JP2597435B2 - 磁気浮上搬送装置の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気浮上に用いる変位
センサを少なくとも軌道側に固定して可動体を磁気浮上
させ、軌道に沿って可動体を移動する磁気浮上搬送装置
の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる装置の従来例の一つを図６及び図
７について説明する。図６において、状態１の搬送台
（可動体）１は浮上制御装置ＣＯＮ．１及びＣＯＮ．２
で浮上している。その際に作用している磁極は符号１６
−１、１６−２で示されている。なお、図６において、
浮上制御装置は３台で構成されている。

【０００３】各浮上制御装置ＣＯＮ．１〜ＣＯＮ．３
は、センサアンプ４１−１…、補償回路２２、電流アン
プ２４、コイル用切換装置２６、センサ用切換装置２８
で構成され、切換制御装置３０で制御されている。そし
て、切換制御装置３０は、ＣＰＵ３０−１と、プログラ
ム３０−２と、コイル用切換装置２６及びセンサ用切換
装置２８にそれぞれ信号ＬＣ（ＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ
３）、ＬＳ（ＬＳ１、ＬＳ２、ＬＳ３）を送信し且つセ
ンサ用切換装置２８で選択された変位センサの信号ＬＡ
１を受信する入出力装置３０−３とから構成されてい
る。

【０００４】磁極１６−１を作用させるに際しては、コ
イル用切換装置２６ではスイッチＣａを閉じ、センサ用
切換装置２８ではスイッチＳａを閉じれば良い。その他
の磁極についても、コイル用切換装置２６、センサ用切
換装置２８における対応するスイッチを閉じることによ
り、励磁して可動体１に対して作用させることが出来
る。

【０００５】状態１において、可動体１は前述した様に
磁極１６−１、１６−２で吸引浮上され、且つ推進力発
生手段であるリニアモータＬＩＭにより図６中右方向に
付勢される。そして、状態２まで移動する。その際に、
変位センサＳ−３により切換制御装置３０は可動体１が
磁極１６−３の直下に来たことを検知する。そして、浮
上制御装置ＣＯＮ．３におけるコイル用切換装置２６、
センサ用切換装置２８を閉じる。これに加えて、磁極１
６−１を非励磁状態（非作動状態）にする。

【０００６】可動体１がさらに右方向に移動を続け状態
３に至ると、該可動体１は磁極１６−１、１６−２で支
承されていた状態（状態１）から磁極１６−２、１６−
３で支承されていた状態（状態３）へ完全に以降するの
である。以下、この操作を繰り返すことにより可動体１
は移動を続けるのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の磁
気浮上搬送装置においては、変位センサの検出隙間対出
力の関係が変位センサ個々に異なるため、同一の磁気浮
上制御回路を用いると、可動体の浮上位置が個々の変位
センサの特性に基づいて決定されるため、変位センサ個
々について全ての変位センサの検出隙間対出力の関係を
等しくするように調整しなければならず、これは極めて
労力を要し、困難であるという問題があった。

【０００８】また、各々の変位センサからの出力はセン
サアンプによって増幅され、この増幅された出力が以後
の制御に用いられている。ここで、センサアンプはその
他の部材、部品と比較して高価であるため、これの使用
個数を減少して製造コストをその分だけ低く抑えたいと
いう要請が存在する。しかし、従来の技術ではこの様な
要請に応えることが出来なかった。

【０００９】本発明は、上述した問題に鑑みてなされた
もので、変位センサ個々の検出隙間対出力の特性の調整
を不要にすることが出来て、しかも製造コストの低減が
可能な磁気浮上搬送装置の制御装置を提供することを目
的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、磁気力
により可動体を軌道より浮上させ、該可動体の浮上位置
を検出する複数の変位センサが軌道側に固定され、該変
位センサの信号により該可動体の浮上方向位置を磁気力
を増減する磁気浮上制御装置によって制御し、そして推
進力発生手段によって該可動体を該軌道に沿って移動す
る磁気浮上搬送装置において、各変位センサの検出隙間
と出力特性との関係およびあらかじめ設定した制御目標
直線とを記憶した記憶装置が接続された制御ユニットを
備え、前記磁気浮上制御装置は直列に接続されたセンサ
アンプとゲインコントローラとオフセットコントローラ
と補償回路と電流増幅器とよりなり、前記センサアンプ
は変位センサに接続され、前記電流増幅器は可動体を浮
上させる電磁コイルに接続され、前記制御ユニットは前
記記憶装置に記憶された各変位センサの出力特性が前記
制御目標直線となるようにゲインコントローラおよびオ
フセットコントローラに制御信号を出力する機能を有し
ている。

【００１１】また本発明によれば、磁気力により可動体
を軌道より浮上させ、該可動体の浮上位置を検出する複
数の変位センサが軌道側に固定され、該変位センサの信
号により該可動体の浮上方向位置を磁気力を増減する磁
気浮上制御装置によって制御し、そして推進力発生手段
によって該可動体を該軌道に沿って移動する磁気浮上搬
送装置において、各変位センサの検出隙間と出力特性と
の関係およびあらかじめ設定した制御目標直線とを記憶
した記憶装置が接続された制御ユニットを備え、前記磁
気浮上制御装置は直列に接続されたセンサアンプと補償
回路と電流増幅器とよりなり、前記センサアンプは変位
センサに接続され、前記電流増幅器は可動体を浮上させ
る電磁コイルに接続され、前記制御ユニットは前記記憶
装置に記憶された各変位センサの出力特性があらかじめ
設定した浮上すきまにおける前記制御目標直線の値にな
るようにセンサアンプのゲインを制御する機能を有する
ことを特徴とする磁気浮上搬送装置。

【００１２】さらに本発明によれば、複数の変位センサ
は対応する複数のスイッチング回路を介して単一のセン
サアンプに接続され、該単一のセンサアンプを介して前
記磁気浮上制御装置に接続されている。

【００１３】

【作用】したがって、記憶装置には各変位センサの出力
特性および制御目標直線が記憶されているので、各変位
センサの出力特性が目標直線になるように、制御ユニッ
トはゲインコントローラおよびオフセットコントローラ
を制御するか又はセンサアンプのゲインを制御する。こ
のように各変位センサの出力特性が目標直線となるの
で、可動体の浮上位置を抑えることができる。

【００１４】このようにして個々の変位センサの出力特
性を、ゲインコントローラの制御により勾配を目標直線
に合せ、そしてオフセットを加算制御して目標直線に合
せる。又は、センサアンプのゲインを制御して浮上すき
まにおける目標直線の値に合せる。このようにしてあた
かも全く同一の変位センサのように個々の変位センサを
扱うことができる。したがって、変位センサと磁気浮上
制御装置との組合せが変っても同一の浮上特性を実現で
き、個々の変位センサの調整を全く行わずに磁気浮上搬
送装置に使用することができる。

【００１５】また、複数の変位センサは対応する複数の
スイッチング回路を介して単一のセンサアンプに接続
し、該単一のセンサアンプを介して前記磁気浮上制御装
置に接続する様に構成すれば、高価なセンサアンプを多
数使用する必要が無くなり、製造コストを低く抑えるこ
とが出来る。

【００１６】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００１７】なお、図１において図６に対応する部分に
ついては、同じ符号を付して重複説明を省略する。

【００１８】図１において、磁気浮上制御装置は、全体
を符号４０−１、４０−２、４０−３（４０−３以降図
示せず）・・・で示す磁気浮上制御回路と、これらの制
御回路がＡ／Ｄ変換器４６−１、４６−２、４６−３
（４６−３以降図示せず）・・・を介して接続された計
算機すなわちマイクロコンピュータで構成された制御ユ
ニットと、その制御ユニット４７に接続された記憶装置
４８及びゲイン・オフセットコントロール信号発生器４
９とからなっている。

【００１９】前記磁気浮上制御回路４０−１は、直列に
設けられたセンサアンプ４１−１、ゲイン設定装置すな
わちゲインコントローラ４２−１、オフセット設定装置
すなわちオフセットコントローラ４３−１、補償回路４
４−１及び電流増幅器４５−１とからなっている。その
センサアンプ４１−１は、変位センサ１２−１に接続さ
れ、電流増幅器４５−１は、電磁コイル１０−１に接続
されている。

【００２０】この制御回路４０−１のセンサアンプ４１
−１とゲインコントローラ４２−１との間から分岐され
た電気回路Ｌ１は、Ａ／Ｄ変換器４６−１を介して制御
ユニット４７に接続され、ゲイン・オフセットコントロ
ール信号発生器４９は、ゲインコントローラ４２−１及
びオフセットコントローラ４３−１にそれぞれ接続され
ている。また、磁気浮上制御装置４０−２、４０−３
（４０−３以降図示せず）・・・についても同様に構成
されている。

【００２１】次に作用について説明する。

【００２２】先ず、検出隙間ｇｓの異なるいくつかの可
動体１を用意して軌道２に沿って移動させ、変位センサ
１２−１、１２−２、１２−３（１２−３以降図示せ
ず）・・・の出力電圧を取り込み、記憶装置４８に記憶
させる。

【００２３】図２には、測定した変位センサ（この例で
は変位センサ１２−１、１２−２）の検出隙間ｇｓに対
応した出力電圧Ｖｓの特性が示されている。

【００２４】変位センサの出力特性は、直線に近似され
るので、出力電圧Ｖｓは、 Ｖｓ＝ａｓ・ｇｓ＋ｂｓ で表わされる。

【００２５】図において、Ｓ１、Ｓ２及びＳ０は、それ
ぞれ変位センサ１２−１、１２−１の出力特性直線及び
制御目標直線を示している。

【００２６】Ｖ０＝ａ０・ｇｓ＋ｂ０ とすれば、出力特性直線Ｓ１は、 Ｖ１＝ａ１・ｇｓ＋ｂ１ で表わされ、これらの出力特性直線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を
記憶装置４８に記憶しておく。

【００２７】図１において、変位センサ１２−１、１２
−２、１２−３（１２−３以降図示せず）・・・の検出
した浮上隙間ｇｓに対応する変位信号は、ゲインコント
ローラ４２−１、４２−２、４２−３（４２−３以降図
示せず）・・・を経てオフセットコントローラ４３−
１、４３−２、４３−３（４３−３以降図示せず）・・
・に導かれ、補償回路４４−１、４４−２、４４−３
（４４−３以降図示せず）・・・に入力されて電流増幅
器４５−１、４５−２、４５−３（４５−３以降図示せ
ず）・・・により増幅され、電磁コイル１０−１、１０
−２、１０−３（１０−３以降図示せず）・・・に流さ
れる。そして、変位センサ１２−１、１２−２、１２−
３（１２−３以降図示せず）・・・の検出隙間に応じて
電磁コイル１０−１、１０−２、１０−３（１０−３以
降図示せず）・・・に流れる電流が増減すするため、可
動体１に働く磁気吸引力が制御され、可動体１はある一
定の浮上隙間で安定に磁気浮上する。この際、制御ユニ
ット４７は、記憶装置４８に記憶された変位センサ１２
−１、１２−２、１２−３（１２−３以降図示せず）・
・・個々の出力特性直線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３（Ｓ３以降図
示せず）・・・に基づき、オフセット・ゲインコントロ
ール信号発生器４９を介してゲインコントローラ４２−
１、４２−２、４２−３（４２−３以降図示せず）・・
・及びオフセットコントローラ４３−１、４３−２、４
３−３（４３−３以降図示せず）・・・に制御信号を出
力する。すなわち、変位センサ１２−１の出力特性直線
Ｓ１に対しては、ゲインコントローラ４２−１におい
て、 α＝ａ０／ａ１ の乗算を行う。この乗算信号に対して次のオフセットコ
ントローラ４３−１において、 ｂ＝ｂ０−αｂ１ の加算を行う。結果として、オフセットコントローラ４
３−１の出力電圧Ｖｓｃは、図２の目標直線Ｓ０とな
る。

【００２８】すなわち、 Ｖｓｃ＝α（ａ１・ｇｓ＋ｂ１）＋ｂ ＝α・ａ１・ｇｓ＋α・ｂ１＋ｂ ＝（ａ０／ａ１）ａ１・ｇｓ＋（ａ０／ａ１）ｂ１＋ｂ０ −（ａ０／ａ１）ｂ１ ＝Ｖ０ 変位センサ１２−２に対しても同様の制御を行うことに
より、その出力特性直線Ｓ２を目標直線Ｓ０にする。以
上の制御を全ての変位センサについて同様に行い、磁気
浮上制御回路４０−１、４０−２、４０−３（４０−３
以降図示せず）・・・と変位センサ１２−１、１２−
２、１２−３（１２−３以降図示せず）・・・の組合せ
が変っても変位センサの特性を見かけ上同一として、可
動体１の浮上位置の変動を抑え、可動体１を安定に移動
できるものである。

【００２９】すなわち、図３において、図２で示した前
記変位センサ１２−１、１２−２、１２−３（１２−３
以降図示せず）・・・の可動体の間隙ｇｓと出力特性と
の関係Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３（図示せず）・・・を測定し
（ステップＳ１）、それらの特性を記憶装置４８に記憶
する（ステップＳ２）。そして各センサを可動体が通過
したか否かを検知し（ステップＳ３）、通過した後に、
これから可動体が通過しようとする各センサ（例えばセ
ンサ１２−１を通過したときはセンサ１２−４又は１２
−５（図示せず））の出力信号に対し、制御ユニット４
７はゲイン・オフセットコントロール信号発生器４９を
介しゲインコントロールを行って出力特性直線Ｓ１、Ｓ
２、Ｓ３（図示せず）・・・の勾配を目標直線Ｓ０に合
せ、オフセットコントロールによりＹ接片を図示の例で
はゼロにし、出力特性直線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３（図示せ
ず）・・・を目標直線Ｓ０と同一にして可動体１の浮上
位置の変動を抑える（ステップＳ４）。

【００３０】図４は本発明の別の実施例を示し、磁気浮
上制御装置６０−１をセンサアンプ４１−１、補償回路
４４−１及び電流増幅器４５−１から構成し、そのセン
サアンプ４１−１のセンサ１２−１側から分岐された電
気回線Ｌ１ａをＡ／Ｄ変換器４６−１を介して制御ユニ
ット６１に接続し、該ユニット６１をセンサアンプゲイ
ンコントロール信号発生器６３を介してセンサアンプ４
１−１に接続し、他の磁気浮上制御装置６０−２、６０
−３（６０−３以降図示せず）・・・についても同様に
構成した例である。この実施例では図５に示すように、
変位センサ１２−１、１２−２、１２−３（１２−３以
降図示せず）・・・の可動体の間隙ｇｓと出力特性との
関係を測定し（ステップＳ１１）、それらの特性を記憶
装置６２に記憶する（ステップＳ１２）。そして各セン
サを可動体が通過したか否かを検知し（ステップＳ１
３）、通過した後に、これから可動体が通過しようとす
る各センサの出力信号に対し、制御ユニット６１は、セ
ンサアンプゲインコントロール信号発生器６３を介して
センサアンプ４１−１、４１−２、４１−３（４１−３
以降図示せず）・・・のゲインを制御して目標値に合
せ、可動体１の浮上位置の変動を抑える（ステップＳ１
４）。

【００３１】また、前述の浮上制御装置は図８の様に構
成することも出来る。図８の実施例は図６における実施
例の符号ＣＯＮ．１〜ＣＯＮ．３を改善したものであ
り、切換制御装置３０にセンサアンプのゲイン・オフセ
ット信号を発生するセンサアンプゲイン・オフセット信
号発生器４９を取り付けたものである。基本的な構成、
作用効果については、前述した実施例と同様であるため
説明を省略する。

【００３２】ここで、図８における符号Ｘで示す部分に
関しては、図１０で示す様な構成を採用した実施例も可
能である。以下、図９、１０を参照しつつ該実施例につ
いて説明する。

【００３３】図６で示す従来の方式を採用する場合、図
９で簡略化して示す様に、変位センサ１２−１、１２−
２、１２−３・・・の各々の出力は、対応するセンサア
ンプ４１−１、４１−２、４１−３・・・を介して磁気
浮上制御装置６０に送出される。しかし、前述した様
に、センサアンプは高価な部品であるため、その使用個
数をなるべく減少したいという要請が存在している。そ
のため図１０で示す様に、変位センサ１２−１、１２−
２、１２−３・・・の各々の出力を、対応するスイッチ
回路３０−１、３０−２、３０−３・・・を介して単一
のセンサアンプ４１に送出することが好ましいのであ
る。

【００３４】図９と図１０から明らかな様に、図９で示
す構成とすればセンサアンプの使用数は格段に減少し、
その分だけコストダウンが達成されるのである。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、可動体が移動する際に、変位センサ個々の
調整を行うことなく、変位センサの出力特性のばらつき
によって発生する可動体の浮上位置の変化に起因する可
動体の振動をなくし、可動体上の被搬送物を安全に移動
でき、また、可動体と制御磁極との接触をなくし、可動
体を安定に移動できるという優れた効果が得られる。

【００３６】さらに、センサアンプの個数を減少して、
製造コストを低く抑えることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体構成図。

【図２】変位センサの出力特性図。

【図３】制御フローチャート図。

【図４】本発明の別の実施例を示す全体構成図

【図５】本発明の別の実施例を示す制御フローチャート
図。

【図６】本発明が実施される磁気浮上搬送装置を示す全
体構成図。

【図７】図６の直交断面図。

【図８】本発明の他の実施例の要部を示すブロック図。

【図９】従来技術において、変位センサの出力が磁気浮
上制御装置まで到達するのを示すブロック図。

【図１０】本発明の更に別の実施例の要部を示すブロッ
ク図

【符号の説明】

１・・・可動体 ２・・・軌道 １２−１・・・１２−ｎ・・・変位センサ ４０−１・・・４０−ｎ、６０−１、６０・・・ｎ、・
・・磁気浮上制御装置 ４１−１・・・４１−ｎ・・・センサアンプ ４２−１・・・４２−ｎ・・・ゲインコントローラ ４３−１・・・４３−ｎ・・・オフセットコントローラ ４７、６１・・・制御ユニット ４８、６２・・・記憶装置 ４９・・・オフセット・ゲインコントロール信号発生器 ６３・・・センサアンプゲインコントロール信号発生器

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気力により可動体を軌道より浮上さ
   せ、該可動体の浮上位置を検出する複数の変位センサが
   軌道側に固定され、該変位センサの信号により該可動体
   の浮上方向位置を磁気力を増減する磁気浮上制御装置に
   よって制御し、そして推進力発生手段によって該可動体
   を該軌道に沿って移動する磁気浮上搬送装置において、
   各変位センサの検出隙間と出力特性との関係およびあら
   かじめ設定した制御目標直線とを記憶した記憶装置が接
   続された制御ユニットを備え、前記磁気浮上制御装置は
   直列に接続されたセンサアンプとゲインコントローラと
   オフセットコントローラと補償回路と電流増幅器とより
   なり、前記センサアンプは変位センサに接続され、前記
   電流増幅器は可動体を浮上させる電磁コイルに接続さ
   れ、前記制御ユニットは前記記憶装置に記憶された各変
   位センサの出力特性が前記制御目標直線となるようにゲ
   インコントローラおよびオフセットコントローラに制御
   信号を出力する機能を有することを特徴とする磁気浮上
   搬送装置の制御装置。
2. 【請求項２】 磁気力により可動体を軌道より浮上さ
   せ、該可動体の浮上位置を検出する複数の変位センサが
   軌道側に固定され、該変位センサの信号により該可動体
   の浮上方向位置を磁気力を増減する磁気浮上制御装置に
   よって制御し、そして推進力発生手段によって該可動体
   を該軌道に沿って移動する磁気浮上搬送装置において、
   各変位センサの検出隙間と出力特性との関係およびあら
   かじめ設定した制御目標直線とを記憶した記憶装置が接
   続された制御ユニットを備え、前記磁気浮上制御装置は
   直列に接続されたセンサアンプと補償回路と電流増幅器
   とよりなり、前記センサアンプは変位センサに接続さ
   れ、前記電流増幅器は可動体を浮上させる電磁コイルに
   接続され、前記制御ユニットは前記記憶装置に記憶され
   た各変位センサの出力特性があらかじめ設定した浮上す
   きまにおける前記制御目標直線の値になるようにセンサ
   アンプのゲインを制御する機能を有することを特徴とす
   る磁気浮上搬送装置の制御装置。
3. 【請求項３】 複数の変位センサは対応する複数のスイ
   ッチング回路を介して単一のセンサアンプに接続され、
   該単一のセンサアンプを介して前記磁気浮上制御装置に
   接続される請求項１、２のいずれかに記載の磁気浮上搬
   送装置の制御装置。