JP2001253527A - リニア搬送装置およびその制御方法 - Google Patents
リニア搬送装置およびその制御方法Info
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- JP2001253527A JP2001253527A JP2000069837A JP2000069837A JP2001253527A JP 2001253527 A JP2001253527 A JP 2001253527A JP 2000069837 A JP2000069837 A JP 2000069837A JP 2000069837 A JP2000069837 A JP 2000069837A JP 2001253527 A JP2001253527 A JP 2001253527A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】容易に物品の所望搬送速度で搬送できるリニア
搬送装置およびその制御方法を提供する。 【解決手段】多数のトラフ変位特性とトラフ２５の駆動
機２６を駆動する駆動信号とが対応付けて求められ、か
つ、各トラフ変位特性を持つトラフ２５で搬送される物
品Ｍの搬送速度も求められるので、物品Ｍの搬送速度と
駆動機２６の駆動信号との関係が多数求められ、この関
係に基づいて、物品Ｍの目標速度を入力するだけで、物
品Ｍの搬送速度が目標速度となるように、駆動機２６の
駆動信号を容易に選択することができる。
搬送装置およびその制御方法を提供する。 【解決手段】多数のトラフ変位特性とトラフ２５の駆動
機２６を駆動する駆動信号とが対応付けて求められ、か
つ、各トラフ変位特性を持つトラフ２５で搬送される物
品Ｍの搬送速度も求められるので、物品Ｍの搬送速度と
駆動機２６の駆動信号との関係が多数求められ、この関
係に基づいて、物品Ｍの目標速度を入力するだけで、物
品Ｍの搬送速度が目標速度となるように、駆動機２６の
駆動信号を容易に選択することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物品が載置される
トラフを駆動機によって物品の搬送方向に往復動させて
物品を搬送するリニア搬送装置に関する。
トラフを駆動機によって物品の搬送方向に往復動させて
物品を搬送するリニア搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来のリニア搬送装置として、
１次巻線鉄心により構成される固定子と磁石とからなる
リニアモータ（駆動機）を使用し、前記固定子をベース
上に設けるとともに、前記磁石を、物品を載せるトラフ
の下面に前記固定子と所定の間隔を隔てた状態に取り付
け、リニアモータの駆動でトラフを所定の搬送方向に往
復動させることにより、トラフ上の物品を搬送するよう
にしたものが知られている（特公昭５４−３５３９５号
公報）。
１次巻線鉄心により構成される固定子と磁石とからなる
リニアモータ（駆動機）を使用し、前記固定子をベース
上に設けるとともに、前記磁石を、物品を載せるトラフ
の下面に前記固定子と所定の間隔を隔てた状態に取り付
け、リニアモータの駆動でトラフを所定の搬送方向に往
復動させることにより、トラフ上の物品を搬送するよう
にしたものが知られている（特公昭５４−３５３９５号
公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のリニア
搬送装置では、リニアモータの駆動特性をどのように設
定するか、つまり、トラフの動かし方は、作業者の経験
や「かん」に頼ったものであったため、物品の所望搬送
速度または所望搬送量で搬送されるように、装置を制御
することは困難であった。
搬送装置では、リニアモータの駆動特性をどのように設
定するか、つまり、トラフの動かし方は、作業者の経験
や「かん」に頼ったものであったため、物品の所望搬送
速度または所望搬送量で搬送されるように、装置を制御
することは困難であった。
【０００４】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
ので、容易に物品の所望搬送速度で搬送できるリニア搬
送装置およびその制御方法を提供することを目的とす
る。
ので、容易に物品の所望搬送速度で搬送できるリニア搬
送装置およびその制御方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために、本発明の一構成は、物品が載置されるトラフを
駆動機によって物品の搬送方向に往復動させて物品を搬
送するものであり、前記トラフの変位量と時間との関係
を示す多数のトラフ変位特性と、前記駆動機を駆動させ
る駆動信号とを対応付けて求め、前記トラフの与えられ
た振幅と、トラフと物品間の与えられた動摩擦係数とを
用い、前記トラフ変位特性を持つトラフで搬送される物
品の運動方程式を解いて、物品の搬送方向の位置を求
め、求められた物品の位置の時間変化から物品の搬送速
度を求め、求められた物品の搬送速度が目標速度となる
ように、前記駆動信号を選択するものである。ここで、
動摩擦係数とは、相対運動を行っている動摩擦状態の物
品とトラフの接触面に生じる摩擦力と法線作用力との比
をいう。
ために、本発明の一構成は、物品が載置されるトラフを
駆動機によって物品の搬送方向に往復動させて物品を搬
送するものであり、前記トラフの変位量と時間との関係
を示す多数のトラフ変位特性と、前記駆動機を駆動させ
る駆動信号とを対応付けて求め、前記トラフの与えられ
た振幅と、トラフと物品間の与えられた動摩擦係数とを
用い、前記トラフ変位特性を持つトラフで搬送される物
品の運動方程式を解いて、物品の搬送方向の位置を求
め、求められた物品の位置の時間変化から物品の搬送速
度を求め、求められた物品の搬送速度が目標速度となる
ように、前記駆動信号を選択するものである。ここで、
動摩擦係数とは、相対運動を行っている動摩擦状態の物
品とトラフの接触面に生じる摩擦力と法線作用力との比
をいう。
【０００６】本発明の上記一構成によれば、多数のトラ
フ変位特性とトラフの駆動機を駆動する駆動信号とが対
応付けて求められ、かつ、各トラフ変位特性を持つトラ
フで搬送される物品の搬送速度も求められるので、物品
の搬送速度と駆動機の駆動信号との関係が多数求めら
れ、この関係に基づいて、物品の目標速度を入力するだ
けで、物品の搬送速度が目標速度となるように、駆動機
の駆動信号を容易に選択することができる。
フ変位特性とトラフの駆動機を駆動する駆動信号とが対
応付けて求められ、かつ、各トラフ変位特性を持つトラ
フで搬送される物品の搬送速度も求められるので、物品
の搬送速度と駆動機の駆動信号との関係が多数求めら
れ、この関係に基づいて、物品の目標速度を入力するだ
けで、物品の搬送速度が目標速度となるように、駆動機
の駆動信号を容易に選択することができる。
【０００７】本発明の他の構成によれば、求められた物
品の搬送速度に基づく物品の移動量から物品の搬送量を
求め、前記求められた物品の搬送速度が目標速度となる
ように前記駆動信号を選択するのに代えて、求められた
搬送量が目標搬送量となるように前記駆動信号を決定す
る。この構成によれば、求められた物品の搬送量は物品
の搬送速度に基づいて求められるので、前記物品の搬送
速度と駆動機の駆動信号との関係による物品の搬送量と
駆動機の駆動信号との関係から、物品の目標搬送量を入
力するだけで、物品の搬送量が目標搬送量となるよう
に、駆動機の駆動信号を容易に決定することができる。
品の搬送速度に基づく物品の移動量から物品の搬送量を
求め、前記求められた物品の搬送速度が目標速度となる
ように前記駆動信号を選択するのに代えて、求められた
搬送量が目標搬送量となるように前記駆動信号を決定す
る。この構成によれば、求められた物品の搬送量は物品
の搬送速度に基づいて求められるので、前記物品の搬送
速度と駆動機の駆動信号との関係による物品の搬送量と
駆動機の駆動信号との関係から、物品の目標搬送量を入
力するだけで、物品の搬送量が目標搬送量となるよう
に、駆動機の駆動信号を容易に決定することができる。
【０００８】好ましくは、前記トラフの振幅および搬送
往路のトラフの加速時間を含むパラメータを変化させた
ときのトラフ変位速度と時間との関係を示すトラフ速度
特性を多数求めておき、前記トラフ変位速度を時間積分
することにより、トラフ変位量と時間との関係を示す多
数の前記トラフ変位特性を求める。したがって、トラフ
変位特性をトラフ速度特性から容易に求めることができ
る。
往路のトラフの加速時間を含むパラメータを変化させた
ときのトラフ変位速度と時間との関係を示すトラフ速度
特性を多数求めておき、前記トラフ変位速度を時間積分
することにより、トラフ変位量と時間との関係を示す多
数の前記トラフ変位特性を求める。したがって、トラフ
変位特性をトラフ速度特性から容易に求めることができ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第
１実施形態に係るリニア搬送装置を備えた組合せ計量装
置を示す一部切断した概略正面図である。図１におい
て、搬送コンベア１によって搬送されてきた被計量物で
あるスナック菓子のような物品Ｍは、投入シュート２を
介して平坦な円錐状の単一の分散フィーダ３上に供給さ
れる。この分散フィーダ３は加振器４の駆動により上下
に加振されて振動し、物品Ｍを全方位に分散させる。分
散フィーダ３の下方周囲には複数のリニア搬送装置（放
射フィーダ）７が放射状に配置され、各リニア搬送装置
７の先端部下方には、複数のプールホッパ９が各リニア
搬送装置７に個々に対応させて円形に配置されている。
さらに、プールホッパ９の下方には、複数の計量ホッパ
１０が各プールホッパ９に個々に対応させて円形に配置
されている。
ついて図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第
１実施形態に係るリニア搬送装置を備えた組合せ計量装
置を示す一部切断した概略正面図である。図１におい
て、搬送コンベア１によって搬送されてきた被計量物で
あるスナック菓子のような物品Ｍは、投入シュート２を
介して平坦な円錐状の単一の分散フィーダ３上に供給さ
れる。この分散フィーダ３は加振器４の駆動により上下
に加振されて振動し、物品Ｍを全方位に分散させる。分
散フィーダ３の下方周囲には複数のリニア搬送装置（放
射フィーダ）７が放射状に配置され、各リニア搬送装置
７の先端部下方には、複数のプールホッパ９が各リニア
搬送装置７に個々に対応させて円形に配置されている。
さらに、プールホッパ９の下方には、複数の計量ホッパ
１０が各プールホッパ９に個々に対応させて円形に配置
されている。
【００１０】前記各リニア搬送装置７は、分散フィーダ
３から受けた物品Ｍを水平方向の往復動によって対応す
るプールホッパ９に供給し、プールホッパ９は、投入さ
れた物品Ｍを一時的にプールしたのちに、この物品Ｍを
ゲート１３の開動により排出して計量ホッパ１０に供給
する。
３から受けた物品Ｍを水平方向の往復動によって対応す
るプールホッパ９に供給し、プールホッパ９は、投入さ
れた物品Ｍを一時的にプールしたのちに、この物品Ｍを
ゲート１３の開動により排出して計量ホッパ１０に供給
する。
【００１１】前記計量ホッパ１０は、この計量ホッパ１
０内の物品Ｍの重量を計量するロードセルのような計量
手段１１を介して後述するケース２３に支持されてい
る。こうして、プールホッパ９、計量ホッパ１０および
計量手段１１により、計量部が形成されている。計量ホ
ッパ１０の下方には、計量ホッパ１０から排出された物
品Ｍを中央下部に集める集合排出シュート１７が配置さ
れており、この集合排出シュート１７は、着脱自在な複
数の上段シュート部１７ａを、固定された下段シュート
部１７ｂの回りに放射状に配置することにより構成され
ている。下段シュート部１７ｂの下端排出口から排出さ
れた物品Ｍは、集合排出シュート１７により集合された
上で、振分シュート１８を通って包装機１９に供給され
て包装される。
０内の物品Ｍの重量を計量するロードセルのような計量
手段１１を介して後述するケース２３に支持されてい
る。こうして、プールホッパ９、計量ホッパ１０および
計量手段１１により、計量部が形成されている。計量ホ
ッパ１０の下方には、計量ホッパ１０から排出された物
品Ｍを中央下部に集める集合排出シュート１７が配置さ
れており、この集合排出シュート１７は、着脱自在な複
数の上段シュート部１７ａを、固定された下段シュート
部１７ｂの回りに放射状に配置することにより構成され
ている。下段シュート部１７ｂの下端排出口から排出さ
れた物品Ｍは、集合排出シュート１７により集合された
上で、振分シュート１８を通って包装機１９に供給され
て包装される。
【００１２】図示しない床に支持された支持架台２０上
に本体フレーム２１が載置されており、この本体フレー
ム２１に、複数の支持脚２２を介してケース２３が支持
されている。このケース２３の上部に、投入シュート
２、分散フィーダ３、リニア搬送装置７およびプールホ
ッパ９が配置されているとともに、ケース２３の外周部
に計量ホッパ１０が、内側に計量手段１１が、それぞれ
配置されている。ケース２３内には、プールホッパ９お
よび計量ホッパ１０の制御部や駆動モータなどが収納さ
れている。
に本体フレーム２１が載置されており、この本体フレー
ム２１に、複数の支持脚２２を介してケース２３が支持
されている。このケース２３の上部に、投入シュート
２、分散フィーダ３、リニア搬送装置７およびプールホ
ッパ９が配置されているとともに、ケース２３の外周部
に計量ホッパ１０が、内側に計量手段１１が、それぞれ
配置されている。ケース２３内には、プールホッパ９お
よび計量ホッパ１０の制御部や駆動モータなどが収納さ
れている。
【００１３】前記ケース２３内の制御部２４は、複数の
計量ホッパ１０の物品Ｍの計量値を組合せ演算し、許容
範囲内の組合せ重量となる計量ホッパ１０内の物品Ｍを
選択して、それらの計量ホッパ１０のゲート１４を開動
し、包装機１９に供給する。
計量ホッパ１０の物品Ｍの計量値を組合せ演算し、許容
範囲内の組合せ重量となる計量ホッパ１０内の物品Ｍを
選択して、それらの計量ホッパ１０のゲート１４を開動
し、包装機１９に供給する。
【００１４】図２に示すように、前記リニア搬送装置７
は、搬送する物品Ｍが載置されるトラフ２５と、このト
ラフ２５を水平な搬送方向Ｘ−Ｙに往復動させて物品Ｍ
を計量部のプールホッパ９へ搬送させる駆動機２６とを
備えている。駆動機２６は、シリンダ状のハウジング３
８と、このハウジング３８の内壁に固定支持されたコイ
ル２８と、前記ハウジング３８内をその軸方向に直線移
動可能に貫通して、前後のリニア軸受５５に支持された
シャフト３９と、このシャフト３９に固定された磁石２
７とからなる例えばリニアステッピングモータとで構成
されている。この駆動機２６は、前記シャフト３９が、
その軸心を搬送方向Ｘ−Ｙに向けてベース３３上に設置
される。前記シャフト３９には、その前後端に跨がって
門形のブラケット４０が連結され、このブラケット４０
の上部に連結部材４１を介してトラフ２５が連結され
る。前記駆動機２６およびブラケット４０は、必要に応
じてトラフ２５の往復動を妨げないように保護カバー４
２で被覆される。
は、搬送する物品Ｍが載置されるトラフ２５と、このト
ラフ２５を水平な搬送方向Ｘ−Ｙに往復動させて物品Ｍ
を計量部のプールホッパ９へ搬送させる駆動機２６とを
備えている。駆動機２６は、シリンダ状のハウジング３
８と、このハウジング３８の内壁に固定支持されたコイ
ル２８と、前記ハウジング３８内をその軸方向に直線移
動可能に貫通して、前後のリニア軸受５５に支持された
シャフト３９と、このシャフト３９に固定された磁石２
７とからなる例えばリニアステッピングモータとで構成
されている。この駆動機２６は、前記シャフト３９が、
その軸心を搬送方向Ｘ−Ｙに向けてベース３３上に設置
される。前記シャフト３９には、その前後端に跨がって
門形のブラケット４０が連結され、このブラケット４０
の上部に連結部材４１を介してトラフ２５が連結され
る。前記駆動機２６およびブラケット４０は、必要に応
じてトラフ２５の往復動を妨げないように保護カバー４
２で被覆される。
【００１５】前記リニア搬送装置７による物品Ｍの搬送
動作は、図３に示すように行われる。すなわち、図３
（Ａ）のようにトラフ２５の上に物品Ｍが載せられた状
態で、コイル２８への通電により駆動機２６が作動し
て、図３（Ｂ）のようにトラフ２５が、トラフ２５に対
する物品Ｍの静摩擦抵抗に打ち勝たない程度のピーク値
を持つ速度ＶF で前進側（Ｘ方向）に移動する。これに
より、物品Ｍはトラフ２５と一体となって前進側に移動
する。なお、物品Ｍは、わかり易くするために一部分の
みを記載している。
動作は、図３に示すように行われる。すなわち、図３
（Ａ）のようにトラフ２５の上に物品Ｍが載せられた状
態で、コイル２８への通電により駆動機２６が作動し
て、図３（Ｂ）のようにトラフ２５が、トラフ２５に対
する物品Ｍの静摩擦抵抗に打ち勝たない程度のピーク値
を持つ速度ＶF で前進側（Ｘ方向）に移動する。これに
より、物品Ｍはトラフ２５と一体となって前進側に移動
する。なお、物品Ｍは、わかり易くするために一部分の
みを記載している。
【００１６】次に、駆動機２６の逆作動により、図３
（Ｃ）のようにトラフ２５が、トラフ２５に対する物品
Ｍの静摩擦抵抗に打ち勝つように、前記前進速度ＶF よ
り大きいピーク値を持つ速度ＶR で後退側（Ｙ方向）に
移動する。これにより、物品Ｍは、トラフ２５上を、静
摩擦抵抗より小さい動摩擦抵抗を受けながら相対的に前
進側に滑って移動する。以下、図３（Ｄ），（Ｅ）に示
すように、トラフ２５の前記往復動を繰り返すことによ
り、物品Ｍが搬送方向に順次移動して搬送が行われ、ト
ラフ２５の先端側の計量部のプールホッパ９（図１）に
物品Ｍが投入される。
（Ｃ）のようにトラフ２５が、トラフ２５に対する物品
Ｍの静摩擦抵抗に打ち勝つように、前記前進速度ＶF よ
り大きいピーク値を持つ速度ＶR で後退側（Ｙ方向）に
移動する。これにより、物品Ｍは、トラフ２５上を、静
摩擦抵抗より小さい動摩擦抵抗を受けながら相対的に前
進側に滑って移動する。以下、図３（Ｄ），（Ｅ）に示
すように、トラフ２５の前記往復動を繰り返すことによ
り、物品Ｍが搬送方向に順次移動して搬送が行われ、ト
ラフ２５の先端側の計量部のプールホッパ９（図１）に
物品Ｍが投入される。
【００１７】また、図２のリニア搬送装置７は、駆動機
（リニアモータ）２６を制御するコントローラ２９、コ
ントローラ２９に物品Ｍの目標速度を入力する入力手段
３０、および第１，２記憶手段３１，３２を備える。第
１記憶手段３１は、トラフ２５の変位量と時間との関係
を示す多数のトラフ変位特性と、駆動機２６を駆動させ
る駆動信号とを対応付けて記憶する。第２記憶手段３２
は、トラフ２５の振幅および搬送往路のトラフ２５の加
速時間を含む後述するパラメータを変化させたときのト
ラフ変位速度と時間との関係を示す多数のトラフ速度特
性を記憶する。さらに、コントローラ２９は、変位特性
演算手段５１、位置演算手段５２、速度演算手段５３、
第１の駆動信号選択手段５４を備え、駆動機２６に物品
Ｍの搬送速度が目標速度となるように駆動信号を出力し
て制御する。
（リニアモータ）２６を制御するコントローラ２９、コ
ントローラ２９に物品Ｍの目標速度を入力する入力手段
３０、および第１，２記憶手段３１，３２を備える。第
１記憶手段３１は、トラフ２５の変位量と時間との関係
を示す多数のトラフ変位特性と、駆動機２６を駆動させ
る駆動信号とを対応付けて記憶する。第２記憶手段３２
は、トラフ２５の振幅および搬送往路のトラフ２５の加
速時間を含む後述するパラメータを変化させたときのト
ラフ変位速度と時間との関係を示す多数のトラフ速度特
性を記憶する。さらに、コントローラ２９は、変位特性
演算手段５１、位置演算手段５２、速度演算手段５３、
第１の駆動信号選択手段５４を備え、駆動機２６に物品
Ｍの搬送速度が目標速度となるように駆動信号を出力し
て制御する。
【００１８】以下、上記リニア搬送装置７の制御方法に
ついて説明する。まず、リニア搬送装置７のトラフ２５
の駆動信号（運転パターン）が作成される。トラフ２５
の運転パターンに用いられるパラメータは、往路運転周
波数、往路自起動周波数、復路運転周波数、復路自起動
周波数、往路加速時間、往路減速時間、復路加速時間、
復路減速時間、トラフ２５の往復動ストローク（振幅）
の９つである。ここで、往路は前進行程、復路は後退行
程、自起動周波数は駆動機２６への駆動信号の入力によ
ってトラフ２５が動き始めるときの周波数を示す。この
パラメータの組合せを種々変化させて、トラフ変位速度
と時間との関係を示す多数のトラフ速度特性を作成す
る。これらは、コントローラ２９に接続された図示しな
いコンピュータ上で運転パターンプログラムを実行し
て、パラメータの組合せごとに作成される。この多数の
トラフ速度特性は、第２の記憶手段３２に記憶される。
ついて説明する。まず、リニア搬送装置７のトラフ２５
の駆動信号（運転パターン）が作成される。トラフ２５
の運転パターンに用いられるパラメータは、往路運転周
波数、往路自起動周波数、復路運転周波数、復路自起動
周波数、往路加速時間、往路減速時間、復路加速時間、
復路減速時間、トラフ２５の往復動ストローク（振幅）
の９つである。ここで、往路は前進行程、復路は後退行
程、自起動周波数は駆動機２６への駆動信号の入力によ
ってトラフ２５が動き始めるときの周波数を示す。この
パラメータの組合せを種々変化させて、トラフ変位速度
と時間との関係を示す多数のトラフ速度特性を作成す
る。これらは、コントローラ２９に接続された図示しな
いコンピュータ上で運転パターンプログラムを実行し
て、パラメータの組合せごとに作成される。この多数の
トラフ速度特性は、第２の記憶手段３２に記憶される。
【００１９】この例では、パラメータの組合せが非常に
多いので（２9 とおり）、各パラメータの物品Ｍの搬送
に対する影響の重要度に応じて、パラメータに重み付け
をしている。例えば、トラフ２５の振幅のパラメータに
加えて、往路自起動周波数、往路加速時間および往路運
転周波数のパラメータの組合せを変化させる。これら往
路自起動周波数、往路加速時間および往路運転周波数の
パラメータにより搬送往路速度の傾き（図４の６１）、
つまり搬送往路の加速度が定まる。搬送復路の各パラメ
ータは、リニアモータ２６の最大能力を示す一定値に固
定される。
多いので（２9 とおり）、各パラメータの物品Ｍの搬送
に対する影響の重要度に応じて、パラメータに重み付け
をしている。例えば、トラフ２５の振幅のパラメータに
加えて、往路自起動周波数、往路加速時間および往路運
転周波数のパラメータの組合せを変化させる。これら往
路自起動周波数、往路加速時間および往路運転周波数の
パラメータにより搬送往路速度の傾き（図４の６１）、
つまり搬送往路の加速度が定まる。搬送復路の各パラメ
ータは、リニアモータ２６の最大能力を示す一定値に固
定される。
【００２０】図４は、作成された多数のトラフ速度特性
の一例を示す。縦軸の上側は前進速度ＶF を、下側は後
退速度ＶR を表す。この波形は非正弦波であり、後退速
度Ｖ R のピーク値は、前進速度ＶF のピーク値より大き
い値とされる。なお、同図において、前進速度ＶF およ
び後退速度ＶR の波形と時間軸（横軸）とで囲まれる部
分の面積（波形の時間積分値）は、トラフ２５の往復動
ストロークを表し、前進速度ＶF の部分の面積ＦＳと後
退速度ＶR の部分の面積ＲＳとは等しく、ピーク値の小
さい前進速度ＶF の波形の時間幅ＴF は、ピーク値の大
きい後退速度Ｖ R の波形の時間幅ＴR よりも長くなる。
の一例を示す。縦軸の上側は前進速度ＶF を、下側は後
退速度ＶR を表す。この波形は非正弦波であり、後退速
度Ｖ R のピーク値は、前進速度ＶF のピーク値より大き
い値とされる。なお、同図において、前進速度ＶF およ
び後退速度ＶR の波形と時間軸（横軸）とで囲まれる部
分の面積（波形の時間積分値）は、トラフ２５の往復動
ストロークを表し、前進速度ＶF の部分の面積ＦＳと後
退速度ＶR の部分の面積ＲＳとは等しく、ピーク値の小
さい前進速度ＶF の波形の時間幅ＴF は、ピーク値の大
きい後退速度Ｖ R の波形の時間幅ＴR よりも長くなる。
【００２１】図２の変位特性演算手段５１は、図４のト
ラフ速度特性に基づいて、トラフ変位速度を時間積分す
ることにより、トラフ変位量と時間との関係を示すトラ
フ変位特性を求める。図５は、求められた多数のトラフ
変位特性の一例を示す。縦軸はトラフ変位量を、横軸は
時間を示す。同図において、復路時間は往路時間より短
く、例えば往路時間の１／２に設定される。この多数の
トラフ変位特性は、第１の記憶手段３１に記憶される。
トラフ変位特性は、コントローラ２９から出力される図
６に示す駆動信号によって駆動する駆動機（リニアモー
タ）２６の駆動特性に対応する。駆動機２６の駆動信号
は、コイル２８への供給電力の大きさ、周波数、通電時
間等により形成され、トラフ変位特性がわかれば直ちに
求められる。こうして、リニア搬送装置７のトラフ２５
の駆動信号が作成される。
ラフ速度特性に基づいて、トラフ変位速度を時間積分す
ることにより、トラフ変位量と時間との関係を示すトラ
フ変位特性を求める。図５は、求められた多数のトラフ
変位特性の一例を示す。縦軸はトラフ変位量を、横軸は
時間を示す。同図において、復路時間は往路時間より短
く、例えば往路時間の１／２に設定される。この多数の
トラフ変位特性は、第１の記憶手段３１に記憶される。
トラフ変位特性は、コントローラ２９から出力される図
６に示す駆動信号によって駆動する駆動機（リニアモー
タ）２６の駆動特性に対応する。駆動機２６の駆動信号
は、コイル２８への供給電力の大きさ、周波数、通電時
間等により形成され、トラフ変位特性がわかれば直ちに
求められる。こうして、リニア搬送装置７のトラフ２５
の駆動信号が作成される。
【００２２】位置演算手段５２は、トラフ２５の与えら
れた振幅と、トラフ２５と物品Ｍ間の与えられた動摩擦
係数μ(v) とを用い、図５のトラフ変位特性を持つトラ
フ２５で搬送される物品Ｍの次式（１）の運動方程式を
解いて、物品Ｍの搬送方向の位置を求める。この例では
動摩擦係数μ(v) を一定値としているが、物品Ｍの速度
に応じて変化する値としてもよい。式（１）において、
x は物品Ｍの位置、m は物品Ｍの質量、g は重力加速
度、X はトラフ２５の位置、t は時間である。
れた振幅と、トラフ２５と物品Ｍ間の与えられた動摩擦
係数μ(v) とを用い、図５のトラフ変位特性を持つトラ
フ２５で搬送される物品Ｍの次式（１）の運動方程式を
解いて、物品Ｍの搬送方向の位置を求める。この例では
動摩擦係数μ(v) を一定値としているが、物品Ｍの速度
に応じて変化する値としてもよい。式（１）において、
x は物品Ｍの位置、m は物品Ｍの質量、g は重力加速
度、X はトラフ２５の位置、t は時間である。
【００２３】
【数１】
【００２４】すなわち、図４のトラフ変位特性に基づい
てトラフ２５を運転すると仮定した場合に、トラフ２５
の往路の位置X0におけるトラフ２５の速度dX0/dtの値を
求めて、これを式（１）に代入してd2x1/dt2を求め、１
回積分して物品Ｍの速度dx1/dtを求め、２回積分して物
品Ｍの位置x1を求める。この場合、初期条件はx0＝０、
dx0/dt＝０である。
てトラフ２５を運転すると仮定した場合に、トラフ２５
の往路の位置X0におけるトラフ２５の速度dX0/dtの値を
求めて、これを式（１）に代入してd2x1/dt2を求め、１
回積分して物品Ｍの速度dx1/dtを求め、２回積分して物
品Ｍの位置x1を求める。この場合、初期条件はx0＝０、
dx0/dt＝０である。
【００２５】つぎに、トラフ２５の往路の位置X1におけ
るトラフ２５の速度dX1/dtの値を求めて、これを式
（１）に代入し、上記の得られたdx1/dtの値を用いてd2
x2/dt2を求め、１回積分して物品Ｍの速度dx2/dtを求
め、２回積分して物品Ｍの位置x2を求める。これらを繰
り返すことにより、物品Ｍの位置を逐次求めることがで
きる。
るトラフ２５の速度dX1/dtの値を求めて、これを式
（１）に代入し、上記の得られたdx1/dtの値を用いてd2
x2/dt2を求め、１回積分して物品Ｍの速度dx2/dtを求
め、２回積分して物品Ｍの位置x2を求める。これらを繰
り返すことにより、物品Ｍの位置を逐次求めることがで
きる。
【００２６】速度演算手段５３は、トラフ２５の１往復
動が終了した時点での物品Ｍの変位量を１往復時間で除
して物品Ｍの搬送速度を求める。つまり、前記１往復ご
との物品Ｍの位置の時間変化から物品Ｍの搬送速度を求
める。求められた物品Ｍの搬送速度は、各トラフ変位特
性を持つトラフ２５で搬送されたものであるから、多数
のトラフ変位特性と物品Ｍの搬送速度との関係も求めら
れる。この物品Ｍの搬送速度とトラフ変位特性との関係
は上記の第１の記憶手段３１に記憶される。したがっ
て、第１の記憶手段３１には、トラフ変位特性と駆動機
２６を駆動する駆動信号とが対応付けて記憶されている
ので、物品Ｍの搬送速度と駆動機２６の駆動信号との関
係が多数記憶される。なお、物品Ｍの搬送速度と駆動機
２６の駆動信号との関係は他の記憶手段に記憶させても
よい。
動が終了した時点での物品Ｍの変位量を１往復時間で除
して物品Ｍの搬送速度を求める。つまり、前記１往復ご
との物品Ｍの位置の時間変化から物品Ｍの搬送速度を求
める。求められた物品Ｍの搬送速度は、各トラフ変位特
性を持つトラフ２５で搬送されたものであるから、多数
のトラフ変位特性と物品Ｍの搬送速度との関係も求めら
れる。この物品Ｍの搬送速度とトラフ変位特性との関係
は上記の第１の記憶手段３１に記憶される。したがっ
て、第１の記憶手段３１には、トラフ変位特性と駆動機
２６を駆動する駆動信号とが対応付けて記憶されている
ので、物品Ｍの搬送速度と駆動機２６の駆動信号との関
係が多数記憶される。なお、物品Ｍの搬送速度と駆動機
２６の駆動信号との関係は他の記憶手段に記憶させても
よい。
【００２７】第１の駆動信号選択手段５４は、入力手段
３０からの物品Ｍの目標速度の入力により、求められた
物品Ｍの搬送速度が目標速度となるように、第１の記憶
手段３１に記憶された物品Ｍの搬送速度と駆動機２６の
駆動信号との関係から、駆動機２６の駆動信号を選択す
る。すなわち、物品Ｍの目標速度に最も近い物品Ｍの搬
送速度に対応する駆動機２６の駆動信号を選択する。こ
の選択された駆動機２６の駆動信号は、コントローラ２
９から駆動機２６に出力され、物品Ｍの搬送速度が目標
速度となるように制御される。
３０からの物品Ｍの目標速度の入力により、求められた
物品Ｍの搬送速度が目標速度となるように、第１の記憶
手段３１に記憶された物品Ｍの搬送速度と駆動機２６の
駆動信号との関係から、駆動機２６の駆動信号を選択す
る。すなわち、物品Ｍの目標速度に最も近い物品Ｍの搬
送速度に対応する駆動機２６の駆動信号を選択する。こ
の選択された駆動機２６の駆動信号は、コントローラ２
９から駆動機２６に出力され、物品Ｍの搬送速度が目標
速度となるように制御される。
【００２８】図７は、多数のトラフ変位特性の１つ（Ｔ
１）と多数の物品Ｍの変位特性Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、…）の
一例を示す。縦軸は変位量を、横軸は時間を示す。同図
は、トラフ２５の振幅が一定で、動摩擦係数μ(v) が種
々異なる場合のものである。例えば、上記入力された物
品Ｍの目標速度に対応した物品Ｍの変位特性は、物品Ｍ
の多数の変位特性Ｃのうち、最も近い変位特性Ｃ２とな
る。
１）と多数の物品Ｍの変位特性Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、…）の
一例を示す。縦軸は変位量を、横軸は時間を示す。同図
は、トラフ２５の振幅が一定で、動摩擦係数μ(v) が種
々異なる場合のものである。例えば、上記入力された物
品Ｍの目標速度に対応した物品Ｍの変位特性は、物品Ｍ
の多数の変位特性Ｃのうち、最も近い変位特性Ｃ２とな
る。
【００２９】こうして、多数のトラフ変位特性とトラフ
２５の駆動機２６を駆動する駆動信号とを対応付けて求
められ、かつ、各トラフ変位特性を持つトラフ２５で搬
送される物品Ｍの搬送速度も求められているので、物品
Ｍの搬送速度と駆動機２６の駆動信号との関係が多数求
められ、この関係に基づいて、物品Ｍの目標速度を入力
手段３０により入力するだけで、物品Ｍの搬送速度が目
標速度となるように、駆動機２６の駆動信号を容易に選
択することができる。
２５の駆動機２６を駆動する駆動信号とを対応付けて求
められ、かつ、各トラフ変位特性を持つトラフ２５で搬
送される物品Ｍの搬送速度も求められているので、物品
Ｍの搬送速度と駆動機２６の駆動信号との関係が多数求
められ、この関係に基づいて、物品Ｍの目標速度を入力
手段３０により入力するだけで、物品Ｍの搬送速度が目
標速度となるように、駆動機２６の駆動信号を容易に選
択することができる。
【００３０】図８は、第２実施形態を示す。この実施形
態は、第１実施形態の物品Ｍの搬送速度を目標速度とす
るのと異なり、物品Ｍの搬送量を目標搬送量とするもの
である。このリニア搬送装置は、図２の構成に加えて、
移動量演算手段５６、搬送量演算手段５７を備え、図２
の第１の駆動信号選択手段５４に代えて、第２の駆動信
号選択手段５８を備えたものである。
態は、第１実施形態の物品Ｍの搬送速度を目標速度とす
るのと異なり、物品Ｍの搬送量を目標搬送量とするもの
である。このリニア搬送装置は、図２の構成に加えて、
移動量演算手段５６、搬送量演算手段５７を備え、図２
の第１の駆動信号選択手段５４に代えて、第２の駆動信
号選択手段５８を備えたものである。
【００３１】上記移動量演算手段５６は、上記求められ
た物品Ｍの搬送速度に基づいて物品Ｍの移動量を求め
る。搬送量演算手段５７は、求められた移動量に単位長
さ当たりの物品Ｍの重量を乗算して物品Ｍの搬送量を求
める。求められた物品Ｍの搬送量は上記の物品Ｍの搬送
速度に基づいて求められるので、前述した物品Ｍの搬送
速度と駆動機２６の駆動信号との関係から、物品Ｍの搬
送量と駆動機２６の駆動信号との関係も求められる。こ
の物品Ｍの搬送量と駆動機２６の駆動信号との関係は上
記の第１の記憶手段３１に記憶される。
た物品Ｍの搬送速度に基づいて物品Ｍの移動量を求め
る。搬送量演算手段５７は、求められた移動量に単位長
さ当たりの物品Ｍの重量を乗算して物品Ｍの搬送量を求
める。求められた物品Ｍの搬送量は上記の物品Ｍの搬送
速度に基づいて求められるので、前述した物品Ｍの搬送
速度と駆動機２６の駆動信号との関係から、物品Ｍの搬
送量と駆動機２６の駆動信号との関係も求められる。こ
の物品Ｍの搬送量と駆動機２６の駆動信号との関係は上
記の第１の記憶手段３１に記憶される。
【００３２】第２の駆動信号選択手段５８は、入力手段
３０からの物品Ｍの目標搬送量の入力により、求められ
た物品Ｍの搬送量が目標搬送量となるように、第１の記
憶手段３１に記憶された物品Ｍの搬送量と駆動機２６の
駆動信号との多数の関係から、駆動機２６の駆動信号を
決定する。この決定された駆動機２６の駆動信号はコン
トローラ２９から駆動機２６に出力され、物品Ｍの搬送
量が目標搬送量となるように制御される。
３０からの物品Ｍの目標搬送量の入力により、求められ
た物品Ｍの搬送量が目標搬送量となるように、第１の記
憶手段３１に記憶された物品Ｍの搬送量と駆動機２６の
駆動信号との多数の関係から、駆動機２６の駆動信号を
決定する。この決定された駆動機２６の駆動信号はコン
トローラ２９から駆動機２６に出力され、物品Ｍの搬送
量が目標搬送量となるように制御される。
【００３３】こうして、求められた記憶された物品Ｍの
搬送量と駆動機２６の駆動信号との関係から、物品Ｍの
目標搬送量を入力するだけで、物品Ｍの搬送量が目標搬
送量となるように、駆動機２６の駆動信号を容易に決定
することができる。
搬送量と駆動機２６の駆動信号との関係から、物品Ｍの
目標搬送量を入力するだけで、物品Ｍの搬送量が目標搬
送量となるように、駆動機２６の駆動信号を容易に決定
することができる。
【００３４】なお、上記各実施形態では、リニア搬送装
置の駆動機にリニアステッピングモータを用いている
が、他のリニアモータあるいは通常モータとカムリング
を組み合わせたものを用いてもよい。また、本発明のリ
ニア搬送装置は組合せ計量装置に限られず、物品を一定
量搬送する装置としても広く使用できる。
置の駆動機にリニアステッピングモータを用いている
が、他のリニアモータあるいは通常モータとカムリング
を組み合わせたものを用いてもよい。また、本発明のリ
ニア搬送装置は組合せ計量装置に限られず、物品を一定
量搬送する装置としても広く使用できる。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、本発明の一構成によれ
ば、多数のトラフ変位特性とトラフを駆動する駆動信号
とが対応付けて求められ、かつ、各トラフ変位特性を持
つトラフで搬送される物品の搬送速度も求められるの
で、物品の搬送速度と駆動機の駆動信号との関係が多数
求められ、この関係に基づいて、物品の目標速度を入力
するだけで、物品の搬送速度が目標速度となるように、
駆動機の駆動信号を容易に選択することができる。
ば、多数のトラフ変位特性とトラフを駆動する駆動信号
とが対応付けて求められ、かつ、各トラフ変位特性を持
つトラフで搬送される物品の搬送速度も求められるの
で、物品の搬送速度と駆動機の駆動信号との関係が多数
求められ、この関係に基づいて、物品の目標速度を入力
するだけで、物品の搬送速度が目標速度となるように、
駆動機の駆動信号を容易に選択することができる。
【００３６】本発明の他の構成によれば、求められた物
品の搬送量は物品の搬送速度に基づいて求められるの
で、物品の搬送速度と駆動機の駆動信号との関係による
物品の搬送量と駆動機の駆動信号との関係から、物品の
目標搬送量を入力するだけで、物品の搬送量が目標搬送
量となるように、駆動機の駆動信号を容易に決定するこ
とができる。
品の搬送量は物品の搬送速度に基づいて求められるの
で、物品の搬送速度と駆動機の駆動信号との関係による
物品の搬送量と駆動機の駆動信号との関係から、物品の
目標搬送量を入力するだけで、物品の搬送量が目標搬送
量となるように、駆動機の駆動信号を容易に決定するこ
とができる。
【図１】本発明の第１実施形態に係るリニア搬送装置を
使用した組合せ計量装置を示す一部切断した概略側面図
である。
使用した組合せ計量装置を示す一部切断した概略側面図
である。
【図２】同リニア搬送装置の制御系を示すブロック図で
ある。
ある。
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）は、同リニア搬送装置の搬送動
作を示す説明図である。
作を示す説明図である。
【図４】同リニア搬送装置のトラフ速度特性の一例を示
す特性図である。
す特性図である。
【図５】同リニア搬送装置のトラフ変位特性の一例を示
す特性図である。
す特性図である。
【図６】同リニア搬送装置の駆動信号の一例を示す特性
図である。
図である。
【図７】同リニア搬送装置の搬送動作の一例を示す特性
図である。
図である。
【図８】第２実施形態に係るリニア搬送装置の制御系を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
７…リニア搬送装置、２９…コントローラ、３１…第１
記憶手段、３２…第１記憶手段、５１…変位特性演算手
段、５２…位置演算手段、５３…速度演算手段、５４…
第１駆動信号選択手段、５６…移動量演算手段、５７…
搬送量演算手段、５８…第２駆動信号選択手段、Ｍ…物
品。
記憶手段、３２…第１記憶手段、５１…変位特性演算手
段、５２…位置演算手段、５３…速度演算手段、５４…
第１駆動信号選択手段、５６…移動量演算手段、５７…
搬送量演算手段、５８…第２駆動信号選択手段、Ｍ…物
品。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森中 泰章 滋賀県栗太郡栗東町下鈎959番地の１ 株 式会社イシダ滋賀事業所内 (72)発明者 小泉 孝之 京都府京田辺市多々羅都谷１番地の３ 同 志社大学工学部機械系学科内 (72)発明者 辻内 伸好 京都府京田辺市多々羅都谷１番地の３ 同 志社大学工学部機械系学科内 Ｆターム(参考） 3F037 AA09 BA03 CA11 CB03
Claims (6)
- 【請求項１】 物品が載置されるトラフを駆動機によっ
て物品の搬送方向に往復動させて物品を搬送するリニア
搬送装置の制御方法において、 前記トラフの変位量と時間との関係を示す多数のトラフ
変位特性と、前記駆動機を駆動させる駆動信号とを対応
付けて求め、 前記トラフの与えられた振幅と、トラフと物品間の与え
られた動摩擦係数とを用い、前記トラフ変位特性を持つ
トラフで搬送される物品の運動方程式を解いて、物品の
搬送方向の位置を求め、 求められた物品の位置の時間変化から物品の搬送速度を
求め、 求められた物品の搬送速度が目標速度となるように、前
記駆動信号を選択することを特徴とするリニア搬送装置
の制御方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 求められた物品の搬送速度に基づく物品の移動量から物
品の搬送量を求め、 前記求められた物品の搬送速度が目標速度となるように
前記駆動信号を選択するのに代えて、求められた搬送量
が目標搬送量となるように前記駆動信号を決定するリニ
ア搬送装置の制御方法。 - 【請求項３】 請求項１または２において、 前記トラフの振幅および搬送往路のトラフの加速時間を
含むパラメータを変化させたときのトラフ変位速度と時
間との関係を示すトラフ速度特性を多数求めておき、 前記トラフ変位速度を時間積分することにより、トラフ
変位量と時間との関係を示す多数の前記トラフ変位特性
を求めるリニア搬送装置の制御方法。 - 【請求項４】 物品が載置されるトラフを駆動機によっ
て物品の搬送方向に往復動させて物品を搬送するリニア
搬送装置において、 前記トラフの変位量と時間との関係を示す多数のトラフ
変位特性と、前記駆動機を駆動させる駆動信号とを対応
付けて記憶する第１記憶手段と、 前記トラフの与えられた振幅と、トラフと物品間の与え
られた動摩擦係数とを用い、前記トラフ変位特性を持つ
トラフで搬送される物品の運動方程式を解いて物品の搬
送方向の位置を求める位置演算手段と、 求められた物品の位置の時間変化から物品の搬送速度を
求める速度演算手段と、 求められた物品の搬送速度が目標速度となるように、前
記駆動信号を選択する第１の駆動信号選択手段とを備え
たことを特徴とするリニア搬送装置。 - 【請求項５】 請求項４において、 求められた物品の搬送速度に基づく物品の移動量から物
品の搬送量を求める搬送量演算手段と、 前記第１の駆動信号選択手段に代えて、求められた搬送
量が目標搬送量となるように、前記駆動信号を決定する
第２の駆動信号選択手段とを備えたことを特徴とするリ
ニア搬送装置。 - 【請求項６】 請求項４または５において、さらに、 前記トラフの振幅および搬送往路のトラフの加速時間を
含むパラメータを変化させたときのトラフ変位速度と時
間との関係を示す多数のトラフ速度特性を記憶する第２
記憶手段と、 前記トラフ変位速度を時間積分することにより、トラフ
変位量と時間との関係を示す多数の前記トラフ変位特性
を求める変位特性演算手段とを備えたことを特徴とする
リニア搬送装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000069837A JP4528407B2 (ja) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | リニア搬送装置およびその制御方法 |
| PCT/JP2001/001925 WO2001068488A1 (fr) | 2000-03-14 | 2001-03-12 | Convoyeur lineaire et procede de commande associe |
| DE60139180T DE60139180D1 (de) | 2000-03-14 | 2001-03-12 | Linearförderer und steuerungsverfahren dafür |
| EP01912280A EP1211199B1 (en) | 2000-03-14 | 2001-03-12 | Linear conveyor and method for controlling the same |
| US09/959,925 US6464070B1 (en) | 2000-03-14 | 2001-03-12 | Linear conveyor and method for controlling the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000069837A JP4528407B2 (ja) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | リニア搬送装置およびその制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001253527A true JP2001253527A (ja) | 2001-09-18 |
| JP4528407B2 JP4528407B2 (ja) | 2010-08-18 |
Family
ID=18588651
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000069837A Expired - Fee Related JP4528407B2 (ja) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | リニア搬送装置およびその制御方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4528407B2 (ja) |
Citations (8)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH10221239A (ja) * | 1997-02-12 | 1998-08-21 | Asahi Breweries Ltd | 被搬送体とコンベアとの間の摩擦係数測定方法及びその装置 |
| JPH11193004A (ja) * | 1997-12-27 | 1999-07-21 | Ishida Co Ltd | 振動式搬送装置およびその振動特性検知方法 |
| JPH11193003A (ja) * | 1997-12-27 | 1999-07-21 | Ishida Co Ltd | 物品の振動式搬送装置 |
| JPH11193001A (ja) * | 1997-12-27 | 1999-07-21 | Ishida Co Ltd | 物品の振動式搬送装置 |
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| JPH11222309A (ja) * | 1998-02-06 | 1999-08-17 | Shinko Electric Co Ltd | 物品の搬送方法 |
-
2000
- 2000-03-14 JP JP2000069837A patent/JP4528407B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH10221239A (ja) * | 1997-02-12 | 1998-08-21 | Asahi Breweries Ltd | 被搬送体とコンベアとの間の摩擦係数測定方法及びその装置 |
| JPH11193004A (ja) * | 1997-12-27 | 1999-07-21 | Ishida Co Ltd | 振動式搬送装置およびその振動特性検知方法 |
| JPH11193003A (ja) * | 1997-12-27 | 1999-07-21 | Ishida Co Ltd | 物品の振動式搬送装置 |
| JPH11193001A (ja) * | 1997-12-27 | 1999-07-21 | Ishida Co Ltd | 物品の振動式搬送装置 |
| JPH11193002A (ja) * | 1997-12-27 | 1999-07-21 | Ishida Co Ltd | 物品の振動式搬送装置 |
| JPH11222309A (ja) * | 1998-02-06 | 1999-08-17 | Shinko Electric Co Ltd | 物品の搬送方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4528407B2 (ja) | 2010-08-18 |
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