JPH0992530A - ソレノイドの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 物流コンベアの分岐のために使用するソレノ
イドにおいて、分岐用ローラ等を少ない電流で迅速に移
動可能なソレノイドの制御方法を提供すること。 【解決手段】 ソレノイドの制御方法は、鉄心１４と、
鉄心１４を周回して取り付けられた２個以上の第１駆動
コイル１１と第２駆動コイル１２とを有し、通電開始時
に所定時間、第１駆動コイル１１及び第２駆動コイル１
２に並列に電圧を印加し、所定時間経過後、第１駆動コ
イル１１及び第２駆動コイル１２に直列に電圧を印加す
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、物流コンベアで使
用される磁石式切換え装置等で用いられる切り換え用ソ
レノイドの制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、搬送物を分岐するポイントを有す
る物流コンベアにおいて、分岐するための手段に電磁石
が使用されている。例えば、実開平６−１６３３３号公
報では、分岐レール側壁の一部を電磁石で構成し、磁性
体である搬送物に直接磁力を作用させることにより分岐
する方法が開示されている。また、実開平６−２２７６
４９号公報では、分岐手段を構成するローラをソレノイ
ドで吸引し移動して、ローラを介して搬送物を分岐する
方法が開示されている。これらの公報において開示され
ている分岐手段では、ソレノイドを構成するコイルは１
つである。複数のコイルを使用したソレノイドを分岐点
に用いる方法は、実開平７−８３２６号公報に開示され
ている。これは、分岐レールの入口部分に複数のソレノ
イドを並列に配置し、複数のソレノイドへの通電を順次
切り換えることにより分岐を行っている。ただし、各ソ
レノイドで使用されているコイルは各々１つであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ソレノイドを用いた分岐手段、分岐方法には、次のよう
な問題点があった。 （１）分岐するための経路切り換え時に瞬間的に大きな
吸引力を必要とし、ソレノイドが大型化する問題があっ
た。経路切り換え時に瞬間的に大きな吸引力を必要とす
るのは、停止している分岐ローラ等移動させるための初
期吸引力が必要なためである。一方、駆動コイルを大き
くすると、電流の立ち上がりが遅くなり、切り換え時間
が長くなる問題があった。 （２）また、切換え時間は、物流コンベアのスピードア
ップに対する需要と共にできるだけ短縮化することが望
まれていた。しかし、従来の方法では、駆動コイルに通
電を開始した時に、磁気回路が形成されるまで渦電流が
流れ、電流の立ち上がりが遅くなるため、分岐のための
切換え時間が長くなる問題があった。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、物流コンベアの分岐のために使
用するソレノイドにおいて、分岐用ローラ等を少ない電
流で迅速に移動可能なソレノイドの制御方法を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のソレノイドの制
御方法は、鉄心と、該鉄心を周回して取り付けられた駆
動コイルとを有し、該駆動コイルに通電することによ
り、該鉄心に磁力を発生させるソレノイドの制御方法で
あって、駆動コイルが２個以上鉄心に取り付けられ、通
電開始時に所定時間、前記２個以上の駆動コイルに並列
に電圧を印加し、所定時間経過後、前記２個以上の駆動
コイルに直列に電圧を印加する。また、本発明のソレノ
イドの制御方法は、鉄心と、該鉄心を周回して取り付け
られた駆動コイルとを有し、該駆動コイルに通電するこ
とにより、該鉄心に磁力を発生させるソレノイドの制御
方法であって、鉄心を周回し、駆動コイルよりも起磁力
の小さいバイアスコイルを有し、駆動コイルに通電して
いない時にも、バイアスコイルに通電している。

【０００６】また、本発明のソレノイドの制御方法は、
鉄心と、該鉄心を周回して取り付けられた２以上の駆動
コイルとを有し、該駆動コイルに通電することにより、
該鉄心に磁力を発生させるソレノイドの制御方法であっ
て、通電開始時に所定時間、前記２以上の駆動コイルに
並列に電圧を印加し、所定時間経過後、前記２以上の駆
動コイルに直列に電圧を印加と共に、前記鉄心を周回
し、駆動コイルよりも起磁力の小さいバイアスコイルを
有し、駆動コイルに通電していない時にも、バイアスコ
イルに通電していること。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のソレノイドの制御方法を
実施した具体例を図面に基づいて詳細に説明する。始め
に本発明のソレノイドの制御方法を実施した物流コンベ
アについて、図９に基づいて説明する。コンベアフレー
ム５９の左端には駆動軸５１が、また右端には従動軸５
６が、各々回転可能に保持されている。駆動軸５１に
は、モーター５３が取り付けられている。駆動軸５１及
び従動軸５６の両端には、一対のスプロケット５７，５
８が固設されている。スプロケット５７，５８には、一
対のチェーン５２が周回して取り付けられている。一対
のチェーン５２には、スライドガイド１７の両端が一定
のピッチで取り付けられている。従って、スライドガイ
ド１７はチェーン５２と共にコンベア上を周回して移動
する。

【０００８】コンベアフレーム５９の中央より右側面か
ら、振り分けコンベア６０が斜め方向に連続して付設さ
れている。スライドガイド１７の各々には、スライドシ
ュー１６がスライダー１８を介して、コンベアの流れ方
向に直角方向に摺動可能に取り付けられている。すなわ
ち、スライドシュー１６は、コンベアフレーム５９の流
れと直向する方向に設けられたスライダー１８によりス
ライドする。スライド機構については、後で詳細に説明
する。図７及び図８にスライドシュー１６をコンベアの
下側から見た平面図を示す。スライドシュー１６は通常
は、図９に示すように、ガイドレール２４により、コン
ベアフレーム５９の下側面に密着して１列に並んでい
る。そのため、物はコンベア上を矢印５４の方向に進行
する。物を振り分けコンベア６０に流す場合は、スライ
ドシュー１６を図の実線で示す位置まで移動させる。こ
れにより、物はスライドシュー１６にガイドされて、矢
印５５の方向に進行する。

【０００９】次に、図１及び図２に本発明の主要部であ
る物流コンベアの分岐部の切換え装置の詳細図を示して
説明する。コンベアの流れに直角方向に、両端がチェー
ン５２に取り付けられてスライドガイド１７が付設され
ている。スライドガイド１７には、ガイドの軸線方向に
摺動可能にスライダー１８が嵌合されている。スライダ
ー１８の上には、スライドシュー１６が固設されてい
る。スライダー１８の下面には、強磁性体よりなるプラ
ンジャ１９が固設されている。プランジャ１９の平面形
状は、図８に示すように、ベアリング２１を挟んで２つ
に分割されている。プランジャ１９の下には、ガイドピ
ン２０が固設され、ガイドピン２０には、ガイドレール
２４に嵌合するベアリング２１が回転可能に付設されて
いる。

【００１０】一方、コンベアフレーム５９の分岐部に
は、略コの字形の丸棒である鉄心１４が固設されてい
る。鉄心１４には、第１駆動コイル１１、第２駆動コイ
ル１２、及びバイアスコイル１３が周回して付設されて
いる。鉄心１４の先端部には、図８に示すように、固定
鉄心２２，２３が複数の鉄心１４に跨って固設されてい
る。固定鉄心２２，２３は、図８に示すように、分岐コ
ンベアの経路に沿って湾曲している。固定鉄心２２，２
３、鉄心１４、第１駆動コイル１１、第２駆動コイル１
２、及びバイアスコイル１３によりソレノイドが構成さ
れている。図１に示すように、プランジャ１９の一部が
固定鉄心２２，２３に近づくことにより、固定鉄心２
２，２３、鉄心１４及びプランジャ１９により強磁性体
による磁気回路が構成される。

【００１１】図８は、搬送物を直進させる場合で有り、
図７は搬送物を分岐して振り分けコンベア６０に流す場
合を示している。すなわち、図８に示すように、第１駆
動コイル１１及び第２駆動コイル１２に通電していない
状態では、プランジャ１９は、直進するガイドレール２
４の両側に位置し、ベアリング２１を介してスライドシ
ュー１６がコンベアの端部に１列に並んでいる。搬送物
を分岐する場合は、第１駆動コイル１１及び第２駆動コ
イル１２に通電する。それにより、プランジャ１９がソ
レノイド２５に吸引され、図７に示すように分岐するガ
イドレール２４の両側の位置に移動する。スライドシュ
ー１６は、プランジャ１９と一体であり同じに移動する
ため、搬送物は、スライドシュー１６に沿って分岐され
る。ここで、搬送ラインの高速化を達成させる為にはス
ライドシュー１６をチェーン５２の移動と同期させなが
ら移動させる必要があるため、スライドシュー１６をプ
ランジャ１９を介して急速に移動させることが必要とさ
れる。

【００１２】次に、スライドシュー１６を急速に移動さ
せるためのソレノイドの制御方法を説明する。図３にソ
レノイドの制御回路を示す。タイマー回路３１と直並列
切換回路３２が電源に並列に接続されている。直並列切
換回路３２には、第１駆動コイル１１及び第２駆動コイ
ル１２が接続している。また、タイマー回路３１から信
号線が直並列切換回路３２に接続している。図５に示す
ように、スライドシュー１６の駆動開始から所定時間
は、第１駆動コイル１１及び第２駆動コイル１２に並列
に電力を供給する。すなわち、第１駆動コイル１１及び
第２駆動コイル１２に並列に電圧を印加する。そして、
所定時間経過するとタイマー回路３１が直並列切換回路
３２に信号を送り、直並列切換回路３２は、第１駆動コ
イル１１及び第２駆動コイル１２に対して直列に電力を
供給する。すなわち、第１駆動コイル１１及び第２駆動
コイル１２に対して直列に電圧を印加する。

【００１３】このようにソレノイドを制御することによ
り、スライドシュー１６を急速に移動することが可能と
なる。すなわち、図５に示すように、第１駆動コイル１
１及び第２駆動コイル１２に直列に電圧を印加した場合
は、図中Ｂで示すように電流が流れるので、固定鉄心２
２，２３に起磁力を発生させるのに時間がかかる為、プ
ランジャ１９を急速に吸引することができなかった。そ
れと比較して、始めに第１駆動コイル１１及び第２駆動
コイル１２に並列に電圧を印加すると、図中Ａで示すよ
うに電流が急速に立ち上り多く流れるので、固定鉄心２
２，２３に強い磁力が急速に発生し、プランジャ１９を
急速に吸引することができる。固定鉄心２２，２３、鉄
心１４及びプランジャ１９とで構成される磁気回路にお
いて、磁力の強さは電流に比例するから、第１駆動コイ
ル１１及び第２駆動コイル１２に多くの電流を急速に流
すことにより磁力を急速に発生させる事ができるのであ
る。

【００１４】以上説明したように、本実施の形態のソレ
ノイドの制御方法によれば、鉄心１４と、鉄心１４を周
回して取り付けられた２個の第１駆動コイル１１、第２
駆動コイル１２とを有し、該駆動コイルに通電すること
により、鉄心１４に磁力を発生させるソレノイドの制御
方法であって、通電開始時に所定時間、第１駆動コイル
１１及び第２駆動コイル１２に並列に電圧を印加し、所
定時間経過後、第１駆動コイル１１及び第２駆動コイル
１２に直列に電圧を印加しているので、小さいソレノイ
ドを用いてスライドシュー１６を急速に移動することが
できる。

【００１５】次に、図３のソレノイドの制御回路の直並
列切換回路の具体例を図４に示す。図４に示す回路は、
直並列切換回路３２として、２つのトランジスタ３３，
３４及びダイオード３５を使用するものである。図５に
示すように、スライドシュー１６の駆動開始から所定時
間は、第１駆動コイル１１及び第２駆動コイル１２に並
列に電力を供給する。すなわち、タイマー回路３１がト
ランジスタ３３及びトランジスタ３４のベースに電圧を
印加することにより、第１駆動コイル１１及び第２駆動
コイル１２に並列に電圧を印加する。そして、所定時間
経過するとタイマー回路３１が直並列切換回路３２に信
号を送り、直並列切換回路３２は、第１駆動コイル１１
及び第２駆動コイル１２に対して直列に電力を供給す
る。すなわち、第１駆動コイル１１及び第２駆動コイル
１２に対して並列に電圧を印加する。この後の作用は、
先に説明した制御回路の場合と同様なので説明を省略す
る。

【００１６】次に、本発明とは目的等を同じとするが内
容の異なる別の発明を説明する。すなわち、駆動コイル
と並べてバイアスコイル１３を配設し、バイアスコイル
１３に対して、駆動コイルに通電していないときでも電
流を供給する制御を行っていることである。バイアスコ
イル１３を設けていない場合、駆動コイルに通電する
と、鉄心１４、固定鉄心２２，２３において渦電流が発
生し、磁気回路が構成されるまでに無駄な時間がかかっ
てしまう問題があった。本実施の形態では、バイアスコ
イル１３を設け、バイアスコイル１３に、駆動コイルに
通電していない時でも通電しているため、鉄心１４及び
固定鉄心２２，２３に常に磁気回路が構成されている。
従って、図６の図中Ｃに示すように、第１駆動コイル１
１及び第２駆動コイル１２に通電を開始した時に、渦電
流の発生が減少し、磁気回路がすぐに立ち上がるため、
プランジャ１９を介してスライドシュー１６を急速に移
動させることができる。参考のためバイアスコイル１３
に通電していない場合を図６に図中Ｄで示す。

【００１７】以上説明したように、本実施の形態のソレ
ノイドの制御方法は、鉄心と、該鉄心を周回して取り付
けられた駆動コイルとを有し、該駆動コイルに通電する
ことにより、該鉄心に磁力を発生させるソレノイドの制
御方法であって、鉄心を周回し、駆動コイルよりも起磁
力の小さいバイアスコイルを有し、駆動コイルに通電し
ていない時にも、バイアスコイルに通電しているので、
第１駆動コイル１１及び第２駆動コイル１２に通電を開
始した時に、既に鉄心１４及び固定鉄心２２，２３に磁
気回路が構成されているため、渦電流が減少し、磁気回
路がすぐに立ち上がるため、プランジャ１９を介してス
ライドシュー１６を急速に移動させることができる。

【００１８】以上、本発明のソレノイドの制御方法の実
施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態
に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態では、駆動コイルとして２個のコ
イルを使用しているが、３個以上の駆動コイルを使用し
ても同様である。また、本実施の形態では、物流コンベ
アにおける分岐手段について説明したが、ソレノイドに
より急速にプランジャを移動させる必要があるならば、
どのような場合にも適用できることは言うまでもない。
また、本実施の形態では、並列駆動から直列駆動への切
換えをタイマーにより所定時間経過後に行っているが、
電流値を計測していて、所定の電流値に達したときに並
列駆動から直列駆動に切り換えても同様の効果を得るこ
とができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明のソレノイドの制御方法によれ
ば、鉄心と、鉄心を周回して取り付けられた２個以上の
駆動コイルとを有し、該駆動コイルに通電することによ
り、鉄心に磁力を発生させるソレノイドの制御方法であ
って、通電開始時に所定時間、２個以上の駆動コイルに
並列に電圧を印加し、所定時間経過後、２個以上の駆動
コイルに直列に電圧を印加しているので、小さいソレノ
イドを用いてプランジャを急速に移動することができ
る。

【００２０】また、本発明のソレノイドの制御方法によ
れば、鉄心と、鉄心を周回して取り付けられた駆動コイ
ルとを有し、駆動コイルに通電することにより、鉄心に
磁力を発生させるソレノイドの制御方法であって、鉄心
を周回し、駆動コイルよりも起磁力の小さいバイアスコ
イルを有し、駆動コイルに通電していない時にも、バイ
アスコイルに通電しているので、駆動コイルに通電を開
始した時に、既に鉄心に磁気回路が構成されているた
め、渦電流が減少し、磁気回路がすぐに立ち上がるた
め、プランジャを急速に移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】駆動回路に通電している状態でのソレノイド２
５の構成を示す断面図である。

【図２】駆動回路に通電していない状態でのソレノイド
２５の構成を示す断面図である。

【図３】第一の制御回路の構成を示す回路図である。

【図４】図３の直並列切換回路の具体例を示す回路図で
ある。

【図５】第一の制御方法及びその結果を示すデータ図で
ある。

【図６】第二の制御方法及びその結果を示すデータ図で
ある。

【図７】物流コンベアの分岐部（分岐する状態）を下側
から見た平面図である。

【図８】物流コンベアの分岐部（分岐しない状態）を下
側から見た平面図である。

【図９】物流コンベアを上から見た平面図である。

【符号の説明】

１１ 第１駆動コイル １２ 第２駆動コイル １３ バイアスコイル １４ 鉄心 １６ スライドシュー ２１ ベアリング ２２，２３ 固定鉄心 ２４ ガイドレール ３１ タイマー回路 ３２ 直並列切換回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄心と、該鉄心を周回して取り付けられ
   た駆動コイルとを有し、該駆動コイルに通電することに
   より、該鉄心に磁力を発生させるソレノイドの制御方法
   において、 前記駆動コイルが２個以上、前記鉄心に取り付けられ、 通電開始時に所定時間、前記２個以上の駆動コイルに並
   列に電圧を印加し、 前記所定時間経過後、前記２個以上の駆動コイルに直列
   に電圧を印加することを特徴とするソレノイドの制御方
   法。
2. 【請求項２】 鉄心と、該鉄心を周回して取り付けられ
   た駆動コイルとを有し、該駆動コイルに通電することに
   より、該鉄心に磁力を発生させるソレノイドの制御方法
   において、 前記鉄心を周回し、前記駆動コイルよりも起磁力の小さ
   いバイアスコイルを有し、 前記駆動コイルに通電していない時にも、前記バイアス
   コイルに通電していることを特徴とするソレノイドの制
   御方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載する方法において、 前記鉄心を周回し、前記駆動コイルよりも起磁力の小さ
   いバイアスコイルを有し、 前記駆動コイルに通電していない時にも、前記バイアス
   コイルに通電していることを特徴とするソレノイドの制
   御方法。