JPWO2019167864A1 - 搬送装置及び搬送方向変更装置 - Google Patents

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Abstract

多数の方向に搬送物を搬出することが可能な搬送装置を開発することを課題とする。ローラ部(回転体)30と、駆動体50を有する。回転体30は少なくとも一軸の第一回転軸60を中心として回転可能であり、且つ当該回転体は第一回転軸60に対して交差する方向の第二回転軸61を中心として回転可能であり、回転して姿勢変更し、第一回転軸60の向きを変更可能である。駆動体50は、第三回転軸62を中心として動力によって回転し、当該第三回転軸62は、前記第一回転軸60に対して交差する方向にのびる。駆動体50は、前記回転体の姿勢に係わらず、第二回転軸61に対して第一回転軸60方向の一方に偏心した位置で前記回転体と接触する。

Description

本発明は、搬送物を搬送する搬送装置に関するものであり、特に搬送物を複数の方向に搬出したり、複数の方向から搬送物を搬入する搬送装置に関するものである。
また本発明は搬送物の搬送方向を変更する搬送方向変更装置に関するものである。
配送場や集荷場、倉庫等では、数多くの種類の搬送物を取り扱う場合がある。また数多くの搬送物を仕分けて、トラックに積み込んだり、特定の棚に運ぶ場合がある。
従来技術においては、特許文献1、2、3の様な移載装置が複数設置された仕分けシステムによって搬送物の仕分けが行われていた。
特許文献1、2に記載の移載装置は、搬送物を直線的に通過させる主搬送路と、搬送物を直交する方向に搬出する副搬送路を有し、搬送物を別のコンベヤラインに載せ変えることができるものである。
特許文献3に記載の移載装置は、搬送物を直線的に通過させる主搬送路と、搬送物を斜め方向に排出する排出手段を有しており、搬送物を斜め方向に搬出して別のコンベヤラインに載せ変えることができるものである。
従来技術の仕分けシステムは、前記した様な移載装置を多数配置してコンベヤラインを複雑に枝分かれさせたものである。そして当該仕分けシステムで搬送物を搬送し、元のコンベヤラインから枝分かれした支流のコンベヤラインに搬送物を受け渡し、搬出先を次第に絞り込んで行って目的の搬送先に搬送物を移動させていた。
特開2015−163549号公報 特開2012−51680号公報 特開2015−163547号公報
従来技術の移載装置は、導入された搬送物を特定の2方向に選択的に搬出するものである。
そのため従来技術の仕分けシステムは、複雑に枝分かれしたコンベヤラインとなり、相当に大がかりなものとなる。即ち従来技術の仕分けシステムを構築するには、大きな設置場所を要する。
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、任意の方向に搬送物を搬出することが可能な搬送装置を開発することを課題とするものである。
上記した課題を解決するための態様は、搬送物を付勢する回転体と、前記回転体に回転力を付与する駆動体を有し、前記回転体は少なくとも第一回転軸を中心として回転可能であり、且つ当該回転体は第一回転軸に対して交差する方向の第二回転軸を中心として回転可能であり、回転して姿勢変更し、第一回転軸の向きを変更可能であり、駆動体は、第三回転軸を中心として動力によって回転し、当該第三回転軸は、前記第一回転軸に対して交差する方向にのび、駆動体は、第二回転軸に対して第一回転軸方向の一方に偏心した位置で前記回転体と接触し、前記回転体の姿勢変更に係わらず、駆動体を回転して前記回転体を回転させることを特徴とする搬送装置である。
本態様の搬送装置は、回転体の上に搬送物を載せ、回転体を回転して搬送物を移動させるものである。
本態様の搬送装置では、回転体は第一回転軸を中心として回転するだけでなく、第一回転軸に対して交差する方向の第二回転軸を中心として回転することもできる。
ここで「交差する方向」とは、直交する方向の他、傾斜する方向に交差する構成を含む。また「交差」とは軸同士が交わる場合の他、立体的に交差する状態を含む。即ち食い違い状態に交差する場合を含む。
駆動体は、第三回転軸を中心として動力によって回転する。第三回転軸は、第一回転軸に対して交差する方向にのびる。ここで第三回転軸と前記した第二回転軸は、同軸であることが望ましいが、両者が異なっていてもよい。
駆動体の第三回転軸と回転体の第一回転軸は、交差する方向にのびるので、駆動体が回転すると、回転体は接線方向に付勢されて回転する。
本態様の搬送装置では、駆動体は、回転体の姿勢に係わらず、第二回転軸に対して第一回転軸方向の一方に偏心した位置で回転体と接触し、回転体の姿勢変更に係わらず、駆動体を回転して前記回転体を回転させる。
そのため回転体を回転して第一回転軸の向きを変え、搬送物の搬送方向を変更しても、駆動体から回転体に動力伝動が可能であり、搬送物を所望の方向に送りだすことができる。
上記した態様において、前記第二回転軸と前記第三回転軸は、略同一直線上に並び、前記回転体の前記第一回転軸方向の中心が前記第三回転軸に対して偏心していることが望ましい。
「略同一直線上に並び」とは実質的に同一直線状であることを意味する。本態様によると、第二回転軸と第三回転軸が略同一直線上に並ぶので、全体形状が過度に大きくならない。
本態様では、回転体の前記回転軸方向の中心が第三回転軸に対して偏心しているので、回転体自体が、第二回転軸及び第三回転軸に対して偏心した位置関係となる。
そのため駆動体は、回転体の姿勢に係わらず、第二回転軸に対して第一回転軸方向の一方に偏心した位置で回転体と接触することとなる。
上記した各態様において、前記回転体は、球状又は樽状又は円柱状であり、前記回転体の姿勢変更に係わらず、前記回転体の軸方向の一部の周囲が駆動体と接し、他の部位は実質的に非接触であることが望ましい。
本態様によると、駆動体は回転体に対して片当たり状態となり、駆動体から回転体に加えられる接線方向の力は、一方方向のみとなる。そのため回転体は円滑に回転する。
また駆動体は回転体に対して片当たり状態となるので、回転体の向きが変わっても、駆動体の一部を常に接触させ、回転体を回転することができる。
上記した各態様において、前記駆動体は、環状の接触部を有し、当該接触部が前記回転体の一部と接し、当該接触部が回転して前記回転体を回転することが望ましい。
本態様によると、駆動体は環状の接触部をもって回転体の一部と接する。そのため回転体の向きが変わっても、駆動体の一部を常に回転体に接触させ、回転体を回転することができる。
同様の課題を解決するもう一つの態様は、搬送物を付勢する回転体と、前記回転体に回転力を付与する駆動体を有し、前記回転体は少なくとも第一回転軸を中心として回転可能であり、且つ当該回転体は第一回転軸に対して交差する方向の第二回転軸を中心として回転可能であり、回転して姿勢変更し、第一回転軸の向きを変更可能であり、前記駆動体は動力によって回転し、前記駆動体は、環状の接触部を有し、前記接触部は回転体と片当たり状に接触し、前記回転体の姿勢変更に係わらず、駆動体を回転して前記回転体を回転させることを特徴とする搬送装置である。
本態様によると、駆動体は回転体に対して片当たり状態となるので、回転体の向きが変わっても、駆動体の一部を常に接触させ、回転体を回転することができる。
上記した各態様において、前記回転体を平面視したとき、前記回転体と前記駆動体は特定の座標位置で接触し、前記回転体の姿勢変更に応じて、前記回転体と前記駆動体とが接する座標位置が変化することが望ましい。
上記した各態様において、前記回転体を第二回転軸を中心として回転させた場合における、前記回転体の前記第一回転軸方向の中心点の移動軌跡は、第二回転軸を中心とする振れ回り軌跡を描くことが望ましい。
上記した各態様において、前記回転体を第一回転軸を中心として回転可能に支持する支持部材と、他の部材から動力伝動を受けて支持部材を第二回転軸を中心として回転する第二動力伝動部材片を有することが望ましい。
「伝動部材片」とは一連の動力伝動機構を構成する部材の一つである。例えば動力伝動機構として歯車列を構成させる場合には、個々の歯車が「伝動部材片」に相当する。動力伝動機構として摩擦車列を構成させる場合には、個々の摩擦車が「伝動部材片」に相当する。動力伝動機構としてチェーン伝動やベルト伝動を構成させる場合には、スプロケットやプーリが「伝動部材片」に相当する。
上記した搬送装置が複数、面状に配され、隣接する搬送装置の第二動力伝動部材片の間で動力伝動されて複数の搬送装置の回転体が姿勢変更される搬送方向変更装置が構成されることが望ましい。
第二動力伝動部材片の間は、例えば歯車、チェーン、ベルト等によって動力伝動される。
第二動力伝動部材片は歯車であり、隣接する搬送装置の第二動力伝動部材片の間に他の歯車が介在されて隣接する搬送装置の第二動力伝動部材片の間で動力伝動されるものであり、前記第二動力伝動部材片たる歯車は、歯数が6の倍数であり、前記他の歯車は歯数が3の倍数であることが望ましい。
上記した各態様において、他の部材から動力伝動を受けて駆動体を回転する第一動力伝動部材片を有することが望ましい。
「伝動部材片」とは一連の動力伝動機構を構成する部材の一つである。
上記した搬送装置が複数、面状に配され、隣接する搬送装置の第一動力伝動部材片の間で動力伝動されて複数の搬送装置の回転体が回転され、搬送方向変更装置が構成されることが望ましい。
第一動力伝動部材片の間は、例えば歯車、チェーン、ベルト等によって動力伝動される。
本発明の搬送装置及び搬送方向変更装置は、多数の方向に搬送物を搬出することが可能であり、狭い空間に仕分けシステムを構築することができる。
本発明の実施形態の搬送方向変更装置の斜視図である。 図1の搬送方向変更装置を構成する搬送装置の斜視図であり、(a)(b)は回転台を回転して回転体の向きを変えた状態を示す。 図2の搬送装置の断面図である。 図2の搬送装置を回転台側と、駆動部材側に分割した状態の断面図である。 図2の搬送装置の分解斜視図である。 (a)は図2の搬送装置の回転体と駆動体を概念的に図示した斜視図であり、(b)は駆動体の斜視図である。 搬送装置の回転体と駆動体の位置関係を概念的に図示した説明図である。 (a)は搬送ローラの短軸側を9時方向に向けた場合の回転体と駆動体との関係を概念的に図示した正面図であり、(b)はその平面図である。 (a)は搬送ローラの短軸側を7時30分方向に向けた場合の回転体と駆動体との関係を概念的に図示した正面図であり、(b)はその平面図である。 (a)は搬送ローラの短軸側を6時方向に向けた場合の回転体と駆動体との関係を概念的に図示した正面図であり、(b)はその平面図である。 搬送ローラの短軸側を所定の方向に向けた場合の回転体の第一回転軸方向の中心点と第二回転軸との関係を概念的に図示した平面図、拡大図及び矢印方向から見た矢視図であり、(a)は搬送ローラの短軸側を9時方向に向けた場合を示し、(b)は搬送ローラの短軸側を7時30分方向に向けた場合を示し、(c)は搬送ローラの短軸側を6時方向に向けた場合を示す。 図1の搬送方向変更装置の断面図である。 図1の搬送方向変更装置の平面断面図であり、各搬送装置の回転駆動用歯車と、アイドル歯車の関係を示す。 (a)(b)(c)は、図1の搬送方向変更装置の動作を示す平面図である。 本発明の他の実施形態の搬送装置の回転体と駆動体を概念的に図示した斜視図である。 (a)は図15の搬送装置の回転体と駆動体を概念的に図示した正面断面図であり、(b)はその斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態の搬送装置の回転体と駆動体を概念的に図示した断面図である。
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
なお、以下の説明において、上下の関係は、使用時の姿勢を基準とする。
図1は、本発明の実施形態の搬送方向変更装置2を示している。搬送方向変更装置2は、図1の様に小型の搬送装置1を面状に多数配列したものである。即ち多数の搬送装置1が面状に敷きつめられて搬送方向変更装置2が構成されている。
搬送装置1の外観は図2の通りである。
搬送装置1は、搬送ローラ3のローラ部(回転体)30によって搬送物を付勢し、搬送物を移動させる機能を有する。また搬送方向を変更する搬送方向変更手段を備えている。具体的には、搬送装置1は、回転台6を有しており、回転台6に搬送ローラ3のローラ部30が回転可能に支持されている。本実施形態では、回転台6を回転して搬送ローラ3の向きを変え、搬送物の移動方向を変更することができる。
以下、搬送装置1の構造について説明する。搬送装置1は、図4に示す様に、回転台側部材10と、固定台側部材11に分かれ、両者が一体的に組み合わされたものである。
回転台側部材10は、回転台6に、搬送ローラ3のローラ部30が回転可能に支持されたものである。回転台6は、図5の様に、ローラ受けカップ15と、押さえ部材16によって構成されている。
ローラ受けカップ15は、図5の様に、上部側の容積が大きく、下部側がやや窄んだ形状の筒体である。ローラ受けカップ15は、ローラ部30を回転可能に支持する支持部材である。
ローラ受けカップ15は、前記した様に筒体であり、内部は上下方向に貫通している。
ローラ受けカップ15の上部は、ローラ収容部18として機能するものであり、内部は空洞である。
ローラ受けカップ15の下部であって、その外周には、図5の様に歯車20が刻まれている。歯車20は、ローラ受けカップ15に一体に形成されているから、歯車20を回転するとローラ受けカップ15全体が回転し、内部のローラ部30を回転させる。本実施形態では、歯車20は、第二動力伝動部材片として機能する。
ローラ受けカップ15の上端は開放されている。ローラ受けカップ15のローラ収容部18の側壁には、切り欠き21が2か所に設けられている。2か所の切り欠き21は、対向する位置関係にある。
押さえ部材16は、ローラ受けカップ15の上部の開口に対応する蓋である。押さえ部材16の中央には大きな開口22がある。開口22の径はローラ部30の直径よりも小さい。
押さえ部材16の外周には、図3、図4、図5の様に段部23がある。即ち押さえ部材16の外周であって、その上端部分には、水平壁部25と、垂直壁部26がある。
搬送ローラ3は、ローラ部(回転体)30及び軸31を有している。
ローラ部30の形状は、球体に近い樽型である。
軸31は、ローラ部30を貫通している。ローラ部30には軸受け27が取り付けられており、軸31は軸受け27に支持されている。
軸31はその両端がローラ部30から突出している。本実施形態では、ローラ部30からの軸31の突出量は、軸31の両端で異なっており、一方の突出量は、他方に比べて短い。説明の都合上、突出量が少ない側を短軸Sと称し、長い方を長軸Lと称する。
搬送ローラ3は、ローラ部30が、ローラ受けカップ15のローラ収容部18に収容され、軸31の両端がローラ受けカップ15の切り欠き21と係合している。
前記した様に、ローラ部30は軸受け27を有し、軸受け27を介して軸31が貫通しているので、ローラ部30は、ローラ受けカップ15に自由回転可能に支持されている。
ローラ受けカップ15の上部の開口には、押さえ部材16が装着されている。ローラ部30の一部は、押さえ部材16の開口22から露出している。
搬送ローラ3のローラ部30は、ローラ受けカップ15と押さえ部材16の間に形成されたローラ収容部18に回転可能に収容されている。
ただしローラ部30の位置は、ローラ受けカップ15の中心から一方に偏心した位置にある。前記した様に、ローラ部30からの軸31の突出量は、左右で長短があるから、ローラ部30は、ローラ受けカップ15の中心からやや短軸S側に寄っている。
次に固定台側部材11について説明する。
固定台側部材11は、下蓋部材32、動力伝動部材33、駆動部材38、バネ37及び軸受け41によって構成されている。
下蓋部材32は、中央に筒状部43があり、その長手(上下方向)方向の中間部にフランジ部45がある。筒状部43は長手方向に連通している。
動力伝動部材33は、一端(下部側)にプーリ部46があり、プーリ部46の中心から動力伝動軸47を突出させたものである。
プーリ部46は、2連のプーリである。プーリ部46は、第一動力伝動部材片として機能する。
動力伝動軸47は小径の筒である。動力伝動軸47の先端には係合部48が設けられている。係合部48は、筒体の一部が切り欠かれたものである。
駆動部材38は、駆動体50と接続軸51によって構成されている。
駆動体50は、概観形状が皿状であり、内面にはテーパー状の接触部52がある。また接触部52には、摩擦増大部材53が貼られている。
駆動体50の接触部52を上から見ると、図6の様に環状を呈している。
接続軸51は、駆動体50の裏面側に垂直方向に設けられている。
駆動体50の裏面には、係合部55が設けられている。係合部55は下側に張り出した突起である。
図3、図4の様に、固定台側部材11では下蓋部材32の筒状部43の孔内に軸受け41を介して動力伝動部材33の動力伝動軸47が挿入されている。また動力伝動軸47の筒体内に駆動部材38の接続軸51が挿入されている。
下蓋部材32の筒状部43の中には、バネ37が挿入されており、動力伝動部材33は、バネ37によって突出方向に付勢されている。
動力伝動部材33の動力伝動軸47は、係合部48、55を介して駆動部材38の接続軸51と係合している。
動力伝動軸47と接続軸51は、軸方向の相対移動を許容し、回転方向には一体となる様に係合している。
動力伝動部材33は、下蓋部材32の筒状部43に、軸受け41を介して挿入されているから、動力伝動部材33は、下蓋部材32の筒状部43に対して相対回転可能である。なお図示しない抜け止め部材によって、動力伝動部材33の動力伝動軸47が下蓋部材32の筒状部43に対して軸方向には移動しない様に固定されている、そのため動力伝動部材33は、下蓋部材32に、回転可能であって脱落不能に取り付けられている。
前記した様に、動力伝動部材33に駆動部材38が相対回転不能に取り付けられているから、動力伝動部材33のプーリ部(第一動力伝動部材片)46を回転すると、駆動部材38が同期的に回転する。即ち動力伝動部材33のプーリ部46を回転すると、駆動体50が回転する。
搬送装置1は、前記した様に、回転台側部材10と、固定台側部材11が組み合わされたものである。
即ち搬送装置1は、回転台側部材10の下部に固定台側部材11が取り付けられたものである。
組み立てられた状態は、図3の通りであり、固定台側部材11のフランジ部45が、回転台6の下部の開口を覆い、筒状部43の上部側が、ローラ受けカップ15の内部に挿入されている。
なお、図示しない係合部材によって、回転台側部材10と固定台側部材11が結合されており、両者は一体化されている。
固定台側部材11側に属する駆動部材38の駆動体50は、ローラ収容部18内にある。
次に、搬送装置1を構成する各部材の位置関係について図6、図7を参照しつつ説明する。
図3、図7の様に示す様に、搬送ローラ3は、ローラ受けカップ15内のローラ収容部18にあり、ローラ部30は、ローラ受けカップ15に回転自在に支持されている。
ローラ部30は、ローラ部30に挿通された軸31を中心として回転する。即ちローラ部30の第一回転軸60は、図6、図7の様に、軸31の中心線である。
ローラ部30の第一回転軸60は、水平方向に向いている。
ローラ受けカップ15は、下部の固定台側部材11に下蓋部材32を介して固定されているが、固定台側部材11の筒状部43に挿通された動力伝動部材33の動力伝動軸47は、軸受け41によって回転可能に支持されている。
そのため回転台側部材10は、下部の動力伝動部材33及び内部の駆動体50に対して回転可能である。回転台側部材10内のローラ部30は、回転台側部材10と一体的に回転する。
回転台側部材10は、固定台側部材11の動力伝動軸47を中心として回動する。そのためローラ部30についても、固定台側部材11の動力伝動軸47を中心として回動する。
従って、ローラ部30の第二回転軸61は、動力伝動軸47の中心線である。第二回転軸61は、縦軸である。
ローラ収容部18に設置された駆動体50は、固定台側部材11の動力伝動軸47によって回転されるから、駆動体50は動力伝動軸47を中心として回動する。そのため駆動体50の第三回転軸62は、動力伝動軸47の中心線であり、ローラ部30の第二回転軸61と一致する。第三回転軸62は、縦軸である。
ここで前記した様に、本実施形態では、ローラ部30からの軸31の突出量が軸31の両端が異なっており、一方の突出量は、他方に比べて短い。
従って、ローラ部30の第一回転軸60方向の中心Cは、搬送ローラ3全体の第一回転軸60と第二回転軸61の交点63とは一致しない。具体的には、ローラ部30は、ローラ受けカップ15の短軸Sに寄っており、ローラ部30の第一回転軸60方向の中心Cは、短軸Sに寄っている。
ローラ部30の中心Cは、ローラ受けカップ15のセンターラインから外れており、短軸Sに寄っている。
そのためローラ部30は、水平方向には、一方に偏心した位置にある。ローラ部30の第二回転軸61は、ローラ部30の第一回転軸60方向の中心Cを通過しない。ローラ部30の中心Cを通る垂線65は、第三回転軸62とは一致しない。
図4、図7の姿勢に基づくと、ローラ部30は、全体的に左側(短軸S側)に寄った位置にあり、ローラ部30単体の中心Cは、第三回転軸62及び第二回転軸61が通過しない位置である。
図7は、これらの関係を模式的に表現したものであり、ローラ部30は、水平軸たる一軸の第一回転軸60を中心として回転可能であり、且つローラ部30は第一回転軸60に対して直交する方向の第二回転軸61を中心としても回転可能である。
ローラ部30は第二回転軸61を中心として回転して姿勢変更し、第一回転軸60の向きを変えることができる。
一方、駆動体50は、縦軸たる第三回転軸62を中心として回転する。第三回転軸62は、第二回転軸61と同心であり、第三回転軸62は、第一回転軸60に対して交差する方向にのびている。
またローラ部30の第一回転軸60方向の中心Cは、第二回転軸61及び第三回転軸62に対して偏心している。
本実施形態の搬送装置1では、ローラ収容部18の内であって、ローラ部30の下に駆動体50がある。
また駆動体50の下部にはバネ37があり、駆動体50は、上部のローラ部30に向かって付勢されている。
駆動体50はバネ37の付勢力によって、ローラ部30の周面に押し当てられる。
ここで本実施形態では、ローラ部30は、水平方向の一方に偏った位置にあり、ローラ部30の第一回転軸60方向の中心Cは、第二回転軸61及び第三回転軸62に対して偏心している。
そのためローラ部30の球の中心Cを通る垂線65は、第三回転軸62とは一致せず、駆動体50は、図7の円内拡大図の様に、ローラ部30の周面に対して片当たり状態となる。即ち図7の様に、駆動体50の表面の一部だけか、ローラ部30の周面と接し、他の部位は、接触しない。
図7のモデル図の様に、第一回転軸60が水平であり、且つ平面方向には搬送ローラ3の短軸Sが、姿勢表示で示すように、時計状の座標の9時の方向を向いて第一回転軸60が同方向に向いている場合、駆動体50は、時計状の座標の9時の方向の位置でローラ部30と点接触し、他の部位では接触しない。
またローラ部30が駆動体50と接触する領域は、第二回転軸61に対して短軸側Sに寄った一定の当接範囲70である。なお当接範囲70は、ローラ部30の球の中心Cよりもさらに短軸側Sに寄っている。
図7、図8、図11(a)のモデル図の様に、水平軸たる第一回転軸60が時計状の座標の9時方向を向いている場合、駆動体50は、座標9時部分でローラ部30の当接範囲70と点接触するので、駆動体50を回転すると、ローラ部30が動力伝動を受けて第一回転軸60の回りに回転する。
前記した様に、ローラ部30は縦軸たる第二回転軸61を中心として回転可能である。
例えば、図9、図11(b)の姿勢表示で示すように、ローラ部30が縦軸たる第二回転軸61を中心として回転し、搬送ローラ3の短軸Sが時計状の座標の7時30分方向を向いて水平軸たる第一回転軸60が同方向を向いた場合、駆動体50は、7時30分部分でローラ部30と点接触し、他の部位では接触しない。
またローラ部30が駆動体50と接触する領域は、前記したローラ部30が9時方向を向いた場合と同じであり、第一回転軸60方向の中心63よりも短軸側Sに寄った一定の当接範囲70である。前記した様に、当接範囲70は、ローラ部30の球の中心Cよりもさらに短軸側Sに寄っている。
図9、図11(b)のモデル図の様に、第一回転軸60が座標の7時30分方向を向いている場合、駆動体50は、座標7時30分部分でローラ部30の当接範囲70と点接触するので、駆動体50を回転すると、ローラ部30が動力伝動を受けて第一回転軸60回りに回転する。
さらに図10、図11(c)の姿勢表示で示すように、ローラ部30が縦軸たる第二回転軸61を中心として回転し、搬送ローラ3の短軸Sが時計状の座標の6時方向を向いて、水平軸たる第一回転軸60が同方向を向いた場合、駆動体50は、6時部分でローラ部30と点接触し、他の部位では接触しない。
またローラ部30が駆動体50と接触する領域は、前記したローラ部30が9時方向を向いた場合と同じであり、第一回転軸60方向の中心63よりも短軸側Sに寄った一定の当接範囲70である。
図10、図11(c)のモデル図の様に、第一回転軸60が座標の6時方向を向いている場合、駆動体50は、座標6時部分でローラ部30の当接範囲70と点接触するので、駆動体50を回転すると、ローラ部30が動力伝動を受けて第一回転軸60の回りに回転する。
上記した様に、本実施形態では、ローラ部30を平面視したとき、ローラ部30と駆動体50は特定の時計状の座標位置で点接触する。そしてローラ部30が姿勢変更して向きを変えるのに応じて、ローラ部30と駆動体50とが接する座標位置が変化する。
またローラ部30を第二回転軸61を中心として回転させた場合における、ローラ部30の第一回転軸60方向の中心点の移動軌跡は図11の様であり、第二回転軸61を中心とする振れ回り軌跡を描く。
次に、搬送装置1が組み込まれた搬送方向変更装置2について説明する。
前記した様に、搬送方向変更装置2は、図1の様に小型の搬送装置1を面状に多数配列したものである。
搬送方向変更装置2は、搬送装置1が面状に敷きつめられる搬送箱71と、外部のベルト72、73(動力伝動部材)等によって構成されている。
搬送箱71は、図12の様に、天面板75と、側面板76及び底面板77で覆われ、内部に空洞部78を有する箱体である。
搬送箱71の天面板75と底面板77には開口80、81が形成されている。開口80、81は同軸状であり、連通する。
搬送装置1は、その大部分が搬送箱71の空洞部78に収容され、ローラ部30の一部が天面板75の開口80から突出している。
また搬送装置1のプーリ部46は、底面板77の開口81から突出している。
各搬送装置1は、図示しないネジ等によって、搬送箱71の底面板77に固定されている。即ち搬送装置1の下蓋部材32のフランジ部45が、底面板77の開口81の孔の周囲と接し、当該部分がネジ等で締結されて搬送箱71に固定されている。
各搬送装置1の上面は、天面板75から離れている。
また搬送箱71の天面板75には、軸受け83が垂下されており、当該軸受け83の外輪が、搬送装置1のローラ受けカップ15の外周に設けられた段部23と係合している。 そのため搬送装置1の固定台側部材11の下蓋部材32は搬送箱71に対して一体的に固定されていて回転不能であるが、回転台側部材10は、搬送箱71に対して回転可能である。
搬送箱71の中には、図12、図13の様に多数のアイドル歯車85が設置されている。アイドル歯車85は、図13の様に、隣接する搬送装置1の歯車(第二動力伝動部材片)20の間に設けられている。
本実施形態では、搬送箱71に装着された全ての搬送装置1の歯車20がアイドル歯車85を介して係合し、全体として一つの歯車列を構成している。
搬送箱71の中には、図1の様に姿勢変更用のモータ87が内蔵されており、当該モータ87によっていずれかの歯車が回動される。
その結果、全ての搬送装置1の回転台側部材10が同じ角度だけ回転し、図14の様に一斉に向きを変える。
本発明者らの実験によると、搬送装置1の歯車(第二動力伝動部材片)20の歯数が6の倍数であり、アイドル歯車85の歯数が3の倍数である場合に、最も円滑に搬送装置1で動力伝達が行われた。
なお本実施形態では、搬送装置1の歯車20の歯数は18であり、6の倍数である。一方、アイドル歯車85の歯数は9であり、3の倍数である。
また図12の様に、搬送箱71の下部から搬送装置1のプーリ部46が露出している。そして隣接する搬送装置1のプーリ部46にベルト72、73が懸架されている。
また搬送箱71の中には、図1の様に走行用モータ88が内蔵されており、当該走行用モータ88によっていずれかのプーリ部46が回動される。
その結果、全ての搬送装置1のローラ部30が同期的に回転し、搬送物を付勢して移動させる。
前記した様に、回転用モータ87を駆動することにより、全ての回転台側部材10が同じ角度だけ回転し、全てのローラ部30が同一角度に向く、そして走行用モータ88を回転することによって各ローラ部30が回転し、搬送物を所望の方向に送り出すことができる。即ち上部の回転台6のセンターラインと、下部の固定台側部材11のセンターがずれていても搬送物を所望の方向に送り出すことができる。
例えば、図8、図11(a)及び図14(c)の様に搬送ローラ3の短軸側を9時方向に向けた状態から、図9、図11(b)及び図14(b)の様に搬送ローラ3の短軸側を7時30分方向に変化させると、搬送物は進行方向を45度変化させて送り出される。
また図8、図11(a)及び図14(c)の様に搬送ローラ3の短軸側を9時方向に向けた状態から、図10、図11(c)及び図14(a)の様に搬送ローラ3の短軸側を6時方向に変化させると、搬送物は進行方向を90度変化させて送り出される。
以上説明した実施形態では、ローラ部30の位置を一方に偏らせることによって、駆動体50をローラ部30に片当たり状態としたが、駆動体50の第三回転軸62をローラ部30の第二回転軸61に対してずらしても同様の作用効果が期待できる。
以上説明した実施形態では、ローラ部30の形状は、概ね球形である。球形のローラ部30は、ローラ部30の位置をずらすだけで駆動体50に対して片当たり状態とすることができ、推奨される。
しかしながら、工夫を加えれば、円柱状のローラを使用することもできる。
例えば図15、図16に示した搬送装置90の様に、円柱状のローラ部91を採用し、ローラ部91の一部の領域92に逃がし用の環状溝95を形成する。
また駆動体50とは、他の一部の領域93で点接触させる。
その結果、駆動体50はローラ部91に対して片当たり状態となる。
以上説明した実施形態では、ローラ部30の第一回転軸60方向の中心Cを通る垂線65は、第三回転軸62とは一致しない。
本発明はこの構成に限定されるものではなく、ローラ部30の中心Cを通る垂線65を、第三回転軸62と一致させてもよい。
例えば図17に示す様に、球形のローラ部96ではあるが、その一部に逃がし用の環状溝97を有するものを使用する。
本構成では、ローラ部96の第一回転軸60方向の中心Cを通る垂線68ガ第三回転軸62及び第二回転軸61とする。
本構成でも、駆動体50はローラ部96に片当たり状態となり、ローラ部96の姿勢に係わらず駆動体50はローラ部96に当接して動力を伝えることができる。
上記した実施形態では、ローラ受けカップ15の外周に設けられた歯車20を第二動力伝動部材片として機能させ、他の歯車と係合させて支持部材たるローラ受けカップ15を回転させ、ローラ部30を第二回転軸61を中心として回転させた。
第二動力伝動部材片は、歯車20に限定されるものではなく、他の動力伝動部材の構成部材であってもよい。ただし、搬送方向変更装置2では、複数のローラ部30を同期的に回転させる必要があるので、滑りの無い動力伝動部材を採用することが望ましい。この観点から、第二動力伝動部材片としては、歯車、スプロケット、歯付きプーリを採用することが望ましい。
一方、第一動力伝動部材片は、必ずしも同期的に回転する必要はないから、上記した実施形態で採用するプーリの他、歯車、摩擦車、チェーン等を採用することができる。
以上説明した実施形態では、搬送装置1を面状に配置して搬送方向変更装置2を構成したが、単体の搬送装置1で搬送物を搬送してもよい。
以上説明した実施形態では、ローラ部30に軸31が挿通されており、ローラ部30は軸31を中心として回転するが、特定の軸を持たない球状の回転体を採用し、搬送ローラの周囲を摺動可能に保持し、回転体が任意の方向に転がる様に構成してもよい。
1 搬送装置
2 搬送方向変更装置
3 搬送ローラ
6 回転台
10 回転台側部材
11 固定台側部材
18 ローラ収容部
20 歯車(第二動力伝動部材片)
30 ローラ部(回転体)
33 動力伝動部材
38 駆動部材
46 プーリ部(第一動力伝動部材片)
50 駆動体
60 第一回転軸
61 第二回転軸
62 第三回転軸
90 搬送装置
91 ローラ部

Claims (12)

  1. 搬送物を付勢する回転体と、
    前記回転体に回転力を付与する駆動体を有し、
    前記回転体は少なくとも第一回転軸を中心として回転可能であり、且つ当該回転体は第一回転軸に対して交差する方向の第二回転軸を中心として回転可能であり、回転して姿勢変更し、第一回転軸の向きを変更可能であり、
    駆動体は、第三回転軸を中心として動力によって回転し、当該第三回転軸は、前記第一回転軸に対して交差する方向にのび、
    駆動体は、第二回転軸に対して第一回転軸方向の一方に偏心した位置で前記回転体と接触し、
    前記回転体の姿勢変更に係わらず、駆動体を回転して前記回転体を回転させることを特徴とする搬送装置。
  2. 前記第二回転軸と前記第三回転軸は、略同一直線上に並び、
    前記回転体の前記第一回転軸方向の中心が前記第三回転軸に対して偏心していることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
  3. 前記回転体は、球状又は樽状又は円柱状であり、前記回転体の姿勢変更に係わらず、前記回転体の軸方向の一部の周囲が駆動体と接し、他の部位は実質的に非接触であることを特徴とする請求項1又は2に記載の搬送装置。
  4. 前記駆動体は、環状の接触部を有し、当該接触部が前記回転体の一部と接し、当該接触部が回転して前記回転体を回転することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の搬送装置。
  5. 搬送物を付勢する回転体と、
    前記回転体に回転力を付与する駆動体を有し、
    前記回転体は少なくとも第一回転軸を中心として回転可能であり、且つ当該回転体は第一回転軸に対して交差する方向の第二回転軸を中心として回転可能であり、回転して姿勢変更し、第一回転軸の向きを変更可能であり、
    前記駆動体は動力によって回転し、
    前記駆動体は、環状の接触部を有し、前記接触部は回転体と片当たり状に接触し、
    前記回転体の姿勢変更に係わらず、駆動体を回転して前記回転体を回転させることを特徴とする搬送装置。
  6. 前記回転体を平面視したとき、前記回転体と前記駆動体は特定の座標位置で接触し、前記回転体の姿勢変更に応じて、前記回転体と前記駆動体とが接する座標位置が変化することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の搬送装置。
  7. 前記回転体を第二回転軸を中心として回転させた場合における、前記回転体の前記第一回転軸方向の中心点の移動軌跡は、第二回転軸を中心とする振れ回り軌跡を描くことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の搬送装置。
  8. 前記回転体を第一回転軸を中心として回転可能に支持する支持部材と、他の部材から動力伝動を受けて支持部材を第二回転軸を中心として回転する第二動力伝動部材片を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の搬送装置。
  9. 請求項8に記載の搬送装置が複数、面状に配され、隣接する搬送装置の第二動力伝動部材片の間で動力伝動されて複数の搬送装置の回転体が姿勢変更されることを特徴とする搬送方向変更装置。
  10. 第二動力伝動部材片は歯車であり、隣接する搬送装置の第二動力伝動部材片の間に他の歯車が介在されて隣接する搬送装置の第二動力伝動部材片の間で動力伝動されるものであり、
    前記第二動力伝動部材片たる歯車は、歯数が6の倍数であり、前記他の歯車は歯数が3の倍数であることを特徴とする請求項9に記載の搬送方向変更装置。
  11. 他の部材から動力伝動を受けて駆動体を回転する第一動力伝動部材片を有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の搬送装置。
  12. 請求項11に記載の搬送装置が複数、面状に配され、隣接する搬送装置の第一動力伝動部材片の間で動力伝動されて複数の搬送装置の回転体が回転されることを特徴とする搬送方向変更装置。
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