JP7436805B2 - 遠心脱水装置 - Google Patents
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Description
この特許文献1の遠心脱水装置は、ターンテーブル4を有する回転体と、ターンテーブル4上に載置されたケース群の四隅を保持して回転体と一体的に回転する開閉式のホルダ(4つのクランプ7)と、回転体と分離してその外方側に配置されてホルダを開閉させるレバー40(ホルダ開閉機構)とを備えている。
特許文献1の遠心脱水装置では、回転体の回転時(脱水処理時)にケース群を保持したホルダが開くのを防止するために、一端に上記クランプ7が固定された各レバー9の他端にウエイトとしての遠心パイプ8を連結している。そして、回転体の回転時には、ウエイトとしての遠心パイプ8に遠心力が作用することで、レバー9の先端に設けられた4つのクランプ7(ホルダ)が閉鎖方向に付勢されることで、ホルダが開放しないようにようになっている。
この場合には、ウエイトの増大にともなって装置フレーム等の剛性を高くしたり、駆動源となるモータの定格を大きくする等の対応が必要となり、しかも回転モーメントの増大により回転体の加速時間や減速時間が長大化して脱水処理時間が延びるという問題も発生する。
上記ホルダは、それぞれ上記回転体に回転自在に軸支された一対の揺動軸に連結された一対の把持部材と、上記一対の揺動軸のそれぞれに設けられた開放用アームおよび閉鎖用アームとを備え、
上記開閉機構は、上記開放用アームに係合して移動させることにより上記揺動軸を回転させて、上記一対の把持部材を閉鎖位置から開放位置に移動させ、上記閉鎖用アームに係合して移動させることにより上記揺動軸を回転させて、上記一対の把持部材を開放位置から閉鎖位置に移動させるようになっており、
上記ロック機構は、上記回転体と一体的に設けられ、閉鎖位置にあるホルダに係合して当該ホルダの開放位置への移動を阻止する係合位置と上記ホルダの開放位置への移動を許容する解除位置とに移動可能なロック部材と、上記回転体と分離させて配設されて、上記係合位置にあるロック部材を解除位置へと移動させる解除用部材とを備えることを特徴とするものである。
洗浄対象となるケース2は、上部が開口した長方形の箱形となっており、各ケース2は図示しない上流側の洗浄装置によって洗浄されてから所定数に段積みされるようになっている。そして、洗浄後のケース2が所定数に段積みされてなるケース群201~20nは、前後位置の2つのケース群(例えば201、202)が相互に抱き合わされた状態で遠心脱水装置1に搬入されてから脱水処理されるようになっている。
入口側搬送体4及び出口側搬送体5は、回転テーブル3と同じ高さに支持された平坦なプレートから構成されている。
回転テーブル3、入口側搬送体4及び出口側搬送体5における左右両側には、矢印で示したケース2の搬出入方向に沿って搬送レール3A、4A、5Aが突設されており、抱き合わせた状態のケース群201、202の搬出入時において、それらの左右両側を搬送レール3A、4A、5Aで案内するようになっている。
搬入時において図示しないプッシャによって押されたケース群201、202は、入口側搬送体4の搬送レール4A上を摺動されて回転テーブル3の搬送レール3A上に搬入されるようになっており、他方、搬出時においては、プッシャによって回転テーブル3の搬送レール3Aから押し出されるケース群201、202が出口側搬送体5の搬送レール5A上を摺動して搬出されるようになっている。
それにより、抱き合わせて1つのブロック状態となったケース群201、202が、停止状態の回転テーブル3上に搬入された際には、両ケース群201、202全体の4隅がホルダ6によって保持される位置に位置決めされるようになっている。
フレーム7の内方となる回転テーブル3の位置が脱水位置Aとなっており、この回転テーブル3に対して、その隣接上流側の位置からケース群201、202をプッシャにより押し入れて搬入し、脱水処理の終了後においては、ケース群201、202を回転テーブル3の隣接下流側へプッシャで押し出して搬出するようになっている。
本実施例においては、ケース群201.202の搬出入方向における上流側となる一対の把持部材19A、19Bと、搬出入方向における下流側となる一対の把持部材19C、19Dとによってホルダ6が構成されている。そして、回転テーブル3へのケース群201、202の搬入・搬出の際に、ホルダ6を構成する各一対の把持部材19A、19Bと19C、19Dを開閉させるようになっている。
回転テーブル3の下面中央に鉛直方向の回転軸21が連結されており、この回転軸21は、フレーム7の下部中央に設けられた軸受8Aによって回転自在に軸支されている。回転テーブル3は、上述した入口側搬送体4と出口側搬送体5と同じ高さに水平に支持されている。
また、上部プレート17の上面中央には回転軸22が鉛直方向に連結されており、この回転軸22は、フレーム7の上部中央に設けられた軸受8Bによって回転自在に軸支されている。上記両回転軸21,22の軸心は、鉛直方向の同一軸線上に位置している。
下方側の回転軸21にはプーリ23が取り付けられており、このプーリ23とモータ24側のプーリ25とにわたってタイミングベルト26が掛け渡されている。これらのモータ24、両プーリ23,25及びタイミングベルト26によって駆動機構12が構成されており、モータ24の作動は制御装置15によって制御されるようになっている。
なお、制御装置15は、モータ24を停止する際には、不図示のエンコーダを介して回転テーブル3が図1に示す位置となるようにする。これにより、回転テーブル3上に2つのケース群201、202を搬入・搬出できるようになっている。
脱水作業時に制御装置15がモータ24を駆動させると回転軸21が回転されるので、両回転軸21、22を回転中心として、ケース群201、202を支持した回転テーブル3、上部プレート17、揺動軸18A~18D及びホルダ6(把持部材19A~19D)が一体となって図1の時計方向に回転されるようになっている。この脱水作業時においては、ホルダ6を構成する把持部材19A~19Dによってケース群201、202全体の四隅が保持されるとともに、ホルダ6の閉鎖状態(保持状態)はロック機構14によって固定されるようになっている。
回転テーブル3の上面における外周側の4カ所にそれぞれ軸受27Aが取り付けられており、上部プレート17の下面の両端側には、回転テーブル3の軸受27Aと対向させて軸受27Bが取り付けられている。そして、上下で対向した各一対の軸受27A、27Bによって揺動軸18A~18Dが鉛直方向を維持して、かつ回転自在に軸支されている。
ケース2の搬出入方向の左側(図面上の左側)となる揺動軸18A、18Cと、搬出入方向の右側(図面上の右側)の揺動軸18B、18Dとが隔てた間隔は、それらの間を2つのケース群201、202が余裕をもって通過できる間隔に維持されている。
回転テーブル3が停止されている際には、左側の2本の揺動軸18A、18Cと、右側の2本の揺動軸18B、18Dが搬出入方向に沿った位置に停止するようになっている。この状態では、揺動軸18A~18Dと干渉することなく、回転テーブル3上に2つのケース群201、202を搬入・搬出できるようになっている。
各揺動軸18A~18Dの外周部の複数箇所に、上下方向で同じ位置となるように複数の揺動アーム28が連結されており、それら揺動軸18A~18D毎の揺動アーム28の先端に把持部材19A~19Dが鉛直方向となるように連結されている。ホルダ6を構成するこれら左右2対の把持部材19A~19Dは、水平断面がL字形をした直線状部材からなり、これら4つの把持部材19A~19Dの前面がケース群201、202全体の4カ所の隅部に係合することでケース群201、202を把持するようになっている。
左右一対の把持部材19A、19Bと19C、19Dは、それらの前面(正面)が対向するように配置されており、揺動軸18A~18Dが正逆に所要量回転されると、それらに設けた揺動アーム28が開閉方向に揺動されるので、各一対の把持部材19A、19Bと19C、19Dが同期して開放位置と閉鎖位置とに開閉されるようになっている。
搬出入方向の上流側となる揺動軸18A、18Bの把持部材19A、19Bは、上流側から回転テーブル3の中心に向けて揺動することで、搬入方向上流側からケース群201の2箇所の隅部を把持できるようになっている。他方、搬出入方向の下流側となる揺動軸18C、18Dの把持部材19C、19Dは、搬出入方向の下流側から回転テーブル3の中心に向けて揺動することで、下流側となるケース群202の2箇所の隅部を把持できるようになっている。つまり、2対の把持部材19A~19Dからなるホルダ6によってケース群201、202を回転テーブル3上に保持できるようになっている。
揺動軸18A、18Bに連結された閉鎖用アーム31,31は、搬出入方向の上流側に向けられており、揺動軸18C、18Dに連結した閉鎖用アーム31,31は搬出入方向の下流側に向けられている。
揺動軸18A、18Bに連結された開放用アーム32、32は、搬出入方向の下流側に向けられており、揺動軸18C、18Dに連結した開放用アーム32,32は、搬出入方向の上流側に向けられている。そのため、搬出入方向の左側となる揺動軸18A、18Cの開放用アーム32、32の先端部は、隣接上下位置で常時オーバラップしており、同様に、搬出入方向の右側となる揺動軸18B、18Dの開放用アーム32,32の先端部は、隣接上下位置で常時オーバラップした状態となっている。
開閉機構13は、搬出入方向に沿った左右両側となるフレーム7の上部に、回転体11とは分離してそれを挟むように設けられている。すなわち、開閉機構13は、搬出入方向の左側となる2つの閉鎖用アーム31、31に向けてフレーム7に水平に連結されたエアシリンダ36A、36Aと、これらのエアシリンダ36A、36Aのピストンロッドの先端に取り付けられた閉鎖用プッシャ34、34と、搬出入方向の左側となる2つの開放用アーム32の先端部の側部に向けてフレーム7に水平に連結されたエアシリンダ37と、このエアシリンダ37のピストンロッドの先端に取り付けられた開放用プッシャ33を備えている。
また、開閉機構13は、回転体11を挟んだ右側のフレーム7上にも、上記搬出入方向の左側に配置されたものと同様のエアシリンダ36A、36A及び37と、エアシリンダ36A、36Aのピストンロッドの先端に取り付けた閉鎖用プッシャ34,34と、エアシリンダ37のピストンロッドの先端に取り付けた開放用プッシャ33を備えている。
開閉機構13が備える上記エアシリンダ36A、37の作動は制御装置15によって制御されるようになっており、左右両側で対向位置にある4つのエアシリンダ36Aは、制御装置15によって同期して進退動されるようになっている。また、左右両側で対向位置にあるよって同期して進退動されるようになっている。
本実施例において、制御装置15が次のようにしてエアシリンダ36A、37の作動を切り換えることで、2対の把持部材19A、19Dからなるホルダ6を開閉させるようになっている。
すなわち、4つのエアシリンダ36Aのピストンロッドが後退端に停止し、左右合計4つの閉鎖用プッシャ34が後退端に停止して閉鎖用アーム31から離隔した状態において、左右2つのエアシリンダ37のピストンロッドが後退端から前進端まで前進される。
すると、左右一対の開放用プッシャ33がそれまで開放用アーム32から離隔した後退端から前進端まで前進される。それに伴って、開放用プッシャ33が2つの開放用アーム32の先端部に外方から当接した後、それらを回転体11の中心側へ押し込むことで、揺動軸18A~18Dの揺動アーム28を介して合計4個の把持部材19A~19D(ホルダ6)が回転体11の中心から最も離隔した開放位置に位置する。つまり、把持部材19A~19D(ホルダ6)が開放される(図1、図2における右半分に示す状態)。
この把持部材19A~19D(ホルダ6)の開放状態においては、搬出入方向の左右両側の把持部材19A、19Cと19B、19Dの間を介して回転テーブル3上にケース群201、202を搬出入することができる。
他方、上記把持部材19A~19Dの開放状態において、停止中の回転テーブル3上にケース群201、202が図示しないプッシャによって搬入されると、先ず、左右のエアシリンダ37のピストンロッドが前進端から後退端まで後退された後に、4つのエアシリンダ36Aのピストンロッドが後退端から前進端まで同期して前進される。
これにより、開放用プッシャ33が前進端から後退端まで後退して開放用アーム32から離隔するとともに、閉鎖用プッシャ34が対向位置の閉鎖用アーム31に当接して、それを回転体11の内方側に向けて押し入れる。これによって、揺動軸18A~18Dの揺動アーム28を介して、4つの把持部材19A、19Bが回転体11の中心に向けて同期して閉鎖位置まで揺動され、これら合計4つの把持部材19A~19Dによってケース群201、202全体の四隅が把持される(図1、図2の左側に示す状態)。つまり、ホルダ6によってケース群201、202が保持されるようになっている。
なお、このように把持部材19A~19D(ホルダ6)が閉鎖位置にある状態からホルダ6を開放させる場合には、4つの閉鎖用プッシャ34を前進端から後退端へ後退させてそれらを閉鎖用アーム31から離隔させるとともに、2つの開放用プッシャ33を後端端から前進端まで前進させて開放用アーム32に当接させてからそれを揺動させる。それにより、把持部材19A~19D(ホルダ6)が閉鎖位置から開放位置に切り換わって開放位置に位置する。
開閉機構13は、以上のようにして4つの把持部材19A~19Dからなるホルダ6を開閉させるようになっており、開閉機構13によって左右両側2対の閉鎖用アーム31を同期して閉鎖方向に揺動させることで、回転テーブル3上のケース群201、202全体の四隅を把持部材19A~19Dで挟み込んで保持できるようになっている。
ロック機構14は、上部プレート17の上面に回転体11の直径方向に配置された一対のロックバー41、41と、フレーム7の上部に鉛直下方に向けて配置された一対のエアシリンダ43、43と、エアシリンダ43、43のピストンロッドの先端(下端)に設けられて、ロックバー41、41の位置を切り換える左右一対の解除用プッシャ42、42とを備えている。
一対のロックバー41の基部41Bは、回転体11の中心側に位置させてあり、ロックバー41の先端41Aは、回転体11の半径方向外方に向けられている。ロックバー41の基部41Bの左右両側に支持ピン41Cが突設されており、それらの支持ピン41Cを上部プレート17のブラケット17Aの係合孔に嵌合させている。それにより両ロックバー41は、支持ピン41Cを揺動中心として上下方向に揺動可能となっている。
ロックバー41の基部41Bの上端とブラケット17Aの中心部とにわたって引っ張りばね44が取り付けられているので、両ロックバー41の先端41Aは引っ張りばね44の付勢力によって常時上方に向けて付勢され、不図示のストッパによってロックバー41全体が水平に支持されるようになっている。そのため、解除用プッシャ42がロックバー41に当接していない状態では、ロックバー41全体が上部プレート17上で水平に支持されて、ロックバー41の先端41Aが対向位置となる開放用アーム32の先端の内方側の側面に当接できるようになっている。2つのロックバー41の先端が、それら対向位置となる開放用アーム32の先端の側面に当接した状態となると、各揺動軸18A~18Dに設けた開放用アーム32は、把持部材19A~19Dを開放させる方向に移動することができないので、把持部材19A~19D(ホルダ6)が閉鎖状態となる閉鎖位置に固定されるようになっている。
そして、このようにホルダ6を固定したロック状態となったロックバー41は、解除用プッシャ42によって先端側を押し下げることで、開放用アーム32の先端の下方側に退没できるようになっている。
エアシリンダ43の作動は制御装置15によって制御されるようになっており、制御装置15が所要時にエアシリンダ43を介して解除用プッシャ42を昇降させるようになっている。
エアシリンダ43のピストンロッドが上昇端にある時には、解除用プッシャ42がロックバー41から離隔して、その上方に停止しており、この状態ではロックバー41は上部プレート17上で水平状態となり、かつその先端41Aは隣接して対向位置にある開放用アーム32の先端部の側方に係合する(図1、図2の左半分に示す状態)。
つまり、把持部材19A~19D(ホルダ6)が閉鎖されてケース群201、202全体の四隅を把持している状態において、解除用プッシャ42が上昇位置にある時には、ロックバー41の先端41Aが引っ張りばね44の付勢力によって開放用アーム32の先端部に下方側から起き上がって係合する。そのため、開放用アーム32、揺動軸18A~18D及び揺動アーム28を介して把持部材19A~19Dが開放方向に移動するのが阻止される(図1、図2の左半分に示す状態)。つまり、閉鎖位置にある把持部材19A~19Dが閉鎖状態に固定されるようになっている。
他方、上記ロック状態から解除用プッシャ42が上昇端から下降端まで下降されると、解除用プッシャ42がロックバー41に当接してそれを押し下げるので、その先端41Aがそれまで係合していた開放用アーム32の先端の側部よりも下方側へ退没して上部プレート17に当接する(図2の右側に示す状態)。
これにより、開放用アーム32の先端は、ロックバー41の隣接上方を介して回転体11の回転中心側への移動可能となる。つまり、ロック状態が解除されたことになる。この解除状態において、開閉機構13の開放用プッシャ33が前進端まで前進されると、開放用アーム32が開放用プッシャ33によって回転体11の中心側へ揺動されるので、揺動アーム28に設けられた把持部材19A~19D(ホルダ6)が閉鎖位置から開放位置に切り換えられるようになっている。
本実施例においては、回転体11に配置されたロックバー41と、固定側となるフレーム7に設けられたエアシリンダ43および解除用プッシャ42、引っ張りばね44によってロック機構14が構成されている。
先ず、回転体11が停止した状態においては、ロック機構14の解除用プッシャ42が下降端まで下降されているので、ロックバー41は解除用プッシャ42によって押し下げられて先端41Aが上部プレート17に当接している。そして、開閉機構13の左右の開放用プッシャ33は前進端に位置して開放用アーム32の先端、ロックバー41の先端の上方となる回転体11の中心側へ押し込んでいるので、把持部材19A~19D(ホルダ6)は開放位置にある(図1の右半分に示す状態)。
この状態において、図示しないプッシャによって、抱き合わせた状態のケース群201、202が脱水位置Aとなる回転テーブル3上に搬入される。
すると、開放用プッシャ33が前進端から後退端まで後退されるとともに、閉鎖用プッシャ34が後退端から前進端まで前進する。また、ロック機構14の解除用プッシャ42が元の上昇端まで上昇されてロックバー41から離隔する。
開放用プッシャ33が後退することに伴って、開放用アーム32が揺動されてロックバー41の先端41Aよりも外方側へ移動するので、引っ張りばね44によって付勢されたロックバー41が押し下げられた状態から水平状態まで起き上がって開放用アーム32の側面に内方側から係合する。
これにより、把持部材19A~19D(ホルダ6)が閉鎖位置となってケース群201、202全体の四隅がホルダ6によって保持されるとともに、ロックバー41によって把持部材19A~19Dの閉鎖状態が固定される。
このように回転テーブル3上のケース群201、202がホルダ6によって保持され、かつホルダ6の閉鎖状態がロック機構14によって固定されたら、駆動機構12によって回転体11全体が回転される。これにより、ケース群201、202の脱水作業が開始される。そして、駆動機構12のモータ24が所定回転数に達した後に所定時間が経過したら、モータ24を停止させて回転体11を停止させて脱水作業を終了する。
脱水作業中において、ロック機構14のロックバー41によってホルダ6の閉鎖状態が確実に固定されるので、ケース群201、202が回転テーブル3上で位置ずれしたり、脱落したりすることはない。
以上のようにして脱水作業が終了したら、ロック機構14による把持部材19A~19D(ホルダ6)のロック状態を解除する。すなわち、ロック機構14の解除用プッシャ42が下降端まで下降されるので、解除用プッシャ42によってロックバー41が押し下げられて、開放用アーム32の側面からずれて、その下方側に退没する。その後、開閉機構13の閉鎖用プッシャ34が後退端まで後退される一方、開放用プッシャ33が前進端まで前進されて、開放用アーム32を揺動させるので、把持部材19A~19D(ホルダ6)が開放位置へ切り換えられる。つまり、ホルダ6によるケース群201、202の保持状態が解放される。
この後、図示しないプッシャによって、回転テーブル3から脱水後のケース群201、202が搬出される。
以上のようにして、脱水位置Aに設けられた遠心脱水装置1によって多数のケース2の脱水が行われる。
また、上記揺動軸18A~18Dをスプリングによってホルダ6の閉鎖方向または開放方向のいずれか一方へと付勢するように構成しても良い。つまり、ノーマリークローズまたはノーマリーオープンの構成としても良い。この場合、把持部材19A~19Dを開閉させる開閉機構13は、左右のいずれか他方に把持部材19A~19Dの所要部材を移動させるのみで良くなるので、図面上、左右いずれかのプッシャ33,34、エアシリンダ36A、37を省略可能となり、開閉機構13の構成がより一層簡略となる。
3‥回転テーブル 6‥ホルダ
11‥回転体 12‥駆動機構
13‥開閉機構 14‥ロック機構
19A,19B‥把持部材(ホルダ) 41‥ロックバー(ロック部材)
42‥解除用プッシャ(解除用部材) 201、202‥ケース群
A‥脱水位置
Claims (3)
- 物品を支持して回転可能な回転体と、上記回転体に設けられて、物品を回転体上に保持する閉鎖位置と物品を保持しない開放位置とに移動可能なホルダと、上記回転体を回転させる駆動機構と、上記回転体と分離させて配設されて、上記ホルダを閉鎖位置と開放位置とに移動させる開閉機構と、上記ホルダが閉鎖位置において回転体上の物品を保持した際に、該ホルダを閉鎖位置に維持するロック機構とを備え、上記ホルダが物品を保持した状態で上記回転体を回転させることで、当該物品を脱水する遠心脱水装置において、
上記ホルダは、それぞれ上記回転体に回転自在に軸支された一対の揺動軸に連結された一対の把持部材と、上記一対の揺動軸のそれぞれに設けられた開放用アームおよび閉鎖用アームとを備え、
上記開閉機構は、上記開放用アームに係合して移動させることにより上記揺動軸を回転させて、上記一対の把持部材を閉鎖位置から開放位置に移動させ、上記閉鎖用アームに係合して移動させることにより上記揺動軸を回転させて、上記一対の把持部材を開放位置から閉鎖位置に移動させるようになっており、
上記ロック機構は、上記回転体と一体的に設けられ、閉鎖位置にあるホルダに係合して当該ホルダの開放位置への移動を阻止する係合位置と上記ホルダの開放位置への移動を許容する解除位置とに移動可能なロック部材と、上記回転体と分離させて配設されて、上記係合位置にあるロック部材を解除位置へと移動させる解除用部材とを備えることを特徴とする遠心脱水装置。 - 上記ロック部材は、上記回転体に軸支されて上記係合位置と解除位置とに揺動可能となっており、該ロック部材は、上記解除用部材と当接しない状態では、付勢部材によって上記係合位置に位置するようになっており、
上記開閉機構は、上記ロック部材が解除位置にある状態で、上記ホルダを閉鎖位置から開放位置へ移動させることを特徴とする請求項1に記載の遠心脱水装置。 - 上記各揺動軸に設けられた開放用アームは、隣接する一方の揺動軸の開放用アームが他方の揺動軸の開放用アームの上方に位置するように配置されており、
上記開閉機構は、上記一対の揺動軸の開放用アームの両方に係合して移動させることにより上記揺動軸を回転させて、上記ホルダを構成する各把持部材を閉鎖位置から開放位置に移動させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の遠心脱水装置。
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