JPH02246707A - 磁気浮上搬送車の停止制御装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、強磁性体で形成されたガイドレール上を非接
触状態で走行する磁気浮上搬送車を所定位置に停止させ
る磁気ｌ￥上搬送車の停止制御装置の改良に関する。

〈従来の技術〉 非接触搬送方式は、工場内、オフィス内等の複数の地点
間で精密部品などの搬送物を速やかに、かつ静かに搬送
したい場合において、ガイドレール上で搬送車を非接触
状態に支持しながら走行させる方式である。搬送車を非
接触状態に支持するための方式としては種々あるが、そ
の一方式として磁気浮上搬送車による搬送方式が、騒音
面、あるいは衛生面等で優れているところから、現在有
望視されている。

上記の磁気浮上搬送車は小型軽量性が要求されているの
で、車上に誘動電流を流すための導体（２次導体）のみ
を設け、地上には推進用のコイルを有する重量のある１
次側の駆動系を配置して、このコイルに電力を供給して
磁気浮上搬送車を発進、走行、停止させる走行制御装置
が通常設けられている。

そして、上記走行制御装置のうちの一つとして、例えば
、磁気浮上搬送車を所定位置に停止させる磁気浮上搬送
車の停止制御装置が、すでに本発明者により考案されて
いる（特願昭６２−２８１８０７．８２−２８１８１１
号明細書参照）。

上記装置は、所定間隔ごとに多数本のバーを平行に配列
したリニアスケールを、磁気浮上搬送車の車体に進行方
向に沿って取り付け、停止ステーション側に設けた非接
触式位置センサによりリニアスケールの目盛を読み取り
、磁気浮上搬送車の位置をほぼ連続的に検出するととも
に、その位置の時間変化から磁気浮上搬送車の速度を算
出し、読み取った位置における速度データと基準速度デ
ータとを比較して、そのずれの量に基づいて、地上側１
次リニアモータを駆動する駆動系に対して駆動制御出力
信号を供給することにより、磁気浮上搬送車を停止位置
に正確に停止させるものである。

この装置により、軌道上を走行する磁気浮上搬送車の位
置と速度とをほぼ連続的に求め、基準位置および速度を
目標値とするフィードバック制御を行うことによって、
駆動系に対して駆動制御出力信号を供給することにより
、オーバーシュート（停止位置を越えてしまうこと）等
の発生を抑制し、磁気浮上搬送車を所定の停止位置に正
確に止めることかできる。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記の停止制御装置では、停止精度を向上させるには、
バーの間隔を小さくすればよいが、すると、定点に停止
するまでの間に読みとらねばならないバーの数が膨大に
なり、このため、停止制御装置に設けたカウンター回路
の桁数が増大する。

したがって、カウント値を記憶する記憶装置のビット数
、カウント値に基づいて演算、停止制御を行うＣＰＵの
ビット数にも大きなものが要求される。

その結果、停止制御回路全体の構成が複雑、高価になる
という問題が生じる。

そこで、本発明は、停止精度がよく、かつ、停止制御回
路のビット数が少なくて済む停止制御装置を提供するこ
とを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための本発明の停止制御装置は、
磁気浮上搬送車に取付けられたスケールの目盛をカウン
トする目盛カウント手段を有し、これによりカウントし
た数を表わすディジタル信号のビット数をＭとすれば、
Ｍビットのうち比較的上位のＮビット（０≦Ｎ≦Ｍ）ま
たは比較的下位のＮビットのいずれかを選択して取り出
す切替手段を設け、停止制御手段が、磁気浮上搬送車が
所定点を通過したかどうかを基準にして切替手段を作動
させ、選択されたＮビットのディジタル信号に基づいて
定点停止制御を行うものである。

く作用〉 停止位置に侵入する初期は、磁気浮上搬送車の速度は速
く、かつ、磁気浮上搬送車は停止位置から離れたところ
にあり、目盛の読取精度は、停止位置近傍におけるのと
比べて多少粗くなってもよい。逆に停止位置に近いとこ
ろでは、磁気浮上搬送車の速度も遅く、目盛の読取りに
は細かい精度が要求される。

そこで、目盛の読取精度が粗くともよい場合には、目盛
のカウント数に対応するディジタル信号の上位Ｎビット
を読取り、端数は省略する。また、目盛の読取精度を細
かくする必要がある場合には、ディジタル信号の下位Ｎ
ビットのみを読取る。

以上のようにして、停止位置の精度を低下させることな
く、処理ビット数を減少させることができる。

〈実施例〉 次いで、本発明の実施例について図を参照しながら以下
に説明する。

第２図は軌道に沿って走行する磁気浮上搬送車を示す断
面図、第３図は第２図の■−■線断面図、第４図は磁気
浮上搬送車の斜視図（ただし軌道側はガイドレール（２
１）のみ図示している）である。

磁気浮上搬送車の走行方向は第２図では紙面に垂直な方
向、第３図、第４図では矢印Ａの方向となる。

磁気浮上搬送車（１）は荷台を兼ねた平板状の車体（２
）を有し、車体（２）の上面には、進行方向の前側と後
ろ側にそれぞれ２つずつ合計４つのフレーム（３）が上
を向けて配置されている。フレーム（３）の上部には、
永久磁石および電磁石の複合体からなる浮上マグネット
（４）がそれぞれ固定されている。また、車体（２）の
側面には、着地ローラ（７）　１．案内ローラ（８）が
フレーム（３）から突設されている。着地ローラ（７）
は、着地時に磁気浮上搬送車（１）の上下方向の動きを
規制するものであり、案内ローラ（８）は磁気浮上搬送
車（１）の左右方向への動きを規制するものである。な
お、（９）は、浮上マグネット（４）とガイドレール（
２１）とのギャップを例えば電磁誘導効果等を用いて測
定するギャップセンサであり、（１０）は車体（２）の
底部に設けられた荷物吊り下げ用のフックである。

軌道（２０）は、第２図に示すように、下方が開いた長
尺枠体（２３）、長尺枠体（２３）の天井部から吊り下
げられた２本の強磁性体製の断面「工」の字状を有する
ガイドレール（２１）、長尺枠体（２３）の側部から内
方に形成した着地ローラ支持用のし型材で形成されるガ
イド溝（２４）等から構成される。

また、車体（２）の中心部には、進行方向と平行に肉薄
のリアクションプレート（６）が上向きに立設されてお
り、これに対応して軌道側の随所には、磁気浮上搬送車
（１）を発進、加速、減速、停止させるＬＩＭ（リニア
インダクションモータ）の１次側駆動系（２２）が配置
されている。

車体０の側面部には、磁気浮上搬送車（１）をステーシ
ョンの所定位置に精度よく停止させるため、磁気浮上搬
送車（１）の位置をほぼ連続的に表示するリニアスケー
ル（３８）が設けられている。

リニアスケール（３８）は、第５図に示すように、停止
位置（ａ）を中心にして、その左右に細かい目盛（例え
ば、約０．ＩＭ刻み。目盛は２段構成されており、一方
が他方に対して若干ずれている）を５０００個ずつ並べ
たものである。停止位置（ａ）から１ｃｍ離れた所には
読取切替点（ｂ）が設けられている。読取切替点（ｂ）
の検出は、位置データ検出回路（４０）　（第１図）に
よる目盛カウント数に基づいて行ってもよく　（この場
合、読取切替点（ｂ）の位置は目で識別できないが、リ
ニアスケール（３８）の端点（Ｃ）から数えて４９００
個目の目盛が読取切替点（ｂ）となる）、目盛検出セン
サ（３７）が検出することができるマークを付けて行っ
てもよい。

地上側には、目盛を数える位置データ検出回路（４０）
、速度データ算出回路（４９）、停止制御回路等が取付
けられている。停止制御回路は、バスを通して図示しな
い運行管理用ホストコンピュータに繋がれている。

位置データ検出回路（４０）は、第１図に示すように、 ■非接触で目盛を読み取る光学式目盛検出器（３７）、 ■目盛検出器（３７）からの出力信号を整形して位相の
９０″異なるパルス信号（４２ａ）　（４２ｂ）を出力
する波形整形回路（４２）、 ■パルス信号（４２ａ）　（４２ｂ）を入力して１目盛
ごとにアップカウントパルス（４３ａ、磁気浮上搬送車
（１）が進行している場合）、またはダウンカウントパ
ルス（４３ｂ、磁気浮上搬送車（１）が後退している場
合）を出力するパルス発生回路（４３）、 ■パルス（４３ａ）　（４３ｂ）に基づいて、パルスカ
ウント数を示す１２ビツトのディジタル信号を出力する
カウンタ回路（４４）、 ■上記ディジタル信号の上位の８ビツトまたは下位の８
ビツトのいずれかをスイッチングにより選択して取り出
す切替回路（４５）、および ■切替回路（４５）の出力信号をう・ソチする８ビツト
ラッチ回路（４６） からなる。

ラッチ回路（４６）の出力は位置データ信号として８ビ
ツトマイクロコンピユータ（５０）に入力されるととも
に、マイクロコンピュータ（５０）には、上記８ビツト
の信号から磁気浮上搬送車（１）の速度信号を得るＰ／
Ｖ変換器（４９−１）およびＰ／Ｖ変換出力を＾／Ｄ変
換する＾／Ｄ回路（４９−２）からなる速度データ算出
回路（４９）と、サンプリングパルス発生器（５３）と
が接続されている。マイクロコンピュータ（５０）は、
位置データ、速度データに基づき停止制御出力信号を出
力し、Ｄ／Ａ変換器（５１）、バ・ノファアンブ（５２
）を通してインバータ（３６）に送り出す。インバータ
（３６）は、バッファアンプ（５２）の出力を、ＬｌＭ
の１次側駆動系（２２）を駆動する電力信号に変換する
ものである。

カウンタ回路（４４）は請求項１記載の目盛カウント手
段に該当し、切替回路（４５）は切替手段に該当し、速
度データ算出回路（４９）は速度算出手段に該当し、マ
イクロコンピュータ（５０）は停止制御手段に該当し、
インバータ（３Ｂ）は駆動系に該当するものである。

上記のマイクロコンピュータ（５０）は、サンプリング
タイムごとに、磁気浮上搬送車（１）の位置データと速
度データを得て、当該位置における速度が基準速度とい
くらずれているかを算出し、当該ずれの量に基づいて、
インバータ（３６）に送り出す出力を制御する。

フローチャート（第６図）に従って停止制御手順を詳細
に説明すると、ステップ■においてホストコンピュータ
から磁気浮上搬送車の停止指令を受けると、ステップ■
において磁気浮上搬送車（１）がステーションに進入し
てくるまで待つ。この進入は、目盛検出器（３７）がリ
ニアスケール（３８）の端点（Ｃ）（第５図参照）を検
出したことから知ることができる。このときマイクロコ
ンピュータ（５０）は切替回路（４５）に所定の作動信
号を送り、カウンタ回路（４４）の出力である１２ビツ
トのディジタル信号のうち上位８ビツト（２４〜２１１
）のみを選択させる（ステップ■）。つまり、下位の４
ビツト（２〜２３）は捨ててしまうことになり、このこ
とは目盛を１６個ずつまとめて読むことを意味する。し
たがって、目盛数が５０００個ならば。

総カウント数は約３００まで減少する。

もし、切替回路（４５）を設けなかった場合、総カウン
ト数は５０００になるので、ラッチ回路（４６）、マイ
クロコンピュータ（５０）は１２ビツト以上のものが必
要となる。

この後、速度データ算出回路（４９）が作動して、位置
とともに、速度の算出を開始する（ステップ■）。マイ
クロコンピュータ（５０）は、ステップ■でサンプリン
グパルス発生器（５３）からパルスを受けるごとに、位
置データ、速度データを取り込み（ステップ■）、位置
、速度で構成される位相空間上の座標を判定する（ステ
ップ■）。そして、ステップ■において位置座標が読取
切替点（ｂ）に達しているかどうかを判定する（ステッ
プ■）。

座標が読取切替点（ｂ）達していない場合は、ステップ
■において速度と基準速度とのずれを算出する。上記基
準速度は、磁気浮上搬送車（１）の各位置対して定義さ
れるもので、位相空間上に基準線としてプロット可能な
ものである。そして、ステップ［相］において、この基
準速度とのずれが磁気浮上搬送車（１）の走行にともな
って小さくなり、位相空間上で振動することなく速やか
に原点に達するように駆動力を算出する。そして、ステ
ップ■においてインバータ（３６）に上記駆動力に対応
する出力信号を送出し５ステツプ■に戻る。上記ステッ
プ■〜ステップ■の手順は、ステップ■において磁気浮
上搬送車（１）の位置座標が読取切替点（ｂ）に達する
まで循環される。

読取切替点（ｂ）に達した。場合は、ステップ＠に移り
、位相空間上で正確に原点にあるかどうかを判定し、Ｙ
ＥＳであれば磁気浮上搬送車（１）が所定位置に停止し
たと判断し、インバータ（３Ｂ）に出力を送り出さず（
ステップ＠）、ステップ■に戻る。

原点にない場合、ステップ■に進み、マイクロコンピュ
ータ（５０）は切替回路（４５）に所定の作動信号を送
り、カウンタ回路（４４）の出力である１２ビツトのデ
ィジタル信号のうち下位８ビツト（２〜２７）のみを選
択させる（ステップ［有］）。以下この下位８ビツトに
基づいてステップ■以下の手順を繰り返す。これにより
、読取切替点（ｂ）から停止位置（ａ）までの１００個
の目盛を１つ１つ読取ることができるので、良好な精度
で停止位置に停止させることができる。

以上の手順により、磁気浮上搬送車（１）をスムーズに
、かつ、正確に停止位置に停止させることができる。

なお、上記停止制御手順では、ステップ■における判断
は、位相空間上の位置座標により行っていたが、目盛に
マークが設けられている時は、このマークを検出したか
どうかにより判断してもよい。また、以上の実施例にお
ける目盛り数、ビット数等の数値の変更は勿論可能であ
る。その池水発明の要旨を変更しない範囲内において、
種々の設計変更を施すことが可能である。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明の磁気浮上搬送車の停止制御装置
によれば、目盛のカウント数に対応するディジタル信号
の上位または下位の何ビットかを選択的に利用して停止
制御することとしたので、停止位置の精度を低下させる
ことなく、処理ビット数を減少させることができる。

したがって、カウント値を基に速度を算出する速度算出
手段、カウント値に基づいて演算、停止制御を行う停止
＄１　御手段のビット数も減少するので、装置全体を簡
略化、小形化、低価格化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は位置データ検出回路等を示すブロック図、 第２図は軌道を紙屯に垂直に走行する磁気浮上搬送車を
示す断面図、 第３図は′；Ａ２図のｍ−ｍ線断面図、第４図は磁気浮
上搬送車の斜視図、 第５図はリニアスケールの拡大図、 第６図は停止制御手順のフローチャートである。 （１）・・・磁気浮上搬送車、（２１）・・・ガイドレ
ール、（３６）・・・インバータ、（３７）・・・目盛
検出器、（３８）・・・リニアスケール、（４４）・・
・カウンタ回路、（４５）・・・切替回路、（４８）・
・・速度データ算出回路、（５０）・・・マイクロコン
ピュータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、強磁性体で形成されたガイドレール上 を非接触状態で走行する磁気浮上搬送車 に取付けられたスケールと、地上側に設 けられた、目盛を検出する目盛検出器と、 スケールの目盛をカウントする目盛カウ ント手段と、目盛カウント数に基づいて 磁気浮上搬送車の速度を算出する速度算 出手段と、目盛カウント数に対応する磁 気浮上搬送車の位置および算出した速度 を読み取り、読取った速度を当該位置に おける基準速度と比較し、そのずれに基 づいて、地上側１次リニアモータを駆動 する駆動系に対して駆動制御出力信号を 供給することにより磁気浮上搬送車の定 点停止制御を行う停止制御手段とを備え る磁気浮上搬送車の停止制御装置におい て、 目盛カウント数を表わすディジタル信 号のビット数はＭであり、Ｍビットのう ち比較的上位のＮビット（０≦Ｎ≦Ｍで ある）または比較的下位のＮビットのい ずれかを選択して取り出す切替手段を設 け、停止制御手段が、磁気浮上搬送車が 所定点を通過したかどうかを基準にして 切替手段を作動させ、選択されたＮビッ トのディジタル信号を用いて上記定点停 止制御を行うことを特徴とする磁気浮上 搬送車の停止制御装置。