以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
〔第1実施形態〕
最初に、本発明の第1実施形態について図1を参照して説明する。この図1において、符号Wは対象物、Bfは前段搬送ベルト、Baは後段搬送ベルト、また符号Aは第1実施形態に係る間隔調整装置である。
対象物Wは、上下が閉塞した円筒状の形状を有しており、直立姿勢つまり中心軸線が垂直方向(鉛直方向)となる姿勢で搬送される。すなわち、この対象物Wは、中心軸線が鉛直方向であるとともに所定の直径を有する円筒状の側面(円筒面)を備えている。このような対象物Wは、例えばビール缶や各種の飲料物が収納された飲料缶等のスチール缶である。
前段搬送ベルトBfは、対象物Wを所定の搬送方向F(斜線矢印)に搬送するベルトコンベアであり、間隔調整装置Aの前段に設けられている。この前段搬送ベルトBfは、水平姿勢かつ搬送方向Fに順次移動する載置面(水平面)を備えており、当該載置面上に直立姿勢で載置された対象物Wを搬送方向Fに順次搬送することによって、対象物Wを間隔調整装置Aの入口に順次送り込む。
後段搬送ベルトBaは、対象物Wを所定の搬送方向Fに搬送するベルトコンベアであり、間隔調整装置Aの前段に設けられている。この前段搬送ベルトBfは、水平姿勢かつ搬送方向Fに順次移動する載置面(水平面)を備えており、間隔調整装置Aの出口から送り込まれた直立姿勢の対象物Wを搬送方向Fに順次搬送する。
ここで、前段搬送ベルトBfにおける対象物Wの前後間隔つまり搬送方向Fに前後する対象物Wの間隔は、図示すように極めて小さい。例えば、前段搬送ベルトBfにおける対象物Wの前後間隔は、接触に近い状態である。これに対して、後段搬送ベルトBaにおける対象物Wの前後間隔は、図示するように前段搬送ベルトBfにおける対象物Wの前後間隔よりも広い。
すなわち、第1実施形態に係る間隔調整装置Aは、前段搬送ベルトBfと後段搬送ベルトBaとの間、つまり前段搬送ベルトBf及び後段搬送ベルトBaによって構成される対象物Wの搬送経路の途中部位に設けられ、前段搬送ベルトBfにおける対象物Wの前後間隔を変えて後段搬送ベルトBaに受け渡す装置である。
この間隔調整装置Aは、図示するように一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R、一対の第3ベルト3L、3R、一対の第1プーリー4L、4R、一対の第2プーリー5L、5R、一対の第3プーリー6L、6R、一対の第4プーリー7L、7R、一対の第5プーリー8L、8R、一対の第6プーリー9L、9R、一対の第7プーリー10L、10R及び乗継板11を備えている。
なお、図1(b)では、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rの相互の位置関係が分かり易いように、一対の第1プーリー4L、4R、一対の第2プーリー5L、5R、一対の第3プーリー6L、6R、一対の第4プーリー7L、7R、一対の第5プーリー8L、8R、一対の第6プーリー9L、9R及び一対の第7プーリー10L、10Rを便宜上割愛している。
また、一対の第1プーリー4L、4R、一対の第2プーリー5L、5R、一対の第3プーリー6L、6R、一対の第4プーリー7L、7R、一対の第5プーリー8L、8R、一対の第6プーリー9L、9R及び一対の第7プーリー10L、10Rのうち、斜線を施した一対の第3プーリー6L、6R、一対の第5プーリー8L、8R及び一対の第7プーリー10L、10Rは、モータ等の駆動源(図示略)によって回転駆動される駆動プーリーである。
また、詳細については後述するが、残りの一対の第1プーリー4L、4R、一対の第2プーリー5L、5R、一対の第4プーリー7L、7R、及び一対の第6プーリー9L、9Rは、上記駆動プーリーの回転によって一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rが回動することによって連れ回る従動プーリーである。
また、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R、一対の第3ベルト3L、3R、一対の第1プーリー4L、4R、一対の第2プーリー5L、5R、一対の第3プーリー6L、6R、一対の第4プーリー7L、7R、一対の第5プーリー8L、8R、一対の第6プーリー9L、9R、一対の第7プーリー10L、10Rのうち、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第1プーリー4L、4R、一対の第2プーリー5L、5R及び一対の第3プーリー6L、6Rは、第1段ベルト把持搬送部を構成している。
また、一対の第2ベルト2L、2R、一対の第2プーリー5L、5R、一対の第4プーリー7L、7R及び一対の第5プーリー8L、8Rは、第2段ベルト把持搬送部を構成している。さらに、一対の第3ベルト3L、3R、一対の第4プーリー7L、7R、一対の第6プーリー9L、9R及び一対の第7プーリー10L、10Rは、第3段ベルト把持搬送部を構成している。
詳細については後述するが、このような第1段ベルト把持搬送部、第2段ベルト把持搬送部及び第3段ベルト把持搬送部は、搬送方向Fに隣り合うように3段(複数段)備えられ、前段搬送ベルトBfによって所定の搬送方向Fに搬送される対象物Wを一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rで順次挟み込むことによって把持することにより対象物Wを搬送方向Fに搬送する。
一対の第1ベルト1L、1Rは、対象物Wを搬送方向Fに直交する方向から挟み込むとともに第1回動速度(線速度)で回動する無端ベルトである。すなわち、一対の第1ベルト1L、1Rは、前段搬送ベルトBf上に載置されるとともに所定速度で搬送方向Fに搬送されることによって順次送り込まれる対象物Wを左右両側から挟み込むことによって把持する把持部である。
一対の第1ベルト1L、1Rのうち、一方の第1ベルト1Lは、搬送方向Fにおいて対象物Wの左(Left)側に位置し、対象物Wの側面(円筒面)に左側から当接して押圧する。これに対して、他方の第1ベルト1Rは、搬送方向Fにおいて対象物Wの右(Right)側に位置し、対象物Wの側面(円筒面)に右側から当接して押圧する。
このような一対の第1ベルト1L、1Rは、対象物Wの直径よりも若干狭い間隔を隔てて対峙している。一対の第1ベルト1L、1Rは、対象物Wを左右から挟み込んだ状態(つまり把持状態)で第1の線速度で搬送方向Fに回転することによって、対象物Wを搬送方向Fに搬送する。
一対の第2ベルト2L、2Rは、対象物Wを一対の第1ベルト1L、1Rと同様な方向つまり搬送方向Fに直交する方向から挟み込むとともに第2回動速度(線速度)で回動する無端ベルトである。すなわち、一対の第2ベルト2L、2Rは、搬送方向Fにおいて少なくとも一部が一対の第1ベルト1L、1Rと重なるように一対の第1ベルト1L、1Rにおける対象物Wの出口側に設けられている。
一対の第2ベルト2L、2Rのうち、一方の第2ベルト2Lは、搬送方向Fにおいて対象物Wの左(Left)に位置し、対象物Wの側面(円筒面)に左側から当接して押圧する。また、一方の第2ベルト2Lは、図示するように、搬送方向Fにおいて一部が一方の第1ベルト1Lと重なるように一方の第1ベルト1Lにおける対象物Wの出口側に設けられている。
これに対して、他方の第2ベルト2Rは、搬送方向Fにおいて対象物Wの右(Right)に位置し、対象物Wの側面(円筒面)に右側から当接して押圧する。また、他方の第2ベルト2Rは、図示するように、搬送方向Fにおいて一部が他方の第1ベルト1Rと重なるように他方の第1ベルト1Rにおける対象物Wの出口側に設けられている。
このような一対の第2ベルト2L、2Rは、対象物Wの直径よりも若干狭い間隔を隔てて対峙している。一対の第2ベルト2L、2Rは、対象物Wを左右から挟み込んだ状態(つまり把持状態)で第2の線速度で搬送方向Fに回転することによって、対象物Wを搬送方向Fに搬送する。
また、一対の第1ベルト1L、1R及び一対の第2ベルト2L、2Rは、互いの重なり部において対象物Wをともに挟み込む。この結果、対象物Wは、一対の第1ベルト1L、1Rによって挟み込まれた状態から一対の第1ベルト1L、1R及び一対の第2ベルト2L、2Rによって挟み込まれた状態を経て、一対の第2ベルト2L、2Rによって挟み込まれた状態となる。
すなわち、対象物Wは、搬送方向Fにおいて一対の第1ベルト1L、1Rの一部と第2ベルト2L、2Rの一部とが重なっているので、一対の第1ベルト1L、1R及び一対の第2ベルト2L、2Rのうち、少なくともいずれか一方によって挟み込まれた状態で搬送方向Fに順次搬送される。
また、一対の第2ベルト2L、2Rは、第2回動速度で搬送方向Fに回動する。第2回動速度は、一対の第1ベルト1L、1Rにおける第1回動速度よりも速い線速度に設定されている。すなわち、本実施形態における第1回動速度と第2回動速度との大小関係は、第1回動速度<第2回動速度である。
このような第1回動速度と第2回動速度との大小関係に起因して、一対の第1ベルト1L、1Rに代えて一対の第2ベルト2L、2Rに順次挟み込まれる対象物Wの間隔は、一対の第1ベルト1L、1Rにおける間隔よりも広くなる。すなわち、第1実施形態に係る間隔調整装置Aは、第1回動速度<第2回動速度に設定されているので、対象物Wの搬送間隔を一対の第1ベルト1L、1Rよりも広げる。
一対の第3ベルト3L、3Rは、対象物Wを一対の第2ベルト2L、2Rと同様な方向つまり搬送方向Fに直交する方向から挟み込むとともに第3回動速度(線速度)で搬送方向Fに回動する無端ベルトである。すなわち、一対の第3ベルト3L、3Rは、搬送方向Fにおいて少なくとも一部が一対の第2ベルト2L、2Rと重なるように一対の第2ベルト2L、2Rにおける対象物Wの出口側に設けられている。
一対の第3ベルト3L、3Rのうち、一方の第3ベルト3Lは、搬送方向Fにおいて対象物Wの左(Left)に位置し、対象物Wの側面(円筒面)に左側から当接して押圧する。また、一方の第3ベルト3Lは、図示するように、搬送方向Fにおいて一部が一方の第2ベルト2Lと重なるように一方の第2ベルト2Lにおける対象物Wの出口側に設けられている。
これに対して、他方の第3ベルト3Rは、搬送方向Fにおいて対象物Wの右(Right)に位置し、対象物Wの側面(円筒面)に右側から当接して押圧する。また、他方の第3ベルト3Rは、図示するように、搬送方向Fにおいて一部が他方の第2ベルト2Rと重なるように他方の第2ベルト2Rにおける対象物Wの出口側に設けられている。
このような一対の第3ベルト3L、3Rは、対象物Wの直径よりも若干狭い間隔を隔てて対峙している。一対の第3ベルト3L、3Rは、対象物Wを左右から挟み込んだ状態(つまり把持状態)で第3の線速度で搬送方向Fに回転することによって、対象物Wを搬送方向Fに搬送する。
このような一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rは、互いの重なり部において対象物Wをともに挟み込む。この結果、対象物Wは、一対の第2ベルト2L、2Rによって挟み込まれた状態から一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rによって挟み込まれた状態を経て、一対の第3ベルト3L、3Rによって挟み込まれた状態となる。
すなわち、対象物Wは、搬送方向Fにおいて一対の第2ベルト2L、2Rの一部と第3ベルト3L、3Rの一部とが重なっているので、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rのうち、少なくともいずれか一方によって挟み込まれた状態で搬送方向Fに順次搬送される。
また、一対の第3ベルト3L、3Rは、第3回動速度で搬送方向Fに回転する。第3回動速度は、一対の第2ベルト2L、2Rにおける第2回動速度よりも速い線速度に設定されている。すなわち、本実施形態における第2回動速度と第3回動速度との大小関係は、第2回動速度<第3回動速度である。
このような第2回動速度と第3回動速度との大小関係に起因して、一対の第2ベルト2L、2Rに代えて一対の第3ベルト3L、3Rに順次挟み込まれる対象物Wの間隔は、一対の第2ベルト2L、2Rにおける間隔よりも広くなる。すなわち、第1実施形態に係る間隔調整装置Aは、第2回動速度<第3回動速度に設定されているので、対象物Wの搬送間隔を一対の第2ベルト2L、2Rよりも広げる。
ここで、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rは、図1(b)に示すように、前段搬送ベルトBfの載置面(水平面)に直交する方向に所定間隔を空けて複数設けられている。すなわち、一対の第1ベルト1L、1Rのうち、一方の第1ベルト1Lは、図示するように3本の第1ベルト1L1~1L3(第1右個別ベルト)によって構成されている。また、他方の第1ベルト1Rは、図示しないが、3本の第1ベルト1R1~1R3(第1左個別ベルト)によって構成されている。
一対の第2ベルト2L、2Rのうち、一方の第2ベルト2Lは、図示するように3本の第2ベルト2L1~2L3(第2右個別ベルト)によって構成されている。また、他方の第2ベルト2Rは、図示しないが、3本の第2ベルト2R1~2R3(第2左個別ベルト)によって構成されている。3本の第2ベルト2R1~2R3は、3本の第1ベルト1R1~1R3に対して一部が交互に重なるように設けられている。
一対の第3ベルト3L、3Rのうち、一方の第3ベルト3Lは、図示するように3本の第3ベルト3L1~3L3(第3右個別ベルト)によって構成されている。また、他方の第3ベルト3Rは、図示しないが、3本の第3ベルト3R1~3R3(第3左個別ベルト)によって構成されている。3本の第3ベルト3R1~3R3は、3本の第2ベルト2R1~2R3に対して一部が交互に重なるように設けられている。
このような一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rは、対象物Wをより確実に把持するように一定の可撓性を有するものの摩擦係数が比較的大きい材料から形成されている。この材料としては、例えばポリウレタンが考えられる。
一対の第1プーリー4L、4R、一対の第2プーリー5L、5R及び一対の第3プーリー6L、6Rは、図1(a)に示すように、一対の第1ベルト1L、1Rが掛け回される回転部材であり、前段搬送ベルトBfの載置面に直交する方向を回転軸とする。なお、一対の第1プーリー4L、4R、一対の第2プーリー5L、5R及び一対の第3プーリー6L、6Rのうち、一対の第2プーリー5L、5Rには、図示するように一対の第1ベルト1L、1Rに加えて、一対の第2ベルト2L、2Rが掛け回される。
これら一対の第1プーリー4L、4R、一対の第2プーリー5L、5R及び一対の第3プーリー6L、6Rのうち、一対の第1プーリー4L、4Rは、載置面に直交する方向に所定距離を空けた状態で一対の第1回転軸(図示略)に回転自在に設けられている。また、一対の第1プーリー4L、4Rは、載置面に直交する方向に配列する3つの個別プーリーによって構成されている。
一対の第2プーリー5L、5Rは、搬送方向Fにおいて第1回転軸から所定距離だけ離れた位置に設けられた一対の第2回転軸(図示略)に回転自在に設けられている。また、一対の第2プーリー5L、5Rは、前段搬送ベルトBfの載置面に直交する方向に配列する6つの個別プーリーによって構成されている。
ここで、一対の第2プーリー5L、5Rにおける6つの個別プーリーのうち、3つの個別プーリーには、一対の第1ベルト1L、1Rが掛け回され、残りの3つの個別プーリーには、一対の第2ベルト2L、2Rが掛け回されている。すなわち、一対の第1ベルト1L、1Rと一対の第2ベルト2L、2Rにおける一部の重なりは、同一の第2回転軸に設けられた6つの個別プーリーに各々掛け回されることにより形成される。
一対の第3プーリー6L、6Rは、搬送方向Fにおいて一対の第1回転軸と一対の第2回転軸との略中間、また搬送方向Fに直交する水平方向おいて対象物Wから所定距離だけ離間した一対の第3回転軸(図示略)に設けられている。また、一対の第3プーリー6L、6Rは、載置面に直交する方向に配列するとともに一対の第1ベルト1L、1Rが掛け回される3つの個別プーリーによって構成されている。
すなわち、一対の第1プーリー4L、4R、一対の第2プーリー5L、5R及び一対の第3プーリー6L、6Rのうち、一方の第1プーリー4L、一方の第2プーリー5L及び一方の第3プーリー6Lは、一方の第1回転軸、一方の第2回転軸及び一方の第3回転軸に回転自在に設けられ、一方の第1ベルト1Lが掛け回される。また、一方の第2プーリー5Lには、一方の第1ベルト1Lに加えて、一方の第2ベルト2Lが掛け回される。
一方、他方の第1プーリー4R、他方の第2プーリー5R及び他方の第3プーリー6Rは、他方の第1回転軸、他方の第2回転軸及び他方の第3回転軸に回転自在に設けられ、他方の第1ベルト1Rが掛け回される。また、他方の第2プーリー5Rには、他方の第1ベルト1Rに加えて、他方の第2ベルト2Rが掛け回される。
一対の第1プーリー4L、4R及び一対の第2プーリー5L、5Rは、搬送方向Fに所定間隔を空けて設けられた従動プーリーである。すなわち、一方の第1プーリー4L及び一方の第2プーリー5Lは、搬送方向Fに所定間隔を空けて設けられるとともに対象物Wの左側に設けられた2つの従動プーリーである。また、他方の第1プーリー4R及び他方の第2プーリー5Rは、搬送方向Fに所定間隔を空けて設けられるとともに対象物Wの右側に設けられた2つの従動プーリーである。
このような一対の第1プーリー4L、4R及び一対の第2プーリー5L、5Rに掛け回される一対の第1ベルト1L、1Rは、一対の第1プーリー4L、4Rと一対の第2プーリー5L、5Rとの間において搬送方向Fに回動するとともに、対象物Wを挟み込んで把持することによって対象物Wを搬送方向Fに搬送する。
一対の第1プーリー4L、4R及び一対の第2プーリー5L、5Rのうち、一対の第1プーリー4L、4Rは、搬送方向Fにおいて前段搬送ベルトBfに最も近い位置つまり間隔調整装置Aの入口に設けられている。また、一対の第2プーリー5L、5Rは、搬送方向Fにおいて一対の第1プーリー4L、4Rよりも所定距離だけ離間した位置に設けられている。
これに対して、一対の第3プーリー6L、6Rは、搬送方向Fにおいて一対の第1プーリー4L、4Rと一対の第2プーリー5L、5Rとの略中間、かつ搬送方向Fに直交する水平方向おいて対象物Wから所定距離だけ離間した位置に設けられている。このような一対の第3プーリー6L、6Rは、図示するように駆動プーリーである。
一対の第3プーリー6L、6Rは、回転軸にモータ等の駆動源(図示略)が接続されており、当該駆動源が発生させる動力(回転動力)によって回転する。このような一対の第3プーリー6L、6Rは、一対の第1ベルト1L、1Rを同期駆動することによって等速で回動させる。
一対の第2プーリー5L、5R、一対の第4プーリー7L、7R及び一対の第5プーリー8L、8Rは、図1(a)に示すように、一対の第2ベルト2L、2Rが掛け回される回転部材であり、前段搬送ベルトBfの載置面に直交する方向を回転軸とする。なお、一対の第4プーリー7L、7Rには、図示するように一対の第2ベルト2L、2Rに加えて、一対の第3ベルト3L、3Rが掛け回される。
一対の第2プーリー5L、5Rについては上述した通り、前段搬送ベルトBfの載置面に直交する方向に配列する6つの個別プーリーによって構成されている。一対の第4プーリー7L、7Rは、搬送方向Fにおいて第2回転軸から所定距離だけ離れた位置に設けられた一対の第4回転軸(図示略)に回転自在に設けられている。また、一対の第4プーリー7L、7Rは、一対の第2回転軸に設けられた一対の第2プーリー5L、5Rと同様に、前段搬送ベルトBfの載置面に直交する方向に配列する6つの個別プーリーによって構成されている。
一対の第4プーリー7L、7Rにおける6つの個別プーリーのうち、3つの個別プーリーには、一対の第2ベルト2L、2Rが掛け回され、残りの3つの個別プーリーには、一対の第3ベルト3L、3Rが掛け回されている。すなわち、一対の第2ベルト2L、2Rと一対の第3ベルト3L、3Rにおける一部の重なりは、同一の第4回転軸に設けられた6つの個別プーリーに各々掛け回されることにより形成される。
一対の第5プーリー8L、8Rは、搬送方向Fにおいて一対の第2回転軸と一対の第4回転軸との略中間、また搬送方向Fに直交する水平方向おいて対象物Wから所定距離だけ離間した一対の第5回転軸(図示略)に設けられている。また、一対の第5プーリー8L、8Rは、載置面に直交する方向に配列する3つの個別プーリーによって構成されている。
すなわち、一対の第2プーリー5L、5R、一対の第4プーリー7L、7R及び一対の第5プーリー8L、8Rのうち、一方の第2プーリー5L、一方の第4プーリー7L及び一方の第5プーリー8Lは、一方の第2回転軸、一方の第4回転軸及び一方の第5回転軸に回転自在に設けられ、一方の第2ベルト2Lが掛け回される。また、一方の第4プーリー7Lには、一方の第2ベルト2Lに加えて、一方の第3ベルト3Lが掛け回される。
一方、他方の第2プーリー5R、他方の第4プーリー7R及び他方の第5プーリー8Rは、他方の第2回転軸、他方の第4回転軸及び他方の第5回転軸に回転自在に設けられ、他方の第2ベルト2Rが掛け回される。また、他方の第4プーリー7Rには、他方の第2ベルト2Rに加えて、他方の第3ベルト3Rが掛け回される。
一対の第4プーリー7L、7Rは、一対の第2プーリー5L、5Rと同様に、搬送方向Fに所定間隔を空けて設けられた従動プーリーである。すなわち、一方の第2プーリー5L及び一方の第4プーリー7Lは、搬送方向Fに所定間隔を空けて設けられるとともに対象物Wの左側に設けられた2つの従動プーリーである。また、他方の第2プーリー5R及び他方の第4プーリー7Rは、搬送方向Fに所定間隔を空けて設けられるとともに対象物Wの右側に設けられた2つの従動プーリーである。
このような一対の第2プーリー5L、5R及び一対の第4プーリー7L、7Rに掛け回される一対の第2ベルト2L、2Rは、一対の第2プーリー5L、5Rと一対の第4プーリー7L、7Rとの間において搬送方向Fに回動するとともに、対象物Wを挟み込んで把持することによって対象物Wを搬送方向Fに搬送する。
一対の第4プーリー7L、7Rは、搬送方向Fにおいて一対の第2プーリー5L、5Rから所定の距離を隔てた位置に設けられている。すなわち、一対の第4プーリー7L、7Rは、搬送方向Fにおいて一対の第2プーリー5L、5Rよりも対象物Wの出口側に位置している。
これに対して、一対の第5プーリー8L、8Rは、搬送方向Fにおいて一対の第2プーリー5L、5Rと一対の第4プーリー7L、7Rとの略中間、かつ搬送方向Fに直交する水平方向おいて対象物Wから所定距離だけ離間した位置に設けられている。このような一対の第5プーリー8L、8Rは、図示するように駆動プーリーである。
一対の第5プーリー8L、8Rは、回転軸にモータ等の駆動源(図示略)が接続されており、当該駆動源が発生させる動力(回転動力)によって自動回転する。このような一対の第5プーリー8L、8Rは、一対の第2ベルト2L、2Rを同期駆動することによって等速で回動させる。
一対の第4プーリー7L、7R、一対の第6プーリー9L、9R及び一対の第7プーリー10L、10Rは、図1(a)に示すように、一対の第3ベルト3L、3Rが掛け回される回転部材であり、前段搬送ベルトBfの載置面に直交する方向を回転軸とする。一対の第4プーリー7L、7Rについては上述した通り、前段搬送ベルトBfの載置面に直交する方向に配列する6つの個別プーリーによって構成されている。
一対の第6プーリー9L、9Rは、搬送方向Fにおいて第4回転軸から所定距離だけ離れた位置に設けられた一対の第6回転軸(図示略)に回転自在に設けられている。また、一対の第6プーリー9L、9Rは、一対の第1回転軸に設けられた一対の第1プーリー4L、4Rと同様に、前段搬送ベルトBfの載置面に直交する方向に配列する3つの個別プーリーを備えている。
一対の第6プーリー9L、9Rにおける3つの個別プーリーには一対の第3ベルト3L、3Rが掛け回されている。一対の第7プーリー10L、10Rは、搬送方向Fにおいて一対の第4回転軸と一対の第6回転軸との略中間、また搬送方向Fに直交する水平方向おいて対象物Wから所定距離だけ離間した一対の第7回転軸(図示略)に設けられている。また、一対の第7プーリー10L、10Rは、前段搬送ベルトBfの載置面に直交する方向に配列する3つの個別プーリーを備えている。
すなわち、一対の第4プーリー7L、7R、一対の第6プーリー9L、9R及び一対の第7プーリー10L、10Rのうち、一方の第4プーリー7L、一方の第6プーリー9L及び一方の第7プーリー10Lは、一方の第4回転軸、一方の第6回転軸及び一方の第7回転軸に回転自在に設けられており、一方の第3ベルト3Lが掛け回される。また、一方の第4プーリー7Lには、一方の第3ベルト3Lに加えて、一方の第2ベルト2Lが掛け回される。
一方、他方の第4プーリー7R、他方の第6プーリー9R及び他方の第7プーリー10Rは、他方の第4回転軸、他方の第6回転軸及び他方の第7回転軸に回転自在に設けられており、他方の第3ベルト3Rが掛け回される。また、他方の第4プーリー7Rには、他方の第3ベルト3Rに加えて、他方の第2ベルト2Rが掛け回される。
一対の第6プーリー9L、9Rは、一対の第4プーリー7L、7Rと同様に、搬送方向Fに所定間隔を空けて設けられた従動プーリーである。すなわち、一方の第4プーリー7L及び一方の第6プーリー9Lは、搬送方向Fに所定間隔を空けて設けられるとともに対象物Wの左側に設けられた2つの従動プーリーである。また、他方の第4プーリー7R及び他方の第6プーリー9Rは、搬送方向Fに所定間隔を空けて設けられるとともに対象物Wの右側に設けられた2つの従動プーリーである。
このような一対の第4プーリー7L、7R及び一対の第6プーリー9L、9Rに掛け回される一対の第3ベルト3L、3Rは、一対の第4プーリー7L、7R及び一対の第6プーリー9L、9Rとの間において搬送方向Fに回動するとともに、対象物Wを挟み込んで把持することによって対象物Wを搬送方向Fに搬送する。
一対の第6プーリー9L、9Rは、搬送方向Fにおいて一対の第4プーリー7L、7Rから所定距離隔てた位置に設けられている。すなわち、一対の第6プーリー9L、9Rは、搬送方向Fにおいて一対の第4プーリー7L、7Rよりも対象物Wの出口側に位置している。
これに対して、一対の第7プーリー10L、10Rは、搬送方向Fにおいて一対の第4プーリー7L、7Rと一対の第6プーリー9L、9Rとの略中間、かつ搬送方向Fに直交する水平方向おいて対象物Wから所定距離だけ離間した位置に設けられている。このような一対の第7プーリー10L、10Rは、図示するように駆動プーリーである。
一対の第7プーリー10L、10Rは、回転軸にモータ等の駆動源(図示略)が接続されており、当該駆動源が発生させる動力(回転動力)によって自動回転する。このような一対の第7プーリー10L、10Rは、駆動源とともに一対の第3ベルト3L、3Rを同期駆動することによって等速で回動させる。
乗継板11は、図1(b)に示すように、搬送方向Fにおいて前段搬送ベルトBfと後段搬送ベルトBaとの間に設けられた平板である。この乗継板11は、上平面が対象物Wが載置される載置面である。前段搬送ベルトBf及び後段搬送ベルトBaの各載置面と乗継板11の載置面(上平面)とは、図示するように面一に設定されている。
このような乗継板11は、図示するように一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rの下方に位置し、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rによって両側から挟み込まれることによって搬送方向Fに搬送される対象物Wを下から支持する固定平板である。
すなわち、対象物Wは、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rによって把持された状態で搬送方向Fに移動するに際して、乗継板11の載置面(上平面)上を滑りながら搬送方向Fに移動する。このような乗継板11は、載置面(上平面)の摩擦抵抗が極力小さく、また耐摩耗性に優れた材料によって形成されている。この材料は、例えば高密度ポリエチレン又はキャストナイロンである。
このような間隔調整装置Aは、全段搬送ベルトBfによって所定の搬送方向Fに搬送される対象物Wを一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rで挟み込むことによって把持する第1段~第3段ベルト把持搬送部を備える。
また、搬送方向Fに隣り合う第1段~第3段ベルト把持搬送部は、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rの一部が搬送方向Fに直交する方向(垂直方向)において重なるように設けられているので、搬送方向Fにおいて対象物Wを連続して把持する。
次に、第1実施形態に係る間隔調整装置Aの動作について詳しく説明する。
この間隔調整装置Aは、前段搬送ベルトBfと後段搬送ベルトBaとの間に位置し、前段搬送ベルトBfから搬送方向Fに沿って順次送り込まれる複数の対象物Wの前後間隔を初期間隔Hから当該初期間隔Hよりも広い調整間隔HLに調節して後段搬送ベルトBaに受け渡す。
すなわち、この間隔調整装置Aは、稼働状態において、三対の第1ベルト1L、1R、第2ベルト2L、2R及び第3ベルト3L、3Rが搬送方向Fに回動するように駆動される。これら三対の第1ベルト1L、1R、第2ベルト2L、2R及び第3ベルト3L、3Rは、三対の駆動プーリー(一対の第3プーリー6L、6R、一対の第5プーリー8L、8R及び一対の第7プーリー10L、10R)が所定方向に回転(正転)することによって搬送方向Fに回動する。
前段搬送ベルトBfから間隔調整装置Aの入口に送り込まれた対象物Wは、最初に第1段ベルト把持搬送部における一対の第1ベルト1L、1Rに挟み込まれて把持されることによって搬送方向Fつまり第2段ベルト把持搬送部の方向に搬送される。そして、対象物Wは、一対の第1ベルト1L、1Rに把持された状態を維持したまま第2段ベルト把持搬送部の一対の第2ベルト2L、2Rに挟み込まれて把持されることによって搬送方向Fつまり第3段ベルト把持搬送部の方向に搬送される。
そして、対象物Wは、最一対の第2ベルト2L、2Rに把持された状態を維持したまま第3段ベルト把持搬送部の一対の第3ベルト3L、3Rに挟み込まれて把持されることによって搬送方向Fつまり間隔調整装置Aの出口方向に搬送される。そして、対象物Wは、第3段ベルト把持搬送部から後段搬送ベルトBaに受け渡される。
ここで、前段搬送ベルトBfから送り込まれた対象物Wは、一対の第1ベルト1L、1Rのみによって把持された状態→一対の第1ベルト1L、1R及び第2ベルト2L、2Rによって把持された状態→一対の第2ベルト2L、2Rのみによって把持された状態→一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rによって把持された状態→第3ベルト3L、3Rのみによって把持された状態を経由して後段搬送ベルトBaに受け渡される。
すなわち、搬送方向Fに3段に配列する一対の第1ベルト1L、1R、第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rは、一対の第1ベルト1L、1R→第2ベルト2L、2R→一対の第3ベルト3L、3Rの順で受け渡すことによって、前段搬送ベルトBfから送り込まれた対象物Wを搬送方向に搬送して後段搬送ベルトBaに受け渡す。
対象物Wは、これら三対の第1ベルト1L、1R、第2ベルト2L、2R及び第3ベルト3L、3Rによる搬送方向Fに搬送される間、乗継板11の載置面(上面)上を摺動しながら搬送方向Fに移動する。しかしながら、乗継板11は、載置面の摩擦係数が比較的小さく設定されているので、載置面との摩擦に起因する搬送抗力は問題とならない。
また、三対の第1ベルト1L、1R、第2ベルト2L、2R及び第3ベルト3L、3Rの線速度は、第1回動速度<第2回動速度<第3回動速度に設定されているので、対象物Wは、一対の第1ベルト1L、1Rのみによって把持された状態、一対の第2ベルト2L、2Rのみによって把持された状態、また第3ベルト3L、3Rのみによって把持された状態において搬送方向Fにおける間隔が徐々に広がる。
さらに、対象物Wは、前段搬送ベルトBfから送り込まれてから後段搬送ベルトBaに受け渡されるまでの間において、把持状態を解除されることなく、三対の第1ベルト1L、1R、第2ベルト2L、2R及び第3ベルト3L、3Rのうち少なくともいずれか一対によって把持された状態にある。
すなわち、第1実施形態に係る間隔調整装置Aは、第1段~第3段ベルト把持搬送部が搬送方向Fに3段に設けられ、また一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rが搬送方向Fにおいて連続して対象物Wを把持するように設けられている。したがって、第1実施形態によれば、従来よりも安定した状態で対象物Wの間隔を拡大(調節)することが可能である。
〔第2実施形態〕
続いて、本発明の第2実施形態について図2を参照して説明する。なお、この図2では、図1と同一の構成要素には同一符号を付している。以下では、第1実施形態と同一な構成要素については、説明を省略する。
第2実施形態に係る間隔調整装置Bは、第1実施形態の前段搬送ベルトBf、後段搬送ベルトBa及び乗継板11に代えて単一の搬送ベルトBsを備えるものである。すなわち、第2実施形態に係る間隔調整装置Bは、乗継板11を備えず、搬送ベルトBsによって搬送方向Fに搬送される対象物Wの間隔を初期間隔Hから調整間隔HLに広げる。
この間隔調整装置Bは、所定の線速度で搬送方向Fに搬送される複数の対象物Wについて、一対の第1ベルト1L、1Rのみによって把持された状態→一対の第1ベルト1L、1R及び第2ベルト2L、2Rによって把持された状態→一対の第2ベルト2L、2Rのみによって把持された状態→一対の第2ベルト2L、2R及び第3ベルト3L、3Rによって把持された状態→第3ベルト3L、3Rのみによって把持された状態を経由させることによって間隔調整する。
すなわち、第2実施形態に係る間隔調整装置Bは、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rが搬送方向Fにおいて連続して対象物Wを把持するように設けられている。したがって、第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に対象物Wの間隔を従来よりも安定して調節することが可能である。
〔第3実施形態〕
続いて、本発明の第3実施形態について図3を参照して説明する。なお、この図3では、図1又は図2と同一の構成要素には同一符号を付している。以下では、第1、第2実施形態と同一な構成要素については、説明を省略する。
第1、第2実施形態に係る間隔調整装置A、Bでは、一対の第2回転軸に設けられた一対の第2プーリー5L、5Rに一対の第1ベルト1L、1R及び第2ベルト2L、2Rを掛け回すともに、一対の第4回転軸に設けられた一対の第4プーリー7L、7Rに一対の第2ベルト2L、2R及び第3ベルト3L、3Rを掛け回すことにより、3段に設けられた一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rが搬送方向Fにおいて連続して対象物Wを把持するようにした。
これに対して、第3実施形態に係る間隔調整装置Cでは、図3に示すように、一対の第1ベルト1L、1Rは、一対の第1ガイド部材12L、12R、一対の第2ガイド部材13L、13R、一対の第10プーリー14L、14R及び一対の第11プーリー15L、15Rに掛け回される。また、一対の第2ベルト2L、2Rは、一対の第3ガイド部材16L、16R、一対の第4ガイド部材17L、17R、一対の第12プーリー18L、18R及び一対の第13プーリー19L、19Rに掛け回される。
さらに、一対の第3ベルト3L、3Rは、一対の第5ガイド部材20L、20R、一対の第6ガイド部材21L、21R、一対の第14プーリー22L、22R及び一対の第15プーリー23L、23Rに掛け回される。
一対の第1ガイド部材12L、12R、一対の第2ガイド部材13L、13R、一対の第3ガイド部材16L、16R、一対の第4ガイド部材17L、17R、一対の第5ガイド部材20L、20R及び一対の第6ガイド部材21L、21Rは、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rを各々案内する湾曲板であり、摺動抵抗が極力低いものである。
また、これら一対の第1ガイド部材12L、12R、一対の第2ガイド部材13L、13R、一対の第3ガイド部材16L、16R、一対の第4ガイド部材17L、17R、一対の第5ガイド部材20L、20R及び一対の第6ガイド部材21L、21Rのうち、一対の第2ガイド部材13L、13R及び一対の第3ガイド部材16L、16Rは、図3(a)に示すように、搬送方向Fにおける位置が略同一に設定されている。
また、一対の第4ガイド部材17L、17R及び一対の第5ガイド部材20L、20Rは、図3(a)に示すように、搬送方向Fにおける位置が略同一に設定されている。すなわち、間隔調整装置Cでは、一対の第2ガイド部材13L、13R及び一対の第3ガイド部材16L、16Rの搬送方向Fにおける位置を略同一に設定するとともに、一対の第4ガイド部材17L、17R及び一対の第5ガイド部材20L、20Rの搬送方向Fにおける位置を略同一に設定することにより、3段に設けられた一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rが搬送方向Fにおいて連続して対象物Wを把持するようにしている。
すなわち、第3実施形態に係る間隔調整装置Cは、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rが搬送方向Fにおいて連続して対象物Wを把持するように設けられている。したがって、第3実施形態によれば、対象物Wの間隔を従来よりも安定して調節することが可能である。
〔第4実施形態〕
続いて、本発明の第4実施形態について図4を参照して説明する。なお、この図4では、図1~3と同一の構成要素には同一符号を付している。以下では、第1~第3実施形態と同一な構成要素については、説明を省略する。
ここで、図4(a)は、第4実施形態に係る間隔調整装置Dについて、第1実施形態における一対の第2プーリー5L、5Rの軸心つまり一対の第2回転軸に相当する垂直面の断面を示している。また、図4(b)は、第4実施形態に係る間隔調整装置Dについて、第1実施形態における一対の第4プーリー7L、7Rの軸心つまり一対の第2回転軸に相当する垂直面の断面を示している。
すなわち、第1実施形態に係る間隔調整装置Aは、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rが各々に重数が「3」つまり3本の個別ベルトによって構成されているが、第4実施形態に係る間隔調整装置Dは、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rが各々に重数が「4」つまり4本の個別ベルトによって構成されている
この間隔調整装置Dは、例えばビール缶のように円筒面の直径が同一であるものの高さが異なる3種類の対象物W1~W3、つまり前段搬送ベルトBf又は搬送ベルトBの載置面に直交する方向における高さが異なる複数種類のW1~W3が前段搬送ベルトBf又は搬送ベルトBによって搬送される場合に対応したものである。
この間隔調整装置Dでは、図示するように、多重に設けられた一対の第1ベルト1L、1R及び一対の第2ベルト2L、2Rが全種類の対象物W1~W3を挟み込むように設定されている。すなわち、この間隔調整装置Dでは、図4(a)に示すように、一対の第1ベルト1L、1Rが垂直方向に多重化された4本の第1ベルト1L1~1L4によって構成され、また一対の第2ベルト2L、2Rが同じく垂直方向に多重化された4本の第2ベルト2L1~2L4によって構成されている。
また、この間隔調整装置Dでは、図4(b)に示すように、一対の第2ベルト2L、2Rが同じく垂直方向に多重化された4本の第2ベルト2L1~2L4によって構成され、また一対の第3ベルト3L、3Rが垂直方向に多重化された4本の第3ベルト3L1~3L4によって構成されている。
このような間隔調整装置Dは、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rの重数を第1実施形態の3重から4重に増やすことにより、高さが異なる全種類の対象物W1~W3を把持するものである。なお、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rの重数が3重又は4重に限定されないことは、勿論である。
ここで、一対の第1ベルト1L、1R及び一対の第2ベルト2L、2Rの重数を変更して全種類の対象物W1~W3を把持することに代えて、一対の第1ベルト1L、1R及び一対の第2ベルト2L、2Rの軸心方向(垂直方向)の間隔を変更して全種類の対象物W1~W3を把持することが考えられる。
すなわち、第4実施形態に係る間隔調整装置Dは、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rが搬送方向Fにおいて連続して対象物Wを把持するように設けられている。したがって、第4実施形態によれば、対象物Wの間隔を従来よりも安定して調節することが可能である。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
(1)上記第1~第4実施形態では、3段構成の間隔調整装置A~D、つまり搬送方向Fに第1段ベルト把持搬送部、第2段ベルト把持搬送部及び第3段ベルト把持搬送部が配列するものを説明した。しかしながら、本発明におけるベルト把持部の段数は3段に限定されない。すなわち、ベルト把持部の段数は、2段以上であれば幾つでもよい。
(2)上記第1~第4実施形態では、三対の第1ベルト1L、1R、第2ベルト2L、2R及び第3ベルト3L、3Rの線速度を第1回動速度<第2回動速度<第3回動速度に設定することによって対象物Wの前後間隔を初期間隔Hから当該初期間隔Hよりも広い調整間隔HLに調節したが、本発明はこれに限定されない。例えば、三対の第1ベルト1L、1R、第2ベルト2L、2R及び第3ベルト3L、3Rの線速度を第1回動速度>第2回動速度>第3回動速度に設定することにより、対象物Wの前後間隔を初期間隔Hから当該初期間隔Hよりも狭い調整間隔HLaに調節してもよい。
(3)上記実施形態では、対象物Wの左(Left)側に位置する第1段ベルト把持搬送部、第2段ベルト把持搬送部及び第3段ベルト把持搬送部と対象物Wの右(Right)側に位置する第1段ベルト把持搬送部、第2段ベルト把持搬送部及び第3段ベルト把持搬送部を個別に駆動(同期駆動)した。しかしながら、両者を所定の動力伝達機構によって連結し、単一の駆動源によって駆動してもよい。
また、動力伝達機構を設けることにより第1~第3段ベルト把持搬送部を単一の駆動源に接続することにより、単一の駆動源によって一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rを全て駆動してもよい。
(4)上記実施形態では、対象物Wがビール缶や各種の飲料物が収納された飲料缶等のスチール缶である場合について説明したが、本発明における対象物Wは、このようなスチール缶に限定されず様々な物体を含む概念である。
(5)上記第1、第2実施形態では、第1~第3段ベルト把持搬送部に2つの従動プーリー及び1つの駆動プーリーを設けたが、第1~第3段ベルト把持搬送部における従動プーリーの個数はこれに限定されない。例えば、1つの従動プーリー及び1つの駆動プーリーを第1~第3段ベルト把持搬送部に設けてもよい。
例えば、第3プーリー6L、6R、第5プーリー8L、8R及び第7プーリー10L、10Rを削除し、第1プーリー4L、4R及び第2プーリー5L、5Rのいずれか一方、第2プーリー5L、5R及び第4プーリー7L、7Rのいずれか一方、また第4プーリー7L、7R及び第6プーリー9L、9R のいずれか一方を駆動プーリーとするとともに、第1プーリー4L、4R及び第2プーリー5L、5Rのいずれか他方、第2プーリー5L、5R及び第4プーリー7L、7Rのいずれか他方、また第4プーリー7L、7R及び第6プーリー9L、9R のいずれか他方を従動プーリーとすることが考えられる。
(6)上記実施形態では、第1段ベルト把持搬送部における一方の第1ベルト1Lと他方の第1ベルト1Rとの間隔(第1左右間隔)、第2段ベルト把持搬送部における一方の第2ベルト2Lと他方の第2ベルト21Rとの間隔(第2左右間隔)、また第3段ベルト把持搬送部における一方の第3ベルト3Lと他方の第3ベルト3Rとの間隔(第3左右間隔)が対象物Wの直径よりも若干狭い間隔(固定値)に設定されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、直径が異なる複数種類の対象物Wに対応するために、第1~第3左右間隔を調整する左右間隔調整機構を設けてもよい。
また、様々な対象物Wの中には、例えば樽型形状のように、垂直方向における直径が一定でないものがある。このような垂直方向における直径が一定でない対象物Wに対応するために、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rの各個別ベルト、つまり第1ベルト1L1~1L3(第1右個別ベルト)及び第1ベルト1R1~1R3(第1左個別ベルト)、第2ベルト2L1~2L3(第2右個別ベルト)及び第2ベルト2R1~2R3(第1左個別ベルト)及び第3ベルト3L1~3L3(第3右個別ベルト)及び第3ベルト3R1~3R3(第3左個別ベルト)について、第1~第3左右間隔が個別に調整できるように上記左右間隔調整機構を構成することが考えられる。
さらに、垂直方向における対象物Wの寸法(高さ)は、対象物Wの種類によって異なる。この点を考慮すると、一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rにおける各個別ベルトの垂直方向における位置や間隔を調整する垂直調整機構を設けることが考えられる。
(7)上記各実施形態に係る間隔調整装置A~Dでは、例えば一対の第1ベルト1L、1Rの使用の継続による摩耗や変質等に起因して、入口において一対の第1ベルト1L、1Rで対象物Wを安定して挟み込むことができない事態の発生が懸念される。このような懸念を解消するために、各間隔調整装置A~Dの入口に、対象物Wを第1左右間隔の中心に案内するガイド機構を設けてもよい。
(8)上記実施形態では、第1~第3段ベルト把持搬送部における一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rの各個別ベルトの重数を同一とした。すなわち、第1~第3実施形態に係る間隔調整装置A~Cの重数は第1~第3段ベルト把持搬送部について全て3重であり、第4実施形態に係る間隔調整装置Dの重数は、第1~第3段ベルト把持搬送部について全て4重である。
しかしながら、第1~第3段ベルト把持搬送部における一対の第1ベルト1L、1R、一対の第2ベルト2L、2R及び一対の第3ベルト3L、3Rの各個別ベルトの重数は、異なっていてもよい。例えば、第1段ベルト把持搬送部及び第3段ベルト把持搬送部における一対の第1ベルト1L、1R及び一対の第3ベルト3L、3Rの重数を2重とし、第2段ベルト把持搬送部における一対の第2ベルト2L、2Rの重数を1重としてもよい。