JP3682555B2 - 搬送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のローラにより構成される搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図９に示すように複数のローラを備えた搬送装置が一般的に用いられている。搬送装置１００は、平行に配置された２本のフレーム１０１の間に複数のローラ１０２，１０３を所定の配列で平行に取り付けたローラコンベアである。ローラ１０２は、支軸に対して回転自在なフリーローラである。また、ローラ１０３は、内部にモータや減速機等を内蔵したモータ内蔵ローラである。ローラ１０３は、モータの回転動力により、ローラ１０３自身が回転するものである。
【０００３】
搬送装置１００は、支軸に対して回転自在なローラ１０２と、物品を搬送するための駆動源であるローラ１０３とを連結部材１０５で連結することにより形成される複数の搬送モジュールを備えたものである。搬送装置１００には、前記各搬送モジュール毎に、物品の有無を検知する物品検知センサ１０６と、ローラ１０３の駆動を司るコントローラ１０７とが設けられている。物品検知センサ１０６は、コントローラ１０７に接続されており、各搬送モジュールにおける物品の有無に関する情報がコントローラ１０７に入力されている。
【０００４】
コントローラ１０７は、図示しないプログラマブルコントローラ等の上位制御システムに接続されており、隣接する搬送モジュールのコントローラ１０７同士が電送ケーブル１０８により接続されている。コントローラ１０７は、物品検知センサ１０６の検知信号を受信すると共に、前記上位制御システムからの信号を受けて各搬送モジュールのローラ１０３の回転を制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の搬送装置１００は、物品検知センサ１０６の検知信号に基づき各搬送モジュールのローラ１０３の回転を制御することにより物品を搬送するものである。即ち、上記した搬送装置１００は、搬送方向下流側に隣接する搬送モジュール（ゾーンＢ）が停止状態であり、ゾーンＢ上に物品が搭載されている場合は、ゾーンＡのローラ１０３の駆動を停止する。そのため、従来の搬送装置では、物品同士の衝突を防止しつつ、物品を整然と搬送することが可能であった。
【０００６】
しかし、上記した従来の搬送装置では、物品の大きさｗが搬送モジュールの全長Ｗに対して小さい場合であっても、各搬送モジュールに搭載される物品は１つだけであった。また逆に、従来の搬送装置１００に各搬送モジュールの全長よりも大きな物品が搭載された場合についても、物品は複数の搬送モジュールに跨って搭載され搬送され、各搬送モジュールに複数の物品が搭載されることはない。そのため、従来の搬送装置１００では、図１０に示すように、物品同士が大きな間隔をあけて搬送される。そのため、従来の搬送装置１００では、搬送されている物品同士の隙間が大きく、十分な搬送能力を得ることができなかった。
【０００７】
そこで上記した問題を解決すべく、本発明は、搬送能力に優れた搬送装置の提供を目的とした。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成すべく提供される請求項１に記載の発明は、物品を搬送する複数のローラと、当該ローラを駆動・停止させるモータとを備えた搬送モジュールを複数配列した搬送装置において、前記搬送モジュールは、前記モータの回転動力により所定の回転速度でローラが回転駆動する駆動ゾーンと、当該駆動ゾーンを構成するローラの動作に連動し、駆動ゾーンよりも低トルクで回転駆動するローラを備えた従動ゾーンとを有し、駆動ゾーンの回転動力が前記従動ゾーンのローラに伝達されるものであることを特徴とする搬送装置である。
【０００９】
本発明の搬送装置は、複数の搬送モジュールを有し、各搬送モジュールが駆動ゾーンと従動ゾーンとにより構成されている。ここで、従動ゾーンは、駆動ゾーンよりも低トルクで駆動する部分であり、搭載されている物品の移動速度は、従動ゾーンにおいて減速される。そのため、本発明の搬送装置によって搬送される物品は、各搬送モジュールの従動ゾーンにおいて減速され、緩やかに下流側の搬送モジュールへと移載される。従って、上記した構成によれば、下流側の搬送モジュールが物品の搬送を停止した状態であっても、上流側に隣接する搬送モジュールを駆動させることによって当該上流側の搬送モジュールに搭載された物品を下流側の搬送モジュール上に緩やかに移載させることができる。
【００１０】
上記したように、本発明の搬送装置は、比較的低トルクで物品を搬送する従動ゾーンを有するため、隣接する搬送装置間における物品の移載が緩やかであり、上流側から移載されてきた物品が下流側の搬送モジュールに搭載されている物品と衝突してもその衝撃は極めて小さい。そのため、上記した構成によれば、上流側から搬送される物品を、下流側の搬送モジュール上に搭載されている物品に衝突する程度まで近接させることができ、隣接する物品同士の間隔を最小限にすることができる。よって、本発明の搬送装置は、多数の物品を各搬送モジュール上に蓄積することができ、搬送効率が極めて高い。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、搬送モジュールが、隣接するローラ同士を連動回転させ、回転動力を伝達する連動部材を具備しており、駆動ゾーンを構成するローラに装着されている連動部材は、駆動ゾーンのローラから従動ゾーンのローラへ回転動力を伝達させる連動部材、および、従動ゾーンのローラ間で回転動力を伝達させる連動部材よりも回転動力の伝達能力が高いことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置である。
【００１２】
本発明の搬送装置では、駆動ゾーンのローラから従動ゾーンのローラへ回転動力を伝達させる連動部材の回転動力の伝達能力は、駆動ゾーンを構成するローラに装着されている連動部材よりも低い。そのため、本発明の搬送装置では、駆動ゾーンの回転動力が減衰されて従動ゾーンに伝達される。即ち、本発明の搬送装置は、従動ゾーンの回転動力が、駆動ゾーンの回転動力よりも低い。そのため、上記した構成によれば、駆動ゾーン上を移動してきた物品は、従動ゾーンにおいて減速され、下流側の搬送モジュールへと移載される。従って、本発明の搬送装置では、搬送モジュール間における物品の受け渡しが緩やかに行われる。
【００１３】
上記したように、本発明の搬送装置では、上流側の搬送モジュールから下流側の搬送モジュールへの物品の移載が緩やかであるため、上流側から流れてきた物品と下流側の搬送モジュール上の物品とが衝突しても、その衝撃は極めて小さい。そのため、上記した構成によれば、上流側から搬送されてきた物品を、下流側の搬送モジュールに搭載されている物品に衝突する位置まで搬送し、下流側の搬送モジュール上に複数の物品を隙間無く搭載しても、前記両物品間に作用する衝撃は極めて小さい。従って、本発明の搬送装置によれば、単一の搬送モジュール上に複数の物品を搭載することにより搬送装置の全長を短縮しつつ、物品の衝突による衝撃を最小限に抑制することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、物品を搬送する複数のローラと、当該ローラを駆動・停止させるモータとを備えた搬送モジュールを複数配列した搬送装置において、前記搬送モジュールが、前記モータの回転動力により所定の回転速度でローラが回転駆動する駆動ゾーンと、当該駆動ゾーンを構成するローラの動作に連動し、駆動ゾーンよりも低速あるいは低トルクで回転駆動するローラを備えた従動ゾーンとを有し、前記搬送モジュールが、隣接するローラ同士を連動回転させ、回転動力を伝達する連動部材を具備しており、駆動ゾーンの回転動力が前記従動ゾーンのローラに伝達されるものであり、駆動ゾーンを構成するローラに装着されている連動部材が、駆動ゾーンのローラから従動ゾーンのローラへ回転動力を伝達させる連動部材よりも回転動力の伝達能力が高いことを特徴とする搬送装置である。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明が、物品を搬送する複数のローラと、当該ローラを駆動・停止させるモータとを備えた搬送モジュールを複数配列した搬送装置において、前記搬送モジュールは、前記モータの回転動力により所定の回転速度でローラが回転駆動する駆動ゾーンと、当該駆動ゾーンを構成するローラの動作に連動し、駆動ゾーンよりも低速あるいは低トルクで回転駆動するローラを備えた従動ゾーンとを有し、前記搬送モジュールが、隣接するローラ同士を連動回転させ、回転動力を伝達する連動部材を具備しており、駆動ゾーンの回転動力が前記従動ゾーンのローラに伝達されるものであり、駆動ゾーンを構成するローラに装着されている連動部材が、従動ゾーンのローラ間で回転動力を伝達させる連動部材よりも回転動力の伝達能力が高いことを特徴とする搬送装置である。
【００１６】
請求項３，４に記載の搬送装置は、複数の搬送モジュールを有し、各搬送モジュールが駆動ゾーンと従動ゾーンとにより構成されている。請求項３に記載の搬送装置では、駆動ゾーンのローラから従動ゾーンのローラへ回転動力を伝達させる連動部材の回転動力の伝達能力が、駆動ゾーンを構成するローラに装着されている連動部材よりも低い。また、請求項４に記載の搬送装置では、駆動ゾーンのローラから従動ゾーンのローラへ回転動力を伝達させる連動部材の回転動力の伝達能力が、従動ゾーンのローラ間で回転動力を伝達させる連動部材よりも低い。そのため、請求項３，４に記載の搬送装置では、駆動ゾーンの回転動力が減衰されて従動ゾーンに伝達される。よって、従動ゾーンは、駆動ゾーンよりも低速あるいは低トルクで駆動し、搭載されている物品の移動速度は、従動ゾーンにおいて減速される。そのため、本発明の搬送装置によって搬送される物品は、各搬送モジュールの従動ゾーンにおいて減速され、緩やかに下流側の搬送モジュールへと移載される。従って、上記した構成によれば、下流側の搬送モジュールが物品の搬送を停止した状態であっても、上流側に隣接する搬送モジュールを駆動させることによって当該上流側の搬送モジュールに搭載された物品を下流側の搬送モジュール上に緩やかに移載させることができる。
【００１７】
上記したように、請求項３，４に記載の搬送装置は、比較的低速あるいは低トルクで物品を搬送する従動ゾーンを有するため、隣接する搬送装置間における物品の移載が緩やかであり、上流側から移載されてきた物品が下流側の搬送モジュールに搭載されている物品と衝突してもその衝撃は極めて小さい。そのため、上記した構成によれば、上流側から搬送される物品を、下流側の搬送モジュール上に搭載されている物品に衝突する程度まで近接させることができ、隣接する物品同士の間隔を最小限にすることができる。よって、請求項３，４に記載の搬送装置は、多数の物品を各搬送モジュール上に蓄積することができ、搬送効率が極めて高い。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、所定の搬送モジュールの下流側に隣接する搬送モジュールに物品が搭載されている場合に、前記所定の搬送モジュールを構成するローラの一部又は全部を所定時間にわたって駆動させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の搬送装置である。
【００１９】
本発明の搬送装置は、駆動ゾーンと、駆動ゾーンよりも低速あるいは低トルクで回転駆動する従動ゾーンとにより構成される搬送モジュールを複数備えたものである。従動ゾーンは駆動ゾーンに連動して回転し、その回転速度は駆動ゾーンよりも緩やかである。そのため、上記した構成によれば、駆動ゾーン上を搬送されてきた物品の搬送速度を従動ゾーンにおいて減速し、物品を緩やかに下流側の搬送ゾーンへと移載することができる。
【００２０】
上記したように、本発明の搬送装置では、隣接する搬送ゾーン間における物品の移載が緩やかに行われる。そのため、下流側の搬送ゾーン上に物品が搭載された状態において、上流側の搬送ゾーンから下流側の搬送ゾーンに物品を移載しても、両物品の衝突による衝撃がごく僅かである。従って、上記した構成によれば、上流側から搬送される物品を、下流側の搬送ゾーン上に搭載されている物品に衝突する程度まで近接させることができ、複数の物品を下流側の搬送ゾーンに集約することができる。
【００２１】
本発明の搬送装置は、下流側の搬送ゾーンに物品を集約することができるため、従来の搬送装置に比べて物品の搭載密度が高い。そのため、本発明によれば、従来の搬送装置よりも搬送装置の全長を短縮しつつ、十分な搬送能力を得ることができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、 隣接する搬送モジュールの双方に物品が搭載されており、下流側の搬送モジュールが搬送停止状態である場合に、上流側の搬送モジュールを構成するローラの一部又は全部を所定時間にわたって通常の物品搬送時よりも低速あるいは低トルクで駆動させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の搬送装置である。
【００２３】
本発明の搬送装置は、隣接する搬送モジュールの双方に物品が搭載されており、下流側の搬送モジュールが搬送停止状態である場合に、上流側の搬送モジュールの一部又は全部を低速あるいは低トルクで駆動させるものである。そのため、上記した構成によれば、上流側の搬送モジュールに搭載されている物品を緩やかに下流側へと移動させることができる。
【００２４】
本発明の搬送装置は、隣接する搬送モジュール間における物品の移動が緩やかであるため、上流側の搬送モジュールから搬送される物品が下流側の搬送モジュールに搭載されている物品に衝突しても、その衝撃はごく僅かである。そのため、上記した構成によれば、物品を下流側の搬送モジュールに搭載されている物品に衝突する程度の位置まで搬送することが可能である。従って、上記した構成によれば、搬送すべき物品を搬送モジュール上に隙間無く配列することができ、搬送装置の全長を延長することなく、多数の物品を搬送することができる。
【００２５】
また、上記した請求項１乃至６のいずれかに記載の搬送装置は、隣接する搬送モジュール上に物品が搭載された状態であって、下流側の搬送モジュールが駆動状態である場合には、上流側の搬送モジュールも駆動し、物品を搬送するものであり、下流側の搬送モジュールが物品を搭載したまま停止状態となる場合には、その上流側に隣接する搬送モジュールが、通常搬送時よりも低速あるいは低トルクで駆動する前詰め搬送を所定時間だけ行った後に搬送を停止することを特徴とするものであってもよい。（請求項７）
【００２６】
本発明の搬送装置は、下流側の搬送モジュールが物品を搭載した状態で停止する場合に、その上流側に隣接する搬送モジュールが、所定時間にわたって駆動し、物品を下流側の搬送装置上に移載する前詰め搬送を行うものである。そのため、本発明の搬送装置では、停止状態にある搬送モジュール上に複数の物品を搭載し、物品同士の間隔を最小限にすることができる。従って、上記した構成によれば、各搬送モジュール上に複数の物品を蓄積し、物品の搬送効率を向上することができる。
【００２７】
上記したように、前詰め搬送時は、上流側の搬送モジュールが通常搬送時よりも低速あるいは低トルクで駆動するため、上流側の搬送モジュール上に搭載されている物品は下流側の搬送モジュールに緩やかに移載される。そのため、本発明の搬送装置では、前詰め搬送時に上流側から流れてきた物品と下流側の搬送モジュール上の物品とが衝突しても、その衝撃は極めて小さい。そのため、上記した構成によれば、上流側から搬送されてきた物品を、下流側の搬送モジュール上に停止している物品に衝突する程度の位置まで搬送することが可能であり、物品の搭載密度を一層向上することができる。従って、本発明によれば、搬送装置の全長を短縮しつつ、物品の搬送効率を向上することができる。
【００２８】
さらに、上記した搬送装置において、搬送装置を構成する複数の駆動ゾーンを構成するローラのうち、少なくともいずれか一つは、固定軸に対して回転自在に支持されたローラ本体内にモータが内蔵され、当該モータの回転動力が前記ローラ本体に伝達されることでローラ本体が固定軸に対して回転駆動するモータ内蔵ローラであることを特徴とするものであっても良い。（請求項８）
【００２９】
本発明の搬送装置において採用されているモータ内蔵ローラは、駆動源であるモータがローラ内に内蔵されたものであるため、搬送装置全体の小型化を図ると共に、装置構成をシンプルなものとすることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態である搬送装置を示す斜視図である。図２は、図１に示す搬送装置を構成する搬送モジュールを示す斜視図である。また、図３は、図２に示す搬送モジュールが具備しているモータ内蔵ローラを示す断面図である。図４（ａ）は、図１に示す搬送装置を模式的に示す図であり、同（ｂ）は同（ａ）に示す搬送装置における物品の搭載位置と、物品に作用する搬送力の相関関係を示す図である。図５は、図１に示す搬送装置による物品の搬送状態を示す模式図であり、（ａ）は搬送の第１段階を示し、同（ｂ）は搬送の第２段階を示し、同（ｃ）は搬送の第３段階を示す。図６は、図１に示す搬送装置により物品を搬送する場合の動作を示すフローチャート図である。図７（ａ）は図１に示す搬送装置の変形例を示す模式図であり、同（ｂ）は（ａ）に示す搬送装置に搭載されている物品に作用する搬送力を示す模式図である。図８は、図２に示す搬送モジュールの変形例を示す模式図である。
【００３１】
搬送装置１は、図１に示すように物品の搬送方向に５基の搬送モジュール２（搬送モジュール２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ）を連結したものである。搬送モジュール２は、平行に配置されたフレーム３，３の間にフリーローラ５およびモータ内蔵ローラ６を平行に取り付けたものである。
【００３２】
搬送モジュール２は、５本のフリーローラ５と１本のモータ内蔵ローラ６とから構成される駆動ゾーンＫと、３本のフリーローラにより構成される従動ゾーンＪとにより構成されている。搬送装置１は、駆動ゾーンＫと従動ゾーンＪとが交互に並ぶように搬送方向に直列に連結されている。
【００３３】
各搬送モジュール２を構成するフレーム３の長手方向の略中央部には、図１，図２に示すように、駆動ゾーン上に物品が搭載されているか否かを検知する在荷センサ９が設けられている。在荷センサ９は、いずれも後述するコントローラ４０に接続されている。
【００３４】
フリーローラ５は、ローラ本体７の両端からローラ本体７の内外を連通する固定軸１３，１５が突出したものであり、固定軸１３，１５に対して回転自在に取り付けられている。ローラ本体７には、全周にわたって凹部１１ａ，１１ｂが設けられている。ローラ本体７は、両端が開口した金属製の筒体であり、両端に閉塞部材８，１０が一体的に取り付けられ、閉塞されている。閉塞部材８には、全周にわたって凹部１２ａ，１２ｂが設けられている。
【００３５】
モータ内蔵ローラ６は、図２および図３に示すように、上記したフリーローラ５に採用されている両端が開口した金属製のローラ本体７と、その両端を閉塞する閉塞部材８，１０を具備している。また、モータ内蔵ローラ６は、ローラ本体７の内部にモータ１６と減速機１７とを内蔵している。ローラ本体７の両端からは固定軸１８，２０が突出している。固定軸１８は、ローラ本体７の内外を連通するものである。固定軸１８は、閉塞部材８に軸受け２１を介して回転自在に取り付けられている。固定軸１８は、軸方向に貫通した貫通孔（図示せず）を有し、ローラ本体７の内外を連通している。モータ１６への電源の供給、並びに、モータ１６や後述するホールＩＣ２８との電気信号の送受信を行うケーブル１９は、固定軸１８の貫通孔を通じてローラ本体７の外部に取り出されている。固定軸２０は、棒状の部材であり、閉塞部材１０に対して軸受け２２によって回転自在に取り付けられている。
【００３６】
モータ１６は、電磁石からなる複数の固定子（図示せず）と、磁極を有する回転子（図示せず）と、位置検出子２５とを備えた３相４極ブラシレスモータである。モータ１６の中心軸３０の一端側は、軸受け２６を介して固定軸１８に回転自在に支持されている。また、回転子の他端側は、回転子の回転動力を減速してローラ本体７に伝達する減速機１７に軸受け２７を介して固定されている。位置検出子２５は、前記回転子の近傍に配置され、回転子の磁極の周方向の位置を検知し、磁極検知信号を発信するものである。
【００３７】
位置検出子２５は、ホール素子とパワースイッチング回路の全部あるいは一部を一体化したホールＩＣ２８を３つ備えている。さらに具体的には、ホールＩＣ２８は、磁界の大きさを検知するホール素子と、該ホール素子により検出された微小信号を増幅する増幅器と、増幅器において増幅された信号を方形波に成型するシュミットトリガ回路と、安定化電源回路と、温度補償回路とを備えている。なお、本実施形態においては、位置検出子２５は、ホールＩＣ２８を３つ備えたものであるが、ホールＩＣ２８はいくつ設けられてもよい。また、位置検出子２５は、ホールＩＣ２８により磁極を検知する磁気式のものに限定されるものではなく、これに限らず発光ダイオードとフォトセンサを用いたフォト・インタラプタ式のものや磁気飽和素子を用いたインダクタンス式のものなど、いかなる方式の磁極位置検知手段を採用しても良い。
【００３８】
減速機１７は遊星歯車列からなる減速機であり、モータ１６の回転動力を所定の減速比で減速するものである。モータ１６の中心軸３０は、連結部材３１を介して閉塞部材１０に連結されている。よって、モータ１６の回転動力は、減速機１７において減速され、連結部材３１を介して閉塞部材１０に伝播される。閉塞部材１０は、ピン３２によってローラ本体７と一体化されているため、ローラ本体７は、閉塞部材１０に伝播された回転動力により回転駆動する。
【００３９】
モータ１６への電力の供給およびモータ１６やホールＩＣ２８との電気信号の送受信を行うケーブル１９は、フレーム３に固定されているコントローラ４０に接続されている。また、コントローラ４０には、各搬送モジュール２における物品の載荷状況を検知する載荷センサ９が接続されている。コントローラ４０は、例えば、ＣＭＯＳ ＩＣや微分回路、積分回路などを用いたデジタル回路により構成することができ、マイコン制御を行うものとすることもできる。
【００４０】
コントローラ４０は、各搬送モジュール２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ毎に設置され、それぞれの駆動源であるモータ内蔵ローラ６のケーブル１９に接続されている。また、隣接する搬送モジュール２のコントローラ４０（以下、必要に応じてコントローラ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅと称す）同士は、コミュニケーションケーブル４１によって相互に接続されている。
【００４１】
搬送モジュール２は、図１，図２に示すようにモータ内蔵ローラ６を中心として、その両脇に２本又は３本のフリーローラ５を平行かつ等間隔に配した駆動ゾーンＫと、駆動ゾーンＫの下流側に隣接し、３本のフリーローラ５を平行かつ等間隔に配した従動ゾーンＪとにより構成されるものである。搬送モジュール２を構成するフリーローラ５およびモータ内蔵ローラ６の間には、連動ベルト１４ａ，１４ｂが懸架されている。
【００４２】
さらに詳細には、連動ベルト１４ａは、駆動ゾーンＫを構成するフリーローラ５およびモータ内蔵ローラ６のローラ本体７に設けられた凹部１１ａ，１１ｂに係合している。駆動ゾーンＫのモータ内蔵ローラ６の回転動力は、連動ベルト１４ａを介して両脇のフリーローラ５に伝達される。そのため、フリーローラ５は、モータ内蔵ローラ６の回転に連動して、モータ内蔵ローラ６と同一方向に回転する。
【００４３】
また、連動ベルト１４ｂは、従動ゾーンＪを構成する各フリーローラ５および駆動ゾーンＫの最も下流側に位置するフリーローラ５（フリーローラ５ｅ）の閉塞部材８に設けられた凹部１２ａ，１２ｂに係合している。連動ベルト１４ｂは連動ベルト１４ａよりも細いため、連動ベルト１４ｂは、連動ベルト１４ａに比べてフリーローラ５との接触面積が小さく、回転動力の伝達能力に劣る。さらに、連動ベルト１４ｂは、フリーローラ５の軸間距離に対して長いため、連動ベルト１４ｂを懸架することにより隣接する固定軸１３，１５あるいは固定軸１８，２０間に働く張力が弱い。そのため、連動ベルト１４ｂは、連動ベルト１４ａに比べて回転動力の伝達能力に劣る。
【００４４】
またさらに、連動ベルト１４ｂが懸架されている閉塞部材８の凹部１２ａ，１２ｂが設けられている部位の径は、連動ベルト１４ａが懸架されているローラ本体７の凹部１１ａ，１１ｂの径よりも十分小さい。そのため、従動ゾーンＪは、駆動ゾーンＫよりもトルクの伝達能力に劣る。
【００４５】
従って、駆動ゾーンＫの回転動力は、図４に示すように、駆動ゾーンＫの最下流側に位置するフリーローラ５ｅと従動ゾーンＪのフリーローラ５とにわたって懸架されている連動ベルト１４ｂにおいて減衰される。また、従動ゾーンＪを構成するフリーローラ５は、いずれも連動ベルト１４ｂによって連結されているため、駆動ゾーンＫから伝達された回転動力は、従動ゾーンＪの下流側に向かうに従って減衰する。
【００４６】
上記したように、連動ベルト１４ｂはフリーローラ５の軸間距離に対して長いため、フリーローラ５の回転に伴って連動ベルト１４ｂが搬送モジュール２の搬送面側に浮き出し、物品搬送の障害となる虞がある。しかし、連動ベルト１４ｂが懸架されている閉塞部材８の凹部１２ａ，１２ｂが設けられている部位の径は、ローラ本体７の径よりも十分小さいため、連動ベルト１４ｂは搬送モジュール２の搬送面よりも上方には浮き出さない。
【００４７】
上記したように、各搬送モジュール２は、それぞれの駆動ゾーンＫに設けられたコントローラ４０によって独立的に駆動制御されている。コントローラ４０は、在荷センサ９から、自ゾーンの搬送モジュール２（搬送モジュール２Ｓ）に搭載されている物品の有無に関する載荷状況信号Ｓ−ＳＮＳを受信すると共に、隣接する搬送モジュール２のコントローラ４０に向けて載荷状況信号Ｓ−ＳＮＳを発信する。また、コントローラ４０は、上流側および下流側に隣接する搬送モジュール２（以下、それぞれを搬送モジュール２Ｕ，２Ｄと称す）に設けられたコントローラ４０（以下、それぞれをコントローラ４０Ｕ，４０Ｄと称す）から、載荷状況信号Ｕ−ＳＮＳ，Ｄ−ＳＮＳを受信する。
【００４８】
自ゾーンのコントローラ４０（以下、コントローラ４０Ｓと称す）は、上流側の搬送モジュール２Ｕに物品が搭載されており、自ゾーンの搬送モジュール２Ｓに物品が搭載されていない場合に、搬送形態に応じて自ゾーンのモータ内蔵ローラ６（モータ内蔵ローラ６Ｓ）に通電を行う。即ち、コントローラ４０は、物品の搬送形態に応じて搬送モードを一斉搬送モード、分離モード、および搬送禁止モードのいずれかに切り替え可能なものであり、その設定に応じてモータ内蔵ローラ６Ｓへの通電状態を変更するものである。
【００４９】
ここで、一斉搬送モードとは、搬送装置１に搭載されている複数の物品を一斉に搬送する搬送形態を指し、搬送装置１に搭載された物品は、初期状態を維持したまま下流側へ向けて一斉に搬送される。また、分離搬送モードとは、物品の存在する制御ゾーン同士の間に被搬送物の存在しない制御ゾーンを所定数だけ形成させながら被搬送物を切り離した状態で下流側へ向けて搬送させる搬送形態を指している。また、搬送禁止モードとは、上流側から搬送されてきた物品を停止させる搬送形態を指している。
【００５０】
さらに詳細には、コントローラ４０Ｓが一斉搬送モードに設定されており、以下の（１），（２），（３）に示す３条件のいずれかを満たす場合、コントローラ４０Ｓは、モータ内蔵ローラ６Ｓに通電し、搬送モジュール２Ｓを駆動させる。
（１）下流側の搬送モジュール２Ｄのモータ内蔵ローラ６Ｄが駆動状態であり、自ゾーンあるいは上流側の搬送モジュール２Ｓ，２Ｕの少なくともいずれかに物品が搭載されている場合。
（２）下流側の搬送モジュール２Ｄのモータ内蔵ローラ６Ｄが停止状態であり、下流側の搬送モジュール２Ｄおよび上流側の搬送モジュール２Ｕに物品が搭載されており、搬送モジュール２Ｓに物品が搭載されていない場合。
（３）下流側の搬送モジュール２Ｄのモータ内蔵ローラ６Ｄが停止状態であり、下流側の搬送モジュール２Ｄに物品が搭載されておらず、自ゾーンあるいは上流側の搬送モジュール２Ｓ，２Ｕの少なくともいずれかに物品が搭載されている場合。
【００５１】
また、コントローラ４０Ｓが分離搬送モードに設定されており、以下の２条件（４），（５）のいずれかを満たす場合、コントローラ４０Ｓは、モータ内蔵ローラ６に通電を行い、搬送モジュール２Ｓを駆動させる。
（４）下流側ゾーンの搬送モジュール２Ｄに物品が搭載されており、自ゾーンの搬送モジュール２Ｓに物品が搭載されておらず、上流側の搬送モジュール２Ｕに物品が搭載されている場合。
（５）下流側ゾーンの搬送モジュール２Ｄに物品が搭載されておらず、自ゾーンの搬送モジュール２Ｓまたは上流側の搬送モジュール２Ｕのいずれか一方に物品が搭載されている場合。
【００５２】
また、本実施形態の搬送装置１において、コントローラ４０Ｓが一斉搬送モードに設定されており、下流側に隣接する搬送モジュール２Ｄ上に物品が搭載され停止している場合に、コントローラ４０Ｓはモータ内蔵ローラ６Ｓを低速で回転させ、前詰め搬送を行う。
【００５３】
ここで、前詰め搬送とは、自ゾーンの搬送モジュール２Ｓと、その下流側に隣接する搬送モジュール２Ｄとの双方に物品が搭載されている場合に、搬送モジュール２Ｓを駆動し、搬送モジュール２Ｓ上の物品と搬送モジュール２Ｄ上の物品との間隔を詰める搬送形態を指す。
【００５４】
さらに詳細には、下流側の搬送モジュール２Ｄを制御するコントローラ４０Ｄが一斉搬送モードに設定されており、搬送モジュール２Ｄの載荷センサ９Ｄが物品を検知している場合、コントローラ４０Ｓは、モータ内蔵ローラ６Ｓを所定時間Ｔにわたって低速回転させる。モータ内蔵ローラ６Ｓが低速回転すると、搬送モジュール２Ｓの駆動ゾーンＫおよび従動ゾーンＪが駆動を開始する。
【００５５】
ここで、図４（ｂ）に示すように、搬送モジュール２Ｓの駆動ゾーンＫの回転動力は、従動ゾーンＪにおいて搬送方向の下流側に向かうに従い減衰される。そのため、搬送モジュール２Ｓの従動ゾーンＪを構成するフリーローラ５は、下流側に向かうに従い低速かつ低トルクで所定時間Ｔにわたって回転する。従って、搬送モジュール２Ｓが前詰め搬送を行うと、搬送モジュール２Ｓに搭載されている物品はゆっくりと搬送モジュール２Ｄ側へと移動する。
【００５６】
図５（ａ）に示すように、搬送モジュール２Ｓ上の物品が、前詰め搬送により搬送モジュール２Ｄ側に移載されると、この物品は搬送モジュール２Ｄ上に停止している物品に低速で近接し、図５（ｂ）に示すように両物品が搬送モジュール２Ｄ上に殆ど間隔をあけることなく蓄積される。ここで、搬送モジュール２Ｓ上の物品が、その下流側に隣接する搬送モジュール２Ｄ上に移載されると、搬送モジュール２Ｄ上に搭載されている物品と衝突する虞がある。しかし、上記したように、前詰め搬送中は搬送モジュール２Ｓのモータ内蔵ローラ６が通常搬送時の回転速度より低速で回転しており、さらに従動ゾーンＪにおいて大幅に減速されている。そのため、前記した搬送モジュール２Ｓから移載された物品と、搬送モジュール２Ｄ上に停止していた物品との衝突は極めて緩やかである。
【００５７】
また、上記したのと同様に、上流側に隣接する搬送モジュール２Ｕ上に搭載されている物品についても順次搬送モジュール２Ｓ上に移載される。搬送モジュール２Ｓ上に移載された物品は、上記したのと同様に搬送モジュール２Ｓの下流側に前詰め搬送される。そのため、搬送装置１に搭載された物品は、間隔を殆どあけることなく下流側の搬送モジュール２Ｄに蓄積される。以下、さらに上流側に搭載されている物品についても同様に下流側に前詰め搬送され、図５（ｃ）に示すように搬送モジュール２Ｄ上に搭載されている物品を先頭として間隔をあけることなく順次各搬送モジュール２上に蓄積される。
【００５８】
そして、搬送装置１から物品を搬出する際には、先ず最下流側の搬送モジュール２Ｄのモータ内蔵ローラ６Ｄに電力が供給され、搬送状態に応じて順次上流側の搬送モジュール２に設置されているモータ内蔵ローラ６にも電力が供給される。上記したように、各搬送モジュール２の駆動ゾーンＫと従動ゾーンＪとは搬送速度が異なる。そのため、モータ内蔵ローラ６Ｄに電力が供給され、物品の搬出が開始すると、搬送速度が比較的遅い従動ゾーンＪにおいて搬送装置１の上流側に搭載されている物品と下流側に搭載されている物品との間に隙間が形成され、物品同士の衝突が起こらない。従って、搬送装置１によれば、物品を蓄積する際は物品同士の間隔を最小限に抑制し、物品を搬送する際には物品同士の間隔をあけ、物品同士の衝突を防止することができる。
【００５９】
続いて、本実施形態の搬送装置１の動作について、図６に示すフローチャートに則って説明する。
搬送装置１の図示しない主電源が投入されると、ステップ１において各搬送モジュール２の在荷センサ９が物品の検知を行う。その結果、物品が搭載されていると判定された搬送モジュール２Ｓには、下流側に隣接する搬送モジュール２Ｄのコントローラ４０Ｄから物品搬送指令信号が発信される。
【００６０】
ステップ１において下流側に隣接する搬送モジュール２Ｄから搬送指令信号が発信されると、搬送モジュール２Ｓのコントローラ４０Ｓは、駆動ゾーンＫのモータ内蔵ローラ６に電力を供給し、搬送モジュール２Ｓを駆動させる。ここで、コントローラ４０Ｓは、ステップ３において搬送モジュール２Ｓから搬送モジュール２Ｄ側に物品を搬出可能か否かを判定する。即ち、コントローラ４０Ｓは、搬送モジュール２Ｓが一斉搬送モードである場合、上記（１），（２），（３）の３条件のうちのいずれかを満たすことを条件として制御フローをステップ４へと進める。
【００６１】
また、ステップ３において、搬送モジュール２Ｓが分離搬送モードである場合、コントローラ４０Ｓは上記した（４），（５）のうち、いずれかの条件を満たすことを条件として制御フローをステップ４へと進める。
【００６２】
ステップ３において搬送モジュール２Ｓが一斉搬送モードあるいは分離搬送モードであり、上記した（１）〜（５）に示す条件のいずれかに合致する場合、制御フローはステップ４へと進行する。搬送モジュール２Ｓは、ステップ４において引き続きモータ内蔵ローラ６を駆動させ、物品を下流側に隣接する搬送モジュール２Ｄ側に搬送する。
【００６３】
ステップ４において物品の搬出を開始すると、コントローラ４０Ｓは、ステップ５において在荷センサ９により搬送モジュール２Ｓ上における物品の有無を検知する。ここで、搬送モジュール２Ｓ上に搭載されていた物品が下流側に搬送され、在荷センサ９がＯＦＦとなると、制御フローはステップ６へと進行する。
【００６４】
コントローラ４０Ｓは、ステップ６においてコントローラ４０Ｓに内蔵されている計時タイマを作動させると共に、制御フローをステップ７およびステップ８へ進行させる。コントローラ４０Ｓの計時タイマが作動している間、即ち前記計時タイマのカウント時間ｄが所定時間Ｄに満たない間に、上流側に隣接する搬送モジュール２Ｕの在荷センサ９Ｕが物品を検知すると、制御フローはステップ７から上記したステップ１へと戻る。一方、コントローラ４０Ｓに内蔵されている計時タイマのカウント時間ｄが所定時間Ｄとなると、制御フローはステップ９に進行し、搬送モジュール２Ｓの駆動を停止させ、一連の制御フローが完了する。
【００６５】
一方、ステップ３において、搬送モジュール２Ｓが、一斉搬送モードや分離搬送モードであるにも拘わらず上記した（１）〜（５）に示す条件に合致しない場合は、制御フローがステップ１０へと進行する。
【００６６】
コントローラ４０Ｓは、ステップ１０において搬送モジュール２Ｓが一斉搬送モードであるか否かを判定する。ここで、搬送モジュール２Ｓが一斉搬送モードに設定されていない場合、コントローラ４０は、制御フローをステップ１へと戻す。また逆に、搬送モジュール２Ｓが一斉搬送モードである場合には、制御フローはステップ１１へと進行する。
【００６７】
コントローラ４０Ｓは、ステップ１１において、コントローラ４０Ｓに内蔵されている計時タイマを作動させ、上記した前詰め搬送を開始する。さらに詳細には、ステップ１１において計時タイマが計時を開始すると、モータ内蔵ローラ６を上記したステップ４からステップ９に示す制御フローにおけるモータ内蔵ローラ６の回転速度よりも低速で回転させる。それに伴い、ステップ１２において搬送モジュール２Ｓの駆動ゾーンＫが、通常搬送時よりも低速で駆動し、従動ゾーンＪがさらに低速かつ低トルクで駆動する。そのため、搬送モジュール２Ｓ上に搭載されている物品は、下流側に向けて緩やかに移動を開始する。
【００６８】
ステップ１２においてモータ内蔵ローラ６が低速回転を開始すると、コントローラ４０Ｓは、ステップ１３において前詰め搬送に要した時間ｔが所定時間Ｔに達していないかを確認する。ここで、時間ｔが所定時間Ｔに達していない場合、制御フローがステップ１４に進行する。ステップ１４において搬送モジュール２Ｓの在荷センサ９Ｓが物品を検知している場合、制御フローをステップ１３に戻し、前詰め搬送を継続する。一方、ステップ１４において在荷センサ９Ｓが物品を検知していない場合、即ち搬送モジュール２Ｓ上に物品が搭載されていない場合、コントローラ４０Ｓは、ステップ１５において上流側の搬送モジュール２Ｕのコントローラ４０Ｕに対して物品搬送指令信号を発信し、搬送モジュール２Ｕの駆動を促すと共に、制御フローをステップ１へと戻す。
【００６９】
一方、上記した一連の前詰め搬送により所定時間Ｔが経過すると、制御フローはステップ１３からステップ１６へと進行し、搬送モジュール２Ｓの駆動を停止させる。
【００７０】
上記したように、本実施形態の搬送装置１では、搬送モジュール２Ｓが一斉搬送モードあるいは搬送停止モードである場合に前詰め搬送を行うことにより、物品同士の隙間を殆どなくすことができる。そのため、本実施形態の搬送装置１は物品の搭載密度が高く、物品の搬送能力が高い。
【００７１】
また、本実施形態の搬送装置１では、前詰め搬送を行う際にモータ内蔵ローラ６の回転速度を低下させている。また、搬送モジュール２Ｓの下流側であって、搬送モジュール２Ｓの下流側に隣接する搬送モジュール２Ｄに連続する部分には、駆動ゾーンＫよりもさらに低速かつ低トルクで駆動する従動ゾーンＪが設けられている。またさらに、従動ゾーンＪは、連動ベルト１４ａに比べて回転動力の伝達能力に劣る連動ベルト１４ｂにより連結されているため、搬送方向の下流側に向かうに従ってフリーローラ５の回転が緩やかになる。そのため、搬送モジュール２Ｓ側から搬送モジュール２Ｄ側への物品の移動は極めて緩やかであり、搬送モジュール２Ｄに搭載されている物品との衝突による衝撃が小さい。
【００７２】
上記した搬送装置１は、従動ゾーンＪのフリーローラ５に駆動ゾーンＫの回転動力を伝達すべく、連動ベルト１４ｂを懸架した構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば摩擦車等を介して動力を伝達する構成とすることが可能である。またさらに、搬送装置１は、複数連結された搬送モジュール２の一部又は全部が、駆動ゾーンＫと、全てのローラがフリーローラ５であり、動力を持たないフリーゾーンＦとを具備した搬送モジュールにより構成されるものであっても良い。また、搬送装置１は、上記した搬送モジュール２の一部又は全部が、駆動ゾーンＫと、駆動ゾーンＫのモータ内蔵ローラ６よりも回転速度の遅い駆動ゾーンＫ’とを有する搬送モジュールによって置換されたものであっても良い。また、搬送装置１は、搬送モジュール２と、上記したフリーゾーンＦを持つ搬送モジュールや、駆動ゾーンＫ’を持つ搬送モジュールが混在した構成等とすることも可能である。
【００７３】
また、上記した搬送装置１は、前詰め搬送時にモータ内蔵ローラ６の回転速度を低下させるものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、連動ベルト１４ｂを懸架することにより従動ゾーンＪの搬送速度が十分低下する場合等は、必ずしもモータ内蔵ローラ６の回転速度を低下させる必要はない。
【００７４】
上記した実施形態の搬送装置１では、自ゾーンの搬送モジュール２Ｓの従動ゾーンＪと、その下流側の搬送モジュール２Ｄの駆動ゾーンＫとの間に連動ベルト１４ａや連動ベルト１４ｂが懸架されていないため、隣接する搬送モジュール２間では動力の伝達が行われない。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図７に示すように、搬送モジュール２Ｓの従動ゾーンＪを構成するフリーローラ５と、搬送モジュール２Ｄの駆動ゾーンＫのフリーローラ５あるいはモータ内蔵ローラ６とにわたって連動ベルト１４ｂを懸架した構成とすることも可能である。かかる構成によれば、図７に示すように、搬送モジュール２Ｓの駆動ゾーンＫと、その下流側に隣接する搬送モジュール２Ｄの駆動ゾーンＫとの間にある従動ゾーンにおいて物品に作用する搬送力の推移を滑らかにし、物品の搬送を一層スムーズに行うことができる。
【００７５】
上記実施形態において、搬送モジュール２は、回転動力の伝達能力の異なる２種類の連動ベルト１４ａ，１４ｂをフリーローラ５およびモータ内蔵ローラ６に装着することにより駆動ゾーンＫの搬送速度と従動ゾーンＪの搬送速度とのバランスを調整する構成であったが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに具体的には、搬送モジュール２は、図８に示すように、フリーローラ５およびモータ内蔵ローラ６の下方に張力調整ローラ５０，５１を設け、このローラの上下位置を調整するなどして連動ベルト１４ａあるいは連動ベルト１４ｂの張力を調整する構成とすることも可能である。かかる構成によれば、駆動ゾーンＫおよび従動ゾーンＪの搬送状態を容易かつ精度良く調整できる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の搬送装置は、単一の搬送モジュール上に複数の物品を蓄積する前詰め搬送をおこなうものであるため、従来の搬送装置に比べて搬送効率が良い。また、本発明の搬送装置を構成する搬送モジュールは、比較的低速あるいは低トルクで物品を搬送する従動ゾーンを備えているため、物品は前記従動ゾーンにおいて減速されて下流側に隣接する搬送モジュール上に移載される。そのため、本発明の搬送装置では、前詰め搬送時に物品同士が衝突してもその衝撃は極めて小さい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態である搬送装置を示す斜視図である。
【図２】 図１に示す搬送装置を構成する搬送モジュールを示す斜視図である。
【図３】 図２に示す搬送モジュールが具備するモータ内蔵ローラの内部構造を示す断面図である。
【図４】 （ａ）は図１に示す搬送装置を示す模式図であり、同（ｂ）は図１に示す搬送装置に搭載されている物品に作用する搬送力を示す模式図である。
【図５】 図１に示す搬送装置による物品の搬送状態を示す模式図であり、（ａ）は搬送の第１段階を示し、同（ｂ）は搬送の第２段階を示し、同（ｃ）は搬送の第３段階を示す。
【図６】 図１に示す搬送装置により物品を搬送する場合の動作を示すフローチャート図である。
【図７】 （ａ）は図１に示す搬送装置の変形例を示す模式図であり、同（ｂ）は（ａ）に示す搬送装置に搭載されている物品に作用する搬送力を示す模式図である。
【図８】 図２に示す搬送モジュールの変形例を示す模式図である。
【図９】 従来技術の搬送装置を示す斜視図である。
【図１０】 図９に示す搬送装置による物品の搬送状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 搬送装置
２ 搬送モジュール
５ フリーローラ
６ モータ内蔵ローラ
１４ 連動ベルト
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のローラにより構成される搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図９に示すように複数のローラを備えた搬送装置が一般的に用いられている。搬送装置１００は、平行に配置された２本のフレーム１０１の間に複数のローラ１０２，１０３を所定の配列で平行に取り付けたローラコンベアである。ローラ１０２は、支軸に対して回転自在なフリーローラである。また、ローラ１０３は、内部にモータや減速機等を内蔵したモータ内蔵ローラである。ローラ１０３は、モータの回転動力により、ローラ１０３自身が回転するものである。
【０００３】
搬送装置１００は、支軸に対して回転自在なローラ１０２と、物品を搬送するための駆動源であるローラ１０３とを連結部材１０５で連結することにより形成される複数の搬送モジュールを備えたものである。搬送装置１００には、前記各搬送モジュール毎に、物品の有無を検知する物品検知センサ１０６と、ローラ１０３の駆動を司るコントローラ１０７とが設けられている。物品検知センサ１０６は、コントローラ１０７に接続されており、各搬送モジュールにおける物品の有無に関する情報がコントローラ１０７に入力されている。
【０００４】
コントローラ１０７は、図示しないプログラマブルコントローラ等の上位制御システムに接続されており、隣接する搬送モジュールのコントローラ１０７同士が電送ケーブル１０８により接続されている。コントローラ１０７は、物品検知センサ１０６の検知信号を受信すると共に、前記上位制御システムからの信号を受けて各搬送モジュールのローラ１０３の回転を制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の搬送装置１００は、物品検知センサ１０６の検知信号に基づき各搬送モジュールのローラ１０３の回転を制御することにより物品を搬送するものである。即ち、上記した搬送装置１００は、搬送方向下流側に隣接する搬送モジュール（ゾーンＢ）が停止状態であり、ゾーンＢ上に物品が搭載されている場合は、ゾーンＡのローラ１０３の駆動を停止する。そのため、従来の搬送装置では、物品同士の衝突を防止しつつ、物品を整然と搬送することが可能であった。
【０００６】
しかし、上記した従来の搬送装置では、物品の大きさｗが搬送モジュールの全長Ｗに対して小さい場合であっても、各搬送モジュールに搭載される物品は１つだけであった。また逆に、従来の搬送装置１００に各搬送モジュールの全長よりも大きな物品が搭載された場合についても、物品は複数の搬送モジュールに跨って搭載され搬送され、各搬送モジュールに複数の物品が搭載されることはない。そのため、従来の搬送装置１００では、図１０に示すように、物品同士が大きな間隔をあけて搬送される。そのため、従来の搬送装置１００では、搬送されている物品同士の隙間が大きく、十分な搬送能力を得ることができなかった。
【０００７】
そこで上記した問題を解決すべく、本発明は、搬送能力に優れた搬送装置の提供を目的とした。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成すべく提供される請求項１に記載の発明は、物品を搬送する複数のローラと、当該ローラを駆動・停止させるモータとを備えた搬送モジュールを複数配列した搬送装置において、前記搬送モジュールは、前記モータの回転動力により所定の回転速度でローラが回転駆動する駆動ゾーンと、当該駆動ゾーンを構成するローラの動作に連動し、駆動ゾーンよりも低トルクで回転駆動するローラを備えた従動ゾーンとを有し、駆動ゾーンの回転動力が前記従動ゾーンのローラに伝達されるものであることを特徴とする搬送装置である。
【０００９】
本発明の搬送装置は、複数の搬送モジュールを有し、各搬送モジュールが駆動ゾーンと従動ゾーンとにより構成されている。ここで、従動ゾーンは、駆動ゾーンよりも低トルクで駆動する部分であり、搭載されている物品の移動速度は、従動ゾーンにおいて減速される。そのため、本発明の搬送装置によって搬送される物品は、各搬送モジュールの従動ゾーンにおいて減速され、緩やかに下流側の搬送モジュールへと移載される。従って、上記した構成によれば、下流側の搬送モジュールが物品の搬送を停止した状態であっても、上流側に隣接する搬送モジュールを駆動させることによって当該上流側の搬送モジュールに搭載された物品を下流側の搬送モジュール上に緩やかに移載させることができる。
【００１０】
上記したように、本発明の搬送装置は、比較的低トルクで物品を搬送する従動ゾーンを有するため、隣接する搬送装置間における物品の移載が緩やかであり、上流側から移載されてきた物品が下流側の搬送モジュールに搭載されている物品と衝突してもその衝撃は極めて小さい。そのため、上記した構成によれば、上流側から搬送される物品を、下流側の搬送モジュール上に搭載されている物品に衝突する程度まで近接させることができ、隣接する物品同士の間隔を最小限にすることができる。よって、本発明の搬送装置は、多数の物品を各搬送モジュール上に蓄積することができ、搬送効率が極めて高い。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、搬送モジュールが、隣接するローラ同士を連動回転させ、回転動力を伝達する連動部材を具備しており、駆動ゾーンを構成するローラに装着されている連動部材は、駆動ゾーンのローラから従動ゾーンのローラへ回転動力を伝達させる連動部材、および、従動ゾーンのローラ間で回転動力を伝達させる連動部材よりも回転動力の伝達能力が高いことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置である。
【００１２】
本発明の搬送装置では、駆動ゾーンのローラから従動ゾーンのローラへ回転動力を伝達させる連動部材の回転動力の伝達能力は、駆動ゾーンを構成するローラに装着されている連動部材よりも低い。そのため、本発明の搬送装置では、駆動ゾーンの回転動力が減衰されて従動ゾーンに伝達される。即ち、本発明の搬送装置は、従動ゾーンの回転動力が、駆動ゾーンの回転動力よりも低い。そのため、上記した構成によれば、駆動ゾーン上を移動してきた物品は、従動ゾーンにおいて減速され、下流側の搬送モジュールへと移載される。従って、本発明の搬送装置では、搬送モジュール間における物品の受け渡しが緩やかに行われる。
【００１３】
上記したように、本発明の搬送装置では、上流側の搬送モジュールから下流側の搬送モジュールへの物品の移載が緩やかであるため、上流側から流れてきた物品と下流側の搬送モジュール上の物品とが衝突しても、その衝撃は極めて小さい。そのため、上記した構成によれば、上流側から搬送されてきた物品を、下流側の搬送モジュールに搭載されている物品に衝突する位置まで搬送し、下流側の搬送モジュール上に複数の物品を隙間無く搭載しても、前記両物品間に作用する衝撃は極めて小さい。従って、本発明の搬送装置によれば、単一の搬送モジュール上に複数の物品を搭載することにより搬送装置の全長を短縮しつつ、物品の衝突による衝撃を最小限に抑制することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、物品を搬送する複数のローラと、当該ローラを駆動・停止させるモータとを備えた搬送モジュールを複数配列した搬送装置において、前記搬送モジュールが、前記モータの回転動力により所定の回転速度でローラが回転駆動する駆動ゾーンと、当該駆動ゾーンを構成するローラの動作に連動し、駆動ゾーンよりも低速あるいは低トルクで回転駆動するローラを備えた従動ゾーンとを有し、前記搬送モジュールが、隣接するローラ同士を連動回転させ、回転動力を伝達する連動部材を具備しており、駆動ゾーンの回転動力が前記従動ゾーンのローラに伝達されるものであり、駆動ゾーンを構成するローラに装着されている連動部材が、駆動ゾーンのローラから従動ゾーンのローラへ回転動力を伝達させる連動部材よりも回転動力の伝達能力が高いことを特徴とする搬送装置である。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明が、物品を搬送する複数のローラと、当該ローラを駆動・停止させるモータとを備えた搬送モジュールを複数配列した搬送装置において、前記搬送モジュールは、前記モータの回転動力により所定の回転速度でローラが回転駆動する駆動ゾーンと、当該駆動ゾーンを構成するローラの動作に連動し、駆動ゾーンよりも低速あるいは低トルクで回転駆動するローラを備えた従動ゾーンとを有し、前記搬送モジュールが、隣接するローラ同士を連動回転させ、回転動力を伝達する連動部材を具備しており、駆動ゾーンの回転動力が前記従動ゾーンのローラに伝達されるものであり、駆動ゾーンを構成するローラに装着されている連動部材が、従動ゾーンのローラ間で回転動力を伝達させる連動部材よりも回転動力の伝達能力が高いことを特徴とする搬送装置である。
【００１６】
請求項３，４に記載の搬送装置は、複数の搬送モジュールを有し、各搬送モジュールが駆動ゾーンと従動ゾーンとにより構成されている。請求項３に記載の搬送装置では、駆動ゾーンのローラから従動ゾーンのローラへ回転動力を伝達させる連動部材の回転動力の伝達能力が、駆動ゾーンを構成するローラに装着されている連動部材よりも低い。また、請求項４に記載の搬送装置では、駆動ゾーンのローラから従動ゾーンのローラへ回転動力を伝達させる連動部材の回転動力の伝達能力が、従動ゾーンのローラ間で回転動力を伝達させる連動部材よりも低い。そのため、請求項３，４に記載の搬送装置では、駆動ゾーンの回転動力が減衰されて従動ゾーンに伝達される。よって、従動ゾーンは、駆動ゾーンよりも低速あるいは低トルクで駆動し、搭載されている物品の移動速度は、従動ゾーンにおいて減速される。そのため、本発明の搬送装置によって搬送される物品は、各搬送モジュールの従動ゾーンにおいて減速され、緩やかに下流側の搬送モジュールへと移載される。従って、上記した構成によれば、下流側の搬送モジュールが物品の搬送を停止した状態であっても、上流側に隣接する搬送モジュールを駆動させることによって当該上流側の搬送モジュールに搭載された物品を下流側の搬送モジュール上に緩やかに移載させることができる。
【００１７】
上記したように、請求項３，４に記載の搬送装置は、比較的低速あるいは低トルクで物品を搬送する従動ゾーンを有するため、隣接する搬送装置間における物品の移載が緩やかであり、上流側から移載されてきた物品が下流側の搬送モジュールに搭載されている物品と衝突してもその衝撃は極めて小さい。そのため、上記した構成によれば、上流側から搬送される物品を、下流側の搬送モジュール上に搭載されている物品に衝突する程度まで近接させることができ、隣接する物品同士の間隔を最小限にすることができる。よって、請求項３，４に記載の搬送装置は、多数の物品を各搬送モジュール上に蓄積することができ、搬送効率が極めて高い。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、所定の搬送モジュールの下流側に隣接する搬送モジュールに物品が搭載されている場合に、前記所定の搬送モジュールを構成するローラの一部又は全部を所定時間にわたって駆動させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の搬送装置である。
【００１９】
本発明の搬送装置は、駆動ゾーンと、駆動ゾーンよりも低速あるいは低トルクで回転駆動する従動ゾーンとにより構成される搬送モジュールを複数備えたものである。従動ゾーンは駆動ゾーンに連動して回転し、その回転速度は駆動ゾーンよりも緩やかである。そのため、上記した構成によれば、駆動ゾーン上を搬送されてきた物品の搬送速度を従動ゾーンにおいて減速し、物品を緩やかに下流側の搬送ゾーンへと移載することができる。
【００２０】
上記したように、本発明の搬送装置では、隣接する搬送ゾーン間における物品の移載が緩やかに行われる。そのため、下流側の搬送ゾーン上に物品が搭載された状態において、上流側の搬送ゾーンから下流側の搬送ゾーンに物品を移載しても、両物品の衝突による衝撃がごく僅かである。従って、上記した構成によれば、上流側から搬送される物品を、下流側の搬送ゾーン上に搭載されている物品に衝突する程度まで近接させることができ、複数の物品を下流側の搬送ゾーンに集約することができる。
【００２１】
本発明の搬送装置は、下流側の搬送ゾーンに物品を集約することができるため、従来の搬送装置に比べて物品の搭載密度が高い。そのため、本発明によれば、従来の搬送装置よりも搬送装置の全長を短縮しつつ、十分な搬送能力を得ることができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、 隣接する搬送モジュールの双方に物品が搭載されており、下流側の搬送モジュールが搬送停止状態である場合に、上流側の搬送モジュールを構成するローラの一部又は全部を所定時間にわたって通常の物品搬送時よりも低速あるいは低トルクで駆動させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の搬送装置である。
【００２３】
本発明の搬送装置は、隣接する搬送モジュールの双方に物品が搭載されており、下流側の搬送モジュールが搬送停止状態である場合に、上流側の搬送モジュールの一部又は全部を低速あるいは低トルクで駆動させるものである。そのため、上記した構成によれば、上流側の搬送モジュールに搭載されている物品を緩やかに下流側へと移動させることができる。
【００２４】
本発明の搬送装置は、隣接する搬送モジュール間における物品の移動が緩やかであるため、上流側の搬送モジュールから搬送される物品が下流側の搬送モジュールに搭載されている物品に衝突しても、その衝撃はごく僅かである。そのため、上記した構成によれば、物品を下流側の搬送モジュールに搭載されている物品に衝突する程度の位置まで搬送することが可能である。従って、上記した構成によれば、搬送すべき物品を搬送モジュール上に隙間無く配列することができ、搬送装置の全長を延長することなく、多数の物品を搬送することができる。
【００２５】
また、上記した請求項１乃至６のいずれかに記載の搬送装置は、隣接する搬送モジュール上に物品が搭載された状態であって、下流側の搬送モジュールが駆動状態である場合には、上流側の搬送モジュールも駆動し、物品を搬送するものであり、下流側の搬送モジュールが物品を搭載したまま停止状態となる場合には、その上流側に隣接する搬送モジュールが、通常搬送時よりも低速あるいは低トルクで駆動する前詰め搬送を所定時間だけ行った後に搬送を停止することを特徴とするものであってもよい。（請求項７）
【００２６】
本発明の搬送装置は、下流側の搬送モジュールが物品を搭載した状態で停止する場合に、その上流側に隣接する搬送モジュールが、所定時間にわたって駆動し、物品を下流側の搬送装置上に移載する前詰め搬送を行うものである。そのため、本発明の搬送装置では、停止状態にある搬送モジュール上に複数の物品を搭載し、物品同士の間隔を最小限にすることができる。従って、上記した構成によれば、各搬送モジュール上に複数の物品を蓄積し、物品の搬送効率を向上することができる。
【００２７】
上記したように、前詰め搬送時は、上流側の搬送モジュールが通常搬送時よりも低速あるいは低トルクで駆動するため、上流側の搬送モジュール上に搭載されている物品は下流側の搬送モジュールに緩やかに移載される。そのため、本発明の搬送装置では、前詰め搬送時に上流側から流れてきた物品と下流側の搬送モジュール上の物品とが衝突しても、その衝撃は極めて小さい。そのため、上記した構成によれば、上流側から搬送されてきた物品を、下流側の搬送モジュール上に停止している物品に衝突する程度の位置まで搬送することが可能であり、物品の搭載密度を一層向上することができる。従って、本発明によれば、搬送装置の全長を短縮しつつ、物品の搬送効率を向上することができる。
【００２８】
さらに、上記した搬送装置において、搬送装置を構成する複数の駆動ゾーンを構成するローラのうち、少なくともいずれか一つは、固定軸に対して回転自在に支持されたローラ本体内にモータが内蔵され、当該モータの回転動力が前記ローラ本体に伝達されることでローラ本体が固定軸に対して回転駆動するモータ内蔵ローラであることを特徴とするものであっても良い。（請求項８）
【００２９】
本発明の搬送装置において採用されているモータ内蔵ローラは、駆動源であるモータがローラ内に内蔵されたものであるため、搬送装置全体の小型化を図ると共に、装置構成をシンプルなものとすることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態である搬送装置を示す斜視図である。図２は、図１に示す搬送装置を構成する搬送モジュールを示す斜視図である。また、図３は、図２に示す搬送モジュールが具備しているモータ内蔵ローラを示す断面図である。図４（ａ）は、図１に示す搬送装置を模式的に示す図であり、同（ｂ）は同（ａ）に示す搬送装置における物品の搭載位置と、物品に作用する搬送力の相関関係を示す図である。図５は、図１に示す搬送装置による物品の搬送状態を示す模式図であり、（ａ）は搬送の第１段階を示し、同（ｂ）は搬送の第２段階を示し、同（ｃ）は搬送の第３段階を示す。図６は、図１に示す搬送装置により物品を搬送する場合の動作を示すフローチャート図である。図７（ａ）は図１に示す搬送装置の変形例を示す模式図であり、同（ｂ）は（ａ）に示す搬送装置に搭載されている物品に作用する搬送力を示す模式図である。図８は、図２に示す搬送モジュールの変形例を示す模式図である。
【００３１】
搬送装置１は、図１に示すように物品の搬送方向に５基の搬送モジュール２（搬送モジュール２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ）を連結したものである。搬送モジュール２は、平行に配置されたフレーム３，３の間にフリーローラ５およびモータ内蔵ローラ６を平行に取り付けたものである。
【００３２】
搬送モジュール２は、５本のフリーローラ５と１本のモータ内蔵ローラ６とから構成される駆動ゾーンＫと、３本のフリーローラにより構成される従動ゾーンＪとにより構成されている。搬送装置１は、駆動ゾーンＫと従動ゾーンＪとが交互に並ぶように搬送方向に直列に連結されている。
【００３３】
各搬送モジュール２を構成するフレーム３の長手方向の略中央部には、図１，図２に示すように、駆動ゾーン上に物品が搭載されているか否かを検知する在荷センサ９が設けられている。在荷センサ９は、いずれも後述するコントローラ４０に接続されている。
【００３４】
フリーローラ５は、ローラ本体７の両端からローラ本体７の内外を連通する固定軸１３，１５が突出したものであり、固定軸１３，１５に対して回転自在に取り付けられている。ローラ本体７には、全周にわたって凹部１１ａ，１１ｂが設けられている。ローラ本体７は、両端が開口した金属製の筒体であり、両端に閉塞部材８，１０が一体的に取り付けられ、閉塞されている。閉塞部材８には、全周にわたって凹部１２ａ，１２ｂが設けられている。
【００３５】
モータ内蔵ローラ６は、図２および図３に示すように、上記したフリーローラ５に採用されている両端が開口した金属製のローラ本体７と、その両端を閉塞する閉塞部材８，１０を具備している。また、モータ内蔵ローラ６は、ローラ本体７の内部にモータ１６と減速機１７とを内蔵している。ローラ本体７の両端からは固定軸１８，２０が突出している。固定軸１８は、ローラ本体７の内外を連通するものである。固定軸１８は、閉塞部材８に軸受け２１を介して回転自在に取り付けられている。固定軸１８は、軸方向に貫通した貫通孔（図示せず）を有し、ローラ本体７の内外を連通している。モータ１６への電源の供給、並びに、モータ１６や後述するホールＩＣ２８との電気信号の送受信を行うケーブル１９は、固定軸１８の貫通孔を通じてローラ本体７の外部に取り出されている。固定軸２０は、棒状の部材であり、閉塞部材１０に対して軸受け２２によって回転自在に取り付けられている。
【００３６】
モータ１６は、電磁石からなる複数の固定子（図示せず）と、磁極を有する回転子（図示せず）と、位置検出子２５とを備えた３相４極ブラシレスモータである。モータ１６の中心軸３０の一端側は、軸受け２６を介して固定軸１８に回転自在に支持されている。また、回転子の他端側は、回転子の回転動力を減速してローラ本体７に伝達する減速機１７に軸受け２７を介して固定されている。位置検出子２５は、前記回転子の近傍に配置され、回転子の磁極の周方向の位置を検知し、磁極検知信号を発信するものである。
【００３７】
位置検出子２５は、ホール素子とパワースイッチング回路の全部あるいは一部を一体化したホールＩＣ２８を３つ備えている。さらに具体的には、ホールＩＣ２８は、磁界の大きさを検知するホール素子と、該ホール素子により検出された微小信号を増幅する増幅器と、増幅器において増幅された信号を方形波に成型するシュミットトリガ回路と、安定化電源回路と、温度補償回路とを備えている。なお、本実施形態においては、位置検出子２５は、ホールＩＣ２８を３つ備えたものであるが、ホールＩＣ２８はいくつ設けられてもよい。また、位置検出子２５は、ホールＩＣ２８により磁極を検知する磁気式のものに限定されるものではなく、これに限らず発光ダイオードとフォトセンサを用いたフォト・インタラプタ式のものや磁気飽和素子を用いたインダクタンス式のものなど、いかなる方式の磁極位置検知手段を採用しても良い。
【００３８】
減速機１７は遊星歯車列からなる減速機であり、モータ１６の回転動力を所定の減速比で減速するものである。モータ１６の中心軸３０は、連結部材３１を介して閉塞部材１０に連結されている。よって、モータ１６の回転動力は、減速機１７において減速され、連結部材３１を介して閉塞部材１０に伝播される。閉塞部材１０は、ピン３２によってローラ本体７と一体化されているため、ローラ本体７は、閉塞部材１０に伝播された回転動力により回転駆動する。
【００３９】
モータ１６への電力の供給およびモータ１６やホールＩＣ２８との電気信号の送受信を行うケーブル１９は、フレーム３に固定されているコントローラ４０に接続されている。また、コントローラ４０には、各搬送モジュール２における物品の載荷状況を検知する載荷センサ９が接続されている。コントローラ４０は、例えば、ＣＭＯＳ ＩＣや微分回路、積分回路などを用いたデジタル回路により構成することができ、マイコン制御を行うものとすることもできる。
【００４０】
コントローラ４０は、各搬送モジュール２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ毎に設置され、それぞれの駆動源であるモータ内蔵ローラ６のケーブル１９に接続されている。また、隣接する搬送モジュール２のコントローラ４０（以下、必要に応じてコントローラ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅと称す）同士は、コミュニケーションケーブル４１によって相互に接続されている。
【００４１】
搬送モジュール２は、図１，図２に示すようにモータ内蔵ローラ６を中心として、その両脇に２本又は３本のフリーローラ５を平行かつ等間隔に配した駆動ゾーンＫと、駆動ゾーンＫの下流側に隣接し、３本のフリーローラ５を平行かつ等間隔に配した従動ゾーンＪとにより構成されるものである。搬送モジュール２を構成するフリーローラ５およびモータ内蔵ローラ６の間には、連動ベルト１４ａ，１４ｂが懸架されている。
【００４２】
さらに詳細には、連動ベルト１４ａは、駆動ゾーンＫを構成するフリーローラ５およびモータ内蔵ローラ６のローラ本体７に設けられた凹部１１ａ，１１ｂに係合している。駆動ゾーンＫのモータ内蔵ローラ６の回転動力は、連動ベルト１４ａを介して両脇のフリーローラ５に伝達される。そのため、フリーローラ５は、モータ内蔵ローラ６の回転に連動して、モータ内蔵ローラ６と同一方向に回転する。
【００４３】
また、連動ベルト１４ｂは、従動ゾーンＪを構成する各フリーローラ５および駆動ゾーンＫの最も下流側に位置するフリーローラ５（フリーローラ５ｅ）の閉塞部材８に設けられた凹部１２ａ，１２ｂに係合している。連動ベルト１４ｂは連動ベルト１４ａよりも細いため、連動ベルト１４ｂは、連動ベルト１４ａに比べてフリーローラ５との接触面積が小さく、回転動力の伝達能力に劣る。さらに、連動ベルト１４ｂは、フリーローラ５の軸間距離に対して長いため、連動ベルト１４ｂを懸架することにより隣接する固定軸１３，１５あるいは固定軸１８，２０間に働く張力が弱い。そのため、連動ベルト１４ｂは、連動ベルト１４ａに比べて回転動力の伝達能力に劣る。
【００４４】
またさらに、連動ベルト１４ｂが懸架されている閉塞部材８の凹部１２ａ，１２ｂが設けられている部位の径は、連動ベルト１４ａが懸架されているローラ本体７の凹部１１ａ，１１ｂの径よりも十分小さい。そのため、従動ゾーンＪは、駆動ゾーンＫよりもトルクの伝達能力に劣る。
【００４５】
従って、駆動ゾーンＫの回転動力は、図４に示すように、駆動ゾーンＫの最下流側に位置するフリーローラ５ｅと従動ゾーンＪのフリーローラ５とにわたって懸架されている連動ベルト１４ｂにおいて減衰される。また、従動ゾーンＪを構成するフリーローラ５は、いずれも連動ベルト１４ｂによって連結されているため、駆動ゾーンＫから伝達された回転動力は、従動ゾーンＪの下流側に向かうに従って減衰する。
【００４６】
上記したように、連動ベルト１４ｂはフリーローラ５の軸間距離に対して長いため、フリーローラ５の回転に伴って連動ベルト１４ｂが搬送モジュール２の搬送面側に浮き出し、物品搬送の障害となる虞がある。しかし、連動ベルト１４ｂが懸架されている閉塞部材８の凹部１２ａ，１２ｂが設けられている部位の径は、ローラ本体７の径よりも十分小さいため、連動ベルト１４ｂは搬送モジュール２の搬送面よりも上方には浮き出さない。
【００４７】
上記したように、各搬送モジュール２は、それぞれの駆動ゾーンＫに設けられたコントローラ４０によって独立的に駆動制御されている。コントローラ４０は、在荷センサ９から、自ゾーンの搬送モジュール２（搬送モジュール２Ｓ）に搭載されている物品の有無に関する載荷状況信号Ｓ−ＳＮＳを受信すると共に、隣接する搬送モジュール２のコントローラ４０に向けて載荷状況信号Ｓ−ＳＮＳを発信する。また、コントローラ４０は、上流側および下流側に隣接する搬送モジュール２（以下、それぞれを搬送モジュール２Ｕ，２Ｄと称す）に設けられたコントローラ４０（以下、それぞれをコントローラ４０Ｕ，４０Ｄと称す）から、載荷状況信号Ｕ−ＳＮＳ，Ｄ−ＳＮＳを受信する。
【００４８】
自ゾーンのコントローラ４０（以下、コントローラ４０Ｓと称す）は、上流側の搬送モジュール２Ｕに物品が搭載されており、自ゾーンの搬送モジュール２Ｓに物品が搭載されていない場合に、搬送形態に応じて自ゾーンのモータ内蔵ローラ６（モータ内蔵ローラ６Ｓ）に通電を行う。即ち、コントローラ４０は、物品の搬送形態に応じて搬送モードを一斉搬送モード、分離モード、および搬送禁止モードのいずれかに切り替え可能なものであり、その設定に応じてモータ内蔵ローラ６Ｓへの通電状態を変更するものである。
【００４９】
ここで、一斉搬送モードとは、搬送装置１に搭載されている複数の物品を一斉に搬送する搬送形態を指し、搬送装置１に搭載された物品は、初期状態を維持したまま下流側へ向けて一斉に搬送される。また、分離搬送モードとは、物品の存在する制御ゾーン同士の間に被搬送物の存在しない制御ゾーンを所定数だけ形成させながら被搬送物を切り離した状態で下流側へ向けて搬送させる搬送形態を指している。また、搬送禁止モードとは、上流側から搬送されてきた物品を停止させる搬送形態を指している。
【００５０】
さらに詳細には、コントローラ４０Ｓが一斉搬送モードに設定されており、以下の（１），（２），（３）に示す３条件のいずれかを満たす場合、コントローラ４０Ｓは、モータ内蔵ローラ６Ｓに通電し、搬送モジュール２Ｓを駆動させる。
（１）下流側の搬送モジュール２Ｄのモータ内蔵ローラ６Ｄが駆動状態であり、自ゾーンあるいは上流側の搬送モジュール２Ｓ，２Ｕの少なくともいずれかに物品が搭載されている場合。
（２）下流側の搬送モジュール２Ｄのモータ内蔵ローラ６Ｄが停止状態であり、下流側の搬送モジュール２Ｄおよび上流側の搬送モジュール２Ｕに物品が搭載されており、搬送モジュール２Ｓに物品が搭載されていない場合。
（３）下流側の搬送モジュール２Ｄのモータ内蔵ローラ６Ｄが停止状態であり、下流側の搬送モジュール２Ｄに物品が搭載されておらず、自ゾーンあるいは上流側の搬送モジュール２Ｓ，２Ｕの少なくともいずれかに物品が搭載されている場合。
【００５１】
また、コントローラ４０Ｓが分離搬送モードに設定されており、以下の２条件（４），（５）のいずれかを満たす場合、コントローラ４０Ｓは、モータ内蔵ローラ６に通電を行い、搬送モジュール２Ｓを駆動させる。
（４）下流側ゾーンの搬送モジュール２Ｄに物品が搭載されており、自ゾーンの搬送モジュール２Ｓに物品が搭載されておらず、上流側の搬送モジュール２Ｕに物品が搭載されている場合。
（５）下流側ゾーンの搬送モジュール２Ｄに物品が搭載されておらず、自ゾーンの搬送モジュール２Ｓまたは上流側の搬送モジュール２Ｕのいずれか一方に物品が搭載されている場合。
【００５２】
また、本実施形態の搬送装置１において、コントローラ４０Ｓが一斉搬送モードに設定されており、下流側に隣接する搬送モジュール２Ｄ上に物品が搭載され停止している場合に、コントローラ４０Ｓはモータ内蔵ローラ６Ｓを低速で回転させ、前詰め搬送を行う。
【００５３】
ここで、前詰め搬送とは、自ゾーンの搬送モジュール２Ｓと、その下流側に隣接する搬送モジュール２Ｄとの双方に物品が搭載されている場合に、搬送モジュール２Ｓを駆動し、搬送モジュール２Ｓ上の物品と搬送モジュール２Ｄ上の物品との間隔を詰める搬送形態を指す。
【００５４】
さらに詳細には、下流側の搬送モジュール２Ｄを制御するコントローラ４０Ｄが一斉搬送モードに設定されており、搬送モジュール２Ｄの載荷センサ９Ｄが物品を検知している場合、コントローラ４０Ｓは、モータ内蔵ローラ６Ｓを所定時間Ｔにわたって低速回転させる。モータ内蔵ローラ６Ｓが低速回転すると、搬送モジュール２Ｓの駆動ゾーンＫおよび従動ゾーンＪが駆動を開始する。
【００５５】
ここで、図４（ｂ）に示すように、搬送モジュール２Ｓの駆動ゾーンＫの回転動力は、従動ゾーンＪにおいて搬送方向の下流側に向かうに従い減衰される。そのため、搬送モジュール２Ｓの従動ゾーンＪを構成するフリーローラ５は、下流側に向かうに従い低速かつ低トルクで所定時間Ｔにわたって回転する。従って、搬送モジュール２Ｓが前詰め搬送を行うと、搬送モジュール２Ｓに搭載されている物品はゆっくりと搬送モジュール２Ｄ側へと移動する。
【００５６】
図５（ａ）に示すように、搬送モジュール２Ｓ上の物品が、前詰め搬送により搬送モジュール２Ｄ側に移載されると、この物品は搬送モジュール２Ｄ上に停止している物品に低速で近接し、図５（ｂ）に示すように両物品が搬送モジュール２Ｄ上に殆ど間隔をあけることなく蓄積される。ここで、搬送モジュール２Ｓ上の物品が、その下流側に隣接する搬送モジュール２Ｄ上に移載されると、搬送モジュール２Ｄ上に搭載されている物品と衝突する虞がある。しかし、上記したように、前詰め搬送中は搬送モジュール２Ｓのモータ内蔵ローラ６が通常搬送時の回転速度より低速で回転しており、さらに従動ゾーンＪにおいて大幅に減速されている。そのため、前記した搬送モジュール２Ｓから移載された物品と、搬送モジュール２Ｄ上に停止していた物品との衝突は極めて緩やかである。
【００５７】
また、上記したのと同様に、上流側に隣接する搬送モジュール２Ｕ上に搭載されている物品についても順次搬送モジュール２Ｓ上に移載される。搬送モジュール２Ｓ上に移載された物品は、上記したのと同様に搬送モジュール２Ｓの下流側に前詰め搬送される。そのため、搬送装置１に搭載された物品は、間隔を殆どあけることなく下流側の搬送モジュール２Ｄに蓄積される。以下、さらに上流側に搭載されている物品についても同様に下流側に前詰め搬送され、図５（ｃ）に示すように搬送モジュール２Ｄ上に搭載されている物品を先頭として間隔をあけることなく順次各搬送モジュール２上に蓄積される。
【００５８】
そして、搬送装置１から物品を搬出する際には、先ず最下流側の搬送モジュール２Ｄのモータ内蔵ローラ６Ｄに電力が供給され、搬送状態に応じて順次上流側の搬送モジュール２に設置されているモータ内蔵ローラ６にも電力が供給される。上記したように、各搬送モジュール２の駆動ゾーンＫと従動ゾーンＪとは搬送速度が異なる。そのため、モータ内蔵ローラ６Ｄに電力が供給され、物品の搬出が開始すると、搬送速度が比較的遅い従動ゾーンＪにおいて搬送装置１の上流側に搭載されている物品と下流側に搭載されている物品との間に隙間が形成され、物品同士の衝突が起こらない。従って、搬送装置１によれば、物品を蓄積する際は物品同士の間隔を最小限に抑制し、物品を搬送する際には物品同士の間隔をあけ、物品同士の衝突を防止することができる。
【００５９】
続いて、本実施形態の搬送装置１の動作について、図６に示すフローチャートに則って説明する。
搬送装置１の図示しない主電源が投入されると、ステップ１において各搬送モジュール２の在荷センサ９が物品の検知を行う。その結果、物品が搭載されていると判定された搬送モジュール２Ｓには、下流側に隣接する搬送モジュール２Ｄのコントローラ４０Ｄから物品搬送指令信号が発信される。
【００６０】
ステップ１において下流側に隣接する搬送モジュール２Ｄから搬送指令信号が発信されると、搬送モジュール２Ｓのコントローラ４０Ｓは、駆動ゾーンＫのモータ内蔵ローラ６に電力を供給し、搬送モジュール２Ｓを駆動させる。ここで、コントローラ４０Ｓは、ステップ３において搬送モジュール２Ｓから搬送モジュール２Ｄ側に物品を搬出可能か否かを判定する。即ち、コントローラ４０Ｓは、搬送モジュール２Ｓが一斉搬送モードである場合、上記（１），（２），（３）の３条件のうちのいずれかを満たすことを条件として制御フローをステップ４へと進める。
【００６１】
また、ステップ３において、搬送モジュール２Ｓが分離搬送モードである場合、コントローラ４０Ｓは上記した（４），（５）のうち、いずれかの条件を満たすことを条件として制御フローをステップ４へと進める。
【００６２】
ステップ３において搬送モジュール２Ｓが一斉搬送モードあるいは分離搬送モードであり、上記した（１）〜（５）に示す条件のいずれかに合致する場合、制御フローはステップ４へと進行する。搬送モジュール２Ｓは、ステップ４において引き続きモータ内蔵ローラ６を駆動させ、物品を下流側に隣接する搬送モジュール２Ｄ側に搬送する。
【００６３】
ステップ４において物品の搬出を開始すると、コントローラ４０Ｓは、ステップ５において在荷センサ９により搬送モジュール２Ｓ上における物品の有無を検知する。ここで、搬送モジュール２Ｓ上に搭載されていた物品が下流側に搬送され、在荷センサ９がＯＦＦとなると、制御フローはステップ６へと進行する。
【００６４】
コントローラ４０Ｓは、ステップ６においてコントローラ４０Ｓに内蔵されている計時タイマを作動させると共に、制御フローをステップ７およびステップ８へ進行させる。コントローラ４０Ｓの計時タイマが作動している間、即ち前記計時タイマのカウント時間ｄが所定時間Ｄに満たない間に、上流側に隣接する搬送モジュール２Ｕの在荷センサ９Ｕが物品を検知すると、制御フローはステップ７から上記したステップ１へと戻る。一方、コントローラ４０Ｓに内蔵されている計時タイマのカウント時間ｄが所定時間Ｄとなると、制御フローはステップ９に進行し、搬送モジュール２Ｓの駆動を停止させ、一連の制御フローが完了する。
【００６５】
一方、ステップ３において、搬送モジュール２Ｓが、一斉搬送モードや分離搬送モードであるにも拘わらず上記した（１）〜（５）に示す条件に合致しない場合は、制御フローがステップ１０へと進行する。
【００６６】
コントローラ４０Ｓは、ステップ１０において搬送モジュール２Ｓが一斉搬送モードであるか否かを判定する。ここで、搬送モジュール２Ｓが一斉搬送モードに設定されていない場合、コントローラ４０は、制御フローをステップ１へと戻す。また逆に、搬送モジュール２Ｓが一斉搬送モードである場合には、制御フローはステップ１１へと進行する。
【００６７】
コントローラ４０Ｓは、ステップ１１において、コントローラ４０Ｓに内蔵されている計時タイマを作動させ、上記した前詰め搬送を開始する。さらに詳細には、ステップ１１において計時タイマが計時を開始すると、モータ内蔵ローラ６を上記したステップ４からステップ９に示す制御フローにおけるモータ内蔵ローラ６の回転速度よりも低速で回転させる。それに伴い、ステップ１２において搬送モジュール２Ｓの駆動ゾーンＫが、通常搬送時よりも低速で駆動し、従動ゾーンＪがさらに低速かつ低トルクで駆動する。そのため、搬送モジュール２Ｓ上に搭載されている物品は、下流側に向けて緩やかに移動を開始する。
【００６８】
ステップ１２においてモータ内蔵ローラ６が低速回転を開始すると、コントローラ４０Ｓは、ステップ１３において前詰め搬送に要した時間ｔが所定時間Ｔに達していないかを確認する。ここで、時間ｔが所定時間Ｔに達していない場合、制御フローがステップ１４に進行する。ステップ１４において搬送モジュール２Ｓの在荷センサ９Ｓが物品を検知している場合、制御フローをステップ１３に戻し、前詰め搬送を継続する。一方、ステップ１４において在荷センサ９Ｓが物品を検知していない場合、即ち搬送モジュール２Ｓ上に物品が搭載されていない場合、コントローラ４０Ｓは、ステップ１５において上流側の搬送モジュール２Ｕのコントローラ４０Ｕに対して物品搬送指令信号を発信し、搬送モジュール２Ｕの駆動を促すと共に、制御フローをステップ１へと戻す。
【００６９】
一方、上記した一連の前詰め搬送により所定時間Ｔが経過すると、制御フローはステップ１３からステップ１６へと進行し、搬送モジュール２Ｓの駆動を停止させる。
【００７０】
上記したように、本実施形態の搬送装置１では、搬送モジュール２Ｓが一斉搬送モードあるいは搬送停止モードである場合に前詰め搬送を行うことにより、物品同士の隙間を殆どなくすことができる。そのため、本実施形態の搬送装置１は物品の搭載密度が高く、物品の搬送能力が高い。
【００７１】
また、本実施形態の搬送装置１では、前詰め搬送を行う際にモータ内蔵ローラ６の回転速度を低下させている。また、搬送モジュール２Ｓの下流側であって、搬送モジュール２Ｓの下流側に隣接する搬送モジュール２Ｄに連続する部分には、駆動ゾーンＫよりもさらに低速かつ低トルクで駆動する従動ゾーンＪが設けられている。またさらに、従動ゾーンＪは、連動ベルト１４ａに比べて回転動力の伝達能力に劣る連動ベルト１４ｂにより連結されているため、搬送方向の下流側に向かうに従ってフリーローラ５の回転が緩やかになる。そのため、搬送モジュール２Ｓ側から搬送モジュール２Ｄ側への物品の移動は極めて緩やかであり、搬送モジュール２Ｄに搭載されている物品との衝突による衝撃が小さい。
【００７２】
上記した搬送装置１は、従動ゾーンＪのフリーローラ５に駆動ゾーンＫの回転動力を伝達すべく、連動ベルト１４ｂを懸架した構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば摩擦車等を介して動力を伝達する構成とすることが可能である。またさらに、搬送装置１は、複数連結された搬送モジュール２の一部又は全部が、駆動ゾーンＫと、全てのローラがフリーローラ５であり、動力を持たないフリーゾーンＦとを具備した搬送モジュールにより構成されるものであっても良い。また、搬送装置１は、上記した搬送モジュール２の一部又は全部が、駆動ゾーンＫと、駆動ゾーンＫのモータ内蔵ローラ６よりも回転速度の遅い駆動ゾーンＫ’とを有する搬送モジュールによって置換されたものであっても良い。また、搬送装置１は、搬送モジュール２と、上記したフリーゾーンＦを持つ搬送モジュールや、駆動ゾーンＫ’を持つ搬送モジュールが混在した構成等とすることも可能である。
【００７３】
また、上記した搬送装置１は、前詰め搬送時にモータ内蔵ローラ６の回転速度を低下させるものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、連動ベルト１４ｂを懸架することにより従動ゾーンＪの搬送速度が十分低下する場合等は、必ずしもモータ内蔵ローラ６の回転速度を低下させる必要はない。
【００７４】
上記した実施形態の搬送装置１では、自ゾーンの搬送モジュール２Ｓの従動ゾーンＪと、その下流側の搬送モジュール２Ｄの駆動ゾーンＫとの間に連動ベルト１４ａや連動ベルト１４ｂが懸架されていないため、隣接する搬送モジュール２間では動力の伝達が行われない。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図７に示すように、搬送モジュール２Ｓの従動ゾーンＪを構成するフリーローラ５と、搬送モジュール２Ｄの駆動ゾーンＫのフリーローラ５あるいはモータ内蔵ローラ６とにわたって連動ベルト１４ｂを懸架した構成とすることも可能である。かかる構成によれば、図７に示すように、搬送モジュール２Ｓの駆動ゾーンＫと、その下流側に隣接する搬送モジュール２Ｄの駆動ゾーンＫとの間にある従動ゾーンにおいて物品に作用する搬送力の推移を滑らかにし、物品の搬送を一層スムーズに行うことができる。
【００７５】
上記実施形態において、搬送モジュール２は、回転動力の伝達能力の異なる２種類の連動ベルト１４ａ，１４ｂをフリーローラ５およびモータ内蔵ローラ６に装着することにより駆動ゾーンＫの搬送速度と従動ゾーンＪの搬送速度とのバランスを調整する構成であったが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに具体的には、搬送モジュール２は、図８に示すように、フリーローラ５およびモータ内蔵ローラ６の下方に張力調整ローラ５０，５１を設け、このローラの上下位置を調整するなどして連動ベルト１４ａあるいは連動ベルト１４ｂの張力を調整する構成とすることも可能である。かかる構成によれば、駆動ゾーンＫおよび従動ゾーンＪの搬送状態を容易かつ精度良く調整できる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の搬送装置は、単一の搬送モジュール上に複数の物品を蓄積する前詰め搬送をおこなうものであるため、従来の搬送装置に比べて搬送効率が良い。また、本発明の搬送装置を構成する搬送モジュールは、比較的低速あるいは低トルクで物品を搬送する従動ゾーンを備えているため、物品は前記従動ゾーンにおいて減速されて下流側に隣接する搬送モジュール上に移載される。そのため、本発明の搬送装置では、前詰め搬送時に物品同士が衝突してもその衝撃は極めて小さい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態である搬送装置を示す斜視図である。
【図２】 図１に示す搬送装置を構成する搬送モジュールを示す斜視図である。
【図３】 図２に示す搬送モジュールが具備するモータ内蔵ローラの内部構造を示す断面図である。
【図４】 （ａ）は図１に示す搬送装置を示す模式図であり、同（ｂ）は図１に示す搬送装置に搭載されている物品に作用する搬送力を示す模式図である。
【図５】 図１に示す搬送装置による物品の搬送状態を示す模式図であり、（ａ）は搬送の第１段階を示し、同（ｂ）は搬送の第２段階を示し、同（ｃ）は搬送の第３段階を示す。
【図６】 図１に示す搬送装置により物品を搬送する場合の動作を示すフローチャート図である。
【図７】 （ａ）は図１に示す搬送装置の変形例を示す模式図であり、同（ｂ）は（ａ）に示す搬送装置に搭載されている物品に作用する搬送力を示す模式図である。
【図８】 図２に示す搬送モジュールの変形例を示す模式図である。
【図９】 従来技術の搬送装置を示す斜視図である。
【図１０】 図９に示す搬送装置による物品の搬送状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 搬送装置
２ 搬送モジュール
５ フリーローラ
６ モータ内蔵ローラ
１４ 連動ベルト
Claims (8)
- 物品を搬送する複数のローラと、当該ローラを駆動・停止させるモータとを備えた搬送モジュールを複数配列した搬送装置において、前記搬送モジュールは、前記モータの回転動力により所定の回転速度でローラが回転駆動する駆動ゾーンと、当該駆動ゾーンを構成するローラの動作に連動し、駆動ゾーンよりも低トルクで回転駆動するローラを備えた従動ゾーンとを有し、駆動ゾーンの回転動力が前記従動ゾーンのローラに伝達されるものであることを特徴とする搬送装置。
- 搬送モジュールは、隣接するローラ同士を連動回転させ、回転動力を伝達する連動部材を具備しており、駆動ゾーンを構成するローラに装着されている連動部材は、駆動ゾーンのローラから従動ゾーンのローラへ回転動力を伝達させる連動部材、および、従動ゾーンのローラ間で回転動力を伝達させる連動部材よりも回転動力の伝達能力が高いことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
- 物品を搬送する複数のローラと、当該ローラを駆動・停止させるモータとを備えた搬送モジュールを複数配列した搬送装置において、前記搬送モジュールは、前記モータの回転動力により所定の回転速度でローラが回転駆動する駆動ゾーンと、当該駆動ゾーンを構成するローラの動作に連動し、駆動ゾーンよりも低速あるいは低トルクで回転駆動するローラを備えた従動ゾーンとを有し、
前記搬送モジュールは、隣接するローラ同士を連動回転させ、回転動力を伝達する連動部材を具備しており、駆動ゾーンの回転動力が前記従動ゾーンのローラに伝達されるものであり、駆動ゾーンを構成するローラに装着されている連動部材は、駆動ゾーンのローラから従動ゾーンのローラへ回転動力を伝達させる連動部材よりも回転動力の伝達能力が高いことを特徴とする搬送装置。 - 物品を搬送する複数のローラと、当該ローラを駆動・停止させるモータとを備えた搬送モジュールを複数配列した搬送装置において、前記搬送モジュールは、前記モータの回転動力により所定の回転速度でローラが回転駆動する駆動ゾーンと、当該駆動ゾーンを構成するローラの動作に連動し、駆動ゾーンよりも低速あるいは低トルクで回転駆動するローラを備えた従動ゾーンとを有し、
前記搬送モジュールは、隣接するローラ同士を連動回転させ、回転動力を伝達する連動部材を具備しており、駆動ゾーンの回転動力が前記従動ゾーンのローラに伝達されるものであり、駆動ゾーンを構成するローラに装着されている連動部材は、従動ゾーンのローラ間で回転動力を伝達させる連動部材よりも回転動力の伝達能力が高いことを特徴とする搬送装置。 - 所定の搬送モジュールの下流側に隣接する搬送モジュールに物品が搭載されている場合に、前記所定の搬送モジュールを構成するローラの一部又は全部を所定時間にわたって駆動させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の搬送装置。
- 隣接する搬送モジュールの双方に物品が搭載されており、下流側の搬送モジュールが搬送停止状態である場合に、上流側の搬送モジュールを構成するローラの一部又は全部を所定時間にわたって通常の物品搬送時よりも低速あるいは低トルクで駆動させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の搬送装置。
- 隣接する搬送モジュール上に物品が搭載された状態であって、下流側の搬送モジュールが駆動状態である場合には、上流側の搬送モジュールも駆動し、物品を搬送するものであり、下流側の搬送モジュールが物品を搭載したまま停止状態となる場合には、その上流側に隣接する搬送モジュールが、通常搬送時よりも低速あるいは低トルクで駆動する前詰め搬送を所定時間だけ行った後に搬送を停止することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の搬送装置。
- 搬送装置を構成する複数の駆動ゾーンを構成するローラのうち、少なくともいずれか一つは、固定軸に対して回転自在に支持されたローラ本体内にモータが内蔵され、当該モータの回転動力が前記ローラ本体に伝達されることでローラ本体が固定軸に対して回転駆動するモータ内蔵ローラであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の搬送装置。
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