JP5632743B2 - 集積及び解放コンベヤ - Google Patents

Description

この発明は、一般的には動力駆動式のコンベヤに関するものであり、より具体的には、ベルトの移動方向に回転可能な積荷支持ローラ付コンベヤベルトを用いて、積荷を集積し、集積した積荷を選択的に解放するコンベヤと、その操作方法に関する。

コンベヤは、一つの処理ステーションから別のステーションへ積荷を移送するための産業上の用途に使用されている。連続的に動くコンベヤベルトは、多くの場合、積荷を下流側の処理ステーションに配送するために使用されている。積荷の供給が下流側処理ステーションの取り扱い能力を上回ってしまうとすぐに、処理ステーションの上流側の地点でコンベヤをブロックする停止機構のところで積荷が滞留し始めてしまう。移動しているベルトの搬送面と、滞留もしくは集積された積荷との間の摩擦が、積荷を互いに押し合わせる。集積された積荷群の正面にある積荷に掛かる圧力は、バックライン圧力と呼ばれる。対流した積荷が多ければ多いほど、バックライン圧力が大きくなる。バックライン圧力は積荷にダメージを与え、コンベヤベルトとその駆動部位品に過大な負荷がかかって、ベルトの損耗を早める。個別に駆動される一連のコンベヤを止めてしまい、下流側からの積荷の要求と上流側での積荷の供給に応じてコンベアが動き始める、ゾーン集積を用いて、バックライン圧力をなくしている。しかしながら、ゾーン集積では、積荷が転倒し易い連続した搬送ゾーンや、移送手段の間で多数の駆動機構とセンサが必要であり、コストがかかる。

搬送される積荷の下面と転がり接触しながら自由に回転できるローラの付いたローラートップ型のベルトは、摩擦を減じると共にバックライン圧力を低減させるのにしばしば用いられる。ローラートップ型ベルトは、通常、その後に、停止機構としての作用を止める高摩擦の搬送面を有する仕分けコンベヤを配置して、上流側の積荷を低いバックライン圧力によってローラートップ型ベルトのローラ上で集積させ、下流側で配送するように積荷を解放している。ゾーン集積と同様に、この構成は、個別に駆動するコンベヤを必要とすると共に、その他にも幾つかの短所がある。

このように、ゾーン集積方式の短所がなく、搬送される積荷を集積して解放し、個別に集積して、コンベヤにインデックスを付けることができるコンベヤが求められている。

これらの短所は、この発明の特徴を具現化した集積−解放コンベヤによって克服される。本発明の一の態様によるコンベアは、上流側端から下流側端へのベルト移動方向に前進するコンベヤベルトを具える。このコンベヤベルトは、コンベヤベルトの厚さを通って延在しており、ベルト移動方向に回転可能なローラを具えている。コンベヤベルトに沿って配置された可動式のストッパは、搬送されている積荷をブロックするブロッキング位置と、積荷を通過させる開放位置との間を移動する。コンベヤベルトの下側の可動式ストッパの上流側に配置された可動式のベアリング面は、下側からローラに接触し、接触を解除するように、選択的に動くことができる。ベアリング面は、ローラと接触しているときには、コンベヤベルトが前進すると、摩擦転がり接触によってローラを回転させる。可動式ストッパと接触していないコンベヤベルトのローラは、自在に回転可能である。

本発明のまた別な態様によれば、対象物を搬送する方法が、次のステップ：（ａ）上流から下流に向かうベルトの移動方向に進むコンベヤベルトの積荷支持ローラ上で対象物を搬送するステップと；（ｂ）コンベヤベルトで搬送される積荷を、コンベヤに沿ったブロッキング位置でブロックし、解放するように、ストッパを選択的に移動させるステップと；（ｃ）ベアリング面をブロッキング位置のすぐ上流側のローラと接触させるように選択的に移動させて、ベアリング面に接触しているローラを前進して行くコンベヤベルトに沿って前側へローラ上の積荷を推進させるステップと；（ｄ）ベアリング面の移動をストッパの移動と連動させるステップとを具える。

本発明のこれらの態様と特徴、並びにその利点は、以下の説明、特許請求の範囲、及び添付図面を参照することによって、より良く理解される。
図１は、本発明の特徴を具現化する集積−解放コンベヤの平面図である。 図２Ａ乃至図２Ｃは、図１に示すコンベヤを側面から見た図であり、その動作を順次表わす。 図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の特徴を具現化する集積−解放コンベヤの別バージョンの側面図と、拡大平面図であり、平行なローラーベルト対を具える。 図４は、図３Ａおよび図３Ｂに示すような複数の横並びのコンベヤを用いたコンベヤ・システムの一部を切り取った斜視図であり、取出ローラーコンベヤに積荷を搬出するためのものである。 図５は、図４に示すコンベヤ・システムの一部を拡大して示す図である。

本発明の特徴を具現化するコンベヤの一バージョンを図１および図２Ａに示す。これらの図は、ベルト移動方向１８における上流側端部１６から下流側端部１７への搬送路に沿って積荷１４を搬送するための、コンベヤベルト１２を用いるベルトコンベヤの上側搬送路部分１０を示す。好ましいコンベヤベルトは、ヒンジ型ジョイント２３で互いに連結されたベルトモジュール２２の列２０で構成されたモジュール式プラスチック製コンベヤであり、ヒンジ型ジョイント２３によって、搬送路の下流と上流で駆動側スプロケット２４と従動側スプロケット２５の周りでベルトを関節接合させている。ローラ２６は、ベルトに形成された小穴２８中で、この小穴にかかっている心棒３０で支持されている。この軸はローラのボアを貫通しており、コンベヤベルトの幅方向、すなわちベルト移動方向に直交する方向に向いている。これによって、心棒の軸を中心にして、ベルト移動方向にローラを回転させる。図に示すローラは、一般的に球形であり、ローラの直径を規定する赤道線上に一段高くなった凸部３２を有する。凸部の周辺部は、エラストマあるいはゴム状素材でコーティングされているか、エラストマあるいはゴム状素材でできており、高摩擦特性を付与してグリップ力を高めている。ローラの直径はコンベヤベルトの厚さよりも大きくなっており、これによってローラの突出部３４、３５がベルトの外側搬送面３６と、反対側の内側面３７をこえて延在している。

搬送路は、二つのゾーンに分割されている。上流側のゾーン４０では、ベルトは、長手方向のローラ列４４間でベルトの内側面に接触した状態で、平行な支持レール４２の上に支持されている（支持レールは、明確化のために図２Ａ以降では省略されている）。上流側のゾーンでは、ローラは搬送路の構造と接触しておらず、心棒を中心に自在に回転する。下流側のゾーン４６では、ローラは選択的に可動であるベアリング面４８の下に配置されている。図に示すベアリング面は、ベアリング面を例えば矢印３８で示すように、昇降させるために配置されている油圧式、空圧式、電磁式あるいは機械式アクチェータ等の手段によって、ローラと接触もしくは接触解除となるように移動させることができる。ベルトがベルト移動方向に前進すると、内側のベルト面を超えて延在するローラの突出部が、ベアリング面が持ち上がったときに、ベルト表面と摩擦接触する。この摩擦接触が、ベルト移動方向において矢印５０で示すように、回転しているベルトの外側積荷−搬送面を超えて延在しているローラ突出部と共に、ローラを軸上で回転させる。ローラとベアリング面との間、及びローラと搬送される積荷との間に滑りが無いと、下流側ゾーンにおいて回転しているローラの上の積荷は、搬送路に沿ってベルト移動方向に、ベルト速度の２倍の絶対速度で、又は外側の搬送面に対してベルトの速度と等しい速度で推進される。

コンベヤの動作と、選択的に可動であるベアリング面の動作を、図２Ａ乃至図２Ｃに順次示す。図２Ａでは、選択的に可動であるストッパ５１が、積荷１４が更に下流側に進まないようにするブロッキング位置にある状態を示す。ストッパがブロッキング位置にあると、ベアリング面４８が下降してベルトのローラとの接触が外れるため、ローラは自在に回転できる。積荷は、先頭の積荷１４’の上流側に逆流する。積荷集積ゾーンで自在に回転できるローラは、ブロックされた積荷と低摩擦転がり接触で回転して、集積された積荷に掛かるバックライン圧力を低減する。図２Ｂに示すように、ストッパがブロッキング位置から開放位置５１’へと上方５２に動いて、先頭の積荷１４’を通過させる。同時に、ベアリング面４８’がローラと接触して持ち上がり、集積された積荷を前方に推進する。回転しているローラは、先頭の積荷１４’を加速して、双方の間に間隔５６をあけて後続の積荷から離す。ストッパは、集積されている次の積荷１４”が積荷集積ゾーンを出る前に、その間隔を通ってブロッキング位置へ戻ることができる。もちろんストッパは、上昇されたベアリング面と連動して開放位置に留まって、ブロッキング位置に戻る前に通過させる必要が有る積荷を通過させる。集積が再開すると、図２Ｃに示すように、ベアリング面が下降する。ストッパは、図に示すとおり垂直方向に昇降するか、あるいは別の例のように、ベアリング面に用いられる種類のアクチュエータを用いて、ブロッキング位置と開放位置間で横方向に移動するようにしてもよい。このように、単一のコンベヤベルトが、停止したり再始動したりすることなく、ベルトの移動方向に連続的に駆動されて、集積−解放コンベヤを提供する。

集積−解放コンベヤの別のバージョンを図３Ａおよび図３Ｂに示す。このコンベヤは、中間ギャップ６０を挟んで分離されている一対の平行ローラーベルト５８、５８’を使用している。両ベルトは、同じ速度でベルト移動方向１８に進み、共通の駆動シャフトと従動シャフト６２、６３の上のスプロケットセット２４、２５に装着されていている。ローラ上を搬送される積荷１４は、各ベルト上に支持された部分でギャップを跨いでいる。コンベヤ間のギャップによって、可動ストッパ６２が、上昇しているブロッキング位置から、ベルトの内側面の下の開放位置へ、このギャップを通って下降できる。これは、頭上のスペースが限られている場合に、ベルト上方の開放位置より好ましい。図３Ａおよび図３Ｂのコンベヤは、その他の全ての点で、図１および図２のコンベヤと同じ動作をする。すなわち、積荷集積ゾーンのストッパ上流側で積荷を集積し、ベルト移動方向にベルト同士が連続的に進むと、ローラと接触するように選択的に移動する下側のベアリング面４８の上で加速されるコンベヤの下流側端部で積荷を開放する。

図４は、各層に図３Ａおよび図３Ｂに示すようなデュアルベルト型コンベヤを６台用いた、二層型６レーンの集積−解放コンベヤシステムを示す。各レーンは横並びに配置された２本のコンベヤベルト１２Ａおよび１２Ｂで構成されている。ベルトは、側部レール７１で支持されており、ディバイダ６８で分離されて、各ベルトが上流側端部から下流側端部に延在する個別の積荷搬送レーン７０を形成している。図３Ａおよび図３Ｂに示すコンベヤのように、このマルチレーン型コンベヤは、上流側の回転自在ゾーン４０と、引込み式のベアリング面４８が下側に配置されている下流側の選択可能な、その上でベルトローラ３２が回転可能な積荷−加速ゾーン４６を有する。独立して移動可能なストッパ３８が、各レーンの下流側端部に設置されている。ストッパは、ピストンなどのアクチュエータ８０によって選択的に昇降する。各層のベルトはすべて、駆動側スプロケットおよび従動側のスプロケット７３、あるいはコンベヤの対向する端部にある共通の従動シャフト７２および駆動シャフト７４に装着されたドラムの間に架装されている。共通の駆動シャフトに連結された駆動用モータ（図示せず）を用いて、各層のベルトすべてを、同じ速度でベルト移動方向１８に駆動する。代替的に、図４の平行なベルトは、ベルトの積荷搬送面の真上に配置したディバイダによって平行レーンに分割された、幅広の単一のベルトで置換えることができる。ベルトの下流側端部で加速から解放された積荷は、集積−解放コンベヤベルトに直交して配置された動力ローラーコンベヤ７８などの、取出コンベヤの上に載せる。

ストッパとベアリング面は、単純なタイマや、搬送ラインに沿って設置された各種の積荷センサからの入力を受けたコントローラによって、手動で制御することができる。ストッパとローラの起動を連動させることで、コントローラは、取出しコンベヤ上の連続する積荷間の空間を調整するように、レーンからの積荷の供給を制御して、個々のコンベヤがオーバフローしないようにし、あるいはその他の運用基準に適合させるようにすることができる。

本発明を２、３の望ましいバージョンについてその詳細を説明したが、他のバージョンも可能である。例えば、ベルトはフラットベルトであってもよく、あるいは金属ベルトもしくはチェーンでもよい。平坦なベッドとして記載されているローラーベアリング面は、各々が積荷−加速ゾーンにおいてローラ列の下にある一連の平行なベアリング面であってもよい。ローラは、対向する端部がベルト本体の内側の開口に回転可能に受けられている軸あるいは軸棒と一体的に形成されていてもよい。更に、ストッパとベアリング面は、下流側端部に限らず、コンベヤの長さに沿ったどの地点に配置されていてもよい。また、ベアリング面あるいは別のベアリング面も同様に、停止位置の下流側に延在させることができる。更に別の例では、ローラーベルトを、連続的に稼動させずに、選択的に停止し、起動するようにしてもよい。これらの例が示唆しているとおり、特許請求の範囲は、これら望ましいバージョンに限定されるものではない。

Claims (7)

1. コンベヤにおいて：
   上流側端部から下流側端部に向かうコンベヤベルト移動方向に前進する第１および第２のコンベアベルトであって、当該第１および第２のコンベヤベルトが、コンベヤベルトの厚みを貫通して延在し、前記コンベヤベルト移動方向に回転可能である複数のローラを具える第１および第２のコンベアベルトと；
   前記第１および第２のコンベヤベルトの間に設置された可動式ストッパであって、上流側端部と下流側端部の間の一定位置に設置された可動式ストッパと；
   搬送された積荷をブロックするブロッキング位置と、積荷を通過させる開放位置との間で前記可動式ストッパを移動させる第１のアクチュエータと；
   前記第１および第２のコンベヤベルトの下側で前記可動式ストッパの上流側に配置されている可動ベアリング面と；
   前記第１および第２のコンベアベルトが前進して前記ローラに接触する際に前記ベアリング面との転がり摩擦によって前記ローラを回転させ、前記可動ベアリング面が前記ローラと接触していない場合は前記ローラが自由に回転できるようにするべく、前記ローラとの接触または接触解除するように前記可動ベアリング面を移動させる第２のアクチュエータと；を具え、
   前記ベアリング面と接触していない前記第１および第２のコンベヤベルトのローラが回転自在であり、
   前記第１および第２のコンベヤベルトが、その間に介在するギャップを挟んで平行に、上流側端部から下流側端部に向けてコンベヤベルト移動方向に前進し、前記ギャップに跨った積荷を同時に搬送するように動作し、
   前記第１および第２のコンベヤベルトがコンベヤベルト移動方向に前進している際に、前記可動式ストッパが前記開放位置にあり、前記開放位置にある前記可動式ストッパを通過して積荷を下流に前進させる場合は、前記可動ベアリング面が前記ローラと接触するように前記可動式ストッパと前記可動ベアリング面の移動が連動しており、
   前記第１および第２のコンベヤベルトがコンベヤベルト移動方向に前進している際に、前記可動式ストッパがブロッキング位置にある場合は、前記可動ベアリング面が前記ローラと接触せず、前記ブロッキング位置の前記可動ストッパの上流にある回転自在なローラのもとでブロックされた積荷を低バックライン圧力で滞留させることができることを特徴とするコンベヤ。
   
2. 請求項１に記載のコンベヤにおいて、前記可動式ストッパが前記ギャップを通って移動することを特徴とするコンベヤ。
3. 請求項１または２に記載のコンベヤにおいて、前記可動式ストッパと可動ベアリング面が、前記第１および第２のコンベヤベルトの下流側端部に設置されていることを特徴とするコンベヤ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコンベヤにおいて、前記第１および第２のコンベヤベルトが更に、前記コンベヤベルト移動方向に直交して保持されている心棒を具え、前記ローラがこの心棒を中心に回転可能であることを特徴とするコンベヤ。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコンベヤにおいて、前記第１および第２のコンベヤベルトに設けられたローラが列をなして配置されており、前記可動式ストッパの上流側で前記第１および第２のコンベヤベルトの下に、前記ローラの列間で前記第１および第２のコンベヤベルトを支持接触するベルト支持レールを更に具えることを特徴とするコンベヤ。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコンベヤにおいて：
   複数の前記第１および第２のコンベヤベルトであって、一対の第１および第２のコンベヤベルトが１つのレーンを構成する複数の第１および第２のコンベヤベルトと；
   前記第１および第２のコンベヤベルトの上方かつ各レーンの間に配置される一又はそれ以上のレーン・ディバイダと；
   レーン毎に設置された一又はそれ以上の追加可動式ストッパとを更に具えることを特徴とするコンベヤ。
7. 請求項６に記載のコンベヤにおいて、前記第１および第２のコンベヤベルトをベルトの移動方向に平行に前進させる、全コンベヤベルト用の共通駆動装置を更に具えることを特徴とするコンベヤ。

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