特開 2022-188949 コンベヤシステム

(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】P2022188949

(43)【公開日】2022-12-22

(54)【発明の名称】コンベヤシステム

(51)【国際特許分類】

   B65G 65/42 20060101AFI20221215BHJP

   B65G 65/40 20060101ALI20221215BHJP

【ＦＩ】

B65G65/42 C

B65G65/40 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021097252

(22)【出願日】2021-06-10

(71)【出願人】

【識別番号】000228707

【氏名又は名称】日本コンベヤ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100166796

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 雅至

(74)【代理人】

【識別番号】100167380

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 隆

(72)【発明者】

【氏名】吉川 勝博

(72)【発明者】

【氏名】岡崎 公彦

(72)【発明者】

【氏名】駒田 弘明

【テーマコード（参考）】

3F075

【Ｆターム（参考）】

3F075AA07

3F075BA01

3F075BB01

3F075CA06

3F075CA09

3F075CB01

3F075CB13

3F075CB14

3F075CB16

3F075CC08

3F075CD10

(57)【要約】

【課題】コンベヤ装置から断続的に適正な重量ずつ搬送物を取り卸す。
【解決手段】駆動力によって後端３側の投下部６から先端２側の取り卸し部７へ搬送物を移送するコンベヤ装置１０と、前記投下部６の上方に設置されたホッパ２２と、ホッパ２２に前記搬送物を供給する供給装置４１と、ホッパ２２に蓄積された前記搬送物の重量を取得する重量検知手段２９と、ホッパ２２に蓄積された前記搬送物を前記投下部６へ供給する投下装置２１と、投下装置２１、供給装置４１及びコンベヤ装置１０の動作を制御する制御手段３０と、を備えるコンベヤシステム１において、制御手段３０は、ホッパ２２に蓄積された前記搬送物の重量が所定値に至った場合に供給装置４１による前記搬送物の供給を停止して、前記搬送物を投下部６へ供給し、且つ、投下部６に供給された前記搬送物を全て取り卸し部７へ搬送する制御を行う。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動力によって後端（３）側の投下部（６）から先端（２）側の取り卸し部（７）へ搬送物を移送するコンベヤ装置（１０）と、
前記投下部（６）の上方に設置されたホッパ（２２）と、
前記ホッパ（２２）に前記搬送物を供給する供給装置（４１；４１ａ，４１ｂ）と、
前記ホッパ（２２）に蓄積された前記搬送物の重量を取得する重量検知手段（２９）と、
前記ホッパ（２２）に蓄積された前記搬送物を前記投下部（６）へ供給する投下装置（２１）と、
前記投下装置（２１）、前記供給装置（４１）及び前記コンベヤ装置（１０）の動作を制御する制御手段（３０）と、
を備え、
前記制御手段（３０）は、前記ホッパ（２２）に蓄積された前記搬送物の重量が所定値に至った場合に前記供給装置（４１；４１ａ，４１ｂ）による前記搬送物の供給を停止して、前記搬送物を前記投下部（６）へ供給し、且つ、前記投下部（６）に供給された前記搬送物を全て前記取り卸し部（７）へ搬送する制御を行うコンベヤシステム。

【請求項2】

前記取り卸し部（７）の下方に前記搬送物が取り卸しされる輸送用機器（５０）の進入空間を備え、
前記取り卸し部（７）は前記投下部（６）よりも上方に位置している請求項１に記載のコンベヤシステム。

【請求項3】

前記コンベヤ装置（１０）は無端状のコンベヤベルト（１１）を備えたベルトコンベヤであり、
前記コンベヤベルト（１１）は、その搬送面から立ち上がる仕切り部（５７）を搬送方向に沿って複数備えるとともに、その搬送面の幅方向両端に立ち上がる壁部（５６）を備えている請求項１又は２に記載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、コンベヤ装置で移送する搬送物を、次なる移送手段に適量導入するコンベヤシステムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、土砂や砕石、その他各種の搬送物を移送する手段として、コンベヤ装置が用いられる。コンベヤ装置として、例えば、無端状のベルトを用いたベルトコンベヤや、回転するスクリュー軸を用いたスクリューコンベヤ等がある。

【0003】

ベルトコンベヤは、駆動側のプーリと従動側のプーリとの間に無端状の帯状ベルトを巻回し、駆動側のプーリの回転によりベルトが移動して、そのベルトの上の搬送物が後端から先端に向かって移送されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。スクリューコンベヤは、ケーシング内に螺旋状の羽根を備えた回転軸が設けられ、その回転軸が駆動力によって軸周りに回転することで、その羽根の回転に合わせて搬送物を軸方向後端から先端に押し出して移送するようになっている（例えば、特許文献２参照）。さらに、ベルトコンベヤとスクリューコンベヤとを組み合わせたコンベヤ装置もある（例えば、特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－１６０１０１号公報（第１５頁第４図参照）

【特許文献2】特開平９－３１５５４８号公報（第５頁第１図参照）

【特許文献3】特開平１０－２９７１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のように、コンベヤ装置で移送されてきた搬送物は、そのコンベヤ装置の取り卸し部で落下して、次なる移送手段に積み込まれる。このとき、次なる移送手段が車両や船舶などの輸送用機器である場合、その輸送機器には適正な重量の搬送物を積載する必要がある。仮に、積載した搬送物の重量がその輸送用機器に設定された所定量よりも少なければ輸送コストの増大をもたらし、また、所定量より多ければ過積載の問題を生じる。重量の計測は、取り卸し部とは別の場所に設けられたトラックスケールで行われるため、トラックスケールで積載量に過不足があることがわかれば、取り卸し部に戻って再度の積み込みをしなければならず、時間と労力を浪費するという問題がある。

【0006】

この点、特許文献３では、荷重センサの検出出力に基づいて、コンベヤによる物品の排出量を計測している。しかし、この特許文献３の技術では、次工程に対して単位時間当たりの供給量を一定に維持する定量供給を可能とするにとどまり（特許文献３の明細書段落００５４参照）、次々の断続的に到着する輸送用機器に対して、如何に適正な重量の搬送物を積載するか、という課題を解決することはできない。

【0007】

そこで、この発明の課題は、コンベヤ装置から断続的に適正な重量ずつ搬送物を取り卸すことである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、この発明は、
駆動力によって後端側の投下部から先端側の取り卸し部へ搬送物を移送するコンベヤ装置と、
前記投下部の上方に設置されたホッパと、
前記ホッパに前記搬送物を供給する供給装置と、
前記ホッパに蓄積された前記搬送物の重量を取得する重量検知手段と、
前記ホッパに蓄積された前記搬送物を前記投下部へ供給する投下装置と、
前記投下装置、前記供給装置及び前記コンベヤ装置の動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記ホッパに蓄積された前記搬送物の重量が所定値に至った場合に前記供給装置による前記搬送物の供給を停止して、前記搬送物を前記投下部へ供給し、且つ、前記投下部に供給された前記搬送物を全て前記取り卸し部へ搬送する制御を行うコンベヤシステムを採用した。

【0009】

ここで、前記コンベヤ装置は、
前記取り卸し部の下方に前記搬送物が取り卸しされる輸送用機器の進入空間を備え、前記取り卸し部は前記投下部よりも上方に位置している構成を採用することができる。前記取り卸し部からダンプトラックなどの荷台へ投下する場合、ある程度の高さが必要であるが、前記コンベヤ装置全体が高い位置にあると、前記ホッパ及び前記供給装置の位置をさらに高い位置に設置する必要があり、前記搬送物を供給する際の負担が増し、システム全体のバランスも悪くなる。このため、前記ホッパから投下される投下部は低く、途中に上昇部を有するコンベヤ装置が前記搬送物を高い位置まで持ち上げて、前記取り卸し部から投下する。

【0010】

前記コンベヤ装置は無端状のコンベヤベルトを備えたベルトコンベヤであり、前記コンベヤベルトは、その搬送面から立ち上がる仕切り部を搬送方向に沿って複数備えるとともに、その搬送面の幅方向両端に立ち上がる壁部を備えている構成を採用することができる。前記コンベヤベルトの傾斜が垂直又はそれに近いような上昇部を設けても、前記壁部と前記仕切部とに支えられて前記搬送物を持ち上げることができる。

【発明の効果】

【0011】

この発明は、コンベヤ装置から断続的に適正な重量ずつ搬送物を取り卸し、輸送用機器に積載させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】この発明の実施形態を示す正面図

【図2】図１の投下部付近の拡大図

【図3】図１のＡ－Ａ断面図

【図4】図１の後端側から見た側面図

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。この実施形態は、コンベヤ装置１０から輸送用機器に搬送物を取り卸すに際し、断続的に到着する輸送用機器に対して、それぞれ適正な重量ずつ搬送物を取り卸すことを可能とするコンベヤシステム１である。搬送物として種々の物品や素材を扱うことができるが、ここでは搬送物として土砂を想定している。搬送物の土砂は、コンベヤ装置１０の後端３に近い投下部６へ供給された後、先端２の取り卸し部７に移送され、次なる移送手段であるダンプトラック５０の荷台に積まれる。そして土砂はダンプトラック５０によって目的地へ移送されて行く。

【0014】

この実施形態のコンベヤシステム１では、コンベヤ装置１０として無端状のコンベヤベルト１１を有するベルトコンベヤを採用している。コンベヤ装置１０の構成は、図１に示すように、先端２側に設けられた駆動側のプーリ１２と、後端３側に設けられた従動側のプーリ１３との間に、無端状のコンベヤベルト１１が巻回されている。コンベヤベルト１１は、一定の幅で長手状に伸びて、その長手方向両端が接続されることで、環状に形成されている。駆動側のプーリ１２の回転によりコンベヤベルト１１が長手方向（搬送方向）に移動して、従動側のプーリ１３から上面側に回された付近に投下部６で上方からコンベヤベルト１１に投下された搬送物が、駆動側のプーリ１２側へ向かって移送される。

【0015】

駆動側のプーリ１２には、コンベヤベルト１１を長手方向に沿って動作させる駆動装置が設けられている。駆動装置はモータ、モータに電力を供給する電源、モータからの回転を伝達する装置などを備えている。ここでは特に図示せず、機構は限定されない。一方、従動側のプーリ１３は、コンベヤベルト１１が長手方向に沿って移動する動作に合わせて、その動作に追随して回転する。

【0016】

搬送物は、駆動側のプーリ１２付近でのコンベヤベルト１１の反転部で落下して、ダンプトラック５０の荷台に取り卸しされる。反転部とは、図１に示すようにコンベヤベルト１１が、送り側ベルトから帰り側ベルトへと１８０度向きを変える場所である。ここでは、その反転部が、コンベヤ装置１０で移送されてきた搬送物を落下させる取り卸し部７となっている。なお、その反転部よりも下流側の帰り側ベルトには、コンベヤベルト１１の表面の付着物を掻き取るスクレーパ装置が備えられている。スクレーパ装置は、ゴムや樹脂などからなる板状部材を、コンベヤベルト１１の表面に押し付けて付着物を掻き取る。また、送り側ベルト及び帰り側ベルトのそれぞれにおいて、コンベヤベルト１１を下方から支持するローラ１６が配置されている。

【0017】

搬送物をコンベヤベルト１１に投下する投下部６の上には、ホッパ２２が設けられている。ホッパ２２は、供給装置４１から供給された搬送物を蓄えることができ、蓄えた搬送物をまとめてコンベヤベルト１１に投下することができる。

【0018】

ホッパ２２付近の正面拡大図を図２に示す。投下装置２１は、長手方向に延び左右方向から下へ向かって縮幅していくホッパ２２を有する。ホッパ２２の半ばから見下ろすＡ－Ａ断面平面図を図３に示す。後端３側から見た側面図を図４に示す。ホッパ２２の下方には搬送物を投下部６へ供給する投下装置２１が設けられている。投下装置２１は、ホッパ２２の下面に設けられた搬送物が通過する投下口２３と、この投下口２３を普段は閉ざしているゲート２４を有する。ゲート２４は横（図１、図２における図奥方向）に取り付けられたシリンダー２５によってシャフト２６が押され、シャフト２６によって押されたガイド２７がゲート２４を押して投下口２３が一時的に開放されると、ホッパ２２に蓄えられた搬送物が投下口２３を通って投下部６へと落下する。

【0019】

ホッパ２２には、ホッパ２２に蓄えられた搬送物の重量を取得する重量検知手段２９を有する。図の実施形態では重量検知手段２９として、ホッパ２２の上方端に近い左右方向複数個所に設けられたロードセルを有する。この実施形態のロードセルは、歪みゲージ式の検知方式を採用している。部材の歪み量を測定する歪センサ（歪ゲージ）を備え、歪センサはホッパ２２に蓄えられた搬送物の重量が載荷されることによって弾性変形する部材の歪み量を測定し、その歪み量によって作用している荷重を検知する。検知された荷重の情報は、検知荷重として制御手段３０が取得する。

【0020】

制御手段３０は、重量検知手段２９からの出力信号を処理する演算手段３１、演算手段３１が算出した情報を判定する判定手段３２、それらの情報を視覚的に表示する表示部３３、所定の条件を満たした際に投下装置２１及び後述する供給装置４１を動作させる命令を送出する指示手段３４、その他制御の設定を行う制御部等を備える。

【0021】

ホッパ２２の上方には、ホッパ２２へ搬送物を投下する供給装置４１が設けられている。図１の実施形態では、ホッパの真上に２基の供給装置４１ａ，４１ｂを備える。それぞれの供給装置４１ａ，４１ｂはいずれもホッパ４２ａ，４２ｂを有する。ホッパ４２ａ，４２ｂはどちらも、ホッパ２２の投下装置２１と同様に、投下口４３ａ，４３ｂと、それらを閉鎖し一時的に開放するゲート４４ａ，４４ｂを有する。ゲート４４ａ，４４ｂを動かす機構も同様に、それぞれのゲート４４ａ，４４ｂの横に取り付けられたシリンダー４５ａ，４５ｂによってシャフト４６ａ，４６ｂが押され、シャフト４６ａ，４６ｂによって押されたガイド４７ａ，４７ｂがゲート４４ａ，４４ｂを開く。ゲート４４ａ，４４ｂが開放されている間は、ホッパ４２ａ，４２ｂから搬送物が継続的に投下されて、ホッパ２２へと蓄積されていく。ゲート４４ａ，４４ｂを開閉するタイミングは、制御手段３０が制御する。

【0022】

また、供給装置４１ａ，４１ｂが２基備えられていると、供給装置４１ａ，４１ｂの一方に搬送物を蓄積している間に、他方から投下装置２１への投下を行うことができる。これにより、コンベヤベルト１１への投下の待ち時間を減らし、作業効率を向上させることができる。

【0023】

制御手段３０が行う制御手順は次の例のようになる。コンベヤ装置１０へ搬送物を投入するにあたり、指示手段３４は既に搬送物を蓄積されている供給装置４１ａ，４１ｂのゲート４４ａ，４４ｂのいずれかへ開放を指示する。ゲート４４ａ，４４ｂが開放された供給装置４１ａ，４１ｂからホッパ２２への搬送物の供給が開始される。供給されている間、演算手段３１は重量検知手段２９からの出力信号を処理し、判定手段３２はその処理により算出されたホッパ２２に蓄積された搬送物の重量が所定値に到達するか否かの判定を繰り返す。ここで所定値とは、１台のダンプトラック５０に許容される搬送物の所定積載重量（通常は最大積載重量）に対応する値に設定される。この所定値は、操作部において、ダンプトラック５０やその他の移送手段の種別に応じて任意の値に設定できる。

【0024】

判定手段３２により、所定値に到達した判定がされたら、指示手段３４は開放したゲート４４ａ，４４ｂに対して閉鎖の指示を出し、搬送物の供給を停止させる。なおかつ、投下装置２１のゲート２４を開放させる指示を出して、ホッパ２２に蓄積された搬送物を全て投下部６へと投下させて供給する。なお、判定した値が所定値であれば自動的にゲート２４を開放する指示を出してもよいし、判定した値が所定値でありなおかつその他の条件を満たす場合にゲート２４を開放する指示を出してもよい。他の条件としては例えば、目視確認した作業員による落下許可を示すボタンの押下などが挙げられる。

【0025】

ゲート２４が開放されて搬送物がホッパ２２から投下部６へ投下されると、重量検知手段２９からの出力信号により得られる重量の値は減少する。その値がホッパ２２の空の重量として設定された別の所定値以下になったら、ホッパ２２に蓄積された搬送物が空になったものと判定手段３２は判定する。ホッパ２２が空になったと判定がされたら、指示手段３４は、ゲート２４を閉鎖させ、コンベヤ装置１０を駆動させる。コンベヤ装置１０の駆動は、投下部６に投下された搬送物の全てが取り卸し部７に到達するまで続ける。

【0026】

この実施形態のコンベヤシステム１は、取り卸し部７の下方に、搬送物を取り卸しされる輸送用機器であるダンプトラック５０が進入できる進入空間Ｔを有する。そのために、取り卸し部７は投下部６よりも上方に位置しており、投下部６から取り卸し部７までの間に、少なくとも一部は、コンベヤベルト１１が傾斜した上昇部８を有する。コンベヤ装置１０の全体が傾斜した上昇部８となっていてもよいし、部分的に傾斜角度が高くなった上昇部８が設けられていてもよい。図では部分的に傾斜角度を垂直にした上昇部８を設けた例を示す。装置全体が必要とする面積を最小にしつつ、取り卸し部７に求められる高さまで搬送物を持ち上げることができる。設置面積を十分に確保できる場合は垂直でなく適宜角度を調整した傾斜であってよい。

【0027】

上昇部８として、後端３側の送り側ベルトの上面に接し、コンベヤベルト１１の搬送方向を上方へと向ける変向プーリ５１が設けられている。上方へ向いたコンベヤベルト１１は、上昇部８の上方で送り側ベルトの下面に接するように取り付けられた複数のローラ５２によって、再び水平方向へ搬送方向を向けられ、取り卸し部７へと搬送物を送り込む。一方、取り卸し部７から戻ってきた帰り側ベルトは、上昇部８の上部でコンベヤベルト１１の下面に接する変向プーリ５３によって搬送方向を下へ向けられ、上昇部８の下部でコンベヤベルト１１の上面に接する変向プーリ５４によって搬送方向を水平方向へ向けられて後端３へと続く。

【0028】

なお、上昇部８の角度にもよるが、搬送物が傾斜角度によって落下してしまう場合には、コンベヤベルト１１は搬送物を支える支持構造を有すると好ましい。この実施形態では支持構造として、コンベヤベルトの外周面、すなわち送り側ベルトにおける上面、帰り側ベルトにおける下面に、搬送面から立ち上がる仕切部５７を搬送方向に沿って複数供えており、なおかつその搬送面の幅方向両端に立ち上がる壁部５６を備える。壁部５６はプーリでコンベヤベルト１１が変向される際の曲げに従って伸び縮みできる素材であることが望ましい。図１でコンベヤベルト１１の外周に立てられているのが壁部５６であり、図４で壁部５６、５６の間に立てられているのが仕切部５７である。上昇部８では仕切部５７が底となって搬送物を支え、搬送方向左右からの落下も壁部５６が防止して、搬送物を持ち上げていく。

【0029】

これらコンベヤ装置１０のコンベヤベルト１１、プーリ１２，１３、５１，５３，５４、ローラ１６，５２等は搬送方向に沿って建てられたコンベヤフレーム１４によって支持されている。投下装置２１もこのコンベヤフレーム１４に支持されて投下部６の上に設置している。一方、供給装置４１ａ，４１ｂはコンベヤフレーム１４と一体に設置してもよいし、別に設けられてもよい。

【0030】

上記の実施形態では、コンベヤ装置１０としてベルトコンベヤを採用したが、これに代えてスクリューコンベヤを採用してもよい。スクリューコンベヤを採用する場合、コンベヤ装置１０は、筒状のケーシング内に螺旋状に連続する羽根を備えたスクリュー軸を備え、そのスクリュー軸が、モータ等の駆動源からの駆動力によって軸周りに回転することで、その羽根の回転に合わせて搬送物を軸方向に沿ってコンベヤ装置１０の後端３から先端２側へ押し出して運搬する。

【0031】

この実施形態では重量検知手段２９として歪センサ方式のロードセルを採用したが、作動原理が異なるロードセル、例えば、液圧や空気圧を利用するロードセルや、磁歪効果、圧電効果等を利用するロードセル等、種々の形式のロードセルを採用できる。また、ロードセル以外にも、搬送物の重量を測定する機能を有する種々の計測機器を重量検知手段として採用することができる。

【0032】

また、上記の実施形態では、搬送物の次なる移送手段としてダンプトラック５０を採用したが、次なる移送手段としては車両や船舶などの各種の輸送用機器や、複数のコンベヤ装置を設置してその複数のコンベヤ装置に対して選択的に所定の重量ずつ搬送物を取り卸す際に、この発明のコンベヤシステムを採用してもよい。

【符号の説明】

【0033】

１ コンベヤシステム
２ 先端
３ 後端
６ 投下部
７ 取り卸し部
８ 上昇部
１０ コンベヤ装置
１１ コンベヤベルト
１２ 駆動側のプーリ
１３ 従動側のプーリ
１４ コンベヤフレーム
１６，５２ ローラ
２１ 投下装置
２２，４２ａ，４２ｂ ホッパ
２３，４３ａ，４３ｂ 投下口
２４，４４ａ，４４ｂ ゲート
２５，４５ａ，４５ｂ シリンダー
２６，４６ａ，４６ｂ シャフト
２７，４７ａ，４７ｂ ガイド
２９ 重量検知手段
３０ 制御手段
３１ 演算手段
３２ 判定手段
３３ 表示部
３４ 指示手段
４１ａ，４１ｂ 供給装置
５０ ダンプトラック
５１、５３，５４ 変向プーリ
５６ 壁部
５７ 仕切部
Ｓ 搬送物
Ｔ 進入空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】