JP2004091175A - Drive control system for conveyor having a plurality of driving systems - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数駆動系を有するコンベヤの駆動制御システムに係り、特に被運搬物を天井等に架設されたレールに案内されて循環移動するトロリーチェーンに被搬送物を吊下げて搬送するオーバヘッド式のトロリーチェーンコンベヤの駆動制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、テレビジョン受像管用ブラウン管を構成するファンネル製品を製品検査場から包装場に搬送する場合等にトロリーチェーンコンベヤ(以下、トロリーコンベヤという)が使用されている。トロリーコンベヤは、例えば、天井架設のレールに案内されて循環移動する無端のトロリーチェーン(以下、チェーンという)を配設し、チェーンにファンネルのような被搬送物を吊下げ、駆動装置によってチェーンを駆動することによって被搬送物を目的場所まで搬送する装置である。このようなコンベヤは、施設内の空間を有効に利用することができ、また、運搬経路が水平方向に限定されず融通性に富んでいるため、様々な被搬送物の搬送装置として多用されている。
【0003】
また、上述のようなトロリーコンベヤには、一般にテークアップ装置が設置される。テークアップ装置は、チェーンを緊張方向に付勢してチェーンの経路長を調整することでチェーンの弛みを防止すると共にチェーンの張力を調整する装置である。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−26444号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、チェーンを駆動する駆動装置は、チェーンに係合するスプロケットやキャタピラ等を駆動モータで回動させ、駆動モータの動力をチェーンの駆動力として伝達するようになっている。通常、このような駆動装置はチェーンの走行経路上の1箇所に配置され、それ以外の箇所には動力源を持たない従動スプロケットが配置されている。
【0006】
一方、被搬送物の搬送距離が長く、チェーンの経路長(全長)を長くしたい場合があり、このような場合等には1台の駆動装置では動力が不足するという不具合があった。
【0007】
そこで、複数台(例えば、本実施の形態では2台)の駆動装置を例えばチェーンの走行経路上略等間隔に配置し、これらの複数台の駆動装置によってチェーンを駆動する方法が考えられる。例えば2台の駆動装置を用い、これらの駆動装置を同期運転させてチェーンを駆動すると、動力の不足は解消され、チェーンを高速でも走行させることができる。
【0008】
しかしながら、複数の駆動装置を用いてそれらの駆動装置を同期運転させた場合、負荷や、速度が変化したり、また、チェーンの伸びの発生でテークアップ装置の張力調整範囲を超えた場合などにはチェーンの張力が異常に増加し、チェーン切れや、レールの過度な磨耗により、装置が故障停止するという不測の事態を招くおそれがあった。
【0009】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複数の駆動系によりコンベヤの無端駆動体(トロリーチェーン等)を駆動する場合に、テークアップ装置により無端駆動体の張力を適切に調整できるようにし、無端駆動体の切断等による装置の故障停止という不測の事態を防止する複数駆動系を有するコンベヤの駆動制御システムを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、所定の走行経路に沿って配置された無端駆動体を循環移動させ、該無端駆動体の動力によって被搬送物を搬送するコンベヤの駆動制御システムにおいて、前記走行経路の複数の箇所に配置される複数の駆動手段であって、前記無端駆動体を所定速度で循環移動させる駆動力を前記無端駆動体に与える複数の駆動手段と、前記各駆動手段に対応して前記走行経路の複数の箇所に配置され、前記走行経路の経路長を可変することにより前記無端駆動体の張力を調整する複数のテークアップ手段と、前記各テークアップ手段の配置箇所における前記経路長の変化量を表すテークアップ動作量を検出する複数のテークアップ動作量検出手段と、前記各駆動手段の配置箇所における前記無端駆動体の移動速度を前記各駆動手段の駆動速度を制御することによって制御する制御手段であって、前記無端駆動体を所期の移動速度で移動させる際に、前記各テークアップ動作量検出手段によって検出されるテークアップ動作量が所定の許容範囲内の値を示すように前記各駆動手段の駆動速度を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【0011】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記コンベヤは、レールに案内されて無端のチェーンが循環移動し、該チェーンに吊るされた被搬送物が移動するトロリーチェーンコンベヤであって、前記無端駆動体は無端のトロリーチェーンであることを特徴としている。
【0012】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記無端駆動体の移動速度を定速にするために前記複数の駆動手段の駆動速度を同期制御している場合において、前記制御手段は、前記複数のテークアップ動作量検出手段のいずれかによって検出されたテークアップ動作量が前記許容範囲内の値を超えたときに、前記複数の駆動手段のいずれか1つ又は複数の駆動手段の駆動速度を変更し、前記テークアップ動作量を前記許容範囲内の値に復帰させることを特徴としている。
【0013】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のうちいずれか1に記載の発明において、前記制御手段は、前記各テークアップ動作量検出手段によって検出された各テークアップ動作量に基づいて前記許容範囲を変更することを特徴としている。
【0014】
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記制御手段は、前記許容範囲内の値を超えたテークアップ動作量を前記許容範囲内の値に復帰させる場合に該テークアップ動作量が前記許容範囲の中心位置となるように制御するとともに、前記各テークアップ動作量検出手段によって検出された各テークアップ動作量に基づいて前記許容範囲の中心位置を変更することを特徴としている。
【0015】
以上の発明によれば、トロリーチェーン等の無端駆動体を複数の駆動系(駆動手段)で駆動する場合に、各駆動手段に対応させて例えば各駆動手段に対して無端駆動体の下流側にテークアップ手段を設け、それらのテークアップ手段のテークアップ動作量が所定の許容範囲を超えないように各駆動手段の駆動速度を制御するようにしたため、各テークアップ手段による張力調整範囲を超えてしまう事態が防止され、各テークアップ手段により無端駆動体の張力が適切に調整されるようになる。これによって、無端駆動体の切断等によるシステムの故障停止という不測の事態が確実に低減される。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る複数駆動系を有するコンベヤの駆動制御システムの好ましい実施の形態について図を参照して説明する。
【0017】
図1は、本発明が適用されるオーバヘッド型のトロリー(チェーン)コンベヤにおいて、チェーン(トロリーチェーン)の走行経路及び走行経路上の各種装置の配置の概略を示した平面図である。尚、本実施の形態に示すトロリーコンベヤは、例えば、テレビジョン受像管用ブラウン管を構成するファンネル製品を製品検査場から包装場まで長い距離を搬送するために使用されるものであるが、用途はこれに限定されず、同様の構成で所望の被搬送物を搬送することができる。従って、以下の説明ではトロリーコンベヤで搬送される物品を被搬送物という。同図において、符号10で示す閉鎖された線は、無端のチェーンが循環移動する走行経路を示しており、このチェーンの走行経路10に沿って例えば施設内の天井部に無端のチェーンを案内するガイドレールが架設される。図2は、走行経路10の一部を拡大して示した正面図であり、ガイドレール12は例えばチェーン14のガイド方向(長手方向)に対して垂直の断面が箱型に成型されており、その内部にチェーン14がガイド方向に移動可能に収容されるようになっている。尚、チェーン14は隣接するチェーン部品を連結するピッチごとに直交しており、1ピッチごとに屈曲方向の変更が可能ないわゆるフリーダムチェーン(3次元チェーン)が使用される。これにより、チェーン14の走行経路10は、平面的なものに限定されず、空間の上下左右に屈曲したものにすることができる。
【0018】
また、ガイドレール12の下面長手方向には開口された溝孔が形成されており、図2に示すようにチェーン14の所定ピッチごとに吊下げ具16がその溝穴を介して設置される。吊下げ具16には例えばファンネルのような被搬送物18が支持されるようになっている。これによって、チェーン14の走行と共に被搬送物18が走行経路10に沿って搬送される。尚、吊下げ具16の構造は被搬送物18の種類によって異なる。
【0019】
図1において、走行経路10の2箇所にチェーン14を駆動する第1の駆動装置20A及び第2の駆動装置20Bが配置される。これらの駆動装置20A、20Bは、例えば走行経路10を往路10Aと復路10Bに略2等分する位置に配置されるが、これらの駆動装置20A、20Bの位置関係はこれに限定されるものではない。ここで、詳細は省略するがチェーン14の走行速度の制御等において主として制御される駆動装置を親とし、従として制御される駆動装置を子とすると、例えば、第1の駆動装置20Aが親、第2の駆動装置20Bが子としての役割を有している。
【0020】
第1の駆動装置20Aと第2の駆動装置20Bは同様に構成されており、例えば図3に示すように動力発生源となる駆動モータ22の出力軸がギヤ等の動力伝達機構24を介して、チェーン14に係合するスプロケット26に連結される。これにより、駆動モータ22が回転すると、スプロケット26が回転してチェーン14が駆動され、チェーン14が上流側から下流側に走行する。また、駆動モータ22の回転速度を制御することにより、チェーン14の走行速度が制御される。尚、駆動装置20A、20Bの構成は図3に示したものに限らない。例えば、チェーン14にスプロケット26を係合させるのではなく、駆動モータにより回動するキャタビラを係合させるタイプのものも知られている。
【0021】
このような駆動装置20A、20Bをチェーン14の走行経路上に2台配置することによって、走行経路10の経路長が長い場合等でもチェーン14を駆動する十分な駆動力が得られるようになっている。
【0022】
また、図1に示すように第1の駆動装置20Aと第2の駆動装置20Bのそれぞれに対応して、走行経路10には、第1のテークアップ装置28Aと第2のテークアップ装置28Bが配置される。これらのテークアップ装置28A、28Bは、例えば、対応する駆動装置20A、20Bの上流側に配置される。即ち、第1のテークアップ装置28Aは、第1の駆動装置20Aの上流側である往路10A(本実施の形態では第1の駆動装置20Aよりも第2の駆動装置20Bに近い位置)に配置され、第2のテークアップ装置28Bは、第2の駆動装置20Bの上流側である復路10B(本実施の形態では第2の駆動装置20Bよりも第1の駆動装置20Aに近い位置)に配置される。これらのテークアップ装置28A、28Bはいずれも従来から公知のようにチェーン14の弛みを防止し、適度な緊張を与える装置であるが、第1のテークアップ装置28Aは、主に往路10A(第1の駆動装置20Aと第2の駆動装置20Bの間の走行経路における第1の駆動装置20Aの上流側)のチェーン14の弛みを防止し、第2のテークアップ装置28Bは、主に復路10B(第1の駆動装置20Aと第2の駆動装置20Bの間の走行経路における第1の駆動装置20Aの下流側)のチェーン14の弛みを防止する。
【0023】
テークアップ装置28A、28Bは同様に構成されており、簡略して示すと例えば図4のように構成される。図4に示すようにテークアップ装置28A、28Bが配置される箇所のガイドレール12はUの字状に突出しており、この部分のガイドレール12は、走行経路10の略全体で使用されるものと同様に伸縮しない硬性の円弧状部分を有する円弧状ガイドレール30と、円弧状ガイドレール30の両端をそれぞれ走行経路10のガイドレール10の接続端32A、32Bに接続する伸縮自在のガイドレール34A、34Bとから構成される。
【0024】
一方、所定位置に固定フレーム35が設置され、この固定フレーム35のガイドレール部35A、35Bに可動フレーム36が矢印A―B方向にスライド可能に支持される。可動フレーム36には、円弧状ガイドレール30とほぼ同径の円弧を有する可動体38が設置されており、この可動体38が円弧状ガイドレール30の内周面側に係合される。これによって、可動体38及び円弧状ガイドレール30は可動フレーム36とともに、矢印A―B方向に移動することができるようになっている。上記伸縮自在のガイドレール34A、34Bは、円弧状ガイドレール30の移動位置に応じて伸縮する。
【0025】
尚、可動体38及び円弧状ガイドレール30が矢印A方向に移動する場合にはチェーン14の経路長が長くなるため、矢印A方向を、チェーン14を緊張させる緊張方向という。一方、可動体38及び円弧状ガイドレール30が矢印B方向に移動する場合にはチェーン14の経路長が短くなるため、矢印B方向を、チェーン14を弛緩させる弛緩方向という。
【0026】
また、可動フレーム36には、可動体38及び円弧状カイドレール30を緊張方向(矢印A方向)に付勢する付勢手段が取り付けられる。同図のテークアップ装置ではウエイト方式が採用されており、鉛直方向に下垂されたウエイト40がワイヤ42を介して可動フレーム36に取り付けられている。尚、付勢手段としてエアーシリンダ方式やスクリュージャッキ方式など他の方式を用いてもよい。
【0027】
このように付勢手段によって円弧状ガイドレール30内を走行するチェーン14が緊張方向に付勢されるため、チェーン14の弛みが防止され、チェーン14に適度な張力が与えられるようになっている。
【0028】
次に、上記トロリーコンベヤの制御システムの構成及び運転動作について説明する。制御システムの構成を簡単に示すと図5のようになっており、例えばシステムの動作条件を操作者が設定入力するための操作盤(図示せず)に同図の制御用シーケンサ50が搭載される。制御用シーケンサ50は、主に第1の駆動装置20A及び第2の駆動装置20Bの各駆動モータ52A、52B(図3の駆動モータ22)の回転速度の指令値(速度指令値)を決定し、その速度指令値を速度信号として各駆動装置20A、20Bに搭載されたインバータ(親駆動インバータ)54A、インバータ(子駆動インバータ)54Bに送信するようになっている。各インバータ54A、54Bは制御用シーケンサ50から与えられた速度信号の速度指令値に対応した速度で駆動モータ52A、52Bを駆動する。
【0029】
一方、各駆動モータ52A、52Bの実際の回転速度(実速度)はそれぞれエンコーダ56A、56Bによって検出され、制御用シーケンサ50にフィードバックされている。例えば、制御用シーケンサ50では、エンコーダ56A、56Bからの信号(実速度)と、所定の設定速度(目標速度)との差が無くなるようにPID演算を行って速度指令値を補正しながらその速度指令値を各インバータ54A、54Bに送信する。これによって各駆動モータ52A、52Bが所望の設定速度で適切に制御される。尚、操作盤にはチェーン14の走行速度等の動作条件を操作者が操作入力するインターフェースが設けられており、その動作条件に基づいて上記設定速度等が決定されるようになっている。
【0030】
また、上記第1のテークアップ装置28A及び第2のテークアップ装置28Bには、それぞれの可動体58A、58B(図4の可動体38)の所定基準位置からの移動量(単に位置という)を検出するエンコーダ60A、60Bが設置されており、それらのエンコーダ60A、60Bからの信号が制御用シーケンサ50に与えられるようになっている。尚、可動体58A、58Bの位置の検出はチェーン14の走行経路の経路長変化量の検出に相当し、この経路長変化量の検出に相当するものであれば、可動体58A、58Bの位置を検出する代わりに、可動体58A、58Bとともに移動する部材、例えば、円弧状ガイドレール30やウエイト40等の位置(移動量)を検出するようにしてもよい。また、以下において各可動体58A、58Bの位置を各テークアップ装置28A、28Bの動作位置を示すテークアップ位置という。
【0031】
制御用シーケンサ50は、可動体58A、58Bのそれぞれの位置が所定の規制端に到達してそれ以上緊張方向又は弛緩方向に移動できない状態となり、チェーン14の張力調整範囲を超えるのを防止するため、詳細を後述するように各エンコーダ60A、60Bで検出されるテークアップ位置に基づいて各駆動モータ52A、52Bの回転速度を制御し、テークアップ位置を補正する。
【0032】
続いて、各種制御運転時における各駆動モータ52A、52Bの制御について説明する。まず、制御運転の種類(モード)を大きく分けると以下のように(1)「速度変更制御」モード、(2)「同期運転制御」モード、(3)「テークアップ位置補正制御」モードがある。
(1)「速度変更制御」モードの制御
「速度変更制御」モードは、以下のチェーン14(各駆動モータ52A、52B)の起動時、停止時、速度変更時に適用される制御運転モードでこのモード時には他のモードには移行しない。
▲1▼「起動時」
起動時において制御用シーケンサ50は、各駆動モータ52A、52Bの設定速度(目標速度)を0から所定の設定速度になるまで時間の経過とともに増加させ、これに追従して各駆動モータ52A、52Bの各インバータ54A、54Bに送信する速度指令値を増加させる。また、制御用シーケンサ50はエンコーダ56A、56Bから各駆動モータ52A、52Bの実速度を検出するとともに設定速度と比較し、これらの差が無くなるようにPID演算を行って速度指令値を適宜補正して速度補正運転を行う。これにより、スムーズな加速運転となる。
【0033】
また、起動時にはある程度のトルクを確保するために、各インバータ54A、54Bに送信する速度指令値を設定速度に対応する値よりも若干増加させる。更に、各インバータ54A、54Bに送信する速度指令値が加速終了後の速度(同期運転制御時の速度)に対して例えば90%に到達するとこの「速度変更制御」モードから次の「同期運転制御」モードに移行する。
【0034】
尚、特に明記しない限り、以下の説明においても各駆動モータ52A、52Bの設定速度(目標速度)は同じ値に設定されるものとする。また、説明を簡単にするために各駆動モータ52A、52Bが同じ速度で回転している場合には、各駆動モータ52A、52Bによって送られるチェーン14のピッチ数(走行速度)も一致しているものとする。
▲2▼「停止時」
停止時においてはそれまでの制御運転モードにかかわらず現在の速度から0になるまで時間経過とともに各インバータ54A、54Bに送信する速度指令値を減少させ、各駆動モータ52A、52Bの回転速度を減速させる。速度指令値が最大値に対して5パーセントの値に達すると、速度指令値を0とする。これにより停止時の衝撃や位置ずれが防止される。
▲3▼「速度変更時」
速度変更時において制御用シーケンサ50は、各駆動モータ52A、52Bの変更後の速度と現在の実速度を比較し、例えば、差が+なら増速運転、−なら減速運転とする。時間の経過とともに設定速度及び速度指令値を変化させる処理は上記「起動時」及び「停止時」の処理と同じであるから説明を省略する。
【0035】
これにより、増速時及び減速時のいずれの場合も各駆動モータ52A、52Bの回転速度が急激に変化することなく、チェーン14に余計な張力変化が与えられる不具合もない。
(2)「同期運転制御」モードの制御
この「同期運転制御」モードは主の制御として実行されるモードであり、停止時を除く「速度変更制御」モードの実行完了後、又は、後述の「テークアップ位置補正制御」モードの実行完了後に実行される。このモードでは親の駆動装置である第1の駆動装置20Aの駆動モータ52A(以下、親の駆動モータ52Aという)と、子の駆動装置である第2の駆動装置20Bの駆動モータ52B(以下、子の駆動モータ52Bという)の制御内容が異なる。
【0036】
親の駆動モータ52Aの制御では、制御用シーケンサ50は、エンコーダ56Aによって検出される駆動モータ52Aの実速度と設定速度(定速時の設定速度)とを比較し、これらの速度の差がなくなるようにPID演算を行って親の駆動モータ52Aに対する速度指令値を補正し、その速度指令値を親駆動インバータ54Aに送信する。これによって親の駆動モータ52Aを定速度で運転する。
【0037】
一方、子の駆動モータ52Bの制御では、制御用シーケンサ50は、エンコーダ56Aにより検出される親の駆動モータ52Aの実速度と、エンコーダ56Bにより検出される子の駆動モータ52Bの実速度とを比較し、これらの速度の差が無くなるように子の駆動モータ52Bに対する速度指令値を変化させ、その速度指令値を子駆動インバータ54Bに送信する。これにより、親の駆動モータ52Aの速度に子の駆動モータ52Bの速度が追従し、外乱(荷重変化など)による親側の速度変化にも対応できる。
(3)「テークアップ位置補正制御」モードの制御
「テークアップ位置補正制御」モードは、チェーン14の伸び、負荷荷重の変化などにより各テークアップ装置28A、28Bのテークアップ位置が大きく変化し、特にテークアップ位置が張力調整範囲を超え、チェーン14の張力等が大きく変化することを防止するための制御である。尚、各テークアップ装置28A、28Bのテークアップ位置をそれぞれ親のテークアップ位置、子のテークアップ位置という。
【0038】
制御用シーケンサ50は、上記「同期運転制御」モードの制御を行っている際に、各テークアップ装置28A、28Bの各エンコーダ60A、60Bからそれぞれ親のテークアップ位置及び子のテークアップ位置を取得する。そして、どちらかのテークアップ位置が所定の許容範囲(位置制御目標範囲)を超えた場合には、そのテークアップ位置が位置制御目標範囲となるように子の駆動モータ52Bの回転速度を増加又は減少させる。特に本実施の形態では、親と子のそれぞれのテークアップ位置が所定の基準位置となるように子の駆動モータ52Bの回転速度を制御する。親又は子のテークアップ位置が所定の基準位置又はその近傍範囲内に設定されたことを確認すると、制御用シーケンサ50は「テークアップ位置補正制御」モードから「同期運転制御」モードの制御に復帰する。
【0039】
ここで、基準位置及び位置制御目標範囲について詳説する。尚、説明を簡単にするため、親と子のテークアップ位置の可動範囲の長さが等しいものとする。まず、基準位置について説明すると、基準位置はチェーン14に伸びが生じた場合等に変化し、エンコーダ60A、60Bによって検出される親と子のテークアップ位置に基づいて制御用シーケンサ50によって設定される。例えば、弛緩方向の規制端から親と子の現在のテークアップ位置までの変位量(X1、X2)を加算し(X1+X2)、その値を更に2分した値((X1+X2)/2)を求める。そして求めた値分だけ親と子の各テークアップ位置を弛緩方向の規制端から緊張方向に変位させた位置を基準位置とする。仮に、弛緩方向の規制端の座標値を0とし、緊張方向に変位するほどテークアップ位置の座標値が増加するものとすると、上記X1、X2はそれぞれ親と子の現在のテークアップ位置の座標値そのものであり、親と子の基準位置の座標値は、(X1+X2)/2となる。
【0040】
尚、基準位置を上述のような方法で設定するのは、チェーン14が伸びた場合等に、各親と子のいずれか一方の基準位置のみが緊張方向又は弛緩方向のいずれかの規制端に偏倚しないようにするためであり、親と子のテークアップ位置の可動範囲の長さが異なる場合においても同様に、親と子のいずれか一方の基準位置のみが緊張方向又は弛緩方向のいずれかの規制端に偏倚しないように基準位置を設定することが望ましい。その方法として、例えば、親と子のテークアップ位置の可動範囲の長さをL1、L2とし、弛緩方向の規制端から親と子のそれぞれの現在のテークアップ位置までの変位量をX1、X2とする。このとき、親の基準位置を、弛緩方向の規制端から緊張方向に(X1+X2)×(L1/(L1+L2))だけ変位させた位置に設定にする。一方、子の基準位置を、弛緩方向の規制端から緊張方向に(X1+X2)×(L2/(L1+L2))だけ変位させた位置に設定にする。これによって、親と子のいずれか一方の基準位置のみが規制端に偏倚することなく、テークアップ位置の可動範囲の中央にできるだけ均等に基準位置が設定される。
【0041】
続いて、上記位置制御目標範囲について説明すると、位置制御目標範囲は、上述のように設定される基準位置を中心位置として、中心位置から緊張方向と弛緩方向に等距離にある位置までの範囲(中心位置に対して対称の範囲)として設定される。位置制御目標範囲の大きさはシステム構築時に妥当な値に決めておくようにしてもよいし、操作者が操作盤からの操作入力によって適宜所望の値に設定できるようにしてもよい。また、例えば、基準位置に対して近い距離にある規制端までの距離(又は、距離に応じた値)の2倍の値として基準位置に応じて自動で設定されるようにしてもよい。更に、位置制御目標範囲の大きさは親と子のいずれについても同じ値とするが、必ずしも同じである必要はなく、また、基準位置に対して対称の範囲でなくてもよい。また、位置制御目標範囲は、必ずしも基準位置に対して対称の範囲である必要はなく、基準位置が変化した場合であっても、テークアップ位置の可動範囲内における所定範囲に固定してもよい。
【0042】
以上の「テークアップ位置補正制御」モードの制御を具体的数値を挙げて説明すると、まず、親と子のテークアップ位置の可動範囲を0〜600mm、親と子の現在のテークアップ位置をそれぞれ320mm、460mmとする。そして、基準位置はいずれも350mmに設定されているものとし、位置制御目標範囲は、基準位置を中心位置として+/−150mm(200mm〜500mm)に設定されているものとする。また、現在「同期運転制御」モードの制御が行われており、親と子の駆動モータ52A、52Bはいずれも、チェーン14の走行速度に換算して9000mm/分の回転速度で駆動されているとする。
【0043】
今、親のテークアップ位置が260mm、子のテークアップ位置が500mmになったことを制御用シーケンサ50が検出したとする。この場合、子のテークアップ位置が位置制御目標範囲を超える(達する)ため、制御用シーケンサ50は「同期運転制御」モードの制御から「テークアップ位置補正制御」モードの制御に移行する。尚、この場合、親の駆動装置20Aにおける駆動張力が多くなり、子の駆動装置20Aにおける駆動張力が少なくなっていると考えられる。
【0044】
そして、制御用シーケンサ50は、子の駆動モータ52Bの回転速度を10パーセント上昇させ、9900m/分として子の駆動装置20Bにおけるチェーン14の移動速度を上昇させ、子のテークアップ位置を弛緩方向に変位させるようにする。これによって、親のテークアップ位置は緊張方向に変位する。
【0045】
この結果、親又は子のいずれかのテークアップ位置が基準位置350mmに対して+/−50mmの範囲(即ち、子のテークアップ位置が400mm以下、又は、親のテークアップ位置が300mm以上)になると、制御用シーケンサ50は、「テークアップ位置補正制御」モードの制御を完了し、「同期運転制御」モードの制御に移行する。
【0046】
また、例えばテークアップ位置を補正した際に親のテークアップ位置が280mm、子のテークアップ位置が400mmであったとすると、親と子のそれぞれの新たな基準位置を(280+400)/2=340mmに変更するとともに、位置制御目標範囲の中心位置を340mmに変更する。
【0047】
尚、新たな基準位置の設定は、起動完了時、速度変化完了時、テークアップ位置補正完了時のいずれかの動作完了時に、同期運転制御に移行する際に行われる。但し、これに限らず、各テークアップ位置の検出を行った際に、逐次基準位置と位置制御目標範囲を更新するようにしてもよい。
【0048】
以上、上記実施の形態では、テークアップ位置補正制御を同期運転制御の際にのみ実行するようにしたが、速度変更制御時においても同様に行うようにしてもよい。
【0049】
また、上記実施の形態では、親又は子のテークアップ位置が所定の位置制御目標範囲を超えた場合(位置制御目標範囲の端に一致した場合も含む)において、テークアップ位置補正制御によりテークアップ位置が基準位置の近傍範囲)となるように子の駆動モータ52Bの回転速度を制御するようにしたが、これに限らず、親又は子のテークアップ位置が常に位置制御目標範囲内又は基準位置となるように他のモードの制御とともにテークアップ位置補正制御を常時行うようにしてよい。
【0050】
また、上記実施の形態では、テークアップ位置を補正するための駆動モータの制御を子の駆動モータ52Bの制御のみによって行うようにしたが、親の駆動モータ52Aのみの制御、又は、親と子の両方の駆動モータ52A、52Bの制御によってテークアップ位置を補正するようにしてもよい。
【0051】
また、上記実施の形態では、チェーン14の走行経路に2台の駆動装置20A、20Bとこれに対応した2台のテークアップ装置28A、28Bを配置した場合について説明したが、2台よりも多くの駆動装置と各駆動装置に対応した2台よりも多くのテークアップ装置を配置した場合にも本発明を適用することができる。
【0052】
また、上記実施の形態では、トロリーチェーンコンベヤに本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、駆動装置によって無端駆動体 (上記実施の形態ではチェーン)が循環移動するコンベヤ(ベルトコンベヤ等)において、複数の駆動装置を設置する場合に適用できる。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る複数駆動系を有するコンベヤの駆動制御システムによれば、トロリーチェーン等の無端駆動体を複数の駆動装置で駆動する場合に、各駆動装置に対応させて例えば各駆動装置に対して無端駆動体の下流側にテークアップ装置を設け、それらのテークアップ装置のテークアップ位置(テークアップ動作量)が所定の許容範囲を超えないように各駆動装置の駆動速度を制御するようにしたため、各テークアップ装置による張力調整範囲を超えてしまう事態が防止され、各テークアップ装置により無端駆動体の張力が適切に調整されるようになる。これによって、無端駆動体の切断等によるシステムの故障停止という不測の事態が確実に低減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】トロリーチェーンの走行経路及び走行経路上の各種装置の配置の概略を示した平面図。
【図2】トロリーチェーンの走行経路の一部を拡大して示した正面図。
【図3】駆動装置の概略構成を示した図。
【図4】テークアップ装置の概略構成を示した図。
【図5】トロリーコンベヤの制御システムの構成を示した図。
【符号の説明】
10…トロリーチェーンの走行経路、12…ガイドレール、14…トロリーチェーン(チェーン)、16…吊下げ具、18…被搬送物、20A…第1の駆動装置、20B…第2の駆動装置、28A、28B…テークアップ装置、52A、52B…駆動モータ、56A、56B、60A、60B…エンコーダ、54A、54B…インバータ、58A、58B…可動体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive control system for a conveyor having a plurality of drive systems, and in particular, an overhead system that suspends and conveys an object to be conveyed on a trolley chain that circulates while being guided by a rail installed on a ceiling or the like The present invention relates to a drive control system for a trolley chain conveyor.
[0002]
[Prior art]
For example, a trolley chain conveyor (hereinafter referred to as a trolley conveyor) is used when a funnel product constituting a CRT for a television picture tube is transported from a product inspection site to a packaging site. The trolley conveyor is, for example, an endless trolley chain (hereinafter referred to as a chain) that circulates and moves while being guided by ceiling-mounted rails. It is an apparatus that transports a transported object to a destination by driving. Such a conveyor can effectively use the space in the facility, and the transportation route is not limited to the horizontal direction and is versatile, so it is widely used as a transport device for various objects to be transported. Yes.
[0003]
In addition, a take-up device is generally installed on the trolley conveyor as described above. The take-up device is a device that prevents the slack of the chain and adjusts the tension of the chain by urging the chain in the tension direction to adjust the path length of the chain.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-26444
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, a drive device for driving a chain rotates a sprocket, a caterpillar or the like engaged with the chain by a drive motor, and transmits the power of the drive motor as a drive force of the chain. Usually, such a driving device is arranged at one place on the traveling path of the chain, and a driven sprocket having no power source is arranged at other places.
[0006]
On the other hand, there is a case where the transport distance of the object to be transported is long, and there is a case where it is desired to increase the chain path length (full length). In such a case, there is a problem that power is insufficient with one drive device.
[0007]
Therefore, a method is conceivable in which a plurality of drive devices (for example, two in the present embodiment) are arranged at substantially equal intervals on the travel path of the chain, and the chain is driven by these drive devices. For example, when two chains are used and these chains are driven synchronously to drive the chain, the shortage of power is solved and the chain can be run at a high speed.
[0008]
However, when these drive devices are operated synchronously using a plurality of drive devices, when the load or speed changes, or when the tension adjustment range of the take-up device is exceeded due to the occurrence of chain elongation, etc. In this case, the tension of the chain increased abnormally, and there was a risk that the device would fail and stop due to chain breakage or excessive rail wear.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and when driving an endless drive body (such as a trolley chain) of a conveyor by a plurality of drive systems, the tension of the endless drive body can be appropriately adjusted by a take-up device. Thus, it is an object of the present invention to provide a drive control system for a conveyor having a plurality of drive systems that prevents the unexpected situation of failure of the apparatus due to cutting of an endless drive body or the like.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a conveyor of a conveyor that circulates and moves an endless driving body arranged along a predetermined traveling path, and transports an object to be transported by the power of the endless driving body. In the drive control system, a plurality of drive means arranged at a plurality of locations on the travel route, a plurality of drive means for giving the endless drive body a driving force for circulating and moving the endless drive body at a predetermined speed; A plurality of take-up means that are arranged at a plurality of locations on the travel route corresponding to the drive means, and that adjust the tension of the endless drive body by varying the length of the travel route; A plurality of take-up operation amount detection means for detecting a take-up operation amount representing the amount of change in the path length at the arrangement position of the means, and the endless drive body at the arrangement position of the respective drive means Control means for controlling the moving speed by controlling the driving speed of each driving means, which is detected by each take-up operation amount detecting means when the endless driving body is moved at an intended moving speed. And a control means for controlling the drive speed of each of the drive means so that the take-up operation amount indicates a value within a predetermined allowable range.
[0011]
The invention according to claim 2 is the trolley according to claim 1, wherein the conveyor is guided by a rail so that an endless chain circulates and an object to be conveyed suspended by the chain moves. In the chain conveyor, the endless driving body is an endless trolley chain.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the driving speeds of the plurality of driving means are synchronously controlled in order to make the moving speed of the endless driving body constant. When the take-up operation amount detected by any of the plurality of take-up operation amount detection means exceeds a value within the allowable range, the control means The drive speed of the one or a plurality of drive means is changed, and the take-up operation amount is returned to a value within the allowable range.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects of the present invention, the control means has each take-up action detected by each take-up action amount detecting means. The allowable range is changed based on the amount.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth aspect, the control means returns the take-up operation amount that exceeds a value within the allowable range to a value within the allowable range. Controlling the take-up operation amount to be the center position of the allowable range, and changing the center position of the allowable range based on each take-up operation amount detected by each take-up operation amount detecting means. It is characterized by.
[0015]
According to the above invention, when an endless driving body such as a trolley chain is driven by a plurality of driving systems (driving means), for example, on the downstream side of the endless driving body with respect to each driving means. Take-up means are provided, and the drive speed of each drive means is controlled so that the take-up operation amount of those take-up means does not exceed a predetermined allowable range, so that the tension adjustment range by each take-up means is exceeded. Such a situation is prevented, and the tension of the endless drive body is appropriately adjusted by each take-up means. As a result, the unexpected situation of failure of the system due to cutting of the endless driving body or the like is surely reduced.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of a conveyor drive control system having a plurality of drive systems according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a plan view schematically showing a travel route of a chain (trolley chain) and various devices on the travel route in an overhead trolley (chain) conveyor to which the present invention is applied. The trolley conveyor shown in the present embodiment is used, for example, for transporting a funnel product that constitutes a cathode ray tube for a television picture tube from a product inspection site to a packaging site. However, the desired object can be transported with the same configuration. Therefore, in the following description, an article conveyed by the trolley conveyor is referred to as a conveyed object. In the figure, a closed line denoted by
[0018]
In addition, an opening slot is formed in the longitudinal direction of the lower surface of the
[0019]
In FIG. 1, a first drive device 20 </ b> A and a second drive device 20 </ b> B that drive the
[0020]
The
[0021]
By arranging two
[0022]
Further, as shown in FIG. 1, the first take-up device 28 </ b> A and the second take-up device 28 </ b> B are provided on the
[0023]
The take-up
[0024]
On the other hand, the fixed
[0025]
In addition, since the path | route length of the
[0026]
The
[0027]
In this way, the
[0028]
Next, the configuration and operation of the trolley conveyor control system will be described. The configuration of the control system is simply shown in FIG. 5. For example, the
[0029]
On the other hand, the actual rotational speeds (actual speeds) of the
[0030]
In addition, the first take-up
[0031]
The
[0032]
Next, control of each drive
(1) “Speed change control” mode control
The “speed change control” mode is a control operation mode applied at the time of starting, stopping, and changing the speed of the following chain 14 (
▲ 1 ▼ "At startup"
At startup, the
[0033]
Further, in order to ensure a certain amount of torque at the time of startup, the speed command value transmitted to each
[0034]
Unless otherwise specified, the setting speeds (target speeds) of the
▲ 2 ▼ "When stopped"
At the time of stoppage, the speed command value transmitted to each
▲ 3 ▼ “When changing speed”
When the speed is changed, the
[0035]
As a result, the rotational speeds of the
(2) “Synchronous operation control” mode control
This "synchronous operation control" mode is a mode that is executed as the main control. After completing the execution of the "speed change control" mode except when stopped, or after completing the "take-up position correction control" mode described later Executed. In this mode, the
[0036]
In the control of the
[0037]
On the other hand, in the control of the
(3) “Take-up position correction control” mode control
In the “take-up position correction control” mode, the take-up position of each take-up
[0038]
The
[0039]
Here, the reference position and the position control target range will be described in detail. For the sake of simplicity, it is assumed that the lengths of the movable ranges of the parent and child take-up positions are equal. First, the reference position will be described. The reference position changes when, for example, the
[0040]
It should be noted that the reference position is set by the method as described above when, for example, when the
[0041]
Next, the position control target range will be described. The position control target range is a range from the center position to a position equidistant in the tension direction and the relaxation direction with the reference position set as described above as the center position ( A range symmetrical to the center position). The size of the position control target range may be determined to an appropriate value at the time of system construction, or the operator may be able to set it to a desired value as appropriate by an operation input from the operation panel. Further, for example, it may be automatically set according to the reference position as a value twice as long as the distance to the restriction end (or a value corresponding to the distance) that is close to the reference position. Furthermore, although the size of the position control target range is the same value for both the parent and the child, it does not necessarily have to be the same, and does not have to be a symmetric range with respect to the reference position. Further, the position control target range does not necessarily have to be a symmetric range with respect to the reference position, and may be fixed to a predetermined range within the movable range of the take-up position even when the reference position changes. .
[0042]
The control of the above "take-up position correction control" mode will be described with specific numerical values. First, the movable range of the parent and child take-up positions is set to 0 to 600 mm, and the current take-up positions of the parent and children are respectively set. 320 mm and 460 mm. The reference positions are all set to 350 mm, and the position control target range is set to +/− 150 mm (200 mm to 500 mm) with the reference position as the center position. In addition, the control in the “synchronous operation control” mode is currently performed, and both the parent and
[0043]
Assume that the
[0044]
Then, the
[0045]
As a result, the take-up position of either the parent or the child is in a range of +/− 50 mm with respect to the reference position 350 mm (that is, the child take-up position is 400 mm or less, or the parent take-up position is 300 mm or more). Then, the
[0046]
For example, when the take-up position is corrected and the parent take-up position is 280 mm and the child take-up position is 400 mm, the new reference positions of the parent and the child are (280 + 400) / 2 = 340 mm. At the same time, the center position of the position control target range is changed to 340 mm.
[0047]
The new reference position is set when the operation is shifted to the synchronous operation control when the operation is completed at the completion of startup, at the completion of the speed change, or at the completion of the take-up position correction. However, the present invention is not limited to this, and the reference position and the position control target range may be sequentially updated when each take-up position is detected.
[0048]
As described above, in the above-described embodiment, the take-up position correction control is executed only during the synchronous operation control. However, the take-up position correction control may be performed similarly during the speed change control.
[0049]
In the above embodiment, when the take-up position of the parent or child exceeds the predetermined position control target range (including the case where the parent or child take-up position coincides with the end of the position control target range), the take-up position correction control is performed. The rotational speed of the
[0050]
In the above embodiment, the drive motor for correcting the take-up position is controlled only by the control of the
[0051]
In the above embodiment, the case where two
[0052]
Moreover, although the case where this invention was applied to the trolley chain conveyor was demonstrated in the said embodiment, this invention is not limited to this, The conveyor with which an endless drive body (chain in the said embodiment) circularly moves by a drive device. It can be applied when installing a plurality of driving devices in a belt conveyor or the like.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the drive control system for a conveyor having a plurality of drive systems according to the present invention, when an endless drive body such as a trolley chain is driven by a plurality of drive devices, for example, each drive device is associated with each drive device. A take-up device is provided on the downstream side of the endless drive body with respect to the drive device, and the drive speed of each drive device is set so that the take-up position (take-up operation amount) of these take-up devices does not exceed a predetermined allowable range. Since the control is performed, a situation where the tension adjustment range by each take-up device is exceeded is prevented, and the tension of the endless drive body is appropriately adjusted by each take-up device. As a result, the unexpected situation of failure of the system due to cutting of the endless drive body or the like is surely reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view schematically showing a travel route of a trolley chain and an arrangement of various devices on the travel route.
FIG. 2 is an enlarged front view showing a part of the travel route of the trolley chain.
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a driving device.
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a take-up device.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a trolley conveyor control system.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記走行経路の複数の箇所に配置される複数の駆動手段であって、前記無端駆動体を所定速度で循環移動させる駆動力を前記無端駆動体に与える複数の駆動手段と、
前記各駆動手段に対応して前記走行経路の複数の箇所に配置され、前記走行経路の経路長を可変することにより前記無端駆動体の張力を調整する複数のテークアップ手段と、
前記各テークアップ手段の配置箇所における前記経路長の変化量を表すテークアップ動作量を検出する複数のテークアップ動作量検出手段と、
前記各駆動手段の配置箇所における前記無端駆動体の移動速度を前記各駆動手段の駆動速度を制御することによって制御する制御手段であって、前記無端駆動体を所期の移動速度で移動させる際に、前記各テークアップ動作量検出手段によって検出されるテークアップ動作量が所定の許容範囲内の値を示すように前記各駆動手段の駆動速度を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする複数駆動系を有するコンベヤの駆動制御システム。In a drive control system for a conveyor that circulates and moves an endless driving body arranged along a predetermined traveling path, and conveys an object to be transported by the power of the endless driving body,
A plurality of drive means arranged at a plurality of locations on the travel route, the drive means for giving the endless drive body a driving force for circulating and moving the endless drive body at a predetermined speed;
A plurality of take-up means that are arranged at a plurality of locations on the travel path corresponding to the drive means, and adjust the tension of the endless drive body by varying the path length of the travel path;
A plurality of take-up operation amount detection means for detecting a take-up operation amount representing an amount of change in the path length at an arrangement location of each take-up means;
Control means for controlling the moving speed of the endless driving body at the place where the driving means is disposed by controlling the driving speed of the driving means, and when the endless driving body is moved at an intended moving speed. And a control means for controlling the drive speed of each drive means such that the take-up action amount detected by each take-up action amount detection means is a value within a predetermined allowable range,
A drive control system for a conveyor having a plurality of drive systems.
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