JP2964145B2 - 磁気浮上搬送装置 - Google Patents
磁気浮上搬送装置Info
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- JP2964145B2 JP2964145B2 JP26873288A JP26873288A JP2964145B2 JP 2964145 B2 JP2964145 B2 JP 2964145B2 JP 26873288 A JP26873288 A JP 26873288A JP 26873288 A JP26873288 A JP 26873288A JP 2964145 B2 JP2964145 B2 JP 2964145B2
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- Japan
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- levitation
- phase
- carrier
- transfer device
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- Non-Mechanical Conveyors (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は磁気浮上搬送装置に関し、特に浮上体の浮上
制御手段の改良に関する。
制御手段の改良に関する。
《従来の技術》 近年、IC製造装置のように高度のクリーン環境が要求
される場所の搬送装置として、非接触的に搬送すること
のできる磁気浮上搬送装置が用いられている。
される場所の搬送装置として、非接触的に搬送すること
のできる磁気浮上搬送装置が用いられている。
上記従来の磁気浮上搬送装置の一例は第３図に示され
ている。すなわち、１は中空状のボックスからなるキャ
リアであって、この内部には複数の浮上用の電磁石2,2
…および位置センサ3,3…が設けられているとともに、
その左右の側壁4,4には非磁性体からなるシールパイプ
５の貫通孔6,6が設けられている。
ている。すなわち、１は中空状のボックスからなるキャ
リアであって、この内部には複数の浮上用の電磁石2,2
…および位置センサ3,3…が設けられているとともに、
その左右の側壁4,4には非磁性体からなるシールパイプ
５の貫通孔6,6が設けられている。
キャリア１の底面には左右，前後に４個の摺動子9,9
…が設けられており、これらはベッド10上に並行に敷設
された一対のガイドレール11,11上に載置されていると
ともに、その中央部には雌ねじ12が設けられている。こ
の雌ねじ12はベッド10上に設けられ、かつシールパイプ
５の軸方向と同方向に設けられた軸受13,13間に軸支さ
れたボールネジ14が螺合されている。
…が設けられており、これらはベッド10上に並行に敷設
された一対のガイドレール11,11上に載置されていると
ともに、その中央部には雌ねじ12が設けられている。こ
の雌ねじ12はベッド10上に設けられ、かつシールパイプ
５の軸方向と同方向に設けられた軸受13,13間に軸支さ
れたボールネジ14が螺合されている。
したがって、ボールネジ14がモータＭにより回転させ
られるとその回転方向に応じてキャリア１はシールパイ
プ５の軸方向に移動することができるように構成されて
いる。
られるとその回転方向に応じてキャリア１はシールパイ
プ５の軸方向に移動することができるように構成されて
いる。
シールパイプ５内のキャリア１に対応する位置には、
先端が作業室７側に位置する搬送アーム15を備えた浮上
体16が電磁石2,2…の磁力により浮上保持されている。
先端が作業室７側に位置する搬送アーム15を備えた浮上
体16が電磁石2,2…の磁力により浮上保持されている。
このため、キャリア１がシールパイプ５の軸方向へ移
動するとシールパイプ５内に浮上保持されている浮上体
16も一緒に移動し、搬送アーム15の先端に載置されてい
る半導体ウエハ等の被搬送物イを作業室７の所定場所へ
移動させることができる。
動するとシールパイプ５内に浮上保持されている浮上体
16も一緒に移動し、搬送アーム15の先端に載置されてい
る半導体ウエハ等の被搬送物イを作業室７の所定場所へ
移動させることができる。
浮上体16の浮上位置の調整は制御手段ａにより行なわ
れている。この制御手段ａは位置センサ3,3…の検出信
号をブリッジ回路20で処理して行なわれている。すなわ
ちこのブリッジ回路20からは浮上体16の浮上位置に応じ
た信号が送出されるとともに、その出力信号は比較器21
に送出されている。この比較器21では基準信号を発生す
る基準信号発生器22からの出力信号と上記ブリッジ回路
20からの信号とが比較される。比較器21から基準の浮上
位置との差に応じた信号が信号処理回路23に送出されて
信号処理される。一般に制御手段と制御対象からなるフ
ィードバック制御システムにおいて、システムを安定に
制御するには、システムの開ループゲインが0dBとなる
周波数（以下「ゲイン交差周波数」という）での出力信
号の位相遅れを−α（α＞０）とすると、（180゜−
α）＞０でなければならない。（以下「180゜−α」を
位相余有という）。そこで、信号処理回路23では、第３
図の制御システムの位相余有を０より大きくするため
に、位相進み回路（以下「進相回路」という）によって
ゲイン交差周波数付近の位相を進める処理を行ってい
る。
れている。この制御手段ａは位置センサ3,3…の検出信
号をブリッジ回路20で処理して行なわれている。すなわ
ちこのブリッジ回路20からは浮上体16の浮上位置に応じ
た信号が送出されるとともに、その出力信号は比較器21
に送出されている。この比較器21では基準信号を発生す
る基準信号発生器22からの出力信号と上記ブリッジ回路
20からの信号とが比較される。比較器21から基準の浮上
位置との差に応じた信号が信号処理回路23に送出されて
信号処理される。一般に制御手段と制御対象からなるフ
ィードバック制御システムにおいて、システムを安定に
制御するには、システムの開ループゲインが0dBとなる
周波数（以下「ゲイン交差周波数」という）での出力信
号の位相遅れを−α（α＞０）とすると、（180゜−
α）＞０でなければならない。（以下「180゜−α」を
位相余有という）。そこで、信号処理回路23では、第３
図の制御システムの位相余有を０より大きくするため
に、位相進み回路（以下「進相回路」という）によって
ゲイン交差周波数付近の位相を進める処理を行ってい
る。
信号処理回路23からの出力信号はスイッチングレギュ
レータからなる増幅回路24a,24bへ送出され、ここから
電磁石2,2へ励磁電流が供給される。これにより浮上体1
6は所定の浮上位置に維持されるように制御されてい
る。
レータからなる増幅回路24a,24bへ送出され、ここから
電磁石2,2へ励磁電流が供給される。これにより浮上体1
6は所定の浮上位置に維持されるように制御されてい
る。
《発明が解決しようとする課題》 しかしながら、上記従来の磁気浮上搬送装置にあって
は、位置センサの検出信号をフィードバックして電磁石
の磁力を調節し浮上体の位置を所定の並行位置となるよ
うに制御し、その際、共振を防止するため進相回路によ
り信号処理がなされるように構成されている。しかし、
長い搬送距離を得ようとして搬送アームを長くすると、
その曲げ共振のために、後述の第２図に示すボード線図
の開ループゲインの特性曲線（以下「開ループ特性曲
線」という）のように、短い周波数間隔で２つ以上のゲ
イン交差周波数が次々に出現するような大きさのゲイン
では安定に制御できないという問題点があった。このた
め機械系の固有振動数までゲインを高めることができず
浮上保持力の強い安定した磁気浮上搬送ができないとい
う不都合が生じていた。
は、位置センサの検出信号をフィードバックして電磁石
の磁力を調節し浮上体の位置を所定の並行位置となるよ
うに制御し、その際、共振を防止するため進相回路によ
り信号処理がなされるように構成されている。しかし、
長い搬送距離を得ようとして搬送アームを長くすると、
その曲げ共振のために、後述の第２図に示すボード線図
の開ループゲインの特性曲線（以下「開ループ特性曲
線」という）のように、短い周波数間隔で２つ以上のゲ
イン交差周波数が次々に出現するような大きさのゲイン
では安定に制御できないという問題点があった。このた
め機械系の固有振動数までゲインを高めることができず
浮上保持力の強い安定した磁気浮上搬送ができないとい
う不都合が生じていた。
《課題を解決するための手段》 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので
あって、その構成は浮上用の電磁石を有するキャリア
と、搬送アームを備えるとともに前記電磁石の磁力によ
り浮上させられる浮上体と、該浮上体の浮上位置を位置
センサにより検出しその信号をフィードバックして電磁
石の励磁電流を制御し浮上体を所定位置に浮上させる制
御手段と、前記キャリアを移動させるための移送機構と
からなり、前記キャリアを移動させて浮上体を移動さ
せ、搬送アーム上の被搬送物を所定位置へ搬送する磁気
浮上搬送装置において、前記制御手段が、該制御手段と
制御対象を含むフィードバック制御システムの開ループ
ゲインがゼロとなる周波数での位相余有を大きくする２
以上の位相進み回路を備えることを特徴とするものであ
る。
あって、その構成は浮上用の電磁石を有するキャリア
と、搬送アームを備えるとともに前記電磁石の磁力によ
り浮上させられる浮上体と、該浮上体の浮上位置を位置
センサにより検出しその信号をフィードバックして電磁
石の励磁電流を制御し浮上体を所定位置に浮上させる制
御手段と、前記キャリアを移動させるための移送機構と
からなり、前記キャリアを移動させて浮上体を移動さ
せ、搬送アーム上の被搬送物を所定位置へ搬送する磁気
浮上搬送装置において、前記制御手段が、該制御手段と
制御対象を含むフィードバック制御システムの開ループ
ゲインがゼロとなる周波数での位相余有を大きくする２
以上の位相進み回路を備えることを特徴とするものであ
る。
《作用》 本発明では、制御手段に設けられた複数の位相進み回
路により開ループ特性曲線のそれぞれのゲイン交差周波
数の位相が進相される。
路により開ループ特性曲線のそれぞれのゲイン交差周波
数の位相が進相される。
《実施例》 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第１図は本発明装置の概略構成を示すブロック図であ
る。なお、従来と同一構成要素には同一符号を用い、こ
れら構成要素については説明が重複するため新規な部分
のみについて異なる符号を付して説明する。
る。なお、従来と同一構成要素には同一符号を用い、こ
れら構成要素については説明が重複するため新規な部分
のみについて異なる符号を付して説明する。
図中25aおよび25bは制御手段ａの信号処理回路23中に
２段直列に付加された進相回路である。これら進相回路
25a,25bはコンデンサ，抵抗およびOPアンプからなる周
知のものであるので、これ以上の説明は省略するが、入
力された信号の位相を所定角度進めるように作用する。
したがって、前段の進相回路25aで一方のゲイン交差周
波数の位相が進められ後段の進相回路25bで他方のゲイ
ン交差周波数の位相が進められる。
２段直列に付加された進相回路である。これら進相回路
25a,25bはコンデンサ，抵抗およびOPアンプからなる周
知のものであるので、これ以上の説明は省略するが、入
力された信号の位相を所定角度進めるように作用する。
したがって、前段の進相回路25aで一方のゲイン交差周
波数の位相が進められ後段の進相回路25bで他方のゲイ
ン交差周波数の位相が進められる。
今、第１図に示した磁気浮上搬送装置の開ループ特性
曲線が第２図のボード線図の上段に示されるように２つ
のゲイン交差周波数を有するとき、同図下段の位相特性
曲線に示されるように前段の進相回路25aで最初のゲイ
ン交差周波数（周波数f1）部分の位相が進相され、ま
た、後段の進相回路25bでは次のゲイン交差周波数（周
波数f2）部分の位相が進相される。
曲線が第２図のボード線図の上段に示されるように２つ
のゲイン交差周波数を有するとき、同図下段の位相特性
曲線に示されるように前段の進相回路25aで最初のゲイ
ン交差周波数（周波数f1）部分の位相が進相され、ま
た、後段の進相回路25bでは次のゲイン交差周波数（周
波数f2）部分の位相が進相される。
以上の構成からなる本実施例において浮上搬送を行な
うには、まず図示しないプログラマブルコントローラか
らの搬送開始指令に基づいて制御手段ａおおびモータＭ
が駆動され、浮上体16は電磁石2,2…の磁力により所定
位置に浮上保持される。
うには、まず図示しないプログラマブルコントローラか
らの搬送開始指令に基づいて制御手段ａおおびモータＭ
が駆動され、浮上体16は電磁石2,2…の磁力により所定
位置に浮上保持される。
すなわち、浮上体16の浮上位置は位置センサ3,3…に
より検出され、この検出信号をブリッジ回路20で処理
し、浮上体16の平行位置の偏り程度が検出される。そし
て、比較器21では基準信号発生回路22からの信号を基に
比較し、その偏り程度に応じ、かつその偏りを除去する
ために必要な出力信号が信号処理回路23へ送出される。
より検出され、この検出信号をブリッジ回路20で処理
し、浮上体16の平行位置の偏り程度が検出される。そし
て、比較器21では基準信号発生回路22からの信号を基に
比較し、その偏り程度に応じ、かつその偏りを除去する
ために必要な出力信号が信号処理回路23へ送出される。
２段直列の進相回路25a,25bを含む信号処理回路23で
は比較器22からの受けた信号を進相処理した後、増幅回
路24a,24bへ送出する。増幅回路24a,24bは信号処理回路
23からの入力信号に応じて各電磁石2,2…へ励磁電流を
送出して磁力を変化させ浮上体16を所定の平行位置へ浮
上保持させる。
は比較器22からの受けた信号を進相処理した後、増幅回
路24a,24bへ送出する。増幅回路24a,24bは信号処理回路
23からの入力信号に応じて各電磁石2,2…へ励磁電流を
送出して磁力を変化させ浮上体16を所定の平行位置へ浮
上保持させる。
そして、プログラマブルコントローラから駆動指令を
受けてモータＭが回転されるとボールネジ14が回転し、
これと螺合している雌ねじ12が右または左方向に移動し
てキャリア１を右または左方向へ移動させる。キャリア
１の移動は電磁石2,2…の移動となるのでこの電磁石の
磁力により浮上保持されている浮上体16も電磁石2,2…
の移動に従って右または左方向へ移動し、浮上体16の搬
送アーム15の先端に載置されている被搬送物イが所定位
置へ搬送される。
受けてモータＭが回転されるとボールネジ14が回転し、
これと螺合している雌ねじ12が右または左方向に移動し
てキャリア１を右または左方向へ移動させる。キャリア
１の移動は電磁石2,2…の移動となるのでこの電磁石の
磁力により浮上保持されている浮上体16も電磁石2,2…
の移動に従って右または左方向へ移動し、浮上体16の搬
送アーム15の先端に載置されている被搬送物イが所定位
置へ搬送される。
以上の実施例においては、開ループ特性曲線のゲイン
交差周波数の位相が進められるので、たとえ搬送アーム
15が長くても機械系の固有振動周波数付近の帯域のゲイ
ンで浮上体16の制御ができ、強い浮上保持力で安定して
被搬送物イを移送することができる。
交差周波数の位相が進められるので、たとえ搬送アーム
15が長くても機械系の固有振動周波数付近の帯域のゲイ
ンで浮上体16の制御ができ、強い浮上保持力で安定して
被搬送物イを移送することができる。
なお、上述の実施例では進相回路を直列２段に設ける
ようにしたが、開ループ特性曲線においてゲイン交差周
波数が３つまたはそれ以上出現する場合は、その各ゲイ
ン交差周波数に合わせて３つまたはそれ以上の進相回路
を設けることはいうまでもない。
ようにしたが、開ループ特性曲線においてゲイン交差周
波数が３つまたはそれ以上出現する場合は、その各ゲイ
ン交差周波数に合わせて３つまたはそれ以上の進相回路
を設けることはいうまでもない。
《効果》 本発明は上述のように開ループ特定曲線の各ゲイン交
差周波数の位相を進める複数の進相回路を設けるように
構成したので、開ループ特性曲線のゲイン交差周波数の
位相が進められ、たとえ搬送アームが長くとも機械系の
固有振動周波数付近の帯域のゲインで浮上体の制御がで
き、強い浮上保持力で、かつ安定して被搬送物を移送す
ることができる効果がある。
差周波数の位相を進める複数の進相回路を設けるように
構成したので、開ループ特性曲線のゲイン交差周波数の
位相が進められ、たとえ搬送アームが長くとも機械系の
固有振動周波数付近の帯域のゲインで浮上体の制御がで
き、強い浮上保持力で、かつ安定して被搬送物を移送す
ることができる効果がある。
第１図は本発明装置の一実施例を示す概略構成を示すブ
ロック図、第２図はボード線図および第３図は従来の磁
気浮上搬送装置の概略構成を示すブロック図である。 １……キャリア ２……電磁石 ３……位置センサ 16……浮上体 20……ブリッジ回路 21……比較器 22……基準信号発生器 23……信号処理回路 24a,24b……増幅回路 25a,25b……位相進み回路（進相回路） ａ……制御手段
ロック図、第２図はボード線図および第３図は従来の磁
気浮上搬送装置の概略構成を示すブロック図である。 １……キャリア ２……電磁石 ３……位置センサ 16……浮上体 20……ブリッジ回路 21……比較器 22……基準信号発生器 23……信号処理回路 24a,24b……増幅回路 25a,25b……位相進み回路（進相回路） ａ……制御手段
Claims (1)
- 【請求項１】浮上用の電磁石を有するキャリアと、 搬送アームを備えるとともに前記電磁石の磁力により浮
上する浮上体と、 前記浮上体の浮上位置を検出する位置センサと、 前記位置センサの検出信号をフィードバックして電磁石
の励磁電流を制御することにより、前記浮上体を所定位
置に浮上させる制御手段と、 前記キャリアを移動する移送機構とからなり、 前記キャリアを移動させることにより、前記浮上体の搬
送アーム上の被搬送物を所定位置へ搬送する磁気浮上搬
送装置において、 前記制御手段が、該制御手段と制御対象を含むフィード
バック制御システムの開ループゲインがゼロとなる周波
数での位相余有を大きくする２以上の位相進み回路を備
えることを特徴とする磁気浮上搬送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26873288A JP2964145B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 磁気浮上搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26873288A JP2964145B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 磁気浮上搬送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02114803A JPH02114803A (ja) | 1990-04-26 |
| JP2964145B2 true JP2964145B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=17462578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26873288A Expired - Fee Related JP2964145B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 磁気浮上搬送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2964145B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5641054A (en) * | 1992-07-07 | 1997-06-24 | Ebara Corporation | Magnetic levitation conveyor apparatus |
| JPH0627768U (ja) * | 1992-09-17 | 1994-04-12 | セイコー精機株式会社 | 搬送装置 |
| JP3350310B2 (ja) * | 1995-08-22 | 2002-11-25 | 株式会社荏原製作所 | ロボットアームのリニアアクチュエータ |
| KR100541563B1 (ko) * | 1998-12-24 | 2006-03-09 | 주식회사 로템 | 자기부상열차의 부상제어장치 |
-
1988
- 1988-10-25 JP JP26873288A patent/JP2964145B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02114803A (ja) | 1990-04-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |