(57)【要約】  独立に給電される制御可能なトレイに支持された物品を搬送するためのコンベヤ。各トレイは、物品支持プラットフォームから吊り下がるブレードを備える。ブレード内に一連の駆動コイルが埋め込まれる。トレイに埋め込まれたバッテリおよびコントローラが駆動コイルを駆動する。ブレードは、トレイプラットフォームを支持する２つのコンベヤレール間のスロットに乗り入れる。スロットは、各レールに沿った永久磁石のアレイによって境界を定められる。駆動コイルは、スロット内の永久磁石磁場と相互作用する電磁場を生成し、トレイをレールに沿って進ませるブラシレス直流モータを形成する。【選択図】図１
2020519220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石ステータを形成するようにレールの長さに沿って伸長する永久磁石のアレイを有する前記レールと、
前記レールに支持され、物品支持上面と、前記レールに沿ってトレイを進ませるブラシレスリニア直流モータを形成するように前記永久磁石ステータと協働するフォーサとしての一連の整流型駆動コイルとを有する前記トレイと
を備えるコンベヤ。
【請求項２】
第１の端部から第２の端部まで搬送方向に伸長するトレイコンベヤセグメントであって、
スロットによって近接した間隔で分離され、頂部を有し、各々が、前記スロットにわたる磁場を生成する永久磁石のアレイを含む前記レールのペア
を含むトレイコンベヤセグメントを備え、
前記トレイは、
前記物品支持上面および前記レールの前記頂部に支持された底面を形成するプラットフォームと、
前記スロット内に乗り入れるように前記底面から下向きかつ前記搬送方向に伸長し、前記一連の整流型駆動コイルを収容するブレードと、
前記トレイを前記搬送方向に進ませるために前記磁場と相互作用する進行電磁波を生成するように前記駆動コイルを駆動するトレイコントローラと
を含む、請求項１に記載のコンベヤ。
【請求項３】
前記駆動コイルは三相コイルであり、前記トレイコントローラは、前記レール内に前記永久磁石アレイを有する前記ブラシレスリニア直流モータを形成するために、前記三相コイルを流れる電流を整流する、請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項４】
前記トレイは、前記磁場の大きさを感知し、前記電流を整流するためにセンサ信号を前記トレイコントローラへ送信するセンサを前記ブレード内に含む、請求項３に記載のコンベヤ。
【請求項５】
前記駆動コイルは鉄不使用コアを有する、請求項１に記載のコンベヤ。
【請求項６】
前記トレイは、前記トレイコントローラおよび前記一連の駆動コイルに給電するバッテリを含む、請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項７】
前記トレイに外付けであり、前記レールの長さに沿って前記搬送方向に伸長する一次導体ループを更に備え、前記トレイは更に、前記レールの前記長さの途中にある間、前記トレイに電力を供給するために前記一次導体ループに誘導結合された二次コイルを含む、請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項８】
前記トレイは、前記トレイコントローラおよび前記一連の駆動コイルに給電するバッテリを含み、前記バッテリは、前記二次コイルによって再充電される、請求項７に記載のコンベヤ。
【請求項９】
前記トレイは、バッテリと、前記二次コイルによる前記トレイコントローラへの給電か、前記二次コイルからの電力の喪失時に前記バッテリからの前記トレイコントローラへの給電かに接続するスイッチとを含む、請求項７に記載のコンベヤ。
【請求項１０】
前記一次導体ループに、その長さに沿って間隔を有する位置で接続された一次コンデンサを更に備え、前記トレイは、前記二次コイルに接続された二次コンデンサを含み、前記一次導体ループおよび前記二次コイルは、前記トレイへの共振電力供給のために同調される、請求項７に記載のコンベヤ。
【請求項１１】
前記トレイに外付けであり、対向側面において前記レールの長さに沿って前記搬送方向に伸長する第２の一次導体ループを更に備え、前記トレイは更に、前記第２の導体ループに誘導結合された第２の二次コイルを含む、請求項７に記載のコンベヤ。
【請求項１２】
前記レールは、前記一次導体ループおよび前記第２の一次導体ループが埋め込まれた、前記二次コイルおよび前記第２の二次コイルの下で前記プラットフォームを支持する側方外向き延長部を有する、請求項１１に記載のコンベヤ。
【請求項１３】
前記一次導体ループは、前記レールの一方における第２の導体セグメントに連結された前記レールの他方における第１の導体セグメントを含み、前記二次コイルは、前記トレイの中央に位置する、請求項７に記載のコンベヤ。
【請求項１４】
前記スロットは、前記レールの前記頂部において広がる、請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項１５】
前記レールの前記頂部は凸状に湾曲している、請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項１６】
前記レールを接合し前記スロットの閉端を形成するレール基部と、前記コンベヤを床に載せるために前記基部から下向きに伸長する一連の単一脚部とを更に備える、請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項１７】
前記トレイは更に、前記トレイコントローラと無線通信するためのアンテナを含む、請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項１８】
前記トレイコンベヤセグメントと同様であるが、前記トレイコンベヤセグメントの前記レールおよびスロットに垂直であり、その下で斜行するキャリッジレールおよびキャリッジスロットを有して構成されたキャリッジコンベヤセグメントと、
前記キャリッジレールの頂部で支持されたキャリッジプラットフォームと、
前記キャリッジスロットに乗り入れるように前記キャリッジプラットフォームから下向きに伸長するキャリッジブレードと、
前記キャリッジブレード内の一連のキャリッジ駆動コイルと、
移転スロットによって分離され、前記トレイコンベヤセグメントからトレイを受け取り、または前記トレイコンベヤセグメントへトレイを送出するために、前記キャリッジプラットフォームから、前記トレイコンベヤセグメントにおける前記レールの前記頂部と同じ高さの頂部まで上に伸長する、近接した間隔の移転レールのペアと、
前記移転レールが前記トレイコンベヤセグメントの前記レールと位置合わせされた第１の位置から、前記移転レールが前記トレイコンベヤセグメントの前記レールから横にずれた第２の位置へ、前記キャリッジコンベヤセグメントに沿って前記キャリッジを横方向に進ませるために前記キャリッジスロット内の前記磁場と相互作用する進行電磁波を生成するように前記キャリッジ駆動コイルを駆動するキャリッジコントローラと
を含むキャリッジと
を更に備える請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項１９】
前記キャリッジが前記トレイコンベヤセグメントの１つから前記トレイを受け取り、別の前記トレイコンベヤセグメントへ前記トレイを送出することができるように、前記キャリッジコンベヤセグメントの同じ側面または対向側面に平行に配置された複数の前記トレイコンベヤセグメントを備える、請求項１８に記載のコンベヤ。
【請求項２０】
前記トレイコンベヤセグメントの第１の１つが、間隙を跨いで前記トレイコンベヤセグメントの第２の１つの前記第１の端部から斜めに伸長する、複数の前記トレイコンベヤセグメントと、
周縁に磁場を生成する永久磁石のリングを収容する円筒形ダイバータ基部を有するダイバータキャリッジセグメントと、
前記ダイバータ基部に支持され、前記ダイバータ基部の前記周縁に沿って下向きに伸長するサイドスカートを有するダイバータキャリッジプラットフォームと、
前記サイドスカートの各々における一連のダイバータキャリッジ駆動コイルと、
ダイバータスロットによって分離され、前記トレイコンベヤセグメントからトレイを受け取り、または前記トレイコンベヤセグメントへトレイを送出するために、前記ダイバータキャリッジプラットフォームから、前記第１および第２のトレイコンベヤセグメントにおける前記レールの前記頂部と同じ高さの頂部まで上向きに伸長する、近接した間隔のダイバータレールのペアと、
前記ダイバータレールが前記トレイコンベヤセグメントの前記第１の１つの前記レールと位置合わせされた第１の位置から、前記ダイバータレールが前記トレイコンベヤセグメントの前記第２の１つの前記レールと位置合わせされた第２の位置へ前記ダイバータを回転させるために、前記ダイバータ基部の周囲の前記磁場と相互作用する進行電磁波を生成するように前記ダイバータキャリッジ駆動コイルを駆動するダイバータキャリッジコントローラと
を含むダイバータキャリッジと
を更に備える、請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項２１】
前記スロットに乗り入れるブレードと、
前記ブレード内に収容された一連のスクラバコイルと、
前記トレイコンベヤセグメントに沿って前記トレイを進ませるために前記磁場と相互作用する進行電磁波を生成するように前記スクラバコイルを駆動するスクラバコントローラと、
洗浄液の供給源と、
前記洗浄液を前記レールに噴霧するスプレーノズルと
を含むスクラバを更に備える、請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項２２】
前記スクラバは更に、前記レールを洗うために、前記レールの外側に沿って前記スロットに乗り入れる回転スクラブブラシを含む、請求項２１に記載のコンベヤ。
【請求項２３】
物品支持上面と、
一連の駆動コイルと、
トレイコントローラと、
前記一連の駆動コイル内の電流を整流するために前記トレイコントローラに電力を供給する電源と
を含むトレイと、
前記トレイを支持するレールであって、前記レールの長さに沿って伸長する永久磁石のアレイを有するレールと
を備え、前記永久磁石のアレイおよび前記トレイ内の前記駆動コイルは、前記トレイを前記レールに沿って進ませるブラシレスリニア直流モータを形成する、コンベヤ。
【請求項２４】
前記電源は、前記トレイ内にバッテリを備える、請求項２３に記載のコンベヤ。
【請求項２５】
前記レールは、交流電源と、前記交流電源によって給電される一次導体ループとを含み、前記トレイ内の前記電源は、前記トレイへ電力を伝達するために前記一次導体ループに誘導結合された二次コイルを備える、請求項２３に記載のコンベヤ。
【請求項２６】
トレイの長さを画定する第１の端部および第２の端部と、前記第１の端部から前記第２の端部まで伸長する物品支持上面および底面とを有するプラットフォームと、
前記第１の端部から前記第２の端部まで前記底面から下向きに伸長するブレードと、
前記ブレード内の一連の駆動コイルと、
前記駆動コイルを駆動するトレイコントローラと、
前記トレイコントローラおよび前記駆動コイルに電力を供給する電源と
を備えるコンベヤトレイ。
【請求項２７】
前記電源は、前記トレイコントローラおよび前記一連の駆動コイルに給電するバッテリを備える、請求項２６に記載のコンベヤトレイ。
【請求項２８】
前記トレイ内の前記電源は、外部供給源から前記トレイに電力を誘導結合する二次コイルを備える、請求項２６に記載のコンベヤトレイ。
【請求項２９】
前記トレイは、前記トレイコントローラおよび前記一連の駆動コイルに給電するバッテリを含み、前記バッテリは、前記二次コイルによって再充電される、請求項２８に記載のコンベヤ。
【請求項３０】
前記トレイは、バッテリと、前記二次コイルによる前記トレイコントローラへの給電と、前記二次コイルからの電力の喪失時に前記バッテリからの前記コントローラへの給電との間で切り換えるスイッチとを含む、請求項２８に記載のコンベヤ。
【請求項３１】
前記二次コイルに接続された二次コンデンサを更に備え、前記二次コンデンサおよび前記二次コイルは、前記外部供給源から前記トレイへの共振電力供給のために同調される、請求項２８に記載のコンベヤ。
【請求項３２】
前記駆動コイルは三相コイルであり、前記トレイコントローラは、前記三相コイルを流れる電流を整流する、請求項２６に記載のコンベヤトレイ。
【請求項３３】
前記駆動コイルは鉄不使用コアを有する、請求項２６に記載のコンベヤ。
【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ヤに関し、より具体的には、ブラシレス直流モータによってトレイが独立に駆動されるコンベヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば平坦ベルト、モジュラーベルトまたはチェーン、および動力式または重力ローラにおいて物品を搬送するような従来の搬送システムは、病原体および他の汚染物質の潜伏箇所を多数もたらす。モータ、ギヤボックス、ローラ軸受、軸、滑車、および鎖歯車は全て、食品の粒子および脂を集め、定期的な清掃を必要とする。食品への適用において、コンベヤ部品は全て、厳しい食品用途規格に準拠する必要がある。また、従来のコンベヤは、電力および制御のために大幅な電気インフラを必要とする。ケーブル配策および接続は、汚染物質の更なる潜伏箇所をもたらす。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の特徴を具体化するコンベヤの１つのバージョンは、永久磁石ステータを形成するようにレールの長さに沿って伸長する永久磁石のアレイを有するレールと、レールに支持されたトレイとを備える。レールは、物品支持上面と、トレイをレールに沿って進ませるブラシレスリニア直流モータを形成するために永久磁石ステータと協働するフォーサとしての一連の整流型駆動コイルとを有する。
【０００４】
本発明の特徴を具体化するコンベヤの他のバージョンは、レールに支持されたトレイを備える。トレイは、物品支持上面と、一連の駆動コイルと、トレイコントローラと、一連の駆動コイル内の電流を整流するためにトレイコントローラに電力を供給する電源とを有する。レールは、自身の長さに沿って伸長する永久磁石のアレイを有する。永久磁石のアレイおよびトレイ内の駆動コイルは、ブラシレスリニア直流モータを形成し、レールに沿ってトレイを進ませる。
【０００５】
他の態様において、本発明の特徴を具体化するコンベヤトレイは、トレイの長さを画定する第１の端部および第２の端部と、第１の端部から第２の端部まで伸長する物品支持上面および底面とを有するプラットフォームを備える。ブレードは、第１の端部から第２の端部まで底面から下向きに伸長し、一連の駆動コイルを収容する。トレイコントローラは駆動コイルを駆動し、電源は、トレイコントローラおよび駆動コイルに電力を供給する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本発明の特徴を具体化するトレイコンベヤの一部の等角図である。
【図２】図２は、図１の直線ＩＩ〜ＩＩに沿って示されたトレイコンベヤの拡大断面図である。
【図３】図３は、永久磁石アレイが見えるように切断された支持レールの内壁を示す、図１の直線ＩＩＩ〜ＩＩＩに沿って示されたトレイコンベヤの拡大断面図である。
【図４】図４は、トレイ本体が仮想線で示された、図１のコンベヤにおいて使用可能なトレイの等角図である。
【図５】図５は、トレイに電力を誘導結合するための導体ループを両側に有する、図１に示すようなコンベヤの他のバージョンの一部の等角図である。
【図６】図６は、図５の直線ＶＩ〜ＶＩに沿って示された図５のコンベヤの拡大断面図である。
【図７】図７は、図５または図１に示すようなコンベヤのための電気システムの１つのバージョンの略ブロック図である。
【図８】図８は、図１または図５に示すようなコンベヤにおいて使用可能なトレイキャリッジの等角図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｃは、無端コンベヤを形成するために図８に示すようなトレイキャリッジを用いる、図５に示すようなコンベヤの一端の一連の等角図である。
【図１０】図１０は、図１または図５に示すようなコンベヤのためのトレイ洗浄器の等角図である。
【図１１】図１１は、１つのコンベヤセグメントから他のコンベヤセグメントへトレイを搬送するために用いられる、図８に示すようなトレイキャリッジの等角図である。
【図１２】図１２Ａ〜１２Ｃは、図１または図５に示すようなコンベヤのためのトレイダイバータ部の一連の等角図である。
【図１３】図１３は、図１に示すようなコンベヤにおけるレールスクラバの等角図である。
【図１４】図１４は、トレイ内の単一の二次コイルを介してトレイに電力を誘導結合するための両側で共有された導体ループを有する、図１に示すようなコンベヤの他のバージョンの一部の等角図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の特徴を具体化するコンベヤの１つのバージョンの一部が図１に示される。コンベヤ部２０は、滑らかな移行のために接合継手２４に端と端を連結された一連のトレイコンベヤセグメント２２から構成される。図２にも示すように、トレイコンベヤセグメント２２の各々は、凸状に丸みを帯びた頂部２８、２９と、単一の脚部３２が床に載るように下向きに伸長するレール基部３０によって接合された底部と、を有する近接した間隔のレール２６、２７のペアを備える。２本のレール２６、２７は、細いスロット３４によって分離される。トレイ３６は、物品支持上面４０と、レール２６、２７の頂部２８、２９に支持された対向底面４１とを備えたプラットフォーム３８を有する。ブレード４２は、トレイ３６の底面４１からスロット３４内へ下向きに伸長する。この例に示される、中央に位置するブレード４２を有するトレイ３６は、垂直断面においてＴ字形を成す。各レール２６、２７における永久磁石４４のリニアアレイは、スロット３４およびトレイブレード４２を通る磁場を生成する。静磁場の大きさおよび方向は、スロット３４の長さに沿って周期的に変化する。トレイブレード４２内のフォーサコイル（図１には不図示）は、コンベヤに沿ってトレイ３６を搬送方向４６に進ませる力を生じるために、レール内のリニア永久磁石アレイによって生成された磁場と相互作用する変動電磁場を生成する。
【０００８】
図２に示すように、脚部３２の上方のスロット３４は、レール基部３０によって形成された下側盲端４８から、レール２６、２７の上部２８、２９において広がる上部開口部５０へ上向きに伸長する。他の場所では、スロット３４は上部および底部の両方で開口する。図３に示すように、永久磁石４４のリニアアレイは、スロット３４の境界を定めるレールの内壁５２に近接してレール２７に埋め込まれる。スロット３４内の磁場の強度を高めるために、永久磁石４４は、ハルバッハアレイを形成するように配置される。スロット３４を横断する静磁場は、搬送方向４６における振幅および方向において空間的に変化する。
【０００９】
図４に示すように、一連のフォーサ駆動コイル５４は、トレイブレード４２内に収容される。コイル５４は、ブレード４２の長さに沿って交流三相パターンに配置される。トレイ３６内に収容されたトレイコントローラ５６は、ブレード４２に沿って移動しスロット内の静磁場と相互作用する電磁場を生成するために、三相コイル５４を流れる電流を電子的に整流する。コントローラ５６および補助部品は、回路基板５７に搭載される。コイル５４のコアは、レール磁石への引付けおよび摩擦の増加を防ぐために鉄不使用である。このように駆動コイル５４は、レール内に永久磁石アレイを有するブラシレスリニア直流モータを形成する。永久磁石アレイは、モータのステータを形成し、協働するトレイコイル５４は、モータのフォーサを形成する。
【００１０】
１または複数のセル６０から構成されるバッテリ５８は、コントローラ５６に給電し、整流された電流をコイル５４へ提供する。永久磁石がレール内にあり、トレイがバッテリ式であるため、トレイコンベヤセグメントに配線は必要ない。トレイセグメントは完全パッシブである。バッテリ５８を再充電するために、トレイ３６の片面または両面における任意選択的な充電コイル６２が利用可能である。あるいは充電コイル６２は、コントローラ５６およびフォーサコイル５４に給電するためにトレイ３６に電力を結合するために用いられ得る。一次電力が充電コイル６２を通してトレイ３６に誘導結合される、この代替動作モードにおいて、バッテリ５８は、充電コイルに外部電力が利用不可能である場合に二次電源として用いられ得る。よって、バッテリ５８または充電コイル６２のいずれかがトレイ内電源として機能し得る。一次外部電源がアクティブである場合、充電コイル６２は、バッテリ５８をトリクル充電することができる。充電コイル６２に並列に接続された同調コンデンサ６４は、トレイ３６への誘導電力伝達の効率を高めるために充電コイルおよびコンデンサ回路を外部充電波形の共振周波数に同調させるために利用可能である。第３の代替例として、バッテリ５８は再充電可能ではなく、専用電源として機能してもよい。この場合、充電コイル６２および同調コンデンサ６４は必要ではない。バッテリ５８が再充電可能でない場合、バッテリ５８は、エンドキャップ（６６、図２）を通して交換可能であってよく、あるいはトレイ全体が使い捨てであってよい。
【００１１】
充電コイル６２がバッテリ５８を再充電するため、または主電源の一部として用いられる場合、図５および図６に示すような１または複数のアクティブコンベヤセグメント６８が用いられる。２本の近接した間隔のレール７０、７１は、トレイ３６のブレード４２を受け入れてガイドする細いスロット７２を画定する。レール７０、７１の各々は、トレイ３６を支持する平坦上面７６、７７を有する側方延長部７４、７５を有する。交流電源（不図示）によって給電される一次導体ループ７８は、各レール延長部７４、７５においてアクティブコンベヤ部６８の長さに沿って伸長する。一次導体ループ７８はＥ型コア８０に搭載される。導体ループはたとえば、リッツ線などの低損失ワイヤである。一次同調コンデンサ（不図示）は、トレイ３６内の二次充電コイル６２へ高効率の高Ｑ誘導電力伝達を提供するために、レール７０、７１の長さに沿ってループにわたり分散される。コンベヤの大部分は、図５に示すようなアクティブセグメント６８から、あるいはアクティブセグメントおよび図１に示すようなパッシブセグメント２２の組み合わせから構成され得る。たとえば、物品が搬送される主要搬送路および復路を有するコンベヤは、搬送路にパッシブセグメントを有し、バッテリを再充電するために復路にアクティブ誘導電力伝達セグメントを有してよい。他の代替例において、アクティブトレイセグメントは、片面のみに一次導体ループを有する。この場合、トレイは、片面のみに二次充電コイルおよび同調コンデンサを有して製作され得る。
【００１２】
また他のトレイ充電または給電構成が図１４に示される。このバージョンにおいて、トレイ１８０は、２つの同調コンデンサ６４に並列に接続された、単一の中央に位置する充電コイル６２を有する。２つの同調コンデンサ６４が示されるが、代わりに単一の同調コンデンサが用いられてもよい。このバージョンにおいて、一次導体ループは、右側レール１８５内の右側導体セグメント１８３に接続された左側レール１８４内の左側導体セグメント１８２によって形成される。無限一次導体ループは、１または複数の同調コンデンサ（不図示）と共振するように同調され、交流電源（不図示）によって給電される。このバージョンは、側方レール延長部がないレールとともに用いられ得る。
【００１３】
図１または図５に示すようなコンベヤの電気略ブロック図の１つのバージョンが図７に示される。この例におけるトレイコントローラ５６は、外部交流電源８２またはバッテリ５８のいずれかによって給電される。外部電源８２が利用可能である場合、その電力は、一次導体ループ７８から二次充電コイル６２までトレイに誘導結合される。ループ７８の長さに沿って分散する同調コンデンサ８４、およびトレイ同調コンデンサ６４は、電力伝達を最大にするために一次および二次回路を交流電源８２の周波数で共振するように同調させる。二次交流電圧は、整流器または交流直流変換器８６によって直流に変換され、その出力は、トレイに給電する直流供給電圧８８を生成するためにダイオード９４によってバッテリ電圧９２とダイオード論理和される。通常、外部を供給源とする電圧は、バッテリ電圧９２を上回り、トレイコントローラ５６およびトレイ内の他のアクティブデバイスに給電する。外部を供給源とする電圧がバッテリ電圧９２より下まで下降すると、バッテリ５８がトレイに給電するように切り換わる。外部電圧がバッテリ電圧９２を上回ると、外部電圧は、充電素子９６を通してバッテリ５８を充電する。ダイオード論理和構成は、トレイのために外部電力とバッテリ電力との間で切り換わる基礎的スイッチを構成する。外部電力からバッテリ電力への切換えに有用な代替スイッチの一例は、外部電力が極端に低い場合に、外部を供給源とする直流電圧からバッテリ電圧９２へトレイの直流供給電圧８８を接続する電気機械式または電子式スイッチを含む。入来する交流電圧またはその整流された直流電圧を感知する低電圧検出器は、バッテリ電力へ切り換えるために低電圧信号をスイッチへ送信する。
【００１４】
トレイブレード４２（図４）の長さに沿って周期的に位置する、たとえばホール効果センサなどの一連の磁場センサ９８は、磁場の正および負のピークに対するトレイコイル５４の位置を決定する。センサ信号９９は、整流子１００を含むコントローラ５６へ送信される。整流子１００は、たとえばマイクロコンピュータまたはマイクロコントローラなどのコントローラ５６のプログラムメモリ内で実行するソフトウェアルーチンである。整流子１００は、三相フォーサコイル５４を流れる電流を制御するために、センサ信号９９によって決定されたように適切にフェーズされた３つの出力信号１０４を生成する。３つの出力信号１０４は、トレイを駆動するためにフォーサコイル５４へ整流された電流波形を供給する増幅器１０２によって増幅される。
【００１５】
各トレイ内のトレイコントローラ５６は、トレイに外付けのコンベヤコントローラ１０６と通信する。トレイ回路基板５７における送信器受信器１０８は、システムコントローラ１０６に接続された外部送信器受信器１０９にアンテナ１１０、１１１を介して無線でリンクされる。システムコントローラ１０６は、無線リンクを介してコマンドおよびデータ要求をトレイコントローラ５６へ送信し、トレイコントローラからのデータを受信する。トレイアンテナ１１０は、一例として、トレイ３６の一端に沿ってトレイプラットフォーム３８内に埋め込まれた双極子として図４に示される。
【００１６】
１つのコンベヤセグメントから他のコンベヤセグメントへトレイを移転するために用いられるトレイキャリッジ１１２が図８に示される。キャッリッジ１１２は、上述したトレイと同じであるが、上面１１６に搭載されたパッシブ移転レール１１４、１１５のペアを有する。図２におけるトレイレール２６、２７と同様に、移転レール１１４、１１５は、それらの長さに沿って配置された永久磁石アレイを有する。移転レール１１４、１１５間の細いスロット１１８は、キャリッジブレード１２０の平面に垂直な長さに伸長する。
【００１７】
図９Ａ〜９Ｃは、キャリッジ１１２が１つのコンベヤセグメント６８から他のコンベヤセグメント６８’へトレイをどのように移転するかを示す。第１のコンベヤランの端部において第１のコンベヤセグメント６８に沿って前進するトレイ３６は、キャリッジ１１２の移転レール１１４、１１５に受け取られる。キャリッジ１１２は、第１および第２のコンベヤセグメント６８、６８’におけるスロット７２の平面に垂直に伸長するキャリッジコンベヤセグメント１２２に支持される。キャリッジコンベヤセグメント１２２は、移転レール１１４、１１５がトレイコンベヤレール７０、７１と同じ高さにあるように、トレイコンベヤセグメント６８、６８’の高さより下にある。このようにして、移転レール１１４、１１５および移転スロット１１８は、図９Ａに示すように、トレイ３６を滑らかに受け取るように、第１のトレイコンベヤセグメント６８におけるトレイコイル７０、７１およびトレイスロット７２と位置合わせされ得る。トレイ３６は、キャリッジ１１２に完全に載ると、自身を停止させる。キャリッジ１１２は、自身の駆動コイルを励起し、自身とトレイ３６とをキャリッジコンベヤセグメント１２２に沿って図９Ｂに示すように横方向１１６に側方に進ませる。キャリッジコンベヤセグメント１２２は、トレイコンベヤセグメントと同様に永久磁石キャリッジレール１２４、１２５およびキャリッジスロット１２６を有する。キャリッジコンベヤセグメント１２２は、キャリッジセグメント１２２の上面１２８をコンベヤセグメント６８、６８’の上面７６、７７より下でこれと垂直に斜行して位置付けるようにトレイコンベヤセグメントよりも短い脚部１１８を有する。キャリッジ１１２が、図９Ｃに示すように自身の移転レール１１４、１１５が第２のトレイコンベヤセグメント６８’のトレイレール７０、７１と位置合わせされた位置に到達すると、キャリッジ１１２は停止し、トレイ３６は自身を励起し、移転レール１１４、１１５から第２のコンベヤセグメント６８’上の位置合わせされたコンベヤセグメントレール７０、７１へ前進する。２つのトレイコンベヤ部の両端に同じキャリッジコンベヤセグメントを有することにより、無端トレイコンベヤが形成される。キャリッジ１１２はその後、次のトレイを受け取るために第１のコンベヤセグメント６８へ並進して戻る。
【００１８】
無端コンベヤ構成１３４における復路１３２の一部を覆うトレイ洗浄器１３０が図１０に示される。無端コンベヤ１３４の一端に、搬送路１３３から復路１３２へトレイ３６を移転するためのキャリッジコンベヤセグメント１２２が示される。トレイ洗浄器１３０は、トレイ３６を清掃し、すすぎ、消毒し、乾燥するためのスプレーノズルおよびブラシを含む。
【００１９】
図１１に示すように、キャリッジコンベヤセグメント１２２は、多数のコンベヤ部１３６Ａ、１３６Ｂ、１３６Ｃ、１３６Ｄ間でトレイ３６を移転するために用いられ得る。４つのトレイコンベヤ部は、間隙１３８の両側に２つずつ互いに平行に配置され、間隙１３８を跨いでキャリッジ１１２はトレイコンベヤ部１３６Ａ〜Ｄに垂直に並進する。
【００２０】
図１２Ａ〜１２Ｃのコンベヤ構成は、間隙１４２を跨いで直線上に２つのトレイコンベヤセグメント１４０Ａ、１４０Ｂを有する。第３のトレイコンベヤセグメント１４０Ｃは、間隙１４２から斜め向こうへ伸長する。斜めに配向されたコンベヤセグメント１４０Ｃは、直線上のコンベヤセグメント１４０Ｂにおけるまっすぐな経路からトレイ３６を逸らすための転換経路を構成する。ダイバータキャリッジセグメント１４１は、間隙１４２内にあるダイバータキャリッジ１４４を含む。埋込み永久磁石アレイを有するダイバータレール１４６、１４７は、直線上トレイコンベヤセグメント１４０Ａ、１４０Ｂのレールのいずれかと、または斜めのトレイコンベヤセグメント１４０Ｃと選択的に位置合わせされる。ダイバータキャリッジ１４４は、レール１４６、１４７から、円筒形ダイバータ基部１５２に支持されたダイバータキャリッジプラットフォーム１５０まで下向きに伸長する支柱１４８を含む。基部１５２は、基部の周縁から径方向に向けられた磁場を生成する永久磁石のリングを収容する。ダイバータキャリッジプラットフォーム１５０は、ダイバータ基部１５２の周縁に沿って下向きに伸長するサイドスカート１５４を有する。ダイバータキャリッジ１４４内のダイバータコントローラ（不図示）によって駆動されるスカート内のダイバータキャリッジ駆動コイル（不図示）は、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すような直線上トレイ通過位置と図１２Ｃに示すような斜めトレイ転換位置との間でダイバータキャリッジ１４４を回転させるために基部１５２の永久磁石磁場と相互作用する電磁場を生成する。ダイバータキャリッジセグメント１４１は、トレイ３６が図１２Ｃの矢印の方向と反対に進行した場合、トレイセグメント１４０Ｂ、１４０Ｃからの製品をトレイセグメント１４０Ａに合流させるために用いられ得る。
【００２１】
トレイコンベヤ部１６２を清掃するためのレールスクラバ１６０が図１３に示される。スクラバ１６０は、水、洗剤、および消毒液のタンク（不図示）を被覆する筐体１６４を有する。筐体１６４は、たとえば２本のレール１６８、１６９間のスロット１６６に嵌合し、コンベヤ部１６２に沿ってスクラバ１６０を進ませる駆動コイルブレードを有するコンベヤトレイなどの基部（不図示）に載せられる。１または複数のノズル１７０は、水、洗剤、または消毒液をレール１６８、１６９に噴霧する。外側回転ブラシ１７２および内側回転ブラシ１７３は、スクラバ筐体１６４に取り付けられたアーム１７６によって両端を保持された軸１７４に搭載される。外側回転ブラシ１７２は、レール１６８、１６９の外側を洗うために少なくとも内側に毛を有する。内側ブラシ１７３は、スロット１６６内に乗り入れ、レール１６８、１６９の内壁を洗うために両面に毛を有する。
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年5月12日(2020.5.12)
【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】
永久磁石ステータを形成するようにレールの長さに沿って伸長する永久磁石のアレイを有する前記レールと、
前記レールに支持され、物品支持上面と、前記レールに沿ってトレイを進ませるブラシレスリニア直流モータを形成するように前記永久磁石ステータと協働するフォーサとしての一連の整流型駆動コイルとを有する前記トレイと
を備えるコンベヤ。
【請求項２】
第１の端部から第２の端部まで搬送方向に伸長するトレイコンベヤセグメントであって、
スロットによって近接した間隔で分離され、頂部を有し、各々が、前記スロットにわたる磁場を生成する永久磁石のアレイを含む前記レールのペア
を含むトレイコンベヤセグメントを備え、
前記トレイは、
前記物品支持上面および前記レールの前記頂部に支持された底面を形成するプラットフォームと、
前記スロット内に乗り入れるように前記底面から下向きかつ前記搬送方向に伸長し、前記一連の整流型駆動コイルを収容するブレードと、
前記トレイを前記搬送方向に進ませるために前記磁場と相互作用する進行電磁波を生成するように前記駆動コイルを駆動するトレイコントローラと
を含む、請求項１に記載のコンベヤ。
【請求項３】
前記駆動コイルは三相コイルであり、前記トレイコントローラは、前記レール内に前記永久磁石アレイを有する前記ブラシレスリニア直流モータを形成するために、前記三相コイルを流れる電流を整流する、請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項４】
前記トレイに外付けであり、前記レールの長さに沿って前記搬送方向に伸長する一次導体ループを更に備え、前記トレイは更に、前記レールの前記長さの途中にある間、前記トレイに電力を供給するために前記一次導体ループに誘導結合された二次コイルを含む、請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項５】
前記トレイは、前記トレイコントローラおよび前記一連の駆動コイルに給電するバッテリを含み、前記バッテリは、前記二次コイルによって再充電される、請求項４に記載のコンベヤ。
【請求項６】
前記スロットは、前記レールの前記頂部において広がる、請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項７】
前記レールの前記頂部は凸状に湾曲している、請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項８】
前記レールを接合し前記スロットの閉端を形成するレール基部と、前記コンベヤを床に載せるために前記基部から下向きに伸長する一連の単一脚部とを更に備える、請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項９】
前記トレイコンベヤセグメントと同様であるが、前記トレイコンベヤセグメントの前記レールおよびスロットに垂直であり、その下で斜行するキャリッジレールおよびキャリッジスロットを有して構成されたキャリッジコンベヤセグメントと、
前記キャリッジレールの頂部で支持されたキャリッジプラットフォームと、
前記キャリッジスロットに乗り入れるように前記キャリッジプラットフォームから下向きに伸長するキャリッジブレードと、
前記キャリッジブレード内の一連のキャリッジ駆動コイルと、
移転スロットによって分離され、前記トレイコンベヤセグメントからトレイを受け取り、または前記トレイコンベヤセグメントへトレイを送出するために、前記キャリッジプラットフォームから、前記トレイコンベヤセグメントにおける前記レールの前記頂部と同じ高さの頂部まで上に伸長する、近接した間隔の移転レールのペアと、
前記移転レールが前記トレイコンベヤセグメントの前記レールと位置合わせされた第１の位置から、前記移転レールが前記トレイコンベヤセグメントの前記レールから横にずれた第２の位置へ、前記キャリッジコンベヤセグメントに沿って前記キャリッジを横方向に進ませるために前記キャリッジスロット内の前記磁場と相互作用する進行電磁波を生成するように前記キャリッジ駆動コイルを駆動するキャリッジコントローラと
を含むキャリッジと
を更に備える請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項１０】
前記トレイコンベヤセグメントの第１の１つが、間隙を跨いで前記トレイコンベヤセグメントの第２の１つの前記第１の端部から斜めに伸長する、複数の前記トレイコンベヤセグメントと、
周縁に磁場を生成する永久磁石のリングを収容する円筒形ダイバータ基部を有するダイバータキャリッジセグメントと、
前記ダイバータ基部に支持され、前記ダイバータ基部の前記周縁に沿って下向きに伸長するサイドスカートを有するダイバータキャリッジプラットフォームと、
前記サイドスカートの各々における一連のダイバータキャリッジ駆動コイルと、
ダイバータスロットによって分離され、前記トレイコンベヤセグメントからトレイを受け取り、または前記トレイコンベヤセグメントへトレイを送出するために、前記ダイバータキャリッジプラットフォームから、前記第１および第２のトレイコンベヤセグメントにおける前記レールの前記頂部と同じ高さの頂部まで上向きに伸長する、近接した間隔のダイバータレールのペアと、
前記ダイバータレールが前記トレイコンベヤセグメントの前記第１の１つの前記レールと位置合わせされた第１の位置から、前記ダイバータレールが前記トレイコンベヤセグメントの前記第２の１つの前記レールと位置合わせされた第２の位置へ前記ダイバータを回転させるために、前記ダイバータ基部の周囲の前記磁場と相互作用する進行電磁波を生成するように前記ダイバータキャリッジ駆動コイルを駆動するダイバータキャリッジコントローラと
を含むダイバータキャリッジと
を更に備える、請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項１１】
前記スロットに乗り入れるブレードと、
前記ブレード内に収容された一連のスクラバコイルと、
前記トレイコンベヤセグメントに沿って前記トレイを進ませるために前記磁場と相互作用する進行電磁波を生成するように前記スクラバコイルを駆動するスクラバコントローラと、
洗浄液の供給源と、
前記洗浄液を前記レールに噴霧するスプレーノズルと
を含むスクラバを更に備える、請求項２に記載のコンベヤ。
【請求項１２】
前記スクラバは更に、前記レールを洗うために、前記レールの外側に沿って前記スロットに乗り入れる回転スクラブブラシを含む、請求項１１に記載のコンベヤ。
【請求項１３】
トレイの長さを画定する第１の端部および第２の端部と、前記第１の端部から前記第２の端部まで伸長する物品支持上面および底面とを有するプラットフォームと、
前記第１の端部から前記第２の端部まで前記底面から下向きに伸長するブレードと、
前記ブレード内の一連の駆動コイルと、
前記駆動コイルを駆動するトレイコントローラと、
前記トレイコントローラおよび前記駆動コイルに電力を供給する電源と
を備えるコンベヤトレイ。
【国際調査報告】
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2020519220.tif 000022