JPS61257814A - コンベアの同期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はコンベアの同期制御装置、特に第１のコンベア
及び第２のコンベア上を搬送されるワークの位置偏差に
基づきコンベアを同期運転する改良された同期制御装置
に関する。

［従来の技術］ 自動車の組立て装置では、自動車のボデーが第１の走行
コンベアに゛支持され、エンジン等の部品取付は装置が
第２の走行コンベアに取付けられている。そして、両走
行コンベアを同期運転しながら、自動車のボデーにエン
ジン等の部品の取付けを行っている。

ところで、このようにして同期運転される組立て装置で
は、第１の走行コンベアに自動車ボデーを支持させると
きに、ボデーの位置が変動することが多い。このため、
両コンベアが同期しているにもかからず、ボデーと部品
取付は装置との間に基準位置のずれが生じ易く、そのま
までは、ボデーにエンジンを組付けることができない。

このため、従来より、このような位けずれを補償し、両
走行コンベアを同期制御する装置が周知であり、この同
期制御装置は、両走行コンベア上に支持されたボデーと
部品取付は装置との間の基準位置に対する相対的な位置
偏差を検出し、この位置偏差を補償するようコンベア駆
動用のＤＣモータをサーボ制御している。このにうにす
ることにより、同期コンベア上の物品間に相対位置偏差
があっても、これらの物品の取付けを支障なく行うこと
ができ、作業の効率化を図ることができる。

［発明が解決しようとする問題点コ しかし、従来の同期制御装置は、このような物品間の位
置ずれ補償を、その位置偏差量にかかわりなくゲインが
一定値に制御された制御関数を用いて行っていた。

このため、前記制御ゲインを大きく設定すると、制御系
が振動し易く、制御の応答性が良くな・る反面安定した
制御を行うことができず、また前記制御ゲインを小さな
値に設定すると制御の安定性が良くなるが、部品間の位
置ずれ発生に対し応答性の良い制御を行うことができな
くなるという欠点があった。

［発明の目的］ 本発明は、このような従来の課題に鑑み為されたもので
あり、その目的は、同期コンベア上の物品間の位置ずれ
補償を、応答性良くかつ安定して行うことの可能なコン
ベアの同期制御装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段１ 本発明の同期制御装置は、第１の走行コンベアと第２の
走行コンベアとを同期運転し、第１の走行コンベアによ
り搬送される第１のワークと、第２の走行コンベアによ
り搬送される第２のワークとの組立てを所定の基準位置
において行うものである。

そして、その特徴的事項は、 第１及び第２の走行コンベア上を搬送される第１及び第
２のワークの相対位置偏差を検出する位置ずれ検出手段
と、 第１の走行コンベアと第２の走行コンベアとの差速を検
出する差速検出手段と、 差速が大きな場合には大きな制御ゲインを演算出力し、
差速か少ない場合には小さな制御ゲインを演算出力する
ゲイン演算手段と、 前記位置偏差と制御ゲインとを乗算し、偏差制御データ
を求め、この偏差制御データに基づき第１及び第２の走
行コンベアの相対速度を制御し位置ずれ補償を行う制御
手段と、 を含むことを特徴とする。

［作用］ 以上の構成とすることにより、本発明によれば、第１の
走行コンベアに対する第２の走行コンベア゛の差速が大
きい場合には、比較的大きな制御ゲインを用いワークの
位置ずれに対し応答性の良い位置ずれ補償を行うことが
でき、更に第１及び第２のワークの位置ずれが小さくな
り、第１及び第２の走行ラインの搬送速度の差速が小さ
くなった場合には、比較的小さな制御ゲインを用いて安
定性の高い位置ずれ補償を行うことができる。

このように、本発明によれば、第１及び第２の走行コン
ベア上を搬送される第１及び第２のワークの位置ずれ偏
差のみならず、第１及び第２の走行コンベアの差速をも
考慮してその位置ずれ補償を行うことにより、該位置ず
れ補償を応答性良くかつ安定して行い、精度の良い同期
運転制御が可能となる。

［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。

第２図には本発明の装置を自動車組立てラインに適用し
た場合の好適な実施例が示されており、自動車組立て工
場の床面１０上には第１の走行コンベア１２が設けられ
ており、この第１の走行コンベア１２は、床面１０のダ
クト内に収納される床下走行コンベアとして形成され、
自動車本体ね１４（第１のワーク）を所定ピッチで搬送
している。

この第１の走行コンベアと平行に第２の走行コンベア２
０が設けられている。この第２の走行コノベア２０は、
組立て工場の天井梁に第１の走行コンベア１２と平行に
■型シールを取付け、このＩ型レール２２に沿って同期
台１１２４を駆動する頭上走行コンベアとして形成され
ている。

そして、この同期台車２４を、第１の走行コンベア１２
により搬送される車両本体１４と同期運転し、この台車
２４に保持された部品取付は装置２６により車両本体１
４に所定の自動車用部品（第２のワーク）の取付けを行
う。

本実施例においては、第１の走行コンベア１２の車両搬
送速度を、一定に制御し、同期台車２４の走行状態を制
御することにより、第１及び第２′の走行コンベア１２
及び２０を同期制御している。

第３図には、前記第２の走行コンベア２０の詳細な構成
及びその同期制御装置の好適な実施例が示されている。

実施例において、同期台車２４は、この台車本体２８上
に取付は固定された一対の走行輪３０゜３２によりＩ型
レール２２に吊持され、一方の走行輪３２をＤＣモータ
３２によりタイミングベルト３６．減速器３８を介して
駆動することによりＩ型レール２２上を走行する。

従って、同期台車２４を第１の走行コンベア１２上を搬
送される各車両本体１４の走行位置に合せて同期＄１１
１！ｌすれば、同期台車２４上に設けられた部品取付は
装！２６により車両本体１４へ所望の部品を確実に取付
けることが可能となる。

このような同期制御を行うため、同期台車２４には、絶
対位置検出用のロータリエンコーダ４０が設けられてお
り、この０−タリエンコーダ４０は、同期台車２４が図
中右方向へ前進する場合には、加算パルス、図中左方向
へ後追する場合には減算パルスを出力する。従ってこの
エンコニダ　。

４０の出力パルスをカウントすることにより同期台車２
４の絶対値を正確に検出することが可能となる。

また、前記第１の走行コンベア１２より搬送される各車
両本体１４の位置検出を行うため、ラインコンベア１２
のコンベアチェーンにロータ４２を当接し、このロータ
４２の回転をロータリエンコーダ４４を用いて検出して
いる。そして、この第１の走行コンベア１２の所定基準
位置に、車両本体１４が該基準位置を通過することを検
出する光電スイッチ４６を設け、この光電スイッチ４６
が車両本体１４の基準位置通過を検出した時点からロー
タリエンコーダ４４のパルスを検出する。

このようにすることにより、車両本体１４の搬送位置を
正確に検出することができる。

従って、このようにして、ロータリエンコーダ４０によ
り検出される同期台１１２４の位置と、ロータリエンコ
ーダ４４により検出される車両本体１４の搬゛送位置と
、に基づき両者の位置ずれが生′じないよう再走行コン
ベア１２及び２０を同期制御すればよい。

このような同期制御を行うため、前記各ロータリエンコ
ーダ４０．４２の検出出力及び光電スイッチ４６の検出
出力はそれぞれ同期制御装置５０に入力されている。

第１図には、この同期制御装置５０の好適な実施例が示
されている。実施例において、ロータリエンコーダ４０
から出力される信号はアップダウンカウンタ５２により
カウントされ、同期台車２４の絶対位置を表す検出信号
ｎ２として出力される。また、他方のロータリーエンコ
ーダ４４から出力される信号は、カウンタ５４によりカ
ウンタ・され搬送される車両本体１４の位置検出信号ｎ
１として出力される。

ここにおいて、前記カウンタ５４は、搬送される車両本
体１４の基準位置通過を光電スイッチ４６が検出すると
同時にそのカウント動作を開始するため、このカウンタ
５４からの出力信号ｎ１は基準位置に対する車両本体１
４の相対位置を表す位置信号となる。

そして、このようにしてカウンタ５２．５４から構成さ
れる装置検出信号ｎｌ　　、ｎｌは位置ずれ検出回路５
６に入力され、ここにおいて両者の相対的位置ずれ偏差
（ｎｌ　　−ｎｌ　）が検出される。

従って、このようにして検出された位置ずれ偏差（ｎｌ
　−ｎｌ）がＯとなるよう、第１及び第２の走行コンベ
ア１２及び２０を同期制御することにより、第１の走行
コンベア１２上を搬送される車両本体１４と同期台車２
４により搬送される部品取付は装置２６との相対位置が
正確に一致し、車両本体１４上へ部品を正確に組付ける
ことが可能となる。

本発明の特徴的事項は、このようにして検出される位置
ずれ偏差（ｎｌ　　　ｎｌ）に加えて、第１及び第２の
走行コンベア１２及び２０の差速（Ｖｌ　−Ｖ２　）を
検出し、検出される差速に基づき同期制御用の制御ゲイ
ンの大きさを可変制御することにある。すなわち、検出
される差速が大きい場合には、大きな制御ゲインを用い
て応答性の°良い同期制御を行い、検出される差速が小
さな場合には、小さな制御ゲインを用いて安定性を優先
した同期制御を行う。

このような同期制御を行うため、本発明の装置は、第１
の走行コンベアと第２の走行コンベアの差速を検出する
差速検出回路５８を有している。

この差速（Ｖｌ　−Ｖ２　）は、カウンタ５４の出力を
微分し第１の走行コンベア１２の搬送速度Ｖ、を演算す
るとともに、カウンタ５２の出力を微分し同期台車２４
の搬送速度ｖ２を演算し、このようにして求めた両速度
を減算することにより求められる。

本実施例においては、第１の走行コンベア１２の搬送速
度■１が一定であることから、実施例の差速検出回路５
８は、前記■１を予め設定しておくとともに、微分器を
用いてカウンタ５２の出力を微分して同期台車２４の速
度■２を演算している。そして、このようにして求めた
Ｖ、から■２を減算して、差速を求め、この差速（ｖｌ
　−Ｖ２　）ゲイン演算回路６０に入力している。

このゲイン演算回路６０は、差速が大きい場合には大き
な制御ゲインで、差速が小さな場合には小さな制御ゲイ
ンを演算出力している。

第４図には、実施例のゲイン演算回路６０から出力され
るゲインＧの大きさと差速との関係が示されており、同
図からも明らかなように、差速が小さな場合には小さな
制御ゲインＧ１差速が大きな場合には大きな制御ゲイン
Ｇが出力される。

そして、このようにして出力される制御ゲインＧは位置
ずれ検出回路５６から出力きれる位置ずれ検出データ（
ｎ＋　　−ｎｌ　）とともに乗算器６０に入力され、乗
算器６２からは、この両人力データを乗算した偏差制御
データＱ　（ｎｌ　−ｎｌ）が出力される。

従って、この偏差制御データＧ（ｎ＋　　　ｎｌ）に基
づき第１の走行コンベア１２及び第２の走行コンベア２
０の周期制御を行うことにより、差速が大きい場合には
、応答性良くその同期制御を行い、差速か小さくなるに
従い応答性を押え安定性を優先した同期制御を行うこと
になる。

このようにして、本発明によれば、応答性が高くかつ精
度の高い同期制御を行うことができる。

更に、本実施例においては、このようにして求めうれる
偏差制御データＧ　（ｎ＋　−ｎｌ）に第１の走行コン
ベア１２の搬送速度ｖ１を加え、このようにして求めた
制御データに基づぎ同期台車２４の走行速度を制御して
いる。

すなわち、実施例の装置は、カウンタ５４の出力ｎ１を
速度検出回路６４に入力し、この検出速度■１を乗算器
６６に入力している。乗算器６６は、入力された速度ｖ
１に所定の定数からなるゲインＫを乗算し、その乗算値
ＫＶ＋　を加算器６８に入力している。

加算器６８は、乗算器６２及び６６から出力されるデー
タを加算し、この加算データ Ｖ−Ｇ　（ｎ＋　　−ｎ２）＋ＫＶＪ　　　−（１）を
Ｄ／Ａ変換器７０を介してモータ３４のサーボドライバ
７２へ入力する。

サーボドライバ７２は、前記モータ３４の回転数をタコ
ジェネレータ７４により検出し、同期台車２４の速度■
２がＤ／Ａ変換器介して入力される制御信号Ｇ　（ｎ＋
−ｎ２）＋ＫＶｌ　と一致するようモータ３４をサーボ
制御する。

このようにして、実施例の装置では、第１及び第２の走
行コンベア１２及び２０を駆動している状態で、第１の
走行コンベア１２上を搬送される車両本体１４に対する
同期台車２４の相対的な位置ずれがＯとなるよう同期台
車２４の走行速度ｖ２を制御することができ、しかもこ
の同期台車２４の制御を前述したよう応答性良くかつ高
い安定性をもって精度良く行うことが可能となる。

また、実施例の装置では、定状運転制御回路７４が設け
られており、この定状運転制御回路７４は、位置ずれ検
出回路５６から構成される装置ずれ偏差（ｎｌ　−ｒ１
２　）が所定基準値を下回る場合、すなわち同期台車２
４と車両本体１４との間にほとんど位置ずれが存在しな
い状態において、加算器６８から出力される制御データ
に優先して同期台車２４を現在の速度ｖ２にホルト制御
する制御信号をＤ／Ａ変換器７０に出力する。

なお、実施例の装置において、前記第１図に示す回路は
、第３図に示すＣＰＵ８０．Ｄ／Ａ変換器７０．アップ
ダウンのカウンタ５２．５４、その他の入出力を行うＩ
１０インターフェイス８２）第６図に示すプログラム及
びその他のデータが書込み記憶されるメモリ８４、を用
いて構成されている。

第６図は本実施例の同期制御装置の動作を示すフローチ
ャートが示されており、実施例の装置は、同期制御装置
５０の電源をオンすることにより、同図に示すプログラ
ムがスタートしメモリ８４のラム領域がクリアされ、初
期化ルーチンを実行する。

そして、Ｉ１０インターフェイス８２を介して、各種の
制御コマンドを入力することにより、このコマンドに対
応した動作が実行される。

実施例において、この制御コマンドは、停止。

前進、後退、同期の４種類のコマンドからなる。

ｃｐｕａ、ｏは、入力される制御コマンドが、停止、前
進又は後退のときには、それぞれ８００Ｈ，９９Ａｌｌ
、６６６１（いずれも１６進数）というデジタル＆制御
データをＤ／Ａ変換器７０に入力する。実施例において
、Ｄ／Ａ変換器７０は、第５図に示す制御特性を有する
。従って、停止用の静止コマンドが入力された場合には
、Ｄ／ＡＶｌ換Ｐ！ｉ７０からは０ボルトの信号がサー
ボドライバ７２へ出力されモータ３４は停止制御される
。同様に前進、後退の制御コマンドが入力される場合に
は、Ｄ／Ａ変換器７０から＋２■又は−２■という電圧
がサーボドライバ６２へ入力し、従ってＤＣモータ３０
は一定速度で正転あるいは逆転し、同期台車２４を前進
あるいは後退制御することにある。

また、Ｉ１０インターフェイス８２を介して入力される
制御コマンドが同期運転を支持する場合には、この同期
制御装置５０は、前記第１図に示す制御回路により同期
台車２４を制御する。

すなわち、同期運転用の制御コマンドが入力されると、
まず位置ずれ検出回路５６により車両本体１４と同期台
車２４の位置ずれ船、すなわち位置偏差が検出される。

そして、この位置偏差が所矩の基準値を下回り、はとん
ど位置偏差が存在しない場合には、同期台車２４を現在
の速度■２にホールド制御する。

また、検出された位置偏差が所定の基準値を上回る場合
には、車速検出回路５８により、車両本体１４と同期台
車２４の差速（Ｖｌ　−Ｖ２　）を演算し、検出された
差速に対応する制御ゲインＧの値を前記第４図に基づき
決定する。

そして、このようにして求めたゲインＧを用い、前記第
１式に示す制御データ■を演算し、この演算値に基づき
同期台車２４の速度ｖ２をサーボ制御する。

従って、同期台車２４は、第１の走行コンベア１２の搬
送速度、すなわち、車両本体１４の゛搬送速度■１を基
準として車両本体１４と同期台車２４の位置偏差をＯと
するようその走行速度が制御される。この時両者の搬送
速度ｖ１　と■２との差速（、Ｖｌ　−Ｖ２　）が大き
な場合には、比較的大きなゲインＧを用い応答性の高い
良好な制御を行い位置偏差（ｎｌ　　　ｎ２）を迅速に
補償することができる。更に、このような制御の結果、
差速（Ｖｌ　−Ｖ２　）が減少し、かつその位置偏差（
ｒｌｌ−ｎ２）が小さくなった場合には、応答性を押え
最も安定したゲインＧで同期制御を行うことができるた
め、この運転制度を従来に比べて大幅に向上させること
が可能となる。

なお、本実施例においては、第１の走行コンベアとして
床下走行コンベア、第２の走行コンベアとして頭上走行
コンベアを用いた場合を例にとり説明したが、本発明は
これに限らず、他の走行コンベアを同期制御する場合に
おいても有効であることは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、第１及び第２の
走行コンベアの差速を考慮し制御ゲインの大きざを可変
制御することにより第１及び第２の走行コンベアの同期
制御を応答性良くかつ高い安定性をもって精度良く行う
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

゛　第１図４本発明にかかる第２のコンベアの同期制御
装置の好適な実施例を示すブロック図、第２図及び第３
図は本発明の装置が用いられるラインコンベアの説明図
、 第４図は差速と制御ゲインとの関係を示す特性図、 第５図は実施例の装置に用いられるＤ／Ａ変換器７０の
入出力特性図、 第６図は本実施例の動作を示すフローチャート図である
。 １２　・・・　第１の走行コンベア １４　・・・　第１のワークとしての車両本体２０　・
・・　第２の走行コンベア ５０　・・・　同期制御装置 ５６　・・・　位置ずれ検出回路 ５８　・・・　差速検出回路 ６０　・・・　ゲイン演算回路 ６２　・・・　乗算器 ６４　・・・　速度検出回路 ６６　・・・　乗算器 ６８　・・・　加算器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１のワークを搬送する第１の走行コンベアと、 第２のワークを搬送する第２の走行コンベアと、を同期
   運転制御し第１及び第２のワークの組立てを行うコンベ
   アの同期制御装置において、第１及び第２の走行コンベ
   ア上を搬送される第１及び第２のワークの相対位置偏差
   を検出する位置ずれ検出手段と、 第１の走行コンベアと第２の走行コンベアとの差速を検
   出する差速検出手段と、 差速が大きな場合には大きな制御ゲインを演算出力し、
   差速が少ない場合には小さな制御ゲインを演算出力する
   ゲイン演算手段と、 前記位置偏差と制御ゲインとを乗算し、偏差制御データ
   を求め、この偏差制御データに基づき第１及び第２の走
   行コンベアの相対速度を制御し位置ずれ補償を行う制御
   手段と、 を含むことを特徴とするコンベアの同期制御装置。
2. （２）特許請求の範囲（１）記載の装置において、制御
   手段は、第１のコンベアの搬送速度に所定の定数を乗算
   した値と、前述した偏差制御データとを加算し、その加
   算値に基づき第２のコンベアの搬送速度を制御すること
   を特徴とするコンベアの同期制御装置。