(57)【要約】【課題】設置の自由度が高く、搬送体を停止させるために必要かつ十分な制動力を作用させることが可能な制動機構を備えた搬送装置を提供する。【解決手段】物品の一例としての飲料容器Ｃを搬送させる搬送体としてのスターホイールと、駆動源としての電動モータ１２からスターホイールに駆動力を伝達する駆動機構１１と、スターホイールの運動を制動する制動ユニット２０とを備えた物品の搬送装置において、電動モータ１２側からスターホイール側に駆動力を伝達する経路上に設けられた構成部品としての大歯車１４から経路外に駆動力を取り出す伝動機構２５を大歯車１４とともに構成するように設けられた伝動部品としてのブレーキロータ２１と、ブレーキロータ２１に制動力を作用させる制動手段としての制動力発生機構２２とを制動ユニット２０に設ける。【選択図】図２
2017114631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を所定の搬送方向に搬送させる搬送体と、駆動源から前記搬送体に駆動力を伝達して当該搬送体を前記搬送方向に運動させる駆動機構と、前記搬送体の運動を制動する制動機構とを備えた物品の搬送装置において、
前記制動機構は、前記駆動源側から前記搬送体側に前記駆動力を伝達する経路上に設けられた前記駆動機構の構成部品から前記経路外に前記駆動力を取り出す伝動機構を前記構成部品とともに構成するように設けられた伝動部品と、前記伝動部品に制動力を作用させる制動手段とを備えている物品の搬送装置。
【請求項２】
前記駆動源は前記駆動力として回転力を発生し、
前記構成部品は、前記駆動源側から伝達される回転を減速して前記搬送体側に伝達するように設けられた部品である請求項２に記載の物品の搬送装置。
【請求項３】
前記構成部品が前記駆動源側から伝達される回転を減速する減速歯車であり、前記伝動部品は、前記減速歯車と噛み合って当該減速歯車により回転駆動されるように設けられている請求項２に記載の物品の搬送装置。
【請求項４】
前記制動機構は、前記駆動機構を分解することなく前記構成部品から物理的に分離可能なユニットとして構成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の物品の搬送装置。
【請求項５】
前記駆動機構には複数の制動位置が設定され、前記複数の制動位置のそれぞれに前記制動機構が設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種容器等の物品を搬送体によって搬送する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品の一例としての飲料容器の検査や容器への飲料の充填といった処理を行うための設備に用いられる搬送装置として、ホイール型の搬送体の外周に搬送対象の多数の物品を配置してそれらの物品を搬送体の回転により周方向に順次搬送する搬送装置が周知である。この種の装置には搬送体の回転を停止させる制動機構が設けることが通例である。例えば、駆動源としての電動モータの出力軸上に制動機構を設けた搬送装置（特許文献１参照）、あるいは、搬送体の回転軸上に固定されたブレーキディスクを一対のキャリパにて挟み込む構成の制動機構が設けられた搬送装置（特許文献２参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１７３４０７号公報
【特許文献２】特開平１１−３５１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、検査等の効率改善を目的として搬送装置の大型化、高速化が進められている。それに伴って、モータの出力軸上に作用する回転の負荷が増大するため、モータの出力軸上に配置された制動機構のみで搬送体を制動しようとすればその制動機構の構成部品に大きな制動負荷が集中的に作用する。この場合、部品の破損を回避し、十分な制動性能を確保するためには、制動機構を大型化して十分な負荷能力を与える必要が生じるが、それに伴って制動機構の設置に比較的大きなスペースが必要となる。搬送体の回転軸上にブレーキディスクを同軸的に設ける場合には、ブレーキディスクやキャリパの設置に関する制約が比較的大きく、駆動機構を配置するスペースを確保し難い場合がある。例えば、搬送装置が検査機の一部として用いられる場合、搬送体の近傍には各種の検査機器やその付属部品類が設置されるため、駆動機構を配置するスペースが確保できないおそれがある。既設の搬送装置に対して搬送体の回転軸上に駆動機構を取り付ける際には、搬送装置の比較的大きな改造が必要となり、搬送装置の構成によっては駆動機構の追加が困難となるおそれもある。
【０００５】
そこで、本発明は、設置の自由度が高く、搬送体を停止させるために必要かつ十分な制動力を作用させることが可能な制動機構を備えた搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る物品の搬送装置は、物品（Ｃ）を所定の搬送方向に搬送させる搬送体（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）と、駆動源（１２）から前記搬送体に駆動力を伝達して当該搬送体を前記搬送方向に運動させる駆動機構（１１）と、前記搬送体の運動を制動する制動機構（２０）とを備えた物品の搬送装置（４）であって、前記制動機構は、前記駆動源側から前記搬送体側に前記駆動力を伝達する経路上に設けられた前記駆動機構の構成部品（１４）から前記経路外に前記駆動力を取り出す伝動機構（２５）を前記構成部品とともに構成するように設けられた伝動部品（２１）と、前記伝動部品に制動力を作用させる制動手段（２２）とを備えたものである。
【０００７】
本発明に係る搬送装置によれば、駆動機構における駆動力を伝達する経路上に設けられた構成部品と制動機構の伝動部品とを、経路外に駆動力を取り出す伝動機構を構成するようにして組み合わせ、その伝動部品に対して制動手段により制動力を作用させることにより、伝動部品から構成部品を介して搬送体に制動力を付与することができる。駆動機構における駆動力の経路上に制動機構を組み込む構成と異なり、周囲に空きスペースが存在する構成部品を適宜に選択して、その構成部品から駆動力を受けるように伝動部品を配置すれば制動機構を付加することができる。したがって、設置の自由度を高めることができる。しかも、複数の制動機構を設けてそれらの制動機構に制動負荷を分担させることもできるので、要求される制動力に応じて制動機構の個数を適宜に調整することにより、必要かつ十分な制動力を作用させることができる。
【０００８】
本発明の一形態において、前記駆動源は前記駆動力として回転力を発生し、前記構成部品は、前記駆動源側から伝達される回転を減速して前記搬送体側に伝達するように設けられた部品であってもよい。回転減速用の構成部品は比較的大きな直径を有していることが通例であるため、その構成部品に対して伝達部品を介して制動力を与えることにより、当該構成部品の回転軸線の回りに比較的大きな制動力を作用させることができる。したがって、制動機構を比較的コンパクトに構成しつつ、必要かつ十分な制動力を作用させることができる。
【０００９】
上記の形態においては、前記構成部品が前記駆動源側から伝達される回転を減速する減速歯車（１４）であり、前記伝動部品は、前記減速歯車と噛み合って当該減速歯車により回転駆動されるように設けられてもよい。これによれば、伝動部品が減速歯車によって駆動されるように減速歯車と伝動部品とを噛み合わせることにより、制動機構を付加することができる。減速歯車は駆動機構内における各種の部品の中でも相対的に大きな直径を有することが一般的であるため、その周方向の長さも相対的に大きく、伝動部品を配置するスペースを比較的容易に確保することができる。したがって、設置の自由度がさらに高まる。また、直径が大きな減速歯車の外周に制動力を作用させることにより、減速歯車の回転軸線の回りに作用する制動力を増大させることが可能である。
【００１０】
本発明の一形態において、前記制動機構は、前記駆動機構を分解することなく前記構成部品から物理的に分離可能なユニットとして設けられてもよい。これによれば、制動機構をユニット化することにより、駆動機構の構成部品の周囲の空きスペースにさらに容易に設置することができる。また、ユニット化された複数の制動機構間で構成を共通化することにより、設計工数の削減、部品の共通化による生産コストの低減といったメリットを生じさせることができる。既存の搬送装置に対して制動機構を容易に追加できる利点もある。
【００１１】
本発明の一形態において、前記駆動機構には複数の制動位置（Ｐ１１、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ３１）が設定され、前記複数の制動位置のそれぞれに前記制動機構が設けられてもよい。これによれば、制動負荷を複数の制動機構で分担し、それにより個々の制動機構の制動能力を比較的小さく設定しても、搬送装置の全体としては必要かつ十分な制動力を生じさせることができる。
【００１２】
なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１３】
以上に説明したように、本発明に係る搬送装置においては、駆動機構における駆動力を伝達する経路上に設けられた構成部品と制動機構の伝動部品とを、経路外に駆動力を取り出す伝動機構を構成するようにして組み合わせ、その伝動部品に対して制動手段により制動力を作用させるようにしたので、設置の自由度が高く、かつ必要かつ十分な制動力を作用させることが可能な制動機構を備えた搬送装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一形態に係る搬送装置が組み込まれた検査機の平面図。
【図２】搬送装置に設けられる駆動機構の要部及び制動ユニットを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図１及び図２を参照して、本発明の一形態に係る搬送装置が組み込まれた検査機を説明する。図１に示すように、検査機１は、搬入コンベア２から送り込まれた物品の一例としての飲料容器Ｃを搬出コンベア３まで搬送する搬送装置４と、搬送装置４にて搬送される飲料容器Ｃを検査する複数の検査装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃとを備えている。搬送装置４は、搬送体の一例としての第１スターホイール１０Ａ、第２スターホイール１０Ｂ、及び第３スターホイール１０Ｃを備えている。それらのスターホイール１０Ａ〜１０Ｃ（以下、参照符号１０で代表することがある。）が所定の駆動機構にてそれぞれの回転軸線ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３の回りに矢印Ａ１、Ａ２、Ａ３方向へ回転駆動されることにより、スターホイール１０のそれぞれの外周に飲料容器Ｃが等間隔で保持されつつ搬入コンベア２から搬出コンベア３まで順次搬送される。
【００１６】
検査装置５Ａ〜５Ｃは、一例として第２スターホイール１０Ｂの外周側に配置された３つの光学ユニット５ａ、５ｂ、５ｃにて搬送中の飲料容器Ｃを撮影し、得られた画像に基づいて飲料容器Ｃの欠陥の有無、異物混入の有無といった各種の検査を実施する。なお、光学ユニット５ａ〜５ｃにて検査すべき項目に応じて、第２スターホイール１０Ｂの周囲には容器Ｃを底面側から照明する照明ユニット５ｄ、あるいは容器Ｃを第２スターホイール１０Ｂの内周側から照明する照明ユニット５ｅといった付属装置が適宜に配置される。第２スターホイール１０Ｂの外周側には、第２スターホイール１０Ｂの外周上に配置された容器Ｃを第２スターホイール１０Ｂの半径方向中心側に向けて押さえ込むベルト６が配置されている。
【００１７】
搬送装置４の駆動機構からスターホイール１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれに駆動力を伝達する経路上には適宜数の制動位置が設定され、各制動位置には制動機構の一例としての制動ユニット２０が設けられている。図１の例では、第１スターホイール１０Ａに対して一箇所の制動位置Ｐ１１が設定され、第２スターホイール１０Ｂに対して二箇所の制動位置Ｐ２１、Ｐ２２が設定され、第３スターホイール１０Ｃに対して一箇所の制動位置Ｐ３１が設定されている。各制動位置には一台ずつ制動ユニット２０が設けられている。以下、図２を参照して、第２スターホイール１０Ｂに関する制動位置Ｐ２１を例に挙げて、スターホイール１０を駆動するための駆動機構１１の概要と、その駆動機構１１に対応して設けられる制動ユニット２０とを説明する。
【００１８】
図２に示すように、駆動機構１１は、駆動源としての電動モータ１２と、その電動モータ１２から出力される回転駆動力を第２スターホイール１０Ｂに伝達する要素としての大歯車１４とを備えている。大歯車１４は第２スターホイール１０Ｂの回転軸線ＣＬ２と同軸的に設けられて第２スターホイール１０Ｂと一体的に回転可能である。電動モータ１２から大歯車１４には不図示の伝達経路を介して回転駆動力が伝達される。大歯車１４は電動モータ１２側から伝達された回転を減速して第２スターホイール１０Ｂに伝達することにより、第２スターホイール１０Ｂを図１の矢印Ａ２方向に回転させる。したがって、大歯車１４は、駆動源としての電動モータ１２から第２スターホイール１０Ｂに駆動力を伝達する経路上に設けられた駆動機構１１の構成部品に相当し、かつ電動モータ１２の回転を減速して第２スターホイール１０Ｂ側に伝達する減速歯車に相当する。
【００１９】
大歯車１４は第２スターホイール１０Ｂとほぼ同程度の外径を有している。図１に示した制動位置Ｐ２１、Ｐ２２のそれぞれは、大歯車１４の外周上に設定されるものである。第１スターホイール１０Ａ及び第３スターホイール１０Ｃの駆動機構も同様の構成の大歯車を有しており、制動位置Ｐ１１、Ｐ３１も大歯車の外周上に設定される。なお、第１〜第３スターホイール１０Ａ〜１０Ｃの駆動機構間で駆動源としての電動モータ１２が共用されてもよいし、スターホイール１０Ａ〜１０Ｃ毎に駆動源を有する独立した駆動機構が構成されてもよい。前者の場合には、電動モータ１２の駆動力を各スターホイール１０に分配するように電動モータ１２とスターホイール１０間の駆動力の伝達経路が構成される。それにより、駆動機構１１は、単一の電動モータ１２を駆動源としてその駆動力を第１〜第３のスターホイール１０Ａ〜１０Ｃに伝達する機構として構成される。
【００２０】
制動ユニット２０は、ブレーキロータ２１と、制動力発生機構２２とを備えている。ブレーキロータ２１は、大歯車１４に噛み合う小歯車２３と、その小歯車２３と同軸的かつ一体回転可能に設けられた円盤状の受け部材２４とを組み合わせたアッセンブリ部品として構成されている。小歯車２３は大歯車１４と噛み合って、電動モータ１２からの駆動力により大歯車１４の回転軸線ＣＬ２と平行な軸線ＣＬｓの回りに回転駆動される。一方、受け部材２４の下面には、制動力を受けるためのディスク部２４ａが形成されている。それにより、大歯車１４と小歯車２３とは、電動モータ１２の駆動力を電動モータ１２から第２スターホイール１０Ｂに駆動力を伝達する経路外に取り出す伝動機構２５を構成する。また、ブレーキロータ２１は、スターホイール１０を制動するための制動力を作用させるべき伝動部品として機能する。
【００２１】
制動力発生機構２２は、ブレーキロータ２１に制動力を作用させる制動手段として設けられている。制動力発生機構２２は、ブレーキロータ２１を軸線ＣＬｓの回りに回転自在かつ軸線ＣＬｓの方向には移動不能に支持するキャリア２６と、キャリア２６及びブレーキロータ２１を貫くようにして軸線ＣＬｓと同軸的に配置された主軸２７と、主軸２７の下端部に一体に設けられた円盤状の制動フランジ２８と、主軸２７の上端部に装着されたアクチュエータ２９とを備えている。キャリア２６は検査機１の適宜の固定部品と連結されて定位置に保持されている。主軸２７は、ブレーキロータ２１に対して軸線ＣＬｓの方向に移動可能かつ軸線ＣＬｓの回りに相対回転可能である。また、主軸２７は、キャリア２６に対して軸線ＣＬｓの方向に移動可能な状態で支持されているが、軸線ＣＬｓの回りにはキャリア２６によって回転不能に拘束されている。したがって、ブレーキロータ２１が回転しても主軸２７は回転しない。制動フランジ２８は主軸２７と一体に上下に移動可能であり、ディスク部２４ａとの対向面には摩擦係数を高めるためのブレーキシュー２８ａが取り付けられている。
【００２２】
アクチュエータ２９は制動力の発生源の一例としての複数のエアシリンダ３０を備えている。エアシリンダ３０はそのピストンロッドが下方に突出するように設けられ、各ピストンロッドの先端（下端）には押圧部材３１が取り付けられている。エアシリンダ３０に空気圧が導入されると押圧部材３１が下方に変位する。それにより、押圧部材３１はキャリア２６の上面に押し当てられ、その反動でアクチュエータ２９が上方に移動する。アクチュエータ２９と主軸２７とは軸線ＣＬｓの方向に一体に移動するように連結されている。したがって、アクチュエータ２９が上方に移動すると、主軸２７も上方に変位し、それに伴って制動フランジ２８上のブレーキシュー２８ａがブレーキロータ２１のディスク部２４ａに押し付けられる。これにより、ブレーキロータ２１に対して制動力が作用する。一方、エアシリンダ３０から空気圧が抜かれると、アクチュエータ２９が下方に変位し、それによりブレーキシュー２８ａがディスク部２４ａから離れてブレーキロータ２１の制動が解除される。なお、図２では制動位置Ｐ２１における制動ユニット２０を例に挙げて説明したが、他の制動位置Ｐ１１、Ｐ２２、Ｐ３１に設置される制動ユニット２０も図２と同一構成である。
【００２３】
以上の搬送装置４によれば、制動ユニット２０のエアシリンダ３０に空気圧を導入してブレーキロータ２１の回転を制動すれば、そのブレーキロータ２１の小歯車２３と噛み合っている大歯車１４を介してスターホイール１０の回転運動を制動することができる。制動ユニット２０は大歯車１４の周囲の空きスペースに適宜に設置すればよいので、設置の自由度が比較的高い。特に、大歯車１４は減速用の部品であり、その直径は駆動機構１１の他の構成部品と比較して相対的に大きい。したがって、大歯車１４の周囲には空きスペースを比較的容易に確保し易い。そのため、制動ユニット２０の設置の自由度はさらに高まる。また、減速用の大歯車１４の外周上に制動力を入力させることにより、回転軸線ＣＬ２の回りに作用する制動力（制動トルク）を大きく確保することが可能である。それにより、制動ユニット２０を比較的コンパクトに構成しても必要かつ十分な制動力を付与することができる。
【００２４】
スターホイール１０の制動に必要な制動力や要求される制動時間に応じて制動ユニット２０の個数を調整すればよく、単一の制動機構によってスターホイール１０を制動する場合と比較すれば、単一の制動ユニット２０に要求される制動力等の性能要件を緩和することができる。大きな制動力を必要とする場合、あるいは短時間での回転停止が求められる場合には制動ユニット２０の個数を増加させればよい。したがって、個々の制動ユニット２０の制動能力を高める必要性を排除し、又は低減することができる。これにより、制動ユニット２０は比較的コンパクトな構成で足り、設置の自由度をさらに高めることが可能である。ちなみに、搬送装置４において、第１〜第３スターホイール１０Ａ〜１０Ｃ間で電動モータ１２が共用される場合には、３個のスターホイール１０を停止させるための制動負荷を５個の制動ユニット２０にて分担することができる。スターホイール１０毎に独立して駆動機構１１が構成される場合でも、第２スターホイール１０Ｂに関しては、第２スターホイール１０Ｂを停止させるための制動負荷が２個の制動ユニット２０にて分担される。
【００２５】
制動ユニット２０は、その小歯車２３が駆動機構１１の大歯車１４と噛み合うようにしてキャリア２６を検査機１の適宜の位置に固定することにより、搬送装置４に制動ユニット２０を付加することが可能である。つまり、制動ユニット２０は、駆動機構１１を分解することなく、大歯車１４から物理的に分離可能なユニットとして構成されている。したがって、各種の搬送装置で共用可能な制動機構として制動ユニット２０を用いることが可能である。そのため、搬送装置の仕様に応じて制動機構を作り分ける必要性を排除し、又はその必要性を低減することができる。これにより、設計工数の削減、部品の共通化による生産コストの低減といったメリットを生じさせることができる。既に設置されている搬送装置４に対して制動ユニット２０を容易に追加することも可能である。
【００２６】
なお、制動ユニット２０が設けられる位置及び制動ユニット２０の個数は一例であり、必要とされる制動力に応じその位置及び個数は適宜に変更されてよい。電動モータ１２に内蔵されたブレーキと制動ユニット２０とが併用されてもよい。
【００２７】
本発明は上述した形態に限定されず、種々の変更、又は変形が施された形態にて実施することができる。以下に変形例を例示する。制動機構は、回転するブレーキロータ２１のディスク部２４ａの表面にブレーキシュー２８ａを押し付ける構成に限らず、回転体の内周面にブレーキシューを押し付けるドラム式、回転体の外周にブレーキバンドを巻き付けるバンド式、回転するディスクプレートをブレーキパッドで挟み込むディスク式といった各種の制動方式を利用した構成に変更することができる。
【００２８】
上記の形態では伝動機構２５を減速歯車機構として構成したが、駆動機構の構成部品と伝動部品とによって構成されるべき伝動機構は、摩擦伝動機構、あるいは巻き掛け伝動機構であってもよい。例えば、駆動機構内に設けられた回転部品を構成部品として選択し、その回転部品に制動機構の伝動部品を摩擦接触させることにより伝動機構が構成されてもよい。あるいは、駆動機構内にチェーンやベルトといった巻き掛け伝動部材が設けられている場合には、その巻き掛け伝動部材を構成部品として選択し、制動機構の伝動部品を当該巻き掛け伝動部材によって駆動されるアイドル歯車あるいはアイドルプーリとして設けることにより伝動機構が構成されてもよい。
【００２９】
上記の形態では搬送体としてスターホイールが設けられているが、搬送体はこれに限らず、駆動機構によって所定の搬送方向に駆動される限り適宜の変更が可能である。例えば、搬送体はベルトコンベアのような搬送帯を用いて物品を搬送するものであってもよい。その場合でも、駆動力の伝達経路から適宜に構成部品を選択して制動機構の伝動部品と構成部品との間で伝動機構を構成することにより本発明を適用することができる。駆動源は回転駆動力を発生する電動モータを用いる例に限らず、直線運動を発生させる駆動源であってもよい。
【００３０】
本発明に係る搬送装置は検査機に適用される例に限らず、各種の目的で設置される搬送装置に適用可能である。搬送対象の物品も飲料容器に限らず、適宜の物品の搬送に本発明の搬送装置が用いられてよい。
【符号の説明】
【００３１】
１  検査機
４  搬送装置
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  スターホイール（搬送体）
１１  駆動機構
１２  電動モータ（駆動源）
１４  大歯車（駆動機構の構成部品）
２０  制動ユニット（制動機構）
２１  ブレーキロータ（伝動部品）
２２  制動力発生機構（制動手段）
２３  小歯車
２４  受け部材
２４ａ  ディスク部
２５  伝動機構
Ｐ１１、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ３１  制動位置
【図１】
2017114631.tif 000003
【図２】
2017114631.tif 000004