特許 6387504 ローラコンベア装置、及び機械装置の異常検知方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6387504

(24)【登録日】2018年8月24日

(45)【発行日】2018年9月12日

(54)【発明の名称】ローラコンベア装置、及び機械装置の異常検知方法

(51)【国際特許分類】

   B65G 39/00 20060101AFI20180903BHJP

   B65G 13/02 20060101ALI20180903BHJP

   B65G 43/02 20060101ALI20180903BHJP

【ＦＩ】

   B65G39/00 A

   B65G13/02

   B65G43/02 Z

【請求項の数】13

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2015-514864(P2015-514864)

(86)(22)【出願日】2014年4月30日

(86)【国際出願番号】JP2014061971

(87)【国際公開番号】WO2014178399

(87)【国際公開日】20141106

【審査請求日】2017年4月25日

(31)【優先権主張番号】特願2013-95152(P2013-95152)

(32)【優先日】2013年4月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】592026819

【氏名又は名称】伊東電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100480

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 隆

(72)【発明者】

【氏名】伊東 一夫

(72)【発明者】

【氏名】橘 俊之

(72)【発明者】

【氏名】永井 義典

(72)【発明者】

【氏名】佐山 真二

【審査官】 八板 直人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０７１９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８８７３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ １３／００−１３／１２；３９／００−３９／２０

Ｂ６５Ｇ ４３／００−４３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フレームと、フレームに取り付けられた複数のローラを有し、前記ローラの少なくとも一つが、ローラ本体内にモータが内蔵されたモータ内蔵ローラであり、
前記モータ内蔵ローラの回転子の回転に応じてパルス信号を発生させるパルス信号発生手段を有し、
モータ内蔵ローラの回転を停止させる際におけるパルス信号の間隔を検出し、
停止に至るまでの間にパルス信号の間隔が一定以上となる遅延現象の発生を検知する遅延現象検知機能を備えており、
停止に至るまでに発生するパルス信号の間隔の発生数よりも、停止から所定数少ない発生数に至るまでパルス信号の間隔を監視し、
この間に遅延現象が発生したか否かを判定することを特徴とするローラコンベア装置。

【請求項2】

フレームと、フレームに取り付けられた複数のローラを有し、前記ローラの少なくとも一つが、ローラ本体内にモータが内蔵されたモータ内蔵ローラであり、
前記モータ内蔵ローラの回転子の回転に応じてパルス信号を発生させるパルス信号発生手段を有し、
モータ内蔵ローラの回転を停止させる際におけるパルス信号の間隔を検出し、
停止に至るまでの間にパルス信号の間隔が一定以上となる遅延現象の発生を検知する遅延現象検知機能を備えており、
パルス信号の間隔が一旦広がり、その後にパルス信号の間隔が短くなって停止に至る固有現象の発生を検知する固有現象検知機能を備えたことを特徴とするローラコンベア装置。

【請求項3】

モータ内蔵ローラに対する通電を停止した後、パルス信号の間隔の発生数が一定数となるまでパルス信号の間隔を監視し、
この間に遅延現象が発生したか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のローラコンベア装置。

【請求項4】

複数の制御ゾーンに区分され、各制御ゾーンに一又は複数のモータ内蔵ローラが設けられ、個々の制御ゾーン又は複数の制御ゾーンのモータ内蔵ローラを制御するためのコントローラを有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のローラコンベア装置。

【請求項5】

複数のコントローラと、当該コントローラに対する上位制御装置を有し、上位制御装置の指令に基づいて各コントローラからパルス信号の間隔に関する情報が上位制御装置に発信されることを特徴とする請求項４に記載のローラコンベア装置。

【請求項6】

コントローラが、パルス信号の間隔を検知する間隔検知手段と、間隔検知手段が検知したパルスの間隔の中で最大のものを選択する選択手段を備え、最大の間隔に関する情報を上位制御装置に発信し、上位制御装置で遅延現象が発生したか否かを判定することを特徴とする請求項４又は５に記載のローラコンベア装置。

【請求項7】

遅延現象が発生したことを条件として、モータ内蔵ローラのフレームに対する取り付けに緩みが生じたことを知らせる報知手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のローラコンベア装置。

【請求項8】

遅延現象の程度に応じて報知手段の報知内容が変わることを特徴とする請求項７に記載のローラコンベア装置。

【請求項9】

いずれかのパルス信号の立ち上がり又は立ち下がりから、他のパルス信号の立ち下がり又は立ち下がりまでの切り替わり間隔を検出し、当該切り替わり間隔をパルス信号の間隔として検出し、
停止に至るまでの間にパルス信号の切り替わり間隔が一定以上となる遅延現象の発生を検知する遅延現象検知機能を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のローラコンベア装置。

【請求項10】

遅延現象であるか否かは、任意のパルス信号の間隔ｎｗと、その直前のパルス信号の間隔ｍｗを比較し、両者の差が閾値ＴＳ以上であるか否かによって判定し、当該閾値ＴＳは、モータ内蔵ローラの取り付けにガタ付き等が無い条件でモータ内蔵ローラを回転させ、モータ内蔵ローラへの給電を停止する直前のパルス信号の間隔を基準間隔ｔｓとしたとき、基準間隔ｔｓの３倍から１０倍であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のローラコンベア装置。

【請求項11】

遅延現象であるか否かは、任意のパルス信号の間隔ｎｗと、その直前のパルス信号の間隔ｍｗを比較し、両者の差が直前のパルス信号の間隔ｍｗ又は特定のパルス信号の間隔ｎｗを基準として所定の割合以上であるか否かによって判定することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のローラコンベア装置。

【請求項12】

モータ内蔵ローラは、永久磁石を備えた回転子を備えており、当該回転子には複数の極があり、前記極の近接・離反を検知して信号を発生させる信号発生手段を複数有し、モータが回転している際には幾つかの信号発生手段が同時期に信号を発生させ、各信号発生手段に由来する信号に基づいて各信号発生手段に由来するパルスを発生させるパルス生成回路を有し、パルスの由来を区別せずに、パルス信号の間隔を検出することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のローラコンベア装置。

【請求項13】

機械装置の異常を検知する機械装置の異常検知方法において、
前記機械装置は、ローラ本体内にモータが内蔵されたモータ内蔵ローラが使用されており、前記モータ内蔵ローラは、ローラ本体内にモータが内蔵されたものであってモータの回転によってローラ本体を回転させるものであり、
前記モータ内蔵ローラ内のモータの回転に応じてパルス信号を発生させ、モータ内蔵ローラの回転を停止させる際におけるパルス信号の間隔を検出し、
パルス信号の間隔が一旦広がり、その後にパルス信号の間隔が短くなって停止に至ったことを条件として機械装置に異常があると判定することを特徴とする機械装置の異常検知方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は故障診断機能を備えたローラコンベア装置に関するものである。また関連する発明は、コンベア装置等に使用されるコントローラに関するものである。また本発明は、コンベア装置等の異常を検知する方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

工場や物流倉庫では、モータ内蔵ローラを使用したローラコンベア装置が多用されている。ここでモータ内蔵ローラとは、ローラ本体にモータ及び減速器が内蔵されたものであり、モータを駆動することによってローラ本体が回転する。なお減速器が無いモータ内蔵ローラも存在する。
モータ内蔵ローラを使用した一般的なローラコンベア装置は、平行に配された部材を備えたフレームに、モータ内蔵ローラと、空転ローラが取り付けられ、モータ内蔵ローラと空転ローラとの間にベルト等が懸架されたものである。

【0003】

上記したローラコンベア装置では、モータ内蔵ローラに内蔵されたモータに給電すると、モータ内蔵ローラのローラ本体が回転し、この回転をベルト等によって空転ローラに伝動し、フレームに取り付けられた全てのローラを回転して搬送物を搬送する。

【0004】

また近年、ローラコンベア装置の搬送ラインを複数の制御ゾーンに区分したローラコンベア装置がある。ローラコンベア装置を複数のゾーンに区分する場合の制御方式は、分散制御と称されている。
分散制御を採用するローラコンベア装置は、ローラコンベア装置の全体を一体的に動作させるのではなく、制御ゾーン毎にモータ内蔵ローラを回転させて搬送物を搬送する。そのため分散制御を採用するローラコンベア装置は、モータ内蔵ローラの無駄な回転が少なく経済性に優れている。また、制御する範囲を小さく区分することにより、複雑な制御システムが不要となる。

【0005】

しかしその一方で、複数の制御ゾーンを有するローラコンベア装置では、モータ内蔵ローラを起動・停止させる頻度が高く、ギアやベルト、モータ内蔵ローラをフレームに固定する金具等が摩耗し易い。
特にモータ内蔵ローラをフレームに固定する金具等が摩耗し、モータ内蔵ローラの固定軸がフレームに対して回転してしまうと、モータ内蔵ローラの内外を連通する給電線等がねじ切れ、モータ内蔵ローラが使用不能な状態となってしまう。そのためモータ内蔵ローラの固定軸がフレームに対して回転してしまうと、長時間に渡るコンベア装置の停止を余儀なくされる。
そのためローラコンベア装置のメンテナンスが重要となるが、各消耗品の摩耗度合いについては、経験則によるものや、導入時期からの割り出し、或いは触手による判定、音や匂いからの判定等、人的な判断によるところが大きく、容易ではない。

【0006】

特許文献１には、モータ（電動機）等の機器における消耗部材の交換時期を、容易に判断できる設備診断方法が開示されている。特許文献１に開示された設備診断方法では、機器が健全な状態における無負荷運転でのモータの電流値と、稼働中における無負荷運転でのモータの電流値を比較し、両者の差に基づくことによって、交換時期を判断している。

【0007】

また特許文献２には、コンベア装置が正常に機能している場合における電流と時間との関係のプロファイルを基準情報として記憶しておき、現状のプロファイルと比較して故障診断を行う方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００９−１４３７０４号公報

【特許文献2】特開２０１２−７１９８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、特許文献１に開示された設備診断方法は、モータの無負荷運転での電流値を、健全な状態と稼働中の状態とで比べているだけである。そのため消耗品の交換時期と判断された場合でも、機器において、どの部品を交換するべきかが明確でない。そのため、機器内の部品を順番に点検する必要があり、手間である。

【0010】

また特許文献２に開示された設備診断方法では、ローラコンベア装置が正常に機能している場合における電流と時間との関係のプロファイルを取得する必要があり、ローラコンベア装置の施工現場で基準情報を取得する必要がある。そのため専門の施工業者による作業が必要となり、汎用性が低いという問題がある。

【0011】

そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、故障箇所や不具合箇所の特定が容易であり、且つ基準情報を取得する作業も不要なローラコンベア装置を開発することを課題とするものである。特に本発明は、モータ内蔵ローラの取り付け部の緩みやガタ付きの有無を検出することができるローラコンベア装置を開発することを課題とするものである。
また同様の課題を解決することができる機械装置の異常検知方法を開発することを課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記した課題を解決することを目的として、本発明者らが鋭意研究したところ、モータ内蔵ローラの取り付け金具に緩みが生じた場合に、モータ内蔵ローラが発生する信号に基づいて生成されたモータパルス信号に特有の変化が現れることを発見した。
即ちブラシレスモータは、ホール素子等の検知手段によって回転子の回転位置を検知している。そしてホール素子等が発生させる信号を外部に取り出し、この信号に基づいて内部のモータの固定子に供給する電流を切り換える。
本発明者らは、ホール素子等が発生させる信号からパルス信号を生成し、パルス信号の間隔を観察した。
ここでローラコンベア装置が停止している場合には、当然、パルス信号は生成されない。ローラコンベア装置を回転させると、ホール素子等が信号を発生し、パルス信号が生成される。そしてモータ内蔵ローラの回転数が増加することに伴って、パルス信号の間隔が短くなり、一定の時間が経過すると、パルス信号の間隔が安定する。

【0013】

現に駆動しているローラコンベア装置を停止する際には、パルス信号の間隔が次第に延びる。そしてモータ内蔵ローラの回転が完全に停止すると、ホール素子等からの信号が停止するからパルス信号は発生しなくなる。即ちローラコンベア装置を停止する際には、パルス信号の間隔が次第に延び、遂にはパルス信号の間隔が無限大となる。
これに対してモータ内蔵ローラの取り付け金具に緩みがある場合は、モータ内蔵ローラが発生するモータパルスの間隔が一旦広がり、その後にパルス信号の間隔が短くなって停止に至るという固有現象が生じる。

【0014】

本発明の一つの様相は、この知見に基づいて開発されたものであり、フレームと、フレームに取り付けられた複数のローラを有し、前記ローラの少なくとも一つが、ローラ本体内にモータが内蔵されたモータ内蔵ローラであり、前記モータ内蔵ローラの回転子の回転に応じてパルス信号を発生させるパルス信号発生手段を有し、モータ内蔵ローラの回転を停止させる際におけるパルス信号の間隔を検出し、停止に至るまでの間にパルス信号の間隔が一定以上となる遅延現象の発生を検知する遅延現象検知機能を備えており、停止に至るまでに発生するパルス信号の間隔の発生数よりも、停止から所定数少ない発生数に至るまでパルス信号の間隔を監視し、この間に遅延現象が発生したか否かを判定することを特徴とするローラコンベア装置である。
また、本発明の他の様相は、フレームと、フレームに取り付けられた複数のローラを有し、前記ローラの少なくとも一つが、ローラ本体内にモータが内蔵されたモータ内蔵ローラであり、前記モータ内蔵ローラの回転子の回転に応じてパルス信号を発生させるパルス信号発生手段を有し、モータ内蔵ローラの回転を停止させる際におけるパルス信号の間隔を検出し、停止に至るまでの間にパルス信号の間隔が一定以上となる遅延現象の発生を検知する遅延現象検知機能を備えており、パルス信号の間隔が一旦広がり、その後にパルス信号の間隔が短くなって停止に至る固有現象の発生を検知する固有現象検知機能を備えたことを特徴とするローラコンベア装置である。

【0015】

ここでパルス信号のどの部分を基準として「パルス信号の間隔」を検知するかは任意であり、パルスの発生間隔でもよく、パルスの中心の間隔でもよく、パルス信号の終端同士の間隔でもよく、パルスの切り替わり間隔でもよい。即ち、一つのパルスの立ち上がり時刻から、次のパルスの立ち上がり時刻までの時間（パルスの発生間隔）を「パルス信号の間隔」としてもよい。一つのパルスの立ち下がり時刻や消滅時刻を起点とし、次のパルスの立ち下がり時刻や消滅時刻（パルスの消失間隔）を「パルス信号の間隔」としてもよい。あるいは一つのパルスの立ち下がり時刻や消滅時刻を起点とし、次のパルスの立ち上がりまでの時間（パルスの片側切り替わり間隔）を「パルス信号の間隔」としてもよい。一つのパルスの立ち上がり時刻を起点とし、次のパルスの立ち下がりまでの時間（パルスの片側切り替わり間隔）を「パルス信号の間隔」としてもよい。
さらに、一つのパルスの立ち下がり時刻又は立ち上がり時刻を起点とし、他のパルスの立ち上がり又は立ち下がりまでの時間（パルスの往復切り替わり間隔）を「パルス信号の間隔」としてもよい。
なお「パルスの往復切り替わり間隔」は、パルスの立ち上がりと立ち下がりの両方を基準として間隔を検知するものであるから、間隔の検知個数は、発生するパルス数の２倍となる。他の方策による場合は、間隔の検知個数は、発生するパルス数と同数（厳密にはマイナス１）となる。
遅延現象検知機能によって遅延現象が検知されると、モータ内蔵ローラの取り付け部位に緩みがあることが疑われる。

【0016】

停止に至るまでに発生するパルス信号数よりも、３パルス以上少ない回数に至るまでのパルス信号の間隔を監視し、この間に遅延現象が発生したか否かを判定することが望ましい。

【0017】

また停止に至るまでに発生するパルス信号の間隔の発生数よりも、所定数少ない発生数に至るまでパルス信号の間隔を監視し、この間に遅延現象が発生したか否かを判定することが望ましい。

【0018】

モータ内蔵ローラに対する通電を停止した後、パルス信号の間隔の発生数が一定数となるまでパルス信号の間隔を監視し、この間に遅延現象が発生したか否かを判定することが望ましい。

【0019】

パルス信号の間隔が一旦広がり、その後にパルス信号の間隔が短くなって停止に至る固有現象の発生を検知する固有現象検知機能を備えることが望ましい。

【0020】

固有現象検知機能によって固有現象が検知されると、モータ内蔵ローラの取り付け部位に緩みがある可能性がさらに高くなる。

【0021】

複数の制御ゾーンに区分され、各制御ゾーンに一又は複数のモータ内蔵ローラが設けられ、個々の制御ゾーン又は複数の制御ゾーンのモータ内蔵ローラを制御するためのコントローラを有していることが望ましい。

【0022】

本発明のローラコンベア装置は、分散制御を採用するものである。

【0023】

複数のコントローラと、当該コントローラに対する上位制御装置を有し、上位制御装置の指令に基づいて各コントローラからパルス信号の間隔に関する情報が上位制御装置に発信されることが望ましい。

【0024】

本様相では、上位制御装置の指令に基づいて故障診断が行われるので、作業効率が良い。

【0025】

コントローラが、パルス信号の間隔を検知する間隔検知手段と、間隔検知手段が検知したパルスの間隔の中で最大のものを選択する選択手段を備え、最大の間隔に関する情報を上位制御装置に発信し、上位制御装置で遅延現象が発生したか否かを判定するものであることが望ましい。

【0026】

本様相では、コントローラ側でパルスの間隔の中で最大のものを選択し、この情報に基づいて上位制御装置で遅延現象が発生したか否かを判定する。そのため上位制御装置が実行する処理量が少なく、比較的能力の低い上位制御装置を使用しても、故障診断を行うことができる。

【0027】

遅延現象が発生したことを条件として、モータ内蔵ローラのフレームに対する取り付けに緩みが生じたことを知らせる報知手段を備えたことが望ましい。

【0028】

本様相のローラコンベア装置では、報知手段によってモータ内蔵ローラのフレームに対する取り付けに緩みが生じたことを知らせることができる。

【0029】

また遅延現象の程度に応じて報知手段の報知内容が変わることが望ましい。

【0030】

いずれかのパルス信号の立ち上がり又は立ち下がりから、他のパルス信号の立ち下がり又は立ち下がりまでの切り替わり間隔を検出し、当該切り替わり間隔をパルス信号の間隔として検出し、停止に至るまでの間にパルス信号の切り替わり間隔が一定以上となる遅延現象の発生を検知する遅延現象検知機能を備えたことが望ましい。

【0031】

本様相は、パルスの往復切り替わり間隔を「パルス信号の間隔」として採用するものである。本発明によると、モータ内蔵ローラが一回転する間に検出される「パルス信号の間隔」の数が多い。そのため、遅延現象の発生をいち早く検知することができる。

【0032】

遅延現象であるか否かは、任意のパルス信号の間隔ｎｗと、その直前のパルス信号の間隔ｍｗを比較し、両者の差が閾値ＴＳ以上であるか否かによって判定し、当該閾値ＴＳは、モータ内蔵ローラの取り付けにガタ付き等が無い条件でモータ内蔵ローラを回転させ、モータ内蔵ローラへの給電を停止する直前のパルス信号の間隔を基準間隔ｔｓとしたとき、基準間隔ｔｓの３倍から１０倍であることが望ましい。

【0033】

モータ内蔵ローラは、永久磁石を備えた回転子を備えており、当該回転子には複数の極があり、前記極の近接・離反を検知して信号を発生させる信号発生手段を複数有し、モータが回転している際には幾つかの信号発生手段が同時期に信号を発生させ、各信号発生手段に由来する信号に基づいて各信号発生手段に由来するパルスを発生させるパルス生成回路を有し、パルスの由来を区別せずに、パルス信号の間隔を検出することが望ましい。

【0034】

本発明の本質的部分をコントローラに応用することも考えられる。
コントローラに関する本発明の関連発明は、ローラ本体内にブラシレスモータが内蔵されたモータ内蔵ローラを制御するコントローラであって、前記ブラシレスモータは回転子の回転位置に応じて信号を発生させる信号発生手段を有し、前記信号に応じてブラシレスモータの固定子に供給する電流を切り換えるコントローラにおいて、前記信号発生手段によって発生した信号に基づいてパルスを発生させるパルス生成回路と、パルス生成回路によって生成されたパルス信号の間隔を検知する間隔検知手段と、間隔検知手段が検知したパルスの間隔の中で最大のものを選択する選択手段を備え、最大の間隔に関する情報を外部に発信する発信手段を有することを特徴とする。

【0035】

機械装置の異常を検知する機械装置の異常検知方法に関する発明は、前記機械装置は、ローラ本体内にモータが内蔵されたモータ内蔵ローラが使用されており、前記モータ内蔵ローラは、ローラ本体内にモータが内蔵されたものであってモータの回転によってローラ本体を回転させるものであり、前記モータ内蔵ローラ内のモータの回転に応じてパルス信号を発生させ、モータ内蔵ローラの回転を停止させる際におけるパルス信号の間隔を検出し、パルス信号の間隔が一旦広がり、その後にパルス信号の間隔が短くなって停止に至ったことを条件として機械装置に異常があると判定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0036】

本発明のローラコンベア装置、及び機械装置の異常検知方法によると、モータ内蔵ローラのフレームに対する取り付けに緩みが生じたことを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】本発明の実施形態に係るコンベア装置を示す斜視図である。

【図2】図１のコンベア装置のゾーンコンベアを示す斜視図である。

【図3】図１のコンベア装置で採用するモータ内蔵ローラを示す断面図である。

【図4】図１のコンベア装置の配線を示す説明図である。

【図5】図１のコンベア装置で採用するゾーンコントローラと駆動用モータ及び在荷センサの関係を示す概念図である。

【図6】図１のコンベア装置のモータ内蔵ローラにフレームに対する取り付け構造を示す断面斜視図である。

【図7】図１のコンベア装置のモータ内蔵ローラが取り付けられた部位をフレーム側から見た側面図である。

【図8】パルス間隔監視プログラムの動作を示す説明図である。

【図9】図１のコンベア装置の駆動を停止した際におけるパルス発生状況を示すグラフであり、横軸に発生パルスの間隔（パルスの往復切り替わり間隔）の順位をとり、縦軸にパルス間隔を時間で表示したグラフであって、取り付け金具に緩みが無い場合の状態を示す。

【図10】図１のコンベア装置の駆動を停止した際におけるパルス発生状況を示すグラフであり、横軸に発生パルスの間隔（パルスの往復切り替わり間隔）の順位をとり、縦軸にパルス間隔を時間で表示したグラフであって、取り付け金具に緩みが有る場合の状態を示す。

【図11】モータ内蔵ローラを単体で駆動し、これを停止した際におけるパルス発生状況を示すクグラフであり、横軸に発生パルスの間隔（パルスの往復切り替わり間隔）の順位をとり、縦軸にパルス間隔を時間で表示したグラフであって、取り付け金具に緩みが無い場合の状態を示す。

【図12】モータ内蔵ローラを単体で駆動し、これを停止した際におけるパルス発生状況を示すクグラフであり、横軸に発生パルスの間隔（パルスの往復切り替わり間隔）の順位をとり、縦軸にパルス間隔を時間で表示したグラフであって、取り付け金具に緩みが有る場合の状態を示す。

【図13】固有現象及び遅延現象が発生する原理を説明する説明図である。

【図14】図１のコンベア装置における故障診断モードの動作を示すフローチャートである。

【図15】取り付け金具の変形例を示す分解斜視図である。

【図16】図１５の取り付け金具の機能を示す斜視図であり、モータ内蔵ローラの固定軸を開放する場合を示す。

【図17】図１５の取り付け金具の機能を示す斜視図であり、モータ内蔵ローラの固定軸を締めつける場合を示す。

【図18】スクロール装置の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下さらに本発明の実施形態のローラコンベア装置１について説明する。
本実施形態のローラコンベア装置１は、分散制御と称される制御方式を採用するものであり、複数の制御ゾーンに区分され、搬送物を上流側のゾーンから下流側のゾーンに向かって搬送することができる。即ち本実施形態のローラコンベア装置１は、分散制御による搬送機能を備えている。
また本実施形態のローラコンベア装置１は、上記した搬送機能に加えてモータ内蔵ローラの取り付け部の緩みやガタの有無を検出する故障診断機能を備えている。
最初に、ローラコンベア装置１の機械的構成と、分散制御による搬送機能について説明する。

【0039】

ローラコンベア装置１は、図１に示すように、複数のゾーンコンベア２（２ａ，２ｂ，２ｃ・・・）が搬送方向に直列に配置されたものである。各ゾーンコンベア２（２ａ，２ｂ，２ｃ・・・）は、主に搬送ローラ５と、在荷センサＳ（Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ・・・）と、ゾーンコントローラ１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・）とによって構成されており、それぞれのローラコンベア装置１が搬送機能を備えている。なお、各ゾーンコンベア２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・）の機械的構造やサイズは、いずれも同一であるから、代表として図面中央のゾーンコンベア２ｂの構造について説明する。

【0040】

ゾーンコンベア２ｂは、図２で示されるように、平行に配置された左右の一対のサイドフレーム３，３間に搬送物を搬送する複数の搬送ローラ５が搬送方向に所定間隔で軸支されたものである。
サイドフレーム３，３はいずれも断面形状が「コ」の字状の鋼材であり、具体的には溝型鋼や、軽量Ｃ型鋼が利用されている。
サイドフレーム３，３には、六角形の孔１６が複数設けられている。

【0041】

搬送ローラ５は、自由に回転する従動ローラ５ｂと、駆動用モータ１２（図２では図示せず、図３参照）を内蔵するモータ内蔵ローラ５ａとからなる。本実施形態では、モータ内蔵ローラ５ａは１本だけであり、他の６本の搬送ローラ５はいずれも従動ローラ５ｂである。

【0042】

モータ内蔵ローラ５ａは、例えば図３に示す様な内部構造を備えている。即ちモータ内蔵ローラ５ａは、ローラ本体２０内に、駆動用モータ１２と減速機１３が内蔵され、駆動用モータ１２が回転することによってローラ本体２０が回転するものである。
本実施形態で採用するモータ内蔵ローラ５ａでは、内蔵する駆動用モータ１２としてブラシレスモータが採用されている。
即ち本実施形態で採用する駆動用モータ１２は、図５の様なブラシレスモータであり、永久磁石を有する回転子２１と、その周囲を取り巻く３系統の固定子用コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）を有している。また回転子２１の位置を検知する回転位置検知手段として３個のホール素子Ｐ，Ｇ，Ｏを有している。

【0043】

モータ内蔵ローラ５ａは、ローラ本体２０の両端から固定軸５４，５６が突出している。この内、一方の固定軸５６は、中空であり、給電線や信号線等の電線群５２が挿通されている。
固定軸５６は、断面形状が六角形である。即ち一方の固定軸５６は、内部の駆動用モータ１２の反力に抗するため、サイドフレーム３に回転不能に固定する必要があるから、断面形状は、円形ではない。

【0044】

本実施形態では、モータ内蔵ローラ５ａは、図６、図７に示すような取り付け金具５５によってサイドフレーム３に固定されている。
取り付け金具５５は、図６の様に、本体板５７と、中間板５８及び外面板６０によって構成されている。
前記した本体板５７と、中間板５８及び外面板６０には、いずれも六角形の孔６１，６２，６３が設けられている。
また本体板５７には、２本の雄ねじ６４ａ，６４ｂが立設されている。雄ねじ６４ａ，６４ｂの根元には、隆起部６７ａ，６７ｂがある。中間板５８及び外面板６０には、２本の雄ねじ６４ａ，６４ｂが挿入通される孔６５ａ，６５ｂ、６６ａ，６６ｂが設けられている。

【0045】

本体板５７は、図示しないネジによってサイドフレーム３の外側に取り付けられている。
そしてサイドフレーム３に設けられた六角形の孔１６と、取り付け金具５５の各部材に設けられた六角形の孔６１，６２，６３にモータ内蔵ローラ５ａの六角形の固定軸５６が挿通され、本体板５７から立設された２本の雄ねじ６４ａ，６４ｂにナット６８ａ，６８ｂが係合されて中間板５８及び外面板６０が本体板５７に押し付けられる。
ここで本体板５７、中間板５８及び外面板６０に形成された各六角形の孔６１，６２，６３は、中間板５８と外面板６０が本体板５７に押しつけられた際に、僅かにずれた位置で安定する様に、隆起部６７ａ，６７ｂと孔６５ａ，６５ｂ，６６ａ，６６ｂが設計されている。そのため、取り付け金具５５の各部材に設けられた六角形の孔６１，６２，６３にモータ内蔵ローラ５ａの六角形の固定軸５６を挿通し、２本の雄ねじ６４ａ，６４ｂにナット６８ａ，６８ｂを係合して締めつけることにより、モータ内蔵ローラ５ａの固定軸５６が、取り付け金具５５の各部材に設けられた六角形の孔６１，６２，６３に締めつけられる。その結果、モータ内蔵ローラ５ａが、サイドフレーム３に回転不能に取り付けられる。

【0046】

また、ゾーンコンベア２ｂ内で隣接する搬送ローラ５同士は伝動ベルト６が巻回されている。そのため、モータ内蔵ローラ５ａの回転駆動力を全ての従動ローラ５ｂに伝動することができる。本実施形態では、中央部にモータ内蔵ローラ５ａを配している。

【0047】

また、図２に示すように、ゾーンコンベア２ｂには在荷センサＳｂが設けられている。在荷センサＳｂは、サイドフレーム３上に設けられている。なお、在荷センサＳｂの位置は、搬送方向下流側の端部の近傍である。

【0048】

在荷センサＳｂは、光電センサであって、対向するサイドフレーム３に発光ダイオードや赤外線ダイオード等の発光素子２２が設けられている。これにより、搬送物が搬送されてくると、発光素子２２からの光が遮られてオン（Ｈレベル）信号を出力し、被搬送物が存在しない場合にはオフ（Ｌレベル）信号を出力する。この様に光電センサがオン／オフされ、搬送物が所定位置まで搬送されたことを検知可能となっている。

【0049】

ゾーンコンベア２ｂの一方のサイドフレーム３には、図４で示されるように、モータ内蔵ローラ５ａ内に内蔵された駆動用モータ１２（図３参照）の駆動制御を行うためのゾーンコントローラ１０ｂが取り付けられている。

【0050】

即ちゾーンコントローラ１０ｂは、図５の様に、モータ駆動回路部２３、ホール素子信号入力部２４、センサ信号入力部２５、信号入出力部２６及び制御部２７を有している。

【0051】

ここでモータ駆動回路部２３は、駆動用モータ１２の固定子用コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に順次通電するためのスイッチング回路である。
ホール素子信号入力部２４は、駆動用モータ１２のホール素子Ｐ，Ｇ，Ｏからの信号が入力される回路である。
制御部２７は、図示しないＣＰＵとメモリを有し、ＰＷＭ制御と、回転速度算出と、搬送モード制御を行うものである。
信号入出力部２６は、隣接するゾーンコントローラ１０ａ、１０ｃと通信を行うための回路である。本実施形態では、信号入出力部２６は、最大の間隔に関する情報を外部に発信する発信手段としても機能する。

【0052】

ゾーンコントローラ１０ｂは、前記した様に駆動用モータ１２（図３参照）の駆動制御を行うものであり、具体的には駆動用モータ１２を円滑に回転させる機能と、駆動用モータ１２の回転速度を一定に維持する機能と、駆動用モータ１２の起動・停止させる機能を有している。
即ち駆動用モータ１２は、前記した様にブラシレスモータであり、永久磁石を有する回転子２１と、その周囲を取り巻く３系統の固定子用コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）と、回転位置検知手段及としてのホール素子Ｐ，Ｇ，Ｏを有している。
そしてゾーンコントローラ１０ｂは、回転子２１の位置（回転姿勢）に応じて固定子用コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に順次通電して回転磁界を発生させ、回転子２１を円滑に回転させる。即ち回転子２１の回転位置に応じてホール素子Ｐ，Ｇ，Ｏから信号が発信され、この信号に基づいて電流を供給する固定子用コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）を切り換え、固定子用コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に回転磁界を発生させて回転子２１を回転させる。この様にゾーンコントローラ１０ｂは、駆動用モータ１２を円滑に回転させる機能を備えている。

【0053】

また本実施形態のゾーンコントローラ１０ｂは、制御部２７に、各種の搬送モードに応じたプログラムを内蔵しており、搬送モードに応じて駆動用モータ１２を起動・停止させる。
例えば、上流側のゾーンに搬送物が存在し、自己のゾーンに搬送物が存在しないという様な条件が揃った場合に、自己の駆動用モータ１２を起動する。また例えば、自己のゾーンから搬送物が搬出されたことを条件として自己の駆動用モータ１２を停止する。
なお、搬送モードには各種あるが、詳細な説明は省略する。

【0054】

また、本実施形態のローラコンベア装置１では、隣接するゾーンコンベア２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・）にそれぞれ設けられたゾーンコントローラ１０（１０ａ，・・・１０ｃ，・・・１０ｎ）同士の間が、図１，４に示すように、信号線７で相互に接続されている。また、ゾーンコントローラ１０（１０ａ・・・１０ｎ）のうちの少なくとも一つ（本実施形態ではゾーンコンベア２ａ）と、上位制御装置５０とは、信号線８を介して接続されている。

【0055】

そして、図４の矢印が示すように、本実施形態のゾーンコントローラ１０（ゾーンコントローラ１０ｂ）は、搬送物の流れ方向の上流側に隣接するゾーンコントローラ１０（ゾーンコントローラ１０ａ）の在荷信号、下流側に隣接するゾーンコントローラ１０（ゾーンコントローラ１０ｃ）の在荷信号および下流側のゾーンの駆動状態信号が、信号入出力部２６を介してゾーンコントローラ１０ｂに入力される。
また、ゾーンコントローラ１０ｂから出力される在荷信号および駆動状態信号は、信号入出力部２６を介して他のゾーンコントローラ１０ａ，１０ｃに伝送される。
ここで、在荷信号は、各制御ゾーンに設けられた在荷センサＳａ〜Ｓｃ（図１、図４参照）の検知信号である。

【0056】

本実施形態のローラコンベア装置１では、各ゾーンコントローラ１０は、上流側および下流側の在荷信号と、下流側の駆動状態信号とを参照可能となっている。
また、上位制御装置５０からの指令信号は、信号線８を介して所定のゾーンコントローラ１０（ゾーンコントローラ１０ａ）に伝送され、さらに、この所定のゾーンコントローラ１０（ゾーンコントローラ１０ａ）からローラコンベア装置１を構成する全てのゾーンコントローラ１０に伝送される（図４参照）。
そして、各ゾーンコントローラ１０は、隣接するゾーンの在荷センサＳのオン・オフ状態や、隣接するゾーンの駆動用モータ１２が起動しているか否かの情報が交換される。
そして例えば自己のゾーンに搬送物が存在し、下流側のゾーンに搬送物が存在しないといった所定の条件が揃うと、自己のゾーンの駆動用モータ１２を起動し、搬送物を下流側のゾーンに送る。

【0057】

また本実施形態のローラコンベア装置１は、特有の機能として、故障検知機能を備え、故障診断モードでの運転を行うことができる。故障検知機能は、上位制御装置５０の指令によって実行される。
また故障検知機能は、各ゾーンコントローラ１０内のホール素子信号入力部２４と、制御部２７、及び上位制御装置５０の判定プログラム５１によって実現される機能である。
即ち本実施形態では、各ゾーンコントローラ１０の制御部２７内の図示しないメモリに、前記した搬送動作を司るプログラムの他に、パルス信号の間隔を監視するパルス間隔監視プログラム３６と、最大パルス間隔選択プログラム３７とが格納されている。
また上位制御装置５０には、最大のパルス間隔と、予め設定された閾値とを比較して故障か否かを判定する判定プログラム５１が格納されている。

【0058】

以下、故障検知機能について説明する。
パルス信号は、ホール素子信号入力部２４から入力されたホール素子Ｐ，Ｇ，Ｏの信号に基づいて生成される。

【0059】

本実施形態では、パルス信号の切り替わり間隔を「パルス信号の間隔」としている。また切り替わり間隔は、往復の切り替わり間隔を平等に検知する。従って、以下に言う「パルス信号の間隔」は、「パルス信号の発生間隔」の約１／２であり、検知個数は「パルス信号の発生間隔」の約２倍となる。
即ち「パルス信号の発生間隔」は、回転子２１の極によって発生する検知信号の間隔である。
本実施形態で採用する駆動用モータ１２は、回転子２１が永久磁石であり、Ｎ，Ｓをそれぞれ二極ずつ備えている。そのため回転子２１が一回転すると、各ホール素子Ｐ，Ｇ，Ｏの近傍をＮ極とＳ極が二回ずつ通過する。従って、回転子２１が一回転すると、各ホール素子Ｐ，Ｇ，Ｏからそれぞれ４回起電力が生じる。即ち合計で１２回、起電力が生じる。

【0060】

本実施形態のゾーンコントローラ１０では、この起電力をホール素子信号入力部２４に入力し、パルス生成回路３５でパルス信号に変換される。前記した様に、回転子２１が一回転すると、１２回、起電力が生じるから、回転子２１が一回転すると、パルス信号が１２回発生する。
そしてパルス間隔監視プログラム３６は、ホール素子信号入力部２４から入力されたホール素子Ｐ，Ｇ，Ｏの信号に基づいて生成されたパルス信号の切り替わり間隔を監視する。
パルス間隔監視プログラム３６は、各ホール素子Ｐ，Ｇ，Ｏの位置検出信号に基づくパルス信号の切り替わり間隔を検知するものであり、一定の発生個数に限って動作する。
即ち、上位制御装置５０から故障判定を実行する指令を受けて、モータ内蔵ローラ５ａを停止させ、その停止過程における各ホール素子Ｐ，Ｇ，Ｏの位置検出信号の切り替わり間隔を検知する。具体的には、モータ内蔵ローラ５ａを停止させる信号を送信、又は受信してから、第９回パルス間隔までのパルス信号の切り替わり間隔を測定する。
即ち本実施形態では、モータ内蔵ローラに対する通電を停止した後、パルス信号の間隔の発生数が一定数となるまでパルス信号の間隔を監視する。

【0061】

パルス間隔監視プログラム３６では、図８の様に、各ホール素子Ｐ，Ｇ，Ｏの信号に由来するパルス信号の切り替わり間隔ｔを検出する。即ち、３個のホール素子Ｐ，Ｇ，Ｏが発する信号を区別することなく、単純に切り替わる間隔だけを検出する。また各パルス信号の立ち上がり、立ち下がりを区別せず、立ち上がりから立ち下がりに至る間隔と、立ち下がりから立ち上がりに至る間隔をそれぞれ一回の「パルス信号の間隔」とする。従って前記した様に、「パルス信号の間隔」の時間は、「パルス信号の発生間隔」の約１／２であり、パルス信号の間隔を検知する回数は「パルス信号の発生間隔」の約２倍となる。

【0062】

図８を例に説明すると、ホール素子Ｐの立ち上がり時刻Ｔ１と、ホール素子Ｏの立ち下がり時刻Ｔ２との間の時間ｔ１を測定する（第１回パルス間隔）。次に、ホール素子Ｏの立ち下がり時刻Ｔ２と、ホール素子Ｇの立ち上がり時刻Ｔ３との間の時間ｔ２（第２回パルス間隔）を測定する。さらにホール素子Ｇの立ち上がり時刻Ｔ３とホール素子Ｐの立ち下がり時刻Ｔ４との間の時間ｔ３（第３回パルス間隔）を測定する。こうして順次、各パルス信号の切り替わり間隔を測定する。

【0063】

最大パルス間隔選択プログラム３７は、パルス間隔監視プログラム３６によって検出された各パルス信号の切り替わり間隔の中から、最大のものを選択するプログラムてある。

【0064】

上位制御装置５０に格納された判定プログラム５１は、ゾーンコントローラ１０から送信されて来た最大の切り替わり間隔と、予め設定された閾値とを比較して故障か否かを判定するプログラムである。

【0065】

判定プログラム５１は、モータ内蔵ローラ５ａの回転を停止させる際に、飛び抜けて長い間隔のパルス信号があるか否かを判定するものである。

【0066】

即ち、現に駆動しているモータ内蔵ローラ５ａを停止する際には、モータ内蔵ローラ５ａが発生するパルス信号の間隔が次第に延び、遂にはパルス間隔が無限大となるはずである。
ところがモータ内蔵ローラ５ａの取り付け金具５５に緩みがあると、モータ内蔵ローラ５ａが発生するモータパルスの間隔が一旦広がる遅延現象が発生する。そして遅延現象に続いて、パルス信号の間隔が短くなり、停止に至るという固有現象が生じる。
そこで、本実施形態では、判定プログラム５１では、遅延現象が発生したか否かを判定し、遅延現象が発生した場合には、表示画面（表示手段）に、取り付け金具５５に緩みがあることを知らせる表示を行う。

【0067】

以下、遅延現象及び固有現象に付いて説明する。
図９は、取り付け金具５５に緩みが無い場合におけるパルス信号の間隔を示すグラフである。図９は、図１に示すローラコンベア装置１を使用して実測したものであり、モータ内蔵ローラ５ａに伝動ベルト６を介して６本の従動ローラ５ｂが接続されている。
図９に示す様に、時刻Ａまで駆動信号がＲＵＮであり、モータ内蔵ローラ５ａは、一定の回転速度で回転している。そのため時刻Ａまでの間は、パルス信号の間隔が一定である。
そして時刻Ａで、駆動信号がＲＵＮからＳＴＯＰに切り替わり、モータ内蔵ローラ５ａに対する給電が停止される。その結果、モータ内蔵ローラ５ａは次第に速度を落としてゆき、当然にパルス信号の間隔が延びて行く。ここで、取り付け金具５５に緩みが無い場合は、パルス信号の間隔が後になる程長くなる。そして一定数のパルス信号の立ち上がりと立ち下がりが発生すると、その後は、パルス信号の間隔が、やや定常状態となる。そしてモータ内蔵ローラ５ａのローラの回転が実際に停止する直前の２回パルス間隔から４回パルス間隔のところで、パルス信号の間隔が延びる。そして遂にはパルスの発生が無くなる。

【0068】

これに対して、取り付け金具５５に緩みがある場合には、パルス信号の間隔がばらつき、一時的にパルス信号の間隔が長くなり（遅延現象）その後に再度短くなる（固有現象）。
図１０は、取り付け金具５５に緩みが有る場合におけるパルス信号の間隔を示すグラフである。図１０についても図１に示すローラコンベア装置１を使用して実測したものであり、モータ内蔵ローラ５ａに伝動ベルト６を介して６本の従動ローラ５ｂが接続されている。
図１０に示す様に、時刻Ａまで駆動信号がＲＵＮであり、モータ内蔵ローラ５ａは、一定の回転速度で回転している。そのため時刻Ａまでの間は、パルス信号の間隔が一定である。
そして時刻Ａで、駆動信号がＲＵＮからＳＴＯＰに切り替わり、モータ内蔵ローラ５ａに対する給電が停止される。その結果、モータ内蔵ローラ５ａは次第に速度を落としてゆき、当然にパルス信号の間隔が延びて行く。取り付け金具５５に緩みがあっても、発生するパルスが後になる程、間隔が長くなる傾向があるが、駆動信号がＲＵＮからＳＴＯＰに切り替わった後、第７回パルス間隔ｎｗが第６回パルス間隔ｍｗに比べて異様に長くなり（遅延現象）、続く第８回パルス間隔ｌｗは、ピーク時（ｎｗ）に比べて短くなる（固有現象）。

【0069】

本実施形態で採用する最大パルス間隔選択プログラム３７は、この様なパルス間隔が一旦長くなる遅延現象が起こるか否かを監視し、取り付け金具５５の緩みを検出している。

【0070】

図９、図１０は、図１に示すローラコンベア装置１の様な、一本のモータ内蔵ローラ５ａによって複数の従動ローラ５ｂを回転させる構造のものであるが、従動ローラ５ｂを駆動させない構造のローラコンベア装置であっても、同様の現象が起きる。
参考のために、従動ローラ５ｂを有しない場合の挙動について付言する。

【0071】

図１１は、単独のモータ内蔵ローラ５ａを図示しないフレームに固定し、モータ内蔵ローラ５ａを停止する際のパルスの間隔を測定したグラフである。
図１１に示す様に、駆動信号がＲＵＮからＳＴＯＰに切り替わると、モータ内蔵ローラ５ａは次第に速度を落としてゆき、当然にパルス信号の間隔が延びて行く。ここで、取り付け金具５５に緩みが無い場合は、発生するパルスが後になる程、間隔が長くなる。
そして遂にはパルスの発生が無くなる。

【0072】

これに対して、取り付け金具５５に緩みがある場合には、先の実験と同様にパルス信号の間隔がばらつき、一時的にパルス信号の間隔が長くなった後に再度短くなる。
図１２に示す様に、時刻Ａまで駆動信号がＲＵＮであり、モータ内蔵ローラ５ａは、一定の回転速度で回転している。そのため時刻Ａまでの間は、パルス信号の間隔が一定である。
そして時刻Ａで、駆動信号がＲＵＮからＳＴＯＰに切り替わり、モータ内蔵ローラ５ａに対する給電が停止される。その結果、モータ内蔵ローラ５ａは次第に速度を落としてゆき、当然にパルス信号の間隔が延びて行く。取り付け金具５５に緩みがあっても、発生するパルスが後になる程、間隔が長くなる傾向があるが、駆動信号がＲＵＮからＳＴＯＰに切り替わった後、第７回パルス間隔ｎｗが直前のパルス間隔ｍｗに比べて異様に長くなり、第８回パルス間隔Ｌは短くなる。

【0073】

本実施形態のパルス間隔監視プログラム３６は、図１に示すローラコンベア装置１の様な、一本のモータ内蔵ローラ５ａによって複数の従動ローラ５ｂを回転させる構造のものを対象としている。そのためパルス信号の間隔は、図９、図１０の様になる。
本実施形態のパルス間隔監視プログラム３６は、モータ内蔵ローラ５ａが停止する直前のパルス信号の間隔が延びる期間を除いてパルス信号の間隔を監視する。即ち、モータ内蔵ローラ５ａのローラの回転が実際に停止する直前のパルス信号は、最も長いものとなるがこれは無視する。またその近傍の回のパルス間隔についても除外し、それ以前に発生したパルス間隔だけを監視する。
具体的には、最終に検知したパルス間隔Ｚを含み、停止する直前の第２回のパルス間隔（図１０ ＺとＹ回）から直前第４回のパルス間隔（図１０ Ｚ，Ｙ，Ｘ，Ｗ回）程度の数回のパルス間隔を無視し、これ以前に発生したパルス信号の間隔（図１０最初からＸ回又はＶ回まで）を監視する。本実施形態では、最終に検知したパルス間隔Ｚまでに発生するパルス間隔数（発生数）よりも、３回以上少ない回数に至るまでのパルス信号の切り替わり間隔を監視する。

【0074】

本発明者らの実験によると、モータ内蔵ローラ５ａが停止するまでの間に３０回程度（図１０では２９回）のパルス信号間隔が検知されるが、遅延現象は、前記した通り、駆動信号がＲＵＮからＳＴＯＰに切り替わった後、第７回パルス間隔の際に発生するから、余裕を見て第９回パルス間隔までを監視すれば実用上問題は無い。
即ち、モータ内蔵ローラ５ａに対する給電が停止された後、約１５パルスのパルス信号が発生し、パルス信号間隔を約３０回（正確には２９回）検出した後にモータ内蔵ローラ５ａが停止するが、第９回パルス間隔までの間を監視すればその後の約２１回（正確には２０回）のパルス間隔を監視する必要はない。

【0075】

これをモータの回転角度との関係で説明すると、本実施形態で採用するモータ内蔵ローラ５ａは、モータが一回転するごとに１２回、パルスを発生させ、約２４回に渡ってパルス信号の間隔が検知されるから、モータが３／８回転程度、回転する間のパルス間隔を監視すれば足りる。具体的には、０度から１４０度程度の間に発生するパルス間隔を確認すれば足りる。
前記した様に本実施形態では、約１５パルスのパルス信号を発生させて、約３０回に渡ってパルス信号の間隔を検知した後にモータ内蔵ローラ５ａが停止するが、第９回パルス間隔までの間を監視すれば後の約２１パルス間隔を監視する必要はない。
即ち、モータ内蔵ローラ５ａに対する給電が停止された後、停止するまでに発生するパルス数Ｎに対して、Ｎマイナス３／２パルスまでの間、パルス信号の間隔を監視することが推奨され、さらに望ましくは、Ｎ／２パルスまでの間、パルス信号の間隔を監視することが望ましく、さらに給電が停止された後５パルスまでの間、パルス信号の間隔を監視することが望ましい。最も推奨される測定間隔は、モータが３／８回転だけ回転する間のパルス信号の間隔を監視することである。
なお「Ｎマイナス３／２パルス」まで監視すると、最終に検知したパルス間隔Ｚまでに発生するパルス間隔数（発生数）よりも、３回少ない回数に至るまでのパルス信号の切り替わり間隔を監視することとなる。

【0076】

また監視を開始する時期は、モータ内蔵ローラ５ａへの通電を停止した直後であってもよいが、最初のパルス信号を無視してもよい。さらに第３回パルス間隔や第４回パルス間隔から監視を開始してもよい。

【0077】

また遅延現象であるか否かの判断は、ある程度の閾値ＴＳを定め、この閾値を越える変化があったか否かで判定する。
閾値ＴＳは、例えば５ｍｓである。閾値は、回転子２１の極数や、ホール素子等の検知手段の数によって変わる。またモータ内蔵ローラ５ａを停止した際における回転速度によっても適正値が変わる。
閾値ＴＳは、モータ内蔵ローラ５ａの取り付けにガタ付き等が無い条件でモータ内蔵ローラ５ａを回転させ、モータ内蔵ローラ５ａを停止する直前（給電を停止する直前）のパルス信号の間隔から定めることが望ましい。閾値ＴＳは、モータ内蔵ローラ５ａを停止する直前のパルス信号の間隔を基準間隔ｔｓとしたとき、基準間隔ｔｓの３倍から１０倍程度に設定することが望ましく、より望ましい閾値ＴＳは基準間隔ｔｓの４倍から８倍程度である。
本実施形態では、閾値ＴＳは基準間隔ｔｓの５倍程度に設定されている。
またパルス間隔の変化が、２０倍を越える様な場合は、検査エラーとすることが望ましい。

【0078】

また遅延現象であるか否かは、任意のパルス信号の間隔ｎｗと、その直前のパルス信号の間隔ｍｗを比較し、両者の差が直前のパルス信号の間隔ｍｗ又は特定のパルス信号の間隔ｎｗを基準として所定の割合以上であるか否かによって判定してもよい。例えば両者の差が直前のパルス信号の間隔ｍｗの３０パーセント以上、又は６０パーセント以上という閾値を設定してもよい。なおこの閾値は、３０パーセント以上であることが望ましい。
ただし、両者の差が直前のパルス信号の間隔ｍｗの１０倍といった極端に長い間隔となった場合には、除外し、検査エラーとすることが望ましい。
検査エラーして除外する範囲は、５倍から１０倍程度であることが望ましい。

【0079】

前記した様に、故障検知機能は、上位制御装置５０の指令によって実行される。即ち、始業前や、昼休みといった時間帯に、上位制御装置５０から各ゾーンコントローラ１０に故障検知動作を実行させる信号が発信される。この信号を受けた各ゾーンコントローラ１０は、直ちに管轄するモータ内蔵ローラ５ａを起動する。即ち各ゾーンコントローラ１０からモータ内蔵ローラ５ａにＲＵＮ信号が送られる。
モータ内蔵ローラ５ａの速度を変化させることができる場合は、例えば６０ｍ／ｍｉｎといった一定の周速度となる様に制御する。そして一定時間後（例えば２秒から５秒後）に、モータ内蔵ローラ５ａを停止させる。即ち各ゾーンコントローラ１０からモータ内蔵ローラ５ａにＳＴＯＰ信号が送られる。

【0080】

そしてその後のパルスの間隔をパルス間隔監視プログラム３６で検出し、最大パルス間隔選択プログラム３７でその間の最大パルス間隔を検出し、上位制御装置５０で、閾値ＴＳと比較して遅延現象が起こったか否かを判定する。

【0081】

以下、図１４を参照しつつ、故障診断モードにおける各部の動作について説明する。
図１４に示すフローチャートでは、モータ内蔵ローラ５ａを停止して、第１回パルス間隔から第９回パルス間隔までの各パルス信号の間隔を測定する一連の動作を１クールとし、この動作を５クール実施する。
故障診断モードは、上位制御装置５０の図示しない入力装置を操作することによって開始される。即ち故障診断モードを実行する旨の信号が、上位制御装置５０から各ゾーンコントローラ１０に発信される。
この信号を受信した各ゾーンコントローラ１０は、自己のメモリー内の繰り返し回数カウンタｎを０に復帰する（ステップ１）。ここで繰り返し回数カウンタｎは、何クール目の動作であるかを確認するためのカウンタである。

【0082】

そしてステップ３で繰り返し回数カウンタｎに１が加算される。さらにゾーンコントローラ１０が内蔵するＰｍメモリの値、Ｐｍａｘメモリの値がクリアされて０になる。
ここでＰｍメモリは、パルス信号の間隔を一時的に記憶しておくメモリである。またＰｍａｘメモリは、これまでの最大のパルス信号の間隔を一時的に記憶しておくメモリである。
さらにパルス順確認カウンタｍに１が記憶される。ここでパルス順確認カウンタｍは、測定しているパルス信号が、モータ内蔵ローラ５ａを停止した後、何番目に発生したパルス信号であるかを確認するためのメモリである。

【0083】

またステップ３で、モータ内蔵ローラ５ａが起動される。即ち各ゾーンコントローラ１０は、モータ駆動回路部２３を駆動して駆動用モータ１２の固定子用コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に順次通電する。
そしてモータ内蔵ローラ５ａの回転速度をフィードバックしてモータ内蔵ローラ５ａの周速が、６０ｍ／ｍｉｎとなる様に制御する。
モータ内蔵ローラ５ａが起動して、一定時間（例えば３秒）が経過し、モータ内蔵ローラ５ａの回転速度が安定すると、モータ駆動回路部２３から固定子用コイル（Ｕ，Ｖ，Ｗ）への通電を停止する（以上、ステップ３）。

【0084】

そしてステップ４で、停止直後から発生するパルス信号の間隔を測定する。具体的には、各ゾーンコントローラ１０に格納されているパルス間隔監視プログラム３６によって、固定子用コイルへの通電を停止した後に発生するパルス信号の間隔をステップ４で測定する。なお停止後に発生する第１回パルス間隔は、厳密には「パルス信号の間隔」とは言えない。即ち、第１回パルス間隔の直前のパルス信号の発生時期や消滅時期が不明であるから、第１回パルス間隔は、正確に「最初のパルス信号の間隔」を示すものでない。
ステップ４で測定されたパルス信号の間隔は、一時的にゾーンコントローラ１０のＰｍメモリに記憶される。

【0085】

そして続くステップ５で、Ｐｍメモリに一時的に記憶されたパルス信号の間隔と、Ｐｍａｘメモリに記憶されたこれまでの最大のパルス信号を比較する。
各ゾーンコントローラ１０に格納されている最大パルス間隔選択プログラム３７が、この機能を担う。
今回は、第１回パルス間隔であり、比較対象が無いから、当然にＰｍメモリの記憶時間は、Ｐｍａｘメモリに記憶された記憶時間よりも長い。そのためステップ５からステップ６に移行し、Ｐｍａｘメモリのデータが、Ｐｍメモリの記憶時間に書き換えられる。

【0086】

そしてステップ７に移行してパルス順確認カウンタｍに１が加算される。

【0087】

その後ステップ８に移行し、パルス順確認カウンタｍの数が確認され、これが９以下であれば、ステップ４に戻り、第２回パルス間隔の間隔を測定し、ゾーンコントローラ１０のＰｍメモリが書き換えられる。
そして続くステップ５で、Ｐｍメモリに一時的に記憶されたパルス信号の間隔と、Ｐｍａｘメモリに記憶されたこれまでの最大のパルス信号を比較する。
Ｐｍメモリの記憶時間が、Ｐｍａｘメモリに記憶された記憶時間よりも長い場合は、ステップ６に移行し、Ｐｍａｘメモリのデータが、Ｐｍメモリの記憶時間に書き換えられた後にステップ７に進む。
Ｐｍメモリの記憶時間が、Ｐｍａｘメモリに記憶された記憶時間よりも短い場合は、ステップ６を飛ばしてステップ７に進む。

【0088】

そしてステップ７に移行してパルス順確認カウンタｍに１が加算される。
その後ステップ８に移行し、パルス順確認カウンタｍが確認され、これが９以下であれば、ステップ４に戻り、第２回パルスの間隔を測定し、ゾーンコントローラ１０のＰｍメモリが書き換えられる。

【0089】

この動作を繰り返し、第９回パルス間隔を測定し終わり、ステップ８に移行すると、ステップ８がＹＥＳ判定となり、ステップ９に進む。ステップ９では、Ｐｍａｘメモリに記憶された、今回のクールで最大のパルス信号の間隔が、上位制御装置５０に送信され、上位制御装置５０のメモリに記憶される。

【0090】

そしてステップ１０に移行し、繰り返し回数カウンタｎの数が確認される。繰り返し回数カウンタｎの数が５未満であるならばステップ２に戻って、再度前記したクールを繰り返す。
そして５クールに渡る測定が終了するとステップ１１に移行する。本実施形態では、ステップ１１は、上位制御装置５０で実行される。即ちステップ１１は、上位制御装置５０の判定プログラム５１によって実現される動作である。
ステップ１１では、５クールに渡って実施された測定結果の中に、閾値ＴＳを越えるパルス信号の間隔のデータがあるか否かを判定する。そして閾値ＴＳを越えるパルス信号の間隔が認められた場合には、上位制御装置５０の表示装置に、遅延現象が発生したモータ内蔵ローラ５ａがあった事実が表示される。もちろん、当該モータ内蔵ローラ５ａが所属するゾーンが特定された状態で表示が行われる。
実際には、「モータ内蔵ローラ５ａの取り付けに緩みがある」とか、「取り付け金具５５か磨耗している」という様に、不具合箇所を具体的に示した表示がなされる。あるいは、故障箇所を示すコードが上位制御装置５０の表示装置に表示される。

【0091】

上位制御装置５０の表示は、単に遅延現象が発生したか否かを表示するものであってもよいが、遅延現象の程度を合わせて表示することが望ましい。
例えば、パルスの切り替わり間隔が延びた程度が軽微であって、いま、直ちに処置をする必要が無い場合と、パルスの切り替わり間隔が延びた程度が中程度であって、次回の定期点検の際に、部品交換をおこなうことが望ましいものと、パルスの切り替わり間隔が延びた程度が甚だしく、直ちに部品交換をおこなう必要があるものとに分けて表示する。
より具体的には「正常」「注意」「警告」「危険」という様な不良の程度を段階的に表示することが望ましい。

【0092】

以上説明した実施形態では、遅延現象だけを検出し、遅延現象の程度によって正常であるか否かを判定したが、固有現象の有無を判定基準に加えてもよい。
即ちパルス信号の間隔を監視し、パルス信号の間隔が一旦広がり、その後にパルス信号の間隔が短くなって停止に至る固有現象が起こったか否かを判定するプログラムを加えてもよい。

【0093】

固有現象であるか否かの判断は、ある程度の閾値ＴＫをさだめ、この閾値ＴＫを越える変化があったか否かで判定することが望ましい。
例えば、一回前のパルス間隔と、今回のパルス信号の間隔と、その後のパルス信号の間隔の関係を見たとき、今回のパルスの切り替わり間隔は、一回前の切り替わり間隔及び後の切り替わり間隔に比べて５０パーセント以上長いことを閾値ＴＫとすることが望ましい。また１００パーセント以上長いことを閾値ＴＫとすることがさらに望ましい。
ただし、例えば１０倍といった極端に長い間隔となった場合には、除外し、検査エラーとすることが望ましい。
検査エラーして除外する範囲は、５倍から１０倍程度であることが望ましい。
また固有現象であるか否かは、例えばピーク時のパルス信号の間隔から、一定割合、例えば３０パーセント以上発生間隔が短くなったことを判断基準してもよい。

【0094】

本発明者らの実験によると、遅延現象や固有現象が発生するパルスの発生順位は略一定である。即ち本発明者らの実験によると、停止信号が発信されてから、第７回パルス間隔、あるいは第８回パルス間隔に固有現象が発生する。そのため、その前後のパルス間隔だけを監視して、遅延現象の有無や、固有現象の有無を判定しても、実用上問題なく故障検知を行うことができる。
本実施形態を例に説明すると、第６回パルス間隔から第９回パルス間隔の間だけを監視すれば足りる。これをモータ内蔵ローラの回転との関係で説明すると、本実施形態で採用するモータ内蔵ローラ５ａは、モータが一回転するごとに１２回、パルスを発生させ、パルス信号の切り替わり間隔が２４回検知されるから、モータが１／３回転する前後のパルス間隔を監視すれば足りる。具体的には、９０度から１３５度程度回転する間に発生するパルス間隔を確認すれば足りる。

【0095】

次に、固有現象が起こる理由についての考察を説明する。
モータ内蔵ローラ５ａが停止してる場合、取り付け金具５５の孔６１と、固定軸５６との関係は図１３（ａ）の通りであり、固定軸５６の六角形の回転角度姿勢と、孔６１の角度姿勢は同一である。
これに対して、モータ内蔵ローラ５ａを例えば時計回りに回転させると、固定軸５６は、図１３（ｂ）（ｃ）の様にその反力で反時計回りに回転する。その結果、固定軸５６の六角形の回転角度姿勢が、反時計方向に数度傾く。

【0096】

続いて、モータ内蔵ローラ５ａにＳＴＯＰ信号を送ると、ローラ本体が惰性で時計方向に回転し、固定軸５６はこれに連れて時計方向に回転する。その結果、固定軸５６の六角形の回転角度姿勢が、時計方向に数度傾く。
ここで、固定軸５６の六角形の回転角度姿勢が、反時計方向に数度傾いている状態から、時計方向に数度傾く状態に移行する間、ローラ本体と固定軸５６とが一瞬ではあるが同時に回転することとなり、この際のパルスの発生が遅れる。
そして実験によると、パルスの発生が遅れる現象は、モータ内蔵ローラ５ａを停止させる信号を発してから、完全にモータ内蔵ローラ５ａが停止するまでの間に起こる。

【0097】

以上説明した実施形態では、図６、図７に示した取り付け金具５５を使用したが、取り付け金具５５の構造は、任意であり、例えば図１５から図１７に示す様な取り付け金具８０を利用することもできる。取り付け金具８０は、二つの揺動片８１，８２をカム８３で揺動させ、揺動片８１，８２の孔８５，８６を回動させて固定軸５６を締めつける。
以上説明した実施形態では、一つの制御ゾーンにそれぞれゾーンコントローラ１０が設けられた構成を例示したが、一つのゾーンコントローラで複数の制御ゾーンを制御する形式のローラコンベア装置にも本発明を適用することができる。

【0098】

また上記した実施形態は、ローラコンベア装置１のゾーンコントローラ１０に本発明を適用したものであるが、コントローラ自体は、他の装置にも使用することができる。
即ちベルトコンベアの駆動プーリとしてモータ内蔵ローラが使用される場合がある。また巻き上げ機や、図１８に示す様なスクロール装置７０にモータ内蔵ローラ７１を採用する場合がある。
そしてこれらの装置に使用されるモータ内蔵ローラを制御するコントローラとして本発明を適用することができる。なお巻き上げ機やスクロール装置７０に使用されるモータ内蔵ローラ７１は、隣接する装置と連携動作させる必要性が低い。そのため巻き上げ機やスクロール装置７０に本発明のコントローラを採用する場合には、隣接するコントローラとの間で、在荷信号や駆動状態信号の授受を行う機能は不要である。

【0099】

以上説明した実施形態では、「パルスの往復切り替わり間隔」を「パルス信号の間隔」としたが、パルス信号の発生間隔や、消滅間隔を「パルス信号の間隔」としてもよい。
例えば、図８に従うと、ホール素子Ｐの立ち上がり時刻Ｔ１と、ホール素子Ｇの立ち上がり時刻Ｔ３との間の時間ｔ２を測定し、この間の時間を「パルス信号の間隔」としてもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】