JP3159795B2 - 磁気浮上搬送装置 - Google Patents
磁気浮上搬送装置Info
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気浮上搬送装置に関す
る。詳しくは搬送台車推進用のリニアモータの作用時に
おいても搬送台車が安定した浮上を維持できるようにし
た磁気浮上搬送装置に関する。
る。詳しくは搬送台車推進用のリニアモータの作用時に
おいても搬送台車が安定した浮上を維持できるようにし
た磁気浮上搬送装置に関する。
【０００２】近年、半導体製造工程における無発塵機構
として、ウェハー搬送の際、レール軌道に沿って浮上走
行する磁気浮上搬送装置が提供されているが、その走行
駆動手段であるリニアモータの作用時に発生する磁気的
吸引力が浮上制御を乱す原因となっている。このため浮
上を乱さない制御手法を開発し、安定した浮上を実現す
る必要がある。
として、ウェハー搬送の際、レール軌道に沿って浮上走
行する磁気浮上搬送装置が提供されているが、その走行
駆動手段であるリニアモータの作用時に発生する磁気的
吸引力が浮上制御を乱す原因となっている。このため浮
上を乱さない制御手法を開発し、安定した浮上を実現す
る必要がある。
【０００３】
【従来の技術】図７に従来の磁気浮上搬送装置を示す。
これは天井に吊り下げて設けられた磁性体からなるレー
ル１と、該レール１に磁気的吸引力で浮上する台車２と
よりなり、該台車２には浮上用磁石３と、該浮上用磁石
３とレール１間のギャップを検出するギャップセンサ４
とが設けられ、ギャップ（浮上量）を一定に保つように
なっている。また該台車２を推進駆動するため、レール
１にはリニアモータのステーター５が設けられ、台車２
にはリニアモータの２次導体６が設けられている。
これは天井に吊り下げて設けられた磁性体からなるレー
ル１と、該レール１に磁気的吸引力で浮上する台車２と
よりなり、該台車２には浮上用磁石３と、該浮上用磁石
３とレール１間のギャップを検出するギャップセンサ４
とが設けられ、ギャップ（浮上量）を一定に保つように
なっている。また該台車２を推進駆動するため、レール
１にはリニアモータのステーター５が設けられ、台車２
にはリニアモータの２次導体６が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の磁気浮上搬
送装置では、台車２の浮上ギャップはリニアモータが作
用する、しないにかかわらず設定ギャップ（一定値）を
保っていた。そのため、リニアモータの作用時において
発生する磁気的吸引力のため、台車２はリニアモータの
ステーター５側に垂直吸引される。その結果浮上ギャッ
プが設定ギャップからずれ、浮上制御に乱れが生じると
いう問題を残していた。従って、リニアモータの作用時
の磁気的吸引力が浮上制御の外乱として作用し、その結
果設定ギャップがずれて、浮上用電磁石の消費電力が増
大したり、また浮上が発振気味になるためウェハー（搬
送物）に衝撃を与える等の問題があった。
送装置では、台車２の浮上ギャップはリニアモータが作
用する、しないにかかわらず設定ギャップ（一定値）を
保っていた。そのため、リニアモータの作用時において
発生する磁気的吸引力のため、台車２はリニアモータの
ステーター５側に垂直吸引される。その結果浮上ギャッ
プが設定ギャップからずれ、浮上制御に乱れが生じると
いう問題を残していた。従って、リニアモータの作用時
の磁気的吸引力が浮上制御の外乱として作用し、その結
果設定ギャップがずれて、浮上用電磁石の消費電力が増
大したり、また浮上が発振気味になるためウェハー（搬
送物）に衝撃を与える等の問題があった。
【０００５】本発明は、台車推進用のリニアモータの作
動時においても台車が安定した浮上を維持できるように
した磁気浮上搬送装置を実現しようとする。
動時においても台車が安定した浮上を維持できるように
した磁気浮上搬送装置を実現しようとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気浮上搬送装
置に於いては、磁性レール１０への吸着力を発生する浮
上用電磁石１５と、レール面とのギャップを検出するギ
ャップセンサ１６と、ギャップセンサ１６からの出力に
基づき搬送台車１４が一定の設定ギャップを保つための
制御量を計算し浮上用電磁石１５に適切な電流供給を行
う浮上制御回路２０とを有する磁気浮上搬送台車１４
と、リニアモータのステータ１１が設けられた磁性レー
ル１０とよりなる磁気浮上搬送装置において、リニアモ
ータの加減速時に、前記浮上制御回路２０内で設定され
ている設定ギャップを、安定した浮上を維持できるよう
変化させることを特徴とする。また、前記レール側に推
力信号送信器１２，１３を設けると共に、搬送台車１４
には該推力信号送信器１２，１３から送信される推力信
号を受信できる推力信号受信器１８，１９を設け、受信
した該推力信号に基づいて、リニアモータの加減速時に
安定した浮上を維持できる吸引力対応ギャップを算出
し、前記設定ギャップを変化させることを特徴とする。
この構成を採ることにより、台車推進用のリニアモータ
の作動時においても台車が安定した浮上を維持できるよ
うにした磁気浮上搬送装置が得られる。
置に於いては、磁性レール１０への吸着力を発生する浮
上用電磁石１５と、レール面とのギャップを検出するギ
ャップセンサ１６と、ギャップセンサ１６からの出力に
基づき搬送台車１４が一定の設定ギャップを保つための
制御量を計算し浮上用電磁石１５に適切な電流供給を行
う浮上制御回路２０とを有する磁気浮上搬送台車１４
と、リニアモータのステータ１１が設けられた磁性レー
ル１０とよりなる磁気浮上搬送装置において、リニアモ
ータの加減速時に、前記浮上制御回路２０内で設定され
ている設定ギャップを、安定した浮上を維持できるよう
変化させることを特徴とする。また、前記レール側に推
力信号送信器１２，１３を設けると共に、搬送台車１４
には該推力信号送信器１２，１３から送信される推力信
号を受信できる推力信号受信器１８，１９を設け、受信
した該推力信号に基づいて、リニアモータの加減速時に
安定した浮上を維持できる吸引力対応ギャップを算出
し、前記設定ギャップを変化させることを特徴とする。
この構成を採ることにより、台車推進用のリニアモータ
の作動時においても台車が安定した浮上を維持できるよ
うにした磁気浮上搬送装置が得られる。
【０００７】
【作用】本発明では、図１の如く、リニアモータのステ
ーター１１が搬送台車１４の２次導体１７に作用する前
に、搬送台車１４の前端に設置されている推力信号受信
器１８が、リニアモータのステーター１１の前方に設置
されている推力信号送信器１２から、推力信号を受信
し、その信号（推力信号）をパラメータ設定器２１に伝
達する。推力信号を受け取ったパラメータ設定器２１
は、その推力信号に基づき２次導体１７に垂直に作用す
る吸引力を計算すると同時に、リニアモータ作用時にお
いて搬送台車１４の浮上制御が乱れないような吸引力対
応ギャップを算出し目標関数発生器２２に供給する。
ーター１１が搬送台車１４の２次導体１７に作用する前
に、搬送台車１４の前端に設置されている推力信号受信
器１８が、リニアモータのステーター１１の前方に設置
されている推力信号送信器１２から、推力信号を受信
し、その信号（推力信号）をパラメータ設定器２１に伝
達する。推力信号を受け取ったパラメータ設定器２１
は、その推力信号に基づき２次導体１７に垂直に作用す
る吸引力を計算すると同時に、リニアモータ作用時にお
いて搬送台車１４の浮上制御が乱れないような吸引力対
応ギャップを算出し目標関数発生器２２に供給する。
【０００８】吸引力対応ギャップが供給された目標関数
発生器２２は、浮上制御回路２０内で設定されている通
常ギャップを２次導体１７がリニアモータのステーター
１１の作用を受ける前にスローダウンで吸引力対応ギャ
ップに切替える。このときの様子は、図２に示すように
搬送物（ウェハーなど）に衝撃を与えないように時間ｔ
1 からｔ2 にかけてスローダウン（ゆっくりした下降）
の動作で行われる。
発生器２２は、浮上制御回路２０内で設定されている通
常ギャップを２次導体１７がリニアモータのステーター
１１の作用を受ける前にスローダウンで吸引力対応ギャ
ップに切替える。このときの様子は、図２に示すように
搬送物（ウェハーなど）に衝撃を与えないように時間ｔ
1 からｔ2 にかけてスローダウン（ゆっくりした下降）
の動作で行われる。
【０００９】また、リニアモータの作用が終了し吸引力
対応ギャップが通常ギャップに戻る時の動作は図３に示
すように、進行方向に対し、搬送台車１４の後端に設置
されている推力信号受信器１９がリニアモータのステー
ター１１の後方に設置されている推力信号送信器１３よ
り解除信号を受信し、その解除信号がパラメータ設定器
２１に伝達され、上記と同様の伝達経路を経て浮上制御
回路２０で用いられている吸引力対応ギャップが通常ギ
ャップに切り替えられる。またこのときのギャップ変化
も図２の如く時間ｔ3 からｔ4 にかけてスローアップの
動作で行われる。
対応ギャップが通常ギャップに戻る時の動作は図３に示
すように、進行方向に対し、搬送台車１４の後端に設置
されている推力信号受信器１９がリニアモータのステー
ター１１の後方に設置されている推力信号送信器１３よ
り解除信号を受信し、その解除信号がパラメータ設定器
２１に伝達され、上記と同様の伝達経路を経て浮上制御
回路２０で用いられている吸引力対応ギャップが通常ギ
ャップに切り替えられる。またこのときのギャップ変化
も図２の如く時間ｔ3 からｔ4 にかけてスローアップの
動作で行われる。
【００１０】
【実施例】図４は本発明の実施例を示す図である。本実
施例は、同図に示すように、天井側から吊り下げられた
磁性レール１０と、該レールに設けられたリニアモータ
のステーター１１と、レールの側方近傍に設けられた推
力信号送信器１２，１３と、該レール１０に磁気的に吸
引して浮上する搬送台車１４とより構成されている。そ
して、該搬送台車１４には、浮上用電磁石１５と、レー
ル１０との間のギャップを検出するギャップセンサ１６
と、該搬送台車を推進するリニアモータの２次導体１７
と、前記推力信号器１２，１３からの信号を受信する推
力信号受信器１８，１９と、前記浮上用電磁石１５を制
御する浮上制御回路２０、パラメータ設定器２１、目標
関数発生器２２が設けられている。なお２３は被搬送物
である。
施例は、同図に示すように、天井側から吊り下げられた
磁性レール１０と、該レールに設けられたリニアモータ
のステーター１１と、レールの側方近傍に設けられた推
力信号送信器１２，１３と、該レール１０に磁気的に吸
引して浮上する搬送台車１４とより構成されている。そ
して、該搬送台車１４には、浮上用電磁石１５と、レー
ル１０との間のギャップを検出するギャップセンサ１６
と、該搬送台車を推進するリニアモータの２次導体１７
と、前記推力信号器１２，１３からの信号を受信する推
力信号受信器１８，１９と、前記浮上用電磁石１５を制
御する浮上制御回路２０、パラメータ設定器２１、目標
関数発生器２２が設けられている。なお２３は被搬送物
である。
【００１１】そして、浮上量を制御する回路は図５のブ
ロック図に示すようになっている。すなわち、パラメー
タ設定器２１は計数回路２４とメモリ回路２５とギャッ
プ指示回路２６とを有し、該ギャップ指示回路が目標関
数発生器２２に接続し、目標関数発生器２２は浮上制御
回路２０の制御定数設定回路部２７に接続している。浮
上制御回路２０は制御定数設定回路部２７と制御電流計
算回路部２８とを有し、該制御電流計算回路部２８がギ
ャップセンサ１６及び浮上用電磁石１５に接続してい
る。
ロック図に示すようになっている。すなわち、パラメー
タ設定器２１は計数回路２４とメモリ回路２５とギャッ
プ指示回路２６とを有し、該ギャップ指示回路が目標関
数発生器２２に接続し、目標関数発生器２２は浮上制御
回路２０の制御定数設定回路部２７に接続している。浮
上制御回路２０は制御定数設定回路部２７と制御電流計
算回路部２８とを有し、該制御電流計算回路部２８がギ
ャップセンサ１６及び浮上用電磁石１５に接続してい
る。
【００１２】このように構成された本実施例の作用を図
４、図５及び図６により説明する。先ず図４において、
リニアモータのステーター１１の前方に設けられた推力
信号送信器１２は搬送台車１４の前部の推力信号受信器
１８が真横を通過する際、光信号（出射ビーム光の強弱
で推力信号の大きさを送信する）にて推力信号受信器１
８に推力信号を送信する。推力信号を受信した推力信号
受信器１８は図５の如く、その推力信号をパラメータ設
定器２１の計数回路２４に伝達する。
４、図５及び図６により説明する。先ず図４において、
リニアモータのステーター１１の前方に設けられた推力
信号送信器１２は搬送台車１４の前部の推力信号受信器
１８が真横を通過する際、光信号（出射ビーム光の強弱
で推力信号の大きさを送信する）にて推力信号受信器１
８に推力信号を送信する。推力信号を受信した推力信号
受信器１８は図５の如く、その推力信号をパラメータ設
定器２１の計数回路２４に伝達する。
【００１３】該計数回路２４では、推力に応じて発生す
る磁気的吸引力とそれに対応できる吸引力対応ギャップ
を算出し、それをギャップ指示回路２６を通して目標関
数発生器２２に供給する。目標関数発生器２２は浮上制
御回路２０内の制御定数設定回路部２７に設定されてい
る通常ギャップを図２で説明した様にスローダウンにて
吸引力対応ギャップに設定変更し、制御電流計算回路２
８を介して吸引力対応ギャップとなる制御電流を浮上用
電磁石１５に供給する。
る磁気的吸引力とそれに対応できる吸引力対応ギャップ
を算出し、それをギャップ指示回路２６を通して目標関
数発生器２２に供給する。目標関数発生器２２は浮上制
御回路２０内の制御定数設定回路部２７に設定されてい
る通常ギャップを図２で説明した様にスローダウンにて
吸引力対応ギャップに設定変更し、制御電流計算回路２
８を介して吸引力対応ギャップとなる制御電流を浮上用
電磁石１５に供給する。
【００１４】また、リニアモータの作用が終わると、図
４のリニアモータのステーター１１の後方に設置されて
いる推力信号送信器１３から搬送台車１４の後端に設け
られている推力信号受信器１９に向け、解除信号が光信
号で送信される。その信号を受信した推力信号受信器１
９は、図６に示すように、パラメータ設定器２１のメモ
リ回路２５に解除信号を伝達する。
４のリニアモータのステーター１１の後方に設置されて
いる推力信号送信器１３から搬送台車１４の後端に設け
られている推力信号受信器１９に向け、解除信号が光信
号で送信される。その信号を受信した推力信号受信器１
９は、図６に示すように、パラメータ設定器２１のメモ
リ回路２５に解除信号を伝達する。
【００１５】メモリ回路２５では、予め記憶している通
常ギャップをギャップ指示回路２６を通して目標関数発
生器２２に供給する。目標関数発生器２２は浮上制御回
路２０内の制御定数設定回路部２７に組み込まれていた
吸引対応ギャップを図２で説明した様にスローアップで
通常ギャップに戻し、制御電流計算回路２８を介して通
常ギャップとなる制御電流を浮上用電磁石１５に供給す
る。このようにして搬送台車１４を安定して走行させる
ことができる。
常ギャップをギャップ指示回路２６を通して目標関数発
生器２２に供給する。目標関数発生器２２は浮上制御回
路２０内の制御定数設定回路部２７に組み込まれていた
吸引対応ギャップを図２で説明した様にスローアップで
通常ギャップに戻し、制御電流計算回路２８を介して通
常ギャップとなる制御電流を浮上用電磁石１５に供給す
る。このようにして搬送台車１４を安定して走行させる
ことができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明に依れば、リニアモータによる加
減速時にも、搬送台車は発振気味にならず、安定した浮
上状態を維持できるため、被搬送物にもダメージが加わ
らず、リニアモータの性能も十分に引き出すことができ
るため、磁気浮上搬送装置の性能向上に寄与するところ
が大きい。
減速時にも、搬送台車は発振気味にならず、安定した浮
上状態を維持できるため、被搬送物にもダメージが加わ
らず、リニアモータの性能も十分に引き出すことができ
るため、磁気浮上搬送装置の性能向上に寄与するところ
が大きい。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】図１の装置における搬送台車のギャップ変化を
示す図である。
示す図である。
【図３】本発明の原理説明図である。
【図４】本発明の実施例を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例における制御系を示すブロック
図である。
図である。
【図６】本発明の実施例における制御系を示すブロック
図である。
図である。
【図７】従来の磁気浮上式搬送装置を示す図である。
１０…磁性レール １１…リニアモータのステータ １２，１３…推力信号送信器 １４…搬送台車 １５…浮上用電磁石 １６…ギャップセンサ １７…２次導体 １８，１９…推力信号受信器 ２０…浮上制御回路 ２１…パラメータ設定器 ２２…目標関数発生器 ２３…被搬送物 ２４…計数回路 ２５…メモリ回路 ２６…ギャップ指示回路 ２７…制御定数設定回路部 ２８…制御電流計算回路部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 13/03 - 13/10
Claims (2)
- 【請求項１】 磁性レール（１０）への吸着力を発生す
る浮上用電磁石（１５）と、レール面とのギャップを検
出するギャップセンサ（１６）と、ギャップセンサ（１
６）からの出力に基づき搬送台車（１４）が一定の設定
ギャップを保つための制御量を計算し浮上用電磁石（１
５）に適切な電流供給を行う浮上制御回路（２０）とを
有する磁気浮上搬送台車（１４）と、リニアモータのス
テーター（１１）が設けられた磁性レール（１０）とよ
りなる磁気浮上搬送装置において、リニアモータの加減速時に、前記浮上制御回路（２０）
内で設定されている設定ギャップを、安定した浮上を維
持できるよう変化させることを特徴とする磁気浮上搬送
装置。 - 【請求項２】 前記レール側に推力信号送信器（１２，
１３）を設けると共に、搬送台車（１４）には該推力信
号送信器（１２，１３）から送信される推力信号を受信
できる推力信号受信器（１８，１９）を設け、 受信した該推力信号に基づいて、リニアモータの加減速
時に安定した浮上を維持できる吸引力対応ギャップを算
出し、前記設定ギャップを変化させることを特徴とする
請求項１記載の磁気浮上搬送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19705592A JP3159795B2 (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 磁気浮上搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19705592A JP3159795B2 (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 磁気浮上搬送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0646510A JPH0646510A (ja) | 1994-02-18 |
| JP3159795B2 true JP3159795B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=16367967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19705592A Expired - Fee Related JP3159795B2 (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 磁気浮上搬送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3159795B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8747241B2 (en) | 2010-03-12 | 2014-06-10 | Nike, Inc. | Golf ball with piezoelectric material |
| CN101931360B (zh) * | 2007-03-12 | 2014-11-19 | 株式会社日立制作所 | 电力变换装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101031851B1 (ko) * | 2008-11-14 | 2011-05-02 | 한국전기연구원 | 선형유도전동기의 수직력 제어 방법 |
| CN103204079B (zh) * | 2013-03-22 | 2015-05-13 | 南车株洲电力机车有限公司 | 一种常导型磁浮列车悬浮力解耦控制方法及系统 |
| IT201900001935A1 (it) | 2019-02-11 | 2020-08-11 | Riri Sa | Fermacorda |
| CN113619401B (zh) * | 2020-05-07 | 2023-06-02 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种磁浮列车的悬浮失稳控制方法及其装置 |
| CN113836637B (zh) * | 2021-09-15 | 2023-10-03 | 四川发展磁浮科技有限公司 | 一种测定磁浮列车重量的方法、装置以及可读存储介质 |
-
1992
- 1992-07-23 JP JP19705592A patent/JP3159795B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101931360B (zh) * | 2007-03-12 | 2014-11-19 | 株式会社日立制作所 | 电力变换装置 |
| US8747241B2 (en) | 2010-03-12 | 2014-06-10 | Nike, Inc. | Golf ball with piezoelectric material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0646510A (ja) | 1994-02-18 |
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