JP2878809B2 - リニア搬送装置への乗り移り制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ワーク移送用のパレットを定速度搬送を行
うコンベア式搬送装置からリニア搬送装置へ乗り移らせ
る乗り移り制御方法に関するものである。

〔従来技術〕

最近、特開昭55−86307号公報及び特開昭62−210162
号公報に記載されているように、自動車工場等において
は、ワーク移送用のパレットをリニアモータで駆動する
リニア搬送装置がその高速作動特性故に実用に供されつ
つあるが、パレット搬送ラインの全ラインに亙ってリニ
ア搬送装置が適用されている訳ではなく、パレット搬送
ラインの一部にはスラットコンベアなどの定速度搬送方
式のコンベア式搬送装置が適用されている。それ故、リ
ニア搬送装置からコンベア式搬送装置へ或いはその反対
にパレットを乗り移らせることも行われている。

ところで、リニア搬送装置で所定ストローク搬送する
場合、起動、急加速搬送、定速の高速搬送、急減速搬
送、停止の作動が順次行われる。

定速かつ低速度のコンベア式搬送装置からリニア搬送
装置へパレットを乗り移らせる際には、リニア搬送装置
の搬送速度をコンベア式搬送装置の搬送速度に同期させ
ることが必要である。

〔発明が解決しようとする課題〕

通常のリニア搬送装置に、エンコーダーなどでパレッ
トの搬送速度を検出して搬送速度を精密にフィードバッ
ク制御する制御手段を設ければ、リニア搬送装置の搬送
速度を制御することは可能である。

しかし、乗り移り開始から短時間の間においては、複
数のリニアコイルの極く一部のリニアコイルからの磁力
がパレットに作用するだけで、パレットはコンベア式搬
送装置の駆動力で定速搬送され、パレットのリニア搬送
装置への乗り移りの進行に応じて搬送に寄与するリニア
コイルの数が増しリニア搬送装置側の搬送駆動力が増加
することから、上記フィードバック制御によってリニア
搬送装置を制御することは殆ど不可能である。

上記パレットのリニア搬送装置への乗り移り完了前に
リニア搬送装置の搬送速度がコンベア式搬送装置の定速
搬送速度よりも大きくなると、リニアモータが制動され
リニアコイルに逆向きの誘導電流が発生し、リニアコイ
ルへ供給する電流・電圧の制御に混乱を来すなどの問題
が起こる。

更に、乗り移り未完了のうちにリニア搬送装置側の搬
送駆動力でパレットが定速搬送速度よりも高速で搬送さ
れると、パレットとコンベア式搬送装置間にスリップが
生じパレットやコンベア式搬送装置が損傷をうけるとい
う問題がある。

本発明の目的は、ワーク移送用のパレットをコンベア
式搬送装置からリニア搬送装置へ円滑に乗り移らせるこ
とが出来るようなリニア搬送装置への乗り移り制御方法
を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るリニア搬送装置への乗り移り制御方法
は、ワーク移送用のパレットを定速度で搬送するコンベ
ア式搬送装置から、上記パレットをリニアモータで搬送
するリニア搬送装置へパレットを乗り移らせる制御方法
であって、上記パレットの搬送方向前端がリニア搬送装
置上の所定の乗り移り開始位置に達した基準開始タイミ
ングからリニア搬送装置を起動させる第１ステップと、
上記基準開始タイミング以降のパレットの搬送距離をリ
アルタイムで求める第２ステップと、上記パレットの上
記搬送距離が所定距離に達するまではリニア搬送装置に
よる搬送速度をコンベア式搬送装置の定速搬送速度以下
に制御すると共に、上記搬送距離が所定距離に達したと
きリニア搬送装置による搬送速度がコンベア式搬送装置
の定速搬送速度と略等しくなるように制御する第３ステ
ップとを備えたことを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明に係るリニア搬送装置への乗り移り制御方法に
おいては、ワーク移送用のパレットの搬送方向前端がリ
ニア搬送装置上の所定の乗り移り開始位置に達した基準
開始タイミングからリニア搬送装置を起動させる（第１
ステップ）。

この場合、例えば、パレットを仮にリニア搬送装置単
独で所定距離（但し、パレットの全長程度の距離であ
る）搬送したときにコンベア式搬送装置の定速搬送速度
と略等しい搬送速度となるような励磁電流（例えば、フ
ル励磁のＮ％励磁、Ｎ≦100）で作動する状態に起動さ
せることが望ましい。リニア搬送装置の起動当初にはリ
ニアモータのリニアコイルの一部の磁力しかパレットに
作用しないので、パレットはコンベア式搬送装置の駆動
力で定速搬送されていく。

第２ステップにおいては、上記基準開始タイミング以
降のパレットの搬送距離をリアルタイムで求める。

次に、第３ステップにおいては、上記パレットの上記
搬送距離が所定距離に達するまではリニア搬送装置によ
る搬送速度をコンベア式搬送距離の定速搬送速度以下に
制御すると共に、このパレットの搬送距離が上記所定距
離に達したとき（パレットがコンベア式搬送装置から外
れてリニア搬送装置上へ完全に乗り移る頃）には、リニ
ア搬送装置の搬送速度を定速搬送速度と略等しくなるよ
うに制御する。

〔発明の効果〕

本発明に係るリニア搬送装置への乗り移り制御方法に
よれば、上記〔作用〕の項で説明したように、基準開始
タイミング以降パレットの搬送距離が所定距離未満のう
ちはリニア搬送装置の搬送速度をコンベア式搬送装置の
定速搬送速度以下に制御するので、リニア搬送装置に対
する制御が簡単化し、リニア搬送装置のリニアモータが
制動されリニアコイルに逆向きの誘導電流が発生するこ
ともない。

基準開始タイミング以降のパレットの搬送距離が所定
距離に達し、パレットがリニア搬送装置上へ乗り移る頃
にはリニア搬送装置の搬送速度をコンベア式搬送装置の
定速搬送速度と略等しくなるように制御するので、パレ
ットをコンベア式搬送装置からリニア搬送装置上へ円滑
に乗り移らせることが出来、リニアモータが制動されリ
ニアコイルに逆向きの誘導電流が発生することもない。

加えて、パレットの乗り移り完了前にリニア搬送装置
によってパレットが定速搬送速度よりも高速で搬送され
ることもないので、パレットとコンベア式搬送装置との
間にスリップが生じることもない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面に基いて説明す
る。

最初に、自動車工場に設けたリニア搬送装置１及びこ
のリニア搬送装置１の上流端に直列的に配設されたスラ
ットコンベア２とからなる搬送ラインについて説明す
る。

第１図〜第３図に示すように、この搬送ラインは、車
体３を載置したパレット４を搬送する為のもので、第１
図に示すように前後左右方向を定義して説明する。

リニア搬送装置１について説明すると、複数の遊転ロ
ーラ５を有するローラ列６であってパレット４の左部と
右部を搬送可能に支持する左側１条右側１条のローラ列
６が設けられ、またパレット４の左側面を案内するガイ
ドローラ７が定間隔おきに設けられるとともにパレット
４の右側面を案内するガイドローラ７が定間隔おきに設
けられている。

リニア搬送装置１の左端部にはリニアモータのリニア
コイル８がパレット４の左側面に接近対向するように所
定間隔おきに設けられるとともに、リニア搬送装置１の
右端部には同じくリニアコイル８がパレットの右側面に
接近対向するように所定間隔おきに設けられている。

パレット４は鋼製の中空の箱状体で、その左端部には
鋼製の厚いコア部材９とその外側のアルミ板10とが設け
られ、またパレット４の右側部には鋼製の厚いコア部材
９とその外側のアルミ板10とが設けられている。

上記リニアコイル８に三相交流の電力が供給される
と、リニアコイル８に前方へ移動する移動磁界が発生
し、その移送磁界の磁力がコア部材９に作用し、パレッ
ト４が前方へ駆動されるようになっている。つまり、リ
ニアコイル８とコア部材９とでリニアモータが構成され
ている。

ここで、リニア搬送装置１には複数のステーションが
所定間隔おきに設けられ、各ステーションに対応するよ
うにパレット４が配設され、各ステーションでパレット
４上の車体３に対して所定のサイクルタイムで各々所定
の作業を施してから、全部のパレット４を同時に各隣接
のステーションへ搬送し、スラットコンベア２からリニ
ア搬送装置１の最上流のステーションへパレット４を乗
り移らせるようになっている。

次に、スラットコンベア２について説明すると、スラ
ットコンベア２の左部と右部には夫々４つのスプロケッ
ト20に掛装された無端チェーン21が配設され、これら２
列の無端チェーン21の外面側に左右に細長い多数の鋼製
の板部材22が前後方向にキャタピラ状に並べて配設さ
れ、各板部材22の左部と右部が対応する無端チェーン21
に連結され、図示外の後端側の例えば下側の左右１対の
スプロケット20を電動モータ（図示略）で定速駆動する
ことによりスラットコンベア２が第２図の矢印方向へ定
速で駆動されるようになっている。更に、スラットコン
ベア２上にパレット４を所定間隔（例えば、5.5m）で配
置するため、スラットコンベア２には上記所定間隔おき
に断面Ｔ形のストッパ23が取付けられている。

次に、上記搬送ラインの制御系について説明する。

上記パレット４の搬送距離を検出する為、パレット４
の下面中央部には全長に亙って前後方向に延びるラック
部材11が設けられ、リニア搬送装置１にはラック部材11
のラックに噛合して回転するロータリエンコーダー12が
所定間隔（これは、パレット４の全長より短い）おきに
設けられ、その１つはリニア搬送装置１の上流端に設け
られている。

更に、パレット４の前端が所定の乗り移り開始位置に
達したのを検出する為、リニア搬送装置１の上流端近く
の位置には近接スイッチ13が設けられている。

スラットコンベア２にはスプロケット20に１対のスプ
ロケットと無端チェーンを介して連動連結されたロータ
リコーダー24が設けられている。

第４図は制御系の構成図を示すもので、リニア搬送装
置１の多数のリニアコイル８のうち最上流側（後方側）
の６組のリニアコイル８を制御するコントロールユニッ
ト30が設けられ、各リニアコイル８に対応させてサイリ
スタを内蔵した駆動回路ユニット31が設けられ、各駆動
回路ユニット31はコントロールユニット30から供給され
る制御信号に応じて三相交流の電流を制御し、その三相
交流をリニアコイル８へ供給する。尚、図示外の下流側
のリニアコイルは図示外のコントロールユニットで制御
される。

ロータリエンコーダー12とロータリエンコーダー24と
近接スイッチ13とはコントロールユニット30に電気的に
接続され、コントロールユニット30へはホストコンピュ
ータ40から種々の指令や情報が供給される。

上記コントロールユニット30はマイクロコンピュータ
を備え、このマイクロコンピュータのROM（リード・オ
ンリ・メモリ）には、少なくともスラットコンベア２か
らリニア搬送装置１へパレット４を乗り移らせる乗り移
り制御の制御プログラムが予め格納されている。

次に、上記リニア搬送装置１、スラットコンベア２及
び制御系を用いて行う乗り移り制御の方法について説明
する。

先ず、制御の概要について説明しておくと、第２図・
第５図に示すように、パレット４の前端がスラットコン
ベア２からリニア搬送装置１の上流端の乗り移り開始位
置へ移動し、近接スイッチ13がONになった時点を基準開
始タイミングとする。この基準開始タイミング以降パレ
ット４が所定距離Ｌ（これは、パレット４の全長程度の
距離である）だけ前方へ移動したときに、パレット４の
後端がスラットコンベア２のストッパ23から外れて乗り
移りが完了することになる。

パレット４の乗り移りが完了するまではパレット４は
主としてスラットコンベア２の駆動力で搬送され且つス
ラットコンベア２の定速搬送速度VSで搬送される。

基準開始タイミングにおいてリニア搬送装置１を起動
させるが、パレット４の移動に応じてリニアコイル８か
らパレット４に作用する磁力が増加するので、リニア搬
送装置１を精密に速度制御することは殆ど不可能である
ことに鑑み、乗り移り開始タイミングからリニア搬送装
置１を所定の作動状態に起動させる。

上記所定の作動状態とは、パレット４の左右両側面の
略全域に磁力を作用させつつパレット４をリニア搬送装
置１だけで第５図の点線Ａのように時間T1（但し、T1＝
L/VS）だけ搬送したときに搬送距離がＬ（これは、領域
Ｒの面積に相当する）となり且つ搬送速度がVSとなるよ
うな三相交流で励磁する状態のことで、本実施例ではフ
ル励磁の例えば90％の作動状態である。

このように、所定の作動状態を上記のように設定すれ
ば、基準開始タイミングからパレット４が所定距離Ｌだ
け搬送されたときにリニア搬送装置１による搬送速度が
VSとなるので、パレット４の乗り移りが円滑に行われる
ことになる。乗り移り開始後乗り移り完了までの間にお
いてはパレット４に作用するリニアコイル８の磁力が増
加していくが、リニアモータの駆動力による搬送速度が
定速搬送速度VS以上になることはないのでリニア搬送装
置１のリニアモータが制動されることはなく、パレット
４とスラットコンベア２との間にスリップが生じること
もない。

尚、乗り移り完了時にはリニア搬送装置１に対して所
定の速度特性（第５図の実線VA）の制御を開始するもの
とする。

次に、上記リニア搬送装置１への乗り移り制御につい
て第６図のフローチャートに基いて説明する。尚、図中
Si（ｉ＝１、２、・・・）は各ステップを示す。

先ず、制御が開始されると、初期設定にてフラグＦが
リセットされ、近接スイッチ13の出力が読込まれ（S
1）、近接スイッチ13の出力がONか否か判定され（S
2）、当初パレット４がリニア搬送装置１まで移動して
いないときにはＦ＝０で近接スイッチ13の出力がOFFな
のでS1〜S3を繰返えし、パレット４の前端が近接スイッ
チ13の位置まで前進して来ると近接スイッチ13がONとな
るので、S4へ移行してフラグＦがセットされているか否
か判定され、当初はＦ＝０なのでS5へ移行してリニアコ
イル８をフル励磁の90％とする制御信号が出力され、次
にロータリエンコーダー12の出力が読込まれその出力は
ソフトカウンタにカウントアップして格納され（S6）、
次に上記ロータリエンコーダー12のカウントアップ値に
基いて基準開始タイミング以降のパレット４の搬送距離
Ｄが演算されメモリに格納される（S7）。次に、上記搬
送距離Ｄが所定距離Ｌより小さいか否か判定され（S
8）、Yesのときにはパレット４の乗り移りが完了してい
ないので、S1へ戻りS1〜S8が微小所定時間毎に繰返えさ
れる。そのうちに、パレット４の乗り移りが完了してＤ
≧Ｌになりまたリニア搬送装置１による搬送速度が略VS
になるとフラグＦがセットされ（S9）、次にS14におい
てホストコンピュータ40からの指令に基いてリニアコイ
ル８に対する第５図の直線VAの速度特性の加速制御が実
行され、その後S1へ戻る。

その後、Ｆ＝１なのでS1〜S4を経てS10へ移行し、S10
においてS6と同様にロータリエンコーダー12の出力の読
込み格納がなされ、次にロータリエンコーダー12の出力
を用いてパレット４の搬送速度Ｖが演算される（S1
1）。この場合、例えばロータリエンコーダー12の出力
パルスの周期を用いて搬送速度Ｖを求めることが出来
る。

次に、上記搬送速度ＶがＶ＝０か否か判定され（S1
2）、当初Ｖ＝０でないのでS13へ移行し、S13にて搬送
速度Ｖが第５図の高速の定速搬送速度VMより小さいか否
か判定される。Ｖ＜VMのうちはS14へ移行し、S1〜S4、S
10〜S14が繰返えされるが、Ｖ≧VMになるとS13からS15
へ移行し、S15においてホストコンピュータ40からの指
令に基いてリニアコイル８に対する第５図の定速搬送速
度VMの特性の制御などが実行され、その後S15からS1へ
戻り、S1〜S4、S10〜S13、S15が繰返えされることにな
る。上記定速搬送後には減速制御にてパレット４が減速
されて停止することになるが、搬送速度Ｖ＝０になる
と、S12からS16へ移行してフラグＦがリセットされ、S1
6からS1へ戻る。以上のようにしてスラットコンベア２
からリニア搬送装置１へのパレット４の乗り移り及び乗
り移り完了後の加速、定速、減速の搬送がなされてパレ
ット４が停止する。

尚、パレット４に載置して搬送する車体３の重量が車
種毎に変動し、ホストコンピュータ40は車種及び車種毎
の車体３の重量のデータを保有しているので、S14・S15
ではホストコンピュータ40からの指令に従ってリニアコ
イル８を制御するように構成してある。尚、上記実施例
ではスラットコンベア２の搬送速度VSが一定である場合
について説明したが、スラットコンベア２の定速搬送速
度が複数通りに切換えられるような場合には、ロータリ
エンコーダー24からの出力を用いてスラットコンベア２
の搬送速度を求め、それを加味してリニアコイル８を制
御するようにしてもよい。

以上説明したように、パレット４の乗り移り開始から
リニアコイル８を所定の作動状態に起動させ、乗り移り
開始後パレット４が所定距離Ｌだけ移動してパレット４
がスラットコンベア２から外れ且つリニア搬送装置１に
よる搬送速度がスラットコンベア２の定速搬送速度VSに
略等しくなったときにリニアコイル８に対して所定の速
度特性の制御を開始するので、パレット４の乗り移りが
非常に円滑に無理なくなされること、リニアモータが制
動されてリニアコイル８に逆向きの誘導電流が発生する
ことがないこと、パレット４とスラットコンベア２間に
スリップが生じたりすることがないこと、などの効果が
得られる。

尚、本発明は自動車工場以外において実用に供される
種々の定速コンベア式搬送装置から種々のリニア搬送装
置へパレットを乗り移らせるときの制御にも同様に適用
することが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係るもので、第１図はリニア搬
送装置とスラットコンベアの平面図、第２図は第１図II
−II線断面図、第３図はリニア搬送装置とパレットの縦
断背面図、第４図は制御系の構成図、第５図は搬送速度
のタイムチャートを含む説明図、第６図は乗り移り制御
のルーチンのフローチャートである。 １…リニア搬送装置、２…スラットコンベア、４…パレ
ット、８…リニアコイル、９…コア部材、Ｌ…所定距
離。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65G 43/08 B65G 54/02 B65G 47/52 B61L 13/02 B61B 13/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワーク移送用のパレットを定速度で搬送す
   るコンベア式搬送装置から、上記パレットをリニアモー
   タで搬送するリニア搬送装置へパレットを乗り移らせる
   制御方法であって、 上記パレットの搬送方向前端がリニア搬送装置上の所定
   の乗り移り開始位置に達した基準開始タイミングからリ
   ニア搬送装置を起動させる第１ステップと、 上記基準開始タイミング以降のパレットの搬送距離をリ
   アルタイムで求める第２ステップと、 上記パレットの上記搬送距離が所定距離に達するまでは
   リニア搬送装置による搬送速度をコンベア式搬送装置の
   定速搬送速度以下に制御すると共に、上記搬送距離が所
   定距離に達したときリニア搬送装置による搬送速度がコ
   ンベア式搬送装置の定速搬送速度と略等しくなるように
   制御する第３ステップと、 を備えたことを特徴とするリニア搬送装置への乗り移り
   制御方法。