JPH06105410A - リニア誘導モータを用いた磁気浮上搬送装置 - Google Patents

リニア誘導モータを用いた磁気浮上搬送装置

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JPH06105410A
JPH06105410A JP4275087A JP27508792A JPH06105410A JP H06105410 A JPH06105410 A JP H06105410A JP 4275087 A JP4275087 A JP 4275087A JP 27508792 A JP27508792 A JP 27508792A JP H06105410 A JPH06105410 A JP H06105410A
Authority
JP
Japan
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levitation
flying
control unit
mover
induction motor
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Pending
Application number
JP4275087A
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English (en)
Inventor
Koichi Nakano
浩一 中野
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Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Original Assignee
Hitachi Kiden Kogyo Ltd
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Publication date
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  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動子の荷重と吸引力とが予め設定した値と
異なっていても移動子が安定した状態を得られるように
する。 【構成】 搬送路10と、搬送路10の全長にわたって設け
られたリニア誘導モータの固定子11と、固定子11に対向
して移動可能に設けられた移動子20よりなっている。移
動子20は、浮上制御コイル22を巻回したU字状鉄心21
と、浮上位置センサ23と、制御部30とを具備している。
制御部30は、浮上位置センサ23の検出結果に基づいて浮
上制御コイル22を短絡・開放して移動子20を予め設定さ
れた浮上位置に浮上させる浮上制御部31と移動子20の振
動状態に応じて移動子20の前記浮上位置を更新して増減
させる浮上位置更新制御部32とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は移動子を浮上しながら搬
送させるリニア誘導モータに係り、特に移動子を安定し
て浮上させるようにした搬送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の搬送装置は搬送方向に形成された
搬送路と、搬送路全長にわたって設けられたリニア誘導
モータの固定子と、固定子に対向して設けられ搬送路に
沿って移動する移動子よりなっている。移動子は搬送方
向にU字状に形成され浮上制御コイルを巻回したU字状
鉄心と、移動子の浮上位置を検出する浮上位置センサを
具備している。
【0003】始発ステーションにおいて、移動子に荷が
積載される。そのときの荷重に釣り合った磁気吸引力が
得られる浮上位置を移動子の浮上位置指令値として、移
動子に設けられた記憶装置に予め記憶させておく。移動
子は前記浮上位置センサの検出結果と前記浮上位置指令
値とを比較し、検出結果<浮上位置指令値のときは前記
浮上制御コイルを短絡し、検出結果>浮上位置指令値の
ときは浮上制御コイルを開放することによって磁気吸引
力(以下、『吸引力』とする)を加減しながら指令され
た浮上位置近傍を保持しつつ目的地のステーションまで
移動するようになっている。前記した始発ステーション
で与えられる浮上位置指令値は荷に応じて予め設定され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置においては、浮上中の移動子は普通は振動しており、
その振動状態は移動子の荷重によって変化する。以下図
7、図8を参照して説明する。図7は固定子と移動子間
に発生する吸引力と浮上位置との関係図で、図7(A)
は移動子の荷重Wが大きい場合、図7(B)は荷重Wが
小さい場合を示し、いずれの場合も移動子の浮上位置A
は同一としている。
【0005】図において、FSは浮上制御コイル短絡時
の吸引力の変化を示す曲線、FOは浮上制御コイル開放
時の吸引力の変化を示す曲線、FLは両曲線FS、FO
の平均吸引力の変化を示す曲線、両曲線FS、FOに挟
まれる部分Lは移動子の浮上領域、曲線FSより下方部
分Mは吸引力過大による吸着領域、曲線FOより上方部
分Nは吸引力不足による落下領域である。
【0006】図8は図7に示す浮上位置における移動子
の振動波形図で、図8(A)は図7(A)に対応し、平
均吸引力Lに対し荷重が大の場合を、図8(B)は図7
(B)に対応し平均吸引力Lに対し荷重が少の場合を示
している。図示のように、同一浮上位置において移動子
荷重の大小によって吸引力及び移動子の振動量(振幅)
が変化している。
【0007】前記のように始発ステーションで与えられ
る移動子の荷重が異なった場合には、吸引力に対する荷
重の大小によって振動量が変化して浮上状態が安定しな
いという難点があった。本発明は上記事情に鑑みて創案
されたもので、移動子の荷重と吸引力が予め定めた値と
異なっても、移動子が安定した浮上状態を保持できるよ
うにしたリニア誘導モータを用いた磁気浮上搬送装置を
提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のリニア誘導モー
タを用いた磁気浮上搬送装置は、搬送路と、搬送路全長
にわたって設けられたリニア誘導モータの固定子と、固
定子に対向して移動可能に設けられた移動子とよりな
り、前記搬送路は搬送方向に沿って形成されるとともに
移動子の浮上位置が予め設定されており、一方移動子は
搬送方向にU字状に形成され浮上制御コイルを巻回した
U字状鉄心と、前記浮上位置を検出する浮上位置センサ
と、制御部を具備しており、かつ前記制御部は浮上位置
センサの検出結果に基づいて前記浮上制御コイルを短絡
・開放して移動子を予め設定された浮上位置に浮上させ
る浮上制御部と移動子の揺動状態に応じて前記移動子の
浮上位置を更新して増減させる浮上位置更新制御部とを
有していることを特徴としている。また前記浮上位置更
新制御部は移動子の浮上状態に応じて過去の一定時間に
わたる浮上位置データを記憶し、この記憶データに基づ
いて移動子の振動量を算出し、予め設定された許容振動
量の上限値及び下限値と前記振動量を比較し、この比較
結果に基づいて予め設定された一定値を浮上位置指定値
に加算または減算し、この加減した値と浮上位置センサ
の検出結果を比較するように構成されているものを含ん
でいる。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る実施例を
説明する。図1はリニア誘導モータを用いた磁気浮上搬
送装置(以下、本発明装置という)の構成説明図、図2
は本発明の動作を説明するフローチャート、図3は移動
子の振動状態を示す説明図で、図3(A)は吸引力に対
し荷重が小さい場合を、図3(B)は吸引力に対して荷
重が大きい場合を示している。図4は図3に更新値を1
回与えた場合の移動子の振動状態を示す説明図で、図4
(A)は吸引力に対し荷重が小さい場合を、図4(B)
は荷重が大きい場合を示している。図5は図4に更新値
を繰り返し複数回与えた場合の振動状態を示す説明図、
図6は浮上位置指令値及び移動子浮上位置の変化を示す
実測図である。
【0010】本発明装置は搬送路10と、リニア誘導モー
タの固定子11と、リニア誘導モータの二次側部分を構成
する移動子20よりなっている。搬送路10は搬送方向に形
成されており、移動子20の浮上位置指令値Aがガイドラ
インとして予め定められている。固定子11は搬送路10の
全長にわたって設けられている。移動子20は前記固定子
11に対向して移動可能に設けられ、搬送方向にU字状に
形成されたU字状鉄心21と、U字状鉄心21に巻回された
浮上制御コイル22と、浮上位置センサ23と、制御部30
と、光通信器40を具備している。
【0011】浮上位置センサ23は移動子20の実際の浮上
位置を検出するものである。制御部30は浮上制御部31と
浮上位置更新制御部32よりなっている。浮上制御部31は
浮上位置センサ23の検出結果に基づいて前記浮上制御コ
イル22を短絡・開放してリニア誘導モータの吸引力を加
減させ、移動子20を予め設定した浮上位置に浮上させる
ものである。
【0012】前記浮上制御部31はダイオードブリッジ31
1 、スイッチング素子としてのトランジスタ312 を含む
制御回路313 と、増幅回路314 、A/ D変換器315 、浮
上位置指令値記憶装置316 、比較器317 を含んでいる。
図中318 は抵抗、319 はダイオード、319 ′は蓄電池で
いずれも移動子20の振動を抑制するものである。
【0013】浮上位置更新制御部32は浮上制御部31の浮
上位置指令値Aを更新させるもので、実測浮上位置デー
タ記憶装置321 、振動量計算装置322 、振動量上限値記
憶装置323 、振動量下限記憶装置324 、上限振動量比較
器325 、下限振動量比較器326 、更新ステップ値記憶装
置327 、加算器328 、減算器329 、3 極切替スイッチ33
0 を含んでいる。光通信器40は図外の始発ステーション
等に設けられた通信器12との間で双方に信号が伝達され
るようになっている。つぎに制御部30の動作について、
まず浮上制御部31より説明する。
【0014】(1) 移動子20の浮上位置指令値Aが図外の
始発ステーションより通信器12を介し光通信器40に取り
込まれる(ステップS1 )。 (2) 光通信器40で受信した浮上位置指令値Aは浮上位置
指令値記憶装置316 に入力し記憶される(ステップS2
)。 (3) 浮上位置センサ23によって検出された実測浮上位置
データBはA/ D変換器315 を介して比較器317 に入力
され、比較器317 で前記浮上位置指令値Aと実測浮上位
置データBが比較される(ステップS3)。
【0015】(4) 実測浮上位置データB>浮上位置指令
値Aの場合、移動子20が浮上位置指令値Aよりも下方に
位置しているので、比較器317 よりトランジスタ212 に
オフ信号をベース信号として出力する。トランジスタ21
2 のオフにより浮上制御コイル22が開放する。これによ
り吸引力が増大し、移動子20が上昇する(ステップS
4)。 (5) 実測浮上位置データB<浮上位置指令値Aの場合、
(4) の場合と逆になり、移動子20が下降する(ステップ
S5)。
【0016】つぎに浮上位置更新制御部32の動作につい
て説明する。まず始発ステーションで浮上した移動子20
の荷重が浮上位置指令値Aにおいて発生する吸引力に対
して小さい場合には、図3(A) に示すように、移動子20
の振動量が大きくなる。反対に吸引力に対して荷重が大
きい場合には図3 (B) に示すように、移動子20の振動
量が小さくなる。前記に対して予め許容振動量の上限値
VH及び許容振動量の下限値VLが設定されており、そ
れぞれ振動量上限値記憶装置323 、振動量下限値記憶装
置324 に記憶されている。
【0017】さらに、更新ステップ値記憶装置327 には
浮上位置指令値Aに対する一定量が更新ステップ値C と
して記憶されており、加算器328 及び減算器329 に入力
するように構成されている。
【0018】(6) 実測浮上位置データBは実測浮上位置
データ記憶装置321 に一定時間にわたって記憶されてい
る(ステップS6)。 (7) 振動量計算装置322 で過去の一定時間(例えば20ms
前まで) の実測浮上位置データBより移動子20の振動量
Vを求める(ステップS7)。
【0019】(8) 移動子20の振動量Vと許容振動量の上
限値VHとを上限振動量比較器325によって比較する
(ステップS8)。 (9) 振動量V>許容振動量の上限値VHの場合、上限振
動量比較器325 の出力によって連動する3極切替スイッ
チ330 によって浮上位置指令値Aに前記更新ステップ値
C が加算器328 を介して加算され(ステップS9)、一定
量増加した更新浮上位置指令値D (D=A+C) が比較
器317 に入力される。また前記更新浮上位置指令値Dは
浮上位置指令値記憶装置316 に入力され、その都度記憶
データが更新される( ステップS10) 。
【0020】(10)移動子20の振動量Vと許容振動量の上
限値VHとを上限振動量比較器325によって比較する
(ステップS10) 。 (11)振動量V<許容振動量の下限値VLの場合、(9) 項
とは逆に更新ステップ値Cを減算器329 によって減算
し、浮上位置指令値Aを一定量減少させ (ステップS1
1) 、更新浮上位置指令値E (E=A−C) が比較器317
に入力される。 (12)振動量V>許容振動量の下限値VLの場合、ステッ
プS12に進む。また、ステップS9 、S11を経てステッ
プS12に進み終了する。 なお、VH>V>VLでない場合は、ステップS3 に戻
り、前記ステップが繰り返される。
【0021】なお、前記において、VH>V>VLの場
合には、加算器328 、減算器329 を経ずに3極スイッチ
330 の出力端子より比較器317 に入力され、ステップS
12に進む。
【0022】図4 (A) は、図3 (A) に示す振動状態
に更新ステップ値Cを1回加算した場合、また図4
(B) は図3 (B) の振動状態に更新ステップ値Cを1
回減算した場合の移動子20の振動波形をそれぞれ示して
いる。図2に示すフローチャートでは1ステップのみ増
加又は減少させるものとしたが、これを複数回繰り返す
ことにより図5に示すように振動量が減少する。
【0023】図6は吸引力に対して荷重が小さい場合の
浮上位置指令値Aの変化と移動子20の浮上位置B及び振
動量Vの変化を示した実測図で、同図ではVH=0.06m
m、VL=0.05mmに設定している。同図に示すように、
移動子20の振動量Vに応じた更新浮上位置指令値D (図
示例では、漸増の場合を示している) に伴い、移動子20
の振動量が減少し、安定した浮上状態が得られている。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明装置は搬送
路と、リニア誘導モータの固定子と、移動子と、移動子
に設けたU字状鉄心と、浮上制御コイルと、浮上位置セ
ンサと、制御部とを具備している。そして、制御部は浮
上位置センサの検出結果に基づいて前記浮上コイルを短
絡・開放させて吸引力を増減させる浮上制御部と、移動
子の浮上状態に応じて予め設定された移動子の浮上位置
指令値を更新して増減させる浮上位置制御部とを有して
おり、移動子に働く重力(一定)とリニア誘導モータの
吸引力とがバランスするように構成されている。従っ
て、移動子の振動量が減少し、安定した浮上状態が得ら
れるので、大変都合がよいものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る図面であって、リニア誘導モータ
を用いた磁気浮上搬送装置の構成説明図である。
【図2】本発明に係る図面であって、移動子の位置と励
磁電流の変化を示す説明図である。
【図3】本発明に係る図面であって、ブロック図であ
る。
【図4】図3に更新値を1回与えた場合の移動子の振動
状態を示す説明図で、図4(A)は吸引力に対し荷重が
小さい場合を、図4(B)は荷重が大きい場合を示して
いる。
【図5】図4に更新値を繰り返し複数回与えた場合の振
動状態を示す説明図である。
【図6】浮上位置指令値及び移動子浮上位置の変化を示
す実測図である。
【図7】固定子と移動子間に発生する吸引力と浮上位置
との関係図で、図7(A)は移動子の荷重が大きい場
合、図7(B)は荷重Wが小さい場合を示し、いずれの
場合も移動子の浮上位置は同一としている。
【図8】図7に示す浮上位置における移動子の振動波形
図で、図8(A)は図7(A)に対応し、平均吸引力L
に対し荷重が大の場合を、図8(B)は図7(B)に対
応し平均吸引力Lに対し荷重が少の場合を示している。
【符号の説明】
10 搬送路 11 固定子 20 移動子 21 U字状鉄心 22 浮上制御コイル 23 浮上位置センサ 30 制御部 31 浮上制御部 32 浮上位置更新制御部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 搬送路と、搬送路全長にわたって設けら
    れたリニア誘導モータの固定子と、固定子に対向して移
    動可能に設けられた移動子とよりなり、前記搬送路は搬
    送方向に沿って形成されるとともに移動子の浮上位置が
    予め設定されており、一方移動子は搬送方向にU字状に
    形成され浮上制御コイルを巻回したU字状鉄心と、前記
    浮上位置を検出する浮上位置センサと、制御部を具備し
    ており、かつ前記制御部は浮上位置センサの検出結果に
    基づいて前記浮上制御コイルを短絡・開放して移動子を
    予め設定された浮上位置に浮上させる浮上制御部と移動
    子の揺動状態に応じて前記移動子の浮上位置を更新して
    増減させる浮上位置更新制御部とを有していることを特
    徴とするリニア誘導モータを用いた磁気浮上搬送装置。
  2. 【請求項2】 前記浮上位置更新制御部は移動子の浮上
    状態に応じて過去の一定時間にわたる浮上位置データを
    記憶し、この記憶データに基づいて移動子の振動量を算
    出し、予め設定された許容振動量の上限値及び下限値と
    前記振動量を比較し、この比較結果に基づいて予め設定
    された一定値を浮上位置指定値に加算または減算し、こ
    の加減した値と浮上位置センサの検出結果を比較するよ
    うに構成されている請求項1記載のリニア誘導モータを
    用いた磁気浮上搬送装置。
JP4275087A 1992-09-17 1992-09-17 リニア誘導モータを用いた磁気浮上搬送装置 Pending JPH06105410A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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