JPH088723B2 - リニアモ−タを用いた搬送装置 - Google Patents

リニアモ−タを用いた搬送装置

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JPH088723B2
JPH088723B2 JP60246906A JP24690685A JPH088723B2 JP H088723 B2 JPH088723 B2 JP H088723B2 JP 60246906 A JP60246906 A JP 60246906A JP 24690685 A JP24690685 A JP 24690685A JP H088723 B2 JPH088723 B2 JP H088723B2
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linear induction
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はリニアステップモータとリニアインダクショ
ンモータとを併用するリニアモータを用いた搬送装置に
関する。
従来の技術 従来のリニアモータを用いた搬送装置として、リニア
ステップモータのみを用いたものまたはリニアインダク
ションモータのみを用いたものがある。
リニアステップモータを用いたものとしては、第２図
に示すものがある。これは、71は搬送台車で走行車輪7
2、ガイドローラ73、リニアステップモータ２次側74及
びフォトセンサ83を遮光するためのスリット板75とから
なっている。固定側には走行レール81、リニアステップ
モータ１次側82及びフォトセンサ83が配置されている。
第３図はリニアステップモータを用いた搬送装置の加
速時の時間−速度特性の一例である。リニアステップモ
ータを用いた搬送装置では減速及び位置決め制御は容易
に行う事ができるが、加速時（ステーション脱出時）の
最高速度は第３図に示すようにいくら励磁電流を増して
も約1m/sec程度におさえられ、高速化はむつかしいとい
う問題点があった。これは励磁パルスの周波数が高くな
るとコイルのインダクタンスの影響でコイルに充分電流
を流すことができなくなるためである。
一方、リニアインダクションモータを用いたものとし
ては、第４図に示すものがある。これは、71は搬送台車
で走行車輪72、ガイドローラ73、リニアインダクション
モータ２次側76及びフォトセンサ83を遮光するためのス
リット板75とからなっている。固定側には走行レール8
1、リニアインダクションモータ１次側84及びフォトセ
ンサ83が配置されている。
第５図はリニアインダクションモータを用いた搬送装
置の加速時の時間−速度特性の一例である。
リニアインダクションモータを用いた搬送装置では加速
時の最高速度は第５図に示すようにモータ容量を大きく
することにより高速化が行えるが位置決め制御はむつか
しく、現状は電磁石を用いたり、リニアインダクション
モータを２台用いて対向励磁を行ったり、機械的にファ
インポジショナ等を用いて行っているがいずれもすばや
く高精度に位置決めすることは困難であるという問題点
があった。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、リニアインダクションモータとリニアステ
ップモータを併用することにより、高速搬送機能と高精
度の停止位置決定機能とを具備し、かつその制御装置も
簡単にできるリニアモータを用いた搬送装置を提供する
ことを目的とする。
問題点を解決するための手段 第１の発明は搬送路に沿って走行する搬送台車を用い
た搬送装置において、前記搬送路固定部にリニアステッ
プモータの１次側とリニアインダクションモータの１次
側とを搬送台車の進行方向と直角に並列に設置し、前記
搬送台車には前記リニアステップモータ及びリニアイン
ダクションモータの１次側と対応する位置にリニアステ
ップモータの２次側プレートとリニアインダクションモ
ータの２次側プレートとを並列に設置し、それぞれリニ
アステップモータ及びリニアインダクションモータとを
構成するとともにそれぞれの制御装置を共通化し、前記
制御装置は、搬送台車の加速時にはリニアステップモー
タとリニアインダクションモータを同一方向に加速する
ように同時に起動させて急加速させ、搬送台車の停止時
には両モータを同時に制動して急減速させ、所定速度ま
で減速するとリニアインダクションモータを切り離して
リニアステップモータによって位置決め停止するように
したことを特徴とするリニアモータを用いた搬送装置で
ある。
第２の発明は搬送路に沿って走行する搬送台車を用い
た搬送装置において、前記搬送路固定部にリニアステッ
プモータの２次側プレートとリニアインダクションモー
タの２次側プレートとを搬送台車の進行方向と直角に並
列に設置し、前記搬送台車には前記リニアステップモー
タ及びリニアインダクションモータの２次側プレートと
対応する位置にリニアステップモータの１次側とリニア
インダクションモータの１次側とを並列に設置し、それ
ぞれリニアステップモータ及びリニアインダクションモ
ータとを構成するとともにそれぞれの制御装置を共通化
し、前記制御装置は、搬送台車の加速時にはリニアステ
ップモータとリニアインダクションモータを同一方向に
加速するように同時に起動させて急加速させ、搬送台車
の停止時には両モータを同時に制動して急減速させ、所
定速度まで減速するとリニアインダクションモータを切
り離してリニアステップモータによって位置決め停止す
るようにしたことを特徴とするリニアモータを用いた搬
送装置である。
実施例 以下本発明の実施例について図面に基づき説明を行
う。
第１図は本発明の第一の実施例を示す斜視図である。
まず搬送台車の構成について説明する。
１は搬送台車で10のリニアステップモータ用台車と15
の荷台部、とからなっている。10のリニアステップモー
タ用台車は、センサ６を遮光するためのスリット板11
と、走行レール４上を転動する走行車輪12と、リニアス
テップモータ用台車10をガイドするためのガイドローラ
13とリニアステップモータ２次側プレート14を有してい
る。
リニアステップモータ用台車10はリニアステップモー
タ１次側２によりかなり大きな吸引力を受けるため、台
車10の湾曲を防ぐため本実施例では台車10自体を強固な
構造とし、更に走行車輪12を６輪使っている。
15の荷台部は副走行車輪16とリニアインダクションモ
ータ２次側プレート17で構成され、比較的軽量な構造と
することができる。
荷台部15はリニアステップモータ用台車10と追随自在
な連結装置18で連結されている。このため走行レール４
と副走行レール７のレベル差が有るときでもこの連結装
置18によって安定走行することができる。
ステーション21にはリニアステップモータ１次側２と
リニアインダクションモータ１次側３とを並列に設置し
ている。又、ステーション22にはフォトセンサ６をセン
サ台５により固設し、搬送台車１の位置情報及び速度情
報を検知している。
走行レール４はリニアステップモータ１次側２とリニ
アステップモータ２次側プレート14との小さなギャップ
を安定して保持さすため本実施例では２本使用してい
る。
本発明の第二の実施例を第６図に示す。
本実施例ではリニアステップモータ１次側２とリニア
インダクションモータ１次側３を地上側に固設し、それ
に対応するよう搬送台車１側にリニアステップモータ２
次側プレート14とリニアインダクションモータ２次側プ
レート17を取り付けた場合を示す。なおこれと反対に各
リニアモータの２次側プレートを地上側に固設しそれに
対応するよう搬送台車１側に各モータの１次側を取り付
けた搬送台車１としてもよい。
本実施例は第一の実施例での荷台部15とリニアステッ
プモータ用台車10とを一体にして搬送台車１を簡単な構
成としたものである。
いずれの実施例においても、リニアステップモータ１
次側とリニアインダクションモータ１次側とは搬送台車
の進行方向と直角の方向に並列で配置されるので、ステ
ーションの間隔を短くすることができる。
次に本実施例の制御装置の構成について説明を行う。
従来のリニアステップモータを用いた搬送装置の制御
装置構成は第７図に示すものである。
31は外部機器で主にコンピュータであったり、搬送ラ
イン側に設置されたロボット等の制御装置であったり、
又は手動操作を扱う押釦類等で、台車の行先指令を与え
るものである。
32は、リニアステップモータコントローラで31の外部
機器より行先指令を入力されると、台車の加速方向を決
めたり、センサから入力と同期させて台車の加速、及び
減速、位置決め制御を行うものである。
33はリニアステップモータドライバーで32のリニアス
テップモータコントローラの励磁パターンを電流増幅し
て、リニアステップモータ34の各相に励磁電流を流すも
のである。
34はリニアステップモータで本実施例では４相VR（バ
リアブルリラクタンス）タイプとしている。35は地上側
（ステーション側）に取り付けられたセンサで、台車の
速度と台車の位置情報及び台車の進入方向を検知するも
のである。
従来のリニアインダクションモータを用いた搬送装置
の制御装置構成は第８図に示すものである。
31は外部機器で第７図で示す外部機器31と同じもので
あり、42はリニアインダクションモータコントローラ
で、リニアインダクションモータ44の加減速制御及び位
置決め装置の制御を行うものである。
43は速度制御装置でリニアインダクションモータ44の
速度を変化させるもので主にインバータ制御装置、電圧
制御装置等が使われる。
44はリニアインダクションモータである。
45はセンサで第７図で示すセンサ35と同じ働きをする
ものである。
46は位置決め装置を入、切するためのスイッチングユ
ニットである。
47は位置決め装置で主にファインポジショナや電磁石
等が用いられている。
本発明の制御装置の構成は、第７図と第８図を組合せ
たものであるが第９図に示すように本発明の制御装置の
構成は簡素化することができる。
32のリニアステップモータコントローラはリニアステ
ップモータ34を制御する他にリニアインダクションモー
タ44の入、切制御のみ行ってやれば良い。
従って第８図で示すリニアインダクションモータコン
トローラ42は不要となる。
56のリニアインダクションモータ用スイッチングユニ
ットはリニアインダクションモータ44への給電を入、切
するスイッチのみでよいので第８図で示す複雑な速度制
御装置43は不要となる。55のセンサは第７図で示すセン
サ35と共用できるので第８図で示すセンサ45を省略する
ことができる。
第８図で示すスイッチングユニット46と位置決め装置
47はリニアステップモータ34で位置決めできるので省略
することができる。
このため、本発明の制御装置の構成は、従来のリニア
ステップモータと従来のリニアインダクションモータと
を組合せた場合の制御装置よりも簡単にすることが可能
となる。
次に本発明の動作について説明を行う。
第10図は本発明の搬送台車の加速時のフローチャート
を示す。
まず、外部機器31（コンピュータ、又は外部制御装置
又は操作釦等）より起動指令がリニアステップモータ用
コントローラ32に入力される（ステップ100）と、リニ
アステップモータ用コントローラ32は加速する方向を判
断し、リニアステップモータ34とリニアイダクションモ
ータ44とを同一方向に加速するよう同時に起動させる
（101）。搬送台車１は上記両者のモータで合成された
推力で急加速され、所定の設定速度V1に達すると（10
2）、リニアステップモータ34の励磁をOFFし以降リニア
イダクションモータ44で加速している（103）。この理
由は、第３図に示すリニアステップモータ34の速度特性
からわかるように、リニアステップモータ34の最高速度
に限界点がありそれ以上の速度になると励磁する必要が
ないためである。
次に搬送台車１がセンサ55等によりステーションより
脱出した事を検知すると（104）リニアイダクションモ
ータ44をOFFし（105）、加速制御は終了する。
第11図は本発明の搬送台車１の減速時及び位置決め時
のフローチャートを示す。
搬送台車１が他のステーションより指定されたステー
ションへ進入してくれば（110）センサ55により進入方
向と進入速度を検知し、進入速度が所定の設定速度V2以
上であれば（111）、リニアイダクションモータ44とリ
ニアステップモータ34とで同時に減速する（112）、減
速方法はリニアイダクションモータ44の場合は搬送台車
１の進入方向と反対に推力が発生するよう逆相制御を行
う。リニアステップモータ34の場合はセンサ55による閉
ループ制御を行っているのでリニアステップモータ34の
１次側の歯と２次側プレートの歯が合う相を励磁するこ
とにより搬送台車１を減速させることができる。
次に所定の設定速度V3まで減速するとリニアイダクシ
ョンモータ44による減速は不要となり逆相制御をやめる
（114）。
以後リニアステップモータ34で指定された停止位置に
向かって搬送台車１を移動させる（115）。搬送台車１
が指定された停止位置にくると（116）、リニアステッ
プモータ34により搬送台車１を保持し位置決めを行う
（117）。
ここで設定速度V1、V2、V3は任意に設定値を変えるこ
とができるものとし、又本実施例ではV2＞V3としてい
る。
第12図は従来のリニアステップモータを用いた搬送装
置の推力特性の一例を示す。この図から判明する如く、
搬送台車低速時は大きな推力が得られるが、速度が増す
につれて推力は急減している。
第13図はリニアイダクションモータを用いた搬送装置
の推力特性の一例で同期速度7m/secのモータを使用した
場合を示すものでそれ以内の速度範囲では速度の変化に
関係なくほぼ一定の推力となっているため高速性がある
といえる。
第14図は本発明による搬送装置の一例を示すもので、
第12図に示すリニアステップモータを用いた場合の推力
特性と第13図に示すリニアイダクションモータを用いた
場合の推力特性を合成したものである。
この推力特性で判明する如く、搬送台車１は低速時に
は大きな推力を有するため瞬発的に搬送台車１を加速す
ることができる。又、位置決め時リニアステップモータ
の大きな保持力が利用でき、高精度な位置決めができ
る。
第15図は、従来のリニアステップモータを用いた搬送
装置における時間−速度特性の実測値の一例を示すもの
であり、搬送台車の荷重は0kgでリニアステップモータ
の励磁電流3Aの場合である。この図から判る如く加速時
の初速0m/secからの立上り加速度は大きく、速度が増加
するに従って加速度は小さくなっている。又、減速及び
位置決めも確実にできている。
第16図は、従来のリニアイダクションモータを用いた
搬送装置における時間−速度特性の実測値の一例を示す
ものであり、搬送台車の荷重0kgでリニアイダクション
モータはAC、３φ200V、2KVAの場合である。この図から
判る如く、加速及び減速はほとんど等しい割合となって
いる。
第17図は、本発明によるリニアステップモータとリニ
アイダクションモータとを併用した搬送装置における時
間−速度特性の実測値の一例を示すものであり、搬送台
車の荷重0kgであり、各モータは前述の場合と同じであ
る。
この図から判る如く、加速時大きな加速度が得られ、
搬送装置の高速化が実現できた。又、減速時は短時間で
すばやく減速し確実な位置決めを行っている。
従って、リニアイダクションモータの加速、減速に使
用される時間はきわめて短いので、リニアイダクション
モータは短時間定格とすることができるので、リニアイ
ダクションモータの容量を小さくして電流を多く流すこ
とができる。
発明の効果 本発明によれば、実施例で説明した如く、高速搬送と
高精度な停止位置決めができる効果を有する。
又、リニアイダクションモータとリニアステップモー
タの制御装置も簡単にできる効果も有する。
さらに、リニアイダクションモータは短時間定格とす
ることができるので、リニアイダクションモータの容量
を小さくできるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第一の実施例を示す斜視図、第２図
は従来のリニアステップモータを用いた搬送装置の一例
を示す斜視図、第３図は第２図に示すリニアステップモ
ータを用いた搬送装置の加速時の時間−速度特性の一例
を示す図、第４図は従来のリニアイダクションモータを
用いた搬送装置の一例を示す斜視図、第５図は第４図に
示すリニアイダクションモータを用いた搬送装置の加速
時の時間−速度特性の一例を示す図、第６図は本発明の
第二の実施例を示す斜視図、第７図は従来のリニアステ
ップモータを用いた搬送装置の制御装置の構成を示す
図、第８図は従来のリニアイダクションモータを用いた
搬送装置の制御装置の構成を示す図、第９図は本発明の
制御装置の構成を示す図、第10図は本発明の搬送台車の
加速時のフローチャート、第11図は本発明の搬送台車の
減速時及び位置決め時のフローチャート、第12図は従来
のリニアステップモータを用いた搬送装置の推力特性の
一例を示す図、第13図は従来のリニアイダクションモー
タを用いた搬送装置の推力特性の一例を示す図、第14図
は本発明による搬送装置の推力特性の一例を示す図、第
15図は従来のリニアステップモータを用いた搬送装置に
おける時間−速度特性の実測値の一例を示す図、第16図
は従来のリニアイダクションモータを用いた搬送装置に
おける時間−速度特性の実測値の一例を示す図、第17図
は本発明による搬送装置における時間−速度特性の実測
値の一例を示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】搬送路に沿って走行する搬送台車を用いた
    搬送装置において、前記搬送路固定部にリニアステップ
    モータの１次側とリニアインダクションモータの１次側
    とを搬送台車の進行方向と直角に並列に設置し、前記搬
    送台車には前記リニアステップモータ及びリニアインダ
    クションモータの１次側と対応する位置にリニアステッ
    プモータの２次側プレートとリニアインダクションモー
    タの２次側プレートとを並列に設置し、それぞれリニア
    ステップモータ及びリニアインダクションモータとを構
    成するとともにそれぞれの制御装置を共通化し、前記制
    御装置は、搬送台車の加速時にはリニアステップモータ
    とリニアインダクションモータを同一方向に加速するよ
    うに同時に起動させて急加速させ、搬送台車の停止時に
    は両モータを同時に制動して急減速させ、所定速度まで
    減速するとリニアインダクションモータを切り離してリ
    ニアステップモータによって位置決め停止するようにし
    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】搬送路に沿って走行する搬送台車を用いた
    搬送装置において、前記搬送路固定部にリニアステップ
    モータの２次側プレートとリニアインダクションモータ
    の２次側プレートとを搬送台車の進行方向と直角に並列
    に設置し、前記搬送台車には前記リニアステップモータ
    及びリニアインダクションモータの２次側プレートと対
    応する位置にリニアステップモータの１次側とリニアイ
    ンダクションモータの１次側とを並列に設置し、それぞ
    れリニアステップモータ及びリニアインダクションモー
    タとを構成するとともにそれぞれの制御装置を共通化
    し、前記制御装置は、搬送台車の加速時にはリニアステ
    ップモータとリニアインダクションモータを同一方向に
    加速するように同時に起動させて急加速させ、搬送台車
    の停止時には両モータを同時に制動して急減速させ、所
    定速度まで減速するとリニアインダクションモータを切
    り離してリニアステップモータによって位置決め停止す
    るようにしたことを特徴とするリニアモータを用いた搬
    送装置。
JP60246906A 1985-11-02 1985-11-02 リニアモ−タを用いた搬送装置 Expired - Fee Related JPH088723B2 (ja)

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