(57)【要約】【課題】ホッパを用いることなく適量の球状物を繰出すことのできる球状物繰出装置を提供する。【解決手段】球状物繰出装置１は、箱型の蓄積槽２と、蓄積槽２の底面２１に出没自在に設けられたピストン３と、ピストン３を昇降させる昇降駆動手段４と、切換手段５と、内側を案内路６とした案内パイプ６１とを備える。昇降駆動手段４がピストン３を上昇させる毎に、適量の球状物Ｓを案内パイプ６１の終端に繰出せるので、球状物Ｓの量を調整するために、オペレータの経験又は勘に頼るような作業が全く不要である。また、ピストン３の上端面の広さを増減すれば、蓄積槽２から一度に押出せる球状物Ｓの個数を増減できる。【選択図】図１
2009023738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状物を内部に蓄積し、相互に直交する内部の底面及び内側面を有し、前記底面及び内側面の間の入隅部を下げる方向に傾斜した蓄積槽と、
前記蓄積槽の入隅部に配置され、前記底面に出没できるピストンと、
前記ピストンを前記内側面に沿う方向に昇降させ、前記ピストンを上昇させる過程で、前記球状物を前記ピストンにより前記蓄積槽から押出す昇降駆動手段と、
前記蓄積槽の下方へ球状物を案内できる複数の案内路と、
前記複数の案内路の中から選択できる１つの案内路に、前記蓄積槽から押出された球状物を誘導する切換手段と、
を備えることを特徴とする球状物繰出装置。
【請求項２】
前記切換手段は、円周に沿う内周面を有し、前記内周面の内側へ球状物を導入できる導入口、及び前記球状物を前記導入口の下方から前記複数の案内路へそれぞれ導出できる複数の導出口を形成した導通部材と、
前記導通部材の下側に配置され、前記内周面の内側に導入された球状物を前記導入口の下方へ滑降させる傾斜部材と、
前記導通部材の内周面の内側に挿入され、前記傾斜部材を球状物が滑降する方向を規制する誘導面を有する内挿部材とを備え、
前記内挿部材が前記内周面に沿う方向に回転することにより、前記誘導面が、前記導入口から前記複数の導出口の中の一つの導出口へ向う姿勢になることを特徴とする請求項１に記載の球状物繰出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、球状物を蓄積し同球状物を適量に分けて繰出すことのできる球状物繰出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、リニアフィーダに乗せた球状物を振動させることで、球状物の推進を促す技術を開示している。球状物の素材が極めて脆いものであれば、球状物が振動によって損傷することがある。例えば、血糖値センサの素子を密封する包装袋に、直径３〜４ｍｍの球状の酸化アルミナを乾燥剤として１個ずつ投入する場合、このような乾燥剤の一部が欠けてしまうと、乾燥剤の容積が減少し所期の吸湿能力が損なわれる。
【０００３】
特許文献２は、脆い素材から成る球状物の移送に適した球状物供給装置を開示している。図８に示すように、球状物供給装置１００は、ホッパ１０１からＶ形溝レール１０２に投入される球状物Ｓを、１個ずつ順に繰出ゲート１０３から次工程へ送り出すものである。ホッパ１０１の導出管の下端口１０４と、Ｖ形溝レール１０２との隙間は、Ｖ形溝レール１０２に無用に多くの球状物Ｓが流下するのを制限できる程度の広さに保たれている。上記のように球状物Ｓが次工程へ送り出されると、その分、ホッパ１０１に蓄積された球状物ＳがＶ形溝レール１０２に補充される。
【特許文献１】特開平１０−０１５９９４号公報
【特許文献２】特開２００６−３２７７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ホッパ１０１の導出管の下端口１０４と、Ｖ形溝レール１０２との隙間の広さは、数量的に決められるものではなく、オペレータの経験又は勘に頼りながらＶ形溝レール１０２に対してホッパ１０１の高さを微妙に調整しなければならない。このため、ホッパ１０１の高さを調整する作業は難しく、同作業に多くの手間と時間を費やすという問題がある。更に、複数のＶ形溝レール１０２に球状物Ｓを投入する場合、Ｖ形溝レール１０２と同数のホッパ１０１が必要になるので、ホッパ１０１の高さを調整する手間と時間が倍増することになる。
【０００５】
本発明は、上記の実情に鑑みて為されたものであり、ホッパを用いることなく適量の球状物を繰出すことのできる球状物繰出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】
本発明に係る球状物繰出装置は、球状物を内部に蓄積し、相互に直交する内部の底面及び内側面を有し、前記底面及び内側面の間の入隅部を下げる方向に傾斜した蓄積槽と、前記蓄積槽の入隅部に配置され、前記底面に出没できるピストンと、前記ピストンを前記内側面に沿う方向に昇降させ、前記ピストンを上昇させる過程で、前記球状物を前記ピストンにより前記蓄積槽から押出す昇降駆動手段と、前記蓄積槽の下方へ球状物を案内できる複数の案内路と、前記複数の案内路の中から選択できる１つの案内路に、前記蓄積槽から押出された球状物を誘導する切換手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
前記切換手段は、円周に沿う内周面を有し、前記内周面の内側へ球状物を導入できる導入口、及び前記球状物を前記導入口の下方から前記複数の案内路へそれぞれ導出できる複数の導出口を形成した導通部材と、前記導通部材の下側に配置され、前記内周面の内側に導入された球状物を前記導入口の下方へ滑降させる傾斜部材と、前記導通部材の内周面の内側に挿入され、前記傾斜部材を球状物が滑降する方向を規制する誘導面を有する内挿部材とを備え、前記内挿部材が前記内周面に沿う方向に回転することにより、前記誘導面が、前記導入口から前記複数の導出口の中の一つの導出口へ向う姿勢になる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る球状物繰出装置によれば、蓄積槽の入隅部に配置されたピストンが底面に没入した状態で、蓄積槽の内部に蓄積された球状物がピストンで支持される。また、蓄積槽は球状物が入隅部に向けて滑降するよう傾斜しているので、蓄積槽の内部の球状物が数少ないときでも、これらの球状物が入隅部に集まりピストンで支持される。
【０００９】
昇降駆動手段が、上記のように蓄積槽の底面に没入したピストンを、二つの内側面に沿う方向に上昇させることにより、蓄積槽の入隅部付近の球状物を、ピストンと共に上昇させ蓄積槽から押出すことができる。この過程で、ピストンと共に上昇する球状物が二つの内側面の何れかに擦れても、ピストンの上昇する方向と二つの内側面とが一致するので、球状物を内側面に押付ける力が生じることがなく、球状物の一部が欠ける等の破損は起こらない。
【００１０】
更に、切換手段が、蓄積槽から押出された球状物を、複数の案内路の中から選択できる１つの案内路に誘導することができる。例えば、複数の案内路の終端にそれぞれ複数のＶ形溝レールを配置し、複数のＶ形溝レールの中から選択できる１つのＶ形溝レールに球状物を投入しても良い。また、Ｖ形溝レールに球状物を投入しないときは、昇降駆動手段を停止させても良く、或いは、切換手段が蓄積槽から押出される球状物を他の案内路に誘導し、他の案内路の終端に配置したＶ形溝レールに球状物を投入しても良い。
【００１１】
以上に述べた通り、本発明に係る球状物繰出装置は、従来のようなホッパとＶ形溝レールとの隙間によって同ホッパから流下する球状物を制限するものではなく、昇降駆動手段がピストンを上昇させる毎に、適量の球状物を蓄積槽から押出しＶ形溝レールに投入することができる。また、ピストンの大きさを変更するだけで、Ｖ形溝レールに一度に投入される球状物の個数を増減できる。従って、案内路の数に関わらず、オペレータの経験又は勘に頼るような煩雑な作業は全く不要である。
【００１２】
更に、本発明に係る球状物繰出装置に適用する切換手段として、複数の案内路の何れかを選択できるように構成した場合、次の利点が得られる。即ち、内挿部材が導通部材の内周面に沿う方向に回転することにより、導通部材の導入口を経て内周面の内側に導入される球状物が傾斜部材を滑降する過程で、この球状物の滑降する方向を内挿部材の誘導面に沿わせ、複数の案内路の中の一つの案内路に誘導できる。このため、球状物の方向転換を機械的な力によって強制しなくて済むので、球状物の一部が欠ける等の破損が起こることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図面は特に断らない限り図１を参照する。球状物繰出装置１は、箱型の蓄積槽２と、蓄積槽２の底面２１に出没自在に設けられたピストン３と、ピストン３を昇降させる昇降駆動手段４と、切換手段５と、内側を案内路６とした案内パイプ６１とを備える。
【００１４】
蓄積槽２は、支持体２０の上部に取付けられ、図２（ａ）に示すように、相互に直交する底面２１及び二つの内側面２２により画定される入隅部２３を内部に設けている。二つの内側面２２とは、蓄積槽２の四方の側壁２４〜２７のうち隣合う２つの側壁２４，２５が、蓄積槽２の内部に向ける面を意味する。底面２１及び内側面２２は平滑な面であることが望ましい。また、２つの側壁２４，２５の上縁に切欠２８を形成しても良い。支持体２０は、その長手方向を鉛直方向に対して約１５°傾けており、この支持体２０の傾斜に従って蓄積槽２が入隅部２３を相対的に低くした姿勢をとる。このため、蓄積槽２の内部に蓄積される球状物Ｓは、その量の多少に関わらず入隅部２３へ向けて滑降しようとする。符号２９は蓋体を指している。
【００１５】
ピストン３は、図２（ｂ）に示すように、蓄積槽２の底面２１の挿通口２１０に挿通された状態で、蓄積槽２の入隅部２３に配置されている。ピストン３の上端面３１は平面又は凹面であることが望ましい。昇降駆動手段４は、その作動ロッド４１を支持体２０の長手方向に沿わせて進退させるエアシリンダである。作動ロッド４１とピストン３の下端とを連結している連結部材４２は、ガイドレール４３に滑動自在に係合した滑子４４を介して、支持体２０に支持されている。
【００１６】
切換手段５は、図３に示すように、３つのガイドブロック５１，５２から成る導通部材５３と、導通部材５３をその下側から受止める傾斜部材５４と、導通部材５３の内側に挿入される内挿部材５５とを備える。導通部材５３は、２つのガイドブロック５１の端面同士の間に１つの導入口７を確保し、２つのガイドブロック５１とガイドブロック５３の端面同士の間に２つの導出口８，９をそれぞれ確保している。また、３つのガイドブロック５１，５２は、それぞれの曲面１０を互いに内向きにし、３つの曲面１０が円周上に並ぶ姿勢で、傾斜部材５４に位置決めされている。これらの曲面を、以下で「内周面」と総称する。
【００１７】
回転駆動手段１１はエアモータを主体とし、図３に示すように、その出力軸１２を内挿部材５５に接続している。内挿部材５５は、回転駆動手段１１の出力軸１２に従い内周面１０に沿う方向へ回転する。回転駆動手段１１として電動機を適用しても良い。傾斜部材５４は、導入口７よりも導出口８，９が低くなるよう傾斜し、その上面を傾斜面１３としている。傾斜面１３は、内周面１０の内側の領域で、球状物Ｓを導入口７の下方へ向けて滑降させる役割を果たす。図４（ａ）に示すように、２つの導出口８，９には、それぞれ２本の案内パイプ６１の始端が接続されている。２本の案内パイプ６１を傾斜部材５４にボルト等で取付けても良い。内挿部材５５は、内周面１０の内側に挿入され、傾斜面１３を球状物Ｓが滑降する方向を規制する誘導面５６を有する。
【００１８】
球状物繰出装置１の動作を次に説明する。例えば、２本のＶ形溝レールに球状物Ｓを投入する場合、２本の案内パイプ６１のそれぞれの終端の直下にＶ形溝レールを１本ずつ配置する。また、図５は、２本のＶ形溝レール上の球状物Ｓをそれぞれ検出するセンサ１４，１５と、空気圧縮機１６から空気を昇降駆動手段４及び回転駆動手段１１に供給する経路を示している。昇降駆動手段４及び回転駆動手段１１の動作は、制御装置１７が方向切換弁１８，１９を制御することにより実現するが、以下で制御装置及び方向切換弁については言及しない。
【００１９】
球状物繰出装置１を始動させる前に、球状物Ｓが蓄積槽２の内部に蓄積される。昇降駆動手段４は、作動ロッド４１を下方へ後退させ、ピストン３の上端面３１が底面２１と略同じ高さになる位置で、ピストン３を待機させる。このようにピストン３が底面２１に没入した状態で、蓄積槽２の内部に蓄積された球状物Ｓはピストン３の上端面３１に支持される。
【００２０】
上記２本のＶ形溝レールの一方に残る球状物Ｓが少なくなると、図５に示すセンサ１４から電気信号が送出される。この電気信号に基づき、回転駆動手段１１の出力軸１２が図４（ａ）の矢印αで指した方向へ回転し、内挿部材５５の誘導面５６が、導入口７から導出口８へ向って傾斜する。
【００２１】
続いて、昇降駆動手段４が、上記のように蓄積槽２の底面２１に没入したピストン３を、図６に示すように、二つの内側面２２に沿う方向に上昇させることにより、蓄積槽２の入隅部２３にある球状物Ｓをピストン３と共に上昇させ、蓄積槽２の内部から押出すことができる。ピストン３の上端面３１が切欠２８の高さまで達したところで、昇降駆動手段４はピストン３を停止させる。上記のように、ピストン３と共に上昇する球状物Ｓが、二つの内側面２２の何れかに擦れても、ピストン３の上昇する方向と二つの内側面２２とは一致するので、球状物Ｓを内側面２２に押付ける力が生じることはなく、球状物Ｓの一部が欠ける等の破損は起こらない。
【００２２】
更に、蓄積槽２から押出された球状物Ｓは、蓄積槽２の切欠２８の内側を通り抜け、図４（ａ）に示すように、切換手段５の導入口７に進入し傾斜面１３を滑降する。この行程で、球状物Ｓは内挿部材５５の誘導面５６に従い導出口８へ誘導され、案内路６を経て一方のＶ形溝レールに達する。また、昇降駆動手段４は、球状物Ｓを蓄積槽２から押出した後、ピストン３を、上端面３１が底面２１と略同じ高さになるまで下降させれば、以上の動作を繰り返すことができる。
【００２３】
或いは、上記２本のＶ形溝レールの他方に残る球状物Ｓが少なくなると、図５に示すセンサ１５から電気信号が送出される。この電気信号に基づき、回転駆動手段１１の出力軸１２が図４（ｂ）の矢印βで指した方向へ回転し、内挿部材５５の誘導面５６が、導入口７から導出口９へ向って傾斜する。続いて、昇降駆動手段４が、ピストン３を上昇させる点は上記の通りである。更に、球状物Ｓは、傾斜面１３を滑降する行程で誘導面５６に従い導出口９へ誘導され、案内路６を経て他方のＶ形溝レールに達する。
【００２４】
以上に述べたように、球状物Ｓの方向転換を機械的な力によって強制しなくて済むので、球状物Ｓの一部が欠ける等の破損が起こることはない。特に、誘導面５６が図示のように円弧状に湾曲している場合、球状物Ｓが誘導面５６に突き当たるときの反力を逃せるので、球状物Ｓの破損を予防するのに一層有利である。また、昇降駆動手段４がピストン３を上昇させる毎に、適量の球状物ＳをＶ形溝レールに投入できるので、球状物Ｓの量を調整するために、オペレータの経験又は勘に頼るような作業が全く不要である。また、ピストン３の上端面３１の広さを増減すれば、Ｖ形溝レールに一度に投入できる球状物Ｓの個数を増減できる。
【００２５】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様で実施できる。例えば、図７に示すように、案内路６の数を３つ以上に増設しても良い。この場合、導通部材５３に３つ以上の導出口８を形成し、内挿部材５５の誘導面５６の向きを、３つ以上の導出口８の何れか１つの導出口に一致させれば良い。また、ピストン３の上端面３１は正方形である必要はなく、直角三角形でも良い。蓄積槽２の底面２１に、球状物Ｓを保温するためのヒータ等を埋設しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、球状物の材質、寸法、又は重さに関わらず、球状物の移送、又は仕分をすることに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る球状物繰出装置の側面図。
【図２】（ａ）は本発明の実施形態に係る球状物繰出装置に適用した蓄積槽の斜視図、（ｂ）はその要部を示す破断斜視図。
【図３】本発明の実施形態に係る球状物繰出装置に適用した切換手段の分解斜視図。
【図４】（ａ）は本発明の実施形態に係る球状物繰出装置に適用した切換手段の動作の一例を示す断面図、（ｂ）はその動作の他例を示す断面図。
【図５】本発明の実施形態に係る球状物繰出装置の駆動原理を説明するブロック図。
【図６】本発明の実施形態に係る球状物繰出装置に適用した蓄積槽の要部を破断し、当該装置に適用したピストンの上昇する過程を示す斜視図。
【図７】本発明の実施形態に係る球状物繰出装置に適用できるピストンの変形例、及び切換手段の変形例を示す断面図。
【図８】ホッパを使用することにより球状物の補充を行うようにした従来例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２８】
１：球状物繰出装置
２：蓄積槽
３：ピストン
４：昇降駆動手段
５：切換手段
６：案内路
７：導入口
８，９：導出口
１０：内周面
１１：回転駆動手段
１３：傾斜面
２１：底面
２２：内側面
２３：入隅部
５３：導通部材
５５：内挿部材
５６：誘導面
Ｓ：球状物
【図１】
2009023738.tif 000003
【図２】
2009023738.tif 000004
【図３】
2009023738.tif 000005
【図４】
2009023738.tif 000006
【図５】
2009023738.tif 000007
【図６】
2009023738.tif 000008
【図７】
2009023738.tif 000009
【図８】
2009023738.tif 000010