JP2022151718A - ロングステータ・リニアモータとしての搬送システムを稼働させるための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送システムの一部でシステムエラーが発生した場合、残りの搬送システムの信頼性を制限することなく、システムエラーの影響を可能な限り限定する、ロングステータ・リニアモータとしての搬送システムを稼働させるための方法を提供する。【解決手段】搬送システム１のシステムエラー時に、エラー範囲Ｆの固定子２が確定される。搬送システム１のエラーを有する部分が、固定子２の一部だけを含む場合、エラー範囲Ｆ内の複数の磁場生成装置が、所定のエラー状態に移行される。【選択図】図３

Description

本発明は、複数の磁場生成装置が配置されている１つの固定子と、この固定子に沿って同時に移動される複数の搬送装置とを有するロングステータ・リニアモータとしての搬送システムを稼働させるための方法に関する。さらに、本発明は、これに対応して構成された搬送システムに関する。

リニアモータでは、一次部材（固定子）とこの一次部材に対して相対移動可能に配置されている二次部材（可動子）とが設けられている。複数の磁場生成装置が、この一次部材に配置されていて、複数の駆動磁石が、この二次部材に配置されているか、又は、複数の磁場生成装置が、この二次部材に配置されていて、複数の駆動磁石が、この一次部材に配置されている。当該駆動磁石は、永久磁石として、電気磁石として又はくま取りコイルとして構成されている。これらの磁場生成装置は、コイル電圧を印加することによって電磁場を生成するために通電される駆動コイルとして構成され得る。しかし、例えば欧州特許出願公開第３５８２３７６号明細書に記載されているように、磁場を生成するため、これらの磁場生成装置は、可動な磁石（永久磁石）として構成されてもよい。これらの駆動磁石の（電）磁場とこれらの磁場生成装置との協働によって、当該二次部材を当該一次部材に対して移動させる力が、当該二次部材に作用する。当該リニアモータは、例えば同期機として又は非同期機として構成され得る。当該リニアモータのこれらの磁場生成装置は、移動方向に沿って配置されているか又は移動平面内に配置されている。当該二次部材は、この移動方向に沿って移動され得るか、又はこの移動平面内で自由に２つの移動方向に移動され得る。リニアモータは、ショートステータ・リニアモータとロングステータ・リニアモータとに分類され得る。この場合、ロングステータ・リニアモータでは、二次部材が、一次部材よりも短いか又は小さく、ショートステータ・リニアモータでは、一次部材が、二次部材よりも短いか又は小さい。

本発明は、ロングステータ・リニアモータに関し、特に（１つの移動方向への移動による）直線型のロングステータ・リニアモータと（１つの移動平面内で移動し、多くの場合に平面モータと呼ばれる）平面型のロングステータ・リニアモータとの双方に関する。ロングステータ・リニアモータの場合、一般に、複数の二次部材が、同時に且つ１つの一次部材に沿って互いに依存しないで（１つの移動方向に、又は１つの移動平面内で）移動される。それ故に、多くの場合、ロングステータ・リニアモータは、電磁式の搬送システムで使用される。当該搬送システムでは、複数の搬送装置（二次部材）が、搬送作業を実行するために同時に移動される。

ロングステータ・リニアモータが、従来の技術から公知である。ロングステータ・リニアモータでは、複数の磁場生成装置が、移動方向に前後して、又は１つの移動平面内で支持構造物に沿って配置されている。平面モータでは、磁場生成装置の配置も公知である。当該配置の場合、複数の磁場生成装置が、固定子の複数の平面内に配置されている。この場合、１つの平面の当該複数の磁場生成装置が、１つの移動方向に対して設けられ得る。当該支持構造物に配置された当該複数の磁場生成装置は、搬送システム１の移動空間内に延在するロングステータ・リニアモータの固定子を構成する。励起磁場を生成する複数の駆動磁石である複数の永久磁石又は複数の電気磁石が、可動子に配置されている。当該可動子は、搬送システムで、対象物を移動させるための搬送装置として機能する。可動子の領域内の複数の駆動コイルが通電されると、推進力を当該可動子に生成するために当該複数の駆動磁石の励起磁場と協働する電磁的な駆動磁場が生成される。同様なことは、複数の磁場生成装置としての複数の可動な磁石によって引き起こされ得る。当該複数の駆動コイルの通電又は当該複数の磁石の移動を制御することによって、可動な駆動磁場が生成され得る。これにより、当該可動子が、当該ロングステータ・リニアモータの移動方向に又は移動平面内で移動可能である。同時に複数の可動子が、互いに依存しないで当該固定子上で移動され得ることが利点である。この場合、当該固定子に沿った当該複数の可動子の移動が、制御装置によって個別に且つ互いに依存しないで制御され得る。このため、当該複数の駆動コイルが、当該通電のために個別に制御され得るか、又はグループごとに制御され得る。これに関連して、ロングステータ・リニアモータを複数の固定子モジュールによってモジュール式に構成することも既に公知である。この場合、所定の数（通常は＞１）の磁場生成装置が、固定子モジュールに配置される。このとき、個々の固定子モジュールが、希望した長さ及び／又は形の１つの固定子に統合される。例えば国際特許出願公開第２０１５／０４２４０９号明細書は、このようなモジュール式に構成された直線型のロングステータ・リニアモータを示す。米国特許第９，２０２，７１９号明細書は、複数の固定子モジュールを有する平面モータとしてのロングステータ・リニアモータを示す。

当該複数の可動子が個別に且つ互いに依存しないで固定子で移動され得るという状況に起因して、衝突を回避することが既に公知である。当該衝突の回避は、２つの可動子間又は１つの可動子と、例えば搬送システムに設けられている処理ステーションの一部のような、当該搬送システムの別の一部との間の望まない衝突を回避するために使用される。このような衝突の回避は、例えば欧州特許出願公開第３２０２６１２号明細書に記載されている。この衝突の回避の場合、１つの搬送装置が、先行する１つの搬送装置又は固定された障害物と衝突するという危険な状態になることなしに、所定の運動力学によって停止操作を実行できるか否かが連続して検査される。しかし、これは、衝突監視装置が特にすぐ近くの周辺内の関連する搬送装置の実際の移動又は実際の位置を介して情報を得ることが前提条件である。さらに、衝突の回避は、可動子の制御がそもそも可能であることが前提条件である。当該可動子の位置は既知であるが、当該可動子の移動の制御が可能でないエラー状況では、このような衝突の回避は失敗する。それ故に、搬送システムのエラー時に、例えば搬送装置及び／又は固定子でのエラー時に、搬送装置の実際の移動又は位置に関する情報が得られないか、又は不正確な情報しか得られないことが起こり得る。このような場合、当該衝突の回避は良好に実行されない。それ故に、従来では、エラー時に搬送システムの全体を停止させ、当該エラーの除去後に初めて稼働を再開することが一般的であった。しかし、当該搬送システムの全体の停止は、明らかに多くの場合に望ましくなく、特に長い搬送区間と同時に稼働される（全体で数百個の搬送装置が存在し得る）多数の搬送装置とを有する大規模な搬送システムにおいて好ましくない。このような搬送システムの故障は、当該搬送システムに接続している、例えば処理ステーションのような複数のシステム機器又はその他の搬送システムの停止も引き起こし、回避されなければならない。また、当該エラーが特定できない場合、当該エラーの調査は面倒であり得る。

エラーが確認された場合に、ロングステータ・リニアモータとしての搬送システムを安全な状態に移行させることが、米国特許第９，８０６，６４７号明細書から公知である。当該安全な状態は、上記の欠点を伴う当該搬送システムの全体の停止であり得る。代わりに、１つの個別の搬送装置が、エラーを有する場合に、この搬送装置が、安全な状態に移行され得る。後者の場合、当該安全な状態では、エラーを有する搬送装置の領域内の複数の駆動コイルが非通電に切り替えられるか、又は、一定の力が、当該エラーを有する搬送装置の領域内の当該複数の駆動コイルによって生成される。しかしながら、このような状態は不十分である。何故なら、この場合、その他の搬送装置が配慮されないからである。このため、当該エラーによっては、その他の搬送システムによる危険な状況、例えば大規模な損害を引き起こし得る衝突をもたらし得る。例えば、容器内にある液体が、１つの搬送装置によって搬送される場合、別の１つの搬送装置との衝突時に、当該液体がこぼれ得る。その結果、同様に、固定子又は当該複数の駆動コイルの電力危機が損傷され得るか又は完全に破損され得る。可動子又は搬送される対象物の損傷も起こり得る。したがって、当該二次被害は、当該搬送システムの停止時に発生する当該破損よりも大きくなり得る。それ故に、この方法は、不十分とみなされる。

欧州特許出願公開第３５８２３７６号明細書 国際特許出願公開第２０１５／０４２４０９号明細書 米国特許第９，２０２，７１９号明細書 欧州特許出願公開第３２０２６１２号明細書 米国特許第９，８０６，６４７号明細書 欧州特許出願公開第３１０９９９８号明細書 欧州特許出願公開第３５８１４２８号明細書

したがって、本発明の課題は、搬送システムでのシステムエラーの発生時に、残りの搬送システムの信頼性を制限することなしに、当該搬送システムでのシステムエラーの影響を可能な限り限定することにある。

この課題は、請求項１に記載の特徴によって解決される。本発明によれば、エラー範囲が、搬送システムで専ら局所的に確定され、当該エラー範囲内の駆動コイルだけが、所定のエラー状態に移行される。これは、システムエラー時の管理された局所的なエラー処置を保証する。したがって、搬送システムの全体の完全な停止が、ほぼ回避され得る。これにより、搬送システムの可用性が向上される。エラー範囲の外側の固定子の移動範囲内では、当該移動範囲内で移動する搬送装置は、正常に且つ当該エラーから影響を受けずに引き続き移動され得る。

搬送装置が、このエラー範囲内に存在するか、又はこの搬送装置の移動に起因してこのエラー範囲内に搬入されると、この搬送装置は、管理されてエラー状態に移行され得て、確定されたエラー応答移動を実行できる。したがって、搬送装置が、当該エラー範囲内に存在するときに初めて、この搬送装置は、システムエラーに反応する。この場合、この搬送装置は、管理されたエラー応答移動を実行できる。これにより、当該システムエラーから影響を受ける全ての搬送装置の管理された局所的なエラー処置が保証される。

当該確定されたエラー範囲内の少なくとも１つの駆動コイルが非通電に切り替えられるか、又は、当該画定されたエラー範囲内の少なくとも１つの駆動コイルが短絡されるように、当該エラー応問移動は簡単に生成され得る。

したがって、同様に、エラー範囲からの搬送装置の搬出の場合も、管理されて処置され得る。当該画定されたエラー範囲からの搬送装置の搬出時に、当該搬出された搬送装置のエラー状態が解除され得るか、又は、別のエラー範囲が、当該搬出された搬送装置の周りに設定され得る。この場合、第１搬送装置のエラーが、システムエラーとして確定されると、エラー範囲が、エラー状態に移行された当該第１搬送装置の移動と一緒に移動され得る。したがって、当該エラーは、当該可動な搬送装置の周りに居所的に保持され得る。これにより、当該エラーの影響が、固定子で局所的に限定され得る。

エラー範囲が、領域隔壁部によって固定子の残りの移動範囲から遮断され、その結果、搬送装置が、当該エラー範囲に侵入できないか又は当該エラー範囲から離脱できない場合、システムエラーの領域が、当該固定子の完全に管理される部分に簡単に限定され得る。この場合、当該領域隔壁部の外側の搬送装置は、ほぼ影響を受けないままである。

以下に、本発明の好適な構成を例示的に、概略的に且つ限定せずに示す図１～１０を参照して、本発明を詳しく説明する。

直線型のロングステータ・リニアモータの可能な構成を示す。 平面型のロングステータ・リニアモータの可能な構成を示す。 システム故障時の起こり得る故障範囲を示す。 システム故障時の起こり得る故障範囲を示す。 エラー範囲内への１つの搬送装置の搬入を示す。 エラー範囲内への１つの搬送装置の搬入を示す。 エラー範囲の拡張を示す。 エラー範囲の拡張を示す。 エラー範囲を遮断するための領域隔壁部の使用を示す。 エラー範囲を遮断するための領域隔壁部の使用を示す。

図１は、直線型のロングステータ・リニアモータとしての搬送システム１の典型的な構成を示す。図２は、平面型のロングステータ・リニアモータとしての搬送システム１の典型的な構成を示す。一般に、本発明は、ロングステータ・リニアモータで使用可能であるので、理解のために必要又は重要である場合は、結果として、ロングステータ・リニアモータは、専ら直線型と平面型とに分類される。しかし、固定子２及び搬送装置３の構成及び形状は、本発明にとっては重要でなく、いずれにしても任意に構成され得る。また、明確さの理由から、搬送装置３を固定子２に沿って誘導し、及び／又は搬送装置３を固定子２に保持するための既知の誘導構造は、図に示されていない。このような誘導構造も、任意に構成され得る。平面型のロングステータ・リニアモータの場合、搬送装置３は、通常は磁気式に誘導される。

以下に、本発明の固定子２に駆動コイルを有するロングステータ・リニアモータを磁場生成装置として具体的に例示する。ただし、駆動コイルＡｍの代わりに、搬送装置Ｔｎにある駆動磁石装置３と協働する能動的な磁場を生成するための能動的な永久磁石も、固定子２に設けられ得る。又は、能動的な磁場を生成するための別の適切な磁場生成装置も、固定子２に設けられ得る。基本的には、異なる複数の磁場生成装置を固定子２に混在させることも考えられる。

ロングステータ・リニアモータは、１つの固定子２と、固定子２に沿って移動され得る複数の搬送装置Ｔｎ（ｎ＞１）とから構成される。当該移動のため、複数の駆動コイルＡｍ（ｍ＞１）が、固定子２に移動方向に前後して（図１のような直線型のロングステータ・リニアモータ）又は移動平面内に（図２のようなロングステータ・リニアモータ）配置されている。この場合、平面型のロングステータ・リニアモータの複数の駆動コイルＡｍが、重なり合っている複数の平面内にも配置され得る。明確さの理由から、図には、一対の駆動コイルＡｍだけが示されている。しかし、複数の駆動コイルＡｍが、当該ロングステータ・リニアモータの全ての移動範囲に沿って配置されていることが公知である。１つの駆動磁石装置３、一般に複数の永久磁石から成る１つの装置が、１つの搬送装置Ｔｎに配置されている。明確さの理由から、この駆動磁石装置３も、一対の搬送装置Ｔｎだけが示されている。エアギャップが、駆動磁石装置３と駆動コイルＡｍとの間に形成されているように、駆動磁石装置３と駆動コイルＡｍとは、公知のように配置されている。

固定子２は、個々の固定子セグメントＳｋ（ｋ＞１）から構成され得る。この場合、複数の磁場生成装置（駆動コイルＡｍ、能動的な永久磁石）が、それぞれの固定子セグメントＳｋに配置されている。固定子２は、（図１のように）転轍機Ｗを介して互いに連結され得て、且つこの固定子２を形成する個々の固定子区間ＳＡｊ（ｊ＞１）からも構成され得る。この場合、１つの固定子区間ＳＡｊが、同様に複数の固定子セグメントＳｋから構成され得る。

搬送装置Ｔｎに作用する力及び／又は作用するトルクを生成するため、駆動コイルＡｍは、コイル電圧を印加することによって通電され得て、したがって駆動磁石装置３と協働する電磁場を生成し得る。この電磁場は、別の磁場生成装置からも生成され得て、例えば能動的な永久磁石から生成され得る。この力は、移動方向に（平面の場合は、平面内の２方向に可能である）生成され得て、搬送装置Ｔｎを移動させるための推進力として使用され得る。移動平面に対して直角である軸線に対する回転も可能である。しかし、当該推進力に加えて、当該推進力に対して直角方向の力を生成させることも可能である。このような横力は、（例えば、欧州特許出願公開第３１０９９９８号明細書に記載されているように）転轍機Ｗで線路を電磁式に変えるために、例えば図１による構成で使用され得る。図２のような構成では、このような横力は、搬送装置Ｔｎを移動平面の上で浮遊させるために使用され得て、及び／又は軸線を中心にして移動方向に回転させるために使用され得る。ロングステータ・リニアモータのこの作動原理は周知であるので、ここでは、さらに言及しない。

処理ステーション１３も、固定子２に設けられ得る。搬送装置Ｔｎによって搬送された物品が、処理ステーション１３内で処理され得る（当該処理は、当該物品に対するあらゆる操作を含む）。また、操作ステーション１４、例えば搬送装置Ｔｎの移動中でもこの搬送装置Ｔｎによって搬送された物品との相互作用を可能にするロボットも、固定子２、例えば処理ステーション１３内に又は処理ステーション１３の領域内に設けられ得る。

直線型のロングステータ・リニアモータの場合、移動方向に見て、駆動コイルＡｍが、（図１に搬送装置Ｔｎで示されているように）固定子２の両側に配置されていて、搬送装置Ｔｎが、当該両側の間で移動されることも可能である。それぞれ１つの駆動磁石装置３が、移動方向に見て搬送装置Ｔｎの両側にも設けられている場合、当該両側にある駆動コイルＡｍを通電することによって、搬送装置Ｔｎに作用する力（異なる力）が、当該両側でも同時に生成され得る。特に転轍機Ｗも、このような配置によって直線型のロングステータ・リニアモータで実現され得る。１つの搬送装置Ｔｎが、当該転轍機Ｗで１つの搬送区間から別の１つの搬送区間に移動され得る。固定子２は、搬送システム１のこのような構成において直通ではなくて、それぞれ１つの搬送区間を形成する複数の固定子区間から構成される。当該複数の固定子区間は、図１に示されている。

駆動コイルＡｍのコイル電圧を生成するため、電力変換装置４が設けられ得る。当該駆動コイルを希望通りに通電できるようにするため、駆動コイルＡｍ又は電力変換装置４を適切に制御する制御装置５が設けられている。一般に、複数の駆動コイルをそれぞれ制御する制御装置５は、配分された複数のセグメント制御装置として設けられている。このため、これらのセグメント制御装置は、互いに接続されてもよく、及び／又は例えばデータバス７を介して上位に配置されたシステム制御装置６に接続されてもよい。システム制御装置６内では、搬送装置Ｔｎの移動が、例えば固定子２に対する位置に依存する速度の推移として計画又は予め設定され得る。システム制御装置６内では、搬送装置Ｔｎ同士の衝突も監視され得る。１つの搬送装置Ｔｎを移動させるためのシステム制御装置６の事前設定をコイル電圧に変換し、希望した移動を実現するため、１つの制御装置５が設けられ得る。しかし、制御装置５及びシステム制御装置６へのこの分配は例示にすぎない。搬送装置Ｔｎの希望した移動を実現するため、一般に、駆動コイルＡｍを制御する搬送制御装置１０が設けられている。しかしながら、この搬送制御装置１０が、例えば図１のように互いに接続されている複数の制御装置から成るカスケード制御装置としてどのように構成されているかは、本発明にとって重要でない。

この場合、制御装置は、制御ソフトウェアが実行されるマイクロプロセッサに基づくハードウェアでもよい。しかし、当該制御装置は、入手可能なコンピュータハードウェア上にインストールされ実行されるコンピュータソフトウェアとして実装されてもよい。しかし、当該制御装置は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）のような、マイクロプロセッサも実装され得る集積回路として構成されてもよい。当該制御装置は、アナログ回路として、例えばアナログコンピュータとして構成されてもよい。これらの組み合わせも可能である。

固定子２に対する搬送装置Ｔｎの位置を計測できるようにするため、一般に、位置センサＰｓ（ｓ＞１）も、固定子２に配置されている。この場合、同様に明確さの理由から、図には、複数の位置センサＰｓのうちの１つの位置センサＰｓだけが示されている。これらの位置センサＰｓは、捕捉した位置信号を制御装置５に送信する。しかし、搬送装置Ｔｎの位置を捕捉するため、センサレスの位置捕捉も実行され得る。実際の位置を用いることで、搬送装置Ｔｎの位置を制御するためのフィードバック制御回路も実現され得る。

位置センサＰｓは、搬送装置Ｔｎの磁場、例えば駆動磁石装置３から発生する磁場、又は搬送装置Ｔｎにある幾つかの位置磁石から発生する磁場を捕捉できる。このような位置センサＰｓは、例えば磁歪センサ、磁気抵抗センサ又はホールセンサとして構成され得る。この場合、当然に、磁場を捕捉することができるさらに別の種類のセンサも存在する。しかし、当然に、別の物理変数を捕捉する位置センサＰｓ、例えば光学式センサ又は磁気誘導式センサも考えられる。

しかし、ロングステータ・リニアモータの搬送装置Ｔｎの移動の制御も、同様に周知であり、さらに説明する必要はない。

異なる影響を及ぼし得る様々なシステムエラー（Ａｎｌａｇｅｎｆｅｈｌｅｒ）が発生し得る。システムエラーは、個々の搬送装置Ｔｎに関連し得る。このようなシステムエラーに関する例は、特に、非常に大きい位置エラー（Ｓｃｈｌｅｐｐｆｅｈｌｅｒ）（搬送装置Ｔｎの移動の制御の、例えば位置、速度、コイル電流、推進力に関する目標値と実際値との間の偏差、）、エンコーダエラー（Ｅｎｃｏｏｄｅｒｆｅｈｌｅｒ）（例えば、搬送装置にある位置磁石が損傷又は消失されたときの、位置の捕捉中のエラー）、動作エラー（Ｂｅｔｒｉｅｂｓｆｅｈｌｅｒ）（搬送装置の移動の妨害）である。システムエラーは、搬送システム１の特定の領域、特に固定子２の一部（例えば、固定子セグメント又は区間部分）に関連し得る。このような領域エラー（Ｂｅｒｅｉｃｈｓｆｅｈｌｅｒ）に関する例は、特に、固定子２の或る箇所での温度過上昇（Ｕｅｂｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ）、固定子２の一部に対する電圧供給エラー（Ｓｐａｎｎｕｎｇｓｖｅｒｓｏｒｇｕｎｇｓｆｅｈｌｅｒ）、固定子２の或る領域内のネットワークエラー（Ｎｅｔｚｗｅｒｋｆｅｈｌｅｒ）、固定子２の一部が配置されている処理ステーション１３又は操作装置１４内のエラー（Ｆｅｈｌｅｒ）、固定子２での機械的エラー（ｍｅｃｈａｎｉｓｃｈｅｒ Ｆｅｈｌｅｒ）等である。しかし、いずれにしても、システムエラーは、搬送システム１の一部だけに関連する。搬送システム１の全体に関連するシステムエラー、例えば全体的な停電又はネットワークエラーの場合は、搬送システム１の全体が停止される。したがって、当該全体の停止は、本発明が意図するものではなく、すなわち搬送システム１における従来のエラー応答に相当する。このようなシステムエラーは、例えば搬送制御装置１０内で、例えば搬送装置Ｔｎの既知の目標値及び実際値に基づいて認識され得る。しかし、システムエラーは、搬送システム１にあるセンサによって、例えば温度センサ、電圧センサ、電流センサ、光電センサ等によって認識されてもよい。搬送システム１でのシステムエラーとシステムエラーの発生個所とが、認識され、搬送制御装置１０において既知であるという前提を起点とする。

しかし、システムエラーは、必ずしも搬送装置Ｔｎがもはや移動され得なくするものではない。しかし、いずれにしても、システムエラーは、搬送装置Ｔｎが（システムエラーなしに）通常運転で移動されるように、この搬送装置Ｔｎが移動され得ることをもはやさせない。当該通常運転は、搬送装置Ｔｎの目標値にしたがった移動である。これは、搬送制御装置１０が搬送装置Ｔｎを移動させるための複数の目標値を生成し、これらの目標値がこの搬送装置Ｔｎの領域内の複数の駆動コイルＡｍを通電させることによって十分に小さい（予め設定されている又は既知の）位置エラーで達成され得ることを意味する。当該通常運転に関する一般的な例は、当該移動を制御するそれぞれの時点に対する位置ごとの目標値に基づく目標位置にしたがった移動である。この目標値は、当該移動を制御するそれぞれの時点ごとにこの搬送装置Ｔｎの領域内の複数の駆動コイルＡｍを通電することによって（許容できる位置エラーで）達成される。これは、閉ループ制御として実行され得る。この場合、当該位置の実際値が捕捉又は算出され得る。

システムエラーが、搬送システム１の一部で発生すると、搬送システム１のエラーを有する部分を含む、固定子２にあるエラー範囲Ｆが確定される。エラー範囲Ｆは、搬送システム１のエラーを有する部分を有する固定子２の一部だけを含み、エラー範囲Ｆ内の駆動コイルＡｍが、予め設定されているエラー状態に移行される。エラー範囲Ｆの外側の固定子２の一部は、通常運転で引き続き稼働され得る。このエラー範囲Ｆ内に存在する搬送装置Ｔｎが、エラー状態に移行され、確定された第１エラー応答移動を実行することも（代わりに）提唱され得る。当該エラー範囲内に移動される搬送装置Ｔｎが、エラー状態に移行され、確定された第１エラー応答移動を実行することも（代わりに）提唱され得る。

システムエラーが、搬送装置Ｔｎで発生すると、エラー範囲Ｆが、この搬送装置Ｔｎの周りに確定される。この場合、この搬送装置Ｔｎの移動に起因して、このエラー範囲Ｆは、この搬送装置Ｔｎと一緒に移動される。

図３及び４に基づいて説明するように、エラー範囲Ｆは、システムエラーに依存し得る。システムエラーが、搬送装置Ｔｎにあるエラーに関連する場合、エラー範囲Ｆは、この搬送装置Ｔｎの周りに設定され得る。この場合、エラー範囲Ｆは、例えば、システムエラーの発生の時点に搬送装置Ｔｎと協働する駆動コイルＡｍの領域を少なくとも含み、場合によってはこの搬送装置Ｔｎの前後の複数の駆動コイルＡｍもさらに含む。図３には、搬送装置Ｔｎ及びエラー範囲Ｆの移動を示すため、システムエラーの発生前の搬送装置Ｔｎが、移動矢印と共に破線で示されている。図３には、固定子２の一部、例えば１つの固定子セグメントの全体に関連する別のシステムエラーがさらに示されている。この場合、エラー範囲Ｆは、エラーを有するこのシステム部分の周りに設定される。搬送装置Ｔｎの実際の位置が、もはや捕捉され得ないか又は正確に捕捉され得ないときでも、固定子２の一部にわたるこのようなエラー範囲Ｆが確定されてもよい。このエラー範囲Ｆ内に搬入されている搬送装置Ｔｎ－１は、エラー状態に移行され得る（図１には、エラー範囲Ｆ内に入る前の搬送装置Ｔｎ－１が、移動矢印と共に破線で示されている）。システムエラーの発生時に既に当該エラー範囲内に存在する搬送装置Ｔｎ－２が、同様にエラー状態に移行され得る。エラー範囲Ｆの外側に存在する別の搬送装置Ｔｎ－３が、システムエラーに関与されずに、通常運転で引き続き移動され得る。したがって、システムエラーが発生する搬送システム１の一部だけが、当該システムエラーに関与される。残りの搬送システム１は、通常運転で引き続き稼働され得る。図４は、平面型のロングステータ・リニアモータを例示する。

複数のシステムエラーが、１つの搬送システム１で同時に発生し得て、したがって複数の異なるエラー範囲Ｆが存在することも当然に起こり得る。しかし、本発明による対応は、基本的に変わらない。

エラー応答移動は、同様にシステムエラーに依存し得る。しかし、搬送制御装置１０によって実行される特定の１つのエラー応答移動が、それぞれの起こり得るシステムエラーごとに確定されていることが提唱されている。しかし、搬送装置Ｔｎを停止させるための移動が、エラー応答移動として実行される必要は必ずしもない。

システムエラーが、例えば固定子２の一部に関連する場合、エラー範囲Ｆ内の全ての駆動コイルＡｍが、非通電に切り替えられ得る。例えば欧州特許出願公開第３５８１４２８号明細書に記載されているように、搬送装置Ｔｎに対して電磁誘導の停止（短絡）を実現するため、エラー範囲Ｆ内の該当する複数の駆動コイルＡｍのうちの少なくとも１つの駆動コイルＡｍを短絡させることも可能である。これにより、この搬送装置Ｔｎは、より早く停止され得る。この場合、したがって、エラー範囲Ｆ内に存在する搬送装置Ｔｎが、エラー応答移動で移動される。駆動コイルＡｍの当該非通電の切り替えの場合、搬送装置Ｔｎは、駆動力なしに停止される。短絡時に、搬送装置Ｔｎのより短い停止距離が達成され得る。しかし、エラー範囲Ｆ内の搬送装置Ｔｎとの起こり得る協働中に、この搬送装置Ｔｎのエラー応答移動を引き起こすため、エラー範囲Ｆ内の駆動コイルＡｍが、他の方法で通電されてもよい。磁場生成装置としての能動的な永久磁石の場合、エラー範囲Ｆ内の永久磁石の移動を調整することが提唱され得る。これも、搬送装置Ｔｎを駆動力なしに停止させる。

システムエラーの場合、当該システムエラーに基づいて、該当する搬送装置Ｔｎの通常運転が可能であるか否かも識別され得る。例えば温度可上昇が、固定子２で発生すると、搬送装置Ｔｎが、例えば目標値にしたがって移動され得るが、通常運転中よりも低い速度で引き続き移動され得る。したがって、当該エラー応答移動は、速度を減少させることによって実現される。停電が、固定子２の領域内で発生すると、搬送装置Ｔｎは、エラー応答移動として駆動力なしに簡単に（空転）停止され得る。この場合、例えば欧州特許出願公開第３５８１４２８号明細書に記載されているように、電磁誘導の停止（短絡）も実現され得る。これにより、搬送装置Ｔｎは、より早く停止され得る。システムエラーに起因して、搬送装置Ｔｎの移動が、目標値（例えば、目標位置）にもはや追従し得ないか、又はもはや不十分にしか若しくは不正確にしか追従し得ない場合、上記の短絡状態又は非通電の切り替え又は永久磁石の移動の調整とは違う実際値にしたがって誘導される移動、特に搬送装置Ｔｎの停止までの移動が、エラー応答移動として実行され得る。したがって、発生する位置エラーはなおざりにされるが、搬送装置Ｔｎは、希望した状態に確実に移行され得る。しかし、当然に、別の又はその他の実行されるエラー応答移動が、システムエラーに依存して可能である。

固定子２での搬送装置Ｔｎの移動に起因して、複数の状況が発生し得る。当該状況では、別の搬送装置Ｔｎ＋１が、システムエラーの発生後にエラー範囲Ｆ内に搬入されるか、又は、搬送装置Ｔｎが、エラー範囲Ｆから搬出される。当該状況は、図５～８に搬送装置Ｔｎ，Ｔｎ＋１の移動シーケンスに基づいて例示されている。

図５には、２つの搬送装置Ｔｎ，Ｔｎ＋１の移動シーケンスが示されている。システムエラーが、時点ｔ＝Ｔ０に認識され、エラー範囲Ｆが、第１搬送装置Ｔｎの周りに設定される。エラー範囲Ｆは、当該移動のために搬送装置Ｔｎと協働する駆動コイルＡｍを含む。この場合、エラーが、第１搬送装置Ｔｎに付随するので、エラー範囲Ｆは、エラーを有する搬送装置Ｔｎと一緒に移動される（移動が、移動矢印によって示されている）。同時に、第２搬送装置Ｔｎ＋１もさらに移動される（図５の中央の時点ｔ＝Ｔ１）。第２搬送装置Ｔｎ＋１が、時点ｔ＝Ｔ２（図５の下）にエラー範囲Ｆ内に入る。したがって、第２搬送装置Ｔｎ＋１は、同様にエラー状態に移行され、確定された第２エラー応答移動が実行される。衝突を回避するため、当該第２エラー応答移動は、例えば第２搬送装置Ｔｎ＋１の緊急停止でもよい。しかし、当該エラー応答移動は、搬送装置Ｔｎのエラー応答移動に基づいて発生し得るエラー範囲Ｆ内の駆動コイルＡｍの状態に基づいても起こり得る。図６は、平面型のロングステータ・リニアモータを例に挙げて時点Ｔ０及びＴ２に対するこのような状況を示す。

場合によっては、第２搬送装置Ｔｎ＋１の目標値にしたがった移動又は実施値にしたがった移動が、第２エラー応答移動として実行され得ない点に留意すべきである。何故なら、場合によっては、駆動コイルＡｍが、エラー範囲Ｆの領域内で第２搬送装置Ｔｎ＋１の移動に寄与し得ないか、又は当該移動に対して制御され得ないからである。この場合、しかし、第２搬送装置Ｔｎ＋１の停止又は電磁誘導の停止が少なくとも可能になり得る。

図７による例では、システムエラーが、時点ｔ＝Ｔ０に発生する。この場合、このシステムエラーは、固定子２の一部に関連する。したがって、エラー範囲Ｆが、エラーを有するこの一部の周りに、例えば固定子セグメントＳの全体の周りに、又は固定子２の一部の周りに設定される（図７の中央の時点ｔ＝Ｔ１）。しかし、エリアセンサ１１、例えば光電センサ、機械式又は磁気式のスイッチ、機械式又は磁気式のセンサ、電磁誘導式センサ、カメラ等が、固定子２に設けられてもよい。この場合、エラー範囲Ｆは、（図７による実施の形態のように）固定子２を隣接した２つのエリアセンサ１１間で網羅する。搬送装置Ｔｎが、エラー範囲Ｆ内に存在すると、この搬送装置Ｔｎは、エラー状態に移行され、所定のエラー応答移動が実行される（図７の中央の時点ｔ＝Ｔ１）。

エリアセンサ１１の使用は、特に搬送装置Ｔｎの位置を捕捉するためのシステムに関連するシステムエラー（例えば、エンコーダエラー）時に有益であり得る。何故なら、搬送装置Ｔｎの位置は、計測され得ないか、又は不十分にしか正確に計測され得ないからである。エリアセンサ１１は、エラー範囲Ｆを局所的に限定するために使用され得る。何故なら、当該エラー範囲Ｆ内への搬送装置Ｔｎの搬入又は当該エラー範囲Ｆ外への搬出が、エリアセンサ１１によって位置捕捉システムに依存しないで捕捉され得るからである。

第１搬送装置Ｔｎが、時点ｔ＝Ｔ２に確定されたエラー範囲Ｆの境界に到達すると（図７の下）、当該エラー範囲Ｆは、（図７のように）例えば移動方向に後続する固定子セグメント又はその次のエリアセンサ１１までの後続する領域のような、例えば固定子２の別の部分だけシステムエラーに依存して拡張され得る。システムエラーが容認されると、例えば、固定子２の一部だけが故障しているが、第１搬送装置Ｔｎは故障していないならば、エラー範囲Ｆからの第１搬送装置Ｔｎの搬出時に、この搬送装置Ｔｎのエラー状態が、新たに解除される。したがって、エラー範囲Ｆは拡張されない。その後に、第１搬送装置Ｔｎは、通常運転で再び移動され得る。第１搬送装置Ｔｎの搬出時に、又は（図７の下に示されているように）エラー範囲Ｆ内に存在する別の搬送装置Ｔｎ＋３の搬出時に、（図５及び６に基づいて説明されているように）別のエラー範囲Ｆを当該搬出された搬送装置Ｔｎの周りに設定することも提唱され得る。

第２搬送装置Ｔｎ＋１が、この第２搬送装置Ｔｎ＋１の移動に起因してエラー範囲Ｆ内に到達すると、（例えば、上記のように）この第２搬送装置Ｔｎ＋１は、エラー状態に移行され、確定された第２エラー応答移動が実行される。

（図７の下のように）エラー範囲Ｆが、システムエラーに起因して拡張されると、第３搬送装置Ｔｎ＋２が、当該拡張後に当該拡張したエラー範囲Ｆ内に存在することが起こり得る。この場合、この第３搬送装置Ｔｎ＋２が、エラー状態に移行され、確定された第３エラー応答移動が実行される。この第３搬送装置Ｔｎ＋２が、エラー範囲Ｆから搬出されると、第１搬送装置Ｔｎに関する上記のように、エラー範囲Ｆが、再拡張されるか、この第３搬送装置Ｔｎ＋２のエラー状態が解除されるか、又はエラー範囲Ｆが、この第３搬送装置Ｔｎ＋２の周りに設定される。

図８は、平面型のロングステータ・リニアモータを再び例に挙げてエラー範囲Ｆの拡張を示す。

エラー範囲Ｆを拡張する代わりに、例えば図９及び１０に示されているように、当該エラー範囲の領域が、固定子２の残りの移動範囲から分離されることも提唱され得る。この分離は、領域隔壁部１２によって物理的に実行され得るか、又は例えば搬送制御装置１０で論理的にも実行され得る。システムエラーの場合、エラー範囲Ｆは、２つの所定の領域隔壁部１２、例えばゲート、側壁、障壁等間で確定される。エラー範囲Ｆは、これらの領域隔壁部１２によって外部に対して（残りの固定子２に対して）閉鎖される。エラー範囲Ｆ内の１つの搬送装置Ｔｎが、上記のようにエラー状態に移行し、所定のエラー応答移動を実行する。同時に、エラー範囲Ｆを固定子２の残りの移動範囲から分離する領域隔壁部１２が起動される。したがって、当該エラー範囲内に存在するこの搬送装置Ｔｎは、エラー範囲Ｆから離脱できない。また、別の搬送装置Ｔｎ－１，Ｔｎ－２が、当該エラー範囲内に侵入できない。実装された衝突回避手段は、これらの別の搬送装置Ｔｎ－１，Ｔｎ－２が領域隔壁部に衝突しないことに寄与できる。

エラー範囲Ｆを局所的に限定する本発明の方法は、搬送システム１を稼働させるための以下の方法を可能にする。搬送システム１は、複数の磁場生成装置（駆動コイルＡｍ、可動な永久磁石等）が配置されている１つの固定子２と、固定子２に沿って同時に移動される複数の搬送装置Ｔｎとを有するロングステータ・リニアモータとして構成されている。搬送システム１の一部でのシステムエラーの場合、エラー範囲Ｆが、固定子２で確定される。この場合、エラー範囲Ｆは、搬送システム１のエラーを有する部分を備える固定子２の一部だけを含み、このエラー範囲Ｆ内に存在する第１搬送装置Ｔｎが、エラー状態に移行する。この場合、確定された第１エラー応答移動が実行される。確定されたエラー範囲Ｆ内への、固定子２で可動な第２搬送装置Ｔｎ＋１の搬入時に、この第２搬送装置Ｔｎ＋１は、同様にエラー状態に移行され、確定された第２エラー応答移動を実行する。当該確定されたエラー範囲Ｆからの第１搬送装置Ｔｎ又は別の搬送装置Ｔｎ＋３の搬出時に、エラー範囲Ｆは、当該システムエラーに依存して拡張される。その結果、第１搬送装置Ｔｎ若しくは別の搬送装置Ｔｎ＋３が、当該拡張されたエラー範囲Ｆ内に存在するか、又は、第１搬送装置Ｔｎ若しくは別の搬送装置Ｔｎ＋３のエラー状態が解除されるか、又は、別のエラー範囲Ｆが、当該搬出された搬送装置Ｔｎ，Ｔｎ＋３の周りに確定される。この別のエラー範囲Ｆの寸法が、他のエラー範囲の寸法に一致しなくてもよい。いずれにしても、この別のエラー範囲Ｆは、固定子２の別の個所に存在する。

この場合、第１搬送装置Ｔｎのエラーが、システムエラーとして確定されたときに、エラー範囲Ｆが、エラー状態に移行した第１搬送装置Ｔｎの移動と一緒に移動されることが有益である。

また、第３搬送装置Ｔｎ＋２が、当該拡張後に当該拡張されたエラー範囲Ｆ内に存在するか否かが、当該エラー範囲Ｆの拡張時に検査され、当該拡張によってエラー範囲Ｆ内に到達した当該第３搬送装置Ｔｎ＋２が、エラー状態に移行され、確定された第３エラー応答移動を実行することが有益である。この場合、当該確定されたエラー範囲からの当該第３搬送装置Ｔｎ＋２の搬出時に、エラー範囲Ｆは、システムエラーに依存して拡張される。その結果、第３搬送装置Ｔｎ＋２が、拡張されたエラー範囲Ｆ内に存在するか、又は、第３搬送装置Ｔｎ＋２のエラー状態が解除されるか、又は、別のエラー範囲Ｆが、第３搬送装置Ｔｎ＋２の周りに確定される。この別のエラー範囲Ｆの寸法が、他のエラー範囲の寸法に一致しなくてもよい。いずれにしても、この別のエラー範囲Ｆは、固定子２の別の個所に存在する。

この構成でも、エリアセンサ１１及び／又は領域隔壁部１２が、説明したように使用され得る。

１ 搬送システム
２ 固定子
３ 搬送装置、駆動磁石装置
４ 電力変換装置
５ 制御装置
６ システム制御装置
７ データバス
１０ 搬送制御装置
１１ エリアセンサ
１２ 領域隔壁部
１３ 処理ステーション
１４ 操作装置
Ａｍ 駆動コイル
Ｔｎ 搬送装置
Ｓｋ 固定子セグメント
ＳＡ 固定子区間
Ｗ 転轍機（ポイント）
Ｐｓ 位置センサ
Ｆ エラー範囲

Claims (16)

1. 複数の磁場生成装置が配置されている１つの固定子（２）と、この固定子（２）に沿って同時に移動される複数の搬送装置（Ｔｎ）とを有するロングステータ・リニアモータとしての搬送システム（１）を稼働させるための方法において、
   前記搬送システム（１）の一部でのシステムエラー時に、エラー範囲（Ｆ）が、前記固定子（２）で確定され、
   前記エラー範囲（Ｆ）が、前記搬送システム（１）のエラーを有する部分を備える前記固定子（２）の一部だけを含み、前記エラー範囲（Ｆ）内の前記複数の磁場生成装置が、所定のエラー状態に移行されることを特徴とする方法。
2. 前記エラー範囲（Ｆ）内に存在するか、又は第１搬送装置（Ｔｎ）の移動に起因して前記エラー範囲（Ｆ）内に搬入されるこの第１搬送装置（Ｔｎ）が、エラー状態に移行され、
   確定された第１エラー応答移動を実行することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 磁場生成装置としての少なくとも１つの駆動コイル（Ａｍ）が、確定された前記エラー範囲（Ｆ）内で非通電に切り替えられ、又は
   磁場生成装置としての少なくとも１つの駆動コイル（Ａｍ）が、確定された前記エラー範囲（Ｆ）内で短絡され、又は
   磁場生成装置としての少なくとも１つの可動な永久磁石の移動が、確定された前記エラー範囲（Ｆ）内で停止されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 確定された前記エラー範囲（Ｆ）内への、前記固定子（２）で可動な第２搬送装置（Ｔｎ＋１）の搬入時に、この第２搬送装置（Ｔｎ＋１）は、同様にエラー状態に移行され、確定された第２エラー応答移動を実行することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
5. 確定された前記エラー範囲（Ｆ）からの１つの搬送装置（Ｔｎ）の搬出時に、このエラー範囲（Ｆ）は、前記システムエラーに依存して拡張される結果、当該搬出された搬送装置（Ｔｎ）は、当該拡張されたエラー範囲（Ｆ）内に存在することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
6. 別の搬送装置（Ｔｎ＋１）が、当該拡張後に当該拡張されたエラー範囲（Ｆ）内に存在するか否かが、当該エラー範囲（Ｆ）の拡張時に検査され、当該拡張によって前記エラー範囲（Ｆ）内に到達した前記別の搬送装置（Ｔｎ＋１）が、エラー状態に移行され、確定された別のエラー応答移動を実行することを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 確定された前記エラー範囲（Ｆ）からの１つの搬送装置（Ｔｎ）の搬出時に、当該搬出された搬送装置（Ｔｎ＋３）のエラー状態が解除されることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
8. 確定された前記エラー範囲（Ｆ）からの１つの搬送装置（Ｔｎ，Ｔｎ＋３）の搬出時に、別のエラー範囲（Ｆ）が、当該搬出された搬送装置（Ｔｎ，Ｔｎ＋３）の周りに設定されることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記エラー範囲（Ｆ）は、前記搬送装置（Ｔｎ）の移動と一緒に移動されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記エラー範囲（Ｆ）は、領域隔壁部（１２）によって前記固定子（２）の残りの移動範囲から遮断される結果、搬送装置（Ｔｎ）が、このエラー範囲（Ｆ）に搬入され得ないか、又はこのエラー範囲（Ｆ）から搬出され得ないことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記エラー範囲（Ｆ）は、２つのエリアセンサ（１１）間で確定され、このエラー範囲（Ｆ）内への搬送装置（Ｔｎ）の搬入又はこのエラー範囲（Ｆ）からの搬送装置（Ｔｎ）の搬出が、エリアセンサ（１１）によって捕捉されることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の方法。
12. 複数の磁場生成装置が配置されている１つの固定子（２）と、この固定子（２）に沿って同時に移動可能である複数の搬送装置（Ｔｎ）とを有するロングステータ・リニアモータとしての搬送システムにおいて、
    前記搬送システム（１）の一部でのシステムエラー時に、エラー範囲（Ｆ）を前記固定子（２）で確定する搬送制御装置（１０）が設けられていて、
    前記エラー範囲（Ｆ）が、前記搬送システム（１）のエラーを有する部分を備える前記固定子（２）の一部だけを含み、前記搬送制御装置（１０）が、このエラー範囲（Ｆ）内の前記複数の磁場生成装置を所定のエラー状態に移行させることを特徴とする搬送システム。
13. 前記固定子（２）は、複数の固定子セグメント（Ｓｋ）を含み、
    少なくとも１つの磁場生成装置が、それぞれの固定子セグメント（Ｓｋ）に設けられていて、前記エラー範囲（Ｆ）は、少なくとも１つの固定子セグメント（Ｓｋ）を含むことを特徴とする請求項１２に記載の搬送システム。
14. 前記固定子（２）は、複数の固定子区間（ＳＡｊ）を含み、
    複数の磁場生成装置が、それぞれの固定子区間（ＳＡｊ）に設けられていて、前記エラー範囲（Ｆ）は、少なくとも１つの固定子区間（ＳＡｊ）を含むことを特徴とする請求項１２に記載の搬送システム。
15. 複数のエリアセンサ（１１）が、前記固定子（２）に設けられていて、前記エラー範囲（Ｆ）が、２つのエリアセンサ（１１）間に確定されていて、
    前記エラー範囲（Ｆ）内への１つの搬送装置（Ｔｎ）の搬入又は前記エラー範囲（Ｆ）からの１つの搬送装置（Ｔｎ）の搬出が、前記エラー範囲（Ｆ）を限定する前記複数のエリアセンサ（１１）によって捕捉可能であることを特徴とする請求項１２～１４のいずれか１項に記載の搬送システム。
16. 複数の領域隔壁部（１２）が、前記固定子（２）に設けられていて、前記エラー範囲（Ｆ）が、２つの領域隔壁部（１２）間に確定されていて、
    前記エラー範囲（Ｆ）を限定する前記複数の領域隔壁部（１２）が、前記エラー範囲（Ｆ）内への１つの搬送装置（Ｔｎ）の搬入又は前記エラー範囲（Ｆ）からの１つの搬送装置（Ｔｎ）の搬出を阻止することを特徴とする請求項１２～１４のいずれか１項に記載の搬送システム。

Images