JP6389686B2

JP6389686B2 - 布類展開装置

Info

Publication number: JP6389686B2
Application number: JP2014156121A
Authority: JP
Inventors: 智行谷井
Original assignee: Purex Corp
Current assignee: Purex Corp
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2018-09-12
Anticipated expiration: 2034-07-31
Also published as: EP3181748A1; DK3181748T3; EP3181748A4; US10815612B2; US20170204555A1; WO2016017090A1; JP2016033271A; EP3181748B1

Description

本発明は、布類展開装置に関する。さらに詳しくは、洗濯済みのシーツやタオル等の布類を展開し、次工程の処理装置に投入するための布類展開装置に関する。

ホテルや病院等では大量にシーツやタオル等の布類が使用され、その使用済みの布類は回収してランドリー工場で洗濯・アイロン掛け・折り畳みが行われ、再度ホテルや病院等に運んで、そこで使用されることが一般的である。

ランドリー工場に設置されるリネン設備の一つに、布類展開装置、ロールアイロナーおよび折畳み機をセットにして構成したものがある。このリネン設備は、布類展開装置の出側にロールアイロナーの入側が接続され、ロールアイロナーの出側に折畳み機の入側が接続され、これらの装置により処理ラインが形成されている。そして、洗濯済みの布類が布類展開装置に投入されると、たるみのない整姿状態に整えられ、ロールアイロナーでアイロン掛けが行なわれ、折畳み機で折り畳みが行われる。

特許文献１に開示された布類展開装置は、布類の投入部と、布類を左右に展張させる展張部とを備えている。投入部は、布類の一辺の両端角部を把持する一対の投入チャックと、それらを上下動させる昇降装置とを備えている。展張部は、一対の展張チャックと、各展張チャックを個別に横行させる横行装置とを備えている。

図９から図１１に基づき、上記従来の布類展開装置の動作を説明する。
（１）はじめに、投入チャック121、121は低位置ａで待機している。作業者が布類Ｃの一辺の両端角部を探し出し、それぞれを投入チャック121、121に把持させる。
（２）そうすると、投入チャック121、121が、低位置ａから中間停止位置ｂまで上昇して、一時停止する。これは、（３）において横行する展張チャック131が投入チャック121、121と干渉することを防止するためである。
（３）つぎに、展張チャック131、131が横行して、投入チャック121、121の上方の受け渡し位置まで移動する。
（４）その後、投入チャック121、121が中間停止位置ｂから高位置ｃまで上昇する。その間に、布類Ｃが投入チャック121、121から展張チャック131、131に受け渡される。
（５）つぎに、一対の展張チャック131、131が左右に広がり、布類Ｃを展張させる。そして、布類Ｃが後続の機構に受け渡される。
（６）その後、投入チャック121、121が低位置ａに戻り、次の布類Ｃの投入を受け付ける状態となる。

従来の布類展開装置には、投入チャック121、121を上下動させる昇降装置としてエアシリンダが用いられていた。エアシリンダはエアコンプレッサの状況等により動作が変動してしまう。また、エアシリンダは負荷によっても動作速度が変動する。例えば、シーツと包布とでは重さが異なるため、このような布類Ｃの種類によって動作速度が異なってしまう。このように、エアシリンダの動作は不安定であるから、布類展開装置に動作不良が生じる可能性がある。また、例えば、投入チャック121、121を中間停止位置ｂで停止させる等、位置制御を行う場合には位置センサを設ける必要があり、設備コストが高くなるという問題がある。

特開２００９−１９２８５号公報

本発明は上記事情に鑑み、安定した動作ができる布類展開装置を提供することを目的とする。

第１発明の布類展開装置は、布類の角部を把持する一対の投入チャックと、前記一対の投入チャックを昇降させる昇降装置と、前記一対の投入チャックから前記布類を受け取り、該布類の角部を把持する一対の展張チャックと、前記一対の展張チャックを横行させる横行装置と、前記昇降装置の動作を制御する制御装置と、を備え、前記昇降装置は、速度・位置制御可能なアクチュエータで駆動され、前記制御装置は、前記昇降装置の動作を制御して、前記投入チャックを高位置から投入位置まで下降させるにあたり、該投入チャックの下降速度を、下降開始後所定期間は速く、下降終了前所定期間は遅くすることを特徴とする。
第２発明の布類展開装置は、布類の角部を把持する一対の投入チャックと、前記一対の投入チャックを昇降させる昇降装置と、前記一対の投入チャックから前記布類を受け取り、該布類の角部を把持する一対の展張チャックと、前記一対の展張チャックを横行させる横行装置と、前記昇降装置および前記横行装置の動作を制御する制御装置と、を備え、前記昇降装置は、速度・位置制御可能なアクチュエータで駆動され、前記制御装置は、前記昇降装置および前記横行装置を同時に動作させて、前記投入チャックを受け渡し位置から上昇させるとともに、前記展張チャックを前記受け渡し位置から横行させることで、前記布類を展開するにあたり、前記投入チャックが前記展張チャックと干渉しない位置まで上昇した後、高位置に達して停止する前に、該展張チャックの横行を開始することを特徴とする。
第３発明の布類展開装置は、布類の角部を把持する一対の投入チャックと、前記一対の投入チャックを昇降させる昇降装置と、前記一対の投入チャックから前記布類を受け取り、該布類の角部を把持する一対の展張チャックと、前記一対の展張チャックを横行させる横行装置と、前記昇降装置の動作を制御する制御装置と、前記投入チャックに前記布類を把持させる投入位置を前記制御装置に入力するための入力装置と、を備え、前記昇降装置は、速度・位置制御可能なアクチュエータで駆動され、前記制御装置は、前記昇降装置の動作を制御して、前記布類の投入時に前記投入チャックを前記投入位置に待機させることを特徴とする。

第１発明によれば、投入チャックの下降開始後所定期間の下降速度を速くすることで、投入チャックが投入位置に戻るまでに要する時間を短くでき、処理速度を向上できる。また、投入チャックの下降終了前所定期間の下降速度を遅くすることで、下降している投入チャックが作業者にぶつかっても、怪我をする恐れを低減できる。
第２発明によれば、投入チャックと展張チャックを同時に動作させて受け渡し位置から移動させることができるので、布類の受け渡しから展開までの動作に無駄な時間がなく、処理速度が速くなる。
第３発明によれば、作業者の身長に合わせて投入位置を調整できるので、作業者の作業負担を軽減できる。

本発明の第１実施形態に係る布類展開装置の断面図（図２のＩ−Ｉ線断面図）である。同布類展開装置の正面図である。同布類展開装置の工程（Ｉ）、（II）を示す動作説明図である。同布類展開装置の工程（III）、（IV）を示す動作説明図である。同布類展開装置の工程（Ｖ）、（VI）を示す動作説明図である。同布類展開装置の工程（１）、（２）を示す詳細動作説明図である。同布類展開装置の工程（３）、（４）を示す詳細動作説明図である。同布類展開装置の工程（５）、（６）を示す詳細動作説明図である。従来の布類展開装置の工程（１）、（２）を示す詳細動作説明図である。従来の布類展開装置の工程（３）、（４）を示す詳細動作説明図である。従来の布類展開装置の工程（５）、（６）を示す詳細動作説明図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
（第１実施形態）
まず、図１および図２に基づき、布類展開装置Ａの基本構造を説明する。
布類展開装置Ａは、布類Ｃを吊り下げて四角形にきれいに引き伸ばした整形状態とし、次工程の処理装置であるロールアイロナー等に投入するための装置である。本装置で扱う布類Ｃは、洗濯、乾燥後のものであり、アイロン掛け前のものであり、形状は四角形である。この四角形には正方形のものも長方形のものも含まれる。なお、このような布類Ｃには、シーツや布団包布、タオル等を例示できる。

図中符号１０は装置本体であり、その前面には投入部２０が設けられている。投入部２０は、布類Ｃの一辺の両端角部を把持する一対の投入チャック２１、２１と、それら投入チャック２１、２１が固定されたチャックベース２２と、チャックベース２２を昇降させる昇降装置２３とを備えている。昇降装置２３により一対の投入チャック２１、２１を昇降させることができる。チャックベース２２は人の肩幅程度の幅を有しており、その左右両端に投入チャック２１、２１が設けられている。各投入チャック２１は、所定間隔を有して左右に並べられた２つのチャックからなる。

洗濯、乾燥後の布類Ｃを作業者が手作業で投入チャック２１、２１に把持させると、昇降装置２３は投入チャック２１、２１とともに布類Ｃを上昇させ、後述の展張部３０に布類Ｃを受け渡す。

布類展開装置Ａには、一または複数の投入部２０が備えられている。本実施形態では、投入部２０が４基設けられており、いずれの投入部２０からでも布類Ｃを投入することができるようになっている。

本実施形態は、昇降装置２３が速度・位置制御可能なアクチュエータで駆動されるところに特徴を有する。「速度・位置制御可能なアクチュエータ」としては、サーボモータやサーボシリンダ等のサーボアクチュエータや、ステッピングモータ等が挙げられる。本実施形態の昇降装置２３は、チャックベース２２が上下動するように案内するロッド２３ａと、ロッド２３ａに沿って配置され、チャックベース２２に固定された無端ベルト２３ｂと、無端ベルト２３ｂに巻回されたプーリーを正逆回転駆動するサーボモータ２３ｃとで構成されている。

昇降装置２３が速度・位置制御可能なアクチュエータで駆動されるので、エアシリンダのようにエアコンプレッサの状況等により動作が変動することもないし、布類Ｃの重量によって動作速度が変動することもない。このように外的要因による動作の変動が少なく、投入チャック２１、２１を安定して昇降動作させることができる。

また、昇降装置２３を速度・位置制御可能なアクチュエータで駆動することにより、投入チャック２１、２１の位置制御や速度制御を行うことができる。投入チャック２１、２１の移動、停止を任意に行うことができるので、エアシリンダの場合には必要であった位置センサを設ける必要がなく、その分設備コストを安くできる。

さらに、エアシリンダから速度・位置制御可能なアクチュエータに替えることで、排気が少なくなり耐環境性が高くなり、メンテナンス性も良くなる。緊急停止時には、即時停止させることができ安全性が高い。

昇降装置２３の上部位置には展張部３０が設けられている。展張部３０は、布類Ｃの一辺の両端角部を把持する一対の展張チャック３１、３１と、それぞれに展張チャック３１が固定された一対のキャリッジ３２、３２と、キャリッジ３２、３２が左右に移動するように案内するレール３３と、各キャリッジ３２を個別に動かすことができる横行装置３４とを備えている。横行装置３４は、例えばサーボモータと無端ベルトとの組み合わせで構成されている。横行装置３４により一対の展張チャック３１、３１を個別に横行させることができる。なお、横行装置３４もサーボモータに限らず、他の速度・位置制御可能なアクチュエータで駆動されるように構成してもよい。

投入部２０の動作により布類Ｃが上昇すると、展張チャック３１は投入チャック２１から布類Ｃを受け取り、その角部を把持する。この際、各展張チャック３１は各投入チャック２１を構成する２つのチャックの間を通過する。そのため、展張チャック３１と投入チャック２１とが互いに干渉することなく布類Ｃを受け渡すことができる。その後、一対の展張チャック３１、３１が左右に開くように横行することで、布類Ｃを広げて吊り下げることができる。

展張部３０の下方には、受け渡し部４０が配置されている。受け渡し部４０は、負圧を作用させると布類Ｃの上端縁を吸引して保持するバキュームボックス４１と、バキュームボックス４１を前後進させるエアシリンダ（図示せず）とを備えている。

受け渡し部４０の下方には、一次コンベア５０が配置されている。一次コンベア５０は、多数の小孔を有するコンベアベルト５１と、その搬送面の下方に配置されたバキュームボックス５２とを備えている。一次コンベア５０により布類Ｃを吸引しつつ、後方に送り出せるようになっている。一次コンベア５０の後方には、二次コンベア６０が接続されており、次工程の処理装置、例えば、ロールアイロナーに布類Ｃを送り込めるようになっている。

装置本体１０の正面下方部分には、気流整形部１１が形成されている。気流整形部１１の下部はダクト１２を通じてブロワー１３に接続されている。気流整形部１１の背面には第２のダクト１４が形成されている。このダクト１４は一次コンベア５０のバキュームボックス５２とブロワー１３とを連通するように構成されている。ダクト１２、１４とブロワー１３との間には開閉板１５が備えられている。この開閉板１５は、ダクト１２の開口とダクト１４の開口とを択一的に開放閉止するものである。したがって、装置本体１０の前面から空気を気流整形部１１内に吸引する状態と、一次コンベア５０のバキュームボックス５２を作動させる状態とで、択一的に切り替えることができる。

布類展開装置Ａは、昇降装置２３および横行装置３４の動作を制御する制御装置７０を備えている。制御装置７０は、ＣＰＵやメモリ等で構成されたコンピュータである。この制御装置７０により、昇降装置２３および横行装置３４の動作を制御することで、投入チャック２１と展張チャック３１を同期して動作させることができる。その詳細は後述する。

つぎに、図３から図５に基づき、布類展開装置Ａの動作を説明する。
（Ｉ）投入作業
はじめに、投入チャック２１は下降した投入位置で待機している。作業者が布類Ｃの一辺の両端角部を探し出し、それぞれを投入チャック２１、２１に把持させる。

（II）展開動作
そうすると、投入チャック２１が、投入位置から最も高い位置まで上昇する。その途中の、投入チャック２１が展張チャック３１と重なる受け渡し位置で、布類Ｃが投入チャック２１から展張チャック３１に受け渡される。そして、一対の展張チャック３１、３１が左右に広がり、布類Ｃを吊り下げて広げることで展開する。

（III）引き込み動作
つぎに、開閉板１５を切り替えて、空気を気流整形部１１内に吸引する状態とすると、布類Ｃは気流整形部１１内に負圧によって引き込まれる。

（IV）受け渡し動作
再び開閉板１５を切り替えると、気流整形部１１内の空気流は止まり、布類Ｃを引き上げやすい状態となる。また、バキュームボックス４１を前進させて布類Ｃに接触させるとともに、展張チャック３１を開くと、布類Ｃの上端緑がバキュームボックス４１に吸着される。

（Ｖ）乗り継ぎ動作
ついで、バキュームボックス４１を後進させると、布類Ｃの上端緑がバキュームボックス４１から一次コンベア５０に乗り継がれる。この際、一次コンベア５０のバキュームボックス５２は作動した状態である。

（VI）排出動作
ついで、布類Ｃは、一次コンベア５０から二次コンベア６０に移動して、次工程の処理装置に排出される。また、投入チャック２１は投入位置まで下降する。

本実施形態は、上記動作のうち、特に（II）展開動作に特徴を有する。
制御装置７０は、投入部２０の昇降装置２３および展張部３０の横行装置３４を動作させて、投入チャック２１および展張チャック３１を動作させる。昇降装置２３および横行装置３４は速度・位置制御可能なアクチュエータで駆動されるので、位置制御や速度制御を容易に行うことができる。そのため、投入チャック２１と展張チャック３１を同期させつつ、同時に動作させることができる。以下、その詳細を図６から図８に基づき説明する。

（１）はじめに、投入チャック２１、２１は下降した投入位置ａで待機している。一方、展張チャック３１、３１は、他の布類Ｃの展張動作中か、動作終了後の待機状態である。待機状態の場合、展張チャック３１は、布類Ｃを左右に広げた状態のままの位置（図６（１）の位置）か、所定の待機位置で待機している。作業者は、布類Ｃの一辺の両端角部を探し出し、それぞれを投入チャック２１、２１に把持させる。

（２）投入チャック２１に布類Ｃが把持されると、制御装置７０は、昇降装置２３および横行装置３４を同時に動作させて、投入チャック２１を投入位置ａから受け渡し位置ｄまで上昇させるとともに、展張チャック３１を受け渡し位置ｄまで横行させる。

（３）投入チャック２１と展張チャック３１がともに受け渡し位置ｄに到着すると、投入チャック２１に把持されていた布類Ｃが、展張チャック３１に受け渡される。

上記（２）から（３）の工程では、投入チャック２１と展張チャック３１が同時に動作する。ここで「同時に動作」とは、一方が動作している期間内に、他方が動作していればよく、動作の開始や停止のタイミングは同時でなくてもよい。

布類展開装置Ａには４つの投入部２０が備えられており、いずれの投入部２０からでも布類Ｃを投入することができる。これら４つの投入部２０に対して展張部３０は一つであり、各投入部２０に投入された布類Ｃを順に処理する。したがって、投入部２０に布類Ｃを投入した時には、展張部３０は他の投入部２０に投入された布類Ｃの受け渡し動作中か、展張動作中である場合がある。このような場合、投入チャック２１の上昇を先に開始して、展張チャック３１の横行は他の布類Ｃの展張動作終了後に開始してもよい。

また、本実施形態では、投入チャック２１は所定間隔を有して左右に並べられた２つのチャックからなり、展張チャック３１はその２つのチャックの間を通過することで、展張チャック３１と投入チャック２１とが互いに干渉することなく布類Ｃを受け渡すことができる。そのため、布類Ｃの受け渡し時には、展張チャック３１を受け渡し位置ｄで停止させた状態で、投入チャック２１が受け渡し位置ｄを通過するよう動作させる。そのため、受け渡し位置ｄには、展張チャック３１の方が投入チャック２１よりも先に到着している必要がある。このような場合、投入チャック２１および展張チャック３１の速度を調整して展張チャック３１の方が先に受け渡し位置ｄに到着するようにしてもよいし、投入チャック２１を受け渡し位置ｄの手前で一時停止させるようにしてもよい。

前述のごとく、従来の布類展開装置では、展張チャックが受け渡し位置に到着した後に、投入チャックを上昇させており、これらを同時に動作させることはなかった。これに対して本実施形態では、投入チャック２１と展張チャック３１を同時に動作させて受け渡し位置ｄまで移動させることができるので、布類Ｃの投入から受け渡しまでの動作に無駄な時間がなく、処理速度が速くなる。

（４）布類Ｃの受け渡し後、制御装置７０は、昇降装置２３および横行装置３４を同時に動作させて、投入チャック２１、２１を受け渡し位置ｄから高位置ｃまで上昇させるとともに、展張チャック３１、３１を受け渡し位置ｄから左右に横行させる。

（５）一対の展張チャック３１、３１を左右に広げることで、布類Ｃを展開する。
（６）布類Ｃが展張チャック３１から受け渡し部４０に受け渡された後に、投入チャック２１を高位置ｃから投入位置ａまで下降させる。

上記（４）から（５）の工程においても、投入チャック２１と展張チャック３１が同時に動作する。この場合でも、一方が動作している期間内に、他方が動作していればよく、動作の開始や停止のタイミングは同時でなくてもよい。展張チャック３１は投入チャック２１が干渉しない位置まで上昇した後に横行を開始する。また、一般に、投入チャック２１の上昇距離に対して展張チャック３１の横行距離は長いので、投入チャック２１が高位置ｃに達して停止した後も、展張チャック３１は横行する。

前述のごとく、従来の布類展開装置では、投入チャックが高位置に到着した後に、展張チャックを横行させており、これらを同時に動作させることはなかった。これに対して本実施形態では、投入チャック２１と展張チャック３１を同時に動作させて受け渡し位置ｄから移動させることができるので、布類Ｃの受け渡しから展開までの動作に無駄な時間がなく、処理速度が速くなる。

また、上記（６）の工程において、投入チャック２１の下降速度を、下降開始後所定期間は速く、下降終了前所定期間は遅くなるように、途中で変更することが好ましい。下降開始後所定期間の下降速度を速くすることにより、投入チャック２１が投入位置ａに戻るまでに要する時間を短くでき、処理速度を向上できる。また、下降終了前所定期間、すなわち投入位置ａ付近で下降速度を遅くすることで、下降している投入チャック２１が作業者にぶつかっても、怪我をする恐れを低減できる。このような速度制御ができるのは、昇降装置２３を速度・位置制御可能なアクチュエータによる駆動としたからである。

（第２実施形態）
投入チャック２１に布類Ｃを把持させるために、投入チャック２１は下降した投入位置ａで待機している。この投入位置ａの高さを調整可能としてもよい。本実施形態では、第１実施形態に係る布類展開装置Ａにおいて、制御装置７０に入力装置が接続されており、この入力装置で投入位置ａを入力できるよう構成されている。入力装置に入力された投入位置ａは制御装置７０に入力され記憶される。そして、制御装置７０は、昇降装置２３の動作を制御して、布類Ｃの投入時に投入チャック２１を、記憶された投入位置ａに待機させる。

本実施形態によれば、作業者の身長に合わせて投入位置ａを調整できるので、作業者の作業負担を軽減できる。このように投入位置ａを自在に調整できるのは、昇降装置２３を速度・位置制御可能なアクチュエータによる駆動としたからである。

Ａ布類展開装置
Ｃ布類
１０装置本体
２０投入部
２１投入チャック
２２チャックベース
２３昇降装置
２３ａロッド
２３ｂ無端ベルト
２３ｃサーボモータ
３０展張部
３１展張チャック
３２キャリッジ
３３レール
３４横行装置
４０受け渡し部
５０一次コンベア
６０二次コンベア
７０制御装置

Claims

布類の角部を把持する一対の投入チャックと、
前記一対の投入チャックを昇降させる昇降装置と、
前記一対の投入チャックから前記布類を受け取り、該布類の角部を把持する一対の展張チャックと、
前記一対の展張チャックを横行させる横行装置と、
前記昇降装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記昇降装置は、速度・位置制御可能なアクチュエータで駆動され、
前記制御装置は、前記昇降装置の動作を制御して、前記投入チャックを高位置から投入位置まで下降させるにあたり、該投入チャックの下降速度を、下降開始後所定期間は速く、下降終了前所定期間は遅くする
ことを特徴とする布類展開装置。
布類の角部を把持する一対の投入チャックと、
前記一対の投入チャックを昇降させる昇降装置と、
前記一対の投入チャックから前記布類を受け取り、該布類の角部を把持する一対の展張チャックと、
前記一対の展張チャックを横行させる横行装置と、
前記昇降装置および前記横行装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記昇降装置は、速度・位置制御可能なアクチュエータで駆動され、
前記制御装置は、前記昇降装置および前記横行装置を同時に動作させて、前記投入チャックを受け渡し位置から上昇させるとともに、前記展張チャックを前記受け渡し位置から横行させることで、前記布類を展開するにあたり、
前記投入チャックが前記展張チャックと干渉しない位置まで上昇した後、高位置に達して停止する前に、該展張チャックの横行を開始する
ことを特徴とする布類展開装置。
布類の角部を把持する一対の投入チャックと、
前記一対の投入チャックを昇降させる昇降装置と、
前記一対の投入チャックから前記布類を受け取り、該布類の角部を把持する一対の展張チャックと、
前記一対の展張チャックを横行させる横行装置と、
前記昇降装置の動作を制御する制御装置と、
前記投入チャックに前記布類を把持させる投入位置を前記制御装置に入力するための入力装置と、を備え、
前記昇降装置は、速度・位置制御可能なアクチュエータで駆動され、
前記制御装置は、前記昇降装置の動作を制御して、前記布類の投入時に前記投入チャックを前記投入位置に待機させる
ことを特徴とする布類展開装置。