説明

搬送装置

【課題】軟質で、かつ一定の長さや幅を有する加工品を搬送する場合、加工品がロールやドラムなどの回転体の間を受け渡される際にしわになることなく、安定な状態 で高速搬送を可能とする。
【解決手段】本搬送装置は、搬送駆動機構が、回転軸廻りに回転する駆動輪21と、駆動輪と搬送部とを回転軸廻りに相対移動可能に連結する変速部20と、搬送部の駆動輪に対する回転軸廻りの相対角速度が、ワーク受取領域において受取速度となり、ワーク引渡領域において引渡速度となるように変化させる変速用ガイド44とを備える。変速部は、搬送部と同数だけ設けられ、回転軸と平行な基板部を介して駆動輪側に回転可能に支持されたクランクアーム22と、リンクレバー23とを備え、変速用ガイド44は、回転不能に支持され、偏位して設けられたカムローラ223を、案内することにより、アーム部を駆動輪に対して搬送方向に揺動させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、搬送ライン上を移動する加工品(素材を含む)を他の搬送ラインに受け渡す間に、加工品の搬送速度を増速又は減速する搬送方法を用い、その増・減速機能を備えた搬送装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、サニタリー用品をカットし、カットされたサニタリー用品の搬送ピッチを拡げる装置が開示されている。具体的には、サニタリー用品をカットして搬送するダイカッタロールが、ダイカッタロールの周速度よりも速く回転する送りロールにサニタリー用品を受け渡すことにより、送りロールの搬送面におけるサニタリー用品の搬送ピッチが、ダイカッタロールの搬送面における搬送ピッチよりも広くなる。
【0003】
また、特許文献2には、回転ドラムにて弾性テープをカットしつつ、カットされた弾性テープ片を回転ドラム上で搬送方向に対し90度回動させ、その弾性テープ片を、被接着シート搬送装置で搬送中の被接着シートに貼り付ける技術が開示されている。回転ドラムの周速は、回転ドラムに対して弾性テープを送り出す伸長ローラの周速よりも大きく、連続体である弾性テープが回転ドラムの表面に接触しながら徐々に伸長されることにより、カットされた弾性テープ片の間隔が拡げられる。
【0004】
また、特許文献3には、タバコのような細い棒状物を、その軸方向に直角な方向に搬送する搬送装置が開示されている。この搬送装置は、棒状物を断面半円形のハウジングに保持し、前後2つのコンベア間に配置された連結コンベアが約半周する間に、連結コンベアに保持した棒状物の搬送ピッチを変化させる。
【0005】
また、特許文献4には、バキューム・ピックアップ・シューズを90度回動させる技術が開示されている。
【特許文献1】特許第2580493号公報
【特許文献2】特開昭63−317576号公報
【特許文献3】特開昭57−102427号公報
【特許文献4】米国特許第5,025,910号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、前記した従来の技術では、例えばサニタリー用品のように軟質で、かつ一定の長さや幅を有する加工品を搬送する場合、加工品がロールやドラムなどの回転体の間を受け渡される際にしわになる可能性が高く、安定な状態で高速搬送するという条件に対して満足に対応できない。本発明は、かかる条件にも対応しうるような搬送装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の搬送装置は、回転軸(210)を中心とする搬送円上に、ワーク(X)を保持可能な保持面を半径方向外側に向けた状態で複数個配置された搬送部(3)と、それら搬送部(3)をそれぞれ前記回転軸(210)廻りに移動可能に支持するアーム(462)と、前記搬送円上のワーク受取位置(SP)と、ワーク引渡位置(RP)とをそれぞれ異なる速度で通過するように前記搬送部(3)を前記回転軸(210)廻りに回転駆動する搬送駆動機構(20,21,44,45)とを備え、前記搬送駆動機構(20,21,44,45)により前記搬送部(3)を回転駆動することにより、前記ワーク受取位置(SP)に順次送られてくるワーク(X)を前記旋回部(30)で保持して前記ワーク引渡位置(RP)まで搬送する搬送装置である。
【0008】
前記搬送駆動機構(20,21,44,45)は、駆動手段の駆動により前記回転軸(210)廻りに所定の角速度で回転する駆動輪(21)と、その駆動輪(21)と前記搬送部(3)とを前記回転軸(210)廻りに相対移動可能に連結する変速部(20)と、前記搬送部(3)の前記駆動輪(21)に対する前記回転軸(210)廻りの相対角速度が、ワーク受取領域において受取速度V2となり、ワーク引渡領域において引渡速度V3となるように変化させる変速用ガイド(44,45)とを備え、前記変速部(20)は、前記搬送部(3)と同数だけ設けられ、かつ、その一端側に設けられた前記回転軸(210)と平行な基板部(221)を介して前記駆動輪(21)側に回転可能に支持されたアーム部(222)と、このアーム部(222)の他端側と前記搬送部(3)側とを前記回転軸(210)と平行な軸廻りに回転可能に接続するリンクレバー(23)とを備え、前記変速用ガイド(44,45)は、回転不能に支持されるとともに、前記アーム部(222)に前記基板部(221)の半径方向に偏位して設けられたカムローラ(223)を、前記回転軸(210)からの半径方向位置が変化するように案内することにより、前記アーム部(222)を前記駆動輪(21)に対して搬送方向に揺動させるように構成されていることによって特徴付けられる。
【0009】
この構成の搬送装置において、前記搬送部(3)を前記回転軸(210)に対する半径方向で、かつ、前記保持面の略中心を通る回動軸(321)廻りにそれぞれ回転駆動する変向部(311,312,322,47,48)とを備え、ワーク(X)の搬送中に前記搬送部(3)を前記変向部(311,312,322,47,48)により所定の角度回転させることによって、搬送方向に対するワーク(X)の向きを変更するようにした構成であってもよい。
【0010】
これらの構成について、図1の基本概念図を参照しつつ説明する。
【0011】
搬送装置1は、前工程C1と後工程C2との間に介在して、前工程C1から搬送部3に加工品Xを受け取り、受け取った加工品Xの搬送速度を変更して、後工程C2に加工品Xを引き渡す。前工程C1及び後工程C2は、加工品Xをそれぞれ所定の搬送速度で移動させるドラム、コンベア、その他任意の搬送装置によって構成され、特にその形態は限定されない。
【0012】
加工品Xは、搬送方向に対して所定の長さ及び幅を有する。所定の長さとは、搬送部3における加工品の保持面の長手寸法以下の長さであり、所定の幅とは、前記保持面の短手寸法以下の幅である。図1に示した構成では、加工品Xは前工程C1において長手方向に搬送され、搬送装置1に設けられた変向部5によってその向きを搬送面(搬送部3の旋回面)内で変更された後、後工程C2において短手方向に搬送される。ただし、加工品Xの向きは、変更されなくてもよいし、短手方向から長手方向に変更されてもよい。
【0013】
ここで、変向部5としては、例えば変向部5がモータを有し、搬送部3を回動させることが可能であってもよい。ただし、回転体4が高速で回転するためには、変向部5は、後述するように、変向用カム溝によって構成されていることが好ましい。これは、回転体4の軽量化を図ることが可能だからである。なお、変向部5としては、図9に示すような変向用カム溝48ではなく、モノレールのようなレールが用いられてもよい。また、搬送部3を回動させるための動力は、回転体4を回転させる動力源から供給されてもよい。
【0014】
搬送装置1は、加工品Xを受け取って保持する少なくとも1つの搬送部3を備える。この搬送部3は、回転軸11の周りを旋回する。図1では、加工品Xを前工程C1から受け取る直前の搬送部3(3a)が実線で示され、加工品Xを受け取った直後の搬送部3(3b)が二点鎖線で示されている。また、加工品Xを後工程C2に引き渡す直前の搬送部3(3c)が実線で示され、加工品Xを引き渡した直後の搬送部3(3d)が二点鎖線で示されている。
【0015】
搬送部3は、前工程C1に近接する一定幅の受取領域において、前工程C1から第1搬送速度(搬送速度V1)で供給される加工品Xを受け取る。少なくともこの受取領域において、搬送面における搬送速度は、ほぼ一定の受取速度V2に維持される。搬送部3が受取領域に位置するとは、搬送部3の所定のポイントPLが受取領域にあることを意味する。図1に示す例では、所定のポイントPLは、搬送部3の保持面の長手方向における中心に位置する。そして、この受取速度V2が前工程C1の搬送速度V1とほぼ同じに設定される。
【0016】
ここで、受取領域とは、図1において回転軸11を中心とする角R1で示された領域である。この受取領域には、搬送部3が前工程C1に最も接近する受取ポイントSPが含まれる。前記所定のポイントPLが搬送部3の保持面の長手方向における中心にある場合、受取領域は、受取ポイントSPと回転軸11とを結ぶ線分を中心にして、搬送方向の前後にほぼ角R1/2ずつ広がっていることが好ましいが、搬送される加工品Xや搬送部3の形態によってはこの限りではない。角R1の大きさは、受取ポイントSP近傍における、加工品Xの搬送方向に対する長さに依存する。
【0017】
搬送部3が受取領域にて加工品Xを受け取ると、搬送装置1は、変速部2を介して搬送部3の搬送速度を受取速度V2から引渡速度V3に変速する。変速部2は、回転軸11を中心に回転する回転体4に設けられ、回転体4の所定の領域を往復運動することが可能である。例えば、変速部2はモータを有し、回転体4に対し移動することが可能であってもよい。ただし、回転体4が高速で回転するためには、変速部2は、後述するように、回転軸11に対して偏心して回転体4に設けられた変速用ガイドによって、搬送部3の旋回面における周速を変化させることにより構成されていることが好ましい。これは、回転体4の軽量化を図ることが可能だからである。変速用ガイドとしては、溝カムやモノレールのようなレールが用いられてもよい。そのような変速用ガイドの形状は、基本的には、回転軸11に対して偏心した略円形又は略楕円形であり、直線部や曲線部を含んでいてもよい。このような変速用ガイドを用いることにより、後述するように一定の期間、ほぼ一定の速度で搬送部3を移動させることが可能になる。なお、変速部2が変速用ガイドに沿って移動するための動力は、回転体4を回転させる動力源から供給されてもよい。
【0018】
搬送部3は、後工程C2に近接する一定幅の引渡領域において加工品Xを解放する。解放された加工品Xは、後工程C2に引き渡されて第2搬送速度(搬送速度V4)で搬送される。少なくともこの引渡領域において、搬送面における搬送速度は、ほぼ一定の引渡速度V3に維持される。搬送部3が引渡領域に位置するとは、搬送部3の所定のポイントPSが引渡領域にあることを意味する。図1に示す例では、所定のポイントPSは、搬送部3の保持面の短手方向における中心に位置する。なお、所定のポイントPLと所定のポイントPSとが異なるのは、搬送部3が回動するためである。そして、この引渡速度V3が後工程C2の搬送速度V4とほぼ同じに設定される。 また、引渡領域とは、図1において回転軸11を中心とする角R2で示された領域である。この引渡領域には、搬送部3が後工程C2に最も接近する引渡ポイントRPが含まれる。前記所定のポイントPSが搬送部3の保持面の短手方向における中心にある場合、引渡領域は、引渡ポイントRPと回転軸11とを結ぶ線分を中心にして、搬送方向の前後にほぼ角R2/2ずつ広がっていることが好ましいが、搬送される加工品Xや搬送部3の形態によってはこの限りではない。角R2の大きさは、引渡ポイントRP近傍における、加工品Xの搬送方向に対する長さに依存する。
【0019】
本発明の搬送方法及び搬送装置1は、このように、一定幅の受取領域において、前工程C1の搬送速度V1にほぼ等しい受取速度V2で加工品Xを搬送部3に受け取り、加工品Xを受け取った搬送部3の搬送速度を引渡速度V3に変速した後、一定幅の引渡領域において、後工程C2の搬送速度V4にほぼ等しい引渡速度V3で加工品Xを後工程C2に引き渡すように構成される。したがって、搬送速度の変化と同時に、加工品Xの搬送ピッチも変化する。
【0020】
後工程C2の搬送速度V4が前工程C1の搬送速度V1よりも速い場合、後工程C2に引き渡された加工品Xの搬送ピッチP4は、前工程C1における搬送ピッチP1よりも広くなる。反対に、後工程C2の搬送速度V4が前工程C1の搬送速度V1よりも遅い場合、後工程C2に引き渡された加工品Xの搬送ピッチP4は、前工程C1における搬送ピッチP1よりも狭くなる。その後、搬送部3の所定のポイントPSが引渡領域から離れると、搬送部3の速度は、搬送部3の所定のポイントPLが受取領域に入るまでに、引渡速度V3から受取速度V2に変化する。
【0021】
こうして、前工程C1から後工程C2に加工品Xを受け渡す間に、加工品Xの搬送速度及び搬送ピッチを変化させることにより、加工品Xをその加工内容や加工目的などに応じた好適な状態で、効率よく搬送することができる。
【0022】
また、本発明の搬送装置1は、少なくとも搬送部3が受取領域に位置するときに、バキューム吸引によって加工品Xを搬送部3に吸着し、少なくとも搬送部3が引渡領域に位置するときに、バキューム吸引を停止して加工品Xを搬送部3から解放するバキューム調整部を備えた構成であってもよい。この構成では、加工品Xの性状が軟質で不安定なものである場合でも、加工品Xにしわを生じたりせず、円滑に、かつ高速で受け渡すことができる。
【0023】
さらに、本発明の搬送装置1は、搬送部3が加工品Xを確実に受け渡しするため、加工品Xを保持する搬送部3の保持面が凸面であってもよい。
【0024】
受取ポイントSPにおいて、搬送部3の保持面は、前工程C1上にある加工品Xに対し、搬送方向の前方縁部から後方縁部にかけて連続的に近接することが望ましい。このため、搬送部3の保持面には、中央部近傍が前方縁部及び後方縁部よりも、回転軸11から搬送部3の中央部近傍を貫く法線方向に沿って盛り上がるような勾配が設けられている。より具体的には、受取ポイントSPに位置する搬送部3を回転軸11の延長方向から見たときに、搬送部3の保持面が、搬送部3の旋回面と一致することが好ましい。
【0025】
同様に、引渡ポイントRPにおいて、搬送部3の保持面は、保持面に保持した加工品Xを、後工程C2の搬送面に対し、搬送方向の前方縁部から後方縁部にかけて連続的に近接させることが望ましい。このため、搬送部3の保持面には、中央部近傍が前方縁部及び後方縁部よりも、回転軸11から搬送部3の中央部近傍を貫く法線方向に沿って盛り上がるような勾配が設けられている。より具体的には、引渡ポイントRPに位置する搬送部3を回転軸11の延長方向から見たときに、搬送部3の保持面が、搬送部3の旋回面と一致することが好ましい。
【0026】
つまり、搬送部3の保持面の形状は、受取ポイントSP及び引渡ポイントRPにおける前記2つの条件を満たすことが好ましい。しかし、実際にそのような2つの条件を満たす周面を製造することは容易でないため、長手方向においては、搬送部3の保持面の縁部だけが前記法線を半径とする球面であってもよい。
【0027】
また、保持面が前記法線を半径とする球面や、その球面に近似する曲面又は平面、あるいはそれらの複合面により形成されてもよい。また、搬送部3の保持面側が、圧力を受けるとその形状を変化させる弾性体でできている場合、搬送部3の形状は、上述した以外の形状であってもよい。
【0028】
なお、本発明における加工品Xの種類としては、例えば生理用ナプキン、使い捨てオムツ、使い捨てパンツ、包帯その他のサニタリー用品や、これらに類する着用物品一般の、製品又は半製品が含まれる。また、加工品Xの形態としては、シートの単体、又はシートを積層した積層体が含まれてもよい。そのシートの種類としては、吸液性、透液性、半透液性又は不透液性であってもよい。また、そのシートは、織布であってもよいし、不織布であってもよい。本発明の搬送方法及び搬送装置は、特に前記のような種類や形態に係る加工品Xの搬送に好適であるが、加工品Xの種類や形態はこれらに限定されるものではない。
【発明の効果】
【0029】
本発明の搬送装置によれば、受取速度と引渡速度が異なるため、加工品の搬送ピッチを変化させることができる。このため、例えば連続体である材料を所定の長さに切断して加工品を形成しているような場合、切断直後では加工品の間隔がほとんど開いていないが、この加工品を本発明の搬送方法又は装置方法によって別工程に受け渡すことにより、加工品の搬送ピッチを拡げることができる。また、例えば後工程上で接着部材を有するウェブが搬送されている場合、このウェブに任意の間隔で加工品を配置することもできる。
【0030】
こうして、本発明により、例えばサニタリー用品その他の着用物品を高速で製造することができる。また、搬送工程における加工品の搬送トラブルを防いだり、加工材料のロスを低減させたりして、加工品の搬送効率や加工効率を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0031】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0032】
図2〜図4は、本発明の実施の形態に係る搬送装置10の動作と概略構成を示す。この搬送装置10は、回転軸210の周りに回転する略円筒状の回転体を有し、前工程のコンベアC10と後工程のコンベアC20との間に設置される。例示した前工程のコンベアC10及び後工程のコンベアC20は、いずれも、通気性を有する搬送ベルト上に軽量・軟質の加工品X(例えば生理用ナプキンなどのサニタリー用品)を載置して、加工品Xをバキューム吸引等によって吸着しつつ連続的に搬送するものである。なお、加工品Xを吸着する手段としては、バキューム吸引に限らず、例えば静電気などの吸着手段が用いられてもよい。また、前後各工程を構成する搬送手段としては、コンベアに替えてドラムその他の装置が用いられてもよい。
【0033】
この実施の形態では、加工品Xは前工程のコンベアC10上では長手方向に沿って搬送され、受取ポイントSPにて搬送装置10に吸着される。そして、搬送装置10が加工品Xの向きを搬送方向に対して約90度転回させた後、引渡ポイントRPにて、加工品Xを後工程のコンベアC20に載せ替える。その後、加工品Xは、短手方向に沿って後工程のコンベアC20上を搬送される。
【0034】
この実施の形態では、後工程のコンベアC20の搬送速度が、前工程のコンベアC10の搬送速度よりも遅くなるように設定され、加工品Xが長手方向に配列される前工程の搬送ピッチP1に比べて、加工品Xが短手方向に配列される後工程の搬送ピッチP4のほうが狭くなるようになっている。そして、この搬送装置10は、所定の受取ポイントSPにて、前工程のコンベアC10の搬送速度に合わせた速い周速で加工品Xを受け取り、所定の引渡ポイントRPにて、後工程のコンベアC20の搬送速度に合わせた遅い周速で加工品Xを引き渡すように構成されている。
【0035】
この搬送装置10の機構は、図4に示すように、略円盤状の駆動輪21を有する変速部20と、駆動輪21の周囲に取り付けられて駆動輪21とともに旋回する少なくとも1個(この例では8個)の旋回部30と、変速部20及び旋回部30を回転・旋回可能に支持する略円筒状の基体部40とに大別される。
【0036】
変速部20は、駆動輪21と、クランクアーム22と、リンクレバー23と、連結ブロック24とを備えている。図5に示すように、駆動輪21は、基体部40の中心に挿通された駆動シャフト41の一端に連結されている。駆動シャフト41の他端には駆動ギア42が取り付けられている。この駆動ギア42を介してモーター(図示せず)等の駆動力を得ることにより、駆動シャフト41及び駆動輪21が回転軸210の周りに等速回転する。
【0037】
図6〜図8に示すように、駆動輪21の周縁部近傍には、旋回部30と同数のクランクアーム22が略等間隔で取り付けられている。クランクアーム22は、円盤状の基板部221と、基板部221の表面側から基板部221の外方に張り出すアーム部222と、基板部221の裏面側に突出する変速用カムローラー223とを備えている。基板部221は、駆動輪21に形成された円形のクランクアーム支持穴211に環状のベアリング212を介して装着されている。これにより、クランクアーム22は、駆動輪21に対し個々に独立して回動できるように保持される。また、変速用カムローラー223は、クランクアーム22の回動中心220から一定距離だけ離隔した位置に設けられ、後述する変速用カム溝44に沿って移動するようになっている。 クランクアーム22のアーム部222は、ピン連結部231を介して、リンクレバー23の一端と回動自在に連結されている。リンクレバー23の他端は、ピン連結部232を介して、連結ブロック24と回動自在に連結されている。この連結ブロック24には、旋回部30の一端が固定されている。
【0038】
なお、ピン連結部231は、クランクアーム22とリンクレバー23とを回動自在に連結するものであれば、どのような連結構造であってもよい。同様に、ピン連結部232は、リンクレバー23と連結ブロック24とを回動自在に連結するものであれば、どのような連結構造であってもよい。
【0039】
基体部40は、図4〜図5に示すように、略円筒状のケーシング401、前記した駆動シャフト41及び駆動ギア42、ケーシング401の一端に形成されたフランジ45、ケーシング401の外周に装着されたロックプレート46、ケーシング401の外周に設けられた円筒カム47、駆動シャフト41の内側に挿通されたバキュームシャフト49等を備えている。ケーシング401、円筒カム47、駆動シャフト41、駆動ギア42、及びバキュームシャフト49のそれぞれの軸心は、回転軸210と一致している。
【0040】
駆動シャフト41は、中空の円筒状で、ケーシング401に対しベアリング43を介して回転可能に取り付けられている。駆動シャフト41の内側に挿通されたバキュームシャフト49は、駆動シャフト41に対しベアリング492を介して回転可能に保持されている。したがって、駆動シャフト41が回転しても、ケーシング401及びバキュームシャフト49は回転しない。
【0041】
フランジ45には、変速用カム溝44が設けられている。変速用カム溝44には、前記した変速部20におけるクランクアーム22の変速用カムローラー223が配置され、この変速用カム溝44に沿って移動可能に保持される。つまり、変速用カム溝44は、変速用カムローラー223の動きを規制する変速用ガイドとなる。変速用カム溝44の形状は、略円形又は略楕円形であることが好ましいが、直線部や曲線部の集合により形成されていてもよい。なお、この実施の形態では、図6に示すように、変速用カム溝44は、回転軸210に対し偏心した略楕円形状に形成されている。
【0042】
円筒カム47の外周には、変向用カム溝48が設けられている。変向カム溝48は、円筒カム47の母線方向(回転軸210に平行な方向)に変位しつつ円筒カム47の周面を一周するように形成されている。この円筒カム47は、後述の変向用カムローラー322の動きを規制する変向用ガイドとなる。
【0043】
旋回部30は、細長く平らな箱状のドライブボックス31と、ドライブボックス31の一端に回動可能に保持された吸着体32とを備えている。ドライブボックス31は、連結ブロック24を介してリンクレバー23に連結されるとともに、図5に示すように、基体部40の外周に装着されたロックプレート46に連結されている。ロックプレート46は、略環状の部材で、基体部40のケーシング401にベアリング461を介して取り付けられ、個々に独立してケーシング40の周囲を回転するように保持されている。ロックプレート46には、周方向の一部にアーム462が突出して設けられ、このアーム462にドライブボックス31が連結されている。このため、ドライブボックス31は、その長手方向を回転軸210に平行にした姿勢で、回転軸210から一定距離の位置を保持したまま、駆動輪21の回転に連動して基体部40の周囲を旋回する。
【0044】
吸着体32は、加工品Xを吸着・解放する部材であって、図1に示した本発明の基本概念における搬送部3に相当する。そして、この吸着体32の表面が加工品Xの保持面となる。この吸着体32は、略中央に円筒状の回動軸321を有している。この回動軸321は、ドライブボックス31に設けられた円筒状の支持部311に、ベアリング312を介して回動自在に保持されている。この回動軸321は、旋回するドライブボックス31の旋回面に直交する方向、つまり回転軸210に向かう方向に保持されている。さらに、吸着体32には、変向用カムローラー322が設けられている。変向用カムローラー322は、回動軸321の回動中心から一定距離だけ離隔した位置に、基体部40側に突出して設けられている。この変向用カムローラー322は、図9に示すように、基体部40の円筒カム47に形成された変向用カム溝48に沿って移動する。変向用カム溝48は、円筒カム47の母線方向に変位しつつ円筒カム47の周面を一周するように形成されている。このため、吸着体32は、変向用カム溝48における変向用カムローラー322の位置に応じて、一定の角度範囲内で周期的に回動しながら移動する。図2に示したように、この実施の形態では、吸着体32が、受取ポイントSPで長手方向を旋回方向に向け、旋回部30が半周する間に約90度回動し、引渡ポイントRPでは短手方向を旋回方向に向けるようになっている。
【0045】
ドライブボックス31及び吸着体32は、図5に示すように、内部が中空で互いに連通している。吸着体32の表面には、内部に連通する小孔323が複数個開口している。小孔323は、少なくとも吸着体32の保持面における旋回方向の前方縁部近傍に設けられていることが好ましい。吸着体32の保持面のうち最初に受取ポイントSPに到達する部分から加工品Xを吸着し始めることにより、加工品Xを受け取る際に加工品Xにしわが発生するのを防ぎやすくなるからである。
【0046】
また、ドライブボックス31の一端にはU字状に湾曲するホース33がそれぞれ接続されている。このホース33は、駆動輪21と駆動シャフト41との接合部近傍に形成されたバキューム連通孔493に接続されている。
【0047】
バキューム連通孔493は、バキュームシャフト49の一端に設けられたバキューム調整口491に臨んでいる。バキューム調整口491は、例えば円筒形をなすバキュームシャフト49の周方向の一部を開口して形成される。そして、駆動輪21とともに回転するバキューム連通孔493が、回転中の位置によって、バキューム調整口491に連通したり、バキューム調整口491との連通が遮断されたりする。バキューム連通孔493がバキューム調整口491に連通すると、図5中に矢印で示すように、バキュームシャフト49の他端からエアが吸引され、ホース33からドライブボックス31を経て吸着体32に至る吸引経路の内部が減圧されて、吸着体32に加工品Xが吸着される。反対に、バキューム連通孔493とバキューム調整口491との連通が遮断されると、前記吸引経路の内部気圧が常圧程度まで回復し、加工品Xが吸着体32から解放される。この実施の形態では、図2に示すように、吸着体32が受取ポイントSPに接近したときに前記吸引経路が連通し、吸着体32が引渡ポイントRPに接近したときに前記吸引経路が遮断されるように、バキューム調整口491が形成されている。このようなバキューム調整口491を備えたバキューム調整部によって、加工品Xを吸着及び解放するタイミングが制御される。
【0048】
なお、吸引経路を連通又は遮断する具体的なタイミングの制御形態は、少なくとも受取ポイントSPにおいて連通し、少なくとも引渡ポイントRPにおいて遮断される限りにおいて、適宜、変更可能である。
【0049】
この実施の形態に係る搬送装置10によれば、以下のようにして搬送速度の変速が行われる。
【0050】
図6に示したように、駆動輪21には、複数個のクランクアーム22が等間隔(回転軸210に対する等角度間隔)で配置されている。各クランクアーム22の間隔は不変であり、これらクランクアーム22の回動中心220は駆動輪21とともに同じ角速度で回転する。
【0051】
しかし、各クランクアーム22の回動中心220から離隔した位置には変速用カムローラー223がそれぞれ設けられており、各変速用カムローラー223は、基体部40のフランジ45に形成された変速用カム溝44に沿って移動する。この変速用カム溝44は駆動輪21の中心(回転軸210)に対し偏心して形成されており、かつ不動である。したがって、回転軸210から変速用カムローラー223までの距離は、変速用カムローラー223と変速用カム溝44との位置によって周期的に拡縮する。これにより、クランクアーム22は、一定の角度範囲内で周期的に回動し、クランクアーム22の先端が周期的に揺動する。つまり、第1の範囲(図6に示す略下半分の範囲)では、クランクアーム22の先端がクランクアーム22の回動中心220よりも搬送方向に向かって前方に変位し、第2の範囲(図6に示す略上半分の範囲)では後方に変位する。すると、クランクアーム22の先端にピン連結されたリンクレバー23、及びリンクレバー23にピン連結された連結ブロック24も、クランクアーム22の先端の揺動に連動して、前方又は後方に変位する。また、クランクアーム22の揺動によって、クランクアーム22の回動中心220と連結ブロック24との距離が変化するため、前後の連結ブロック24同士の間隔も変化する。その結果、連結ブロック24に連結された旋回部30の角速度と前後間隔が変化する。
【0052】
各旋回部30は前記したロックプレート46(図4,図5参照)に個々に連結されているため、回転軸210から各旋回部30までの距離は常に一定であり、搬送面に対する旋回部30の姿勢も一定に保持される。
【0053】
旋回部30が基体部40の周囲を円滑に旋回しつつ、加工品Xを受け取る受取領域で旋回部30が受取速度となるように増速領域で増速されて、前後の搬送部30の間隔が拡げられ、加工品Xを引き渡す引渡領域で旋回部30が引渡速度となるように減速領域で減速されて、前後の搬送部30の間隔が縮められる。つまり、搬送速度の速い前工程のコンベアC10からは受取領域で加工品Xが受け取られ、搬送速度の遅い後工程のコンベアC20には引渡領域で加工品Xが引き渡される。この受取領域、減速領域、引渡領域及び増速領域の設定は、変速用カム溝44の形状や、クランクアーム22における変速用カムローラー223の位置などを変更することによって任意に調整することができる。
【0054】
上述のように、この実施の形態に係る搬送装置10は、旋回部30が、回転軸210から一定距離に保持された状態で回転軸210に対し回転自在に保持され、駆動輪21の周縁部近傍には、駆動輪21に対して回動自在に保持されたクランクアーム22及びこのクランクアーム22の先端に一端がピン連結されたリンクレバー23が設けられ、このリンクレバー23の他端が旋回部30にピン連結される一方、クランクアーム22にはその回動中心220から離隔した位置に変速用カムローラー223が突設されてなり、この変速用カムローラー223が駆動輪21に対し偏心して形成された変速用カム溝44に沿って移動することにより、駆動輪21の一回転周期内でクランクアーム22の先端が駆動輪21に対して揺動し、このクランクアーム22にリンクレバー23を介して連結された旋回部30の角速度が駆動輪21の角速度に対して周期的に増減速するものとして特徴付けられる。
【0055】
このように、受取領域における旋回部30の周速(受取速度)と、引渡領域における旋回部30の周速(引渡速度)を変化させることにより、搬送速度の異なる前工程と後工程との間で搬送速度を円滑に減速又は増速することができる。そのため、加工品Xが軟質で軽量なものであっても、それを適正な状態で連続的に、かつ高速で受け渡しして、加工工程の効率化に寄与する。また、この搬送装置10を駆動するための駆動力は、駆動輪21に等速回転を与えるものであれば十分であるため、駆動力を複雑な制御手段で制御する必要もない。
【0056】
さらに、この搬送装置10は、前記の構成に加えて、旋回部30には搬送面内で回動可能な吸着体32が設けられ、この吸着体32にはその回動中心から離隔した位置に変向用カムローラー322が突設される一方、旋回部30の旋回軌跡の内側には回転軸210と同軸の円筒カム47が設けられ、この円筒カム47の周面にはその母線方向に変位する変向用カム溝48が形成されて、前記変向用カムローラー322がこの変向用カム溝48に沿って案内されることにより、搬送方向に対する吸着体32の向きが旋回部30の位置に応じて周期的に変化するものとして特徴付けられる。
【0057】
この構成により、加工品Xを前工程から後工程に受け渡す間に、搬送面内で吸着体32を回動させて、搬送方向に対する加工品Xの向きを変更することができる。これにより、加工品Xを前後の工程の加工内容や加工目的に合わせて都合の良い向きで搬送することが可能になる。
【0058】
なお、前記実施の形態に係る説明では、加工品Xが速度の速い前工程のコンベアC10上を長手方向に沿って搬送され、この搬送装置10によって減速されるとともに向きを変更された後、速度の遅い後工程のコンベアC20上を短手方向に沿って搬送されるという搬送形態に即して説明した。しかし、これに限らず、この搬送装置10は、例えば前工程のコンベアC10の速度が遅く、後工程のコンベアC20の速度が速い場合でも、旋回部30の増減速の位置とタイミングを前記の構成とは逆になるように設定することによって対応可能である。その場合、変速用カム溝44の形状を略円形や略楕円形よりも複雑なものにして、増減速のタイミングをさらに複雑化することもできる。また、搬送方向に対する加工品Xの向きを変えることは任意であり、その転回角度も、90度に限らず、円筒カム47の形状の変更によって自由に設定することができる。また、加工品Xの吸着・解放手段がバキューム式以外の機構によるものでも適用可能である。
【0059】
また、図6及び図9に示した吸着体32の形状が、実線ではなく破線で示したような形状に形成されている場合は、加工品Xを、図2に示した搬送方向の中心線50からずらした状態で後工程に引き渡すことができる。前記破線によって示される形状の吸着体32では、吸着体32の回動中心と保持面の中心とを偏心させることにより、加工品Xを、前記搬送方向の中心線50から一側方にのみずらしている。ただし、吸着体32の保持面の形状や、保持面と転回用カムローラー322との位置関係を個々に変更することにより、例えば中心線50に対して千鳥状に加工品Xを配置することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0060】
本発明の搬送装置によれば、所定の長さを有する加工品を、受取領域において、前工程の搬送速度にほぼ等しい受取速度で受け取ることができ、また、引渡領域において、後工程の搬送速度にほぼ等しい引渡速度で後工程に引き渡すことができる。このため、受け渡しの際に、加工品がしわになったり、必要以上に引き伸ばされたりする可能性が小さい。特に本発明は、加工品の受け取り及び引き渡しの直前・直後において、加工品の搬送速度がほとんど変化しないように構成されるので、高速での搬送に適している。
【図面の簡単な説明】
【0061】
【図1】本発明の搬送装置の基本概念を示す説明図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る搬送装置による、加工品の搬送状態の一例を示す説明図である。
【図3】前記搬送装置の外観斜視図である。
【図4】前記搬送装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【図5】は、前記搬送装置を回転軸に直交する方向から見た側面形態と、回転軸を含む平面で切断した断面形態とを同時に示す、半断面・半側面図である。
【図6】旋回部を増減速するリンク機構の作動状態を示す正面図である。
【図7】前記リンク機構を回転軸の延長方向から見た部分正面図である。
【図8】前記リンク機構を回転軸を含む平面で切断した断面形態を示す部分断面図である。
【図9】旋回部の吸着体を回動させる円筒カムの機構を示す部分側面図である。
【符号の説明】
【0062】
3 搬送部
5 変向部
10 搬送装置
30 旋回部
32 吸着体
40 基体部
44 変速用カム溝
47 円筒カム
210 回転軸

【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転軸(210)を中心とする搬送円上に、ワーク(X)を保持可能な保持面を半径方向外側に向けた状態で複数個配置された搬送部(3)と、それら搬送部(3)をそれぞれ前記回転軸(210)廻りに移動可能に支持するアーム(462)と、前記搬送円上のワーク受取位置(SP)と、ワーク引渡位置(RP)とをそれぞれ異なる速度で通過するように前記搬送部(3)を前記回転軸(210)廻りに回転駆動する搬送駆動機構(20,21,44,45)とを備え、
前記搬送駆動機構(20,21,44,45)により前記搬送部(3)を回転駆動することにより、前記ワーク受取位置(SP)に順次送られてくるワーク(X)を前記旋回部(30)で保持して前記ワーク引渡位置(RP)まで搬送する搬送装置において、
前記搬送駆動機構(20,21,44,45)は、駆動手段の駆動により前記回転軸(210)廻りに所定の角速度で回転する駆動輪(21)と、その駆動輪(21)と前記搬送部(3)とを前記回転軸(210)廻りに相対移動可能に連結する変速部(20)と、前記搬送部(3)の前記駆動輪(21)に対する前記回転軸(210)廻りの相対角速度が、ワーク受取領域において受取速度V2となり、ワーク引渡領域において引渡速度V3となるように変化させる変速用ガイド(44,45)とを備え、
前記変速部(20)は、前記搬送部(3)と同数だけ設けられ、かつ、その一端側に設けられた前記回転軸(210)と平行な基板部(221)を介して前記駆動輪(21)側に回転可能に支持されたアーム部(222)と、このアーム部(222)の他端側と前記搬送部(3)側とを前記回転軸(210)と平行な軸廻りに回転可能に接続するリンクレバー(23)とを備え、
前記変速用ガイド(44,45)は、回転不能に支持されるとともに、前記アーム部(222)に前記基板部(221)の半径方向に偏位して設けられたカムローラ(223)を、前記回転軸(210)からの半径方向位置が変化するように案内することにより、前記アーム部(222)を前記駆動輪(21)に対して搬送方向に揺動させるように構成されていることを特徴とする搬送装置。
【請求項2】
請求項1に記載の搬送装置において、前記搬送部(3)を前記回転軸(210)に対する半径方向で、かつ、前記保持面の略中心を通る回動軸(321)廻りにそれぞれ回転駆動する変向部(311,312,322,47,48)とを備え、
ワーク(X)の搬送中に前記搬送部(3)を前記変向部(311,312,322,47,48)により所定の角度回転させることによって、搬送方向に対するワーク(X)の向きを変更するようにした搬送装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2008−44796(P2008−44796A)
【公開日】平成20年2月28日(2008.2.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−245244(P2007−245244)
【出願日】平成19年9月21日(2007.9.21)
【分割の表示】特願2001−545183(P2001−545183)の分割
【原出願日】平成12年12月14日(2000.12.14)
【出願人】(591040708)株式会社瑞光 (78)
【Fターム(参考)】