JP5248473B2 - 分類装置ベルトコンベア - Google Patents

Description

本発明は、概ね電力駆動コンベアに関し、より具体的には、ベルト進行方向に対して角度をなす軸に関して回転可能に配置された物品をそらせるローラを具えたコンベアベルトから構成される分類装置（ｓｏｒｔｅｒ）または進路変更装置（ｄｉｖｅｒｔｅｒ）に関する。

１つのコンベアに沿って第１の方向に運ばれる物品を、１又はそれ以上の第２のコンベアに方向を変更し、横方向の第２の方向に物品を進めるように配置されることが必要となる場合がよくある。このようなコンベアの例は、単純に右または左に方向転換するコンベアから平行な複数の出口用コンベアを有する分類装置まである。物品の方向が重要な自動手荷物検査または他の用途などいくつかの用途には、第１のコンベアから第２のコンベアへと方向を変えるときに、運搬する物品の先端を維持する必要性がある。第１のコンベア方向と第２のコンベア方向の差が小さい場合、例えば、３０°もしくはそれ未満のとき、通常、方向が変更された物品の先端を維持する。しかしながら、それぞれの運搬方向の差が大きい場合、例えば、９０°のとき、第１のコンベアの物品の先端は、第２のコンベアに移動した後、側端にきてしまう。このことが、分類装置の出口用コンベアが約３０°未満の角度で主コンベアから分岐している理由である。

従って、運搬方向が第１の方向から横方向の第２の方向へと変化するときに、運搬される物品の先端を維持することができる分類装置または他の進路変更コンベアの必要性がある。

このような必要性や他の必要性は、第１の方向に進む第１のコンベアベルトと、第２の方向に対して概ね垂直な第２の方向に進む第２のコンベアベルトと、を含む本発明の特徴部を具えたコンベアによって、満たされる。第１のコンベアベルトは、第１の側端から第２の側端までの幅、および、上端から下端までの厚さで延在し、上流端から下流端までのキャリーウェイに沿った第１の方向に進む。第２のコンベアベルトは、第１のコンベアベルトから物品を受けるように第１のコンベアベルトに隣接して配置される。第２のコンベアベルトは、第１の側端から第２の側端までの幅、および、上端から下端までの厚さで延在し、上流端から下流端までのキャリーウェイに沿った第２の方向に進む。第１のコンベアベルトおよび第２のコンベアベルトの双方は、上端および下端から突出したローラを有する。ローラは、第１の方向に対して角度をなす軸に関して回転可能に第１のコンベアベルトに保持され、；ローラは、第２の方向に対して角度をなす軸に関して回転可能に第２のコンベアベルトに保持される。第１のベアリング面は、キャリーウェイ上の第２のコンベアベルト付近の第１のコンベアベルトの下にある。第１のコンベアベルトが進むとき、ローラは第１のベアリング面に沿って回転し、第１のコンベアベルトの第２の側端に向いたローラの上を運ぶように物品を動かす。第２のベアリング面は、キャリーウェイ上の第１のコンベアベルトに隣接した第２のコンベアベルトの下にある。第２のコンベアベルトが進むとき、ローラは第２のベアリング面に沿って回転し、第２のコンベアベルトの第２の側端に向かってローラの上を運ぶように物品を動かす。

本発明の他の側面は、運搬方向を変えるときに運搬される物品の先端を維持するコンベアを提供する。コンベアは、第１の運搬方向の下流に向かって進む第１のコンベアベルトと、第１の方向に対して横方向の第２の運搬方向の下流に向かって進む第２のコンベアベルトと、を具える。第１のコンベアベルトは、第１の運搬方向に対して角度をなす軸に関して回転可能に配置される物品支持進路変更ローラを有し；第２のコンベアベルトは、第２の運搬方向に対して角度をなす軸に関して回転可能に配置される物品支持進路変更ローラを有する。第２のコンベアベルトは、第１のコンベアベルトから物品を受けるように第１のコンベアベルトに隣接している。第１のベアリング面は、第１のコンベアベルトの進路変更ローラに接触しており、進路変更ローラを回転させ、概ね第２の運搬方向に、第１のコンベアベルトに亘って支持された物品を動かす。第２のベアリング面は、第２のコンベアベルトの進路変更ローラに接触しており、進路変更ローラをローラ軸に関して回転させ、第２のコンベアベルトの側端に向かって支持している物品を動かす。物品が第１のコンベアベルトから第２のコンベアベルトへと移動するとき、両方の前進している第１のコンベアベルトおよび第２のコンベアベルトのそれぞれの回転している進路変更ローラに同時に支持される物品は回転し、運搬方向が第１の運搬方向から第２の運搬方向へと変わるとともに、物品の先端を維持する。

本発明の他の側面は、運搬方向を変化させるときに運搬される物品の先端を維持する方法は、（ａ）第１の方向に進み、第１の方向に対して角度をなす軸に関して回転可能に配置された進路変更ローラを有する第１のコンベアベルトに沿って物品の先端を運搬するステップと、（ｂ）第１のコンベアベルトが前進し、第１の方向に対して横方向の第２の方向に物品を動かすとき、第１のコンベアベルトの進路変更ローラをベアリング面に接触させて、進路変更ローラを回転させる、ステップと、（ｃ）第２のコンベアベルトが前進し、第２のコンベアベルトの側端に対して物品を動かすとき、第１のコンベアベルトに隣接しており第２の方向に進む第２のコンベアベルトの進路変更ローラをベアリング面と接触させ、第２のコンベアベルトの進路変更ローラを回転させる、ステップと、（ｄ）第１のコンベアベルトから第２のコンベアベルトまで物品を移動するステップであって、２つのコンベアベルトの進路変更ローラが回転すると同時に、物品の両端を異なる方向に動かし、移動中に物品を回転させて、第１の方向から第２の方向へと運搬方向を変更するとともに、物品の先端を維持する、ステップと、を具える。

図１は、本発明の特徴部を具えるコンベアシステムを示しており、図１において、運搬される物品１０は、第１のコンベアベルト１２から第２のコンベアベルト１４へと左に方向転換する。第１のコンベアベルトは、上流端１６から下流端１７への上側のキャリーウェイに沿って延在している。このコンベアベルトは、下流端においてシャフトに接続した駆動スポルケットと、上流端においてシャフトに接続したアイドルスポルケットと、の周りを回るエンドレスループの形状が好ましい。駆動モータ１８は、（軸２０によって示される）駆動シャフトを駆動し、第１の運搬方向２２にコンベアベルトを進ませるようにスポルケットを駆動する。このベルトは、アイドルシャフト（軸２１によって示される）およびアイドルスポルケットを周りキャリーウェイに戻る。小さなギャップ２４に亘って第１のコンベアベルトの一端に隣接する第２のコンベアベルト１４は、駆動モータ１９によって上流端２６から下流端２７まで第２の運搬方向２３に同様に進む。図１において、第２の方向２３は、第１の方向２２に対して垂直に示される。なお、第２のコンベアベルトは、９０°以外の角度で第１のコンベアベルトに対して横方向に配置することができる。両方のコンベアベルトは、ベルト進行方向または運搬方向に対して角度をなす軸３０、３０’に関して回転するように配置された複数の物品支持進路変更ローラ２８、２８’を有する。これらの進路変更ローラは、第１および第２のコンベアベルトの接続部（ジャンクション）付近において、第１および第２のコンベアベルトのキャリーウェイに沿って形成されるローラの作動領域３２，３３において回転する。これらの作動領域において、ローラの回転によって、ローラ軸に対して垂直な下流方向に、運搬される物品は動かされる。

第２のコンベアベルトの作動領域の動作は、図２により詳細に示されている。このベルト１４は、摩耗ストリップ３４の上のキャリーウェイに支持される。進路変更ローラ２８’の直径３６は、ベルトの上端４０と下端４１との間のベルトの厚さ３８より大きい。ベルト下端から突出しているローラ突出部は、コンベアベルトが第２の運搬方向に進むとき、下にある摩耗ストリップの上のベアリング面４２に乗っている。ベルトの上端４０から突出したローラの突出部の上に支持された物品１０Ｂおよび１０Ｃは、ベルトの側端で案内レール４４へと動かされる。この例において、進路変更ローラ２８’は、ベルト進行方向２３から約３０°それた方向へと運搬される物品に力を加えるように、軸に関して回転するように構成される。

第１のコンベアベルト１２のローラ作動領域３２の動作の詳細は、図３に示す。第１のコンベアベルトにおける進路変更ローラ２８は、この例において、ベルト進行方向２２から約４５〜６０°それた方向へと運搬される物品に力を加えるように、軸３０の周りを回転するように配置される。より鋭く角度をつけた進路変更ローラに対してより効率的なローリングベアリング面を提供するために、平坦な摩耗ストリップ以外の長手方向ローラ４６のセットが、進路変更ローラ２８の下にある。これらの長手方向のローラは、軸４８の周りを回転可能であり、第１の運搬方向に整列される。ローラとローラとの接触は、摩耗ストリップまたはコンベアパン（ｐａｎ）の長手方向の平坦なベアリング面に乗った４５°または６０°の進路変更ローラによって生じる、すべり摩擦を減少させる。コンベアベルトの下端に接する長手方向の支持体４９は、さらなる支持を提供し、また、矢印５１によって示されるように、長手方向のローラを進路変更ローラに接触または解離するように選択的に移動可能である。この例における長手方向のローラ、または、代替のコンベアタイプにおける摩耗ストリップを、上昇および下降、前後へ移動、あるいは、空気式、油圧式または電気的に進路変更ローラと接触または解離するように移動させてもよい。このような進路変更ローラの選択的作動は、続いて図４に記載されるような複数の出口分類装置において有用である。

例示的なコンベアベルトの詳細は図３に示される。コンベアベルトは、フラットベルトまたは金属ベルトであってもよいが、アメリカ合衆国ルイジアナ州ハラハンのＩｎｔｒａｌｏｘ，Ｌ．Ｌ．Ｃ．によって製造および販売されるＳｅｒｉｅｓ４００ＡｎｇｌｅｄＲｏｌｌｅｒベルトなど、プラスチックのモジュラーコンベアベルトが好ましい。コンベアベルトは、１又はそれ以上のモジュール５２の列５０を具え、モジュール５２は、ヒンジアイ（ｈｉｎｇｅ ｅｙｅ）５４によって形成される水平方向の通路で受けるヒンジピンによって結合されており、連続する関節式列の先端ヒンジアイと後端ヒンジアイとは互い違いになっている。各ローラ２８は、キャビティ５６に設けられる。各ローラにおける中心ボアが、キャビティにわたる軸（ａｘｌｅ）を許容する。このローラは、上記軸の周りを回転し、ローラの回転軸を決定する。

コンベアに沿って物品を進ませることは、図１に記載されている。先端５７を有する物品１０が示されており、第１の運搬方向２２に進む第１のコンベアベルト１２の上の進路変更ローラ２８の上に乗っている。第１のコンベアベルトの上流部分の大半の進路変更ローラは、ベアリング面のローリングによって回転させる必要はない。しかしながら、第２のコンベアベルト付近において、進路変更ローラは、ローラ作動領域３２で作動する。矢印５８によって示されるように回転している作動中のローラは、第１のコンベアベルトの側端から第２のコンベアベルト１４へと物品１０Ａを動かす。第２のコンベアベルトのローラ作動領域３３におけるこれらのローラ２８’は、矢印５９によって示される方向に回転し、物品１０Ｂ，１０Ｃを側端ガイド４４へと動かす。ローラ回転方向とベルト進行方向との差は、２つのベルト間のギャップ２４にわたり物品１０Ｂを回転するのを補助する。物品１０Ｃの後方角部６０が側端ガイドと摩擦接触するとき、第２のコンベアベルトの作動中の進路変更ローラ２８’は、側端ガイドに対して位置合わせ（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）するように物品を回転させる。次いで、位置合わせされた物品１０Ｄは、先端５７が変化しないまま第２の運搬方向に運搬される。

さらに、このような動作の原理は複数の出口分類装置コンベア６２に応用され、図４にその部分が示される。分類装置において、主コンベアベルト６２は、第１の運搬方向６３のキャリーウェイに沿って進む。主コンベアベルトは、角度をなす軸の周りを回転するように構成されているローラ２８を有する。２つの出口用コンベアベルト６４、６４’は、この例では右側で主コンベアから分岐している。各々の出口用コンベアベルトは第２の運搬方向６５に進む。単純化のために、２つの出口用コンベアのみを示す。各出口用コンベアベルト付近において、主コンベアベルトの下は、進路変更ローラの作動領域３２，３２’を形成するように、摩耗ストリップまたは長手方向のローラによって提供されるベアリング面によって構成されている。さらに、出口用コンベアベルトの進路変更ローラは、ベアリング面が下にあることによって作動する。運搬される物品１０を、１つまたは他の出口用コンベアベルトに選択的に進路変更することを可能にするために、ローラ作動領域を規定している下にあるベアリング面が、主コンベアベルト６２の進路変更ローラ６８と接触または解離するように選択的移動される。進路変更ローラが作動しているとき、進路変更ローラは方向６６に回転し、出口用コンベアベルトに向かって物品を動かす。第２または次の出口用コンベアベルトに向かう物品１０’は、第１のローラ作動領域３２の進路変更ローラからベアリング面を解離させることによって、第１の出口用コンベアを迂回することが可能となる。物品１０’は、下流のローラ作動領域３２’に到着するまで停止したローラの上にある。物品が第２の出口用コンベア６４’に向かうとき、ローラ作動領域は、選択的に作動され、進路変更ローラを回転させ、第２の出口コンベアベルトの上に物品を案内する。物品の位置センサは、インテリジェントコントローラ（図示せず）と関連して使用され、作動領域のベアリング面の作動を制御する。コーナーホイール６９は、主コンベアベルトと出口用コンベアベルトとの上流側接続部に配置され、主コンベアベルトから出口用コンベアベルトへと物品を移動するのを支援する。出口用コンベアベルトの進路変更ローラ６８’は、方向７０に向かって回転するように配置され、主コンベアの下流端に近い方の出口用コンベアベルトの側端に向かって、運搬される物品を動かす。側端ガイド７２は、物品の先端７４が変化しないように物品１０Ａ’を位置合わせする。これにより、ガイド４４が第１のコンベアベルト１２の上流端に近い方に位置している図１において左に方向転換するコンベアよりも緩やかに方向転換することができる。

従って、本発明は、物品が運搬される方向に対して物品の先端を変化させずに、運搬される物品の方向を転換する装置および方法を提供する。左方向に進路を変更する装置および複数出口を有する分類装置に本発明の特徴は、他のコンベア用途に対しても適用される。

本発明のこれらの側面および特徴ならびに利点は、上述の説明、添付の特許請求の範囲および図面を参照することによってより理解されるであろう。
図１は、本発明の特徴部を具える左に方向転換するコンベアの一部の上メンズである。 図２は、進路変更ローラに対するベアリング面を示す、２−２線に沿った図１のコンベアの断面図である。 図３は、コンベアベルトの一部、および、図１のコンベアにおいて利用可能な他の種類のベアリング面の不等角投影図（ａｘｏｎｏｍｅｔｒｉｃ ｖｉｅｗ）である。 図４は、本発明の特徴部を具える複数の出口分類装置の一部の上面図である。

Claims (9)

1. コンベアが、
   第１の側端から第２の側端までの幅、および、上端から下端までの厚さで延在し、上流端から下流端までのキャリーウェイに沿って第１の方向に進む第１のコンベアベルトであって、前記第１のコンベアベルトは、前記上端および前記下端から突出し、かつ前記第１のコンベアベルトにおいて、第１の方向に対して角度をなす軸に関して回転可能に保持されるローラを含む、第１のコンベアベルトと、
   前記第１のコンベアベルトから物品を受けるように前記第１のコンベアベルトに隣接して配置される第２のコンベアベルトであって、この第２のコンベアベルトは、第１の側端から第２の側端の幅、および、上端から下端までの厚さで延在し、前記第１の方向に概ね垂直な第２の方向において、上流端から下流端までのキャリーウェイに沿って進み、前記第２のコンベアベルトは、前記上端および前記下端から突出し、かつ第２のコンベアベルトにおいて、第２の方向に対して角度をなす軸に関して回転可能に保持されるローラを含む、第２のコンベアベルトと、
   キャリーウェイ上の第２のコンベアベルト付近において第１のコンベアベルトの下にある第１のベアリング面であって、前記第１のコンベアベルトが進み、前記第１のコンベアベルトの第２の側端に向いているローラの上の運搬される物品を動かすときに、前記第１のベアリング面に沿って前記ローラが回転する、第１のベアリング面と、
   キャリーウェイ上の第１のコンベアベルト付近において第２のコンベアベルトの下にある第２のベアリング面であって、前記第２のコンベアベルトが、この第２のコンベアベルトの第２の側端に対してローラの上の運搬される物品を動かすときに、前記第２のベアリング面に沿って前記ローラが回転する、第２のベアリング面と、
   前記第２のコンベアベルトの第２の側端に沿って配置されるガイドであって、前記第２のコンベアベルトの前記ローラの上を運搬される物品を位置合わせするガイドと、
   を具えることを特徴とするコンベア。
2. 前記第１のコンベアベルトの下流端が、第２のコンベアベルトの第１および第２の側端の一方に隣接することを特徴とする請求項１に記載のコンベア。
3. 前記第２のコンベアベルトの前記上流端が、前記第１のコンベアベルトの前記第２の側端に隣接することを特徴とする請求項１に記載のコンベア。
4. 前記第２のコンベアベルトの前記第２の側端は、前記第１のコンベアベルトの前記上流端の方が前記下流端よりも近いことを特徴とする請求項１に記載のコンベア。
5. 前記第２のコンベアベルトの前記第１の側端は、前記第１のコンベアベルトの上流端の方が前記下流端よりも近いことを特徴とする請求項１に記載のコンベア。
6. 前記ベアリング面が前記第１のコンベアベルトの前記ローラと接触および解離するように選択的に動作可能であることを特徴とする請求項１に記載のコンベア。
7. 前記第１のコンベアベルトの第２の側端に隣接する第２のコンベアベルトの上流端と平行に配置される複数の第２のコンベアベルトをさらに具え、前記第１のベアリング面が、各々の第２のコンベアベルト付近において前記第１のコンベアベルトのローラと接触および解離するように選択的に作動可能であることを特徴とする請求項１に記載のコンベア。
8. 運搬方向を変化させるときに運搬される物品の先端を維持するコンベアであって、前記コンベアが、
   第１の運搬方向において下流に進む第１のコンベアベルトであって、第１の運搬方向に対して角度をなす軸に関して回転可能に配置された物品支持進路変更ローラを有するコンベアベルトと、
   前記第１のコンベアベルトから物品を受けるように第１のコンベアベルトに隣接する第２のコンベアベルトであって、前記第２のコンベアベルトが、前記第１の運搬方向に対して横方向の第２の運搬方向において下流に進み、前記第２のコンベアベルトが、第２の方向に対して角度をなす軸に関して回転可能に配置された物品支持進路変更ローラを有する、第２のコンベアベルトと、
   前記第１のコンベアベルトの進路変更ローラに接触する第１のベアリング面であって、前記進路変更ローラを軸に関して回転させ、概ね第２の運搬方向において、第１のコンベアベルトにわたり支持された物品を動かす、第１のベアリング面と、
   前記第２のコンベアベルトの進路変更ローラに接触する第２のベアリング面であって、前記進路変更ローラを軸に関して回転させ、前記第２のコンベアベルトの側端に向かって支持された物品を動かす、第２のベアリング面と、
   前記第２のコンベアベルトの側端に沿って配置されるガイドであって、前記第２のコンベアベルトの前記進路変更ローラの上を運搬される物品を位置合わせするガイドと、
   を具え、
   両方の前進している第１および第２のコンベアベルトのそれぞれの回転している進路変更ローラの上に同時に支持されている物品が、前記第１のコンベアベルトから前記第２のコンベアベルトに移動するときに回転し、第１の運搬方向から第２の運搬方向まで運搬方向を変化させてから、前記物品の前記先端を維持することを特徴とするコンベア。
9. 運搬方向を変化させるときに運搬される物品の先端を維持する方法であって、前記方法が、
   第１の方向に進み、前記第１の方向に対して角度をなす軸に関して回転可能に配置される進路変更ローラを有する第１のコンベアベルトに沿って先端を有する物品を運搬するステップと、
   前記第１のコンベアベルトの前記進路変更ローラを、ベアリング面に接触させるステップであって、前記第１のコンベアベルトが進むときに前記進路変更ローラを回転させ、前記第１の方向に対して横方向の第２の方向に物品を動かす、ステップと、
   前記第１のコンベアベルトと隣接しており前記第２の方向に進む第２のコンベアベルトの前記進路変更ローラをベアリング面に接触させるステップであって、前記第２のコンベアベルトが進むときに前記第２のコンベアベルトの進路変更ローラを回転させ、前記第２のコンベアベルトの側端に向かって前記物品を動かす、ステップと、
   前記第１のコンベアベルトから前記第２のコンベアベルトに前記物品を移動するステップであって、両方のコンベアベルトの前記進路変更ローラを回転させ、前記移動中に、物品の両端を異なる方向に動かし、物品を回転させる、ステップと、
   前記第２のコンベアベルトの側端に沿って配置されるガイドによって前記第２のコンベアベルトの前記進路変更ローラの上を運搬される物品を位置合わせするステップであって、前記第１の方向から前記第２の方向へと運搬方向が変化したときに物品の先端を維持する、ステップと、
   を具えることを特徴とする方法。

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