JP2014165993A - Movement mechanism - Google Patents

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Junichi Tsukasa
淳一 政
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To smoothly move a mobile with a little energy in spite of an extremely simple structure.SOLUTION: A movement mechanism comprises: a base plate 1; a pair of non-magnetic opposing walls 2 which are fixed on the base plate 1 and disposed on a surface of the base plate 1 while facing each other at a predetermined interval therebetween, and including a transfer gap 5 of a predetermined width; a mobile 3 disposed in the transfer gap 5 of the opposing walls 2 in a freely movable manner and formed from a permanent magnet with opposing surfaces at both sides opposing the pair of opposing walls 2 as different magnetic poles; and a plurality of attraction magnets 4 disposed along the opposing walls 2 outside of the opposing walls 2 and formed from permanent magnets with surfaces opposing the mobile 3 as magnetic poles different from magnetic poles of the mobile 3. A pair of attraction magnets 4 disposed at both sides of the mobile 3 balance and attract the mobile 3, and move the mobile 3 which moves in the transfer gap 5 between the opposing walls 2, in a magnetic float state in the transfer gap 5 inside of the opposing walls 2.

Description

本発明は、永久磁石の磁気的な吸引力を利用して移動体をスムーズに移動できる移動機構に関し、とくに、コンベア等に利用されて、搬送物を少ないエネルギーで移動するのに最適な移動機構に関する。   The present invention relates to a moving mechanism that can smoothly move a moving body using a magnetic attraction force of a permanent magnet, and in particular, it is used for a conveyor or the like, and is an optimal moving mechanism for moving a conveyed product with less energy. About.

コンベアは、小さいエネルギーで効率よく搬送物を移送することが大切である。このことを実現するために、磁石の反発力を利用して搬送物を移動するコンベアが開発されている。(特許文献1及び2参照)   It is important for the conveyor to efficiently transport the conveyed product with small energy. In order to realize this, a conveyor that moves a conveyed product by utilizing the repulsive force of a magnet has been developed. (See Patent Documents 1 and 2)

特許文献1は、ベルトを磁石で吸引して浮上させるベルトコンベアを記載し、特許文献2は、誘導反発作用を利用して、低消費電力でステップを効率的に循環移動するコンベアを記載する。   Patent Document 1 describes a belt conveyor that attracts and lifts a belt with a magnet, and Patent Document 2 describes a conveyor that efficiently circulates steps with low power consumption by using induced repulsion.

特開平11−322037号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-322037 特開2009−35355号公報JP 2009-35355 A

以上の公報は、磁気的な吸引力や反発力で移動体をスムーズに移動させる機構を記載する。ただ、これ等の公報に記載されるコンベアは、ベルトに搬送物を載せて移送するので、ベルトを駆動するために相当なエネルギーを消費する。このため、簡単な構造で移動体のみを小さいエネルギーで効率よく移送できない欠点がある。   The above publications describe a mechanism for smoothly moving a moving body with a magnetic attractive force or a repulsive force. However, the conveyors described in these publications consume a considerable amount of energy to drive the belt because the conveyed product is transported on the belt. For this reason, there exists a fault which cannot transfer efficiently only a mobile body with small energy by simple structure.

本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、極めて簡単な構造としながら、移動体を小さいエネルギーでスムーズに移動できる移動機構を提供することにある。   The present invention has been developed for the purpose of solving this drawback. An important object of the present invention is to provide a moving mechanism that can move a moving body smoothly with small energy while having a very simple structure.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

本発明の移動機構は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
移動機構は、ベースプレート1と、このベースプレート1に固定され、かつベースプレート1の表面に所定の間隔で互いに対向して配置されて、所定の幅の移送隙間5を設けている非磁性材である一対の対向壁2と、この対向壁2の移送隙間5に移動自在に配置され、かつ一対の対向壁2と対向する両側の対向面を異なる磁極としてなる永久磁石からなる移動体3と、対向壁2の外側に対向壁2に沿って配置され、かつ移動体3との対向面を移動体3の磁極と異なる磁極としてなる永久磁石からなる複数の吸引磁石4とを備える。移動体3の両側に配置している一対の吸引磁石4は、バランスして移動体3を吸引して、対向壁2の間の移送隙間5を移動する移動体3を、対向壁2内側の移送隙間5において磁気フロート状態で移動させる。
The moving mechanism of the present invention has the following configuration in order to achieve the above-described object.
The moving mechanism is a pair of non-magnetic materials that are fixed to the base plate 1 and are opposed to each other at a predetermined interval on the surface of the base plate 1 and provided with a transfer gap 5 having a predetermined width. A movable body 3 composed of permanent magnets that are movably disposed in the transfer gap 5 of the opposed wall 2 and that have opposed surfaces on both sides facing the pair of opposed walls 2 as different magnetic poles, and the opposed wall And a plurality of attracting magnets 4 made of permanent magnets that are arranged along the opposing wall 2 on the outer side of 2 and have a surface facing the moving body 3 as a magnetic pole different from the magnetic pole of the moving body 3. The pair of attracting magnets 4 arranged on both sides of the moving body 3 attracts the moving body 3 in a balanced manner, and moves the moving body 3 that moves in the transfer gap 5 between the facing walls 2 to the inside of the facing wall 2. The transfer gap 5 is moved in a magnetic float state.

以上の移動機構は、極めて簡単な構造としながら、小さいエネルギーでスムーズに移動体を移動できる特徴がある。それは、以上の移動機構が、移動体の両側を吸引磁石でバランスしながら吸引して、対向壁の内側を磁気フロート状態で移動させるからである。吸引磁石でバランスして両側から吸引される移動体は、浮上する状態で、あるいは実質的な重量よりも小さい圧力でベースプレートに接触することで摩擦抵抗を小さくできる。   The above moving mechanism is characterized by being able to move the moving body smoothly with small energy while having an extremely simple structure. This is because the above moving mechanism attracts both sides of the moving body while balancing with the attracting magnet and moves the inside of the opposing wall in a magnetic float state. The moving body that is balanced by the attracting magnet and attracted from both sides can reduce the frictional resistance in a floating state or by contacting the base plate with a pressure smaller than a substantial weight.

本発明の一実施例に係る移動機構の斜視図である。It is a perspective view of the moving mechanism concerning one example of the present invention. 図1に示す移動機構の平面図である。It is a top view of the moving mechanism shown in FIG. 図1に示す移動機構の側面図である。It is a side view of the moving mechanism shown in FIG. 図2に示す移動機構のIV−IV線断面図である。It is the IV-IV sectional view taken on the line of the moving mechanism shown in FIG. 本発明の他の実施例に係る移動機構の垂直縦断面図である。It is a vertical longitudinal cross-sectional view of the moving mechanism which concerns on the other Example of this invention. 図5に示す移動機構のVI−VI線断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of the moving mechanism shown in FIG. 5. 本発明の他の実施例に係る移動機構の水平断面図である。It is a horizontal sectional view of a moving mechanism according to another embodiment of the present invention. 図7に示す移動機構のVIII−VIII線断面図である。It is the VIII-VIII sectional view taken on the line of the moving mechanism shown in FIG. 本発明の他の実施例に係る移動機構の垂直横断面図である。It is a vertical cross-sectional view of a moving mechanism according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施例に係る移動機構の概略平面図である。It is a schematic plan view of the moving mechanism which concerns on the other Example of this invention. 図10に示す移動機構の駆動機構の動作原理を示す図である。It is a figure which shows the principle of operation of the drive mechanism of the moving mechanism shown in FIG. 図10に示す移動機構の駆動機構の動作原理を示す図である。It is a figure which shows the principle of operation of the drive mechanism of the moving mechanism shown in FIG. 本発明の他の実施例に係る移動機構の概略平面図である。It is a schematic plan view of the moving mechanism which concerns on the other Example of this invention. 図13に示す移動機構のXIV−XIV線端面図である。FIG. 14 is an end view taken along line XIV-XIV of the moving mechanism illustrated in FIG. 13.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための移動機構を例示するものであって、本発明は移動機構を以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment shown below exemplifies a moving mechanism for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the moving mechanism as follows. Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.

図1の斜視図と、図2の平面図と、図3の側面図と、図4の断面図とに示す移動機構は、平面状のベースプレート1と、このベースプレート1の表面に所定の間隔で互いに対向して配置されて、間に移送隙間5を設けている一対の対向壁2と、この対向壁2の移送隙間5に移動自在に配置している移動体3と、対向壁2の外側に対向壁2に沿って配置している複数の吸引磁石4とを備える。   The moving mechanism shown in the perspective view of FIG. 1, the plan view of FIG. 2, the side view of FIG. 3, and the cross-sectional view of FIG. 4 includes a planar base plate 1 and a surface of the base plate 1 at a predetermined interval. A pair of opposing walls 2 that are arranged to face each other and that are provided with a transfer gap 5 therebetween, a moving body 3 that is movably arranged in the transfer gap 5 of the opposing wall 2, and an outside of the opposing wall 2 And a plurality of attracting magnets 4 arranged along the opposing wall 2.

ベースプレート1は上面を平面状として、上面に沿って移動体3を移動させる。ベースプレート1は、移動体3と吸引磁石4の永久磁石の吸引力に影響を与えないように、プラスチックや非磁性金属などの非磁性材で製作される。ベースプレート1は、上面を水平面内に配置して、移動体3を水平方向に移動させる。ただ、移動体を傾斜する面内に移動させる移動機構は、ベースプレートを傾斜して配置する。移動体3を磁気フロート状態で非接触状態で移動させる移動機構は、移動体3とベースプレート1との摩擦抵抗を0にできる。移動体3は、吸引磁石4に吸引されて磁気フロート状態で移動されるが、移動体3が重く、あるいは磁気的な吸引力が弱いと、移動体3はベースプレート1の表面に接触しながら移動する。この状態においても、移動体3がベースプレート1に接触する接触圧は、移動体3の重量よりも軽くなる。したがって、移動体3とベースプレート1との摩擦抵抗は、吸引磁石4で吸引しない状態よりも小さくなる。摩擦抵抗が移動体3とベースプレート1との接触圧に比例して大きくなるからである。   The base plate 1 has a flat upper surface and moves the moving body 3 along the upper surface. The base plate 1 is made of a non-magnetic material such as plastic or non-magnetic metal so as not to affect the attractive force of the moving magnet 3 and the permanent magnet of the attracting magnet 4. The base plate 1 arranges the upper surface in a horizontal plane and moves the moving body 3 in the horizontal direction. However, in the moving mechanism that moves the moving body in the inclined plane, the base plate is inclined. A moving mechanism that moves the moving body 3 in a non-contact state in a magnetic float state can reduce the frictional resistance between the moving body 3 and the base plate 1 to zero. The moving body 3 is attracted to the attracting magnet 4 and moved in a magnetic float state. However, if the moving body 3 is heavy or has a weak magnetic attraction force, the moving body 3 moves while contacting the surface of the base plate 1. To do. Even in this state, the contact pressure at which the movable body 3 contacts the base plate 1 is lighter than the weight of the movable body 3. Therefore, the frictional resistance between the moving body 3 and the base plate 1 is smaller than that in a state where the moving magnet 3 is not attracted by the attracting magnet 4. This is because the frictional resistance increases in proportion to the contact pressure between the moving body 3 and the base plate 1.

移動体3がベースプレート1の表面を接触しながら移動する移動機構は、図5と図6に示すように、ベースプレート1の表面に移動体3をスムーズに移動させるガイドロール6を配置する。この移動機構は、移動体3を常に2個以上のガイドロール6に接触させる状態で、水平姿勢を保持しながらスムーズに移動できる。ベースプレート1は、移動体3の接触面に摩擦抵抗の小さい、フッ素樹脂などの低摩擦コーティングをして、移動体3をスムーズに移動することもできる。   As shown in FIGS. 5 and 6, the moving mechanism in which the moving body 3 moves while contacting the surface of the base plate 1 includes a guide roll 6 that smoothly moves the moving body 3 on the surface of the base plate 1. This moving mechanism can move smoothly while maintaining a horizontal posture in a state where the moving body 3 is always in contact with two or more guide rolls 6. The base plate 1 can smoothly move the moving body 3 by applying a low friction coating such as a fluororesin having a low frictional resistance to the contact surface of the moving body 3.

対向壁2は、移動体3を移送隙間5に案内して移動させるガイドである。対向壁2は、移動体3と吸引磁石4との間を磁気シールドしないもの、いいかえると移動体3と吸引磁石4の永久磁石の磁束に影響を与えない材質のものが使用される。以上の図に示す対向壁2は、非磁性材のプラスチックや非磁性金属などを板状とするもので、内幅を移動体3の外幅よりもわずかに大きくして、移動体3と対向壁2との間に、たとえば0.2mm以上であって5mm以下、好ましくは0.5mm以上であって3mm以下、さらに好ましくは0.5mm以上であって2mm以下の隙間を設けている。移動体3を直線状に移動させる移動機構は、対向壁2を一定の間隔で直線状に配置して、移送隙間5を直線状としている。ただ、本発明の移動機構は、移動体を必ずしも直線状に移動させるとは限らず、移動体を曲線路と直線路とに移動させることもできる。対向壁2は、移送隙間5を形成するので、移動体3を移動させる移送隙間5を設けるように対向して配置される。   The facing wall 2 is a guide that moves the moving body 3 while guiding it to the transfer gap 5. The opposing wall 2 is made of a material that does not magnetically shield between the moving body 3 and the attracting magnet 4, in other words, a material that does not affect the magnetic flux of the permanent magnet of the moving body 3 and the attracting magnet 4. The facing wall 2 shown in the above figure is a plate made of a non-magnetic material such as plastic or non-magnetic metal, and has an inner width slightly larger than the outer width of the moving body 3 to face the moving body 3. For example, a gap of 0.2 mm or more and 5 mm or less, preferably 0.5 mm or more and 3 mm or less, more preferably 0.5 mm or more and 2 mm or less is provided between the wall 2 and the wall 2. The moving mechanism for moving the moving body 3 linearly arranges the opposing walls 2 linearly at regular intervals, and makes the transfer gap 5 linear. However, the moving mechanism of the present invention does not necessarily move the moving body in a straight line, and can also move the moving body between a curved path and a straight path. Since the opposing wall 2 forms the transfer gap 5, the opposing wall 2 is disposed to face the transfer gap 5 for moving the moving body 3.

移送隙間5を移動する移動体3は、対向壁2の表面に接触する。ただ、移動体3の両側をバランスして吸引磁石4に吸引させながら移動することで、移動体3を対向壁2の表面に接触させる接触圧を低くできる。したがって、移動体3と対向壁2との摩擦抵抗は小さく、移動体3は移送隙間5をスムーズに移動する。図7と図8に示す移動機構は、移動体3をよりスムーズに移動させるために、対向壁2に所定の間隔でガイドロール7を配置している。ガイドロール7は回転できるようにベースプレート1に連結されて、表面に接触する移動体3をスムーズに移動させる。この移動機構は、移動体3を常に2個以上のガイドロール7に接触させるように、ガイドロール7を配置して、移動体3をよりスムーズに移動できる。   The moving body 3 that moves in the transfer gap 5 contacts the surface of the opposing wall 2. However, the contact pressure for bringing the moving body 3 into contact with the surface of the opposing wall 2 can be lowered by balancing the both sides of the moving body 3 and moving the attracting magnet 4 to attract the moving body 3. Therefore, the frictional resistance between the moving body 3 and the opposing wall 2 is small, and the moving body 3 moves smoothly through the transfer gap 5. In the moving mechanism shown in FIGS. 7 and 8, guide rolls 7 are arranged on the opposing wall 2 at a predetermined interval in order to move the moving body 3 more smoothly. The guide roll 7 is connected to the base plate 1 so as to be able to rotate, and smoothly moves the moving body 3 in contact with the surface. The moving mechanism can move the moving body 3 more smoothly by arranging the guide roll 7 so that the moving body 3 is always in contact with two or more guide rolls 7.

移動体3は方形状の永久磁石である。移動体3は、両側の吸引磁石4に吸引されて磁気フロート状態で移送隙間5を移動できるように、対向壁2の外側に配置する吸引磁石4に磁気的な吸引力で吸引される。したがって、移動体3の永久磁石は、対向壁2と対向する両側を異なる磁極としている。   The moving body 3 is a rectangular permanent magnet. The moving body 3 is attracted to the attracting magnet 4 disposed outside the opposing wall 2 with a magnetic attracting force so that the moving body 3 is attracted by the attracting magnets 4 on both sides and can move in the transfer gap 5 in a magnetic float state. Therefore, the permanent magnet of the moving body 3 has different magnetic poles on both sides facing the opposing wall 2.

吸引磁石4も永久磁石で、移動体3との対向面を移動体3の磁極と異なる磁極として、磁気的な吸引力で移動体3を両側からバランスして吸引する。図2の平面図に示す移動機構は、吸引磁石4を対向壁2に対して所定の角度で傾斜する姿勢として、対向壁2の外側に並べて配置している。傾斜姿勢でベースプレート1に固定している吸引磁石4は、対向壁2に対する傾斜角(α)を、たとえば0度よりも大きくて45度よりも小さく、好ましくは5度よりも大きくて40度よりも小さく、さらに好ましくは約30度とする。対向壁2に対して傾斜して配置される吸引磁石4は、図2の矢印Aで示す方向に移動体3をよりスムーズに移動できる。ただ、吸引磁石は、対向壁に対して傾斜しない姿勢で配置することもできるのは言うまでもない。   The attracting magnet 4 is also a permanent magnet, and the surface facing the moving body 3 is a magnetic pole different from the magnetic pole of the moving body 3, and the moving body 3 is balanced and attracted from both sides by a magnetic attraction force. The moving mechanism shown in the plan view of FIG. 2 is arranged side by side on the outside of the opposing wall 2 so that the attracting magnet 4 is inclined at a predetermined angle with respect to the opposing wall 2. The attraction magnet 4 fixed to the base plate 1 in an inclined posture has an inclination angle (α) with respect to the opposing wall 2 of, for example, greater than 0 degrees and less than 45 degrees, preferably greater than 5 degrees and greater than 40 degrees. Also, it is preferably about 30 degrees. The attracting magnet 4 disposed to be inclined with respect to the opposing wall 2 can move the moving body 3 more smoothly in the direction indicated by the arrow A in FIG. However, it goes without saying that the attracting magnet can be arranged in a posture not inclined with respect to the opposing wall.

移動機構は、対向壁2の外側に複数の吸引磁石4を対向壁2に沿って並べて配置する。図1ないし図3の移動機構は、隣接する吸引磁石4の間に所定の隙間を設けている。この移動機構は、移動体3の長さ(L)を、隣接する吸引磁石4の中心間隔(d)の1.5倍以上として、移動体3をスムーズに移送できる。また、吸引磁石4の間隔(d)を広くすることで、使用する吸引磁石4の数を少なくできる特徴もある。   The moving mechanism arranges a plurality of attracting magnets 4 along the opposing wall 2 outside the opposing wall 2. The moving mechanism shown in FIGS. 1 to 3 has a predetermined gap between adjacent attracting magnets 4. This moving mechanism can smoothly move the moving body 3 by setting the length (L) of the moving body 3 to 1.5 times or more the center distance (d) of the adjacent attracting magnets 4. Further, there is a feature that the number of attracting magnets 4 to be used can be reduced by widening the interval (d) of the attracting magnets 4.

図9の移動機構は、対向壁2の外側に配置している一対の吸引磁石4の外側にヨーク8を配置している。ヨーク8はケイ素鋼板などの強磁性体で、その両端を対向壁2の外側に配置している一対の吸引磁石4に連結して、吸引磁石4と移動体3の磁気回路を閉ループとする。この移動機構は、ヨーク8でもって吸引磁石4の外側の磁気抵抗を小さくして、吸引磁石4が移動体3を吸引する吸引力を強くして、移動体3をより好ましい磁気フロート状態でスムーズに移動できる。   In the moving mechanism of FIG. 9, the yoke 8 is arranged outside the pair of attracting magnets 4 arranged outside the facing wall 2. The yoke 8 is a ferromagnetic body such as a silicon steel plate, and both ends thereof are connected to a pair of attracting magnets 4 arranged outside the opposing wall 2 so that the magnetic circuit of the attracting magnet 4 and the moving body 3 is a closed loop. This moving mechanism reduces the magnetic resistance outside the attracting magnet 4 with the yoke 8 and increases the attracting force by which the attracting magnet 4 attracts the moving body 3 so that the moving body 3 can be smoothly moved in a more preferable magnetic float state. Can move to.

さらに、図10の移動機構は、移動体3を対向壁2の移送隙間5に沿って移動させる駆動機構10を設けている。駆動機構10は移動体3を吸引し、また反発して加速する励磁コイル11と、移動体3の位置を検出する位置センサ12と、この位置センサ12で移動体3の位置を検出して、励磁コイル11の電流の向きと大きさをコントロールする制御回路13とを備える。   Furthermore, the moving mechanism of FIG. 10 is provided with a driving mechanism 10 that moves the moving body 3 along the transfer gap 5 of the opposing wall 2. The drive mechanism 10 attracts the moving body 3 and repels and accelerates it. The position sensor 12 detects the position of the moving body 3. The position sensor 12 detects the position of the moving body 3. A control circuit 13 for controlling the direction and magnitude of the current of the exciting coil 11 is provided.

この駆動機構10は、位置センサ12で検出される移動体3の位置で励磁コイル11の電流を制御回路13でコントロールして、移動体3を加速する。図11と図12は、励磁コイル11の磁界で移動体3を加速する状態を示している。図11は、励磁コイル11の磁界で移動体3を吸引して加速する状態を示している。移動体3が励磁コイル11に接近する位置まで移動すると、位置センサ12が移動体3の位置を検出して、制御回路13は励磁コイル11の移動体3との対向面の磁極を移動体3の磁極と異なる磁極として、励磁コイル11と移動体3との磁気的な吸引力で移動体3を吸引して加速する。図12は、励磁コイル11の磁界で移動体3を反発して加速する状態を示している。移動体3が励磁コイル11を通過する位置まで移動すると、位置センサ12が移動体3の位置を検出して、制御回路13は励磁コイル11の移動体3との対向面の磁極を移動体3の磁極と同じ磁極として、励磁コイル11と移動体3との磁気的な反発力で移動体3を反発して加速する。   The driving mechanism 10 accelerates the moving body 3 by controlling the current of the exciting coil 11 by the control circuit 13 at the position of the moving body 3 detected by the position sensor 12. 11 and 12 show a state in which the moving body 3 is accelerated by the magnetic field of the exciting coil 11. FIG. 11 shows a state where the moving body 3 is attracted and accelerated by the magnetic field of the exciting coil 11. When the moving body 3 moves to a position approaching the exciting coil 11, the position sensor 12 detects the position of the moving body 3, and the control circuit 13 uses the magnetic pole on the surface of the exciting coil 11 facing the moving body 3 as the moving body 3. As a magnetic pole different from the magnetic pole, the moving body 3 is attracted and accelerated by the magnetic attraction force of the exciting coil 11 and the moving body 3. FIG. 12 shows a state in which the moving body 3 is repelled and accelerated by the magnetic field of the exciting coil 11. When the moving body 3 moves to a position passing through the exciting coil 11, the position sensor 12 detects the position of the moving body 3, and the control circuit 13 uses the magnetic pole on the surface of the exciting coil 11 facing the moving body 3 as the moving body 3. The moving body 3 is repelled and accelerated by the magnetic repulsive force between the exciting coil 11 and the moving body 3 as the same magnetic pole.

制御回路13は、位置センサ12からの信号で励磁コイル11に流す電流の方向と大きさをコントロールする。したがって、位置センサ12は励磁コイル11で移動体3を吸引して加速できる移動体3の位置と、反発して加速できる移動体3の位置を検出して、移動体3の位置信号を制御回路13に出力する。位置センサ12は、磁気センサや光センサで移動体3の位置を検出する。   The control circuit 13 controls the direction and magnitude of the current flowing through the exciting coil 11 with a signal from the position sensor 12. Therefore, the position sensor 12 detects the position of the moving body 3 that can be accelerated by attracting the moving body 3 with the exciting coil 11, and the position of the moving body 3 that can be repelled and accelerated, and the position signal of the moving body 3 is controlled by the control circuit. 13 is output. The position sensor 12 detects the position of the moving body 3 with a magnetic sensor or an optical sensor.

以上の駆動機構10は、励磁コイル11の磁界で移動体3を吸引し、また反発して加速するが、駆動機構は励磁コイルの磁界で移動体を反発させることなく吸引して加速し、あるいは吸引することなく反発して加速することもできる。   The above drive mechanism 10 attracts the moving body 3 by the magnetic field of the excitation coil 11 and repels and accelerates it, but the drive mechanism attracts and accelerates the repulsive body by the magnetic field of the excitation coil without repelling, or It can be repelled and accelerated without suction.

移動体3を加速する駆動機構10を備える移動機構は、吸引磁石4の間に所定の間隔で励磁コイル11を配置して、移動体3を移送方向に加速する。したがって、この移動機構は、移動体3を長い移送隙間5で減速することなく、速やかに移送できる特徴がある。ただ、本発明の移動機構は、必ずしも駆動機構を設ける必要はない。それは、所定の速度で移送隙間5に供給される移動体3の減速を小さくしてスムーズに移動できるからである。   A moving mechanism including a driving mechanism 10 for accelerating the moving body 3 arranges the excitation coil 11 at a predetermined interval between the attracting magnets 4 and accelerates the moving body 3 in the transfer direction. Therefore, this moving mechanism has a feature that the moving body 3 can be quickly transferred without being decelerated by the long transfer gap 5. However, the moving mechanism of the present invention does not necessarily need to be provided with a driving mechanism. This is because the deceleration of the moving body 3 supplied to the transfer gap 5 at a predetermined speed can be reduced to move smoothly.

さらに、図13と図14に示す移動機構は、平面状のベースプレート1の表面に設けた一対の対向壁2の平面形状を円形としている。円形である一対の対向壁2は、外側に設けた外壁2Aと内側に設けた内壁2Bとからなり、内壁2Bと外壁2Aとの間にリング状の移送隙間5を設けている。平面形状を円形とする内壁2Bと外壁2Aは同心円状であって、内壁2Bと外壁2Aの間の間隔を一定としている。一対の対向壁2は、内壁2Bと外壁2Aの間隔を移動体3の外幅よりもわずかに大きくして、移動体3をスムーズに移動できるようにしている。   Further, in the moving mechanism shown in FIGS. 13 and 14, the planar shape of the pair of opposing walls 2 provided on the surface of the planar base plate 1 is circular. The pair of opposing walls 2 that are circular includes an outer wall 2A provided on the outer side and an inner wall 2B provided on the inner side, and a ring-shaped transfer gap 5 is provided between the inner wall 2B and the outer wall 2A. The inner wall 2B and the outer wall 2A having a circular planar shape are concentric, and the distance between the inner wall 2B and the outer wall 2A is constant. The pair of opposing walls 2 is configured such that the distance between the inner wall 2B and the outer wall 2A is slightly larger than the outer width of the moving body 3 so that the moving body 3 can move smoothly.

移動体3は、リング状の移送隙間5をスムーズに移動できる形状であって、対向する対向壁2との隙間を所定の間隔とする形状としている。図13に示す対向壁2は円形としているので、湾曲面である外壁2Aと内壁2Bに沿って移動する移動体3の対向面も湾曲面としている。すなわち、移動体3の外周面は外壁2Aの内周面に沿う湾曲面であって、移動体3の内周面は内壁2Bの外周面に沿う湾曲面としている。このように、外周面と内周面を湾曲面とする移動体3は、外壁2A及び内壁2Bとの対向面により接近する状態で配置できるので、対向壁2の両側に配置される吸引磁石4による磁気的な吸引力を大きくできる。ただ、移動体の長さに対して内壁及び外壁の半径を十分に大きくする構造においては、移動体の平面形状を略長方形状とすることもできる。   The moving body 3 has a shape that allows the ring-shaped transfer gap 5 to move smoothly, and has a shape that sets the gap between the opposing facing wall 2 to a predetermined interval. Since the opposing wall 2 shown in FIG. 13 is circular, the opposing surface of the moving body 3 that moves along the outer wall 2A and the inner wall 2B, which are curved surfaces, is also a curved surface. That is, the outer peripheral surface of the movable body 3 is a curved surface along the inner peripheral surface of the outer wall 2A, and the inner peripheral surface of the movable body 3 is a curved surface along the outer peripheral surface of the inner wall 2B. As described above, the moving body 3 having the outer peripheral surface and the inner peripheral surface as curved surfaces can be arranged in a state of being closer to the opposing surfaces of the outer wall 2A and the inner wall 2B. Can increase the magnetic attractive force. However, in the structure in which the radius of the inner wall and the outer wall is sufficiently large with respect to the length of the moving body, the planar shape of the moving body can be made substantially rectangular.

図に示す移動機構は、複数の移動体3を備えており、これらの移動体3を円形の対向壁2に沿って配置している。リング状の移送隙間5に配置される複数の移動体3は、連結部材15を介して所定の間隔で連結されている。図に示す連結部材15は、円形の対向壁2の中心から放射状に延びる複数の連結アーム16を備えており、これらの連結アーム16の後端を対向壁2の中心において中央連結部17で連結すると共に、各々の連結アーム16の先端に移動体3を固定している。連結部材15は、複数の連結アーム16の長さを等しくすると共に、隣接する連結アーム16間の中心角が等しくなるように中央連結部17に連結して、複数の移動体3を等間隔に配置している。複数の連結アーム16の長さと中心角を等しくして複数の移動体3を等間隔に配置する連結部材15は、中央連結部17を重心として、バランスよく支持できる。とくに、複数の移動体3を両側の吸引磁石4に吸引させて磁気フロート状態としながら、移送隙間5をスムーズに移動できる。さらに、移動機構は、ベースプレートの表面にガイドロールを配置し、あるいは対向する対向壁の内面にガイドロールを配置して移動体との摩擦抵抗を小さくすることもできる。   The moving mechanism shown in the figure includes a plurality of moving bodies 3, and these moving bodies 3 are arranged along a circular opposing wall 2. The plurality of moving bodies 3 arranged in the ring-shaped transfer gap 5 are connected at a predetermined interval via a connecting member 15. The connecting member 15 shown in the figure includes a plurality of connecting arms 16 extending radially from the center of the circular opposing wall 2, and the rear ends of these connecting arms 16 are connected by the central connecting portion 17 at the center of the opposing wall 2. In addition, the movable body 3 is fixed to the tip of each connecting arm 16. The connecting member 15 is connected to the central connecting portion 17 so that the lengths of the plurality of connecting arms 16 are equal and the central angles between the adjacent connecting arms 16 are equal, so that the plurality of moving bodies 3 are equally spaced. It is arranged. The connecting member 15 that arranges the plurality of moving bodies 3 at equal intervals with the lengths and the central angles of the plurality of connecting arms 16 being equal can be supported in a balanced manner with the central connecting portion 17 as the center of gravity. In particular, the transfer gap 5 can be smoothly moved while the plurality of moving bodies 3 are attracted to the attracting magnets 4 on both sides to bring them into a magnetic float state. Further, the moving mechanism can reduce the frictional resistance with the moving body by arranging the guide roll on the surface of the base plate or arranging the guide roll on the inner surface of the opposing wall.

図13に示す移動機構は、3個の移動体3を備えており、これらの移動体3を連結部材15を介して等間隔に配置している。図の連結部材15は、放射状に連結される3本の連結アーム15を備えており、これらの連結アーム15の中心角を等しくして、先端に移動体3を固定している。このように3個の移動体3を連結部材15を介して等間隔に配置する移動機構は、複数の移動体3をバランスよく支持しながらスムーズに移動できる。ただ、移動機構は、移動体の数を2個以下とし、あるいは4個以上とすることもできる。移動体を4個以上とする移動機構も、複数の移動体を等間隔に配置して、バランスよく支持しながらスムーズに移動できる。   The moving mechanism shown in FIG. 13 includes three moving bodies 3, and these moving bodies 3 are arranged at equal intervals via the connecting member 15. The connecting member 15 shown in the figure includes three connecting arms 15 that are connected in a radial pattern, and the center angle of these connecting arms 15 is made equal to fix the movable body 3 to the tip. Thus, the moving mechanism which arranges the three moving bodies 3 at equal intervals via the connecting member 15 can move smoothly while supporting the plurality of moving bodies 3 in a balanced manner. However, the moving mechanism can have two or less moving bodies or four or more moving bodies. The moving mechanism having four or more moving bodies can move smoothly while arranging a plurality of moving bodies at equal intervals and supporting them in a balanced manner.

さらに、図13の移動機構は、外壁2Aの外側と内壁2Bの内側に沿って複数の吸引磁石4を配置している。外壁2Aの外側と内壁2Bの内側に配置される吸引磁石4は、対向壁2の両側であって、互いに対向する位置に配置されている。これらの吸引磁石4は、前述の移動機構と同様に、移動体3との対向面を移動体3の磁極と異なる磁極としている。さらに、図13の平面図に示す移動機構は、吸引磁石4を対向壁2の接線方向に対して所定の傾斜角(α)で傾斜する姿勢として、対向壁2の両側に並べて配置している。ただ、吸引磁石は、対向壁に対して傾斜しない姿勢で配置することもできる。   Furthermore, the moving mechanism of FIG. 13 arranges a plurality of attracting magnets 4 along the outer side of the outer wall 2A and the inner side of the inner wall 2B. The attracting magnets 4 disposed on the outer side of the outer wall 2A and the inner side of the inner wall 2B are disposed on both sides of the opposing wall 2 and at positions facing each other. These attracting magnets 4 have a surface facing the moving body 3 as a magnetic pole different from the magnetic pole of the moving body 3 in the same manner as the moving mechanism described above. Furthermore, the moving mechanism shown in the plan view of FIG. 13 is arranged side by side on both sides of the opposing wall 2 so that the attracting magnet 4 is inclined at a predetermined inclination angle (α) with respect to the tangential direction of the opposing wall 2. . However, the attracting magnet can be arranged in a posture not inclined with respect to the opposing wall.

さらに、図の移動機構は、移動体3を対向壁2の移送隙間5に沿って移動させる駆動機構10も設けている。この駆動機構10は、前述の駆動機構と同様に、移動体3を吸引し、また反発して加速する励磁コイル11と、移動体3の位置を検出する位置センサ12と、この位置センサ12で移動体3の位置を検出して、励磁コイル11の電流の向きと大きさをコントロールする制御回路13とを備える。この駆動機構10は、位置センサ12で検出される移動体3の位置で励磁コイル11の電流を制御回路13でコントロールして、移動体3を加速する。制御回路13は、位置センサ12からの信号で励磁コイル11に流す電流の方向と大きさをコントロールする。   Further, the moving mechanism shown in the figure also includes a drive mechanism 10 that moves the moving body 3 along the transfer gap 5 of the opposing wall 2. As in the drive mechanism described above, the drive mechanism 10 includes an exciting coil 11 that attracts and repels the moving body 3, a position sensor 12 that detects the position of the moving body 3, and a position sensor 12. A control circuit 13 that detects the position of the moving body 3 and controls the direction and magnitude of the current of the exciting coil 11 is provided. The driving mechanism 10 accelerates the moving body 3 by controlling the current of the exciting coil 11 by the control circuit 13 at the position of the moving body 3 detected by the position sensor 12. The control circuit 13 controls the direction and magnitude of the current flowing through the exciting coil 11 with a signal from the position sensor 12.

この駆動機構10は、移動体3が励磁コイル11に接近する位置まで移動すると、位置センサ12が移動体3の位置を検出して、制御回路13が励磁コイル11に通電し、移動体3との対向面の磁極を移動体3の磁極と異なる磁極として、励磁コイル11と移動体3との磁気的な吸引力で移動体3を吸引して加速する。また、移動体3が励磁コイル11を通過する位置まで移動すると、位置センサ12が移動体3の位置を検出して、制御回路13が励磁コイル11に通電し、移動体3との対向面の磁極を移動体3の磁極と同じ磁極として、励磁コイル11と移動体3との磁気的な反発力で移動体3を反発して加速する。   In this drive mechanism 10, when the moving body 3 moves to a position approaching the excitation coil 11, the position sensor 12 detects the position of the moving body 3, and the control circuit 13 energizes the excitation coil 11, The moving body 3 is attracted and accelerated by the magnetic attraction force of the exciting coil 11 and the moving body 3 by using the magnetic pole of the opposite surface as a magnetic pole different from the magnetic pole of the moving body 3. When the moving body 3 moves to a position that passes through the excitation coil 11, the position sensor 12 detects the position of the moving body 3, and the control circuit 13 energizes the excitation coil 11, The magnetic pole is the same as the magnetic pole of the moving body 3, and the moving body 3 is repelled and accelerated by the magnetic repulsive force between the exciting coil 11 and the moving body 3.

以上の駆動機構10は、外壁2Aの外側と内壁2Bの内側に沿って複数組の励磁コイル11を配置している。外壁2Aの外側と内壁2Bの内側に配置される励磁コイル11は、対向壁2の両側であって、互いに対向する位置に配置している。図に示す駆動機構10は、3組の励磁コイル11を備えており、これらの励磁コイル3を等間隔に配置している。この構造は、駆動機構10の3組の励磁コイル11が、等間隔に配置された3個の移動体3を磁気的な力によって加速するタイミングを一致させることができる。このため、複数の移動体3をバランスよく、しかも安定して移送隙間5に沿って回転させる状態で移送できる。ただ、駆動機構の励磁コイルは、必ずしも複数の移動体と対向する等しい間隔で配置する必要はなく、複数組の励磁コイルを異なる間隔で配置することもできる。この構造の移動機構は、複数組の励磁コイルの内のいずれかの励磁コイルが、複数の移動体の内のいずれかの移動体を異なるタイミングで加速するので、複数の移動体はいずれかの移動体が常に加速される状態となって、連続的に駆動されてスムーズに回転され続ける。   In the drive mechanism 10 described above, a plurality of sets of exciting coils 11 are arranged along the outer side of the outer wall 2A and the inner side of the inner wall 2B. The exciting coils 11 arranged on the outer side of the outer wall 2A and on the inner side of the inner wall 2B are arranged on both sides of the opposing wall 2 at positions facing each other. The drive mechanism 10 shown in the figure includes three sets of exciting coils 11, and these exciting coils 3 are arranged at equal intervals. With this structure, the three exciting coils 11 of the drive mechanism 10 can coincide with the timing at which the three moving bodies 3 arranged at equal intervals are accelerated by magnetic force. For this reason, the plurality of moving bodies 3 can be transported in a balanced and stable manner along the transport gap 5. However, the excitation coils of the drive mechanism do not necessarily have to be arranged at equal intervals facing the plurality of moving bodies, and a plurality of sets of excitation coils can be arranged at different intervals. In the moving mechanism of this structure, any one of the plurality of sets of exciting coils accelerates any moving body of the plurality of moving bodies at different timings. The moving body is constantly accelerated, continuously driven and continuously rotated.

さらに、移動機構は、図示しないが、対向壁に沿って配置される励磁コイルの数と、移送隙間に等間隔で配置される移動体の数とを異なる個数とすることもできる。とくに、励磁コイルの数と、移動体の数とを互いに素となる個数とする移動機構は、複数の励磁コイルを等間隔で配置しながら、等間隔で配置された移動体のいずれかを常に何れかの励磁コイルで加速する状態として、複数の移動体を連続的に駆動させてスムーズに回転できる。   Furthermore, although not shown, the number of exciting coils arranged along the opposing wall may be different from the number of moving bodies arranged at equal intervals in the transfer gap. In particular, the moving mechanism that makes the number of exciting coils and the number of moving bodies relatively prime each other always places one of the moving bodies arranged at equal intervals while arranging a plurality of exciting coils at equal intervals. As a state of acceleration by any one of the exciting coils, a plurality of moving bodies can be continuously driven to rotate smoothly.

以上のように、一対の対向壁2を円形とする移動機構は、リング状の移送隙間5に沿って複数の移動体3をエンドレスで移送できる。   As described above, the moving mechanism that makes the pair of opposing walls 2 circular can transfer the plurality of moving bodies 3 endlessly along the ring-shaped transfer gap 5.

1…ベースプレート
2…対向壁 2A…外壁2A
2B…内壁2B
3…移動体
4…吸引磁石
5…移送隙間
6…ガイドロール
7…ガイドロール
8…ヨーク
10…駆動機構
11…励磁コイル
12…位置センサ
13…制御回路
15…連結部材
16…連結アーム
17…中央連結部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base plate 2 ... Opposite wall 2A ... Outer wall 2A
2B ... Inner wall 2B
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Moving body 4 ... Attraction magnet 5 ... Transfer gap 6 ... Guide roll 7 ... Guide roll 8 ... Yoke 10 ... Drive mechanism 11 ... Excitation coil 12 ... Position sensor 13 ... Control circuit 15 ... Connecting member 16 ... Connecting arm 17 ... Center Connecting part

Claims (10)

ベースプレート(1)と、
このベースプレート(1)に固定され、かつベースプレート(1)の表面に所定の間隔で互いに対向して配置されて、所定の幅の移送隙間(5)を設けてなる非磁性材からなる一対の対向壁(2)と、
この対向壁(2)の移送隙間(5)に移動自在に配置され、かつ一対の対向壁(2)と対向する両側の対向面を異なる磁極としてなる永久磁石からなる移動体(3)と、
前記対向壁(2)の外側に、対向壁(2)に沿って配置され、かつ前記移動体(3)との対向面を移動体(3)の磁極と異なる磁極としてなる永久磁石からなる複数の吸引磁石(4)とを備え、
前記移動体(3)の両側に配置してなる一対の吸引磁石(4)がバランスして前記移動体(3)を吸引して、前記対向壁(2)の間の移送隙間(5)を移動する移動体(3)を、前記対向壁(2)の内側の移送隙間(5)において磁気フロート状態で移動させるようにしてなる移動機構。
A base plate (1),
A pair of opposing surfaces made of a non-magnetic material fixed to the base plate (1) and disposed on the surface of the base plate (1) so as to oppose each other at a predetermined interval and provided with a transfer gap (5) having a predetermined width. The wall (2),
A movable body (3) made of a permanent magnet that is arranged movably in the transfer gap (5) of the opposite wall (2) and has opposite surfaces on both sides facing the pair of opposite walls (2) as different magnetic poles,
A plurality of permanent magnets arranged along the opposing wall (2) on the outside of the opposing wall (2) and having a facing surface facing the moving body (3) as a magnetic pole different from the magnetic pole of the moving body (3) A suction magnet (4)
A pair of attracting magnets (4) arranged on both sides of the moving body (3) balances and attracts the moving body (3) to form a transfer gap (5) between the opposing walls (2). A moving mechanism configured to move a moving body (3) in a magnetic float state in a transfer gap (5) inside the opposing wall (2).
前記吸引磁石(4)が、前記対向壁(2)に対して所定の角度で傾斜して対向壁(2)の外側に配置されてなる請求項1に記載される移動機構。   The moving mechanism according to claim 1, wherein the attraction magnet (4) is disposed outside the opposing wall (2) at a predetermined angle with respect to the opposing wall (2). 隣接する前記吸引磁石(4)の間に所定の隙間を設けており、前記移動体(3)の長さ(L)が、隣接する吸引磁石(4)の中心間隔(d)の1.5倍以上である請求項1又は2に記載される移動機構。   A predetermined gap is provided between the adjacent attracting magnets (4), and the length (L) of the movable body (3) is 1.5 of the center interval (d) between the adjacent attracting magnets (4). The moving mechanism according to claim 1 or 2, wherein the moving mechanism is double or more. 前記対向壁(2)の内面に、非磁性材のガイドロール(7)を配置してなる請求項1ないし3のいずれかに記載される移動機構。   The moving mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein a guide roll (7) made of a non-magnetic material is disposed on the inner surface of the facing wall (2). 前記対向壁(2)がベースプレート(1)に固定されて、ベースプレート(1)を水平面内に配置してなる請求項1ないし4のいずれかに記載される移動機構。   The moving mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein the opposing wall (2) is fixed to a base plate (1), and the base plate (1) is disposed in a horizontal plane. 前記吸引磁石(4)が前記移動体(3)を吸引して前記ベースプレート(1)から浮上させる状態で移動させるようにしてなる請求項1ないし5のいずれかに記載される移動機構。   The moving mechanism according to any one of claims 1 to 5, wherein the attraction magnet (4) attracts the moving body (3) and moves it in a state of floating from the base plate (1). 前記移動体(3)を対向壁(2)に沿って移動させる駆動機構(10)を備える請求項1ないし6のいずれかに記載される移動機構。   The moving mechanism according to any one of claims 1 to 6, further comprising a driving mechanism (10) for moving the moving body (3) along the opposing wall (2). 前記駆動機構(10)が、前記移動体(3)を吸引して加速する励磁コイル(11)と、前記移動体(3)の位置を検出する位置センサ(12)と、この位置センサ(12)で前記移動体(3)の位置を検出して、前記励磁コイル(11)の電流をコントロールする制御回路(13)とを備え、
前記制御回路(13)が、前記位置センサ(12)で検出される前記移動体(3)の位置で励磁コイル(11)の電流をコントロールして、前記移動体(3)を加速するようにしてなる請求項7に記載される移動機構。
The drive mechanism (10) attracts and accelerates the moving body (3), an excitation coil (11), a position sensor (12) that detects the position of the moving body (3), and the position sensor (12 ) And the control circuit (13) for detecting the position of the moving body (3) and controlling the current of the exciting coil (11),
The control circuit (13) controls the current of the exciting coil (11) at the position of the moving body (3) detected by the position sensor (12) to accelerate the moving body (3). The moving mechanism according to claim 7.
前記対向壁(2)の外側に配置してなる一対の吸引磁石(4)の外側に配置してなるヨーク(8)を備え、このヨーク(8)の両端を一対の吸引磁石(4)に連結して、ヨーク(8)でもって吸引磁石(4)と移動体(3)の磁気回路を閉ループとしてなる請求項1ないし8のいずれかに記載される移動機構。   Provided with a yoke (8) arranged outside the pair of attracting magnets (4) arranged outside the opposing wall (2), and both ends of the yoke (8) are connected to the pair of attracting magnets (4). The moving mechanism according to any one of claims 1 to 8, wherein the magnetic circuit of the attracting magnet (4) and the moving body (3) is connected with a yoke (8) to form a closed loop. 前記対向壁(2)と移動体(3)との隙間が0.1mm以上であって、2mm以下である請求項1ないし9のいずれかに記載される移動機構。   The moving mechanism according to any one of claims 1 to 9, wherein a gap between the facing wall (2) and the moving body (3) is 0.1 mm or more and 2 mm or less.
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