コンベアの駆動制御装置
【課題】誘導電動機に適正な給電制御を行うことにより、コンベア本体の簡易で効率のよい駆動制御が可能であり、また機能の異なるコンベア本体に対しても簡易かつ安価に対応が可能なコンベアの駆動制御装置を提供する。
【解決手段】金属の切削加工により生じたチップを搬送するコンベア本体１３において、チップの詰まりが生じたとき、誘導電動機１２に負荷が加わりその駆動電流が増加して、電流検出器の検出値が限界電流値以上になったとき、マイクロコンピュータにより限界電流値以上と判定されてインバータによる誘導電動機１２への給電を停止させ、さらに所定時間後にインバータにより反転モードで給電を行わせ、誘導電動機１２を反転させる。これにより、チップコンベア本体１３に詰まったチップの詰まりを除くことができ、コンベアの回転力を最大限に活用しつつ誘導電動機１２の焼損等の不具合を適切に回避することができる。
【解決手段】金属の切削加工により生じたチップを搬送するコンベア本体１３において、チップの詰まりが生じたとき、誘導電動機１２に負荷が加わりその駆動電流が増加して、電流検出器の検出値が限界電流値以上になったとき、マイクロコンピュータにより限界電流値以上と判定されてインバータによる誘導電動機１２への給電を停止させ、さらに所定時間後にインバータにより反転モードで給電を行わせ、誘導電動機１２を反転させる。これにより、チップコンベア本体１３に詰まったチップの詰まりを除くことができ、コンベアの回転力を最大限に活用しつつ誘導電動機１２の焼損等の不具合を適切に回避することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベア本体を誘導電動機によって駆動することにより、コンベア本体に供給される物を一定方向に搬送するチップ搬送装置等のコンベアにおける誘導電動機への給電状態を制御するコンベアの駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動制御装置としては、例えば特許文献１に示すように、駆動手段を具備するコンベア本体と、コンベアの正逆転及び停止を電気的接続の切換・断続により行う電気スイッチと、電気スイッチの接続の切換・断続を制御する制御装置と、コンベアの過負荷を検知する過負荷検知手段からなるチップコンベアが知られている。このチップコンベアでは、制御装置が各動作の時間的長さ及び動作順序を規制するタイミング手段と、コンベアの正逆転回復動作の回数をカウントするカウント手段と、過負荷検知手段の検知信号に基づきコンベアを停止させ、カウント手段のカウント回数が所定回数に達しているか否かを判断して、達していない場合にはコンベアを所定時間逆転させて後停止させその後コンベアを正転させる一連の回復動作を行う制御手段とにより構成されている。
【特許文献１】特開昭６１−１７３８９３号公報
【０００３】
しかし、上記チップコンベアでは、過負荷検出手段として、電動機に流れる過電流を検知しているが、過電流について明確に示されていない。そのため、過電流が小さすぎると、電動機の駆動力を効率的に利用できなく、また過電流が大きすぎると、電動機に加わる負荷が大きくなり電動機に無用な損傷を与えるおそれがある。また、制御装置としてアナログ式のシーケンサあるいはデジタル式のコンピュータを制御プログラムによって作動させているが、その為、規格の異なるコンベアの種類ごとにプログラムを用意する必要があり、制御装置としての汎用性に欠けて制御コストが高価になるという問題がある。さらには、複数種類のコンベアに対してそれぞれ制御装置を用意する必要があるため、複数のコンベアの制御を集中して行うことができず、制御が煩雑になると共に制御コストがさらに高価になるという問題もある。
【０００４】
ここで、誘導電動機の回転速度とトルク及び駆動電流との関係について図７により説明する。誘導電動機は、同期速度からすべりｓ分だけ小さい定常速度Ｎで回転するようになっており、そのときの駆動電流はＩｕ、負荷トルクはＴｕである。誘導電動機に加わる負荷が大きくなると回転速度は減少しはじめ、負荷トルクＴは最大トルクＴｍになった後に減少するようになるが、駆動電流Ｉは、回転速度の減少に伴って増加し続ける。このような駆動電流Ｉの増加により電動機に過大な負荷が加わり、電動機の耐久性の低下や焼損等の不具合をもたらすようになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本件発明者は、このような誘導電動機の特性を考慮し、最大トルクＴｍ発生時点での駆動電流を上限である限界電流Ｉｍと定め、限界電流Ｉｍまで増加した時点で電動機の駆動を停止させることにより、過負荷による誘導電動機の耐久性の低下や焼損等の不具合を防止できると共に誘導電動機のトルクを最も有効に活用できることを見出し、本発明を想到するに至った。従って、本発明は、誘導電動機に適正な給電制御を行うことにより、コンベア本体の簡易で効率のよい駆動制御が可能であり、また機能の異なるコンベア本体に対しても簡易かつ安価に対応が可能なコンベアの駆動制御装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の特徴は、コンベア本体を誘導電動機によって駆動することにより、コンベア本体に供給される物を搬送するコンベアにおける誘導電動機への給電状態を制御するコンベアの駆動制御装置であって、電源から誘導電動機への給電状態を変更することにより、誘導電動機を正転、停止、反転のいずれかの駆動状態に切り替え可能な給電変更手段と、誘導電動機の駆動電流を検出する電流検出手段と、誘導電動機の最大トルク発生時での駆動電流値である限界電流値等の給電条件を入力する入力手段と、入力手段により入力された給電条件を記憶する記憶手段と、電流検出手段で検知された駆動電流値を読み込んで記憶手段に記憶された限界電流値と比較し、駆動電流値が限界電流値以上となったか否かを判定する電流値判定手段と、電流値判定手段からの限界電流値以上との判定結果を受けて、給電変更手段の給電状態の変更制御により、誘導電動機を停止させる給電制御手段とを備えたことにある。
【０００７】
本発明においては、例えば空港等において荷物を搬送するコンベアの場合には、コンベア本体の駆動中に荷物の詰まり等が生じると、誘導電動機に過大な負荷が加わりその駆動電流が増加する。駆動電流が増加し続けて、電流検出手段の検出値が誘導電動機の最大トルク発生時の電流値である限界電流値以上になると、電流値判定手段により限界電流値以上と判定される。これに応じて、給電制御手段は給電変更手段の変更により誘導電動機を停止させ、コンベア本体が自動的に停止させられるので、引っ掛った荷物を取り除くことができる。本発明においては、コンベア本体に過大な負荷が加わったときに、コンベア本体を駆動する誘導電動機を停止させる条件として、誘導電動機の限界電流値を最大トルク発生時に合わせたことにより、誘導電動機の駆動力を最大限に活用しつつ、誘導電動機に過大な電流が流れることによって生じる電動機の耐久性の低下や焼損等の不具合を確実に回避することができ、コンベアの駆動を効率よく実現できる。また、本発明によれば、制限電流値等の給電条件の設定やその変更を、制御プログラムの変更等の煩雑な手続きによらず入力手段により簡易に行うことができ、その結果、駆動制御装置を種々の用途や規格の異なるコンベアに簡単に取り付けて駆動させることができるので、駆動制御装置に要するコストを大幅に低減できる。
【０００８】
また、本発明において、給電制御手段が、給電変更手段の給電状態の変更制御により、誘導電動機を停止させた後、さらに誘導電動機を所定時間反転させ、その後停止させて再び正転へ復帰させるようにすることができる。これにより、例えば、金属の切削加工により生じたチップを搬送するチップコンベアの場合、コンベア本体においてチップの詰まりが生じて、電流検出手段の検出値が限界電流値以上になったとき、給電制御手段が給電変更手段の変更制御により、誘導電動機の正転を停止させた後に所定時間反転させ、さらに停止の後に正転状態に戻すことができる。このように、誘導電動機を反転状態にすることにより、コンベア本体が反転してチップの詰まりを除きやすくできる。また、一度の反転動作でチップの詰まりを取り除くことができない場合は、正転・停止・反転を繰り返すことにより詰まりを自動的に取り除くことができる。本発明においては、請求項１の発明と同様に、コンベア本体に過大な負荷が加わったときに、コンベア本体を駆動する誘導電動機を停止させる条件として、誘導電動機の限界電流値を最大トルク発生時に合わせたことにより、誘導電動機の回転力を最大限に活用しつつ誘導電動機の耐久性の低下や焼損等の不具合を確実に回避することができ、コンベアの駆動を効率よく安価に実現できる。
【０００９】
また、本発明において、誘導電動機の表面温度を検出する温度検出手段を設けて、入力手段により誘導電動機の限界表面温度の値を入力して記憶手段に記憶させ、温度検出手段で検知された温度検出値を読み込んで記憶手段に記憶された限界表面温度と比較し、温度検出値が限界表面温度以上となったか否かを判定する表面温度判定手段を設け、給電制御手段により、電流値判定手段からの限界電流値以上との判定結果と、表面温度判定手段からの限界表面温度以上との判定結果のいずれか先の判定結果を受けたことに応じて、給電変更手段の給電状態の変更制御により、誘導電動機を停止させることが可能である。これにより、コンベア本体に過大な負荷が加わったときの誘導電動機を停止させる条件として、限界電流値に加えて限界表面温度を参照できるので、誘導電動機の停止制御をより確実に行うことができ、誘導電動機のさらに安全な駆動制御が確保される。
【００１０】
また、給電変更手段がインバータであることが好ましい。これにより、周波数を変えることによって、誘導電動機の回転速度を制御でき、コンベアの正転・停止・反転の切換をスムーズに調節できる。
【００１１】
また、本発明において、給電制御手段、電流値判定手段、及び記憶手段を、マイクロコンピュータによって構成することが好ましい。これにより、インバータの採用も含めて、駆動制御装置をコンパクトに構成できると共に、入力手段により制限電流値等の設定を簡易に行うことができる。その結果、駆動制御装置を、種々の用途や規格の異なるコンベアに簡単にかつ安価に取り付けることができる。
【００１２】
また、本発明において、入力手段を手動スイッチ入力とすることができる。これにより、作業場所に設置されたコンベアの近くで必要に応じて手入力で簡単に給電条件等の設定やその変更を行うことができるので便利である。
【００１３】
また、本発明において、入力手段をパソコンとすることができる。これにより、コンベアが設置された作業現場にわざわざ出向くことなく、離れた場所で給電条件等の設定や変更を簡単に行うことができるので便利である。
【００１４】
また、本発明において、パソコンを共通の入力手段として、複数のコンベア駆動装置の給電制御手段に並列にデータ入力可能としてもよい。これにより、広い工場内に設置された種類や機能の異なった複数のコンベアに対して、給電条件等の設定やその変更作業を一台のパソコンで集中して行うことができるので、複数のコンベアの管理の手間が大幅に低減する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コンベア本体に過大な負荷が加わったときに、コンベア本体を駆動する誘導電動機の正転を停止させる条件として、誘導電動機の限界電流を最大トルク発生時に合わせたことにより、誘導電動機の回転力を最大限に活用しつつ誘導電動機の耐久性の低下損傷や焼損等の不具合を確実に回避することができ、コンベアの駆動を効率よく安価に実現できる。また、本発明によれば、制限電流値等の給電条件の設定やその変更を、制御プログラムの変更等の煩雑な手続きによらず入力手段により簡易に行うことができ、駆動制御装置を種々の用途や規格の異なるコンベアに簡単に取り付けて駆動させることができるので、駆動制御装置に要するコストを大幅に低減できる。なお、誘導電動機を停止させる条件として、限界電流値に加えて限界表面温度を参照できるようにすることにより、誘導電動機の停止制御をより確実に行うようにでき、誘導電動機のさらに安全な駆動制御を確保できる。
【００１６】
また、給電変更手段をインバータとすることにより、誘導電動機の回転速度を制御でき、コンベアの回転速度を自由に調節できる。また、給電制御手段と、電流値判定手段と、記憶手段とを、マイクロコンピュータによって構成することにより、インバータの採用も含めて、駆動制御装置をコンパクトに構成できると共に、入力手段により制限電流値等の設定を簡易に行うことができるため、駆動制御装置を種々の用途や規格の異なるコンベアに簡単に取り付けて駆動させることができる。また、本発明において、入力手段を手動スイッチ入力とすることにより、作業場所に設置されたコンベアの近くで必要に応じて簡単に給電条件等の設定やその変更を行うことができるので便利である。
【００１７】
また、本発明において、入力手段をパソコンとすることにより、コンベアが設置された作業現場から離れた場所で、給電条件等の設定やその変更を簡単に行うことができるので便利である。また、パソコンを共通の入力手段として、複数のコンベア駆動装置の記憶手段にそれぞれデータ入力可能とすることにより、種類や機能の異なった複数のコンベアを一か所のパソコンで管理することができるので管理の手間が大幅に低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、実施例１である所定方向に物を搬送するコンベアの一例であるチップコンベアの概略構成を摸式図により示したものであり、図２はチップコンベアの主に駆動制御装置の回路構成をブロック図により示し、図３は表示部の回路構成をブロック図により示したものである。このチップコンベア１０は、２００ｖ商用電源１１からの給電を受けて誘導電動機１２によってコンベア本体１３を駆動することによりチップを搬送するものであり、誘導電動機１２への給電状態を駆動制御装置１５によって制御するものである。チップコンベア１０は、金属加工の際に生じたチップをコンベア本体１３により搬送するものであるが、途中でチップの詰まりが生じたときに、コンベア本体１３を停止させて、所定時間コンベア本体１３を反転させ、さらに停止させた後、正転に戻すサイクルを少なくとも１回行うことにより、コンベア本体１３へのチップの詰まりを自動的に取り除くようにするものである。
【００１９】
駆動制御装置１５は、商用電源１１から誘導電動機１２に給電する給電線に接続されたインバータ１６と、インバータ１６から誘導電動機１２に出力される駆動電流を２相で検知する電流検出器１７と、電流検出器１７からの電流検出結果を受けてインバータ１６の駆動制御を行う制御部２１と、制御部２１に接続されて電流値等を表示する表示部３１と、その他制御部２１に接続されたアナログ外部入力２９、外部入力４１、外部出力４２、パソコン３９と、表示部３１に接続された外部入力３７、外部出力３８等により構成されている。制御部２１と表示部３１はコンベア本体１３の近傍位置に設けた制御ボックス１９に収容されている。
【００２０】
制御部２１はコネクタＣＮ１〜ＣＮ８を設けており、各コネクタを介して駆動制御装置１５の各部に接続されるようになっている。制御部２１には、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＰＵ，Ｉ／Ｏ等により構成されたマイクロコンピュータ２２が設けられており、商用電源１１からコネクタＣＮ１を介して接続された電源回路２３によって所定の直流電圧で給電される。制御部２１内には、コネクタＣＮ２とＣＮ３にそれぞれ接続された積分回路２４と、コネクタＣＮ４に接続された高速通信回路２５と、コネクタＣＮ６に接続された低速通信回路２６と、コネクタＣＮ７に接続された入力回路２７と、コネクタＣＮ８に接続された出力回路２８とを設けており、それぞれマイクロコンピュータ２２に接続されている。
【００２１】
コネクタＣＮ２には、電流検出器１７が接続されている。電流検出器１７は、例えばホール素子で構成されたものである。コネクタＣＮ３には、誘導電動機１２の正転及び反転時の回転速度を変更する外部入力を行うためのアナログ外部入力２９が接続されている。コネクタＣＮ３からのアナログの電圧値入力等は積分回路２４でノイズが除去されてマイクロコンピュータ２２に入力される。コネクタＣＮ４には、上述したインバータ１６が接続されている。インバータ１６は、マイクロコンピュータ２２から高速通信回路２５を通して入力された制御信号に基づいて誘導電動機１２への給電状態を正転駆動、停止、反転駆動のいずれかになるように切り替えを行う。コネクタＣＮ５には表示部３１が接続されており、電源回路２３から給電されると共に、マイクロコンピュータ２２からの制御信号に基づいて表示を行う。
【００２２】
表示部３１は、コネクタＣＮ９，ＣＮ１２に接続された表示回路３２を設けており、表示回路３２にＬＥＤやＬＣＤ等の視覚的表示手段である表示板３３が接続されている。コネクタＣＮ９は、制御部２１のコネクタＣＮ５を通してマイクロコンピュータ２２に接続されている。表示回路３２は、マイクロコンピュータ２２からのデジタル信号を入力して表示板３３に表示させる。また、表示回路３２にはシフトレジスタ３４が接続され、シフトレジスタ３４には入力回路３５と出力回路３６が接続されている。入力回路３５にはコネクタＣＮ１０を介して設定誘導電動機１２への給電条件等の初期設定を手動で入力するための外部入力３７が接続されている。出力回路３６にはコネクタＣＮ１１を介してランプ等の点灯表示を行う外部出力３８に接続されている。また、コネクタＣＮ１２には、後述する非常停止入力４８が接続されており、非常停止入力が表示回路３２を経て表示板３３に表示される。
【００２３】
コネクタＣＮ６にはパソコン３９が接続されている。パソコン３９は、外部入力３７と同様、誘導電動機１２への給電条件の設定を行うものであるが、コンベア本体１３の設置された現場から離れた場所から行うことができるようになっている。コネクタＣＮ７には、誘導電動機１２の正転・反転や運転開始・停止等の指令を外部から遠隔操作により行うリモコン等の外部入力４１が接続されており、外部入力４１から入力回路２７を経てマイクロコンピュータ２２に入力される。コネクタＣＮ８には、マイクロコンピュータ２２の制御状態を出力するための赤ランプ、緑ランプ、リレー、回転灯等の外部出力４２が接続されており、マイクロコンピュータ２２からのデジタル信号が出力回路２８を経て外部出力４２に入力される。
【００２４】
制御部２１には、設定開始スイッチ４３が設けられている。設定開始スイッチ４３は、制御ボックス１９内に設けられており、マイクロコンピュータ２２に直接接続された手動のスイッチである。設定開始スイッチ４３は、オン状態で上記外部入力３７による初期設定の手動入力を可能にさせ、オフ状態で手動入力を不能にさせるようになっている。表示部３１と外部入力３７は、図４に示すように、制御ボックス１９の前面に配設されている。外部入力３７は、設定スイッチ４４と、正転スイッチ４５と、反転スイッチ４６と、停止リセットスイッチ４７と、非常停止スイッチ４８とにより構成されている。
【００２５】
設定スイッチ４４は、図４に示すように。レバー４４ａによる回動切り替えによって手動位置と、寸動位置と、自動位置とに切り替え可能になっている。手動位置は、設定パラメータの項目の変更が行われる位置である。寸動位置は、運転する時に設定される。自動位置は、設定パラメータの変更が行われる位置である。正転スイッチ４５と反転スイッチ４６は、押しボタン式スイッチであり、設定パラメータの項目と数値等の変更を行うものである。停止リセットスイッチ４７は、誘導電動機１２の運転終了時に停止させたり、設定条件をリセットさせる押しボタン式スイッチである。非常停止スイッチ４８は、誘導電動機１２の運転途中で緊急の事態が生じたときに運転を停止させるスイッチである。外部入力３７によるパラメータの設定については、誘導電動機１２の停止時において、作業場所のチップコンベア１０の制御ボックス１９が設置された位置で行われるもので、表示部３１の表示板３３に表示された数字を見ながら行われる。外部出力３８は、正転スイッチ４５、反転スイッチ４６、停止リセットスイッチ４７、非常停止スイッチ４８に設けられた、設定状態を示すランプである。
【００２６】
つぎに、外部入力３７によるパラメータの設定内容について説明する。まず、設定スイッチ４４のレバー４４ａを手動位置に切り替え、正転スイッチ４５及び反転スイッチ４６によってパラメータを停止設定電流とし、次にレバー４４ａを自動位置に切り替え、正転スイッチ４５及び反転スイッチ４６を押して、上述した最大トルク発生時の停止電流値を設定する。同様に、電流検出時の接点出力時間を設定する。以下、同様に、インバータ通信運転の高速・低速の周波数、自動運転モードを反転運転とする、自動運転開始条件を盤スイッチによること、起動までの待機時間、運転開始時の緑ランプ表示時間、自動運転時のリトライ回数、運転開始時の緑ランプ点滅、運転開始時のブザー鳴動時間、起動電流検出開始遅延時間、正転運転速度、電流検出停止時の赤ランプ表示時間、電流検出停止時の赤ランプ点滅、電流検出停止時のブザー時間、自動反転運転時間、自動反転運転速度、自動反転運転中停止後条件の停止電流到達後の正転運転選択、電流値校正範囲、寸動インバータ運転周波数、正転中電流検出後運転時間等の設定が行われる。
【００２７】
つぎに、チップコンベア１０の動作について説明する。まず、電源１１の投入により、起動待機時間の経過後に、マイクロコンピュータ２２の制御に基づいてインバータ１６を介して誘導電動機１２に給電され、誘導電動機１２が正転することによってコンベア本体１３が回動を開始し、コンベア本体１３に投入された金属の切削加工により生じたチップの搬送が開始される。このような、コンベア本体１３の回動によるチップの搬送中に、チップの詰まりによってコンベア本体１３に負荷が加わるようになると、誘導電動機１２のトルクが増加する。チップの詰まりが解消されないときは、トルクが最大となり、それに対応して誘導電動機１２の駆動電流が限界電流値となる。電流検出器１７によって限界電流が検出されると、それに応じてマイクロコンピュータ２２の制御によりインバータ１６からの給電が停止される。その結果、誘導電動機１２の回転が停止し、誘導電動機１２によって駆動されるコンベア本体１３の回転が停止する。
【００２８】
続いて、マイクロコンピュータ２２の制御に基づいて、インバータ１６に反転指令が送られ、インバータ１６から所定時間にわたって反転信号が出力される。これに応じて、誘導電動機１２は反転を開始し、コンベア本体１３が反転することにより、コンベア本体１３へのチップの詰まりが除かれ易いようにされる。コンベア本体１３の反転が所定時間行われた後、マイクロコンピュータ２２の制御に基づいて、インバータ１６が給電停止となり、コンベア本体１３の反転が停止する。続いて、マイクロコンピュータ２２の制御に基づいて、インバータ１６に正転指令が送られ、インバータ１６から正転信号が出力される。これに応じて、誘導電動機１２は正転を開始し、コンベア本体１３が正転状態に戻される。これにより、チップの詰まりが解消されない場合は、さらに、誘導電動機１２の停止、反転、正転が繰り返される。このような誘導電動機１２の正転−停止−反転駆動のサイクルを少なくとも１回行うことにより、コンベア本体１３に詰まったチップが自動的に取り除かれる。
【００２９】
以上のように、実施例おいては、金属の切削加工により生じたチップを搬送するコンベア本体１３において、チップの詰まりが生じたとき、誘導電動機１２に負荷が加わりその駆動電流が増加して電流検出器１７の検出値が限界電流値以上になったとき、マイクロコンピュータ２２の制御によりインバータ１６からの誘導電動機１２への給電を停止させ、さらに所定時間後にインバータ１６により反転モードで給電を行わせ、誘導電動機１２を反転させる。これにより、チップコンベア本体１３が正転から反転に変わり、このような反転正転の繰り返しによりチップの詰まりを自動的に除くことができる。本実施例においては、コンベア本体１３の停止条件として、誘導電動機１２の限界電流値を最大トルク発生時に合わせたことにより、コンベアの回転力を最大限に活用しつつ誘導電動機１２の耐久性の低下や焼損等の不具合を適切に回避することができ、コンベアの駆動を効率よく安価に実現できる。
【００３０】
また、本実施例においては、制限電流値等の給電条件の設定やその変更を、制御プログラムの変更等の煩雑な手続きによらず外部入力３７によって作業現場において手入力により簡易に行うことができる。その結果、駆動制御装置１５を種々の用途や規格の異なるコンベアに簡単に取り付けて駆動させることができるので、駆動制御装置１５に要するコストを大幅に低減できる。また、給電変更手段としてインバータ１６を用いたことにより、駆動電流の周波数を変えることによって誘導電動機１２の回転速度を制御でき、コンベア本体１３の回転速度を自由に調節できる。さらに、給電制御手段としてマイクロコンピュータ２２を用いたことにより、インバータ１６の採用も含めて、駆動制御装置１５をコンパクトに構成できる。なお、実施例において、給電条件の設定や変更を外部入力３７の代わりにパソコン３９を用いて行うことができる。これにより、給電条件の設定や変更を、チップコンベア１０が設置された作業現場から離れた場所で簡単に行うことができるので便利である。
【００３１】
つぎに、本実施例の変形例１について説明する。
変形例１としては、図２及び図５に示すように、１台のコンベアに対して規格が同一あるいは異なった誘導電動機１２Ｂ〜１２Ｘとコンベア本体１３Ｂ〜１３Ｘと駆動制御装置１５Ｂ〜１５Ｘを有する複数のコンベアを増設ユニットとして、１台のパソコン３９を共通の給電条件の設定・変更手段とし各駆動制御装置１５Ａ〜１５ＸのＣＮ６に並列に接続することができる。これにより、１台のパソコン３９によって、それぞれの駆動制御装置１５Ａ〜１５Ｘに対してそれぞれ給電条件等のデータを一括して入力できるようにしたものである。これにより、広い工場内に設置された種類や機能の異なった複数のコンベアに対して、給電条件等の設定やその変更作業を一台のパソコン３９で集中して行うことができるので、複数のコンベアの管理の手間が大幅に低減する。
【００３２】
つぎに、本実施例の変形例２について説明する。
変形例２としては、図６に示すように、給電変更手段として、インバータの代わりに電流制限リレー（ＳＳＲ）５１を用いたものである。電流制限リレー５１のマイクロコンピュータ２２への接続については、高速通信回路２５を用いず、出力回路２８の出力側のコネクタＣＮ８を通して接続される。これにより、実施例１と同様に、誘導電動機１２への給電の変更制御を行うことができる。ただし、電流制限リレー５１の場合は、インバータ１６のように速度の変更制御ができないので、コンベア本体１３の正転、停止、反転動作の円滑な切り替えができない。なお、電流制限リレー５１の代わりにマグネットスイッチＭＧを用いることも可能である。
【００３３】
次に、実施例２について、図８により説明する。
実施例２においては、負荷５３として上記誘導電動機１２とコンベア本体１３との組み合わせたものを意味しており、誘導電動機１２のケースに表面温度を検出する温度検出器５４が取り付けられた。温度検出器５４は、電流検出器１７と並列にコネクタＣＮ２に接続されて、上記積分回路２５を通してマイクロコンピュータ２２に接続されている。実施例２では、外部入力３７によって、上記誘導電動機１２への給電条件であるパラメータの設定に加えて、誘導電動機１２の駆動電流が過大になり、限界電流値近辺になったときの電動機１２のケースの表面温度として予め決められた限界表面温度の値が入力され、マイクロコンピュータ２２の記憶部であるＲＡＭに記憶される。その他の構成については、実施例１の図２に示した構成と同様であり、説明を省略する。
【００３４】
実施例２においては、誘導電動機１２が正転することによってコンベア本体１３が回動を開始すると、電流検出器１７からの検出値と共に、温度検出器５４からの検出値がマイクロコンピュータ２２に入力される。コンベア本体１３の回動によるチップの搬送中に、チップの詰まりによってコンベア本体１３に負荷が加わるようになると、誘導電動機１２のトルクが増加し、駆動電流が増加すると共にケースの表面温度も上昇する。駆動電流の検出値が限界電流値に達するかあるいはケースの表面温度検出値が限界表面温度に達するかのいずれかになると、それに応じてマイクロコンピュータ２２の制御によりインバータ１６からの給電が停止される。その結果、誘導電動機１２の回転が停止され、誘導電動機１２によって駆動されるコンベア本体１３の回転が停止する。その後、実施例１と同様、マイクロコンピュータ２２の制御に基づいて、誘導電動機１２が所定時間反転し、されに停止の後正転に戻される。
【００３５】
以上のように、実施例２においては、コンベア本体１３に過大な負荷が加わったときの誘導電動機１２を停止させる条件として、駆動電流が限界電流値になったことを検知することに加えて温度検出器５４による限界表面温度を参照できるので、誘導電動機１２の停止制御をより確実に行うことができ、誘導電動機１２のさらに安全な駆動が確保される。なお、実施例２においては、インバータ１６が用いられているが、これに代えて電流制限リレーＳＳＲやマグネットスイッチＭＧを用いることも可能であり、この場合は上記変形例２と同様、高速通信回路２５を用いず、出力回路２８の出力側から接続する必要がある。
【００３６】
なお、上記実施例２の構成において、負荷５３として、誘導電動機とコンベア本体の代わりに、ヒータを備えた加熱炉、加熱装置等とすることができる。この場合は、外部入力３７によってヒータを駆動する電流の上限値や下限値が設定されると共にヒータの上限温度、下限温度等が設定される。これにより、ヒータの温度管理を、ヒータ電流とヒータ温度によって行うことができ、ヒータの過熱状態を防止しつつ効率のよい駆動が可能になる。特に、加熱条件の異なる多数のヒータをマイコンにより一括して管理することができるので便利である。
【００３７】
なお、上記各実施例においては、誘導電動機の給電制御として、正転・停止・反転駆動が行われているが、反転駆動を省いて正転と停止のみとすることも可能である。また、上記実施例においては、コンベアとしてチップを搬送するチップコンベアに適用した例を示したが、これに限らず、種々の物を搬送するコンベアに対して本発明を適用することができる。例えば、空港等において荷物をコンベアで搬送する際に、荷物でコンベアが詰まったような時は、荷物の引っ掛かりによりコンベアが自動的に停止させられるので、荷物を取り除くことによりコンベアの停止を解除させることができる。この場合は、コンベア本体の反転駆動は不要になる。また、エスカレータで搭乗人員が過剰となり、誘導電動機の駆動電流が限界値以上となったときに、エスカレータの移動を自動的に停止させることにより、その運行の安全が確保される。その他、上記各実施例に示したものは一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、コンベア本体に過大な負荷が加わったときに、コンベア本体を駆動する誘導電動機を停止させる条件として、誘導電動機の限界電流値を最大トルク発生時に合わせたことにより、コンベアの回転力を最大限に活用しつつ誘導電動機の耐久性の低下や焼損等の不具合を適切に回避することができ、コンベアの駆動を効率よく安価に実現でき、またインバータとマイクロコンピュータとを採用し、給電条件の設定や変更に手動スイッチ入力やパソコンを用いたことにより、駆動制御装置を、種々の用途や規格の異なるコンベアに簡単に取り付けて使用することができるので有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例１であるチップコンベアの概略構成を示すブロック図である。
【図２】チップコンベアの駆動制御装置を詳細に示す回路図である。
【図３】駆動制御装置の表示部を詳細に示す回路図である。
【図４】制御ブロックの設定スイッチ等を示す摸式図である。
【図５】変形例１であるチップコンベアの駆動制御装置を詳細に示す回路図である。
【図６】実施例２であるチップコンベアの構成を示すブロック図である。
【図７】誘導電動機の回転速度とトルク及び駆動電流との関係を示すグラフである。
【図８】実施例２であるチップコンベアの駆動制御装置を詳細に示す回路図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０…チップコンベア、１１…電源、１２…誘導電動機、１３…コンベア本体、１５…駆動制御装置、１６…インバータ、１７…電流検出器、２１…制御部、２２…マイクロコンピュータ、３１…表示部、３７…外部入力、３９…パソコン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベア本体を誘導電動機によって駆動することにより、コンベア本体に供給される物を一定方向に搬送するチップ搬送装置等のコンベアにおける誘導電動機への給電状態を制御するコンベアの駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動制御装置としては、例えば特許文献１に示すように、駆動手段を具備するコンベア本体と、コンベアの正逆転及び停止を電気的接続の切換・断続により行う電気スイッチと、電気スイッチの接続の切換・断続を制御する制御装置と、コンベアの過負荷を検知する過負荷検知手段からなるチップコンベアが知られている。このチップコンベアでは、制御装置が各動作の時間的長さ及び動作順序を規制するタイミング手段と、コンベアの正逆転回復動作の回数をカウントするカウント手段と、過負荷検知手段の検知信号に基づきコンベアを停止させ、カウント手段のカウント回数が所定回数に達しているか否かを判断して、達していない場合にはコンベアを所定時間逆転させて後停止させその後コンベアを正転させる一連の回復動作を行う制御手段とにより構成されている。
【特許文献１】特開昭６１−１７３８９３号公報
【０００３】
しかし、上記チップコンベアでは、過負荷検出手段として、電動機に流れる過電流を検知しているが、過電流について明確に示されていない。そのため、過電流が小さすぎると、電動機の駆動力を効率的に利用できなく、また過電流が大きすぎると、電動機に加わる負荷が大きくなり電動機に無用な損傷を与えるおそれがある。また、制御装置としてアナログ式のシーケンサあるいはデジタル式のコンピュータを制御プログラムによって作動させているが、その為、規格の異なるコンベアの種類ごとにプログラムを用意する必要があり、制御装置としての汎用性に欠けて制御コストが高価になるという問題がある。さらには、複数種類のコンベアに対してそれぞれ制御装置を用意する必要があるため、複数のコンベアの制御を集中して行うことができず、制御が煩雑になると共に制御コストがさらに高価になるという問題もある。
【０００４】
ここで、誘導電動機の回転速度とトルク及び駆動電流との関係について図７により説明する。誘導電動機は、同期速度からすべりｓ分だけ小さい定常速度Ｎで回転するようになっており、そのときの駆動電流はＩｕ、負荷トルクはＴｕである。誘導電動機に加わる負荷が大きくなると回転速度は減少しはじめ、負荷トルクＴは最大トルクＴｍになった後に減少するようになるが、駆動電流Ｉは、回転速度の減少に伴って増加し続ける。このような駆動電流Ｉの増加により電動機に過大な負荷が加わり、電動機の耐久性の低下や焼損等の不具合をもたらすようになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本件発明者は、このような誘導電動機の特性を考慮し、最大トルクＴｍ発生時点での駆動電流を上限である限界電流Ｉｍと定め、限界電流Ｉｍまで増加した時点で電動機の駆動を停止させることにより、過負荷による誘導電動機の耐久性の低下や焼損等の不具合を防止できると共に誘導電動機のトルクを最も有効に活用できることを見出し、本発明を想到するに至った。従って、本発明は、誘導電動機に適正な給電制御を行うことにより、コンベア本体の簡易で効率のよい駆動制御が可能であり、また機能の異なるコンベア本体に対しても簡易かつ安価に対応が可能なコンベアの駆動制御装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の特徴は、コンベア本体を誘導電動機によって駆動することにより、コンベア本体に供給される物を搬送するコンベアにおける誘導電動機への給電状態を制御するコンベアの駆動制御装置であって、電源から誘導電動機への給電状態を変更することにより、誘導電動機を正転、停止、反転のいずれかの駆動状態に切り替え可能な給電変更手段と、誘導電動機の駆動電流を検出する電流検出手段と、誘導電動機の最大トルク発生時での駆動電流値である限界電流値等の給電条件を入力する入力手段と、入力手段により入力された給電条件を記憶する記憶手段と、電流検出手段で検知された駆動電流値を読み込んで記憶手段に記憶された限界電流値と比較し、駆動電流値が限界電流値以上となったか否かを判定する電流値判定手段と、電流値判定手段からの限界電流値以上との判定結果を受けて、給電変更手段の給電状態の変更制御により、誘導電動機を停止させる給電制御手段とを備えたことにある。
【０００７】
本発明においては、例えば空港等において荷物を搬送するコンベアの場合には、コンベア本体の駆動中に荷物の詰まり等が生じると、誘導電動機に過大な負荷が加わりその駆動電流が増加する。駆動電流が増加し続けて、電流検出手段の検出値が誘導電動機の最大トルク発生時の電流値である限界電流値以上になると、電流値判定手段により限界電流値以上と判定される。これに応じて、給電制御手段は給電変更手段の変更により誘導電動機を停止させ、コンベア本体が自動的に停止させられるので、引っ掛った荷物を取り除くことができる。本発明においては、コンベア本体に過大な負荷が加わったときに、コンベア本体を駆動する誘導電動機を停止させる条件として、誘導電動機の限界電流値を最大トルク発生時に合わせたことにより、誘導電動機の駆動力を最大限に活用しつつ、誘導電動機に過大な電流が流れることによって生じる電動機の耐久性の低下や焼損等の不具合を確実に回避することができ、コンベアの駆動を効率よく実現できる。また、本発明によれば、制限電流値等の給電条件の設定やその変更を、制御プログラムの変更等の煩雑な手続きによらず入力手段により簡易に行うことができ、その結果、駆動制御装置を種々の用途や規格の異なるコンベアに簡単に取り付けて駆動させることができるので、駆動制御装置に要するコストを大幅に低減できる。
【０００８】
また、本発明において、給電制御手段が、給電変更手段の給電状態の変更制御により、誘導電動機を停止させた後、さらに誘導電動機を所定時間反転させ、その後停止させて再び正転へ復帰させるようにすることができる。これにより、例えば、金属の切削加工により生じたチップを搬送するチップコンベアの場合、コンベア本体においてチップの詰まりが生じて、電流検出手段の検出値が限界電流値以上になったとき、給電制御手段が給電変更手段の変更制御により、誘導電動機の正転を停止させた後に所定時間反転させ、さらに停止の後に正転状態に戻すことができる。このように、誘導電動機を反転状態にすることにより、コンベア本体が反転してチップの詰まりを除きやすくできる。また、一度の反転動作でチップの詰まりを取り除くことができない場合は、正転・停止・反転を繰り返すことにより詰まりを自動的に取り除くことができる。本発明においては、請求項１の発明と同様に、コンベア本体に過大な負荷が加わったときに、コンベア本体を駆動する誘導電動機を停止させる条件として、誘導電動機の限界電流値を最大トルク発生時に合わせたことにより、誘導電動機の回転力を最大限に活用しつつ誘導電動機の耐久性の低下や焼損等の不具合を確実に回避することができ、コンベアの駆動を効率よく安価に実現できる。
【０００９】
また、本発明において、誘導電動機の表面温度を検出する温度検出手段を設けて、入力手段により誘導電動機の限界表面温度の値を入力して記憶手段に記憶させ、温度検出手段で検知された温度検出値を読み込んで記憶手段に記憶された限界表面温度と比較し、温度検出値が限界表面温度以上となったか否かを判定する表面温度判定手段を設け、給電制御手段により、電流値判定手段からの限界電流値以上との判定結果と、表面温度判定手段からの限界表面温度以上との判定結果のいずれか先の判定結果を受けたことに応じて、給電変更手段の給電状態の変更制御により、誘導電動機を停止させることが可能である。これにより、コンベア本体に過大な負荷が加わったときの誘導電動機を停止させる条件として、限界電流値に加えて限界表面温度を参照できるので、誘導電動機の停止制御をより確実に行うことができ、誘導電動機のさらに安全な駆動制御が確保される。
【００１０】
また、給電変更手段がインバータであることが好ましい。これにより、周波数を変えることによって、誘導電動機の回転速度を制御でき、コンベアの正転・停止・反転の切換をスムーズに調節できる。
【００１１】
また、本発明において、給電制御手段、電流値判定手段、及び記憶手段を、マイクロコンピュータによって構成することが好ましい。これにより、インバータの採用も含めて、駆動制御装置をコンパクトに構成できると共に、入力手段により制限電流値等の設定を簡易に行うことができる。その結果、駆動制御装置を、種々の用途や規格の異なるコンベアに簡単にかつ安価に取り付けることができる。
【００１２】
また、本発明において、入力手段を手動スイッチ入力とすることができる。これにより、作業場所に設置されたコンベアの近くで必要に応じて手入力で簡単に給電条件等の設定やその変更を行うことができるので便利である。
【００１３】
また、本発明において、入力手段をパソコンとすることができる。これにより、コンベアが設置された作業現場にわざわざ出向くことなく、離れた場所で給電条件等の設定や変更を簡単に行うことができるので便利である。
【００１４】
また、本発明において、パソコンを共通の入力手段として、複数のコンベア駆動装置の給電制御手段に並列にデータ入力可能としてもよい。これにより、広い工場内に設置された種類や機能の異なった複数のコンベアに対して、給電条件等の設定やその変更作業を一台のパソコンで集中して行うことができるので、複数のコンベアの管理の手間が大幅に低減する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コンベア本体に過大な負荷が加わったときに、コンベア本体を駆動する誘導電動機の正転を停止させる条件として、誘導電動機の限界電流を最大トルク発生時に合わせたことにより、誘導電動機の回転力を最大限に活用しつつ誘導電動機の耐久性の低下損傷や焼損等の不具合を確実に回避することができ、コンベアの駆動を効率よく安価に実現できる。また、本発明によれば、制限電流値等の給電条件の設定やその変更を、制御プログラムの変更等の煩雑な手続きによらず入力手段により簡易に行うことができ、駆動制御装置を種々の用途や規格の異なるコンベアに簡単に取り付けて駆動させることができるので、駆動制御装置に要するコストを大幅に低減できる。なお、誘導電動機を停止させる条件として、限界電流値に加えて限界表面温度を参照できるようにすることにより、誘導電動機の停止制御をより確実に行うようにでき、誘導電動機のさらに安全な駆動制御を確保できる。
【００１６】
また、給電変更手段をインバータとすることにより、誘導電動機の回転速度を制御でき、コンベアの回転速度を自由に調節できる。また、給電制御手段と、電流値判定手段と、記憶手段とを、マイクロコンピュータによって構成することにより、インバータの採用も含めて、駆動制御装置をコンパクトに構成できると共に、入力手段により制限電流値等の設定を簡易に行うことができるため、駆動制御装置を種々の用途や規格の異なるコンベアに簡単に取り付けて駆動させることができる。また、本発明において、入力手段を手動スイッチ入力とすることにより、作業場所に設置されたコンベアの近くで必要に応じて簡単に給電条件等の設定やその変更を行うことができるので便利である。
【００１７】
また、本発明において、入力手段をパソコンとすることにより、コンベアが設置された作業現場から離れた場所で、給電条件等の設定やその変更を簡単に行うことができるので便利である。また、パソコンを共通の入力手段として、複数のコンベア駆動装置の記憶手段にそれぞれデータ入力可能とすることにより、種類や機能の異なった複数のコンベアを一か所のパソコンで管理することができるので管理の手間が大幅に低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、実施例１である所定方向に物を搬送するコンベアの一例であるチップコンベアの概略構成を摸式図により示したものであり、図２はチップコンベアの主に駆動制御装置の回路構成をブロック図により示し、図３は表示部の回路構成をブロック図により示したものである。このチップコンベア１０は、２００ｖ商用電源１１からの給電を受けて誘導電動機１２によってコンベア本体１３を駆動することによりチップを搬送するものであり、誘導電動機１２への給電状態を駆動制御装置１５によって制御するものである。チップコンベア１０は、金属加工の際に生じたチップをコンベア本体１３により搬送するものであるが、途中でチップの詰まりが生じたときに、コンベア本体１３を停止させて、所定時間コンベア本体１３を反転させ、さらに停止させた後、正転に戻すサイクルを少なくとも１回行うことにより、コンベア本体１３へのチップの詰まりを自動的に取り除くようにするものである。
【００１９】
駆動制御装置１５は、商用電源１１から誘導電動機１２に給電する給電線に接続されたインバータ１６と、インバータ１６から誘導電動機１２に出力される駆動電流を２相で検知する電流検出器１７と、電流検出器１７からの電流検出結果を受けてインバータ１６の駆動制御を行う制御部２１と、制御部２１に接続されて電流値等を表示する表示部３１と、その他制御部２１に接続されたアナログ外部入力２９、外部入力４１、外部出力４２、パソコン３９と、表示部３１に接続された外部入力３７、外部出力３８等により構成されている。制御部２１と表示部３１はコンベア本体１３の近傍位置に設けた制御ボックス１９に収容されている。
【００２０】
制御部２１はコネクタＣＮ１〜ＣＮ８を設けており、各コネクタを介して駆動制御装置１５の各部に接続されるようになっている。制御部２１には、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＰＵ，Ｉ／Ｏ等により構成されたマイクロコンピュータ２２が設けられており、商用電源１１からコネクタＣＮ１を介して接続された電源回路２３によって所定の直流電圧で給電される。制御部２１内には、コネクタＣＮ２とＣＮ３にそれぞれ接続された積分回路２４と、コネクタＣＮ４に接続された高速通信回路２５と、コネクタＣＮ６に接続された低速通信回路２６と、コネクタＣＮ７に接続された入力回路２７と、コネクタＣＮ８に接続された出力回路２８とを設けており、それぞれマイクロコンピュータ２２に接続されている。
【００２１】
コネクタＣＮ２には、電流検出器１７が接続されている。電流検出器１７は、例えばホール素子で構成されたものである。コネクタＣＮ３には、誘導電動機１２の正転及び反転時の回転速度を変更する外部入力を行うためのアナログ外部入力２９が接続されている。コネクタＣＮ３からのアナログの電圧値入力等は積分回路２４でノイズが除去されてマイクロコンピュータ２２に入力される。コネクタＣＮ４には、上述したインバータ１６が接続されている。インバータ１６は、マイクロコンピュータ２２から高速通信回路２５を通して入力された制御信号に基づいて誘導電動機１２への給電状態を正転駆動、停止、反転駆動のいずれかになるように切り替えを行う。コネクタＣＮ５には表示部３１が接続されており、電源回路２３から給電されると共に、マイクロコンピュータ２２からの制御信号に基づいて表示を行う。
【００２２】
表示部３１は、コネクタＣＮ９，ＣＮ１２に接続された表示回路３２を設けており、表示回路３２にＬＥＤやＬＣＤ等の視覚的表示手段である表示板３３が接続されている。コネクタＣＮ９は、制御部２１のコネクタＣＮ５を通してマイクロコンピュータ２２に接続されている。表示回路３２は、マイクロコンピュータ２２からのデジタル信号を入力して表示板３３に表示させる。また、表示回路３２にはシフトレジスタ３４が接続され、シフトレジスタ３４には入力回路３５と出力回路３６が接続されている。入力回路３５にはコネクタＣＮ１０を介して設定誘導電動機１２への給電条件等の初期設定を手動で入力するための外部入力３７が接続されている。出力回路３６にはコネクタＣＮ１１を介してランプ等の点灯表示を行う外部出力３８に接続されている。また、コネクタＣＮ１２には、後述する非常停止入力４８が接続されており、非常停止入力が表示回路３２を経て表示板３３に表示される。
【００２３】
コネクタＣＮ６にはパソコン３９が接続されている。パソコン３９は、外部入力３７と同様、誘導電動機１２への給電条件の設定を行うものであるが、コンベア本体１３の設置された現場から離れた場所から行うことができるようになっている。コネクタＣＮ７には、誘導電動機１２の正転・反転や運転開始・停止等の指令を外部から遠隔操作により行うリモコン等の外部入力４１が接続されており、外部入力４１から入力回路２７を経てマイクロコンピュータ２２に入力される。コネクタＣＮ８には、マイクロコンピュータ２２の制御状態を出力するための赤ランプ、緑ランプ、リレー、回転灯等の外部出力４２が接続されており、マイクロコンピュータ２２からのデジタル信号が出力回路２８を経て外部出力４２に入力される。
【００２４】
制御部２１には、設定開始スイッチ４３が設けられている。設定開始スイッチ４３は、制御ボックス１９内に設けられており、マイクロコンピュータ２２に直接接続された手動のスイッチである。設定開始スイッチ４３は、オン状態で上記外部入力３７による初期設定の手動入力を可能にさせ、オフ状態で手動入力を不能にさせるようになっている。表示部３１と外部入力３７は、図４に示すように、制御ボックス１９の前面に配設されている。外部入力３７は、設定スイッチ４４と、正転スイッチ４５と、反転スイッチ４６と、停止リセットスイッチ４７と、非常停止スイッチ４８とにより構成されている。
【００２５】
設定スイッチ４４は、図４に示すように。レバー４４ａによる回動切り替えによって手動位置と、寸動位置と、自動位置とに切り替え可能になっている。手動位置は、設定パラメータの項目の変更が行われる位置である。寸動位置は、運転する時に設定される。自動位置は、設定パラメータの変更が行われる位置である。正転スイッチ４５と反転スイッチ４６は、押しボタン式スイッチであり、設定パラメータの項目と数値等の変更を行うものである。停止リセットスイッチ４７は、誘導電動機１２の運転終了時に停止させたり、設定条件をリセットさせる押しボタン式スイッチである。非常停止スイッチ４８は、誘導電動機１２の運転途中で緊急の事態が生じたときに運転を停止させるスイッチである。外部入力３７によるパラメータの設定については、誘導電動機１２の停止時において、作業場所のチップコンベア１０の制御ボックス１９が設置された位置で行われるもので、表示部３１の表示板３３に表示された数字を見ながら行われる。外部出力３８は、正転スイッチ４５、反転スイッチ４６、停止リセットスイッチ４７、非常停止スイッチ４８に設けられた、設定状態を示すランプである。
【００２６】
つぎに、外部入力３７によるパラメータの設定内容について説明する。まず、設定スイッチ４４のレバー４４ａを手動位置に切り替え、正転スイッチ４５及び反転スイッチ４６によってパラメータを停止設定電流とし、次にレバー４４ａを自動位置に切り替え、正転スイッチ４５及び反転スイッチ４６を押して、上述した最大トルク発生時の停止電流値を設定する。同様に、電流検出時の接点出力時間を設定する。以下、同様に、インバータ通信運転の高速・低速の周波数、自動運転モードを反転運転とする、自動運転開始条件を盤スイッチによること、起動までの待機時間、運転開始時の緑ランプ表示時間、自動運転時のリトライ回数、運転開始時の緑ランプ点滅、運転開始時のブザー鳴動時間、起動電流検出開始遅延時間、正転運転速度、電流検出停止時の赤ランプ表示時間、電流検出停止時の赤ランプ点滅、電流検出停止時のブザー時間、自動反転運転時間、自動反転運転速度、自動反転運転中停止後条件の停止電流到達後の正転運転選択、電流値校正範囲、寸動インバータ運転周波数、正転中電流検出後運転時間等の設定が行われる。
【００２７】
つぎに、チップコンベア１０の動作について説明する。まず、電源１１の投入により、起動待機時間の経過後に、マイクロコンピュータ２２の制御に基づいてインバータ１６を介して誘導電動機１２に給電され、誘導電動機１２が正転することによってコンベア本体１３が回動を開始し、コンベア本体１３に投入された金属の切削加工により生じたチップの搬送が開始される。このような、コンベア本体１３の回動によるチップの搬送中に、チップの詰まりによってコンベア本体１３に負荷が加わるようになると、誘導電動機１２のトルクが増加する。チップの詰まりが解消されないときは、トルクが最大となり、それに対応して誘導電動機１２の駆動電流が限界電流値となる。電流検出器１７によって限界電流が検出されると、それに応じてマイクロコンピュータ２２の制御によりインバータ１６からの給電が停止される。その結果、誘導電動機１２の回転が停止し、誘導電動機１２によって駆動されるコンベア本体１３の回転が停止する。
【００２８】
続いて、マイクロコンピュータ２２の制御に基づいて、インバータ１６に反転指令が送られ、インバータ１６から所定時間にわたって反転信号が出力される。これに応じて、誘導電動機１２は反転を開始し、コンベア本体１３が反転することにより、コンベア本体１３へのチップの詰まりが除かれ易いようにされる。コンベア本体１３の反転が所定時間行われた後、マイクロコンピュータ２２の制御に基づいて、インバータ１６が給電停止となり、コンベア本体１３の反転が停止する。続いて、マイクロコンピュータ２２の制御に基づいて、インバータ１６に正転指令が送られ、インバータ１６から正転信号が出力される。これに応じて、誘導電動機１２は正転を開始し、コンベア本体１３が正転状態に戻される。これにより、チップの詰まりが解消されない場合は、さらに、誘導電動機１２の停止、反転、正転が繰り返される。このような誘導電動機１２の正転−停止−反転駆動のサイクルを少なくとも１回行うことにより、コンベア本体１３に詰まったチップが自動的に取り除かれる。
【００２９】
以上のように、実施例おいては、金属の切削加工により生じたチップを搬送するコンベア本体１３において、チップの詰まりが生じたとき、誘導電動機１２に負荷が加わりその駆動電流が増加して電流検出器１７の検出値が限界電流値以上になったとき、マイクロコンピュータ２２の制御によりインバータ１６からの誘導電動機１２への給電を停止させ、さらに所定時間後にインバータ１６により反転モードで給電を行わせ、誘導電動機１２を反転させる。これにより、チップコンベア本体１３が正転から反転に変わり、このような反転正転の繰り返しによりチップの詰まりを自動的に除くことができる。本実施例においては、コンベア本体１３の停止条件として、誘導電動機１２の限界電流値を最大トルク発生時に合わせたことにより、コンベアの回転力を最大限に活用しつつ誘導電動機１２の耐久性の低下や焼損等の不具合を適切に回避することができ、コンベアの駆動を効率よく安価に実現できる。
【００３０】
また、本実施例においては、制限電流値等の給電条件の設定やその変更を、制御プログラムの変更等の煩雑な手続きによらず外部入力３７によって作業現場において手入力により簡易に行うことができる。その結果、駆動制御装置１５を種々の用途や規格の異なるコンベアに簡単に取り付けて駆動させることができるので、駆動制御装置１５に要するコストを大幅に低減できる。また、給電変更手段としてインバータ１６を用いたことにより、駆動電流の周波数を変えることによって誘導電動機１２の回転速度を制御でき、コンベア本体１３の回転速度を自由に調節できる。さらに、給電制御手段としてマイクロコンピュータ２２を用いたことにより、インバータ１６の採用も含めて、駆動制御装置１５をコンパクトに構成できる。なお、実施例において、給電条件の設定や変更を外部入力３７の代わりにパソコン３９を用いて行うことができる。これにより、給電条件の設定や変更を、チップコンベア１０が設置された作業現場から離れた場所で簡単に行うことができるので便利である。
【００３１】
つぎに、本実施例の変形例１について説明する。
変形例１としては、図２及び図５に示すように、１台のコンベアに対して規格が同一あるいは異なった誘導電動機１２Ｂ〜１２Ｘとコンベア本体１３Ｂ〜１３Ｘと駆動制御装置１５Ｂ〜１５Ｘを有する複数のコンベアを増設ユニットとして、１台のパソコン３９を共通の給電条件の設定・変更手段とし各駆動制御装置１５Ａ〜１５ＸのＣＮ６に並列に接続することができる。これにより、１台のパソコン３９によって、それぞれの駆動制御装置１５Ａ〜１５Ｘに対してそれぞれ給電条件等のデータを一括して入力できるようにしたものである。これにより、広い工場内に設置された種類や機能の異なった複数のコンベアに対して、給電条件等の設定やその変更作業を一台のパソコン３９で集中して行うことができるので、複数のコンベアの管理の手間が大幅に低減する。
【００３２】
つぎに、本実施例の変形例２について説明する。
変形例２としては、図６に示すように、給電変更手段として、インバータの代わりに電流制限リレー（ＳＳＲ）５１を用いたものである。電流制限リレー５１のマイクロコンピュータ２２への接続については、高速通信回路２５を用いず、出力回路２８の出力側のコネクタＣＮ８を通して接続される。これにより、実施例１と同様に、誘導電動機１２への給電の変更制御を行うことができる。ただし、電流制限リレー５１の場合は、インバータ１６のように速度の変更制御ができないので、コンベア本体１３の正転、停止、反転動作の円滑な切り替えができない。なお、電流制限リレー５１の代わりにマグネットスイッチＭＧを用いることも可能である。
【００３３】
次に、実施例２について、図８により説明する。
実施例２においては、負荷５３として上記誘導電動機１２とコンベア本体１３との組み合わせたものを意味しており、誘導電動機１２のケースに表面温度を検出する温度検出器５４が取り付けられた。温度検出器５４は、電流検出器１７と並列にコネクタＣＮ２に接続されて、上記積分回路２５を通してマイクロコンピュータ２２に接続されている。実施例２では、外部入力３７によって、上記誘導電動機１２への給電条件であるパラメータの設定に加えて、誘導電動機１２の駆動電流が過大になり、限界電流値近辺になったときの電動機１２のケースの表面温度として予め決められた限界表面温度の値が入力され、マイクロコンピュータ２２の記憶部であるＲＡＭに記憶される。その他の構成については、実施例１の図２に示した構成と同様であり、説明を省略する。
【００３４】
実施例２においては、誘導電動機１２が正転することによってコンベア本体１３が回動を開始すると、電流検出器１７からの検出値と共に、温度検出器５４からの検出値がマイクロコンピュータ２２に入力される。コンベア本体１３の回動によるチップの搬送中に、チップの詰まりによってコンベア本体１３に負荷が加わるようになると、誘導電動機１２のトルクが増加し、駆動電流が増加すると共にケースの表面温度も上昇する。駆動電流の検出値が限界電流値に達するかあるいはケースの表面温度検出値が限界表面温度に達するかのいずれかになると、それに応じてマイクロコンピュータ２２の制御によりインバータ１６からの給電が停止される。その結果、誘導電動機１２の回転が停止され、誘導電動機１２によって駆動されるコンベア本体１３の回転が停止する。その後、実施例１と同様、マイクロコンピュータ２２の制御に基づいて、誘導電動機１２が所定時間反転し、されに停止の後正転に戻される。
【００３５】
以上のように、実施例２においては、コンベア本体１３に過大な負荷が加わったときの誘導電動機１２を停止させる条件として、駆動電流が限界電流値になったことを検知することに加えて温度検出器５４による限界表面温度を参照できるので、誘導電動機１２の停止制御をより確実に行うことができ、誘導電動機１２のさらに安全な駆動が確保される。なお、実施例２においては、インバータ１６が用いられているが、これに代えて電流制限リレーＳＳＲやマグネットスイッチＭＧを用いることも可能であり、この場合は上記変形例２と同様、高速通信回路２５を用いず、出力回路２８の出力側から接続する必要がある。
【００３６】
なお、上記実施例２の構成において、負荷５３として、誘導電動機とコンベア本体の代わりに、ヒータを備えた加熱炉、加熱装置等とすることができる。この場合は、外部入力３７によってヒータを駆動する電流の上限値や下限値が設定されると共にヒータの上限温度、下限温度等が設定される。これにより、ヒータの温度管理を、ヒータ電流とヒータ温度によって行うことができ、ヒータの過熱状態を防止しつつ効率のよい駆動が可能になる。特に、加熱条件の異なる多数のヒータをマイコンにより一括して管理することができるので便利である。
【００３７】
なお、上記各実施例においては、誘導電動機の給電制御として、正転・停止・反転駆動が行われているが、反転駆動を省いて正転と停止のみとすることも可能である。また、上記実施例においては、コンベアとしてチップを搬送するチップコンベアに適用した例を示したが、これに限らず、種々の物を搬送するコンベアに対して本発明を適用することができる。例えば、空港等において荷物をコンベアで搬送する際に、荷物でコンベアが詰まったような時は、荷物の引っ掛かりによりコンベアが自動的に停止させられるので、荷物を取り除くことによりコンベアの停止を解除させることができる。この場合は、コンベア本体の反転駆動は不要になる。また、エスカレータで搭乗人員が過剰となり、誘導電動機の駆動電流が限界値以上となったときに、エスカレータの移動を自動的に停止させることにより、その運行の安全が確保される。その他、上記各実施例に示したものは一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、コンベア本体に過大な負荷が加わったときに、コンベア本体を駆動する誘導電動機を停止させる条件として、誘導電動機の限界電流値を最大トルク発生時に合わせたことにより、コンベアの回転力を最大限に活用しつつ誘導電動機の耐久性の低下や焼損等の不具合を適切に回避することができ、コンベアの駆動を効率よく安価に実現でき、またインバータとマイクロコンピュータとを採用し、給電条件の設定や変更に手動スイッチ入力やパソコンを用いたことにより、駆動制御装置を、種々の用途や規格の異なるコンベアに簡単に取り付けて使用することができるので有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例１であるチップコンベアの概略構成を示すブロック図である。
【図２】チップコンベアの駆動制御装置を詳細に示す回路図である。
【図３】駆動制御装置の表示部を詳細に示す回路図である。
【図４】制御ブロックの設定スイッチ等を示す摸式図である。
【図５】変形例１であるチップコンベアの駆動制御装置を詳細に示す回路図である。
【図６】実施例２であるチップコンベアの構成を示すブロック図である。
【図７】誘導電動機の回転速度とトルク及び駆動電流との関係を示すグラフである。
【図８】実施例２であるチップコンベアの駆動制御装置を詳細に示す回路図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０…チップコンベア、１１…電源、１２…誘導電動機、１３…コンベア本体、１５…駆動制御装置、１６…インバータ、１７…電流検出器、２１…制御部、２２…マイクロコンピュータ、３１…表示部、３７…外部入力、３９…パソコン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベア本体を誘導電動機によって駆動することにより、該コンベア本体に供給される物を搬送するコンベアにおける該誘導電動機への給電状態を制御するコンベアの駆動制御装置であって、
電源から該誘導電動機への給電状態を変更することにより、該誘導電動機を正転、停止、反転のいずれかの駆動状態に切り替え可能な給電変更手段と、
該誘導電動機の駆動電流を検出する電流検出手段と、
該誘導電動機の最大トルク発生時での駆動電流値である限界電流値等の給電条件を入力する入力手段と、
該入力手段により入力された給電条件を記憶する記憶手段と、
前記電流検出手段で検知された駆動電流値を読み込んで前記記憶手段に記憶された限界電流値と比較し、該駆動電流値が限界電流値以上となったか否かを判定する電流値判定手段と、
該電流値判定手段からの限界電流値以上との判定結果を受けて、前記給電変更手段の給電状態の変更制御により、前記誘導電動機を停止させる給電制御手段と
を備えたことを特徴とするコンベアの駆動制御装置。
【請求項２】
前記給電制御手段が、前記給電変更手段の給電状態の変更制御により、前記誘導電動機を停止させた後、さらに該誘導電動機を所定時間反転させ、その後停止させて再び正転へ復帰させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のコンベアの駆動制御装置。
【請求項３】
前記誘導電動機の表面温度を検出する温度検出手段を設けて、前記入力手段により該誘導電動機の限界表面温度の値を入力して前記記憶手段に記憶させ、
前記温度検出手段で検知された温度検出値を読み込んで前記記憶手段に記憶された限界表面温度と比較し、該温度検出値が限界表面温度以上となったか否かを判定する表面温度判定手段を設け、
前記給電制御手段により、前記電流値判定手段からの限界電流値以上との判定結果と、前記表面温度判定手段からの限界表面温度以上との判定結果のいずれか先の判定結果を受けたことに応じて、前記給電変更手段の給電状態の変更制御により、前記誘導電動機を停止させることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンベアの駆動制御装置。
【請求項４】
前記給電変更手段がインバータであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のコンベアの駆動制御装置。
【請求項５】
前記給電制御手段、電流値判定手段、及び記憶手段を、マイクロコンピュータによって構成したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のコンベアの駆動制御装置。
【請求項６】
前記入力手段を手動スイッチ入力としたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のコンベアの駆動制御装置。
【請求項７】
前記入力手段をパソコンとしたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のコンベアの駆動制御装置。
【請求項８】
前記パソコンを共通の入力手段として、複数のコンベア駆動装置の記憶手段にそれぞれ入力可能としたことを特徴とする請求項７に記載のコンベアの駆動制御装置。
【請求項１】
コンベア本体を誘導電動機によって駆動することにより、該コンベア本体に供給される物を搬送するコンベアにおける該誘導電動機への給電状態を制御するコンベアの駆動制御装置であって、
電源から該誘導電動機への給電状態を変更することにより、該誘導電動機を正転、停止、反転のいずれかの駆動状態に切り替え可能な給電変更手段と、
該誘導電動機の駆動電流を検出する電流検出手段と、
該誘導電動機の最大トルク発生時での駆動電流値である限界電流値等の給電条件を入力する入力手段と、
該入力手段により入力された給電条件を記憶する記憶手段と、
前記電流検出手段で検知された駆動電流値を読み込んで前記記憶手段に記憶された限界電流値と比較し、該駆動電流値が限界電流値以上となったか否かを判定する電流値判定手段と、
該電流値判定手段からの限界電流値以上との判定結果を受けて、前記給電変更手段の給電状態の変更制御により、前記誘導電動機を停止させる給電制御手段と
を備えたことを特徴とするコンベアの駆動制御装置。
【請求項２】
前記給電制御手段が、前記給電変更手段の給電状態の変更制御により、前記誘導電動機を停止させた後、さらに該誘導電動機を所定時間反転させ、その後停止させて再び正転へ復帰させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のコンベアの駆動制御装置。
【請求項３】
前記誘導電動機の表面温度を検出する温度検出手段を設けて、前記入力手段により該誘導電動機の限界表面温度の値を入力して前記記憶手段に記憶させ、
前記温度検出手段で検知された温度検出値を読み込んで前記記憶手段に記憶された限界表面温度と比較し、該温度検出値が限界表面温度以上となったか否かを判定する表面温度判定手段を設け、
前記給電制御手段により、前記電流値判定手段からの限界電流値以上との判定結果と、前記表面温度判定手段からの限界表面温度以上との判定結果のいずれか先の判定結果を受けたことに応じて、前記給電変更手段の給電状態の変更制御により、前記誘導電動機を停止させることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンベアの駆動制御装置。
【請求項４】
前記給電変更手段がインバータであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のコンベアの駆動制御装置。
【請求項５】
前記給電制御手段、電流値判定手段、及び記憶手段を、マイクロコンピュータによって構成したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のコンベアの駆動制御装置。
【請求項６】
前記入力手段を手動スイッチ入力としたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のコンベアの駆動制御装置。
【請求項７】
前記入力手段をパソコンとしたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のコンベアの駆動制御装置。
【請求項８】
前記パソコンを共通の入力手段として、複数のコンベア駆動装置の記憶手段にそれぞれ入力可能としたことを特徴とする請求項７に記載のコンベアの駆動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１３７９３１（Ｐ２０１０−１３７９３１Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１３６４６（Ｐ２００８−３１３６４６）
【出願日】平成２０年１２月９日（２００８．１２．９）
【出願人】（５０８３６２３１０）八和エレック株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月９日（２００８．１２．９）
【出願人】（５０８３６２３１０）八和エレック株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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