特許 7425054 コンベアベルトの調節およびトラッキング方法ならびにその装置

(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】

(24)【登録日】2024-01-22

(45)【発行日】2024-01-30

(54)【発明の名称】コンベアベルトの調節およびトラッキング方法ならびにその装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 15/64 20060101AFI20240123BHJP

【ＦＩ】

B65G15/64

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021522028

(86)(22)【出願日】2019-10-24

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-14

(86)【国際出願番号】 EP2019079102

(87)【国際公開番号】W WO2020084090

(87)【国際公開日】2020-04-30

【審査請求日】2022-08-26

(31)【優先権主張番号】18202695.5

(32)【優先日】2018-10-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】518175843

【氏名又は名称】イーペーセーオー スウェーデン アクティエボラーグ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ハーテル， パトリック

(72)【発明者】

【氏名】エングヴァル， トーマス

【審査官】森林 宏和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１５５３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１９５４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－３３７３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／００９０６０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】実開平０３－１２２０１３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ １５／００ － １５／６４

Ｂ６５Ｇ ３９／００ － ３９／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも２つの回転式のドラム（２）を廻って配置されたコンベア用ベルト（１）を調節およびトラッキングする方法であって、前記ベルト（１）が、前記ベルトの長手方向に沿い少なくとも２つの前記ドラム（２）の軸（４）に直交する走行方向（３）を有する、方法において、前記ベルト（１）の前記調節が、前記ベルト（１）の前記走行方向（３）で見て横方向に少なくとも１つの前記ドラム（２）すなわち前記ベルト（１）を変位させることによって直接的に行われ、その結果、前記ベルト（１）が直接、所望の位置を取り、
少なくとも１つの前記ドラム（２）および前記ベルト（１）の横方向の前記変位が、前記ベルトの前記走行方向（３）での前記ベルトの中心に沿う直交面内に、少なくとも１つの前記ドラム（２）からある距離に設けられた枢動点（５）周りに描かれた円弧の一部分に沿う、少なくとも１つの前記ドラムの回転運動であり、
その後、少なくとも１つの前記ドラムを当該ドラムの所望位置の方へ、前記ベルト（１）が反対方向に遊動するのと同じ速度で連続的に移動させて戻すことにより、少なくとも１つの前記ドラムが移動させられたのと同じ方向に前記ベルトが横方向へ移動しようとするのを相殺するために、少なくとも１つの前記ドラム（２）を、前記ベルト（１）の位置を変化させることなく、当該ドラムの前記所望位置へ移動させて戻し、
前記ベルト（１）の位置、前記ドラム（２）の位置、および前記ベルト（１）の速度を監視および制御するように構成されたプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）（２１）に接続された少なくとも１つのセンサ（１９）を使用して、前記ベルトの速度（２０）とともに前記ベルトの位置を終始監視する、ことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記距離が、少なくとも前記ベルト（１）の幅と同じ長さである、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記枢動点（５）が、少なくとも１つの前記ドラム（２）の軸の周り３６０°のいかなる選択位置にでも配置できる、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

少なくとも２つの回転式のドラム（２）を廻って設けられたベルト（１）を備えるコンベアベルト調節およびトラッキング装置であって、前記ベルト（１）が、前記ベルトの長手方向に沿い少なくとも２つの前記ドラム（２）の軸（４）に直交する走行方向（３）を有し、前記ドラム（２）が、前記ドラムの輪軸（７）によってフレーム（８）に配置され、少なくとも１つの前記ドラム（２）が、少なくとも１つの前記ドラムの輪軸（７）によって枢動フレーム（９）に配置され、前記枢動フレーム（９）が、さらに前記フレーム（８）に調節可能に配置される、コンベアベルト調節およびトラッキング装置において、前記枢動フレーム（９）が、ドラム駆動力（１０）によって移動可能であり、前記ドラム駆動力が、さらに、前記枢動フレーム（９）に配置された、前記ベルト（１）を伴う前記ドラム（２）全体を、前記ベルトの前記走行方向（３）で見て前記ベルト（１）の中心に沿う直交面内に前記ドラム（２）からある距離に設けられた枢動点（５）の周りに、前記枢動フレーム（９）を用いて移動させ、その結果、前記ベルト（１）が、所望位置に直接、移動させられ、
その後、前記少なくとも１つの前記ドラム（２）を当該ドラム（２）の所望位置の方へ、前記ベルト（１）が反対方向に遊動するのと同じ速度で連続的に移動させて戻すことにより、少なくとも１つの前記ドラム（２）が移動させられたのと同じ方向に前記ベルト（１）が横方向へ移動しようとするのを相殺するために、少なくとも１つの前記ドラム（２）を、前記ベルト（１）の位置を変化させることなく、当該ドラム（２）の前記所望位置へ移動させて戻し、
少なくとも１つの前記ドラム（２）が、前記枢動点の周りに描かれた円弧（１１）の一部分に沿って移動可能であり、
前記ベルト（１）の位置、前記ドラム（２）の位置、および前記ベルト（１）の速度を監視および制御するように構成されたプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）（２１）に接続された少なくとも１つのセンサ（１９）を使用して、前記ベルト（１）の速度（２０）とともに前記ベルト（１）の位置を終始監視することを特徴とする、コンベアベルト調節およびトラッキング装置。

【請求項5】

可撓ビーム（１５）が、前記枢動フレーム（９）から前記ベルト（１）と同じ前記走行方向（３）に延出し、前記可撓ビームの他方の端部（１７）で前記フレーム（８）に取り付けられる、請求項４に記載のコンベアベルト調節およびトラッキング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンベアベルトの調節およびトラッキング方法ならびにその装置に関し、ベルトは、少なくとも２つの回転式ドラムを廻って配置され、ベルトの長手方向に沿い少なくとも２つのドラムの軸に直交する走行方向を有する。

【背景技術】

【0002】

少なくとも２つのドラムを廻るコンベアのベルトトラッキングのために従来使用されている方法は、ドラムの軸の小さな角度調節を用いて、ベルトをその幅に沿って所望の位置に達するまで「遊動」させ、そこで、ベルトが所望の位置を保つドラムの所望の角度に角度調節を変化させて戻すという考え方に基づく。ベルトの位置は、少なくとも１つのセンサを用いて監視される。これは、ベルトが標準的速度で動き、所望位置の許容誤差が標準的な場合には十分に機能する。米国特許出願公開第２０１５／２３２２８２（Ａ１）号は、コンベアベルトトラッキング機構および同機構を用いたコンベアを示す。

【0003】

しかしながら、たとえばインク印刷を使用する印刷技術などにおいて、高精度な高速移動ベルトへの新たな必要性が生じてきた。たとえば、包装材の空白に絵を印刷する場合、精度が最重要事項になる。

【発明の概要】

【0004】

本発明の目的は、ベルトが高速で駆動されている間の精度に関する新たな要求を満足する方法を提供することである。例として、ベルトは、約２００ｍ／ｍｉｎまたはそれ以上で駆動することが可能になるであろう。好ましくは、変位は、０．０５ｍｍ以下になるであろう。

【0005】

本発明の第１の態様によれば、少なくとも２つの回転式ドラムを廻って配置されたコンベアベルトを調節およびトラッキングする方法が提供される。ベルトは、その長手方向に沿い少なくとも２つのドラムの軸に直交する走行方向を有する。ベルトの調節が、ベルトの走行方向すなわちベルトの方向で見て横方向に少なくとも１つのドラムを変位させることによって行われ、その結果、ベルトが直接、所望の位置を取る。ベルトを所望の位置に遊動させるドラムの角度変化によって、ベルトが間接的に所望の位置に調節される既知技術による方法に替わって、ドラムの変位を用いてベルトを直接、所望の位置に移動させることによって、遅れのない直接的調節を行うことができる。

【0006】

本方法の実施形態によれば、少なくとも１つのドラムおよびベルトの横方向の変位は、ベルトの方向でのベルトの中心に沿う直交面内に、少なくとも１つのドラムからある距離に設けられた枢動点周りの少なくとも１つのドラムの回転運動である。既知技術では、替わりの枢動点が、ドラムの両端の少なくとも１つの外側のある距離に、ドラムの軸と一致する仮想線上に配置される。

【0007】

本方法の実施形態によれば、その距離は、少なくともベルトの幅と同じ長さである。これによる利点は、回転運動が、大きい半径、したがって平らな曲率を有し、その結果、フレームでのドラム輪軸の配置が容易に達成されることである。

【0008】

本発明の実施形態によれば、枢動点は、少なくとも１つのドラムの軸の周り３６０°のいかなる選択位置にでも配置できる。

【0009】

本方法の実施形態によれば、少なくとも１つのドラムをドラムの所望位置の方へ連続的に移動させて戻すことにより、少なくとも１つのドラムが移動させられたのと同じ方向にベルトが横方向へ移動しようとするのを相殺することによって、少なくとも１つのドラムを、ベルトの位置を変化させることなく、ドラムの所望位置へ移動させて戻す。それは、ベルト位置の修正が行われたときには、ドラムが移動しているのと同じ方向（前方）にベルトを間接的に移動させたが、同時に、ドラムを、ベルトが後方へ移動しているのと同じ速度で、ドラムの所望位置へ引き戻し、すなわちドラムを移動させて戻し、その結果、ベルトが、実際に所望位置を保つと表現することもできる。

【0010】

本方法の実施形態によれば、ベルト位置の検出が、ベルトの速度に加えて、終始行われている。これは、好ましくは、少なくとも１つのセンサ、たとえば非接触センサを使用して行われる。

【0011】

本発明の第２の態様によれば、少なくとも２つの回転式ドラムを廻って設けられたベルトを備えるコンベアベルト調節およびトラッキング装置が提供される。ベルトは、ベルトの長手方向に沿い少なくとも２つのドラムの軸に直交する走行方向を有する。それらドラムは、それらドラムの輪軸によってフレームに配置され、少なくとも１つのドラムが、そのドラムの輪軸によって枢動フレームに配置され、枢動フレームは、さらにフレームに調節可能に配置される。枢動フレームは、ドラム駆動力によって移動可能であり、そのドラム駆動力が、さらに、枢動フレームに配置された、ベルトを伴うドラム全体を、ベルトの方向で見てベルトの中心にドラムからある距離に設けられた枢動点の周りに、枢動フレームを用いて移動させ、それによって、ベルトが、所望位置に直接、移動させられる。

【0012】

装置の実施形態によれば、少なくとも１つのドラムが、枢動点の周りに描かれた円弧の一部分に沿って移動可能である。

【0013】

装置の実施形態によれば、可撓ビームが、枢動フレームからベルトと同じ方向に延出し、その可撓ビームの他方の端部でフレームに取り付けられる。

【0014】

次いで、本発明が、添付図面を参照し、様々な実施形態を用いて、より詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1a-c】本発明による方法を使用中の様々な位置を示す一連の図である。

【図2】ドラムに関し円弧形状の移動経路を有する本発明の実施形態の図である。

【図3】可撓ビームを介してフレームに連結された枢動フレームを有する本発明の実施形態の図である。

【図4】可撓ビームを介してフレームに連結された枢動フレームを有する本発明の別の実施形態の図である。

【図5】可撓ビームを介してフレームに連結された枢動フレームを有する本発明のさらに別の実施形態の図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

次いで、本方法が、図１ａ～ｃを参照して説明される。図１では、２つの回転式ドラム２を通過するところのコンベアベルト１が示される。明瞭化のために、コンベアのベルト１の上側部分が取り除かれ、それによって、本発明の細部および該当するドラム２が示される。第２のドラムが、ベルトによって隠されているが、破線で示されている。同じことが図１～４で行われている。ベルト１の走行方向３は、ドラム２の軸４に直交する。何らかの理由で、ベルト１は、所望の位置にならない。したがって、ドラム２は、ベルト１が所望の位置に直接、来るように、ベルト１を伴ってベルト１の前方走行に対して横向きに変位させられる。ベルト１が所望の位置にあり、ドラム２が横方向に変位させられた図１ｂを参照されたい。

【0017】

次いで、ドラム２を所望の位置に戻す必要があり、さもないと、ベルト１は、ドラム２が変位させられたのと同じ方向に横方向に遊動を始める（図１ｃの矢印Ｂ参照）。したがって、ドラム２は、ベルト１が反対方向に遊動するのと同じ速度で、ドラム２の所望の位置に向けて戻される（矢印Ｄ参照）。それによって、ベルト１は、ドラム２の相殺戻り運動によって、同じ所望位置のままになる。ドラム２が、所望の正規位置に達すると、ベルト１は、どの方向にも遊動しない。これにより、ベルト１およびドラム２の両方とも所望の位置となる。好ましくは、ドラム２の横方向運動または変位は、走行方向３で見てベルト１の中心に沿う直交面内に、ドラム２からある距離に設けられた枢動点５周りの回転運動である。たとえば図３および４を参照されたい。

【0018】

ドラム２と枢動点５との距離は、好ましくは、ドラム２の横方向変位の円弧形状の走行経路６が可能な限り平坦になる、すなわち大きい半径を有するような長さである。好ましくは、その距離は、少なくともベルト１の幅と同じ長さである。枢動点５は、走行方向で見てベルトの中心に沿う直交面内で、ドラム２の周縁を廻るあらゆる場所に配置することができる。たとえば、枢動点５は、ドラム２の上方垂直方向に、または水平方向にベルト２に近接して、あるいは、ベルトがドラム２によって偏向させられないとした場合の、ベルト１の想像上の延長上に設けることができる。

【0019】

ベルト１、ドラム２の位置、およびベルト１の速度は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）２１を用いて監視および制御される。

【0020】

次いで、コンベアベルトの調節およびトラッキング装置の様々な実施形態が、図２～５を参照してより詳細に説明される。コンベアベルトの調節およびトラッキング装置の実施形態は、少なくとも２つの回転式ドラム２を廻って設けられたベルト１を備える。当然、ベルト１は、用途に応じて数個のドラム２を通すことができる。ベルト１は、その長手方向に沿い少なくとも２つのドラム２の軸４に直交する走行方向３を有する。

【0021】

ドラム２は、輪軸７によってフレーム８に配置され、少なくとも１つのドラム２が、輪軸７によって枢動フレーム９に配置され、枢動フレーム９がさらに調節可能にフレーム８に配置され、または輪軸７がフレーム８にまで達する。枢動フレーム９を持つ２つ以上のドラム２を有し、その結果、２つ以上のドラム２が、コンベアベルト調節およびトラッキング装置において変位可能になることが考えられる。枢動フレーム９は、図２に矢印として示されるドラム駆動力１０を用いて移動させることができ、そのドラム駆動力が、さらに、枢動フレーム９に配置された、ベルト１を伴うドラム２全体を、ベルト１の方向で見てベルト１の中心に沿う直交面内にドラム２からある距離に設けられた枢動点５の周りに、枢動フレーム９を用いて移動させる。それによって、ベルト１が、所望位置に直接、移動させられる。

【0022】

図２に示された実施形態では、枢動フレーム９は、枢動点５周りに描かれた円弧１１の一部分に沿って移動する。たとえば、枢動フレーム９は、円弧１１の一部分に沿ったスロット１２内を移動することができる。当然、円弧１１の一部分に沿って枢動フレーム９を移動させるための別の解法を考えることができる。

【0023】

図３に示された実施形態では、ドラム２は、輪軸７によってフレーム８に配置され、少なくとも１つのドラム２が、輪軸７によって枢動フレーム９に配置され、枢動フレーム９がさらに調節可能にフレーム８に配置され、または輪軸７がフレーム８にまで達する。枢動フレーム９を持つ２つ以上のドラム２を有し、その結果、２つ以上のドラム２が、コンベアベルト調節およびトラッキング装置において変位可能になることが考えられる。ただし、図３に示された実施形態では、１つだけのドラム２が調節可能である。

【0024】

枢動フレーム９は、図３に矢印として示されるドラム駆動力１０を用いて移動させることができ、その駆動力が、さらに、枢動フレーム９に配置された、ベルト１を伴うドラム２全体を、ベルト１の方向で見てベルト１の中心にドラム２からある距離に設けられた枢動点５の周りに、枢動フレーム９を用いて移動させ、それによって、ベルト１が所望位置に直接、移動させられる。ドラム駆動力１０は、フレーム８に取り付けられ、フレーム８に対して枢動フレーム９を押し出しまたは引き込む位置決め手段またはアクチュエータ１３によって発揮することができる。

【0025】

枢動フレーム９は、ドラムの２つの輪軸両端部７に配置され、それら両端部間でドラム２の外側に延在する。輪軸両端部７間、枢動フレームの中心に、ビーム１５が、ドラム輪軸７に対してほぼ直角に、ビームの第１の端部１６で取り付けられる。好ましくは、ビーム１５は、弾性的に可撓性である。ビームは、その第２の端部１７でフレーム８に、たとえばフレーム８の直交部分１８に取り付けられる。取付方は、固定取付、またはヒンジ状取付などの自在取付のどちらでもよい。その取付が、枢動フレーム９の枢動点５を成立させる。

【0026】

ビーム１５は、特に弾性的に可撓性であれば、ドラム２の横方向移動に対して引張力を及ぼすので、ドラム２とフレーム８との間に遊撃のない連結を行わせる。

【0027】

ベルト１の位置は、少なくとも１つのセンサ１９、好ましくは非接触センサを用いて監視される。センサ１９は、好ましくは、変位可能ドラム２の近傍に設けられる。また、ベルト１の速度を、速度センサ２０を用いて監視することができる。ＰＬＣ２１が、配置され、位置センサ１９および速度センサ２０の両方に接続される。ＰＬＣ２１は、関連データを処理および記憶し、アクチュエータ１３を用いてドラム２を円弧形状の移動経路６に沿って横方向左右に移動させるようにプログラムすることができる。

【0028】

図４では、別の実施形態が示され、その実施形態では、ビーム１５が、別の方向、すなわち図３の実施形態とは反対方向の、ドラム２の外側でベルト１のほぼ延長上に配置され、その結果、フレーム８が、同じ方向に延長される。したがって、枢動点５は、図３の実施形態の枢動点５から１８０度に配置される。

【0029】

先に指摘したように、枢動点５は、ドラム２の軸周りのいかなる角度位置に配置してもよい。別の実施形態が図５に示され、枢動点５は、替わって、ドラム２の上方に配置される。この場合、フレーム８の上方への延長が行われる。

【0030】

アクチュエータ１３は、枢動フレーム９、したがってドラム２を素早くかつ高精度で移動させることができることが好ましい。

【図1a】

【図1b】

【図1c】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】