JP2000267733A - 走行制御方法及び走行制御機能を備えた搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】搬送台車を走行させるための走行制御におい
て、特に位置決めモジュール等を組み込まなくとも搬送
台車が停止位置に正確に停止することができるようにし
た走行制御方法及び走行制御機能を備えた搬送装置を提
供する。 【解決手段】一定の往路において、基準となる搬送開始
位置から所望の停止位置まで搬送台車を手動で走行さ
せ、この搬送台車が走行する際に発生するパルス信号の
走行計数値を記憶し、この記憶した走行計数値から減速
開始位置から制動開始位置までの減速所要距離の値と制
動開始位置から停止位置までの制動所要距離の値とを求
め、この減速所要距離の値及び制動所要距離の値に基づ
いて搬送台車の減速と制動との制御を行うようにしたこ
とである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを移載させ
るための搬送台車の走行制御方法及び走行制御機能を備
えた搬送装置に関する。詳しくは、パルスの計数値を搬
送開始位置から停止位置までの走行距離間の値として持
ち、この計数値に基づいて走行制御を行う、所謂パルス
エンコーダー方式に基づいた走行制御方法及び走行制御
機能を備えた搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術におけるワークの搬送装置、例
えば、スリッターの巻き取り製品取り出し装置をはじめ
とした、特定経路からなる往路を走行する搬送装置にお
いては、搬送台車を特定の位置まで移動させ、ワークの
移載を行い、他の特定位置まで搬送するという運転が行
われている。

【０００３】このような搬送装置においての走行運転及
び停止の制御を行う方式の１つとして、減速する位置及
び停止する位置に被検出部材を配置し、夫々専用に検出
する検出器を搬送台車に設置して減速すること及び停止
することを認識し実行するものがある。しかし、この方
式運転パターンが複雑な場合には設置すべき被検出部材
点数が多くなり、且つそれが至近距離に集中したりする
と設置が困難なケースもありうる。また、複数の停止位
置の中から次の目的位置を確実に選択できるようにする
工夫も必要である。ワーク移載の方式によっては極短い
距離を移動したり、停止位置の高い精度が要求される事
もあり不利な面が多い。

【０００４】一方、パルスエンコーダー方式の制御は、
停止位置毎に被検出部材などを設置する必要が無く、走
行経路上に停止位置を任意に設定し、変更し、或いは増
減する事ができる。これを実現する方法は様々であり、
例えば汎用のシーケンスコントローラーに専用の位置決
め用モジュールを組み込んで行う方法を取ると、精度よ
く制御を行うことができる。しかし、制御を行う為に予
め準備しておくべき事項や実行の為の手続きが複雑にな
る。

【０００５】これに対して、同じく汎用のシーケンスコ
ントローラーに専用のパルスカウンターユニットを組み
込んで実現することも可能である。先ず、走行経路上の
搬送開始位置から任意に設定された所望の停止位置まで
の走行距離に相当するパルス計数値を予め求め、走行距
離計数値として記憶させておく。その搬送開始位置から
所望の停止位置への搬送指令に基づき走行が開始したな
らば、走行に応じて発生するパルス信号が計数され、そ
の計数値と記憶されている走行距離計数値とが比較演算
され、一致（実際にはある範囲を持っていて、その範囲
内に入った時）した時点でカウンタから信号が発せられ
る。この信号はコントローラのスキャン時間に影響され
ずに出力されるもので、この信号を利用して搬送台車の
減速や制動を実行し、搬送台車を目的とする停止位置で
自動停止させようとするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たパルスエンコーダー方式によれば、先の位置決め用モ
ジュールを組み込んで行う場合と比較した場合、搬送装
置を制御する装置自体は安価に実現でき、実行手続きも
簡単である反面、停止位置そのものを制御するのではな
く、停止位置まで走行する際に発生するパルス信号に基
づいた、所謂変速タイミングを制御する事になるので停
止位置の精度が劣ってしまうという問題がある。

【０００７】又、カウンターユニットの機種やメーカー
によっても仕様は異なると思われるが、カウンターから
の一致信号を利用するには減速する位置や制動する位置
の計数設定値を絶対値で指定しなければならない。ま
た、その値の変更は、一旦システムを再起動しないと再
設定されないという制約があり、且つ１つの停止位置の
場合には減速する位置と制動する位置の２つの設定値が
必要であり、また、停止位置への進行方向も考慮すると
進行方向の信号と減速及び制動する位置との４つの測定
値を予め確立して設定しておく必要があるという問題も
ある。

【０００８】また、一致信号を利用せず単にカウンター
の現在値を読み出す事も可能であるが、それを利用する
場合にはコントローラーのスキャン時間による遅れを考
慮して使用する必要がある。

【０００９】従って、必要な停止精度を得る為に煩雑な
設計を必要とせず、且つメンテナンス性も良好なシンプ
ルな走行制御装置を安価に提供することに解決しなけれ
ばならない課題を有している。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る走行制御方法は一定の往路において、
基準となる搬送開始位置から所望の停止位置まで搬送台
車を走行させ、該搬送台車が走行する際に発生するパル
ス信号の走行計数値を記憶し、該記憶した走行計数値に
基づいて減速開始位置から制動開始位置までの減速所要
距離の値と、該制動開始位置から停止位置までの制動所
要距離の値とを求めて記憶し、前記減速所要距離の値及
び制動所要距離の値に基づいて前記搬送台車の減速と制
動との制御を行うようにしたことである。

【００１１】又、前記記憶してある走行計数値の計数の
値は、搬送台車を基準となる搬送開始位置から所望の停
止位置まで手動で走行させることによって行うこと；前
記記憶してある走行計数値に基づいて搬送台車が制動開
始位置から停止位置まで走行する際に発生するパルス信
号を計数し、その計数と前記記憶してある制動所要距離
の値とが異なっ時に、その異なった分だけ制動開始位置
を補正するようにしたことである。

【００１２】走行制御機能を備えた搬送装置は、一定の
往路と、該往路を走行する搬送台車と、該搬送台車の搬
送開始位置を決定する搬送開始位置決め手段と、搬送台
車の走行に連動したパルス信号を発生させるパルス発生
手段とからなる搬送ユニットと、前記搬送台車の走行を
制御する走行制御部とからなり、該走行制御部は、前記
搬送開始位置から所望の停止位置まで、前記搬送台車が
走行した際に発生するパルス信号を計数し、該計数した
走行計数値を記憶する走行計数記憶手段と、該走行計数
値に基づいて減速開始位置から制動開始位置までの減速
所要距離の値と制動開始位置から停止位置までの制動所
要距離の値とを設定して記憶する減速・制動設定手段
と、前記搬送台車が走行する際に発生するパルス信号の
計数と、前記減速所要距離の値と制動所要距離の値とを
比較して減速と制動との制御をする比較制御手段とから
なる。

【００１３】また、前記走行計数記憶手段は、搬送台車
を搬送開始位置から所望の停止位置まで手動で走行させ
た時のパルス信号を計数するようにしたこと；前記走行
制御部には、前記搬送台車が前記記憶してある走行計数
値に基づいて制動開始位置から停止位置まで走行する際
に発生するパルス信号を計数し、該計数した値と前記記
憶してある制動所要距離の値とが異なった時に、その異
なった分だけ制動開始位置を補正するようにする走行調
整手段を備えたことである。

【００１４】このように、予め走行する範囲の走行計数
値を得るようにし、この走行計数値から停止位置までの
減速開始位置と制動開始位置とを設定するようにしたこ
とにより、停止するための別途カウンター等が必要なく
かつ充分な減速距離と制動距離とを得ることができるた
め、搬送台車が停止位置に正確に停止することができる
ようになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る走行制御方法
を具現化した走行制御機能を備えた搬送装置の実施の形
態について図面を参照して説明する。

【００１６】走行制御機能を備えた搬送装置は、図１に
示すように、ワークを搬送する為の搬送ユニット１０
と、この搬送ユニット１０を制御する走行制御部２０と
から構成されている。

【００１７】搬送ユニット１０は、ワークを移載させる
床上走行方式の搬送台車１１と、この搬送台車１１の走
行を案内するガイド付きベース１２と、この搬送台車１
１を走行させるための走行駆動用のボールネジ１３と、
ボールネジ１３を回転させるためのサーボモーター１４
と、このサーボモーター１４に連結されパルスエンコー
ダーの機能を有するパルス発生手段であるパルス発信器
１５と、板状に形成されベース１２の長さ方向に沿った
所定位置に取り付けられている被検出部材１６と、搬送
台車１４に取り付けられ被検出部材１６を検出するため
の検出器１７とから構成されている。この被検出部材１
６と検出器１７とで搬送開始位置決め手段を形成する。

【００１８】走行制御部２０は、サーボモーター１４の
回転駆動を制御するモータードライバー２１と、パルス
発信器１５からのパルス信号をカウントして搬送台車１
１の走行を制御するシーケンスコントローラー２２とか
ら構成されている。このパルス発信器１５はサーボモー
ター１４が１回転するとパルス発信器１５の仕様で定め
られたレートのパルス信号を出力する構造となってい
る。

【００１９】モータードライバー２１は、予め幾つかの
異なる回転速度が設定されており、且つその異なった回
転速度の間を特定のレートで加減速するように設定する
ことができるようになっている。この設定された事項は
シーケンスコントローラー２２の運転指令部２４からの
指令に基づいて実行できるようになっている。

【００２０】シーケンスコントローラー２２は、パルス
発信器の発信パルス信号をモータードライバー２１を経
由して取り込み、搬送台車１１が前進時には加算し、後
退時には減算するように計数する走行距離検出用パルス
カウンター２３と、搬送台車１１の前進／後退及び減速
／制動、停止を指令する運転指令部２４と、パルスカウ
ンター２３におけるパルス信号を計数した現在の計数値
と停止位置までの走行計数値とを比較する比較演算部２
５と、搬送台車１１が実際に走行している時の制動開始
位置から停止位置迄の実走行距離間のパルス信号をサン
プリングして平均値（制動所要距離の値）を求める制動
補正演算部２６と、制動開始位置から停止位置までのパ
ルス信号を計数した走行計数値を記憶することができる
記憶部２７とから構成されている。又、記憶部２７には
走行計数値に基づいて得られた減速開始位置から制動開
始位置までの減速所要距離の値と制動開始位置から停止
位置までの制動所要距離の値とを記憶できるようになっ
ている。

【００２１】このパルスカウンター２３と記憶部２７と
で走行計数記憶手段を形成する。また、パルスカウンタ
ー２３と比較演算部２５と運転指令部２４とで、走行計
数値に基づいた減速開始位置から制動開始位置までの減
速所要距離の値と制動開始位置から停止位置までの制動
所要距離の値とを設定する減速・制動設定手段を形成す
る。さらに、モータードライバー２１とパルスカウンタ
ー２３と運転指令部２４と比較演算部２５とで搬送台車
が走行する際に発生するパルス信号の計数と記憶されて
いる減速所要距離の値及び制動所要距離の値を比較して
減速と制動を制御する比較制御手段を形成する。

【００２２】制動補正演算部２６は、記憶してある走行
計数値に基づいて制動開始信号から停止位置まで走行す
る際に発生するパルス信号を計数し、この計数した値と
記憶してある制動所要距離の値とが異なった時に、その
異なった分だけ制動開始位置を補正する走行調整手段を
形成する。

【００２３】このような構成において、搬送台車の走行
制御は、図２に示ように、搬送開始位置から停止位置ま
でのパルス信号を計数して得られた走行計数値と、この
走行計数値から減速開始位置から制動開始位置までの減
速所要距離の値と制動開始位置から停止位置までの制動
所要距離の値とを求める。

【００２４】減速・制動開始位置を設定するためには、
図３に示すように、先ず、基準となる搬送開始位置を求
め、その位置に搬送台車１１を位置決めする。即ち、搬
送台車１１の検出器１７が被検出部材１６を検出してか
らサーボモーター１４が回転してパルス信号が出力した
位置が基準となる搬送開始位置となる（ステップＳＴ１
０〜ＳＴ１２）。停止位置は所望の位置に設定すること
ができる。この停止位置を決定するには、先ず搬送台車
１１を搬送開始位置から停止位置まで手動で走行させ
る。この時、搬送開始位置に搬送台車１１がいる時には
パルスカウンターは”０”にクリアされる（ステップＳ
Ｔ１３）。そして、搬送台車１１の走行によって発生す
るパルス信号を計数し、搬送台車１１を停止させた位置
が停止位置となる。このようにして搬送開始位置から停
止位置まで搬送台車１１を走行させた時のパルス信号を
パルスカウンター２３で計数して走行計数値を求め、記
憶部２７に記憶する（ステップＳＴ１４、ＳＴ１５）。

【００２５】走行計数値を記憶した後に、搬送台車１１
を搬送開始位置に戻すと共に、走行計数値から減速開始
位置の減速用制御計数値及び制動開始位置の制動用制御
計数値を設定する（ステップＳＴ１６、ＳＴ１７）。

【００２６】この減速開始位置及び制動開始位置は、図
２に示すように、停止位置が決定されると、その停止位
置から逆算、即ち、搬送台車１１が停止位置で正確に停
止させるために必要且つ充分な減速距離及び制動距離は
予め設定することができる。何故ならば、搬送台車１１
の走行速度、ワークの重量、惰走距離の差は予め予想す
ることができるからである。従って、これらの条件が加
わっても停止位置に正確に停止できるような減速開始位
置及び制動開始位置に設定すればよいことになる。図２
において、搬送開始位置から停止位置までの走行計数値
が”１００００”であるとすると、減速開始位置から制
動開始位置までの減速所要距離の値は”１０００”、制
動開始位置から停止位置までの制動所要距離の値は”１
００”である。従って、後述するように、搬送台車が走
行する際に発生するパルス信号を計数して、走行計数値
との偏差値が”１０００”になった時に減速させ、偏差
値が”１００”になった時に制動させれば、搬送台車１
１は停止位置で正確に停止することができる。

【００２７】このようにして設定された減速開始位置及
び制動開始位置による走行制御は、図４に示すように、
先ず搬送台車１１が搬送開始位置に停止している状態で
運転指令部２４から搬送指令が出されると、走行計数
値、減速及び制動開始位置の制御計数値が検索される
（ステップＳＴ２０、ＳＴ２１）。

【００２８】そして、搬送台車１１が予め設定されてい
る速度で走行開始すると共に、搬送台車１１の走行に伴
って発生するパルス信号を計数して現在の計数値を求め
る。この現在の計数値と記憶されている走行計数値とが
比較され、その偏差値を求める（ステップＳＴ２２、Ｓ
Ｔ２３）。この偏差値は、搬送開始位置を基準にして搬
送台車１１が前進方向に走行すればその値が減少し、後
退方向に走行すればその値が増加する。

【００２９】偏差値と減速開始位置との制御計数値が比
較され、記憶されている減速所要距離の値に比べて偏差
値のほうが大きな値の時は設定された速度による運転を
続行する。もし、現在の計数値に比べて偏差値の値が小
さくなった時は減速開始位置に到達したことを意味し、
搬送台車１１の走行速度は減速され、減速運転に切り換
わる（ステップＳＴ２４、ＳＴ２５）。

【００３０】搬送台車１１が減速運転を行っている時に
おいても、引き続き走行に伴って発生するパルス信号の
計数が行われ、現在の計数値を求める。この現在の計数
値に対する走行計数値から求めた偏差値が、制動開始位
置から停止位置までの制動所要距離の値よりも大きい値
の時には減速運転を続行する（ステップＳＴ２６）。も
し、減速運転をしていて偏差値が制動開始位置の制御計
数値よりも小さくなった時は、搬送台車１１が制動開始
位置に到達したことを意味し、搬送台車１１にブレーキ
をかける、所謂制動動作に入る。制動動作に入ると搬送
台車１１は停止する。この停止の際には、予め制動開始
位置からのパルス信号の数によって停止位置を決定させ
ることができるため、正確に停止位置で停止することが
できるのである。

【００３１】このようにして搬送台車１１の走行制御を
するのであるが、上述した種々の条件によっては搬送台
車１１の走行に伴って発生するパルス信号に微少ながら
狂いが生じてくる。従って、この狂いを調整して搬送台
車１１が停止位置に正確に停止させるようにする必要が
ある。ここで、減速開始位置及び制動開始位置は、上述
したように、停止位置に基づいて充分に減速及び制動で
きる距離を持った計数値で設定されている。本発明にお
いては、調整が必要な時には制動開始位置をずらすこと
により調整する。

【００３２】先ず、制動開始位置から停止位置までの走
行計数値を得た時と同等のパルス信号が発生しているか
否かを検出する必要がある。そのため、制動補正演算部
２６において、制動開始位置から制動を開始した時に、
走行により発生するパルス信号をサンプリングして計数
し、停止位置までの計数値を求め、その平均値を求め
る。この平均値と記憶部２７に記憶してある制動所要距
離の値を比較して、平均値と差があれば、その差分だけ
制動開始位置を補正すればよい。同時にこの平均値を走
行計数値として記憶部２７に上書きする。このようにし
て搬送台車を中心にして発生する諸条件によるパルス信
号の計数の狂いを微調整しながら維持することによっ
て、搬送台車１１が停止位置に正確に停止させることを
維持できるのである。この手法、即ち、サンプリングす
る手法は、調整時等に故意に行うものではなく通常の運
転動作をしている最中に行われている。

【００３３】尚、本発明に係る走行制御機能を備えた搬
送装置は、特に搬送台車の走行制御に関して走行経路が
一定で駆動機構に滑りが生じない、即ち、常にパルス信
号の計数値と搬送対象の移動量との対応が取れるように
配慮すれば昇降や旋回といった他の移動手段の場合にも
応用できることは勿論のことである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る走行
制御機能を備えた搬送装置は、位置決め用モジュール等
を組み込まなくとも搬送台車の正確な停止精度が得ら
れ、装置自体を安価に構成することができると共に、パ
ルスカウンターユニットの多少仕様上の制約があって
も、煩雑な設計無しで走行制御機能を開発することがで
きるため、開発期間が短縮でき、メンテナンス性も良好
な走行制御機能を提供する事ができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る走行制御機能を備えた搬送装置の
全体ブロック図である。

【図２】同搬送台車の走行位置における走行制御機能を
示した説明図である。

【図３】同減速・制動開始位置の設定手順を示したフロ
ーチャートである。

【図４】同搬送台車の走行制御を行うためのフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０；搬送ユニット、１１；搬送台車、１２；ガイド付
きベース、１３；ボールネジ、１４；サーボモーター、
１５；パルス発信器、１６；被検出部材、１７；検出
器、２０；走行制御部、２１；モータードライバー、２
２；シーケンスコントローラー、２３；パルスカウンタ
ー、２４；運転指令部、２５；比較演算部、２６；制動
補正演算部、２７；記憶部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一定の往路において、基準となる搬送開始
   位置から所望の停止位置まで搬送台車を走行させ、該搬
   送台車が走行する際に発生するパルス信号の走行計数値
   を記憶し、該記憶した走行計数値に基づいて減速開始位
   置から制動開始位置までの減速所要距離の値と、該制動
   開始位置から停止位置までの制動所要距離の値とを求め
   て記憶し、前記減速所要距離の値及び制動所要距離の値
   に基づいて前記搬送台車の減速と制動との制御を行うよ
   うにしたことを特徴とする走行制御方法。
2. 【請求項２】前記記憶してある走行計数値の計数の値
   は、搬送台車を基準となる搬送開始位置から所望の停止
   位置まで手動で走行させることによって行うことを特徴
   とする請求項１に記載の走行制御方法。
3. 【請求項３】前記記憶してある走行計数値に基づいて搬
   送台車が制動開始位置から停止位置まで走行する際に発
   生するパルス信号を計数し、その計数と前記記憶してあ
   る制動所要距離の値とが異なっ時に、その異なった分だ
   け制動開始位置を補正するようにしたことを特徴とする
   請求項１に記載の走行制御方法。
4. 【請求項４】一定の往路と、該往路を走行する搬送台車
   と、該搬送台車の搬送開始位置を決定する搬送開始位置
   決め手段と、搬送台車の走行に連動したパルス信号を発
   生させるパルス発生手段とからなる搬送ユニットと、前
   記搬送台車の走行を制御する走行制御部とからなり、該
   走行制御部は、前記搬送開始位置から所望の停止位置ま
   で、前記搬送台車が走行した際に発生するパルス信号を
   計数し、該計数した走行計数値を記憶する走行計数記憶
   手段と、該走行計数値に基づいて減速開始位置から制動
   開始位置までの減速所要距離の値と制動開始位置から停
   止位置までの制動所要距離の値とを設定して記憶する減
   速・制動設定手段と、前記搬送台車が走行する際に発生
   するパルス信号の計数と、前記減速所要距離の値と制動
   所要距離の値とを比較して減速と制動との制御をする比
   較制御手段とからなることを特徴とする走行制御機能を
   備えた搬送装置。
5. 【請求項５】前記走行計数記憶手段は、搬送台車を搬送
   開始位置から所望の停止位置まで手動で走行させた時の
   パルス信号を計数するようにしたことを特徴とする請求
   項４に記載の走行制御機能を備えた搬送装置。
6. 【請求項６】前記走行制御部には、前記搬送台車が前記
   記憶してある走行計数値に基づいて制動開始位置から停
   止位置まで走行する際に発生するパルス信号を計数し、
   該計数した値と前記記憶してある制動所要距離の値とが
   異なった時に、その異なった分だけ制動開始位置を補正
   するようにする走行調整手段を備えたことを特徴とする
   請求項４に記載の走行制御機能を備えた搬送装置。