JPH0674306A - コンベアベルトの自動調芯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルトに蛇行が発生した時点でこれをリニア
に検知してこの蛇行を矯正し、かつアナログ式で制御を
することにより、発生したベルトの蛇行を確実に減衰さ
せ安定させることができるようにしたものを提供する。 【構成】 ベルト１の幅方向に沿って延びベルト１に当
接して張力を与えるとともに、水平方向に揺動自在な自
動調芯ローラ１０の揺動量を、ベルト１に接触または非
接触で常時ベルト１の蛇行量を検知するセンサ２８から
の信号によって制御するようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベルトコンベアのベル
トの蛇行を極力抑制するようにしたコンベアベルトの自
動調芯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベルトコンベアにおいて、ベルトは必然
的に蛇行してしまい、この蛇行がベルトの寿命を縮める
結果になるばかりでなく、搬送物の位置ずれの要因とな
る。このため、このベルトの蛇行を極力抑制することが
望まれている。

【０００３】この要請に答えるため、従来、例えば図５
に示すように、ベルト１の裏面の幅方向中央にこの走行
方向に沿って延びる山形の突起１ａを設けるとともに、
コンベアの走行天板２の表面に設けた谷形の溝２ａ内に
前記突起１ａを入り込ませた状態で前記ベルト１を走行
させるようにしたものが知られている。

【０００４】また、図６に示すように、ベルト１の幅方
向に沿って延びベルト１に当接してこれに張力を与える
自動調芯ローラ３を備え、この自動調芯ローラ３のロー
ラ軸４の一端を上下方向に延びる枢軸５を介して水平方
向に揺動自在に支承するとともに、他端をシリンダ６の
ロッド７の先端に連結して、このシリンダ６の作動に伴
って前記自動調芯ローラ３が水平方向に揺動するよう構
成するとともに、ベルト１の両端面の側方に該端面と所
定間隔離間させてセンサ８，８を配置し、このセンサ
８，８の作動に伴う信号によって前記シリンダ６を駆動
させて、自動調芯ローラ３の揺動量を制御するようにし
た、いわゆるデジタル制御式のものも知られている。

【０００５】これは、自動調芯ローラ３を水平方向の揺
動量をシリンダ７の駆動量を介して調整することによ
り、ベルト１の幅方向に沿った張力の大きさを変化さ
せ、これによって実際に蛇行している方向と逆の方向に
ベルト１を強制的に押し戻して、ベルト１の蛇行を矯正
するようにしたものである。

【０００６】更に、図示していないが、駆動ローラ等の
ローラをこの長手方向の中央部に行くに従って徐々に大
径となした、いわゆる太鼓形にすることにより、このロ
ーラ自体を介してベルトの蛇行を抑制するようにしたも
のも知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
５に示す従来例の場合、走行天板や各部ローラに谷形の
溝を形成する必要があるばかりでなく、ベルトに山形の
突起物があるため、ベルトの折返し径（先端ローラの
径）が大きくなり、更に山形の突起物がベルトから剥離
してローラに巻き込まれてしまうことがある。

【０００８】また、図６に示す従来例では、ベルトの端
面とセンサとの距離分だけベルトが蛇行した時に始めて
この蛇行を検知して矯正するような力が作用するため、
センサで検知される迄の蛇行量が大きいばかりでなく、
対応性が悪く、しかも発生した蛇行を押し戻すための制
御がオン−オフであるため、蛇行を減衰させて安定させ
ることが不可能に近く、ベルトがコンベアの幅方向間を
一定の振幅で往復し続ける傾向が強くなってしまう。

【０００９】更に、ローラを太鼓形にした場合、この種
のベルトコンベアを直列に配置して２本のベルトコンベ
ア間での搬送物の受け渡しを行おうとすると、互いに対
峙して配置された各ベルトコンベアの太鼓形ローラの長
さ方向中央部での隙間は狭いものの、このローラの端部
に行くに従ってこの隙間が徐々に拡がってしまうため、
この隙間の存在が搬送物の受け渡しの際の障害となって
しまうといった問題点があった。

【００１０】本発明は上記に鑑み、ベルトに蛇行が発生
した時点でこれをリニアに検知してこの蛇行を矯正し、
かつアナログ式で制御をすることにより、発生したベル
トの蛇行を確実に減衰させ安定させることができるよう
にしたものを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るコンベアベルトの自動調芯装置は、ベ
ルトの幅方向に沿って延びベルトに当接して張力を与え
るとともに、水平方向に揺動自在な自動調芯ローラの揺
動量を、ベルトに接触または非接触で常時ベルトの蛇行
量を検知するセンサからの信号によって制御するように
したことを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記のように構成した本発明によれば、ベルト
に蛇行が発生した時、蛇行が発生した時点からこの蛇行
量をセンサでリニアに検知して、蛇行を押し戻す方向に
自動調芯ローラの水平方向の揺動量を制御し、蛇行が生
じている限りこの制御を続行することにより、ベルトの
蛇行を減衰させ安定させることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図４を参
照して説明する。

【００１４】本実施例において、ベルト１の幅方向に沿
って延び該ベルト１に当接してこれに張力を与える自動
調芯ローラ１０が備えられ、この自動調芯ローラ１０の
ローラ軸１１の一端は、上下方向に延びる枢軸１２を介
して水平方向に揺動自在に支承されている。

【００１５】一方、ベルト１の側方に配置された自動調
芯器ベース１３に固着された一対の軸受部１４を介して
回転自在で横移動不能に保持された送りねじ１５がベル
ト１の走行方向に沿った水平方向に配置され、この送り
ねじ１５は、カップリング１６を介してパルスモータ１
７に連結されている。また、前記送りねじ１５に螺合す
るナット１８を内部に回転不能に装着したハウジング１
９が備えられ、これによって、前記パルスモータ１７の
回転に伴ってナット１８、ひいてはハウジング１９が送
りねじ１５の軸心方向に沿って走行するようなされてい
る。

【００１６】前記自動調芯器ベース１３には、前記送り
ねじ１５の長さ方向に沿って開口部１３ａが形成され、
この開口部１３ａの上下両面に一対のレールガイド２０
が固着されているとともに、このレールガイド２０に沿
って摺動する軸受２１によって、前記自動調芯ローラ１
０のローラ軸１１の他端が保持されている。

【００１７】更に、前記自動調芯ローラ１０のローラ軸
１１の軸受２１の外方には、二股に分れて前記ハウジン
グ１９の上下両面に対向する保持体２２の基端が接続さ
れ、この保持体２２に設けられた開口部２２ａ内を遊嵌
して挿通するボルト２３が前記ハウジング１９に固着さ
れている。

【００１８】これによって、前記ハウジング１９の送り
ねじ１５の軸心方向に沿った走行に伴って、ナット２４
も該ハウジング１９と一体になって走行し、このナット
２４が保持体２２の開口部２２ａの周面に当接し該保持
体２２を押圧することで、自動調芯ローラ１０の端部を
この走行方向に沿って移動させて自動調芯ローラ１０を
水平方向に揺動させ、しかも、開口部２２ａとナット２
４との間に隙間を設けることで、この移動が阻害されな
いようになされている。

【００１９】前記自動調芯器ベース１３の上方には、主
フレーム２５が固着され、この主フレーム２５の前部に
固着された補助フレーム２６の先端に回転自在に支承さ
れた先端ローラ２７にベルト１が掛け渡されて後方に延
びて自動調芯ローラ１０に達しているのであるが、この
自動調芯ローラ１０と先端ローラ２７との間をベルト１
が走行する際、このベルト１の端面に当接してこの蛇行
量を常時検出するセンサ２８が設けられている。

【００２０】このセンサ２８は、両端をベアリング２９
を介して回転自在に支承されベルト１に接触する位置に
配置されたローラ３０と、前記自動調芯器ベース１３に
取り付けられたブラケット３１に固着されたポテンショ
メータ３２と、このポテンショメータ３２と前記ローラ
３０の回転軸３３とを連結する揺動アーム３４と、この
揺動アーム３４を一方向に付勢する捩りコイルばね３５
とから主に構成され、ベルト１の蛇行に伴って捩りコイ
ルばね３５の弾性力に抗して揺動する揺動アーム３４の
回転角度をポテンショメータ３２で検出して、この蛇行
量を常時検出するようなされている。

【００２１】そして、このポテンショメータ３２からの
信号は、例えばマイコンボード等によって構成された制
御部３６に入力され、この制御部３６からの出力によっ
て前記パルスモータ１７のステップ数、ひいては自動調
芯ローラ１０の揺動量が制御される。即ち、センサ２８
によって検出されたベルト１の蛇行量は、制御部３６に
入力され、ここでＰＩＤ制御のための演算が行われて、
この蛇行量を安定させるのに必要な自動調芯ローラ１０
の揺動量がステップ数によってパルスモータ１７に伝達
されるようなされている。

【００２２】この時の制御部３６でのＰＩＤ制御は、例
えば次のような計算式に基づいて行われる。

【００２３】 MVn=100/PB(ΔEn+(ΔT/TI))En+ (TD/ΔT/M)Δ (ΔPVn))AG ここに、 MVn：制御出力値 PB ：比例帯（ソフトにて引数定数） ΔEn：前回目標値(SV)と前回測定値(PVn-1）との偏差と
Enとの偏差 ΔT ：制御周期（例えば 0.1〜25.5sec) TI ：積分時間（ソフトにて引数定数） En ：目標値(SV)と測定値(PVn）との偏差 TD ：微分時間（ソフトにて引数定数） M ：微分ゲイン（ソフトにて引数定数） ΔPVn ：前回測定値（PVn-1)と今回測定値(PVn) との偏
差 AG ：可変ゲイン（ソフトにて引数定数） この時、計測データは工業単位(mm)なので、出力単位も
(mm)にすると、パルスモータ１７の回転ステップ数 STE
Pn（ CTC割り込み回数）は、下の式になる。

【００２４】STEPn=2.0(MVn/FHSTEP) ここに、FHSTEPは、パルスモータ１７の１ステップに対
する送りねじ１５のリ−ド値であり、 CTC割り込みによ
るパルス信号でパルスのデューティを作成するため２倍
にしている。

【００２５】この出力によってパルスモータ１７が回転
し、この回転に伴って送りねじ１５が回転して、ナット
１８がこの送りねじ１５の軸心方向に沿って移動し、こ
のナット１８と一体に移動するハウジング１９を介して
自動調芯ローラ１０の一端を移動させて該ローラ１０を
揺動させることにより、ベルト１の幅方向の張力を変化
させ、これによって実際に蛇行している方向と逆の方向
にベルト１を強制的に押し戻して、ベルト１の蛇行を矯
正するのであり、この矯正作業をベルトが蛇行している
限り続行することにより、ベルト１の蛇行を減衰させ安
定させることができる。

【００２６】なお、符番３７は、前記ハウジング１９の
下面に突設した突起３８を介して、この移動量を検出す
るためのリミットスイッチである。

【００２７】また、上記実施例では、ベルト１の蛇行量
の検知を接触式のセンサ２８を用いて行っているが、非
接触式のセンサを用いて行うこともできるとともに、自
動調芯ローラ１０の揺動をパルスモータ１７以外の方式
によって行うようにすることもできることは勿論であ
る。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上記のような構成であるので、
コンベアベルトの蛇行量をセンサで常時検知し、蛇行発
生初期の段階でベルトの安定のための制御を開始するこ
とができ、これによって蛇行量の変動を小さく抑え、か
つ蛇行を減衰させて安定させることができる。従って、
ベルトの寿命を延ばすととともに、搬送物を次工程の決
まった位置に乗り移させるようにすることができる。

【００２９】しかも、ベルトに突起物を設ける必要がな
いので、通常の平ベルトを使用することができ、しかも
太鼓形ローラを使用する必要がないので、ベルトに突起
物を設けたり、太鼓形ローラを使用することに伴う諸欠
点を完全に解消することができるといった効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部を示す概略斜視図。

【図２】同じく、正面図。

【図３】同じく、側面図。

【図４】センサの平面図。

【図５】従来例を示す部分斜視図。

【図６】他の従来例の要部を示す斜視図。

【符号の説明】

１ ベルト １０ 自動調芯ローラ １１ ローラ軸 １５ 送りねじ １７ パルスモータ １８ ナット １９ ハウジング ２２ 保持体 ２８ センサ ３２ ポテンショメータ ３４ 揺動アーム ３５ 捩りコイルばね ３６ 制御部

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【手続補正書】

【提出日】平成４年８月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】 ＭＶｎ＝１００／ＰＢ（ΔΕｎ＋（ΔΤ／ΤＩ）Ｅｎ＋（ＴＤ／ΔＴ／Ｍ）Δ （ΔＰＶｎ））ＡＧ ここに、ＭＶｎ：制御出力値 ＰＢ：比例帯（ソフトにて引数定数） ΔＥｎ：前回目標値（ＳＶ）と前回測定値（Ｐ
Ｖ_ｎ−１）との偏差とＥｎとの偏差 ΔＴ：制御周期（例えば１．１〜２５．５ｓｅｃ） ＴＩ：積分時間（ソフトにて引数定数） Ｅｎ：目標値（ＳＶ）と測定値（ＰＶｎ）との偏差 ＴＤ：微分時間（ソフトにて引数定数） Ｍ ：微分ゲイン（ソフトにて引数定数） ΔＰＶｎ：前回測定値（ＰＶ_ｎ−１）と今回測定値（Ｐ
Ｖｎ）との偏差 ＡＧ：可変ゲイン（ソフトにて引数定数） この時、計測データは工業単位（ｍｍ）なので、出力単
位も（ｍｍ）にすると、パルスモータ１７の回転ステッ
プ数ＳＴＥＰｎ（ＣＴＣ割り込み回数）は、下の式にな
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベルトの幅方向に沿って延びベルトに当接
   して張力を与えるとともに、水平方向に揺動自在な自動
   調芯ローラの揺動量を、ベルトに接触または非接触で常
   時ベルトの蛇行量を検知するセンサからの信号によって
   制御するようにしたことを特徴とするコンベアベルトの
   自動調芯装置。