JPH0332307A - 磁気浮上搬送車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、強磁性体で形成されたガイドレール上を非接
触状態で走行する磁気浮上搬送車に関する。

〈従来の技術〉 非接触搬送方式は、工場内、オフィス内等の複数の地点
間で精密部品などの搬送物を速やかに、かつ静かに搬送
したい場合において、ガイドレール上で搬送車を非接触
状態に支持しながら走行させる方式である。搬送車を非
接触状態に支持するための方式には種々あるが、その一
方式として磁気浮上搬送車による搬送方式が、騒音面、
あるいは衛生面等で優れているところから、現在有望視
されている。

上記の磁気浮上搬送車は小型軽量性が要求されているの
で、車上に誘動電流を流すための２次導体（リアクンジ
ンプレー１・）のみを設け、地上には推進用のコイルを
有する重量のある１次側のインダクションモータを配置
して、このコイルに電力を供給して磁気浮上搬送車を発
進、走行、停止させる走行制御方式が通常とられている
。

そして、上記走行制御方式を実現するために、所定間隔
ごとに多数本のバーを平行に配列したリニアスケールを
、磁気浮上搬送車の車体に進行方向に沿って取り付け、
停止ステーション側に設けた非接触式位置センサにより
リニアスケールの１」盛を読み取り、磁気浮上搬送車の
位置をほぼ連続的に検出するとともに、その位置の時間
変化から磁気浮上搬送車の速度を検出し、読み取った位
置における速度データと基準速度データとを比較して、
そのずれの量に基づいて、地上側１次リニアモータを駆
動する駆動系に刻して駆動制御出力信号を供給すること
か提案されている（例えば、本件出願人の出願による特
願昭６２−２８１８０７号明細書参照）。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、磁気浮上搬送車は、ガイドレール上を非接触
状態で走行するものであるので、搬送物の重量、あるい
は搬送物搭載の仕方によっては、磁気浮上搬送車の車体
が傾くことがある。

車体の傾きによって、リニアスケールとセンサとの角度
が変化する様子を第５図に示す。同図では、磁気浮上搬
送車の車体６１の走行方向を紙面に垂直にとり、車体６
１の走行側面に取り付けられたリニアスケールを符号６
２で示している。地上側のセンサ６３は、リニアスケー
ル６２と対向する位置に置かれている。

車体６１が水平方向ならば、センサ６３は、リニアスケ
ール６２の正面に対向するので、磁気浮上搬送車の走行
に従ってバーを読取り、その数を正しくカウントするこ
とができる（同図（ａ））。

しかし、車体６１が傾くと、センサ６３とリニアスケー
ル６２とのなす角θがＯでなくなり、読取り誤差が発生
する（同図（ｂ）、（ｃ）　）。特に、センサ６３が光
学反射式センサの場合、反射光の入射角は２θとなるの
で、この影響が大きい。

角θとバーのカウント数との関係を第６図に示す。角θ
が０から正負いずれかの方向にずれると、カウント数が
、実際のバーの本数よりも減少し、その差が誤差として
現れる。

このように正確な読取りができないと、車体位置および
速度の計測精度が低下し、正確な走行制御をすることが
できなくなる。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、磁気
浮上搬送車に偏加重かかかっても、正確にリニアスケー
ルを読み取ることができる磁気浮上搬送車を提供するこ
とを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を遠戚するための本発明の磁気浮上搬送車は
、１次リニアモータの加速を受けるリアクシコンプレー
１・、および浮上マグネットを支持するフレームを備え
、磁気浮上搬送車の車体部をこのフレームに対して取り
付け、地上側から磁気浮上搬送車の位置速度を検出する
べく設けられるリニアスケールを、上記リアクシコンプ
レー１・に取り付けているものである。

く作用〉 上記フレームに支持されたリアクションプレトは、１次
リニアモータの推進力を受けるものであり、走行中に１
次リニアモータと衝突しないよう、浮上マグネットの磁
力制御がなされている。

したがって偏加重により車体自身が揺動することがあっ
てもリアクションプレートの位置、傾きの変動はわずか
なものである。

そこで、リアクションプレートにリニアスケールを取り
付けることにより、車体の傾きによる読取り誤差の変動
を極力低下させることができる。

〈実施例〉 次いで、本発明の実施例について図を参照しながら以下
に説明する。

第１図は磁気浮上搬送車の斜視図（ただし軌道側はガイ
ドレール２１のみ図示している）、第２図は軌道に沿っ
て走行する磁気浮上搬送車を示す断面図、第３図は第２
図の■−■線断面図である。

磁気浮上搬送車の走行方向は第２図では紙面に垂直な方
向、第１図、第３図では矢印Ａの方向となる。

磁気浮上搬送車１は、第２図に示すように、荷台を兼ね
た水平平板状の車体２を有し、車体２の比較的前側と比
較的後ろ側には、それぞれ１本ずつ合計２本のステアリ
ング軸１２ａ、１２ｂが垂直線を中心に回転可能に設け
られている。各ステアリング軸］、２ａ、］、２ｂの上
端には、回転台１３ａ、１３ｂが固定され、回転台１．
３ａ　　１３１）には、水平線を中心として回転可能な
シーソー軸１４ａ、１４ｂが設けられている。そして、
後述する浮上マグネット４その他を支えるフレーム］ｌ
ａ、ｌｌｂが、その中央部においてシーソー軸１４ａ、
１４ｂにそれぞれ貫通固定されている。

さらに、各フレーム］、］、ａ、ｌｌｂの中央部上面に
は、シーソー軸１４ａ、］−４ｂと直角の方向、すなわ
ち垂直に回転軸１５ａ、１５ｂが立設されている。回転
軸１５ａ、　　１５ｂには、後述する１枚のリアクシジ
ンプレート６か取り付けられている。バネ１６は、フレ
ーム１１ａ１．１ｂがシーソー軸１４ａ、１４ｂを中心
に自由に回転するのを制止するためのものである。

各７Ｌ／−ムｌ　ｌａ、ｌｌｂの両端部上面には、２つ
ずつ合計４つの支持枠３が上を向けて固定されている。

支持枠３の上部には、永久磁石および電磁石の複合体か
らなる浮上マグネット４がそれぞれ固定されている。ま
た、車体２の側面には、軌道側に設けられたガイド溝２
４に当接可能な着地ローラ７、案内ローラ８が支持枠３
から突設されている。着地ローラ７は、着地時に磁気浮
上搬送車１の上下方向の動きを規制するものであり、案
内ローラ８は磁気浮上搬送車１の左右方向への動きを規
制するものである。なお、９は、浮上マグネット４とガ
イドレール２１とのギヤツブＧを例えば電磁誘導効果等
を用いて測定するギャップセンサであり、１０は車体２
の底部に設けられた荷物吊り下げ用のフックである。

ギャップセンサ９により検出したギャップ６１浮上マグ
ネット４の電磁コイルの電圧または電流と、それらの目
標値との各偏差に比例した信号、積分した信号、微分し
た信号のそれぞれに重みを付けて加算し、加算値に応し
た信号を出力するというＰＩＤ制御を行わせることによ
り、浮上後のギャップ一定制御等を実現することができ
るので、磁気浮上搬送車１がガイドレール２１と接触す
ることなく軌道２０に沿ってスムーズに走行できるよう
に調整することかできる。

軌道２０は、第２図に示すように、下方か開いた長尺枠
体２３、長尺枠体２３の天井部から吊り下げられた２本
の強磁性体製の断面「工」の字状を有するガイドレール
２１、長尺枠体２３の側部から内方に形成した着地ロー
ラ支持用のＬ型判で形成されるガイド溝２４等から構成
される。

また、上記回転軸１５ａ、１５ｂには、進行方向と平行
に肉薄のリアクシジンプレー１−６か上向きに立設され
ており、これに対応して軌道側の随所（例えばステーシ
ョンの存在する場所）には、磁気浮上搬送車１を発進、
加速、減速、停止させるＬＩＭ（リニアインダクション
モータ）の１次側駆動系２２が配置されている。

リアクシジンプレー１・６の側面下部には、磁気浮上搬
送車１をステーションの所定位置に精度よく停止させる
ため、磁気浮上搬送車１の位置をはぼ連続的に表示する
リニアスケール５が設けられている。リニアスケール５
は所定間隔（例えば、約１ｍｍ）で多数本の縦のバーを
平行に配列したちのである。具体的には、光反射性のリ
アクションプレート６に光吸収性の塗料で形成したバー
を何本も等間隔に並べたものでもよく、多数本のスリッ
トを形成したものであってもよい。

軌道２０の随所、例えばステーションの存在する場所に
は、リニアスケール５を読取るセンサ１７が、リニアス
ケール５と対向可能な位置に取り付けられている。セン
サ１７の検出信号は、地上側に設けられた停止制御回路
４１（第４図参照）に入力され、ここにおいて磁気浮上
搬送車１の速度、位置が読み取られ、コンピュータ処理
されて１次側駆動系２２にフィードバックされる。

次に、走行する磁気浮上搬送車１の姿勢とリニアスケー
ル５の読取データとの関係について説明する。

まず、荷物吊り下げ用のフック１０に左右均等加重がか
かっている場合、磁気浮上搬送車１は、浮上マグネット
４の磁力制御により上下にわずか変動するのみで、縦の
バーからなるリニアスケール５の読取りに支障を生ずる
ことはない。

ところが、フック］０に対して第２図の矢印Ｂ０ またはＢ′の方向に左右偏加重がかかった時は、前述し
たバネ１６のために車体２が傾いた状態のまま走行する
。しかし、これと同時に左右の浮上マグネット４の磁力
が制御され、？！上マグネット４とガイドレール２１と
のギヤツブＧの変動は極力押さえられる。勿論、ギヤツ
ブＧは左右完全に一定を保つことはできず、若干左右の
変動は生じるが、この変動は、車体２のそれに比べれば
遥かに小さい。このために、リアクシコンプレー１・６
の傾きも車体２の傾きに比べれば遥かに小さいものとな
る。

したがって、前述のようにリアクションプレト６の側面
に取り付けられたリニアスケール５は、偏加重がかかっ
たときでも、はとんど傾くことはない。このため、セン
サ７による読取に支障を生ずることはない。特に、この
実施例では、リニアスケール５は、リアクシコンプレー
ト６の下部すなわち、シーソー軸１４ａ、１４ｂに近い
側に取り付けられているので、リアクシコンプレート６
の傾きによる影響は非常に少なくなっている。

１ 次に、上記した停止制御回路４１について詳説すると、
停止制御回路４１は、第４図に示すように、位置検出セ
ンサ１７からの読取信号を整形してパルス信号を出力す
る波形整形回路４７と、パルス信号のパルス数をカウン
トするカウンタ４８−１およびカウント数をラッチする
ラッチ回路４８−２とからなる位置データ検出回路４８
と、パルス信号から磁気浮上搬送車１の速度信号を得る
Ｐ／Ｖ変換器４９−１およびＰ／Ｖ変換出力をＡ／Ｄ変
換するＡ／Ｄ回路４９−２からなる速度データ検出回路
４９と、位置データ検出回路４８、速度データ検出回路
４９およびサンプリングパルス発生器５３からの信号を
入カポーＩ・側に人力して、位置データ、速度データに
基づき停止制御出力信号を出力するマイクロコンピュー
タ５０と、停止制御出力信号をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変
換器５１と、Ｄ／Ａ変換出力をインバータ３６に送り出
すためのバッファアンプ５２とからなる。インバータ３
６は、停止制御回路４１からの制御出力信号をＬＩＭの
１次側駆動系２２を駆動する電力信号に変換するもので
あ２ る。

上記のマイクロコンピュータ５０は、ザンブリングタイ
ムごとに、磁気浮上搬送車１の位置と速度データを得て
、当該位置における速度か基準速度といくらずれている
かを算出し、当該ずれの量に基づいて、インバータ３６
に送り出す出力を制御する。このとき、位置検出センサ
１７からの読取信号は、車体２が傾いても正確なので、
マイクロコンピュータ５０の制御内容も正確なものとな
っている。したがって、例えば磁気浮上搬送車を所定位
置に停止させる場合にも、基準速度を目標値とするフィ
ードバック制御を行うことによって、オーバーシュート
（所定位置を通り越してしまうこと）を起こさすに停止
位置を高精度に制御することができる。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明の磁気浮上搬送車によれば、車体
の傾きの影響を受けることの少ないフレームに支持され
たリアクションプレートにリニアスケールを取り付ける
ことにより、従来のように、３ 車体に取り付けられたリニアスケールを読み取るのと比
べて、車体の傾きによる読取り誤差の変動を極力低下さ
せることができる。したがって、車体位置および速度を
正確に測定することができ、正確な走行制御をすること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気浮上搬送車の斜視図、 第２図は軌道を紙面に垂直に走行する磁気浮上搬送車を
示す断面図、 第３図は第２図の■−■線断面図、 第４図は停止制御回路を示すブロック図、第５図は磁気
浮上搬送車の車体に取り付けられた従来のリニアスケー
ルとセンサとの角度関係を示す図、 第６図は上記角度とカウント数との関係を示すグラフで
ある。 １・・・磁気浮上搬送車、４・・・浮上マグネット、５
・・・リニアスケール、６・・・リアクシコンプレート
１１ａ、１ｌｂ−・・フレーム、 ４ １ ７・・・位置検出センサ、 １　・・ ガイ ドレール、 ２・・ 地上側１次すニアモ タ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、浮上マグネットの磁力により、強磁性 体で形成されたガイドレールと非接触状 態を保ちながら、地上側１次リニアモー タの推進力により走行する磁気浮上搬送 車において、 上記１次リニアモータの加速を受ける ２次導体、および浮上マグネットを支持 するフレームを備え、磁気浮上搬送車の 車体部をこのフレームに対して取り付け、 地上側から磁気浮上搬送車の位置速度を 検出するべく設けられるリニアスケール を、上記２次導体に取り付けていること を特徴とする磁気浮上搬送車。