スクリュー駆動搬送装置
【課題】構成を簡素化しつつ、搬送体がスクリュー軸を円滑に乗り継ぐことができ、高速に連続して搬送することができるスクリュー駆動搬送装置を提供することである。
【解決手段】搬送体１２０の係合部がスクリュー軸１１０の螺旋溝１３０に係合して搬送されるスクリュー駆動搬送装置において、スクリュー軸１１０が搬送方向に複数直列に配置され、それぞれのスクリュー軸１１０の駆動手段１３０が隣接するスクリュー軸１１０と回転速度及び回転位相を電気的に同期させる同期制御手段を有するように構成されていること。
【解決手段】搬送体１２０の係合部がスクリュー軸１１０の螺旋溝１３０に係合して搬送されるスクリュー駆動搬送装置において、スクリュー軸１１０が搬送方向に複数直列に配置され、それぞれのスクリュー軸１１０の駆動手段１３０が隣接するスクリュー軸１１０と回転速度及び回転位相を電気的に同期させる同期制御手段を有するように構成されていること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸を回転駆動し、搬送体の係合部を送り部材に係合して搬送体を搬送するスクリュー駆動搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送体を外部からの駆動力により移動させて搬送する搬送装置として、一対のレールと、一対のレールの間に平行に設けられたスクリュー軸と、レール上を走行する車輪とスクリュー軸の螺旋状の送り部材に係合する係合部を備えた台車状の搬送体からなり、スクリュー軸を回転駆動して搬送体がレール上を移動するように構成されたスクリュー駆動搬送装置が知られている。
【０００３】
これらのスクリュー駆動搬送装置５００は、図１２乃至図１４に示すように、基礎部５０１上に敷設された左右一対のガイドレール５０２と、両ガイドレール５０２間のカバー体５０３内に設けられたスクリュー軸５１０と、車輪５２１を有し両ガイドレール５０２に支持案内されて走行自在な搬送体５２０からなる。
【０００４】
搬送体５２０には係合ローラ５２３がガイド体５２２に案内されて昇降自在に設けられ、スクリュー軸５１０には螺旋板５１１が円筒面に螺旋状に設けられており、搬送体５２０の係合ローラ５２３がスクリュー軸５１０の螺旋板５１１に上部から係合した状態でスクリュー軸５１０が図示しない駆動手段により回転駆動されることで、搬送体５２０がガイドレール５０２に支持案内されて走行する。
【０００５】
また、スクリュー駆動搬送装置５００は、図１４に示すように、スクリュー軸５１０の螺旋板５１１のピッチＰ１、Ｐ２を部分により異なるように形成することで、スクリュー軸５１０の回転速度を変化させずに搬送体５２０の走行速度を変化させるように構成されており、搬送体５２０の係合ローラ５２３を昇降させて螺旋板５１１と係合ローラ５２３の係合・離脱が可能な構成とすることで、搬送体５２０の走行・停止を選択できるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸を回転駆動し、搬送体の係合部を螺旋状の送り部材に係合して搬送体を搬送するスクリュー駆動搬送装置において、スクリュー軸が搬送方向に複数直列に配置されたものも公知である。
【０００７】
これらのスクリュー駆動搬送装置６００は、図１５乃至図１７に示すように、左右一対のガイドレール６０２と、両ガイドレール６０２間に設けられたスクリュー軸６１０と、車輪６２１を有し両ガイドレール６０２に支持案内されて走行自在な搬送体６２０からなる。
【０００８】
スクリュー軸６１０は、閉ループ形状の搬送経路６５０に沿って複数設けられており、チェーンコンベヤ６０４が、該搬送経路６０５の全経路に渡る両ガイドレール６０２間に併設されている。
【０００９】
搬送体６２０には係合ローラ６２３が設けられ、スクリュー軸６１０には螺旋板６１１が円筒面に螺旋状に設けられており、搬送体６２０の係合ローラ６２３がスクリュー軸６１０の螺旋板６１１に上部から係合した状態でスクリュー軸６１０を回転駆動すると、搬送体６２０がガイドレール６０２に支持案内されて走行する。
【００１０】
さらに、搬送体６２０には上下に揺動するフック６２５が設けられ、チェーンコンベヤ６０４にはドッグ６０５が設けられており、搬送体６２０のフック６２５がチェーンコンベヤ６０４のドッグ６０５に上部から係合した状態でチェーンコンベヤ６０４を駆動すると、搬送体６２０がガイドレール６０２に支持案内されて走行する。
【００１１】
これらのスクリュー駆動搬送装置６００の搬送動作について以下に説明する。
待機位置６５１ａ、６５１ｂ、６５１ｃ、６５１ｄにある搬送体６２０は、キャリッジローラ６２６がキャリッジレール６０６により持ち上げられ、キャリッジリンク６２７は上方に揺動し、連動してフック６２５は持ち上がるため、フック６２５はチェーンコンベヤ６０４のドッグ６０５から離れ搬送体６２０は停止する。
【００１２】
待機位置６５１ａ、６５１ｂ、６５１ｃ、６５１ｄにある搬送体６２０はスクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄが停止中に、それぞれシリンダ６０７ａ、６０７ｂ、６０７ｃ、６０７ｄに押され挿入位置６５２ａ、６５２ｂ、６５２ｃ、６５２ｄに進み、挿入位置のスクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄの螺旋板６１１にその係合ローラ６２３を押し付けられた状態で停止する。
【００１３】
この状態でスクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄを回転させるとそれぞれの螺旋板６１１にそれぞれの係合ローラ６２３が係合し、スクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄの回転により搬送体６２０が進行する。
搬送体５２０は、それぞれ停止位置６５３ａ乃至６５３ｉに停止して所定の作業を行いながら、離脱位置６５４まで搬送される。離脱位置６５４に達すると係合ローラ６２３はスクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄから離脱する。
【００１４】
搬送体５２０が離脱位置６５４に達すると係合ローラ６２３はスクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄから離脱するとともに、キャリッジレール６０６からキャリッジローラ６２６が離脱し、キャリッジリンク６２７が下方に揺動してフック６２５が下がるため、チェーンコンベヤ６０４のドッグ６０５がフック６２５と係合して、搬送体５２０はチェーンコンベヤ６０４の牽引を受け前進する（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−５８４６３号公報（第３乃至４頁、図１、図３、図６）
【特許文献２】特開２００１−１２２４２２号公報（第４頁、図２、図３、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、前段で説明した従来のスクリュー駆動搬送装置５００は、ピッチの異なる区間を設けることで位置により走行速度を変化させたり、スクリュー軸の回転速度を制御することで走行速度を変化させたりすることで搬送体の走行を制御することは可能であるが、複数の搬送体を同時に走行させる場合は、それぞれの搬送体の走行を独立して制御を行うことができないという問題があった。
【００１６】
また、後段で説明した従来のスクリュー駆動搬送装置６００は、複数のスクリュー軸の回転速度を独立して制御することにより、複数の搬送体を同時に走行させ、それぞれの搬送体の走行を独立して制御を行うことが可能であるが、搬送体が複数のスクリュー軸間を乗り継ぐ際には、スクリュー軸による走行駆動が行われない区間を設定して、当該区間に他の駆動手段を備える必要があり、装置全体が複雑となるという問題があった。
【００１７】
さらに、従来のスクリュー駆動搬送装置６００は、搬送体がスクリュー軸間を乗り継ぐ際のスクリュー軸から他の駆動手段、他の駆動手段から次のスクリュー軸への乗り継ぎ時に、搬送体は一旦停止させる必要があり、高速に連続して搬送を行うことが困難であるという問題があった。
【００１８】
本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、装置の構成を簡素化しつつ、複数の搬送体を同時に走行させ、それぞれの搬送体の走行を独立して制御可能とするとともに、搬送体がスクリュー軸を円滑に乗り継ぐことができ、高速に連続して搬送することができるスクリュー駆動搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本請求項１に係る発明は、円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸と、該スクリュー軸を回転駆動する駆動手段と、前記螺旋状の送り部材に係合する係合部を有し前記スクリュー軸の回転により搬送される搬送体とを有するスクリュー駆動搬送装置において、前記スクリュー軸が、搬送方向に複数直列に配置され、前記駆動手段が、複数設けられて前記複数のスクリュー軸を独立して回転駆動可能に構成されるとともに、隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相を電気的に同期させる同期制御手段を有することにより、前記課題を解決するものである。
【００２０】
本請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたスクリュー駆動搬送装置の構成に加えて、前記駆動手段が、モータと該モータを制御するモータ制御手段を有するとともに、
前記同期制御手段が、隣接する前記モータの回転信号から隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相を同期させるように演算し、前記モータ制御手段に速度指令信号を出力するように構成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００２１】
本請求項３に係る発明は、請求項２に記載されたスクリュー駆動搬送装置の構成に加えて、前記モータが、パルスジェネレータ付き誘導モータからなり、前記モータ制御手段が、インバータ手段からなることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００２２】
本請求項４に係る発明は、請求項３に記載されたスクリュー駆動搬送装置の構成に加えて、前記同期制御手段が、複数のモータ毎に搬送体の位置指令信号を入力としパルスジェネレータの信号をフィードバック入力としてＰＩＤ制御により速度指令信号を生成してインバータ手段に出力する制御ループを構成することにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００２３】
本請求項５に係る発明は、請求項４に記載されたスクリュー駆動搬送装置の構成に加えて、前記同期制御手段が、隣接するモータの一方の制御ループに他方のモータのパルスジェネレータの信号をさらに入力して、該隣接するモータの位相差をフィードバックするよう構成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のスクリュー駆動搬送装置は、円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸と、該スクリュー軸を回転駆動する駆動手段と、前記螺旋状の送り部材に係合する係合部を有し前記スクリュー軸の回転により搬送される搬送体とを有するスクリュー駆動搬送装置において、スクリュー軸が、搬送方向に複数直列に配置されていることにより、複数のスクリュー軸をそれぞれ独立して制御することができるため、複数の搬送体を同時に走行させた場合、スクリュー軸毎に独立して制御を行うことにより、搬送体の走行を個別に制御することが可能となるとともに、以下のような格別の効果を奏することができる。
【００２５】
すなわち、本請求項１に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、駆動手段が複数設けられて複数のスクリュー軸を独立して回転駆動可能に構成されるとともに、隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相を電気的に同期させる同期制御手段を有することにより、搬送体がスクリュー軸間を乗り継ぐ際に他の駆動手段を介する必要がないため、装置の構成を簡素化しつつ、円滑に乗り継ぐことができるとともに、乗り継ぎのために一旦停止する必要がないため、搬送体を高速に連続して搬送することができる。
【００２６】
そして、本請求項２に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、請求項１に係るスクリュー駆動搬送装置が奏する効果に加えて、駆動手段がモータと該モータを制御するモータ制御手段を有するとともに、同期制御手段がモータの回転信号から隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相を同期させるように演算し、モータ制御手段に速度指令信号を出力するように構成されていることにより、隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相を電気的に正確に制御することができるため、装置全体の構成を簡素化しつつ、搬送体がスクリュー軸間を円滑に乗り継ぐことができる。
【００２７】
また、本請求項３に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、請求項２に係るスクリュー駆動搬送装置が奏する効果に加えて、モータがパルスジェネレータ付き誘導モータからなり、モータ制御手段がインバータ手段からなることにより、汎用のモータ及びモータ制御装置を採用することができ、装置全体の構成がさらに簡素化される。
【００２８】
また、本請求項４に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、請求項３に係るスクリュー駆動搬送装置が奏する効果に加えて、同期制御手段が、複数のモータ毎に搬送体の位置指令信号を入力としパルスジェネレータの信号をフィードバック入力としてＰＩＤ制御により速度指令信号を生成してインバータ手段に出力する制御ループを構成することにより、モータの回転速度及び回転位相をさらに正確に円滑に制御することができる。
【００２９】
さらに、本請求項５に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、請求項４に係るスクリュー駆動搬送装置が奏する効果に加えて、同期制御手段が、隣接するモータの一方の制御ループに他方のモータのパルスジェネレータの信号をさらに入力して、該隣接するモータの位相差をフィードバックするよう構成されていることにより、隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相をさらに正確に同期させることができるため、搬送体がスクリュー軸間をさらに円滑に乗り継ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明のスクリュー駆動搬送装置は、円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸と、該スクリュー軸を回転駆動する駆動手段と、螺旋状の送り部材に係合する係合部を有しスクリュー軸の回転により搬送される搬送体とを有するスクリュー駆動搬送装置において、スクリュー軸が搬送方向に複数直列に配置され、駆動手段が複数設けられて複数のスクリュー軸を独立して回転駆動可能に構成されるとともに、隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相を電気的に同期させる同期制御手段を有しており、複数の搬送体を同時に走行させ、それぞれの搬送体の走行を独立して制御を行うことを可能とするとともに、装置の構成を簡素化しつつ、搬送体がスクリュー軸を円滑に乗り継ぐことができ、高速に連続して搬送することができるという効果を発揮するものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。
【００３１】
すなわち、本発明のスクリュー駆動搬送装置の複数のスクリュー軸は、それぞれ独立して回転駆動されるものであれば、全て同じ長さでも良く、異なる長さでも良い。また、複数の同じ長さのスクリュー軸を連結して異なる長さのものとして使用しても良い。
また、本発明のスクリュー駆動搬送装置の駆動手段は、独立して回転駆動されるスクリュー軸に１つずつ設けても良く、複数ずつ設けても良い。
【実施例】
【００３２】
以下に、本発明の実施例であるスクリュー駆動搬送装置について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の斜視図であり、図２は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の側面図であり、図３は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の平面図であり、図４は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の正面図であり、図５は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の側面図であり、図６は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の平面図であり、図７は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の制御動作説明図であり、図８は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の配置説明図であり、図９は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の側面図であり、図１０は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の断面図であり、図１１は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の展開図である。
【００３３】
本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置１００は、図１、図２に示すように、基礎部１０１上に敷設された左右一対のガイドレール１０２と、両ガイドレール１０２に設けられたスクリュー軸１１０と、車輪１２１を有し両ガイドレール１０２に支持案内されて走行自在な搬送体１２０と、モータ１３１と該モータ１３１の回転をスクリュー軸１１０に伝達する回転伝達手段１４０とからなる駆動手段１３０から構成されており、図８に示すように、スクリュー軸１１０が搬送方向に複数直列に配置されるとともに、駆動手段１３０も複数設けられている。
【００３４】
搬送体１２０は、図３乃至図５に示すように、物品を載置可能でガイドレール１０２に支持案内される車輪１２１を有する搬送体フレーム１２４を備え、該搬送体フレーム１２４の下部に、係合ローラ１２３を有するガイド体１２２が設けられている。
【００３５】
係合ローラ１２３は、スクリュー軸１１０に側方から係合するようにガイド体１２２に保持され、ガイド体１２２は少なくとも搬送体フレーム１２４の走行方向の前方に１対と後方に一対の二対設けられ、各々のガイド体の対は、スクリュー軸１１０の螺旋の半ピッチ前後でかつ左右両側に係合ローラ１２３が位置するように設けられている。
【００３６】
また、走行方向の前方の一対のガイド体１２２Ａ、１２２Ｂと走行方向の後方の一対のガイド体１２２Ｃ、１２２Ｄとの間隔は、複数直列に配置されたスクリュー軸１１０の隣り合う二つのスクリュー軸１１０の間隔より広く設定されている。
【００３７】
モータ１３１はスクリュー軸１１０の側方離れた位置で、モータ１３１の回転は回転伝達手段１４０によりスクリュー軸１１０に伝えられるように構成されており、図６に示すように、モータ１３１の出力軸１３２をスクリュー軸１１０と直交するように配置することで、隣接するスクリュー軸１１０を駆動するモータ１３１を並行に隣接して配置している。
【００３８】
回転伝達手段１４０は、モータ１３１側から順に、モータ１３１の出力軸１３２が継手１４６を介してギヤボックス１４１と接続され、ギヤボックス１４１が自在継手１４４を介してドライブシャフト１４２と接続され、ドライブシャフト１４２が自在継手１４５を介して最終ギヤ１４３と接続され、最終ギヤ１４３の出力がスクリュー軸１１０を駆動するように構成されている。
【００３９】
ドライブシャフト１４２は、伸縮自在に構成されており、両端が自在継手１４４、１４５を介して接続されていることにより、駆動源であるモータ１３１及びギヤボックス１４１とスクリュー軸１１０との相対位置関係が設置スペースに合わせて変更可能に構成されている。
【００４０】
モータ１３１及びギヤボックス１４１が側方に離れた位置に設置されていることにより、中間にドライブシャフト１４２のみ貫通する壁等を設けて搬送ラインと隔離することが可能であり、搬送ラインをモータ１３１やギヤボックス１４１の発熱、発火、発塵等の影響から遮断することが可能となる。
また、図８に示すように、スクリュー軸１１０の片側に駆動手段１３０を備えても良く、両側に備えても良い。
【００４１】
各スクリュー軸１１０を駆動するモータ１３１は汎用の誘導モータで構成され内部にパルスジェネレータ１３４を備えており、図７、図８に示すように、インバータ手段１３３に接続されて回転制御される。
そして、上位制御部１３５が各インバータ手段１３３に速度指令信号を出力することにより、複数の搬送体１２０の位置や速度の制御を行ったり、搬送体１２０がスクリュー軸１１０を円滑に乗り継ぐように同期制御を行ったりする。
【００４２】
スクリュー軸１１０は、図９乃至図１１に示すように、円筒状の軸本体１１２の円周面に螺旋板１１１Ａ、１１Ｂを螺旋状に立設してなる。
２枚の螺旋板１１１Ａ、１１１Ｂは、一定の間隔をおいて設けられ、当該間隙が搬送体１２０の係合ローラ１２３が係合する螺旋溝１１３として機能する。
【００４３】
スクリュー軸１１０の両端部には、螺旋溝１１３の端部以外の部分を閉塞するように２枚の螺旋板１１１Ａ、１１１Ｂと連続する端部板１１１Ｃが設けられている。
また、端部板１１１Ｃは２枚の螺旋板１１１Ａ、１１１Ｂのピッチよりも小さな僅かな螺旋状をなしている。
【００４４】
以上のように構成された本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置１００の動作について以下に説明する。
本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置１００は、図８に示すように、上流からスクリュー軸１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ、１１０Ｅ、１１０Ｆ、１１０Ｇ、１１０Ｈ、１１０Ｊが直列に配置されており、スクリュー軸１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ、１１０Ｇ、１１０Ｈ、１１０Ｊはそれぞれモータ１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ、１３１Ｄ、１３１Ｇ、１３１Ｈ、１３１Ｊにそれぞれ駆動され、スクリュー軸１１０Ｄ、１１０Ｅ、１１０Ｆは直接回転結合されて一体に回転するように構成されている。
【００４５】
まず、スクリュー軸１１０Ａにより搬送体１２０が搬送される際、図７に示すように、上位制御部１３５は、モータ１３１Ａの回転を制御するため該搬送体１２０の搬送パターンに応じた位置指令を基に、モータ１３１Ａのパルスジェネレータ１３４Ａの信号をフィードバック入力としてＰＩＤ制御により速度指令信号を生成してインバータ手段１３３Ａに出力する。
インバータ手段１３３Ａは該速度指令信号に基づいてモータ１３１Ａを駆動制御することで、搬送体１２０はあらかじめ定められた位置・速度に従ってスクリュー軸１１０Ａにより搬送される。
【００４６】
搬送体１２０がスクリュー軸１１０Ａから１１０Ｂに乗り継ぐ際は、搬送体１２０の先端の係合ローラ１２３Ａがスクリュー軸１１０Ｂに達する前に、上位制御部１３５は、上記モータ１３１Ａの駆動制御に加えて、モータ１３１Ｂの回転を制御するため該搬送体１２０の搬送パターンに応じた位置指令を基に、モータ１３１Ｂのパルスジェネレータ１３４Ｂの信号をフィードバック入力とするとともに、モータ１３１Ａのパルスジェネレータ１３４Ａの信号とモータ１３１Ｂのパルスジェネレータ１３４Ｂの信号の位相差をフィードバック入力してＰＩＤ制御により速度指令信号を生成してインバータ手段１３３Ｂに出力することで、同期制御手段が構成される。
そして、インバータ手段１３３Ｂが該速度指令信号に基づいてモータ１３１Ｂを駆動制御することで、スクリュー軸１１０Ｂはスクリュー軸１１０Ａと正確に位相、速度が同期さる。
【００４７】
このように、スクリュー軸１１０Ａとスクリュー軸１１０Ｂは正確に位相、速度が同期するように制御されるため、搬送体１２０の走行方向の前方の一対のガイド体１２２Ａ、１２２Ｂと走行方向の後方の一対のガイド体１２２Ｃ、１２２Ｄとの間隔は、隣り合う二つのスクリュー軸１１０の間隔より広く設定されていることにより、搬送体１２０の後端の係合ローラ１２３Ｃ、１２３Ｄがスクリュー軸１１０Ａの螺旋溝１１３により走行している状態で、先端の係合ローラ１２３Ａ、１２３Ｂは円滑にスクリュー軸１１０Ｂの螺旋溝１１３に係合する。
【００４８】
搬送体１２０がさらに走行し、後端の係合ローラ１２３Ｄがスクリュー軸１１０Ａの螺旋溝１１３を離脱すると、上位制御部１３５は、モータ１３１Ａのパルスジェネレータ１３４Ａの信号と１３１Ｂのパルスジェネレータ１３４Ｂの信号の位相差のフィードバックを解除してインバータ手段１３３Ｂに出力する速度指令信号を生成し、モータ１３１Ｂを独立して制御することで、搬送体１２０の走行はスクリュー軸１１０Ｂにより独立して制御可能となる。
【００４９】
これらのモータ１３１の制御動作を、それぞれのスクリュー軸１１０に対して独立して行うとともに、乗り継ぎ時に同期制御の動作を行うことにより、装置の構成を簡素化しつつ、複数の搬送体１２０を同時に走行させ、それぞれの搬送体１２０の走行を独立して制御することができるとともに、搬送体１２０がそれぞれのスクリュー軸１１０を円滑に乗り継ぐことができ、高速に連続して搬送することができるなど、その効果は甚大である。
【００５０】
上記実施例では、搬送体１２０の走行を独立して制御する区間に応じて同一の長さのスクリュー軸１１０を適宜組み合わせているが、異なる長さのスクリュー軸を配置しても良い。
【００５１】
また、上記実施例ではモータ１３１のＰＩＤ制御は、図７に示すように、位置指令に対する微分成分と、位置指令とパルスジェネレータ信号の差分の比例成分と、位置指令とパルスジェネレータ信号の差分の積分成分の和に比例ゲイン乗じた信号から速度指令を生成するものであるが、他のフィードバック制御ループであっても良い。
【００５２】
また、上記実施例では、モータにパルスジェネレータ付き誘導モータを採用し、モータ制御手段にインバータ手段を採用しているが、モータにパルスジェネレータ付きサーボモータを採用し、モータ制御手段にサーボモータ制御手段を採用しても良く、また、他の種類のモータおよび制御手段を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の斜視図。
【図２】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の側面図。
【図３】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の平面図。
【図４】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の正面図。
【図５】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の側面図。
【図６】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の平面図。
【図７】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の制御動作説明図。
【図８】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の配置説明図。
【図９】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の側面図。
【図１０】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の断面図。
【図１１】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の展開図。
【図１２】従来のスクリュー駆動搬送装置の斜視図。
【図１３】従来のスクリュー駆動搬送装置の断面図。
【図１４】従来のスクリュー駆動搬送装置の側面図。
【図１５】従来の他のスクリュー駆動搬送装置の断面図。
【図１６】従来の他のスクリュー駆動搬送装置の配置説明図。
【図１７】従来の他のスクリュー駆動搬送装置の側面説明図。
【符号の説明】
【００５４】
１００，５００，６００ ・・・スクリュー駆動搬送装置
１０１，５０１ ・・・基礎部
１０２，５０２，６０２ ・・・ガイドレール
５０３ ・・・カバー体
６０４ ・・・チェーンコンベヤ
６０５ ・・・ドッグ
６０６ ・・・キャリッジレール
６０７ ・・・シリンダ
１１０，５１０，６１０ ・・・スクリュー軸
１１１，５１１，６１１ ・・・螺旋板
１１２ ・・・軸本体
１１３ ・・・螺旋溝
１２０，５２０，６２０ ・・・搬送体
１２１，５２１，６２１ ・・・車輪
１２２，５２２ ・・・ガイド体
１２３，５２３，６２３ ・・・係合ローラ
１２４ ・・・搬送体フレーム
６２４ ・・・キャリッジ
６２５ ・・・フック
６２６ ・・・キャリッジローラ
６２７ ・・・キャリッジリンク
１３０ ・・・駆動手段
１３１ ・・・モータ
１３２ ・・・出力軸
１３３ ・・・インバータ手段
１３４ ・・・パルスジェネレータ
１３５ ・・・上位制御部
１４０ ・・・回転伝達手段
１４１ ・・・ギヤボックス
１４２ ・・・ドライブシャフト
１４３ ・・・最終ギヤ
１４４ ・・・自在継手
１４５ ・・・自在継手
１４６ ・・・継手
６５０ ・・・搬送経路
６５１ ・・・待機位置
６５２ ・・・挿入位置
６５３ ・・・停止位置
６５４ ・・・離脱位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸を回転駆動し、搬送体の係合部を送り部材に係合して搬送体を搬送するスクリュー駆動搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送体を外部からの駆動力により移動させて搬送する搬送装置として、一対のレールと、一対のレールの間に平行に設けられたスクリュー軸と、レール上を走行する車輪とスクリュー軸の螺旋状の送り部材に係合する係合部を備えた台車状の搬送体からなり、スクリュー軸を回転駆動して搬送体がレール上を移動するように構成されたスクリュー駆動搬送装置が知られている。
【０００３】
これらのスクリュー駆動搬送装置５００は、図１２乃至図１４に示すように、基礎部５０１上に敷設された左右一対のガイドレール５０２と、両ガイドレール５０２間のカバー体５０３内に設けられたスクリュー軸５１０と、車輪５２１を有し両ガイドレール５０２に支持案内されて走行自在な搬送体５２０からなる。
【０００４】
搬送体５２０には係合ローラ５２３がガイド体５２２に案内されて昇降自在に設けられ、スクリュー軸５１０には螺旋板５１１が円筒面に螺旋状に設けられており、搬送体５２０の係合ローラ５２３がスクリュー軸５１０の螺旋板５１１に上部から係合した状態でスクリュー軸５１０が図示しない駆動手段により回転駆動されることで、搬送体５２０がガイドレール５０２に支持案内されて走行する。
【０００５】
また、スクリュー駆動搬送装置５００は、図１４に示すように、スクリュー軸５１０の螺旋板５１１のピッチＰ１、Ｐ２を部分により異なるように形成することで、スクリュー軸５１０の回転速度を変化させずに搬送体５２０の走行速度を変化させるように構成されており、搬送体５２０の係合ローラ５２３を昇降させて螺旋板５１１と係合ローラ５２３の係合・離脱が可能な構成とすることで、搬送体５２０の走行・停止を選択できるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸を回転駆動し、搬送体の係合部を螺旋状の送り部材に係合して搬送体を搬送するスクリュー駆動搬送装置において、スクリュー軸が搬送方向に複数直列に配置されたものも公知である。
【０００７】
これらのスクリュー駆動搬送装置６００は、図１５乃至図１７に示すように、左右一対のガイドレール６０２と、両ガイドレール６０２間に設けられたスクリュー軸６１０と、車輪６２１を有し両ガイドレール６０２に支持案内されて走行自在な搬送体６２０からなる。
【０００８】
スクリュー軸６１０は、閉ループ形状の搬送経路６５０に沿って複数設けられており、チェーンコンベヤ６０４が、該搬送経路６０５の全経路に渡る両ガイドレール６０２間に併設されている。
【０００９】
搬送体６２０には係合ローラ６２３が設けられ、スクリュー軸６１０には螺旋板６１１が円筒面に螺旋状に設けられており、搬送体６２０の係合ローラ６２３がスクリュー軸６１０の螺旋板６１１に上部から係合した状態でスクリュー軸６１０を回転駆動すると、搬送体６２０がガイドレール６０２に支持案内されて走行する。
【００１０】
さらに、搬送体６２０には上下に揺動するフック６２５が設けられ、チェーンコンベヤ６０４にはドッグ６０５が設けられており、搬送体６２０のフック６２５がチェーンコンベヤ６０４のドッグ６０５に上部から係合した状態でチェーンコンベヤ６０４を駆動すると、搬送体６２０がガイドレール６０２に支持案内されて走行する。
【００１１】
これらのスクリュー駆動搬送装置６００の搬送動作について以下に説明する。
待機位置６５１ａ、６５１ｂ、６５１ｃ、６５１ｄにある搬送体６２０は、キャリッジローラ６２６がキャリッジレール６０６により持ち上げられ、キャリッジリンク６２７は上方に揺動し、連動してフック６２５は持ち上がるため、フック６２５はチェーンコンベヤ６０４のドッグ６０５から離れ搬送体６２０は停止する。
【００１２】
待機位置６５１ａ、６５１ｂ、６５１ｃ、６５１ｄにある搬送体６２０はスクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄが停止中に、それぞれシリンダ６０７ａ、６０７ｂ、６０７ｃ、６０７ｄに押され挿入位置６５２ａ、６５２ｂ、６５２ｃ、６５２ｄに進み、挿入位置のスクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄの螺旋板６１１にその係合ローラ６２３を押し付けられた状態で停止する。
【００１３】
この状態でスクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄを回転させるとそれぞれの螺旋板６１１にそれぞれの係合ローラ６２３が係合し、スクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄの回転により搬送体６２０が進行する。
搬送体５２０は、それぞれ停止位置６５３ａ乃至６５３ｉに停止して所定の作業を行いながら、離脱位置６５４まで搬送される。離脱位置６５４に達すると係合ローラ６２３はスクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄから離脱する。
【００１４】
搬送体５２０が離脱位置６５４に達すると係合ローラ６２３はスクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄから離脱するとともに、キャリッジレール６０６からキャリッジローラ６２６が離脱し、キャリッジリンク６２７が下方に揺動してフック６２５が下がるため、チェーンコンベヤ６０４のドッグ６０５がフック６２５と係合して、搬送体５２０はチェーンコンベヤ６０４の牽引を受け前進する（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−５８４６３号公報（第３乃至４頁、図１、図３、図６）
【特許文献２】特開２００１−１２２４２２号公報（第４頁、図２、図３、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、前段で説明した従来のスクリュー駆動搬送装置５００は、ピッチの異なる区間を設けることで位置により走行速度を変化させたり、スクリュー軸の回転速度を制御することで走行速度を変化させたりすることで搬送体の走行を制御することは可能であるが、複数の搬送体を同時に走行させる場合は、それぞれの搬送体の走行を独立して制御を行うことができないという問題があった。
【００１６】
また、後段で説明した従来のスクリュー駆動搬送装置６００は、複数のスクリュー軸の回転速度を独立して制御することにより、複数の搬送体を同時に走行させ、それぞれの搬送体の走行を独立して制御を行うことが可能であるが、搬送体が複数のスクリュー軸間を乗り継ぐ際には、スクリュー軸による走行駆動が行われない区間を設定して、当該区間に他の駆動手段を備える必要があり、装置全体が複雑となるという問題があった。
【００１７】
さらに、従来のスクリュー駆動搬送装置６００は、搬送体がスクリュー軸間を乗り継ぐ際のスクリュー軸から他の駆動手段、他の駆動手段から次のスクリュー軸への乗り継ぎ時に、搬送体は一旦停止させる必要があり、高速に連続して搬送を行うことが困難であるという問題があった。
【００１８】
本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、装置の構成を簡素化しつつ、複数の搬送体を同時に走行させ、それぞれの搬送体の走行を独立して制御可能とするとともに、搬送体がスクリュー軸を円滑に乗り継ぐことができ、高速に連続して搬送することができるスクリュー駆動搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本請求項１に係る発明は、円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸と、該スクリュー軸を回転駆動する駆動手段と、前記螺旋状の送り部材に係合する係合部を有し前記スクリュー軸の回転により搬送される搬送体とを有するスクリュー駆動搬送装置において、前記スクリュー軸が、搬送方向に複数直列に配置され、前記駆動手段が、複数設けられて前記複数のスクリュー軸を独立して回転駆動可能に構成されるとともに、隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相を電気的に同期させる同期制御手段を有することにより、前記課題を解決するものである。
【００２０】
本請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたスクリュー駆動搬送装置の構成に加えて、前記駆動手段が、モータと該モータを制御するモータ制御手段を有するとともに、
前記同期制御手段が、隣接する前記モータの回転信号から隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相を同期させるように演算し、前記モータ制御手段に速度指令信号を出力するように構成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００２１】
本請求項３に係る発明は、請求項２に記載されたスクリュー駆動搬送装置の構成に加えて、前記モータが、パルスジェネレータ付き誘導モータからなり、前記モータ制御手段が、インバータ手段からなることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００２２】
本請求項４に係る発明は、請求項３に記載されたスクリュー駆動搬送装置の構成に加えて、前記同期制御手段が、複数のモータ毎に搬送体の位置指令信号を入力としパルスジェネレータの信号をフィードバック入力としてＰＩＤ制御により速度指令信号を生成してインバータ手段に出力する制御ループを構成することにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００２３】
本請求項５に係る発明は、請求項４に記載されたスクリュー駆動搬送装置の構成に加えて、前記同期制御手段が、隣接するモータの一方の制御ループに他方のモータのパルスジェネレータの信号をさらに入力して、該隣接するモータの位相差をフィードバックするよう構成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のスクリュー駆動搬送装置は、円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸と、該スクリュー軸を回転駆動する駆動手段と、前記螺旋状の送り部材に係合する係合部を有し前記スクリュー軸の回転により搬送される搬送体とを有するスクリュー駆動搬送装置において、スクリュー軸が、搬送方向に複数直列に配置されていることにより、複数のスクリュー軸をそれぞれ独立して制御することができるため、複数の搬送体を同時に走行させた場合、スクリュー軸毎に独立して制御を行うことにより、搬送体の走行を個別に制御することが可能となるとともに、以下のような格別の効果を奏することができる。
【００２５】
すなわち、本請求項１に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、駆動手段が複数設けられて複数のスクリュー軸を独立して回転駆動可能に構成されるとともに、隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相を電気的に同期させる同期制御手段を有することにより、搬送体がスクリュー軸間を乗り継ぐ際に他の駆動手段を介する必要がないため、装置の構成を簡素化しつつ、円滑に乗り継ぐことができるとともに、乗り継ぎのために一旦停止する必要がないため、搬送体を高速に連続して搬送することができる。
【００２６】
そして、本請求項２に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、請求項１に係るスクリュー駆動搬送装置が奏する効果に加えて、駆動手段がモータと該モータを制御するモータ制御手段を有するとともに、同期制御手段がモータの回転信号から隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相を同期させるように演算し、モータ制御手段に速度指令信号を出力するように構成されていることにより、隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相を電気的に正確に制御することができるため、装置全体の構成を簡素化しつつ、搬送体がスクリュー軸間を円滑に乗り継ぐことができる。
【００２７】
また、本請求項３に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、請求項２に係るスクリュー駆動搬送装置が奏する効果に加えて、モータがパルスジェネレータ付き誘導モータからなり、モータ制御手段がインバータ手段からなることにより、汎用のモータ及びモータ制御装置を採用することができ、装置全体の構成がさらに簡素化される。
【００２８】
また、本請求項４に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、請求項３に係るスクリュー駆動搬送装置が奏する効果に加えて、同期制御手段が、複数のモータ毎に搬送体の位置指令信号を入力としパルスジェネレータの信号をフィードバック入力としてＰＩＤ制御により速度指令信号を生成してインバータ手段に出力する制御ループを構成することにより、モータの回転速度及び回転位相をさらに正確に円滑に制御することができる。
【００２９】
さらに、本請求項５に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、請求項４に係るスクリュー駆動搬送装置が奏する効果に加えて、同期制御手段が、隣接するモータの一方の制御ループに他方のモータのパルスジェネレータの信号をさらに入力して、該隣接するモータの位相差をフィードバックするよう構成されていることにより、隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相をさらに正確に同期させることができるため、搬送体がスクリュー軸間をさらに円滑に乗り継ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明のスクリュー駆動搬送装置は、円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸と、該スクリュー軸を回転駆動する駆動手段と、螺旋状の送り部材に係合する係合部を有しスクリュー軸の回転により搬送される搬送体とを有するスクリュー駆動搬送装置において、スクリュー軸が搬送方向に複数直列に配置され、駆動手段が複数設けられて複数のスクリュー軸を独立して回転駆動可能に構成されるとともに、隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相を電気的に同期させる同期制御手段を有しており、複数の搬送体を同時に走行させ、それぞれの搬送体の走行を独立して制御を行うことを可能とするとともに、装置の構成を簡素化しつつ、搬送体がスクリュー軸を円滑に乗り継ぐことができ、高速に連続して搬送することができるという効果を発揮するものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。
【００３１】
すなわち、本発明のスクリュー駆動搬送装置の複数のスクリュー軸は、それぞれ独立して回転駆動されるものであれば、全て同じ長さでも良く、異なる長さでも良い。また、複数の同じ長さのスクリュー軸を連結して異なる長さのものとして使用しても良い。
また、本発明のスクリュー駆動搬送装置の駆動手段は、独立して回転駆動されるスクリュー軸に１つずつ設けても良く、複数ずつ設けても良い。
【実施例】
【００３２】
以下に、本発明の実施例であるスクリュー駆動搬送装置について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の斜視図であり、図２は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の側面図であり、図３は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の平面図であり、図４は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の正面図であり、図５は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の側面図であり、図６は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の平面図であり、図７は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の制御動作説明図であり、図８は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の配置説明図であり、図９は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の側面図であり、図１０は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の断面図であり、図１１は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の展開図である。
【００３３】
本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置１００は、図１、図２に示すように、基礎部１０１上に敷設された左右一対のガイドレール１０２と、両ガイドレール１０２に設けられたスクリュー軸１１０と、車輪１２１を有し両ガイドレール１０２に支持案内されて走行自在な搬送体１２０と、モータ１３１と該モータ１３１の回転をスクリュー軸１１０に伝達する回転伝達手段１４０とからなる駆動手段１３０から構成されており、図８に示すように、スクリュー軸１１０が搬送方向に複数直列に配置されるとともに、駆動手段１３０も複数設けられている。
【００３４】
搬送体１２０は、図３乃至図５に示すように、物品を載置可能でガイドレール１０２に支持案内される車輪１２１を有する搬送体フレーム１２４を備え、該搬送体フレーム１２４の下部に、係合ローラ１２３を有するガイド体１２２が設けられている。
【００３５】
係合ローラ１２３は、スクリュー軸１１０に側方から係合するようにガイド体１２２に保持され、ガイド体１２２は少なくとも搬送体フレーム１２４の走行方向の前方に１対と後方に一対の二対設けられ、各々のガイド体の対は、スクリュー軸１１０の螺旋の半ピッチ前後でかつ左右両側に係合ローラ１２３が位置するように設けられている。
【００３６】
また、走行方向の前方の一対のガイド体１２２Ａ、１２２Ｂと走行方向の後方の一対のガイド体１２２Ｃ、１２２Ｄとの間隔は、複数直列に配置されたスクリュー軸１１０の隣り合う二つのスクリュー軸１１０の間隔より広く設定されている。
【００３７】
モータ１３１はスクリュー軸１１０の側方離れた位置で、モータ１３１の回転は回転伝達手段１４０によりスクリュー軸１１０に伝えられるように構成されており、図６に示すように、モータ１３１の出力軸１３２をスクリュー軸１１０と直交するように配置することで、隣接するスクリュー軸１１０を駆動するモータ１３１を並行に隣接して配置している。
【００３８】
回転伝達手段１４０は、モータ１３１側から順に、モータ１３１の出力軸１３２が継手１４６を介してギヤボックス１４１と接続され、ギヤボックス１４１が自在継手１４４を介してドライブシャフト１４２と接続され、ドライブシャフト１４２が自在継手１４５を介して最終ギヤ１４３と接続され、最終ギヤ１４３の出力がスクリュー軸１１０を駆動するように構成されている。
【００３９】
ドライブシャフト１４２は、伸縮自在に構成されており、両端が自在継手１４４、１４５を介して接続されていることにより、駆動源であるモータ１３１及びギヤボックス１４１とスクリュー軸１１０との相対位置関係が設置スペースに合わせて変更可能に構成されている。
【００４０】
モータ１３１及びギヤボックス１４１が側方に離れた位置に設置されていることにより、中間にドライブシャフト１４２のみ貫通する壁等を設けて搬送ラインと隔離することが可能であり、搬送ラインをモータ１３１やギヤボックス１４１の発熱、発火、発塵等の影響から遮断することが可能となる。
また、図８に示すように、スクリュー軸１１０の片側に駆動手段１３０を備えても良く、両側に備えても良い。
【００４１】
各スクリュー軸１１０を駆動するモータ１３１は汎用の誘導モータで構成され内部にパルスジェネレータ１３４を備えており、図７、図８に示すように、インバータ手段１３３に接続されて回転制御される。
そして、上位制御部１３５が各インバータ手段１３３に速度指令信号を出力することにより、複数の搬送体１２０の位置や速度の制御を行ったり、搬送体１２０がスクリュー軸１１０を円滑に乗り継ぐように同期制御を行ったりする。
【００４２】
スクリュー軸１１０は、図９乃至図１１に示すように、円筒状の軸本体１１２の円周面に螺旋板１１１Ａ、１１Ｂを螺旋状に立設してなる。
２枚の螺旋板１１１Ａ、１１１Ｂは、一定の間隔をおいて設けられ、当該間隙が搬送体１２０の係合ローラ１２３が係合する螺旋溝１１３として機能する。
【００４３】
スクリュー軸１１０の両端部には、螺旋溝１１３の端部以外の部分を閉塞するように２枚の螺旋板１１１Ａ、１１１Ｂと連続する端部板１１１Ｃが設けられている。
また、端部板１１１Ｃは２枚の螺旋板１１１Ａ、１１１Ｂのピッチよりも小さな僅かな螺旋状をなしている。
【００４４】
以上のように構成された本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置１００の動作について以下に説明する。
本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置１００は、図８に示すように、上流からスクリュー軸１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ、１１０Ｅ、１１０Ｆ、１１０Ｇ、１１０Ｈ、１１０Ｊが直列に配置されており、スクリュー軸１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ、１１０Ｇ、１１０Ｈ、１１０Ｊはそれぞれモータ１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ、１３１Ｄ、１３１Ｇ、１３１Ｈ、１３１Ｊにそれぞれ駆動され、スクリュー軸１１０Ｄ、１１０Ｅ、１１０Ｆは直接回転結合されて一体に回転するように構成されている。
【００４５】
まず、スクリュー軸１１０Ａにより搬送体１２０が搬送される際、図７に示すように、上位制御部１３５は、モータ１３１Ａの回転を制御するため該搬送体１２０の搬送パターンに応じた位置指令を基に、モータ１３１Ａのパルスジェネレータ１３４Ａの信号をフィードバック入力としてＰＩＤ制御により速度指令信号を生成してインバータ手段１３３Ａに出力する。
インバータ手段１３３Ａは該速度指令信号に基づいてモータ１３１Ａを駆動制御することで、搬送体１２０はあらかじめ定められた位置・速度に従ってスクリュー軸１１０Ａにより搬送される。
【００４６】
搬送体１２０がスクリュー軸１１０Ａから１１０Ｂに乗り継ぐ際は、搬送体１２０の先端の係合ローラ１２３Ａがスクリュー軸１１０Ｂに達する前に、上位制御部１３５は、上記モータ１３１Ａの駆動制御に加えて、モータ１３１Ｂの回転を制御するため該搬送体１２０の搬送パターンに応じた位置指令を基に、モータ１３１Ｂのパルスジェネレータ１３４Ｂの信号をフィードバック入力とするとともに、モータ１３１Ａのパルスジェネレータ１３４Ａの信号とモータ１３１Ｂのパルスジェネレータ１３４Ｂの信号の位相差をフィードバック入力してＰＩＤ制御により速度指令信号を生成してインバータ手段１３３Ｂに出力することで、同期制御手段が構成される。
そして、インバータ手段１３３Ｂが該速度指令信号に基づいてモータ１３１Ｂを駆動制御することで、スクリュー軸１１０Ｂはスクリュー軸１１０Ａと正確に位相、速度が同期さる。
【００４７】
このように、スクリュー軸１１０Ａとスクリュー軸１１０Ｂは正確に位相、速度が同期するように制御されるため、搬送体１２０の走行方向の前方の一対のガイド体１２２Ａ、１２２Ｂと走行方向の後方の一対のガイド体１２２Ｃ、１２２Ｄとの間隔は、隣り合う二つのスクリュー軸１１０の間隔より広く設定されていることにより、搬送体１２０の後端の係合ローラ１２３Ｃ、１２３Ｄがスクリュー軸１１０Ａの螺旋溝１１３により走行している状態で、先端の係合ローラ１２３Ａ、１２３Ｂは円滑にスクリュー軸１１０Ｂの螺旋溝１１３に係合する。
【００４８】
搬送体１２０がさらに走行し、後端の係合ローラ１２３Ｄがスクリュー軸１１０Ａの螺旋溝１１３を離脱すると、上位制御部１３５は、モータ１３１Ａのパルスジェネレータ１３４Ａの信号と１３１Ｂのパルスジェネレータ１３４Ｂの信号の位相差のフィードバックを解除してインバータ手段１３３Ｂに出力する速度指令信号を生成し、モータ１３１Ｂを独立して制御することで、搬送体１２０の走行はスクリュー軸１１０Ｂにより独立して制御可能となる。
【００４９】
これらのモータ１３１の制御動作を、それぞれのスクリュー軸１１０に対して独立して行うとともに、乗り継ぎ時に同期制御の動作を行うことにより、装置の構成を簡素化しつつ、複数の搬送体１２０を同時に走行させ、それぞれの搬送体１２０の走行を独立して制御することができるとともに、搬送体１２０がそれぞれのスクリュー軸１１０を円滑に乗り継ぐことができ、高速に連続して搬送することができるなど、その効果は甚大である。
【００５０】
上記実施例では、搬送体１２０の走行を独立して制御する区間に応じて同一の長さのスクリュー軸１１０を適宜組み合わせているが、異なる長さのスクリュー軸を配置しても良い。
【００５１】
また、上記実施例ではモータ１３１のＰＩＤ制御は、図７に示すように、位置指令に対する微分成分と、位置指令とパルスジェネレータ信号の差分の比例成分と、位置指令とパルスジェネレータ信号の差分の積分成分の和に比例ゲイン乗じた信号から速度指令を生成するものであるが、他のフィードバック制御ループであっても良い。
【００５２】
また、上記実施例では、モータにパルスジェネレータ付き誘導モータを採用し、モータ制御手段にインバータ手段を採用しているが、モータにパルスジェネレータ付きサーボモータを採用し、モータ制御手段にサーボモータ制御手段を採用しても良く、また、他の種類のモータおよび制御手段を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の斜視図。
【図２】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の側面図。
【図３】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の平面図。
【図４】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の正面図。
【図５】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の側面図。
【図６】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の平面図。
【図７】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の制御動作説明図。
【図８】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の配置説明図。
【図９】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の側面図。
【図１０】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の断面図。
【図１１】本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の展開図。
【図１２】従来のスクリュー駆動搬送装置の斜視図。
【図１３】従来のスクリュー駆動搬送装置の断面図。
【図１４】従来のスクリュー駆動搬送装置の側面図。
【図１５】従来の他のスクリュー駆動搬送装置の断面図。
【図１６】従来の他のスクリュー駆動搬送装置の配置説明図。
【図１７】従来の他のスクリュー駆動搬送装置の側面説明図。
【符号の説明】
【００５４】
１００，５００，６００ ・・・スクリュー駆動搬送装置
１０１，５０１ ・・・基礎部
１０２，５０２，６０２ ・・・ガイドレール
５０３ ・・・カバー体
６０４ ・・・チェーンコンベヤ
６０５ ・・・ドッグ
６０６ ・・・キャリッジレール
６０７ ・・・シリンダ
１１０，５１０，６１０ ・・・スクリュー軸
１１１，５１１，６１１ ・・・螺旋板
１１２ ・・・軸本体
１１３ ・・・螺旋溝
１２０，５２０，６２０ ・・・搬送体
１２１，５２１，６２１ ・・・車輪
１２２，５２２ ・・・ガイド体
１２３，５２３，６２３ ・・・係合ローラ
１２４ ・・・搬送体フレーム
６２４ ・・・キャリッジ
６２５ ・・・フック
６２６ ・・・キャリッジローラ
６２７ ・・・キャリッジリンク
１３０ ・・・駆動手段
１３１ ・・・モータ
１３２ ・・・出力軸
１３３ ・・・インバータ手段
１３４ ・・・パルスジェネレータ
１３５ ・・・上位制御部
１４０ ・・・回転伝達手段
１４１ ・・・ギヤボックス
１４２ ・・・ドライブシャフト
１４３ ・・・最終ギヤ
１４４ ・・・自在継手
１４５ ・・・自在継手
１４６ ・・・継手
６５０ ・・・搬送経路
６５１ ・・・待機位置
６５２ ・・・挿入位置
６５３ ・・・停止位置
６５４ ・・・離脱位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸と、該スクリュー軸を回転駆動する駆動手段と、前記螺旋状の送り部材に係合する係合部を有し前記スクリュー軸の回転により搬送される搬送体とを有するスクリュー駆動搬送装置において、
前記スクリュー軸が、搬送方向に複数直列に配置され、
前記駆動手段が、複数設けられて前記複数のスクリュー軸を独立して回転駆動可能に構成されるとともに、隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相を電気的に同期させる同期制御手段を有することを特徴とするスクリュー駆動搬送装置。
【請求項２】
前記駆動手段が、モータと該モータを制御するモータ制御手段を有するとともに、
前記同期制御手段が、前記モータの回転信号から隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相を同期させるように演算し、前記モータ制御手段に速度指令信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のスクリュー駆動搬送装置。
【請求項３】
前記モータが、パルスジェネレータ付き誘導モータからなり、
前記モータ制御手段が、インバータ手段からなることを特徴とする請求項２に記載のスクリュー駆動搬送装置。
【請求項４】
前記同期制御手段が、複数のモータ毎に搬送体の位置指令信号を入力としパルスジェネレータの信号をフィードバック入力としてＰＩＤ制御により速度指令信号を生成してインバータ手段に出力する制御ループを構成することを特徴とする請求項３に記載のスクリュー駆動搬送装置。
【請求項５】
前記同期制御手段が、隣接するモータの一方の制御ループに他方のモータのパルスジェネレータの信号をさらに入力し、該隣接するモータの位相差をフィードバックするよう構成されていることを特徴とする請求項４に記載のスクリュー駆動搬送装置。
【請求項１】
円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸と、該スクリュー軸を回転駆動する駆動手段と、前記螺旋状の送り部材に係合する係合部を有し前記スクリュー軸の回転により搬送される搬送体とを有するスクリュー駆動搬送装置において、
前記スクリュー軸が、搬送方向に複数直列に配置され、
前記駆動手段が、複数設けられて前記複数のスクリュー軸を独立して回転駆動可能に構成されるとともに、隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相を電気的に同期させる同期制御手段を有することを特徴とするスクリュー駆動搬送装置。
【請求項２】
前記駆動手段が、モータと該モータを制御するモータ制御手段を有するとともに、
前記同期制御手段が、前記モータの回転信号から隣接するスクリュー軸の回転速度及び回転位相を同期させるように演算し、前記モータ制御手段に速度指令信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のスクリュー駆動搬送装置。
【請求項３】
前記モータが、パルスジェネレータ付き誘導モータからなり、
前記モータ制御手段が、インバータ手段からなることを特徴とする請求項２に記載のスクリュー駆動搬送装置。
【請求項４】
前記同期制御手段が、複数のモータ毎に搬送体の位置指令信号を入力としパルスジェネレータの信号をフィードバック入力としてＰＩＤ制御により速度指令信号を生成してインバータ手段に出力する制御ループを構成することを特徴とする請求項３に記載のスクリュー駆動搬送装置。
【請求項５】
前記同期制御手段が、隣接するモータの一方の制御ループに他方のモータのパルスジェネレータの信号をさらに入力し、該隣接するモータの位相差をフィードバックするよう構成されていることを特徴とする請求項４に記載のスクリュー駆動搬送装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−１１１４５９（Ｐ２０１０−１１１４５９Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８４２３９（Ｐ２００８−２８４２３９）
【出願日】平成２０年１１月５日（２００８．１１．５）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月５日（２００８．１１．５）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]