JPH0832123B2 - リニアモーター駆動の搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、４車輪によってガイドレール上に移動可能
に支持され且つリニアモーターにより推進駆動される搬
送装置に関するものである。

（従来の技術及びその問題点） リニアモーターにより推進駆動される搬送装置では、
ガイドレール上で転動する車輪にパルスエンコーダーを
連動連結し、このパルスエンコーダーの発信パルスから
搬送装置の現在速度を検出し、この現在速度に基づいて
リニアモーターを制御することにより搬送装置の走行状
態がコントロールされる。

このような制御が行われる場合、前記パルスエンコー
ダーに連動する車輪の周速度と搬送装置の実際の速度と
の間に大きな誤差の無いことが条件となるが、前記のよ
うに搬送装置が４車輪によってガイドレールに支持され
ている場合、ガイドレールのレベル変化等により、４車
輪の内の何れか１車輪がガイドレール上から浮上する可
能性は非常に大きい。従って、パルスエンコーダーに連
動する車輪がガイドレール上から浮上して、当該車輪の
周速度が実際の走行速度よりも低下し、場合によっては
止まってしまう可能性は十分にあり、この結果、当該車
輪に連動するパルスエンコーダーから得られる現在速度
情報が実際の走行速度よりも大幅に低下し、加速指令が
誤って出力されることになり、正確な速度制御が行われ
なくなる欠点があった。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記のような従来の問題点を解決するため
に、前記４車輪の内の２車輪の周面には、圧縮変形によ
り車輪周面がガイドレール上に当接するのを許すと共
に、当該車輪周面がガイドレール上から浮き上がったと
きにも拡径弾性復帰によりガイドレール上に当接し得る
環状弾性体を装着し、この環状弾性体装着２車輪に夫々
パルス発信手段を連動連結し、この両パルス発信手段の
発信パルスから前記２車輪の回転速度を比較する比較手
段と、この比較手段の比較結果に基づいて車輪回転速度
の早い方のパルス発信手段の発信パルスを現在速度情報
として速度制御装置に与える切換手段を設けて成るリニ
アモーター駆動の搬送装置を提案するものである。

（発明の作用） ガイドレールに沿って走行する搬送装置の４車輪の
内、各々パルス発信手段に連動する２つの車輪の内の一
方がガイドレール上から浮上した場合、当該車輪の周面
に装着されている環状弾性体が拡径弾性復帰してガイド
レール上に当接するので、当該車輪の有効直径が大きく
なり、従って車輪周面が直接ガイドレール上に当接して
いる車輪よりも回転速度が低下する。即ち、仮に減速過
程にあっても、前記のようにガイドレール上から浮き上
がった車輪が慣性により実際の走行速度よりも周速度が
早くなるように空回りするようなことはなくなり、パル
ス発信手段に連動する車輪で、車輪周面がガイドレール
から浮き上がった車輪は必ず周速度が低下することにな
る。

然して、上記のようにパルス発信手段に連動する２つ
の車輪の内、一方の車輪がガイドレール上から浮き上が
って、当該車輪の周速度が実際の搬送装置走行速度より
も遅くなれば、当該状況の変化を前記比較手段が捉え、
当該比較手段が前記切換手段を自動的に切り換えて、周
速度が実際の搬送装置走行速度と一致している他方の車
輪、即ち環状弾性体を圧縮させた状態で周面が直接ガイ
ドレール上に当接している車輪、に連動するパルス発信
手段の発信パルスのみを現在速度情報として制御装置に
入力することになる。従って、４車輪の内の何れの１車
輪が浮上しても、制御装置には実際の走行速度に比例し
た周期のパルスを現在速度情報として入力することが出
来る。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を添付の例示図に基づいて説
明する。

第１図〜第３図に於いて、１は搬送装置であって、走
行経路に沿って敷設された左右一対のガイドレール2a,2
b上を転動する４車輪3a〜3dを四隅近傍に備えている。
前記両ガイドレール2a,2bの上部には、リニアモーター
用２次導体部4a,4bが車輪転動面を兼用するように付設
されており、これら２次導体部4a,4bの表面と微小間隙
を隔てて対向する左右一対のリニアモーター本体5a,5b
が搬送装置１の底部に配設されている。

尚、各車輪3a〜3dは、各々垂直支軸の周りで回転可能
な車輪支持部材６に各別に軸支されており、一方のガイ
ドレール2a上を転動する車輪3a,3cを軸支する車輪支持
部材６には、当該ガイドレール2aを前後２箇所で左右両
側から挟む４つのガイドローラー７が軸支され、更に、
前記車輪3a,3cの操向運動が車輪3b,3dに連動するよう
に、左右に並列する車輪支持部材６どうしがタイロッド
８により互いに連動連結されている。リニアモーター本
体5a,5bは、その前後に位置する車輪支持部材６に前後
両端が支持されている。

又、左右一対のガイドレール2a,2bを覆う門形のカバ
ープレート９を中央部で支持する支柱部10の一側面に
は、給電レールユニット11が取付けられ、この給電レー
ルユニット11側の前後一対の車輪支持部材、即ち、ガイ
ドローラー７を有する車輪支持部材６には、集電ユニッ
ト12a.12bが取付けられている。

前記ガイドローラー７や集電ユニット12a,12bを具備
しない車輪支持部材６、即ち、ガイドレール2b上を転動
する前後一対の車輪3b,3dを軸支する車輪支持部材６に
は、当該車輪3b,3dと連動するパルスエンコーダー等の
パルス発信手段13a,13bが取付けられている。

パルス発信手段13a,13bと連動する前記２つの車輪3b,
3dには、第４図及び第５図に示すように、周面14の中央
位置に周方向に連続する環状の凹溝15が形成され、当該
環状凹溝15内に軟質環状弾性体16が、その外周部が突出
するように嵌合固定されている。この軟質環状弾性体16
は、第４図に示すように車輪周面14が荷重によってガイ
ドレール表面17（２次導体部4a,4bの表面）に当接する
ときには、全体が環状凹溝15内に埋まってしまうように
圧縮変形することが出来ると共に、第５図に示すように
当該車輪周面14がガイドレール表面17から正常範囲内で
浮き上がったとき（１〜数mm程度）には、車輪周面14か
ら突出するように拡径弾性復帰して、その周面16aがガ
イドレール表面17に当接し得る程度に、車輪周面14から
の突出高さが設定されている。換言すれば、車輪周面14
がガイドレール表面17から正常範囲内で浮き上がったと
きにも、必ず前記環状弾性体16の周面16aがガイドレー
ル表面17に当接して、当該車輪3b,3dの有効直径が大き
くなった状態で転動するように構成されている。18は車
輪周面14を形成するウレタン樹脂等の硬質弾性体であっ
て、車輪本体19の外周面に固着されている。

第６図に示すように、前記両パルス発信手段13a,13b
の発信パルス20a,20bは比較手段21に入力され、当該比
較手段21に於いて各発信パルス20a,20bの周期又は単位
時間当たりの発信パルス数に基づいて前記２車輪3b,3d
の回転速度が比較される。然して、この比較手段21の比
較結果に基づいて車輪回転速度の早い方のパルス発信手
段13a又は13bの発信パルス20a又は20bを現在速度情報と
して速度制御装置22に与える切換手段23が設けられてい
る。速度制御装置22は、例えば前記発信パルス20a又は2
0bによって求められる現在速度と設定速度との比較演算
結果に基づいて、従来周知の如くモーターコントローラ
ー24を介して前記リニアモーター本体5a,5bに対する給
電条件（電流又は電圧）を自動制御したり、例えば車輪
3a,3bに連動連結されている電磁ブレーキ25を自動制御
するものである。

モーターコントローラー24を介してリニアモーター本
体5a,5bに給電することにより、当該リニアモーター本
体5a,5bとガイドレール2a,2b側の２次導体部4a,4bとの
間の磁気作用によって搬送装置１に所定の方向に推力が
作用し、当該搬送装置１がガイドレール2a,2bに沿って
自走することになる。

搬送装置１の走行により各車輪3a〜3dがガイドレール
2a,2b上（２次導体部4a,4b上）を転動することになる
が、このときの２車輪3b,3dの回転により２つのパルス
発信手段13a,13bが回転駆動され、各々車輪3b,3dの回転
速度に比例した周期でパルス14a,14bを発信する。これ
ら両パルス発信手段13a,13bの発信パルス20a,20bは比較
手段21に入力され、パルス周期又は単位時間当たりの発
信パルス数が比較される。然して当該比較手段21は、発
信パルス20a,20bの内、パルス周期の短い方又は単位時
間当たりの発信パルス数の多い方、即ち２車輪3b,3dの
内の回転速度の早い方の車輪に連動するパルス発信手段
13a又は13bからの発信パルス20a又は20bを選択し、選択
した一方の発信パルス20a又は20bのみを制御装置22に入
力させるように切換手段23を自動制御する。即ち、２車
輪3b,3dの内の回転速度の早い方の車輪に連動するパル
ス発信手段13a又は13bからの発信パルス20a又は20bのみ
が制御装置22に現在速度情報として入力されることにな
る。

尚、第４図に示すように、前記２車輪3b,3dが何れ
も、荷重により環状弾性体16が圧縮変形して凹溝15内に
全体が埋没してガイドレール2bの表面17に車輪周面14が
直接当接する状態にあって、搬送装置１の走行速度と等
しい周速度で回転しているときは、発信パルス20a,20b
のパルス周期又は単位時間当たりの発信パルス数は同一
であるが、この場合には、切換手段23が、予め設定され
た一方のパルス発信手段、例えばパルス発信手段13aの
発信パルス20aが制御装置22に入力されるように切り換
えられているように構成しておけば良い。

上記の構成によれば、４車輪3a〜3dの内、パルス発信
手段13a,13bに連動する車輪3b,3dの内の一方、例えば車
輪3b（又は3d）が第５図に示すようにガイドレール表面
17から正常範囲内に浮き上がったとき、当該車輪3b（又
は3d）の周面14はガイドレール表面17から浮上するも、
環状弾性体16の周面16aが拡径弾性復帰した状態でガイ
ドレール表面17に当接して当該車輪3b（又は3d）の有効
直径が大きくなる。従って、第４図に示すように車輪周
面14が直接ガイドレール表面17に当接して転動している
他方の車輪3d（又は3b）よりも、ガイドレール表面17か
ら浮き上がった車輪3b（又は3d）は若干低速で回転する
ことになる。

一般的には、前記のようにガイドレール表面17から浮
き上がった車輪は、正常にガイドレール表面17に当接し
ている車輪よりも回転速度が低下するが、例えば搬送装
置１が減速過程にあるとき、ガイドレール表面17から浮
き上がった車輪の方がガイドレール表面に正常に当接し
て回転している車輪よりも慣性で早く空回りすることも
考えられる。このような場合でも、前記のように拡径弾
性復帰した環状弾性体16の周面16aをガイドレール表面1
7に当接させて、ガイドレール表面17から浮き上がった
車輪も強制的に転動回転させるように構成しておくとき
は、ガイドレール表面17から浮き上がった車輪を、仮に
減速途中であっても確実に低速におとして転動回転させ
ることが出来る。

この結果、ガイドレール表面17から浮き上がった車輪
3b（又は3d）に連動するパルス発信手段13a（又は13b）
から発信されるパルス20a（又は20b）の周期は、他方の
車輪3d（又は3b）に連動するパルス発信手段13b（又は1
3a）から発信されるパルス20b（又は20a）の周期よりも
長くなり、この状況の変化を比較手段21が捉えて切換手
段22を、パルス発信手段13a（又は13b）が制御装置22に
接続する状態からパルス発信手段13b（又は13a）が制御
装置22に接続する状態に自動的に切り換えるので、前記
のように浮上して回転速度が低下した車輪3b（又は3d）
に連動するパルス発信手段13a（又は13b）の発信パルス
20a（又は20b）が制御装置22に入力されることはなく、
周速度が実際の搬送装置走行速度と一致している他方の
車輪3d（又は3b）に連動するパルス発信手段13b（又は1
3a）の発信パルス20b（又は20a）のみが現在速度情報と
して制御装置22に入力されることになる。

制御装置22が、現在速度情報として与えられた発信パ
ルス20a又は20bに基づいてモーターコントローラー24や
電磁ブレーキ25を制御する方法は従来周知の通りである
から、ここでは説明を省略する。

尚、パルス発信手段13a,13bを連動連結させる２車輪
は、取付けスペース等から４車輪3a〜3dの内の任意の２
車輪を選択すれば良く、実施例に示したように片側のガ
イドレール2b上を転動する車輪3b,3dに限定されない。
又、実施例では、比較手段21や切換手段23を独立した機
器として図示したが、実際には適当なプログラムを設定
したマイクロコンピュータ−やシーケンサー等に適当な
周辺機器を組み合わせて実施することが出来る。

（発明の効果） 以上のように本発明のリニアモーター駆動の搬送装置
によれば、４車輪によってガイドレール上に支持される
搬送装置であって、しかも車輪に連動するパルス発信手
段の発信パルスを現在速度情報として走行制御を行う搬
送装置でありながら、前記４車輪の内の何れの１車輪が
浮上しても、制御装置には実際の走行速度に比例した周
期のパルスを現在速度情報として入力することが出来る
ので、パルス発信手段からに発信パルスに基づいて行う
走行制御を正確に精度よく行わせることが出来る。

しかも本発明の構成によれば、搬送装置が仮に減速途
中にあっても、パルス発信手段に連動する車輪でガイド
レール上から浮き上がった車輪は必ず走行速度よりも低
速で転動回転させることが出来るので、ガイドレール上
から浮き上がって高速で空回りする車輪に連動するパル
ス発信手段の発信パルスに基づいて速度制御が行われる
ような事態を未然に防止することが出来、速度制御を常
に正確に行わせることが出来る。

更に、仮に２つのパルス発信手段の内の一方が故障し
てパルス発信が行われなくなった場合、当該パルス発信
手段に連動する車輪がガイドレール上から浮上して停止
したと判断して、他方の正常なパルス発信手段の発信パ
ルスに基づいて速度制御が行われることになるが、この
場合に当該正常なパルス発信手段に連動する車輪がガイ
ドレール上から浮き上がって停止するようなことがあれ
ば、両方のパルス発信手段からパルスが発信されなくな
り、搬送装置が走行しているにも拘わらず停止してしま
ったことになって所期通りの走行制御が行えなくなる
が、前記のように車輪がガイドレール上から浮き上がっ
ても停止させることなく強制転動回転させ得るので、こ
のような不都合が生じるのを回避することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は搬送装置の概略平面図、第２図は搬送装置の車
輪部での縦断正面図、第３図は搬送装置のリニアモータ
ー部での縦断正面図、第４図及び第５図は本発明に於い
て使用される車輪の作用状態を説明する一部切り欠き正
面図、第６図は制御系の構成を説明するブロック線図で
ある。 １…搬送装置、2a,2b…ガイドレール、3a〜3d…車輪、4
a,4b…リニアモーター用２次導体部、5a,5b…リニアモ
ーター本体、13a,13b…パルスエンコーダー等のパルス
エンコーダー発信手段、14…車輪周面、15…凹溝、16…
軟質環状弾性体、20a,20b…発信パルス、21…比較手
段、22…制御装置、23…切換手段、24…モーターコント
ローラー、25…電磁ブレーキ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】４車輪によってガイドレール上に移動可能
   に支持され且つリニアモーターにより推進駆動される搬
   送装置に於いて、前記４車輪の内の２車輪の周面には、
   圧縮変形により車輪周面がガイドレール上に当接するの
   を許すと共に、当該車輪周面がガイドレール上から浮き
   上がったときにも拡径弾性復帰によりガイドレール上に
   当接し得る環状弾性体を装着し、この環状弾性体装着２
   車輪に夫々パルス発信手段を連動連結し、この両パルス
   発信手段の発信パルスから前記２車輪の回転速度を比較
   する比較手段と、この比較手段の比較結果に基づいて車
   輪回転速度の早い方のパルス発信手段の発信パルスを現
   在速度情報として速度制御装置に与える切換手段を設け
   て成るリニアモーター駆動の搬送装置。