モータ内蔵ローラの制御装置、モータ内蔵ローラ及びコンベア装置
【課題】モータ内蔵ローラの駆動モータや制御基板等の焼損を防止すると共に、過大な電流が流れる時間を極力短縮して消費電力を抑制することができるモータ内蔵ローラの制御装置を提供することを目的する。
【解決手段】モータ制御部４２には、駆動モータ３１に供給される電流の電流値が入力されており、この電流値が一定の値を越えないように制限している。モータ駆動部２５に流される電流の電流値が、「所定の上限値」以上となる状態が一定時間以上続いた場合に、「所定の上限値」を段階的に下げる。「所定の上限値」を低下させた状況下において、モータ駆動部２５に流される電流の実測値が、「所定の上限値」よりも下の一定値以下となった場合に「所定の上限値」を元の値に戻す。
【解決手段】モータ制御部４２には、駆動モータ３１に供給される電流の電流値が入力されており、この電流値が一定の値を越えないように制限している。モータ駆動部２５に流される電流の電流値が、「所定の上限値」以上となる状態が一定時間以上続いた場合に、「所定の上限値」を段階的に下げる。「所定の上限値」を低下させた状況下において、モータ駆動部２５に流される電流の実測値が、「所定の上限値」よりも下の一定値以下となった場合に「所定の上限値」を元の値に戻す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣブラシレスモータ等を使用したモータ内蔵ローラの制御装置、当該モータ内蔵ローラ、及びモータ内蔵ローラを用いたコンベア装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンベア装置等を構成する部品として、モータ内蔵ローラが知られている。ここでモータ内蔵ローラは、本体筒内に駆動モータが内蔵され、当該駆動モータを駆動することによって本体筒を回転させる装置である。
前記した様にモータ内蔵ローラは、コンベア装置を構成する部品として使用される場合が多いが、コンベア装置によって搬送される物品が障害物に引っ掛かって停止すると、モータ内蔵ローラの本体筒の回転が外力によって強制的に停止され、駆動モータの回転がロック状態になる。
その結果、内部の駆動モータに過負荷が掛かり、モータ駆動回路やモータコイルが発熱し、モータ駆動回路やモータコイルが熱により破損する恐れがある。
【０００３】
そこでこの問題を解決するための手段として、駆動モータがロック状態となったことを検知し、駆動モータがロック状態となった場合に駆動モータへの供給電力を低下させる構成を採用したモータ内蔵ローラが、特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示されたモータ内蔵ローラでは、駆動モータがロック状態になると駆動モータへの供給電力を低下させ、さらにロック状態が一定時間継続する場合は駆動モータへの電力供給を停止する。
【０００４】
また特許文献２には、分岐路を備えたコンベア装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−６８３９３号公報
【特許文献２】特開２００２−２４７９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のモータ内蔵ローラでは、駆動モータがロックした場合に駆動モータに供給する供給電力が低下されるので、駆動モータがロック状態状態となっても駆動モータの焼損は防がれる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されたモータ内蔵ローラは、駆動モータが停止したことを条件として供給電力を低下させる構成であるため、モータ内蔵ローラの本体筒と搬送物との間に滑りがある場合には対処することができないという問題がある。
すなわち特許文献１に開示された方策は、搬送物が引っ掛かった場合に、摩擦によって本体筒の回転が完全に停止することを前提としている。
しかしながら、実際には、モータ内蔵ローラの本体筒と搬送物との間にはある程度の滑りがあり、搬送物が停止したからといって、駆動モータが強制的に停止されるとは言えない。
そのためモータ内蔵ローラの駆動モータ等に過電流が流れているにも係わらず供給電力を低下させることができず、駆動モータが焼損してしまう恐れがある。
【０００７】
特に前記した特許文献２の様に、主搬送路の他に分岐路を備えたコンベア装置においては、モータ内蔵ローラの本体筒と搬送物との間に、敢えてある程度の滑りを持たせる場合もあり、この様な滑りを許容する設計を採用している場合には駆動モータに過大な電流が流れることとなる。
すなわち特許文献２の様に、主搬送路の他に分岐路を備えたコンベア装置においては、搬送物を主搬送路から分岐路に移載する際に、搬送物を強制的に停止させる。具体的には、主搬送路上に障害物を出現させ、当該障害物に搬送物を衝突させて搬送物を停止させる。主搬送路の他に分岐路を備えたコンベア装置においては、障害物に搬送物を衝突させて搬送物を停止させる動作が日常的に行われるから、モータ内蔵ローラの本体筒と搬送物との間に、敢えてある程度の滑りを持たせる場合がある。また主搬送路の他に分岐路を備えたコンベア装置においては、障害物に搬送物を衝突させて搬送物を停止させる動作が日常的に行われるから、たとえモータ内蔵ローラが焼損することは無くても駆動モータに過大な電流が流れることが日常的に行われ、省エネルギーに反する。
【０００８】
さらに特許文献１に記載の構成では、ロック状態が一定時間継続する場合は駆動モータへの電力供給を停止するが、制御装置の構造によっては、モータ内蔵ローラ内の駆動モータを直ちに再起動することが困難であるものもある。
【０００９】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、モータ内蔵ローラの駆動モータや制御基板等の焼損を防止すると共に、過大な電流が流れる時間を極力短縮して消費電力を抑制することができるモータ内蔵ローラの制御装置や、この制御装置を内蔵したモータ内蔵ローラ等を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、本体筒内に駆動モータが内蔵され、当該駆動モータを駆動することによって本体筒が回転するモータ内蔵ローラを制御するモータ内蔵ローラの制御装置において、前記駆動モータへの供給電流を検出する電流検出手段及び／又はモータ内蔵ローラの温度を検知する温度検知手段と、前記駆動モータへの供給電流を所定の上限値以下に制限する供給電流制御手段とを備え、前記電流検出手段によって前記駆動モータに流れる電流が所定の危険値以上となったことが検出された場合及び／又は温度検知手段が所定の高温を検知した場合に、前記供給電流制御手段が前記駆動モータへの供給電流の前記上限値を低下させる一方、前記電流検出手段によって、前記駆動モータに流れる電流値が前記上限値よりも下の一定値以下になったことが検出された場合及び／又は温度検知手段が所定の低温を検知した場合に、前記駆動モータへの供給電流の前記上限値を高めることを特徴とするモータ内蔵ローラの制御装置である。
【００１１】
ここで前記した「所定の危険値」は、前記した「所定の上限値」と同一であっても構わない。もちろん「所定の危険値」と「所定の上限値」が別の値であってもよい。
すなわち制御回路によって、上限値を越える電流が流れることがあり得ない回路や、瞬間的に上限値を越える電流が流れることがあり得る回路がある。前者の上限値を越える電流が流れることがあり得ない回路を採用する場合は、「所定の危険値」と「所定の上限値」が同一であることが望ましい。
逆に上限値を越える電流が流れることがあり得る回路を採用する場合には、「所定の危険値」と「所定の上限値」が別であることが推奨され、より望ましくは、「所定の危険値」が「所定の上限値」よりも高いことが推奨される。
【００１２】
本発明のモータ内蔵ローラの制御装置では、駆動モータへの供給電流を検出する電流検出手段か、モータ内蔵ローラの温度を検知する温度検知手段のいずれか又はその両方を備えている。
ここで駆動モータへの供給電流を検出する電流検出手段は、駆動モータへの供給電流が過電流であるか否かを直接的に検知するものである。一方、温度検知手段は、駆動モータへの供給電流が過電流であるか否かを間接的に検知するものであるといえる。すなわち駆動モータに過大な電流が流れると、コイルや基板その他が発熱するので、モータ内蔵ローラの温度を検知することによって供給電流が過電流であるか否かが判る。
本発明のモータ内蔵ローラの制御装置は、供給電流制御手段を備え、駆動モータに供給される電流が過大である場合には駆動モータへの供給電流の上限値を低下させる。その結果、駆動モータへ供給される電流値が低下し、モータ等の焼損が防がれる。
また本発明では、駆動モータへの供給電流が過電流状態を脱した場合は駆動モータへの供給電流の上限値を高める。
すなわち駆動モータへの供給電流が過電流状態を脱した場合、搬送物あるいは障害物が除去されたと想定されるから、駆動モータへの供給電流の上限値を高め、通常の搬送状態に戻す。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、モータ内蔵ローラの制御装置は前記電流検出手段を備えるものであり、前記一定値は、モータ内蔵ローラを無負荷状態で回転させた場合に前記駆動モータに流れる電流値に相当する電流値であることを特徴とする請求項１に記載のモータ内蔵ローラの制御装置である。
【００１４】
本発明のモータ内蔵ローラの制御装置は、先の発明に従属するものであり、駆動モータへの供給電流が過電流である場合には駆動モータに供給される電流値が制限される。そして駆動モータに実際に流れる電流値が、モータ内蔵ローラを無負荷状態で回転させた場合に駆動モータに流れる電流値に相当する電流値となったことを条件として駆動モータへの供給電流の上限値を高め、通常の搬送状態に戻す。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、モータ内蔵ローラの制御装置は前記温度検知手段を備えるものであり、前記モータ内蔵ローラの本体筒内に、駆動モータに電力を供給する基板が内蔵され、前記温度検知手段は、前記基板の温度を検知するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ内蔵ローラの制御装置である。
【００１６】
本発明のモータ内蔵ローラの制御装置では、温度検知手段によって基板の温度を監視し、駆動モータに過電流が流れているか否かを間接的に検知している。また本発明では、基板の温度を監視しているので、基板の焼損を確実に防ぐことができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、前記供給電流制御手段は、前記駆動モータへの供給電流を段階的に低下させるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のモータ内蔵ローラの制御装置である。
【００１８】
本発明のモータ内蔵ローラの制御装置では、駆動モータへの供給電流を段階的に低下させるものであるから、中間的に低下された状態の際には搬送物を搬送する能力を保持している。そのため偶発的に搬送物が障害物と衝突し、偶然に障害が無くなった場合に搬送物は従来通り下流に搬送される。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、 請求項１乃至４のいずれかに記載のモータ内蔵ローラの制御装置を内蔵したモータ内蔵ローラである。
【００２０】
また請求項６に記載の発明は、主搬送路と、主搬送路から分岐した分岐路を有し、両者の分岐路に搬送物と当接させて搬送物を停止させる移動規制部材が出没するものであり、この搬送物移動規制部材の近傍に請求項１乃至４のいずれかに記載の制御装置で制御されるモータ内蔵ローラを配置したことを特徴とするコンベア装置である。
【００２１】
本発明のコンベア装置は、主搬送路と分岐路とを有し、両者の分岐部に搬送物移動規制部材を出現させて搬送物を停止する。ここで本発明では、搬送物移動規制部材の近傍に請求項１乃至４のいずれかに記載の制御装置で制御されるモータ内蔵ローラが配置されている。そのため搬送物が搬送物移動規制部材と当接して停止したとき、駆動モータに供給される電流値の上限が規制され、無駄な電力消費が抑制される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のモータ内蔵ローラの制御装置等によれば、駆動モータや制御基板内の温度上昇を制御することが出来るため、モータ内蔵ローラの焼損や傷みが防止される。また本発明のモータ内蔵ローラの制御装置によれば、無駄な電力消費が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態のモータ内蔵ローラの断面図である。図２は、本発明の実施形態のモータ内蔵ローラの制御装置のブロック図である。
【００２４】
本発明の第１の実施形態におけるモータ内蔵ローラ１は図１に示されており、本体筒１２、駆動モータ３１、減速機２１及び基板２を有している。そして基板２の一部で本発明の実施形態のモータ内蔵ローラの制御装置が構成されている。なお、図１は断面図であるが、ハッチング省略している。
【００２５】
本体筒１２は円筒状であり、内部の空間に駆動モータ３１、減速機２１及び基板２等が配置されている。すなわちモータ内蔵ローラ１には、駆動モータ３１及び基板２が内蔵されている。また本体筒１２の両端は閉塞部材１３，１４で閉塞されている。そして、この閉塞部材１３，１４には、軸受２８、２９を介して固定軸１７，１８が貫通しており、固定軸１７、１８と本体筒１２との間は回転自在となっている。
【００２６】
また駆動モータ３１と減速機２１とは、内筒部材１９によりユニット化されている。
駆動モータ３１と減速機２１とは、従来公知のものを用いることができ、特に限定されるものではないが、本実施形態の駆動モータ３１は、ＤＣブラシレスモータが用いられている。
【００２７】
モータ内蔵ローラ１では、駆動モータ３１が作動すると回転軸２３が回転し、減速機２１が回転して、さらに、減速機２１の先に設けられた動力伝達部材３０によって本体筒１２が回転する。そして、モータ内蔵ローラ１は、固定軸１７、１８が他の部材に支持された状態で駆動モータ３１を回転させて、本体筒１２を回転させて使用される。
【００２８】
固定軸１７は中空状に形成されている。この中空の固定軸１７内に、駆動モータ３１を制御するためなどに用いられる信号線や、電力線やモータ制御部４２に接続されている書き込み専用線等が束ねられたケーブル２２が通過しており、必要な信号の通信や電力の供給等が行われる。そして、ケーブル２２は、中央制御装置６につながっており、ケーブル２２により、基板２と外部の中央制御装置６との間で、信号のやりとりが行われる。
【００２９】
基板２は駆動モータ３１の動作を制御するものであり、図１に示されるように、軸受２８と駆動モータ３１の間に２枚配置されている。そして、２枚の基板２が構成する回路が、本発明の実施形態のモータ内蔵ローラの制御装置（以下 単に制御装置）４３を構成する。
なお外部の中央制御装置６からの信号は、ケーブル２２を通じて本体筒１２内の制御装置４３へ伝達され駆動モータ３１の動作の制御が行われる。
【００３０】
回転軸２３の近傍には、複数のホールＩＣ７（図２の例では３つ）が配置されている。ホールＩＣ７は、回転子の磁極の周方向の位置を検知し、磁極検知信号を発信するものである。
【００３１】
ホールＩＣ７は、ホール素子とパワースイッチング回路の全部あるいは一部を一体化して構成されている。さらに具体的にはホールＩＣ７は磁界の大きさを検知するホール素子と、該ホール素子により検出された微小信号を増幅する増幅器と、増幅器において増幅された信号を方形波に成型するシュミットトリガ回路と、安定化電源回路と、温度補償回路とを備えている。
【００３２】
本発明の実施形態では、磁極の位置を検知するためにホールＩＣ７を採用する例を示したが、これに限らず発光ダイオードとフォトセンサを用いたフォト・フォトインタラプタ式のものや磁気飽和素子を用いたインダクタンス式のものなど、いかなる方式の磁極位置検知手段を採用してもよい。
【００３３】
駆動モータ３１は、回転子（回転軸２３）の回転駆動を制御する制御装置４３（図２）に接続されている。
モータ内蔵ローラの制御装置４３は、モータ制御部４２、モータ駆動部２５、シャント抵抗５０、電流検知部４５、サーミスタ５１、温度検出部４７とで構成されている。
サーミスタ５１は、基板２に取り付けられており、基板２の温度に応じて抵抗値が変化する。サーミスタ５１の信号は、温度検出部４７に入力されて基板２の温度が演算され、モータ制御部４２に入力される。
サーミスタ５１は、基板２の温度を検知するものであり、駆動モータ３１に過電流が流れたことを間接的に検知することができる。すなわち本体筒１２に過度に抵抗がかかると、駆動モータ３１に過大な電流が流れ、駆動モータ３１に電力を供給する基板２が発熱する。したがって基板２の温度が過度に上昇する現象は、駆動モータ３１に過負荷が掛かっている事態を示している。
【００３４】
モータ制御部４２は、各ホールＩＣ７と信号線で接続されており、ホールＩＣ７から出力された磁極検知信号（回転数検知信号）は、モータパルス制御部２７に入力されるようになっている。モータパルス制御部２７は磁気検知信号にパルス波形処理等を施し、この処理信号をモータ駆動部２５へ送る。モータ駆動部２５は、モータ制御部４２からの信号に基づき、駆動モータ３１へ電力を供給する。
【００３５】
また本実施形態では、モータ制御部４２は、電流検知部４５の信号に基づいて、駆動モータ３１に供給される電流値を所定の上限値以下に制限する機能（供給電流制御手段）を備えている。
すなわちモータ駆動部２５にはシャント抵抗５０が接続されており、モータ駆動部２５から駆動モータ３１に供給される電流が監視されている。より具体的にはシャント抵抗５０と呼ばれる抵抗に流れる電流を電流検知部４５で検出し（電流を電圧に変換して検出）、その値がモータ制御部４２に入力される。
【００３６】
本実施形態の制御装置４３では、モータ制御部４２によってモータ駆動部２５が制御されるが、モータ制御部４２には、駆動モータ３１に供給される電流の電流値が入力されており、この電流値が一定の値（所定の上限値）を越えないように通電パターンに対してＰＷＭ制御を行うことによって電流制限制御を行っている。
【００３７】
また本実施形態の制御装置４３では、モータ駆動部２５に流される電流の電流値が、危険値以上となる状態が一定時間以上続いた場合に、前記した「所定の上限値」自体を段階的に下げる機能を備えている。本実施形態では、危険値は「所定の上限値」と同一の電流値に設定されている。したがって、本実施形態では、前記した「所定の上限値」以上となる状態が一定時間以上続いた場合に、前記した「所定の上限値」自体を段階的に下げる機能を備えている。
すなわち本実施形態の制御装置４３では、公知のコンパレータ等によってモータ駆動部２５に流される電流の実測値（電流検知部４５の信号）と「所定の上限値」とを比較し、電流の実測値が、「所定の上限値」以上となる状態が一定時間以上続いた場合に、前記した「所定の上限値」を段階的に下げる。例えば「所定の上限値」を３０％〜５０％低下させ、モータ駆動部２５に流される電流の電流値が新たな「所定の上限値」を越えないように電流制限制御を行う。
「所定の上限値」を下げる回数は任意であり、例えば３回程度低下させることも可能であり、最初の「所定の上限値」の１０％という様な下限値に至るまで低下させることも可能である。
【００３８】
また本実施形態の制御装置４３では、「所定の上限値」を低下させた状況下において、モータ駆動部２５に流される電流の実測値（電流検知部４５の信号）が、「所定の上限値」よりも下の一定値以下となった場合に「所定の上限値」を元の値に戻す。
例えばモータ駆動部２５に流される電流の実測値が、モータ内蔵ローラ１を無負荷状態で回転させた場合に前記駆動モータ３１に流れる電流値に相当する値となった場合に、「所定の上限値」を上昇させ、元の値に戻す。
【００３９】
以下、本実施形態の制御装置４３の上記した動作を、図を参照しつつ説明する。
図３は、本実施形態の制御装置の動作を説明するタイムチャートである。図３に示すタイムチャートは、主搬送路と、分岐路とを備えたコンベア装置に本発明のモータ内蔵ローラを採用した場合を想定している。
図４は、本発明の実施形態のモータ内蔵ローラを使用したコンベア装置の部分正面図である。
上記したモータ内蔵ローラ１は、図４に示すようなコンベア装置２０の駆動ローラ６０、７１として使用される。コンベア装置２０は、平行に配置された一対のサイドレール６２，６２との間に駆動ローラ６０（モータ内蔵ローラ１）と、従動ローラ６３とが複数並設されたものである。従動ローラ６３はサイドレール６２、６２の間に固定された図示しない固定軸に対して回転自在なアイドルローラである。
【００４０】
また、図４に示すようにコンベア装置２０は本流たる主搬送路６５から分岐する支流たる分岐路６６を備えている。そして主搬送路６５から分岐路６６に搬送物Ｗが送られるよう構成されたものであり、主搬送路６５と分岐路６６との分岐部には紙面垂直方向に出没自在に移動規制部材６１が配置されている。
【００４１】
そして、被搬送物Ｗが主搬送路６５を搬送される場合は、移動規制部材６１は紙面垂直方向から下方向に没入しているが、分岐路６６に被搬送物Ｗを送る場合には、移動規制部材６１は上昇し、被搬送物Ｗの搬送を一時停止し、図示しない移載装置によって分岐路６６方向に被搬送物Ｗを送りこむように構成されている。
【００４２】
図３に示すタイムチャートの説明に戻ると、図３のタイムチャートにおいて、一点鎖線で示す線は、モータ駆動部２５に流される電流の上限を示す線である。すなわち一点鎖線が「所定の上限値」を示す。
また図３において、実線は、モータ駆動部２５に流される電流の実測値（電流検知部４５の信号）を示す。
なお一点鎖線と実線が重なる状況の場合は、見やすくするために実線を一点鎖線の下側に描いている。
【００４３】
図３において、原点から時間ａまでの間は、コンベア装置２０の主搬送路６５を搬送物Ｗが移動している状態である。そして時間ａの段階で、搬送物Ｗが分岐部に至り、移動規制部材６１に衝突する。
また時間ｂの時に搬送物Ｗが分岐路６６方向に送り出される。
【００４４】
本実施形態の制御装置では、通常は、「所定の上限値」が１００％出力の状態で運転される。すなわち本実施形態の制御装置では、通常は、能力の１００％までモータ駆動部２５に電流を供給することができる。しかしながら実際の負荷は、それよりも低く、例えば最大能力の３０％程度の電流によってモータ内蔵ローラが駆動されている。
【００４５】
時間が経過してａ時になると、搬送物Ｗが分岐部に至り、移動規制部材６１に衝突し、搬送物Ｗが停止する。その結果、モータ内蔵ローラ１が大きな抵抗を受け、駆動モータ３１に過電流が流れる。
すなわち駆動モータ３１に流れる電流が急激に増加し、出力し得る最大の電流が駆動モータ３１に流れる。具体的には、実線の様に危険値たる「所定の上限値」の電流が駆動モータ３１に流れる。
【００４６】
そしてこの状態が一定時間続くと、「所定の上限値」が低下する。図３の例によると、元の値から３０％低下する。
しかしながら搬送物Ｗは、移動規制部材６１に衝突したままの状態であるから、ひき続き、出力し得る最大の電流が駆動モータ３１に流れることとなる。
さらにこの状態が一定時間続くと、「所定の上限値」がさらに低下する。図３の例によると、一段低下状態の「所定の上限値」を基準として３０％低下し、能力の７０％出力が新たな「所定の上限値」となる。
しかしながら搬送物Ｗは、移動規制部材６１に衝突したままの状態であるから、ひき続き、出力しえる最大の電流が駆動モータ３１に流れることとなる。すなわち新たな危険値たる新たな「所定の上限値」の電流が駆動モータ３１に流れる。
この状態が一定時間続くと、「所定の上限値」が低下する。図３の例によると、先の「所定の上限値」からさらに３０％低下する。
【００４７】
こうして３０％づつ「所定の上限値」を低下させ、時間がｂに至ると、搬送物Ｗが分岐路６６方向に送り出されるから、モータ内蔵ローラ１は、無負荷状態で運転されることとなる。この様にモータ駆動部２５に流される電流の実測値が、モータ内蔵ローラ１を無負荷状態で回転させた場合に前記駆動モータ３１に流れる電流値に相当する値となると、「所定の上限値」を元の値（１００％）に戻る。
実際のコンベア装置では、次の搬送物が上流側から搬送されるので、実際の電流値は上昇する。
【００４８】
上記した一連の動作を図５のフローチャートに基づいて再度説明する。
図５は本発明の第１の実施形態にかかるモータ内蔵ローラの制御装置の動作を示すフローチャートである。
【００４９】
本実施形態の制御装置では、ステップ１で駆動モータ３１が動作を開始し、次のステップ２で無負荷時の電流値を設定する。また「所定の上限値」の初期値を設定する。
そして、ステップ３で実際に駆動モータ３１に供給されている電流値を測定し、ステップ４に移行する。
【００５０】
ステップ４では、実際に駆動モータ３１に供給されている電流が「所定の上限値」以上の電流か否かが判定され、「所定の上限値」以上の電流が流れていない場合、ステップ３に戻る。そしてステップ５で一定時間その状態であるか否かが判定され、一定時間その状態でない場合、ステップ３に戻る。すなわちステップ３，４，５で、実際に駆動モータ３１に供給されている電流を監視し、電流が「所定の上限値」以上となっている状況が一定以上続くか否かが監視される。
そしてステップ５で、電流が「所定の上限値」以上となっている状況が一定以上続いていると判定されたならば、ステップ６に移行し、「所定の上限値」を一段階下げる。
【００５１】
そしてステップ６で電流値を１段階下げた後、ステップ７に移行する。ステップ７では、「所定の上限値」が最低値であるか否かを確認する。すなわち本実施形態では、「所定の上限値」を複数回に渡って低下させるが、低下させる場合にも下限があり、それよりも低下させることは好ましくない。
具体的には、「所定の上限値」の最低値は、モータ内蔵ローラが無負荷時に回転し得る電流値であり、無負荷時に流れる電流値よりも幾分高い値である。
なお「所定の上限値」が最低値であるか否かを判断するステップに代わって、「所定の上限値」を下げた回数をカウントし、この回数に制限を設けてもよい。
【００５２】
「所定の上限値」が最低値でないならばステップ８，９で、今の実際の電流値が、無負荷状態時の電流値であるか、あるいは下げた「所定の上限値」の電流が流れているかを判断し、さらにステップ８，９を繰り返していずれかの状態になるのを待つ。
そして実際の電流値が、無負荷状態時の電流値となったならばステップ９からステップ１０に移行し、「所定の上限値」を初期値に戻してステップ５３に戻る。
【００５３】
一方、今の実際の電流値が、下げた「所定の上限値」の電流であるならば（実際にはこの状態が一定時間続くことが条件となる）ステップ６に移行し、「所定の上限値」をさらにもう一段階下げる。
【００５４】
この様にステップ６〜ステップ９を繰り返し、「所定の上限値」を複数回低下させた結果、「所定の上限値」が最低値に至った場合は、これ以上「所定の上限値」を低下させることができないので、ステップ１１に移行し、実際の電流値が、無負荷状態時の電流値になるのを待つこととなる。
そして実際の電流値が、無負荷状態時の電流値となったならばステップ１１からステップ１０に移行し、「所定の上限値」を初期値に戻してステップ５３に戻る。
【００５５】
以上説明した実施形態は、駆動モータ３１に流れる電流を実測してこれが「所定の上限値」以上である場合に「所定の上限値」を低下させたが、基板２等の温度を指標として「所定の上限値」を低下させてもよい。
図６は本発明の第２の実施形態にかかるモータ内蔵ローラの制御装置の動作を示すフローチャートである。
図６に示すフローチャートでは、電流値を「所定の上限値」と比較する代わりに、基板の温度が一定以上であるか否かによって「所定の上限値」を低下させている。
【００５６】
図６に示すフローチャートに従うと、ステップ５１で駆動モータ３１が動作を開始し、次のステップ５２で通常運転時の基板の温度を設定温度して設定する。また「所定の上限値」の初期値を設定する。
そして、ステップ５３で実際の基板２の温度を測定し、ステップ５４に移行する。
【００５７】
ステップ５４では、実際の基板２の温度が設定温度以上の温度か否かが判定され、設定温度以上の温度に至っていない場合は、ステップ５３に戻り、この動作を繰り返す。すなわちステップ５３，５４で、実際の基板の温度を監視し、基板の温度が設定温度以上となった場合はステップ５５に移行する。そしてステップ５５で一定時間その状態であるか否かが判定され、一定時間その状態でない場合、ステップ５３に戻る。またステップ５５で一定時間その状態が続くと判定されたならば、ステップ５６に移行し、供給電流の上限たる「所定の上限値」を一段階下げる。
【００５８】
そしてステップ５６で「所定の上限値」を１段階下げ、ステップ５７に移行する。ステップ５７では、「所定の上限値」が最低値であるか否かを確認する。
【００５９】
「所定の上限値」が最低値でないならばステップ５８，５９で、今の実際の電流値が、無負荷状態時の電流値であるか、あるいは基板２の温度が設定温度未満の温度か否かを判断し、さらにステップ５８，５９を繰り返していずれかの状態になるのを待つ。
そして基板２の温度が設定温度未満の温度となったならばステップ５９からステップ６０に移行し、「所定の上限値」を初期値に戻してステップ３に戻る。
【００６０】
一方、今の実際の電流値が、下げた「所定の上限値」の電流であるならば（実際にはこの状態が一定時間続くことが条件となる）ステップ５６に移行し、「所定の上限値」をさらにもう一段階さげる。
【００６１】
この様にステップ５６〜ステップ５９を繰り返し、「所定の上限値」を複数回低下させた結果、「所定の上限値」が最低値に至った場合は、これ以上「所定の上限値」を低下させることができないので、ステップ６１に移行し、基板の温度が設定値未満になるのを待つこととなる。
そして基板の温度が設定値未満になったならばステップ６１からステップ６０に移行し、「所定の上限値」を初期値に戻してステップ３に戻る。
【００６２】
以上説明した実施形態では、「所定の上限値」を危険値とし、「所定の上限値」の電流が流れる状態が続けば「所定の上限値」を低下させたが、「所定の上限値」と危険値とは必ずしも同一でなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態のモータ内蔵ローラの断面図である。
【図２】本発明の実施形態のモータ内蔵ローラの制御装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態の制御装置の動作を説明するタイムチャートである。
【図４】本発明の実施形態のモータ内蔵ローラを採用したコンベア装置の部分正面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかるモータ内蔵ローラの制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかるモータ内蔵ローラの制御装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１ モータ駆動ローラ
２ 基板
７ ホールＩＣ
２０ コンベア装置
４２ モータ制御部
４３ モータ内蔵ローラの制御装置
４５ 電流検知部
４７ 温度検知部
５０ シャント抵抗
５１ サーミスタ
６０ 駆動ローラ（モータ内蔵ローラ）
６５ 主搬送路
６６ 分岐路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣブラシレスモータ等を使用したモータ内蔵ローラの制御装置、当該モータ内蔵ローラ、及びモータ内蔵ローラを用いたコンベア装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンベア装置等を構成する部品として、モータ内蔵ローラが知られている。ここでモータ内蔵ローラは、本体筒内に駆動モータが内蔵され、当該駆動モータを駆動することによって本体筒を回転させる装置である。
前記した様にモータ内蔵ローラは、コンベア装置を構成する部品として使用される場合が多いが、コンベア装置によって搬送される物品が障害物に引っ掛かって停止すると、モータ内蔵ローラの本体筒の回転が外力によって強制的に停止され、駆動モータの回転がロック状態になる。
その結果、内部の駆動モータに過負荷が掛かり、モータ駆動回路やモータコイルが発熱し、モータ駆動回路やモータコイルが熱により破損する恐れがある。
【０００３】
そこでこの問題を解決するための手段として、駆動モータがロック状態となったことを検知し、駆動モータがロック状態となった場合に駆動モータへの供給電力を低下させる構成を採用したモータ内蔵ローラが、特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示されたモータ内蔵ローラでは、駆動モータがロック状態になると駆動モータへの供給電力を低下させ、さらにロック状態が一定時間継続する場合は駆動モータへの電力供給を停止する。
【０００４】
また特許文献２には、分岐路を備えたコンベア装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−６８３９３号公報
【特許文献２】特開２００２−２４７９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のモータ内蔵ローラでは、駆動モータがロックした場合に駆動モータに供給する供給電力が低下されるので、駆動モータがロック状態状態となっても駆動モータの焼損は防がれる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されたモータ内蔵ローラは、駆動モータが停止したことを条件として供給電力を低下させる構成であるため、モータ内蔵ローラの本体筒と搬送物との間に滑りがある場合には対処することができないという問題がある。
すなわち特許文献１に開示された方策は、搬送物が引っ掛かった場合に、摩擦によって本体筒の回転が完全に停止することを前提としている。
しかしながら、実際には、モータ内蔵ローラの本体筒と搬送物との間にはある程度の滑りがあり、搬送物が停止したからといって、駆動モータが強制的に停止されるとは言えない。
そのためモータ内蔵ローラの駆動モータ等に過電流が流れているにも係わらず供給電力を低下させることができず、駆動モータが焼損してしまう恐れがある。
【０００７】
特に前記した特許文献２の様に、主搬送路の他に分岐路を備えたコンベア装置においては、モータ内蔵ローラの本体筒と搬送物との間に、敢えてある程度の滑りを持たせる場合もあり、この様な滑りを許容する設計を採用している場合には駆動モータに過大な電流が流れることとなる。
すなわち特許文献２の様に、主搬送路の他に分岐路を備えたコンベア装置においては、搬送物を主搬送路から分岐路に移載する際に、搬送物を強制的に停止させる。具体的には、主搬送路上に障害物を出現させ、当該障害物に搬送物を衝突させて搬送物を停止させる。主搬送路の他に分岐路を備えたコンベア装置においては、障害物に搬送物を衝突させて搬送物を停止させる動作が日常的に行われるから、モータ内蔵ローラの本体筒と搬送物との間に、敢えてある程度の滑りを持たせる場合がある。また主搬送路の他に分岐路を備えたコンベア装置においては、障害物に搬送物を衝突させて搬送物を停止させる動作が日常的に行われるから、たとえモータ内蔵ローラが焼損することは無くても駆動モータに過大な電流が流れることが日常的に行われ、省エネルギーに反する。
【０００８】
さらに特許文献１に記載の構成では、ロック状態が一定時間継続する場合は駆動モータへの電力供給を停止するが、制御装置の構造によっては、モータ内蔵ローラ内の駆動モータを直ちに再起動することが困難であるものもある。
【０００９】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、モータ内蔵ローラの駆動モータや制御基板等の焼損を防止すると共に、過大な電流が流れる時間を極力短縮して消費電力を抑制することができるモータ内蔵ローラの制御装置や、この制御装置を内蔵したモータ内蔵ローラ等を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、本体筒内に駆動モータが内蔵され、当該駆動モータを駆動することによって本体筒が回転するモータ内蔵ローラを制御するモータ内蔵ローラの制御装置において、前記駆動モータへの供給電流を検出する電流検出手段及び／又はモータ内蔵ローラの温度を検知する温度検知手段と、前記駆動モータへの供給電流を所定の上限値以下に制限する供給電流制御手段とを備え、前記電流検出手段によって前記駆動モータに流れる電流が所定の危険値以上となったことが検出された場合及び／又は温度検知手段が所定の高温を検知した場合に、前記供給電流制御手段が前記駆動モータへの供給電流の前記上限値を低下させる一方、前記電流検出手段によって、前記駆動モータに流れる電流値が前記上限値よりも下の一定値以下になったことが検出された場合及び／又は温度検知手段が所定の低温を検知した場合に、前記駆動モータへの供給電流の前記上限値を高めることを特徴とするモータ内蔵ローラの制御装置である。
【００１１】
ここで前記した「所定の危険値」は、前記した「所定の上限値」と同一であっても構わない。もちろん「所定の危険値」と「所定の上限値」が別の値であってもよい。
すなわち制御回路によって、上限値を越える電流が流れることがあり得ない回路や、瞬間的に上限値を越える電流が流れることがあり得る回路がある。前者の上限値を越える電流が流れることがあり得ない回路を採用する場合は、「所定の危険値」と「所定の上限値」が同一であることが望ましい。
逆に上限値を越える電流が流れることがあり得る回路を採用する場合には、「所定の危険値」と「所定の上限値」が別であることが推奨され、より望ましくは、「所定の危険値」が「所定の上限値」よりも高いことが推奨される。
【００１２】
本発明のモータ内蔵ローラの制御装置では、駆動モータへの供給電流を検出する電流検出手段か、モータ内蔵ローラの温度を検知する温度検知手段のいずれか又はその両方を備えている。
ここで駆動モータへの供給電流を検出する電流検出手段は、駆動モータへの供給電流が過電流であるか否かを直接的に検知するものである。一方、温度検知手段は、駆動モータへの供給電流が過電流であるか否かを間接的に検知するものであるといえる。すなわち駆動モータに過大な電流が流れると、コイルや基板その他が発熱するので、モータ内蔵ローラの温度を検知することによって供給電流が過電流であるか否かが判る。
本発明のモータ内蔵ローラの制御装置は、供給電流制御手段を備え、駆動モータに供給される電流が過大である場合には駆動モータへの供給電流の上限値を低下させる。その結果、駆動モータへ供給される電流値が低下し、モータ等の焼損が防がれる。
また本発明では、駆動モータへの供給電流が過電流状態を脱した場合は駆動モータへの供給電流の上限値を高める。
すなわち駆動モータへの供給電流が過電流状態を脱した場合、搬送物あるいは障害物が除去されたと想定されるから、駆動モータへの供給電流の上限値を高め、通常の搬送状態に戻す。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、モータ内蔵ローラの制御装置は前記電流検出手段を備えるものであり、前記一定値は、モータ内蔵ローラを無負荷状態で回転させた場合に前記駆動モータに流れる電流値に相当する電流値であることを特徴とする請求項１に記載のモータ内蔵ローラの制御装置である。
【００１４】
本発明のモータ内蔵ローラの制御装置は、先の発明に従属するものであり、駆動モータへの供給電流が過電流である場合には駆動モータに供給される電流値が制限される。そして駆動モータに実際に流れる電流値が、モータ内蔵ローラを無負荷状態で回転させた場合に駆動モータに流れる電流値に相当する電流値となったことを条件として駆動モータへの供給電流の上限値を高め、通常の搬送状態に戻す。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、モータ内蔵ローラの制御装置は前記温度検知手段を備えるものであり、前記モータ内蔵ローラの本体筒内に、駆動モータに電力を供給する基板が内蔵され、前記温度検知手段は、前記基板の温度を検知するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ内蔵ローラの制御装置である。
【００１６】
本発明のモータ内蔵ローラの制御装置では、温度検知手段によって基板の温度を監視し、駆動モータに過電流が流れているか否かを間接的に検知している。また本発明では、基板の温度を監視しているので、基板の焼損を確実に防ぐことができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、前記供給電流制御手段は、前記駆動モータへの供給電流を段階的に低下させるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のモータ内蔵ローラの制御装置である。
【００１８】
本発明のモータ内蔵ローラの制御装置では、駆動モータへの供給電流を段階的に低下させるものであるから、中間的に低下された状態の際には搬送物を搬送する能力を保持している。そのため偶発的に搬送物が障害物と衝突し、偶然に障害が無くなった場合に搬送物は従来通り下流に搬送される。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、 請求項１乃至４のいずれかに記載のモータ内蔵ローラの制御装置を内蔵したモータ内蔵ローラである。
【００２０】
また請求項６に記載の発明は、主搬送路と、主搬送路から分岐した分岐路を有し、両者の分岐路に搬送物と当接させて搬送物を停止させる移動規制部材が出没するものであり、この搬送物移動規制部材の近傍に請求項１乃至４のいずれかに記載の制御装置で制御されるモータ内蔵ローラを配置したことを特徴とするコンベア装置である。
【００２１】
本発明のコンベア装置は、主搬送路と分岐路とを有し、両者の分岐部に搬送物移動規制部材を出現させて搬送物を停止する。ここで本発明では、搬送物移動規制部材の近傍に請求項１乃至４のいずれかに記載の制御装置で制御されるモータ内蔵ローラが配置されている。そのため搬送物が搬送物移動規制部材と当接して停止したとき、駆動モータに供給される電流値の上限が規制され、無駄な電力消費が抑制される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のモータ内蔵ローラの制御装置等によれば、駆動モータや制御基板内の温度上昇を制御することが出来るため、モータ内蔵ローラの焼損や傷みが防止される。また本発明のモータ内蔵ローラの制御装置によれば、無駄な電力消費が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態のモータ内蔵ローラの断面図である。図２は、本発明の実施形態のモータ内蔵ローラの制御装置のブロック図である。
【００２４】
本発明の第１の実施形態におけるモータ内蔵ローラ１は図１に示されており、本体筒１２、駆動モータ３１、減速機２１及び基板２を有している。そして基板２の一部で本発明の実施形態のモータ内蔵ローラの制御装置が構成されている。なお、図１は断面図であるが、ハッチング省略している。
【００２５】
本体筒１２は円筒状であり、内部の空間に駆動モータ３１、減速機２１及び基板２等が配置されている。すなわちモータ内蔵ローラ１には、駆動モータ３１及び基板２が内蔵されている。また本体筒１２の両端は閉塞部材１３，１４で閉塞されている。そして、この閉塞部材１３，１４には、軸受２８、２９を介して固定軸１７，１８が貫通しており、固定軸１７、１８と本体筒１２との間は回転自在となっている。
【００２６】
また駆動モータ３１と減速機２１とは、内筒部材１９によりユニット化されている。
駆動モータ３１と減速機２１とは、従来公知のものを用いることができ、特に限定されるものではないが、本実施形態の駆動モータ３１は、ＤＣブラシレスモータが用いられている。
【００２７】
モータ内蔵ローラ１では、駆動モータ３１が作動すると回転軸２３が回転し、減速機２１が回転して、さらに、減速機２１の先に設けられた動力伝達部材３０によって本体筒１２が回転する。そして、モータ内蔵ローラ１は、固定軸１７、１８が他の部材に支持された状態で駆動モータ３１を回転させて、本体筒１２を回転させて使用される。
【００２８】
固定軸１７は中空状に形成されている。この中空の固定軸１７内に、駆動モータ３１を制御するためなどに用いられる信号線や、電力線やモータ制御部４２に接続されている書き込み専用線等が束ねられたケーブル２２が通過しており、必要な信号の通信や電力の供給等が行われる。そして、ケーブル２２は、中央制御装置６につながっており、ケーブル２２により、基板２と外部の中央制御装置６との間で、信号のやりとりが行われる。
【００２９】
基板２は駆動モータ３１の動作を制御するものであり、図１に示されるように、軸受２８と駆動モータ３１の間に２枚配置されている。そして、２枚の基板２が構成する回路が、本発明の実施形態のモータ内蔵ローラの制御装置（以下 単に制御装置）４３を構成する。
なお外部の中央制御装置６からの信号は、ケーブル２２を通じて本体筒１２内の制御装置４３へ伝達され駆動モータ３１の動作の制御が行われる。
【００３０】
回転軸２３の近傍には、複数のホールＩＣ７（図２の例では３つ）が配置されている。ホールＩＣ７は、回転子の磁極の周方向の位置を検知し、磁極検知信号を発信するものである。
【００３１】
ホールＩＣ７は、ホール素子とパワースイッチング回路の全部あるいは一部を一体化して構成されている。さらに具体的にはホールＩＣ７は磁界の大きさを検知するホール素子と、該ホール素子により検出された微小信号を増幅する増幅器と、増幅器において増幅された信号を方形波に成型するシュミットトリガ回路と、安定化電源回路と、温度補償回路とを備えている。
【００３２】
本発明の実施形態では、磁極の位置を検知するためにホールＩＣ７を採用する例を示したが、これに限らず発光ダイオードとフォトセンサを用いたフォト・フォトインタラプタ式のものや磁気飽和素子を用いたインダクタンス式のものなど、いかなる方式の磁極位置検知手段を採用してもよい。
【００３３】
駆動モータ３１は、回転子（回転軸２３）の回転駆動を制御する制御装置４３（図２）に接続されている。
モータ内蔵ローラの制御装置４３は、モータ制御部４２、モータ駆動部２５、シャント抵抗５０、電流検知部４５、サーミスタ５１、温度検出部４７とで構成されている。
サーミスタ５１は、基板２に取り付けられており、基板２の温度に応じて抵抗値が変化する。サーミスタ５１の信号は、温度検出部４７に入力されて基板２の温度が演算され、モータ制御部４２に入力される。
サーミスタ５１は、基板２の温度を検知するものであり、駆動モータ３１に過電流が流れたことを間接的に検知することができる。すなわち本体筒１２に過度に抵抗がかかると、駆動モータ３１に過大な電流が流れ、駆動モータ３１に電力を供給する基板２が発熱する。したがって基板２の温度が過度に上昇する現象は、駆動モータ３１に過負荷が掛かっている事態を示している。
【００３４】
モータ制御部４２は、各ホールＩＣ７と信号線で接続されており、ホールＩＣ７から出力された磁極検知信号（回転数検知信号）は、モータパルス制御部２７に入力されるようになっている。モータパルス制御部２７は磁気検知信号にパルス波形処理等を施し、この処理信号をモータ駆動部２５へ送る。モータ駆動部２５は、モータ制御部４２からの信号に基づき、駆動モータ３１へ電力を供給する。
【００３５】
また本実施形態では、モータ制御部４２は、電流検知部４５の信号に基づいて、駆動モータ３１に供給される電流値を所定の上限値以下に制限する機能（供給電流制御手段）を備えている。
すなわちモータ駆動部２５にはシャント抵抗５０が接続されており、モータ駆動部２５から駆動モータ３１に供給される電流が監視されている。より具体的にはシャント抵抗５０と呼ばれる抵抗に流れる電流を電流検知部４５で検出し（電流を電圧に変換して検出）、その値がモータ制御部４２に入力される。
【００３６】
本実施形態の制御装置４３では、モータ制御部４２によってモータ駆動部２５が制御されるが、モータ制御部４２には、駆動モータ３１に供給される電流の電流値が入力されており、この電流値が一定の値（所定の上限値）を越えないように通電パターンに対してＰＷＭ制御を行うことによって電流制限制御を行っている。
【００３７】
また本実施形態の制御装置４３では、モータ駆動部２５に流される電流の電流値が、危険値以上となる状態が一定時間以上続いた場合に、前記した「所定の上限値」自体を段階的に下げる機能を備えている。本実施形態では、危険値は「所定の上限値」と同一の電流値に設定されている。したがって、本実施形態では、前記した「所定の上限値」以上となる状態が一定時間以上続いた場合に、前記した「所定の上限値」自体を段階的に下げる機能を備えている。
すなわち本実施形態の制御装置４３では、公知のコンパレータ等によってモータ駆動部２５に流される電流の実測値（電流検知部４５の信号）と「所定の上限値」とを比較し、電流の実測値が、「所定の上限値」以上となる状態が一定時間以上続いた場合に、前記した「所定の上限値」を段階的に下げる。例えば「所定の上限値」を３０％〜５０％低下させ、モータ駆動部２５に流される電流の電流値が新たな「所定の上限値」を越えないように電流制限制御を行う。
「所定の上限値」を下げる回数は任意であり、例えば３回程度低下させることも可能であり、最初の「所定の上限値」の１０％という様な下限値に至るまで低下させることも可能である。
【００３８】
また本実施形態の制御装置４３では、「所定の上限値」を低下させた状況下において、モータ駆動部２５に流される電流の実測値（電流検知部４５の信号）が、「所定の上限値」よりも下の一定値以下となった場合に「所定の上限値」を元の値に戻す。
例えばモータ駆動部２５に流される電流の実測値が、モータ内蔵ローラ１を無負荷状態で回転させた場合に前記駆動モータ３１に流れる電流値に相当する値となった場合に、「所定の上限値」を上昇させ、元の値に戻す。
【００３９】
以下、本実施形態の制御装置４３の上記した動作を、図を参照しつつ説明する。
図３は、本実施形態の制御装置の動作を説明するタイムチャートである。図３に示すタイムチャートは、主搬送路と、分岐路とを備えたコンベア装置に本発明のモータ内蔵ローラを採用した場合を想定している。
図４は、本発明の実施形態のモータ内蔵ローラを使用したコンベア装置の部分正面図である。
上記したモータ内蔵ローラ１は、図４に示すようなコンベア装置２０の駆動ローラ６０、７１として使用される。コンベア装置２０は、平行に配置された一対のサイドレール６２，６２との間に駆動ローラ６０（モータ内蔵ローラ１）と、従動ローラ６３とが複数並設されたものである。従動ローラ６３はサイドレール６２、６２の間に固定された図示しない固定軸に対して回転自在なアイドルローラである。
【００４０】
また、図４に示すようにコンベア装置２０は本流たる主搬送路６５から分岐する支流たる分岐路６６を備えている。そして主搬送路６５から分岐路６６に搬送物Ｗが送られるよう構成されたものであり、主搬送路６５と分岐路６６との分岐部には紙面垂直方向に出没自在に移動規制部材６１が配置されている。
【００４１】
そして、被搬送物Ｗが主搬送路６５を搬送される場合は、移動規制部材６１は紙面垂直方向から下方向に没入しているが、分岐路６６に被搬送物Ｗを送る場合には、移動規制部材６１は上昇し、被搬送物Ｗの搬送を一時停止し、図示しない移載装置によって分岐路６６方向に被搬送物Ｗを送りこむように構成されている。
【００４２】
図３に示すタイムチャートの説明に戻ると、図３のタイムチャートにおいて、一点鎖線で示す線は、モータ駆動部２５に流される電流の上限を示す線である。すなわち一点鎖線が「所定の上限値」を示す。
また図３において、実線は、モータ駆動部２５に流される電流の実測値（電流検知部４５の信号）を示す。
なお一点鎖線と実線が重なる状況の場合は、見やすくするために実線を一点鎖線の下側に描いている。
【００４３】
図３において、原点から時間ａまでの間は、コンベア装置２０の主搬送路６５を搬送物Ｗが移動している状態である。そして時間ａの段階で、搬送物Ｗが分岐部に至り、移動規制部材６１に衝突する。
また時間ｂの時に搬送物Ｗが分岐路６６方向に送り出される。
【００４４】
本実施形態の制御装置では、通常は、「所定の上限値」が１００％出力の状態で運転される。すなわち本実施形態の制御装置では、通常は、能力の１００％までモータ駆動部２５に電流を供給することができる。しかしながら実際の負荷は、それよりも低く、例えば最大能力の３０％程度の電流によってモータ内蔵ローラが駆動されている。
【００４５】
時間が経過してａ時になると、搬送物Ｗが分岐部に至り、移動規制部材６１に衝突し、搬送物Ｗが停止する。その結果、モータ内蔵ローラ１が大きな抵抗を受け、駆動モータ３１に過電流が流れる。
すなわち駆動モータ３１に流れる電流が急激に増加し、出力し得る最大の電流が駆動モータ３１に流れる。具体的には、実線の様に危険値たる「所定の上限値」の電流が駆動モータ３１に流れる。
【００４６】
そしてこの状態が一定時間続くと、「所定の上限値」が低下する。図３の例によると、元の値から３０％低下する。
しかしながら搬送物Ｗは、移動規制部材６１に衝突したままの状態であるから、ひき続き、出力し得る最大の電流が駆動モータ３１に流れることとなる。
さらにこの状態が一定時間続くと、「所定の上限値」がさらに低下する。図３の例によると、一段低下状態の「所定の上限値」を基準として３０％低下し、能力の７０％出力が新たな「所定の上限値」となる。
しかしながら搬送物Ｗは、移動規制部材６１に衝突したままの状態であるから、ひき続き、出力しえる最大の電流が駆動モータ３１に流れることとなる。すなわち新たな危険値たる新たな「所定の上限値」の電流が駆動モータ３１に流れる。
この状態が一定時間続くと、「所定の上限値」が低下する。図３の例によると、先の「所定の上限値」からさらに３０％低下する。
【００４７】
こうして３０％づつ「所定の上限値」を低下させ、時間がｂに至ると、搬送物Ｗが分岐路６６方向に送り出されるから、モータ内蔵ローラ１は、無負荷状態で運転されることとなる。この様にモータ駆動部２５に流される電流の実測値が、モータ内蔵ローラ１を無負荷状態で回転させた場合に前記駆動モータ３１に流れる電流値に相当する値となると、「所定の上限値」を元の値（１００％）に戻る。
実際のコンベア装置では、次の搬送物が上流側から搬送されるので、実際の電流値は上昇する。
【００４８】
上記した一連の動作を図５のフローチャートに基づいて再度説明する。
図５は本発明の第１の実施形態にかかるモータ内蔵ローラの制御装置の動作を示すフローチャートである。
【００４９】
本実施形態の制御装置では、ステップ１で駆動モータ３１が動作を開始し、次のステップ２で無負荷時の電流値を設定する。また「所定の上限値」の初期値を設定する。
そして、ステップ３で実際に駆動モータ３１に供給されている電流値を測定し、ステップ４に移行する。
【００５０】
ステップ４では、実際に駆動モータ３１に供給されている電流が「所定の上限値」以上の電流か否かが判定され、「所定の上限値」以上の電流が流れていない場合、ステップ３に戻る。そしてステップ５で一定時間その状態であるか否かが判定され、一定時間その状態でない場合、ステップ３に戻る。すなわちステップ３，４，５で、実際に駆動モータ３１に供給されている電流を監視し、電流が「所定の上限値」以上となっている状況が一定以上続くか否かが監視される。
そしてステップ５で、電流が「所定の上限値」以上となっている状況が一定以上続いていると判定されたならば、ステップ６に移行し、「所定の上限値」を一段階下げる。
【００５１】
そしてステップ６で電流値を１段階下げた後、ステップ７に移行する。ステップ７では、「所定の上限値」が最低値であるか否かを確認する。すなわち本実施形態では、「所定の上限値」を複数回に渡って低下させるが、低下させる場合にも下限があり、それよりも低下させることは好ましくない。
具体的には、「所定の上限値」の最低値は、モータ内蔵ローラが無負荷時に回転し得る電流値であり、無負荷時に流れる電流値よりも幾分高い値である。
なお「所定の上限値」が最低値であるか否かを判断するステップに代わって、「所定の上限値」を下げた回数をカウントし、この回数に制限を設けてもよい。
【００５２】
「所定の上限値」が最低値でないならばステップ８，９で、今の実際の電流値が、無負荷状態時の電流値であるか、あるいは下げた「所定の上限値」の電流が流れているかを判断し、さらにステップ８，９を繰り返していずれかの状態になるのを待つ。
そして実際の電流値が、無負荷状態時の電流値となったならばステップ９からステップ１０に移行し、「所定の上限値」を初期値に戻してステップ５３に戻る。
【００５３】
一方、今の実際の電流値が、下げた「所定の上限値」の電流であるならば（実際にはこの状態が一定時間続くことが条件となる）ステップ６に移行し、「所定の上限値」をさらにもう一段階下げる。
【００５４】
この様にステップ６〜ステップ９を繰り返し、「所定の上限値」を複数回低下させた結果、「所定の上限値」が最低値に至った場合は、これ以上「所定の上限値」を低下させることができないので、ステップ１１に移行し、実際の電流値が、無負荷状態時の電流値になるのを待つこととなる。
そして実際の電流値が、無負荷状態時の電流値となったならばステップ１１からステップ１０に移行し、「所定の上限値」を初期値に戻してステップ５３に戻る。
【００５５】
以上説明した実施形態は、駆動モータ３１に流れる電流を実測してこれが「所定の上限値」以上である場合に「所定の上限値」を低下させたが、基板２等の温度を指標として「所定の上限値」を低下させてもよい。
図６は本発明の第２の実施形態にかかるモータ内蔵ローラの制御装置の動作を示すフローチャートである。
図６に示すフローチャートでは、電流値を「所定の上限値」と比較する代わりに、基板の温度が一定以上であるか否かによって「所定の上限値」を低下させている。
【００５６】
図６に示すフローチャートに従うと、ステップ５１で駆動モータ３１が動作を開始し、次のステップ５２で通常運転時の基板の温度を設定温度して設定する。また「所定の上限値」の初期値を設定する。
そして、ステップ５３で実際の基板２の温度を測定し、ステップ５４に移行する。
【００５７】
ステップ５４では、実際の基板２の温度が設定温度以上の温度か否かが判定され、設定温度以上の温度に至っていない場合は、ステップ５３に戻り、この動作を繰り返す。すなわちステップ５３，５４で、実際の基板の温度を監視し、基板の温度が設定温度以上となった場合はステップ５５に移行する。そしてステップ５５で一定時間その状態であるか否かが判定され、一定時間その状態でない場合、ステップ５３に戻る。またステップ５５で一定時間その状態が続くと判定されたならば、ステップ５６に移行し、供給電流の上限たる「所定の上限値」を一段階下げる。
【００５８】
そしてステップ５６で「所定の上限値」を１段階下げ、ステップ５７に移行する。ステップ５７では、「所定の上限値」が最低値であるか否かを確認する。
【００５９】
「所定の上限値」が最低値でないならばステップ５８，５９で、今の実際の電流値が、無負荷状態時の電流値であるか、あるいは基板２の温度が設定温度未満の温度か否かを判断し、さらにステップ５８，５９を繰り返していずれかの状態になるのを待つ。
そして基板２の温度が設定温度未満の温度となったならばステップ５９からステップ６０に移行し、「所定の上限値」を初期値に戻してステップ３に戻る。
【００６０】
一方、今の実際の電流値が、下げた「所定の上限値」の電流であるならば（実際にはこの状態が一定時間続くことが条件となる）ステップ５６に移行し、「所定の上限値」をさらにもう一段階さげる。
【００６１】
この様にステップ５６〜ステップ５９を繰り返し、「所定の上限値」を複数回低下させた結果、「所定の上限値」が最低値に至った場合は、これ以上「所定の上限値」を低下させることができないので、ステップ６１に移行し、基板の温度が設定値未満になるのを待つこととなる。
そして基板の温度が設定値未満になったならばステップ６１からステップ６０に移行し、「所定の上限値」を初期値に戻してステップ３に戻る。
【００６２】
以上説明した実施形態では、「所定の上限値」を危険値とし、「所定の上限値」の電流が流れる状態が続けば「所定の上限値」を低下させたが、「所定の上限値」と危険値とは必ずしも同一でなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態のモータ内蔵ローラの断面図である。
【図２】本発明の実施形態のモータ内蔵ローラの制御装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態の制御装置の動作を説明するタイムチャートである。
【図４】本発明の実施形態のモータ内蔵ローラを採用したコンベア装置の部分正面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかるモータ内蔵ローラの制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかるモータ内蔵ローラの制御装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１ モータ駆動ローラ
２ 基板
７ ホールＩＣ
２０ コンベア装置
４２ モータ制御部
４３ モータ内蔵ローラの制御装置
４５ 電流検知部
４７ 温度検知部
５０ シャント抵抗
５１ サーミスタ
６０ 駆動ローラ（モータ内蔵ローラ）
６５ 主搬送路
６６ 分岐路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体筒内に駆動モータが内蔵され、当該駆動モータを駆動することによって本体筒が回転するモータ内蔵ローラを制御するモータ内蔵ローラの制御装置において、前記駆動モータへの供給電流を検出する電流検出手段及び／又はモータ内蔵ローラの温度を検知する温度検知手段と、前記駆動モータへの供給電流を所定の上限値以下に制限する供給電流制御手段とを備え、前記電流検出手段によって前記駆動モータに流れる電流が所定の危険値以上となったことが検出された場合及び／又は温度検知手段が所定の高温を検知した場合に、前記供給電流制御手段が前記駆動モータへの供給電流の前記上限値を低下させる一方、前記電流検出手段によって、前記駆動モータに流れる電流値が前記上限値よりも下の一定値以下になったことが検出された場合及び／又は温度検知手段が所定の低温を検知した場合に、前記駆動モータへの供給電流の前記上限値を高めることを特徴とするモータ内蔵ローラの制御装置。
【請求項２】
モータ内蔵ローラの制御装置は前記電流検出手段を備えるものであり、前記一定値は、モータ内蔵ローラを無負荷状態で回転させた場合に前記駆動モータに流れる電流値に相当する電流値であることを特徴とする請求項１に記載のモータ内蔵ローラの制御装置。
【請求項３】
モータ内蔵ローラの制御装置は前記温度検知手段を備えるものであり、前記モータ内蔵ローラの本体筒内に、駆動モータに電力を供給する基板が内蔵され、前記温度検知手段は、前記基板の温度を検知するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ内蔵ローラの制御装置。
【請求項４】
前記供給電流制御手段は、前記駆動モータへの供給電流を段階的に低下させるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のモータ内蔵ローラの制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のモータ内蔵ローラの制御装置を内蔵したモータ内蔵ローラ。
【請求項６】
主搬送路と、主搬送路から分岐した分岐路を有し、両者の分岐路に搬送物と当接させて搬送物を停止させる移動規制部材が出没するものであり、この搬送物移動規制部材の近傍に請求項１乃至４のいずれかに記載の制御装置で制御されるモータ内蔵ローラを配置したことを特徴とするコンベア装置。
【請求項１】
本体筒内に駆動モータが内蔵され、当該駆動モータを駆動することによって本体筒が回転するモータ内蔵ローラを制御するモータ内蔵ローラの制御装置において、前記駆動モータへの供給電流を検出する電流検出手段及び／又はモータ内蔵ローラの温度を検知する温度検知手段と、前記駆動モータへの供給電流を所定の上限値以下に制限する供給電流制御手段とを備え、前記電流検出手段によって前記駆動モータに流れる電流が所定の危険値以上となったことが検出された場合及び／又は温度検知手段が所定の高温を検知した場合に、前記供給電流制御手段が前記駆動モータへの供給電流の前記上限値を低下させる一方、前記電流検出手段によって、前記駆動モータに流れる電流値が前記上限値よりも下の一定値以下になったことが検出された場合及び／又は温度検知手段が所定の低温を検知した場合に、前記駆動モータへの供給電流の前記上限値を高めることを特徴とするモータ内蔵ローラの制御装置。
【請求項２】
モータ内蔵ローラの制御装置は前記電流検出手段を備えるものであり、前記一定値は、モータ内蔵ローラを無負荷状態で回転させた場合に前記駆動モータに流れる電流値に相当する電流値であることを特徴とする請求項１に記載のモータ内蔵ローラの制御装置。
【請求項３】
モータ内蔵ローラの制御装置は前記温度検知手段を備えるものであり、前記モータ内蔵ローラの本体筒内に、駆動モータに電力を供給する基板が内蔵され、前記温度検知手段は、前記基板の温度を検知するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ内蔵ローラの制御装置。
【請求項４】
前記供給電流制御手段は、前記駆動モータへの供給電流を段階的に低下させるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のモータ内蔵ローラの制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のモータ内蔵ローラの制御装置を内蔵したモータ内蔵ローラ。
【請求項６】
主搬送路と、主搬送路から分岐した分岐路を有し、両者の分岐路に搬送物と当接させて搬送物を停止させる移動規制部材が出没するものであり、この搬送物移動規制部材の近傍に請求項１乃至４のいずれかに記載の制御装置で制御されるモータ内蔵ローラを配置したことを特徴とするコンベア装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２４００７７（Ｐ２００９−２４００７７Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８３５８６（Ｐ２００８−８３５８６）
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（５９２０２６８１９）伊東電機株式会社 (71)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（５９２０２６８１９）伊東電機株式会社 (71)
【Ｆターム（参考）】
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