JP5153175B2

JP5153175B2 - 小径マグネット駆動ローラコンベヤ

Info

Publication number: JP5153175B2
Application number: JP2007081717A
Authority: JP
Inventors: 忠夫眞鍋; 吉彦平野
Original assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Current assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2027-03-27
Also published as: JP2007331941A

Description

本発明は、非常に小さいワークを搬送できるようにしたローラピッチの小さいマグネット駆動ローラコンベヤに関するもので、具体的には多数並列させたキャリアローラと直交する位置に駆動マグネットを備えたラインシャフトを少なくとも２本設け、隣り合うキャリアローラ側に嵌合する従動マグネット同士を、ローラ軸方向に異なる位置に配置して、ローラピッチが小さく、特に全長の短いワーク搬送に適したマグネット駆動ローラコンベヤに関する。

従来のマグネット駆動ローラコンベヤは、多数並列させたキャリアローラの各軸の一端に従動側マグネットリングを嵌着する一方、キャリアローラ群の下部でキャリアローラと直交する方向に駆動用マグネットリング付きのラインシャフトを所定の軸受に支持し、ラインシャフトの回転駆動により従動側マグネットリングに対し非接触で回転力を伝達するように構成されている（例えば特許文献１）。
ところで、ローラコンベヤを小物搬送に使用する場合、つまりワークが小型で特に全長が短くなった場合、キャリアローラの頂部はワークと点で接触しており、通常４本（移動時最低３本）のキャリアローラでワーク底面を受けるのだが、ワーク両端部とワーク底面の２点とを４本のキャリアローラで支持できないような短いワークだと、ワークは進行方向に搖動してしまい安全に搬送できなくなる。よって、小型ワークを搬送する場合、キャリアローラピッチを小さくすることは非常に重要である。キャリアローラの軸受けは、キャリアローラの径に応じて小外径の軸受けを機側のフレームに組み込むことで対応可能である。
ところが、駆動側のラインシャフトではマグネット駆動の必要トルクや回転のなめらかさの確保のため、マグネット径やシャフト軸径はある程度の大きさが必要である。また、ラインシャフトには、ギヤなどのモータ駆動伝達機構部分がある１箇所に、さらに所定のピッチ毎にシャフト支持のための軸受け部分がどうしても必要となる。この軸受け部分について、キャリアローラの設置ピッチにおいて、必ず隣り合うキャリアローラの隙間部分にラインシャフト軸受けを配置することができるように無垢のシャフトに、マグネットリングとスペーサを外嵌して位置合わせできる工夫がある（例えば特許文献２）。また、ラインシャフト軸受付近のキャリアローラ部に対して、駆動マグネットリングをラインシャフト側に配置できないため、隣接するローラから連動する特別のマグネットローラをローラ上部に介在させる工夫がある（例えば特許文献３）。

特許第３３５３１０７号公報（第４頁、右欄４０〜４８行、図４）特開２００４−３３８８２９号公報（第３頁、２５行〜４３行、図２）特許第２６４８５６６号公報（第５頁、左欄３５行〜右欄４１行、図４）

より小型のワークを搬送する場合、キャリアローラを小径にして間隔を詰めて併設することとなるが、ローラ間の隙間の間隔も小さくなり、隣り合う２つのローラ下部の空間である断面富士山形状をなす空間高さも小さくなり、さらに各キャリアローラの従動側マグネットリングのラインシャフト軸長に沿った間隔も小さくなる。よって、特許文献２の位置合わせでも軸受け部のふくらみをキャリアローラ間下部の断面富士山形状空間で吸収できなくなり、特許文献３の隣接するローラから連動する特別のマグネットローラを全てのキャリアローラの従動マグネットリングに対して設置することもできなくなる。
キャリアローラの間隔を詰めると、各ローラの従動側マグネットリングのラインシャフト軸長に沿った間隔が小さくなり、それにより駆動ラインシャフトの全長をマグネットリングにより占められ、ラインシャフトを支持する軸受けを組み込めない。よって、キャリアローラピッチが２０ｍｍが最小であり、ワークの両端部とワークの両端から全長の１/３距離部分とを４本のキャリアローラで支持する６０ｍｍが最小搬送物長さとなる。もう一つ、キャリアローラピッチを小さくすることは、キャリアローラ同士の間隔も狭くなり、隣り合う従動マグネットリングが干渉し合う虞もある。また、マグネット駆動によるローラコンベヤは、その駆動伝達方式の特徴（非接触駆動であり、ある一定反力でキャリアローラを固定しても駆動側に大きな影響がない）から、アキュムレーティングコンベヤに向いているが、さらに小さなワークを搬送するニーズは高い。

また、特許文献３のように、連動用のマグネットローラをローラ上部に介在させると、その部分はキャリアローラを欠いているため搬送できないし、搬送物をキャリアローラ上の両サイドに滑らして払いだすことができない。さらに、ラインシャフト軸受付近は、隣接するローラから連動する特別のマグネットローラをローラ上部に配置する構造となっているので、キャリアローラの幅方向中間部の所望位置にラインシャフトを配置すると、ラインシャフトの両サイドはキャリアローラが欠けるものとなるため特別な搬送品以外には使用できない。
本発明は、非常に小さいワークを搬送できるようにしたローラピッチの小さいマグネット駆動ローラコンベヤに関するもので、具体的には多数並列させたキャリアローラと直交する位置に駆動マグネットを備えたラインシャフトを少なくとも２本設け、隣り合うキャリアローラ軸に嵌合する従動マグネット同士を、ローラ軸線方向に異なる位置に配置する、ローラピッチが小さく、特に全長の短いワーク搬送に適した小ローラピッチでアキュムレーティング可能なマグネット駆動ローラコンベヤを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１は、多数並列させたキャリアローラの各軸に少なくとも１個の従動側マグネットを、ラインシャフト数と同じ数量のキャリアローラを組とする組内でキャリアローラ毎に軸長方向に位置をずらして搬送路内に嵌装する一方、キャリアローラ群の下部の直交する方向に間隔をおいて、多数の駆動側マグネットを嵌装したラインシャフトを、各キャリアローラ従動側マグネットに駆動側マグネットを対応させて複数本並置し、複数の前記ラインシャフトにそれぞれ嵌装され駆動力を伝達する従動ギヤを、それぞれラインシャフトの軸長方向にずらして装着し、各従動ギヤの下部に中間ギヤをそれぞれ配置し、該中間ギヤの下部に、ラインシャフト軸長方向にずれた各中間ギヤのどれにも当接する一つの駆動ギアを出力軸に直接嵌装して配置する駆動ユニットを設け、隣接するラインシャフトの従動ギヤが位置する軸長方向の部位に、駆動側マグネットを嵌装することで各ラインシャフト間隔を小さく近接させ、さらに、前記ラインシャフトに嵌装される駆動側マグネット間の隙間にラインシャフト軸受けを備えて、キャリアローラの軸間距離を小ピッチとして、前記従動側マグネットは、駆動側マグネットに対し非接触で回転力が伝達されるように対置されて小物搬送に使用されることを特徴とする小径マグネット駆動ローラコンベヤである。
請求項２は、前記キャリアローラに嵌装される従動側マグネットの径は、前記キャリアローラの外径より小さく、搬送物の下面に接触しないことを特徴とする請求項１に記載の小径マグネット駆動ローラコンベヤである。
請求項３は、前記複数のラインシャフトはそれぞれ、従動ギヤが嵌装され駆動ユニット出力部に配置される駆動用ラインシャフトの両端にカップリング金具を備え、コンベヤフレーム長手方向に延長設置するラインシャフトと前記駆動用ラインシャフトとを連結して延長するラインシャフト組立体を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の小径マグネット駆動ローラコンベヤである。

多数並列させたキャリアローラと直交する位置に駆動マグネットを備えたラインシャフトを少なくとも２本設け、隣り合うキャリアローラ軸に嵌合する従動マグネット同士を、ローラ軸線方向に異なる位置に配置することで、１本のラインシャフトにおいて、上部に直交するキャリアローラ数の少なくとも１／２の個数の駆動マグネットを嵌合すれば良く、シャフト表面にできた駆動マグネットリングの隙間に、軸支軸受けや、ギヤなどのモータ駆動伝達機構を設けることができる。平行に設置されたラインシャフトにより駆動すべきキャリアローラ個数を分担して駆動するので、ラインシャフト自体は大径でも駆動マグネットリング間の隙間に大径用軸受けを余裕をもって設置できると共に、キャリアローラ設置ピッチと例え同じ長さの駆動側マグネットリングでもラインシャフトに余裕の隙間ができて軸受け配置可能となる。これにより小ローラピッチでアキュムレーティング可能なマグネット駆動ローラコンベヤを提供できる。
さらに、従動側のキャリアローラに嵌合される従動マグネットリングは、水平方向に千鳥状に配置されるので、キャリアローラの設置ピッチが小さくなっても隣り合う従動マグネットリングの間隔を大きくとれるので、干渉し合うことが無くキャリアローラの回転駆動が円滑でないなどの問題が起きない。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明駆動ローラコンベヤにおける駆動ユニット、ラインシャフト及びキャリアローラの組付け関係を示す一部破断斜視図、図２は本発明駆動ローラコンベヤの正面図、図３は図２の平面図である。
図１から３に示すように、本発明の駆動ローラコンベヤ１は、コンベヤ全体を支持する脚ユニット３、３の一方に駆動ユニット４を設け、フレーム２、２間に多数並列させたキャリアローラ１０、１０を軸支してワーク搬送面を形成させ、各キャリアローラ軸１１毎に従動側マグネットリング（以下単に従動側マグネットという）１２を嵌装するが、ラインシャフト７の数（図１、図５では２個）と同じ数量のキャリアローラ１０、１０を組（図１では隣り合った２本）とする組内でキャリアローラ１０毎にローラ軸長方向に位置をずらして従動側マグネット１２、１２を嵌装する。一方、キャリアローラ１０群の下部の直交する方向に、多数の駆動側マグネットリング（以下単に駆動側マグネットという）１９、１９を間隔をあけて嵌装したラインシャフト７、７を、キャリアローラ１０の従動側マグネット１２に対応させて複数本（図１では２本）並置し、各駆動軸マグネット１９、１９に対し非接触で回転力が伝達される従動軸マグネット１２、１２を対置させてある。
なお、図中、５ａはギヤカバー、６は従動ギヤ、８は中間ギヤ、１３は軸受、１４はフレーム２の上部にブラケット１５を介して固着したガイドサポート、１５はブラケット、１６はジョイントフレーム、１７は軸受け押さえである。

図４は図２のＡ―Ａ線より矢印方向に見た拡大断面図、図５は図３のＢ―Ｂ線より矢印方向に見て一層拡大して示した断面図である。
駆動ユニット４の出力軸４ａに固着した駆動ギア５は、中間ギヤ８、８を介してラインシャフト７、７の一部を構成する平行２軸のシャフト７ａ、７ａ（図７）に位置ずれして固着された２個の従動ギヤ６、６に回転を伝達する。また、キャリアローラ１０側の従動側マグネット１２、１２は、当該キャリアローラ軸１１に対し、図５に示すように、キャリアローラ１０の径よりも小さい径をなして嵌装されることで下部の直交位置に配置されるラインシャフト７、７に嵌装されている駆動側マグネット１９と近接し、かつ非接触の状態で駆動力を伝達できるように配されている。

図６は駆動ユニットの拡大側面図、図７は図６におけるＣ−Ｃ線における横断平面図で、駆動ユニット４の出力部に配置されたラインシャフト組立体の横断平面図である。
駆動ユニット４は、駆動モータの出力軸４a側のギヤカバー５ａ内に収容された大径の駆動ギヤ５と伝動ギヤ列を具えており、伝動ギヤ列は、図４に示すように、大径の駆動ギヤ５と噛み合う中間ギヤ８、８と、中間ギヤ８、８にそれぞれ噛み合う従動ギヤ６、６とから構成されている。従動ギヤ６、６は、中間ギヤ８、８の上部にあって平行する短小の駆動用ラインシャフト７a、７aの軸線上ずらした位置に固着されている。また、各駆動用ラインシャフト７aは、図７に示すように、従動ギヤ６を挟んで、それぞれ２個計４個の駆動マグネット（リング）１９、１９を嵌装し、かつ中央に従動ギヤ６を備えると共に、従動ギヤ６の両翼に配置した駆動マグネット（リング）１９、１９間に玉軸受１３及び軸受け押さえ１７を組み付けている。さらに、各駆動用ラインシャフト７aの両端には、コンベヤフレームの長手方向に並設したラインシャフト７、７に連結するためのカップリング２２をキー２３を用いて固着している。

図８はラインシャフト組立体を拡大示したもので、（ａ）は一部破断側面図、（ｂ）は左側断面図である。ラインシャフト７は軸長方向に、多数のカラー２０と駆動側マグネット１９を被着するが、その際に、カラー２０の一方の端部外面に角形リング２１をそれぞれ嵌装して駆動側マグネット１９の設置位置を規定し、順々に送り込むことで組み付ける構成となっている。また、ラインシャフト７の両端部近くには玉軸受２２、２２がきつく嵌装され、その側面にカラー２０を押し当てて位置決めを行うようになっている。ラインシャフト組立体を２連以上備えることで、キャリアローラ１０の並置ピッチに対し、駆動側マグネット１９の１本のラインシャフトへの配置ピッチは設置ラインシャフト組立体の数の倍数ピッチが取れ、駆動側マグネット１９の装着間隔が広くなることや、玉軸受け２２のあるところの駆動側マグネット１９間の間隔と、それ以外の部位の駆動側マグネット１９間の間隔が同じであることも図７から明らかである。コンベヤ機長が長い場合には、各ラインシャフト７の端にキー２４で固定したカップリング金具２５を介して相互に連結して延長したラインシャフト組立体を設置すればよい。

ラインシャフト７は図１のように少なくとも２本平行に配置され、キャリアローラ１０の組を２本組として各々軸長方向にずらして配置することで、ラインシャフト７に嵌装する駆動マグネット１９は両ラインシャフトで交互に配置されれば良く、つまり多数のキャリアローラ１０の並置ピッチに対し、駆動側マグネット１９の１本のラインシャフトへの配置ピッチは２倍のピッチが取れることとなる。これにより、ラインシャフト７の軸長方向に駆動側マグネット１９、１９間の隙間が大きくとれ、その隙間にラインシャフト７を支持する玉軸受２２を余裕を持って配置することができる。これにより、機長が長いローラコンベヤにおいて、駆動側ラインシャフトの軸受を所定の間隔で配置しながら、搬送面を形作るキャリアローラの設置ピッチを小さくしても非接触で磁石駆動できる、短長小型ワーク搬送用の小径マグネット駆動ローラコンベヤを提供できる。例えば、機長が１，５００ｍｍでローラ幅が４０ｍｍのローラコンベヤでも、キャリアローラの径７．５ｍｍで８ｍｍ軸ピッチのものが製作可能となる。搬送ワークの長さは、２４ｍｍ長さのものの搬送が可能である。上記のように、従動側のキャリアローラに嵌合される従動マグネットリングは、水平方向に千鳥状に配置されるので、キャリアローラの設置ピッチが小さくなっても隣り合う従動マグネットリングの間隔を大きくとれるので、干渉し合うことが無くキャリアローラの回転駆動が円滑でないなどの問題が起きない。

上記構成の駆動ローラコンベヤにおいて、モータの起動で伝動ギヤ群を介して図示される平行２本のラインシャフト７、７を同方向及び同速度で回転駆動させると、駆動部のラインシャフト７a
、７aに連結されたラインシャフト７、７の駆動マグネット１９と直交非接触状態に支持された従動側マグネット１２と一体の各キャリアローラ１０に回転力を発生させる。これにより、各従動側マグネットリングと同軸の各キャリアローラ１０、１０を一斉に同じ方向に回転させるので、キャリアローラ上の物品をアキュムレート可能に搬送することができる。

本発明の駆動ローラコンベヤは、非接触マグネット駆動ローラコンベヤに適用可能であって、超低発塵、強力な非接触マグネットリングを直交させて回転を伝達するように構成されていて、駆動側ラインシャフトを複数本設置することでキャリヤローラの設置ピッチに拘わらず、駆動側ラインシャフトを軸受け軸支可能なので、コンベヤ機長を長く、かつ、小さな部品などの搬送ワークを搬送時に微細ゴミを発生させない搬送を必要とする精密機械部品、半導体、その他電気部品等の搬送に適している。
標準仕様の１例を示すと下記のとおりである。
ローラ幅３６〜１００ｍｍ
ローラ径７．５ ×ピッチ８ｍｍ
機長２００〜１５００ｍｍ
搬送質量５ｋｇ／個、５０ｋｇ／ｍ、０．５ｋｇ／ローラ１本
搬送速度１．０〜４０ｍ／min
モータインダクションモータ、ＤＣブラシレス
電源単相１００Ｖ、２００Ｖ３相２００Ｖ

上記のように、本発明小径マグネット駆動ローラコンベヤは、多数並列させたキャリアローラの各軸に少なくとも１個の従動側マグネットを備え、該キャリアローラ群下部の直交する方向に複数本のラインシャフトを並置し、ラインシャフトには、前記従動側マグネットをラインシャフト数と同じ数量のキャリアローラを組とする組内でキャリアローラ毎に軸長方向に位置をずらし、かつキャリアローラ群の下部の直交する方向に間隔を保持させた多数の駆動側マグネットを嵌装して、従動側マグネットに対し非接触で回転力を伝達するようにしたものである。このように、キャリアローラ群の下部でキャリアローラと直交する方向に配置した複数のラインシャフトを装着するようにしたので、機長が長いローラコンベヤにおいて、駆動側ラインシャフトの軸受を所定の間隔で配置しながら、上記のように、本発明小径マグネット駆動ローラコンベヤは、多数並列させたキャリアローラの各軸に少なくとも１個の従動側マグネットを備え、キャリアローラ設置ピッチと例えば同じ長さの駆動側マグネットリングでもラインシャフトに余裕の隙間ができて軸受け配置可能となる。これにより搬送面を形作るキャリアローラの設置ピッチを小さくしても非接触で磁石駆動できる、短長小型ワーク搬送用の小径マグネット駆動ローラコンベヤを提供できる。

駆動ユニット、ラインシャフト及びキャリアローラの組付け関係を示す一部破断斜視図である。本発明の一実施形態に係る駆動ローラコンベヤの正面図。図１の平面図。図１のＡ―Ａ線より矢印方向に見た拡大断面図。図１のＢ―Ｂ線より矢印方向に見て一層拡大して示した断面図である。駆動ユニットの拡大側面図である。図６におけるＣ−Ｃ線におけるラインシャフトの横断平面図である。ラインシャフト組立体を拡大示したもので、（ａ）は一部破断側面図、（ｂ）は左側面図である。

符号の説明

１マグネット駆動ローラコンベヤ２フレーム
３脚ユニット４駆動ユニット
４ａ出力軸５駆動ギヤ
５ａギヤカバー６従動ギヤ
７、７ａラインシャフト８中間ギヤ
１０キャリアローラ１１キャリアローラ軸
１２従動マグネット１３玉軸受
１４ガイドサポート１５ブラケット
１６ジョイントフレーム１７軸受押さえ
１８中間ギヤ軸１９駆動マグネット
２０カラー２１角形リング
２２玉軸受２３キー溝
２４キー２５カップリング

Claims

多数並列させたキャリアローラの各軸に少なくとも１個の従動側マグネットを、ラインシャフト数と同じ数量のキャリアローラを組とする組内でキャリアローラ毎に軸長方向に位置をずらして搬送路内に嵌装する一方、
キャリアローラ群の下部の直交する方向に間隔をおいて、多数の駆動側マグネットを嵌装したラインシャフトを、各キャリアローラ従動側マグネットに駆動側マグネットを対応させて複数本並置し、
複数の前記ラインシャフトにそれぞれ嵌装され駆動力を伝達する従動ギヤを、それぞれラインシャフトの軸長方向にずらして装着し、各従動ギヤの下部に中間ギヤをそれぞれ配置し、該中間ギヤの下部に、ラインシャフト軸長方向にずれた各中間ギヤのどれにも当接する一つの駆動ギアを出力軸に直接嵌装して配置する駆動ユニットを設け、
隣接するラインシャフトの従動ギヤが位置する軸長方向の部位に、駆動側マグネットを嵌装することで各ラインシャフト間隔を小さく近接させ、
さらに、前記ラインシャフトに嵌装される駆動側マグネット間の隙間にラインシャフト軸受けを備えて、キャリアローラの軸間距離を小ピッチとして、
前記従動側マグネットは、駆動側マグネットに対し非接触で回転力が伝達されるように対置されて小物搬送に使用されることを特徴とする小径マグネット駆動ローラコンベヤ。
前記キャリアローラに嵌装される従動側マグネットの径は、前記キャリアローラの外径より小さく、搬送物の下面に接触しないことを特徴とする請求項１に記載の小径マグネット駆動ローラコンベヤ。
前記複数のラインシャフトはそれぞれ、従動ギヤが嵌装され駆動ユニット出力部に配置される駆動用ラインシャフトの両端にカップリング金具を備え、コンベヤフレーム長手方向に延長設置するラインシャフトと前記駆動用ラインシャフトとを連結して延長するラインシャフト組立体を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の小径マグネット駆動ローラコンベヤ。