JPH02261003A - 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−浮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方式
が通常とられている。

そして、上記走行制御方式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
車の停止制御方式が、すでに本発明者により考案されて
いる（特願昭’８２−２８１８０７．６２２８１８１１
号明細書参照）。

上記方式は、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検
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方式である。

リニアスケールは、例えば第６図に示すように、光反射
性の背景面（６２）に光吸収性のバー（６１）を何本も
等間隔に並べたものであり、リニアスケールの目盛を読
み取る位置センサは、非接触で読取り可能な光学センサ
（６３）が用いられる。（６４）は光学センサ（６３）
の出力信号により、スケールをカウントし、位置、速度
を割り出し、停止制御信号を生成する停止制御回路であ
る。

この方式により、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
確に止めることを実現することができる。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記の停止制御方式では、停止精度を向上させるには、
バー（６１）の間隔を小さくすればよいが、すると、停
止位置に侵入する前で磁気浮上搬送車の走行速度が大き
い時は、目盛の読取り誤差が大きくなり、そのために正
確に定点に停止させることが困難になるという欠点があ
った。逆に、バー（６１）の間隔を大きくすれば、目盛
自体の読取り誤差は小さくなるが、定点付近での目盛配
置間隔が粗いため、やはり、定位置に正確に停止させる
ことが難しくなる。

その結果、例えば磁気浮上搬送車が停止位置を中心とし
て前後に振動する事態が発生して、磁気浮上搬送車を決
められた位置に停止させるのに余計な時間がかかり、か
つ無駄な電力を消費してしまうという問題がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、磁気
浮上搬送車を迅速かつ正確に所定位置に停止させること
ができる磁気浮上搬送車の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、
スケールの目盛が、粗い目盛と細かい目盛の２種類から
構成され、停止制御手段が、磁気浮上搬送車の位置、速
度のいずれか一方、または位置および速度の組合わせに
応じて、粗い目盛、細かい目盛いずれかを選択し、選択
した目盛のカウント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の磁気浮上搬送車の速度が速い
時には、読取り誤差が発生し易い。この時には、磁気浮
上搬送車の位置、速度のいずれか一方、または位置およ
び速度の組合わせから判断して粗い目盛を選択し、カウ
ントする。したがって、多少読取り間隔は粗くなるが、
読取り誤差が少なくなる。また、停止位置近くで速度が
遅いときには、細かい目盛をカウントする。磁気浮上搬
送車の速度が遅いので、細かい目盛でも正確に読取るこ
とができ、精度よく磁気浮上搬送車を停止位置に停止さ
せることかできる。

〈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）、（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、着地ローラ（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（２）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（３
８）は所定間隔で多数本のバーを平行に配列したもので
ある。

リニアスケール（３８）は、第３図に示すように、細か
い目盛（例えば、約１　ｍｍ以下）　（３８ａ）と、粗
い目盛（例えば、約１　ｍｍ以上）　（３８ｂ）とから
なるものである。細かい目盛（ａａａ）は停止位置侵入
初期の速度が速い場合に用いられ、粗い目盛（３８ｂ）
は停止位置近傍で停止位置を細かく制御する場合に用い
られる。

地上側には、選択により、細かい目盛（３８ａ）を読取
る上段センサ（３７ａ）　、粗い目盛（３８ｂ）を読取
る下段センサ（３７ｂ）からなる２段構成の位置検出セ
ンサ（３７）と、停止制御回路とが取付けられている。

位置検出センサ（３７）は請求項１記載の目盛検知手段
に該当する。

停止制御回路（４１）は、第５図に示すように、位置検
出センサ（３７）からの読取信号を整形して互いに位相
の異なるパルス信号を出力する波形整形回路（４７）と
、パルス信号のパルス数をカウントするカウンタ（４ｇ
−１）およびカウント数をラッチするラッチ回路（４８
−２）とからなる位置データ検出回路（４８）と、パル
ス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Ｆ／Ｖ変換出力をＡ／Ｄ変
換するＡ／Ｄ回路（４９−２）からなる速度ブタ検出回
路（４９）と、位置データ検出回路（４８）、速度デー
タ検出回路（４９）およびサンプリングパルス発生器（
５３）からの信号を入力ポート側に人力して、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するマ
イクロコンピュータ（５０）と、停止制御出力信号をＤ
／Ａ変換するＤ／Ａ変換器（５１）、Ｄ／Ａ変換出力を
インバータ（３６）に送り出すためのバッファアンプ（
５２）とからなる。インバータ（３８）は、停止制御回
路（４１）からの制御出力信号をＬＩＭの］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。マ
イクロコンピュータ（５０）は請求項１記載の停止制御
手段に該当し、インバータ（３６）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ものである。

フローチャート（第１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、位置検出センサ（３７）
がリニアスケール（３８）の端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
）は下段センサ（３７ｂ）を選択して粗い目盛（３８ｂ
）を読取るよう指示する（ステップ■）。粗い目盛（３
８ｂ）を読取るようにした理由は、侵入初期には磁気浮
上搬送車（１）の速度が一般に大きいため、細かい目盛
（３７ａ）を読取っていたのでは目盛読取りの誤差が大
きくなりやすく　（例えばひんばんに目盛を読み飛ばす
ようになる）、その結果、車両が逆進したり、急停止し
たり、車両が所定位置よりも異なった場所に停止したり
するという異常動作が発生するからである。それととも
に、磁気浮上搬送車（１）の速度が速い場合に細かい目
盛（３７ａ）を読取ると、位置検出センサ（３７）から
の出力信号の周波数が高くなるため、波形整形回路（４
７）以下の処理回路の調整が困難になるという理由もあ
る。粗い目盛（３７ｂ）に切り替えることにより、多少
の位置精度が粗くなっても、読取り誤差を極力減らすこ
とができる。

この後、位置データ検出回路（４８）、速度データ検出
回路（４９〉が作動して、位置、速度の検知を開始する
（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−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
おいて位置座標が原点の近くに入っているかどうかを判
定する（ステップ■）。この判定は、位置データ検出回
路（４８）の出力を基に行うことができる。座標が原点
の近くにない場合は、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）の位置ごとに定義されるもので、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［株］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ステ
ップ■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、速度
座標が原点の近くに入るまで循環される。

位置、速度の座標が原点に近くなった場合は、ステップ
＠で正確に原点に入っているかどうかを判定し、ＹＥＳ
であれば磁気浮上搬送車（１）が所定位置に停止すると
判断し、インバータ（３６）に出力を送り出さずにステ
ップ■に戻る。原点の近くにあるが原点にはない場合、
ステップ■に進み、マイクロコンピュータ（５０）は上
段センサ（Ｏａ＞を選択して細かい目盛（３８ａ）を読
取るよう指示する（ステップ■）。細かい目盛（３８ａ
）を読取るようにしたのは、停止位置付近では位置精度
が要求され、しかも車両速度は侵入時に比べて遥かに小
さくなっており、スケールの読取り誤差も少なくなって
いるからである。以下この細かい目盛（３８ａ）の読取
り信号に基づいてステップ■〜ステップ■の手順を繰り
返す。

以上の手順により、停止位置への侵入速度が大きくても
、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、上記実施例では、ステップ■における判断は、位
相空間上の位置座標が原点の近くに人っているかどうか
により行っていたが、位相空間上の速度座標が原点の近
くに入っているかどうかで行ってもよい。また、位置座
標および速度座標がそれぞれ原点の近くに入っているか
、言い換えれば位相空間上の点と原点との距離が所定値
よりも短いかどうかで判断してもよい。

〈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、磁気浮上搬送車に２種類のスケールを取り付
け、磁気浮上搬送車の速度、位置に基づいていずれかの
スケールを選択して、停止制御することとしたので、停
止位置に侵入する初期には、間隔は多少粗くとも誤差の
少ない読取りデータに基づいて制御でき、停止位置に近
くなると、細かな精度で停止制御できる、したがって、
磁気浮上搬送車を正確かつ速やかに停止位置に停止させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は停止制御手順のフローチャート、第２図は軌道
を紙面に垂直に走行する磁気浮上搬送車を示す断面図、 第３図は第２図の■−■線断面図、 第４図は磁気浮上搬送車の斜視図、 第５図は停止制御回路を示すブロック図、第６図は従来
のリニアスケールを示す図である。 （１）・・・磁気浮上搬送車、（２１）・・・ガイドレ
ール、（３６）・・・インバータ、（３７）・・・位置
検出センサ、（３８）・・・リニアスケール、（３８ａ
）・・・細かい目盛、（３８ｂ）・・・粗い目盛、（４
１）・・・停止制御回路、（４８）、（４９）・・・位
置データ検出回路、速度データ検出回路、（５０）・・
・マイクロコンピュータ特許出願人　　住友電気工業株
式会社

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、スケールの 目盛を検知するため地上側に設けられた 目盛検知手段と、目盛検知手段により検 知した結果に基づいて磁気浮上搬送車の 位置および速度を検出する位置・速度検 出手段と、検出した位置および検出した 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、 スケールの目盛が、粗い目盛と細かい 目盛の２種類から構成され、停止制御手 段が、磁気浮上搬送車の位置、速度のい ずれか一方、または位置および速度の組 合わせに応じて、粗い目盛、細かい目盛 いずれかを選択し、選択した目盛のカウ ント信号に基づ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。