JP2680296B2 - 浮上式搬送装置 - Google Patents

浮上式搬送装置

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JP2680296B2 JP60065207A JP6520785A JP2680296B2 JP 2680296 B2 JP2680296 B2 JP 2680296B2 JP 60065207 A JP60065207 A JP 60065207A JP 6520785 A JP6520785 A JP 6520785A JP 2680296 B2 JP2680296 B2 JP 2680296B2
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【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、小物類を搬送するのに好適な浮上式搬送装
置に関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 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。 この方式による搬送装置は、通常、強磁性体で形成さ
れたガイドレールに沿って走行自在に配置された搬送車
に磁気支持ユニットを搭載し、この磁気支持ユニットで
発生させた起磁力によって前記搬送車を磁気浮上させる
ものである。そして、搬送車にリニア誘導電動機の二次
導体を装着するとともに、同リニア誘導電動機の固定子
を前記ガイドレールに沿って間欠的に配置して搬送車を
駆動するようにしている。 上記のような磁気的な浮上式搬送装置中にあって、磁
気支持ユニットとして永久磁石を併用したものが提案さ
れている。この装置によれば、搬送車を浮上させるのに
必要な起磁力の大部分を永久磁石の起磁力で得ることが
できるので、いわゆる「ゼロパワー制御」との併用によ
って電磁石の励磁電流を極めて少なくでき、搬送車に搭
載する電源の小容量化を図ることができる。 しかしながら、永久磁石と電磁石とで構成された磁気
支持ユニットを用いて「ゼロパワー制御」方式を採用し
たものにあっても次のような問題があった。 すなわち、搬送車が走行中になんらかの外力を受けて
上下方向に振動し、これが原因して磁気支持ユニットが
ガイドレールに接触すると、磁気支持ユニットに磁気力
供給源である永久磁石が含まれているために、たとえ電
磁石の励磁電流が零であっても磁気支持ユニットがガイ
ドレールに磁気吸着される。このときの磁気吸着力は、
空隙零の条件であるために極めて大きい。したがって、
ガイドレールへの磁気支持ユニットの磁気吸着を解除さ
せて搬送車を元の平衡浮上位置に戻すには、永久磁石に
よる磁気吸着力を打消すことができる大電流を電磁石の
コイルに流す必要がある。このため、電磁石や制御装置
の大型化を招くばかりか、搬送車に大容量の電源を搭載
しなければならない問題があった。 〔発明の目的〕 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、
その目的とするところは、如何なる場合でも搬送車に搭
載された磁気支持ユニットがガイドレールに直接接触し
て磁気吸着される現象の発生を防止でき、もって磁気支
持ユニットや、これを制御する制御装置の小型化を図れ
るとともに搬送車に搭載する電源の小容量化を実現でき
る浮上式搬送装置を提供することにある。 〔発明の概要〕 本発明は、磁気支持ユニットとして電磁石および永久
磁石を用い、固定部を構成するガイドレールに対して搬
送車を浮上させるのに必要な起磁力を上記永久磁石によ
って供給することにより、省エネルギ化を図った浮上式
搬送装置にあって、前記ガイドレールと前記支持支持ユ
ニットとの間の前記空隙の長さが一定値以下になろうと
したとき、換言すると、前記磁気支持ユニットとの間の
前記空隙の長さが前記電磁石への所定範囲内の励磁電流
で上記磁気支持ユニットの吸引力を前記搬送車の上記磁
気支持ユニットへの負荷重量以下に減じることが可能な
値以下になろうとしたときに、上記ガイドレールに接触
して上記ガイドレールへの上記磁気支持ユニットの接近
を阻止する複数の補助車輪を上記搬送車に搭載したこと
を特徴としている。 〔発明の効果〕 本発明によれば、搬送車になんらかの原因によって外
力が印加された場合でも、補助車輪によって搬送車の位
置が規制されるので、磁気支持ユニットがガイドレール
に直接接触して永久磁石の起磁力で磁気吸着されるよう
なことはない。したがって、平衡位置への復帰に必要な
電力を軽減でき、磁気支持ユニットや、これを制御する
制御装置の小型化を図れるとともに搬送車に搭載する電
源の小容量化を実現できる。 また、補助車輪は搬送車をガイドレールに対して走行
自在に支持するので、ガイドレールと搬送車の一部とが
接触しても走行状態には大きな影響を与えず、搬送車や
搬送物等が損傷する不具合も解消される。 〔発明の実施例〕 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。なお、第1図は本装置
の一部切欠した斜視図を、第2図は同平面図を、第3図
は第2図におけるA−A断面矢視図を、また第4図は第
2図におけるB−B断面矢視図をそれぞれ示している。 これら各図においては、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ガイドレールで
ある。このガイドレール上には、搬送車がガイドレ
ールに沿って走行自在に配置されている。また、ガイ
ドレールに沿った固定部4には、所定の間隔でリニア
誘導電動機の固定子6が配設されている。 ガイドレールは、少なくとも下面部分が強磁性体で
形成されたアングル状部材10a,10bを平行に敷設して構
成されており、支持部材11で固定部4上に支持されたも
のである。 搬送車は、次のように構成されている。すなわち、
ガイドレールを上下に挟む形で基台12と支持板13とが
ガイドレールに対して平行配置されている。両者は連
結部材14によって連結されている。基台12上には、書類
など被搬送物の搬送を容易化するための扁平な容器16が
搭載されている。支持板13の下面には、リニア誘導電動
の可動要素である二次導体17が取付けられている。
この二次導体17は、装置の稼動時においては固定子6と
僅かのギャップを介して対向する高さに配置される。こ
の支持板13の上面四隅位置には前記ガイドレールの下面
と所定の空隙をあけて対向するように4つの磁気支持ユ
ニット21が搭載されている。また、支持板13の前記磁気
支持ユニット21と近接する位置には、同ユニット21とガ
イドレールとの間の空隙長を検出するためのギャップ
センサ22が取付け部材23を介して取付けられている。ま
た、支持板13の中央位置には、磁気支持ユニット21を制
御するための制御装置24が、基台12の下面中央部には制
御装置等に必要な電力を供給するための電源25が搭載さ
れている。 磁気支持ユニット21は、上端面がガイドレールの下
面と所定の空隙Pを介して対向する2つの継鉄31,32お
よびこれら継鉄31,32に巻装された励磁コイル33,34から
なる2つの電磁石35,36と、前記継鉄31,32の下部側面間
に介在する永久磁石37とで構成されており、全体として
U字形状をなしている。励磁コイル33,34は、電磁石35,
36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24は、例えば励磁コイル33,34と直列
に接続された励磁電流検出手段である固定抵抗器、ギャ
ップセンサ22に発光信号を送出するとともにギャップセ
ンサ22からの受光信号を変調する変調器、この変調器か
らの信号および前記固定抵抗器の電圧降下による信号に
基づいて励磁コイル33,34に流す電流値を演算する演算
回路、この演算回路からの信号に基づいて前記励磁コイ
ル33,34に電力を供給する増幅器などから構成されてい
る。 一方、基台12および支持板13の四隅位置には、非常時
等において搬送車2をガイドレール上で走行自在に支
持する機械的支持手段、すなわち4組の車輪群41が、ガ
イドレール1を挟むように取付けられている。 車輪群41は、本実施例の要部となるものであり、それ
ぞれ3つの補助車輪42,43,44で構成されている。 補助車輪42はガイドレールの上部に配置され、搬送
の走行方向と直交する水平方向軸を回転軸として回
転するように支持部材45を介して基台12に回転自在に支
持されている。この補助車輪42は、磁気支持ユニット21
とガイドレールとの間の磁気的吸引力が低下して搬送
が落下した時にガイドレールの上面上で搬送車
を走行させるものである。 補助車輪43もやはりガイドレールの上部に配置さ
れ、搬送車の走行方向と直交する垂直方向軸を回転軸
として回転するように支持部材46を介して基台12に回転
自在に支持されている。この補助車輪43は、搬送車
なんらかの原因によって水平方向にずれた時に、ガイド
レールと磁気支持ユニット21とが必要以上に離れない
ように、ガイドレールの側面部に接触するものであ
る。 また、補助車輪44は、ガイドレールの下部に配置さ
れ、搬送車の進行方向と直交する水平方向軸を回転軸
として回転するように支持部材47を介して支持板13に固
定されている。この補助車輪44は、なんらかの原因によ
ってガイドレールと支持磁気ユニット21とが近接しす
ぎたときに、ガイドレールの下面と接触し、これによ
り磁気支持ユニット21がガイドレール1と直接吸着され
るのを防止するものである。 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。 装置を起動させると、制御装置24は永久磁石37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35,3
6に発生させるとともに、磁気支持ユニット21とガイド
レールとの間に所定長の空隙Pを維持させるべく励磁
コイル33,34に流す電流を制御する。これによって、永
久磁石37〜継鉄31〜空隙P〜ガイドレール〜空隙P〜
継鉄32〜永久磁石37の経路からなる磁気回路が形成され
る。ギャップ長は、搬送車など被支持体の重量と、永
久磁石37の起磁力による磁気支持ユニット21〜ガイドレ
ール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24は、このギャップ長を維持すべく
電磁石35,36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。 今、搬送車がリニア誘導電動機の固定子6上にあ
るとして、この固定子6を付勢すると、支持板13に取付
けられた二次導体17が固定子6から電磁力を受けるの
で、搬送車は、磁気浮上状態のままガイドレール
沿って走行し始める。搬送車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6が配置されていれ
ば、搬送車は再度付勢されてガイドレールに沿った
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、搬送車を非接触状態で目的地点ま
で移動させることができる。 本実施例によれば、なんらかの外乱が搬送車に印加
され、搬送車が進行方向に対して上下左右に揺動した
場合でも、搬送車の可動範囲を各補助車輪42〜44で機
械的に規制するようにしている。したがって、電磁石3
5,36の付勢によって元の平衡位置へ容易に復帰させるこ
とができる。このことは換言すれば、電磁石35,36は各
補助車輪42〜44がガイドレールと接触する位置から平衡
位置まで戻すだけの起磁力を持てば良いことを意味し、
電磁石の小形化、若しくは電源25および制御装置24の小
形化に寄与することになる。 また、磁気支持ユニット21の吸引制御が不能になった
場合でも、搬送車は、補助車輪42若しくは44を介して
ガイドレールに支持されることになるので、搬送車
の進行が損われることはない。
【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図は同装置の平面図、第3図は
同装置の第2図におけるA−A断面矢視図、第4図は同
装置の第2図におけるB−B断面矢視図である。 ……ガイドレール、……搬送車、4……固定部、
……リニア誘導電動機、6……固定子、10a,10b……ア
ングル状部材、12……基台、13……支持板、16……容
器、17……二次導体、21……磁気支持ユニット、22……
ギャップセンサ、24……制御装置、25……電源、31,32
……継鉄、33,34……励磁コイル、35,36……電磁石、37
……永久磁石、41……車輪群、42〜44……補助車輪、45
〜47……取付け部材、P……空隙。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−11923(JP,A) 特開 昭54−100017(JP,A) 特開 昭53−11420(JP,A) 実開 昭54−27405(JP,U) IEEE TRANACTOINS ON MAGNETICS,VOL.M AG−16 NO.1 JANUARY (1980)米 「航空宇宙技術研究所資料 TM− 388」P.9〜12

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.少なくとも一部が磁性体で形成されて軌道を構成す
    るガイドレールと、このガイドレールに沿って走行自在
    に配置された搬送車と、前記ガイドレールと空隙を介し
    て対向するように配置された電磁石,並びにこの電磁
    石,前記ガイドレールおよび前記空隙からなる磁気回路
    中に介在して前記搬送車を浮上させるのに必要な起磁力
    を供給する永久磁石で構成されて前記搬送車に搭載され
    た磁気支持ユニットと、前記磁気回路の状態に応じ前記
    磁気支持ユニットの起磁力を制御して上記磁気回路を安
    定化させる制御手段とを備えた浮上式搬送装置におい
    て、前記搬送車に搭載され、前記ガイドレールと前記磁
    気支持ユニットとの間の前記空隙の長さが前記電磁石へ
    の所定範囲内の励磁電流で上記磁気支持ユニットの吸引
    力を前記搬送車の上記磁気支持ユニットへの負荷重量以
    下に減じることが可能な値以下になろうとしたときに上
    記ガイドレールに接触して上記ガイドレールへの上記磁
    気支持ユニットの接近を阻止する複数の補助車輪を備え
    てなることを特徴とする浮上式搬送装置。 2.前記補助車輪は、前記磁気支持ユニットの近傍に設
    けら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。
JP60065207A 1985-03-29 1985-03-29 浮上式搬送装置 Expired - Lifetime JP2680296B2 (ja)

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JPS61224808A JPS61224808A (ja) 1986-10-06
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CN109204009A (zh) * 2018-11-09 2019-01-15 中车株洲电力机车有限公司 列车悬浮系统故障工况下的紧急行车方法及系统

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