JPS63253413A - リニアモ−タ搬送台車 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリニアモータを用いた無軌道方式の搬送台車に
関するものである。

〔従来の技術〕

リニアモータを用いた無軌道方式の無人搬送台車はｒＭ
　　＆　　Ｂ　　（エム　アンド　イー）　１９８５年
５月号　工業調査会　昭和６０年５月１日発行」の第８
６頁〜第９５頁に示されている。

このものは、複数のキャスターで支持された台車に走行
駆動源として複数のリニア・インダクタ、ン・モータ（
以下、ＬＩＭという）を設け、走行路側にリアクシ四ン
プレート（２次導体）を走行方向に沿つて所定間隔で設
けている。また、台車にはりアクシーンプレートの上面
に設けた反射テープを検出する複数のフォトセンサを設
けている。このフォトセンサで台車の位ｆｉｔ、　速度
、方向。

走行路からのずれを軽小して複数のＬＩＭを制御してい
る。これによって、台車の横方向へのずれを補正しなが
ら所定の速度で走行し、所定の位置に停止できるように
している。

前記複数のＬＩＭはリアクシ欝ンプレートと所定の間隔
を設けて台車に固定されている。複数のＬＩＭは１台車
の走行方向に向けて推力を発生する第１．！２のＩ、Ｉ
Ｍと、横方向に向けて推力を発生するもので台車の前端
に設けた第３のＬＩＭとからなる。場合によりては第３
のＬＩＭと同様の第４のＬＩＭを台車の後端に設置して
いる。第１のＬＩＭと第２のＬＩＭは並列に設けている
。

前記第１．第２のＬＩＭで走行方向の推力を発生させて
走行させるものである。′！Ｊ３．第４のＬＩＭで横方
向の推力をり生させて台車の前後各端の方向を修正し、
Ｓ方向のずれを修正する。

ＬＩＭは２相式の短ステータ平板状片側リニアモータで
ある。リアクシ嘗ンプレートはアルミ板と鉄板を重ねた
複合導体である。

反射テープを有するリアクシ四ンプレートの配置間隔は
、高速走行の可能な直線部は広く設け、曲線部や停止部
は狭４設けている。台車は反射テープを検出し、反射テ
ープの間の通過時間を一定に保つように構成しており、
又射テープの配置間隔によって走行速度を指令できるよ
うになっている。

なお、駆動源に通常のモータを用いた台車において、走
行路に設けた誘導テープ等の標識を検出するフォトセン
サを操舵輪な有するフレームに設け、フォトセンサを操
舵輪と共に水平方向に回転させることが知られている。

例えば、特開昭５９−９７１１号公報に示されている。

また、台車の前後端に誘導線を検出するセンサを設け、
台車の前後端の操舵輪をそれぞれ制御するものが知られ
ている。例えば、特開昭５９−１７７６１１号公報に示
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記リニアモータを用いた無人搬送台車は、通常のモー
タを用いたものより軽量となり、低騒音である。

しかし、走行用の第１．第２のＬＩＭ、方向修正用の第
３．第４のＬＩＭを必要とし、二組のＬＩＭを必要とす
る。

また、二の種の台車はループ状の走行路を走行するよう
になっており、また工作機械等の障害物をさけて走行す
るために、曲線路を走行することが必要である。

しかし、二組のリニアモータを固定設置した前記台車で
は低蛇行走行や曲線路の走行が困難であると考えられる
。

本発明の目的は低蛇行走行や曲線路の走行を容易に行え
るようにすることにある。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 上記目的は、走行方向に推力を発生するリニアモータな
水平方向に回転自在に設け、誘導標識を検出するセンサ
の信号によって前記リニアモータな前記誘導標識側に向
ける制御装置を設けることにより達成される。

〔作　　　用〕

誘導標識に対して位置ずれが発生した場合、制御装置は
リニアモータを水平回転させて誘導標識側に向けるので
、台車は容易に誘導標識側に復帰する。曲線部であれば
、容易に曲線争行する。

〔実　施　例〕

本発明の一実施例を図により説明する。本実施例のリニ
アモータは誘導電動様式である。

第１図で、リニアモータ搬送台車１０は荷物を積載して
、工場や事務所内の走行路１００を移動するもので、走
行Ｍ　１００上にある二次導体としてのリアクシ冒ンプ
レート１１０に沿って走行する。リアクシ冒ンプレート
１１０は所定間隔で設置している。

リアクシ四ンプレート１１０の上には誘導用の標識１２
０を貼っている。

リニアモータ搬送台車１０は大きく分けて、フレーム（
９）と、四つのフリーキャスタちと、リニアモータ部荀
およびイメージセンサ（資）を取付けている操舵装置１
ｉ３０と、これら各様器を制御する制御装置ωとからな
る。操舵装置（資）はフレームの前後部にそれぞれ設置
している。

操舵装［３［１は、下部に設置したリニアモータ部荀お
よびイメージセンサ父を制御装置ωの指令によって水平
回転させるものである。第２図暑こ示すように、操舵装
！Ｉは、フレーム加の裏面に２脚３１で吊下げた座部に
設置している。座（のボスおに垂直に取付けた回転軸Ｕ
の下端にリニアモータ部和およびイメージセンサ（資）
を設置している。回転紬調の上端のプーリあと座ｎに設
置したモータごのプーリあとはベルト篤で連結しである
。モータごの運転によりてリニアモータ部荀およびイメ
ージセンサ望は１８０度水平友回する。

リニアモータ部φは、台車の走行方向に向けて推力を発
生させる直進用のＬＩＭ４１と、横方向に向けて推力を
発生する横方向用ＬＩＭ４３ａ、Ｏｂとからなる。横方
向用ＬＩＭ４３ａ、４３ｂは直進用ＬＩＭ４１の長手方
向の中央の両側に設置している。

イメージセンサ関は直進用ＬＩＭ４１の前端に設置して
あり、誘導標識１２０やマーク１２５．１２６を検出す
るものであり、投光器と多数の受光器等からなる。イメ
ージセンサ関は誘導標識１２０に対する横方向の位置ず
れ量を高精度に検出する。また、マーク１２５を検出す
ることによりて、旋回１分岐位置を認識する。マーク１
２６を検出する二とによって、停止位置を認識する。こ
のイメージセンサ関の構成およびイメージセンサ関の検
出信号に基づく制御等は公知である。

制御装置ωはイメージセンサ関で検出した位置ずれ量に
基づき、操舵装置父を水平旋回させ、誘導標識１２０に
沿って台車１０を走行させる。また、制御装置ωは、誘
導標識１２０に対して位置ずれが発生した場合には、横
方向用ＬＩＭ４３ａ、４３ｂに対して台車１０が復旧す
るように推力を発生させる。

また、制御装置ωはマーク１２５．１２６の検出信号に
基づき操舵装置間およびリニアモータ部類を制御する。

リアクシ叩ンプレート１１０は、磁性体の鉄板１２１と
その上面に貼ったアルミニウム板１１２とからなる。ア
ルミニウム板１１２の上面は緑色に塗装し、その上面に
アルミニウム又はステンレスのテープを貼って誘導標識
１２０、マーク１２５，１２６としている。

リアクシ、ンプレート１１０の長さは直進用ＬＩＭ４１
の長さよりも長い。リアクシロンプレート１１０の幅は
直進用ＬＩＭ４１の幅よりも大きく、横方向用Ｌ　Ｉ　
Ｍ　４３　ａの先端近傍から４３ｂの先端近傍までの距
離程度ある。誘導標識１２０はリアクシロンプレート１
１０の幅方向の中央に貼っている。

リアクシロンプレート１１０の間隔は、公知のように、
加減速走行区間は等速走行区間よりも小間隔で設置して
いる。等速走行区間は等間隔であり、加減速走行区間は
速度が低下するに従って短い間隔になっている。

第４図、第５図において、台車１０を停止させる位置の
リアクシロンプレートｌｌ０Ａのアルミニウム板１１２
にはスリット状の抜穴１１２　ａ　を台車１０の走行方
向に沿って所定間隔で設けている。抜穴１１２ａの長さ
は直進用ＬＩＭ４１の幅程度である。この停止位置のリ
アクシ１ンプレートは台車１０の停止精度を向上させる
ために設けたものであり、抜穴１１２　ａ　の位置は希
望の停止位置に精度良く設けている。即ち、５個の抜穴
１１２　ａ　のうち所望の抜穴（例えば、最先端の抜穴
）の位置を停止位置に一致させる。このリアクシロンプ
レート１１０　Ａの上面には非磁性体のシート１１６を
貼っている。

第６図はリニアインダクシ冒ンモータ（以下。

ＬＩＭという）の構成の一例を示すものであり、図の上
方側がリアクシ四ンブレー、ト１１０側である。

歯４５ａとスロット４５ｂを又互に設けた一次鉄心６に
は、Ｕ相コイル４６ｕ１Ｖ相コイル４６ｖ％Ｗ相コイル
４６ｗが啓かれている。各コイル４６ｕ、４６ｖ。

４６Ｗは図の如く３回繰返して巻かれ、図の如く結線し
ている。スイッチ４７は位置決め動作時にＯＦＦするも
のである。歯４５ａのピッチはりアクシランプレート１
１０の抜穴１１２　ａのピッチと同一であり、スロット
４５ｂの幅（歯４５ａと４５３の間隔）は抜穴１１２ａ
　の幅（台車１０の走行方向の幅）と実質的に同一であ
る。

加速、走行、減速時にはスイッチ４７を閉じて、Ｕ相コ
イル４５ｕ、Ｖ相コイル４６ｖ、およびＷ相コイル４５
ｗを三相励磁する。停止位置決め時には、静止磁界が発
生するように、スイッチ４７を開いて、Ｖ相コイル４６
ＶとＷ相コイル４５ｗの２コイルを直列で単相励磁する
。

今、停止・位置決めのために、スイッチ４７を開いた場
合について第７図と共に説明する。

第７図の（Ａ）は結線図であり、（Ｂ）は磁束の方向と
大きさを示す図であり、（Ｃ）、ＣＤ）は位置決め動作
状態を示し、（Ｅ）は位置決め終了状態を示す図である
。

■相コイル４６ｖとＷ相コイル４６Ｗに電流が第７図（
Ａ）に示す方向に流れた場合、−次鉄心の歯６ａから第
７図（人）の■（紙面の表から裏へ）と■（紙面の裏面
から表へ）で示す方向の磁束が、隣り合った二つの歯４
５ａ、４５ａを対として、一つの歯４５　ａを飛んで交
互に発生する。その磁束の大きさは概略第７図（Ｂ）の
ようになる。

そして、−次鉄心の歯３５ａとリアクシ璽ンプレー　ト
１１０の抜穴１１２ａ　の位置関係が第７図（Ｃ）にあ
る場合、例えば、リアクシ１ンプレート１１０の左端の
抜穴１１２ａ　を−次鉄心６の左端から５番目の歯４５
ａの作る磁束の一部が通過するので、この磁束を打ち消
す電流ｉが第７図（Ｃ）のように左端の抜穴１１２ａ　
の回りに流れ、この電流ｉと左から５番目の歯４５ａの
作る磁束の間にフレミングの左手の法則が働き、−次鉄
心４５（台車１０）は右方向に移動する。左から３番目
の抜穴１１２ａ、４番目の抜穴１１２　ａ　の周囲には
図の如く電流ｉが発生し、これらも右方への力を発生す
る。

また、−次鉄心の歯４５ａとリアクシロンプレート１１
Ｏの抜穴１１２　ｍの位置関係が第７図（Ｄ）にある場
合、リアクシロンプレート１１０の左端の抜穴１１２　
ａ　を−次鉄心の左から６番目の歯４５ｍの作る磁束の
一部が通過するので、同様にして台車１ｏは左方向に移
動する。

したがって、台車１０（−次鉄心４５）は抜穴１１２ａ
を磁束が通過しない（磁束変化がない）第７図（１１３
）の位置にバランス（復元）スル。

このものは、磁束が第７図（Ａ）、ＣＢ）に示すように
、隣り合った二つの歯を対として、歯一つ飛んで反転す
るため、リアクシ１ンプレート１１０の抜穴１１２　ａ
　を通過する磁束が大きくなり、第７図（Ｃ）　、　Ｃ
Ｄ）から第７図（ｇ）へバランスする力が太き（なる。

よって、所定位置に高速度で停止させることができるも
のである。

第８図により制御装置ωの構成について説明する。

制御装置ωは入力回路６３．６４．データ処理部６２、
制御量演算部６１、モータ回路６，６６およびリニア回
路６７．６８を含むものである。

入力口ｊ１８６３．６４はイメージセンサ７ｏで検出し
た高精度な２値化信号をディジタル信号に変換する回路
である。

データ処理部６２は、図示していないがプロセッサ、プ
ログラムメモリおよび演算用のデータメモリで構成され
、入力回路６３．６４で変換した横方向の位置ずれ信号
、旋回・分岐の走行モードの切換え信号および停止位置
決め信号を算出するものである。

制御量演算部６１はデータ処理部区で算出した制御信号
に基づき、走行速度の加減速パターンを定め、リニアモ
ータ回路６７．６８を制御する。例えば、走行開始指令
があると、所定の加速度で加速走行させ、停止マーク１
２６の検出によって所定の減速度で減速させ、停止させ
る。また、誘導標識１２０の設置間隔として、直線部（
高速走行可能部）は広い間隔で設け、曲線部や停止部は
小間隔で設け、誘導標識１２０の設置間隔間を等速で走
行させるようにすることができる。リニアモータ部４０
．４０への通ｔ、即ち、カ行は、各イメージセンサ（資
）、５０が誘導標識１２０の始端を検出することによっ
て各リニアモータ部荀の駆動を開始し、そして誘導標識
１２０の終端の検出から所定時間（走行速度によって定
まる）後に駆動を停止することによって行う。

また、制御量演算部６１は、台車１ｏが誘導標識１２０
に沿って走行するように、横方向用ＬＩＭ４３ａ。

４３ｂの推力の発生の要否、方向、大きさを定めると共
に、リニアモータ部荀の方向を決定する。横方向用ＬＩ
Ｍ４３ａ、４３ｂの推力を定める信号はリニアモータ回
路６７．６８に出力され、リニアモータ部旬の方向を定
める信号は操舵回路６．６６に出力される、二つのイメ
ージセンサ５０．５０による誘導標識１２０の検出信号
と操舵方向および操舵量の決定との関係は公知の方法を
利用できる。

操舵回路団、６６はサーボ増幅機で構成され、リニアモ
ータ部切を左右に回転させるための駆動電流を操舵モー
タごに出力する。

リニアモータ回Ｍ６７．６８はリニアモータ部切の直進
用ＬＩＭ４１．横方向用ＬＩＭＯａ、４３ｂのそれぞれ
の一部コイルを励磁すべき電流を供給する回路である。

直進用ＬＩＭ４１を制御する回路にはスイッチ４７を有
する。

かかる構成によれば、台車１０はマーク１２５．１２６
の指令に従い、誘導標識１２０に沿って走行する。

その時、誘導標識１２０、マーク１２５，１２６をイメ
ージセンサ（資）で検出した信号はデータ処理部６２で
解析され、制御量演算８６１から低蛇行でかつ制御され
た信号で走行するようにリニアモータ回路６７゜団およ
び操舵回Ｍ６５．　ａｓに制御信号が出力される。

走行は、リアクシ四ンプレート１２０部にリニアモータ
部荀が位置するときのみ推力を発生させてカ行させ、他
の位置では惰行走行させる。目標停止位置の近傍で直進
用ＬＩＭ４１のスイッチ４７をＯＦＦする。

一方、誘導標識１２０に対して位置ずれが生じた場合に
は、リニアモータ部荀を誘導標識１２０の中心側に向け
ると共に、横方向用Ｌ　Ｉ　Ｍ４３　ａ、　４３　ｂに
誘導標識１２０の中心側へ向いた推力を発生させている
。直進用ＬＩＭ４１、および横方向用ＬＩＭｏａ、　４
３ｂの推力が誘導＃Ａ識１２０の中心側に向いているの
で、台車１０は早期に中心側に復帰し、低蛇行走行とな
る。また、横方向用ＬＩＭ４３ａ、４３ｂを小出力にで
きる。

同様に、曲線部や分岐部でも容易に走行できるものであ
る。

第９図の実施例は、ステーシロン１５０が主走行路１０
０の直角方向に位置する場合である。主走行路１００に
停止した台車１０はステーシロン１５０に向けて直角方
向に走行する。主走行路１００の停止位置には各リニア
モータ部４０．４０に対応してリアクシランプレート１
１０．１１０がある。このリアクションプレート１１０
．１１０の近傍からステーション１５０に向けて２列の
リアクシランプレート１１５を配置している。１５１は
非走行路部分で、工作機器や建築物の部分を示している
。

主走行路１００のリアクシランプレート１１０．１１０
上にリニアモータｆＲ１４０，４０が位置して停止する
と、操舵装［３０を用いてリニアモータｓ４０．４０（
イメージセンサ５０，５０）をステーシロン１５０側ニ
９０度回転させる。次に、＠進用ＬＩＭ４１，４１を用
いてステーシロン１５０１こ向けて走行させる。

これによれば、ステーシロン１５０の向きが主走行路１
００に対して平行であって、ステーション１５０の周囲
に台車１０の回転できる空間がなくても１台車１０を走
行させることができるものである。

なお、上記各実施例では、二次導体であるリアクシラン
プレートおよび誘導テープを断続的に配置しているが、
連続的に敷設してもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、リニアモータを誘導標識に向けること
ができるので、低蛇行走行や曲線走行を容易に行うこと
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のリニアモータ搬送台車の斜
視図、第２図は操舵装置の正面図、第３図はリニアモー
タ部の平面図、第４図は停止部のリアクシランプレート
の平面図、第５図は停止部のリアクシランプレートの縦
断面図、第６図は直進用リニアモータの構成図、第７図
（Ａ）　、　ＣＢ）　。 （Ｃ）　、　（Ｄ）　、　（ｇ）　　は位置決め動作の
説明図、第８図は制御装置の構成図、第９図はリアクシ
、ンプレートの配置を示す平面図である。 １０・・・・・・台車、（９）・・・・・・操舵装置、
荀・・・・・・リニアモータ部、４１・・・・・・直進
用リニアモータ、４３ａ、　４３ｂ・・１横方向用リニ
アモータ、父・・聞イメージセンサ、６０・・・・・・
制御装置、１１０・・曲リアクシ璽ンブレ４θ−ｍ−す
ニアモーフ吾Ｐ ５θ−一−イメージ１乙ンプ ４２図 ４３図 〃θ−−−リアクションフルート 第４図 オ６図 オフ図 ΔＩ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、走行路に設置した二次導体との間の磁力で走行用の
   推進力を発生するリニアモータと、該リニアモータを水
   平旋回自在に設けた操舵装置と、走行路に設置した誘導
   標識を検出するセンサで得られた位置ずれ信号によって
   前記リニアモータを水平旋回させる信号を前記操舵装置
   に出力する制御装置と、からなるリニアモータ搬送台車
   。