JP2941374B2 - 磁気浮上搬送装置の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、軌条側に配設された電磁石の磁気吸引力を
制御することによって可動体を非接触で浮上、案内する
磁気浮上搬送装置の制御装置に関し、特に、可動体の移
動にともなって機能する電磁石を選択する際に発生する
衝撃を緩和し、可動体を滑らかに移動させることを可能
にした磁気浮上搬送装置の制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来の磁気浮上搬送装置の一例を第３図及び第４図で
示す。

第３図において、電磁コイル10−１、10−２、10−３
…を巻回した固定磁極11−１、11−２、11−３…が、可
動体１の移動方向を規定する軌条２に沿って配設されて
いる。固定磁極11−１、11−２、11−３…それぞれの近
傍には、該固定磁極から可動体１までの距離（浮上量）
を検出する変位センサ12−１、12−２、12−３…が配設
されている。

変位センサ12−１、12−２、12−３…の出力信号と、
可動体１の浮上位置を設定する基準位置設定信号Vs1、V
s2、Vs3…とが符号22−１、22−２、22−３…で示す箇
所において減算され、該減算された信号（偏差信号）が
リミッタ26−１、26−２、26−３…に入力される。リミ
ッタ26−１、26−２、26−３…は、前記偏差信号の負出
力のみを制御装置25−１、25−２、25−３…へそれぞれ
出力する。そして、制御装置25−１、25−２、25−３…
の出力は電流増幅器20−１、20−２、20−３…に導か
れ、該電流増幅器は前記電磁コイル10−１、10−２、10
−３…に電流を供給する。

スイッチ30−１、30−２、30−３…が閉じている場合
には、前記偏差信号（の負出力）に対応して電磁コイル
10−１、10−２、10−３…に電流が流れる。その結果、
可動体１に磁気吸引力が作用して、可動体１は前記基準
位置設定信号Vs1、Vs2、Vs3…に対応した基準設定位置
で安定に浮上する。

スイッチ30−１と30−２が閉じて可動体１が固定磁極
11−１及び11−２によって浮上している状態（第３図の
状態１）において、リニアモータ５（第４図）により可
動体１を軌条方向（第３図では右方向）へ付勢すると該
可動体１は第３図の状態２まで移動する。この状態で、
可動体１の移動方向の位置が変位センサ12−３により検
出され、該センサの出力信号（検出信号）が移動位置検
出装置50に出力される。この検出信号に応答して、移動
位置検出装置50はスイッチ30−３を閉じ、可動体１に電
磁コイル10−３の制御磁気吸引力を作用させて、可動体
１の安定浮上を持続させる。

可動体１が軌条方向へさらに移動を続けて状態３（第
３図）になった時、移動位置検出装置50はスイッチ30−
１を開いて、電磁コイル10−１の制御磁気吸引力を消失
せしめる。ここで、前記状態３で行う走査を開始するタ
イミングは、前記状態２の時に時間の測定を開始してタ
イマ51により可動体１の移動速度に応じて設定した時間
が経過した時に信号を出力することにより行う。

この様な走査を繰り返すことにより、可動体１は軌条
２に沿って非接触で移動するのである。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記した従来の磁気浮上搬送装置では、上記
状態２でスイッチ30−３を閉じる際に、可動体１がその
自重により基準設定位置より下方に位置してしまい、可
動体１の実際の位置が基準設定位置と一致しなくなる。
そのため、電磁コイル10−３の磁気吸引力が急激に可動
体１に対して作用し、該可動体１の移動方向先端部（右
端部）が急激に持ち上がってしまう恐れがある。

一方、上記状態３でスイッチ30−１を開く際には、可
動体１に作用していた電磁コイル10−１の磁気吸引力が
急激に消失するため、可動体１の移動方向後端部（左端
部）が急激に下がってしまう可能性がある。

すなわち、従来の磁気浮上搬送装置では、第３図の状
態２においては移動方向先端部が急激に持ち上がり、状
態３においては移動方向後端部が急激に下がってしまう
ので、可動体１上の搬送物に衝撃が付加されるという問
題が存在する。そして、可動体１の移動方向先端部が急
激に持ち上がることから、前記固定磁極11−１、11−
２、11−３…のいずれかに接触してしまう、という問題
があった。

本発明は上記した従来技術の問題点に鑑み提案された
もので、前記状態２、３において可動体が実際の浮上位
置から基準設定浮上位置へ徐々に移動する様に磁気吸引
力を制御して、可動体と可動体上の搬送物に付加される
衝撃を緩和できる磁気浮上搬送装置の制御装置の提供を
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の磁気浮上搬送装置の制御装置は、可動体と、
その移動方向を規定する軌条に沿って等間隔で該軌条に
固定されて可動体を吸引する電磁石群と、該電磁石群の
それぞれの電磁石と前記可動体との浮上空隙を検出する
変位検出手段群と、該電磁石群へ電流を供給し遮断する
スイッチ群と、前記変位検出手段の出力に応答して前記
可動体を安定に浮上させるべく制御を行う制御装置群と
を含む浮上装置を複数備え、前記変位検出手段の出力に
より前記可動体の移動方向の位置を判断する位置判断手
段と、前記可動体を軌条方向に移動する移動手段とを備
え、該移動手段により前記可動体が軌条方向に移動する
際に、前記位置判断手段の指令により前記可動体の安定
浮上を持続させるために機能すべき電磁石を前記電磁石
群より選択して、選択された電磁石に対応するスイッチ
を開閉し、前記可動体を浮上させながら軌条方向に移動
させる磁気浮上搬送装置において、前記可動体の移動に
ともなって前記スイッチを開閉する際に、スイッチが閉
じる浮上装置に関しては可動体の浮上目標値をその時点
における可動体の浮上空隙値以上の大きさとして前記位
置判断手段が指令を与えた時点において徐々に基準設定
値まで減少させ、スイッチを開く浮上装置に関しては前
記位置判断手段からの指令を与えた時点において可動体
の浮上目標値を基準設定値から徐々にその時点における
可動体の浮上空隙値以上の大きさまで増加させる様な信
号を発生する信号発生器を設けている。

［作用］ 上記課題を解決するため本発明は、可動体を安定浮上
させるための回路において、基準位置設定信号に前記信
号発生器の信号を加算して目標位置設定信号とし、上記
状態２の時には目標位置設定信号をその時点における可
動体の浮上位置検出値よりも大きな値として、以後、徐
々に減少して基準位置設定値となるように変化させてい
る。一方、前記状態３の時にはその逆、すなわち目標位
置設定信号を基準設定値として、以後、徐々に増加して
その時点における可動体の浮上位置検出値よりも大きな
値となるように変化している。

この様な制御をすることにより、前記状態２において
は、可動体と固定磁極との間隔を設定する目標設定信号
が徐々に変化して、可動体はその時点における浮上位置
から徐々に設定基準位置に上昇移動する。

一方、前記状態３においては、可動体はその時点にお
ける浮上位置から徐々に下方へ降下移動する。

信号発生器の出力動作が終了すると、状態２において
は可動体は定常浮上状態となる。一方、状態３において
は前記偏差信号は正となり、電極コイルに電流は流れな
いので、問題なく上記スイッチを開くことができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は第３図及び第４図に示した従来の磁気浮上搬送
装置の制御装置に本発明を施した実施例の１部を示して
いる。

第１図は固定磁極11−１に関連した部材が示されてお
り、変位センサ12−１の出力は移動位置検出装置55へ出
力され、且つ減算器22−１を介してリミッタ26−１へ入
力される。この移動位置検出装置55は信号発生器60及び
タイマ51に指令を出力する。そして、信号発生器60は信
号Vaを出力し、加算器23−１において基準位置設定信号
Vs1に加算する様に構成されている。そして信号VaとVs1
との和（Va＋Vs1）は、減算器22−１において変位セン
サ12−１の出力Vnとの差がもとめられ、該差がリミッタ
26−１へ入力される。

第１図において、可動体１が第１図中右方向に移動し
て、可動体１の先端1aが磁極11−１の直下に位置した場
合、すなわち状態２で示される場合に、移動位置検出装
置55は変位センサ12−１の出力信号が入力されて、それ
に基づいて可動体１の移動方向位置（第１図中左右方向
位置）を判断する。そして、第２図Ａに示す様な信号出
力を開始する指令を信号発生器60に対して出力する。そ
れと同時に、移動位置検出装置55はスイッチ30−１に出
力してこれを閉じ、且つタイマ51に時間計測を開始する
指令を出力する。

ここで、第２図Ａ乃至Ｄで示したグラフは縦軸が各種
の信号値で、横軸は時間を示し、Ｏは移動位置検出装置
55が出力をした時刻、tcは電圧が変位センサ12−１の出
力信号値Vn₀から浮上隙間の設定基準値Vs₁を差し引いた
値となる時刻、Tsは移動位置検出装置55が出力をしなく
なる時刻を示している。また、縦軸に示したVnoは、移
動位置検出装置55が信号発生器60に信号出力を開始する
指令を与えた時点における変位センサ12−１の出力信号
値（検出信号値）であり、可動体１と固定磁極11−１と
の空隙の寸法値に対応する。さらに第２図Ａ及びＢの縦
軸のVaは、前述した様に信号発生器60の出力信号値を示
している。

同じく第２図Ａ及びＢにおいて、縦軸に示したVoは信
号発生器60が信号出力を開始した時点の信号値、即ち信
号発生器60の出力信号値Vaの初期値である。状態２にお
ける制御の場合（第２図Ａ）、変位センサ12−１の出力
信号値Vnoから浮上隙間の設定基準値Vs1を差し引いた値
（Von−Vs1）より適当に大きな値となるようにVoは設定
されている。

なお、第２図Ａにおいては、横軸に示した時間Tsに達
すると、信号発生器60からの信号出力Vaは０となる。

第２図Ａから明らかなように、信号発生器60による信
号出力Vaの発生開始（時間０）から時間Tsまでの変化
は、指数関数的である。そして、信号発生器60の信号出
力Vaが上述のように変化するので、信号発生器60の信号
出力Vaと設定基準値Vs1との和である浮上目標信号Vp
（第２図Ｃ）もそれと同様に変化する。

第２図Ｃにおいて、時間tcまでの間は変位センサ出力
信号Vnは浮上目標信号Vpよりも小さいので、リミッタ26
−１の作用により電磁コイル10−１に電流は流れず、可
動体１に磁気吸引力は働かない。時間tcを経過すると、
電磁コイル10−１に電流が流れ、制御磁気吸引力が可動
体１に働き、信号発生器60の信号出力Vaと設定基準値Vs
1との和である浮上目標信号Vpに従って、可動体１の浮
上隙間（可動体１と固定磁極11−１との空隙）が徐々に
減少する。そして、時間Tsに達すると、可動体１の前記
浮上隙間は設定基準値Vs1となり、定常浮上状態とな
る。

さらに可動体１が第１図中右方向に移動し、状態３で
示されているように可動体１の後端部1bが固定磁極11−
１にさしかかった状態においては、タイマ51が移動位置
検出装置55に信号を与え、該移動位置検出装置55は信号
発生器60に指令を与える。そして、信号発生器60は第２
図Ｂに示す様な信号Vaを出力する。この際、第２図Ｂで
示す信号発生器60の出力信号Va及び第２図Ｄで示す浮上
目標信号Vpは、第２図Ａ及び第２図Ｃとは異なる特性を
示している。

第１図中の状態３における制御によれば、浮上目標信
号Vpは第２図Ｄで示すように変化するので、最初は可動
体１（の後端部1b）と固定磁極11−１との間隔の目標値
は基準設定値となっているが、その後で徐々に可動体の
浮上空隙値以上の大きさまで増加させる。そして、時間
tcを経過すると上記電磁コイル10−１には電流が流れな
くなり、移動位置検出装置55はスイッチ30−１を開く。

可動体１が磁極11−１を通過する際に、以上説明した
ような操作或いは制御を行うことにより、可動体１に働
く制御磁気吸引力は徐々に変化することとなる。従っ
て、可動体１に衝撃が付加されることなく可動体１の安
定浮上が持続され、可動体１は軌条２に沿って非接触で
安定に移動できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、可動体と可動体
上の搬送物に衝撃を与えたり、可動体と固定磁極が接触
する事なく、可動体の案安定浮上を持続しながら、可動
体は軌条に沿って安定に移動できるという優れた効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第３図及び第４図で示す従来の搬送装置に本発
明を施した例を示す回路図、第２図Ａ及びＢは信号発生
器の出力の例を示す特性図であり、第２図Ｃ及びＤは信
号発生器による浮上目標信号の変化を示す特性図、第３
図及び第４図は従来の搬送装置のシステム構成の例を示
す回路図及び正面図である。 １……可動体、２……軌条、10−１、10−２、10−３…
…電磁コイル、11−１、11−２、11−３……固定磁極、
12−１、12−２、12−３……変位センサ、26−１、26−
２、26−３……リミッタ、30−１、30−２、30−３……
スイッチ、50、55……移動位置検出装置、51……タイ
マ、60……信号発生器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可動体と、その移動方向を規定する軌条に
   沿って等間隔で該軌条に固定されて可動体を吸引する電
   磁石群と、該電磁石群のそれぞれの電磁石と前記可動体
   との浮上空隙を検出する変位検出手段群と、該電磁石群
   へ電流を供給し遮断するスイッチ群と、前記変位検出手
   段の出力に応答して前記可動体を安定に浮上させるべく
   制御を行う制御装置群とを含む浮上装置を複数備え、前
   記変位検出手段の出力により前記可動体の移動方向の位
   置を判断する位置判断手段と、前記可動体を軌条方向に
   移動する移動手段とを備え、該移動手段により前記可動
   体が軌条方向に移動する際に、前記位置判断手段の指令
   により前記可動体の安定浮上を持続させるために機能す
   べき電磁石を前記電磁石群より選択して、選択された電
   磁石に対応するスイッチを開閉し、前記可動体を浮上さ
   せながら軌条方向に移動させる磁気浮上搬送装置におい
   て、前記可動体の移動にともなって前記スイッチを開閉
   する際に、スイッチが閉じる浮上装置に関しては可動体
   の浮上目標値をその時点における可動体の浮上空隙値以
   上の大きさとして前記位置判断手段が指令を与えた時点
   において徐々に基準設定値まで減少させ、スイッチを開
   く浮上装置に関しては前記位置判断手段からの指令を与
   えた時点において可動体の浮上目標値を基準設定値から
   徐々にその時点における可動体の浮上空隙値以上の大き
   さまで増加させる様な信号を発生する信号発生器を設け
   たことを特徴とする磁気浮上搬送装置の制御装置。