JPH0630523B2 - 搬送制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，移動体の搬送制御方式に係わり，特にその速
度検出方式に関する。

以下本発明をリニア・モータカー搬送システムを例にと
って説明する。

搬送手段としてのリニア・モータカーは，移動体である
キャリアに動力源を搭載せずにすむため，小型・軽量化
出来，特にオフィスにおける書類，現金等の自動搬送に
適しているため近年注目されているものである。

リニア・モータカーは，搬送路上に複数のステータを設
け，キャリアにはスライダを設け，ステータの励磁によ
り発生する磁力の作用によりスライダに誘起する駆動力
により，キャリアを搬送路上送行させる。

ステータは一般には搬送物を投入・取り出すステーショ
ンごとに配置されるが，ステーション間が長い時はその
間にも設置される。従ってキャリは出発ステーションで
駆動され，さらに中間のステータで加減速されて目的ス
テーションで停止される以外は何ら外部より駆動力を受
けずに走行する。

キャリアがステーションに停止するときは，該ステーシ
ョンにあるステータを逆励磁して減速するとともに，キ
ャリアが一定速度以下に減速したとき，停止用ステータ
を励磁して停止せしめる。

そのため該キャリアのステーションにおける速度検出の
制度によって，加減速の速度制御や停止制御が左右さ
れ，特にノイズ等により速度検出誤差が発生すると，ス
テータによる速度制御限界を逸脱することになる。

そのためノイズ等の影響を受け難い速度検出を行う搬送
制御方式が要望されている。

〔従来の技術〕

リニア・モータカー搬送システムにおける従来の速度検
出方式を以下説明する。

まず第２図(a)(b)を参照しつつ，リニア・モータカー搬
送システムの概要を以下に説明する。

第２図(a)はキャリアの走行機構を示す図であって，４
は現金等を収容する収容箱３を支持する支持台，５はロ
ーラ６等によりレール１上を走行するためのガイド，７
はスライダであって，ステータ２の間隙８を通過する
際，ステータ２の駆動力を受けてキャリアを加減速す
る。

以上収容箱３，支持台４，ガイド５，ローラ６，スライ
ダ７が一体化してキャリアを構成し，レール１の上面お
よび内側面をローラ６等によりガイドされてレール１上
を走行する構造となっている。

２はステータであって，発進・停止するステーション等
のレール１間に設置され，進入したキャリアの停止・発
進・加減速の駆動力をスライダ７に与える。

ステータ２は第２図(b)に示すように通常搬送物の授受
を行うステーションに設置され，レール１上より待避す
るためのリフト機構９とともに，例えば現金投入装置１
０，現金収納機１１等に組み込まれる。

次に速度検出機構を説明する。

第２図(a)において，キャリアの速度検出を行うため，
ステーション内のレール１上に光源Ｌおよび光検出器Ｄ
を１対とした速度検出器Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を設
け，キャリアのガイド５の側面にはスリットを設け，キ
ャリアが速度検出器Ｓ１〜Ｓ４を通過する際，ガイド５
が光源Ｌを透過・遮断するように配置されている。

以上の速度検出機構において，速度検出器Ｓ１〜Ｓ４
は，システムコントローラ１２の指令に基づきキャリア
を制御するステーションコントローラ１１に接続され
〔第２図(c)〕，光源Ｌがガイド５によって，遮断また
は通過する時間が測定され，該キャリアの速度に変換さ
れる。

従来の速度検出方法を以下説明する。

第２図(c)は，速度検出器Ｓ１〜Ｓ４とガイド５との位
置関係およびステーションコントローラ１１の速度検出
部分を示したブロック図である。

図中，ガイド５の遮蔽部ｍおよび透過部ｎの長さはそれ
ぞれ等しく，即ち，ｍ１＝ｍ２＝……，ｎ１＝ｎ２＝…
…であり，また速度検出器Ｓ１〜Ｓ４はそれぞれ通過す
るガイド５のスリット部分に対する相対関係が同一にな
るよう調整される。従って複数の速度センサを同時にそ
れぞれのスリットが通過しても速度検出器Ｓ１〜Ｓ４の
出力は同一位相の出力が得られる。

そのため複数の速度検出器Ｓ１〜Ｓ４の出力のオアを取
り速度検出に使用している。即ち遮蔽部ｍおよび透過部
ｎの長さは既知であり，その間隔を通過する時間をタイ
マによって測定し速度に変換する。

第２図(d)は速度検出器Ｓ１〜Ｓ４の出力を示したもの
であり，(1)はＳ１の出力であって，ハイレベルは光透
過出力を，ローレベルは遮蔽出力を表している。(2)〜
(4)はそれぞれＳ２〜Ｓ４の出力，(5)はＳ１〜Ｓ４各出
力のオア出力である。また(6)は速度検出時間を表す。

第２図(c)のステーションコントローラ１１において，
Ｓ１〜Ｓ４の出力をオア(16)１１ｂでオアを取り，その
出力信号をマイクロプロセッサ等で構成される制御部１
１ａの割り込み信号とするとともに，カウンタ１１ｄの
カウント可（イネーブル）信号とする。即ちカウンタ１
１ｄは光の透過期間，クロック発生部１１ｃの発生する
クロックをカウントする。

制御部１１ａは上記割り込み信号の立ち下がりで起動さ
れ，カウンタ１１ｄの内容を読み取った後，カウンタ１
１ｄをクリアする。続いて制御部１１ａは，上記カウン
ト値を速度に変換し，ステータ等の制御を行う。

即ち，遮蔽進入を検出してカウンタ１１ｄをクリアし，
透過期間でカウンタ１１ｄを動作させる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上の説明したように，従来の各速度検出器の出力をオ
アする方法であると，各速度検出器の位置関係が少しで
も崩れると，時間間隔が広くなりまた一定とならず，し
たがって速度検出の誤差が発生するという問題点，およ
び第２図(d)のＢに示すごとく，ノイズが混入する機会
が増大して速度誤差を発生する原因となる問題点があっ
た。

このような問題点を解決するため，オア出力より本来の
速度検出器からの割り込みかどうかを判別し，速度検出
器を選択する方法も考えられるが，その判別処理のた
め，速度演算を行い速度制御を行うことが間に合わない
と云う問題点が発生する。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は，搬送路と，信号発生手段および該信号を
検出する信号検出手段を備える複数の速度検出器を所定
間隔で該搬送路に沿って配置したステーションと，該速
度検出器位置を通過する際前記信号を繰り返し遮断およ
び通過させる複数のスリットを有する前記遮蔽板を備え
て該搬送路上を走行する移動体と，該速度検出器から発
生する前記信号を該遮蔽板の各スリット間で遮断する遮
蔽時間または前記信号が各スリットを通過する通過時間
を計数して該移動体の速度を検出する速度検出手段と，
該速度検出手段により検出された速度に基づき該移動体
の加減速制御を行う加減速制御手段とを備え，各ステー
ションで該移動体の速度を検出し，且つ加減速制御を行
って所定のステーション間を走行させる搬送制御方式で
あって，各速度検出器の遮蔽状態を監視して該移動体遮
蔽板の該速度検出器への進入開始時点および遮蔽された
速度検出器を識別する進入検出手段と，該速度検出手段
に使用する速度検出器を，識別した該速度検出器に切替
える切替手段と，切替えられた該速度検出器を用いて該
移動体の速度を検出する前記速度検出手段とを有し，ス
テーション内の搬送路に沿って設けられた複数の速度検
出器のうちより移動体の進入が検出された速度検出器に
順次切り替えて該移動体の速度を検出し、且つ加減速制
御を行ってステーション間を走行させる本発明による搬
送制御方式により解決しうる。

〔作用〕

速度検出手段は，まず移動体（以下キャリア）の進入方
向に最も近い速度検出器を用い，遮蔽板の各スリット間
の信号遮蔽時間または各スリットの信号通過時間を計数
して速度検出を行う。キャリアの移動に伴い，進入検出
手段が隣接する速度検出器へのキャリアの進入を検出し
たとき，切替手段は，速度検出手段が使用する速度検出
器をその速度検出器に切替える。

以上のごとく，複数の速度検出器のうち，使用する速度
検出器を順次切替えるため，速度検出器相互の位置関係
が崩れても，また選択した速度検出器以外の他の検出手
段にノイズが混入しても，速度検出誤差を発生すること
はなく，従って総ての出力のオア信号を採用する方式に
比較して大幅に速度検出誤差を軽減できる効果があり，
また速度検出出力の割り込み信号が本来の速度検出器か
らの信号であるから信号判別処理が省け，高速度キャリ
アに対しても速度制御が対応できるという効果がある。

〔実施例〕

第１図(a)は本発明の実施例を表すステーションコント
ローラ１１の速度制御部のブロック図，第１図(b)は動
作を説明するタイムチャートである。

第１図(a)において，２０は記憶部２１に格納されてい
るプログラムにより各部を制御するマイクロプロセッサ
等で構成される制御部，２４は制御部２０の制御信号に
より速度検出器Ｓ１〜Ｓ４の出力の内いずれか１つを選
択するマルチプレクサ，２５は速度検出器Ｓ１〜Ｓ４の
遮蔽／透過の出力信号を監視するためのインタフェース
部，２７は検出した速度によりステータを制御するステ
ータ制御部，２８はステーションコントローラ１１の制
御部（図示せず）と通信を行う通信制御部，１０１はマ
ルチプレクサ２４により選択された速度検出器Ｓ１〜Ｓ
４の出力信号で，制御部２０の割り込み信号およびカウ
ンタ２３のカウントイネーブル信号である。なお，第１
図(a)における速度検出器Ｓ１〜Ｓ４はそれぞれ光源お
よび光検出器より構成され，ここではガイド５（遮蔽板
に対応）に設けられたスリットｎ１，ｎ２，……の各透
過時間および対応するスリット幅により順次速度が検出
される。また，速度検出手段はカウンタ２３および制御
部２０に，進入検出手段はインターフェース部２５およ
び制御部２０に，切替手段はマルチプレクサ２４および
制御部２０に，加減速制御手段はステータ制御部２７に
それぞれ対応する。第１図(b)のタイムチャートを参照
しつつ動作を以下説明する。

第１図(b)において，(1)〜(4)はそれぞれ速度検出器Ｓ
１〜Ｓ４の出力信号でハイレベルは光の透過出力，ロー
レベルは遮蔽出力を表している。(5)(6)はそれぞれ速度
検出器Ｓ１，Ｓ２の信号により速度検出動作が行われて
いることを示すタイムチャートである。

動作を以下説明する。

まず制御部２０はキャリアの進入に最も近い速度検出器
Ｓ１を選択しておく。キャリアが進入する〔第１図(b)
のｔ１〕と，制御部２０に速度検出器Ｓ１の割り込み信
号１０１が入り，以下の動作を行う。

(1)′カウンタ２３をクリアする。

カウンタ２３はカウントイネーブル信号によりクロック
発生部２６の発生するクロックをカウントする（期間
Ｔ）。

２回目以降（ｔ２，ｔ３……）の割り込み信号に対し， (1)制御部２０はカウンタ２３の内容を読み取り，記憶
部２１に格納した後，カウンタ２３をクリアする。

カウンタ２３はカウントイネーブル信号によりクロック
発生部２６の発生するクロックをカウントする（例えば
期間Ｔ′）。

(2)制御部２０は上記割り込み処理を終わり，読み取っ
たカウンタ値より速度変換し，その速度に基づいて該キ
ャリアＣＲの速度制御等，例えばステータ制御部２７に
指令を与える。

(3)続いてインタフェース部２５の内容を読み取り（各
割り込み信号に対して一定時間後），続く速度検出器Ｓ
２の状態を検索し，キャリアが該速度検出器に進入した
かどうか判別する。

(4)速度検出器Ｓ２にガイド５の遮蔽部ｎが検出されな
い場合は，速度検出器Ｓ２にキャリアが進入していない
と判定し，速度検出器Ｓ１による速度検出を続行する。

(5)速度検出器Ｓ２がガイド５に遮蔽されたことを検出
したとき（ｔｏ），マルチプレクサ２４を制御して，速
度検出器をＳ１からＳ２に切り換える。以降速度検出器
Ｓ２により，速度検出を行う。

(6)続いて，制御部２０は，速度検出器Ｓ２からの割込
みによる速度検出動作を繰り返しながら，インタフェー
ス部２５を介し，速度検出器Ｓ３の遮蔽状態を監視し，
ガイド５によって速度検出器Ｓ３が遮蔽されたことが検
出されたとき，速度検出器をＳ２からＳ３に切り替え
る。

以上により各速度検出器がキャリアを検出するごとに該
速度検出器に切り換え，速度を検出することができる。

上記速度検出による速度制御の概略を以下説明する。

速度制御はシステムコントローラ１２よりステーション
コントローラ１１に対し，ある速度を指定した加減速指
令や停止指令が出され，これに基づき制御部２０に速度
制御の指示が与えられる。

加減速動作を行うときは，キャリアの進入時の速度を求
め，これが指定された速度より遅ければその速度に達す
るまで加速となるステータ制御を行い，速ければ減速と
なるようにキャリアの進行方向と逆方向に力が加わるよ
うにステータを逆励磁する。

停止動作を行うときはキャリアの進入時の速度を求め，
減速すべくステータの逆励磁を行い，その後は，予め設
定されているステーション内の位置と速度の関係をもと
に逆励磁のオン・オフを行い，停止位置近くで停止用ス
テータを励磁して停止させる。

〔発明の効果〕

以上説明したように，速度検出器がキャリアの進入確認
するごとに，該速度検出器が選択されて速度検出を行う
ため，速度誤差が少なく且つ速度検出から速度制御まて
応答の速い搬送制御方式を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図(a)はステーションコントローラの速度制御部の
ブロック図， 第１図(b)は速度検出動作を示すタイムチャート， 第２図(a)はキャリアおよびステータの構成を示す図， 第２図(b)はリニア・モータカー搬送システムの構成を
示す図， 第２図(c)は従来の速度検出部のブロック図， 第２図(d)は従来の速度検出動作を示すタイムチャー
ト， である。図中， ２０は制御部，２３はカウンタ， ２４はマルチプレクサ， ２５はインタフェース部， ２６はクロック発生部， Ｓ１〜Ｓ４は速度検出器， である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森谷 和正 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 伊藤 元彦 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送路と，信号発生手段および該信号を検
   出する信号検出手段を備える複数の速度検出器を所定間
   隔で該搬送路に沿って配置したステーションと，該速度
   検出器位置を通過する際前記信号を繰り返し遮断および
   通過させる複数のスリットを有する前記遮蔽板を備えて
   該搬送路上を走行する移動体と，該速度検出器から発生
   する前記信号を該遮蔽板の各スリット間で遮断する遮蔽
   時間または前記信号が各スリットを通過する通過時間を
   計数して該移動体の速度を検出する速度検出手段と，該
   速度検出手段により検出された速度に基づき該移動体の
   加減速制御を行う加減速制御手段とを備え，各ステーシ
   ョンで該移動体の速度を検出し，且つ加減速制御を行っ
   て所定のステーション間を走行させる搬送制御方式であ
   って， 各速度検出器の遮蔽状態を監視して該移動体遮蔽板の該
   速度検出器への進入開始時点および遮蔽された速度検出
   器を識別する進入検出手段と， 該速度検出手段に使用する速度検出器を，識別した該速
   度検出器に切替える切替手段と， 切替えられた該速度検出器を用いて該移動体の速度を検
   出する前記速度検出手段と を有し，ステーション内の搬送路に沿って設けられた複
   数の速度検出器のうちより移動体の進入が検出された速
   度検出器に順次切り替えて該移動体の速度を検出し，且
   つ加減速制御を行ってステーション間を走行させること
   を特徴とする搬送制御方式。