JP4305126B2 - 搬送コンベヤ - Google Patents
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Description
ところで、従来、容器に飲料を充填する飲料充填ラインにおいては、種類の異なる装置を製造ライン上に複数配置して各装置により順次所要の処理を行っており、隣り合う装置間に搬送コンベヤを配置して容器を所要の搬送速度で搬送するようにしている。そして、飲料充填ラインに設けた充填機やキャッパ他の各装置の稼働状態によって、搬送コンベヤの搬送速度を増速あるいは減速して、充填機やキャッパの処理速度に対して容器の供給量が適切となるように制御している。
従来、上記搬送コンベヤの駆動源となるモータはインバータに接続してあり、このインバータからモータに対して所要の周波数の電気を供給することによって、モータを所要の回転数で回転させて搬送コンベヤを所要の搬送速度で走行させるようにしている。
そこで、従来では、同一の容器を処理する場合においては、搬送コンベヤを構成する複数のコンベヤが基準周波数に到達するまで各モータの周波数の増加率Xを同一に設定するようにしている(図5参照)。
しかしながら、このような従来の搬送コンベヤにおいては、各モータに接続したインバータのパラメータ(増速時間、減速時間)を変更する場合には、各インバータごとに操作盤で入力する必要があるため、入力作業が極めて煩雑であった。
そこで、従来では各インバータのパラメータを変更することなく、同一のパラメータで兼用していたものである。
そのため、従来では、容器の種類や形状を変更することに伴って飲料充填ラインにおける搬送コンベヤの搬送速度を増速あるいは減速した際に、上述したように搬送コンベヤ上で容器が転倒したり、1箇所に多数の容器が滞留するといった問題が発生していたものである。
上記制御装置と上記各インバータとを情報通信可能な通信線で接続するとともに、該制御装置に、容器の種類や形状に対応した基準周波数などの制御指令信号をそれぞれ記憶させておき、容器の種類や形状を変更する際には、上記制御装置は、当該変更される容器に対応した制御指令信号を上記各インバータに伝達し、各インバータは伝達された制御指令信号に基づいて、上記各モータが変更後の各基準周波数に到達するまでのそれぞれのモータの変速時間が同一となるように、各モータの作動を制御するようにした搬送コンベヤを提供するものである。
そのため、各コンベヤがそれらの駆動源となるモータに連動して所定の搬送速度に到達するまで変速時間を同一にすることができるとともに、それまでに各コンベヤ相互間に速度差を維持させることができる。
したがって、搬送コンベヤの搬送速度を変更した際に、容器が転倒したり、一箇所に滞留したりするといったトラブルの発生を防止することができる。
搬送コンベヤ1は順次隣接させて相互に平行に配置した第1コンベヤ3、第2コンベヤ4、第3コンベヤ5を備えるとともに、第1コンベヤ3と第2コンベヤ4上に斜めに交差させて配置したガイド部材6を備えている。上記第1コンベヤ3、第2コンベヤ4及び第3コンベヤ5の載置面は、同一平面となるように設定している。
図1における右側となる上流側のデパレタイザから密集状態で多数の容器2が搬送コンベヤ1の第1コンベヤ3上に供給されると、密集状態の容器2は第1コンベヤ3により搬送されることに伴ってガイド部材6に沿って移動を案内されて第1コンベヤ3から第2コンベヤ4上に乗り移るようになっている。その後、容器2は、ガイド部材2によってさらに移動を案内されて第2コンベヤ4上から第3コンベヤ5上へ乗り移るようになっており、この第3コンベヤ5上において搬送方向において一列となった容器2は、図1における左側となる下流側の充填装置へ排出されるようになっている。
第1コンベヤ3は、隣接させて相互に平行に配置した3列の搬送コンベヤ1a〜1cからなり、これらの搬送コンベヤ1a〜1cは第1モータ7に連動して矢印方向に循環走行されるようになっている。これら搬送コンベヤ1a〜1cの載置面は同一高さに設定している。
図2に示すように、上記第1モータ7には電力供給線8を介して第1インバータ11を接続してあり、第1インバータ11には電線13を介して電源12から交流電流を供給するようにしている。この第1インバータ11は、制御装置14からの制御指令信号に基づいて、電源12から供給される交流電流を所要の基準周波数に変換してから第1モータ7に供給するようにしている。これにより、第1モータ7は、第1インバータ11から供給される所要の基準周波数の電流によって回転駆動されて、第1コンベヤ3の各搬送コンベヤ1a〜1cが所要の搬送速度V1〜V3で走行するようになっている。
つまり、第2コンベヤ4に近い位置のコンベヤの搬送速度が順次高速となるように、各搬送コンベヤ1a〜1cの搬送速度を設定している。
次に、第2コンベヤ4は、隣接させて相互に平行に配置した4列の搬送コンベヤ2a〜2dからなり、これら4列の搬送コンベヤ2a〜2dは第2モータ15に連動して矢印方向に循環走行されるようになっている。搬送コンベヤ2a〜2dの載置面は同一高さに設定している。
搬送コンベヤ2dは第2モータ15に直接連動させてあり、他の搬送コンベヤ2a,2b,2cは、上記第1コンベヤ3のものと同様の図示しない公知の変速機構を介して上記第2モータ15に連動させている。
図2に示すように、上記第2モータ15には電力供給線8を介して第2インバータ16を接続してあり、第2インバータ16には電線13を介して電源12から交流電流を供給するようにしている。
この第2インバータ16は、制御装置14からの制御指令信号に基づいて、電源12から供給される交流電流を所要の基準周波数に変換してから第2モータ15に供給するようにしている。これにより、第2モータ15は、第2インバータ16から供給される所要の基準周波数の電流によって回転駆動されて、第2コンベヤ4の各搬送コンベヤ2a〜2dを所要の搬送速度V4〜V7で走行させるようにしている。
ここで、搬送コンベヤ2aの搬送速度をV4、搬送コンベヤ2bの搬送速度をV5、搬送コンベヤ2cの搬送速度をV6、さらに搬送コンベヤ2dの搬送速度V7とした時に、本実施例においては、これら各搬送コンベヤの搬送速度は、V7>V6>V5>V4であって、かつ、搬送コンベヤ2aの搬送速度V4は、搬送コンベヤ1cの搬送速度V3よりも高速に設定している。つまり、第3コンベヤ5に近い位置のものが順次高速となるように各搬送コンベヤ2a〜2dの搬送速度を設定している。
図2に示すように、上記第3モータ17には電力供給線8を介して第3インバータ18を接続してあり、第3インバータ18には電線13を介して電源12から交流電流を供給するようにしている。この第3インバータ18は、制御装置14からの制御指令信号に基づいて、電源12から供給される交流電流を所要の基準周波数に変換してから第3モータ17に供給するようにしている。これにより、第3モータ17は、第3インバータ18から供給される所要の基準周波数の電流によって回転駆動されて、第3コンベヤ3の搬送コンベヤ3aを所要の搬送速度V8で走行させるようにしている。
この第3コンベヤ5を構成する搬送コンベヤ3aの搬送速度をV8とすると、この第3コンベヤ5の搬送コンベヤ3aの搬送速度V8は上記第2コンベヤ4における搬送コンベヤ2dの搬送速度V7よりも高速に設定している。
つまり、本実施例においては、搬送コンベヤ1が備える複数の搬送コンベヤ1a〜3aは、順次隣接位置のものの搬送速度が速くなるように設定されており、それによって容器2は順次隣接位置の搬送コンベヤ上に順次乗り移って下流側へ移送されるようになっている。
各インバータ11、16、18のパラメータ設定部11A、16A、18Aには、図3に示したように、容器2の形状や種類に応じて最適な各コンベヤ3〜5の搬送速度が得られる各モータ7、15、17の基準周波数が保存されるようになっている。また、図4に示したように、各モータ7,15、17を回転駆動させてから上記各基準周波数Z1〜Z3に到達するまでの増速時間T1、および各基準周波数Z1〜Z3で回転駆動中の各モータ7、15、17を減速させて停止させるまでに要する減速時間T2が、各パラメータ設定部11A、16A、18Aに保存されるようになっている。また、後述するが、各モータ7、15、17を回転駆動させてから上記増速時間T1が得られるまでの増速勾配X1〜X3および各モータ7、15、17を基準周波数Z1〜Z3で回転駆動中から停止させて減速時間T2が経過するまでの減速勾配Y1〜Y3が各パラメータ設定部11A、16A、18Aに保存されるようになっている。
このように、制御装置14から制御指令信号としての各モータ7、15、17の基準周波数Z1〜Z3、増速時間T1、減速時間T2、増速勾配X1〜X3、および減速勾配Y1〜Y3が各インバータ11、16、18へ伝達されるようになっている。
シリアルケーブル21を介して制御装置14から上記制御指令信号が各インバータ11、16、18へ伝達されると、各インバータ11、16、18のパラメータ設定部11A、16A、18Aは、それらにのみに対応する基準周波数Z1からZ3、増速時間T1および減速時間T2等を受理して、それを保存するようになっている。その後、各インバータ11、16、18は、それらのパラメータ設定部11A、16A、18Aに保存した基準周波数Z1〜Z3、増速時間T1および減速時間T2となるように各モータ7、15、17を回転駆動させて、各コンベヤ3、4,5を構成する搬送コンベヤ1a〜3aを容器2の種類や形状に応じた最適な搬送速度V1〜V8で走行させるようにしている。
図2に示すように、制御装置14は、飲料充填ラインにおけるライン制御装置22と接続されており、このライン制御装置22から制御装置14に対して図示しないデパレタイザによる容器2の供給量や種類および図示しない充填装置による容器の処理状況等の必要な情報が伝達されるようになっている。
本実施例の制御装置14は、ライン制御装置22から伝達される情報に基づいて各インバータ11、16、18に対して上述した制御指令信号を指令するようになっている。
制御装置14は、記憶部14A、演算部14Bおよび指令部14Cを備えている。 記憶部14Aには、容器2の種類や形状ごとに、各コンベヤ3〜5を最適な搬送速度で走行させる為に必要な各モータ7、15、17の基準周波数Z1〜Z3および回転駆動させてから基準周波数Z1〜Z3に達するまでの増速時間T1および基準周波数Z1〜Z3で回転中の各モータ7、15、17を減速させて停止させるまでに要する減速時間T2が予め記憶されている。
なお、本実施例においては、第1の容器2用の各モータ7、15、17の増速時間T1は同一であるが、第1の容器2用の増速時間T1と第2の容器2用の増速時間T1とは同一でも良いし、異ならせても良い。また、それと同様に第1の容器2用の各モータ7、15、17の減速時間T2は同一であるが、第1の容器2用の減速時間T2と第2の容器2の減速時間T2とは同一でも良いし、異ならせても良い。
指令部14Cでは、上記演算部14Bから伝達された制御指令信号であるデータを各インバータ11、16、18へシリアルケーブル21を介して指令するようになっている。これにより、各インバータ11、16、18のパラメータ設定部11A、16A、18Aの値(基準周波数Z1〜Z3、増速時間T1、減速時間T2、増速勾配X1〜X3、減速勾配Y1〜Y3)が変更後の容器2の種類や形状に適合するように書き換えられるようになっている。
また、本実施例においては、上記制御装置14に対しては操作パネル23から容器2の種類に関するデータを入力するようになっている。この操作パネル23から容器2の種類を変更したことを制御装置14に入力することにより、制御装置14の指令部14Cから各インバータ11、16、18へシリアルケーブル21を介して制御指令信号が指令されるようになっている。すると、各インバータ11、16、18は、各々に対応する分の制御指令信号のみを受理して各パラメータ設定部11A、16A、18Aに保存し、その保存した制御指令信号により各モータ7、15、17の作動を制御するようになっている。
以上の構成において、搬送コンベヤ1の作動を説明すると、先ず、搬送コンベヤ1で処理する容器2の種類と形状が決まったら、操作パネル23によって容器2の種類を特定してそれを制御装置14に入力する。
すると、制御装置14の演算部14Bは、記憶部14Aに記憶した容器2に関するデータを基にして各モータ7、15、17についての基準周波数Z1〜Z3、増速時間T1、減速時間T2をもとに増速勾配X1〜X3および減速勾配Y1〜Y3を演算する。そして、演算部14Bは、各モータ7、15,17についての基準周波数Z1〜Z3、増速時間T1、減速時間T2、増速勾配X1〜X3および減速勾配Y1〜Y3を制御指令信号として、指令部14Cに伝達する。
すると、指令部14Cは、上記制御指令信号を各インバータ11、16、18に対してシリアルケーブル21を介して指令するので、各インバータ11、16、18の各パラメータ設定部11A、16A、18Aは、それらに対応する必要な制御指令信号のみを受理して保存する。
これにより各モータ7、15、17が回転駆動されるが、駆動されてから各モータ7、15、17がそれぞれの基準周波数Z1〜Z3に到達する間での時間、つまり増速時間T1は一致する。つまり、各コンベヤ3〜5における搬送コンベヤ1a〜3aが必要な速度差で且つ最適な搬送速度V1〜V8に到達するようになっている。
この状態から第1搬送コンベヤ3を構成する搬送コンベヤ1aから1c上に図示しないデパレタイザによって多数の容器2が密集状態で供給される。そして、各コンベヤ3〜5を構成する搬送コンベヤ1a〜3aが順次隣接位置のものが高速となる搬送速度V1〜V8で走行されているので、各容器2は順次ガイド部材6に案内されつつ下流側へ搬送され、さらに容器2は順次各コンベヤ4,5の各搬送コンベヤ2a〜3a上に乗り移った後に、一列に整列された状態の容器2は搬送コンベヤ3aによって下流側の図示しない充填装置へ排出されるようになっている。
すると、制御装置14の指令部14Cから各インバータ11、16、18に対して作動停止指令を伝達するので、各インバータ11,16、18は先に保存した減速時間T2と減速勾配Y1〜Y3が得られるように各モータ7、15、17を減速させて停止させる。これにより、各コンベヤ3〜5を構成する搬送コンベヤ1a〜3aが同期して一斉に停止されるようになっている。
次に、このようにして搬送コンベヤ1を減速してから停止させることに伴って全ての容器2が搬送コンベヤ1から排出されているので、次にオペレータは操作パネル23によって新たな変更後の容器2の種類を制御装置14に入力する。
そして、演算部14Bは、各モータ7、15,17についての基準周波数Z1〜Z3、増速時間T1、減速時間T2、増速勾配X1〜X3および減速勾配Y1〜Y3を制御指令信号として、指令部14Cに伝達する。
すると、指令部14Cは、上記制御指令信号を各インバータ11、16、18に対してシリアルケーブル21を介して指令するので、各インバータ11、16、18の各パラメータ設定部11A、16A、18Aは、それらに対応する必要な制御指令信号のみを受理して保存する。
その後、各インバータ11、16、18は制御装置14の指令部から伝達された制御指令信号(基準周波数Z1〜Z3、増速時間T1、減速時間T2、増速勾配X1〜X3、減速勾配Y1〜Y3)に基づいて各モータ7、15、17を回転駆動させる。
そして、本実施例においては、各コンベヤ3〜5に連動するモータ7、15、17を回転駆動させて、それらが各基準周波数Z1〜Z3で回転するようになるまでの増速時間T1を一致させている。また、モータ7、15、17が各基準周波数Z1〜Z3で回転中から停止される場合の減速時間T2も一致させるようにしている。
そのため、各搬送コンベヤ1a〜3aは、駆動後の増速時において、相互に隣り合う位置の搬送コンベヤは速度差を維持されたまま加速されてから最適な搬送速度V1〜V8で搬送されるようになる。また、各搬送コンベヤ1a〜3aは、搬送速度V1〜V8で走行されている状態から減速されて停止される際には、隣り合う位置の搬送コンベヤは、相互に速度差を維持した状態で減速されてから同時に停止するようになっている。
このように本実施例においては、各搬送コンベヤ1a〜3aは、増速時および減速時においても隣り合う位置の搬送コンベヤに速度差を維持させているので、増速時及び減速時においても隣り合う位置の各搬送コンベヤ1a〜3aの速度が同一となることはない。そのため、 各搬送コンベヤ1a〜3aの増速時および減速時において各搬送コンベヤ1a〜3a上で容器2が転倒したり一箇所に滞留したりといったトラブルを良好に防止することができる。
つまり、このような従来の搬送コンベヤにおいては、増速勾配Xおよび減速勾配Yが全てのモータについて同一となっており、各モータに連動した各コンベヤの増速時あるいは減速時において、相互に隣り合う位置のコンベヤの搬送速度が同一かあるいは速度差がほとんどない状況となる場合があった。その場合にはコンベヤ上で容器2が転倒したり、一箇所に滞留するという欠点が指摘されていたものである。
上述したように、本実施例においては、このような欠点を解消することができるものである。
なお、上述した実施例は、各モータ7、15、17を回転駆動させてから基準周波数Z1〜Z3に到達するまで、あるいは基準周波数Z1〜Z3から各モータ7,15、17を減速して停止させる場合に付いて本発明を適用した場合を示したが、所要の回転数で各モータ7、15、17を回転させている状態から各モータ7,15,17を増減速させる場合においても、上述したように制御装置14によって各インバータ11、16、18を介して各モータ7、15、17の作動を制御するようにしても良い。
また、上述した実施例においては、容器2の種類を変更した際に増速勾配X1〜X3、減速勾配Y1〜Y3を制御装置14の演算部14Bで演算するようにしているが、次のような処理を行っても良い。つまり、予め容器2の種類ごとに増速勾配X1〜X3および減速勾配Y1〜Y3を求めてそれらを制御装置14の記憶部14Aに記憶しておき、容器2の種類が変更となった際に、変更後の容器2に関する増速勾配X1〜X3および減速勾配Y1〜Y3を記憶部14Aから呼び出して、それらを指令部14Cから各インバータ11、16、18のパラメータ設定部11A、16A、18Aに伝達するようにしても良い。
3…第1コンベヤ 4…第2コンベヤ
6…ガイド部材 7…第1モータ
11…第1インバータ 12…電源
14…制御装置 15…第2モータ
16…第2インバータ 21…シリアルケーブル
Z1…第1モータ7の基準周波数
Z2…第2モータ15の基準周波数
T1…増速時間 T2…減速時間
Claims (2)
- 隣接位置に相互に平行に設けられてそれぞれ容器を搬送する第1コンベヤおよび第2コンベヤと、上記各コンベヤに対して斜めに交差して設けられ、各コンベヤ上の容器を隣接位置のコンベヤ上へ案内するガイド部材と、上記各コンベヤをそれぞれ独立して回転駆動させる第1モータおよび第2モータと、これら各モータ毎に設けられて電源から供給される電気を各モータ毎に異なる基準周波数に変換して、その基準周波数に応じた異なる回転数で各モータを回転させる第1インバータおよび第2インバータと、これら各インバータに対して制御指令信号を伝達して上記各モータの作動を制御する制御装置とを備え、上記第1コンベヤと第2コンベヤの搬送速度を異ならせて、第1コンベヤから第2コンベヤへ容器を乗り移らせて下流へ搬送するようにした搬送コンベヤであって、
上記制御装置と上記各インバータとを情報通信可能な通信線で接続するとともに、該制御装置に、容器の種類や形状に対応した基準周波数などの制御指令信号をそれぞれ記憶させておき、容器の種類や形状を変更する際には、上記制御装置は、当該変更される容器に対応した制御指令信号を上記各インバータに伝達し、各インバータは伝達された制御指令信号に基づいて、上記各モータが変更後の各基準周波数に到達するまでのそれぞれのモータの変速時間が同一となるように、各モータの作動を制御することを特徴とする搬送コンベヤ。 - 上記各モータは第1容器に応じたそれぞれ異なる第1容器用基準周波数で回転されるとともに、上記各モータは第2容器に応じたそれぞれ異なる第2容器用基準周波数で回転されるようになっており、
上記両モータが第1容器用基準周波数に到達するまでの両モータの上記変速時間が同一に設定され、また、上記両モータが第2容器用基準周波数に到達するまでの両モータの上記変速時間が同一に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の搬送コンベヤ。
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