JPH0356004A

JPH0356004A - 搬送装置

Info

Publication number: JPH0356004A
Application number: JP1189526A
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: JP2547853B2

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、リニアモー夕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タを用いたも
のが知られている。このリニアモー夕を用いた搬送装置
は、例えば第９図に示すように、リニアモータａを構或
するリニアモータコイル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成されている
。

そして、この種のりニアモータ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、リニアモータの駆動を停止し
、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、リニアモータが、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、これによって搬送初期の加速領域から定
速搬送する搬送中期領域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搬送距離を取り戻すために減
速開始時間が変動し、搬送時間および停止位置がばらつ
くことになる。

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、搬送時間および停止位置が一定
となるよう加速領域から搬送中期領域に移行する際の制
御の安定化を図ろ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初期の加速領域から定速
搬送する搬送中期領域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、上記加速領域のうちの少なくとも一部を
含む加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搬送し、この加速領
域終期の搬送中期領域に移？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駆動により被搬
送物を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■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、搬送初期の加速時の少なくとも一部を含む加速領
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
の駆動によって搬送が行われ、この加速領域終期の搬送
中期領域に移行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駆動によって搬送が行われる
。これによって、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ブの制御系となる
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、位置決め精度の高いサーボモータユニットに
よって加速領域から搬送中期領域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とがなくな
り、搬送時間および停止位置を一定にすることができる
。

（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ＳＴ．〜
ＳＴ２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１６ａ
先端には筒部材１７が連結されている。該筒部材１７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
裏面に設けられた係合突起部材１９に係合可能な係合ブ
ロック２０を先端に有するロッド２１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８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に係合ブロック２０を係合
させた状態でパレットＰ上のホディＢを和隣る作業ステ
ーションＳＴＩ〜ＳＴｚ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が構成されており、このリニアモータユニット２
３は、各作業ステーションＳＴ＋　．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図に詳ホ
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３
３と、上記サーボモータ３２の回転軸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ビニオ
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ピニオン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ビニオン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
９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ＳＴｚ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１９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
，，ｓ’ｒ，．，には、相隣る作業ステーションＳＴ１
〜ＳＴｚ間でのパレットＰの搬送速度を検出する速度セ
ンサ４１が設けられている。また、上記各ステーション
ＳＴ．，ｓ’ｒｚ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。さらに、
上記各作業ステーションＳＴ，，ｓ’ｒ；には、減速用
リミットスイッチＬＳが設けられており、該減速用リミ
ットスイッチＬＳは、パレットＰの下面に設けられた光
学スイッチ（図示せず）が減速用リミットスイッチＬＳ
上に位置したときにＯＮ信号が出力される一方、パレッ
トＰ（光学スイッチ）が減速用リミットスイッチＬＳ上
に位置していないときにＯＦＦ信号が出力されるように
なっている。そして、上記速度センサ４１，エンコーダ
４２および減速用リミットスイッチＬＳによって、相隣
る作業ステーションＳ　Ｔ　＋〜Ｓ７２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が構威さ
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−ションＳＴ，〜
Ｓ７２間に跨がって設けられ、該各作業ステーションＳ
ＴＹ，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４３）
からの信号つまり回転情報を受け、各作業ステーション
ＳＴ，，８７２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５３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の入力部
に設けられた位相制御部５４，・・・（増幅器）に対し
てＯＮ／ＯＦＦ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。また、上記シーケンスコントロー
ラ５５には、上記減速用リミットスイッチＬＳからのＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号が入力されるようになっている。そして
、上記シーケンスコントローラ５５は、上記減速用リミ
ットスイッチＬＳからのＯＮ信号およびサーボコントロ
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，・・・Ｅ　Ｏ　Ｎ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（逆相）させる一方、減速
用リミットスイッチＬＳからのＯＦＦ信号およびサーボ
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。また、上記位相制御部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（正相
）させる際にはサーボコントローラ５３からのパレット
Ｐの位置情報のみにより制御される。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
入力部）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Ｓ１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
Ｏ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，て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２
３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ｔ＾からの経過時間ｔを計測する。

そして、ステップＳ５で加速開始後の速度Ｖが加速領域
終期の搬送中期領域に移行する所定時間前のポイントと
しての経過時点１＋　　（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
まり経過時点ｔ１の速度Ｖ１に達したとき、ステップＳ
６でリニアモータコントローラ５２をＯＦＦＬてリニア
モータユニット２３の作動を停止してサーボモータユニ
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と経過時点ｔ１との間は、リニアモータ
ユニット２３の駆動とサーボモータユニット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においてサーボモータユニット３１の
加速を中止して該サーボモータユニット３１の駆動によ
りパレットＰを定速搬送開始時点ｔａの速度ＶＱ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に到達、すなわちパレットＰの光学スイ
ッチが下流側のステーションＳＴ２の減速用リミットス
イッチＬＳ上に位置して、該減速用リミットスイッチＬ
ＳからのＯＮ信号が発せられているか否かを判定し、そ
の判定がＹＥＳとなるパレットＰの前端が下流側リミッ
トスイッチＬＳｚ上に位置（減速搬送開始時点１（，を
経過）したとき、ステップＳＩＯでリニアモータコイル
１０を減速側（逆鞘）に最大励磁させるとともに、ステ
ップＳｌｌにおいて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。　その後、ステップＳ１
２で経過時間ｔが停止位置１０に到達し、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
共に停止する。以上によって、相隣る作業ステーション
８７，〜ＳＴ２間でのパレット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ｆ−ショ
：／ＳＴＩ〜ＳＴ２間でパレット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、搬送初期の
加速時たる加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との駆動によって搬送が行われ
、この加速領域終期の搬送中期領域に移行する所定時間
前の経過時点１．にて上記サーボモータユニット３１の
みによる駆動によって搬送が行われる。これによって、
速度センサ４１からの間接的な搬送速度に基く作動制御
により実質オーブンルーブの制御系となるリニアモータ
ユニット２３の駆動によってパレットＰの搬送速度が変
動していても、位置決め精度の高いサーボモータユニッ
ト３１によって加速領域から搬送中期領域に移行する際
の変速ポイントたる定速搬送開始時点ｔ８の設定値と実
測値とにズレを生じさせることな゛く常に一定の搬送時
間でパレットＰが搬送されて、加速領域から搬送中期領
域に移行する際の制御の安定化を図ることができる。

しかも、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Ｏ
Ｎ状態と、サーボモータユニット３１による推力で賄え
るＯＦＦ状態とを切換えるシーケンスコントローラ５５
により行えるので、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な制御
機器を備えたコントローラが不要となり、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、サーボモータユニット３１が搬送時上記の
如く加速領域（経過時点ｔ１まで）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、搬送中期領域ではサーボモータ
ユニット３１の駆動によって搬送が行われる上、速度セ
ンサ４１からの速度情報がパルスカウンタ５２に入力さ
れているので、リニアモータユニット２３が故障しても
サーボモータユニット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ト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、速度ｖ１に達するまでの加速
領域をリニアモータユニット２３とサーボモータ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、加速時の少なくとも一部を含む加速領域、すなわち
加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のは勿
論である。

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、加速領域終期
の搬送中期領域に移行する所定量前のポイントにてサー
ボモータユニットのみの駆動により搬送を行うので、実
質オーブ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、位置決め精
度の高いサーボモータユニットによって搬送初期の加速
領域から定速搬送する搬送中期領域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を生じさせることな
く搬送時間および停止位置が常に一定となるよう搬送さ
れて、加速領域から搬送中期領域に移行する際の制御の
安定化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■−■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成図、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）ＳＴ＋　．ＳＴ２・・・作業ステーションｔ１・・・経
過時点（ポイント）２３・・・リニアモータユニット３１・・・サーホモータユニット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）ほか
２名Ｆ第９図 −３５一

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初期の加速
領域から定速搬送する搬送中期領域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、上記加速領域のうちの少なくとも一部を
含む加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搬送し、この加速領
域終期の搬送中期領域に移行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駆動により被搬
送物を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。