JPS5842082B2 - 位置決め制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はある処理工程ラインから次工程ラインへ材料を
搬送するための搬送テーブルの位置決め制御装置に関す
る。

この位置決め制御装置が適用される代表的な搬送設備の
一例を第１図に示す。

この搬送設備は、処理ライン１から処理ライン２へ、搬
送ライン（搬送テーブル）３を通して材料４を送る場合
のものである。

即ち、処理ライン１から搬送ライン３に材料４が移され
ると、搬送テーブル３を起動して材料４を図の右方向へ
運ぶ。

材料４が材料検出器５の位置に達するとこの材料検出器
５は搬送テーブル３に減速指示を与え、つぎに材料４が
材料検出器６の位置に達するとこの材料検出器６によっ
て搬送テーブル３に停止指示が与えられる。

この停止指示が与えられることによって材料４は処理ラ
イン２の前にて停止し、つぎに処理ライン２に取込まれ
る。

このような搬送設備の場合、減速タイミングは材料検出
器５にて与えられるが、この減速タイミング用材料検出
器５の位置は、どのような材料の単位長当り重量、材料
−テーブル間の摩擦係数、ライン速度においても材料４
は次段の停止タイミング用材料検出器６の位置の前にて
減速が完了するような位置に配置される必要がある。

また材料テーブル間のスリップが嫌われるような場合や
、比較的高い停止側（財）が要求されるような設備にお
いては、減速時の減速率を一定に制御する減速率一定制
御が通常行なわれている。

第２図は搬送テーブル３の搬送速度、つまり運転速度曲
線を示したものである。

第２図でａは加速指令、ｂは加速、Ｃは定速、ｄは減速
指令、ｅは減速、ｆは減速完了、ｇは定速、ｈは停止指
令、ｉは減速、ｊは停止点である。

この場合、その減速率は、運転速度が一番高い場合、材
料の単位長当り重量が重い場合、摩擦係数が小さい場合
でも材料４が停止タイミング用材料検出器６の前で減速
完了するような減速率に選択する必要がある。

しかるに、設備によっては、材料４が長くて重い場合に
比べて短かくて軽いような場合には、その処理本数を多
くすることが要求されることがある。

この場合、前述のような制御方法によると処理能力の点
で搬送テーブル３がネックになってくる可能性がある。

本発明は搬送テーブルの搬送速度、加減速率を設定可変
できるようにし、搬送する材料の単位長当り重量等の種
別及び摩擦係数に対応でき従って要求により処理能力を
高め得るようにした搬送テーブルの位置決め制御装置を
提供することを目的とする。

以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第３図において、１１は搬送テーブル３の駆動装置であ
り、この駆動装置１１への搬送速度の速度基準信号は速
度基準発生回路１２から入力制限回路１３を通して与え
られる。

入力制限回路１３は加速、減速時の加減速制限を行なう
関数発生器でその加速率、減速率は加減速率設定回路１
４によって設定され、これら各部は速度基準器を構成し
ている。

ここで、本発明では下記補正回路を設ける。

即ち、図の基準搬送速度設定回路１５は、搬送テーブル
３を流れてくる標準材（例えば搬送テーブル３に流され
る種々の材料のうちの一番多い材料）を基準材料とし、
搬送テーブル３と材料４間の通常平均的な摩擦係数を基
準摩擦係数として、このときの最高速度及び減速完了後
の低速速度を与えるものであり、前記速度基準発生回路
１２はこの基準搬送速度設定回路１５の信号の外に摩擦
係数設定回路１６、材料種別に基く単位長当りの重量設
定を行う材料単位長当り重量設定回路１７の信号を入力
され、搬送すべき材料によってこれら摩擦係数設定回路
１６と材料単位長当り重量設定回路１７の信号により基
準搬送速度設定回路１５の信号を補正して入力制限回路
１３に出力する。

一方、加減速率設定回路１４は、前記標準材の摩擦係数
のときの加減速率を設定する基準加減速率設定回路１８
の信号の外に、前記各設定回路１５及び１７の信号を入
力し、基準加減速率設定回路１８の信号をこれら各設定
回路１５及び１７の信号により補正し、搬送すべき材料
４によってそれぞれ加減速率を設定して入力制限回路１
３に出力する。

入力制限回路１３は、その出力が前記速度基準発生回路
１２よりの入力に等しくなるように積分動作を行ない、
出力を一定積分時定数で増加減し、等しくなるとその値
を保持し、積分動作を停止するように構成される。

その積分時定数（増加減率）は、加減速率設定回路１４
の出力により与えられる。

この入力制限回路１３により、駆動装置１１への速度基
準信号は、速度基準発生回路１２の出力になるように加
減速率設定回路１４にて設定された加減速率で滑めらか
に追従するようになり、材料４と搬送テーブル３間の滑
りを防止し、材料４を必要な加減速率で加減速すること
ができる。

なお、１９は前記減速タイミング用位置検出器５、停止
タイミング用位置検出器６の材料検出信号を受けて、搬
送テーブル３の減速・停止タイミングを発生する減速・
停止タイミング発生回路を示す。

このような補正構成とすれば、搬送テーブル３の搬送速
度及び加減速率を可変し、搬送すべき材料の単位長当り
重量そして摩擦係数に対応することができる。

第４図は前記位置決め装置における駆動装置１１への入
力信号、即ち入力制限回路１３の出力の一＝−例を示し
たもので、材料の単位長当り重量が小さい場合Ｇ１と大
きい場合Ｇ２（小さい場合の略２倍の単位長当り重量）
の両方を示し、単位長当り重量が小さい材料Ｇ１の場合
を搬送テーブル最大速度に、単位長当り重量の大きい材
料Ｇ２の場合を搬送テーブル最大速度の１／２速度に設
定し、かつその加減速率も１／４にした場合のものであ
る。

このように、単位長当り重量の大小により搬送速度を変
えるよう設定することにより、搬送テーブル３と材料４
間のスリップを抑ｉることかでき、また同一の減速タイ
ミング用材料検出器５のタイミング信号で減速しても減
速後の低速速度の時間も略最短にとることができる。

しかも、このように材料の単位長当り重量により搬送速
度を変えれば、材料の種別にかかわらず略一定のパワー
が駆動弔電動機に要求されることになり、また加減速率
も単位長当り重量によって変えているので加減速時のパ
ワーが抑制でき、設備を最大限効率よく使用できる。

次に、この第４図を例にとり、材料４の単位長当り重量
、又は材料４の摩擦係数によって搬送速度、加減速率を
変える場合の、各設定回路での処理内容について説明す
る。

同図で０１を基準材料、基準摩擦係数の場合とし、その
基準搬送速度をＶｍａｘとし、この速度からｄｌの点よ
り停止前の低速度に減速する間の減速率をαｍａｘ、低
速速度をＶ。

とすると、第３図の基準搬送速度設定回路１５はＶｍａ
Ｘ及びＶ６を速度基準発生回路１２に出力する。

又、基準材料Ｇ１における基準加減速率設定回路１８は
、減速率αｍａｘ を加減速率設定回路１４に出力す
る。

減速及び停止検出信号が減速・停止タイミング発生回路
１９より出ていない場合、速度基準発生回路１２は上記
■ｍａｘ及び■。

の内ＶｍａＸを選択して出力し、基準搬送速度ＶｍａＸ
で基準材料Ｇ１が搬送される。

次に減速信号が１９より出されると、速度基準発生回路
１２はＶｍａＸ からＶ。

に切り換えてＶＣを出力する。

同時に、加減速率設定回路１４は減速率αｍａｘ を
出力する。

このようにして、第４図ｄ１の点より基準材料Ｇ１は減
速率αｍ ａ ｘで速度ＶｍａＸよりＶ。

へ向って減速される。低速速度Ｖ。

まで減速されると、基準材料Ｇ１は低速速度にて搬送さ
れ、次に停止信号が１９より出されると基準発生回路１
２はＯ出力に切り換わり、材料搬送速度はＶ。

からＯ速度に減速され停止する。

以上が通常の基準搬送速度、基準加減速率にて運転され
る場合の動作である。

しかるに、材料４と搬送−一ブル３間の摩擦係数をμ。

とすると、αｍａｘ＞ｌＬｏｇの場合 ｇ；重力加速度 減速率αｍａｘで加減速した場合、加減速が太きすぎて
材料４と搬送テーブル３間に滑りが生じてしまう。

したがって滑りが生じないようにするには、加減速率α
をα−ａｍａｘからα＝μ。

２に変更する必要がある。

又、搬送チーフル駆動用電動機の最大出力トルク以上の
加減速トルクを必要とするような加減速率で加減速する
ことは出来ないことは明らかである。

したがって材料の単位長当り重量をＷ、機械の慣性によ
り決まる定数をＷＭとしたとき、駆動用電動機の最大出
力トルクによりきまる最大加減速率をαＭとすると、 αＭ− Ｗ＋ＷＭ 但し、Ｋ一定数 と書けるから、加減速率αは に αく とする必要がある。

Ｗ＋ＷＭ 以上より加減速率αは）αｍａＸ）μｏｇｓＫ／Ｗ＋Ｗ
Ｍの一番小さい加減速率に設定する必要がある。

又減速開始より低速速度Ｖ。になる迄に材料４が進む距
離をｌとすると、ｌは加減速率が変わってもほぼ一定、
すなわち減速タイミング用装置検出器５から停止タイミ
ング用位置検出器６間の距離に等しいことが望ましい。

この一定値をｅの とすると ｖ ＝ ２ ａ ｌ！６ ＋ ＶＣ” 但し、Ｖ：
減速前の搬送速度の関係が成り立つ。

したがって加減速率α＝μ。

２のときはｆ７＋ｖ” Ｋ ｖ−ｌｌｏｇｏ ｃ １ α＝ のときはＷ＋
ＷＭ ｖ＝７ＩＪ□ ＋ ＶＣ” ニ搬送速度ｖヲＷ＋ＷＭ 設定すれば、減速開始より低速速度になるまでの距離を
ほぼ一定値ｌ。

に保つことが出来る。以上の説明より第３図に戻ると、
第３図中、摩擦係数設定回路１６では摩擦係数μ。

が可変抵抗器又はデジタルスイッチを構成要素として、
予め設定される。

同様に材料の単位長当り重量設定回路１７では、材料４
の単位長当り重Ｂｗが可変抵抗器、又はデジタルスイッ
チを構成要素として、予め設定される。

速度基準発生回路１２では’／ｍａｘ ＋ ｌＬｏ ｙ
Ｗ ｒＶ（の情報よりＪＴ刀じう；＝１０７− ”Ｗ＋ＷＭ ””’”値を演算又は折れ線近似等により
求めＶｍａＸ Ｊ７ズ＝扁コ］７７７ワフ１；７の値
を比較していず Ｗ＋ＷＭ れか一番小さい値を入力制限回路１３に搬送速度設定基
準として出力する。

次に減速信号が１９より出力されると速度基準発生回路
１２の出力は低速速度基準Ｖ。

に切り換える。同時に加減速率設定回路１４では、αｍ
ａｘｓμＯ）Ｗの情報よりα”ａ” ｌｔＯ” Ｗ＋
ＷＭの 演算及び比較を行い、いずれか一番小さい値を選択して
入力制限回路１３に出力し、加減速率を制限する。

以上により、材料４と搬送テーブル３間の滑りを生じし
めることなくほぼ減速中に進む材料距離を一定に保つこ
とが出来る。

第５図は、材料４として単位長当り重量の小さい材料Ｇ
１と、大きい材料Ｇ２のいずれの場合も搬送速度を搬送
テーブル最大速度に設定する。

そして両者の加減速率を異ならせると共に、減速タイミ
ング用材料検出器５の減速タイミング信号ｄに対して、
実際の減速信号は単位長当り重量の小さい材料Ｇ１は時
間Ｔ１後に、大きい材料Ｇ２は時間Ｔ２後にずらして、
それぞれ指◆ｄ１．ｄ２をだすようにした場合の入力制
限回路１３の出力を示すものである。

このように、材料４の単位長当り重量、摩擦係数により
、材料４が搬送テーブル上を滑らないような加減速率に
、前記第３図中の加減速率設定回路１４により加減速率
を決める。

又、基準発生回路１２にて、単位長当り重量、摩擦係数
により、基準搬送速度設定回路１５の信号を補正するか
わりに、減速タイミング発生回路１９よりの信号を受け
て、実際の減速信号を調整するよ・）にすることによっ
て、実際の減速から減速完了迄に材料が進む距離を材料
の単位長当り重量、摩擦係数が変っても、はぼ一定にす
ることができる。

すなわち第５図中において、基準材料、基準摩擦係数時
の減速タイミング発生回路１９の発生タイミングより実
際減速タイミング時間をＴ１、実際減速開始より減速完
了までの材料の進む距離を１１ とし、ある異なった単
位長当り重量、及び摩擦係数の時の実際タイミングをＴ
２、減速開始より減速完了迄の材料の進む距離を１２
とすると、Ｔ Ｉ Ｖ□ ＋ ４ ＝Ｔ ２ Ｖ□
＋ １２が戊立つ。

これによりＴ２＝ＴＩ ’・−′・ Ｏ Ｖｏ；減速開始前の材料速度 を得、これにより実際の減速タイミングを演算する。

なお、第４図、第５図のように加減速率を材料の単位長
当り重量の大小によって変えた場合、材料検出器６にて
停止指令がでてから、実際に材料が停止するまでの距離
が第４図の斜線部で示すように変ってくるので、高い停
止精度の要求される場合に不都合な場合がある。

これを避けるためには第６図に示すように停止指◆ｈ１
．ｈ２から停止までの減速率１１ｓ１２を一定にするこ
とによって遠戚できる。

この場合、停止指令より停止までの減速率は、前記第３
図中の加減速率設定回路１４にて演算されている加減速
率を用いると、減速時の加減速率と同一となり、材料に
よって減速率が一定とならない。

停止時の加減速率を一定にするため、減速・停止タイミ
ング発生回路１９により停止タイミング指令が出される
と、加減速率設定回路１４は、固定の加減速率に切り換
えて、その固定値を入力制限回路１３に出力するように
する。

この固定の加減速率は、予め加減速率設定回路１４内に
固定数として設定しておく。

この値は、どの材料に対しても滑りが生じないように、
使用範囲内で材料の単位長当り重量が一番大きい場合で
、摩擦係数が一番小さい場合でも滑りが生じない加減速
率を計算により求めて、予めその値を設定する。

以上記載の本発明によれば、従来における減速・停止タ
イミング用材料検出器のみでよく、特に別途特別な装置
検出器を用いることなく従って比較的簡単に精度よく停
止制御ができる位置決め制御装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は搬送テーブルを用いた処理工程ラインを説明す
る図、第２図は第１図の搬送テーブルの時間−速度曲線
図、第３図は本発明の一実施例のブロック図、第４図乃
至第６図は同実施例による異なる設定出力を示すそれぞ
れ時間−出力曲線図である。 １．２・・・処理ライン、３・・・搬送テーブル、４・
・・材料、５・・・減速タイミング用位置検出器、６・
・・停止タイミング用位置検出器、１１・・・１駆動装
置、１２・・・速度基準発生回路、１３・・・入力制限
回路、１４・・・加減速率設定回路、１５・・・基準搬
送速度設定回路、１６・・・摩擦係数設定回路、１７・
・・材料単位長当り重量設定回路、１８・・・基準加減
速率設定回路、１９・・・減速・停止タイミング発生回
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 搬送テーブルを駆動する駆動装置、この搬送テーブ
   ルに沿って配設された減速タイミング用位置検出器及び
   停止タイミング用位置検出器とを備え、搬送テーブルで
   搬送される材料の停止り位置決めを行なうものにおいて
   、基準材料、基準摩擦係数のときの最高速度及び減速後
   の低速度を与える基準搬送速度設定回路と、加減速率を
   設定する基準加減速率設定回路と、搬送材料の単位長当
   り重量を設定する単位長当り重量設定回路と、材料と搬
   送テーブル間の摩擦係数を設定する摩擦係数設定回路と
   、通常は前記基準搬送速度設定回路及び基準加速率設定
   回路で設定された値を出力し、同時に前記材料の単位長
   当り重量設定回路、摩擦係数設定回路の設定値から材料
   と搬送テーブル間のスリップを予測演算し搬送ライン速
   度を設定する速度基準発生回路及び搬送ラインの加減速
   率を設定する加減速率設定回路と、前記速度基準発生回
   路及び加減速率設定回路の出力を入力とし速度基準発生
   回路の出力に対応した速度基準出力を発生すると共にこ
   の速度基準発生回路の出力変化時、加減速設定回路で設
   定された加減速率で前記速度基準出力を制限し、且つ速
   度基準出力は前記駆動装置に与える入力制限回路とを具
   備してなる位置決め制御装置。