JPS596404B2 - 停止位置制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はモータにより駆動される移送体もしくは移送
体上に固定された被搬送物を所定位置に高精度で停止さ
せることができる停止位置制御装置に関するものである
。

回転式移動棚、遊園地の遊戯機械、天井移動クレーン、
所定位置に停止を繰返すコンベアーなどでは、移送体の
所定位置もしくは移送体上に固定された被搬送物の所定
位置を精度よく定められた位置に停止させることが必要
である。

従来のこの種の装置においては、このような制御をする
場合、移送体上の所定位置もしくは移送体上に固定され
た各被搬送物に、対応するブロックを表示するブロック
信号発生器を取り付けて制御を行なつていた。

この方式ではブロック信号を受信するブロック信号受信
器が、この移送体の移送通路の近くに配設され、それぞ
れのブロックに対応して設けられるブロック信号発生器
からのブロック信号を読み続け、所望のブロック信号を
得た時にブロック信号受信器から信号が発せられ、この
信号によつて移送体を駆動するモータの電源を切断する
と共に駆動軸に取り付けられた電磁ブレーキを作動させ
、これによつて所望のブロックに対応する被搬送物又は
移送体を所定位置に停止させていた。

しかし、この従来の方式では、回転運動、停止動作の繰
返しで生ずる電磁ブレーキコイルやその制動面での発熱
がかなり大きなものとなる。

このためコイル巻線のインピダンスが増加し、一定電圧
に対しての電流値が減少し、コイルによる吸引力が低下
し、一方制動面の発熱によつて制動面の摩擦係数が低下
して制動力が低下することが避けられなかつた。このた
めに、従来の装置ではこれらの原因が重畳されて制動力
が変動し、停止位置が一定にならないという難点を有し
ていた。

この発明は、上述の従来装置での難点を解決し、簡単な
構造で所定位置での高精度の停止を可能にした停止位置
制御装置を提供することを目的とするものである。

以下、この発明をその実施例に基づき図面を参照して詳
細に説明する。

この発明の実施例は、第１図に示すようにモータ１１で
ベルト状移送体１２が回転駆動され、この移送体１２上
には移送方向において複数のプロツクが区分形成されて
いる。

実施例に示すように例えば棚のような、一般にｎ個の被
搬送物１３−１，１３−２，１３−３，・・・１３−ｎ
がプロツクに対応付けられて移送体１２の移送方向に沿
つて配列固定された構造を有している。この被搬送物１
３−１，１３−２，・・・１３−ｎにはそれ等を区別す
るプロツク信号を発生するプロツク信号発生器がそれぞ
れ移送方向の両端部近傍に配設されている。

プロツク信号発生器としては各種の方式のものが考えら
れるが、例えば移送体の移動方向と直角方向にプロツク
に対応するプロツク信号を光信号として放射する発光器
を設け、プロツクに対応付けて配列された複数個の検出
孔を発光器の光信号が通過するような構造とする。

即ちその検出孔の組合せを移送体上の所定位置もしくは
移送体上に固定された各被搬送物により異ならせておき
、この検出孔の光信号の通過路を挟み光源と検出器とし
ての受光素子を配列して検出孔の組合せ状態を検出する
ことにより所望のプロツクを検出することが可能である
。プロツク信号発生器としてはこの他にも移送体上の所
定位置或は各被搬送物の予め定められた個所に永久磁石
を設けて、移送体上の所定位置或は被搬送物により異な
る磁気的なプロツク信号を発生するような構造にするこ
ともできる。

又、移送体１２の移動に伴ない各プロツク信号発生器の
通過位置に近接してプロツク信号を検出するプロツク検
出器１４が図示されていない固定手段で装置に固定支持
されている。

さて移送体１２を駆動するモータ１１の回転軸は、移送
体１２を駆動する回転軸１５とベルト連結され、その回
転軸１５には位置検出円板１６が同心的に固設されてい
る。

この位置検出円板１６には、その円周に沿つて、第３図
に示すように少なくとも１群の位置表示体群が形成され
ている。第３図の場合には、回転軸の１回転により搬送
物２個の移動を対応させるため、Ａを中心とした１１及
び１２部分からなる第１の群と、回転軸に対しＡと対称
な位置Ｂを中心とした１１３及び１４部分からなる第２
の群の２群の位置表示体群が形成されている。この場合
、移送体１２の正転及び逆転に対応して一般には、′，
及び１２，１，及び２４は同一長さに形成される。

さらにこの第３図に示す実施例の場合には、位置検出円
板１６上の位置表示体群としては等間隔に孔刻された検
出孔が用いられている。

第２図に示すように、この実施例では位置表示体群の検
出孔を通じて光源１７から発せられる光信号が位置検出
円板１６の回転に伴つてその検出孔を通過し位置検出円
板１６に対向して図示されていない固定手段で装置に配
設された位置検出器１８に与えられこれから検出パルス
ｆ１が得られるように構成されている。又、この位置検
出円板１６上に形成された位置表示体群の位置検出器１
８による読み取りと、プロツク検出器１４による移送体
１２からもしくは移送体１２上に固定された被搬送物１
３−１，１３−２，・・・１３−ｎからのプロツク信号
の読み取りの間には、所定の時間関係が設定されている
。

即ち、移送体１２の正転例えば第１図の矢印Ｘ方向の移
動に際しては、先ず被搬送物１３−２の先端位置Ａ，で
プロツク検出器１４がプロツク信号を検出する。次いで
これより所定時間経過後から、第３図のα方向に位置検
出器１８が位置検出円板１６上の位置表示体を介しての
検出パルスｆ１をＩ！１の部分から遂次読み取つて行く
ように構成されている。又、移送体１２の逆転例えば第
１図の矢印Ｘとは逆方向への移動に際しては、被搬送物
１３−２が矢印ｘ方向の回転によりその端部がプロツク
検出器１４位置を越えて移動した位置から考えると、先
ず被搬送物１３−２の後端位置Ａ２でプロツク検出器１
４がプロツク信号を検出する。

次いでこれより所定時間経過後から第３図のαと反対方
向に位置検出器１８が位置検出円板１６上の位置表示体
を介しての検出パルスｆ１を１２の部分から遂次読み取
つて行くように構成されている。プロツク検出器１４か
らのプロツク信号Ｆ３は ！その後段に接続される比較
回路１９の入力端の１つに入力として与えられる。

一方比較回路１９の他の入力端には移送体１２上の所望
位置或は所望の被搬送物１３−１・・・に対応するプロ
ツクを示す指定信号Ｆ２が予め与えられている。プロツ
ク信号Ｆ３と指定信号Ｆ２が第１図に示すように比較回
路１９で比較され、両者が一致すると比較回路１９から
呼出信号Ｆ４が発せられるようになつている。

さて、第５図に示すこの発明の実施例の回路においては
、先ず土述の呼出信号Ｆ４がセツト端子に与えられる第
１のフリツプフロツプ２０とブレーキ制御の指示信号Ｆ
，を発する第２のフリツプフロツプ２１のりセツト端子
に、装置のスタートスイツチ２２の出力側端が接続され
ている。

第１のフリツプフロツプ２０と比較回路１９とがブカツ
ク指定手段の主要部を構成している。さらに第１のフリ
ツプフロツプ２０出力端は、ＡＮＤ回路２３の入力端の
一つ及びインバータ２５を介してモータの入力端に接続
されているＡＮＤ回路２４の入力端の一つに接続されて
いる。

このＡＮＤ回路２３の後段にはＮ進リングカウンタ２６
が接続され、この各計数段の出力端とブレーキ設定スイ
ツチ２７の各設定段の出力端とが比較設定器２８の入力
端に接続され、その出力段が第２のフリツプフロツプ２
１のセツト端子に接続されている。この第２のフリツプ
フロツブ２１の出力信号である指示信号Ｆ７がブレーキ
２９に与え６られ、一方この第２のフリツプフロツプ２
１の反転出力端子から反転指示信号６）イＡＮＤ回路２
４の入力端の一つに接続されている。

又、検出パルスＦ，がＡＮＤ回路２３の入力端の１つに
与えられるように構成されている。さて、この発明の装
置を駆動させるために、スタートスイツチ２２を投入す
ると、第５図から明らかなように、第１のフリツプフロ
ツプ２０の出力端の論理値が６０″となる。

同時に第２のフリツプフロツプ２１の出力端の指示信号
Ｆ７の論理ノ値も“０１となリブレーキは作動しない。

この状態では又プロツク指定信号Ｆ，の論理値も６０１
でＡＮＤ回路２３からは位置信号Ｆ６は発せられない。
インバータ２５のためにＡＮＤ回路２４の入力端の１つ
はその論理値が６１″となり、第２のフリツプフロツブ
２１の反転出力端子の信号Ｆ，の論理値がこの場合６１
″であるため、ＡＮＤ回路２４の出力端の駆動信号Ｆ８
の論理値が６１１となり、モータ３０は駆動を開始する
。次いで所定位置での停止を行なわせるために予め指定
信号Ｆ２で選択しておいた移送体上の選択された所定位
置もしくは移送体上に固定された所定の被搬送物に対す
るプロツク領域に入ると、指定信号Ｆ２とプロツク信号
が一致し、この一致が比較回路１９で検出され、比較回
路１９からは呼出信号Ｆ４が発せられ、第１のフリツプ
フロツプ２０に入力として与えられる。

この状態で第１のフリツプフロツプ２０はプロツク指定
信号Ｆ，を発するので、このプロツク指定信号Ｆ，によ
りインバータ２５を介してＡＮＤ回路２４の入力端の一
つの論理値が６０″となるので、ＡＮＤ回路２４の出力
端の駆動信号Ｆ８の論理値が“０”となる。

従つてこの状態で先ずモータ３０の電源が切断されるこ
とになる。このプロツク指定信号Ｆ５は第４図に示すよ
うに、呼出信号Ｆ４に対応して第１のフリツプフロツプ
２０の出力端に得られ、これより所定時間後に検出パル
スｆ１に同期して位置信号Ｆ６がＡＮＤ回路２３の出力
端に得られる。

但し、第４図１では検出パルスｆ１は時間軸方向に縮少
して時間範囲を広め、移送体上の所定位置もしくは各被
搬送物に対応する位置の各区間Ｎ，，Ｎ２，・・・Ｎｎ
に応じた検出パルスｆ１の群が表示されている。

こ＼でＮ進リングカウンタ２６は、各区間に対応して発
生される検出パルス数、即ち、位置検出円板１６上に配
設された位置表示体数に等しい桁数、即ち最大計数値を
有している。

このリングカウンタ２６の最大計数値は移送体１２の正
規の停止位置に対応した位置表示信号の計数値に対応付
けられる。さて位置信号Ｆ６によるＮ進リングカウンタ
２６の計数値が、ブレーキ設定スイツチ２７で予め設定
された所定の計数位置に達した時に比較設定器２８から
制御信号が発せられて第２のフリツプフロツプ２１のセ
ツト端子に与えられる。

従つてこの時に第２のフリツプフロツプ２１の出力の指
示信号Ｆ７の論理値が６１”となり、ブレーキ２９が駆
動される。

一方、位置検出円板１６には第３図に示すように少なく
とも１群の位置表示体が等間隔で左右対称に配設されて
いる。

第３図の矢印αの向きを正方向とし、以下左右対称であ
るので正方向について説明する。プロツク信号指定Ｆ，
が発せられてから所定時間経過すると、Ｎ進リングカウ
ンタ２６は位置信号Ｆ６を計数し始める。

この位置信号Ｆ６の正回転側の最大数をｎとし、ブレー
キ２９を駆動させるためにブレーキ設定スイツチ２７で
第ｍ番目までの計数位置が試動時に設定されたものとす
る。又、所望の停止位置が第３図のＡ点に対応する計数
位置１の位置表示体の位置であるとする。最初の試動時
に第ｍ番目の計数位置でブレーキが駆動された場合に、
第６図２に示すように、所望の停止計数位置を越えて１
２部分の第Ｐ番目の計数位置で停止するいわゆる制動不
足の状態を考える。

この場合の必要な制動計数値はｎ−ｍ＋Ｐであるから、
制動開始計数位置Ｓでブレーキをかけて所望の計数位置
１で停止させようとすると、ｎ−Ｓ＋１＝ｎ−ｍ＋Ｐか
ら次式が与えられる。

次に、試動時に第ｍ番目の計数位置でブレーキが駆動さ
れた場合、第６図３に示すように、所望の停止計数位置
に達しないで１，部分の第Ｐ′番目の計数位置で停止す
るいわゆる過制動の状態を考える。この場合の必要な制
動計数値はＰ′−ｍであるから、制動開始計数位置Ｓ５
でブレーキをかけて所望の計数位置１で停止させようと
すると、１＋（ｎ−Ｓ●＝Ｐ′−ｍから次式が与えられ
る。

この発明によれば加算利用手段により正規の停止位置に
対応した数を最大計数値とするＮ進リングカウンタを使
用し最初の試動で実際に停止した際のＮ進リングカウン
タ２６の計数値、即ち、上述の制動不足の状態でのＰも
しくは過制動状態でのＰ′が次回の作動時に記憶されて
利用されるように構成されている。制動不足の状態では
、所望の計数位置を越えた位置で停止するためにリング
カウンタ２６には１２部分に入つた計数値Ｐがカウント
された状態となる。

次回作動時にはＰ＋１からカウントが開始されるので、
次回の作動時に試動時と同様にブレーキ設定スイツチ２
７を設定しておくと移送体１２を所望の位置で停止させ
ることができる。これは（１）式でＳ＝ｍとしてＰ＝１
が得られることに対応する。同様に、過制動の状態では
次回の作動時に試動時と同様にブレーキ設定スイツチ２
７を設定しておくと、試動時においての装置の停止位置
での対応する計数値からカウントが開始されるので次回
の作動時からは、移送体１２を所望の位置で停止させる
ことができる。

これは（２）式でＳ′＝ｍとしてＰ′＝ｎ＋１となるこ
とに対応する。第７図はこの装置の動作状態を具体的に
示したプロツク図で、簡単のためにリングカウンタの最
大計数値を１２とし、正規の停止状態としてカウンタの
計数値が０の場合を考えることにする。

第７図３の第１回目の試動状態では、リングカウンタは
０から計数を開始し、例えば計数値４でブレーキ設定ス
イツチ２７を設定し、計数値３で停止したとする。この
状態で第７図４に示す第２回目の作動を行なうとリング
カウンタには計数値３が記憶されているので、次の計数
値４で直ちにブレーキが設定され正規位置で停止するこ
とになる。この時停止時のリングカウンタの計数値は３
となつている。もしかりに、条件が変わつて計数値４で
ブレーキを設定してリングカウンタの計数値２で停止す
る第７図５のような状態であると、次回からは６に示す
ようにリングカウンタは２から計数し始め正規位置に停
止してその時のリングカウンタの計数値は２となる。

第３図に示す実施例では、位置検出円板上に２群の位置
表示体群を形成し、それぞれの群が移送体上の隣接する
所定位置もしくはこれに固定された隣接する被搬送物の
位置に対応していて、回転軸の一回転が２個の被搬送物
の移動に関連付けらしかし、この位置表示体群の数は無
論２群に限られるものではなく、任意の数の位置表示体
群を位置検出円板上に対称的に形成しておき、これを正
転逆転情報を含めたプロツク信号との関連で検出可能な
他の構成にすることもできる。

以上詳細に説明したように、この発明によれば簡単で堅
固な構造を有し、与えられた駆動雰囲気条件下での一度
の試動に基づく前回の計数情報により、位置検出円板上
の位置表示体数、試動時のブレーキ駆動位置、試動時の
停止位置からその条件下で所望位置での停止を高精度で
実現可能とする停止位置制御装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の移送体及び被搬送物と各検
出器の関係を示す構成図、第２図はこの発明の実施例の
位置検出円板と位置検出器の配置を示す図、第３図はこ
の発明の実施例に用いる位置検出円板を示す図、第４図
はこの発明の実施例の構成各部における信号波形図、第
５図はこの発明の実施例の構成を示すプロツク図、第６
図は制動位置演算の原理を示す図、第７図はこの発明の
実施例の動作を示す図である。 １２・・・・・・移送体、１３−１，・・・１３−ｎ・
・・・・・被搬送物、１４・・・・・・プロツク検出器
、１６・・・・・・位置検出円板、１８・・・・・・位
置検出器、２６・・・・・・Ｎ進リングカウンタ、２７
・・・・・・ブレーキ設定スイツチ、２８・・・・・・
比較設定器、２９・・・・・・ブレーキ、３０・・・・
・・モータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ モータの駆動により移送されて停止位置が制御され
   る移送体と、この移送体にその移送方向において区分形
   成された複数のブロックと、これらブロックの所定位置
   に設けられ、それぞれのブロックに対応したブロック信
   号を発するブロック信号発生器と、前記移送体近傍に設
   けられ、前記ブロック信号を検出して予め選択設定され
   たブロック信号との一致を検出するとブロック指定信号
   を発するブロック指定手段と、前記移送体の駆動軸に同
   期して回転し、前記ブロックの前記移送方向の位置に比
   例した数の位置表示信号を発する位置検出円板と、前記
   ブロック指定信号により指定されるブロックに対して前
   記位置表示信号を計数し、前記移送体の正規の停止位置
   に対応した前記位置表示信号の数を最大計数値とするリ
   ングカウンタと、前記ブロック指定信号を検出して前記
   モータの電源を遮断する遮断手段と、予め設定した制動
   開始位置に対応する設定計数値と前記リングカウンタの
   計数値の一致を検出して前記駆動軸の制動操作を行なう
   ブレーキ駆動手段と、前記移送体の停止時における前記
   リングカウンタの計数値を保持して前記移送体に対する
   次回の停止制御時にこの保持計数値から前記リングカウ
   ンタに対する計数を開始させる加算利用手段とを有する
   停止位置制御装置。