(57)【要約】【課題】ガラス瓶等を色別に回収するためのリサイクルシステムで使用される搬送装置において、ガラス瓶等の搭載に起因する損傷や磨耗を低減させることにより耐用期間の長期化を図るとともに、従来の色識別装置及び排出装置との併用を実現させる。【解決手段】所定の回転軸５０を中心に略水平面内で回転する環状構造体５１を備える搬送装置５である。耐磨耗性及び剛性を有する複数の輪状部材（例えば金属環）を所定の間隙を設けて同心円状に配置した状態で一体的に連結して、環状構造体５１を構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の回転軸を中心に略水平面内で回転する構造体を備える搬送装置であって、
前記構造体は、
耐磨耗性及び剛性を有する複数の輪状部材を所定の間隙を設けて同心円状に配置した状態で一体的に連結したものであることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記輪状部材は、
金属材料からなることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記輪状部材は、
前記構造体の外周側になるに従って鉛直方向下側に配置され、
前記輪状部材の外側に枠が立設されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記輪状部材間に設けられた前記間隙の一部を下方から塞ぐ間隙閉塞手段を備えることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送装置に関し、特に、ガラス瓶やガラスの破片（以下、「ガラス瓶等」という）を色別に回収するためのリサイクルシステムに用いられる搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ガラス瓶等を色別に回収するためのリサイクルシステムが提案され、実用化されている。かかるリサイクルシステムでは、ガラス瓶等を搬送する搬送装置が使用されるが、この搬送装置の搬送ラインに、ガラス瓶等の色を識別するための色識別装置を設けて色識別処理を行う場合がある。
【０００３】
これら搬送装置及び色識別装置を有する従来のリサイクルシステムとしては、ループ状の丸ベルトや狭幅ベルト（以下、「ロープ式ベルト」という）を所定の間隙を設けて並列に配置して構成した直線状のコンベア（搬送装置）と、照射装置やＣＣＤカメラ等で構成した色識別装置と、を備えたシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このシステムは、図７に示すように、コンベア１００の下方から照射装置で光を照射し、間隙を介して照射されたコンベア１００上のガラス瓶等２００をＣＣＤカメラで撮像することにより色識別を行うものである。
【０００４】
また、前記したシステムのコンベア１００の下方に、図７及び図８に示すようなエアマニホールド３００を設け、このエアマニホールド３００の噴出口から噴出させたエアの圧力によってガラス瓶等２００を斜め上方に突き上げて排出する排出装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−８７５６４号公報（第１頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００２−１６０８２１号公報（第４頁、第４図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載されたシステムにおいては、搬送装置であるコンベア１００を構成するロープ式ベルトがポリウレタンゴム等のゴム材料からなるため、コンベア１００に大量のガラス瓶等２００を連続的に供給すると、ロープ式ベルトが損傷する場合がある。また、コンベア１００を長期間使用すると、ガラス瓶等の重量によってローブ式ベルトが磨耗したり伸びたりするため、一定期間毎のベルト交換が必要となっていた。
【０００７】
ここで、前記したベルトの損傷や磨耗を防ぐために、ワイヤ（鋼製の可撓製ロープ）を用いてコンベアを構成する場合があるが、ワイヤをループ状に形成するためには、ワイヤの端部同士をかしめ加工や編み込み加工によって結合させる必要がある。このため、ワイヤの結合部分の断面積が他の部分の断面積よりも大きくなるので、特許文献１に記載されたような従来の色識別装置を用いると色識別処理の精度が低下する場合があった。
【０００８】
また、特許文献１に記載されたシステムのコンベア１００の下方に、特許文献２に記載された排出装置を設けると、エアの噴出口付近のロープ式ベルト１１０がエアの圧力によって浮き上がり、このロープ式ベルト１１０がガイド溝１２０から外れてしまう場合があった（図８参照）。かかる場合には、ガラス瓶等２００の安定的な搬送が妨げられてしまう。
【０００９】
また、特許文献１に記載されたシステムにおいては、ＣＣＤカメラにより取得した撮像データに基づいて色識別処理を行っている。従って、撮像を正確に行い色識別処理の精度を高めるために、コンベア１００上に搭載されたガラス瓶等２００を整列させる整列ガイド板４００を取り付ける必要があった（図９参照）。
【００１０】
本発明の課題は、ガラス瓶等を色別に回収するためのリサイクルシステムで使用される搬送装置において、ガラス瓶等の搭載に起因する損傷や磨耗を低減させることにより耐用期間の長期化を図るとともに、搬送ラインに従来の色識別装置や排出装置を設けて同時に使用する場合における前記問題を一挙に解決することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、所定の回転軸を中心に略水平面内で回転する構造体を備える搬送装置であって、前記構造体は、耐磨耗性及び剛性を有する複数の輪状部材を所定の間隙を設けて同心円状に配置した状態で一体的に連結したものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、構造体は、所定の回転軸を中心に略水平面内で回転するので、構造体の上に物（例えば、ガラス瓶等）を搭載して搬送することができる。また、構造体は、耐磨耗性及び剛性を有する輪状部材からなるので、搭載した物に起因する損傷や磨耗がきわめて少なく、長期間使用した場合でも、搭載した物の重量による変形が少ない。従って、耐用期間がきわめて長いという利点を有する。
【００１３】
また、請求項１に記載の発明によれば、構造体は、複数の輪状部材を所定の間隙を設けて同心円状に配置した状態で一体的に連結したものであるので、輪状部材間の間隙の寸法が変わることがない。従って、構造体の上に搭載した物の下方から光を照射し、間隙を介して照射された物を撮像し、この撮像データに基づいて色識別処理を行う場合にも、色識別処理の精度が低下することがない。このため、従来の色識別装置を搬送ラインに設けて同時に使用した場合においても、正確な色識別処理を実現させることができる。
【００１４】
また、請求項１に記載の発明によれば、構造体を構成する輪状部材は剛性を有するので、構造体の下方から高圧のエアを噴出しても輪状部材がエアの圧力によって浮き上がることがない。このため、従来の排出装置を搬送ラインに設けて同時に使用した場合においても、物を安定的に搬送することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の請求項１に記載の搬送装置において、前記輪状部材は、金属材料からなることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の搬送装置において、前記輪状部材は、前記構造体の外周側になるに従って鉛直方向下側に配置され、前記輪状部材の外側に枠が立設されたことを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、輪状部材は、構造体の外周側になるに従って鉛直方向下側に配置されるので、構造体の上に搭載された物（例えば、ガラス瓶等）を、その自重により構造体の外周側に移動させることができる。また、輪状部材と物との間に摩擦力が作用した場合においても、構造体の回転に伴って発生する遠心力により、構造体の上に搭載された物を外周側に移動させ、回転方向に向けて並べることができる。従って、色識別処理の精度を高めるために従来用いられていた整列ガイド板のような部品が不要となる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか一項に記載の搬送装置において、前記輪状部材間に設けられた前記間隙の一部を下方から塞ぐ間隙閉塞手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、間隙閉塞手段によって、輪状部材間の間隙の一部を下方から塞ぐことができる。例えば、構造体に物を供給する供給装置と構造体との接続部分に間隙閉塞手段を備えることにより、供給装置から構造体に物を供給する際に、輪状部材間の間隙を物（例えば、ガラスの破片）が摺り抜けて落下するのを未然に防止することができる。この結果、色選別回収処理量の低下を阻止することができる。また、輪状部材間の間隙に物が挟み込まれて後の処理（例えば、色識別処理）に支障を来たすのを未然に防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態においては、ガラス瓶等の色選別回収処理を行うためのリサイクルシステムに組み込まれる搬送装置について説明する。
【００２１】
まず、本実施の形態に係る搬送装置が組み込まれたリサイクルシステムの構成を概説する。リサイクルシステム１は、図１及び図２に示すように、ガラス瓶等を受け入れる受入ホッパ２、受入ホッパ２に投入されたガラス瓶等に含まれる異物を選別して除去する異物選別コンベア３、異物選別コンベア３を通過したガラス瓶等を受け入れて集積し、集積量が規定量に達した場合にガラス瓶等を搬送装置５に供給する供給装置４、供給装置４によって供給されたガラス瓶等を回転搬送する搬送装置５、搬送装置５によって搬送されるガラス瓶等の色識別を行う色識別装置６、色識別装置６から送出された識別信号を受けてガラス瓶等を搬送装置５から排出する排出装置７、排出されたガラス瓶等を回収する色別ホッパ８、等を備えて構成されている。
【００２２】
次に、図１〜図６を用いて、本実施の形態に係る搬送装置５と、この搬送装置５の搬送ラインに設けられる色識別装置６及び排出装置７と、について説明する。
【００２３】
搬送装置５は、図１及び図２に示すように、供給装置４から供給されたガラス瓶等を搭載して搬送する環状構造体５１、環状構造体５１を回転させる駆動部５２、環状構造体５１を下方から支持する支持テーブル５３、供給装置４と環状構造体５１との接続部分の下方に配置されるガイド５４、等を備えて構成される。そして、搬送装置５は、所定の回転軸５０を中心に回転するように構成されている。
【００２４】
環状構造体５１は、図１及び図３に示すように、回転軸５０を中心に同心円状に配置された複数の金属環５１ａ、これら金属環５１ａを固定して連結する所定間隔で配設された金属製の桁５１ｂ、金属環５１ａの内周及び外周に配置された金属製の枠５１ｃ、等から構成されている。
【００２５】
金属環５１ａは、鉄合金やアルミニウム合金等の金属材料で調製した断面略円形状の金属棒を湾曲させて形成したものであり、本発明における輪状部材である。
【００２６】
また、金属環５１ａは、図３に示すように、所定の間隙ｄを設けて配置される。間隙ｄの寸法は、色識別処理のために下方から照射される光が適切に通過する寸法であって、所定の大きさ（例えば、面積約３０ｃｍ２）を有するガラスの破片が横（略水平）になった状態で摺り抜けない程度の寸法に設定する。本実施の形態においては、間隙ｄの寸法を約１２ｍｍに設定している。
【００２７】
また、金属環５１ａは、図３に示すように、環状構造体５１の外周側になるに従って鉛直方向下側に配置される。このため、環状構造体５１の上に搭載されたガラス瓶Ｇ等は、その自重により、環状構造体５１の外周側に移動する（図３参照）。また、金属環５１ａとガラス瓶Ｇ等との間に摩擦力が作用して、ガラス瓶Ｇ等が自重によっては外周側に移動しない場合においても、環状構造体５１を回転させてガラス瓶Ｇ等に遠心力を作用させることにより、ガラス瓶Ｇ等を外周側に移動させることができる。そして、枠５１ｃに当接したガラス瓶Ｇは、環状構造体５１の回転方向を向いて並ぶこととなる（図３参照）。
【００２８】
環状構造体５１の内周側の枠５１ｃは、４本のシャフト５０ａを介して、回転軸５０に回転自在に取り付けられたベアリング５０ｂに固定されている（図１及び図３参照）。このため、駆動部５２の回転駆動力は、ベルト（又はチェーン）及び４本のシャフト５０ａを介して、環状構造体５１に伝達される。環状構造体５１の外周側の枠５１ｃは、上方が外側に傾斜するように立設されている（図３参照）。環状構造体５１の外周側に移動したガラス瓶Ｇは、この外周側の枠５１ｃに当接する。また、外周側の枠５１ｃにガラスの破片Ｐを係止させることもできる。
【００２９】
ガイド５４は、図４及び図６に示すように、供給装置４と環状構造体５１との接続部分において、金属環５１ａ間に設けられた間隙ｄを下方から塞ぐものであり、本発明における間隙閉塞手段である。供給装置４と環状構造体５１との接続部分にガイド５４を設けない場合には、ガラス瓶等を供給する際にガラスの破片Ｐが間隙ｄを摺り抜けて下方に落下したり、間隙ｄに挟み込まれたりする場合がある（図５参照）が、ガイド５４を設けることにより、これらの不都合を解消することができる。すなわち、供給装置４と環状構造体５１との接続部分における複数の金属環５１ａにより、所定の大きさを有するガラスの破片Ｐが横（略水平）になった状態で支持されることとなる。
【００３０】
色識別装置６は、搬送装置５の環状構造体５１の上に載置されたガラス瓶等に下方から光を照射する照射装置、環状構造体５１の間隙ｄを介して照射されたガラス瓶等を上方から撮像する撮像装置、撮像装置によって取得した撮像データにマスク処理を施した上で色識別処理を行う画像処理装置、等を備えている。
【００３１】
本実施の形態においては、照射装置として高周波蛍光灯を採用し、撮像装置としてカラー用ＣＣＤカメラを採用している。なお、ガラス瓶等は環状構造体５１の外周側に移動するので、カラー用ＣＣＤカメラを環状構造体５１の外周側の枠５１ｃ近傍に配置する。この際、枠５１ｃに対して平行な光が入射するようにカラー用ＣＣＤカメラを配置するのが好ましい。
【００３２】
また、排出装置７は、色識別装置６から送出された識別信号を受けてガラス瓶等を搬送装置５から排出するものである。排出装置７は、搬送装置５の環状構造体５１の下方であって各色別ホッパ８の近傍に配置されたエアマニホールド、エアマニホールドから噴出させる高圧のエアを生成するエア生成装置、色識別装置６からの識別信号を受けてエアを噴出させるタイミングを制御する制御装置、等を備えている。
【００３３】
続いて、本実施の形態に係る搬送装置５を組み込んだリサイクルシステム１を用いて、ガラス瓶等の色選別回収処理を行う場合の動作について説明する。
【００３４】
色選別回収処理の際には、まず、リサイクルシステム１全体の電源を投入して、異物選別コンベア３、供給装置４、搬送装置５、色選別装置６及び排出装置７を起動させる。電源の投入により起動した搬送装置５の駆動部５２は、ベルト（又はチェーン）及びシャフト５０ａを介して環状構造体５１に回転駆動力を与えて、環状構造体５１を回転させる。
【００３５】
受入ホッパ２にガラス瓶等を投入すると、投入されたガラス瓶等は異物選別コンベア３に移送される。異物選別コンベア３は、移送されてきたガラス瓶等に含まれる異物を機械的又は電気的手段により選別し、選別した異物を下方の容器３０に落下させる。供給装置４は、異物選別コンベア３を通過したガラス瓶等を受け入れて集積し、集積量が規定量に達した場合にガラス瓶等を定量的に搬送装置５に供給する。
【００３６】
供給装置４から搬送装置５の環状構造体５１にガラス瓶等が供給されると、ガラス瓶等は、環状構造体５１の回転により、図１及び図４に示した矢印Ｒ方向に搬送される。
【００３７】
なお、供給装置４と環状構造体５１との接続部分にはガイド５４が設けられているため、供給装置４から環状構造体５１にガラス瓶等が供給された際に、ガラスの破片Ｐが間隙ｄを摺り抜けて下方に落下したり、破片Ｐが間隙ｄに挟み込まれたりすることがない（図６参照）。また、金属環５１ａは、環状構造体５１の外周側になるに従って鉛直方向下側に配置されており、環状構造体５１の回転に伴ってガラス瓶Ｇ等に遠心力が作用するため、ガラス瓶Ｇ等は搬送中に外周側に移動し、回転方向を向いて枠５１ｃに当接する（図３参照）。
【００３８】
搬送装置５により、ガラス瓶等が色識別装置６近傍まで搬送されると、環状構造体５１の下方に配置された色識別装置６の高周波蛍光灯から、ガラス瓶等に光が照射される。すると、金属環５１ａ間の間隙ｄを通過した光によってガラス瓶等の色が明瞭となる。色識別装置６のカラー用ＣＣＤカメラは、照射によって色が明瞭となったガラス瓶等を撮像し、カラー撮像データを取得する。色識別装置６の画像処理装置は、取得したカラー撮像データに含まれる金属環５１ａの画像データを除去（マスキング処理）して、より明確なカラー撮像データを生成した上で色識別処理を行い、識別信号を排出装置７に送出する。
【００３９】
排出装置７の制御装置は、色識別装置６から送出された識別信号を受けて、色毎に異なる位置に配置されたエアマニホールドから高圧のエアを噴出させる。このエアの圧力により斜め上方に突き上げられたガラス瓶等は、搬送装置５の外周側の枠５１ｃを越えて外側に排出され、外方になるに従って下方に傾斜した傾斜板９の上を転がって色別ホッパ８に回収される。
【００４０】
以上の実施の形態に係る搬送装置５においては、環状構造体５１が所定の回転軸５０を中心に略水平面内で回転するように構成されているため、環状構造体５１の上にガラス瓶等を搭載して搬送することができる。また、環状構造体５１は、耐磨耗性及び剛性を有する金属材料からなる金属環５１ａによって構成されているので、搭載したガラス瓶等に起因する損傷や磨耗がきわめて少ない。また、長期間使用した場合でも、搭載したガラス瓶等の重量による変形が少ない。従って、耐用期間がきわめて長いという利点を有する。
【００４１】
また、本実施の形態に係る搬送装置５においては、環状構造体５１は、複数の金属環５１ａを所定の間隙ｄを設けて配置した状態で桁５１ｂによって一体的に連結したものであるので、金属環５１ａ間の間隙ｄの寸法が変わることがない。従って、従来の色識別装置６を用いて色識別処理を行う場合（すなわち、環状構造体５１の上に搭載したガラス瓶等の下方から光を照射し、間隙ｄを介して照射されたガラス瓶等を撮像し、この撮像データに基づいて色識別処理を行う場合）に、マスキング処理を正確に行うことができる。このため、従来の色識別装置６を用いて、正確な色識別処理を実現させることができる。
【００４２】
また、本実施の形態に係る搬送装置５においては、環状構造体５１を構成する金属環５１ａは剛性を有するので、従来の排出装置７を用いてガラス瓶等の排出を行う場合（すなわち、環状構造体５１の下方から高圧のエアを噴出して搬送装置５の外側にガラス瓶等を排出する場合）に、金属環５１ａがエアの圧力によって浮き上がることがない。このため、従来の排出装置７を搬送ラインに設けて使用した場合においても、ガラス瓶等を安定的に搬送することができる。
【００４３】
また、本実施の形態に係る搬送装置５においては、金属環５１ａが、環状構造体５１の外周側になるに従って鉛直方向下側に配置されているので、環状構造体５１の上に搭載されたガラス瓶Ｇ等を、その自重により環状構造体５１の外側に移動させることができる（図３参照）。また、金属環５１ａとガラス瓶Ｇ等との間に摩擦力が作用した場合においても、環状構造体５１の回転に伴う遠心力により、環状構造体５１の上に搭載したガラス瓶Ｇ等を外側に移動させて枠５１ｃに当接させ、環状構造体５１の回転方向に向けて停止させることができる（図３参照）。従って、色識別処理の精度を高めるために従来用いられていた整列ガイド板のような部品が不要となる。
【００４４】
また、本実施の形態に係る搬送装置５においては、間隙閉塞手段であるガイド５４によって、供給装置４と環状構造体５１との接続部分における金属環５１ａ間の間隙ｄを下方から塞ぐことができる。従って、供給装置４から環状構造体５１にガラス瓶等を供給する際に、金属環５１ａ間の間隙ｄをガラスの破片Ｐが摺り抜けて落下するのを未然に防止することができる。この結果、色選別回収処理量の低下を阻止することができる（図５及び６参照）。また、金属環５１ａ間の間隙ｄにガラスの破片Ｐが挟み込まれて後の色識別処理に支障を来たすのを未然に防止することができる（図５及び図６参照）。
【００４５】
なお、以上の実施の形態に係る搬送装置５のサイズ（例えば、環状構造体５１の外径及び内径、金属環５１ａの断面半径や本数、桁５１ｂ及び枠５１ｃの高さ、等）は、搬送するガラス瓶等の平均的なサイズや重量、所定時間内におけるガラス瓶等の搬送量、等を勘案して適宜決めることができる。
【００４６】
また、以上の実施の形態においては、断面略円形状の金属環５１ａを採用したが、これに限らず、断面略矩形状の金属環を採用することもできる。また、以上の実施の形態においては、輪状部材として金属環５１ａを採用しているが、耐磨耗性及び剛性を有する他の材料、例えば、強化繊維を熱硬化性樹脂に含浸させた複合材料等で調製した輪状部材を採用することもできる。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、所定の回転軸を中心に略水平面内で回転するように構成された構造体の上に物を搭載して搬送する。構造体は、耐磨耗性及び剛性を有する輪状部材からなるので、搭載した物に起因する損傷、磨耗、変形がきわめて少なく、耐用期間が長いという利点を有する。
【００４８】
また、請求項１に記載の発明によれば、構造体は、複数の輪状部材を所定の間隙を設けて同心円状に配置した状態で一体的に連結したものであるので、輪状部材間の間隙の寸法が変わることがない。また、構造体を構成する輪状部材は剛性を有するので、構造体の下方から高圧のエアを噴出しても輪状部材がエアの圧力によって浮き上がることがない。従って、搬送ラインに従来の色識別装置及び排出装置を設けて使用した場合においても、不具合が発生することがない。
【００４９】
請求項３に記載の発明によれば、輪状部材は、構造体の外周側になるに従って鉛直方向下側に配置されるので、構造体の上に搭載された物（例えばガラス瓶）を、その自重又は構造体の回転による遠心力により、構造体の外周側に移動させて枠に当接させ、物（ガラス瓶）を回転方向に向けて決まった位置に配置できる。従って、色識別処理の精度を高めるために従来用いられていた整列ガイド板のような部品が不要となる。
【００５０】
請求項４に記載の発明によれば、間隙閉塞手段によって、輪状部材間の間隙を下方から塞ぐことができるので、輪状部材間の間隙を物が摺り抜けて落下するのを未然に防止することができる。この結果、色選別回収処理量の低下を阻止することができる。また、輪状部材間の間隙に物が挟み込まれて後の処理に支障を来たすのを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る搬送装置が組み込まれたリサイクルシステムの平面図である。
【図２】図１に示したリサイクルシステムの側面図である
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ部分の断面図である。
【図４】図１のＩＶ部分の拡大図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ部分の断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ部分の断面図である。
【図７】従来の搬送装置及び色識別装置を備えたリサイクルシステムのブロック図である。
【図８】（従来の排出装置を説明するための）図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ部分の断面図である。
【図９】（従来の整列ガイド板を説明するための）図７のＩＸ部分の拡大図である。
【符号の説明】
５      搬送装置
５０      回転軸
５１      環状構造体（構造体）
５１ａ    金属環（輪状部材）
５１ｃ    枠
５４      ガイド（間隙閉塞手段）
ｄ      間隙
【図１】
2004338885.tif 000003
【図２】
2004338885.tif 000004
【図３】
2004338885.tif 000005
【図４】
2004338885.tif 000006
【図５】
2004338885.tif 000007
【図６】
2004338885.tif 000008
【図７】
2004338885.tif 000009
【図８】
2004338885.tif 000010
【図９】
2004338885.tif 000011