JP2005298126A - リニア同期モータ駆動型スラットコンベヤ - Google Patents

Abstract

【課題】装置の小型軽量化を図り、耐環境性及び衛生面に優れており、静粛で安定した搬送が可能であるコンベヤを提供する。
【解決手段】所定の走行路に沿って循環走行するように等間隔且つ屈曲可能に連結されたエンジニアリングプラスチック製の多数のプレートを有し、少なくとも一つのコイルが、前記走行路に沿って前記プレートに対向するように配置されることにより、リニア同期モータの一次側固定子を構成するとともに、前記プレートが、前記エンジニアリングプラスチック中に磁性材料を含有し、走行方向に所定の磁場パターンを有することにより、前記一次側固定子と協働して推力を発生させるリニア同期モータの二次側可動子を構成するリニア同期モータ駆動型スラットコンベヤによって、上記の課題を解決するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、物品の搬送装置や仕分け装置に用いられるリニア同期モータ駆動式のスラットコンベヤに関するものであり、さらに詳しくは、自己潤滑性があり、静粛な運行が可能で、衛生面においても優れた特性を有するエンジニアリングプラスチック製のスラットコンベヤに関する。

従来より、ビールや清涼飲料の缶、精密部品など、傷つきやすい物品や粉塵等を嫌う物品を運搬するコンベヤとして、図３に示したような、一条のチェーン上面に、あるいは数条のチェーン間に被搬送物Ｍを受けるプレートＰを屈曲可能に連続的に取り付け、搬送経路に沿って循環走行させるスラットコンベヤが用いられている。

このようなスラットコンベヤにおいては、通常、チェーンと噛み合う駆動スプロケットをモータ等の駆動源により回転させることによって、無端状循環コンベヤを駆動している（回転モータ駆動型）。また、近年においては、チェーンと駆動スプロケットとの間で発生する噛み合い音や駆動スプロケットとモータとの間に設けられる変速機で発生するギヤ同士の噛み合い音を低減するために、コンベヤを構成するプレート（スラット）によりリニアモータの二次側可動子を形成すると共に、この二次側可動子と対向するように走行路近傍の地上側にリニアモータの一次側固定子を定置することにより無端状循環コンベヤを駆動するリニア誘導モータ駆動型のスラットコンベヤも知られている（特許文献１、２参照）。
実開平５−３００３０号公報 特開平９−１８３５１７号公報

上述したような回転モータ駆動型のスラットコンベヤにおいては、複数の駆動源を設置することは、駆動源間の同期をとることが困難であるため、通常、１つの駆動源によって無端状循環コンベヤを駆動することが要求される。そのため、大きな駆動トルクを有する駆動源が必要となり、装置そのものが大型化するという課題があった。また、無端状循環コンベヤに大きなテンションが掛かるため、そのテンションに耐え得るようにチェーンを構成する必要があり、コストアップの原因となっていた。

一方、リニア誘導モータ駆動型のスラットコンベヤにおいては、プレート（スラット）がリニアモータの二次側可動子を構成するため、プレートの材質をアルミニウムや鉄などの金属にする必要があり、錆が発生するなど、耐環境性及び衛生面において課題を有していた。

しかも、リニア誘導モータ駆動型のスラットコンベヤは、隣接するプレート間に隙間が存在するため、コンベヤの走行に伴い一次側固定子に対向する二次側可動子の総面積が変動して、一次側固定子からプレートが受ける推進力が脈動する現象が生じていた。

そこで、本発明の目的は、ビールや清涼飲料の缶、精密部品など、傷つきやすい物品や粉塵等を嫌う物品を運搬するのに適したコンベヤであって、装置の小型軽量化を図り、耐環境性及び衛生面に優れており、静粛で安定した搬送が可能であるコンベヤを提供することにある。

請求項１に係る発明は、所定の走行路に沿って循環走行するように屈曲可能に連結されたエンジニアリングプラスチック製の多数のプレート（スラット）を有し、少なくとも一つのコイルが、前記走行路に沿って前記プレートに対向するように配置されることにより、リニア同期モータの一次側固定子を構成し且つ前記プレートが、前記エンジニアリングプラスチック中に磁性材料を含有し、走行方向に所定の磁場パターンを有することにより、前記一次側固定子と協働して推進力を発生させるリニア同期モータの二次側可動子を構成するリニア同期モータ駆動型スラットコンベヤによって、上記の目的を達成するものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の構成に加えて、プレートの走行方向における磁場パターンにおける磁極間距離と、プレートの連結ピッチを相違させたことによって、コンベヤの走行中における静粛性及び安定性を一層向上させるものである。

請求項１に係る発明によれば、所定の走行路に沿って循環走行するように屈曲可能に連結されたエンジニアリングプラスチック製の多数のプレート（スラット）を有するリニア同期モータ駆動型スラットコンベヤであって、少なくとも一つのコイルが、前記走行路に沿って前記プレートに対向するように配置されることにより、リニア同期モータの一次側固定子を構成するとともに、前記プレートが、前記エンジニアリングプラスチック中に磁性材料を含有し、走行方向に所定の磁場パターンを有することにより、前記一次側固定子と協働して推進力を発生させるリニア同期モータの二次側可動子を構成する構造としたことによって、大型のモータが不要になり、装置の小型軽量化が図られる。しかも、一次側固定子を複数個分散配置して駆動するため、各プレートには、一次固定子間で発生するテンションのみしか加わらないため、スラットコンベヤの小型・軽量化が図られ、耐久性も向上する。しかも、スラットの形状や連結ピッチに拘束されることなく一定の磁極ピッチを得ることができるため、推進力の脈動を抑制することが可能になる。さらに、一次側固定子と二次側可動子の磁場パターンを正確に整合させることが可能となるため、ロスの少ないリニア同期モータを実現することができ、静粛で安定した搬送が可能となる。さらに、二次側可動子における金属の露出度を低減できるため、耐環境性及び衛生面における特性が向上する。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明の構成に加えて、プレートの走行方向における磁場パターンにおける磁極間距離と、プレートの連結ピッチを相違させることにより、スラットコンベヤの物理的形状から生じる走行中の振動や騒音と、リニア同期モータの一次側固定子と二次側可動子との間で生じる推進力の脈動が相殺されて、コンベヤの走行中における静粛性及び安定性を一層向上させることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について、図１及び図２に基づいて説明する。
（コンベヤチェーンの構造と製造方法）
図１（ａ）は、本発明によるリニア同期モータ駆動型スラットコンベヤ１０の実施の一態様を示す概念図である。このスラットコンベヤ１０は、屈曲可能に連結された多数のプレートＰからなるコンベヤチェーン１１を有しており、このコンベヤチェーン１１が、スプロケット１２及びスプロケット１４によって、走行路に沿って無端循環状に掛架されている。コンベヤチェーン１１を構成するプレートＰは、機械的強度・耐摩耗性・耐熱性に優れたポリアミド等のエンジニアリングプラスチックにフェライト磁石粉末やネオジム磁石粉末（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末）等の保磁力の強い磁性材料粉末を混合し成形することによって製造される。成形には、プレートの大きさや形状に応じて、射出成形法又は圧縮成形法が用いられる。

個々のプレートＰを成形後、ピンで連結することによって、屈曲可能なコンベヤチェーン１１が構成される。コンベヤチェーン１１を構成した後に（図示はされていないが）着磁コイルを用いて、Ｓ極とＮ極が長手方向に所定の磁場パターンを有するように着磁される。この磁場パターンとしては、図２（ａ）に示したように、隣接するＳ極とＮ極との距離、すなわち磁極ピッチとプレートの連結ピッチとを等しくし、一枚のプレートが、ちょうど磁場パターンのＳ極またはＮ極に対応するように着磁したり、図２（ｂ）または図２（ｄ）に示したように、磁極ピッチと連結ピッチは等しくするものの、隣接する２枚または３枚のプレートに跨って、Ｎ極またはＳ極の磁極を形成したり、図２（ｃ）に示したように、磁極ピッチを連結ピッチの２倍とする等、さまざまな磁場パターンを採用することができる。さらに、図２（ｆ）に示したように、コンベヤチェーン１１の幅方向に磁極を分割して形成し、それぞれの磁極に対して一次側固定子２０ｇを対向させることも可能である。このような磁場パターンが形成されることによって、コンベヤチェーン１１自身を、リニア同期モータの二次側可動子として機能させることが可能になる。

さらに、図２（ｅ）に示したように磁極ピッチと連結ピッチが一致しない磁場パターンを採用することも可能である。このような磁場パターンを採用した場合、スラットコンベヤの物理的形状から生じる走行中の振動や騒音と、リニア同期モータの一次側固定子と二次側可動子との間で生じる推進力の脈動とを相殺することが可能になり、コンベヤの走行中における静粛性及び安定性を一層向上させることができる。本発明においては、コンベヤチェーンの製造時に、永久磁石をチェーン中に埋め込むものとは異なり、コンベヤチェーンの成形・組立後に着磁を行うため、二次側可動子の磁場パターンと一次側固定子とを正確に整合させることが可能になり、ロスの少ない高効率のリニア同期モータを得ることができる。

（スラットコンベヤの装置構成）
図１（ａ）において、符号１６で表された部材は、搬送面側走行路において、被搬送物Ｍの荷重を支えるフラットレールであり、耐摩耗性及び潤滑性に優れた超高分子量ポリエチレン等によって形成されている。また、符号１８で表された部材は、リターン側走行路において、コンベヤチェーン１１の自重を支える支持レールである。この支持レール１８も、フラットレール１６と同様、耐摩耗性及び潤滑性に優れた超高分子量ポリエチレン等によって形成されている。

符号１２及び符号１４で表された部材は、コンベヤチェーン１１と噛み合う歯型を有するスプロケットであり、これらのスプロケットにコンベヤチェーン１１が掛架されることによって、所定の走行路に沿った無端循環軌道を形成している。

また、図１（ａ）において、搬送面側走行路とリターン側走行路に、コンベヤチェーン１１のプレートＰに対向するように配置された符号２０ａ及び符号２０ｂとして示された部材は、リニア同期モータの一次側固定子である。この一次側固定子２０ａ、２０ｂは、歯型鉄心にコイルを巻回することによって構成されている。そして、一次側固定子２０ａ、２０ｂに電源部から所定の交流電力を供給することによって、コンベヤチェーン１１を構成するプレートＰと一次側固定子２０ａ及び一次側固定子２０ｂとの間に引力が生じ、コンベヤチェーン１１が所定の方向に走行する。なお、本実施例においては、一次側固定子として歯型鉄心に巻回したコイルを使用しているが、鉄心を使用しないコアレス型コイルを用いることも可能である。

一次側固定子２０ａ及び一次側固定子２０ｂの設置場所は、それぞれの一次側固定子２０ａ（２０ｂ）とプレートＰとによって生じる引力が、コンベヤチェーン１１に対して同じ方向の推進力を生じる配置であれば、走行路のどこに設けても構わない。例えば、図１（ｃ）のように、搬送面側走行路に２つ以上の一次側固定子２０ｅ、２０ｆを配置することも可能である。また、一次側固定子と二次側可動子は、協働してリニア同期モータを構成するため、１つの無端循環状のコンベヤチェーン１１に複数の一次側固定子を設置した場合であっても、同期を取ることが容易であり、必要とされるトルクに応じて、一次側固定子の数を自由に選択できる。

さらに、別の実施の態様として、図１（ｂ）に示したように、２つの一次側固定子２０ｃ、２０ｄをリターン側走行路の少なくとも１箇所にコンベヤチェーン１１を挟持するように設置することも可能である。このような構成にすることによって、コンベヤチェーン１１と一次側固定子２０ｃとの間に生じる吸引力とコンベヤチェーン１１と一次側固定子２０ｄとの間に生じる吸引力が互いに打ち消し合うため、コンベヤチェーン１１と支持レール１８との間の摩擦が減り、コンベヤチェーン１１及び支持レール１８の摩耗を抑制することができると共に、走行時における振動や騒音が減少する。

上述した実施の態様においては、２つのスプロケットによって水平に掛架された無端循環状スラットコンベヤについて説明しているが、３つ以上のスプロケットを用いて傾斜面を有するような複雑な走行路に対応させることも可能である。

本発明は、従来のリニアモータ駆動型スラットコンベヤに内在していた耐環境性、耐久性、静粛性等における課題を解決するものであって、その産業上の利用可能性はきわめて高い。

本発明によるリニア同期モータ駆動型スラットコンベヤの装置構成を説明する概念図である。 本発明によるリニア同期モータ駆動型スラットコンベヤのコンベヤチェーンの磁場パターンを示す図である。 従来のスラットコンベヤを示す斜視図である。

符号の説明

１０ ・・・ リニア同期モータ駆動型スラットコンベヤ
１１ ・・・ コンベヤチェーン
１２ ・・・ スプロケット
１３ ・・・ 回転軸
１４ ・・・ スプロケット
１６ ・・・ フラットレール
１８ ・・・ 支持レール
２０ａ〜２０ｇ ・・・ 一次側固定子
Ｍ ・・・ 被搬送物
Ｐ ・・・ プレート

Claims (2)

1. 所定の走行路に沿って循環走行するように屈曲可能に連結されたエンジニアリングプラスチック製の多数のプレートを有するリニア同期モータ駆動型スラットコンベヤであって、
   少なくとも一つのコイルが、前記走行路に沿って前記プレートに対向するように配置されることにより、リニア同期モータの一次側固定子を構成し且つ、
   前記プレートが、前記エンジニアリングプラスチック中に磁性材料を含有し、走行方向に所定の磁場パターンを有することにより、前記一次側固定子と協働して推進力を発生させるリニア同期モータの二次側可動子を構成すること
   を特徴とするリニア同期モータ駆動型スラットコンベヤ。
2. 前記磁場パターンにおける磁極間距離と、前記プレートの連結ピッチが異なること
   を特徴とする請求項１に記載されたリニア同期モータ駆動型スラットコンベヤ。
   

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