(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトの移動方向に位置合わせされた固定軸上を回転するように配置された複数のコンベアベルトローラを有するコンベアベルトと；
前記コンベアベルトの下側に位置し、複数の開口部を有する搬送皿と；
前記開口部内に回転できるよう支持された複数のカートリッジであって、当該カートリッジのそれぞれが前記コンベアベルトの下側から前記コンベアベルトローラと係合するよう所定の位置に保持された自由に回転可能な駆動ローラを具え、カートリッジギアが前記搬送皿の下側に位置するカートリッジと；
前記カートリッジギアと係合するように配置される駆動ギアのアレイと；
前記カートリッジが回転するように前記ギアを駆動し、前記駆動ローラと前記コンベアベルトローラとの間で係合角度を変更するように前記駆動ギアのアレイと連結された駆動装置とを具えることを特徴とするコンベアシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のコンベアシステムにおいて、前記駆動ギアおよび前記カートリッジギアが、ラック・アンド・ピニオンのシステムを具えることを特徴とするコンベアシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のコンベアシステムにおいて、前記駆動ギアのアレイが複数の開口部を有するプレートを具えており、各開口部には一方の側にギア歯の直線アレイが設けられていることを特徴とするコンベアシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のコンベアシステムにおいて、各カートリッジが遠位の下側軸を有しており、前記コンベアシステムがさらに、所定の位置に前記カートリッジの下側軸を回転できるように保持する静止底部プレートを具えることを特徴とするコンベアシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のコンベアシステムにおいて、前記静止底部プレートが、前記カートリッジの下側軸を回転できるように収容する複数の開口部を具えることを特徴とするコンベアシステム。
【請求項６】
請求項１乃至５に記載のコンベアシステムにおいて、前記駆動装置が、前記カートリッジが回転するように前記駆動ギアのアレイを移動させる直線駆動装置であることを特徴とするコンベアシステム。
【請求項７】
請求項１乃至６に記載のコンベアシステムにおいて、前記駆動装置が、前記コンベアベルトローラが第１の方向に回転する第１の角度と、前記コンベアベルトローラが反対の第２の方向に回転する第２の角度との間で係合角度を変更可能な移動範囲を有することを特徴とするコンベアシステム。
【請求項８】
請求項１乃至７に記載のコンベアシステムにおいて、前記カートリッジに保持され、前記駆動ローラの回転軸を規定する駆動ローラの軸を具えることを特徴とするコンベアシステム。
【請求項９】
請求項１乃至８に記載のコンベアシステムにおいて、前記カートリッジのそれぞれがさらに：
保持部であって、当該保持部の上側に前記駆動ローラの凸部が延在する状態で前記駆動ローラを回転できるように保持する保持部と；
当該保持部に連結され、前記開口部の１つに収容される円筒形の外面を有する上側ジャーナル軸と；
前記駆動ギアの１つと係合するように前記上側ジャーナル軸の下側に位置するピニオンとを具えることを特徴とするコンベアシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に動力駆動型コンベアに関し、より具体的には、物体支持ローラを一方向または別の方向に回転させるべく方向を変更できる自由に回転可能な駆動ローラと接触することによって回転する、物体支持ローラ付のコンベアベルトを有するコンベアシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ある種類または別の種類の処理をするために物体を送るか位置決めする目的で、コンベアベルトから、例えば別のコンベアベルトに物体を迂回させることが多くの場合に必要である。
【０００３】
近年、コンベアシステムは、ベルトの上面および底面を越えて延在する複数の小さい角のあるローラを具えるコンベアベルトに発展してきた。このようなシステムでは、コンベアベルト、より具体的にはベルト内に収容されたローラによって搬送される物体は、ローラが回転することによりベルトから迂回できる。コンベアベルトローラは、様々な方法を用いて回転させることができる。このような方法の１つでは、コンベアベルトの下に位置する摩擦プレートをローラと選択的に係合させたり、係合させないことにより、このローラが駆動する。プレートがローラと係合している場合、このローラは、摩擦プレートとローラとの間の摩擦力に応じて回転する。別の方法では、コンベアベルトの下に位置する自由回転ローラがコンベアベルトローラと選択的に係合したり分離し、係合しているローラ間の摩擦が反対方向に１組のローラの双方を回転させる。
【０００４】
上述のコンベアシステムは、コンベアベルトから物体を迂回させることに関して著しい利点を提供するが、使用時には未だ幾つかの制限が存在する。例えば、コンベアベルトローラの角度が固定されるため、コンベアベルトの片側へ固定された迂回角度においてのみ迂回が実施可能である。従って、迂回方向または角度を変更することが望ましい場合、このコンベアラインを停止させねばならず、コンベアベルトを異なる姿勢に配置されたローラを有する別のコンベアベルトに交換しなければならない。
【０００５】
更なる欠点は、ローラの滑りに関する。特に、摩擦プレートがローラと接触したとき、このローラは、コンベアベルトが移動する速度と比例して零角速度から最終角速度まで加速しなければならない。ローラが最終角速度まで瞬間的に加速できない場合に、ローラの滑りが起こってローラを摩耗させる。同様の現象が、程度は少ないものの、コンベアベルトローラを回転させる自由回転ローラを用いる実施形態にも起こりうる。特に、自由回転ローラの回転は滑りを減少させるが、ローラとローラとが接触した直後の段階に滑りが起こる場合がある。
【０００６】
さらに、摩擦プレートまたは自由回転ローラがコンベアベルトローラから分離している場合、コンベアベルトローラは自由に回転して、コンベアベルト上にある物体がベルトを横切ってドリフトできるようになる。このようなドリフトは一部の状況では望ましい場合もあるが、コンベアベルト上の物体の水平位置を正確に制御することが望ましい状況では望ましくない。
【発明の概要】
【０００７】
これらの欠点は、本発明の特徴をコンベアシステムに具体化することによって克服される。このようなコンベアシステムの一形態は、ベルトの移動方向に並んだ固定軸上を回転するように配置された複数のコンベアベルトローラを有するコンベアベルトを具える。カートリッジが、コンベアベルトの下側にある搬送皿の開口部に回転できるように支持されている。各カートリッジは所定の位置に保持された自由に回転できる駆動ローラを具えており、コンベアベルトの下側からコンベアベルトローラと係合する。カートリッジギアは、搬送皿下側のカートリッジに配置される。駆動ギアのアレイがカートリッジギアと係合するように配置される。駆動ギアのアレイと連結された駆動装置がギアを駆動させてカートリッジを回転させ、駆動ローラとコンベアベルトローラとの間で係合角度を変更する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
開示されたシステムおよび方法は、以下の図面を参照して理解することができる。図中の要素は必ずしも一定縮尺である必要はない。
【図１】図１は、コンベアシステムの一部の第１の実施形態の上部斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１のコンベアシステムに用いられる駆動ローラモジュールの上部斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１のコンベアシステムに用いられる駆動ローラモジュールの底部斜視図である。
【図３】図３は、図１のコンベアシステムの更なる部分の上部斜視図である。
【図４】図４は、図１のコンベアシステムに用いられる複数の駆動ローラモジュールの底面斜視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図３に示すコンベアシステム部の図であり、第１の方向への迂回動作を図示している。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図３に示すコンベアシステム部の図であり、第２の方向への迂回動作を図示している。
【図６Ａ】図６Ａは、駆動ローラモジュールの上面図であり、第１の角度方向へのモジュールの回動を図示している。
【図６Ｂ】図６Ｂは、駆動ローラモジュールの上面図であり、第２の角度方向へのモジュールの回動を図示している。
【図７】図７は、図１のコンベアシステムの一部の端面図であり、角度調整が可能なシステムの駆動ローラが提供するブレーキ機能を図示している。
【図８Ａ】図８Ａは、図１のコンベアシステムの一部の端部であり、角度調整が可能な駆動ローラとコンベアベルトの駆動ローラとの係合を図示している。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図１のコンベアシステムの一部の端部であり、角度調整が可能な駆動ローラとコンベアベルトの駆動ローラの分離を図示している。
【図９】図９は、コンベアシステムの一部の第２の実施形態の上部斜視図である。
【図１０】図１０Ａ乃至図１０Ｃは、図９のコンベアシステムの上面図であり、迂回角度を調整するシステムの駆動ローラの角度調整を図示している。
【図１１】図１１Ａおよび図１１Ｂは、図９のコンベアシステムの駆動ローラの角度を調整するために使用できる機構の実施形態の斜視図である。
【図１２】図１２は、図９のコンベアシステムにおける駆動ローラの端部を支持するジョイントの実施形態の詳細図である。
【図１３】図１３は、ラック・アンド・ピニオンのローラ駆動機構を有するコンベアシステムの一部の第３の実施形態の分解した上面斜視図である。
【図１４】図１４は、図１３におけるコンベアシステムの駆動ローラカートリッジの上面分解斜視図である。
【図１５】図１５は、図１３のローラ駆動機構における直線駆動装置の底面斜視図である。
【図１６】図１６Ａおよび図１６Ｂは、正反対の位置に示された図１３のコンベアシステムの駆動ローラの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
上述のように、コンベアベルトローラを具える既存のコンベアシステムは、以前のシステムに優る利点を提供するが、それでも制限がある。しかしながら、以下に示すように、このような制限は、コンベアベルト内に収容されたローラの回転を制御する、自由回転して角度調整が可能なローラを具える駆動機構を使用するコンベアシステムによって克服することができる。いくつかの実施形態では、コンベアベルトは複数の縦向きの自由回転ローラを具えており、コンベアベルトの下側に位置する自由回転して角度調整が可能なローラと接触することにより「駆動」する。このようなシステムでは、単に角度調整が可能なローラの動作によって、物体を様々な角度にコンベアベルトの何れの側面にも迂回させることができる。さらには、角度調整が可能なローラがベルトの移動方向と一直線に並んだ場合、コンベアベルトローラが回転しないようにブレーキをかけることができ、これにより物体のドリフトが減少するかなくなる。さらに、角度調整が可能なローラがブレーキがかかっている方向から所望の迂回角度へ徐々に回転すると、コンベアベルトローラを徐々に加速させることができ、従って滑りが減少するかなくなる。
【００１０】
図を参照すると、符号が幾つかの図を通して対応する部分を示しており、図１は様々な角度にシステムの何れの側面にも物体が迂回するように調整できるコンベアシステム１００の一部の実施形態を示している。図１に示すように、コンベアシステム１００は、コンベアベルト１０２と、角度調整が可能な「駆動」ローラモジュール１０６の領域１０４とを具えている。図１の実施形態では、コンベアベルト１０２は、複数の横向きモジュールコンベアベルト部１１０から構成されたコンベアベルトのフレーム１０８を具える。各コンベアベルト部１１０の内側は複数の細長いコンベアベルトリンク１１２であり、ベルトの移動方向１１４に延在して、隣接するコンベアベルト部の近接するコンベアベルトリンクと連結する。例示として、各コンベアベルトリンク１１２は、対向端部のそれぞれに設けられた開口部１１６を有する金属またはプラスチック部材を具えており、この開口部１１６は、コンベアベルト部を互いに連結すべく、隣接するコンベアベルト部１１０のコンベアベルトリンクの開口部を通過するロッドまたはシャフト（図示せず）を受ける。
【００１１】
コンベアベルトリンク１１２の間には、細長く縦向きの自由回転コンベアベルトローラ１１８がある。本開示に関して、用語「自由回転」は、ローラが回転軸の周りを何れの角度方向にも自由に回転することを意味する。従って、ローラ１１８は、適切な力によって駆動された場合に何れの角度方向にも自由に回転する「アイドラ」ローラを具えているということができる。図１の実施形態では、ローラ１１８は、回転軸がベルトの移動方向１１４に対して平行となるように配置されている。図１に示すように、ローラ１１８は代替的に、コンベアベルトリンク１１２に対して各コンベアベルト部１１０の幅に沿って設けることができ、これにより、ローラはそれぞれ１対の近接するコンベアベルトリンクの間に配置される。このような配置では、様々なコンベアベルト部１１０のローラ１１８をベルトの移動方向１１４に延在する列１２０、およびコンベアベルト１０２の幅にわたって延在する行１２１に配置することができる。ローラ１１８は細長いように記載かつ図示されてきたが、ローラは回転軸の方向に必ずしも細長い必要はないことを理解されたい。
【００１２】
コンベアベルトローラ１１８は金属および／またはプラスチックで作られており、ローラモジュール１０６のローラがコンベアベルトローラと接触した場合に滑りを防ぐゴムまたはプラスチックの高摩擦の外層またはコーティングが設けられている。各ローラ１１８はそれぞれの端部においてコンベアベルトのフレーム１０８および／または様々なコンベアベルト部１１０を連結するロッドまたはシャフトに連結される。図７に示すように、ローラ１１８はコンベアベルトのフレーム１０８（およびベルトリンク１１２）の上面および下面を越えて延在するような寸法であり、これにより、コンベアベルト１０２上に置かれた物体を迂回させ、駆動ローラモジュール１０６によって下側から駆動させることが可能となる。
【００１３】
さらに図１を参照すると、角度調整が可能な駆動ローラモジュール１０６の領域１０４は、駆動ローラモジュールの複数の行１２２と列１２４とを具えている。駆動ローラモジュール１０６は、列１２４がコンベアベルトローラ１１８の列１２０に位置合わせされ、行１２２が、少なくともコンベアシステムが動作中は断続的に、コンベアベルトローラの行１２１に位置合わせされるように配置される。図１に示す第１の実施形態では、駆動ローラモジュール１０６は（回転軸の次元において）比較的短いキャスタローラ（図２Ａおよび図２Ｂ参照）を具えており、これらは、動作中に少なくとも１つの駆動ローラが任意の所与のコンベアベルトローラ１１８に位置合わせされるように、互いに十分近くに配置されている。実際に、図１の実施形態では、駆動ローラモジュール１０６は、コンベア動作中に少なくとも２つの駆動ローラが任意の所与のコンベアベルトローラ１１８と隣接して位置するよう、十分近くに配置されている。
【００１４】
図２Ａおよび図２Ｂを見てみると、単一の駆動ローラモジュール１０６の斜視図を示しており、各駆動ローラモジュールは、回転軸に対して何れの角度方向にも自由に回転する自由回転駆動ローラ１２５を具えている。従って、「駆動」ローラと呼ばれているが、駆動ローラ１２５は、モータまたはその種のある機械的手段によって自身が駆動するわけではない。例として、各駆動ローラ１２５は金属および／またはプラスチックで作られており、コンベアベルトローラ１１８のように、ゴムまたはプラスチックの高摩擦の外層またはコーティングを有する。
【００１５】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、駆動ローラ１２５は、対向する垂直支持部材１２８を具えるフレーム１２６内に支持されている。支持部材１２８間に延在し、駆動ローラ１２５内に設けられた中心開口部（図示せず）を通るシャフト１３０（すなわち、回転軸）の周りを駆動ローラは回転できる。支持部材１２８に加えて、フレーム１２６は第１および第２の制御アーム１３１および１３２を具えており、以下に示すように、中心垂直軸１３４の周りを駆動ローラモジュール１０６が回動して、ベルトの移動方向１１４（図１）に対してローラ１２５の角度を調整するように用いることができる。図２Ａおよび図２Ｂに示すように、各制御アーム１３１、１３２は開口部１３３を具えており、駆動ローラモジュール１０６の角度方向を調整するために用いる適切な部材と回動するように連結可能となる。
【００１６】
図２Ｂに最適に示すように、フレーム１２６はさらに、基部１３５と、基部を支持する回動機構１３７とを具えている。図２Ｂの実施形態では、回動機構１３７は互いに反対方向に回転できる上部および下部１３９および１４１を具えており、これにより駆動ローラモジュール１０６の回動が可能となる。軸受のような適切な摩擦低減要素をこの部分１３９と１４１との間に設けて、このような回動を容易にしてもよい。
【００１７】
図３は、コンベアシステム１００の更なる部分を示している。より具体的には、図３は、駆動ローラ１２５とコンベアベルトローラ１１８との間の相互作用を示している。特に、コンベアベルトのフレーム１０８は、コンベアシステム１００の他の要素を記載するにあたり、明確にする目的で図中には示していない。
【００１８】
図３に示すように、駆動ローラ１２５はコンベアベルトローラ１１８と接触するように配置され、これにより、ベルトの移動方向１１４にコンベアベルト１２０が移動すると、駆動ローラとコンベアベルトローラとの間の摩擦力が原因で双方が回転する。図３に示す向きでは、駆動ローラ１２５は矢印１３６に示す下流方向に回転する。この回転の結果として、コンベアベルトローラ１１８は、矢印１４０に示す方向にシャフト１３８（すなわち、回転軸）の周りを回転、または「駆動」する。従って、図３では、コンベアベルトローラ１１８は左回り（上流を見た端部からコンベアベルト１０２を見る場合）に回転し、それにより、コンベアベルトローラに支持された物体を図の左方向に迂回させる。図３に更に示すように、各コンベアベルトのローラ１１８は、複数の駆動ローラ１２５によって上記の方法で駆動する。
【００１９】
上述のように、駆動ローラモジュール１０６、ひいては駆動ローラ１２５は、中心垂直軸１３４（図２Ａおよび図２Ｂ）の周りを回動して、ベルトの移動方向に対して角度を調整することができる。駆動ローラ１２５は独立して動作する、あるいは同時に動作してもよい。図４は、後者の動作手法を可能にする機構（コンベアベルト１０２は図示せず）を図示している。図４に示すように、駆動ローラモジュール１０６の複数の行１４２および列１４４は、図２について記載した一般的構成を有するように設けられている。図４に更に示すように、駆動ローラモジュール１０６の行１４２は連結部材１４６と連接され、ローラ１２５の角度方向を制御する。より具体的には、駆動ローラモジュール１０６の制御アーム１３２は連結部材１４６と回動するように連結されており、これはロッドまたはシャフトの形状をしていてもよい。例として、この連結はピン（図示せず）でなされており、駆動ローラモジュール１０６の制御アーム１３２に設けられた開口部１３３（図２Ａおよび図２Ｂ）を通り、位置合わせされた連結部材１４６の開口部（図示せず）内に延在する。例えば回動機構１３７の下部１４１（図２Ａおよび図２Ｂ）を固定することにより、各駆動ローラモジュール１０６の位置が中心垂直軸１３４に対して固定された場合、矢印１４８に示す方向に連結部材１４６を横方向へ移動させることにより、ローラ１２５は中心垂直軸の周りを回動し、従って角度方向が調整される。
【００２０】
連結部材１４６を任意の適切な手段によって移動させてもよい。複数の連結部材１４６が同時に移動し、それによりローラ１２５の複数の行が同時に回動する実施形態では、連結部材を単一の駆動部材１５０と連結してもよく、この駆動部材１５０はコンベアシステム１００の何れかの側面と隣接して配置され、駆動ローラモジュール１０６の隣接する列１４４の制御アーム１３１と回動するように連結される。このような場合、矢印１５１に示す方向に駆動部材１５０が縦方向に移動すると、駆動ローラモジュール１０６の近接する列１４４が回動し、その結果、連結部材１４６が横方向に移動し、順に残りの駆動ローラモジュールが回動する。
【００２１】
図５Ａおよび図５Ｂは、駆動ローラモジュール１０６の角度調整の効果を示している。特に、コンベアシステム１００の他の要素の記載を明確にするため、図５Ａおよび図５Ｂにはコンベアベルトのフレーム１０８を図示していない。まず図５Ａでは、駆動ローラモジュール１０６は左回り方向（コンベアベルト１０２を上から見た場合）に回動し、矢印１５２に示すように、コンベアベルトローラ１１８を左回り方向（上流を向いた端部からコンベアベルト１０２を見る場合）に回転させる。コンベアベルトローラ１１８がこのように回転すると、物体Ｏが矢印１５４の方向に移動するように、図５Ａの向きにおける左方向に迂回動作が起こる。しかしながら、図５Ｂでは、駆動ローラモジュール１０６が右回り方向（コンベアベルト１０２を上から見た場合）に回動し、矢印１５５に示す右回り方向（上流を向いた端部からコンベアベルト１０２を見る場合）にコンベアベルトローラ１１８を回転させて、右方向に迂回動作が起こり、物体Ｏが矢印１５６の方向に移動する。
【００２２】
図６Ａおよび図６Ｂは、駆動ローラモジュール１０６について可能な迂回角度の変化を示している。図６Ａに示すように、各駆動ローラモジュール１０６は、コンベアベルトの移動方向に対してローラ１２５の回転軸が直交する０°方向から、αに示す負の角まで得ることが可能である。図６Ｂに示すように、駆動ローラモジュール１０６はまた、０°方向からβに示す正の角まで得ることが可能である。幾つかの実施形態では、αおよびβの双方は０乃至９０°の任意の角度を含んでもよく、従って、角度の変化は１８０°と同等である。このように幅広い範囲の角度変化が可能だが、コンベアベルトの速度、駆動ローラ１２５およびコンベアベルトローラ１１８に用いる材料の制限が、ローラの滑りを防ぐことが可能な範囲の角度方向を限定する場合がある。しかしながら、少なくとも１００ｆｔ／分のコンベアベルト速度においては、既知の高摩擦の表面を用いて少なくともおよそ−７０°乃至＋７０°の範囲の角度が実現可能である。特に、駆動ローラ１２５の角度変位は、得られる迂回角度にそのまま相当する。例えば、駆動ローラ１２５が図６Ａに示すような０°方向から右回りに３５°を向いている場合、右方向へ３５°の迂回角度が得られる。
【００２３】
駆動ローラ１２５が図７に示す０°方向に位置し、駆動ローラの回転軸がベルトの移動方向に対して垂直であって、駆動ローラが回転する角度方向がベルトの移動方向と並行する場合、コンベアベルトローラ１１８の回転が実質的に妨げられ、従って「ブレーキ」がかかる。従って、必要に応じて駆動ローラモジュール１０６を制御して０°方向に配置することにより、コンベアベルト上の物体の不要な側方運動を防ぐことができる。駆動ローラ１２５の角度方向が初期位置のような０°から調整されると、コンベアベルトローラ１１８は一方向または他方向に徐々に加速することができ、これにより、摩擦プレートまたは傾斜ローラが突然コンベアベルトローラと係合した場合に起こりうるローラの滑りが減少するか、完全に防ぐということにさらに注目されたい。コンベアベルトローラ１２５が徐々に加速すると、比較的不安定な物体が倒れることなく迂回することも可能となる。例えば、迂回する物体が比較的長く、比較的基部が小さい場合、０°方向から駆動ローラの角度をゆっくりと増加することにより、物体はコンベアベルト１０２の一面または他面に除々に加速できる。
【００２４】
角度調整が可能であることに加えて、駆動ローラモジュール１０６は任意に、駆動ローラ１２５はコンベアベルトローラ１１８と係合または分離するよう垂直に動作してもよい。このような機能を図８Ａおよび図８Ｂに示す。特に、図８Ａはコンベアベルトローラ１１８と係合している駆動ローラ１２５を図示しており、図８Ｂはコンベアベルトローラから分離した駆動ローラを図示している。このような選択的な係合および取外しには、コンベアベルトローラ１１８と接触するように駆動ローラ１２５を上昇させ、コンベアベルトローラと接触しないように駆動ローラを下降させる適切な機構（図示せず）を設けてもよい。
【００２５】
上述から、コンベアベルト内に収容されたローラを駆動する、角度調整が可能なローラを具えるコンベアシステムを使用することにより、幾つかの利点を実現できることを理解されたい。例えば、物体をコンベアシステムの何れの側面にも様々な角度に迂回させることができる。加えて、コンベアベルトローラにブレーキをかけて、コンベアベルトを横切る物体の滑りを制御できる。さらに、実質的に滑ることなく、コンベアベルトローラを所望の角速度に加速させることができる。
【００２６】
このようなコンベアシステムについて、他の利点も実現しうることに注目されたい。例えば、別個の制御機構（例えば、連結部材）を設けることにより、コンベアベルトの移動方向だけではなくコンベアベルトの幅にも沿って、別個のグループの駆動ローラがコンベアシステムの異なる区分において動作しうる。このような場合、コンベアベルト上の物体の位置は、異なる区分の駆動ローラを別個に制御することによって非常に正確に制御できる。実際、画像ベースのシステムのような「高性能」の検出および制御システムを設けた場合、個々の物体を認識し、ベルトに沿っておよび／またはベルトにわたって正確に移動させることができ、例えば、物体が配置されるコンベアベルトの上に更に物体を所望の通りに配列および／または調整することが可能となる。
【００２７】
図９を見てみると、コンベアシステム２００の一部の第２の実施形態を図示している。この図に示すように、コンベアシステム２００は、図１に示すコンベアシステム１００と幾つかの点において類似している。従って、コンベアシステム２００は通常、複数の縦向きの自由回転コンベアベルトローラ２０４を含むコンベアベルト２０２を具える。コンベアベルト２０２は、矢印２０６に示すベルトの移動方向に移動する。加えて、システム２００は、複数の自由回転して角度調整が可能な駆動ローラ２０８を具えている。しかしながら、システム２００では、駆動ローラ２０８はキャスタローラではなく、細長いか「縦方向の」ローラである。図９に示す実施形態では、駆動ローラ２０６は、コンベアベルト２０２の幅よりも長い。
【００２８】
図１０Ａ乃至図１０Ｃは、コンベアベルト２０２に対する駆動ローラ２０８の角度調整を図示している。特に、コンベヤベルトが矢印２０６に示す方向へ移動する場合、図１０Ａは物体を左に迂回させる駆動ローラ２０８の角度を図示しており、図１０Ｂは駆動ローラの「ブレーキ」方向を図示しており、図１０Ｃは物体を右に迂回させる駆動ローラの角度を図示している。
【００２９】
コンベアシステム１００のように、駆動ローラ２０８は、様々な調整機構を用いて角度を調整できる。図１１Ａおよび図１１Ｂは、このような機構の１つを図示している（明確にするためコンベアベルトは図示せず）。これらの図が示すように、駆動ローラ２０８は矩形フレーム２１０によって回動するように支持されてもよく、このフレームは、フレームの角に位置する回動ジョイント２１４で互いに回動するように連結された複数のフレーム部材２１２を具える。例示として、各回動ジョイント２１４は、互いに挟み込み、ピンまたはシャフト（図示せず）で固定されたフレーム部材２１２の抜き勾配によって形成される。このような構成では、フレーム２１０の姿勢を、フレーム部材２１２がそれぞれのフレームの角部でおよそ９０°を形成する図１１Ａに示す直角姿勢から、図１１Ｂに示すように、フレームの角部に２つの鋭角および２つの鈍角を形成する別の姿勢に変更し、これによりフレームを平行四辺形の形状に配置することができる。図１１Ａの直角姿勢では、駆動ローラ２０８は、図１０Ｂに示すように、ベルトの方向に対して垂直となるように位置決めされる。従って、図１１Ａの直角姿勢はブレーキ姿勢である。しかしながら、図１１Ｂに示すような他の姿勢では、駆動ローラ２０８がベルトの移動方向に対して角度をつけて位置するように向けられており、それにより迂回機能を提供する。
【００３０】
各駆動ローラ２０８は、向きの変更ならびに自由回転を可能にするジョイントによって、両端部で支持されている。図１２の詳細図を参照すると、例えば、各駆動ローラ２０８は、フレーム部材２１２に装着された支持ブラケット２２０を通って延在するピン２１８を受けるように構成された「アイ」コネクタ２１６を有するシャフト２１５によって支持されていてもよい。
【００３１】
図１１Ａおよび図１１Ｂを見てみると、フレーム２１０は、例えば駆動装置２２２を用いて、上述した方法で操作することができる。図１１Ａおよび図１１Ｂに示す実施形態では、駆動装置２２２はピストン本体２２４を有するピストン部材を具えており、ピストンアーム２２６は、このピストン本体２２４から例えば水圧または空気圧の影響を受けて伸長しうる。ピストン本体２２４およびピストンアーム２２６の双方は、取付ブラケット２２８によって近接するフレーム部材２１２と回動するよう連結されている。このような配置では、ピストンアーム２２６がピストン本体２２４内に引込むと、第１の角度方向に駆動ローラ２０８が角度調整され、ピストンアームがピストン本体から伸長すると、第２の反対の角度方向に駆動ローラが角度調整される。このような動作は、図１１Ａおよび図１１Ｂから明らかである。特に、図１１Ａはピストン本体２２４からのピストンアーム２２６の第１の伸長の範囲および駆動ローラ２０８の第１の方向を図示しており、図１１Ｂは、ピストン本体からのピストンアームの第２の（大きい）伸長の範囲および駆動ローラの第２の方向を図示している。ピストンアーム２２６を適切に伸長したり引込めることにより、駆動ローラ２０８の方向を正確に制御することができ、図１０Ａ乃至図１０Ｃに示すように、様々な迂回角度でコンベアベルト２０２の何れかの側面に物体を迂回させることができる。
【００３２】
異なるローラ駆動機構を有するコンベアシステム３００を迂回させる別の態様の一部の分解図を図１３に示す。コンベアベルト３０２は、ベルトの移動方向３０６の縦方向に並んだ軸（図示せず）に取り付けられた複数の円筒形ローラ３０４を有する。このベルトは、１またはそれ以上のベルトモジュールの一連の行３０７で構成されており、図１３に示す１行のみ、左右および端と端がヒンジジョイントにおいてコンベア搬送路３０９の一部に沿ってベルトの移動方向に進行している循環ベルトループに連結される。ベルトローラは、搬送路の一部に沿って駆動ローラのアレイ３０８上に支持される。駆動ローラのアレイの狭いレール３１０の上流および下流が、搬送路の残りに沿ってベルトを支持する。ＵＨＭＷのウェアストリップ３１２の上にある狭いレールは、近接するローラ間のベルトの下側を支持する。
【００３３】
このレールは搬送皿３１４上に取り付けられ、この搬送皿３１４自体がコンベアフレーム（図示せず）に取り付けられる。この皿は、縦の列３１８および横の行３１９に配置された複数の円形の開口部３１６に穿孔される。この開口部の列は、ベルトローラの横の位置に横方向から位置合わせされる。各開口部は自由回転可能な駆動ローラ３０８を支持するカートリッジ３２０を回転できるように受けており、ベルトがベルトの移動方向に進む場合、対応する列のベルトローラと係合する。ベルトローラと駆動ローラとの間の回転接触により、互いに両方が回転し、軸が互いに斜めに位置する限り回転する。
【００３４】
図１４に示すように、駆動ローラのカートリッジ３２０は、駆動ローラ３０８の穴部３２７に受ける軸３２６の端部を支持する、直径方向に対向する孔３２４、３２５付きの保持リング３２２を具えている。孔３２４の１つは、カートリッジおよび駆動ローラ内へ挿入されうる軸が通る貫通孔であってもよく、他の孔３２５は軸の端部止めを形成する塞がった端部を有していてもよい。この方法では、駆動ローラは、ローラの凸部が保持リングの上部を越えて突出しながら固定軸に沿ってカートリッジ内に保持される。駆動ローラを取り囲む保持リングから下方へ延在しているものは、リングの内側と接合する円筒形の外側表面を有する上側ジャーナル軸３２８であり、リングの表面と軸面との間に肩部３３０を形成する。保持リングから遠位の下側ジャーナル軸３３２は、上側ジャーナル軸よりも直径が小さい。下側ジャーナル軸の外面は、上側ジャーナル軸の内部表面に接合される。カートリッジギア３３４は、上側軸と下側軸との間に位置する。カートリッジギアは外周歯３３６を有する平歯車が好ましく、この外周歯の先端は上側ジャーナル軸の表面を越えて延在はしない。
【００３５】
カートリッジ３２０は、図１３に示すように、搬送皿の開口部３１６に受けられる。開口部の壁が軸受表面３３８を形成し、これと接触して上側ジャーナル軸は回転できる。保持リングの直径が開口部の直径よりも大きいため、リングの肩部３３０は、直径が小さい軸およびギア部が下側に浮いた状態で搬送皿上に静止する。
【００３６】
ギアプレート３４０は、搬送皿の下に可動するように配置される。ラックギア３４２の形状をした駆動ギアがギアプレート上に配置される。各ラックギアはカートリッジギアの歯の１つと係合するように配置され、ギアプレートが移動すると同時にカートリッジが回転できるラック・アンド・ピニオンのシステムを形成する。ギアプレートは、ベルトの移動方向に細長い開口部３４４を有する。細長い開口部には、ラックギアを形成する歯の直線アレイ３４６が設けられている。各細長い開口部は、搬送皿の開口部３１６のうちの１つの下側に位置する。下側ジャーナル軸はギアプレートの細長い開口部を通って延在しており、ギアプレートは２つの他のプレート、つまり搬送皿３１４と底部プレート３４８との間に挟まれている。底部プレートは、コンベアフレーム３５０の一部に動かないように固定され、搬送皿の開口部と垂直に位置合わせされるが当該開口部よりも直径が小さい複数の開口部３５２を有する。開口部３５２は、カートリッジの下側ジャーナル軸３３２を回転できるように受ける大きさである。これは、上側および下側の支持プレートを位置合わせしてローラ駆動機構の組立を容易にするのに役立ち、さらに固定された垂直軸上を回転する回転可能なカートリッジを制限する。
【００３７】
底部プレート３４８の上面および上部プレート３１４の底面の対面スペーサパッド３５４は、可動するギアプレート３４０を収容する２つのプレート間の適切な間隔を維持するのに適している。ギアプレートの幾つかの細長い開口部３４４’は、中間スロット３５６によって接続される。スロット部のローラ３５８は、上部プレートの底面から下方へ延在するピン３６０に回転するように取り付けられる。ピンの遠位端部は、底部プレートのソケット３６２内に収容される。ギアプレートが上部プレートおよび底部プレートに対して移動するにつれて、ローラ３５８がスロットの側面を移動する。
【００３８】
ギアプレートは、図１５に示すように、空気シリンダのような直線駆動装置３６４によって移動する。駆動装置の一端は、Ｕ字金具およびタイロッド３６８によって上部プレートの底面または搬送皿３１４から吊り下げられた取付ブラケット３６６に取り付けられる。駆動装置の他の端部から拡張ロッド３７０を拡張するかは選択可能である。拡張ロッドの遠位端部は、Ｕ字金具およびタイロッド３７２によってギアプレート３４０の底部から吊り下げられた回動ブラケット３７４に連結される。この拡張ロッドがギアプレートを移動させ、ロッドの拡張によりギアプレートの位置および駆動ローラの向きが決まる。取付ブラケット３６６の下のシム３７６は、搬送路の底部とギアプレートの上部との間をオフセットさせるために用いられる。
【００３９】
コンベアシステムを迂回させる動作を図１６Ａおよび図１６Ｂに示す。図１６Ａでは、ギアプレート３４０は、駆動ローラのカートリッジ３２０が細長いスロット３４４の一番右の端の位置に移動して示されている。この位置まで回転したカートリッジでは、駆動ローラ３０８の回転軸３７８は、ベルトの移動方向３０６を基準に左回りの鋭角γを形成する。コンベアベルト３０２がベルトの移動方向に進むにつれて、この向きの駆動ローラは矢印３８０の方向に回転し、係合したベルトローラが矢印３８２の方向に図１６Ａの上部に向かって被搬送物体を誘導する。ギアプレートが、その範囲にわたって、カートリッジが図１６Ｂにおける細長いスロットの一番左の反対側の端に移動した場合、駆動ローラの回転軸３７８はベルトの移動方向を基準に右回りの鋭角γ’を形成する。この向きでは、駆動ローラは矢印３８１の方向に回転し、ベルトローラは矢印３８３の方向に回転して、図１６Ａの迂回方向とは逆の図１６Ｂの底部に向かって被搬送物体を押し出す。
【００４０】
特定の実施形態について、例示することを目的に上記および図面に詳しく開示してきたが、本開示の範囲を超えることなく変形および改変がされうることは、当該技術分野の当業者は理解するであろう。このような一形態では、駆動ローラカートリッジの下側軸は底部において中空であってもよく、底部プレートの開口部は、カートリッジが回転する中空部内に延在するポストと交換してもよい。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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