(57)【要約】 【課題】  プレナム室内の圧力分布を平坦化すると共に、装置の小型化を図る。【解決手段】  上面に多数のエアー噴出孔４を有するワーク搬送板３を設けたプレナム室１を備え、当該プレナム室１に導入されたエアーをこれらエアー噴出孔４より噴出することにより、搬送面３ａ上のワークＷを浮上させながら搬送するエアー搬送装置において、前記プレナム室１の内部であって、エアー導入口２より一定距離の位置に当該エアー導入口２と平行する邪魔板１０を配設する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に多数のエアー噴出孔を有するワーク搬送板を設けたプレナム室を備え、当該プレナム室に導入されたエアーをこれらエアー噴出孔より噴出することにより、搬送面上のワークを浮上させながら搬送するエアー搬送装置において、
前記プレナム室の内部であって、エアー導入口より一定距離の位置に当該エアー導入口と平行する邪魔板を設けたことを特徴とするエアー搬送装置。
【請求項２】
前記邪魔板は、前記エアー導入口から導入されたエアーの一部が通過する開口を有することを特徴とする請求項１に記載のエアー搬送装置。
【請求項３】
少なくとも一つの前記開口が、前記エアー導入口と直面する位置に配設されていることを特徴とする請求項２に記載のエアー搬送装置。
【請求項４】
前記エアー導入口から前記邪魔板までの距離を可変とする位置調整機構を備えることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載のエアー搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボトルキャップやアルミ缶等、軽量ワークをエアー噴流により浮上させながら搬送するエアー搬送装置に関し、特に、ワーク搬送面でのエアーの流速を均一化するのに好適なプレナム室の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、上面に多数のエアー噴出孔を有するワーク搬送板を設けたプレナム室（フレームにて構成されたエアーダクト）を備え、エアー配管を通してプレナム室に送り込まれる送風機からのエアーを上面の噴出孔から斜め上方に向けて噴出することにより、搬送面上に載せたワークを浮上させながら搬送するエアー搬送装置が知られており、その先行技術として、例えば、特許文献１が開示されている。
【０００３】
ところで、上記構造のプレナム室１では、図５および図６に示すように、エアー導入口２よりワーク搬送板３と直交方向（図５）または平行方向（図６）にエアーを導入すると、その噴流Ａが対面に衝突することにより、プレナム室の上部（下流側）に圧力分布が生じ、その結果、ワーク搬送板３のエアー噴出孔４から噴き出す流速がこの圧力分布に比例して不均一になるという問題がある。
すなわち、図５（ｂ）のように、ワーク搬送板３と直交方向にエアーが導入された場合は、同図（ａ）のように、ワーク搬送板３の中央部付近における圧力が側部に比べて極端に高くなり、また、図６（ｂ）のように、ワーク搬送板３と平行方向にエアーを導入した場合は、同図（ａ）のように、エアー導入口２の対向側部側において圧力が他の部分より高くなる現象が生じる。
【０００４】
このように、エアー搬送装置のプレナム室１の上面に極端な圧力分布が生じると、エアー噴出孔４から搬送面３ａ上に噴き出す流速が不安定になり、搬送面３ａ上のワークを円滑に搬送できなくなることから、従来では、例えば、図７に示すように、エアー配管５とプレナム室１との間に拡大流管部３０（divergent duct）を設け、その下流側に狭縮流管部３１（convergent duct）を設ける構造としたり、さらには、図８に示すように、プレナム室１の横断面全面に多孔板による緩衝板３２を配設することにより導入エアーによる噴流Ａの動圧を低減し、プレナム室１の圧力分布、すなわち、搬送面３ａ上の流速分布を平坦化する方法が採られていた。
【０００５】
ところが、上記の内、図７による方法では、拡大流管部３０や狭縮流管部３１を設けた分、プレナム室１の高さ寸法が増大し、ワーク搬送装置が大型化すること、また、図８による方法では、上記問題に加え、緩衝板３２による噴流Ａの圧損が大きくなり、エアー噴出孔４から噴き出す流速が全体的に低下して効率的なワーク搬送が行えないこと（この場合、送風機のパワーアップが必要である）等、エアー搬送装置の据え付けやメンテナンス性、或いは、運転コスト等に係わる様々な問題を有していた。
【特許文献１】特開２００３−１２１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑み、拡大流管部や狭縮流管部、或いは、緩衝板等を用いずワーク搬送面の流速を均一化すると共に、装置の小型化を可能としたエアー搬送装置のプレナム室を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の本発明は、上面に多数のエアー噴出孔を有するワーク搬送板を設けたプレナム室を備え、当該プレナム室に導入されたエアーをこれらエアー噴出孔より噴出することにより、搬送面上のワークを浮上させながら搬送するエアー搬送装置において、前記プレナム室の内部であって、エアー導入口より一定距離の位置に当該エアー導入口と平行する邪魔板を設けたことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のエアー搬送装置において、前記邪魔板は、前記エアー導入口から導入されたエアーの一部が通過する開口を有することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載のエアー搬送装置において、少なくとも一つの前記開口が、前記エアー導入口と直面する位置に配設されていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４に記載の本発明では、請求項１から請求項３までの何れかに記載のエアー搬送装置において、前記エアー導入口から前記邪魔板までの距離を可変とする位置調整機構を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１〜請求項４に記載の発明によれば、プレナム室内に邪魔板を設けることにより、ワーク搬送面の全面に亘ってほぼ均一な噴き出し流が得られるため、搬送面上のワークを滑らかに搬送できると共に、プレナム室の小型化が図れる。
【００１２】
また、請求項２、請求項３に記載のように、上記邪魔板にエアー導入口と対面する開口を設けることにより、エアー導入口からのエアーが邪魔板の開口を通過する流れと邪魔板の外側を迂回する流れとに分割され、これらの流れが相互に吸引し合うことにより、下流方向において各流束が広がる。これにより、プレナム室の圧力分布が平坦化され、エアー噴出孔からのエアーの噴き出し速度が均一化される。
【００１３】
また、請求項４に記載のように、エアー導入口から邪魔板までの距離を可変とすることにより、プレナム室のサイズ、エアー導入口の開口面積、邪魔板の形状やサイズ等に即した好適位置に邪魔板を設置することが可能となり、その結果、邪魔板による圧損を低減した効率的なワークの搬送が行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１〜図４に基づいて本発明係るワーク搬送装置の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１はワーク搬送装置のワーク搬送路（すなわち、搬送面）に沿って、その下部に連続的に配設される複数のプレナム室の内の１ブロック（以下、プレナム室１という）についての概略構成が示されている。
【００１６】
上記プレナム室１とは、断面コの字形のフレームで構成されるエアーダクトであって、その上部開放側がワーク搬送板３にて閉塞されていると共に、底部１ａにエアー配管５が連結されるエアー導入口２が設けられている。エアー配管５には図示しない送風機からのエアーが送り込まれる。
また、上部のワーク搬送板３には、ワークＷの搬送方向に傾斜して設けた多数のエアー噴出孔４が、例えば、ワーク搬送板３の中央部分に列状（本実施形態では一列状態）に配設されており、エアー配管５を通してエアー導入口２より当プレナム室１に導入されたエアーを、これらエアー噴出孔４より斜め前方に噴出することにより、搬送面３ａ上に載置した多数のワークＷを浮上させた状態で矢印方向に一括して移動（搬送）させることができるようになっている。
【００１７】
尚、搬送面３ａ上のワークＷは、ワーク搬送路に沿って設けられた様々な支持部材によってワークＷの上部および／または側部が支持された状態で搬送されていくものであるが、図１ではこれら支持部材の図示は省略されている。
【００１８】
ところで、本実施形態では、プレナム室１内の幅方向および長さ方向のほぼ中央部分であって、エアー導入口２より一定距離をおいた位置に、当エアー導入口２と平行するように邪魔板１０が設置されている。この邪魔板１０の中央部、すなわち、上記エアー導入口２と直面する位置にエアー導入口２から導入されるエアーの一部を通過させるための開口１１が設けられており、且つ、当開口１１の開口面積はエアー導入口２の開口面積より小さく設定されている。
【００１９】
このように、プレナム室１の一部空間に導入エアーを遮る邪魔板１０を配設することにより、図１（ｂ）で示すプレナム室内の等圧曲線Ｂや、図１（ａ）に示す上部長手方向の圧力分布のように、プレナム室１内の圧力分布を平坦化することができる。
【００２０】
以下、邪魔板１０による圧力分布の平坦化作用につき、図３を参照して説明する。
【００２１】
図３は自由噴流中に邪魔板を配設した場合の流線とその圧力分布を示しており、図３（ｂ）に示すように、エアー導入口２からのエアーによりプレナム室１のような閉塞空間に生じた噴流Ａの中央部分に上記構成の邪魔板１０を設置した場合、噴流Ａの中央の流れ（流線）は邪魔板の開口１１を通過して恰も邪魔板１０から噴出するような流れとなる。
一方、この開口１１を通過できない噴流Ａの側方の流れ（流線）は、邪魔板１０に衝突して邪魔板１０の外側を迂回した流れとなる。本実施形態では、これらの流れ動作を顕著にするため、上記のように開口１１の開口面積をエアー導入口２の開口面積より小さく設定している。
そして、邪魔板１０によって分割された２つの流れが邪魔板１０の作用により相互に吸引し合う結果、下流方向においてそれぞれの流束が広がり、プレナム室１内の流線は図３（ｂ）に示すような状態となる。すなわち、噴流Ａの下流方向の運動量は流れに直交する方向に分散され、搬送面近傍において、その圧力分布は図３（ａ）に示すように平坦化されることになる。
尚、図３（ｂ）において、流線と流線の間隔が狭い部分は圧力が低く、間隔が広がっている部分は相対的に圧力が高いことを示している。また、エアー導入口２の近傍周辺、および邪魔板１０の裏側において流線が回転している部分は、低圧部分の吸引力によって持ち去られたエアーの質量を補うために生じた質量保存則に基づく現象である。
【００２２】
以上、本実施形態では、プレナム室１内の圧力分布を平坦化するために中央部に１個の開口１１を有する邪魔板１０を用いた例を示したが、当開口１１に加え、その周辺に複数個の開口を設けた構成とすることもできる。この場合、周辺の開口は中央部の開口１１を中心にそれぞれ対照部位に配置すること、および、その各開口面積を中心部の開口１１の開口面積より小さくすることが好ましい。
このように、邪魔板１０の開口を多くすることにより、邪魔板１０による圧力分布に対する平坦化効果を向上することができるが、要求される平坦化効果が得られれるならば、敢えて開口を設けなくとも良い。
【００２３】
また、図１の実施形態では、エアー導入口２をプレナム室１の底部１ａに設けた構成を示したが、図６（ｂ）に示すように、エアー導入口２をプレナム室１の一側部１ｂに設ける構成とすることもでき、この場合も図６（ａ）に示すように、圧力分布の平坦化に対して優れた作用効果が得られるものである。
【００２４】
また、エアー導入口２から邪魔板１０までの距離を可変とするように構成し、プレナム室１のサイズやエアー導入口２の断面積、邪魔板１０の形状や大きさ等に応じた最適位置に邪魔板１０を設置することにより、邪魔板１０による噴流の圧損を極力低減して圧力分布の平坦化効果を最大限に引き出すことができ、効率的で円滑なワークＷの搬送動作を実現することができる。
【００２５】
図２は邪魔板１０の位置調整機構の一例を示している。本例では、エアー導入口２の周縁に立設された４本のステー１２の所定部位に邪魔板１０の周縁部を表裏よりボルト１３止めにて固定する構造であって、邪魔板１０の高さ調整は、各ステー１２においてボルト１３の止め位置を変えることにより行う。
尚、図２では、邪魔板１０の形状を真円形としているが、この他、楕円形、矩形、多角形等、任意の形状とすることができる。但し、何れの場合も、エアー導入口２と邪魔板１０の開口１１との対面関係は保持されることが重要である。
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、プレナム室１内の一部空間に邪魔板１０を設置することにより、プレナム室１の圧力分布を平坦化することができ、搬送面３ａの全面に亘ってほぼ均一な噴き出し流が得られるようになる。
その結果、ワーク搬送板３上のワークＷを搬送面３ａに沿って効率良く、且つ、滑らかに搬送できると共に、図７、図８に示すような拡大流管部３０や狭縮流管部３１を不要としてプレナム室１の構造を簡素化し、その分、プレナム室１の高さ寸法を抑えて小型化を図ることができ、エアー搬送装置の小型化を実現できる。これにより、エアー搬送装置の据え付けやメンテナンスが容易になると共に、運転コストの低減が図れるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明が適用されたエアー搬送装置のプレナム室の構造、および圧力分布を示す図。
【図２】邪魔板の位置調整機構を示す図。
【図３】本発明のプレナム室に導入されるエアーの噴流とその圧力分布を示す図。
【図４】本発明が適用された図１とは別のエアー搬送装置のプレナム室の構造、および圧力分布を示す図。
【図５】プレナム室に導入されたエアーの噴流と圧力分布を示す図。
【図６】プレナム室に導されたエアーの噴流と圧力分布を示す図５とは別の図。
【図７】従来のプレナム室の構造を示す図。
【図８】同、図７とは別のプレナム室の構造を示す図。
【符号の説明】
【００２８】
１  プレナム室
２  エアー導入口
３  ワーク搬送板
３ａ  搬送面
４  エアー噴出孔
１０  邪魔板
１１  開口
Ｗ  ワーク
【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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