JP2984359B2 - 磁気浮上搬送システム及び同システム用搬送車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、脆くて破損し易く、しかも塵埃による汚
染を嫌う物品、例えば半導体等を搬送するのに好適な小
型の磁気浮上搬送システムとそれ用の搬送車に関する。

〔従来の技術〕

車体を、レール下面に対する浮上マグネットの吸引力
で浮上させ、リニアモータの推力で走行させる吸引式磁
気浮上搬送システムにおいて従来採られている搬送物の
積載方法は、車体の下部にバネ力等で閉じる一対のアー
ムを対向して設け、このアームで荷物を抱いて吊り下げ
るものであった。

また、この種の搬送システムにおいては、浮上マグネ
ットによる吸引停止時に、車体上に設けたガイドローラ
を地上側に設けたガイドレールで受けて車体の落下を防
止する方法を採っている。

これ等の構成は、例えば、特開平１−126113号等に詳
しく示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の積載方式によると、アームの掛け具合
が悪かったり、緊急停止等で車体が衝撃が加わったりす
るとアームが外れて荷物が落下する恐れがある。

また、軌道の分岐部等においては、浮上マグネットや
車体上に設けたリニアモータの２次導体板（リアクショ
ンプレート）を通過させるためにガイドレールを部分的
に切除する必要があり、このために、搬送車自体の落下
も懸念され、荷物の安全搬送に関して改善の余地が残さ
れていた。

また、これ以外にも下に列挙する如き課題があった。

（１） 車体側に可動アームを要し、地上側にはそのア
ームの開閉機構を必要とするので荷物の移載設備が複雑
になる。

（２） アームの位置、大きさが一定しているため、載
積可能な荷物の大きさ、形状が制限される。

（３） アームや車体に設けるマグネット懸架装置など
の可動部、ガイドローラとレールの接触部等は発塵源と
なるが、荷物がその発塵源の下側にあるため、汚染防止
の信頼性が万全でない。

本発明の第１の目的は、これ等の課題を解決すること
にある。

また、搬送車を平行軌道に乗り移らせたり、車輌の追
い越しを行ったり、充電のために本線から充電ステーシ
ョンに移したりする場合には横移動による移行が望まれ
るが、従来のシステムではガイドレールや主レールが搬
送車の横移動の妨げとなるので、トラバーサでそれ等の
レールも含めて横移させざるを得ず、機構の複雑化、発
塵部の増加等を招いている。

本発明の第２の目的は、この問題も併せて解決するこ
とにある。

さらに、浮上制御の安定化のために浮上マグネットは
シーソー運動可能な梁に取付けることが多い。この場
合、車体の横振れが起こるため荷物も傾く。

本発明の第３の目的は、より安定した搬送のために、
車体の横揺れの影響が荷物に及ばないようにすることに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

第１の目的を達成するために考えられた本発明の吸引
式磁気浮上搬送システムは、浮上マグネットを吸引させ
るレールを、一側部を支えて軌道長手方向に敷設する枠
体に取付け、車体には前記枠体の他側面側で枠体上面よ
りも上方まで立ち上る支持部材を設け、この支持部材の
上端に枠体の上方に配置する荷台を取付けてその荷台上
に搬送物を積むようにしたものである。

この搬送システムにおいて、リニアモータのステータ
を枠体の下部から外部に臨ませて枠体内に下向きに設置
し、さらに、車体側に設けるリニアモータの２次側導体
板をレールよりも下方に水平に配置して前記ステータに
対向させると第２の目的が達成される。

また、車体から立ち上る支持部材とその上端に取付け
る荷台との間に、荷台を重力で左右の荷重のバランス点
まで横向きに回転させるバランサーを設けると第３の目
的が達成される。

なお、上述のバランサーは、軌道中心基準の左右対称
位置にベアリングを設け、支持部材で支えるそのベアリ
ング上に円弧の胴底面をもつ揺動枠を載置してこの枠上
に荷台を取付けるものと、荷台の前後にフレームをつ
け、そのフレームを軌道中心上で前後一対の支持部材の
上端にピボット結合して吊るすものの２通りが考えられ
る。

〔作用〕

本発明では、枠体の上方で荷物を荷台上に上積みする
（下から支える）ので、 荷物の落下がない。

荷物用移載設備が積み降しするだけの簡単なもので
済む。

積載する荷物の大きさ、形状の制限が少ない。

発塵部が下になって荷物が汚染されにくい。

また、本発明のシステム構成であると、軌道分岐部で
も本線と分岐線路間に荷台の支持部材が通過し得る僅か
な隙間を確保すればよく、浮上マグネットによる吸引停
止時には軌道のどの区域においても荷台が枠体上に降り
て車体を吊り下げるので、車体の落下も皆無になる。

さらに、搬送車は、片持ち軌道を横向きに跨いだ状態
になっているので、それのみを軌道から抜きとる方向に
横シフトさせることができる。但し、この横シフトのた
めには、リニアモータの２次導体板がレールよりも下側
に水平に配置されていることが必要条件となる。

このほか、バランサーを具備する搬送車は、車体が横
揺れしてもバランサーによる自動平衡作用で荷台が水平
に保たれ、積載の安定性が損われない。

〔実施例〕

以下、添付図面に基いて、この発明の実施例を説明す
る。

第１図の１は、軌道の長手方向に連続的に敷設する枠
体である。この枠体１は、天井等に吊るすブラケット２
を一側部に連結して片持ち状態に支持される。３は必要
に応じて１と２の間に挾み込む緩衝材である。

枠体１の下部両側には、浮上マグネット12を吸引させ
る左右一対の磁性体レール４を取付けてあり、また、軌
道途中のところどころにおいて枠体１の中央空洞内に
は、推進、逆推進力を発生させるリニアモータのステー
タ５を下向きにして収納してある。そのステータ５は、
枠体の底部の切抜き穴から外部に臨む面が、レール４の
下面とほぼ同じ高さにある。枠体１は例示のボックス形
状に限定されるものではないが、この構造であると組立
が楽であり、給電、制御用のケーブルを両側の空洞に通
して配線することもできる。

10は、搬送車である。この搬送車は、第２図及び第３
図に示すように、車体11の上部四隅に浮上マグネット12
を具備している。その浮上マグネット12は、車体の前後
にあるものを２個ずつ２組に分け、車体上部の前後に設
けた２組の梁13に取付けてある。梁13は、中央の水平軸
を支点にしてシーソー運動し、さらに、これも中央の縦
軸を支点にしてステアリング（水平旋回）運動できるよ
うにしてある。この２組の梁の両端には、マグネット12
の前方又は後方でレール４の下面に対向させるギヤップ
センサ14も搭載されている。

15はマグネット12の磁極面とほぼ同じ高さにして車体
11上に水平に固定したリニアモータの２次導体板であ
る。この導体板15は、搬送車の推進、停止の面である程
度の長さをもつものが好ましく、このため、図のそれは
左右のマグネット12間で梁13を跨がせて終端部を車体の
前後部に至らしめてある。

16は一端を車体11に固定し、他端を枠体１の他側面に
沿って枠体上面よりも上方まで立ち上げた支持部材であ
り、この部材16の上端に荷台17が片持ち状態に取付けら
れている。その荷台17は、荷重のバランスを保つため、
軸方向中心を車体中心上に位置させてある。支持部材16
は２本の支柱からなるものを示したが、板状部材を曲げ
加工したようなものであっても差し支えない。また、荷
台17の周縁には、荷物Ｗの滑り止めとなるストッパ17a
を設けておくのがよい。

18は、後続車が先行車に追突したときの衝撃を和らげ
る目的で車体の前後に設けた緩衝装置である。これは好
ましい要素ではあるが、追突の危険性はそれほど高くな
いので省略しても特に問題はない。

なお、第１図に鎖線で示すようなカバー６を軌道側に
設けて搬送車10の移動路をそのカバーで覆うと、発塵部
で生じた塵埃が飛散し難くなる。

また、荷台17の下部にローラ19を設けてそのローラ19
が浮上位置からＧ降下した位置で枠体１上に乗るように
しておくと、浮上停止後に車体が慣性走行するようなこ
とがあっても荷台17と枠体１との間に発塵を招く摩擦が
起こらない。

前述のカバー６を設ける場合には、ローラ19を車体に
付けてそのローラをカバー６で受けることもできる。但
し、ローラ19を枠体１、カバー６のどちらで受けるにし
ても、吸引停止時の車体降下量となるギャップＧは、浮
上マグネット12の吸引力での再浮上が可能な大きさに定
めておく必要がある。

このほか、ステータの無い位置での搬送車の緊急停止
は浮上マグネット12をレールを吸着させて行うが、この
ときマグネットの磁極面がレール下面に接するとレール
との間に摩擦が起こる。従って、マグネット12がレール
４に接する前に下向きの案内面に当って車体の持ち上り
をその位置で停止させるローラ20を設けることも発塵防
止の面で有効なことである。例示のシステムでは、構造
要素を少なくするためにレール４の下面をローラ20の当
たる案内面として兼用している。

以上の如く構成した搬送システムは、荷台17上に荷物
Ｗを載せるので、荷物の落下、汚染が防止され、積み降
しも容易になる。

また、マグネットの吸引が止まると、荷台17が枠体１
上に降りて搬送車を吊り下げるので、ガイドレールやガ
イドローラが無くても車体の落下を防止できる。第４図
は本発明のシステムにおける軌道分岐部の一例である。
このように、分岐部では本線７と分岐線路7aとの間に支
持部材16の通過が許容される僅かな隙間ｌをあけるだけ
でよく、そのため、ガイドレールの部分切除を余儀なく
される従来のシステムと違って分岐部でも車体の落下が
皆無となる。

さらに、軌道と荷台が相反する向きの片持ち構造にな
っているため、第１図において搬送車10を右方に横移動
させることについて規制が全くなく、従って、第５図に
示すように、マグネット12を吸引させるレール4aとギャ
ップセンサ14を対向させるギャップセンサ用レール８か
ら成る引込み線7bを設けて本線７からその引込み線7bに
搬送車10のみを横シフトさせることも可能になる。

なお、横シフト時の搬送車の駆動は、ステータ５の側
方に横行き用のステータを配置してリニアモータで駆動
する、或いは、進退するアームやシリンダで搬送車を引
き動かすと云った任意の方法で実施すればよい。

また、引込み線7b側に移行した後の搬送車10の落下防
止は、荷台17をレール８や4a（この両者は、ギャップセ
ンサの取付け位置次第では内、外の位置関係が逆にな
る）で受けるようにしてもよいし、前述のカバー６を設
けてそのカバーで車体11を受けるようにしてもよい。図
は、レール4aを地上側に固定し、そのレール4aでレール
８の一側部を支えてレール８の上面に荷台17が載るよう
にしてある。

このほか、分岐或いは横シフト時に前述の分岐線路7a
や引込線7bを移動させて本線７との間の隙間ｌを無くす
方法を採ると移行動作が安定する。

次に、荷台のバランサーを備える搬送車について説明
する。

上述したように、浮上マグネットを浮上制御の安定化
のためにシーソー運動可能な梁に取付けること、車体が
横揺れするケースが出てくる。このとき、荷台が車体の
横振れと同角度横揺れ方向と逆向きに自動的に回転した
ならば、荷台の傾きは起こらない。

第６図乃至第８図は、その自動平衡機能を備えたバラ
ンサーの具体例を示している。

第６図のバランサー21は、支持部材16の上端に水平フ
レーム23を設けてそのフレームの車体中心基準の左右対
称位置にベアリング24を取付け、そのベアリングで上部
に荷台17を取付けた揺動枠25を支えている。揺動枠25
は、円弧の胴底面25aを有し、この面がベアリング24に
支えられている。従って、車体が横揺れして傾くと、揺
動枠25が重力で左右の荷重バラン点まで自動的に横向き
に回転し、荷台17を常時水平に保つことになる。

第７図のバランサー22は、支持部材16を第２図に示す
ような前後一対の支柱で構成し、荷台17の前後に左右対
称に取付けた吊りフレーム26の上端を、前後の支柱の上
端にピボット軸27で結合して吊るしている。ピボット軸
27には発塵を防止するシール27aが具備されている。こ
こで云う発塵防止シールとは、軸27の摩擦部を封止する
シールや軸27の摩擦抵抗を小さくして発塵そのものを減
少させるものなどである。この構成によるとバランサー
21と比較して発塵部削減の効果がある。

第８図のバランサー22′は、左右方向に自由度を持た
せた水平リンク26aとその両端に吊るした垂直リンク26b
から成る吊りフレーム26を、車体中心で支持部材16に軸
27で取付けた構造にしており、各リンクの結合は発塵防
止シール付きの結合部28によって行っている。このバラ
ンサー22′は、前述のバランサー21、22と比較して荷台
が常に水平移動するため、搬送物の横揺れによる影響が
少なくなり、また、バランサー21と比較して発塵部削減
の効果がある。また、第７図、第８図の両構造とも、荷
台17は軸27を支点にして車体の横振れ時に重力の作用す
る方向が下になるように回転するので積載バランスの崩
れが起こらない。

なお、以上の説明は、計４個の浮上マグネットを左右
一対のレール４に吸引させるケースを例に挙げたが、必
要な磁気吸引力を２個の浮上マグネットでまかなえるな
らば、その２個のマグネットを車体上部の幅方向中心の
前後に設け、レール４は軌道中心に１本としてその両側
にリニアモータを配置することもできる。

〔効果〕

以上述べたように、本発明の磁気浮上搬送システム
は、荷台を片持ち状態に支持して反対側で片持ち状態に
支持した軌道の枠体上に位置させ、この荷台上に荷物を
積むので、荷物の落下、車体の落下が完全に防止され、
安全搬送の信頼性が万全のものとなる。

また、荷物の積み降しに必要な移載設備が簡単なもの
で済み、塵埃による荷物の汚染、荷物の大きさ変更の制
限も少なくなる。

さらに、リニアモータの２次導体板をレールよりも下
側に水平に配置すれば搬送車のみの横シフトが可能にな
るので、横移動のための機構を小型簡素化でき、発塵部
の削減にもつながる。

このほか、荷台のバランサーを備える搬送車は、荷台
が重力で回転して常時水平に保たれるので、浮上マグネ
ットをシーソー運動可能な梁に取付けたことによって車
体の横振れが不可避となっている場合にも積載のバラン
スが保たれ、搬送の安定性が更に高まる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の搬送システムの一具体例を示す正面
図、第２図は搬送車を軌道から外した状態にして示す斜
視図、第３図は搬送車の平面図、第４図は軌道分岐部の
概要を示す平面線図、第５図は横シフト部の概要を示す
平面線図、第６図は、バランサーの一例を示す正面図、
第７図は、他の実施例のバランサーを装備した搬送車の
正面図、第８図は第７図のバランサーの変形例を簡略化
して示す斜視図である。 １……枠体、２……ブラケット、 ３……緩衝材、４、4a……レール、 ５……ステータ、６……カバー、 ７……本線、7a……分岐線路、 7b……引込み線、 ８……ギャップセンサ用レール、 10……搬送車、11……車体、 12……浮上マグネット、 13……梁、14……ギャップセンサ、 15……２次導体板、16……支持部材、 17……荷台、17a……ストッパ、 18……緩衝装置、19、20……ローラ、 21、22……バランサー、 23……水平フレーム、 24……ベアリング、25……揺動枠、 25a……円弧の胴底面、 26……吊りフレーム、 27……ピボット軸、27a……発塵防止シール、 28……発塵防止シール付きリンク結合部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋田 俊郎 大阪府大阪市此花区島屋１丁目１番３号 住友電気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 南方 寿夫 大阪府大阪市此花区島屋１丁目１番３号 住友電気工業株式会社大阪製作所内 (56)参考文献 特開 平４−105502（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60L 13/04 - 13/10 B65G 54/02

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体を、レール下面に対する浮上マグネッ
   トの吸引力で浮上させてリニアモータの推力で走行させ
   る吸引式磁気浮上搬送システムにおいて、前記レール
   を、一側部を支えて軌道長手方向に敷設する枠体に取付
   け、車体には前記枠体の他側面側で枠体上面よりも上方
   まで立ち上る支持部材を設け、この支持部材の上端に枠
   体の上方に配置する荷台を取付けてその荷台上に搬送物
   を積むようにしたことを特徴とする磁気浮上搬送システ
   ム。
2. 【請求項２】リニアモータのステータを枠体の下部から
   外部に臨ませて枠体内に下向きに配置し、さらに、車体
   側に設けるリニアモータの２次側導体板をレールよりも
   下方に水平に配置して前記ステータに対向させるように
   した請求項（１）記載の磁気浮上搬送システム。
3. 【請求項３】車体の前後で左右一対のレールに吸引させ
   る計４個の浮上マグネットを具備し、そのマグネットを
   車体上部の前後にシーソー運動可能に設けた２組の梁の
   両端に取付けてある請求項（１）又は（２）記載の磁気
   浮上搬送システム用搬送車であって、車体から立ち上る
   支持部材とその上端に取付ける荷台との間に、荷台を重
   力で左右の荷重のバランス点まで横向きに回転させるバ
   ランサーを設けたことを特徴とする搬送車。
4. 【請求項４】前記バランサーを、支持部材で支えて車体
   中心基準の左右対称位置に設けるベアリングと、上部に
   荷台を取付け、円弧の胴底面を前記ベアリング上に載置
   する揺動枠とで構成した請求項（３）記載の搬送車。
5. 【請求項５】前記バランサーを、荷台の前後に取付ける
   フレームと、そのフレームを車体中心上で前後一対の支
   持部材の上端に回転可能に吊るすピボット軸と回転部の
   発塵防止シールとで構成した請求項（３）記載の搬送
   車。
6. 【請求項６】前記フレームを組合せリンクによって構成
   し、更に、リンク相互の結合部に発塵防止用シールを施
   した請求項（５）記載の搬送車。