JP5414742B2 - ローラ組立体を備える搬送装置 - Google Patents
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Description
そして、本発明の他の目的は、さらに、ローラ軸および関節軸を有するローラ組立体の組立性およびメンテナンス性を向上させることができる搬送装置を提供することである。
そして、本発明の他の目的は、さらに、ローラ組立体のローラ軸および関節軸が同一の軸部品であることで、コストを削減することができる搬送装置を提供することである。
ローラ支持体が、ローラをローラ支持体に対して回転可能とするためのローラ軸と、ローラ軸を支持する支持体本体とを有し、回動体が、ローラ支持体を回動体に対して揺動可能とするための関節軸と、関節軸を支持する回動体本体とを有し、支持体本体、ローラ軸、回動体本体および関節軸が、前記樹脂で形成されていることにより、ローラ組立体において回動中心線である垂直軸線から遠方まで延びている構成部品であるローラ軸、支持体本体、関節軸および回動体本体がいずれも樹脂で形成されることで軽量化されるので、ローラ組立体において垂直軸線回りの慣性モーメントが減少し、ローラの回動応答性を向上させることができる。
そのうえ、ローラ軸が支持体本体に、関節軸が支持体本体または回動体本体に、それぞれスナップ結合により組み付けられていることにより、ローラ組立体におけるローラ軸および関節軸の組付けが、樹脂同士の部材であることを利用したスナップ結合により行われるので、ローラ軸および関節軸の組付け性および取外し性が向上して、ローラ組立体、ひいては搬送装置の組立性およびメンテナンス性を向上させることができる。
ローラ軸および関節軸のそれぞれが、ローラ軸および関節軸に共用の軸部品であることにより、ローラ軸および関節軸が同一の軸部品であるので、ローラ軸および関節軸が別個の軸部品である場合に比べて、ローラ組立体のコストが削減されることで搬送装置のコストを削減することができ、しかもローラ組立体の組立性およびメンテナンス性を向上させることができる。
支持体本体が、ローラ軸を支持する1対の支持壁を有し、1対の支持壁のそれぞれには、水平軸線方向に貫通するローラ軸が水平軸線方向に挿通される挿通孔が形成されており、ローラ軸には、1対の支持壁の一方の支持壁との当接により水平軸線方向でのローラ軸の移動を阻止する当接部と、1対の支持壁の他方の支持壁との水平軸線方向での係合によりローラ軸が他方の支持壁の挿通孔から抜けることを阻止する抜止め部とが、一体成形されており、当接部が、一方の支持壁とのローラ軸の周方向での係合により1対の支持壁に対してローラ軸が周方向に回動することを規制する回止め部を有し、抜止め部が、スナップフィット構造を有し、ローラ軸が他方の支持壁に、スナップフィット構造でのスナップ結合により組み付けられていることにより、ローラ支持体において、1対の支持壁の挿通孔に挿通されて1対の支持壁に支持されるローラ軸は、一方の支持壁との当接により水平軸線方向でのローラ軸の移動を阻止する当接部と、他方の支持壁との係合によりローラ軸が他方の支持壁の挿通孔から抜けることを阻止する抜止め部とを有し、1対の支持壁に対してローラ軸が回動することを規制する回止め部が、当接部を利用して成形される。
回動体が、保持部材に設けられた挿通孔に挿通されて保持部材に回動可能に支持される回動支持軸を有することにより、ローラ組立体の回動支持軸は保持部材自体により回動可能に支持されるので、ローラ組立体が組み付けられる保持部材が回動支持軸を回動可能に支持する軸受ホルダを兼ねることで、回動支持軸を支持するための専用の軸受ホルダが不要になる。
回動支持軸が保持部材にスナップ結合により結合されていることにより、保持部材に対するローラ組立体の組付けおよび取外しが容易になるので、搬送装置の組立性およびメンテナンス性を向上させることができる。
ローラは、転動体であればよく、円筒状もの以外に、球体状のものを含む。
回転駆動機構および回動駆動機構の少なくとも一方は、例えば電動モータを有し、ローラ組立体毎に設けられてもよい。
図1を参照すると、本発明の実施例である搬送装置としての仕分装置100を備える物品搬送システム1は、物品10(例えば、結束された新聞束などの結束された物品、または、梱包された物品)を搬送する複数である第1所定数のローラ組立体A(図2,図5参照)を備える仕分装置100と、該仕分装置100に物品10を搬入するための搬入用搬送装置2(例えば、ローラコンベア)と、仕分装置100により搬送された物品10を搬出するための搬出用搬送装置3(例えば、ローラコンベア)とを備える。
そして、搬入用搬送装置2から仕分装置100に搬入された物品10は、垂直軸線Lv(図6参照)回りに回動可能な各ローラ組立体Aのローラ120の回動位置P(図4参照)に応じて搬送方向を転向可能な仕分装置100により搬送されて、両搬出用搬送装置3a,3bのいずれかに振り分けられて搬出される。
搬送方向20が搬送方向21から転向された分岐搬送方向22は、ローラ120が回動位置Pとして後述する第1転向位置P1(図4参照)を占めるときの搬送方向である。
また、分岐搬出用搬送装置3bは、幅方向24で搬送路101の両側に配置されてもよい。
回転することにより物品10を搬送するローラ120と、ローラ支持台A1とは、ローラ組立体Aを構成する。
なお、「ほぼ」との表現は、「ほぼ」との修飾語がない場合を含むとともに、「ほぼ」との修飾語がない場合とは厳密には一致しないものの、「ほぼ」との修飾語がない場合と比べて作用効果に関して有意の差異がない範囲を意味する。
機台110は、4つの脚部111〜114(図1参照)と、幅方向24に離隔している1対の機台フレーム115,116とを備える。
仕分装置100が備えるすべてのローラ120は、搬送方向21に間隔を置いて配列された複数である列数、本実施例では10列のローラ列Rを形成する。幅方向24での列である各ローラ列Rは、幅方向24に等しい間隔を置いて配列された複数のローラ120から構成される。
各ローラ120を上方から覆うカバー180には、円形のローラ突出用孔181(図1も参照)が設けられる。外周部121の一部は、カバー180上で搬送される物品10に接触するように、ローラ突出用孔181を貫通してカバー180から上方に突出している。
そして、図1に示されるように、仕分装置100において、物品10は、回転する複数のローラ120に順次支持されて、ローラ120との間で作用する摩擦力により、搬送方向21または分岐搬送方向22に搬送される。
各ローラユニットUにおいて、前記第2所定数のローラ組立体A、ラインシャフト171および回動駆動機構150は、ユニット支持体190に組み付けられている。
各ローラユニットUは、同一の構造を有する。
図4〜図7を主に参照し、図2,図3を適宜参照すると、1対の機台フレーム115,116に着脱可能に結合されるユニット支持体190は、ローラ組立体Aが組み付けられる保持部材としての、搬送方向21に間隔をおいて配置される複数の、本実施例では1対の第1,第2保持フレーム191,192と、幅方向24にほぼ平行に延びている第1,第2保持フレーム191,192を互いに連結する連結部193と、ラインシャフト171を回転可能に支持する1対の軸受部194とを有する。
各保持フレーム191,192は棒状の部材であり、幅方向24に直交する平面での保持フレーム191,192の断面形状は、幅方向24での任意の位置でほぼ一定で、かつ矩形(図3,図6参照)である。
両軸受部194は、それぞれ、機台フレーム115,116の各端部同士に跨る状態で、結合手段としてのボルトB3により結合される。
各軸受部194は、各保持フレーム191,192の各端部同士に着脱可能に結合される基部195と、ラインシャフト171を回転可能に支持する軸受(図示されず)を保持するとともに基部195に着脱可能に結合される軸受ホルダ196とを有する。
図6〜図8を参照すると、ローラユニットUの各ローラ組立体Aは、各ローラ列R1,R2毎に、基本的に同一の構造であり、ローラ120と、ローラ120を水平軸線Lh回りに回転可能に支持するローラ支持体130と、ローラ支持体130を支持するとともに垂直軸線Lv回りに回動可能な回動体140と、ローラ120をラインシャフト171に押し付ける付勢力をローラ120に付与する付勢部材としての付勢ばねSとを有する。
1つのローラユニットUのすべてのローラ組立体Aは、第1,第2保持フレーム191,192に振り分けられて回動可能に支持される。
径方向で外周コア部123と内周コア部124との間には、円筒状の環状空間がコア部122の4つの径方向リブ125により周方向に仕切られて形成される部分円筒状の複数の内部空間126が、軸受137よりも径方向外方に形成される。内部空間126は、ローラ120の最大外径dの1/6以上の径方向幅W1を有する最大幅部分126aが、水平軸線方向で、該水平軸線方向でのローラ120の幅である横幅W2の1/2以上の範囲に形成されている。なお、別の例として、径方向リブ125がなく、内部空間126が1つの環状空間であってもよい。
このように、ローラ120は、コア部122に内部空間126が形成されたシェル構造を有することにより、内部空間126が形成されていない場合に比べて、軽量化されている。
なお、特に断らない限り、径方向および周方向は、それぞれ水平軸線Lhを中心とする径方向および周方向である。また、水平軸線方向は水平軸線Lhに平行な方向である。
連結壁135は、垂直軸線Lvと交わる位置で、ローラ120(したがって、ローラ軸131)と後述する関節軸141との間に配置されて、周方向で関節軸141の外径よりも大きい範囲に渡って連続して設けられている(図6参照)。
また、底壁145は、後述する連結体163a,163bが枢着される回動アーム145aを有する。
また、フランジT1は、支持壁134の支持部134a,134bが有する係合部としての凸部134dと各軸131,141の周方向で係合する回止め部T1dを、各軸131,141の周方向での一部に有する。回止め部T1dは、ローラ支持体130の1対の支持壁133,134に対するローラ軸131、および1対の支持壁133,134と回動体140の1対の支持壁143,144に対する関節軸141の回動を規制する軸側係合部としての凹部により構成される。
また、抜止め部T2は、支持壁133と係合可能な係合部としての、複数としての4つの係合片T2aにより構成される。これら係合片T2aは、軸部品Tの周方向に等しい間隔を置いて設けられている。
弾性変形により縮径および拡径する各係合片T2aは爪T2bを有する。各爪T2bは、各支持部133a,134a,133b,134b,143b,144bの挿通孔内で縮径可能であるとともに、ローラ組付体Aへのローラ軸131および関節軸141の組付完了状態で、各支持部133a,133b,143bの挿通孔の外部で該挿通孔の孔径よりも大きく拡開して支持壁133,143の各支持部133a,133b,143bと係合する。
回動支持軸146は、基軸部147の全体が、鉛直軸線方向において、1対のブッシュ149の間に配置されるように、保持フレーム191,192に保持されている。
抜止め部148は、保持フレーム191,192からの回動支持軸146、したがって回動体140およびローラ組立体Aの抜止めを行う。
抜止め部148は、保持フレーム191,192と係合可能な係合部としての1対の係合片148aと、回動支持軸146の周方向で1対の係合片148aの間に配置されている1つの突出片148cと、基軸部147の端部に設けられた結合部としてのねじ部である雌ねじ部147dにねじ込まれるねじ部である雄ねじ部148dとを有する。
弾性変形により縮径および拡径する各係合片148aは爪148bを有する。各爪148bは、挿通孔198内で縮径可能であるとともに、挿通孔198の外部で挿通孔198の孔径よりも大きく拡開して保持フレーム191,192と係合する。抜止め部148には、該抜止め部148を基軸部147にねじ込むための工具係合部としての六角孔148eが設けられている。
1対の突出片148cは、各係合片148aとともに、回動支持軸146を挿通孔198に挿入し易くするための案内機能を有する。
より具体的には、ローラ支持体130の支持体本体132の全体と、ローラ軸131および関節軸141となる軸部品Tの全体のそれぞれは、樹脂により一体成形されている。
また、回動体140の回動体本体142は、金属または回動体本体142を形成している樹脂よりも高強度の樹脂により形成されている関節軸支持部143b,144bを除いたすべての部分において、樹脂により一体成形されている。
回動支持軸146の抜止め部148の全体は、樹脂により一体成形されている。一方、基軸部147は、金属、または回動体本体142を形成している樹脂よりも高強度の樹脂により形成されている。また、ブッシュ149は、金属または樹脂により形成される。
また、ローラ支持体130および回動体140において、樹脂により形成されている別個の部材は、同一種類の樹脂により形成されてもよいし、異なる種類の樹脂により形成されてもよい。
付勢ばねSは、ローラ120が基準位置P0(図4参照)を占めるときの水平軸線Lhに平行な方向での中央部S1で、ローラ支持体130および回動体140の一方、本実施例では回動体140を付勢し、幅方向24での両端部S2で、ローラ支持体130および回動体140の他方、本実施例ではローラ支持体130を付勢する。これにより、ローラ支持体130および回動体140のそれぞれに作用する付勢力を、水平軸線Lhに平行な方向(または、幅方向24)で均等化することができるので、摩耗などの経時変化に起因してローラ支持枠141が幅方向24に傾斜することを抑制でき、ひいてはローラ120が幅方向24に傾斜することを抑制できる。この結果、いずれの回動位置Pにおいても、ラインシャフト171によりローラ120を効率よく回転させることができる。
これらの構成により、上下方向でローラ120および第1,第2保持フレーム191,192をコンパクトに配置することができるので、上下方向でのローラユニットUの小型化、ひいては上下方向での仕分装置100の小型化が可能になる。
各保持フレーム191,192に固定されているエアシリンダ151は、タンデム式シリンダ機構であり、シリンダ152内に摺動可能に収容された1対のピストン(図示されず)にそれぞれ結合されている1対の作動ロッド153,154を有する。
シリンダ152に設けられる圧力室(図示されず)には、所定の作動圧を有する作動流体としての空気が、制御装置(図示されず)が制御する制御弁(図示されず)により制御されて、導管(図示されず)を通じて給排される。
より具体的には、第1,第2作動ロッド153,154の伸張および収縮に応じて、各ローラ120、したがってローラ群Rは、その回動位置Pとして、基準位置P0(図4に実線で示される。)、基準位置P0から一方の回動方向(図4では右回りの回動方向である。)に回動した第1転向位置P1(図4に一点鎖線で示される。)、および、基準位置P0から前記一方の回動方向とは反対の回動方向(図4では左回りの回動方向である。)に回動した第2転向位置P2(図4に二点鎖線で示される。)を占める。
なお、図4では、図面の繁雑化を避けるため、1つのローラ120について、各転向位置P1,P2が示されている。
電動モータ173は、仕分装置100の各ラインシャフト171を一斉に同じ回転方向に回転駆動する。
仕分装置100は、ローラ120と、ローラ支持体130および回動体140から構成されるローラ支持台A1とを有する複数のローラ組立体Aと、ローラ120を水平軸線Lh回りに回転させる回転駆動機構170と、回動体140を垂直軸線Lv回りに回動させる回動駆動機構150と、ローラ組立体Aが組み付けられる保持フレーム191,192とを備え、ローラ120およびローラ支持体130が回動体140とともに回動することによりローラ120による搬送方向が転向されることにより、回動駆動機構150が回動体140およびローラ支持体130を介してローラ120を回動させることで、ローラ120により搬送される物品の搬送方向を転向することができる。
さらに、ローラ120には、コア部122に内部空間126が形成されていることにより、空間が形成されていない場合に比べて、ローラ120が軽量化されているので、ローラ組立体Aが一層軽量化されて、軽量化による仕分装置100の組立性およびメンテナンス性とローラ120の回動応答性とを一層向上させることができる。
また、ローラ組立体Aが軽量化されることにより、回動駆動機構150でのローラ120を回動させるための駆動エネルギの消費を低減し、ひいては仕分装置100のエネルギ消費を低減することができ、また回動駆動機構150の小型化が可能になる。
この結果、機台110へのユニットローラ群G、ローラ支持台A1、ラインシャフト171、回動駆動機構150の組付けが容易化されるので、仕分装置100の組立性を向上させることができる。また、メンテナンス時には、機台110からのユニットローラ群G、ローラ支持台A1、ラインシャフト171、回動駆動機構150の取外しが容易化されるので、仕分装置100のメンテナンス性を向上させることができる。
さらに、ローラユニットU単位の交換により、ローラ120の配列形態の多様化が容易になる。また、ローラ120やローラ支持台A1などに不具合が発生した場合には、不具合の発生した部品を含むローラユニットUと正常なローラユニットUとの交換が容易であることにより、仕分装置100の稼働率の向上が可能になる。
ローラ軸131と関節軸141とは、異なる軸部品により構成されてもよい。また、回動体140の1対の支持壁143,144がローラ支持体130の1対の支持壁133,134の外側に配置されてもよく、この場合に、関節軸141は、1つの支持壁144にフランジT1が当接した状態で、各支持壁133,134,143,144を貫通して、1つの支持壁143にスナップ結合されることになる。
水平軸線Lhは、鉛直方向に直交する方向に平行でなくてもよく、垂直軸線Lvは、鉛直方向に平行でなくてもよい。
ローラ120のコア部122が、金属の代わりに樹脂で形成されることにより、ローラ組立体Aが一層軽量化される。
ローラ支持台A1が、回転駆動機構としての電動モータを搭載するものであってもよい。
120・・・ローラ
130・・・ローラ支持体
131・・・ローラ軸
132・・・支持体本体
140・・・回動体
141・・・関節軸
142・・・回動体本体
146・・・回動支持軸
148・・・抜止め部
150・・・回動駆動機構
170・・・回転駆動機構
191,192・・・保持フレーム
A ・・・ローラ組立体
T ・・・軸部品
T2・・・抜止め部
Claims (5)
- 回転することにより物品を搬送する搬送用ローラと前記ローラを水平軸線回りに回転可能に支持するローラ支持体と前記ローラ支持体を支持するとともに垂直軸線回りに回動可能な回動体とを有する複数のローラ組立体と、前記ローラを前記水平軸線回りに回転させる回転駆動機構と、前記回動体を前記垂直軸線回りに回動させる回動駆動機構と、前記ローラ組立体が組み付けられる保持部材とを備え、前記ローラおよび前記ローラ支持体が前記回動体とともに回動することにより、前記ローラによる搬送方向が転向される搬送装置において、
前記回動駆動機構が前記回動体を前記垂直軸線回りに回動させるときに前記垂直軸線回りに共に回動する前記ローラ支持体および前記回動体が、樹脂により形成されていることを特徴とする搬送装置。 - 前記ローラ支持体が、前記ローラを前記ローラ支持体に対して回転可能とするためのローラ軸と、前記ローラ軸を支持する支持体本体とを有し、
前記回動体が、前記ローラ支持体を前記回動体に対して揺動可能とするための関節軸と、前記関節軸を支持する回動体本体とを有し、
前記支持体本体、前記ローラ軸、前記回動体本体および前記関節軸が、前記樹脂で形成され、
前記ローラ軸が前記支持体本体に、前記関節軸が前記支持体本体または前記回動体本体に、それぞれスナップ結合により組み付けられていることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。 - 前記ローラ軸および前記関節軸のそれぞれが、前記ローラ軸および前記関節軸に共用の軸部品であることを特徴とする請求項2に記載の搬送装置。
- 前記支持体本体が、前記ローラ軸を支持する1対の支持壁を有し、
前記1対の支持壁のそれぞれには、水平軸線方向に貫通する前記ローラ軸が水平軸線方向に挿通される挿通孔が形成されており、
前記ローラ軸には、前記1対の支持壁の一方の支持壁との当接により水平軸線方向での前記ローラ軸の移動を阻止する当接部と、前記1対の支持壁の他方の支持壁との水平軸線方向での係合により前記ローラ軸が前記他方の支持壁の前記挿通孔から抜けることを阻止する抜止め部とが、一体成形されており、
前記当接部が、前記一方の支持壁との前記ローラ軸の周方向での係合により前記1対の支持壁に対して前記ローラ軸が前記周方向に回動することを規制する回止め部を有し、
前記抜止め部が、スナップフィット構造を有し、
前記ローラ軸が前記他方の支持壁に、前記スナップフィット構造でのスナップ結合により組み付けられていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の搬送装置。 - 前記回転駆動機構および前記回動駆動機構が組み付けられる機台を備え、
前記回動体が、前記保持部材に設けられた挿通孔に挿通されて前記保持部材の前記挿通孔内で前記保持部材に回動可能に支持される回動支持軸を有し、
前記保持部材が、前記機台の剛性を高める補強フレームとして前記機台に結合され、
前記回動支持軸が前記保持部材にスナップ結合により結合されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の搬送装置。
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