JP3216778B2

JP3216778B2 - リニアモータ利用の搬送設備

Info

Publication number: JP3216778B2
Application number: JP17566995A
Authority: JP
Inventors: 諭柴田
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 1995-07-12
Filing date: 1995-07-12
Publication date: 2001-10-09
Anticipated expiration: 2015-07-12
Also published as: JPH0928073A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一次コイルとマグネッ
トとの協働により推力を発生するリニア直流モータによ
って走行駆動される移動体が備えられたリニアモータ利
用の搬送設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかるリニアモータ利用の搬送設備は、
種々の荷等を搭載した移動体をリニア直流モータの推力
により走行駆動し、種々の荷等を搬送する設備である。
この種々の荷等の搬送は、通常、移動体の走行径路に沿
って設置されたステーション間で行われ、移動体は、そ
れらのステーション間で走行と停止とを繰り返すので、
走行する移動体に対して何らかの減速操作をする手段が
必要となる。従来、この減速操作をする手段として、一
次コイルに通電する電流量を漸減させて移動体を減速さ
せていた。又、上記のような減速操作では停電等により
電力供給が遮断されてしまうと減速操作できないので、
移動体側にブレーキシューを備えさせ、電力供給の遮断
時にそのブレーキシューを地上側の固定部材に接触させ
て移動体を減速させていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、上記従来構成
では、一次コイルに通電する電流量を漸減させて移動体
を減速させる場合は、減速の際にも通電が必要であり電
力消費が大きくなり、又、移動体側にブレーキシューを
備えさせる場合では、ブレーキシューと固定部材との接
触作用による発塵が問題となり、更に、電力供給が回復
したときの復帰作業が必要となり、メンテナンスに手間
のかかるものとなる。本発明は、上記実情に鑑みてなさ
れたものであって、その目的は、電力消費を可及的に抑
制し、発塵等を抑制しながら、移動体を的確に減速させ
る点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のリニアモータ利
用の搬送設備は、一次コイルとマグネットとの協働によ
り推力を発生するリニア直流モータによって走行駆動さ
れる移動体が備えられたものであって、その第１特徴構
成は、前記一次コイルにおける通電状態を、電源部から
の電力が供給される走行駆動状態と、前記一次コイルの
両端部が電気的に短絡される制動作用状態とに切換える
通電状態切換手段が備えられ、前記通電状態切換手段は
リレーを備えて構成され、前記リレーの常閉接点が前記
電源部に対して前記一次コイルと並列に配置され、前記
リレーにおける、前記常閉接点を開閉駆動するための駆
動用入力に、前記一次コイルに対して電力を供給する電
源から電力が供給され、前記駆動用入力に電力が供給さ
れている状態で、前記常閉接点を開成するように構成さ
れている点にある。第２特徴構成は、上記第１特徴構成
において、前記通電状態切換手段は、前記一次コイルに
対して電力を供給する電源の停電に伴って、前記走行駆
動状態から前記制動作用状態へ切換えるように構成され
ている点にある。

【０００５】第３特徴構成は、上記第１又は第２特徴構
成において、前記一次コイル及び前記通電状態切換手段
が前記移動体側に備えられ、前記マグネットが地上側に
設けられ、前記移動体の移動経路に沿って、交流電流が
通電されて磁界を発生する給電線が設けられ、前記移動
体に、前記給電線にて形成された磁界により電力を発生
する受電用コイルが備えられ、その受電用コイルにて発
生した電力が前記一次コイルに供給されるように構成さ
れている点にある。

【０００６】

【作用】本発明の第１特徴構成によれば、移動体を減速
させるときは、通電状態切換手段が走行駆動状態から制
動作用状態に切り換える。一次コイルの両端部が電気的
に短絡される制動作用状態になると、リニア直流モータ
は、一次コイルとマグネットとの相対移動により発電動
作し、その発電動作により一次コイルに流れる電流とマ
グネットの磁界との相互作用で、移動体に対して、移動
体の移動方向と逆方向に力が作用し、移動体が減速す
る。従って、移動体の減速のための電力を供給する必要
がなく、又、移動体と地上側との接触作用によらず減速
が可能となる。さらに、リレーの常閉接点を電源部から
一次コイルに至る回路中に配置し、リレーの常閉接点を
開閉するための駆動用入力に、一次コイルに対して電力
を供給する電源から電力を供給するだけの構成で、通電
状態切換手段を構成することができる。本発明の第２特
徴構成によれば、通電状態切換手段は、一次コイルに対
して電力を供給する電源の停電に伴って、走行駆動状態
から制動作用状態に切り換えるので、移動体側にブレー
キシューを備えさせる必要がないか、あるいは、ブレー
キシューを備えさせるにしても地上側の固定部材との接
触作用を可及的に低減できる。又、停電回復時に、特別
の復帰作業を必要としない。尚、一次コイルに対して電
力を供給する電源が停電する場合としては、設備全体が
停電する場合の他、電源部から一次コイルに至る電力供
給経路が断線等により遮断される場合がある。

【０００７】本発明の第３特徴構成によれば、一次コイ
ルが移動体側に備えられ、その一次コイルに対して、地
上側に設置された給電線から受電用コイルを経由して電
力が供給されるので、例えば地上側に一次コイルを設置
する構成に較べて、コストがかさむ一次コイルを少なく
することができ、又、移動体の減速のために一次コイル
の両端部を短絡するための構成の簡素化をも図ることが
できる。しかも、一次コイルに対する電力供給は、地上
側に設置された給電線から受電用コイルを経由して行わ
れるので、移動体側に一次コイルに電力を供給するため
のバッテリが不用になるか、あるいは、バッテリを設け
るにしても容量の小さい小型のもので済むことになる。

【０００８】

【発明の効果】上記第１特徴構成によれば、移動体の減
速のための電力を供給する必要がなく、又、移動体と地
上側との接触作用によらず移動体の減速が可能となるの
で、電力消費を可及的に抑制し、発塵等を抑制しなが
ら、移動体を的確に減速させることができる。さらに、
上記の如く通電状態切換手段を、リレーを備えて構成で
きるので、例えば、停電を検出するためのセンサと、そ
のセンサの検出情報に基づいて電流経路を切り換える手
段と、これらを動作させるバッテリとを設けるような構
成に較べて、可及的に構成の簡素化を図ることができ
る。上記第２特徴構成によれば、一次コイルに対する電
力の供給が停止される異常事態において、移動体側にブ
レーキシューを備えさせる必要がないか、あるいは、ブ
レーキシューを備えさせるにしても地上側の固定部材と
の接触作用を可及的に低減できるので、発塵等を抑制し
ながら、移動体を的確に減速させることができる。上記
第３特徴構成によれば、上記第１又は第２特徴構成によ
る効果に加え、移動体に備えた一次コイルに対して合理
的に電力を供給できるようにしながら、移動体を減速さ
せるための構成を簡素化できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を適用したリニアモータ利用の
搬送設備の実施例を図面に基づいて説明する。図２に示
すように、リニア直流モータＬＭにて走行駆動される移
動体Ａと、その移動体Ａを案内する案内レールＢとが設
けられ、リニア直流モータＬＭの一次コイル１が、移動
体Ａに装着され、一次コイル１との共働で推力を発生さ
せるためのリニア直流モータＬＭのマグネット２が、案
内レールＢすなわち地上側に装着されている。案内レー
ルＢの上方側において、案内レールＢの長手方向に並べ
て、交流電流が通電されて磁界を発生する給電線３が配
置され、移動体Ａに、給電線３にて形成された磁界によ
り電力を発生する受電用コイル４が設けられており、こ
の受電用コイル４から発生される電力が供給されて、一
次コイル１が、マグネット２と協働で、移動体Ａを走行
させるための推力を発生し、移動体Ａの停止中には移動
体Ａの停止保持する。

【００１０】以下各部について説明を加える。移動体Ａ
は、案内レールＢ内に収納された状態で案内レールＢに
載置状態に支持される本体部Ａ１と、案内レールＢの上
方に突出状態で位置して、主として物品の保持に関係す
る荷載置部Ａ２とからなる。本体部Ａ１と荷載置部Ａ２
とは、正面視において移動車横幅方向の中央部に位置す
る縦姿勢の連結部材５にて接続されている。本体部Ａ１
は、図３及び図４に示すように、前側台車３０ａ及び後
側台車３０ｂの２台の台車３０と、前側台車３０ａ及び
後側台車３０ｂの夫々から上方に延びる状態で取り付け
られている前側連結部材５ａ及び後側連結部材５ｂの２
つの連結部材５と、前側連結部材５ａと後側連結部材５
ｂを固定連結する連結アーム３２とが備えられて構成さ
れている。

【００１１】前側台車３０ａ及び後側台車３０ｂの夫々
には、移動車横幅方向に沿う軸芯周りで回転自在な左右
一対の走行輪６と、上下方向に沿う軸芯周りで回転自在
な振れ止め用の４つの転輪７とが装備され、走行輪６及
び転輪７の取り付け部の下方側箇所すなわち前側台車３
０ａ及び後側台車３０ｂの夫々の底部にリニア直流モー
タＬＭの一次コイル１が固定的に取り付けられている。
従って、１次コイル１は、前側台車３０ａ及び後側台車
３０ｂ夫々の姿勢と連動して姿勢変化する。後側連結部
材５ｂは、図２に示すように、軸受け３３にて縦軸芯回
りに回動自在に後側台車３０ｂに支持されており、後側
連結部材５ｂの上端は、荷載置部Ａ２に固定されてお
り、前側連結部材５ａも後側連結部材５ｂと同様の支持
構成で支持されている。

【００１２】荷載置部Ａ２には、荷載置台８と、一次コ
イル１の駆動等を管理するコントローラＥと、前述の受
電用コイル４とが装備されている。受電用コイル４は、
後側連結部材５ｂに回動自在に取り付けられ、図２に示
すように、縦断面形状がＥ字状の磁性材４ａと、その磁
性材４ａの中央の突起部分に巻回される一次コイル４ｂ
とからなり、磁性材４ａが給電線３を覆う位置で且つ給
電線３に沿う姿勢に取り付けられている。受電用コイル
４の下端部は後側台車３０ｂとが接続アーム３４にて接
続されているので、案内レールＢの湾曲部分を通過する
際、走行輪６及び転輪７が案内レールＢの水平方向の移
動体案内面ＨＧ及び垂直方向の移動体案内面ＶＧとの接
触によって後側台車３０ｂが案内されて姿勢変化するの
に連動して受電用コイル４も姿勢変化し、受電用コイル
４は上記の姿勢をほぼ維持する。受電用コイル４にて発
生した電力は、図１に示すように、電源回路２１に供給
される。この電源回路２１は、整流回路や電圧安定化回
路を備えるものであって、受電用コイル４からの電力を
整流並びに電圧調整して、一次コイル１を駆動する一次
コイル駆動回路Ｋ１及びコントローラＥに供給するよう
になっている。

【００１３】コイル駆動回路Ｋ１は、図１に示すよう
に、図示しないホール素子等の磁気検出素子によってマ
グネット２の磁界を検出し、その検出信号に基づいて、
複数の３相Ｙ結線のコイルにより構成される一次コイル
１に通電する回路であり、リニア直流モータＬＭはいわ
ゆる３相ＬＤＭを構成している。従って、コイル駆動回
路Ｋ１は一次コイル１に電力を供給する電源部として機
能する。コイル駆動回路Ｋ１と一次コイル１との間に
は、リレーＲＵが設けられており、リレーＲＵの二つの
常開接点２４ａ，２４ｂが、コイル駆動回路Ｋ１に対し
て一次コイル１と直列となるように接続され、リレーＲ
Ｕの常閉接点２５ａ，２５ｂがコイル駆動回路Ｋ１に対
して一次コイル１と並列となるように接続されている。

【００１４】常開接点２４ａと常閉接点２５ａとを開閉
駆動するために駆動用入力Ｘ１が備えられ、又、常開接
点２４ｂと常閉接点２５ｂとを開閉駆動するために駆動
用入力Ｘ２が備えられ、駆動用入力Ｘ１，Ｘ２には、コ
イル駆動回路Ｋ１から接点駆動用の電力が供給される。
リレーＲＵの各接点を上記のように配置することで、コ
イル駆動回路Ｋ１から駆動用入力Ｘ１，Ｘ２に電力が供
給されているときは、常開接点２４ａ，２４ｂが閉じ状
態で、且つ、常閉接点２５ａ，２５ｂが開き状態とな
り、コイル駆動回路Ｋ１から一次コイル１に電力が供給
される（図１に示す状態）。一方、設備全体が停電した
り、又、電源１８からコイル駆動回路Ｋ１に至るまでの
何れかの箇所が断線する等して、コイル駆動回路Ｋ１に
電力が供給されなくなると、駆動用入力Ｘ１，Ｘ２への
電力の供給も停止し、常開接点２４ａ，２４ｂが開き状
態で、且つ、常閉接点２５ａ，２５ｂが閉じ状態とな
り、一次コイル１の両端部が電気的に短絡される状態と
なる。

【００１５】一次コイル１の両端部が電気的に短絡され
ると、移動する一次コイル１と案内レールＢ側のマグネ
ット２との相互作用によって一次コイル１に電流が生
じ、その電流とマグネット２との相互作用で移動体Ａに
対して制動力が作用する。従って、リレーＲＵは、一次
コイル１における通電状態を、コイル駆動回路Ｋ１から
の電力が供給される走行駆動状態と、一次コイル１の両
端部が電気的に短絡される制動作用状態とに切り換える
通電状態切換手段ＣＳとして機能する。

【００１６】コントローラＥは、物品移載用のステーシ
ョンＳＴに設けた通信装置２２と光通信にて通信する通
信装置２３や、上述した磁気センサの他、例示はしない
がステーションＳＴに対する位置を検出するセンサや先
行する他の移動体Ａとの距離を検出するセンサ等の、各
種のセンサ類を備えている。コントローラＥの通信装置
２３は、図１に示すように、移動体ＡがステーションＳ
Ｔに停止し、ステーションＳＴの通信装置２２と互いに
対向した状態で通信を行う。

【００１７】案内レールＢは、図５に示すように、吊り
下げ枠１３にて天井側から吊り下げ状態で設置され、平
面視で、各角部に適当な湾曲部を設けた略長方形状に配
置されている。又、案内レールＢは、図５に示すよう
に、アルミニウム等の非磁性体にて一体に形成されたレ
ール材１０を主要部として構成されており、レール材１
０の間に、マグネット２が配置されている。案内レール
Ｂの底部には、レール長手方向に間隔を隔てて支持枠１
２が組み付けられ、この支持枠１２の両端部が、吊り下
げ枠１３にて天井部に対して支持されている。つまり、
図６に示すように、案内レールＢが、天井部に対して吊
り下げ支持されて、搬送設備全体としては、天井搬送形
式となっている。

【００１８】案内レールＢには、上述のように、移動体
Ａの走行輪６が接触する水平方向の移動体案内面ＨＧ、
振れ止め用の転輪７が接触する垂直方向の移動体案内面
ＶＧが形成されている。また、案内レールＢの上部に
は、左右一対のスリットカバー１４がボルト固定されて
おり、それらスリットカバー１４の間に、前記移動体Ａ
の縦姿勢の連結部材５が挿通するスリット状の開口部１
５が形成され、そのスリット状の開口部１５は案内レー
ルＢの長手方向に沿う状態となっている。スリットカバ
ー１４の取付箇所の直上には、給電線３が支持部材３ａ
にて支持される状態で上記スリット状の開口部１５を挟
んで左右一対に設けられている。

【００１９】上記構成のリニアモータ利用の搬送設備
は、移動体ＡがステーションＳＴに停止している状態
で、その移動体ＡのコントローラＥが、ステーションＳ
Ｔに設けられた通信装置２２から指令される指令情報を
受け取り、その指令情報に含まれる行先情報に基づい
て、次の目標ステーションＳＴまで走行するという動作
を繰り返し、ステーションＳＴ間で荷を搬送する。

【００２０】〔別実施例〕以下、別実施例を列記する。上記実施例では、停電等の場合にのみ一次コイル１
の両端部を短絡させて、制動作用させる構成としている
が、通常運転時にコントローラＥからの指令によって、
駆動用入力Ｘ１，Ｘ２に対する電力の供給を断続して任
意に制動作用させる構成としても良い。例えば、移動体
Ａに超音波センサ等の障害物検出センサを備えさせ、そ
のセンサが進行方向に障害物が存在するのを検出した場
合、又、ステーションＳＴの手前側箇所で移動体Ａを減
速させる場合等に一次コイル１の両端部を短絡させて制
動作用させるようにしても良い。上記実施例では、リニア直流モータＬＭとして、い
わゆる３相ＬＤＭを例示しているが、２相ＬＤＭにする
等、種々変更可能である。

【００２１】上記実施例では、移動体Ａ側に一次コ
イル１を備えさせる構成としているが、地上側すなわち
案内レールＢ側に一次コイルを備えさせ、移動体Ａ側に
マグネットを備えさせる構成としても良い。上記実施例では、コイル駆動回路Ｋ１がリレーＲＵ
の駆動用入力Ｘ１，Ｘ２に対する電力を供給している
が、例えば、駆動用入力Ｘ１，Ｘ２を電源回路２１の直
後に接続する等、リレーＲＵの駆動用入力Ｘ１，Ｘ２に
対する電力の供給形態は、種々変更可能である。上記実施例では、通電状態切換手段ＣＳをリレーＲ
Ｕを備えて構成しているが、トランジスタ又はＳＳＲ等
の各種のスイッチング素子を用いて構成することもでき
る。上記実施例では、リレーＲＵの常開接点２４ａ，２
４ｂが、コイル駆動回路Ｋ１に対して一次コイル１と直
列となるように接続されているが、この常開接点２４
ａ，２４ｂを設けず、常開接点２４ａ，２４ｂの設置箇
所を単に短絡する回路構成としても良い。

【００２２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかるブロック構成図

【図２】本発明の実施例にかかる要部断面図

【図３】本発明の実施例にかかる移動体の要部側面図

【図４】本発明の実施例にかかる移動体の要部平面図

【図５】本発明の実施例にかかる案内レールの断面図

【図６】本発明の実施例にかかる全体構成の斜視図

【符号の説明】

１一次コイル２マグネット３給電線４受電用コイル２５ａ，２５ｂ常閉接点Ａ移動体ＣＳ通電状態切換手段Ｋ１電源部ＬＭリニア直流モータＲＵリレーＸ１，Ｘ２駆動用入力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 41/02 B61B 13/08 B61B 13/12 B65G 54/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一次コイル（１）とマグネット（２）と
の協働により推力を発生するリニア直流モータ（ＬＭ）
によって走行駆動される移動体（Ａ）が備えられたリニ
アモータ利用の搬送設備であって、前記一次コイル（１）における通電状態を、電源部（Ｋ
１）からの電力が供給される走行駆動状態と、前記一次
コイル（１）の両端部が電気的に短絡される制動作用状
態とに切換える通電状態切換手段（ＣＳ）が備えられ、前記通電状態切換手段（ＣＳ）はリレー（ＲＵ）を備え
て構成され、前記リレー（ＲＵ）の常閉接点（２５ａ），（２５ｂ）
が前記電源部（Ｋ１）に対して前記一次コイル（１）と
並列に配置され、前記リレー（ＲＵ）における、前記常閉接点（２５
ａ），（２５ｂ）を開閉駆動するための駆動用入力（Ｘ
１），（Ｘ２）に、前記一次コイル（１）に対して電力
を供給する電源から電力が供給され、前記駆動用入力（Ｘ１），（Ｘ２）に電力が供給されて
いる状態で、前記常閉接点（２５ａ），（２５ｂ）を開
成するように構成されているリニアモータ利用の搬送設
備。
【請求項２】前記通電状態切換手段（ＣＳ）は、前記
一次コイル（１）に対して電力を供給する電源の停電に
伴って、前記走行駆動状態から前記制動作用状態へ切換
えるように構成されている請求項１記載のリニアモータ
利用の搬送設備。
【請求項３】前記一次コイル（１）及び前記通電状態
切換手段（ＣＳ）が前記移動体（Ａ）側に備えられ、前記マグネット（２）が地上側に設けられ、前記移動体（Ａ）の移動経路に沿って、交流電流が通電
されて磁界を発生する給電線（３）が設けられ、前記移動体（Ａ）に、前記給電線（３）にて形成された
磁界により電力を発生する受電用コイル（４）が備えら
れ、その受電用コイル（４）にて発生した電力が前記一次コ
イル（１）に供給されるように構成されている請求項１
又は２記載のリニアモータ利用の搬送設備。