(57)【要約】 【課題】  荷物の向きを一定に揃えるコンベヤシステムを提供する。【構成】  コンベヤシステムは、上流側に荷物の向きを鉛直軸回りに回転させる傾動コンベヤを備え、下流側に荷物の長辺方向を搬送方向に揃える方向転換コンベヤを備えている。方向転換コンベヤは、搬送方向が互いに交わる左右一対のローラ列から成り、かつ左右のローラ列は搬送速度が等しい。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷物を搬送するコンベヤシステムであって、
荷物の向きを鉛直軸回りに回転させる傾動コンベヤと、
前記傾動コンベヤの下流側に位置する、荷物の長辺方向を搬送方向に揃える方向転換コンベヤとを備え、
前記方向転換コンベヤは左右一対のローラ列から成り、前記ローラ列間の中心線よりも左側のローラ列は搬送方向が中心線よりも右側へ鋭角に傾斜し、前記ローラ列間の中心線よりも右側のローラ列は搬送方向が中心線よりも左側へ鋭角に傾斜し、かつ左右のローラ列は搬送速度が等しくなるように構成されている、ことを特徴とする、コンベヤシステム。
【請求項２】
前記傾動コンベヤは、前記中心線に水平面内で直角な方向から、軸方向が傾斜している１本〜複数本のローラから成ることを特徴とする、請求項１のコンベヤシステム。
【請求項３】
前記傾動コンベヤは、直径が軸方向に沿って変化する１本〜複数本のテーパーローラから成ることを特徴とする、請求項１のコンベヤシステム。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、荷物の向きを揃えるコンベヤシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンベヤ上で荷物を回転させるために、コンベヤの搬送方向中心線の左右で、搬送方向を異ならせると共に、搬送速度を異ならせることが知られている（特許文献１  JPH11-79369A）。例えば、左半分のローラ列は搬送方向を中心線の右側へ傾斜させ、搬送速度を高速にし、右半分のローラ列は搬送方向を左側へ傾斜させ、搬送速度を低速にする。すると搬送方向がコンベヤの中心線側を向いているので荷物は左右のローラ列の境界から抜け出ることがなく、また荷物は左右のローラ列の速度差により回転する。
【０００３】
特許文献１のコンベヤは荷物を回転させるが、向きを一定に揃えることはない。これに対して、荷物の向きを一定に揃えて、その後の扱いを簡単にすることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】JPH11-79369A
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の課題は、荷物の向きを一定に揃えるコンベヤシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、荷物を搬送するコンベヤシステムであって、
荷物の向きを鉛直軸回りに回転させる傾動コンベヤと、
前記傾動コンベヤの下流側に位置する、荷物の長辺方向を搬送方向に揃える方向転換コンベヤとを備え、
前記方向転換コンベヤは左右一対のローラ列から成り、前記ローラ列間の中心線よりも左側のローラ列は搬送方向が中心線よりも右側へ鋭角に傾斜し、前記ローラ列間の中心線よりも右側のローラ列は搬送方向が中心線よりも左側へ鋭角に傾斜し、かつ左右のローラ列は搬送速度が等しくなるように構成されていることを特徴とする。なおここで、搬送速度が等しいとは、正確に等しいことではなく、略等しいことを意味し、例えば左右のローラ列間で搬送速度が５％程度以下異なっていても良い。    
【０００７】
この発明での、方向転換コンベヤでの荷物の方向転換メカニズムを図４に例示する。荷物２０中のエリア２１，２２では反時計回りに回転させる力のモーメントがローラ列７等から荷物に作用し、エリア２３では時計回りの力のモーメントがローラ列８から作用する。エリア２１，２２の合計面積はエリア２３よりも広く、エリア２１での力Ｆlと荷物の中心Ｃとの距離ａ等は、エリア２３での力Ｆｒと荷物の中心Ｃとの距離ｂ等よりも長い。このため、荷物２０には全体として反時計回りの力のモーメントが作用し、荷物２０は長辺方向がローラ列間の中心線（方向転換コンベヤの搬送方向）と一致する状態が安定となる。なお荷物２０は、短辺方向が中心線と一致する状態は準安定状態で、準安定状態のまま荷物２０が方向転換コンベヤに入ると、荷物の方向（荷物の向き）が揃わないことがある。そこで、上流側の傾動コンベヤにより、荷物の向きを回転させて、準安定状態から外れた状態で、下流側の方向転換コンベヤに入るようにする。以上のようにしてこの発明では、荷物の長辺方向が搬送方向を向くように、荷物の向きを揃えることができる。
【０００８】
この発明では、方向転換コンベヤでの左右のローラ列の速度差を利用しない。そして方向転換コンベヤが長すぎる場合でも、荷物は長辺方向が中心線を向いている状態で安定する。このため、荷物が所望の向きを向くまで回転した時に、荷物が方向転換コンベヤから出るように、方向転換コンベヤの長さを定める必要がない。言い換えると、サイズが一定でない荷物でも、長辺方向が搬送方向を向くように、向きを揃えることができる。また左右のローラ列は搬送速度を略等しくすれば良いので、制御が簡単である。
【０００９】
好ましくは、前記傾動コンベヤは、前記中心線に水平面内で直角な方向から、軸方向が傾斜している１本〜複数本のローラから成る。軸方向が中心線に水平面間で直角な方向から傾斜したローラコンベヤを用いると、簡単に荷物の向きを鉛直軸回りに回転させることができる。
【００１０】
また好ましくは、前記傾動コンベヤは、直径が軸方向に沿って変化する１本〜複数本のテーパーローラから成る。テーパーローラにより力のモーメントが作用して、荷物は鉛直軸回りに回転する。テーパーローラの軸方向は前記中心線に平面視で直角な方向でも良いが、ローラの径が大きい側を中心線の下流側に、径が小さい側を中心線の上流側に配置するように、テーパーローラの軸方向を定めると、軸の傾斜による力と、テーパーによる力のモーメントの双方で、荷物を鉛直軸回りに回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例のコンベヤシステムの平面図
【図２】変形例のコンベヤシステムの平面図
【図３】変形例でのテーパーローラの正面図
【図４】実施例での荷物の方向転換作用を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。
【実施例】
【００１３】
図１〜図４に、コンベヤシステムの実施例と変形例とを示す。図１において、実施例のコンベヤシステム２の上流側に他のコンベヤ３が接続され、コンベヤ３はコンベヤシステム２の一部ではない。荷物２０は段ボール等で、短辺方向と長辺方向とがある荷物であれば良く、例えば直方体状である。荷物２０の搬送方向を白抜きの矢印で示し、荷物２０は、上流側のコンベヤ３から、例えば短辺方向が搬送方向と平行に、コンベヤシステム２へ送り込まれる。
【００１４】
コンベヤシステム２は、上流側に傾動コンベヤ４を、下流側に方向転換コンベヤ１０を備えている。傾動コンベヤ４は、荷物２０を鉛直軸回りに回転させて荷物２０の向き（姿勢）を傾け、方向転換コンベヤ１０は、荷物２０の長辺方向が搬送方向と一致するように、荷物２０の向きを転換し、向かい合った１対のローラ列７，８から成る。
【００１５】
傾動コンベヤ４は、実施例では１本の駆動ローラから成り、搬送方向が上流側のコンベヤ３の搬送方向からも、下流側の方向転換コンベヤ１０の搬送方向からも傾いている。なお複数本の駆動ローラにより傾動コンベヤを構成しても良く、また傾動コンベヤのローラは従動ローラでも良い。さらに図１に鎖線で示すボールローラ９などの、荷物２０を支持するフリーローラを追加しても良い。
【００１６】
傾動コンベヤ４は、荷物２０を鉛直軸回りに回転させて、荷物２０の搬送方向を方向転換コンベヤ１０での搬送方向から傾ける物であれば良い。なお方向転換コンベヤ１０の搬送方向は、左右のローラ列７，８間の中心線１５に沿って、上流から下流への向きである。
【００１７】
図２，図３に示す変形例のコンベヤシステム２'のように、１本〜複数本のテーパーローラにより傾動コンベヤ４'を構成しても良い。傾動コンベヤ４'ではローラのテーパーのため、搬送方向の左右で不均等な力が荷物２０に作用し、この結果、荷物２０は鉛直軸回りに回転する。傾動コンベヤ４'は軸受１４により支持し、傾動コンベヤ４'の搬送面（テーパーローラの最上部への接平面）は例えば水平であるが、水平から傾いていても良い。
【００１８】
なお図２，図３では、テーパーローラの軸方向１６を、テーパーローラの軸の径が大きい側が搬送方向下流側、小さい側が上流側となるように、傾斜させている。このようにすると、テーパーローラの径の差による速度差と、軸方向１６をコンベヤ３のでのローラの軸方向１７から傾けたこととの双方により、効率的に荷物２０を鉛直軸回りに回転させることができる。しかし平面視での軸方向１６を上流側のコンベヤ３でのローラの軸方向１７と平行に、即ち、中心線１５と直角にしても良い。
【００１９】
図１に戻り、方向転換コンベヤ１０の搬送方向に水平面内で直角な方向を幅方向と呼び、ローラ列７，８の中心線（方向転換コンベヤ１０の搬送方向）１５上の位置を幅方向の中心と呼ぶ。ローラ列７は複数のローラ５の列で、ローラ５は、中心線１５側が搬送方向の上流側に、反対の端部側が下流側に位置するように、傾斜している。ローラ列８は複数のローラ６の列で、ローラ６も中心線１５側が搬送方向上流側に、反対の端部側が下流側に位置するように傾斜している。そしてローラ列７では、搬送方向が中心線１５から角度θだけ方向転換コンベヤ１０の中心側へ傾き、ローラ列８では、搬送方向が中心線１５から角度−θだけ方向転換コンベヤ１０の中心側へ傾いている。角度θは鋭角で、例えば１０°以上４５°以下が好ましく、特に１５°以上３０°以下が好ましい。
【００２０】
ローラ列７，８は中心線１５に関して対称で、搬送速度も同一である。ただし、ローラ列７を駆動するモータ１１と、ローラ列８を駆動するモータ１２との機差などにより、搬送速度が例えば５％以下、好ましくは３％以下、異なっていても良い。またローラ列７，８を同一のモータにより駆動しても良い。実施例では、傾動コンベヤ４をローラ列７のモータ１１で駆動したが、傾動コンベヤ４，４'を専用のモータで駆動しても良い。
【００２１】
方向転換コンベヤ１０は、荷物２０の方向を、搬送方向が荷物２０の長辺方向と一致するように転換する。この機構を、発明者は図４のように推定する。荷物２０は、ローラ列７から力を受けるエリア２１と、ローラ列８から力を受けるエリア２２，２３に別れる。そしてエリア２１とエリア２２での力は、荷物２０を鉛直軸回りに反時計方向に回転させる力のモーメントを生じ、エリア２３での力は時計方向に回転させる力のモーメントを生じる。
【００２２】
荷物２０の短辺２５の方向に作用する力をＦl、長辺２６の方向に作用する力をＦrとすると、荷物２０の中心Ｃからの距離は力Ｆlでは例えばａと大きく、力Ｆrで例えばｂと小さい。さらにエリア２２の力によるモーメントは、エリア２３の力によるモーメントを打ち消す。これらのため、図４の場合、荷物２０には反時計回りに回転する力のモーメントが加わり、荷物２０は長辺方向が搬送方向に一致するように回転する。
【００２３】
発明者は、試作したコンベヤシステム２により、以下のことを確認した。直方体状の荷物２０は、方向転換コンベヤ１０上では長辺方向が搬送方向と一致する場合が安定、短辺方向が搬送方向と一致する場合が準安定である。そして荷物２０が短辺方向が搬送方向と一致するように方向転換コンベヤ１０に入ると、準安定な姿勢のままで搬送されることがある。ここで、方向転換コンベヤ１０の上流側に傾動コンベヤ４，４'を設け、荷物２０の向きを準安定状態から傾けると、荷物２０は長辺方向が搬送方向と一致するように方向を転換する。
【００２４】
なお従来のコンベヤシステムでは、ローラ列７とローラ列８とで搬送速度を異ならせることにより、荷物を回転させる。このためローラ列７，８の長さ、あるいはローラ列７，８の速度差をを荷物２０のサイズに応じて定めないと、荷物２０は回転を続けて、姿勢が揃わなくなる。これに対して、実施例では、方向転換コンベヤ１０が長すぎても、荷物２０は安定状態の姿勢を保つだけである。
【００２５】
方向転換コンベヤ１０の長さは例えば荷物２０の長辺方向の長さの１倍以上が好ましく、長すぎると非効率なことと、確実に方向転換を行うこととのため、方向転換コンベヤ１０の長さは荷物２０の長辺方向の長さの２倍以上６倍以下が好ましい。
【００２６】
なお荷物２０の短辺方向を搬送方向に揃える場合、実施例のコンベヤシステム２の下流側で搬送方向を直角に転換すればよい。傾動コンベヤ４，４'と方向転換コンベヤ１０との間には中間の要素を設けず、これらのコンベヤを直結することが好ましいが、中間の要素、例えば荷物１個分のバッファコンベヤ、を設けても良い。
【符号の説明】
【００２７】
２，２'     コンベヤシステム
３          コンベヤ
４，４'     傾動コンベヤ
５，６      ローラ
７，８      ローラ列
９          ボールローラ
１０        方向転換コンベヤ
１１，１２  モータ
１４        軸受
１５        中心線
２０        荷物
２１〜２３  エリア
２５        短辺
２６        長辺
Ｆl,Ｆr    力
ａ,ｂ      荷物の中心からの距離    
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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