JPH01164205A - リニア誘導モータ搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 両側式リニア誘導モータを用いた搬送装置の駆動制御に
関し、 二次導体（搬送車）に加わる衝撃を小さくするとともに
、二次導体く搬送車）の停止位置決めの精度を高めるこ
とを目的とし、 一次側のステータが二次導体を挾むように対向配置され
たリニア誘導モータ搬送装置において、前記二次導体の
速度を検出する速度センサと、該速度センサの検出速度
が所定の速度以下の場合には前記ステータの片側を選択
的に励磁駆動して加速または減速を行い、所定の速度を
越える場合には前記ステータの両側を励磁駆動する励磁
制御手段とで構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、リニア誘導モー９Ｗ１送装置に関するもので
あり、更に詳しくは、両側式リニア誘導モータを用いた
搬送装置の駆動制御に関する。

リニア誘導モータは、回転形誘導モータの一次側、二次
側及びギャップをそれぞれ直線状に引き伸ばしたもので
あって、−次側に交流移動磁界を作って電気の良導体よ
りなる二次側に作用さ往ることによりうず電流を発生さ
せ、これら−次側と二次側に生じる反発力を推力とする
ものであり、電気エネルギーを直接直線的な運動エネル
ギーに変換することができる。

このようなリニア誘導モータの一種に、二次側を両側か
ら挟むようにして一次側が対向配置された両側式リニア
誘導モータがあり、小型で保守性が優れていることから
、例えば銀行における現金。

伝票などの搬送や、オフィスでの書類の搬送などに用い
られている。

［従来の技術］ 第１１図はこのような両側式リニア誘導モータを用いた
搬送装置の概念構成図である。図において、１．２は一
次側ステータ（鉄心コイル）であり、二次側導体３を挟
むようにして対向配置されている。４は搬送車であり、
二次導体３に連結−体化されている。該搬送車４の両側
面には支持部材５．６が設【ノられ、各支持部材５．６
には車が回転自在に取り付けられている。７．８は搬送
車４の各支持部材５，６に設けられた車輪が摺動するレ
ールであり、ステータ１．２と平行に配置されている。

ところで、リニア誘導モータは、一般的に発進時や速度
が低い時に大きなｊ「力が１９られ、停止時には大きな
ブレーキ力が得られるという特徴を持っている。これら
の関係を特性図に示すと第１２図のようになる。第１２
図の縦軸には推力を示し、横軸には速度を示している。

速度の（＋）は加速を表わし、（−）はブレーキ（減速
）を表わしている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、このような特性を持っていることから、発進時
には搬送車４に大きな衝撃が加わり、停止時には衝撃の
他に停止位置決めが困難になる。即ち、推力が大きいこ
とから、ステータ１，２の励磁を止めるタイミングが少
し速いと速度が速くなり過ぎ、タイミングが少し遅いと
逆方向に動いてしまうことになる。そこで、最後の位置
決めには、位置決め用の単相コイルを予め設けておいて
該単相コイルを励磁したり、機械的に搬送車４を挾み込
んで停止させることが行われているが、速度が速すぎる
場合には確実に所定の位置に停止させることはできない
。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、
搬送車に加わる衝撃が小さく、精度の高い停止位ｎ決め
制御が行えるリニア誘導モータ搬送装置を提供すること
を目的とする。

Ｌ問題点を解決するための手段］ 第１図は本発明のリニア誘導モータ搬送装置の原理ブロ
ック図であり、第１１図と同一の部分には同一の符号を
付けている。図において、９は二次導体３の速度を検出
する速度センサ、１０はこれら速度センサ９の検出信号
に従ってステータ１゜２を励磁するドライバ１１．１２
を制御する励磁制御部である。速度センサ９は、ステー
タ１に沿って複数個取り付けられている。

［作用］ 速度センサ９は二次導体３の移動速度を例えば非接触で
検出し、それらの検出信号を励磁制御部１０に加えろ。

該励磁制御部１０は、発進時または停止時で検出速度が
所定の速度以下の場合、即ち、推力が大きい場合にはス
テータ１を励１１するドライバ１１またはステータ２を
励磁するドライバ１２のいずれか一方を選択的に駆動し
て弱い推力にして加速または減速を行い、検出速度が所
定の速度を越える場合には各ドライバ１１．１２を同時
に駆動して推力を強め各ステータ１，２を同時に励磁す
る。

第２図は、第１図の動作説明図である。第２図において
、例えば一方のステータ１のみを励磁した場合の推力は
両方のステータ１，２を励磁した場合の半分になる。し
かし、二次導体３はステータ１から反発する力を受けて
ステータ２側に接近する。このような反発力により二次
導体３がステータ２に接触することを避けるためにステ
ータ１゜２の間隔りを広げると磁気損失が大きくなって
二次導体３を透過する磁束が減少し、推力が小さくなっ
てしまう。ところが、このような反発力は二次導体３の
移動速度に比例して大きくなるという特性を持っている
。従って、速度が低い場合には反発力は小さく、二次導
体３がステータ２側に移動するｆｆｉ／は小さくなる。

ここで、ステータ１゜２の間隔りは、一般に、二次導体
３の厚みに搬送車やレールの部品精度９組立績度より生
じるガタを考慮して設定されるが、（Ｌ／２）＞／には
十分であり、二次導体３をＩＧ（傷することはない。

これに対し、ステータ１，２を同時に励磁すると、それ
ぞれのステータ１，２からの反発力は打ち消されること
から二次導体３はステータ１，２の中間位置で安定し、
各ステータ１．２から出力される移ｅｔａ界に従って走
行することになる。

このように二次導体３の移動速度に応じてステータ１，
２の励磁を制御することにより、発進時または停止時に
おける推力は小さくなって二次導体３に加わる衝撃も小
さくなり、二次導体３の停止位置を高精度に設定できる
。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第３図は本発明の一実施例を示す構成図であり、第１図
と同一のものには同一の符号を付して示している。図に
おいて、１３は搬送車４の位置を検出するための位置セ
ンサであり、レール７の上部に支持部材５の良さに応じ
た間隔を保って２個設けられている。速度センサ９も位
置センサ１３と同様にレール７の上部に所定の間隔を保
って複数個（本実施例では４個）配置されている。これ
ら速度センサ９および位置センサ１３としては例えばフ
ォトカプラが用いられる。支持部材５には、これらフォ
トカプラを通過するように櫛歯状のシャッタ１４が一体
化されている。

このような構成において、速度センサ９および位置セン
サ１３はシャッタ１４の移動、即ち搬送車４の走行に応
じたパルスを出力する。これにより、速度センサ９の出
力パルスのパルス幅から搬送車４の走行速度を求めるこ
とができ、位置センサ１３の出力パルスがいずれもオフ
になることがら搬送車４が位置センサ１３が設けられて
いる所定の位置を通過していることを検出することがで
き、位置センサ１３の出力パルスがいずれもオフに保た
れていることから搬送車４が位置センサ１３が設けられ
ている所定の位置に停止していることを検出することが
できる。

第４図は第３図の装置を駆動制御するステーションコン
トローラの回路図である。図において、１５はステータ
１を構成する駆動用コイル、１６はステータ２を構成す
る駆動用コイル、１７は位置決めのためのコイルである
。コイル１５はドライバ１８により加速、減速に応じた
所定の相順で三相励磁駆動され、コイル１６はドライバ
１９により加速、減速に応じた所定の相順で三相励磁駆
動され、コイル１７はドライバ２ｏで三相のうらの二相
を使って選択的に励磁駆動される。

２１は三相交流電源の入力端子であり、各ドライバ１８
〜２０に接続されるとともに整流回路２２に接続されて
いる。整流回路２２は各部に電源電圧を供給する。２３
はモータ制御用プロセッサであり、各種の時間関係を管
理するためのタイマ２４、搬送車の位置を確認するため
のカウンタ２５、搬送車の走行速度を監視するためのデ
ータなど各種のデータを一時記憶するメモリ（ＲＡＭ＞
２６などが設けられている。２７はプロセッサ２３にカ
ーブや勾配などのレールの状態を設定するための設定ス
イッチである。

速度センサ９の出力信号は直接プロセッサ２３に入力さ
れるとともにプロセッサ２３から出力されるυ制御信号
ＳＥＬにより制御されるマルチプレクサ２８も介して選
択的にプロセッサ２３に入力されている。該プロセッサ
２３は、ドライバ１８に相順指定信号ＤＶ１を送出し、
ドライバ１９に相順指定信＠ＤＶ２を送出し、ドライバ
２ｏに位置決め制御信号ＤＶ３を送出する。また、プロ
セッサ２３はレジスタバンク２９を介して主制御プロセ
ッサ３０との間でデータの授受も行う。

レジスタバンク２９には、データの授受のタイミングを
表示するフラグ２９ａ、２９ｂ、プロセッサ３ｏからプ
ロセッサ２３に送信するデータを格納するレジスタ２９
ｃ１プロセツサ２３からプロはツサ３０に送信するデー
タを格納するレジスタ２９ｄが設けられている。プロセ
ッサ３０には授受されるデータを一時記憶するためのメ
モリ（ＲＡＭ）３１が設けられている。３２はこのよう
に構成される複数のステーションコントローラおよびリ
ニアモータコントローラ３３を共通に接続するバスであ
る。

第５図は、複数のステーションで構成される搬送システ
ムの構成図である。図において、３４はシステム全体を
制御するシステムコントローラであり、リニアモータコ
ントローラ３３に接続されている。レール７．８に沿っ
て各ステーションのステータ１．２をそれぞれ共通に配
置している。

各ステーションのステータ１，２にはそれぞれのモータ
制御用プロセッサ２３から相順指定信号ＤＶ１およびＤ
Ｖ２が加えられていて、搬送車４を加速あるいは減速す
るように励磁駆動される。

第６図は、リニアモータコントローラ３３と各ステーシ
ョンとの間のコマンドの送受説明図である。■は加減速
ステーションの場合を示し、リニアモータコントローラ
３３は加減速制御コマンドＳＰＣおよびステーション状
態検出コマンドＳＮＳを送信し、ステーションからは確
認レスポンスが返信される。■は停止ステーションの場
合を示し、リニアモータコントローラ３３は停止制御コ
マンドＳＴＰおよびステーション状態検出コマンドＳＮ
Ｓを送信し、ステーションからは確認レスポンスが返信
される。■は発進ステーションの場合を示し、リニアモ
ータコントローラ３３は発進制御コマンドＳＴＲを送信
する。■は一連の搬送車４の走行に係るステーションの
場合を示し、リニアモータコントローラ３３はステーシ
ョン状態検出コマンドＳＮＳを送信し、ステーションか
らは確認レスポンスが返信される。

第７図は発進ステーションの動作の流れを説明するフロ
ーチャートである。この場合にはまず例えばＤＶｌをオ
ンにして加速方向に片側のステータのみを励磁駆動する
（■）。そして、速度Ｖが片側励磁のスレッショルド速
度ＶＡに達しているかどうかを確認する（■）。スレッ
ショルド速度Ｖ＾に達している場合にはＤＶ２もオンに
して両側のステータを加速方向に励磁駆動する（■）が
、達していない場合には該当するステーションから脱出
したかどうかを確認する（■）。両側励磁駆動に移行し
た場合にもステーションから脱出したかどうかを確認す
る。ステーション脱出を確認したら励磁をオフにして発
進動作を終了する（■）。

ステーションを脱出していない場合には、目標速度ｖ１
に達しているかどうかを確認する（■）、。

目Ｆ！速度ｖ１に達している場合には励磁をオフにして
発進動作を終了するが、達していない場合には片側励磁
を続行する。これらの速度関係を図示すると第８図のよ
うになる。

第９図は停止ステーションの動作の流れを説明するフロ
ーチャートである。この場合にはまず速度Ｖが片側励磁
のスレッショルド速度Ｖａまで低下しているかどうかを
確認する（■）。スレッショルド速度ｖ８に低下してい
ない場合にはＤＶｌとＤ２をオンにして両側のステータ
を減速ブレーキ方向に励磁駆動する（■）。そして、停
止ステーションを通過したかどうかで異常動作か否かを
確認する〈■）。停止ステーションを通過した場合には
異常動作と判断して励磁をオフにしく■）、異常終了処
理を実行して（■）一連の動作を終了する。停止ステー
ションを通過していない場合には速度Ｖがスレッショル
ド速度Ｖａに低下するまで片側励磁を続行する。

速度Ｖがスレッショルド速度Ｖａに低下している場合に
はさらに位置決めコイル励磁のスレッショルド速度Ｖｃ
まで低下しているかどうかを確認する（■）。スレッシ
ョルド速度ＶＣに低下していない場合には例えばＤＶｌ
のみオンにして片側のステータを減速ブレーキ方向に励
磁駆動する（■）。そして、停止ステーションを通過し
たかどうかで異常動作か否かを確認する（■）。停止ス
テーションを通過した場合には異常動作と判断して励磁
をオフにしく■）、異常終了処理を実行（■）して一連
の動作を終了する。停止ステーションを通過していない
場合には速度■がスレッショルド速度ＶＣに低下するま
で片側励磁を続行する。

速度Ｖがスレッショルド速度ＶＣに低下している場合に
はＤＶｌおよびＤＶ２をオフにして位置決めコイルを励
磁する（■）。そして、停止しているかどうかを確認す
る〈０）。停止している場合には位置決めコイルの励磁
をオフにして停止ステーションとしての動作を終了する
（■）。停止していない場合にはさらに停止ニスチージ
ョンを通過したかどうかで異常ｆ１１作か否かを確認す
る（＠）。停止ステーションを通過した場合には異常動
作と判断して励磁をオフにしく■）、異常終了処理を実
行（■）して一連の動作を終了する。停止スチージョン
を通過していない場合には停止するまで位置決めコイル
の励磁を続行する。これらの速度関係を図示すると第１
０図のようになる。

なお、これら発進ステーションと停止ステーションを除
く中間に位置するステーションでの加速あるいは減速の
目標速度は比較的高いので、−殻内には両側励磁になる
。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、搬送車の
速度に応じて励磁を両側にしたり片側にしているので、
搬送車に加わるｖｆＩ撃が小さく、精度の高い停止位置
決め制御が行えるリニア誘導モータ搬送装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は第１図の動作説明図、 第３図は本発明の一実施例を示す構成図、第４図は本発
明のステーションコントローラの回路図、 第５図は本発明の搬送システム構成図、第６図は本発明
のコマンドの送受説明図、第７図は発進ステーションの
動作の流れを示すフローチャート、 第８図は発進ステーションの速度変化び２明図、第９図
は停止ステーションの動作の流れを示すフローチャート
、 第１０図は停止ステーションの速度変化説明図、第１１
図は両側式リニア誘導モータを用いた搬送装置の概念構
成図、 第１２図はリニア誘導モータの推力特性図である。 第１図、第３図において、 １．２はステータ、 ３は二次導体、 ４は搬送車、 ９は速度センサ、 １０は励磁制御部である。 ’ｉ進ステーションの蛎乍の流れ？示すフロー＋六−ト
第７図 ９３６図 発進ステージ５ンのＭ自ヒ説ｅＡ図 第８巨引 □ 停止ステーノヨンの動作の：克れを示すフローチャート
第９図 阿ｌｖｊＭＬ　　　片企蛎反荘　位冒決めコイル励磁イ
亭Ｓチージョンｎ狸贋３ヴヒ説明図 第１０図 両狽り式リニア誘導モータを用いた抗し蜆も萱の靭ルへ
図第１１区 リニア誘導七−夕の准力特ト図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一次側のステータ（１、２）が二次導体（３）を挾むよ
   うに対向配置されたリニア誘導モータ搬送装置において
   、 前記二次導体（３）の速度を検出する速度センサ（９）
   と、 該速度センサ（９）の検出速度が所定の速度以下の場合
   には前記ステータ（１、２）の片側を選択的に励磁駆動
   して加速または減速を行い、所定の速度を越える場合に
   は前記ステータ（１、２）の両側を励磁駆動する励磁制
   御手段（１０）を設けたことを特徴とするリニア誘導モ
   ータ搬送装置。