KR101707929B1

KR101707929B1 - 반송 시스템 및 제어 방법

Info

Publication number: KR101707929B1
Application number: KR1020157007012A
Authority: KR
Inventors: 분고 마츠모토
Original assignee: 히라따기꼬오 가부시키가이샤
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2012-10-04
Publication date: 2017-02-17
Also published as: JP5941155B2; WO2014054073A1; US20150203298A1; CN104684823B; KR20150046205A; JPWO2014054073A1; CN104684823A; US9469479B2

Abstract

본 발명은, 워크(W)의 반송 방향으로 배열된 복수의 구동 롤러(R1, R2)를 구비하고, 상기 복수의 구동 롤러(R1, R2)에 의해 반송되는 워크(W)가 소정의 정지 위치에 도달하였을 때에 워크(W)의 이동을 정지시키는 반송 유닛을 제공한다. 상기 복수의 구동 롤러(R1, R2)는, 적어도 하나의 제1 구동 롤러(R1)와, 상기 제1 구동 롤러(R1)보다 반송 방향으로 상기 소정의 정지 위치 측에 배치된 적어도 하나의 제2 구동 롤러(R2)를 포함한다. 상기 제1 구동 롤러(R1)는 구동축에 대해 공회전 가능한 롤러이며, 상기 제2 구동 롤러(R2)는 구동축에 대해 공회전 불가능한 롤러이다.

Description

반송 시스템 및 제어 방법{Transport system, and control method}

본 발명은 구동 롤러에 의한 워크의 반송 기술에 관한 것이다.

워크의 반송 장치로서 롤러 컨베이어가 알려져 있다. 워크의 반송 속도를 가속 혹은 감속하는 방법으로서, 반송 속도가 다른 복수의 롤러 컨베이어 유닛을 순차적으로 배치하는 구성이 제안되어 있다. 이 구성의 경우, 롤러 컨베이어 유닛 사이를 워크가 통과할 때, 반송 속도 차이에 의한 워크와 롤러 사이의 마찰에 의해 워크가 손상되는 경우가 있다. 특허문헌 1에는, 롤러 컨베이어 유닛 사이를 워크가 통과할 때, 일부 구동 롤러의 동력 전달을 끊어 자유 회전 가능하게 함으로써 워크와 롤러 사이의 마찰을 경감하는 장치가 개시되어 있다. 특허문헌 2 및 3에는, 롤러의 회전 속도를 가변 제어함으로써 워크와 롤러 사이의 마찰을 경감하는 장치가 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본공고특허 소47-10102호 공보 특허문헌 2: 일본공개특허 평9-188414호 공보 특허문헌 3: 일본공개특허 2000-85955호 공보

롤러의 회전 속도를 가변 제어하는 경우, 속도 제어용 제어 장치가 필요하여 비용 상승의 요인이 된다. 따라서, 롤러의 구동 제어는 정속으로의 구동인지 정지인지의 ON/OFF 제어로 하는 것이 바람직하다. 단, 이 구성의 경우에는 상술한 워크와 롤러 사이의 마찰이 문제가 된다.

그래서, 구동 롤러로서 소정의 부하가 걸리면 공회전하는 롤러를 이용하는 것을 들 수 있다. 반송 속도 차이가 큰 경우에는, 워크와 접촉하는 롤러가 공회전함으로써 마찰 경감을 도모할 수 있다. 그러나, 워크를 정지시키는 경우에는 감속 거리가 길어지는 경향이 있어 반송 장치의 대형화를 초래한다. 또한, 워크가 소정의 위치에서 정지하지 않고 이른바 오버런하는 경우가 있다. 오버런을 방지하기 위해, 정지 위치에서 워크에 어떠한 부재를 접촉시켜 물리적으로 정지시키는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 롤러가 공회전함으로써 접촉시의 충격으로 워크가 되돌아가는 경우가 있다.

본 발명의 목적은, 비교적 간이한 구성으로 워크의 정지를 보다 짧은 거리에서 보다 확실히 행하는 것에 있다.

본 발명에 의하면, 워크의 반송 방향으로 배열된 복수의 구동 롤러를 구비하고, 상기 복수의 구동 롤러에 의해 반송되는 워크가 소정의 정지 위치에 도달하였을 때에 워크의 이동을 정지시키는 반송 유닛으로서, 상기 복수의 구동 롤러는 적어도 하나의 제1 구동 롤러와, 상기 제1 구동 롤러보다 반송 방향으로 상기 소정의 정지 위치 측에 배치된 적어도 하나의 제2 구동 롤러를 포함하고, 상기 제1 구동 롤러는 구동축에 대해 공회전 가능한 롤러이며, 상기 제2 구동 롤러는 구동축에 대해 공회전 불가능한 롤러인 것을 특징으로 하는 반송 유닛이 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 반송 유닛을 복수 구비한 감속 정지 장치로서, 상기 복수의 반송 유닛은 서로 평행하게 배열되고, 상기 소정의 정지 위치에서 워크와 접촉하여 워크의 이동을 정지시키는 정지 장치를 더 구비한 것을 특징으로 하는 감속 정지 장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면, 하나 또는 복수의 제1 반송 유닛과, 상기 제1 반송 유닛에 대해, 워크의 반송 방향으로 하류측에 연속하여 배치된 제2 반송 유닛을 구비한 반송 시스템으로서, 상기 제1 반송 유닛은 복수의 구동 롤러를 구비한 어큐뮬레이션 컨베이어이며, 상기 제2 반송 유닛은, 적어도 하나의 제1 구동 롤러와, 상기 제1 구동 롤러보다 상기 반송 방향으로 하류측에 배치된 적어도 하나의 제2 구동 롤러를 포함하고, 상기 제1 구동 롤러는 구동축에 대해 공회전 가능한 롤러이며, 상기 제2 구동 롤러는 구동축에 대해 공회전 불가능한 롤러인 것을 특징으로 하는 반송 시스템이 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 반송 시스템의 제어 방법이 제공된다.

본 발명에 의하면, 비교적 간이한 구성으로 워크의 정지를 보다 짧은 거리에서 보다 확실히 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 반송 시스템의 평면도.
도 2는 2종류의 구동 롤러의 단면도.
도 3은 제어 장치의 블록도.
도 4는 반송 제어예의 흐름도.
도 5는 반송 제어예의 설명도.
도 6은 반송 제어예의 설명도.
도 7은 비교예의 설명도.
도 8은 다른 실시형태의 설명도.
도 9는 반송 제어예의 흐름도.
도 10은 반송 제어예의 설명도.
도 11은 반송 유닛의 다른 예의 설명도.
도 12는 반송 유닛의 다른 예의 설명도.

<제1 실시형태>

<반송 시스템>

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 반송 시스템(1)의 평면도로서, 특히 워크(W)를 화살표 D로 나타내는 반송 방향으로 반송하면서, 감속시키면서 정지 위치(SP)에서 정지시키는 부분(감속 정지 장치)을 도시하고 있다. 워크(W)는, 예를 들어 기판 등의 부품이나, 부품과 이 부품을 탑재한 팔레트 등이다.

반송 시스템(1)은, 하나의 반송 유닛(2)과 복수의 반송 유닛(3A~3C)(이하, 총칭하는 경우는 반송 유닛(3)이라고 함)을 포함한다. 이들 반송 유닛(2 및 3)은 반송 방향(D)으로 서로 평행하게(본 실시형태에서는 특히 직선적으로) 연속적으로 배치되어 있다. 도 1의 예에서는, 반송 유닛(2)은 반송 방향(D)으로 반송 유닛(3)에 대해 하류측의 하류단에 위치하고, 반송 유닛(3C)은 반송 유닛(2 및 3) 중에서 반송 방향(D)으로 가장 상류측에 위치하고 있다. 본 실시형태의 경우, 반송 유닛(3)을 3개 배치하고 있지만, 하나라도 좋고 2개라도 좋고 혹은 4개 이상이어도 좋다.

또한, 반송 시스템(1)은, 정지 위치(SP)에서 워크(W)와 접촉하여 워크(W)의 이동을 정지시키는 정지 장치(40)를 구비한다. 본 실시형태의 경우, 정지 장치(40)는 워크(W)의 반송 궤도 상에 상시(常時) 존재하고 있다. 정지 장치(40)는 공지의 장치를 이용할 수 있고, 워크(W)와의 접촉시에 그 충격을 완충하는 완충 기구를 가지고 있어도 된다.

또한, 반송 시스템(1)은, 워크(W)가 정지 위치(SP)에 도달하였음을 검출하는 정지 위치용 센서(50)를 구비한다. 센서(50)는, 워크(W)가 정지 위치에 도달한 경우에 그 선두측의 끝가장자리가 검출되도록 배치된다. 센서(50)는 예를 들어 반사형 광센서로서, 본 실시형태의 경우, 워크(W)의 반송 궤도의 하방에서 반송 유닛(2)에 마련되어 있다.

<반송 유닛>

반송 유닛(2)은, 한 쌍의 롤러 컨베이어(20, 20)와 구동부(22)(여기서는 모터)와 전달축(23)을 구비한다. 롤러 컨베이어(20, 20)는 반송 방향(D)과 직교하는 방향으로 서로 이격되어 배치되어 있다.

각 롤러 컨베이어(20)는, 반송 방향(D)으로 배열된 복수의 구동 롤러(R1, R2)(이하, 총칭하는 경우는 구동 롤러(R)라고 함)를 구비한다. 본 실시형태의 경우, 각 롤러 컨베이어(20)는 구동 롤러(R)를 합계 4개 구비하고 있다. 도 1 및 후술하는 일부 도면에서는, 구동 롤러(R1)와 구동 롤러(R2)를 시각적으로 구별하기 쉽게 하기 위해 구동 롤러(R2)를 착색하고 있다. 또한, 각 롤러 컨베이어(20)는 각 구동 롤러(R)를 회전 가능하게 지지하는 중공의 프레임(21)을 구비한다.

구동부(22)는, 한쪽의 롤러 컨베이어(20)의 프레임(21)에 지지되어 있다. 전달축(23)은 구동부(22)의 구동력을 다른 쪽의 롤러 컨베이어(20)에 전달하는 것이고, 한쪽 및 다른 쪽의 두 롤러 컨베이어(20)는 동기하여 구동된다.

본 실시형태의 경우, 반송 유닛(3)은 구동 롤러(R)가 구동 롤러(R1)만으로 구성되는 점을 제외하고 반송 유닛(2)과 마찬가지의 구성으로 되어 있다. 즉, 반송 유닛(3)은 한 쌍의 롤러 컨베이어(30, 30)와 구동부(32)(여기서는 모터)와 전달축(33)을 구비한다. 롤러 컨베이어(30, 30)는 반송 방향(D)과 직교하는 방향으로 서로 이격되어 배치되어 있다.

각 롤러 컨베이어(30)는, 반송 방향(D)으로 배열된 복수의 구동 롤러(R1)를 구비한다. 롤러 컨베이어(20)와 달리 구동 롤러(R2)는 구비하지 않는다. 본 실시형태의 경우, 각 롤러 컨베이어(30)는 구동 롤러(R1)를 4개 구비하고 있다. 또한, 각 롤러 컨베이어(30)는, 각 구동 롤러(R1)를 회전 가능하게 지지하는 중공의 프레임(31)을 구비한다.

구동부(32)는, 한쪽의 롤러 컨베이어(30)의 프레임(31)에 지지되어 있다. 전달축(33)은 구동부(32)의 구동력을 다른 쪽의 롤러 컨베이어(30)에 전달하는 것이고, 한쪽 및 다른 쪽의 두 롤러 컨베이어(30)는 동기하여 구동된다.

또, 본 실시형태의 경우, 롤러 컨베이어(20, 30)의 각 롤러를 모두 구동력이 전달되어 회전하는 구동 롤러(R)만으로 구성하고 있지만, 아이들 롤러를 포함하고 있어도 된다.

<구동 롤러>

구동 롤러(R1)와 구동 롤러(R2)의 차이에 대해 설명한다. 구동 롤러(R1)는 구동축에 대해 공회전 가능한 롤러이며, 구동 롤러(R2)는 구동축에 대해 공회전 불가능한 롤러이다. 반송 유닛(3)은, 상기와 같이 구동축에 대해 공회전 가능한 복수의 구동 롤러(R1)만으로 구성되어 있는 컨베이어, 이른바 어큐뮬레이션 컨베이어를 구성하고 있다. 도 2는 구동 롤러(R1, R2)의 구성예를 나타내는 단면도이다. 본 실시형태의 경우, 구동력의 전달 방식으로서 체인 전동 기구를 채용한 경우를 상정하지만, 기어 기구나 벨트 전동 기구 등 다른 전동 기구도 채용 가능하다. 우선, 구동 롤러(R1)의 구성예에 대해 설명한다.

본 실시형태의 경우, 구동 롤러(R1)는 원통형의 롤러 본체(9a)와, 롤러 본체(9a)의 둘레면을 피복하는 커버부(9b)를 구비한다. 롤러 본체(9a)는 예를 들어 금속제이며, 커버부(9b)는 예를 들어 고무제이다. 커버부(9b)는 워크(W)와의 마찰력을 향상시키는 목적으로 마련하고 있지만, 마련하지 않는 구성도 채용 가능하다. 특히, 구동 롤러(R1)에는 워크(W)와의 마찰을 저감하기 위해 커버부(9b)를 마련하지 않는 구성으로 하고, 반대로 구동 롤러(R2)에는 워크(W)와의 마찰력 향상을 위해 커버부(9b)를 마련한 구성으로 해도 된다.

롤러 본체(9a)에는, 마찰 부재(6)를 개재하여 구동축(5)이 삽입되어 있다. 구동축(5)은 원통형 부재로서, 그 일단에는 스프로켓(5a)이 일체적으로 형성되어 있다. 스프로켓(5a)에는 도시하지 않은 체인이 감겨진다. 이 체인은 구동부(22) 또는 구동부(32)의 구동력에 의해 주행하여 구동축(5)을 회전시킨다.

스페이서(7, 7)는 롤러 본체(9a)의 각 단면에 배치되는 환상 부재이며, 스냅 링(8)은 구동축(5)의 일단부에 걸어맞추어져 롤러 본체(9a)의 빠짐 방지를 하고 있다. 구동축(5)의 내부에는 베어링(4a, 4a)이 배치되어 있다. 베어링(4a)은 예를 들어 볼 베어링이다. 지지축(4)은 베어링(4a)을 삽입 통과하고 있고, 그 양단부가 프레임(21 또는 31)에 지지된다. 이렇게 하여 구동축(5)은 지지축(4) 둘레에 회전 가능하게 마련되어 있다.

마찰 부재(6)는 원통형 부재로서, 구동축(5)과 롤러 본체(9a)의 사이에 개재함으로써 구동축(5)의 회전력을 롤러 본체(9a)에 마찰 전달한다. 구동 롤러(R1)의 회전 부하가 롤러 본체(9a)와 마찰 부재(6) 사이의 마찰력을 넘으면, 롤러 본체(9a)가 미끄러져 공회전한다. 이와 같이 구동 롤러(R1)는 구동축(5)에는 회전 방향으로 고정되어 있지 않고, 소정 이상의 부하가 작용하면 공회전하도록 구성되어 있다.

다음에, 구동 롤러(R2)의 구성예에 대해 설명한다. 구동 롤러(R2)의 주변 구조는 기본적으로 구동 롤러(R1)와 마찬가지이다. 그러나, 구동 롤러(R2)는 구동축(5)에 대해 회전 방향으로 고정되어 있는 점이 다르다. 즉, 구동 롤러(R2)는 구동축(5)에 대해 공회전하지 않는다.

구체적으로 구동 롤러(R1)에서의 마찰 부재(6)는 마련되지 않고, 구동축(5)에는 키부(5b)가 마련되어 있다. 또한, 롤러 본체(9a)에는 키부(5b)가 삽입되는 키 홈(9c)이 형성되어 있다. 키부(5b)와 키 홈(9c)의 걸어맞춤에 의해, 구동 롤러(R2)가 구동축(5)에 대해 공회전하는 것이 저지된다.

각 반송 유닛(2, 3)에서의 구동 롤러(R)의 회전 구동에 대해 간단히 설명한다. 각 반송 유닛(2, 3)의 롤러 컨베이어(20, 30) 단위로 각 스프로켓(5a)에는 공통의 무단 체인(도시생략)이 감겨진다. 그리고, 구동부(22) 또는 구동부(23)의 구동에 의해 무단 체인을 주행시킴으로써 구동 롤러(R)가 회전한다.

예를 들어, 반송 유닛(2)에서 말하면, 롤러 컨베이어(20)마다 2개의 구동 롤러(R1) 및 2개의 구동 롤러(R2)의 각 스프로켓(5a)(합계 4개의 스프로켓(5a))에 무단 체인이 감겨진다. 그리고, 구동부(22)에 의해 무단 체인을 주행시킴으로써 구동 롤러(R1, R2)가 회전된다. 2개의 롤러 컨베이어(20) 사이의 구동력 전달은 전달축(23)에서 행한다. 이에 의해, 반송 유닛(2)이 구비하는 합계 8개의 구동 롤러(R)를 동기시켜 등속도로 구동할 수 있다.

본 실시형태의 경우, 반송 유닛(2, 3)마다 구동 롤러(R)의 반송 속도(회전 속도)를 다른 것으로 한다. 그 수법으로서는, 예를 들어 구동부(22), 구동부(32)의 출력을 반송 유닛(2, 3)마다 변경하는 것을 들 수 있다. 보다 자세하게는, 구동부(22), 구동부(32)에 대한 공급 전압을 반송 유닛(2, 3)마다 다른 것으로 한다. 다른 수법으로서는, 예를 들어 스프로켓(5a)의 이빨수를 반송 유닛(2, 3)마다 다른 것으로 한다.

<제어 장치>

다음에, 반송 시스템(1)의 제어 장치에 대해 설명한다. 도 3은 제어 장치(100)의 블록도이다. 제어 장치(100)는 상위의 호스트 컴퓨터(200)로부터의 지시에 따라 반송 시스템(1) 전체의 제어를 행한다.

제어 장치(100)는 처리부(101)와 기억부(102)와 인터페이스부(103)를 구비하고, 이들은 서로 도시하지 않은 버스에 의해 접속되어 있다. 처리부(101)는 기억부(102)에 기억된 프로그램을 실행한다. 처리부(101)는 예를 들어 CPU이다. 기억부(102)는 예를 들어 RAM, ROM, 하드디스크 등이다. 인터페이스부(103)에는, 처리부(101)와 호스트 컴퓨터(200) 사이의 통신을 담당하는 통신 인터페이스나, 처리부(101)와 외부 디바이스의 데이터 입출력을 담당하는 I/O 인터페이스 등이 포함된다.

처리부(101)는, 구동 회로(104)에 대해 액추에이터(105)의 제어 명령을 출력하여 액추에이터(105)를 구동한다. 액추에이터(105)에는 구동부(22, 32)가 포함된다. 또한, 처리부(101)는 신호 처리 회로(107)를 개재하여 센서(106)의 검출 결과를 취득하여 액추에이터(105)의 제어 등 소정의 처리를 행한다. 센서(106)에는 센서(50)가 포함된다.

<제어예>

다음에, 처리부(101)에 의한 워크(W)의 반송 제어예에 대해 도 4~도 6을 참조하여 설명한다. 도 4는 처리부(101)가 실행하는 반송 제어예의 흐름도, 도 5 및 도 6은 반송 제어예의 설명도인데, 반송 유닛(3C)은 도시를 생략하고 있다. 여기서는, 워크(W)를 감속하면서 정지 위치(SP)에 정지하는 제어를 설명한다.

도 4를 참조하여, 워크(W)가 예를 들어 로봇 등에 의해 반입되어 오면, S1에서는 구동부(22, 32)의 구동을 개시한다. 예를 들어, 구동부(22, 32)에의 전력 공급을 개시한다. 구동부(22, 32)의 구동에 의해 구동 롤러(R)가 회전한다. 구동 롤러(R)의 회전 속도는 반송 유닛(2, 3) 단위로 상시(常時) 등속도의 구동으로 한다. 도 5의 실선(L1)은, 반송 유닛(2, 3)마다의 반송 속도(구동 롤러(R)(구동축(5))의 회전 속도)를 나타내고 있다. 도 5의 예에서, 반송 유닛(3B)에서는 전체 구동 롤러(R1)를 속도(V1)로 회전시킨다. 반송 유닛(3A)에서는 전체 구동 롤러(R1)를 속도(V1)보다 저속인 속도(V2)로 회전시킨다(V1>V2). 반송 유닛(2)에서는 전체 구동 롤러(R1, R2)를 속도(V2)보다 저속인 속도(V3)로 회전시킨다(V2>V3).

구동 롤러(R)를 회전시킴으로써, 상류측에 위치하고 있는 워크(W)가 하류측으로 반송된다. 그 때, 워크(W)는 반송 유닛(3C)→반송 유닛(3B)→반송 유닛(3A)→반송 유닛(2)으로 감속하면서 반송 유닛을 통과하여 가게 된다. 그 때, 단독 반송 유닛에서 반송되는 상태(단독 반송 상태)와 2개의 반송 유닛에 의해 공동으로 반송되는 상태(공동 반송 상태)가 발생할 수 있다.

도 6의 상태 ST1은, 워크(W)가 반송 유닛(3B)으로부터 반송 유닛(3A)으로 이동해 가는 공동 반송 상태를 예시하고 있다. 반송 유닛(3A)과 반송 유닛(3B)에서는 구동 롤러(R1)의 회전 속도가 다르다. 그러나, 두 반송 유닛(3A, 3B)의 구동 롤러(R1)는 모두 공회전 가능하므로, 두 반송 유닛(3A, 3B)의 구동 롤러(R1)의 회전 속도가 달라도 구동 롤러(R1)가 공회전함으로써 속도 차이가 흡수된다.

구체적으로는, 공동 반송 상태에서 반송 속도가 빠른 쪽의 반송 유닛(3B)에서 볼 때, 반송 속도가 느린 쪽의 반송 유닛(3A)이 저항이 된다. 이 때, 반송 유닛(3B) 측의 구동 롤러(R1)가 공회전함으로써, 워크(W)와 구동 롤러(R1)가 소정의 마찰력을 넘어 접촉하는 일이 없다. 반대로 공동 반송 상태에서 반송 속도가 느린 쪽의 반송 유닛(3A)에서 볼 때, 반송 속도가 빠른 쪽의 반송 유닛(3B) 측으로부터 워크(W)가 오버스피드(회전 속도(V2)보다 빠른 속도)로 이송된다. 이 때, 반송 유닛(3A) 측에서는 구동 롤러(R1)가 공회전함으로써, 오버스피드로 반송되는 워크(W)의 통과가 허용된다.

도 6으로 되돌아가, 상태 ST2는 워크(W)가 반송 유닛(3A)에서만 반송되는 단독 반송 상태를 예시하고 있다. 상태 ST3은, 워크(W)가 반송 유닛(3A)으로부터 반송 유닛(2)으로 이동해 가는 공동 반송 상태를 예시하고 있다. 반송 유닛(2)과 반송 유닛(3A)에서는 구동 롤러(R)의 회전 속도가 다르다(반송 유닛(3A)에서의 구동 롤러(R1)의 회전 속도(V2)>반송 유닛(2)에서의 구동 롤러(R1, R2)의 회전 속도(V3)).

상태 ST2에서 워크(W)의 질량이 큰 경우, 또는 반송 유닛(3B)에서의 구동 롤러(R1)의 회전 속도(V1)가 빠른 경우는, 워크(W)의 관성 모멘트가 크기 때문에, 워크(W)가 완전히 반송 유닛(3A)으로 갈아탔다고 해도 워크(W)의 실제 반송 속도의 감속도는 얼마 안 된다. 즉, 워크(W)의 실제 반송 속도는 회전 속도(V2)보다 빠르다. 이 회전 속도(V2)보다 빠른 속도로의 워크(W)의 반송 상태는, 워크(W)의 반송이 반송 유닛(2)에서의 구동 롤러(R1)에 도달해도 그다지 변하지 않는다.

그런데, 워크(W)의 반송이 반송 유닛(2)에서의 구동 롤러(R2)에 도달하여 상태 ST3이 되면, 워크(W)는 한번에 감속된다. 이는, 반송 유닛(2)에서의 구동 롤러(R2)는 공회전하지 않는 다이렉트 드라이브 방식의 롤러이며, 구동 롤러(R2)의 회전 속도(V3)와 워크(W)의 반송 속도는 동일해지기 때문이다. 즉, 구동 롤러(R2)는 회전 속도(V3)와 워크(W)의 반송 속도의 괴리를 허용할 수 없으므로, 워크(W)가 한번에 감속되게 된다. 실제로 이 감속 동안은 구동 롤러(R2)와 워크(W)의 사이에서 슬립이 발생한다.

이에 의해, 반송 유닛(3A)에서의 구동 롤러(R1)의 슬립량은 더욱 많아짐과 동시에, 반송 유닛(2)에서의 구동 롤러(R1)의 슬립량은 적어지므로, 워크(W)의 반송 속도와 반송 유닛(2)에서의 구동 롤러(R1, R2)의 회전 속도(V3)의 괴리는 거의 없어진다. 이 감속 효과(괴리의 축소 효과)는, 워크(W)가 다음 구동 롤러(R2)로 갈아탐으로써 보다 커진다. 여기서는, 반송 유닛(3A)에서의 구동 롤러(R1)의 슬립량이 더욱 많아지는 경우를 예로 들었지만, 두 구동 롤러(R1)의 속도 차이에 따라서는 이 슬립량은 변하지 않는(또는 거의 변하지 않는) 경우도 있다.

워크(W)가 반송 유닛(2)에서만 반송되는 단독 반송 상태가 되면, 워크(W)의 반송 속도는 회전 속도(V3)의 속도와 동일해진다. 그 후, 워크(W)는 정지 위치(SP)로 향하여 회전 속도(V3)의 속도로 반송된다.

도 4로 되돌아가, S2에서는 센서(50)의 검출 결과를 취득하여 워크(W)가 정지 위치(SP)에 도달하였는지 여부를 판정한다. 워크(W)가 정지 위치(SP)에 도달한 경우는 S3으로 진행되고, 도달하지 못한 경우는 S2의 처리를 반복한다.

S3에서는 구동부(22, 32)를 정지한다. 예를 들어, 구동부(22, 32)에의 전력 공급을 정지한다. 이에 의해, 구동 롤러(R)의 회전도 정지한다. 도 6의 상태 ST4는, 워크(W)가 정지 위치(SP)에 도달하여 정지 장치(40)에 접촉하여 그 이동을 정지한 상태를 나타낸다.

반송 유닛(2)은, 그 하류측의 구동 롤러(R)가 공회전 불가능한 구동 롤러(R2)로 되어 있다. 구동 롤러(R2)와 워크(W)의 사이에 미끄럼이 없으면, 구동 롤러(R2)의 회전 정지에 의해 워크(W)도 정지한다. 공회전 가능한 구동 롤러(R1)와 비교하여 구동 롤러(R2)는 워크(W)의 오버런을 방지할 수 있다. 이와 같이 구동 롤러(R2)를 정지 위치(SP)에서 워크(W)가 놓이는 구동 롤러(R)로 함으로써, 보다 짧은 거리에서 보다 확실히 워크(W)를 정지할 수 있다.

구동부(22)의 구동 정지에 의해, 구동 롤러(R2)의 회전을 그 자리에서 정지할 수 있으면, 정지 장치(40)는 필요 없다. 그러나, 브레이크 장치 등을 구동부(22)에 마련하지 않는 구성의 경우, 전력 공급의 정지 후에도 구동부(22)의 로터가 타성으로 회전하여 구동 롤러(R2)를 약간 회전시키는 경우가 있다. 그래서, 본 실시형태에서는 정지 장치(40)를 마련하여 워크(W)를 보다 확실히 정지시키고 있다.

구동부(22)의 로터가 타성으로 회전하여 구동 롤러(R2)가 완전히 구동 정지하기까지의 동안에 그 회전에 의해 워크(W)는 정지 장치(40)에 압압되어 접촉한다. 따라서, 구동 롤러(R2)가 완전히 구동 정지하면, 워크(W)도 정지 장치(40)에 대한 접촉 위치에서 완전히 정지하게 되고, 즉 정지 위치(SP)에서 정지하게 된다. 이는 워크(W)의 정지 위치(SP)의 위치 결정 정밀도를 향상시킨다. 정지 위치(SP)에 정지한 워크(W)는, 예를 들어 도시하지 않은 로봇에 의해 반출되게 된다.

정지 장치(40)를 마련하여 워크(W)를 접촉시키는 경우, 충돌의 반동에 의한 후퇴이동을 워크(W)에 발생시키는 경우가 발생할 수 있지만, 구동 롤러(R2)는 공회전 불가능하기 때문에 이 후퇴이동도 방지한다. 이 점을 비교예로 하여 반송 유닛(2)의 구동 롤러(R)를 모두 구동 롤러(R1)로 구성한 경우에 대해 도 7을 참조하여 설명한다.

도 7의 상태 ST11은, 워크(W)가 정지 위치(SP)에 도달하기 직전의 상태를 나타낸다. 상태 ST12는, 센서(50)에 의해 워크(W)의 정지 위치(SP)에의 도달이 검출되어 구동 롤러(R1)를 모두 정지시킨 상태를 나타낸다. 워크(W)는 정지 장치(40)에 접촉하는데, 그 때의 충돌의 반동으로 상태 ST13에 나타내는 바와 같이 후퇴이동을 발생할 수 있다. 이 때, 구동 롤러(R1)는 공회전 가능하기 때문에, 워크(W)의 후퇴이동에 추종하여 역회전하는 경우가 있다. 본 실시형태와 같이, 공회전 불가능한 구동 롤러(R2)를 이용함으로써 이러한 사태를 회피할 수 있다. 그 결과, 본 실시형태에 관한 반송 시스템(1)에서는, 워크(W)의 충돌 반동에 의한 후퇴를 막기 위한 안티백 장치(시스템)를 필요로 하지 않아 장치 구성이 간이, 저가가 된다.

이상과 같이, 본 실시형태에서는 구동 롤러(R1)와 구동 롤러(R2)를 병용함으로써, 워크(W)가 손상되는 것을 방지하면서, 워크(W)의 정지를 보다 짧은 거리에서 보다 확실히 행할 수 있다. 게다가 구동 롤러(R1)와 구동 롤러(R2)의 병용만으로 이러한 효과를 실현 가능하고, 구동부(22, 32)의 제어는 실질적으로 ON/OFF 제어이다. 따라서, 비교적 간이한 구성으로 상기의 효과를 실현할 수 있다.

<제2 실시형태>

상기 제1 실시형태에서는, 정지 장치(40)로서 상시 워크(W)의 반송 궤도 상에 존재하는 것을 상정하였지만, 그 반송 궤도에 진퇴 가능한 가동식 정지 장치를 이용해도 된다. 도 8은 그 일례를 나타내는 모식도이다. 본 실시형태의 정지 장치(40)는 가동부(41)와, 가동부(41)를 상하로 이동하는 액추에이터(도시생략)를 구비한다. 가동부(41)는, 2점쇄선으로 나타내는 반송 궤도 상의 상승 위치와, 실선으로 나타내는 반송 궤도보다 하방의 강하 위치의 사이에서 이동한다. 가동부(41)를 강하 위치에 위치시킴으로써, 워크(W)를 반송 유닛(2)보다 더 하류측으로 반송하는 반송 형태를 선택할 수 있게 된다.

또한, 본 실시형태에서는 센서(51)를 마련하고 있다. 센서(51)는, 워크(W)가 정지 위치(SP)보다 반송 방향(D)으로 상류측의 정지 준비 위치에 도달하였음을 검출하는 준비 위치용 센서이다. 센서(51)는 센서(50)와 배치 위치는 다르지만 마찬가지의 센서를 채용할 수 있다.

다음에, 본 실시형태에서의 워크(W)의 반송 제어예에 대해 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다. 도 9는 처리부(101)가 실행하는 반송 제어예의 흐름도, 도 10은 반송 제어예의 설명도인데, 반송 유닛(3C)은 도시를 생략하고 있다.

도 9를 참조하여, S11에서는 구동부(22, 32)의 구동을 개시한다. 도 4의 S1과 마찬가지의 처리이다. 구동 롤러(R)의 회전 속도는 반송 유닛(2, 3A, 3B)의 단위로 상시 등속도의 구동으로 하고, 도 5에 도시된 예와 마찬가지로 할 수 있다.

구동 롤러(R)를 회전시킴으로써, 상류측에 위치하고 있는 워크(W)가 하류측으로 반송되고 단독 반송 상태와 공동 반송 상태가 발생할 수 있는 것은 상기 제1 실시형태와 마찬가지이다. 도 10의 상태 ST21은, 워크(W)가 반송 유닛(3B)으로부터 반송 유닛(3A)으로 이동해 가는 공동 반송 상태를 예시하고 있다. 반송 유닛(3A)과 반송 유닛(3B)에서는 구동 롤러(R1)의 회전 속도가 다르지만 속도 차이가 흡수되는 것은 이미 서술한 바와 같다. 또, 이 단계에서는 정지 장치(40)는 가동부(41)가 강하 위치에 위치한 비구동 상태에 있다.

도 9로 되돌아가, S12에서는 센서(51)의 검출 결과를 취득하여 워크(W)가 정지 준비 위치에 도달하였는지 여부를 판정한다. 워크(W)가 정지 준비 위치에 도달한 경우는 S13으로 진행되고, 도달하지 못한 경우는 S12의 처리를 반복한다.

S13에서는 정지 장치(40)를 구동하고, 가동부(41)를 상승 위치로 상승시킨다. 도 10의 상태 ST22는, 워크(W)가 정지 준비 위치에 도달하고, 이것이 센서(51)에서 검출되어 가동부(41)가 상승 위치로 상승한 모습을 나타내고 있다.

도 9로 되돌아가, S14에서는 센서(50)의 검출 결과를 취득하여 워크(W)가 정지 위치(SP)에 도달하였는지 여부를 판정한다. 워크(W)가 정지 위치(SP)에 도달한 경우는 S15로 진행되고, 도달하지 못한 경우는 S14의 처리를 반복한다.

S15에서는 구동부(22)를 정지한다. 도 4의 S3과 마찬가지의 처리이다. 이에 의해, 구동 롤러(R)의 회전도 정지한다. 도 10의 상태 ST23은, 워크(W)가 정지 위치(SP)에 도달하고, 정지 장치(40)의 가동부(41)에 접촉하여 그 반송이 정지된 상태를 나타낸다. 이 워크(W)의 정지시의 구동 롤러(R2)가 발휘하는 효과에 대해서는 상기 제1 실시형태와 마찬가지로서, 보다 짧은 거리에서 보다 확실히 워크(W)를 정지할 수 있고 워크(W)의 후퇴이동도 회피할 수 있다.

<제3 실시형태>

상기 제1 및 제2 실시형태에서는, 반송 유닛(2)의 구동 롤러(R1)를 2개, 구동 롤러(R2)를 2개로 하였지만, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 제1 및 제2 실시형태에서는 반송 유닛(2)의 구동 롤러(R)의 합계수를 4로 하였지만, 이에 한정되지 않는다. 도 11은, 반송 유닛(2)의 다른 예를 복수 나타내고 있다.

반송 유닛(2A)은 구동 롤러(R2)를 하나로 한 것이다. 반대로 반송 유닛(2B)은 구동 롤러(R2)를 3개로 한 것이다. 반송 유닛(2C)은 구동 롤러(R)의 합계수를 3으로 하고, 그 중의 하나를 구동 롤러(R2)로 한 것이다. 또한, 반송 유닛(2D)은 구동 롤러(R)의 합계수를 3으로 하고, 그 중의 2개를 구동 롤러(R2)로 한 것이다. 반송 유닛(2E)은 구동 롤러(R)의 합계수를 2로 하고, 그 중의 하나를 구동 롤러(R2)로 한 것이다.

이와 같이 구동 롤러(R1, R2)의 수나 이들의 합계수는 워크(W)의 감속도나 중량 등에 의해 적절히 선택할 수 있지만, 상류측에 적어도 하나의 구동 롤러(R1)가 있고 하류측에 적어도 하나의 구동 롤러(R2)가 있으면 충분하다.

반송 유닛(3)의 구동 롤러(R1)의 수도 마찬가지로서, 워크(W)의 감속도나 중량 등에 의해 적절히 선택할 수 있다. 무엇보다도 워크(W)의 반송 안정성을 고려하면, 반송 유닛(2 및 3)은 구동 롤러(R)를 워크(W)의 반송 방향(D)으로 합계 적어도 3개 구비하는 것이 바람직하다.

<제4 실시형태>

상기 제1 내지 제3 실시형태에서는, 구동 롤러(R)로서 비교적 폭이 좁은 것을 상정하고, 롤러 컨베이어(20, 30)를 2열 마련한 구성으로 하였다. 그러나, 구동 롤러(R)로서 비교적 폭이 넓은(회전축 방향 길이가 긴) 것을 채용하여 롤러 컨베이어를 1열의 구성으로 해도 된다.

도 12는 반송 유닛(2)의 다른 예를 나타내는 평면도이다. 도 12의 반송 유닛(2F)은, 구동 롤러(R1, R2) 대신에 길이가 긴 구동 롤러(R1', R2')를 채용한 것을 예시하고 있다. 도 12의 구성에서는, 롤러 컨베이어를 1열 구성으로 하고 있다. 이와 같이, 구동 롤러(R)에 대해서는 적절히 다른 종류의 것을 채용 가능하다.

<제5 실시형태>

상기 각 실시형태에서는, 반송 유닛(2)이 상시 고정 설치되는 경우를 상정하였지만, 승강 기능을 구비한 턴테이블 상에 탑재하여 승강·선회하도록 구성해도 된다. 이에 의해, 워크(W)를 정지 후, 반송 유닛(2)에 의해 다른 방향으로 워크(W)를 반송하는 것도 가능하게 된다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 제어 장치(100)로서 처리부(101)가 제어 프로그램을 실행하는 구성으로 하였지만, 이에 한정되지 않고, 도 4나 도 9에 도시된 각 처리를 분담하는 복수의 회로에 의해 제어 장치(100)를 구성해도 된다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 반송 시스템(1)을 복수의 반송 유닛(2, 3)으로 구성하였지만, 구동 롤러(R)를 적절히 배치할 수 있으면 반드시 유닛 단위의 구성으로 할 필요는 없다.

본 발명은 상기 실시형태에 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어나지 않고 다양한 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위를 공표하기 위해 이하의 청구항을 첨부한다.

Claims

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하나 또는 복수의 제1 반송 유닛; 및
상기 제1 반송 유닛에 대해, 워크의 반송 방향으로 하류측에 연속하여 배치된 제2 반송 유닛;을 구비한 반송 시스템으로서,
상기 제1 반송 유닛은,
구동축에 대해 공회전 가능한 복수의 구동 롤러만으로 구성되는 어큐뮬레이션 컨베이어이며,
상기 제2 반송 유닛은,
적어도 하나의 제1 구동 롤러; 및
상기 제1 구동 롤러보다 상기 반송 방향으로 하류측에 배치된 적어도 하나의 제2 구동 롤러;를 포함하고,
상기 제1 구동 롤러는 구동축에 대해 공회전 가능한 롤러이며,
상기 제2 구동 롤러는 구동축에 대해 공회전 불가능한 롤러이며,
상기 제2 반송 유닛의, 상기 반송 방향으로 하류단의 정지 위치에서 워크와 접촉하여 워크의 이동을 정지시키는 정지 장치와,
워크가 상기 정지 위치에 도달하였음을 검출하는 센서와,
상기 제2 반송 유닛 및 상기 정지 장치를 제어하는 제어 장치를 더 구비하고,
상기 제어 장치는,
상기 제2 반송 유닛을 구동 제어하고, 또한 상기 제2 반송 유닛의 상기 제1 구동 롤러 및 상기 제2 구동 롤러를 상기 제1 반송 유닛의 상기 복수의 구동 롤러보다 저속으로 구동시키는 구동 제어부; 및
상기 센서에 의해, 워크가 상기 정지 위치에 도달하였음이 검출되었을 때에, 상기 제2 반송 유닛의 상기 제1 구동 롤러 및 상기 제2 구동 롤러의 구동을 정지하는 구동 정지 제어부;를 구비한 것을 특징으로 하는 반송 시스템.
하나 또는 복수의 제1 반송 유닛; 및
상기 제1 반송 유닛에 대해, 워크의 반송 방향으로 하류측에 연속하여 배치된 제2 반송 유닛;을 구비한 반송 시스템으로서,
상기 제1 반송 유닛은,
구동축에 대해 공회전 가능한 복수의 구동 롤러만으로 구성되는 어큐뮬레이션 컨베이어이며,
상기 제2 반송 유닛은,
적어도 하나의 제1 구동 롤러; 및
상기 제1 구동 롤러보다 상기 반송 방향으로 하류측에 배치된 적어도 하나의 제2 구동 롤러;를 포함하고,
상기 제1 구동 롤러는 구동축에 대해 공회전 가능한 롤러이며,
상기 제2 구동 롤러는 구동축에 대해 공회전 불가능한 롤러이며,
상기 제2 반송 유닛의, 상기 반송 방향으로 하류단의 정지 위치에서 워크와 접촉하여 워크의 이동을 정지시키는 정지 장치와,
워크가 상기 정지 위치에 도달하였음을 검출하는 정지 위치용 센서와,
워크가 상기 정지 위치보다 상기 반송 방향으로 상류측의 정지 준비 위치에 도달하였음을 검출하는 준비 위치용 센서와,
상기 제2 반송 유닛 및 상기 정지 장치를 제어하는 제어 장치를 더 구비하고,
상기 제어 장치는,
상기 제2 반송 유닛을 구동 제어하고, 또한 상기 제2 반송 유닛의 상기 제1 구동 롤러 및 상기 제2 구동 롤러를 상기 제1 반송 유닛의 상기 복수의 구동 롤러보다 저속으로 구동시키는 구동 제어부;
상기 준비 위치용 센서에 의해, 워크가 상기 정지 준비 위치에 도달하였음이 검출되었을 때에, 상기 정지 장치를 구동시키는 정지 장치 구동부; 및
상기 정지 위치용 센서에 의해, 워크가 상기 정지 위치에 도달하였음이 검출되었을 때에, 상기 제2 반송 유닛의 상기 제1 구동 롤러 및 상기 제2 구동 롤러의 구동을 정지하는 구동 정지 제어부;를 구비한 것을 특징으로 하는 반송 시스템.
반송 시스템의 제어 방법으로서,
상기 반송 시스템은,
하나 또는 복수의 제1 반송 유닛;
상기 제1 반송 유닛에 대해, 워크의 반송 방향으로 하류측에 연속하여 배치된 제2 반송 유닛; 및
정지 장치;를 구비하며,
상기 제1 반송 유닛은,
구동축에 대해 공회전 가능한 복수의 구동 롤러만으로 구성되는 어큐뮬레이션 컨베이어이며,
상기 제2 반송 유닛은,
적어도 하나의 제1 구동 롤러; 및
상기 제1 구동 롤러보다 상기 반송 방향으로 하류측에 배치된 적어도 하나의 제2 구동 롤러;를 포함하고,
상기 제1 구동 롤러는 구동축에 대해 공회전 가능한 롤러이며,
상기 제2 구동 롤러는 구동축에 대해 공회전 불가능한 롤러이며,
상기 정지 장치는,
상기 제2 반송 유닛의, 상기 반송 방향으로 하류단의 정지 위치에서 워크와 접촉하여 워크의 이동을 정지시키며,
상기 제어 방법은,
상기 제1 반송 유닛을 등속도로 상시(常時) 구동하여 워크를 상기 제1 반송 유닛에서 반송하는 제1 반송 공정;
상기 제2 반송 유닛을 상기 제1 반송 유닛보다 저속인 등속도로 상시 구동하여, 상기 제1 반송 유닛으로부터 상기 제2 반송 유닛으로 워크를 반송하는 공동 반송 공정;
상기 공동 반송 공정에 이어서 상기 제2 반송 유닛을 상기 저속인 등속도로 상시 구동하여, 상기 제2 반송 유닛에 반송된 워크를 상기 제2 반송 유닛에서 반송하는 제2 반송 공정;
센서가, 워크가 상기 정지 위치에 도달하였음을 검출하였을 때에, 등속도로 구동 중인 상기 제2 반송 유닛의 상기 제1 구동 롤러 및 상기 제2 구동 롤러를 정지시키는 구동 정지 제어 공정; 및
상기 구동 정지 제어 공정에 의해 상기 제2 반송 유닛의 상기 제1 구동 롤러 및 상기 제2 구동 롤러가 완전히 정지하기까지의 이들의 회전에 의해 워크를 반송시켜 워크를 상기 정지 장치에 접촉시키고, 그 워크에 충돌의 반동에 의한 후퇴이동을 발생시키지 않고, 워크를 그 접촉 위치에서 완전히 정지시키는 정지 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
반송 시스템의 제어 방법으로서,
상기 반송 시스템은,
하나 또는 복수의 제1 반송 유닛;
상기 제1 반송 유닛에 대해, 워크의 반송 방향으로 하류측에 연속하여 배치된 제2 반송 유닛; 및
정지 장치;를 구비하며,
상기 제1 반송 유닛은,
구동축에 대해 공회전 가능한 복수의 구동 롤러만으로 구성되는 어큐뮬레이션 컨베이어이며,
상기 제2 반송 유닛은,
적어도 하나의 제1 구동 롤러; 및
상기 제1 구동 롤러보다 상기 반송 방향으로 하류측에 배치된 적어도 하나의 제2 구동 롤러;를 포함하고,
상기 제1 구동 롤러는 구동축에 대해 공회전 가능한 롤러이며,
상기 제2 구동 롤러는 구동축에 대해 공회전 불가능한 롤러이며,
상기 정지 장치는,
상기 제2 반송 유닛의, 상기 반송 방향으로 하류단의 정지 위치에서 워크와 접촉하여 워크의 이동을 정지시키며,
상기 제어 방법은,
상기 제1 반송 유닛을 등속도로 상시 구동하여 워크를 상기 제1 반송 유닛에서 반송하는 제1 반송 공정;
상기 제2 반송 유닛을 상기 제1 반송 유닛 및 상기 제1 반송 유닛보다 저속인 등속도로 상시 구동하여, 상기 제1 반송 유닛으로부터 상기 제2 반송 유닛으로 워크를 반송하는 공동 반송 공정;
상기 공동 반송 공정에 이어서 상기 제2 반송 유닛을 상기 저속인 등속도로 상시 구동하여, 상기 제2 반송 유닛에 반송된 워크를 상기 제2 반송 유닛에서 반송하는 제2 반송 공정;
준비 위치용 센서가, 워크가 상기 정지 위치보다 상기 반송 방향으로 상류측의 정지 준비 위치에 도달하였음을 검출하였을 때에, 상기 정지 장치를 구동시키는 정지 장치 구동 공정;
정지 위치용 센서가, 워크가 상기 정지 위치에 도달하였음을 검출하였을 때에, 등속도로 구동 중인 상기 제2 반송 유닛의 상기 제1 구동 롤러 및 상기 제2 구동 롤러를 정지시키는 구동 정지 제어 공정; 및
상기 구동 정지 제어 공정에 의해 상기 제2 반송 유닛의 상기 제1 구동 롤러 및 상기 제2 구동 롤러가 완전히 구동 정지하기까지의 이들의 회전에 의해 워크를 반송시켜 워크를 상기 정지 장치에 접촉시키고, 그 워크에 충돌의 반동에 의한 후퇴이동을 발생시키지 않고, 워크를 그 접촉 위치에서 완전히 정지시키는 정지 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.