JP2663683B2 - 搬送台車の除振装置 - Google Patents
搬送台車の除振装置Info
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- JP2663683B2 JP2663683B2 JP2171948A JP17194890A JP2663683B2 JP 2663683 B2 JP2663683 B2 JP 2663683B2 JP 2171948 A JP2171948 A JP 2171948A JP 17194890 A JP17194890 A JP 17194890A JP 2663683 B2 JP2663683 B2 JP 2663683B2
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Description
「産業上の利用分野」 この発明は、シリコンウエハなどを搬送する搬送台車
に用いて好適な搬送台車の除振装置に関する。 「従来の技術」 従来より、シリコンウエハの搬送を行う搬送台車（例
えば自立無人車）には防振構造が採用されている。この
防振構造により、クリーンルーム内の空気を排出する目
的で床面に開けられたグレーティングによる衝撃や変位
加振による振動を抑制し、シリコンウエハの破損を防止
している。 第10図は、上述した防振構造の搬送台車１を示す概略
構成図であり、この図に示すように台車本体1aと荷台1b
との間に防振ゴム2,2が介挿されており、これらによっ
て荷台1bの振動が遮断される。ここで、第11図は荷台1b
と積載物３と防振ゴム2,2からなる振動系における周波
数と伝達率の関係を示したグラフであり、このグラフに
示すように、当該振動系の固有周波数よりも高い周波数
の振動が遮断されているのがわかる。なお、伝達率は第
10図に示すように、台車本体1aの変位zoと積載物３の変
位ｚとの比で表される。 「発明が解決しようとする課題」 ところで、台車本体1aの振動の遮断を防振ゴム2,2に
よって行う場合、同防振ゴム2,2の特性から固有振動数
を10Hz以下にするのは難しく、このため10Hz前後の周波
数を遮断することができなかった。 また、グレーティング４（第10図参照）上を走行する
際に生じる振動の周波数は、同グレーティング４のピッ
チと搬送台車１の走行速度とから決まり、その基本周波
数が数Hz〜10Hz位になる。このため、その基本周波数あ
るいはその高調波成分が防振ゴム２の固有振動数に一致
し、共振を起こしてしまう。そして、この際の共振倍率
が10倍程度になるので、共振点では台車本体1aの振動が
10倍の増幅されて荷台1bに伝達されてしまう。 この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、
共振倍率を低くして荷台の振動を小さくすることができ
る搬送台車の除振装置を提供することを目的としてい
る。 「課題を解決するための手段」 請求項１に記載の発明は、台車本体と、前記台車本体
の上部に防振部材を介して支持された荷台とを有する搬
送台車において、前記荷台に作用する振動の加速度を検
出する加速度検出手段と、前記加速度検出手段により検
出された加速度信号を速度信号に変換する変換手段と、
前記荷台に取り付けられた第１の電磁石と、前記第１の
電磁石に対向配置され、前記台車本体に取り付けられた
第２の電磁石と、前記第１の電磁石と前記第２の電磁石
との間に配され、支持棒を介して前記荷台に取り付けら
れた磁性板と、前記速度信号に基づいて、前記第１また
は第２の電磁石のうちから、前記荷台に生じた振動を減
衰させるためのものを選択する選択手段と、前記選択手
段により選択された前記第１または第２の電磁石のいず
れかへ前記速度信号に応じたレベルの電流を供給する制
御手段とを具備することを特徴とする。 また、請求項２に記載の発明は、台車本体と、前記台
車本体の上部に防振部材を介して支持された荷台とを有
する搬送台車において、前記荷台に作用する振動の加速
度を検出する加速度検出手段と、前記加速度検出手段に
より検出された加速度信号を速度信号に変換する変換手
段と、基端部が前記荷台に取り付けられ、先端部が前記
荷台の下面に当接されており、その弾性力により前記荷
台に対して上向きの力を付与する板バネと、前記板バネ
の前記基端部近傍の下面に取り付けられ、前記板バネを
介して、供給電圧に応じて前記荷台を上方向へ移動させ
る第１の圧電素子と、前記板バネの前記基端部の上面に
取り付けられ、前記板バネを介して、供給電圧に応じて
前記荷台を下方向へ移動させる第２の圧電素子と、前記
速度信号に基づいて、前記第１または第２の圧電素子の
うちから、前記荷台に生じた振動を減衰させるためのも
のを選択する選択手段と、前記選択手段により選択され
た前記第１または第２の圧電素子のいずれかへ前記速度
信号に応じたレベルの電圧を供給する制御手段とを具備
することを特徴とする。 また、請求項３に記載の発明は、台車本体と、前記台
車本体の上部に防振部材を介して支持された荷台とを有
する搬送台車において、前記荷台に作用する振動の加速
度を検出する加速度検出手段と、前記加速度検出手段に
より検出された加速度信号を速度信号に変換する変換手
段と、前記台車本体と前記荷台との間に介挿され、供給
電流に応じて前記荷台を下方向または上方向へ移動させ
るリニア直流モータと、前記速度信号の符号と逆符号の
電流を前記リニア直流モータへ供給する制御手段とを具
備することを特徴とする。 「作用」 請求項１に記載の発明によれば、荷台が振動すると、
加速度検出手段から加速度信号が出力され、この加速度
信号は、変換手段により速度信号に変換される。これに
より、選択手段は、上記速度信号に基づいて第１または
第２の電磁石のうちから振動を減衰させるためのものを
選択する。次いで、制御手段は、上記選択された第１ま
たは第２の電磁石のいずれかのものへ速度信号に応じた
レベルの電流を供給する。これにより、当該電磁石へ磁
性板が、振動の方向と逆方向に引きつけられ、この結
果、荷台の振動が抑制される。 また、請求項２に記載の発明によれば、荷台が振動す
ると、加速度検出手段から加速度信号が出力され、この
加速度信号は、変換手段により速度信号に変換される。
これにより、選択手段は、上記速度信号に基づいて第１
または第２の圧電素子のうちから振動を減衰させるため
のものを選択する。次いで、制御手段は、上記選択され
た第１または第２の圧電素子のいずれかのものへ速度信
号に応じたレベルの電圧を供給する。これにより、当該
圧電素子が駆動され、板バネを介して振動の方向と逆方
向に荷台が移動され、この結果、荷台の振動が抑制され
る。 また、請求項３に記載の発明によれば、荷台が振動す
ると、加速度検出手段から加速度信号が出力され、この
加速度信号は、変換手段により速度信号に変換される、
これにより、制御手段は、上記速度信号と逆符号の電流
をリニア直流モータへ供給する。この結果、リニア直流
モータが駆動され、荷台が振動の方向と逆方向へ移動さ
れることにより、荷台の振動が抑制される。 「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明
する。 ◇第１実施例 第１図は、この発明の第１実施例による除振装置を適
用した搬送台車７を示す概略構成図である。なお、この
図に示す台車本体7aは断面図で示している。また、この
図において前述した第10図と共通する部分には同一の符
号を付してその説明を省略する。 この図において、台車本体7aには、その上部中央に貫
通孔８が開けられており、この貫通孔８に位置するよう
に電磁石９が同台車本体7aに固定されている。この電磁
石９には増幅部10から電流が供給されるようになってい
る。また、台車本体7aの内部には、図示のように水平方
向に支持板11が取付けられており、この上面中央には前
記電磁石９に対向して電磁石12が固定されている。この
電磁石12には増幅部13から電流が供給されるようになっ
ている。 荷台7bの下面には、下方へ伸びる支持棒14,14がそれ
ぞれ離間して取付けられており、この支持棒14,14の先
端に磁性材（以下鉄板）15が取付けられている。この場
合、鉄板15は電磁石９と電磁石12との中間に位置するよ
うに前記支持板11の位置および支持棒14,14の長さが決
定されている。また、荷台7bの下面中央部には加速度セ
ンサ16が取付けられており、これによって荷台7bの振動
が検出される。加速度センサ16の出力信号は制御部17に
供給され、制御部17は供給される出力信号に基づいて増
幅部10,13の出力レベルを制御する。すなわち、制御部1
7は、加速度センサ16の出力信号を積分して速度信号を
算出し、この速度信号に基づいて増幅部10,13の出力レ
ベルを決定する。この場合、制御部17は荷台7bが下方に
移動した場合には電磁石９を動作させ、荷台7bが上方に
移動した場合には電磁石12を動作させる。 このように構成された搬送台車１において、車輪６が
グレーティング４の溝に落ちるとき、防振ゴム2,2が伸
ばされて荷台7bが下向きの力を受け、下方へ移動する。
この運動が加速度センサ16にて検出され、その検出信号
が制御部17に供給される。制御部17は供給された検出信
号を積分し、荷台7bの速度を算出する。このときの速度
信号は負になるので、制御部17は電磁石９を選択し、こ
れに荷台7bの速度に応じた制御力を発生させるように増
幅器10の出力レベルを制御する。これにより、増幅器10
の出力レベルに応じた吸引力で鉄板15が電磁石９により
引上げられる。このとき、電磁石９から荷台7bに作用す
る力は同荷台7bの運動に対する抵抗力（減衰力）とな
る。 一方、車輪６がグレーティング４の溝から上がると
き、防振ゴム2,2が圧縮されて荷台7bが上向きの力を受
け、上方へ移動する。このとき速度信号は正になるの
で、制御部17は電磁石12を選択し、これに荷台7bの速度
に応じた制御力を発生させるように増幅器13の出力レベ
ルを制御する。これにより、増幅器13の出力レベルに応
じた吸引力で鉄板15が電磁石12により引下げられる。こ
の場合も電磁石12から荷台7bに作用する力は同荷台7bの
運動に対する減衰力となる。このように、電磁石9,12は
それぞれ荷台7bの速度に応じた減衰力のみを同荷台7bに
与え、防振ゴム2,2は静止時の荷重を受け持つ。 なお、上記第１実施例においては、一組の電磁石9,12
を設けた場合について説明したが、荷台7bの四隅にそれ
ぞれ一組づつ配置すれば、上下方向の振動のみならず、
ピッチング、ローリングの制御もできる。また、水平方
向にも四組の電磁石を設置すれば、水平２方向の並進運
動とヨーイングの制御もできる。 ここで参考として、第２図にこの第１実施例のブロッ
ク線図を示す。なお、この図における各記号の意味は次
の通りである。 Z:荷台の上下方向の変位
に用いて好適な搬送台車の除振装置に関する。 「従来の技術」 従来より、シリコンウエハの搬送を行う搬送台車（例
えば自立無人車）には防振構造が採用されている。この
防振構造により、クリーンルーム内の空気を排出する目
的で床面に開けられたグレーティングによる衝撃や変位
加振による振動を抑制し、シリコンウエハの破損を防止
している。 第10図は、上述した防振構造の搬送台車１を示す概略
構成図であり、この図に示すように台車本体1aと荷台1b
との間に防振ゴム2,2が介挿されており、これらによっ
て荷台1bの振動が遮断される。ここで、第11図は荷台1b
と積載物３と防振ゴム2,2からなる振動系における周波
数と伝達率の関係を示したグラフであり、このグラフに
示すように、当該振動系の固有周波数よりも高い周波数
の振動が遮断されているのがわかる。なお、伝達率は第
10図に示すように、台車本体1aの変位zoと積載物３の変
位ｚとの比で表される。 「発明が解決しようとする課題」 ところで、台車本体1aの振動の遮断を防振ゴム2,2に
よって行う場合、同防振ゴム2,2の特性から固有振動数
を10Hz以下にするのは難しく、このため10Hz前後の周波
数を遮断することができなかった。 また、グレーティング４（第10図参照）上を走行する
際に生じる振動の周波数は、同グレーティング４のピッ
チと搬送台車１の走行速度とから決まり、その基本周波
数が数Hz〜10Hz位になる。このため、その基本周波数あ
るいはその高調波成分が防振ゴム２の固有振動数に一致
し、共振を起こしてしまう。そして、この際の共振倍率
が10倍程度になるので、共振点では台車本体1aの振動が
10倍の増幅されて荷台1bに伝達されてしまう。 この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、
共振倍率を低くして荷台の振動を小さくすることができ
る搬送台車の除振装置を提供することを目的としてい
る。 「課題を解決するための手段」 請求項１に記載の発明は、台車本体と、前記台車本体
の上部に防振部材を介して支持された荷台とを有する搬
送台車において、前記荷台に作用する振動の加速度を検
出する加速度検出手段と、前記加速度検出手段により検
出された加速度信号を速度信号に変換する変換手段と、
前記荷台に取り付けられた第１の電磁石と、前記第１の
電磁石に対向配置され、前記台車本体に取り付けられた
第２の電磁石と、前記第１の電磁石と前記第２の電磁石
との間に配され、支持棒を介して前記荷台に取り付けら
れた磁性板と、前記速度信号に基づいて、前記第１また
は第２の電磁石のうちから、前記荷台に生じた振動を減
衰させるためのものを選択する選択手段と、前記選択手
段により選択された前記第１または第２の電磁石のいず
れかへ前記速度信号に応じたレベルの電流を供給する制
御手段とを具備することを特徴とする。 また、請求項２に記載の発明は、台車本体と、前記台
車本体の上部に防振部材を介して支持された荷台とを有
する搬送台車において、前記荷台に作用する振動の加速
度を検出する加速度検出手段と、前記加速度検出手段に
より検出された加速度信号を速度信号に変換する変換手
段と、基端部が前記荷台に取り付けられ、先端部が前記
荷台の下面に当接されており、その弾性力により前記荷
台に対して上向きの力を付与する板バネと、前記板バネ
の前記基端部近傍の下面に取り付けられ、前記板バネを
介して、供給電圧に応じて前記荷台を上方向へ移動させ
る第１の圧電素子と、前記板バネの前記基端部の上面に
取り付けられ、前記板バネを介して、供給電圧に応じて
前記荷台を下方向へ移動させる第２の圧電素子と、前記
速度信号に基づいて、前記第１または第２の圧電素子の
うちから、前記荷台に生じた振動を減衰させるためのも
のを選択する選択手段と、前記選択手段により選択され
た前記第１または第２の圧電素子のいずれかへ前記速度
信号に応じたレベルの電圧を供給する制御手段とを具備
することを特徴とする。 また、請求項３に記載の発明は、台車本体と、前記台
車本体の上部に防振部材を介して支持された荷台とを有
する搬送台車において、前記荷台に作用する振動の加速
度を検出する加速度検出手段と、前記加速度検出手段に
より検出された加速度信号を速度信号に変換する変換手
段と、前記台車本体と前記荷台との間に介挿され、供給
電流に応じて前記荷台を下方向または上方向へ移動させ
るリニア直流モータと、前記速度信号の符号と逆符号の
電流を前記リニア直流モータへ供給する制御手段とを具
備することを特徴とする。 「作用」 請求項１に記載の発明によれば、荷台が振動すると、
加速度検出手段から加速度信号が出力され、この加速度
信号は、変換手段により速度信号に変換される。これに
より、選択手段は、上記速度信号に基づいて第１または
第２の電磁石のうちから振動を減衰させるためのものを
選択する。次いで、制御手段は、上記選択された第１ま
たは第２の電磁石のいずれかのものへ速度信号に応じた
レベルの電流を供給する。これにより、当該電磁石へ磁
性板が、振動の方向と逆方向に引きつけられ、この結
果、荷台の振動が抑制される。 また、請求項２に記載の発明によれば、荷台が振動す
ると、加速度検出手段から加速度信号が出力され、この
加速度信号は、変換手段により速度信号に変換される。
これにより、選択手段は、上記速度信号に基づいて第１
または第２の圧電素子のうちから振動を減衰させるため
のものを選択する。次いで、制御手段は、上記選択され
た第１または第２の圧電素子のいずれかのものへ速度信
号に応じたレベルの電圧を供給する。これにより、当該
圧電素子が駆動され、板バネを介して振動の方向と逆方
向に荷台が移動され、この結果、荷台の振動が抑制され
る。 また、請求項３に記載の発明によれば、荷台が振動す
ると、加速度検出手段から加速度信号が出力され、この
加速度信号は、変換手段により速度信号に変換される、
これにより、制御手段は、上記速度信号と逆符号の電流
をリニア直流モータへ供給する。この結果、リニア直流
モータが駆動され、荷台が振動の方向と逆方向へ移動さ
れることにより、荷台の振動が抑制される。 「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明
する。 ◇第１実施例 第１図は、この発明の第１実施例による除振装置を適
用した搬送台車７を示す概略構成図である。なお、この
図に示す台車本体7aは断面図で示している。また、この
図において前述した第10図と共通する部分には同一の符
号を付してその説明を省略する。 この図において、台車本体7aには、その上部中央に貫
通孔８が開けられており、この貫通孔８に位置するよう
に電磁石９が同台車本体7aに固定されている。この電磁
石９には増幅部10から電流が供給されるようになってい
る。また、台車本体7aの内部には、図示のように水平方
向に支持板11が取付けられており、この上面中央には前
記電磁石９に対向して電磁石12が固定されている。この
電磁石12には増幅部13から電流が供給されるようになっ
ている。 荷台7bの下面には、下方へ伸びる支持棒14,14がそれ
ぞれ離間して取付けられており、この支持棒14,14の先
端に磁性材（以下鉄板）15が取付けられている。この場
合、鉄板15は電磁石９と電磁石12との中間に位置するよ
うに前記支持板11の位置および支持棒14,14の長さが決
定されている。また、荷台7bの下面中央部には加速度セ
ンサ16が取付けられており、これによって荷台7bの振動
が検出される。加速度センサ16の出力信号は制御部17に
供給され、制御部17は供給される出力信号に基づいて増
幅部10,13の出力レベルを制御する。すなわち、制御部1
7は、加速度センサ16の出力信号を積分して速度信号を
算出し、この速度信号に基づいて増幅部10,13の出力レ
ベルを決定する。この場合、制御部17は荷台7bが下方に
移動した場合には電磁石９を動作させ、荷台7bが上方に
移動した場合には電磁石12を動作させる。 このように構成された搬送台車１において、車輪６が
グレーティング４の溝に落ちるとき、防振ゴム2,2が伸
ばされて荷台7bが下向きの力を受け、下方へ移動する。
この運動が加速度センサ16にて検出され、その検出信号
が制御部17に供給される。制御部17は供給された検出信
号を積分し、荷台7bの速度を算出する。このときの速度
信号は負になるので、制御部17は電磁石９を選択し、こ
れに荷台7bの速度に応じた制御力を発生させるように増
幅器10の出力レベルを制御する。これにより、増幅器10
の出力レベルに応じた吸引力で鉄板15が電磁石９により
引上げられる。このとき、電磁石９から荷台7bに作用す
る力は同荷台7bの運動に対する抵抗力（減衰力）とな
る。 一方、車輪６がグレーティング４の溝から上がると
き、防振ゴム2,2が圧縮されて荷台7bが上向きの力を受
け、上方へ移動する。このとき速度信号は正になるの
で、制御部17は電磁石12を選択し、これに荷台7bの速度
に応じた制御力を発生させるように増幅器13の出力レベ
ルを制御する。これにより、増幅器13の出力レベルに応
じた吸引力で鉄板15が電磁石12により引下げられる。こ
の場合も電磁石12から荷台7bに作用する力は同荷台7bの
運動に対する減衰力となる。このように、電磁石9,12は
それぞれ荷台7bの速度に応じた減衰力のみを同荷台7bに
与え、防振ゴム2,2は静止時の荷重を受け持つ。 なお、上記第１実施例においては、一組の電磁石9,12
を設けた場合について説明したが、荷台7bの四隅にそれ
ぞれ一組づつ配置すれば、上下方向の振動のみならず、
ピッチング、ローリングの制御もできる。また、水平方
向にも四組の電磁石を設置すれば、水平２方向の並進運
動とヨーイングの制御もできる。 ここで参考として、第２図にこの第１実施例のブロッ
ク線図を示す。なお、この図における各記号の意味は次
の通りである。 Z:荷台の上下方向の変位
Z0:台車本体の上下方向変位
m:荷台および積載物の総重量
K:防振ゴムのばね定数
C:防振ゴムの減衰係数
Ks:加速度センサのゲイン
【Ｖ／ｍ／ｓ２】 K1:積分ゲイン
Ko:増幅部のゲイン
e:コイル電圧
i:コイル電流
R:コイル抵抗
N:コイル巻き数
μ0:真空中の透磁率
Ag:磁極面積
【ｍ２】 σ：ギャップ長
W:ギャップの定常値
Pg:ギャップ部のパーミアンス
Pl:漏れパーミアンス
Φg:ギャップ部の有効磁束
Φl:漏れ磁束
Φt:総磁束
f:荷台に働く力
f1:電磁石12の吸引力
f2:電磁石９の吸引力
s:ラプラス演算子 「・」：時間ｔに関する微分を表す また、第４図および第５図は、台車本体7aが第３図に
示すような上下方向の振動を受けたときに、荷台7bの変
位がどのように変化するのかをシュミレーションで示し
た結果を示す波形図である。第４図は、防振ゴム2,2だ
けで荷台7bを支えているときの振動を示す波形図であ
り、振動の全振幅は0.9mmになっている。これに対して
第５図は、荷台7bの速度に応じて電磁石９または12を制
御したときの振動を示す波形図であり、振動の全振幅は
30μｍとなり、防振ゴム2,2のみの場合と比較して30分
の１に減少しているのがわかる。 ◇第２実施例 第６図は、この発明の第２実施例による除振装置を適
用した搬送台車20を示す概略構成図である。この実施例
においては、前述した第１実施例において使用した電磁
石9,12に代って圧電素子23a,23bを使用したものであ
る。 この図において、台車本体20aの上面の前部および後
部（進行方向に対して）には方形状のブロック21a,21b
が取付けられており、これらの上端には基端部を固定し
て板ばね22a,22bが取付けられている。これら板ばね22
a,22bの先端部が、荷台20bが静止した状態で同荷台20b
の下面に当接するようになっている。また、各板ばね22
a,22bの基端部側の上下面にはそれぞれ圧電素子23a,23
a,23b,23bが取付けられている。ここで、圧電素子23a,2
3bは共に台車本体20aと荷台20bに対して同様に取付けら
れ、かつその作用も同様であるので、以下圧電素子23a
についてのみ説明する。 前記板ばね22aの上面に取付けられた圧電素子23aには
増幅部24aから電圧が印加され、同板ばね22aの下面に取
付けられた圧電素子23aには増幅部25aから電圧が印加さ
れるようになっている。この場合、各圧電素子23a,23a
に印加される電圧の値は、荷台20bの上面に取付けられ
た加速度センサ16aの出力値に基づいて制御部26aにより
決定される。すなわち、制御部26aは荷台20bが下方に移
動した場合には下側の圧電素子23aを動作させ、荷台20b
が上方に移動した場合には上側の圧電素子23aを動作さ
せる。 このように構成された搬送台車20の除振装置におい
て、荷台20bが下向きの力を受け、下方へ移動すると、
この移動が加速度センサ16aによって検出され、検出信
号が制御部26aに供給される。制御部26aは供給された検
出信号を積分し、荷台20bの速度を算出する。このとき
の速度信号は負となるので、制御部26aは下側の圧電素
子23aに速度に応じた電圧を印加するように増幅器25aの
出力を設定し、板ばね22aを上向きに曲げる。この場
合、板ばね22aから荷台20bに働く力は、荷台20bの運動
に対する減衰力となる。 一方、荷台20bが上向きの力を受け、上方へ移動する
と、制御部26aから出力される速度信号が正となるの
で、制御部26aは上側の圧電素子23aに速度に応じた電圧
を印加するように増幅器25aの出力を設定し、板ばね22a
を下向きに曲げる。この場合も板ばね22aから荷台20bに
働く力は、荷台20bの運動に対する減衰力となる。 このように、圧電素子23a,23aは荷台20bに対して速度
に応じた減衰力だけを与え、防振ゴム2,2は静荷重を受
け持つ。 なお、この第２実施例においては、二つ組の圧電素子
23a,23bを設けた場合について説明したが、上述した第
１実施例と同様に荷台20bの四隅にそれぞれ一組づつ配
置すれば、上下方向の振動のみならず、ピッチング、ロ
ーリングの制御もできる。また、水平方向にも四組の電
磁石を設置すれば、水平２方向の並進運動とヨーイング
の制御もできる。 ここで、参考として、第７図にこの第２実施例のブロ
ック線図を示す。なお、この図における各記号の意味は
次の通りである。 Z:荷台の上下方向の変位
示すような上下方向の振動を受けたときに、荷台7bの変
位がどのように変化するのかをシュミレーションで示し
た結果を示す波形図である。第４図は、防振ゴム2,2だ
けで荷台7bを支えているときの振動を示す波形図であ
り、振動の全振幅は0.9mmになっている。これに対して
第５図は、荷台7bの速度に応じて電磁石９または12を制
御したときの振動を示す波形図であり、振動の全振幅は
30μｍとなり、防振ゴム2,2のみの場合と比較して30分
の１に減少しているのがわかる。 ◇第２実施例 第６図は、この発明の第２実施例による除振装置を適
用した搬送台車20を示す概略構成図である。この実施例
においては、前述した第１実施例において使用した電磁
石9,12に代って圧電素子23a,23bを使用したものであ
る。 この図において、台車本体20aの上面の前部および後
部（進行方向に対して）には方形状のブロック21a,21b
が取付けられており、これらの上端には基端部を固定し
て板ばね22a,22bが取付けられている。これら板ばね22
a,22bの先端部が、荷台20bが静止した状態で同荷台20b
の下面に当接するようになっている。また、各板ばね22
a,22bの基端部側の上下面にはそれぞれ圧電素子23a,23
a,23b,23bが取付けられている。ここで、圧電素子23a,2
3bは共に台車本体20aと荷台20bに対して同様に取付けら
れ、かつその作用も同様であるので、以下圧電素子23a
についてのみ説明する。 前記板ばね22aの上面に取付けられた圧電素子23aには
増幅部24aから電圧が印加され、同板ばね22aの下面に取
付けられた圧電素子23aには増幅部25aから電圧が印加さ
れるようになっている。この場合、各圧電素子23a,23a
に印加される電圧の値は、荷台20bの上面に取付けられ
た加速度センサ16aの出力値に基づいて制御部26aにより
決定される。すなわち、制御部26aは荷台20bが下方に移
動した場合には下側の圧電素子23aを動作させ、荷台20b
が上方に移動した場合には上側の圧電素子23aを動作さ
せる。 このように構成された搬送台車20の除振装置におい
て、荷台20bが下向きの力を受け、下方へ移動すると、
この移動が加速度センサ16aによって検出され、検出信
号が制御部26aに供給される。制御部26aは供給された検
出信号を積分し、荷台20bの速度を算出する。このとき
の速度信号は負となるので、制御部26aは下側の圧電素
子23aに速度に応じた電圧を印加するように増幅器25aの
出力を設定し、板ばね22aを上向きに曲げる。この場
合、板ばね22aから荷台20bに働く力は、荷台20bの運動
に対する減衰力となる。 一方、荷台20bが上向きの力を受け、上方へ移動する
と、制御部26aから出力される速度信号が正となるの
で、制御部26aは上側の圧電素子23aに速度に応じた電圧
を印加するように増幅器25aの出力を設定し、板ばね22a
を下向きに曲げる。この場合も板ばね22aから荷台20bに
働く力は、荷台20bの運動に対する減衰力となる。 このように、圧電素子23a,23aは荷台20bに対して速度
に応じた減衰力だけを与え、防振ゴム2,2は静荷重を受
け持つ。 なお、この第２実施例においては、二つ組の圧電素子
23a,23bを設けた場合について説明したが、上述した第
１実施例と同様に荷台20bの四隅にそれぞれ一組づつ配
置すれば、上下方向の振動のみならず、ピッチング、ロ
ーリングの制御もできる。また、水平方向にも四組の電
磁石を設置すれば、水平２方向の並進運動とヨーイング
の制御もできる。 ここで、参考として、第７図にこの第２実施例のブロ
ック線図を示す。なお、この図における各記号の意味は
次の通りである。 Z:荷台の上下方向の変位
Z0:台車本体の上下方向変位
m:荷台および積載物の総重量
K:防振ゴムのばね定数
【Ｎ／ｍ】 C:防振ゴムの減衰係数
Ks:加速度センサのゲイン
【Ｖ／ｍ／ｓ２】 K1:積分ゲイン
Kf:圧電素子のゲイン
f:荷台に働く力
f1:圧電素子が発生する制御力
f2:圧電素子が発生する制御力
s:ラプラス演算子 「・」：時間ｔに関する微分を表す また、この第２実施例における振動抑制効果も上述し
た第１実施例と同一の結果が得られた。 ◇第３実施例 第８図は、この発明の第３実施例による除振装置を適
用した搬送台車27を示す概略構成図である。この実施例
においては、前述した第１実施例において使用した電磁
石9,12に代わってリニア直流モータ28a,28bを使用した
ものである。 この図において、台車本体27aの上面前部および後部
には、リニア直流モータ28a,28bが取付けられている。
リニア直流モータ28aは可動コイル29aと永久磁石30aと
から構成されており、永久磁石30aに対して可動コイル2
9aが上下に移動するようになっている。リニア直流モー
タ28bもこれと同様に構成されている。ここで、リニア
直流モータ28a,28bは共に台車本体27aと荷台27bに対し
て同様に取付けられ、その作用も同様であるので、以下
リニア直流モータ28aについてのみ説明する。 前記リニア直流モータ28aの可動コイル29aは、その上
端が棒部材31aを介して荷台27bに接続されている。この
可動コイル29aへは増幅部32aから電流が供給されるよう
になっている。この場合、可動コイル29aに供給される
電流の値は、荷台27bの上面に取付けられた加速度セン
サ16aの出力値に基づいて制御部33aによって決定され
る。 このように構成された搬送台車27の除振装置におい
て、荷台27bが下向きの力を受け、下方へ移動すると、
この運動が加速度センサ16aにて検出され、この検出信
号が制御部33aに供給される。制御部33aは供給された検
出信号を積分し、荷台27bを速度を算出する。このとき
の速度信号は負となるので、制御部33aはその速度に応
じた正の電流を増幅部32aから出力させ、可動コイル29a
を上方へ移動させる。 一方、荷台27bが上向きの力を受け、上方へ移動する
と、このとき速度信号が正となるので、制御部33aはそ
の速度に応じた負の電流を増幅部31aから出力させ、可
動コイル29aを下方へ移動させる。 なお、この第３実施例においては、二組のリニア直流
モータ28a,28bを設けた場合について説明したが、上述
した第１および第２実施例と同様に荷台27bの四隅にそ
れぞれ一組づつ配置すれば、上下方向の振動のみなら
ず、ピッチング、ローリングの制御もできる。また、水
平方向にも四組のリニア直流モータを設置すれば、水平
２方向の並進運動とヨーイングの制御もできる。 また、参考として第９図にこの第３実施例のブロック
線図を示す。なお、この図における各記号の意味は次の
通りである。 Z:荷台の上下方向の変位
た第１実施例と同一の結果が得られた。 ◇第３実施例 第８図は、この発明の第３実施例による除振装置を適
用した搬送台車27を示す概略構成図である。この実施例
においては、前述した第１実施例において使用した電磁
石9,12に代わってリニア直流モータ28a,28bを使用した
ものである。 この図において、台車本体27aの上面前部および後部
には、リニア直流モータ28a,28bが取付けられている。
リニア直流モータ28aは可動コイル29aと永久磁石30aと
から構成されており、永久磁石30aに対して可動コイル2
9aが上下に移動するようになっている。リニア直流モー
タ28bもこれと同様に構成されている。ここで、リニア
直流モータ28a,28bは共に台車本体27aと荷台27bに対し
て同様に取付けられ、その作用も同様であるので、以下
リニア直流モータ28aについてのみ説明する。 前記リニア直流モータ28aの可動コイル29aは、その上
端が棒部材31aを介して荷台27bに接続されている。この
可動コイル29aへは増幅部32aから電流が供給されるよう
になっている。この場合、可動コイル29aに供給される
電流の値は、荷台27bの上面に取付けられた加速度セン
サ16aの出力値に基づいて制御部33aによって決定され
る。 このように構成された搬送台車27の除振装置におい
て、荷台27bが下向きの力を受け、下方へ移動すると、
この運動が加速度センサ16aにて検出され、この検出信
号が制御部33aに供給される。制御部33aは供給された検
出信号を積分し、荷台27bを速度を算出する。このとき
の速度信号は負となるので、制御部33aはその速度に応
じた正の電流を増幅部32aから出力させ、可動コイル29a
を上方へ移動させる。 一方、荷台27bが上向きの力を受け、上方へ移動する
と、このとき速度信号が正となるので、制御部33aはそ
の速度に応じた負の電流を増幅部31aから出力させ、可
動コイル29aを下方へ移動させる。 なお、この第３実施例においては、二組のリニア直流
モータ28a,28bを設けた場合について説明したが、上述
した第１および第２実施例と同様に荷台27bの四隅にそ
れぞれ一組づつ配置すれば、上下方向の振動のみなら
ず、ピッチング、ローリングの制御もできる。また、水
平方向にも四組のリニア直流モータを設置すれば、水平
２方向の並進運動とヨーイングの制御もできる。 また、参考として第９図にこの第３実施例のブロック
線図を示す。なお、この図における各記号の意味は次の
通りである。 Z:荷台の上下方向の変位
Z0:台車本体の上下方向変位
m:荷台および積載物の総重量
K:防振ゴムのばね定数
C:防振ゴムの減衰係数
Ks:加速度センサのゲイン
【Ｖ／ｍ／ｓ２】 K1:積分ゲイン
Kf:リニア直流モータのゲイン
f:荷台に働く力
f1:リニア直流モータの推力
s:ラプラス演算子 「・」：時間ｔに関する微分を表す また、この第３実施例における振動抑制効果も上述し
た第１および第２実施例と同一の結果が得られた。 「発明の効果」 以上説明したように、請求項１に記載の発明によれ
ば、荷台に作用する振動の加速度信号が変換された速度
信号に基づいて、制御手段により第１または第２の電磁
石を駆動するように制御して、荷台の振動を抑制するよ
うにしたので、共振倍率を低くして荷台の振動を小さく
するという効果が得られる。 また、請求項２に記載の発明によれば、荷台に作用す
る振動の加速度信号が変換された速度信号に基づいて制
御手段により第１または第２の圧電素子を駆動擦るよう
に制御して、荷台の振動を抑制するようにしたので、共
振倍率を低くして荷台の振動を小さくすることができる
という効果が得られる。 また、請求項３に記載の発明によれば、荷台に作用す
る加速度信号が変換された速度信号に基づいて制御手段
により、上記速度信号の符号と逆符号の電流をリニア直
流モータへ供給するように制御して、荷台の振動を抑制
するようにしたので、共振倍率を低くして荷台の振動を
小さくすることができるという効果が得られる。 また、本発明によれば、電気的に制振制御を行ってい
るので、電気的制御以外の制御に比して振動が発生して
から振動が抑制されるまでの時間が短い、すなわち、応
答性が良いという効果が得られる。
た第１および第２実施例と同一の結果が得られた。 「発明の効果」 以上説明したように、請求項１に記載の発明によれ
ば、荷台に作用する振動の加速度信号が変換された速度
信号に基づいて、制御手段により第１または第２の電磁
石を駆動するように制御して、荷台の振動を抑制するよ
うにしたので、共振倍率を低くして荷台の振動を小さく
するという効果が得られる。 また、請求項２に記載の発明によれば、荷台に作用す
る振動の加速度信号が変換された速度信号に基づいて制
御手段により第１または第２の圧電素子を駆動擦るよう
に制御して、荷台の振動を抑制するようにしたので、共
振倍率を低くして荷台の振動を小さくすることができる
という効果が得られる。 また、請求項３に記載の発明によれば、荷台に作用す
る加速度信号が変換された速度信号に基づいて制御手段
により、上記速度信号の符号と逆符号の電流をリニア直
流モータへ供給するように制御して、荷台の振動を抑制
するようにしたので、共振倍率を低くして荷台の振動を
小さくすることができるという効果が得られる。 また、本発明によれば、電気的に制振制御を行ってい
るので、電気的制御以外の制御に比して振動が発生して
から振動が抑制されるまでの時間が短い、すなわち、応
答性が良いという効果が得られる。
第１図はこの発明の第１実施例による除振装置を適用し
た搬送台車を示す概略構成図、第２図は同第１実施例の
ブロック線図、第３図〜第５図は同第１実施例の効果を
説明するための図、第６図はこの発明の第２実施例によ
る除振装置を適用した搬送台車を示す概略構成図、第７
図は同第２実施例のブロック線図、第８図はこの発明の
第３実施例による除振装置を適用した搬送台車を示す概
略構成図、第９図は同第３実施例のブロック線図、第10
図は従来の除振構造の搬送台車を示す概略構成図、第11
図は従来技術の問題点を説明するための図である。 2,2……防振ゴム（防振部材）、３……積載物、４……
グレーティング、６……車輪、7a,20a,27a……台車本
体、7b,20b,27b……荷台、9,12……電磁石、10,13,24a,
25a,32a……増幅部、15……磁性材（9,12,15は制動手
段）、16,16a,16b……加速度センサ（加速度検出手
段）、17,26a,33a……制御部（制御手段）、22a,22b…
…板ばね、23a,23b……圧電素子（22a,22b,23a,23bは制
動手段）、28a,28b……リニア直流コイル（28a,28bは制
動手段）。
た搬送台車を示す概略構成図、第２図は同第１実施例の
ブロック線図、第３図〜第５図は同第１実施例の効果を
説明するための図、第６図はこの発明の第２実施例によ
る除振装置を適用した搬送台車を示す概略構成図、第７
図は同第２実施例のブロック線図、第８図はこの発明の
第３実施例による除振装置を適用した搬送台車を示す概
略構成図、第９図は同第３実施例のブロック線図、第10
図は従来の除振構造の搬送台車を示す概略構成図、第11
図は従来技術の問題点を説明するための図である。 2,2……防振ゴム（防振部材）、３……積載物、４……
グレーティング、６……車輪、7a,20a,27a……台車本
体、7b,20b,27b……荷台、9,12……電磁石、10,13,24a,
25a,32a……増幅部、15……磁性材（9,12,15は制動手
段）、16,16a,16b……加速度センサ（加速度検出手
段）、17,26a,33a……制御部（制御手段）、22a,22b…
…板ばね、23a,23b……圧電素子（22a,22b,23a,23bは制
動手段）、28a,28b……リニア直流コイル（28a,28bは制
動手段）。
Claims (3)
- 【請求項１】台車本体と、前記台車本体の上部に防振部
材を介して支持された荷台とを有する搬送台車におい
て、 前記荷台に作用する振動の加速度を検出する加速度検出
手段と、 前記加速度検出手段により検出された加速度信号を速度
信号に変換する変換手段と、 前記荷台に取り付けられた第１の電磁石と、 前記第１の電磁石に対向配置され、前記台車本体に取り
付けられた第２の電磁石と、 前記第１の電磁石と前記第２の電磁石との間に配され、
支持棒を介して前記荷台に取り付けられた磁性板と、 前記速度信号に基づいて、前記第１または第２の電磁石
のうちから、前記荷台に生じた振動を減衰させるための
ものを選択する選択手段と、 前記選択手段により選択された前記第１または第２の電
磁石のいずれかへ前記速度信号に応じたレベルの電流を
供給する制御手段と を具備することを特徴とする搬送台車の除振装置。 - 【請求項２】台車本体と、前記台車本体の上部に防振部
材を介して支持された荷台とを有する搬送台車におい
て、 前記荷台に作用する振動の加速度を検出する加速度検出
手段と、 前記加速度検出手段により検出された加速度信号を速度
信号に変換する変換手段と、 基端部が前記荷台に取り付けられ、先端部が前記荷台の
下面に当接されており、その弾性力により前記荷台に対
して上向きの力を付与する板バネと、 前記板バネの前記基端部近傍の下面に取り付けられ、前
記板バネを介して、供給電圧に応じて前記荷台を上方向
へ移動させる第１の圧電素子と、 前記板バネの前記基端部の上面に取り付けられ、前記板
バネを介して、供給電圧に応じて前記荷台を下方向へ移
動させる第２の圧電素子と、 前記速度信号に基づいて、前記第１または第２の圧電素
子のうちから、前記荷台に生じた振動を減衰させるため
のものを選択する選択手段と、 前記選択手段により選択された前記第１または第２の圧
電素子のいずれかへ前記速度信号に応じたレベルの電圧
を供給する制御手段と を具備することを特徴とする搬送台車の除振装置。 - 【請求項３】台車本体と、前記台車本体の上部に防振部
材を介して支持された荷台とを有する搬送台車におい
て、 前記荷台に作用する振動の加速度を検出する加速度検出
手段と、 前記加速度検出手段により検出された加速度信号を速度
信号に変換する変換手段と、 前記台車本体と前記荷台との間に介挿され、供給電流に
応じて前記荷台を下方向または上方向へ移動させるリニ
ア直流モータと、 前記速度信号の符号と逆符号の電流を前記リニア直流モ
ータへ供給する制御手段と を具備することを特徴とする搬送台車の除振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2171948A JP2663683B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 搬送台車の除振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2171948A JP2663683B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 搬送台車の除振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0459465A JPH0459465A (ja) | 1992-02-26 |
| JP2663683B2 true JP2663683B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=15932765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2171948A Expired - Fee Related JP2663683B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 搬送台車の除振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2663683B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2589507Y2 (ja) * | 1992-06-22 | 1999-01-27 | 神鋼電機株式会社 | 搬送台車 |
| JP3036297B2 (ja) * | 1993-06-04 | 2000-04-24 | 神鋼電機株式会社 | 自動搬送車両 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61275053A (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-05 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 車両の振動制御装置 |
| JPS6234579A (ja) * | 1985-08-08 | 1987-02-14 | 新藤 津 | ロ−プ用滑降器 |
| JPS63203464A (ja) * | 1987-02-18 | 1988-08-23 | 神鋼電機株式会社 | 荷搬送用自走台車 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2171948A patent/JP2663683B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0459465A (ja) | 1992-02-26 |
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