JP2665609B2 - リニアモーター駆動の移動体の走行制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、移動体側にリニアモーター用二次導体を設
け、走行経路側にリニアモーターの一次側本体を配設し
たシステムにおける前記移動体の走行制御方法に関する
ものである。

（従来の技術及びその問題点） 上記のようなリニアモーター駆動の移動体を定位置で
停止させたり、当該定位置から発進する移動体を一定速
度まで加速させるような走行制御は、前記リニアモータ
ーの一次側本体に対する給電条件（電圧、電流、周波数
など）を制御することによって行われるが、この制御を
精度良く行うためには、前記移動体の現在速度を正確に
検出しなければならない。

しかして、この種のシステムにおいて、走行経路側に
前記移動体に接して回転する回転体とこの回転体に連動
するパルスエンコーダーとを設け、このパルスエンコー
ダーの出力パルス周期または単位時間当たりのパルス数
から移動体の現在速度を演算し、この演算結果に基づい
て前記リニアモーター用一次側本体を制御する方法が知
られているが、このパルスエンコーダー方式では、前記
回転体の周速度が移動体の移動速度と完全に一致する安
定回転状態で速度検出を行う必要があり、前記回転体と
移動体との接触開始初期では正確な速度検出ができな
い。また従来は、移動体を定位置に停止させるための減
速停止制御は行われていたが、停止位置から発進する移
動体を精度良く加速制御することは考えられていなかっ
た。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記のような従来の問題点を解消し得るリニ
アモーター駆動の移動体の走行制御方法を提供すること
を目的とするものであって、その手段を後述する実施例
の参照符号を付して示すと、移動体１側にリニアモータ
ー用二次導体４を設け、走行経路側にリニアモーターの
一次側本体５を配設したシステムにおいて、停止位置Ｓ
に前記移動体１を停止させたときの当該移動体１の前後
両端近傍の２か所に対応させて、移動する前記移動体１
に接して回転する回転体9A,9Bをそれぞれ設けるととも
に、各回転体9A,9Bに連動するパルスエンコーダー10A,1
0Bを設け、さらに前記移動体１には被検出部19を設ける
と共に当該被検出部19を検出する検出器21を走行経路側
に配設し、この検出器21は、前後２か所の前記回転体9
A,9Bの内、移動体１が進入してくる側の回転体9Aまたは
9Bが当該移動体１によって回転駆動された後、当該移動
体１が停止位置Ｓ側へ適当距離L1進んだときに前記被検
出部19を検出する位置に配置し、この検出器21の被検出
部検出後に、一方の回転体9Aまたは9Bを介して移動体１
により駆動されている側のパルスエンコーダー10Aまた
は10Bの出力パルスに基づいて前記リニアモーターの一
次側本体５を制御することにより前記移動体１を減速さ
せると共に停止位置Ｓに停止させ、当該停止位置Ｓから
移動体１を発進させるときは、その発進方向側の回転体
9Bまたは9Aを介して当該移動体１により駆動されるパル
スエンコーダー10Bまたは10Aの出力パルスに基づいて前
記リニアモーターの一次側本体５を制御することにより
当該移動体１を一定速度まで加速させることを特徴とす
る。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を添付の例示図に基づいて説
明する。

第１図〜第３図において、１はパレット形の搬送用移
動体であって、当該搬送用移動体１の走行経路側には、
搬送用移動体１の左右両側辺を支持する支持用水平軸ホ
ィール２と、搬送用移動体１の左右両側面に近接する案
内用垂直軸ローラー３とが適当間隔おきに配設されてい
る。また、前記搬送用移動体１の左右両側には、リニア
モーター用二次導体４が全長にわたって付設されてお
り、走行経路側には、前記案内用垂直軸ローラー３間で
リニアモーター用一次側本体５が適当間隔おきに配設さ
れている。

なお、図示のように前記支持用水平軸ホィール２に
は、ブレーキ無しのもの、電磁ブレーキ６が組み合わせ
られたブレーキ付きユニット７、及び電磁ブレーキ６と
案内用垂直軸ローラー３とが組み合わせられたブレーキ
付きユニット８とがあり、第１図に示すように停止位置
Ｓ（搬送用移動体１の特定部位に対応する走行経路側の
一点として停止位置Ｓを表示しても良いが、ここでは搬
送用移動体１の全体が占めるスペースを停止位置Ｓとし
て表示している）で停止している搬送用移動体１を支持
する位置とその手前の位置に、前記ブレーキ付きユニッ
ト7,8が配設されている。

前記停止位置Ｓに搬送用移動体１を停止させたとき、
当該搬送用移動体１の前後両端近傍の２か所に対応させ
て、移動する前記搬送用移動体１の底面に接して回転す
る回転体9A,9Bとこれに連動するパルスエンコーダー10
A,10Bとを夫々設けている。前記回転体9A,9Bは、第４図
及び第５図に示すように、支承部材11に回転軸12で支承
された上下揺動可能な左右一対のアーム13a,13bの遊端
部間に回転軸14により軸支され、前記回転軸12の一端
に、前記支承部材11に取り付けられたパルスエンコーダ
ー10A,10Bの駆動軸10aが同心状に連結され、前記両回転
軸12,14と、この両回転軸12,14を互いに連動連結する平
歯車15,16とにより、前記回転体9A,9Bとパルスエンコー
ダー10A,10Bとが連動連結されている。17は前記アーム1
3bを介して回転体9A,9Bを上向きに付勢するスプリン
グ、18は前記アーム13bの上動限用ストッパーである。

一方、前記搬送用移動体１の底部には、第１図及び第
３図に示すように近接スイッチ用被検出部19が取り付け
られている。しかして、当該搬送用移動体１の走行経路
側には、前記停止位置Ｓより小距離手前の停止制御位置
（第６図のP2）に前記搬送用移動体１が到達したときに
前記被検出部19を検出する停止制御用検出器（近接スイ
ッチ）20と、前記回転体9Aに接し始める位置よりも搬送
用移動体１の底面前端が一定距離L1進んだ位置、即ち減
速制御位置（第６図のP1）に搬送用移動体１が到達した
ときに前記被検出部19を検出する減速制御用検出器（近
接スイッチ）21とが配設されている。

なお、第１図では、停止位置Ｓにある搬送用移動体１
のリニアモーター用二次導体４に隣接する前後２組のリ
ニアモーター用一次側本体５を示しているが、当該搬送
用移動体１の走行経路脇には、適当間隔おきに前記リニ
アモーター用一次側本体５が配設されている。

上記の搬送装置において、全てのリニアモーター用一
次側本体５に通電するか、または搬送用移動体１が通過
するときだけ通電することにより、従来周知のように当
該一次側本体５と搬送用移動体１側の二次導体４との間
の磁気作用により当該搬送用移動体１に推力が与えら
れ、当該搬送用移動体１が前記ホィール２及びローラー
３によって規制される走行経路上を走行することにな
り、当該搬送用移動体１上に載置される被搬送物を搬送
することができる。

しかして、前記搬送用移動体１を停止位置Ｓで停止さ
せる場合、当該停止位置Ｓにある前後２組のリニアモー
ター用一次側本体５を制御することになるが、このリニ
アモーターのコントローラーを制御するマイクロコンピ
ューターは、第７図のフローチャートに示す手順で自動
制御が行われるようにプログラムされている。

即ち、停止位置Ｓに向かって走行する搬送用移動体１
は、その被検出部19が減速制御用検出器21によって検出
される前、即ち減速制御位置P1（第６図参照）に達する
前に、底面において回転体9Aと接触するので、当該回転
体9Aが搬送用移動体１の走行に伴って回転駆動される。
この回転体9Aの回転は平歯車15,16を介してパルスエン
コーダー10Aに伝達され、当該パルスエンコーダー10Aが
回転駆動される。このようにパルスエンコーダー10Aの
駆動が開始された後、第６図に示すように一定距離L1だ
け搬送用移動体１が前進して減速制御位置P1に達したと
き、即ち、回転体9A（パルスエンコーダー10A）の回転
が安定して搬送用移動体１の走行速度とパルスエンコー
ダー10Aの出力パルスの周期とが完全に比例する状態と
なったとき、被検出部19を減速制御用検出器21が検出す
ることになり、この検出器21のオン動作により搬送用移
動体１の現在速度V1の演算が実行される。

搬送用移動体１の現在速度V1は、従来周知のように前
記パルスエンコーダー10Aの出力パルスの周期または単
位時間当たりのパルス数に基づいて刻々演算される。こ
のようにして求められる搬送用移動体１の現在速度V1と
低速の設定速度V2とが比較され、現在速度V1の搬送用移
動体１を設定速度V2まで減速させるように、予め設定さ
れた減速度に従ってリニアモーター用一次側本体５の制
御が行われる。

搬送用移動体１は、低速の設定速度V2に達した後に停
止制御位置P2（第６図参照）を通過することになる。換
言すれば、減速制御位置P1を通過するときの現在速度V1
が予想される最高速度であったとしても、所定の減速度
で減速されて設定速度V2に達した後に停止制御位置P2を
通過するように、減速制御位置P1が設定されている。し
かして、搬送用移動体１が停止制御位置を通過すると
き、停止制御用検出器20が搬送用移動体１の被検出部19
を検出するので、この検出器20のオン動作に基づいて前
記パルスエンコーダー10Aの出力パルスの計数が開始さ
れ、このパルス計数値がプリセット値に達したとき、即
ち搬送用移動体１が停止制御位置P2から一定小距離L2だ
け低速の設定速度V2で前進した後に、搬送用移動体１を
停止させるための停止制御を行わせる。この停止制御
は、リニアモーター用一次側本体５に対する電源カット
によって行われる。この停止制御によって搬送用移動体
１は若干距離だけ慣性で移動した後に停止する。このと
きの停止位置が前記停止位置Ｓと一致するように、前記
停止制御を行う位置、即ち前記プリセット値が設定され
ている。

上記の制御によって搬送用移動体１が停止位置Ｓにお
いて停止した後に、当該搬送用移動体１に接している支
持用水平軸ホィール２を電磁ブレーキ６により制動して
搬送用移動体１をロックすることにより、一連の停止制
御が完了する。

停止位置Ｓで停止している搬送用移動体１は、当該搬
送用移動体１のリニアモーター用二次導体４に対向して
いるリニアモーター用一次側本体５に通電励磁させるこ
とにより、発進させることができるのであるが、この発
進時には、発進方向側にあって既に搬送用移動体１の底
面前端近傍に接している回転体9Bに連動しているパルス
エンコーダー10Bの出力パルスを利用して加速制御を行
う。

即ち、減速停止制御時と同様に、搬送用移動体１の走
行に伴って回転駆動されるパルスエンコーダー10Bの出
力パルスから当該搬送用移動体１の加速途上にある現在
速度を刻々演算させ、この現在速度が予め設定されてい
る一定の加速度に従って大きくなるように、前記リニア
モーター用一次側本体５に対する給電状態を制御し、以
て第８図に示すように、停止位置Ｓから一定距離L3だけ
進んだときに所定の走行速度V3に達するように、発進後
の搬送用移動体１を加速制御することができる。

上記の実施例では一定の加速度で以て加速制御を行っ
たが、設定走行速度V3に達するまでの走行距離L3を一定
にする必要がなければ、第８図に破線で示すように、そ
のときの搬送用移動体１の負荷などに応じた任意の加速
度で設定走行速度V3まで加速制御を行わせることもでき
る。

なお、第１図に示すように、停止位置Ｓの中心を対称
中心として、停止制御用検出器20の対称位置に後進時の
停止制御用検出器22を配設すると共に、減速制御用検出
器21の対称位置に後進時の減速制御用検出器23を配設し
ておくときは、後進方向に走行する搬送用移動体１を停
止位置Ｓで停止させる減速停止制御を、前記減速制御用
検出器23と停止制御用検出器22、及びパルスエンコーダ
ー10Bを利用して行い、停止位置Ｓから後進方向に発進
する搬送用移動体１の加速制御を、パルスエンコーダー
10Aを利用して行うことができる。換言すれば、前進方
向に走行する搬送用移動体１のみを停止位置Ｓで減速停
止制御及び発進時加速制御させる場合には、停止制御用
検出器22及び減速制御用検出器23は不要である。

また、第１図では、停止位置Ｓで停止する搬送用移動
体１の前後両端部を支持する位置と、当該搬送用移動体
１より前後に外れた位置とにブレーキ付きユニット８
（ユニット７でも良い）が配設されているが、これらブ
レーキ付きユニット８の支持用水平軸ホィール２は、減
速制御位置P1を通過するときの搬送用移動体１の現在速
度V1が許容範囲を超える高速であった場合に電磁ブレー
キ６により制動して、搬送用移動体１の速度を許容範囲
内まで強制減速させることができる。

（発明の作用及び効果） 以上のように本発明によるリニアモーター駆動の移動
体の走行制御方法によれば、停止位置に向かって走行す
る移動体によって先に駆動される側のパルスエンコーダ
ーの出力パルスに基づいて走行経路側のリニアモーター
の一次側本体を制御することにより前記移動体を減速さ
せると共に停止位置に停止させ、当該停止位置から移動
体を発進させるときは、その発進方向側のパルスエンコ
ーダーの出力パルスに基づいて前記リニアモーターの一
次側本体を制御することにより前記移動体を一定速度ま
で加速させることができる。即ち、減速停止制御だけで
なく、一定速度への加速制御もパルスエンコーダーの出
力パルスを利用して精度良く行うことができるのであ
る。

しかも、前記移動体には被検出部を設けると共に当該
被検出部を検出する検出器を走行経路側に配設し、この
検出器は、前後２か所の前記回転体の内、停止位置に向
かって走行する移動体によって先に駆動される側の回転
体に対し当該移動体が停止位置側へ適当距離進んだとき
に前記被検出部を検出する位置に配置し、この検出器の
被検出部検出時に、一方の回転体を介して移動体により
駆動されている側のパルスエンコーダーの出力パルスに
基づいて前記リニアモーターの一次側本体を制御するの
であるから、移動体と接触回転する回転体で駆動される
パルスエンコーダーにより移動体の速度検出を行うもの
でありながら、当該回転体が移動体に接触回転し始めた
直後の不安定回転状態ではなく、当該回転体の周速度と
移動体の移動速度とが完全に一致する安定回転状態にお
いて移動体の現在速度を検出させ、これに基づいて前記
リニアモーターの一次側本体を制御することができる。
従って、移動体の減速停止制御を精度良く行わせること
ができる。

また、停止位置にある移動体の長さ方向中央位置に対
応させて１つのパルスエンコーダー駆動用回転体を配設
し、これに１つのパルスエンコーダーを連動させて、当
該１つのパルスエンコーダーを減速停止制御と加速制御
とに兼用させるように構成するときは、減速停止制御時
と加速制御時の何れにおいても、移動体全長の半分程度
の制御距離しか確保することができないのに対し、本発
明によれば２つのパルスエンコーダーを使い分けること
により、略移動体全長に等しい制御距離を得ることがで
き、減速度や加速度を緩くして円滑な制御を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は移動体が停止位置で停止している状態での平面
図、第２図及び第３図は移動体と支持用水平軸ホィー
ル、案内用垂直軸ローラー、及びリニアモーター用一次
側本体などとの位置関係を示す縦断正面図、第４図は回
転体とパルスエンコーダーとの連動構造を示す側面図、
第５図は同平面図、第６図は減速停止制御時の速度変化
を説明する図、第７図は制御手順を説明するフローチャ
ート、第８図は加速制御時の速度変化を説明する図であ
る。 １……搬送用移動体、２……支持用水平軸ホィール、３
……案内用垂直軸ローラー、４……リニアモーター用二
次導体、５……リニアモーター用一次側本体、６……電
磁ブレーキ、7,8……ブレーキ付きユニット、9A,9B……
パルスエンコーダー駆動用回転体、10A,10B……パルス
エンコーダー、19……被検出部、20,22……停止制御用
検出器、21,23……減速制御用検出器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ６１Ｂ 13/08 Ｂ６１Ｂ 13/08 Ｂ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動体側にリニアモーター用二次導体を設
   け、走行経路側にリニアモーターの一次側本体を配設し
   たシステムに於いて、停止位置に前記移動体を停止させ
   たときの当該移動体の前後両端近傍の２か所に対応させ
   て、移動する前記移動体に接して回転する回転体をそれ
   ぞれ設けるとともに、各回転体に連動するパルスエンコ
   ーダーを設け、さらに前記移動体には被検出部を設ける
   と共に当該被検出部を検出する検出器を走行経路側に配
   設し、この検出器は、前後２か所の前記回転体の内、移
   動体が進入してくる側の回転体が当該移動体によって回
   転駆動された後、当該移動体が停止位置側へ適当距離進
   んだときに前記被検出部を検出する位置に配置し、この
   検出器の被検出部検出後に、一方の回転体を介して移動
   体により駆動されている側のパルスエンコーダーの出力
   パルスに基づいて前記リニアモーターの一次側本体を制
   御することにより前記移動体を減速させると共に停止位
   置に停止させ、当該停止位置から移動体を発進させると
   きは、その発進方向側の回転体を介して当該移動体によ
   り駆動されるパルスエンコーダーの出力パルスに基づい
   て前記リニアモーターの一次側本体を制御することによ
   り当該移動体を一定速度まで加速させることを特徴とす
   るリニアモーター駆動の移動体の走行制御方法。