JPH04207953A - 電磁式搬送装置 - 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、磁力により搬送台が軌道から浮上して非接触
状態で移動する電磁式の非接触搬送装置に関し、より詳
細には、搬送台を所定位置で正確に停止せしめ、その正
確な位置における停止状態を保持する位置決め保持機構
、及び搬送台を駆動せしめる手段を改良した電磁式搬送
装置に関する。

［従来の技術］ 一般的に、電磁式非接触搬送装置においては、搬送台の
停止、保持、搬送台の移動等の各種作動か、永久磁石或
いはコイルを用いた電磁石等の磁気的な手段により行わ
れる。そして、磁気的手段により搬送台が軌道から浮上
して非接触状態を維持しつつ移動するので、埃塵の発生
について非常に厳格な半導体製造設備において利用され
る場合が多い。

従来の停止手段は、停止すべき位置に電磁石等゛の磁気
的手段を配置して、磁気的な吸引力により′、［発明が
解決しようとする課題］ ここで半導体製造設備においては、搬送台の停止位置を
非接触で行うことが望まれている。

従来の停止手段では、搬送答に継鉄を取り付けて軌道側
に電磁石を配置して、電磁石の磁気的吸引力で停止する
か、或いは、搬送台及び軌道に永久磁石を取り付け、両
永久磁石の極性を磁石間に磁気的吸引力が作用する様に
配置している。

しかし、いずれの場合にも、磁気的吸引力は垂直方向下
方へ作用するため、搬送台を浮上せしめる浮上用電磁石
に対して負荷を及はしてしまうという欠点を有していた
。

本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みて提案された
もので、浮上用電磁石に対して余分な負荷を及ぼすこと
が無く、搬送台を正確且つ迅速に所定箇所へ停止或いは
位置決めすることが出来て、しかも静止状態を保持する
ことができる電磁式搬送装置の提供を目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明の電磁式搬送装置は、軌道と、該軌道上を移動す
る搬送台と、該搬送台を軌道から浮上せしめて非接触状
態にするための磁力手段と、搬送台を駆動する手段と、
搬送台を所定の位置で停止して且つその位置で保持する
位置決め保持手段とを含む電磁式搬送装置において、前
記位置決め保持機構は軌道側に配置されており、断面形
状が概略Ｃ字形をした磁性材料及びＣ字形の開口部を挟
んで向かい合う一対のコイルを含み、前記搬送台には前
記コイルの磁力か作用する磁極片が固定されており、該
磁極片は前記磁性材料のＣ字形の開口部を通過し且つト
ータルの磁束か磁極片両端で等しくなる様に配置されて
いる。

ここで、前記磁極片は磁性材料で構成されている。

また、本発明の電磁式搬送装置は、前記搬送台を駆動す
る手段が複数のコイル対を備えたステッピングモータか
ら構成されており、そして前記磁極片は、磁性体から成
る部分と非磁性体から成る部分とが搬送台進行方向で交
互に連続して構成されている。

本発明を実施するに際して、前記磁極片は磁性材料をア
ルミニウム或いは銅により挟み込んだ構成となっており
、且つこの様な非磁性材料の７１ウジングにより搬送台
に固定されているのが好ましい。

［作用コ 上記した様な構成を有する本発明の電磁式搬送装置によ
れば、搬送台に固定された磁極片が、軌道側に配置され
た位置決め保持機構のＣ字形磁性材料の開口部分を通過
する様に配置されており、且つ該Ｃ字形磁性材料の開口
部分を挟んで向かい合う一対のコイルを有している。

停止するに際しては、該コイルに通電して同一方向の磁
界を発生せしめる。そして、一対のコイルの間すなわち
Ｃ字形磁性材料の開口部分を磁束密度の高い空間とせし
め、且つその磁路の大部分を磁性材料で構成する。その
結果、Ｃ字形磁性材料の開口部分を通過する際に磁極片
へ磁気的吸引力が作用する。

ここで、磁性体か磁力線を剪断する様に移動すると、該
磁力線はそれを復元するような作用を奏する。このため
、前記コイルに通電した状態で前記磁極片がＣ字形磁性
材料の開口部分を通過しようとすると、該開口部分の磁
力線を剪断することとなり、磁力線の復元力が磁極片へ
作用するのである。これにより、搬送台の位置決めが達
成される。

これに加えて、該磁力線の復元力により保持作用も達成
される。

また、磁極片はトータルの磁束か両端で等しくなる様に
配置されているので、該磁極片がいずれか一方のコイル
側へ偏寄したとしても、そこに働く磁気吸引力による不
均衡（不平衡）力は従来のものに比較して小さい。その
ため、磁極片の偏寄を補正するための案内用磁力手段等
の負荷を小さくすることが出来、装置全体の小型化及び
軽量化か容易に達成できる。

本発明の実施に際して、前記磁極片を磁性材料をアルミ
ニウム或いは銅により挟み込んだ構成とし、この様な非
磁性材料のハウジングにより搬送台に固定すれば、磁気
減衰力が発生して、前述の慣性力による往復動が更に抑
制されるので好都合である。

本発明において、前記搬送台を駆動する手段が複数のコ
イル対を備えたステッピングモータから構成されている
ので、搬送台の移動に際して発生する外乱が小さい。こ
の理由にも基づいて、小型化及び軽量化が容易なのであ
る。そして、前記磁極片が磁性体から成る部分と非磁性
体から成る部分とが搬送台進行方向で交互に連続して構
成されているので、磁極片が非磁性体から成る部分によ
り分割されて、磁束の漏れが減少する。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明
する。

第１図及び第２図において電磁式搬送装置全体は図示さ
れておらず、軌道及び搬送台も示されていない。図示し
ない軌道側に配置されている磁性材料１０の断面形状は
、開口部（１２）か上方を向いているＣ字形をしている
。

磁性材料１０の開口部１２を挟んだ箇所には、相互に向
かい合う様な態様でコイル１４．１６か巻き回されてい
る。ここて、コイル１４．１６を巻く向きは、電流（第
１図において符号Ｉ、て示す）を流した時に両者が発生
する磁場が同一方向となる様に設定されている。なお、
符号Φは磁束を示している。

第１図及び第２図において、磁性材料１０の開口部１２
には、搬送台（図示せず）に固着された磁極片１８が存
在する。そして、この磁極片１８の左側面と磁性材料１
０の左側端部１０Ｌとの間の間隔は符号ｇ。２て示され
、一方、磁極片１８の右側面と磁性材料１０の右側端部
１０Ｒとの間の間隔は符号ｇ、１１て示されている。

さらに図示はされていないが、磁極片１８は磁性材料を
アルミニウム或いは銅により挟み込んだ構成となってい
る。そして、磁極片１８に作用する磁束は、トータルで
両端において等しくなる様に配置されている。

次に、主として第３図を参照しつつ、第１図及び第２図
で示す実施例の作用を説明する。

第３図は磁極片１８に作用する磁力線を実線甲により、
可視状態で表示したものである。コイル１４．１６に通
電すると、磁力線Ｗが発生して磁界を構成する。

矢印Ｍ方向に移動する搬送台（図示せず）の磁極片１８
がこの磁界内に侵入すると磁気的な吸引力を受けて制動
力が付加されるが、搬送台の慣性力により磁極片１８は
磁性材料１０から離隔した位置１８Ａまで動こうとする
。ここで、磁極片１８の移動方向Ｍは磁力線Ｖと直交す
る方向、すなわち磁束を剪断する方向である。そのため
、磁束或いは磁力線Ｔは該剪断を抑制する方向（矢印Ｒ
Ｍ力方向に復元力を作用せしめる。

換言すると、搬送台がその慣性力により位置１８Ａまで
動くと、磁力線は点線マ４の様に分布して、直線的な分
布の磁力線Ｗに対して突出する様な状態となる。これに
対して、磁束或いは磁力線の復元力はこの磁力線ＴＡの
突出を妨げる方向に作用するのである。

この復元力により、搬送台及び磁極片１８は磁性材料１
０の開口部１２に向かって逆行する。この逆行の際にも
今度は矢印ＲＭ力方向慣性力を生じるが、これも前記し
た復元力により抑制される。

従って、搬送台及び磁極片１８は往復振動することなく
、開口部１２の中央において停止するのである。そして
この復元力は、搬送台及び磁極片１８を開口部１２の中
央に保持しておく作用をも奏するのである。

さらに、磁極片１８は磁性材料をアルミニウム或いは銅
により挟み込んだ構成となっているので、前述した搬送
台及び磁極片１８の往復振動を減衰する磁気減衰力か発
生する。そのため、搬送台に不都合な振動が発生するの
が抑制される。

次に、第４図及び第５図を参照して、本発明の第２実施
例を説明する。

第４図において、この第２実施例の場合は第１図〜第３
図に示す第１実施例の電磁式搬送装置に、搬送台２４を
駆動する手段として、複数のコイル対（第４図では符号
Ａ、Ｂで示す）から成るステッピングモータを備えてい
る。図示の実施例において、この複数のコイル対は第５
図から明らかなように６対のコイルＩＡ、ＩＡ−１ＩＢ
、ＩＢ−１ＩＣ，ＩＣ−１２Ａ、２Ａ−１２Ｂ、２Ｂ−
１２Ｃ，２Ｃ６から構成されている。そして、第５図に
示す寸法ａ、ｂの比率は３：４となる様に配置される。

なお、符号２６は搬送台側に取り付けられた磁極片を示
している。

この第２実施例において、第５図において対応して示す
コオルは同時に通電され、一方向の磁界を形成する。す
なわち、コイルＩＡとＩＡ＝、ＩＢとＩＢ−１ＩＣとＩ
Ｃ−１２Ａと２Ａ−１２Ｂと２Ｂ＝、２Ｃと２Ｃ−の組
み合わせが同時に通電されて、励磁されるのである。

作動に際して、制御手段（図示せず）により、通電する
コイルの組み合わせを順次変更していく。

その結果、搬送台２４（第４図）には、コイル１Ａ、Ｉ
Ａ−からコイル２Ｃ，２Ｃ−へ向かう方向の推進力か作
用するのである。

ここで、磁極片２６を非磁性体から成る部分（第５図中
ハツチングで示す部分）と磁性体から成る部分（第５図
中ハツチングを付けないで示す部分）とを交互に連続し
て構成することにより、磁極片２６において磁極が分割
されることになる。

その結果、例えばコイルＩＣ，ＩＣ−て発生した磁束が
該コイルで挟まれた磁極片２６の磁性体から成る部分を
通り、第４図中１点鎖線で示す様な磁束の流れを形成す
る。そしてこの磁束は、隣接するコイルＩＢとＩＢ＝、
ＩＣとＩＣ−に漏れ出してしまうことは無い。

なお図示しない制御手段により、コイル励磁順序は、上
述した様にｉＡと１Ａ−１ＩＢと１Ｂ−１ｉＣとｉＣ−
（第５図ではｊ＝１．２）であっても良く、或いは、ｉ
Ａと１Ａ−１ｉＣとｉＣ’、ｉＢと１ｌ１３’の順であ
っても良い。そして、両者は自在に切替可能である様に
構成されている。この２種類のコイル励磁順序が切替可
能であることは、換言すると、搬送台１０は前進、後退
の２方向に移動可能である旨を意味している。

［発明の効果］ 本発明の効果を以下に列挙する。

（１）　搬送台自体の慣性力による往復運動が抑制され
、コイルに通電したことにより生じる磁気的吸引力によ
り、搬送台の停止の位置決めが達成される。

（２）　該磁力線の復元力により保持作用が達成される
。

（３）　磁極片の偏寄を補正するための案内用磁力手段
等の負荷を小さくすることが出来て、装置全体の小型化
及び軽量化が容易に達成できる。

（４）　前記磁極片を磁性材料をアルミニウム或いは銅
により挟み込んだ構成とし、この様な非磁性材料のハウ
ジングにより搬送台に固定すれば、磁気減衰力が発生し
て、前述の慣性力による往復動が更に抑制される。

（５）　搬送台を駆動する手段が、コイルの対の内側に
配置された複数のコイル対を備えたステッピングモータ
から構成されているので、搬送台の移動に際して発生す
る外乱が小さい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す斜視図、第２図はそ
の平面図、第３図は第１実施例の作用を説明するために
磁力線を可視状態とした平面図、第４図は本発明の第２
実施例を示す正面断面図、第５図は第２実施例の要部を
説明するための断面平面図である。 ＩＡ、ＩＡ−１ＩＢ、ＩＢ−１］、Ｃ，ＩＣ−１２Ａ、
２Ａ−１２Ｂ、２Ｂ−１２Ｃ，２Ｃ−１Ａ１Ｂ・・・複
数のコイル対　　１０・・・磁性材料　　１２・・・磁
性材料の開口部　　１４．１６・・・コイル１８．２６
・・・磁極片 特許出願人　　株式会社　荏原製作所ｉ第１図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軌道と、該軌道上を移動する搬送台と、該搬送台
   を軌道から浮上せしめて非接触状態にするための磁力手
   段と、搬送台を駆動する手段と、搬送台を所定の位置で
   停止して且つその位置で保持する位置決め保持手段とを
   含む電磁式搬送装置において、前記位置決め保持機構は
   軌道側に配置されており、断面形状が概略Ｃ字形をした
   磁性材料及びＣ字形の開口部を挟んで向かい合う一対の
   コイルを含み、前記搬送台には前記コイルの磁力が作用
   する磁極片が固定されており、該磁極片は前記磁性材料
   のＣ字形の開口部を通過し且つトータルの磁束が磁極片
   両端で等しくなる様に配置されていることを特徴とする
   電磁式搬送装置。
2. （２）前記搬送台を駆動する手段は、複数のコイル対を
   備えたステッピングモータを含み、前記磁極片は、磁性
   体から成る部分と非磁性体から成る部分とが搬送台進行
   方向で交互に連続して構成されている請求項（１）の電
   磁式搬送装置。