JP4721158B2 - ローラコンベヤの制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、ローラコンベヤにおいて物品を搬送している際に、物品を停止させるためにローラコンベヤを制動する装置に関する。

ローラコンベヤは、例えばモータローラと複数のフリーローラとから構成され、ゼロプレッシャアキュムレータ（ＺＰＡ）方式での物品の搬送に使用することがある。ＺＰＡ方式では、搬送ラインを複数のゾーンに分け、各ゾーンには物品がそのゾーンに存在するか否かを検出する光電センサを設け、ゾーンごとにゾーンコントローラを設けてある。ゾーンコントローラは、対応するゾーンの光電センサが物品を検出しているか否かを表わす信号、上流（物品を送り込んでくる）ゾーンのゾーンコントローラからの駆動指令信号及び、下流（物品を送り出す）ゾーンのコントローラからの搬送状態信号に応じて、モータローラの回転駆動や停止を行うように構成されている。

ＺＰＡ方式で使用されるローラコンベヤでは、このローラコンベヤが構成するゾーンにおいて物品を停止させることがある。そのためにモータローラを停止させる技術としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。特許文献１の技術では、或るゾーンで物品を停止させる際に、モータローラの回転状態にしたがって幅が変化するパルス信号を発生するようにパルス信号発生器を設け、このパルス信号の幅の変化に応じて、ショートブレーキ、逆転ブレーキを用いて、モータローラを停止させていた。

特開２００１−２８７８２５号公報

しかし、このような制動技術では、ショートブレーキや逆転ブレーキを使用しなければならず、制御するための構成が複雑になっていた。

本発明は、簡単な構成で確実にローラコンベヤを停止することができる制動装置を提供することを目的とする。

本発明によるローラコンベヤの制動装置は、モータで回転させられる少なくとも１つの駆動ローラを含み、水平に配置されたローラコンベヤを制動するために使用される。駆動ローラは、外部に設けたモータによって回転させることもできるし、駆動ローラ内に設けたモータによって回転させることもできる。駆動停止手段が、物品を所定の搬送方向に搬送するように前記モータが第１の方向に回転している状態において、停止指令に応じて前記モータの駆動を停止する。例えば、モータへの通電を中止する。前記モータの駆動停止後に、前記モータが第１の方向に回転しているか回転方向判定手段が判定する。前記モータが第１の方向に回転していると前記回転方向判定手段が判定したとき、制動手段が、第１の方向と反対の第２の方向に前記モータを所定回転数だけまたは所定時間だけ回転させる。所定回転数としては、例えばモータに停止指令を与えたままであれば、モータが正転すると予測される回転数よりも少ない回転数とする。この制動手段による制動後に、前記モータが第１の方向に回転しているか否か判断し、第１の方向に回転しているとき、第１の方向への回転が中止されるまで、繰り返し前記制動手段を作動させる制動制御手段とを、具備する。

このように構成した制動装置では、停止指令によってモータを停止させても、ローラコンベヤが搬送中の物品の慣性によって物品が搬送方向に移動して、モータが第１の方向に回転しているとき、搬送方向と逆の方向に物品を搬送するようにモータを第２の方向に回転させる。即ち、逆転制動をかける。この逆転制動は一定回転数または一定時間行われ、それによってもまだ物品が搬送方向に搬送されている場合には、物品が停止するまで、逆転制動が繰り返し行われる。

前記ローラコンベヤが、前記物品の搬送方向に沿って複数設けることができる。この場合、前記各ローラコンベヤに、前記駆動停止手段、前記回転方向判定手段及び前記制動制御手段が設けられている。このように構成することによって、いわゆるＺＰＡ方式の制動を行うことができ、しかも、いずれのゾーンにおいても、上述したような制動を行うことができる。

或いは、前記ローラコンベヤを、傾斜コンベヤとすることもできる。この場合、傾斜コンベヤが物品を下方に向けて搬送する下り搬送型の場合と、傾斜コンベヤが上方に向けて物品を搬送する上り搬送型の場合とがある。いずれの場合でも、上述したようにして物品を制動することができる。下り搬送型の場合には、上述したのと同様にして停止させることができる。但し、上り搬送型の場合、停止指令が与えられたとき、搬送方向ではなく、反対方向（下方方向）に回転する可能性がある。その場合には、第１の方向として搬送方向と反対方向を使用し、回転方向判定手段が第１の方向に回転しているか判定する。前記モータが第１の方向に回転していると前記回転方向判定手段が判定したとき、制動手段が、第１の方向と反対の第２の方向（搬送方向）に前記モータを所定回転数だけまたは所定時間だけ回転させる。この制動手段による制動後に、前記モータが第１の方向に回転しているか否か判断し、第１の方向に回転しているとき、第１の方向への回転が中止されるまで、繰り返し前記制動手段を制動制御手段が作動させる。

以上のように、本発明によれば、逆転制動のみを用いて、物品を確実に停止させることができる。

本発明の第１の実施の形態のローラコンベヤの制動装置は、図２に示すようなローラコンベヤを用いたＺＰＡ方式の搬送装置に使用されている。この搬送装置は、複数、例えば４つのゾーン２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに、それぞれローラコンベヤ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを有し、物品６が、ゾーン２ａからゾーン２ｄに順に矢印で示すように搬送される。

各ローラコンベヤ４ａ乃至４ｄは、いずれも同一の構成であり、モータローラ８を有している。モータローラ８は、ローラの内部に駆動用のモータ９（図１参照）を有するもので、その前後に駆動部を備えていない複数のフリーローラ１０が配置されている。図示していない駆動伝達手段、例えばベルトによってモータローラ８の回転がフリーローラ１０に伝達されて、各ローラコンベヤ４ａ乃至４ｄは、物品６を搬送方向または反対方向に搬送可能である。

各ローラコンベヤ４ａ乃至４ｄの駆動ローラ８は、各ローラコンベヤ４ａ乃至４ｄにそれぞれ設けられた制御基板１２ａ乃至１２ｄによって制御される。制御基板１２ａ乃至１２ｄがどのように対応するローラコンベヤ４ａ乃至４ｄの駆動ローラ８を制御するかは、各制御基板１２ａ乃至１２ｄに共通に設けられた制御機器１４からの指令に基づいて行われる。例えば、或るローラコンベヤの上流側のローラコンベヤから物品が送り込まれようとしているが、或るコンベヤは現在物品を搬送中で無ければ、物品を上流側から受け入れるとか、受け入れた物品を下流側のローラコンベヤに送り込もうとしたが、下流側のローラコンベヤが現在物品を搬送中であるので、物品の搬送を停止するとかの制御を行う。制御機器１４は、各制御基板１２ａ乃至１２ｄにどのような制御指令を与えるかを決定するために、ゾーン４ａ乃至４ｄには、物品の有無を検出するためのセンサ、例えば光電センサ１６ａ乃至１６ｄが設けられている。これら光電センサ１６ａ乃至１６ｄでの検出結果は、制御機器１４に供給されている。

制御基板１２ａ乃至１２ｄは、図１に示すように構成されている。制御基板１２ａ乃至１２ｄは、モータ９を駆動するモータ駆動部１８を有している。モータ駆動部１８は、制御機器１４からの指示に従って、モータ９を回転または停止させる。

モータ９は、例えばパルスモータによって構成されており、複数、例えば２つの回転検出手段、例えばホール素子（図示せず）をモータ９の内部に所定の角度ごとに有している。これらホール素子からの信号に基づいて２つのパルス信号を発生するモータパルス検出部２０が、制御基板１２ａ乃至１２ｄに設けられている。これらパルス信号は、モータ９が所定角度回転するごとに発生し、モータ９が第１の方向、例えば物品６を搬送方向に搬送するように正転しているとき、一方のパルス信号の位相が他方のパルス信号よりも進む。逆に、モータ９が第２の方向、例えば物品を搬送方向と反対方向に搬送するように逆転しているとき、他方のパルス信号の位相が一方のパルス信号よりも進む。

これら２つのパルス信号は、回転方向検出部２２に供給され、上記２つのパルス信号のいずれの位相が進んでいるかによって、モータ９が正転しているか逆転しているかを判定している。

また、パルス信号は、回転量検出部２４にも供給され、パルス信号の所定時間当たりの発生数を、カウントすることによってモータ９の回転量を検出する。

回転方向検出部２２によって検出された回転方向と、回転量検出部２４によって検出された回転量とは、逆回転制御部２６に供給される。逆回転制御部２６は、制御機器１４からモータ駆動部１８に供給された回転停止指示に応動して、モータ９の逆回転制御の指示をモータ駆動部１８に供給する。回転方向検出部２２、回転量検出部２４及び逆回転制御部２６は、例えばプログラムされたＣＰＵによって構成することができる。

逆回転制御部２６は、例えば図３にフローチャートで示す処理を行う。即ち、モータ９が搬送方向に物品を搬送させるように正転回転している状態において、制御機器１４からの停止指示に従ってモータ駆動部１８がモータ９への通電を停止したとき、モータ１９がまだ回転していることが、回転方向検出部２２からの信号に基づいて判明すると、以下の処理を逆回転制御部２６が行う。制御機器１４が駆動停止手段に相当する。また、回転方向検出部２２が、回転方向判定手段に該当する。

まず、予め定めた回転量または一定時間分、モータ９を逆回転させるようにモータ駆動部１８に指令を与える（ステップＳ２）。モータ９が例えば３乃至４回転する程度、或いは３乃至４回転しない場合には、例えば３秒間モータ９を逆転させる。予め定めた回転量は、モータ９に停止指令をあたえただけであるとモータ９が回転すると想定される量よりも少ない量に設定されている。その後、モータ９が未だ搬送方向に回転しているか逆回転制御部２６が判断する（ステップＳ４）。この判断は、例えば回転方向検出部２２からの回転方向を表す信号の値を調べることによって行える。ステップＳ４の答えがイエスの場合、再びステップＳ２を実行する。即ち、ステップＳ４の判断の答えがノーになるまで、即ちモータ９が搬送方向への回転を中止するまで、複数回にわたって一定量または一定時間分モータ９を回転させる。このようにステップＳ２が、制動手段に対応し、ステップＳ４が制動制御手段に相当する。

なお、再びステップＳ２を実行する際に、回転量検出部２４からの回転量を表す信号をチェックして、その値に応じて上記一定量または一定時間を変更することもできる。例えば、当初の一定量または一定時間でモータ９を逆転させても、搬送方向へのモータ９の回転量が殆ど当初の回転量と変わっていないなら、一定量または一定時間を増加させる。或いは、当初の一定量または一定時間でモータ９を逆転させたところ、搬送方向へのモータ９の回転量が当初よりもかなり少なくなっているなら、上記一定量または一定時間を減少させる。

もし、停止指示が与えられた以後、回転量検出部２４において検出された正転方向へのモータ９の回転量と同じ量だけモータ９を逆転させるように制御を行った場合、特に、物品６が高速搬送されていた場合には、モータ９を備えるモータローラ８の慣性や物品６の慣性によって、モータローラ８が回転量検出部２４において検出された回転量以上に回転し、物品６が本来の停止位置よりも上流側に逆戻りする可能性がある。

それに対し、この処理では、停止指令を供給しただけであれば、モータ９が正転すると想定される量よりも少ない量だけモータ９を一度逆転させ、その逆転では停止できていない場合には、更にモータ９を逆転させることを繰り返して、物品６が戻りすぎることを防止している。しかも、複数回にわたって少量ずつ逆転させているので、停止精度を向上させることができる。

上記の実施の形態では、モータ９を逆転させる際の速度については言及しなかったが、モータ９を最大速度で逆転させると、最大の逆転制動力を得ることができる。しかし、最大の逆転制動力が不要な場合には、逆転制御部２６において逆回転速度を適宜設定して、制動力に強弱を付けることもできる。例えば、当初には最大制動力となるように最大速度で逆転させ、その後、制動力を小さくするために逆回転速度を小さく設定することもできる。

上記の実施の形態では、各ローラコンベヤ４ａ乃至４ｄは、いずれも水平に配置したものを示した。しかし、ローラコンベヤの上流側の端部から下流側の端部に向けて各ローラの高さが徐々に低くなるように各ローラを配置した下り搬送型の傾斜コンベヤや、ローラコンベヤの上流側の端部から下流側の端部に向けて各ローラの高さが徐々に高くなるように各ローラを配置した上り搬送型の傾斜コンベヤにも、本発明を実施することができる。

但し、上り搬送型の傾斜コンベヤでは、モータを停止させた直後、物品がその自重によって下方（搬送方向とは逆方向）に移動することがある。この場合には、上記の実施の形態と反対に、逆回転制御部２６において搬送方向にモータを所定回転量または所定時間モータを回転させるようにモータ駆動部１８に指示を与え、そして、それでもまだモータが下方に物品が移動するように回転している場合には、回転が停止するまで、搬送方向にモータを所定回転量または所定時間モータを回転させるようにモータ駆動部１８に指示を与える。なお、このようにして一旦停止させた後に、再び自重によって物品が移動する場合には、上述したのと同様にして物品を停止させる。

下り搬送型の傾斜コンベヤでは、モータに停止指令を与えたとき、物品の自重によって物品が搬送方向（下り方向）に移動することがある。この場合には、上述した実施形態と同様にして物品を停止させることができる。なお、このようにして一旦停止させた後に、再び自重によって物品が移動する場合には、上述したのと同様にして物品を停止させる。

上記の実施の形態では、ゾーン２ａ乃至２ｄの４つのゾーンを設けたが、ゾーンの数は任意に増減することができる。上記の実施の形態では、モータ９は、モータロータ８に内蔵したが、これに限ったものではなく、例えばモータ９を駆動するローラの外部に設けることもできる。また、上記の実施の形態では、各ローラコンベヤ４ａ乃至４ｄには、１個ずつモータローラ８を設けたが、複数個のモータローラを設けることも可能である。

本発明の１実施形態の制動装置のブロック図である。 図１の制動装置を実施したＺＰＡ方式の搬送装置の概略構成図である。 図１の制動装置のフローチャートである。

符号の説明

２ａ乃至２ｄ ゾーン
４ａ乃至４ｄ ローラコンベヤ
６ 物品
８ モータローラ（駆動ローラ）
９ モータ
１２ａ乃至１２ｄ 制御基板
２６ 逆回転制御部

Claims (3)

1. モータで回転させられる少なくとも１つの駆動ローラを含み、水平に配置されたローラコンベヤの前記モータが物品を所定の方向に搬送するように第１の方向に回転している状態において、停止指令に応じて前記モータの駆動を停止する駆動停止手段と、
   前記モータの駆動停止後に、前記モータが第１の方向に回転しているか判定する回転方向判定手段と、
   前記モータが第１の方向に回転していると前記回転方向判定手段が判定したとき、第１の方向と反対の第２の方向に前記モータを所定回転数だけまたは所定時間だけ回転させる制動手段と、
   この制動手段による制動後に、前記モータが第１の方向に回転しているか否か判断し、第１の方向に回転しているとき、第１の方向への回転が中止されるまで、繰り返し前記制動手段を作動させる制動制御手段とを、
   具備するローラコンベヤの制動装置。
2. 請求項１記載のローラコンベヤの制動装置において、前記ローラコンベヤが、前記物品の搬送方向に沿って複数設けられ、前記各ローラコンベヤに、前記駆動停止手段、前記回転方向判定手段及び前記制動制御手段が設けられているローラコンベヤの制動装置。
3. モータで回転させられる少なくとも１つの駆動ローラを含み、傾斜しているローラコンベヤの前記モータが物品を所定の方向に搬送するように回転している状態において、停止指令に応じて前記モータの駆動を停止する駆動停止手段と、
   前記モータの駆動停止後に、前記モータが第１の方向に回転しているか判定する回転方向判定手段と、
   前記モータが第１の方向に回転していると前記回転方向判定手段が判定したとき、第１の方向と反対の第２の方向に前記モータを所定回転数だけまたは所定時間だけ回転させる制動手段と、
   この制動手段による制動後に、前記モータが第１の方向に回転しているか否か判断し、第１の方向に回転しているとき、第１の方向への回転が中止されるまで、繰り返し前記制動手段を作動させる制動制御手段とを、
   具備するローラコンベヤの制動装置。

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