JP2024516691A - コンベヤ装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、コンベヤラインに沿って被搬送物を搬送するコンベヤ装置に関し、このコンベヤ装置が、コンベヤラインの第1のセグメントを表す第1のコンベヤゾーンであって、第1のコンベヤゾーンに位置する被搬送物に駆動力または搬送力または制動力を発生させるための第1のコンベヤ駆動装置を有する第1のコンベヤゾーンと、第1のコンベヤ駆動装置に信号伝達可能に接続され、第1の搬送速度、第1の搬送加速度または減速度、第1の搬送時間のなかから選択される第1のコンベヤパラメータを用いて第1のコンベヤ駆動装置を制御するように設計された第1の制御ユニットとを備える。本発明は、第1の制御ユニットが、第2の信号伝送路を介して第3の制御ユニットに被搬送物の第1のパラメータを伝送するように設計されていることを特徴とする。【選択図】図1

Description

本発明は、被搬送物をコンベヤラインに沿って搬送するためのコンベヤ装置に関する。
このタイプのコンベヤ装置は、物品または他の被搬送物を搬送するための様々な物流内用途に使用されている。そのようなコンベヤ装置の別の用途は、生産設備で組み立てられる部品や製品の搬送、およびその中の生産ステーションへの部品の搬送である。
効率的な搬送のために、そのようなコンベヤ装置のコンベヤラインは、いくつかのサブユニット、いわゆるコンベヤゾーンに分割される。各コンベヤゾーンは、個別に制御可能なコンベヤ駆動装置を有し、このコンベヤゾーンにおける被搬送物の搬送速度を決定する。コンベヤ駆動装置は、例えば、モータ一体型のコンベヤローラによって形成することができ、このコンベヤローラ上に被搬送物が直接置かれて、コンベヤローラによって動かされる。コンベヤ駆動装置は、コンベヤベルトを駆動する駆動モータによって形成することもできる。コンベヤゾーンは、そのようなコンベヤ駆動装置によって駆動されて、被搬送物がこのコンベヤ駆動装置によって搬送される領域として定義される。この領域は様々な大きさにすることができ、例えば、この領域は、コンベヤ駆動装置によって駆動されるエンドレスコンベヤベルトの延長部分を含むことができ、あるいは、モータ駆動コンベヤローラによってカバーされる領域であり、場合によっては、このモータ駆動コンベヤローラによって駆動ベルトで駆動されるアイドルローラによって補完されることもある。コンベヤゾーンは、コンベヤゾーンに位置する被搬送物に高い搬送力を加えるために、同期して動作する複数のコンベヤ駆動装置を有することもできる。
そのようなコンベヤラインに沿って被搬送物を高いスループットレートで効率的に搬送するために、基本的に2つの異なるコンベヤモードが知られている。コンベヤラインは、いわゆる一か所取出モードで運転することができる。一ヶ所取出モードでは、被搬送物は、あるコンベヤゾーンから、その下流のコンベヤゾーンが空いていれば、その下流のコンベヤゾーンに搬送される。一ヶ所取出モードでは、1つのコンベアゾーンからの被搬送物が完了すると、上流のコンベアゾーンも被搬送物の搬送を続けることができるため、通常、個々のコンベヤゾーンの被搬送物は、遅れをもって開始される。
一方、コンベヤラインは、いわゆるブロック排出モードで運転することもできる。ブロック取出モードでは、すべてのコンベヤゾーンが同時にスタートし、その中の被搬送物がそれぞれの下流コンベヤゾーンに同期して移動する。原理的には、ブロック取出モードは、一ヶ所取出モードよりもコンベヤ駆動装置のより一定の運転を実現することができる。しかしながら、一ヶ所取出もブロック取出も、被搬送物が必ずしもすべて同期して加速および減速されるとは限らないため、個々の被搬送物を一時的に減速して補正する必要があることが多い。これは特に、重量や寸法の異なる複数の被搬送物がコンベヤラインに沿って搬送される場合に生じ、コンベヤ駆動装置に追加的な負荷がかかることに繋がる。
コンベヤ駆動装置の制御を適切に設計するために、コンベヤ駆動装置を対応する制御ユニットと接続することが知られている。一つの制御ユニットで一つのコンベヤ駆動装置を制御することができる。しかしながら、複数のコンベヤ駆動装置を接続し、複数のコンベヤ駆動装置、例えば2台または4台のコンベヤ駆動装置を個別に制御する制御ユニットを設けることもできる。制御ユニットは、コンベヤ装置内のすべてのコンベヤ駆動装置または多数のコンベヤ駆動装置を制御する中央制御ユニットとして設計することもできる。この場合、1台、2台またはそれ以上のコンベヤ駆動装置用の対応する仮想制御ユニットを中央制御ユニットに設けることができ、それら仮想制御ユニットが中央制御ユニット内で互いに通信することができる。
一方、制御ユニット間の通信は、例えば、上流または下流のコンベヤゾーンが現在搬送中であるか停止中であるかを示す信号を制御ユニットが交換できるようにするため、重要である。さらに、それぞれのコンベヤゾーンから制御ユニットに情報を送るセンサを制御ユニットに接続することができる。典型的には、そのようなセンサは、例えば、搬送方向に対して横切る方向に測定し、かつ被搬送物の始端または終端を検出することができ、そこから被搬送物の長さ、速度および/または位置を特定することができる光バリアとすることができる。そのようなセンサからの信号も制御ユニットに伝送され、センサのそれぞれのコンベヤゾーンのコンベヤ駆動装置を制御するために、あるいは後続のまたは先行するコンベヤゾーンのコンベヤ駆動装置を制御するために使用することができる。
原理的には、そのようなコンベヤラインを介して、単位時間当たりの被搬送物のスループットレートを可能な限り高く搬送できることが望ましい。しかしながら、いわゆるゼロプレッシャー集積搬送が行われること、すなわち、被搬送物が互いに接触しない搬送が行われることが保証されなければならない。それは、そのような接触が、搬送力の増幅により、遥か下流に置かれた被搬送物が損傷するような影響を与える可能性があるからである。ゼロプレッシャー集積搬送は、一ヶ所取出モードおよびブロック取出モードで実現可能であり、それには、被搬送物間の一定の安全距離が、多くの場合、対応する単純なセンサ装置によって維持される必要があり、被搬送物間の距離は、コンベヤゾーンの長さから被搬送物の長さを差し引いた長さに相当し、それが各コンベヤゾーンで確立される。センサの相互作用と制御ユニットによるコンベヤ駆動装置の駆動制御により、高速の搬送速度でも信頼性の高いゼロプレッシャー集積搬送を実現することができる。しかしながら、コンベヤラインで達成可能なスループットは、維持すべき安全距離のためにまだ最適とは言えず、この距離を自由に縮めることはできない。
DE10236170A1は、コンベヤライン用の負荷依存の非同期駆動装置を開示している。センサシステムは、駆動モータの負荷依存速度の影響を検出し、閉ループ制御システムを介して搬送速度への負荷の影響を判定するために使用される。制御ループは調整されている。
US10,889,451B2は、第2のゾーンの上流に第1のゾーンを備え、第2のゾーンが第3のゾーンの上流にある集積コンベヤを開示している。第2のゾーンに関連する第2の制御モジュールは、第3のゾーンに関連する第3の制御モジュールから、第3のセンサがブロックされていることを示す第3のフィードバック信号を受信する。第2の制御モジュールは、第2のゾーンに関連する第2の駆動アセンブリを非係合状態にし、第1のゾーンに関連する第1の制御モジュールから第1の信号を受け取る。第1の信号は、不規則な境界を持つ第1のアイテムか、規則的な境界を持つ第2のアイテムのいずれかが第1のゾーンから出ていることを示す。第2の制御モジュールは、第1の信号による指示に基づいて、第2の駆動アセンブリと第2の制動アセンブリを制御する。
DE102004038135B4は、ゾーン制御されたコンベヤシステムを開示している。ここで、ゾーンコントローラは、所定ゾーンのすぐ上流のゾーンで物品が検出されると、上流側から搬送された物品を受け取るために、所定ゾーンから下流ゾーンへの物品の搬送が禁止されている間に、所定ゾーンで駆動ローラの動作を第1の速度で開始する。物品が指定ゾーンの所定の位置に到着した後、ゾーンコントローラは駆動ローラを第2の搬送速度で動作させる。指定ゾーンにおいて物品がセンサにより検出されると、ゾーンコントローラは駆動ローラの動作を停止する。
US2015/0151921A1は、複数の連続モジュールを含むコンベヤシステムを開示している。各モジュールは、少なくとも1のゾーンに接続され、そのゾーンを制御する制御装置を含む。各制御装置は、隣接するモジュールの制御装置と通信するための通信装置を含む。制御装置は、コンベヤセグメントの2つの端部ゾーンから定量的なセグメント情報を中継および補強する機構を実装し、それによって各ゾーンの情報を提供する。
本発明は、そのようなコンベヤラインを通る被搬送物のより効率的なスループットを達成するコンベヤ装置を提供するという課題に基づいている。
本発明によれば、この課題は、上述したタイプのコンベヤ装置であって、
-コンベヤラインの第1のセグメントを示す第1のコンベヤゾーンであって、当該第1のコンベヤゾーンに位置する被搬送物に駆動力または制動力を発生させるための第1のコンベヤ駆動装置を有する第1のコンベヤゾーンと、第1のコンベヤ駆動装置に信号伝達可能に接続され、第1の搬送速度、第1の搬送加速度または減速度、第1の搬送時間のなかから選択された第1のコンベヤパラメータを用いて第1のコンベヤ駆動装置を制御するように設計された第1の制御ユニットと、第1のコンベヤゾーンの下流のコンベヤライン内に配置され、コンベヤラインの第2のセグメントを示す第2のコンベヤゾーンであって、当該第2のコンベヤゾーンに位置する被搬送物に駆動力または制動力を発生させるための第2のコンベヤ駆動装置を有する第2のコンベヤゾーンと、第2のコンベヤ駆動装置に信号伝達可能に接続され、第2の搬送速度、第2の搬送加速度または減速度、第2の搬送時間のなかから選択された第2のコンベヤパラメータを用いて第2のコンベヤ駆動装置を制御するように設計された第2の制御ユニットと、第1のおよび第2の制御ユニット間の信号伝送路とを備え、第1の制御ユニットは、第1のコンベヤゾーンを通る被搬送物の搬送中に検出された第1のコンベヤゾーンからのコンベヤ信号を受信し、このコンベヤ信号を処理し、それに基づいて第1のコンベヤゾーンにおけるこの被搬送物の搬送挙動を表す被搬送物の第1のパラメータを決定し、この被搬送物の第1のパラメータを信号伝送路を介して第2の制御ユニットに伝送するように設計され、第2の制御ユニットは、信号伝送路を介して第1の制御ユニットから被搬送物の第1のパラメータを受信し、この被搬送物の第1のパラメータの関数として第2のコンベヤパラメータの少なくとも1つを設定し、第2のコンベヤゾーンにおいてこの第2のコンベヤパラメータを用いて被搬送物を搬送するように設計されていることを特徴とするコンベヤ装置によって解決される。
本発明によれば、コンベヤ装置は、少なくとも2のコンベヤゾーンを含み、本発明に係るコンベヤ装置は、コンベヤラインにおいて互いに前後に配置された複数のコンベヤゾーンを規則的に備える。各コンベヤゾーンは、制御ユニットによって制御可能なコンベヤ駆動装置を有する。制御ユニットは、対応する複数のコンベヤゾーンの複数のコンベヤ駆動装置、例えば2台または4台のコンベヤ駆動装置を個別に制御することができる。しかしながら、1つのコンベヤゾーンの1つのコンベヤ駆動装置に対して制御ユニットを設けることもできる。
制御ユニットは、信号伝送のために相互に接続されている。信号伝達に関して、1つの制御ユニットを、対応する上流側および下流側のコンベヤゾーンの上流側および下流側の制御ユニットに接続することができるが、すべての制御ユニットを互いに接続することもでき、例えば、制御ユニットをバス制御信号伝送によって信号伝達可能に接続することができる。単一の多重制御ユニットが複数のコンベヤ駆動装置を個々に制御する場合、この多重制御ユニット内には、対応する個々の制御ユニットが物理的または仮想的に形成され、それら制御ユニットも信号伝送のために互いに接続され、その結果、多重制御ユニットに統合された各コンベヤ駆動装置の制御ユニットが互いにデータ交換可能であることを理解されたい。
本発明によれば、制御ユニットは、コンベヤ駆動装置を制御して、その駆動挙動を制御する。このコンベヤ駆動装置の駆動挙動は、コンベヤ駆動装置の速度、加速度または減速度、駆動エネルギーなどを含むことができる。制御ユニットは、例えば、閉ループ制御において特定の速度を設定するために、または特定の速度の変化率(加速度)を設定するために、あるいは被搬送物によってコンベヤ駆動装置にかかる負荷が変化する状況下で一定の搬送速度を設定するために、コンベヤ駆動装置から信号を受信することもできる。このため、原理として、制御ユニットは、そのような閉制御ループでコンベヤ駆動装置を制御または調整することができる。
本発明によれば、制御ユニットがコンベヤゾーンからコンベヤ信号を受信することが規定される。このコンベヤ信号は、例えば、コンベヤ駆動装置から制御ユニットに伝送され、例えば、速度、速度変化、加速または減速の不連続性、モータ電流、モータ電流曲線またはモータ電流曲線の不連続性を表すことができる。コンベヤ信号は、制御ユニットに存在する信号またはデータから直接発生することもあり、その場合、コンベヤ駆動装置から制御ユニットへの実際の物理的な伝達は行われないが、コンベヤ信号は、被搬送物の搬送プロセス中に制御ユニット自体で発生し、この意味で伝達される。コンベヤ信号は、コンベヤゾーン内のセンサから発信することもでき、センサは、制御ユニットに信号伝達可能に接続され、例えば被搬送物の始端または終端を通知することができる。また、コンベヤ信号は、そのようなセンサ信号とコンベヤ駆動装置からの信号とから構成されるコンベヤ信号であってもよく、例えば、コンベヤ駆動装置の速度から導かれるコンベヤ駆動装置の速度と、センサの信号から導かれる被搬送物の速度とを含むか、またはそれら2つの速度の差を含む。
被搬送物のパラメータは、コンベヤ信号から制御ユニット内で生成される。この被搬送物のパラメータは、コンベヤゾーンにおけるそれぞれの被搬送物に割り当てられたパラメータであり、それぞれのコンベヤゾーンにおける搬送中の被搬送物の挙動または特性を表している。この被搬送物のパラメータは、例えば、被搬送物の駆動力と加速度から得られる被搬送物の質量とすることができる。また、被搬送物のパラメータは、例えば、搬送方向の被搬送物の長さや、被搬送物の長さにわたる被搬送物の重量分布など、被搬送物のみに関連する他の特性を表すこともできる。
それらの被搬送物のパラメータは、コンベヤ信号から、特にコンベヤゾーンのコンベヤ駆動装置および/またはセンサによって制御ユニットに伝送されるコンベヤ信号から求めることができる。最も単純な場合、例えばコンベヤ駆動装置の最大電流が既に被搬送物のパラメータとして搬送動作に関する適切なステートメントを提供している場合、被搬送物のパラメータは、コンベヤ信号それ自体であるか、またはコンベヤ信号それ自体を含むことができる。被搬送物のパラメータは、コンベヤゾーンにおけるそれぞれの被搬送物の特性、例えば、コンベヤ駆動装置上の被搬送物の摩擦係数または付着係数を表すこともでき、それらは、被搬送物とコンベヤ駆動装置との速度差、加速度、力、または被搬送物の特定された質量に基づいて計算することができる。このため、被搬送物のパラメータは、それぞれのコンベヤゾーンにおける被搬送物の搬送挙動、またはこの搬送挙動に関連し、かつ第1のコンベヤゾーンで求められた被搬送物の特性を表している。
この被搬送物のパラメータは、下流側の第2のコンベヤゾーンの制御ユニットに伝送される。2以上のコンベヤ駆動装置が1つの制御ユニットによって個別に制御される場合、その伝送は、制御ユニット自体内で行われるか、またはコンベヤ装置の多数またはすべてのコンベヤゾーンを制御する中央制御ユニット内で行われるか、または対応する信号接続を介してコンベヤラインに沿って離れた位置に取り付けられた2つの分散型制御ユニット間で行われる。このようにして、下流のコンベヤゾーンの制御ユニットは、被搬送物に関する特定の情報を受信する。
第2の制御ユニットは、この受信した被搬送物のパラメータを使用して、第2のコンベヤ駆動装置のコンベヤパラメータを決定または変更することができる。つまり、第2の制御ユニットは、以前のプログラミングで決定されたコンベヤパラメータ、例えばコンベヤ駆動装置の速度や加速度を変更して、このコンベヤパラメータを被搬送物により良く適合させる。例えば、被搬送物のパラメータが、第1のコンベヤゾーンでの被搬送物の加速中に望ましくない滑りが発生したことを表している場合、第2のコンベヤゾーンでの滑りのない被搬送物の低摩耗かつ効率的な搬送を達成するために、第2のコンベヤゾーンでの加速を低減することができる。このような滑り低減の指示は、被搬送物のパラメータとして第1の制御ユニットから第2の制御ユニットに既に伝送することもできる。
また、第2の制御ユニットは、被搬送物を搬送するためのコンベヤパラメータが予め設定されていない場合に、被搬送物のパラメータに基づいて被搬送物のコンベヤパラメータを初期決定することもできる。その際、第2の制御ユニットは、一方では被搬送物のパラメータを考慮し、他方では、例えば、第2のコンベヤゾーンの下流にある後続のコンベヤゾーンが占有されているか空いているか、前方の被搬送物までの距離を短くすべきか長くすべきか等を知らせる他の仕様を考慮し、それに応じて、第2のコンベヤ駆動装置のためのコンベヤパラメータを規定することができる。
このため、本発明によれば、第1のコンベヤゾーンでそのような特性を特定し、それを下流の第2のコンベヤゾーンに伝達し、第2のコンベヤゾーンがその特性に基づいてそのコンベヤパラメータを調整することにより、被搬送物の挙動または特性に直接応答して、下流コンベヤゾーンのコンベヤパラメータを調整することが可能になる。
一方で、本発明に係るコンベヤ装置は、非常に異なる被搬送物をコンベヤラインに沿って搬送することを可能にするとともに、各コンベヤゾーンがコンベヤパラメータにおいて一つの被搬送物の個々の特性を考慮することを可能にする。例えば、非常に軽い被搬送物と非常に重い被搬送物を搬送することができ、被搬送物の質量をコンベヤパラメータで考慮して、どちらの場合も被搬送物に対して滑りのない加速または減速を達成し、それにより、2つの被搬送物間の距離を一定に保つことができる。さらに、本発明は、コンベヤラインに沿ったコンベヤゾーンが、コンベヤラインに沿った被搬送物の特性の変化に反応し、それに応じてコンベヤパラメータを調整することを可能にする。例えば、被搬送物の下面の研磨効果または被搬送物の下面の粗面化効果により、被搬送物とそれぞれのコンベヤ駆動装置との間の摩擦係数が減少または増加する場合、被搬送物のそれらの特性の変化に対応するために、コンベヤラインに沿って被搬送物にかかる対応する搬送力または加速度を減少または増加させることができる。被搬送物に対する別の影響としては、例えば、液体による静止摩擦の変化、内容物の滑りによる被搬送物内の重量のシフトなどが考えられるが、それらの各々は、コンベヤ信号として検出されて、下流のコンベヤゾーンの制御ユニットに伝送されるため、下流のコンベヤゾーンは、それに応じてそれぞれのコンベヤパラメータを調整することができる。このため、本発明は、被搬送物の個々の特性に適合した効率的な搬送を実現し、それによって、集積圧力のない搬送が行われないリスクを伴うことなく、高搬送速度で、搬送速度の高加速で、同時にコンベヤライン上で被搬送物をギッシリ詰めることを可能にする。
本発明に係るコンベヤ装置の第1の実施例は、例えば、被搬送物が第1のコンベヤゾーンに搬送され、コンベヤ駆動装置がこの第1のコンベヤゾーンにおいて被搬送物を第1の加速度で加速し、これに必要な搬送エネルギーを電流強度として第1の制御ユニットにコンベヤ信号として伝送する構成とすることができる。第1の制御ユニットは、この電流強度を被搬送物のパラメータとして第2の制御ユニットに伝送する。この場合、電流強度は、被搬送物のパラメータとして被搬送物の質量を知らせる。そして、第2の制御ユニットは、この被搬送物パラメータに基づいて最適化されたコンベヤパラメータを用いて、第2のコンベヤゾーンにおける第2のコンベヤ駆動装置を制御する。
この制御は、被搬送物が第1のコンベヤゾーンから第2のコンベヤゾーンに入り、そこで搬送されるときに行われる。第2のコンベヤゾーンは、第1のコンベヤゾーンに直接隣接して配置することも、第1のコンベヤゾーンからさらに下流に配置することもできる。最適化は、例えば、省エネルギー加速を達成するために、第2のコンベヤ駆動装置が、より低い電流でより長い搬送時間によって、そしてより低いがより長い加速で、被搬送物を加速する構成とすることができる。
第2の実施例としては、センサが第1のコンベヤゾーンから被搬送物の始端と終端を検出し、それをコンベヤ信号として第1の制御ユニットに伝送することが考えられる。第1の制御ユニットは、被搬送物のパラメータとして被搬送物の長さを特徴付けるこのデータを第2の制御ユニットに伝送し、第2の制御ユニットは、被搬送物を減速または加速することにより、この第1の被搬送物と先行する被搬送物または後続の被搬送物との間の距離を、被搬送物の長さに基づいて、正確に最小距離に設定する。
第3の実施例は、センサによって検出された被搬送物の速度とコンベヤ駆動装置の速度とを用いて、第1のコンベヤゾーンにおいてコンベヤ駆動装置と被搬送物との間に滑りが発生したことを判定するように実施することができる。そして、コンベヤ信号は、それらのセンサ信号とコンベヤ駆動信号とを含み、第1の制御ユニットに伝送される。第1の制御ユニットは、この滑りを特徴付ける信号を被搬送物のパラメータとして第2の制御ユニットに伝送する。その後、第2の制御ユニットは、第2のコンベヤゾーンにおける被搬送物の滑りのない加速または減速を実現するために、被搬送物の加速度または減速度を低減することができる。
第1の好ましい実施形態によれば、コンベヤ信号が、第1のコンベヤ駆動装置からの駆動信号を含み、特に、コンベヤ駆動装置の最大回転速度、コンベヤ駆動装置の平均回転速度、経時的な回転速度の変化率の速度、経時的な変化率速度の速さ、コンベヤ駆動装置の最大駆動エネルギー、コンベヤ駆動装置の平均駆動エネルギー、経時的なコンベヤ駆動装置の駆動エネルギーの変化率の速度、経時的なコンベヤ駆動装置の駆動エネルギーの変化率速度の速さのなかから選択される駆動信号を含む。この実施形態によれば、コンベヤ駆動装置は、第1のコンベヤゾーンにおける被搬送物の搬送特性を特徴付けるコンベヤ信号を第1の制御ユニットに送る。この駆動信号は、例えば、被搬送物の搬送中のコンベヤ駆動装置の最高速度または平均速度を含むことができる。また、駆動信号は、コンベヤ駆動装置の速度変化率、すなわち加速度とすることもできる。さらに、回転速度の変化率の速さを駆動信号として伝送することもできる。これは、コンベヤ駆動装置の加速度の時間変化として理解され、これから、例えば、加速度の不連続性を認識することが可能であり、それにより、コンベヤ駆動装置と被搬送物との間の静止摩擦のブレイクが示され、その結果、望ましくない滑りが知らされる。
駆動信号には、最大駆動エネルギーまたは平均駆動エネルギーとして、駆動エネルギーの変化率として、または駆動エネルギーの変化率の速さとして、駆動エネルギーの特性も含めることができる。例えば、コンベヤ駆動の電流強度は、駆動エネルギーとして機能することができ、これに関して、電圧が一定であれば、駆動エネルギーを既に特徴付けているが、電圧が変化する場合には、必要に応じて、電圧に関連して駆動エネルギーを特徴付けることができる。駆動エネルギーは、多くの場合、第1の制御ユニットを介して供給されるため、駆動エネルギーは、制御ユニットとコンベヤ駆動装置との間の接続ラインからの駆動信号として、制御ユニットにより直接受信または検出され得る。
さらに好ましい実施形態によれば、第1のコンベヤゾーンがコンベヤセンサを備え、このコンベヤセンサが、第1のコンベヤゾーンにおける被搬送物の位置、速度および/または加速度を検出するように設計され、第1のコンベヤゾーンにおける被搬送物の位置、速度および/または加速度を表すセンサ信号としてのコンベヤパラメータを含む。この実施形態によれば、コンベヤゾーンがコンベヤセンサを含み、その信号がコンベヤ信号に含まれる。そのようなコンベヤセンサは、例えば、単一の光バリアまたは二重の光バリアとすることができ、それにより、位置検出に加えて、速度検出も可能になる。また、センサを、被搬送物の重量を検出する力センサとして設計することもできる。コンベヤセンサは、例えばデジタルカメラユニットのような高度な画像取得装置として設計することもでき、取得した画像データを使用して、画像評価によりコンベヤゾーンにおける被搬送物およびその搬送挙動(速度、加速度、傾斜)に関する情報を取得することができる。
コンベヤセンサによって検出されたコンベヤパラメータは、上述したように、それ自体でコンベヤ信号を生成することが可能であり、あるいは、上述したように、例えばコンベヤ駆動装置からの他のデータと組み合わせてそのようなコンベヤ信号を形成することも可能であり、それによって、コンベヤゾーンにおける被搬送物のコンベヤ特性を生成することができる。
第1の制御ユニットは、さらに好ましくは、被搬送物が第1のコンベヤゾーンを完全に離れる前に、被搬送物の第1のパラメータを第2の制御ユニットに伝送するように設計される。この実施形態によれば、被搬送物の少なくとも一部がまだ第1のコンベヤゾーンにある限り、被搬送物の第1のパラメータが第2の制御ユニットに伝送される。被搬送物は、この時点で既に部分的に第2のコンベヤゾーンに到達していてもよい。それでも、この時点におけるその伝送により、第2のコンベヤゾーンの制御ユニットは、第1の制御ユニットから受信した被搬送物のパラメータに基づいて、被搬送物が第2のコンベヤゾーンにおいて最適な方法で搬送されるように、1または複数のコンベヤパラメータを調整することができる。
この実施形態の代替例として、被搬送物が第2のコンベヤゾーンに到達する前に、または被搬送物が第2のコンベヤゾーンのコンベヤ駆動装置によって搬送される前に、被搬送物の第1のパラメータを第2の制御ユニットに伝送することができる。被搬送物のパラメータをこの可能な限り早い時点で伝送することにより、被搬送物の第1のパラメータを完全に考慮して、被搬送物が第2のコンベヤゾーンで搬送されることを保証する。
コンベヤ装置は、第2のコンベヤゾーンの下流に配置された第3のコンベヤゾーンによってさらに前進させることができ、この第3のコンベヤゾーンは、第3のコンベヤ駆動装置と、第3の制御ユニットとを備え、この第3の制御ユニットは、第1の制御ユニットおよび/または第2の制御ユニットに第2の信号伝送路を介して接続され、第3の搬送速度、第3の搬送加速度または減速度、第3の搬送時間のなかから選択された第3のコンベヤパラメータを用いて第3のコンベヤ駆動装置を制御するように接続および構成され、第1の制御ユニットは、第2の信号伝送路を介して第3の制御ユニットに被搬送物の第1のパラメータを伝送するように構成され、かつ/または、第2の制御ユニットは、被搬送物の第2のパラメータを第2の信号伝送路に伝送し、第2のコンベヤゾーンを通る被搬送物の搬送中に検出された第2のコンベヤゾーンからのコンベヤ信号を受信し、それに基づいて第2のコンベヤゾーンにおけるこの被搬送物の搬送挙動を表す被搬送物の第2のパラメータを決定し、この被搬送物の第2のパラメータを、信号伝送路を介して第3の制御ユニットに伝送するように構成され、第2の制御ユニットは、信号伝送路を介して、第1の制御ユニットから被搬送物のパラメータ、および/または第2の制御ユニットから被搬送物の第2のパラメータを受信し、被搬送物のパラメータおよび/または被搬送物の第2のパラメータの関数として第3のコンベヤパラメータの少なくとも1つを設定し、第3のコンベヤゾーンにおいてこの第3のコンベヤパラメータを用いて被搬送物を搬送するように設計されている。
この更なる展開によれば、コンベヤ信号も第2のコンベヤゾーンで検出されて、被搬送物のパラメータとして第3のコンベヤゾーンのための第3の制御ユニットに伝送される。原則として、これは、第2の制御ユニットが最初に被搬送物のパラメータを受信し、またこの被搬送物のパラメータに基づいて第2の制御ゾーンで被搬送物を搬送するためのコンベヤパラメータを調整または決定するという制御アーキテクチャを定義する。しかしながら、第2の制御ユニットは、第2のコンベヤゾーンから発信されたコンベヤ信号であって、第2のコンベヤゾーンにおいて被搬送物がそれらの調整または設定されたコンベヤパラメータを用いて搬送されたときに検出されたコンベヤ信号も検出する。その後、被搬送物の第2のパラメータが、第2のコンベヤゾーンからのこのコンベヤ信号から決定されて、第3のコンベヤゾーンの制御ユニットに伝送される。一方で、この制御アーキテクチャにより、コンベヤパラメータを被搬送物に継続的に適合させることができる。
例えば、被搬送物の(第1の)パラメータに基づいてコンベヤパラメータを調整しても被搬送物の最適な搬送が得られなかった場合など、被搬送物の第2のパラメータを使用してコンベヤパラメータをさらに最適化することができる。また、第3の制御ユニットが、被搬送物の(第1の)パラメータと被搬送物の第2のパラメータの両方を受信し、それら被搬送物の2つのパラメータの比較、例えば差に基づいて、第3のコンベヤゾーンにおいて被搬送物を搬送するためのコンベヤパラメータを決定するように設計されることも可能である。このようにして、被搬送物のパラメータの変化を考慮して、コンベヤパラメータをより正確に調整することができる。
本発明に係るコンベヤ装置は、特に2以上のコンベヤゾーンにおいて、特に例えばすべてのコンベヤゾーンにおいて、または2個置き、3個置き、n個置きのコンベヤゾーンにおいて、コンベヤ信号を検出し、いずれの場合も、これに基づいて被搬送物のパラメータを形成して伝送することを理解されたい。このようにして、コンベヤ装置のコンベヤライン全体に沿ってコンベヤパラメータを最適化することができ、コンベヤライン全体に沿った被搬送物またはその搬送特性のあらゆる変化を考慮に入れることができる。
この場合、さらに望ましくは、第2の制御ユニットが、被搬送物の第1のパラメータと第2のパラメータとの間の差を求め、その差に基づいて被搬送物の変化パラメータを決定し、被搬送物の変化パラメータを第3の制御ユニットに伝送するように設計され、または第3の制御ユニットは、被搬送物の第1のパラメータと第2のパラメータとの間の差を求め、その差に基づいて被搬送物の変化パラメータを決定するように設計され、第3の制御ユニットは、被搬送物の変化パラメータの関数として第3のコンベヤパラメータの少なくとも1つを設定し、第3のコンベヤゾーンにおいてこの第3のコンベヤパラメータを用いて被搬送物を搬送するように設計されている。
この実施形態によれば、第3の制御ユニットは、被搬送物の変化パラメータに応じて第3のコンベヤパラメータの1または複数を調整するように構成される。この被搬送物の変化パラメータは、被搬送物の第1のパラメータと第2のパラメータとを比較することによって求められ、この比較は、第2の制御ユニット内または第3の制御ユニット内で実行することができ、それに応じて、被搬送物の変化パラメータは、第2の制御ユニットから第3の制御ユニットに伝達されるか、または被搬送物の変化パラメータは、第3の制御ユニット内で直接伝達される。
さらに好ましくは、被搬送物の第1または第2のパラメータが、コンベヤラインに沿って延びる方向における被搬送物の長さ、被搬送物の質量または重量、および/または、第1または第2のコンベヤ駆動装置上の被搬送物の接触面と第1または第2のコンベヤ駆動装置との間の摩擦係数を表している。この展開の形態によれば、被搬送物のパラメータが、被搬送物の1または複数の特性、または特に搬送に関連する、被搬送物の搬送挙動の特性を表している。被搬送物の搬送方向の長さは、搬送時間、すなわちコンベヤ駆動装置が被搬送物に力を伝達することができる時間を求めるために特に重要である。被搬送物の質量は、被搬送物の重量の力にも影響し、一方ではコンベヤ駆動装置から被搬送物への伝達可能な摩擦力にとって重要であり、他方では被搬送物がコンベヤ駆動装置によって特定の加速度で駆動されるために必要な力にとって重要である。摩擦係数は、搬送方向の駆動力とそれに垂直な被搬送物の接触力との間の関係を表している。摩擦係数は、特に被搬送物の表面または被搬送物に対するコンベヤ装置の接触面の変化によって変化し得るが、汚れや液体の影響によっても変化し得る。
さらに好ましい実施形態によれば、第2の制御ユニットは、第2のコンベヤゾーンにおける第2のコンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りが、第1のコンベヤゾーンにおける第1のコンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りよりも小さくなるように、第2のコンベヤパラメータを設定するように設計され、かつ/または、第3の制御ユニットは、第3のコンベヤゾーンにおける第3のコンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りが、第2のコンベヤゾーンにおける第2のコンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りよりも小さくなるように、第3のコンベヤパラメータを設定するように設計されている。
この高度な設計によれば、第2または第3のコンベヤゾーンにおけるコンベヤパラメータが、第1または第2のコンベヤゾーンにおけるコンベヤ駆動装置と被搬送物との間で以前に観察された滑りが結果として減少するように、第2または第3の制御ユニットによって最適化される。この場合、滑りは、コンベヤ駆動装置と被搬送物との間の速度の差として理解され、その結果として、コンベヤ駆動装置と被搬送物との間に相対運動が生じる。一方では、そのような相対運動は、コンベヤ駆動装置が被搬送物よりも速く動くこと、すなわち、被搬送物が追従できないほどコンベヤ駆動装置の速度または加速度が過度に高くなることで生じる。逆に、被搬送物の減速、すなわち減速度がコンベヤ駆動装置によって引き起こされる場合、被搬送物はコンベヤ駆動装置よりも速く動くこともできる。この場合、被搬送物は動きの遅いコンベヤ駆動装置の上を滑り、最終的にこの摩擦力によってコンベヤ駆動装置を駆動する。いずれの場合も、この滑りは、被搬送物とコンベヤ駆動装置の表面に望ましくない摩耗効果をもたらし、コンベヤ駆動装置と被搬送物との間の動力伝達が不利になる。滑りを減少させることにより、この不利を軽減または完全に回避することができる。
基本的に、静止摩擦と滑り摩擦は区別される。静止摩擦の場合、コンベヤ駆動装置と被搬送物との間に相対的な動きはないか、または実質的にない。すなわち、コンベヤ駆動速度は被搬送物の速度と等しい。典型的なローラ駆動では、モータ駆動の搬送ローラの周速が被搬送物の水平搬送速度に対応する形で表される。一方、滑り摩擦では、コンベヤ駆動装置と被搬送物との間に相対速度が存在する。原理的に、滑り摩擦で伝達可能な力は、静止摩擦で伝達可能な力よりも小さくなる。このため、コンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りが、コンベヤ駆動装置と被搬送物との間に以前に確立されていた滑り摩擦の代わりに、第2または第3のコンベヤゾーンにおいてコンベヤ駆動装置と被搬送物との間に静止摩擦が設定される程度に低減されること、すなわち、コンベヤ駆動装置の速度と被搬送物の速度との間に差が生じない程度に低減されることが好ましい。
さらに好ましくは、コンベヤラインが、コンベヤ駆動装置を有する複数のコンベヤゾーンと、コンベヤ駆動装置を制御するための複数の制御ユニットとを備え、第1の制御ユニットが、被搬送物の第1のパラメータをすべての制御ユニットに伝達するように設計されている。この高度な形態によれば、被搬送物の第1のパラメータが、コンベヤ装置に含まれるすべての制御ユニットに伝達されるため、それら制御ユニットは全体として、被搬送物のこのパラメータに基づいて1または複数のコンベヤパラメータを設定し、ひいては最適化することができる。原則的に、コンベヤライン全体に沿った搬送の最適化は、このようにして、最初のコンベヤゾーンから開始することができる。後続のコンベヤゾーンで検出されたコンベヤ信号およびそこから生成された被搬送物のパラメータは、好ましくは、すべての、または少なくともすべての下流のコンベヤゾーンに伝送することもでき、それにより、被搬送物の残りのコンベヤライン全体にわたって最適化を実行することができることを理解されたい。しかしながら、本発明によれば、これの多数の変形例も考えられ、それは特に、個々のコンベヤゾーンにおいてコンベヤ信号が検出される程度に依存する。例えば、被搬送物のパラメータは、コンベヤゾーンの2つ、3つ、4つのさらに直接隣接する下流の制御ユニットにのみ伝達され、それにより、それらコンベヤゾーンにおいてコンベヤパラメータの対応する最適な設定を実行することができる。これは特に、2つ置き、3つ置き、4つ置きのコンベヤゾーンごとのコンベヤ信号の検出と組み合わせることができ、それにより、被搬送物の搬送制御は、定期的に繰り返されるコンベヤ信号の検出、後続のコンベヤゾーンの特定数の制御ユニットに対する被搬送物のパラメータとしてのそれらコンベヤ信号の転送によって特徴付けられ、ここで、被搬送物のパラメータを受信し、それに基づいてコンベヤパラメータを最適化するコンベヤゾーンの数は、コンベヤ信号が受信されるコンベヤゾーンの間隔に対応する。
本発明の別の態様は、被搬送物をコンベヤラインに沿って搬送するためのコンベヤ装置を制御する方法であり、この方法は、第1のコンベヤ駆動装置によって、コンベヤラインの第1のセグメントを示す第1のコンベヤゾーンを介して被搬送物を搬送するステップと、その後に、第2のコンベヤ駆動装置によって、コンベヤラインの第2のセグメントを示す第2のコンベヤゾーンを介して被搬送物を搬送するステップと、第1のコンベヤ駆動装置を制御する第1の制御ユニットにおいて、第1のコンベヤパラメータを検出するステップと、第1のコンベヤパラメータから被搬送物の第1のパラメータを決定するステップと、被搬送物の第1のパラメータの関数として、第2の搬送速度、第2の搬送加速度または遅延、第2の搬送時間から選択される第2のコンベヤパラメータを設定するステップと、被搬送物の第2のパラメータを用いて第2のコンベヤ駆動装置を制御するステップとを備える。
この方法は、特に、上述したタイプのコンベヤ装置を用いて実行することができ、上述した特性、利点およびプロセスシーケンスは、特に、本発明に係る方法にも適用可能である。
この方法は、特に、コンベヤ駆動装置の最大回転速度、コンベヤ駆動装置の平均回転速度、経時的な回転速度の変化率、経時的な回転速度の変化率速度、コンベヤ駆動装置の最大駆動エネルギー、コンベヤ駆動装置の平均駆動エネルギー、経時的なコンベヤ駆動装置の駆動エネルギーの変化率の速さ、経時的なコンベヤ駆動装置の駆動エネルギーの変化速度の比率のなかから選択される駆動信号を含むコンベヤ信号を第1のコンベヤ駆動装置から伝送するステップによって進めることができる。
この方法は、第1のコンベヤゾーン内のコンベヤセンサによって、特に第1のコンベヤゾーン内の被搬送物の位置、速度および/または加速度を検出することによって、第1のコンベヤ信号を検出するステップと、第1のコンベヤゾーン内の被搬送物の位置、速度および/または加速度を表すセンサ信号によりコンベヤパラメータを伝送するステップとによって進めることができる。
この方法は、被搬送物が第1のコンベヤゾーンを完全に離れる前に、被搬送物の第1のパラメータを第2の制御ユニットに伝送するステップによって進めることができる。
この方法は、第1の搬送挙動パラメータを第2のコンベヤゾーンの下流に配置された第3の制御ユニットに伝送するステップ、および/または、第2の制御ユニットにおいて第2のコンベヤゾーンから第2のコンベヤ信号を受信するステップ、第2のコンベヤゾーンにおけるこの被搬送物の搬送挙動を表す第2の搬送挙動パラメータを決定するステップ、および、この第2の搬送挙動パラメータを第3の制御ユニットに伝送するステップによって進めることができ、第3の制御ユニットは、第3の搬送速度、第3の搬送加速度または減速度、第3の搬送時間のなかから選択される第3の搬送挙動パラメータを用いて第3のコンベヤゾーンにおけるコンベヤ駆動装置を制御し、第1および/または第2の被搬送物パラメータを第3の制御ユニットで受信し、第3のコンベヤパラメータの少なくとも1つを、被搬送物の第1のパラメータおよび/または被搬送物の第2のパラメータの関数として設定し、第3のコンベヤゾーンにおいて、この被搬送物の第3のパラメータを用いて被搬送物を搬送する。
この方法は、被搬送物の第1のパラメータと第2のパラメータとを比較するステップ、特に、被搬送物の第1のパラメータと第2のパラメータとの差を形成するステップと、比較または差に基づいて被搬送物の変化パラメータを特定するステップと、必要に応じて、被搬送物の変化パラメータを第3の制御ユニットに伝送するステップと、被搬送物の変化パラメータの関数として被搬送物の第3のパラメータを設定するステップと、第3のコンベヤゾーンにおいて被搬送物をこの被搬送物の第3のパラメータを用いて搬送するステップとによって進めることができる。
この方法は、被搬送物の第1または第2のパラメータに、コンベヤラインに沿って延びる方向における被搬送物の長さ、被搬送物の質量または重量、および/または第1または第2のコンベヤ駆動装置上の被搬送物の支持面と第1または第2のコンベヤ駆動装置との間の摩擦係数を表すことによって進めることができる。
この方法は、第2のコンベヤゾーンにおける第2のコンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りが、第1のコンベヤゾーンにおける第1のコンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りよりも小さくなるように、第2のコンベヤパラメータを設定するステップ、および/または、第3のコンベヤゾーンにおける第3のコンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りが、第2のコンベヤゾーンにおける第2のコンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りよりも小さくなるように、第3のコンベヤパラメータを設定するステップによって進めることができる。
この方法は、コンベヤライン内の複数のコンベヤゾーンのコンベヤ駆動装置を制御する複数の制御ユニットに被搬送物の第1のパラメータを伝送するステップと、制御ユニットにコンベヤパラメータをそれぞれ設定するステップと、設定されたコンベヤパラメータを用いてコンベヤゾーンのコンベヤ駆動装置をそれぞれ制御するステップとによって進めることができる。
添付図面を参照して好ましい実施形態を説明する。
図1は、本発明の第1の好ましい実施形態に係る3つのコンベヤゾーンからなるコンベヤラインの概略図である。 図2は、本発明の第2の好ましい実施形態に係る4つのコンベヤゾーン用の接続ソケットを有する制御ユニットからなるコンベヤラインの概略図である。 図3は、コンベヤ装置制御の例示的なフロー図である。
図1は、合計3つのコンベヤゾーン100~300からなるコンベヤ装置のセクションを示している。コンベヤゾーン100~200およびコンベヤゾーン200~300は、直接隣接して、コンベヤラインを形成している。
各コンベヤゾーン100~300は、コンベヤ駆動装置101~301を含み、それらコンベヤ駆動装置は、ベルトを介してコンベヤゾーンのアイドルローラを駆動し、それにより被搬送物40を搬送する。搬送方向105~305は、コンベヤ駆動装置101~301の回転方向106~306によって決定される。回転方向は、被搬送物が下流側に搬送されるように構成されている。各コンベヤ駆動装置101、201、301は、モータ接続プラグが配置された信号および電圧供給ラインを対応する制御ユニットのモータ接続ソケットに接続することにより、対応する制御ユニット102、202、302に信号伝達可能に接続されている。
各コンベヤゾーン100~300には、コンベヤゾーンの中央の下流側にセンサ103~303が取り付けられている。それらセンサは、個々のコンベヤゾーンの出口領域に被搬送物が存在することを検出できるように配置されている。各センサ103~303は、センサコネクタが配置された信号および電源供給ラインを対応する制御ユニットのセンサコネクタソケットに接続することにより、制御ユニット102~302に信号伝達可能に接続されている。
データは、バス通信ライン70によって制御ユニット間で交換することができる。
図2は、本発明に係るコンベヤ装置の第2の実施形態を示しており、この実施形態では、中央制御ユニット2102が複数のコンベヤゾーン2100、2200、2300、2400を制御し、その制御が、制御ユニットに実装された4つの仮想制御ユニット2107~2110によって実行される。制御ユニット2107~2110は、4つのセンサ2103、2203、2303、2403からの信号を評価する。制御ユニット2107~2110は、センサ2103、2203、2303、2403からの信号に応じて、コンベヤ駆動装置を作動または停止させることにより、個々のコンベヤゾーン内の4つのコンベヤ駆動装置2101、2201、2301、2401を制御する。中央制御ユニットの制御ユニットは、被搬送物40を搬送方向2105~2405の下流に搬送するために、コンベヤ駆動装置の回転方向2106、2206、2306、2406を制御する。制御ユニット2107~2110は、例えば中央バス通信ライン70に接続された、データ接続を介して、特に内部データ接続(例えば、制御ユニットが配置されるライントラックを有する回路基板)を介して、互いの間でデータを伝送することができる。この実施形態では、中央制御ユニット内の内部データ接続が、個々の制御ユニット間の信号伝送路を表すことができる。信号伝送路は、制御ユニットと同様に、仮想的なものとすることができ、特に中央制御ユニット内の機能ユニット間の通信機能が、ハードウェアによって形成される信号伝送路のタスクを引き継ぐようになっている。
図3は、コンベヤラインに沿って被搬送物を搬送するための制御シーケンスを示している。この制御シーケンスは、図1に係るコンベヤ装置と、図2に係るコンベヤ装置の両方で実行することができることを理解されたい。データ伝送に関して生じる違いは、単に、図1に係る実施形態では外部制御ユニット間での信号伝送であり、図2に係る実施形態では統合された仮想制御ユニット間での中央制御ユニット内の同じ信号の伝送であることに過ぎない。
制御シーケンスは、ステップ1において、被搬送物が第1のコンベヤゾーンで搬送されることから始まる。ステップ2では、第1のコンベヤゾーンでコンベヤ信号が検出される。このコンベヤ信号は、コンベヤ駆動装置またはコンベヤセンサから検出することができ、第1のコンベヤゾーンにおける被搬送物の搬送挙動を特徴付ける。コンベヤ信号は、ステップ3で、第1の制御ユニットに伝送され、ステップ4で、このコンベヤ信号から被搬送物のパラメータが形成される。この被搬送物のパラメータは、コンベヤ信号に対応することができ、あるいはコンベヤ信号の信号処理であってもよい。特に、コンベヤ信号が、コンベヤ駆動装置の信号値およびコンベヤセンサの信号値から構成されるか、またはそれら信号値を含む場合、信号伝達に関する信号処理は、例えば、第1のコンベヤゾーンにおける被搬送物の検出される滑りを判定するために有利である可能性がある。
その後、被搬送物の第1のパラメータは、ステップ5において、第1のコンベヤゾーンの下流に位置する第2のコンベヤゾーンを制御する第2の制御ユニットに送られる。
第2の制御ユニットは、ステップ6で、被搬送物のパラメータが第2のコンベヤパラメータの1つを変更する理由になるか否かをチェックする。第2のコンベヤパラメータ(これを用いて第2のコンベヤゾーンのコンベヤ駆動装置が制御される)は、第2の制御ユニットにおいて予め通常の値にプログラムされている。テストステップ6により、被搬送物のパラメータが、最適化が必要な第1のコンベヤゾーンにおける好ましくない搬送状況を示唆していることが示される場合、第2の制御ユニットにより、1または複数の第2のコンベヤパラメータがそれに応じて変更される。これは、例えば、被搬送物を加速する際に第1のコンベヤゾーンで滑りが検出された場合、コンベヤ駆動装置の加速値の減少であり得る。これはまた、例えば、長い被搬送物を特徴付ける被搬送物のパラメータの場合に、より低いエネルギー負荷ピークを生成して被搬送物の同じ加速度を達成するために、搬送力を同時に減少させながら搬送時間を延ばすことであり得る。
その後、ステップ7では、第2の制御ユニットが、この変更されたコンベヤパラメータを用いて第2のコンベヤ駆動装置を制御する。ステップ1aでは、第2のコンベヤゾーンに進入した同じ被搬送物が、今度はこのコンベヤパラメータを用いて第2のコンベヤ駆動装置により第2のコンベヤゾーンで搬送される。ここでも、ステップ2aにおいて、コンベヤゾーンでコンベヤ信号が検出され、ステップ3aにおいて、第2の制御ユニットに伝送され、ステップ4aにおいて、それを用いて被搬送物のパラメータが形成される。この被搬送物の第2のパラメータは、ステップ5a1で、第3の制御ユニットに伝送される。第3の制御ユニットはさらに、ステップ5a2において、被搬送物の第1のパラメータを受信し、その後、テストステップ6aにおいて、被搬送物の第1のパラメータと第2のパラメータとを互いに比較して、必要に応じて、そこから差を形成することができ、それにより、第1のコンベヤゾーンと第2のコンベヤゾーンとの間で被搬送物のパラメータに変化が生じたか否かを判定することができる。さらに、テストステップ6aにおいて、被搬送物の第2のパラメータおよび/または被搬送物の第1のパラメータを、第3の制御ユニットにより絶対的な方法でチェックすることができ、それにより、被搬送物の絶対的な第1または第2のパラメータが、被搬送物の第3のパラメータ(これを用いて第3の制御ユニットにより第3のコンベヤゾーン内の第3のコンベヤ駆動装置が制御される)の変更を生じさせるか否かを判定することができる。このチェックの結果、第3のコンベヤ駆動装置は、ステップ7aにおいて、場合によっては変更された第3のコンベヤパラメータを用いて制御される。その後、第3のコンベヤゾーンに到達すると、被搬送物は第3のコンベヤ駆動装置によって前と同じように搬送される。上述したステップは、第4のコンベヤゾーンおよびそれに続く各コンベヤゾーンに対して繰り返される。
本発明に係るプロセスシーケンスおよび本発明に係るコンベヤ装置により、コンベヤラインの始端に位置する第1のコンベヤゾーンから開始して、被搬送物の搬送挙動に関する情報を後続のコンベヤゾーンに与える学習コンベヤ装置が提供され、その検出された搬送挙動に基づいて、搬送が最適化されることとなる。同時に、コンベヤラインに沿った被搬送物の搬送挙動の変化もリアルタイムで検出することができ、それに応じて被搬送物の搬送を調整および最適化することができる。
100、200、300 コンベヤゾーン
101、201、301 コンベヤ駆動装置
102、202、302 制御ユニット
103、203、303 センサ
2100、2200、2300 コンベヤゾーン
2102 中央制御ユニット
2101、2201、2301、2401 コンベヤ駆動装置
2103、2203、2303、2403 センサ
2106、2206、2306、2406 回転方向
2105、2205、2305、2405 搬送方向
2107、2108、2109、2110 仮想制御ユニット
40 被搬送物
70 バス通信ライン

Claims (18)

  1. コンベヤラインに沿って被搬送物(40)を搬送するためのコンベヤ装置であって、
    -前記コンベヤラインの第1のセグメントを構成する第1のコンベヤゾーン(100、2100)であって、当該第1のコンベヤゾーンに位置する被搬送物(40)に駆動力または制動力を発生させるための第1のコンベヤ駆動装置(101、2101)を有する第1のコンベヤゾーンと、
    -前記第1のコンベヤ駆動装置(101、2101)に信号伝達可能に接続され、
    -第1の搬送速度、
    -第1の搬送加速度または搬送減速度、
    -第1の搬送時間
    のなかから選択される第1のコンベヤパラメータを用いて前記第1のコンベヤ駆動装置(101、2101)を制御するように設計された第1の制御ユニット(102、2107)と、
    -前記第1のコンベヤゾーン(100、2100)の下流のコンベヤライン内に配置され、前記コンベヤラインの第2のセグメントを構成する第2のコンベヤゾーン(200、2200)であって、当該第2のコンベヤゾーンに位置する被搬送物(40)に駆動力または制動力を発生させるための第2のコンベヤ駆動装置(201、2201)を有する第2のコンベヤゾーン(200、2200)と、
    -前記第2のコンベヤ駆動装置(201、2201)に信号伝達可能に接続され、
    -第2の搬送速度、
    -第2の搬送加速度または減速度、
    -第2の搬送時間
    のなかから選択される第2のコンベヤパラメータを用いて前記第2のコンベヤ駆動装置(201、2201)を制御するように構成された第2の制御ユニット(202、2108)と、
    -前記第1のおよび第2の制御ユニット(102、2107;202、2108)間の信号伝送路(70)とを備えるコンベヤ装置において、
    -前記第1の制御ユニット(102、2107)は、前記第1のコンベヤゾーンを通る被搬送物の搬送中に検出された前記第1のコンベヤゾーン(100、2100)からのコンベヤ信号を受信し、このコンベヤ信号を処理し、それに基づいて前記第1のコンベヤゾーンにおけるこの被搬送物の搬送挙動を表す被搬送物の第1のパラメータを決定し、この被搬送物の第1のパラメータを前記信号伝送路(70)を介して前記第2の制御ユニット(202、2108)に伝送するように設計され、
    -前記第2の制御ユニット(202、2108)は、前記信号伝送路(70)を介して前記第1の制御ユニット(102、2107)から被搬送物の第1のパラメータを受信し、この被搬送物の第1のパラメータの関数として前記第2のコンベヤパラメータの少なくとも1つを設定し、前記第2のコンベヤゾーン(200、2200)においてこの第2のコンベヤパラメータを用いて被搬送物を搬送するように設計されていることを特徴とするコンベヤ装置。
  2. 請求項1に記載のコンベヤ装置において、
    前記コンベヤ信号が、前記第1のコンベヤ駆動装置からの駆動信号を含み、特に、
    -コンベヤ駆動装置の最大回転速度、
    -コンベヤ駆動装置の平均回転速度、
    -経時的な回転速度の変化率の速度、
    -経時的な回転速度の変化率の速度、
    -コンベヤ駆動装置の最大駆動エネルギー、
    -コンベヤ駆動装置の平均駆動エネルギー、
    -経時的なコンベヤ駆動装置の駆動エネルギーの変化率、
    -経時的なコンベヤ駆動装置の駆動エネルギーの変化率の速度
    のなかから選択された駆動信号を含むことを特徴とするコンベヤ装置。
  3. 請求項1または2に記載のコンベヤ装置において、
    前記第1のコンベヤゾーンが、前記第1のコンベヤゾーンにおける被搬送物の位置、速度および/または加速度を検出するように設計されたコンベヤセンサを備え、
    前記コンベヤパラメータが、前記第1のコンベヤゾーンにおける被搬送物の
    -位置、
    -速度および/または、
    -加速度
    であることを特徴とするコンベヤ装置。
  4. 請求項1~3の何れか一項に記載のコンベヤ装置において、
    前記第1の制御ユニットは、被搬送物が前記第1のコンベヤゾーンを完全に離れる前に、被搬送物の第1のパラメータを前記第2の制御ユニットに伝送するように構成されていることを特徴とするコンベヤ装置。
  5. 請求項1~4の何れか一項に記載のコンベヤ装置において、
    前記第2のコンベヤゾーンの下流に配置され、第3のコンベヤ駆動装置を有する第3のコンベヤゾーンと、第2の信号伝送路を介して前記第1および/または第2の制御ユニットに接続され、
    -第3の搬送速度、
    -第3の搬送加速度または減速度、
    -第3の搬送時間
    のなかから選択される第3のコンベヤパラメータを用いて前記第3のコンベヤ駆動装置を制御するように構成された第3の制御ユニットとを備え、
    -前記第1の制御ユニットは、前記第2の信号伝送路を介して前記第3の制御ユニットに被搬送物の第1のパラメータを伝送するように設計され、かつ/または、
    -前記第2の制御ユニットは、前記第2のコンベヤゾーンを通る被搬送物の搬送中に検出された前記第2のコンベヤゾーンからのコンベヤ信号を受信し、それに基づいて前記第2のコンベヤゾーンにおけるこの被搬送物の搬送挙動を表す被搬送物の第2のパラメータを決定し、この被搬送物の第2のパラメータを、前記信号伝送路を介して前記第3の制御ユニットに伝送するように設計され、
    -前記第2の制御ユニットは、前記信号伝送路を介して、前記第1の制御ユニットから被搬送物のパラメータ、および/または前記第2の制御ユニットから被搬送物の第2のパラメータを受信し、前記被搬送物のパラメータおよび/または前記被搬送物の第2のパラメータの関数として前記第3のコンベヤパラメータの少なくとも1つを設定し、前記第3のコンベヤゾーンにおいてこの第3のコンベヤパラメータを用いて被搬送物を搬送するように設計されていることを特徴とするコンベヤ装置。
  6. 請求項5に記載のコンベヤ装置において、
    -前記第2の制御ユニットは、被搬送物の第1および第2のパラメータ間の差を求め、この差に基づいて被搬送物の変化パラメータを決定し、この被搬送物の変化パラメータを前記第3の制御ユニットに伝送するように設計され、または、
    -前記第3の制御ユニットは、被搬送物の第1および第2のパラメータ間の差を求め、その差に基づいて被搬送物の変化パラメータを決定するように設計され、
    前記第3の制御ユニットは、被搬送物の変化パラメータの関数として前記第3のコンベヤパラメータの少なくとも1つを設定し、前記第3のコンベヤゾーンにおいてこの第3のコンベヤパラメータを用いて被搬送物を搬送するように設計されていることを特徴とするコンベヤ装置。
  7. 請求項1~6の何れか一項に記載のコンベヤ装置において、
    被搬送物の第1または第2のパラメータが、
    -前記コンベヤラインに沿って延びる方向における被搬送物の長さ、
    -被搬送物の質量または重量、および/または、
    -前記第1または第2のコンベヤ駆動装置上の被搬送物の支持面と前記第1または第2のコンベヤ駆動装置との間の摩擦係数を表していることを特徴とするコンベヤ装置。
  8. 請求項1~7の何れか一項に記載のコンベヤ装置において、
    -前記第2の制御ユニットは、前記第2のコンベヤゾーンにおける前記第2のコンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りが、前記第1のコンベヤゾーンにおける前記第1のコンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りよりも小さくなるように、第2のコンベヤパラメータを調整するように構成され、かつ/または、
    -前記第3の制御ユニットは、前記第3のコンベヤゾーンにおける前記第3のコンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りが、前記第2のコンベヤゾーンにおける前記第2のコンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りよりも小さくなるように、第3のコンベヤパラメータを調整するように構成されていることを特徴とするコンベヤ装置。
  9. 請求項1~8の何れか一項に記載のコンベヤ装置において、
    前記コンベヤラインが、コンベヤ駆動装置を有する複数のコンベヤゾーンと、前記コンベヤ駆動装置を制御するための複数の制御ユニットとを備え、
    前記第1の制御ユニットが、被搬送物の第1のパラメータをすべての制御ユニットに伝送するように構成されていることを特徴とするコンベヤ装置。
  10. コンベヤラインに沿って被搬送物を搬送するためのコンベヤ装置を制御する方法であって、
    -第1のコンベヤ駆動装置(101、2101)によって、前記コンベヤラインの第1のセグメントを構成する第1のコンベヤゾーン(100、2100)を介して被搬送物(40)を搬送するステップと、
    -続いて、第2のコンベヤ駆動装置(201、2201)によって、前記コンベヤラインの第2のセグメントを構成する第2のコンベヤゾーン(200、2200)を介して被搬送物(40)を搬送するステップと、
    -前記第1のコンベヤ駆動装置(101、2101)を制御する第1の制御ユニット(102、2107)において、第1のコンベヤパラメータを検出するステップと、
    -前記第1のコンベヤパラメータから被搬送物の第1のパラメータを決定するステップとを備える方法において、
    -被搬送物の第1のパラメータの関数として、
    -第2の搬送速度、
    -第2の搬送加速度または搬送減速度、
    -第2の搬送時間
    のなかから選択される第2のコンベヤパラメータを設定し、前記第2のコンベヤパラメータを用いて前記第2のコンベヤ駆動装置(201、2201)を制御するステップを備えることを特徴とする方法。
  11. 請求項10に記載の方法において、
    駆動信号を含むコンベヤ信号を前記第1のコンベヤ駆動装置から伝送するステップを含み、前記駆動信号が特に、
    -コンベヤ駆動装置の最大回転速度、
    -コンベヤ駆動装置の平均回転速度、
    -経時的なコンベヤ駆動装置の変化率の速度、
    -経時的なコンベヤ駆動装置の変化率の速度、
    -コンベヤ駆動装置の最大駆動エネルギー、
    -コンベヤ駆動装置の平均駆動エネルギー、
    -経時的なコンベヤ駆動装置の駆動エネルギーの変化率、
    -経時的なコンベヤ駆動装置の駆動エネルギーの変化率速度
    のなかから選択されることを特徴とする方法。
  12. 請求項10または11に記載の方法において、
    -前記第1のコンベヤゾーン内のコンベヤセンサにより、特に前記第1のコンベヤゾーン内の被搬送物の位置、速度および/または加速度の検出により、第1のコンベヤ信号を検出するステップと、
    -前記第1のコンベヤゾーンにおける被搬送物の
    -位置、
    -速度および/または、
    -加速度
    を表すセンサ信号によりコンベヤパラメータを伝送するステップとを含むことを特徴とする方法。
  13. 請求項10~12の何れか一項に記載の方法において、
    被搬送物が前記第1のコンベヤゾーンを完全に離れる前に、被搬送物の第1のパラメータを前記第2の制御ユニットに伝送するステップを含むことを特徴とする方法。
  14. 請求項10~13の何れか一項に記載の方法において、
    前記第2のコンベヤゾーンの下流に配置された第3の制御ユニットに被搬送物の第1のパラメータを伝送するステップ、および/または、
    前記第2の制御ユニットにおいて前記第2のコンベヤゾーンから第2のコンベヤ信号を受信し、前記第2のコンベヤゾーンにおけるこの被搬送物の搬送挙動を表す被搬送物の第2のパラメータを決定し、この被搬送物の第2のパラメータを第3の制御ユニットに伝送するステップと、
    前記第3の制御ユニットにより、
    -第3の搬送速度、
    -第3の搬送加減速、
    -第3の搬送時間のなかから選択される第3のコンベヤパラメータを用いて、第3のコンベヤゾーンにおけるコンベヤ駆動装置を制御するステップと、
    -前記第3の制御ユニットにおいて、被搬送物の第1および/または第2のパラメータを受信するステップと、
    -被搬送物の第1のパラメータおよび/または被搬送物の第2のパラメータの関数として前記第3のコンベヤパラメータの少なくとも1つを設定するステップと、
    前記第3のコンベヤゾーンにおいて、この第3のコンベヤパラメータを用いて被搬送物を搬送するステップとを含むことを特徴とする方法。
  15. 請求項14に記載の方法において、
    -被搬送物の第1のパラメータと第2のパラメータとを比較し、特に被搬送物の第1のパラメータと第2のパラメータとの差を形成するステップと、
    -前記比較または差に基づいて、被搬送物の変化パラメータを決定するステップと、
    -必要に応じて、被搬送物の変化パラメータを前記第3の制御ユニットに伝送するステップと、
    -被搬送物の変化パラメータに応じて第3のコンベヤパラメータを設定するステップと、
    -前記第3のコンベヤゾーンにおいて、この第3のコンベヤパラメータを用いて被搬送物を搬送するステップとを含むことを特徴とする方法。
  16. 請求項10~15の何れか一項に記載の方法において、
    被搬送物の第1または第2のパラメータにおいて、
    -前記コンベヤラインに沿って延びる方向における被搬送物の長さ、
    -被搬送物の質量または重量、および/または、
    -前記第1または第2のコンベヤ駆動装置上の被搬送物の支持面と前記第1または第2のコンベヤ駆動装置との間の摩擦係数
    が表されていることを特徴とする方法。
  17. 請求項10~16の何れか一項に記載の方法において、
    -前記第2のコンベヤゾーンにおける前記第2のコンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りが、前記第1のコンベヤゾーンにおける前記第1のコンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りよりも小さくなるように、第2のコンベヤパラメータを調整するステップ、および/または、
    -前記第3のコンベヤゾーンにおける前記第3のコンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りが、前記第2のコンベヤゾーンにおける前記第2のコンベヤ駆動装置と被搬送物との間の滑りよりも小さくなるように、第3のコンベヤパラメータを設定するステップを含むことを特徴とする方法。
  18. 請求項10~17の何れか一項に記載の方法において、
    -前記コンベヤライン内の複数のコンベヤゾーンのコンベヤ駆動装置を制御する複数の制御ユニットに、被搬送物の第1のパラメータを伝送するステップと、
    -前記制御ユニットにおいて1つのコンベヤパラメータを設定するステップと、
    -設定されたコンベヤパラメータを用いて前記コンベヤゾーンのコンベヤ駆動装置を制御するステップとを含むことを特徴とする方法。
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