JPH0144606B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はコンベアの同期制御装置、特に第１の
コンベア及び第２のコンベア上を搬送されるワー
クの位置偏差に基づきコンベアを同期運転する改
良された同期制御装置に関する。

［従来の技術］ 自動車の組立て装置では、自動車のボデーが第
１の走行コンベアに支持され、エンジン等の部品
取付け装置が第２の走行コンベアに取付けられて
いる。そして、両走行コンベアを同期運転しなが
ら、自動車のボデーにエンジン等の部品の取付け
を行つている。

ところで、このようにして同期運転される組立
て装置では、第１の走行コンベアに自動車ボデー
を支持させるときに、ボデーの位置が変動するこ
とが多い。このため、両コンベアが同期している
にもかかわらず、ボデーと部品取付け装置との間
に基準位置のずれが生じ易く、そのままでは、ボ
デーにエンジンを組付けることができない。

このため、従来より、このような位置ずれを補
償し、両走行コンベアを同期制御する装置が周知
であり、この同期制御装置は、両走行コンベア上
に支持されたボデーと部品取付け装置との間の基
準位置に対する相対的な位置偏差を検出し、この
位置偏差を補償するようコンベア駆動用のDCモ
ータをサーボ制御している。このようにすること
により、同期コンベア上の物品間に相対位置偏差
があつても、これらの物品の取付けを支障なく行
うことができ、作業の効率化を図ることができ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来の同期制御装置は、このような物
品間の位置ずれ補償を、その位置偏差量にかかわ
りなくゲインが一定値に制御された制御関数を用
いて行つていた。

このため、前記制御ゲインを大きく設定する
と、制御系が振動し易く、制御の応答性が良くな
る反面安定した制御を行うことができず、また前
記制御ゲインを小さな値に設定すると制御の安定
性が良くなるが、部品間の位置ずれ発生に対し応
答性の良い制御を行うことができなくなるという
欠点があつた。

［発明の目的］ 本発明は、このような従来の課題に鑑み為され
たものであり、その目的は、同期コンベア上の物
品間の位置ずれ補償を、応答性良くかつ安定して
行うことの可能なコンベアの同期制御装置を提供
することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の同期制御装置は、第１の走行コンベア
と第２の走行コンベアとを同期運転し、第１の走
行コンベアにより搬送される第１のワークと、第
２の走行コンベアにより搬送される第２のワーク
との組立てを所定の基準位置において行うもので
ある。

そして、その特徴的事項は、 第１及び第２の走行コンベア上を搬送される第
１及び第２のワークの相対位置偏差を検出する位
置ずれ検出手段と、 第１の走行コンベアと第２の走行コンベアとの
差速を検出する差速検出手段と、 差速が大きな場合には大きな制御ゲインを演算
出力し、差速が少ない場合には小さな制御ゲイン
を演算出力するゲイン演算手段と、 前記位置偏差と制御ゲインとを乗算し、偏差制
御データを求め、この偏差制御データに基づき第
１及び第２の走行コンベアの相対速度を制御し位
置ずれ補償を行う制御手段と、 を含むことを特徴とする。

［作 用］ 以上の構成とすることにより、本発明によれ
ば、第１の走行コンベアに対する第２の走行コン
ベアの差速が大きい場合には、比較的大きな制御
ゲインを用いワークの位置ずれに対し応答性の良
い位置ずれ補償を行うことができ、更に第１及び
第２のワークの位置ずれが小さくなり、第１及び
第２の走行ラインの搬送速度の差速が小さくなつ
た場合には、比較的小さな制御ゲインを用いて安
定性の高い位置ずれ補償を行うことができる。

このように、本発明によれば、第１及び第２の
走行コンベア上を搬送される第１及び第２のワー
クの位置ずれ偏差のみならず、第１及び第２の走
行コンベアの差速をも考慮してその位置ずれ補償
を行うことにより、該位置ずれ補償を応答性良く
かつ安定して行い、精度の良い同期運転制御が可
能となる。

［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明
する。

第２図には本発明の装置を自動車組立てライン
に適用した場合の好適な実施例が示されており、
自動車組立て工場の床面１０上には第１の走行コ
ンベア１２が設けられており、この第１の走行コ
ンベア１２は、床面１０のダクト内に収納される
床下走行コンベアとして形成され、自動車本体ね
１４（第１のワーク）を所定ピツチで搬送してい
る。

この第１の走行コンベアと平行に第２の走行コ
ンベア２０が設けられている。この第２の走行コ
ンベア２０は、組立て工場の天井梁に第１の走行
コンベア１２と平行にＩ型レールを取付け、この
Ｉ型レール２２に沿つて同期台車２４を駆動する
頭上走行コンベアとして形成されている。

そして、この同期台車２４を、第１の走行コン
ベア１２により搬送される車両本体１４と同期運
転し、この台車２４に保持された部品取付け装置
２６により車両本体１４に所定の自動車用部品
（第２のワーク）の取付けを行う。

本実施例において、第１の走行コンベア１２の
車両搬送速度を、一定に制御し、同期台車２４の
走行状態を制御することにより、第１及び第２の
走行コンベア１２及び２０を同期制御している。

第３図には、前記第２の走行コンベア２０の詳
細な構成及びその同期制御装置の好適な実施例が
示されている。

実施例において、同期台車２４は、この台車本
体２８上に取付け固定された一対の走行輪３０，
３２によりＩ型レール２２に吊持され、一方の走
行輪３２をDCモータ３２によりタイミングベル
ト３６、減速器３８を介して駆動することにより
Ｉ型レール２２上を走行する。

従つて、同期台車２４を第１の走行コンベア１
２上を搬送される各車両本体１４の走行位置に合
せて同期制御すれば、同期台車２４上に設けられ
た部品取付け装置２６により車両本体１４へ所望
の部品を確実に取付けることが可能となる。

このような同期制御を行うため、同期台車２４
には、絶対位置検出用のロータリエンコーダ４０
が設けられており、このロータリエンコーダ４０
は、同期台車２４が図中右方向へ前進する場合に
は、加算パルス、図中左方向へ後退する場合には
減算パルスを出力する。従つてこのエンコーダ４
０の出力パルスをカウントすることにより同期台
車２４の絶対値を正確に検出することが可能とな
る。

また、前記第１の走行コンベア１２より搬送さ
れる各車両本体１４の位置検出を行うため、ライ
ンコンベア１２のコンベアチエーンにロータ４２
を当接し、このロータ４２の回転をロータリエン
コーダ４４を用いて検出している。そして、この
第１の走行コンベア１２の所定基準位置に、車両
本体１４が該基準位置を通過することを検出する
光電スイツチ４６を設け、この光電スイツチ４６
が車両本体１４の基準位置通過を検出した時点か
らロータリエンコーダ４４のパルスを検出する。
このようにすることにより、車両本体１４の搬送
位置を正確に検出することができる。

従つて、このようにして、ロータリエンコーダ
４０により検出される同期台車２４の位置と、ロ
ータリエンコーダ４４により検出される車両本体
１４の搬送位置と、に基づき両者の位置ずれが生
じないよう両走行コンベア１２及び２０を同期制
御すればよい。

このような同期制御を行うため、前記各ロータ
リエンコーダ４０，４２の検出出力及び光電スイ
ツチ４６の検出出力はそれぞれ同期制御装置５０
に入力されている。

第１図には、この同期制御装置５０の好適な実
施例が示されている。実施例において、ロータリ
エンコーダ４０から出力される信号はアツプダウ
ンカウンタ５２によりカウントされ、同期台車２
４の絶対位置を表す検出信号n₂として出力され
る。また、他方のロータリエンコーダ４４から出
力される信号は、カウンタ５４によりカウンタさ
れ搬送される車両本体１４の位置検出信号n₁とし
て出力される。

ここにおいて、前記カウンタ５４は、搬送され
る車両本体１４の基準位置通過を光電スイツチ４
６が検出すると同時にそのカウント動作を開始す
るため、このカウンタ５４からの出力信号n₁は基
準位置に対する車両本体１４の相対位置を表す位
置信号となる。

そして、このようにしてカウンタ５２，５４か
ら出力される位置検出信号n₁，n₂は位置ずれ検出
回路５６に入力され、ここにおいて両者の相対的
位置ずれ偏差（n₁−n₂）が検出される。

従つて、このようにして検出された位置ずれ偏
差（n₁−n₂）が０となるよう、第１及び第２の走
行コンベア１２及び２０を同期制御することによ
り、第１の走行コンベア１２上を搬送される車両
本体１４と同期台車２４により搬送される部品取
付け装置２６との相対位置が正確に一致し、車両
本体１４上への部品を正確に組付けることが可能
となる。

本発明の特徴的事項は、このようにして検出さ
れる位置ずれ偏差（n₁−n₂）に加えて、第１及び
第２の走行コンベア１２及び２０の差速（v₁−
v₂）を検出し、検出される差速に基づき同期制御
用の制御ゲインの大きさを可変制御することにあ
る。すなわち、検出される差速が大きい場合に
は、大きな制御ゲインを用いて応答性の良い同期
制御を行ない、検出される差速が小さな場合に
は、小さな制御ゲインを用いて安定性を優先した
同期制御を行う。

このような同期制御を行うため、本発明の装置
は、第１の走行コンベアと第２の走行コンベアの
差速を検出する差速検出回路５８を有している。

この差速（v₁−v₂）は、カウンタ５４の出力を
微分し第１の走行コンベア１２の搬送速度v₁を演
算するとともに、カウンタ５２の出力を微分し同
期台車２４の搬送速度v₂を演算し、このようにし
て求めた両速度を減算することにより求められ
る。

本実施例においては、第１の走行コンベア１２
の搬送速度v₁が一定であることから、実施例の差
速検出回路５８は、前記v₁を予め設定しておくと
ともに、微分器を用いてカウンタ５２の出力を微
分して同期台車２４の速度v₂を演算している。そ
して、このようにして求めたv₁からv₂を減算し
て、差速を求め、この差速（v₁−v₂）ゲイン演算
回路６０に入力している。

このゲイン演算回路６０は、差速が大きい場合
には大きな制御ゲインで、差速が小さな場合には
小さな制御ゲインを演算出力している。

第４図には、実施例のゲイン演算回路６０から
出力されるゲインＧの大きさと差速との関係が示
されており、同図からも明らかなように、差速が
小さな場合には小さな制御ゲインＧ、差速が大き
な場合には大きな制御ゲインＧが出力される。

そして、このようにして出力される制御ゲイン
Ｇは位置ずれ検出回路５６から出力される位置ず
れ検出データ（n₁−n₂）とともに乗算器６０に入
力され、乗算器６２からは、この両入力データを
乗算した偏差制御データＧ（n₁−n₂）が出力され
る。

従つて、この偏差制御データＧ（n₁−n₂）に基
づき第１の走行コンベア１２及び第２の走行コン
ベア２０の同期制御を行うことにより、差速が大
きい場合には、応答性良くその同期制御を行い、
差速が小さくなるに従い応答性を押え安定性を優
先した同期制御を行うことになる。

このようにして、本発明によれば、応答性が高
くかつ精度の高い同期制御を行うことができる。

更に、本実施例においては、このようにして求
められる偏差制御データＧ（n₁−n₂）に第１の走
行コンベア１２の搬送速度v₁を加え、このように
して求めた制御データに基づき同期台車２４の走
行速度を制御している。

すなわち、実施例の装置は、カウンタ５４の出
力n₁を速度検出回路６４に入力し、この検出速度
v₁を乗算器６６に入力している。乗算器６６は、
入力された速度v₁に所定の定数からなるゲインＫ
を乗算し、その乗算値Kv₁を加算器６８に入力し
ている。

加算器６８は、乗算器６２及び６６から出力さ
れるデータを加算し、この加算データ Ｖ＝Ｇ（n₁−n₂）＋Kv₁ …(1) をＤ／Ａ変換器７０を介してモータ３４のサーボ
ドライバ７２へ入力する。

サーボドライバ７２は、前記モータ３４の回転
数をタコジエネレータ７４により検出し、同期台
車２４の速度v₂がＤ／Ａ変換器介して入力される
制御信号Ｇ（n₁−n₂）＋Kv₁と一致するようモータ
３４をサーボ制御する。

このようにして、実施例の装置では、第１及び
第２の走行コンベア１２及び２０を駆動している
状態で、第１の走行コンベア１２上を搬送される
車両本体１４に対する同期台車２４の相対的な位
置ずれが０となるよう同期台車２４の走行速度v₂
を制御することができ、しかもこの同期台車２４
の制御を前述したよう応答性良くかつ高い安定性
をもつて精度良く行うことが可能となる。

また、実施例の装置では、定状運転制御回路７
４が設けられており、この定状運転制御回路７４
は、位置ずれ検出回路５６から出力されれる位置
ずれ偏差（n₁−n₂）が所定基準値を下回る場合、
すなわち同期台車２４と車両本体１４との間にほ
とんど位置ずれが存在しない状態において、加算
器６８から出力される制御データに優先して同期
台車２４を現在の速度v₂にホルド制御する制御信
号をＤ／Ａ変換器７０に出力する。

なお、実施例の装置において、前記第１図に示
す回路は、第３図に示すCPU８０、Ｄ／Ａ変換
器７０、アツプダウンのカウンタ５２，５４、そ
の他の入出力を行うＩ／Ｏインターフエイス８
２、第６図に示すプログラム及びその他のデータ
が書込み記憶されるメモリ８４、を用いて構成さ
れている。

第６図は本実施例の同期制御装置の動作を示す
フローチヤートが示されており、実施例の装置
は、同期制御装置５０の電源をオンすることによ
り、同図に示すプログラムがスタートしメモリ８
４のラム領域がクリアされ、初期化ルーチンを実
行する。

そして、Ｉ／Ｏインターフエイス８２を介し
て、各種の制御コマンドを入力することにより、
このコマンドに対応した動作が実行される。

実施例において、この制御コマンドは、停止、
前進、後退、同期の４種類のコマンドからなる。
CPU８０は、入力される制御コマンドが、停止、
前進又は後退のときには、それぞれ800H、
99AH、666H（いずれも16進数）というデジタル
制御データをＤ／Ａ変換器７０に入力する。実施
例において、Ｄ／Ａ変換器７０は、第５図に示す
制御特性を有する。従つて、停止用の静止コマン
ドが入力された場合には、Ｄ／Ａ変換器７０から
は０ボルトの信号がサーボドライバ７２へ出力さ
れモータ３４は停止制御される。同様に前進、後
退の制御コマンドが入力される場合には、Ｄ／Ａ
変換器７０から＋2V又は−2Vという電圧がサー
ボドライバ６２へ入力し、従つてDCモータ３０
は一定速度で正転あるいは逆転し、同期台車２４
を前進あるいは後退制御することにある。

また、Ｉ／Ｏインターフエイス８２を介して入
力される制御コマンドが同期運転を支持する場合
には、この同期制御装置５０は、前記第１図に示
す制御回路により同期台車２４を制御する。

すなわち、同期運転用の制御コマンドが入力さ
れると、まず位置ずれ検出回路５６により車両本
体１４と同期台車２４の位置ずれ量、すなわち位
置偏差が検出される。そして、この位置偏差が所
定の基準値を下回り、ほとんど位置偏差が存在し
ない場合には、同期台車２４を現在の速度v₂にホ
ールド制御する。

また、検出された位置偏差が所定の基準値を上
回る場合には、車速検出回路５８により、車両本
体１４と同期台車２４の差速（v₁−v₂）を演算
し、検出された差速に対応する制御ゲインＧの値
を前記第４図に基づき決定する。

そして、このようにして求めたゲインＧを用
い、前記第１式に示す制御データＶを演算し、こ
の演算値に基づき同期台車２４の速度v₂をサーボ
制御する。

従つて、同期台車２４は、第１の走行コンベア
１２の搬送速度、すなわち、車両本体１４の搬送
速度v₁を基準として車両本体１４と同期台車２４
の位置偏差を０とするようその走行速度が制御さ
れる。この時両者の搬送速度v₁とv₂との差速（v₁
−v₂）が大きな場合には、比較的大きなゲインＧ
を用い応答性の高い良好な制御を行い位置偏差
（n₁−n₂）を迅速に補償することができる。更に、
このような制御の結果、差速（v₁−v₂）が減少
し、かつその位置偏差（n₁−n₂）が小さくなつた
場合には、応答性を押え最も安定したゲインＧで
同期制御を行うことができるため、この運転制度
を従来に比べて大幅に向上させることが可能とな
る。

なお、本実施例においては、第１の走行コンベ
アとして床下走行コンベア、第２の走行コンベア
として頭上走行コンベアを用いた場合を例にとり
説明したが、本発明はこれに限らず、他の走行コ
ンベアを同期制御する場合においても有効である
ことは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、第１及
び第２の走行コンベアの差速を考慮し制御ゲイン
の大きさを可変制御することにより第１及び第２
の走行コンベアの同期制御を応答性良くかつ高い
安定性をもつて精度よく行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる第２のコンベアの同期
制御装置の好適な実施例を示すブロツク図、第２
図及び第３図は本発明の装置が用いられるライン
コンベアの説明図、第４図は差速と制御ゲインと
の関係を示す特性図、第５図は実施例の装置に用
いられるＤ／Ａ変換器７０の入出力特性図、第６
図は本実施例の動作を示すフローチヤート図であ
る。 １２…第１の走行コンベア、１４…第１のワー
クとしての車両本体、２０…第２の走行コンベ
ア、５０…同期制御装置、５６…位置ずれ検出回
路、５８…差速検出回路、６０…ゲイン演算回
路、６２…乗算器、６４…速度検出回路、６６…
乗算器、６８…加算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１のワークを搬送する第１の走行コンベア
   と、 第２のワークを搬送する第２の走行コンベア
   と、 を同期運転制御し第１及び第２のワークの組立て
   を行うコンベアの同期制御装置において、 第１及び第２の走行コンベア上を搬送される第
   １及び第２のワークの相対位置偏差を検出する位
   置ずれ検出手段と、 第１の走行コンベアと第２の走行コンベアとの
   差速を検出する差速検出手段と、 差速が大きな場合には大きな制御ゲインを演算
   出力し、差速が少ない場合には小さな制御ゲイン
   を演算出力するゲイン演算手段と、 前記位置偏差と制御ゲインとを乗算し、偏差制
   御データを求め、この偏差制御データに基づき第
   １及び第２の走行コンベアの相対速度を制御し位
   置ずれ補償を行う制御手段と、 を含むことを特徴とするコンベアの同期制御装
   置。 ２ 特許請求の範囲１記載の装置において、制御
   手段は、第１のコンベアの搬送速度に所定の定数
   を乗算した値と、前述した偏差制御データとを加
   算し、その加算値に基づき第２のコンベアの搬送
   速度を制御することを特徴とするコンベアの同期
   制御装置。