JPH0783524B2 - 搬送装置の停止制御装置 - Google Patents

搬送装置の停止制御装置

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JPH0783524B2
JPH0783524B2 JP61036302A JP3630286A JPH0783524B2 JP H0783524 B2 JPH0783524 B2 JP H0783524B2 JP 61036302 A JP61036302 A JP 61036302A JP 3630286 A JP3630286 A JP 3630286A JP H0783524 B2 JPH0783524 B2 JP H0783524B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 リニアモータにより推力を得て走行する搬送装置を正確
な位置に停止させる位置決め制御において、搬送装置の
重量に応じたブレーキをかけるため、搬送装置が単位移
動距離を移動する時間の差を所定の基準値と比較し、コ
イルの形成する磁界による減速を加減するようにした。
〔産業上の利用分野〕 本発明はリニアモータにより駆動され物品の搬送を行う
搬送装置に係り、特に該搬送装置が搬送する物品重量に
比例して減速量を制御する搬送装置の停止制御装置に関
する。
近年、事務所や工場の合理化が図られ、伝票や部品等を
高速に搬送し、自動積込、積みおろしが可能で、信頼性
の高い搬送手段が求められている。このため小型で専用
レール上を走行するリニアモータカーが実用化された。
このリニアモータカーの中には三相交流電流により形成
される進行磁界を利用して走行するリニアモータを動力
源としているものがあり、このリニアモータカーを停止
させる場合は、リニアモータカーの進行方向とは逆方向
に進行する磁界を利用して減速し、位置決め制御を行っ
て、物品の自動積込み、積みおろしが可能な精度で停止
させている。
ところで、リニアモータカーに積み込まれる物品の重量
は不定であり、正確な停止位置にリニアモータカーを停
止させるには、この物品重量の変化に対応した停止制御
方式が必要である。
〔従来の技術〕
リニアモータカーを所定の位置に停止させるには、リニ
アモータカーの速度を知る必要がある。この速度を知る
方法の一つとして、従来、一定間隔のスリットを複数設
けた板をリニアモータカーに取付け、この板の間隔を例
えばレール側に設けた光学系のセンサで検出し、このセ
ンサが該間隔を検出している時間をクロックで計数する
ものがある。
第3図はスリットを用いて速度を計数する方法を説明す
る図である。
一定間隔を例えばl/2とするスリット0,1,……,N,N+1,
…,Mを持つ板2をリニアモータカーに備え、この板2を
矢印Aに示す方向に進行させるとすると、レールに取付
けられた光学センサは、スリット0を検出し、続いてス
リット1を検出し、順次スリットN,N+1を経て、最後
にスリットMを検出する。
このl/2の間隔を持つ或スリット、例えばスリットN
を、光学センサが検出している時間を高速のクロックで
サンプリングして、このサンプリングした数を計数すれ
ば板2の速度が計算出来る。従って、スリットNの計数
値とスリットN+1の計数値を比較することで、板2の
速度の変化を検出することが出来る。
第4図は従来の停止制御方式を説明する図である。
横軸に時間を現し縦軸に速度を現すと、例えばa点から
停止制御を行った場合、従来は板2の進行方向Aとは逆
方向に進行する磁界を形成し、リニアモータカーを減速
させる。そして板2のスリット0〜Mの各スリットの通
過を検出する光学センサの出力から速度を検出し、板2
の速度がb点で示す或一定速度に達すると、位置決め制
御に切替え、c点で停止させていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕 上記の如き停止制御方式では、位置決め制御がリニアモ
ータカーを停止させることが可能な範囲内の速度に、リ
ニアモータカーの速度を逆方向磁界により減速する必要
がある。しかし、リニアモータカーに積載される物品の
重量は一定では無いため、重量が重い場合は当然位置決
め制御に切替える際の速度は遅くなければならない。
しかし、従来はリニアモータカーが或一定速度に達する
と位置決め制御に切替えているため、リニアモータカー
の重量が重い場合を基準にして、前記或一定速度を設定
しなければならないが、軽い重量の場合における励磁の
かけ過ぎを防止する等の制御上からの制約と、位置決め
制御の能力の限界からリニアモータカーの停止可能な重
量の範囲を狭める原因となるという問題がある。
本発明はこのような問題点に鑑み、従来スリット0〜M
の内の、いずれかの計数値が一定速度に達した時、位置
決め制御に切替えていたものを、スリットN+1の計数
値から、スリットNの計数値を引いた値が、所定の数値
に等しいか、又は越えた時、位置決め制御に切替えるよ
うにしたものである。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理ブロック図である。
搬送装置16はレール17上をコイル13が形成する進行磁界
により推力を得るリニアモータにより走行する。この搬
送装置16は例えば第3図に示す如き板2を備え、レール
17に設けた検知手段18により、そのスリット0〜Mの夫
々の通過時間が検出される。
搬送装置16を停止させる場合、制御手段22はコイル13の
形成する進行磁界の方向を逆方向に切替え、リニアモー
タに搬送装置16の走行方向とは逆方向の推力を発生させ
る。
記憶手段19は検知手段18が検出したスリットNの通過し
た時間を記憶し、減算手段20は検知手段18が検出したス
リットN+1の通過した時間と、記憶手段が記憶してい
るスリットNの通過時間とを減算し、比較手段21に送出
する。
比較手段21には予め例えば実験により定めた所定の基準
値がセットされており、減算手段20が送出する時間差と
比較し、この基準値に等しいか、大きくなった時、制御
手段22に信号を送出する。
制御手段22は比較手段21の送出する信号により、コイル
13に供給する電流を停止する。
搬送装置16がコイル13の形成する逆方向の推力により減
速するに従い、検知手段18が検知するスリットNの通過
時間より、スリットN+1の通過時間の方が順次長くな
り、ついに比較手段21にセットされた基準値に等しい
か、大きくなった時、制御手段22はコイル13の駆動電流
を停止し、搬送装置16の停止制御を位置決め制御に切替
える構成とする。
〔作用〕
上記構成とすることにより、スリットN+1の時の通過
時間が、スリットNの時の通過時間より基準値以上に減
速されていた時、位置決め制御に切替えることが出来
る。
即ち単位移動距離を通過する場合の減速量が所定の基準
値より大きいことで位置決め制御に移行するため、従来
の一定速度で位置決め制御に移行するより、重量に応じ
て重い程進行磁界による減速量を大きくすることで、遅
い速度で位置決め制御に移行するため、重い重量でも位
置決め制御の能力限界を越えることが無く、正確にリニ
アモータカーを停止させることが出来る。
〔実施例〕
第2図は本発明の一実施例を示す回路のブロック図であ
る。
励磁制御回路12は端子Bから入る停止指令信号を受ける
と、を経て制御回路9に制御開始を指示する。制御回
路9は第3図に示す板2の先端がセンサ3によって検出
されたことを示すセンサ出力の立ち下がりを増幅回路4
の出力で検出し、この立ち下がり検出信号をを経て
励磁制御回路12に送ると共に、を経て計数回路5をリ
セットする。
励磁制御回路12はで通知された信号に基づき、コイル
13を駆動してブレーキ用磁界を発生させる。又制御回路
9はを経て、センサ3が板2の最初のスリット0の、
エッジを検出した立ち上がり信号を受けると、計数回路
5をスタートさせる。
計数回路5はクロック発生回路8の送出するクロックに
より、計数を開始する。制御回路9はセンサ3がスリッ
ト0の通過を知らせる立ち下がり信号をを経て受信す
ると、計数回路5の計数動作停止をを経て指示すると
共に、レジスタ6に計数回路5の計数値を格納させる。
制御回路9はレジスタ6に計数値が格納されると、計数
回路5をリセットし、を経て板2のスリット1のエッ
ジを検出した立ち上がり信号を受信すると、計数回路5
をスタートさせ、スリット1の通過を知らせる立ち下が
り信号で、計数回路5の計数動作を停止させ、レジスタ
6の内容をを経て、レジスタ7に転送することを指示
すると共に、レジスタ6に計数回路5の計数値を格納さ
せる。
制御回路9は更にを経て、レジスタ7の内容を減算回
路10に転送することを指示した後、を経てレジスタ6
の転送する計数値を、レジスタ7と減算回路10に取り込
ませ、を経てレジスタ6の計数値からレジスタ7の計
数値を減算させ、その結果を比較回路11に転送すること
を指示する。
減算回路10はを経て減算値を比較回路11に送出し、
を経て取込みを指示する。一方制御回路9からを経て
減算終了が励磁制御回路12に通知されると、励磁制御回
路12はを経て基準となる値を比較回路11に与え、に
よりこの基準値を取り込ませ、により基準値と減算値
との比較結果の報告を求める。
比較回路11は減算値が基準値より大きいか、等しい時信
号を励磁制御回路12に送出するが、減算値が基準値より
小さい時は信号を送出しない。励磁制御回路12は比較回
路11が信号送出を行わない場合、制御回路9に対する制
御開始指示を停止しないため、制御回路9は前記同様、
センサ3の立ち上がり信号で計数回路5に計数を開始さ
せ、センサ3の立ち下がり信号で計数回路5の計数動作
を停止させ、レジスタ6及びレジスタ7の計数値を夫々
スリット一つ分ずらして減算回路10に減算させる。
上記動作を繰り返す内にリニアモータカーの速度は減速
され、ついに減算回路10の減算値が比較回路11にセット
された基準値より大きくなるか、等しくなるため、比較
回路11が信号を送出する。
従って励磁制御回路12はコイル13の駆動を停止し、制御
回路9にを経て送出している制御開始信号を停止する
と共に、位置決め制御回路14を起動し、位置決め機構15
によりリニアモータカーを停止させる。
そして、位置決め制御回路14から位置決め制御終了通知
を受けると、励磁制御回路12は端子Cを経てリニアモー
タカー停止制御動作終了を通知する。
第5図において、本発明が従来より重い重量のリニアモ
ータカーを減速させることを数式で証明する。
第5図において、スリット幅(l/2)はlに比べ無視出
来る位小さいとすると、測定したスリット通過時間は、
ほぼ測定終了時の速度と同等といえる。
そこで、矢印Aと逆方向の進行磁界を発生させた時、リ
ニアモータカーに推力F(N)のブレーキ力が働き続け
るものとし、リニアモータカーが逆方向に走行を開始す
る反撥点におけるスリットの位置をスリット0とする
と、スリット0の位置では反撥しているため、このブレ
ーキ力を停止させる点は最低でもスリット1の位置であ
る。
この時のリニアモータカーの重量をmとすると、スリッ
トNの位置におけるリニアモータカーの速度Vはエネル
ギー保存則により 1/2mV2=F・l・N 従って となる。
又スリットNとスリットN+1の一定間隔l/aを通過す
る時間の変化量をΔTとすると となる。
ここで、m=mmn(最小重量)、N=1におけるΔTを
ΔTとすると ΔT≧CΔT を満足したスリット位置にてブレーキ力を停止させ、位
置決め制御を起動するような制御を行う。
従来の一定速度で位置決め制御に移行する場合の一定速
度は となる。
リニアモータカーの速度は であり、V≦VTHでブレーキ力を停止するから、このブ
レーキ力を停止する時のスリットをNcとすると、 従って各スリット位置で検出可能な重量mは(1)式よ
り Nc・mmn≦m となる。
本発明では前記の如く ΔT≧CΔT であるから となる。
(2)式を変形すると となる。
NCスリットにおける検出可能な最大重量を従来の方式と
本発明による方式とで比較すると、下記の如くになる。
但しmnは本発明によるNcスリットで、miは従来方式によ
るNcスリットである。
ここで、 f(Nc)≧0ならば、mn≧miとなり、本発明の方が重量
の大きいリニアモータカーを減速させる効果のあること
を示す。
f(Nc)≧0となるNcを求めると、 とおいてNcについて微分すると Ncは正の整数であるから y′>0 (∵Nc≧1にてyは増加関数) Nc=1の時y=0 よってNc≧1にてy≧0となり、mn≧miである。
これは同じ重量のリニアモータカーにおいて、本発明の
方式がより反撥点に近いスリットで、位置決め制御に移
行することを可能とすることを意味しており、更にリニ
アモータカーの速度が従来方式よりも減衰していること
を意味する。
従って従来よりも重いリニアモータカーを位置決め制御
の負担を増加させることなく停止させることが出来る。
〔発明の効果〕
以上説明した如く、本発明はスリットN+1とスリット
Nの通過時間の差により、単位移動距離を通過する時間
の差を求め、この差が基準値を越えるか、等しくなるこ
とで、位置決め制御に移行するため、従来の一定速度で
位置決め制御するより、重い重量のリニアモータカーを
停止させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理ブロック図、 第2図は本発明の一実施例を示す回路のブロック図、 第3図はスリットを用いて速度を計数する方法を説明す
る図、 第4図は従来の停止制御方式を説明する図、 第5図は本発明による効果を等価的に数式で説明する図
である。 図において、 2は板、3はセンサ、 4は増幅回路、5は計数回路、 6,7はレジスタ、8はクロック発生回路、 9は制御回路、10は減算回路、 11は比較回路、12は励磁制御回路、 13はコイル、14は位置決め制御回路、 15は位置決め機構、16は搬送装置、 17はレール、18検知手段、 19は記憶手段、20は減算手段、 21は比較手段、22は制御手段である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】励磁したコイル(13)の形成する磁界によ
    り推力を得るリニアモータにより搬送装置(16)を減速
    した後、位置決め制御によって該搬送装置(16)を所定
    の位置に停止させる停止制御装置であって、 該搬送装置(16)が単位移動距離を移動する時間を検出
    する検知手段(18)と、 該検知手段(18)が先に検知した第1の時間を記憶する
    記憶手段(19)と、 該検知手段(18)が次に検知した第2の時間から、該記
    憶手段(19)が記憶した第1の時間との差を求める減算
    手段(20)と、 該減算手段(20)が求めた時間差が、予め定めた基準値
    以上となったことを通知する比較手段(21)と、 該比較手段(21)からの通知により、前記コイル(13)
    の励磁を停止した後、前記位置決め制御を行う制御手段
    (22)とを設け、 前記搬送装置(16)の前記単位移動距離を移動するため
    に要した時間の差が、前記基準値以上となった時点で前
    記リニアモータによる減速動作を停止させ、前記位置決
    め制御によって該搬送装置(16)を停止させることを特
    徴とする搬送装置の停止制御装置。
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JP2645002B2 (ja) * 1987-02-12 1997-08-25 株式会社東芝 浮上式搬送車の制御装置
EP0520782B1 (en) * 1991-06-28 1996-11-20 Hitachi, Ltd. Composite superconductor body and magnetic levitation system

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