JP4122392B2 - ゾーンコントローラ - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、ゾーン制御式コンベアシステムに用いられるゾーンコントローラに係り、更に詳しくは、必要に応じて簡単な設定変更で被搬送物の搬送形態を容易に変更できるようにしたゾーンコントローラに関する。
背景技術
従来のローラコンベアシステムとして、搬送ラインを複数の制御ゾーンに分割し、各制御ゾーン毎にゾーンコントローラを設けて搬送制御を行うように構成したものが、例えば、特開平１１−１９９０３０号公報に開示されている。
この従来のコンベアシステムは、各ゾーン毎に搬送用モータローラとフリーローラとを設け、これらモータローラとフリーローラとを互いに巻回された掛けベルトで連結している。また、各ゾーン毎に、在荷検知用の光電スイッチとモータローラを駆動するモータドライバ（コントローラ）が設けられている。
各ゾーンコントローラは相互に電気的に接続されており、上流ゾーンおよび下流ゾーンから伝送される在荷信号などを参照しつつ、自ゾーンの在荷信号に応じてモータローラの回転駆動や、制動、停止を行うものである。このようなゾーンコントローラ同士の連携制御によって、被搬送物同士の衝突を回避しつつ搬送を行うゼロプレッシャ蓄積制御を行うものである。
ところで、ゼロプレッシャ蓄積搬送を行うコンベアラインでは、被搬送物同士の間隔をあけずに搬送することが効率の良い搬送を行う上で重要である。
その一方、ラインに沿った特定の場所で、例えば、被搬送物の検査などを要する場合がある。その場合には、コンベアライン上の複数の被搬送物の搬送状態を検査作業などに対応させるべく、作業場所に各被搬送物が到来する時間間隔を長くすることが要求される。
ところが、従来のコンベアシステムでは、特定のゾーンで搬送を停止させたり、あるいは、コンベアライン全体の搬送速度を変化させることは可能であったが、一定の搬送速度を維持しつつ特定のゾーンに被搬送物が順次到来する時間間隔を長くする搬送形態については充分な検討がなされていなかった。
このため、被搬送物の到来する時間間隔を長くしたい場合は、制御仕様の異なるゾーンコントローラを用意したり、あるいは、別置された上位制御装置などを用いて各ゾーンコントローラの搬送形態を変化させるような構成を採る以外に方策がなかった。
このため、コンベアラインで要求される作業内容に合わせて、被搬送物の到来する時間間隔を適宜に調節することが困難であり、システム構築に多大な時間と費用を要し改善が望まれていた。
本発明は、前記事情に鑑みて提案されるもので、設定を変更するだけで、被搬送物の搬送される間隔を容易に変更できるゾーンコントローラを提供することを目的としている。
発明の開示
前記目的を達成するために提案される本発明のゾーンコントローラは、搬送方向に並ぶ複数の制御ゾーンに区分されたローラコンベアラインの所定制御ゾーンのゾーンコントローラであって、当該所定制御ゾーンに設けられた搬送用駆動ローラの駆動制御を行うものにおいて、搬送方向における被搬送物の配列状態を維持しつつ、各制御ゾーンの被搬送物を下流側へ向けて一斉に搬送させる一斉搬送モードと、被搬送物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介在させて被搬送物を切り離しつつ下流側へ向けて搬送させる分離搬送モードとを切換可能に設定するモード設定手段を備えた構成とされている。
ここに、本発明のゾーンコントローラは、各制御ゾーン毎の搬送制御を制御ゾーン間で連携させて行うことにより、被搬送物を下流側へ向けて搬送しつつ、被搬送物同士の衝突を回避したゼロプレッシャ蓄積運転を行うローラコンベアラインに好適に採用されるものである。各制御ゾーンでは同一速度の搬送が行われることが好ましい。
また、各制御ゾーンはユニットとして独立した構成である必要はない。例えば、１つのコンベアユニットに複数の制御ゾーンを設け、各制御ゾーン毎に搬送用駆動ローラを設けた構成とすることもできる。
ローラコンベアによって被搬送物の搬送を行う場合、搬送速度を増加し、被搬送物の間隔をあけずに搬送すれば搬送効率は上昇する。しかし、コンベアラインの特定の場所で被搬送物の到来する時間間隔の変更を要する場合がある。
例えば、ラインを搬送されて来る被搬送物に別部材を追加して元のラインに戻したり、あるいは、被搬送物の検査を行う場合、被搬送物の到来する時間間隔と作業に要する時間とを合わせる必要がある。ここで、１個の被搬送物に要する作業時間に対して被搬送物の到来する時間間隔が短いと、作業中に被搬送物が次々に到来して被搬送物が上流側へ向けて滞留する。また、作業時間に対して被搬送物の到来する時間間隔が長いと、１個の被搬送物の作業が終了してから次の被搬送物が到来するまでに待機時間が生じて作業効率が低下する。
本発明のゾーンコントローラによれば、一斉搬送モードと分離搬送モードとをモード設定手段で切換設定して搬送形態を切り換え可能である。
ここに、本発明で言う一斉搬送モードとは、被搬送物が存在する制御ゾーンが連続しておれば、被搬送物同士の間隔をあけずに連続した状態のまま下流側へ向けて一斉に搬送する。また、被搬送物の存在する制御ゾーン同士の間に被搬送物の無い制御ゾーンが混在しておれば、その配列を維持したまま下流側へ向けて一斉に搬送する搬送形態を指す。
また、分離搬送モードとは、被搬送物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。
本発明のゾーンコントローラによれば、一斉搬送モードに設定されたゾーンコントローラによって上流側から被搬送物が連続して到来しても、分離搬送モードに設定されたゾーンコントローラの属する所定制御ゾーンでは、被搬送物の無い制御ゾーンを形成しながら被搬送物を切り離して下流側へ搬送する。
この分離搬送モードでは、例えば、被搬送物のある制御ゾーン同士の間に被搬送物の無い制御ゾーンを１つだけ形成しながら搬送させる形態を採ることが可能である。
このように、ゾーンコントローラで一斉搬送モードと分離搬送モードとを切換可能な構成とすることにより、各制御ゾーンにおける被搬送物の搬送速度を変化させることなく、被搬送物の到来する時間間隔を変化させる搬送形態を実施可能となる。
前記本発明において、所定制御ゾーンおよび当該ゾーンの上流側および下流側の制御ゾーンの被搬送物の有無を示す在荷信号と、当該所定制御ゾーンの下流側の制御ゾーンにおける搬送用駆動ローラの駆動状態を示す駆動状態信号とが入力される構成とされており、モード設定手段を一斉搬送モードに切換設定したときには在荷信号および駆動状態信号の双方を参照する一方、分離搬送モードに切換設定したときには在荷信号を参照して、所定制御ゾーンの搬送用駆動ローラを駆動するための制御信号を生成する構成とすることができる。
この構成によれば、一斉搬送モード設定時には、所定制御ゾーン（自ゾーン）のゾーンコントローラは、在荷信号を参照して各制御ゾーンの在荷状態を把握すると共に、下流側の駆動状態信号を参照して下流側の搬送状態を把握する。
これにより、下流側の制御ゾーンに被搬送物が存在する場合でも、駆動状態信号を参照して下流側の被搬送物の搬送に合わせて自ゾーンの被搬送物を下流側へ向けて一斉搬送させることができる。
また、分離搬送モードでは、上流側および下流側の在荷信号を参照して、自ゾーンと下流側の制御ゾーンとの双方に被搬送物が連続して存在しないように間隔をあけつつ被搬送物を下流側へ搬送させることができる。
一斉搬送モードでは、在荷信号および駆動状態信号を参照して、例えば、次の制御を行うことができる。
下流制御ゾーンの駆動状態信号が非駆動状態のときは、所定制御ゾーン（自ゾーン）に被搬送物がなく隣接する上流および下流制御ゾーンに被搬送物が有るとき、または、自ゾーンまたは隣接する上流の制御ゾーンの少なくともいずれかに被搬送物が有り下流制御ゾーンに被搬送物が無いときには、搬送用駆動ローラを駆動するための制御信号を生成する。
また、下流制御ゾーンの駆動状態信号が駆動状態のときは、自ゾーンまたは隣接する上流の制御ゾーンの少なくともいずれかに被搬送物が有るときには、搬送用駆動ローラを駆動するための制御信号を生成する。
また、この一斉搬送モードでは、下流制御ゾーンの駆動状態信号が非駆動状態のときは、自ゾーンに被搬送物がなく隣接する上流および下流制御ゾーンに被搬送物が有るときに搬送用駆動ローラが駆動される。これにより、下流側に被搬送物が滞留すると、被搬送物を衝突させることなく上流側へ向けて詰めて滞留させるゼロプレッシャ蓄積搬送が行われる。
更に、この制御では、搬送用駆動ローラの駆動を要しない制御ゾーン、則ち、下流側への被搬送物の搬送や上流側からの被搬送物の受入れを行わない制御ゾーンでは、搬送用駆動ローラの駆動が行われず、不必要な電力消費を削減できる。
一方、分離搬送モードでは、在荷信号を参照して、例えば、次の制御を行うことができる。
下流制御ゾーンに被搬送物が有り、所定制御ゾーン（自ゾーン）に被搬送物が無く上流制御ゾーンに被搬送物が有るとき、または、下流制御ゾーンに被搬送物が無く、自ゾーンまたは上流制御ゾーンの少なくともいずれかに被搬送物が有るときは搬送用駆動ローラを駆動するための制御信号を生成するような制御を行うことができる。
この制御により、被搬送物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１つだけ形成させて被搬送物を切り離しつつ下流側へ向けて搬送を行うことができる。
また、この分離搬送モードでは、下流制御ゾーンに被搬送物が無く、自ゾーンまたは上流制御ゾーンの少なくともいずれかに被搬送物が有るときは搬送用駆動ローラを駆動する。これにより、下流側に被搬送物が滞留すると、被搬送物を衝突させることなく上流側へ向けて詰めて滞留させるゼロプレッシャ蓄積搬送が行われる。
更に、この制御においても、搬送用駆動ローラの駆動を要しない制御ゾーンでは、搬送用駆動ローラの駆動が行われず、不必要な電力消費を削減できる。
同時に提案される本発明のゾーンコントローラは、搬送方向に並ぶ複数の制御ゾーンに区分されたローラコンベアラインの所定制御ゾーンのゾーンコントローラであって、当該所定制御ゾーンに設けられた搬送用駆動ローラの駆動制御を行うものにおいて、所定制御ゾーンとは異なる制御ゾーンの搬送用駆動ローラの駆動状態を示す駆動状態信号の入力部と、複数の信号を入力してこれら信号に基づいて搬送用駆動ローラを駆動するための制御信号を生成する演算部と、当該演算部に入力される信号には入力部へ伝送される駆動状態信号が含まれ、当該駆動状態信号を演算部の演算処理に用いるか否かを選択することにより、搬送用駆動ローラの駆動制御モードを切り換えるモード設定手段とを備えた構成とされている。
この構成によれば、所定制御ゾーンのゾーンコントローラは、入力部を介して他の制御ゾーンの駆動状態信号を参照することができる。また、モード設定手段を切換設定することにより、演算部で駆動状態信号を参照するか否かが定まる。これにより、演算部では、搬送用駆動ローラの駆動制御モードを切り換えるべく、モード設定手段の設定に応じた制御信号を生成出力することができ、形態の異なる搬送制御を行うことが可能となる。
前記本発明において、所定制御ゾーンの搬送用駆動ローラの駆動状態を示す駆動状態信号の出力部を有する構成とすることができる。
この構成によれば、所定制御ゾーンのゾーンコントローラは、出力部を介して異なる制御ゾーンに対して駆動状態信号を送出することができる。
これにより、他の制御ゾーンでは、所定制御ゾーンの駆動状態信号を用いて形態の異なる搬送制御を行うことが可能となる。
前記本発明において、モード設定手段が一斉搬送モードに切換設定されたときは、演算部は入力部に入力される下流側の制御ゾーンの駆動状態信号を参照して演算処理を行い、分離搬送モードに切換設定されたときは、演算部は駆動状態信号を参照しない演算処理を行う構成とすることができる。
これにより、モード設定を切り換えるだけで、一斉搬送または分離搬送を行うための搬送用駆動ローラの制御信号を演算部で生成出力することができる。
前記本発明において、上流制御ゾーンのゾーンコントローラと接続するための上流用コネクタと、下流制御ゾーンのゾーンコントローラと接続するための下流用コネクタとを有し、当該上流用コネクタおよび下流用コネクタには、入力部または出力部の少なくともいずれかが設けられる構成とすることができる。
この構成によれば、所定制御ゾーン（自ゾーン）の下流用コネクタと下流制御ゾーンの上流用コネクタとをケーブルで接続し、自ゾーンの上流用コネクタと上流制御ゾーンの下流用コネクタとをケーブルで接続する。則ち、各ゾーンコントローラ同士の間に順次ケーブルを掛け渡すように接続するだけで、ケーブルを介してゾーンコントローラ同士の間で駆動状態信号を含む信号を相互に伝送することができる。
また、本発明は、コンベアラインの一部のゾーンを構成する第１コンベアユニットの搬送用駆動モータの駆動制御を行うゾーンコントローラに関する。該本発明のゾーンコントローラは、所定の複数のパラメータの演算によって前記第１コンベアユニットの前記モータの駆動の要否を示す第１駆動状態信号を生成する演算回路と、他の第２コンベアユニットの搬送用駆動モータの駆動制御を行う第２ゾーンコントローラの演算回路が生成する第２駆動状態信号を前記複数のパラメータの一つとして入力する信号入力端子と、第２駆動状態信号を前記演算に用いるか否かを設定する設定器とを備えることができる。第１コンベアユニットと第２コンベアユニットとは同一の構成であってよく、また、各コンベアユニットに関連するゾーンコントローラの構成も同一であってよい。演算回路は、ＡＮＤ回路やＯＲ回路等の論理演算ＩＣの組み合わせによって構成してもよく、論理演算プログラムが実装されたマイクロコンピュータによって構成してもよい。
前記設定器は、第２駆動状態信号自体を有効化若しくは無効化するもの、例えば前記信号入力端子に入力される第２駆動状態信号を演算回路へ伝送する信号線の途中に設けられたスイッチなどによって構成することができる。また、前記設定器は、第２駆動状態信号を処理する回路部分を有効化若しくは無効化するものであってもよく、また、ソフトウェアスイッチにより演算プログラムのフローを変化させるように構成することも可能である。
また、本発明のゾーンコントローラは、前記駆動モータに電気的に接続されると共に第１駆動状態信号を入力するモータ駆動回路をさらに備えることができる。該モータ駆動回路は、第１駆動状態信号に基づいて前記駆動モータを駆動若しくは停止させる駆動制御信号を生成して前記モータに出力する。この駆動制御信号は、例えば、三相交流信号などであってよい。モータ駆動回路と演算回路は共通の基板上に実装することができる。なお、本発明のゾーンコントローラは、モータ駆動回路を備えていなくともよく、この場合、別途モータ駆動回路をモータとの間に接続することができる。
前記複数のパラメータは、第１コンベアユニット上に被搬送物が在るか否かを示す第１在荷信号と、第２コンベアユニット上に被搬送物が在るか否かを示す第２在荷信号と、第３コンベアユニット上に被搬送物が在るか否かを示す第３在荷信号と、前記第２駆動状態信号とを含んでいてよい。第２コンベアユニットは、第１コンベアユニットの搬送方向下流側のゾーンを構成することができ、第３コンベアユニットは、第１コンベアユニットの搬送方向上流側のゾーンを構成することができる。
さらに、前記演算回路は、下記の式（１）に示す論理演算により第１駆動状態信号ＲＵＮを生成する第１の搬送制御モードと、下記の式（２）に示す論理演算により第１駆動状態信号ＲＵＮを生成する第２の搬送制御モードとを切換える前記設定器を備えることができる。ここで、第１在荷信号をＳ−ＳＮＳ、第２在荷信号をＤ−ＳＮＳ、第３在荷信号をＵ−ＳＮＳ、第２駆動状態信号をＤ−ＲＵＮで表し、演算結果である第１駆動状態信号をＲＵＮで示している。
【０００１】
【数１】

【０００２】
第１の搬送制御モードは、上述した一斉搬送モードに対応するものであり、また、第２の搬送制御モードは、上述した分離搬送モードに対応するものである。
また、前記演算回路は、下記の式（３）に示す論理演算により第１駆動状態信号ＲＵＮを生成する第３の搬送制御モードに切換える第２の設定器をさらに備えることができる。
【０００３】
【数２】

【０００４】
第２の設定器により第３の搬送制御モードに切換えると、自ゾーンに被搬送物が無くかつ上流ゾーンに被搬送物がある場合にのみ、自ゾーンの搬送用駆動モータの駆動を駆動させることで、被搬送物を自ゾーン内に搬送させた時点で被搬送物を停止させ、下流側への搬送を禁止することができる。したがって、被搬送物の点検を行うゾーンにおいて第３の搬送制御モードに設定することで、被搬送物を停止させた状態で点検等を行うことができ、点検完了後に作業者が手で被搬送物を下流側に押し出すか、或いは、第２の設定器を切換えること等によって通常の搬送を行わせることができる。
発明の好適な実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態に係るゾーンコントローラを用いて好適に実施し得るローラコンベアシステム１を示したもので、一本の搬送ラインを備えている。
搬送ラインは、ゾーンＡ、ゾーンＢおよびゾーンＣを含む複数の制御ゾーンに区分されており、各制御ゾーンＡ，Ｂ，Ｃは、各々一つのコンベアユニット２ａ，２ｂ，２ｃを有している。
搬送ラインの運転状態は、プログラマブルロジックコントローラ（Ｐ．Ｌ．Ｃ．）などにより構成される上位制御装置によって集中管理され、各ラインに対して上位制御装置から、そのライン全体を運転するか停止するかを示すＲＵＮ／ＳＴＯＰ信号や、搬送方向を示すＣＷ／ＣＣＷ信号などの指令信号（外部入力信号）が供給され、これら指令信号に基づいて搬送ライン全体の動作の制御が行われる。
また、搬送ラインにおける各制御ゾーンＡ，Ｂ，Ｃは、各々センサの検知信号や、上下流の制御ゾーンから伝送される信号などに基づいて独立した搬送制御を行いつつ、搬送ラインとしての連携した搬送を確保している。
コンベアユニット２ａ，２ｂ，２ｃは、平行に配置された左右一対のサイドフレーム３，３間に、被搬送物を搬送する複数の搬送ローラ４を搬送方向に所定間隔で軸支されたものである。この搬送ローラ４は、自由に回転するアイドルローラ４ｂと、搬送用駆動モータを内蔵するモータローラ４ａ（搬送用駆動ローラ）とからなり、隣接する搬送ローラ４同士は伝動ベルト５で巻き回され、モータローラ４ａの回転駆動力を全てのアイドルローラ４ｂに伝動するようにしている。
本実施形態では、ユニットの中央部に一つのモータローラ４ａを配し、他はアイドルローラ４ｂとしている。
制御ゾーンＡには、在荷センサＳＡがサイドフレーム３上に設けられている。在荷センサとしては光電センサを用いることができ、対向するサイドフレームに発光ダイオードや赤外線ダイオードなどの発光素子６を設けておく。これにより、被搬送物が搬送されてくると、発光素子からの光が遮られて光電センサがオン／オフされ、被搬送物が所定位置まで搬送されたことを検知することが可能である。則ち、在荷センサＳＡの出力を制御ゾーンＡの被搬送物の有無を示す在荷信号として利用している。
在荷センサＳＡは、制御ゾーンＡの搬送方向中央位置に設けられており、被搬送物の搬送方向先端が制御ゾーンＡの搬送方向中央位置まで搬送されたか否かを検知するものである。なお、ゾーンＢ，Ｃの各コンベアユニットにも、在荷センサＳＡと同様の在荷センサＳＢ，ＳＣが設けられており、これらのセンサＳＢ，ＳＣの対向した位置には発光素子６が各々設けられている。これらの在荷センサＳＡ，ＳＢ，ＳＣは、被搬送物の存在を検知するとオン（Ｈレベル）信号を出力し、被搬送物が存在しない場合にはオフ（Ｌレベル）信号を出力する。
各コンベアユニット２ａ，２ｂ，２ｃには、図２に示すようにそれぞれモータローラ４
ａの駆動制御を行うためのゾーンコントローラ１０ａ〜１０ｃが備えられ、隣接するゾーンコントローラ１０ａ〜１０ｃ同士の間は、信号線７で相互に接続されている。また、ゾーンコントローラ１０ｂには、信号線８を介して上位制御装置５０が接続されている。
図３は、ゾーンコントローラ１０ａ〜１０ｃの内部構成および接続状態を、図２に対応させて更に詳細に示したもので、図を参照してゾーンコントローラの構成および動作の詳細を説明する。
ゾーンコントローラ１０ａ〜１０ｃは同一構成であり、演算部１１，入力部１２、出力部１３、モード設定手段１４およびモータ駆動回路１５を備えている。また、隣接するゾーンコントローラ１０と接続するための上流用コネクタ１６および下流用コネクタ１７と、上位制御装置５０との間で信号を伝送するための上位接続コネクタ１８を有している。
入力部１２は、他のゾーンコントローラから上流用コネクタ１６および下流用コネクタ１７に入力される信号の接続端子で形成され、出力部１３は、上流用コネクタ１６および下流用コネクタ１７を介して他のゾーンコントローラへ出力される信号の接続端子で形成される。
演算部１１は、ゼロプレッシャ蓄積制御（ＺＰＡ制御）を行うＺＰＡコントローラからなる演算回路を含んで形成され、入力部１２に入力される信号あるいは出力部１３に出力する信号の少なくともいずれかの信号を参照し、モータローラ４ａを駆動するための制御信号を生成してモータ駆動回路１５へ送出する。
また、演算部１１は上位制御装置からのＲＵＮ／ＳＴＯＰ信号やＣＷ／ＣＣＷ信号などの外部入力信号を受けてモータ駆動回路１５へ必要な制御信号を生成送出する動作も行う。
演算部１１で参照される信号はモード設定手段１４で選択的に設定される。則ち、モード設定手段１４によって一斉搬送モード、分離搬送モードおよび搬送禁止モードに切り換え設定可能であり、設定に応じて演算部１１で参照する信号が選択される構成としている。
尚、本実施形態では、モード設定手段１４のモード設定に応じて演算部１１の参照信号を切り換える構成としているが、モード設定に応じて演算部１１の演算処理回路を変更する構成としても良い。
モータ駆動回路１５は、図３に示すように、演算部１１の制御信号とモータローラ４ａに内蔵されたブラシレスモータＭに設けられたホール素子（磁極位置検出子）Ｈの検知信号を受けつつモータＭを駆動する。
ここで、各ゾーンコントローラ１０の間で、送受信を行い得る信号は所望のものとすることができる。
本実施形態のゾーンコントローラ１０では、図３に示すように、上流側のゾーンコントローラ１０ａの在荷信号（第３在荷信号）、下流側のゾーンコントローラ１０ｃの在荷信号（第２在荷信号）および第２駆動状態信号の３信号が、上流用コネクタ１６および下流用コネクタ１７の入力部１２を介して伝送される。
また、ゾーンコントローラ１０ｂの演算部１１から出力される在荷信号および駆動状態信号が、上流用コネクタ１６および下流用コネクタ１７の出力部１３を介して他のゾーンコントローラ１０ａ，１０ｂに伝送される。
前記したように、在荷信号は、各制御ゾーンに設けられた在荷センサＳＡ〜ＳＣの検知信号である。また、駆動状態信号は、搬送用駆動ローラを駆動するために後述する論理回路から出力される信号を用いている。
図３に示すように、各ゾーンコントローラ１０ａ〜１０ｃの間は、全て同一のケーブル７を用いて着脱自在に接続可能な構成とされている。則ち、ケーブル７はゾーンコントローラ１０ａ〜１０ｃの間を順に橋渡すように取り付ければ良いので、ケーブル７の敷設が容易である。このようにケーブル７を敷設することにより、各ゾーンコントローラ１０は、上流側および下流側の在荷信号と、下流側の駆動状態信号とを参照可能となる。
また、上位制御装置からの指令信号（ＲＵＮ／ＳＴＯＰ信号並びにＣＷ／ＣＣＷ信号）は、信号線８を介してゾーンコントローラ１０ｂの上位接続コネクタ１８に伝送され、更に、上流用コネクタ１７と下流用コネクタ１８とを介して搬送ラインの全てのゾーンコントローラに伝送される。
本実施形態のコンベアシステム１では、ゾーンＢを中心とした場合、上位制御装置１０のＣＷ／ＣＣＷ信号が正転を示す場合には、ゾーンＡの在荷センサＳＡの検知信号は上流ゾーンの第３在荷信号（Ｕ−ＳＮＳ）としてゾーンＢに伝送され、ゾーンＣの在荷センサＳＣの検知信号は下流ゾーンの第２在荷信号（Ｄ−ＳＮＳ）としてゾーンＢに伝送される。また、ゾーンＣの駆動状態信号は下流ゾーンの第２駆動状態信号（Ｄ−ＲＵＮ）としてゾーンＢに伝送される。
一方、ＣＷ／ＣＣＷ信号が逆転を示す場合には、ゾーンＡの在荷センサＳＡの検知信号は下流ゾーンの第２在荷信号（Ｄ−ＳＮＳ）としてゾーンＢに伝送され、ゾーンＣの在荷センサＳＣの検知信号は上流ゾーンの第３在荷信号（Ｕ−ＳＮＳ）としてゾーンＢに伝送される。また、ゾーンＡの駆動状態信号は下流ゾーンの第２駆動状態信号（Ｄ−ＲＵＮ）としてゾーンＢに伝送される。
則ち、上位制御装置１０から伝送されるＣＷ／ＣＣＷ信号によって、各ゾーンコントローラ１０は、上流側と下流側とを逆転させて各信号を参照する。かかる逆転は、データセレクタＩＣ等によって行わせることができる。
これらの在荷信号Ｕ−ＳＮＳ，Ｄ−ＳＮＳおよび自ゾーンＢのＳ−ＳＮＳと、下流ゾーンの駆動状態信号Ｄ−ＲＵＮに基づいて演算部１１で演算処理が行われて、モータＭの駆動に用いられる駆動状態信号が生成される。
図４は、各信号に基づいて演算部１１で行う演算処理の論理回路例を論理値表と共に示したものである。
この論理回路は、ＣＷ／ＣＣＷ信号が正転信号である場合、制御ゾーンＢの在荷信号Ｓ−ＳＮＳ、上流側ゾーンＡの在荷信号Ｕ−ＳＮＳ、下流側ゾーンＣの在荷信号Ｄ−ＳＮＳおよび駆動状態信号Ｄ−ＲＵＮに基づいて、モータローラ４ａを駆動するための制御信号（ＲＵＮ信号）を生成する動作を行う。
そして、生成されたＲＵＮ信号は上位制御装置１０などから伝送されるＲＵＮ／ＳＴＯＰ信号（外部入力信号）と論理和が取られ、これをゾーンＢの搬送信号Ｓ−ＲＵＮとして出力してモータＭの駆動に用いている。また、搬送信号Ｓ−ＲＵＮは上流ゾーンＡに送出されて駆動状態信号Ｄ−ＲＵＮとしても用いられる。則ち、上位制御装置１０から伝送されるＲＵＮ信号によって各制御ゾーンは強制的に駆動されると共に、ＲＵＮ信号が伝送されないときは、各制御ゾーンの制御信号に従った制御が行われる。
ここで、図４の論理回路におけるタイマ回路は、論理回路で生成された搬送信号（ＲＵＮ信号）を所定時間保持するものである。則ち、論理出力されたＲＵＮ信号を所定時間保持することにより、上流側から搬送される被搬送物を確実に自ゾーンに搬送させると共に、自ゾーンの被搬送物を確実に下流ゾーンに搬送させるためのものである。本実施形態では、タイマ回路の保持時間を、被搬送物を制御ゾーンＢの略中央から制御ゾーンＣの略中央まで搬送させるのに要する時間に設定している。
次に、図４に示す論理回路（論理値表）に基づく本実施形態のゾーンコントローラ１０の動作を、前記図１，図３を参照して説明する。尚、説明に際しては、ゾーンＡ側を上流とし、ゾーンＣ側を下流とする。
この論理回路は、ＡＮＤゲート、ＯＲゲート、ＮＯＲゲートおよびＮＯＴゲートを組み合わせて構成され、下流側ゾーンの第２駆動状態信号Ｄ−ＲＵＮを論理演算に用いるか否かを選択する設定器としてのモード設定スイッチＳＷ１を備えている。そして、モード設定スイッチＳＷ１を閉成すると一斉搬送モード（第１の搬送制御モード）に設定され、開成すると分離搬送モード（第２の搬送制御モード）に設定される。このスイッチＳＷ１は、信号入力端子１７に入力される第２駆動状態信号Ｄ−ＲＵＮを論理回路（演算回路）へ伝送する信号線３０の途中に設けられており、これにより第２駆動状態信号Ｄ−ＲＵＮを演算部１１による演算に用いるか否かを設定できるようになっている。
さらに、本実施形態では、演算部１１を搬送禁止モード（第３の搬送制御モード）に設定するための第２のモード設定スイッチＳＷ２が設けられている。このＳＷ２を閉成すると、上記した一斉搬送モード若しくは分離搬送モードによる搬送制御が行われ、ＳＷ２を開成すると第２駆動状態信号Ｄ−ＲＵＮ及び下流ゾーンの在荷信号Ｄ−ＳＮＳが無効化し、自ゾーンの在荷信号Ｓ−ＳＮＳと上流ゾーンの在荷信号Ｕ−ＳＮＳのみの論理演算により駆動状態信号ＲＵＮを生成するように構成している。
一斉搬送モードおよび分離搬送モードでは、図４の論理値表に示すＲＵＮ信号が出力信号として得られ、各モードの動作を示すと下記のようになる。
（一斉搬送モード）
ｉ）ゾーンＣのモータローラが駆動状態のとき（下流ゾーンＣの駆動状態信号Ｄ−ＲＵＮがＨレベルのとき）。
自ゾーンＢまたは上流ゾーンＡの少なくともいずれかに被搬送物があればゾーンＢのモータローラを駆動。
ｉｉ）下流ゾーンＣのモータローラが非駆動状態のとき（下流ゾーンＣの駆動状態信号Ｄ−ＲＵＮがＬレベルのとき）。
下流ゾーンＣおよび上流ゾーンＡに被搬送物があり自ゾーンＢに無いときは、自ゾーンＢのモータローラを駆動。
下流ゾーンＣに被搬送物が無いときは、自ゾーンＢまたは上流ゾーンＡの少なくともいずれかに被搬送物があれば自ゾーンＢのモータローラを駆動。
（分離搬送モード）
ｉ）下流ゾーンＣに被搬送物があるとき。
自ゾーンＢに被搬送物が無く上流ゾーンＡにあるときは、自ゾーンＢのモータローラを駆動する。
ｉｉ）下流ゾーンＣに被搬送物が無いとき。
自ゾーンＢまたは上流ゾーンＡの少なくともいずれかに被搬送物があれば、自ゾーンＢのモータローラを駆動する。
（搬送禁止モード）
搬送禁止モードに設定すると、自ゾーンに被搬送物が無く上流ゾーンに被搬送物が有る場合に限って自ゾーンのモータローラの駆動が行われて、下流側への搬送を禁止する。
尚、図示例では、Ｄ−ＲＵＮ信号とＤ−ＳＮＳ信号との論理積を出力するＡＮＤゲートの出力信号を有効化若しくは無効化するスイッチＳＷ２により第２の設定器を構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ゾーンコントローラの下流用コネクタ１７の入力部１２における駆動状態信号（Ｄ−ＲＵＮ）および在荷信号（Ｄ−ＳＮＳ）の端子に、強制的にＬレベルおよびＨレベルの信号を加えるような構成を採ることも可能である。
次に、一斉搬送モードおよび分離搬送モードにおいて図４の論理回路で生成される制御信号に基づいて実行されるコンベアラインの被搬送物の搬送状態を、図５〜図７を参照して説明する。
図５（ａ）〜（ｆ）および図６（ａ）〜（ｆ）は、ゾーンコントローラ１０を一斉搬送モードに設定した制御ゾーンを並べて形成されたコンベアラインの搬送状態を示す説明図である。但し、コンベアラインの左方を上流側、右方を下流側とし、下流端のゾーンコントローラは搬送禁止モードに設定している。
一斉搬送モードでは、図５に示すように、上流側から被搬送物が３個連続して到来すると、搬送方向への配列状態を維持したまま、則ち、３個の被搬送物が間隔をあけずに連なったまま下流側へ一斉搬送が行われる。
また、図６に示すように、上流側から被搬送物が間隔をあけて到来すると、間隔をあけた状態のまま下流側へ一斉搬送が行われる。
但し、搬送禁止モードに設定された制御ゾーンでは、下流側の搬送が禁止される。また、一斉搬送モードであっても、コンベアラインの下流側端部の制御ゾーンに被搬送物が到来すると、以降は、隣接する上流側の制御ゾーンに間隔をあけることなく被搬送物が滞留する搬送が行われる。
このように、一斉搬送モードでは、各制御ゾーンのモータローラを所定回転速度で駆動しつつ、効率の良い搬送を行うことが可能である。
一方、図４に示す論理回路において、モード設定スイッチＳＷを開成すると分離搬送モードに切り換え設定される。分離搬送モードにおける搬送状態を図７を参照して説明する。
図７は、一斉搬送モードに設定された制御ゾーンの途中に分離搬送モードに設定された制御ゾーンを設けて形成されたコンベアラインであり、下流側端部の制御ゾーンは搬送禁止モードに設定されている。
この構成のコンベアラインでは、図７（ａ）に示すように、上流側から被搬送物が連続して搬送されると、一斉搬送モードに設定された制御ゾーンでは、被搬送物同士の間隔をあけることなく下流側へ向けて一斉搬送が行われる。一方、分離搬送モードに設定された制御ゾーンでは、概ね一斉搬送モードの場合と同様の搬送が行われるが、特定の条件において下流側への搬送が制限される。
則ち、自ゾーン（分離搬送モードに設定された制御ゾーン）と下流ゾーンとの双方に被搬送物があるときは、下流ゾーンの被搬送物がなくなるまで搬送が行われない。これにより、分離搬送モードに設定された制御ゾーンを境として、以降の下流ゾーンは、被搬送物のある制御ゾーンと被搬送物のない制御ゾーンとが交互に生成されて、この配列を維持しつつ下流側へ向けて一斉搬送が行われる。
このコンベアライン構成においても、搬送禁止モードに設定された制御ゾーンでは、下流側の搬送が禁止される。則ち、コンベアラインの下流側端部の制御ゾーンに被搬送物が到来すると、以降は、到来した被搬送物の下流側への搬送が禁止される。そして、隣接する上流側の一斉搬送モードに設定された制御ゾーンに間隔をあけることなく被搬送物が滞留する搬送が行われてゼロプレッシャ蓄積搬送が行われる。
このように、特定の制御ゾーンのゾーンコントローラ１０を分離搬送モードに切換設定すると、それまで連続したりあるいは１つおきの間隔を不規則にあけて搬送されて来た被搬送物を、規則正しく１つおきに整列させて搬送することが可能となる。
尚、前記説明では、一斉搬送モードに設定された制御ゾーンの間に分離搬送モードに設定された制御ゾーンを１つだけ配置した構成として述べた。しかし、隣接した複数の制御ゾーンを分離搬送モードに設定しても、図７と同様の搬送形態を得ることができる。
このように、本発明の実施形態に係るゾーンコントローラを用いて構成したコンベアラインによれば、制御ゾーンの搬送用駆動ローラの駆動速度を変えることなく、制御ゾーン毎に搬送モードを切換設定するだけで、効率の良い一斉搬送や間隔をあけた分離搬送を行うことができる。
特に、既設のコンベアラインであっても、適宜の制御ゾーンをモード変更するだけで等価的な搬送速度を直ちに変化させることができ、コンベアラインで生じる作業にフレキシブルに対応することができる。
また、分離搬送モードに設定することにより、一斉搬送モードに比べてモータローラの駆動タイミングを分散させることができ、コンベアラインに要する最大電力を低減できる効果も奏する。
尚、前記実施形態では、論理ゲートを用いた論理回路で構成し、モード設定手段１４をモード設定スイッチＳＷを用いた構成として示した。しかし、本実施例はこのような構成に限られるものではない。
例えば、ＣＰＵを用いたプログラム処理によって論理回路と等価な制御信号を生成する構成とし、モード設定スイッチＳＷの操作に応じてプログラム処理を切り換える構成を採ることも可能である。
また、制御信号の生成回路をモード毎に個別に設け、モード設定スイッチＳＷによって生成回路を選択切換するような構成を採ることも可能である。
以上説明したように、本発明によれば、制御ゾーン毎にモード設定を行うだけで、被搬送物の到来する時間間隔を容易に切換設定することができ、コンベアライン形状や付随する作業に応じて搬送形態の設定や変更をフレキシブルに行うことができるゾーンコントローラを提供できる。
また、本発明によれば、簡単な構成によって搬送形態を容易に切換設定でき、作業などに応じてコンベアラインの設定や変更をフレキシブルに行うことができると共に、製造が容易で安価なゾーンコントローラを提供できる。
さらに、隣接制御ゾーンのゾーンコントローラ同士をケーブルで順次接続するだけで制御に必要な信号を相互に伝送することができ、ケーブルの敷設作業を簡略化したゾーンコントローラを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るゾーンコントローラを採用したゾーン制御式コンベアシステムの構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すコンベアシステムの要部配線図である。
【図３】図１に示すコンベアシステムに採用されるゾーンコントローラの構成、および、接続を示す説明図である。
【図４】図３に示すゾーンコントローラの搬送信号を生成する論理回路、並びに、その論理値表である。
【図５】図４に示す論理回路を一斉搬送モードに設定したゾーンによって実行される被搬送物の搬送状態を示す説明図である。
【図６】図４に示す論理回路の一斉搬送モードに設定したゾーンによって実行される別の被搬送物の搬送状態を示す説明図である。
【図７】図４に示す論理回路を一斉搬送モードに設定したゾーンと分離搬送モードに設定したゾーンとを混在させたときの、被搬送物の搬送状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ ゾーンコントローラ
４ａ 搬送用駆動ローラ
１４ モード設定手段
１２ 入力部
１３ 出力部
１１ 演算部
１６ 上流用コネクタ
１７ 下流用コネクタ

Claims (6)

1. 搬送方向に並ぶ複数の制御ゾーンに区分されたローラコンベアラインの所定制御ゾーンのゾーンコントローラであって、当該所定制御ゾーンに設けられた搬送用駆動ローラの駆動制御を行うものにおいて、
   前記所定制御ゾーンおよび当該ゾーンの上流側および下流側の制御ゾーンの被搬送物の有無を示す在荷信号と、当該所定制御ゾーンの下流側の制御ゾーンにおける搬送用駆動ローラの駆動状態を示す駆動状態信号とが入力される構成とされており、
   搬送方向における被搬送物の配列状態を維持しつつ、各制御ゾーンの被搬送物を下流側へ向けて一斉に搬送させるように前記搬送用駆動ローラの駆動制御を行う一斉搬送モードと、被搬送物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介在させて被搬送物を切り離しつつ下流側へ向けて搬送させるように前記搬送用駆動ローラの駆動制御を行う分離搬送モードとを切換可能に設定するモード設定手段を備え、
   一斉搬送モード及び分離搬送モードにおいては次の条件下で所定制御ゾーンの搬送用駆動ローラを駆動することを特徴とするゾーンコントローラ。
   （一斉搬送モード）
   （１）所定制御ゾーンの下流側制御ゾーンの搬送用駆動ローラが駆動状態の場合、
   所定制御ゾーンまたは上流側制御ゾーンの少なくともいずれかに被搬送物があれば所定制御ゾーンの搬送用駆動ローラを駆動し、
   （２）所定制御ゾーンの下流側制御ゾーンの搬送用駆動ローラが非駆動状態の場合、
   下流側制御ゾーンおよび上流側制御ゾーンに被搬送物があり所定制御ゾーンに無いときは、所定制御ゾーンの搬送用駆動ローラを駆動し、
   下流側制御ゾーンに被搬送物が無いときは、所定制御ゾーンまたは上流側制御ゾーンの少なくともいずれかに被搬送物があれば所定制御ゾーンの搬送用駆動ローラを駆動する。
   （分離搬送モード）
   （１）所定制御ゾーンの下流側制御ゾーンに被搬送物がある場合、
   所定制御ゾーンに被搬送物が無く上流側制御ゾーンにあるときは、所定制御ゾーンの搬送用駆動ローラを駆動し、
   （２）所定制御ゾーンの下流側制御ゾーンに被搬送物が無い場合、
   所定制御ゾーンまたは上流側制御ゾーンの少なくともいずれかに被搬送物があれば、所定制御ゾーンの搬送用駆動ローラを駆動する。
2. 搬送方向に並ぶ複数の制御ゾーンに区分されたローラコンベアラインの所定制御ゾーンのゾーンコントローラであって、当該所定制御ゾーンに設けられた搬送用駆動ローラの駆動制御を行うものにおいて、
   前記所定制御ゾーンとは異なる制御ゾーンの搬送用駆動ローラの駆動状態を示す駆動状態信号と、前記所定制御ゾーンの被搬送物の有無を示す在荷信号と、下流側の制御ゾーンの被搬送物の有無を示す第２在荷信号と、さらに上流側の制御ゾーンの被搬送物の有無を示す第３在荷信号とを入力する入力部と、前記信号を入力してこれら信号に基づいて搬送用駆動ローラを駆動するための制御信号を生成する演算部と、当該演算部に入力される信号には前記入力部へ伝送される駆動状態信号が含まれ、当該駆動状態信号を前記演算部の演算処理に用いるか否かを選択することにより、前記搬送用駆動ローラの駆動制御モードを切り換えるモード設定手段とを備え、
   駆動状態信号を前記演算部の演算処理に用いる場合には、次の一斉搬送モードで搬送用駆動ローラが駆動制御されることを特徴とするゾーンコントローラ。
   （一斉搬送モード）
   （１）所定制御ゾーンの下流側制御ゾーンの搬送用駆動ローラが駆動状態の場合、
   所定制御ゾーンまたは上流側制御ゾーンの少なくともいずれかに被搬送物があれば所定制御ゾーンの搬送用駆動ローラを駆動し、
   （２）所定制御ゾーンの下流側制御ゾーンの搬送用駆動ローラが非駆動状態の場合、
   下流側制御ゾーンおよび上流側制御ゾーンに被搬送物があり所定制御ゾーンに無いときは、所定制御ゾーンの搬送用駆動ローラを駆動し、
   下流側制御ゾーンに被搬送物が無いときは、所定制御ゾーンまたは上流側制御ゾーンの少なくともいずれかに被搬送物があれば所定制御ゾーンの搬送用駆動ローラを駆動する。
3. 前記所定制御ゾーンの搬送用駆動ローラの駆動状態を示す駆動状態信号の出力部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のゾーンコントローラ。
4. 駆動状態信号を前記演算部の演算処理に用いない場合には、次の分離搬送モードで搬送用駆動ローラが駆動制御されることを特徴とする請求項２又は３に記載のゾーンコントローラ。
   （分離搬送モード）
   （１）所定制御ゾーンの下流側制御ゾーンに被搬送物がある場合、
   所定制御ゾーンに被搬送物が無く上流側制御ゾーンにあるときは、所定制御ゾーンの搬送用駆動ローラを駆動し、
   （２）所定制御ゾーンの下流側制御ゾーンに被搬送物が無い場合、
   所定制御ゾーンまたは上流側制御ゾーンの少なくともいずれかに被搬送物があれば、所定制御ゾーンの搬送用駆動ローラを駆動する。
5. 所定制御ゾーンの上流側制御ゾーンのゾーンコントローラと接続するための上流用コネクタと、下流側制御ゾーンのゾーンコントローラと接続するための下流用コネクタとを有し、当該上流用コネクタおよび下流用コネクタには、前記入力部または出力部の少なくともいずれかが設けられ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ゾーンコントローラ。
6. 次の搬送禁止モードに切り換え可能であ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ゾーンコントローラ。
   （搬送禁止モード）
   自ゾーンに被搬送物が無く上流側制御ゾーンに被搬送物が有る場合に限って所定制御ゾーンの搬送用駆動ローラを駆動する。

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