JP5416736B2

JP5416736B2 - ドライアイスの切断装置

Info

Publication number: JP5416736B2
Application number: JP2011104057A
Authority: JP
Inventors: 博南川
Original assignee: 株式会社オリオン
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2011-05-09
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2031-05-09
Also published as: JP2012232391A

Description

本発明は、ドライアイスの切断装置に関する。

ドライアイスを切断する場合、一般に、上下一対の鋸車に巻回された帯鋸を備えたドライアイスの切断装置が使用される（例えば、特許文献１参照）。

このようなドライアイスの切断装置の使用時においては、作業者がドライアイスを保持し、周動される帯鋸にドライアイスを押し当てて移動させることによって、ドライアイスが切断される。

特開２００８−６５６３号公報

しかしながら、従来のドライアイスの切断装置にあっては、切断装置の載置台上でドライアイスが滑り易く、しかもドライアイスを保持する作業者の手先が周動中の帯鋸の近辺に位置されるため、作業者の熟練と注意力が高度に要求される、という課題があった。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、切断の際に作業者がドライアイスを保持しなくても済むドライアイスの切断装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成すべく、本発明は、上下一対の回転可能な鋸車に装架された帯鋸と、前記一対の鋸車の間に水平方向に配置され、前記帯鋸が通過可能な空間部を有する水平支持台と、前記水平支持台上で前記帯鋸による切断方向である前後方向に移動可能に設置され、ドライアイスの前後をガイドし得ると共に前記帯鋸が通過可能な間隙部を備える一対の前後方向ガイド板を有するドライアイスを載置するための載置台と、前記帯鋸による切断方向に垂直な方向である左右方向に移動可能に設置され、ドライアイスの左右をガイドし得ると共に前記一対の前後方向ガイド板の間に位置された状態で前後方向に進退移動可能な一対の左右方向ガイド板を有する搬送台と、を備えることを特徴とするドライアイスの切断装置である。

本発明によれば、切断の際に作業者がドライアイスを保持しなくても済むドライアイスの切断装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るドライアイスの切断装置の全体構成を示す前面側から見た斜視図である。図１に示されるドライアイスの切断装置の全体構成を示す後面側から見た斜視図である。図１に示されるバンドソー装置を示す斜視図である。図１に示される位置決め搬送装置を示す斜視図である。本実施形態のドライアイスの切断装置の制御構成を示すブロック図である。切断装置における切断処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るドライアイスの切断装置の全体構成を示す前面側から見た斜視図である。図２は、図１に示されるドライアイスの切断装置の全体構成を示す後面側から見た斜視図である。図３は、図１に示されるバンドソー装置を示す斜視図である。図４は、図１に示される位置決め搬送装置を示す斜視図である。なお、説明を明確にするため、図１及び図２に示すように前後左右の方向を設定する。

図１に示すように、ドライアイスの切断装置１は、ドライアイス１００を切断するためのバンドソー装置２と、ドライアイス１００を位置決め及び搬送するための位置決め搬送装置３とを備えている。なお、切断装置１に投入後のドライアイス１００を、図１中において二点鎖線で示す（図２でも同様）。

図２に示すように、バンドソー装置２は、上下一対の回転可能な鋸車２０１，２０２と、これら一対の鋸車２０１，２０２に装架された帯鋸２０３とを有している。帯鋸２０３は、無端状で可撓性を有しており、その前側端部には、切断用の鋸刃２０４が形成されている。

一対の鋸車２０１，２０２は、機体２１２の上部及び下部にそれぞれ回転可能に取り付けられており、動作時にはカバー（図示せず）で覆われている。下方に位置する鋸車２０２は、機体２１２に配置された帯鋸駆動用モータ５０９（図１参照）によって回転させられる。これにより、帯鋸２０３は、高速で一対の鋸車２０１，２０２の外周に沿って帯状の長手方向に周回移動、すなわち周動する。

また、バンドソー装置２は、一対の鋸車２０１，２０２の間に水平方向に配置された水平支持台２０５と、水平支持台２０５上で帯鋸２０３による切断方向である前後方向に移動可能に設置され、ドライアイス１００を載置するための載置台２０６とを有している。

載置台２０６は、水平支持台２０５上でスライド機構２０７によって移動可能とされている。スライド機構２０７は、例えば、水平支持台２０５の上面に敷設されたレール、及び該レールに係合すると共に載置台２０６の下面に取付けられた移動輪を備えるものであるが、これに限られるものではない。

載置台２０６は、前後方向駆動用モータ５１２（図５参照）の駆動力によって前後方向に移動させられる。ここで、前後方向駆動用モータ５１２の回転運動は、ねじ軸及びこれに螺合されたナット部を有する送りねじ機構（図示せず）を介して、載置台２０６の前後方向の直線運動に変換される。

したがって、載置台２０６は、帯鋸２０３の前側（手前側）に位置する退避位置と、帯鋸２０３の後側（奥側）に位置する進入位置との間を前後方向に移動可能である。そして、切断装置１には、載置台２０６の位置を検出する載置台検出センサ等のセンサ類５１０（図５参照）が設けられている。なお、図中の符号２１３は、載置台２０６が退避位置にあるときに、鋸刃２０４の前方に位置するように回動されて作業者を保護するための保護用部材を示す。

図３に示すように、水平支持台２０５は、機体２１２に固定されており、帯鋸２０３が通過可能な空間部２０８を有している。載置台２０６は、ドライアイス１００の前後をガイドし得ると共に帯鋸２０３が通過可能な間隙部２１０を備える一対の前後方向ガイド板２０９を有している。載置台２０６の底板２１１は左右に分割されており、分割された両者の間に形成される空間は、前記間隙部２１０と左右方向位置において対応している。

本実施形態では、一対の前後方向ガイド板２０９は、平面視して正方形のドライアイス１００の一辺（縦又は横寸法）よりも僅かに大きい距離だけ互いに離間されて、載置台２０６の底板２１１上にねじ部材等により固定されている。ただし、一対の前後方向ガイド板２０９のうちの一方が底板２１１上に固定され、他方が図示しない駆動装置によって一方に向けて前後方向に進退移動可能に構成されていてもよい。このようにすれば、一対の前後方向ガイド板２０９の離間距離をドライアイス１００の寸法に対応して調整でき、ドライアイス１００の前後方向の確実な保持が可能となる。

図４に示すように、位置決め搬送装置３は、帯鋸２０３による切断方向に垂直な方向である左右方向に移動可能に設置された搬送台３０１を備えている。

搬送台３０１は、支持体３０２上でスライド機構３０３によって移動可能とされている。スライド機構３０３は、例えば、支持体３０２の上面に敷設された一対の平行なレール３０４と、一対のレール３０４に係合する少なくとも一対のガイド３０５とを有するリニアガイド機構であるが、これに限られるものではない。

搬送台３０１は、左右方向駆動用モータ５１３（図５参照）の駆動力によって左右方向に移動させられる。ここで、左右方向駆動用モータ５１３の回転運動は、ねじ軸及びこれに螺合されたナット部を有する送りねじ機構（図示せず）を介して、搬送台３０１の左右方向の直線運動に変換される。

したがって、搬送台３０１は、ドライアイス１００（図１参照）を搬入するときの搬入位置と、ドライアイス１００を搬出するときの搬出位置との間を左右方向に移動する。なお、搬出位置にある搬送台３０１を、図１中において破線で示す（図２でも同様）。そして、切断装置１に設けられているセンサ類５１０（図５参照）のうちの、第１搬送台センサ（図示せず）が搬送台３０１が搬入位置にあることを検出し、第２搬送台センサ（図示せず）が搬送台３０１が搬出位置にあることを検出するように構成されている。

また、位置決め搬送装置３は、搬送コンベア（図示せず）から送られたドライアイス１００を支持する支持板３１４と、支持板３１４上に支持されるドライアイス１００を受けるための受け板３１５とを備えている。支持板３１４上のドライアイス１００は、押出し用シリンダ（図示せず）により前方に押圧されて、受け板３１５上に搬入される。支持板３１４は、搬送コンベアからドライアイス１００を受け取るときの上方位置と、ドライアイス１００を受け板３１５に向けて押し出すときの下方位置との間を、上下方向駆動用シリンダ（図示せず）の駆動力によって上下移動可能となっている。

位置決め搬送装置３の搬送台３０１は、搬入位置と搬出位置との間に設定されたドライアイス１００の切断区間において、載置台２０６（図３参照）が前後方向に往復して１回切断が完了するごとに、所定量ずつ送り方向（左右方向）に移動する。ここでは、切断後に鋸刃２０４がドライアイス１００から１０ｍｍ程度離れたことをセンサ類５１０（図５参照）の載置台検出センサ（図示せず）が検出したときに１回の切断完了と判断される。

また、搬送台３０１は、ドライアイス１００の左右をガイドし得る一対の左右方向ガイド板３０６を有している。左右方向ガイド板３０６は、一対の前後方向ガイド板２０９（図３参照）の間に位置された状態で、自ら伸縮自在な伸縮機構３０７によって前後方向に進退移動可能に構成されている。

ここで、一対の左右方向ガイド板３０６は一対の伸縮機構３０７にそれぞれねじ部材等により固定されており、左右方向ガイド板３０６は伸縮機構３０７の後端近傍に下方に垂下されるようにして固定されている。一対の伸縮機構３０７は、一対の連結部材３０８を介して搬送台３０１の底板３０９上にねじ部材等により固定されている。結果として、一対の左右方向ガイド板３０６の各々は、ドライアイス１００の一辺（縦又は横寸法）よりも僅かに大きい距離だけ離間される。ただし、一対の連結部材３０８のうちの一方が底板３０９上に固定され、他方が図示しない駆動装置によって一方に向けて左右方向に進退移動可能に構成されていてもよい。このようにすれば、一対の左右方向ガイド板３０６の離間距離をドライアイス１００の寸法に対応して調整でき、ドライアイス１００の左右方向の確実な保持が可能となる。

伸縮機構３０７は、例えば、外レールとこれに係合された内レールとが両者間に装入されたボールやローラ等の回転部材によって長手方向に相対的に移動可能に構成されたスライドレールであるが、このような構造に限られるものではない。

また、搬送台３０１は、左右方向ガイド板３０６が手前に退いた状態で且つ前後方向ガイド板２０９（図３参照）の間を通過するように、左右方向に移動可能に構成されている。すなわち、伸縮機構３０７が収縮した状態で搬送台３０１が移動するように構成されている。

図２に戻り、切断装置１は、左右方向ガイド板３０６によりガイドされて前後方向ガイド板２０９の間を通って送られた搬出されたドライアイス１００を、水平面内で９０度回転させて左右方向ガイド板３０６の間に戻すための回転機構部３１０をさらに備えている。ここで、９０度とは、９０度又はこれに近似し切断装置１の動作に支障が出ない程度の角度である。本実施形態では、入力部５０４（図５参照）を通して縦横両方向の切断を指示する情報が入力された場合に、回転機構部３１０が動作する構成となっている。

回転機構部３１０は、支持板３１１と、支持板３１１上に回転可能に設けられ、前後方向ガイド板２０９の間を通って送られるドライアイス１００を受ける受け板３１２とを有している。支持板３１１は、上下方向駆動用シリンダ５１４の駆動力によって上下移動させられるようになっている。

したがって、受け板３１２は、前後方向ガイド板２０９の間を通って送られるドライアイス１００を受けるときの上方位置、ドライアイス１００を９０度回転させるときの下方位置、及びこれらの中間の位置であって切断が終了したドライアイス１００を排出するときの中間位置の間を上下方向に移動する。

受け板３１２は、回転方向駆動用シリンダ５１５（図５参照；図２等では図示省略）の駆動力によって回転させられる。回転方向駆動用シリンダ５１５は、その先端が受け板３１２に設けられる係合部（図示せず）に係合して水平方向に伸縮することにより、受け板３１２を水平面内で９０度正逆両方向に回転できるように構成されている。なお、受け板３１２は、電動モータ（図示せず）により回転させられる構成とされてもよい。

また、受け板３１２上のドライアイス１００は、中間位置において押出し用シリンダ（図示せず）により右方向に押圧されることにより、搬送コンベア３１６上に排出されるように構成されている。

図５は、本実施形態のドライアイスの切断装置の制御構成を示すブロック図である。図５に示すように、ドライアイスの切断装置１は、コントローラ５０１、記憶部５０２、記録媒体読み書き部５０３、入力部５０４、及び表示部５０５を備えており、これらはバスライン５０６を介して相互に通信可能に接続されている。

コントローラ５０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、プログラムにしたがって装置内各部の制御や各種の演算処理等を行う。記憶部５０２は、予め各種プログラムやパラメータを格納しておくＲＯＭ（Read Only Memory）、作業領域として一時的にプログラムやデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、各種プログラムやパラメータを格納するフラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable ROM）等を備える。記録媒体読取り部５０３は、光ディスク、磁気ディスク等の記録媒体（図示せず）に記憶されたプログラムやデータを読み取る。記録媒体読取り部５０３によって読み取られたプログラムやデータは、記憶部５０２に転送されて記憶される。

入力部５０４は、ドライアイス１００の切断区間における切断１回当たりの搬送台３０１の移動量、その他の各種データの入力を受け付ける。表示部５０５は、入力部５０４からの入力データ、その他の各種データの表示を行う。

また、センサ類５１０からの検出信号、電源スイッチ５０８の投入の検出信号、帯鋸駆動用モータ５０９が動作していることを示す検出信号等の各種信号は、入力インタフェース５０７を介し、バスライン５０６を経由して、コントローラ５０１に送られる。

また、各種の駆動信号が、コントローラ５０１からバスライン５０６を経由し、出力インタフェース５１１を介して、前後方向駆動用モータ５１２、左右方向駆動用モータ５１３、上下方向駆動用シリンダ５１４、回転方向駆動用シリンダ５１５等に送られる。

次に、前記のように構成されたドライアイスの切断装置１の動作について説明する。
図６は、ドライアイスの切断装置１における切断処理の手順を示すフローチャートである。なお、図６のフローチャートにより示される切断処理の手順は、記憶部５０２に制御プログラムとして記憶されており、動作開始の際に記憶部５０２内のＲＡＭに読み出されてコントローラ５０１によって実行される。

前提として、操作者は、入力部５０４を通して、ドライアイス１００の切断区間における切断１回当たりの搬送台３０１の移動量（送り量）、縦横両方向の切断を行うか否か等の情報を切断装置１に対して入力する。そして、操作者は、電源スイッチ５０８をオンして、帯鋸駆動用モータ５０９を動作させる。

図６に示すように、コントローラ５０１は、搬送台３０１が搬入位置に位置された状態で、ドライアイス１００が受け板３１５に搬入されるまで待機する（Ｓ１０；Ｎｏ）。ここで、ドライアイス１００の受け板３１５への搬入は、例えばリミットスイッチや荷重センサ（いずれも図示せず）等により検出される。

ドライアイス１００が受け板３１５に搬入されると（Ｓ１０；Ｙｅｓ）、コントローラ５０１は、予め設定されたドライアイス１００の切断区間における初期位置を算出し、搬送台３０１を前記初期位置へ移動させるように、左右方向駆動用モータ５１３を動作させる（Ｓ２０）。

ステップＳ３０では、コントローラ５０１は、ドライアイス１００の切断区間にある載置台２０６を前後方向に往復移動させるように、前後方向駆動用モータ５１２を動作させる（Ｓ３０）。これにより、ドライアイス１００は、前後左右を前後方向ガイド板２０９及び左右方向ガイド板３０６によりそれぞれガイドされつつ、前後方向に進退移動して、１回切断される。

ステップＳ４０では、コントローラ５０１は、搬送台３０１が予め設定されたドライアイス１００の切断区間の最終位置に到達したか否かを判断する。切断区間の最終位置とは、縦又は横方向の連続した切断のうちの最終切断の位置である。搬送台３０１が最終位置に到達していない場合（Ｓ４０；Ｎｏ）、コントローラ５０１は、搬送台３０１を所定量だけ送り方向に移動させるように、左右方向駆動用モータ５１３を動作させた後（Ｓ５０）、ステップＳ３０に処理を戻す。これにより、ドライアイス１００は、次の切断に備えて所定量送り方向（右方向）に移動させられる。

搬送台３０１が最終位置に到達した場合には（Ｓ４０；Ｙｅｓ）、コントローラ５０１は、搬送台３０１を搬出位置へ移動させるように、左右方向駆動用モータ５１３を動作させる（Ｓ６０）。これにより、ドライアイス１００は、上方位置にある受け板３１２上に移動させられる。

ステップＳ７０では、コントローラ５０１は、ドライアイス１００の切断が終了したか否かを判断する。ここで、縦横両方向の切断が設定されている場合には、縦横両方向の切断が終了したか否かが判断される。切断終了と判断された場合（Ｓ７０；Ｙｅｓ）、コントローラ５０１は、ステップＳ１１０に処理を進める。

縦横のうち一方向のみの切断が終了したがもう一方の方向の切断が未だ終了していないと判断された場合には（Ｓ７０；Ｎｏ）、コントローラ５０１は、ドライアイス１００が載置されている受け板３１２を下方位置まで下降させるように、上下方向駆動用シリンダ５１４を動作させる（Ｓ８０）。

続いて、コントローラ５０１は、ドライアイス１００が載置されている受け板３１２を水平面内で９０度回転させるように、回転方向駆動用シリンダ５１５を動作させたる（Ｓ９０）。この後、コントローラ５０１は、受け板３１２を上方位置まで上昇させるように、上下方向駆動用シリンダ５１４を動作させた後（Ｓ１００）、ステップＳ２０に処理を戻す。これにより、縦横のうちのもう一方の方向の切断が開始される。

ステップＳ１１０では、コントローラ５０１は、切断が終了したドライアイス１００が載置されている受け板３１２を中間位置まで下降させるように、上下方向駆動用シリンダ５１４を動作させる。

続いて、コントローラ５０１は、受け板３１２上のドライアイス１００が押出し用シリンダ（図示せず）により搬送コンベア３１６上に排出されるまで待機する（Ｓ１２０；Ｎｏ）。ドライアイス１００の搬送コンベア３１６上への排出は、例えばリミットスイッチや荷重センサ等により検出される。

コントローラ５０１は、ドライアイス１００が搬送コンベア３１６上に排出されたと判断すると（Ｓ１２０；Ｙｅｓ）、受け板３１２を上方位置まで上昇させるように、上下方向駆動用シリンダ５１４を動作させた後、搬送台３０１を搬入位置に移動させるように、左右方向駆動用モータ５１３を動作させる（Ｓ１３０）。これにより、次のドライアイス１００の投入準備が整えられる。

前記したように、本実施形態のドライアイスの切断装置１は、一対の鋸車２０１，２０２の間に水平方向に配置され、帯鋸２０３が通過可能な空間部２０８を有する水平支持台２０５と、水平支持台２０５上で帯鋸２０３による切断方向である前後方向に移動可能に設置され、ドライアイス１００の前後をガイドし得ると共に帯鋸２０３が通過可能な間隙部２１０を備える一対の前後方向ガイド板２０９を有するドライアイス１００を載置するための載置台２０６と、帯鋸２０３による切断方向に垂直な方向である左右方向に移動可能に設置され、ドライアイス１００の左右をガイドし得ると共に一対の前後方向ガイド板２０９の間に位置された状態で前後方向に進退移動可能な一対の左右方向ガイド板３０６を有する搬送台３０１と、を備えている。

この構成によれば、ドライアイス１００は、前後左右を前後方向ガイド板２０９及び左右方向ガイド板３０６によりそれぞれガイドされつつ移動させられて切断装置１により切断される。すなわち、切断の際に作業者がドライアイスを保持しなくても済むドライアイスの切断装置を提供することができる。

また、本実施形態では、搬送台３０１は、左右方向ガイド板３０６が帯鋸２０３の手前に退いた状態で且つ前後方向ガイド板２０９の間を通過するように、左右方向に移動可能に構成されている。この構成によれば、伸縮機構３０７が収縮した状態で搬送台３０１が移動する。したがって、左右方向ガイド板３０６は、搬送台３０１の左右移動時にドライアイス１００から受ける反力モーメントが小さくなるため、変形や破損に到る虞が防止される。

また、本実施形態では、左右方向ガイド板３０６によりガイドされて前後方向ガイド板２０９の間を通って送られるドライアイス１００を、水平面内で９０度回転させて左右方向ガイド板３０６の間に戻すための回転機構部３１０をさらに備えている。この構成によれば、縦横両方向の切断を行う場合にも、作業者がドライアイスを保持しなくても済むドライアイスの切断装置を提供することができる。

さらに、切断装置１は、投入されるドライアイス１００の切断方向に垂直な方向の幅寸法を測定する測定手段を備えていてもよい。測定手段としては、例えば、ねじ軸及びこれに螺合されたナット部を有する送りねじ機構により近接離間可能な一対の基準板でドライアイス１００を挟んだときの両基準板の内面同士の距離をねじ軸の回転量に基づいて算出するものや、ドライアイス１００を平面視した画像を解析して幅寸法を算出するもの等が例示される。そして、コントローラ（制御手段）５０１は、前記測定手段により測定されたドライアイス１００の幅寸法に基づいて、ドライアイス１００の切断時における１回の切断ごとの搬送台３０１の送り方向の移動量を制御するように構成されてもよい。ここで、縦横両方向の切断が設定される場合には、縦横の幅寸法が測定され、そうでない場合には一方の幅寸法が測定される。この構成によれば、幅寸法を操作者により入力される分割数で除することで送り方向の移動量を決定することができ、これによりドライアイス１００の切断幅を均等に揃えることができる。この場合、一対の前後方向ガイド板２０９、及び一対の左右方向ガイド板３０６が、それぞれ近接離間可能に構成され、測定されたドライアイス１００の幅寸法に対応した離間距離に調整されるように制御されることが望ましい。

以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、前記実施形態に記載した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。例えば、前記実施形態では、シリンダやモータ等の駆動手段が使用されているが、使用される駆動手段の種類は適宜変更されてもよい。

１切断装置
２バンドソー装置
３位置決め搬送装置
１００ドライアイス
２０１，２０２鋸車
２０３帯鋸
２０５水平支持台
２０６載置台
２０８空間部
２０９前後方向ガイド板
２１０間隙部
３０１搬送台
３０６左右方向ガイド板
３１０回転機構部
５０１コントローラ（制御手段）

Claims

上下一対の回転可能な鋸車に装架された帯鋸と、
前記一対の鋸車の間に水平方向に配置され、前記帯鋸が通過可能な空間部を有する水平支持台と、
前記水平支持台上で前記帯鋸による切断方向である前後方向に移動可能に設置され、ドライアイスの前後をガイドし得ると共に前記帯鋸が通過可能な間隙部を備える一対の前後方向ガイド板を有するドライアイスを載置するための載置台と、
前記帯鋸による切断方向に垂直な方向である左右方向に移動可能に設置され、ドライアイスの左右をガイドし得ると共に前記一対の前後方向ガイド板の間に位置された状態で前後方向に進退移動可能な一対の左右方向ガイド板を有する搬送台と、
を備えることを特徴とするドライアイスの切断装置。
前記搬送台は、前記左右方向ガイド板が前記帯鋸の手前側に退いた状態で且つ前記前後方向ガイド板の間を通過するように、左右方向に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のドライアイスの切断装置。
前記左右方向ガイド板によりガイドされて前記前後方向ガイド板の間を通って送られるドライアイスを、水平面内で９０度回転させて前記左右方向ガイド板の間に戻すための回転機構部をさらに備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のドライアイスの切断装置。
投入されるドライアイスの切断方向に垂直な方向の幅寸法を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定されたドライアイスの幅寸法に基づいて、前記ドライアイスの切断時における１回の切断ごとの前記搬送台の送り方向の移動量を制御する制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のドライアイスの切断装置。