JPH09215114A - リニア搬送車の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 載置されている物品の種類等により台車の重
量が設定値と異なると、リニアモータへの出力周波数が
同じであっても台車の加速度が異なるものとなるので、
台車の速度を設定された速度パターンに正確に追従させ
ることができなかった。 【解決手段】 リニア搬送車１の重量Ｍを含む演算式に
基づいてリニアモータ４への出力を調節する走行制御装
置であって、ゾーン制御装置１０１〜１０５は速度検出
部１１，設定部１２，比較部１３，重量算出部１４，補
正部１５，制御部１６及びインバータ１７を有する。ス
テーション部３ａにおける初期発進時において、重量算
出部１４はエンコーダ６の検出結果からリニア搬送車１
の重量Ｍを算出し、制御部１６は以降のそのリニア搬送
車１に対して算出した重量を含む演算式に基づいてリニ
アモータ４への出力を調節する。尚、設定部１２には空
台車用の基準重量Ｍ及び実台車用の基準重量Ｍを含む演
算式が予め設定されており、重量算出時にはその基準重
量を含む演算式に基づいて走行制御が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモータの電
磁作用により推力が付与されて走行するリニア搬送車の
走行制御装置に関し、更に詳しくは、重量を含む演算式
に基づいてリニアモータへの出力を調節するリニア搬送
車の走行制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、地上側に間隔をおいて多数のリニ
アモータ（１次側コイル）を設けると共に台車（リニア
搬送車）側に２次側導体を設けた地上１次式のリニア搬
送車システムが知られている。このようなシステムで
は、台車の重量を含む演算式に基づいて、台車の速度が
設定された速度パターンとなるようにリニアモータへの
出力周波数が調節される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来のリニア搬送車システムにおいては、台車上
に物品が載置されているか否かに応じて演算式内の重量
の値は異なるものに設定されるが、物品が載置されてい
る場合の設定値は物品の種類等に関わらず一定値であっ
た。従って、載置されている物品の種類等により台車の
重量が設定値と異なると、リニアモータへの出力周波数
が同じであっても台車の加減速度が異なるものとなるの
で、台車の速度を設定された速度パターンに正確に追従
させることができなかった。

【０００４】本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、その目的は、載置されている物品の種類等により台
車の重量が異なる場合でも、特別に重量検出装置を設け
ることなく、常に台車の速度を設定された速度パターン
に正確に追従させることが可能となるリニア搬送車の走
行制御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、重量を含む演算式に基づい
てリニアモータへの出力を調節するリニア搬送車の走行
制御装置であって、リニア搬送車の速度を検出する速度
検出手段と、検出した速度を利用してリニア搬送車の重
量を算出する重量算出手段と、算出した重量を利用して
リニアモータへの出力を調節する制御手段とを有するリ
ニア搬送車の走行制御装置とする。

【０００６】請求項２記載の発明は、空台車用の基準重
量及び実台車用の基準重量を含む演算式が予め設定され
ているものとする。

【０００７】請求項３記載の発明は、重量算出手段はリ
ニア搬送車の初期発進時において重量を算出し、制御手
段は算出した重量を利用してそのリニア搬送車に対する
以降のリニアモータへの出力を調節するものとする。

【０００８】本発明は以下のような作用をなすものであ
る。請求項１記載の発明では、速度検出手段による検出
速度を利用して重量算出手段によりリニア搬送車の重量
が算出され、制御手段により算出した重量を利用してリ
ニアモータへの出力が調節されるので、台車の正確な重
量に基づいた走行制御が可能となる。

【０００９】

【実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面を用い
て説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何ら本実
施の形態に限定されるものではない。図２はリニア搬送
車システムの全体構成を示す概略図である。リニア搬送
車１はループ状の走行路２に沿って一方向（図２の反時
計回り）に走行する。走行路２は複数のゾーン３（Ａ〜
Ｉ）に分割されており、後述するゾーン制御装置１０１
〜１０５によって各ゾーン３毎に独立して制御される。
各ゾーンの下流端部にはそれぞれ１箇所ずつ停止位置
（走行路２の直線部のみ）が設定されており、この停止
位置には地上側のステーション（図示略）が隣接して配
置されている。

【００１０】走行路２には多数のリニアモータ（１次側
コイル）４が間隔をおいて設けられている。リニア搬送
車１はリニアモータ４と対向する位置に２次側導体（図
示略）を有しており、リニアモータ４の電磁作用により
推力を付与されて走行路２に沿って走行する。

【００１１】各ゾーン３は複数のリニアモータ４を有す
ると共に、ステーション部３ａと中間加速部３ｂとから
構成される。各ゾーン３において、下流側から２つのリ
ニアモータ４はステーション部３ａに属し、それ以外の
リニアモータ４は全て中間加速部３ｂに属している。各
ゾーン３における停止位置はステーション部３ａの下流
側（ゾーン３の最も下流側）のリニアモータ４の設置位
置となされ、停止位置にあるリニアモータ４の上流側及
び下流側にはリニア搬送車１を停止・保持するためのマ
グネットブレーキ（図示略）が配置されている。

【００１２】各リニアモータ４に対応する位置にリニア
搬送車１の通過を検出する光電センサ５が設けられてい
ると共に、ステーション部３ａに属する２つのリニアモ
ータ４に対応する位置には更にエンコーダ６が設けられ
ている。このエンコーダ６は地上側に設けられた一対の
投受光器より構成され、リニア搬送車１に設けられたス
リット板（図示略）により光軸が遮蔽されることにより
リニア搬送車１の速度を検出するものである。

【００１３】ゾーン制御装置１０１〜１０５は連続する
３つ或いは４つのゾーン３を選択的に制御可能となって
いる。全てのゾーン３は２つのゾーン制御装置で制御可
能であり、１つのゾーン制御装置１０１〜１０５がダウ
ンした時でも他のゾーン制御装置で制御できるようにな
っている。各ゾーン制御装置１０１〜１０５は、割付手
段１００ａを有する上位のコントローラ１００の元でシ
リアルに配線されている。

【００１４】割付手段１００ａは各リニア搬送車１につ
いて走行路２上でトラッキングを行い、所定期間毎にト
ラッキングデータに基づいてリニア搬送車１を探索し、
各リニア搬送車１に所定の法則に従ってゾーン制御装置
１０１〜１０５を割付けていく。具体的には、トラッキ
ングデータに基づいて所定のゾーン３を基準に下流側か
ら順に各ゾーン３におけるリニア搬送車１の存在を探索
し、リニア搬送車１があるゾーン３に対しては、そのゾ
ーンを制御可能なゾーン３のうち最も下流側のゾーン制
御装置１０１〜１０５を割付ける。各ゾーン制御装置１
０１〜１０５は非常時のみ追加的に制御可能となるゾー
ン３を１つずつ有するが、その追加ゾーン３を制御する
場合には動力系の配線上の問題から隣りのゾーン制御装
置１０１〜１０５が制御不能となるので、通常はそれ以
外の制御可能なゾーン３（図２で接続されているゾーン
３）から選択して割付けられる。

【００１５】ゾーン制御装置１０１〜１０５は速度検出
部１１，設定部１２，比較部１３，重量算出部１４，補
正部１５，制御部１６及びインバータ１７を有し、制御
対象ゾーン３の光電センサ５及びエンコーダ６の検出結
果等に基づいてインバータ１７の出力周波数を調節す
る。

【００１６】重量算出部１４はリニアモータ４の推力Ｆ
及びリニア搬送車１の加速度ａを用いてＦ＝Ｍａより各
リニア搬送車１についての正確な重量Ｍ（載荷物品を含
む）を算出する。加速度ａはエンコーダ６の検出結果に
基づいて速度検出部１１で検出された速度から算出さ
れ、推力Ｆはモータ特性係数α及びリニアモータ４の出
力速度Ｘ（インバータ１７の出力周波数に比例）を用い
てＦ＝αＸ＋Ｙ（推力−速度に関する特性式）より求め
られる。但し、Ｙは定数（スベリ１の時のリニアモータ
４の推力）である。尚、重量算出部１４における重量算
出はステーション部３ａでの初期発進時に行われ、以降
のそのリニア搬送車１に対する走行制御は算出した重量
Ｍを用いて行われる。

【００１７】設定部１２には重量Ｍを含む演算式が予め
設定されており、制御部１６は演算式内の重量Ｍを重量
算出部１４で算出した重量Ｍに補正し、補正した重量Ｍ
を含む演算式に基づいてインバータ１７の出力周波数を
調節する。尚、設定部１２には空台車用の基準重量Ｍ及
び実台車用の基準重量Ｍを含む演算式が予め設定されて
おり、重量算出時（重量を算出する間の走行時）にはリ
ニア搬送車１の載荷状態（搬送物品の有無）に応じた基
準重量Ｍを含む演算式に基づいて走行制御が行われる。

【００１８】各ゾーン３の中間加速部３ｂにおいて、リ
ニア搬送車１は、リニアモータ４から推力が付与される
区間では、進入速度ｂ及び脱出速度ｃ（目標値）となる
Ｓ字形の速度パターン（加速）となるように制御され、
リニアモータ４から推力が付与されない区間では惰性走
行（略直線的に減速）する。進入速度ｂは１つ手前のリ
ニアモータ４の脱出速度ｃ，惰性走行区間の走行時間
（１つ手前の光電センサ５による通過検出との時間
差），惰性走行区間の距離及びその区間での走行抵抗を
考慮して算出される。

【００１９】ステーション部３ａにおいては、リニアモ
ータ４に対応する位置に光電センサ５と共にエンコーダ
６が設けられているので、中間加速部３ｂのように２つ
の光電センサ５での通過検出の時間差から進入速度ｂを
算出することは行わず、エンコーダ６により進入速度ｂ
を検出し、その後も常に（所定時間毎に）リニア搬送車
１の速度検出を行いつつ、その検出速度に応じてＳ字形
の速度パターンとなるようにリニアモータ４の推力が調
節される。このようにエンコーダ６を用いて常に速度検
出を行いつつ制御することにより、高い精度で所定の速
度パターンに追従させることができる。

【００２０】ステーション部３ａの停止位置に停止する
場合、下流側（停止位置に対応する方）のリニアモータ
４の直前位置で極低速となるように、２つのリニアモー
タ４に跨がって１つのＳ字形の速度パターン（減速）と
なるように制御される。停止位置直前で極低速となった
後は、所定のタイミングでマグネットブレーキ（図示
略）を作動させてリニア搬送車１を停止・保持する。
尚、ステーション部３ａの２つのリニアモータ４間にも
惰性走行区間が存在し、この区間についても考慮した上
で速度制御が行われる。

【００２１】ステーション部３ａで停止せずにそのまま
通過する場合、上流側のリニアモータ４によってＳ字形
の速度パターン（加速）となるように制御され、少しの
惰性走行区間を介して、下流側のリニアモータ４によっ
て略定速となるように制御される。尚、この定速区間の
脱出速度を利用して、次のゾーン３の１つ目のリニアモ
ータ４に対する進入速度ｂが算出される。

【００２２】速度検出方法及びその速度検出に伴うモー
タ特性係数αの補正処理について説明する。図４は所定
期間毎にエンコーダ６を構成する光電センサのＯＮ・Ｏ
ＦＦにより得られたパルス数を積算したものであり、速
度検出部１１において積算パルス数からまずｔ１〜ｔ１
０の期間の平均速度ｖ５が算出される。そして、比較部
１３において算出された平均速度ｖ５（ｔ５での実際の
速度と略等しくなる）とｔ５（ｔ１とｔ１０の中間時
点）での設定速度Ｖ５とが比較され、補正部１５におい
て比較部１３での比較結果に基づいて以下のように前記
の推力−速度に関する特性式におけるモータ特性係数α
が補正される。制御部１６は補正されたモータ特性係数
αを含む特性式を利用してインバータ１７の出力周波数
を調節する。

【００２３】ｔ１〜ｔ１０の期間の平均速度ｖ５を算出
した際、ｖ５とＶ５との差の絶対値が設定値ｍより大き
く且つ設定値ｎ（ｎ＞ｍ）よりも小さい場合、その差に
応じてモータ特性係数αが補正される。

【００２４】ｖ５とＶ５との差の絶対値が設定値ｍより
大きく且つ設定値ｎ（ｎ＞ｍ）よりも大きい場合、エン
コーダ６の異常の可能性があるとして、同様の比較結果
となる処理がＮ回連続して生じるまではモータ特性係数
αの補正は行わない。同様の比較結果が連続してＮ回目
に達すると、ゾーン制御装置１０１〜１０５の異常と見
なしてリニア搬送車１の走行を停止させる。尚、ｖ５と
Ｖ５との差の絶対値が設定値ｍより小さい場合、走行制
御の精度にほとんど影響しない程度の電源電圧の微妙な
変動としてモータ特性係数αの補正は行わない。

【００２５】その後、次の処理としてｔ２〜ｔ１１の期
間の平均速度が算出され、この平均速度とｔ６での設定
速度とが比較され、その比較結果に基づいてｔ１〜ｔ１
０の期間の平均速度を算出した際と同様の補正処理が行
われる。このようにして重複部分を有する期間毎に平均
速度の算出及び設定速度との比較が行われ、その比較結
果に基づいてモータ特性係数α（電源電圧値に依存）が
補正され、補正されたモータ特性係数αを含む演算式を
利用してリニア搬送車１の走行制御が行われるので、何
らかの原因で電源電圧が微妙に変動しても高精度な走行
制御が行える。

【００２６】また、算出した平均速度ｖ５とその算出期
間の中間時点ｔ５の設定速度Ｖ５とを比較した結果に基
づいて補正を行うので、平均速度ｖ５とその平均速度を
算出した時点ｔ１０の設定速度Ｖ１０とを比較する場合
に比べて、リニア搬送車１の走行速度を設定速度パター
ンにより正確に追従させることができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されるので、
以下のような効果を奏する。 請求項１記載の発明によれば、搬送物品の種類や数
によってリニア搬送車の重量が異なる場合でも、特別な
重量検出装置を設ける必要がなく、検出した速度から算
出した重量を用いて走行制御を行うことで、リニア搬送
車の速度を設定された速度パターンに高い精度で追従さ
せることができる。 請求項２記載の発明によれば、台車の載荷状態に応
じて空台車用の基準重量或いは実台車用の基準重量を含
む演算式を利用しつつ重量を算出することで、重量の補
正量（元の重量と算出した重量との差）を小さくして、
台車を重量算出後において迅速に所定の速度パターンに
追従させることが可能となる。 請求項３記載の発明によれば、リニア搬送車の重量
は物品の積み下ろしが無い限り変化しないので、重量算
出を何度も行うことなく簡単な演算処理で高精度な走行
制御ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る装置の概略構成を示す説明
図である。

【図２】複数のゾーンに分割された走行路を示す平面図
である。

【図３】制御装置のハード構成を示すブロック図であ
る。

【図４】設定速度パターン及び実際の検出速度を示す図
である。

【図５】モータ特性係数の補正処理を示すフロー図であ
る。

【符号の説明】

１ リニア搬送車 ２ 走行路 ３ ゾーン ３ａ ステーション部 ３ｂ 中間加速部 ４ リニアモータ ５ 光電センサ ６ エンコーダ １１ 速度検出部 １２ 設定部 １３ 比較部 １４ 重量算出部 １５ 補正部 １６ 制御部 １７ インバータ １００ コントローラ １０１〜１０５ ゾーン制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量を含む演算式に基づいてリニアモー
   タへの出力を調節するリニア搬送車の走行制御装置であ
   って、リニア搬送車の速度を検出する速度検出手段と、
   検出した速度を利用してリニア搬送車の重量を算出する
   重量算出手段と、算出した重量を利用してリニアモータ
   への出力を調節する制御手段とを有するリニア搬送車の
   走行制御装置。
2. 【請求項２】 空台車用の基準重量及び実台車用の基準
   重量を含む演算式が予め設定されている請求項１記載の
   リニア搬送車の走行制御装置。
3. 【請求項３】 重量算出手段はリニア搬送車の初期発進
   時において重量を算出し、制御手段は算出した重量を利
   用してそのリニア搬送車に対する以降のリニアモータへ
   の出力を調節する請求項１又は２記載のリニア搬送車の
   走行制御装置。