(57)【要約】【課題】モータの負荷を軽減するとともに、モータに発生する回生電流を低減する。【解決手段】コンベヤ１０１は、搬送物を載置するトレー１と、トレー１を往復運動させるクランク６と、往復運動の動力源となる回転運動を発生するとともに、搬送物をトレー１上で前向きに送るべく、トレー１の前進時に加速回転し、後退時に減速回転するモータ５と、トレー１を前進させつつ下降させ、後退させつつ上昇させる案内機構と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送物を載置するトレーと、
前記トレーを往復運動させるクランクと、
前記往復運動の動力源となる回転運動を発生するとともに、前記搬送物を前記トレー上で前向きに送るべく、前記トレーの前進時に加速回転し、前記トレーの後退時に減速回転するモータと、
前記トレーを前進させつつ下降させ、前記トレーを後退させつつ上昇させる案内機構と、
を備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記案内機構は、前記トレーを前進方向および後退方向に移動可能に支持するローラと、前記ローラを案内するように、前記ローラが転動する転動面を有する案内部材とを有し、
前記転動面は、前進方向に向かって下り傾斜となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記転動面は平面であることを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記案内機構は、転動面は、前記ローラの進行方向に沿った断面が円弧形状を成す凸状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
【請求項５】
前記転動面は、前記転動面の前端部から前記ローラの進行方向に沿った所定範囲で前記ローラの進行方向に沿った断面が円弧形状を成す凸状に形成される曲面部と、前記転動面の後端部から前記曲面部に至る範囲で平坦に形成される平坦部とを有していることを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復移動するトレーによって搬送物を搬送する搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トレーを前後に往復移動させることによって発生した搬送力でトレー上の搬送物を搬送するコンベヤが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、搬送物の搬送方向に小さい加速度でトラフ（トレー）を直進運動させ、搬送方向と逆方向に大きい加速度でトラフを直進運動させることにより、搬送物をトラフ上で摺動させながら搬送する水平振動式のコンベアが開示されている。このコンベヤには、トラフの下面にローラが設けられており、ローラを支柱の上端の水平面に転動させることにより、トラフを往復移動できるように支持している。また、モータ、クランクシャフトなどから構成される動力変換機構が、モータの回転駆動力を往復直線駆動力に変換してトラフに伝達することにより、トラフが往復運動するように駆動される。
【０００４】
また、特許文献２には、トラフの前進方向と後退方向との移動速度を異ならせることにより、搬送物をトラフの前進方向側に搬送する往復式のコンベヤが開示されている。このようなコンベヤは、トラフの下面に設けられた傾斜した案内板を支台の上端に設けられたローラ上で移動させることにより、トラフを往復移動させる。また、同コンベヤは、案内板が傾斜していることにより、昇降を伴いながらトラフを往復移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１０７１２号公報
【特許文献２】特公昭５９−１５８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたコンベアでは、モータは、１回転のうち０°〜１８０°の間では低加速度の回転を行い、１８０°〜３６０°の間では高加速度の回転を行なう（特許文献１の図５）。
【０００７】
トラフが最も後退した位置（モータの回転角度が０°である位置）から前進するときには、モータを低加速度で回転させる。このとき、ローラが水平面上を転動するので、トラフを前進させるのに見合った駆動力が必要となる。このため、モータの負荷が軽減されることは期待できない。
【０００８】
トラフを後退させるときには、モータが最高の回転速度に達した状態から、前進時よりも高い加速度でモータを減速させる。これにより、モータの回転軸に偏心して取り付けられた偏心輪の運動エネルギーが最大になる。この運動エネルギーによる回転力がモータの回転軸に作用することで、回生電流がモータに発生する。
【０００９】
また、特許文献２に開示されたコンベヤでは、トラフが前進するときに、案内板の低位置から高位置に向けて前進側で下る傾斜を有する案内板がローラ上を移動する。
【００１０】
トラフは最低速度となる最も後退した位置（ローラが案内板の前端側にある位置）から前進するときに加速駆動される。このとき、案内板がローラ上を案内板の低位置から高位置に向かって移動していくので、水平な案内板がローラ上を移動する場合よりも大きい駆動力を必要とする。このため、モータにかかる負荷が大きくなってしまう。
【００１１】
トラフを後退させるときには、モータが最高の回転速度に達した状態から、前進時よりも高い加速度でモータを減速させる。これにより、モータの回転駆動力が伝達される駆動軸により回転し、連動体（クランクロッド）が連接される回転体の運動エネルギーが最大になる。この運動エネルギーによる回転力がモータの回転軸に作用することで、回生電流がモータに発生する。
【００１２】
上記のようにして回生電流が発生すると、モータには駆動電流に加えて回生電流が流れる。このため、モータに流れる駆動電流および回生電流の合計値がモータの許容電流値を超えると、モータが損傷してしまう。このような不都合を回避するには、回生電流を消費するための外部抵抗をモータに設けることにより、外部抵抗に回生電流を流して熱として放出する必要がある。
【００１３】
本発明の一態様は、モータの負荷を軽減するとともに、モータに発生する回生電流を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る搬送装置は、搬送物を載置するトレーと、前記トレーを往復運動させるクランクと、前記往復運動の動力源となる回転運動を発生するとともに、前記搬送物を前記トレー上で前向きに送るべく、前記トレーの前進時に加速回転し、後退時に減速回転するモータと、前記トレーを前進させつつ下降させ、前記トレーを後退させつつ上昇させる案内機構と、を備える。
【００１５】
上記の構成では、トレーの前進時に加速、トレーの後退時に減速させるようにモータを回転させることになる。また、前進時に下降、後退時に上昇するようにトレーを案内することになる。
【００１６】
そうすると、モータの加速のタイミングとトレーの下降のタイミングが重なるため、トレーの位置エネルギーが運動エネルギーに変換されることにより、モータの加速時の負荷を軽減することができる。
【００１７】
また、モータの減速のタイミングとトレーの上昇のタイミングが重なるため、モータを含む回転系の回転による運動エネルギーがトレーの位置エネルギーに変換されることにより、モータに生じる回生電流を減少させることができる。
【００１８】
なお、「前記トレーの前進時に加速回転」するとは、加速回転している期間が完全に前進する期間に含まれている場合のほか、加速回転している期間の一部が後退する期間にずれこんだとしても過半が前進する期間に含まれておればよいことを意味する。「後退時に減速回転する」についても同様である。
【００１９】
前記搬送装置において、前記案内機構は、前記トレーを前進方向および後退方向に移動可能に支持するローラと、前記ローラを案内するように、前記ローラが転動する転動面を有する案内部材とを有し、前記転動面は、前進方向に向かって下り傾斜となるように形成されていてもよい。
【００２０】
前記搬送装置において、前記転動面は平面であってもよい。
【００２１】
前記搬送装置において、前記転動面は、前記ローラの進行方向に沿った断面が円弧形状を成す凸状に形成されていてもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、転動面の少なくとも前端部の傾斜角度が大きくなる。これにより、トレーの前進時に生じる下り方向の推力をより大きくすることができる。それゆえ、モータの負荷をより軽減することができる。また、トレーの後退時における運動エネルギーの消費量が増大する。それゆえ、回生電流をより減少させることができる。
【００２３】
前記搬送装置において、前記転動面は、前記転動面の前端部から前記ローラの進行方向に沿った所定範囲で前記ローラの進行方向に沿った断面が円弧形状を成す凸状に形成される曲面部と、前記転動面の後端部から前記曲面部に至る範囲で平坦に形成される平坦部とを有していてもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、転動面の後端側に平坦部が設けられているので、曲面部におけるローラの進行方向に沿った長さが短くなる。それゆえ、曲面部の曲率半径が大きくなり、曲面部の傾斜角度を大きくすることができる。回生エネルギーが大きくなるトレーの前端部付近において回生電流を効果的に減少させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の一態様によれば、モータの負荷を軽減するとともに、モータに発生する回生電流を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態１に係るコンベヤの構成を示す側面図である。
【図２】上記コンベヤの構成を示す正面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は上記コンベヤの搬送動作をモータの回転位置にて示す図である。
【図４】実施形態１の比較例に係るコンベヤの構成を示す側面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は比較例に係るコンベヤの搬送動作をモータの回転位置にて示す図である。
【図６】実施形態１に係るコンベヤと比較例に係るコンベヤとのモータの駆動電流および回生電流の和の変化を示すグラフである。
【図７】本発明の実施形態２に係るコンベヤの構成を示す側面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は図７に示すコンベヤにおける転動板の形状を示す側面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は図６に示すコンベヤの搬送動作をモータの回転位置にて示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図６に基づいて説明すると、以下の通りである。
【００２８】
図１は、本実施形態に係るコンベヤ１０１の構成を示す側面図である。図２は、コンベヤ１０１の構成を示す正面図である。
【００２９】
図１および図２に示すように、コンベヤ１０１（搬送装置）は、トレー１と、基台２と、支持台３と、転動板４と、モータ５と、クランク６と、モータ駆動装置７とを備えている。
【００３０】
トレー１は、搬送物を受ける受け部材であり、搬送物を載置する底面部分の載置部と、載置部の両側端に設けられた壁部とを有している。壁部は、搬送物がトレー１から落ちないように搬送物の動きを規制するために設けられている。トレー１は、搬送物をＸ方向（搬送方向）に搬送するように、モータ５に駆動されることによってＸ１方向およびＸ２方向に往復移動する。トレー１の下面には、支持脚１１、ローラ１２および動力伝達部１３が設けられている。
【００３１】
なお、以降の説明では、Ｘ方向を前側とし、反Ｘ方向を後側とする。
【００３２】
支持脚１１は、トレー１の前端部および後端部の付近にそれぞれ２つずつ、トレー１の幅方向に所定の間隔をおいて配置されている。支持脚１１は、それぞれローラ１２を回転可能に支持している。
【００３３】
ローラ１２は、トレー１を前進方向および後退方向に移動可能に支持する転動部材である。
【００３４】
支持台３、転動板４、支持脚１１およびローラ１２は、トレー１を前進させつつ下降させ、後退させつつ上昇させる案内機構を構成している。なお、案内機構は、ローラ１２に代えて、転動板４上を摺動する部材を含んでいてもよい。
【００３５】
動力伝達部１３は、モータ５の回転運動（回転駆動力）がクランク６を介して伝達される部分である。動力伝達部１３は、トレー１の下方に突出するように設けられており、前後のローラ１２の間において、前側のローラ１２寄りに配置されている。
【００３６】
基台２は、上面が平坦に形成されている。基台２の上面には、４つの支持台３が設けられている。支持台３は、トレー１を支持する台である。支持台３の上端部には、それぞれ転動板４が設けられている。
【００３７】
転動板４は、ローラ１２のＸ１方向およびＸ２方向への移動を案内する案内部材であり、平板状に形成されている。転動板４の上面は、ローラ１２が転動する転動面４ａであり、平面に形成されている。転動板４は、トレー１のＸ１方向およびＸ２方向への可動範囲に応じたローラ１２の可動範囲よりローラ１２の進行方向の寸法が大きくなるように形成されている。転動板４は、前端部が後端部より低くなるようにトレー１の前進方向に向かって前下がりに傾斜している。転動板４が水平面と成す傾斜角度θ１は、数度（例えば５°）に設定されるが、その値に限定されない。
【００３８】
なお、転動面４ａの形状は平面に限定されない。例えば、転動面４ａは、転動面４ａの両側端縁が上方に反るように形成されていてもよい。これにより、ローラ１２の転動位置がローラ１２の転動方向に直交する方向にずれるためにローラ１２が転動面４ａから逸脱することを防止することができる。
【００３９】
モータ５は、その回転軸が搬送方向と直交するように基台２上に配置されている。モータ５は、ＡＣサーボモータ、ＤＣブラシレスモータなどで構成されるが、モータ５の種類はこれらに限定されない。モータ５は、減速機５１を有している。モータ５は、往復運動の動力源となる回転運動を発生するとともに、搬送物をトレー１上で前向きに送るべく、トレー１の前進時に加速回転し、トレー１の後退時に減速回転するように、後述するモータ駆動装置７によって制御される。
【００４０】
また、モータ５は、ローターが所定の回転角度を回転するごとにパルス信号を出力する。具体的には、モータ５は、例えばＤＣブラシレスモータである場合、ＦＧ（Frequency Generator）センサを有するとともに、交互にＮ極とＳ極とが並ぶように着磁された３６０個のＦＧ歯がローターに設けられている。ＦＧセンサは、ローターが回転することで生じる磁界を検出するホール素子やＭＲセンサなどの磁気センサであり、パルス信号を出力する。
【００４１】
減速機５１は、モータ５の回転速度を低下させて、減速比に比例した大きさのトルクを出力する。減速機５１は、出力軸（モータ５の回転軸）に減速された回転駆動力を出力する。
【００４２】
クランク６は、トレー１を往復運動させるように、モータ５の回転軸の回転運動を往復直進運動に変換する機構である。クランク６は、モータ５の加速期間とトレー１の前進、モータ５の減速期間とトレー１の後退がそれぞれ対応するように回転運動を往復運動に変換する。クランク６は、円板部材６１（円板部材）と、連接棒６２とを有している。
【００４３】
円板部材６１は、モータ５の回転中心と同じ回転中心を有しており、モータ５の回転軸に固定されている。円板部材６１は、フライホイールとしての機能を有するように所定の重量を有している。
【００４４】
連接棒６２は、円板部材６１とトレー１の動力伝達部１３とを連接する直線状の棒部材である。連接棒６２の一端部は、円板部材６１の外周部に回動可能となるように接続されている。連接棒６２の他端は、動力伝達部１３に回動可能となるように接続されている。
【００４５】
モータ駆動装置７は、モータ５から出力されるパルス信号に基づいてモータ５の回転速度を制御する。モータ駆動装置７は、制御部７１と、駆動回路７２とを有している。
【００４６】
制御部７１は、モータ５から出力されるパルス信号の周期をカウンタなどによって計測し、パルス信号の周期、すなわち回転速度が目標値となるように、モータ５を駆動するための駆動信号を生成して出力する。駆動信号は、減速機５１の回転軸（以降、減速機軸と称する）の回転角度が１８０°で最高回転速度に達するように、減速機軸の回転角度が０°から１８０°の範囲で加速駆動し、回転角度が３６０°（０°）で最低回転速度に達するように、回転角度が１８０°から３６０°の範囲で減速駆動する情報を有する。
【００４７】
制御部７１は、加速および減速の切り替え制御を次のようにして行う。
【００４８】
例えば、モータ５は、上記のパルス信号とは別に、回転角度が０°となるときに第１基準パルスを出力するとともに、回転角度が１８０°となるときに第２基準パルスを出力するように構成されている。制御部７１は、カウンタを有しており、第１基準パルスによって回転角度が０°であることを認識すると、加速を指令する駆動信号を生成し、第２基準パルスによって回転角度が１８０°であることを認識すると、減速を指令する駆動信号を生成する。
【００４９】
駆動回路７２は、インバータを有しており、上記の駆動信号の周期に応じて直流電圧をモータ５に与える電圧（例えば３相半波電圧）に変換して、モータ５に出力する。
【００５０】
ここで、上記のように構成されるコンベヤ１０１の動作について説明する。図３の（ａ）〜（ｄ）は、コンベヤ１０１の搬送動作をモータ５の回転位置にて示す図である。
【００５１】
まず、図３の（ａ）に示すように、減速機軸の回転角度すなわちクランク６の回転角度が０°であるとき、連接棒６２が減速機軸の回転軸上にあり、連接棒６２の円板部材６１における接続点が最も後退した位置にある。また、ローラ１２は転動板４上で最も後退した位置にある。したがって、トレー１も最も後退した位置にある。モータ駆動装置７は、この状態で、モータ５の回転速度を最低速度から加速するように制御する。
【００５２】
モータ５の回転に伴ってクランク６の連接棒６２が動力伝達部１３を押す。これにより、ローラ１２が転動面４ａを下るように転動する。この結果、トレー１がＸ１方向に移動する。
【００５３】
次に、図３の（ｂ）に示すように、減速機軸の回転角度９０°に達したとき、連接棒６２の円板部材６１における接続点が最上の位置にある。また、ローラ１２は転動板４上でほぼ中間位置まで下った位置を通過する。モータ駆動装置７は、この状態で、モータ５の回転速度の加速を継続して行うように制御する。
【００５４】
さらに、図３の（ｃ）に示すように、減速機軸の回転角度が１８０°に達したとき、連接棒６２がモータ５の回転軸上にあり、連接棒６２の円板部材６１における接続点が最も前進した位置にある。また、ローラ１２は転動板４上で最も前進した位置にある。したがって、トレー１も最も前進した位置にあり、この位置で一時的に停止する。モータ駆動装置７は、この状態で、モータ５の回転速度を最高速度にするように制御する。
【００５５】
ここまでは、トレー１上の搬送物５０は、トレー１とともにＸ１方向に移動しており、トレー１上での位置は変わらない。また、モータ駆動装置７は、減速機軸の回転角度が１８０°を超えると、モータ５の回転速度を最高速度から減速するように制御する。
【００５６】
図３の（ｃ）に示す状態から、モータ５がさらに回転すると、連接棒６２の円板部材６１における接続点がモータ５の回転軸より下側に移動する。このため、連接棒６２が動力伝達部１３をモータ５側に引き寄せる。これにより、ローラ１２が転動板４上を登りながら転動することで、トレー１が移動方向を反転してＸ２方向に移動する。また、搬送物を５０は、慣性によってＸ１方向に移動しようとするので、トレー１上をＸ方向に滑りながら移動する。
【００５７】
図３の（ｄ）に示すように、減速機軸の回転角度２７０°に達したとき、連接棒６２の円板部材６１における接続点が最下の位置にある。また、ローラ１２は転動板４上でほぼ中間位置まで上った位置を通過する。モータ駆動装置７は、この状態で、モータ５の回転速度の減速を継続して行うように制御する。減速状態において、トレー１上の搬送物５０は、トレー１とともにＸ２方向に移動しており、トレー１上での位置は変わらない。
【００５８】
そして、図３の（ａ）に示すように、減速機軸の回転角度が０°に戻ったとき、モータ駆動装置７は、モータ５の回転速度を最低速度となるように制御する。
【００５９】
上記のようなトレー１の往復動作を繰り返すことによって、トレー１上で搬送物５０を移動させていく。これにより、搬送物５０がＸ方向に搬送されていく。
【００６０】
以上のように、本実施形態に係るコンベヤ１０１は、往復運動の動力源となる回転運動を発生するとともに、搬送物をトレー１上で前向きに送るべく、トレー１の前進時に加速回転し、トレー１の後退時に減速回転するモータ５と、トレー１を前進させつつ下降させ、トレー１を後退させつつ上昇させる案内機構とを備えている。
【００６１】
上記の構成では、トレー１の前進時に加速、トレー１の後退時に減速させるようにモータ５を回転させることになる。また、前進時に下降し、後退時に上昇するようにトレー１を案内することになる。
【００６２】
このような動作により、モータ５の加速のタイミングとトレー１の下降のタイミングが重なるため、トレー１の位置エネルギーが運動エネルギーに変換される。これにより、モータ５の加速時の負荷を軽減することができる。よって、モータ５の省容量化を図ることができる。また、クランク６などの駆動部品に加わる力が減少するので、駆動部品の小型化および省エネルギー化を図ることができる。
【００６３】
また、モータ５の減速のタイミングとトレー１の上昇のタイミングが重なるため、モータ５を含む回転系の回転による運動エネルギーがトレー１の位置エネルギーに変換される。これにより、モータ５に生じる回生電流を減少させることができる。したがって、モータ５の省容量化を図ることができる。また、回生電流が減少するということは、換言すれば、回生エネルギーが減少するということであるので、駆動部品に加わる力が減少する。よって、駆動部品の小型化および省エネルギー化を図ることができる。また、回生電流を許容範囲内に抑えることができれば、回生抵抗を設ける必要がなくなる。
【００６４】
ここで、コンベヤ１０１の回生電流の低減効果について比較例との比較により説明する。
【００６５】
図４は、本実施形態の比較例に係るコンベヤ２０１の構成を示す側面図である。図５の（ａ）〜（ｄ）は、コンベヤ２０１の搬送動作をモータ５の回転位置にて示す図である。図６は、コンベヤ１０１とコンベヤ２０１とのモータ５の駆動電流および回生電流の和の変化を示すグラフである。
【００６６】
図４に示すように、比較例に係るコンベヤ２０１は、コンベヤ１０１と同じく、トレー１と、基台２と、支持台３と、モータ５と、クランク６と、モータ駆動装置７（図示省略）とを備えている。また、コンベヤ２０１は、転動板４に代えて、転動板８を備えている。
【００６７】
転動板８は、転動板４と同じく、ローラ１２が転動する平坦な転動面を有するように平板状に形成されている。ただし、転動板８は、転動面が水平面と平行となるように配置されている。
【００６８】
これにより、コンベヤ２０１において、トレー１は、図５の（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ示すように、減速機軸の回転角度が０°、９０°、１８０°、２７０°のいずれにおいても、水平方向に移動する。
【００６９】
図６に示すように、本実施形態に係るコンベヤ１０１および比較例に係るコンベヤ２０１では、モータ５の電流値は、減速機軸の回転角度が０°となる時間Ｔ１からモータ５の電流値が上昇していき、回転角度が１８０°になる時間Ｔ２の手前（約１５０°）で一時的に減少する。１５０°付近では、トレー１の前進速度とクランク６の押し速度との差がなくなるために電流値が最小になると考えられる。その後、トレー１の速度がクランク６の押し速度より速くなるために回生電流が発生していることから、モータ５の電流値が上昇するものと考えられる。また、モータ５の電流値は、回転角度が０°になる時間Ｔ３の手前で急激に減少する。
【００７０】
トレー１の後退時においては、コンベヤ１０１におけるモータ電流値の最大値が、コンベヤ２０１におけるモータ電流値の最大値に比べて小さい。これは、コンベヤ１０１のトレー１の後退時における回生電流が抑えられていることによる。
【００７１】
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について図７〜図９に基づいて説明すると、以下の通りである。なお、本実施形態において、実施形態１における構成要素と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記して、その説明を省略する。
【００７２】
図７は、本実施形態に係るコンベヤ１０２の構成を示す側面図である。図８の（ａ）および（ｂ）はコンベヤ１０２における転動板４Ａ〜４Ｃの形状を示す側面図である。
【００７３】
本実施形態に係るコンベヤ１０２（搬送装置）は、上述した実施形態１に係るコンベヤ１０１と同じく、トレー１と、基台２と、支持台３と、モータ５と、クランク６と、モータ駆動装置７とを備えている。また、コンベヤ１０２は、コンベヤ１０１が備える転動板４に代えて、転動板４Ａを備えている。
【００７４】
転動板４Ａは、ローラ１２のＸ１方向およびＸ２方向への移動を案内する案内部材であり、曲面板状に形成されている。転動板４Ａの上面は、ローラ１２が転動する転動面４Ａａであり、曲面状に形成されている。転動面４ａは凸形状に形成されている。転動面４Ａａは、例えば、図８の（ａ）に示すように、ローラ１２の進行方向（Ｘ１方向およびＸ２方向）に沿った断面が円弧形状を成すように湾曲して形成されている。転動板４Ａは、その後端がほぼ水平となるように配置されている。
【００７５】
転動板４Ａは、トレー１のＸ１方向およびＸ２方向への可動範囲に応じたローラ１２の可動範囲よりローラ１２の進行方向の寸法が大きくなるように形成されている。転動板４Ａは、前端部が後端部より低くなるように前下がりに傾斜している。転動板４Ａの後端と前端とを結ぶ直線が水平面と成す傾斜角度θ２（図７）は、数度（例えば５°）に設定されるが、その値に限定されない。
【００７６】
また、図８の（ａ）に示すように、コンベヤ１０２は、転動板４Ａに代えて、転動板４Ｂを備えていてもよい。転動板４Ｂは、ローラ１２の進行方向に沿った断面形状を成す円弧が転動板４Ａに比べて大きい曲率半径を有することにより、転動板４Ａに比べて大きい傾斜角度θ２を有する。これにより、転動板４Ｂは、前端部において転動板４Ａよりも大きく傾斜している。
【００７７】
また、図８の（ｂ）に示すように、コンベヤ１０２は、転動板４Ａに代えて、転動板４Ｃを備えていてもよい。転動板４Ｃは、曲面部４Ｃ１と、平坦部４Ｃ２とを有している。曲面部４Ｃ１は、転動面４Ｃａが曲面状に形成された部分である。具体的には、曲面部４Ｃ１は、転動面４Ｃａの前端部からローラ１２の進行方向に沿った所定範囲でローラ１２の進行方向に沿った断面が円弧形状を成す凸状に形成される。平坦部４Ｃ２は、転動面４Ｃａの後端部から曲面部４Ｃ１に至る範囲で平坦に形成される。転動板４Ｃの傾斜角度θ２は、曲面部４Ｃ１の下面における後端部と前端部とを結ぶ直線が水平面と成す角度である。
【００７８】
ここで、上記のように構成されるコンベヤ１０２の動作について説明する。
【００７９】
図９の（ａ）〜（ｄ）は、コンベヤ１０２の搬送動作をモータ５の回転位置にて示す図である。
【００８０】
まず、図９の（ａ）に示すように、減速機軸の回転角度が０°であるとき、連接棒６２の円板部材６１における接続点が最も後退した位置にある。また、ローラ１２は転動板４Ａ上で最も後退した位置にある。したがって、トレー１も最も後退した位置にある。モータ駆動装置７は、この状態で、モータ５の回転速度を最低速度から加速するように制御する。モータ５の回転に伴ってクランク６の連接棒６２が動力伝達部１３を押す。これにより、ローラ１２が転動面４Ａａを下るように転動することで、トレー１がＸ１方向に移動する。
【００８１】
次に、図９の（ｂ）に示すように、減速機軸の回転角度９０°に達したとき、ローラ１２は転動板４Ａ上でほぼ中間位置（凸状の転動板４Ａの頂部）まで下った位置を通過する。モータ駆動装置７は、この状態で、減速機軸の回転速度の加速を継続して行うように制御する。
【００８２】
さらに、図９の（ｃ）に示すように、減速機軸の回転角度が１８０°に達したとき、ローラ１２は転動板４Ａ上で最も前進した位置にある。したがって、トレー１も最も前進した位置にある。モータ駆動装置７は、この状態で、モータ５の回転速度を最高速度にするように制御する。
【００８３】
図９の（ｃ）に示す状態から、モータ５がさらに回転すると、連接棒６２が動力伝達部１３をモータ５側に引き寄せる。このとき、モータ駆動装置７は、モータ５の回転速度を最高速度から減速するように制御する。これにより、ローラ１２が転動面４Ａａを上るように転動することで、トレー１が移動方向を反転してＸ２方向に移動する。
【００８４】
図９の（ｄ）に示すように、減速機軸の回転角度２７０°に達したとき、ローラ１２は転動板４上でほぼ中間位置まで上った位置を通過する。モータ駆動装置７は、この状態で、モータ５の回転速度の減速を継続して行うように制御する。
【００８５】
ここで、実施形態１のコンベヤ１０１における転動板４の傾斜角度θ１とコンベヤ１０２における転動板４Ａの傾斜角度θ２とが等しいとすると、ローラ１２が図９の（ｂ）に示す状態から図９の（ｃ）に示す状態まで転動する転動板４Ａの部分の傾斜角度が傾斜角度θ２よりも大きくなる。したがって、ローラ１２は、転動面４ａよりも大きく傾斜した転動面４Ａａの部分を下る。また、ローラ１２は、図９の（ｃ）に示す状態から図９の（ｄ）に示す状態までは、転動面４ａよりも大きく傾斜した転動面４Ａａの部分を上る。
【００８６】
そして、図９の（ａ）に示すように、減速機軸の回転角度が０°に戻ったとき、モータ駆動装置７は、モータ５の回転速度を最低速度となるように制御する。
【００８７】
以上のように、本実施形態に係るコンベヤ１０２は、往復運動の動力源となる回転運動を発生するとともに、搬送物をトレー１上で前向きに送るべく、トレー１の前進時に加速回転し、トレー１の後退時に減速回転するモータ５と、トレー１を前進させつつ下降させ、トレー１を後退させつつ上昇させる案内機構とを備えている。また、コンベヤ１０２は、前進方向に向かって下り傾斜となり、かつローラ１２の進行方向に沿った断面が円弧形状を成す凸状に形成された転動面４Ａａを有する転動板４Ａを備えている。
【００８８】
上記の構成によれば、コンベヤ１０１のトレー１と同様、モータ５の加速のタイミングとトレー１の下降のタイミングが重なるため、トレー１の位置エネルギーが運動エネルギーに変換されることにより、モータ５の加速時の負荷を軽減することができる。モータ５の減速のタイミングとトレー１の上昇のタイミングが重なるため、モータ５を含む回転系の回転による運動エネルギーがトレー１の位置エネルギーに変換されることにより、モータ５に生じる回生電流を減少させることができる。しかも、転動板４Ａは、その前端部が転動板４よりも大きく傾斜するように構成されている。
【００８９】
これにより、コンベヤ１０１よりもモータ５の負荷を軽減させることができる。したがって、コンベヤ１０２は、コンベヤ１０１と比較して、モータ５の省容量化と、駆動部品の小型化および省エネルギー化とをより一層図ることができる。
【００９０】
また、トレー１が後退時に転動板４Ａを上っていくときに、運動エネルギーが最も大きくなるトレー１の前端部の付近で、コンベヤ１０１と比較してより大きく消費される。これにより、回生電流をより多く減少させることができる。したがって、コンベヤ１０２は、コンベヤ１０１と比較して、モータ５の省容量化と、駆動部品の小型化および省エネルギー化とをより一層図ることができる。
【００９１】
また、コンベヤ１０２は、曲面部４Ｃ１と、平坦部４Ｃ２とを有する転動板４Ｃを備えていてもよい。
【００９２】
上記の構成によれば、転動面４Ｃａの後端部側に平坦部４Ｃ２が設けられている。これにより、曲面部４Ｃ１におけるローラ１２の進行方向に沿った長さが短くなる。それゆえ、曲面部４Ｃ１の曲率半径が大きくなり、曲面部４Ｃ１の傾斜角度を大きくすることができる。したがって、モータ５を含む回転系の運動エネルギーの大半を曲面部４Ｃ１で消費することができる。よって、大きな回生電流が発生する転動板４Ｃの前端部付近において効果的に回生電流を低減することができる。
【００９３】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９４】
１  トレー
３  支持台（案内機構）
４，４Ａ〜４Ｃ  転動板（案内部材，案内機構）
４ａ，４Ａａ，４Ｃａ  転動面
４Ｃ１  曲面部
４Ｃ２  平坦部
５  モータ
６  クランク
７  モータ駆動装置
１１  支持脚（案内機構）
１２  ローラ（案内機構）
５０  搬送物
１０１，１０２  コンベヤ（搬送装置）
【図１】
2019218196.tif 000003
【図２】
2019218196.tif 000004
【図３】
2019218196.tif 000005
【図４】
2019218196.tif 000006
【図５】
2019218196.tif 000007
【図６】
2019218196.tif 000008
【図７】
2019218196.tif 000009
【図８】
2019218196.tif 000010
【図９】
2019218196.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月22日(2019.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送物を載置するトレーと、
前記トレーを往復運動させるクランクと、
前記往復運動の動力源となる回転運動を発生するとともに、前記搬送物を前記トレー上で前向きに送るべく、前記トレーの前進時に加速回転し、前記トレーの後退時に減速回転するモータと、
前記トレーの水平を維持しながら、前記トレーを前進させつつ下降させ、前記トレーを後退させつつ上昇させる案内機構と、
を備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記案内機構は、前記トレーを前進方向および後退方向に移動可能に支持するローラと、前記ローラを案内するように、前記ローラが転動する転動面を有する案内部材とを有し、
前記転動面は、前進方向に向かって下り傾斜となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記転動面は平面であることを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
搬送物を載置するトレーと、
前記トレーを往復運動させるクランクと、
前記往復運動の動力源となる回転運動を発生するとともに、前記搬送物を前記トレー上で前向きに送るべく、前記トレーの前進時に加速回転し、前記トレーの後退時に減速回転するモータと、
前記トレーを前進させつつ下降させ、前記トレーを後退させつつ上昇させる案内機構と、
を備え、
前記案内機構は、前記トレーを前進方向および後退方向に移動可能に支持するローラと、前記ローラを案内するように、前記ローラが転動する転動面を有する案内部材とを有し、
前記転動面は、前進方向に向かって下り傾斜となるように形成されるとともに、前記ローラの進行方向に沿った断面が円弧形状を成す凸状に形成されていることを特徴とする搬送装置。
【請求項５】
搬送物を載置するトレーと、
前記トレーを往復運動させるクランクと、
前記往復運動の動力源となる回転運動を発生するとともに、前記搬送物を前記トレー上で前向きに送るべく、前記トレーの前進時に加速回転し、前記トレーの後退時に減速回転するモータと、
前記トレーを前進させつつ下降させ、前記トレーを後退させつつ上昇させる案内機構と、
を備え、
前記案内機構は、前記トレーを前進方向および後退方向に移動可能に支持するローラと、前記ローラを案内するように、前記ローラが転動する転動面を有する案内部材とを有し、
前記転動面は、前進方向に向かって下り傾斜となるように形成されるとともに、前記転動面の前端部から前記ローラの進行方向に沿った所定範囲で前記ローラの進行方向に沿った断面が円弧形状を成す凸状に形成される曲面部と、前記転動面の後端部から前記曲面部に至る範囲で平坦に形成される平坦部とを有していることを特徴とする搬送装置。