JPH0336115A

JPH0336115A - リニアモータを用いた搬送方法およびその装置

Info

Publication number: JPH0336115A
Application number: JP1170542A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Sakamoto; 俊治坂本; Toshihiko Hoshino; 星野　俊彦
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1991-02-15

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、リニアモータを用いて被搬送物を搬送する搬
送方法およびその装置に関するものである。

（従来の技術）最近、生産工場の生産ラインでは、被搬送物を速やかに
かつ静かに搬送することが生産の効率アップ化を図った
り、あるいは作業環境を良くする観点等から望まれてお
り、このような搬送装置として、例えば特開昭６３−６
１．６８９号公報に開示されているように、リニアモー
タコイルとリアクション部祠とからなるリニアモータを
用いたものか知られている。このリニアモータを用いた
搬送装置は、第７図に示すように、リニアモータａを構
成するリニアモータコイルｂ、ｂ、　・・・およびリア
クション部材Ｃのうちの一方（図ではリニアモータコイ
ルｂ、ｂ、・・・）を固定子として複数のローラｄ、ｄ
、　・・・からなるローラコンベアｅに沿って配置する
とともに、他方（図ではリアクンヨン部材Ｃ）を可動子
として被搬送物たるパレットｆに取付部ｆ４’　ｇを介
して取り付け、このリニアモータコイルｂ、ｂ、・・・
とリアクション部材Ｃとの間の電磁作用によって可動子
（リアクション部材Ｃ）に生ずる推力Ｆにより、該可動
子（リナクション部材Ｃ）を介して上記パレットｆおよ
びその上に載置されたものを搬送するように構成されて
いる。

そして、このような搬送装置においては、被搬送物の重
量と搬送速度とにより慣性力か異なることから、被搬送
物を作業ステーションの所定位置に停止させるために、
その停止位置から搬送方向上流側に所定距離離れた地点
を被搬送物が通過したとき、あるいは搬送開始から所定
時間経過したときに被搬送物の重量と搬送速度とに応じ
て、つまり慣性力の大きさに応して制動力を作用させる
ようにしている（特開昭５５−１１９６１６号公報参照
）。

（発明が解決しようとする課題）ところが、上記従来の制動方法では、被搬送物の重量の
大小に拘らず同じ地点または搬送開始から同じ時ｍノ経
過した時点で１１！Ｉ動力を作用させていることから、
搬送時間の短縮化を充分に図り得ないのが現状である。

すなわち、被搬送物のうち、重量の軽いものは、重いも
のに比べて慣性力が小さく、同じ制動力を作用させると
短時間にかつ短い距離移動するだけで停止するので、搬
送時間の短縮化を図る観点からは、定速度で搬送する時
間および距離をそれたけ長くすることが望ましいからで
ある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、被搬送物の重量に応じて減速開始時
点を可変となし、搬送時間の短縮化を可及的に図ること
にある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、請求項（１）記載の本発明の
解決手段は、リニアモータを用いて被搬送物を相隣る作
業ステーション間を一定時間内で搬送する搬送方法とし
て、被搬送物の搬送初期の立上り加速度を検出し、この
検出結果に基づいて被搬送物の重量を算出し、この重量
に応じて被搬送物を所定の制動力で所定の停止位置に停
止させるための減速開始時点を算出し、その減速開始時
点でリニアモータの制動を開始する構成とするものであ
る。

また、請求項（２）記載の本発明の解決手段は、この搬
送方法を実施するための搬送装置として、被搬送物の搬
送初期の立上り加速度を検出する加速度検出手段と、該
加速度検出手段により検出された立上り加速度に基づい
て被搬送物の重量を算出する重量算出手段と、該重量算
出手段により算出された被搬送物の重量に応じて被搬送
物を所定の制動力で所定の停止位置に停止させるための
減速開始時点を算出する減速開始時点算出手段と、該減
速開始時点算出手段により算出された減速開始時点でリ
ニアモータの制動を開始りるよう制御する制御手段とを
備える構成とするものである。

（作用）上記の構成により、本発明の搬送方法および搬送装置で
は、搬送初期の立上り加速度から検出した被搬送物の重
量に応じて被搬送物を所定の制動力で所定の停止位置に
停止させるための減速開始時点を算出し、その減速開始
時点でリニアモータの制動を開始することにより、被搬
送物のうち、重量の軽いものほど定速度で搬送する時間
を長くして、搬送に要する全時間を可及的に短縮するこ
とができることになる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図ないし第４図は本発明の一実施例としてリニアモ
ータを用いた搬送装置Ａを車両組立ラインに適用した場
合を示し、この搬送装置Ａは、被搬送物としてのパレッ
トＰを、その上にボディＢを載置した状態で相隣る作業
ステーション間を一定時間内で搬送するものである。上
記バレッ）Ｐは、搬送ライン両側の支持部祠１，１に回
動可能に取り付けられた多数のローラ２，２．・・・か
らなるローラコンベア３により支持され、該ローラコン
ベア３上を摺動しながら搬送されるようになっている。

上記両支持部材１，１の内側には、例えば櫛歯状の鉄芯
に励起コイルを巻回してなる固定子としての多数のリニ
アモータコイル１０，１０．・・・からなる２つの固定
子列１１，１１が並設されている。上記各固定子列１１
の両側には、搬送方向に延びる２条のガイドレール１２
．１２が配置され、後述するリアクション部材１４を上
記各固定子列１１に沿ってガイドするようになっている
。

また、上記各固定子列１１両側のガイドレール１２．１
２には、第１プレート１３が移動可能に係合せしめられ
て配置され、該第１プレート１３の下面には、例えば鉄
とアルミニウムをプレート状に積層してなる可動子とし
てのリアクショノ部材１４が一体的に取り付けられてい
る。また、上記第１プレート１３の上面には、上方に延
びる第２プレート１５が一体的に取り付けられ、該第２
プレート１５には、搬送方向下流側（第２図の左側）に
延びるピストンロッド１６ａを有する前後シリンダ１６
が配置され、該前後シリンダ１６のピストンロッド１６
ａ先端には筒部材１７が連結されている。該筒部材１７
は、上記第２プレート１５に支軸１８回りに回動可能に
支持され、かつ筒部材１７の内部には、上記パレットＰ
の裏面に設けられた係合突起部材１つに係合可能な係合
ブロック２０を先端に有するロッド２１の基端部が嵌挿
支持されており、該ロッド２１にはコイルスプリング２
２が外嵌されている。そして、上記各固定子列１１に設
けられたリアクション部材１４は、各固定子列１１の各
リニアモータコイル１０との間の電磁作用によって生ぜ
しめられた推力により、上記各固定子列１１に沿って搬
送方向下流側に移動させられ、これにより、上記パレッ
トＰを上記係合突起部材１つに係合ブロック２０を係合
させた状態でパレットＰ上のボディＢを相隣る作業ステ
ーション間を一定時間内で順送りに搬送するようになっ
ている。よって、上記リニア上タコイル１０とリアクシ
ョン部材１４とでリニアモータ２３が構成されている。

ここで、上述の如くして披搬送物たるパレットＰを下流
側の作業ステーションに搬送した後は、上記前後シリン
ダー６の伸張作動によってロッド２１を支軸１８回りに
第２図時計方向に回動させることにより、上記係合突起
部材１９に対する係合ブロック２０の係合状態を解除し
て斜め下方に退避させ、この状態で、下流側の作業ステ
ーションに前進移動しているリアクション部材１４を上
流側の作業ステーションへ後退移動させるようになって
いる。また、上記パレットＰがリニアモータ２３の作動
によりローラコンベア３の各ローラ２を乗り移るときな
どに上下方向の変動が生ずるが、この変動は上記ロッド
２１に外嵌されたコイルスプリング２２によって吸収さ
れ、これにより、上記リアクション部材１４に上下方向
の変動が生じないようになっている。

第１図は上記リニアモータ２３を制御する制御部のブロ
ック構成を示す。同図中、３１はパレットＰの搬送時に
おける移動変位を検出するエンコダ、３２は該エンコー
ダ３１からのパルス信号を受はパレットＰの加・減速度
を演算する微分回路よりなる加・減速度演算部であり、
上記エンコーダ３１と加・減速度演算部３２とによりパ
レットＰの搬送時の加・減速度を検出する加・減速度検
出手段３３が構成されている。３４は上記用・減速度演
算部３２からの加速度信号ａｔを受け、パレットＰの搬
送初期の立上り加速度に基づいてパレットＰの重量（そ
の上に載置したボディＢ等の重量をも含む）を算出する
重量算出手段を構成する重量算出部、３５は該重量算出
部３４からの重量信号Ｗｌを受け、パレットＰの重量に
応じてパレットＰを相隣る作業ステーション間を搬送す
るのに要する搬送時間および減速時間を算出する減速開
始時点算出手段としての搬送時間算出部、０３６は該搬送時間算出部３５からの減速時間信号ｔｄｊ
を受け、バレッ）Ｐの搬送終期の減速開始時点を設定す
る減速度設定部、３７はリニアモータ２３の作動（詳し
くはリニアモータコイル１０の励磁）を制御する制御手
段を構成する制御指令部であって、該制御指令部３７は
、」二記載速度設定部３６からの信号ａｄｉを受け、バ
レッｌ−Ｐの搬送時上記搬送時間算出部３５および減速
度設定部３６で各々算出された減速開始時点および減速
度でもって減速するようリニアモータ２３の制動を制御
するようになっている。

また、３９は作業ステーションにおけるパレットＰの停
止位置で該パレットＰの下面に貼着された反射テープ４
０に対向するように設けられたフォトセンサであり、上
記反射テープ４０は、光を反射するバーコードを所定の
間隔毎に形成してなるものである。４１は上記フォトセ
ンサ３９から出力されるパルス信号をカウントするパル
スカウンタ、４２は該パルスカウンタ４１でカウントさ
れたパルス数に越づいてパレットＰの停止位置か１らのずれ量を演算する位置ずれ量演算部、４３は該位置
ずれ量演算部４２からの位置ずれ量信号εｉおよび上記
減速度設定部３６からの信号ａｄｊ等を受ける記憶部で
あって、該記憶部４３は、一つのパレッ）Ｐの搬送毎に
その加速度ａ１減速度ａｄ、位置ずれ量ε、搬送速度■
および重ｆｆ１ｗを記憶するとともに、これらの情報に
基づいて減速時間と位置ずれ量との特性図を作成するも
のである。

この記憶部４３で作成された減速時間と位置ずれ量との
特性図に基づく情報は、上記搬送時間算出部３５におけ
る減速時間の設定に際し補正量として供される。

次に、上記パレッ）Ｐの搬送時の減速制御を、第５図お
よび第６図に示す制御フローを参照しつつ説明する。

搬送ラインの相隣る作業ステーション間で最初にパレッ
トＰを搬送する場合、第５図に示す制御フローに従い、
先ず、加・減速度演算部３２でエンコーダ３１からのパ
ルス信号を読込み、これに基づいて搬送初期の立上り加
速度ａｌを演算する２（ステップＳｌ、８２）。

しかる後、重量算出部３４で上記立上り加速度ａｌに基
づいてパレットＰの重量Ｗｌを算出する（ステップＳ３
）。この重量ｗｌの算出は、実験の結果に基づいて予め
作成された搬送初期の立上り加速度ａとパレット重量Ｗ
との相関関係図を用いて行われる。この相関関係図では
、パレットの定常搬送速度■がパラメータとなっている
。パレットの定常搬送速度Ｖは、必要に応じて相隣るス
テーション間での搬送に要する時間を変更可能とするた
めに三種類（ｖｌ　＞ｖ２　＞ｖ３　）に選択し得るよ
うになっているが、いずれの速度を選択した場合でもそ
の定常搬送速度Ｖに達するまでの加速時間および定常搬
送速度Ｖから停止するまでの減速時間は等しく設定され
ている。このことからパレット重量Ｗを一定とした場合
は搬送速度Ｖが大きい程立上り加速度ａが大きくなる。

また、搬送速度Ｖを一定にした場合は重量ｗが大きい栓
用速度ａが小さくなる。

続いて、搬送時間算出部３５において、上記重量３量算出部３４で算出された重量ｗと搬送速度Ｖとに応じ
て搬送時間ｔｉを算出する（ステップＳ４）。この搬送
時間ｔｌの算出は、予め作成されたバレッｌ−重量ｗと
搬送１１、ソ間ｔとの相関関係図を用いて行われる。こ
の相関関係図は、搬送速度■を一定とした場合において
安全性を損なわない限度で最も加・減速度を大きくし、
そのときの搬送時間ｔを測定するという実験の結果から
得られたものであり、搬送速度Ｖをパラメータとしてパ
レット重量Ｗと搬送時間ｔとの相関関係を示す。

上記搬送時間算出部３５においては、搬送時間ｔｌを算
出した後、更に下記の式により減速時間ｔｄを設定する
（ステップＳ５）。

ｔｄ　＝ｔｌ　−ｔａ−ｔｃ但し、ｔａは加速時間、ｔｃは定常搬送速度Ｖで搬送す
る定速搬送時間である。この加速時間ｔａおよび定速搬
送時間ｔｃは、搬送時間ｔｌの算出に伴って決定される
ものである。また、このことから、搬送時間ｔｌおよび
減速時間ｔｄの算出は、加速時間ｔａと定速搬送時間ｔ
ｃとの和であ４っでパレットＰを所定の制動力で所定の停止位置に停止
させるための減速開始時点を算出することをも意味する
。

次いで、減速度設定部３６で減速度ａｄ（−ｖ／　ｔ　
ｄｉ）を設定した（ステップＳ７）後、制御指令部３７
によって、この減速度ａｄ並びに上記減速度設定部３６
で算出された減速開始時点に裁づいてリニアモータ２３
による制動を働かせて搬送速度を減速制御し、パレット
Ｐを停止させる（ステップＳ７．Ｓ８）。このパレット
Ｐの停止の際、フォトセンサ３９から出力されるパルス
数をパルスカウンタ４１でカウントし、このパルス数に
基づいて位置ずれ全演算部４２でパレットＰの実際の停
止位置と正規の停止位置とのずれ量ε１を演算すること
により、位置ずれ量ε１のｄｌＩＪ定が行われる（ステ
ップＳ９）。

続いて、記憶部４３において、パレットＰの搬送時にお
ける加速度ａｌ、減速度ａｄｌ、位置ずれ量ε１、搬送
速度ｖｌおよび重ｆｆ１ｗ１等を記憶するとともに（ス
テップ５１０）、これらの情報に基５づいて減速時間ｔｄと位置ずれ量εとの特性図を作成す
る。この特性図は、縦軸に位置ずれ量εを、横軸に減速
時間ｔｄを取った図表上にパレットの搬送毎に位置ずれ
量εｌ、・・・をプロットし、パレットの搬送速度（ｖ
ｌ　、　　ｖ２　、　　ｖ３　）毎にプロット点を結ぶ
直線を引いて作成するものである。

以上ニよって、最初のパレットＰを搬送する場合におけ
る制動制御が終了する。

二回目以降のパレットＰを搬送する場合、該パレットＰ
の制動制御は、第５図に示す制御フローに従って行われ
る。すなわち、最初のパレットＰの搬送の場合と同様、
先ず、加・減速度演算部３２でパルス信号を読込み、そ
れに基づいて搬送初期の立上り加速度ａｌを演算した（
ステップＳ２１゜５２２）後、重量算出部３４で上記立
上り加速度ａＩに基づいてパレットＰの重量ｗｉを算出
する（ステップ５２３）。

続いて、搬送時間算出部３５において、上記重量算出部
３４で算出された重量Ｗｌと搬送速度Ｖとに応じて搬送
時間ｔｌを算出するとともに（ス６テップ５２４）、下記の式により減速時間ｔｄｉを算出
する（ステップ５２５）。

ｔｄｉ−ｔｉ　−ｔａｉ−ｔｃｉ但し、ｔａｉは加速時間、ｔｃｉは定速搬送時間である
。

上記搬送時間算出部３５においては、更に記憶部４３で
作成された減速時間ｔｄと位置ずれＨＥとの特性図を用
いて先に算出した減速時間ｔｄｉの補正を行う（ステッ
プ５２６）。この減速時間ｔａｉの補正は、対応する搬
送速度Ｖの直線が横軸と交差する減速時間ｔｄｉ−を適
正な減速時間とするものである。

その後は、最初のパレットＰの搬送の場合と同様に、減
速度設定部３６で減速度ａｄｊ（＝ｖ／ｌｄ１′）を設
定しくステップ５２７）、制御指令部３７によって、こ
の減速度ａｄ４並びに上記減速度設定部３６で算出され
た減速開始時点に基づいてリニアモータ２３による制動
を働かせて搬送速度を減速制御し、パレットＰを停止さ
せる（ステップＳ２８．　５２９）。このパレットＰの
停止時には、位置７置ずれ全演算部４２で位置ずれ量ε１を測定演算する（
ステップ５３０）。また、記憶部４３において、パレッ
トＰの搬送時における加速度ａｌ、減速度ａｄｉ、位置
ずれ量ε１１搬送速度ｖ１および重量ｗｌ等を記憶する
とともに（ステップ５３１）、これらの情報に基づいて
減速時間ｔｄと位置ずれ量εとの特性図を新たに作成す
る（ステップ５３１）。

以上の手順をパレットＰの搬送を終了するまで一つのパ
レットＰを搬送する毎に繰り返して行う（ステップＳ１
２．　５１３）。

このように、リニアモータ２３によるパレットＰの搬送
時には、搬送初期の立上り加速度ａから算出したパレッ
トＰの重量（パレットＰ上に載置したボディＢ等の重量
も含む）Ｗに応じて、予め作成されたパレット重量Ｗと
搬送時間ｔとの相関関係図から搬送時間ｔひいては減速
開始時点と減速度とを算出し、その算出結果に基づいて
リニアモータ２３の制動を制御しており、上記相関関係
図は、搬送速度Ｖを一定とした場合において安全８性を損なわない限度で最も加・減速度を大きくし、その
ときの搬送時間ｔを測定するという実験の結果から得ら
れたものであるので、安全性の確保を図りながら、パレ
ット重ｆｆ１ｗに応じて搬送時間の短縮化を可及的に図
ることができる。

その上、特に実施例の場合、パレットＰの搬送毎にパレ
ットＰの停止位置のずれ瓜を測定して減速時間ｔｄと位
置ずれ量εとの特性図を作威し、二回目以降のパレット
Ｐの搬送の際該特性図を用いて減速時間ｔｄｉ（つまり
減速開始時点および減速度）を補正しているので、搬送
の回数を重ねる度に停止位置の精度を高めることができ
る。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の他種々の変形例を包含するものである。

例えば、上記実施例では、本発明を、リニアモータコイ
ル１０を固定子とし、リアクション部材１４を可動子と
してリニアモータ２３を構成した場合に適用したが、こ
れに限らず、例えばリニアモータコイル１０を第１プレ
ート１３側に設けて可動子となす一方、リアクション部
材１４を搬送う９インに沿って配置して固定子となすことによりリニアモ
ータ２３を構成する場合にも同様に適用することができ
る。

また、上記実施例では、搬送装置Ａを車両組立ラインに
適用した場合を示したが、これに限らず、他の被搬送物
を搬送する場合にも適用することができるのは勿論であ
る。

（発明の効果）以上の如く、本発明のリニアモータを用いた搬送方法お
よびその装置によれば、搬送初期の立上り加速度から検
出した被搬送物の重量に応じて被搬送物を所定の制動力
で所定の停止位置に停止させるための減速開始時点を算
出し、その減速開始時点でリニアモータの制動を開始す
るので、安全性および停止位置精度を確保しながら、被
搬送物の重量に応じて搬送時間の短縮化を有効に図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の実施例を示すもので、第
１図はリニアモータを制御する制御部の０ブロック構成図、第２図は搬送装置の側面図、第３図は
同平面図、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線におＣする断
面図、第５図は制御フローのメインルーチンを示すフロ
ーチャート図、第６図は制御フローのサブルーチンを示
すフローチャー１・図である。第７図は従来例を示す第２図相当図である。Ａ・・・搬送装置、Ｐ・・・パレット（被搬送物）、２３・・・リニアモータ、３３・・・加・減速度検出手段、３４・・・重量算出部（重量算出手段）、３５・・・搬
送時間算出部（減速度開始時点算出部）、３７・・・制御指令部（制御手段）。１Ａ・・搬送装置Ｐ・・パレット（被搬送物）２３・・リニアモータ３３・・・加・減速度検出手段３４・・重量算出部（重量算出手段）３５・・・搬送時間算出部（減速度開始時点算出部）３７・・制御指令部（制御手段）第図特開平３−３６１１５（９）サブルーチン

Claims

【特許請求の範囲】

（１）リニアモータを用いて被搬送物を相隣る作業ステ
ーション間を一定時間内で搬送する搬送方法であって、
被搬送物の搬送初期の立上り加速度を検出し、この検出
結果に基づいて被搬送物の重量を算出し、この重量に応
じて被搬送物を所定の制動力で所定の停止位置に停止さ
せるための減速開始時点を算出し、その減速開始時点で
リニアモータの制動を開始することを特徴とするリニア
モータを用いた搬送方法。
（２）リニアモータを用いて被搬送物を相隣る作業ステ
ーション間を一定時間内で搬送する搬送装置であって、
被搬送物の搬送初期の立上り加速度を検出する加速度検
出手段と、該加速度検出手段により検出された立上り加
速度に基づいて被搬送物の重量を算出する重量算出手段
と、該重量算出手段により算出された被搬送物の重量に
応じて被搬送物を所定の制動力で所定の停止位置に停止
させるための減速開始時点を算出する減速開始時点算出
手段と、該減速開始時点算出手段により算出された減速
開始時点でリニアモータの制動を開始するよう制御する
制御手段とを備えたことを特徴とするリニアモータを用
いた搬送装置。