JPH0822693B2 - リニアモータを用いた搬送装置 - Google Patents

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は、リニアモータコイ
ルとリアクション部材とからなるリニアモータを用いた
ものが知られている。このリニアモータを用いた搬送装
置は、例えば第８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
ション部材ｃ）を可動子として被搬送物たるパレットｆ
に取付部材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（リアクション部材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、このリニアモータを用いた搬送装置の制御系
においては、通常、例えば特開昭56−141215号公報に開
示されるように、搬送時におけるパレットｆの位置およ
び速度の少なくとも一方を検出し、その検出結果に基づ
いてパレットｆの搬送が所定通りになるようにリニアモ
ータａの作動（詳しくはリニアモータコイルb,b,…の励
磁量）を制御する構成になっている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、リニアモータを用いて複数の作業ステーシ
ョンに被搬送物を順送りするに当り、隣り合う被搬送物
を同時に搬送したり、あるいは搬送方向前側の被搬送物
の搬送途中で後側の被搬送物の搬送を開始した場合に
は、相隣る作業ステーシャン間の距離が短くかつ被搬送
物の搬送速度が極めて高いものであるため、被搬送物同
士が衝突する虞れがある。

一方、このような被搬送物同士の衝突を防止するた
め、前側の被搬送物を搬送し、その被搬送物が後側の被
搬送物の搬送エリアに存在しないことを確認した後に、
後側の被搬送物の搬送を開始するようにすることがある
（特開昭60−237803号参照）。しかし、この場合は、前
側の被搬送物の搬送遅れが後側の被搬送物の搬送におい
て累積することなどから、生産ライン全体での搬送に要
する時間がかなり長くなり、搬送効率ひいては生産効率
が悪いという問題がある。

本発明はかかる諸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、隣り合う被搬送物を同時に搬送
したり、あるいは搬送方向前側の被搬送物の搬送途中で
後側の被搬送物の搬送を開始する場合に、搬送中での被
搬送物の搬送速度を適宜変更して、被搬送物同士の衝突
防止と搬送効率の向上との両立を有効に図り得るリニア
モータを用いた搬送装置を提供せんとするものである。

（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に係わる発明は、
リニアモータを用いて複数の作業ステーションに被搬送
物を順送りする搬送装置において、相隣る作業ステーシ
ョン間で被搬送物を予め設定された立上り加速、定速搬
送、減速停止の順序で搬送するようにリニアモータの作
動を制御する制御手段と、相隣る作業ステーション間
の、少なくとも定速搬送移行位置及び減速開始位置を被
搬送物が通過することを検出する位置検出手段と、該位
置検出手段からの信号を受け、搬送方向前側の被搬送物
が定速搬送移行位置又は減速開始位置を予め設定された
基準時間内に通過しないとき、搬送方向後側の被搬送物
の搬送速度を、予め設定された速度よりも低くするよう
上記制御手段の制御を補正する補正手段とを備える構成
にしたものである。

ここで、隣り合う被搬送物は、請求項２に係わる発明
の如く作業ステーションでの作業完了後に同時に搬送さ
せるように制御され、あるいは請求項３に係わる発明の
如く搬送方向前側の被搬送物の搬送途中で後側の被搬送
物の搬送を開始するように制御される。

（作用） 上記の構成により、本発明では、リニアモータの作動
を制御する制御手段の制御に基づいて、各被搬送物が相
隣る作業ステーション間を予め設定された立上り加速、
定速搬送、減速停止の順序で搬送される。この搬送途中
において、何かの原因により搬送方向前側の被搬送物が
定速搬送移行位置又は減速開始位置を予め設定された基
準時間内に通過しなくて後側の被搬送物と異常に接近す
ると、このことが位置検出手段によって検出され、その
検出結果に基づいて補正手段により、上記制御手段の制
御が補正させて、搬送方向後側の被搬送物の搬送速度が
予め設定された速度よりも低くなる。これにより、隣り
合う被搬送物間の距離が一定値以上に保たれ、被搬送物
同士の衝突が防止されることになる。

（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１図ないし第３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立上り加速、定速搬送、減速停止の
順序でかつ一定時間内で搬送するものである。上記パレ
ットＰは、搬送ライン両側の支持部材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12,12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
クション部材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、搬送方向前側（第１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16a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19
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22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
方向前側に移動させられ、これにより、上記パレットＰ
を上記係合突起部材19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、上記リニアモータコイル10とリアクション部材
14とでリニアモータ23が構成されており、このリニアモ
ータ23は、各作業ステーション毎に１つの割合いで設け
られている。

ここで、上述の如くして被搬送物たるパレットＰを前
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16の伸張作動によってロッド21を支軸18回りに第１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、前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を後側の作業ステー
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４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は各パレットＰの相隣る作
業ステーション間での搬送時における該パレットＰの搬
送速度を検出するエンコーダよりなる速度検出手段、32
は各パレットＰの相隣る作業ステーション間での搬送時
におけるパレットＰの現位置を検出する位置検出手段、
33は各作業ステーション毎のリニアモータ23に対応して
設けられたその作動（詳しくは各リニアモータコイル10
に対する通電切換え）を制御する制御手段としてのコン
トローラであって、該コントローラ33には、対応する作
業ステーションと搬送方向前側（図で右側）の作業ステ
ーションとの間におけるパレットＰの搬送速度を検出す
る速度検出手段31からの信号と、対応する作業ステーシ
ョンの搬送方向前側の作業ステーションと更に一つ前側
の作業ステーションとの間におけるパレットＰの現位置
を検出する位置検出手段32からの信号とが入力されてい
る。上記位置検出手段32は具体的には、第５図に示すよ
うに、パレットＰの裏面に設けられた三つの反射テープ
34,34,34と、該各反射テープ34に対応して支持部材35に
設けられた三つのフォトセンサ36,36,36とを有し、各フ
ォトセンサ36から投射される光が反射テープ34により反
射されるときをもってパレットＰが搬送開始位置（加速
開始位置）、定速搬送移行位置および減速開始位置をそ
れぞれ通過したことを検出するようになっている。

次に、上記コントローラ33によるリニアモータ23の作
動制御ひいてはパレットＰの搬送制御を、第６図を用い
て説明する。尚、相隣る作業ステーション間でパレット
Ｐを搬送する場合、搬送の前半部は搬送方向後側の作業
ステーションに対応するコントローラ33により、搬送の
後半部は搬送方向前側の作業ステーションに対応するコ
ントローラ33により各パレットＰの搬送（リニアモータ
23の作動）が制御されるが、第６図に示す制御フロー
は、便宜上、この一対のコントローラ33,33によりパレ
ットＰを相隣る作業ステーション間で搬送する制御を一
連の制御として示す。

第６図において、先ず、ステップS1で搬送方向の一つ
前側にあるパレット（以下、前側パレットという）Ｐが
搬送開始位置にあるとの位置検出手段32からのA1信号を
受けたときから所定時間経過後にリニアモータ23を作動
させて一定加速度でもってパレットＰの搬送を開始する
とともに、カウンタｉを「０」にセットする。次いで、
ステップS2で前側パレットＰが定速搬送移行位置にある
との位置検出手段32からのB1信号が基準時間内に入力さ
れているか否かを判定する。この判定がYESのときに
は、ステップS3で予め設定された速度設定値に基づいて
パレットＰの搬送速度を制御する。この制御は、B1信号
入力後所定時間の間は一定加速度による搬送を継続し、
その後は一定速度でもって搬送するものである。

続いて、ステップS4でカウンタｊを「０」にセットし
た後、ステップS5で前側パレットＰが減速開始位置にあ
るとの位置検出手段32からのC1信号が基準時間内に入力
されているか否かを判定する。この判定がYESのときに
は、ステップS6で予め設定された速度設定値に基づいて
パレットＰの搬送速度を制御する。この制御は、C1信号
入力後所定時間の間は一定速度による搬送を継続し、そ
の後は一定減速度でもって搬送するものである。

そして、パレットＰが搬送方向前側の作業ステーショ
ンの所定位置に搬送されかつその搬送速度が零になった
とき、ステップS7でリニアモータ23の作動を停止させ
る。以上によって、前側パレットＰが所定通りに正常に
搬送されるときその後続のパレットＰの搬送制御が終了
する。このときの前後両パレットP,Pの搬送速度と位置
検出手段33の各信号との相互の関係は第7A図に示す。こ
の図から明らかに判るように、後側パレットＰの搬送速
度（図の下段）v2は、前側パレットＰの搬送速度（図の
上段）v1に対し所定時間位相が遅れて変化する。各パレ
ットＰは共に立上り加速、定速搬送、減速停止の順序で
搬送される。

一方、ステップS2での判定がNOのとき、つまり前側パ
レットＰの搬送が遅れ、位置検出手段32からのB1信号が
基準時間内に入力されていないときには、ステップS8で
パレットＰの搬送速度を10％減速する。次いで、ステッ
プS9でカウンタｉをカウントアップした後、ステップS1
0でカウンタｉが４以上であるか否かを判定する。この
判定がNOのときには、ステップS11で現時点でB1信号が
入力されているか否かを判定し、判定がYESのときは、
ステップS12でパレットＰの搬送速度を元の速度に戻し
た後、ステップS3へ移行する。一方、ステップS11での
判定がNOのときはステップS8に戻る。また、ステップS1
0での判定がYESのとき、つまりカウントｉが４以上でB1
信号の入力がかなり遅れているときには、搬送装置に異
常が発生したとして、ステップS13で搬送速度を減速
し、その搬送速度が零になったときにステップS14でリ
ニアモータ23の作動を停止する。B1信号が遅れて入力し
たときの前後両パレットP,Pの搬送速度と位置検出手段3
3の各信号との相互の関係は第7B図に示す。

また、ステップS5での判定がNOのとき、つまり前側パ
レットＰの搬送が遅れ、位置検出手段32からのC1信号が
基準時間内に入力されていないときには、ステップS15
でパレットＰの搬送速度を10％減速する。次いで、ステ
ップS16でカウンタｊをカウントアップした後、ステッ
プS17でカウンタｊが４以上であるか否かを判定する。
この判定がNOのときには、ステップS18で現時点でC1信
号が入力されているか否かを判定し、判定がYESのとき
は、ステップS19でパレットＰを搬送方向前側の作業ス
テーションの所定位置で停止させるための減速度設定演
算を行った後、ステップ20でその演算で求めた減速度で
もってパレットＰの搬送速度を減速する。そして、パレ
ットＰが搬送方向前側の作業ステーションの所定位置に
搬送されかつその搬送速度が零になったとき、ステップ
S21でリニアモータ23の作動を停止させる。

一方、ステップS18での判定がNOのときには、ステッ
プS15に戻る。また、ステップS17での判定がYESのと
き、つまりカウントｊが４以上でC1信号の入力がかなり
遅れているときには、搬送装置に異常が発生したとし
て、ステップS22で搬送速度を減速し、その搬送速度が
零になったときにステップS23でリニアモータ23の作動
を停止する。C1信号が遅れて入力したときの前後両パレ
ットP,Pの搬送速度と位置検出手段33の各信号との相互
の関係は第7C図に示す。

以上の如く、B1信号が遅れて入力されるときに後側パ
レットＰの搬送速度を減速する一連のステップS2,S8〜S
14と、C1信号が遅れて入力されるときに同じく後側パレ
ットＰの搬送速度を減速する一連のステップS5,S15〜S2
3とによって、前側パレットＰが定速搬送移行位置又は
減速開始位置を予め設定された基準時間内に通過しない
とき、後側パレットＰの搬送速度を、予め設定された速
度よりも10％低くするようコントローラ33の通常制御を
補正する補正手段41が構成されている。

したがって、上記実施例においては、コントローラ33
の制御に基づいて、搬送方向前側のパレットＰの搬送途
中に後側のパレットＰの搬送が開始されるので、生産ラ
イン全体での搬送に要する時間を短くして、搬送効率ひ
いては生産効率の向上を図ることができる。また、前後
両パレットP,Pを同時に搬送するとき、つまり前後のリ
ニアモータ23,23の起動時が一致するときの如く、一度
に非常に大きな電力を消費することがないので、電力消
費量の節約を図ることもできる。

さらに、上記後側パレットＰの搬送中に前側パレット
Ｐが何かの原因により搬送遅れを生じ、位置検出手段32
から前側パレットＰが定速搬送移行位置を通過したこと
を意味するB1信号又は前側パレットＰが減速開始位置を
通過したことを意味するC1信号が各々の基準時間内にコ
ントローラ33に入力されないときには、後側パレットＰ
の搬送速度が予め設定された速度よりも減速され、前後
両パレットP,P間の距離が一定値以上に保たれるので、
パレットP,P同士の衝突を確実に防止することができ
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を搬送ラインに沿
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ことは勿論で
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装置
によれば、隣り合う被搬送物を同時あるいは相前後して
搬送しながら、その両被搬送物間の距離を一定値以上に
保つことができるので、搬送効率の向上および被搬送物
同士の衝突防止を共に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の実施例を示すもので、第
１図は搬送装置の側面図、第２図は同平面図、第３図は
第１図のIII−III線における断面図、第４図はリニアモ
ータを制御する制御部のブロック構成図、第５図は位置
検出手段の構成を示す概略構成図、第６図は制御フロー
を示すフローチャート図、第７図は隣り合うパレットの
搬送速度と位置検出手段の各信号との相互の関係を示す
図である。第８図は従来例を示す第１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 32……位置検出手段 33……コントローラ（制御手段） 41……補正手段

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−186506（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−148803（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−221804（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−43006（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−237803（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−243706（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−52607（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−20814（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リニアモータを用いて複数の作業ステーシ
   ョンに被搬送物を順送りする搬送装置であって、 相隣る作業ステーション間で被搬送物を予め設定された
   立上り加速、定速搬送、減速停止の順序で搬送するよう
   にリニアモータの作動を制御する制御手段と、 相隣る作業ステーション間の、少なくとも定速搬送移行
   位置及び減速開始位置を被搬送物が通過することを検出
   する位置検出手段と、 該位置検出手段からの信号を受け、搬送方向前側の被搬
   送物が定速搬送移行位置又は減速開始位置を予め設定さ
   れた基準時間内に通過しないとき、搬送方向後側の被搬
   送物の搬送速度を、予め設定された速度よりも低くする
   よう上記制御手段の制御を補正する補正手段とを備えた
   ことを特徴とするリニアモータを用いた搬送装置。
2. 【請求項２】隣り合う被搬送物は、作業ステーションで
   の作業完了後に同時に搬送させるように制御される請求
   項（１）記載のリニアモータを用いた搬送装置。
3. 【請求項３】隣り合う被搬送物は、搬送方向前側の被搬
   送物の搬送途中で後側の被搬送物の搬送を開始するよう
   に制御される請求項（１）記載のリニアモータを用いた
   搬送装置。