以下、図面を参照して本発明の実施形態� ��説明する。図1は本発明の一実施形態に係る 搬送装置の全体構成を示した説明図である。 本発明の実施形態に係る搬送装置は、ワーク Wを搬送する搬送ラインを形成する複数の搬� �コンベヤ10,20と、各搬送コンベヤ10,20を個別� ��駆動する駆動用モータ11,21と、各駆動用モ� �タ11,21の回転数を設定するモータ回転数設定 手段12,22と、各駆動用モータ11,21の回転数を� �御して各搬送コンベヤ10,20のライン速度を設 定すると共に駆動用モータ12,22の作動に基づ� ��てワークWの単位移動距離に応じた移動パル スを出力する制御手段30を備えている。図示� ��例では、2機の搬送コンベヤ10,20で一つの搬� ��ラインを形成する例を示しているが、本発� ��はこれに限らず、3機以上の搬送コンベヤで 一つの搬送ラインを形成するもの、複数の搬 送コンベヤで形成された搬送ラインを複数並 列したもの等を含むものである。

 搬送コンベヤ10,20は、異なる形態のロー� �や送り方式を採用する場合を含んでいる。� �示の例では、一つの搬送ローラ10は、並列さ れた太径の搬送ローラ10Aをチェーン等の無端 伝動手段10Bで連結してスプロケット10Cを介し て駆動用モータ11で駆動するものであり、も� ��一つの搬送ローラ20は、支持バー20Aを有す� �無端の搬送帯20Bを両端で回転自在に支持し� �駆動用モータ21で駆動するものである。

 駆動用モータ11,21としては、搬送コンベ� �10,20の駆動トルクが得られるものであればよ く、例えば、インダクションモータやシンク ロナスモータ等のACモータを使用することが� ��きる。モータ回転数設定手段12,22は、各駆� �用モータ11,21に対応して設けられるものであ って、形態の異なる搬送コンベヤ10,20を駆動� ��る駆動用モータ11,21の回転数を個別に設定� �て、任意のライン速度を得るためのもので� �る。

 搬送コンベヤ10,20毎にワーク支持部の材� �やライン負荷が異なることがあるので、搬� �コンベヤ10,20の構成要素の摩耗度が区々にな り一定のモータ回転速度ではライン速度に差 が生じる場合がある。これに対処するために 、各処理工程に対応した搬送コンベヤ10,20を� ��別の駆動用モータ11,21で駆動し、各駆動用� �ータ11,21の回転数を制御することで一様な任 意のライン速度を得るようにしている。駆動 用モータ11,21をACモータとした場合にはモー� �回転数設定手段12,22として可変電源周波数を 発生させるインバータを用いることができる 。搬送コンベヤ10,20の負荷や熱による駆動用� ��ータ11,21のすべりを補正して運転する、ベ� �トル制御機能を有するインバータを採用す� �ことで、正確にライン速度を制御すること� �できる。

 制御手段30は、駆動用モータ11,21の回転数 を制御して各搬送コンベヤのライン速度を設 定すると共に駆動用モータ11,21の作動に基づ� ��てワークWの単位移動距離に応じた移動パル スPwを出力する。出力された移動パルスPwは� �例えば自動塗装装置の塗装処理部や自動加� �装置の加工処理部等に入力され、ワークの� �動距離に応じた処理の制御が実行される。

 制御手段30は、具体的には、モータ回転� �設定手段(インバータ)12,22を駆動するPLC(progra mmable logic controller)で構成することができ、� ��御機能として、図2に示すように、固定周期 のクロックパルスを発生するクロックパルス 発生手段30Aと、クロックパルスの固定周期に 同期させて駆動用モータ11,21の停止・始動信� ��を出力する駆動用モータ作動手段30Bと、駆� ��用モータ11,21の作動時にクロックパルスを� �積するクロックパルス累積手段30Cと、設定� �れたライン速度とクロックパルス累積手段30 Cによって累積された累積パルス数とによっ� �、搬送コンベヤ10,20によって移動するワーク Wの移動距離を算出する移動距離算出手段30D� �、移動距離が単位距離に達する毎に移動パ� �スPwを発信する移動パルス発信手段30Eとを備 える。

 前述した制御機能を有する制御手段30の動� �(ワーク移動距離出力方法)を図3によって説� �する。クロックパルス発生手段30A(クロック� ��ルス発生工程)は、図3(a)に示すように、固� �周期(例えば、1周期t _s =10ms)のクロックパルスを発生する。これは、 例えばPLCに標準搭載されている固定クロック を利用することができる。制御手段30は、搬� ��コンベヤ10,20のライン速度を設定した後(ラ� ��ン速度設定工程)、クロックパルス発生手段 30Aが発生する固定周期のクロックパルスに基 づいて制御動作が実行される。

 駆動用モータ作動手段30B(駆動用モータ作 動工程)は、搬送コンベヤ10,20を始動・停止さ せるための信号と搬送コンベヤ10,20の任意の� ��イン速度vを得るために、駆動用モータ11,21� ��々の回転数の設定値をモータ回転数設定手� ��12,22に出力する。搬送コンベヤ10,20を始動・ 停止させるためには駆動用モータ11,21の始動� ��停止信号S1,S2を出力するが、この信号S1,S2は 図3(b)に示すようにクロックパルス発生手段30 Aが発生するクロックパルスの固定周期に同� �して出力される。

 駆動用モータ作動手段30Bが始動信号S1を出� �すると、各駆動用モータ11,21は徐々に回転速 度を上げてモータ回転数設定手段12,22で設定� ��れる回転数に制御される。この際、加速始� ��時に要する時間t _a が、前述した固定周期における1クロック周� �の偶数倍(図示の例では2倍)の時間になるよ� �に、加速度合いを設定している(図3(c)参照)� �また、駆動用モータ作動手段30Bが停止信号S2 を出力すると、各駆動用モータ11,21はモータ� ��転数設定手段12,22で設定される回転数から� �々に回転速度を下げて停止する。この際、� �速停止時に要する時間t _d も、前述した固定周期における1クロック周� �の偶数倍(図示の例では2倍)の時間になるよ� �に、減速度合いを設定している(図3(c)参照)� �

 そして、クロックパルス累積手段30C(クロ ックパルス累積工程)は、駆動用モータ作動� �段30Bの始動信号S1によって固定周期のクロッ クパルスをカウントし、駆動用モータ11,21の� ��動時にパルス数を累積する。

 移動距離算出手段30D(移動距離算出工程)は� �設定されたライン速度vとクロックパルス累� ��手段30Cによって累積された累積パルス数nと によってワークWの移動距離Lを下記式(1)で算� ��する。

 この際、移動距離算出手段30Dのより具体的� ��実施形態では、加速始動時又は減速停止時� ��累積される累積パルス数を1/2にしてトータ� ��の累積パルス数nを求め、この累積パルス数 nによって式(1)から移動距離Lを算出する。こ� ��際、加速始動時に要する時間t _a は1クロック周期の偶数倍の時間に設定され� �いるので、その時間t _a で累積されるパルス数は必ず2で割り切れる� �になっており、トータルの累積パルス数nは� ��ず自然数になる。図3(c)に示す例では、加速 始動時の時間t _a は固定周期における1クロック周期の2倍に設� ��しているので、始動から累積される2パルス を1パルスとして、その後に累積されるパル� �数に1を加算することで式(1)における累積パ� ��ス数nを得る。

 ここで解り易い例として、単位送り距離L1� �得るのに一定の設定ライン速度vでは累積ク� ��ック数2パルス分を要するとすると(すなわ� �、L1=2t _S ・v)、始動信号S1が出力されてから固定周期� �クロックパルス3パルス目で単位送り距離L1� �移動距離となり、その後は2パルス累積され� ��毎にL2=2×L1,L3=3×L1,…,Ln=n×L1の移動距離にな� ��。すなわち、図示の例では、始動信号S1が� �力されてから固定周期のクロックパルスを� �積し、単純に累積されたパルス数から1を差� ��引いた累積パルス数nを式(1)に代入して移動 距離Lを算出する。

 そして、図3(b)に示すように停止信号S2が固� ��周期のクロックパルスに同期して出力され� ��場合には、減速停止時の時間t _d を固定周期における1クロック周期の2倍に設� ��しているので、停止信号S2が出力されるま� �に求めた累積パルス数(実際にカウントされ� ��パルス数から加速始動分の1を差し引いた値 )に1を加えた累積パルス数nを式(1)に代入する ことによって、停止までの移動距離Lを算出� �ることができる。

 このような移動距離算出手段30Dでは、搬� ��コンベヤ10,20の加減速勾配を直線にして、� �減速時のライン速度低下を考慮した上での� �動距離算出が可能になるので、より正確な� �ーク移動距離の把握が可能になる。

 移動パルス発信手段30Eは、図3(e)に示すよう に、移動距離Lが設定された単位送り距離n×L1 (n=1,2,3,…)に達する毎に移動パルスPwを出力す る。図示の例では、図3(b)に示すライン速度� �プロフィールを基に、加速始動に要する時� �t _a での固定周期2パルスを1パルスに換算して始� ��信号S1出力から固定周期クロックパルスの3� ��ルス目を累積したところで単位送り距離L1� �対応する移動パルスPw1を出力し、その後は� �定周期クロックパルスの2パルスを累積する� ��に移動パルスPw2,Pw3,…を出力する。そして� �停止信号S2出力後はその後の固定周期クロッ クパルス2パルスを1パルスに換算するので、� ��算された1パルスを加えて直前の移動パルス 出力から2パルス累積されるところ、すなわ� �、直前の移動パルス出力から固定周期クロ� �クパルス3パルス目を累積したところで最後� ��移動パルスPweを出力する。図示の例では、� ��位送り距離L1をクロックパルスの周期の倍� �(2t _S ・v)に設定しているが、単位送り距離L1の設� �自体はクロックパルスの周期とは無関係に� �意の値に設定することができる。この場合� �は、算出された移動距離Lと設定された単位� ��り距離n×L1とがプログラムスキャン毎に比� �され、移動距離Lがn×L1に達したときに移動� �ルスPwが出力される。

 図4は、制御手段30の移動パルス発信を行� ��ための具体的な制御処理フローを示した説� ��図である。図示のフローを実行するには全� ��理プログラムのスキャンタイムがクロック� ��ルスの固定周期の1/2より小さいことが条件� ��なっている。

 移動パルス発信フローがスタートすると� ��先ず、発信単位送り距離X[mm]を設定する(P1=X :ステップS01)。そして、固定周期のクロック� ��ルス1周期の規定値(例えば、10[ms])が変数P2� �代入され、次回発信距離の変数P3に初期値P1( =X)を代入し、設定ライン速度の変数P4に設定� ��v[mm/min]を代入する(ステップS02:ライン速度� �定工程)。

 次に、適正な初期設定がなされているか( P2≦60000であるか)、設定ライン速度の設定に� ��更が無いかが確認され(ステップS03)、この� �認が「NO」の場合には変数P2,P3,P4の再設定が� ��され(ステップS02)、適正な初期設定がなさ� �ており、設定ライン速度vに変更が無い場合� ��は(ステップS03:「YES」)、次のステップに移� ��する。

 そして、プログラムの1スキャン毎に搬送 コンベヤ10,20の運転要求が有るか否かが確認� ��れ(ステップS04)、有る場合には(ステップS04: 「YES」)、固定周期のクロックパルスをカウ� �トすると同時に(ステップS05:「YES」)前述し� �始動信号S1を出力して、その後のスキャンで はコンベヤONを維持する(ステップS06)。始動� �号S1は常に固定周期のクロックパルスと同期 して出力されることになる(ステップS05:「NO� �)。各プログラムスキャンでコンベヤの運転� ��求が無い場合には(ステップS04:「NO」)、固� �周期のクロックパルスをカウントすると同� �に(ステップS07:「YES」)前述した停止信号S2を 出力して、その後のスキャンではコンベヤOFF を維持する(ステップS08)。停止信号S2も常に� �定周期のクロックパルスと同期して出力さ� �ることになる(ステップS07:「NO」)。

 次に、搬送コンベヤ10,20がONの状態が確認 され(ステップS09)、コンベヤONであれば(ステ� ��プS09:「YES」)、始動信号S1出力後のコンベヤ ON時間をカウントすると共にコンベヤOFF時間� ��リセットして(ステップS10)、カウントした� �ンベヤON時間が設定されているコンベヤ加速 時間の1/2以上になるまでは(ステップS11:「NO� �)、パルス累積を行わず、コンベヤON時間が� �ンベヤ加速時間の1/2以上になったところで(� ��テップS11:「YES」)、固定周期のクロックパ� �スカウントと共に(ステップS12:「YES」)パル� �累積を行って(P2=P2+10)、L[mm]=P4×P2/60000で移動� ��離Lを算出する(ステップS13)。

 一方、停止信号出力後(S08)に、コンベヤOF Fが確認された(ステップS09:「NO」)場合には、 コンベヤON時間をリセットすると共に停止信� ��S2出力後のコンベヤOFF時間をカウントして(� ��テップS14)、カウントしたコンベヤOFF時間が 設定されているコンベヤ減速時間の1/2より小 さいときには(ステップS15:「YES」)、固定周期 のクロックパルスカウントと共に(ステップS1 2:「YES」)パルス累積を行って(P2=P2+10)、L[mm]=P4 ×P2/60000で移動距離Lを算出する(ステップS13)� �そして、コンベヤOFF時間がコンベヤ減速時� �の1/2以上になったところで(ステップS15:「NO� ��)、パルス累積を行わない(ステップS15:「NO� �)。

 ステップS09からステップS15までの処理は� ��加速始動時又は減速停止時に累積される累� ��パルス数を1/2にしてワークの移動距離Lを算 出するための具体的な処理フローであり、こ れによって、加減速時のライン速度の低下を 考慮に入れた正確な移動距離Lを算出するこ� �が可能になる。

 そして、算出された移動距離Lが次回発信 距離P3以上になった場合に、移動パルスPwを� �力し(移動パルスON)、次回発信距離P3をP3=P3+P1 で更新する(ステップS17)。算出された移動距� ��Lが次回発信距離P3未満の場合(ステップS16:� �NO」)は、その回のスキャンでは移動パルス� �OFF(ステップS18)にする。その後はステップS03 から始まる次回のプログラムスキャンに移行 する。

 図4の移動パルス発信フローを具体的な数例 を示して説明する。設定ライン速度v=21000mm/mi n,クロックパルス1周期t _s =10msとすると、この1周期t _s 間にワークが移動する距離はv・t _s =21000×10/60000=3.5mmとなる。設定された単位送� �距離X=10mmであって、加速始動時に要する時� �t _a がクロックパルス1周期t _s の2倍に設定されているとすると(図3参照)、� �動信号S1が出力されてから最初の固定周期の クロックパルスをノーカウントとし、次のパ ルスから累積を始めて3パルス目で移動距離L= 3.5×3≧10を判断して単位移動距離L1=10mmを移動 したと判断し、移動パルスPw1を出力する。そ の後は、パルスが累積される毎に累積パルス 数n=6の時にL=3.5×6≧2×10、n=9の時にL=3.5×9≧3× 10を判断して移動パルスを出力することにな� ��。

 このような実施形態によると、高分解能� ��得たい場合にはクロックパルス周期を短く� ��ることで対応し、分解能が粗くても良い場� ��はクロックパルス周期を長くしてスキャン� ��イムを長く取って演算処理負荷を軽減させ� ��ことができる。また、移動パルスを得る発� ��単位送り距離Xは任意に設定することができ る。

 このような実施形態に係る搬送装置を自� ��塗装装置の搬送ラインに適用する場合の例� ��しては、一つの搬送コンベヤ10を塗装用の� �ーラコンベヤとし、もう一つの搬送コンベ� �20を乾燥用のスラットコンベヤにする。この 際、塗装時に塗料が無駄にならないようにワ ークWの位置を100mm程度の高分解能で検知した い場合には、発信単位送り距離X=100mmに設定� �る。一方、乾燥時には、大雑把なワークの� �置が分かればよいので、制御手段50の演算負 荷を小さくするために1000mm程度の低分解能に すればよく、この場合には発信単位送り距離 X=1000mmに設定する。

 このような実施形態の具体例としては、� ��ータ回転数設定手段12,22として、負荷や熱� �よるモータのすべりを補正して運転する、� �クトル制御機能を有するインバータを採用� �、これによって正確にライン速度を制御す� �。さらに、制御手段30として、FA用の安価なP LCを用い、このPLCでインバータを駆動し、PLC� ��標準搭載されている固定クロックを固定周� ��のクロックパルスとして、前述した制御フ� ��ーを実行する。これによると、累積誤差の� ��い移動パルスを電子的に生成することによ� ��て、従来技術のような近接センサやエンコ� ��ダなどの検知装置を一切用いることなく、� ��送コンベヤライン上のワークの位置を適正� ��検知することが可能になる。

 これによると、任意に設定されるライン� ��度で、任意の単位送り距離移動パルスがプ� ��グラムソフトウエアによって得られること� ��なり、回転検知装置を設置するための装置� ��置上の制約を排除することができる。これ� ��よって装置の設計,条件選定,メンテナンス� �手間や費用を削減でき、コンベヤの脈動に� �る誤検知やハードウエアの故障を回避し、� �頼性と稼働率の高い各種処理ラインを構築� �ることができる。