(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク搬送コンベアと、
制御装置と、
を備えるワーク搬送システムであって、
前記ワーク搬送コンベアは、
搬送路に配置される複数の磁石を有する固定部と、
前記搬送路を移動してワークを搬送する複数のキャリアと、
を備え、
前記複数のキャリアの各々は、
前記固定部の前記複数の磁石により生じる磁力を利用して推進力を発生させるコイルと、
前記コイルに電力を供給する電力供給部と、
前記電力供給部を制御し前記電力供給部から前記コイルに供給する前記電力を制御する制御部と、
を有し、
前記複数のキャリアの各々は、
前記制御部の制御により、前記複数のキャリアの各々が個別に動作する個別動作及び前記複数のキャリアのうち前記搬送路において隣り合う少なくとも２つのキャリアが協調して動作する協調動作を行い、
前記制御装置は、
前記複数のキャリアの各々における前記制御部を制御し、
前記制御部を制御して、前記複数のキャリアの各々を個別に動作させる個別制御と、
前記制御部を制御して、前記隣り合う少なくとも２つのキャリアを協調して動作させる協調制御と、を実行し、
前記協調制御において、１つの前記ワークを前記隣り合う少なくとも２つのキャリアによって搬送させ、
前記ワーク搬送システムは、
前記複数のキャリアの各々の前記固定部における位置に応じた位置情報を出力する位置検出部を備え、
前記制御装置は、
前記位置検出部から前記位置情報を入力し、前記ワークの大きさ及び重さの少なくとも一方及び前記位置情報に基づいて、１つの前記ワークを搬送する前記隣り合う少なくとも２つのキャリアの間の距離を調整する、ワーク搬送システム。
【請求項２】
ワーク搬送コンベアと、
制御装置と、
を備えるワーク搬送システムであって、
前記ワーク搬送コンベアは、
搬送路に配置される複数の磁石を有する固定部と、
前記搬送路を移動してワークを搬送する複数のキャリアと、
を備え、
前記複数のキャリアの各々は、
前記固定部の前記複数の磁石により生じる磁力を利用して推進力を発生させるコイルと、
前記コイルに電力を供給する電力供給部と、
前記電力供給部を制御し前記電力供給部から前記コイルに供給する前記電力を制御する制御部と、
を有し、
前記複数のキャリアの各々は、
前記制御部の制御により、前記複数のキャリアの各々が個別に動作する個別動作及び前記複数のキャリアのうち前記搬送路において隣り合う少なくとも２つのキャリアが協調して動作する協調動作を行い、
前記制御装置は、
前記複数のキャリアの各々における前記制御部を制御し、
前記制御部を制御して、前記複数のキャリアの各々を個別に動作させる個別制御と、
前記制御部を制御して、前記隣り合う少なくとも２つのキャリアを協調して動作させる協調制御と、を実行し、
前記ワークの特徴に応じて前記個別制御と前記協調制御とを切り替え、
前記協調制御において、１つの前記ワークを前記隣り合う少なくとも２つのキャリアによって搬送させ、
前記ワーク搬送システムは、
前記複数のキャリアの各々の前記固定部における位置に応じた位置情報を出力する位置検出部を備え、
前記制御装置は、
前記位置検出部から前記位置情報を入力し、前記ワークの大きさ及び重さの少なくとも一方及び前記位置情報に基づいて、１つの前記ワークを搬送する前記隣り合う少なくとも２つのキャリアの間の距離を調整する、ワーク搬送システム。
【請求項３】
前記搬送路は、前記ワークに応じた作業を行う複数の作業工程位置を接続し、
前記複数のキャリアの各々は、前記複数の作業工程位置の間を移動し、
前記制御装置は、前記複数の作業工程位置のうち、一の作業工程位置に前記複数のキャリアを移動させる際に、移動させる前記複数のキャリアのうち、先頭のキャリアを前記一の作業工程位置に移動させ、他の後続のキャリアを前記一の作業工程位置より手前で待機させる、請求項１又は請求項２に記載のワーク搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを搬送する複数のキャリアを移動させるワーク搬送コンベアを備えるワーク搬送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、レールを構成する固定部に電磁石を設け、レールを移動するキャリアに永久磁石を設けた、所謂、ムービングマグネット方式のワーク搬送コンベアがある（例えば、特許文献１など）。特許文献１に記載のムービングマグネット方式のワーク搬送コンベアでは、固定部側で電磁石の電流位相を切り替えることで、キャリアに推進力を発生させ動作を制御する。このため、複数のキャリアを１つの固定部上に配置した場合、複数のキャリアは、固定部の電磁石から同様に磁力の影響を受け、同じ動作をすることとなる。即ち、ムービングマグネット方式のワーク搬送コンベアでは、１つの固定部上に配置した複数のキャリアの個別制御が難しくなる。【０００３】
これに対し、例えば、固定部に永久磁石を設け、キャリアにコイル（電磁石など）を設けた、所謂、ムービングコイル方式がある。特許文献２に記載された動く歩道では、可動子であるパレットに電磁石を設け、固定部に永久磁石を設けている。この動く歩道では、乗口や降口でパレットの搬送速度を遅くし、中間部ではパレットの搬送速度を速くしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１０２５６２号公報
【特許文献２】特開２００２−７８１０７号公報（段落００２９、００３４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２のムービングコイル方式の動く歩道では、パレットに設けた速度センサによって、固定部に設けた永久磁石を検出している。パレットは、永久磁石を検出することで、自己の位置を検出する。パレットのプログラムコントローラには、パレットの走行速度、加速位置、減速位置等の走行プログラムが予め入力されている。そして、パレットは、電磁石に供給する電流を自動的に制御し、乗口や降口などの決められた位置に応じて走行を自動で制御する。【０００６】
ここで、生産工場等で使用されるワーク搬送コンベアでは、上記した動く歩道とは異なり、キャリアで搬送するワークの種類やワークに対する作業の進行具合などに応じて、複数のキャリアを異なる位置で停止、加速等させる必要が生じる。即ち、複数のキャリアの動作を、個別に制御したい場合がある。【０００７】
また、例えば、生産に使用される部品や、中間製品、完成品は、様々な大きさや重さとなる。従って、キャリアで搬送するワークは、大きさや重さが異なってくる。これに対し、例えば、複数のキャリアを協調して動作させることができれば、大きさなどが異なるワークを搬送することが可能となる。あるいは、１つのキャリアには搭載できない数の部品の各々を、例えば、搬送路で連続して走行する複数のキャリアのそれぞれに搭載できれば、一つの作業位置にまとめて部品を搬送することが可能となる。ワーク搬送コンベアでは、こうした様々な条件などに応じてキャリアの個別制御や協調制御が必要となってくる。しかしながら、上記した何れの搬送装置においても、複数のキャリアを個別に制御、及び協調して制御することが困難であった。【０００８】
本願は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、１つの固定部に配置した複数のキャリアの動作を個別に制御及び協調して制御できるワーク搬送システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本願は、ワーク搬送コンベアと、制御装置と、を備えるワーク搬送システムであって、前記ワーク搬送コンベアは、搬送路に配置される複数の磁石を有する固定部と、前記搬送路を移動してワークを搬送する複数のキャリアと、を備え、前記複数のキャリアの各々は、前記固定部の前記複数の磁石により生じる磁力を利用して推進力を発生させるコイルと、前記コイルに電力を供給する電力供給部と、前記電力供給部を制御し前記電力供給部から前記コイルに供給する前記電力を制御する制御部と、を有し、前記複数のキャリアの各々は、前記制御部の制御により、前記複数のキャリアの各々が個別に動作する個別動作及び前記複数のキャリアのうち前記搬送路において隣り合う少なくとも２つのキャリアが協調して動作する協調動作を行い、前記制御装置は、前記複数のキャリアの各々における前記制御部を制御し、前記制御部を制御して、前記複数のキャリアの各々を個別に動作させる個別制御と、前記制御部を制御して、前記隣り合う少なくとも２つのキャリアを協調して動作させる協調制御と、を実行し、前記協調制御において、１つの前記ワークを前記隣り合う少なくとも２つのキャリアによって搬送させ、前記ワーク搬送システムは、前記複数のキャリアの各々の前記固定部における位置に応じた位置情報を出力する位置検出部を備え、前記制御装置は、前記位置検出部から前記位置情報を入力し、前記ワークの大きさ及び重さの少なくとも一方及び前記位置情報に基づいて、１つの前記ワークを搬送する前記隣り合う少なくとも２つのキャリアの間の距離を調整する、ワーク搬送システムを開示する。
また、本願は、ワーク搬送コンベアと、制御装置と、を備えるワーク搬送システムであって、前記ワーク搬送コンベアは、搬送路に配置される複数の磁石を有する固定部と、前記搬送路を移動してワークを搬送する複数のキャリアと、を備え、前記複数のキャリアの各々は、前記固定部の前記複数の磁石により生じる磁力を利用して推進力を発生させるコイルと、前記コイルに電力を供給する電力供給部と、前記電力供給部を制御し前記電力供給部から前記コイルに供給する前記電力を制御する制御部と、を有し、前記複数のキャリアの各々は、前記制御部の制御により、前記複数のキャリアの各々が個別に動作する個別動作及び前記複数のキャリアのうち前記搬送路において隣り合う少なくとも２つのキャリアが協調して動作する協調動作を行い、前記制御装置は、前記複数のキャリアの各々における前記制御部を制御し、前記制御部を制御して、前記複数のキャリアの各々を個別に動作させる個別制御と、前記制御部を制御して、前記隣り合う少なくとも２つのキャリアを協調して動作させる協調制御と、を実行し、前記ワークの特徴に応じて前記個別制御と前記協調制御とを切り替え、前記協調制御において、１つの前記ワークを前記隣り合う少なくとも２つのキャリアによって搬送させ、前記ワーク搬送システムは、前記複数のキャリアの各々の前記固定部における位置に応じた位置情報を出力する位置検出部を備え、前記制御装置は、前記位置検出部から前記位置情報を入力し、前記ワークの大きさ及び重さの少なくとも一方及び前記位置情報に基づいて、１つの前記ワークを搬送する前記隣り合う少なくとも２つのキャリアの間の距離を調整する、ワーク搬送システムを開示する。
【発明の効果】
【００１０】
これによれば、複数のキャリアの制御部は、電力供給部を制御し、電力供給部からコイルに供給する電力を制御する。複数のキャリアの各々は、制御部により電力供給部を制御することで、個別に動作する個別動作や、協調して動作する協調動作を行うことができる。従って、１つの固定部に配置した複数のキャリアの動作を個別に制御及び協調して制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の搬送コンベアの斜視図である。
【図２】搬送コンベアの一部を拡大した斜視図である。
【図３】搬送コンベアの内部を一部だけ示した斜視図である。
【図４】単位固定部の断面図である。
【図５】キャリアの側面図である。
【図６】本実施形態の生産システムの電気的な構成を示す図である。
【図７】本実施形態の生産システムの概要を示す模式図である。
【図８】複数のキャリアを用いて重たいワークを搬送する協調動作を示す模式図である。
【図９】複数のキャリアを用いて大きいワークを搬送する協調動作を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本願のワーク搬送コンベアを具体化した一実施形態である搬送コンベアについて説明する。図１は、本実施形態の搬送コンベア１０の斜視図を示している。図１は、複数（図示例では、２つ）の単位固定部１１を連結させた固定部１２に、複数（図示例では、２つ）のキャリア１３Ａ，１３Ｂを配置した状態を示している。搬送コンベア１０は、リニアモータの駆動によって固定部１２（単位固定部１１）に対して複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂをスライド移動させる装置である。尚、以下の説明では、図１に示すように、キャリア１３Ａ，１３Ｂをスライド移動させる方向をＸ方向、Ｘ方向に垂直で固定部１２（単位固定部１１）を載置する面に平行な方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向に垂直な方向をＺ方向と称して説明する。
【００１３】
搬送コンベア１０は、２つのキャリア１３Ａ，１３Ｂを固定部１２（単位固定部１１）内に配置して構成されている。尚、キャリア１３Ａ，１３Ｂの数は、２つに限らず、３つ以上でも良い。図２は、２つのキャリア１３Ａ，１３Ｂのうち、１つのキャリア１３Ａ及び単位固定部１１の一部を示している。図３は、搬送コンベア１０のＹ方向における手前側の部材を取り除いて、搬送コンベア１０の内部を一部だけ示している。図４は、Ｘ方向に直交する平面で単位固定部１１を切断した断面を示している。２台のキャリア１３Ａ，１３Ｂは、同様の構成となっている。このため、以下の説明では、キャリア１３Ａについて主に説明し、キャリア１３Ｂについての説明を適宜省略する。
【００１４】
図２〜図４に示すように、単位固定部１１は、Ｘ方向に延設されている。Ｘ方向に直交する平面で切断した単位固定部１１の断面形状は、Ｚ方向の上部を開口した略Ｕ字形状をなしている。単位固定部１１は、底板２１と、一対の側板２２，２３を備えている。底板２１は、Ｘ方向に延設され、下部を開口され、上下方向に薄い略箱型形状をなしている。底板２１の下部には、非接触給電やキャリア１３Ａ，１３Ｂの動作を制御する制御基板２５が設けられている。制御基板２５は、下部を開口した底板２１内に収納され、底板２１の下面に固定されている。制御基板２５は、キャリア１３Ａ，１３Ｂの各々に設けられた通信部６０（図６参照）と通信可能となっている。制御基板２５は、例えば、通信部６０と無線通信を行い、キャリア１３Ａ，１３Ｂの各々とデータの送受信を行う。
【００１５】
一対の側板２２，２３は、底板２１の上面に立設して設けられ、Ｚ方向の高さが同一となっている。一対の側板２２，２３は、Ｘ方向に沿って延設されている。単位固定部１１は、底板２１及び一対の側板２２，２３によって、Ｘ方向に延びる溝（レール）を構成している。キャリア１３Ａは、この単位固定部１１のレール内に収納されている。一対の側板２２，２３の内壁には、複数のマグネット２６が固定子として取り付けられている。複数のマグネット２６は、例えば、Ｚ方向に延びる板状をなし、側板２２，２３の各々の内壁において、Ｘ方向に沿って、即ち、キャリア１３Ａの移動方向に沿って等間隔に配置されている。マグネット２６の各々は、例えば、キャリア１３ＡとＹ方向で対向する内側の面においてＮ極、Ｓ極が交互に現れるように、Ｘ方向において隣り合うものが互いに異なる極性（Ｎ極及びＳ極）となっている。換言すれば、複数のマグネット２６は、Ｘ方向に沿って交互に異なる極性を内側に向けて配置されている。尚、図３及び図４は、マグネット２６を覆う図２に示すカバー２７を取り外した状態を示している。また、図３は、Ｙ方向の手前側の側板２２を取り外した状態を示している。
【００１６】
また、Ｚ方向における側板２２，２３の各々の上部には、レール部２８が設けられている。レール部２８は、例えば、スライド面をＶ字に形成されたＶレールであり、後述するキャリア１３Ａの溝ローラ４３を取り付けられる。
【００１７】
また、側板２２の上部に設けられたレール部２８の上面には、リニアスケール２９が取り付けられている。また、図５に示すように、キャリア１３Ａには、単位固定部１１のリニアスケール２９とＺ方向で対向する位置にリニアヘッド４０が取り付けられている。リニアヘッド４０は、キャリア１３ＡのＸ方向への移動にともなって、リニアスケール２９の上部を移動し、Ｘ方向におけるキャリア１３Ａの位置を位置情報ＰＩ（図６参照）としてキャリア１３Ａの受電基板５０（図６参照）に出力する。受電基板５０は、通信部６０を介して位置情報ＰＩを単位固定部１１の制御基板２５に送信する。尚、リニアスケール２９及びリニアヘッド４０による位置の検出方法は、特に限定されない。例えば、位置の検出方法は、光学式の検出方法でも良く、あるいは電磁誘導を用いた検出方法でも良い。また、キャリア１３Ａの位置を検出する方法は、リニアスケールに限らず、例えば、ロータリーエンコーダを用いても良い。
【００１８】
また、底板２１の上面には、Ｘ方向に延設された走行レール３０が設けられている。尚、図３は、奥側の走行レール３０を取り外した状態を示している。また、側板２２，２３の下部は、Ｙ方向の内側に向かって、且つ底板２１の上面に沿って延設されている。その側板２２，２３の底板２１上に延設された部分の上には、非接触給電を行う送電コイル部３１が設けられている。送電コイル部３１は、Ｘ方向に延びるコイル保持部３３と、送電コイル３５とを備えている。尚、図１、図２及び図３は、送電コイル３５を取り外した状態を示している。コイル保持部３３は、Ｘ方向に延びる略板状をなしている。コイル保持部３３の材料は、例えば、フェライトや電磁鋼板などの磁性材料である。Ｘ方向に直交する平面で切断したコイル保持部３３の断面形状は、上方に向かって突出する略Ｅ字形状をなしている。送電コイル３５は、Ｙ方向におけるコイル保持部３３の中央部の突出した部分に巻回されている。
【００１９】
単位固定部１１の制御基板２５は、送電コイル３５と接続され、送電コイル３５に供給する交流電圧を変更する。制御基板２５は、送電コイル３５に供給する交流電圧を変更することで、送電コイル３５から後述するキャリア１３Ａの受電コイル４９へ非接触による電力供給を行う。尚、非接触給電の方式は、コイルを用いた電磁結合方式や電磁誘導方式に限定されず、例えば、平板状の電極を用いた静電結合方式でも良い。また、キャリア１３Ａへの電力の供給は、非接触に限らず、接触型の給電方法を用いても良い。例えば、キャリア１３Ａに設けたパンタグラフを架線に接触させて給電を行っても良い。
【００２０】
また、図２及び図３に示すように、キャリア１３Ａは、本体部４１と、作業台４２とを備えている。本体部４１は、Ｘ方向及びＺ方向に長い箱型形状をなし、内部に様々な機器が内蔵されている。作業台４２は、Ｘ方向に長い略板状をなし、本体部４１の上部に固定されている。図５は、キャリア１３ＡをＸ方向から見た側面図であり、本体部４１の一部を取り除いた状態を示している。図５に示すように、作業台４２の下面には、複数の溝ローラ４３が取り付けられている。本実施形態の複数の溝ローラ４３は、Ｙ方向における作業台４２の側縁部にそれぞれ３個（合計で６個）取り付けられている（図３参照）。また、作業台４２の下面には、上記したリニアヘッド４０が取り付けられている。
【００２１】
また、本体部４１の下面には、走行ローラ４５が取り付けられている。走行ローラ４５は、Ｙ方向において並んで配置された２つを１組として、Ｘ方向において複数組設けられている。各走行ローラ４５は、Ｚ方向に沿った回転軸を中心に回転可能となっている。
【００２２】
キャリア１３Ａは、作業台４２を単位固定部１１の上方に配置した状態で、略Ｕ字状をなす単位固定部１１のレール内に本体部４１を挿入している。単位固定部１１に挿入された本体部４１は、単位固定部１１の側板２２，２３との間に一定の隙間を設けている。複数の溝ローラ４３の各々は、側板２２，２３の上部に設けられたレール部２８に対して回転可能に取り付けられている。また、走行ローラ４５は、底板２１の上面に設けられた走行レール３０内に配置され、走行レール３０の内壁と接触して回転可能な状態となっている。キャリア１３Ａは、溝ローラ４３及び走行ローラ４５を単位固定部１１に対して回転可能に取り付けられることでＸ方向へ移動可能となり、作業台４２にワーク（部品や完成品など）を載置して移動する。本実施形態の搬送コンベア１０は、例えば、後述する図７に示すように、複数の単位固定部１１を連結した固定部１２により構成した搬送経路上でキャリア１３Ａ，１３Ｂを移動させ、作業工程位置８５等においてキャリア１３Ａ，１３Ｂを停止させ、部品の供給や組み立てなどの作業を実行する。
【００２３】
また、本体部４１の下面には、非接触給電を行う受電コイル部４７が設けられている。受電コイル部４７は、Ｘ方向に延びるコイル保持部４８と、受電コイル４９とを備えている。コイル保持部４８は、Ｘ方向に延びる略板状をなしている。Ｘ方向に直交する平面で切断したコイル保持部４８の断面形状は、下方に向かって突出する略Ｅ字形状をなしている。コイル保持部４８の材料は、例えば、フェライトや電磁鋼板などの磁性材料である。受電コイル４９は、Ｙ方向におけるコイル保持部４８の中央部の突出した部分に巻回されている。キャリア１３Ａを単位固定部１１内に配置した状態では、受電コイル部４７は、Ｚ方向において送電コイル部３１と所定の間隔を間に設けて対向して配置されている。尚、キャリア１３Ａは、後述する図７に示すように、複数の単位固定部１１を跨がって移動する。このため、跨がった２つの単位固定部１１の少なくとも一方から電力の供給を受けるために、キャリア１３Ａは、Ｘ方向における両端（移動方向の前後の端部）のそれぞれに、別の受電コイル部４７を備えても良い。
【００２４】
また、図３及び図５に示すように、本体部４１内には、受電基板５０と、サーボアンプ５１と、可動子である巻線部５３とが内蔵されている。従って、本実施形態の搬送コンベア１０は、固定子（単位固定部１１）にマグネット２６を、キャリア１３Ａに可動子（巻線部５３）を配置した、所謂、ムービングコイル型のリニアモータを構成している。受電基板５０は、受電コイル部４７の受電コイル４９と接続され、送電コイル部３１から受電コイル部４７へ給電された交流電力に応じた電力を供給される。また、受電基板５０は、サーボアンプ５１と接続され、サーボアンプ５１へ電力Ｗ１（図６参照）を供給する。サーボアンプ５１は、受電基板５０から供給された電力Ｗ１から巻線部５３に通電する駆動電流を生成する。
【００２５】
本実施形態の巻線部５３は、Ｙ方向における本体部４１の両側にそれぞれ設けられている。各巻線部５３は、例えば、３つのヨーク５３Ａのそれぞれにコイル５３Ｂが巻回されている（図３参照）。この３つのコイル５３Ｂの各々は、例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に対応している。各相のヨーク５３Ａ及びコイル５３Ｂは、Ｘ方向、即ち、キャリア１３Ａの移動方向に並んで配置されている。サーボアンプ５１は、駆動電流として、三相の交流電流Ｉａｃ（図６参照）を各コイル５３Ｂに通電する。巻線部５３は、サーボアンプ５１からコイル５３Ｂに交流電流Ｉａｃを通電されると磁界を発生させ（Ｎ極及びＳ極を誘起され）、単位固定部１１のマグネット２６との間に推進力を発生させる。キャリア１３Ａは、巻線部５３とマグネット２６との間に生じる推進力により、Ｘ方向に移動する。本実施形態では、Ｙ方向で対向するマグネット２６と、Ｙ方向における本体部４１の両側に設けられた巻線部５３とにより両側式のリニアモータを構成している。受電基板５０は、サーボアンプ５１を介して巻線部５３に通電する三相の交流電流Ｉａｃを制御することで、コイル５３Ｂによって形成する磁界、即ち、キャリア１３Ａを移動させる方向や速度を制御する。
【００２６】
（生産システムについて）
次に、上記した本実施形態の搬送コンベア１０を複数台用いて構成した生産システムについて図６及び図７を参照しつつ説明する。図６は、本実施形態の生産システム７１の電気的な構成を示している。図７は、本実施形態の生産システム７１の概要を示している。図７に示すように、生産システム７１は、例えば、図１に示す直線形状の搬送コンベア１０や、搬送コンベア１０を湾曲させたものを互いに連結し、環状の生産ラインが構成されている。以下の説明では、生産ラインを移動する複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂを区別して説明する場合には、キャリア１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ・・と称して説明する。また、複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂを総称して説明する場合には、キャリア１３と称して説明する。
【００２７】
図６に示すように、生産システム７１は、例えば、生産ラインを構成する複数の搬送コンベア１０を統括的に制御する管理ＰＣ７３を備えている。管理ＰＣ７３は、例えば、ＣＰＵを主体として構成され、メモリ等を備えたパーソナルコンピュータである。管理ＰＣ７３は、複数の搬送コンベア１０に接続され、各搬送コンベア１０の制御基板２５に対して制御信号ＣＴ１を送信する。制御信号ＣＴ１は、例えば、各搬送コンベア１０を連携させてキャリア１３を移動させるための制御信号である。各搬送コンベア１０の制御基板２５は、制御信号ＣＴ１に基づいて、自身の単位固定部１１に配置された移動中や停止中のキャリア１３の動作を制御する。
【００２８】
制御基板２５は、通信部６０を介して各キャリア１３の受電基板５０へ制御信号ＣＴ２を送信する。受電基板５０は、単位固定部１１の制御基板２５から受信した制御信号ＣＴ２に基づいて電力Ｗ１を変更し、サーボアンプ５１からコイル５３Ｂに供給する交流電流Ｉａｃを制御する。これにより、管理ＰＣ７３は、各搬送コンベア１０の制御基板２５を介して、複数のキャリア１３の動作を統括的に制御することが可能となる。管理ＰＣ７３は、例えば、ユーザによって予め設定された制御プログラムに基づいて、生産ライン上の複数のキャリア１３の動作を制御する。
【００２９】
例えば、図７に示すように、管理ＰＣ７３は、図中の矢印７５の方向に向かって環状の生産ライン上で複数のキャリア１３を移動させる。各キャリア１３の作業台４２（図２参照）には、ワーク７９が載置されている。例えば、管理ＰＣ７３は、生産ラインの搬入位置７７に配置した搬入ロボット８０によって、搬入位置７７に配置されたキャリア１３の作業台４２にワーク７９を配置する。管理ＰＣ７３は、搬入位置７７の単位固定部１１を制御して、ワーク７９を載置したキャリア１３を搬入位置７７から移動させる。
【００３０】
また、生産ラインには、例えば、ワーク７９に対する組み立て作業などを行う多関節ロボット８１，８３が配置されている。例えば、管理ＰＣ７３は、複数の搬送コンベア１０の各々を制御し、搬入位置７７から搬入されたキャリア１３を多関節ロボット８１の作業工程位置８５まで移動させる。管理ＰＣ７３は、多関節ロボット８１，８３と接続され、多関節ロボット８１，８３の動作を制御し、作業工程位置８５に配置されたキャリア１３のワーク７９に対して作業を行わせる。管理ＰＣ７３は、各キャリア１３の移動や、多関節ロボット８１，８３の作業を制御し、ワーク７９を用いた組み立てや、ワーク７９に対する加工等を実行する。管理ＰＣ７３は、ワーク７９に対する作業が完了したキャリア１３を、搬出位置７８へ移動させる。そして、管理ＰＣ７３は、搬出位置７８に配置した搬出ロボット８７によって、作業の完了したワーク７９を搬出する。ワーク７９を搬出したキャリア１３は、再度、搬入位置７７へ移動する。このようにしてキャリア１３を循環させて生産を実行する。尚、生産システム７１が備える作業装置は、多関節ロボットに限らず、他の装置、例えば、ＸＹロボットでも良い。
【００３１】
（複数のキャリア１３の協調制御について）
次に、管理ＰＣ７３による複数のキャリア１３の協調制御について説明する。本実施形態の管理ＰＣ７３は、制御基板２５へ制御信号ＣＴ１を送信して、複数のキャリア１３に対する個別制御と、協調制御とを切り替える。例えば、図７に示す例では、１つのワーク７９を１つのキャリア１３で順番に搬送する個別制御を実行している。
【００３２】
一方、管理ＰＣ７３は、例えば、重量の重いワーク７９を運ぶ場合に、複数のキャリア１３を用いて１つのワーク７９を搬送する協調制御を実行する。図８は、複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂを用いて重たいワーク７９を搬送する協調動作を示している。管理ＰＣ７３は、例えば、制御プログラムに基づいて、次の生産に用いるワーク７９の重量、体積、長さ、形状等を判定する。そして、例えば、管理ＰＣ７３は、次の生産に用いるワーク７９の重量が、１台のキャリア１３で搬送可能な重量を超えている場合、２台のキャリア１３Ａ，１３Ｂを用いてワーク７９を搬送するように搬送コンベア１０を制御する。
【００３３】
図８に示すように、管理ＰＣ７３は、制御基板２５を介してキャリア１３Ａ，１３Ｂを制御し、例えば、２台のキャリア１３Ａ，１３Ｂによって、１つのワーク７９を搬送する。この際、管理ＰＣ７３は、２つのキャリア１３Ａ，１３Ｂの間の距離Ｌ１を調整する。例えば、管理ＰＣ７３は、ワーク７９の重量や長さ等に基づいて、距離Ｌ１を演算する。管理ＰＣ７３は、演算した距離Ｌ１を間に設けてキャリア１３Ａ，１３Ｂを配置させる旨の制御信号ＣＴ１を搬送コンベア１０の制御基板２５へ送信する。尚、管理ＰＣ７３は、距離Ｌ１を演算せずに、重量と距離Ｌ１とが予め設定された対応テーブルを用いて、距離Ｌ１を決定しても良い。また、距離Ｌ１の決定は、制御基板２５によって実行しても良い。
【００３４】
制御基板２５は、受信した制御信号ＣＴ１に基づいて、Ｘ方向においてキャリア１３Ａ，１３Ｂを近づけるように移動させる。本実施形態の搬送コンベア１０は、所謂、ムービングコイル方式の搬送コンベア１０であるため、各キャリア１３の個別制御が可能となる。具体的には、制御基板２５は、各キャリア１３Ａ，１３Ｂの受電基板５０に対して、異なった内容の制御信号ＣＴ２を送信する。各キャリア１３Ａ，１３Ｂは、制御信号ＣＴ２に基づいて、それぞれのサーボアンプ５１（巻線部５３）の通電を制御する。これにより、各キャリア１３Ａ，１３Ｂは、互いに異なった動作が可能となる。
【００３５】
例えば、図７に示した搬入位置７７に配置された搬送コンベア１０は、２つのキャリア１３Ａ，１３Ｂの位置を調整し、搬入ロボット８０からワーク７９を受け取る。具体的には、図８の矢印８９に示すように、搬入位置７７の搬送コンベア１０の制御基板２５は、管理ＰＣ７３の制御に基づいて、一方のキャリア１３ＢのＸ方向における位置を搬入位置７７で固定し、他方のキャリア１３Ａをキャリア１３Ｂに近づけるようにＸ方向へ移動させる。この際、制御基板２５は、キャリア１３Ａのリニアヘッド４０から通信部６０を介して受信した位置情報ＰＩを管理ＰＣ７３へ送信する。管理ＰＣ７３は、位置情報ＰＩに基づいてキャリア１３ＡのＸ方向における位置を検出し、キャリア１３Ａの移動量等を決定する。管理ＰＣ７３は、決定した移動量の情報を制御信号ＣＴ１として制御基板２５へ送信する。
【００３６】
制御基板２５は、管理ＰＣ７３から受信した制御信号ＣＴ１に基づいて、キャリア１３Ａ，１３Ｂの間の距離を距離Ｌ１に調整する。制御基板２５は、調整を終了させると、距離Ｌ１の調整を完了した旨を管理ＰＣ７３へ通知する。管理ＰＣ７３は、制御基板２５からの通知を受けると、搬入ロボット８０を制御し、２つのキャリア１３Ａ，１３Ｂの上に、重たいワーク７９を載置する。そして、制御基板２５は、管理ＰＣ７３の制御に基づいて、２つのキャリア１３Ａ，１３Ｂによって、１つのワーク７９を搬送する。尚、距離Ｌ１の調整は、制御基板２５が実行しても良い。例えば、制御基板２５は、位置情報ＰＩに基づいて、キャリア１３Ａをキャリア１３Ｂに近づけて距離Ｌ１を調整しても良い。この場合、制御基板２５は、本願の制御装置として機能する。
【００３７】
従って、本実施形態の搬送コンベア１０は、複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂの各々の単位固定部１１における位置に応じた位置情報ＰＩを出力するリニアヘッド４０（位置検出部）を備える。管理ＰＣ７３（制御装置）は、リニアヘッド４０（位置検出部）から位置情報ＰＩを入力し、ワーク７９の大きさ及び重さの少なくとも一方及び位置情報ＰＩに基づいて、１つのワーク７９を搬送する、隣り合う少なくとも２つのキャリア１３Ａ，１３Ｂの間の距離Ｌ１を調整する。
【００３８】
これによれば、管理ＰＣ７３は、リニアヘッド４０の位置情報ＰＩに基づいて、１つのワーク７９を搬送する複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂの位置を検出することができる。そして、管理ＰＣ７３は、ワーク７９の大きさや重さに応じて、１つのワーク７９を搬送する複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂを適切な位置に配置することができる。
【００３９】
尚、上記した例では、重量が重いワーク７９を、２つのキャリア１３Ａ，１３Ｂで搬送する例を説明したが、これに限らない。例えば、図９に示すように、体積の大きいワーク７９を、２つのキャリア１３Ａ，１３Ｂで搬送しても良い。この場合、管理ＰＣ７３は、ワーク７９のＸ方向における距離Ｌ２に基づいて、距離Ｌ１を調整しても良い。例えば、管理ＰＣ７３は、２つのキャリア１３Ａ，１３ＢのＸ方向における端部間の距離を距離Ｌ２に一致させるように、即ち、キャリア１３Ａ，１３Ｂとワーク７９の端部が一致するように、距離Ｌ１を調整しても良い。また、１つのワーク７９を搬送するキャリア１３Ａ，１３Ｂの数は、２つに限らない。例えば、３つ以上のキャリア１３で、１つのキャリアを搬送しても良い。
【００４０】
また、図８に破線で示すワーク７９及びキャリア１３Ｃのように、３台のキャリア１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃによって、２つのワーク７９を搬送しても良い。即ち、複数のキャリア１３で、複数のワーク７９を搬送しても良い。これにより、キャリア１３の種類を変更することなく、様々な種類のワーク７９を搬送することが可能となる。
【００４１】
また、本実施形態の生産システム７１（ワーク搬送システム）は、搬送コンベア１０（ワーク搬送コンベア）と、複数のキャリア１３の各々における受電基板５０（制御部）を制御する管理ＰＣ７３（制御装置）と、を備える。管理ＰＣ７３は、受電基板５０を制御して、複数のキャリア１３の各々を個別に動作させる個別制御と、隣り合う少なくとも２つのキャリア１３を協調して動作させる協調制御と、を実行する。
【００４２】
これによれば、管理ＰＣ７３（制御装置）は、複数のキャリア１３の受電基板５０（制御部）を制御して、複数のキャリア１３による個別動作や、複数のキャリア１３による協調動作を制御することができる。従って、管理ＰＣ７３は、単位固定部１１（固定部１２）の搬送路上を移動する複数のキャリア１３の動作を統括的に制御することが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態の管理ＰＣ７３（制御装置）は、ワーク７９の特徴に応じて個別制御と協調制御とを切り替える。ここでいう、ワーク７９の特徴とは、ワーク７９の大きさ、形状、重さ、使用される作業工程位置８５の位置、実施される作業内容、作業時間などである。管理ＰＣ７３は、例えば、大きいワーク７９に対して複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂを配置する。あるいは、管理ＰＣ７３は、小さいワーク７９に対して１つのキャリア１３を配置する。従って、管理ＰＣ７３は、ワーク７９の特徴に応じて、複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂを適切に配置や配分できる。
【００４４】
また、管理ＰＣ７３（制御装置）は、協調制御において、１つのワーク７９を隣り合う少なくとも２つのキャリア１３Ａ，１３Ｂによって搬送させる。これによれば、管理ＰＣ７３は、例えば、複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂを協調させて、重量の重い１つのワーク７９を搬送することができる。これにより、キャリア１３の種類を変更することなく、重量等の異なるワーク７９を搬送することができる。
【００４５】
また、本実施形態の管理ＰＣ７３は、図７に示す作業工程位置８５に複数のキャリア１３を移動させる際に、先頭のキャリア１３を作業工程位置８５に移動させ、他の後続のキャリア１３を作業工程位置８５より手前で待機させる。例えば、図７に示すように、管理ＰＣ７３は、３つのキャリア１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを、多関節ロボット８１の作業工程位置８５へ移動させる際に、搬送方向（矢印７５）における先頭のキャリア１３Ａを、作業工程位置８５へ移動させるように制御する。また、管理ＰＣ７３は、後続のキャリア１３Ｂやキャリア１３Ｃを作業工程位置８５の直前の位置で停止させ、待機させる。この際に、管理ＰＣ７３は、キャリア１３Ａとキャリア１３ＢとのＸ方向における距離Ｌ３や、キャリア１３Ｂとキャリア１３Ｃとの距離Ｌ３をできるだけ短くするように制御する。例えば、管理ＰＣ７３は、各キャリア１３のワーク７９が干渉しない程度まで、距離Ｌ３を短くする。即ち、本実施形態の管理ＰＣ７３は、次の作業工程位置８５にできるだけ近い位置で、順番を待っているキャリア１３Ｂ，１３Ｃを待機させる。そして、管理ＰＣ７３は、先頭のキャリア１３Ａの作業が終了すると、キャリア１３Ａを作業工程位置８５から移動させ、次のキャリア１３Ｂを作業工程位置８５へ移動させる。また、管理ＰＣ７３は、キャリア１３Ｂに続くように、キャリア１３Ｃを作業工程位置８５に向かって移動させ、作業工程位置８５の直前で待機させる。
【００４６】
従って、本実施形態の搬送路（生産ライン）は、ワーク７９に応じた作業を行う複数の作業工程位置８５を接続している。複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの各々は、複数の作業工程位置８５の間を移動する。管理ＰＣ７３（制御装置）は、複数の作業工程位置８５のうち、一の作業工程位置８５に複数のキャリア１３Ａ〜１３Ｃを移動させる際に、移動させる複数のキャリア１３Ａ〜１３Ｃのうち、先頭のキャリア１３Ａを一の作業工程位置８５に移動させ、他の後続のキャリア１３Ｂ，１３Ｃを一の作業工程位置８５より手前で待機させる。
【００４７】
作業工程位置８５での作業時間は、作業の種類や内容によって異なる。このため、キャリア１３は、作業工程位置８５ごとに停止する時間が異なってくる。これに対し、管理ＰＣ７３は、先頭のキャリア１３Ａを作業工程位置８５に移動させ、他の後続のキャリア１３Ｂ，１３Ｃをその作業工程位置８５より手前（搬送方向である矢印７５の手前）で待機させる。これにより、前のキャリア１３Ａの移動に合わせて、後続のキャリア１３Ｂ，１３Ｃを作業工程位置８５に向かって移動させることができ、後続のキャリア１３Ｂ，１３Ｃの作業までの待ち時間を可能な限り短縮することができる。
【００４８】
尚、複数のキャリア１３Ａ〜１３Ｃを協調して制御する協調制御の内容は、上記した１つのワーク７９を複数のキャリア１３Ａ〜１３Ｃで搬送する場合や、任意の作業工程位置８５の手前で後続のキャリア１３Ｂ，１３Ｃを待機させる制御に限らない。例えば、任意の作業工程位置８５で異なる種類のワーク７９（部品）が必要であり、且つ、その異なる種類のワーク７９が１つのキャリア１３Ａで搬送できない場合、複数のキャリア１３Ａ〜１３Ｃの各々にワーク７９を搭載して搬送しても良い。この場合、例えば、３つのキャリア１３Ａ〜１３Ｃの各々を、所定の距離を間に保った状態で一列に並べて、作業工程位置８５まで走行させても良い。
【００４９】
あるいは、複数のキャリア１３Ａ〜１３Ｃに対し、例えば、任意の作業工程位置８５で作業が終了したキャリア１３Ａを出発させるタイミングで、一つ前の作業工程位置８５のキャリア１３Ｂを出発させる協調制御を実行しても良い。また、例えば、作業前に比べて作業後のワーク７９の大きさが大きくなった場合に、作業工程位置８５のキャリア１３Ａの搬送を助けるために、他のキャリア１３Ｂ，１３Ｃをキャリア１３Ａの位置まで移動させても良い。そして、作業後のワーク７９を協調して複数のキャリア１３Ａ〜１３Ｃで搬送しても良い。
【００５０】
因みに、上記実施形態において、搬送コンベア１０は、ワーク搬送コンベアの一例である。マグネット２６は、磁石の一例である。リニアヘッド４０は、位置検出部の一例である。サーボアンプ５１は、電力供給部の一例である。生産システム７１は、ワーク搬送システムの一例である。管理ＰＣ７３は、制御装置の一例である。
【００５１】
上記実施形態によれば、以下の効果を奏する。
本実施形態の搬送コンベア１０（ワーク搬送コンベア）は、搬送路に配置される複数のマグネット２６（磁石）を有する単位固定部１１と、搬送路を移動してワーク７９を搬送する複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂと、を備える。複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂの各々は、単位固定部１１の複数のマグネット２６により生じる磁力を利用して推進力を発生させるコイル５３Ｂと、コイル５３Ｂに交流電流Ｉａｃ（電力）を供給するサーボアンプ５１（電力供給部）と、サーボアンプ５１を制御しサーボアンプ５１からコイル５３Ｂに供給する交流電流Ｉａｃを制御する受電基板５０（制御部）と、を有する。複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂの各々は、受電基板５０の制御により、複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂの各々が個別に動作する個別動作及び複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂのうち搬送路において隣り合う少なくとも２つのキャリア１３Ａ，１３Ｂが協調して動作する協調動作を行う。
【００５２】
これによれば、複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂの受電基板５０（制御部）は、サーボアンプ５１（電力供給部）を制御し、サーボアンプ５１からコイル５３Ｂに供給する交流電流Ｉａｃ（電力）を制御する。複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂの各々は、受電基板５０によりサーボアンプ５１を制御することで、個別に動作する個別動作や、協調して動作する協調動作を行うことができる。例えば、複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂは、個別に動作し、異なる位置で停止、加速等することができる。また、例えば、複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂは、協調して動作し、重量の重いワーク７９（図８参照）や体積の大きいワーク７９（図９参照）を搬送することができる。従って、１つの単位固定部１１に配置した複数のキャリア１３Ａ，１３Ｂの動作を個別に制御及び協調して制御できる。換言すれば、キャリア１３Ａ，１３Ｂの種類を変更することなく、重さや大きさの異なるワーク７９を搬送することができる。
【００５３】
尚、本願は、上記実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。
具体的には、例えば、上記実施形態では、管理ＰＣ７３が、複数のキャリア１３Ａ〜１３Ｃを統括して制御したが、これに限らない。例えば、各搬送コンベア１０の制御基板２５が、自身の搬送コンベア１０（単位固定部１１）上のキャリア１３Ａ，１３Ｂのみを個別及び協調制御しても良い。あるいは、キャリア１３Ａ〜１３Ｃ同士が相互に通信を実行し、キャリア１３Ａ〜１３Ｃ自身が自律して個別動作及び協調動作をしても良い。例えば、キャリア１３Ａの制御基板２５は、他のキャリア１３Ｂの制御基板２５と通信を実行し、協調して１つのワーク７９を搬送しても良い。あるいは、キャリア１３Ａの受電基板５０（制御部）は、例えば、キャリア１３Ａに設けたセンサに基づいて、前方や後方を走行する他のキャリア１３Ｂ，１３Ｃとの距離を判定し、移動速度等を調整し個別動作を実行しても良い。
また、上記実施形態では、本願のワーク搬送システムとして生産システム７１を例に説明したが、これに限らない。本願のワーク搬送システムは、図７に示す搬入ロボット８０、多関節ロボット８１，８３、搬出ロボット８７等を備えなくとも良い。例えば、ワーク搬送システムは、搬送コンベア１０と、管理ＰＣ７３のみを備える構成でも良い。また、複数の搬送コンベア１０の制御基板２５によって相互に通信してキャリア１３Ａ〜１３Ｃの制御を実行する場合には、ワーク搬送システムは、搬送コンベア１０のみを備える構成でも良い。この場合、搬送コンベア１０の制御基板２５は、本願の制御装置として機能する。
また、上記実施形態では、本願の磁石として、単位固定部１１にマグネット２６（永久磁石）を設けたが、電磁石でも良い。
【００５４】
また、管理ＰＣ７３は、ワーク７９の大きさなどの特徴に応じて、個別制御と協調制御とを切り替えたが、これに限らない。例えば、管理ＰＣ７３は、ユーザからの指示に基づいて、個別制御と協調制御を切り替えても良い。
また、上記実施形態では、一の作業工程位置８５に複数のキャリア１３Ａ〜１３Ｃを移動させる際に、後続のキャリア１３Ｂ，１３Ｃを一の作業工程位置８５の直前で待機させたが、直前で待機させなくとも良い。例えば、後続のキャリア１３Ｂ，１３Ｃを、一つ前の作業工程位置８５で待機させても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１０  搬送コンベア（ワーク搬送コンベア）、１１  単位固定部（固定部）、１３，１３Ａ〜１３Ｃ  キャリア、２６  マグネット（磁石）、４０  リニアヘッド（位置検出部）、５０  受電基板（制御部）、５１  サーボアンプ（電力供給部）、５３Ｂ  コイル、７１  生産システム（ワーク搬送システム）、７３  管理ＰＣ（制御装置）、７９  ワーク、８５  作業工程位置、ＰＩ  位置情報、Ｌ１，Ｌ３  距離。
【図１】
0006803476.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0006803476.tif 000006
【図６】
0006803476.tif 000007
【図７】
0006803476.tif 000008
【図８】
0006803476.tif 000009
【図９】
0006803476.tif 000010