JP2985313B2 - ギャップ制御装置 - Google Patents
ギャップ制御装置Info
- Publication number
- JP2985313B2 JP2985313B2 JP3018821A JP1882191A JP2985313B2 JP 2985313 B2 JP2985313 B2 JP 2985313B2 JP 3018821 A JP3018821 A JP 3018821A JP 1882191 A JP1882191 A JP 1882191A JP 2985313 B2 JP2985313 B2 JP 2985313B2
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- JP
- Japan
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- gap
- electromagnet
- force
- control device
- control
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電磁石の励磁電流を
制御することにより対象物を非接触状態で動かす非接触
式ハンド用として好適なギャップ制御装置に関する。
制御することにより対象物を非接触状態で動かす非接触
式ハンド用として好適なギャップ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電磁石の励磁電流を制御して鉄等の磁性
体で作られた対象物と電磁石との間の相対距離（ギャッ
プ）をほぼ一定に保つ制御方法は、従来より磁気浮上車
等に広く利用され、一般化している。この方法による制
御は、電磁石と磁性体を、電磁石の吸引力を制御して一
定のギャップが保たれる位置に引留める。
体で作られた対象物と電磁石との間の相対距離（ギャッ
プ）をほぼ一定に保つ制御方法は、従来より磁気浮上車
等に広く利用され、一般化している。この方法による制
御は、電磁石と磁性体を、電磁石の吸引力を制御して一
定のギャップが保たれる位置に引留める。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の吸引力制御で
は、電磁石に近づくものを遠ざけることができない。そ
のため、磁性体と電磁石が外力を受けるなどして近づく
ことが不可避の装置におけるギャップ調整は、図５に示
すように、ギャップセンサ６からのフィードバック信号
に基づいて電磁石１の励磁電流制御を行う吸引制御装置
を対象物４の両側に設置し、互いの吸引力の平衡点から
対象物４が一方の電磁石側に偏ったときに他方の電磁石
の吸引力を高めてこれを引き戻す方法が採られていた。
磁気吸引案内制御装置はその代表例と云えるが、このよ
うに、吸引制御装置を対向して用いるとギャップ制御装
置の大型化、複雑化、コストアップ等につながる。ま
た、制御可能な対象物の大きさが規制されたり、装置そ
のものの使用規制が生じたりする。
は、電磁石に近づくものを遠ざけることができない。そ
のため、磁性体と電磁石が外力を受けるなどして近づく
ことが不可避の装置におけるギャップ調整は、図５に示
すように、ギャップセンサ６からのフィードバック信号
に基づいて電磁石１の励磁電流制御を行う吸引制御装置
を対象物４の両側に設置し、互いの吸引力の平衡点から
対象物４が一方の電磁石側に偏ったときに他方の電磁石
の吸引力を高めてこれを引き戻す方法が採られていた。
磁気吸引案内制御装置はその代表例と云えるが、このよ
うに、吸引制御装置を対向して用いるとギャップ制御装
置の大型化、複雑化、コストアップ等につながる。ま
た、制御可能な対象物の大きさが規制されたり、装置そ
のものの使用規制が生じたりする。
【０００４】この発明は、これ等の課題を解決したギャ
ップ制御装置を提供しようとするものである。
ップ制御装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明では、１組の電
磁石による吸引、反発制御を可能ならしめるため、対象
物に対して電磁石の磁極面に対向させる永久磁石を取付
ける。また、ギャップセンサからのフィードバック信号
に基づいて電磁石の励磁電流を制御する制御回路に、ギ
ャップが設定値以上のときには永久磁石と電磁石間に吸
引力が生じ、設定値以下ではその力が反発力に転じ、設
定値のときには吸引、反発力を０にする制御機能をもた
せる。
磁石による吸引、反発制御を可能ならしめるため、対象
物に対して電磁石の磁極面に対向させる永久磁石を取付
ける。また、ギャップセンサからのフィードバック信号
に基づいて電磁石の励磁電流を制御する制御回路に、ギ
ャップが設定値以上のときには永久磁石と電磁石間に吸
引力が生じ、設定値以下ではその力が反発力に転じ、設
定値のときには吸引、反発力を０にする制御機能をもた
せる。
【０００６】
【作用】図２にこの発明の装置による力の発生原理を示
す。図中１は鉄芯２にコイル３を巻いて構成される電磁
石、４は鉄製の対象物、５は永久磁石である。このよう
な装置構成では、あるギャップｇにおいて電磁石の励磁
条件（電流Ｉの大きさと極性）を変えると電磁石１と永
久磁石５間に吸引力が生じたり｛同図（ａ）｝、逆に反
発力となったりする｛同図（ｂ）｝。
す。図中１は鉄芯２にコイル３を巻いて構成される電磁
石、４は鉄製の対象物、５は永久磁石である。このよう
な装置構成では、あるギャップｇにおいて電磁石の励磁
条件（電流Ｉの大きさと極性）を変えると電磁石１と永
久磁石５間に吸引力が生じたり｛同図（ａ）｝、逆に反
発力となったりする｛同図（ｂ）｝。
【０００７】更に、適当な励磁条件を選ぶことにより、
吸引力も反発力も働かない状態を作ることもできる｛同
図（ｃ）｝。
吸引力も反発力も働かない状態を作ることもできる｛同
図（ｃ）｝。
【０００８】この発明では、これを利用して実際のギャ
ップが設定ギャップより大きければ電磁石の励磁が吸引
力側となり、逆に設定ギャップ以下ならば反発力側とな
ってそれぞれに対象物を動かし、ギャップが設定値のと
き平衡となるようにしてある。そのため、必要以上に離
れようとする対象物は引き寄せられ、近づこうとする対
象物は遠ざけられて電磁石との間のギャップが一定に保
たれる。
ップが設定ギャップより大きければ電磁石の励磁が吸引
力側となり、逆に設定ギャップ以下ならば反発力側とな
ってそれぞれに対象物を動かし、ギャップが設定値のと
き平衡となるようにしてある。そのため、必要以上に離
れようとする対象物は引き寄せられ、近づこうとする対
象物は遠ざけられて電磁石との間のギャップが一定に保
たれる。
【０００９】
【実施例】図１にこの発明のギャップ制御装置の一例を
示す。図の１はＵ字状鉄芯２とこれに巻いたコイル３か
ら成る電磁石、４は鉄製の対象物、５は４に止着する永
久磁石であり、２個設ける永久磁石５は電磁石の磁極面
１０とほぼ相対する位置に磁性の向きを逆にして取付け
てある。
示す。図の１はＵ字状鉄芯２とこれに巻いたコイル３か
ら成る電磁石、４は鉄製の対象物、５は４に止着する永
久磁石であり、２個設ける永久磁石５は電磁石の磁極面
１０とほぼ相対する位置に磁性の向きを逆にして取付け
てある。
【００１０】７は対象物４と一体となって動くギャップ
検出用のターゲットであり、電磁石に一体的に取付けら
れたギャップセンサ６により両者間のギャップｇが検出
される。
検出用のターゲットであり、電磁石に一体的に取付けら
れたギャップセンサ６により両者間のギャップｇが検出
される。
【００１１】ギャップセンサ６による検出信号は、適当
に設計された補償器８で演算処理され、パワーアンプ９
で電力増幅された後、コイル３に供給され、電磁石１を
励磁する。この励磁電流の制御系は、磁気浮上に用いら
れている従来の制御系と同様のものである。
に設計された補償器８で演算処理され、パワーアンプ９
で電力増幅された後、コイル３に供給され、電磁石１を
励磁する。この励磁電流の制御系は、磁気浮上に用いら
れている従来の制御系と同様のものである。
【００１２】図３は、図１の磁石構成における励磁電流
と吸引力、反発力の関係の一例を示している。この図か
ら、あるギャップ値において励磁条件を変えると力が吸
引力→ゼロ→反発力へと連続的に変化する様子が判る。
これはまた、設定ギャップ値を可変となす場合には、そ
れぞれの設定ギャップ値に応じた励磁条件の設定が必要
なことを示している。
と吸引力、反発力の関係の一例を示している。この図か
ら、あるギャップ値において励磁条件を変えると力が吸
引力→ゼロ→反発力へと連続的に変化する様子が判る。
これはまた、設定ギャップ値を可変となす場合には、そ
れぞれの設定ギャップ値に応じた励磁条件の設定が必要
なことを示している。
【００１３】図４は、図１の磁石構成にギャップ制御を
適用した時のギャップ対力の関係の一例である。本系で
の制御では、ギャップが１２．１mmのところで力が均衡
し、ギャップが拡がると吸引力が、逆に縮まると反発力
が働いて対象物を平衡点に戻す作用を呈することが判
る。
適用した時のギャップ対力の関係の一例である。本系で
の制御では、ギャップが１２．１mmのところで力が均衡
し、ギャップが拡がると吸引力が、逆に縮まると反発力
が働いて対象物を平衡点に戻す作用を呈することが判
る。
【００１４】このように、励磁電流の制御は、設定ギャ
ップ時に電磁石と永久磁石間の吸引、反発力がゼロにな
り、ギャップ過大時は対象物を引き戻す力、ギャップ過
小時は押し戻す力が生じるように実行される。
ップ時に電磁石と永久磁石間の吸引、反発力がゼロにな
り、ギャップ過大時は対象物を引き戻す力、ギャップ過
小時は押し戻す力が生じるように実行される。
【００１５】図６は、ギャップ制御系の一実施例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば１
組の電磁石で吸引、反発の両制御が行えるので、簡単な
装置で外力の有無に拘らず対象物を所定のギャップを保
った位置に非接触的に位置決めすることが可能となり、
装置の小型化、コスト削減、用途規制の緩和等につなが
る。
組の電磁石で吸引、反発の両制御が行えるので、簡単な
装置で外力の有無に拘らず対象物を所定のギャップを保
った位置に非接触的に位置決めすることが可能となり、
装置の小型化、コスト削減、用途規制の緩和等につなが
る。
【００１７】なお、この発明のギャップ制御装置は、非
接触式のハンド、例えば移動体の案内用ハンド、対象物
を側方或いは下方から位置決めするハンド、対象物との
相対位置を変えながらその対象物を動かす移送用ハンド
などに利用すると特に効果的である。このような用途で
は対象物が外力を受けたり、対象物と電磁石の位置関係
が途中で逆転したりしてギャップが拡大するだけでな
く、縮むこともあるからである。
接触式のハンド、例えば移動体の案内用ハンド、対象物
を側方或いは下方から位置決めするハンド、対象物との
相対位置を変えながらその対象物を動かす移送用ハンド
などに利用すると特に効果的である。このような用途で
は対象物が外力を受けたり、対象物と電磁石の位置関係
が途中で逆転したりしてギャップが拡大するだけでな
く、縮むこともあるからである。
【図１】実施例の装置構成を示す図
【図２】力の発生原理の解説図
【図３】励磁電流と吸引力、反発力の関係を示す図
【図４】ギャップ対力の関係を示す図
【図５】押し引きを必要とする場合に用いられる従来装
置の構成図
置の構成図
【図６】図１の装置に用いるギャップ制御系のブロック
図の一例
図の一例
１ 電磁石 ２ 鉄芯 ３ コイル ４ 対象物 ５ 永久磁石 ６ ギャップセンサ ７ ギャップ検出用ターゲット ８ 補償器 ９ パワーアンプ １０ 磁極面 ｇ ギャップ
Claims (1)
- 【請求項１】 電磁石の励磁電流をギャップセンサから
のフィードバック信号に基づいて制御し、電磁石と対象
物との間のギャップを磁力で調整するギャップ制御装置
において、前記対象物に電磁石の磁極面に対向させる永
久磁石を取付け、さらに前記励磁電流の制御回路に対
し、ギャップが設定値以上のときには永久磁石と電磁石
間に吸引力が生じ、設定値以下ではその力が反発力に転
じ、設定値のときには吸引、反発力を０にする制御機能
をもたせたことを特徴とするギャップ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3018821A JP2985313B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | ギャップ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3018821A JP2985313B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | ギャップ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04257207A JPH04257207A (ja) | 1992-09-11 |
| JP2985313B2 true JP2985313B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=11982232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3018821A Expired - Lifetime JP2985313B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | ギャップ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2985313B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116377774B (zh) * | 2023-06-05 | 2023-08-18 | 成都西交华创科技有限公司 | 用于永磁轨道的伸缩缝补偿装置及补偿方法 |
-
1991
- 1991-02-12 JP JP3018821A patent/JP2985313B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04257207A (ja) | 1992-09-11 |
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