JPH04112117A - リニア搬送装置からの乗り移り制御方法 - 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、ワーク移送用のバレントをリニア搬送装置か
ら定速度搬送を行うコンヘア式搬送装置へ乗り移らせる
乗り移り制御方法に関するものである。

〔従来技術］ 最近、特開昭５５−８６３０７号公報及び特開昭６２−
２１０１６２号公報に記載されているように、自動車工
場等においては、ワーク移送用のパレットをリニアモー
タで駆動するリニア搬送装置がその高速作動特性故に実
用に供されつつあるが、パレット搬送ラインの全ライン
に亙ってリニア搬送装置が適用されている訳ではなく、
パレット搬送ラインの一部にはスラットコンベアなどの
定速度搬送方式のコンベア式搬送装置が適用されている
。それ故、リニア搬送装置からコンヘア式搬送装置へ或
いはその反対にパレットを乗り移らせることも行われて
いる。

ところで、リニア搬送装置で所定ストローク搬送する場
合、起動、象、加速搬送、定速の高速搬送、急減速搬送
、停止の作動が順次行われる。

上記リニア搬送装置から定速かつ低速度のコンベア式搬
送装置へパレットを乗り移らせる際には、リニア搬送装
置を減速してリニア搬送装置の搬送速度をコンベア式搬
送装置の搬送速度に同期させることが必要であり、更に
コンベア式搬送装置上に所定間隔でパレットを移載する
為にリニア搬送装置からコンベア式搬送装置へ所定のタ
イミングで乗り移らせることが必要である。

〔発明が解決しようとする課題〕

通常のリニア搬送装置に、エンコーダーなどで搬送速度
を検出して搬送速度を精密にフィードバック制御する制
御手段を設ければ、リニア搬送装置の搬送速度をコンベ
ア式搬送装置の搬送速度に同期させることは可能である
。しかし、混流生産ラインではワークの重量も一定でな
いことから、リニア搬送装置を急減速作動させるときの
速度勾配も一定にならない。そのため、搬送速度を同期
させるだけではパレットを所定のタイミングで乗り移ら
せることは到底不可能である。

従来では、次善の策として、第７図に示すようにリニア
搬送装置を高速搬送速度ＶＨからコンヘア式搬送装置の
搬送速度ＶＣよりも多少高いほぼ定速の乗り移り速度Ｖ
Ｌまで減速し、パレットの前端をコンベア式搬送装置の
定速移動するストッパで係止した状態でリニア搬送装置
からコンヘア式搬送装置へパレットを乗り移らせる方法
が採用されて来た。

この方法によれば、パレットを所定のタイミングで乗り
移らせることは難しいが、パレットがストッパに係止さ
れる状態でつまりコンベア搬送装置上の所期の位置へ乗
り移らせることは可能である。しかし、パレットがスト
ッパに係止されると、リニア搬送装置のリニアモータが
制動されるので、リニアモータのコイルに逆向きの誘導
電流が発生しコイルへ供給する電流・電圧の制御に混乱
を来たし、パレットの速度制御に影響を及ぼすなどの問
題がある。

本発明の目的は、コンベア式搬送装置上に所定間隔でパ
レットが移載されるように、ワーク移送用のパレットを
リニア搬送装置からコンベア式搬送装置へ正確かつ円滑
に乗り移らせることが出来るようなリニア搬送装置から
の乗り移り制御方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るリニア搬送装置からの乗り移り制御方法は
、ワーク移送用のパレットをリニアモータで搬送するリ
ニア搬送装置から、上記パレットを定速度で搬送するコ
ンベア式搬送装置へパレットを乗り移らせる制御方法で
あって、リニア搬送装置上のパレットの現在の搬送速度
と、パレットの現在位置からコンベア式搬送装置上の所
定の乗り移り開始位置までの残距離と、コンベア式搬送
装置の作動位置との関連で決定される所定の基準開始タ
イミングからパレットが乗り移り開始位置に達する到達
タイミングまでの所定時間のうちの現在時刻における残
時間とをリアルタイムで求め、上記搬送速度と残距離と
残時間とを用いて、パレットが乗り移り開始位置に達す
るときの速度がコンベア式搬送装置の定速搬送速度に等
しくなるようにリニア搬送装置のリニアモータをリアル
タイムで制御するものである。

〔作用〕

本発明に係るリニア搬送装置からの乗り移り制御方法に
おいては、現在の搬送速度と、未来のある時点の搬送速
度と、現在からある時点までの時間と、現在からある時
点の間に搬送すべき距離が決まっているときには、現在
からある時点に至る間の搬送速度特性をほぼ決定するこ
とができるという原理に着目し、この原理に基いて搬送
速度をリアルタイムで制御するものである。

ここで、未来のある時点とはパレットが乗り移り開始位
置に達する到達タイミングのことであり、未来のある時
点の搬送速度とはコンベア式搬送装置の定速搬送速度の
ことであり、現在からある時点までの時間とは基準開始
タイミングから到達タイミングまでの時間のうちの現在
時刻における残時間のことであり、現在からある時点の
間に搬送すべき距離とは現在位置から乗り移り開始位置
までの残距離のことである。

〔発明の効果〕

本発明に係るリニア搬送装置からの乗り移り制御方法に
よれば、上記のようにパレットの現在の搬送速度と、残
距離と、残時間とをリアルタイムで求め、これらを用い
てパレットが乗り移り開始位置に達するときの速度がコ
ンベア式搬送装置の定速搬送速度に等しくなるように制
御するので、パレットを所期のタイミングで所定の乗り
移り開始位置へ定速搬送速度にて到達させることが出来
る。

従って、コンベア式搬送装置上へ所定間隔おきにパレッ
トを順々に乗り移らせることが出来ること、リニア搬送
装置上のパレットの当初の搬送速度が一定でなくとも上
記のように正確にかつ円滑に乗り移らせることが出来る
こと、などの効果が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面に基いて説明する。

最初に、自動車工場に設けたリニア搬送装置１及びこの
リニア搬送装置１の下流端に直列的に配設されたスラッ
トコンヘア２とからなる搬送ラインについて説明する。

第１図〜第３図に示すように、この搬送ラインは、車体
３を載置したパレット４を搬送する為のもので、第１図
に示すように前後左右方向を定義して説明する。

リニア搬送装置１について説明すると、複数の遊転ロー
ラ５を有するローラ列６であってパレット４の左部と右
部を搬送可能に支持する左側１条右側１条のローラ列６
が設けられ、またパレット４の左側面を案内するガイド
ローラ７が定間隔おきに設けられるとともにパレット４
の右側面を案内するガイドローラ７が定間隔おきに設け
られている。

リニア搬送装置１の左端部にはリニアモータのリニアコ
イル８がパレット４の左側面に接近対向するように所定
間隔おきに設けられるとともに、リニア搬送装置１の右
端部には同じくリニアコイル８がパレットの右側面に接
近対向するように所定間隔おきに設けられている。

パレット４は鋼製の中空の箱状体で、その左端部には鋼
製の厚いコア部材９とその外側のアルミ板１０とが設け
られ、またパレット４の右端部には鋼製の厚いコア部材
９とその外側のアルミ板１０とが設けられている。

上記リニアコイル８に三相交流の電力が供給されると、
リニアコイル８に前方へ移動する移動磁界が発生し、そ
の移送磁界の磁力がコア部材９に作用し、パレット４が
前方へ駆動されるようになっている。つまり、リニアコ
イル８とコア部材９とでリニアモータが構成されている
。

ここで、リニア搬送装置１には複数のステーションが所
定間隔おきに設けられ、各ステーションに対応するよう
にパレット４が配設され、各ステーションでパレット４
上の車体３に対して所定のサイクルタイムで各々所定の
作業を施してから、全部のパレット４を同時に各隣接の
ステーションへ搬送し、最下流のステーションからスラ
ットコンベア２上へパレット４を乗り移らせるようにな
っている。

次に、スラットコンベア２について説明すると、スラッ
トコンベア２の左部と右部には夫々４つのスプロケット
２０に掛装された無端チェーン２１が配設され、これら
２列の無端チェーン２１の外面側に左右に細長い多数の
鋼製の板部材２２が前後方向にキャタピラ状に並べて配
設され、各板部材２２の左部と右部が対応する無端チェ
ーン２１に連結され、図示外の前端側の例えば下側の左
右１対のスプロケット２０を電動モータ（図示路）で定
速駆動することによりスラットコンベア２が第２図の矢
印方向へ定速で駆動されるようになっている。更に、ス
ラットコンベア２上にパレット４を所定間隔（例えば、
５．５ｍ）で配置するため、スラットコンベア２には上
記所定間隔おきに断面Ｔ形のストッパ２３が取付けられ
ている。

次に、上記搬送ラインの制御系について説明する。

上記パレット４の搬送距離を検出する為、パレット４の
下面中央部には全長に亙って前後方向に延びるラック部
材１１が設けられ、リニア搬送装置１にはラック部材１
１のラックに噛合して回転するロータリエンコーダー１
２が所定間隔（これは、パレット４の全長より短い）お
きに設けられている。

更に、パレット４の前端が所定位置に達したのを検出す
る為、リニア搬送装置１には近接スイッチ１３が設けら
れている。

スラットコンベア２にはスプロケット２０に１対のスプ
ロケットと無端チェーンを介して連動連結されたアブソ
コーダ−２４が設けられ、このアブソコーダ−２４は各
ストッパ２３が第２図の矢印Ａの位置に来る毎にセット
されてパルス信号とパルス番号信号の出力を開始し、ス
トッパ２３が矢印Ａの位置から矢印りの位置に移動する
間に所定数（例えば、３６００個）のパルス信号を発生
し、上記所定数のパルス信号を発生後にリセットされる
。尚、矢印Ａから矢印りまでのスラントコンベア２のガ
ース長はストッパ２３同土間間隔よりも小さい。

第４図は制御系の構成図を示すもので、リニア搬送装置
１の多数のリニアコイル８のうち下流側（前方側）の６
組のリニアコイル８を制御するコントロールユニット３
０が設けられ、各リニアコイル８に対応させてサイリス
クを内蔵した駆動回路ユニット３１が設けられ、各駆動
回路ユニット３１はコントロールユニット３０から供給
される制御信号に応じて三相交流の電流を制御し、その
三相交流をリニアコイル８へ供給する。尚、図示外の上
流側のリニアコイルは図示外のコントロールユニットで
制御される。

ロータリエンコーダー１２とアブソコーダ−２４と近接
スイッチ１３とはコントロールユニット３０に電気的に
接続され、コントロールユニット３０へはホストコンピ
ュータ４０から種々の指令や情報が供給される。

上記コントロールユニット３０はマイクロコンピュータ
を備え、このマイクロコンピュータのＲＯＭ（リード・
オンリ・メモリ）には、少なくともリニア搬送装置Ｉか
らスラットコンヘア２ヘパレツト４を乗り移らせる乗り
移り制御の制御プログラムが予め格納されている。

次に、上記リニア搬送装置１、スラットコンベア２及び
制御系を用いて行う乗り移り制御の方法について説明す
る。

ここで、必要な事項について補足説明しておくと、第２
図においてストッパ２３が矢印Ｂの位置に達した時点が
第５図の基準開始タイミングであり、矢印Ｃは乗り移り
開始位置であってストッパ２３がこの乗り移り開始位置
に達したときにパレット４の前端をストッパ２３に当接
させるものとする。距離Ｍは近接スイッチ１３がＯＮと
なったとき以降のパレット４の移動距離であってロータ
リエンコーダー１２のパルス信号から演算される。

距離りは一定の距離、残距離Ｎは（Ｌ−Ｍ）で与えられ
る距離である。

第５図において、搬送速度ＶＭはパレット４を高速搬送
するときの一定ないしほぼ一定の速度、搬送速度ＶＤは
パレット４を減速搬送するときの速度、速度ｖ７はパレ
ットト４の現在の搬送速度、速度■Ｓはスラットコンベ
ア２の定速搬送速度、時間Ｔｌは基準開始タイミングか
ら乗り移り開始タイミングまでの間の一定の時間、時間
Ｔ２は基準開始タイミングから現在時刻までの経過時間
であってこれはアブソコーダ−２４の出力より求められ
る。残時間Ｔ３は（Ｔｌ−７２）で与えられる残りの時
間である。

この乗り移り制御は、基準開始タイミング以降第５図の
斜線領域Ｒの面積が残距離Ｎと等しくなるようにパレッ
ト４の搬送速度をリアルタイムで制御するもので、これ
によりストッパ２３が乗り移り開始位置に達したときに
パレット４の前端が速度■Ｓと等しい速度でストッパ２
３に当接することになる。

次に、この乗り移り制御について第６図のフローチャー
トにより説明する。尚、図中Ｓｉ　　（ｉ＝１．２、・
・・）は各ステップを示す。

制御の開始時フラグＦはリセットされ、ホストコンピュ
ータ４０からの指令に基いて制御が実行されてリニアコ
イル８が制御され（３１）、次に近接スイッチ１３の出
力を読込んでＯＮか否かの判定がなされ（Ｓ２）、バレ
ント４の前端が近接スイッチ１３の位置よりも後方で近
接スイッチ１３がＯＮでないときにはＳｌへ戻る。この
間、第５図の速度ＶＭでの搬送が実行され、それに続い
て速度ＶＤの減速搬送が実行される。

近接スイッチ１３がＯＮになると、ロークリエンコーダ
ー１２の出力とアブソコーダ−２４の出力とが読込まれ
てメモリに格納される（Ｓ３）。

但し、ロータリエンコーダー１２の出力はソフトカウン
タにカウントアツプしつつ格納される。次に、ロータリ
エンコーダー１２の出力のカウントアツプ値などに基い
て距離Ｍと現在の搬送速度■９とが演算されメモリに格
納される（Ｓ４）。

次に、フラグＦがセットされたか否か判定され（Ｓ５）
、Ｆ＝ＯのときはＳ６へ移行し、またＦ−１のときはＳ
８へ移行する。

Ｓ６では、アブソコーダ−２４から出力されるパルス番
号信号に基いて基準開始タイミング（第２図にてストッ
パが矢印Ｂの位置に達したタイミング）になったか否か
判定され、ＮｏのときはＳｌへ戻りＳ１〜Ｓ６が繰り返
されるが、基準開始タイミングになると８６から８７へ
移行し、Ｓ７にてフラグＦがセットされる。このタイミ
ング以降、乗り移り制御が実質的に実行される。

次に、Ｓ８において８３で読込んだアブソコーダ−２４
の出力に基いて、時間Ｔ２が演算され、この時間Ｔ２を
用いて残時間Ｔ３が演算され、またＳ４で演算した距離
Ｍを用いて残距離Ｎが演算され、これらがメモリに格納
される。

次に、Ｓ９では搬送速度ｖ？ｌと■Ｓ、残距離Ｎ及び残
時間Ｔ３を用いて第５図の速度曲線ＶＦが演算される。

この場合、速度曲線ＶＦをＶＦ＝Ｆ（Ｂ　＝ａ　ｔ”　
＋ｂ　を十ｃとして２次曲線に近似し、Ｆ（ｔ）が第５
図の点Ｅ及び点Ｇを通る２つの条件と、領域Ｒの面積が
残距離Ｎに等しくなる条件との３条件より上記係数ａ、
ｂ、ｃが決定され、速度曲線ＶＦ決定される。つまり、
上記３条件は、乗り移り開始タイミングのときにパレッ
ト４の前端が乗り移り開始位置（第２図の矢印Ｃの位置
）に搬送速度ｖＳにて到達することを意味する。

次に、Ｓ９にて求めた速度曲線ＶＦを用いて所定微小時
間未来の次回の搬送速度■７．１が演算され（ＳＩＯ）
、次にアブソコーダ−２４の出力に基いて乗り移り開始
タイミング未満か否か判定され（Ｓｌｌ）、Ｙｅｓのと
きには３１０で求めた次回の搬送速度■７．．に制御す
る制御信号が６組の増幅回路ユニット３１へ出力され（
Ｓ１２）、その後Ｓ１２から３３へ戻り、８３〜Ｓ５．
８８〜３１２が所定微小時間毎に繰り返され、Ｓ９では
毎回速度曲線ＶＦが演算され、このようにしてリニア搬
送袋？Ｉ！１の搬送速度がリアルタイムで制御される。

そのうちに、乗り移り開始タイミングになると及びそれ
以降はＳｌｌから３１３へ移行し、Ｓ１３にてスラット
コンベア２の搬送速度ｖＳに制御する制御信号が６組の
増幅回路ユニット３１へ出力され、次にロータリエンコ
ーダーエ２の出力が有るか否か判定され（Ｓ１４）、パ
レット４がスラットコンベア２上へ十分乗り移って最下
流側のロークリエンコーダー１２からの出力も無くなっ
たときには、フラグＦがリセットされ（３１５）、Ｓｌ
へ戻る。

以上のようにして、１つのパレット４をリニア搬送袋Ｗ
１からスラットコンヘア２へ乗り移らせる乗り移り制御
が実行され、次のパレット４の乗り移りの為、Ｓ１以鋒
が上記同様に繰り返されることになる。

尚、ここで補足説明すると、ホストコンピュータからの
指令に基いて速度ＶＤで減速搬送する場合、リニアコイ
ル８の電流値を制御する関係上、車種に応じて車体３の
重量が変動することもあるので、速度ＶＤの特性にバラ
ツキが生じるけれども、上記の乗り移り制御によれば、
所期の乗り移り制御を正確に行うことが出来る。

尚、スラットコンベア２に設けるアブソコーダ−２４の
代わりに、例えば矢印Ｂの位置でＯＮとなるリミットス
イッチや近接スイッチを設け、そのスイッチのＯＮから
基準開始タイミングを求め、その後の時間についてはタ
イマで対処することも出来る。

また、本発明は自動車工場以外において実用に供される
種々のリニア搬送装置から種々の定速コンベア式搬送装
置へパレットを乗り移らせるときの制御にも同様に適用
することが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係るもので、第１図はリニア搬
送装置とスラットコンベアの平面図、第２図は第１図■
−■線断面図、第３図はリニア搬送装置とパレットの縦
断背面図、第４図は制御系の構成図、第５図は搬送速度
のタイムチャートを含む説明図、第６図は乗り移り制御
のルーチンのフローチャート、第７図は従来技術に係る
搬送速度の説明図である。 １・・リニア搬送装置、　２・・スラットコンベア、　
　４・・パレット、　　８・・リニアコイル、９・・コ
ア部材、　■ア　・・現在の搬送速度、Ｎ・・残距離、
　Ｔ３・・残時間。 マツダ株式会社 第 ３図 第５図 第４図 第７図 時間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワーク移送用のパレットをリニアモータで搬送す
   るリニア搬送装置から、上記パレットを定速度で搬送す
   るコンベア式搬送装置へパレットを乗り移らせる制御方
   法であって、 リニア搬送装置上のパレットの現在の搬送速度と、パレ
   ットの現在位置からコンベア式搬送装置上の所定の乗り
   移り開始位置までの残距離と、コンベア式搬送装置の作
   動位置との関連で決定される所定の基準開始タイミング
   からパレットが乗り移り開始位置に達する到達タイミン
   グまでの所定時間のうちの現在時刻における残時間とを
   リアルタイムで求め、 上記搬送速度と残距離と残時間とを用いて、パレットが
   乗り移り開始位置に達するときの速度がコンベア式搬送
   装置の定速搬送速度に等しくなるようにリニア搬送装置
   のリニアモータをリアルタイムで制御することを特徴と
   するリニア搬送装置からの乗り移り制御方法。