(57)【要約】【課題】  構成が簡単で、複数のコンベアモジュールの加減速制御ができ、かつ搬送速度の速いコンベア装置を得る。【解決手段】  本発明のコンベア装置は、駆動用モータとその制御装置が一体化されコンベアモジュール１と、コンベアモジュール１に接続され搬送物４の有無を検知する搬送物センサ２と、複数のコンベアモジュール全体を統括するコンベアコントローラ３とからなり、複数の制御ゾーンに区分された搬送物の搬送ラインにコンベアモジュール１を直列に接続し制御ゾーン間で授受する制御データによりコンベア装置を減速停止させるもので、コンベアモジュール１の制御指令データは、アナログ信号とし、かつ下流側から上流側へ伝達する運転可能な最高速度データを指令する速度制限指令１０と、上流側から下流側へ伝達する搬送物を受け取るのに必要な最低速度データを指令する最低速度指令１１とからなる。【選択図】    図１
2006248682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用モータとその制御装置が一体化されコンベアモジュールと、前記コンベアモジュールに接続され前記搬送物の有無を検知する搬送物センサと、前記複数のコンベアモジュール全体を統括するコンベアコントローラとを有するコンベア装置において、
前記コンベアモジュールの制御データは、アナログ信号とし、かつ下流側から上流側へ伝達する運転可能な最高速度データと、上流側から下流側へ伝達する搬送物を受け取るのに必要な最低速度データとからなることを特徴とするコンベア装置。
【請求項２】
駆動用モータとその制御装置が一体化されコンベアモジュールと、前記コンベアモジュールに接続され前記搬送物の有無を検知する搬送物センサと、前記複数のコンベアモジュール全体を統括するコンベアコントローラとを有し、複数の制御ゾーンに区分された搬送物の搬送ラインに前記コンベアモジュールを直列に接続し前記制御ゾーン間で授受する制御データによりコンベア装置を減速停止させるコンベア装置の制御方法において、
前記コンベアモジュールの上流側に遡っていく制御データは、運転可能な最高速度を各コンベアモジュールに指令し、下流側に下っていく制御データは、搬送物を受け取るのに必要な最低速度に指令することを特徴とする請求項１記載のコンベア装置の制御方法。
【請求項３】
前記コンベアモジュールのうち運転が禁止されているコンベアモジュールは、速度制限指令として動作不可のゼロ電圧を上流のコンベアモジュールに出力することを特徴とする請求項２記載のコンベア装置の制御方法。
【請求項４】
前記速度制限指令を受け取った上流のコンベアモジュールは、前記速度制限指令と自コンベアモジュールのコンベア長から減速可能な速度分を演算し、コンベア速度設定を上限として演算した減速可能な速度分を下流からの前記速度制限指令に加算し、得られた値を新しい速度制限指令としてさらに上流のコンベアモジュールに出力することを特徴とする請求項３記載のコンベア装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料を指定位置から指定位置まで搬送し位置決め停止を行う、コンベア装置及びコンベア装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板や半導体などを搬送するコンベア装置は、コンベアラインの長さが種々異なるため、部品の共通化や標準化の目的で駆動機構や駆動装置・搬送物検出センサ・制御装置・通信機能など、コンベアとして必要な機能を一体化したコンベアモジュールを縦列に複数接続して構成したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このように構成された従来のコンベア装置を図９に示す。図において、１はコンベアモジュール、２は搬送物センサ、３はコンベアラインコントローラ、４は搬送物、５は停止指令、６は停止継続指令、７は起動指令、８は運転指令、９は動作許可指令である。
このコンベア装置は、コンベアモジュール１ａからコンベアモジュール１ｈ間では起動指令７、停止継続指令６、停止指令５の３点の信号を授受し、コンベアラインコントローラ３とコンベアモジュール１間では運転指令８と運転許可指令９を授受する構成となっている。
【０００３】
搬送送物４を任意の位置から任意の位置まで搬送し停止させるには、以下の手順で行う。
コンベアラインコントローラ３から運転指令８を受けると搬送物センサ２により搬送物４を検出しているコンベアモジュール１ａはコンベアラインコントローラ３からの動作許可指令９の信号および下流にあたるコンベアモジュール１ｂからの停止継続指令６の信号を確認後に運転を開始する。同時にコンベアモジュール１ａからコンベアモジュール１ｂへ起動指令７が出力される。コンベアモジュール１ｂは起動指令７を受けると、コンベアライン速度まで加速し搬送物４の受取準備を行う。コンベアモジュール１ａからコンベアモジュール１ｂへ搬送物４が移動し、コンベアモジュール１ｂの搬送物センサ２により搬送物４が検出されると、コンベアモジュール１ｂからコンベアモジュール１ａへ停止指令５が出力される。停止指令５を受け取ったコンベアモジュール１ａは減速停止し、停止完了後、上流のコンベアモジュールへ停止継続指令６を出力する。
このようにして順に上流のコンベアから下流のコンベアへ搬送物４が受け渡されていく。
一方、停止位置のコンベアモジュールの後段のコンベアモジュールは、コンベアラインコントローラ３から動作許可指令９が出力されず動作禁止状態となっており、停止位置のコンベアモジュールに対し停止継続指令６を出力しておらず停止位置のコンベアモジュールに対して受入禁止を伝達し続けている。停止位置のコンベアモジュールの搬送物センサ２により搬送物４が検知されると減速を始め、搬送物４を停止位置のコンベアモジュール上で停止させる。
図１０および図１１は、コンベアモジュール１ａからコンベアモジュール１ｈへ搬送物４を移動させる場合の各コンベアモジュールの速度推移を表したもので、コンベアモジュール間の搬送物受け渡しは常にコンベアライン速度で行われている。
このように従来のコンベア装置では、搬送物の加減速はコンベアモジュール１段分で完了していたため、コンベアモジュール間の受け渡し時の揃速性はさほど要求されなかった。
【特許文献１】特開２００２−０４６８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、昨今のコンベアラインは高速となり、停止位置の前段のコンベアモジュールからコンベア装置を減速停止させていたのでは、搬送物４を安全に停止できなくなってきており、停止位置の数段前のコンベアモジュールからコンベア装置を減速する必要が生じてきた。
また、停止と同様にコンベア装置を運転開始した際の加速時間も長くなり、コンベア装置の加減速中にコンベアモジュール間で搬送物４を受け渡す必要が生じたため、コンベアモジュール間の揃速性が要求されるようになった。
例えば、従来と同様にコンベアモジュール間をデジタル信号による情報授受を行おうとすると、搬送物４が２段前のコンベアモジュールにさしかかった時点から加速させ、停止させようとする２段前のコンベアモジュールから減速するケースでは、図１２に示すような構成が必要となる。コンベアモジュール１ａの搬送物センサ２により搬送物４を検出すると下流のコンベアモジュール１ｂに第１の起動指令７１を出力する。コンベアモジュール１ｂは上流からの第１の起動指令７１を受けてさらに下流のコンベアモジュール１ｃに第２の起動指令７２を出力する。第２の起動指令７２を受けたコンベアモジュール１ｃは加速を開始し、搬送物４がコンベアモジュール１ａおよび１ｂの２つのコンベアモジュールを通過してくる間にコンベアライン速度までの加速を完了する。搬送物４がコンベアモジュール１ｃに到達し、コンベアモジュール１ｃの搬送物センサ２により搬送物４が検出されると、コンベアモジュール１ｃは上流のコンベアモジュール１ｂに第１の停止指令５１を出力する。コンベアモジュール１ｂは下流からの第１の停止指令５１を受けて減速停止するとともに上流のコンベアモジュール１ａに第２の停止指令５２を出力する。下流から第１の停止指令５１または第２の停止指令５２を受けているコンベアモジュールは停止状態を維持することで２モジュール分の減速停止区間を確保する。コンベアモジュール１ｂは停止完了すると上流のコンベアモジュール１ａに対し、停止継続指令６を出力し搬送物４の受入準備ができたことを知らせることで搬送物同士の衝突を防ぐ構成となっている。以上のように２段分のコンベアモジュールに亘って加減速を行おうとすると、コンベアモジュール間で停止指令５（５１、５２）、停止継続指令６、起動指令７（７１、７２）の５点のデジタル信号の授受が必要になる。
このような市場の要求により、搬送物センサ情報や運転状態、上流コンベアモジュールや下流コンベアモジュールに対するインタロック情報や動作指令情報など、全てのコンベアモジュールに入力されるさまざまな情報を、必要に応じ使用可能なようにコンベアモジュールを通信で接続し、通信のマスタとなるコンベア全体を統括するコントローラがコンベア全体を管理するシステムが適用されるようになった。
しかし、このように構成されたコンベア装置では、コンベア全体を統括するコントローラのシーケンスや情報の交通整理が複雑となり実行スキャン時間が長くなって、シーケンスの応答性が低下するなどの問題が発生していた。
また、搬送物検出センサ情報や運転状態、上流コンベアモジュールや下流コンベアモジュールに対するインタロック情報や動作指令情報など、様々な情報を通信で授受しなくてはならず通信データ量が莫大となり、全てのコンベアモジュールとの通信データ授受が一巡する周期が長くなり、結果としてコンベア装置の制御性の悪化などの問題が発生していた。
そこで、本発明は、構成が簡単で、複数のコンベアモジュールの加減速制御ができ、かつ搬送速度の速いコンベア装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明のコンベア装置はつぎの構成にしたものである。
請求項１記載の発明は、駆動用モータとその制御装置が一体化されコンベアモジュールと、前記コンベアモジュールに接続され前記搬送物の有無を検知する搬送物センサと、前記複数のコンベアモジュール全体を統括するコンベアコントローラとを有するコンベア装置において、前記コンベアモジュールの制御データは、アナログ信号とし、かつ下流側から上流側へ伝達する運転可能な最高速度データと、上流側から下流側へ伝達する搬送物を受け取るのに必要な最低速度データとからなるものである。
請求項２記載の発明は、駆動用モータとその制御装置が一体化されコンベアモジュールと、前記コンベアモジュールに接続され前記搬送物の有無を検知する搬送物センサと、前記複数のコンベアモジュール全体を統括するコンベアコントローラとを有し、複数の制御ゾーンに区分された搬送物の搬送ラインに前記コンベアモジュールを直列に接続し前記制御ゾーン間で授受する制御データによりコンベア装置を減速停止させるコンベア装置の制御方法において、前記コンベアモジュールの上流側に遡っていく制御データは、運転可能な最高速度を各コンベアモジュールに指令し、下流側に下っていく制御データは、搬送物を受け取るのに必要な最低速度に指令するようにしたものである。
請求項３記載の発明は、前記コンベアモジュールのうち運転が禁止されているコンベアモジュールは、速度制限指令として動作不可のゼロ電圧を上流のコンベアモジュールに出力するものである。
請求項４記載の発明は、前記速度制限指令を受け取った上流のコンベアモジュールは、前記速度制限指令と自コンベアモジュールのコンベア長から減速可能な速度分を演算し、コンベア速度設定を上限として演算した減速可能な速度分を下流からの前記速度制限指令に加算し、得られた値を新しい速度制限指令としてさらに上流のコンベアモジュールに出力するものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１から４に記載の発明によると、上流と下流のコンベアモジュール間で最低速度指令と速度制限指令との２点のアナログ情報の授受による方法にしたので、構成が簡単となり、複数のコンベアモジュールを亘った加減速が可能となり、搬送物の搬送速度を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は、本発明の第１実施例を示すコンベアモジュールの構成図である。図において、１０は速度制限指令、１１は最低速度指令である。他の符号は従来と同じであるため、説明を省略する。
速度制限指令１０は上流側に遡っていく電圧信号、最低速度指令１１は下流側に下っていく電圧信号である。速度制限指令１０および最低速度指令１１は、１０Ｖをコンベアモジュールの最高速度として規格化している。
各コンベアモジュール１ａ〜１ｆは、前段のコンベアモジュールとの間で、前段のコンベアモジュールへ渡すアナログ信号と、前段のコンベアモジュールから受け取るアナログ信号とで情報授受を行う。
同様に後段のコンベアモジュールとの間でも、後段のコンベアモジュールへ渡すアナログ信号と、後段のコンベアモジュールから受け取るアナログ信号とで情報授受を行う。
上流側に遡っていく電圧信号は、運転可能な最高速度を各コンベアモジュールに与え、下流側に下っていく電圧信号は、搬送物を受け取るのに必要な最低速度を各コンベアモジュールに与える。
運転が禁止されているコンベアモジュールは、速度制限指令１０として動作不可を意味するゼロ電圧を上流のコンベアモジュールに出力する。なお、運転禁止の理由としてはディップスイッチなどで休止設定されていること、コンベア全体を統括するコントローラからの動作パターン切替により運転モジュール選択から外れていること、移動する搬送物４の終点より下流に位置すること、移動させる搬送物４と別の搬送物をセンサ入力により検出していることなどである。
下流のコンベアモジュールから速度制限指令１０を受け取った上流のコンベアモジュールは、この速度制限指令１０と自コンベアモジュールのコンベア長から減速可能な速度分を演算し、コンベア速度設定を上限として演算した減速可能な速度分を下流からの速度制限指令１０に加算し、その結果得られた値を速度制限指令１０としてさらに上流のコンベアモジュールに出力する。
【０００９】
これら速度制限指令１０演算の流れをフローチャートで表したものを、図２に示す。  
搬送物４を搭載したコンベアモジュールは、下流のコンベアモジュールに同速度で搬送物４の受け渡しを行うため、下流のコンベアモジュールに対して、コンベア長から搬送物４の現在位置を減じた下流のコンベアモジュールに到達する残り長に応じた最低限動作開始しなければならない最低速度指令１１を伝達する。
搬送物４を搭載していないコンベアモジュールは、この最低速度指令１１と自コンベアモジュールコンベア長から加速可能な速度分を演算し、上流からの最低速度指令１１から加速速可能な速度分を減算し、その結果得られた値を最低速度指令１１としてさらに下流のコンベアモジュールに出力する。
【００１０】
これら最低速指令１１演算の流れをフローチャートおよび計算式で表したものを、図３に示す。図３において最低速度指令１１を演算する際に必要となる搬送物４の現在位置ｘを、搬送物４がコンベアモジュール上に無いときは０とし、搬送物４が搬送物センサ２により検出された時点よりコンベアの速度指令を積算することをフローチャートで図示している。
最低速度指令１１は搬送物の載荷状態および加減速状態により計算式が異なってくるため、図３では、非載荷中、載荷加速中、載荷定常運転中および載荷減速中の４種類の状態毎に計算式を与えている。
たとえば、載荷定常運転中の場合は、次の計算式(1)で与えられる。
【００１１】
【数１】
2006248682.tif 000003
【００１２】
ただし、計算式中の記号はつぎのとおりである。
Vset ：コンベア速度設定
Vmin ：下流コンベアへの最低速度指令
Ｌ   ：コンベア長
ｘ   ：コンベア端から搬送物中心までの距離（載荷位置）
β   ：搬送物非搭載時の加減速レート
図４および図５は、本発明の第１の実施例にもとづき、コンベアモジュール１ａからコンベアモジュール１ｈへ搬送物４を移動する場合の各コンベアモジュールの速度推移とコンベアモジュール間で授受される速度制限指令および最低速度指令１１の推移を表したもので、コンベアライン加減速中にコンベアモジュール間の搬送物受け渡しが行われている状況を示しており、以下にその動きを説明する。
搬送物４を検知した状態でコンベアラインコントローラ３からの運転指令８を受け取ったコンベアモジュール１ａは、コンベアラインコントローラ３からの動作許可指令９の信号および下流にあたるコンベアモジュール１ｂからの速度制限指令１０が動作不可を意味するゼロ電圧でないことを確認後に運転を開始する。同時にコンベアモジュール１ａからコンベアモジュール１ｂへ搬送物４の現在位置を逐次演算し、コンベア長から搬送物４の現在位置を減じた値、即ち下流のコンベアモジュールに到達する残り長に応じた最低速度指令１１が出力される。コンベアモジュール１ｂは最低速度指令１１を受けると、搬送物非搭載時の加減速レートβにて加速し最低速度指令１１に到達後は最低速度指令１１に追従した速度で運転を行い搬送物４の受取準備を行う。コンベアモジュール１ａからコンベアモジュール１ｂへ搬送物４が移動し、コンベアモジュール１ｂの搬送物センサ２により搬送物４が検出されると、コンベアモジュール１ｂからコンベアモジュール１ａへ出力されていた速度制限指令１０は、制限無しを表すコンベアライン速度に相当する電圧から、停止指令を表すゼロ電圧に変化させ、新たな搬送物の流入の禁止を上流のコンベアモジュールに伝達する。ゼロ電圧の速度制限指令１０を受け取ったコンベアモジュール１ａは搬送物非搭載時の加減速レートβにて減速停止する。
コンベアモジュール１ｂは搬送物４を受け取った後も搬送物搭載時の加減速レートαにて加速を続け、同様にしてコンベアモジュール１ｃへ搬送物４を受け渡す。
コンベアモジュール１ｃは搬送物４を受け取った後も搬送物搭載時の加減速レートαにて加速を続け、やがてコンベアライン速度に到達し定常運転となる。
【００１３】
コンベアライン速度指令から搬送物４を駆動する速度指令を生成する流れをフローチャートで表したものを、図６、図７に示す。
このようにして順に上流のコンベアから下流のコンベアへ搬送物４が受け渡されていく。実際のコンベアモジュールの設計に際しては、受け取る側の速度をわずかに高めにして受け渡しの際の挙動をなめらかにする。
一方、停止位置のコンベアモジュール１ｈの後段のコンベアモジュールには、コンベアラインコントローラ３から動作許可指令９が出力されず動作禁止状態となっており、コンベアモジュール１ｈに対し速度制限指令１０として受入禁止を表すゼロ電圧指令を伝達し続けている。コンベアモジュール１ｈは下流からのの速度制限指令１０（ゼロ電圧）に自コンベアモジュールのコンベア長から減速可能な速度分を加算し、コンベアモジュール１ｇに対し速度制限指令１０として出力する。
コンベアモジュール１ｈからの速度制限指令１０を受け取ったコンベアモジュール１ｇは、コンベアモジュール１ｆから搬送物４を受け取ると、搬送物４の現在位置ｘと自コンベアモジュールのコンベア長からコンベアモジュール１ｈに速度制限指令１０で受け渡すまでに搬送物搭載時の加減速レートαにて減速可能な速度分を逐次演算し、減速状態でコンベアモジュール１ｈへ搬送物４を受け渡す。
コンベアモジュール１ｈは、搬送物４を受け取ると同様に搬送物４の現在位置ｘと自コンベアモジュールのコンベア長からコンベアモジュール１ｈ内で停止するため搬送物搭載時の加減速レートαにて減速可能な速度分を逐次演算し、搬送物４をコンベアモジュール１ｈ上で停止させる。
以上のようにコンベアモジュール間で速度制限指令１０と最低速度指令１１の２点のアナログ信号を授受するだけで、搬送物４をコンベアモジュール１ａからコンベアモジュール１ｈまで高速に搬送することができる。
【実施例２】
【００１４】
図８は本発明の第２実施例を示すコンベアモジュールの構成図である。
本実施例は、直接的なアナログ信号の授受に代えて、アナログ信号をシリアル変換して授受する構成にしたものである。このため、通信手段として、ＲＳ−４２２通信や赤外線通信あるいは無線通信などを用い、下流側から上流側へ伝達する速度制限指令および上流側から下流側へ伝達する最低速度指令を、各コンベアモジュール間でデータ授受を行う。
このように、アナログ信号をシリアル変換して授受する構成となってので、フォトカプラで絶縁し電源を分離したりノイズ耐量を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
下流側から上流側へ伝達する速度制限指令および上流側から下流側へ伝達する最低速度指令を、各区間間でデータ授受を行うことにより、搬送台車の区間速度制御装置という用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施例を示すコンベアモジュールの構成図
【図２】本発明の第１実施例の速度制限指令を示すフローチャート
【図３】本発明の第１実施例の最低速度指令を示すフローチャート
【図４】本発明の第１実施例を示すコンベアモジュールの間授受データのタイムチャート（１ａ〜１ｄ）
【図５】本発明の第１実施例を示すコンベアモジュール間授受データのタイムチャート（１ｅ〜１ｈ）
【図６】本発明の第１実施例の速度目標を示すフローチャート
【図７】図６のつづき
【図８】本発明の第２実施例を示すコンベアモジュールの構成図
【図９】従来のコンベアモジュールを示す構成図（直前段加速）
【図１０】従来のコンベアモジュールの間授受データを示すのタイムチャート（１ａ〜１ｄ）
【図１１】従来のコンベアモジュールの間授受データを示すのタイムチャート（１ｅ〜１ｈ）
【図１２】従来のコンベアモジュールを示す構成図（２段前加速）
【符号の説明】
【００１７】
１、１ａ〜１ｈ  コンベアモジュール
２  搬送物センサ
３  コンベアラインコントローラ
４  搬送物
５  停止指令
５１  第１の停止指令
５２  第２の停止指令
６  停止継続指令
７  起動指令
７１  第１の起動指令
７２  第２の起動指令
８  運転指令
９  動作許可指令
１０  速度制限指令
１１  最低速度指令
【図１】
2006248682.tif 000004
【図２】
2006248682.tif 000005
【図３】
2006248682.tif 000006
【図４】
2006248682.tif 000007
【図５】
2006248682.tif 000008
【図６】
2006248682.tif 000009
【図７】
2006248682.tif 000010
【図８】
2006248682.tif 000011
【図９】
2006248682.tif 000012
【図１０】
2006248682.tif 000013
【図１１】
2006248682.tif 000014
【図１２】
2006248682.tif 000015