(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記可変制御手段は、被選別部材を搬送する過程で、前記一対の振動モータの回転数を同一にする状態と、前記一対の振動モータの回転数を相違させる状態とを交互に切り替えるように動作可能とされていることを特徴とする請求項1記載の選別装置。
前記一対の振動モータの回転数を相違させる時間が、前記一対の振動モータの回転数を同一にする時間よりも長く設定されていることを特徴とする請求項2記載の選別装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この種の選別装置において、被選別部材が搬送方向に対して側方から投入された場合、被選別部材が、幅方向における一方の側に片寄った状態で搬送路上を移動していくことが懸念される。このように片寄ったままで搬送されると、ワーク同士の衝突の確率が高まって打痕が付いたり、オーバーフロー状態となってワークとメディアのいずれかが選別されないまま搬送路の下流端まで移動してしまう虞がある。
【0005】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、搬送路上において被選別部材を幅方向に片寄らせることなく搬送できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、基台と、前記基台に弾性部材を介して支持された搬送路と、前記搬送路
の下面に設けた振動モータとを備え、前記振動モータが、前記搬送路の搬送方向と交差する左右方向に間隔を空けて一対配置され、前記搬送路における左右いずれかに片寄った領域には、被選別部材が投入されるようになっており、前記左右一対の振動モータを回転駆動して前記搬送路を振動させることにより、前記搬送路上に投入された被選別部材を搬送しながら選別するようにした選別装置において、前記左右一対の振動モータのうち少なくとも一方の前記振動モータの回転数を、他方の前記振動モータとは独立して可変制御する可変制御手段を備え、前記左右一対の振動モータを互いに異なる回転数で駆動して、被選別部材を、左右方向において回転数の高い前記振動モータが配置されている側へ移動させることにより、
左右方向に片寄らずに均等に分散させるようになっているところに特徴を有する。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記可変制御手段は、被選別部材を搬送する過程で、前記一対の振動モータの回転数を同一にする状態と、前記一対の振動モータの回転数を相違させる状態とを交互に切り替えるように動作可能とされているところに特徴を有する。
【0008】
請求項3の発明は、請求項2に記載のものにおいて、前記一対の振動モータの回転数を相違させる時間が、前記一対の振動モータの回転数を同一にする時間よりも長く設定されているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【0009】
<請求項1の発明>
一対の振動モータのうち一方の振動モータの回転数を他方の振動モータよりも高くすると、搬送路上に投入された被選別部材は、幅方向において回転数の高い振動モータが配置されている側へ移動していく。したがって、一対の振動モータの回転数を相違させることにより、被選別部材の幅方向への片寄りを抑制することができる。
【0010】
<請求項2の発明>
被選別部材を搬送する過程で、一対の振動モータの回転数を同一にする状態と、一対の振動モータの回転数を相違させる状態とを交互に切り替えることにより、被選別部材の幅方向への片寄りを、より確実に抑制することができる。
【0011】
<請求項3の発明>
本願の発明者の実験によれば、前記一対の振動モータの回転数を相違させる時間を、一対の振動モータの回転数を同一にする時間よりも長く設定することによって、被選別部材の幅方向への片寄りをより効果的に抑制できる、という知見が得られた。
【発明を実施するための形態】
【0013】
<実施形態1>
以下、本発明を具体化した実施形態1を
図1乃至
図6を参照して説明する。本実施形態の選別装置Aは、全体として前後方向(
図1,2における左右方向)に細長く延びた形態である。選別装置Aの近傍には、その後端部を左右に挟むように配置された左右一対のバレル研磨機(図示省略)が設けられており、
図2において矢線L,Rで示すように、左右の両バレル研磨機から、マス(本発明の構成要件である被選別部材)が、選別装置Aの後端部へ交互に投入されるようになっている。左側のバレル研磨機からマスが投入されてマスの選別が行われている間、右側のバレル研磨機ではバレル研磨が行われ、右側のバレル研磨機からマスが投入されてマスの選別が行われている間、左側のバレル研磨機ではバレル研磨が行われるようになっている。
【0014】
選別装置Aにおいては、その後端部に投入されたマスが、前方へ搬送されながら、ワークW(本発明の構成要件である被選別部材)と、ワークWを研磨するためのメディアM(本発明の構成要件である被選別部材)と称される研磨石とに選別されるようになっている。選別装置Aの右側に配置されたバレル研磨機から選別装置Aへのマスの排出(投入)方向は、左向き(つまり、選別装置Aにおけるマスの搬送方向と交差する方向)であり、選別装置Aの左側に配置されたバレル研磨機から選別装置Aへのマスの排出(投入)方向は、右向き(つまり、選別装置Aにおけるマスの搬送方向と交差する方向)である。
【0015】
次に、選別装置Aの概要を説明する。
図1,2に示すように、選別装置Aは、搬送方向における上流側(選別装置Aの後端側)から下流側(選別装置Aの前端側)に向かって順に、第1搬送機構10と第2搬送機構20と第3搬送機構30とを並べて構成されている。第1搬送機構10は、選別装置Aに投入されたマスを、左右方向に片寄らずに均等に分散させる機能を有する。第2搬送機構20は、マスのうちメディアMのみを回収する機能を有する。第3搬送機構30は、マスのうち第2搬送機構20で回収されなかったメディアMを補助的に回収する機能を有する。
【0016】
図1,3,4に示すように、第1搬送機構10は、床面に設置された前後方向に長い基台11と、基台11の後端部の上方に配された第1搬送部材12と、左右に並んで対をなす前後二対の第1弾性部材13と、左右一対の第1振動モータ14(本発明の構成要件である振動モータ)とを備えている。
【0017】
第1搬送部材12は、二対の第1弾性部材13により基台11に対して相対変位し得るように弾性的に支持されている。
図1〜4に示すように、第1搬送部材12は、水平な搬送板15と、搬送板15の左右両側縁に沿って立ち上がる一対の側面板16と、搬送板15の後端縁に沿って上方へ立ち上がる後面板17とを備えて構成されている。
【0018】
左右両側面板16には、左右両バレル研磨機から排出されたマス(ワークWとメディアM)を第1搬送部材12の内部(搬送板15の上面)に投入するためのホッパ18が設けられている。この第1搬送部材12の内部(搬送板15と左右両側面板16と後面板17とによって囲まれた空間)は、前方(下流側)へ開放されていて、バレル研磨機から投入されたマスを、左右方向へ均等に分散させながら下流側(選別装置Aの前方)へ搬送するための分散空間となっている。
【0019】
図1,3,4に示すように、第1搬送部材12には、その下面に設けたブラケット19を介して左右対称な一対の第1振動モータ14が固定されている。右側の第1振動モータ14と左側の第1振動モータ14は、同一の構造であり、ロータ(図示省略)と、ロータに対して偏心した位置に固定された偏心ウエイト(図示省略)とを備えて構成されている。第1振動モータ14の回転軸は、水平方向及び鉛直方向の両方向に対して斜めの方向(
図1,3を参照)であり、搬送方向と平行な鉛直面と平行な方向(
図4を参照)に向けられている。このように回転軸の向きを設定したことにより、左右両第1振動モータ14を回転駆動すると、搬送板15(第1搬送部材12)が振動し、この振動によって搬送板15上のマスが、下流側へ搬送されるようになっている。
【0020】
図1に示すように、第2搬送機構20は、基台11の前後方向(搬送方向)における中央部分の上方に配された第2搬送部材21と、左右に並んで対をなす前後二対の第2弾性部材22と、左右一対の第2振動モータ23と、洗浄液供給ノズル24とを備えている。第2搬送部材21は、二対の第2弾性部材22により基台11に対して相対変位し得るように弾性的に支持されている。
【0021】
第2搬送部材21は、その前側の領域に配されて第1搬送部材12(搬送板15)の下流端に対して一段低い位置で連なる上流側選別フレーム25と、上流側選別フレーム25の下流端に連なり、且つ上流側選別フレーム25よりも一段低く配された下流側選別フレーム26とを有している。
図1,2,5に示すように、各選別フレーム25,26は、搬送方向と平行に直線状に且つ水平に延びる複数本の選別レール27を、左右方向に所定の一定間隔で並列した形態である。
図5に示すように、選別レール27は、2辺が同じ長さのL字形断面をなすアングル材(山形鋼)からなり、アングル材の直角な縁部を頂上(稜線)とした山形となるように配置されている。
【0022】
また、
図5に示すように、上流側選別フレーム25と下流側選別フレーム26は、選別レール27の並列ピッチPが同じ寸法であるが、上流側選別フレーム25と下流側選別フレーム26は、左右方向において1/2ピッチずれた位置関係となっている。そして、選別されるマスにおいてワークWはメディアMよりも大きいという点に鑑みて、本実施形態では、左右に並ぶ選別レール27の並列ピッチPは、ワークWの外径寸法Waよりも大きい寸法に設定され、左右に隣り合う選別レール27の間隔Gは、ワークWの外径寸法Waよりも小さく、且つメディアMの外径寸法Maよりも大きい寸法に設定されている。
【0023】
図1に示すように、第2搬送部材21には、その下面に設けたブラケット28を介して左右対称な一対の第2振動モータ23が固定されている。両第2振動モータ23を回転駆動すると、第2搬送部材21の全体が振動し、この振動によって選別フレーム25,26上のマス(ワークWとメディアM)が、下流側へ搬送されるようになっている。そして、搬送の途中で、マスのうちサイズの小さいメディアMが、隣り合う選別レール27の隙間から落下してメディア回収部29aにより回収されるようになっている。また、ワークWは、選別レール27の隙間からは落下せずに、選別フレーム25,26(第2搬送部材21)の下流端に至るまで搬送されるようになっている。
【0024】
また、
図1に示すように、第2搬送機構20は、選別フレーム25,26上を搬送されるマスに洗浄液を散布するために、選別フレーム25,26の上方に設けられた洗浄液供給ノズル24を有しており、第2搬送部材21は、選別レール27の隙間(図示省略)及びメディア回収部29aの隙間(図示省略)から流下した洗浄液を受けて回収するためにメディア回収部29aの下方に配された洗浄液回収部29bを有している。
【0025】
図1,2に示すように、第3搬送機構30は、基台11の前端部の上方に配された第3搬送部材31と、左右に並んで対をなす前後二対の第3弾性部材32と、左右一対の第3振動モータ33と、防錆液供給ノズル34とを備えている。第3搬送部材31は、二対の第3弾性部材32により基台11に対して相対変位し得るように弾性的に支持されている。
【0026】
第3搬送部材31は、下流側選別フレーム26の下流端に連なり、且つ下流側選別フレーム26よりも一段低く配された回収フレーム35とを有している。
図1,2,6に示すように、回収フレーム35は、選別フレーム25,26と同様に、搬送方向と平行に直線状に且つ水平に延びる複数本の回収レール36を、左右方向に所定の一定間隔で並列した形態である。
図6に示すように、回収レール36は、2辺が同じ長さのL字形断面をなすアングル材からなり、アングル材の直角な縁部を頂上(稜線)とした山形となるように配置されている。
【0027】
図6に示すように、下流側選別フレーム26の選別レール27と回収フレーム35の回収レール36は、左右方向(レール27,36の並列方向)において1/2ピッチずれた位置関係となっているが、選別レール27と回収レール36の並列ピッチPは同じ寸法である。したがって、左右に並ぶ回収レール36の並列ピッチPは、ワークWの外径寸法Waよりも大きい寸法に設定され、左右に隣り合う回収レール36の間隔Gは、ワークWの外径寸法Waよりも小さい寸法となっている。
【0028】
図1に示すように、第3搬送部材31には、その下面に設けたブラケット37を介して左右対称な一対の第3振動モータ33が固定されている。第3振動モータ33を回転駆動すると、第3搬送部材31の全体が振動し、この振動によって回収フレーム35上のワークWが、回収レール36の隙間から落下することなく、回収フレーム35(第3搬送部材31)の下流端まで搬送されて落下し、図示しない回収箱によって回収されるようになっている。
【0029】
ワークWが回収フレーム35上を搬送される間、
図6に示すように、各ワークWは、隣り合う回収レール36によって構成される略V字形の溝部内に収容された状態に保たれ、しかも、回収レール36の並列ピッチPはワークWの外径寸法Waよりも大きい寸法に設定されているので、1本の回収レール36を挟んで左右に隣り合うワークW同士が当接する、という虞はない。
【0030】
また、
図1,2に示すように、第3搬送機構30は、回収フレーム35上を搬送されるワークWに防錆液を散布するために、回収フレーム35の上方に設けられた防錆液供給ノズル34を有し、第3搬送部材31は、回収レール36の隙間(図示省略)から流下した防錆液を受けるために回収フレーム35の下方に配された防錆液回収部38を有している。
【0031】
図1,2に示すように、上記の第1搬送機構10の搬送板15と、搬送板15の下流端に連なる第2搬送機構20の選別フレーム25,26と、選別フレーム25,26の下流端に連なる第3搬送機構30の回収フレーム35は、選別装置Aの上流端部に投入されたマス(ワークWとメディアM)を、選別しながら下流側へ搬送するための搬送路39を構成している。
【0032】
次に、第1搬送機構10において、投入されたマスを、搬送板15上において左右方向に片寄り無く均等に分散させるための手段について説明する。第1搬送部材12を振動させる左右一対の第1振動モータ14として、三相誘導電動機(交流モータ)が用いられている。そして、
図4に示すように、選別装置A(第1搬送機構10)には、右側の第1振動モータ14の回転数(周波数)を可変制御するための右側制御用インバータ40R(本発明の構成要件である可変制御手段)と、左側の第1振動モータ14の回転数(周波数)を右側の第1振動モータ14とは独立して可変制御するための左側制御用インバータ40L(本発明の構成要件である可変制御手段)とが設けられている。
【0033】
次に、本実施形態の作用を説明する。左右の両第1振動モータ14の回転数を同一にした場合、左側に配置されたバレル研磨機から搬送板15上に投入されたマスは、全体的に左方へ片寄り、搬送板15上の左右方向(幅方向)における中央領域及び左側領域を下流側へ移動する。右側のバレル研磨機からマスが投入された場合も、左右の向きが逆になるものの、片寄った状態で搬送される。その対策として、本実施形態では、マスを搬送板15上で搬送する間、左右の第1振動モータ14のうち一方の第1振動モータ14の回転数を可変制御するようにした。以下、その制御形態を説明する。
【0034】
第1の制御形態では、左側(マスの投入方向における手前側)の第1振動モータ14の回転数が右側の第1振動モータ14よりも一時的に低くなるように制御した。具体的には、左側の第1振動モータ14の回転数を1200rpm(40Hz)に固定した上で、右側の第1振動モータ14の回転数を、1800rpm(60Hz)と1200rpm(40Hz)との間で切り換える。即ち、マスの投入当初は、1800rpm(60Hz)とし、この左右両第1振動モータ14の回転数に差が生じている状態を6秒間保つ。6秒が経過したら、右側制御用インバータ40Rの制御により右側の第1振動モータ14の回転数を1200rpm(40Hz)まで低下させ、この左右両第1振動モータ14の回転数が同一となる状態を3秒間保つ。3秒が経過したら、右側の第1振動モータ14の回転数を、再び、1800rpm(60Hz)まで高める。以後は、上記した右側の第1振動モータ14の回転数を交互に変動させる制御を行う。
【0035】
この制御により、左方から搬送板15上に投入されたマスは、左右方向に僅かに蛇行しながらも全体としては左右方向に均等に分散された状態で下流側へ搬送される。これにより、選別フレーム25,26には、左右方向に均等にマスが移送されるので、選別が効率良く行われ、全てのメディアMは、選別フレーム25,26を通過する間に確実に選別レール27間の隙間から落下して回収されるのであり、メディアMが第3搬送部材31の回収フレーム35にまで搬送されることはない。
【0036】
第2の制御形態では、上記第1の制御形態において、マスの投入方向と投入量を同じとし、左側の第1振動モータ14の回転数を1500rpm(50Hz)に変更し、右側の第1振動モータ14を、1800rpm(60Hz)で6秒回転させる状態と、1500rpm(50Hz)で3秒回転させる状態との間で切り換えた。この場合、搬送板15上に左方から投入されたマスは、全体として左方へ片寄った状態で搬送され、搬送板15の下流端においても左方へ片寄ったままであった。
【0037】
このことから、高回転側の第1振動モータ14の回転数が低回転側の第1振動モータ14の回転数の1.2倍程度では、マスを左右均等に分散させる効果が低いのであり、高い分散効果を得るためには、高回転側の第1振動モータ14の回転数を低回転側の第1振動モータ14の回転数の1.5倍程度にすることが望ましい、ということが言える。
【0038】
第3の制御形態では、マスの投入方向と投入量を上記第1及び第2の制御形態と同じとし、左側の第1振動モータ14の回転数を、第2の制御形態と同じく1500rpm(50Hz)に変更して固定しておき、右側の第1振動モータ14を、第1の制御形態と同じく、1800rpm(60Hz)で6秒回転させる状態と、1200rpm(40Hz)で3秒回転させる状態との間で切り換えた。この第3の制御形態では、左右の両第1振動モータ14は回転数が同一となる状態に保たれることがなく、常に、左右両第1振動モータ14の回転数に差が生じ、右側が高回転で左側が低回転の状態と、右側が低回転で左側が高回転の状態が交互に切り替わる。
【0039】
この場合、搬送板15上に左方から投入されたマスは、左右の第1振動モータ14の回転数が切り替わるたびに、全体として大きく左方へ片寄った状態と、全体として大きく右方へ片寄った状態とを繰り返して、蛇行しながら搬送された。このことから、マスを左右均等に分散させるためには、一方の第1振動モータ14の回転数を可変させる過程で、左右の両第1振動モータ14の回転数が同一となる状態を確保することが必要である、と言える。
【0040】
尚、第1振動モータ14の回転数、左右両第1振動モータ14の回転数の差、第1振動モータ14の回転数を切り替えるタイミング(間隔)は、マスの重量、マスの時間当たりの投入量、搬送板15の搬送方向の長さ、搬送板15の搬送方向と交差する幅方向の寸法、第1弾性部材13の弾力(弾性係数)等によって、最適な数値を設定することが望ましい。
【0041】
上述のように本実施形態の選別装置Aは、基台11と、第1基台11に第1弾性部材13を介して支持された搬送路39を構成する第1搬送部材12と、第1搬送部材12に設けた第1振動モータ14とを備え、第1振動モータ14で第1搬送部材12を振動させることにより、第1搬送部材12の搬送板15上に投入されたマスを、搬送しながら選別するようにしたものである。そして、第1搬送部材12上においてマスを幅方向(左右方向)に片寄らせることなく搬送できるようにするための手段として、第1振動モータ14を、第1搬送部材12の搬送方向と交差する幅方向に間隔を空けて一対配置した上で、この一対の第1振動モータ14のうち少なくとも一方の第1振動モータ14の回転数を、他方の第1振動モータ14とは独立して可変制御する可変制御手段としてのインバータ40L,40Rを設けている。
【0042】
この構成によれば、一対の第1振動モータ14のうち一方の第1振動モータ14の回転数を他方の第1振動モータ14よりも高くすると、第1搬送部材12に投入されたマスは、幅方向において回転数の高い第1振動モータ14が配置されている側へ移動していく。したがって、一対の第1振動モータ14の回転数を相違させることにより、マスの幅方向への片寄りを抑制することができる。
【0043】
また、インバータ40L,40Rは、マスを搬送する過程で、一対の第1振動モータ14の回転数を同一にする状態と、一対の第1振動モータ14の回転数を相違させる状態とを交互に切り替えるように可変制御を行うので、マスの幅方向への片寄りを、より確実に抑制することが実現される。
【0044】
また、本願の発明者の実験によれば、一対の第1振動モータ14の回転数を相違させる時間を、一対の第1振動モータ14の回転数を同一にする時間よりも長く設定することによって、マスの幅方向への片寄りをより効果的に抑制できる、という知見が得られている。
【0045】
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、一対の第1振動モータの両方共に、個別に回転数を可変制御するようにしたが、これに替えて、いずれか一方の第1振動モータの回転数を固定しておき、他方の第1振動モータの回転数のみをインバータで可変制御してもよい。
(2)上記実施形態では、一対の第1振動モータの回転数を相違させる手段として、一方の第1振動モータの回転数を固定したままで他方の第1振動モータの回転数を上昇させるようにしたが、これに替えて、一方の第1振動モータの回転数を固定したままで他方の第1振動モータの回転数を下降させてもよく、一方の第1振動モータの回転数を上昇させると同時に他方の第1振動モータの回転数を下降させてもよい。
(3)上記実施形態では、一対の第1振動モータの回転数を相違させる状態では、その間に回転数の差が変動せずに一定となるようにしたが、一対の第1振動モータの回転数を相違させる状態の間、回転数の差が変動するようにしてもよい。この場合、一方の第1振動モータの回転数のみを変動させてもよく、両方の第1振動モータの回転数を変動させてもよい。
(4)上記実施形態では、被選別部材の搬送過程で、一時的に一対の第1振動モータの回転数が同一となるようにしたが、被選別部材の搬送の開始から完了まで、常に、両方の第1振動モータの回転数が相違する状態を保つようにしてもよい。この場合、一方の第1振動モータの回転数を固定し、他方の第1振動モータの回転数のみを変動させてもよく、両方の第1振動モータの回転数を変動させてもよい。
(5)上記実施形態では、一対の第1振動モータの回転数を、予め、設定したプログラムに基づいて可変制御するようにしたが、これに替えて、搬送路上における被選別部材の分布状態をセンサで検知し、この検知信号に基づいて第1振動モータの回転数を変動させてもよい。
(6)上記実施形態では、被選別部材がバレル研磨機から排出されたワークとメディアである場合について説明したが、本発明は、これ以外の被選別部材を選別する選別装置にも適用することができる。
(7)上記実施形態では、搬送路を、個別に振動が付与される3つの搬送部材に分割した上で、この3つの搬送部材のうち最も上流端に位置してマスを分散させるための第1搬送部材のみにおいて、2つの第1振動モータの回転数を相違させるようにしたが、搬送路のうち第1分散領域よりも下流側の第2搬送部材や第3搬送部材に板状部(搬送板)を設け、これらの板状部を振動させる左右2つの振動モータの回転数を相違させるようにしてもよい。
(8)上記実施形態では、搬送路を、搬送方向に分割されて個別に振動が付与される3つの搬送部材で構成したが、搬送路を構成する搬送部材の数は、1つでもよく、2つでもよく、4つ以上でもよい。
(9)上記実施形態では、搬送路を複数(3つ)の搬送部材に分割した上で、この3つの搬送部材のうち最も上流端(マスの投入領域)に位置してマスを分散させるための第1搬送部材のみに板状部(搬送板)を設けたが、搬送路を構成する複数の搬送部材のうち、第1搬送部材よりも下流側の第2搬送部材や第3搬送部材にも板状部を設けることができる。この場合、左右2つの振動モータの回転数を相違させる構成は、板状部を設けた第2搬送部材と第3搬送部材の一方又は両方に適用してもよい。