JPH0356003A

JPH0356003A - 搬送装置

Info

Publication number: JPH0356003A
Application number: JP1189525A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Sakamoto; 俊治坂本; Toshihiko Hoshino; 星野　俊彦
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-07-20
Filing date: 1989-07-20
Publication date: 1991-03-11
Anticipated expiration: 2011-10-23
Also published as: JP2547852B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、生産ライン等において被搬送物を搬送する搬
送装置に関し、特に、リニアモータを用いたものに関す
る。

（従来の技術）最近、生産工場の生産ラインでは、被搬送物を速やかに
かつ静かに搬送することが生産の効率アップ化を図った
り、あるいは作業環境を良くする観点等から望まれてお
り、このような搬送装置としては、リニアモータコイル
とリアクション部材とからなるリニアモー夕を用いたも
のが知られている。このリニアモータを用いた搬送装置
は、例えば第９図に示すように、リニアモータａを構成
するりニアモータコイルｂ，ｂ，・・・およびリアクシ
ョン部材Ｃのうちの一方（図ではりニアモータコイルｂ
，　　ｂ，・・・）を固定子として複数のローラｄ，ｄ
，　・・・からなるローラコンベアｅに沿って配置する
とともに、他方（図ではリアクション部材Ｃ）を可動子
として被搬送物たるパレットｆに取付部材ｇを介して取
り付け、このリニアモータコイルｂ，ｂ，・・・とリア
クション部材Ｃとの間の電磁作用によって可動子（リア
クション部材Ｃ）に生ずる推力Ｆにより、該可動子（リ
アクション部材Ｃ）を介して上記パレットｆおよびその
上に載置されたものを搬送するように構戊されている。

そして、この種のりニアモー夕を用いた搬送装置におい
ては、通常、各作業ステーションのりニアモータａに対
応してそれぞれコントローラを設け、相隣るステーショ
ン間でパレットｆを搬送するときには、各ステーション
毎に設けられたエンコーダにより検出されたパレットｆ
の搬送速度がコントローラに入力され、該コントローラ
によるリニアモータａの作動制御に供される。

また、特開昭５５−８６３０７号公報には、リニアモー
夕を用いた搬送装置において、被搬送物を各ステーショ
ンの所定位置に正確に停止させるために、補助駆動装置
として直流式サーボモータを装備し、被搬送物が各ステ
ーションに近づいたとき、リニアモー夕の駆動を停止し
、上記サーボモータの駆動に切り換えて被搬送物を各ス
テーションの停止位置にまで搬送することが開示されて
いる。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記の如く相隣るステーション間で被搬送物
を搬送する場合、リニアモー夕が、単にエンコーダをロ
ーラなどを介してパレットに押し付けることによって間
接的にとらえられたパレットの搬送速度に基づいて作動
制御されるため、パレットとローラとの間に滑りが生じ
ることにより、実質オープンルーフの制御系となること
に起因してパレットの搬送時における搬送速度が変動す
ることがあり、定速搬送から減速搬送に移行する際の変
速ポイントの設定値と実測値とにズレが生じる。このた
め、変速ポイントにズレが生じた分だけ減速開始時間が
変動し、停止位置の精度が低くなる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、リニアモー夕とサーボモータとを効果的
に且つ効率良く併用し、定速搬送から減速搬送に移行す
る際の変速ポイントを正確に制御するとともに、最終的
な位置決め停止制御は位置決め精度の高いサーボモータ
ユニトのみにより制御して、停止位置の精度を高めよう
とするものである。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、複数の
ステーションを有するラインの相隣るステーション間で
被搬送物を搬送する際その搬送領域中期の定速搬送から
搬送領域終期では減速搬送に移行するようにした搬送装
置を前提とする。そして、上記各ステーションにそれぞ
れリニアモータユニットとサーボモータユニットとを設
けるとともに、相隣るステーション間での被搬送物の搬
送状態を検出する搬送状態検出手段と、該搬送状態検出
手段の出力を受け、上記減速領域のうちの少なくとも一
部を含む減速時は上記リニアモータユニットとサーボモ
ータユニットとの駆動により被搬送物を減速搬送し、こ
の減速領域終期において被搬送物が停止する所定量前の
ポイントにて上記サーボモータユニットのみによる減速
により被搬送物を減速搬送するようにリニアモータユニ
ットおよびサーボモータユニットの作動を制御する制御
手段とを備える構成とするものである。

（作用）上記の構成により、本発明の搬送装置では、相隣るステ
ーション間で被搬送物を搬送する場合、搬送状態検出手
段で検出された搬送状態に基づいて、制御手段の制御の
下に、定速搬送から減速搬送に移行する変速ポイントを
起点とする減速時の少なくとも一部を含む減速領域では
りニアモータユニットとサーボモータユニットとによる
効果的な減速搬送が行われ、この減速領域終期において
被搬送物が停止する所定量前のポイントにて位置決め精
度の高いサーボモータユニットのみによる減速搬送が行
われる。このため、エンコーダからの間接的な搬送速度
に基く作動制御により実質オープンループの制御系とな
るリニアモータユニットの駆動によって搬送速度が変動
していても、位置決め制度の高いサーボモータユニット
の駆動によって定速搬送から減速搬送に移行し、減速を
開始する際の変速ポイントの設定値と実測値とにズレが
生じることがなくなる。これによって、定速搬送から減
速搬送に移行する変速ポイントを正確に押さえた上で、
上述の如く減速領域においてリニアモータユニットおよ
びサーボモータユニットを適宜併用した減速搬送が行わ
れて、停止位置の精度が効果的に高められることになる
。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例として搬送装置
Ａを車両組立ラインに適用した場合を示し、この搬送装
置Ａは、被搬送物としてのパレットＰを、その上にボデ
ィＢを載置した状態で相隣る作業ステーションＳＴ１〜
ＳＴｚ間（第６図ではこのうちの２箇所のみ示す）を一
定時間内で搬送するものである。上記パレットＰは、搬
送ライン両側の支持部材１，１に回動可能に取り付けら
れた多数のローラ２，２，・・・からなるローラコンベ
ア３により支持され、該ローラコンベア３上を摺動しな
がら搬送されるようになっている。

上記両支持部材１，１の内側には、例えば櫛歯状の鉄芯
に励起コイルを巻回してなる固定子としての多数のりニ
アモータコイル１０，１０，・・・からなる二つの固定
子列１１．１１が並設されている。上記各固定子列１１
の両側には、搬送方向に延びる２条のガイドレール１２
．１２が配置され、後述するリアクション部材１４を上
記各固定子列１１に沿ってガイドするようになっている
。

また、上記各固定子列１１両側のガイドレール１２．１
２には、第１プレート１３が移動可能に係合せしめられ
て配置され、該第１プレート１３の下面には、例えば鉄
とアルミニウムをプレート状に積層してなる可動子とし
てのリアクション部材１４が一体的に取り付けられてい
る。また、上記第１，プレート１３の上面には、上方に
延びる第２プレート１５が一体的に取り付けられ、該第
２プレート１５には、搬送方向前方（第１図の左側）に
延びるピストンロッド１６ａを有する前後シリンダ１６
が配置され、該前後シリンダ１６のピストンロッド１６
ａ・先端には筒部材１７が連結されている。該筒部材１
７は、上記第２プレート１５に支軸１８回りに回動可能
に支持され、かつ筒部材１７の内部には、上記パレット
Ｐの裏面に設けられた保合突起部材１９に係合可能な保
合ブロック２０を先端に有するロッド２ｌの基端部が嵌
挿支持されており、該ロッド２１にはコイルスプリング
２２が外嵌されている。そして、上記各固定子列１１に
設けられたリアクション部材１４は、各固定子列１１の
各リニアモータコイル１０との間の電磁作用によって生
ぜしめられた推力により、上記各固定子列１１に沿って
搬送方向後方側に移動させられ、これにより、上記パレ
ットＰを上記係合突起部材１９に保合ブロック２０を係
合させた状態でパレットＰ上のホディＢを相隣る作業ス
テーションＳＴ，〜ＳＴ２間を一定時間内で順送りに搬
送するようになっている。よって、上記リニアモータコ
イル１０とリアクション部材１４とでリニアモータユニ
ット２３が構威されており、このリニアモータユニット
２３は、各作業ステーションＳＴ１，ＳＴ２毎に一つの
割合いで設けられている。

搬送装置Ａは、その駆動手段として上記リニアモータユ
ニット２３とは別に各作業ステーションＳＴ．，ＳＴ２
にサーボモータユニット３１を備えている。該サーボモ
ータユニット３１は、第４図および第５図に詳示するよ
うに、回転軸３２ａを上方に向けた状態で二つの固定子
列１１，１１間に支持台３８により支持して配置された
サーボモータ３２と、該サーボモータ３２に対向してパ
レットＰの下面にその長手方向（搬送方向）に延びて設
けられ、両側面に各々歯部を有するラック部材３３と、
上記サーボモータ３２の〔転軸３２ａに装着された第１
ピニオン３４と、該第１ピニオン３４と上記ラック部材
３３の一方の側面の歯部とに噛合する第２ピニオン３５
と、該第２ピニオン３４とは反対側の位置で上記第１ピ
ニオン３４と噛合する第３ビニオン３６と、該第３ピニ
オン３６と上記ラック部材３３の他方の側面の歯部とに
噛合する第４ピニオン３７とを備え、上記サーボモータ
３２の回転力を一連のピニオン３４〜３７とラック部材
３３とにより直線方向への駆動力に変換してパレットＰ
を搬送するように構成されている。尚、ビニオン３４〜
３７は支持台３８上に設けられたギヤボックス３つによ
り覆われている。

ここで、被搬送物たるパレットＰを下流側の作業ステー
ションＳＴ２に搬送した後は、前後シリンダ１６の伸張
作動によってロッド２１を支軸１８回りに第１図時計方
向に回動させることにより、係合突起部材１つに対する
係合ブロック２０の係合状態を解除して斜め下方に退避
させ、この状態で、下流側の作業ステーションＳＴ２に
移動しているリアクション部材１４を上流側の作業ステ
ーションＳＴ，へ移動させるようになっている。また、
パレットＰがリニアモータ２３の作動によりローラコン
ベア３の各ローラ２を乗り移るときなどに上下方向の変
動が生ずるが、この変動はロッド２１に外嵌されたコイ
ルスプリング２２によって吸収され、これによりリアク
ション部材１４に上下方向の変動が生じないようになっ
ている。

そして、第６図に示すように、上記各ステーションＳＴ
，，ＳＴ２には、相隣る作業ステーションＳＴＩ〜ＳＴ
２間でのパレットＰの搬送速度を検出する速度センサ４
１が設けられている。また、上記各ステーション”　Ｔ
＋　ｒ　　Ｓ　Ｔ　２には、上記サーボモータ３２の回
転数を検出するエンコーダ４２が設けられている。そし
て、上記速度センサ４１およびエンコーダ４２によって
、相隣る作業ステーションＳＴ，〜ＳＴ２間でのパレッ
トＰの搬送状態を検出する搬送状態検出手段４３が構成
されている。

さらに、第６図は搬送装置Ａの制御部のブロック構成を
示す。同図中、５１は相隣る作業ステーションＳＴＩ〜
ＳＴ．間に跨がって設けられ、該各作業ステーシジンＳ
ＴＩ，ＳＴ２のリニアモータユニット２３およびサーボ
モータユニット３１の作動を制御する制御手段としての
ステーションコントローラであって、該ステーションコ
ントローラ５１は、上記速度センサ４１，　４１　（搬
送状態検出手段４３）からの信号つまり速度情報を受け
るパルスカウンタ５２と、サーボモータユニット３１の
作動（詳しくはサーボモータ３２の回転）を制御し、且
つ上記エンコーダ４２．　４２　（搬送状態検出手段４
３）からの信号つまり回転情報を受け、各作業ステーシ
ョンＳＴＩ　，ＳＴ２間におけるパレットＰの位置情報
をフィードバック制御するサーボモータコントローラ５
３と、該サーボモータコントローラ５３からのパレット
Ｐの位置情報を受け、上記各リニアモータコイル１０の
人力部に設けられた位相制御部５４，・・・（増幅器）
に対してＯ　Ｎ／Ｏ　Ｆ　Ｆ指令信号を出力するシーケ
ンスコントローラ５５とからなる。そして、上記シーケ
ンスコントローラ５５は、上記サーボコントローラ５３
からのパレットＰの位置情報を受け、位相制御部５４，
・・・にＯＮ指令信号を出力して各リニアモータコイル
１０を最大励磁させる一方、サーボコントローラ５３か
らのパレットＰの位置情報を受け、位相制御部５４，・
・・にＯＦＦ指令信号を出力して各リニアモータコイル
１０を励磁させないように制御される。尚、５６はサー
ボモータコントローラ５３の出力部（サーボモータ３２
の人力部）に設けられた増幅器である。

次に、上記ステーションコントローラ５１によるリニア
モータユニット２３およびサーボモータユニット３１の
作動制御に基づいたパレットＰの搬送制御を、第７図お
よび第８図を用いて説明する。第７図は制御フローを示
し、第８図は搬送の速度変化を示す。

第７図において、先ず、ステップＳ＋でサーボコントロ
ーラ５３からのパレットＰの位置情報をシーケンスコン
トローラ５５に入力し、ステップＳ２においてパレット
Ｐの位置情報を受けたシーケンスコントローラ５５から
のＯＮ指令信号によりリニアモータコイル１０（リニア
モータユニット２３）を加速側（正相）に最大励磁させ
るとともに、ステップＳ３でリニアモータユニット２３
の作動と同期してサーボコントローラ５３の制御をＯＮ
Ｌでサーボモータユニット３１の作動を開始する。しか
る後、ステップＳ４においてリニアモータユニット２３
およびサーボモータユニット３１の加速を開始し、また
、リニアモータユニット２３およびサーボモータユニッ
ト３１による加速開始後の速度Ｖを計測するとともに、
加速搬送開始時点ｔＡからの経過時間ｔを計測する。

そして、ステップＳＳで加速開始後の速度Ｖが加速領域
終期の搬送領域中期に移行する所定時間前の加速ポイン
トＬ＋　　（第８図参照）の速度ｖ１に等しくなったか
否かを判定し、その判定がＹＥＳのときつまり加速ポイ
ントｔ１の速度ｖ１に達したとき、ステップＳ６でリニ
アモータコントローラ５２の制御をＯＦＦＬてリニアモ
ータユニット２３の作動を停止し、サーボモータユニッ
ト３１の駆動のみによって加速する。尚、加速開始後の
速度Ｖが速度ｖ１に到達するまでの間、つまり加速搬送
開始時点ｔＡと加速ポイントｔ１との間は、リニアモー
タユニット２３の駆動とサーボモ？タユニット２３の駆
動とを同期させるための同期期間としての意義を有する
。

続いて、ステップＳ７で定速搬送開始時点ｔＢの速度Ｖ
Ｑに等しくなったか否かを判定し、その判定がＹＥＳの
ときつまり定速搬送開始時点ｔＢの速度ＶＱに達したと
き、ステップＳ８において引き続きサーボモータユニッ
ト３１の駆動のみによりパレットＰを定速搬送開始時点
ｔＢの速度ＶＯで定速搬送する。その後、ステップＳ９
で経過時間ｔが減速搬送開始時点ｔｃよりも小さいか否
かを判定し、その判定がＮｏの減速搬送開始時点ｔｃを
経過したとき、ステップＳＩＯでサーボモータユニット
３１による制動を働かせて減速を開始するとともに、ス
テップＳｌ１でパレットＰの位置情報を受けたシーケン
スコントローラ５５からのＯＮ指令信号によりリニアモ
ータコイル１０を減速側（逆相）に最大励磁させてリニ
アモータユニット２３による制動を働かせて減速を開始
する。

しかる後、ステップＳｕで減速開始後の速度Ｖが減速領
域終期の停止位置ｔ■の所定時間前の減速ポイントｔｚ
　　（ポイント）の速度ｖ２に等しくなったか否かを判
定し、その判定がＹＥＳのときつまり減速ポイントｔ２
の速度ｖ２に達したとき、ステップＳ＋３においてパレ
ットＰの位置情報を受けたシーケンスコントローラ５５
からのＯＦＦ指令信号によりリニアモータコイル１０を
励磁させないようにリニアモータユニット２３の制動を
中止する。

その後、ステ・）ブＳ１４で経過時間ｔが停止位置ｔＯ
に到達し、サーボモータユニット３１の作動を停止する
。以上によって、相隣る作業ステーションＳＴ，〜ＳＴ
２間でのステーションコントローラ５１によるパレット
Ｐの搬送が終了する。

したがって、上記実施例においては、相隣るステーショ
ンＳＴ．〜ＳＴ２間でボディＢを載置したパレットＰを
搬送する場合、ステーションコントローラ５１の制御の
下に、搬送領域中期の定速搬送から減速領域に移行する
変速ポイントとしての減速搬送開始時点ｔｃを起点とす
る減速領域ではりニアモータユニット２３とサーボモー
タユニット３１とによる効果的な減速搬送が行われ、こ
の減速領域終期の停止する所定量前の減速ポイントｔ２
にて位置決め精度の高いサーボモータユニット３１のみ
による減速搬送が行われる。このため、速度センサ４１
からの間接的な搬送速度に基く作動制御により実質オー
プンルーブの制御系となるリニアモータユニット２３の
駆動によって搬送速度が変動していても、位置決め制度
の高いサーボモータユニット３１の駆動によって搬送領
域中期の定速搬送から減速領域に移行して減速を開始す
る際の減速搬送開始時点ｔｃの設定値と実測値とにズレ
が生じることがなくなる。これにより、搬送領域中期か
ら減速領域に移行する減速搬送開始時点１（を正確に押
さえた上で、上述の如く減速領域においてリニアモータ
ユニット２３およびサーボモータユニット３１を適宜併
用した減速搬送が行われて、停止位置の精度の効果的な
向上を図ることができる。

しかも、リニアモータコイル１０はシーケンスコントロ
ーラ５５からのＯＮ／ＯＦＦ指令信号のみで制御され、
低速領域（加速領域および減速領域）では、リニアモー
タユニット２３による駆動力と、該リニアモータユニッ
ト２３の駆動力を補うサーボモータユニット３１による
駆動力とにより制御されることから、リニアモータユニ
ット２３の制御は、リニアモータコイル１０に最大励磁
（最大推力）を発生させるＯＮ状態と、サーボモータユ
ニット３１による推力で賄えるＯＦＦ状態との切換だけ
で済む。このことにより、リニアモータコイルの励磁を
速度センサからの搬送速度に基づいて制御する上で必要
であった複雑な制御機器を備えたりニアモータコントロ
ーラ等が不要となり、リニアモータユニット２３の制御
系（シーケンスコントローラ５５）にかかる負担が小さ
なものとなって、該リニアモータユニット２３の制御系
の信頼性低下および故障を可及的に防止することができ
るとともに、リニアモータユニット２３の制御系が簡単
な構成となって該リニアモータユニット２３の制御系の
シンプル化を図ることができる。

さらにまた、上記の如く加速領域および減速領域ではり
ニアモータユニット２３とサーボモータ３１との駆動に
よって搬送が行われ、搬送領域中期ではサーボモータユ
ニット３１の駆動によって搬送が行われることから、リ
ニアモータユニット２３が故障してもサ〜ボモータユニ
ット３１が搬送時に常時駆動していることから搬送が可
能となる一方、サーボモータユニット３１が故障しても
リニアモータユニット２３の推力により先攻するステー
ションまで搬送させることができ、いずれか一方のユニ
ッ｝２３　（３１）の故障時の搬送を可能にすることが
できる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の他種々の変形例を包含するものである。

例えば、上記実施例では、減速領域の減速搬送開始時点
１（と減速ポイントｔ２との間にてリニアモータユニッ
ト２３とサーポモータ３１との駆動によりボディＢを載
置したパレットＰを搬送したが、減速時の少なくとも一
部を含む減速領域、すなわち減速領域中の少なくとも一
部分においてリニアモータユニットとサーボモータとの
駆動によリボディを載置したパレットが搬送されるよう
にしても良いのは勿論である。また、搬送領域中期から
減速領域に移行する所定量前のポイントからりニアモー
タユニットとサーボモータユニットとの駆動によりボデ
ィを載置したパレットが搬送されるようにしても良い。

また、上記実施例では、搬送装置Ａを車両組立ラインに
適用した場合を示したが、本発明はこれに限らず、他の
被搬送物を搬送する場合にも適用することができるのは
勿論である。

（発明の効果）以上の如く、本発明の搬送装置によれば、搬送領域中期
の定速搬送から減速領域に移行する変速ポイントを起点
とする減速領域でリニアモータユニットとサーボモータ
ユニットとによる効果的な減速搬送を行い且つこの減速
領域終期の停止する所定量前のポイントにて位置決め精
度の高いサーボモータユニットのみによる減速搬送を行
うので、搬送領域中期から減速領域に移行する変速ポイ
ントが搬送速度の変動により設定値と実測値とにズレを
生じさせることなく正確に押さえられ且つ最終的な位置
決め停止制御を精度良く行え、停止位置の精度の効果的
な向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の実施例を示すもので、第
１図は搬送装置の側面図、第２図は同平面図、第３図は
第１図の■一■線における断面図、第４図はサーボモー
タユニットの構成をギヤボックスを切り開いて見た正面
図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線における断面図、第６図
は搬送装置の制御部のブロック構戊図、第７図は制御フ
ローを示すフローチャート図、第８図は搬送の速度変化
を示す特性図である。第９図は従来例を示す第１図相当
図である。Ａ・・・搬送装置Ｐ・・・パレット（被搬送物）ＳＴ１，ＳＴ２・・・作業ステーションｔ２・・・減速
ポイント（ポイント）２３・・・リニアモータユニット３１・・・サーボモータユニット４３・・・搬送状態検出手段５１・・・ステーションコントローラ（制御手段）第８図 −２５−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のステーションを有するラインの相隣るステ
ーション間で被搬送物を搬送する際その搬送領域中期の
定速搬送から搬送領域終期では減速搬送に移行するよう
にした搬送装置において、上記各ステーションにそれぞ
れリニアモータユニットとサーボモータユニットとが設
けられており、相隣るステーション間での被搬送物の搬
送状態を検出する搬送状態検出手段と、該搬送状態検出
手段の出力を受け、上記減速領域のうちの少なくとも一
部を含む減速時は上記リニアモータユニットとサーボモ
ータユニットとの駆動により被搬送物を減速搬送し、こ
の減速領域終期において被搬送物が停止する所定量前の
ポイントにて上記サーボモータユニットのみによる減速
により被搬送物を減速搬送するようにリニアモータユニ
ットおよびサーボモータユニットの作動を制御する制御
手段とを備えたことを特徴とする搬送装置。