図5に示すように、前記搬送コンベヤ15の走行部40より下方における搬送方向中間部で前記各駆動プーリ30及び各従動プーリ31の上方において搬送方向に直交して水平に延在する支軸42の両端部に左右一対の第1昇降レバー43と第2昇降レバー44と第3昇降レバー45と第4昇降レバー46とが上下方向へ回動可能に支持されて搬送方向の上流側及び下流側へ延在している。前記上流側の第1ベルトプーリ16よりも搬送方向の下流側で左右の第1昇降レバー43,43の先端部間に架設された支軸47には複数の第1昇降プーリ48が所定間隔毎に自由回転可能に支持されていると共に、この第1昇降プーリ48よりも搬送方向の下流側で左右の第3昇降レバー45,45の先端部間に架設された支軸49には複数の第2昇降プーリ50が所定間隔毎に自由回転可能に支持され、この第1昇降プーリ48と第2昇降プーリ50とが交互に搬送コンベヤ15の横方向へ千鳥状に配設されている。前記各第2ベルトプーリ22よりも搬送方向の上流側で左右の第2昇降レバー44,44の先端部間に架設された支軸51には複数の第3昇降プーリ52が所定間隔毎に自由回転可能に支持されていると共に、この第3昇降プーリ52よりも搬送方向の上流側で左右の第4昇降レバー46,46の先端部間に架設された支軸53には複数の第4昇降プーリ54が所定間隔毎に自由回転可能に支持され、この第3昇降プーリ52と第4昇降プーリ54とが交互に搬送コンベヤ15の横方向へ千鳥状に配設されている。搬送方向上流側の各第1昇降プーリ48と搬送方向下流側の各第3昇降プーリ52、並びに、搬送方向上流側の各第2昇降プーリ50と搬送方向下流側の各第4昇降プーリ54とが、前記第1〜第3ガイドベルト32,33,34の走行部39を夫々下方から支持するようになっている。
前記第1昇降レバー43と第2昇降レバー44との一方側には夫々第1連動リンク55と第2連動リンク56が連結され、前記第3昇降レバー45と第4昇降レバー46との一方側には夫々第3連動リンク57と第4連動リンク58とが連結されている。第1連動リンク55と第4連動リンク58とは、サーボモータなどの駆動モータ59(駆動手段)の回転により走行する連動ベルト60が巻き掛けられた第1連動プーリ61と第2連動プーリ62の回転支軸に対して偏心位置で連結され、第2連動リンク56と第3連動リンク57とは、第1連動プーリ61と第2連動プーリ62からギヤ連動されるクランププーリ63,64の回転支軸に対し偏心位置で連結されている。前記第1昇降レバー43と第2昇降レバー44と第1昇降プーリ48と第3昇降プーリ52により第1昇降部65aが構成され、前記第3昇降レバー45と第4昇降レバー46と第2昇降プーリ50と第4昇降プーリ54により第2昇降部65bが構成される。
前記駆動モータ59により連動ベルト60を介して伝達される駆動力は、第1及び第2連動リンク55,56に連結された第1及び第2昇降レバー43,44と、第3及び第4連動リンク57,58に連結された第3及び第4昇降レバー45,46とのクランク機構により相互に支軸42を中心にして回動して、第1昇降プーリ48と第4昇降プーリ54との夫々を一体的に昇降動してガイドベルト32,33,34を一時的に持ち上げ、また、第2昇降プーリ50と第3昇降プーリ52との夫々を一体的に昇降動してガイドベルト32,33,34を一時的に持ち上げる。また、前記第1昇降部65aと第2昇降部65bとにおけるリンク機構は互いに異なる回転位相(例えば180度)に設定されており、第3ガイドベルト34は、搬送ベルト9の走行部40における物品載置面40aよりも上方において搬送ベルト9を挟んで左右で隣り合う第1及び第2ガイドベルト32,33、あるいは、第2及び第3ガイドベルト33,34などの走行部39が独立して異なるタイミングで昇降動するよう設定されている。
なお、前記の昇降レバー43,44,45,46と昇降プーリ48,50,52,54と連動リンク55,56,57,58と駆動モータ59とにより、第1昇降部65a及び第2昇降部65bを有する昇降手段65が構成される。
前記第1、第2、第3ガイドベルト32,33,34を駆動する第1、第2、第3駆動モータ18,24,28は、連続して隣り合うガイドベルト32,33,34の3つで一組のガイドベルト32,33,34の夫々を独立して走行するに際し、予め設定された速度制御パターンに基づき速度制御されるようになっており、図7に示すように、各駆動モータ18,24,28の夫々の速度制御パターンの位相をずらして変速タイミングを異ならすことで、夫々のガイドベルト32,33,34に速度差を与えるように設定されている。
さて、図1に示すように、パン焼成機から搬出されたスティック状の菓子パンである細長状の各物品68は、その搬送向きや搬送間隔がばらばらの状態で、あるいは、菓子パン同士が互いに重なった状態で、ランダムに搬入コンベヤ4から姿勢矯正コンベヤ2へ搬送されてくる。物品68の長手方向が搬送方向を向く姿勢となって搬送されてくる物品68は、物品68の幅方向両側を案内可能な間隔に設定された各ガイドベルト32,33,34間で搬送ベルト9の走行部40の物品載置面40aに載置されて各ガイドベルト32,33,34により案内されながら搬送方向下流側へ搬送される。物品68の長手方向が搬送方向に対し横向き姿勢や傾斜する斜状姿勢となって搬送されてくる物品68、あるいは、互いに重なり合って搬送されてくる物品68などは、各ガイドベルト32,33,34の上面に載置されて搬送方向下流側へ搬送される過程で、連続して隣り合う3つのガイドベルト32-33、33-34、34-32の夫々の変速タイミングのずれによる走行速度差によって水平回転力が付与されて搬送姿勢が矯正されると共に、それらの走行部40の昇降動及び隣り合うガイドベルト32-33、33-34、34-32の昇降タイミングのずれにより鉛直方向の揺すり動作が加わり、それらの不規則な動きに伴う相乗効果により、搬送向きを正してガイドベルト32,33,34の上面からガイドベルト32,33,34間に至るように振り落とされて前述した場合と同様に搬送ベルト9の走行部40に載置されて搬送方向下流側へ搬送される。昇降手段65によって前記第1昇降部65aと第2昇降部65bとが昇降動して、前記ガイドベルト32,33,34の走行部39は、図6に示すように、搬送ベルト9の走行部40の物品載置面40aとその物品載置面40aより上方で且つ搬送ベルト9に載置されて搬送される物品高さより低い高さ位置との範囲Hで昇降し、ガイドベルト32,33,34の間に至って搬送姿勢が矯正され、長手方向に向けて搬送される物品68の左右両側は常にガイドベルト32,33,34によって支持され、搬送姿勢が乱れることなく良好に下流側の整列コンベヤ3へ多列で整列した状態で送り込むことができる。
この姿勢矯正コンベヤ2から整列コンベヤ3に搬出された物品68は、前記ガイドベルト32,33,34における搬送方向への延長位置に配設された仕切りガイド3aに左右両側が案内されて引き続きその姿勢を乱すことなく多列の整列状態となって搬送される。このようにして搬送姿勢や搬送間隔がばらばらでランダムに搬送されてくる物品68の搬送姿勢を矯正しつつ物品68を多列化した整列状態として下流側に接続された横形製袋充填機等の袋詰め包装機その他の処理機に向けて送り出すことができる。
前記実施形態以外にも例えば下記のように構成してもよい。
・ ガイドベルトの昇降動は、搬送コンベヤの搬送始端から終端までに至る走行部の全長に対する一部の区間や、その搬送路の全長に対する複数の区間で行うようにしてもよい。また、ガイドベルトの走行部が水平状態で昇降動するものに限らず、ガイドベルトの走行部における搬送方向の上流側または下流側を持ち上げて走行部の上面が傾斜する昇降動、あるいは、上流側と下流側とを交互に持ち上げて、昇降動するなどの各種方式を採用することができる。なお、昇降速度は搬送品種等に対応して速度設定可能になっていることが好ましい。
・ 物品を挟んで隣接するガイドベルトの夫々の走行速度及び変速タイミングは、搬送される物品の長さと幅、あるいは、前工程コンベヤからの流入姿勢とに対応して、連続して隣り合う複数のガイドベルトの夫々を異ならせることが好ましい。
・ 搬送コンベヤにおいては、長手方向を搬送方向に向けた物品の横幅に対応した幅寸法を有する帯状の搬送ベルトを複数列並べて各搬送ベルトに個々の物品を載置するもので構成したが、これに限らず、各列毎で物品の横幅毎に分割された搬送ベルトを一体とした幅に設定した搬送ベルトとしたり、複数列ずつまとめた幅の搬送ベルト、あるいは、物品の横幅より狭い幅のベルトを複数横並びにした搬送ベルトなどを採用するようにしてもよい。
・ 搬送コンベヤは、平ベルト式のコンベヤを採用したが、物品を載置して搬送可能な公知の各種コンベヤも採用可能である。
・ 隣り合うガイドベルトの昇降タイミングを異ならせるために本例では機械式伝達機構によるものを採用したが、複数の昇降部を夫々独立して駆動するモータ等の駆動手段によるものとしてもよい。
・ ガイドベルトは丸ベルトを採用しているが、物品が上部に載置された際に面で受けない適宜断面形状で形成された他のベルトによって構成してもよい。
1…整列搬送装置、2…姿勢矯正コンベヤ、3…整列コンベヤ、3a…仕切りガイド、9…搬送ベルト、15…搬送コンベヤ、18,24,28…駆動モ−タ(駆動手段)、41…ガイド手段、32,33,34…ガイドベルト、65…昇降手段、68…物品。

Claims (5)

  1. 細長状の物品における長手方向を搬送方向に向けた姿勢で多列化して整列する整列搬送装置であって、
    前記物品を載置して搬送する搬送コンベヤと、
    該搬送コンベヤの搬送始端から終端までの間に配設され、長手方向を搬送方向に向けた物品の左右外側に位置して該物品を案内可能な間隔に設定され、搬送方向に対し交差する方向へ多列に配設したガイドベルトと、前記搬送コンベヤの走行とは独立してこのガイドベルトを走行させると共に相互に隣接するガイドベルトに走行速度差を与えるように駆動する駆動手段とを有するガイド手段と、
    前記搬送コンベヤに載置して搬送される物品の高さより低い所定高さ範囲で、前記ガイドベルトを前記搬送コンベヤ上で昇降動させる昇降手段と
    を備えたことを特徴とする整列搬送装置。
  2. 前記昇降手段は、隣接するガイドベルトの昇降タイミングを異ならせる複数の昇降部を有することを特徴とする請求項1に記載の整列搬送装置。
  3. 前記ガイド手段において隣接する複数一組の夫々のガイドベルトに走行速度差を与えるよう前記駆動手段でガイドベルトを変速するタイミングを異ならせるよう設定したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の整列搬送装置。
  4. 前記搬送コンベヤは、ガイドベルト間で長手方向を搬送方向に向けて搬送する夫々の物品幅に対応して分割された多列の搬送ベルトを備えたことを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか一つに記載の整列搬送装置。
  5. 前記搬送コンベヤより搬送方向下流側には、前記各ガイドベルトにおける搬送方向への延長位置に対応して搬送方向に延びる仕切りガイドを備え、該仕切りガイドで物品の左右を案内して該物品を長手方向が搬送方向に向く姿勢で多列化して搬送する整列コンベヤを備えたことを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか一つに記載の整列搬送装置。
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