(57)【要約】      （修正有）【課題】位置検出センサを設けることなくスムーズな搬送を実現する搬送装置を提供する。【解決手段】第１ロータ及び第２ロータの回転位置を検出するロータリエンコーダを備えた電動モータ１４と、その電動モータ１４に連結された駆動側プーリ１６と、被搬送物１２を搬送する動力を伝達するためにその駆動側プーリ１６に巻き回された、その駆動側プーリ１６と噛み合わされるタイミングベルト２０とを、備える。【選択図】図１
0003162051.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
被搬送物を搬送する搬送装置であって、
ロータの回転位置を検出するエンコーダを備えた電動モータと、
該電動モータに連結されたタイミングベルトプーリと、
前記被搬送物を搬送する動力を伝達するために該タイミングベルトプーリに巻き回された、該タイミングベルトプーリと噛み合わされるタイミングベルトと
を、備えたものであることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記電動モータは、ステッピングモータである請求項１に記載の搬送装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、被搬送物を搬送する搬送装置に関し、特に、位置検出センサを設けることなくスムーズな搬送を実現するための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
被搬送物を搬送する搬送装置として、比較的推力が低い低推力モータを用いたものが知られている。例えば、特許文献１に記載された搬送装置がそれである。この技術によれば、被搬送物が載置される治具を、ガイドレールに転動体を介して移動可能に装着された移動体に支持させ、その移動体に、モータにより回転駆動される搬送用糸を連繋した構成とすることで、低推力のモータの使用により特別の安全対策を不要とし、もって小型化とコスト負担の軽減とに寄与する搬送装置を提供することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−６９６９７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記従来の技術は、前記搬送用糸とプーリとの間をあえて滑らせることによって所定値以上のトルクがかかるのを抑制するという構成上、被搬送物の位置を検出するために、搬送装置とは別に位置検出センサを設けなければならないという弊害があった。また、斯かる構成においては、前記搬送用糸とプーリとの間の摩擦力の変動により動作速度や推力が安定せず、スムーズに動作ができなくなり延いては外力が加わらなくても動作が停止するおそれがあった。すなわち、位置検出センサを設けることなくスムーズな搬送を実現する搬送装置は、未だ開発されていないのが現状である。
【０００５】
本考案は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、位置検出センサを設けることなくスムーズな搬送を実現する搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
斯かる目的を達成するために、本考案の要旨とするところは、被搬送物を搬送する搬送装置であって、ロータの回転位置を検出するエンコーダを備えた電動モータと、その電動モータに連結されたタイミングベルトプーリと、前記被搬送物を搬送する動力を伝達するためにそのタイミングベルトプーリに巻き回された、そのタイミングベルトプーリと噛み合わされるタイミングベルトとを、備えたものことを特徴とするものである。
【考案の効果】
【０００７】
このようにすれば、ロータの回転位置を検出するエンコーダを備えた電動モータと、その電動モータに連結されたタイミングベルトプーリと、前記被搬送物を搬送する動力を伝達するためにそのタイミングベルトプーリに巻き回された、そのタイミングベルトプーリと噛み合わされるタイミングベルトとを、備えたものであることから、所定値以上のトルクがかかった場合、前記電動モータが停止して安全を確保できることに加え、タイミングベルト機構によりプーリとベルトとの間に滑りが生じず、前記電動モータに備えられたエンコーダにより被搬送物の位置を好適に検出することができる。すなわち、位置検出センサを設けることなくスムーズな搬送を実現する搬送装置を提供することができる。
【０００８】
更に、前記搬送装置によれば、例えばモータにより回転駆動される搬送用糸を連繋した構成をとる搬送装置に比べ、その搬送用糸の伸びや切断等によるメンテナンス乃至消耗品の交換等の作業が不要となり、装置の保全に関する労力乃至費用を低減することができるという利点がある。更に、モータ交換等のメンテナンス後の原点復帰も容易に行うことができ、モータ軸の組合せにより多軸制御も可能となるという利点がある。
【０００９】
また、好適には、前記電動モータは、ステッピングモータである。このようにすれば、実用的な電動モータを備えた搬送装置において、位置検出センサを設けることなくスムーズな搬送を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案の好適な実施例である搬送装置の構成を説明する図であり、搬送方向に垂直な方向から視た側面図である。
【図２】図１の搬送装置に供えられた電動モータの一例であるステッピングモータの構成を説明するために一部を切り欠いて示す図である。
【図３】図２の電動モータにおいて駆動が停止させられる様子を示す図であり、電流が流され続けた場合における例を示している。
【図４】図２の電動モータにおいて駆動が停止させられる様子を示す図であり、時計回転方向の駆動時に外力がはたらいた場合における例を示している。
【図５】図２の電動モータにおいて駆動が停止させられる様子を示す図であり、反時計回転方向の駆動時に外力がはたらいた場合における例を示している。
【図６】本実施例の搬送装置との比較のために、従来の水平搬送型搬送装置の構成を説明する図であり、搬送方向に垂直な方向から視た側面図である。
【図７】図６に示す従来の搬送装置において搬送用糸とプーリとの間の摩擦力に変動が発生する様子を示す図である。
【図８】図１に示す本実施例の搬送装置を駆動するために図２の電動モータに供給されるパルスを例示する図である。
【図９】本考案の他の好適な実施例である搬送装置の構成を説明する図であり、搬送方向に垂直な方向から視た側面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
以下、本考案の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、本考案の好適な実施例である搬送装置１０の構成を説明する図であり、搬送方向に垂直な方向から視た側面図である。この搬送装置１０は、水平方向に被搬送物１２を搬送する所謂横使い型の搬送装置であり、動力源である電動モータ１４と、その電動モータ１４の出力軸に連結された駆動側プーリ１６と、その駆動側プーリ１６に対して水平方向に所定の距離を隔てて設けられた従動側プーリ１８と、それら駆動側プーリ１６及び従動側プーリ１８の間に巻き回されたタイミングベルト２０とを、備えて構成されている。
【００１３】
上記駆動側プーリ１６及び従動側プーリ１８は、何れも上記タイミングベルト２０と噛み合わされるように外周歯を備えたタイミングベルトプーリである。また、上記タイミングベルト２０の内周側には、それら駆動側プーリ１６及び従動側プーリ１８の外周歯と噛み合わされる凹凸が形成されており、上記タイミングベルト２０が上記駆動側プーリ１６及び従動側プーリ１８の間に巻き回されることにより、そのタイミングベルト２０の内周側に形成された凹凸と上記駆動側プーリ１６及び従動側プーリ１８の外周歯とが相互に噛み合わされるようになっている。
【００１４】
図１に示すように構成された搬送装置１０において、前記電動モータ１４の駆動により前記駆動側プーリ１６が回転させられると、その動力が前記タイミングベルト２０に伝達されてその上に直接乃至間接に載置された被搬送物１２が図１に矢印で示す方向に搬送させられる。ここで、本実施例の搬送装置１０においては、前記駆動側プーリ１６及び従動側プーリ１８が何れもタイミングベルトプーリであり、巻き回されたタイミングベルト２０と噛み合わされているため、それら駆動側プーリ１６及び従動側プーリ１８とタイミングベルト２０との間に滑りが生じず、前記電動モータ１４の回転分（回転角に応じた距離）だけそのタイミングベルト２０が移動させられ、延いては前記被搬送物１２が搬送させられる。
【００１５】
前記電動モータ１４は、電気エネルギに応じて駆動力を発生させる電動機であり、好適には、トルクモータ等のように所定値以上のトルクがかからないように（所定値以上の推力を発生させないように）構成されたものである。更に好適には、前記電動モータ１４は、１パルス毎にロータ（回転子）が一定角度ずつ回転するステッピングモータである。以下の実施例においては、本実施例の搬送装置１０にステッピングモータとしての電動モータ１４が適用された例について説明する。
【００１６】
図２は、前記電動モータ１４の一例であるステッピングモータの構成を説明するために一部を切り欠いて示す図である。この図２に示すように、前記電動モータ１４は、例えばハイブリッドＰＭ（Hybrid Permanent Magnet）型のステッピングモータであり、非回転部材であるフレーム２２と一体的に設けられたステータ（固定子）２４と、そのステータ２４に備えられた複数組の巻線２６と、上記フレーム２２にベアリング２８を介して軸心まわりの回転（自転）可能に設けられた第１ロータ３０及び第２ロータ３２と、それら第１ロータ３０及び第２ロータ３２の内部（軸心）に同軸に備えられたマグネット（永久磁石）３４と、上記第１ロータ３０及び第２ロータ３２と同じ軸心まわりに一体的に回転させられるように設けられたシャフト（出力軸）３６とを、備えて構成されている。すなわち、図２に示す電動モータ１４においては、上記第１ロータ３０、第２ロータ３２、及びマグネット３４が一体的にロータ（回転子）として機能する。また、前記電動モータ１４は、上記ステータ２４（フレーム２２）に対する上記第１ロータ３０及び第２ロータ３２の回転位置を検出するロータリエンコーダ４２を備えている。
【００１７】
図２に示すように、上記第１ロータ３０及び第２ロータ３２の外周には、複数の回転子歯（スプライン溝）３８が形成されている。また、上記ステータ２４の内周にも同様に複数の固定子歯４０が形成されている。ここで、上記複数組の巻線２６のうち所定の巻線２６が励磁されると、その巻線２６に対応する磁束が発生してその相に対応する回転子歯３８と固定子歯４０とが対向させらえた状態で静止させられ、その位置を保つようにトルクが発生させられる。次に、時計回転方向乃至反時計回転方向にひとつずれた相に対応する巻線２６を励磁させることで、前記第１ロータ３０及び第２ロータ３２は前記ステータ２４に対して時計回転方向乃至反時計回転方向に一定角度だけ相対回転させられる。そのように、励磁させる前記巻線２６を順次変更してゆくことで、前記ステータ２４に対して前記第１ロータ３０及び第２ロータ３２が所定方向に一定角度ずつ回転させられ、そのトルクが前記シャフト３６から出力される。
【００１８】
図３乃至図５は、前記電動モータ１４において駆動が停止させられる様子を示す図であり、図中の矢印は磁力による引き合いを示している。上述のように構成された前記電動モータ１４において、前記巻線２６に誤って電流が流され続けた場合（過電流）には、図３に示すように前記回転子歯３８と固定子歯４０とが互いに引き合ってその位置に静止した状態となり、前記ステータ２４に対する前記第１ロータ３０及び第２ロータ３２の相対回転が停止させられる。また、前記電動モータ１４の駆動時に前記タイミングベルト２０に物が挟まれる等して外力がかかった場合、時計回転方向の駆動では図４に示すような状態となり、反時計回転方向の駆動では図５に示すような状態となる。この際、図中に矢印で示すように磁力による引き合いが発生し、それにより前記ステータ２４に対する前記第１ロータ３０及び第２ロータ３２の相対回転が阻止され、延いては停止させられる。すなわち、前記電動モータ１４においては、一般的なＤＣモータ等と異なり、制御装置のフェール時等においてその回転が停止させられ、安全な挙動を示すモータであると言える。更に、前記電動モータ１４においては、最大出力トルクを設定することができ、低推力且つ高トルクの駆動が可能とされる。
【００１９】
図６は、本実施例の搬送装置１０との比較のために、従来の水平搬送型搬送装置１００の構成を説明する図であり、搬送方向に垂直な方向から視た側面図である。この図６に示す搬送装置１００は、一般的なＤＣモータ等の電動モータ１０２と、その電動モータ１０２に連結された駆動側プーリ１０４と、その駆動側プーリ１０４に対して水平方向に所定の距離を隔てて設けられた従動側プーリ１０６と、それら駆動側プーリ１０４及び従動側プーリ１０６の間に巻き回された搬送用糸１０８とを、備えて構成されている。また、前記被搬送物１２の位置を検出するために複数（図６では３個）の位置検出センサ１１０及び複数（図６では４個）の減速用センサ１１２が、上記搬送装置１００とは別に上記搬送ベルト１０８の搬送方向に沿って配設されている。
【００２０】
図６のような従来の搬送装置１００においては、上記電動モータ１０２の動力を上記駆動側プーリ１０４を介して上記搬送用糸１０８に伝達することにより前記被搬送物１２を搬送する機構となっている。ここで、上記搬送装置１００の作動中において、前記被搬送物１２に障害物等により規定値以上の外力が加わった場合には、上記搬送用糸１０８と上記駆動側プーリ１０４及び従動側プーリ１０６との間で滑りが生じることにより装置の駆動を停止させることにより安全性を確保している。しかし、上記搬送用糸１０８と上記駆動側プーリ１０４及び従動側プーリ１０６との間をあえて滑らせる構成上、前記被搬送物１２の位置を検出するために上記位置検出センサ１１０及び減速用センサ１１２等が必要となる。また、例えば図７に示すように、上記搬送用糸１０８と上記駆動側プーリ１０４及び従動側プーリ１０６との間の摩擦力（紐張力）に変動が発生した場合、動作速度や推力が安定せずスムーズな動作が困難となり、更には外力が加わらなくとも装置の動作が停止させられるおそれがある。
【００２１】
上記従来の搬送装置１００に比べて、図１等に示す本実施例の搬送装置１０においては、前記駆動側プーリ１６及び従動側プーリ１８が何れもタイミングベルトプーリであり、前記電動モータ１４の回転分だけそのタイミングベルト２０が移動させられるように構成されていることに加え、前記第１ロータ３０及び第２ロータ３２の回転位置を検出するロータリエンコーダ４２を備えている。このため、前記第１ロータ３０及び第２ロータ３２の回転位置乃至速度情報をフィードバックすることでサーボモータとして制御を行うことにより、例えば図８に示すように規則的なパルスを供給することで確実な動作が可能となる。また、ステッピングモータである前記電動モータ１４においては、複数箇所（例えば、１６箇所）の位置決めポイントを設定することができるため、前記従来の搬送装置１００においては必須とされていた位置検出センサ１１０及び減速用センサ１１２等を設ける必要がなく、更にはモータ軸の組合せにより多軸制御も可能となる。また、前述のように、前記電動モータ１４において、前記巻線２６に電流が流れ続けた場合、前記ステータ２４と前記第１ロータ３０及び第２ロータ３２とが図３に示すような状態となり停止させられる一方、外力によって前記タイミングベルト２０等が停止させられた場合、図４乃至図５に示すような状態となって前記ステータ２４と前記第１ロータ３０及び第２ロータ３２とが一定の力で引き合った状態で停止する。すなわち、前記搬送装置１０は、一定の外力が加わった場合にはその状態で停止する一方、通常の動作時には遅れのないスムーズな動作を可能とする。
【００２２】
続いて、本考案の他の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
図９は、本考案の他の好適な実施例である搬送装置５０の構成を説明する図であり、搬送方向に垂直な方向から視た側面図である。この搬送装置５０は、垂直方向に前記被搬送物１２を搬送する所謂縦使い型の搬送装置であり、前記ロータリエンコーダ４２を備えた前記電動モータ１４と、その電動モータ１４に連結された駆動側プーリ１６と、その駆動側プーリ１６の鉛直下方に所定の距離を隔てて設けられた図示しない前記従動側プーリ１８と、前記被搬送物１２を搬送する動力を伝達するために前記駆動側プーリ１６及び従動側プーリ１８の間に巻き回された前記タイミングベルト２０とを、備えて構成されている。
【００２４】
前記電動モータ１４のシャフト３６は、ベアリング５２を介して支柱５４に軸心回りの回転（自転）可能に支持されている。また、前記シャフト３６の支柱５４に対する相対回転を許容乃至阻止するブレーキ５６が設けられている。このブレーキ５６は、例えば励磁されない状態においては前記シャフト３６の支柱５４に対する相対回転を阻止するが、励磁された状態においては前記シャフト３６の支柱５４に対する相対回転を許容するＤＣブレーキであり、非常停止時における前記タイミングベルト２０乃至図示しないリフタの位置保持が必要な場合には、斯かるブレーキ５６により制動力が発生させられて前記シャフト３６の支柱５４に対する相対回転が阻止され、延いては前記タイミングベルト２０の移動が禁止される。
【００２５】
このように、本実施例によれば、前記第１ロータ３０及び第２ロータ３２の回転位置を検出するロータリエンコーダ４２を備えた電動モータ１４と、その電動モータ１４に連結されたタイミングベルトプーリである駆動側プーリ１６と、前記被搬送物１２を搬送する動力を伝達するためにその駆動側プーリ１６に巻き回された、その駆動側プーリ１６と噛み合わされるタイミングベルト２０とを、備えたものであることから、所定値以上のトルクがかかった場合、前記電動モータ１４が停止して安全を確保できることに加え、タイミングベルト機構によりプーリとベルトとの間に滑りが生じず、前記電動モータ１４に備えられたロータリエンコーダ４２により被搬送物１２の位置を好適に検出することができる。すなわち、位置検出センサを設けることなくスムーズな搬送を実現する搬送装置１０、５０を提供することができる。
【００２６】
更に、前記搬送装置１０、５０によれば、例えばモータにより回転駆動される搬送用糸を連繋した構成をとる搬送装置に比べ、その搬送用糸の伸びや切断等によるメンテナンス乃至消耗品の交換等の作業が不要となり、装置の保全に関する労力乃至費用を低減することができるという利点がある。更に、モータ交換等のメンテナンス後の原点復帰も容易に行うことができ、モータ軸の組合せにより多軸制御も可能となるという利点がある。
【００２７】
また、好適には、前記電動モータ１４は、ステッピングモータであるため、実用的な電動モータ１４を備えた搬送装置において、位置検出センサを設けることなくスムーズな搬送を実現することができる。
【００２８】
以上、本考案の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本考案はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００２９】
例えば、前述の実施例では、前記電動モータ１４としてハイブリッドＰＭ型のステッピングモータを備えた搬送装置１０、５０について説明したが、本考案はこれに限定されるものではなく、例えば、可変リラクタンス型、同期誘導型、或いは永久磁石型等のステッピングモータが本考案の搬送装置に適用されても構わない。更に、設計に応じて種々の形式の電動機が前記電動モータ１４として本考案の搬送装置に適用され得る。
【００３０】
また、前述の実施例では特に言及していないが、前記タイミングベルト２０としてチェーンを備えた搬送装置にも本考案は好適に適用される。斯かる態様においては、タイミングベルトプーリとしてそのチェーンに噛み合わされるスプロケットが採用される。
【００３１】
その他、一々励磁はしないが、本考案はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００３２】
１０、５２：搬送装置
１２：被搬送物
１４：電動モータ（ステッピングモータ）
１６：駆動側プーリ（タイミングベルトプーリ）
２０：タイミングベルト
３０：第１ロータ
３２：第２ロータ
４２：ロータリエンコーダ
【図１】
0003162051.tif 000003
【図２】
0003162051.tif 000004
【図３】
0003162051.tif 000005
【図４】
0003162051.tif 000006
【図５】
0003162051.tif 000007
【図６】
0003162051.tif 000008
【図７】
0003162051.tif 000009
【図８】
0003162051.tif 000010
【図９】
0003162051.tif 000011