JP6331241B1 - コンベア装置、コンベアシステム、コンベア装置の使用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】休止設備となるコンベアを少なくしつつ搬送量や搬送内容の変動に柔軟に対応できるようにする。【解決手段】コンベア装置１は、コンベアフレーム２と、コンベアフレーム２に設けられたベルト３と、ベルト３を駆動するモータ４と、モータ４を制御する制御装置４０と、を有する。制御装置４０は、コントローラ３００からの指令に基づいてモータ４を制御するサーボ制御装置４１と、速度可変ボリューム２７からの入力信号に基づいてモータ４の速度を制御するインバータ制御装置５１とを有する。

Description

開示の実施形態は、コンベア装置、コンベアシステム、コンベア装置の使用方法に関する。

特許文献１には、整列コンベア装置が記載されている。この整列コンベア装置は、サーボドライバにそれぞれ接続された複数の整列コンベアと、インバータに接続された出力コンベアとを有する。

特許第４６１８４４８号公報

コンベア装置が使用される搬送ライン（生産ラインや物流ライン等）においては、例えば市場の動向や季節等に応じて搬送量や搬送内容が変動する場合がある。上記従来技術の整列コンベア装置において、休止設備となるコンベアをできるだけ少なくしつつ上記搬送量や搬送内容の変動に柔軟に対応するには、装置構成の更なる最適化が要望される。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、休止設備を少なくしつつ搬送量や搬送内容の変動に柔軟に対応できるコンベア装置、コンベアシステム、コンベア装置の使用方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、コンベアフレームと、前記コンベアフレームに設けられた搬送部材と、前記搬送部材を駆動するモータと、前記モータを制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、上位制御装置からの位置指令に基づいて前記モータの位置を制御する第１制御部と、第１操作入力部からの入力信号に基づいて前記モータの速度を制御する第２制御部と、を有するコンベア装置が適用される。

また、本発明の別の観点によれば、コンベアフレームと、前記コンベアフレームに設けられた搬送部材と、前記搬送部材を駆動するモータと、前記モータを制御するための制御装置と、を有し、前記制御装置は、上位制御装置と通信するための第１コネクタと、前記モータの速度を可変させるための第１操作入力部と、前記モータの制御を、前記上位制御装置からの指令に基づく自動制御、又は、前記第１操作入力部からの入力信号に基づく手動制御に切り替えるための第２操作入力部と、を有するコンベア装置が適用される。

また、本発明のさらに別の観点によれば、コンベアフレームと、前記コンベアフレームに設けられた搬送部材と、前記搬送部材を駆動する第１モータ及び第２モータと、前記第１モータ及び前記第２モータを制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、上位制御装置からの位置指令に基づいて前記第１モータの位置を制御する第１制御部と、第１操作入力部からの入力信号に基づいて前記第２モータの速度を制御する第２制御部と、前記第１制御部と前記第２制御部を切り替えるための第２操作入力部と、を有し、前記第１モータと前記第２モータは共通の１台のモータであるコンベア装置が適用される。

また、本発明のさらに別の観点によれば、上位制御装置と、前記上位制御装置と通信可能に接続され、前記制御装置が前記第１制御部に切り替えられた上記コンベア装置と、を有するコンベアシステムが適用される。

また、本発明のさらに別の観点によれば、コンベアフレームと、前記コンベアフレームに設けられた搬送部材と、前記搬送部材を駆動するモータと、前記モータを制御する制御装置と、を有するコンベア装置の使用方法であって、前記コンベア装置を自動運転させる場合には、前記制御装置を、上位制御装置からの位置指令に基づいて前記モータの位置を制御する第１制御部に切り替え、前記コンベア装置を手動運転させる場合には、前記制御装置を、第１操作入力部からの入力信号に基づいて前記モータの速度を制御する第２制御部に切り替える、コンベア装置の使用方法が適用される。

本発明によれば、休止設備となるコンベアを少なくしつつ搬送量や搬送内容の変動に柔軟に対応することができる。

第１実施形態に係るコンベア装置の幅方向一方側から見た全体構成の一例を表す外観図である。 コンベア装置に設けられた制御ボックスのインバータ側操作パネルの一例を表す外観図である。 コンベア装置の幅方向他方側から見た全体構成の一例を表す外観図である。 コンベア装置に設けられた制御ボックスのサーボ側操作パネルの一例を表す外観図である。 制御装置の機能構成の一例を表すブロック図である。 第２実施形態に係るコンベア装置における制御装置の機能構成の一例を表すブロック図である。 第３実施形態に係るコンベア装置における制御装置の機能構成の一例を表すブロック図である。 使用しない操作パネルにカバーを設ける変形例におけるインバータ側操作パネル及びカバーの一例を表す説明図である。 使用しない操作パネルにカバーを設ける変形例におけるサーボ側操作パネル及びカバーの一例を表す説明図である。 インバータ側操作パネル及びサーボ側操作パネルを横並びに配置する変形例におけるコンベア装置の幅方向一方側から見た全体構成の一例を表す外観図である。 制御ボックスを回転可能に設置する変形例における制御ボックスの構成の一例を表す説明図である。 コントローラのハードウェアの構成例を表す説明図である。

＜０．発明の背景＞
まず、実施形態について説明する前に、本願発明者等が鋭意研究した結果、想到した事情等について説明する。

近年、例えば食品工場などでは、食品等の物品の搬送は、主にベルトコンベア等のコンベア装置が使用されている。食品は季節商品であるため、搬送量や搬送内容の変動が頻繁に生じる。工場では自動化が進んでいない場合もあり、その場合には人海戦術となり、低機能のコンベア装置が使用される。すなわち、操作者が可変ボリュームなどを用いてインバータ制御装置の出力周波数を手動で変更することでコンベア速度を変更し、生産量や人手に合わせて生産ラインの速度を都度設定する。

一方で、工場では人手不足の解消等を目的として自動化が推進されている場合もあり、その場合には一部の工程では製造装置やロボット、装置用搬送機等を組み合わせた生産ラインが構成される。この場合にもコンベア装置は必須となるが、ロボットや装置用搬送機や各種センサを備えたコントローラシステムとの同期動作を実現するために、高機能なコンベア装置が使用される。すなわち、コンベア装置にはサーボモータ及びサーボ制御装置が設けられ、サーボ制御装置はコントローラとのデータ通信を行い、高度な同期制御を行う。

例えば食品工場などでは、季節向け食品を一時的に大量生産するが、季節ごとの人員の確保が難しい場合もあるため、高度な自動化ラインの構築が要望されている。しかしながら、時期が変わると季節向け食品がなくなるため、生産量や生産内容が変化してしまい、季節向け食品の自動化ラインでは対応できなくなる。この場合、機械は人手に比べると柔軟性が低いため、例えば既存の自動化ラインの高機能なコンベア装置を撤去して加工装置間に人を配置し、上述した低機能なコンベア装置を配置して手動化ラインを敷設することが考えられる。また、季節が変わると、上述した高機能なコンベア装置を配置した自動化ラインに再度戻すことも考えられる。このような場合、低機能なコンベア装置と高機能なコンベア装置の両方が必要となるが、時期によってどちらか一方が不要となるため、使用されないコンベア装置を保管しておく余分なスペースが工場に必要となる。また、年間を通して、休止設備となるコンベア装置が存在することとなるため、投資の無駄が生じてしまう。以上のことにより、製造装置間の搬送の高度な自動化がしづらくなっており、自動化が遅れている要因の１つと考えられる。したがって、今後の人手不足解消のために工場のラインの自動化を推進するにあたり、解決すべき課題となっている。

上記課題は、低機能なコンベア装置と高機能なコンベア装置の使い勝手が全く異なることに起因している。すなわち、低機能なコンベア装置では、日々の生産量や人手の変動に対応するため、現場の作業者自身がその都度手動でコンベア速度を可変させる。一般的に、現場作業者は技術者ではなく専門的な作業はできないことから、コンベア装置にはコンベア速度を可変させる可変ボリュームや駆動、停止スイッチなどを設けることになる。一方、高機能なコンベア装置では、生産ラインを敷設するための専門技術者がコントローラとの接続やサーボ制御装置のパラメータ設定等の設置、調整作業を行う。このため、コンベア装置にはコントローラとの接続コネクタやパラメータ設定器等が必要となる。

これらの事情に想到した本願発明者等は、鋭意研究を行った結果、高機能なコンベア装置に低機能なコンベア装置と同じ要素を持たせればよいことに想到した。すなわち、コンベア装置を駆動するサーボモータを共通化し、インバータ制御装置及びサーボ制御装置のいずれかで駆動するように構成すればよい。以下、この詳細について説明する。なお、上記で説明した課題や効果等は、以下で説明する各実施形態のあくまで一例であって、さらなる作用効果等を各実施形態が奏することは言うまでもない。

＜１．第１実施形態＞
まず、第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下においては、コンベア装置等の構成の説明の便宜上、幅方向、上下方向、搬送方向等の方向を適宜使用する場合があるが、コンベア装置の各構成の位置関係を限定するものではない。以下において、幅方向はコンベア装置の短手方向、上下方向は鉛直方向、搬送方向はコンベア装置の長手方向を指すものである。

（１−１．コンベア装置の全体構成）
図１及び図３等を参照しつつ、第１実施形態に係るコンベア装置１の全体構成の一例について説明する。図１は本実施形態のコンベア装置１の幅方向一方側から見た全体構成の一例を表す外観図である。図３はコンベア装置１の幅方向他方側から見た全体構成の一例を表す外観図である。

図１に示すように、コンベア装置１は、コンベアフレーム２と、ベルト３と、モータ４と、制御装置４０と、を有する。

コンベアフレーム２は、コンベア装置１の搬送方向（図１中左右方向）に沿う基台６と、基台６を支持する複数の支柱５と、基台６の上記搬送方向と垂直な幅方向一方側（図１の紙面の手前側）に取り付けられた側板７及び幅方向他方側（図１の紙面の奥側）に取り付けられた側板８（図３参照）とを有する。

支柱５の下端には、コンベア装置１を床ＦＬに設置するためのアジャスタ付きのキャスタ１１が取り付けられている。このキャスタ１１により、コンベア装置１の移動や向きの変更（例えば図１の状態のコンベア装置１を鉛直軸周りに１８０°回転して図３の状態にする等）を容易にできる。なお、キャスタ１１は必ずしも設置されなくともよい。側板７，８間には、上記搬送方向一方側（例えば図１中右側、図３中左側）の端部に駆動ローラ９が回転自在に支持され、上記搬送方向他方側（例えば図１中左側、図３中右側）の端部に従動ローラ１０が回転自在に支持されている。

ベルト３（搬送部材の一例）は、駆動ローラ９及び従動ローラ１０に無端状に掛け回され、側板７，８間において上記搬送方向に沿って水平に配置されている。なお、本実施形態ではコンベア装置１が搬送部材としてベルト３を備えたベルトコンベアである場合について説明するが、搬送部材はベルトに限らず、チェーン、ローラ等でもよい。

モータ４はサーボモータであり、例えば永久磁石を備えた同期モータである。モータ４は、図示しない出力軸が側板７の下端から上記幅方向一方側に突出するように、例えば側板７の上記搬送方向一方側の下端に取り付けられている。モータ４の出力軸は、図示しない減速機を介して駆動ローラ９に連結され、駆動ローラ９を回転することによりベルト３を駆動する。なお、モータ４の設置位置は上記以外でもよい。

制御装置４０は、モータ４の駆動を制御する。図５に示すように、制御装置４０は、サーボ制御装置４１と、インバータ制御装置５１とを有する。これらの詳細については後述する。図１に示すように、制御装置４０は、コンベアフレーム２の下面に取り付けられた例えば略直方体形状の制御ボックス２０（筐体の一例）を備える。この例では、制御ボックス２０は、モータ４に近接した位置の側板７，８の下端間に亘って取り付けられている。

（１−２．制御装置のパネル構成）
次に、図２及び図４等を参照しつつ、制御装置４０のパネル構成の一例について説明する。図２は制御装置のインバータ側操作パネルの一例を表す外観図である。図４は制御装置のサーボ側操作パネルの一例を表す外観図である。

図２及び図４に示すように、制御ボックス２０には、インバータ側操作パネル２１（第２操作パネルの一例）とサーボ側操作パネル２２（第１操作パネルの一例）とが異なる方向を向くように配置されている。この例では、インバータ側操作パネル２１が制御ボックス２０の上記幅方向一方側に配置され、サーボ側操作パネル２２が制御ボックス２０の上記幅方向他方側に配置される。

図２に示すように、インバータ側操作パネル２１には、コンベア装置１の電源スイッチ２３と、モータ４のインバータ制御とサーボ制御とを切り替える制御切替スイッチ２４と、コンベア装置１の駆動を開始する駆動スイッチ２５ａ（第３操作入力部の一例）と、コンベア装置１の駆動を停止する停止スイッチ２５ｂ（第３操作入力部の一例）と、コンベア装置１の搬送方向を切り替える方向切替スイッチ２６と、速度可変ボリューム２７とが配置されている。

電源スイッチ２３は、「ＯＮ」に対応するスイッチ部２３ａと、「ＯＦＦ」に対応するスイッチ部２３ｂを備える。電源スイッチ２３としては、例えば押ボタン形式やトグルスイッチ等、各種形式のスイッチが使用可能である。スイッチ部２３ａが操作されると交流電源１９からコンベア装置１に電力が供給され、スイッチ部２３ｂが操作されるとコンベア装置１への電力供給が遮断される。なお、各スイッチ部２３ａ，２３ｂが点灯する等により電源のＯＮ、ＯＦＦ状態を表す表示部を兼ねてもよい。

制御切替スイッチ２４（第２操作入力部の一例）は、２つのスイッチ部２４ａ，２４ｂを備える。制御切替スイッチ２４としては、例えば押ボタン形式やトグルスイッチ等、各種形式のスイッチが使用可能である。スイッチ部２４ａが操作されるとインバータ制御装置５１（図５参照）が交流電源１９と接続されるとともにモータ４と接続され、モータ４の制御がインバータ制御に切り替えられる。また、スイッチ部２４ｂが操作されるとサーボ制御装置４１（図５参照）が交流電源１９と接続されるとともにモータ４と接続され、モータ４の制御がサーボ制御に切り替えられる。なお、各スイッチ部２４ａ，２４ｂが点灯する等により制御の種類を表す表示部を兼ねてもよい。

方向切替スイッチ２６は、２つのスイッチ部２６ａ，２６ｂを備える。方向切替スイッチ２６としては、例えば押ボタン形式やトグルスイッチ等、各種形式のスイッチが使用可能である。スイッチ部２６ａが操作されるとコンベア装置１の搬送方向が例えば駆動ローラ９から従動ローラ１０へ向かう方向に切り替えられ、スイッチ部２６ｂが操作されるとコンベア装置１の搬送方向が反対に従動ローラ１０から駆動ローラ９へ向かう方向に切り替えられる。なお、各スイッチ部２６ａ，２６ｂが点灯する等により搬送方向を表す表示部を兼ねてもよい。

速度可変ボリューム２７（第１操作入力部の一例）は、速度制御用の入力信号をインバータ制御装置５１に入力するための操作入力部であり、例えば可変抵抗器等により構成される。速度可変ボリューム２７が回転されると、回転量に応じた速度制御用の入力信号がインバータ制御装置５１に入力される。なお、速度可変ボリューム２７の代わりに、例えば速度値を入力可能なタッチパネル等を用いてもよい。

図４に示すように、サーボ側操作パネル２２には、コンベア装置１の電源スイッチ２３と、モータ４のインバータ制御とサーボ制御とを切り替える制御切替スイッチ２４と、複数のコネクタ２８と、入力キー２９と、表示部３０とが配置されている。

サーボ側操作パネル２２の電源スイッチ２３は、インバータ側操作パネル２１の電源スイッチ２３と同様に構成されている。すなわち、インバータ側操作パネル２１及びサーボ側操作パネル２２は、どちらの操作パネルからでも電源のＯＮ、ＯＦＦ操作を行うことができるように構成されている。

サーボ側操作パネル２２の制御切替スイッチ２４も、インバータ側操作パネル２１の制御切替スイッチ２４と同様に構成されている。すなわち、インバータ側操作パネル２１及びサーボ側操作パネル２２は、どちらの操作パネルからでもインバータ制御とサーボ制御の切替操作を行うことができるように構成されている。

複数のコネクタ２８は、複数（この例では３つ）のコネクタ２８ａ〜２８ｃを含む。例えば第１コネクタ２８ａには、コントローラ３００（上位制御装置の一例）と通信するためのケーブルが接続される。第２コネクタ２８ｂには、モータ４に設けられたエンコーダ１３と通信するためのエンコーダケーブルが接続される。第３コネクタ２８ｃには、サーボ制御装置４１のパラメータ設定等を行う際にＰＣ等の外部端末が接続される。なお、コネクタ２８ａ〜２８ｃに代えて若しくは加えて、他のコネクタを設けてもよい。

入力キー２９は、各種の指令や情報を入力するためのコマンドキーや数値キー等を有する。表示部３０は、例えば液晶ディスプレイやタッチパネル等で構成されており、各種の情報を表示する。

なお、上述したパネル構成は一例であり、上述の内容に限定されるものではない。例えば、インバータ側操作パネル２１には上記制御切替スイッチ２４を設けずに、サーボ側操作パネル２２にのみ制御切替スイッチ２４を設けてもよい。つまり、インバータ側操作パネル２１を操作する作業者は制御の切り替えを行わず、サーボ側操作パネル２２を操作する技術者のみが制御の切り替えを行うようにしてもよい。さらに、インバータ側操作パネル２１には必ずしも方向切替スイッチ２６等を設けなくともよく、例えば駆動スイッチ２５ａ及び停止スイッチ２５ｂと、速度可変ボリューム２７のみ設ける構成としてもよい。

また例えば、電源スイッチ２３や制御切替スイッチ２４については、インバータ側操作パネル２１やサーボ側操作パネル２２には設けずに、別途の箇所に個別に又は共通に設けてもよい。その際、制御切替スイッチ２４をコンベア装置１の外部（例えば上位コントローラや外部端末、外部スイッチ等）に設置してもよい。また、サーボ側操作パネル２２には入力キー２９や表示部３０を必ずしも設けなくともよく、例えば制御切替スイッチ２４とコネクタ２８のみ設ける構成としてもよい。

（１−３．制御装置の機能構成）
次に、図５を参照しつつ、制御装置４０の機能構成の一例について説明する。図５は制御装置の機能構成の一例を表すブロック図である。

図５に示すように、制御装置４０は、サーボ制御装置４１（第１制御部の一例）と、インバータ制御装置５１（第２制御部の一例）とを有する。サーボ制御装置４１は、コンバータ部４２と、平滑回路部４３と、インバータ部４４と、制御回路部４５とを有する。サーボ制御装置４１では、コンバータ部４２が交流電源１９から供給された交流電力を直流電力に変換し、平滑回路部４３が変換された直流電力を平滑化し、インバータ部４４が平滑化された直流電力を制御回路部４５からの制御信号に基づき所定の周波数の交流電力に変換し、モータ４に供給する。制御回路部４５は、コントローラ３００からの位置指令（又は速度指令でもよい）と、エンコーダ１３からフィードバックされたモータ４の検出位置（又は検出速度）との偏差に基づき、インバータ部４４を制御する。このようにして、サーボ制御装置４１は、コントローラ３００からの指令に基づいてモータ４の回転位置（又は回転速度）を制御する。

インバータ制御装置５１は、コンバータ部５２と、平滑回路部５３と、インバータ部５４とを有する。インバータ制御装置５１では、コンバータ部５２が交流電源１９から供給された交流電力を直流電力に変換し、平滑回路部５３が変換された直流電力を平滑化し、インバータ部５４が平滑化された直流電力を速度可変ボリューム２７からの入力信号に基づき所定の周波数の交流電力に変換し、モータ４に供給する。このようにして、インバータ制御装置５１は、速度可変ボリューム２７からの入力信号に基づいてモータ４の速度を制御する。なお、例えば速度可変ボリューム２７等の操作入力部をコントローラ３００に設けておき、インバータ制御装置５１に対する速度制御信号をコントローラ３００から入力してもよい。

サーボ制御装置４１とインバータ制御装置５１とは、制御切替スイッチ２４により切り替えられて、共通の１台のモータ４を制御する。前述のように、モータ４はサーボモータであり、例えば永久磁石を備えた同期モータであるので、サーボ制御装置４１だけでなく、インバータ制御装置５１によっても問題なく速度制御を行うことができる。

なお、コントローラ３００と、制御装置４０がサーボ制御装置４１に切り替えられたコンベア装置１とが、コンベアシステム１００を構成する。

なお、上述した制御回路部４５等における処理等は、これらの処理の分担の例に限定されるものではなく、例えば、更に少ない数の処理部（例えば１つの処理部）で処理されてもよく、また、更に細分化された処理部により処理されてもよい。また、サーボ制御装置４１及びインバータ制御装置５１は、モータ４に駆動電力を給電する部分（コンバータ部、平滑回路部、インバータ部等）のみ実際の装置により実装され、その他の機能は後述するＣＰＵ９０１（図１１参照）が実行するプログラムにより実装されてもよい。また、サーボ制御装置４１及びインバータ制御装置５１の一部又は全部がＡＳＩＣやＦＰＧＡ、その他の電気回路等の実際の装置により実装されてもよい。

（１−４．コンベア装置の使用方法）
上記構成であるコンベア装置１を高機能なコンベア装置として使用する場合、すなわち自動運転させる場合には、技術者はサーボ側操作パネル２２（又はインバータ側操作パネル２１でもよい）においてスイッチ部２４ｂを操作し、モータ４の制御をサーボ制御に切り替える。そして、技術者が、搬送ライン（生産ラインや物流ライン等）の構成に合わせてコントローラ３００等との配線作業やパラメータ設定等の調整作業を行う。

一方、コンベア装置１を低機能なコンベア装置として使用する場合、すなわち手動運転させる場合には、作業者はインバータ側操作パネル２１（又はサーボ側操作パネル２２でもよい）においてスイッチ部２４ａを操作し、モータ４の制御をインバータ制御に切り替える。そして、作業者はインバータ側操作パネル２１の駆動スイッチ２５ａ、停止スイッチ２５ｂ、方向切替スイッチ２６、及び速度可変ボリューム２７を用いて搬送速度や搬送方向を手動で調整しつつコンベア装置１を運転する。

なお、インバータ制御装置５１がセンサレスベクトル制御機能を有する場合には、エンコーダ１３の入力が不要となるため、インバータ制御に切り替えた場合でもエンコーダケーブルはサーボ制御装置４１側に接続したままでよい。

（１−５．第１実施形態の効果）
以上説明したように、本実施形態のコンベア装置１は、コンベアフレーム２と、コンベアフレーム２に設けられたベルト３と、ベルト３を駆動するモータ４と、モータ４を制御する制御装置４０と、を有し、制御装置４０は、コントローラ３００からの指令に基づいてモータ４を制御するサーボ制御装置４１と、速度可変ボリューム２７からの入力信号に基づいてモータ４の速度を制御するインバータ制御装置５１と、サーボ制御装置４１とインバータ制御装置５１を切り替えるための制御切替スイッチ２４と、を有する。これにより、次の効果を奏する。

すなわち、本実施形態のコンベア装置１によれば、ユーザは制御切替スイッチ２４を用いて、モータ４の制御をサーボ制御又はインバータ制御に切り替えることができる。サーボ制御に切り替えることで、コンベア装置１を、搬送ラインに設置されるロボットや作業装置等と高度な同期制御が可能な高機能なコンベア装置として使用できる。また、インバータ制御に切り替えることで、コンベア装置１を、速度可変ボリューム２７により手動で搬送速度を可変させる低機能なコンベア装置として使用できる。これにより、例えば搬送量の増大や搬送内容の変動により搬送ラインにロボットや作業装置等を設置して自動化を進める場合には、サーボ制御に切り替えて高機能なコンベア装置として使用すればよい。反対に、例えば搬送量の減少や搬送内容の変動により搬送ラインに人を配置して手動化を進める場合には、インバータ制御に切り替えて低機能なコンベア装置として使用すればよい。このようにすることで、例えば市場の動向や季節等に応じて搬送ラインにおける搬送量や搬送内容が変動した場合でも、コンベア装置１を柔軟に対応させることができる。その結果、休止設備となるコンベア装置を少なくできるので、休止設備の退避スペースを減少できると共に、投資を有効活用できる。

また、本実施形態では特に、制御装置４０は、サーボ制御装置４１に操作入力を行うためのサーボ側操作パネル２２と、速度可変ボリューム２７を備えた、インバータ制御装置５１に操作入力を行うためのインバータ側操作パネル２１と、を有する。これにより、サーボ制御装置４１に関連する各種の操作入力機器とインバータ制御装置５１に関連する各種の操作入力機器を、各操作パネル２１，２２に分離且つ整理して配置できるので、制御装置４０における操作性を向上できる。また、サーボ制御装置４１に対する操作とインバータ制御装置５１に対する操作の混同や誤操作を抑制できる。

また、本実施形態では特に、制御装置４０は、サーボ側操作パネル２２とインバータ側操作パネル２１が異なる方向を向くように配置された制御ボックス２０を有する。これにより、操作対象となるインバータ側操作パネル２１又はサーボ側操作パネル２２のみを技術者や作業者の正面に向けることが可能となるので、操作性の向上及び誤操作の抑制効果を高めることができる。

また、本実施形態では特に、サーボ側操作パネル２２とインバータ側操作パネル２１は、コンベア装置１の幅方向における一方側と他方側をそれぞれ向くように制御ボックス２０に配置される。これにより、次の効果を奏する。

すなわち、本実施形態によれば、コンベア装置１を高機能コンベア又は低機能コンベアとして使用するかに応じて、コンベア装置１の配置方向を反転（鉛直軸回りに１８０°回転）させる使用態様が可能となる。これにより、操作対象でない操作パネルをコンベア装置１の裏側に向けることができるので、誤操作の抑制効果をさらに高めることができる。また、高機能又は低機能のいずれのコンベアとして使用しているのかがコンベア装置１の配置により一目瞭然となるので、利便性を向上できる。

また、本実施形態では特に、サーボ側操作パネル２２は、コントローラ３００と通信するための第１コネクタ２８ａと、モータ４に設けられたエンコーダ１３と通信するための第２コネクタ２８ｂとを有し、インバータ側操作パネル２１は、速度可変ボリューム２７と、モータ４の駆動と停止を切り替えるための駆動スイッチ２５ａ及び停止スイッチ２５ｂと、を有する。

これにより、サーボ側操作パネル２２の第１コネクタ２８ａを介してサーボ制御装置４１とコントローラ３００とを接続できると共に、第２コネクタ２８ｂを介してサーボ制御装置４１とエンコーダ１３とを接続できるので、コンベア装置１にロボットや作業装置等と同期させた高度な位置決め動作等を実行させることが可能となる。また、インバータ側操作パネル２１の速度可変ボリューム２７と駆動スイッチ２５ａ、停止スイッチ２５ｂを使用することで、ユーザは搬送量や人手作業等に応じて手動でコンベア装置１の駆動、停止及び搬送速度等を柔軟に変更することができる。

＜２．第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。上記第１実施形態では、制御装置４０がサーボ制御装置４１とインバータ制御装置５１の２つの制御装置を備える構成としたが、これに限られない。例えば、単体のサーボ制御装置を設けておき、当該サーボ制御装置が有する速度制御機能をインバータ制御部として利用してもよい。第２実施形態のコンベア装置における制御装置の機能構成の一例を図６に示す。

第２実施形態に係るコンベア装置１は、制御装置４０に代えて制御装置６０を有する。なお、制御装置以外の構成は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

図６に示すように、制御装置６０は、サーボ制御装置６１のみを備えており、インバータ制御装置を備えていない。サーボ制御装置６１は、コンバータ部６２と、平滑回路部６３と、インバータ部６４と、制御回路部６５を備える。制御回路部６５は、サーボ制御モード６６（第１制御部、第１制御モードの一例）と、インバータ制御モード６７（第２制御部、第２制御モードの一例）と、モード切替部６８とを有する。また、制御装置６０の制御ボックス２０のインバータ側操作パネル２１及びサーボ側操作パネル２２には、制御切替スイッチ２４の代わりにモード切替スイッチ６９（第２操作入力部の一例）設けられている。モード切替部６８は、モード切替スイッチ６９からの入力信号に基づいて、サーボ制御モード６６とインバータ制御モード６７とを切り替える。

サーボ制御モード６６に切り替えられた制御回路部６５は、コントローラ３００からの位置指令（又は速度指令でもよい）と、エンコーダ１３からフィードバックされたモータ４の検出位置（又は検出速度）との偏差に基づき、インバータ部６４を制御する。このようにして、サーボ制御装置６１は、サーボ制御モード６６で、コントローラ３００からの指令に基づいてモータ４の回転位置（又は回転速度）を制御する。

インバータ制御モード６７に切り替えられた制御回路部６５は、速度可変ボリューム２７からの入力信号に基づいてインバータ部６４を制御する。このようにして、サーボ制御装置６１は、インバータ制御モード６７で、速度可変ボリューム２７からの入力信号に基づいてモータ４の速度を制御する。

なお、コントローラ３００と、サーボ制御装置６１がサーボ制御モード６６に切り替えられたコンベア装置１とが、コンベアシステム１００を構成する。

なお、上述した制御回路部６５等における処理等は、これらの処理の分担の例に限定されるものではなく、例えば、更に少ない数の処理部（例えば１つの処理部）で処理されてもよく、また、更に細分化された処理部により処理されてもよい。また、サーボ制御装置６１は、モータ４に駆動電力を給電する部分（コンバータ部、平滑回路部、インバータ部等）のみ実際の装置により実装され、その他の機能は後述するＣＰＵ９０１（図１１参照）が実行するプログラムにより実装されてもよい。また、サーボ制御装置６１の一部又は全部がＡＳＩＣやＦＰＧＡ、その他の電気回路等の実際の装置により実装されてもよい。

なお、本実施形態のサーボ制御装置６１は、例えば一般的なサーボ制御装置の位置制御系のソフトウェアに速度制御系のソフトウェアを追加し、外部のモード切替スイッチ６９を適宜の接点に割り付けることで実現することが可能である。インバータ制御モード６７に切り替えて低機能なコンベア装置として使用する際には、例えば外部の速度可変ボリューム２７と、駆動及び停止スイッチ２５ａ，２５ｂを適宜の接点に割り付けることで、前述のインバータ制御装置５１と同様に動作させることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、サーボ制御装置６１が２つの制御モード（サーボ制御モード６６とインバータ制御モード６７）を備えており、その制御モードを切り替えることによって、コンベア装置１を高機能コンベア又は低機能コンベアとして使用することができる。これにより、サーボ制御装置６１とは別にインバータ制御装置を新たに設置する必要が無くなるので、回路構成を簡素化できると共に制御装置６０を小型化できる。

＜３．第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。上記第１及び第２実施形態では、手動操作にてサーボ制御とインバータ制御が切り替えられる構成としたが、これに限られない。例えば、外部装置からの切替信号や、コネクタ２８へのケーブル接続の有無等により自動的にサーボ制御とインバータ制御が切り替わる構成としてもよい。第３実施形態のコンベア装置における制御装置の機能構成の一例を図７に示す。

図７に示すように、本実施形態の制御装置７０は、上述のサーボ制御装置４１及びインバータ制御装置５１と、これらを切り替える制御切替部７１を有する。制御切替部７１は、例えばリレー等で構成されるスイッチ７２，７３の動作を制御することにより、サーボ制御装置４１とインバータ制御装置５１の切り替えを自動的に行う。制御切替部７１は、外部からの切替信号（例えば上位コントローラや外部端末、外部スイッチ等）に基づいて制御を切り替えてもよい。また図７に示すように、コネクタ検出部７４によりサーボ側操作パネル２２のコネクタ２８（コネクタ２８ａ〜２８ｃの少なくとも１つ）へのケーブルの接続の有無を検出しておき、制御切替部７１が、コネクタ検出部７４によりケーブルの接続があると検出された場合にサーボ制御装置４１に切り替え、コネクタ検出部７４によりケーブルの接続がないと検出された場合にインバータ制御装置５１に切り替えるようにしてもよい。

本変形例によれば、制御装置７０を適切な制御に自動的に切り替えることができるので、制御切替操作が不要となり、技術者の利便性を向上できる。

＜４．変形例＞
なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。

（４−１．使用しない操作パネルにカバーを設ける場合）
上実施形態では特に設けなかったが、操作の混同や誤操作を抑制するために、使用しない操作パネルに例えばカバーを設けるようにしてもよい。その際、カバーを固定するための例えばキーによる操作で、モータ４の制御を切り替えてもよい。本変形例の構成の一例を図８及び図９に示す。

図８に示すように、制御ボックス２０のインバータ側操作パネル２１には、制御切替スイッチ２４の代わりにキー差し込み口３１が設けられている。キー差し込み口３１は、制御切替スイッチ２４と同様の機能を有しており、図示しないキーが差し込まれて所定量回転されることにより、サーボ制御に切り替えられる。インバータ側操作パネル２１のその他の構成は前述の図２と同様であるので説明を省略する。サーボ制御に切り替える場合には、使用しないインバータ側操作パネル２１にカバー３２が取り付けられる。そのカバー３２にも、キー差し込み口３１と対応する位置にカバー３２を固定するためのキー差し込み口３３が設けられている。

モータ４の制御をサーボ制御に切り替える場合には、インバータ側操作パネル２１にカバー３２が取り付けられる。そして、カバー３２のキー差し込み口３３から図示しないキーが差し込まれて所定量回転されることにより、カバー３２がインバータ側操作パネル２１に固定されると共に、サーボ制御に切り替えられる。

図９に示すように、制御ボックス２０のサーボ側操作パネル２２には、制御切替スイッチ２４の代わりにキー差し込み口３４が設けられている。キー差し込み口３４は、制御切替スイッチ２４と同様の機能を有しており、図示しないキーが差し込まれて所定量回転されることにより、インバータ制御に切り替えられる。サーボ側操作パネル２２のその他の構成は前述の図４と同様であるので説明を省略する。インバータ制御に切り替える場合には、使用しないサーボ側操作パネル２２にカバー３５が取り付けられ、そのカバー３５にも、キー差し込み口３４と対応する位置にカバー３５を固定するためのキー差し込み口３６が設けられている。

モータ４の制御をインバータ制御に切り替えるには、サーボ側操作パネル２２にカバー３５が取り付けられる。そして、カバー３５のキー差し込み口３６から図示しないキーが差し込まれて所定量回転されることにより、カバー３５がサーボ側操作パネル２２に固定されると共に、インバータ制御に切り替えられる。

なお、以上ではキーによる操作で制御を切り替えるようにしたが、キーによる操作でカバーの固定のみを行い、制御の切り替えは制御切替スイッチ２４で行うようにしてもよい。また、キーによる切り替えの代わりに、制御ボックス２０のインバータ側操作パネル２１及びサーボ側操作パネル２２に例えばマグネットスイッチ等の近接スイッチを設けておき、カバー３２，３５の接近を近接スイッチで検知して、制御を切り替えるようにしてもよい。

（４−２．インバータ側操作パネル及びサーボ側操作パネルを横並びに配置する場合）
上実施形態では、インバータ側操作パネル２１とサーボ側操作パネル２２がコンベア装置１の幅方向一方側と他方側を向くように配置される構成としたが、例えば同じ向きとなるように横並びに配置してもよい。本変形例の一例を図１０に示す。

図１０に示すように、本変形例のコンベア装置１の制御ボックス２０は、２つの制御ボックス２０Ａと制御ボックス２０Ｂを備えており、制御ボックス２０Ａと制御ボックス２０Ｂは上記搬送方向に横並びに配置されている。制御ボックス２０Ａと制御ボックス２０Ｂは、別体として構成されてもよいし、一体として構成されてもよい。制御ボックス２０Ａの上記幅方向一方側にはインバータ側操作パネル２１が設けられ、制御ボックス２０Ｂの上記幅方向一方側にはサーボ側操作パネル２２が設けられ、インバータ側操作パネル２１とサーボ側操作パネル２２が同じ向きに配置されている。電源スイッチ２３及び制御切替スイッチ２４はインバータ側操作パネル２１とサーボ側操作パネル２２の両方に設ける必要がないので、一方側、この例ではインバータ側操作パネル２１のみに設けられている。

本変形例によれば、コンベア装置１を鉛直軸回りに１８０°回転させて向きを変更しなくても、インバータ側操作パネル２１及びサーボ側操作パネル２２の両方をユーザの正面に向けることができる。なお、本変形例において、使用しない操作パネルに上述したカバーを設置する構成としてもよい。

（４−３．制御ボックスを回転可能な構成とする場合）
以上では、制御ボックス２０をコンベア装置１に対して固定的に設置したが、制御ボックス２０をコンベア装置１に対して回転可能に設置してもよい。本変形例の一例を図１１に示す。

図１１に示すように、本変形例では、制御ボックス２０はコンベア装置１の下面に回転機構３８を介して回転可能に支持されている。この制御ボックス２０の水平方向の一面にはインバータ側操作パネル２１が配置され、制御ボックス２０の水平方向の他の一面、この例では向きが９０°異なる隣接した一面にサーボ側操作パネル２２が配置されている。なお、向きが１８０°異なる面に各操作パネル２１，２２を配置してもよい。

本変形例によれば、制御ボックス２０を回転するという容易な操作により、操作対象となるインバータ側操作パネル２１又はサーボ側操作パネル２２をユーザの正面に向けることができる。

＜５．コントローラのハードウェア構成例＞
次に、図１２を参照しつつ、上記で説明したＣＰＵ９０１が実行するプログラムにより実装された制御回路部４５等による処理を実現する制御装置４１，５１，６１（サーボ制御装置４１，６１、インバータ制御装置５１）のハードウェア構成例について説明する。なお、図１２中では、制御装置４１，５１，６１のモータ４に駆動電力を給電する機能に係る構成を適宜省略して図示している。

図１２に示すように、制御装置４１，５１，６１は、例えば、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の特定の用途向けに構築された専用集積回路９０７と、入力装置９１３と、出力装置９１５と、記録装置９１７と、ドライブ９１９と、接続ポート９２１と、通信装置９２３とを有する。これらの構成は、バス９０９や入出力インターフェース９１１を介し相互に信号を伝達可能に接続されている。

プログラムは、例えば、ＲＯＭ９０３やＲＡＭ９０５、記録装置９１７等に記録しておくことができる。

また、プログラムは、例えば、フレキシブルディスクなどの磁気ディスク、各種のＣＤ・ＭＯディスク・ＤＶＤ等の光ディスク、半導体メモリ等のリムーバブルな記録媒体９２５に、一時的又は非一時的（永続的）に記録しておくこともできる。このような記録媒体９２５は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することもできる。この場合、これらの記録媒体９２５に記録されたプログラムは、ドライブ９１９により読み出されて、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。

また、プログラムは、例えば、ダウンロードサイト・他のコンピュータ・他の記録装置等（図示せず）に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、ＬＡＮやインターネット等のネットワークＮＷを介し転送され、通信装置９２３がこのプログラムを受信する。そして、通信装置９２３が受信したプログラムは、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。

また、プログラムは、例えば、適宜の外部接続機器９２７に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、適宜の接続ポート９２１を介し転送され、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。

そして、ＣＰＵ９０１が、上記記録装置９１７に記録されたプログラムに従い各種の処理を実行することにより、上記の制御回路部４５等による処理が実現される。この際、ＣＰＵ９０１は、例えば、上記記録装置９１７からプログラムを直接読み出して実行してもよいし、ＲＡＭ９０５に一旦ロードした上で実行してもよい。更にＣＰＵ９０１は、例えば、プログラムを通信装置９２３やドライブ９１９、接続ポート９２１を介し受信する場合、受信したプログラムを記録装置９１７に記録せずに直接実行してもよい。

また、ＣＰＵ９０１は、必要に応じて、前述の入力キー２９や、例えばマウス・キーボード・マイク（図示せず）等の入力装置９１３から入力する信号や情報に基づいて各種の処理を行ってもよい。

そして、ＣＰＵ９０１は、上記の処理を実行した結果を、前述の表示部３０や、例えば表示装置や音声出力装置等の出力装置９１５から出力してもよく、さらにＣＰＵ９０１は、必要に応じてこの処理結果を通信装置９２３や接続ポート９２１を介し送信してもよく、上記記録装置９１７や記録媒体９２５に記録させてもよい。

なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。

また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさ、形状、位置等が「同一」「同じ」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「同じ」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に同じ」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

１ コンベア装置
２ コンベアフレーム
３ ベルト（搬送部材の一例）
４ モータ
１３ エンコーダ
２０ 制御ボックス（筐体の一例）
２１ インバータ側操作パネル（第２操作パネルの一例）
２２ サーボ側操作パネル（第１操作パネルの一例）
２４ 制御切替スイッチ（第２操作入力部の一例）
２５ａ 駆動スイッチ（第３操作入力部の一例）
２５ｂ 停止スイッチ（第３操作入力部の一例）
２７ 速度可変ボリューム（第１操作入力部の一例）
２８ａ 第１コネクタ
２８ｂ 第２コネクタ
４０ 制御装置
４１ サーボ制御装置（第１制御部の一例）
５１ インバータ制御装置（第２制御部の一例）
６０ 制御装置
６６ サーボ制御モード（第１制御モードの一例。第１制御部の一例）
６７ インバータ制御モード（第２制御モードの一例。第２制御部の一例）
６８ モード切替部
６９ モード切替スイッチ（第２操作入力部の一例）
７０ 制御装置
７１ 制御切替部
７４ コネクタ検出部
１００ コンベアシステム
３００ コントローラ（上位制御装置の一例）

Claims (12)

1. コンベアフレームと、
   前記コンベアフレームに設けられた搬送部材と、
   前記搬送部材を駆動するモータと、
   前記モータを制御する制御装置と、を有し、
   前記制御装置は、
   上位制御装置からの位置指令に基づいて前記モータの位置を制御する第１制御部と、
   第１操作入力部からの入力信号に基づいて前記モータの速度を制御する第２制御部と、
   前記第１制御部に操作入力を行うための第１操作パネルと、
   前記第１操作入力部を備え、前記第２制御部に操作入力を行うための第２操作パネルと、
   前記第１操作パネル及び前記第２操作パネルを一体的に備えた筐体と、
   を有する
   ことを特徴とするコンベア装置。
2. 前記筐体は、
   前記第１制御部と前記第２制御部を切り替えるための第２操作入力部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のコンベア装置。
3. 前記第１操作パネルと前記第２操作パネルは、
   異なる方向を向くように前記筐体に配置される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のコンベア装置。
4. 前記第１操作パネルと前記第２操作パネルは、
   前記コンベア装置の搬送方向に垂直な方向における一方側と他方側をそれぞれ向くように前記筐体に配置される
   ことを特徴とする請求項３に記載のコンベア装置。
5. 前記第１操作パネルは、
   前記上位制御装置と通信するための第１コネクタと、
   前記モータに設けられたエンコーダと通信するための第２コネクタと、を有し、
   前記第２操作パネルは、
   前記第１操作入力部と、
   前記モータの駆動と停止を切り替えるための第３操作入力部と、を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコンベア装置。
6. 前記制御装置は、
   前記第１制御部としての第１制御モードと、前記第２制御部としての第２制御モードとを、第２操作入力部からの入力信号に基づいて切り替えるモード切替部を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコンベア装置。
7. 前記制御装置は、
   前記第１制御部と前記第２制御部を切り替える制御切替部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のコンベア装置。
8. 前記制御装置は、
   前記上位制御装置と通信するための第１コネクタと、
   前記第１コネクタへのケーブルの接続の有無を検出するコネクタ検出部と、を有し、
   前記制御切替部は、
   前記コネクタ検出部により前記ケーブルの接続があると検出された場合に前記第１制御部に切り替え、前記コネクタ検出部により前記ケーブルの接続がないと検出された場合に前記第２制御部に切り替える
   ことを特徴とする請求項７に記載のコンベア装置。
9. コンベアフレームと、
   前記コンベアフレームに設けられた搬送部材と、
   前記搬送部材を駆動するモータと、
   前記モータを制御する制御装置と、を有し、
   前記制御装置は、
   上位制御装置からの位置指令に基づいて前記モータの位置を制御する第１制御部と、
   第１操作入力部からの入力信号に基づいて前記モータの速度を制御する第２制御部と、
   前記第１制御部に操作入力を行うための第１操作パネルと、
   前記第１操作入力部を備え、前記第２制御部に操作入力を行うための第２操作パネルと、
   前記第１操作パネルと前記第２操作パネルが異なる方向を向くように配置された筐体と、を有する
   ことを特徴とするコンベア装置。
10. コンベアフレームと、
    前記コンベアフレームに設けられた搬送部材と、
    前記搬送部材を駆動するモータと、
    前記モータを制御するための制御装置と、を有し、
    前記制御装置は、
    上位制御装置からの位置指令に基づいて前記モータの位置を制御する第１制御部と、
    第１操作入力部からの入力信号に基づいて前記モータの速度を制御する第２制御部と、
    前記上位制御装置と通信するための第１コネクタと、
    前記第１コネクタへのケーブルの接続の有無を検出するコネクタ検出部と、
    前記コネクタ検出部により前記ケーブルの接続があると検出された場合に前記第１制御部に切り替え、前記コネクタ検出部により前記ケーブルの接続がないと検出された場合に前記第２制御部に切り替える制御切替部と、を有する
    ことを特徴とするコンベア装置。
11. 前記上位制御装置と、
    前記上位制御装置と通信可能に接続され、前記制御装置が前記第１制御部に切り替えられた請求項１乃至１０のいずれか１項記載のコンベア装置と、
    を有することを特徴とするコンベアシステム。
12. コンベアフレームと、
    前記コンベアフレームに設けられた搬送部材と、
    前記搬送部材を駆動するモータと、
    前記モータを制御する制御装置と、を有するコンベア装置の使用方法であって、
    前記コンベア装置を自動運転させる場合には、前記制御装置を、上位制御装置からの位置指令に基づいて前記モータの位置を制御する第１制御部に切り替え、
    前記コンベア装置を手動運転させる場合には、前記制御装置を、第１操作入力部からの入力信号に基づいて前記モータの速度を制御する第２制御部に切り替えること、を有し、
    前記制御装置は、
    前記第１制御部に操作入力を行うための第１操作パネルと、
    前記第１操作入力部を備え、前記第２制御部に操作入力を行うための第２操作パネルと、
    前記第１操作パネル及び前記第２操作パネルを一体的に備えた筐体と、
    を有する
    ことを特徴とするコンベア装置の使用方法。

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