JP2760491B2 - 浮上式搬送装置 - Google Patents
浮上式搬送装置Info
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- JP2760491B2 JP2760491B2 JP60009774A JP977485A JP2760491B2 JP 2760491 B2 JP2760491 B2 JP 2760491B2 JP 60009774 A JP60009774 A JP 60009774A JP 977485 A JP977485 A JP 977485A JP 2760491 B2 JP2760491 B2 JP 2760491B2
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
【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
置に係わり、特に、省エネルギ、省エネルギ化を図れる
ようにした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、資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
環境を損なうものであってはならず、塵埃の発生等が無
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、従来の磁気的な浮上式搬送装置は、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安定に支持するものであった。し
たがって、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った。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、
無負荷時および付加積載時の電磁石の消費電力の低減化
を図るようにした、いわゆるゼロパワー制御方式を採用
した装置も考えられている。 すなわち、この装置では、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に制御がなされる。この制御
方式は電磁石の消費電力低減を図るうえで望ましい方法
である。 しかし、前記磁気支持ユニットを搬送車の前後左右４
ケ所に配置して搬送車を４点で非接触支持する場合に
は、次のような問題があった。 すなわち、これら４つの磁気支持ユニットは全て搬送
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てしまい、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。 このため、これら間隙の差異を打消すべく上記磁気支
持ユニットの電磁石が必要以上に付勢され、電磁石全体
に付与する電力が大きくなってしまうという問題があっ
た。このように電力が増大すると、電磁石を付勢するた
めの電源として大容量の電源を用いなくてはならず、結
局装置全体の大形化を招くことになった。 〔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、なお一層の低消費電力化を実
現でき、ゼロパワー制御方式の特徴を十分に発揮できる
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た搬送車と、
この搬送車と前記ガイドレールとの間に少なくとも４つ
配置され、それぞれが前記ガイドレールに空隙を介して
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構成される各磁気
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た磁気支持ユニット
と、前記搬送車に取付けられて前記磁気回路中の空隙の
大きさの変化を検出するセンサ部と、前記センサ部の出
力に基づいて前記各磁気支持ユニットの起磁力を制御
し、前記磁気支持ユニットの前記電磁石に流れる励磁電
流の定常値を零にするように前記電磁石に流す励磁電流
を制御して各磁気回路を安定化させるゼロパワー制御手
段と、２つの前記磁気支持ユニットを１つの組として支
持する複数の支持手段と、これら支持手段を前記ガイド
レールに垂直な平面内で互いに回転可能に連結する連結
機構とを具備してなることを特徴としている。 すなわち、本発明に係る浮上式搬送装置は、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
間隙方向への移動に自由度を持たせ、それぞれの間隙
を、各磁気支持ユニットがそれに組込まれている永久磁
石の起磁力だけで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なって
いる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、装置の自重および負荷重量が搬送車
の浮上時に全ての磁気支持ユニットに分配されるので、
被搬送体の片積み、ガイドレールの平面度の狂い等に拘
らず、全ての磁気支持ユニットに加わる加重と個々の永
久磁石の吸引力とを釣合わせることができ、電磁石にお
いて消費される電力を大幅に減少させることができる。
したがって、本発明によれば、電源の負担を軽減させる
ことができ、省エネルギ化に大きく寄与できる。 しかも、このように電源の負担を軽減できれば、搬送
車に設置される電源は小容量のもので足ることになるの
で、小形軽量の電源を使用することができ、装置の省ス
ペース化にも寄与でき、ゼロパワー制御方式の特徴を最
大限に発揮させることができる。 また本発明によれば、全ての磁気支持ユニットにかか
る加重と個々の永久磁石の吸引力とを全て釣合わせるこ
とができるので、磁気支持ユニットを必要に応じて多数
用いることが可能である。このため、搬送重量の増加に
対しても磁気支持ユニットを多数用いることによって、
搬送重量を多数の永久磁石の吸引力に分配させ、１つの
磁気支持ユニットの負担を軽減させることができる。こ
れによって、搬送車１台当りの積載重量を増加させるこ
とができる。 加えて、本発明によれば、ガイドレールの平面度に狂
いのある場合でも、磁気支持ユニットの移動によってこ
れを吸収可能なため、ガイドレールにカントの付いた曲
線部を設けることも可能である。このようにカントを設
ければ、搬送車の曲線通過速度の上昇に対処できるの
で、搬送車の移動速度の向上化による搬送時間の短縮化
を図ることができる。 〔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。 第１図乃至第４図において1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1上には、搬送車2がガイ
ドレール1に沿って走行自在に配置されている。搬送車2
には、その下部に磁気支持装置3が搭載されており、搬
送車2は、この磁気支持装置3とガイドレール1との間に
生じる磁気的吸引力によってガイドレール1上に完全に
浮上した状態で支持されている。また、ガイドレール1
に沿ったベース部分４には、所定の間隔でリニア誘導電
動機5の固定子６が配設されている。 ガイドレール1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11a,11bを平行に敷設して構
成されており、図示しない支持部材でベース４上に支持
されたものである。 搬送車2は、書類など被搬送物の搬送を容易化するた
めの偏平な容器16からなるものである。 また、前記磁気支持装置3は、ガイドレール1を介して
上記容器16の下面と対向する第１の台板20および第２の
台板21と、これら台板20,21と直角に配置され、容器16
の下面と台板20とを搬送車2の進行方向両端部で連結す
る２つのＩ字状の取付け部材22と、前記２つの台板20,2
1の組合わせによって形成される四角形の四隅位置に前
記ガイドレール1の下面と対向するように配置された４
つの磁気支持ユニット23と、上記台板20,21を鉛直方向
および進行方向に延びる平面内で回転可能に連結する連
結機構24と、磁気支持ユニット23にそれぞれ固定され磁
気支持ユニット23とガイドレール1との間の空隙長を検
出するギャップセンサ25と、前記台板21の中央位置に搭
載された制御装置26と、前記容器16の下面に固定された
磁気浮上に必要な電力を寄与する電源27とで構成されて
いる。 台板20,21は、第３図にも示すように搬送車2の進行方
向と直交する方向に分離されており、上記進行方向に隣
接する２つの磁気支持ユニット23を１組として支持する
ものである。なお、台板21の下面には、スペーサ28を介
してリニア誘導電動機5の可動要素である導体板29が固
定されている。この導体板29は、装置の稼動時において
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。 磁気支持ユニット23は、上端面がガイドレール1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。これら磁気支持ユニット23
は、台板20,21の上目を水平面内で滑らかに回転し得る
ように上記台板20,21の上面に、ボルト40等により取付
けられている。なお、磁気支持ユニット23の回転中心位
置は、磁気支持ユニットに働く力の作用中心点に設定さ
れている。 連結機構24は、台板21に固定された軸41と、台板20に
固定された軸受42とを抜けどめ43を用いて連結して構成
されている。 ギャップセンサ25は、支持部材44を介して磁気支持ユ
ニット23に固定されている。このギャップセンサ25に
は、例えば反射形フォトカプラが用いられており、図示
しない発光素子からガイドレール1の下面に向けて出射
され同面で反射された光を図示しない受光素子で検出
し、反射光の強弱によってギャップ長を検出するものと
なっている。 また、制御装置26は、例えば第５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たものである。この制御装置26
は、搬送車2に取付けられて磁気支持ユニット23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の変
化を検出するセンサ部46と、このセンサ部46からの信号
に基づいてコイル33,34に供給すべき電力を演算する演
算回路47と、この演算回路47からの信号に基づいて、前
記コイル33,34に電力を供給するパワーアンプ48とで構
成されており、これが４つ集まって４つのの磁気支持ユ
ニット23をそれぞれ制御する。センサ部46は、外部雑音
の影響を抑制すため前述したギャップセンサ25の信号を
変調する変調回路52と、前記コイル33,34の電流値を検
出する電流検出器53とで構成されている。演算回路47
は、一方においては、ギャップセンサ25からの信号を変
調回路52を介して導入し、減算器54によって空隙長設定
値Ｚ0を減算するとともに、この減算器54の出力を直
接、または微分器55を介してそれぞれフィードバックゲ
イン補償器56,57に導き、他方においては電流検出器53
からの信号をフィードバックゲイン補償器58に導くもの
であり、さらに電流検出器53から導入され減算器59でＯ
信号と比較された後、積分補償器60で補償された信号
と、前記３つのフィードバックゲイン補償器56〜58の加
算器61による加算出力とを減算器62で比較して、その偏
差を前記パワーアンプ48に出力するものとなっている。 なお、電源27は、比較的大電力を必要とするパワーア
ンプ系統と、小電力の演算回路系統とにそれぞれ別個に
電力を供給するため、２つの電源部27a,27bを備えたも
のとなっている。これら電源部27a,27bは、それぞれ他
の磁気支持ユニット23へも電力を供給している。 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、ガイドレール1に搬
送車2が接触しているか、または永久磁石37の磁気的吸
引力によって磁気支持ユニット23がガイドレール1に吸
着されている。この状態で装置を起動させると、接触装
置26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35,36に発生させるとともに、磁気
支持ユニット23とガイドレール1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1〜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2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23〜ガイドレール1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26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。すなわち、磁気支持ユニット23の電磁石35,36に
流れる励磁電流の定常値が零になるようにギャップ長が
設定される、いわゆるゼロパワー制御がなされることに
なる。 いま、搬送車2がリニア誘導電動機5の固定子６上にあ
るとして、この固定子６を付勢すると、導体板29が固定
子６から電磁力を受けるので、搬送車2は、磁気浮上状
態のままガイドレール1に沿って走行し始める。搬送車2
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2は再度付勢されてガ
イドレール1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2を非
接触状態で目的地点まで移動させることができる。 この移動の過程において、ガイドレール1の平面度の
狂いや、搬送車2の重心位置の変化等があった場合は、
各磁気支持ユニット23が支持すべき重量に釣合う吸引力
を永久磁石37に発生させるような間隙を各磁気支持ユニ
ット23とガイドレール1との間に確保する必要がある。
この場合には、連結機構24を中心として台板21が台板20
に対して回転し、それぞれの磁気支持ユニット23が適切
な間隙長を保つように作用する。このように本実施例に
よれば、被搬送体の片積み等により搬送車の重心位置が
変わっても、また、軌道敷設時等にガイドレール1に歪
みが発生しても、４組の磁気支持ユニット23とガイドレ
ール１との間の間隙長を適切な値に自動調整可能である
ため、ゼロパワー制御が損なわれることは無い。つま
り、磁気支持ユニット23のコイル33,34には、搬送車2に
外力が印加されて磁気回路に変動が生じた際の過渡的状
態のみ電流が流れ、定常状態では外力の有無に拘らずそ
の電流値が零であるので、電源の負担を大幅に軽減で
き、省エネルギ化、省スペース化を図ることができる。 また、磁気支持ユニット23を、水平面内で回転可能な
状態で搬送車2に取付けることは、搬送車がガイドレー
ルの小半径の曲線部の通過を可能にするが、本実施例の
ように、磁気支持ユニット23を水平方向にも鉛直方向に
も回転可能な状態にすることによって、ガイドレール1
の曲線部に付けられたカントを搬送車2が通過すること
を可能にする。このため、搬送車2のガイドレール曲線
部における速度を増すことができ、搬送時間の短縮化を
図ることができる。 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。 たとえば磁気支持ユニット23若しくは連結機構24の取
付け位置、数等は第６図に示すように種々変形可能であ
る。 すなわち、同図（ａ）は、台板20と台板21とを搬送車
の進行方向（図中矢印方向）に対して直交する平面内で
回転可能に取付けた例であり、同図（ｂ）は、台板20と
台板21とを搬送車の進行方向（図中矢印方向）に対して
45°開いた方向と直交する平面内で回転可能に取付けた
例である。また、磁気支持ユニット23は、４つに限定さ
れるものではない。たとえば同図（ｃ）は、６つの磁気
支持ユニット23を用いた例であり、ガイドレールに沿っ
てそれぞれ３つの磁気支持ユニット23を配置したもので
ある。この例では、搬送車の進行方向に隣接する２組の
磁気支持ユニット23をそれぞれ台板71,72で支持し、さ
らに同進行方向と直交する方向に隣接する他の１組の磁
気支持ユニット23を台板73で支持し、さらに搬送車を取
り付ける台板74の両側端部と前記台板71,72とを連結機
構24で連結するとともに、上記台板74の一端部と前記台
板73とを連結機構24で連結したものとなっている。この
場合には、搬送車は３つの連結機構24によって安定に３
点支持されることになる。また、同図（ｄ）は、８つの
磁気支持ユニット23を用いた例を示す図である。この図
に示すものは、ガイドレールに沿って隣接する２つの磁
気支持ユニット23をそれれ台板75,76,77,78で支持し、
台板75,76を搬送車固定用の台板79の両側端部に連結機
構24を介し連結し、さらに台板77,78を台板80の両側端
部に連結機構24を介して連結し、さらに台板79,80の端
部同士を連結機構24を介して連結するようにしたもので
ある。 このように、磁気支持ユニット23の数を増加させれ
ば、それだけ磁気支持ユニット23の負担が軽減され、搬
送量を増すことができる。この場合、搬送車は、２つの
磁気支持ユニットを支持する支持手段に固定したり、あ
るいは分割して複数の支持手段に固定することによって
安定に支持することができる。 なお、本発明は上記の支持手段として特に台板を用い
たものに限定されるものではなく、例えば棒状部材を用
いるようにしても良い。また、本発明は、ギャップセン
サとして反射形フォトカプラを用いた装置に限定される
ものではなく、光学的、磁気的な他のギャップセンサ用
いた装置にも適用可能である。また、磁気支持ユニット
は、永久磁石と電磁石とを組合わせたものに限定され
ず、電磁石のみで構成されたものにも本発明を適用可能
である。勿論、磁気支持ユニット、電磁石および永久磁
石の個数や構成方法等についても何等限定されるもので
はない。 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。
置に係わり、特に、省エネルギ、省エネルギ化を図れる
ようにした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、資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
環境を損なうものであってはならず、塵埃の発生等が無
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、従来の磁気的な浮上式搬送装置は、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安定に支持するものであった。し
たがって、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った。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、
無負荷時および付加積載時の電磁石の消費電力の低減化
を図るようにした、いわゆるゼロパワー制御方式を採用
した装置も考えられている。 すなわち、この装置では、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に制御がなされる。この制御
方式は電磁石の消費電力低減を図るうえで望ましい方法
である。 しかし、前記磁気支持ユニットを搬送車の前後左右４
ケ所に配置して搬送車を４点で非接触支持する場合に
は、次のような問題があった。 すなわち、これら４つの磁気支持ユニットは全て搬送
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てしまい、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。 このため、これら間隙の差異を打消すべく上記磁気支
持ユニットの電磁石が必要以上に付勢され、電磁石全体
に付与する電力が大きくなってしまうという問題があっ
た。このように電力が増大すると、電磁石を付勢するた
めの電源として大容量の電源を用いなくてはならず、結
局装置全体の大形化を招くことになった。 〔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、なお一層の低消費電力化を実
現でき、ゼロパワー制御方式の特徴を十分に発揮できる
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た搬送車と、
この搬送車と前記ガイドレールとの間に少なくとも４つ
配置され、それぞれが前記ガイドレールに空隙を介して
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構成される各磁気
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た磁気支持ユニット
と、前記搬送車に取付けられて前記磁気回路中の空隙の
大きさの変化を検出するセンサ部と、前記センサ部の出
力に基づいて前記各磁気支持ユニットの起磁力を制御
し、前記磁気支持ユニットの前記電磁石に流れる励磁電
流の定常値を零にするように前記電磁石に流す励磁電流
を制御して各磁気回路を安定化させるゼロパワー制御手
段と、２つの前記磁気支持ユニットを１つの組として支
持する複数の支持手段と、これら支持手段を前記ガイド
レールに垂直な平面内で互いに回転可能に連結する連結
機構とを具備してなることを特徴としている。 すなわち、本発明に係る浮上式搬送装置は、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
間隙方向への移動に自由度を持たせ、それぞれの間隙
を、各磁気支持ユニットがそれに組込まれている永久磁
石の起磁力だけで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なって
いる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、装置の自重および負荷重量が搬送車
の浮上時に全ての磁気支持ユニットに分配されるので、
被搬送体の片積み、ガイドレールの平面度の狂い等に拘
らず、全ての磁気支持ユニットに加わる加重と個々の永
久磁石の吸引力とを釣合わせることができ、電磁石にお
いて消費される電力を大幅に減少させることができる。
したがって、本発明によれば、電源の負担を軽減させる
ことができ、省エネルギ化に大きく寄与できる。 しかも、このように電源の負担を軽減できれば、搬送
車に設置される電源は小容量のもので足ることになるの
で、小形軽量の電源を使用することができ、装置の省ス
ペース化にも寄与でき、ゼロパワー制御方式の特徴を最
大限に発揮させることができる。 また本発明によれば、全ての磁気支持ユニットにかか
る加重と個々の永久磁石の吸引力とを全て釣合わせるこ
とができるので、磁気支持ユニットを必要に応じて多数
用いることが可能である。このため、搬送重量の増加に
対しても磁気支持ユニットを多数用いることによって、
搬送重量を多数の永久磁石の吸引力に分配させ、１つの
磁気支持ユニットの負担を軽減させることができる。こ
れによって、搬送車１台当りの積載重量を増加させるこ
とができる。 加えて、本発明によれば、ガイドレールの平面度に狂
いのある場合でも、磁気支持ユニットの移動によってこ
れを吸収可能なため、ガイドレールにカントの付いた曲
線部を設けることも可能である。このようにカントを設
ければ、搬送車の曲線通過速度の上昇に対処できるの
で、搬送車の移動速度の向上化による搬送時間の短縮化
を図ることができる。 〔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。 第１図乃至第４図において1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1上には、搬送車2がガイ
ドレール1に沿って走行自在に配置されている。搬送車2
には、その下部に磁気支持装置3が搭載されており、搬
送車2は、この磁気支持装置3とガイドレール1との間に
生じる磁気的吸引力によってガイドレール1上に完全に
浮上した状態で支持されている。また、ガイドレール1
に沿ったベース部分４には、所定の間隔でリニア誘導電
動機5の固定子６が配設されている。 ガイドレール1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11a,11bを平行に敷設して構
成されており、図示しない支持部材でベース４上に支持
されたものである。 搬送車2は、書類など被搬送物の搬送を容易化するた
めの偏平な容器16からなるものである。 また、前記磁気支持装置3は、ガイドレール1を介して
上記容器16の下面と対向する第１の台板20および第２の
台板21と、これら台板20,21と直角に配置され、容器16
の下面と台板20とを搬送車2の進行方向両端部で連結す
る２つのＩ字状の取付け部材22と、前記２つの台板20,2
1の組合わせによって形成される四角形の四隅位置に前
記ガイドレール1の下面と対向するように配置された４
つの磁気支持ユニット23と、上記台板20,21を鉛直方向
および進行方向に延びる平面内で回転可能に連結する連
結機構24と、磁気支持ユニット23にそれぞれ固定され磁
気支持ユニット23とガイドレール1との間の空隙長を検
出するギャップセンサ25と、前記台板21の中央位置に搭
載された制御装置26と、前記容器16の下面に固定された
磁気浮上に必要な電力を寄与する電源27とで構成されて
いる。 台板20,21は、第３図にも示すように搬送車2の進行方
向と直交する方向に分離されており、上記進行方向に隣
接する２つの磁気支持ユニット23を１組として支持する
ものである。なお、台板21の下面には、スペーサ28を介
してリニア誘導電動機5の可動要素である導体板29が固
定されている。この導体板29は、装置の稼動時において
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。 磁気支持ユニット23は、上端面がガイドレール1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。これら磁気支持ユニット23
は、台板20,21の上目を水平面内で滑らかに回転し得る
ように上記台板20,21の上面に、ボルト40等により取付
けられている。なお、磁気支持ユニット23の回転中心位
置は、磁気支持ユニットに働く力の作用中心点に設定さ
れている。 連結機構24は、台板21に固定された軸41と、台板20に
固定された軸受42とを抜けどめ43を用いて連結して構成
されている。 ギャップセンサ25は、支持部材44を介して磁気支持ユ
ニット23に固定されている。このギャップセンサ25に
は、例えば反射形フォトカプラが用いられており、図示
しない発光素子からガイドレール1の下面に向けて出射
され同面で反射された光を図示しない受光素子で検出
し、反射光の強弱によってギャップ長を検出するものと
なっている。 また、制御装置26は、例えば第５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たものである。この制御装置26
は、搬送車2に取付けられて磁気支持ユニット23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の変
化を検出するセンサ部46と、このセンサ部46からの信号
に基づいてコイル33,34に供給すべき電力を演算する演
算回路47と、この演算回路47からの信号に基づいて、前
記コイル33,34に電力を供給するパワーアンプ48とで構
成されており、これが４つ集まって４つのの磁気支持ユ
ニット23をそれぞれ制御する。センサ部46は、外部雑音
の影響を抑制すため前述したギャップセンサ25の信号を
変調する変調回路52と、前記コイル33,34の電流値を検
出する電流検出器53とで構成されている。演算回路47
は、一方においては、ギャップセンサ25からの信号を変
調回路52を介して導入し、減算器54によって空隙長設定
値Ｚ0を減算するとともに、この減算器54の出力を直
接、または微分器55を介してそれぞれフィードバックゲ
イン補償器56,57に導き、他方においては電流検出器53
からの信号をフィードバックゲイン補償器58に導くもの
であり、さらに電流検出器53から導入され減算器59でＯ
信号と比較された後、積分補償器60で補償された信号
と、前記３つのフィードバックゲイン補償器56〜58の加
算器61による加算出力とを減算器62で比較して、その偏
差を前記パワーアンプ48に出力するものとなっている。 なお、電源27は、比較的大電力を必要とするパワーア
ンプ系統と、小電力の演算回路系統とにそれぞれ別個に
電力を供給するため、２つの電源部27a,27bを備えたも
のとなっている。これら電源部27a,27bは、それぞれ他
の磁気支持ユニット23へも電力を供給している。 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、ガイドレール1に搬
送車2が接触しているか、または永久磁石37の磁気的吸
引力によって磁気支持ユニット23がガイドレール1に吸
着されている。この状態で装置を起動させると、接触装
置26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35,36に発生させるとともに、磁気
支持ユニット23とガイドレール1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1〜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2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23〜ガイドレール1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26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。すなわち、磁気支持ユニット23の電磁石35,36に
流れる励磁電流の定常値が零になるようにギャップ長が
設定される、いわゆるゼロパワー制御がなされることに
なる。 いま、搬送車2がリニア誘導電動機5の固定子６上にあ
るとして、この固定子６を付勢すると、導体板29が固定
子６から電磁力を受けるので、搬送車2は、磁気浮上状
態のままガイドレール1に沿って走行し始める。搬送車2
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2は再度付勢されてガ
イドレール1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2を非
接触状態で目的地点まで移動させることができる。 この移動の過程において、ガイドレール1の平面度の
狂いや、搬送車2の重心位置の変化等があった場合は、
各磁気支持ユニット23が支持すべき重量に釣合う吸引力
を永久磁石37に発生させるような間隙を各磁気支持ユニ
ット23とガイドレール1との間に確保する必要がある。
この場合には、連結機構24を中心として台板21が台板20
に対して回転し、それぞれの磁気支持ユニット23が適切
な間隙長を保つように作用する。このように本実施例に
よれば、被搬送体の片積み等により搬送車の重心位置が
変わっても、また、軌道敷設時等にガイドレール1に歪
みが発生しても、４組の磁気支持ユニット23とガイドレ
ール１との間の間隙長を適切な値に自動調整可能である
ため、ゼロパワー制御が損なわれることは無い。つま
り、磁気支持ユニット23のコイル33,34には、搬送車2に
外力が印加されて磁気回路に変動が生じた際の過渡的状
態のみ電流が流れ、定常状態では外力の有無に拘らずそ
の電流値が零であるので、電源の負担を大幅に軽減で
き、省エネルギ化、省スペース化を図ることができる。 また、磁気支持ユニット23を、水平面内で回転可能な
状態で搬送車2に取付けることは、搬送車がガイドレー
ルの小半径の曲線部の通過を可能にするが、本実施例の
ように、磁気支持ユニット23を水平方向にも鉛直方向に
も回転可能な状態にすることによって、ガイドレール1
の曲線部に付けられたカントを搬送車2が通過すること
を可能にする。このため、搬送車2のガイドレール曲線
部における速度を増すことができ、搬送時間の短縮化を
図ることができる。 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。 たとえば磁気支持ユニット23若しくは連結機構24の取
付け位置、数等は第６図に示すように種々変形可能であ
る。 すなわち、同図（ａ）は、台板20と台板21とを搬送車
の進行方向（図中矢印方向）に対して直交する平面内で
回転可能に取付けた例であり、同図（ｂ）は、台板20と
台板21とを搬送車の進行方向（図中矢印方向）に対して
45°開いた方向と直交する平面内で回転可能に取付けた
例である。また、磁気支持ユニット23は、４つに限定さ
れるものではない。たとえば同図（ｃ）は、６つの磁気
支持ユニット23を用いた例であり、ガイドレールに沿っ
てそれぞれ３つの磁気支持ユニット23を配置したもので
ある。この例では、搬送車の進行方向に隣接する２組の
磁気支持ユニット23をそれぞれ台板71,72で支持し、さ
らに同進行方向と直交する方向に隣接する他の１組の磁
気支持ユニット23を台板73で支持し、さらに搬送車を取
り付ける台板74の両側端部と前記台板71,72とを連結機
構24で連結するとともに、上記台板74の一端部と前記台
板73とを連結機構24で連結したものとなっている。この
場合には、搬送車は３つの連結機構24によって安定に３
点支持されることになる。また、同図（ｄ）は、８つの
磁気支持ユニット23を用いた例を示す図である。この図
に示すものは、ガイドレールに沿って隣接する２つの磁
気支持ユニット23をそれれ台板75,76,77,78で支持し、
台板75,76を搬送車固定用の台板79の両側端部に連結機
構24を介し連結し、さらに台板77,78を台板80の両側端
部に連結機構24を介して連結し、さらに台板79,80の端
部同士を連結機構24を介して連結するようにしたもので
ある。 このように、磁気支持ユニット23の数を増加させれ
ば、それだけ磁気支持ユニット23の負担が軽減され、搬
送量を増すことができる。この場合、搬送車は、２つの
磁気支持ユニットを支持する支持手段に固定したり、あ
るいは分割して複数の支持手段に固定することによって
安定に支持することができる。 なお、本発明は上記の支持手段として特に台板を用い
たものに限定されるものではなく、例えば棒状部材を用
いるようにしても良い。また、本発明は、ギャップセン
サとして反射形フォトカプラを用いた装置に限定される
ものではなく、光学的、磁気的な他のギャップセンサ用
いた装置にも適用可能である。また、磁気支持ユニット
は、永久磁石と電磁石とを組合わせたものに限定され
ず、電磁石のみで構成されたものにも本発明を適用可能
である。勿論、磁気支持ユニット、電磁石および永久磁
石の個数や構成方法等についても何等限定されるもので
はない。 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。
【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図は同装置の側面図、第３図は
同装置を第２図のＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向から
見た図、第４図は同装置を第３図のＢ−Ｂ線に沿って切
断し矢印方向から見た図、第５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６図は本発明の他の実
施例に係る浮上式搬送装置を説明するための図である。1 ……ガイドレール、2……搬送車、3……磁気支持装
置、４……ベース、5……リニア誘導電動機、６……固
定子、11a,11b……アングル状部材、16……容器、20,2
1,71〜80……台板、22……取付け部材、23……磁気支持
ユニット、24……連結機構、25……ギャップセンサ、26
……制御装置、27……電源、31,32……継鉄、33,34……
励磁コイル、35,36……電磁石、37……永久磁石、Ｐ…
…空隙。
構成を示す斜視図、第２図は同装置の側面図、第３図は
同装置を第２図のＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向から
見た図、第４図は同装置を第３図のＢ−Ｂ線に沿って切
断し矢印方向から見た図、第５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６図は本発明の他の実
施例に係る浮上式搬送装置を説明するための図である。1 ……ガイドレール、2……搬送車、3……磁気支持装
置、４……ベース、5……リニア誘導電動機、６……固
定子、11a,11b……アングル状部材、16……容器、20,2
1,71〜80……台板、22……取付け部材、23……磁気支持
ユニット、24……連結機構、25……ギャップセンサ、26
……制御装置、27……電源、31,32……継鉄、33,34……
励磁コイル、35,36……電磁石、37……永久磁石、Ｐ…
…空隙。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭51−45818（ＪＰ，Ａ)
ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ
ＯＮ ＭＡＧＮＥＴＩＣＳ，ＶＯＬ.
ＭＡＧ−16，ＮＯ．１，ＪＡＮＵＡＲＹ
（1980） （米） Ｐ．146〜148
「航空宇宙技術研究所資料、ＴＭ−
388」、航空宇宙技術研究所発行
（1979年８月）、Ｐ．９〜12
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 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た搬送車
と、 この搬送車と前記ガイドレールとの間に少なくとも４つ
配置され、それぞれが前記ガイドレールに空隙を介して
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構成される各磁気
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た磁気支持ユニット
と、 前記搬送車に取付けられて前記磁気回路中の空隙の大き
さの変化を検出するセンサ部と、 前記センサ部の出力に基づいて前記各磁気支持ユニット
の起磁力を制御し、前記磁気支持ユニットの前記電磁石
に流れる励磁電流の定常値を零にするように前記電磁石
に流す励磁電流を制御して各磁気回路を安定化させるゼ
ロパワー制御手段と、 ２つの前記磁気支持ユニットを１つの組として支持する
複数の支持手段と、 これら支持手段を前記ガイドレールに垂直な平面内で互
いに回転可能に連結する連結機構と を具備してなることを特徴とする浮上式搬送装置。 ２．前記搬送車は、単一の前記支持手段に固定されてな
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。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60009774A JP2760491B2 (ja) | 1985-01-22 | 1985-01-22 | 浮上式搬送装置 |
| DE8585105028T DE3578860D1 (de) | 1984-10-23 | 1985-04-25 | Transportsystem vom typ mit schwebendem traeger. |
| EP85105028A EP0179188B1 (en) | 1984-10-23 | 1985-04-25 | Transporting system of floated carrier type |
| US07/036,175 US4972779A (en) | 1984-10-23 | 1987-04-08 | Transporting system of floated carrier type |
| US07/528,752 US5067415A (en) | 1984-10-23 | 1990-05-25 | Transporting system of floated carrier type with zero power control at varying load weights |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60009774A JP2760491B2 (ja) | 1985-01-22 | 1985-01-22 | 浮上式搬送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61170206A JPS61170206A (ja) | 1986-07-31 |
| JP2760491B2 true JP2760491B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=11729594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60009774A Expired - Lifetime JP2760491B2 (ja) | 1984-10-23 | 1985-01-22 | 浮上式搬送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2760491B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63234807A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-09-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 磁気浮上車体のマグネツト懸架構造 |
| JPS63268404A (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 磁気浮上式搬送装置 |
| JP3152775B2 (ja) * | 1992-12-07 | 2001-04-03 | 株式会社東芝 | 磁気浮上装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5145818A (ja) * | 1974-10-18 | 1976-04-19 | Tokyo Shibaura Electric Co | Jodendojikifujosharyo |
-
1985
- 1985-01-22 JP JP60009774A patent/JP2760491B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 「航空宇宙技術研究所資料、ＴＭ−３８８」、航空宇宙技術研究所発行 （１９７９年８月）、Ｐ．９〜１２ |
| ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＭＡＧＮＥＴＩＣＳ，ＶＯＬ．ＭＡＧ−１６，ＮＯ．１，ＪＡＮＵＡＲＹ （１９８０） （米） Ｐ．１４６〜１４８ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61170206A (ja) | 1986-07-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |