特開 2022-151050 搬送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022151050

(43)【公開日】2022-10-07

(54)【発明の名称】搬送装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 17/12 20060101AFI20220929BHJP

   B65G 23/28 20060101ALI20220929BHJP

【ＦＩ】

B65G17/12 J

B65G23/28 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021053943

(22)【出願日】2021-03-26

(71)【出願人】

【識別番号】521130332

【氏名又は名称】株式会社ＨＯＫＵＴＯ

(71)【出願人】

【識別番号】509190738

【氏名又は名称】クラフトエンジ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109689

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 結

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 康弘

【テーマコード（参考）】

3F034

【Ｆターム（参考）】

3F034FA02

3F034FB03

3F034FC07

(57)【要約】

【課題】簡素な機械的手段でベルト搬送装置同士を同期させる。
【解決手段】搬送装置は、複数が連結されて協働する搬送装置であって、第１回転軸と、第２回転軸と、上記第１回転軸および上記第２回転軸の双方に掛け回されて循環移動する循環体と、上記循環体に各々が固定され、各々が搬送対象物を載せて移動する一連の移動具と、上記第１回転軸を駆動する駆動器と、を備え、上記一連の移動具は、上記第１回転軸側および上記第２回転軸側のうち一方側で上記搬送対象物を載せ、他方側で上記搬送対象物を降ろし、上記第２回転軸が、上記循環体を介して上記第１回転軸と連動するとともに、歯車機構を介して他の搬送装置の上記第１回転軸と連動する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数が連結されて協働する搬送装置であって、
第１回転軸と、
第２回転軸と、
前記第１回転軸および前記第２回転軸の双方に掛け回されて循環移動する循環体と、
前記循環体に各々が固定され、各々が搬送対象物を載せて移動する一連の移動具と、
前記第１回転軸を駆動する駆動器と、
を備え、
前記一連の移動具は、前記第１回転軸側および前記第２回転軸側のうち一方側で前記搬送対象物を載せ、他方側で前記搬送対象物を降ろし、
前記第２回転軸が、前記循環体を介して前記第１回転軸と連動するとともに、歯車機構を介して他の搬送装置の前記第１回転軸と連動することを特徴とする搬送装置。

【請求項2】

前記第１回転軸に結合された前記歯車機構の一部である第１歯車機構部と、
前記第２回転軸に結合された前記歯車機構の他の一部である第２歯車機構部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。

【請求項3】

前記第１歯車機構部が、前記第１回転軸に固定された固定歯車と、当該固定歯車と噛み合った中間歯車とを備え、
前記第２歯車機構部が、前記第２回転軸に固定された固定歯車と、当該固定歯車と噛み合った中間歯車とを備え、
前記第１歯車機構部の前記中間歯車と前記第２歯車機構部の前記中間歯車とが噛み合うことで前記歯車機構となることを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。

【請求項4】

前記第１歯車機構部および前記第２歯車機構部の少なくとも一方は、前記中間歯車を自転可能に保持する保持部を備え、当該保持部は当該中間歯車を、前記固定歯車と噛み合ったまま当該固定歯車を巡って回転可能に保持したことを特徴とする請求項３に記載の搬送装置。

【請求項5】

前記保持部が、前記中間歯車の前記固定歯車を巡る回転を固定する固定具を備えたことを特徴とする請求項４に記載の搬送装置。

【請求項6】

前記第１歯車機構部および前記第２歯車機構部の双方について、前記固定歯車と前記中間歯車とが同歯数であることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の搬送装置。

【請求項7】

前記循環体と前記移動具とを内部に収容し、前記第１回転軸および第２回転軸が内外に貫いた筐体を備え、
前記第１歯車機構部および前記第２歯車機構部が前記筐体外に設けられたことを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、循環移動するベルトやチェーンの駆動力で搬送対象物を搬送する搬送装置が知られている。また、ベルトやチェーンに等間隔で取り付けられたバケットやフォークなどに搬送対象物を載せて搬送するタイプの搬送装置や、複数の搬送装置を組み合わせて搬送長を変更することができる搬送システムも知られている。
例えば特許文献１には、複数の無端状搬送体を縦に組み合わせて移送物を上下に搬送する移送物搬送システムが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－０４０２４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術では、複数の無端状搬送体が各々のモータによって互いに同期して駆動されることが前提となっているが同期方法については開示がない。同期を取る方法としては、例えば、モータやベルトの動きをセンサで検知し、制御装置で搬送動作を同期させるといった方法が考えられる。

【0005】

しかしながら、搬送対象物の高精度な受け渡しが実現されるためには高精度な制御アルゴリズムが必要となり、センサの設置箇所の検討や調整も不可欠で、大がかりで複雑なシステムとなってしまう。
そこで本発明は、簡素な機械的手段で搬送動作を同期させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の搬送装置は、複数が連結されて協働する搬送装置であって、第１回転軸と、第２回転軸と、上記第１回転軸および上記第２回転軸の双方に掛け回されて循環移動する循環体と、上記循環体に各々が固定され、各々が搬送対象物を載せて移動する一連の移動具と、上記第１回転軸を駆動する駆動器と、を備え、上記一連の移動具は、上記第１回転軸側および上記第２回転軸側のうち一方側で上記搬送対象物を載せ、他方側で上記搬送対象物を降ろし、上記第２回転軸が、上記循環体を介して上記第１回転軸と連動するとともに、歯車機構を介して他の搬送装置の上記第１回転軸と連動することを特徴とする。

【0007】

このような搬送装置によれば、連結された搬送装置の相互間で、第１回転軸と第２回転軸が歯車機構で同期され、この結果、搬送対象物が受け渡される箇所の近辺で、循環体や移動具の動作が同期する。つまり、簡素な機械的手段で搬送動作が同期し、特に受け渡し箇所の近辺で高精度な同期が容易に実現されるので、搬送対象物の受け渡し精度が高い。また、動作を同期させるための構造として、歯車機構という簡素な機械的構造が用いられるため、搬送装置の連結・分離も容易である。

【0008】

本発明の搬送装置において、上記第１回転軸に結合された上記歯車機構の一部である第１歯車機構部と、上記第２回転軸に結合された上記歯車機構の他の一部である第２歯車機構部と、を備えることが好ましい。歯車機構を構成する各部を搬送装置が備えることで、搬送装置の連結に際して歯車機構の組み上げが容易である。

【0009】

また、本発明の搬送装置において、上記第１歯車機構部が、上記第１回転軸に固定された固定歯車と、当該固定歯車と噛み合った中間歯車とを備え、上記第２歯車機構部が、上記第２回転軸に固定された固定歯車と、当該固定歯車と噛み合った中間歯車とを備え、上記第１歯車機構部の上記中間歯車と上記第２歯車機構部の上記中間歯車とが噛み合うことで上記歯車機構となることが好ましい。中間歯車が介在することにより、歯車機構の組み上げが容易である。

【0010】

更に、本発明の搬送装置において、上記第１歯車機構部および上記第２歯車機構部の少なくとも一方は、上記中間歯車を自転可能に保持する保持部を備え、当該保持部は当該中間歯車を、上記固定歯車と噛み合ったまま当該固定歯車を巡って回転可能に保持したことが好適である。保持部を備えることで歯車機構の組み上げに際して中間歯車同士の噛み合わせが容易となり、歯車機構の組み上げが更に容易である。

【0011】

本発明の搬送装置において、上記保持部が、上記中間歯車の上記固定歯車を巡る回転を固定する固定具を備えることが更に好ましい。組み上がった歯車機構が固定具によって固定される。

【0012】

本発明の搬送装置において、上記第１歯車機構部および上記第２歯車機構部の双方について、上記固定歯車と上記中間歯車とが同歯数であることも好ましい。同歯数であることにより、各歯車に掛かるトルクがほぼ均等となって摩耗や損傷が抑制される。

【0013】

本発明の搬送装置において、上記循環体と前記移動具とを内部に収容し、上記第１回転軸および第２回転軸が内外に貫いた筐体を備え、上記第１歯車機構部および上記第２歯車機構部が上記筐体外に設けられたことも好ましい。筐体を備えることで連結時や分離時に循環体や移動具が保護され、第１歯車機構部および第２歯車機構部が筐体外に設けられることで歯車機構の組み上げや分解が容易である。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、簡素な機械的手段でベルト搬送装置同士を同期させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】ボール搬送システムを示す外観斜視図である。

【図2】ボール搬送装置の表側を示す斜視図である。

【図3】ボール搬送装置の裏側を示す斜視図である。

【図4】ボール搬送装置の側面図である。

【図5】ボール搬送装置の内部構造を示す内部構成図である。

【図6】ボール搬送装置同士の連結箇所を示す断面図である。

【図7】連結箇所における内部構造を示す斜視図である。

【図8】連結箇所におけるボールの受け渡し構造を示す図である。

【図9】保持バーの回転構造を示した断面図である。

【図10】第１ギヤセットおよび第２ギヤセットからなるギア機構におけるギヤの配置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の実施形態について、以下図面を参照して説明する。但し、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするため、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。また、先に説明した図に記載の要素については、後の図の説明において適宜に参照する場合がある。
図１は、ボール搬送システムを示す外観斜視図である。

【0017】

ボール搬送システム１は、中空の金属支柱２内にゴム製のボールを投入して金属支柱２の強度を増すためのシステムである。ボール搬送システム１は、同一のボール搬送装置１０が複数台（ここでは一例として４台）連結された構造を有する。連結されたボール搬送装置１０は図示が省略されたワイヤーによって相互に支持される。また、図１では、一部のボール搬送装置１０（下から１台目と３台目）について、筐体の一部が取り除かれて内部が露出した状態が図示されている。

【0018】

各ボール搬送装置１０はボールを上方へと搬送し、複数のボール搬送装置１０が下方から順次にボールを上方へと受け渡して金属支柱２よりも高くまでボールを到達させる。最高点に到達したボールはチューブ３を通って金属支柱２内に投入される。ボール搬送システム１を構成するボール搬送装置１０の数は、金属支柱２の高さなどに応じて変更される。

【0019】

各ボール搬送装置１０は本発明の搬送装置の一実施形態に相当する。ボール搬送装置１０の搬送対象はゴム製のボールであるが、本発明の搬送装置における搬送対象は、箱形など他の形状でもよく、金属などゴム以外の固体物でもよく、粒状物や粉体などであってもよい。また、本発明の搬送装置が連結される場合、複数種類の搬送装置が連結されてもよい。

【0020】

各ボール搬送装置１０は個別のモータ１１を備え、各モータ１１によって各ボール搬送装置１０が個別に駆動される。モータ１１は本発明にいう駆動器の一例に相当する。ボール搬送装置１０の相互間におけるボールの受け渡しは、ボール搬送装置１０同士で動作が同期することにより、直接の受け渡しが可能となっている。このため、ボール搬送装置１０の相互間には移送装置などが不要であり、ボール搬送システム１全体の小型化や組み立て容易性が実現している。以下の説明では、ボール搬送装置１０の表裏のうちモータ１１が設けられている側を表側と称し、表側の反対側を裏側と称する場合がある。

【0021】

複数のボール搬送装置１０は上述したように同一の装置であるが、ボール搬送システム１の組み上げに際し、表側向きのボール搬送装置１０と裏側向きのボール搬送装置１０とが交互に連結される。
以下、ボール搬送装置１０の詳細構造について説明する。
図２は、ボール搬送装置の表側を示す斜視図であり、図３は、ボール搬送装置の裏側を示す斜視図であり、図４は、ボール搬送装置の側面図である。
ボール搬送装置１０は、外観上、モータ１１と、筐体１２と、連結具１３と、第１ギヤセット１６と、第２ギヤセット１７とを有する。
モータ１１はボール搬送装置１０の例えば上部に設けられており、上述したようにボール搬送装置１０を駆動する。

【0022】

筐体１２は例えば箱状の形状を有し、内部構造を保護するとともにボール搬送装置１０全体を保持する。筐体１２の側面には、ボール５が送り込まれる送入口１４が下部に設けられ、ボール５が送り出される送出口１５が上部に設けられている。なお、本実施形態のボール搬送装置１０は、ボール５を上下方向のどちらにも搬送することができるが、ボール５を上方へと搬送する機能が主な機能であるので、以下ではボール５を上方へと搬送する機能に着目して説明する。
連結具１３はボール搬送装置１０の例えば上部に固定され、他のボール搬送装置１０の例えば下部に連結して筐体１２同士を一体化させる。
第１ギヤセット１６はボール搬送装置１０の裏側の上部に設けられ、筐体１２を挟んでモータ１１の反対に位置している。
第２ギヤセット１７はボール搬送装置１０の表側の下部に設けられている。

【0023】

第１ギヤセット１６と第２ギヤセット１７は、２つのボール搬送装置１０が連結される際に、一方のボール搬送装置１０の第１ギヤセット１６と他方のボール搬送装置１０の第２ギヤセット１７とが噛み合う。
図５は、ボール搬送装置の内部構造を示す内部構成図である。
ボール搬送装置１０は、内部構造として、駆動軸（プーリ）２１と、従動軸（プーリ）２２と、無端ベルト２３と、バケット２４とを備える。
駆動軸２１は、モータ１１に連結されてモータ１１の駆動力で回転駆動される。

【0024】

無端ベルト２３は、駆動軸２１と従動軸２２とに掛け回され、駆動軸２１の回転駆動によって循環移動する。本実施形態では無端ベルト２３としていわゆるタイミングベルトが用いられる。
従動軸２２は、無端ベルト２３を介して駆動軸２１から伝達される駆動力によって回転する。

【0025】

バケット２４は、無端ベルト２３に一連で固定され、無端ベルト２３の循環移動に伴って移動する。各バケット２４は、搬送対象物（ここに示す例ではボール５）を載せて移動し、従動軸２２側の送入口１４でボール５を載せ、駆動軸２１側の送出口１５でボール５を降ろす。

【0026】

駆動軸２１は本発明にいう第１回転軸の一例に相当し、従動軸２２は本発明にいう第２回転軸の一例に相当する。また、無端ベルト２３は本発明にいう循環体の一例に相当し、バケット２４は本発明にいう移動具の一例に相当する。本実施形態では、駆動軸２１が上方に位置して従動軸２２が下方に位置するが、本発明にいう第１回転軸および第２回転軸は、第１回転軸が下方に位置して第２回転軸が上方に位置してもよい。また、本発明にいう循環体としては例えばチェーンが用いられてもよい。

【0027】

駆動軸２１には上述した第１ギヤセット１６が結合されており、第１ギヤセット１６のギヤは駆動軸２１と連動して回転する。また、従動軸２２には上述した第２ギヤセット１７が結合されており、第２ギヤセット１７のギヤは従動軸２２と連動して回転する。
図６は、ボール搬送装置同士の連結箇所を示す断面図であり、図７は、連結箇所における内部構造を示す斜視図であり、図８は、連結箇所におけるボールの受け渡し構造を示す図である。

【0028】

図６～図８には、２台のボール搬送装置１０＿１，１０＿２が示され、送り側のボール搬送装置１０＿１から受け取り側のボール搬送装置１０＿２へとボール５が送り込まれる。図６および図８には、図の左側に送り側のボール搬送装置１０＿１が示され、図の右側に受け取り側のボール搬送装置１０＿２が示されている。また、図７には、図の右側に送り側のボール搬送装置１０＿１が示され、図の左側に受け取り側のボール搬送装置１０＿２が示されている。
２台のボール搬送装置１０＿１，１０＿２は、送入口１４と送出口１５とが重なり合った状態で連結される。送り側のボール搬送装置１０＿１は、図６の奥側から手前側（図７および図８の下側から上側）へとボール５を搬送し、送出口１５に達したボール５は送出案内板２５に当たって送り側のボール搬送装置１０＿１から押し出される。即ち、ボール５が送出口１５および送入口１４を通って受け取り側のボール搬送装置１０＿２に送り込まれる。受け取り側のボール搬送装置１０＿２では送り込まれたボール５をバケット２４で受け取って図６の奥側から手前側（図７および図８の下側から上側）へと更に搬送する。

【0029】

第１ギヤセット１６および第２ギヤセット１７は、固定ギヤ１６１，１７１と、中間ギヤ１６２，１７２と、保持バー１６３，１７３と、ロック機構１６４，１７４とを備えている。

【0030】

第１ギヤセット１６の固定ギヤ１６１は駆動軸２１に固定されており、駆動軸２１と共に固定ギヤ１６１が回転する。第２ギヤセット１７の固定ギヤ１７１は従動軸２２に固定されており、従動軸２２と共に固定ギヤ１７１が回転する。

【0031】

中間ギヤ１６２，１７２は自転可能に保持バー１６３，１７３に保持され、固定ギヤ１６１，１７１と噛み合って回転する。本実施形態においては中間ギヤ１６２，１７２および固定ギヤ１６１，１７１の歯数が同数となっており、これにより各ギヤ１６１，１６２，１７１，１７２におけるトルクが同等になるので、トルクの偏りによる損傷や摩耗が抑制される。

【0032】

保持バー１６３，１７３は、中間ギヤ１６２，１７２を固定ギヤ１６１，１７１に対して一定距離に保って保持すると共に、固定ギヤ１６１，１７１を中心として回転自在となっている。これにより、中間ギヤ１６２，１７２は、固定ギヤ１６１，１７１との噛み合いを維持したままで固定ギヤ１６１，１７１を巡って回転可能となっている。保持バー１６３，１７３は、本発明にいう保持具の一例に相当する。

【0033】

ロック機構１６４，１７４は、回転可能な保持バー１６３，１７３の回転を固定するものである。ロック機構１６４，１７４は、本発明にいう固定具の一例に相当する。
ここで、保持バー１６３，１７３の回転構造について説明する。
図９は、保持バーの回転構造を示した断面図である。
図９では、第１ギヤセット１６と第２ギヤセット１７が区別せずに示されている。

【0034】

駆動軸２１および従動軸２２は、軸受２６によって回転自在に筐体１２に保持されている。保持バー１６３，１７３は、軸受２６の外周に嵌まったリング１６５，１７５を中心として回転自在となっており、保持バー１６３，１７３の回転は、駆動軸２１および従動軸２２に固定された固定ギヤ１６１，１７１の回転とは独立である。保持バー１６３，１７３の一端には中間ギヤ１６２，１７２が回転自在に保持され、保持バー１６３，１７３の他端にはロック機構１６４，１７４が設けられている。ロック機構１６４，１７４が筐体１２上のロック受け１６６，１７６に嵌まることで保持バー１６３，１７３の回転が固定され、中間ギヤ１６２，１７２の位置も固定される。
図６～図８に戻って説明を続ける。

【0035】

２台のボール搬送装置１０＿１，１０＿２の連結に際しては、ロック機構１６４，１７４のロックが外されて保持バー１６３，１７３が回転可能となり、第１ギヤセット１６と第２ギヤセット１７との結合（即ち中間ギヤ１６２，１７２同士の噛み合わせ）が容易である。そして、２台のボール搬送装置１０＿１，１０＿２の連結が完了した時点で保持バー１６３，１７３の回転がロック機構１６４，１７４で固定されることにより、第１ギヤセット１６および第２ギヤセット１７が一体のギア機構として固定される。第１ギヤセット１６および第２ギヤセット１７からなるギア機構が、本発明にいう歯車機構の一例に相当し、第１ギヤセット１６が、本発明にいう第１歯車機構部の一例に相当し、第２ギヤセット１７が、本発明にいう第２歯車機構部の一例に相当する。

【0036】

なお、本発明にいう歯車機構は、２台のボール搬送装置１０＿１，１０＿２の片方に歯車機構の全体が備えられていてボール搬送装置１０＿１，１０＿２の連結時に駆動軸２１あるいは従動軸２２に結合されるものでもよい。あるいは、本発明にいう歯車機構は、ボール搬送装置１０＿１，１０＿２の分離時は２台のボール搬送装置１０＿１，１０＿２の双方から外れていて、連結時に駆動軸２１および従動軸２２に結合されるものでもよい。

【0037】

第１ギヤセット１６および第２ギヤセット１７からなるギア機構により、受け取り側のボール搬送装置１０＿２における従動軸２２が、送り側のボール搬送装置１０＿１における駆動軸２１と同期して回転する。その結果、特に送入口１４および送出口１５の付近では２台のボール搬送装置１０＿１，１０＿２における無端ベルト２３の周速が一致するのでバケット２４の動きが同期して、ボール５の受け渡しが円滑に行われる。

【0038】

送入口１４および送出口１５の付近では、ギア機構によって２台のボール搬送装置１０＿１，１０＿２における無端ベルト２３の周速が強制的に合わせられるが、ボール搬送装置１０＿１，１０＿２には、各モータ１１の駆動誤差や各ボール搬送装置１０＿１，１０＿２における駆動負荷のバラツキなどがある。このため、１台のボール搬送装置１０内で駆動軸２１側と従動軸２２側とで無端ベルト２３に周速差が生じる場合がある。この周速差は、駆動軸２１と従動軸２２との軸間距離が長いため無端ベルト２３の弛みや引っ張りによって吸収され、ボール搬送システム１全体としては円滑な搬送が実現される。
図１０は、第１ギヤセットおよび第２ギヤセットからなるギヤ機構におけるギヤの配置を示す図である。

【0039】

図１０には、ロック機構１６４，１７４によって保持バー１６３，１７３の回転が固定された状態が示されている。ギヤ機構を構成する第１ギヤセット１６および第２ギヤセット１７はこの状態で固定されており、固定ギヤ１６１，１７１と中間ギヤ１６２，１７２の合計４つのギヤは、直線上には並んでいない。即ち、駆動軸２１と従動軸２２との距離は、噛み合ったギヤ同士の中心間距離の合計よりも短い。このため、ボール搬送装置１０の連結時には、保持バー１６３，１７３の回転によって中間ギヤ１６２，１７２同士が確実に接触し、容易にギヤ機構を組み上げることができる。また、ボール搬送装置１０の連結に誤差が生じてもギヤ機構の組み上げには影響が少ない。

【符号の説明】

【0040】

１……ボール搬送システム、 ２……金属支柱、
１０，１０＿１，１０＿２……ボール搬送装置、 １１……モータ、
１２……筐体、 １３……連結具、 １４……送入口、 １５……送出口、
１６……第１ギヤセット、 １７……第２ギヤセット、
１６１，１７１……固定ギヤ、 １６２，１７２……中間ギヤ、
１６３，１７３……保持バー、 １６４，１７４……ロック機構、
２１……駆動軸（プーリ）、 ２２……従動軸（プーリ）、
２３……無端ベルト、 ２４……バケット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】