JP2019062599A - 搬送システム及び加工システム - Google Patents

Abstract

【課題】台車の目標停止位置の再調整を必要とすることなく、搬送モジュールを容易に交換することができる搬送システム及びその搬送システムを有する加工システムを提供する。【解決手段】搬送システムは、台車が走行する搬送路を構成する複数の搬送モジュールと、複数の搬送モジュールのうちの対応する搬送モジュールの上の台車の位置を制御する複数の制御部と、搬送モジュール毎の台車移動誤差を記憶する記憶部とを有している。制御部は、対応する搬送モジュールの台車移動誤差に基づき、台車の位置を制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、搬送システム及びその搬送システムを有する加工システムに関する。

一般に、工業製品を組み立てるための生産ラインでは、搬送システムが用いられている。生産ラインにおける搬送システムは、ファクトリーオートメーション化された生産ライン内又は生産ラインの間の複数のステーションの間で、部品等のワークを搬送する。搬送システムとしては、可動磁石型リニアモータによる搬送システムが既に提案されている。

さらに、個々の搬送システムによって異なる搬送システムの搬送経路長等に対応するため、台車の位置を測定するエンコーダや台車にトルクを印加するコイル等を一体化した搬送モジュールを複数連結して使用することが提案されている。特許文献１及び２には、それぞれ単位レール、電磁石及びセンサ基板を含む複数個のユニット部材が連結されることにより構成された直線搬送部において搬送台車が駆動されるリニアコンベアが記載されている。

特許第５７５３０６０号公報 特許第５９１２４２６号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載されたリニアコンベアのような搬送システムでは、故障やバージョンアップ等を理由に搬送モジュールの交換が必要な場合において、交換前後の搬送モジュールのエンコーダの位置を正確に合わせることが困難である。このため、搬送モジュールの交換後に、台車の目標停止位置の再調整を行う必要がある。

また、複数の搬送モジュールに対して複数の台車を精度よく停止させるためには、台車の移動誤差を補正することが考えられる。しかしながら、この場合、搬送モジュールの数に台車の数を乗じた分だけ台車の移動誤差を補正するデータを取得して補正する必要があるため、補正の処理は大変煩雑である。

本発明は、台車の目標停止位置の再調整を必要とすることなく、搬送モジュールを容易に交換することができる搬送システム及びその搬送システムを有する加工システムを提供することを目的としている。

本発明の一観点によれば、台車が走行する搬送路を構成する複数の搬送モジュールと、前記複数の搬送モジュールに対応して設けられ、前記複数の搬送モジュールのうちの対応する前記搬送モジュールの上の前記台車の位置を制御する複数の制御部と、前記搬送モジュール毎の台車移動誤差を記憶する記憶部とを有し、前記制御部は、対応する前記搬送モジュールの前記台車移動誤差に基づき、前記台車の位置を制御することを特徴とする搬送システムが提供される。

本発明の他の観点によれば、上記搬送システムと、前記台車により搬送されるワークに対して加工を施す工程装置とを有することを特徴とする加工システムが提供される。

本発明によれば、台車の目標停止位置の再調整を必要とすることなく、搬送モジュールを容易に交換することができる。

本発明の第１実施形態による搬送システムを含む加工システムの全体構成を示す概略図である。 本発明の第１実施形態による搬送モジュールの構成を示す概略図である。 本発明の第１実施形態による搬送モジュールの構成を示す概略図である。 本発明の第１実施形態による台車搬送システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態による搬送モジュールに固有の台車移動誤差を測定治具を用いて測定する様子を示す概略図である。 本発明の第１実施形態による搬送モジュールに固有の台車移動誤差を測定治具を用いて測定する様子を示す概略図である。 本発明の第１実施形態による搬送モジュールにおける台車の位置決め方法を説明する概略図である。 本発明の第２実施形態による搬送モジュールに固有の台車移動誤差をレーザー干渉計を用いて測定する様子を示す概略図である。 本発明の第２実施形態における搬送モジュールに固有の台車移動誤差を説明する概略図である。 本発明の第３実施形態による搬送モジュールにおけるエンコーダの取り付け誤差を測定する様子を示す概略図である。 台車のスケールの取り付け誤差を示す概略図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明及び図面では、複数の同一構成要素について、区別する場合には同一の数字の符号の末尾にさらに小文字のアルファベットを識別子として付記し、特に区別する必要がない場合には識別子を省略して数字のみの符号を用いる。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について図１乃至図５を用いて説明する。
まず、本実施形態による搬送システムを含む加工システムの全体構成について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態による搬送システムを含む加工システムの全体構成を示す概略図である。

図１に示すように、本実施形態による加工システム１は、搬送路１０２と、台車１６１と、工程装置１３１と、搬送コントローラ１２１と、工程コントローラ１５１とを有している。加工システム１は、加工すべきワーク１０１を搬送する搬送システム２を含んでいる。搬送システム２は、搬送路１０２と、台車１６１と、搬送コントローラ１２１とを有している。図１では、台車１６１として、２台の台車１６１ａ、１６１ｂを示している。また、工程装置１３１として、５台の工程装置１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１３１ｄ、１３１ｅを示している。

搬送路１０２と台車１６１とを有する搬送システム２は、可動磁石型リニアモータ（ムービングマグネット型リニアモータ、可動界磁型リニアモータ）による搬送システムである。搬送路１０２は、架台１００に置かれている。搬送路１０２は、例えば直線状の経路になっている。台車１６１は、搬送路１０２に沿って走行して移動する。なお、図１には２台の台車１６１ａ、１６１ｂが示されているが、台車１６１の台数は、２台に限定されず、１台であっても複数台であってもよい。また、搬送路１０２は、直線状の経路に限定されるものではなく、あらゆる形態の経路を採ることができる。

搬送路１０２は、複数の搬送モジュール２０９から構成されている。図１には、搬送モジュール２０９として、ワーク１０１の搬送方向の上流側から下流側に順次並んで設置された５基の搬送モジュール２０９ａ、２０９ｂ、２０９ｃ、２０９ｄ、２０９ｅを示している。上流側の搬送モジュール２０９ａの近傍には、ワーク供給装置１４１が設置されている。また、下流側の搬送モジュール２０９ｅの近傍には、ワーク排出装置１４２が設置されている。なお、搬送モジュール２０９の基数は、５基に限定されず、１基であっても複数基であってもよい。

搬送モジュール２０９は、搬送コントローラ１２１に通信可能に接続されており、搬送コントローラ１２１との間で台車１６１の搬送に関する情報を送受信することが可能になっている。搬送コントローラ１２１は、搬送モジュール２０９による台車１６１の搬送を制御する。これにより、台車１６１は、搬送路１０２の上を自在に走行することが可能になっている。搬送システム２において、搬送コントローラ１２１及び搬送モジュール２０９は、台車１６１を搬送するための台車搬送システム１２２を構成している。

ここで、加工システム１における座標軸を定義する。まず、水平に搬送される台車１６１の搬送方向に沿ってｑ軸をとる。また、コイルユニット２０７と台車１６１の永久磁石２２１（図２Ｂ参照）とが対向する方向で台車１６１の移動方向と直交する方向、具体的には鉛直方向に沿ってｄ軸をとる。また、ｑ軸及びｄ軸と直交する方向に沿ってｐ軸をとる。

台車１６１は、例えばワークを保持するワークホルダ（不図示）を有し、そのワーク載置面に載置されたワーク１０１をワークホルダにより保持しつつワーク１０１を搬送する。台車１６１は、載置されるワーク１０１の形状等に応じたワークホルダやワーク載置面を有することができる。

ワーク供給装置１４１は、搬送路１０２にワーク１０１を供給する。ワーク供給装置１４１に隣接する工程装置１３１ａは、ワーク１０１をワーク供給装置１４１から取り出し、取り出したワーク１０１を、搬送路１０２上に停止した台車１６１に載置する。

工程装置１３１ｂ、１３１ｃ、１３１ｄは、それぞれ台車１６１ａ、１６１ｂにより搬送されるワーク１０１に対して所定の加工を施す。ワーク１０１は、台車１６１の上に載置された後、台車１６１により搬送されて、工程装置１３１ｂ、１３１ｃ、１３１ｄで順次加工される。こうして、工程装置１３１ｂ、１３１ｃ、１３１ｄによりワーク１０１に対して加工が施されることにより、ワーク１０１が加工されて電子機器等の物品が製造される。

加工が終了したワーク１０１は、ワーク排出装置１４２に隣接する工程装置１３１ｅによりワーク排出装置１４２に載置される。ワーク排出装置１４２は、工程装置１３１ｅにより載置されたワーク１０１を外部へ排出する。

工程装置１３１ｃと工程装置１３１ｄとの間には、テーブル１４３が設置されている。テーブル１４３は、工程装置１３１ｃ及び１３１ｄがワーク１０１を一時的に載せるために使用する場合がある。工程装置１３１は、台車１６１の上に載置されたワーク１０１に対して、台車１６１の上に載置された状態で加工を行うこともあれば、テーブル１４３の上に一度退避させてからテーブル１４３の上で加工を行うこともある。工程装置１３１が行う工程は多様である。例えば、工程装置１３１は、ワーク１０１に対して、例えば、別の部品を組み付けたり、接着剤を塗布したり、部品等を取り外したり、検査を行ったり、光線の照射を行ったりする。

工程コントローラ１５１は、複数の工程装置１３１、並びにワーク供給装置１４１及びワーク排出装置１４２と通信可能に接続されている。さらに、工程コントローラ１５１は、搬送コントローラ１２１と通信可能なように接続されている。工程コントローラ１５１は、このように搬送コントローラ１２１、工程装置１３１、ワーク供給装置１４１及びワーク排出装置１４２と接続されていることにより、ワーク１０１の供給、搬送、加工及び排出の動作全体を制御することが可能になっている。

図２Ａ及び図２Ｂは、搬送モジュール２０９の構成を示す概略図である。図２Ａは、搬送モジュール２０９をｑ軸方向から見た図である。図２Ｂは、台車１６１とともに搬送モジュール２０９をｑ軸方向から見た図である。

図２Ａ及び図２Ｂに示すように、搬送モジュール２０９は、筐体２０２と、ガイドレール２０３と、コイルユニット２０７と、エンコーダブラケット２５３と、エンコーダ２１１と、モータコントローラ３０６とを有している。

筐体２０２は、架台１００の上に固定されて設置されている。筐体２０２には、エンコーダブラケット２５３を介してエンコーダ２１１が取り付けられている。また、筐体２０２には、コイルユニット２０７が取り付けられている。エンコーダ２１１及びコイルユニット２０７は、モータコントローラ３０６に通信可能に接続されている。モータコントローラ３０６は、搬送コントローラ１２１に通信可能に接続されている。

また、筐体２０２の上には、ガイドレール２０３が取り付けられている。ガイドレール２０３の上には、図２Ｂに示すように、ガイドレール２０３に沿って移動可能に台車１６１が配置される。

また、筐体２０２の底面には、架台１００の位置決めピン１０４が嵌合する嵌合孔１０５が設けられている。嵌合孔１０５は、搬送モジュール２０９が設置される架台１００に対して、搬送モジュール２０９を位置決めするための位置決め基準である。また、嵌合孔１０５には、後述する測定治具２３２の位置決めピン１０４が嵌合する。

エンコーダ２１１は、後述の台車１６１のスケール２１０の値を読み取って、エンコーダ２１１とスケール２１０との間の相対的な位置関係に関する情報を出力する。エンコーダ２１１は、出力した情報を、モータコントローラ３０６に送信する。

コイルユニット２０７は、複数のコイルの集合体であるコイル群により構成されている。コイルユニット２０７は、搬送モジュール２０９における搬送路１０２に沿って複数配置されている。台車１６１は、コイルユニット２０７の複数のコイルに沿って移動可能に構成されている。コイルユニット２０７は、モータコントローラ３０６に通信可能に接続されている。

モータコントローラ３０６は、これが設けられた対応する搬送モジュール２０９の上の台車１６１の位置を制御する制御部として機能する。なお、モータコントローラ３０６は、複数の搬送モジュール２０９に対応して複数設けられていればよく、複数の搬送モジュール２０９のうちの対応する搬送モジュール２０９の上の台車１６１の位置を制御することができればよい。

モータコントローラ３０６は、エンコーダ２１１により出力された情報に基づき、搬送モジュール２０９上の台車１６１の位置を算出する。モータコントローラ３０６は、算出した台車１６１の位置に関する情報である台車位置情報を搬送コントローラ１２１に送信する。

搬送コントローラ１２１は、モータコントローラ３０６から送信された台車位置情報に基づき、台車１６１を制御するための指令をモータコントローラ３０６に送信する。モータコントローラ３０６は、搬送コントローラ１２１から送信された指令に従って、算出した台車位置情報に基づき、コイルユニット２０７に電流を印加する。コイルユニット２０７に電流が印加されることにより、台車１６１に設けられた永久磁石２２１は、コイルユニット２０７から駆動力としての電磁力を受ける。こうして、台車１６１が推進力を得て搬送される。モータコントローラ３０６は、コイルユニット２０７に流す電流を制御することにより、搬送モジュール２０９の上の台車１６１の位置を制御する。

図２Ｂに示すように、台車１６１は、ベアリング２０４と、スケール２１０と、台車天板２１２と、コア２２２と、永久磁石２２１とを有している。台車天板２１２には、ベアリング２０４、スケール２１０、コア２２２及び永久磁石２２１が取り付けられている。

ベアリング２０４は、台車天板２１２の下部に取り付けられている。ベアリング２０４は、ガイドレール２０３に沿って回転走行が可能なように構成されている。ベアリング２０４が取り付けられた台車天板２１２は、ベアリング２０４によりガイドレール２０３に沿って移動可能になっている。

スケール２１０は、リニアスケールを構成し、搬送モジュール２０９のエンコーダ２１１が読み取ることができるように台車天板２１２の側部に取り付けられている。搬送モジュール２０９のエンコーダ２１１は、スケール２１０を読み取ってエンコーダ２１１に対するスケール２１０の相対的な位置を検出して、エンコーダ２１１に対する台車１６１の相対的な位置を検出する。

台車天板２１２の下部には、搬送モジュール２０９におけるコイルユニット２０７の複数のコイルと対向可能なように、複数の永久磁石２２１がコア２２２を介して取り付けられている。複数の永久磁石２２１は、コイルユニット２０７側の極性が台車１６１の搬送方向に沿って交互になるように配置されている。コア２２２は、透磁率の大きい物質を主に含む金属である。

台車天板２１２の上面は、ワーク１０１が載置されるワーク載置面になっている。台車天板２１２の上部には、必要に応じて、ワーク載置面に載置されたワーク１０１を保持するワークホルダが設けられている。

図３は、台車１６１を搬送するための台車搬送システム１２２の構成を示す概略図である。図３に示すように、台車搬送システム１２２は、複数の搬送モジュール２０９（２０９ａ、…、２０９ｅ）と、搬送コントローラ１２１とを有している。

搬送コントローラ１２１は、工程コントローラ１５１に通信可能に接続されている。工程コントローラ１５１は、搬送コントローラ１２１に対して、複数の台車１６１を搬送するのに必要な台車群搬送情報３３２を送信する。

搬送コントローラ１２１には、搬送モジュール２０９のモータコントローラ３０６から台車１６１の位置に関する台車位置情報が送信される。搬送コントローラ１２１は、工程コントローラ１５１から送信された台車群搬送情報３３２、及びモータコントローラ３０６から送信された台車位置情報に基づき、台車１６１を制御するための指令を搬送モジュール２０９のモータコントローラ３０６に送信する。

搬送モジュール２０９は、上述したエンコーダ２１１、モータコントローラ３０６等のほか、台車移動誤差記憶部３１４を有している。

台車移動誤差記憶部３１４は、搬送モジュール２０９毎の台車移動誤差である個々の搬送モジュール２０９に固有の台車移動誤差を記憶している。台車移動誤差は、移動した台車１６１に関する移動誤差であり、後述のように定義される。また、台車移動誤差は、後述するように予め測定されて台車移動誤差記憶部３１４に記憶されている。

搬送コントローラ１２１は、モータコントローラ３０６から送信された台車位置情報に基づき、台車１６１を制御するための指令を各搬送モジュール２０９のモータコントローラ３０６に送信する。各搬送モジュール２０９において、モータコントローラ３０６は、搬送コントローラ１２１から送信された指令に従って、算出した台車位置情報に基づき、コイルユニット２０７に電流を印加してコイルユニット２０７を制御する。コイルユニット２０７は、台車１６１の永久磁石２２１に電磁力を作用させて台車１６１を駆動する駆動源である。

さらに、各搬送モジュール２０９において、モータコントローラ３０６は、その搬送モジュール２０９に固有の台車移動誤差を用いて、コイルユニット２０７を制御する。以下、台車移動誤差記憶部３１４に記憶される搬送モジュール毎の台車移動誤差、及び台車移動誤差に基づく台車１６１の位置の制御方法について説明する。

まず、搬送モジュール２０９におけるエンコーダ２１１の設計上の取り付け位置をＥ、エンコーダ２１１に対する台車１６１の相対位置をｄＸ、エンコーダ２１１の情報に基づき算出される台車１６１の位置をＹとすれば、次式（１）が成立する。
Ｙ＝Ｅ＋ｄＸ ……（１）

また、台車１６１の真の位置をＸとすると、台車移動誤差ΔＸは、次式（２）で定義される。
ΔＸ≡Ｙ−Ｘ ……（２）

ここで、台車１６１の目標位置をＲＥＦとすると、次式（３）が成立するように台車１６１の位置を制御することにより、台車１６１の位置を高い精度で制御することができる。
Ｙ＝ＲＥＦ＋ΔＸ ……（３）

ここで、台車移動誤差ΔＸは、台車１６１の識別子をｉ、搬送モジュール２０９の識別子をｊとして、台車１６１ｉの真の位置Ｘの関数で表わされる。したがって、台車移動誤差ΔＸは、次式（４）のように記述することができる。
ΔＸ≡ΔＸｉｊ（Ｘ） ……（４）

また、台車移動誤差ΔＸは、台車１６１ｉに固有の台車移動誤差ΔＸｉ（Ｘ）、搬送モジュール２０９ｊに固有の台車移動誤差ΔＸｊ（Ｘ）、ΔＸｉ（Ｘ）及びΔＸｊ（Ｘ）以外の台車移動誤差δｉｊ（Ｘ）として、次式（５）のように記述することができる。
ΔＸｉｊ（Ｘ）＝ΔＸｉ（Ｘ）＋ΔＸｊ（Ｘ）＋δｉｊ（Ｘ） ……（５）

台車移動誤差ΔＸｊ（Ｘ）は、台車１６１ｉの真の位置Ｘに依存する項δｊ（Ｘ）とそれ以外の項ΔＸｊとに分けて、次式（６）のように記述することができる。
ΔＸｊ（Ｘ）＝ΔＸｊ＋δｊ（Ｘ） ……（６）

式（６）は、その右辺第二項が十分小さければ、次式（７）のようにみなすことができる。
ΔＸｊ（Ｘ）＝ΔＸｊ ……（７）
式（７）のようにΔＸｊ（Ｘ）が表される場合、ΔＸｊ（Ｘ）を測定するには、Ｘのうちの一点のみを測定すれば十分である。以下、このような場合における搬送モジュール２０９ｊに固有の台車移動誤差ΔＸｊの測定方法について図４Ａ及び４Ｂを用いて説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、本実施形態による搬送モジュール２０９ｊに固有の台車移動誤差ΔＸｊを測定治具２３２を用いて測定する様子を示す概略図である。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、測定治具２３２は、台車移動誤差ΔＸｊの測定に用いる治具であり、ベース板１０９と、位置決めピン１０４と、スケールブラケット２３１、スケール２１０ｍとを有している。

ベース板１０９上には、位置決めピン１０４と、スケールブラケット２３１とが固定されている。スケール２１０ｍは、スケールブラケット２３１に固定されている。

スケール２１０ｍは、台車１６１のスケール２１０と同様の目盛りピッチのリニアスケールを構成する。このため、スケール２１０ｍを有する測定治具２３２は、仮想的な台車として取り扱うことができる。スケール２１０ｍは、ベース板１０９の基準位置ＯＢにスケール２１０ｍの基準位置が位置するように調整されている。搬送モジュール２０９ｊのエンコーダ２１１ｊは、スケール２１０ｍの基準位置を測定すると、その値が０となるように設定されている。

台車移動誤差ΔＸｊの測定に際して、その測定対象である搬送モジュール２０９ｊは、その筐体２０２ｊの嵌合孔１０５ｊが、測定治具２３２の位置決めピン１０４に嵌合するようにベース板１０９に載置されて取り付けられる。搬送モジュール２０９ｊをベース板１０９に取り付けた状態において、搬送モジュール２０９ｊの基準位置ＯＭｊは、ベース板１０９の基準位置ＯＢに一致する。

ベース板１０９に取り付けた状態における搬送モジュール２０９ｊのエンコーダ２１１ｊがスケール２１０ｍの値を読み取った際に、そのエンコーダ２１１ｊが読み取った値を元に算出される仮想的な台車の位置Ｙは、次式（８）で表される。ただし、式（８）では、エンコーダ２１１ｊの設計上の取り付け位置Ｅｊを０に設定した場合を想定している。また、ΔＥｊは、搬送モジュール２０９ｊのエンコーダ２１１ｊの取り付け誤差である。
Ｙｊ＝−ΔＥｊ ……（８）
式（８）を式（２）に適用すると、台車移動誤差ΔＸｊは、次式（２−１）のように算出される。
ΔＸｊ＝Ｙｊ−Ｘ＝−ΔＥｊ−０＝−ΔＥｊ ……（２−１）

各搬送モジュール２０９ｊの台車移動誤差記憶部３１４ｊは、それぞれについて算出された−ΔＥｊの値を記憶している。各搬送モジュール２０９ｊは、それぞれの台車移動誤差記憶部３１４ｊに記憶された−ΔＥｊの値を用いて台車１６１の位置を制御して台車１６１の位置決めを行う。

図５は、搬送路１０２に設置された搬送モジュール２０９ｊにおける台車１６１ｉの位置決め方法を説明する概略図である。なお、図５では、搬送モジュール２０９ｊと、搬送モジュール２０９ｊ′が隣接して設置されている場合を示している。搬送モジュール２０９ｊ′に関連する符号には、搬送モジュール２０９ｊに関連する符号と同様の符号に「′」を付して示している。

まず、搬送コントローラ１２１は、搬送モジュール２０９ｊに対して、台車１６１ｉの停止位置ＲＥＦｉｊを指令する。すると、搬送コントローラ１２１から停止位置ＲＥＦｉｊの指令を受け取った搬送モジュール２０９ｊにおいて、モータコントローラ３０６ｊは、台車移動誤差記憶部３１４ｊからΔＸｊを取り出す。

さらに、モータコントローラ３０６ｊは、式（３）に基づく次式（３−１）に従って、ΔＸｊを用いて台車１６１ｉの位置を制御する。ここで、Ｙｉｊは、搬送モジュール２０９ｊのエンコーダ２１１ｊの情報に基づき算出される台車１６１ｉの位置である。なお、モータコントローラ３０６ｊは、ΔＸｊに基づき台車１６１ｉの位置を制御すればよく、台車１６１ｉの位置制御に際して、ΔＸｊ自体ではなく、ΔＸｊに対して所定の処理を行った処理データを用いることもできる。
Ｙｉｊ＝ＲＥＦｉｊ＋ΔＸｊ ……（３−１）

このようなΔＸｊを用いた制御により、搬送モジュール２０９ｊの制御範囲にある台車１６１ｉの基準位置ＯＣｉは、搬送モジュール２０９ｊにおける目標位置である停止位置ＲＥＦｉｊに合致するように制御される。こうして、モータコントローラ３０６ｊは、台車１６１ｉの位置を精度よく制御して、台車１６１ｉを停止位置ＲＥＦｉｊに停止させる。

例えば、搬送モジュール２０９ｊが、故障、バージョンアップ等により別の搬送モジュール２０９ｋに置き換えられる場合がある。この場合においても、置き換えられた別の搬送モジュール２０９ｋの台車移動誤差記憶部３１４ｋには、搬送モジュール２０９毎の台車移動誤差、すなわち、その搬送モジュール２０９ｋに固有の台車移動誤差ΔＸｋが予め取得されて記憶されている。より具体的には、搬送モジュール２０９ｋの台車移動誤差記憶部３１４ｋには、その搬送モジュール２０９ｋのエンコーダ２１１ｋに固有の台車移動誤差ΔＸｋが予め取得されて記憶されている。

置き換えられた搬送モジュール２０９ｋにおいても、そのモータコントローラ３０６ｋは、上記搬送モジュール２０９ｊと同様に、ΔＸｋの値を用いて台車１６１ｉの位置を制御して台車１６１ｉの位置決めを行う。このため、台車１６１ｉは、搬送モジュール２０９ｊ上で制御されていた場合と同じように、交換後の搬送モジュール２０９ｋ上でも再現性よく目標位置に停止することができる。

このように、本実施形態によれば、搬送モジュール２０９を交換した場合でも、目標停止位置の再調整を行う必要がなく、搬送モジュールを容易に交換することができる。このため、本実施形態によれば、搬送モジュール２０９の交換に必要な作業時間や治具等を大幅に削減することができる。

また、本実施形態によれば、搬送モジュール２０９の数の分だけそれらに固有の台車移動誤差を搬送モジュール毎の台車移動誤差として取得すればよいため、搬送システム２の立ち上げ工数を大幅に削減することができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態について図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

上記式（６）の右辺第二項であるδｊ（Ｘ）が十分小さくない場合には、Ｘを変えて搬送モジュール２０９ｊに固有の台車移動誤差ΔＸｊ（Ｘ）を取得することが好ましい。本実施形態では、本実施形態では、Ｘを変えて台車移動誤差ΔＸｊ（Ｘ）を取得する場合について説明する。

本実施形態では、台車移動誤差ΔＸｊ（Ｘ）を測定するに際して、図６Ａに示すように、台車移動誤差ΔＸｊ（Ｘ）を測定すべき搬送モジュール２０９ｊ上の台車１６１ｉに対して、レーザー干渉計３３３が設置される。レーザー干渉計３３３は、搬送モジュール２０９ｊ上の台車１６１ｉの真の位置Ｘを精度よく測定することができる。本実施形態は、第１実施形態と比較して、台車移動誤差ΔＸｊ（Ｘ）を台車１６１ｉの移動ストローク全体で測定することできる点で、第１実施形態とは異なっている。

例えば、搬送モジュール２０９ｊのエンコーダ２１１ｊの取り付け誤差によっては、エンコーダ２１１ｊの取り付け角度や、エンコーダ２１１ｊと台車１６１のスケール２１０との間隔が変化する場合がある。このような場合、台車移動誤差ΔＸｊ（Ｘ）は、台車１６１の移動量、すなわち台車１６１の真の位置Ｘに依存した量となる。

特に、図６Ｂに示すように、台車１６１のスケール２１０は、ｑ方向に沿った二つのトラック４０２、４０３に分割されている場合がある。二つのトラック４０２、４０３の各々には、互いに異なった周期の信号強度を持つパターンが形成されている。エンコーダ２１１は、その検出領域４０４で、二つのトラック４０２、４０３の各々のパターンの位相情報を読み取って測定値を算出する。このような場合、エンコーダ２１１ｊのｄ軸方向の取り付け位置の誤差Δｄによって、台車移動誤差ΔＸｊ（Ｘ）が特定のパターンを持つ場合がある。図６Ｂには、エンコーダ２１１ｊの検出領域４０４ｊが、Δ軸方向にΔｄだけずれ、ｑ軸方向にΔＥｊ′−ΔＥｊだけずれた検出領域４０４ｊ′となっている場合を示している。

この場合、Ｘによって変動しうる台車移動誤差ΔＸｊ（Ｘ）は、Ｘを変えつつ第１実施形態と同様の台車移動誤差の測定を行うことにより予め取得することができる。搬送モジュール２０９ｊの台車移動誤差記憶部３１４ｊは、予め取得された台車移動誤差ΔＸｊ（Ｘ）を記憶している。

搬送モジュール２０９ｊのモータコントローラ３０６ｊは、式（３）に基づく次式（３−２）に従って、ΔＸｊ（Ｘ）を用いて台車１６１ｉの位置を制御する。なお、モータコントローラ３０６ｊは、ΔＸｊ（Ｘ）に基づき台車１６１ｉの位置を制御すればよく、台車１６１ｉの位置制御に際して、ΔＸｊ（Ｘ）自体ではなく、ΔＸｊ（Ｘ）に対して所定の処理を行った処理データを用いることもできる。
Ｙｉｊ＝ＲＥＦｉｊ＋ΔＸｊ（ＲＥＦｉｊ） ……式（３−２）

このようなΔＸｊ（Ｘ）を用いた制御により、本実施形態でも、搬送モジュール２０９ｊの制御範囲にある台車１６１ｉの基準位置は、搬送モジュール２０９ｊにおける目標位置である停止位置ＲＥＦｉｊに合致するように制御される。こうして、モータコントローラ３０６ｊは、台車１６１ｉの位置を精度よく制御して、台車１６１ｉを停止位置ＲＥＦｉｊに停止させる。

また、本実施形態でも、搬送モジュール２０９ｊが別の搬送モジュール２０９ｋに置き換えられる場合がある。この場合においても、置き換えられた別の搬送モジュール２０９ｋの台車移動誤差記憶部３１４ｋは、その搬送モジュール２０９ｋのエンコーダ２１１ｊに固有の台車移動誤差ΔＸｋ（Ｘ）が予め取得され記憶されている。

置き換えられた搬送モジュール２０９ｋにおいても、そのモータコントローラ３０６ｋは、上記搬送モジュール２０９ｊと同様に、ΔＸｋ（Ｘ）の値を用いて台車１６１ｉの位置を制御して台車１６１ｉの位置決めを行う。このため、台車１６１ｉは、搬送モジュール２０９ｊ上で制御されていた場合と同じように、交換後の搬送モジュール２０９ｋ上でも再現性よく目標位置に停止することができる。

なお、本実施形態では、台車１６１の位置Ｘを測定するためにレーザー干渉計３３３を使用する場合について説明したが、これに限定されるものではない。レーザー干渉計３３３以外の他の測定系、例えば、長ストロークのレーザー変位計やリニアスケールシステムを使用してもよい。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態について図７を用いて説明する。なお、上記第１及び第２実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

本実施形態では、搬送モジュール２０９のエンコーダ２１１の取り付け誤差ΔＥを隣接する搬送モジュール２０９及び台車１６１を用いて測定する場合について説明する。また、本実施形態では、搬送モジュール２０９の交換前後での取り付け誤差ΔＥの差分を利用して、交換後の搬送モジュール２０９の台車移動誤差を算出する場合について説明する。

図７は、交換対象である搬送モジュール２０９ｊ′におけるエンコーダ２１１ｊ′の取り付け誤差ΔＥｊ′を、隣接する搬送モジュール２０９ｊ及び台車１６１ｉで測定する様子を示す概略図である。

搬送路１０２を構成する搬送モジュール２０９ｊ、２０９ｊ′の隣接するエンコーダ２１１ｊ、２１１ｊ′の間隔は、台車１６１ｉのスケール２１０ｉのスケール長より小さくなっている。または、測定用に全てのエンコーダ２１１の間隔よりもスケール２１０のスケール長が大きな台車１６１を準備してもよい。

まず、交換前の搬送モジュール２０９′におけるエンコーダ２１１ｊ′の取り付け誤差ΔＥｊ′を予め測定する。このため、台車１６１ｉをエンコーダ２１１ｊ、２１１ｊ′の両方で検出することができる位置に移動させる。そして、二つのエンコーダ２１１ｊ、２１１ｊ′の値を同時に取得する。ここで、搬送モジュール２０９ｊを基準に考えると、ΔＥｊは０とおくことができる。

さらに、搬送モジュール２０９ｊのエンコーダ２１１ｊの情報に基づき算出される台車１６１ｉの位置をＹｉｊ、搬送モジュール２０９ｊ′のエンコーダ２１１ｊ′の情報に基づき算出される台車１６１ｉの位置をＹｉｊ′とする。また、搬送モジュール２０９ｊ′におけるエンコーダ２１１ｊ′の取り付け誤差をΔＥｊ′とする。また、搬送モジュール２０９ｊの基準位置ＯＭｊと搬送モジュール２０９ｊ′の基準位置ＯＭｊ′との間の間隔をＬｊｊ′とする。

すると、次式（９）が成立する。なお、式（９）では、エンコーダ２１１ｊ、２１１ｊ′の設計上の取り付け位置Ｅｊ、Ｅｊ′を０に設定した場合を想定している。
Ｙｉｊ′−Ｙｉｊ＝Ｌｊｊ′−ΔＥｊ′ ……（９）

式（９）により、エンコーダ２１１ｊ′の取り付け誤差ΔＥｊ′、すなわち第１実施形態で説明したΔＸｊ′を測定することができる。ΔＸｊ′は、第１実施形態と同様に、搬送モジュール２０９ｊ′に固有の台車移動誤差として取り扱うことができる。

次いで、搬送モジュール２０９ｊ′を、別の搬送モジュール２０９ｊ″（不図示）に交換する。交換後の搬送モジュール２０９″におけるエンコーダ２１１ｊ″の取り付け誤差ΔＥｊ″も、上記ΔＥｊ′と同様に測定する。

次いで、上述のようにして測定したΔＥｊ′とΔＥｊ″との差分を算出する。交換後の搬送モジュール２０９ｊ″に固有の台車移動誤差ΔＸｊ″は、交換前の搬送モジュール２０９ｊ′に固有の台車移動誤差ΔＸｊ′、及びΔＥｊ′とΔＥｊ″との差分を用いて次式（１０）により算出することができる。なお、台車移動誤差ΔＸｊ′は、交換前の搬送モジュール２０９ｊ′に記憶されていたものである。
ΔＸｊ″＝ΔＸｊ′＋（ΔＥｊ′−ΔＥｊ″） ……（１０）

搬送モジュール２０９ｊ″の台車移動誤差記憶部３１４″には、上述のようにして算出された台車移動誤差ΔＸｊ″を記憶させる。交換後の搬送モジュール２０９ｊ″においては、第１実施形態と同様に、台車移動誤差ΔＸｊ″を用いて台車１６１ｉの位置を制御して台車１６１を停止位置に停止させることができる。これより、台車１６１ｉを交換前の搬送モジュール２０９ｉと同じ位置に停止させることができる。

なお、台車１６１のスケール２１０としては、線膨張率の小さな金属やガラス等を母材とするものを用いることができる。このような母材のスケール２１０を用いることにより、台車１６１のスケール２１０の温度による膨張に起因する誤差を抑制することができ、より高精度に台車１６１の位置をより高い再現性で制御することができる。

また、上記では、台車１６１ｉを用いて測定を行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。台車１６１ｉに代えて、スケール２１０と同様のスケールを有する冶具を用いて測定してもよい。

また、第２実施形態のように台車移動誤差がＸに依存する場合は、エンコーダ２１１ｊを基準として、第２実施形態と同様に台車移動誤差ΔＸｊ″（Ｘ）を測定することができる。

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態について説明する。なお、上記第１乃至第３実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

図７に示す第３実施形態においては、隣接する搬送モジュール２０９ｊを用いて、搬送モジュール２０９ｊ′におけるエンコーダ２１１ｊ′の取り付け誤差ΔＥｊ′を測定した。複数の搬送モジュール２０９ｊが設置された搬送路１０２については、この第３実施形態における取り付け誤差ΔＥｊ′を測定する作業と同様の作業を複数設置された一連の搬送モジュール２０９ｊについて複数回繰り返し行うことができる。これにより、搬送路１０２上の任意の搬送モジュール２０９ｊのエンコーダ２１１ｊによる台車移動誤差ΔＸｊを第３実施形態と同様に測定することができる。

この際、搬送路１０２を構成する搬送モジュール２０９の隣接するエンコーダ２１１の間隔は、第３実施形態と同様に、台車１６１のスケール２１０のスケール長より小さくなっている。または、測定用に全てのエンコーダ２１１の間隔よりもスケール２１０のスケール長の大きな台車１６１を準備して走行させてもよい。

例えば、長時間の運転による架台１００の振動や熱による変形、位置決めピン１０４の変形等に起因して、架台１００に対する搬送モジュール２０９ｊの位置が変動する場合がありうる。このような場合でも、本実施形態によれば、台車１６１を走行させながらΔＸｊを測定することができ、よって、搬送モジュール２０９ｊの位置の変動に応じたΔＸｊを取得することができる。

測定したΔＸｊは、他の実施形態と同様に、搬送モジュール２０９ｊの台車移動誤差記憶部３１４ｊに記憶される。搬送モジュール２０９ｊのモータコントローラ３０６ｊは、ΔＸｊの値を用いて台車１６１ｉの位置を制御して台車１６１ｉの位置決めを行う。これにより、台車１６１ｉを精度よく目標位置に停止させることができる。

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態について図８を用いて説明する。なお、上記第１乃至第４実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

台車１６１ｉに固有の台車移動誤差ΔＸｉ（Ｘ）には、台車１６１ｉのスケールｉの取り付け誤差ΔＳｉが含まれうる。本実施形態では、台車１６１ｉに固有の台車移動誤差として、台車１６１ｉのスケール２１０ｉの取り付け誤差ΔＳｉを考慮する場合について説明する。取り付け誤差ΔＳｉは、第１乃至第４実施形態のいずれにおいても考慮することができる。

図８は、台車１６１ｉのスケール２１０ｉの取り付け誤差ΔＳｉを示す概略図である。図８に示すように、複数の搬送モジュール２０９ｊ、２０９ｊ′、２０９ｊ″の上には、複数の台車１６１ｉ、１６１ｉ′が停止している。

例えば、台車１６１ｉのスケール２１０ｉの取り付け位置が、台車１６１ｉの基準位置に対して誤差ΔＳｉを有している場合がある。その場合、このような台車１６１ｉに固有の誤差である取り付け誤差ΔＳｉの分だけ、台車１６１ｉの停止位置は変化する。

ここで、台車１６１ｉ毎のスケール２１０ｉの取り付け誤差ΔＳｉが、要求される位置決め精度δｐに対して十分小さくない場合、予めΔＳｉを測定しておき、ΔＳｉの値をも用いて台車１６１の位置を制御することが好ましい。ΔＳｉの値をも台車１６１の位置制御に用いる場合、搬送モジュール２０９ｊのモータコントローラ３０６ｊは、式（３）に基づく次式（３−３）に従って、ΔＸｊ及びΔＳｉを用いて台車１６１ｉの位置を制御する。なお、モータコントローラ３０６ｊは、ΔＸｊ及びΔＳｉに基づき台車１６１ｉの位置を制御すればよい。モータコントローラ３０６ｊは、台車１６１ｉの位置制御に際して、ΔＸｊ及びΔＳｉ自体ではなく、ΔＸｊ及びΔＳｉに対してそれぞれ所定の処理を行った処理データを用いることもできる。また、本実施形態においても、第２実施形態と同様に、ΔＸｊに代えて、Ｘによって変動しうるΔＸｊ（Ｘ）又はこれを処理した処理データを用いることもできる。
Ｙｉｊ＝ＲＥＦｉｊ＋ΔＸｊ＋ΔＳｉ ……（３−３）

このようなΔＸｊ及びΔＳｉを加算して用いた制御により、モータコントローラ３０６ｊは、台車１６１ｉの位置を任意の搬送モジュール２０９ｊの上で精度よく制御して、台車１６１ｉを停止位置ＲＥＦｉｊに停止させることができる。

なお、台車１６１ｉに固有の誤差である取り付け誤差ΔＳｉは、台車１６１ｉ毎に、測定治具を使用して予め測定しておくことができる。例えば、顕微鏡等を使用して、台車１６１ｉの基準位置とスケール２１０ｉの基準位置の差を測定することによりΔＳｉを得ることができる。

また、予め測定された取り付け誤差ΔＳｉは、上述のように搬送モジュール２０９ｊのモータコントローラ３０６ｊが台車１６１ｉの位置制御に用いることができれば、これを記憶する記憶部は特に限定されるものはない。

例えば、搬送コントローラ１２１が、取り付け誤差ΔＳｉを記憶する記憶部を有することができる。この場合、搬送コントローラ１２１は、台車１６１ｉを制御するための指令をモータコントローラ３０６ｊに送信する際に、その台車１６１ｉに固有の取り付け誤差ΔＳｉをあわせてモータコントローラ３０６ｊに送信する。モータコントローラ３０６ｊは、搬送コントローラ１２１から送信された取り付け誤差ΔＳｉをも用いて台車１６１ｉの位置を制御することができる。また、搬送モジュール２０９ｊにおける台車移動誤差記憶部３１４ｊが、台車１６１ｉ毎の取り付け誤差ΔＳｉを記憶していてもよい。

［変形実施形態］
本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、台車移動誤差ΔＸｊ又はΔＸｊ（Ｘ）を記憶する台車移動誤差記憶部３１４が搬送モジュール２０９ｊ毎に設けられていた場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、搬送コントローラ１２１が、台車移動誤差ΔＸｊ又はΔＸｊ（Ｘ）の全部又は一部を記憶する記憶部を有していてもよい。

その場合、搬送モジュール２０９ｊ内には、その搬送モジュール２０９ｊを特定することができる識別情報（ＩＤ）を保持する。搬送コントローラ１２１は、そのＩＤ及びＩＤに関連付けられた台車移動誤差を記憶部に記憶することができる。搬送コントローラ１２１は、搬送モジュール２０９ｊに対して、そのＩＤに関連付けられた台車移動誤差を送信する。搬送モジュール２０９ｊは、搬送コントローラ１２１から送信された台車移動誤差を用いて、上記実施形態と同様に台車１６１の位置を制御することができる。

１：加工システム
２：搬送システム
１０１：ワーク
１２１：搬送コントローラ
１２２：台車搬送システム
１３１：工程装置
１５１：工程コントローラ
１６１：台車
２０９：搬送モジュール
３０６：モータコントローラ
３１４：台車移動誤差記憶部

Claims (10)

1. 台車が走行する搬送路を構成する複数の搬送モジュールと、
   前記複数の搬送モジュールに対応して設けられ、前記複数の搬送モジュールのうちの対応する前記搬送モジュールの上の前記台車の位置を制御する複数の制御部と、
   前記搬送モジュール毎の台車移動誤差を記憶する記憶部とを有し、
   前記制御部は、対応する前記搬送モジュールの前記台車移動誤差に基づき、前記台車の位置を制御する
   ことを特徴とする搬送システム。
2. 前記搬送モジュールは、コイル群を有し、
   前記台車は、前記コイル群から電磁力を受ける永久磁石を有し、
   前記制御部は、前記コイル群に流す電流を制御することにより、対応する前記搬送モジュールの上の前記台車の位置を制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の搬送システム。
3. 前記搬送モジュールは、前記搬送モジュールが設置される架台に対して前記搬送モジュールを位置決めするための位置決め基準を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送システム。
4. 前記搬送モジュール毎の前記台車移動誤差は、前記搬送モジュールに固有の台車移動誤差である
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の搬送システム。
5. 前記搬送モジュールに固有の前記台車移動誤差は、治具を用いて予め測定されたものである
   ことを特徴とする請求項４記載の搬送システム。
6. 前記搬送モジュールに固有の前記台車移動誤差は、隣接する前記搬送モジュールを用いて測定されたものである
   ことを特徴とする請求項４記載の搬送システム。
7. 前記台車に固有の台車移動誤差を記憶する記憶部をさらに有し、
   前記制御部は、対応する前記搬送モジュールに固有の台車移動誤差、及び前記台車に固有の前記台車移動誤差に基づき、前記台車の位置を制御する
   ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の搬送システム。
8. 前記搬送モジュールが、当該搬送モジュールに固有の前記台車移動誤差を記憶する前記記憶部を有する
   ことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の搬送システム。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載された搬送システムと、
   前記台車により搬送されるワークに対して加工を施す工程装置と
   を有することを特徴とする加工システム。
10. 請求項９に記載の加工システムを用いて物品を製造する物品の製造方法であって、
    前記台車により前記ワークを搬送する工程と、
    前記台車により搬送された前記ワークに対して、前記工程装置により前記加工を施す工程と
    を有することを特徴とする物品の製造方法。

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