特開 2024-179758 衝突防止制御システム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024179758

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】衝突防止制御システム及び方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 25/064 20160101AFI20241219BHJP

【ＦＩ】

H02P25/064

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023098880

(22)【出願日】2023-06-16

(71)【出願人】

【識別番号】390029805

【氏名又は名称】ＴＨＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112140

【弁理士】

【氏名又は名称】塩島 利之

(74)【代理人】

【識別番号】100119297

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 正男

(72)【発明者】

【氏名】浅田 昌義

(72)【発明者】

【氏名】浅野 祐介

(72)【発明者】

【氏名】林 茂樹

【テーマコード（参考）】

5H540

【Ｆターム（参考）】

5H540AA01

5H540BA03

5H540BB03

5H540BB05

5H540EE05

5H540FA12

(57)【要約】

【課題】集中コントローラの計算負荷を低減できる衝突防止制御システムを提供する。
【解決手段】衝突防止制御システムは、コントローラ９と、複数のモジュールのドライブ回路２２を制御する複数のモジュールコントローラ２４と、を備える。スライダが存在するモジュールのモジュールコントローラ２４がスライダの少なくとも識別ＩＤと現在位置を含むスライダ情報をコントローラ９に送信する。コントローラ９がスライダ情報を複数のモジュールコントローラ２４に送信する。制御対象のスライダが存在するモジュールのモジュールコントローラ２４が、隣接するスライダとの衝突を防止するように制御対象のスライダを制御する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のモジュールを有する搬送経路を複数のスライダが移動する搬送装置に用いられる衝突防止制御システムであって、
コントローラと、
複数のモジュールのドライブ回路を制御する複数のモジュールコントローラと、を備え、
前記スライダが存在するモジュールのモジュールコントローラが前記スライダの少なくとも識別ＩＤと現在位置を含むスライダ情報を前記コントローラに送信し、
前記コントローラが前記スライダ情報を前記複数のモジュールコントローラに送信し、
制御対象のスライダが存在するモジュールのモジュールコントローラが、隣接するスライダとの衝突を防止するように制御対象のスライダを制御する衝突防止制御システム。

【請求項2】

前記スライダ情報は、前記スライダの識別ＩＤ、現在位置及び干渉領域を含むことを特徴とする請求項１に記載の衝突防止制御システム。

【請求項3】

前記モジュールコントローラは、目標位置まで移動したと仮定した制御対象のスライダが隣り合うスライダの干渉領域と干渉するとき、干渉を回避するように制御対象のスライダの目標位置を暫定目標位置に変化させることを特徴とする請求項２に記載の衝突防止制御システム。

【請求項4】

前記モジュールコントローラは、制御対象のスライダと隣接するスライダが互いに向かい合う方向に移動するとき、これらが同一方向に移動するときの減速度よりも大きい緊急停止減速度で制御対象のスライダを減速停止させることを特徴とする請求項１又は２に記載の衝突防止制御システム。

【請求項5】

前記干渉領域は、前記スライダが減速して停止するまでの減速停止距離を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の衝突防止制御システム。

【請求項6】

前記干渉領域は、前記コントローラの位置更新周期の間に前記スライダが移動するスキャンタイム移動距離を含むことを特徴とする請求項５に記載の衝突防止制御システム。

【請求項7】

前記コントローラが、集中コントローラから受信したスライダの目標位置指令を前記モジュールコントローラに送信することを特徴とする請求項１又は２に記載の衝突防止制御システム。

【請求項8】

複数のモジュールを有する搬送経路を複数のスライダが移動する搬送装置に用いられる衝突防止制御方法であって、
前記搬送装置が、コントローラと、複数のモジュールのドライブ回路を制御する複数のモジュールコントローラと、を備え、
前記スライダが存在するモジュールのモジュールコントローラが前記スライダの少なくとも識別情報と位置情報を含むスライダ情報を前記コントローラに送信し、
前記コントローラが前記スライダ情報を前記複数のモジュールコントローラに送信し、
制御対象のスライダが存在するモジュールのモジュールコントローラが、隣接するスライダとの衝突を防止するように制御対象のスライダを制御する衝突防止制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のモジュールを有する搬送経路を複数のスライダが移動する搬送装置に用いられる衝突防止制御システム及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

搬送経路を複数のスライダが移動する搬送装置が開発されている。搬送経路は、複数のモジュールを組み合わせて構成される。モジュールには、リニアモータの固定子となる複数のコイル、複数のコイルに供給する電力を制御するドライブ回路が設けられる。スライダには、リニアモータの可動子となる永久磁石が設けられる。複数のコイルに供給する電力をドライブ回路によって制御し、複数のコイルに移動磁場を発生させると、スライダが搬送経路に沿って移動する。

【0003】

この種の搬送装置には、従来のベルトコンベヤに比べて、優れた柔軟性があるという特徴がある。例えば、従来のベルトコンベヤのように複数のスライダを一斉に移動させる必要がなく、複数のスライダを個別に移動させ、位置決めできる。また、モジュールを適宜組み替えれば、用途に応じた適切な搬送経路にすることができる。このため、この種の搬送装置は、様々な用途（製造、加工、パッケージング等）で利用されている。

【0004】

典型的な搬送経路は閉じていて、スライダが閉じた搬送経路を繰り返し移動する。搬送経路の近傍には、スライダと協働して仕事を行う複数のアクチュエータが配置される。例えば、スライダが製品供給アクチュエータの前で停止すると、アクチュエータがスライダに製品を供給する。次に、スライダが他のアクチュエータの前で停止すると、他のアクチュエータがスライダ上の製品を加工、組立て等する。次に、スライダが製品取出しアクチュエータの前で停止すると、アクチュエータがスライダから製品を取り出す。以降は上記のサイクルを繰り返す。

【0005】

複数のスライダが搬送経路を移動する搬送装置においては、スライダ同士の衝突を防止することが重要である。例えば、進行方向前方のスライダが停止したとき、衝突を防止するために後方のスライダも停止する必要がある。

【0006】

従来の衝突防止制御方法として、前方のスライダと後方のスライダのスライダ間距離が予め設定された閾値以下のとき、後方のスライダを停止させることが行われている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０２２－１８４７５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、従来の衝突防止制御方法においては、スライダの衝突防止のための計算や制御を集中コントローラが行っている。このため、スライダの数が増えるにしたがって、集中コントローラの計算負荷が増大するという課題がある。

【0009】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、集中コントローラの計算負荷を低減できる衝突防止制御システム及び方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、複数のモジュールを有する搬送経路を複数のスライダが移動する搬送装置に用いられる衝突防止制御システムであって、コントローラと、複数のモジュールのドライブ回路を制御する複数のモジュールコントローラと、を備え、前記スライダが存在するモジュールのモジュールコントローラが前記スライダの少なくとも識別ＩＤと現在位置を含むスライダ情報を前記コントローラに送信し、前記コントローラが前記スライダ情報を前記複数のモジュールコントローラに送信し、制御対象のスライダが存在するモジュールのモジュールコントローラが、隣接するスライダとの衝突を防止するように制御対象のスライダを制御する衝突防止制御システムである。

【0011】

本発明の他の態様は、複数のモジュールを有する搬送経路を複数のスライダが移動する搬送装置に用いられる衝突防止制御方法であって、前記搬送装置が、コントローラと、複数のモジュールのドライブ回路を制御する複数のモジュールコントローラと、を備え、前記スライダが存在するモジュールのモジュールコントローラが前記スライダの少なくとも識別情報と位置情報を含むスライダ情報を前記コントローラに送信し、前記コントローラが前記スライダ情報を前記複数のモジュールコントローラに送信し、制御対象のスライダが存在するモジュールのモジュールコントローラが、隣接するスライダとの衝突を防止するように制御対象のスライダを制御する衝突防止制御方法である。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、衝突防止のための制御を制御対象のスライダが存在するモジュールのモジュールコントローラに分散させるので、コントローラや集中コントローラの計算負荷を低減できる。また、モジュールコントローラが離れた位置にある他のモジュールコントローラから複数のモジュールコントローラを介してスライダ情報を受け取るのでは、スライダ情報を受信するまでに時間がかかる。モジュールコントローラがコントローラを介して他のモジュールコントローラからスライダ情報を受信するようにすることで、スライダ情報を受信するまでの時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態の搬送装置の概略図である。

【図2】モジュールの外視図である。

【図3】モジュールの内部構造を示す斜視図である。

【図4】固定子の外観斜視図である。

【図5】スライダのスケールを示す斜視図である。

【図6】衝突防止制御システムの構成図である。

【図7】コントローラの動作のフローチャートである。

【図8】モジュールコントローラの動作のフローチャートである。

【図9】干渉領域を説明する図である。

【図10】モジュールコントローラの動作を説明する図である（動作パターン（１））。

【図11】モジュールコントローラの動作を説明する図である（動作パターン（２））。

【図12】モジュールコントローラの動作を説明する図である（動作パターン（３））。

【図13】モジュールコントローラの動作を説明する図である（動作パターン（４））。

【図14】モジュールコントローラの動作を説明する図である（動作パターン（５））。

【図15】モジュールコントローラの動作を説明する図である（動作パターン（６））。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態の衝突防止制御システム及び方法を説明する。ただし、本発明の衝突防止制御システム及び方法は種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。
（搬送装置）

【0015】

図１は、本発明の一実施形態の搬送装置１の概略図である。搬送装置１は、複数のモジュール３を有する搬送経路２を備える。各モジュール３は直線状であり、端と端が接続される。搬送経路２の近傍には、仕事を行う複数のアクチュエータ５が配置される。アクチュエータ５に対面するモジュール３の位置は、固有の位置番号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで識別される。

【0016】

閉じた搬送経路２を構成するために、搬送経路２には、ベルトコンベヤ６と着脱モジュール７が設けられる。ベルトコンベヤ６は、スライダ４をモジュール３とは反対方向に移動させる。着脱モジュール７は、モジュール３とベルトコンベヤ６との間でスライダ４を受け渡す。搬送経路２を垂直面内に配置し、スライダ４を垂直循環させてもよいし、搬送経路２を水平面内に配置し、スライダ４を水平循環させてもよい。

【0017】

搬送装置１は、集中コントローラ８によって制御される。集中コントローラ８は、汎用ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、パーソナルコンピュータ等である。集中コントローラ８は、プロセッサ、メモリ、通信インターフェースを備える。メモリは、ＲＯＭとＲＡＭを備える。

【0018】

例えば、集中コントローラ８は、スライダ４を位置番号Ａに移動させる目標位置指令を生成し、コントローラ９に送信する。スライダ４がＡ点に到達すると、モジュール３のモジュールコントローラがコントローラ９を介して、スライダ４が位置番号Ａに到達したという信号を集中コントローラ８に送る。集中コントローラ８は、この信号を受け取ったらアクチュエータコントローラ１０に仕事開始の指令を送信する。アクチュエータ５の仕事が終わったら、集中コントローラ８は、スライダ４を位置番号Ｂに移動させる。全てのアクチュエータ５の仕事が終わったら、集中コントローラ８は、スライダ４を着脱モジュール７、ベルトコンベヤ６に移動させる。

【0019】

アクチュエータ５は、アクチュエータコントローラ１０によって制御される。アクチュエータコントローラ１０は、ＰＬＣ、パーソナルコンピュータ等である。アクチュエータコントローラ１０は、プロセッサ、メモリ、通信インターフェースを備える。

【0020】

集中コントローラ８とコントローラ９は、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ、ＥｔｈｅｒＣＡＴ、ＥｔｈｅｒＮＥＴ／ＩＰ等の通信リンク１２によって接続される。集中コントローラ８とアクチュエータコントローラ１０も同様であり、通信リンク１３によって接続される。コントローラ９とモジュール３のモジュールコントローラは、ＲＳ４８５、Ｉ２Ｃ等の同期通信可能な通信回線１４によって接続される。

【0021】

コントローラ９は、搬送装置１の立ち上げ時にコンフィグソフト１１を実行する。これにより、コントローラ９のメモリ３６（図６参照）には、固有の位置番号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応する機械座標（移動座標）が記憶される。また、コントローラ９のメモリ３６には、モジュール３のモジュールコントローラがスライダ４の運動プロファイル（速度曲線）を作成するときの速度、加速度、加加速度等が記憶される。
（モジュール）

【0022】

図２に示すように、モジュール３は、複数のコイル２１を有する固定子２０を備える。図４に示すように、１つのモジュール３に対して、複数（この実施形態では４つ）の固定子２０が設けられる。図２には１つの固定子２０を示す。各固定子２０は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相のコイル２１を複数組（この実施形態では２組）備える。固定子２０には、ドライブ回路２２によって電力が供給される。ドライブ回路２２には、図示しない電力線が接続される。ドライブ回路２２は、ＰＷＭインバータ等の電力変換器である。ドライブ回路２２は、モジュールコントローラ２４によって制御される。１つのモジュールコントローラ２４に対して複数（この実施形態では４つ）のドライブ回路２２が設けられる。ドライブ回路２２は、図３に示すドライバ基板２３に配置される。モジュールコントローラ２４も、図３に示すドライバ基板２３に配置される。

【0023】

図３に示すように、モジュール３は、スライダ４の直線移動を円滑に案内するリニアガイド２５を備える。リニアガイド２５のレール２６がモジュール３のベース２８に取り付けられる。リニアガイド２５のキャリッジ２７がスライダ４に取り付けられる。

【0024】

モジュール３には、スライダ４の識別ＩＤと現在位置を検出するためのセンサ２９が設けられる。センサ２９は、ホールセンサ、磁気抵抗センサ等である。センサ２９は、センサ基板３０に配置される。センサ２９は、各固定子２０に対応して設けられる。この実施形態では、４つのセンサ２９が設けられる。

【0025】

スライダ４は、リニアモータの可動子となる駆動用永久磁石３１を備える。図５に示すように、スライダ４は、駆動用永久磁石３１と平行にスケール３２を備える。センサ２９は、スケール３２の磁場を検出することによって、スライダ４の識別ＩＤと現在位置を検出する。
（衝突防止制御システム）

【0026】

図６は、衝突防止制御システムの構成図を示す。衝突防止制御システムは、コントローラ９と、複数のモジュールコントローラ２４を備える。コントローラ９は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータである。コントローラ９は、プロセッサ３５、メモリ３６、通信インターフェース３７を備える。メモリ３６は、ＲＯＭとＲＡＭを備える。プロセッサ３５は、メモリ３６に記憶されたプログラムを実行する。コントローラ９は、マイコンでもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の電気回路でもよい。

【0027】

集中コントローラ８とコントローラ９とは、上記の通信リンク１２によって接続される。コントローラ９とモジュールコントローラ２４は、ＲＳ４８５、Ｉ２Ｃ等の通信回線１４によって接続される。隣接するモジュールコントローラ２４も、ＲＳ４８５、Ｉ２Ｃ等の通信回線１５によって接続される。

【0028】

コントローラ９は、集中コントローラ８から受信したスライダ４の目標位置指令（位置番号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を目標位置指令（移動座標）に変換して、全てのモジュールコントローラ２４にスライダ４の目標位置指令を送信する。

【0029】

モジュールコントローラ２４は、マイコンである。モジュールコントローラ２４は、プロセッサ３８、メモリ３９、通信インターフェース４０，インターフェース回路４１を備える。モジュールコントローラ２４は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータでもよいし、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等の電気回路でもよい。

【0030】

モジュールコントローラ２４は、コントローラ９からスライダ４の目標位置指令（移動座標）を受信する。スライダ４が存在するモジュール３のモジュールコントローラ２４は、この目標位置指令に基づいて、スライダ４の運動プロファイル（速度曲線等）を作成し、移動指令（位置指令及び速度指令、又は位置指令）を生成し、ドライブ回路２２を制御する。スライダ４が固定子２０から他の固定子２０に乗り移ったら、モジュールコントローラ２４は、ドライブ回路２２を切り換える。スライダ４がモジュール３から他のモジュール３に乗り移ったら、他のモジュール３のモジュールコントローラ２４が運動プロファイルを引き継ぎ、他のモジュール３のドライブ回路２２を制御する。

【0031】

モジュールコントローラ２４は、インターフェース回路４１を備える。インターフェース回路４１は、スライダ４の現在位置を検出するセンサ２９の出力信号をフィードバック制御できるように信号処理する。また、インターフェース回路４１は、固定子２０の電流を検出する電流センサ４２の出力信号をフィードバック制御できるように信号処理する。

【0032】

モジュールコントローラ２４のプロセッサ３８は、スライダ４の位置制御、速度制御、電流制御を行う。すなわち、プロセッサ３８は、移動指令の位置指令とセンサ２９が検出した現在位置との偏差に基づき、速度指令を生成する。そして、速度指令とセンサ２９が検出した現在速度との偏差に基づき、電流指令を生成する。そして、電流指令と電流センサ４２が検出した現在電流との偏差に基づき、電圧指令を生成する。ドライブ回路２２は、プロセッサ３８が生成する電圧指令に基づき、スイッチング素子により直流電力を交流電力に変換し、交流電力を固定子２０に供給する。
（衝突防止制御方法）

【0033】

図７は、コントローラ９の動作のフローチャートを示す。コントローラ９が集中コントローラ８から目標位置指令（位置番号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を受信すると（Ｓ１）、コントローラ９は、目標位置指令（位置番号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を目標位置指令（移動座標）に変換し、目標位置指令（移動座標）を全てのモジュールコントローラ２４に送信する（Ｓ２）。また、コントローラ９は、スライダ４の運動プロファイル（速度曲線）を作成するための速度、加速度、加加速度等の情報を全てのモジュールコントローラ２４に送信する。

【0034】

次に、コントローラ９は、スライダ４が存在するモジュール３のモジュールコントローラ２４からスライダ情報を受信する（Ｓ３）。スライダ情報は、スライダ４の識別ＩＤ、現在位置、現在速度、及び干渉領域を含む。

【0035】

識別ＩＤは、スライダ４を特定するための番号である。現在位置は、センサ２９が検出したスライダ４の現在位置である。現在速度は、センサ２９が検出したスライダ４の現在速度である。干渉領域は、言い換えれば他のスライダ４の侵入禁止領域である。図９に示すように、干渉領域は、スライダ４が減速停止するまでの距離である。干渉領域は、スライダ４の進行方向のプラス側安全停止位置Ｘｃｗと逆方向のマイナス側安全停止位置Ｘｃｃｗによって画定される。

【0036】

図９に示すように、スライダ４が移動座標上をｃｗ方向に移動するとき、プラス側安全停止位置Ｘｃｗは、式１のように決定される。
（式１）
プラス側干渉領域Ｘｃｗ＝スキャンタイム移動距離（ｍｍ）＋減速停止距離（ｍｍ）＋スライダサイズ（＋）（ｍｍ）＋マージン（ｍｍ）

【0037】

スキャンタイム移動距離は、コントローラ９の位置更新周期の間にスライダ４が移動する距離である。スキャンタイム移動距離は、式２のように決定される。
（式２）
スキャンタイム移動距離（ｍｍ）＝スライダ台数×αμｓ×速度（ｍｍ／ｓ）
ここで、αは、コントローラ９が１台のモジュールコントローラ２４にスライダ情報を問い合わせて、１台のモジュールコントローラ２４がコントローラ９にスライダ情報を回答するまでの時間である。

【0038】

減速停止距離は、スライダ４が直ちに減速停止したときの距離である。減速停止距離は、式３のように決定される。
（式３）
減速停止距離（ｍｍ）＝（減速度（ｍｍ／ｓ^２）×０．５＋速度（ｍｍ／ｓ））×速度（ｍｍ／ｓ）／減速度（ｍｍ／ｓ^２）
式３の減速度には、運動プロファイル（速度曲線）を作成するときの減速度よりも大きい緊急停止減速度を使用する。

【0039】

図９に示すように、スライダサイズ（＋）（ｍｍ）は、スライダ４の中心からスライダ４の進行方向の端までの長さである。スライダサイズ（＋）には、スライダ４又はパレット１６の長い方を使用する。マージンは設けても設けなくてもよい。

【0040】

マイナス側安全停止位置Ｘｃｃｗは、スライダ４がｃｗ方向に移動するとき、又はスライダ４が停止中のときには、０に設定される。

【0041】

スライダ４が移動座標上をｃｃｗ方向に移動するとき、マイナス側安全停止位置Ｘｃｃｗは、式１と同様に設定される。プラス側安全停止位置Ｘｃｗは、スライダ４がｃｃｗ方向に移動するとき、又はスライダ４が停止中のとき、例えば０に設定される。

【0042】

再び図７に示すように、コントローラ９は、スライダ４が存在するモジュール３のモジュールコントローラ２４からスライダ情報を受信する（Ｓ３）。そして、受信したスライダ情報を全てのモジュールコントローラ２４に送信する（Ｓ４）。これにより、全てのモジュールコントローラ２４がスライダ情報を共有する。

【0043】

コントローラ９がモジュールコントローラ２４に送信するスライダ情報は、例えば表１のテーブル形式で表される。

【表1】

【0044】

図８は、モジュールコントローラ２４の動作のフローチャートを示す。制御対象のスライダ４が存在するモジュール３のモジュールコントローラ２４（以下、単にモジュールコントローラ２４という）は、コントローラ９からスライダ情報を受信する（Ｓ１１）。次に、モジュールコントローラ２４は、目標位置に移動したと仮定した制御対象のスライダ４が隣り合うスライダ４（進行方向前方のスライダ４）の干渉領域に干渉するか否かを判断する（Ｓ１２）。干渉しないとき、モジュールコントローラ２４は、コントローラ９から受信した目標位置Ａを目標位置に設定し（Ｓ１３）、目標位置Ａに基づいて運動プロファイル（速度曲線）を作成する（Ｓ１５）。干渉するとき、モジュールコントローラ２４は、干渉を回避するように目標位置を暫定目標位置Ａ１に変化させ（Ｓ１４）、暫定目標位置Ａ１に基づいて運動プロファイルを作成する（Ｓ１５）。次に、モジュールコントローラ２４は、運動プロファイルに基づいて移動指令（位置指令と速度指令、又は位置指令）を生成し、ドライブ回路２２を制御することによって、制御対象のスライダ４をフィードバック制御する（Ｓ１６）。

【0045】

以下に、モジュールコントローラの動作（Ｓ１２）～（Ｓ１５）をパターン分けして詳しく説明する。図１０に示すように、制御対象のスライダ４Ａの現在位置はＡであり、コントローラ９から受信した隣り合うスライダ４Ｂの現在位置はＢであるとする。スライダ４Ｂの干渉領域１８（＋）は、コントローラ９から受信したプラス側安全停止位置Ｘｃｗである。スライダ４Ｂの干渉領域１８（－）は、コントローラ９から受信したマイナス側安全停止位置Ｘｃｃｗとスライダサイズ（－）によって求める。プラス側安全停止位置Ｘｃｗ、マイナス側安全停止位置Ｘｃｃｗ、スライダサイズ（＋）（－）は、モジュールコントローラ２４のメモリ３９に記憶されている。符号１９（＋）（－）は、スライダ４Ａのスライダサイズ（＋）（－）を示す。

【0046】

図１０に示すように、制御対象のスライダ４Ａがコントローラ９から受信した目標位置Ａまで移動したと仮定する。目標位置Ａにあるスライダ４を破線で示す。目標位置Ａまで移動しても、スライダ４Ａがスライダ４Ｂの干渉領域１８と干渉しないとき、モジュールコントローラ２４は、目標位置をコントローラ９から受信した目標位置Ａに設定する。そして、図１０に示すように、運動プロファイル（台形の速度曲線１７）を作成する。なお、この速度曲線１７は、スライダ４Ａが移動する過程で、徐々に加速し、その後一定速になり、その後徐々に減速して目標位置Ａで停止することを意味する。

【0047】

図１１（ａ）に示すように、目標位置Ａまで移動したと仮定したスライダ４Ａが隣り合うスライダ４Ｂの干渉領域１８と干渉するとき、モジュールコントローラ２４は、干渉を回避するように目標位置をコントローラ９から受信した目標位置Ａから暫定目標位置Ａ１に変化させる。そして、暫定目標位置Ａ１を元に速度曲線１７を図１１（ａ）の破線で示す速度曲線１７－１に変化させる。

【0048】

速度曲線１７－１は、所定の更新周期（例えば１ｍｓ）毎に更新される。図１１（ｂ）に示すように、所定時間経過後、スライダ４Ｂが図１１（ｂ）に示す現在位置Ｂまで移動すると、スライダ４Ａは目標位置Ａまで移動してもスライダ４Ｂに干渉しなくなる。このとき、モジュールコントローラ２４は、目標位置をコントローラ９から受信した目標位置Ａに再設定し、速度曲線１７－１を当初の速度曲線１７に戻す。結果的には、この場合、スライダ４Ａの動作はスライダ４Ｂに影響されないことになる。

【0049】

図１２（ａ）（ｂ）は、スライダ４Ｂが停止中の例を示す。図１２（ａ）に示すように、目標位置Ａまで移動したと仮定したスライダ４Ａが停止中のスライダ４Ｂの干渉領域１８と干渉するとき、モジュールコントローラ２４は、干渉を回避するようにスライダ４Ａの目標位置Ａを暫定目標位置Ａ１に変化させる。そして、暫定目標位置Ａ１を元に速度曲線１７を図１２（ａ）の破線で示す速度曲線１７－１に変化させる。

【0050】

図１２（ｂ）に示すように、所定時間経過後もスライダ４Ｂが停止したままである。モジュールコントローラ２４は、暫定目標位置Ａ１を保持し続け、スライダ４Ａを暫定目標位置Ａ１に停止させる。

【0051】

図１３（ａ）（ｂ）は、スライダ４Ｂが低速動作中の例を示す。図１３（ａ）に示すように、目標位置Ａまで移動したと仮定したスライダ４Ａが低速動作中のスライダ４Ｂの干渉領域１８と干渉するとき、モジュールコントローラ２４は、干渉を回避するように目標位置Ａを暫定目標位置Ａ１に変化させる。そして、暫定目標位置Ａ１を元に速度曲線１７を図１３（ａ）の破線で示す速度曲線１７－１に変化させる。

【0052】

図１３（ｂ）に示すように、スライダ４Ａがスライダ４Ｂに追いついたとき、モジュールコントローラ２４は、暫定目標位置Ａ１を新たな暫定目標位置Ａ２に変化させ、速度曲線１７－２を生成する。このとき、スライダ４Ａは、加減速を繰り返しながらスライダ４Ｂと同速度となるまで減速する。

【0053】

図１４（ａ）（ｂ）は、スライダ４Ｂが高速動作中の例を示す。図１４（ａ）に示すように、目標位置Ａまで移動したと仮定したスライダ４Ａが高速動作中のスライダ４Ｂの干渉領域１８と干渉するとき、モジュールコントローラ２４は、干渉を回避するように目標位置Ａを暫定目標位置Ａ１に変化させる。そして、暫定目標位置Ａ１を元に速度曲線１７を図１４（ａ）の破線で示す速度曲線１７－１に変化させる。

【0054】

図１４（ｂ）に示すように、所定時間後、スライダ４Ｂがスライダ４Ａから離れたとき、モジュールコントローラ２４は、スライダ４Ｂの動きに合わせて暫定目標位置Ａ１を新たな暫定目標位置Ａ２に変化させ、新たな速度曲線１７－２を生成する。新たな速度曲線１７－２は、当初の速度曲線１７に近づいたものになる。

【0055】

図１５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、スライダ４Ａとスライダ４Ｂが向かい合って移動中の例を示す。スライダ４Ａは、スライダ４Ａが存在するモジュール３のモジュールコントローラ２４が制御する。スライダ４Ｂは、スライダ４Ｂが存在するモジュール３のモジュールコントローラ２４が制御する。図１５（ａ）に示すように、動作開始時点では、スライダ４Ａとスライダ４Ｂは離れている。スライダ４Ａは、速度曲線３３に基づいて移動し、スライダ４Ｂは、速度曲線３４に基づいて移動する。図１５（ａ）から図１５（ｂ）に示すように、スライダ４Ａの干渉領域１８とスライダ４Ｂの干渉領域１８が重なるまでは、スライダ４Ａ、スライダ４Ｂ共に減速しない。図１５（ｂ）から（ｃ）に示すように、スライダ４Ａの干渉領域１８とスライダ４Ｂの干渉領域１８が干渉するとき、スライダ４Ａが存在するモジュール３のモジュールコントローラ２４は、目標位置Ａを干渉を回避する暫定目標位置Ａ１に変化させ、暫定目標位置Ａ１を元に速度曲線３３を図１５（ｃ）の破線で示す速度曲線３３－１に変化させる。そして、スライダ４Ａとスライダ４Ｂが同一方向に移動するときの減速度よりも大きい緊急停止減速度でスライダ４Ａを減速停止させる。同様に、スライダ４Ｂが存在するモジュール３のモジュールコントローラ２４は、目標位置Ｂを暫定目標位置Ｂ１に変化させ、速度曲線３４を速度曲線３４－１に変化させ、スライダ４Ａと同じ緊急停止減速度でスライダ４Ｂを減速停止させる。これにより、スライダ４Ａとスライダ４Ｂの衝突を防止することができる。停止時には、スライダ４Ａとスライダ４Ｂは、マージン×２だけ離れる。
（効果）

【0056】

本実施形態の衝突防止制御システム及び方法によれば、以下の効果を奏する。

【0057】

衝突防止のための制御を制御対象のスライダ４が存在するモジュール３のモジュールコントローラ２４に分散させるので、コントローラ９や集中コントローラ８の計算負荷を低減できる。また、モジュールコントローラ２４が離れた位置にある他のモジュールコントローラ２４から複数のモジュールコントローラ２４を介してスライダ情報を受け取るのでは、スライダ情報を受信するまでに時間がかかる。モジュールコントローラ２４がコントローラ９を介して他のモジュールコントローラ２４からスライダ情報を受信するようにすることで、スライダ情報を受信するまでの時間を短縮できる。

【0058】

スライダ情報が、スライダ４の識別ＩＤ、現在位置及び干渉領域を含むので、衝突を防止するための多様な制御が可能になる。

【0059】

モジュールコントローラ２４が、目標位置まで移動したと仮定した制御対象のスライダ４が隣り合うスライダ４の干渉領域と干渉するとき、干渉を回避するように制御対象のスライダ４の目標位置を暫定目標位置に変化させるので、制御対象のスライダ４を無駄に停止させることが無くなり、搬送装置１のスループットが向上する。

【0060】

制御対象のスライダ４と隣接するスライダ４が互いに向かい合う方向に移動するとき、これらが同一方向に移動するときの減速度よりも大きい緊急停止減速度で制御対象のスライダ４を減速停止させるので、２つのスライダ４の衝突を安全に防止できる。

【0061】

干渉領域が、スライダ４が減速して停止するまでの減速停止距離を含むので、２つのスライダ４が互いに向かい合う方向に移動するときの衝突を安全に防止できる。

【0062】

干渉領域が、コントローラ９の位置更新周期の間にスライダ４が移動するスキャンタイム移動距離を含むので、２つのスライダ４が互いに向かい合う方向に移動するときの衝突を安全に防止できる。

【0063】

コントローラ９が、集中コントローラ８から受信したスライダ４の目標位置指令をモジュールコントローラ２４に送信するので、集中コントローラ８の計算負荷を低減できる。

【0064】

なお、本発明は上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で他の実施形態に具現化できる。

【0065】

例えば、制御対象のスライダが存在するモジュールのモジュールコントローラが、スライダの識別ＩＤと現在位置の情報に基づいて、制御対象のスライダと隣り合うスライダとの間の距離を計算し、この距離が予め設定された閾値以下のとき、制御対象のスライダを停止させてもよい。

【0066】

上記実施形態では、１つのモジュールコントローラに対して４つのドライブ回路を設けているが、１つのモジュールコントローラに対して１つのドライブ回路を設けてもよい。

【0067】

上記実施形態では、集中コントローラとコントローラを分離しているが、集中コントローラとコントローラを一体化し、コントローラの機能を集中コントローラに組み込んでもよい。

【符号の説明】

【0068】

１…搬送装置、２…搬送経路、３…モジュール、４…スライダ、８…集中コントローラ、９…コントローラ、２２…ドライブ回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】