JP2017145065A - フィーダー - Google Patents

Abstract

【課題】スタックから最下層の被供給物を安定して供給できるフィーダーを提供する。
【解決手段】フィーダー１は、スタックＴが載置される載置台１０と、載置台１０に載置されるスタックＴの最下層の被供給物Ｓの下面を吸着し、最下層の被供給物Ｓを供給方向Ｙに搬送するための吸着搬送部２とを備える。さらにフィーダー１は、載置台１０及び吸着搬送部２を共に昇降させる昇降部３を備える。昇降部３は、最下層の被供給物Ｓの下面が吸着搬送部２によって吸着された状態で載置台１０及び吸着搬送部２を下降させてスタックＳを自由落下させる。吸着搬送部２は、スタックＴの自由落下の間に最下層の被供給物Ｓを搬送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被供給物のスタックからその最下層の被供給物を供給するフィーダーに関する。

この種のフィーダーは、例えば特許文献１等に示されており、様々なものが開発されている。

図９に、従来のフィーダーの一例の要部が示されている。このフィーダー９には、例えば紙片等の被供給物Ｓが積層されてなるスタックＴがセットされている。フィーダー９は、最下層の被供給物ＳをスタックＴから分離して搬送するための搬送部９０を備えている。

搬送部９０は、被供給物Ｓを供給する方向に張設された高摩擦の搬送ベルト９１を有する。搬送ベルト９１は、不図示の駆動部によって回転され、最下層の被供給物Ｓとの間に発生する摩擦力を利用して、最下層の被供給物Ｓを搬送する。なお、この摩擦力Ｆは、スタックＴが搬送ベルト９１に及ぼす荷重をＰ、搬送ベルト９１と最下層の被供給物Ｓとの摩擦係数をμ_０として、Ｆ＝μ_０Ｐとなる。

特開２０１３−１８０８９７号公報

最下層の被供給物Ｓには、上記のように搬送部９０との間で摩擦が生じるだけなく、その上にある２枚目の被供給物Ｓとの間でも摩擦が生じる。従って、最下層の被供給物Ｓが搬送部９０によって搬送されるときに２枚目の被供給物Ｓも一緒に搬送される、所謂、重送が生じることがある。即ち、このフィーダー９では、最下層の被供給物Ｓの搬送のために、スタックＴの荷重が利用されているが、これが同時に重送を発生させる原因にもなっているということである。

この重送を防止するためには、高摩擦のブレーキコロ９２等からなるブレーキ部が必要である。ブレーキコロ９２と搬送部９０との隙間を、１枚の被供給物Ｓだけが通過できるように調整することで、最下層の被供給物Ｓが隙間を通過する際に、二枚目の被供給物Ｓが搬送されないようにブレーキ力が作用するようになっている。なお、この構成によれば、被供給物Ｓがブレーキコロ９２と搬送部９０との隙間を通過する際に楔状に変形し、被供給物Ｓにダメージが残ることがある。

また、図９では示されていないが、スタックＴが平積みされ全荷重をその底面全体で支える場合、最下層の被供給物Ｓと二枚目の被供給物Ｓとの間の摩擦力が非常に大きく、最下層の被供給物Ｓの搬送力が大きくロスする。それ故、最下層の被供給物Ｓの搬送不能や重送の発生等の障害が非常に生じやすい。

そこで、荷重分散を図る目的から、図９の通り、スタックＴの後端側を下方から支持する荷重調整コロ９３が設けられている。荷重調整コロ９３の上下方向及び前後方向の位置を調整して、被供給物Ｓの搬送力の確保と重送防止とを両立できるように荷重バランスを取る。

以上から明らかな通り、重送を防止しつつ搬送力を確保するためには、ブレーキコロ９２及び荷重調整コロ９３を総合的に調整しなければならない。しかも、この調整は、被供給物Ｓのコシの強弱や、湿度条件等を考慮して適切に行わなければならないものであり、高い調整技術が必要とされ、極めて難しい。

また、上記の摩擦力の式からも明らかな通り、最下層の被供給物Ｓの搬送力は、スタックＴの荷重に、即ち積層される被供給物Ｓの増減に依存する。つまり、フィーダー９が被供給物Ｓを連続的に供給するときには、スタックＴの荷重が変化するので、搬送力が一定せず、その結果、供給のタイミングが変化する等、安定した供給ができない。

本発明は、被供給物のスタックから最下層の被供給物を安定して供給できるフィーダーを提供することを目的する。

本発明は、被供給物が積層されてなるスタックから最下層の前記被供給物を供給するフィーダーであって、
前記スタックが載置される載置台と、
前記載置台に載置される前記スタックの最下層の前記被供給物の下面を吸着し、最下層の前記被供給物を供給方向に搬送するための吸着搬送部と、
前記載置台及び前記吸着搬送部を共に昇降させる昇降部と、を備え、
前記昇降部は、最下層の前記被供給物の下面が前記吸着搬送部によって吸着された状態で前記載置台及び前記吸着搬送部を下降させて前記スタックを自由落下させ、前記吸着搬送部は、前記スタックの自由落下の間に最下層の前記被供給物を搬送する、
ことを特徴とする。

好ましくは、前記昇降部は、
前記載置台及び前記吸着搬送部を往復昇降させるクランク機構と、
前記クランク機構を作動させるクランク用モーターと、を備える。

好ましくは、自由落下した前記スタックは、前記クランク機構が下死点に達するまでの間に前記載置台に載置される。

好ましくは、前記クランク機構は、上死点から下死点までの間の原点位置で待機しており、
前記クランク用モーターは、前記クランク機構を前記原点位置から前記上死点まで作動させる間に加速し、前記クランク機構を少なくとも前記上死点から前記下死点まで作動させる間、一定速度で回転する。

好ましくは、最下層の前記被供給物が前記吸着搬送部によって搬送されることで露出するその次の前記被供給物の下面を吸着して搬送されないようにする吸着ブレーキ部を備え、
前記吸着ブレーキ部は、
前記載置台の昇降範囲内の所定の高さを最大高さとして昇降可能に設けられたブレーキ用吸引チャンバと、
前記ブレーキ用吸引チャンバを上向きに前記最大高さに付勢する付勢部材と、を備える。

好ましくは、前記吸着搬送部から搬送されてくる最下層の前記被供給物を受け取りさらに搬送する受取搬送部を備え、
前記昇降部は、前記受取搬送部の前記被供給物を受け取るニップ位置を、前記載置台及び前記吸着搬送部と共に昇降させる。

好ましくは、前記受取搬送部は、前記ニップ位置で受け取った最下層の前記被供給物を前記吸着搬送部の搬送速度よりも速い速度で前記供給方向に搬送する。

好ましくは、前記吸着搬送部は、
少なくとも２つのプーリーと、
前記プーリーに掛け渡されて前記供給方向に沿って張設され、複数の孔が形成された搬送ベルトと、
前記搬送ベルトの内側に設けられた搬送用吸引チャンバと、を備え、
前記搬送ベルトを回転させるベルト回転部が設けられており、
前記ベルト回転部は、
前記昇降部によって昇降されないように設けられ上下方向にのびるガイド体と、
前記ガイド体に係合して前記ガイド体に沿って回転する回転体と、
前記プーリーと前記回転体とを連結し、前記回転体が前記昇降部によって回転しながら下降されるとき、前記回転体の回転を前記プーリーに伝達して前記プーリーを回転させ、前記回転体が前記昇降部によって回転しながら上昇されるとき、前記回転体の回転を前記プーリーに伝達しないワンウェイクラッチと、を備え、
前記搬送ベルトは、前記ワンウェイクラッチによる前記プーリーの回転によって、前記被供給物が前記供給方向に搬送される向きに回転される。

好ましくは、前記載置台に載置された前記スタックの前記供給方向の後端を揃えるための後揃えガイドを備え、
前記載置台、前記後揃えガイド、及び前記吸着搬送部は、前記スタックの前記供給方向の前端側が後端側よりも高くなるように水平に対して傾けて配置されている。

本発明によれば、最下層の被供給物を安定して供給できるフィーダーを提供できる。

本発明の一実施例に係るフィーダーの要部を概略的に示す図であり、クランク機構が上死点にある。 図１のフィーダーにおいて、クランク機構が下死点にある図を示す。 図１のフィーダーにより最下層の被供給物を供給する方法を示す。 図１のフィーダーにより最下層の被供給物を供給する方法を示す。 図１のフィーダーにより最下層の被供給物を供給する方法を示す。 自由落下するスタックと下降する載置台との関係を示す表である。 最下層の被供給物を供給する処理サイクルにおいてクランク用モーターの速度変化を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るフィーダーの要部を概略的に示す図であり、クランク機構が上死点にある。 従来のフィーダーの一例の要部を概略的に示す図である。

以下、図面を参照して、本発明に係るフィーダーについて説明する。
図１を参照して、フィーダー１は、被供給物Ｓが積層されてなるスタックＴからその最下層の被供給物Ｓを供給方向Ｙに供給する。

被供給物Ｓは、例えば、チラシ等の紙片、フィルム、冊子等である。被供給物Ｓは、二折り、三折り等で折られたものでもよい。被供給物Ｓは、上記に限られず扁平状のものであってスタックＴを構成できるものであれば何でもよい。

フィーダー１は、スタックＴが載置される載置台１０を備えている。載置台１０は、支持体１１（図３）に支持されている。載置台１０は、スタックＴを水平に下方から支持している。フィーダー１は、スタックＴの前端を揃えるための前揃えガイド１２と、スタックＴの被供給物Ｓの後端を揃えるための後揃えガイド１６と、を備えている。この前揃えガイド１２及び後揃えガイド１６もまた支持体１１に支持されている。なお、フィーダー１は、図示されていないが、支持体１１に支持され、スタックＴの左右の側端を揃えるための左右一対の側揃えガイドも備えている。

フィーダー１は、吸着搬送部２を備えている。吸着搬送部２は、支持体１１に支持されている。吸着搬送部２は、スタックＴの前端側の下方に設けられており、載置台１０とともにスタックＴを下方から支持している。吸着搬送部２は、最下層の被供給物Ｓの下面を吸着してこれを供給方向Ｙに搬送するためのものである。なお、吸着搬送部２と前揃えガイド１２との間には、被供給物Ｓが吸着搬送部２によって搬送される際に通過する供給口１３が形成されている。

吸着搬送部２は、本実施例では、所謂、吸着搬送ベルトコンベヤであって、少なくとも２つのプーリー２０ａ、２０ｂと、搬送ベルト２１と、搬送用吸引チャンバ２２とを備えている。プーリー２０ａ、２０ｂはそれぞれ、供給方向Ｙに対して直角な水平方向にのびて両端が支持体１１にベアリングを介して支持された軸を有しており、その軸周りに回転可能である。

搬送ベルト２１は、無端状であり、その全体に渡って複数の穴が形成されている。搬送ベルト２１は、プーリー２０ａ、２０ｂ間に掛け渡されて供給方向Ｙに沿って張設されている。

搬送用吸引チャンバ２２は、最下層の被供給物Ｓを吸引するためのものである。搬送用吸引チャンバ２２は、支持体１１に支持され、搬送ベルト２１の内側に位置する。搬送用吸引チャンバ２２は、上向きに開口し、穴開きの搬送ベルト２１に対向している。搬送用吸引チャンバ２２は、吸引管２３を介して不図示の吸引ポンプに接続されている。この吸引ポンプが作動されることで、搬送用吸引チャンバ２２の開口に負圧が発生し、スタックＴの最下層の被供給物Ｓが吸引されて搬送ベルト２１に密着する。

吸着された被供給物Ｓの搬送は、即ち搬送ベルト２１の回転は、後述するベルト回転部４によって行なわれる。

フィーダー１は、載置台１０及び吸着搬送部２を昇降させる昇降部３を有している。昇降部３は、載置台１０及び吸着搬送部２を往復昇降するためのクランク機構３０と、クランク機構３０を作動させるクランク用モーター３１とを備えている。クランク用モーター３１は、サーボモーターである。

クランク機構３０は、フィーダー１の固定フレーム（図示されない）に対してベアリングを介して回転可能に支持され供給方向Ｙに対して直角な水平方向にのびるクランク軸３２を備えている。タイミングベルト３３が、クランク用モーター３１の出力軸に取り付けられたタイミングプーリー３４ａとクランク軸３２に取り付けられたタイミングプーリー３４ｂとの間に掛け渡されている。

クランク機構３０は、クランクアーム３５と連結アーム３６とを備えている。クランクアーム３５は、その一端がクランク軸３２に取り付けられ、クランク軸３２の径方向にのびている。クランクアーム３５の他端は、連結アーム３６の一端にピン３７ａ及びベアリングを介して取り付けられている。そして、連結アーム３６の他端は、ピン３７ｂ及びベアリングを介して支持体１１（図３）に取り付けられている。即ち、連結アーム３６は、支持体１１とクランクアーム３５とを連結している。

図３（Ａ）を参照して、昇降部３は、固定フレームに対して取り付けられて上下方向にのびるガイドレール３８と、支持体１１に回転可能に支持され、ガイドレール３８の両側に位置し、ガイドレール３８に当接する複数のガイドコロ３９ａ〜３９ｄと、を備えている。これらによって、支持体１１がガイドレール３８に沿って上下方向に案内されるようになっている。

上記構成によれば、図１、図２に示されるように、クランク用モーター３１が駆動すると、クランクアーム３５がクランク軸３２の周りに回転され、それによって、支持体１１が連結アーム３６により往復昇降される。その結果、支持体１１に支持された載置台１０、前揃えガイド１２、後揃えガイド１６、及び吸着搬送部２が共に往復昇降される。なお、図１は、クランク機構３０が上死点にあり、載置台１０、前揃えガイド１２、後揃えガイド１６及び吸着搬送部２が最も上昇した状態を示し、図２は、クランク機構３０が下死点にあり、載置台１０、前揃えガイド１２、及び吸着搬送部２が最も下降した状態を示す。

昇降部３は、以上のように載置台１０及び吸着搬送部２を共に昇降させる。そして、昇降部３は、図１の状態から、載置台１０及び吸着搬送部２を勢いよく下降させて、載置台１０に載置されたスタックＴを自由落下させることができる。

図１を参照して、フィーダー１は、吸着搬送部２の搬送ベルト２１を回転させるベルト回転部４を備えている。ベルト回転部４は、上下方向にのびるラック４０（ガイド体の一例）、ラック４０と噛合い係合してラック４０に沿って回転するピニオンギア４１（回転体の一例）、及び、ピニオンギア４１の軸と吸着搬送部２の上流側のプーリー２０ａの軸とに連結されたワンウェイクラッチ（図示されない）を備えている。

ラック４０は、固定フレームに対して取り付けられており、昇降部３によって昇降されない。ピニオンギア４１は、ワンウェイクラッチを介してプーリー２０ａに連結されかつラック４０に噛み合うことにより、昇降部３によってラック４０に沿って回転しながら昇降される。

ワンウェイクラッチは、ピニオンギア４１が昇降部３によって回転しながら下降されるとき、当該ピニオンギア４１の回転をプーリー２０ａに伝達し、プーリー２０ａを回転させる。搬送ベルト２１は、プーリー２０ａの回転によって、被供給物Ｓが供給方向Ｙに搬送される向きに回転される。一方、ワンウェイクラッチは、ピニオンギア４１が昇降部３によって回転しながら上昇されるとき、当該ピニオンギア４１の回転をプーリー２０ａに伝達せず、プーリー２０ａを回転させない。従って、このとき搬送ベルト２１は逆向きに回転されることはない。

即ち、ベルト回転部４は、吸着搬送部２が昇降部３によって下降されるときだけ搬送ベルト２１を回転し、搬送ベルト２１に吸着された被供給物Ｓが供給方向Ｙに搬送されるようにしている。吸着搬送部２が昇降部３によって上昇されるときに、搬送ベルト２１が逆回転して被供給物Ｓが供給方向Ｙと反対方向に搬送されることが防止されている。また、ベルト回転部４が昇降部３と連動して作動するので、ベルト回転部４にモーター等の駆動源を別途設けなくてもよい。

フィーダー１は、吸着搬送部２の上方で供給口１３の前方においてブレーキコロ１４を備えている。ブレーキコロ１４は、重送を防止するためのものであり、従来と同様の構成であるためその説明は省略される。

フィーダー１は、後述するように吸着搬送部２から搬送されてくる被供給物Ｓを受け取りさらに供給方向Ｙに搬送する受取搬送部５を備えている。受取搬送部５は、その上流端及びその下流端のそれぞれに、上下一対のローラー５０ａ、５０ｂ、５１ａ、５１ｂを備えている。

上流端の一対のローラー５０ａ、５０ｂによって、これらの間に、スタックＴから送り出された最下層の被供給物Ｓの前端を把持して受け取るニップ位置５２が形成される。搬送ベルト５３が上流端及び下側端の下側のローラー５０ａ、５１ａ間に掛け渡されている。

受取搬送部５は、モーター６０、タイミングプーリー６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、タイミングベルト６２ａ、６２ｂ等によって構成される受取搬送部５用の駆動部６によって駆動される。それによって、受取搬送部５は、一対のローラー５０ａ、５０ｂによってそのニップ位置５２で被供給物Ｓを把持して受け取り、搬送ベルト５３で供給方向Ｙに搬送し、一対のローラー５１ａ、５１ｂによってフィーダー１の下流に配置される処理装置に送り出す。

下側のローラー５０ａの軸に差し込まれたベアリング５４は、支持体１１（図３）に形成されて供給方向Ｙに沿ってのびる長孔１５に受容されており、下側のローラー５０ａが長孔１５に沿って移動可能となっている。その上側のローラー５０ｂは、下側のローラー５０ａと一体的に移動するように設けられている。下流端の一対のローラー５１ａ、５１ｂは、支持体１１ではなく固定フレームに対して支持されている。

上記構成により、支持体１１が昇降部３によって昇降されると、図１、図２に示されるように、一対のローラー５０ａ、５０ｂは下流端の下側のローラー５１ａの軸を中心に上下方向に揺動される。即ち、一対のローラー５０ａ、５０ｂ、つまりその間のニップ位置５２が、昇降部３によって、吸着搬送部２及び載置台１０共に昇降されるようになっている。

図３（Ａ）の通り、フィーダー１は、吸着搬送部２が最下層の被供給物Ｓを搬送することにより露出するその次の被供給物Ｓの下面の後端側を吸着して、重送を防止する吸着ブレーキ部７を備えている。

吸着ブレーキ部７は、ブレーキ用吸引チャンバ７０を備えている。ブレーキ用吸引チャンバ７０は、上向きに開口して載置台１０のスタックＴと対向する。なお、載置台１０には、ブレーキ用吸引チャンバ７０がスタックＴと対向できるように孔または切欠きが形成されている。ブレーキ用吸引チャンバ７０は、載置台１０の昇降範囲内の所定の高さを最大高さ（図３（Ａ）に示される高さ）として昇降可能に設けられている。なお、ブレーキ用吸引チャンバ７０は昇降部３によって昇降されるものではない。

そして、スプリング等の付勢部材（図示されない）が、ブレーキ用吸引チャンバ７０を最大高さに上向きに付勢するように設けられている。ブレーキ用吸引チャンバ７０は、この付勢部材の付勢によって最大高さに保持されている。

ブレーキ用吸引チャンバ７０は、吸引管７１を介して不図示の吸引ポンプに接続されている。この吸引ポンプが作動されることで、ブレーキ用吸引チャンバ７０の開口に負圧が発生し、被供給物Ｓの下面を吸引できるようになっている。

なお、ブレーキ用吸引チャンバ７０は、様々な長さの被供給物Ｓに対応できるように供給方向Ｙに沿って位置調整可能に設けられることが好ましい。

次いで、図３〜図７を参照して、上記構成のフィーダー１がスタックＴからその最下層にある被供給物Ｓを供給する動作について説明する。

なお、吸着搬送部２の搬送用吸引チャンバ２２（図１）は常に作動状態である。従って、スタックＴの最下層の被供給物Ｓの前端側は搬送ベルト２１に吸着されている。吸着ブレーキ部７のブレーキ用吸引チャンバ７０も常に作動状態である。受取搬送部５は、駆動部６（図１）によって作動されているものとする。

図３（Ａ）の通り、クランク機構３０が下死点から上死点までの間の原点位置で待機状態となっている。フィーダー１の下流に配置された処理装置からフィーダー１に供給信号が送られると、フィーダー１は、クランク用モーター３１（図１）を駆動してクランク機構３０を作動させる。それにより、図３（Ｂ）の通り、クランク機構３０は上死点に達し、載置台１０、吸着搬送部２、一対のローラー５０ａ、５０ｂが最も上昇される。

図３〜図５の（Ｂ）〜（Ｆ）に示されるように、クランク機構３０が上死点から下死点まで作動することで、載置台１０、吸着搬送部２、及び一対のローラー５０ａ、５０ｂ（ニップ位置５２）が共に下降し、それによって載置台１０のスタックＴが自由落下する。

図６に、本実施例において、クランク機構３０が上死点に達したときの時刻をｔ＝０（msec）とし、これを基準とした、スタックＴの自由落下量Ｈ（ｍｍ）、載置台１０の下降量Ｌ（ｍｍ）、及び、スタックＴの載置台１０に対する浮遊間隔Ｄ（ｍｍ）の関係を示す。自由落下量Ｈは、Ｈ＝（１／２）・ｇｔ^２で算出される（ｇは重力加速度）。また、浮遊間隔Ｄは、Ｄ＝Ｌ−Ｈで算出される。図６から明らかな通り、スタックＴは、０＜ｔ≦１００で自由落下し、１００＜ｔ≦１１０の間で再び載置台１０に載置されることとなる。

上述の通り、吸着搬送部２が昇降部３（クランク機構３０）によって下降されることにより、搬送ベルト２１はベルト回転部４（図１）によって回転される。即ち、（Ｂ）〜（Ｄ）のスタックＴが自由落下している間、最下層の被供給物Ｓは、下降中の吸着搬送部２によって供給方向Ｙに吸着搬送され、供給口１３から少なくとも部分的に送り出される。このように吸着搬送部２が、スタックＴの自由落下中に、最下層の被供給物Ｓを吸着して搬送することにより、最下層の被供給物Ｓを、重送の原因となるスタックＴの荷重の影響を受けずに送り出すことができる。

スタックＴの自由落下中において、図４（Ｃ）の通り、吸着搬送部２によって搬送されている最下層の被供給物Ｓの前端が、一対のローラー５０ａ、５０ｂによってニップ位置５２で把持されて受け取られる。以後、クランク機構３０が下死点に達するまでは、最下層の被供給物Ｓは受取搬送部５によっても搬送される。なお、受取搬送部５は、把持している被供給物Ｓを、一対のローラー５０ａ、５０ｂによって、吸着搬送部２の搬送速度よりも早い速度で供給方向Ｙに引き込み搬送する。

図４（Ｄ）の１００＜ｔ≦１１０において、自由落下していたスタックＴが載置台１０に再び支持される。なお、図４（Ｄ）までの間に、自由落下しているスタックＴの後端側がブレーキ用吸引チャンバ７０に当たり、ブレーキ用吸引チャンバ７０は、スタックＴの下面を、即ち最下層の被供給物Ｓの搬送によって露出したその次（２枚目）の被供給物Ｓの下面の後端側を吸着する。以降、クランク機構３０が下死点に達するまでは、ブレーキ用吸引チャンバ７０はスタックＴの荷重により押し下げられて載置台１０と同じ高さを維持したまま下降される。

図４（Ｄ）の通り、最下層の被供給物Ｓは、その後端側が未だ供給口１３を通過していないので、自由落下終了以降、スタックＴの荷重を受けて搬送されることとなる。しかしながら、ブレーキ用吸引チャンバ７０が上述の通りスタックＴの２枚目の被供給物Ｓを吸着しており、当該吸着によるブレーキとブレーキコロ１４によるブレーキとによって２枚目の被供給物Ｓが一緒に搬送されないようになっている。即ち、重送が防止されている。

図５（Ｅ）、（Ｆ）の通り、クランク機構３０が下死点から原点位置まで作動する間に、即ち載置台１０が昇降される間に、最下層の被供給物ＳがスタックＴから完全に分離されて供給口１３を通過する。それ以降、受取搬送部５によって下流の処理装置にまで搬送される。また、この間に、載置台１０の上昇力がブレーキ用吸引チャンバ７０の吸引力に勝ることで、スタックＴはブレーキ用吸引チャンバ７０から引き離される。ブレーキ用吸引チャンバ７０は、付勢部材の付勢力によって最大高さに保持される。

そして、フィーダー１は、クランク用モーター３１を停止してクランク機構３０を図３（Ａ）の原点位置で停止させる。フィーダー１は、以上を１つの処理サイクルとし、処理装置からの供給信号に応じて被供給物Ｓを重送なく供給する。

本発明に係るフィーダー１は、以上のように、昇降部３によって載置台１０及び吸着搬送部２を下降させ、そしてスタックＴを自由落下させ、スタックＴの自由落下の間に最下層の被供給物Ｓを吸着搬送する。この搬送によれば、従来のフィーダー９と異なり、スタックＴの荷重が、被供給物Ｓの搬送力を決定するパラメーターにならないので、原理的には、載置台１０に被供給物Ｓをいくら積んでも、被供給物Ｓを安定して供給することができる。

また、重送の原因となるスタックＴの荷重の影響を受けないことにより、スタックＴの自由落下中の搬送においては、重送が生じることはない。

なお、上記実施例では、被供給物Ｓが長く、スタックＴの自由落下の間に、最下層の被供給物Ｓが完全にスタックＴから送り出されないので、予備的にブレーキコロ１４や吸着ブレーキ部７が設けられている。従来のフィーダー９では、ブレーキコロ９２は、最下層の被供給物Ｓだけが送り出されるようにスタックＴ（その上にある被供給物Ｓ）へ強く圧力をかけ、それによって重層防止効果を得ている。しかしながら、その強い圧力ゆえに、被搬送物Ｓに傷や汚れが発生していた。これに対して、上記実施例のフィーダー１の搬送方法によれば、ブレーキコロ１４で被供給物Ｓを強く押し当てることなく被供給物Ｓを送り出すことができるので、被供給物Ｓに汚れや傷が付くことはない。

また、従来のフィーダー９では、被供給物Ｓが折られたものであるときには、ブレーキコロ９２でその上層部分だけを引っ掛けることとなり良好な供給ができない状況があったが、上記実施例のフィーダー１によればこのような状況も改善される。

なお、本発明に係るフィーダー１は、スタックＴの自由落下の間に最下層の被供給物Ｓを完全にスタックＴから分離して送り出す構成でも当然よい。

上述の通り、受取搬送部５が、被供給物Ｓをニップ位置５２で受け取った（図４（Ｃ）参照）後、吸着搬送部２の搬送速度よりも早い速度で引き込んでいることにより、最下層の被供給物Ｓとその次の被供給物Ｓとの接触時間がより短くなり、それによっても重層防止が図られている。

スタックＴの荷重を利用する従来のフィーダー９では供給タイミングが不安定になることは避けらない。そして、これは、フィーダー９が封入封緘機に備えられる場合、グルーピング作業における供給ミスの原因となっていた。これに対して、本発明に係るフィーダー１は、供給タイミングが安定するので、封入封緘機に備えられても、グルーピング作業における供給ミスの問題はない。

本発明に係るフィーダー１は、従来のフィーダー９のような荷重調整コロ９３を設けなくてよく、高度な調整技術は不要である。

（Ｃ）〜（Ｅ）の通り、クランク機構３０が下死点に達するまでの間に、自由落下したスタックＴが再び載置台１０に載置されることも利点である。つまり、下降中の載置台１０が自由落下しているスタックＴを受けており、それによってスタックＴが載置台１０に当たるときの衝撃が緩和され、重量のあるスタックＴにも十分に対応できるようになっている。

図７に、上記実施例において、処理サイクルにおけるクランク用モーター３１の回転速度がクランク機構３０の位置と関連付けて示されている。図７の通り、クランク用モーター３１は、クランク機構３０を原点位置から上死点まで作動させる間に所望の速度にまで加速する。それから、クランク用モーター３１は、クランク機構３０を少なくとも上死点から下死点まで作動させる間、所望の一定速度で回転するようになっている。それによって、フィーダー１が、供給信号を受信したときにだけ被供給物Ｓを供給するような構成でも、クランク機構３０がスタックＴを自由落下させる動作が常に安定したものとなる。

なお、フィーダー１は、上記に代えて、クランク用モーター３１を駆動させ続けて、被供給物Ｓを一定の時間間隔で連続的に供給する構成であっても当然よい。

上記実施例のベルト回転部４では、ガイド体としてラック４０が、回転体としてピニオンギア４１が採用されていた。これに代えて、例えば、ガイド体として、長尺状の樹脂材を、回転体として、樹脂材に係合してこれに沿って回転し、ワンウェイクラッチに連結されたリングを採用してもよい。この場合、樹脂材をばね等によってリングに向けて付勢してリングと樹脂材との摩擦を高め、リングが樹脂材に沿って滑ることなく回転できるようにすることが好ましい。

上記実施例では、受取搬送部５用の駆動部６は１つのモーター６０を備えたものである。例えば、モーター６０に加えて、ローラー５１ａに対して、これを独立駆動する追加のモーターを設け、追加のモーターによって下流側の一対のローラー５１ａ、５１ｂの回転速度を個別に変えることができるようにしてもよい。それによって、フィーダー１の下流の処理装置の処理内容（例えば、封入封緘機のグルーピング）に合ったタイミングや、被供給物Ｓの性質に合わせた速度で、被供給物Ｓを下流の処理装置に送り出すことができる。

図８に、他の実施形態に係るフィーダー１が示されている。このフィーダー１では、上記実施形態とは異なり、載置台１０、前揃えガイド１２、後揃えガイド１６、及び吸着搬送部２は、載置台１０上のスタックＴの前端側が後端側よりも高くなるように、水平に対して傾斜角度θで傾斜して設けられている。そして、これに合わせて、昇降部３のガイドレール３８（図３参照）、ベルト回転部４のラック４０（ガイド体の一例）も、傾斜して上下方向にのびている。なお、この傾斜角度θは約７度であるが、フィーダー１が傾斜角度θを図１の水平状態から所定の角度まで調整可能に構成されて、被供給物Ｓの状態や性質に応じて傾斜角度θを自由に設定できることが好ましい。

スタックＴは昇降部３によって昇降を繰り返すため、被供給物Ｓの癖や、被供給物Ｓ間に介在する空気等によって、スタックＴに崩れが、即ち被供給物Ｓの積層状態に乱れが生じる。図８のように、傾斜角度θの傾斜があり、後揃えガイド１６が配置されていることで、昇降中に生じる積層状態の乱れは、スタックＴの後端が後揃えガイド１６によって揃えなおされることによって解消される。

１ フィーダー
１０ 載置台
１１ 支持体
１２ 前揃えガイド
１３ 供給口
１４ ブレーキコロ
１５ 長孔
１６ 後揃えガイド
２ 吸着搬送部
２０ａ、２０ａ プーリー
２１ 搬送ベルト
２２ 吸引チャンバ
２２ 搬送用吸引チャンバ
３ 昇降部
３０ クランク機構
３１ クランク用モーター
４ ベルト回転部
４０ ラック（ガイド体の一例）
４１ ピニオンギア（回転体の一例）
５ 受取搬送部
５２ ニップ位置
５３ 搬送ベルト
５４ ベアリング
６ 受取搬送部用の駆動部
７ 吸着ブレーキ部
７０ ブレーキ用吸引チャンバ
９ フィーダー（従来）
Ｓ 被供給物
Ｔ スタック
Ｙ 供給方向
θ 傾斜角度

Claims (9)

1. 被供給物が積層されてなるスタックから最下層の前記被供給物を供給するフィーダーであって、
   前記スタックが載置される載置台と、
   前記載置台に載置される前記スタックの最下層の前記被供給物の下面を吸着し、最下層の前記被供給物を供給方向に搬送するための吸着搬送部と、
   前記載置台及び前記吸着搬送部を共に昇降させる昇降部と、を備え、
   前記昇降部は、最下層の前記被供給物の下面が前記吸着搬送部によって吸着された状態で前記載置台及び前記吸着搬送部を下降させて前記スタックを自由落下させ、前記吸着搬送部は、前記スタックの自由落下の間に最下層の前記被供給物を搬送する、
   ことを特徴とするフィーダー。
2. 前記昇降部は、
   前記載置台及び前記吸着搬送部を往復昇降させるクランク機構と、
   前記クランク機構を作動させるクランク用モーターと、を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィーダー。
3. 自由落下した前記スタックは、前記クランク機構が下死点に達するまでの間に前記載置台に載置される、
   ことを特徴とする請求項２に記載のフィーダー。
4. 前記クランク機構は、上死点から下死点までの間の原点位置で待機しており、
   前記クランク用モーターは、前記クランク機構を前記原点位置から前記上死点まで作動させる間に加速し、前記クランク機構を少なくとも前記上死点から前記下死点まで作動させる間、一定速度で回転する、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のフィーダー。
5. 最下層の前記被供給物が前記吸着搬送部によって搬送されることで露出するその次の前記被供給物の下面を吸着して搬送されないようにする吸着ブレーキ部を備え、
   前記吸着ブレーキ部は、
   前記載置台の昇降範囲内の所定の高さを最大高さとして昇降可能に設けられたブレーキ用吸引チャンバと、
   前記ブレーキ用吸引チャンバを上向きに前記最大高さに付勢する付勢部材と、を備える
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のフィーダー。
6. 前記吸着搬送部から搬送されてくる最下層の前記被供給物を受け取りさらに搬送する受取搬送部を備え、
   前記昇降部は、前記受取搬送部の前記被供給物を受け取るニップ位置を、前記載置台及び前記吸着搬送部と共に昇降させる、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のフィーダー。
7. 前記受取搬送部は、前記ニップ位置で受け取った最下層の前記被供給物を前記吸着搬送部の搬送速度よりも速い速度で前記供給方向に搬送する、
   ことを特徴とする請求項６に記載のフィーダー。
8. 前記吸着搬送部は、
   少なくとも２つのプーリーと、
   前記プーリーに掛け渡されて前記供給方向に沿って張設され、複数の孔が形成された搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトの内側に設けられた搬送用吸引チャンバと、を備え、
   前記搬送ベルトを回転させるベルト回転部が設けられており、
   前記ベルト回転部は、
   前記昇降部によって昇降されないように設けられ上下方向にのびるガイド体と、
   前記ガイド体に係合して前記ガイド体に沿って回転する回転体と、
   前記プーリーと前記回転体とを連結し、前記回転体が前記昇降部によって回転しながら下降されるとき、前記回転体の回転を前記プーリーに伝達して前記プーリーを回転させ、前記回転体が前記昇降部によって回転しながら上昇されるとき、前記回転体の回転を前記プーリーに伝達しないワンウェイクラッチと、を備え、
   前記搬送ベルトは、前記ワンウェイクラッチによる前記プーリーの回転によって、前記被供給物が前記供給方向に搬送される向きに回転される、
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のフィーダー。
9. 前記載置台に載置された前記スタックの前記供給方向の後端を揃えるための後揃えガイドを備え、
   前記載置台、前記後揃えガイド、及び前記吸着搬送部は、前記スタックの前記供給方向の前端側が後端側よりも高くなるように水平に対して傾けて配置されている、ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のフィーダー。

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