(57)【要約】【課題】モータにより駆動されるコンベアの過負荷に起因する作業者の労力負担やコンベアの稼働効率の低下を、抑制することができるコンベアの制御方法を提供する。【解決手段】モータの正転により被搬送物を搬出方向に搬送する正転運転時に、モータ電流値を基準値と対比する過負荷判定を行い、過負荷と判定されたときは、モータを逆転させる逆転運転を所定の時間行った後、正転運転に切り替えて過負荷判定を行う過負荷解消処理を、所定回数Ｎを限度として過負荷が解消するまで繰り返し、過負荷解消処理をＮ回行っても過負荷と判定される場合は、非常停止処理によりモータを停止させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの正転により被搬送物を搬出方向に搬送する正転運転時に、モータ電流値を基準値と対比する過負荷判定を行い、
過負荷と判定されたときは、前記モータを逆転させる逆転運転を所定の時間行った後、前記正転運転に切り替えて前記過負荷判定を行う過負荷解消処理を、所定回数を限度として過負荷が解消するまで繰り返し、
前記過負荷解消処理を前記所定回数行っても過負荷と判定される場合は、非常停止処理により前記モータを停止させる
ことを特徴とするコンベアの制御方法。
【請求項２】
前記過負荷判定では、前記モータ電流値が前記基準値を超えている時間が、予め設定された監視時間に達したときに過負荷と判定する
ことを特徴とする請求項１に記載のコンベアの制御方法。
【請求項３】
前記非常停止処理では、前記モータを停止させる前に前記逆転運転を所定の時間行う
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンベアの制御方法。
【請求項４】
モータの正転により被搬送物を搬出方向に搬送するコンベアであって、
モータ電流値を検出するモータ電流検出器と、
前記モータの回転を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、
前記モータを正転させる正転運転時に、前記モータ電流検出器により検出された前記モータ電流値を基準値と対比する過負荷判定を行い、
過負荷と判定したときは、前記モータを逆転させる逆転運転を所定の時間行わせた後、前記正転運転に切り替えて前記過負荷判定を行う過負荷解消処理を、所定回数を限度として過負荷が解消するまで繰り返させ、
前記過負荷解消処理を前記所定回数行っても過負荷と判定される場合は、非常停止処理によりモータを停止させる
ことを特徴とするコンベア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータにより駆動されるコンベアの制御方法、及び、該制御方法を使用するコンベアに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータにより駆動されるコンベアの稼働中に、被搬送物がコンベアベルト等の移動体とケーシングとの間に詰まったり付属装置と干渉したりすることにより過負荷となると、モータの焼損やコンベアの構成要素の損傷をまねくおそれがある。そのため、従来のコンベアは、過負荷となったときにコンベアを停止させるサーマルスイッチ（サーマルリレー）を備えている。過負荷となりサーマルスイッチに過電流が流れると、発熱によりバイメタルが変形してスイッチを押す。これにより、回路が切り替えられてモータへの電流の供給が遮断されることにより（所謂、サーマルトリップ）、モータが停止する。
【０００３】
過負荷によりコンベアが停止した後は、作業者が手作業で被搬送物の詰まりを除くなど過負荷の原因を取り除き、再びコンベアを稼働させる復帰操作を行う。従って、過負荷によるコンベアの停止が頻繁に起こると、作業者の労力負担が大きいことに加えて、コンベアの稼働効率が低下するという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は上記の実情に鑑み、モータにより駆動されるコンベアの過負荷に起因する作業者の労力負担やコンベアの稼働効率の低下を、抑制することができるコンベアの制御方法、及び、該制御方法を使用するコンベアの提供を、課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明にかかるコンベアの制御方法（以下、単に「制御方法」と称することがある）は、
「モータの正転により被搬送物を搬出方向に搬送する正転運転時に、モータ電流値を基準値と対比する過負荷判定を行い、
過負荷と判定されたときは、前記モータを逆転させる逆転運転を所定の時間行った後、前記正転運転に切り替えて前記過負荷判定を行う過負荷解消処理を、所定回数を限度として過負荷が解消するまで繰り返し、
前記過負荷解消処理を前記所定回数行っても過負荷と判定される場合は、非常停止処理により前記モータを停止させる」ものである。
【０００６】
本制御方法が適用されるコンベアは、被搬送物を搬送するための運動がモータにより駆動されるコンベアであり、モータにより回転駆動されるスプロケットに巻き掛けられた無端チェーンや、モータにより回転駆動されるプーリに巻き掛けられた無端ベルトによって、被搬送物を搬送するベルト等の移動体が周回するコンベア、モータにより回転駆動されるローラによって被搬送物が搬送されるコンベア、モータにより回転駆動されるスクリューによって被搬送物が搬送されるコンベアを、例示することができる。流体の圧力によって被搬送物を搬送するコンベアや、重力によって被搬送物を搬送するコンベアなど、モータを駆動力としないコンベアは、本制御方法の対象としていない。
【０００７】
本制御方法では、正転運転によって被搬送物を搬送している間、モータ電流値を常時検出し、これを予め定めた基準値と対比することにより過負荷判定を行う。その結果、過負荷と判定されたときは、直ちにコンベアの稼働を停止するのではなく、モータの逆転によりコンベアを逆転させる逆転運転を所定の時間行わせる。これにより、被搬送物の姿勢が変化したり被搬送物の山が崩れたりすることにより、被搬送物の詰まりなど過負荷の原因が取り除かれることが期待される。逆転運転を所定の時間行った後は、再び正転運転に戻り過負荷判定を行う。過負荷の状態が解消されていれば、そのまま正転運転を続ける。一方、依然として過負荷の状態である場合は、逆転運転、その後の正転運転及び過負荷判定という一連の過負荷解消処理を、所定回数を限度として過負荷の状態が解消されるまで繰り返す。そして、過負荷解消処理を所定回数まで繰り返してもなお、過負荷の状態が解消されなかった場合に初めて、モータの回転を停止させてコンベアの稼働を停止する。
【０００８】
従って、本発明によれば、作業者の手作業によることなく、自動的に過負荷状態の解消が図られるため、過負荷に起因する作業者の労力負担を低減することができる。また、過負荷となったときにサーマルスイッチの作動により直ちにコンベアを停止していた従来に比べて、コンベアが停止する回数を大幅に低減することができるため、コンベアの稼働効率を高めることができる。
【０００９】
本発明にかかるコンベアの制御方法は、上記構成に加え、
「前記過負荷判定では、前記モータ電流値が前記基準値を超えている時間が、予め設定された監視時間に達したときに過負荷と判定する」ものとすることができる。
【００１０】
過負荷の際にサーマルスイッチでコンベアを停止させていた従来では、加熱によってバイメタルがある程度以上の変形をしなければ回路を切り替えるスイッチが作動しないため、コンベアが停止した時点で、既にコンベアの構成要素が変形するなど損傷を受けていることがあった。これに対し、本構成では、モータ電流値が基準値を超えている時間が、予め設定された監視時間に達したときに過負荷と判定する。そのため、監視時間をごく短い時間に設定することにより、負荷が増大する初期段階で過負荷と判定し、過負荷解消処理を行わせることができる。つまり、過負荷の程度がひどくならない内に、こまめに過負荷解消処理が行われる。そのたため、コンベアに大きな負荷がかかって損傷を受けるおそれを、低減することができる。
【００１１】
また、監視時間をごく短く設定すると、過負荷と判定される回数は増える可能性があるが、過負荷と判定した場合に直ちにコンベアを停止するのではなく、自動的に過負荷状態の解消を図るものであり、過負荷の程度が低いうちは自動的に解消され易い。そのため、コンベアの稼働効率が低下することを懸念することなく、監視時間の長さを設定することができる。
【００１２】
本発明にかかるコンベアの制御方法は、上記構成に加え、
「前記非常停止処理では、前記モータを停止させる前に前記逆転運転を所定の時間行う」ものとすることができる。
【００１３】
過負荷解消処理を所定回数行ってもなお、過負荷の状態が解消されない場合にモータを停止させるのであるが、過負荷判定は正転運転時に行うため、非常停止処理において直ちにモータを停止すると、過負荷の状態でコンベアが停止することとなる。その場合、作業者によって過負荷の原因が取り除かれるまで、コンベアに大きな負荷がかかった状態が継続することとなり、変形等の損傷に至るおそれがある。これに対し、本構成では、過負荷判定の結果を受けて非常停止処理を行う際、モータを停止させる前に、所定の時間だけ逆転運転をする。そのため、コンベアにかかる負荷を低減した状態でコンベアを停止させることができ、コンベアが損傷を受けるおそれを低減することができる。
【００１４】
次に、本発明にかかるコンベアは、
「モータの正転により被搬送物を搬出方向に搬送するコンベアであって、
モータ電流値を検出するモータ電流検出器と、
前記モータの回転を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、
前記モータを正転させる正転運転時に、前記モータ電流検出器により検出された前記モータ電流値を基準値と対比する過負荷判定を行い、
過負荷と判定したときは、前記モータを逆転させる逆転運転を所定の時間行わせた後、前記正転運転に切り替えて前記過負荷判定を行う過負荷解消処理を、所定回数を限度として過負荷が解消するまで繰り返させ、
前記過負荷解消処理を前記所定回数行っても過負荷と判定される場合は、非常停止処理によりモータを停止させる」ものである。
【００１５】
これは、上記の制御方法を使用するコンベアの構成であり、上述の作用効果が発揮される。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、モータにより駆動されるコンベアの過負荷に起因する作業者の労力負担やコンベアの稼働効率の低下を、抑制することができるコンベアの制御方法、及び、該制御方法を使用するコンベアを、提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態の制御方法のフローチャートである。
【図２】図１に引き続くフローチャートである。
【図３】図１及び図２に引き続くフローチャートである。
【図４】本実施形態の制御方法を使用するコンベアの（ａ）斜視図、及び（ｂ）側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態であるコンベアの制御方法、及び、該制御方法を使用するコンベアについて、具体的に説明する。まず、本実施形態の制御方法を適用するコンベア１の構成について、図４を用いて説明する。ここでは、コンベア１が、切削加工を行う加工装置から排出される切粉や端材等の切削チップを搬送するチップコンベアである場合を例示する。
【００１９】
コンベア１の搬送路は、水平な第一搬送路１１と、第一搬送路１１から上方に向かって傾斜したあと更に水平となっている第二搬送路１２とからなる。コンベア１は、加工装置から排出された切削チップを第一搬送路１１の端部付近で受け取り、第二搬送路１２を搬送し、第二搬送路の端部の排出口１５から回収容器等に投下する。
【００２０】
コンベア１では、第一搬送路１１の端部に左右一対のスプロケット３１が設けられていると共に、第二搬送路１２の端部に左右一対のスプロケット３２が設けられており、左右における同じ側のスプロケット３１，３２の間に、左右一対の無端チェーン３５が巻き掛けられている。スプロケット３２がモータ３０により回転駆動されることにより、無端チェーン３５を介してスプロケット３１が従動回転し、一対の無端チェーン３５間に支持された無端のコンベアベルト１０が周回する。モータ３０の正転により、切削チップを載せたコンベアベルト１０は第一搬送路１１から第二搬送路１２に向かって移動する。
【００２１】
コンベア１のケーシングは、第一搬送路１１では高さの低い側面カバー２１のみであり上方は開放されている一方で、第二搬送路１２は高い側面カバー２２と天部カバー２３によって被覆されている。従って、第一搬送路１１と第二搬送路１２との境界では、第二搬送路１２を被覆するケーシングの開口部２５が存在する。第一搬送路１１でコンベアベルト１０上に載置された切削チップは、開口部２５から第二搬送路１２に進入する際に圧縮されるが、切削チップの量や形状によって、或いは、切削チップに異物が混入していることにより、開口部２５で詰まりが生じることがある。開口部２５における被搬送物の詰まりは、コンベア１が過負荷となる主な要因の一つである。
【００２２】
また、コンベア１は、モータ電流値を検出するモータ電流検出器（図示を省略）と、主記憶装置、補助記憶装置、及びマイクロプロセッサを備えるマイクロコンピュータ（図示を省略）を具備している。主記憶装置には、モータ３０の回転を制御する制御手段としてマイクロコンピュータを機能させるプログラムが記憶されている。なお、本実施形態では、マイクロコンピュータは、モータ３０の電源の周波数を任意に変化させるインバータ装置を介して、モータ３０の回転速度及び回転方向を制御する。なお、コンベア１の操作盤には、手動でモータ３０の回転を停止させる「手動停止スイッチ」が設けられている。
【００２３】
上記構成のコンベア１の制御方法は、モータ３０の正転により被搬送物を搬出方向に搬送する正転運転時に、モータ電流値を基準値と対比する過負荷判定を行い、過負荷と判定されたときは、モータ３０を逆転させる逆転運転を所定の時間Ｔ２行った後で正転運転に切り替えて過負荷判定を行う過負荷解消処理を、所定回数Ｎを限度として過負荷が解消するまで繰り返し、過負荷解消処理を所定回数Ｎだけ行っても過負荷と判定される場合は、非常停止処理によりモータ３０を停止させるものである。
【００２４】
この制御方法を、図１乃至図３を用いてより詳細に説明する。コンベアを稼働させると、まずモータの正転が開始され（ステップＳ０）、後述の回数Ｃをゼロに設定する（ステップＳ１）。次に、モータ電流検出器が検出したモータ電流値Ａ１を取得する（ステップＳ２）。モータ電流値Ａ１を予め定めた基準値と対比し、基準値以下であるうちは（ステップＳ３においてＮｏ）、ステップＳ１を介してステップＳ２に戻り、正転を継続しながらモータ電流値Ａ１の取得を繰り返す。なお、モータ電流値と対比する基準値は、入力により変更することが可能である。
【００２５】
モータ電流値Ａ１が基準値を超えた場合（ステップＳ３においてＹｅｓ）、タイマーをリセットし、監視時間Ｔ１にタイマーをセットする（ステップＳ４）。タイマーによる計測時間がＴ１に達するまでは（ステップＳ５においてＮｏ）、タイマーによる計測を続け、計測時間がＴ１に達したら（ステップＳ５においてＹｅｓ）、再度モータ電流値Ａ２を取得する（ステップＳ６）。モータ電流値Ａ２を基準値と対比し、基準値以下であれば（ステップＳ７においてＮｏ）、先の対比（ステップＳ３）においてモータ電流値Ａ１が基準値を超えていたのは一時的なものであると判定し、ステップＳ１を介してステップＳ２に戻る。
【００２６】
モータ電流値Ａ２が基準値を超えている場合（ステップＳ７においてＹｅｓ）は、モータの過電流が監視時間Ｔ１だけ継続していることから、過負荷となっていると判定し、過負荷を検知した回数Ｃを１回カウントする（ステップＳ８）。過負荷を検知したときに過負荷解消処理を行う最大回数Ｎを予め定めておき、過負荷の検知回数ＣをＮと対比する（ステップＳ９）。Ｎは、１以上の整数が設定される。
【００２７】
過負荷の検知回数ＣがＮ以下の場合は（ステップＳ９においてＹｅｓ）、過負荷解消処理を行う。そのために、まずモータの正転を停止し、逆転させる（ステップＳ１１）。また、タイマーをリセットし、逆転運転させる時間Ｔ２にタイマーをセットする（ステップＳ１２）。タイマーによる計測時間がＴ２に達するまでは（ステップＳ１３においてＮｏ）、タイマーによる計測を続け、計測時間がＴ２に達したら（ステップＳ１３においてＹｅｓ）、モータの逆転を停止する（ステップＳ１４）。
【００２８】
その後、タイマーをリセットし、コンベアを停止させておく時間Ｔ３にタイマーをセットし（ステップＳ１５）、タイマーによる計測時間がＴ３に達するまでは（ステップＳ１６においてＮｏ）、タイマーによる計測を続け、計測時間がＴ３に達したら（ステップＳ１６においてＹｅｓ）、モータを正転させる（ステップＳ１７）。なお、モータの逆転を停止してから正転させるまでにモータを時間Ｔ３だけ停止させておくステップＳ１５，Ｓ１６の処理は省略することができ、或いは、時間Ｔ３としてゼロを設定することができる。
【００２９】
モータを正転させたらステップＳ２に戻り、モータ電流値Ａ１を取得して基準値と対比する。モータ電流値Ａ１が基準値以下であれば（ステップＳ３においてＮｏ）、先の逆転運転によって過負荷状態が解消されたということであるため、ステップＳ１に戻って過負荷の検知回数Ｃをキャンセルし、正転運転を継続する（ステップＳ２）。
【００３０】
一方、モータ電流値Ａ１が基準値を超えていた場合は（ステップＳ３においてＹｅｓ）、先の逆転運転では過負荷状態が解消されていない可能性があるため、ステップＳ４〜ステップＳ７により監視時間Ｔ１後のモータ電流値Ａ２を確認する。モータ電流値Ａ２が基準値以下であれば（ステップＳ７においてＮｏ）、モータ電流値Ａ１が基準値を超えていたのは一時的なものに過ぎず、先の逆転運転によって過負荷は解消されたと考えられるため、ステップＳ１に戻って過負荷の検知回数Ｃをキャンセルしてから、正転運転を継続する（ステップＳ２）。
【００３１】
一方、モータ電流値Ａ２が基準値を超えている場合は（ステップＳ７においてＹｅｓ）、依然として過負荷の状態であると判定し、過負荷の検知回数Ｃに１を加える（ステップＳ８）。過負荷の検知回数Ｃが予め定めた最大回数Ｎに達するまでは（ステップＳ９においてＹｅｓ）、上述した過負荷解消処理、すなわち、逆転運転（ステップＳ１１〜Ｓ１３）、停止（ステップＳ１４〜Ｓ１６）、正転運転及び過負荷判定（Ｓ１７，Ｓ２〜Ｓ７）を繰り返す。
【００３２】
過負荷の検知回数がＮを超えた場合は（ステップＳ９においてＮｏ）、過負荷解消処理をＮ回行っても過負荷の状態を解消できなかったということであり、自動的な解消は困難な過負荷であるため、非常停止処理を行う。そのためには、まずタイマーをリセットし、コンベアを逆転させる時間Ｔ４にタイマーをセットし（ステップＳ２１）、モータを逆転させる（ステップＳ２２）。タイマーによる計測時間がＴ４に達するまでは（ステップＳ２３においてＮｏ）、タイマーによる計測を続け、計測時間がＴ４に達したら（ステップＳ２３においてＹｅｓ）、モータの回転を停止する（ステップＳ２４）。これにより、コンベアが稼働を停止する。
【００３３】
なお、正転運転時に監視時間Ｔ１の経過を計測している間、逆転運転時に時間Ｔ２の経過を計測している間、逆転運転の後の停止時に時間Ｔ３を計測している間、及び、非常停止処理の逆転運転時に時間Ｔ４を計測している間に、手動停止スイッチが作業者によって押されることによる停止指令を受けた場合は（それぞれステップＳ１０，Ｓ１８，Ｓ１９，Ｓ２５においてＹｅｓ）、何れもステップＳ２４に移行してモータの回転を停止し、コンベアの稼働を終了する。
【００３４】
以上のように、本実施形態の制御方法によれば、モータ電流値の検出に基づいて過負荷と判定されたときは、自動的に逆転運転に切り替えることにより、過負荷状態の解消を図る。それでも過負荷状態が解消されなかった場合は、予め定めた回数Ｎを限度として、過負荷状態が解消するまで逆転運転と正転運転とを繰り返す。逆転運転と正転運転とを繰り返すことにより、被搬送物の姿勢の変化や被搬送物の山の崩れが生じやすく、被搬送物の詰まり等による過負荷が解消され易い。このように、作業者の手作業によることなく、自動的に過負荷状態の解消が図られるため、過負荷に起因する作業者の労力負担を低減することができる。また、過負荷となったときに直ちにコンベアを停止していた従来に比べて、コンベアが稼働を停止する回数を大幅に低減することができるため、コンベアの稼働効率を高めることができる。
【００３５】
また、モータ電流値が基準値を超えている時間が、予め設定された監視時間Ｔ１だけ継続したときに過負荷と判定する。そのため、監視時間Ｔ１をごく短い時間に設定することにより、負荷が増大する初期段階で過負荷と判定される。つまり、過負荷の程度がひどくならない内に、こまめに過負荷を解消する処理を行う。そのため、コンベアに大きな負荷がかかって損傷を受けるおそれを、低減することができる。
【００３６】
また、監視時間Ｔ１をごく短く設定すると、過負荷と判定される回数は増える可能性があるが、過負荷と判定した場合に直ちにコンベアを停止するのではなく、自動的に過負荷状態の解消を図るものであり、過負荷の程度が低いうちは自動的に解消され易い。そのため、コンベアの稼働効率の低下を懸念することなく、監視時間の長さを設定することができる。
【００３７】
更に、過負荷解消処理をＮ回行っても、依然として過負荷状態が解消されない場合の非常停止処理において、モータを直ちに停止させない。例えば、コンベア１において被搬送物が第二搬送路１２に進入する際に開口部２５で詰まりを生じた場合、過負荷判定の結果を受けた非常停止処理において直ちにモータ３０を停止すると、被搬送物が開口部２５で圧縮されている状態でコンベア１を停止させることになる。この停止状態は、圧縮された被搬送物からコンベア１の構成要素に大きな負荷がかかっている状態である。これに対し、本実施形態の制御方法では、非常停止処理においてモータ３０を停止させる前に、所定の時間Ｔ４だけ逆転運転をするため、被搬送物が開口部２５より上流側の上方が被覆されていない第一搬送路１１まで戻る。これにより、開口部２５で圧縮されていた被搬送物を開放し、コンベアにかかる負荷を低減した状態でコンベアを停止させることができる。
【００３８】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００３９】
例えば、上記の実施形態では、コンベア１がチップコンベアである場合を例示したが、モータにより駆動されるコンベアであればチップコンベアに限定されない。また、過負荷となる主な要因が、被搬送物が開口部２５で詰まりを生じることである場合を説明したが、過負荷となる要因は種々であり、例えば、開口部２５以外の部分でケーシングとコンベアベルト１０との間に被搬送物が詰まったり、コンベア１の附属装置と被搬送物とが干渉したりすることによっても、過負荷となり得る。
【００４０】
また、制御の流れにおいて、正転運転に切り替えるとき、逆転運転に切り替えるときに、周波数を設定することにより、モータの回転速度を任意に設定する構成とすることができる。また、正転運転を開始するときや、逆転運転を開始するときに目的の回転速度に達するまでの加速時間や、正転運転を停止するときや逆転運転を停止するときに、回転速度がゼロとなるまでの減速時間を、任意に設定する構成とすることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  コンベア
１０  コンベアベルト
３０  モータ
３１，３２  スプロケット
３５  無端チェーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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