JP5290907B2 - 集積装置 - Google Patents

Description

本発明は、間欠的に供給される物品を集積させる集積装置に関する。

供給される物品として容器を例にとって説明すると、従来のこの種の集積装置では、横向きの状態で容器を集積しており、上向きに搬送されてくる容器を横向きに倒した後、エア等によって吹き飛ばして、集積された最後部にある容器の後に、重ねるようにしている。

このような集積装置では、エアによって容器を移動させるために、安定性、制御性に欠けるという問題がある。特に、背の浅い容器であると、最後部にある容器による誘導効果が弱いために、安定的に順次容器を積み重ねていくことが困難である。容器の摩擦抵抗が大きい場合、例えば容器自体の摩擦抵抗が大きい場合または成形後の高温状態にあって摩擦抵抗が大きい容器を取り扱う場合にも、安定的に順次容器を積み重ねていくことが困難であるという問題がある。

一方、他の集積装置としては、特許文献１に記載された洗浄済食器類の積み重ね装置が知られている。この装置では、洗浄されてきた多数の食器類を滑落させる斜め下り勾配の食器類送出路が設けられ、送出路の後端部に側縁支持用螺旋ロッド及び前縁支持用螺旋ロッドが上向きに突設されており、これら螺旋ロッドは同速度で回転するように構成され、回転する各螺旋ロッドの螺旋羽根が、滑落してくる食器類の側縁部及び前縁をその上に載せて同一のタイミングで食器類の周縁部を同時に掬い上げ、連続して搬出されてくる食器類を次々に螺旋羽根の上端に移送させて下から順に積み重ねるようになっている。

同様の螺旋機構を持つものとしては、特許文献２にも開示されている。

実開昭６２−８６３３１号公報 特開平３−２３１１６号公報

しかしながら、特許文献１または２記載の構成においては、物品が連続的に、即ち間隔なく供給されるか、または物品の供給が非常に低速な条件でないと、適用することができないという問題がある。

即ち、物品が間欠的にまたは非規則的に供給される場合には、螺旋羽根と物品とのタイミングが合致しなくなるおそれがあり、そのため、物品が螺旋羽根に当たり詰まって動作不良を起こすという問題がある。低速で物品が供給されている場合には、タイミングが合うまで、物品が螺旋羽根に当たった状態で待機することも可能であるが、高速で物品が搬送される場合には、次々と物品が滞留して動作不良を起こしてしまうという問題がある。

また、高速で物品が搬送されていると、螺旋ロッドに囲まれる位置に達した時に、物品が螺旋ロッド等に当たって反動で跳ね返るため、螺旋羽根と物品とのタイミングがずれて動作不良を起こしてしまうという問題がある。

本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、その目的は、物品が間欠的に供給される場合にも、安定的に集積を行うことができる集積装置を提供することである。

さらに、本発明の他の目的は、物品が高速に供給される場合にも、安定的に集積を行うことができる集積装置を提供することである。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、間欠的に供給される物品を集積する集積装置であって、
物品を搬送路に沿って搬送する搬送部と、
搬送路の近傍に上下方向を向いて設けられ、物品の端部が進入可能で且つ相対移動可能な螺旋路を有する複数のスクリューロッドと、
スクリューロッドを回転させる駆動部と、
搬送部によって搬送される物品が所定位置に達したことを検出して検出信号を出力する検出部と、
検出部の検出信号を受ける毎に駆動部によってスクリューロッドを１回転させる制御部と、
を備え、スクリューロッドは物品が螺線路内に丁度進入することができる回転位置で停止して待機しており、物品が所定位置に達し、検出部の検出信号を受けるとスクリューロッドは回転して、物品を螺旋路に沿って上昇させて、物品を上方に向かって集積させ、１回転した後停止し、次の物品が所定位置に達するまで前記回転位置で待機することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、搬送路下方に設けられた吸引室に負圧を導入して、前記物品を搬送路に吸着する吸引部をさらに備えることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のものにおいて、前記螺旋路はスクリューロッドに形成された螺旋溝であり、物品の端部が螺旋溝内で案内されながら上昇することを特徴とする。

本発明によれば、検出部で物品が所定位置に達したことを検出すると、スクリューロッドを１回転させるようにしたので、必ず、物品の搬送とスクリューロッドの螺旋路及びスクリューロッドの回転開始のタイミングを合わせることができて、該螺旋路によって物品を確実に上昇させて集積させることができる。

スクリューロッドは、一回転して次の物品の搬送を待機することで、物品の間欠的な供給に対応することができ、また、高速で一回転することで、物品の高速供給に対応することができる。

また、物品が高速で搬送されると、スクリューロッドの螺旋路に達した地点でその動きを急停止させることは困難であるが、吸引部によって物品を搬送路に吸着するようにすることで、物品を決められた螺旋路とのタイミングが合致する位置に確実に停止させることができる。

螺旋路を螺旋溝とすることにより、物品が螺旋路から外れることを防ぎ、確実に物品を上昇させることができる。

本発明の集積装置の全体を表す斜視図である。 本発明の集積装置の集積本体部の側面図である。 本発明の集積装置の集積本体部と搬送部の一部を表す物品の搬送方向上流から見た斜視図である。 本発明の集積装置の集積本体部の主要部の平面図である。 本発明の集積装置の集積本体部の平面図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。

図１は、本発明の実施形態による集積装置の概略全体図を表している。

この実施形態による集積装置１０は、物品１２としての合成樹脂製の容器を集積するものであり、物品１２である容器は、平面視でその端部に該当する周縁にフランジ１２ａを有している。但し、物品としては、容器に限るものではなく、また周縁にフランジを有するものに限られるものではなく、任意の構成のものとすることができる。また、その平面形状は略矩形形状のものに限らず円形形状その他の任意の形状とすることが可能である。

集積装置１０は、大別して搬送部２０と、集積本体部２２と、検出部２４と、制御部２６と、吸引部２８とを備える。

搬送部２０は、一対のプーリ３０ａ、３０ａ間に掛け渡されてプーリ３０ａ、３０ａ間を移動して物品１２を搬送する搬送路を画定するコンベアベルト３０と、一方のプーリ３０ａを駆動する駆動モータ３１（図２）と、コンベアベルト３０に沿って搬送路の両側に設けられたガイド３２と、を有している。搬送部２０の上流端から物品が供給されるようになっており、物品１２はコンベアベルト３０に移送されると、コンベアベルト３０に載って搬送され、搬送部２０の下流端へと向かう。搬送路２０の下流端には、物品１２のそれ以上の移動を阻止するストッパー３４（図２）が設けられる。

集積本体部２２は、搬送部２０の下流端に設けられ、その中央に開口部４０ａが形成された支持プレート４０と、支持プレート４０から下方に延びて、上下方向を向いて設けられたスクリューロッド４２、４２、４３、４３を有する。スクリューロッド４２、４３は、搬送路の両側にそれぞれ２個ずつ設けられている。

さらに、集積本体部２２は、図５に示したように、支持プレート４０に配設されて、各スクリューロッド４２、４２、４３、４３と一体回転する被駆動プーリ４４、４４、４５、４５と、アイドラープーリ４６、４７と、駆動プーリ４８、４９と、各プーリ４４、４６及び４８の間に張り渡されたタイミングベルト５０と、各プーリ４５、４７及び４９の間に張り渡されたタイミングベルト５１と、駆動プーリ４８、４９を駆動する駆動部５２と、を有する。駆動部５２は、サーボモータ５４と、駆動プーリ４８、４９にサーボモータ５４からの回転を伝達する複数の伝達ギヤ５５を有する。尚、駆動プーリ４８と４９とは互いに反対方向に回転する。また、支持プレート４０の開口部４０ａの縁部からは複数の案内ロッド４０ｂが上方に突設されている。

スクリューロッド４２、４３は、その周面にそれぞれ螺旋溝４２ａ、４３ａを有しており、螺旋溝４２ａ、４３ａは、スクリューロッド４２、４３の約２周にわたり形成されている。搬送路に対して同じ側に設けられるスクリューロッド４２と４２、または４３と４３は、互いに平行に配置されているのに対して、搬送路を挟み対向するように設けられるスクリューロッド４２と４３は、その螺旋溝４２ａ、４３ａの向きが互いに逆になり、搬送路の中心線に対して線対称となるように配置される。

検出部２４は、例えば搬送路を挟んで対向して設けられる光電センサから構成される。光電センサ２４は、ストッパー３４に当接する手前の物品１２の所定位置の通過を検出するものであり、例えば、その所定位置として、スクリューロッド４２と４２との間、及びスクリューロッド４３と４３との間を光路が設定されるように発光器と受光器とがそれぞれ位置づけられる（図４）。

光電センサ２４からの物品１２の検出信号は、制御部２６へと送られる。制御部２６は、検出信号を受けると、サーボモータ５４を駆動するためのモータ駆動信号を出力するように予め設定される。

吸引部２８は、リングブロア方式の圧空送風機６０と、上下のコンベアベルト３０の間に設けられる吸引室６２と、圧空送風機６０から吸引室６２との間を連通するための吸引ダクト６４と、を有する。コンベアベルト３０には搬送路上に沿って多数の開口３０ｂが形成されており、該開口３０ｂは吸引室６２に連通している。

以上のように構成される集積装置１０において、物品１２は搬送部２０の上流端から供給される。物品１２は、隣り合う物品との間隔が空いており、間欠的に即ち非連続的に供給される。また、その供給は、周期的、非周期的のいずれでもよく、厳密にその周期性が担保されている必要はない。

物品１２は、コンベアベルト３０及びガイド３２によって搬送路を搬送されて、集積本体部２２へと送られる。スクリューロッド４２、４３は、物品１２のフランジ１２ａがスクリューロッド４２、４３の螺旋溝４２ａ、４３ａ内に丁度進入することができる回転位置で待機している。

ストッパー３４に達する手前の地点で、光電センサ２４によって物品１２が検出されると、その検出信号が制御部２６へと出力され、制御部２６から駆動部５２へとモータ駆動信号が出力されて、サーボモータ５４から所定角度の回転運動が発生され、伝達ギヤ５５、駆動プーリ４８、４９、タイミングベルト５０、５１及び被駆動プーリ４４、４５を介してスクリューロッド４２、４３が上下軸を中心として１回転を行う。

スクリューロッド４２、４３の１回転により、物品１２のフランジ１２ａは螺旋溝４２ａ、４３ａに沿って相対的に移動し、結果として物品１２は螺旋溝４２ａ、４３ａの１ピッチ分上昇することができる。尚、スクリューロッド４２、４３が線対称で配置されて反対方向に回転することにより、螺旋溝４２ａ、４３ａの相対移動は、物品１２から見て同じとなる。

スクリューロッド４２、４３は１回転すると停止して、次の物品１２のフランジ１２ａを受け入れるために、前記回転位置で再び待機している。

こうして順次物品１２を１つずつ上昇させていくことで、物品１２を下から集積させていくことができる。この例では、スクリューロッド４２、４３の螺旋溝４２ａ、４３ａが２周分となっているので、スクリューロッド４２、４３の２回転で物品１２が上方に既に集積されている物品の最後尾に重ね合わされることになる。但し、螺旋溝４２ａ、４３ａは、１周分、または１周分以下とすることも可能であり、螺旋溝４２ａ、４３ａのピッチと物品１２の厚みによって適宜設定することができる。

光電センサ２４による検出信号に基づきスクリューロッド４２、４３が、物品１２の供給に合わせて、間欠回転を行うために、物品１２のつかみ損ないを防ぐことができ、物品１２を確実に上昇させることができる。また、スクリューロッド４２、４３の螺旋溝４２ａ、４３ａで物品１２のフランジ１２ａを案内するために、物品１２が不用意に螺旋溝４２ａ、４３ａから外れたりすることなく、物品１２を確実に集積していくことができる。

スクリューロッド４２、４３の回転は、物品１２が、ストッパー３４に当接する寸前に開始することが理想的であるが、高速搬送の場合、光電センサ２４からの検出信号を制御部２６が受信してからスクリューロッド４２、４３の回転開始までの遅延時間を正確にコントロールすることは困難となり、そのため、物品１２がストッパー３４に当接して反動により跳ね返って後退するおそれがある。物品１２の相対速度が高速であると、その分、跳ね返り量が大きくなり、物品１２がスクリューロッド４２、４３の螺旋溝４２ａ、４３ａから外れて、スクリューロッド４２、４３が物品１２をつかみ損なって、動作不良が発生するおそれがある。しかしながら、本実施形態によれば、物品１２は、コンベアベルト３０による搬送中に、開口３０ｂを介して、送風機６０によって負圧が導入された吸引室６２からの吸引力を受けており、コンベアベルト３０に吸着されている。そのため、ストッパー３４に当接したとしても、跳ね返りを防ぐことができ、動作不良を確実に防ぐことができる。こうして高速供給される物品に対しても安定的に集積を行うことができる。

送風機６０によって発生される吸引室６２の吸引力は、跳ね返りを防ぐに十分なものであればよく、バキュームポンプによって発生される吸引力ほどに強い吸引力にする必要はない。これによって物品１２のスクリューロッド４２、４３による上昇動作が妨げられることはない。

スクリューロッド４２、４３は、１回転を間欠的に行うので、高速１回転を行わせることで、物品の高速供給に対応することができる。例えば、供給速度として、３００個／分にも対応することができる。

尚、以上の例では、スクリューロッド４２、４３は、搬送路の両側に２個ずつ設けられており、搬送路の下流端にはストッパー３４が設けられていたが、これに限るものではなく、搬送路の下流端にスクリューロッドを設けることも可能である。また、搬送路の両側に１個以上の任意の数のスクリューロッドを設けることが可能である。

１０ 集積装置
１２ 物品
１２ａ フランジ（端部）
２０ 搬送部
２２ 集積本体部
２４ 検出部
２６ 制御部
２８ 吸引部
４２、４３ スクリューロッド
４２ａ、４３ａ 螺旋溝
５２ 駆動部

Claims (3)

1. 間欠的に供給される物品を集積する集積装置であって、
   物品を搬送路に沿って搬送する搬送部と、
   搬送路の近傍に上下方向を向いて設けられ、物品の端部が進入可能で且つ相対移動可能な螺旋路を有する複数のスクリューロッドと、
   スクリューロッドを回転させる駆動部と、
   搬送部によって搬送される物品が所定位置に達したことを検出して検出信号を出力する検出部と、
   検出部の検出信号を受ける毎に駆動部によってスクリューロッドを１回転させる制御部と、
   を備え、スクリューロッドは物品が螺線路内に丁度進入することができる回転位置で停止して待機しており、物品が所定位置に達し、検出部の検出信号を受けるとスクリューロッドは回転して、物品を螺旋路に沿って上昇させて、物品を上方に向かって集積させ、１回転した後停止し、次の物品が所定位置に達するまで前記回転位置で待機することを特徴とする集積装置。
2. 搬送路下方に設けられた吸引室に負圧を導入して、前記物品を搬送路に吸着する吸引部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の集積装置。
3. 前記螺旋路はスクリューロッドに形成された螺旋溝であり、物品の端部が螺旋溝内で案内されながら上昇することを特徴とする請求項１または２記載の集積装置。
   
   
   

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