(57)【要約】【課題】  枚葉紙が多数積載されてブロック状に結束された製品や箱状態の製品を製造工程中における搬送時において、所望の方向に製品の自重を利用して方向を転換する装置に関するものである。【解決手段】  製品の製造工程における搬送中に、製品の自重を利用して所望の角度に方向を転換させる方向転換装置において、製品が搬送されてきたことを感知する有無感知機構と、製品を挟み込んで製品の自重を利用して製品を回転させる押さえ込み機構と、押さえ込み機構による製品の回転に補助力を加える回転補助機構と、製品を所望の角度で停止させる過度回転防止機構と、有無感知機構からの信号を受け、製品を所望の角度に回転させるための指令を押さえ込み機構、回転補助機構及び過度回転防止機構に発する制御機構とから成る製品の方向転換装置である。【選択図】  図１
2007176552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品の製造工程における搬送中に、前記製品の自重を利用して所望の角度に方向を転換させる方向転換装置において、前記製品が搬送されてきたことを感知する有無感知機構と、前記製品を挟み込んで前記製品の自重を利用して前記製品を回転させる押さえ込み機構と、前記押さえ込み機構による前記製品の回転に補助力を加える回転補助機構と、前記製品を所望の角度で停止させる過度回転防止機構と、前記有無感知機構からの信号を受け、前記製品を所望の角度に回転させるための指令を前記押さえ込み機構、前記回転補助機構及び前記過度回転防止機構に発する制御機構とから成る製品の方向転換装置。
【請求項２】
前記制御機構は、前記製品の方向を転換させるために必要となる所望の角度及び前記製品の寸法を設定する条件設定手段と、前記条件設定手段に設定された条件を記憶する記憶手段と、前記条件設定手段に設定された条件に基づいて前記製品を挟み込む位置を演算する演算手段とから成る請求項１に記載の製品の方向転換装置。
【請求項３】
前記有無検知機構が搬送されてきた前記製品を感知した際に、前記制御機構からの信号を受けて前記製品を定位置で停止させるためのストップ機構を備えた請求項１又は２記載の製品の方向転換装置。
【請求項４】
前記押さえ込み機構に前記製品が安定した状態で搬送させるためのガイド機構を備えた請求項１、２又は３記載の製品の方向転換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、枚葉紙が多数積載されブロック状に結束された製品や箱状態の製品を製造工程中における搬送時において所望の角度に当該製品の自重を主に利用して方向を転換する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
枚葉紙が多数積載されブロック状に結束された製品や箱状態の製品を陳列、包装又は検査等の工程のために、製品の方向を搬送中に転換する必要がある。
【０００３】
このように、製品の方向を搬送中に転換させる方法として、図３のようなチェーンプッシャ１０と呼ばれる押し送り機構を採用した搬送機構において、該機構と連動している搬送面に対して平行かつ定位置に設置された起立板１１と呼ばれる板が、搬送されてきた製品が（ａ）該板上に乗るタイミングに合わせて、搬送面に対して起立板が９０度に起立する仕組み（ｂ）によって製品の方向を９０度転換させることができる（ｃ）起立板式方向転換方法がある。
【０００４】
また、図４のように搬送機構に設置されたターレット１２の凹部に左側搬送部１３から搬送されてきた製品が入り込み、その位置からターレット１２が１８０度回転することにより製品を上下反転させ、右側搬送部１４へ搬送するターレット式反転方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
さらに、図５のように上側コンベア１５より搬送されてきた製品が（ａ）Ｌ字型振り子１６の底面に送り込まれ（ｂ）、上側コンベア１５からの搬送力を利用してＬ字型振り子１６が振れ（ｃ）、最初に搬送されてきた上側コンベア１５面よりも低い位置に設置した下側コンベア１７上に製品が反転しながら落下し（ｄ）（ｅ）（ｆ）、製品の上下を反転させる振り子式反転方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−１３３２３２号公報
【特許文献２】特開２００５−１８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、起立板式転換方法では、搬送機構と連動しているため、当該機構を含む装置を新規に組み立てる段階から備える必要があり、仮に一旦組み立ててしまうと、異なる位置に組み立てることが容易にはできず、併せて後から取り設けるのは困難であり、多大な費用と労力を要する。また、転換方向も９０度に限定されてしまう。
【０００８】
ターレット式反転方法では、製品の大きさに合わせてターレットの凹部の形状が固定されるため、取り扱う製品が変更された場合には、その製品の大きさに合った凹部を有するターレットに交換する必要が生じるため作業性が悪い。また、ターレットを設置及び回転させるためには、高さ方向及び搬送方向に大きな空間が必要となり、更にターレットがステップ回転するため高価な駆動源を要する。さらに、転換方向は１８０度に限定されてしまう。
【０００９】
振り子式反転方法では、製品の大きさに合わせてＬ字型振り子の大きさと該振り子の設置位置が決定されるため、取り扱う製品が変更された場合には、その製品の大きさに合ったＬ字型振り子と該振り子の設置位置に変更する必要が生じ、作業性が悪い。また、製品を落下させて反転を行うため、落下衝撃により製品を傷付ける可能性がある。さらに、転換方向は１８０度に限定されてしまう。
【００１０】
以上のような従来の問題点を解消するために、本発明は製品の自重を主に利用して所望の位置に製品の方向を転換させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、製品の製造工程における搬送中に、製品の自重を利用して所望の角度に方向を転換させる方向転換装置において、製品が搬送されてきたことを感知する有無感知機構と、製品を挟み込んで製品の自重を利用して製品を回転させる押さえ込み機構と、押さえ込み機構による製品の回転に補助力を加える回転補助機構と、製品を所望の角度で停止させる過度回転防止機構と、有無感知機構からの信号を受け、製品を所望の角度に回転させるための指令を前記押さえ込み機構、回転補助機構及び過度回転防止機構に発する制御機構とから成る製品の方向転換装置である。
【００１２】
また、本発明の方向転換装置は、制御機構が製品の方向を転換（回転）させるために必要となる所望の角度及び製品の寸法を設定する条件設定手段と、条件設定手段に設定された条件を記憶する記憶手段と、条件設定手段に設定された条件に基づいて製品を挟み込む位置を演算する演算手段とを有している。
【００１３】
また、本発明の方向転換装置は、有無検知機構が搬送されてきた製品を感知した際に、制御機構からの信号を受けて製品を定位置で停止させるためのストップ機構を備えている。
【００１４】
また、本発明の方向転換装置は、押さえ込み機構に製品が安定した状態で搬送させるためのガイド機構を備えている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の方向転換装置は以上に説明したような形態で実施され、以下に記載するような効果を奏する。
本発明の方向転換装置により、搬送中において製品の自重を主とし、回転補助機構や過度回転防止機構を利用することで、製品を所望する方向に転換できるようになる。
【００１６】
製品の製造工程変更に伴う製品の方向転換を要する位置が変更となった場合、本発明の方向転換装置は、搬送機構と連動しておらず、更に装置自体が省スペースであるため移設に多大なる費用と労力を要しない。
【００１７】
ターレット式反転方法や振り子式反転方法では、取り扱う製品の大きさが変更となった場合、ターレット又は振り子自体を交換するため多大な費用と労力が生じるが、本発明の方向転換装置は、取り扱う製品の大きさが変更された場合でも、製品の大きさに合わせて該装置の設定を変更するだけで容易に対応できるので、多大な費用と労力を要しない。
【００１８】
本発明の方向転換装置には、制御機構として条件設定手段、記憶手段及び演算手段が設けられていることから、設定した条件については、他の製品を取り扱った後、再度過去と同様の製品を取り扱う場合にその設定を読み出すことができ、更に条件設定手段に入力された条件に基づいて製品の側面を挟み込む最適な位置を算出することができるので、作業の効率化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明の方向転換装置の概略図であり、図２はその構成を示すブロック図である。
本発明の方向転換装置は、搬送されてきた製品６を感知する有無感知機構１と製品６の側面を挟み込んで主に自重により製品６を回転させる押さえ込み機構３と押さえ込み機構による製品の回転に補助力を加える回転補助機構４と製品６を所望の角度で停止させる過度回転防止機構５と有無感知機構１からの信号を受け、製品を所望の角度に回転させるための指令を押さえ込み機構３、回転補助機構４及び過度回転防止機構５に発する制御機構２とから構成されている。なお、制御機構２については、製品を所望の角度に回転させるために、条件設定手段、記憶手段及び演算手段とを有する。
【００２０】
また、有無感知機構１で製品６を感知し、押さえ込み機構３で製品６の側面を挟み込むこととなるが、その時に常に安定した状態で挟み込むことができるようにストップ機構７があると好ましい。さらに、搬送されてくる製品が、本装置に搬送される際、安定的に装置内へ搬送されるように該装置以前の搬送ラインの流れ方向に対して平行なガイド機構９を設けることが好ましい。
【００２１】
本装置における押さえ込み機構３が製品６を挟み込む位置について図６を用いて説明する。
製品６が回転補助機構４上を矢印の搬送方向に向かって搬送される状態において、搬送方向と水平で製品６の中心を通る線をｘ軸、搬送方向と垂直で製品６の中心を通る線をｙ軸とし、ｘ軸及びｙ軸に対して垂直で製品６の中心を通る線をｚ軸とする。
ｘ軸方向（長辺）については、搬送方向側端部から中心ａまでの範囲で、かつｙ軸方向（短辺）においては中心線ｂ上を挟む。なお、製品の自重を極力利用するためには、搬送方向側端部から製品６の重心ｃのｚ軸方向にある側面の点までの範囲に対して、搬送方向側端部から３／５以内の距離で挟むことが望ましい。
【００２２】
押さえ込み機構については、図７に示すような片方向のみに回転が可能なワンウェイ方式（ａ）、両方向に回転が可能なフリー方式（ｂ）がある。
回転補助機構については、回転力を利用したローラコンベアやベルトコンベア、空圧や油圧を利用したプッシャー方式があるが、回転力を利用したローラコンベアやベルトコンベアを採用したほうが好ましい。
【００２３】
本発明の方向転換装置による製品６の方向転換方法について、図８を用いて説明する。
製品６が方向転換装置に搬送されてきて（ａ）、有無感知機構１により製品６を感知し、制御機構２において感知した信号を受け、押さえ込み機構３を作動させる。なお、製品６の側面を挟み込む時に、常に安定した状態で挟み込むことができるようにストップ機構７を設けても良い（ｂ）。作動した押さえ込み機構３は、製品６の側面を挟み込み上昇する。その時、該機構３の挟み込む部位は、反搬送方向にのみ自由回転する仕組みになっているため製品６の自重により回転する。さらに製品６の自重で回転する方向と同方向に補助的な回転力を加える回転補助機構４により製品６が回転する（ｃ）。そして、過度回転防止機構５により回転する製品６を所望する角度で停止させる。なお、ストップ機構７は押さえ込み機構３が上昇するとともに下降する（ｄ）。製品６が所望する角度で停止後、押さえ込み機構３が製品６を開放し（ｅ）、製品６が次工程へ搬送され、押さえ込み機構３が下降するとともにストップ機構７については上昇し、本装置は次製品の待機状態になる（ｆ）。
【００２４】
本装置における過度回転防止機構について図９を用いて説明する。図９において、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）のそれぞれの（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図を示している。
図８の（Ａ）は丸棒、（Ｂ）は板、（Ｃ）はエア噴射方式を用いた場合を示しており、過度回転防止機構５は製品を停止させられるものであればこれに限定しない。
【００２５】
（実施例１）
本発明の方向転換装置について、実施例を用いて以下に詳細を説明する。
本発明の方向転換装置において、有無感知機構を透過型センサとし、制御機構をシーケンサとし、押さえ込み機構を片方向のみに回転が可能なワンウェイ方式のロータとし、回転補助機構をローラコンベアとし、過度回転防止機構を図９（Ａ）に示す丸棒の過度回転防止バーとした。なお、本実施例では製品をより安定した状態で挟み込むことができるようにストップ機構を設け、具体的にはストップ板とした。用いた製品は枚葉紙（縦７６ｍｍ、横１６０ｍｍ）が１，０００枚積載されてブロック状（高さ１００ｍｍ）に結束された製品でそれを包装し、包装した製品を複数個陳列後、さらにまとめて包装する包装工程において、搬送中に製品の方向を搬送方向に対して９０度転換させた。なお、製品の処理能力を１．５秒／個とし、製品を挟む方向は、ｘ軸方向は搬送方向側端部から製品の重心のｚ軸方向にある側面の点までの範囲に対して、搬送方向側端部から３／５以内、ｙ軸方向は製品の縦幅（７６ｍｍ）の１／２と設定した。
【００２６】
本発明の方向転換装置に搬送されてきた製品が透過型センサにより感知され、感知された信号をシーケンサが受信して、ストップ板が作動し、製品を定位置で止める。止められた製品に対して、片方向のみに回転が可能なワンウェイ方式のロータが製品の側面を挟み込む。この際の挟み込む位置は、既に条件設定手段に入力した条件に基づき、演算部においてｘ軸方向については搬送方向側端部から中心方向に向かって３０ｍｍ、ｙ軸方向については、搬送面から垂直方向に向かって３８ｍｍの点を挟むことが算出された。そして製品をロータが演算部で算出された位置で挟んだまま上昇する。上昇した製品は、製品の自重によりｙ軸−方向に回転する力と、自重により回転する製品が描く円弧の接線方向で搬送方向に力を加えるローラコンベアの回転力でｙ軸−方向に回転する。製品の回転角度が９０度となったときに、該装置フレーム部に設けてある過度回転防止バーが、製品に接触し回転力を抑止することにより製品は９０度の回転となる。製品が９０度回転した後、ロータが製品を開放し、製品は次工程へ搬送される。ロータは下降するとともにストップ板については上昇し、方向転換装置は次製品の待機状態になる。
【００２７】
（実施例２）
本発明の方向転換装置について、更に実施例を用いて以下に詳細を説明する。
本発明の方向転換装置において、有無感知機構を透過型センサとし、制御機構をシーケンサとし、押さえ込み機構を片方向のみに回転が可能なワンウェイ方式のロータとし、回転補助機構をベルトコンベアとし、過度回転防止機構を図９（B）に示す板の過度回転防止板とした。なお、本実施例では製品をより安定した状態で挟み込むことができるようにストップ機構を設け、具体的にはストップ板とした。用いた製品は枚葉紙（縦７６ｍｍ、横１６０ｍｍ）が１，０００枚積載されてブロック状（高さ１００ｍｍ）に結束された製品を搬送中に製品の表裏を反転させ、搬送面に接していた面についての検査を行う検査工程において、製品の方向を搬送方向に対して１８０度反転させた。なお、製品の処理能力を２．０秒／個とし、製品を挟む方向は、ｘ軸方向は搬送方向側端部から製品の重心のｚ軸方向にある側面の点までの範囲に対して、搬送方向側端部から３／５以内、ｙ軸方向は製品の縦幅（７６ｍｍ）の１／２と設定した。
【００２８】
本発明の方向転換装置に搬送されてきた製品が透過型センサにより感知され、感知された信号をシーケンサが受信して、ストップ板が作動し、製品を定位置で止める。止まった製品に対して、片方向のみに回転が可能なワンウェイ方式のロータが製品の側面を挟み込む。この際の挟み込む位置は、既に条件設定手段に入力した条件に基づき、演算部においてｘ軸方向については搬送方向側端部から中心方向に向かって３０ｍｍ、y軸方向については、搬送面から垂直方向に向かって３８ｍｍの点を挟むことが算出された。そして製品をロータが演算部で算出された位置で挟んだまま上昇する。上昇した製品は自重及びベルトコンベアの搬送力によりｙ軸−方向に回転するが、製品の回転角度が１８０度となったときに、該装置フレーム部に設けてある過度回転防止板が、製品に接触し回転力を抑止することにより製品６は１８０度の回転となる。
製品が反転した後、ロータが製品を開放し、製品は次工程へ搬送される。ロータは下降するとともにストップ板については上昇し、方向転換装置は次製品の待機状態になる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の方向転換装置の概略を説明する図である。
【図２】本発明の方向転換装置の構成要素を説明するブロック図である。
【図３】従来の技術である起立板方式を用いた製品の方向転換を説明する図である。
【図４】従来の技術であるターレット方式を用いた製品の方向転換を説明する図である。
【図５】従来の技術である振り子方式を用いた製品の方向転換を説明する図である。
【図６】本発明の方向転換装置が製品を挟み込む位置を説明する図である。
【図７】押さえ込み機構の製品を挟み込む部位を説明する図である。
【図８】本発明の方向転換装置が製品の方向を転換させるまでの一連の流れを説明した図である。
【図９】例として挙げられる過度回転防止機構を説明する図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  有無感知機構
２  制御機構
３  押さえ込み機構
４  回転補助機構
５  過度回転防止機構
６  製品
７  ストップ機構
８  フレーム部
９  ガイド機構
１０  チェーンプッシャ
１１  起立板
１２  ターレット
１３  左側搬送部
１４  右側搬送部
１５  上側コンベア
１６  Ｌ字型振り子
１７  下側コンベア
【図１】
2007176552.tif 000003
【図２】
2007176552.tif 000004
【図３】
2007176552.tif 000005
【図４】
2007176552.tif 000006
【図５】
2007176552.tif 000007
【図６】
2007176552.tif 000008
【図７】
2007176552.tif 000009
【図８】
2007176552.tif 000010
【図９】
2007176552.tif 000011