JP2563912B2 - 浮上式搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、小物類を搬送するのに好適な浮上式搬送装
置に係わり、特に搬送車に効率良く推進力を与えられる
ようにした浮上式搬送装置に関する。

（従来の技術） 近年、オフィスオートメーション、ファクトリオート
メーションの一環として、建屋内の複数の地点間におい
て、伝票、書類、現金、試料等を搬送装置を用いて移動
させることが行われている。

このような用途に用いられる搬送装置は、オフィスの
環境を損うものであってはならず、粉塵の発生等が無く
低騒音であることが要求される。このため、この種の搬
送装置はガイドレールに対し搬送車を非接触に支持し得
るように構成されている。搬送車を非接触で支持するに
は、空気や磁気を利用するのが一般的であるが、中でも
搬送車を磁気的に支持する方式は、ガイドレールに対す
る追従性や、騒音低減効果に優れており、最も有望な支
持方式とされている。

ところで、搬送車を電磁石で支持し、この電磁石への
励磁電流を制御することによって搬送車を支持するもの
では、電磁石のコイルを常時付勢しなければならず、消
費電力が大きいという欠点がある。そこで、電磁石に要
求される起磁力の大部分を永久磁石で付与し、無負荷時
および負荷積載時の電磁石の消費電力の低減化を図るよ
うにした装置も考えられている。

この装置は、電磁石と永久磁石とで磁気支持ユニット
が構成され、それぞれの磁気支持ユニットの永久磁石が
個々の磁気支持ユニットの自重およびこれに加わる負荷
分担重量に見合った吸引力を発生するような間隙を、磁
気支持ユニットの吸引面とガイドレールの被吸引面との
間に作るような、いわゆるゼロパワー制御がなされる。

このような制御を行う装置で磁気支持ユニットを搬送
車の前後左右４ヶ所に配置して搬送車を４点で非接触支
持すると、これら４つの磁気支持ユニットが全て搬送車
に固定されているので、これらのうちの３つの磁気支持
ユニットの永久磁石がそれらの支持重量に等しい吸引力
を発生する間隙をとると、これら３つの磁気支持ユニッ
トの位置によって残りの１つの磁気支持ユニットの間隙
が幾何学的に決定され、該磁気支持ユニットの実際の間
隙と、本来その支持分担重量を支えるための吸引力を生
じさせる間隙とが必ずしも一致しなくなる。

そこで、搬送車を進行方向に２つに分割し、それぞれ
の分割体にそれぞれ２つの磁気支持ユニットを搭載する
とともに、これら分割体を進行方向と直交する面内で回
転自在に連結することにより、磁気支持ユニットに各磁
気支持ユニットとガイドレールとの間の間隙方向への移
動自由度を持たせ、それぞれの間隙を、各磁気支持ユニ
ットが本来分担すべき支持重量に見合った吸引力を生じ
せしめるように自動調整可能な構造とした装置も提案さ
れている。（特願昭60−9774号）。

一方、この種の搬送車を走行させるには、片側式リニ
ア誘導電動機の二次導体板を搬送車に取付け、同電動機
の固定子を軌道側に配置して加減速に必要な推力を搬送
車に与える方式が用いられている。このリニア誘導電動
機により搬送車が大きな推力を受けるためには、二次導
体板の面積が可能な限り広いのが望ましい。またがっ
て、二次導体板は搬送車の例えば上面全体にわたって設
けられることになる。

しかしながら、搬送車を分割構造にした前述の搬送装
置では、各分割体の移動自由度を確保するため、二次導
体板も当然に分割構造にしなければならないため、固定
子から供給される移動磁界によって生ずるうず電流の通
路がこの分割部で切断されてしまい、リニア誘導電動機
の推力の低下を招くという問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来の分割構造の浮上式搬送装置にあっ
ては、リニア誘導電動機の二次導体も分割構造になって
しまうため、二次導体板に誘導されるうず電流の通路が
分断され、推進力が低下するという問題があった。

本発明は、搬送車及び二次導体板が分割構造であって
も推進力の低下を防止できる浮上式搬送装置を提供する
ことを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、磁性体で形成されたガイドレールと、この
ガイドレールに沿って走行自在に配置され、前記ガイド
レールの下面と垂直な面内で回転自在に連結された複数
の分割体から構成された搬送車と、この搬送車の前記各
分割体に前記ガイドレールの下面と空隙を介して対向す
るように搭載されて前記搬送車を非接触支持するための
磁気力を発生させる電磁石を備えた複数の磁気支持ユニ
ットと、前記搬送車を前記ガイドレールに対して安定に
磁気浮上させるべく前記電磁石の励磁電流を制御する制
御回路と、前記搬送車に取付けられたリニア誘導電動機
の二次導体板と、前記ガイドレールに沿って配置され、
前記二次導体板を介して前記ガイドレールに沿った推進
力を前記搬送車に付与するリニア誘導電動機の固定子と
を備えた浮上式搬送装置において、前記二次導体板が、
前記固定子と対向する位置で前記各分割体の回転を妨げ
ないように分割されて前記搬送車に固定された複数の二
次導体と、これら二次導体を電気的に接続する可撓性接
続部材とで構成されていることを特徴としている。

（作 用） 本発明によれば、分割された二次導体が可撓性接続部
材を介して電気的に接続されているので、二次導体に誘
起されるうず電流の通路を同接続部材で接続することが
でき、大きな推進力を得ることができる。しかも、上記
接続部材は可撓性であるため、二次導体相互の移動自由
度を何等阻害することはない。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例に係る浮
上式搬送装置について説明する。

第１図〜第３図において１は、断面が逆Ｕ字状に形成
され、例えばオフィス空間において障害物を避けるよう
にして敷設された軌道枠である。この軌道枠１の上部壁
下面には２本のガイドレール2a,2bが平行に敷設されて
おり、軌道枠１の側壁内面にはそれぞれ断面がコ字状の
非常時用ガイド3a,3bが互いの開放側を対面させて敷設
されている。ガイドレール2a,2bの下側には、搬送車15
が上記ガイドレール2a,2bに沿って走行自在に配置され
ている。そして、軌道枠１の上部壁中央部には、搬送軌
道に沿って所定の距離を隔てて複数の縦長の孔1aが形成
され、これら孔1aを軌道枠１の上面から塞ぐ天板４の下
面に、上記孔1aに収容される状態でリニア誘導電動機の
固定子16が配置されている。

ガイドレール2a,2bは、強磁性体で形成された平板状
部材21を白色に塗装したものであり、オフィスへの据付
作業を容易化するため分割構造となっている。各部材21
の継目部分Ａは所定の接合処理が施されている。

次に搬送車15の構成について説明する。ガイドレール
2a,2bの下面と対向するように平板状の基台25が配置さ
れている。この基台25は、進行方向に配置された２つの
分割板26a,26bと、両分割板26a,26bを同進行方向と直交
する面内で回転可能に連結する連結機構27とで構成され
ている。この連結機構27により、後に述べる４つの磁気
支持ユニット31の各々は、それぞれの永久磁石53の発生
する吸引力のみで本来分担すべき支持重量を支持するこ
とができるよう、ガイドレール2a,2bとの間にそれぞれ
の支持重量に見合った長さの間隙をつくることができ
る。各分割板26a,26bの各中央部上方には、装置の稼動
時に前記固定子16と微小ギャップを介して対向し得る高
さの位置に、前述したリニア誘導電動機の可動要素であ
る二次導体板28a,28bがそれぞれ配置されている。これ
ら二次導体板28a,28bは非磁性体で形成され、連結板29
a,29bを介して前記分割板26a,26bにそれぞれ固定されて
いる。

また、二次導体板28a,28bの近接する端部は、接続部
材30によって電気的に接続されている。この接続部材30
は、第４図に示されるように非磁性の導電性細線を編み
込んで形成された布状の接続体30aと、この接続体30aの
両端部を前記二次導体板28a,28bに固定するための取付
け板30b,30c及び皿ねじ30dとで構成されている。

基台25の上面四隅位置には、それぞれ計４つの磁気支
持ユニット31が搭載されている。これら磁気支持ユニッ
ト31は、上記基台25上にボルト32および台座33を用いて
前記基台25に取付けられている。これら磁気支持ユニッ
ト31には、同ユニット31とガイドレール2a,2bの下面と
の間の空隙長を検出する光学ギャップセンサ34が取付け
られている。また、各分割板26a,26bの下面には、連結
部材35a,35b,36a,36bを介して搬送物の収容のための容
器37,38がそれぞれ取付けられている。そして、これら
容器37,38には、前記４つの磁気支持ユニット31をそれ
ぞれ制御するための制御装置41と、定電圧発生装置42
と、これらに電力を供給する小容量の電源43とがそれぞ
れ２つずつ計４つ搭載されている。また、前記基台25の
下面四隙位置には、磁気支持ユニット31の磁気力喪失時
などにおいて前記非常用ガイド3a,3bの上下壁内面に接
触して搬送車15を上下方向に支持するための４つの縦車
輪45aと、同非常用ガイド3a,3bの側壁内面に接触して搬
送車15を左右方向に支持するための４つの横車輪45bと
がそれぞれ取付けられている。

磁気支持ユニット31は、第５図にも示すように上端部
がガイドレール2a,2bの下端部と対向するように搬送車1
5の進行方向と直交する方向に配置された２つの電磁石5
1，52と、これら電磁石51，52の各下部側面間に介在す
る永久磁石53とで構成されており、全体としてＵ字状を
なすものである。各電磁石51，52は、強磁性体で形成さ
れた継鉄55と、この継鉄55に巻装されたコイル56とで構
成されており、各コイル56は、電磁石51，52によって形
成される磁束が互いに加算されるような向きで直列に接
続されている。

また、制御装置41は、例えば第６図に示すように構成
されている。なお、この図において矢印は信号経路をま
た棒線は電力経路を示している。この制御装置41は、搬
送車15に取付けられて磁気支持ユニット31によって形成
される磁気回路中の起磁力あるいは磁気抵抗もしくは搬
送車15の運動の変化を検出するセンサ部61と、このセン
サ部61からの信号に基づいてコイル56に供給すべき電力
を演算する演算回路62と、この演算回路62からの信号に
基づいて、前記コイル56に電力を供給するパワーアンプ
63とで構成されており、これが集まって４つの磁気支持
ユニット41をそれぞれ制御する。センサ部61は、外部雑
音の影響を抑制するため前述した光学ギャップセンサ34
の信号を変調する変調回路64と、前記コイル56の電流値
を検出する電流検出器65とで構成されている。演算回路
62は、一方においては、光学ギャップセンサ34からの信
号を変調回路64を介して導入し、減算器66によってギャ
ップ長設定値Z₀を減算するとともに、この減算器66の出
力を直接、または微分器67を介してそれぞれフィードバ
ックゲイン補償器68,69に導き、他方においては電流検
出器65からの信号をフィードバックゲイン補償器70に導
くものであり、さらに電流検出器65から導入され減算器
71で０信号と比較された後、積分補償器72で補償された
信号と、上記３つのフィードバックゲイン補償器68〜70
の加算器73による加算出力とを減算器74で比較して、そ
の偏差を前記パワーアンプ63に出力するものとなってい
る。

また、定電圧発生装置42は、電源43と制御装置41との
間に介在されており、変調回路64、演算回路62および光
学ギャップセンサ34に常に一定の電圧で電流を供給して
いる。この定電圧発生装置42は、電源43の負荷変動に起
因する電圧降下が制御装置41に与える影響を除去するた
めのもので、基準電圧発生装置75と、この基準電圧発生
装置75の出力信号に基づき常に一定電圧で必要とされる
電流を制御装置41に供給する電流増幅器76とから構成さ
れている。

次に、このように構成された本実施例に係る浮上式搬
送装置の動作について説明する。

装置が停止状態にある場合には、非常用ガイド3a,3b
の上下壁のいずれか一方の内面に搬送車15の縦車輪45a
が接触している。この状態で装置を起動させると、制御
装置41は、永久磁石53が発生する磁束と同じ向きまたは
逆向きの磁束を電磁石51，52に発生させるとともに、磁
気支持ユニット31とガイドレール2a,2bとの間に所定の
空隙長を維持させるべく励磁コイル56に流す電流を制御
する。これによって、第５図に示すように、永久磁石53
〜継鉄55〜空隙Ｐ〜ガイドレール2a,（2b）〜空隙Ｐ〜
継鉄55〜永久磁石53の経路からなる磁気回路が形成され
る。ギャップ長は、搬送車15など被支持体の重量と、永
久磁石53の起磁力による磁気支持ユニット31〜ガイドレ
ール2a（2b）間の磁気的吸引力とが丁度釣合うような長
さに設定される。制御装置41は、このギャップ長を維持
すべく電磁石51，52の励磁電流制御を行う。これによっ
て、いわゆるゼロパワー制御がなされることになる。

いま、磁気浮上中の搬送車15がリニア誘導電動機の固
定子16の真下にあるとする。この固定子16に施された三
相巻線に三相交流電圧を印加すると特定の向きに進行す
る移動磁界が発生する。これによって二次導体板28a,28
bにうず電流が流れる。この結果、うず電流と磁界との
相互作用によって搬送車15が電磁力を受けるので、搬送
車15は、磁気浮上状態のままガイドレール2a,2bに沿っ
て走行し始める。搬送車15が空気抵抗等の影響で完全静
止するまでの間に再び固定子16が配置されていれば、搬
送車15は再度付勢されてガイドレール2a,2bに沿った移
動を持続させる。この移動は目的とする地点まで継続さ
れる。かくして、搬送車15を非接触状態で目的地点まで
移動させることができる。

この実施例によれば、二次導体板28a,28bが接続部材3
0により電気的につながれているので、搬送車15は、二
次導体板が28a,28bの二枚に分割されていない磁と同等
の推進力を得ることができる。特に、搬送車15が第７図
に示すような分岐部Ｑにおいてその進行方向を矢印Ｂか
ら矢印Ｃへと直角に変えて進む場合には本実施例は有効
である。即ち、第７図中81a,81cは矢印Ｂと平行に搬送
車15を停止もしくは発進させるための固定子であり、81
bは矢印ｃと平行に搬送車15を停止もしくは発進させる
ための固定子である。また、82a,82bは分岐方向の強磁
性体からなるガイドレールであり、83a〜83cは固定子81
a〜81cの励磁をコントロールするために分岐部ガイドレ
ール84の上面に設置された搬送車検出センサである。こ
のような分岐部Ｑでは、固定部81bのつくる移動磁界の
進行方向が二次導体板28a,28bの切れ目と平行になるた
め、これが電気的に接続されていない場合には固定子81
bより搬送車15に付与される推進力が半減することにも
なりかねないが、本実施例の装置では、大きな推進力が
得られる。

このように、本実施例においては、二次導体板を分割
した場合でも、リニア誘導電動機の推進力を効率よく用
いることができ、搬送車15の走行速度を高くとることが
できる。このため、荷物の搬送時間が短縮されて本発明
による本装置の搬送効率を非常に高めることができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるもので
はない。例えば上記実施例では分割されている二次導体
板を電気的に接続するために、布状の接続部材30を用い
たが、これは接続部材の形状を何ら限定するものではな
く、例えば第８図に示すように、２本のリード線90a,90
bを二次導体板の対向する端部に取り付けてもよい。

このように本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々
変更して実施することができる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、リニア誘導電動
機の二次導体板を分割して搬送車にとりつけても、同電
動機の固定子の発生する移動磁界により二次導体板中に
誘導されるうず電流の通路が分割されないので、二次導
体板を分割していない同電動機と同等の強い推進力を効
率よく搬送車に付与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る浮上式搬送装置の概略
構成を示す斜視図、第２図は同装置の縦断面図、第３図
は同装置を一部切欠した側面図、第４図は同装置におけ
る接続部材を下方から見た斜視図、第５図は同装置にお
ける磁気支持ユニットの縦断面図、第６図は同装置の制
御装置の電気的構成を示すブロック図、第７図は同装置
の効果を説明するための軌道分岐部分の平面図、第８図
は本発明の他の実施例に係る浮上式搬送装置における接
続部材を示す斜視図である。 １……軌道枠、2a,2b,82a,82b……ガイドレール、3a,3b
……非常時用ガイド、４……天板、15,102……搬送車、
16,81a〜81c……リニア誘導電動機の固定子、25……基
台、26a,26b……分割板、27……連結機構、28a,28b……
二次導体板、31……磁気支持ユニット、34……ギャップ
センサ、37,38……容器、41……制御装置、42……定電
圧発生装置、43……電源、51,52……電磁石、53……永
久磁石、55……継鉄、56……コイル、Ａ……継目、Ｐ…
…空隙、Ｑ……分岐部、84……分岐部ガイドレール、30
……接続部材、30a……接続材、30b,30c……取付板、30
d……皿ネジ、90a,90b……リード線。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁性体で形成されたガイドレールと、この
   ガイドレールに沿って走行自在に配置され、前記ガイド
   レールの下面と垂直な面内で回転自在に連結された複数
   の分割体から構成された搬送車と、この搬送車の前記各
   分割体に前記ガイドレールの下面と空隙を介して対向す
   るように搭載されて前記搬送車を非接触支持するための
   磁気力を発生させる電磁石を備えた複数の磁気支持ユニ
   ットと、前記搬送車を前記ガイドレールに対して安定に
   磁気浮上させるべく前記電磁石の励磁電流を制御する制
   御回路と、前記搬送車に取付けられたリニア誘導電動機
   の二次導体板と、前記ガイドレールに沿って配置され、
   前記二次導体板を介して前記ガイドレールに沿った推進
   力を前記搬送車に付与するリニア誘導電動機の固定子と
   を備えた浮上式搬送装置において、 前記二次導体板は、前記固定子と対向する位置で前記各
   分割体の回転を妨げないように分割されて前記搬送車に
   固定された複数の二次導体と、これら二次導体を電気的
   に接続する可撓性接続部材とを備えたものであることを
   特徴とする浮上式搬送装置。
2. 【請求項２】前記可撓性接続部材は、非磁性体からなる
   細線を編み込んだ布状の部材であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の浮上式搬送装置。
3. 【請求項３】前記分割体は、前記搬送車の進行方向に分
   割されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の浮上式搬送装置。