包装コンベヤベルト

包装用コンベアの概要

包装用コンベアとは、生産ラインの各工程間で製品、包装資材、完成品などを搬送するための設備です。製品の特性、搬送物の重量、生産能力、設置スペースなどに応じて、ベルトコンベア、モジュラーコンベア、ローラーコンベア、昇降式コンベアなど、さまざまなタイプに設計できます。自動包装ラインでは、包装機、ラベリングマシン、カートン封函機、検査装置、供給システムなどの各設備を接続する役割を担います。搬送速度、位置、制御信号を各設備間で同期させることで、製品を工程間で連続的に搬送し、手作業を削減するとともに、安定した生産工程の維持をサポートします。

CNC VINAでは、お客様のご要望に応じた包装用コンベアの設計・製造を行っています。製品の種類、生産能力、工場のレイアウトなどに合わせて、コンベアの長さ、幅、高さ、搬送速度、材質、搬送機構、設置レイアウトなどを柔軟にカスタマイズできます。

自動菓子箱包装用コンベア

自動菓子箱包装用コンベアは、菓子・スナック類の包装ラインにおいて、製品を搬送し、各設備を連携させるための搬送システムです。菓子の供給、箱の開梱、箱詰め、糊付け、箱の封緘、完成品のケース梱包工程などと組み合わせて使用できます。この構成では、産業用コンベアが各工程間で製品を搬送するとともに、箱詰め機と、その後工程に設置されるカートン封函機などの設備を接続する役割を担います。コンベアの寸法や搬送速度は、箱のサイズ、製品の種類、必要な生産能力、設置スペースなどに応じて調整できます。

上記は、自動菓子箱包装用コンベアシステムの参考仕様です。実際の導入時には、製品、包装形態、生産能力、ラインへの組み込み条件などに応じて、各仕様を調整することが可能です。

菓子箱包装用コンベアの構成

本システムは、複数の設備ユニットを組み合わせて構成されており、主に以下のような設備で構成されます。

• 入口コンベア（Input Conveyor）

• 製品整列・振り分け用コンベアユニット

• 箱材供給ユニット

• トランスファー・包装ユニット

• 糊付け・箱蓋封函ユニット

• 機械フレーム・支持機構

• 出口コンベア（Output Conveyor）

各ユニットは、生産工程に沿って配置されており、製品の供給、箱詰め、次工程への搬送までを安定して行える構成となっています。

自動菓子箱包装の工程

ステップ1：箱の展開

ロボットハンドに取り付けられた真空吸着パッドが、供給トレイから箱材を取り出し、所定の形状に展開してから箱詰め工程へ搬送します。

ステップ2：菓子の供給

菓子製品は搬送コンベアによってラインへ供給され、箱詰め位置まで搬送されます。

ステップ3：箱への投入

押し込み機構によって、あらかじめ展開・位置決めされた箱の中へ製品を投入します。

ステップ4：糊付け・箱蓋の封函

糊付けシステムが箱蓋の所定位置に接着剤を塗布します。その後、箱蓋を閉じる機構によって包装を仕上げます。

ステップ5：完成品の搬送

包装が完了した菓子箱は出口コンベアへ移載され、検査、ケース梱包、カートン封函などの次工程へ搬送されます。

本システムは、各機構の動作確認や位置調整を行うManualモードと、あらかじめ設定されたプログラムに従って包装工程を自動で実行するAutoモードに切り替えて運転できます。

自動菓子箱包装用コンベアの技術仕様

CNC-VINA自動ケーキ箱包装ラインのビデオ

ケーキ箱自動包装ラインのベルトコンベアの動画

カスタマイズ対応の包装用コンベア

すべての製品や生産ラインが同じ寸法、重量、搬送速度、設置スペースを持っているわけではありません。そのため、カスタマイズ対応の包装用コンベアは、実際の生産工程や各設備の配置に基づいて設計する必要があります。CNC VINAでは、以下のようなご要望に応じてコンベアを設計・製造できます。

• 製品を直線的に搬送する。

• 製品の搬送方向を変更する。

• 搬送高さを変更する。

• 製品を回転させる、または向きを整える。

• 製品を複数のラインへ振り分ける。

• 同一ライン内で複数の設備を接続する。

• 製品をケース梱包エリアまで搬送する。

• センサー、カメラ、検査機構などを組み込む。

設計時には、製品の寸法・重量、必要な生産能力、工程間の距離、コンベアの搬送荷重、搬送機構の種類、モーターの配置、制御方式などを総合的に検討する必要があります。各条件を適切に計算・調整することで、コンベアが前後の設備の処理速度に対応し、ライン全体を安定して運転できる構成を実現します。また、カスタマイズ設計により、将来的に生産ラインを拡張したり、新たな設備を追加したりする場合にも柔軟に対応できます。

カスタマイズ対応の包装用コンベア

すべての製品や生産ラインが同じ寸法、重量、搬送速度、設置スペースを持っているわけではありません。そのため、カスタマイズ対応の包装用コンベアは、実際の生産工程や各設備の配置に基づいて設計する必要があります。CNC VINAでは、以下のようなご要望に応じてコンベアを設計・製造できます。

• 製品を直線的に搬送する。

• 製品の搬送方向を変更する。

• 搬送高さを変更する。

• 製品を回転させる、または向きを整える。

• 製品を複数のラインへ振り分ける。

• 同一ライン内で複数の設備を接続する。

• 製品をケース梱包エリアまで搬送する。

• センサー、カメラ、検査機構などを組み込む。

設計時には、製品の寸法・重量、必要な生産能力、工程間の距離、コンベアの搬送荷重、搬送機構の種類、モーターの配置、制御方式などを総合的に検討する必要があります。各条件を適切に計算・調整することで、コンベアが前後の設備の処理速度に対応し、ライン全体を安定して運転できる構成を実現します。また、カスタマイズ設計により、将来的に生産ラインを拡張したり、新たな設備を追加したりする場合にも柔軟に対応できます。

CNC VINAのカスタマイズ対応包装用コンベアソリューション

CNC VINAは、ベトナムにおいてカスタマイズ対応の包装ソリューションを提供する企業の一つとして、国内外の企業に向けてさまざまな設備・システムを提供しています。当社の包装用コンベアは、お客様の生産条件や搬送要件に合わせて柔軟にカスタマイズできます。製品の向きの調整、回転、起立、横置き、90度方向転換、昇降など、個別の搬送要件にも対応可能です。

CNC VINAでは、さまざまな産業用包装工程における個別のニーズに対応できるよう、柔軟な設計を行っています。当社の専門スタッフおよびエンジニアが、お客様の生産条件を確認したうえで、適切なコンベア構成の検討からカスタムコンベアの設計までサポートします。CNC VINAは、すべての用途に同じ仕様の設備を適用するのではなく、それぞれの生産条件に合わせた包装ソリューションを設計できる点を強みとしています。標準仕様を基本とし、個別の仕様変更に対応しにくい設備とは異なり、製品の形状、搬送方向、設置スペース、生産能力など、お客様の具体的な要件に応じてコンベアを設計できます。最終的に、CNC VINAではお客様の仕様や生産条件に合わせた搬送システムを構築し、包装工程の効率化と生産性の向上をサポートします。

包装用コンベアの種類

ベルトコンベア（フラットタイプ）

概要と特徴

フラットタイプのベルトコンベアは、搬送面が平らで滑らかなベルトを使用したコンベアです。ベルト表面の構造がシンプルで製造しやすいため、一般的な搬送用途で広く使用されており、同じ材質のベルトで比較した場合、特殊な表面構造を持つタイプよりも導入コストを抑えやすいという特徴があります。また、ベルト表面が平坦であるため、清掃やメンテナンスを行いやすく、食品、飲料、包装製品など、搬送面を清潔に保つ必要がある用途にも適しています。コンベアベルトには、ゴム、PVCなど、用途や搬送する製品の特性に応じてさまざまな材質を使用できます。また、フラットタイプのベルトコンベアは、直線型だけでなく、搬送方向の変更に対応するためのカーブ型など、さまざまな形状で設計することが可能です。

包装・梱包業界での用途

ベルトコンベアは、包装ラインの各工程間で製品や包装資材を搬送するために広く使用されています。ベルトの材質、搬送物の重量、製品の特性などに応じて、さまざまな搬送荷重や搬送速度に対応できるよう設計することが可能です。箱、ボトル、袋、トレー、段ボール箱などの製品では、ベルトの平坦な搬送面によって製品の位置を安定させ、次の工程までスムーズに搬送できます。包装ラインでは、包装前の製品搬送、各設備間の接続、包装後の完成品搬送、検査・ケース梱包エリアへの搬送など、さまざまな工程に対応できます。

ベルトコンベアは、包装前後の製品搬送だけでなく、ライン内の各工程や設備間での製品搬送にも使用できます。また、包装機とラベリングマシン、検査装置、カートン封函機などを接続し、各工程を連続的に運用するための搬送システムとしても活用できます。さらに、包装済みの完成品を一時保管エリア、ケース梱包エリア、パレット積載エリアなどへ搬送する用途にも対応できます。

梱包後の製品の輸送

ベルトコンベアのメリット

ベルトコンベアは、ベルト、プーリー、支持ローラー、モーター、コンベアフレームなどで構成される比較的シンプルな構造を採用しているため、設置、運転、メンテナンスを行いやすいという特徴があります。ベルトの材質、モーター、フレーム構造などをさまざまな仕様から選択でき、予算や搬送条件に応じて設備構成を調整できます。

製品や作業環境に応じて、PVCベルト、PUベルト、ゴムベルト、その他の専用ベルトなどを選択できます。また、コンベアの長さ、幅、高さ、搬送速度、ガイド方式なども、工場のレイアウトや生産能力に合わせてカスタマイズ可能です。そのため、箱、袋、ボトル、トレー、段ボール箱など、形状が比較的安定したさまざまな製品の搬送に適しています。

ベルトコンベアの制約

ベルトコンベアで傾斜搬送を行う場合、その搬送能力は使用するベルトの種類に大きく左右されます。製品を上り方向または下り方向へ搬送する際には、十分なグリップ力を持つベルトを選定するか、製品を保持するための機構を追加し、滑りを抑える必要があります。また、すべてのコンベア構成があらゆる製品に適しているわけではありません。特に、形状が安定しない製品、表面が変形しやすい製品、特殊な向きに整列させる必要がある製品では、搬送方式を慎重に選定する必要があります。さらに、ベルトは作業環境に合わせて選定することが重要です。温度、油脂、化学薬品、湿度、衛生管理などの条件によって、ベルトの耐久性やコンベアの運転性能が左右されるため、実際の使用環境を考慮した材質選定が必要となります。

モジュラーベルトコンベア

モジュラーベルトコンベアは、1枚の連続したベルトではなく、複数のモジュールを連結して構成されたベルトを使用するコンベアです。用途に応じて、平滑面、滑り止め加工面、メッシュ状、リブ付きなど、さまざまな表面構造のモジュラーベルトを選択できます。これにより、製品のグリップ力、排水性、通気性、搬送方式など、用途ごとの要求に対応できます。モジュラーベルトコンベアは、さまざまな幅、搬送速度、構成で設計することが可能です。ベルトの種類やコンベアの構造に応じて、水平搬送だけでなく、傾斜搬送や、製品の搬送方向を変更する必要がある一部のレイアウトにも対応できます。

包装・梱包業界での用途

包装ラインでは、一般的なフラットベルトでは対応しにくい搬送条件が求められる場合に、モジュラーベルトコンベアが使用されます。選定するベルトの種類に応じて、グリップ力を高めて製品の滑りを抑えながら傾斜搬送を行ったり、特殊な表面構造を必要とする製品を搬送したり、排水性や通気性が求められる環境で使用したりすることが可能です。また、モジュラーベルトコンベアは、食品加工・食品包装ラインにおける各工程の接続や、搬送方向の変更が必要な設備間での製品搬送、レイアウトに合わせて柔軟な搬送経路を構築する用途などにも広く使用されています。モジュラーベルトを選定する際には、製品の寸法、重量、形状、搬送速度、傾斜角度、衛生管理条件、実際の作業環境などを総合的に考慮することが重要です。

穀物・粉製品の輸送

輸送には換気が必要です

モジュラーベルトコンベアのメリット

モジュラーベルトコンベアは、ベルトのサイズ、構造、表面形状などを幅広く選択できるため、包装ラインにおけるさまざまな搬送条件に対応できます。製品の特性や作業環境に応じて、平滑面、滑り止め加工面、リブ付き、メッシュ状、その他の専用構造を持つベルトを選択できます。これにより、製品のグリップ力を高めたり、排水性を確保したり、通気性を高めたりすることが可能です。また、モジュラーベルトコンベアは、生産ラインのレイアウトや搬送条件に合わせて柔軟にカスタマイズできる点もメリットです。コンベアの幅、長さ、搬送速度、傾斜角度、ガイド方式などを、搬送する製品の仕様や実際の設置スペースに基づいて設計できます。

モジュラーベルトコンベアの制約

フラットタイプのベルトコンベアと比較すると、モジュラーベルトコンベアはベルト構造や駆動システムが複雑になるため、設計、設置、調整においてより高い精度が求められます。使用するベルトの種類、コンベアのサイズ、設備構成によっては、初期導入コストが高くなる場合もあります。また、清掃やメンテナンスのしやすさは、ベルト表面の構造、モジュールの形状、実際の使用環境によって異なります。一部の専用ベルトは、特殊な構造や一般的ではない寸法を採用している場合があるため、交換時には適切な種類と仕様のベルトを選定する必要があります。

ローラーコンベア

ローラーコンベアは、連続したベルトの代わりに、複数のローラーを一定間隔で配置して製品を支持・搬送するコンベアです。ローラーには、搬送物の重量、製品の特性、必要な摩擦力などに応じて、スチール、ステンレス、樹脂などの材質を使用できるほか、ゴム、PUなどの素材で表面をコーティングすることも可能です。搬送方式や構造に応じて、ローラーコンベアは直線型、カーブ型、伸縮型など、さまざまな構成で設計できます。また、一部の用途では、ローラー表面に摩擦力を高める素材をコーティングし、傾斜搬送時の製品の滑りを抑えることも可能です。ローラーコンベアは、段ボール箱、トレー、梱包物、パレットなど、底面が比較的平らで安定した製品の搬送に特に適しています。一方、小型製品や底面が不安定な製品、ローラー間に落下する可能性がある製品については、ローラーの間隔や直径を適切に選定するか、別の搬送方式を検討する必要があります。

包装・梱包業界での用途

包装ラインでは、ローラーコンベアは段ボール箱、トレー、梱包物、パレットなどを各工程間で搬送するために広く使用されています。包装エリアとケース梱包機、カートン封函機、完成品の一時保管エリアなどを接続する搬送設備としても利用できます。伸縮型ローラーコンベアでは、一定の範囲内で搬送ラインの長さを変更できるため、コンベアの配置変更や移動が必要なエリアに適しています。また、カーブ型ローラーコンベアは、直線型コンベアを追加することなく、製品の搬送方向を変更する必要がある場合に使用できます。傾斜搬送を行う場合は、搬送物の重量、製品の底面形状、搬送速度、必要な摩擦力などを考慮して、ローラーの種類や表面材質を選定する必要があります。製品の位置や間隔を正確に管理する必要がある場合には、コンベアの構成に応じて、ガイド機構、製品ストッパー、制御システムなどを追加することも可能です。

ストレートローラーコンベア付き輸送ボックス

カーブローラーコンベヤによる迂回搬送

ローラーコンベアのメリット

ローラーコンベアは比較的シンプルな構造を採用しており、製品、梱包物、パレットなどを搬送するシステムへの設計・設置が容易です。製品をローラーで支持する構造のため、ローラー間にスペースが確保され、コンベア下部に一部の補助機構や設備を配置しやすいというメリットもあります。ローラー表面と製品との間では転がり運動が生じるため、底面がローラー搬送に適した製品であれば、搬送時の抵抗を抑えることができます。搬送物の重量や使用環境に応じて、ローラーにはスチール、ステンレス、樹脂などを使用できるほか、ゴム、PUなどの素材で表面をコーティングすることも可能です。また、ローラーの一部が故障した場合や交換が必要になった場合には、コンベア全体を交換するのではなく、該当するローラーを個別にメンテナンス・交換できます。

ローラーコンベアには、直線型、カーブ型、伸縮型など、さまざまな構成があります。特に伸縮型ローラーコンベアは、一定の範囲内で長さや配置方向を変更できるため、搬送経路を柔軟に変更する必要があるエリアに適しています。

ローラーコンベアの制約

ローラー間のピッチは、搬送する製品の寸法や底面形状に合わせて適切に設定する必要があります。小型製品や底面が不安定な製品では、ローラー間の間隔が大きすぎると、製品がローラーの間に引っ掛かったり、落下したりする可能性があります。また、傾斜搬送における搬送性能は、ローラーの種類、接触面、製品重量、底面の特性などに左右されます。傾斜角度が大きくなる場合には、必要な摩擦力を考慮し、摩擦力を高める素材でローラー表面をコーティングしたり、製品を保持する機構を追加したりすることで、滑りを抑える必要があります。さらに、変形しやすい製品、傷が付きやすい製品、搬送時の安定性が低い製品については、移動中の衝撃を抑えるため、ローラーの種類や搬送速度を製品特性に合わせて適切に設定することが重要です。

垂直搬送コンベア

垂直搬送コンベアは、製品を垂直方向へ搬送したり、生産ラインの工程間で高さを変更したりするための設備です。製品の種類、生産能力、必要な搬送高さなどに応じて、クリート付きベルトコンベア、バケットコンベア、昇降式コンベア、その他の専用搬送機構などを選択できます。一般的な水平搬送コンベアとは異なり、垂直搬送では、高さを変更する際に製品が滑ったり落下したりすることを防ぐため、製品に適した保持・位置決め機構が必要となります。そのため、設備構成は製品の寸法、重量、形状、表面特性などを考慮して選定する必要があります。

製品の形状や包装形態によって、適した搬送方式は異なります。箱、トレー、段ボール箱などに入った製品では、昇降機構やクリート付きベルトによって製品を保持しながら搬送できます。一方、粒状製品などの場合には、バケットコンベアやその他の専用搬送設備が適しています。

包装・梱包業界での用途

包装ラインでは、垂直搬送コンベアを使用して、床面積が限られている場所でも製品を異なる高さへ搬送できます。搬送高さを変更することで、工場内の異なる位置に設置されたコンベアや各種設備を接続でき、搬送ライン全体を床面上に長く配置する必要がなくなります。製品を垂直方向に下降させたり、螺旋状の経路に沿って高さを変更したりする必要がある場合には、製品の特性やレイアウト条件に応じてスパイラルコンベアを使用できます。スパイラルコンベアは、連続した搬送を維持しながら、工場内の高さ方向の空間を有効活用できる点が特徴です。垂直搬送コンベアは、供給システム、包装設備、仕分け設備、検査装置、ケース梱包設備などと組み合わせることも可能です。センサーや制御システムを組み込むことで、前後の工程と連携し、製品の供給・受け渡しを適切に制御できます。

バケットコンベアで製品を搬送

垂直スクリューコンベアで粒状製品を搬送

垂直搬送コンベアのメリット

垂直搬送コンベアには、シンプルな昇降設備から連続搬送システムまで、さまざまな構成があり、生産・包装ラインにおける多様な高さ変更の要求に対応できます。製品の種類、搬送高さ、生産能力、工場の設置スペースなどに応じて、クリート付きベルト、昇降機構、バケットコンベア、スパイラルコンベア、その他の専用搬送機構などを選択できます。

垂直搬送コンベアの大きなメリットの一つは、高さ方向の空間を有効活用できることです。特に床面積が限られている工場に適しています。ただし、それぞれの構成によって動作原理や適用範囲が異なるため、製品の特性や実際のライン要件に基づいて適切な方式を選定する必要があります。

垂直搬送コンベアの制約

垂直方向へ製品を搬送するシステムの中には、一般的な水平搬送コンベアよりも構造や制御機構が複雑になるものがあります。特に、複数の高さへ製品を搬送する場合や、ライン内の複数の設備と連携させる場合には、搬送機構や制御方式を適切に設計する必要があります。

また、垂直搬送設備は特定の搬送方式に合わせて専用設計されることが多いため、製品の寸法、重量、供給方法などを変更する場合には、安定した運転を維持するために一部の機構を調整または変更する必要があります。

包装用コンベアの構成部品

一般的な包装用コンベアシステムは、主にフレーム・支持機構、製品搬送機構、駆動システム、制御システムの4つのグループで構成されます。自動化の要求に応じて、センサー、カメラ、仕分け機構、製品ストッパー、その他の補助設備を追加することも可能です。

各部品を選定する際には、搬送する製品、生産能力、作業環境、前後工程の設備との連携条件などを総合的に考慮する必要があります。これらを適切に組み合わせることが、コンベアを安定して運転し、生産ライン全体へスムーズに組み込むための基本となります。

製品搬送機構の材質

製品搬送機構には、ベルト、ローラー、チェーン、メッシュ、その他の専用構造などを使用できます。それぞれの材質は、耐久性、摩擦特性、耐熱性、耐摩耗性、衛生性、コストなどの面で異なる特性を持っています。そのため、材質を価格だけで選定するのではなく、実際の使用環境や搬送条件を考慮することが重要です。

ベルトの材質

ゴムベルトは、一定のグリップ力、搬送荷重への対応、耐摩耗性などが求められる用途で広く使用されています。材質や配合によって、温度、油脂、化学薬品など、さまざまな使用環境に対応できます。食品用途では、ゴムベルトだから一律に使用する、または使用しないと判断するのではなく、食品との接触用途への適合性がメーカーによって明示された製品を選定する必要があります。PVCベルトは、軽量から中程度の荷重の製品を搬送するシステムで広く使用されています。厚さ、表面形状、構造などについてさまざまな仕様を選択でき、箱、袋、ボトル、トレーなど、多様な包装製品の搬送に適しています。

PUベルトは、多くの構成において耐摩耗性や耐油性に優れており、食品業界向けに設計されたタイプもあります。衛生管理が求められるラインや製品と直接接触する用途では、PUという材質名だけで判断するのではなく、使用する規格や条件に適合したベルトを選定することが重要です。

ローラー・チェーン・メッシュの材質

エンジニアリングプラスチックは、軽量で耐食性に優れ、さまざまな形状へ加工できるという特徴があります。樹脂の種類に応じて、チェーンリンク、モジュラーベルト、ローラー、コンベアのガイド部品などに使用できます。ただし、耐熱性、耐荷重性、耐摩耗性については、それぞれの樹脂の種類に基づいて評価する必要があります。ステンレスは、耐食性、機械的強度、衛生性が求められるコンベア部品に広く使用されています。ステンレスの材質グレードや使用環境に応じて、フレーム、ローラー、メッシュ、製品接触部などに使用できます。食品用途や高温環境では、実際の運転条件に適したステンレス材質と設備構成を選定する必要があります。

材質選定時の注意点

搬送機構の材質は、製品の種類、搬送荷重、速度、温度、湿度、摩耗の程度、衛生管理の要求、搬送方式などを確認したうえで選定する必要があります。同じ製品であっても、生産ラインの要求条件によって適した材質や設備構成は異なります。また、初期導入コストと実際の使用環境とのバランスを考慮することも重要です。必要以上に高い仕様の材質を使用しても、それに比例した効果が得られるとは限りません。一方で、使用条件に適さない材質を選択すると、メンテナンスや交換のコストが増加する可能性があります。そのため、材質構成は技術的な要求だけでなく、設備投資の費用対効果も含めて検討する必要があります。

フレーム・支持機構

フレーム材質の選定

フレームおよび支持機構は、搬送物の荷重を支え、コンベアの形状・位置を維持するとともに、機械部品、電気部品、制御機器などを固定する役割を担います。フレームには、搬送荷重や作業環境に応じて、塗装スチール、ステンレス、その他の適切な材質が使用されます。材質を選定する際には、荷重、剛性、湿度、耐食性、衛生管理の要求、設置条件などを考慮する必要があります。高湿度の環境や高い衛生性が求められる場所では、耐食性を高め、使用環境に適応させるためにステンレスが広く使用されています。

また、絶縁性、静電気対策、耐衝撃性、製品との接触などについて特殊な要求がある箇所では、エンジニアリングプラスチック、ゴム、その他の専用材料を使用することも可能です。

コンベアフレームの剛性が重要な理由

コンベアフレームの安定性は、材質だけでなく、構造設計、断面寸法、接合方法、支持位置、設置床面の条件などにも左右されます。適切な剛性を持つフレームは、運転中の変形や振動を抑えるのに役立ちます。これは、高速搬送を行うシステムや、センサー、カメラ、位置決め機構、その他の自動化設備を組み込む場合に特に重要です。過度な振動が発生すると、これらの機器の検出精度や位置決め精度に影響を与える可能性があります。さらに、フレームおよび支持機構は、搬送する製品の荷重だけでなく、コンベア上に組み込まれる各種設備の重量も考慮して設計する必要があります。安定した構造を確保することで、各機構間の相対位置を維持しやすくなり、設備の運転やメンテナンスも行いやすくなります。

駆動システム

駆動システムは、搬送機構を必要な速度で動かし、製品を搬送するために必要なトルクを供給します。コンベアの種類に応じて、モーター、減速機、プーリー、スプロケット、チェーン、カップリング、駆動軸などの部品で構成されます。駆動システムを選定する際には、コンベアの長さ、搬送荷重、搬送速度、傾斜角度、搬送機構の種類、使用環境などを考慮する必要があります。自動化ラインでは、コンベア前後の設備と同期して運転できるよう、駆動システムの仕様や制御方式も適切に設計する必要があります。

ヘッドドライブ式コンベア

ヘッドドライブ式コンベアは、モーターおよび駆動機構をコンベアの一端に配置する構成です。比較的シンプルな構造で配置しやすいため、多くのベルトコンベアで採用されています。設計によっては、モーターから駆動部へ動力を直接伝達するほか、減速機、チェーン、ベルトなどを介して駆動する方式もあります。具体的な構成は、設備の技術要件や設置スペースに応じて選定する必要があります。

ヘッドドライブ式コンベア

ヘッドドライブ式コンベアは、その名称のとおり、駆動ユニットをコンベアの一端に配置する構成です。モーターから動力を伝達し、コンベアの端部にある駆動ローラーの一つを回転させることで、プーリーを介してベルトまたはチェーンを搬送方向へ駆動します。一般的には、ベルトまたはチェーンを駆動プーリーを介して引っ張ることができるよう、コンベアの搬送終端側に駆動ユニットを配置する構成が適しています。ただし、適切な資格・知識を持つエンジニアがコンベアの設計を検討・承認した場合には、駆動ユニットを製品の供給側に配置することもできます。この場合、駆動ユニットがベルトまたはチェーンを駆動プーリーに沿って押し出す、または引っ張るように動作します。

いずれの構成でも、製品がコンベアの終端側へ向かって搬送されることから、この方式は一般に「ヘッドドライブ（Head Drive）」とも呼ばれます。

センタードライブ式コンベア

センタードライブ式コンベア

この駆動方式は、コンベアの幾何学的な中心に限定されず、コンベアフレームに沿った任意の位置に取り付けることができます。ただし、センタードライブ式とするためには、モーターをコンベア端部のプーリーやローラーに取り付けないことが重要です。センタードライブ式では、エンドドライブ式で使用される1本のローラーとは異なり、通常3本のローラーを使用します。3本のローラーは、一般的に他のローラーよりも大径の駆動ローラー1本と、その両側に配置される2本のリターンローラー（戻りローラー、アイドラーローラー）で構成されます。2本のリターンローラーが必要で、エンドドライブ式よりも構造が複雑になるため、センタードライブ式コンベアは一般的にエンドドライブ式よりも導入コストが高くなります。

内部駆動式コンベア

内部駆動式コンベア

前述した2種類の駆動方式では、モーターがコンベアの外側に取り付けられ、駆動プーリーと連結されています。一方、内部駆動式では、駆動モーターをコンベア内部に組み込んで配置します。この方式はベルトコンベアで最も多く使用されていますが、プラスチック製モジュラーベルトコンベアにも採用できます。内部駆動式コンベアでは、モーターを組み込んだプーリーをコンベアの端部または中央部に配置することができます。上の図では、コンベアの外側に小さな電線が出ていることが確認できます。これは、内部に組み込まれた駆動システムへ電力を供給するための配線です。

駆動システムを選定する際に考慮すべき要素

コンベアの駆動方式を選定する際には、主に「コンベアの種類」「必要な動力」「設置スペース」の3点を考慮する必要があります。中でも、最も重要なのがコンベアの種類です。すべての駆動方式が、あらゆる種類のコンベアに適用できるわけではないためです。また、コンベアの運転に必要な動力も、採用できる駆動方式を左右する要因となります。設置スペースについても同様です。コンベアの外側にモーターを設置するスペースが確保できない場合には、センタードライブ式や内部駆動式など、別の構成を検討する必要があります。実際の設備に適した駆動方式を判断するには、コンベアメーカーと相談しながら選定することをおすすめします。専門的な知識を持つ担当者に相談することで、製品や搬送条件、必要な動力、設置スペースなどを総合的に考慮した適切な構成を検討しやすくなります。

制御システム

包装用コンベアにおける制御システムの役割

制御システムは、その方式にかかわらず、人間やオペレーターが設定した条件に従って設備を適切に動作させることを主な目的としています。開ループ制御では、システムからのフィードバックがないため、実際の動作値が設定値からずれる可能性があります。一方、閉ループ制御では、センサーや画像処理システムなどから得られるフィードバックデータを利用して設備の状態を監視し、実際の値を設定値に近づけることができます。

包装用コンベアでは、設定値として以下のような項目が挙げられます。

• コンベアの搬送速度

• コンベアの加速度

• 運転時間

• 動作間の待機時間

• 搬送方向

• その他の運転条件

制御システムの種類

ハード制御システム：
ハード制御システムは、一定速度での搬送や単純なON/OFF制御など、比較的シンプルな制御要求に適しています。一般的なモーターなどを使用し、プログラムによる変更ができない押しボタン、リレー、タイマーリレー、速度制御用インバーターなどの機器を組み合わせてシステムを構成します。

この方式は初期コストを抑えやすい一方、用途や運転条件を変更する場合には、ハードウェアの再設計や変更が必要となり、対応に時間がかかる場合があります。ただし、構造が比較的シンプルで信頼性や耐久性に優れているため、仕様が固定され、長期間にわたって同じ条件で運転する設備に適しています。頻繁に仕様を変更する必要がある柔軟な生産システムには、別の制御方式を検討することが望ましいです。

ソフト制御システム：
ソフト制御システムは、単純な制御から、セグメントごとの搬送、無段階の速度変更、加速度制御、頻繁な正逆転など、より複雑な制御要求まで対応できます。サーボモーターやステッピングモーターなど、速度や位置を柔軟に制御できるモーターが使用されます。システムは、ハード制御で使用される各種機器に加えて、PLC、マイクロプロセッサ、コンピューターシステムなどのプログラマブルな制御機器を組み合わせて構成します。この方式は初期導入コストが高くなる一方、用途を変更する際には主に制御プログラムを変更することで対応でき、ハード制御システムのように設備を停止してハードウェアを変更する必要を抑えられる点が大きなメリットです。また、産業用規格に準拠した機器を使用するため、信頼性の高いメーカー製品を適切に選定すれば、安定した運用が期待できます。ソフト制御システムは幅広い制御要求に対応できますが、特に生産内容を柔軟に変更する必要があるラインや、運転条件を頻繁に更新・アップグレードする生産システムに適しています。

包装用コンベアは、生産ラインの自動化と製品搬送工程の効率化を検討している企業に適した設備ソリューションです。生産ラインに自動化設備を導入することで、生産量に応じた運転条件の調整や、生産能力の管理・最適化にもつなげることができます。長期的な運用を考えた場合、包装工程を人手のみで対応すると、人件費が積み重なり、設備を導入した場合と比較して大きなコスト差が生じる可能性があります。また、作業者による手作業だけでは、必ずしも自動化設備と同等の生産性を安定して維持できるとは限りません。包装用コンベアの導入や生産ラインへの組み込みをご検討の場合は、製品や生産条件に適した仕様をご提案しますので、ぜひCNC VINAまでお問い合わせください。

ベトナムテクノロジー＆CNC応用株式会社

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