(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送物の姿勢を変更する姿勢変更装置であって、
互いに所定の間隔をおいて配置された第１及び第２のローラ（１６，１８）と、
前記第１及び第２のローラ（１６，１８）のそれぞれを正逆いずれかの方向に選択的に回転駆動させる駆動手段（２２，２８，３０）と、
前記第１のローラ（１６）から前記第２のローラ（１８）に向かう方向に搬送されてくる搬送物の前部が前記第１のローラ（１６）と前記第２のローラ（１８）との間に落ち込んだ場合には、搬送物が後退する方向に前記第１及び第２のローラ（１６，１８）を回転させ、前記搬送物の前部が前記第２のローラ（１８）を越えた後、当該搬送物の後部が前記第１のローラ（１６）と前記第２のローラ（１８）との間に落ち込んだ場合には、搬送物が前進する方向に前記第１及び第２のローラ（１６，１８）を回転させるよう、前記駆動手段（２２，２８，３０））を制御する制御手段（４０）と、
搬送物の前部又は後部が前記第１のローラ（１６）と前記第２のローラ（１８）との間に落ち込んだことを前記制御手段（４０）に認識させる認識手段（４２，４４，４６）と、
を備えることを特徴とする搬送物の姿勢変更装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送物の姿勢を、例えば横置き状態から縦置き状態に変えるための姿勢変更装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
荷取扱い作業においては、横置き状態で搬送されてくる段ボール箱を４分の１回転させて縦置き状態とし、上面側となった部分のフラップをスーテプラー等で封緘する等の作業を行う場合がある。このような作業で搬送物の姿勢を変える装置としては、特開昭５１−１０５６４号公報に記載されたようなものがある。この装置は、ローラコンベヤ等の搬送装置の途中に、特殊形状の支持面を有する転倒部材を配置したものであり、搬送物が転倒部材の支持面に倣って徐々に転倒するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来装置において、転倒部材の支持面の形状は搬送物の大きさや重量、重心位置等により定められるため、種々の搬送物に対応させるためには、複数の転倒部材を予め用意しておく必要があり、転倒部材の交換にも手間がかかるという問題点があった。
【０００４】
また、上記の装置は、自動的に搬送物の姿勢を変えることはできず、作業員の補助力が必要であった。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、種々の搬送物に対応可能で自動的に搬送物の姿勢を変えることができる姿勢変更装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、搬送物の姿勢を変える姿勢変更装置であって、互いに所定の間隔をおいて配置された第１及び第２のローラと、これらのローラのそれぞれを正逆いずれかの方向に選択的に回転駆動させる駆動手段と、この駆動手段を制御する制御手段とを備えたものを特徴としている。特に、制御装置は、第１のローラから第２のローラに向かう方向に搬送されてくる搬送物の前部が第１のローラと第２のローラとの間に落ち込んだ場合には、搬送物が後退する方向に第１及び第２のローラを回転させ、搬送物の前部が第２のローラを越えた後、当該搬送物の後部が第１のローラと第２のローラとの間に落ち込んだ場合には、搬送物が前進する方向に第１及び第２のローラを回転させるよう、駆動手段を制御するよう構成されている。また、本発明による姿勢変更装置は、搬送物の前部又は後部が第１のローラと第２のローラとの間に落ち込んだことを制御手段に認識させる認識手段も備えている。
【０００７】
このような構成において、第１のローラと第２のローラとの間の間隔を、通常の直方体形状の搬送物の前面から重心までの長さよりも大きく設定した場合、搬送物の前部が第１のローラと第２のローラとの間に落ち込み、搬送物の前面は第２のローラにより支持され、下面は第１のローラにより支持される。かかる状態において、上記構成では第１及び第２のローラが搬送物の後退方向に回転されるが、その際、搬送物の下面は第１のローラにより上方に引き上げられる。そして、最終的には、搬送物の前面であった面が第１及び第２のローラにより支持され、搬送物は９０度回転されたこととなる。
【０００８】
また、例えば搬送物の重心が後部側に偏っており、第１及び第２のローラ間の間隔が、搬送物の重心から前面までの長さよりも大きいが、搬送物の重心から後面までの長さよりも小さい場合、当該搬送物は第１及び第２のローラ間には落ち込まず、第２のローラを越えて進もうとする。しかし、搬送物の後部は第１及び第２のローラ間に落ち込み、搬送物の後面が第１のローラにより支持され、下面が第２のローラにより支持される状態となる。この場合、第１及び第２のローラは順転するため、第２のローラにより搬送物の下面が引き上げられ、搬送物の後面であった面が下面となる。
【０００９】
なお、制御手段が、搬送物の一部がローラ間に落ち込んだことを認識する手段としては、作業員からのキー入力による手段も考えられるが、光センサ等の検知器を適所に配し、そこからの信号に基づき搬送物の状態を認識できるようにするのが好適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明に従って構成された荷姿勢変更装置の一実施形態を示している。図示の荷姿勢変更装置は基本的にはローラコンベヤから成るものであり、互いに対向配置された１対のサイドフレーム１０（一方のみ示す）間に所定の間隔で横架された多数のローラ１２，１４，１６，１８を備えている。ローラ１２〜１８は上流側と下流側との２つの群に分けられており、両者間には間隙部２０が設けられている。ここで、間隙部２０の両側に位置する２本のローラのうち、上流側のものを第１のローラ１６、下流側のものを第２のローラ１８と称することとする。
【００１２】
ローラ１２〜１８の下側には１本の駆動軸２２が配置され、一方のサイドフレーム１０に沿ってそのほぼ全長にわたって延びている。駆動軸２２にはローラ１２〜１８と同数のプーリ２４が、対応のローラ１２〜１８の直下にて固定されている。第１及び第２のローラ１６，１８を除く各ローラ１２，１４と対応のプーリ２４との間には無端状のベルト２６が掛け渡されている。従って、駆動軸２２に駆動源（図示せず）を接続して回転させると、ローラ１２，１４は全て同一方向に回転駆動され、その上に載置された搬送物Ｐは矢印Ａ方向に搬送されることとなる。
【００１３】
第１及び第２のローラ１６，１８については、それぞれ、駆動軸２２のプーリ２４に対して回転方向切換装置２８，３０を介して連結されている。より詳細には、回転方向切換装置２８，３０の入力軸２８ａ，３０ａのプーリ３２と駆動軸２２のプーリ２４とがベルト３４で連結され、出力軸２８ｂ，３０ｂのプーリ３６とローラ１６，１８とがベルト３８により連結されている。回転方向切換装置２８，３０は、図示しないが、例えばクラッチと複数の歯車とを備える周知の構造であり、制御信号を受けることにより出力軸２８ｂ，３０ｂの回転方向を切り換えることができるようになっている。また、この回転方向切換装置２８，３０は、所定の制御信号を受けると、入力軸２８ａ，３０ａと出力軸２８ｂ，３０ｂとの間の動力伝達経路が切り離され、出力軸２８ｂ，３０ｂが回転自在となるよう構成されている。
【００１４】
回転方向切換装置２８，３０に対する制御信号はマイクロコンピュータ等の制御装置４０から発せられる。制御装置４０は搬送物Ｐの挙動に応じて制御信号を発するが、搬送物Ｐの挙動を認識するために、図示実施形態の荷姿勢変更装置においては複数の光センサ４２，４４，４６が設置され、それぞれの出力端子が制御装置４０の入力部に接続されている。
【００１５】
光センサの数及び設置位置は種々考えられるが、この実施形態では３個の光センサが用いられている。第１の光センサ４２は、搬送物Ｐが第１のローラ１６に到達したことを検知するためのもので、第１のローラ１６の上方に配置されている。また、第２の光センサ４４は、搬送物Ｐが第２のローラ１８を通過したことを検知するためのものであり、第２のローラ１８の上方、やや下流側に配置されている。第３の光センサ４６は、搬送物Ｐの一部が間隙部２０に落ち込んだことを検知するためのもので、間隙部２０であって搬送面よりも下方の適所に取り付けられている。
【００１６】
なお、第１及び第２のローラ１６，１８は、搬送物Ｐとの間に適当な摩擦が生じるよう、ゴム等のライニングが施されている。
【００１７】
このような構成の姿勢変更装置を用いて、略直方体形状の搬送物Ｐを横置き状態から縦置き状態にする場合について次に説明する。この場合、適用される搬送物Ｐは、空の段ボール箱のように重心が中心にあるものであり、図１の実線で示す状態において、前面Ｓ１から重心Ｇまでの水平方向の長さが第１及び第２のローラ１６，１８間の間隔よりも小さく、且つ、高さが前記間隔よりも大きいものとする。
【００１８】
まず、駆動軸２２に接続された駆動源（図示せず）を作動させると、その駆動力は駆動軸２２及び丸ベルト２６を経てローラ１２，１４に伝えられ、ローラ１２，１４は全て同一方向に回転され、ローラ１２，１４上の搬送物Ｐは矢印Ａ方向に搬送される。この際、第１及び第２のローラ１６，１８に係る回転方向切換装置２８，３０は非伝動状態にあり、第１及び第２のローラ１６，１８は回転自在となっている。
【００１９】
ローラ１２により搬送されてきた搬送物Ｐの先端が第１の光センサ４２を横切ると、第１の光センサ４２からの出力信号が変化し、制御装置４０は搬送物Ｐが第１のローラ１６に達したことを認識する。
【００２０】
この後、搬送物Ｐの重心Ｇが第１のローラ１６を通り過ぎると、搬送物Ｐは第１のローラ１６の中心軸線を中心として矢印Ｂ方向に回転し、前部が間隙部２０に落ち込むと共に、前面Ｓ１が第２のローラ１８に当接する。この時、搬送物Ｐは第３の光センサ４６を横切るが、第２の光センサ４４には達していないので、両光センサ４４，４６からの出力信号により制御装置４０は搬送物Ｐが図１の二点鎖線Ｐ′で示す状態にあることを認識する。制御装置４０は、搬送物Ｐの前部が間隙部２０に落ち込んだことを認識すると、回転方向切換装置２８，３０に制御信号を発し、第１及び第２のローラ１６，１８の回転方向を、搬送物Ｐが後退する方向、すなわち図１において時計回り（逆回転方向）となるように、これらのローラ１６，１８を回転させる。
【００２１】
Ｐ′で示す状態でローラ１６，１８を回転させると、搬送物Ｐの下面Ｓ２は第１のローラ１６により後方且つ斜め上方に押動され、また、搬送物Ｐの前面Ｓ１は第２のローラ１８により後方且つ斜め下方に押動される。これにより、搬送物Ｐ全体は矢印Ｃ方向に回転し、やがて、搬送物Ｐの前面であった面Ｓ１が第１のローラ１６上に載り上げ、図１の符号Ｐ″で示す縦置き状態となる。制御装置４０は、この状態になったことを第３の光センサ４６からの出力信号により認識し、回転方向切換装置２８，３０に制御信号を発して第１及び第２のローラ１６，１８の回転を停止する。なお、図示しないが、姿勢変更時、慣性により搬送物Ｐが転倒してしまうのを防止するために、転倒防止バー等を設けることが好適である。このようにして搬送物Ｐの姿勢が変更されたならば、次工程、例えば搬送物Ｐの上部開口部の封緘作業等を行うこととなる。
【００２２】
次に、図２に示すような、重心Ｇ′から一方の面Ｓ１までの長さが第１及び第２のローラ１６，１８間の間隔よりも大きく、且つ、重心Ｇ′から他方の面Ｓ３までの長さがローラ１６，１８間の間隔よりも小さい搬送物Ｐ１の姿勢を変更する場合について説明する。このような搬送物Ｐ１の場合、面Ｓ３を搬送方向に向くように配置したときは、上述と同様な動作により姿勢が変更されることは、当業者ならば理解されよう。
【００２３】
一方、面Ｓ３が後面となるような搬送形態においては、重心Ｇ′が第１のローラ１６を越える前に、搬送物Ｐ１の先端が第２のローラ１８に達し、搬送物Ｐ１はそのまま前進を続ける。従って、搬送物Ｐ１は第２の光センサ４４を横切るため、搬送物Ｐ１の前部が間隙部２０に落ち込まなかったことを制御装置４０は第２の光センサ４４からの信号により認識することができる。
【００２４】
更に搬送を続けると、搬送物Ｐ１の後端が第１のローラ１６から離れる。この時、重心Ｇ′が後側にあるため、図２において符号Ｐ１′で示す如く、搬送物Ｐ１は第２のローラ１８の中心軸線を中心として矢印Ｄ方向に回転し、後部が間隙部２０に落ち込むと共に、後面Ｓ３が第１のローラに当接する。制御装置４０は、この時の状態を第３の光センサ４６からの信号により認識したならば、第１及び第２のローラ１６，１８を正回転方向に回転すべく回転方向切換装置２８，３０に制御信号を発する。
【００２５】
第１及び第２のローラ１６，１８が正回転方向、すなわち搬送物Ｐ１を前進させる方向に回転されると、搬送物Ｐ１の下面Ｓ２が第２のローラ１８により引き上げられ、後面Ｓ３が第１のローラ１６により下方に押される。これにより、搬送物Ｐ２は矢印Ｅ方向に回転し、最終的には搬送物Ｐ１の面Ｓ３が第１及び第２のローラ１６，１８上に載り、縦置き状態に姿勢を変更する（Ｐ１″の状態）。姿勢変更が完了したならば、上述と同様に、制御装置４０は回転方向切換装置２８，３０に制御信号を発してローラ１６，１８の回転を停止する。
【００２６】
このように、本発明による姿勢変更装置は、第１及び第２のローラ１６，１８間の間隔により定まる条件及び所定の寸法範囲内にある搬送物ならば、どのようなものでも自動的に姿勢変更することができる。また、極めて大きな搬送物に対しても、例えば作業員が適当なタイミングで搬送物の上面を軽く押え付けて第１及び第２のローラ１６，１８間に搬送物の一部を落とし込めば、これらのローラ１６，１８の作用により容易に姿勢を変えることが可能となる。
【００２７】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られないことはいうまでもない。例えば、上記実施形態は、姿勢変更完了後に搬送物を下流側のローラ１４により搬送することは想定していないが、図１に符号５０で示すプレートを第１及び第２のローラ１６，１８間に配置し、下方の初期位置から姿勢変更完了後に搬送面まで持ち上げて搬送物Ｐの下面Ｓ２を支持できるようにすれば、搬送物Ｐをその上を滑らせて下流側のローラ１４に送り出すことが可能となる。また、このプレート５０の押圧力を姿勢変更のための補助力として利用することも可能である。
【００２８】
更に、上記実施形態における姿勢変更装置は複数のローラ１２〜１８を有しているが、荷姿勢変更装置として機能させるには第１及び第２のローラ１６，１８があれば足り、他のローラ１２，１４の部分についてはベルトコンベヤ等に置き換えることも可能である。
【００２９】
また、上記実施形態では、第１及び第２のローラ１６，１８の駆動力を駆動軸２２から取っているが、第１及び第２のローラは別個独立の駆動手段により駆動されるようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、搬送物の姿勢を自動的に変更することが可能であり、姿勢変更に要する手間が大幅に軽減される。
【００３１】
また、本発明による姿勢変更装置は第１のローラと第２のローラとの間の間隔を一定にした状態でも種々の搬送物に対応可能であり、しかも、第１及び第２のローラ間の間隔を変えれば、あらゆる搬送物に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による姿勢変更装置を概略的に示す断面部分図であり、通常の搬送物の姿勢変更動作を示す図である。
【図２】図１の姿勢変更装置を用いて、重心が偏っている搬送物の姿勢を変更する場合の動作を示す概略図である。
【符号の説明】
１０…サイドフレーム、１６…第１のローラ、１８…第２のローラ、２０…間隙部、２２…駆動軸、２８，３０…回転方向切換装置、４０…制御装置、４２，４４，４６…光センサ。
【図１】
0003723264.tif 000002
【図２】
0003723264.tif 000003