JP2008222351A

JP2008222351A - コンベヤ設備

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Publication number: JP2008222351A
Application number: JP2007061148A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Tatsumi; 文明立見; Sadataka Nishihara; 定孝西原
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2008-09-25
Anticipated expiration: 2027-03-12
Also published as: JP4386085B2; KR101357353B1; KR20080083576A

Abstract

【課題】安価な構成でもって、傾斜搬送経路の下流側で物品同士が衝突するのを防止し得るコンベヤ設備を提供する。
【解決手段】ローラ群からなる傾斜搬送経路を複数のゾーンＺに区画し、その上流側を物品案内用ゾーン部3Aに、残りの下流側を物品送出し用ゾーン部3Bとなし、ローラ群にブレーキをかけるブレーキユニット16を各ゾーン毎に配置し、且つ制御装置にて、第１フォトセンサ31によりゾーン部3Bの最下流ゾーンZ1で物品Ｗが検出されない場合に、下流側の各ゾーンに設けられたブレーキユニットを交互に作動させて物品を１個ずつ送り出し得るように制御するとともに、上記センサ31により物品が所定時間以上検出された場合に、全てのゾーンでブレーキユニットを作動させる動作と最下流ゾーンに設けられたブレーキユニットを解放させる動作とを交互に行わせて、当該最下流ゾーンに載置された物品を１個だけ送り出し得るようにしたもの。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンベヤ設備に関するもので、特に、下向きに傾斜した搬送経路を有するものに関する。

従来、上位搬送経路から下位搬送経路に物品を自重により移動させる（自由落下方式と呼ぶこともできる）傾斜搬送経路（下向きに傾斜した搬送経路である）を構成するコンベヤ設備として、ローラコンベヤが用いられている。

ところで、ローラコンベヤにて物品を自重により移動（滑動）させる際に、下流側に物品が滞留すると、上流側からの物品が速度を増した状態で下流側の物品に衝突することになるが、このような衝突を防ぐものとして、ローラに下方から制動力を付与して、その移動速度を制御するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

この制御方式は、例えば傾斜搬送経路に配置された搬送用ローラ群を、複数のゾーンに区画するとともにこれら各ゾーン毎にブレーキ装置としての制動コロを配置し、そして制動コロを搬送用ローラに接触・離間させることにより、物品を上流側から下流側に、順次、移動させるようにしたものである。

そして、具体的な構成としては、各ゾーン毎に物品の検出機器（センシングローラ、センシングバルブなど）および制動コロを配置しておき、上記物品検出機器からの空気圧信号により、複数の空気バルブを制御して制動コロの接触・離間動作を行わせるようにしたものである。
特開平３−９５００８号公報

しかし、上記従来の制御方式によると、制動コロの制御については、物品を順次移動させるとともに下流側に物品が存在しない場合にのみ物品を移動させるようにしたものであるため、その空気圧回路が複雑になり、しかも各ゾーン毎に、物品検出機器および空気圧回路を必要とするため、どうしても製造コストが高くつくものであった。

そこで、本発明は、安価な構成にて、下向きの傾斜搬送経路の下流側にて物品同士が衝突するのを防止し得るコンベヤ設備を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のコンベヤ設備は、上位搬送経路から下位搬送経路に物品を案内するローラ群により構成される傾斜搬送経路を有するコンベヤ設備であって、
上記傾斜搬送経路を複数のゾーンに区画するとともに、この傾斜搬送経路の上流側の複数のゾーンを物品案内用ゾーン部となし且つ残りの下流側のゾーンを物品送出し用ゾーン部となし、
上記各ゾーンにおける少なくとも下流側のローラにブレーキを作動させるブレーキユニットを各ゾーン毎に配置し、
上記物品送出し用ゾーン部の最下流のゾーンにおける物品を検出し得る第１物品検出器を配置し、
上記第１物品検出器からの検出信号を入力して上記各ブレーキユニットのオン・オフ動作を制御する制御装置を具備し、
且つ上記制御装置に、
上記第１物品検出器により物品が検出されない場合に、物品送出し用ゾーン部の各ゾーンに設けられたブレーキユニットを交互に作動させて物品を１個ずつ送り出し得る順次送出し制御部、
および上記第１物品検出器により物品が所定時間以上検出された場合に、少なくとも、物品送出し用ゾーン部の全てのゾーンに設けられたブレーキユニットを作動させて物品を停止させる動作と、少なくとも物品送出し用ゾーン部の最下流のゾーンに設けられたブレーキユニットを解放させて物品を移動させ得る動作とを交互に行わせて、当該最下流ゾーンにおける物品を１個だけ送り出し得る単独送出し制御部を具備させたものである。

また、上記コンベヤ設備において、物品案内用ゾーン部の下流部に第２物品検出器を配置するとともに、
制御装置により、当該第２物品検出器により物品が検出された場合に、上位搬送経路から当該傾斜搬送経路への物品の供給を停止させるようにしたものである。

上記コンベヤ設備によると、制御装置により、傾斜搬送経路の下流側の物品送出し用ゾーン部の最下流のゾーンにて物品が検出されない場合に、当該ゾーン部における各ゾーンのブレーキユニットをゾーン毎に交互に作動させるようにしたので、物品を順次下流側に送り出すことができ、また物品送出し用ゾーン部の最下流のゾーンにて物品が検出された場合に、少なくとも最下流のゾーンのブレーキユニットのオン・オフ動作を交互に行わせるようにしたので、つまり、当該傾斜搬送経路より下流側の搬送経路に物品が滞留している場合には、物品を１個だけ下流側に送り出すことができる。

すなわち、従来のように、各ゾーン毎に物品検出機器および空気圧回路を配置するとともに、これら物品検出機器からの信号および隣接する物品検出機器からの信号に基づき空気圧バルブを制御して物品を送り出すようにした構成に比べて、非常に簡単な構成でもって、言い換えれば、非常に安価な構成でもって、物品を互いに衝突させることなく下流側に送り出すことができる。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態に係るコンベヤ設備を、図１〜図７に示すように基づき説明する。

このコンベヤ設備は、図１および図２に示すように、上部に配置された上部コンベヤ装置（上位搬送経路）１側から下部に配置された下部コンベヤ装置（下位搬送経路）２側に物品Ｗを搬送するもので、大きく分けて、上流側に配置された制動側コンベヤ装置３と、下流側に配置された非制動側コンベヤ装置４とから構成されている。なお、上記制動側コンベヤ装置３は、例えば傾斜角αが１５度程度でもって傾斜されるとともに、非制動側コンベヤ装置４は、例えば傾斜角βが１．５度程度（αの１／１０程度）でもって傾斜されている。

上記各コンベヤ装置３，４としては、フリーローラ形式（つまり、遊転形式）のローラコンベヤが用いられ、また制動側コンベヤ装置３については、物品を少なくとも１個保持し得るような長さを有する（長さでもって区画された）ゾーンＺが複数（ここでは１５個のゾーンで、Ｚ１〜Ｚ１５の記号にて示す）設けられるとともに、各ゾーンＺ毎に各ローラの転動を阻止するブレーキユニット（後述する）が設けられており、さらにこのコンベヤ設備には、各ブレーキユニットを制御する制御装置（後述する）が具備されている。なお、上部および下部コンベヤ装置１，２としては、ローラコンベヤ、ベルトコンベヤなどが用いられる。

以下、ブレーキユニットを有する制動側コンベヤ装置３を、図５および図６に基づき説明する。
この制動側コンベヤ装置３は、所定長さの左右の側板１１、これら側板１１，１１同士を所定間隔おきに互いに連結する複数の連結板１２、および上記側板１１または連結板１２の適所に取り付けられた脚柱１３からなる平面視が矩形状のフレーム本体１４と、上記両側板１１，１１同士間で且つ所定間隔おきに回転自在（遊転自在）に配置された複数の搬送用ローラ（以下、ローラという）１５と、これら各ローラ１５の下方で且つ一方の側部（例えば、搬送方向に向かって左側）に配置されてローラ群１５にブレーキをかけるブレーキユニット１６とから構成されている。

このブレーキユニット１６は、側板１１に支持ブラケット１７を介して支持されるとともに例えばエアシリンダが用いられてなる昇降駆動体１８と、この昇降駆動体１８により昇降されるブレーキ部材１９とから構成されている。

上記ブレーキ部材１９は、昇降駆動体１８の昇降部に取り付けられた断面がＵ字形状にされた所定長さの昇降材２０と、この昇降材２０の開放側の両上端部に設けられてローラ１５の下面に接触して当該ローラ１５に制動力を付与するブレーキパッド材２１とから構成されている。

したがって、制御装置（後で詳述する）６からの制御指令により昇降駆動体１８が作動して（具体的には、エアシリンダに空気圧が供給されて）、ブレーキ部材１９が上昇されると、各ローラ１５の回転（遊転）が阻止され、つまり、そのゾーンＺにおけるローラ群１５にブレーキが働き、当該ゾーンＺに送り込まれた物品Ｗは、ここで停止することになる。このブレーキパッド材２１の材料としては、上流側のゾーンＺから物品Ｗが送り込まれた際に、丁度、当該ゾーンＺ内で停止するような材料が用いられている（つまり、そのような摩擦抵抗を有する材料が用いられる）。なお、上記説明では、各ゾーンＺにおける複数のローラ１５を全て停止させるようにしたが、全てを停止させる必要はなく、例えば下流の半分程度（各ゾーンにローラが例えば１０本配置されている場合には、下流側の５本程度）のローラ１５を停止させるようにしてもよい。

また、制動側コンベヤ装置３については、図１に示すように、物品案内用ゾーン部３Ａと、物品送出し用ゾーン部３Ｂとに区画されており、全体が１５個のゾーンＺ（Ｚ１〜Ｚ１５）に区画されている場合には、例えば物品案内用ゾーン部３Ａが１１個のゾーンＺ（Ｚ５〜Ｚ１５）で、物品送出し用ゾーン部３Ｂが４個のゾーンＺ（Ｚ１〜Ｚ４）で構成される。勿論、このようなゾーンＺの個数配分に限定されるものではなく、必要に応じて、その配分割合を変更し得る。

さらに、上記制御装置６は、傾斜搬送経路上の物品Ｗの滞留状態（詰まり状態）に応じて、上記各ブレーキユニット１６のオン・オフ動作（以下、ブレーキを作動させる場合をオン動作、ブレーキを解放させる場合をオフ動作という）を制御するものである。

すなわち、図１および図４に示すように、制動側コンベヤ装置３の物品送出し用ゾーン部３Ｂの最下流および物品案内用ゾーン部３Ａの中間部分の下流寄り位置に、それぞれ第１フォトセンサ（第１物品検出器の一例）３１および第２フォトセンサ（第２物品検出器の一例）３２が配置され、そしてこれらフォトセンサ３１，３２にて得られた信号が制御装置６に入力されるとともに、これらの信号に基づき上記ブレーキユニット１６のオン・オフ動作が行われる。

この制御装置６は、図７に示すように、第１フォトセンサ３１からの信号を入力して物品Ｗの有・無をオン・オフ信号［物品を検出した場合をオン信号（検出信号）、物品Ｗを検出しない場合をオフ信号（非検出信号）とする］として出力する第１信号検出部３３と、この第１信号検出部３３で検出したオン信号およびオフ信号の継続時間を計測するオン・オフ時間計測部３４と、上記第１信号検出部３３からのオフ信号を入力して物品Ｗを１個ずつ順次送り出し得る順次送出し制御部３５と、上記第１信号検出部３３からの信号がオン信号である場合に最下流の第１ゾーンＺ１の物品Ｗを１個だけ（単独で）送り出し得る単独送出し制御部３６と、上記第１信号検出部３３からのオン信号およびオン・オフ時間計測部３４からの継続時間を入力して当該オン信号の継続時間が所定の設定時間Ｎ（例えば、６秒程度）以上であるか否かを判断するとともに設定時間Ｎ以上であると判断した場合に、上記単独送出し制御部３６にその動作を行わせる信号（許可信号）を出力する単独動作判断部３７と、この単独動作判断部３７での設定時間Ｎを変更し得る時間設定部３８と、同じく上記第１信号検出部３３からのオフ信号およびオン・オフ時間計測部３４からの継続時間を入力してこのオフ信号の継続時間が所定の設定時間Ｋ（例えば、６秒程度）以上であるか否かを判断するとともに設定時間Ｋ以上であると判断した場合に、上記順次送出し制御部３５にその動作を行わせる信号（許可信号）を出力する順次動作判断部３９と（勿論、順次送出し制御部および単独送出し制御部のいずれか一方が作動すれば、他方は停止するようにされている）、この順次動作判断部３９での設定時間Ｋを変更し得る時間設定部４０と、第２フォトセンサ３２からの信号を入力して物品Ｗの有・無をオン・オフ信号（物品検出時をオン信号、物品非検出時をオフ信号とする）として出力する第２信号検出部４１と、この第２信号検出部４１からのオン信号を入力して上部コンベヤ装置１を停止させるコンベヤ停止部４２と、同じく第２信号検出部４１からのオフ信号を入力して上部コンベヤ装置１を作動させるコンベヤ駆動部４３とから構成されている。なお、上記順次送出し制御部３５および単独送出し制御部３６は、例えばプログラムにより構成されており、したがってこれら制御部３５，３６は機能部と呼ぶこともできる。この他、単独動作判断部３７、順次動作判断部３９、時間設定部３８，４０なども同様である。

ここで、順次送出し制御部３５および単独送出し制御部３６における動作（正確には、ゾーン毎のブレーキユニットのオン・オフ動作）を、図３に示す各ゾーンにおけるブレーキユニットの動作状態（以下、ステータスと称す）を参照しながら詳しく説明する。

図３に示すように、ステータスとして、Ａ〜Ｄの４種類が具備されている。
ステータスＡは、第１ゾーンＺ１と第３ゾーンＺ３とがオン動作で、第２ゾーンＺ２と第４ゾーンＺ４とがオフ動作にされるとともに、第５ゾーンＺ５〜第１５ゾーンＺ１５までが全てオン動作にされている場合を示す。

ステータスＢは、第１ゾーンＺ１と第３ゾーンＺ３とがオフ動作で、第２ゾーンＺ２と第４ゾーンＺ４とがオン動作にされるとともに、第５ゾーンＺ５〜第１５ゾーンＺ１５までが全てオフ動作にされている場合を示す。

ステータスＣは、全てのゾーンＺつまり第１ゾーンＺ１〜第１５ゾーンＺ１５がオン動作にされている場合を示す。
ステータスＤは、第１ゾーンＺ１がオフ動作で、第２ゾーンＺ２〜第４ゾーンＺ４がオン動作にされるとともに、第５ゾーンＺ５〜第１５ゾーンＺ１５までが全てオフ動作にされている場合を示す。

そして、第１フォトセンサ３１が非検出状態である場合に、タイマーで設定された所定時間毎に（例えば、数秒毎に）、ステータスＡとＢとが交互に行われる。つまり、物品送出し用ゾーン部３Ｂを構成する４個のゾーンＺ１〜Ｚ４でのブレーキユニット１６が交互にオン・オフ動作にされるとともに、物品案内用ゾーン部３Ａについては、全てオン動作またはオフ動作にされて、物品Ｗの順次送出し制御が行われる。

言い換えれば、物品送出し用ゾーン部３Ｂでは物品Ｗが１個ずつ前方に送られるとともに、上部コンベヤ装置１から物品Ｗが物品案内用ゾーン部３Ａに供給された場合には、そのまま下流側に自重により移動（滑動）することになる。

次に、第２フォトセンサ３１が検出状態である場合に、タイマーで設定された所定時間毎に（例えば、数秒毎に）、ステータスＣとＤとが交互に行われる。つまり、物品送出し用ゾーン部３Ｂにおける最下流（先頭）のゾーンＺ１でのブレーキユニット１６のオン・オフ動作が交互に且つ残り３個のゾーンＺ２〜Ｚ４においては、全てオン動作にされるとともに、物品案内用ゾーン部３Ａについては、全てオン動作またはオフ動作にされて、先頭の物品Ｗが１個だけ非制動側コンベヤ装置４に送り出される。

言い換えれば、非制動側コンベヤ装置４に物品Ｗが滞留し（貯まり）、そして物品送出し用ゾーン部３Ｂまで物品Ｗが滞留した場合、当該物品送出し用ゾーン部３Ｂから物品Ｗが１個だけ非制動側コンベヤ装置４に送り出されるとともに、上部コンベヤ装置１から物品Ｗが物品案内用ゾーン部３Ａに供給された場合には、そのまま下流側に自重により移動される。

なお、上記順次送出し制御部３５および単独送出し制御部３６には、図示しないが、ステータスＡとＢおよびＣとＤをそれぞれ交互に行わせるためのタイマーが具備されている。

次に、上記コンベヤ設備における物品の搬送動作全体について、図３に基づき簡単に説明する。
まず、非制動側コンベヤ装置４に物品Ｗが滞留していない場合には、制動側コンベヤ装置３でも物品Ｗが滞留していないため、第１信号検出部３３からはオフ信号が出力され、したがってステータスＡとＢとの動作が所定時間毎に交互に行われて、制動側コンベヤ装置３から順次物品Ｗが１個ずつ前方に送られる。

ところで、下流側の非制動側コンベヤ装置４に物品Ｗが滞留すると、物品送出し用ゾーン部３Ｂの第１ゾーンＺ１においても、当然に物品Ｗが滞留することになる。したがって、第１信号検出部３３からオン信号が出力されるとともにそのオン信号の継続時間が設定時間Ｎを超えた場合（滞留すると、通常、設定時間を超えることになる）には、ステータスＣとＤとの動作が所定時間毎に交互に行われる。すなわち、設定時間Ｎを超えて物品Ｗが検出されると、つまり物品Ｗが滞留していると判断されると、ステータスＣの動作が行われ、全てのゾーンＺでブレーキユニット１６がオン状態となり物品Ｗの移動が停止される。そして、所定時間後にステータスＤに移り、第１ゾーンＺ１のブレーキユニット１６がオフ状態にされてブレーキが解放されるとともに、物品案内用ゾーン部３Ａでは、物品Ｗが自重により下方に移動される。非制動側コンベヤ装置４側で、物品Ｗの滞留状態が解消されるまで、この動作が繰り返し行われる。

そして、非制動側コンベヤ装置４側で物品Ｗの滞留状態が解消されると、当然に、第１ゾーンＺ１での物品Ｗの滞留もなくなり、したがって第１信号検出部３３からのオフ信号の継続時間が設定時間Ｋ以上になるため、今度は、順次送出し制御に移行することになる。

このように、制動側コンベヤ装置３の下流側の物品送出し用ゾーン部に設けられたローラ群１５をゾーン毎に交互にブレーキをかけるようにしたので、物品Ｗを順次下流側に送り出す（移動させる）ことができるとともに、非制動側コンベヤ装置４側に物品Ｗが滞留した場合（満杯状態になった場合）、先頭の第１ゾーンＺ１におけるブレーキユニット１６のオン・オフ動作を交互に行うことにより、まず先頭の物品Ｗを１個だけ（単独）を送り出すようにしたので、非常に簡単な構成でもって、物品を衝突させることなく、下流側に送り出すことができる。

なお、この「衝突」という言葉は、ある程度の力でもって後方の物品が前方の物品にぶつかるという意味で、言い換えれば、単に、物品同士が接触する場合よりも強く当たるという意味で用いている。

本発明の実施の形態に係るコンベヤ設備の概略構成を示す側面図である。同コンベヤ設備の平面図である。同コンベヤ設備におけるブレーキユニットの動作状態を説明する図表である。同コンベヤ設備における概略制御系統を示すブロック図である。同コンベヤ設備の要部構成を示す平面図である。図５のＡ−Ａ断面図である。同コンベヤ設備における制御装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１上部コンベヤ装置
２下部コンベヤ装置
３制動側コンベヤ装置
３Ａ物品案内用ゾーン部
３Ｂ物品送出し用ゾーン部
４非制動側コンベヤ装置
１６ブレーキユニット
３１第１フォトセンサ
３２第２フォトセンサ
３３第１信号検出部
３４オン・オフ時間計測部
３５順次送出し制御部
３６単独送出し制御部
３７単独動作判断部
３８時間設定部
３９順次動作判断部
４０時間設定部
４１第２信号検出部
４２コンベヤ停止部
４３コンベヤ駆動部

Claims

上位搬送経路から下位搬送経路に物品を案内するローラ群により構成される傾斜搬送経路を有するコンベヤ設備であって、
上記傾斜搬送経路を複数のゾーンに区画するとともに、この傾斜搬送経路の上流側の複数のゾーンを物品案内用ゾーン部となし且つ残りの下流側のゾーンを物品送出し用ゾーン部となし、
上記各ゾーンにおける少なくとも下流側のローラにブレーキを作動させるブレーキユニットを各ゾーン毎に配置し、
上記物品送出し用ゾーン部の最下流のゾーンにおける物品を検出し得る第１物品検出器を配置し、
上記第１物品検出器からの検出信号を入力して上記各ブレーキユニットのオン・オフ動作を制御する制御装置を具備し、
且つ上記制御装置に、
上記第１物品検出器により物品が検出されない場合に、物品送出し用ゾーン部の各ゾーンに設けられたブレーキユニットを交互に作動させて物品を１個ずつ送り出し得る順次送出し制御部、
および上記第１物品検出器により物品が所定時間以上検出された場合に、少なくとも、物品送出し用ゾーン部の全てのゾーンに設けられたブレーキユニットを作動させて物品を停止させる動作と、少なくとも物品送出し用ゾーン部の最下流のゾーンに設けられたブレーキユニットを解放させて物品を移動させ得る動作とを交互に行わせて、当該最下流ゾーンにおける物品を１個だけ送り出し得る単独送出し制御部
を具備させたことを特徴とするコンベヤ設備。
物品案内用ゾーン部の下流部に第２物品検出器を配置するとともに、
制御装置により、当該第２物品検出器により物品が検出された場合に、上位搬送経路から当該傾斜搬送経路への物品の供給を停止させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のコンベヤ設備。