パレタイザー用ローラーコンベアの減速機選定方法：ボックス、空パレット、フルパレット対応

パレタイザー用ローラーコンベアの減速機選定方法：ボックス、空パレット、満載パレット

パレタイザーシステムにおいて、ローラーコンベアは段ボール箱、空パレット、または満載パレットの搬送に使用されます。これら3つのユニットは外観が似ていますが、負荷や減速機の選定要件は大きく異なります。ボックスローラーコンベアは、スムーズな動作と速度の同期が求められます。空パレット用ローラーコンベアは、空パレットを正確な位置まで搬送する必要があります。満載パレット用ローラーコンベアは、負荷が重く始動が困難なことが多いため、より大きなトルクが必要です。

したがって、パレタイザー内のすべてのローラーコンベアに対して同じ種類の減速機を選択すべきではありません。負荷、速度、始動トルク、減速比、駆動方式、および実際の制御モードを確認する必要があります。

なぜすべてのローラーコンベアに同じモーターを選んではいけないのか？

パレタイザーラインにおいて、ローラーコンベアは様々な場所で使用されます。段ボール箱のみを搬送するユニットもあれば、空パレットを搬送するユニット、さらには積み付け完了後の満載パレットを牽引するユニットもあります。

外見上はすべて同じローラーコンベアに見えますが、実際の負荷は大きく異なります。ボックスローラーコンベアに適した減速機が、満載パレット用ローラーコンベアに適しているとは限りません。逆に、軽負荷のユニットに過剰なスペックのモーターを使用すると、不必要なコスト増につながります。

ローラーコンベア用減速機を選定する際の重要なポイントは、出力だけでなく、出力トルク、出力回転速度、始動時の負荷、および起動停止サイクルです。

ボックスローラーコンベア – 軽負荷だがスムーズな動作が必要

ボックスローラーコンベアは、パレタイジングエリアに搬入する前の段ボール箱、梱包物、または製品を搬送するためのローラーコンベアです。

ボックスローラーコンベアの特徴は、負荷はそれほど重くないものの、スムーズな動きが求められる点です。コンベアの動作がぎこちなかったり、加速が速すぎたり、急停止したりすると、段ボール箱がずれたり、倒れたり、誤った位置に搬送されたりする可能性があります。

ボックスローラーコンベアの減速機を選定する際は、以下に注意してください：

• 各荷物の重量。

• コンベア上の荷物の数。

• パレタイジングエリアへの供給速度。

• ローラーコンベアの全長。

• 駆動されるローラーの数。

• センサーによる起動停止が必要かどうか。

• 速度同期のためにインバータ（VFD）を使用するかどうか。

この用途では、減速機は必ずしも大型である必要はありません。重要なのは、適切な減速比と十分なトルクを選択し、インバータを使用する場合は適切な加減速設定を行うことです。

空パレット用ローラーコンベア – 空パレットだが安定した位置決めが必要

空パレット用ローラーコンベアは、パレタイザーシステム内で空パレットを搬送するためのローラーコンベアです。空パレットは満載パレットより軽量ですが、サイズが大きく、ローラーの回転が不均一だとずれやすくなります。

この用途は通常、パレットディスペンサーや積み付け位置へのパレット供給エリア付近に配置されます。空パレットが正確な位置に配置されないと、後続の積み付け工程でエラーが発生する可能性があります。

Empty Pallet Roller Conveyor用の減速機付きモーターを選定する際は、以下を確認する必要があります：

• 空パレットの重量。

• パレットの寸法。

• コンベヤ上の同時パレット積載数。

• パレット供給速度。

• パレット停止用センサーの位置。

• チェーン、ベルト、または中間軸による駆動機構。

• 1サイクルあたりの起動・停止頻度。

空パレットの場合、過度に高速な速度は推奨されません。コンベヤが安定して動作し、スムーズに停止して、パレットを正確な位置に搬送できる減速機付きモーターを選択すべきです。

Full Pallet Roller Conveyor – 高負荷、高トルクが必要

Full Pallet Roller Conveyorは、荷物を満載したパレットを搬送するためのローラーコンベヤです。Box Roller ConveyorやEmpty Pallet Roller Conveyorと比較して負荷が大幅に大きいため、減速機付きモーターを選定する際に最も注意が必要なユニットです。

満載のパレットは大きな負荷を生み出す可能性があり、特にパレットがローラー上に載った状態でコンベヤを起動しなければならない場合は顕著です。減速機付きモーターのトルクが不足していると、システムの起動が困難になったり、動作が不安定になったり、モーターが過熱したり、インバータが過電流エラーを発生させたりする可能性があります。

Full Pallet Roller Conveyor用の減速機付きモーターを選定する際は、以下を確認する必要があります：

• 荷物を満載したパレットの重量。

• コンベヤ上の同時パレット積載数。

• パレットの移動速度。

• ローラーコンベヤの全長。

• 駆動されるローラーの数。

• 起動時に負荷がコンベヤ上に載っているかどうか。

• 起動・停止の頻度。

• インバータを使用するかどうか。

• 正確な停止や急停止が必要かどうか。

この用途では、起動トルクに特に注意を払う必要があります。コンベヤが既に動作している状態ではモーターが牽引できても、負荷がかかった状態での起動時にトルク不足に陥るケースが多く見られます。これは、モーターの過熱、減速機の振動、チェーンのガタつき、またはインバータエラーを引き起こす一般的な原因です。

Box Roller、Empty Pallet、およびFull Pallet Roller Conveyorの比較表

ローラーコンベアのタイプ別減速機選定方法

ボックスローラーコンベアの場合

搬送速度とスムーズな動作を考慮して減速機を選定してください。ラインがセンサー、ケースパッカー、またはパレタイジングロボットと同期する必要がある場合は、インバータを組み合わせて速度を柔軟に調整することをお勧めします。

減速比が小さすぎるとコンベアの速度が速くなりすぎるため避けてください。速度が速すぎると、箱がずれたり、誤った位置に搬送されたりする可能性があります。

空パレットローラーコンベアの場合

十分な始動トルクを持ち、安定した動作が可能な減速機を選定してください。空パレットはそれほど重くありませんが、サイズが大きいため、停止位置を正確に制御する必要があります。

このユニットがパレットディスペンサーと連携している場合は、パレット供給サイクルとパレットが待機エリアに移動するタイミングを確認してください。

フルパレットローラーコンベアの場合

最大負荷と始動トルクの確認を優先してください。この箇所では、感覚や過去の容量のみに基づいてモーターを選定してはいけません。

パレットに荷物が満載された状態でコンベアを始動する場合を考慮する必要があります。負荷が重く、頻繁に停止・起動を繰り返す場合は、適切な安全係数を持つ減速機を選定し、インバータを適切に設定して負荷の衝撃を軽減してください。

減速比はどのように選定すべきか？

減速比は、減速機の出力速度とトルクに直接影響します。4極モーターの速度は通常1400〜1500 rpmです。減速機を通すと、出力速度は減速比に応じて低下します。

1450 rpmのモーターを例に挙げると：

• 減速比 1/10：出力速度 約145 rpm

• 減速比 1/20：出力速度 約72 rpm

• 減速比 1/30：出力速度 約48 rpm

• 減速比 1/50：出力速度 約29 rpm

ただし、希望する速度だけで減速比を選定してはいけません。パレタイザーのローラーコンベアでは、実際の負荷、ローラー径、伝動方式、始動トルク、およびデューティサイクルを併せて確認する必要があります。

パレタイザーのローラーコンベアにインバータを使用すべきか？

インバータは、速度調整、ソフトスタート、負荷衝撃の軽減、およびPLCやセンサーとの同期のために、パレタイザーのローラーコンベアで一般的に使用されます。

ボックスローラーコンベアでは、インバータにより箱をよりスムーズに搬送できます。
空パレットローラーコンベアでは、インバータによりパレットをより安定して正確な位置に停止させることができます。
フルパレットローラーコンベアでは、インバータにより始動時の負荷衝撃を軽減し、機械的な衝突を抑制できます。

インバータを使用する際は、以下を正しく設定してください：

• モーター電圧

• モーター定格電流

• 定格周波数

• 最高および最低周波数

• 加速時間

• 減速時間

• V/Fまたはベクトル制御モード

• 過負荷保護

負荷が重いにもかかわらず加速時間が短すぎる場合、インバータが過電流エラーを発生させることがあります。慣性負荷が大きい状態で減速が速すぎると、インバータが過電圧エラーを発生させる可能性があり、その場合は制動抵抗器の追加が必要になることがあります。

ローラーコンベア用減速機選定時のよくあるミス

現場でよく見られるミスは以下の通りです。

• ボックスローラーとフルパレットローラーに同じモーターを選定する。

• 出力（kW）だけでモーターを選定し、トルクを確認しない。

• 始動時の負荷を計算していない。

• 減速比を小さくしすぎて、コンベア速度は速いが牽引力が不足している。

• 減速比を大きくしすぎて、システムが低速になり生産目標を達成できない。

• ローラー径を確認していない。

• チェーン、ベルト、または中間軸による伝動方式を確認していない。

• インバータの加減速設定が急すぎる。

• 既存の減速機を交換する際に図面を照合していない。

パレタイザーシステムにおいて、ローラーコンベアの小さなミスはパレット積み付けサイクル全体に影響を及ぼす可能性があります。そのため、負荷の種類に応じて適切な減速機を選定する必要があります。

パレタイザー用ローラーコンベア向けDSK減速機の選定アドバイス

韓国製DSKギヤードモーターには、パレタイザーシステムのローラーコンベア用途に適した減速機が多数ラインナップされています。負荷、速度、取付方式、設置スペースに応じて最適な構成を選択可能です。

選定の参考指針：

• ボックスローラーコンベア：静粛性が高く、速度が安定しており、インバータ制御に適した減速機を優先する。

• 空パレット用ローラーコンベア：パレットを正確な位置に搬送するため、十分な始動トルクと安定した動作が必要。

• フルパレット用ローラーコンベア：積載時の負荷、出力トルク、および安全率を慎重に確認する必要がある。

• チェーンまたはプーリー駆動コンベア：ラジアル荷重、チェーンの張り具合、軸径を確認する必要がある。

• 省スペース設置が必要なコンベア：設計に応じて中空軸または直交軸タイプの減速機を検討する。

他社製減速機からDSK製品へ置き換える際は、技術仕様だけでなく取付図面も照合してください。出力や減速比だけで選定するのは避けるべきです。

減速機選定に必要な情報

パレタイザー用ローラーコンベアの減速機を選定する際は、以下の情報を準備してください。

• コンベアの種類：ボックスローラー、空パレットローラー、フルパレットローラーのいずれか。

• 最大積載重量。

• コンベア上の箱またはパレットの同時積載数。

• 要求速度。

• ローラー径。

• 駆動されるローラーの数。

• 伝動方式：チェーン、ベルト、カップリング、または中間軸。

• 起動・停止の頻度。

• インバータ使用の有無。

• 電磁ブレーキの必要性。

• 希望する取付方式。

• 交換の場合は、既存の減速機の写真または型式。

• 可能であれば機械図面。

情報が充実しているほど、減速機付きモーターの選定が正確になり、速度の誤選択、トルク不足、またはシステムへの取り付け不可といったリスクを回避できます。

結論

Box Roller Conveyor、Empty Pallet Roller Conveyor、およびFull Pallet Roller Conveyorはすべてパレタイザーシステム内のローラーコンベアですが、減速機付きモーターの選定要件はそれぞれ異なります。

Box Roller Conveyorは、スムーズな動作と速度の同期が求められます。Empty Pallet Roller Conveyorは、空パレットを正確な位置へ搬送する必要があります。Full Pallet Roller Conveyorは、荷積みされたパレットを搬送するため、より大きなトルクが必要です。

パレタイザー用ローラーコンベアの減速機付きモーターを選定する際は、負荷、速度、始動トルク、減速比、伝動方式、取り付けタイプ、および実際の運転条件を確認する必要があります。出力のみに基づいてモーターを選定すべきではありません。同じ出力であっても、出力トルクや速度が大きく異なる場合があるためです。

MDriveTechは、パレタイザーシステム、ローラーコンベア、パレットコンベア、および自動梱包ライン向けのDSK減速機付きモーター、減速機、インバータ、産業用駆動ソリューションの選定をサポートいたします。

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FAQ

パレタイザーにおけるローラーコンベアとは何ですか？

パレタイザーにおけるローラーコンベアとは、自動パレタイジングシステム内でカートンボックス、空パレット、または荷積みされたパレットを搬送するために使用されるローラーコンベアのことです。

Box Roller ConveyorとFull Pallet Roller Conveyorの違いは何ですか？

Box Roller Conveyorは通常カートンボックスを搬送し、負荷が軽く、スムーズな動作が求められます。Full Pallet Roller Conveyorは荷積みされたパレットを搬送するため、負荷が重く、より大きな始動トルクが必要です。

Empty Pallet Roller Conveyorの減速機付きモーターを選定する際の注意点は何ですか？

空パレットの重量、パレットサイズ、パレット供給速度、停止位置、およびパレットを正確な位置へ搬送するための安定した動作性能を確認する必要があります。

Full Pallet Roller ConveyorにBox Roller Conveyorと同じモーターを使用できますか？

負荷や運転サイクルが異なる場合は、同じモーターを選定すべきではありません。Full Pallet Roller Conveyorには、通常、より大きなトルクと高い安全率が必要です。

パレタイザー用ローラーコンベアにインバータを使用すべきですか？

インバータを使用することで、速度調整、ソフトスタート、負荷ショックの軽減が可能となり、パレタイザーシステム内のPLCやセンサーとの同期も図れます。