JP7066333B2 - 搬送システム、加工システム、物品の製造方法、搬送システムの制御方法及び可動機構 - Google Patents
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Description
生産ラインでは、各作業工程中又は前の作業工程と次の作業工程との間で、ワークのクランプ/アンクランプ状態を変更したり、ワークの加工面を変更したりする場合がある。このような場合においては、搬送システムにおける可動子の上のワークの状態を変更して、次の搬送又は作業工程に移行するようにしていた。このため、生産ラインには、搬送システムとワークの状態を変更する装置とを併設するための広い設置スペースを確保する必要があるという問題があった。また、ワークの搬送途中又は加工直前にワークの状態を変換するための時間が必要となる結果、ワークの加工に要する全体的な時間が長くなるという問題があった。
そこで、特許文献1には、ワークを支持するワーク台を案内部材に沿って移動させることで、ワークの姿勢を変更する姿勢変更機構が設けられたワーク搬送装置が記載されている。
特許文献2には、複数台の可動子間に部材を狭持した状態で複数台の可動子を移動させる搬送装置が記載されている。
以下、図面を参照して本発明の第1実施形態について説明する。
まず、本実施形態による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、本実施形態による加工システムの全体構成を示す概略図である。
図2に示すように、搬送路102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211と、台車位置算出部304と、電流制御器313と、電流検出器314(図3参照)とを有している。
Iu+Iv+Iw=0 ……(1)
θ=2π・Q/λ ……(2)
Iq=Iu・sin(θ)+Iv・sin(θ+120°)+Iw・sin(θ+240°) ……(3)
Id=Iu・cos(θ)+Iv・cos(θ+120°)+Iw・cos(θ+240°) ……(4)
Cq・Iq=Fq ……(5)
Cd・Id=Fd ……(6)
Q=θ=0 ……(7)
Iq=Iu・0+Iv・√3/2+Iw・(-√3/2) ……(3-1)
Id=Iu・1+Iv・(-1/2) +Iw・(-1/2) ……(4-1)
(Iu,Iv,Iw)=(1.0[A],-0.5[A],-0.5[A]) ……(8)
Iq=0-0.5・√3/2-0.5・(-√3/2)=0[A] ……(3-2)
Id=1・1-0.5・(-1/2)-0.5・(-1/2)=3/2[A] ……(4-2)
(Fq,Fd)=(0[N],30[N]) ……(9)
Fd+Fb>Fmc ……(10)
一例として、次式(11)で表される電流ベクトルをコイルユニット207に印加する場合を考える。
(Iu,Iv,Iw)=(1.0[A],-1.0[A],0[A]) ……(11)
Iq=0-1.0・√3/2+0・(-√3/2)=-√3/2[A] ……(3-3)
Id=1・1-1・(-1/2)+0・(-1/2)=3/2[A] ……(4-3)
(Fq,Fd)=(-20√3・√3/2、20・3/2)=(-30[N],30[N]) ……(12)
なお、台車上のワークの状態を変更する方法としては、台車上にアクチュエータと、アクチュエータを駆動するためのバッテリーや駆動制御手段を設け、アクチュエータを駆動することで、ワークの状態を変更する方法も考えられる。しかしながら、この場合、ワークの搬送システムが大型化するだけでなく、駆動制御手段と台車の移動制御を行う制御部との通信手段も必要となる。また、搬送質量も増加することから、台車を駆動する駆動力を増加させる必要もある。本実施形態によれば、これらの必要なく、台車161上のワークホルダ103を駆動してワーク101の状態を変更することができる。
本発明の第2実施形態について図8A及び図8B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。
本発明の第3実施形態について図9A乃至図12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。
本発明の第4実施形態について図13及び図14を用いて説明する。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。
本発明は、上位実施形態に限らず、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、コイルユニット207を、コイル206の三相駆動が可能なように構成した場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、三相駆動以外の駆動が可能なように構成してもよい。例えば、コイルユニット207は、コイル206の電流値が個々に制御可能なように構成され、式(1)のような制約なくコイル206の駆動が可能なように構成されていてもよい。
2 搬送システム
101 ワーク
102 搬送路
103 ワークホルダ
102 搬送コントローラ
131 工程装置
151 工程コントローラ
161 台車
206 コイル
207 コイルユニット
221 永久磁石
301 台車群コントローラ
303 台車コントローラ
304 台車位置算出部
307 コイルユニット制御部
Claims (15)
- 第1の方向に配置された複数のコイルと、
磁石を有し、前記複数のコイルと前記磁石との間に働く電磁力により前記第1の方向に移動可能な台車とを有し、
前記台車が、前記磁石と連動可能に設けられ、前記複数のコイルと前記磁石との間に働く電磁力により前記第1の方向と交差する第2の方向に駆動される可動機構を有する
ことを特徴とする搬送システム。 - 前記台車が、複数の前記磁石を有し、
前記可動機構が、前記複数の磁石のうちの一部と連動可能に設けられている
ことを特徴とする請求項1記載の搬送システム。 - 前記台車が、
天板と、
前記天板と前記可動機構との間に設けられた弾性体とを有する
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。 - 前記磁石が、前記第2の方向に移動可能であり、
前記磁石の前記第2の方向の位置に応じて変化する推力定数に基づき、前記コイルに印加する電流を制御する制御部を有する
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。 - 第1の方向に配置された複数のコイルと、
第1の磁石と第2の磁石とを有し、前記複数のコイルと前記第1の磁石との間に働く電磁力により前記第1の方向に移動可能な台車とを有し、
前記台車が、前記第2の磁石と連動可能に設けられ、前記複数のコイルと前記第2の磁石との間に働く前記第1の方向と前記第1の方向と交差する第2の方向の電磁力により前記第1の方向と前記第2の方向に駆動される可動機構を有する
ことを特徴とする搬送システム。 - 前記台車の位置を制御する制御部を有し、
前記制御部が、前記複数のコイルと前記第2の磁石との間に働く前記第1の方向の電磁力を予め計算し、その計算結果に基づき、前記台車の前記位置をフィードフォワード制御することを特徴とする請求項5記載の搬送システム。 - 前記可動機構が、前記複数のコイルと前記磁石との間に働く電磁力により前記第1の方向に駆動される
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。 - 前記可動機構が、前記台車の上にワークを保持するワークホルダである
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の搬送システム。 - 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作業を施す工程装置と
を有することを特徴とする加工システム。 - 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作業を施す工程と
を有することを特徴とする物品の製造方法。 - 磁石を有する台車を、第1の方向に沿って配置された複数のコイルと前記磁石との間に働く電磁力により前記第1の方向に移動し、
前記台車が有する前記磁石と連動可能に設けられた可動機構を、前記複数のコイルと前記磁石との間に働く電磁力により前記第1の方向と交差する第2の方向に駆動する
ことを特徴とする搬送システムの制御方法。 - 第1の磁石と第2の磁石とを有する台車を、第1の方向に沿って配置された複数のコイルと前記第1の磁石との間に働く電磁力により前記第1の方向に移動し、
前記台車が有する前記第2の磁石と連動可能に設けられた可動機構を、前記複数のコイルと前記第2の磁石との間に働く前記第1の方向と前記第1の方向と交差する第2の方向の電磁力により前記第1の方向と前記第2の方向に駆動する
ことを特徴とする搬送システムの制御方法。 - 第1の方向に配置された複数のコイルと、
前記複数のコイルと対向可能に配置された磁石と、
前記磁石と連動可能に設けられ、前記複数のコイルと前記磁石との間に働く電磁力により前記第1の方向及び、前記第1の方向と交差する第2の方向に駆動される可動機構とを有する
ことを特徴とする保持装置。 - 天板と、
前記天板と前記可動機構との間に設けられた弾性体とを有する
ことを特徴とする請求項13に記載の保持装置。 - 前記可動機構が、前記保持装置の上にワークを保持するワークホルダである
ことを特徴とする請求項13又は14に記載の保持装置。
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