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【発明の名称】 搬送装置
【発明者】 【氏名】原 正一

【氏名】上松 和夫
【要約】 【課題】パレットの走行方向を任意に変化させ、且つ走行途中の任意の場所において最適な走行速度に安定して変化させる。

【解決手段】ガイド部材２に沿って移動するようにした複数のパレット１を設け、ガイド部材２に沿って二次側部材９を配置すると共に、二次側部材９に対向するようにした一次側電磁石１２を各パレット１に設置することによりリニヤモータを構成し、ガイド部材２に沿って給電ライン１０を配設し、各パレット１に、給電ライン１０との間で非接触にて電力を受けて一次側電磁石１２に給電する給電装置１５と、一次側電磁石１２への給電を制御する速度制御装置１８とからなる走行駆動装置１１を備える。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ガイド部材に沿って移動するようにした複数のパレットを設け、前記ガイド部材に沿って二次側部材を配置すると共に、該二次側部材に対向するようにした一次側電磁石を各パレットに設置することによりリニヤモータを構成し、前記ガイド部材に沿って給電ラインを配設し、前記各パレットに、給電ラインとの間で非接触にて電力を受けて前記一次側電磁石に給電する給電装置と、一次側電磁石への給電を制御する速度制御装置とからなる走行駆動装置を備えたことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】 各パレットが、走行方向前後に重なり合い、所要の距離内で相互に移動できる構成を有していることを特徴とする請求項１の搬送装置。
【請求項３】 各パレットが、前側のパレットとの間隔を計測してその間隔検出信号を速度制御装置に入力する相対位置検出センサを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送装置。
【請求項４】 各パレットが、自身の走行速度を計測してその速度検出信号を速度制御装置に入力する速度センサを備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の搬送装置。
【請求項５】 ガイド部材が環状に設けられていることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
【請求項６】 ガイド部材が往路と復路とを有し、且つ往路と復路の両端部間に、パレットの前後を反転させて受渡す移載装置を備えていることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可変速式動く歩道或いはその他の搬送装置において、被搬送体の搬送速度を搬送途中において変化させる要求がある場合に好適な搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】動く歩道を実施する場合に、例えばベルトコンベヤ式のような搬送装置では、搬送効率を高めるべく搬送速度を大きく設定すると、乗り降りをスムース且つ安全に行うことが困難であり、又この問題を解決しようとして搬送速度を小さく設定すると、歩く速度より遅くなってしまうために動く歩道としての利用価値が低減してしまう。
【０００３】このため、動く歩道を実施する場合には、乗口及び降口では搬送速度を遅くして安全な乗り降りができるようにし、中間部では搬送速度を速くして利便性を高めることが要求される。
【０００４】こうした要求に応える方法として、リニアモータを用いてパレットを移動させるようにした可変速式動く歩道が提案されている。
【０００５】図８は、リニアモータ式の可変速式動く歩道の一例を示した側面図である。図８に示すように、地上の固定側に例えば環状に設けた案内レール４０ａ，４０ｂに沿って走行車輪４１により移動するようにした複数（図では１個のみを示している）のパレット４２を設ける。更に、固定側には、前記案内レール４０ａ，４０ｂに沿うように複数の一次側電磁石４３を並べて設置し、又、各パレット４２の下面には、導体或いは永久磁石等からなる二次側部材４４を設置し、上記一次側電磁石４３と二次側部材４４とによりリニアモータを構成している。
【０００６】上記図８のリニアモータ式の可変速式動く歩道によれば、一次側電磁石４３の電流値を変えて磁力の強度を変化させることにより、固定の一次側電磁石４３とパレット４２に取付けた二次側部材４４とからなるリニアモータによって、パレット４２の移動速度を加速したり減速することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来のリニアモータ式の可変速式動く歩道では、一次側電磁石４３を地上側に固定しているために、オープンループ制御でパレット４２の移動速度を加減速する際、１つの一次側電磁石４３には１つの速度指令しか出せないことから、図９に示すように速度パターンＡが階段状に変化することになる。このため、速度パターンＡが階段状になりスムースな速度変化が行えないために、可変速式動く歩道の乗り心地が悪いという問題がある。又、一次側電磁石４３の長さは必要推力を得るための製作上の制約から極度に短くすることはできない。このため、一次側電磁石４３の長さを短くし、速度パターンＡの階段状の変化を短くすることによる乗り心地の改善にも限界がある。又、一次側電磁石４３を地上側に固定する方式では、二次側部材４４が異なる速度指令を持つ２つの一次側電磁石４３に跨ることがあり、パレット４２に生じる推力が不安定になるという問題もある。更に１つのパレット４２に対してフィードバック制御により移動速度を加減速する場合、１つの一次側電磁石４３上に２つの二次側部材４４，４４が位置した際、一方の二次側部材４４には誤った速度指令が与えられるという問題がある。
【０００８】又、このような問題を解決する方法として、特開平５−２６２４８６号公報に示すような構成のものが提案されている。この公報に記載の発明は、図１０にその平面図を示すように、細長い形状の複数のパレット４２が、図示しないリンク等により互いに横滑り及び相対回転を可能に無端状に連結されており、上記各パレット４２は、所要の間隔で設けた２条の無端状の案内レール４０ａ，４０ｂに沿って移動できるようになっている。このとき、各パレット４２に設けられて案内レール４０ａ，４０ｂに沿って走行する左右の走行車輪（図示せず）の間隔はすべて同一になっている。そして、前記図１０に示したように、案内レール４０ａ，４０ｂに沿って地上に固定した一次側電磁石４３と、各パレット４２に備えた導体からなる二次側部材４４とによって構成されるリニアモータにより、パレット４２の移動が駆動され、更に前記案内レール４０ａ，４０ｂの間隔を変化させることにより、パレット４２の移動速度を変化させるようにしている。
【０００９】即ち、この方式においては、低速域では案内レール４０ａ，４０ｂの相互間隔を広くしており、これにより、各パレット４２の左右方向の位置が揃うことになって一次側電磁石４３の駆動による駆動速度のみとなって減速される。又、高速域では案内レール４０ａ，４０ｂの相互間隔を狭くしており、これにより、各パレット４２が離れる方向に横滑りすることになって、一次側電磁石４３による駆動速度に、横滑りによる速度が加わって加速される。
【００１０】しかし、上記したように、パレット４２を横滑りさせる方式においては、低速から高速に移行する加速部分、及び高速から低速に移行する減速部分では、図１０に示すようにパレット４２が旋回する必要があり、この旋回のために乗り心地が悪いという問題があると共に、パレット４２の相互間に隙間ができてしまうという問題がある。
【００１１】又、この隙間ができるという問題を解決するには、図１１に示すように、案内レール４０ａ，４０ｂを水平方向に曲げながらその相互の間隔を変化させるようにする。このようにすると、パレット４２の相互間に隙間を生じさせることなく加減速することができる。しかし、このように速度を変化させる部分において、必ず案内レール４０ａ，４０ｂを曲げる必要があるということは、搬送方向を直線状態にしたままで加減速することができないということである。このことは、レイアウト上の制限を受けるような場合での実施を困難にする。
【００１２】又、パレット４２を横滑りさせて加減速を行う方式においては、図１０、図１１に示すように、加速時に横滑りのためにパレット４２の全体幅が狭くなり、パレット４２による搬送面の有効面積が減少してしまうという問題がある。
【００１３】本発明は、かかる従来方式のもつ問題点を解決すべくなしたもので、パレットの走行方向を任意に変化でき、且つ走行途中の任意の場所において最適な走行速度に安定して変化させることができる搬送装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガイド部材に沿って移動するようにした複数のパレットを設け、前記ガイド部材に沿って二次側部材を配置すると共に、該二次側部材に対向するようにした一次側電磁石を各パレットに設置することによりリニヤモータを構成し、前記ガイド部材に沿って給電ラインを配設し、前記各パレットに、給電ラインとの間で非接触にて電力を受けて前記一次側電磁石に給電する給電装置と、一次側電磁石への給電を制御する速度制御装置とからなる走行駆動装置を備えたことを特徴とする搬送装置、に係るものである。
【００１５】上記手段において、各パレットは、走行方向前後に重なり合い、所要の距離内で相互に移動できる構成を有していてもよく、又、各パレットは、前側のパレットとの間隔を計測してその間隔検出信号を速度制御装置に入力する相対位置検出センサを備えていてもよく、又、各パレットは、自身の走行速度を計測してその速度検出信号を速度制御装置に入力する速度センサを備えていてもよい。
【００１６】更に、ガイド部材は環状に設けられていてもよく、又、ガイド部材が往路と復路とを有し、且つ往路と復路の両端部間に、パレットの前後を反転させて受渡す移載装置を備えていてもよい。
【００１７】本発明によれば、以下のように作用する。
【００１８】固定側に二次側部材を配置し、走行可能な各パレットに一次側電磁石を設けることによりリニアモータを構成し、且つ各パレットに備えた走行駆動装置により各パレットの走行速度を独自に制御するようにしたので、パレット側に設けた一次側電磁石の電流値を制御することによってパレットの加速、減速をスムースに行わせることができる。又、直線走行、曲線走行の任意の場所において加減速が可能となり、しかも、パレットが相互に重なり合って重なり長さが変化するようにしているので、パレットによる連続した搬送面を形成することができる。
【００１９】又、往路と復路を構成して、往路と復路の両端部間に、パレットの前後を反転させて受渡す移載装置を備えているので、搬送方向を変更するために大きなスペースが不要となり、狭いスペースでコンパクトに搬送方向を転換できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】図１〜図３は本発明の搬送装置を可変速式動く歩道に適用した場合の一例を示したものである。図中、１は人を載せて搬送するためのパレット、２はパレットの走行を案内する左右のガイド部材である。ガイド部材２は、地上或いは構造物等の固定台３に、例えば図６にその一部を示すように環状に設けられており、これによりパレット１はガイド部材２に沿って環状に走行できるようになっている。
【００２２】パレット１は、図１〜図３に示すように、その前部下面の左右側に、ガイド部材２上を走行するための荷重受輪４が備えられて前部を支持していると共に、ガイド部材２の内側面に沿って転動する横方向案内輪５が備えられている。又、各パレット１の走行方向後部は、後続のパレット１の前部上に重なり合うように載置することによって、後続のパレット１に支持されている。各パレット１の後部の後続パレット１への重なり部分は薄肉となっており、パレット１は重なり部が互いに滑ることによって、所要の距離内で相互に移動できる構成になっている。
【００２３】又、各パレット１には、所定の長さ以上に重なり合わないようにするために、各パレット１の前端に、先端に凹部６を有して突出する当接部７が形成されていると共に、パレット１下面の前後方向中間部には前記凹部６に当接するストッパ８が設けられている。
【００２４】又、固定台３上におけるガイド部材２の中間には、ガイド部材２と平行に複数の導体或いは複数の永久磁石からなる二次側部材９を配置していると共に、ガイド部材２に沿うように給電ライン１０を配設している。図２に示す給電ライン１０は上下２段に設けられている。
【００２５】一方、前記各パレット１の前部下面には、走行駆動装置１１を設けている。この走行駆動装置１１は、前記二次側部材９に対して所要の間隔で対向するようにした一次側電磁石１２を備えており、パレット１に備えた一次側電磁石１２と前記固定側の二次側部材９とにより、リニヤモータを構成している。
【００２６】更に、走行駆動装置１１は、前記給電ライン１０からの高い周波数の商用電力（交流）を非接触で受ける給電用電磁石１３と、該給電用電磁石１３からの電力を交流から直流に変換して平滑化した後、リニヤモータの周期周波数となる低い周波数の交流に再び変換するコンバータ１４と、からなる給電装置１５を備えている。更に、前記一次側電磁石１２への給電を制御するプログラムコントローラ１６とサーボアンプ１７からなる速度制御装置１８を備えている。
【００２７】前記一次側電磁石１２は、図２に示すように、パレット１の下側に備えられた支持架台１９に取付られている。支持架台１９は、二次側部材９が固定されている固定台３上を転動する走行輪２０と、固定台３上に設けた左右の案内レール２１に沿って転動する左右案内輪２２と、パレット１下面に固定した案内ポスト２３に沿って昇降する昇降案内輪２４とを備えている。従って、支持架台１９に取付られた一次側電磁石１２は、パレット１の走行時に二次側部材９との相対位置が自動的に調節されて、二次側部材９との対向間隔は常に一定に保持されるようになっている。
【００２８】更に、前記走行駆動装置１１には、前側のパレット１の下面に設けたセンサ受光部２５との間の距離を検出することにより前側のパレット１との間隔を計測するようにした相対位置検出センサ２６が設けられており、該相対位置検出センサ２６にて検出した間隔検出信号２７は速度制御装置１８に入力されている。又、パレット１の前端部には、相対位置検出センサ２６の校正（原点調整）を行うための受光部２８が設けられている。
【００２９】更に、前記走行駆動装置１１には、例えば下部に配置されている二次側部材９である永久磁石のＮ極とＳ極とを検出することによりパレット１の走行速度を計測するようにした速度センサ２９が設けられており、該速度センサ２９により検出した速度検出信号３０は速度制御装置１８に入力されている。このとき、前記速度センサ２９によって二次側部材９をカウントしているので、パレット１の位置も同時に検出することができる。尚、速度センサ２９としては、上記した方式以外にも種々の方式のものを採用することができる。
【００３０】次に、前記図１〜図３に示す可変速式動く歩道の駆動装置の作用を具体的に説明する。
【００３１】パレット１は、その後端が後続のパレット１上に順次重なり合うように、ガイド部材２に沿い、例えば図６に一部を示すように環状に配置する。このとき、給電ライン１０と給電用電磁石１３とが非接触で給電されるように、給電ライン１０を給電用電磁石１３に嵌合させる。
【００３２】上記のようにパレット１をガイド部材２上に沿って配置すると、支持架台１９に取付られている一次側電磁石１２と二次側部材９との対向間隔が一定に保持されてリニヤモータが形成される。
【００３３】給電ライン１０の高い周波数を有する商用電力は、給電装置１５の給電用電磁石１３により取り込まれ、更にコンバータ１４によって交流から直流に変換して平滑化すると共に、リニヤモータの周期周波数となる低い周波数の交流に再び変換された後、速度制御装置１８に供給される。速度制御装置１８では、プログラムコントローラ１６により電流値が制御され、サーボアンプ１７を介して一次側電磁石１２に制御した電力が供給される。これにより、各パレット１に備えた一次側電磁石１２と固定側の二次側部材９とによるリニヤモータにより、パレット１は走行を開始する。
【００３４】速度制御装置１８のプログラムコントローラ１６には、パレット１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おり、一次側電磁石１２に供給する電流が自動的に制御されて、パレット１の走行が自動制御される。
【００３５】図４は図３の二次側部材９を導体とした場合の概略図であり、図４に示すように、パレット１に一次側電磁石１２を取付け、地上に二次側部材９を固定してリニヤモータを構成したことにより、パレット１を図５に示すような滑らかな速度パターンＢで走行されることが可能になる。即ち、一次側電磁石１２は、ある瞬間では１つの速度指令しかもてないが、時間的に連続して速度指令を変化させることができるので、自動車の場合と同様のイメージでのスムースな走行が可能になる。よって、直線走行或いは曲線走行が容易にできるようになり、しかも任意の場所において加速、減速を行わせることができる。更に、パレット１が相互に重なり合って重なり長さが変化するようになっているので、パレット１による連続した搬送面を常時形成することができる。
【００３６】上記において、前記パレット１の走行を加速或いは減速する位置は、前記速度センサ２９にて二次側部材９をカウントすることによって検出してもよいし、又、近接センサ等を設けて検出してもよい。
【００３７】更に、パレット１の走行速度が速度センサ２９により検出され、該速度センサ２９で検出した速度検出信号３０が速度制御装置１８のプログラムコントローラ１６に入力されているので、パレット１の走行速度はプログラムコントローラ１６に設定された速度になるように自動的に制御される。
【００３８】又、このとき、走行駆動装置１１には、前側のパレット１の下面に設けたセンサ受光部２５との間の距離を検出することにより前側のパレット１との間隔を計測する相対位置検出センサ２６が設けられており、該相対位置検出センサ２６で検出した間隔検出信号２７が速度制御装置１８のプログラムコントローラ１６に入力されているので、パレット１の相互間隔がプログラムコントローラ１６に予め設定された間隔になるように自動的に制御される。
【００３９】又、パレット１の重なり長さが大きくなり過ぎた場合には、パレット１先端における当接部７の凹部６に、パレット１の前後方向中間部に設けたストッパ８が当接し、これによって所定位置以上にパレット１相互が近付くことを防止する。
【００４０】図６は、各パレット１を環状に走行させるようにした場合の一部を示している。図６では、平行な往路３１と復路３２と、ターン部Ｔとを備えており、高速で移動してきたパレット１は、ターン部Ｔの手前で減速して低速とし、この低速部を動く歩道の降口としており、又降口のターン部Ｔを挟む反対側には動く歩道の乗口が設けられており、乗口を低速で通過したパレット１は、加速されて復路３２を高速で移動するようになっている。
【００４１】図７は、往路３１と復路３２とが接近して設けられた場合に、往路３１からのパレット１を復路３２に折り返して移動させるようにした場合の形態例を示している。即ち、往路３１と復路３２とが、ガイド部材２により近接して平行に設けられており、往路３１と復路３２の一方の両端部間に移載装置３３を備えた状態を示している。又、往路３１と復路３２の図示しない他方の両端部間にも同様の移載装置３３が備えられている。
【００４２】移載装置３３は、往路３１と復路３２の両端部間に設けた横行レール３４に沿って横行する横行台３５と、該横行台３５上にターンテーブル３６を介して水平回転が可能で、且つ上面における前記ガイド部材２の延長上にガイドレール３７を備えたパレット受台３８とを備えている。３９は、往路３１と復路３２の端部、及び移載装置３３の上部を包囲する包囲体である。
【００４３】図７の装置では、往路３１を矢印方向に移動してきたパレット１は、端部で減速され包囲体３９内に進入すると、図示しない引込み装置により待機していたパレット受台３８上に引き込まれ、続いてターンテーブル３６によりパレット受台３８が１８０゜水平回転されることによりパレット１の前後が反転される。これと同時に、横行台３５が横行レール３４に沿って復路３２の端部位置まで移動し、図示しない押出装置によりパレット受台３８上のパレット１を前を向いた状態で復路３２に押し出す。パレット１を復路３２に押し出した横行台３５は、直ちに往路３１の端部位置まで戻って次のパレット１を受取り、この操作を繰返すことにより、往路３１のパレット１は順次復路３２に送られる。
【００４４】上記図７に示した構成によれば、移載装置３３を備えたことにより、往路３１と復路３２とが接近して配置されていてもパレット１の搬送方向を変更することができ、よって、狭いスペースでコンパクトに搬送方向の転換を行うことができる。
【００４５】尚、上記形態例では、可変速式動く歩道の場合について例示したが、搬送速度を搬送途中において変化させる要求がある種々の被搬送体の搬送に適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること、等は勿論である。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、固定側に二次側部材を配置し、走行可能な各パレットに一次側電磁石を設けることによりリニアモータを構成し、且つ各パレットに備えた走行駆動装置により各パレットの走行速度を独自に制御するようにしたので、パレット側に設けた一次側電磁石の電流値を制御することによってパレットの加速、減速をスムースに行わせることができる効果がある。又、直線走行、曲線走行の任意の場所において加減速が可能となり、しかも、パレットが相互に重なり合って重なり長さが変化するようにしているので、パレットによる連続した搬送面を形成できる効果がある。
【００４７】又、往路と復路を構成して、往路と復路の両端部間に、パレットの前後を反転させて受渡す移載装置を備えているので、搬送方向を変更するために大きなスペースが不要となり、狭いスペースでコンパクトに搬送方向を転換できる効果がある。
【出願人】 【識別番号】０００００００９９
【氏名又は名称】石川島播磨重工業株式会社
【出願日】 平成１２年８月２４日（２０００．８．２４）
【代理人】 【識別番号】１０００６２２３６
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 恒光 （外１名）
【公開番号】 特開２００２−７８１０７（Ｐ２００２−７８１０７Ａ）
【公開日】 平成１４年３月１５日（２００２．３．１５）
【出願番号】 特願２０００−２５３９１３（Ｐ２０００−２５３９１３）