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モーターローラーコンベア
(モーターローラーコンベア)
モーターローラーコンベア
モーターローラーコンベアとは、モーターと減速機をローラー内部に組み込んだ「モーターローラー」を駆動源として、容器、段ボール箱、トレー、パレットなどを搬送する装置です。モーターローラーと複数のフリーローラーをベルトなどで連動させ、コンベア上の搬送物を移動させます。
コンベアの外部に大型のモーターや減速機を設ける必要がなく、駆動部をコンパクトにまとめやすいことが特徴です。コンベアを複数の区間に分割し、必要な区間だけを運転する構成にも適しており、容器の一時停止、間隔調整、工程間の受け渡しなどに利用されます。
モーターローラーコンベアの仕組み
モーターローラーコンベアは、モーターを内蔵したローラー、フリーローラー、フレーム、駆動力を伝えるベルト、制御機器、搬送物検出センサなどで構成されます。モーターローラーが回転すると、その回転が丸ベルトやVベルトなどを介して周囲のフリーローラーへ伝わります。
モーターローラーには、電源を直接供給して運転するものや、専用ドライバーを介して速度・回転方向を制御するものがあります。機種によっては、加速・減速、正転・逆転、異常出力などの機能を備えています。
コンベア全体を1台のモーターローラーで駆動する構成のほか、搬送経路を複数のゾーンに分け、それぞれにモーターローラーを配置する構成があります。ゾーンごとに搬送物の有無を検出し、必要な区間だけを運転できます。
主な用途
モーターローラーコンベアは、製造、計量、包装、検査、物流などの工程で使用されます。代表的な用途には、次のようなものがあります。
- 容器、段ボール箱、トレーなどの工程間搬送
- パレットに載せた原料や製品の搬送
- 計量ステーションへの搬入・搬出
- 充填機、検査機、包装機との受け渡し
- 搬送物を一定間隔で待機させる区間搬送
- 転換機やリフターと組み合わせた搬送経路の切り替え
例えば、複数の計量ステーションを搬送経路上へ配置し、容器を順番に移動させながら、各ステーションで異なる原料を計量投入する設備があります。搬送物の識別情報と連携させることで、容器ごとに停止位置や投入内容を切り替えることもできます。
一般的な外部モーター駆動方式との違い
ベルト駆動ローラーコンベアやチェーン駆動ローラーコンベアでは、フレーム外部に設置したモーターと減速機から、ベルトやチェーンを介して複数のローラーを駆動します。
モーターローラーコンベアは、駆動源がローラー内部に収められているため、コンベア側面の張り出しを抑えやすく、設備を省スペースで構成できます。また、駆動部が露出しにくく、外観を簡潔にまとめやすい点も特徴です。
一方、搬送できる重量や区間長は、モーターローラーの出力、ローラー径、駆動ベルトの構成などによって制限されます。重量物や大きな駆動力が必要な場合は、チェーン駆動方式などが適することもあります。
設計・制御上のポイント
搬送物の重量と底面形状
搬送物の重量、寸法、重心、底面形状によって、必要なローラー径、ローラー幅、ローラー間隔、モーターローラーの出力が異なります。底面に脚や凹凸がある搬送物では、ローラー間へ落ち込んだり、安定して駆動力が伝わらなかったりする場合があります。
搬送物の底面が常に複数本のローラーへ接触するようにローラー間隔を設定し、重心が偏っている場合は傾きや蛇行も考慮します。
ゾーン制御とアキュームレーション
コンベアを複数の区間に分け、各区間へセンサとモーターローラーを配置することで、搬送物を順番に待機させる制御ができます。前方のゾーンに搬送物がある場合は後方を停止し、前方が空くと次の搬送物を送ります。
このようなアキュームレーション制御により、搬送物同士の衝突や押し合いを抑えながら、工程間の待ち時間を調整できます。搬送物を接触させて待機させる方式と、一定の間隔を空ける方式があります。
速度・正逆転制御
専用ドライバーや対応機器を使用することで、搬送速度の変更、正転・逆転、加速・減速を行える場合があります。計量位置やストッパーの手前で減速すれば、停止時の衝撃や位置ずれを抑えられます。
逆転運転を行う場合は、前後設備の状態や搬送物の位置を確認し、意図しない方向へ搬送しないようインターロックを設けます。
停止・位置決め
計量機や充填機の位置へ搬送物を停止させる場合は、光電センサ、近接センサ、ストッパーなどを使用します。モーターローラーを停止するだけでは、搬送物の慣性やローラーの空転によって停止位置がばらつくことがあります。
高い停止精度が必要な場合は、機械式ストッパーで位置を規制し、所定位置への到着を確認してから計量や充填を開始します。
電源容量と配線
複数のモーターローラーを設置する場合は、同時に起動する台数と消費電力を確認し、電源容量を決定します。ゾーン数が多い設備では、電源やドライバーの配置、配線経路、保守性も重要です。
起動時の電流や、搬送物が詰まった状態での負荷も考慮します。モーターローラーごとの異常信号を取得できる場合は、異常区間を特定しやすい構成にします。
異常監視と安全対策
一定時間内に搬送物が次のセンサへ到達しない場合は、詰まり、ローラーの滑り、搬送物の転倒などが考えられます。PLCで搬送時間を監視し、異常時には該当区間と前後区間を停止します。
ローラー間や駆動ベルト部分には巻き込みの危険があるため、必要な箇所へカバーを設けます。作業者が搬送経路へ立ち入る設備では、安全柵、扉スイッチ、非常停止なども設置します。
計量設備との組み合わせ
モーターローラーコンベアは、フロアスケールやローラー付き計量台と組み合わせることで、搬送と計量を自動化できます。搬送物を計量位置へ搬入し、モーターローラーを停止して重量が安定した後、計量結果を判定して次工程へ搬出します。
複数の計量ステーションを設ける場合は、容器番号、品種、製造指示などに応じて必要なステーションへ搬送します。各地点で計量した重量を容器や製造番号へひも付けて保存すれば、製造実績の管理やトレーサビリティにも活用できます。
計量中にローラーや隣接する搬送設備の振動が伝わると重量表示が安定しないことがあるため、計量時の停止条件、安定判定、前後区間の運転状態を適切に制御します。
ハカルプラスの対応
ハカルプラスでは、搬送物の重量、寸法、底面形状、必要な設備能力、停止位置、工場内の設置スペースなどを確認し、用途に適したモーターローラーコンベアを選定・設計します。
コンベア単体だけでなく、ストッパー、転換機、リフター、位置決め機構、計量ステーションなどを含む搬送設備の機械設計に対応します。計量と搬送を組み合わせ、容器を移動させながら各工程で順次計量する設備も設計・製造できます。
また、制御盤、PLC、モーターローラー用ドライバー、各種センサを組み合わせ、ゾーン搬送、アキュームレーション、速度・正逆転制御、前後設備とのインターロック、異常監視を設計します。タッチパネルへの搬送位置や警報の表示、搬送・計量実績の保存、生産管理システムとの連携についても、設備の運用に応じて検討します。
よくある質問
Q. モーターローラーコンベアはパレット搬送に使用できますか？
A. パレットの重量、底面形状、必要な搬送力がモーターローラーの対応範囲内であれば使用できます。重量物では、チェーン駆動ローラーコンベアが適する場合もあります。
Q. 必要な区間だけを運転できますか？
A. コンベアを複数のゾーンに分け、各区間へモーターローラーとセンサを設けることで、搬送物がある区間だけを運転できます。
Q. 搬送物を接触させずに待機させられますか？
A. 各ゾーンのセンサで搬送物の位置を確認し、前方が空くまで後方区間を停止することで、一定間隔を保った待機制御が可能です。
Q. コンベア上で計量できますか？
A. ローラー付きの計量台へ搬送物を停止させ、振動が収まってから重量を測定できます。要求される精度や設備能力に合わせて計量構造と制御を設計します。
Q. 既設ラインへ追加できますか？
A. 搬送高さ、前後設備との受け渡し位置、搬送物、設置スペース、電源・制御条件が合えば追加できる場合があります。既設設備との取り合いを確認して構成を検討します。
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