JP5563457B2 - 隣接する物品を単一化するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般的に、電動式駆動のコンベヤ、特に、隣接する運搬物品を分離して、単一化するためのコンベヤを作動させる方法に関する。

単一化するコンベヤは、物品を個別に処理することができるように１列に物品を運搬するために使用される。物品を単一化する従来の一つの方法は、物品をコンベヤの幅方向の横位置に向けて移動させるために、合流方向に回転する物品支持ローラをコンベヤの両側部に有する一連のセンタリングコンベヤを連結することである。一連のセンタリングコンベヤの各々は、連続する物品間での分離を増加させるためにより速い速度で作動する。しかし、箱のようないくつかの物品は、特に、物品が長い側面に沿って横方向に隣接している場合に、互いに摩擦接触した状態を保つ傾向を有する。従来のセンタリングコンベヤは、必ずしも横方向に隣接する箱を分離できるわけではない。

従って、横方向に隣接する運搬物品を単一化できるようにそれら物品を分離する方法が必要である。

本発明の特性を組み込んだコンベヤにおける横方向に隣接する運搬物品を単一化するための方法によって、これらの必要性を満たすことができる。そのような一つの方法は、（ａ）横方向に隣接する物品を第１コンベヤセグメントの上流部分に供給するステップであって、前記第１コンベヤセグメントが、下流に向けて第１方向に支持物品を移動させるために回転する物品支持ローラを有する第１コンベヤ部と、前記第１コンベヤ部から離れて前記コンベヤの第１側部に向かう第２方向に、下流に向けて支持物品を移動させるために回転する物品支持ローラを有する第２コンベヤ部とに幅方向に分割されるものとするステップと、（ｂ）略運搬方向における速度の下流方向成分を持つ第１の速度で、前記第１コンベヤ部の前記ローラを回転させるとともに、速度の下流方向成分を持つ第２の速度で、前記第２コンベヤ部の前記ローラを回転させるステップとを具え、前記第１方向が前記第２方向から分岐している。

本発明の別の態様において、そのような方法は、（ａ）横方向に隣接する物品を第１コンベヤセグメントの上流部分に供給するステップであって、前記第１コンベヤセグメントが、第１方向に回転するように構成された物品支持ローラを有する第１コンベヤ部と、下流に向けて、前記第１コンベヤ部から離れて前記コンベヤの第１側部に向かう第１方向に対して傾斜する第２方向に回転するように構成された物品支持ローラを有する第２コンベヤ部とに、幅方向に分割されるものとするステップと、（ｂ）前記第１コンベヤ部上のこれらの物品の前記下流方向速度より小さい下流速度で、前記第２コンベヤ部上のこれらの物品を前記コンベヤの前記第１側部に向けて移動させることによって横方向に隣接する物品を分離するステップとを具える。

本発明のさらに別の態様において、コンベヤに沿って下流に運搬される横方向に隣接する物品を単一化するための方法は、（ａ）いくつかの物品を前記コンベヤの第１側部に向けて、他の物品から離して移動させるように構成される物品支持ローラを有する第１分岐ローラコンベヤセグメント上の略運搬方向に物品を運搬するステップと、（ｂ）前記コンベヤの前記第１側部と前記第２側部との間の軸に沿って物品を合流させるように構成する物品支持ローラを有する前記第１分岐ローラコンベヤセグメントの下流側のセンタリングローラコンベヤセグメント上の前記物品を運搬するステップとを具える。

本発明のこれらの特性及び態様は、その利点とともに、以下の記述、添付したクレーム及び図面を参照することによって更に良く理解される。
図１は、本発明の方法を実行するのに有用なベルトコンベヤの不等角投影図である。 図２は、図１の２−２線に沿ったベルトコンベヤの部分的な断面図である。 図３は、図１の３−３線に沿ったベルトコンベヤの断面図である。 図４は、本発明の方法を実行するのに有用な電動式ローラコンベヤの平面図である。 図５は、図１のベルトコンベヤと、図４の電動式ローラコンベヤの平面概略図で、横方向に隣接する箱をいかに分離するかを示している。 図６は、本発明の方法を実行するのに有用であり、かつ、図１のベルトコンベヤ又は図４の電動式ローラコンベヤを組み込んだ単一化するコンベヤの平面概略図である。 図７は、本発明の方法を実行するのに有用な他のコンベヤローラの構造の平面概略図である。 図８は、本発明の方法を実行するのに有用な他のコンベヤローラの構造の平面概略図である。 図９は、本発明の方法を実行するのに有用な他のコンベヤローラの構造の平面概略図である。

本発明の方法に従って横方向に隣接する運搬物品を単一化するのに役立つコンベヤの一態様が図１乃至図３に示されるベルトコンベヤである。コンベヤ２０は、上側運搬面２６を有する無端コンベヤベルト２２を具え、上側運搬面２６に沿って物品が運搬されるものとなっている。ベルトの上側運搬面は、ウェアストリップ２９、又は同等に、運搬路の幅と長さに及ぶウェアシートなどの支持部材を具える運搬路上に支持されている。コンベヤベルトは、駆動シャフト３６に連結したモータ３４を含む駆動装置によって運搬方向３２に駆動される。駆動シャフトに取り付けられたスプロケット３８は、運搬路の下流端部４２においてベルトの内面４０上の駆動面と係合する。ベルトは、駆動スプロケット３８と運搬路の上流端部４３のアイドルスプロケット３９との間に掛けられている。アイドルスプロケットはアイドルシャフト３７に取り付けられている。シャフトは両方とも、コンベヤフレーム（図示せず）に取り付けられた各端部の支持ブロック４４において回転するように支持される。ベルトは支持されており、これらの弛みは、ローラ又はシュー４８によって下側リターン路４６に沿って小さくなる。

コンベヤベルト２２は、ベルトの厚みより大きい径を有する２セットのローラ５０、５１を具える。ローラの突出部がベルトの上面５２及び下面５３を越えて延在する。ローラ５０、５１の突出部は、支持部材、本実施例ではウェアストリップ２９の平坦な上端部によって形成されるローラ係合支持面５４に乗って進む。ローラは、ベルトが進むに伴い支持面に係合し、図３で矢印５６によって示される方向に回転する。ベルトの一方の側部の第１コンベヤ部４７におけるローラ５０は、横軸５８（運搬方向に対して９０度）で回転するように配列される。これらのローラ５０は、主な運搬方向、すなわち、ベルトの移動方向３２に平行に回転し、運搬物品を押すので、これらはインラインローラと呼ばれる。ベルト２２の他方の側部により近い、横方向にオフセットされた第２コンベヤ部４９におけるローラ５１は、運搬方向及びインラインローラの軸に対して傾斜している軸５９を中心に回転するように配列されている。例えば、ローラの軸は、インラインローラの横軸から３０度傾けることができる。これらのローラ５１は斜めローラと呼ばれる。ベルトが進むに伴い、各ローラは、その上で運搬される物品に、ローラの軸に対して垂直方向に力をかける。従って、インラインローラ５０は、物品を運搬方向３２に押して、斜めローラ５１は第１コンベヤ部４７から離れるようにコンベヤ部のその側部に向けて斜めに物品を押す。代替的に、コンベヤは２つの個別の並列なベルトとして実現することができ、一方がインラインローラ、他方が斜めローラをそれぞれ具えることができる。

ベルトが進む際に、ローラは示される方向に回転する。ローラが支持面上で回転するときに滑らない場合には、インラインローラ５０の上端部が、ベルトの進行方向に向かう、ベルトの運搬面に対する速さと同じ速さの速度を有することとなる。また、斜めローラ５１の上端部は、ベルト速度及びインラインローラの速度に等しいベルトの移動方向における速度成分を有することとなる。また、当然ながら、斜めローラの上端部は、速度の横方向の成分を有し、その速度の大きさはローラの傾斜角によって決定する。しかし、ベルトの高速運転においては、斜めローラは、その方向が斜めのため、ベルトの前進により支持面に沿って引きずられるとき、インラインローラより更に滑る。そのスライドは、ローラの回転速度を減少させる。その結果、本質的に斜めローラより滑りの少ないインラインローラのベルトの進行方向における速度成分は、ベルトの進行方向における斜めローラの速度成分より大きくなる。そして、斜めローラの方向の角度が大きくなる程、スリップも大きくなる。２つの並列のベルトの場合には、代替的に各々が、別々の駆動シャフトとアイドルシャフト上に取り付けられて、異なるスピードで駆動されることにより、一方のベルトと他方のベルトとで互いに異なるローラ速度を実現することができる。

図４は、本発明の方法を実践するために使用される駆動又は電動式ローラコンベヤを示している。コンベヤ６０は、運搬方向６８に垂直な第１軸６６上で回転するように構成されたインラインローラ６４を有する第１コンベヤ部６２と、斜めの第２軸６７上で回転するように構成された斜めローラ６５を有する隣接する第２コンベヤ部６３とに横方向に分離されている。ベルトによって進むベルトローラと違って、電動式ローラコンベヤにおけるローラは、動かず、それらの位置はコンベヤに沿って、固定されている。従来、インライン物品支持ローラ６４は、ベルト又はバンドにより駆動されて、矢印７０の長さに比例したスピードで、矢印７０によって与えられた方向にローラ上の物品を前進させるために回転される。斜めローラ６５は、運搬方向６８における斜めローラの速度７１’の成分が、インラインローラの速度より小さくなるように、矢印の長さに比例したスピードで、矢印７１の方向に物品を前進させるように構成された分離駆動メカニズム又はインラインローラと同様の駆動メカニズムによって駆動される。（斜めローラの速度７１”の横方向の成分は、斜めローラ上に運ばれる物品をインラインローラコンベヤ部の反対側のコンベヤの側部７２に移動させる。）

図１又は図４の分岐ローラコンベヤの作動方法は、図５に示されている。２つの横方向に隣接している物品７４、７５は、コンベヤの上流端７６において、第１コンベヤ部７８におけるインラインローラと、隣接する第２コンベヤ部７９における斜めローラ上に供給されている。矢印８０と８１は、各々のコンベヤ部におけるローラの上端の相対的な速度（大きさ及び方向）を示す。連結した物品が、各々のコンベヤ部においてローラと係合するとき、斜めローラ部上に示される物品７４は、回転されて、第２コンベヤ部の外側に隣接する側壁８２に向けて方向転換されている。（物品の下流の速度は、側壁との接触摩擦によって遅くなる可能性がある。側壁を高摩擦材から作ることによってその摩擦を増やすことは、斜めローラ部における物品のスピードを制御するもう一つの方法である。）インライン部におけるローラ上に大部分が位置する物品７５は、インラインローラのより大きな下流速度によって、物品７４より前へ速度を上げられる。斜めローラは、物品７５に係合する部分がほとんどないので、運搬方向に前進し続ける。物品のより多くの部分が斜めローラ上にある場合には、最終的に、それは第２コンベヤ部の中に引き込まれ、その後にそれまで対をなしていた物品７４から分離されて、物品７４の前方に進められることはない。２つの物品の経路が、分岐ローラコンベヤの動作を示すために、４つの異なる時点におけるコンベヤ上のおよその向きと位置が表される物品とともに示されている。経路の最初の分岐は、隣接する物品を分離すること及び更なる相互摩擦作用を除くことのコンベヤの効果を示している。相互摩擦作用は、より狭いコンベヤにおいて、又は隣接する物品がより大きいかあるいはより多くある場合において、ジャミングを引き起こす可能性がある。

動作が図５に例示される分岐ローラコンベヤは、図６に示される典型的な単一化コンベヤシステムのようなより長いコンベヤの一部として、更に用いることができる。（コンベヤセグメントの矢印は、コンベヤのその部分におけるローラの回転する方向を示している。）コンベヤ９０は、その上流端に、図５の方式に従って作動するような第１分岐ローラコンベヤ９４上に混ぜられた多数の物品を供給する送込みコンベヤ９２を有する。送込みコンベヤは、例えば、９０フィート／分で動作する平面又はモジュール式プラスチックコンベヤベルト又はローラ又は細長い薄型コンベヤであってもよい。物品は、上流の集まりからの分離を増加させるために、１４０フィート／分で動作する第１分岐ローラコンベヤにおいて、まず最初に分離されて、部分的に単一化される。第１分岐ローラコンベヤは、その幅方向に、インラインローラコンベヤ部９６と、インラインローラの向きから３０度の方向に向けられたローラを有する斜めローラコンベヤ部９７とに分離されて示されている。インラインローラは、下流運搬方向９８において、矢印で示されるように、斜めローラより速く回転する。２つの区域間の境界は、コンベヤセグメントのセンターライン９９として示されるが、コンベヤのどちらか一方の側部に向けて横にずらすことができる。２つのセンタリングコンベヤ１００、１０１は、第１分岐ローラコンベヤセグメント９４の下流に連結される。最上流のセンタリングコンベヤ１００内の矢印及び境界線によって示されるように、このコンベヤは、運搬物品を境界線１０２によって示される横方向に向けて合流させるために、例えば、インラインから±３０度傾けた方向に回転するように構成されている斜めローラをともなった２つの並列のコンベヤ部を有し、それにより、略運搬方向に平行な合流軸が形成される。このセンタリングコンベヤセグメントは、約２００フィート／分のより速い前進スピードで動作することによって、第１コンベヤセグメントから受け入れた連続する物品間の分離をさらに増加させる機能を果たす。また、センタリングセグメントは、コンベヤの右側部１０５より左側部１０４の近くに示される境界線１０２に沿って１列に物品を整列させる傾向にある。後段のセンタリングコンベヤセグメント１０１は、あるセグメントから次のセグメントへの加速を通して、さらに大きな物品を分離させるために、前段のコンベヤセグメントよりさらに速く、例えば、約２２５フィート／分で動作する。２つの斜めローラ部間のその境界線は、前段のセグメントよりも左側部にさらに近くなる。図示の最終コンベヤセグメントは、レジストレーションコンベヤ（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｖｅｙｏｒ）１０６であり、このコンベヤは、すべての運搬物品を押圧してコンベヤの左側部に対して整列させるように配列された例えば３０度の斜めローラを有する。直列に連結されたセグメントに沿う横方向の単一化位置のステッピング（段階状にすること：ｓｔｅｐｐｉｎｇ）は、コンベヤの左側部に対する物品の完全な単一化を確実にするのを助けるが、このステッピングは、すべての用途で必ずしも必要なものではない。

他のローラの構成を有する単一化するコンベヤが、図７乃至９に例示されている。図７において、送込みコンベヤ９２は、隣り合っている斜めローラ部１１０、１１１を有する分岐ローラコンベヤセグメント１０８上に物品を供給する。図６のセンタリングコンベヤセグメント１００、１０１の斜めローラのように、斜めローラは、互いの鏡像として配置されてもよいが、内側ではなく、外側へ向けられる。また、それらは、同じ速度で回転されて、大きさではなく方向において異なる速度を生じさせる。分離を増大させるために逐次より高速に作動されることとなる、下流のセンタリングコンベヤセグメント１１２及び１１４は、異なる方向に向けられたローラ部間の境界線１１６のステッピングなしにそれらが示されることを除いて、図６の対応セグメントと類似するものである。最終セグメント１０６は、コンベヤの左側に対して物品を整列させるレジストレーションコンベヤセグメントである。

図８における単一化コンベヤは、図７のようなセンタリングコンベヤセグメント１１２が後に続く図６のコンベヤのような分岐ローラセグメント９４を有する。続くセンタリングセグメントは、第２分岐セグメント１１８であり、そのローラは、左側部分１２０の物品を運搬方向に向けて進行させるとともに、右側部分１２１の物品をコンベヤの右側部に向けて運搬方向よりも遅い速さで進行させるように構成されている。第２分岐ローラセグメントは、第１分岐ローラセグメントが移動させるのに比べて、コンベヤの反対側に向けて物品を移動させることから、パッケージが偶然に配列された状態によって第１分岐ローラセグメントが上手く分離することができなかった隣接するパッケージを分離するのに有用となる可能性がある。その後に物品は、調整コンベヤ１２２上で受け取られ、調整コンベヤ１２２の斜めローラは、コンベヤの右側部に沿って物品を一列に整列させるように方向付けられる。

図９において例示されるコンベヤは、第２分岐セグメント１１８と調整コンベヤ１０６との間に第２センタリングセグメント１１２’が挿入されることを除いては、図８のコンベヤに類似し、この例において、調整コンベヤ１０６は、分離された物品を代わりに左側部へ移動させる。

本発明は、いくつかの好適な態様に関して詳細を記載しているが、他の態様も可能である。例えば、斜めローラは、３０度の角度しか示していないが、別の角度に向けることも可能である。別の例として、図５の例において与えられる連続するコンベヤセグメントのスピードは、説明の目的のためだけであり、限定の目的ではない。従って、これらのいくつかの実施例が示唆するように、細部構成は、本発明の実践の異なる方法の実施例として提供されたものであり、特許請求の範囲をそれら細部構成に限定する目的で提供されたものではない。

Claims (6)

1. コンベヤの長さ方向に沿った運搬方向に運搬される横方向に隣接する物品を単一化するための方法において、
   横方向に隣接する物品を、物品支持ローラを有する第１コンベヤ部と物品支持ローラを有する第２コンベヤ部とに幅方向に分割される第１コンベヤセグメントの上流部分に供給するステップと、
   前記運搬方向における速度の下流方向成分を持つ第１の速度で、前記第１コンベヤ部の前記ローラを回転させるとともに、前記運搬方向における速度の下流方向成分を持つ第２の速度で、前記第２コンベヤ部の前記ローラを回転させるステップと、
   前記第１コンベヤセグメントの下流側に続く１又はそれ以上のコンベヤセグメント内の、前記コンベヤの前記幅方向における予め選択した位置で、前記第１コンベヤセグメントから受けた物品をセンタリングするステップと、
   を具えており、
   前記第１コンベヤ部の前記物品支持ローラが、下流に向けて第１方向に物品を移動させるために回転し、
   前記第２コンベヤ部の前記物品支持ローラが、前記第１コンベヤ部から離れて前記コンベヤの第１側部に沿った側壁に向かう第２方向に、下流に向けて物品を移動させるために回転することを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、前記第１方向が、前記運搬方向であり、前記第２の速度が、前記運搬方向に直交する横方向の速度成分と、前記運搬方向における前記第１の速度の前記下流方向成分より小さい前記運搬方向における速度の下流方向成分とを有することを特徴とする方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法において、前記第１コンベヤセグメントにおける前記ローラが、同じ速度で前記運搬方向に下流側に前進することを特徴とする方法。
4. 請求項１又は２に記載の方法において、前記第１コンベヤセグメントにおける前記ローラが、固定されていることを特徴とする方法。
5. 請求項１に記載の方法において、更に、センタリング中に、前記第１方向における前記物品を加速させるステップを具えることを特徴とする方法。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法において、更に、物品を前記コンベヤの前記第１側部に向けて移動させるために、前記第１コンベヤセグメントの下流側のコンベヤセグメントおける物品支持ローラをある方向に回転させるステップを具えることを特徴とする方法。

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