JPS62287310A - マルチヘツド型位置検出装置及び位置制御装置 - Google Patents

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】 発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は、共通のガイド上で独立に移動する複数の台
車を相互干渉若しくは異常接近の無いように制御できる
ようにするために該各台車の絶対位置を検出するように
したマルチヘッド型位置検出装置に関し、更にこの発明
はこのマルチヘッド型位置検出装置を用いた位置制量装
置に関する。

〔従来の技術〕

工作機械あるいは産業機械などにおいては、複数の工具
を共通のガイド上で独立に移動させ、その位置を制御す
る必要がある場合がある。例えば、紙の裁断機において
、様々な裁断サイズに即応し得るようにするために、複
数の刃物を共通のガイド上で独立に移動させ、そのうち
任意のものを位置決めして選択的に裁断作業を行わせる
ようにすることが考えられている。この場合、各工具を
相互干渉若しくは異常接近の無いように位置決めするに
は各工具の位置を正確に検出する必要がある。

このための位置検出装置として適切なものは従来存在し
ていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

変位に応じてインクリメンタルパルスを発生し、これを
カウントすることにより位置データを求める方式は従来
よりよく知られているが、これを上述のような複数工具
を共通ガイド上で独立に移動させるものに適用すること
はできなかった。何故ならば、このようなインクリメン
タル方式の場合、原点位置からパルスカウントを行うこ
とが不可欠であるが、共通ガイド上で原点位置に復帰さ
せることができる工具は１個だけであり、他の工具は原
点復帰が行えないからである。また、回転型絶対位置検
出器（ロータリアブソリュートエンコーダ）を各工具の
搬送用モータに取付けてその絶対的回転位置小ら各工具
の位置データを求めることも考えられるが、その場合各
絶対位置検出器が夫々完全に独立であるため、相互の原
点合わせが大変面倒であるという問題が生じる。また、
故障等の理由により検出器を取換える毎にその都度原点
合わせをしなければならないという面倒もある。

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、複数の工
具などを共通のカイト上で独立に移動させ、その位置を
制御する場合において、各工具等の絶対位置を簡単かつ
確実に検出することができるようにしたマルチヘッド型
位置検出装置を提供すると共に該検出装置を用いた位置
制御装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るマルチヘッド型位置検出装置は、共通の
ガイドに沿って独立に移動可能な複数の台車と、前記ガ
イドに沿って設けられた位置検出用パターンと、各台車
に夫々取付けられ、前記パターン（こ応答して前記ガイ
ドにおける各台車の絶対位置を夫々検出するための位置
検出ヘッドとを具えたことを特徴としている。

更にこの発明の位置制御装置は、上述のようなマルチヘ
ッド型位置検出装置を具えたものにおいて、各台車毎に
個別に設定された目標位置データ及び前記位置検出ヘッ
トの出力に基づき得られた各台車毎の絶対位置データ並
びに各台車に隣接する台車の前記絶対位置データに基づ
き、各台車が隣接する台車と異常接近することのないよ
うに制御しながら各台車をそれに対応する目標位置に位
置決めする位置決め手段を具えたことを特徴としている
。

〔作用〕

この発明のマルチヘッド型位置検出装置においては、ガ
イドに沿って位置検出用パターンが設けられており、各
台車に取付けられた各位置検出ヘッドはこのパターンに
応答して各台車の絶対位置を検出する。位置検出用パタ
ーンは各位置検出ヘッドに対して共通であるため各ヘッ
ド毎に原点調整を行う必要がなく、原点調整の手間が省
ける。

また、この発明の位置制御装置によれば、位置決めしよ
うとする台車の目標位置データとその台車の絶対位置デ
ータのみならず、それに隣接する台車の絶対位置データ
も考慮して、該台車が隣接する台車と異常接近すること
のないように制御しながら位置決めを行う。隣接する台
車が所定の異常接近距離に近づいたことが両者の絶対位
置データの比較により即座に判明するので、そのような
異常接近が起らないように、目標位置との関係のみなら
ず隣接する台車の位置との関係においても位置制御を行
うのである。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照してこの発明の〜実施例を詳細に
説明しよう。

第１図において、所定範囲にわたって設置された２本の
ガイドレール１，２の上ｌこ、複数（例えば１０台）の
台車３−１〜３−１０が載せられている。ガイドレール
１に沿ってラック４が固定されており、各台車３−１〜
３−１０に固定されたモータＭ１〜Ｍ　ｊ　Ｑの回転軸
に取付けられたピニオン５−１〜５−１０がラック４に
噛合っている。

個々のモータＭ１−ＭｌＱの回転に応じて、各台車３−
１〜３−１０はガイドレール１，２に沿って夫々独立に
自走するようになっている。各台車６−１〜３−１０の
所定箇所Ｔ（斜線で示す）には工具等の制御対象物が取
付けられる。各台車３−１〜３−１０には位置検出ヘッ
ド６−１〜６−１０が搭載されている。また、ガイドレ
ール１゜２の長さ範囲に沿ってセンサロッド２０，２１
゜２２が設けられている。センサロッド２０〜２２には
所定の位置検出用パターンが設けられており、各位置検
出へノド６−１〜６−１０がこのパターンに応答してガ
イドレール１，２の全長範囲における該ヘッドつまり各
台車３−１〜３−１０の絶対位置を検出するようになっ
ている。

位置検出ヘッド６−１〜６−１０及びセンサロッド２０
〜２２を用いた直線位置検出方式としては、例えば特開
昭５９−７９１１４号に示されたような方式を用いるこ
とができる。この場合の一例を第２図に示す。

第２図において、１つの位置検出ヘット６−１は、３つ
のセンサロッド２０〜２２に対応する３つのセンサｓ１
．ｓ２．ｓ３からなる。まず、センサＳ１について説明
すると、このセンサＳ１はケーシング１５内に所定の配
置で収納された１次コイル７〜１０と２次コイル１１〜
１４とを含む。

このコイル内にスライド可能にセンサロアＦ２０が挿入
されている。センサロット２０は、位置検出用パターン
として、Ｐ　＋　／　２の長さで繰返し設けられた磁性
体Ｍと非磁性体Ｎの繰返しパターンを具備している。こ
の実施例において、コイルは４つの相で動作するように
設けられている。これらの相を便宜上Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄな
る符号を用いて区別する。磁性体Ｍの位置に応じて各相
Ａ−Ｄに生じるリンクタンスが９０度づつずれるように
なっており、例えば人相をコサイン相とすると、Ｂ相は
サイン相、Ｃ相はマイナスコサイン相、Ｄ相はマイナス
サイン相、となるようになっている。

第２図においては、各相Ａ−Ｄ毎に個別に１次コイル７
．８．９．１０及び２次コイル１１，１２゜１３．１４
が設けられている。各相Ａ　＝Ｄの２次コイル１１〜１
４は各々に対応する１次コイル７〜１０の外側に夫々巻
かれている。各コイルの長である。第２図の例では、人
相のコイル７．１１とＣ相のコイル９，１３とが隣合っ
て設けられており、Ｂ相のコイル８，１２とＤ相のコイ
ル１０．１４も隣合って設けられている。また、Ａ相と
（ｎは任意の自然数）である。

また、センサ１における各相Ａ−Ｄのコイルの配置は第
１図に示すものに限定されない。すなわち、磁性体Ｍの
直線変位に応じて各相Ａ−Ｄにおける磁気回路のリラク
タンスが変化し、しかもそのリラクタンス変化の位相は
各相部に９０度づつずれる（従ってＡ相とＣ相とでは１
８０度ずれ、Ｂ相とＤ相とでも１８０度ずれる）ように
なっているため、そのようなリラクタンス変化をもたら
すものでありさえすればよい。

センサＳ１は位相シフト方式（こよって位置検出を行う
ようにするとよい。その場合、例えば、Ａ相とＣ相の１
次コイル７及び９を正弦信号ｓｉｎωｔによって互いに
逆相て励磁し、２次コイル１１及び１３の出力を同相で
加算し、Ｂ相とＤ相ら上述と同様に、１次コイル８，１
０を余弦信号ＣＯ５ωｔで逆相励磁し、２次コイル１２
．１４の出力を同相加算する。これにより、２次コイル
１１〜１４の合成出力Ｙ、は Ｙ＋＝Ｋｓｉｎ（ωｔ＋φｌ　） なる信号となる。ここで、Ｋは定数であり、位相φ１は
ロッド２０に対するセンサＳ１の位置に比例している。

この位相φｌは、ａノド２０における磁性体Ｍの繰返し
パターンの１ピツチ長Ｐｌを３６０度とするものであり
、Ｐｌの範囲での絶対的位置を示すものである。従って
、センサＳ１の２次出力信号Ｙ、における電気的位相ず
れ量φ１を測定することにより、Ｐｌの範囲内での絶対
位置を検出することができる。

センサＳ２はＳｌと同一構成であるが、これに対応する
センサロッド２１における磁性体Ｍと非磁性体Ｎの繰返
しパターンの１ピツチ長Ｐ　２がＰｌとは異なっている
。このセンサＳ２も位相シフト方式で動作させるように
し、その２次出力信号Ｙ２は Ｙ２　　＝　Ｋ　ｓｉｎ　（ωｔ＋φ２）となり、その
位相φ２を測定することにより、Ｐｌの範囲内での絶対
位置を検出することができる。

このように、センサＳ１は機械的直線変位ｐｌを１周期
として周期的な位置検出データを発生し、センサＳ２は
機械的直線変位Ｐ２を１周期として周期的な位置検出デ
ータを発生する。

２つのセンサｓ１．ｓ２の出力は、以下原理を説明する
方法によって拡大された絶対位置検出データを得るため
に利用される。

まず、各センサｓ１．ｓ２は１周期分の出力信号として
、夫々Ｒなる値を発生するものとする。

つまり、機械的変位量が・ｐ、のときセンサＳ１はその
１周期分の出力信号つまり最大出力Ｒを出力し、Ｐｌの
ときセンサＳ２はその１周期分の出力信号つまり最大出
力Ｒを出力する。原点からの機械的変位量がＰｌもしく
は２２以上となったとき、センサｓ１．ｓ２単独では、
それらの出力信号が原点から何周期目なのかが判からす
、アブソリュート位置は検出できない。しかし、下記の
ようにセンサｓ１．ｓ２の出力信号を組合せて利用すれ
ばアブソリュート位置が判明する。

なる定数で表わすことができ、同じくセンサＳ２そこで
、原点（原点ではセンサＳ１．Ｓ２の出力が共に０であ
る）からＰ！郡動したときについて考えると、センサＳ
１の出力はＲであり丁度１周である。従って、検出対象
の現位置に対してセンサｓ１．ｓ２から得られる出力信
号の値をＤｌ　。

Ｄ２で表わすと、アブソリュート位置Ｐ１のときはり、
、Ｄ２は次のよう１こなる。

Ｄ、　＝Ｒ このことより、センサＳ１の１周期分の直線変位Ｐ１に
つき、両センサｓ１．ｓ２間の出力信号の値は下記の変
化分（定数）に従って順次ずれていくことが明らかであ
る。ここでＤｌ２　＝Ｄ１　Ｄ２とする。

・・・（２） 従って、検出対象の現位置に対応する各センサＳ１、Ｓ
２の出力の差「Ｄｌ２　＝Ｄ＋　　Ｄ２　Ｊを求め、こ
れを上記（２）式の定数によって下記のように割算すれ
ば、センサＳ１の現出力信号Ｄ１が原点から数えて何周
期目（ＣＸ）のものであるのかということが判明する。

ところで各センサｓ１　、ｓ２の出力の差り、□は、セ
ンサＳ１の出力が最大出力Ｒであり且つセンサＳ２の出
力が０であるとき最大になり、このときＤｌ２は り、＝Ｒ−０＝Ｒとなる。

従って、上記（３）式において周期数Ｃｘのとり得る最
大値ＣＸＭＡＸは であり、 このＣＸＭＡＸとセンサＳ１の１周期分の機械的変位量
ｐ、との積ＸＭＡＸは この（４）式が２個のセンサＳ１．Ｓ２を用いたときの
最大アブンリュート検出可能範囲を示している。

ところで、この実施例ではロッド２０〜２２の全長（つ
まりガイドレール１，２の全長）は、上記２個のセンサ
ｓ１．ｓ２による最大アブソリュー、−ト検出可能範囲
の２倍となっている。つまり、第２図のＥが原点であり
、Ｆが中間点であり、Ｅたアブソリュート位置を検出す
るために第３のセンサＳ３とそれに対応するセンサロッ
ド２２が設けられている。

センサＳ３は、機械的直線変位が上記（４）式に示され
る範囲を越えたとき異なるレベルの電気的出力信号Ｄ３
を発生するものである。すなわちセン以内であるとき出
力信号Ｄ３として例えば信号”として例えば信号“ｌ”
を発生する。

従って、上記（３）式の周期数ＣＸの整数部とセンサＳ
１の出力信号Ｄ１とを組合せて求められる検出対象のア
ブンリュート直線位置データＣＣＸ）に、このセンサＳ
３の出力信号Ｄ３の値を組合せるこを１サイクルとして
一巡したときの桁上げを示す信号として信号Ｄ３の値を
用いる）２個のセンサにわたって検出対象の直線位置を
アブソリュートで特定することが可能になる。

第２図の例では、センサＳ３は１組の１次コイル４２及
び２次コイル４３からなり゛、このコイルに挿入された
センサロッド２２は原点Ｅから中間点Ｆまでが非磁性体
Ｎ、中間点Ｆ以降が磁性体Ｍからなるものである。

センサｓ１．ｓ２の２次側出力信号Ｙ１　、Ｙ２を第３
図に示すような位相差検出回路３７−１゜３７−２に与
えることにより、各ピッチ長Ｐ１　。

Ｐ２に対応する機械的直線変位を１周期とする周期的な
ディジタル出力信号り、、Ｄ２を得ることができる。

第３図において、発振部３２は基準の正弦信号ｓｉｎω
【と余弦信号ｃｏｓωｔを発生する回路、位相差検出回
路３７−１は前記位相ずれφｌを、３７−２はφ２を夫
々測定するための回路である。クロック発振器３３から
発振されたクロックパルスＣＰがカウンタ３０でカウン
トされる。カウンタ３０は例えばモジュロＲであり、そ
のカウント値がし出力からは、クロックパルスＣＰをま
分周したパルスＰｃが取り出され、１分周用のフリップ
フロツブ３４のＣ入力に与えられる。このフ’Ｊ　７プ
フロノプ３４のＱ出力から出たパルスＰｂがフリップフ
ロップ３５に加わり、百出力から出たパルスＰ、がフリ
ップフロップ３６に加わり、これら３５及び３６の出力
がローパスフィルタ４６．４７及び増幅器４８．４９を
経由して、余弦信号ｃｏｓωｔと正弦信号ｓｉｎωｔが
得られ、センサｓ１．ｓ２に入力される。カウンタ３０
におけるＲカウントがこれら基準信号ｃｏｓωｔ　、　
ｓｉｎωｔの２πラジアン分の位相角に相当する。すな
わち、カウンタ３０の１カウント値は’１ｇラジアンの
位相角を示している。

回路３７−１において、センサＳ１の出力信号Ｙ１は増
幅器２５を介してコンパレータ２６に加わり、該信号Ｙ
、の正・負極性に応じた方形波信号が該コンパレータ２
６から出力される。このコンパレータ２６の出力信号の
立上りに応答して立上り検出回路２８からパルスＴｓが
出力され、このパルスＴｓに応じてカウンタ３０のカウ
ント値をレジスタ３１にロードする。その結果、位相ず
れφ１に応じたディジタル値り、がレジスタ３１に取り
込まれる。

もう一方の回路３７−２も回路３７−１と同一構成であ
り、センサＳ２の２次出力信号Ｙ２を増幅器３８を介し
てコンパレータ３９に入力し、立上り検出回路４０を介
してレジスタ４１を制御し、位相ずれφ２に応じたディ
ジタル値Ｄ２をカウンタ３０からレジスタ４１に取り込
む。尚、位相差検出回路３７−１を１個たけとし、レジ
スタ６１．４１のみ各センサｓ１．ｓ２に対応して設け
、位相差検出回路を時分割的に利用するようにしてもよ
い。

以上のようにして求めた両センサＳ１．Ｓ２の出力信号
り、、Ｄ２を演算装置（図示せず）に供給し、前記第（
３）式に従って演算を行う。

センサＳ３には、例えば第３図の発振部３２から発生す
る正弦信号ｓｉｎωを又は余弦信号ｃｏｓωｔのうちの
いずれかが与えられ、この信号により１次コイル４２が
励磁される（第３図では余弦信号ｃｏｓωｔをセンサＳ
３に与えるように示している）。

しかし、発振部６２以外の適宜の回路から発生する交流
信号又は直流信号をセンサＳ３に与えて１次コイル４２
を励磁するようにしてもよい。１次コイル４２が励磁さ
れた場合において、センサロッド２２のうちの非磁性体
Ｎの部分がコイル４２゜４３に挿入されているとき、２
次コイル４３からは、相対的に大きなリラクタンスの下
で相対的に小さなレベルＬ１を持つ出力信号Ｙ３が誘起
される。他方、ロッド２２の磁性体Ｍの部分がコイル４
２．４３に挿入されているとき、２次コイル４３からは
、相対的に小さなリラクタンスの下で相対的に大きなレ
ベルＬ２を持つ出力信号Ｙ３が誘起される。これにより
２次コイル４３からは、１次コイル４２により囲まれた
空間をロッド２２の原点から中間点Ｆまでの部分が通過
する間低レベルＬ１の信号Ｙ３が出力され、中間点Ｆか
ら先の部分が通過する間は高レベルＬ２の信号Ｙ３が出
力されることになる。

センサＳ３のこの２次コイル４３の出力信号Ｙ３は、第
３図に示すように整流器４４を介してアナログコンパレ
ータ４５に与えられる。アナログコンパレータ４５は例
えば基準電圧レベルｖｒｅｆをレベルＬ２とＬｌの間に
設定しており、信号Ｙ３のレベルがり、であるとき出力
信号Ｄ３として信号″０”を出力し、信号Ｙ３のレベル
がＬ２であるとき出力信号Ｄ３として信号ＩＩ　Ｉ　Ｉ
＋を出力する。

このようにして求められたセンサＳ３の出力信号Ｄ３が
、前述のようなセンサＳ１とＳ２の出力に基づくアブソ
リュート直線位置データＣ（Ｘ）の桁上げを示す信号と
して用いられることにより、ガイドの全域にわたるアブ
ノリュート位置検出が可能になる。

他の位置検出ヘッド６−２〜６−１０も上述と同様の３
つのセンサｓ１．ｓ２．ｓ３からなる。

ただし第３図に示すような測定回路は各ヘッド毎に別々
に設ける必要はなく、例えば発振部３２は各ヘッドで共
用し、位相差検出回路３７−１．３７−２は各ヘッドで
時分割共用することもできる。

センサロッド２０〜２２は各ヘッド６−１〜６−１０に
対して共通に用いられる。従って、各ヘッド６−１〜６
−１０は共通の原点に対する絶対位置を夫々検出するの
で、各ヘッド６−１〜６−１０間の原点調整の必要が全
くない。

上記実施例ではセンサロッド２０〜２２のパターンは磁
性体と非磁性体の繰返しパターンであるが、これに限ら
ず、導電体と不導電体の繰返しパターン、あるいは導電
体と磁性体の繰返しパターンであってもよい。また、導
電体や磁性体のパターンはロッド芯部にまで及んでいる
必要はなく、ロッド表面に付着させたものであってもよ
い。パターンの形状も繰返しパターンに限らず、アブソ
リュート位置検出可能なものならば何でもよい。

また、センサ方式は磁気抵抗変化に応答する方式に限ら
ず、容量変化に応答する方式、あるいは光学的パターン
を読取る方式など、その他の方式を用いてもよい。また
、ガイドレール１，２上に位置検出用パターンを設けて
もよい。

上記実施例において、センサロッド２０〜２２の数は３
本に限らず、２本または４本以上であってもよい。ロッ
ド２０と２１のみを用いた場合はセンサはＳｌとＳ２だ
けてよく、アブソリュートロソド２２のパターンを第２
図のような桁上げ信号作成用パターンとせずに、ロッド
２０，２１のパターンのような繰返しパターンとしても
よい。

その場合、繰返しパターンの１ピツチ長Ｐ３をＰｌ、Ｐ
２　とは幾分異ならせるものとする。また、拡大された
絶対位置検出データを得るための演算式は前記（１）〜
（３）式に限らず、他のどのような演算式（例えば連立
方程式）であってもよい。

所望の台車３−　ｘを現在位置から所望の目標位置まで
移動させる場合は、各検出ヘッド６−１〜６−１０の出
力に基づき該台車３−　ｘの現在位置と他の台車の現在
位置との関係を調べ、該台車３−Ｘを現在位置から所望
の目標位置まで支障なく移動させるのに必要なだけ他の
台車を別の位置に移動させてから（又は移動させながら
）該台車３−Ｘの移動を行えばよい。このように、共通
のガイドレール１，２に沿う複数の台車３−１〜３−１
０が相互干渉又は異常接近することがないように制御し
ながら所望の台車３−　ｘの位置決めを行うために、各
検出ヘッド６−１〜６−１０で検出したアブンリュート
位置データを利用する。

第４図は第１図の位置検出装置に関連する位置制御装置
の一実施例を示すブロック図である。各位置検出ヘッド
６−１乃至６二１０に対応して制御ユニッ）Ｃ１〜Ｃ１
０が夫々設けられている。

各制御ユニッ１−０１〜Ｃ１０は通信ユニットＣＭＵを
介してプログラマＰＲＭに接続され、各台車３−１乃至
３−１０毎の目標位置データを該プログラマＰＲＭ力）
ら受は取る。この通信ユニンｈｃＭＵはホストコンピュ
ータＨＣＰに接続されるようになっていてもよく、この
ホストコンピュータＨＣＰから目標位置データ等の種々
の設定データを受は取る乃至は各台車３−１〜３−１０
の位置データをホストコンピュータＨＣＰに与えるよう
になっていてもよい。

各制御ユニット０１〜Ｃ１ｏは、対応する位置検出ヘッ
ド６−１乃至６−１０の出力を入力して絶対位置データ
を求めるセンサ回路ｓｃ１〜５Ｃ１０と位置決めユニッ
）ＰＵＩ〜ＰＵ１０を夫々具備している。各位置決めユ
ニットＰＵｉ〜ＰＵ１０は、各々に対応する台車３−１
乃至３−１゜の目標位置データ及び位置データと、それ
に隣接する台車３−１乃至３−１０の位置データとに基
づき、各台車が隣接する台車と異常接近することのない
ように制御しながら目標位置に位置決めする制御を行う
ものである。台車６−１乃至３−１０を駆動するための
モータＭ１〜Ｍ１０は例えばパルスモータからなり、各
位置決めユニットＰＵ１〜ＰＵｊＱの出力がパルスモー
ク駆動ユニットＭＤｉ〜ＭＤ　ｊ　Ｑに与えられ、この
駆動ユニットＭＤｌ〜ＭＤ　１Ｑの出力に応じて各パル
スモークＭ１〜Ｍ１０が駆動される。

各制御ユニット０１〜Ｃ１０の一例につき、任意のｎ番
目の制御ユニットＣｎを代表として、第５図に示す。対
応する位置検出ヘッド６−　ｎの出力がセンサ回路ＳＣ
，に入力され、対応する台車３−　ｎの現在位置を示す
絶対位置データＸ０が該センサ回路ＳＣｎから得られる
。このセンサ回路ＳＣｎは、例えば、前出の第３図の回
路と前記第３式の演算回路を合わせた機能を持つもので
ある。

勿論、前述の通り、個々のセンサ回路ＳＣｏがそのよう
な回路機能の全てを個別に持っている必要はなく、一部
の回路機能は共用されるようになっていてもよい。検出
した位置データＸｎは自己に対応する位置決めユニット
ＰＵｎに与えられると共に、隣接する台車に対応する位
置決めユニットＰＵ、、及びＰＵｎ＋、　にも夫々与え
られる。

入力インタフェースＤＩｉは、この台車３−ｎに対応す
る目標位置データＴＸｎをプログラマＰＲＭから入力し
、位置決めユニッ１−ＰＵ口に与えるものである。入力
インターフェースＤＩ、、Ｄ工３は隣接する台車３ｎ−
１１３ｎ＋１に対応するセンサ回路ＳＣｎ　　Ｉ　ｒ　
ＳＣｎ＋１から該隣接する台車の位置データＸｎ−＋＋
Ｘｆｉ＋１を夫々受は取り、これを位置決めユニットＰ
Ｕｏに与える。

位置決めユニットＰＵｎにおいて、引算器５ＵＢ１はＴ
Ｘｎ−Ｘｎ＝ｌなる演算を行い、目標位置ＴＸ、に対す
る現在位置Ｘ。の差ｇを求める。

なお、この差ｊは正負符号付きであるさする。速度設定
部ＤＥ’ｌ’　１は差ｌと所定の低速幅データ／？ａ、
ｌ！ｂ、ｌｃとの関係に応じて所定の通常走行パターン
に従って速度指令データを発生するものである。速度指
令データには、「高速」、「低速」、「停止」の３通り
があり、これに進行方向の正逆を示すデータが加わる。

一例として、歯車のバンクラッシュによる前進時と後退
時の位置決め誤差を解消するために、最終的に停止する
ときは一方向のみの位置決めとなるようにしている。つ
まり、前進によって（正方向へ）位置決めするとき、す
なわち目標位置ＴＸ。

が現在位置Ｘｎよりも大のとき（１＞Ｏのとき）、その
差ｌが０になってもすぐには停止せずに所定距離ｌｂだ
けオーバランさせ、そこから後退してｌが０になったと
き停止させるようにしている。

正方向への位置決め制御について第６図Ｃａ）を参照し
て更に詳しく説明すると、差ｌが所定の低速幅ｌ、より
も大のときは「高速」で前進させ、ｌが１１ａの範囲に
入ると「低速」に切換えて前進させ、１＝ｏになっても
停止せずに更に「低速」で前進させ、１＝−１ｂとなっ
たとき停止する。次に進行方向を逆方向に切換え、「低
速」で後退させ、１＝ｏとなったとき停止する。

負方向（後退方向）への位置決め制御について第６図（
Ｉ））を参照して説明すると、差ｌが負のとき、ｉ＜−
＃ｌｏ（つまりｌｌ＞ｌｃ）ならば「高速」で後退させ
、ｌが−ｌｏの範囲に入ると「低速」に切換え、ｌ＝ｏ
になると停止する。このように、前進の場合も、後退の
場合も、最終的には一方向（後退方向）への位置決めと
される。

速度設定部ＤＥＴ　１では、差ｌとｌａ、−ｌｂ、−４
゜との比較結果に応じて第６図（ａ）　、　（ｂ）に示
すような通常の走行パターンに従って速度指令データを
発生する。まず、前進位置決め制御（第６図（ａ））は
、最初！〉０であることを条件に行われる。ここで、ｌ
＞ｌａならば「高速」前進を指示し、次にｌ≦ｌａとな
ったならば「低速」前進に切換え、０≧Ｊ）−１ｂでも
「低速」１前進を維持し、１＝−ｌｂとなったとき停止
する。所定のタイマ時間経過後に後退に切換えて起動し
、ｌ≧−ｌｂの範囲では「低速」で後退し、１＝ｏ（！
：なったとき停止する。一方、後退位置決め制御（第６
図（ｂ））は最初１＜０であることを条件に行われる。

ここで、ｌ＜−１ｃならば「高速」後退を指示し、ｌ≧
−ｌｏとなったならば「低速」後退を指示し、１＝ｏと
なったとき停止する。速度設定部ＤＥＴ１から発生され
た速度指令データは優先回路ＰＲＹを経由してパルスモ
ータ、駆動ユニットＭＤｎに供給される。

引算器５ＵＢ２．５ＵＢ３は隣接する台車間の離隔距離
を求めるためのものであり、５ＵＢ２では、後退方向寄
りの台車の位置データＸｎ　、をＸｎから引算すること
によってその距離１ｎ＝Ｘｎ−Ｘ、　　、を求める。５
ＵＢ３では、前進方向寄の台車の位置データＸ　ｎ　＋
　１からＸｎを引算することによってその距離１ｎ＝Ｘ
ｎ＋、−Ｘ、を求める。差ｌｎの符号は必らず正である
。画引算器５ＵＢ２．５ＵＢ３の出力は夫々ゲート］、
Ｇ２に入力される。速度設定部ＤＥＴ１から前進／後退
の方向を示すデータＦ／Ｒが出力され、ゲートＧ１．Ｇ
２に与えられる。前進のときはゲートＧ２が開かれて１
ｎ＝Ｘｎ＋ｔ−ｘｎがニアミス防止用速度設定部ＤＥＴ
２に入力され、後退のときはゲートＧ１が開かれて１ｎ
＝ｘｎ　Ｘ（１−ｔか該速度設定部ＤＥＴ２に入力され
る。前進時は前進方向にある台車３ｎ＋＋との離間距離
を考慮し、後退時は後退方向にある台車３　　ｎ−ｔと
の離間距離を考慮すればよいからである。

ニアミス防止用速度設定部ＤＥＴ２は、予め決められた
第１のクリアランス幅ｌ！、及び第２のクリアランス幅
１１ｚ　　（但しｌ＋＞　１２）　　と台車間距離デー
タｌｎとを比較し、Ｉ２＜ｌｎ≦ｉｔ　の範囲で「低速
」指令を出し、ｌｎ≦１２の範囲で「停止」指令を出す
。この設定部ＤＥＴ２の出力は優先回路ＰＲＹを経由し
てモータ駆動ユニットＭＤｎに与えられる。優先回路Ｐ
ＲＹは設定部ＤＥＴ２の速度指令データを設定部ＤＥＴ
　１の速度指令データに優先させる回路である。例えば
、設定部ＤＥＴｊの出力が高速を指示していても設定部
ＤＥＴ２の出力が低速を指示した場合は１、駆動ユニッ
トＭＤ、に与えられる速度指令データは低速を指示する
ものとなる。また、設定部ＤＥＴ１の出力が低速を指示
していても設定部ＤＥＴ２の出力が停止を指示した場合
は、駆動ユニノｌ’　Ｍ　Ｄ　ｎに与えられる速度指令
データは停止を指示するものとなる。

第７図は、ニアミス防止用速度設定部ＤＥＴ２の動作例
を示したものである。Ｎ［１５の台車（３−５）を前進
方向にある目標位置ＴＸ５に位置決めし、陰６の台車（
３−６＞を後退方向にある目標位置ＴＸ６位置決めする
場合を示したものであり、Ｎ［１５が前進し、Ｎｎ６が
後退する過程で両者間の距離が第１のクリアランス幅１
．に入ると強制的に両者の指令速度が「低速」にされる
。点線は、速度設定部ＤＥＴｊの出力を示している。両
者の目標位置’ｒｘ５　、’ｒｘ６の距離が第２のクリ
アランス幅１２よりも広い場合はその目標位置に夫々位
置決めされるが、ＴＸ５’　、ＴＸ、’のように両者の
距離が１２よりも狭い場合はその目標位置の手前で両者
の距離が１２になったとき夫々強制的に停止される。

なお、ニアミス防止用速度設定部ＤＥＴ２は、所定のヒ
ステリシス特性に従って上述の条件判定を行うようにな
っている。つまり、離隔距離ｌ。

が一旦ｌ。≦１２となって強制停止された後、低速スタ
ートする条件はｌｎ＞１２＋αとなったときであり、ま
た、１．≦１１となって強制的に低速状態にされた後、
通常運転（高速）に戻る条件はｌｎ＞１．＋αとなった
ときである。αはヒステリシス幅である。

なお、全台車を同時にスタートさせて位置決めを行う場
合は第６図のようなパターンの速度制御を行わずに、第
８図のような同時スタート専用の走行パターンを採用し
てもよい。例えば、全台車を夫々の目標位置ＴＸｎより
ｌｂだけ前進方向Ｆ寄りの位置（前進走行する台車はｌ
ｂだけＴＸｎからオーバランした位置、後退走行する台
車はＴＸｎよりｌｂだけ手前の位置）まで一旦位置決め
しく第８図（ａ））、次にその位置から全台車を同時に
夫々の目標位置ＴＸｎに向けて後退走行させるようにす
る（第８図（５））。全軍同時位置決め時に第６図のよ
うな通常の走行パターンと第７図のようなニアミス防止
走行パターンの両方を有効にしたとすると、各台車が非
同期で走行することにより適宜の箇所でニアミス防止走
行パターンの条件が成立してしまい、目標位置に到達す
る前に停止したりしてしまうことが起り得る。例えば、
台車３−１が前進走行して目標位置ＴＸ、からＩｌｂだ
けオーバランした位置で停止し、その隣の台車３−２が
後退走行して目標位置ＴＸ２に丁度位置決めされたとき
、両者の差ＴＸ２−（ＴＸＩ　＋ｄｂ）が第２のクリア
ランス幅１２に入ったとすると、前記ニアミス防止走行
パターンにより台車３−１が停止し、そこで動かなくな
ってしまう。しかし、第８図のような同時スタート専用
の走行パターンを使用すれば、台車３−２がＴＸ２より
ｌｂだけ手前の位置に止められるので、両者の差が（Ｔ
Ｘ２＋ｌ　ｌ）　）　　（ＴＸ２　＋ｌｌ　ｂ）＝ＴＸ
２　　ＴＸＨとなり、予め設定した目標位置’ｒｘ１　
、’ｒｘ２の差以上には近づかなくなる。従って、ニア
ミスを心配することなく、全台車を同時に位置決めする
ことができる。この同時スタート専用の走行パターンの
制御を実行するために、制御ユニットＣｎにおいては更
に制御手段を設ける必要があるが、この点についての図
示は省略する。

なお、第１図のラック４とピニオン５−１〜５−１０に
代えて固定チェーンとスプロケットを用いてもよいし、
あるいは、その他の自走機構を用いてもよい。また、台
車を自走式とせずに手動としてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、共通のガイド
に沿って独立に移動する複数の台車の位置を夫々アブソ
リュートで検出するようにしたので、各台車が相互干渉
又は異常接近することのないよう位置制御することがで
きる。また、各台車に設ける位置検出ヘッドは共通の位
置検出用パターンに応答してアブソリュート位置検出を
行うので、各ヘッド間での原点調整が不要であり、・＼
ノド交換時の原点調整操作が不要となる、など種々の利
点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す平面図、第２図は同
実施例における位置検出ヘン１−とセンサロッドの具体
例を示す断面図、第３図は第２図に関連する測定用電気
回路の一例を示すブロック図、第４図はこの発明に係る
位置制御装置の一実施９０を示すブロック図、第５図は
第７１図における制御ユニットの具体例を示すブロック
図、第６図は第５図における通常走行パターン用の速度
設定部による速度制御によって実現される通常の走行パ
ターン（速度パターン）の−例を示す図、第７図は第５
図におけるニアミス防止用速度設定部による速度制御に
よって実現されるニアミス防止用走行パターン（速度パ
ターン）の−例を示す図、第８図は同時スタート用走行
パターン（速度パターン）の−例を示す図、である。 １．２・・ガイドレール、３−１〜３−１０・・・合意
、４・・ラック、５−１〜５−１０・・・ピニオン、Ｍ
１〜Ｍ１０・モータ、６−１〜６−１０・・位置検出ヘ
ット、２０〜２２　センサロッド、Ｍ・・・磁性体、Ｎ
・・非磁性体、ｓｌ、ｓ２．ｓ３・・・センサ、７〜１
４　コイル、Ｃ１〜Ｃ１０・・制御ユニット、ｓｃ１〜
５Ｃ１０・センサ回路、ＰＵ１〜ＰＵ１ｏ　　位ｗ決め
ユニット、ＭＤ１〜ＭＤ１０　パルスモータ１堅動ユニ
ツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、共通のガイドに沿って独立に移動可能な複数の台車
   と、 前記ガイドに沿って設けられた位置検出用パターンと、 各台車に夫々取付けられ、前記パターンに応答して前記
   ガイドにおける各台車の絶対位置を夫々検出するための
   位置検出ヘッドと を具えたことを特徴とするマルチヘッド型位置検出装置
   。 ２、共通のガイドに沿って独立に移動可能な複数の台車
   と、 前記ガイドに沿って設けられた位置検出用パターンと、 各台車に夫々取付けられ、前記パターンに応答して前記
   ガイドにおける各台車の絶対位置を夫々検出するための
   位置検出ヘッドと、 各台車毎に個別に設定された目標位置データ及び前記位
   置検出ヘッドの出力に基づき得られた各台車毎の絶対位
   置データ並びに各台車に隣接する台車の前記絶対位置デ
   ータに基づき、各台車が隣接する台車と異常接近するこ
   とのないように制御しながら各台車をそれに対応する目
   標位置に位置決めする位置決め手段と を具えたことを特徴とする位置制御装置。