JP2001286171A - 磁石可動型リニアモータの速度制御方法 - Google Patents
磁石可動型リニアモータの速度制御方法Info
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- JP2001286171A JP2001286171A JP2000093942A JP2000093942A JP2001286171A JP 2001286171 A JP2001286171 A JP 2001286171A JP 2000093942 A JP2000093942 A JP 2000093942A JP 2000093942 A JP2000093942 A JP 2000093942A JP 2001286171 A JP2001286171 A JP 2001286171A
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 楕走区間を通過して次の走行制御区間に進入
する可動子の速度制御を的確に行える磁石可動型リニア
モータの速度制御方法を提供する。 【解決手段】 ステップS25に進んで仮想スタート位
置Sを、設定加速度をaとして、計算式S=V2/2a
により計算する。そして、ステップS30で仮想スター
ト位置Sからスタートしたものとして、上記エンコーダ
信号の割り込み回数により計算される現在位置での目標
速度Vaを計算する。ステップS35では、目標速度V
aと現在速度Vの偏差を計算し、該速度偏差をPWM出
力値に変換する。そして、ステップS40で該PWM出
力値に基づいて可動子2に対してPWM速度制御を行
う。楕走区間を通過して可動子が次の走行制御区間に進
入したとき、送信された負荷情報を加味して可動子の速
度を制御してもよい。
する可動子の速度制御を的確に行える磁石可動型リニア
モータの速度制御方法を提供する。 【解決手段】 ステップS25に進んで仮想スタート位
置Sを、設定加速度をaとして、計算式S=V2/2a
により計算する。そして、ステップS30で仮想スター
ト位置Sからスタートしたものとして、上記エンコーダ
信号の割り込み回数により計算される現在位置での目標
速度Vaを計算する。ステップS35では、目標速度V
aと現在速度Vの偏差を計算し、該速度偏差をPWM出
力値に変換する。そして、ステップS40で該PWM出
力値に基づいて可動子2に対してPWM速度制御を行
う。楕走区間を通過して可動子が次の走行制御区間に進
入したとき、送信された負荷情報を加味して可動子の速
度を制御してもよい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁石可動型リニア
モータの速度制御方法に関するものである。
モータの速度制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁石可動型リニアモータが、複数の作業
ステーションを搬送台車が循環する搬送ライン等の駆動
源に用いられている。各作業ステーションでは、搬送台
車を停止させて所定の作業を行う。このため、搬送ライ
ンには作業ステーションの全域に亙って固定子を配置
し、可動子の走行制御を行っている。そして、加速され
た可動子が楕走して次の作業ステーションへ移動できる
場合には、必ずしも搬送ラインの全体に固定子を配置す
る必要はないから、途中に固定子を配置しない可動子の
楕走区間を設けて設備費等の低減を図っている。
ステーションを搬送台車が循環する搬送ライン等の駆動
源に用いられている。各作業ステーションでは、搬送台
車を停止させて所定の作業を行う。このため、搬送ライ
ンには作業ステーションの全域に亙って固定子を配置
し、可動子の走行制御を行っている。そして、加速され
た可動子が楕走して次の作業ステーションへ移動できる
場合には、必ずしも搬送ラインの全体に固定子を配置す
る必要はないから、途中に固定子を配置しない可動子の
楕走区間を設けて設備費等の低減を図っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、可動子
が上記楕走区間を通過して固定子が配置された次の走行
制御区間に進入すると、進入速度と設定された目標速度
の偏差に応じて急加速若しくは急減速等の速度制御が行
われ、搬送物に衝撃を与えてしまう虞がある。また、進
入速度と設定された目標速度の偏差に応じて速度制御を
行うと、同じ進入速度であっても搬送物が重い場合と軽
い場合とでは、制御特性が変化してしまい的確な速度制
御ができない場合がある。本発明は上記した点に鑑みて
なされたものであり、いわゆる楕走区間を通過して固定
子が配置された次の走行制御区間に進入する可動子の速
度制御を的確に行える磁石可動型リニアモータの速度制
御方法を提供することを目的とするものである。
が上記楕走区間を通過して固定子が配置された次の走行
制御区間に進入すると、進入速度と設定された目標速度
の偏差に応じて急加速若しくは急減速等の速度制御が行
われ、搬送物に衝撃を与えてしまう虞がある。また、進
入速度と設定された目標速度の偏差に応じて速度制御を
行うと、同じ進入速度であっても搬送物が重い場合と軽
い場合とでは、制御特性が変化してしまい的確な速度制
御ができない場合がある。本発明は上記した点に鑑みて
なされたものであり、いわゆる楕走区間を通過して固定
子が配置された次の走行制御区間に進入する可動子の速
度制御を的確に行える磁石可動型リニアモータの速度制
御方法を提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項1に記載の磁石可動型リニアモータの速度制
御方法は、複数の永久磁石からなる可動子と、該可動子
の走行軌道に沿って複数のコイルユニットを連結してな
る固定子と、前記各コイルユニットに配設され、前記可
動子永久磁石と固定子コイルとの相対位置を検出するセ
ンサと、該センサからの検出信号により固定子コイルへ
の通電を切換える通電切換手段と、同じく前記センサの
検出信号により前記可動子の位置及び速度を検出する位
置・速度検出手段と、前記可動子を設定された目標速度
に制御する速度制御手段とからなり、前記可動子の走行
軌道の途中に前記固定子が配置されない楕走区間を設け
てなる磁石可動型リニアモータの速度制御方法であっ
て、前記可動子をスタート位置から設定加速度で目標速
度まで加速するとともに、該可動子が前記楕走区間を通
過して固定子が配置された次の走行制御区間に進入した
とき、前記位置・速度検出手段により検出される進入速
度と、前記スタート位置からの設定加速度曲線とにより
仮想スタート位置を算出し、該仮想スタート位置からの
スタートとして可動子を前記設定加速度で再加速するこ
とを特徴とする。
めの請求項1に記載の磁石可動型リニアモータの速度制
御方法は、複数の永久磁石からなる可動子と、該可動子
の走行軌道に沿って複数のコイルユニットを連結してな
る固定子と、前記各コイルユニットに配設され、前記可
動子永久磁石と固定子コイルとの相対位置を検出するセ
ンサと、該センサからの検出信号により固定子コイルへ
の通電を切換える通電切換手段と、同じく前記センサの
検出信号により前記可動子の位置及び速度を検出する位
置・速度検出手段と、前記可動子を設定された目標速度
に制御する速度制御手段とからなり、前記可動子の走行
軌道の途中に前記固定子が配置されない楕走区間を設け
てなる磁石可動型リニアモータの速度制御方法であっ
て、前記可動子をスタート位置から設定加速度で目標速
度まで加速するとともに、該可動子が前記楕走区間を通
過して固定子が配置された次の走行制御区間に進入した
とき、前記位置・速度検出手段により検出される進入速
度と、前記スタート位置からの設定加速度曲線とにより
仮想スタート位置を算出し、該仮想スタート位置からの
スタートとして可動子を前記設定加速度で再加速するこ
とを特徴とする。
【0005】また、請求項2に記載の磁石可動型リニア
モータの速度制御方法は、複数の永久磁石からなる可動
子と、該可動子の走行軌道に沿って複数のコイルユニッ
トを連結してなる固定子と、前記各コイルユニットに配
設され、前記可動子永久磁石と固定子コイルとの相対位
置を検出するセンサと、該センサからの検出信号により
固定子コイルへの通電を切換える通電切換手段と、同じ
く前記センサの検出信号により前記可動子の位置及び速
度を検出する位置・速度検出手段と、前記可動子を設定
された目標速度に制御する速度制御手段とからなり、前
記可動子の走行軌道の途中に前記固定子が配置されない
楕走区間を設け、かつ該楕走区間によって分割された固
定子単位で前記通電切換手段、位置・速度検出手段及び
速度制御手段を備えるコントロールユニットを個別に配
置してなる磁石可動型リニアモータの速度制御方法であ
って、前記可動子をスタート位置から設定加速度で目標
速度まで加速する際の加速特性に基づいて該可動子の負
荷を推定するとともに、該負荷情報を可動子の進行方向
の別のコントロールユニットに伝達し、前記可動子が楕
走区間を通過して固定子が配置された次の走行制御区間
に進入したとき、前記負荷情報を加味して可動子の速度
を制御することを特徴とする。
モータの速度制御方法は、複数の永久磁石からなる可動
子と、該可動子の走行軌道に沿って複数のコイルユニッ
トを連結してなる固定子と、前記各コイルユニットに配
設され、前記可動子永久磁石と固定子コイルとの相対位
置を検出するセンサと、該センサからの検出信号により
固定子コイルへの通電を切換える通電切換手段と、同じ
く前記センサの検出信号により前記可動子の位置及び速
度を検出する位置・速度検出手段と、前記可動子を設定
された目標速度に制御する速度制御手段とからなり、前
記可動子の走行軌道の途中に前記固定子が配置されない
楕走区間を設け、かつ該楕走区間によって分割された固
定子単位で前記通電切換手段、位置・速度検出手段及び
速度制御手段を備えるコントロールユニットを個別に配
置してなる磁石可動型リニアモータの速度制御方法であ
って、前記可動子をスタート位置から設定加速度で目標
速度まで加速する際の加速特性に基づいて該可動子の負
荷を推定するとともに、該負荷情報を可動子の進行方向
の別のコントロールユニットに伝達し、前記可動子が楕
走区間を通過して固定子が配置された次の走行制御区間
に進入したとき、前記負荷情報を加味して可動子の速度
を制御することを特徴とする。
【0006】請求項3に記載の磁石可動型リニアモータ
の速度制御方法は、複数の永久磁石からなる可動子と、
該可動子の走行軌道に沿って複数のコイルユニットを連
結してなる固定子と、前記各コイルユニットに配設さ
れ、前記可動子永久磁石と固定子コイルとの相対位置を
検出するセンサと、該センサからの検出信号により固定
子コイルへの通電を切換える通電切換手段と、同じく前
記センサの検出信号により前記可動子の位置及び速度を
検出する位置・速度検出手段と、前記可動子を設定され
た目標速度に制御する速度制御手段とからなり、前記可
動子の走行軌道の途中に前記固定子が配置されない楕走
区間を設けた磁石可動型リニアモータの速度制御方法で
あって、上記楕走区間から分岐する分岐軌道を設け、該
分岐軌道には前記楕走区間の次に位置する走行制御区間
の固定子と同一構成の固定子を配置するとともに、各固
定子を直列の信号線及び電源線に接続して速度制御する
ことを特徴とする。
の速度制御方法は、複数の永久磁石からなる可動子と、
該可動子の走行軌道に沿って複数のコイルユニットを連
結してなる固定子と、前記各コイルユニットに配設さ
れ、前記可動子永久磁石と固定子コイルとの相対位置を
検出するセンサと、該センサからの検出信号により固定
子コイルへの通電を切換える通電切換手段と、同じく前
記センサの検出信号により前記可動子の位置及び速度を
検出する位置・速度検出手段と、前記可動子を設定され
た目標速度に制御する速度制御手段とからなり、前記可
動子の走行軌道の途中に前記固定子が配置されない楕走
区間を設けた磁石可動型リニアモータの速度制御方法で
あって、上記楕走区間から分岐する分岐軌道を設け、該
分岐軌道には前記楕走区間の次に位置する走行制御区間
の固定子と同一構成の固定子を配置するとともに、各固
定子を直列の信号線及び電源線に接続して速度制御する
ことを特徴とする。
【0007】
【作用及び発明の効果】請求項1に記載の磁石可動型リ
ニアモータの速度制御方法によれば、可動子をスタート
位置から設定加速度で目標速度まで加速するとともに、
該可動子が楕走区間を通過して次の走行制御区間に進入
すると、該進入速度と、スタート位置からの設定加速度
曲線とにより、仮想スタート位置を算出し、該仮想スタ
ート位置からのスタートとして可動子が設定加速度で再
加速される。従って、走行制御区間に進入した可動子に
対して、急加速若しくは急減速等の速度制御が行われな
いから、搬送ラインに用いた場合でも搬送物に衝撃を与
えてしまう虞がない。
ニアモータの速度制御方法によれば、可動子をスタート
位置から設定加速度で目標速度まで加速するとともに、
該可動子が楕走区間を通過して次の走行制御区間に進入
すると、該進入速度と、スタート位置からの設定加速度
曲線とにより、仮想スタート位置を算出し、該仮想スタ
ート位置からのスタートとして可動子が設定加速度で再
加速される。従って、走行制御区間に進入した可動子に
対して、急加速若しくは急減速等の速度制御が行われな
いから、搬送ラインに用いた場合でも搬送物に衝撃を与
えてしまう虞がない。
【0008】請求項2に記載の磁石可動型リニアモータ
の速度制御方法によれば、可動子をスタート位置から設
定加速度で目標速度まで加速する際の加速特性に基づい
て推定した可動子の負荷情報を、該可動子の進行方向の
別のコントロールユニットに伝達し、可動子が楕走区間
を通過して次の走行制御区間に進入したとき、伝達され
た負荷情報を加味して可動子の速度を制御する。従っ
て、搬送ラインに用いた場合でも搬送物の軽重に応じた
的確な速度制御が可能となる。
の速度制御方法によれば、可動子をスタート位置から設
定加速度で目標速度まで加速する際の加速特性に基づい
て推定した可動子の負荷情報を、該可動子の進行方向の
別のコントロールユニットに伝達し、可動子が楕走区間
を通過して次の走行制御区間に進入したとき、伝達され
た負荷情報を加味して可動子の速度を制御する。従っ
て、搬送ラインに用いた場合でも搬送物の軽重に応じた
的確な速度制御が可能となる。
【0009】請求項3に記載の磁石可動型リニアモータ
によれば、楕走区間から分岐する分岐軌道を設け、該分
岐軌道には、楕走区間の次に位置する走行制御区間の固
定子と同一構成の固定子を配置するとともに、各固定子
を直列の信号線及び電源線に接続して速度制御する。固
定子の配置されない楕走区間から分岐させることによ
り、分岐軌道の形成が容易となるとともに、直線側及び
分岐側のどの方向に可動子が進入しても、可動子の制御
が可能になる。従って、分岐、合流を含む搬送ラインを
簡単に構成できるとともに、的確な速度制御を行うこと
ができる。
によれば、楕走区間から分岐する分岐軌道を設け、該分
岐軌道には、楕走区間の次に位置する走行制御区間の固
定子と同一構成の固定子を配置するとともに、各固定子
を直列の信号線及び電源線に接続して速度制御する。固
定子の配置されない楕走区間から分岐させることによ
り、分岐軌道の形成が容易となるとともに、直線側及び
分岐側のどの方向に可動子が進入しても、可動子の制御
が可能になる。従って、分岐、合流を含む搬送ラインを
簡単に構成できるとともに、的確な速度制御を行うこと
ができる。
【0010】
【発明の実施の形態】(第1実施形態)本発明の第1実
施形態について添付図面を参照して説明する。図1は第
1実施形態に係る磁石可動型リニアモータ1の概略構成
図である。可動子2は、図示しないヨークに同一形状の
複数の可動子永久磁石3を配列固定して、走行軌道Lに
沿って走行できるようにしたものである。各可動子永久
磁石3は厚さ方向に着磁され、隣り合うどうしはそれぞ
れ極性を異にしている。固定子4は、複数のコイルユニ
ット11を走行軌道Lに沿って配置したものである。
施形態について添付図面を参照して説明する。図1は第
1実施形態に係る磁石可動型リニアモータ1の概略構成
図である。可動子2は、図示しないヨークに同一形状の
複数の可動子永久磁石3を配列固定して、走行軌道Lに
沿って走行できるようにしたものである。各可動子永久
磁石3は厚さ方向に着磁され、隣り合うどうしはそれぞ
れ極性を異にしている。固定子4は、複数のコイルユニ
ット11を走行軌道Lに沿って配置したものである。
【0011】コイルユニット11は、コイル体12、一
対のセンサユニット13及びスイッチ回路14とから構
成される。コイル体12は、同一形状の6個の固定子コ
イル12a,12b,12c及び12a’,12b’,
12c’を樹脂封止等により一体化するとともに、固定
子コイル12a,12a’、12b,12b’及び12
c,12c’をそれぞれ直列に接続して三相スター結線
したものである。
対のセンサユニット13及びスイッチ回路14とから構
成される。コイル体12は、同一形状の6個の固定子コ
イル12a,12b,12c及び12a’,12b’,
12c’を樹脂封止等により一体化するとともに、固定
子コイル12a,12a’、12b,12b’及び12
c,12c’をそれぞれ直列に接続して三相スター結線
したものである。
【0012】センサユニット13は、可動子永久磁石3
と固定子コイル12a〜12c’との相対位置を検出す
るものであり、3個の感磁素子13a,13b,13c
を1組として形成され、上記コイル体12の両端部に配
置されている。各感磁素子13a,13b,13cとし
ては、例えばホール素子が用いられる。この感磁素子1
3a,13b,13cの間隔は、可動子永久磁石3の磁
極ピッチの1/3に設定されており、これにより磁極ピ
ッチの1/3のピッチで信号が出力される。各感磁素子
13a,13b,13cは、オア回路15及びセンサバ
スライン16に接続されている。
と固定子コイル12a〜12c’との相対位置を検出す
るものであり、3個の感磁素子13a,13b,13c
を1組として形成され、上記コイル体12の両端部に配
置されている。各感磁素子13a,13b,13cとし
ては、例えばホール素子が用いられる。この感磁素子1
3a,13b,13cの間隔は、可動子永久磁石3の磁
極ピッチの1/3に設定されており、これにより磁極ピ
ッチの1/3のピッチで信号が出力される。各感磁素子
13a,13b,13cは、オア回路15及びセンサバ
スライン16に接続されている。
【0013】スイッチ回路14は、上記センサユニット
13から出力される信号によりオンして、コイル体12
を通電可能状態に切換えるものである。このため、スイ
ッチ回路14は上記オア回路15を介して各センサユニ
ット13と接続されている。そして、コイル体12の結
線態様が三相スター結線であるため、固定子コイル12
aと12bを結線する三相回路に介装した2個のスイッ
チ14a,14bによりスイッチ回路14が構成されて
いる。また、各スイッチ14a,14b及び固定子コイ
ル12cは、それぞれ電力バスライン17に接続されて
いる。
13から出力される信号によりオンして、コイル体12
を通電可能状態に切換えるものである。このため、スイ
ッチ回路14は上記オア回路15を介して各センサユニ
ット13と接続されている。そして、コイル体12の結
線態様が三相スター結線であるため、固定子コイル12
aと12bを結線する三相回路に介装した2個のスイッ
チ14a,14bによりスイッチ回路14が構成されて
いる。また、各スイッチ14a,14b及び固定子コイ
ル12cは、それぞれ電力バスライン17に接続されて
いる。
【0014】コントロールユニット21は、動作方向指
示回路22、上記センサバスライン16に接続される制
御回路23及び電力バスライン17に接続されるトラン
ジスタ回路24とから構成されている。動作方向指示回
路22は、制御回路23に対して可動子2の動作方向を
指示する。制御回路23は、可動子位置検出回路23
a、可動子速度検出回路23b及び可動子速度制御回路
23c等から構成されている。
示回路22、上記センサバスライン16に接続される制
御回路23及び電力バスライン17に接続されるトラン
ジスタ回路24とから構成されている。動作方向指示回
路22は、制御回路23に対して可動子2の動作方向を
指示する。制御回路23は、可動子位置検出回路23
a、可動子速度検出回路23b及び可動子速度制御回路
23c等から構成されている。
【0015】可動子位置検出回路23aは、センサユニ
ット13の各感磁素子13a,13b,13cから出力
される信号により、可動子永久磁石3と固定子コイル1
2a〜12c’との相対位置を検出する。可動子速度検
出回路23bは、同様にセンサユニット13から出力さ
れる信号の時間間隔から可動子2の速度を検出する。ま
た、可動子速度制御回路23cは、検出される可動子2
の速度と予め設定された目標速度との偏差をPWM出力
値に変換する。
ット13の各感磁素子13a,13b,13cから出力
される信号により、可動子永久磁石3と固定子コイル1
2a〜12c’との相対位置を検出する。可動子速度検
出回路23bは、同様にセンサユニット13から出力さ
れる信号の時間間隔から可動子2の速度を検出する。ま
た、可動子速度制御回路23cは、検出される可動子2
の速度と予め設定された目標速度との偏差をPWM出力
値に変換する。
【0016】制御回路23は、動作方向指示信号及び相
対位置信号に基づいて、固定子コイル12a〜12c’
の励磁相を決定するとともに、PWM出力値に基づく速
度制御信号をトランジスタ回路24に出力する。トラン
ジスタ回路24は、その速度制御信号により6個のトラ
ンジスタTra,Tra’、Trb,Trb’及びTr
c,Trc’をオン・オフして固定子コイル12a〜1
2c’を励磁し、可動子2の速度を制御する。これによ
り、励磁された固定子コイル12a〜12c’と可動子
永久磁石3に、フレミングの左手の法則に基づく推力が
発生し、動作方向指示信号により指示された方向に可動
子2が移動する。
対位置信号に基づいて、固定子コイル12a〜12c’
の励磁相を決定するとともに、PWM出力値に基づく速
度制御信号をトランジスタ回路24に出力する。トラン
ジスタ回路24は、その速度制御信号により6個のトラ
ンジスタTra,Tra’、Trb,Trb’及びTr
c,Trc’をオン・オフして固定子コイル12a〜1
2c’を励磁し、可動子2の速度を制御する。これによ
り、励磁された固定子コイル12a〜12c’と可動子
永久磁石3に、フレミングの左手の法則に基づく推力が
発生し、動作方向指示信号により指示された方向に可動
子2が移動する。
【0017】図2は、上記構成の磁石可動型リニアモー
タ1を組み込んだ搬送ライン31の概略平面図である。
搬送ライン31はエンドレスであって、作業ステーショ
ン32a〜32fを搬送台車33が循環するようになっ
ている。この搬送ライン31に沿って搬送台車33を駆
動する可動子2の走行軌道Lが敷設されている。各作業
ステーション32a〜32fでは、搬送するワークWに
対して所定の作業や該ワークWの搬入・搬出等を行う。
このため、各作業ステーション32a〜32fの全域に
亙ってコイルユニット11が配置され、可動子2の走行
制御を可能とした走行制御区間Lxが形成されている。
そして、搬送台車33を駆動する可動子2が加速され、
楕走で次の作業ステーション32へ移動できる場合に
は、必ずしも搬送ライン31の全体にコイルユニット1
1を配置する必要はないから、各作業ステーション32
a〜32f間の走行軌道Lには、コイルユニット11が
配置されない可動子2の楕走区間Lyが形成されてい
る。
タ1を組み込んだ搬送ライン31の概略平面図である。
搬送ライン31はエンドレスであって、作業ステーショ
ン32a〜32fを搬送台車33が循環するようになっ
ている。この搬送ライン31に沿って搬送台車33を駆
動する可動子2の走行軌道Lが敷設されている。各作業
ステーション32a〜32fでは、搬送するワークWに
対して所定の作業や該ワークWの搬入・搬出等を行う。
このため、各作業ステーション32a〜32fの全域に
亙ってコイルユニット11が配置され、可動子2の走行
制御を可能とした走行制御区間Lxが形成されている。
そして、搬送台車33を駆動する可動子2が加速され、
楕走で次の作業ステーション32へ移動できる場合に
は、必ずしも搬送ライン31の全体にコイルユニット1
1を配置する必要はないから、各作業ステーション32
a〜32f間の走行軌道Lには、コイルユニット11が
配置されない可動子2の楕走区間Lyが形成されてい
る。
【0018】上記搬送ライン31における可動子2の速
度制御ついて、図3を参照して説明する。図3は、可動
子2が作業ステーション32aからスタートし、途中に
設けられた楕走区間Lyを通過して次の作業ステーショ
ン32bで停止する態様を示したものである。各作業ス
テーション32a,32bに対応して設けられた走行制
御区間Lxa,Lxbでは、1個のコントロールユニッ
ト21によって可動子2の走行が制御されるものとす
る。作業ステーション32aをスタートした可動子2
は、設定された加速度で目標速度まで加速され、目標速
度で走行制御区間Lxaを移動する。そして、楕走区間
Lyに入って楕走し、徐々に速度を落として次の走行制
御区間Lxbに入る。
度制御ついて、図3を参照して説明する。図3は、可動
子2が作業ステーション32aからスタートし、途中に
設けられた楕走区間Lyを通過して次の作業ステーショ
ン32bで停止する態様を示したものである。各作業ス
テーション32a,32bに対応して設けられた走行制
御区間Lxa,Lxbでは、1個のコントロールユニッ
ト21によって可動子2の走行が制御されるものとす
る。作業ステーション32aをスタートした可動子2
は、設定された加速度で目標速度まで加速され、目標速
度で走行制御区間Lxaを移動する。そして、楕走区間
Lyに入って楕走し、徐々に速度を落として次の走行制
御区間Lxbに入る。
【0019】上記のように可動子2が楕走により走行制
御区間Lxbに進入した場合の速度制御について、図4
のフローチャートを参照して説明する。尚、ここではセ
ンサユニット13から出力される信号をエンコーダ信号
と表現する。先ず、ステップS10で可動子永久磁石3
の磁極に感応してセンサユニット13の感磁素子13a
〜13cからのエンコーダ信号の割り込みの有無を判定
する。割り込みが有れば、ステップS15で割り込みの
回数が2回目であるかを判定する。2回目であれば、ス
テップS20で可動子2の現在速度Vを1回目と2回目
のエンコーダ信号(1ピッチ=4mm)の時間間隔に基
づいて計算する。
御区間Lxbに進入した場合の速度制御について、図4
のフローチャートを参照して説明する。尚、ここではセ
ンサユニット13から出力される信号をエンコーダ信号
と表現する。先ず、ステップS10で可動子永久磁石3
の磁極に感応してセンサユニット13の感磁素子13a
〜13cからのエンコーダ信号の割り込みの有無を判定
する。割り込みが有れば、ステップS15で割り込みの
回数が2回目であるかを判定する。2回目であれば、ス
テップS20で可動子2の現在速度Vを1回目と2回目
のエンコーダ信号(1ピッチ=4mm)の時間間隔に基
づいて計算する。
【0020】続いて、ステップS25に進んで仮想スタ
ート位置Sを、設定加速度をaとして、計算式S=V2
/2aにより計算する。そして、ステップS30で仮想
スタート位置Sからスタートしたものとして、上記エン
コーダ信号の割り込み回数により計算される現在位置で
の目標速度Vaを計算する。ステップS35では、目標
速度Vaと現在速度Vの偏差を計算し、該速度偏差をP
WM出力値に変換する。そして、ステップS40で該P
WM出力値に基づいて可動子2に対して速度制御を行
う。
ート位置Sを、設定加速度をaとして、計算式S=V2
/2aにより計算する。そして、ステップS30で仮想
スタート位置Sからスタートしたものとして、上記エン
コーダ信号の割り込み回数により計算される現在位置で
の目標速度Vaを計算する。ステップS35では、目標
速度Vaと現在速度Vの偏差を計算し、該速度偏差をP
WM出力値に変換する。そして、ステップS40で該P
WM出力値に基づいて可動子2に対して速度制御を行
う。
【0021】続いてステップS45で、エンコーダ信号
の割り込みの有無を判定する。エンコーダ信号の割り込
みが有りと判定されると、上記ステップS30〜ステッ
プS40のPWM方式による速度制御が継続されて、可
動子2は設定最高速度Vmaxに制御される。そして、
停止位置に近づくと可動子2に対して行われる減速制御
により、該停止位置に停止する。
の割り込みの有無を判定する。エンコーダ信号の割り込
みが有りと判定されると、上記ステップS30〜ステッ
プS40のPWM方式による速度制御が継続されて、可
動子2は設定最高速度Vmaxに制御される。そして、
停止位置に近づくと可動子2に対して行われる減速制御
により、該停止位置に停止する。
【0022】上記したように、楕走区間Lyを通過して
可動子2が走行制御区間Lxbに進入すると、進入時の
現在速度Vと可動子2のスタート位置からの設定加速度
曲線とにより、可動子2の仮想スタート位置を算出し、
該仮想スタート位置からスタートしたものとして、可動
子2が設定加速度aで再加速される。従って、走行制御
区間Lxbに進入した可動子2に対して、目標速度Vm
axと現在速度Vの偏差に基づく急加速が行われないか
ら、該可動子2によって駆動される搬送台車33上のワ
ークWに設定以上の加速Gが作用して衝撃を与えてしま
う虞がない。
可動子2が走行制御区間Lxbに進入すると、進入時の
現在速度Vと可動子2のスタート位置からの設定加速度
曲線とにより、可動子2の仮想スタート位置を算出し、
該仮想スタート位置からスタートしたものとして、可動
子2が設定加速度aで再加速される。従って、走行制御
区間Lxbに進入した可動子2に対して、目標速度Vm
axと現在速度Vの偏差に基づく急加速が行われないか
ら、該可動子2によって駆動される搬送台車33上のワ
ークWに設定以上の加速Gが作用して衝撃を与えてしま
う虞がない。
【0023】(第2実施形態)第2実施形態に係る可動
子2の速度制御ついて、図5を参照して説明する。この
場合も上記第1実施形態と同様、可動子2が作業ステー
ション32aからスタートし、途中に設けられた楕走区
間Lyを通過して次の作業ステーション32bで停止す
る態様で説明する。各作業ステーション32a,32b
に対応して設けられた走行制御区間Lxa,Lxbで
は、それぞれ別のコントロールユニット21a,21b
が配設されて可動子2の走行が制御される。但し、走行
制御区間Lxa,Lxbでは同一の目標速度(最高速度
Vmax)が設定され、PWM方式の速度制御が行われ
るものとする。作業ステーション32aをスタートした
可動子2は、設定加速度で目標速度まで加速され、目標
速度で走行制御区間Lxaを移動する。そして、楕走区
間Lyに入って楕走し、徐々に速度を落として次の走行
制御区間Lxbに進入する。
子2の速度制御ついて、図5を参照して説明する。この
場合も上記第1実施形態と同様、可動子2が作業ステー
ション32aからスタートし、途中に設けられた楕走区
間Lyを通過して次の作業ステーション32bで停止す
る態様で説明する。各作業ステーション32a,32b
に対応して設けられた走行制御区間Lxa,Lxbで
は、それぞれ別のコントロールユニット21a,21b
が配設されて可動子2の走行が制御される。但し、走行
制御区間Lxa,Lxbでは同一の目標速度(最高速度
Vmax)が設定され、PWM方式の速度制御が行われ
るものとする。作業ステーション32aをスタートした
可動子2は、設定加速度で目標速度まで加速され、目標
速度で走行制御区間Lxaを移動する。そして、楕走区
間Lyに入って楕走し、徐々に速度を落として次の走行
制御区間Lxbに進入する。
【0024】コントロールユニット21a,21bによ
る可動子2に対する速度制御について、図6のフローチ
ャートを参照して説明する。先ず走行制御区間Lxaに
於いては、ステップS50でコントロールユニット21
aの制御信号により、作業ステーション32aから可動
子2をスタートさせて、設定加速度で加速する。ステッ
プS55では、可動子2の実速度と設定加速度に基づく
計算上の速度との偏差に基づいて、可動子2によって駆
動される搬送台車33上のワークWの重量を推定する。
続くステップS60では、現在位置での目標速度Vaと
現在速度Vの偏差をPWM出力値に変換して可動子2に
対し速度制御を行う。ステップS65で可動子2が走行
制御区間Lxaを通過したことが判定されると、ステッ
プS70で推定したワークWの重量情報をコントロール
ユニット21aから、走行制御区間Lxbでの可動子2
の走行制御を行うコントロールユニット21bに送信す
る。
る可動子2に対する速度制御について、図6のフローチ
ャートを参照して説明する。先ず走行制御区間Lxaに
於いては、ステップS50でコントロールユニット21
aの制御信号により、作業ステーション32aから可動
子2をスタートさせて、設定加速度で加速する。ステッ
プS55では、可動子2の実速度と設定加速度に基づく
計算上の速度との偏差に基づいて、可動子2によって駆
動される搬送台車33上のワークWの重量を推定する。
続くステップS60では、現在位置での目標速度Vaと
現在速度Vの偏差をPWM出力値に変換して可動子2に
対し速度制御を行う。ステップS65で可動子2が走行
制御区間Lxaを通過したことが判定されると、ステッ
プS70で推定したワークWの重量情報をコントロール
ユニット21aから、走行制御区間Lxbでの可動子2
の走行制御を行うコントロールユニット21bに送信す
る。
【0025】一方、走行制御区間Lxbでは、ステップ
S80でコントロールユニット21bにより、楕走区間
Lyを通過して可動子2が走行制御区間Lxbに進入し
たと判定されると、ステップS85でワークWの重量情
報が受信済みであるかが判定される。受信済みであれば
ステップS90に進み、受信したワークWの重量情報を
加味した速度制御を可動子2に対して行う。受信されて
いない場合は、ステップS95で初期値のままの速度制
御を行う。
S80でコントロールユニット21bにより、楕走区間
Lyを通過して可動子2が走行制御区間Lxbに進入し
たと判定されると、ステップS85でワークWの重量情
報が受信済みであるかが判定される。受信済みであれば
ステップS90に進み、受信したワークWの重量情報を
加味した速度制御を可動子2に対して行う。受信されて
いない場合は、ステップS95で初期値のままの速度制
御を行う。
【0026】上記したように、可動子2のスタート後の
加速特性に基づいて、可動子2によって駆動される搬送
台車33で搬送するワークWの重量を推定し、その重量
情報を次の走行制御区間Lxbのコントロールユニット
21bに送信し、楕走区間Lyを通過して可動子2が該
走行制御区間Lxbに進入したとき、送信されたワーク
Wの重量情報を加味して可動子2の速度を制御する。従
って、搬送台車33で搬送するワークWの軽重に応じた
的確な速度制御が可能となる。
加速特性に基づいて、可動子2によって駆動される搬送
台車33で搬送するワークWの重量を推定し、その重量
情報を次の走行制御区間Lxbのコントロールユニット
21bに送信し、楕走区間Lyを通過して可動子2が該
走行制御区間Lxbに進入したとき、送信されたワーク
Wの重量情報を加味して可動子2の速度を制御する。従
って、搬送台車33で搬送するワークWの軽重に応じた
的確な速度制御が可能となる。
【0027】(第3実施形態)第3実施形態に係る搬送
ライン31aについて、図7を参照して説明する。搬送
ライン31aは、可動子2が作業ステーション32aか
らスタートし、途中に設けられた楕走区間Lyを通過し
て次の作業ステーション32bで停止させるようにする
とともに、楕走区間Lyの途中に設けた分岐ポイント3
5を切換えることにより、分岐する分岐搬送ライン31
bを設けたものである。そして、分岐搬送ライン31b
の端部に作業ステーション32cを設け、該作業ステー
ション32cに上記作業ステーション32bに対応させ
て配置したコイルユニット11と同一構成のコイルユニ
ット11を配置し、各コイルユニット11をセンサバス
ライン16及び電力バスライン17からなる直列の配線
18により接続したものである。可動子2は前後に2分
割して連結器Jで連結して、切換ポイント35の曲線軌
道を通過できるようにしている。
ライン31aについて、図7を参照して説明する。搬送
ライン31aは、可動子2が作業ステーション32aか
らスタートし、途中に設けられた楕走区間Lyを通過し
て次の作業ステーション32bで停止させるようにする
とともに、楕走区間Lyの途中に設けた分岐ポイント3
5を切換えることにより、分岐する分岐搬送ライン31
bを設けたものである。そして、分岐搬送ライン31b
の端部に作業ステーション32cを設け、該作業ステー
ション32cに上記作業ステーション32bに対応させ
て配置したコイルユニット11と同一構成のコイルユニ
ット11を配置し、各コイルユニット11をセンサバス
ライン16及び電力バスライン17からなる直列の配線
18により接続したものである。可動子2は前後に2分
割して連結器Jで連結して、切換ポイント35の曲線軌
道を通過できるようにしている。
【0028】作業ステーション32aをスタートした可
動子2は、走行制御区間Lxaで目標速度まで加速され
て楕走区間Lyに入り、切換ポイント35が切換えられ
ていなければ、走行制御区間Lxbに直進して第1実施
形態で説明した速度制御により、作業ステーション32
bで停止する。切換ポイント35が切換えられていれ
ば、分岐搬送ライン31bに進入して走行制御区間Lx
cに入り、同様に第1実施形態で説明した速度制御によ
り、作業ステーション32cで停止する。
動子2は、走行制御区間Lxaで目標速度まで加速され
て楕走区間Lyに入り、切換ポイント35が切換えられ
ていなければ、走行制御区間Lxbに直進して第1実施
形態で説明した速度制御により、作業ステーション32
bで停止する。切換ポイント35が切換えられていれ
ば、分岐搬送ライン31bに進入して走行制御区間Lx
cに入り、同様に第1実施形態で説明した速度制御によ
り、作業ステーション32cで停止する。
【0029】この場合、コントロールユニット21及び
各コイルユニット11が直列の配線18により接続され
ているとともに、各コイルユニット11が同一構成であ
るから、各走行制御区間Lxa,Lxb,Lxcの速度
制御のソフトウエアを共通化できる。従って、分岐搬送
ライン31bを有する搬送ライン31aを簡単に構成で
きるとともに、的確な速度制御を行うことができる。
各コイルユニット11が直列の配線18により接続され
ているとともに、各コイルユニット11が同一構成であ
るから、各走行制御区間Lxa,Lxb,Lxcの速度
制御のソフトウエアを共通化できる。従って、分岐搬送
ライン31bを有する搬送ライン31aを簡単に構成で
きるとともに、的確な速度制御を行うことができる。
【図1】本発明に係る磁石可動型リニアモータの概略の
構成図である。
構成図である。
【図2】磁石可動型リニアモータを組み込んだ搬送ライ
ンの概略平面図である。
ンの概略平面図である。
【図3】第1実施形態に係る速度制御の概略を示した説
明図である。
明図である。
【図4】第1実施形態に係る速度制御の概略を示したフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図5】第2実施形態に係る速度制御の概略を示した説
明図である。
明図である。
【図6】第2実施形態に係る速度制御の概略を示したフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図7】第3実施形態に係る分岐搬送ラインを示した説
明図である。
明図である。
【符号の説明】 1...磁石可動型リニアモータ 2...可動子 3...可動子永久磁石 4...固定子 11...コイルユニット 12...コイル体 12a〜12c...固定子コイル 13...センサユニット 13a〜13c...感磁素子 21,21a,21b...コントロールユニット 23...制御回路 23a...可動子位置検出回路 23b...可動子速度検出回路 23c...可動子速度制御回路 31,31a...搬送ライン 31b...分岐搬送ライン L...走行軌道 Lx,Lxa,Lxb,Lxc...走行制御区間 Ly...楕走区間
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の永久磁石からなる可動子と、該可
動子の走行軌道に沿って複数のコイルユニットを連結し
てなる固定子と、前記各コイルユニットに配設され、前
記可動子永久磁石と固定子コイルとの相対位置を検出す
るセンサと、該センサからの検出信号により固定子コイ
ルへの通電を切換える通電切換手段と、同じく前記セン
サの検出信号により前記可動子の位置及び速度を検出す
る位置・速度検出手段と、前記可動子を設定された目標
速度に制御する速度制御手段とからなり、前記可動子の
走行軌道の途中に前記固定子が配置されない楕走区間を
設けてなる磁石可動型リニアモータの速度制御方法であ
って、前記可動子をスタート位置から設定加速度で目標
速度まで加速するとともに、該可動子が前記楕走区間を
通過して固定子が配置された次の走行制御区間に進入し
たとき、前記位置・速度検出手段により検出される進入
速度と、前記スタート位置からの設定加速度曲線とによ
り仮想スタート位置を算出し、該仮想スタート位置から
のスタートとして可動子を前記設定加速度で再加速する
ことを特徴とする磁石可動型リニアモータの速度制御方
法。 - 【請求項2】 複数の永久磁石からなる可動子と、該可
動子の走行軌道に沿って複数のコイルユニットを連結し
てなる固定子と、前記各コイルユニットに配設され、前
記可動子永久磁石と固定子コイルとの相対位置を検出す
るセンサと、該センサからの検出信号により固定子コイ
ルへの通電を切換える通電切換手段と、同じく前記セン
サの検出信号により前記可動子の位置及び速度を検出す
る位置・速度検出手段と、前記可動子を設定された目標
速度に制御する速度制御手段とからなり、前記可動子の
走行軌道の途中に前記固定子が配置されない楕走区間を
設け、かつ該楕走区間によって分割された固定子単位で
前記通電切換手段、位置・速度検出手段及び速度制御手
段を備えるコントロールユニットを個別に配置してなる
磁石可動型リニアモータの速度制御方法であって、前記
可動子をスタート位置から設定加速度で目標速度まで加
速する際の加速特性に基づいて該可動子の負荷を推定す
るとともに、該負荷情報を可動子の進行方向の別のコン
トロールユニットに伝達し、前記可動子が楕走区間を通
過して固定子が配置された次の走行制御区間に進入した
とき、前記負荷情報を加味して可動子の速度を制御する
ことを特徴とする磁石可動型リニアモータの速度制御方
法。 - 【請求項3】 複数の永久磁石からなる可動子と、該可
動子の走行軌道に沿って複数のコイルユニットを連結し
てなる固定子と、前記各コイルユニットに配設され、前
記可動子永久磁石と固定子コイルとの相対位置を検出す
るセンサと、該センサからの検出信号により固定子コイ
ルへの通電を切換える通電切換手段と、同じく前記セン
サの検出信号により前記可動子の位置及び速度を検出す
る位置・速度検出手段と、前記可動子を設定された目標
速度に制御する速度制御手段とからなり、前記可動子の
走行軌道の途中に前記固定子が配置されない楕走区間を
設けた磁石可動型リニアモータの速度制御方法であっ
て、上記楕走区間から分岐する分岐軌道を設け、該分岐
軌道には前記楕走区間の次に位置する走行制御区間の固
定子と同一構成の固定子を配置するとともに、各固定子
を直列の信号線及び電源線に接続して速度制御すること
を特徴とする磁石可動型リニアモータの速度制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000093942A JP3485062B2 (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 磁石可動型リニアモータの速度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000093942A JP3485062B2 (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 磁石可動型リニアモータの速度制御方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003182091A Division JP2003339182A (ja) | 2003-06-26 | 2003-06-26 | 磁石可動型リニアモータの速度制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001286171A true JP2001286171A (ja) | 2001-10-12 |
JP3485062B2 JP3485062B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=18609061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000093942A Expired - Fee Related JP3485062B2 (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 磁石可動型リニアモータの速度制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3485062B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020191704A (ja) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | 村田機械株式会社 | 走行装置 |
CN112513591A (zh) * | 2018-06-15 | 2021-03-16 | 克朗斯股份公司 | 用于识别长定子线性马达系统的运输元件的载荷的方法和设备 |
-
2000
- 2000-03-30 JP JP2000093942A patent/JP3485062B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN112513591B (zh) * | 2018-06-15 | 2022-09-09 | 克朗斯股份公司 | 用于识别长定子线性马达系统的运输元件的载荷的方法和设备 |
JP2020191704A (ja) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | 村田機械株式会社 | 走行装置 |
JP7006657B2 (ja) | 2019-05-20 | 2022-01-24 | 村田機械株式会社 | 走行装置 |
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JP3485062B2 (ja) | 2004-01-13 |
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