(57)【要約】  被搬送物とだけ外部接触する選択的に駆動されるローラを有するコンベアと、このようなローラを回転させる方法に関する。一態様では、これらのローラは、無線信号または検出されたコンベア位置によって選択的に作動されるモータにより駆動する。他の態様では、ローラは、搬送経路に沿ってコンベアの下側の座面と係合する駆動ホイールと連動する。これらのローラは選択的に駆動されて、進行するコンベアに沿って被搬送物を押し出す。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被搬送物を支持するような位置にコンベア上に配置され、当該コンベアと共に搬送方向に進行する、回転可能に取り付けられた複数のローラと；
前記ローラと共に進行し、前記ローラを回転させる少なくとも１つのモータと、を具えることを特徴とするコンベア。
【請求項２】
請求項１に記載のコンベアがさらに、ベルトを具えており、当該ベルトはその外面に開口する空洞部を有し、当該空洞部が、前記ローラの突出部が前記空洞部から前記ベルトの外面を越えて突出している状態の前記ローラを受けることを特徴とするコンベア。
【請求項３】
請求項１に記載のコンベアにおいて、各モータが、複数のローラを駆動することを特徴とするコンベア。
【請求項４】
請求項３に記載のコンベアがベルトを具えており、当該ベルトはこのベルトを形成すべくヒンジで互いに連結された１またはそれ以上のベルトモジュールの一連の列を有し、前記モジュールの少なくとも幾つかは前記複数のローラを駆動する単一のモータを有することを特徴とするコンベア。
【請求項５】
請求項１に記載のコンベアがさらに、前記モータを選択的に作動させる手段を具えており、前記モータを選択的に作動させる手段が前記コンベアと共に進行し、前記モータに連結されていることを特徴とするコンベア。
【請求項６】
請求項５に記載のコンベアにおいて、前記モータを選択的に作動させる手段が、近接スイッチを具えることを特徴とするコンベア。
【請求項７】
請求項５に記載のコンベアにおいて、前記モータを選択的に作動させる手段が、前記モータへの動力を制御できる制御部と、当該制御部に連結され、前記モータを作動するよう前記制御部に指示する無線信号を受信する無線受信部とを具えることを特徴とするコンベア。
【請求項８】
請求項１に記載のコンベアがさらに、前記少なくとも１つのモータを前記複数のローラに連結する歯車を含む駆動機構を具えることを特徴とするコンベア。
【請求項９】
請求項８に記載のコンベアにおいて、前記駆動機構が、複数のかさ歯車を有する駆動シャフトを具えることを特徴とするコンベア。
【請求項１０】
請求項９に記載のコンベアにおいて、各モータが前記駆動シャフト上の前記かさ歯車の１つと係合するかさ歯車で終端するシャフトを具えており、各ローラが前記駆動シャフト上の他の前記かさ歯車と係合するかさ歯車で終端するシャフトを具えることを特徴とするコンベア。
【請求項１１】
請求項１に記載のコンベアがさらに、前記モータの少なくとも１つに動力を供給するために、前記コンベアと共に進行する電力供給装置を具えることを特徴とするコンベア。
【請求項１２】
請求項１に記載のコンベアにおいて、前記少なくとも１つのモータは複数のモータであり、各モータが前記ローラの１つに収容された電機子を有することを特徴とするコンベア。
【請求項１３】
請求項１２に記載のコンベアがさらに、前記ローラの側面に位置する永久磁石を具えることを特徴とするコンベア。
【請求項１４】
請求項１に記載のコンベアがベルトを具えており、当該ベルトはこのベルトを形成すべくヒンジで互いに連結された１またはそれ以上のベルトモジュールの一連の列を有し、前記ベルトモジュールの少なくとも幾つかは、前記ローラおよび前記少なくとも１つのモータを受けるくぼみを有する基部と、前記ローラおよび前記少なくとも１つのモータを所定の位置に保持するよう前記基部に適合するカバー部とを有することを特徴とするコンベア。
【請求項１５】
コンベアベルトであって：
物体搬送面と反対側の駆動面とを有する本体と；
当該本体の片側の外側に突出外周部を有する、前記ベルトに回転可能に取り付けられた複数のローラと；
前記複数のローラに連結された駆動機構と；
当該駆動機構を駆動させて前記ローラを回転させるために前記駆動機構に連結された前記ベルト上の駆動手段と、を具えることを特徴とするコンベアベルト。
【請求項１６】
請求項１５に記載のコンベアベルトにおいて、前記駆動手段が、前記駆動機構に連結され、前記コンベアベルトが進行すると座面上を転がるような位置に前記ベルトの前記本体から少なくとも部分的に延在しているホイールを具えることを特徴とするコンベアベルト。
【請求項１７】
請求項１５に記載のコンベアベルトにおいて、前記駆動手段が、前記駆動機構に連結されたモータを具えることを特徴とするコンベアベルト。
【請求項１８】
請求項１５に記載のコンベアベルトにおいて、前記複数のローラの前記突出外周部が前記ベルトの被駆動面上の、前記ベルトの下側の座面上を回転することによって前記ベルトを駆動させる位置にあることを特徴とするコンベアベルト。
【請求項１９】
請求項１５に記載のコンベアベルトにおいて、前記駆動機構が、前記ローラと係合する複数のかさ歯車を有する駆動シャフトを具えることを特徴とするコンベアベルト。
【請求項２０】
コンベアの物体支持ローラを回転させる方法において、当該方法が：
搬送路に沿って搬送方向に複数の物体支持ローラを進行させるステップと；
前記ローラと共に進行するように前記コンベアに配置され、前記ローラが回転するように前記物体支持ローラの少なくとも１つに連結されたモータを選択的に作動させるステップとを具えることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法がさらに、前記モータを作動させるべく、前記ローラを有する前記コンベア上を進行する受信部に信号を送信するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法がさらに、前記ローラを回転させる前記モータを停止させるべく、前記受信部に信号を送信するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２０に記載の方法がさらに、前記搬送路に沿って位置を検出するステップと、当該位置が検出された場合に前記ローラが回転するように前記モータを作動させるステップとを具えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、動力駆動コンベアに関し、より具体的には、選択的に駆動される進行ローラを有する、ベルトコンベアのようなコンベアに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ローラを有するコンベアベルトは、製品の迂回、分類、シンギュレーション、選別、方向付け、および加速といった運搬管理機能を提供する。ベルトは通常、行と列に配置されたローラのアレイを具えている。ローラはベルトの厚さに延在して、片側で製品を支持し、反対側で搬送路に沿ってベルトの下の座面と係合する。ベルトが進行すると、座面上を転がりながらローラが回転し、支持された製品をローラの回転方向に前進させる。ローラの回転軸の方向が、ベルト上の製品が進む方向を決定する。この座面は、ベルトの幅全体にわたって連続するパンによって、あるいはローラの各列の下に配置された平行で直線的な水平の座面によって形成することができる。いくつかの適用例では、駆動ローラの表面は座面として機能し、その上をベルトローラが回転しながらベルトが進行する。これらの座面は総て、ベルトローラと接触したり接触しないように移動するよう構成されており、選択的にローラを動作させることができる。座面は、空気シリンダまたは他の機械的な装置によって移動させてもよい。幾つかの場合では、座面が大型であるため、ベルトローラと接触したり接触しないように素早く動かすには複雑なフレームワークと多くの力を必要とする場合がある。さらに、ベルトローラが座面上を回転するとしても、その接触は無摩擦ではなく、そのため、ベルトの張力が増加して、ローラの寿命は減少してしまう。
【０００３】
従って、座面上を回転し、製品を支持するローラに付随する欠点を緩和する必要がある。
【発明の概要】
【０００４】
これらの欠点は、本発明の特徴を具体化したコンベアによって克服される。このようなコンベアの一例は、被搬送物を支持するような位置に、コンベア上に配置される回転可能に取り付けられた複数のローラを具えている。このローラは、コンベアと共に搬送方向に進行する。ローラと共に進行する少なくとも１つのモータが、ローラを回転させる。
【０００５】
他の態様では、物体を搬送する面と反対側の駆動面とを有する本体を有するコンベアベルトを具える。ローラは、ベルトに回転可能に取り付けられる。ローラの突出外周部が、本体の片側の外面にある。駆動機構が複数のローラに連結される。動力伝達装置に連結されたベルト上の駆動手段が動力伝達装置を駆動させて、ローラを回転させる。
【０００６】
本発明の他の態様は、コンベアにおける物体支持ローラを回転させる方法を提供する。この方法は：（ａ）搬送路に沿って搬送方向に複数の物体支持ローラを進行させるステップと；（ｂ）ローラと共に進行するようコンベアに配置され、ローラを回転させるよう少なくとも１つの物体支持ローラに連結されたモータを選択的に作動させるステップと、を具える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明のこれらの特徴および態様、ならびにその利点は、以下の説明、特許請求の範囲、および添付の図面を参照することによって更によく理解される。
【図１】図１は、本発明の特徴を具体化したベルトモジュールの一態様の上面等角図である。
【図２】図２は、図１のようなベルトモジュールに用いるローラ駆動システムの一態様の分解図である。
【図３】図３は、上部カバーを取り除いた状態における、図２の駆動システムを有するベルトモジュールの等角図である。
【図４】図４は、図１のようなベルトモジュールに用いるローラ駆動システムの他の態様の分解図であり、各ローラはモータ電機子を収容している。
【図５】図５は、上部カバーを取り除いた状態における、図４の駆動システムを有するベルトモジュールの等角図である。
【図６】図６は、図４のベルトモジュールに有用な電動ローラの分解図である。
【図７】図７は、ローラ駆動システムの他の態様の分解図であり、各ローラはモータを収容している。
【図８】図８は、上部カバーを取り除いた状態における、図７のベルトモジュールの等角図である。
【図９】図９は、図８のローラの分解図である。
【図１０】図１０は、本発明の特徴を具体化したローラ駆動システムおよびベルトモジュールのさらに他の態様の分解図である。
【図１１】図１１は、上部カバーを取り除いた状態における、図１０のベルトモジュールの等角図である。
【図１２】図１２は、コンベアシステムにおける図１０のベルトモジュールの側面図である。
【図１３】図１３は、モジュール内に組み込まれたベルト駆動ローラを具える、本発明の特徴を具体化したベルトモジュールの他の態様の底面等角図である。
【図１４】図１４は、コンベアシステムにおける図１３のベルトモジュールの側面図である。
【図１５】図１５は、底部カバーを取り除いた状態における、図１３のベルトモジュールの底面等角図である。
【図１６】図１６は、図１のようなモジュールで構成されたコンベアベルトを有するコンベアシステムの一部の等角図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の特徴を具体化したコンベアベルトモジュールを図１に示している。モジュール２０は、上部の物体搬送面２４と底部の駆動面２５とを有する本体２２を有している。ヒンジアイ２６の形状をしたヒンジ要素が、本体の先端および後端から外側に延在している。ローラ３０の突出外周部２８が空洞部３１からモジュールの上部の物体搬送面の上側に延在して、被搬送物を支持する。
【０００９】
図２および図３に示すように、ヒンジアイは、モジュール２０における本体２２の基部３２から延在している。この基部に形成されたくぼみ３４がローラ３０を受ける。ローラの外径はくぼみの直径よりも小さく、摩擦接触することなくローラはモジュール内を回転することができる。各ローラの一端から延在している駆動軸またはスタブ３６は、かさ歯車３８で終端している。駆動軸の他の端部または同軸スタブ３７は、ローラの反対側の端部の外側に延在している。これらのスタブは、くぼみの両端においてモジュールの基部に形成された、直径が小さい凹部４０、４１に支持される。ローラ駆動軸上のかさ歯車は、ローラ駆動軸に対して直角に配置され基部の凹部４６に位置する駆動シャフト４４に取り付けられたかさ歯車４２と係合する。駆動シャフトのかさ歯車４２’の１つは、直流モータのようなモータ５０におけるシャフト４８の端部に取り付けられたかさ歯車４７と係合する。モータが作動し、シャフト４８が回転すると、直角方向の駆動シャフト４４が回転し、ローラ駆動軸が回転し、その結果、ローラ自体が矢印５２の方向に回転する。ローラの回転方向は、モータ電流の極性を逆転させることにより変更することができる。シャフト、駆動軸、および歯車が、ローラを回転させる駆動機構を形成する。
【００１０】
ローラ、歯車、シャフト、およびモータのように、電子モジュール５４がベルトモジュール内に収容される。この電子モジュールは、例えば、電子モジュールにおけるモータや電子部品に動力を供給する、電池またはコンデンサといった電源またはエネルギ蓄積装置を含む電力供給装置５６を具えてもよい。他の電子部品は、メモリに付随するマイクロ制御装置のようなインテリジェント制御装置５８と、近接スイッチ５９と、電波受信器６１と、付属の補助電気回路とを具えてもよい。総ての構成部品はカバー６４によってモジュールの基部内に保持され、このカバー６４が基部と共にモジュールの本体を形成する。上部カバーおよび基部は、射出成形処理において、ポリプロピレン、ポリエチレン、アセタール、または複合材料といった熱可塑性ポリマで作られることが好ましい。
【００１１】
図１のベルトモジュールは、図４乃至図６に示すように、別々に組み立てることもできる。この実施例では、ローラ６０は中空であって、図６に示す２極電機子のようなモータ電機子６２用の空間を設けている。駆動軸スタブ６６、６７は、電機子の端部から延在している。スタブの一方は、回転子巻線７０の端部と電気的に接続された１組の整流子片６８、６９を有する。電機子は圧入またはリテーナによってローラ内部に固定され、これによりローラは電機子と共に回転する。駆動軸スタブはローラの端部プレート７４の開口部７２を通って延在し、モジュールの基部７８に形成されたシート７６、７７に回転可能に取り付けられる。回転子が回転するときに交互の極性を具えた整流子片と接触する１組のブラシ８０、８１を通って、電機子巻線に電流が流れる。永久磁石８２、８３がローラの側面に位置して、電機子を有する完全なモータを形成する。各ブラシに接続されたワイヤ８４は、溝部８６を通って電子モジュール８８まで配線される。この電子モジュールは、各モータへの電流の供給を制御する制御装置９０を具える。この電子モジュールはさらに電力供給装置と他の補助電子装置を具えており、ベルトの送信部または搬送路に沿って位置を検知する近接スイッチのような位置センサから信号を受信する無線電波受信部を具えることもある。制御装置は、位置センサからの信号または指示に反応してローラのモータを作動させるか、停止させることができる。ローラおよび他の構成部品は、上部カバー６４’によってベルトモジュール内に保持される。
【００１２】
わずかに異なる電動ローラの構成を図７乃至図９に示している。この態様では、各ローラ９２が完全なモータ９４を収容している。このモータはＤ型端部９７付のシャフト９６を有しており、この端部９７はローラの端部プレート１００のＤ型開口部９８を通り、Ｄ型軸受１０２内に延在する。この軸受は、ベルトモジュール１０８の基部１０６に形成されたノッチ１０４に回転可能に収容される。モータのトルクシート１１０は、モータシェルの端部を保持し、回転を防ぐリング部１１２を有する。トルクシートの直径が小さい部分１１４がアイドラ軸受１１６の案内溝として機能し、この部分がローラの端部を塞ぎ、トルクシートおよびモータの端部を支持する。トルクシートの端部におけるバルクヘッド１１８がローラの外側に延在し、モジュールの基部に形成されたスロット１２０に合わせられる。この位置合わせによって、モジュールに対してモータが回転するのを防ぐ。モータが作動すると、端部プレート１００における接続を介してシャフトがローラを回転させる。アイドラ軸受は、静止トルクシート上のローラと共に回転する。バルクヘッドはさらに、モータが作動するようにワイヤ１２２をローラ内に通している。このワイヤは電子モジュール１２４に配線されており、これは図４乃至図６に関して記載したものと類似している。総ての構成部品は上部カバー６４”によって所定の位置に保持され、その下側には、カバー６４および６４’のようにくぼみが形成され、基部に適合し、ローラおよび付属の電子装置を収容するように特色をなしている。
【００１３】
非電動のローラ−ベルトモジュール１２６を図１０乃至図１２に示している。この態様では、ローラ３０は、図２および図３の駆動機構のように駆動シャフト４４によって駆動される。駆動シャフト上のかさ歯車４２が、ローラ駆動軸３６上のかさ歯車３８と係合する。駆動手段としてモータを利用する代わりに、モジュールの底部１３０の下側に延在する駆動ホイール１２８によって駆動シャフトが駆動される。駆動ホイール上の駆動軸スタブ１３２によって、駆動ホイールはモジュール内を回転することができる。駆動ホイールの外面は、駆動シャフトに取り付けられたホイール１３４の外面と摩擦によって係合する。一方または両方のホイールの外面は、互いによりよく摩擦係合するように、ゴムまたはエラストマといった高摩擦材料によって形成される。若しくは、大歯車かはめ歯歯車をローラホイールの代わりに用いることもできる。大歯車を用いる場合、駆動ホイールは、駆動ホイール１２８のように滑らかな、高摩擦の外側表面を有するが、駆動シャフト上に取り付けられた歯車の外歯と係合するように駆動ホイールの外面の内側に凹んだ同軸歯車を有することが好ましい。図１２に示すように、モジュールが搬送方向１３３へ右に進行すると、駆動ホイール１２８は図１２の右回りに回転しながら、コンベアの搬送路に沿ってモジュールの下の座面１３５上を転がる。図１１に示すように、これにより、ローラは矢印１３６の方向に回転する。座面を上昇および下降させる、あるいはホイールと接触しないように移動させて、選択的にローラを動作させることもできる。上部カバー６４’’’がモジュール内に構成部品を保持する。
【００１４】
電動ローラを用いて、図１３乃至図１５のようなベルトモジュール１３８で構成されたコンベアベルトを搬送路に沿って駆動することもできる。この態様では、ベルトの移動方向に対して垂直な軸上を回転しうるローラ１４０が、モジュールの基部１４４の底部の開口部１４２を通って突出している。この例に示すローラは、図７乃至図９のモータ９４のように組み込まれたモータを有する。ローラ１４０の外面は、下部の支持面１４６における摩擦を高めるために高摩擦材料で作ることが好ましい。ローラ内に組み込まれたモータは、ベルトモジュール内に収容された電子モジュール１４８によって選択的に作動される。ローラが矢印１５０の方向に駆動する場合、ベルトは矢印１５２の方向に駆動する。従って、電動ローラを用いて、これらのモジュールで構成されたコンベアベルトを駆動するか、駆動の補助をすることができる。カバー１５４は、これらの構成部品を所定の位置に保持する。
【００１５】
図１６は、搬送媒体といった電動ローラを有するベルトモジュールで構成されたベルトを用いる、コンベアシステムの搬送路の一部を示している。ベルト１５６はベルトモジュールの一連の行１５８で構成されており、長いモジュール１６０と短いモジュール１６１とをれんが層パターンに具えている。この方法では、各列により多くまたは少ないモジュールを用いて、ベルトを必要な幅に作ることができる。このベルトは、代替的に列毎に単一のモジュールで作ることもでき、その場合、各モジュールはベルトの幅全体に延在する。モジュールの各列の端部におけるヒンジアイ１６２のようなヒンジ要素は、近接する列のヒンジアイで交互に配置されている。交互に配置されたヒンジアイのそれぞれにおける開口部１６４は、ベルトの幅にわたって連続する通路１６６を形成するように位置合わせされている。この通路に挿入されたヒンジロッド１６８がヒンジジョイントにおいて列を連結し、エンドレスのコンベアベルトを形成する。ベルトは、ベルトの経路に沿ってベルトの下側で駆動面と係合している駆動スプロケットまたは駆動ドラム（図示せず）によって、搬送方向１７０に駆動される。この実施例では、前述したように、各列を構成するベルトモジュールが電動ローラを有する。
【００１６】
一態様では、モジュール１７２は、近接スイッチ１７４を具える電子モジュールを収容する。モジュールが搬送路の経路の特定の長さを規定する磁気帯１７６と面している場合、近接スイッチが閉鎖すると、物体搬送ローラ１７８を駆動する付属モータに動力を供給する。作動したモータは連結されたローラを回転させて、矢印１８２に示すように、被搬送物１８０をベルトの側方か、そこを離れるように押し出す。近接スイッチが磁気帯の下流端部を過ぎると、スイッチが開放されてローラ回転モータが停止する。
【００１７】
別の態様では、ベルトモジュール内に組み込まれた電子モジュールは、電波受信器とアンテナ１８４とを有する。ベルトの外側に取り付けられた無線送信部１８６が信号１８８を受信部に送信し、モータを作動させてベルトローラが回転するようにモジュールの制御部に指示する。同一の送信部または他の下流送信部も、モータを停止するよう制御部に指示する別の信号を送信することができる。各受信部は、特有のアドレスを有するか、特有の周波数バンド、または周波数帯において動作することができ、各モジュールのローラを上述の無線ネットワークを通じて単独で制御可能にする。
【００１８】
本発明は、幾つかの好ましい態様に関して詳しく説明されてきたが、他の態様も可能である。例えば、搬送方向に対して平行な軸を有する物体接触ベルトローラが示された。しかし、ローラを搬送方向に対して垂直または斜めの軸に配置することもできる。無線電波リンク、近接スイッチおよび磁気帯は、ローラのモータを選択的に作動させる幾つかの手段の例にすぎない。光学センサや赤外線センサのような他の種類のセンサを用いて、搬送経路に沿った特定の位置で選択的にモータを作動させてもよい。他の例として、搬送媒体は、モジュール式プラスチックコンベアベルトとして詳細に記載された。しかし、このコンベアは、平らなベルトコンベア、平行なローラチェーン間に吊り下げられたスラットを有するスラットコンベア、または搬送経路に沿ってローラが進行する任意の他の媒体としても実現することができる。更に他の例として、駆動シャフト上に取り付けられたかさ歯車を有するように示された駆動機構は、タイミングベルト、タイミング歯車、ウォーム歯車、またはベルトローラに動力を伝達するＯリングおよびプーリを代替的に用いることができる。つまり、これらの幾つかの例が示すように、特許請求の範囲は、本発明を説明する例として用いた好適な態様に限定されることを意図するものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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