JP2017536312A

JP2017536312A - ゾーン制御を備えたスタックローラベルトコンベヤ

Info

Publication number: JP2017536312A
Application number: JP2017529055A
Authority: JP
Inventors: エル．フォーニー，マシュー
Original assignee: レイトラム，エル．エル．シー．
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2017-12-07
Anticipated expiration: 2035-11-10
Also published as: BR112017011657A2; ES2911211T3; US9352908B1; BR112017011657B1; EP3227208B1; EP3227208A1; KR102448638B1; DK3227208T3; KR20170089903A; US20160159575A1; JP6619437B2; WO2016089559A1; CN107207162B; EP3227208A4; PL3227208T3; CN107207162A

Abstract

ゾーン制御されるインラインスタックローラコンベヤベルト。ベルトは、スタックされたローラ、すなわち、上部物品支持ローラおよび下部被駆動ローラの対を有する。上部および下部ローラは互いに接触し、それにより、ベルトが前進する際に下部ローラがベルトの下の支持面との接触によって一方向に駆動されるとき、上部ローラがベルト移動方向と反対の方向に回転するようになっている。作動されたローラ対の上の物品は停留する。下部ローラが支持面と接触しないとき、ローラは制動され、回転せず、制動されたローラ上の物品は、ベルトと共に前進する。支持面は、個々に制御可能なセグメント内に配置され、個々に制御可能なセグメントは、選択されたゾーン内の物品を停止するために作動されるゾーンに動的にグループ化される。ゾーングループを動的に変化させるために、画像化システムが制御装置によって使用される。【選択図】図３

Description

本発明は全体的には動力駆動式コンベヤに関し、詳細には、スタックローラを備えたコンベヤベルトに関する。

多くの搬送用途において、物品の質量の流れを単一の列に変換することが必要である。例えば、いくつかの処理装置は、一度に１つの物品のみに対して作動可能である。そのような場合、物品は、装置に到達する前に、単一化されなければならない。また、別の例として、コンベヤ上での単一化された物品の仕分けは、物品が横並びよりも単一の列の状態にある場合、より簡単である。

本発明の特徴を具体化するコンベヤベルトの１つの形態は、それぞれ上部ローラおよび下部ローラを含む複数のローラセットを含む。コンベヤベルトの上側の上部ローラは搬送される物品を支持する。ベルトの下側の下部ローラは、下部ローラの第１の方向の回転が反対の第２の方向の上部ローラの回転を引き起こすように、上部ローラと接触する。ローラセットは、コンベヤベルトの溝に沿って第１の位置から第２の位置に移動される。第１の位置では、上部ローラは、上側より上の最大高さまで延在する。第２の位置では、上部ローラは最大高さより下の最小高さまで延在する。

このようなコンベヤベルトで使用可能なコンベヤの１つの形態は、コンベヤベルトの下側の下に独立して作動されるセグメントの配列を含む。各セグメントは、下部ローラと接触するおよび接触しないように選択的に移動可能な支持面を含む。支持面が移動されて下部ローラと接触すると、ローラセットは第１の位置に移動され、このとき下部ローラは支持面上で回転する。ローラセットは、支持面が下部ローラと接触していないときに第２の位置に移動される。

本発明の別の態様において、物品を搬送するための方法は、（ａ）ベルト走行方向に前進するコンベヤベルト内の垂直方向にスタックされた上部および下部ローラのセットの上で物品を支持するステップと、（ｂ）コンベヤベルトの下の個々に作動可能な支持面セグメントの配列によってコンベヤベルト用の運搬経路を形成するステップと、（ｃ）支持面セグメントを選択的に作動して下部ローラと接触する第１の位置に移動させて、上部ローラをコンベヤベルトの上側より上の最大高さまで上昇させ、上部ローラをベルト移動方向と反対の方向に回転させ、回転する上部ローラの上の物品が停留するようにするステップと、（ｄ）支持面セグメントを選択的に非作動状態にし、下部ローラと接触しない第２の位置に移動させて、上部ローラを最大高さより下の最小高さに下げるステップと、（ｅ）非作動状態の上部ローラを摩擦的に制動し、制動された上部ローラの上の物品がコンベヤベルトと共にベルト移動方向に前進するようにするステップと、を含む。

図１は、本発明の特徴を具体化するコンベヤの運搬経路の一部の等角図である。図２は、図１のコンベヤの一部の前面図である。図３は、図１のコンベヤの側面図である。図４は、図１のようなコンベヤ中で使用可能なコンベヤベルトの内側の側面図である。図５は、図１のコンベヤを使用するコンベヤシステムの上面図である。図６は、図５のコンベヤシステムで使用可能な制御システムのブロック図である。

本発明の特徴を具体化するコンベヤシステムの運搬経路の一部を図１に示す。コンベヤシステム１０は、１つまたは複数のベルトモジュール１４の一連の横列１２から構成されるモジュール式コンベヤベルト１１を含む。各横列は、隣接する横列の交互に配置されるヒンジ要素１８、１９を連結するヒンジロッド１７によって形成されるヒンジジョイント１６で相互に連結される。コンベヤベルト１１は二重ローラコンベヤベルトであり、ベルトの下側２５から上側２７まで延在するキャビティ２３内に垂直スタックとして配置された上部ローラ２２および下部ローラ２４を含むローラセット２０の配列を含む。各セットすなわちスタックの上部および下部ローラの周囲は、下部ローラの一方向への回転によって上部ローラが反対方向に回転するように接触している。この例の上部ローラおよび下部ローラは共に、アクスル２６に取り付けられたまたはアクスル２６と一体的に形成された円筒形ローラである。アクスル２６はベルト移動方向２８に対して垂直に配向されているので、ローラはベルトの移動方向と平行な方向に回転する。この向きのローラは、ベルト移動方向２６に沿って回転するため、インラインローラと呼ばれる。代替的に、ローラセットは、上部ローラまたは下部ローラの代わりにアクスルを持たない球形ローラで代わりに形成することもできる。あるいは、各ローラセットは、単一の下部ローラに接触する２つの上部ローラ、または１対の下部ローラに接触する１つの上部ローラを備えることができる。下部ローラ２４は、ベルトの下側２５でキャビティ２３から下方に延在する。上部ローラ２２は、上側２７でキャビティから上方に延在する。代替的に、上部ローラは、キャビティ内ではなく、全体的に上側より上で支持されてもよく、この際、下部ローラは下側および上側の両方を越えて延在している。ローラセット２０は、ベルト１１の幅を横切っておよび長さに沿って幅方向横列Ｒおよび縦方向縦列Ｃに配置されている。

コンベヤ運搬経路は、ローラの縦列Ｃの間のベルト１１の上部走行部の下に配置された固定摩耗ストリップ３０を含む。運搬経路の残りは、グリッドを形成するように配列された独立して制御可能な支持面セグメント３２に分割される。セグメントのそれぞれは、この例では、単一のローラセット２０を作動するように寸法決めされている。しかし、各セグメントは、複数の連続したローラセットを作動するためにもっと大きくてもよい。セグメント３２は、下部ローラ２４が通過するときに下部ローラ２４に接触するように所定の位置に移動することによってローラセット２０を作動させる。この例では、セグメント３２を図示された位置から摩耗ストリップ３０の上部支持面３４より上の高さまで上昇させることを意味する。コンベヤベルト１１がベルト移動方向２８に前進するとき、下部ローラ２４は、上昇したセグメントの上部支持面３６上で回転する。上部接線における下部ローラのそれぞれの回転方向は、ベルト移動方向２８に平行である。滑りがない場合、その頂部における下部ローラの接線速度はベルト速度に等しい。下部ローラ２４と上部ローラ２２との転がり接触は、上部ローラを反対方向に回転させる。作動された上部ローラ２２の接線速度は、ベルト速度に等しいが反対方向である。したがって、１つまたは複数の作動されたローラセット２０上の物品は、静止した観察者に停留しているように、すなわち、時間的に静止しているように見える。これは図３にも示されている。ベルトが速度Ｖで右に移動する場合、作動された上部ローラ２２は、
その頂部で−Ｖの接線速度を有する。そして、作動されたローラセット２０上の物品３８の絶対速度はゼロである。

ローラセット２０を作動させるための１つの方式が図２に示されている。左側のローラセット２０が作動された状態で示されている。セグメント３２は、図示された空気圧シリンダまたは油圧シリンダなどのアクチュエータ４０によって、あるいは例えばカム、モータ、磁気、もしくはばね、またはそれらの組み合わせによって作動位置に持ち上げられる。作動位置では、セグメント３２は支持面３６を提供し、支持面３６上で、ベルトがベルト走行方向に前進するときに下部ローラ２４が回転する。同じく図３は、下部ローラ２４と接触する作動位置にあるセグメント３２を示している。図２の右のセグメント３２’は、アクチュエータ４０’によって下部ローラ２４’と接触していない非作動位置に下降された状態で示されている。ベルト１１の前進運動は、ローラセット２０’内の非作動ローラ２４’、２２’に回転を一切与えない。

図３に示すように、上部ローラ２２および下部ローラ２４のアクスル２６、２７は、各端部で長い垂直溝４２の中に保持される。あるいは、それらは各端部において一対のより短い垂直溝４３、４４の中に保持される。垂直溝により、ローラセット２０は、セグメント２４によって作動されると、図３におよび図２の左側に示される上方最大高さ４６まで上方に移動することが可能になり、および、図２の右側に示される下方最小高さ４８まで下方に移動することが可能になる。加えて、図４に示されるように、左側の非作動下降ローラセット４０’は摩擦により制動される、というのも、上部ローラ２２’がローラセット２０’に対するブレーキパッドとして作用するベルト１１の表面５０の上に載っているためである。下降された下に横たわるセグメントと接触していない下部ローラ２４’は、制動された上部ローラ２２’によって制動される。非作動ローラセット２０’上の物品の重量は、制動面５０に対して上部ローラ２２’を下方に押す（５２）。制動力は物品の重量に比例する。制動された、すなわち非作動ローラセット２２’の上の物品は、コンベヤベルト１１と共にベルト速度でベルト走行方向に移動する。

図４の右側のローラセット２０が、下に横たわるセグメントによって作動位置に持ち上げられると（５２）、上部ローラ２２は制動面５０より上に持ち上げられ、作動セグメントに接触する下部ローラ２４によって駆動されて回転する。

図２の作動された上部ローラ２２は、作動されない上部ローラ２２’のより低い高さ４８よりも高い高さ４６まで持ち上げられるので、物品は、作動されたローラの上でコンベヤ走行部に沿って定位置に留まるが、作動されたローラを越えて作動されない制動されたローラまで延在している。しかし、作動されない上部ローラは作動されたローラセット２０の高さ４６より下に窪んでおり物品と接触しないので、物品は制動されたローラによる影響を受けない。下降した作動されないローラセット２０’の近傍では、コンベヤベルト１１は、ローラの縦列の間で、下側から固定磨耗ストリップ３２によって支持される。

図１のコンベヤ１０を使用するコンベヤシステムの一例が図５に示されている。二重ローラコンベヤベルト１１は、ベルト移動方向２８に前進する。セグメントの配列内の個々のセグメント３２は、搬送される物品３８が二重ローラコンベヤベルト１１の移動方向２８に対して垂直な放出方向５６に前進する放出コンベヤ５４上で単一化されることを保証するように選択的に作動される。セグメント３２は、図６に示す制御装置５８によって制御される。例えば、コンピュータまたはプログラマブルロジックコントローラなどの制御装置５８は、１つまたは複数のカメラなどの光学またはビデオセンサ６２から、２Ｄまたは３Ｄレーザプロファイラから、またはコンベヤベルト上の物品のレイアウトを取得できる任意のセンサからセンサ信号６０を受信する。センサ６２は、図５に示すように配置され、コンベヤベルト１１上の物品３８を感知する。制御装置５８は、プロセッサおよびセンサデータをデジタル画像に変換するようにプログラムされた任意のプロセッサをセンサ６２中に含む。制御装置５８によって実行される画像化アルゴリズムは、コンベヤベルト上の物品のデジタル画像を生成する。このアルゴリズムは、物品の連続画像を生成するために定期的に実行され、物品のベルト上の位置およびセグメントに対する位置を示す。制御装置５８は、デジタル画像の関数として個々のセグメント３２のサブセットを物品の別個の制御ゾーン６４にグループ化する制御アルゴリズムを実行する。各制御ゾーンのサイズと形状は、その制御ゾーンを構成する個々のセグメントの結合された面積によって決定される。次いで制御装置は、コンベヤベルトが前進し、物品が位置を変えるにつれて、グループ化を更新する。制御アルゴリズムは、どの物品を移動させなければならないかに応じて動的に制御ゾーン６４を変更する。物品が運搬経路に沿って移動するにつれて、ゾーンは移動し形状を変えることができる。ゾーンが移動するとセグメントがゾーンから削除され、新しいセグメントが選択される。制御ゾーン６４内の全てのセグメントは常に、制御装置５８によって、作動されている（物品は停止される）か作動されていない（物品はベルト速度でベルト移動方向２８に前進する）のいずれかである。例えば、物品３８’を停止させなければならないと制御装置が決定する場合、制御装置は物品の下にセグメントを含む制御ゾーン６４’を画定する。次に、制御装置は、ベルト１１内の対応するローラセットを作動させるために、これらすべてのセグメントを一緒に作動させる。ゾーン６４’内の作動されたセグメント上の物品３８’は、移動ベルト１１上で停留し、作動されないゾーン内の別の物品が通過すること、またはベルト１１の端部から放出コンベヤ５４上へ移動することを許容する。物品３８’が前進する時であると制御装置５８が判断すると、制御ゾーン６４’内のセグメントが非作動にされて、物品の下のローラセットを制動し、物品をベルト１１と共に前進させる。

図６に示すように、制御装置５８は、各セグメントのアクチュエータ４０Ａ〜４０Ｎに作動／非作動制御信号６６Ａ〜６６Ｎを送る。制御装置５８は、ベルト駆動モータ７０へのモータ制御信号６８を用いてベルト速度を制御するために使用することもできる。制御装置は、包装物の配送のより細かい制御を行うために、セグメントの非作動および作動と組み合わせてベルト速度を使用することができる。あるいは、ベルト速度を別個に制御することができ、または既知の速度で固定することができる。ベルト速度が別個に制御され、変更可能である場合、セグメント３２を制御するのに使用するために速度指示信号を制御装置５８に送ることができる。

Claims

上側および反対の下側と、
複数のローラセットであって、それぞれ、
搬送される物品を支持するための前記上側の上部ローラ、および、
下部ローラであって、前記下部ローラの第１方向の回転が反対の第２方向の前記上部ローラの回転を引き起こすように前記上部ローラと接触する、前記下側の下部ローラ、
を含む複数のローラセットと、
前記上部ローラが前記上側より上の最大高さまで延在する第１の位置から、および、前記上部ローラが前記最大高さより下の最小高さまで延在する第２の位置から前記ローラセットがそれに沿って移動される溝と、
を含むことを特徴とするコンベヤベルト。
請求項１に記載のコンベヤベルトにおいて、各ローラセットに関連付けられる制動面であって、前記ローラセットが前記第２の位置にあるときに前記上部ローラと接触し、前記上部ローラが回転することを防ぐ制動面をさらに含むことを特徴とするコンベヤベルト。
請求項１に記載のコンベヤベルトにおいて、前記上部ローラの上に載置される搬送される物品の重さが前記上部ローラを前記制動面に押し付けるように前記制動面が前記上部ローラの下に横たわることを特徴とするコンベヤベルト。
請求項１に記載のコンベヤベルトにおいて、前記複数のローラセットが、前記コンベヤベルトの長さに沿って伸びるローラセットの縦列と、前記コンベヤベルトの幅にわたって伸びるローラセットの横列とに配置されることを特徴とするコンベヤベルト。
請求項１に記載のコンベヤベルトにおいて、前記コンベヤベルトがベルト移動方向に移動し、前記上部および下部ローラが、前記ベルト移動方向に対して垂直な軸上を回転することを特徴とするコンベヤベルト。
コンベヤベルトであって、
上側および反対の下側と、
複数のローラセットであって、それぞれ、
搬送される物品を支持するための前記上側の上部ローラ、および、
下部ローラであって、前記下部ローラの第１方向の回転が反対の第２方向の前記上部ローラの回転を引き起こすように前記上部ローラと接触する、前記下側の下部ローラ、
を含む複数のローラセットとを含み、
前記ローラセットは、前記上部ローラが前記上側より上の最大高さまで延在する第１の位置から、および、前記上部ローラが前記最大高さより下の最小高さまで延在する第２の位置から移動可能である、コンベヤベルトと、
前記コンベヤベルトの前記下側の下の独立して作動されるセグメントの配列であって、
各セグメントが、前記下部ローラと接触するようにおよび接触しないように選択的に可動である支持面を含む、独立して作動されるセグメントの配列と
を含むコンベヤであって、
前記支持面が移動されて前記下部ローラと接触するとき、前記ローラセットは前記第１の位置に移動され、このとき、前記下部ローラは前記支持面上を回転している状態であり、前記支持面が前記下部ローラと接触しないとき、前記ローラセットは前記第２の位置に移動される、
ことを特徴とするコンベヤ。
請求項６に記載のコンベヤにおいて、前記コンベヤベルトがさらに、各ローラセットに関連付けられる制動面であって、前記ローラセットが前記第２の位置にあるときに前記上部ローラと接触し、前記上部ローラが回転することを防ぐ制動面を含むことを特徴とするコンベヤ。
請求項７に記載のコンベヤにおいて、前記上部ローラの上に載置される搬送される物品の重さが前記上部ローラを前記制動面に押し付けるように前記制動面が前記上部ローラの下に横たわることを特徴とするコンベヤ。
請求項６に記載のコンベヤにおいて、前記コンベヤベルトがさらに溝を含み、前記溝に沿って前記ローラセットが前記第１の位置から前記第２の位置へ移動されることを特徴とするコンベヤ。
請求項６に記載のコンベヤにおいて、前記コンベヤベルトがベルト移動方向に移動し、前記上部および下部ローラが、前記ベルト移動方向に対して垂直な軸上を回転することを特徴とするコンベヤ。
請求項６に記載のコンベヤにおいて、制御装置と、前記セグメントのそれぞれ１つにそれぞれ結合された複数のアクチュエータとをさらに含み、前記制御装置が、前記セグメントの１つまたは複数のサブセットを１つまたは複数の制御ゾーンへグループ化し、各制御ゾーン内の全てのセグメントを同時に作動するまたは非作動にするために制御信号を前記アクチュエータに送信することを特徴とするコンベヤ。
請求項６に記載のコンベヤにおいて、制御装置と、前記コンベヤベルト上の搬送される物品の連続するデジタル画像を生成する画像化システムとをさらに含み、前記制御器は前記デジタル画像に応じて前記セグメントを作動することを特徴とするコンベヤ。
物品を搬送するための方法であって、
ベルト走行方向に前進するコンベヤベルト内の垂直方向にスタックされた上部および下部ローラのセットの上で物品を支持するステップと、
前記コンベヤベルトの下の個々に作動可能な支持面セグメントの配列によって前記コンベヤベルト用の運搬経路を形成するステップと、
支持面セグメントを選択的に作動して下部ローラと接触する第１の位置に移動させて、上部ローラを前記コンベヤベルトの前記上側より上の最大高さまで上昇させ、前記上部ローラを前記ベルト移動方向と反対の方向に回転させ、前記回転する上部ローラの上の物品が停留するようにするステップと、
支持面セグメントを選択的に非作動状態にし、前記下部ローラと接触しない第２の位置に移動させて、前記上部ローラを前記最大高さより下の最小高さに下げるステップと、
非作動状態の上部ローラを摩擦的に制動し、前記制動された上部ローラの上の物品が前記コンベヤベルトと共に前記ベルト移動方向に前進するようにするステップと
を含むことを特徴とする方法。
請求項１３に記載の方法において、
前記支持面セグメントの１つまたは複数のサブセットを１つまたは複数の制御ゾーンにグループ化するステップであって、前記１つまたは複数の制御ゾーンは、前記サブセット内のグループ化された支持面セグメントの結合された面積によって決定されるステップと、
各制御ゾーン内の全ての支持面セグメントを同時に作動するまたは非作動にするステップと
をさらに含むことを特徴とする方法。
請求項１４に記載の方法において、
前記コンベヤベルト上の前記物品のデジタル画像を提供するために前記物品を画像化するステップと、
前記支持面セグメントの１つまたは複数のサブセットを１つまたは複数の制御ゾーンにグループ化するステップであって、前記１つまたは複数の制御ゾーンは、前記デジタル画像に応じて、前記サブセット内のグループ化された前記支持面セグメントの結合された面積によって決定されるステップと、
をさらに含むことを特徴とする方法。
請求項１４に記載の方法において、前記物品が異なる位置に搬送されるにつれて、前記支持面セグメントを、他の異なる面積を有する制御ゾーンに連続的に再グループ化するステップをさらに含むことを特徴とする方法。