JP2023083978A - 搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】同一搬送路内に必要な加工軸に相当する制御軸を備えた搬送システムを提供する。
【解決手段】搬送システムは、固定子の第１及び第２の部分を有する第１の搬送部及び第２の搬送部と、可動子の位置及び／又は姿勢を制御可能な制御部と、を有し、第１の部分は、可動子が第１の方向に移動可能な第１のガイド部と、可動子の第１の方向の位置を検出する第１の検出部と、を有し、第２の部分は、可動子の第１の方向と交差する第２の方向の位置を検出する第２の検出部を有し、制御部は、第１の搬送部において、第１の検出部の検出情報に基づいて、可動子の第１の方向の位置を制御し、制御部は、第２の搬送部において、第１の検出部の検出情報及び第２の検出部の検出情報に基づいて、可動子の第１の方向の位置を制御し、可動子の第２の方向の位置及び／又は第１の方向及び第２の方向と交差する第３の方向に沿った軸周りの回転量を制御する。
【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、搬送システムに関する。

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。特に、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。また、プロセス装置中の搬送装置として使われる場合もある。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。

生産ラインにおける搬送システムは、一般的に搬送方向が一方向に決まっており、複数の可動子が部品等のワークの搬送を行う。可動子は各工程の前で停止し、各工程が可動子上の位置決めされたワークに対して加工等を行っている。

例えば、特許文献１には、搬送部にリニアモータを構成するリニアモータ固定子が設けられたリニアモータ駆動区間と、モータにより駆動されるベルトコンベアが設けられた機械式駆動区間とを同一搬送システム内に用いることが開示されている。

特許第６４１７１８７号公報

しかしながら、特許文献１に記載のシステムに対して、工程装置の加工軸に相当する制御を加えようとすると、装置スペースが増加し、別システムを設ける必要がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、同一搬送路内に必要な加工軸に相当する制御軸を備えた搬送システムを提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、可動子と、前記可動子が搬送される、固定子の第１の部分を有する第１の搬送部と、前記第１の搬送部と隣接し、前記可動子が搬送される、前記固定子の第２の部分を有する第２の搬送部と、前記可動子の位置及び／又は姿勢を制御可能な制御部と、を有し、前記第１の部分は、前記可動子が第１の方向に移動可能な第１のガイド部と、前記可動子の前記第１の方向の位置を検出する第１の検出部と、を有し、前記第２の部分は、前記可動子の前記第１の方向と交差する第２の方向の位置を検出する第２の検出部を有し、前記制御部は、前記第１の搬送部において、前記第１の検出部の検出情報に基づいて、前記可動子の前記第１の方向の位置を制御し、前記制御部は、前記第２の搬送部において、前記第１の検出部の検出情報及び前記第２の検出部の検出情報に基づいて、前記可動子の前記第１の方向の位置を制御し、前記可動子の前記第２の方向の位置及び／又は前記第１の方向及び前記第２の方向と交差する第３の方向に沿った軸周りの回転量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。

本発明によれば、同一搬送路内に必要な加工軸に相当する制御軸を備えた搬送システムを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る搬送システム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システム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システム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システム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システムの動作を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態による搬送システムの動作を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態による搬送システムの動作を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態による搬送システムの動作を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態による搬送システムの動作を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態による搬送システムの動作を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態による搬送システムの動作を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態による搬送システムの動作を説明する説明図である。 本発明の第２実施形態による搬送システムの構成を示す概略図である。 本発明の第２実施形態による搬送システムの構成を示す概略図である。 本発明の第２実施形態による搬送システムの構成を示す概略図である。 本発明の第２実施形態による搬送システムの構成を示す動作図である。 本発明の第２実施形態による搬送システムの動作を説明する説明図である。 本発明の第３実施形態による搬送システムの構成を示す概略図である。 本発明の第３実施形態による搬送システムの構成を示す概略図である。 本発明の第３実施形態による搬送システムの構成を示す概略図である。 本発明の第３実施形態による搬送システムの構成を示す概略図である。 本発明の第３実施形態による搬送システムの動作を説明する説明図である。 本発明の第４実施形態による搬送システムの構成を示す概略図である。 本発明の第４実施形態による搬送システムの構成を示す概略図である。 本発明の第４実施形態による搬送システムの構成を示す概略図である。 本発明の第４実施形態による搬送システムの構成を示す概略図である。

［第１実施形態］
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態について図１乃至図４Ｃを用いて説明する。本実施形態による搬送システムは、可動子に永久磁石、固定子にコイルが設置されたムービングマグネット型（ＭＭ）型リニアモータによる搬送システムである。

まず、本実施形態による搬送システム１の構成について図１乃至図２Ｃを用いて説明する。図１は、本実施形態による可動子１０１及び固定子２０１を含む搬送システム１の構成を示す概略図である。図２Ａ乃至図２Ｃは、本実施形態による搬送システム１における可動子１０１及び固定子２０１を示す概略構成図である。なお、以下の説明では、複数存在する構成要素について、必要に応じて数字の符号の後に小文字のアルファベットを付して個々を区別し、特に区別する必要がない場合には共通の数字のみの符号を用いる。

図１に示すように、本実施形態による搬送システム１は、統合コントローラ３０１と、コイルコントローラ３０２と、センサコントローラ３０４と、可動子１０１と、固定子２０１を有している。固定子２０１は、可動子１０１をＸ方向に搬送可能な１軸制御区間２１を構成する第１の部分２０１１と、可動子１０１をＸ方向に搬送可能なだけでなく、可動子１０１をＺ方向等に制御可能な多軸制御区間２２を構成する第２の部分２０１２とを含んでいる。搬送路１０は、１軸制御区間２１と多軸制御区間２２との組み合わせで構築されている。図１において、多軸制御区間２２は、１軸制御区間２１ａに対してＸ方向の正側に隣接し、１軸制御区間２１ｂに対してＸ方向の負側に隣接している。可動子１０１は、例えば、Ｘ方向の正側に移動し、１軸制御区間２１ａから多軸制御区間２２に移動し、多軸制御区間２２から１軸制御区間２１ｂに移動するように搬送される。なお、可動子１０１は、Ｘ方向の負側に移動することもできる。

１軸制御区間２１及び多軸制御区間２２は、それぞれ可動子１０１が搬送される搬送部である。１軸制御区間２１及び多軸制御区間２２は、Ｘ方向において、互いに交互に隣接するように配置されていてもよいし、複数の１軸制御区間２１又は多軸制御区間２２が連続して配置されていてもよい。１軸制御区間２１の固定子２０１の第１の部分２０１１には、複数のリニアエンコーダ２０４の一部２０４１が取り付けられて設置されている。多軸制御区間２２の固定子２０１の第２の部分２０１２には、複数のリニアエンコーダ２０４の一部２０４２が取り付けられて設置されている。複数のリニアエンコーダ２０４は、可動子１０１の搬送中もそのうちの１つが必ず１台の可動子１０１の位置を測定できるような間隔で固定子２０１に取り付けられている。

さらに、多軸制御区間２２の固定子２０１の第２の部分２０１２には、複数のＺセンサ２０６がＸ方向に２列に取り付けられて設置されている。複数のＺセンサ２０６は、その２列のうちの３つが必ず１台の可動子１０１のＺターゲット１０６（図２Ｂ等を参照）を測定できるような間隔で固定子２０１の第２の部分２０１２に取り付けられている。

統合コントローラ３０１には、複数のコイルコントローラ３０２が通信可能に接続されている。各コイルコントローラ３０２には、複数のコイル２０２（図２Ａ等を参照）が接続されている。また、統合コントローラ３０１には、センサコントローラ３０４が通信可能に接続されている。センサコントローラ３０４には、複数のリニアエンコーダ２０４と複数のＺセンサ２０６とが通信可能に接続されている。

統合コントローラ３０１は、接続された各々のコイルコントローラ３０２に対して各コイル２０２に印加すべき電流の目標となる電流値を指令することができる。コイルコントローラ３０２は、接続された各々のコイル２０２の電流を制御することができる。

より具体的には、統合コントローラ３０１は、リニアエンコーダ２０４又はＺセンサ２０６からの出力に基づき、複数のコイル２０２に印加する電流指令値を決定して、各々のコイルコントローラ３０２に送信する。コイルコントローラ３０２は、統合コントローラ３０１からの電流指令値に基づき、上述のように接続されたコイル２０２に流す電流の電流量及びタイミングを制御する。これにより、統合コントローラ３０１は、可動子１０１の動作を制御する制御部として機能し、固定子２０１に沿って可動子１０１を搬送する。

例えば、統合コントローラ３０１は、可動子１０１が１軸制御区間２１ａに位置するときは、リニアエンコーダ２０４からの出力に基づき、コイルコントローラ３０２ａに対して電流指令値を送信する。可動子１０１が多軸制御区間２２に位置するときは、リニアエンコーダ２０４及びＺセンサ２０６からの出力に基づき、コイルコントローラ３０２ｂに対して電流指令値を送信する。これにより、統合コントローラ３０１は、それぞれの対応した制御区間で可動子１０１に対して１軸又は多軸の制御を行う。

本実施形態による搬送システム１は、可動磁石型リニアモータ（ムービング永久磁石型リニアモータ、可動界磁型リニアモータ）による搬送システムである。また、本実施形態による搬送システム１は、後述するように、可動子１０１により搬送されたワーク１０２に対して加工を施す工程装置３をも有する加工システムの一部を構成している。

ここで、以下の説明において用いる座標軸、方向等を定義する。まず、可動子１０１の搬送方向である水平方向に沿ってＸ軸をとり、可動子１０１の搬送方向をＸ方向とする。また、Ｘ方向と直交する方向である鉛直方向に沿ってＺ軸をとり、鉛直方向をＺ方向とする。また、Ｘ方向及びＺ方向に直交する方向に沿ってＹ軸をとり、Ｘ方向及びＺ方向に直交する方向をＹ方向とする。さらに、Ｘ軸周りの回転方向をＷｘ方向、Ｙ軸周りの回転方向をＷｚ方向、Ｚ軸周りの回転方向をＷｚ方向とする。また、可動子１０１の各方向の変位として、Ｘ方向の位置をＸ、Ｙ方向の位置をＹ、Ｚ方向の位置をＺとする。また、可動子１０１の各回転方向の変位である回転量として、Ｗｘ方向の回転量をＷｘ、Ｗｙ方向の回転量をＷｙ、Ｗｚ方向の回転量をＷｚとする。また、乗算の記号として”＊”を使用する。また、可動子１０１の中心を原点Ｏとし、原点Ｏに対してＹ方向の正側をＬ側、Ｙ方向の負側をＲ側として記載する。なお、可動子１０１の搬送方向は必ずしも水平方向である必要はないが、その場合も搬送方向をＸ方向として同様にＹ方向及びＺ方向を定めることができる。また、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、必ずしも互いに直交する方向に限定されるものではなく、互いに交差する方向として定義することもできる。

次に、本実施形態による搬送システム１における可動子１０１について図２Ａ乃至図２Ｃを用いて説明する。図２Ａは可動子１０１及び固定子２０１を含む搬送システム１をＺ方向の正側から見た図、図２Ｂは可動子１０１及び固定子２０１を含む搬送システム１をＸ方向の正側から見た図、図２Ｃは可動子１０１をＺ方向の負側から見た図である。

可動子１０１は、固定子２０１の第１の部分２０１１にＸ方向に沿って設置されたガイドレール５０に沿って走行可能なローラ６０を有している。ローラ６０は、可動子１０１のＺ方向の負側の面である下面に取り付けられて設置されている。ローラ６０は、Ｙ方向の移動を規制しＸ方向への移動可能なローラ６０ａと、Ｚ方向の負側の移動を規制しＸ方向への移動可能なローラ６０ｂとを含んでいる。

なお、ローラ６０は、固定子２０１の第１の部分２０１１の側に設置されていてもよい。この場合、可動子１０１には、ガイドレール５０の代わりになる構造が設置される。

また、可動子１０１は、複数の永久磁石４０、具体的には永久磁石４０ｂＲ、４０ｃＲ、４０ｂＬ、４０ｃＬを有している。各永久磁石４０は、複数の永久磁石を含む永久磁石群である。複数の永久磁石４０は、可動子１０１の下面に取り付けられて設置されている。可動子１０１の下面に設置された複数の永久磁石４０は、下面のＬ側端部及びＲ側端部にＸ方向に沿って２列に配置されている。具体的には、可動子１０１の下面のＲ側端部に、ヨーク１０７を介して永久磁石４０ｂＲ、４０ｃＲが取り付けられている。また、可動子１０１の下面のＬ側端部に、ヨーク１０７を介して永久磁石４０ｂＬ、４０ｃＬが取り付けられている。

なお、以下では、特に区別する必要がない限り、可動子１０１の永久磁石を単に「永久磁石４０」と表記する。また、Ｒ側とＬ側とを区別する必要まではないが、各永久磁石４０を個別に特定する必要がある場合、各永久磁石４０に対する符号の末尾からＲ又はＬを除いた識別子としての小文字のアルファベットまでの符号を用いて各永久磁石４０を個別に特定する。この場合、「永久磁石４０ｂ」、「永久磁石４０ｃ」と表記して、各永久磁石４０を個別に特定する。

また、永久磁石４０ｂＲ、４０ｃＲは、それぞれの中心が、例えば可動子１０１の下面の中心からＲ側に距離ｒｘ３だけ離れてＸ方向に沿って直線上に並ぶように配置されている。永久磁石４０ｂＲ、４０ｃＲは、それぞれ原点ＯからＸ方向の一方及び他方の側に距離ｒｙ３だけ離れた位置に配置されている。

また、永久磁石４０ｂＬ、４０ｃＬは、それぞれの中心が、例えば可動子１０１の下面の中心からＬ側に距離ｒｘ３だけ離れてＸ方向に沿って直線上に並ぶように配置されている。永久磁石４０ｂＬ、４０ｃＬは、それぞれ原点ＯからＸ方向の一方及び他方の側に距離ｒｙ３だけ離れた位置に配置されている。これにより、永久磁石４０ｂＬ、４０ｃＬは、Ｘ方向においてそれぞれ永久磁石４０ｂＲ、４０ｃＲと同位置に配置されている。また、Ｘ方向において、永久磁石４０ｂＬ、４０ｃＬの間隔は、永久磁石４０ｂＲ、４０ｃＲの間隔と同じになっている。

こうして、永久磁石４０ｂ、４０ｃは、それぞれ原点ＯからＹ方向に距離ｒｘ３だけ離れた位置に取り付けられている。また、永久磁石４０ｂ、４０ｃは、それぞれ原点ＯからＸ方向の一方及び他方の側に距離ｒｙ３だけ離れた位置に取り付けられている。

一方、永久磁石４０ｂＲ、４０ｃＲ、４０ｂＬ、４０ｃＬは、それぞれＸ方向に沿って配置された３個の永久磁石のセットである。永久磁石４０ｂ、４０ｃは、それぞれ、固定子２０１側を向く外側の磁極の極性が交互に異なるように３個の永久磁石がＸ方向に沿って並べられて構成されている。なお、永久磁石４０ｂ、４０ｃを構成するＸ方向に沿って配置された永久磁石の数は、３個に限定されるものではなく、複数個であればよい。すなわち、永久磁石４０ｂ、４０ｃは、磁極の極性が交互になるようにＸ方向に沿って配置された複数の永久磁石からなる磁石群であればよい。

各永久磁石４０は、可動子１０１の下面のＲ側及びＬ側に設けられたヨーク１０７に取り付けられている。ヨーク１０７は、透磁率の大きな物質、例えば鉄で構成されている。

こうして、可動子１０１には、可動子１０１のＸ軸に沿った中心軸を対称軸として、複数の永久磁石４０の下面のＲ側及びＬ側に対称に配置されている。永久磁石４０が配置された可動子１０１は、固定子２０１の複数のコイル２０２により後述するように永久磁石４０が受ける電磁力により姿勢が多軸制御されつつ移動可能に構成されている。

可動子１０１は、固定子２０１の第１の部分２０１１においてＸ方向に沿って２列に配置された複数のコイル２０２に沿ってＸ方向に移動可能である。可動子１０１は、その上面に搬送すべきワーク１０２を載置又は装着した状態で搬送されうる。可動子１０１は、例えば、ワークホルダ等のワーク１０２を可動子１０１上に保持する保持機構を有していてもよい。

固定子２０１の第１の部分２０１１に沿って搬送される可動子１０１は、リニアスケール１０４と、Ｚターゲット１０６とを有している。リニアスケール１０４は、可動子１０１の側面にＸ方向に沿って取り付けられて設置されている。Ｚターゲット１０６は、可動子１０１の上部にＸ方向に沿って取り付けられて設置されている。Ｚターゲット１０６は、Ｌ側及びＲ側の両側にそれぞれ取り付けられている。

次に、本実施形態による搬送システム１における固定子２０１について図２Ａ乃至図２Ｃを用いて説明する。

固定子２０１は、可動子１０１の搬送方向であるＸ方向に沿って２列に配置された複数のコイル２０２を有している。固定子２０１には、複数のコイル２０２がそれぞれ下面のＲ側及びＬ側からＺ方向に可動子１０１に対向するように取り付けられて設置されている。固定子２０１は、搬送方向であるＸ方向に延在して可動子１０１の搬送路１０を形成する。固定子２０１は、可動子１０１を１軸で制御する１軸制御区間２１を構成する固定子２０１の第１の部分２０１１と、可動子１０１を多軸で制御する多軸制御区間２２を構成する固定子２０１の第２の部分２０１２とを含んでいる。

また、固定子２０１の第１の部分２０１１は、複数のリニアエンコーダ２０４を有している。多軸制御区間２２を構成する固定子２０１の第２の部分２０１２は、Ｘ軸制御以外の制御に必要な複数のＺセンサ２０６を有している。

複数のコイル２０２は、可動子１０１の下面におけるＲ側及びＬ側の永久磁石４０と対向可能なように、Ｘ方向に沿って２列に配置されて固定子２０１に取り付けられている。Ｒ側において１列に配置された複数のコイル２０２は、可動子１０１のＲ側の永久磁石４０ｂＲ、４０ｃＲと対向可能にＸ方向に沿って配置されている。また、Ｌ側において１列に配置された複数のコイル２０２は、可動子１０１のＬ側の永久磁石４０ｂＬ、４０ｃＬと対向可能にＸ方向に沿って配置されている。

固定子２０１は、電流が印加された各コイル２０２により、搬送方向であるＸ方向に沿って移動可能な可動子１０１に力を印加する。これにより、可動子１０１は、位置及び姿勢が制御され搬送方向に沿って搬送される。

リニアエンコーダ２０４及びＺセンサ２０６は、搬送方向に沿って移動する可動子１０１の位置及び姿勢を検出する検出部として機能する。リニアエンコーダ２０４は、可動子１０１に設置されたリニアスケール１０４を読み取り可能なように固定子２０１に取り付けられて設置されている。リニアエンコーダ２０４は、リニアスケール１０４を読み取ることにより、可動子１０１のＸ方向の位置、すなわち可動子１０１のリニアエンコーダ２０４に対する相対的な位置を検出する。複数のＺセンサ２０６は、可動子１０１のＺ方向の位置、すなわち可動子１０１に設置されたＺターゲット１０６との間のＺ方向の距離を検出可能なように固定子２０１の第２の部分２０１２に取り付けられて設置されている。統合コントローラ３０１は、リニアエンコーダ２０４の検出情報である可動子１０１のＸ方向の位置及びＺセンサ２０６の検出情報である可動子１０１のＺ方向の位置に基づいて可動子１０１の位置及び／又は姿勢を制御することができる。

また、固定子２０１には、１軸制御区間２１にある固定子２０１の第１の部分２０１１及び多軸制御区間２２にある固定子２０２の第２の部分２０１２にわたって可動子１０１がローラ６０を介してＸ方向及びＺ方向の正側に移動可能なガイド部であるガイドレール５０が設置されている。可動子１０１のＹ方向への移動は、Ｙ方向においてガイドレール５０の両側からガイドレール５０に接触するローラ６０ａにより規制される。可動子１０１のＺ方向の負側への移動は、Ｚ方向においてガイドレール５０の正側からガイドレール５０に接触するローラ６０ｂにより規制される。

搬送システム１は、例えば、固定子２０１により可動子１０１を搬送することにより、可動子１０１上のワーク１０２を、ワーク１０２に対して加工作業を施す工程装置３に搬送する。図２Ａには、固定子２０１により形成された搬送路１０に対して複数の工程装置３ａ、３ｂ、３ｃが設置されている場合を例示している。ワーク１０２に加工作業を施すことにより、高精度な物品を製造することができる。なお、図２Ａでは、固定子２０１に対して１台の可動子１０１を示しているが、これに限定されるものではない。搬送システム１においては、複数台の可動子１０１が固定子２０１上を搬送されうる。

本実施形態による搬送システム１では、同一の搬送路１０内に１軸制御区間２１とＺセンサ２０６を有する多軸制御区間２２とが設けられている。これにより、本実施形態では、可動子１０１と固定子２０１が同一であっても、後述するように可動子１０１に対して搬送方向であるＸ方向、Ｚ方向及びＷｙ方向に力を印加することができ、よって可動子１０１の搬送制御及び姿勢制御を実現することができる。

次に、統合コントローラ３０１により実行される可動子１０１の姿勢制御方法について図３Ａ乃至図３Ｅを用いて説明する。なお、統合コントローラ３０１に代えて、コイルコントローラ３０２が統合コントローラ３０１と同様の処理を実行するように構成することもできる。

図３Ａは、本実施形態による搬送システム１における可動子１０１の姿勢制御方法を示す概略図である。図３Ａは、可動子１０１の姿勢制御方法の概略について主にそのデータの流れに着目して示している。統合コントローラ３０１は、以下に説明するように、可動子位置算出関数４０１、可動子姿勢算出関数４０２、可動子姿勢制御関数４０３及びコイル電流算出関数４０４を用いた処理を実行する。これにより、統合コントローラ３０１は、可動子１０１の姿勢を制御しつつ、可動子１０１の搬送を制御する。

まず、可動子位置算出関数４０１は、複数のリニアエンコーダ２０４からの測定値及びその取り付け位置の情報から、搬送路１０を構成する固定子２０１の第１の部分２０１１上にある可動子１０１の台数及び位置を計算する。上記の計算により、可動子位置算出関数４０１は、可動子１０１に関する情報である可動子情報４０６ａの可動子位置情報（Ｘ）及び台数情報を更新する。可動子位置情報（Ｘ）は、固定子２０１上の可動子１０１の搬送方向であるＸ方向における位置を示している。可動子情報４０６ａは、例えば図３Ａ中にＰＯＳ－１、ＰＯＳ－２、…と示すように固定子２０１上の可動子１０１ごとに用意される。

次いで、可動子姿勢算出関数４０２は、可動子位置算出関数４０１により更新された可動子情報４０６ａの可動子位置情報（Ｘ）から、各々の可動子１０１を測定可能なＺセンサ２０６を特定する。

次いで、可動子姿勢算出関数４０２は、各々の可動子１０１の姿勢に関する情報である姿勢情報（Ｚ，Ｗｙ）を算出して可動子情報４０６ａを更新して可動子情報４０６ｂを得る。可動子姿勢算出関数４０２は、特定されたＺセンサ２０６から出力される値に基づき、姿勢（Ｚ，Ｗｙ）を算出する。可動子姿勢算出関数４０２により更新された可動子情報４０６ｂは、可動子位置情報（Ｘ）及び姿勢情報（Ｚ，Ｗｙ）を含んでいる。このとき、１軸制御区間２１における可動子１０１を制御する可動子姿勢算出関数４０２は、Ｚセンサ２０６の入力がないため、可動子情報４０６ａを可動子情報４０６ｂとして扱う。

次いで、可動子姿勢制御関数４０３は、可動子位置情報（Ｘ）及び姿勢情報（Ｚ，Ｗｙ）を含む現在の可動子情報４０６ｂ及び姿勢目標値から、各々の可動子１０１について印加力情報４０８を算出する。印加力情報４０８は、各々の可動子１０１に印加すべき力の大きさに関する情報である。印加力情報４０８は、印加すべき力Ｔの力の２軸成分（Ｔｘ,Ｔｚ）及びトルクの１軸成分（Ｔｗｙ）に関する情報を含んでいる。印加力情報４０８は、例えば図３Ａ中にＴＲＱ－１、ＴＲＱ－２、…と示すように固定子２０１の第２の部分２０１２上の可動子１０１ごとに用意される。

ここで、力の２軸成分であるＴｘ、Ｔｚは、それぞれ力のＸ方向成分、Ｚ方向成分である。また、トルクの１軸成分であるＴｗｙは、Ｙ軸周り成分である。本実施形態による搬送システム１は、これら力Ｔの３軸成分（Ｔｘ，Ｔｚ，Ｔｗｙ）を制御することにより、１軸制御区間２１では可動子１０１の位置を制御し、多軸制御区間２２では可動子１０１の位置及び姿勢を制御しつつ、可動子１０１の搬送を制御する。具体的には、搬送システム１は、１軸制御区間２１ではＴｘを制御して可動子１０１の搬送を制御し、多軸制御区間２２ではＴｘ，Ｔｚ，Ｔｗｙを制御して可動子１０１の位置及び姿勢を制御しつつ、可動子１０１の搬送を制御する。このとき、１軸制御区間２１における可動子１０１を制御する可動子姿勢制御関数４０３は、姿勢情報（Ｚ，Ｗｙ）を必要とせず、可動子位置情報（Ｘ）の目標値から可動子１０１について印加力情報４０８を算出する。この場合、印加力情報４０８は、印加すべき力Ｔの力の１軸成分（Ｔｘ）に関する情報を含んでいる。

次いで、コイル電流算出関数４０４は、印加力情報４０８及び可動子情報４０６ｂに基づき、各コイル２０２に印加する電流指令値４０９を決定する。

こうして、統合コントローラ３０１は、可動子位置算出関数４０１、可動子姿勢算出関数４０２、可動子姿勢制御関数４０３及びコイル電流算出関数４０４を用いた処理を実行することにより、電流指令値４０９を決定する。統合コントローラ３０１は、決定した電流指令値４０９をコイルコントローラ３０２に送信する。

可動子１０１の位置及び姿勢の制御についてさらに図３Ｂを用いて詳細に説明する。図３Ｂは、可動子１０１の位置及び姿勢を制御するための制御ブロックの一例を示す概略図である。

図３Ｂにおいて、Ｐは、可動子１０１の位置及び姿勢（位置姿勢又は状態ともいう）であり、可動子位置情報及び姿勢情報を成分とする。ｒｅｆは、位置の目標値及び姿勢の目標値である。ｅｒｒは、目標値ｒｅｆと位置及び姿勢Ｐとの間の偏差である。

可動子姿勢制御関数４０３は、偏差ｅｒｒの大きさ、偏差ｅｒｒの変化、偏差ｅｒｒの積算値等に基づき、目標値ｒｅｆを実現するために可動子１０１に印加すべき力Ｔを算出する。

コイル電流算出関数４０４は、印加すべき力Ｔ並びに位置及び姿勢Ｐに基づき、可動子１０１に力Ｔを印加するためにコイル２０２に印加すべきコイル電流Ｉを算出する。こうして算出されたコイル電流Ｉがコイル２０２に印加されることにより、力Ｔが可動子１０１に作用して位置及び姿勢Ｐが目標値ｒｅｆに変化する。

このように制御ブロックを構成することにより、可動子１０１の位置及び姿勢Ｐを所望の目標値ｒｅｆに制御することが可能になる。

ここで、可動子位置算出関数４０１による処理について図３Ｃを用いて説明する。図３Ｃは、可動子位置算出関数４０１による処理を説明する概略図である。

図３Ｃにおいて、基準点Ｏｅは、リニアエンコーダ２０４が取り付けられている固定子２０１の位置基準である。また、基準点Ｏｓは、可動子１０１に取り付けられているリニアスケール１０４の位置基準である。図３Ｃでは、可動子１０１として２台の可動子１０１ａ、１０１ｂが搬送され、リニアエンコーダ２０４として３つのリニアエンコーダ２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃが配置されている場合を示している。なお、リニアスケール１０４は、各可動子１０１ａ、１０１ｂの同じ位置にＸ方向に沿って取り付けられている。

例えば、図３Ｃに示す可動子１０１ｂのリニアスケール１０４には、１つのリニアエンコーダ２０４ｃが対向している。リニアエンコーダ２０４ｃは、可動子１０１ｂのリニアスケール１０４を読み取って距離Ｐｃを出力する。また、リニアエンコーダ２０４ｃの基準点Ｏｅを原点とするＸ軸上の位置はＳｃである。したがって、可動子１０１ｂの位置Ｐｏｓ（１０１ｂ）は次式（１）により算出することができる。
Ｐｏｓ（１０１ｂ）＝Ｓｃ－Ｐｃ …式（１）

例えば、図３Ｃに示す可動子１０１ａのリニアスケール１０４には、２つのリニアエンコーダ２０４ａ、２０４ｂが対向している。リニアエンコーダ２０４ａは、可動子１０１ａのリニアスケール１０４を読み取って距離Ｐａを出力する。また、リニアエンコーダ２０４ａの基準点Ｏｅを原点とするＸ軸上の位置はＳａである。したがって、リニアエンコーダ２０４ａの出力に基づく可動子１０１ａのＸ軸上の位置Ｐｏｓ（１０１ａ）は、次式（２）で算出することができる。
Ｐｏｓ（１０１ａ）＝Ｓａ－Ｐａ …式（２）

また、リニアエンコーダ２０４ｂは、可動子１０１ａのリニアスケール１０４を読み取って距離Ｐｂを出力する。また、リニアエンコーダ２０４ｂの基準点Ｏｅを原点とするＸ軸上の位置はＳｂである。したがって、リニアエンコーダ２０４ｂの出力に基づく可動子１０１ａのＸ軸上の位置Ｐｏｓ（１０１ａ）′は、次式（３）により算出することができる。
Ｐｏｓ（１０１ａ）′＝Ｓｂ－Ｐｂ …式（３）

ここで、各々のリニアエンコーダ２０４ａ、２０４ｂの位置は予め正確に測定されているため、２つの値Ｐｏｓ（１０１ａ）、Ｐｏｓ（１０１ａ）′の差は十分に小さい。このように２つのリニアエンコーダ２０４の出力に基づく可動子１０１のＸ軸上の位置の差が十分小さい場合は、それら２つのリニアエンコーダ２０４は、同一の可動子１０１のリニアスケール１０４を観測していると判定することができる。

なお、複数のリニアエンコーダ２０４が同一の可動子１０１と対向する場合は、複数のリニアエンコーダ２０４の出力に基づく位置の平均値を算出する等して、観測された可動子１０１の位置を一意に決定することができる。

可動子位置算出関数４０１は、上述のようにしてリニアエンコーダ２０４の出力に基づき、可動子位置情報として可動子１０１のＸ方向における位置Ｘを算出して決定する。これにより、可動子１０１が１軸制御区間２１及び多軸制御区間２２のそれぞれの区間に位置するときの位置Ｘを決定することができる。

次に、多軸制御区間２２に可動子１０１が位置するときの姿勢情報を決定する可動子姿勢算出関数４０２による処理について図３Ｄ及び図３Ｅを用いて説明する。図３Ｄ及び図３Ｅは、可動子姿勢算出関数４０２による処理を説明する概略図である。

図３Ｄ及び図３Ｅでは、可動子１０１として可動子１０１ｄが搬送され、Ｚセンサ２０６としてＺセンサ２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃが配置されている場合を示している。可動子１０１ｄのＺターゲット１０６には、３つのＺセンサ２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃが対向している。ここで、３つのＺセンサ２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃが出力する相対距離の値をそれぞれＺａ、Ｚｂ、Ｚｃとする。また、Ｘ方向のセンサ間距離、すなわちＺセンサ２０６ａ、２０６ｂ間の距離をＬｚ１とする。また、Ｙ方向のセンサ間距離、すなわちＺセンサ２０６ａ、２０６ｃ間の距離をＬｚ２とする。すると、Ｙ軸周りの回転量Ｗｙ及びＸ軸周りの回転量Ｗｘは、それぞれ次式（４ａ）及び（４ｂ）により算出することができる。
Ｗｙ＝（Ｚｂ－Ｚａ）／Ｌｚ１ …式（４ａ）
Ｗｘ＝（Ｚｃ－Ｚａ）／Ｌｚ２ …式（４ｂ）

可動子姿勢算出関数４０２は、上述のようにして、可動子１０１の姿勢情報として回転量Ｗｙ、Ｗｘを算出することができる。なお、可動子姿勢算出関数４０２は、回転量Ｗｙ、Ｗｘのうち、多軸制御区間２２における制御に必要なＷｙのみを算出することができる。

また、可動子姿勢算出関数４０２は、次のようにして可動子１０１の姿勢情報として可動子１０１のＺ方向の位置Ｚを算出することができる。以下、可動子１０１のＺ方向の位置Ｚの算出について図３Ｄ及び図３Ｅを用いて説明する。

可動子１０１ｄがかかる３つのＺセンサ２０６をそれぞれＺセンサ２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃとする。また、Ｚセンサ２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃの測定値をそれぞれＺａ、Ｚｂ、Ｚｃとする。また、Ｚセンサ２０６ａのＸ座標とＺセンサ２０６ｃのＸ座標とは同一である。また、リニアエンコーダ２０４は、Ｚセンサ２０６ａとＺセンサ２０６ｃとの中間の位置にあるものとする。また、Ｚセンサ２０６ａ及びＺセンサ２０６ｃの位置ＸをＯｅ″とする。さらに、Ｏｅ″から可動子１０１ｄの中心Ｏｓ″までの距離をｄＸ″とする。このとき、可動子１０１ｄのＺ方向の位置Ｚは、次式により近似的に計算して算出することができる。
Ｚ＝（Ｚａ＋Ｚｂ）／２＋Ｗｙ＊ｄＸ″ …式（５ａ）

なお、Ｗｙの回転量が大きい場合には、さらに近似の精度を高めて算出することができる。

こうして、統合コントローラ３０１は、可動子位置算出関数４０１及び可動子姿勢算出関数４０２を用いた処理を実行することにより、可動子１０１の位置及び姿勢を取得する取得部として機能する。

次に、コイル電流算出関数４０４による処理について図２Ｃを用いて説明する。なお、以下で用いる力の表記において、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の力が働く方向をそれぞれｘ、ｙ、ｚで示し、図２ＣにおけるＹ＋側であるＬ側をＬ、Ｙ－側であるＲ側をＲ、Ｘ＋側をｆ、Ｘ－方向をｂで示す。

図２ＣにおいてＲ側及びＬ側の各永久磁石４０に働く力をそれぞれ次のように表記する。各永久磁石４０に働く力は、電流が印加された複数のコイル２０２により永久磁石４０が受ける電磁力である。永久磁石４０は、電流が印加された複数のコイル２０２により、可動子１０１の搬送方向であるＸ方向の電磁力のほか、Ｘ方向とは異なる方向であるＺ方向の電磁力を受ける。

Ｒ側の永久磁石４０に働く力の表記は、それぞれ次のとおりである。
ＦｘｆＲ：Ｒ側の永久磁石４０ｂＲのＸ方向に働く力
ＦｚｆＲ：Ｒ側の永久磁石４０ｂＲのＺ方向に働く力
ＦｘｂＲ：Ｒ側の永久磁石４０ｃＲのＸ方向に働く力
ＦｚｂＲ：Ｒ側の永久磁石４０ｃＲのＺ方向に働く力

Ｌ側の永久磁石４０に働く力の表記は、それぞれ次のとおりである。
ＦｘｆＬ：Ｌ側の永久磁石４０ｂＬのＸ方向に働く力
ＦｚｆＬ：Ｌ側の永久磁石４０ｂＬのＺ方向に働く力
ＦｘｂＬ：Ｌ側の永久磁石４０ｃＬのＸ方向に働く力
ＦｚｂＬ：Ｌ側の永久磁石４０ｃＬのＺ方向に働く力

また、可動子１０１に対して印加される力Ｔを次式（６ａ）により表記する。なお、Ｔｘ、Ｔｚは、力の２軸成分であり、それぞれ力のＸ方向成分、Ｚ方向成分である。また、Ｔｗｙは、モーメントの１軸成分であり、Ｙ軸周り成分である。本実施形態による搬送システム１は、これら力Ｔの３軸成分（Ｔｘ，Ｔｚ，Ｔｗｙ）を制御することにより、１軸制御区間２１において可動子１０１の搬送を制御し、多軸制御区間２２において可動子１０１の位置及び姿勢の３軸成分及び搬送を制御する。
Ｔ＝（Ｔｘ，Ｔｚ，Ｔｗｙ） …式（６ａ）

すると、Ｔｘ、Ｔｚ、Ｔｗｙは、それぞれ次式（７ａ）、（７ｃ）及び（７ｅ）により算出される。
Ｔｘ＝ＦｘｆＲ＋ＦｘｂＲ＋ＦｘｆＬ＋ＦｘｂＬ …式（７ａ）
Ｔｚ＝ＦｚｂＲ＋ＦｚｂＬ＋ＦｚｆＲ＋ＦｚｆＬ …式（７ｃ）
Ｔｗｙ＝｛（ＦｚｆＬ＋ＦｚｆＲ）－（ＦｚｂＬ＋ＦｚｂＲ）｝＊ｒｙ３ …式（７ｅ）

このとき、永久磁石４０に働く力については、次式（７ｇ）、（７ｊ）及び（７ｋ）により表される制限を導入することができる。これらの制限を導入することにより、所定の６軸成分を有する力Ｔを得るための各永久磁石４０に働く力の組み合わせを一意に決定することができる。
ＦｘｆＲ＝ＦｘｂＲ＝ＦｘｆＬ＝ＦｘｂＬ …式（７ｇ）
ＦｚｆＲ＝ＦｚｆＬ …式（７ｊ）
ＦｚｂＲ＝ＦｚｂＬ …式（７ｋ）

次に、コイル電流算出関数４０４が、各永久磁石４０に働く力から各コイル２０２に印加する電流量を決定する方法について説明する。

まず、永久磁石４０ｂ、４０ｃにＺ方向の力を印加する場合について説明する。なお、コイル２０２は、そのＸ方向の中心が永久磁石４０ｂ、４０ｃのＸ方向の中心に位置するように配置されている。これにより、永久磁石４０ｂ、４０ｃに対してＹ方向に働く力は、殆ど発生しないようになっている。

Ｘを可動子１０１の位置、ｊを列に並んだコイル２０２の番号として、単位電流当たりのコイル２０２（ｊ）のＺ方向に働く力の大きさをＦｚ（ｊ、Ｘ）とし、コイル２０２（ｊ）に印加する電流をｉ（ｊ）とする。なお、コイル２０２（ｊ）は、ｊ番目のコイル２０２である。この場合、電流ｉ（ｊ）は、次式（８）を満足するように決定することができる。なお、次式（８）は、永久磁石４０ｂＲについての式である。他の永久磁石４０ｃＲ、４０ｂＬ、４０ｃＬについても同様にしてコイル２０２に印加する電流を決定することができる。
ΣＦｚ（ｊ、Ｘ）＊ｉ（ｊ）＝ＦｚｆＲ …式（８ａ）

コイル電流算出関数４０４は、上述のようにしてコイル２０２（ｊ）に印加する電流指令値を決定することができる。こうして決定される電流指令値により可動子１０１に印加されるＺ方向の力により、可動子１０１は、Ｚ方向に浮上する浮上力を得るとともに、その姿勢が制御される。

なお、複数のコイル２０２が永久磁石４０に力を及ぼす場合には、各コイル２０２が及ぼす力に応じて単位電流当たりの力の大きさで電流を按分することにより、永久磁石４０に働く力を一意に決定することができる。

図４Ａは、横にＸ軸、縦にＹ軸を取り、永久磁石４０ｂＲに対向する６個のコイル２０２を抜き出して示す図である。図４Ｂは、図４ＡをＹ方向から見た図である。コイル２０２には、Ｘ方向に並んだ順に１から６までの番号ｊを付与し、以下では例えばコイル２０２（１）のように表記して各コイル２０２を特定する。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、コイル２０２は、距離Ｌのピッチで配置されている。一方、可動子１０１の永久磁石４０は、距離３／２＊Ｌのピッチで配置されている。

図４Ｃのグラフは、図４Ａ及び図４Ｂに示す各々のコイル２０２に対して単位電流を印加した際に発生するＸ方向の力Ｆｘ及びＺ方向の力Ｆｚの大きさを模式的に示したグラフである。

簡単のため、図４Ａ乃至図４Ｃでは、コイル２０２のＸ方向の位置の原点Ｏｃをコイル２０２（３）とコイル２０２（４）の中間とし、永久磁石４０ｂＲのＸ方向の中心Ｏｍを原点としている。このため、図４Ａ乃至図４Ｃは、ＯｃとＯｍとが合致した場合、すなわちＸ＝０の場合を示している。

このとき、例えばコイル２０２（４）に対して働く単位電流当たりの力は、Ｘ方向にＦｘ（４，０）、Ｚ方向にＦｚ（４，０）の大きさである。また、コイル２０２（５）に対して働く単位電流当たりの力は、Ｘ方向にＦｘ（５，０）、Ｚ方向にＦｚ（５，０）の大きさである。

ここで、コイル２０２（１）～２０２（６）に印加する電流値をそれぞれｉ（１）～ｉ（６）とする。すると、永久磁石４０ｂＲに対して、Ｘ方向に働く力の大きさＦｘｆＲ及びＺ方向に働く力の大きさＦｚｆＲは、それぞれ一般的に次式（９）及び（１０）で表される。
ＦｘｆＲ＝Ｆｘ（１，Ｘ）＊ｉ（１）＋Ｆｘ（２，Ｘ）＊ｉ（２）＋Ｆｘ（３，Ｘ）＊ｉ（３）＋Ｆｘ（４，Ｘ）＊ｉ（４）＋Ｆｘ（５，Ｘ）＊ｉ（５）＋Ｆｘ（６，Ｘ）＊ｉ（６） …式（９）
ＦｚｆＲ＝Ｆｚ（１，Ｘ）＊ｉ（１）＋Ｆｚ（２，Ｘ）＊ｉ（２）＋Ｆｚ（３，Ｘ）＊ｉ（３）＋Ｆｚ（４，Ｘ）＊ｉ（４）＋Ｆｚ（５，Ｘ）＊ｉ（５）＋Ｆｚ（６，Ｘ）＊ｉ（６） …式（１０）

上記式（９）及び（１０）を満足する電流値ｉ（１）～ｉ（６）をそれぞれコイル２０２（１）～２０２（６）に印加されるように電流指令値を決定することにより、永久磁石４０ｂＲに対してＸ方向及びＺ方向に独立に力を印加することができる。コイル電流算出関数４０４は、永久磁石４０に対してＸ方向及びＺ方向に独立に力を印加するために、上述のようにしてコイル２０２（ｊ）に印加する電流指令値を決定することができる。

簡単のため、図４Ａ乃至図４Ｃに示す場合において、永久磁石４０ｂＲに対してコイル２０２（１）～２０２（６）のうちのコイル２０２（３）、２０２（４）、２０２（５）だけを使い、これら３つの電流値の総和が０となるように制御する場合を例に考える。この例の場合、永久磁石４０ｂＲに対してＸ方向に働く力ＦｘｆＲ及びＺ方向に働く力ＦｚｆＲは、それぞれ次式（１１）及び（１２）により表される。
ＦｘｆＲ＝Ｆｘ（３，Ｘ）＊ｉ（３）＋Ｆｘ（４，Ｘ）＊ｉ（４）＋Ｆｘ（５，Ｘ）＊ｉ（５） …式（１１）
ＦｚｆＲ＝Ｆｚ（３，Ｘ）＊ｉ（３）＋Ｆｚ（４，Ｘ）＊ｉ（４）＋Ｆｚ（５，Ｘ）＊ｉ（５） …式（１２）

また、コイル２０２（１）～２０２（６）の電流値は、次式（１３）及び（１４）を満足するように設定することができる。
ｉ（３）＋ｉ（４）＋ｉ（５）＝０ …式（１３）
ｉ（１）＝ｉ（２）＝ｉ（６）＝０ …式（１４）

したがって、永久磁石４０ｂＲに対して必要な力の大きさ（ＦｘｆＲ、ＦｚｆＲ）が決定された場合、電流値ｉ（１）、ｉ（２）、ｉ（３）、ｉ（４）、ｉ（５）及びｉ（６）を一意に決定することができる。こうして決定される電流指令値により可動子１０１にＸ方向及びＺ方向に力が印加される。可動子１０１に印加されるＸ方向の力により、可動子１０１は、Ｘ方向に移動する推進力を得てＸ方向に移動する。また、こうして決定される電流指令値により可動子１０１に印加されるＸ方向及びＺ方向の力により、可動子１０１はその姿勢が制御される。

こうして、統合コントローラ３０１は、複数のコイル２０２に印加する電流を制御することにより、可動子１０１に印加する力の３軸成分のそれぞれを制御する。

なお、可動子１０１の搬送により永久磁石４０ｂＲの中心Ｏｍに対してコイル２０２の中心Ｏｃが移動した場合、すなわちＸ≠０の場合は、移動した位置に応じたコイル２０２を選択することができる。さらに、コイル２０２に発生する単位電流当たりの力に基づいて、上記と同様の計算を実行することができる。

統合コントローラ３０１は、上述のように可動子１０１に印加する力の３軸成分（Ｔｘ、Ｔｚ、Ｔｗｙ）を制御することにより、１軸制御区間２１及び多軸制御区間２２において、可動子１０１の位置及び姿勢を制御することができる。すなわち、統合コントローラ３０１は、１軸制御区間２１において、可動子１０１のＸ方向の位置を制御することができる。また、統合コントローラ３０１は、多軸制御区間２２において、可動子１０１のＸ方向の位置（Ｘ）を制御するほか、Ｚ方向の姿勢（Ｚ）及びＷｙ方向の姿勢（Ｗｙ）を制御することができる。統合コントローラ３０１は、多軸制御区間２２において、Ｚ方向の姿勢（Ｚ）及びＷｙ方向の姿勢（Ｗｙ）のうちの少なくとも一方を適宜制御することができる。

なお、以下では、可動子１０１のＸ方向の位置の制御をＸ軸の制御ともいう。また、可動子１０１の姿勢の制御について、Ｙ方向の姿勢の制御をＹ軸の制御、Ｚ方向の姿勢の制御をＺ軸の制御、Ｗｘ方向の姿勢の制御をＷｘ軸の制御、Ｗｙ方向の姿勢の制御をＷｙ軸の制御、Ｗｚ方向の姿勢の制御をＷｚ軸の制御ともいう。

統合コントローラ３０１は、１軸制御区間２１と多軸制御区間２２とを含む搬送路１０において搬送される可動子１０１の位置に応じて、可動子１０１の多軸制御を開始又は終了することができる。

まず、１軸制御区間２１から多軸制御区間２２へ可動子１０１が搬送される際の多軸制御の開始について説明する。

統合コントローラ３０１は、可動子１０１が多軸制御区間２２に進入してその可動子１０１の姿勢を算出することができたタイミングで多軸制御を開始することができる。具体的には、統合コントローラ３０１は、最低３つのＺセンサ２０６が同一の可動子１０１を検出した段階で、その可動子１０１についてＸ軸の制御に加えてＸ軸以外のＺ軸及びＷｙ軸の制御を開始することができる。

多軸制御を開始する際、統合コントローラ３０１は、可動子１０１について検出された姿勢（Ｚ，Ｗｙ）を姿勢の目標値として扱うことができる。これにより、可動子１０１のＸ軸以外の姿勢（Ｚ，Ｗｙ）を維持したまま可動子１０１を搬送することができる。

なお、多軸制御開始のタイミングは、多軸制御区間２２に可動子１０１が進入した直後の姿勢を算出することができたタイミングに限定されるものではない。多軸制御開始のタイミングは、多軸制御区間２２内で位置及び姿勢を算出することができるタイミングであればよい。

また、統合コントローラ３０１は、工程装置３ｂによりワーク１０２を加工するために可動子１０１を停止すべき停止位置まで可動子１０１搬送された後に多軸制御を開始することもできる。この場合、統合コントローラ３０１は、工程装置３ｂの必要とする可動子１０１の動作を実現する電流指令値をコイルコントローラ３０２に送信し、工程装置３ｂによる加工に応じて可動子１０１の位置及び姿勢を制御することができる。

次に、多軸制御区間２２から１軸制御区間２１へ可動子１０１が搬送される際の多軸制御の終了について説明する。

統合コントローラ３０１は、可動子１０１が１軸制御区間２１に進入して可動子１０１の姿勢を算出することができなくなったタイミングで多軸制御を終了することができる。具体的には、統合コントローラ３０１は、同一の可動子１０１を検出するＺセンサ２０６の数が３つから２つに変化したタイミングでＺ軸及びＷｙ軸の制御を終了して多軸制御を終了することができる。

なお、多軸制御終了のタイミングは、上述のタイミング以外のタイミングであってもよい。具体的には、統合コントローラ３０１は、工程装置３ｂから加工作業終了を示す信号を受信した後に多軸制御を終了することができる。また、統合コントローラ３０１は、可動子１０１のローラ６０がガイドレール５０に接触したタイミングで多軸制御を終了してインピーダンス制御を開始することができる。また、統合コントローラ３０１は、可動子１０１のローラ６０がガイドレール５０に接触したタイミングで多軸制御により可動子１０１の位置及び姿勢を所定の位置及び姿勢に制御し、その後多軸制御を終了して１軸制御を開始することができる。また、統合コントローラ３０１は、ガイドレール５０への接触をトリガーとせずに、記憶装置等の予め記憶されたＸ方向の位置に可動子１０１が到達したらインピーダンス制御を開始し又は多軸制御を終了して１軸制御を開始することができる。

上述のようにして、統合コントローラ３０１は、複数のコイル２０２に印加する電流の電流指令値を決定して可動子１０１を制御する。これにより、統合コントローラ３０１は、１軸制御区間２１においてはＸ軸の制御により可動子１０１の搬送を制御し、多軸制御区間２２においてはＸ軸、Ｚ軸及びＷｙ軸の制御により可動子１０１の搬送及び姿勢を制御することができる。

このように、統合コントローラ３０１は、可動子１０１の位置及び姿勢を制御する制御部として機能し、固定子２０１上における可動子１０１の位置及び姿勢を制御する。なお、制御部としての統合コントローラ３０１の機能の全部又は一部は、コイルコントローラ３０２その他の制御装置により代替されうる。

以上のとおり、本実施形態によれば、１軸制御区間２１において可動子１０１に対して１軸の力成分（Ｔｘ）を印加することができる。さらに、多軸制御区間２２において可動子１０１に対して３軸の力成分及びトルク成分（Ｔｘ，Ｔｚ，Ｔｗｙ）を独立して印加することができる。このため、本実施形態によれば、同一の搬送路１０上に工程装置３の必要とする加工軸に対応したセンサを設置することで、１軸制御区間２１と多軸制御区間２２とを設けることができる。すなわち、同一の搬送路１０内に各工程に必要な加工軸に相当する制御軸を備えた搬送システム１を提供することができる。

なお、本実施形態では３軸の力成分及びトルク成分（Ｔｘ，Ｔｚ，Ｔｗｙ）を可動子１０１に印加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。可動子１０１の大きさが小さく、Ｗｙ方向の姿勢を無視しうる場合、多軸制御区間２２において可動子１０１に対して２軸の力成分及びトルク成分（Ｔｘ，Ｔｚ）を独立して印加するように搬送システム１を構成することもできる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による搬送システムについて図５Ａ乃至図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。

本実施形態による搬送システム１の構成は、第１実施形態による搬送システム１の構成と基本的に同様である。本実施形態による搬送システム１は、多軸制御区間２２においてＺセンサ２０６の代わりにＹセンサ２０５を使用し、Ｘ軸、Ｙ軸及びＷｚ軸の制御を行う点で第１実施形態による搬送システム１とは異なっている。また、本実施形態による搬送システム１は、可動子１０１がＹ軸制御用の永久磁石４０を具備している点で第１実施形態による搬送システム１とは異なっている。また、本実施形態による搬送システム１は、多軸制御区間２２において多軸用ガイドレール５１が設けられている点で第１実施形態による搬送システム１とは異なっている。さらに、本実施形態による搬送システム１は、統合コントローラ３０１において姿勢目標値及び多軸制御終了位置を記憶して保持するための記憶部が設けられている点で第１実施形態による搬送システム１とは異なっている。

まず、本実施形態による搬送システム１における可動子１０１について図５Ａ乃至図５Ｃを用いて説明する。図５Ａは可動子１０１及び固定子２０１を含む搬送システム１をＺ方向の正側から見た図、図５Ｂは可動子１０１及び固定子２０１を含む搬送システム１をＸ方向の正側から見た図、図５Ｃは可動子１０１をＺ方向の負側から見た図である。

本実施形態では、可動子１０１は、第１実施形態による永久磁石４０に加えて、永久磁石４０ａＲ、４０ｄＲ、４０ａＬ、４０ｄＬを有している。永久磁石４０ａＲ、４０ｄＲ、４０ａＬ、４０ｄＬは、可動子１０１の下面に取り付けられて設置されている。

永久磁石４０ａＲ、４０ｄＲ、４０ａＬ、４０ｄＬは、可動子１０１の下面のＬ側端部及びＲ側端部にＸ方向に沿った２列配置されている。具体的には、可動子１０１の下面のＲ側端部に、ヨーク１０７を介して永久磁石４０ａＲ、４０ｄＲが取り付けられている。また、可動子１０１の下面のＬ側端部に、ヨーク１０７を介して永久磁石４０ａＬ、４０ｄＬが取り付けられている。

永久磁石４０ａＲ、４０ｄＲは、可動子１０１のＸ方向に沿った下面のＲ側におけるＸ方向の一方の端部及び他方の端部に取り付けられている。永久磁石４０ｂＲ、４０ｃＲは、可動子１０１の下面のＲ側の永久磁石４０ａＲ、４０ｄＲの間に取り付けられている。永久磁石４０ａＲ、４０ｂＲ、４０ｃＲ、４０ｄＲは、例えば、Ｘ方向に等ピッチに配置されている。また、永久磁石４０ａＲ、４０ｂＲ、４０ｃＲ、４０ｄＲは、それぞれの中心が、例えば可動子１０１の下面の中心からＲ側に距離ｒｘ３だけ離れてＸ方向に沿って直線上に並ぶように配置されている。

永久磁石４０ａＬ、４０ｄＬは、可動子１０１のＸ方向に沿った下面のＬ側におけるＸ方向の一方の端部及び他方の端部に取り付けられている。永久磁石４０ｂＬ、４０ｃＬは、可動子１０１の下面のＬ側の永久磁石４０ａＬ、４０ｄＬの間に取り付けられている。永久磁石４０ａＬ、４０ｂＬ、４０ｃＬ、４０ｄＬは、例えば、Ｘ方向に等ピッチに配置されている。また、永久磁石４０ａＬ、４０ｂＬ、４０ｃＬ、４０ｄＬは、それぞれの中心が、例えば可動子１０１の下面の中心からＬ側に距離ｒｘ３だけ離れてＸ方向に沿って直線上に並ぶように配置されている。さらに、永久磁石４０ａＬ、４０ｂＬ、４０ｃＬ、４０ｄＬは、Ｘ方向においてそれぞれ永久磁石４０ａＲ、４０ｂＲ、４０ｃＲ、４０ｄＲと同位置に配置されている。

永久磁石４０ａ、４０ｄは、それぞれ可動子１０１の中心である原点ＯからＸ方向の一方及び他方の側に距離ｒｚ３だけ離れた位置に取り付けられている。永久磁石４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、それぞれ原点ＯからＹ方向に距離ｒｘ３だけ離れた位置に取り付けられている。永久磁石４０ｃ、４０ｂは、それぞれ原点ＯからＸ方向の一方及び他方の側に距離ｒｙ３だけ離れた位置に取り付けられている。

永久磁石４０ａＲ、４０ｄＲ、４０ａＬ、４０ｄＬは、それぞれＹ方向に沿って配置された２個の永久磁石のセットである。永久磁石４０ａ、４０ｄは、それぞれ、固定子２０１側を向く外側の磁極の極性が交互に異なるように２個の永久磁石がＹ方向に沿って並べられて構成されたものである。なお、永久磁石４０ａ、４０ｄを構成するＹ方向に沿って配置された永久磁石の数は、２個に限定されるものではなく、複数個であればよい。また、永久磁石４０ａ、４０ｄを構成する永久磁石が配置される方向は、必ずしも搬送方向であるＸ方向と直交するＹ方向である必要はなく、Ｘ方向と交差する方向であればよい。すなわち、永久磁石４０ａ、４０ｄは、それぞれ磁極の極性が交互になるようにＸ方向と交差する方向に沿って配置された複数の永久磁石からなる磁石群であればよい。

固定子２０１の第２の部分２０１２に沿って搬送される可動子１０１は、リニアスケール１０４と、Ｙターゲット１０５とを有している。Ｙターゲット１０５は、可動子１０１の側面部にＸ方向に沿って取り付けられている。

次に、本実施形態による搬送システム１における固定子２０１について５Ａ乃至図５Ｃを用いて説明する。

固定子２０１は、第１実施形態と同様に、１軸制御区間２１を構成する固定子２０１の第１の部分２０１１と、多軸制御区間２２を構成する固定子２０１の第２の部分２０１２とを含んでいる。１軸制御区間２１である固定子２０１の第１の部分２０１１には、第１実施形態と同様にガイドレール５０が設置されている。多軸制御区間２２である固定子２０１の第２の部分２０１２には、ガイドレール５０と、多軸用ガイドレール５１とが設置されている。多軸制御区間２２の１軸制御区間２１側の両端には、１軸制御区間２１と同様のガイドレール５０が設置されている。

多軸制御区間２２の多軸用ガイドレール５１は、ガイドレール５０の間に設置されている。多軸用ガイドレール５１は、可動子１０１がＸ方向及びＹ方向に移動可能なガイド部である。多軸用ガイドレール５１は、Ｙ方向に可動子１０１が移動可能なようにガイドレール５０よりＹ方向に細くなっている。

多軸制御区間２２の両端に設置されたガイドレール５０は、１軸制御区間２１のガイドレール５０と一体的に接続されている。また、多軸制御区間２２の両端に設置されたガイドレール５０は、最低２つのＹセンサ２０５が同一の可動子１０１を検出可能になるＸ方向の位置まで設置されている。

また、固定子２０１は、複数のコイル２０２と、複数のリニアエンコーダ２０４とを有している。固定子２０１のうち、多軸制御区間２２を構成する固定子２０１の第２の部分２０１２は、Ｘ軸制御以外の制御に必要な複数のＹセンサ２０５を有している。

複数のコイル２０２は、可動子１０１の下面のＲ側及びＬ側の永久磁石４０と対向可能なように、Ｘ方向に沿って２列に配置されて固定子２０１に取り付けられている。Ｒ側において１列に配置された複数のコイル２０２は、可動子１０１のＲ側の永久磁石４０ａＲ、４０ｂＲ、４０ｃＲ、４０ｄＲと対向可能にＸ方向に沿って配置されている。また、Ｌ側において１列に配置された複数のコイル２０２は、可動子１０１のＬ側の永久磁石４０ａＬ、４０ｂＬ、４０ｃＬ、４０ｄＲと対向可能にＸ方向に沿って配置されている。

リニアエンコーダ２０４及びＹセンサ２０５は、搬送方向であるＸ方向に沿って移動する可動子１０１の位置及び姿勢を検出する検出部として機能する。複数のＹセンサ２０５は、それぞれ可動子１０１のＹターゲット１０５と対向可能なようにＸ方向に沿って固定子２０１の第２の部分２０１２に取り付けられて設置されている。各Ｙセンサ２０５は、可動子１０１のＹ方向の位置、すなわち可動子１０１に取り付けられたＹターゲット１０５との間のＹ方向の相対距離を検出して出力することができる。統合コントローラ３０１は、リニアエンコーダ２０４の検出情報である可動子１０１のＸ方向の位置及びＹセンサ２０５の検出情報である可動子１０１のＹ方向の位置に基づいて可動子１０１の位置及び／又は姿勢を制御することができる。

本実施形態では、可動子１０１のＲ側及びＬ側のコイル２０２の列が、それぞれ、互いに構成する複数の永久磁石の配置方向が異なる永久磁石４０ａ、４０ｄ及び永久磁石４０ｂ、４０ｃに対向可能に配置されている。このため、少ない列数のコイル２０２で、後述するように可動子１０１に対して搬送方向及び搬送方向とは異なる力を印加することができ、よって可動子１０１の搬送制御及び姿勢制御を実現することができる。

次に、統合コントローラ３０１により実行される可動子１０１の姿勢制御方法について図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。

本実施形態による姿勢制御方法は、多軸制御区間２２において、Ｚセンサ２０６の代わりにＹセンサ２０５を使用し、Ｘ軸、Ｙ軸及びＷｚ軸の制御を行う点で第１実施形態による姿勢制御方法とは異なっている。具体的には、可動子姿勢算出関数４０２、可動子姿勢制御関数４０３及びコイル電流算出関数４０４による処理、並びに印加力情報４０８に関する処理が異なっている。

図６Ａは、本実施形態による搬送システム１における可動子１０１の姿勢制御方法を示す概略図である。図６Ａは、図３Ａと同様に、可動子１０１の姿勢制御方法の概略について主にそのデータの流れに着目して示している。本実施形態でも、統合コントローラ３０１は、可動子位置算出関数４０１、可動子姿勢算出関数４０２、可動子姿勢制御関数４０３及びコイル電流算出関数４０４を用いた処理を実行して、可動子１０１の姿勢を制御しつつ、可動子１０１の搬送を制御する。

可動子姿勢算出関数４０２は、可動子位置算出関数４０１により第１実施形態と同様に更新された可動子情報４０６ａの可動子位置情報（Ｘ）から、各々の可動子１０１を測定可能なＹセンサ２０５を特定する。

次いで、可動子姿勢算出関数４０２は、特定されたＹセンサ２０５から出力される値に基づき、各々の可動子１０１の姿勢に関する情報である姿勢情報（Ｙ，Ｗｚ）を算出して可動子情報４０６ａを更新して可動子情報４０６ｂを得る。可動子姿勢算出関数４０２により更新された可動子情報４０６ｂは、可動子位置情報（Ｘ）及び姿勢情報（Ｙ，Ｗｚ）を含んでいる。

次いで、可動子姿勢制御関数４０３は、可動子位置情報（Ｘ）及び姿勢情報（Ｙ，Ｗｚ）を含む現在の可動子情報４０６ｂ及び姿勢目標値から、各々の可動子１０１について印加力情報４０８を算出する。印加力情報４０８は、各々の可動子１０１に印加すべき力の大きさに関する情報である。本実施形態では、印加力情報４０８は、後述する印加すべき力Ｔの力の２軸成分（Ｔｘ，Ｔｙ）及びトルクの１軸成分（Ｔｗｚ）に関する情報を含んでいる。

ここで、力の２軸成分であるＴｘ、Ｔｙは、それぞれ力のＸ方向成分、Ｙ方向成分である。また、トルクの１軸成分であるＴｗｚは、Ｚ軸周り成分である。本実施形態による搬送システム１は、これら力Ｔの３軸成分（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｗｚ）を制御することにより、１軸制御区間２１では可動子１０１の位置を制御し、多軸制御区間２２では可動子１０１の位置及び姿勢を制御しつつ、可動子１０１の搬送を制御する。具体的には、搬送システム１は、１軸制御区間２１ではＴｘを制御して可動子１０１の搬送を制御し、多軸制御区間２２ではＴｘ，Ｔｙ，Ｔｗｚを制御して可動子１０１の位置及び姿勢を制御しつつ、可動子１０１の搬送を制御する。このとき、１軸制御区間２１における可動子１０１を制御する可動子姿勢制御関数４０３は、姿勢情報（Ｙ，Ｗｚ）を必要とせず、可動子位置情報（Ｘ）の目標値から可動子１０１について印加力情報４０８を算出する。この場合、印加力情報４０８は、印加すべき力Ｔの力の１軸成分（Ｔｘ）に関する情報を含んでいる。

コイル電流算出関数４０４は、印加力情報４０８及び可動子情報４０６ｂに基づき、各コイル２０２に印加する電流指令値４０９を決定する。

ここで、可動子姿勢算出関数４０２による処理について図６Ｂを用いて説明する。図６Ｂは、可動子姿勢算出関数４０２による処理を説明する概略図である。

図６Ｂでは、可動子１０１として可動子１０１ｃが搬送され、Ｙセンサ２０５としてＹセンサ２０５ａ、２０５ｂが配置されている場合を示している。図６Ｂに示す可動子１０１ｃのＹターゲット１０５には、２つのＹセンサ２０５ａ、２０５ｂが対向している。２つのＹセンサ２０５ａ、２０５ｂが出力する相対距離の値をそれぞれＹａ、Ｙｂとし、Ｙセンサ２０５ａ、２０５ｂ間の間隔がＬｙの場合、可動子１０１ｃのＺ軸周りの回転量Ｗｚは、次式（４ｃ）により算出される。
Ｗｚ＝（Ｙａ－Ｙｂ）／Ｌｙ …式（４ｃ）

なお、可動子１０１の位置によっては３つ以上のＹセンサ２０５が対向する場合もありうる。その場合、最小二乗法等を使ってＹターゲット１０５の傾き、すなわちＺ軸周りの回転量Ｗｚを算出することができる。

また、可動子姿勢算出関数４０２は、次のようにして可動子１０１の姿勢情報として可動子１０１のＹ方向の位置Ｙを算出することができる。可動子１０１のＹ方向の位置Ｙの算出について図６Ｂを用いて説明する。図６Ｂにおいて、Ｙセンサ２０５ａの位置とＹセンサ２０５ｂの位置との中点をＯｅ′とする。さらに、式（１）～（３）で得られた可動子１０１ｃの位置をＯｓ′とし、Ｏｅ′からＯｓ′までの距離をｄＸ′とする。このとき、可動子１０１ｃのＹ方向の位置Ｙは、次式（５ｂ）により近似的に計算して算出することができる。
Ｙ＝（Ｙａ＋Ｙｂ）／２－Ｗｚ＊ｄＸ′ …式（５ｂ）

なお、位置ＹはＷｚの回転量が大きい場合には、さらに近似の精度を高めて算出することができる。

次に、コイル電流算出関数４０４による処理について図５Ｃを用いて説明する。
Ｒ側の永久磁石４０に働く力の表記は、それぞれ次のとおりである。
ＦｘｆＲ：Ｒ側の永久磁石４０ｂＲのＸ方向に働く力
ＦｙｆＲ：Ｒ側の永久磁石４０ａＲのＹ方向に働く力
ＦｘｂＲ：Ｒ側の永久磁石４０ｃＲのＸ方向に働く力
ＦｙｂＲ：Ｒ側の永久磁石４０ｄＲのＹ方向に働く力

Ｌ側の永久磁石４０に働く力の表記は、それぞれ次のとおりである。
ＦｘｆＬ：Ｌ側の永久磁石４０ｂＬのＸ方向に働く力
ＦｙｆＬ：Ｌ側の永久磁石４０ａＬのＹ方向に働く力
ＦｘｂＬ：Ｌ側の永久磁石４０ｃＬのＸ方向に働く力
ＦｙｂＬ：Ｌ側の永久磁石４０ｄＬのＹ方向に働く力

また、可動子１０１に対して印加される力Ｔを次式（６ｂ）により表記する。なお、Ｔｘ、Ｔｙは、力の２軸成分であり、それぞれ力のＸ方向成分、Ｙ方向成分である。また、Ｔｗｚは、モーメントの１軸成分であり、Ｚ軸周り成分である。本実施形態による搬送システム１は、これら力Ｔの３軸成分（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｗｚ）を制御することにより、１軸制御区間２１において可動子１０１の搬送を制御し、多軸制御区間２２において可動子１０１の位置及び姿勢の３軸成分及び搬送を制御する。
Ｔ＝（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｗｚ） …式（６ｂ）

すると、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｗｚは、それぞれ次式（７ａ）、（７ｂ）及び（７ｆ）により算出される。
Ｔｘ＝ＦｘｆＲ＋ＦｘｂＲ＋ＦｘｆＬ＋ＦｘｂＬ …式（７ａ）
Ｔｙ＝ＦｙｆＬ＋ＦｙｆＲ＋ＦｙｂＬ＋ＦｙｂＲ …式（７ｂ）
Ｔｗｚ＝｛（ＦｙｆＬ＋ＦｙｆＲ）－（ＦｙｂＬ＋ＦｙｂＲ）｝＊ｒｚ３ …式（７ｆ）

このとき、永久磁石４０に働く力については、次式（７ｇ）、（７ｈ）及び（７ｉ）により表される制限を導入することができる。これらの制限を導入することにより、所定の６軸成分を有する力Ｔを得るための各永久磁石４０に働く力の組み合わせを一意に決定することができる。
ＦｘｆＲ＝ＦｘｂＲ＝ＦｘｆＬ＝ＦｘｂＬ …式（７ｇ）
ＦｙｆＬ＝ＦｙｆＲ …式（７ｈ）
ＦｙｂＬ＝ＦｙｂＲ …式（７ｉ）

次に、コイル電流算出関数４０４が、各永久磁石４０に働く力から各コイル２０２に印加する電流量を決定する方法について説明する。本実施形態では、Ｎ極及びＳ極の極性がＺ方向に交互に並んだ永久磁石４０ａ、４０ｄにＹ方向の力を印加する場合について説明する。なお、コイル２０２は、そのＹ方向の中心が永久磁石４０ａ、４０ｄのＹ方向の中心に位置するように配置されている。これにより、永久磁石４０ａ、４０ｄに対してＸ方向及びＺ方向に働く力は、殆ど発生しないようになっている。

Ｘを可動子１０１の位置、ｊを列に並んだコイル２０２の番号として、単位電流当たりのコイル２０２（ｊ）のＹ方向に働く力の大きさをＦｙ（ｊ、Ｘ）とし、コイル２０２（ｊ）に印加する電流をｉ（ｊ）とする。なお、コイル２０２（ｊ）は、ｊ番目のコイル２０２である。この場合、電流ｉ（ｊ）は、次式（８ｂ）を満足するように決定することができる。なお、次式（８ｂ）は、永久磁石４０ｄＲについての式である。他の永久磁石４０ａＲ、４０ａＬ、４０ｄＬについても同様にしてコイル２０２に印加する電流を決定することができる。
ΣＦｙ（ｊ、Ｘ）＊ｉ（ｊ）＝ＦｙｂＲ …式（８ｂ）

コイル電流算出関数４０４は、上述のようにしてコイル２０２（ｊ）に印加する電流指令値を決定することができる。こうして決定される電流指令値により可動子１０１に印加されるＹ方向の力により、可動子１０１は、Ｙ方向に姿勢が制御される。

なお、複数のコイル２０２が永久磁石４０に力を及ぼす場合には、各コイル２０２が及ぼす力に応じて単位電流当たりの力の大きさで電流を按分することにより、永久磁石４０に働く力を一意に決定することができる。

統合コントローラ３０１は、上述のように可動子１０１に印加する力の３軸成分（Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｗｚ）を制御することにより、１軸制御区間２１及び多軸制御区間２２において、可動子１０１の位置及び姿勢を制御することができる。すなわち、統合コントローラ３０１は、１軸制御区間２１において、可動子１０１のＸ方向の位置を制御することができる。また、統合コントローラ３０１は、多軸制御区間２２において、可動子１０１のＸ方向の位置（Ｘ）を制御するほか、Ｙ方向の姿勢（Ｙ）及びＷｚ方向の姿勢（Ｗｚ）のうちの少なくとも一方を適宜制御することができる。

次に、１軸制御区間２１から多軸制御区間２２へ可動子１０１が搬送される際の多軸制御開始について説明する。

統合コントローラ３０１は、可動子１０１が多軸制御区間２２に進入してその可動子１０１の姿勢を算出できたタイミングで多軸制御を開始することができる。本実施形態では、具体的には、統合コントローラ３０１は、最低２つのＹセンサ２０５が同一の可動子１０１を検出した段階で、その可動子１０１についてＸ軸の制御に加えてＸ軸以外のＹ軸及びＷｚ軸の制御を開始することができる。

多軸制御を開始する際、統合コントローラ３０１は、可動子１０１について検出された姿勢（Ｙ，Ｗｚ）を姿勢の目標値として扱うことができる。これにより、可動子１０１のＸ軸以外の姿勢（Ｙ，Ｗｚ）を維持したまま可動子１０１を搬送することができる。

なお、本実施形態でも、多軸制御開始のタイミングは、多軸制御区間２２に可動子１０１が進入した直後の姿勢を算出することができたタイミングに限定されるものではない。多軸制御開始のタイミングは、多軸制御区間２２内で位置及び姿勢を算出することができるタイミングであればよい。

また、本実施形態でも、統合コントローラ３０１は、工程装置３ｂによりワーク１０２を加工するために可動子１０１を停止すべき停止位置まで可動子１０１搬送された後に多軸制御を開始することもできる。この場合、統合コントローラ３０１は、工程装置３ｂが必要とする可動子１０１の動作を実現する電流指令値をコイルコントローラ３０２に送信し、工程装置３ｂによる加工に応じて可動子１０１の位置及び姿勢を制御することができる。

次に、多軸制御区間２２から１軸制御区間２１へ可動子１０１が搬送される際の多軸制御終了について説明する。

統合コントローラ３０１は、可動子１０１が１軸制御区間２１に進入して可動子１０１の姿勢を算出できなくなったタイミングで多軸制御を終了することができる。本実施形態では、具体的には、統合コントローラ３０１は、同一の可動子１０１を検出するＹセンサ２０５の数が２つから１つに変化したタイミングでＹ軸及びＷｚ軸の制御を終了して多軸制御を終了することができる。

なお、多軸制御終了のタイミングは、上述のタイミング以外のタイミングであってもよい。多軸制御終了のタイミングの他の具体例は、第1実施形態において説明したとおりである。

以上のとおり、本実施形態によれば、１軸制御区間２１において可動子１０１に対して１軸の力成分（Ｔｘ）を印加することができる。さらに、多軸制御区間２２において可動子１０１に対して３軸の力成分及びトルク成分（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｗｚ）を独立して印加することができる。このため、本実施形態によれば、同一の搬送路１０上に工程装置３が必要とする加工軸に対応したセンサを設置することで、１軸制御区間２１と多軸制御区間２２とを設けることができる。すなわち、同一の搬送路１０内に各工程に必要な加工軸に相当する制御軸を備えた搬送システム１を提供することができる。

なお、本実施形態では３軸の力成分及びトルク成分（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｗｚ）を可動子１０１に印加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。可動子１０１の大きさが小さく、Ｗｚ方向の姿勢を無視しうる場合、多軸制御区間２２において可動子１０１に対して２軸の力成分及びトルク成分（Ｔｘ，Ｔｙ）を独立して印加するように搬送システム１を構成することもできる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による搬送システムについて図７Ａ乃至図８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。

本実施形態による搬送システム１の構成は、第２実施形態による搬送システム１の構成と基本的に同様である。本実施形態による搬送システム１は、多軸制御区間２２において固定子２０１の第２の部分２０１２が有するＹセンサ２０５及びＺセンサ２０６を使用し、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｗｘ軸、Ｗｙ軸及びＷｚ軸の制御を行い浮上搬送する点で第２実施形態による搬送システム１とは異なっている。また、可動子１０１及び固定子２０１の構成の一部の点で第２実施形態による搬送システム１とは異なっている。また、１軸制御区間２１においてのガイドレール５０及び多軸制御区間２２においての多軸用ガイドレール５１の形状の点で第２実施形態による搬送システム１とは異なっている。

まず、本実施形態による搬送システム１における可動子１０１について図７Ａ乃至図７Ｃを用いて説明する。図７Ａは可動子１０１及び固定子２０１を含む搬送システム１をＺ方向の正側から見た図、図７Ｂは可動子１０１及び固定子２０１を含む搬送システム１をＸ方向の正側から見た図、図７Ｃは可動子１０１をＺ方向の負側から見た図である。

可動子１０１は、Ｚ方向の負側の面である下面において、固定子２０１に設置されたガイドレール５０に沿って走行可能なローラ６０が取り付けられて設置されている。ローラ６０は、例えば、ガイドレール５０の両側の側面に接触してＹ方向及びＺ方向に固定されつつガイドレール５０に沿って走行可能に構成されている。また、ローラ６０は、多軸用ガイドレール５１ａによりＹ方向及びＺ方向の移動が所定の範囲に記載されるように構成されている。

可動子１０１は、第２実施形態と同様の複数の永久磁石４０を有している。
具体的には、可動子１０１の下面のＲ側に、永久磁石４０ａＲ、４０ｂＲ、４０ｃＲ、４０ｄＲが取り付けられている。また、可動子１０１の下面のＬ側に、永久磁石４０ａＬ、４０ｂＬ、４０ｃＬ、４０ｄＬが取り付けられている。

固定子２０１に沿って搬送される可動子１０１は、リニアスケール１０４と、Ｙターゲット１０５と、Ｚターゲット１０６とを有している。リニアスケール１０４及びＹターゲット１０５は、可動子１０１の側面にそれぞれ取り付けられて設置されている。Ｚターゲット１０６は、可動子１０１の底部にＸ方向に沿って取り付けられて設置されている。統合コントローラ３０１は、それぞれリニアエンコーダ２０４、Ｙセンサ２０５及びＺセンサ２０６の検出情報である可動子１０１のＸ方向の位置、Ｙ方向の位置及びＺ方向の位置に基づいて可動子１０１の位置及び／又は姿勢を制御することができる。

次に、本実施形態による搬送システム１における固定子２０１について図７Ａ乃至図７Ｃを用いて説明する。

固定子２０１は、第２実施形態と同様に、１軸制御区間２１を構成する固定子２０１の第１の部分２０１１と、多軸制御区間２２を構成する固定子２０１の第２の部分２０１２とを含んでいる。１軸制御区間２１である固定子２０１の第１の部分２０１１には、第２実施形態と同様にガイドレール５０が設置されている。多軸制御区間２２である固定子２０１の第２の部分２０１２には、ガイドレール５０と、多軸用ガイドレール５１ａとが設置されている。多軸制御区間２２の１軸制御区間２１側の両端には、１軸制御区間２１と同様のガイドレール５０が設置されている。

多軸制御区間２２の多軸用ガイドレール５１ａは、ガイドレール５０の間に設置されている。また、多軸用ガイドレール５１ａは、Ｙ方向及びＺ方向に可動子１０１が移動可能なようにガイドレール５０よりＹ方向及びＺ方向に細くなっている。

多軸制御区間２２の両端に設置されたガイドレール５０は、１軸制御区間２１のガイドレール５０と一体的に接続されている。また、多軸制御区間２２の両端に設置されたガイドレール５０は、最低２つのＹセンサ２０５及び最低３つのＺセンサ２０６が同一の可動子１０１を検出可能になるＸ方向の位置まで設置されている。

固定子２０１は、複数のコイル２０２と、複数のリニアエンコーダ２０４とを有している。固定子２０１のうち、多軸制御区間２２を構成する固定子２０１の第２の部分２０１２は、Ｘ軸制御以外の制御に必要な複数のＹセンサ２０５及び複数のＺセンサ２０６を有している。

複数のコイル２０２は、第２実施形態と同様に、可動子１０１の下面のＲ側及びＬ側の永久磁石４０と対向可能なようにＸ方向に沿って２列に配置されて固定子２０１に取り付けられている。

リニアエンコーダ２０４、Ｙセンサ２０５及びＺセンサ２０６は、搬送方向であるＸ方向に沿って移動する可動子１０１の位置及び姿勢を検出する検出部として機能する。

複数のＹセンサ２０５は、それぞれ可動子１０１のＹターゲット１０５と対向可能なようにＸ方向に沿って固定子２０１に取り付けられて設置されている。各Ｙセンサ２０５は、可動子１０１に取り付けられたＹターゲット１０５との間のＹ方向の相対距離を検出して出力することができる。

複数のＺセンサ２０６は、それぞれ可動子１０１のＺターゲット１０６と対向可能なようにＸ方向に沿って固定子２０１に取り付けられて設置されている。各Ｚセンサ２０６は、可動子１０１に取り付けられたＺターゲット１０６との間のＺ方向の距離を検出可能なように固定子２０１に取り付けられて設置されている。

次に、統合コントローラ３０１により実行される可動子１０１の姿勢制御方法について図８を用いて説明する。

本実施形態による姿勢制御方法は、多軸制御区間２２において、Ｙセンサ２０５及びＺセンサ２０６を使用し、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｗｘ軸、Ｗｙ軸及びＷｚ軸の制御を行う点で第２実施形態による姿勢制御方法とは異なっている。具体的には、可動子姿勢算出関数４０２、可動子姿勢制御関数４０３及びコイル電流算出関数４０４による処理、並びに印加力情報４０８に関する処理が異なっている。

図８は、本実施形態による搬送システム１における可動子１０１の姿勢制御方法を示す概略図である。図８は、図３Ａ及び図６Ａと同様に、可動子１０１の姿勢制御方法の概略について主にそのデータの流れに着目して示している。本実施形態でも、統合コントローラ３０１は、可動子位置算出関数４０１、可動子姿勢算出関数４０２、可動子姿勢制御関数４０３及びコイル電流算出関数４０４を用いた処理を実行して、可動子１０１の姿勢を制御しつつ、可動子１０１の搬送を制御する。

可動子姿勢算出関数４０２は、可動子位置算出関数４０１により第１実施形態と同様に更新された可動子情報４０６ａの可動子位置情報（Ｘ）から、各々の可動子１０１を測定可能なＹセンサ２０５及びＺセンサ２０６を特定する。

次いで、可動子姿勢算出関数４０２は、特定されたＹセンサ２０５及びＺセンサ２０６から出力される値に基づき、各々の可動子１０１の姿勢に関する情報である姿勢情報（Ｙ，Ｚ，Ｗｘ、Ｗｙ，Ｗｚ）を算出する。これにより、可動子姿勢算出関数４０２は、可動子情報４０６ａを更新して可動子情報４０６ｂを得る。可動子姿勢算出関数４０２により更新された可動子情報４０６ｂは、可動子位置情報（Ｘ）及び姿勢情報（Ｙ，Ｚ，Ｗｘ，Ｗｙ，Ｗｚ）を含んでいる。

次いで、可動子姿勢制御関数４０３は、可動子位置情報（Ｘ）及び姿勢情報（Ｙ，Ｚ，Ｗｘ、Ｗｙ，Ｗｚ）を含む現在の可動子情報４０６ｂ及び姿勢目標値から、各々の可動子１０１について印加力情報４０８を算出する。印加力情報４０８は、各々の可動子１０１に印加すべき力の大きさに関する情報である。本実施形態では、印加力情報４０８は、後述する印加すべき力Ｔの力の３軸成分（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚ）及びトルクの３軸成分（Ｔｗｘ，Ｔｗｙ，Ｔｗｚ）に関する情報を含んでいる。

ここで、力の３軸成分であるＴｘ、Ｔｙ、Ｔｚは、それぞれ力のＸ方向成分、Ｙ方向成分、Ｚ方向成分である。また、トルクの３軸成分であるＴｗｘ、Ｔｗｙ、Ｔｗｚは、それぞれＸ軸周り成分、Ｙ軸周り成分、Ｚ軸周り成分である。本実施形態による搬送システム１は、これら力Ｔの６軸成分（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚ，Ｔｗｘ，Ｔｗｙ，Ｔｗｚ）を制御する。これにより、搬送システム１は、１軸制御区間２１では可動子１０１の位置を制御し、多軸制御区間２２では可動子１０１の位置及び姿勢を制御しつつ、可動子１０１の搬送を制御する。具体的には、搬送システム１は、１軸制御区間２１ではＴｘを制御して可動子１０１の搬送を制御し、多軸制御区間２２ではＴｘ，Ｔｙ，Ｔｚ，Ｔｗｘ，Ｔｗｙ，Ｔｗｚを制御して可動子１０１の位置及び姿勢を制御しつつ、可動子１０１の搬送を制御する。このとき、１軸制御区間２１における可動子１０１を制御する可動子姿勢制御関数４０３は、姿勢情報（Ｙ，Ｚ，Ｗｘ、Ｗｙ，Ｗｚ）を必要とせず、可動子位置情報（Ｘ）の目標値から可動子１０１について印加力情報４０８を算出する。この場合、印加力情報４０８は、印加すべき力Ｔの力の１軸成分（Ｔｘ）に関する情報を含んでいる。

可動子姿勢算出関数４０２は、第１及び第２実施形態で説明した同様の算出方法でＹ、Ｚ、Ｗｙ、Ｗｚの姿勢を算出することができる。さらに、回転量Ｗｘは次式（４ｂ）により算出することができる。これにより、可動子姿勢算出関数４０２は、姿勢情報（Ｙ，Ｚ，Ｗｘ，Ｗｙ，Ｗｚ）を算出できる。
Ｗｘ＝（Ｚｃ－Ｚａ）／Ｌｚ２ …式（４ｂ）

次に、コイル電流算出関数４０４による処理について説明する。可動子１０１に対して印加される力Ｔを次式（６ｃ）により表記する。なお、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚは、力の３軸成分であり、それぞれ力のＸ方向成分、Ｙ方向成分及びＺ方向成分である。また、Ｔｗｘ、Ｔｗｙ、Ｔｗｚは、モーメントの３軸成分であり、Ｘ軸周り成分、Ｙ軸周り成分及びＺ軸周り成分である。本実施形態による搬送システム１は、これら力Ｔの６軸成分（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚ，Ｔｗｘ，Ｔｗｙ，Ｔｗｚ）を制御することにより、可動子１０１の姿勢を６軸で浮上制御しつつ、可動子１０１の搬送を制御する。本実施形態でも、搬送システム１は、１軸制御区間２１において可動子１０１の搬送を制御し、多軸制御区間２２において可動子１０１の位置及び姿勢の６軸成分及び搬送を制御する。
Ｔ＝（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚ，Ｔｗｘ，Ｔｗｙ，Ｔｗｚ） …式（６ｃ）

すると、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚ、Ｔｗｘ、Ｔｗｙ、Ｔｗｚは、それぞれ次式（７ａ）、（７ｂ）、（７ｃ）、（７ｄ）、（７ｅ）及び（７ｆ）により算出される。
Ｔｘ＝ＦｘｆＲ＋ＦｘｂＲ＋ＦｘｆＬ＋ＦｘｂＬ …式（７ａ）
Ｔｙ＝ＦｙｆＬ＋ＦｙｆＲ＋ＦｙｂＬ＋ＦｙｂＲ …式（７ｂ）
Ｔｚ＝ＦｚｂＲ＋ＦｚｂＬ＋ＦｚｆＲ＋ＦｚｆＬ …式（７ｃ）
Ｔｗｘ＝｛（ＦｚｆＬ＋ＦｚｂＬ）－（ＦｚｆＲ＋ＦｚｂＲ）｝＊ｒｘ３ …式（７ｄ）
Ｔｗｙ＝｛（ＦｚｆＬ＋ＦｚｆＲ）－（ＦｚｂＬ＋ＦｚｂＲ）｝＊ｒｙ３ …式（７ｅ）
Ｔｗｚ＝｛（ＦｙｆＬ＋ＦｙｆＲ）－（ＦｙｂＬ＋ＦｙｂＲ）｝＊ｒｚ３ …式（７ｆ）

このとき、永久磁石４０に働く力については、次式（７ｇ）、（７ｈ）、（７ｉ）、（７ｊ）及び（７ｋ）により表される制限を導入することができる。これらの制限を導入することにより、所定の６軸成分を有する力Ｔを得るための各永久磁石４０に働く力の組み合わせを一意に決定することができる。
ＦｘｆＲ＝ＦｘｂＲ＝ＦｘｆＬ＝ＦｘｂＬ …式（７ｇ）
ＦｙｆＬ＝ＦｙｆＲ …式（７ｈ）
ＦｙｂＬ＝ＦｙｂＲ …式（７ｉ）
ＦｚｆＲ＝ＦｚｆＬ …式（７ｊ）
ＦｚｂＲ＝ＦｚｂＬ …式（７ｋ）

コイル電流算出関数４０４は、第１及び第２実施形態で説明した同様の算出方法により各永久磁石１０３に働く力から各コイル２０２に印加する電流量を決定することができる。こうして、統合コントローラ３０１は、複数のコイル２０２に印加する電流を制御することにより、可動子１０１に印加する力の６軸成分のそれぞれを制御することができる。

統合コントローラ３０１は、上述のように可動子１０１に印加する力の６軸成分（Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚ、Ｔｗｘ、Ｔｗｙ、Ｔｗｚ）を制御することにより、１軸制御区間２１及び多軸制御区間２２において、可動子１０１の位置及び姿勢を制御することができる。すなわち、統合コントローラ３０１は、１軸制御区間２１において、可動子１０１のＸ方向の位置を制御することができる。また、統合コントローラ３０１は、多軸制御区間２２において、可動子１０１のＸ方向の位置（Ｘ）を制御するほか、Ｙ方向及びＺ方向の姿勢（Ｙ、Ｚ）並びにＷｘ方向、Ｗｙ方向及びＷｚ方向の姿勢（Ｗｘ、Ｗｙ、Ｗｚ）を制御することができる。統合コントローラ３０１は、多軸制御区間２２において、Ｙ方向及びＺ方向の姿勢（Ｙ、Ｚ）並びにＷｘ方向、Ｗｙ方向及びＷｚ方向の姿勢（Ｗｘ、Ｗｙ、Ｗｚ）のうちの少なくともいずれかを適宜制御することができる。

次に、多軸制御区間２２内におけるガイドレール５０から多軸用ガイドレール５１ａへ乗り継ぎを含む、多軸制御区間２２へ可動子１０１が搬送される際の多軸制御（浮上制御）について説明する。

統合コントローラ３０１は、可動子１０１が多軸制御区間２２に進入してその可動子１０１の姿勢を算出できたタイミングで多軸制御（浮上制御）を開始することができる。具体的には、統合コントローラ３０１は、最低２つのＹセンサ２０５及び最低３つのＺセンサ２０６が同一の可動子１０１を検出した段階で、その可動子１０１についてＸ軸の制御に加えてＸ軸以外のＹ軸、Ｚ軸、Ｗｘ軸、Ｗｙ軸及びＷｚ軸の制御を開始する。

多軸制御を開始する際、統合コントローラ３０１は、可動子１０１について検出された姿勢（Ｙ，Ｚ，Ｗｘ，Ｗｙ，Ｗｚ）を姿勢の目標値として扱うことができる。これにより、可動子１０１のＸ軸以外の姿勢（Ｙ，Ｚ，Ｗｘ，Ｗｙ，Ｗｚ）を維持したまま可動子１０１を搬送することができる。

このとき、統合コントローラ３０１は、ガイドレール５０により可動子１０１の姿勢が固定されているとき、すなわち姿勢（Ｙ，Ｚ，Ｗｘ，Ｗｙ，Ｗｚ）がガイドレール５０により規制されているときに多軸制御を開始することができる。これにより、多軸制御区間２２の多軸用ガイドレール５１ａに可動子１０１が進入する前に多軸制御（浮上制御）へ移行することができ、可動子１０１の位置及び姿勢を高精度に制御することが可能になる。

次に、多軸制御区間２２内における多軸用ガイドレール５１ａからガイドレール５０へ乗り継ぎを含む、１軸制御区間２１へ可動子１０１が搬送される際の多軸制御（浮上制御）について説明する。

統合コントローラ３０１は、工程装置３ｂでの加工動作終了後の可動子１０１の停止位置から、多軸制御区間２２から１軸制御区間２１へ可動子１０１を搬送する命令を行う際に、Ｘ軸以外の軸の制御について制御移行のための準備目標値を指示する。統合コントローラ３０１は、予め取得した可動子１０１がガイドレール５０上で姿勢が固定されている時の位置及び姿勢の算出位置を、制御移行のための準備目標値として記憶している。これにより、可動子１０１は、ガイドレール５０に衝突することなく多軸用ガイドレール５１ａからガイドレール５０に進入することができる。

統合コントローラ３０１は、可動子１０１が多軸制御区間２２内のガイドレール５０に進入して可動子１０１の姿勢が固定されたタイミングで多軸制御を終了することができる。具体的には、統合コントローラ３０１は、予め多軸制御（浮上制御）を終了するＸ方向の位置である終了位置を記憶しておき、その位置を可動子１０１が通過したタイミングで多軸制御を終了することができる。

以上のとおり、本実施形態によれば、１軸制御区間２１において可動子１０１に対して１軸のＸ軸を制御することができる。さらに、多軸制御区間２２において可動子１０１に対して６軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及びＷｘ軸、Ｗｙ軸、Ｗｚ軸）すべてを制御（浮上制御）することができる。このため、本実施形態によれば、同一の搬送路１０上に工程装置３の必要とする加工軸に対応したセンサを設置し、多軸用ガイドレール５１ａを多軸制御区間２２に設置することで、１軸制御区間２１と多軸制御区間２２を設けることができる。すなわち、同一の搬送路１０内に各工程に必要な加工軸に相当する制御軸を備えた搬送システム１を提供することができる。

なお、多軸制御区間２２の多軸用ガイドレール５１ａとしては、図７Ｄに示す形状を有するガイドレール５１ｂを用いることもできる。ガイドレール５１ｂは、Ｙ方向及びＺ方向に両側のローラ６０ａ及び６０ｂを支持可能にＹ方向の両側に突出した凸状部５１１ｂを有している。多軸制御区間２２においてガイドレール５１ｂによりＹ方向及びＺ方向に可動子１０１が支持されているため、６軸の加工動作が必要とされる工程装置３ｂの加工位置までＹ軸、Ｚ軸及びＷｙ軸の制御を行わなくてもよい。この場合、工程装置３ｂの加工位置に可動子１０１が到着した後から６軸制御の浮上制御を開始することができる。

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による搬送システムについて図９Ａ乃至図１０を用いて説明する。なお、上記第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。

本実施形態による搬送システム１の構成は、第３実施形態による搬送システム１の構成と基本的に同様である。本実施形態による搬送システム１は、多軸制御区間２２において固定子２０１の第２の部分２０１２に多軸用ガイドレール５１ａが設置されていない点で第３実施形態による搬送システム１とは異なっている。また、本実施形態による搬送システム１は、ガイドレール５０に対して進入補助部材５００が設置されている点で第３実施形態による搬送システム１とは異なっている。

なお、第１及び第２実施形態による搬送システム１においても、本実施形態による搬送システム１と同様に多軸用ガイドレール５１が設置されておらず、ガイドレール５０に対して進入補助部材５００が設置されている構成を採用することもできる。

本実施形態による搬送システム１における固定子２０１について図９Ａ乃至図９Ｃを用いて説明する。図９Ａは可動子１０１及び固定子２０１を含む搬送システム１をＺ方向の正側から見た図、図９Ｂは可動子１０１及び固定子２０１を含む搬送システム１をＸ方向の正側から見た図、図９Ｃは進入補助部材５００をＸ方向の正側から見た図である。

固定子２０１の第１の部分２０１１には、１軸用のガイドレール５０のみが設置されている。多軸制御区間２２に設置されているガイドレール５０の切れ目であるガイドレール５０の端部には、進入補助部材５００が設置されている。

進入補助部材５００は、図９Ｃに示すように可動子１０１のローラ６０のガイドレール５０に対しての進入を補助するため、角を切り落とした加工がされている。これにより、多軸制御区間２２内から可動子１０１がガイドレール５０へ乗り継ぎ、１軸制御区間２１へ可動子１０１が搬送される際、制御移行のための準備目標値の値がずれていても、進入補助部材５００を介してスムーズに乗り継ぐことができる。また、進入補助部材５００に可動子１０１が進入した際にインピーダンス制御を行ってもよい。これにより進入補助部材５００から受ける力を弱めガイドレール５０への進入をスムーズにすることができる。

以上のとおり、本実施形態によれば、多軸用ガイドレール５１ａが設置されていなくても、１軸制御区間２１において可動子１０１に対して１軸のＸ軸を制御することができる。さらに、多軸制御区間２２において可動子１０１に対してＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｗｘ軸、Ｗｙ軸及びＷｚ軸の６軸すべてを制御（浮上制御）して可動子１０１を搬送することができる。このため、本実施形態によれば、同一の搬送路１０上に１軸制御区間２１と多軸制御区間２２とを設けることができる。すなわち、同一の搬送路１０内に各工程に必要な加工軸に相当する制御軸を備えた搬送システム１を提供することができる。

なお、上記第３実施形態で使用した多軸制御区間２２内の多軸用ガイドレール５１ａと進入補助部材５００を用いて図１０に示す形態をとってもよい。この場合、進入補助部材５００は、多軸用ガイドレール５１ａとガイドレール５０との間に多軸用ガイドレール５１ａの端からガイドレール５０の端を繋ぐように設置されている。進入補助部材５００の長さは、Ｘ方向に自由に変えて設置してもよい。その時の進入補助部材５００の形状は、多軸用ガイドレール５１ａの端からガイドレール５０の端の頂点を結んだ線を外形線とする形状とすることができる。

また、多軸制御は、第３実施形態のタイミングで終了しなくてもよい。統合コントローラ３０１は、可動子１０１が多軸制御区間２２内の多軸用ガイドレール５１ａ又は進入補助部材５００の位置に到達したタイミングで多軸制御を終了することもできる。具体的には、統合コントローラ３０１は、多軸用ガイドレール５１ａ又は進入補助部材５００に対して可動子１０１のローラ６０が接地する位置へ移動した後、Ｘ軸以外の制御を終了することができる。これにより、可動子１０１のローラ６０は進入補助部材５００の形状に沿ってＸ方向に移動することができ、多軸制御区間２２と１軸制御区間２１とを乗り継ぐことができる。これにより、同一の搬送路１０内に各工程に必要な加工軸に相当する制御軸を備えた搬送システム１を提供することができる。

［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、可動子１０１に永久磁石４０、固定子２０１にコイル２０２のムービングマグネット型のリニアモータにより搬送システム１を構成した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。搬送システム１は、固定子２０１に永久磁石４０、可動子１０１にコイル２０２を配置したムービングコイル型のリニアモータにより構成することもできる。

以上、本発明による搬送システムを実施例１から実施例４で述べた。本発明による搬送システムは、電子機器等の物品を製造する製造システムにおいて、物品となるワークに対して各作業工程を実施する工作機械等の各工程装置の作業領域にワークを可動子とともに搬送する搬送システムとして利用することができる。作業工程を実施する工程装置は、ワークに対して部品の組み付けを実施する装置、塗装を実施する装置等、あらゆる装置であってよい。また、製造される物品も特定のものに限定されるものではなく、あらゆる部品であってよい。

このように、本発明による搬送システムを用いて、同一搬送路内に各工程に必要な加工軸に相当する制御軸を備えた搬送システムを提供することができる。

１ 搬送システム
３ 工程装置
１０ 搬送路
２１ １軸制御区間
２２ 多軸制御区間
４０ 永久磁石
５０ ガイドレール
５１ 多軸用ガイドレール
６０ ローラ
１０１ 可動子
１０２ ワーク
１０４ リニアスケール
１０５ Ｙターゲット
１０６ Ｚターゲット
１０７ ヨーク
２０１ 固定子
２０２ コイル
２０４ リニアエンコーダ
２０５ Ｙセンサ
２０６ Ｚセンサ
３０１ 統合コントローラ
３０２ コイルコントローラ
３０４ センサコントローラ
５００ 進入補助部材

Claims (12)

1. 可動子と、
   前記可動子が搬送される、固定子の第１の部分を有する第１の搬送部と、
   前記第１の搬送部と隣接し、前記可動子が搬送される、前記固定子の第２の部分を有する第２の搬送部と、
   前記可動子の位置及び／又は姿勢を制御可能な制御部と、を有し、
   前記第１の部分は、前記可動子が第１の方向に移動可能な第１のガイド部と、前記可動子の前記第１の方向の位置を検出する第１の検出部と、を有し、
   前記第２の部分は、前記可動子の前記第１の方向と交差する第２の方向の位置を検出する第２の検出部を有し、
   前記制御部は、前記第１の搬送部において、前記第１の検出部の検出情報に基づいて、前記可動子の前記第１の方向の位置を制御し、
   前記制御部は、前記第２の搬送部において、前記第１の検出部の検出情報及び前記第２の検出部の検出情報に基づいて、前記可動子の前記第１の方向の位置を制御し、前記可動子の前記第２の方向の位置及び／又は前記第１の方向及び前記第２の方向と交差する第３の方向に沿った軸周りの回転量を制御する
   ことを特徴とする搬送システム。
2. 前記第２の部分は、前記可動子の前記第３の方向の位置を検出する第３の検出部を有し、
   前記制御部は、前記第２の搬送部において、前記第１の検出部の検出情報、前記第２の検出部の検出情報及び前記第３の検出部の検出情報に基づいて、前記可動子の前記第１の方向の位置を制御し、前記可動子の前記第２の方向の位置、前記可動子の前記第３の方向の位置、前記第１の方向に沿った軸周りの回転量、前記第２の方向に沿った軸周りの回転量及び／又は前記第３の方向に沿った軸周り回転量を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
3. 前記第２の部分は、前記可動子の前記第１の方向の位置を検出する第４の検出部を有する
   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. 前記制御部は、前記可動子が前記第２の搬送部に進入したときに、前記可動子の前記第２の方向の位置及び／又は前記第３の方向に沿った軸周りの回転量の制御を開始する
   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. 前記第２の部分は、前記可動子が前記第１の方向及び前記第２の方向へ移動可能な第２のガイド部を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の搬送システム。
6. 前記可動子は、前記第２の搬送部から前記第１の搬送部に移動し、
   前記第２の部分は、前記可動子が移動するガイド部を有しない
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の搬送システム。
7. 前記第２の部分は、前記可動子の前記第１のガイド部への進入を補助する部材を有する
   ことを特徴とする請求項６に記載の搬送システム。
8. 前記可動子は、前記第２の搬送部から前記第１の搬送部に移動し、
   前記第２の部分は、前記第２のガイド部から前記第１のガイド部への進入を補助する部材を有する
   ことを特徴とする請求項５に記載の搬送システム。
9. 前記可動子は複数の永久磁石を有し、
   前記第１の部分及び前記第２の部分は複数のコイルを有し、
   前記制御部は、前記複数の永久磁石と前記複数のコイルとの間に働く力を制御する
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の搬送システム。
10. 前記可動子は複数のコイルを有し、
    前記第１の部分及び前記第２の部分は複数の永久磁石を有し、
    前記制御部は、前記複数の永久磁石と前記複数のコイルとの間に働く力を制御する
    ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の搬送システム。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載された搬送システムと、
    前記可動子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。
12. 請求項１１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、
    前記可動子により前記ワークを搬送する工程と、
    前記可動子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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