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特表2025-506662ゾーン作動式インラインデュアルスタックローラベルトコンベヤ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2025-03-13
(54)【発明の名称】ゾーン作動式インラインデュアルスタックローラベルトコンベヤ
(51)【国際特許分類】
B65G 17/24 20060101AFI20250306BHJP
B65G 39/20 20060101ALI20250306BHJP
【ＦＩ】
B65G17/24 A
B65G39/20
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024547865
(86)(22)【出願日】2023-01-09
(85)【翻訳文提出日】2024-09-27
(86)【国際出願番号】 US2023010416
(87)【国際公開番号】W WO2023158527
(87)【国際公開日】2023-08-24
(31)【優先権主張番号】63/312,217
(32)【優先日】2022-02-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】508181663
【氏名又は名称】レイトラム，エル．エル．シー．
(74)【代理人】
【識別番号】110001302
【氏名又は名称】弁理士法人北青山インターナショナル
(72)【発明者】
【氏名】フォーニー，マシュー エル．
(72)【発明者】
【氏名】コヴァックス，ジョセフ エフ．
(72)【発明者】
【氏名】マーシャル，アンジェラ ロンゴ
(72)【発明者】
【氏名】ウェンツェル，ジョン イー．
(72)【発明者】
【氏名】スパイサー，クリストファー ビー．
(72)【発明者】
【氏名】ブラン，ジェームズ エル．
(72)【発明者】
【氏名】マクラクラン，ギルバート ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】クライン，リチャード エム．
(72)【発明者】
【氏名】ボグル，デビッド ダブリュー．
【テーマコード（参考）】
3F033
3F034
【Ｆターム（参考）】
3F033GA01
3F033GB08
3F033GE04
3F033GE07
3F034JA09
3F034JB05
(57)【要約】
上側および下側のインラインローラが積み重ねて配置され、選択的に回転するように作動されるコンベヤベルトを備えるベルトコンベヤである。作動時には、物品を支持する上側ローラが、搬送路内の上昇したベアリング面を進む下側ローラとの接触により回転する。非作動時には、上側ローラが、制動パッドによって制動され、下側ローラが、下降したベアリング面との接触から外れる。ベルトローラは、個別に制御可能なローラ作動アセンブリのマトリックスによって作動および作動停止され、それぞれがローラ作動ゾーンを規定する。
【選択図】図２
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンベヤベルトであって、底面と、
複数のクレードルであって、各々が少なくとも１のローラセットを支持する複数のクレードルとを備え、前記ローラセットが、
前記底面の下方に突出する突出部分を有する下側ローラと、
搬送物品の支持面を形成する上側ローラのペアとを備え、
前記下側ローラおよび前記上側ローラが、ベルト移動方向に対して垂直な軸上で回転可能であり、
前記下側ローラが前記上側ローラと接触しているときに、前記下側ローラの一方向への回転により、前記上側ローラが逆方向に回転し、
各クレードルは、前記上側ローラが第１の高さレベルにある第１の位置から第２の位置まで平行移動可能であり、前記第２の位置では、前記上側ローラがより高い第２の高さレベルにあり、前記下側ローラと接触することを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項2】
請求項１に記載のコンベヤベルトにおいて、前記上側ローラが、前記下側ローラよりも軸方向に長いことを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項3】
請求項１に記載のコンベヤベルトにおいて、前記下側ローラの直径が、前記上側ローラの直径よりも大きいことを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項4】
請求項１に記載のコンベヤベルトにおいて、前記上側ローラの各々が、２つの外側部分の間に中央部分を有し、前記中央部分の直径が、前記外側部分の直径よりも小さく、前記下側ローラが、前記中央部分に接触することを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項5】
請求項１に記載のコンベヤベルトにおいて、前記上側ローラが回転する回転軸を規定する軸を含み、前記クレードルが、前記軸の端部を保持する端部サポートを含むことを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項6】
請求項１に記載のコンベヤベルトにおいて、前記クレードルの各々が、互いに軸方向に間隔を空けて配置された２つのローラセットを含むことを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項7】
請求項１に記載のコンベヤベルトにおいて、前記クレードルが、前記クレードルから遠位端まで吊り下げられた脚部のペアを有し、前記脚部に形成されたスロットが、前記遠位端の上方のスロット下部まで延び、前記下側ローラが、前記下側ローラの回転軸を規定する軸を有し、その端部が、前記下側ローラの両側の前記スロット内に受け入れられていることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項8】
請求項７に記載のコンベヤベルトにおいて、前記脚部の遠位端にタブが設けられ、前記タブと係合して前記クレードルを前記コンベヤベルトに保持する保持構造が、前記コンベヤベルトに設けられていることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項9】
請求項１に記載のコンベヤベルトにおいて、前記上側ローラのペアが前記クレードルとともに移動し、前記下側ローラが、前記クレードルとともにまたは前記クレードルに対して相対的に移動可能であることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項10】
請求項１に記載のコンベヤベルトにおいて、前記クレードルが前記第１の位置にあるときに、前記クレードル内に延びて前記上側ローラと接触し、それにより前記上側ローラの回転を抑制する制動面を備えることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項11】
請求項１０に記載のコンベヤベルトにおいて、間隔を空けて配置されたヒンジ要素を両端部に有する１または複数のベルトモジュールの一連の列であって、隣接する列の交互に配置されたヒンジ要素を通って延びるヒンジロッドによって互いに連結されたベルトモジュールの一連の列を備え、前記制動面が、前記ベルトモジュールの個々のベルトモジュールに形成され、前記クレードルが、個々のベルトモジュールに支持されていることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項12】
請求項１に記載のコンベヤベルトにおいて、前記底面が、ベルト移動方向に延びる離間したレーンにおいてスカラップ状となっていることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項13】
コンベヤベルトモジュールであって、ベースと、前記ベースにスライド可能に取り付けられたローラアセンブリとを備え
前記ベースが、第１の端部から第２の端部まで長さ方向に延び、第１の側部から第２の側部まで幅方向に横に延び、前記ベースが、
底面および上部デッキと、
前記第１の端部に沿って間隔を空けて配置された第１のヒンジ要素、および前記第２の端部に沿って間隔を空けて配置された第２のヒンジ要素と、
前記底面および前記上部デッキに開口するキャビティと、
前記上部デッキ上のボスとを含み、
前記ローラアセンブリが、
少なくとも１ペアの横に並んだローラベッド、および前記ローラベッドの両端部にある端部サポートを有するクレードルと、
前記ローラベッド内の上側ローラと、
前記キャビティ内に配置され、前記底面の下方に延びる突出部分を有し、下側ローラ軸を有する下側ローラと、
前記端部サポートによって支持され、前記上側ローラを通って横方向に延び、前記上側ローラの横方向の回転軸を規定する上側ローラ軸とを含み、
前記クレードルが、前記ローラベッドに前記ボスのための開口部をさらに含み、
前記下側ローラを上昇させると、前記下側ローラが前記上側ローラを押圧して、前記クレードルを前記上部デッキから離れるように押し上げ、その結果、前記ボスが前記開口部を通って前記ローラベッド内に延びることはなく、また、前記下側ローラの一方向の回転により、前記上側ローラが逆方向に回転し、
前記下側ローラを下降させると、前記クレードルが前記上部デッキ上に載ることができ、前記ボスが、前記開口部を通って前記ローラベッド内に延びて、前記上側ローラに当接し、それにより前記上側ローラを回転しないように制動することを特徴とするコンベヤベルトモジュール。
【請求項14】
請求項１３に記載のコンベヤベルトモジュールにおいて、前記ベースが、前記底面と前記上部デッキとの間の位置で前記キャビティの横方向の両側から突出するストッパを含み、前記底面から前記ストッパまで延びるチャネルを形成し、
前記クレードルが、前記クレードルから前記キャビティを通って前記底面に向かって下方に延び、前記下側ローラを挟む脚部のペアを含み、各脚部が、
遠位端およびスロットであって、前記スロットが、前記ローラベッドから前記遠位端の手前のスロット座部まで下方に延び、前記下側ローラ軸の端部が、前記キャビティの横方向の両側で前記スロット内にあり、それにより前記下側ローラに横方向の回転軸を提供する、遠位端およびスロットと、
前記脚部の遠位端で前記下側ローラから横方向に離れるように延び、前記クレードルを前記ベースに固定するために前記ストッパによって係合可能なタブとを備え、
前記脚部は、前記タブが前記ストッパから前記底面へ前記チャネルに沿って可動範囲を有するように十分に長いことを特徴とするコンベヤベルトモジュール。
【請求項15】
請求項１３に記載のコンベヤベルトモジュールにおいて、前記ヒンジ要素から上方に延びて、前記ベースの第１および第２の端部において横方向に延びるセグメント壁を形成し、それにより前記上側ローラアセンブリを長さ方向に囲む壁セグメントを含むことを特徴とするコンベヤベルトモジュール。
【請求項16】
請求項１３に記載のコンベヤベルトモジュールにおいて、前記下側ローラの直径が、前記上側ローラの直径よりも大きいことを特徴とするコンベヤベルトモジュール。
【請求項17】
請求項１３に記載のコンベヤベルトモジュールにおいて、幅方向における前記下側ローラの軸長さが、幅方向における前記上側ローラの軸長さよりも短いことを特徴とするコンベヤベルトモジュール。
【請求項18】
請求項１３に記載のコンベヤベルトモジュールにおいて、前記上側ローラの各々が、外側部分により挟まれた中央部分を有し、前記外側部分の直径が、前記中央部分の直径よりも大きいことを特徴とするコンベヤベルトモジュール。
【請求項19】
請求項１８に記載のコンベヤベルトモジュールにおいて、前記下側ローラが、前記上側ローラの中央部分に接触することを特徴とするコンベヤベルトモジュール。
【請求項20】
請求項１３に記載のコンベヤベルトモジュールにおいて、２つの下側ローラを含み、前記ベースが、前記２つの下側ローラのための、２つの横方向に離間したストッパ、ボスおよびキャビティを有し、前記上側ローラアセンブリが、２つの横方向に離間したクレードルを含むことを特徴とするコンベヤベルトモジュール。
【請求項21】
ローラ作動アセンブリであって、アクチュエータベースと、
前記アクチュエータベースにスライド可能に取り付けられたベアリングユニットであって、
第１の端部から第２の端部まで第１の方向に長さ方向に延びる上部ベアリング面を有するベアリングブロックのペアと、
前記ベアリングブロックのペアに接続され、前記上部ベアリング面のレベルより下方に上面を有する中間部分とを含む、ベアリングユニットと、
前記アクチュエータベースに取り付けられるとともに、前記ベアリングユニットに結合され、前記ベアリングユニットを下降位置と上昇位置との間で移動させるアクチュエータとを含むことを特徴とするローラ作動アセンブリ。
【請求項22】
請求項２１に記載のローラ作動アセンブリにおいて、前記アクチュエータが、前記アクチュエータベースと前記ベアリングユニットとの間に配置された空気圧アクチュエータであることを特徴とするローラ作動アセンブリ。
【請求項23】
請求項２１に記載のローラ作動アセンブリにおいて、前記ベアリングユニットの中間部分の上面の上方で、前記アクチュエータベースに固定的に取り付けられた摩耗ストリップサポートを含むことを特徴とするローラ作動アセンブリ。
【請求項24】
請求項２３に記載のローラ作動アセンブリにおいて、前記摩耗ストリップサポートから前記ベアリングユニットの中間部分の上面まで延び、前記ベアリングユニットを下降位置に向けて下方に付勢するバネを含むことを特徴とするローラ作動アセンブリ。
【請求項25】
請求項２１に記載のローラ作動アセンブリにおいて、前記ベアリングブロックが、前記第１の方向に前記第１の端部および前記第２の端部から延びるベーンを有し、前記第１の端部から延びるベーンが、前記第２の端部から延びるベーンからオフセットされており、それにより、それらベーンを隣接するローラ作動アセンブリのベーンと交互に配置することができることを特徴とするローラ作動アセンブリ。
【請求項26】
コンベヤであって、コンベヤベルトと、前記コンベヤベルトの下方に配置された複数のローラ作動アセンブリと、摩耗ストリップとを備え、
・前記コンベヤベルトが、
底面と、
ベルト移動方向に延びるレーンに配置された複数のローラアセンブリであって、前記ローラアセンブリの各々が、
前記底面の下方に突出する突出部分を有する下側ローラと、
搬送物品の支持面を形成する上側ローラのペアとを含み、
前記下側ローラおよび前記上側ローラが、前記ベルト移動方向に対して垂直な軸上で回転可能であり、
前記下側ローラが前記上側ローラと接触しているときに、前記下側ローラが一方向に回転することによって、前記上側ローラが逆方向に回転する、複数のローラアセンブリと、
前記上側ローラのペアを支持するクレードルとを備え、
前記クレードルおよび前記下側ローラが、垂直方向に移動可能であり、
・前記複数のローラ作動アセンブリの各々が、前記ローラアセンブリのレーンの１または複数に関連付けられ、さらに、
前記ローラアセンブリのレーンの１または複数において前記下側ローラの下方で前記ベルト移動方向に長さ方向に延びる１または複数のベアリング面と、
連続するレーンの前記下側ローラ間のコンベヤの底面の下方に配置された摩耗ストリップサポートと、
前記１または複数のベアリング面を、関連するレーンの下側ローラと接触しない下降位置から、前記コンベヤベルトが前記ベルト移動方向に進むに際に関連するレーンの下側ローラが一方向に回転して前記上側ローラを逆方向に回転させることができる面を提供する上昇位置まで移動させるアクチュエータとを備え、
・前記摩耗ストリップが、連続するレーンの下側ローラ間の前記コンベヤベルトの底面に接触するように、前記摩耗ストリップサポート上で支持されることを特徴とするコンベヤ。
【請求項27】
請求項２６に記載のコンベヤにおいて、前記複数のローラ作動アセンブリが、独立して作動され、レーンに対応する縦列と、当該コンベヤの幅にわたって延びる横列の二次元マトリックスに配置されていることを特徴とするコンベヤ。
【請求項28】
請求項２６に記載のコンベヤにおいて、物品検出システムと、前記物品検出システムから物品のサイズおよび位置の情報を受信し、前記コンベヤベルト上の物品の位置および物品の下方の前記ローラ作動アセンブリとの関係を特定し、前記ローラ作動アセンブリを選択的に作動または作動停止させるプログラム命令を実行するプロセッサとを備えることを特徴とするコンベヤ。
【請求項29】
請求項２６に記載のコンベヤにおいて、前記ローラ作動アセンブリの各々が、２つのベアリング面を含み、各々が前記ローラアセンブリの別個のレーンに関連付けられていることを特徴とするコンベヤ。
【請求項30】
請求項２６に記載のコンベヤにおいて、前記ローラ作動アセンブリが、前記ベアリング面の両端部から前記ベルト移動方向に長さ方向に延びるベーンを有し、一方の端部から延びるベーンが、第２の端部から延びるベーンからオフセットされ、それにより隣接するローラ作動アセンブリのベーンと交互に配置することができることを特徴とするコンベヤ。
【請求項31】
コンベヤベルトであって、底面と、
前記底面に開口する複数のキャビティと、
前記キャビティの各々に取り付けられ、前記底面の下方に突出する突出部分を有し、前記キャビティに沿って移動可能な下側ローラと、
複数のクレードルであって、各々が２以上のローラセットを支持する複数のクレードルとを備え、前記２以上のローラセットの各々が、
搬送物品の支持面を形成する上側ローラのペアを含み、
前記下側ローラおよび前記上側ローラが、ベルト移動方向に対して垂直な横方向に延びる軸上で回転可能であり、
前記２以上のローラセットが、当該コンベヤベルトの幅にわたって横方向に間隔を空けて配置され、
前記ローラセットの各々が、前記下側ローラの１つと関連付けられ、
前記下側ローラが関連するローラセットの上側ローラと接触しているときに、前記下側ローラが一方向に回転することにより、前記上側ローラが反対方向に回転し、
前記クレードルの各々が、前記上側ローラが第１の高さレベルにある第１の位置から、前記上側ローラがより高い第２の高さレベルにあり、前記下側ローラと接触する第２の位置まで平行移動可能であることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項32】
請求項３１に記載のコンベヤベルトにおいて、前記下側ローラが回転するように取り付けられた軸を含み、前記軸の端部が、前記クレードル内で前記クレードルに対して相対的に移動自在に支持されていることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項33】
コンベヤベルトであって、底面と、
前記底面に開口する複数のキャビティと、
複数のクレードルであって、各々が１または複数のローラセットを支持する複数のクレードルとを備え、前記１または複数のローラセットの各々が、
搬送物品の支持面を形成する上側ローラのペアと、
前記キャビティの１つから前記底面の下方に突出する突出部分を有し、前記キャビティに沿って移動可能な下側ローラと、
前記下側ローラが回転するように取り付けられた下側ローラ軸であって、その端部が前記クレードルに対して相対的に移動自在に前記クレードルに受け入れられる、下側ローラ軸とを備え、
前記下側ローラおよび前記１または複数の上側ローラが、ベルト移動方向に対して垂直な横方向に延びる軸上で回転可能であり、
前記下側ローラが前記上側ローラと接触しているときに、前記下側ローラの一方向への回転により、前記上側ローラが反対方向に回転し、
前記クレードルの各々が、前記上側ローラが第１の高さレベルにある第１の位置から、前記上側ローラがより高い第２の高さレベルにあり、前記下側ローラと接触する第２の位置まで平行移動可能であることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項34】
請求項３３に記載のコンベヤベルトにおいて、前記クレードルが、前記キャビティ内に延び、前記下側ローラ軸の端部を受け入れる対向する垂直スロットを形成する脚部のペアを有することを特徴とするコンベヤベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、概して、動力駆動コンベヤに関し、より詳細には、作動可能なスタックローラを有するベルトコンベヤに関する。
【背景技術】
【0002】
多くの搬送アプリケーションでは、搬送方向に間隔を空けて物品を配置する必要がある。連続する搬送物品間の隙間を小さくすることができれば、スループットを向上させることができる。また、しばしば、横に並んで進む物品を搬送方向に離して、それらが衝突することなく下流で合流できるようにすることも重要である。また、一部のアプリケーションでは、下流の処理が可能になるまで、バックラインの圧力が低い状態で物品を蓄積することが重要となる。米国特許第７，３１１，１９２号に記載されているような、作動式インラインローラとポップアップフライトを備えたレジストレーションベルトは、設定された間隔を空けて物品を配置するために使用される。しかしながら、それらのレジストレーションベルトは、フライトの位置によって固定される物品間隔に制限されている。それらは、連続する物品間の隙間を動的に調整することはできず、また、横に並んだ物品を分離することもできない。さらに、レジストレーションベルト上の物品は、作動ローラによってフライトに対して前方に押し出され、ベルトとともに移動するため、ベルト上の物品の滞留時間は、ベルトの長さとその速度に依存する。
【発明の概要】
【0003】
本発明の特徴を具体化するコンベヤベルトの一態様は、複数のクレードルを備え、各々が少なくとも１のローラセットを支持する。各ローラセットは、ベルトの底面よりも下方に突出する突出部分を有する下側ローラと、搬送物品の支持面を形成する上側ローラのペアとを含む。下側ローラおよび上側ローラは、ベルト移動方向に垂直な軸上で回転可能である。下側ローラが上側ローラと接触しているときに、下側ローラが一方向に回転することにより、上側ローラが反対方向に回転する。各クレードルは、上側ローラが第１の高さレベルにある第１の位置から、上側ローラがより高い第２の高さレベルにあり、下側ローラと接触する第２の位置まで平行移動可能である。
【0004】
本発明の特徴を具体化するコンベヤベルトモジュールの一態様は、ベースと、ベースにスライド可能に取り付けられたローラアセンブリとを備える。ベースは、第１の端部から第２の端部まで長さ方向に延び、第１の側部から第２の側部まで幅方向に横に延びている。ベースは、底面および上部デッキと、第１の端部に沿って間隔を空けて配置されたヒンジ要素の第１のセットおよび第２の端部に沿って間隔を空けて配置されたヒンジ要素の第２のセットと、底面および上部デッキに開口するキャビティと、上部デッキ上に設けられたボスとを含む。ローラアセンブリは、少なくとも１ペアの横に並んだローラベッド、およびローラベッドの両端部に設けられた端部サポートを有するクレードルと、ローラベッド内の上側ローラと、キャビティ内に配置され、底面の下方に延びる突出部分を有し、下側ローラ軸を有する下側ローラとを含む。上側ローラ軸は、端部サポートによって支持され、上側ローラを通って横方向に延び、上側ローラのための横方向の回転軸を規定する。さらに、クレードルは、ボスのための開口部をローラベッドに含む。下側ローラを上昇させると、下側ローラが上側ローラを押圧して、クレードルが上部デッキから離れるように上昇し、その結果、ボスが開口部を通ってローラベッド内に延びることはなく、また、下側ローラの一方向の回転により、上側ローラが逆方向に回転する。また、下側ローラを下降させると、クレードルが上部デッキ上に載ることができ、ボスが、開口部を通ってローラベッド内に延びて、上側ローラに当接し、上側ローラが回転しないように制動することができる。
【0005】
本発明の特徴を具体化するローラ作動アセンブリの一態様は、アクチュエータベースと、アクチュエータベースにスライド可能に取り付けられたベアリングユニットとを備える。ベアリングユニットは、第１の端部から第２の端部まで第１の方向に長さ方向に延びる上部ベアリング面を有するベアリングブロックのペアと、ベアリングブロックのペアに接続され、上部ベアリング面のレベルの下方に上面を有する中間部分と、ベアリングユニットの中間部分の上面の上方でアクチュエータベースに固定的に取り付けられた摩耗ストリップサポートとを含む。アクチュエータベースに取り付けられるとともに、ベアリングユニットに結合されたアクチュエータが、ベアリングユニットを下降位置と上昇位置との間で移動させる。
【0006】
本発明の特徴を具体化するコンベヤの一態様は、コンベヤベルトと、コンベヤベルトの下方に配置された複数のローラ作動アセンブリとを備える。コンベヤベルトは、底面と、ベルト移動方向に延びるレーンに配置された複数のローラアセンブリとを含む。ローラアセンブリの各々は、底面の下方に突出する突出部分を有する下側ローラと、搬送物品の支持面を形成する上側ローラのペアとを含む。下側ローラおよび上側ローラは、ベルト移動方向に垂直な軸上で回転可能である。下側ローラが上側ローラと接触しているときに、下側ローラが一方向に回転することにより、上側ローラが反対方向に回転する。また、コンベヤベルトは、上側ローラのペアを支持するクレードルも含む。クレードルおよび下側ローラは、垂直方向に平行移動可能である。ローラ作動アセンブリはコンベヤベルトの下方に配置されている。ローラアクチュエータアセンブリの各々は、ローラアセンブリの１または複数のレーンに関連付けられ、また、ローラアクチュエータアセンブリの各々は、ローラアセンブリのレーンの１または複数の下側ローラの下方でベルト移動方向に長さ方向に延びる１または複数のベアリング面と、連続するレーンの下側ローラ間のコンベヤの底面の下方に配置された摩耗ストリップサポートと、１または複数のベアリング面を、関連するレーンの下側ローラと接触しない下降位置から、コンベヤベルトがベルト進行方向に進む際に関連するレーンの下側ローラが一方向に回転して上側ローラを逆方向に回転させることができる面を提供する上昇位置まで移動させるアクチュエータとを含む。摩耗ストリップサポートに支持された摩耗ストリップは、連続するレーンの下側ローラの間でコンベヤベルトの底面に接触する。
【0007】
コンベヤベルトの別の態様は、底面と、底面に開口する複数のキャビティと、複数のクレードルとを備える。下側ローラは、各キャビティに取り付けられ、底面の下方に突出する突出部分を有する。下側ローラは、キャビティに沿って平行移動可能である。各クレードルは、２以上のローラセットを支持する。各ローラセットは、搬送物品の支持面を形成する上側ローラのペアを含む。下側ローラおよび上側ローラは、ベルト移動方向に垂直な横方向に延びる軸上で回転可能である。２以上のローラセットは、コンベヤベルトの幅にわたって横方向に間隔を空けて配置されている。各ローラセットは、下側ローラの１つと関連している。下側ローラが、関連するローラセットの上側ローラと接触しているときに、一方向に回転すると、上側ローラが逆方向に回転する。各クレードルは、上側ローラが第１の高さレベルにある第１の位置から、上側ローラがより高い第２の高さレベルにあり、下側ローラと接触する第２の位置まで平行移動可能である。
【0008】
さらに、コンベヤベルトの別の態様は、底面と、底面に開口する複数のキャビティと、複数のクレードルとを備える。クレードルの各々は、１または複数のローラセットを支持し、ローラセットの各々は、搬送物品の支持面を形成する１または複数の上側ローラと、キャビティの１つから底面の下方に突出する突出部分を有する下側ローラとを含む。下側ローラは、キャビティに沿って平行移動可能である。下側ローラは、下側ローラ軸に回転可能に取り付けられている。下側ローラ軸の端部は、クレードルに対して相対的に移動自在に受け入れられる。下側ローラおよび１または複数の上側ローラは、ベルト移動方向に垂直な横方向に延びる軸上で回転可能である。下側ローラが上側ローラと接触しているときに、下側ローラが一方向に回転することにより、上側ローラが反対方向に回転する。各クレードルは、上側ローラが第１の高さレベルにある第１の位置から、上側ローラがより高い第２の高さレベルにあり、下側ローラと接触する第２の位置まで平行移動可能である。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
図１～図４は、本発明の特徴を具体化したコンベヤベルトモジュールを示している。モジュール２０は、１または複数（この場合２つ）のローラアセンブリ２４が取り付けられたベース２２を備える。ローラアセンブリ２４は、定位置にスナップ留めされ、垂直方向の移動範囲が限られている。各ローラアセンブリ２４は、２つのローラセット６４をそれぞれ支持するクレードル２６を有し、各々が、垂直に積み重ねられた、横に並んだ上側ローラ２８のペアおよび下側ローラ３０を含む。しかしながら、１つのローラセットまたは３以上のローラセットを有するクレードルも可能であろう。また、１つの上側ローラが下側ローラと垂直方向に並んでいるか、または僅かにずれているローラセットを有するクレードルも可能である。この態様では、ベース２２およびクレードル２６が熱可塑性材料で作られているが、他の態様では、金属または他の材料で作ることも可能である。上側ローラ２８は、クレードル２６のローラベッド３２内に平行に配置されている。上側ローラ軸３４は、上側ローラ２８のボア３６を通って延びている。上側ローラ軸３４は、各ローラベッド３２の軸方向端部で端部サポート３８によって支持されている。軸３４は、ローラが長さ方向６８に回転するように、モジュール２０の幅方向４０に平行な上側ローラ２８の横方向の回転軸を規定する。積み重ねられた各ローラセット６４の下側ローラ３０は、クレードル２６の底面から下方に延びる脚部４４のペア間において、上側ローラベッド３２の下方で下側ローラ軸４２に吊り下げられている。脚部４４の遠位端４６はタブ４８で終端となる。下側ローラ３０の軸方向長さは、上側ローラ２８の軸方向長さよりも短く、下側ローラの直径は、この態様では上側ローラの直径よりも大きい。しかしながら、他のベルト形状では、上側ローラの直径が下側ローラの直径と少なくとも同じ大きさである他の態様も可能である。
【0011】
クレードル２６は、ベース２２の底面５２および上部デッキ５４に開口するキャビティ５０を介して脚部４４を挿入することにより、ベース２２にスナップ留めされる。キャビティ５０の横方向に対向する側面から横方向に突出するストッパ５６の形態の保持構造によりタブ４８が保持された状態で定位置にスナップ留めされるまで、クレードル２６が取り付けられる際に、両側の脚部４４の遠位端４６が互いに向かって曲がる。脚部４４の端部のタブ４８およびストッパ５６は、クレードル２６をベース２２に保持する保持構造を構成する。ストッパ５６は、底面５２と上部デッキ５４との間に配置されている。チャネルは、ストッパ５６とベースの底面５２との間のキャビティ５０の横方向の両側に形成されている。脚部４４は、ストッパ５６からベース２２の底面５２まで下方に延びるチャネル内でタブ４８に可動範囲を与えるのに十分な長さを有する。
【0012】
クレードル２６がベース２２の定位置にスナップ留めされると、下側ローラ３０とその軸４２がキャビティ５０内に降ろされる。下側ローラ軸４２の端部は、図５にも示すように、脚部４４の対向する面のスロット５８を下方に移動する。スロット５８は、下側ローラ軸４２を入れるために上部が開いている。スロット５８は、脚部４４の遠位端４６のスロット座部６０で終端となる。スロット５８内の下側ローラ軸４２は、脚部４４を広げた状態に保ち、それによりクレードル２６をベース２２に確実に保持する。下側ローラ軸４２は、スロット５８に沿ってスロット座部６０から上方に垂直に移動可能である。上側ローラ軸３４と同様に、下側ローラ軸４２は、上側ローラ２８の回転軸に平行で、かつ幅方向４０に平行な横方向の回転軸を規定する。また、上側ローラ２８と同様に、下側ローラ３０は、モジュールの長さ方向６８に平行に回転するインラインローラである。代替的には、下側ローラ軸のスロットは、クレードルの脚部のチャネルではなく、ベースに形成することもできる。脚部は、下側ローラキャビティから横方向に間隔を空けて配置されたベース内の専用の開口部を通って延びる。この態様の保持構造は、介在するベース構造によってローラキャビティから分離される。
【0013】
下側ローラ３０が取り付けられた後、上側ローラ２８がそのローラベッド３２上に置かれる。その後、上側ローラ軸３４がローラボア３６および端部サポート３８を介して挿入されて、上側ローラ２８がクレードル２４の定位置に保持される。スロット５８に沿ってクレードル２４に対して相対的に移動あるいは浮動することができる下側ローラ３０とは異なり、上側ローラ２８はそうすることができず、端部サポート３８に保持された軸３４によってクレードル内の定位置に実質的に固定される。上側ローラ２８がクレードル２４に対して僅かだけ移動する自由度は、上側ローラ軸３４とボア３６の直径の僅かな差によるものである。上側ローラ軸３４の中間にあるバンプ６１は、横方向に隣接する上側および下側ローラセット６４の端部サポート３８間の間隙６２に存在し、軸が定位置から外れるのを防止する。バンプ６１の代わりに、ローレットまたは軸の熱変形などの他の軸保持機能を使用することもできる。
【0014】
図１および図３に示すように、コンベヤベルトモジュール２０は、下側ローラキャビティ５０から横方向に間隔をおいて底面５２に形成されたスカラップ部分６６を有する。コンベヤベルトモジュール２０は、第１の端部７０から第２の端部７２まで長さ方向６８に延びている。ヒンジ要素の第１および第２のセット７４、７６は、ベース２２の第１および第２の端部７０、７２に沿って横方向に間隔を置いて配置されている。モジュール２０の各端部７０、７２のヒンジ要素７４、７６には、横方向に整列したロッド穴７８が形成されている。壁セグメント８０は、ヒンジ要素７４、７６から上方に延びて、ベース２２に対してローラアセンブリ２４を長さ方向６８に囲むセグメント壁を各端部７０、７２に沿って形成する。上部デッキ５４上の隆起パッド８２は、クレードル２６が下降したときに上側ローラ２８を制動する制動面を提供する。図４に示すように、下側ローラ３０の突出部分は、コンベヤベルトモジュール２０の底面５２の下方に延びている。
【0015】
図６は、下降位置にあるローラアセンブリ２４を示し、上側ローラ２８が下降した高さレベルにある。ローラアセンブリ２４の下降位置では、上側ローラ２８は、図５にも示すように、クレードル２６の開口部８４を通って延びる制動パッド８２上に載っている。上側ローラ２８の上にあるパッケージ、小包、箱、トレイまたはバッグなどの搬送物品の重量により、クレードル２６内の上側ローラが制動パッド８２に対して下方に押し下げられる。上側ローラ２８の上に搬送物品がなくても、その重量だけで、制動パッド８２に僅かな制動接触を及ぼす。パッド８２と上側ローラ２８との接触により、ローラの回転が防止される。下側ローラ３０は、下方からの接触がなく、その最下位置にあり、その軸４２の端部が重力によりスロット５８の座部６０上に載っている。クレードル２６は上部デッキ５４の上に載っている。制動された上側ローラ２８の上に載っている物品は、モジュール２０とともに前進する。上側ローラ２８が摩耗すると、その直径が減少し、ローラアセンブリ２４の下降位置で制動パッド８２との接触を失い始める。そのような接触の喪失は、上側ローラ２８を交換する必要があることを示している。
【0016】
図７は、下側ローラが上昇したベアリング面８６に接触することによって、下降位置よりも高い高さレベルの上昇位置にあるローラアセンブリ２４を示している。下側ローラ３０は上方に押し上げられ、その軸４２の端部がスロット５８（図５）を上方に移動する。下側ローラ３０がスロット５８に沿ってクレードル２０に対して上方に移動すると、上側ローラ２８を押して、上側ローラがクレードル２０とともに上方に上昇する。上昇したクレードル２６の下方にある制動パッド８２は、上側ローラ２８に接触しない。ローラアセンブリ２４が上昇位置にある状態では、モジュール２０が移動方向９０に駆動されて下側ローラ３０がベアリング面８６に沿って転がる際に、下側ローラが第１の方向８８に回転することにより、上側ローラ２８が反対方向８９に回転する。上側ローラ２８の上にある物品は、移動方向９０の反対側に押され、モジュール２０から外れる。下側ローラ３０と上側ローラ２８との効果的な係合のために、それらローラの外面はゴムやエラストマーなどの高摩擦材料で作られている。代替的には、下側ローラの外周面と、下側ローラに係合する上側ローラの部分が、滑ることなく確実に係合するために、歯車状の表面とすることもできる。
【0017】
図８および図９は、図１のようなコンベヤベルトモジュール２０で構成されたコンベヤベルト９２の一部を示している。ベルト９２は、ベルトモジュール２０の一連の列９４を含み、それら列９４は両端で、そのヒンジ要素７４の第１のセットがヒンジジョイント９６において隣接する列のヒンジ要素７６の第２のセットと交互に配置された状態で配置されている。交互に配置されたヒンジ要素７４、７６の整列された穴７８は、列９４を互いに結合し、ベルト９２が関節運動できるヒンジジョイント９６を形成するヒンジロッド（図示せず）のための横方向の通路を形成する。図８に示すように、上側ローラは、コンベヤベルト９２の幅方向にわたって間隔を空けて配置されたレーン９８に配置されている。図９に示すように、下側ローラ３０も、コンベヤベルト９２の底面５２の幅にわたって間隔を空けて配置されたレーン９９に配置されている。底面５２のスカラップ部分６６も、下側ローラレーン９９から横方向にオフセットされたレーン１００に配置されている。
【0018】
図１０には、図８のコンベヤベルト９２のための搬送路およびローラ作動配置が示されている。搬送路は、ベルト移動方向１０４と平行に搬送路に沿って延びる横方向に間隔を置いた直線状の摩耗ストリップ１０２によって特徴付けられている。摩耗ストリップは、下側ローラ間のレーンでコンベヤベルトをその底面に沿って支持する。二次元マトリックスに配置されたローラ作動アセンブリ１０６はそれぞれ、摩耗ストリップ１０２の１つを挟む上向きベアリング面１０８、１０９のペアを有する。マトリックスの一列を図１１に拡大して示している。マトリックスの配置は、搬送路の長さ方向に沿って延びるローラ作動レーン１０３を形成する。ローラ作動レーン１０３は、コンベヤベルトの関連する下側ローラレーン９９（図９）と一致しており、それにより、ローラ作動アセンブリ１０６が作動したときに、下側ローラ３０（図９）がベアリング面１０８、１０９に乗ることができる。各ローラ作動アセンブリ１０６は、コンベヤの個別に制御されるローラ作動ゾーンを規定する。一緒に作動するローラ作動アセンブリ１０６の連続するグループは、コンベヤ上により大きなローラ作動ゾーンを規定する。図１０は、搬送路が、コンベヤベルトの端部からの／端部への確実な移行のために、両端部に小径のノーズローラ１１０、１１１を有することも示している。図９のコンベヤベルト９２のスカラップ部分６６のレーン１００は、ノーズローラ１１０、１１１と整列している。他のコンベヤ構成も可能である。例えば、搬送路の端部のスプロケットまたはノーズバーをコンベヤベルト９２とともに使用することができる。
【0019】
図１２～図１４は、ローラ作動アセンブリ１０６の更なる詳細を示している。各アセンブリ１０６は、アクチュエータベース１１４にスライド可能に取り付けられたベアリングユニット１１２を含む。ベース１１４は、固定具１１６を用いてコンベヤフレーム（図示せず）に取り付け可能である。ベアリングユニット１１２は、ベルト移動方向１０４（図１０）に長さ方向に延びる２つのベアリングブロック１１８、１１９を有する。ベアリングユニット１１２は中実であってもよいが、軽量化のために、内部のセルまたはポケットを囲む補強壁で大部分をハニカム状にすることもできる。アクチュエータベース１１４から立ち上がるガイド１０７は、下降位置にあるベアリングユニット１１２の内部ポケットの２つの中に延び、ベアリングユニットを位置合わせした状態に保持する。ベアリング面１０８、１０９は、ベアリングブロック１１８、１１９の上部を形成する。ベアリングユニット１１２は、摩耗寿命を延ばすためにナイロンやＵＨＭＷなどの材料で作ることができる。ベアリングユニット１１２の中間部分１２０は、ベアリングブロック１１８、１１９の対向する側面に接続されている。中間部分１２０の上面１２２は、上部ベアリング面１０８、１０９の下方に位置する。摩耗ストリップサポート１２４は、ネジ１２６によってアクチュエータベース１１４に固定的に取り付けられている。フィン１２８が摩耗ストリップサポート１２４から上方に延びている。分割ステムを有するＴ字形の摩耗ストリップ１０２（図１１）が、２つのベアリングブロック１１８、１１９の間でフィン１２８に取り付けられる。摩耗ストリップサポート１２４の底面から下方に延びるＶ字形の突起１２９は、ベアリングユニット１１２を上昇させて位置決めする際に、中間部分１２０の上面１２２に開口する対応するＶ字形の凹部に受け入れられる。フィン１２８のノッチ１３０は、バンパ（図示せず）を一方または他方の位置に入れて、摩耗ストリップセグメントの端部を規定する。各ベアリングブロックは、両端に垂直ベーン１３２、１３３を有する。一方の端部のベーン１３２は、他方の端部のベーン１３３から横方向にオフセットされており、隣接するローラ作動アセンブリ１０６のベーンが、図１０のように交互に配置されることができる。隣接するローラ作動アセンブリ１０６のベアリングユニット１１２が上昇位置にあるとき、交互に配置されたベーン１３２、１３３は、平坦なベアリング面の重なりを形成する。重なり合う交互に配置されたベーン１３２、１３３は、上昇した隣接するベアリング面の間に平坦な表面のブリッジを形成する。コンベヤベルトが隣接するローラ作動アセンブリ１０６間の境界部分で引っ掛かるのを防止するために、ベーン１３２、１３３の上部先端角部１３４が面取りされている。
【0020】
ベアリングユニット１１２は、アクチュエータベースに取り付けられたアクチュエータ１３６によって、固定アクチュエータベース１１４および摩耗ストリップサポート１２０に対して垂直方向に移動可能である。アクチュエータ１３６は、空気圧で作動するブラダとして示されており、ベアリングユニット１１２の底部に結合されている。ブラダアクチュエータ１３６が、図１４のように、バルブ（図示せず）を介して圧縮空気源からそのニップル１３８を介して膨張すると、ベアリング面１０８、１０９が搬送路上に支持されたコンベヤベルトの下側ローラと接触する上昇位置にベアリングユニット１１２を押し上げながら、バネ１４０を伸張させる。バネは、静止摩耗ストリップサポートの底面に上端座部１４１を有し、中間部分１２０の凹部の盲端に下端座部１４３を有する。ブラダアクチュエータ１３６が収縮すると、バネ１４０が、下降位置に向けてベアリングユニット１１２を下方に付勢し、下降位置では、ベアリング面１０８、１０９が下げられて、バネが弛緩するとコンベヤベルトの下側ローラと接触しなくなる。アクチュエータ１３６は空気圧で作動するブラダとして説明したが、ベアリングユニット１１２を昇降させるために、液圧式または電磁式などの他のアクチュエータを使用することもできる。
【0021】
図１５および図１６は、ベルトローラ２８、３０を作動停止および作動させたコンベヤベルト９２の動作を示している。図１５において、ベアリングユニット１１２は、その上部ベアリング面１０８が、下側ローラ３０の下端のレベルより下方にあって下側ローラと接触しない下降した作動停止位置に示されており、下側ローラ軸がスロット座部６０（図５）上に載っている状態にある。上側ローラ２８に載っている搬送物品１４２の重量により、上側ローラが制動パッド８２に下方に押し付けられる。上側ローラ２８の回転が阻止されるため、物品１４２はベルト９２に対して相対的に移動せず、よってベルト９２とともにベルト移動方向１０４に進む。
【0022】
ベアリングユニット１１２が、図１６のようにアクチュエータによってその上昇した作動位置まで上昇すると、下側ローラ３０は、ベアリングユニット１１２の上部ベアリング面１０８に沿って移動する。上部ベアリング面１０８のレベルは、ベルト支持摩耗ストリップの上面のレベルより僅かに下である。代替的には、コンベヤベルトが下側ローラ位置に凹状チャネルまたはスカラップを有する場合、上部ベアリング面１０８は摩耗ストリップの上面よりも高いレベルに設けられる。ベアリングユニット１１２の上向きの力により、下側ローラ３０がスロット５８（図５）に沿って上方に押し上げられ、上側ローラ２８と接触する。コンベヤベルト９２がベルト移動方向１０４に進むと、下側ローラ３０が図示のように回転し、それにより上側ローラ２８も図示のように逆方向に回転する。上側ローラの接線速度はベルト移動方向１０４と反対であるため、搬送される物品１４２は、同じ速度でコンベヤベルト９２に対して後方に移動し、そのため、コンベヤ上の定位置に留まる。そのようにして、物品は、バックライン圧力がなく、搬送経路を遮る物理的障壁がない状態で、長時間であってもコンベヤベルト９２の上に滞留することができる。また、アクチュエータの作動を停止させ、バネと重力により物品の下方にあるベアリングユニット１１２を急速に下降させることによって、物品を適切なタイミングで前方に素早く加速させることができる。
【0023】
図８に示すように、各上側ローラ２８は、外側部分１４６のペアに挟まれた中央部分１４４を有する。中央部分１４４の直径は、外側部分１４６の直径よりも小さい。中央部分１４４は、ローラ作動アセンブリが上昇した作動位置にあるときに、下側ローラに接触する上側ローラ２８の部分である。下側ローラと上側ローラ２８の中央部分１４４との間に滑りがない場合、下側ローラの頂部と上側ローラの中央部分との接線速度は、大きさが互いに等しく、ベルト速度に等しく、方向が反対である。上側ローラ２８の直径の大きい外側部分１４６の接線速度は、直径の小さい中央部分の接線速度よりも大きい。下側ローラと上側ローラ２８またはベアリング面との間の滑りは一般的な動作状態であるため、外側部分１４６の僅かに大きい直径と、それに伴う外側部分の接線速度の増加により、ベルト速度に対するローラ速度が滑りによって低下することが補償される。滑りの補償がなければ、搬送される物品は、滞留したり、ゆっくりと許容範囲内で後方に移動したりする代わりに、搬送路に沿って前方にクリープする可能性がある。作動ローラ作動ゾーンにおける前方へのクリープは、物品が作動ゾーンから非作動ゾーンに前方に進み、コンベヤベルトによって下流に不適切に運ばれる可能性があるため、許容することができない。一方、作動ゾーンにおける後方へのクリープは、物品が後方に後退したとしても、一旦作動ゾーンの上流端部に到達すれば、非作動ローラにより、物品がさらに後方にクリープして隣接する上流の非作動ゾーンを通過することが防止されるため、許容することができる。上側ローラおよび下側ローラが、確実な係合のために歯車状の表面を有する場合、上側ローラの歯車状の中央部分の直径は、外側部分の直径より小さくする必要はない。
【0024】
図１７および図１８は、図８のコンベヤベルト９２および図１０のローラ作動アセンブリ１０６を使用したコンベヤ１５０を示している。コンベヤベルト９２は、コンベヤフレーム１５２に取り付けられている。上部搬送路１５４は、図１０の摩耗ストリップ１０２によって形成されている。搬送路１５４内のローラ作動アセンブリ１０６は、コンベヤ１５０に入る物品の外形（長さおよび幅）を検出するパッケージ検出システム１５６の下流でベルト９２の下方にある。コンベヤベルト９２は、搬送路１５４の端部にあるノーズローラ１１０、１１１を通過する。コンベヤベルト９２は、出口ノーズローラ１１１の直後の下側ベルト戻り部にあるモータ駆動スプロケット１５８によって駆動される。アイドル戻りローラ１６０は、戻り時にベルト９２を支持して案内する。
【0025】
カメラ、距離計または光学検出器を含み得る物品検出システム１５６は、ベルト９２上の物品のサイズおよび形状を判定し、必要に応じて物品の集団をベルト上に再配置することができる。例えば、横に並んだ物品を分離しなければならない場合、横に並んだ物品の１つの下方にあるローラ作動アセンブリ１０６を作動させて、その物品を滞留させることができる一方、制動されて作動停止されたローラの上にある他の物品は、搬送路１５４に沿ってベルト移動方向１０４に進むことができる。同様に、連続する物品の間に隙間を設けることができる。
【0026】
図１９は、図１７および図１８のコンベヤとともに使用可能な制御システムのブロック図を示している。プログラマブルコントローラまたは他のプログラマブル処理デバイスなどのプロセッサ１６０は、物品検出システム１５６から情報を受け取り、その情報からプロセッサは各物品のサイズ、形状および位置を特定する。例えば、駆動軸に取り付けられたシャフトエンコーダ１６２からのベルト速度情報とともに、プロセッサ１６０は、いつでも、プログラムメモリに格納されたプログラム命令を実行して、ベルト上の物品の位置とその物品の下にあるローラ作動アセンブリとの関係を特定する。物品の位置が分かったら、プロセッサ１６０は、各ローラ作動ゾーンにおけるローラ作動アセンブリのアクチュエータ１３６の各々を個別に選択的に作動または作動停止させる更なる命令を実行し、それに応じて、そのゾーンを通過するベルトローラを作動または作動停止させる。また、プロセッサは、そのモータ駆動装置１６４を制御することによって、コンベヤベルトの速度を調整することもできる。
【0027】
なお、「上部」、「下部」、「上方」、「下方」、「上側」、「下側」という用語は、水平搬送路上のコンベヤベルトおよびローラ作動アセンブリの向きを指し、絶対的な限定的意味で使用されているのではなく、説明の補助として相対的な意味で使用されている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【国際調査報告】