(57)【要約】【課題】リニアモータの容量を従来のままにしてしかも搬送効率を上げることのできるリニアモータ連続搬送装置を提供する。【解決手段】搬送用可動子１５、１６と固定子１４から成るリニアモータを２台表裏に張り合わせて成るリニアモータ構造体１０と、リニアモータ構造体１０を半回転させる回転駆動体１３と、から構成され、この場合、リニアモータの表側可動子１５が一方向に移動している間に裏側可動子１６が逆方向に移動し、表側可動子１５が搬送を終了した瞬間に回転駆動体１３によりリニアモータ構造体１０を半回転させて表裏を逆にするようにした。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送用可動子と固定子から成るリニアモータを２台表裏に張り合わせて成るリニアモータ構造体と、当該リニアモータ構造体を半回転させる回転駆動体と、から構成されることを特徴とするリニアモータ連続搬送装置。
【請求項２】
前記リニアモータの表側の可動子が一方向に移動している間に裏側の可動子が逆方向に移動し、前記表側の可動子が搬送を終了した瞬間に前記回転駆動体により前記リニアモータ構造体を半回転させて表裏を逆にすることを特徴とする請求項１記載のリニアモータ連続搬送装置。
【請求項３】
請求項２記載のリニアモータ連続搬送装置を用い、求められる搬送速度から、同期指令を生成し、当該同期指令を使った電子カム制御で前記搬送用の複数の可動子と前記回転駆動体としての駆動モータとを位置制御することを特徴とするリニアモータ連続搬送装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速搬送機械やその他機械等の高速位置決め制御に適用される搬送装置の応用機械に関し、特に搬送効率を上げるための機械の構造とその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リニアモータを使った搬送機械およびその制御は図４に示すようになっている。図４の（ａ）はブロック図（イ）と側面図（ロ）、（ｂ）は上面図、（ｃ）は正面図である。図４において３０はリニアモータ、３１はコントローラ、３２はドライバ、３３は可動子、３４は固定子、３５はリニアスケール、３６は位置指令設定用表示器である。この例では、３６の位置指令設定用表示器で設定した位置指令および速度指令の設定値と、３５のリニアスケールからフィードバックされてきた可動子の現在位置を使用して、３５のコントローラにて位置制御を行うものである。
この方法により、一方向に製品を搬送する場合は、図４に示すような可動子速度線図を使って位置制御を行っていた。
図４において、可動子３３（図４）は動作開始時Ａ点にて搬送すべき製品を受け取り、その後加速し、定常速度に到達してある程度その速度で走行したＢ点で次工程に製品を渡す。可動子３３は製品を受け渡した後に、減速を開始して停止する。その後、指定された速度で次に製品を受け取るＡ点に戻る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこのような従来技術では、短い時間の間に多数の製品を搬送しなければならない場合に、製品を搬送して次の工程に搬送した後に、その次の製品を搬送する場合には、かならず減速、停止して、逆方向に加速、移動、減速、停止し、再度正方向に加速する必要があるため、搬送時間の短縮化をする場合は、リニアモータの容量が大きくなること、速度を上げる必要があるため機械全体の剛性を上げる必要がある等の問題があった。
そこで本発明の目的は、リニアモータの容量をそのままにして搬送効率を上げることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するため、請求項１記載のリニアモータ連続搬送装置の発明は、搬送用可動子と固定子から成るリニアモータを２台表裏に張り合わせて成るリニアモータ構造体と、当該リニアモータ構造体を半回転させる回転駆動体と、から構成されることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のリニアモータ連続搬送装置において、前記リニアモータの表側の可動子が一方向に移動している間に裏側の可動子が逆方向に移動し、前記表側の可動子が搬送を終了した瞬間に前記回転駆動体により前記リニアモータ構造体を半回転させて表裏を逆にすることを特徴とする。
請求項３記載の制御方法の発明は、請求項２記載のリニアモータ連続搬送装置を用い、求められる搬送速度から、同期指令を生成し、当該同期指令を使った電子カム制御で前記搬送用の複数の可動子と前記回転駆動体としての駆動モータとを位置制御することを特徴とする。
以上の構成により、従来のリニアモータでは実現できなかった一方向における連続的な搬送が、リニアモータの容量の限界の考慮や機械系の剛性を変更することなく実現することができるようになる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
図１は、リニアモータを使った本発明に係る連続搬送装置を示す図で、（ａ）はブロック図（イ）と側面図（ロ）、（ｂ）は上面図、（ｃ）は正面図である。
図において、１０はリニアモータ構造体であり、搬送用可動子と固定子から成るリニアモータを２台表裏に張り合わせて成るものである。１１はコントローラ、１２はドライバで３台あり、表可動子、裏可動子、固定子回転用モータの中にそれぞれ設けられている。１３は固定子回転用モータ、１４は固定子、１５は表可動子、１６は裏可動子、１７、１７’はリニアスケール、１８は位置指令設定用表示器である。位置指令設定用表示器１８で設定した位置指令および速度指令の設定値と、リニアスケール１７、１７’からフィードバックされてきた表可動子１５、裏可動子１６の現在位置を使用して、コントローラ１１にて位置制御を行うものである。
表側の可動子１５が一方向に移動している間に裏側の可動子１６は逆方向に移動し表側可動子１５が搬送を終了した瞬間に固定子回転用モータ（回転駆動体）１３によりリニアモータ構造体１０を半回転させて表裏を逆にし、次に、裏側可動子１６が搬送に寄与することとなる。
【０００６】
図２は図１のリニアモータの表可動子１５と、裏可動子１６と、固定子１４を半回転させるモータ１３の速度線図である。
表可動子１５（図１）は動作開始時Ａ点にて搬送すべき製品を受け取り、その後加速を開始し、定常速度に到達してある程度その速度で走行したＢ点で次工程に製品を渡す。
表可動子１５は製品を受け渡した後に、減速を開始して停止する。
その後指定された速度で次に製品を受け取るＡ点に戻る動作を行う。このときリニア回転用駆動モータ１３により、リニアモータ１０を反転させて、裏面でＡ点に待機している裏可動子１６を表面に位置決めする。そして裏面可動子１６は製品を受け取り、表可動子１５が先ほど行った動作と同じ動作を行い、製品を搬送する。
以下、これを繰り返すことにより、従来はできなかった製品の連続搬送が可能となる。
【０００７】
ここで、電子カムの簡単な実施例を示す。
図３は本発明において使用した電子カムの制御の実施例である。
図において、２０は電子カム制御器、２７はサーボドライブ速度制御回路、２８はサーボモータ、２９はパルスジェネレータであり、コントローラ２０の内部には、カムデータテーブル２１、微分器２２、ＰＩ制御器２３が設けられている。
そこで、可動子の位置をθ、リニア回転用モータの位置指令をＸとして任意のカムデータテーブル２１を生成し、可動子Ｘを入力、リニア回転用モータの位置指令をＸを出力とする関数を使い、可動子の時々刻々の位置に応じたリニア回転用モータの位置指令２を生成することとする。その位置指令２を微分器２２で微分して速度指令１を生成し、かつリニア回転用モータのフィードバックされた位置ＦＢパルス３と位置指令２との差を使いＰＩ制御器２３でＰＩ制御を行い、補正量を演算して、速度指令１と加えた指令をリニア回転用モータの速度指令としてリニア回転用モータを速度制御することで電子カム制御が実現できる。
以上のように、図１に示した本発明に係るリニアモータ連続搬送装置を用いて、求められる搬送速度から、同期指令を生成し、当該同期指令を使て上記電子カム制御で前記搬送用の複数の可動子と前記回転駆動体としての駆動モータとを位置制御することで、製品の連続搬送を追従性良く高制御精度でしかもカムパターンの調整を簡単に行うことが可能となる。
【０００８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、搬送用可動子１５、１６と固定子１４から成るリニアモータを２台表裏に張り合わせて成るリニアモータ構造体１０と、リニアモータ構造体１０を半回転させる回転駆動体１３と、から構成され、この場合、リニアモータの表側可動子１５が一方向に移動している間に裏側可動子１６が逆方向に移動し、表側可動子１５が搬送を終了した瞬間に回転駆動体１３によりリニアモータ構造体１０を半回転させて表裏を逆にするようにしたので、従来実現できなかったリニアモータの連続搬送が実現でき、搬送効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リニアモータを使った本発明に係る搬送機械を示す図で、（ａ）はブロック図（イ）と側面図（ロ）、（ｂ）は上面図、（ｃ）は正面図である。
【図２】図１のリニアモータ可動子のリニア回転速度パターンを示す図である。
【図３】本発明において使用した電子カムの制御の実施例である。
【図４】リニアモータを使った従来の搬送機械を示す図で、（ａ）はブロック図（イ）と側面図（ロ）、（ｂ）は上面図、（ｃ）は正面図である。
【図５】図４のリニアモータ可動子のリニア回転速度パターンを示す図である。
【符号の説明】
１　速度指令
２　位置指令
３　フィードバックされた位置ＦＢパルス
１０　本発明のリニアモータ構造体
１１　コントローラ
１２　ドライバ
１３　回転用モータ
１４　固定子
１５　表可動子
１６　裏可動子
１７　リニアスケール
１８　位置指令設定用表示器
２０　電子カム制御器
２１　カムデータテーブル
２２　微分器
２３　ＰＩ制御器
２７　サーボドライブ速度制御回路
２８　サーボモータ
２９　パルスジェネレータ
３０　従来のリニアモータ
３１　コントローラ
３２　ドライバ
３３　可動子
３４　固定子
３５　リニアスケール
３６　位置指令設定用表示器
【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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