JP6195743B2 - アキューム・コンベア装置 - Google Patents

Description

本発明は、アキューム・コンベア装置に関するものであり、より詳細には、複数の工程を経て出荷用最終製品とされる各種物品の製造工程において、一工程を経て不均一な間隔で送られてくる物品を受け、一定間隔にして一時的に保持して次工程に供給するアキューム・コンベア装置に関するものである。

例えば、麺製品や菓子製品、その他多くの製品は、製品製造後包装して最終製品として出荷される。そして、その包装には、横ピロー包装機が広く利用されている。この横ピロー包装機は、ベルトコンベア上を搬送されてくる被包装品をロ−ル巻きされた帯状の包装用フィルムで上から（正ピロー）、あるいは、下から（逆ピロー）包み込みながら、合わせ目をセンターシールして筒状にした後、その下流側においてエンドシールすると共に分断する機能を有するものである。

この横ピロー包装機は、基本的には決まったサイクルで規則的に動作するが、被包装物がベルトコンベア上を定間隔で搬送されてくることが、正常運転する上での基本的前提となる。従って、被包装品が、横ピロー包装機の前段階の製品製造装置から横ピロー包装機のベルトコンベア上に定間隔に供給されている場合には何ら問題がないが、何らかの関係でその間隔が不均一となったり、供給が途絶えたりすると、横ピロー包装機の、主にセンターシール部分で故障が起こり、その動作が停止し、時間や資材のロスが生ずるだけでなく、場合によっては機械的損傷が起きるという不都合が生ずる。

このような問題の発生を防止するために、横ピロー包装機のベルトコンベアに定間隔搬送機能を持たせることが考えられるが（例えば、特許第２８５２５０７号公報）、その場合は機構が複雑化し、メンテナンスを含めてコストアップを招く。また、その機構は、既存の横ピロー包装機に組み込むことができないため、既存の横ピロー包装機についての対策とはなり得ない。

特許第２８５２５０７号公報

本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたもので、物品を複数段（複数工程）に亘って搬送する場合において、物品を前段から後段に受け渡すに当たり、その前段から不均一な間隔で送られてくる物品を、自動的に一定間隔にして一時的に保持し、後段に供給することが可能な、比較的シンプルな構成で種々の用途に利用可能なアキューム・コンベア装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に係る発明は、供給元ベルトコンベアと供給先ベルトコンベアとの間に配置されて、前記供給元ベルトコンベアから次々と送られてくる物品を、物品間隔を一定にして一時的に保持した後、前記供給先ベルトコンベア上に移載するアキューム・コンベア装置であって、前記装置は、同一方向に循環して連続する搬送面を形成する上流側と下流側の一対のベルトコンベアを備え、前記一対のベルトコンベアは、前記上流側ベルトコンベアの搬送速度が、前記下流側ベルトコンベア並びに前記供給元ベルトコンベアの搬送速度よりも速くなるように設定され、また、前記上流側ベルトコンベアと前記下流側ベルトコンベアの各搬送面の長さが相対的に変化するようにされ、
前記搬送面の長さの相対的変化は、前記下流側ベルトコンベアの後端軸と前記上流側ベルトコンベアの前端軸とを軸支していて、前記搬送面と平行に配設されたガイドバーに沿って往復動する可動軸ホルダーと、前記可動軸ホルダーに設置されて前記上流側ベルトコンベア上の物品の到来を検出するセンサと、前記センサからの信号に基づいて動作して前記可動軸ホルダーを前記ガイドバーに沿って往復動させるサーボモータとを介して行われ、前記搬送面の長さの相対的変化に伴い、搬送面の長さが縮まる前記上流側ベルトコンベア上の先頭の物品が、搬送面の長さが伸びる前記下流側ベルトコンベア上へと乗り移るようにし、
前記可動軸ホルダーの往復動ストロークは、前記センサが先行の物品を検出して前記可動軸ホルダーを往復動させた後、前記センサが後続の物品を検出するまでの時間に対応するようにしたことを特徴とするアキューム・コンベア装置である。

また、一実施形態においては、前記可動軸ホルダーが所定距離往復動した後、前記センサが一定時間内に後続の物品の到来を検出しない場合に前記下流側ベルトコンベアの動作が一旦停止し、前記センサが後続の物品の到来を検出すると同時に再稼働するようにされる。

また、一実施形態においては、前記一対のベルトコンベアの各搬送面の長さ変更に際し、前記可動軸ホルダーの往復動に追随してそれぞれのウエイトローラーが上下動してベルトの緊張状態が保持されるようにされ、その場合好ましくは、前記一対のベルトコンベアの前記ウエイトローラーを支持する昇降板を、中心が前記架台によって軸支されたシーソー杆の端部に取り付けることとされる。また、一実施形態においては、前記供給先のベルトコンベアは横ピロー包装機のベルトコンベアとされる。

本発明は上述したとおりであって、比較的シンプルな構成であり、一対のベルトコンベアの搬送面の長さが相対的に変化するに伴い、搬送面が短縮された上流側ベルトコンベア上の物品が下流側ベルトコンベアへと乗り移る動作を反復することにより、下流側ベルトコンベア上の物品間の間隔が一定にされ、且つ、そこにある程度の分量保持されるため（アキューム機能）、物品を複数段に亘って搬送する場合において、物品を前段から後段に受け渡すに当たり、前段から不均一な間隔で送られてくる物品を、自動的に一定間隔にして後段に供給することが可能となり、例えば、横ピロー包装機と組み合わせて用いるのに好適であり、横ピロー包装機以外の物品の定間隔供給を必要とする種々の加工機械と組み合わせて使用することが可能なる効果がある。

本発明に係るアキューム・コンベア装置の全体構成を示す正面図である。 本発明に係るアキューム・コンベア装置の全体構成を示す平面図である。 本発明に係るアキューム・コンベア装置の全体構成を示す側面図である。 本発明に係るアキューム・コンベア装置の要部斜視図である。 本発明に係るアキューム・コンベア装置の要部斜視図である。 本発明に係るアキューム・コンベア装置の動作を示す簡略図である。

本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明に係るアキューム・コンベア装置の全体構成を示す正面図、図２はその平面図であり、そこにおいて符号１は横長の架台であり、それに、連続する搬送面を形成する一対のベルトコンベア２、３が設置される。

上流側（図１、２において右側）に位置する上流側ベルトコンベア２は、前工程のベルトコンベア（供給元ベルトコンベア）３１から、不均一で比較的狭い間隔で次々と送られてくる物品を受け取るためのものであり、下流側（図１、２において左側）に位置する下流側ベルトコンベア３は、後述するような上流側ベルトコンベア２との協働により、次々と送られてくる物品を等間隔にして一時的に保持した後、その先に連設される、次工程の加工装置（例えば、横ピロー包装機）のベルトコンベア（供給先ベルトコンベア）３２に物品を供出するためのものである。

上流側ベルトコンベア２は、前工程のベルトコンベア３１及び下流側ベルトコンベア３よりも搬送速度が速くなるように設定される（例えば、その速度比は１．３：１とされる。）。また、上流側ベルトコンベア２の搬送面の長さと下流側ベルトコンベア３の搬送面の長さは、相対的に可変にされる。即ち、上流側ベルトコンベア２の搬送面の長さと下流側ベルトコンベア３の搬送面の長さの和が常に一定に保たれるとの前提で、その一方が伸びるときに他方が縮まるという関係に構成される。

より詳細には、上流側ベルトコンベア２は、架台１に設置された駆動モータ５によって循環駆動され、その搬送面６は、架台１に軸支されていて位置移動しない後端軸７と、後端軸７に対して近接方向及び離隔方向に水平移動する前端軸８とによって画され、前端軸８が水平移動するに伴って搬送面６の長さが変化する。その搬送面６の長さは、一実施形態においては、基本長さから縮まるだけで伸びることはなく、他の実施形態においては、基本長さから縮まる場合と伸びる場合とがある。

上流側ベルトコンベア２のベルトは複数のテンションローラー９に掛け回され、上下動可能に設置される１又は複数のウエイトローラー１０の重量によって、常時全体的な緊張状態が保持される。各ローラー９、１０の軸は、搬送面６の後方に延長され、その延長部分が架台１において軸支される（図２〜４参照）。

また、下流側ベルトコンベア３は、架台１に設置された駆動モータ１１によって循環駆動され、その搬送面１２は、位置移動しない前端軸１３と、前端軸１３に対して近接方向及び離隔方向に水平移動する後端軸１４とによって画され、後端軸１４が水平移動するに伴って搬送面１２の長さが変化する。その搬送面１２の長さは、一実施形態においては、基本長さから伸びるだけで縮まることはなく、他の実施形態においては、基本長さから伸びる場合と縮まる場合とがある。

下流側ベルトコンベア３のベルトは複数のテンションローラー１５に掛け回され、上下動可能に設置される１又は複数のウエイトローラー１６の重量によって、常時全体的な緊張状態が保持される。各ローラー９、１０の軸は、搬送面６の後方に延長され、その延長部分が架台１において軸支される（図２〜４参照）。

各ウエイトローラー１０、１６の軸は、それぞれ昇降板３３、３４上に設置される軸受によって軸支される。また、昇降板３３、３４はそれぞれ、架台１に垂直に設置されるガイドバー３５に沿って摺動自在に移動するＬＭガイド３６を複数備え、ウエイトローラー１０、１６の昇降動作を支持する。

上流側ベルトコンベア２の搬送面６の長さを決定する上流側ベルトコンベア２の前端軸８と、下流側ベルトコンベア３の搬送面１２の長さを決定する下流側ベルトコンベア３の後端軸１４は、共に一方向に延長されて、それぞれ可動軸ホルダー２０の内外側壁２１間において軸支され、可動軸ホルダー２０と一体となって搬送方向に対して前後動する（図５参照）。可動軸ホルダー２０は、その底面に設置されたＬＭガイド２２を介し、ベルトコンベア２、３と平行状態に架台１に配設された一対のガイドバー２３に沿って往復動する（図４、５参照）。可動軸ホルダー２０は、サーボモータ２５を動作させるための信号を送出するセンサ２４を備える。

サーボモータ２５は、モータブラケット２６を介して架台１に設置される。そして、サーボモータ２５の出力軸に固定されたプーリ２７に、一部が可動軸ホルダー２０の裏面に固定されたタイミングベルト等の歯付きベルト２８が巻き掛けられる（図４参照）。かくして可動軸ホルダー２０は、サーボモータ２５が正方向に回転して歯付きベルト２８が後退方向に循環するに伴い、ガイドバー２３に沿って往動作（後退動作）し、また、サーボモータ２５が逆方向に回転して歯付きベルト２８が前進方向に循環するに伴い、ガイドバー２３に沿って復動作（前進動作）する。

このようにして可動軸ホルダー２０が往復動することにより、それに軸支されている上流側ベルトコンベア２の前端軸８と下流側ベルトコンベア３の後端軸１４とが、可動軸ホルダー２０と一体となって水平方向に往復動する。なお、この可動軸ホルダー２０の往復動ストロークは、下流側ベルトコンベア３上における物品間の間隔に対応するように設定される。

この可動軸ホルダー２０の往復動作の際、上流側ベルトコンベア２については、その前端軸８が後退することによって搬送面６の長さが縮まり、その後、前端軸８が元の位置に復帰することによって元の長さに戻る。下流側ベルトコンベア３については、その後端軸１４が後退することによって搬送面１２の長さが伸び、その後、後端軸１４が元の位置に復帰することによって元の長さに戻る。この場合の搬送面６の縮動作と搬送面１２の伸動作は同時進行し、その縮度合と伸度合は反比例する。なお、上流側ベルトコンベア２の後端軸７と下流側ベルトコンベア３の前端軸１３は位置移動しないので、搬送面６の長さと搬送面１２の長さとの和は、常に一定である。

上流側ベルトコンベア２と下流側ベルトコンベア３は、このようにして各搬送面長が伸縮するが、その際、各ベルトコンベア２、３は、複数のテンションローラー９、１５に掛け回されると共に、上下動する１又は複数のウエイトローラー１０、１６によって常時負荷がかけられているので、常に全体的に緊張状態が維持されたまま循環し、ベルトの弛みが生ずることはない。

可動軸ホルダー２０の往復動作に際しては、上流側ベルトコンベア２のウエイトローラー１０が上昇するときは、下流側ベルトコンベア３のウエイトローラー１６が対応する距離下降し、逆に、上流側ベルトコンベア２のウエイトローラー１０が下降するときは、下流側ベルトコンベア３のウエイトローラー１６が対応する距離上昇する関係となる。そこで、好ましい実施形態においては、このウエイトローラー１０とウエイトローラー１６の動きを確実に同期させるために、ウエイトローラー１０を支持する昇降板３３とウエイトローラー１６を支持する昇降板３４とを、中心が架台１によって軸支されるシーソー杆３７で連結することとする。

なお、図示してないが、上流側ベルトコンベア２、下流側ベルトコンベア３及び可動軸ホルダー２０の速度調整、即ち、サーボモータ２５及び駆動モータ５、１１その他の動作を制御する制御盤が設置され、それらが連係動作するように制御される。

上記構成において、上流側ベルトコンベア２は供給元ベルトコンベア３１及び下流側ベルトコンベア３よりも少し高速に循環駆動され、上流側ベルトコンベア２には、供給元ベルトコンベア３１から次々と物品が供給される。供給元ベルトコンベア３１上における物品間の間隔は狭いが、供給元ベルトコンベア３１上の先頭の物品は、より高速の上流側ベルトコンベア２に乗り移ると、２つのコンベアの速度差によって後続の物品から引き離されるように搬送される。上流側ベルトコンベア２が供給元ベルトコンベア３１より高速に設定されているのは、このように、２つのコンベアの速度差によって物品間の間隔を広げるためである（一次的間隔調整）。この操作によって、上流側ベルトコンベア２上の各物品間の間隔が、ある程度コントロールされる。

上記各ベルトコンベア２、３、３１、３２は、上記速度関係において連続的に循環駆動され、供給元ベルトコンベア３１上を不均一な間隔で搬送されてくる物品は、次々と上流側ベルトコンベア２に乗り移り、上記のように、上流側ベルトコンベア２上に乗り移った各物品間の間隔には、さほど差が見られなくなる。（図６（Ａ））。

次いで、上流側ベルトコンベア２上に乗り移った物品のうちの最先端の物品ａがセンサ２４の位置に達すると（図６（Ｂ））、その到達をセンサ２４が検出し、サーボモータ２５に動作信号を送出する。この動作信号を受信したサーボモータ２５は直ちに動作し、歯付きベルト２８を介して可動軸ホルダー２０を後退させる（図６（Ｃ））。

この可動軸ホルダー２０の後退動作に伴って上流側ベルトコンベア２の搬送面６が縮まると共に、下流側ベルトコンベア３の搬送面１２が伸びるが、各搬送面６、１２はそれぞれ、その伸縮動作中も変わらぬ速度で前進し続けるため、上流側ベルトコンベア２上の各物品も前進し続ける。そして、可動軸ホルダー２０が後退端に至ったところで、最先端の物品ａは上流側ベルトコンベア２の先端からはみ出し、下流側ベルトコンベア３に迎えられるようにして、下流側ベルトコンベア３の後端部に乗り移る（図６（Ｃ）参照）。

その後直ちに、サーボモータ２５の作用で可動軸ホルダー２０が元の位置に復帰し、次の物品ｂがセンサ２４によって検出されるまで待機状態となる（図６（Ｄ））。そして、物品ｂがセンサ２４によって検出されると（図６（Ｅ））、上記同様にして可動軸ホルダー２０が後退し、物品ｂが下流側ベルトコンベア３の後端部に乗り移る。

ところで、本発明は、上記動作によって下流側ベルトコンベア３上に乗り移った物品の間隔が一定となることを企図しているが、そのために、以下に述べる手法を採用している。

第１の方法は、可動軸ホルダー２０の動作と下流側ベルトコンベア３の動作を同期制御するもので、可動軸ホルダー２０が所定距離往復動した後、センサ２４が一定時間内に後続の物品の到来を検出しない場合に下流側ベルトコンベア３の動作を一旦停止させ、センサ２４が後続の物品の到来を検出すると同時に作動させるようにする方法である。即ち、この場合下流側ベルトコンベア３は、間欠動作することになる。また逆に、センサ２４が所定時間よりも短い時間内に後続の物品の到来を検出した場合は、その時間差に応じて上流側ベルトコンベア３の搬送速度を遅らせ、あるいは、下流側ベルトコンベア３の速度を速めることとする。

また、第２の方法は、下流側ベルトコンベア３の動作を停止させることなく実施するもので、この方法の場合は、センサ２４が先行の物品を検出して可動軸ホルダー２０が往復動した後、センサ２４が後続の物品を検出するまでの時間に応じて、可動軸ホルダー２０の基準位置から上流側ベルトコンベア２側への移動距離を変更するように制御する。かくして、可動軸ホルダー２０が基準位置に戻った際に、下流側ベルトコンベア３上に乗り移った物品の下流側ベルトコンベア３端部上における位置が一定となるために（図６（Ｄ）に示す位置）、下流側ベルトコンベア３上における物品間の間隔は一定のものとなる。

更に、可動軸ホルダー２０の前後に、搬送面６、１２の裏面に沿って水平に延びる受け板を配設することもある。この受け板は、搬送面６、１２を受けてその落ち込みを防止するためのものである。

本発明に係るアキューム・コンベア装置は上述したとおりであるので、比較的シンプルな構成であり、搬送面６の長さが短縮される上流側ベルトコンベア２上の物品が搬送面１２の長さが伸びる下流側ベルトコンベア３へと乗り移るという動作を反復することにより、下流側ベルトコンベア３上の物品間の間隔が一定にされ、また、そこにある程度の分量保持されるため（アキューム機能）、物品を複数段に亘って搬送する場合において、物品を前段から後段に受け渡すに当たり、前段から不均一な間隔で送られてくる物品を、自動的に一定間隔にして後段に供給することが可能となる。

本発明に係るアキューム・コンベア装置は、例えば、横ピロー包装機と組み合わせて用いるのに好適であるが、横ピロー包装機以外の、物品の定間隔供給を必要とする種々の加工機械と組み合わせて使用することが可能である。

この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施形態について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施形態を構成することができることは明白である。従って、この発明は、添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施形態に制約されるものではない。

１ 架台
２ 上流側ベルトコンベア
３ 下流側ベルトコンベア
５ 駆動モータ
６ 搬送面
７ 後端軸
８ 前端軸
９ テンションローラー
１０ ウエイトローラー
１１ 駆動モータ
１２ 搬送面
１３ 前端軸
１４ 後端軸
１５ テンションローラー
１６ ウエイトローラー
２０ 可動軸ホルダー
２１ 側壁
２２ ＬＭガイド
２３ ガイドバー
２４ センサ
２５ サーボモータ
２６ モータブラケット
２７ プーリ
２８ 歯付きベルト
３１ 供給元ベルトコンベア
３２ 供給先ベルトコンベア
３３、３４ 昇降板
３５ ガイドバー
３６ ＬＭガイド
３７ シーソー杆

Claims (5)

1. 供給元ベルトコンベアと供給先ベルトコンベアとの間に配置されて、前記供給元ベルトコンベアから次々と送られてくる物品を、物品間隔を一定にして一時的に保持した後、前記供給先ベルトコンベア上に移載するアキューム・コンベア装置であって、前記装置は、同一方向に循環して連続する搬送面を形成する上流側と下流側の一対のベルトコンベアを備え、前記一対のベルトコンベアは、前記上流側ベルトコンベアの搬送速度が、前記下流側ベルトコンベア並びに前記供給元ベルトコンベアの搬送速度よりも速くなるように設定され、また、前記上流側ベルトコンベアと前記下流側ベルトコンベアの各搬送面の長さが相対的に変化するようにされ、
   前記搬送面の長さの相対的変化は、前記下流側ベルトコンベアの後端軸と前記上流側ベルトコンベアの前端軸とを軸支していて、前記搬送面と平行に配設されたガイドバーに沿って往復動する可動軸ホルダーと、前記可動軸ホルダーに設置されて前記上流側ベルトコンベア上の物品の到来を検出するセンサと、前記センサからの信号に基づいて動作して前記可動軸ホルダーを前記ガイドバーに沿って往復動させるサーボモータとを介して行われ、前記搬送面の長さの相対的変化に伴い、搬送面の長さが縮まる前記上流側ベルトコンベア上の先頭の物品が、搬送面の長さが伸びる前記下流側ベルトコンベア上へと乗り移るようにし、
   前記可動軸ホルダーの往復動ストロークは、前記センサが先行の物品を検出して前記可動軸ホルダーを往復動させた後、前記センサが後続の物品を検出するまでの時間に対応するようにしたことを特徴とするアキューム・コンベア装置。
2. 前記可動軸ホルダーが所定距離往復動した後、前記センサが一定時間内に後続の物品の到来を検出しない場合に前記下流側ベルトコンベアの動作が一旦停止し、前記センサが後続の物品の到来を検出すると同時に再稼働するようにした、請求項１に記載のアキューム・コンベア装置。
3. 前記一対のベルトコンベアの各搬送面の長さ変更に際し、前記可動軸ホルダーの往復動に追随してそれぞれのウエイトローラーが上下動してベルトの緊張状態が保持されるようにした、請求項１又は２に記載のアキューム・コンベア装置。
4. 前記一対のベルトコンベアの前記ウエイトローラーを支持する昇降板を、中心が前記架台によって軸支されたシーソー杆の端部に取り付けた、請求項３に記載のアキューム・コンベア装置。
5. 前記供給先のベルトコンベアは横ピロー包装機のベルトコンベアである、請求項１乃至４のいずれかに記載のアキューム・コンベア装置。

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