キャリヤ側ベルト蛇行修正装置
【課題】 ベルトコンベヤ全体を縦に小型化し、保守点検の頻度を少なくしてベルトコンベヤの稼働率向上を容易にするキャリヤ側ベルト蛇行修正装置の提供。
【解決手段】 キャリヤ側ベルト１ａの幅方向中央部を保持する中部キャリヤローラ２１と幅方向両端部を幅方向両端に向け仰角θで傾斜させて保持する一対の端部キャリヤローラ２２を共通のローラスタンド２３上に一列に設置したキャリヤアイドラ２０のローラスタンド２３の左右両端部２３ｃを旋回動作可能に支持する一対のスタンド支持部３０を備える。一対の各スタンド支持部３０で、ローラスタンド２３の両端部を逆方向に旋回させて、キャリヤアイドラ２０をキャリヤ側ベルト１ａの蛇行を修正する方向に旋回させる。
【解決手段】 キャリヤ側ベルト１ａの幅方向中央部を保持する中部キャリヤローラ２１と幅方向両端部を幅方向両端に向け仰角θで傾斜させて保持する一対の端部キャリヤローラ２２を共通のローラスタンド２３上に一列に設置したキャリヤアイドラ２０のローラスタンド２３の左右両端部２３ｃを旋回動作可能に支持する一対のスタンド支持部３０を備える。一対の各スタンド支持部３０で、ローラスタンド２３の両端部を逆方向に旋回させて、キャリヤアイドラ２０をキャリヤ側ベルト１ａの蛇行を修正する方向に旋回させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向して互いに逆方向に進行するキャリヤ側ベルトとリターン側ベルトを有するベルトコンベヤの蛇行修正装置で、詳しくは、キャリヤ側ベルトの蛇行修正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
土砂やセメントなどの所謂バラ物の搬送装置として使用されるベルトコンベヤの概要を図１１を例に示す。同図のベルトコンベヤは、長尺な無端の搬送ベルト１を備える。搬送ベルト１は、ホッパー２から投入されたバラ物を積載して水平あるいは傾斜した方向Ｐに進行するキャリヤ側ベルト１ａと、キャリヤ側ベルト１ａの進行方向Ｐと１８０°逆方向Ｑに進行するリターン側ベルト１ｂから成る。キャリヤ側ベルト１ａとリターン側ベルト１ｂは、上下で対向する。上段のキャリヤ側ベルト１ａは、その進行方向Ｐに所望の間隔で並列に並ぶ複数の搬送ローラのキャリヤローラ３で保持されて進行し、進行先のヘッドプーリ４で１８０°下方に方向転換してリターン側ベルト１ｂになる。リターン側ベルト１ｂは、その進行方向Ｑに所望の間隔で並列に並ぶ複数の搬送ローラのリターンローラ５で保持されて進行し、進行途中でテンションプーリ６でテンションが与えられて、進行先のテールプーリ７で１８０°上方に方向転換してキャリヤ側ベルト１ａになる。テールプーリ７近くのキャリヤ側ベルト１ａ上にホッパー２からバラ物（図示せず）が投入されて進行方向Ｐに搬送され、キャリヤ側ベルト１ａが進行先のヘッドプーリ４に達するまでにキャリヤ側ベルト１ａ上から積載物が排出される。
【０００３】
キャリヤ側ベルト１ａとリターン側ベルト１ｂは、進行中に進行方向左右いずれかに蛇行する場合がある。キャリヤ側ベルト１ａが蛇行すると、その蛇行がリターン側ベルト１ｂに波及してキャリヤ側ベルト１ａの蛇行を更に助長することもある。キャリヤ側ベルト１ａの蛇行を放置すると、蛇行量が増大して進行に支障が生じ、キャリヤ側ベルト１ａから積載物がこぼれ落ちる落荷が生じたりすることもある。そこで、キャリヤ側ベルト１ａとリターン側ベルト１ｂそれぞれの蛇行量が許容値を超えると、各ベルトそれぞれの蛇行を自動修正する様々な公知のベルトコンベヤ蛇行修正装置がある。
【０００４】
上記ベルトコンベヤ蛇行修正装置は、ベルト搬送方向に多数並列に並ぶ搬送ローラ（キャリヤローラまたはリターンローラ）の内の適宜に選択された搬送ローラを蛇行修正用ローラとして使用したものが普及している。この蛇行修正用ローラをベルト蛇行量に応じてベルト進行方向に平行な前後方向に旋回させて、ベルトの蛇行を自動修正する。ベルトの蛇行量を検出して、ベルトの蛇行量が許容値を超えると、蛇行修正用ローラをシリンダやモータで積極的に旋回させて、ベルトの蛇行を自動修正する蛇行修正装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図１２に示すベルトコンベヤ蛇行修正装置は、キャリヤ側ベルト１ａに適用した公知の自動調芯キャリヤアイドラ１０の一例である。自動調芯キャリヤアイドラ１０は、キャリヤ側ベルト１ａの幅方向中央部を保持する中部キャリヤローラ１１と、キャリヤ側ベルト１ａの幅方向両端部を幅方向両端に向け仰角θで傾斜させて保持する一対の端部キャリヤローラ１２を共通のローラスタンド１３上に一列に設置して構成される。ローラスタンド１３上に突設した複数の軸受１４に各キャリヤローラ１１，１２が回転自在に支持される。ローラスタンド１３の下面中央に旋回軸１５が連結される。旋回軸１５は、固定された水平なフレーム１６上に連結される。フレーム１６の下方にリターン側ベルト１ｂとリターンローラ５が設置される。
【０００６】
キャリヤ側ベルト１ａが自動調芯キャリヤアイドラ１０の各キャリヤローラ１１，１２上を摺動して進行する。進行するキャリヤ側ベルト１ａとの摩擦で各キャリヤローラ１１，１２が従動回転する。キャリヤ側ベルト１ａは、幅方向中央部が中部キャリヤローラ１１ａ上でほぼ水平に保たれて進行し、幅方向両端部が仰角θで傾斜して進行することで、ベルト１ａ上に積載されたバラ物が落下し難いようにしてある。キャリヤ側ベルト１ａが進行方向左右いずれかの方向に許容値を超えて蛇行すると、その蛇行量を図示しない機械式センサーあるいは光学式センサーなどで検出する。なお、キャリヤ側ベルト１ａの許容量を超える蛇行とは、例えばベルト１ａの蛇行方向と反対側にあるベルト側端部で、端部キャリヤローラ１２で仰角θで傾斜して保持されているベルト端部の幅が小さくなり、このベルト端部におけるバラ物の落下を防ぐ機能が低下する程度の蛇行である。検出された蛇行量に応じて自動調芯キャリヤアイドラ１０を、旋回軸１５を中心にしてキャリヤ側ベルト１ａの蛇行を修正する正逆いずれかの方向に旋回させて、蛇行したキャリヤ側ベルト１ａの蛇行を自動修正する。自動調芯キャリヤアイドラ１０の正逆旋回駆動機構は、シリンダやモーターの特別な駆動源を利用した機構と、駆動源を使用せずにベルト自体の蛇行力を利用した機構に大別される。
【特許文献１】特開平０９−０２０４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記自動調芯キャリヤアイドラ１０の場合は、中部キャリヤローラ１１の中央に位置する旋回軸１５を中心にして両端部を互いに逆方向に旋回させることで、キャリヤ側ベルト１ａが左右いずれに許容量を超えて蛇行しても、左右同様にして修正する。このような自動調芯キャリヤアイドラ１０は、ローラスタンド１３の下方にローラスタンド１３を回転自在に支持する旋回軸１５や、旋回軸１５を定位置に支持するフレーム１６などで構成されるスタンド旋回支持機構を必要とする。そのため、自動調芯キャリヤアイドラ１０の真下や真下周辺の下方にスタンド旋回支持機構を設置し、このスタンド旋回支持機構の下方にリターン側ベルト１ｂとリターンローラ５を設置する必要がある。そのため、キャリヤ側ベルト１ａからリターン側ベルト１ｂまでの間隔Ｈ’を大きく設定する必要があり、ベルトコンベヤ全体が縦に大型化する不具合があった。
【０００８】
また、キャリヤ側ベルト１ａの上面はバラ物の積載物で汚れ、ベルト１ａが左右いずれかに蛇行してキャリヤ側ベルト１ａの仰角θで傾斜する左右いずれかの端部の幅が小さくなると、この端部から落荷が生じ易くなる。また、このときの落荷で自動調芯キャリヤアイドラ１０のスタンド旋回支持機構やリターン側ベルト１ｂの上面が汚れ、スタンド旋回支持機構が動作不良を起こして自動調芯キャリヤアイドラ１０の旋回性が低下し、キャリヤ側ベルト１ａの速やかな蛇行修正ができなくなることがある。さらに、落荷などでスタンド旋回支持機構が動作不良を起こさないように、ベルトコンベヤの稼働を停止させて自動調芯キャリヤアイドラ１０の保守点検を高い頻度で行う必要があり、ベルトコンベヤの稼働率を低下させていた。
【０００９】
本発明の目的は、保守点検の頻度を少なくしてベルトコンベヤの稼働率を向上させるキャリヤ側ベルト蛇行修正装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するため、対向して互いに逆方向に進行するキャリヤ側ベルトとリターン側ベルトを有するベルトコンベヤにおけるキャリヤ側ベルトの蛇行修正装置であって、キャリヤ側ベルトの幅方向中央部を保持する中部キャリヤローラおよびキャリヤ側ベルトの幅方向両端部を幅方向両端に向け仰角で傾斜させて保持する一対の端部キャリヤローラをローラスタンド上に一列に配置したキャリヤアイドラと、ローラスタンドの左右両端部をそれぞれ支持する一対のスタンド支持部と、キャリヤ側ベルトの蛇行量を検出する蛇行検出部と、蛇行検出部の蛇行量検出信号に基づいてキャリヤアイドラをキャリヤ側ベルトの蛇行を修正する方向に旋回させる旋回制御部とを具備し、一対のスタンド支持部それぞれは、ローラスタンドの軸状端部を軸方向に相対移動可能に支持するガイドレール部と、ガイドレール部を固定する回転部および当該回転部を回転可能に支持する基台部を有するターンテーブルと、基台部をキャリヤ側ベルトの進行方向と平行な前後方向に往復移動可能に支持するリニアレール部と、リニアレール部に対してターンテーブルを前後方向に変位させる旋回駆動源を備え、一対のスタンド支持部それぞれの旋回駆動源を蛇行検出部の蛇行量検出信号に基づいて駆動させて、キャリヤアイドラの両端部が互いに逆方向に旋回するようにキャリヤアイドラをキャリヤ側ベルトの蛇行を修正する方向に旋回させる。
【００１１】
ここで、キャリヤアイドラの中部キャリヤローラと端部キャリヤローラは、共通のローラスタンド上にそれぞれが軸受を介して回転可能に設置される。中部キャリヤローラはキャリヤ側ベルトの幅に対応させた単数或いは複数で構成される。複数の中部キャリヤローラの場合は、複数が同軸状に直列に設置される。中部キャリヤローラの両端側に各端部ローラが仰角で配置される。このような各ローラとローラスタンドは、既存の自動調芯キャリヤアイドラを適用することができる。ローラスタンドの両端部を旋回可能に保持する一対のスタンド支持部は、同一構造のものが適用できる。一対のスタンド支持部でローラスタンドの両端部を保持することで、ローラスタンドの両端部を除く中央部の下方が空き、この空き空間を利用してキャリヤ側ベルトにリターン側ベルトを近付けるようにすることで、ベルトコンベヤ全体を縦に小型化することができる。また、一対のスタンド支持部でキャリヤアイドラの両端部が互いに逆方向に旋回するように旋回させることで、キャリヤアイドラが中部キャリヤローラの中央部分を仮想中心として旋回し、キャリヤ側ベルトが蛇行しても落荷が生じ難くなる。さらに、キャリヤ側ベルトが蛇行して落荷が生じても、ローラスタンドの左右両端部の各スタンド支持部に落荷してスタンド支持部が汚れる可能性が少なくなり、スタンド旋回支持機構であるスタンド支持部の保守点検の頻度を小さくすることができる。
【００１２】
本発明においては、旋回駆動源は、ターンテーブルの基台部に螺合されたボールねじと、このボールねじを正逆回転させるサーボモータを備えた構造とすることができる。この場合、ボールねじの回転量をロータリーエンコーダなどで検出して、ローラスタンドの旋回量を検知し、検知した電気信号を旋回駆動源の駆動制御に使用することができる。
【００１３】
また、本発明においては、キャリヤアイドラのローラスタンドは、中部キャリヤローラを保持する水平な中央部と、この中央部の両端からキャリヤ側ベルトの幅方向両端に向け仰角で傾斜する左右両端部を有し、左右両端部の下方で中央部の延長線より上方に形成される左右一対の部所それぞれにスタンド支持部を配設することができる。
【００１４】
ここでのローラスタンドの左右両端部は、既存の自動調芯キャリヤアイドラにおける仰角θと同様な角度で傾斜して、左右両端部の下方に空き空間が生じ、この空き空間にスタンド支持部を配設する。このようにすることで、旋回自在なキャリヤアイドラの設置スペースの中にスタンド支持部を格納することができ、キャリヤ側ベルト蛇行修正装置の縦（高さ）方向の小型化が尚一層に容易になる。
【００１５】
また、本発明においては、蛇行検出部は、キャリヤ側ベルトが複数の段階的に異なる蛇行量で蛇行したことを検出して複数の段階的な蛇行量毎に電気信号を出力するセンサー部を備え、旋回制御部は、センサー部からの電気信号に基づいて段階的な蛇行量に応じた駆動制御信号で旋回駆動源を駆動させる駆動制御回路を備えた構造とすることができる。この場合、蛇行検出部に、前述したロータリーエンコーダなどの旋回駆動源の駆動量を検出してローラスタンドの旋回量を検知する駆動量検出手段を設け、この駆動量検出手段の検出信号をも使用して旋回駆動源を制御することができる。
【００１６】
ここでのセンサー部は、キャリヤ側ベルトの側端との接触角度がキャリヤ側ベルトの蛇行量に応じて変化する機械式センサーを備えたものや、キャリヤ側ベルトの側端の位置を段階的に非接触で検知する光学式センサーを備えたものが適用できる。キャリヤ側ベルトの蛇行を段階的に検出することで、蛇行量が小さい場合は蛇行修正を緩やかに行い、蛇行量が大きい場合は蛇行修正を速やかに行うことができ、蛇行修正の信頼性が増す。
【００１７】
また、センサー部は、キャリヤ側ベルトの幅方向両端それぞれの蛇行量を独自に検出する一対を備えた構造とすることができる。キャリヤ側ベルトの幅方向両端のそれぞれの位置を左右一対の光学式センサーで同時に検知し確認することで、ベルト端部（耳部）にささくれがあっても精度よく蛇行が検知でき、より蛇行修正の信頼性が増す。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、キャリヤ側ベルトの蛇行修正用キャリヤアイドラの左右両端部を一対のスタンド支持部で保持することで、ローラスタンドの両端部を除く中央部分の下方にスタンド旋回支持機構を構築する必要がなくなり、ベルトコンベヤ全体を縦に小型化することが容易になる。また、一対のスタンド支持部でキャリヤアイドラの両端部が互いに逆方向に旋回するように旋回させることで、キャリヤ側ベルトが蛇行してもベルト幅方向両端からの落荷が生じ難くなり、かつ、落荷が生じても左右一対の各スタンド支持部に落荷してスタンド支持部が汚れる可能性が少なくなり、スタンド旋回支持機構の保守点検の頻度を低減させてベルトコンベヤの稼働率を上げることが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図１０を参照して説明する。
【００２０】
図１および図２は、図１１のベルトコンベヤに適用したキャリヤ側ベルト蛇行修正装置で、図１１と同一または相当部分には同一符号を付して説明の重複を避ける。図１および図２に示すキャリヤアイドラ２０は、キャリヤ側ベルト１ａの幅方向中央部を保持する中部キャリヤローラ２１と、キャリヤ側ベルト１ａの幅方向両端部を幅方向両端に向け仰角θで傾斜させて保持する一対の端部キャリヤローラ２２を共通のローラスタンド２３上に一列に設置して構成される。ローラスタンド２３上に突設した複数の軸受２４に各キャリヤローラ２１，２２が回転自在に支持される。ローラスタンド２３は、水平な直線状の中央部２３ａと、中央部２３ａの左右両端から仰角θ’で延在する左右一対の傾斜端部２３ｂと、各傾斜端部２３ｂの上端から水平方向に延在する水平端部２３ｃを有する。
【００２１】
図１と図２に示すキャリヤ側ベルト蛇行修正装置は、ローラスタンド２３の左右両端部２３ｃを旋回動作可能に支持する一対のスタンド支持部３０と、キャリヤ側ベルト１ａの蛇行量を検出する蛇行検出部５０と、蛇行検出部５０の蛇行量検出信号に基づいてキャリヤアイドラ２０をキャリヤ側ベルト１ａの蛇行を修正する方向に旋回させる旋回制御部６０を備える。
【００２２】
左右一対のスタンド支持部３０は同一構造で、具体的構造を図３〜図６に示す。同図のスタンド支持部３０は、ローラスタンド２３の軸状端部を軸方向に相対移動可能に支持するガイドレール部３１と、ガイドレール部３１を固定する回転部３２ｂおよび回転部３２ｂを回転可能に支持する基台部３２ａを有するターンテーブル３２と、基台部３２ａをキャリヤ側ベルト１ａの進行方向と平行な前後方向Ｙに往復移動可能に支持するリニアレール部３３と、リニアレール部３３に対してターンテーブル３２を前後方向Ｙに変位させる旋回駆動源３５を備える。前後方向Ｙに平行な固定フレーム３６上にリニアレール部３３が固定され、リニアレール部３３に旋回駆動源３５が連結される。図１と図２の鎖線で示される４３はカバーで、左右一対のスタンド支持部３０それぞれに設置される。カバー４３は、スタンド支持部３０を覆うように固定フレーム３６に設置される。左右一対のスタンド支持部３０それぞれの旋回駆動源３５を蛇行検出部５０の蛇行量検出信号に基づいて駆動させると、キャリヤアイドラ２０の両端部が互いに逆方向に旋回するようにキャリヤアイドラ２０がキャリヤ側ベルト１ａの蛇行を修正する方向に旋回する。
【００２３】
図４の場合、ローラスタンド２３は断面逆Ｖ形の剛体を示す。ローラスタンド２３は、丸パイプやＨ鋼パイプなどの剛体も適用可能である。ローラスタンド２３の左右両端部２３ｃの下端に補強板４０を固定し、補強板４０の下面にガイド棒４１を固定する。ガイド棒４１は前後方向Ｙと直交する左右方向Ｘに延在する直線状の角棒である。リニアレール部３３はＵ字溝形で、固定フレーム３６上に前後方向Ｙに平行に固定される。リニアレール部３３の中にターンテーブル３２の基台部３２ａが前後方向Ｙに前後移動可能に嵌合され、基台部３２ａ上に円形で水平な回転部３２ｂが回転可能に連結される。この円形回転部３２上に直径方向にガイドレール部３１が固定される。ガイドレール部３１はＵ字溝形のリニアレールで、ガイド棒４１が軸方向に相対摺動可能に嵌合される。図１および図２の鎖線で示すキャリヤ側ベルト１ａが蛇行しない中立位置にあるとき、図５に示すようにローラスタンド２３とガイド棒４１が左右方向Ｘに平行で、ガイド棒４１がガイドレール部３１に左右方向Ｘに摺動可能に支持される。
【００２４】
旋回駆動源３５は、リニアレール部３３内に前後方向Ｙに平行に設置されたボールねじ３５ａと、ボールねじ３５ａを正逆回転させるサーボモータ３５ｂを備える。サーボモータ３５ｂの駆動軸が減速装置３５ｃを介してボールねじ３５ａに連結される。ボールねじ３５ａがターンテーブル３２の基台部３２ａに螺合されて基台部３２ａを貫通する。サーボモータ３５ｂでボールねじ３５ａを正逆回転させると、基台部３２ａが前後方向Ｙに前後動し、基台部３２ａと一体的にターンテーブル３２とガイドレール部３１が前後動する。図５に示すローラスタンド２３の片端側のスタンド支持２０のガイドレール部３１が前後動するとき、このガイドレール部３１と一体にガイド棒４１が前後動する。このとき、ローラスタンド２３の他端側が前後動しないとすると、この他端側を支点に図６に示すようにローラスタンド２３が前後方向Ｙに旋回する。この旋回で前後動するガイドレール部３１に対してガイド棒４１が摺動し、ターンテーブル３２の回転部３２ｂが回転して、ローラスタンド２３の旋回を安定した円滑なものにする。
【００２５】
左右一対のスタンド支持部３０の旋回駆動源３５それぞれに駆動量検出手段例えばロータリーエンコーダ３８を設置する。ロータリーエンコーダ３８は、旋回駆動源３５のボールねじ３５ａの回転量を検出する。ロータリーエンコーダ３８は、固定フレーム３６上に設置され、ボールねじ３５ａの先端に連接される。左右一対のスタンド支持部３０の各ロータリーエンコーダ３８で対応するボールねじ３５ａの回転量を検出することで、ローラスタンド２３の旋回量が検知される。このような旋回量情報を左右一対の旋回駆動源３５の駆動に利用することで、後述するキャリヤアイドラ２０の旋回によるキャリヤ側ベルト１ａの蛇行修正がより精度よく行うことができる。
【００２６】
左右一対のスタンド支持部３０は、図８に示すように、ローラスタンド２３の左右一対の両水平端部２３ｃと固定フレーム３６の間の部所ｎに設置する。この部所ｎは、ローラスタンド２３の中央部２３ａの左右両端の延長線より上方にあり、ローラスタンド２３の左右両端部である傾斜端部２３ｂと水平端部２３ｃの下方にある空間である。この部所ｎを利用してスタンド支持部３０を配設することで、キャリヤアイドラ２０の旋回を見込んだ左右両端側のアイドラ設置スペースの中に一対の各スタンド支持部３０を格納することができる。また、ローラスタンド２３の真下にリターン側ベルト１ｂを十分近づけて設置することが容易になり、キャリヤ側ベルト蛇行修正装置の縦（高さ）方向の小型化が容易に図れる。
【００２７】
蛇行検出部５０は、キャリヤ側ベルト１ａの片側あるいは両側の側端位置を検出して、キャリヤ側ベルト１ａの蛇行量を検出する。図１及び図２の鎖線で示す左右一対の蛇行検出部５０は、キャリヤ側ベルト１ａの幅方向両端部それぞれの側端位置を独自に検出する。この左右一対の蛇行検出部５０は同一で、以下、一方の具体例を説明する。蛇行検出部５０は、例えば図９および図１０に示すように複数の光学センサー５１を左右方向Ｘに一列に並べたセンサー部５２を備える。キャリヤ側ベルト１ａの幅方向に複数の光学センサー５１を互いに離隔させて一列に配置する。センサー部５２は、キャリヤ側ベルト１ａの片側端の上方定位置に設置される。各光学センサー５１は反射型で、センサー部５２の下面に下向きに設置される。
【００２８】
センサー部５２の光学センサー５１の数は、例えば５個である。キャリヤ側ベルト１ａがほとんど蛇行しない中立位置にあるときに、ベルト側端を検出する中立検知用光学センサー５１ａと、中立検知用光学センサー５１ａの左右両側方に２個ずつ配置されてキャリヤ側ベルト１ａの蛇行量を大小二段階で検知する内側２個の蛇行検知用光学センサー５１ｂ、５１ｃと外側２個の蛇行検知用光学センサー５１ｄ、５１ｅを備える。キャリヤ側ベルト１ａが左右いずれか方向に予め設定された小段階の蛇行量まで蛇行すると、これを内外の蛇行検知用光学センサー５１ｂまたは５１ｄが検出し、蛇行が小段階と検知される。キャリヤ側ベルト１ａが左右いずれか方向に前述の小段階の蛇行量を超えて予め設定された大段階の蛇行量まで蛇行すると、これを内外の蛇行検知用光学センサー５１ｃまたは５１ｅが検出し、蛇行が大段階と検知される。
【００２９】
５個の各光学センサー５１で検出されたベルト有無検知による蛇行量検知信号が旋回制御部６０で演算処理されて、キャリヤ側ベルト１ａがほとんど蛇行しない中立位置にあるか、大小二段階のいずれの段階まで蛇行しているかが検出される。この演算処理結果に基づいて旋回制御部６０が左右一対のスタンド支持部３０の各サーボモータ３５ｂを駆動制御して、蛇行修正用キャリヤアイドラ２０の段階的な旋回駆動が行われる。同時に左右一対のスタンド支持部３０の各ロータリーエンコーダ３８から得られたローラスタンド２３の旋回量情報からキャリヤアイドラ２０の位置を監視し、確認することができる。
【００３０】
旋回制御部６０は、蛇行検出部５０の蛇行検知用光学センサー５１からの段階的な蛇行量検知信号を演算処理してキャリヤ側ベルト１ａの左右いずれかの蛇行方向と蛇行量を検出する演算処理回路６１と、演算処理回路６１で検出された蛇行方向と蛇行量およびキャリヤ側ベルト１ａの進行速度に基づいて左右一対のスタンド支持部３０の各旋回駆動源３５を駆動させる駆動制御回路６２を備える。駆動制御回路６２は、演算処理回路６１で検出されたキャリヤ側ベルト１ａの段階的な蛇行量と進行速度に基づいて左右一対の各サーボモータ３５ｂの駆動速度や駆動時間を制御する。駆動制御回路６２は、キャリヤ側ベルト１ａの蛇行量が小段階であり進行速度が高速である場合に、蛇行修正用キャリヤアイドラ２０を緩やかに所定の旋回角度まで旋回させる制御を行う。また、駆動制御回路６２は、キャリヤ側ベルト１ａの蛇行量が大段階で進行速度が低速の場合に、蛇行修正用キャリヤアイドラ２０を速やかに所定の旋回角度まで旋回させる制御を行う。
【００３１】
図２に示すように、左右一対のスタンド支持部３０は互いにＹ方向の向きを１８０°反対にして設置される。この左右一対のスタンド支持部３０の各サーボモータ３５ｂは共通の駆動制御回路６２からの駆動制御信号にて同期して同速で駆動することで、蛇行修正用キャリヤアイドラ２０をその左右両端部が互いに逆方向に旋回するようにして旋回させる。その動作例を図７および図８を参照して説明する。
【００３２】
図７と図９の一点鎖線で示すキャリヤ側ベルト１ａは、ほとんど蛇行していない中立位置にある。このとき、センサー部５２の内側２個の蛇行検知用光学センサー５１ｃ、５１ｂがベルト有り信号を出力し、外側２個の蛇行検知用光学センサー５１ｅ、５１ｄがベルト無し信号を出力し、中央の中立検知用光学センサー５１ａがベルト有りまたは無し信号を出力する。これらのセンサー検出信号を演算処理回路６１で演算処理することで、キャリヤ側ベルト１ａが蛇行修正する必要のない中立位置にあると判別され、駆動制御回路６２にモータ駆動制御信号は出力されない。図２の状態で左右一対のサーボモータ３５ｂは駆動せず、蛇行修正用キャリヤアイドラ２０は旋回せずにキャリヤ側ベルト１ａの搬送動作のみを行う。
【００３３】
図７の一点鎖線のキャリヤ側ベルト１ａが、例えば図７の二点鎖線に示すように進行方向Ｐに対して右方向に許容量を超えて蛇行したとする。この蛇行が蛇行検出部５０で検出され、旋回制御部６０から左右一対のスタンド支持部３０の各サーボモータ３５ｂ，３５ｂに駆動制御信号が出力されて、各サーボモータ３５ｂ，３５ｂが同時に同速で駆動する。この駆動で各ボールねじ３５ａ、３５ａが同時に同速で正逆いずれかに回転して、キャリヤアイドラ２０を中部キャリヤローラ２１の中央部を仮想中心Ｓにして図７で反時計方向に旋回させ、キャリヤ側ベルト１ａの蛇行を修正する。このようなキャリヤアイドラ２０の旋回は、図１２の自動調芯キャリヤアイドラ１０の旋回と同様である。
【００３４】
上記蛇行修正の動作において、左右一対のスタンド支持部３０の各サーボモータ３５ｂ、３５ｂを同時に同速で駆動させているが、図７で右側のサーボモータ３５ｂのみを駆動させても、キャリヤアイドラ２０が反時計方向に旋回してキャリヤ側ベルト１ａの蛇行が修正できる。このような蛇行修正の場合は、キャリヤアイドラ２０が図７で左側の端部を仮想中心として旋回することになる。ベルトの左右両端部を端部ローラ２２，２２で仰角θで傾斜させて落荷し難いようにしたキャリヤ側ベルト１ａにおいては、キャリヤアイドラ２０を仮想中心Ｓを中心に旋回させることが、ベルト左右両端部の変位による落荷をより低減させる上で望ましい。また、キャリヤ側ベルト１ａが多少蛇行しても、ベルト１ａの左右両側端の真下から左右一対のスタンド支持部３０が少し離れた定位置にあるので、落荷が生じてもスタンド支持部３０へと落下することが少なく、落荷でスタンド支持部３０が汚される可能性が少ない。そのため、スタンド支持部３０の保守点検の頻度を少なくして、ベルトコンベヤの稼働率を上げることが容易になる。
【００３５】
なお、本発明のキャリヤ側ベルト蛇行修正装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１蛇行修正装置の平面図である。
【図３】図１蛇行修正装置の部分側面図である。
【図４】図３蛇行修正装置の一部分解斜視図である。
【図５】図３蛇行修正装置の一部省略部分を含む平面図である。
【図６】図５蛇行修正装置の動作時の平面図である。
【図７】図２蛇行修正装置の蛇行修正動作時の平面図である。
【図８】図７蛇行修正装置の正面図である。
【図９】図２蛇行修正装置における蛇行検出部の概要を示す平面図である。
【図１０】図９蛇行検出部の正面図である。
【図１１】一般的なベルトコンベヤの概要を示す側面図である。
【図１２】従来のキャリヤ側ベルト蛇行修正装置の概要を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ａ キャリヤ側ベルト
１ｂ リターン側ベルト
３ キャリヤローラ
５ リターンローラ
２０ キャリヤアイドラ
２１ 中部キャリヤローラ
２２ 端部キャリヤローラ
２３ ローラスタンド
２４ 軸受
３０ スタンド支持部
３１ ガイドレール部
３２ ターンテーブル
３２ａ 基台部
３２ｂ 回転部
３３ リニアレール部
３５ 旋回駆動源
３５ａ ボールねじ
３５ｂ サーボモータ
３６ 固定フレーム
３８ ロータリーエンコーダ
４０ 補強板
４１ ガイド棒
４３ カバー
５０ 蛇行検出部
５１ 光学センサー
５２ センサー部
６０ 旋回制御部
６１ 演算処理回路
６２ 駆動制御回路
Ｓ 仮想中心
Ｘ 左右方向
Ｙ 前後方向
θ 仰角
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向して互いに逆方向に進行するキャリヤ側ベルトとリターン側ベルトを有するベルトコンベヤの蛇行修正装置で、詳しくは、キャリヤ側ベルトの蛇行修正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
土砂やセメントなどの所謂バラ物の搬送装置として使用されるベルトコンベヤの概要を図１１を例に示す。同図のベルトコンベヤは、長尺な無端の搬送ベルト１を備える。搬送ベルト１は、ホッパー２から投入されたバラ物を積載して水平あるいは傾斜した方向Ｐに進行するキャリヤ側ベルト１ａと、キャリヤ側ベルト１ａの進行方向Ｐと１８０°逆方向Ｑに進行するリターン側ベルト１ｂから成る。キャリヤ側ベルト１ａとリターン側ベルト１ｂは、上下で対向する。上段のキャリヤ側ベルト１ａは、その進行方向Ｐに所望の間隔で並列に並ぶ複数の搬送ローラのキャリヤローラ３で保持されて進行し、進行先のヘッドプーリ４で１８０°下方に方向転換してリターン側ベルト１ｂになる。リターン側ベルト１ｂは、その進行方向Ｑに所望の間隔で並列に並ぶ複数の搬送ローラのリターンローラ５で保持されて進行し、進行途中でテンションプーリ６でテンションが与えられて、進行先のテールプーリ７で１８０°上方に方向転換してキャリヤ側ベルト１ａになる。テールプーリ７近くのキャリヤ側ベルト１ａ上にホッパー２からバラ物（図示せず）が投入されて進行方向Ｐに搬送され、キャリヤ側ベルト１ａが進行先のヘッドプーリ４に達するまでにキャリヤ側ベルト１ａ上から積載物が排出される。
【０００３】
キャリヤ側ベルト１ａとリターン側ベルト１ｂは、進行中に進行方向左右いずれかに蛇行する場合がある。キャリヤ側ベルト１ａが蛇行すると、その蛇行がリターン側ベルト１ｂに波及してキャリヤ側ベルト１ａの蛇行を更に助長することもある。キャリヤ側ベルト１ａの蛇行を放置すると、蛇行量が増大して進行に支障が生じ、キャリヤ側ベルト１ａから積載物がこぼれ落ちる落荷が生じたりすることもある。そこで、キャリヤ側ベルト１ａとリターン側ベルト１ｂそれぞれの蛇行量が許容値を超えると、各ベルトそれぞれの蛇行を自動修正する様々な公知のベルトコンベヤ蛇行修正装置がある。
【０００４】
上記ベルトコンベヤ蛇行修正装置は、ベルト搬送方向に多数並列に並ぶ搬送ローラ（キャリヤローラまたはリターンローラ）の内の適宜に選択された搬送ローラを蛇行修正用ローラとして使用したものが普及している。この蛇行修正用ローラをベルト蛇行量に応じてベルト進行方向に平行な前後方向に旋回させて、ベルトの蛇行を自動修正する。ベルトの蛇行量を検出して、ベルトの蛇行量が許容値を超えると、蛇行修正用ローラをシリンダやモータで積極的に旋回させて、ベルトの蛇行を自動修正する蛇行修正装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図１２に示すベルトコンベヤ蛇行修正装置は、キャリヤ側ベルト１ａに適用した公知の自動調芯キャリヤアイドラ１０の一例である。自動調芯キャリヤアイドラ１０は、キャリヤ側ベルト１ａの幅方向中央部を保持する中部キャリヤローラ１１と、キャリヤ側ベルト１ａの幅方向両端部を幅方向両端に向け仰角θで傾斜させて保持する一対の端部キャリヤローラ１２を共通のローラスタンド１３上に一列に設置して構成される。ローラスタンド１３上に突設した複数の軸受１４に各キャリヤローラ１１，１２が回転自在に支持される。ローラスタンド１３の下面中央に旋回軸１５が連結される。旋回軸１５は、固定された水平なフレーム１６上に連結される。フレーム１６の下方にリターン側ベルト１ｂとリターンローラ５が設置される。
【０００６】
キャリヤ側ベルト１ａが自動調芯キャリヤアイドラ１０の各キャリヤローラ１１，１２上を摺動して進行する。進行するキャリヤ側ベルト１ａとの摩擦で各キャリヤローラ１１，１２が従動回転する。キャリヤ側ベルト１ａは、幅方向中央部が中部キャリヤローラ１１ａ上でほぼ水平に保たれて進行し、幅方向両端部が仰角θで傾斜して進行することで、ベルト１ａ上に積載されたバラ物が落下し難いようにしてある。キャリヤ側ベルト１ａが進行方向左右いずれかの方向に許容値を超えて蛇行すると、その蛇行量を図示しない機械式センサーあるいは光学式センサーなどで検出する。なお、キャリヤ側ベルト１ａの許容量を超える蛇行とは、例えばベルト１ａの蛇行方向と反対側にあるベルト側端部で、端部キャリヤローラ１２で仰角θで傾斜して保持されているベルト端部の幅が小さくなり、このベルト端部におけるバラ物の落下を防ぐ機能が低下する程度の蛇行である。検出された蛇行量に応じて自動調芯キャリヤアイドラ１０を、旋回軸１５を中心にしてキャリヤ側ベルト１ａの蛇行を修正する正逆いずれかの方向に旋回させて、蛇行したキャリヤ側ベルト１ａの蛇行を自動修正する。自動調芯キャリヤアイドラ１０の正逆旋回駆動機構は、シリンダやモーターの特別な駆動源を利用した機構と、駆動源を使用せずにベルト自体の蛇行力を利用した機構に大別される。
【特許文献１】特開平０９−０２０４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記自動調芯キャリヤアイドラ１０の場合は、中部キャリヤローラ１１の中央に位置する旋回軸１５を中心にして両端部を互いに逆方向に旋回させることで、キャリヤ側ベルト１ａが左右いずれに許容量を超えて蛇行しても、左右同様にして修正する。このような自動調芯キャリヤアイドラ１０は、ローラスタンド１３の下方にローラスタンド１３を回転自在に支持する旋回軸１５や、旋回軸１５を定位置に支持するフレーム１６などで構成されるスタンド旋回支持機構を必要とする。そのため、自動調芯キャリヤアイドラ１０の真下や真下周辺の下方にスタンド旋回支持機構を設置し、このスタンド旋回支持機構の下方にリターン側ベルト１ｂとリターンローラ５を設置する必要がある。そのため、キャリヤ側ベルト１ａからリターン側ベルト１ｂまでの間隔Ｈ’を大きく設定する必要があり、ベルトコンベヤ全体が縦に大型化する不具合があった。
【０００８】
また、キャリヤ側ベルト１ａの上面はバラ物の積載物で汚れ、ベルト１ａが左右いずれかに蛇行してキャリヤ側ベルト１ａの仰角θで傾斜する左右いずれかの端部の幅が小さくなると、この端部から落荷が生じ易くなる。また、このときの落荷で自動調芯キャリヤアイドラ１０のスタンド旋回支持機構やリターン側ベルト１ｂの上面が汚れ、スタンド旋回支持機構が動作不良を起こして自動調芯キャリヤアイドラ１０の旋回性が低下し、キャリヤ側ベルト１ａの速やかな蛇行修正ができなくなることがある。さらに、落荷などでスタンド旋回支持機構が動作不良を起こさないように、ベルトコンベヤの稼働を停止させて自動調芯キャリヤアイドラ１０の保守点検を高い頻度で行う必要があり、ベルトコンベヤの稼働率を低下させていた。
【０００９】
本発明の目的は、保守点検の頻度を少なくしてベルトコンベヤの稼働率を向上させるキャリヤ側ベルト蛇行修正装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するため、対向して互いに逆方向に進行するキャリヤ側ベルトとリターン側ベルトを有するベルトコンベヤにおけるキャリヤ側ベルトの蛇行修正装置であって、キャリヤ側ベルトの幅方向中央部を保持する中部キャリヤローラおよびキャリヤ側ベルトの幅方向両端部を幅方向両端に向け仰角で傾斜させて保持する一対の端部キャリヤローラをローラスタンド上に一列に配置したキャリヤアイドラと、ローラスタンドの左右両端部をそれぞれ支持する一対のスタンド支持部と、キャリヤ側ベルトの蛇行量を検出する蛇行検出部と、蛇行検出部の蛇行量検出信号に基づいてキャリヤアイドラをキャリヤ側ベルトの蛇行を修正する方向に旋回させる旋回制御部とを具備し、一対のスタンド支持部それぞれは、ローラスタンドの軸状端部を軸方向に相対移動可能に支持するガイドレール部と、ガイドレール部を固定する回転部および当該回転部を回転可能に支持する基台部を有するターンテーブルと、基台部をキャリヤ側ベルトの進行方向と平行な前後方向に往復移動可能に支持するリニアレール部と、リニアレール部に対してターンテーブルを前後方向に変位させる旋回駆動源を備え、一対のスタンド支持部それぞれの旋回駆動源を蛇行検出部の蛇行量検出信号に基づいて駆動させて、キャリヤアイドラの両端部が互いに逆方向に旋回するようにキャリヤアイドラをキャリヤ側ベルトの蛇行を修正する方向に旋回させる。
【００１１】
ここで、キャリヤアイドラの中部キャリヤローラと端部キャリヤローラは、共通のローラスタンド上にそれぞれが軸受を介して回転可能に設置される。中部キャリヤローラはキャリヤ側ベルトの幅に対応させた単数或いは複数で構成される。複数の中部キャリヤローラの場合は、複数が同軸状に直列に設置される。中部キャリヤローラの両端側に各端部ローラが仰角で配置される。このような各ローラとローラスタンドは、既存の自動調芯キャリヤアイドラを適用することができる。ローラスタンドの両端部を旋回可能に保持する一対のスタンド支持部は、同一構造のものが適用できる。一対のスタンド支持部でローラスタンドの両端部を保持することで、ローラスタンドの両端部を除く中央部の下方が空き、この空き空間を利用してキャリヤ側ベルトにリターン側ベルトを近付けるようにすることで、ベルトコンベヤ全体を縦に小型化することができる。また、一対のスタンド支持部でキャリヤアイドラの両端部が互いに逆方向に旋回するように旋回させることで、キャリヤアイドラが中部キャリヤローラの中央部分を仮想中心として旋回し、キャリヤ側ベルトが蛇行しても落荷が生じ難くなる。さらに、キャリヤ側ベルトが蛇行して落荷が生じても、ローラスタンドの左右両端部の各スタンド支持部に落荷してスタンド支持部が汚れる可能性が少なくなり、スタンド旋回支持機構であるスタンド支持部の保守点検の頻度を小さくすることができる。
【００１２】
本発明においては、旋回駆動源は、ターンテーブルの基台部に螺合されたボールねじと、このボールねじを正逆回転させるサーボモータを備えた構造とすることができる。この場合、ボールねじの回転量をロータリーエンコーダなどで検出して、ローラスタンドの旋回量を検知し、検知した電気信号を旋回駆動源の駆動制御に使用することができる。
【００１３】
また、本発明においては、キャリヤアイドラのローラスタンドは、中部キャリヤローラを保持する水平な中央部と、この中央部の両端からキャリヤ側ベルトの幅方向両端に向け仰角で傾斜する左右両端部を有し、左右両端部の下方で中央部の延長線より上方に形成される左右一対の部所それぞれにスタンド支持部を配設することができる。
【００１４】
ここでのローラスタンドの左右両端部は、既存の自動調芯キャリヤアイドラにおける仰角θと同様な角度で傾斜して、左右両端部の下方に空き空間が生じ、この空き空間にスタンド支持部を配設する。このようにすることで、旋回自在なキャリヤアイドラの設置スペースの中にスタンド支持部を格納することができ、キャリヤ側ベルト蛇行修正装置の縦（高さ）方向の小型化が尚一層に容易になる。
【００１５】
また、本発明においては、蛇行検出部は、キャリヤ側ベルトが複数の段階的に異なる蛇行量で蛇行したことを検出して複数の段階的な蛇行量毎に電気信号を出力するセンサー部を備え、旋回制御部は、センサー部からの電気信号に基づいて段階的な蛇行量に応じた駆動制御信号で旋回駆動源を駆動させる駆動制御回路を備えた構造とすることができる。この場合、蛇行検出部に、前述したロータリーエンコーダなどの旋回駆動源の駆動量を検出してローラスタンドの旋回量を検知する駆動量検出手段を設け、この駆動量検出手段の検出信号をも使用して旋回駆動源を制御することができる。
【００１６】
ここでのセンサー部は、キャリヤ側ベルトの側端との接触角度がキャリヤ側ベルトの蛇行量に応じて変化する機械式センサーを備えたものや、キャリヤ側ベルトの側端の位置を段階的に非接触で検知する光学式センサーを備えたものが適用できる。キャリヤ側ベルトの蛇行を段階的に検出することで、蛇行量が小さい場合は蛇行修正を緩やかに行い、蛇行量が大きい場合は蛇行修正を速やかに行うことができ、蛇行修正の信頼性が増す。
【００１７】
また、センサー部は、キャリヤ側ベルトの幅方向両端それぞれの蛇行量を独自に検出する一対を備えた構造とすることができる。キャリヤ側ベルトの幅方向両端のそれぞれの位置を左右一対の光学式センサーで同時に検知し確認することで、ベルト端部（耳部）にささくれがあっても精度よく蛇行が検知でき、より蛇行修正の信頼性が増す。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、キャリヤ側ベルトの蛇行修正用キャリヤアイドラの左右両端部を一対のスタンド支持部で保持することで、ローラスタンドの両端部を除く中央部分の下方にスタンド旋回支持機構を構築する必要がなくなり、ベルトコンベヤ全体を縦に小型化することが容易になる。また、一対のスタンド支持部でキャリヤアイドラの両端部が互いに逆方向に旋回するように旋回させることで、キャリヤ側ベルトが蛇行してもベルト幅方向両端からの落荷が生じ難くなり、かつ、落荷が生じても左右一対の各スタンド支持部に落荷してスタンド支持部が汚れる可能性が少なくなり、スタンド旋回支持機構の保守点検の頻度を低減させてベルトコンベヤの稼働率を上げることが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図１０を参照して説明する。
【００２０】
図１および図２は、図１１のベルトコンベヤに適用したキャリヤ側ベルト蛇行修正装置で、図１１と同一または相当部分には同一符号を付して説明の重複を避ける。図１および図２に示すキャリヤアイドラ２０は、キャリヤ側ベルト１ａの幅方向中央部を保持する中部キャリヤローラ２１と、キャリヤ側ベルト１ａの幅方向両端部を幅方向両端に向け仰角θで傾斜させて保持する一対の端部キャリヤローラ２２を共通のローラスタンド２３上に一列に設置して構成される。ローラスタンド２３上に突設した複数の軸受２４に各キャリヤローラ２１，２２が回転自在に支持される。ローラスタンド２３は、水平な直線状の中央部２３ａと、中央部２３ａの左右両端から仰角θ’で延在する左右一対の傾斜端部２３ｂと、各傾斜端部２３ｂの上端から水平方向に延在する水平端部２３ｃを有する。
【００２１】
図１と図２に示すキャリヤ側ベルト蛇行修正装置は、ローラスタンド２３の左右両端部２３ｃを旋回動作可能に支持する一対のスタンド支持部３０と、キャリヤ側ベルト１ａの蛇行量を検出する蛇行検出部５０と、蛇行検出部５０の蛇行量検出信号に基づいてキャリヤアイドラ２０をキャリヤ側ベルト１ａの蛇行を修正する方向に旋回させる旋回制御部６０を備える。
【００２２】
左右一対のスタンド支持部３０は同一構造で、具体的構造を図３〜図６に示す。同図のスタンド支持部３０は、ローラスタンド２３の軸状端部を軸方向に相対移動可能に支持するガイドレール部３１と、ガイドレール部３１を固定する回転部３２ｂおよび回転部３２ｂを回転可能に支持する基台部３２ａを有するターンテーブル３２と、基台部３２ａをキャリヤ側ベルト１ａの進行方向と平行な前後方向Ｙに往復移動可能に支持するリニアレール部３３と、リニアレール部３３に対してターンテーブル３２を前後方向Ｙに変位させる旋回駆動源３５を備える。前後方向Ｙに平行な固定フレーム３６上にリニアレール部３３が固定され、リニアレール部３３に旋回駆動源３５が連結される。図１と図２の鎖線で示される４３はカバーで、左右一対のスタンド支持部３０それぞれに設置される。カバー４３は、スタンド支持部３０を覆うように固定フレーム３６に設置される。左右一対のスタンド支持部３０それぞれの旋回駆動源３５を蛇行検出部５０の蛇行量検出信号に基づいて駆動させると、キャリヤアイドラ２０の両端部が互いに逆方向に旋回するようにキャリヤアイドラ２０がキャリヤ側ベルト１ａの蛇行を修正する方向に旋回する。
【００２３】
図４の場合、ローラスタンド２３は断面逆Ｖ形の剛体を示す。ローラスタンド２３は、丸パイプやＨ鋼パイプなどの剛体も適用可能である。ローラスタンド２３の左右両端部２３ｃの下端に補強板４０を固定し、補強板４０の下面にガイド棒４１を固定する。ガイド棒４１は前後方向Ｙと直交する左右方向Ｘに延在する直線状の角棒である。リニアレール部３３はＵ字溝形で、固定フレーム３６上に前後方向Ｙに平行に固定される。リニアレール部３３の中にターンテーブル３２の基台部３２ａが前後方向Ｙに前後移動可能に嵌合され、基台部３２ａ上に円形で水平な回転部３２ｂが回転可能に連結される。この円形回転部３２上に直径方向にガイドレール部３１が固定される。ガイドレール部３１はＵ字溝形のリニアレールで、ガイド棒４１が軸方向に相対摺動可能に嵌合される。図１および図２の鎖線で示すキャリヤ側ベルト１ａが蛇行しない中立位置にあるとき、図５に示すようにローラスタンド２３とガイド棒４１が左右方向Ｘに平行で、ガイド棒４１がガイドレール部３１に左右方向Ｘに摺動可能に支持される。
【００２４】
旋回駆動源３５は、リニアレール部３３内に前後方向Ｙに平行に設置されたボールねじ３５ａと、ボールねじ３５ａを正逆回転させるサーボモータ３５ｂを備える。サーボモータ３５ｂの駆動軸が減速装置３５ｃを介してボールねじ３５ａに連結される。ボールねじ３５ａがターンテーブル３２の基台部３２ａに螺合されて基台部３２ａを貫通する。サーボモータ３５ｂでボールねじ３５ａを正逆回転させると、基台部３２ａが前後方向Ｙに前後動し、基台部３２ａと一体的にターンテーブル３２とガイドレール部３１が前後動する。図５に示すローラスタンド２３の片端側のスタンド支持２０のガイドレール部３１が前後動するとき、このガイドレール部３１と一体にガイド棒４１が前後動する。このとき、ローラスタンド２３の他端側が前後動しないとすると、この他端側を支点に図６に示すようにローラスタンド２３が前後方向Ｙに旋回する。この旋回で前後動するガイドレール部３１に対してガイド棒４１が摺動し、ターンテーブル３２の回転部３２ｂが回転して、ローラスタンド２３の旋回を安定した円滑なものにする。
【００２５】
左右一対のスタンド支持部３０の旋回駆動源３５それぞれに駆動量検出手段例えばロータリーエンコーダ３８を設置する。ロータリーエンコーダ３８は、旋回駆動源３５のボールねじ３５ａの回転量を検出する。ロータリーエンコーダ３８は、固定フレーム３６上に設置され、ボールねじ３５ａの先端に連接される。左右一対のスタンド支持部３０の各ロータリーエンコーダ３８で対応するボールねじ３５ａの回転量を検出することで、ローラスタンド２３の旋回量が検知される。このような旋回量情報を左右一対の旋回駆動源３５の駆動に利用することで、後述するキャリヤアイドラ２０の旋回によるキャリヤ側ベルト１ａの蛇行修正がより精度よく行うことができる。
【００２６】
左右一対のスタンド支持部３０は、図８に示すように、ローラスタンド２３の左右一対の両水平端部２３ｃと固定フレーム３６の間の部所ｎに設置する。この部所ｎは、ローラスタンド２３の中央部２３ａの左右両端の延長線より上方にあり、ローラスタンド２３の左右両端部である傾斜端部２３ｂと水平端部２３ｃの下方にある空間である。この部所ｎを利用してスタンド支持部３０を配設することで、キャリヤアイドラ２０の旋回を見込んだ左右両端側のアイドラ設置スペースの中に一対の各スタンド支持部３０を格納することができる。また、ローラスタンド２３の真下にリターン側ベルト１ｂを十分近づけて設置することが容易になり、キャリヤ側ベルト蛇行修正装置の縦（高さ）方向の小型化が容易に図れる。
【００２７】
蛇行検出部５０は、キャリヤ側ベルト１ａの片側あるいは両側の側端位置を検出して、キャリヤ側ベルト１ａの蛇行量を検出する。図１及び図２の鎖線で示す左右一対の蛇行検出部５０は、キャリヤ側ベルト１ａの幅方向両端部それぞれの側端位置を独自に検出する。この左右一対の蛇行検出部５０は同一で、以下、一方の具体例を説明する。蛇行検出部５０は、例えば図９および図１０に示すように複数の光学センサー５１を左右方向Ｘに一列に並べたセンサー部５２を備える。キャリヤ側ベルト１ａの幅方向に複数の光学センサー５１を互いに離隔させて一列に配置する。センサー部５２は、キャリヤ側ベルト１ａの片側端の上方定位置に設置される。各光学センサー５１は反射型で、センサー部５２の下面に下向きに設置される。
【００２８】
センサー部５２の光学センサー５１の数は、例えば５個である。キャリヤ側ベルト１ａがほとんど蛇行しない中立位置にあるときに、ベルト側端を検出する中立検知用光学センサー５１ａと、中立検知用光学センサー５１ａの左右両側方に２個ずつ配置されてキャリヤ側ベルト１ａの蛇行量を大小二段階で検知する内側２個の蛇行検知用光学センサー５１ｂ、５１ｃと外側２個の蛇行検知用光学センサー５１ｄ、５１ｅを備える。キャリヤ側ベルト１ａが左右いずれか方向に予め設定された小段階の蛇行量まで蛇行すると、これを内外の蛇行検知用光学センサー５１ｂまたは５１ｄが検出し、蛇行が小段階と検知される。キャリヤ側ベルト１ａが左右いずれか方向に前述の小段階の蛇行量を超えて予め設定された大段階の蛇行量まで蛇行すると、これを内外の蛇行検知用光学センサー５１ｃまたは５１ｅが検出し、蛇行が大段階と検知される。
【００２９】
５個の各光学センサー５１で検出されたベルト有無検知による蛇行量検知信号が旋回制御部６０で演算処理されて、キャリヤ側ベルト１ａがほとんど蛇行しない中立位置にあるか、大小二段階のいずれの段階まで蛇行しているかが検出される。この演算処理結果に基づいて旋回制御部６０が左右一対のスタンド支持部３０の各サーボモータ３５ｂを駆動制御して、蛇行修正用キャリヤアイドラ２０の段階的な旋回駆動が行われる。同時に左右一対のスタンド支持部３０の各ロータリーエンコーダ３８から得られたローラスタンド２３の旋回量情報からキャリヤアイドラ２０の位置を監視し、確認することができる。
【００３０】
旋回制御部６０は、蛇行検出部５０の蛇行検知用光学センサー５１からの段階的な蛇行量検知信号を演算処理してキャリヤ側ベルト１ａの左右いずれかの蛇行方向と蛇行量を検出する演算処理回路６１と、演算処理回路６１で検出された蛇行方向と蛇行量およびキャリヤ側ベルト１ａの進行速度に基づいて左右一対のスタンド支持部３０の各旋回駆動源３５を駆動させる駆動制御回路６２を備える。駆動制御回路６２は、演算処理回路６１で検出されたキャリヤ側ベルト１ａの段階的な蛇行量と進行速度に基づいて左右一対の各サーボモータ３５ｂの駆動速度や駆動時間を制御する。駆動制御回路６２は、キャリヤ側ベルト１ａの蛇行量が小段階であり進行速度が高速である場合に、蛇行修正用キャリヤアイドラ２０を緩やかに所定の旋回角度まで旋回させる制御を行う。また、駆動制御回路６２は、キャリヤ側ベルト１ａの蛇行量が大段階で進行速度が低速の場合に、蛇行修正用キャリヤアイドラ２０を速やかに所定の旋回角度まで旋回させる制御を行う。
【００３１】
図２に示すように、左右一対のスタンド支持部３０は互いにＹ方向の向きを１８０°反対にして設置される。この左右一対のスタンド支持部３０の各サーボモータ３５ｂは共通の駆動制御回路６２からの駆動制御信号にて同期して同速で駆動することで、蛇行修正用キャリヤアイドラ２０をその左右両端部が互いに逆方向に旋回するようにして旋回させる。その動作例を図７および図８を参照して説明する。
【００３２】
図７と図９の一点鎖線で示すキャリヤ側ベルト１ａは、ほとんど蛇行していない中立位置にある。このとき、センサー部５２の内側２個の蛇行検知用光学センサー５１ｃ、５１ｂがベルト有り信号を出力し、外側２個の蛇行検知用光学センサー５１ｅ、５１ｄがベルト無し信号を出力し、中央の中立検知用光学センサー５１ａがベルト有りまたは無し信号を出力する。これらのセンサー検出信号を演算処理回路６１で演算処理することで、キャリヤ側ベルト１ａが蛇行修正する必要のない中立位置にあると判別され、駆動制御回路６２にモータ駆動制御信号は出力されない。図２の状態で左右一対のサーボモータ３５ｂは駆動せず、蛇行修正用キャリヤアイドラ２０は旋回せずにキャリヤ側ベルト１ａの搬送動作のみを行う。
【００３３】
図７の一点鎖線のキャリヤ側ベルト１ａが、例えば図７の二点鎖線に示すように進行方向Ｐに対して右方向に許容量を超えて蛇行したとする。この蛇行が蛇行検出部５０で検出され、旋回制御部６０から左右一対のスタンド支持部３０の各サーボモータ３５ｂ，３５ｂに駆動制御信号が出力されて、各サーボモータ３５ｂ，３５ｂが同時に同速で駆動する。この駆動で各ボールねじ３５ａ、３５ａが同時に同速で正逆いずれかに回転して、キャリヤアイドラ２０を中部キャリヤローラ２１の中央部を仮想中心Ｓにして図７で反時計方向に旋回させ、キャリヤ側ベルト１ａの蛇行を修正する。このようなキャリヤアイドラ２０の旋回は、図１２の自動調芯キャリヤアイドラ１０の旋回と同様である。
【００３４】
上記蛇行修正の動作において、左右一対のスタンド支持部３０の各サーボモータ３５ｂ、３５ｂを同時に同速で駆動させているが、図７で右側のサーボモータ３５ｂのみを駆動させても、キャリヤアイドラ２０が反時計方向に旋回してキャリヤ側ベルト１ａの蛇行が修正できる。このような蛇行修正の場合は、キャリヤアイドラ２０が図７で左側の端部を仮想中心として旋回することになる。ベルトの左右両端部を端部ローラ２２，２２で仰角θで傾斜させて落荷し難いようにしたキャリヤ側ベルト１ａにおいては、キャリヤアイドラ２０を仮想中心Ｓを中心に旋回させることが、ベルト左右両端部の変位による落荷をより低減させる上で望ましい。また、キャリヤ側ベルト１ａが多少蛇行しても、ベルト１ａの左右両側端の真下から左右一対のスタンド支持部３０が少し離れた定位置にあるので、落荷が生じてもスタンド支持部３０へと落下することが少なく、落荷でスタンド支持部３０が汚される可能性が少ない。そのため、スタンド支持部３０の保守点検の頻度を少なくして、ベルトコンベヤの稼働率を上げることが容易になる。
【００３５】
なお、本発明のキャリヤ側ベルト蛇行修正装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１蛇行修正装置の平面図である。
【図３】図１蛇行修正装置の部分側面図である。
【図４】図３蛇行修正装置の一部分解斜視図である。
【図５】図３蛇行修正装置の一部省略部分を含む平面図である。
【図６】図５蛇行修正装置の動作時の平面図である。
【図７】図２蛇行修正装置の蛇行修正動作時の平面図である。
【図８】図７蛇行修正装置の正面図である。
【図９】図２蛇行修正装置における蛇行検出部の概要を示す平面図である。
【図１０】図９蛇行検出部の正面図である。
【図１１】一般的なベルトコンベヤの概要を示す側面図である。
【図１２】従来のキャリヤ側ベルト蛇行修正装置の概要を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ａ キャリヤ側ベルト
１ｂ リターン側ベルト
３ キャリヤローラ
５ リターンローラ
２０ キャリヤアイドラ
２１ 中部キャリヤローラ
２２ 端部キャリヤローラ
２３ ローラスタンド
２４ 軸受
３０ スタンド支持部
３１ ガイドレール部
３２ ターンテーブル
３２ａ 基台部
３２ｂ 回転部
３３ リニアレール部
３５ 旋回駆動源
３５ａ ボールねじ
３５ｂ サーボモータ
３６ 固定フレーム
３８ ロータリーエンコーダ
４０ 補強板
４１ ガイド棒
４３ カバー
５０ 蛇行検出部
５１ 光学センサー
５２ センサー部
６０ 旋回制御部
６１ 演算処理回路
６２ 駆動制御回路
Ｓ 仮想中心
Ｘ 左右方向
Ｙ 前後方向
θ 仰角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向して互いに逆方向に進行するキャリヤ側ベルトとリターン側ベルトを有するベルトコンベヤにおける前記キャリヤ側ベルトの蛇行修正装置であって、
前記キャリヤ側ベルトの幅方向中央部を保持する中部キャリヤローラおよび前記ベルトの幅方向両端部を幅方向両端に向け仰角で傾斜させて保持する左右一対の端部キャリヤローラをローラスタンド上に一列に配置したキャリヤアイドラと、前記ローラスタンドの左右両端部をそれぞれ支持する一対のスタンド支持部と、前記キャリヤ側ベルトの蛇行量を検出する蛇行検出部と、前記蛇行検出部の蛇行量検出信号に基づいて前記キャリヤアイドラを前記キャリヤ側ベルトの蛇行を修正する方向に旋回させる旋回制御部とを具備し、
前記一対のスタンド支持部それぞれは、前記ローラスタンドの軸状端部を軸方向に相対移動可能に支持するガイドレール部と、前記ガイドレール部を固定する回転部および当該回転部を回転可能に支持する基台部を有するターンテーブルと、前記基台部を前記キャリヤ側ベルトの進行方向と平行な前後方向に往復移動可能に支持するリニアレール部と、前記リニアレール部に対して前記ターンテーブルを前記前後方向に変位させる旋回駆動源を備え、
前記一対のスタンド支持部それぞれの前記旋回駆動源を前記蛇行検出部の蛇行量検出信号に基づいて駆動させて、前記キャリヤアイドラの両端部が互いに逆方向に旋回するようにキャリヤアイドラを前記キャリヤ側ベルトの蛇行を修正する方向に旋回させることを特徴とするキャリヤ側ベルト蛇行修正装置。
【請求項２】
前記旋回駆動源は、前記ターンテーブルの基台部に螺合されたボールねじと、当該ボールねじを正逆回転させるサーボモータを備えたことを特徴とする請求項１に記載のキャリヤ側ベルト蛇行修正装置。
【請求項３】
前記ローラスタンドは、前記中部キャリヤローラを保持する水平な中央部と、この中央部の両端から前記キャリヤ側ベルトの幅方向両端に向け仰角で傾斜する左右両端部を有し、前記左右両端部の下方で前記中央部の延長線より上方に形成される左右一対の部所それぞれに前記スタンド支持部を配設したことを特徴とする請求項１または２に記載のキャリヤ側ベルト蛇行修正装置。
【請求項４】
前記蛇行検出部は、前記キャリヤ側ベルトが複数の段階的に異なる蛇行量で蛇行したことを検出して複数の段階的な蛇行量毎に電気信号を出力するセンサー部を備え、
前記旋回制御部は、前記センサー部からの電気信号に基づいて前記段階的な蛇行量に応じた駆動制御信号で前記旋回駆動源を駆動させる駆動制御回路を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一記載のキャリヤ側ベルト蛇行修正装置。
【請求項５】
前記センサー部は、前記キャリヤ側ベルトの幅方向両端それぞれの蛇行量を独自に検出する一対を備えたことを特徴とする請求項４に記載のキャリヤ側ベルト蛇行修正装置。
【請求項１】
対向して互いに逆方向に進行するキャリヤ側ベルトとリターン側ベルトを有するベルトコンベヤにおける前記キャリヤ側ベルトの蛇行修正装置であって、
前記キャリヤ側ベルトの幅方向中央部を保持する中部キャリヤローラおよび前記ベルトの幅方向両端部を幅方向両端に向け仰角で傾斜させて保持する左右一対の端部キャリヤローラをローラスタンド上に一列に配置したキャリヤアイドラと、前記ローラスタンドの左右両端部をそれぞれ支持する一対のスタンド支持部と、前記キャリヤ側ベルトの蛇行量を検出する蛇行検出部と、前記蛇行検出部の蛇行量検出信号に基づいて前記キャリヤアイドラを前記キャリヤ側ベルトの蛇行を修正する方向に旋回させる旋回制御部とを具備し、
前記一対のスタンド支持部それぞれは、前記ローラスタンドの軸状端部を軸方向に相対移動可能に支持するガイドレール部と、前記ガイドレール部を固定する回転部および当該回転部を回転可能に支持する基台部を有するターンテーブルと、前記基台部を前記キャリヤ側ベルトの進行方向と平行な前後方向に往復移動可能に支持するリニアレール部と、前記リニアレール部に対して前記ターンテーブルを前記前後方向に変位させる旋回駆動源を備え、
前記一対のスタンド支持部それぞれの前記旋回駆動源を前記蛇行検出部の蛇行量検出信号に基づいて駆動させて、前記キャリヤアイドラの両端部が互いに逆方向に旋回するようにキャリヤアイドラを前記キャリヤ側ベルトの蛇行を修正する方向に旋回させることを特徴とするキャリヤ側ベルト蛇行修正装置。
【請求項２】
前記旋回駆動源は、前記ターンテーブルの基台部に螺合されたボールねじと、当該ボールねじを正逆回転させるサーボモータを備えたことを特徴とする請求項１に記載のキャリヤ側ベルト蛇行修正装置。
【請求項３】
前記ローラスタンドは、前記中部キャリヤローラを保持する水平な中央部と、この中央部の両端から前記キャリヤ側ベルトの幅方向両端に向け仰角で傾斜する左右両端部を有し、前記左右両端部の下方で前記中央部の延長線より上方に形成される左右一対の部所それぞれに前記スタンド支持部を配設したことを特徴とする請求項１または２に記載のキャリヤ側ベルト蛇行修正装置。
【請求項４】
前記蛇行検出部は、前記キャリヤ側ベルトが複数の段階的に異なる蛇行量で蛇行したことを検出して複数の段階的な蛇行量毎に電気信号を出力するセンサー部を備え、
前記旋回制御部は、前記センサー部からの電気信号に基づいて前記段階的な蛇行量に応じた駆動制御信号で前記旋回駆動源を駆動させる駆動制御回路を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一記載のキャリヤ側ベルト蛇行修正装置。
【請求項５】
前記センサー部は、前記キャリヤ側ベルトの幅方向両端それぞれの蛇行量を独自に検出する一対を備えたことを特徴とする請求項４に記載のキャリヤ側ベルト蛇行修正装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１５４９９７（Ｐ２００９−１５４９９７Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３２６２１（Ｐ２００７−３３２６２１）
【出願日】平成１９年１２月２５日（２００７．１２．２５）
【出願人】（５０４３８５９８２）株式会社ＪＲＣ (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２５日（２００７．１２．２５）
【出願人】（５０４３８５９８２）株式会社ＪＲＣ (17)
【Ｆターム（参考）】
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