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紙葉類整位搬送装置 - 松下電器産業株式会社
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発明の名称 紙葉類整位搬送装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−278456(P2001−278456A)
公開日 平成13年10月10日(2001.10.10)
出願番号 特願2000−100594(P2000−100594)
出願日 平成12年4月3日(2000.4.3)
代理人 【識別番号】100082692
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵合 正博
【テーマコード(参考)】
3F079
3F343
【Fターム(参考)】
3F079 AA02 AA03 BA03 BA08 CA02 CA06 
3F343 FA01 FA17 FB11 FC12 GA04 HA12 HD09 HD16 HE01 LA04 LA18
発明者 柴田 信雄 / 中元 晃彦 / 島崎 彰 / 新山 裕一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 回転ベルト上に複数の紙葉類を束にして立位で乗せて紙葉類繰り出し位置まで搬送する紙葉類搬送手段と、前記紙葉類搬送手段により搬送されて行く前記紙葉類の搬送通路下に設けた整位手段とを備え、前記整位手段に、前記搬送通路の下側で回転し、前記紙葉類の下面に周期的に転がり接触して前記紙葉類を下側から突き上げ、前記紙葉類の束をほぐして整位する突き上げ部を設けた、ことを特徴とする紙葉類整位搬送装置。
【請求項2】 前記整位手段を、前記紙葉類を下側から突き上げる形式がそれぞれ異なる複数の整位手段で構成したことを特徴とする請求項1記載の紙葉類整位搬送装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、紙葉類整位搬送装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来郵政機関で葉書や封書等を区分け処理する区分機や宅配サービス機関等で封書類を区分け処理する区分機に適した紙葉類搬送方法及び装置として近年、郵政機関や宅配サービス機関等では、郵便葉書や封書類(以下、これら郵便葉書や封書類を総称して「紙葉類」という)に付されたバーコードや郵便番号等の宛先情報を読み取り、その宛先情報から紙葉類を自動で区分け処理する紙葉類区分機が実用化されている。このような、紙葉類区分機では、省スペース、少人数作業、低コスト、高速化等が要求されている。
【0003】上記要求の中で、高速化を実現するには、サイズ等が異なる多種類にわたる紙葉類を如何に整列させて搬送するかが、搬送性能を決定する上で重要となる。例えば、分離供給部の紙葉類下端面の整列が悪いと、斜めに分離されてスキューが発生し、下流の読取部で判読不可となってリジェクトされたり、あるいは分離供給部で後続の紙葉類と分離されずに重送されて、紙葉類区分け部で異常搬送と検出されてリジェクトされることがある。この場合、再度、区分け処理をしたり、あるいは別途作業者が処理しなければならず、無駄な手間を必要とする。したがって、このリジェクトを低減するためには、分離供給部での分離作業の前に十分に整位させておくことが重要である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従来の紙葉類区分機では、分離供給部に供給される前での整位作業の性能が十分でなかった。このため、分離供給部以降での搬送不良によるリジェクトが多く発生し、無駄な手間を必要とし、少人数作業を実施する上での障害となっていた。また、整位方法として搬送全体を振動させる方法もあるが振動及び騒音の面で問題があった。
【0005】本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は任意の姿勢で移送されてくる紙葉類の一端を床面側に整列させ、紙葉類を短時間で、また確実に整列させて搬送することが可能な騒音及び振動の少ない紙葉類整位搬送装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の紙葉類整位搬送装置は、回転ベルト上に複数の紙葉類を束にして立位で乗せて紙葉類繰り出し位置まで搬送する紙葉類搬送手段と、前記紙葉類搬送手段により搬送されて行く前記紙葉類の搬送通路下に設けられた整位手段とを備え、前記整位手段に、前記搬送通路の下側で回転し、前記紙葉類の下面に周期的に転がり接触して前記紙葉類を下側から突き上げ、前記紙葉類の束をほぐして整位する突き上げ部を設けた構成としたものである。この構成によれば、突き上げ部を回転させて周期的に転がり接触させることにより、搬送途中にある紙葉類だけに上下方向の振動を与えて下面を揃えるという整位を行うことができる。さらに、整位手段そのものは上下に振動することがないので、周辺の部材に対する振動の影響は少なく、また騒音も少ない。
【0007】また、本発明の紙葉類整位搬送装置は、前記整位手段を、前記紙葉類を下側から突き上げる形式がそれぞれ異なる複数の整位手段で構成したものである。この構成によれば、紙葉類を下側から突き上げる形式を異ならせて、複合的な振動を紙葉類に与えることができるので、より効果的な整位を行うことができることとなる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図1は本発明の一実施の形態として示す紙葉類整位搬送装置の全体構成を示す外観斜視図である。図1において、この紙葉類整位搬送装置は、大きくは紙葉類供給部1と、紙葉類区分け部2と、移載台車3等で構成されている。
【0009】紙葉供給部1は、区分けされる紙葉類10(図16乃至図22参照)が作業者の手により複数まとめて立位の姿勢で載せられ、その紙葉類10を紙葉繰り出し位置4(図2参照)まで搬送し、紙葉類繰り出し位置4に設けた紙葉類分離供給装置5により1枚ずつに分離して図示せぬ読取部に向かって繰り出す。また、読取部では、その繰り出されて来た紙葉類10に付されているバーコードまたは郵便番号等の宛先情報を読み取り、その宛先情報をコンピュータに送る。
【0010】上記紙葉類区分け部2は、本実施の形態では上下方向に3段形成されている。その各紙葉類区分け部2には、宛先情報により区分け処理されて振り分けられた紙葉類10を一時収納しておく区分け集積部2aが、横一列に並んで複数(本実施の形態では10口)設けてある。また、図示しないが、紙葉類区分け部2内には、読取部で読み取られた宛先情報に応じて、紙葉類10を決められた区分け集積部2aに振り分けるための振り分け部が設けられている。
【0011】移載台車3は、紙葉類区分け部2の区分け集積部2aから排出された紙葉類10を受け取って収納し、その紙葉類10を紙葉類供給部1まで再度運んで供給するもので、紙葉類中継収納部3aが紙葉類区分け部2の区分け集積部2aと対応して上下3段で、各段2列ずつ設けられている。
【0012】上記紙葉類供給部1は、本発明に最も関連している部分である。その構造をさらに説明すると、図2は紙葉類供給部1の内部構造を移載台車3と共に示している全体斜視図で、図3乃至図5は図2の矢印Fの方向から見た側面図、図6は図3に示す紙葉供給部1における前側のパネル等、一部の部材を取り外して内部構造を示す要部構成配置図である。なお、図2と図3,図6は共に同じ態様にある時の状態で示し、図4及び図5はそれぞれ図2及び図3とは異なる態様にある時の状態で示している。図2乃至図6において、紙葉類供給部1は、大きくは移載部11、ストック部12、整位搬送部13の3つの部分で構成されており、これらは紙葉類繰り出し位置4側から整位搬送部13、ストック部12、移載部11の順に、一列に並べて配置されている。また、移載部11とストック部12は、同じリフター14の昇降テーブル14A上に設置されていて、昇降テーブル14Aの上下方向の移動により、その位置を上・中・下の3つの位置に切り換え可能になっている。整位搬送部13には、紙葉類を搬送する送りピンを走行方向に略等間隔で設けているとともに、前記送りピン間に収納された紙葉類を所定の位置まで移送する移送コンベア85を有している。移送コンベア85は回転ベルト上に複数の紙葉類を束にして立位で乗せて紙葉類繰り出し位置まで搬送するが、この移送コンベア85の近辺には、搬送されて行く前記紙葉類の搬送通路下に設けた整位手段が設けられ、整位手段には、前記搬送通路の下側で回転し、前記紙葉類の下面に周期的に転がり接触して前記紙葉類を下側から突き上げ、前記紙葉類の束をほぐして整位する突き上げ部が設けられている。
【0013】図7及び図8は、リフター14と移載部11及びストック部12の構成を示すもので、図7はその斜視図、図8は移載部側から見た側面図である。図7及び図8を加えて、リフター14と移載部11、及びストック部12の構成をさらに説明すると、移載部11は、昇降テーブル14Aの一端に、この昇降テーブル14Aの一端から外側に向かって突き出した状態にして取り付けられている。なお、その突き出し方向の先端には、移載台車3の紙葉類中継収納部3aが接近される。その移載部11は、板状の鉄板をプレス成形してなり、底板部15aと、その底板部15aから上側に向かって略直角に折り曲げられた前後一対のガイド用壁部15b,15bとを一体に有し、左右の両側面と上面がそれぞれ開口された断面略コ字状のガイド部材として形成されている。そして、移載部11は、その突き出し方向に向かって連続して下るようにして、約25度傾斜して設けられている。すなわち、移載部11の底板部15aは、ストック部12に向かって進むに従い、徐々に上る傾斜面として形成されていて、他端側はストック部12内に配置されている。
【0014】昇降テーブル14Aを有するリフター14は、フレーム16と、フレーム16に支えられて上下方向に延ばして立設されている左右一対のガイドシャフト17と、この左右一対のガイドシャフト17の間に配置されている駆動用ボールネジ18と、駆動用ボールネジ18を回転させるための正逆2方向に回転駆動可能なリフター用モータ19と、昇降テーブル14Aに対して上下方向に振動を与える昇降テーブル用振動付与手段20等で構成されている。また、ガイドシャフト17には昇降テーブル14Aが上下方向にスライド自在に取り付けられ、図33に示しているように示しているように、駆動用ボールネジ18に、吸振ゴム材115を介して昇降テーブル14Aにネジ結合されたL字型部材116の水平方向張り出し部分116aが配置されている。
【0015】そして、リフター用モータ19が回転されると駆動用ボールネジ18が回転し、昇降テーブル14Aが駆動用ボールネジ18にネジ送りされるとともに、ガイドシャフト17に案内されて、リフター用モータ19の回転方向によって、上または下方向に移動する。さらに、昇降テーブル14Aの移動は、移載部11の底板部15aの先端が移載台車3における紙葉類中継収納部3aの床面ラインと一致した位置で停止することができ、本実施の形態では、下段の紙葉類中継収納部3aの床面ラインと一致した下段位置(図2,図3参照)と、中段の紙葉類中継収納部3aの床面ラインと一致した中段位置(図5参照)と、上段の紙葉類中継収納部3aの床面ラインと一致した上段位置(図4参照)でそれぞれ停止することができる。また、下段の紙葉類中継収納部3aの床面ラインと一致した下段位置のときがホームポジションで、このホームポジションで紙葉類10はストック部12から整位搬送部13に対して移送される。
【0016】また、昇降テーブル用振動付与手段20は、図8で詳細に示しているように、フレーム16に固定しているシリンダ21と、枢軸22を支点として上下方向に回動自在にしてフレーム16に取り付けた回動部材23とを有し、回動部材23の一端とシリンダー21の進退出するロッド21aの先端とが枢軸24を介して互いにリンク結合されている。さらに、回動部材23の他端側は昇降テーブル14Aの下側に延ばされており、昇降テーブル14Aが下段位置に配置されているとき、回動部材23が上下方向に回動されて他端側が上側に向かうと、その他端側で昇降テーブル14Aの下面を突き上げ、続いて他端側が下がるときに昇降テーブル14Aも自重で下がり、この動作を繰り返すことによって昇降テーブル14Aに上下方向の振動を繰り返し付与することができる構造になっている。なお、昇降テーブル14Aの下面と当接する回動部材23の他端側にはローラ25が取り付けられていて、回動部材23はローラ25を介して昇降テーブル14Aの下面と当接する。
【0017】昇降テーブル14A上に移載部11と共に配設されているストック部12は、図2乃至図8の他に、図9乃至図10に要部構成を示している。その第2移送手段12は、後押し板手段26と、後押し板駆動手段27、前当て板手段28、前当て板先端到着検知センサ手段29、第1移送ベルト手段32、第2移送ベルト手段33、プッシャー34等で構成されている。また、昇降テーブル14Aの前後の面には、それぞれ紙葉類10の搬送路に沿ってガイド板35が配設されている。ガイド板35は、紙葉類10が整位搬送部13に向かって搬送されるときのガイドとなるもので、紙葉類10と接触された時に生じる摩擦力を小さくするのに、内側表面には搬送路に沿って延ばされている棒材35a(図7参照)が3つ、上下に点在して設けられている。
【0018】昇降テーブル14Aには、紙葉類10の搬送路に沿って延びる前当て板用のガイド孔36a,36bとが上下に貫通して設けられている。また、昇降テーブル14A上には、図9に示しているように、前当て板用ガイド溝37と後当て板用ガイド溝38が、紙葉類10の搬送路に沿って細長く形成されている。
【0019】前当て板手段28は、図11に示しているように、昇降テーブル14Aの上から前当て板用ガイド溝37内に一部をスライド係合させて取り付けているスライド板39と、スライド板39の中央からガイド孔36bを通って昇降テーブル14Aの下側に延びる支柱40と、その支柱40に上下方向スライド可能に取り付けた前当て板41とを有し、前当て板41が引き抜きシリンダ42により上下方向にスライド制御可能になっている。なお、引き抜きシリンダ42は、通常、前当て板41を上方にスライド変位させて、前当て板41の前板部41aがガイド孔36a,36bを通って昇降テーブル14Aの上面から大きく上方に向かって突き出した状態にある突出位置に保持している。また、引き抜きシリンダ42が、スライド板39を下方に移動操作すると、スライド板39は前板部41aの先端が昇降テーブル14Aの下面よりも下側となる戻し位置まで移動される。そして、前当て板手段28は、スライド板39が係合されている前当て板用ガイド溝37のガイドにより、移載部11側に最も接近したホームポジションから整位搬送部13側に最も接近した終端位置まで連続してスライド可能になっている。
【0020】さらに、支柱40の一面には引っ張り用定荷重板ばね43(以下、「定荷重板ばね43」という)の引き出し端を固定して取り付けているとともに、前当て板先端到着検知センサ手段29で検出する先端到着確認用検出板29aを取り付けている。定荷重板ばね43は巻きばねで、本体部分43aは昇降テーブル14Aの下面に固定してある。そして、前当て板41は、上記ホームポジションから上記終端位置に向かって移動されるとき、本体部分43aに巻回されている定荷重板ばね43を引き出しながら一定荷重を受けた状態で移動し、終端位置からホームポジションへは定荷重板ばね43の戻り力で移動復帰する。なお、昇降テーブル14Aの下面側には、前当て板手段28の支柱40に対応して前当て板戻り限ストッパ45を取り付けており、前当て板戻り限ストッパ45に支柱40が当接された位置が上記ホームポジションとなる。また、昇降テーブル14Aの下面側には、前当て板41が終端位置に到達すると、前当て板41が一時的にホームポジションに戻らないように保持しておくための前当て板戻り防止シリンダ46と、前当て板41が終端位置に到達すると前当て板手段28上の先端到着確認用検出板29aを検出する前当て板先端到着検知センサ手段29が取り付けられている。前当て板戻り防止シリンダ46は、前当て板41が終端位置に到達する前は、前当て板手段28の通路外にロッド46aを退避させていて、終端位置に到達すると通路内に進出させて前当て板手段28が定荷重板ばね43のばね力でホームポジション側に戻るのを阻止する。
【0021】上記後押し板手段26は、図12に示しているように、後当て板用ガイド溝38内に一部をスライド可能に係合させて昇降テーブル14A上に取り付けたスライド板47と、そのスライド板47上に取り付けた前後一対の後押し板48と後押し板用検出子49等で構成されていて、前当て板41と移載部11の間に配設されている。
【0022】さらに詳述すると、後押し板48は、バネ性を有した金属板材をプレス成形してなり、傾斜面部48aと、傾斜面部48aの先端から真っ直ぐ下側に向かって折り曲げた後当て面部48bを一体に有している。そして、傾斜面部48の基端側をスライド板47上にブラケット50を介して上下方向に回動可能にして取り付けている。なお、ブラケット50とスライド板47との間には巻きばね51を装着しており、その巻きばね51のばね力により後押し板48は常に上方に回動付勢されていて、ブラケット50に取り付けたストッパー52の下面に後押し板48の上面が当接するまで上側に回動されている。また、ストッパー52の下面に後押し板48の上面が当接された状態では、傾斜面部48bは前当て板41側に進むに従って徐々に高くなるように傾斜し、後当て面部48bは昇降テーブル14Aに対して略直角で、前板部41aと対向した状態になっている。さらに、後述するようにして、移載部11側から送られて来る紙葉類10が前板部41aに向かって傾斜面部48b上を通過して行くとき、紙葉類10の重みで後押し板48の先端側が下がり、傾斜面部48bの傾斜勾配が小さくなって紙葉類10の通過をし易くするともに、通過し終わると巻きばね51の反力で再びホームポジションに復帰する構造になっている。
【0023】第1移送ベルト手段32は、それぞれプーリ53a,53bとの間に掛け渡されて、図6において昇降テーブル14Aの右端から左端の少し手前の位置に張設されている3本の互いに平行に配置されているエンドレス状のベルト54を有している。各ベルト54は、後押し板48を取り付けたスライド板47と連結されていて、モータ56により移動されるスライド板47の移動に連動して回転する。なお、昇降テーブル14A上には、スライド板47がホームポジションに到達されると後押し板用検出子49を検出する後押し板戻り検知センサ手段30aと、スライド板47が先端位置に到達すると後押し板用検出子49を検出する後押し板先端到着検知センサ手段30bが配設されている。
【0024】動力伝達機構55は、駆動系55aと非駆動系55bとで構成されている。駆動系55aは、上記モータ56と、モータ56の出力軸に固定して取り付けたプーリ57とで構成されている。一方、被駆動系55bは、図13に示すように、昇降テーブル14Aに取り付けた軸受58で回転可能に支持されているシャフト59と、そのシャフト59に取り付けたプーリ60及びプーリ61等で構成されている。また、プーリ60は巻きばね62を介してシャフト59に摩擦連結されており、プーリ60とシャフト59との間に上記摩擦力よりも大きな力が加わったときに、プーリ60とシャフト59の間が空転する構造になっている。そのプーリ60には、ベルト64を介して駆動系55a側のプーリ57が動力結合されている。すなわち、プーリ60はモータ56が回転されてプーリ57が回転すると、そのモータ56の動力をプーリ57,ベルト61を介して受けて回転し、さらにプーリ57から巻きばね62を介してシャフト59が回転する構造になっている。加えて、シャフト59にはエンコーダ63の回転板63aが一体回転可能に取り付けられている。エンコーダ63は回転板63a上のスリット63bを検知して信号を出力する図示せぬセンサを有しており、そのエンコーダ63自体は良く知られた構造である。一方、プーリ61は、昇降テーブル14Aの上面側でシャフト59に一体回転可能に取り付けられている。なお、昇降テーブル14上の上面側で、プーリ61とプーリ66にはエンドレスベルト67が張設されている。そのプーリ66は、昇降テーブル14Aの上面側で、かつ終端位置側の位置に枢軸65を介して回転可能に取り付けられている。また、エンドレスベルト67は、一部が後押し板手段26のスライド板47に固定してある。したがって、モータ56の回転でシャフト59と一体にプーリ61が回転すると、プーリ61と一体にエンドレスベルト67及びプーリ66が回転する。さらに、エンドレスベルト67が回転するとき、エンドレスベルト67と結合しているスライド板47が、そのエンドレスベルト67の回転方向に応じてホームポジション位置から終端位置、及び終端位置からホームポジション位置に移動する。また、スライド板47が移動することにより、そのスライド板47と結合しているベルト54がスライド板47と一体に回転する。
【0025】第2移送ベルト手段33は、図14で詳細に示しているように、整位搬送部13に隣接して昇降テーブル14Aの端部に設けられており、第1移送ベルト手段32のベルト54と各々隣接して、それぞれが第1移送ベルト手段32の前方・・(整位搬送部13側)に延長した状態にして設けられている3つのベルト69を有している。これら3つのベルト69は、シャフト70に一体回転可能に取り付けたプーリ71とシャフト72に回転可能取り付けたプーリ73の外側をそれぞれ回って張設されている。また、シャフト70は、第1移送ベルト手段33の駆動源(モータ56)とは別の正逆転可能なモータ74(図6参照)に接続されていて、そのモータ74の回転により正逆2方向に回転する。すなわち、シャフト70の回転によりベルト69は正逆2方向に回転する。なお、第1の移送ベルト手段32のベルト54は昇降テーブル14Aの上面に水平に配置されているのに対して、ベルト69は第1ベルト手段32側から整位搬送部13側へ進むに従って徐々に上るように傾斜して設けられている。
【0026】上記プッシャー34は、図14で詳細に示しているように、昇降テーブル14Aの端部で、また第2移送ベルト手段33の上方で、かつ立位で搬送されて来る紙葉類10の上端部と当接可能な位置に、紙葉類10の通路を横切る状態にして配設したロッド78を有している。そのロッド78には外周に複数の偏心ローラ75が一体回転可能に固定して取り付けてあり、また昇降テーブル14Aに取り付けてあるモータ76により回転される。
【0027】次に、整位搬送部13の構成を説明する。図23は紙葉類10を1枚ずつに分離して繰り出す紙葉類分離供給装置5、及び紙葉類分離供給装置5から繰り出されて来る紙葉類10を紙葉類区分け部2に向かって搬送するための紙葉類搬送装置6の一部と共に整位搬送部13の構成配置を示す上面図で、図24は整位搬送部13の外観図である。なお、図23に示すように、紙葉類分離供給装置5には、整位搬送部13により立てた状態で送られて来る紙葉類10を一枚ずつに分離して紙葉類搬送装置6に向かって繰り出す分離供給ベルト7を有し、紙葉類搬送装置6には分離供給装置5から送り出されて来る紙葉類10の長さを検出する透過型光学センサである紙葉類長測定センサ9が、紙葉類10が搬送されて行く通路に沿って設けられている。
【0028】上記整位搬送部13は、ストック部12と隣接して設けられており、図24に整位手段の配置構成を示すように、ストック部12側から順に、第1の後端基準整位手段81と、床側整位手段82と、第2の後端基準整位手段83と、小分け機構84等で構成されている。また、整位搬送部13とストック部12との間には高低差が設けてあり、ストック部12の方が整位搬送部13よりも高い位置にある。したがって、ストック部12の第2移送ベルト手段33を通って整位搬送部13に送られて来る紙葉類10は、ストック部12より整位搬送部13に向かってばらけた状態で落下して来るように構成されている。さらに、ストック部12と隣接する位置から紙葉類分離供給装置5との間には、整位搬送部13内に送られて来た紙葉類10を紙葉類分離供給装置5に向かって送るための上記移送コンベア85が配設されている。
【0029】さらに詳述すると、整位搬送部13は、図23に示しているように、紙葉類10の搬送通路の両側に沿ってガイド板86a,86bが設けられており、そのガイド板86a,86bとの間に上記第1の後端基準整位手段81、床側整位手段82、第2の後端基準整位手段83、小分け機構84、移送コンベア85が設けられている。
【0030】第1の後端基準整位手段81は、ガイド板86a,86bの間に3本、それぞれが紙葉類10の搬送方向に沿って延びる状態にして回転可能に配設されているローラ81aを有し、図26に示すように、各ローラ81aが動力伝達機構87aを介してモータ87の回転駆動力を受け、常に一方向に回転している。なお、そのローラ81aの回転方向は、ストック部12から一枚ずつ順に排出されて落下して来る紙葉類10がローラ81a上に乗った時に、その紙葉類10に対してガイド板86a側に移動する力が付与できる図25中に矢印88で示す方向である。したがって、ストック部12からローラ81a上にばらけた状態で、順次、落下されて後述する移送コンベア85で順次紙葉繰り出し位置4側へ送られて行く紙葉類10は、その落下時に、ローラ81aにより基準面となるガイド板86a側に送られ、紙葉類10の端面(繰り出し後端側)をガイド板86aに合わせて整位される。
【0031】床側整位手段82は、移送コンベア85で紙葉類分離供給装置5に向かって搬送されて行く紙葉類10に対して下面側から周期的に振動を加えるもので、ガイド板86a,86bとの間に、ガイド板86a側から順に接触機構89と2本の転がりシャフト90が配設されている。接触機構89は、図27及び図28に示すように、紙葉類10の搬送方向に沿って延びるベルト91を有している。ベルト91は、整位搬送部13のフレーム92に固定されたプレート93のアーム93a,93bに跨って取り付けられており、ベルト91の下側にはチェーンベルト94及びローラ95等が配設されている。チェーンベルト94は、3つのスプロケット96a,96b,96cの外側を回って張設されており、スプロケット96b,96c間では、ベルト91の下面に沿って略平行に配置された状態になっている。また、3つのスプロケット96a,96b,96cの中、スプロケット96aはモータ97の出力軸97aに一体回転可能に取り付けられている。したがって、モータ97が回転されると、スプロケット96aが回転し、これと連動してチェーンベルト94及びスプロケット96b,96cも回転する。なお、ローラ95は、ブラケット95aを介してチェーンベルト94の外面に取り付けられていて、チェーンベルト94が回転すると一体に移動し、ベルト91の下側をローラ95が通る時に、ベルト91の下面と接触してベルト91を激しく押し上げて突き上げ部を生成し、この押し上げでベルト91の上面に上下方向の激しい振動を生成する。また、ローラ95はチェーンベルト94上に複数設けられており、チェーンベルト94の回転で各ローラ95が次々と当接されて周期的な振動を生成する。なお、そのローラ95がベルト91を突き上げている突き上げ部の位置は、チェーンベルト94の回転に伴い、その走行方向に連続して変化して行く。
【0032】シャフト90は、周面の一部を切り欠いて平面90aとした部分を有して概略扁平状に形成されている。この扁平なシャフト90は、動力伝達機構98を介してモータ99の回転力を受けて回転し、シャフト90上を接触しながら移動する紙葉類10に、上下方向の振動を周期的に与える。すなわち、シャフト90が回転されると、紙葉類10の下面に接触しているシャフト周面の位置が回転と共に変化し、平面90aが接触したときには紙葉類10が下がり、平面90aがない部分では紙葉類10が上がるというように、平面90aが設けられている部分と平面90aが設けられていない突き上げ部分としての周面が紙葉類10の下面と交互に周期的に接触し、紙葉類10に上下方向の振動として現れる。したがって、この床側整位手段82では、接触機構89から紙葉類10に付与される上下方向の振動とシャフト90から紙葉類10に付与される上下方向の振動がそれぞれ異なり、移送ベルト85で送られている紙葉類10に複合的な振動を加えながら整位を行うことができ、整位効率の向上が図れる。
【0033】第2の後端基準整位手段83は、紙葉類10の搬送通路に沿って延びるコーン型のローラ100と、ローラ100と平行に配置されている2本の回転シャフト101aの外側を覆った状態にして装着されている紙葉類10の下面と面接触するエンドレス状の整位ベルト101を有している。このうち、ローラ100は、動力伝達機構102を介してモータ103の回転力を受けて回転する。一方、整位ベルト101は、動力伝達機構102を介してモータ103の回転力を回転体101aが受けて回転すると、その回転体101aに連動して、回転体101aの外側を周回する。また、その回転方向は、第1の後端基準整位手段81のローラ81aと同じであり、ローラ100及び回転体101の上に乗って当接された状態で搬送されて行く紙葉類10に対して、ガイド板86a側に移動する力を付与する方向、すなわち紙葉類10の搬送方向と直角に交差している方向である。そして、移送コンベア85により紙葉類10が紙葉類繰り出し位置4に向かって搬送されて、その第2の後端基準整位手段83の上を通るとき、紙葉類10はローラ100及び整位ベルト101に下面を面接触させた状態で通る。また、そのとき整位ベルト101との間の面接触による大きな摩擦力で紙葉類10が位置決め部材としてのガイド板86a側に移動され、そのガイド板86aに対し繰り出し後端側が当接位置決めされて揃えられるので、短時間で確実に整位させることができる。したがって、ローラ100及び整位ベルト101の上に乗って面接触しながら移送ベルト85で送られて通る紙葉類10は、第1の後端基準整位手段81での整位に加えて、この位置でも再度ガイド板86a側に送られる動作が付与され、端面(繰り出し後端)をガイド板86aに合わせて整位することができる構造になっている。また、ここでは整位ベルトのベルト面を紙葉類10の下面に面接触させて紙葉類10をガイド板86a側に寄せる力を与えるので、紙葉類10をガイド板86側に大きな力で移動させることができる。
【0034】小分け機構84は、外周に螺旋溝が刻設されたコーン状の回転体104を有し、動力伝達機構105を介してモータ106の回転力を受けて回転する。そして、この小分け機構84は、紙葉類10が送られて来て回転している回転体104上に乗ると、その螺旋溝で紙葉類間を離し、紙葉類分離供給装置5側の分離供給ベルト7に1枚ずつ紙葉類が供給するように制御する。すなわち、ここでは重なって運ばれて来た紙葉類10を螺旋溝に入れて小分けにし、紙葉類間に隙間を設けるので、重なり具合が緩くなり、紙葉類供給ベルト7に後続の紙葉類10が押し付けられるのを防止し、紙葉類分離供給位置4での紙葉類10の円滑な繰り出しが可能になる。
【0035】移送コンベア85は、図29に示すように、2つの搬送通路の両側に配設した2つのチェーンベルト105間に掛け渡された複数のアームユニット106を有している。各アームユニット106は、チェーンベルト105上にその走行方向に等間隔で配置されており、また両端がチェーンベルト105にそれぞれ取り付けられているロッド106aと、そのロッド106上に固定して取り付けられた4本の送りピン106bを有している。さらに、チェーンベルト105とアームユニット106との間には、送りピン106bをチェーンベルト105から直角に突き出した状態に保持しておくばねを有した送りピン保持手段112が設けられている。その送りピン保持手段112は、各送りピン106bがチェーンベルト105の走行方向である、その前側及び後側に向かって自由に回転可能に取り付けられている。また、各送りピン106bは、それ自体が回転可能に取り付けられており、その各送りピン106bの回転は、紙葉類10が第1後端基準整位手段81及び第2後端基準整位手段83によりガイド板86a側に移動される時に、送りピン106bも自由に回転することによって紙葉類10の移動を助ける。なお、チェーンベルト105は、複数のスプロケットギア111a〜111eを介して回転走行可能に取り付けられている。また、チェーンベルト105の外側で、紙葉類分離供給装置5と隣接する端部(送りピン106bが下がって行く・・側)とストック部12と隣接する端部(送りピン106bがせり上がって来る・・側)には、アームユニット106の姿勢を制御するためのカム手段107,108が配設されている。さらに、スプロケットギア111a〜111eの中、スプロケットギア111eは駆動ギアであって、そのスプロケットギア111eはモータ109の回転を動力伝達機構110を介して受け回転し、またスプロケットギア111eの回転でチェーンベルト105が回転する。
【0036】カム手段107は、図31に示しているように、紙葉類分離供給位置4に近づいて、さらに紙葉類分離供給位置4から移送コンベア85の下側にアームユニット106が回り込むとき、アームユニット106の送りピン106bが分離供給ベルト7に対してできるだけ平行のままの状態で下側に移動するように、チェーンベルト105に対してアームユニット106が徐々に後側に倒れ込むようにアームユニット106の動作を制御し、紙葉類分離供給位置4では、紙葉類10に対して平行に下側へ向かって移動するように制御する。一方、カム手段108は、同じく図31に示しているように、移送コンベア85の下側から上側に向かって移動されて来るとき、上側に到達する前では送りピン106bと共にアームユニット106が前側に寝た状態に置かれていて、上側に移動されるときに送りピン106bが略垂直に突き出して来るように、送りピン保持手段112の保持力に抗してアームユニット106の動作を制御する。そして、移送コンベア85の走行方向におけるアームユニット106間には、ストック部12から落下されて来る紙葉類10が順に収容され、これがチェーンベルト105の走行により紙葉類分離供給位置4に向かって移送される。また、移送されるとき、紙葉類10は、第1の後端基準整位手段81、床側整位手段82、第2の後端基準整位手段83、小分け機構84の上を順に通過して紙葉類分離供給位置4まで搬送され、紙葉類分離供給位置4では、分離供給ベルト7によって1枚ずつに分離されて、紙葉類搬送装置6に向かって送り出される。
【0037】図32は、本実施の形態における紙葉類供給部1の制御系を示すブロック構成図であり、図1乃至図31に示した符号と同じ符号を付しているものはそれぞれ対応している手段である。図1乃至図31で説明していない部分について説明すると、システム制御部(CPU)200は紙葉類供給部1の全体を制御する部分で、記憶部201はシステム制御部200が予め決められた手順に従って動作を処理するためのプログラム等が組み込まれた部分である。操作パネル部204は、各種の操作ボタン等を設けた部分で、リフター用スイッチボタン203、スタートボタン204等が配設されている。
【0038】次に、このように構成された紙葉類整位搬送装置の動作を説明する。まず、紙葉類10は、複数まとめて束にされた状態で移載台車3に載せられ、移載部11まで人手により運ばれて来る。ここで、移載台車3に載せられている紙葉類10は、一度も区分け処理されてないもの、あるいは既に何回か区分け処理されているもの等である。また、移載台車3には、紙葉類10が上・中・下3段の中の何れか(全ての場合を含む)の紙葉類中継収納部3aに載せられて運ばれて来る。
【0039】移載台車3が紙葉類10を載せて移載部11まで運ばれて来ると、作業者は区分け処理をする紙葉類中継収納部3aを選択し、その選択した紙葉類中継収納部3aに合わせて昇降テーブル14Aの上下方向の位置を操作パネル部202上のリフター用スイッチボタン203で選択する。ここでのリフター用スイッチボタン203は、上段用のスイッチボタンと中段用のスイッチボタン、及びホームポジション用(下段用)のスイッチボタンとがあり、選択されたスイッチボタンにより、システム制御部200がリフター用モータ19を駆動制御する。この場合、上段の紙葉類中継収納部3aに対応する上段用のリフター用スイッチボタンが選択された場合にはリフター用モータ19が駆動されて、移載部11が上段の紙葉類中継収納部3aと対応する位置まで、昇降テーブル14Aを上昇させる(図5参照)。中段の紙葉類中継収納部3aに対応する中段用のスイッチボタンが選択された場合にはリフター用モータ19が駆動されて、移載部11が中段の紙葉類中継収納部3aと対応する位置まで、昇降テーブル14Aを上昇させる(図4参照)。なお、昇降テーブル14Aが上段または中段の位置に移動されている状態で、図示せぬホームポジション用のスイッチボタンが押されると、システム制御部200がリフター用モータ19を駆動して、昇降テーブル14Aを下段の位置まで戻す。この下段位置はホームポジションであり、移載部11が下段の紙葉類中継収納部3aと対応する(図2,図3,図6参照)。何れの場合も、昇降テーブル14Aが移動を終えた状態では、紙葉類中継収納部3aの底面と移載部11の移載台車3側に突き出している底板部15aとの位置は同じ高さ位置に配置される。したがって、昇降テーブル14Aが各段に位置決めされている状態で移載台車3を移載部11に近づけると、区分け処理を行う紙葉類10が載せられている紙葉類中継収納部3aの底面が移載部11の底板部15aと一致する。この一致している状態で、紙葉類中継収納部3a内にある紙葉類を束のまま、昇降テーブル14A側に押すと、その紙葉類10を移載部11側に移し変えることができる。
【0040】このようにして紙葉類中継収納部3a内の紙葉類10を移載部11側に移し替えたら、そのまま底板部15a上を滑らせながら人手によりストック部12に向かって移動させる。このとき、移載部11はストック部12に向かって上るように傾斜されているので、底板部15上を滑らせる時に紙葉類10の下端側が隣り同志で密に詰まり整列される。すなわち、図15に原理図を示すように、平坦面77上に紙葉類10を載せて滑らせた場合では、紙葉類10の隣り同志はさほど詰まらないが、傾斜面78を上る方向に滑らせた場合には、紙葉類10の下端に摩擦によるブレーキ力が良く働き、隣り同志が密に詰まり整列されることになる。
【0041】そして、底板部15a上を滑りながら移載部11の終端まで運ばれた紙葉類10は、そのままストック部12内に移され、後押し板48に載せられる。すると、紙葉類10の重みで後押し板48が下がり、その紙葉類10を前当て板41の前板部41aに向かって移動させることができる。なお、ホームポジションにある後押し板48と前板部41aとの間の距離よりも多い量(厚み量)の紙葉類10が運ばれて来ると、後押し板48はその位置に置かれたまま、前当て板41だけが定荷重板ばね43を引き出しながら整位搬送部13側に移動される。また、所定の紙葉類10の移し替えが終わると、前側を前板部41aで押さえ、後側を後押し板48で押さえた状態になる。図16及び図17は、この状態を示している。このようにして紙葉類10のストック部1へ移し替えが終わったら、次に操作パネル部202のストック部用スタートボタン204を押す。
【0042】ストック部用スタートボタン204が押されると、昇降テーブル用振動付与手段20のシリンダー21が一定の周期で駆動されるとともに、後押し板48用のモータ56が正方向に駆動される。シリンダー21が一定の周期で駆動されると、その駆動が行われる度に昇降テーブル14Aの下面を回動部材23が突き上げ、この突き上げで昇降テーブル14Aの全体に上下方向の振動を与えて紙葉類10を振動させ、昇降テーブル14A上での紙葉類10の下面を揃えて整位を行う。
【0043】一方、モータ56が正方向に駆動されると、このモータ56の回転が動力伝達機構55を介してシャフト59に伝達され、シャフト59が回転する。シャフト59が回転すると、プーリ61を介してエンドレスベルト67が回転し、エンドレスベルト59と固定されている後押し板手段26のスライド板47が後当て板用ガイド溝38に案内されて整位搬送部13側(終端位置側)に向かって移動を開始し、その移動に伴って紙葉類10を後側から前板部41a側に押す。すると、前当て板41も紙葉類10を介して押され、定荷重板ばね43を引き出しながら、紙葉類10及び後押し板48と共に終端位置側に向かって移動を開始する。また、後押し板48が移動されると、後押し板48と連結されているベルト54が紙葉類10の搬送されて行く方向に同期して回転し、紙葉類10はベルト54上に載せられた状態で終端位置側に向かって移動される。
【0044】さらに、紙葉類10が図18及び図19に示すようにストック部12の終端位置まで移送されると、図20乃至図22に示すように、最前にある紙葉類10の前面上部がプッシャー34のロッド74に偏心カム75を介して当接されるととともに、先端到着確認用検出板29aが前当て板先端到着検知センサ手段29により検出される。先端到着確認用検出板29aが検出されると、前当て板戻り防止シリンダ46が駆動され、ロッド46aが前当て板手段28の通路内に進出し、前当て板手段28が定荷重板ばね43のばね力でホームポジション側に戻るのを阻止する。同時に、モータ56が停止し、後押し板48の移動も停止される。そして、システム制御部200では、この停止するまでの間にエンコーダ63より得られたパルス信号の数から、前板部41aと後押し板48との間に配置されている紙葉類の量(厚み)を算出する。続いて、この算出結果から整位搬送部13側の移送コンベア85の送りピン106b間に小分けして供給する紙葉類10の厚み量が、各送りピン106b間で適正な量となるように小分け分割処理を行う。なお、紙葉類10が終端位置に到達する直前では、第1移送ベルト手段32のベルト54から第2移送ベルト手段33のベルト69上に送り出される。ベルト69は整位搬送部13側へ進むに従って徐々に上るように傾斜して設けられているので、図15を用いて移載部11での搬送を説明したのと同じように、ベルト69を滑って進むときに紙葉類10の下端側が隣り同志で密に詰まり整列された状態になる。図20乃至図22はこのときの状態を示している。
【0045】ここで、ストック部12から整位搬送部13に紙葉類10を小分けして分割供給する場合の動作を説明すると、まずエンコーダ63で得られたパルス信号の数から、前板部41aと後押し板48との間に配置されている紙葉類10の束の量(厚み)T1を算出し、また予め経験則から得られる最適な厚み量Ts(通常は75mm)を基準として、T1をTsで割り算し、割れた数がN、余った数がαであった場合に、その紙葉類10を供給する送りピン106b間の数をNとし、端数αをさらにNで割って均等分割し、他の送りピン106b間に振り分ける。その理由は、例えば端数が「5」等、少ない場合にその少ない量の紙葉類10を1つの送りピン106b間に収納して送ると、送りピン106b間内で大きな隙間ができて紙葉類10が倒れ、整位されないままの状態で紙葉類供給位置4に送られるのを防ぐためである。したがって、このようにして、紙葉類10を送りピン106間に小分けして振り分けることにより、N個全てを適正な紙葉類の量にすることができる。そして、このようにして各送りピン106b間の紙葉類10の厚みが決定されたら、移送コンベア85の移送速度とストック部12からの紙葉類10の供給速度とを同期させ、N個の送りピン106b間にそれぞれ略均等量の紙葉類10を順に収納する。ここでは、小分け用の第2移送ベルト手段33のベルト69が前進・後進を繰り返して、紙葉類10の隣同士を離しながら整位搬送部13側に送り出す。すなわち、第2移送ベルト手段33は、紙葉類10をTs+1(端数の振り分け分)だけ送ったら一度後退し、再び紙葉類Ts+1分を送るという動作を繰り返すことにより、紙葉類75はストック部12から整位搬送部13の各送りピン106b間に対して順に移送することができる。また、整位搬送部13側に繰り出すとき、プッシャー34の回転で紙葉類10の上部を偏心ローラ75で押し、整位搬送部13側に確実に落下させる。
【0046】また、このようにしてベルト69上の紙葉類10が全て整位搬送部13側に送り出されると、後押し板48が終端位置に到達し、後押し板用検出子49が後押し板先端検到着検知センサ手段30bにより検出される。すると、第2移送ベルト手段33のモータ68と、プッシャー34のモータ76と昇降テーブル用振動付与手段20のシリンダー21の各駆動が停止するとともに、前当て板戻り防止シリンダ46のロッド46aが前当て手段28の通路外まで退避してストッパーを解除する。同時に、引き抜きシリンダ42が駆動されて前当て板41を初期状態まで上昇復帰させる。続いて、後押し板用のモータ56が逆方向に回転し、後押し板48がスライド板47と共にホームポジションに向かって移動するとともに、前当て板41がスライド板39と共に定荷重板ばね43に引かれて略定速度でホームポジションに向かって移動する。そして、後押し板48がホームポジションまで移動復帰されると、後押し板用検出子49が後押し板戻り検知センサ手段30aにより検出され、モータ56が停止する。また、前当て板41がホームポジションの位置に復帰すると、支柱40が前当て板戻り限ストッパー45に当接されてホームポジションで停止する。これで、移載部11とストック部12の1サイクル分の動作が終了し、以後同じ動作が繰り返し行われる。
【0047】一方、整位搬送部13において、ストック部12から移送コンベア85の送りピン106b間に紙葉類10が落下されて来るとき、その紙葉類10が第1の後端基準整位手段81のローラ81aに接触することにより、紙葉類10がガイド板86a側に送られて後端が整位される。続いて、床側整位手段82を通るときに上下の振動が紙葉類10に加えられて下面が揃えられて整位され、さらに第2の後端基準整位手段83を通るときに再び紙葉類10がガイド板86a側に寄せられて後端が整位され、さらに小分け機構84を通ることによって前後の分離が行われる。こうして、繰り出し側後端と下面の整位並びに分離されながら紙葉類分離供給位置まで送られて来た紙葉類10は分離供給ベルト7で送り出されて行く。また、分離供給ベルト7で送り出された紙葉類10は、紙葉類搬送装置6内に配置されている紙葉類厚みセンサ8により紙葉類10の厚みが検出されるとともに、同じく紙葉類搬送装置6内に配置されている紙葉類長測定センサ9により紙葉類10の長さが検出される。
【0048】紙葉類長測定センサ9により紙葉類10の長さが検出されると、その長さから紙葉類の種類(例えば葉書か封書か等)を類推する。その種類情報と厚み測定センサ9で得られた厚み情報の妥当性があるかを照合する。システム制御部200では、厚み測定センサ9からの厚み情報に基づき、紙葉類10の整位搬送部13による移送コンベア85が紙葉類繰り出し位置4に向かって連続して送るのに最適な速度を計算してフィードバック制御する。ここでは、例えば、厚みの大きい紙葉類10が分離供給ベルト7により繰り出された場合と薄い紙葉類10が繰り出された場合とでは、紙葉類繰り出し位置4では、後続の紙葉類10と分離供給ベルト7の当接面との間にできる隙間が異なる。すなわち、移送中の紙葉類の中には、厚みの大きいものや薄いものまで、任意の厚みの紙葉類が存在する。そこで、繰り出された紙葉類の厚み分だけ分離供給部に送り込む、移送コンベア85の移送速度の制御が必要になる。厚み情報を見ずに移送コンベア85が紙葉類10を一定速度で送るならば、押し過ぎを起こさないために、最も薄い紙葉類10の送り込み速度に統一しなければならない。それでは、厚い紙葉類が繰り出された場合、その後の数秒間繰り出しに無駄な時間が発生する。そこで、本実施の形態では、機械の処理能力の高速化を図るために、繰り出された直後の紙葉類の厚みを検出し、その厚さ情報を移送コンベア85の制御に反映するようにしている。
【0049】しかしながらこの方式だと、厚み測定センサ8が実際は厚さが薄い紙葉を厚さが厚いと誤測定した場合、実際は存在しない大きな隙間を埋めようとして、大きな速度で移送コンベア85を運転させ、紙葉類を分離供給部に大きな力で押し当ててしまい、二通送りの原因となる。したがって、本実施の形態の構造では、繰り出された直後の、紙葉類長測定センサ9より得られる紙葉類の長さからその種類類推し、その種類情報と厚さ情報の妥当性を照合し、もし例えば必ず薄い紙葉である葉書の厚み情報が大きな値の場合、実際は薄いものと判断し誤測定された厚み情報を無効にし、予め葉書に設定された値(例えば0.2mm)に厚み情報を書き換え移送コンベア85の制御に反映するようにしているので、機械の区分能力の向上を図ることができることとなる。
【0050】したがって、本実施の形態における紙葉類供給部1では、移送コンベア85により搬送されて行く紙葉類10の搬送通路下に整位手段として、床側整位手段82を設けており、その床側整位手段82を構成している接触機構89では、ローラ95を取り付けているチェーンベルト94をベルト91の下側で回転させることにより、ベルト91を下側からローラ95で突き上げ、このベルト91の突き上げ部の突き上げで搬送途中にある紙葉類だけに上下方向の振動を与えてほぐし、下面を揃えるという整位を行うことができる。また、同じく床側整位手段82を構成しているシャフト90では平面90aを有し、このシャフト90が回転することにより、平面90aが接触したときには紙葉類10が下がり、平面90aがない部分では紙葉類10が上がるというようにして、平面90aが設けられている部分と平面90aが設けられていない突起部分(突き上げ部)としての周面が紙葉類10の下面と交互に周期的に接触して、紙葉類10に上下方向の振動を与えて紙葉類10の束をほぐして整位を行うことができる。しかも、接触機構89及びシャフト90の何れも、上下に振動することがないので、周辺の部材に対する振動の影響は少なく、また騒音も少ない。さらに、床側整位手段82は、接触機構89から紙葉類10に付与される上下方向の振動とシャフト90から紙葉類10に付与される上下方向の振動がそれぞれ異なり、移送ベルト85で送られている紙葉類10に複合的な振動を加えながら整位を行うことができるので、整位効率の向上が図れることとなる。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は搬送通路の下側で回転し、紙葉類の下面に周期的に転がり接触して紙葉類を下側から突き上げ、紙葉類の束をほぐして整位する突き上げ部を設けているので、その突き上げ部を回転させて周期的に転がり接触させることにより、搬送途中にある紙葉類だけに上下方向の振動を与えて下面を揃えるという整位を行うことができる。さらに、整位手段そのものは上下に振動することがないので、周辺の部材に対する振動の影響が少なく、また騒音も少ないというすぐれた効果を有する紙葉類整位搬送装置を提供することができるものである。




 

 


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