JPH09202426A - 立体コンベヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上行きドラム２及び下行きドラム３と、これ
ら両ドラム２，３間を渡ってそれらの外面をスパイラル
状に巻回するエンドレスのベルト体４とを有する立体コ
ンベヤ１において、ベルト体４に所定の張力を作用さ
せ、且つ一定化させるようにする。 【解決手段】 各ドラム２，３の回転用モータ７，８及
びベルト体４の送り用モータ９とのそれぞれをインダク
ションモータとすると共に、上行きドラム２の周速をベ
ルト体４の表面速度より高速化し且つ下行きドラム３の
周速を上行きドラム２の周速よりも更に高速化した。こ
れにより、ベルト体４に作用する張力が変動しても、各
モータ７，８，９において最適回転状態が自動的に得ら
れるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、立体コンベヤ及び
その制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、立筒状をした回転可能なドラムま
わりにエンドレスのベルト体をスパイラル状に巻回させ
つつ、このベルト体を循環走行させるようにした立体コ
ンベヤは公知である。この立体コンベヤは、例えば食品
に冷凍、乾燥、加熱等の処理を加える場合など、搬送物
を長時間にわたる搬送状態に維持させる必要がある場合
等に、占有スペースの小型化を主目的として用いられる
ものである。

【０００３】この立体コンベヤのなかには、ドラムの直
径や高さをコンパクト化したり、搬送物の搬入口及び搬
出口を共に上部又は下部とする使い方にしたり、ドラム
まわりで搬送物へ複数の処理を施す使い方にしたりする
等の要請に応えるため、上行き専用及び下行き専用の二
つのドラムを具備する構成にしたもの（ツイン方式）が
ある。

【０００４】このツイン方式の立体コンベヤでは、大容
量のモータから歯車機構等を介して取り出した動力によ
り、二つのドラムの回転とベルト体の送りとを行わせる
機械式動力配分装置を具備しているのが普通であるが、
各ドラムの回転とベルト体の送りとを各独立した３個の
サーボモータ等により行い、それぞれの回転数をコンピ
ュータによってフィードバック制御する動力配分装置を
具備したもの（特開平５−２７０６３６号公報参照）も
知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記機械式動力配分装
置では、構造が複雑且つ大型であり、また動力伝達ロス
が多いばかりでなく、ベルト体の張力を調整するに際し
てはいちいち使用ギヤ等の交換を要するので、取り扱い
が極めて面倒である等の欠点があった。特に、運転中に
ベルト体の張力が変動した場合の対処はできないため、
ベルト体によるドラムの締め付け過ぎや緩み過ぎが生
じ、最悪の場合にはベルト体がドラム相互間を渡る部分
で破断するおそれがあった。

【０００６】一方、上記したコンピュータによる動力配
分装置は、各モータの回転数検出やベルト体の張力検出
等に各種のセンサ類を必要とし、装置が大掛かりとなる
うえ、制御が複雑且つ困難で誤差を多く含み易いという
各種の難点を有していた。なお、立体コンベヤでは、運
転中におけるベルト体の張力変動を吸収するため、ドラ
ムの周速度をベルト体の表面速度よりも高速にしてベル
ト体がドラム外周面に対して僅かに滑りを生じるような
状態にしている（これをオーバードライブ制御と言
う）。

【０００７】上記したコンピュータによる動力配分装置
は、機械式動力配分装置ではできなかったこのようなオ
ーバードライブ制御を可能にすべく提案されたものであ
るが、ベルト体の張力は温度や湿度、ベルト体における
磨耗度、又はベルト体の伸び等の各種要因によっても簡
単に変動してしまうため、例えばベルト体によるドラム
の締め過ぎを検知したときには速度制御をすることによ
って却って緩め過ぎに陥るということがあったり、反対
に緩み過ぎの検知時には締め過ぎに陥るということがあ
ったり、更にこれが交互に起こった場合にはベルト体に
際限のないシャクリ現象を誘発させたりすることにな
り、好結果は得られないものであった。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、ベルト体の張力を所定に一定保持するうえ
で、制御が簡単且つ正確に行え、しかも構造の複雑化、
大型化、設備費用の高騰化等を招来することのない立体
コンベヤを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、請求
項１記載の本発明では、立筒状をした上行きドラム及び
その回転用第１モータと、立筒状をした下行きドラム及
びその回転用第２モータと、両ドラム間を渡ってそれら
の外面を各々スパイラル状に巻回するエンドレスのベル
ト体及びその送り用第３モータとを有する立体コンベヤ
において、上記第３モータによるベルト体の表面速度よ
りも上記第１モータによる上行きドラムの周速度が高速
となり、該上行きドラムの周速度よりも第２モータによ
る下行きドラムの周速度が高速となるように各モータの
回転数が設定されていると共に、これらモータのうち少
なくとも２つのものにインダクションモータを用いて、
フィードバック制御しないで運転することを特徴として
いる。

【００１０】このような第１〜第３モータの速度差は、
上行きドラム及び下行きドラムに対し、ベルト体に滑り
を生じさせる状態（オーバードライブ制御状態）に保持
できることになる。なお、このときのベルト体の表面速
度と上行きドラムの周速度との速度差は、上行きドラム
に巻回するベルト体が水平面上方へ傾斜したリード角を
有していることに加味して増速させる分よりも、更にい
くらか増速させたものとしてある。

【００１１】また、上行きドラムではベルト体の傾斜方
向が上り勾配であるためにベルト体への巻き付け力を付
与させる必要があるが、下行きドラムではベルト体の傾
斜方向が下り勾配となって巻き付け力は殆ど考慮する必
要がないため、下行きドラムを上行きドラムよりも更に
高速で回転させるようにしているものである。第１〜第
３モータのうち、少なくとも２つのものにインダクショ
ンモータを用いていることは、ベルト体に過度の張力が
発生した場合にモータ自体の回転数低速化を許容できる
ようにしたものである。言うまでもなく、ベルト体の張
力が元の状態に回復すればモータの回転数も自動的に復
帰することになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態である
立体コンベヤ１を示しており、この立体コンベヤ１は、
立筒状をした回転可能な上行きドラム２及び下行きドラ
ム３と、これら両ドラム２，３の外面を各々スパイラル
状に巻回されたエンドレスのベルト体４とを有してい
る。

【００１３】上行きドラム２の下部にはこれの回転用と
される第１モータ７が設けられ、下行きドラム３の下部
にはこれの回転用とされる第２モータ８が設けられ、ま
た両ドラム２，３の下部相互間を渡るベルト体４にはこ
れの送り用とされる第３モータ９が設けられている。第
１モータ７や第２モータ８は、図２及び図３に示すよう
に減速機（図示略）を介すなどして回転駆動可能とする
ピニオン１２を、上行きドラム２や下行きドラム３の下
部内周部に設けられた内ば歯車１３へ噛合させるように
なっている。

【００１４】また上記第３モータ９は、ベルト体４の余
長部を上下方向へ蛇行させるべく誘導するホイール１４
のうち、適所配置のものを回転駆動させるようになって
いる。１５はベルト体４の張力調整用ウェイトである。
ベルト体４は、例えば図３に示すように２本の平行なリ
ンクチェーン１６間に網等の搬送路体１７が架け渡され
たものである。搬送路体１７は長手方向に沿った伸縮が
可能であると共に、各リンクチェーン１６はリンク相互
の連接部が長手方向に遊動自在であるので、このベルト
体４は各ドラム２，３への巻回やそれ以外でのカーブ走
行が可能になっている。

【００１５】このベルト体４は、各ドラム２，３を取り
囲むカゴ型フレーム１９の内側で支持部材２１を介して
保持されたガイドレール２２，２３により、上行きドラ
ム２や下行きドラム３への巻回が案内されており、その
幅方向の一側縁が各ドラム２，３の外周面へ当接したと
きにはそれらからの回転力をも受けて送り駆動されるよ
うになっている。

【００１６】上記第１モータ７、第２モータ８、第３モ
ータ９には、いずれもインダクションモータが用いられ
ている。そして各モータ７，８，９の回転数は次のよう
に設定されている。すなわち、第１モータ７による上行
きドラム２の周速度を「Ｖ１」、第２モータ８による下
行きドラム３の周速度を「Ｖ２」、第３モータ９による
ベルト体４の表面速度を「Ｖ３」とするとき、Ｖ１がＶ
３の３〜８％増しとなり、Ｖ２がＶ３の８〜１２％増し
となされている。なお、Ｖ１をＶ３の５％増し、Ｖ２を
Ｖ３の１０％増しとしたとき（即ち、Ｖ１：Ｖ２：Ｖ３
＝１０５：１１０：１００にしたとき）に特に好適な結
果が得られている。

【００１７】このように上行きドラム２の周速度Ｖ１や
下行きドラム３の周速度Ｖ２は、いずれも第３モータ９
によって送られるベルト体４の表面速度Ｖ３よりも高速
であるため、常態にあってベルト体４は、両ドラム２，
３まわりで僅かに滑りを生じるオーバードライブ制御状
態に保持されることになる。また、上行きドラム２では
ベルト体４の傾斜方向が上り勾配（図１中にリード角θ
で示す）であるためにベルト体４の巻き付け力を増強さ
せる必要があるが、下行きドラム３ではベルト体４の傾
斜方向が下り勾配となって巻き付け力は殆ど考慮する必
要がないという事情に伴い、下行きドラム４の周速度Ｖ
２が上行きドラム３の周速度Ｖ１よりも更に高速となる
ように各モータ７，８を回転制御しているものである。
これにより、安定したベルト体４の送りが可能となる。

【００１８】このような状態にあって、例えば上行きド
ラム２と下行きドラム３との上部相互間を渡る部分等で
ベルト体４に過度の張力が発生した場合、当初は、各ド
ラム２，３に対するベルト体４の滑りが誘発されて応力
の分散が図られるが、これでもベルト体４の過張力が解
消されないときには、当該ベルト体４の張力を受けて第
２モータ８の回転数が第１モータ７の回転数に合わすべ
く自動的に減速される。

【００１９】また、それでもベルト体４の張力吸収が十
分でないときには、第３モータ９の回転数が第１モータ
７及び第２モータ８の回転数に合わすべく自動的に減速
されることになる。このようにして、各モータ７，８，
９の回転数が所定の速度関係を持つようになり、ベルト
体４の張力が適切に維持されることになる。勿論、ベル
ト体４に作用する張力が常態に戻れば、これに伴いベル
ト体４の張力が所定状態を保持したまま、各モータ７，
８，９の回転数が元の設定状態へと自動的に戻されてゆ
くことになる。

【００２０】ところで、本発明は上記実施形態に限定さ
れるものではない。例えば、第１〜第３モータ７，８，
９によるＶ１，Ｖ２，Ｖ３の関係比は、上記した数値に
限定されるものではなく、立体コンベヤ１の設置環境や
細部構成部材等のコンディション又は磨耗度合等に応
じ、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３における個々の許容範囲内で適宜
組み合わせることができる。

【００２１】そしてこのような組み合わせは、上行きド
ラム２と下行きドラム３との相互間を渡るベルト体４の
張力を目視して、各々のモータ７，８，９をインバータ
制御することによって行えばよい。第１〜第３モータ
７，８，９のうち、少なくとも２つのものにインダクシ
ョンモータを用いるだけでもよい。

【００２２】ベルト体４の構造、ベルト体４の保持構
造、ベルト体４の経路構成をはじめ、第３モータ９の設
置位置や構造、設置数、上行きドラム２や下行きドラム
３の構成（回転装置類を含む）、本装置の用途等は、適
宜変更可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
記載の本発明では、上行きドラム及び下行きドラム間を
渡ってそれらの外面を各々スパイラル状に巻回するエン
ドレスのベルト体が第３モータによって送り駆動される
ときの表面速度に比べ、第１モータによる上行きドラム
の周速度の方が高速となり、またこれよりも更に第２モ
ータによる下行きドラムの周速度の方が高速となるよう
に各モータの回転数を設定すると共に、これらモータの
うち少なくとも２つのものにインダクションモータを用
いているので、常態にあってベルト体は適切なオーバー
ドライブ制御状態に保持されるようになり、またベルト
体に過度の張力が発生した場合には所定又は全てのモー
タがそれ自体の回転数を減速化させてベルト体が所定張
力に保持されるようになる。このように、立体コンベヤ
全体として、制御が簡単且つ正確に行え、しかも構造の
複雑化、大型化、設備費用の高騰化等を招来することが
ないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る立体コンベヤの一実施形態を示す
模式図である。

【図２】上行きドラムの一部を拡大して示す側面図であ
る。

【図３】図２のＡ部拡大図である。

【符号の説明】

１ 立体コンベヤ ２ 上行きドラム ３ 下行きドラム ４ ベルト体 ７ 第１モータ ８ 第２モータ ９ 第３モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 立筒状をした上行きドラム（２）及びそ
   の回転用第１モータ（７）と、立筒状をした下行きドラ
   ム（３）及びその回転用第２モータ（８）と、両ドラム
   （２，３）間を渡ってそれらの外面を各々スパイラル状
   に巻回するエンドレスのベルト体（４）及びその送り用
   第３モータ（９）とを有する立体コンベヤにおいて、上
   記第３モータ（９）によるベルト体（４）の表面速度
   （Ｖ３）よりも上記第１モータ（７）による上行きドラ
   ム（２）の周速度（Ｖ１）が高速となり、該上行きドラ
   ム（２）の周速度（Ｖ１）よりも第２モータ（８）によ
   る下行きドラム（３）の周速度（Ｖ２）が高速となるよ
   うに各モータ（７，８，９）の回転数が設定されている
   と共に、これらモータ（７，８，９）のうち少なくとも
   ２つのものにインダクションモータを用いて、フィード
   バック制御しないで運転することを特徴とする立体コン
   ベヤ。