JPH06153322A - 磁気浮上搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動子の浮上位置の振動を抑制して安定した
浮上状態が得られるようにする。 【構成】 搬送路に配設された固定子10とこれに対向し
て設けた移動子30と、移動子30に設けたＵ字状鉄心12
と、Ｕ字状鉄心12に巻回した制御コイル13と、浮上検出
手段20と、浮上検出手段20の出力に基づいて制御コイル
13を短絡・開放する制御回路31と、制御回路31に電力を
供給する蓄電池33を具備しており、制御回路31の両端子
間に電気抵抗32が接続されている。

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させながら
リニア誘導モータによって搬送させる磁気浮上搬送装置
に係り、特に移動子を安定して浮上させるようにした磁
気浮上搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気浮上搬送装置（以下従来装置
という）を図面を参照して説明する。図４は従来装置の
構成説明図、図５は動作原理図、図６は動作説明図で図
６(A)は蓄電池充電状態を、図６(B) は切り離された状
態を示している。図７(A) は二次電圧、図７(B) は蓄電
池充電電流、図７(C) は二次電流、図７(D) は磁気吸引
力の波形図である。

【０００３】従来装置はクリーンルーム等で精密電子部
品等を塵が付着しないようにして搬送することを目的と
して開発されたもので、搬送経路に沿って配設した複数
個のリニア誘導モータ（以下ＬＩＭという）固定子10
と、前記固定子10に対向して下方に設けられたリニア誘
導モータ移動子11とからなっている。移動子11は図外の
被搬送物を図外の搬送台に載置し、固定子10より浮上さ
せつつ、リニア誘導モータの推力によって搬送経路に沿
って搬送されるようになっている。

【０００４】前記移動子11の上部には搬送方向にＵ字状
鉄心12が固定子10に対向して取付けられており、Ｕ字状
鉄心12には制御コイル13が巻回されている。制御コイル
13にはダイオードブリッジ14を介してスイッチング素子
としてのトランジスタ15が並列に接続されており、ダイ
オードブリッジ14とトランジスタ15によって制御回路16
が構成されている。

【０００５】また制御回路16に電力を供給する蓄電池17
と短絡防止用のダイオード18を直列接続した枝回路が前
記トランジスタ15に並列接続されている。これによって
移動子11は集電装置等を要せず非接触状態で電力が供給
されるようになっている。

【０００６】一方、移動子11には移動子11の浮上位置を
検知するフォトセンサ21が設けられており、フォトセン
サ21の検出出力は増幅回路22、Ａ／Ｄ変換器23、ＣＰＵ
24、トランジスタ駆動回路25よりなる浮上検出手段20を
介してゲート信号として出力され、トランジスタ15をオ
ン・オフ制御することによって制御コイル13を短絡・開
放するようになっている。

【０００７】つぎに移動子11の浮上動作について説明す
る。図５において、固定子10に交流電圧V1を印加する
と、一次電流I1が流れ、一次側磁束Φ1 が発生し、Ｕ字
状鉄心12との間に磁気吸引力が発生する。いま、図５
(A) に示すように、移動子11の浮上位置が浮上指令位置
Ｈよりも上方にあるときは、スイッチS1をオンする。制
御コイル13に流れる二次電流I2によって一次側磁束Φ1
と反対方向に二次側磁束Φ2 が発生する。

【０００８】これによって、固定子10とＵ字状鉄心12間
の磁気吸引力が減少し、移動子11が現在位置より落下す
る。図５(B) に示すように、移動子11が浮上指令位置Ｈ
よりも下方に落下すると、スイッチS1をオフする。制御
コイル13には二次電圧V2が誘起されるが、二次電流I2が
流れないので、二次側磁束Φ2 は発生しない。従って、
磁気反発力が零となり、固定子10とＵ字状鉄心12間の磁
気吸引力が増加し、移動子11が吸引され、落下位置より
上昇する。

【０００９】このように、移動子11が受ける吸引・反発
状態を前記浮上検出手段20を介して前記スイッチS1に代
わるトランジスタ15により、スイッチングすることによ
り、移動子11を浮上指令位置Ｈ近傍に浮上させるように
なっている。

【００１０】

【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、スイッチング素子としてのトランジスタ
15のオフ時における移動子11の磁気吸引力と磁気反発力
の差が大きくなり、浮上位置の変動が大きく振動すると
いう問題があった。以下、図６、図７を参照して前記問
題点を説明する。

【００１１】蓄電池17の起電力をVBとする。 トランジスタ15のオフ時において、VB＞V2の場合。 蓄電池17はダイオード18の働きによってダイオードブリ
ッジ14から切り離されてダイオードブリッジ14の端子間
は開放状態となり、二次電流は流れない。従って、Ｕ字
状鉄心12には二次側磁束Φ2 が発生せず、磁気反発力FR
は零となり、磁気吸引力FPのみとなる（図６(A) 、図７
(A) 〜(D) 参照) 。

【００１２】トランジスタ15のオフ時においてVB＜V2
の場合。 蓄電池17はダイオード18の働きによってダイオードブリ
ッジ14に接続され、充電電流が流れ、蓄電池17が充電さ
れる。制御コイル13の通電によって二次側磁束Φ2 が発
生し、磁気反発力FRが生じる。これにより磁気吸引力が
抑制される( 図６(B) 、図７(A) 〜(D) 参照) 。F1は平
均磁気吸引力である。

【００１３】前記磁気吸引力を抑制するには、Ｕ字状鉄
心12、制御コイル13の大きさ、巻数等の諸元を変える
か、蓄電池17の起電力を変える必要がある。しかしなが
ら、前者においては、製作費用が嵩み、後者においては
一般市販品で適切な起電力の蓄電池が得難いという難点
があった。

【００１４】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、制御コイルを短絡・開放制御しても移動子の磁気吸
引力と磁気反発力の差が小さく、移動子の浮上位置の振
動を抑制して安定した浮上状態が得られるようにした装
置を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気浮上搬
送装置は、搬送路に配設された固定子と、これに対向し
て設けられ搬送路に沿って移動する移動子と、移動子に
設けられ搬送方向にＵ字状に形成されたＵ字状鉄心と、
Ｕ字状鉄心に巻回された制御コイルと、浮上位置検出手
段と、浮上位置検出手段の出力に基づいて前記制御コイ
ルを短絡・開放の制御をする制御回路と、制御回路に電
力を供給する蓄電池を具備した磁気浮上搬送装置であっ
て、前記制御回路の正負端子間に電気抵抗を接続したこ
とを特徴としている。

【００１６】

【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は本発明に係る磁気浮上搬送装置( 以下
本発明装置という) の構成説明図、図２は動作説明図
で、図２(A) は蓄電池オフの場合を、図２(B) は蓄電池
オンの場合を示している。図３はスイッチング素子のオ
ン・オフ時における波形図で、図３(A) は二次電圧を、
図３(B) は蓄電池の充電電流を、図３(C) は抵抗電流
を、図３(D) は二次電流を、図３(E) は磁気吸引力を示
している。図３(E) には従来装置の磁気吸引力の波形を
破線で示している。従来技術と同一の部分は同一の符号
で示している。

【００１７】本発明装置は固定子10と、移動子30からな
っている。移動子30はＵ字状鉄心12、制御コイル13、ダ
イオードブリッジ14とスイッチング素子としてのトラン
ジスタ15と、電気抵抗32よりなる制御回路31と、トラン
ジスタ15に並列に接続されており、蓄電池33と短絡防止
用ダイオード34とを直列接続した枝回路と、浮上検出手
段20を含んでいる。

【００１８】前記電気抵抗32は蓄電池33とダイオード34
を直列接続した枝回路に並列接続されている。蓄電池33
とダイオード34は従来装置に準ずるものである。

【００１９】つぎに本発明装置の動作について説明す
る。 トランジスタ15のオフ時においてVB＞V2の場合。 蓄電池33はダイオード34の働きによってダイオードブリ
ッジ14から切り離され、ダイオードブリッジ14の端子に
は電気抵抗32のみが接続され、二次電流が流れる。電気
抵抗32の抵抗値を変えることにより、二次電流を加減
し、二次側磁束Φ2 を増減させることにより、移動子30
の磁気反発力を加減する。この結果、移動子30の磁気吸
引力FPは抑制される( 図２(A) 、図３参照) 。

【００２０】トランジスタ15のオフ時において、VB＜
V2の場合。 蓄電池33はダイオードの働きによってダイオードブリッ
ジ14に接続され、充電電流が流れ、蓄電池33が充電され
る。同時に電気抵抗32には抵抗電流が、制御コイル13に
は二次電流が流れ続ける。二次電流は従来装置の二次電
流のような断続波形とならず、いわゆる全波整流波形と
なる。従って、磁気反発力は二次電流と正負が逆対称の
波形になり、また磁気吸引力FPはいわゆる逆全波整流形
波形となる。

【００２１】そして平均磁気吸引力F2は前記F1よりA だ
け抑制され小さくなっている( 図３(E) 図示左部分参
照) 。前記電気抵抗32の抵抗値を適宜選定することによ
り、磁気吸引力FPを自在に調整することができる。

【００２２】トランジスタ15のオン時においては、従来
装置と同様に動作し、トランジスタ15を流れる短絡電流
IT( 図３(D) 図示右部分) による磁気反発力FRによって
磁気吸引力FPが減少する（図３(D) 右側部分参照) 。従
って、トランジスタ15オンのときには、平均磁気吸引力
がさらに小さくなる。すなわち、制御コイル13を開放し
たときの充電電流と抵抗電流により抑制された磁気吸引
力FPと、制御コイル13を短絡したときの短絡電流による
磁気反発力FRとの変化量が小さくなる。従って、移動子
30の振動を小さく抑制することができる。

【００２３】また蓄電池33の起電力の如何にかかわら
ず、電気抵抗32により二次電流を自在に増減することが
できるので、市販の標準電圧の蓄電池を使用することが
できる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明装置は移動
子の磁気吸引力を制御する制御回路の正負端子間に電気
抵抗を接続し、この抵抗値を変えることにより前記磁気
吸引力を抑制するように構成されている。

【００２５】それ故、移動子の二次電流の流路が常に確
保されており、制御コイルの完全開放( 二次電流零) に
よる磁気吸引力の増大を防ぐとともに磁気吸引力を抑制
し、磁気吸引力と磁気反発力の差で生じる振動を抑制し
ている。従って、移動子は安定した浮上状態が得られる
という利点がある。また蓄電池の起電力を調整する必要
がないので、市販の蓄電池を使用が可能であり、維持保
全面において便利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る図面であって、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、図２(A) は蓄電池
オフの場合を、図２(B) は蓄電池オンの場合を示してい
る。

【図３】スイッチング素子のオン・オフ時における波形
図で、図３(A) は二次電圧を、図３(B) は蓄電池の充電
電流を、図３(C) は抵抗電流を、図３(D) は二次電流
を、図３(E) は磁気吸引力を示している。図３(E) には
従来装置の磁気吸引力の波形を破線で示している。

【図４】従来技術に係る図面であって、従来装置の構成
説明図である。

【図５】従来技術に係る図面であって、動作原理説明図
である。

【図６】従来技術に係る図面であって、図６(A) は蓄電
池充電状態を、図６(B) は切り離された状態を示してい
る。

【図７】従来技術に係る図面であって、図７(A) は二次
電圧、図７(B) は蓄電池充電電流、図７(C) は二次電
流、図７(D) は磁気吸引力の波形図である。

【符号の説明】

10 固定子 12 Ｕ字状鉄心 13 制御コイル 15 トランジスタ 30 移動子 31 制御回路 32 電気抵抗 33 蓄電池 34 ダイオード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送路に配設された固定子と、これに対
   向して設けられ搬送路に沿って移動する移動子と、移動
   子に設けられ搬送方向にＵ字状に形成されたＵ字状鉄心
   と、Ｕ字状鉄心に巻回された制御コイルと、浮上位置検
   出手段と、浮上位置検出手段の出力に基づいて前記制御
   コイルを短絡・開放の制御をする制御回路と、制御回路
   に電力を供給する蓄電池を具備した磁気浮上搬送装置で
   あって、前記制御回路の正負端子間に電気抵抗を接続し
   たことを特徴とする磁気浮上搬送装置。