(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を搬送する搬送装置であって、物品の搬送経路に沿って設けられた部材に、物品の下面側に位置し、物品の搬送によって物品の下面に作用する下向きの空気力を発生させる、上面が開口し搬送方向に延びる溝部が形成されており、前記溝部の幅または深さを前記搬送方向に変化させてなる搬送装置。
【請求項２】
請求項１において、前記溝部が前記搬送経路と平行に並んで複数設けられている搬送装置。
【請求項３】
請求項１ないし２のいずれかにおいて、前記溝部の幅は開口した上面が下面よりも広く設定されている搬送装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記搬送装置はベルト式コンベアであり、その搬送用ベルトは平ベルトである搬送装置。
【請求項５】
請求項４において、前記搬送装置は前記搬送用ベルトを支える天板を有し、この天板に前記溝部が形成されている搬送装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の搬送装置と該搬送装置に連設した重量検出手段とを備え、前記搬送装置で物品を搬送しながら物品の重量を計量する計量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、梱包された物品を高速で搬送する搬送装置、およびこの搬送装置を用いた計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、予め計量梱包されたパック商品のような物品を計量する場合には、重量検出手段であるロードセルに計量用コンベアのような搬送装置を負荷した計量装置を用いる。計量用コンベアの一端側には搬入用コンベアを配置し、一方、他端側には搬出用コンベアを配置し、物品を搬入用コンベアから計量用コンベアに送り込み、重量測定が終了したものを、必要に応じて選別装置により不量品を搬送経路外へ排出したのち、搬出用コンベアへ供給する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この種の計量装置は、前述のように、計量用コンベアによる物品の移動中に物品の重量を測定するので、揚力などの空気力を受けて計量誤差を生じるという問題がある。特に、計量用コンベアの搬送速度が大きくなると、揚力も大きくなるため、この計量誤差が大きくなる。また、搬入用コンベアにおいても、前記揚力により物品の姿勢が安定しないと、その状態で物品が送られた計量用コンベアにおける計量誤差が大きくなり、また、搬出用コンベアでは、次工程の梱包などの処理に悪影響を及ぼす。
本発明の目的は、搬送中に生じる揚力などの空気力に対して、物品の姿勢の安定性を向上させることができる搬送装置およびこれを用いた計量装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る搬送装置は、物品の搬送経路に沿って設けられた部材に、物品の下面側に位置し、物品の下面に作用する下向きの空気力を発生させる、上面が開口し搬送方向に延びる溝部が形成されているものである。この構成によれば、狭い溝部を通過する空気流の速度が物品周囲の空気流の速度よりも大きくなることによって、溝部内に負圧が発生し、物品の下面に下向きの空気力（以下ダウンフォースという。）を発生させ、これによって、物品を溝部の方向に押して姿勢を安定させる。
【０００５】
本発明においては、前記溝部の幅または深さを前記搬送方向に変化させている。この構成によれば、溝部によって物品の下面に作用するダウンフォースを、物品の搬送方向に沿って適宜変化させることにより、物品の姿勢を調整できる。
【０００６】
本発明の好ましい実施形態においては、前記溝部が前記搬送経路と平行に並んで複数設けられている。この構成によれば、物品の幅が異なる場合や、物品の搬送位置が幅方向の変化した場合にも対応できる。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態においては、前記溝部の幅は開口した上面が下面よりも広く設定されている。この構成によれば、溝部が同一断面積であれば、溝部の幅が上面と下面で同一の場合よりも、物品の下面に作用するダウンフォースを大きくできる。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態においては、前記搬送装置はベルト式コンベアであり、その搬送用ベルトは平ベルトである。平ベルトの方が、丸ベルトに比べて、物品を安定した姿勢で搬送するのに適している。しかしながら、平ベルトの場合はベルト下側の例えば天板（コンベアフレームの一部）と物品下面との間隔が小さくなるために、物品と、平板との間に負圧を発生させるに十分な量の空気流が生じにくくなる。その場合でも、溝部を設けて、十分な量の空気流を導入してダウンフォースを効果的に発生させることができるため、さらに物品の姿勢を安定させて搬送することが可能になる。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態においては、前記搬送装置は前記搬送用ベルトを支える天板を有し、この天板に前記溝部が形成されている。この構成によれば、天板に溝部を形成するだけで容易にダウンフォースが得られる。
【００１０】
本発明に係る計量装置は、前記搬送装置と該搬送装置に連設した重量検出手段とを備え、前記搬送装置で物品を搬送しながら物品の重量を計量するものである。この構成によれば、物品の姿勢を安定させるので、計量精度を向上させることができ、さらに、高速で搬送する際に生じる揚力を減じるダウンフォースにより、計量値が軽く検出されることを抑制できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
【００１２】
図１は、本発明の第１実施形態である計量装置を示す図であり、図１（Ａ）において、搬送装置の一種である搬送コンベア１０は、そのコンベアフレーム１１が装置フレーム２９を介して搬送コンベア１０に連結して設けた重量検出装置３０に支持されている。重量検出装置３０はロードセル３１とこれの固定端部を支持する支持台３２とを有しており、支持台３２が基台４０に取り付けられている。装置フレーム２９がロードセル３１の可動端部に支持されて、装置フレーム２９および搬送コンベア１０の重量が、風袋重量としてロードセル３１に負荷されている。重量検出装置３０は、物品５０を含む重量検出値から前記風袋重量を差し引いて、物品５０の重量を求める。
【００１３】
コンベアフレーム１１の一端には駆動ローラ１２が設けられ、他端にはアイドルローラ１３が設けられており、これらローラ１２，１３に、２本の偏平な横断面形状の平ベルト１５，１６が平行に張設されている。前記駆動ローラ１２は基台４０に取り付けられたモータ２６で駆動ベルト２７を介して駆動されて、２本の平ベルト１５，１６を駆動し、平ベルト１５，１６上の搬送経路に沿って物品５０を矢印Ｅ方向に搬送する。搬送経路に沿って設けられた部材であるコンベアフレーム１１は、平ベルト１５，１６の上側走行部の下方を覆う天板１４を有しており、この天板１４には、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に示すように、幅および深さが一定の搬送方向Ｅに延びる溝部２１が形成されている。この溝部２１を挟んでその両側に、前記２本の偏平な横断面形状の平ベルト１５，１６が平行に配置されている。
【００１４】
上記のように構成された搬送コンベア１０で搬送される物品５０は、主として上面を流れる空気流によって、図１（Ｃ）に示す揚力Ｕが作用し、下面の溝部２１内を流れる空気流によってダウンフォースＤが作用する。ダウンフォースＤを揚力Ｕよりも大きくして、揚力Ｕを完全に打ち消すようにし、天板１４に向かって、つまり溝部２１の方向に向かって物品を押し付けるのが好ましい。こうして、揚力ＵがダウンフォースＤで打ち消されて、平ベルト１５，１６上の物品５０の姿勢が安定する。さらに、揚力Ｕの打消しまたは減少に伴って、重量検出装置３０による計量値が小さい方へずれるのが抑制され、計量精度も向上する。ここで、天井１４には、反作用としてダウンフォースＤと逆向きの力が作用するので、ダウンフェースＤによる物品５０の計量値誤差は生じない。
【００１５】
また、物品５０が商品を袋詰めして包装したピロー包装物であった場合は、背貼り５１が溝部２１内に位置する下向きで平ベルト１５，１６上に載置されるようにすれば、背貼り５１がコンベアフレーム１１の天板１４に引っ掛かることがないので、搬送時の姿勢が一層安定する。
【００１６】
図２（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る搬送コンベア１０を示す。同図において、搬送方向Ｅに延びる溝部２１は、深さが一定で搬入側（左側）の幅が広く、搬出側（右側）の幅が狭くなるように、溝幅を徐々に変化させている。溝部２１の断面積（横断面の面積）が大きいほど空気流速が小さくなるのでダウンフォースＤも小さくなる。
【００１７】
この第２実施形態では、物品５０の搬送方向Ｅに沿って溝部２１の幅が徐々に小さくなっているから、物品５０に作用するダウンフォースＤは、搬入側で小さく、搬出側で大きくなるように変化する。その結果、頭の上下動を起こし易い物品５０でも、搬入直後の大きなダウンフォースによって急激な頭下げを起こして上下揺動を発生するおそれがなくなり、徐々に頭が下がるので、姿勢の安定と計量精度の向上が実現される。なお、物品５０の形状によっては、逆に溝部２１の溝幅を搬入側で小さく、搬出側で大きくしてもよい。
【００１８】
図３（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る搬送コンベア１０を示す。同図において、搬送方向Ｅに延びる溝部２１は、幅が一定で搬入側の深さが大きく、搬出側の深さが浅い断面形状に形成し、溝部２１の断面積が搬入側で大きく、搬出側で小さくなるように徐々に変化させたものである。この第３実施形態も、前記第２実施形態と同様に作用し、同様の効果が得られる。
【００１９】
なお、物品５０の形状によっては、逆に溝部２１の溝幅を搬入側で小さく、搬出側で大きくしてもよい。また、溝部２１の溝幅を搬入側および搬出側で大きく、中間部で小さくするか、その逆に、搬入側および搬出側で小さく、中間部で大きくしてもよい。さらに、溝部２１の断面形状を溝幅と深さの両方について搬送方向Ｅに変化させてもよい。
【００２０】
図４は、本発明の第４実施形態に係る搬送コンベア１０の横断面図である。同図において、搬送コンベア１０は、４本の平ベルト１５，１６，１７，１８を離間して配置し、各平ベルト１５〜１８間に搬送方向に延びる溝部２１，２２，２３を形成している。この第４実施形態によると、幅の大きい物品５０Ａの場合は３本または４本の平ベルト上に載り、幅の小さい物品５０Ｂの場合には１本または２本の平ベルト上に載るので、幅に大きな差がある複数種類の物品、または、小さな物品で搬送コンベア１０の幅方向の異なる位置を流れる場合に対しても、前記ダウンフォースＤを確実に作用させることができる。３本または５本以上の平ベルトを平行に配置し、その間に溝部を設けてもよい。
【００２１】
図５は、本発明の第５実施形態に係る搬送コンベア１０の横断面図である。この第５実施形態は、１本の平ベルト１５の両側に搬送方向に延びる溝部２１，２２を形成したものである。この第５実施形態においても、両側の溝部２１，２２を流れる空気流によってダウンフォースＤが得られる。
【００２２】
図６は、本発明の第６実施形態である搬送コンベア１０の断面図である。この第６実施形態は、搬送方向に延びる溝部２１の断面形状を、上面が下面よりも広い形状、この例では逆三角形状に形成したものである。溝部２１内に発生する負圧力は、断面積が同一であれば断面形状にかかわらず同一となるが、物品５０の下面に接する側の開口幅が大きいほど、物品５０の受圧面積は大きくなるので、物品５０に作用するダウンフォースが大きくなる。
【００２３】
以上の各実施形態では、搬送コンベア１０を重量検出装置３０に負荷した計量装置について説明したが、本発明は、例えば、パックされた物品を１つずつ計量ホッパに供給する供給コンベア、または計量装置から梱包装置に一定の間隔で物品を供給する搬出コンベアにも適用することができる。この場合、供給する物品の姿勢が安定し、かつ前後間隔が揃うため、後工程の作業性が向上する。
【００２４】
さらに、本発明は、搬送用のベルトを備えないで、供給された物品を次工程に滑落させて供給する滑落タイプの搬送装置にも通用でき、その滑り面に前記溝部を形成することにより、滑落する物品の姿勢が安定するので、やはり後工程の作業性が向上する。
【００２５】
また、搬送ベルトを用いた計量用の搬送コンベアにおいて、前記偏平な平ベルトに代えて、横断面形状が厚い四角形の角ベルトまたは円形の丸ベルトを用いてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の搬送装置は、物品の搬送経路に沿って設けられた部材に、物品の下面側に位置し、物品の下面に作用する下向きの空気力を発生させる、上面が開口し搬送方向に延びる溝部を形成したので、搬送される物品を溝部の方向に押し付けて、姿勢を安定させることができる。
【００２７】
本発明の計量装置は、前記搬送装置と該搬送装置に連設した重量検出手段とを備え、前記搬送装置で物品を搬送しながら物品の重量を計量するものであるから、搬送される物品の姿勢が安定するので、計量精度を向上させることができ、さらに、高速で搬送する際に生じる揚力を減じるダウンフォースにより、計量値が軽く検出されることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る計量装置を示す側面図、（Ｂ）は同平面図、（Ｃ）は（Ａ）の１Ｃ−１Ｃ線に沿った断面図である。
【図２】（Ａ）は本発明の第２実施形態に係る搬送コンベアを示す平面図、（Ｂ）は同側面図である。
【図３】（Ａ）は本発明の第３実施形態に係る搬送コンベアを示す平面図、（Ｂ）は同側面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る搬送コンベアを示す横断面図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る搬送コンベアを示す横断面図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る搬送コンベアを示す横断面図である。
【符号の説明】
１０…搬送コンベア、１１…コンベアフレーム、１２…駆動ローラ、１３…アイドルローラ、１４…天板（搬送経路に沿って設けられた部材）、１５〜１８…平ベルト、２０…、２１〜２３…溝部、２６…モータ、２７…駆動ベルト、３０…重量検出装置、３１…ロードセル、４０…基台、５０…物品、５１…背貼り、Ｅ…搬送方向。
【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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