JPH06335110A - Magnetic levitation conveyor - Google Patents
Magnetic levitation conveyorInfo
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- JPH06335110A JPH06335110A JP12162193A JP12162193A JPH06335110A JP H06335110 A JPH06335110 A JP H06335110A JP 12162193 A JP12162193 A JP 12162193A JP 12162193 A JP12162193 A JP 12162193A JP H06335110 A JPH06335110 A JP H06335110A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は磁気浮上搬送装置に係
り、特に、レールと台車とのギャップを磁気により一定
に保持しつつ、台車をレールにそって移動させる磁気浮
上搬送装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic levitation transfer device, and more particularly to a magnetic levitation transfer device for moving a dolly along a rail while keeping a constant gap between the rail and the dolly by magnetism.
【0002】半導体装置は極端に塵埃を嫌うため、半導
体装置を製造する半導体装置製造工場では塵埃の発生の
低減が要求されている。このため、半導体装置製造工場
では、ウェハの搬送等を行なう搬送装置として磁気浮上
搬送装置が用いられている。磁気浮上搬送装置は、磁性
レールとの磁気的吸引力を制御し、一定のギャップを保
ちながら浮上走行し、ウェハ搬送等を行なうもので、磁
性レールと台車とは、無接触であるため、塵埃等が発生
しにくい構成とされている。Since semiconductor devices are extremely reluctant to dust, it is required to reduce the generation of dust in a semiconductor device manufacturing factory for manufacturing semiconductor devices. Therefore, in a semiconductor device manufacturing factory, a magnetic levitation transfer device is used as a transfer device for transferring a wafer. The magnetic levitation transfer device controls the magnetic attraction force with the magnetic rail, levitates while maintaining a constant gap, and transfers wafers, etc.Because there is no contact between the magnetic rail and the dolly, it does not collect dust. It is configured to prevent such problems.
【0003】このような磁気浮上搬送装置では、搬送を
安定して行なうために、ギャップを常に一定に保持する
必要があった。In such a magnetic levitation transport device, it is necessary to always keep the gap constant in order to carry the transport stably.
【0004】[0004]
【従来の技術】図5に磁気浮上搬送装置の横断面図を示
す。同図中、11は浮上用レール、12は移動用レール
を示す。浮上用レール11及び移動用レール12は天井
13に固定され、台車14の移動方向(図5においては
紙面に直角方向)に延在している。浮上用レール11は
台車14が吸引され、台車14を浮上状態に保持する。
台車14には浮上用レール11に対向する位置の4隅に
永久磁石15a〜15d及びコイル16a〜16dより
なる複合磁石17a〜17dが配設されていて、台車1
4は複合磁石17a〜17dが磁気により浮上用レール
11に吸引されることにより浮上される。このとき制御
部24は台車14と浮上用レール11とのギャップを検
出するギャップセンサ23により検出されるギャップが
一定値となるようにコイル16に供給する電流を制御
し、台車14と浮上用レール11とはギャップを一定に
保持し、非接触で浮上される。2. Description of the Related Art FIG. 5 is a cross-sectional view of a magnetic levitation transport device. In the figure, 11 is a levitation rail and 12 is a movement rail. The levitation rails 11 and the movement rails 12 are fixed to the ceiling 13 and extend in the movement direction of the carriage 14 (in FIG. 5, the direction perpendicular to the paper surface). The bogie 14 is sucked onto the levitation rail 11 and holds the bogie 14 in a floating state.
The dolly 14 is provided with composite magnets 17a to 17d composed of permanent magnets 15a to 15d and coils 16a to 16d at four corners of the dolly 1 facing the levitation rail 11.
No. 4 is levitated when the composite magnets 17a to 17d are magnetically attracted to the levitating rail 11. At this time, the control unit 24 controls the current supplied to the coil 16 so that the gap detected by the gap sensor 23 that detects the gap between the carriage 14 and the levitation rail 11 becomes a constant value, and the trolley 14 and the levitation rail 11 are controlled. The gap with 11 is kept constant, and is levitated without contact.
【0005】なお、台車14にはガイドローラ18が設
けられていて、台車14に矢印B方向への急激な負荷変
動が生じてもガイドローラ18がカイドレール19によ
り当接し、台車14の移動が規制され、台車14の脱落
を防止する構成とされている。The carriage 14 is provided with a guide roller 18, and even if a sudden load change occurs in the carriage 14 in the direction of arrow B, the guide roller 18 abuts on the guide rail 19 and the movement of the carriage 14 is restricted. The carriage 14 is prevented from falling off.
【0006】また、台車14には移動用レール12に対
向して駆動部20が設けられている。駆動部20は移動
用レール12と共にリニアモータを構成していて、台車
14を移動させる。台車14の下部には搬送物21を保
持するための保持部22が設けられていて、台車14が
浮上用レール11及び移動用レール12にそって移動す
ることにより搬送物21を搬送する構成とされている。A drive unit 20 is provided on the carriage 14 so as to face the moving rail 12. The drive unit 20 constitutes a linear motor together with the moving rail 12 and moves the carriage 14. A holding portion 22 for holding the transported object 21 is provided below the trolley 14, and the transported object 21 is transported by the trolley 14 moving along the levitation rail 11 and the moving rail 12. Has been done.
【0007】図6に従来の浮上制御系の一例の概略構成
図を示す。台車14には搬送物21が搭載されたときに
浮上のバランスがとれるようにその4隅に複合磁石17
a〜17dが配設されている。複合磁石17a〜17d
のコイル16a〜16dは浮上制御回路24と接続され
ていて、浮上制御回路24からの駆動電流に応じて励磁
される。FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of an example of a conventional levitation control system. The composite magnets 17 are provided at the four corners of the carriage 14 so that the levitation can be balanced when the object 21 is mounted.
a to 17d are provided. Compound magnets 17a-17d
The coils 16a to 16d are connected to the levitation control circuit 24 and are excited in accordance with the drive current from the levitation control circuit 24.
【0008】浮上制御回路24はギャップセンサ23a
〜23dから供給される浮上用レール11と台車14と
のギャップに応じた検出ギャップ信号に応じて駆動電流
を制御する。複合磁石17は浮上制御回路24から供給
される駆動電流に応じて発生する磁束が制御され、台車
14と浮上用レール11とのギャップを制御する。The levitation control circuit 24 is a gap sensor 23a.
The drive current is controlled according to the detection gap signal corresponding to the gap between the levitation rail 11 and the carriage 14 supplied from 23d. The composite magnet 17 controls the magnetic flux generated according to the drive current supplied from the levitation control circuit 24, and controls the gap between the carriage 14 and the levitation rail 11.
【0009】図7に複合磁石17付近の構成図を示す。FIG. 7 shows a block diagram around the composite magnet 17.
【0010】磁気浮上台車14の1つの複合磁石17a
は、中央部に永久磁石15aが配設され、その両脇のコ
ア25に巻回されたコイル16a(鉄心に電線を数百タ
ーン程巻きつけている。)が配設されており、永久磁石
15aで発生している磁力と、両脇のコイル16aで発
生させている磁力とが重畳されて磁束ΦB が発生してお
り、コイル16aに流す電流によって磁束ΦB の大きさ
を変化させ台車を浮上状態に維持している。One compound magnet 17a of the magnetic levitation carriage 14
Has a permanent magnet 15a arranged in the center thereof, and a coil 16a (a few hundred turns of an electric wire wound around an iron core) wound around the core 25 on both sides of the permanent magnet 15a. a magnetic force occurring in 15a, a magnetic force is generated in both sides of the coil 16a is superimposed and the magnetic flux [Phi B is generated, carriage by changing the magnitude of the magnetic flux [Phi B by a current flowing through the coil 16a Is kept floating.
【0011】つまり、台車14上の4隅に配置されてい
る複合磁石17a〜17dは、浮上制御回路24から各
々操作量が供給されており、平衡点(台車14の設定さ
れている浮上ギャップのことで、だいたい3mm程度)
からプラス方向にずれた場合(プラス方向とは、平衡点
より大きくなること)磁束ΦB を大きくしなければなら
ないため、コイル16a〜16dにプラス方向の電流を
流すことで永久磁石15a〜15dの磁力を強くし、マ
イナス方向にずれた場合、磁束ΦB を小さくしなければ
ならないためコイル16a〜16dにマイナス方向の電
流を流すことで永久磁石15a〜15dの磁力を弱くし
ている。また、平衡状態を維持しているときは、コイル
に電流を余り流さなくてもよく永久磁石15a〜15d
の磁力だけで浮上させ消費電力の低減を図る構成とされ
ている。That is, the composite magnets 17a to 17d arranged at the four corners of the dolly 14 are supplied with respective manipulated variables from the levitation control circuit 24, and the equilibrium points (of the levitation gap set by the dolly 14). That's about 3mm)
When it is deviated in the positive direction from (to the positive direction, it means that it is larger than the equilibrium point), the magnetic flux Φ B must be increased. Therefore, by passing a current in the positive direction through the coils 16a to 16d, the permanent magnets 15a to 15d When the magnetic force is increased and the magnetic flux is deviated in the negative direction, the magnetic flux Φ B must be reduced. Therefore, the magnetic force of the permanent magnets 15a to 15d is weakened by causing a negative current to flow through the coils 16a to 16d. Further, when the equilibrium state is maintained, it is not necessary to supply a large amount of current to the coil, and the permanent magnets 15a to 15d are provided.
It is configured to levitate only by the magnetic force of the power consumption to reduce power consumption.
【0012】図8にギャップセンサ23のブロック構成
図、図9,図10にギャップセンサ23の動作説明図、
図11乃至図13にギャップセンサ23の動作波形図、
図14にギャップセンサ23の動作特性図を示す。FIG. 8 is a block diagram of the gap sensor 23, and FIGS. 9 and 10 are diagrams for explaining the operation of the gap sensor 23.
11 to 13 show operation waveform diagrams of the gap sensor 23,
FIG. 14 shows an operation characteristic diagram of the gap sensor 23.
【0013】渦電流式ギャップセンサ23は発振回路2
7の検出を構成するセンサヘッド26:コイル28
(C:コンデンサで高周波発振型の並列共振回路を構成
している。)に高周波電流を流し、レール11に向け高
周波磁界を貫かせている。ここで、図9に示すようにあ
る時刻に大きさと向きがΦA なる磁場(この場合、磁場
とは磁束のこと)であると、対象には誘導起電力が生じ
て誘導電流(回転的な電流で渦電流と呼ばれる。)が発
生し、この渦電流は、電磁誘導の法則よりΦA に逆らう
方向の磁場ΦA ’を発生するためコイルが相互誘導作用
を受け、インダクタンスの減少と、発振回路の実効イン
ピーダンス減少が起こり、それに伴い発振電圧の減衰が
起こることを利用してギャップ検出を行っている。The eddy current type gap sensor 23 is an oscillation circuit 2
Sensor head 26 constituting the detection of 7: coil 28
A high-frequency current is passed through (C: a capacitor constitutes a high-frequency oscillation type parallel resonance circuit) to penetrate the high-frequency magnetic field toward the rail 11. Here, as shown in FIG. 9, if the magnetic field has a magnitude and direction of Φ A at a certain time (in this case, the magnetic field is a magnetic flux), an induced electromotive force is generated in the target and an induced current (rotational Current is called eddy current.), And this eddy current generates a magnetic field Φ A 'in the direction counter to Φ A according to the law of electromagnetic induction, so that the coil receives mutual induction action and the inductance decreases, and oscillation occurs. Gap detection is performed by utilizing the fact that the effective impedance of the circuit decreases and the oscillation voltage decreases accordingly.
【0014】つまり、コイル16からある交流磁場が発
せられていると、図10に示すようにレール11が接近
した場合上述した渦電流は大きくなるためΦA ’も大き
くなり、相互誘導作用が強まり、コイルのインダクタン
ス減少が著しくなり、その結果、実効インピーダンスと
発振電圧の減衰が起こり、また逆に図10に示すように
レール11が遠ざかると、上述した渦電流は小さくなる
ためΦA ’も小さくなり、相互誘導作用の影響が弱まっ
てコイルのインダクタンスの増加が起こり、その結果、
実効インピーダンスと発振電圧の増大が起こる。そして
以上のようにして得られる発振電圧(図1−(d)参
照)は図11(A)に示すようになり、整流平滑回路2
9によって整流し、図11(B)に示すようにギャップ
値を直流電圧として取り出している。That is, when a certain alternating magnetic field is emitted from the coil 16, the above-mentioned eddy current becomes large when the rail 11 approaches as shown in FIG. 10, so that Φ A 'also becomes large and the mutual induction action is strengthened. , the inductance decrease in the coil becomes significantly as a result, occurs attenuation of the effective impedance and the oscillation voltage, and when the rails 11 as shown in FIG. 10 away Conversely, the eddy currents as described above is for [Phi a 'is small small , The effect of mutual induction weakens and the inductance of the coil increases, and as a result,
An increase in effective impedance and oscillation voltage occurs. The oscillation voltage (see FIG. 1- (d)) obtained as described above is as shown in FIG.
9 is rectified, and the gap value is taken out as a DC voltage as shown in FIG.
【0015】なお、一般には整流平滑回路29で得られ
た直流電圧を直線補正回路30、アナログ出力回路31
を介して出力している。また、発振回路28、整流平滑
回路29、直線補正回路30、アナログ出力回路31に
は電源回路32より安定した電圧が供給され、正確な検
出が行ない得る構成とされている。Generally, the DC voltage obtained by the rectifying / smoothing circuit 29 is converted into a linear correction circuit 30 and an analog output circuit 31.
Is output via. Further, the oscillation circuit 28, the rectifying / smoothing circuit 29, the linear correction circuit 30, and the analog output circuit 31 are configured so that a stable voltage is supplied from the power supply circuit 32 and accurate detection can be performed.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の磁気
浮上搬送装置ではギャップセンサが図7に示すように配
置されていたため、複合磁石17の磁束の影響を受けや
すくコイルにプラス方向の電流が流れると、磁束ΦA ’
がΦB に重畳され実際よりも大きくなることが原因し
て、発振電圧が図12(A)に示すように上方向にシフ
トしてしまい、その結果、図12(B)に示すようにギ
ャップセンサ23a〜23dの検出ギャップZが真のギ
ャップZ’よりも小さい値を出力してしまい、また逆に
コイルにマイナス方向の電流が流れると、磁束ΦA ’が
磁束ΦB に重畳され実際より小さくなることが原因し
て、図13(A)に示すように発振電圧が下方向にシフ
トし、その結果、図13(B)に示すようにギャップセ
ンサが真のギャップよりも大きいギャップを出力してし
まう。したがって、上述した関係をグラフにすると図1
4に示すようにコイルにマイナス電流が流れている時
は、ギャップセンサが実ギャップ(Z’)より大きな値
を出力し、コイルにプラス電流が流れている時は、曲線
で示されるようにギャップセンサが実ギャップ(Z’)
より小さな値を出力してくるという特性をもっているた
め、正確な浮上制御が行なえない。その結果、台車とレ
ールとの浮上制御が発振気味になり、台車に振動や衝撃
を与え、搬送物を落下させたり、損傷させてしまう等の
問題点があった。However, since the gap sensor is arranged as shown in FIG. 7 in the conventional magnetic levitation transport device, it is easily affected by the magnetic flux of the composite magnet 17, and the current in the positive direction flows through the coil. And magnetic flux Φ A '
Is superimposed on Φ B and becomes larger than the actual value, the oscillation voltage shifts upward as shown in FIG. 12 (A). As a result, as shown in FIG. When the detection gap Z of the sensors 23a to 23d outputs a value smaller than the true gap Z ', and when a current flows in the negative direction in the coil on the contrary, the magnetic flux Φ A ' is superimposed on the magnetic flux Φ B, and the Due to the decrease, the oscillation voltage shifts downward as shown in FIG. 13A, and as a result, the gap sensor outputs a gap larger than the true gap as shown in FIG. 13B. Resulting in. Therefore, a graph of the above relationship is shown in FIG.
When a negative current is flowing in the coil as shown in Fig. 4, the gap sensor outputs a value larger than the actual gap (Z '), and when a positive current is flowing in the coil, the gap is as shown by the curve. The sensor is the actual gap (Z ')
Since it has the characteristic of outputting a smaller value, it is not possible to perform accurate levitation control. As a result, the levitation control between the carriage and the rails tends to oscillate, causing vibrations and shocks to the carriage, causing the conveyed object to drop or be damaged.
【0017】また、複合磁石に発生する磁束により、ギ
ャップセンサの検出信号に誤差が生じ、この誤差により
不要な制御信号が複合磁石に流れてしまい消費電流が増
加してしまう等の問題点があった。また、複合磁石の影
響を排除するために反射型光学センサ(投光部より出射
された光を受光部で受け、その光量変化でギャップ検出
を行う。)をギャップセンサに用いた場合には、照明な
どの外乱光に影響され易いとか、レールの表面粗さで特
性が変わってくるとか、投光スポットが径2mm未満と
小さいため、レールの継ぎ目部分でうまくギャップ検出
が出来ない等の問題点があった。Further, due to the magnetic flux generated in the composite magnet, an error occurs in the detection signal of the gap sensor, and this error causes an unnecessary control signal to flow into the composite magnet, resulting in an increase in current consumption. It was Further, in order to eliminate the influence of the composite magnet, when a reflection type optical sensor (light emitted from the light emitting portion is received by the light receiving portion and gap detection is performed by the change in the light amount) is used for the gap sensor, Problems such as being easily affected by ambient light such as lighting, changing the characteristics of the surface roughness of the rail, and not being able to detect gaps at the rail joints because the projection spot is small with a diameter of less than 2 mm. was there.
【0018】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
台車とレールとのギャップを一定に、かつ、安定して保
持できる磁気浮上搬送装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above points,
An object of the present invention is to provide a magnetic levitation transfer device that can hold a gap between a dolly and a rail uniformly and stably.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】図1に本発明の原理図を
示す。レール2は台車1の移動方向Aに延在する。FIG. 1 shows the principle of the present invention. The rail 2 extends in the moving direction A of the carriage 1.
【0020】浮上手段3は台車1にレール2に対向して
搭載され、磁気により台車1をレール2からの間隔が一
定となるように浮上させる。ギャップ検出手段4は磁気
により台車1とレール2とのギャップを検出する。駆動
信号検出手段5は浮上手段3に磁気を発生させる駆動信
号を検出する。The levitation means 3 is mounted on the trolley 1 so as to face the rail 2, and levitation is carried out by magnetism so that the distance from the rail 2 becomes constant. The gap detecting means 4 magnetically detects the gap between the carriage 1 and the rail 2. The drive signal detection means 5 detects a drive signal that causes the levitation means 3 to generate magnetism.
【0021】制御手段6は、駆動信号とギャップ検出手
段4の検出ギャップ値とに応じてギャップ値を補正し、
補正されたギャップ値に応じて浮上手段3を制御する。The control means 6 corrects the gap value according to the drive signal and the detected gap value of the gap detection means 4,
The levitation means 3 is controlled according to the corrected gap value.
【0022】[0022]
【作用】本発明によれば、制御手段により駆動信号及び
ギャップ検出手段により検出された検出ギャップ値に応
じて検出ギャップ値を補正し、その補正ギャップ値に応
じて駆動信号を制御するため、浮上手段の磁気の影響に
よりギャップ検出手段により磁気的に検出される検出ギ
ャップ値が真のギャップ値と異なってしまっても、検出
ギャップ値を補正したギャップ値で浮上手段に供給する
駆動信号を制御することができる。According to the present invention, the control means corrects the detection gap value in accordance with the drive signal and the detection gap value detected by the gap detection means, and controls the drive signal in accordance with the corrected gap value. Even if the detection gap value magnetically detected by the gap detection means is different from the true gap value due to the influence of the magnetism of the means, the drive signal supplied to the levitation means is controlled by the gap value obtained by correcting the detection gap value. be able to.
【0023】したがって、浮上手段に発生する磁気の影
響を受けずに浮上制御が行なえ、台車とレールとのギャ
ップを常に一定に保持することができる。Therefore, the levitation control can be performed without being affected by the magnetism generated in the levitation means, and the gap between the carriage and the rail can always be kept constant.
【0024】[0024]
【実施例】図2に本発明の一実施例の概略構成図を示
す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明は省略する。41a〜41dは図1中駆動信号
検出手段5となる電流検出センサを示す。電流検出セン
サ41a〜41dは複合磁石17の磁束を制御するコイ
ル16に供給される電流を検出し、図1中制御手段とな
る浮上制御回路42に供給する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG.
The description is omitted. Reference numerals 41a to 41d denote current detection sensors which serve as the drive signal detection means 5 in FIG. The current detection sensors 41a to 41d detect the current supplied to the coil 16 that controls the magnetic flux of the composite magnet 17, and supply it to the levitation control circuit 42 that serves as the control unit in FIG.
【0025】図3に浮上制御回路42のブロック構成図
を示す。浮上制御回路42はタイミング回路43、A/
Dコンバータ44、CPU45、D/Aコンバータ4
6、ドライバ47よりなる。FIG. 3 shows a block diagram of the levitation control circuit 42. The levitation control circuit 42 includes a timing circuit 43, A /
D converter 44, CPU 45, D / A converter 4
6 and a driver 47.
【0026】タイミング回路43にはギャップセンサ2
3a〜23dより検出ギャップ信号Za〜Zdが供給さ
れると共に電流検出センサ41a〜41dより複合磁石
17a〜17dを構成するコイル16a〜16dに供給
される駆動電流Ia〜Idに応じた検出電流信号ia〜
idが供給される。タイミング回路43はギャップセン
サ23a〜23dからの検出ギャップ信号Za〜Zdと
電流検出センサ21a〜21dからの検出電流信号ia
〜idとを同一のタイミングでサンプルホールドし、A
/Dコンバータ24に供給する。The timing circuit 43 includes the gap sensor 2
3a to 23d supply the detection gap signals Za to Zd and the current detection sensors 41a to 41d supply the detection current signals ia corresponding to the drive currents Ia to Id supplied to the coils 16a to 16d constituting the composite magnets 17a to 17d. ~
id is supplied. The timing circuit 43 detects the detection gap signals Za to Zd from the gap sensors 23a to 23d and the detection current signal ia from the current detection sensors 21a to 21d.
~ Id and sample hold at the same timing,
It is supplied to the / D converter 24.
【0027】A/Dコンバータ24はタイミング回路2
3から供給されたアナログ信号の検出ギャップ信号Za
〜Zd及び検出電流信号ia〜idをディジタルデータ
に変換して、CPU25に供給する。CPU25はA/
Dコンバータ24から供給された検出ギャップ信号Za
〜Zd及び検出電流信号に応じたディジタルデータに対
して後述する処理を行ない、複合磁石17a〜17d夫
々に供給すべき、制御信号に応じたディジタルデータを
算出し、D/Aコンバータ26に供給する。The A / D converter 24 is the timing circuit 2
Analog signal detection gap signal Za supplied from
-Zd and detected current signals ia-id are converted into digital data and supplied to the CPU 25. CPU25 is A /
Detection gap signal Za supplied from the D converter 24
~ Zd and the digital data corresponding to the detected current signal are subjected to the processing described later to calculate digital data corresponding to the control signal to be supplied to each of the composite magnets 17a to 17d, and the digital data is supplied to the D / A converter 26. .
【0028】D/Aコンバータ26はCPU25から供
給されたディジタルデータをアナログ信号に変換して、
ドライバ27に供給する。ドライバ27はD/Aコンバ
ータ26から供給されたアナログ信号に応じて複合磁石
17a〜17dを構成するコイル16a〜16dに駆動
電流Ia〜Idを供給する。The D / A converter 26 converts the digital data supplied from the CPU 25 into an analog signal,
It is supplied to the driver 27. The driver 27 supplies drive currents Ia to Id to the coils 16a to 16d forming the composite magnets 17a to 17d according to the analog signal supplied from the D / A converter 26.
【0029】図4にCPU25の処理フローチャートを
示す。浮上制御は各複合磁石17a〜17dで別々に実
行され、CPU25内での処理も夫々別々に行なわれる
ため、1つの複合磁石17aに供給すべき信号に関する
処理について説明する。FIG. 4 shows a processing flowchart of the CPU 25. Since the levitation control is separately executed by each of the composite magnets 17a to 17d, and the processing in the CPU 25 is also separately executed, the processing relating to the signal to be supplied to one composite magnet 17a will be described.
【0030】CPU25はまず電流検出センサにより検
出された検出電流値及びギャップセンサにより検出され
た検出ギャップ値をA/Dコンバータ24から所定のタ
イミングで入力する。(ステップS1)。First, the CPU 25 inputs the detected current value detected by the current detection sensor and the detected gap value detected by the gap sensor from the A / D converter 24 at a predetermined timing. (Step S1).
【0031】CPU25は次に検出電流値iaがプラス
か、マイナスかを判別する(ステップS2)。ここで、
検出電流iaがプラスであるというのは複合磁石17a
とレール11との吸引力を増加させる方向を示し、マイ
ナスであるというのは複合磁石17aとレール11との
吸引力を減少させる方向を示している。Next, the CPU 25 determines whether the detected current value ia is positive or negative (step S2). here,
The fact that the detected current ia is positive means that the composite magnet 17a
Indicates a direction in which the attraction force between the rail 11 and the rail 11 is increased, and "negative" indicates a direction in which the attraction force between the composite magnet 17a and the rail 11 is reduced.
【0032】ステップS2で検出電流値がプラスである
と判断された場合には次に検出電流値iaがプラス時に
生じるギャップの誤差ΔZa(+)を検出電流値ia及
び検出ギャップ値Zaより求める(ステップS3)。こ
こで検出電流値iaがプラス時のギャップ誤差ΔZ
(+)は次式で求められる。 ギャップ誤差ΔZa(+)=α(Za)・ia3 + β(Za)ia2 +γ(Za) …(1) (α(Za)、β(Za)、γ(Za)は実験的に求ま
る検出ギャップ値Zaに対する関数)式(1)は図14
(B)に示すような実験的な特性図の電流値がプラス側
の領域の特性より求められている。このとき、図14
(B)の電流iがプラス側の領域の特性は曲線となって
いるため、電流値iaの3次方程式により決定できる。
次に、ステップS3で求められたギャップ誤差ΔZa
(+)を用いて検出ギャップZaを補正し、真のギャッ
プ値Za’を求める(ステップS4)。When it is determined in step S2 that the detected current value is positive, the gap error ΔZa (+) that occurs when the detected current value ia is next positive is determined from the detected current value ia and the detected gap value Za ( Step S3). Here, the gap error ΔZ when the detected current value ia is plus
(+) Is calculated by the following equation. Gap error ΔZa (+) = α (Za) · ia 3 + β (Za) ia 2 + γ (Za) (1) (α (Za), β (Za), γ (Za) are detected by experiment. (Function for gap value Za) Expression (1) is shown in FIG.
The current value in the experimental characteristic diagram as shown in (B) is obtained from the characteristic in the plus side region. At this time, FIG.
Since the characteristic of the region on the plus side of the current i in (B) is a curve, it can be determined by the cubic equation of the current value ia.
Next, the gap error ΔZa obtained in step S3
The detection gap Za is corrected using (+), and the true gap value Za 'is obtained (step S4).
【0033】ここで、ΔZa(+)はマイナス方向への
誤差となるため、真のギャップ値Za’は次式で求めら
れる。Here, since ΔZa (+) is an error in the negative direction, the true gap value Za 'is obtained by the following equation.
【0034】 Za’=Za+ΔZa(+) …(2) 次に式(3)で求められた真のギャップ値Z’に基づい
て複合磁石17に供給すべき電流を制御する操作量Ua
を計算する(ステップS5)。Za ′ = Za + ΔZa (+) (2) Next, the manipulated variable Ua for controlling the current to be supplied to the composite magnet 17 based on the true gap value Z ′ obtained by the equation (3).
Is calculated (step S5).
【0035】次にステップS5で求められた操作量Ua
をD/Aコンバータ26に供給する(ステップS6)。
以上によりCPU25での電流値iaがプラス時の1サ
イクル分の処理が終了する。Next, the manipulated variable Ua obtained in step S5.
Is supplied to the D / A converter 26 (step S6).
With the above, the processing for one cycle when the current value ia in the CPU 25 is positive is completed.
【0036】また、ステップS2で検出電流値iaがマ
イナスであると判断された場合には次に検出電流値ia
でマイナス時に生じるギャップの誤差ΔZa(−)を検
出電流値ia及び検出ギャップ値Zaより求める(ステ
ップS7)。If it is determined in step S2 that the detected current value ia is negative, the detected current value ia is next calculated.
Then, the gap error ΔZa (−) that occurs when the value is minus is obtained from the detected current value ia and the detected gap value Za (step S7).
【0037】このとき、検出電流値iがマイナス時のギ
ャップ誤差ΔZa(−)は次式で求められる。At this time, the gap error ΔZa (-) when the detected current value i is minus is obtained by the following equation.
【0038】 ギャップ誤差ΔZa(−)=ρ(Za)・ia …(3) (ρ(Za)は実験的に求まる検出ギャップの値Zaの
関数)式(3)は図14(B)に示すような実験的な特
性のマイナス側の特性より求められている。このとき、
図(B)の電流値iがマイナス側の領域の特性は直線と
なっているため、電流値iの1次方程式で決定できる。Gap error ΔZa (−) = ρ (Za) · ia (3) (ρ (Za) is a function of the detection gap value Za obtained experimentally) Equation (3) is shown in FIG. 14 (B). It is obtained from the negative characteristics of such experimental characteristics. At this time,
Since the characteristic in the region where the current value i is negative in FIG. 6B is a straight line, it can be determined by a linear equation of the current value i.
【0039】次に、ステップS7で求められた電流値i
がマイナス時の誤差ΔZ(−)及び検出ギャップ値Za
より真のギャップ値Za’を求める(ステップS8)。Next, the current value i obtained in step S7
Error ΔZ (-) and detection gap value Za
A more true gap value Za 'is obtained (step S8).
【0040】ここで、誤差ΔZa(−)はプラス方向へ
の誤差となるため真のギャップ値Za’は次式で求めら
れる。Here, since the error ΔZa (-) becomes an error in the plus direction, the true gap value Za 'is obtained by the following equation.
【0041】 Za’=Za−ΔZa(−) …(4) 次に式(4)で求められた真のギャップ値Za’に基づ
いて複合磁石17に供給すべき電流を制御する操作量U
aを計算する(ステップS5)。Za ′ = Za−ΔZa (−) (4) Next, the manipulated variable U for controlling the current to be supplied to the composite magnet 17 based on the true gap value Za ′ obtained by the equation (4).
a is calculated (step S5).
【0042】次にステップS5で求められた操作量Ua
をD/Aコンバータ26に供給する(ステップS6)。
以上によりCPU25での電流値iがマイナス時の1サ
イクル分の処理が終了する。Next, the manipulated variable Ua obtained in step S5.
Is supplied to the D / A converter 26 (step S6).
With the above, the processing for one cycle when the current value i in the CPU 25 is negative is completed.
【0043】以上ステップS1〜S8が所定のサイクル
で繰り返し行なわれ、ギャップを一定値に保持してい
る。The above steps S1 to S8 are repeated in a predetermined cycle to maintain the gap at a constant value.
【0044】CPU25から出力された操作量Uaのデ
ィジタルデータはD/Aコンバータ26によりアナログ
信号に変換されドライバ27に供給される。ドライバ2
7は、D/Aコンバータ26から供給された操作量Uに
応じたアナログ信号に応じて駆動電流を生成して、複合
磁石17のコイル16に供給する。The digital data of the manipulated variable Ua output from the CPU 25 is converted into an analog signal by the D / A converter 26 and supplied to the driver 27. Driver 2
7 generates a drive current according to an analog signal corresponding to the operation amount U supplied from the D / A converter 26, and supplies the drive current to the coil 16 of the composite magnet 17.
【0045】以上のように複合磁石17a〜17dのコ
イル16a〜16dには複合磁石17a〜17dで発生
する磁束の影響を補正した真のギャップ値に応じて生成
された駆動電流iが供給されるため、真のギャップ値に
応じたギャップ制御が行なえる。As described above, the coils 16a to 16d of the composite magnets 17a to 17d are supplied with the drive current i generated according to the true gap value in which the influence of the magnetic flux generated in the composite magnets 17a to 17d is corrected. Therefore, gap control according to the true gap value can be performed.
【0046】このため、ギャップセンサ23a〜23d
を複合磁石17a〜17dに近接して設けることがで
き、高精度のギャップ制御が可能となる。Therefore, the gap sensors 23a-23d are provided.
Can be provided close to the composite magnets 17a to 17d, and highly accurate gap control can be performed.
【0047】なお、本実施例では台車14はレール11
下部に配設され、懸垂式とされているが、これに限るこ
とはなく、台車14の下部にレールが配設され、レール
上で台車が浮上する構成としてもよい。In this embodiment, the carriage 14 is the rail 11
Although it is disposed in the lower portion and is of a suspension type, the present invention is not limited to this, and a rail may be disposed in the lower portion of the carriage 14 so that the carriage floats on the rail.
【0048】[0048]
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、浮上手段
に供給する電流に応じてギャップ検出手段の検出信号に
生じる検出誤差を補正し、補正値により浮上手段を制御
しているため、台車を常に一定のギャップ量で安定して
浮上させることができ、台車の浮上制御の信頼性を向上
させることができる等の特長を有する。As described above, according to the present invention, the detection error generated in the detection signal of the gap detecting means is corrected according to the current supplied to the floating means, and the floating means is controlled by the correction value. It has features such that the trolley can always be stably levitated with a constant gap amount, and the reliability of levitation control of the trolley can be improved.
【図1】本発明の原理ブロック図である。FIG. 1 is a principle block diagram of the present invention.
【図2】本発明の一実施例の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施例の浮上制御回路のブロック図
である。FIG. 3 is a block diagram of a levitation control circuit according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施例の要部の動作フローチャート
である。FIG. 4 is an operation flowchart of a main part of one embodiment of the present invention.
【図5】磁気浮上搬送装置の横断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the magnetic levitation transport device.
【図6】従来の浮上制御系の一例の概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an example of a conventional levitation control system.
【図7】複合磁石の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a composite magnet.
【図8】ギャップセンサのブロック構成図である。FIG. 8 is a block diagram of a gap sensor.
【図9】ギャップセンサの動作説明図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of the gap sensor.
【図10】ギャップセンサの動作説明図である。FIG. 10 is an operation explanatory diagram of the gap sensor.
【図11】ギャップセンサの動作波形図である。FIG. 11 is an operation waveform diagram of the gap sensor.
【図12】ギャップセンサの動作波形図である。FIG. 12 is an operation waveform diagram of the gap sensor.
【図13】ギャップセンサの動作波形図である。FIG. 13 is an operation waveform diagram of the gap sensor.
【図14】ギャップセンサの動作特性図である。FIG. 14 is an operating characteristic diagram of the gap sensor.
1 台車 2 レール 3 浮上手段 4 ギャップ検出手段 5 駆動信号検出手段 6 制御手段 41a〜41d 電流検出センサ 42 浮上制御回路 45 CPU 1 dolly 2 rail 3 levitation means 4 gap detection means 5 drive signal detection means 6 control means 41a to 41d current detection sensor 42 levitation control circuit 45 CPU
Claims (2)
レール(2)に対向して設けられ、駆動信号に応じた磁
気を発生し、該磁気により該台車(1)を該レール
(2)から浮上させる浮上手段(3)と、該台車(1)
と該レール(2)とのギャップ値を磁気的に検出するギ
ャップ検出手段(4)とを具備し、該ギャップ検出手段
(4)の検出ギャップ値に応じて該浮上手段を駆動する
駆動信号を制御して該台車(1)を該レール(2)から
一定の間隔で浮上させる磁気浮上搬送装置において、 前記駆動信号と、前記ギャップ検出手段(4)の検出ギ
ャップ値とに応じて前記検出ギャップ値を補正し、補正
したキャップ値により前記浮上手段(3)を駆動する駆
動信号を制御する制御手段(5)を有することを特徴と
する磁気浮上搬送装置。1. A magnet provided in opposition to a rail (2) extending in a moving direction (A) of a carriage (1), which generates magnetism according to a drive signal, and the magnetism causes the carriage (1) to move. Levitation means (3) for levitating from the rail (2) and the carriage (1)
And a gap detecting means (4) for magnetically detecting the gap value between the rail (2) and a drive signal for driving the levitation means according to the detected gap value of the gap detecting means (4). A magnetic levitation transport device for controlling the levitation of the carriage (1) from the rail (2) at a constant interval, wherein the detection gap is determined according to the drive signal and a detection gap value of the gap detection means (4). A magnetic levitation transfer apparatus comprising a control means (5) for correcting a value and controlling a drive signal for driving the levitation means (3) according to the corrected cap value.
記台車(1)と前記レール(2)とを前記一定間隔より
小さくしようとするときには前記ギャップ検出手段
(4)の検出ギャップ値Zにギャップ誤差ΔZ(+)を
加算したギャップ値Z’=Z+ΔZ(+)(ΔZ=α
(Z)・i3 +β(Z)・i2 +γ(Z);α(Z)、
β(Z)、γ(Z)は検出ギャップ値Zに応じて実験的
に求まる関数)に基づいて前記駆動信号を生成し、 前記駆動信号が前記台車(1)と前記レール(2)とを
前記一定間隔より大きくしようとするときには前記ギャ
ップ検出手段(4)の検出ギャップ値Zからギャップ誤
差ΔZ(−)を減算したギャップ値Z’=Z−ΔZ
(−)(ΔZ=ρ(Z)・i,ρ(Z)は検出ギャップ
値Zに応じて実験的に求まる関数)に基づいて前記駆動
信号を生成することを特徴とする請求項1記載の磁気浮
上搬送装置。2. The control means (5) detects the gap value Z of the gap detection means (4) when the drive signal is trying to make the trolley (1) and the rail (2) smaller than the predetermined distance. Gap value Z ′ = Z + ΔZ (+) (ΔZ = α
(Z) · i 3 + β (Z) · i 2 + γ (Z); α (Z),
β (Z) and γ (Z) are the drive signals generated based on an experimentally obtained function depending on the detection gap value Z, and the drive signals generate the drive signal between the carriage (1) and the rail (2). When it is attempted to make it larger than the fixed interval, the gap value Z ′ = Z−ΔZ obtained by subtracting the gap error ΔZ (−) from the detected gap value Z of the gap detecting means (4).
2. The drive signal is generated based on (−) (ΔZ = ρ (Z) · i, ρ (Z) is a function obtained experimentally according to the detection gap value Z). Magnetic levitation transport device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12162193A JP3200499B2 (en) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | Magnetic levitation transfer device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12162193A JP3200499B2 (en) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | Magnetic levitation transfer device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06335110A true JPH06335110A (en) | 1994-12-02 |
JP3200499B2 JP3200499B2 (en) | 2001-08-20 |
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JP (1) | JP3200499B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109292464A (en) * | 2018-10-24 | 2019-02-01 | 西南交通大学 | A kind of electrodynamics suspension pipeline goods transport systems |
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1993
- 1993-05-24 JP JP12162193A patent/JP3200499B2/en not_active Expired - Fee Related
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