(57)【要約】  本発明は経路に沿って動くアクチュエーターによって搬送される、または経路に沿って動くアクチュエーターに接続された物体の３次元の回転及び並進運動を実施するための新規なメカニズム及び方法を与える。本発明のメカニズム及び方法を利用する乗物または他の輸送手段（以降、包括的に「乗物」と呼ぶ）は移送、輸送、製造、材料の搬送、及び他のシステムの性能を向上させ、コストを削減することができる。１つの側面において、本発明の図示された実施例は経路に沿った移動のために構成された２つ（または、それ以上）のアクチュエーターを有する、そのような乗物または他の輸送手段を提供する。アクチュエーターはそれらの間の距離が増大または減少するように、互いに相対的に推進される（または、互いに相対的に動作可能である）。必要な場合、その距離は、例えば、アクチュエーターが移動しているかどうかにかかわらず、一定に維持することもできる。パレット、搬送台、または他の可動部分（以降、包括的に「パレット」と呼ぶ）は、アクチュエーターによる経路上の互いに相対的な少なくとも選択された動作が、例えば、経路に対して横方向の動きや経路の平面外の動きを含む、パレットの経路に対する３次元の回転及び（または）並進運動を達成するようにアクチュエーターに移動可能に接続される。
2007536178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ．１つの経路に沿った互いに対する動作のために構成された２つまたはそれ以上のアクチュエーター；
Ｂ．前記アクチュエーターによる経路上の互いに対する少なくとも選択された動作が経路に対して横方向の動き及び経路の平面外の動きの少なくとも１つを含むパレットの経路に対する３次元の回転及び（または）並進運動を達成するように前記２つまたはそれ以上のアクチュエーターに移動可能に結合されたパレットを備える輸送手段。
【請求項２】
前記アクチュエーターが線形同期モーター（ＬＳＭ）の１次コイル（または、２次コイル）によって画定される経路に沿って移動する、請求項１に記載の輸送手段。
【請求項３】
前記１次コイル（または、２次コイル）が例えば、ＬＳＭトラックまたはガイドウェイの区分または「ブロック」を備える、請求項２に記載の輸送手段。
【請求項４】
前記アクチュエーターがＬＳＭの２次コイル（または、１次コイル）を備える、請求項２に記載の輸送手段。
【請求項５】
ブロックの１次コイル（または、２次コイル）の励起がアクチュエーターの２次コイル（または、１次コイル）の並進力を生じ、それによって、アクチュエーター自体が移動することを生ずる、請求項４に記載の輸送手段。
【請求項６】
複数のアクチュエーターの各々に関連する少なくとも２次コイル（または、１次コイル）が異なった対応するブロックに関連する１次コイル（または、２次コイル）上に配置されたときに前記アクチュエーターが互いに対する相対的な動作のために配置される、請求項４に記載の輸送手段。
【請求項７】
アクチュエーターの互いに対する動作を達成するために前記ブロックに関連した線形同期モーターの１次コイルを選択的に作動するためのコントローラーをさらに備える、請求項６に記載の輸送手段。
【請求項８】
前記パレットが、各々がアクチュエーターの対応する１つの対応する結合部材に結合する第１及び第２の結合部材を備える、請求項７に記載の輸送手段。
【請求項９】
前記アクチュエーターの互いに対する移動及びそれによる前記パレットの第１及び第２の結合部材の対応する１つに対する各アクチュエーターの結合部材の動きが例えば、経路に対して横方向の動きや経路の平面外の動きを含むパレットの経路に対する３次元の回転及び（または）並進運動を生ずる、請求項８に記載の輸送手段。
【請求項１０】
（i）第１及び第２の結合部材がスロット（または、他のくぼみ部材）を備え、（ii）前記アクチュエーターの対応する結合部材がそれらのスロットとかみ合うピン（または、他の突起部材）を備える、請求項８に記載の輸送手段。
【請求項１１】
前記スロット（または、他のくぼみ部材）が、それらに対する対応するピン（または、他の突起部材）のスライド動作が前記パレットの経路に対する３次元の回転及び（または）並進運動を生ずるように、経路に対して角度付けられている、請求項１０に記載の輸送手段。
【請求項１２】
前記パレットと結合するまたは前記パレットにかみ合う停止部材であって、（i）正確に反復可能な位置等で前記アクチュエーターによって生ずる回転及び（または）並進運動を抑制し、それにより外的に作動される堅い停止の必要性を排除し、及び（または）（ii）（例えば、旋回動作を生ずることによって）そのような回転及び（または）並進運動を向上させる停止部材をさらに備える、請求項８に記載の輸送手段。
【請求項１３】
請求項１〜１２に記載された動作に一致する輸送方法。
【請求項１４】
Ａ．線形の経路に沿った互いに対する動作のために構成された２つまたはそれ以上のアクチュエーター；
Ｂ．前記アクチュエーターによる前記線形経路上の互いに対する少なくとも選択された動作が、前記パレットの動作が前記線形経路に並行な軸に沿っていない動作となるような、前記パレットの前記経路に対する動作を達成するように前記２つまたはそれ以上のアクチュエーターに移動可能に結合されたパレットを備える輸送手段。
【請求項１５】
前記アクチュエーターの前記線形経路上の互いに対する動作が前記パレットの前記経路に対して横方向の動きを生ずるように、前記パレットが前記アクチュエーターに動作可能に結合している、請求項１４に記載の輸送手段。
【請求項１６】
前記アクチュエーターの前記線形経路上の互いに対する動作が前記パレットの第１平面から第２平行平面への動きを生ずるように、前記パレットが前記アクチュエーターに動作可能に結合している、請求項１４に記載の輸送手段。
【請求項１７】
前記アクチュエーターの前記線形経路上の互いに対する動作が前記パレットの回転動作を生ずるように、前記パレットが前記アクチュエーターに動作可能に結合している、請求項１４に記載の輸送手段。
【請求項１８】
前記回転動作が前記線形経路によって画定される軸を中心にした回転動作である、請求項１７に記載の輸送手段。
【請求項１９】
前記線形経路が線形同期モーターによって画定される経路である、請求項１４に記載の輸送手段。
【請求項２０】
前記経路が直列に接続されたトラック区分である、請求項１９に記載の輸送手段。
【請求項２１】
個々のトラック区分を選択的に制御するためにトラック区分と通信状態にあるコントローラーをさらに備える、請求項２０に記載の輸送手段。
【請求項２２】
前記線形同期モーターがトラック区分によって画定される１次コイル、及び２つまたはそれ以上のアクチュエーターによって画定される２次コイルを含む、請求項１９に記載の輸送手段。
【請求項２３】
２つまたはそれ以上のアクチュエーターが異なったトラック区分上に配置されたときに２つまたはそれ以上のアクチュエーターが独立に制御可能となるように前記１次コイルが独立に制御可能である、請求項２２に記載の輸送手段。
【請求項２４】
前記アクチュエーターの互いに対する動作を達成するために前記線形同期モーターの１次コイルを選択的に作動するためのコントローラーをさらに備える、請求項２３に記載の輸送手段。
【請求項２５】
少なくとも２つの線形トラック区分が互いに対して角度付けられて配置されている、請求項２０に記載の輸送手段。
【請求項２６】
前記プラットホームが角の周りで旋回できるように前記パレットが前記アクチュエーターに動作可能に結合されている、請求項２５に記載の輸送手段。
【請求項２７】
前記パレットが、各々が２つまたはそれ以上のアクチュエーターの対応する１つの対応する結合部材に結合する第１及び第２の結合部材を備える、請求項１４に記載の輸送手段。
【請求項２８】
（i）第１及び第２の結合部材がスロットを備え、（ii）前記アクチュエーターの対応する結合部材がそれらのスロットとかみ合う突起部材を備える、請求項２７に記載の輸送手段。
【請求項２９】
前記スロットが前記線形経路に対して角度付けられている、請求項２８に記載の輸送手段。
【請求項３０】
前記パレットに配置され、少なくとも１つの固定された停止部材に結合するように構成された少なくとも１つのタブをさらに備える、請求項１４に記載の輸送手段。
【請求項３１】
前記アクチュエーターの相対的な動作が、前記パレットが前記線形経路によって画定される軸とは異なる方向へ移動することを生ずるように前記２つまたはそれ以上のアクチュエーターが前記に接続されている、請求項１４に記載の輸送手段。
【請求項３２】
輸送方法であって：
線形の経路に沿った互いに対する動作のために構成された２つまたはそれ以上のアクチュエーター、及び前記アクチュエーターによる前記線形経路上の互いに対する少なくとも選択された動作がパレットの前記経路に対する動作を達成するように前記２つまたはそれ以上のアクチュエーターに移動可能に結合されたパレットを備えること；及び、
前記アクチュエーターを前記線形経路上で移動させ、それによって前記パレットが移動させることを生じさせることを含み、前記パレットの前記動作が前記線形経路に平行な軸に沿っていない輸送方法。
【請求項３３】
前記２つまたはそれ以上のアクチュエーターが前記線形経路上で反対方向に移動する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記２つまたはそれ以上のアクチュエーターが同一方向に異なった速度で移動する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記線形経路が一連のトラック区分を含む線形同期モーターを備え、そして、前記２つまたはそれ以上のアクチュエーターの各々を異なったトラック区分上の位置に移動するステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
２つのアクチュエーターを互いに接近させる方向に移動させるステップをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
２つのアクチュエーターを互いに離れる方向に移動させるステップをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
前記２つまたはそれ以上のアクチュエーターを独立に制御するステップをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
前記線形経路の交点で前記パレットの方向を制御するために前記アクチュエーターを互いに対して移動させるステップをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項４０】
第１線形トラック区分から第１線形トラック区分に対して角度付けられて配置されている第２線形トラック区分まで角に沿って前記パレットを移動させるステップをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項４１】
Ａ．線形の経路に沿った互いに対する動作のために構成された２つまたはそれ以上のアクチュエーター；
Ｂ．前記アクチュエーターによる前記線形経路上の互いに対する少なくとも選択された動作が、前記パレットの前記２つまたはそれ以上のアクチュエーターの少なくとも１つに対する動作を達成するように前記２つまたはそれ以上のアクチュエーターに移動可能に結合されたパレットを備える輸送手段。
【請求項４２】
２つのアクチュエーターの前記線形経路上の互いに対する動作が、前記パレットが前記２つのアクチュエーターに対して移動することを生ずるように前記パレットが前記２つのアクチュエーターに動作可能に結合されている、請求項４１に記載の輸送手段。
【請求項４３】
前記アクチュエーターの前記線形経路上の互いに対する動作が、前記パレットが前記２つまたはそれ以上のアクチュエーターの少なくとも１つの速度とは異なる速度で移動することを生ずるように前記パレットが前記２つまたはそれ以上のアクチュエーターに動作可能に結合されている、請求項４１に記載の輸送手段。
【請求項４４】
前記アクチュエーターの前記線形経路上の互いに対する動作が、前記パレットの前記経路に対して横方向の動きを生ずるように前記パレットが前記２つまたはそれ以上のアクチュエーターに動作可能に結合されている、請求項４１に記載の輸送手段。
【請求項４５】
前記アクチュエーターの前記線形経路上の互いに対する動作が、前記パレットの第１平面から第２平行平面への動きを生ずるように前記パレットが前記２つまたはそれ以上のアクチュエーターに動作可能に結合されている、請求項４１に記載の輸送手段。
【請求項４６】
前記アクチュエーターの前記線形経路上の互いに対する動作が、前記パレットの回転動作を生ずるように前記パレットが前記２つまたはそれ以上のアクチュエーターに動作可能に結合されている、請求項４１に記載の輸送手段。
【請求項４７】
前記２つまたはそれ以上のアクチュエーターの相対的な動作がガイドピンを第１位置から第２位置に移動させる、請求項４１に記載の輸送手段。
【請求項４８】
前記ガイドピンの前記位置が前記線形経路の交点での前記パレットの動作を方向付ける、請求項４７に記載の輸送手段。
【請求項４９】
中央のガイドレールを第１位置から第２位置に旋回させることによって３つまたはそれ以上のトラック区分を切り替え可能に接合するためのガイドウェイスイッチであって、前記３つまたはそれ以上のトラック区分の少なくとも１つが線形同期モーター（ＬＳＭ）の１次コイル（または、２次コイル）を備えている、ガイドウェイスイッチ；及び、
前記トラック区分上を走るように構成され、ＬＳＭの２次コイル（または、１次コイル）を備える乗物を備え、
前記ＬＳＭが前記乗物をそれによって画定されたトラック区分上で駆動するように構成されている輸送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は経路式アクチュエーターを使用して３次元（３Ｄ）の動作及び固定を達成するための方法及び装置に関する。本発明は移送、輸送、製造、及び経路に沿って、経路の周りに、及び（または）経路に対して横方向に物体を移動することが望まれる他の目的に用途を有する。（制限ではないが）本発明は線形モーター（または、リニアモーター）を含む、線形の機械によって搬送される物体の３次元の回転及び移送の達成に対して応用可能である。
【背景技術】
【０００２】
線形の機械の設計及び製造は長年実施されているが、それらの用途は主に、単一の経路に沿った動作に対するものであり、２つ以上の経路に沿った動作を生成するためには２つ以上の線形の機械が使用されている。特に、モーター制御のために設計されたマイクロプロセッサーの発展、費用効果の高いパワーエレクトロニクスの利用可能性、及びより優れた永久磁石の利用可能性により同期モーターの使用は増大している。線形同期モーター（ＬＳＭ）は回転同期モーター技術から多くの利益を得ており、コンベヤベルトや回転モーター等の代替品に比べて、多くの用途に対して優れた性能及び安価なコストを可能にしている。線形同期モーター（ＬＳＭ）はまた、線形誘導モーター（ＬＩＭ）及び線形反作用モーター（ＬＲＭ）等の他の種類の線形モーターに対しても長所を有する。
【０００３】
これらの線形の機械には、線形機械の設計者が対処しなければならないいくつかの問題点があり、それらは、コストの削減、寸法及び重量の減少、効率の改善、コギング力またはリップル力の排除、製造の簡略化、正確な停止動作の提供、及び２つ以上の経路に沿った動作の提供を含む。本願は低コスト、高効率、低いリップル力、及び簡略化された製造等の長所を維持しながら、複数の経路の動作及び正確な停止動作の課題に対処する。
【０００４】
線形モーター（または、リニアモーター）は多次元の制御を可能にする様式で構成されてきたが、それらの多次元制御の全ては多次元の動作を達成するために２つ以上のモーターの経路を利用している。（例えば、特許文献１〜７参照。）
【特許文献１】米国特許第３３７６５７８号明細書
【特許文献２】米国特許第５３６８４２５号明細書
【特許文献３】米国特許第５７６３９６６号明細書
【特許文献４】米国特許第５９３８５７７号明細書
【特許文献５】米国特許第６１７５１６９号明細書
【特許文献６】米国特許第６４４５０９３号明細書
【特許文献７】米国特許第６７０３８０６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は人、包装物、材料、及び他の物を移動させるための改善した方法及び装置を提供することである。本発明の関連する目的は経路に対する物体の回転及び並進動作を達成するために構成された方法及び装置を提供することである。
【０００６】
本発明のさらなる目的はそのような経路に沿って移動する、及び（または）そのような経路を画定するアクチュエーターを使用してそれらの動作を達成するために構成された方法及び装置を提供することである。
【０００７】
本発明のさらなる目的は線形モーターとともに使用するために構成された方法及び装置を提供することである。
【０００８】
本発明の上述及び他の目的は、特に、経路に沿って動くアクチュエーターによって搬送される、または経路に沿って動くアクチュエーターに接続された物体の３次元の回転及び並進運動を実施するための新規なメカニズム及び方法を与える本発明によって達成される。本発明のメカニズム及び方法を利用する乗物または他の輸送手段（以降、包括的に「乗物」と呼ぶ）は移送、輸送、製造、材料の搬送、及び他のシステムの性能を向上させ、コストを削減することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
１つの側面において、本発明は経路に沿った移動のために構成された２つまたはそれ以上ののアクチュエーターを有する乗物または他の輸送手段を提供する。２つまたはそれ以上のアクチュエーターはそれらの間の距離が増大または減少するように、互いに相対的に推進される（または、互いに相対的に動作可能である）。必要な場合、それらの距離は、例えば、アクチュエーターが経路に沿って移動しているかどうかにかかわらず、一定に維持することもできる。パレット、搬送台、または他の可動部分（以降、包括的に「パレット」と呼ぶ）は、経路上の互いに相対的な少なくとも選択されたアクチュエーターによる動作が、例えば、経路に対して横方向の動きや経路の平面外の動きを含む、パレットの経路に対する３次元の回転及び（または）並進運動を達成するようにアクチュエーターに移動可能に接続される。
【００１０】
本発明のさらなる側面は上述の輸送手段を与え、そこにおいて、アクチュエーターは１つまたは複数の線形同期モーター（ＬＳＭ）の１次コイル（または、２次コイル）によって画定される経路に沿って移動する。これらの１次コイル（または、２次コイル）は例えば、ＬＳＭトラックまたはガイドウェイの区分または「ブロック」を構成する。逆に、アクチュエーターはＬＳＭの２次コイル（または、１次コイル）を構成してもよく、それによって、区分またはブロックの１次コイル（２次コイル）が励起されたとき、アクチュエーターの２次コイル（１次コイル）は並進力を受け、アクチュエーター自体が移動することを生じる。
【００１１】
本発明の他の側面は上述の輸送手段を与え、そこにおいて、アクチュエーターは、複数のアクチュエーターの各々に関連する２次コイル（１次コイル）が異なった対応するブロックに関連する１次コイル（２次コイル）上に配置されたときに、互いに対する相対的な動作を生ずるように配置される。
【００１２】
本発明のさらなる側面はアクチュエーターの互いに対する動作を達成するために前記ブロックに関連する線形同期モーターの１次コイルを選択的に作動させるコントローラーを含む。
【００１３】
本発明の他の側面において、本発明は上述の輸送手段を与え、そこにおいて、パレットは各々がアクチュエーターの対応する１つの対応する結合部材に結合する第１及び第２の結合部材を備える。アクチュエーターの互いに対する移動、及びそれによるパレットの第１及び第２の結合部材の対応する１つに対する各アクチュエーターの結合部材の動きは、例えば、経路に対して横方向の動きや経路の平面外の動きを含む、パレットの経路に対する３次元の回転及び（または）並進運動を生ずる。
【００１４】
本発明の関連する側面は上述の輸送手段を与え、そこにおいて、（i）第１及び第２の結合部材はスロット（または、他のくぼみ部材）を備え、（ii）アクチュエーターの対応する結合部材はそれらのスロットとかみ合うピン（または、他の突起部材）を備える。また逆に、パレットの第１及び第２の結合部材がピン（または、他の突起部材）を備え、アクチュエーターの対応する結合部材がスロット（または、他のくぼみ部材）を備えてもよい。
【００１５】
本発明のさらなる関連する側面において、スロット（または、他のくぼみ部材）は、それらに対する対応するピン（または、他の突起部材）のスライド動作がパレットの経路に対する３次元の回転及び（または）並進運動を生ずるように、経路に対して角度付けられている。
【００１６】
本発明のさらなる側面はパレットと結合する、またはパレットにかみ合う停止部材を与え、それによって、（i）正確に反復可能な位置等で、アクチュエーターによって生ずる回転及び（または）並進運動を抑制し、それにより外的に作動される堅い停止（または、堅い停止部材）の必要性を排除し、及び（または）（ii）（例えば、旋回動作を生ずることによって）そのような回転及び（または）並進運動を向上させる。
【００１７】
本発明のさらなる側面は物体の経路に対する３次元の回転及び（または）並進運動を達成するために上述の特徴と一致してアクチュエーター及びパレットを相互に動作させる方法を提供する。
【００１８】
本発明に従ったＬＳＭ（線形同期モーター）式の方法及び装置は以下の特徴によって、従来技術に従った方法及び装置に比べて向上した性能及び減少した製造コストを提供する。本発明の特徴は、
i．多次元の動きを駆動するために使用される第２のモーター経路の排除、
ii．堅い停止を生成するための別個のアクチュエーターに対する必要性の排除、及び、
iii．線形モーターのレイアウト上の曲線、角、切り替え部に対して必要な特殊なモーター部材に対する必要性の排除を含む。
【００１９】
本発明は、特に、多様な範囲の動作及び優れた費用性能比を達成するための多様な組み合わせにおけるこれらの原理体系の使用を可能にする。すなわち、本発明の１つの側面に従うと、モーター軸の方向以外の方向の動作が与えられ、それによって、第２のモーター及びそれの制御に対する必要性を排除する乗物及び制御論理が提供される。 本発明の他の側面は角の周りの動きを与える固定物及び制御論理を提供し、それによって、曲線及び角に対する特殊なモーター部材の必要性を排除する。
【００２０】
本発明のこれら及び他の特徴は図面及び以下の詳細な説明から明らかになるだろう。本発明のさらなる理解は図面とともに以下の説明を参照することによって得られえるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
動作の理論
図示された実施例は材料の搬送、移送、組み立ての自動化、及び包装を含む多様な種類の用途のための多次元動作を達成するために設計技術の組み合わせを利用する。ここでの説明及び図面は永久磁石の磁場と共に線形同期機械を参照しているが、本発明の技術は多様なクラスの線形機械（すなわち、線形（または、非線形）経路に沿って移動するアクチュエーターを備えた機械）に応用可能である。図示された実施例は単一のモーター経路に沿って動作する２つまたはそれ以上の線形推進メカニズムの独立な動きを介した多種多様な複数経路の動作のための手段を与える。
【００２２】
図１ａ−ｃに示されている図示された実施例のための構築用ブロックは一方の側に（点線で示されている）線形モーター２次コイル１２、他方の側にガイドピンまたは支柱１４を備えたパレット１０から構成されている。図１ｄは２次コイルに力を生成する線形モーターの１次コイル１６によってガイドウェイに沿って推進されるパレットを示している。２つのこのようなパレットを、パレットの独立な制御とともに、単一のモーター経路に沿って推進することができる。
【００２３】
乗物（または、輸送手段）は複数のパレット上にプラットホーム２０を取り付けることによって構成される。図２に示されているように、プラットホームはそれの下側にパレットのピンとかみ合う（または、結合する）スロット１８を有する。これらのスロットは軸から外れた動作を可能にするように角度付けられている。図３に示されているように、２つのパレット１０ａ、１０ｂは独立に制御することができる。
【００２４】
図４は図示された実施例の外観または特徴を示している。パレットが乗物と同一の方向及び同一の速度で推進される場合、乗物、すなわち、パレット及びプラットホームはモーターの軸方向に移動する。パレットが互いに接近する方向に移動するように命令された場合、それらは軸から外れた１つの方向への動きを生成し、それらが互いに離れる方向に移動する場合、それらは軸から外れた反対方向の動きを生成する。この結果、モーターの軸とは異なる方向への動作を生成する方法が与えられる。
【００２５】
軸から外れた動きの例
図５は軸から外れた動きを生成するためのもう１つの方法を示している。この図はまた、垂直方向の軸を有するモーターがどのように水平方向の動きを生成するかを示している。
【００２６】
図６は２つのパレット間の作動運動がどのようにプラットホームの傾きの動作を生成するかを示している。
【００２７】
図７は水平方向に移動する２つのパレットの間の作動運動がどのようにプラットホームの垂直方向の動作を生成するかを示している。
【００２８】
固定
いくつかの用途においては、プラットホームを正確な位置に移動させ、他の動作が行われているときにそこに留めておくことが要求される。例えば、組み立ての自動化（または、製造オートメーション）において、プラットホームはロボットの下の正確な位置に移動し、その後に、ロボットはパレット上に搭載された部材に対して動作を実行する。これらの位置は多くの場合、１０マイクロメートル程度の許容範囲内で非常に正確に制御されなければならず、そして、これらの位置は部材に相当な力が加えられる場合であっても正確に維持されなければならない。従来のコンベヤベルト技術の場合、外部のアクチュエーターによって「堅い停止（または、堅い停止部材）」が乗物の経路内に移動され、コンベヤベルトはプラットホームを停止メカニズムに押し付ける。停止メカニズム及びそれのアクチュエーターは高価であり、また、コンベヤの速度に制限を与える。従来の線形モーター技術の場合、非常に正確な位置感知システムが使用されなければならず、モーターのコントローラーは非常に堅い停止を生成しなければならず、そして、これらの構造はコストを大幅に増大させる。本発明の技術の場合、乗物（または、輸送手段）を固定された停止メカニズムに向かって軸から外れた方向に押し出すことができ、コストを大幅に削減するとともに、可動部材の数を減少させる。
【００２９】
図８は固定を生成するための、水平方向への軸から外れた動きの使用を図示している。プラットホームは１つまたは複数のタブを有しており、各タブはガイドウェイの側部の固定されたピンにかみ合う（または、結合する）スロットを有している。プラットホームのための「堅い停止」を生成するために、ガイドウェイの多種多様なピンがパレットを停止するための位置を決定するために使用されてもよい。線形モーターはスロットが選択されたピンと整列するまでプラットホームをモーター軸に沿って移動させ、そして、パレットの作動運動はプラットホームが横方向に移動し、ピンとかみ合う（または、結合する）ことを生じさせる。モーターはプラットホームをピンに押し続けるので、横方向の外乱力が存在する場合であっても、正確な停止を生成することができる。通常、各停止位置を決定するために１組のピンが使用され、この方法により、パレットの並進及び回転の両方の位置を正確に制御することができる。多種多様な停止場所を生成するために多種多様なピンの組が使用されてもよい。
【００３０】
回転
図９は回転動作を生成するための方法を示している。パレットの線形作動運動がプラットホームの回転運動を生ずるような様式でプラットホームをパレットに結合するために結合部材が使用されている。
【００３１】
旋回
旋回は線形機械を使用した乗物の推進に対して２つの問題を呈する。すなわち、湾曲したモーターの経路の作製は高価であり、そして、それらが関節状につながれていない限り、線形モーターの２次コイルは湾曲した１次コイルとの整列を維持することができない。曲線の半径が大きい場合、これらの問題は重要でないが、非常に急な曲線を通り抜けることは実質的に不可能である。組み立ての自動化（または、製造オートメーション）等のいくつかの用途においては、空間的な制限により急な曲がり角の使用が要求される。
【００３２】
図１０は、例として、湾曲した線形モーター１次コイルを必要とせずに、２つのパレットがどのようにプラットホームを急な曲がり角に沿って移動させるかを示している。図１０ａ−ｂにおいて、乗物（または、輸送手段）は曲がり角に接近しており、図１０ｃ−ｄにおいて、乗物は曲がり角を通り抜けており、図１０ｅ−ｆにおいて、乗物が曲がり角を通り過ぎた状態を示している。プラットホームは２つのパレット上で旋回し、曲がり角に沿って移動する。ガイドウェイのピンはパレットを曲がり角に沿って誘導するが、パレットが曲がっている間、パレット自体を推進させる必要はない。
【００３３】
放出
いくつかの場合において、例えば、物体をプラットホームから放出する等の、プラットホーム上の搭載された物体を移動させることが必要とされる場合がある。これは図１１に示されている手段によって達成することができる。ここで、２つのパレットの作動運動は、放出ピンが横方向に動くことを生じさせ、それによって、プラットホーム上に載っている物体を押し出すことができる。
【００３４】
切り替え（スイッチ）
乗物を制御信号に従って２つのガイドウェイのどちらかに切り替えることはこの分野において一般的な課題である。これを達成するために多様な方法が存在するが、それらのほとんどはガイドウェイ上の可動メカニズムに依存している。後続の乗物が正確に作動しているメカニズムに依存しなくても済むように、乗物上に配置されたメカニズムを介して乗物を切り替えることが望まれている。
【００３５】
図１２には、線形モーターによって推進されるパレット上の支柱が示されている。これらの支柱及び関連するプラットホームメカニズムは切り替えを介してパレットを前方に誘導する。ピンを一方の溝またはもう一方の溝に配置することにより、乗物は択一的な線形モーターの経路の間で切り替えられる。モーター２次コイルが互いに近づくように命令されると、ピンは動作の方向の左側にシフトする。モーター２次コイルが互いに離れるように命令されると、ピンは動作の方向の右側にシフトする。制御論理は線形の推進を与えるために２次コイルが一致して（または、調和して）動作するように命令することができる。線形の動作は軸から外れたパレットの位置に対して独立である。
【００３６】
コントローラー
コントローラー（図示せず）はガイドウェイを構成する線形モーターの一次コイルのブロックを励起する（または、１次コイルのブロックに通電する）。図示された実施例において、これらのブロックは個々のパレットの長さの１〜５倍の間の寸法にされるが、他の実施例においては他のブロック寸法が使用されてもよい。図３に示され、上述された動作を達成するために、輸送手段または乗物を構成する２つのパレットは隣接するブロック上に配置され、それらのブロックは以下に説明されるような様式で励起される。
【００３７】
コントローラーは２つのサブ命令：先頭のパレットのための移動サブ命令、及び後方のパレットのための移動サブ命令から成る命令を使用することによって２つのパレットの「乗物」の各々の動作を達成する。このシナリオにおいて、パレットに結合したプラットホームの縦軸方向の動作は２つのサブ命令の平均値に従い、軸から外れた動作は２つのサブ命令の変換に従う。（ここで、平均値は単なる例に過ぎず、縦軸方向の動きが必ずしもこの平均値に従わなくてもよいことに注意しなければならない。）２つのサブ命令が同一である場合、軸に沿った動作だけが実行される。
【００３８】
等価動作の命令は軸に沿ったサブ命令及び軸から外れたサブ命令から構成されてもよい。このシナリオにおいて、先頭の乗物は軸に従う命令から軸から外れる命令の半分を引いたものに従い、後方の乗物は軸に従う命令に軸から外れる命令の半分を加えたものに従う。プラットホーム自体の縦軸方向の動きは軸に従う命令に従い、プラットホームの軸から外れた動きは変換された軸から外れる命令に従う（この変換はパレットとプラットホームの間の結合方法に依存する）。（ここで、結合方法に応じて、プラットホームの縦軸方向の動きが２つの動作命令の異なった変換に従ってもよいことに注意しなければならない。）
【００３９】
動作命令は必要とされる動作の複雑さに応じて異なった複雑さを有してもよい。命令は、単純な軸から外れる動きが要求される場合、特定の方向に特定の距離だけ移動させるだけのものであってもよい。命令は、軸から外れる動き及び軸に従った動きの連携とともにより複雑な動きが要求される場合、（例えば、位置を示すための３次元機能等の）動作の特徴の特定化等の、本質的により複雑なものであってもよい。より複雑なケースに対する１つの用途は線上、円状、または他の形状の接着剤の配置（または、塗布）であってもよい。他の用途はサーボ型システムを実施するために頻繁に更新される命令を利用してもよい。
【００４０】
この種のシステムの１つの実施は一方のパレットを他方の「マスター」パレットに対する「スレーブ」パレットとして動作させてもよい。「マスター」パレットを担当するコントローラーは、２つのパレットが連携した様式で動作するように、「スレーブ」パレットを担当するコントローラーに動作命令を送信してもよい。「マスター」パレットを担当するコントローラーはまた、全ての乗物を管理し、外部システムからの全ての命令を処理してもよい。このコントローラーはそれ自体の誤差（または、エラー）、「スレーブ」パレットのコントローラーの誤差、及びそれらの間の全てのコントローラーの誤差への応答を管理する。
【００４１】
代替的な切り替え（スイッチ）の実施例
乗物に基づいた切り替え（または、スイッチ）に対する代替的な実施例は図１３ａ−１７ｆに示されている。これらのデザインに対し、乗物はガイドレール上を走る車輪によって誘導される。１つの経路からもう１つの経路に切り替えるために、中央のガイドレールの一部は１つの位置からもう１つの位置に旋回する。この旋回は線形または回転アクチュエーター等の多様な手段によって実施することができる。好まれる実施例において、旋回メカニズムは２つの安定した位置を有し、安定位置を生成している力に打ち勝つ磁力を生成するための１つまたは複数のコイルのパルシング等の、力のパルスによって１つの位置から他の位置へ切り替えを実施してもよい。この切り替え（または、スイッチ）は一瞬で位置を変化させることができるので、この切り替えを介して短い運転間隔で動作している複数の乗物を異なる方向に移動させることができる。切り替え（または、スイッチ）がどちらかの安定位置に配置されている場合、乗物は曲線に沿って移動するために使用される手段と同一の手段によって切り替えを通して移動されてもよい。
【００４２】
要約
２つまたはそれ以上のパレットを推進するための２つまたはそれ以上の線形モーターの２次コイルの使用は乗物上のプラットホームが線形モーターの軸と整列していない方向へ移動することを可能にする。上述の説明は、この概念がどのように軸から外れた全ての方向への動作、固定、切り替え、及び急な曲線に沿った動作における軸から外れた動作を導くことができるかに対する例を説明している。図示された実施例の全てにおける長所は、可動部材の数が少なく、単一の制御システムしか必要としないということである。従来技術に比べ、この構成は大きな長所を有し、システムのコストを減少させる。
【００４３】
当業者は本願の開示に基づいて同様なデザインを作成することができるだろう。例えば、他の種類の軸から外れた運動を生成する他の結合メカニズムが使用されてもよい。また、より複雑な軸から外れた動作を生成するために３つ以上のモーター２次コイルを使用することもできる。また、本願の開示が、例えば、（上述したようなもの等の）水平及び垂直を含む多様な方向に向けられたガイドウェイを含む輸送システムに適用することができることは当業者にとって明白であるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１ａ−ｃは上部のガイドピンと共に本発明の１つの実施例で使用される種類のパレットを示しており、図１ｄは本発明の１つの実施例で使用される種類の線形モーターの１次コイル上を移動するパレットの３次元図である。
【図２】底部のガイドスロットと共に本発明の１つの実施例で使用される種類のプラットホームを示している。
【図３】本発明の１つの実施例に従ったシステムで複数の１次コイルを備えた単一軸線形機械によって推進される、２つの独立に制御されるパレットの作動運動を示している。
【図４】本発明の１つの実施例に従ったシステムにおいて、単一軸線形機械によって推進される２つのパレットの作動運動がどのようにプラットホームの軸から外れた動作を生成するかを示している。
【図５】本発明の１つの実施例に従ったシステムにおいて、垂直方向の軸を備えた線形機械の場合に、軸から外れた動作を生成するための代替的な様式を示している。
【図６】本発明の１つの実施例に従ったシステムで単一軸線形機械によって推進される２つのパレットの作動運動を介したプラットホームを傾けるための１つの方法を示している。
【図７】本発明の１つの実施例に従ったシステムにおいて、水平面上で単一軸線形機械によって推進される２つのパレットの作動運動を介して垂直方向の動作を生成するための１つの方法を示している。
【図８】本発明の１つの実施例に従ったシステムにおいて、ガイドウェイのピンとかみ合うプラットホームのスロットを介して固定を生成する方法を示している。
【図９】本発明の１つの実施例に従ったシステムでパレットとプラットホームの間の結合部材を介して回転動作を生成する方法を示している。
【図１０】本発明の１つの実施例に従ったシステムにおいて、線形機械の曲線区間を使用せずに、旋回するプラットホームがどのように急な曲線を通り抜けるかを示している。
【図１１】本発明の１つの実施例に従ったシステムにおいて、ピンを横方向に動かし、それによってプラットホーム上の物体を放出するために、２つのパレットの作動運動がどのように使用されるかを示している。
【図１２】本発明の１つの実施例に従ったシステムにおいて、ガイドウェイ上の作動機構を使用せずに、２つのパレットの作動運動がどのように乗物を２つのガイドウェイのどちらかに切り替えることを生じさせるかを示している。
【図１３】本発明のさらなる実施例に従った切り替えのためのメカニズムを図示している。
【図１４】本発明のさらなる実施例に従った切り替えのためのメカニズムを図示している。
【図１５】本発明のさらなる実施例に従った切り替えのためのメカニズムを図示している。
【図１６】本発明のさらなる実施例に従った切り替えのためのメカニズムを図示している。
【図１７】本発明のさらなる実施例に従った切り替えのためのメカニズムを図示している。
【符号の説明】
【００４５】
１０    パレット
１２    ２次コイル
１４    ガイドピン
１６    １次コイル
１８    スロット
２０    プラットホーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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