JPH11292242A - 複数モータ駆動コンベヤの制御装置 - Google Patents

複数モータ駆動コンベヤの制御装置

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JPH11292242A
JPH11292242A JP9717198A JP9717198A JPH11292242A JP H11292242 A JPH11292242 A JP H11292242A JP 9717198 A JP9717198 A JP 9717198A JP 9717198 A JP9717198 A JP 9717198A JP H11292242 A JPH11292242 A JP H11292242A
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JP
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motors
motor
control device
driven
conveyor
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JP9717198A
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Ritsu Teramoto
律 寺本
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、設置スペースが小さく、被搬送物の
落下を防ぎながら長距離の搬送を可能とする制御装置を
提供する。 【解決手段】本発明では、複数のコンベヤ駆動用モータ
の速度を同期させる制御装置を用いる。上記の制御装置
を構成する手段として、まず複数個のモータ4a,4b
のうち1個のみを主動モータとし、他を従動モータとす
る。そして主動モータは、通常の一定回転速度を維持さ
せる制御装置により駆動する。また他の従動モータは、
主動モータの回転速度を目標速度とする速度追従制御装
置により駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数個のモータに
より駆動される搬送システムの制御装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来のコンベヤシステムによる物品搬送
例を図6に示す。図6は、ベルト1、駆動側プーリ2、
従動側プーリ3、モータ4、減速器5、被搬送物7より
なる。モータ4が発生する駆動力は減速器5を介して駆
動側プーリ2に伝わり、駆動側プーリ2および従動側プ
ーリ3に掛け渡されているベルト1を回転させる。これ
によりベルト1上に乗っている被搬送物7を運ぶ。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図6のシステムは簡便
かつ効果的に被搬送物7を搬送可能なものである。しか
し、被搬送物7の重量が大きい場合、または搬送区間が
長距離でベルト1が長い場合には、摩擦力の増大によ
り、出力の大きいモータ4を用いなければならない。こ
のため、ベルト1の横にモータ4が大きく張り出し、広
大な設置スペースを必要とする問題が生じる。また通
常、出力の大きいモータの価格は、同じ出力となる複数
個の小型モータの価格の総和よりも高いので、システム
全体のコストが上昇するという問題が生じる。
【0004】これらの問題に対する1つの解を、図7に
示す。図7の搬送システムは、小型のモータにより駆動
される2つ以上のコンベヤ(1a、2a、3a、4a、
5a、および1b、2b、3b、4b、5b)により被
搬送物7を搬送するものである。この構成によれば、ベ
ルト1a、1bの両側に張り出すモータ4a、4b、お
よび減速器5a、5bの設置スペースを小さくすること
ができる。図中ではモータ保守簡便性等を考慮して、モ
ータ4a、4b、および減速器5a、5bを、ベルト1
a、1bの各々外側に配置したが、より設置スペースを
小さくするために、これらをベルト1a、1bの各々内
側に配置してもよい。さらに通常は、複数の小型のモー
タを用いると、大型のモータを1個用いるよりも、モー
タ価格の総和が小さくなる。これにより、搬送システム
全体のコストを抑制することが可能となる。
【0005】しかし、図7のように複数個の独立したコ
ンベヤを用いた場合、各々のコンベヤの搬送速度および
位置には差異が生じる。この差異は、特に長距離搬送を
行う場合に、特に顕著となる。そして、この搬送速度お
よび位置の差異が大きい場合には、被搬送物7が傾いた
り、甚だしい場合には図7のように被搬送物7の落下を
招いたりする問題が発生する。
【0006】本発明の目的は、被搬送物を落下させるこ
となく長距離搬送することが可能で、設置スペースの縮
小化に役立つモータ駆動コンベヤの制御装置を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明では、複数のコンベヤ駆動用モータの速度を
同期させる制御装置を用いる。◆上記の制御装置を構成
する一つ目の手段として、まず複数個のモータのうち1
個のみを主動モータとし、他を従動モータとする。そし
て主動モータは、通常の一定回転速度を維持させる制御
装置により駆動する。また他の従動モータは、主動モー
タの回転速度を目標速度とする速度追従制御装置により
駆動する。◆また二つ目の手段として、主動モータは上
記と同じく一定回転速度を維持させる制御装置により駆
動し、他の従動モータは、主動モータの回転位置および
回転速度を目標位置および目標速度とする位置/速度追
従制御装置により駆動する。◆上記一つ目の手段および
二つ目の手段は、同時に用いてもよいし別々に用いても
よい。◆さらに複数個のモータが、ベクトル制御器によ
り制御される誘導型交流モータである場合には、下記に
示す三つ目の手段を施してもよい。一般にベクトル制御
器は、トルク電流指令、励磁電流指令、電流周波数指令
を生成し、それらに基づいて各相電流を制御するもので
ある。このうち電流周波数指令は、従来は、制御対象モ
ータに付随する速度センサにより検出した回転速度信号
から算出した周波数と、トルク電流指令に比例した値と
の和として算出する。これに対し、当手段では、主動モ
ータに付随する速度センサにより検出した回転速度信号
から算出した周波数と、トルク電流指令に比例した値と
の和として、電流周波数指令を算出する。
【0008】
【発明の実施の形態】図1に、本発明の第1の実施の形
態を示す。◆図1は、ベルト1a、1b、駆動側プーリ
2a、2b、従動側プーリ3a、3b、モータ4a、4
b、減速器5a、5b、位置/速度センサ6a、6b、
および制御装置8よりなる。制御装置8は、速度検出器
9a、9b、位置検出器10a、10b、駆動回路11
a、11b、主動側制御部12、従動側制御部13から
なる。ここでは、2つのコンベヤによって被搬送物7を
搬送しているが、3つ以上のコンベヤを用いてもよい。
また、駆動回路11a、11bとは、パワートランジス
タ等により構成される電流出力手段のことである。さら
に、位置/速度センサ6a、6bには、ロータリエンコ
ーダ、タコジェネレータ、レゾルバ等を用いることがで
きる。
【0009】以下、図1の実施例の動作を説明する。◆
まず、主動側制御部12は、速度検出器9b、位置検出
器10bより、モータ4bの回転速度および回転位置を
入力する。そしてその値に基づいて、モータ4bが一定
回転数で回転するのに必要な電流波形を算出し、駆動回
路11bを介してモータ4bを駆動する。一方、従動側
制御部13は、速度検出器9a、位置検出器10aよ
り、モータ4aの回転速度および回転位置を入力する。
さらに、速度検出器9b、位置検出器10bより、モー
タ4bの回転速度および回転位置も入力する。そして、
モータ4a、4bの回転速度の差および回転位置の差を
算出し、その値に基づいて、モータ4aをモータ4bと
同じ回転速度で回転させるフィードバック制御系を構成
し、駆動回路11aを介してモータ4aを駆動する。こ
れにより、モータ4aと4bの回転速度または回転位置
を一致させる安定な制御装置8を構成することが可能と
なる。
【0010】次に図2に、本発明の第2の実施の形態を
示す。◆図1では、2つのコンベヤにより被搬送物7を
搬送していたが、図2の実施例では、複数個のモータ4
a、4bにより駆動される1個のベルト1により搬送を
行う。このように、本発明の適用範囲は、複数個のモー
タにより構成される搬送システム全般に関するものであ
り、ベルト部が複数個に分割されているかどうかに関わ
らず適用可能なものである。
【0011】次に図4に、主動側制御部12の詳細構成
を示す。◆当構成は、モータ4a、4bが誘導型交流モ
ータである場合のものであるが、本発明の適用範囲は誘
導型交流モータのみにこだわるものでなく、簡単な変更
により同期型交流モータ、直流モータ、ブラシレス直流
モータ、ステップモータ等の各種モータにより駆動され
るシステムにも適用可能である。
【0012】さて、図4にて主動側制御部12は、速度
検出器9bより、モータ4bの回転速度を入力する。そ
して当入力値を元に、トルク指令演算部22にてトルク
指令信号を算出する。具体的には減算器21により、目
標速度発生器25の出力値から、モータ4bの回転速度
を減算し、PI制御器(比例積分制御器)20にてトル
ク指令信号へと変換する。次に、このトルク指令信号を
元にベクトル制御を施してモータ4bを回転させる。こ
のためまず、トルク指令信号を増幅器16により増減幅
することにより、トルク電流指令信号を作成する。一
方、トルク指令信号を増幅器18により増減幅した信号
と、モータ4bの回転速度を増幅器19により増減幅し
た信号とを、加算器17により加算して、周波数指令信
号を作成する。また、励磁電流指令発生器26により、
励磁電流指令信号を作成する。以上の処理が終わったと
ころで、励磁電流指令信号、トルク電流指令信号、周波
数指令信号を、2相/3相変換器により変換して各相の
電流指令値を作成し、各相電流制御器14および駆動回
路11bによりモータ4bに流す電流を制御する。以上
の構成により、モータ4bは目標速度発生器25が発生
する回転速度と略等しい回転速度にて回転することにな
る。
【0013】次に図3に、従動側制御部13の詳細構成
を示す。◆当構成も、モータ4a、4bが誘導型交流モ
ータである場合のものである。従動側制御部13は、速
度検出器9aおよび9bより、モータ4aおよび4bの
回転速度を入力する。そして当入力値を元に、トルク指
令演算部22にてトルク指令信号を算出する。具体的に
は減算器21により、モータ4bの回転速度から、モー
タ4aの回転速度を減算し、PI制御器20にてトルク
指令信号へと変換する。その後は、図4と同じく、ベク
トル制御を施すことによりトルク指令信号に応じた電流
をモータ4aに通電させてモータ4aを回転させる。以
上の構成により、モータ4aはモータ4bの回転速度と
略等しい回転速度にて回転することになる。
【0014】次に図5に、従動側制御部13の他の構成
例を示す。◆当構成例では、速度検出器9a、9bより
モータ4a、4bの回転速度を入力する他に、位置検出
器10a、10bよりモータ4a、4bの回転位置を入
力する。そして当入力値を元に、トルク指令演算部22
にてトルク指令信号を算出する。具体的には、まず減算
器21により、モータ4bの回転速度から、モータ4a
の回転速度を減算し、PI制御器20に入力する。次
に、減算器23により、モータ4bの回転位置から、モ
ータ4aの回転位置を減算し、PI制御器24に入力す
る。そして、PI制御器20、24の出力値を加算器2
7にて加算してトルク指令信号を作成する。その後は、
図4と同じく、ベクトル制御を施すことによりトルク指
令信号に応じた電流をモータ4aに通電させてモータ4
aを回転させる。以上の構成により、モータ4aはモー
タ4bの回転速度と略等しい回転速度にて回転するだけ
でなく、回転位置に関しても略等しくなる。この構成例
は、特に搬送距離が長く、回転位置差異の累積により被
搬送物7が落下する恐れがある場合に有効なものであ
る。
【0015】なお上記の説明は全て、電気回路により構
成した場合について述べたが、本発明よりなる制御装置
8は、マイコンシステムおよび制御用プログラムによっ
て構成することも可能である。
【0016】さらに、本発明の適用範囲はベルト式のコ
ンベヤだけに限定するものではなく、全く同様の構成に
て、複数クレーンによる揚重、複数台車による搬送、複
数モータにて駆動されるエスカレータおよび動く歩道な
ど広範な人荷搬送システムに適用することができる。
【0017】
【発明の効果】本発明により、複数個のモータにて構成
されるコンベヤシステムにおいて、各モータの回転速度
を一致させることができる。これにより、被搬送物を落
下させることなく長距離搬送することが可能となる。よ
って、コンベヤシステムの駆動源を1個の大型モータか
ら複数個の小型モータに置き換えることが可能となり、
設置スペースの縮小、システム総価格の抑制効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態を示す図である。
【図2】 本発明の第2の実施の形態を示す図である。
【図3】 本発明の制御装置の1つの形態を示す図であ
る。
【図4】 本発明の制御装置の他の形態を示す図であ
る。
【図5】 本発明の制御装置の他の形態を示す図であ
る。
【図6】 従来の物品搬送システムの1つの例を示す図
である。
【図7】 従来の物品搬送システムの他の例を示す図で
ある。
【符号の説明】
1…ベルト、2…駆動側プーリ、3…従動側プーリ、4
…モータ、5…減速器、6…位置/速度検出器、7…被
搬送物、8…制御装置、9…速度検出器、10…位置検
出器、11…駆動回路、12…主動側制御部、13…従
動側制御部、14…各相電流制御器、15…2相/3相
変換器、16…増幅器、17…加算器、18…増幅器、
19…増幅器、20…PI制御器、21…減算器、22
…トルク指令演算部、23…減算器、24…PI制御
器、25…目標速度発生器、26…励磁電流指令発生
器、27…加算器。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数個のモータにより駆動されるコンベヤ
    システムの制御装置において、 前記複数個のモータの回転速度または回転位置を一致さ
    せる制御手段を有することを特徴とする複数モータ駆動
    コンベヤの制御装置。
  2. 【請求項2】複数個のモータにより駆動されるコンベヤ
    システムの制御装置において、 複数個のモータのうち1個のモータを一定回転させる制
    御手段と、他のモータの回転速度または回転位置を前記
    1個のモータの回転速度または回転位置に一致させる制
    御手段とを有することを特徴とする複数モータ駆動コン
    ベヤの制御装置。
  3. 【請求項3】複数個のモータにより駆動されるコンベヤ
    システムの制御装置において、 複数個のモータのうち1個のモータを一定回転させる制
    御手段と、他のモータの回転速度および回転位置を前記
    1個のモータの回転速度および回転位置に一致させる制
    御手段とを有することを特徴とする複数モータ駆動コン
    ベヤの制御装置。
  4. 【請求項4】請求項2に記載の複数モータ駆動コンベヤ
    の制御装置において、 1個のモータの回転速度と該モータの回転速度との差を
    出力する減算器と、前記減算器の出力を入力とする制御
    器からなることを特徴とする複数モータ駆動コンベヤの
    制御装置。
  5. 【請求項5】請求項3に記載の複数モータ駆動コンベヤ
    の制御装置において、 1個のモータの回転速度と当該モータの回転速度との差
    を出力する減算器と、該1個のモータの回転位置と当該
    モータの回転位置との差を出力する減算器と、上記2つ
    の減算器の出力を入力とする2つの制御器と、上記2つ
    の制御器の出力を加算する加算器とからなることを特徴
    とする複数モータ駆動コンベヤの制御装置。
  6. 【請求項6】請求項2に記載の複数モータ駆動コンベヤ
    の制御装置において、 複数個のモータはベクトル制御器により制御される誘導
    型交流モータであって、さらに前記ベクトル制御器の周
    波数指令信号が1個のモータの回転速度を元に算出され
    ることを特徴とする複数モータ駆動コンベヤの制御装
    置。
  7. 【請求項7】請求項3に記載の複数モータ駆動コンベヤ
    の制御装置において、 複数個のモータはベクトル制御器により制御される誘導
    型交流モータであって、さらに前記ベクトル制御器の周
    波数指令信号が1個のモータの回転速度を元に算出され
    ることを特徴とする複数モータ駆動コンベヤの制御装
    置。
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