2025-58513 駆動装置、駆動方法、記憶媒体

(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】P2025058513

(43)【公開日】2025-04-09

(54)【発明の名称】駆動装置、駆動方法、記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   H02P 25/064 20160101AFI20250402BHJP

【ＦＩ】

H02P25/064

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023168495

(22)【出願日】2023-09-28

(71)【出願人】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100116274

【弁理士】

【氏名又は名称】富所 輝観夫

(72)【発明者】

【氏名】沖 智浩

(72)【発明者】

【氏名】市川 智子

【テーマコード（参考）】

5H540

【Ｆターム（参考）】

5H540AA01

5H540BA03

5H540BB01

5H540BB05

5H540DD07

5H540EE00

5H540EE05

5H540EE06

5H540EE20

5H540FA12

5H540FB01

5H540FC02

(57)【要約】

【課題】位置指令の変更を伴わずに被駆動物の適切な減速を実現できる駆動装置等を提供する。
【解決手段】リニア搬送システムは、位置指令によって指定される目標位置ｘ_ｔに可動子３を駆動する駆動モジュール２３と、可動子３の現在位置ｘと目標位置ｘ_ｔの偏差Δｘを入力として、少なくとも一つの駆動パラメータ４３１に基づいて、駆動モジュール２３が可動子３に加えるべき推力を演算する推力演算部４３と、可動子３が駆動モジュール２３によって加速される加速区間において、推力演算部４３によって演算された推力を取得する加速時推力取得部４４と、加速時推力取得部４４によって取得された推力に応じて、可動子３が駆動モジュール２３によって減速される減速区間における駆動パラメータ４３１を調整する減速時駆動パラメータ調整部４６と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

位置指令によって指定される目標位置に被駆動物を駆動するアクチュエータと、
前記被駆動物の現在位置と前記目標位置の偏差を入力として、少なくとも一つの駆動パラメータに基づいて、前記アクチュエータが前記被駆動物に加えるべき推力を演算する推力演算部と、
前記被駆動物が前記アクチュエータによって加速される加速区間において、前記推力演算部によって演算された推力を取得する加速時推力取得部と、
前記加速時推力取得部によって取得された推力に応じて、前記被駆動物が前記アクチュエータによって減速される減速区間における前記駆動パラメータを調整する減速時駆動パラメータ調整部と、
を備える駆動装置。

【請求項2】

前記減速時駆動パラメータ調整部は、前記加速時推力取得部によって取得された推力が所定の大推力閾値を上回る場合、前記減速区間において前記アクチュエータが前記被駆動物に加える推力が大きくなるように前記駆動パラメータを調整する、請求項１に記載の駆動装置。

【請求項3】

前記減速時駆動パラメータ調整部は、前記加速時推力取得部によって取得された推力が前記大推力閾値を下回る場合、前記減速区間における前記駆動パラメータを前記加速区間から変更しない、請求項２に記載の駆動装置。

【請求項4】

前記加速時推力取得部によって取得された推力に基づいて、前記被駆動物の重量を推定する重量推定部を備え、
前記減速時駆動パラメータ調整部は、前記重量推定部によって推定された重量に応じて、前記減速区間における前記駆動パラメータを調整する、
請求項１から３のいずれかに記載の駆動装置。

【請求項5】

前記アクチュエータは、速度指令によって指定される目標速度で前記被駆動物を前記目標位置に駆動し、
前記加速区間は、前記被駆動物が前記アクチュエータによって前記目標速度まで加速される区間であり、
前記減速区間は、前記被駆動物が前記アクチュエータによって前記目標速度から減速される区間である、
請求項１から３のいずれかに記載の駆動装置。

【請求項6】

前記減速時駆動パラメータ調整部は、前記被駆動物が前記目標位置に到達した後に、前記駆動パラメータを調整前の値に戻す、請求項１から３のいずれかに記載の駆動装置。

【請求項7】

前記被駆動物は、重量が異なりうる被搬送物を搬送する搬送部である、請求項１から３のいずれかに記載の駆動装置。

【請求項8】

位置指令によって指定される目標位置に被駆動物を駆動するアクチュエータと、前記被駆動物の現在位置と前記目標位置の偏差を入力として、少なくとも一つの駆動パラメータに基づいて、前記アクチュエータが前記被駆動物に加えるべき推力を演算する推力演算部と、を備える駆動装置における駆動方法であって、
前記被駆動物が前記アクチュエータによって加速される加速区間において、前記推力演算部によって演算された推力を取得することと、
前記取得された推力に応じて、前記被駆動物が前記アクチュエータによって減速される減速区間における前記駆動パラメータを調整することと、
を実行する駆動方法。

【請求項9】

位置指令によって指定される目標位置に被駆動物を駆動するアクチュエータと、前記被駆動物の現在位置と前記目標位置の偏差を入力として、少なくとも一つの駆動パラメータに基づいて、前記アクチュエータが前記被駆動物に加えるべき推力を演算する推力演算部と、を備える駆動装置における駆動プログラムであって、
前記被駆動物が前記アクチュエータによって加速される加速区間において、前記推力演算部によって演算された推力を取得することと、
前記取得された推力に応じて、前記被駆動物が前記アクチュエータによって減速される減速区間における前記駆動パラメータを調整することと、
をコンピュータに実行させる駆動プログラムを記憶している記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、駆動装置等に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、コイル材を搬送するコイルカーをモータによって駆動する駆動装置が開示されている。この駆動装置では、コイルカーの加速時におけるモータの電流の検出を通じて、コイル材の積載重量が検出される。そして、コイルカーを所定の停止位置に停止させるための減速開始位置が、検出されたコイル材の積載重量に応じて調整される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平５－２７８４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、積載重量の異なるコイルカー毎に、異なる減速開始位置を指定するために位置指令を更新する必要がある。このように、特許文献１では、コイルカーの位置制御の基本パラメータである位置指令自体が、積載重量に応じて書き換えられるため、制御が複雑化または長期化する恐れがある。

【0005】

本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、位置指令の変更を伴わずに被駆動物の適切な減速を実現できる駆動装置等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】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示のある態様の駆動装置は、位置指令によって指定される目標位置に被駆動物を駆動するアクチュエータと、被駆動物の現在位置と目標位置の偏差を入力として、少なくとも一つの駆動パラメータに基づいて、アクチュエータが被駆動物に加えるべき推力を演算する推力演算部と、被駆動物がアクチュエータによって加速される加速区間において、推力演算部によって演算された推力を取得する加速時推力取得部と、加速時推力取得部によって取得された推力に応じて、被駆動物がアクチュエータによって減速される減速区間における駆動パラメータを調整する減速時駆動パラメータ調整部と、を備える。

【0007】

本態様では、加速区間において演算された推力に応じて、減速区間における駆動パラメータが調整されるが、目標位置または位置指令は変更されない。このように、本態様によれば、位置指令の変更を伴わずに被駆動物の適切な減速を実現できる。

【0008】

本開示の別の態様は、駆動方法である。この方法は、位置指令によって指定される目標位置に被駆動物を駆動するアクチュエータと、被駆動物の現在位置と目標位置の偏差を入力として、少なくとも一つの駆動パラメータに基づいて、アクチュエータが被駆動物に加えるべき推力を演算する推力演算部と、を備える駆動装置における駆動方法であって、被駆動物がアクチュエータによって加速される加速区間において、推力演算部によって演算された推力を取得することと、取得された推力に応じて、被駆動物がアクチュエータによって減速される減速区間における駆動パラメータを調整することと、を実行する。

【0009】

本開示の更に別の態様は、記憶媒体である。この記憶媒体は、位置指令によって指定される目標位置に被駆動物を駆動するアクチュエータと、被駆動物の現在位置と目標位置の偏差を入力として、少なくとも一つの駆動パラメータに基づいて、アクチュエータが被駆動物に加えるべき推力を演算する推力演算部と、を備える駆動装置における駆動プログラムであって、被駆動物がアクチュエータによって加速される加速区間において、推力演算部によって演算された推力を取得することと、取得された推力に応じて、被駆動物がアクチュエータによって減速される減速区間における駆動パラメータを調整することと、をコンピュータに実行させる駆動プログラムを記憶している。

【0010】

なお、以上の構成要素の任意の組合せや、これらの表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラム等に変換したものも、本開示に包含される。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、位置指令の変更を伴わずに被駆動物の適切な減速を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】リニア搬送システムの全体構造を示す斜視図である。

【図2】リニア搬送システムの制御装置の機能ブロック図である。

【図3】リニア搬送システムにおける駆動方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下では、図面を参照しながら、本開示を実施するための形態（以下では、実施形態とも表される）について詳細に記述する。記述および／または図面においては、同一または同等の構成要素、部材、処理等に同一の符号を付して重複する記述を省略する。図示される各部の縮尺や形状は、記述の簡易化のために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。実施形態は例示であり、本開示の範囲を何ら限定するものではない。実施形態において提示される全ての特徴やそれらの組合せは、必ずしも本開示の本質的なものであるとは限らない。実施形態は、便宜的に、それを実現する機能毎および／または機能群毎の構成要素に分解されて提示される。但し、実施形態における一つの構成要素が、実際には別体としての複数の構成要素の組合せによって実現されてもよいし、実施形態における複数の構成要素が、実際には一体としての一つの構成要素によって実現されてもよい。

【0014】

図１は、本開示に係る駆動装置の一態様であるリニア搬送システム１の全体構造を示す斜視図である。リニア搬送システム１は、環状のレールまたは軌道を構成する固定子２と、当該固定子２に対して駆動されてレールに沿って移動可能な複数の被駆動物または可動子３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ（以下では、総称して被駆動物３または可動子３とも表される）を備える。固定子２に設けられる電磁石またはコイルと、可動子３に設けられる永久磁石が互いに対向することで、環状のレールに沿ってアクチュエータとしてのリニアモータが構成されている。なお、固定子２が形成するレールは環状に限らない任意の形状でよい。例えば、レールは直線状でもよいし、曲線状でもよいし、一つのレールが複数のレールに分岐してもよいし、複数のレールが一つのレールに合流してもよい。また、固定子２が形成するレールの設置方向も任意である、図１の例では水平面内にレールが配設されるが、レールは鉛直面内に配設されてもよいし、任意の傾斜角の平面内や曲面内に配設されてもよい。

【0015】

固定子２は、水平方向を法線方向とするレール面２１を有する。レール面２１はレールの形成方向に沿って帯状に延在し、図１の例のように環状のレールを形成する場合は、仮想的な両端が連結された無端帯状となる。このように任意の形状のレールを形成可能なレール面２１には、電磁石を備える複数の駆動モジュール（不図示）が、レールに沿って連続的または周期的に埋設または配置されている。駆動モジュールにおける電磁石は、可動子３の永久磁石および／または電磁石自体に対してレールに沿った推進力または推力を及ぼす磁界を発生させる。具体的には、これらの多数の電磁石に三相交流等の駆動電流を流すと、永久磁石を備える可動子３をレールに沿う所望の接線方向に直線駆動する移動磁界が発生する。なお、図１の例では環状のレールを水平面内に形成するレール面２１の法線方向が水平方向であったが、レール面２１の法線方向は鉛直方向その他の任意の方向でもよい。

【0016】

固定子２において、レール面２１に対して垂直な上面または下面に設けられる測位部２２には、可動子３に取り付けられる測位対象または測位スケールとしての磁気スケール（不図示）の位置を測定可能な複数の位置検知部としての磁気センサ（不図示）が連続的にまたは周期的に埋設されている。一定ピッチの縞状の磁気パターンまたは磁気目盛りによって形成される磁気スケールを測位対象とする磁気センサは、一般的に複数の磁気検出ヘッドを備える。磁気スケールの磁気パターンのピッチまたは周期に対して、複数の磁気検出ヘッドの間隔をずらすことによって、磁気センサは磁気スケールの位置を高精度に測定できる。二つの磁気検出ヘッドが設けられる典型的な磁気センサでは、例えば、二つの磁気検出ヘッドの間隔が磁気スケールの磁気パターンに対して1/4ピッチずれている（位相が90度ずれている）。なお、以上とは逆に、可動子３に磁気センサを設け、固定子２に磁気スケールを設けてもよい。また、測位部２２によって測定された可動子３の位置を時間で微分すれば可動子３の速度を検知でき、当該速度を時間で微分すれば可動子３の加速度を検知できる。なお、以上とは逆に、可動子３に磁気センサを設け、固定子２に磁気スケールを設けてもよい。

【0017】

固定子２および／または可動子３に設けられる位置検知部および可動子３に取り付けられる測位対象または測位スケールは以上のような磁気式に限らず、光学式その他の方式でもよい。光学式の場合、可動子３（または固定子２）には一定ピッチの縞模様または目盛りによって形成される光学スケールが取り付けられ、固定子２（または可動子３）には光学スケールの縞模様を光学的に読み取り可能な光学センサが設けられる。磁気式や光学式では、位置検知部が測位対象（磁気スケールや光学スケール）を非接触で測定するため、可動子３が搬送する被搬送物が飛散して測位箇所（固定子２の上面）に入り込んだ場合の位置検知部の故障等のリスクを低減できる。但し、光学式では測位箇所に入り込んだ液体や粉体等の被搬送物によって光学スケールが覆われると測位精度が悪化してしまうため、磁性が無視できる被搬送物であれば測位箇所に入り込んでも測位精度を悪化させない磁気式とするのが好ましい。

【0018】

可動子３は、固定子２のレール面２１に対向する可動子本体３１と、可動子本体３１の上部から水平方向に張り出して固定子２の測位部２２に対向する被測位部３２と、被測位部３２とは反対側（固定子２から遠い側）に可動子本体３１から水平方向に張り出して被搬送物が載置または固定される搬送部３３を備える。可動子本体３１は、レールに沿って固定子２のレール面２１に埋設されている複数の電磁石と対向する一または複数の永久磁石（不図示）を備える。固定子２の電磁石が発生させる移動磁界が可動子３の永久磁石および／または電磁石自体にレールの接線方向の直線動力または推進力を加えるため、可動子３は固定子２に対してレール面２１に沿って直線駆動される。

【0019】

可動子３の被測位部３２には、測位対象または測位スケールとしての磁気スケールや光学スケールが、固定子２の測位部２２に設けられる位置検知部（磁気センサや光学センサ）と対向するように設けられる。位置検知部が固定子２の上面に設けられる図１の例では、磁気スケール等の測位対象が可動子３の被測位部３２の下面に取り付けられる。測位部２２および被測位部３２が磁気式の場合、レール面２１の電磁石および可動子本体３１の永久磁石の間の磁界が、測位部２２および被測位部３２の磁気測位に影響しないように、固定子２においてはレール面２１と測位部２２を異なる面または離れた箇所に形成し、可動子３においては可動子本体３１と被測位部３２を異なる面または離れた箇所に形成するのが好ましい。

【0020】

図１では四つの可動子３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄが例示されたが、例えば多数の被搬送物を搬送するリニア搬送システム１では、1,000を超える数の可動子３が必要になることも想定される。

【0021】

図２は、本実施形態に係るリニア搬送システム１の制御装置４の機能ブロック図である。制御装置４は、指令部４１と、減算器４２と、推力演算部４３と、加速時推力取得部４４と、重量推定部４５と、減速時駆動パラメータ調整部４６を備える。制御装置４が以下で説明する作用および／または効果の少なくとも一部を実現できる限り、これらの機能ブロックの一部は省略されてもよい。これらの機能ブロックは、コンピュータの中央演算処理装置、メモリ、入力装置、出力装置、コンピュータに接続される周辺機器等のハードウェア資源と、それらを用いて実行されるソフトウェアの協働によって実現されてもよい。コンピュータの種類や設置場所は問わず、上記の各機能ブロックは、単一のコンピュータのハードウェア資源で実現してもよいし、複数のコンピュータに分散したハードウェア資源を組み合わせて実現してもよい。

【0022】

図示の例では、飲料ボトル等の被搬送物Ｗが搬送部３３に載置された一つの可動子３が、アクチュエータとしての固定子２の駆動モジュール２３によってレール面２１上の初期位置ｘ_ｏから目標位置ｘ_ｔまで駆動される。初期位置ｘ_ｏは、搬入された被搬送物Ｗが搬送部３３に載置される搬入位置でもよいし、目標位置ｘ_ｔは、搬送部３３に載置された状態で可動子３によって搬送された被搬送物Ｗが搬送部３３から搬出される搬出位置でもよい。

【0023】

本実施形態の例では、初期位置ｘ_ｏから駆動される直前の可動子３が静止状態に制御され、目標位置ｘ_ｔまで駆動された直後の可動子３が静止状態に制御されるものとする。但し、このような初期位置ｘ_ｏにおける初期速度および目標位置ｘ_ｔにおける最終速度は任意であり、零（すなわち、静止状態）に限定されず、例えば、任意の好ましくは小さい値（すなわち、低速状態）でもよい。後述されるように、可動子３は初期位置ｘ_ｏの近傍では初期速度から目標速度ｖ_ｔまで加速され、目標位置ｘ_ｔの近傍では目標速度ｖ_ｔから最終速度まで減速される。従って、初期速度および最終速度の絶対値は、目標速度ｖ_ｔの絶対値よりは小さい。

【0024】

指令部４１は、初期位置ｘ_ｏにある可動子３について、位置指令および／または速度指令を生成する。位置指令は、可動子３が駆動されるべき目標位置ｘ_ｔを指定する。速度指令は、可動子３が初期位置ｘ_ｏから目標位置ｘ_ｔまで駆動される間の目標速度ｖ_ｔを指定する。後述されるように、目標速度ｖ_ｔは、等速区間において可動子３が駆動されるべき速度であり、典型的には、可動子３が初期位置ｘ_ｏから目標位置ｘ_ｔまで駆動される間の最大の速度である。等速区間より前の加速区間および等速区間より後の減速区間における可動子３の速度の絶対値は、目標速度ｖ_ｔの絶対値より小さい。

【0025】

指令部４１は、自身が生成する位置指令および速度指令に基づいて、初期位置ｘ_ｏおよび目標位置ｘ_ｔの間の区間を、加速区間、等速区間、減速区間に分けてもよい。例えば、指令部４１は、加速区間と等速区間が切り替わる第１位置ｘ_ａと、等速区間と減速区間が切り替わる第２位置ｘ_ｂを設定してもよい。初期位置ｘ_ｏと第１位置ｘ_ａの間の加速区間は、可動子３が駆動モジュール２３によって目標速度ｖ_ｔまで加速される区間である。第１位置ｘ_ａと第２位置ｘ_ｂの間の等速区間は、可動子３が駆動モジュール２３によって目標速度ｖ_ｔで等速駆動される区間である。第２位置ｘ_ｂと目標位置ｘ_ｔの間の減速区間は、可動子３が駆動モジュール２３によって目標速度ｖ_ｔから減速される区間である。

【0026】

以上のように指令部４１によって設定される第１位置ｘ_ａおよび第２位置ｘ_ｂは、可動子３の初期位置ｘ_ｏから目標位置ｘ_ｔまでの駆動が完了するまで維持される。すなわち、第１位置ｘ_ａおよび第２位置ｘ_ｂ、換言すれば、加速区間、等速区間、減速区間は、可動子３の初期位置ｘ_ｏから目標位置ｘ_ｔまでの駆動制御の間は固定的または不変である。加速区間の長さ（ｘ_ａ－ｘ_ｏ）および減速区間の長さ（ｘ_ｔ－ｘ_ｂ）は、互いに等しくてもよいし、互いに異なっていてもよい。例えば、後述されるように、減速区間では被搬送物Ｗの重量等に応じた効率的な減速駆動が可能であるため、減速区間の長さ（ｘ_ｔ－ｘ_ｂ）は加速区間の長さ（ｘ_ａ－ｘ_ｏ）より短くてもよい。

【0027】

指令部４１は、加速区間および減速区間における加速度指令を生成してもよい。加速区間における加速度指令は、可動子３を初期位置ｘ_ｏから第１位置ｘ_ａまで駆動する間に、速度を初期速度から目標速度ｖ_ｔまで増加させる目標加速度ａ_ｔを指定する。減速区間における加速度指令は、可動子３を第２位置ｘ_ｂから目標位置ｘ_ｔまで駆動する間に、速度を目標速度ｖ_ｔから最終速度まで減少させる目標加速度ａ_ｔを指定する。各区間におおける目標加速度ａ_ｔは、当該各区間を通じて一定でもよいし、変動してもよい。また、加速区間および減速区間における目標加速度ａ_ｔは、互いに正負が逆で等しい絶対値を有してもよいし、互いに異なる絶対値を有してもよい。

【0028】

初期位置ｘ_ｏから目標位置ｘ_ｔまで駆動される間の可動子３の現在位置ｘ、現在速度ｖ、現在加速度ａ等は、前述の磁気センサ等の検知部２４または測位部２２によって検知される。典型的には、検知部２４は、可動子３の現在位置ｘを直接的に検知し、それを時間で微分することで可動子３の現在速度ｖを間接的に検知し、それを時間で微分することで可動子３の現在加速度ａを間接的に検知する。

【0029】

減算器４２は、可動子３の現在位置ｘと目標位置ｘ_ｔの位置偏差Δｘ、可動子３の現在速度ｖと目標速度ｖ_ｔの速度偏差Δｖ、可動子３の現在加速度ａと目標加速度ａ_ｔの加速度偏差Δａ等を演算する。

【0030】

推力演算部４３は、減算器４２によって演算される位置偏差Δｘ、速度偏差Δｖ、加速度偏差Δａ等を入力として、少なくとも一つの駆動パラメータ４３１に基づいて、駆動モジュール２３が可動子３に加えるべき推力を演算する。詳細な図示は省略されるが、推力演算部４３は、位置偏差Δｘを入力とする位置制御ループと、当該位置制御ループの内側に設けられて速度偏差Δｖを入力とする速度制御ループと、当該速度制御ループの内側に設けられて加速度偏差Δａを入力とする加速度制御ループを備える多段ループ構成のフィードバック制御部でもよい。駆動パラメータ４３１は、例えば、位置制御ループ、速度制御ループ、加速度制御ループのそれぞれにおいて個別に設定可能な比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲイン等の各種の制御ゲインでもよい。なお、推力演算部４３によって演算された推力の情報は、固定子２に設けられる電磁石またはコイル（不図示）に流されるべき電流の情報として、駆動モジュール２３に提供される。

【0031】

加速時推力取得部４４は、可動子３が駆動モジュール２３によって加速される加速区間において、推力演算部４３によって演算された推力を取得する。具体的には、推力演算部４３は、減算器４２から入力される加速度偏差Δａ等が零になるような推力を、駆動パラメータ４３１群に基づいて演算する。この際に使用されるのは、予め定められた標準的な駆動パラメータ４３１群である。ここで、加速度偏差Δａを零にして指令部４１によって指定された加速区間における目標加速度ａ_ｔを実現するための推力（または、目標速度ｖ_ｔを実現するための推力）は、搬送中の被搬送物Ｗを含む可動子３の重量または質量に応じて変化する。例えば、運動方程式に従って、可動子３の重量が小さい場合に目標加速度ａ_ｔを実現するための推力は小さくなり、可動子３の重量が大きい場合に目標加速度ａ_ｔを実現するための推力は大きくなる。

【0032】

このように、加速時推力取得部４４によって取得される加速区間における推力は、可動子３および被搬送物Ｗの総重量を表す。特に、典型的な場合では、複数の可動子３の重量は等しいため、加速時推力取得部４４によって取得される加速区間における推力は、被搬送物Ｗの重量を表す。なお、加速時推力取得部４４によって取得される推力が加速区間において変動する場合は、その最大値が被搬送物Ｗの重量を最も良く表すと考えられる。このように、重量推定部４５は、加速時推力取得部４４によって取得された加速区間における推力（特に、その最大値）に基づいて、被搬送物Ｗおよび／または可動子３の重量を推定してもよい。

【0033】

減速時駆動パラメータ調整部４６は、加速時推力取得部４４によって取得された加速区間における推力および／または重量推定部４５によって推定された被搬送物Ｗ等の重量に応じて、可動子３が駆動モジュール２３によって減速される減速区間における駆動パラメータ４３１を調整する。

【0034】

具体的には、減速時駆動パラメータ調整部４６は、加速時推力取得部４４によって取得された加速区間における推力および／または重量推定部４５によって推定された被搬送物Ｗ等の重量が大きく、駆動指令に対する応答性が悪い場合、減速区間において駆動モジュール２３が可動子３に加える推力が大きくなるように、制御ゲイン等の駆動パラメータ４３１群を調整する。一方、減速時駆動パラメータ調整部４６は、加速時推力取得部４４によって取得された加速区間における推力および／または重量推定部４５によって推定された被搬送物Ｗ等の重量が小さく、駆動指令に対する応答性が良い場合、減速区間において駆動モジュール２３が可動子３に加える推力が小さくなるように、制御ゲイン等の駆動パラメータ４３１群を調整してもよい。

【0035】

例えば、減速時駆動パラメータ調整部４６は、所定の大推力閾値や大重量閾値に基づいて、駆動パラメータ４３１の調整要否を決定してもよい。具体的には、減速時駆動パラメータ調整部４６は、加速時推力取得部４４によって取得された加速区間における推力および／または重量推定部４５によって推定された被搬送物Ｗ等の重量が大推力閾値および／または大重量閾値を上回る場合、減速区間において駆動モジュール２３が可動子３に加える推力が大きくなるように、制御ゲイン等の駆動パラメータ４３１群を調整する。一方、減速時駆動パラメータ調整部４６は、加速時推力取得部４４によって取得された加速区間における推力および／または重量推定部４５によって推定された被搬送物Ｗ等の重量が大推力閾値および／または大重量閾値を下回る場合、減速区間における駆動パラメータ４３１群を加速区間における標準的な駆動パラメータ４３１群から変更しなくてもよい。

【0036】

推力演算部４３は、駆動パラメータ４３１の具体的な値によらず、遅かれ早かれ減速区間における目標加速度ａ_ｔまたは最終速度を実現できる。しかし、目標加速度ａ_ｔが実現されるまでに要する時間または駆動指令に対する応答性は、駆動パラメータ４３１群の具体的な値によって異なる。上記の減速時駆動パラメータ調整部４６によれば、特に、加速時推力取得部４４によって取得された加速区間における推力および／または重量推定部４５によって推定された被搬送物Ｗ等の重量が大きい場合に、迅速に目標加速度ａ_ｔを実現できるように、制御ゲイン等の駆動パラメータ４３１を大きくして容易に大推力を実現できる。

【0037】

以上のように、本実施形態によれば、被搬送物Ｗの重量が大きいために駆動指令に対する応答性が悪く減速駆動しづらい場合であっても、減速時駆動パラメータ調整部４６によって駆動パラメータ４３１を調整することで、迅速かつ効率的に可動子３を減速駆動できる。なお、本実施形態では、加速区間において演算された推力や重量に応じて、減速区間における駆動パラメータ４３１が調整されるが、指令部４１によって指定される目標位置ｘ_ｔ、目標速度ｖ_ｔ、目標加速度ａ_ｔ、減速区間の長さ等は変更されない。このように、本実施形態によれば、指令部４１による各種の指令の変更を伴わずに可動子３の適切な減速を実現できる。

【0038】

また、本実施形態によれば、被搬送物Ｗの重量を示す情報を、推力演算部４３、加速時推力取得部４４、重量推定部４５等で取得できるため、被搬送物Ｗの重量を測定するための重量センサを例えば各搬送部３３に設ける必要がない。このように、本実施形態によれば、重量が異なりうる各被搬送物Ｗを各搬送部３３が搬送する場合であっても、追加的な重量センサを必要としない安価な構成で、各被搬送物Ｗの重量に応じた適切な減速駆動を実現できる。

【0039】

図３は、本実施形態に係るリニア搬送システム１における駆動方法のフローチャートである。フローチャートにおける「Ｓ」は、ステップまたは処理を意味する。

【0040】

Ｓ１では、指令部４１が、初期位置ｘ_ｏにある可動子３について、目標位置ｘ_ｔへの駆動指令を生成する。前述のように、この駆動指令には、等速区間における目標速度ｖ_ｔを指定する速度指令や、加速区間および／または減速区間における目標加速度ａ_ｔを指定する加速度指令が含まれてもよい。

【0041】

Ｓ２では、指令部４１が、少なくとも減速区間を設定する。具体的には、Ｓ２では、指令部４１が、Ｓ１で生成した駆動指令に応じて、図２における減速開始位置としての第２位置ｘ_ｂを設定する。なお、Ｓ２では、指令部４１が加速区間および等速区間を設定してもよい。但し、図３の例では、加速区間および等速区間の境界である第１位置ｘ_ａが、Ｓ２では具体的に指定されない。この場合、後述されるＳ６において、可動子３の速度ｖが目標速度ｖ_ｔに到達したことをもって、加速区間から等速区間に切り替わる。

【0042】

Ｓ３では、駆動モジュール２３が、加速区間における可動子３の加速駆動を開始する。Ｓ４では、推力演算部４３が、予め定められた標準的な駆動パラメータ４３１群に基づいて、駆動モジュール２３が加速区間における可動子３に加える推力を演算する。Ｓ５では、加速時推力取得部４４が、Ｓ４で演算された加速区間における推力を取得する。Ｓ６では、可動子３の速度ｖが目標速度ｖ_ｔに到達したか否かが判定される。Ｓ６で「No」と判定された場合はＳ４に戻り、加速区間における推力の演算および適用（Ｓ４）および推力の取得（Ｓ５）が繰り返される。

【0043】

Ｓ６で「Yes」と判定された場合はＳ７に進む。Ｓ７では、Ｓ５で取得された加速時の推力の最大値（最大推力）が記録される。Ｓ８では、重量推定部４５が、Ｓ７で記録された最大推力に基づいて、被搬送物Ｗの重量を推定する。

【0044】

Ｓ９では、駆動モジュール２３が、等速区間における可動子３の等速駆動を開始する。Ｓ１０では、推力演算部４３が、Ｓ４と同じ標準的な駆動パラメータ４３１群に基づいて、駆動モジュール２３が等速区間における可動子３に加える推力を演算する。Ｓ１１では、可動子３がＳ２で設定された減速開始位置ｘ_ｂに到達したか否かが判定される。Ｓ１１で「No」と判定された場合はＳ１０に戻り、等速区間における推力の演算および適用（Ｓ１０）が繰り返される。

【0045】

Ｓ１１で「Yes」と判定された場合はＳ１２に進む。Ｓ１２では、減速時駆動パラメータ調整部４６が、Ｓ７で記録された加速区間における最大推力および／またはＳ８で推定された被搬送物Ｗの重量が、大推力閾値および／または大重量閾値等の閾値を上回っているか否かが判定される。

【0046】

Ｓ１２で「Yes」と判定された場合、換言すれば、可動子３が搬送する被搬送物Ｗの重量が閾値より大きい場合はＳ１３に進む。Ｓ１３では、減速時駆動パラメータ調整部４６が、減速区間において駆動モジュール２３が可動子３に加える推力が大きくなるように、制御ゲイン等の駆動パラメータ４３１群を更新する。

【0047】

なお、Ｓ１２およびＳ１３の処理は、Ｓ１１において可動子３がＳ２で設定された減速開始位置ｘ_ｂに到達する前（好ましくは、直前）に行われてもよい。この場合、Ｓ１０で使用される駆動パラメータ４３１群が変化することになるが、等速期間であれば減算器４２が出力する各種の偏差Δｘ、Δｖ、Δａが小さいため、可動子３の走行に与える影響は小さい。

【0048】

続くＳ１４では、駆動モジュール２３が、減速区間における可動子３の減速駆動を開始する。Ｓ１５では、推力演算部４３が、Ｓ１３で更新された駆動パラメータ４３１群に基づいて、駆動モジュール２３が減速区間における可動子３に加える推力を演算する。

【0049】

Ｓ１６では、可動子３がＳ１で設定された目標位置ｘ_ｔに到達したか否かが判定される。Ｓ１６で「No」と判定された場合はＳ１５に戻り、減速区間における推力の演算および適用（Ｓ１５）が繰り返される。

【0050】

Ｓ１６で「Yes」と判定された場合はＳ１７に進む。Ｓ１７では、減速時駆動パラメータ調整部４６が、可動子３が目標位置ｘ_ｔに到達した後（Ｓ１６で「Yes」と判定された後）に、駆動パラメータ４３１群をＳ１３における調整前の値、すなわち、Ｓ４およびＳ１０で使用された標準的な駆動パラメータ４３１群の値に戻す。このため、後続の可動子３の加速駆動（Ｓ４）および等速駆動（Ｓ１０）では、Ｓ１７で戻された標準的な駆動パラメータ４３１群が使用される。

【0051】

Ｓ１２で「No」と判定された場合、換言すれば、可動子３が搬送する被搬送物Ｗの重量が閾値より小さい場合は、Ｓ１４を経てＳ１８に進む。Ｓ１８では、推力演算部４３が、Ｓ４およびＳ１０と同じ標準的な駆動パラメータ４３１群に基づいて、駆動モジュール２３が減速区間における可動子３に加える推力を演算する。Ｓ１９では、可動子３がＳ１で設定された目標位置ｘ_ｔに到達したか否かが判定される。Ｓ１９で「No」と判定された場合はＳ１８に戻り、減速区間における推力の演算および適用（Ｓ１８）が繰り返される。Ｓ１９で「Yes」と判定された場合は処理が終了する。

【0052】

以上、本開示を実施形態に基づいて説明した。例示としての実施形態における各構成要素や各処理の組合せには様々な変形例が可能であり、そのような変形例が本開示の範囲に含まれることは当業者にとって自明である。

【0053】

実施形態では、可動子に設けられる永久磁石と固定子に設けられる電磁石の間の磁力に基づいて可動子を駆動するリニア搬送システムを例示したが、本開示は磁気以外の任意の原理（例えば電気や流体）に基づく任意の駆動装置に適用可能である。

【0054】

なお、実施形態で説明した各装置や各方法の構成、作用、機能は、ハードウェア資源またはソフトウェア資源によって、あるいは、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働によって実現できる。ハードウェア資源としては、例えば、プロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種の集積回路を利用できる。ソフトウェア資源としては、例えば、オペレーティングシステム、アプリケーション等のプログラムを利用できる。

【符号の説明】

【0055】

１ リニア搬送システム、２ 固定子、３ 被駆動物（可動子）、４ 制御装置、２３ 駆動モジュール、２４ 検知部、３３ 搬送部、４１ 指令部、４２ 減算器、４３ 推力演算部、４４ 加速時推力取得部、４５ 重量推定部、４６ 減速時駆動パラメータ調整部、４３１ 駆動パラメータ。

【図1】

【図2】

【図3】