JP2008308266A - ローラコンベア及び搬送制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ローラの駆動に起因した塵埃の飛散が抑制されたローラコンベアを提供することを課題とする。
【解決手段】ローラコンベアにおいて、並列して連続的に配置された複数のローラにより搬送路を構成する。複数のローラ１０が、搬送路の両側の各々に整列して配置される。ローラ１０の各々に対しローラ駆動モータ１２が設けられる。ローラ１０は対応するローラ駆動モータ１２の回転軸１２ｂに直結されている。
【選択図】図２

Description

本発明はローラコンベアに係り、より詳細には、複数のローラの各々を駆動することにより搬送物を移送するローラコンベアに関する。

並列かつ連続的に配置された複数のローラにて搬送路を構成するローラコンベアは、フリーフローコンベアと称され、例えば、製造工場において、製造物を載せて移動するパレットを移動するために用いられることが多い。

このようなローラコンベアには、モータの駆動力を各ローラに伝達するための駆動力伝達機構が設けられる。駆動力伝達機構としては、歯車列を用いた機構、プーリ及びベルトを用いた機構、タイミングベルトあるいはチェーンを用いた機構などがある。

このような駆動力伝達機構を用いたローラコンベアを、例えばクリーンルームで使用する場合、駆動力伝達機構から発生する粉塵（微小粉末）がクリーンルーム内の清浄な環境を汚染するおそれがある。すなわち、駆動力伝達機構として歯車列を用いた場合は、歯車の噛み合い部分の磨耗粉が周囲に散乱するおそれがある。また、駆動力伝達機構としてプーリ及びベルトを用いた場合は、プーリ上でベルトが滑って磨耗粉が周囲に散乱するおそれがある。

このような磨耗粉の飛散の問題を防止するために、駆動力伝達機構を清浄な環境から隔離された空間に配置して発生した微少粉末を排気して除去するという方法がある。あるいは、駆動力伝達機構に水を滴下して洗い流すことにより微少粉末が空中に飛散しないようにする方法がある。

しかし、上述の方法は、隔離された空間を形成し且つ排気手段を設ける、あるいは水の供給手段及び回収手段といった大掛かりな設備を必要とし、限られたスペースのクリーンルームなどで用いるには不都合なことが多かった。

そこで、複数のローラの各々に個別にモータを直結し、複数のモータの回転を同期させながらローラを回転させる機構のローラコンベアが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この場合、各ローラをモータにより直接駆動するので、駆動力伝達機構は不要であり、駆動力伝達機構の構成部品の磨耗による微少粉末の飛散は発生しない。
特開２００４−１３１２２２号公報

上述の特許文献１記載のローラコンベアによれば、駆動力伝達機構を用いない構成とすることができるが、ローラの両端が軸受により支持されており、軸受部分で磨耗粉が発生するおそれがある。

また、搬送路の途中で搬送物を停止させるために、搬送路に沿ってストッパを設ける必要がある。ストッパは、例えば搬送物を載せるパレットに突き当てることにより強制的にパレットを停止させる機構であり、搬送路に沿っていくつものストッパを設けることは、ローラコンベアのコストアップとなる。

さらに、複数のローラの回転を同期させて等速回転させるため、搬送物を一定の速度で安定して移動させることができる反面、搬送路の途中の部分で搬送速度を変えるといった制御を行うことはできない。例えば、複数の製造工程間で製造物を搬送するような場合で、各工程のタクトタイムが異なる場合、工程間での搬送速度を可変とすることが好ましいが、そのような搬送速度の制御は行われていない。

本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、ローラの駆動に起因した塵埃の飛散が抑制されたローラコンベアを提供することを目的とする。

また。本発明の他の目的は、搬送路の途中で部分的に搬送速度を制御することができるローラコンベア、及びそのようなローラコンベアを用いた搬送制御方法を提供することである。

上述の目的を達成するために、本発明の一局面によれば、並列して連続的に配置された複数のローラにより搬送路を構成するローラコンベアであって、搬送路の両側の各々に整列して配置された複数のローラと、該ローラの各々に対して設けられたローラ駆動モータとを有し、前記ローラは対応する前記ローラ駆動モータの回転軸に直結されていることを特徴とするローラコンベアが提供される。

また、本発明の他の局面によれば、上述のローラコンベアよりなるローラコンベアユニットを複数台繋げて形成した搬送路において複数の搬送物の搬送を制御する搬送制御方法であって、該搬送路上の該搬送物の一つを該ローラコンベアユニットのうちの第１のローラコンベアユニットの上に停止させながら、第２のローラコンベアユニット上の他の搬送物を該第１のローラコンベアユニットにまたがって搬送することを特徴する搬送制御方法が提供される。

本発明によれば、複数のローラの各々に対してローラ駆動モータが一つづつ設けられ、ローラ駆動モータの回転軸がローラに直結されているため、ローラはローラ駆動モータにより支持されながら回転する。これにより、ローラに駆動力を伝達するための駆動力伝達機構は不要であり、且つローラを回転可能に支持する軸受も不要となる。したがって、駆動力伝達機構や軸受において発生する摩耗粉などの微小粉末が周囲に飛散することがなく、ローラコンベアの周囲の環境を清浄に維持することができる。

また、複数のローラの駆動を個別に制御することができるため、搬送路の途中で搬送物の搬送を個別に制御することができ、複数の搬送物を効率的に搬送して全体の搬送時間を短縮することができる。

次に、本発明の一実施例によるローラコンベアについて図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例によるローラコンベアの斜視図である。図１に示すローラコンベアはいわゆるフリーフローコンベアであり、複数のローラ上にパレット２が支持されながらローラが回転することでパレット２が移動するよう構成されている。搬送物はパレット２の上に載置され、パレット２と共に移動する。

図１に示すローラコンベアは、搬送路の両側に６対のローラ４が配置されたローラコンベアユニット４として構成されている。製造ラインなどでは搬送経路に沿って複数のローラコンベアユニット４を並べて配置して連続した長い搬送路が形成される。

ローラコンベアユニット４は、基板６上に起立して所定の間隔で平行に配置された側壁板８を有する。側壁板８の間に搬送路が形成される。左右の側壁板８の内側（搬送路側）には、ローラ１０が整列して配置される。図１に示す例では、６個のローラ１０が一方の側壁板８の内側に配置され、これに対向する位置でもう一方の側壁板８の内側に６個のローラ１０が配置されている。

ローラ１０の各々は、搬送路の幅全体に設けられる長いローラではなく、パレット２の端部を支持できる程度の長さを有している。すなわち、パレット２はローラ１０により搬送方向に対して左右の端部を支持されながら移動する。

ローラ１０が設けられた位置の側壁板８に対して反対側には、ローラ駆動モータ１２が配置されている。図２はローラ駆動モータ１２が側壁板８に取り付けられた部分の簡略断面図である。ローラ駆動モータ１２は、そのモータ本体１２ａがねじ止め等により側壁板８に固定される。ローラ駆動モータ１２の回転軸１２ｂは、側壁板８の貫通孔８ａ内に延在するよう配置される。

ローラ１０は、側壁板８の貫通孔８ａに挿入される円柱状の取付部１０ａを有する。取付部１０ａには、貫通孔８ａ内に延在するローラ駆動モータ１２の回転軸１２ｂに嵌合する穴が形成されており、回転軸１２ｂがこの穴に挿入された状態で止めネジ１４で固定される。左右の側壁板８の各々には、６個のローラ駆動モータ１２が取り付けられ、その回転軸１２ｂに６個のローラ１０が取り付けられる。

ローラ駆動モータ１２のモータ本体１２ａは、モータと減速機構を有し、回転軸１２ｂは減速機構により減速された回転速度で回転する。モータとしては、回転数を周波数制御可能な誘導電動モータや、パルスモータ等の同期電動モータが用いられる。ローラ駆動モータ１２は制御器１６に電気的に接続され、制御器１６から供給される電流により駆動される。制御器１６は、ローラ駆動モータ１２の各々の駆動（回転速度）を個別に制御できるように構成されている。

ローラ駆動モータ１２として誘導モータを用いた場合、制御器１６は周波数制御電源装置を有し、１２個のローラ駆動モータ１２に供給する電流の周波数をそれぞれ個別に制御する。したがって、１２個のローラ１０の回転速度を個別に制御することができる。通常は、左右に対応するローラ１０は同じ速度で回転させればよいため、左右の１対のローラ１０に同じ周波数の電流を供給すればよい。

また、ローラ駆動モータ１２としてパルスモータを用いた場合、制御器１６はパルス制御電源装置を有し、１２個のローラ駆動モータ１２に供給するパルス電流をそれぞれ個別に制御する。したがって、１２個のローラ１０の回転速度を個別に制御することができる。通常は、左右に対応するローラ１０は同じ速度で回転させればよいため、左右の１対のローラ１０に同じパルス電流を供給すればよい。

以上のような構成のローラコンベアによれば、一つのローラ１０に対して一つのローラ駆動モータ１２が設けられ、ローラ１０はローラ駆動モータ１２の回転軸１２ｂに直結されているため、駆動力伝達機構を設ける必要がない。したがって、駆動力伝達機構の構成部品の磨耗に起因して発生する微小粉末等の塵埃が周囲に飛散することがない。また、各ローラ１０はローラ駆動モータ１２の回転軸１２ｂにより支持されて回転するため、ローラ１０を回転可能に支持する軸受を設けなくてもよい場合がある。したがって、軸受の構成部品の磨耗に起因して発生する微小粉末等の塵埃が周囲に飛散することがない
以上のように、本実施例によるローラコンベアは、周囲に微小粉末等の塵埃を飛散させることがないため、例えばクリーンルームのように清浄な環境に維持する必要のあるような用途での搬送に好適である。

なお、本実施例によるローラコンベアでは、左右の側壁板８の間に搬送路が形成されて、パレット２が左右の側壁板８の間を移動する。ここで、ローラ１０は左右の側壁板８の間全幅に渡って延在するものではなく、左右のローラ１０の間は大きくあいて大きな空間が形成されている。この空間を利用して、例えばパレット２を停止させるストッパ機構や、パレット２の停止位置において位置決めを行う位置決め装置などを配置することができ、搬送路に対する周辺装置の配置の自由度が向上する。

次に、本実施例によるローラコンベアユニット４を用いた場合の搬送方法について説明する。

図３はローラコンベアユニットを繋げて搬送路を形成した場合の、パレットの搬送方法の例を示す図である。図３（ａ）は一つのローラコンベアユニットの全てのローラが同期して回転駆動される場合の搬送制御方法を示す図であり、図３（ｂ）は本実施例によるローラコンベアユニットにより行うことのできる搬送制御方法を示す図である。

図３（ａ）に示す例では、直列に設けられた３台のローラコンベアユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの各ユニットには６個のローラが設けられ、ベルトを介して一つのモータにより駆動されている。したがって、１台のローラコンベアユニットのローラは全て同期して同じ速度で回転する。この場合、一台のローラコンベアユニットから次のローラコンベアユニットにパレットが滑らかに乗り移るようにするには、ローラコンベアユニットによる搬送速度を全て同じ速度としなければならない。したがって、各ローラコンベアユニット上にあるパレットの移動速度及び移動距離は同じとしなければならない。

例えば、図３（ａ）において、右端のローラコンベアユニット２０Ａ上にあるパレットを中央のローラコンベアユニット２０Ｂまで搬送する場合（移動距離３００ｍｍ）、中央のローラコンベアユニット２０Ｂ上にあったパレットも同様に３００ｍｍ移動して左端のローラコンベアユニット２０Ｃ上に搬送することとなる。すなわち、３台のローラコンベアユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのローラは全て同時に等速度で駆動が開始される。３台のパレットは等速で同じ距離だけ搬送し、３台のローラコンベアユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのローラは全て同時に停止する。

図３（ａ）に示す例の場合、例えば、ローラコンベアユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの各々の位置でパレット上の搬送物に処理（例えばパレット上でのワーク組み立て）が行われているとする。また、ローラコンベアユニット２０Ｂにおける処理の工程時間がローラコンベアユニット２０Ａにおける処理の工程時間より長かったと仮定する。この場合、ローラコンベアユニット２０Ａ上にて処理が終わっても、ローラコンベアユニット２０Ｂ上での処理が終了するまで、パレットを搬送することはできない。すなわち、ローラコンベアユニット２０Ｂ上での処理が終了した後に、ローラコンベアユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ上のパレットを同時に搬送する必要がある。そして各パレットの移動距離は３００ｍｍであるから、３００ｍｍに相当する分の搬送時間が必要となる。

次に、図３（ｂ）に示すように本実施例によるローラコンベアユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃによる行うことのできる搬送制御方法について説明する。なお、図３（ｂ）に加えて、図４に示す搬送制御方法のフローチャートも参照しながら説明する。

本実施例によるローラコンベアユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃでは、各々におけるローラ１０の回転速度を個別に制御することができる。そこで、上述の図３（ａ）に示す例と同様に、ローラコンベアユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃの各々の位置でパレット上の搬送物に処理（ワークの組み立て等）が行われており、ローラコンベアユニット４Ｂにおける処理の工程時間がローラコンベアユニット４Ａにおける処理の工程時間より長かったと仮定する。この場合、図３（ａ）に示す例とは異なり、早く処理の終わったローラコンベアユニット４Ａ上のパレットは、処理が終わったら（ステップＳ１のＹｅｓ）直ちに搬送を開始し（ステップＳ２、１００ｍｍ分だけ搬送しておくことができる。すなわち、図３に示すローラ１０の群１０Ａだけを駆動し、ローラコンベアユニット４Ａ上のパレットのみを１００ｍｍだけ搬送する。ローラ１０の群１０Ａには、ローラコンベアユニット４Ａのローラ１０とローラコンベアユニット４Ｂのローラ１０が含まれており、これらを同時に駆動することで、ローラコンベアユニット４Ａ上のパレットの先端をローラコンベアユニット４Ｂ上まで搬送することができる。

ローラコンベアユニット４Ａ上のパレットのみを１００ｍｍだけ搬送したら（ステップＳ３のＹｅｓ）、ローラ１０の群１０Ａの駆動を停止してパレットの搬送を停止し、ローラコンベアユニット４Ｂ，４Ｃにおける処理の終了を待つ。ローラコンベアユニット４Ｂ，４Ｃにおける処理が終了したら（ステップＳ４のＹｅｓ）、ローラコンベアユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃの各々のローラ１０を全て同期させて駆動し、ローラコンベアユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃ上のパレットを等速で搬送する（ステップＳ５）。

ローラコンベアユニット４Ａ上のパレットは既に１００ｍｍだけ移動しているので、ローラ１０の駆動を開始してから２００ｍｍ移動した時点で、ローラコンベアユニット４Ｂ上の位置に到達する（ステップＳ６のＹｅｓ）。図３（ａ）に示す例では、ローラコンベアユニット２０Ｂでの処理が終了してローラを駆動してからローラコンベアユニット２０Ａ上のパレットを３００ｍｍ搬送して次ぎのローラコンベアユニット２０Ｂ上の位置に搬送したが、図３（ｂ）に示す例では、２００ｍｍ搬送すればよい。すなわち、同じ速度で搬送することとすれば、ローラコンベアユニット２０Ａ上のパレットを次ぎのローラコンベアユニット２０Ｂ上の位置に、２／３の時間で搬送することができる。したがって、工程間の搬送時間を短縮することができ、全体の処理工程時間を短縮することができる。

ローラコンベアユニット４Ａ上のパレットが次ぎのローラコンベアユニット４Ｂ上の位置に到達し（ステップＳ６のＹｅｓ）、ローラコンベアユニット４Ｂにおける処理が開始されても（ステップＳ７）、ローラコンベアユニット４Ｂ上にあったパレットの搬送を続ける。そして、ローラコンベアユニット４Ｂ上にあったパレットが３００ｍｍ搬送されてローラコンベアユニット４Ｃ上の位置に到達した時点で（ステップＳ８）、ローラ１０の搬送を停止し、ローラコンベアユニット４Ｃにおける処理を開始する（ステップＳ９）。

以上のように、本実施例によるローラコンベアユニットを用いて搬送路を形成することで、搬送物を搬送路上の他の搬送物に係わりなく搬送することができるので、予め搬送できる搬送物を適当な位置まで搬送しておくことができ、搬送工程に費やす時間を短縮することができる。すなわち、複数のローラの駆動を個別に制御することができるため、搬送路の途中で搬送物の搬送を個別に制御することができ、複数の搬送物を効率的に搬送して全体の搬送時間を短縮することができる。

本明細書は以下の発明を開示する。
（付記１）
並列して連続的に配置された複数のローラにより搬送路を構成するローラコンベアであって、
搬送路の両側の各々に整列して配置された複数のローラと、
該ローラの各々に対して設けられたローラ駆動モータと
を有し、
前記ローラは対応する前記ローラ駆動モータの回転軸に直結されていることを特徴とするローラコンベア。
（付記２）
付記１記載のローラコンベアであって、
前記搬送路を挟むように両側に側壁板が設けられ、
前記ローラ駆動モータの各々は該側壁板の外側に取り付けられ、
前記ローラの各々は前記側壁板の搬送路側に配置され、
前記ローラ駆動モータの各々の前記回転軸は前記側壁板を貫通して対応するローラに接続されていることを特徴とするローラコンベア。
（付記３）
付記１又は２記載のローラコンベアであって、
前記ローラ駆動モータの各々の回転速度を個別に制御する制御部を更に有することを有することを特徴とするローラコンベア。
（付記４）
付記３記載のローラコンベアであって、
前記ローラ駆動モータは誘導電動モータであり、
前記制御部は、該誘導電動モータに供給する電流の周波数制御を行うことを特徴とするローラコンベア。
（付記５）
付記３記載のローラコンベアであって、
前記ローラ駆動モータはパルス電動モータであり、
前記制御部は、該パルス電動モータに供給する電流のパルス制御を行うことを特徴とするローラコンベア。
（付記６）
付記３記載のローラコンベアよりなるローラコンベアユニットを複数台繋げて形成した搬送路において複数の搬送物の搬送を制御する搬送制御方法であって、
該搬送路上の該搬送物の一つを該ローラコンベアユニットのうちの第１のローラコンベアユニットの上に停止させながら、第２のローラコンベアユニット上の他の搬送物を該第１のローラコンベアユニットにまたがって搬送することを特徴する搬送制御方法。
（付記７）
付記６記載の搬送制御方法であって、
前記第１のローラコンベアユニットのローラの一部を、前記第２のローラコンベアユニットのローラと同期して回転駆動することを特徴とする搬送制御方法。

本発明の一実施例によるローラコンベアの斜視図である。 ローラ駆動モータが側壁板に取り付けられた部分の簡略断面図である。 ローラコンベアユニットを繋げて搬送路を形成した場合の、パレットの搬送制御方法の例を示す図である。 図３（ａ）に示す搬送制御方法のフローチャートである。

符号の説明

２ パレット
４ ローラコンベアユニット
６ 基板
８ 側壁板
８ａ 貫通孔
１０ ローラ
１０ａ 取付部
１２ ローラ駆動モータ
１２ａ モータ本体
１２ｂ 回転軸
１４ 止めネジ
１６ 制御器

Claims (5)

1. 並列して連続的に配置された複数のローラにより搬送路を構成するローラコンベアであって、
   搬送路の両側の各々に整列して配置された複数のローラと、
   該ローラの各々に対して設けられたローラ駆動モータと
   を有し、
   前記ローラは対応する前記ローラ駆動モータの回転軸に直結されていることを特徴とするローラコンベア。
2. 請求項１記載のローラコンベアであって、
   前記搬送路を挟むように両側に側壁板が設けられ、
   前記ローラ駆動モータの各々は該側壁板の外側に取り付けられ、
   前記ローラの各々は前記側壁板の搬送路側に配置され、
   前記ローラ駆動モータの各々の前記回転軸は前記側壁板を貫通して対応するローラに接続されていることを特徴とするローラコンベア。
3. 請求項１又は２記載のローラコンベアであって、
   前記ローラ駆動モータの各々の回転速度を個別に制御する制御部を更に有することを有することを特徴とするローラコンベア。
4. 請求項３記載のローラコンベアよりなるローラコンベアユニットを複数台繋げて形成した搬送路において複数の搬送物の搬送を制御する搬送制御方法であって、
   該搬送路上の該搬送物の一つを該ローラコンベアユニットのうちの第１のローラコンベアユニットの上に停止させながら、第２のローラコンベアユニット上の他の搬送物を該第１のローラコンベアユニットにまたがって搬送することを特徴する搬送制御方法。
5. 請求項４記載の搬送制御方法であって、
   前記第１のローラコンベアユニットのローラの一部を、前記第２のローラコンベアユニットのローラと同期して回転駆動することを特徴とする搬送制御方法。

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