JPH0720088Y2 - 送りピッチずれ防止機構付きコンベヤ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ワークを高位置精度をもって搬送可能なベル
トコンベヤに関し、とくにベルトの張力による送りピッ
チのずれを防止するようにしたコンベヤに関する。

［従来の技術］ 従来から、磁性体ワークのベルトコンベヤ搬送において
は、ベルトコンベヤのベルトの下に磁石を設け、該磁石
の磁力によりワークをベルト上に吸着させて搬送する方
法が知られている。このようなベルトコンベヤにおいて
は、ワークがベルト上面に強力に吸着されている限り、
ベルトの移動量とワークの搬送距離とは正確に対応す
る。したがって、ワークの搬送位置の制御は、通常ワー
クを検出し、ベルト駆動用モータを制御することにより
行われている。

磁性体ワークを磁石によりベルト面に吸着させるベルト
コンベヤの構造としては、たとえば特開昭58−224902号
公報に示されるようにベルト下方にベルト張設方向に磁
石を配列した構造や、特開昭55−145910号公報に示され
るように磁界を特定の方向に規制してワークを磁界の方
向に整列させるようにした構造が知られている。

ところが、上記各公報に示されるベルトコンベヤや通常
のベルトコンベヤにおいては、搬送用のベルトには平ベ
ルトを、その駆動および従動プーリには平プーリを使用
しているので、ベルトとプーリ間にスリップが生じるこ
とがある。スリップが生じると、ベルトとワークとの間
に位置ずれがなくても、ベルトとプーリ間に相対的な位
置ずれが生じるので、単に駆動モータの制御のみではワ
ークの位置を所望の位置に制御できなくなり、ベルトの
搬送位置ずれを招く。

また、特開昭58−224902号公報に示される構造では、磁
石がベルト張設方向に、極性が直列にＮ極、Ｓ極が交互
になるよう配列されているので、磁石間の中間では吸着
力が弱く、ワークのベルトへの吸着が不安定になるとい
う問題がある。また、この極間寸法よりも小さいワーク
では、吸着力不足等のためにベルトとの間にスリップが
生じることがあり、スリップが生じるとワークの搬送位
置ずれを招く。

さらに、ワークの位置を検出後駆動モータを停止させ、
ワークを所望の位置に停止させるのであるが、前述の如
く、平プーリ、平ベルト、通常のモータ（たとえば直流
モータ）等の組合せでは、高精度の停止位置精度を得に
くく、やはりワークの搬送位置ずれの問題がある。

そこで、ワークとベルト間のスリップ、ベルトとプーリ
間のスリップ等を共に防止し、ワークの搬送制御位置精
度を向上させるようにしたベルトコンベヤが先に本出願
人により提案されている（実開昭63−119518号公報）。

このベルトコンベヤは、磁性体からなるワークを搬送す
るベルトコンベヤの駆動プーリおよび従動プーリを歯付
プーリとし、両プーリ間に張設されるベルトを裏面に前
記歯付プーリの歯に噛合する歯を有する歯付ベルトとし
ている。ベルトのワーク搬送部位でかつベルトの裏面側
には、べルト幅方向の一方側にベルト張設方向に連続的
に延びる磁石のＮ極が配設されており、ベルト幅方向の
他方側にベルト張設方向に連続的に延びる磁石のＳ極が
配設されている。プーリ駆動用モータには、サーボモー
タが使用されており、それが数値制御方式で駆動される
ことにより、所定のピッチ送りが行なわれる。

このようなベルトコンベヤにおいては、歯付プーリと歯
付ベルトが噛合されるので、ベルトとプーリ間にスリッ
プの生じる要素はなくなり、プーリがサーボモータ等に
より所定量だけ回転駆動されると、それに正確に対応し
た量だけベルトが移送される。ベルトの裏面側には、ベ
ルト張設方向に連続的に延びる磁石が設置され、該磁石
は、ベルト幅方向にＮ極とＳ極とが配設されるように構
成されるので、結局ベルトの幅方向片側がＮ極になり、
他側がＳ極になり、それがベルト張設方向について同じ
状態に保たれる。したがって、磁力によりベルトに吸着
されるワークの吸着力は、搬送中にワークの位置が変わ
っても変化しないことになり、搬送経路全長にわたって
安定した吸着力が得られる。その結果、ベルトとワーク
とのスリップも防止され、ワークは目標位置に正確にか
つ高精度に搬送される。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の実開昭63−119518号公報のベルト
コンベヤにも残された問題があった。すなわち、サーボ
モータのサーボロックを一旦解除した後の再起動時に
は、ベルトコンベヤのベルトの張力によって送りピッチ
が不足するという問題があった。これは、つぎのような
理由から生じる。

サーボモータは、搬送指令が入るとベルトコンベヤを１
ピッチ（ワーク間の距離）だけ移動させ、停止後もその
位置を保持しているが、この時のサーボモータの出力ト
ルクはゼロではない。つまり、ワークがベルトを介して
マグネットに強く吸着されている状態でサーボモータは
ベルトを駆動するため、ベルトとマグネット面との摩擦
力により、ベルトは多少伸びた状態で駆動される。これ
によって、ベルトコンベヤの停止時には、ベルトの張力
に抗する力をサーボモータは保持していることになる。
この状態をサーボロック状態といい、サーボロック状態
は運転準備状態であり、搬送指令が入力されればいつで
も動作できる。

サーボモータのサーボロック状態において、たとえば非
常停止がかかると運転準備状態が解除されるため、サー
ボモータのサーボロックも解放され、サーボモータの出
力軸もフリーな状態になる。したがって、この状態では
サーボモータの出力軸はベルトの張力によって少し戻さ
れることになる。この状態から再び生産ライン設備装置
を運転準備状態にし、搬送指令によりベルトコンベヤを
１ピッチ送った場合は、サーボモータは戻された位置か
ら所定量回転することになり、ベルトコンベヤの送り量
は、その分だけ不足することになる。

このように、サーボモータのサーボロックを一旦解除し
た後の再起動時は、初回の送りピッチと２回目以降の送
りピッチが異なることになり、ワークの停止位置にずれ
が生じる。

本考案は、ベルト等の張力による送りピッチのずれを防
止することのできる送りピッチずれ防止機構付きコンベ
ヤを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的に沿う本考案に係る送りピッチずれ防止機構付
きコンベヤは、 ワークを搬送するベルトを駆動するサーボモータと、 前記ベルトのワーク搬送部位における裏面側と対向する
位置に配置され、ベルト上のワークをベルトに吸着させ
る磁石と、 前記サーボモータの回転を機械的にロック可能なブレー
キ手段と、 前記サーボモータのサーボロックを解除する直前に前記
ブレーキ手段を動作させてサーボモータの回転を機械的
にロックさせ、サーボモータの再起動時にサーボロック
をかけた後ブレーキ手段によるサーボモータのロックを
解放させるオフ遅延タイマおよびオン遅延タイマを有す
る制御手段と、 を具備したものからなる。

［作用］ このように構成された送りピッチずれ防止機構付きコン
ベヤにおいては、ベルトのワーク搬送部位における裏面
側に、ベルト上のワークをベルトに吸着させる磁石が設
けられているので、ベルトとワークとの間にはスリップ
が生じなくなり、ワークは位置ずれすることなく目標位
置まで搬送される。この場合、ベルトと磁石との摩擦力
によりベルトが多少伸びた状態で駆動されることにな
る。

サーボモータのサーボロックを解除する直前には、制御
手段によって制御されるブレーキ手段によってサーボモ
ータの回転が機械的にロックされるので、サーボモータ
のサーボロックが解放された状態でも、サーボモータの
回転軸がベルトの張力により戻されることはなくなる。

また、再起動時には、予めサーボロックをかけた後に、
ブレーキ手段によってサーボモータのロックを解放させ
るようにしているので、上述と同様にサーボモータの回
転軸がベルトの張力により戻されることはなくなる。

したがって、サーボロックを一旦解除した後の再起動時
には、所定量のピッチ送りが実現でき、ワークは目標位
置に精度よく搬送される。

［実施例］ 以下に、本考案に係るベルトコンベヤの送りピッチずれ
防止機構の望ましい実施例を、図面を参照して説明す
る。

第１図ないし第６図は、本考案の一実施例を示してい
る。第３図および第４図において、１は磁性体からなる
ワークを示しており、たとえば形状抜きされた鉄板を示
している。ワーク１は、ベルトコンベヤによって、搬入
位置から所定の目標停止位置まで搬送される。２は搬送
用のエンドレスベルト、３はベルト２を周回させる駆動
プーリ、４は従動プーリをそれぞれ示している。駆動プ
ーリ３および従動プーリは、外周に所定ピッチで歯3a、
4aが配設された歯付プーリに構成されており、それに対
応して、ベルト２も、その裏面に歯3a、4aに噛合する歯
2aを有する歯付ベルトに構成されている。

駆動プーリ３は、減速機５、ブレーキ手段としての電磁
ブレーキ11を介してサーボモータ６に連結されており、
サーボモータ６は制御手段７からの信号に応じて精度よ
く回転数（又は回転角）が制御されるようになってい
る。なお、８は軸受部を示している。

エンドレスベルト２のワーク搬送部位で、かつその裏面
側（下方）と対向する位置には、ベルト張設方向に連続
的に延びる磁石９が設けられている。そして、該磁石９
は、ベルト幅方向の片側半分9aがＮ極に、残りの半分が
Ｓ極9bに構成されており、極性配置方向が搬送方向に対
して直角方向に設定されている。磁石９は、フレーム10
に支持されており、フレーム10は、たとえばステンレス
のような非磁性体から構成されている。

電磁ブレーキ11は、第２図に示すように、サーボモータ
６の出力軸6a側と減速機５の入力軸5a側との間に配置さ
れている。電磁ブレーキ11は、乾式負作動電磁ブレーキ
から構成されており、この電磁ブレーキ11のブレーキデ
ィスク11aはサーボモータ６の出力軸6aと減速機５の入
力軸5aと同一芯上に配置された伝達軸12にキー13を介し
て固定されている。ブレーキディスク11aに隣接するブ
レーキ取付板11bは、たとえばサーボモータ６のベース
（図示略）側に設けられたブレーキ取付けブラケット16
に固定されている。ブレーキディスク11aの他側には電
磁コイル11cによって吸引されるアマチュア11dが設けら
れている。アマチュア11dは、スプリング11eによって常
時ブレーキディスク側に押圧されており、電磁コイル11
cに電圧が印加された場合のみブレーキディスク11aから
離れるようになっている。すなわち、無励磁の時のみサ
ーボモータ６の出力軸6aがロックされるようになってい
る。なお、11fはブレーキ取付け板11bとアマチュア11d
との間の空隙を調整する調整ねじ部を示しており、11g
はスプリング11eの押し付け力を調整するトルク調整用
ボルトを示している。

伝達軸12の一端は、パワーロック（継手）14を介してサ
ーボモータ６の出力軸6aと連結されている。伝達軸12の
他端は、パワーロック15を介して減速機５の入力軸5aと
連結されている。

つぎに、サーボモータおよび電磁ブレーキの制御につい
て説明する。

サーボモータ６は、制御手段７のオフ遅延タイマ7aを介
してシーケンスコントローラ17に接続されており、電磁
ブレーキ11は制御手段７のオン遅延タイマ7bを介してシ
ーケンスコントローラ15と接続されている。第５図およ
び第６図は、電磁ブレーキ11とサーボモータ６の制御の
流れおよびそのタイムチャートを示している。シーケン
スコントローラ17から運転準備オン信号が立上がると制
御手段７のモータ系回路へサーボロックオン信号（運転
準備入）が出力される。この信号はオフ遅延タイマ7aを
介してサーボモータ６に出力される。したがって、運転
準備がOFFからONになった時は、サーボモータは即時に
サーボロック状態になり、電磁ブレーキ11はオン遅延タ
イマ7bがタイムアップ後（時間T₁、経過後）、解放され
る。また、運転準備がONからOFFとなったときは、電磁
ブレーキは即時にかかり、サーボモータ６は、オフ遅延
タイマ7aがタイムアップ後（時間T₂経過後）、サーボロ
ックが解除される。

つぎに、上記の送りピッチずれ防止機構付きコンベヤに
おける作業について説明する。

磁性体からなるワーク１は、磁石９の磁力によりベルト
２の上面に吸着され、吸着された状態でベルト２ととも
に搬送される。ベルト２は、駆動プーリ３によって駆動
されるが、歯付プーリと歯付ベルトに構成されて互に常
時噛合されるので、これらの間にスリップの生じる要素
はなく、ベルト２は正確に駆動プーリ３の回転量に応じ
た量だけ移送される。駆動プーリ３は、サーボモータ６
により精度よく回転量制御される。

Ｎ極とＳ極とは、ベルト張設方向に沿って連続的に、同
一配置状態のまま延びているので、ベルト２に磁力によ
り吸着されるワーク１の吸着力は、ワークが搬送経路上
のどの位置にあっても同じ力に保たれ、かつその力が途
切れることもない。したがって、ワーク１は搬送中常時
安定してベルト２に吸着された状態に保たれ、ワーク１
とベルト２との間のスリップの発生は防止される。

ベルト２とワーク１との間、およびベルト２とプーリ３
との間にスリップが生じないのであるから、ワーク１は
正確に目標停止位置まで、搬送される。

また、非常停止がかかった場合でも、電磁ブレーキ11を
かけてからオフ遅延タイマ7aによりサーボモータ６のサ
ーボロックが解除されるため、ベルト２の張力によって
サーボモータ６の出力軸6aが戻されることはなくなる。
そして、再起動時にはサーボロックをかけた後にオン遅
延タイマ7bにより電磁ブレーキ11による出力軸6aのロッ
クが解除される。このように、サーボモータ６の出力軸
6aにベルト２の張力が作用している状態では、出力軸6a
の回転がフリーになることがないので、出力軸6aは従来
のようにベルト２の張力によって戻されることはなくな
る。したがって、ベルト２の張力に起因する送りピッチ
のずれが確実に防止される。

なお、本実施例はベルトコンベヤの送りピッチずれ防止
に適用した場合を示したが、ベルトコンベヤに限定され
ず、チェーンコンベヤ等、その他の搬送手段にも適用可
能である。

［考案の効果］ 本考案に係るピッチずれ防止機構付きコンベアによれ
ば、オフ遅延タイマおよびオン遅延タイマを有する制御
手段により、サーボモータのサーボロックを解除する直
前にはブレーキ手段によりサーボモータの回転を機械的
にロックし、サーボモータの再起動にはサーボロックを
かけた後ブレーキ手段よるサーボモータのロックを解放
させるようにしたので、サーボロックを解除した状態で
もサーボモータの回転軸がコンベアの張力によって戻さ
れることが防止される。

したがって、ベルトとワークとのスリップを防止するた
めに、ベルト上のワークをベルトに吸着させる磁石を設
けるようにしても、サーボロックを一旦解除した後の再
起動時において所定量のピッチ送りが可能となり、ワー
クを目標位置に精度よく搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る送りピッチずれ防止機
構付きコンベヤの駆動力伝達系統図、 第２図は第１図の装置におけるブレーキ手段近傍の断面
図、 第３図は第１図のコンベヤの概略側面図、 第４図は第３図の部分平面図、 第５図は第１図におけるサーボモータとブレーキ手段の
制御系を示すブロック線図、 第６図は運転準備信号に対するサーボロックとブレーキ
の動作状態を示すタイムチャート、 である。 ２……ベルト ３……駆動プーリ ５……減速機 ６……サーボモータ ７……制御手段 7a、7b……遅延タイマ 11……ブレーキ手段（電磁ブレーキ）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークを搬送するベルトを駆動するサーボ
   モータと、 前記ベルトのワーク搬送部位における裏面側と対向する
   位置に配置され、ベルト上のワークをベルトに吸着させ
   る磁石と、 前記サーボモータの回転を機械的にロック可能なブレー
   キ手段と、 前記サーボモータのサーボロックを解除する直前に前記
   ブレーキ手段を動作させてサーボモータの回転を機械的
   にロックさせ、サーボモータの再起動時にサーボロック
   をかけた後ブレーキ手段によるサーボモータのロックを
   解放させるオフ遅延タイマおよびオン遅延タイマを有す
   る制御手段と、 を具備したことを特徴とする送りピッチずれ防止機構付
   きコンベヤ。