JPH0646510A - Magnetic levitation transfer system - Google Patents
Magnetic levitation transfer systemInfo
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- JPH0646510A JPH0646510A JP19705592A JP19705592A JPH0646510A JP H0646510 A JPH0646510 A JP H0646510A JP 19705592 A JP19705592 A JP 19705592A JP 19705592 A JP19705592 A JP 19705592A JP H0646510 A JPH0646510 A JP H0646510A
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
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関す
る。詳しくは搬送台車推進用のリニアモータの作用時に
おいても搬送台車が安定した浮上を維持できるようにし
た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 transport device. More specifically, the present invention relates to a magnetic levitation transfer device that enables a transfer trolley to maintain stable levitation even when a linear motor for propelling the transfer trolley is operated.
【0002】近年、半導体製造工程における無発塵機構
として、ウェハー搬送の際、レール軌道に沿って浮上走
行する磁気浮上搬送装置が提供されているが、その走行
駆動手段であるリニアモータの作用時に発生する磁気的
吸引力が浮上制御を乱す原因となっている。このため浮
上を乱さない制御手法を開発し、安定した浮上を実現す
る必要がある。In recent years, as a dust-free mechanism in a semiconductor manufacturing process, a magnetic levitation transfer device which levitates along a rail track during wafer transfer has been provided. The generated magnetic attraction force is a cause of disturbing the levitation control. Therefore, it is necessary to develop a control method that does not disturb the levitation and realize stable levitation.
【0003】[0003]
【従来の技術】図7に従来の磁気浮上搬送装置を示す。
これは天井に吊り下げて設けられた磁性体からなるレー
ル1と、該レール1に磁気的吸引力で浮上する台車2と
よりなり、該台車2には浮上用磁石3と、該浮上用磁石
3とレール1間のギャップを検出するギャップセンサ4
とが設けられ、ギャップ(浮上量)を一定に保つように
なっている。また該台車2を推進駆動するため、レール
1にはリニアモータのステーター5が設けられ、台車2
にはリニアモータの2次導体6が設けられている。2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a conventional magnetic levitation transport device.
This is composed of a rail 1 made of a magnetic material suspended from the ceiling and a carriage 2 that floats on the rail 1 by a magnetic attraction force. The carriage 2 has a levitation magnet 3 and a levitation magnet. Gap sensor 4 for detecting the gap between rail 3 and rail 1
And are provided to keep the gap (flying height) constant. In order to drive the carriage 2 for propulsion, a rail 5 is provided with a stator 5 of a linear motor.
Is provided with a secondary conductor 6 of a linear motor.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の磁気浮上搬
送装置では、台車2の浮上ギャップはリニアモータが作
用する、しないにかかわらず設定ギャップ(一定値)を
保っていた。そのため、リニアモータの作用時において
発生する磁気的吸引力のため、台車2はリニアモータの
ステーター5側に垂直吸引される。その結果浮上ギャッ
プが設定ギャップからずれ、浮上制御に乱れが生じると
いう問題を残していた。従って、リニアモータの作用時
の磁気的吸引力が浮上制御の外乱として作用し、その結
果設定ギャップがずれて、浮上用電磁石の消費電力が増
大したり、また浮上が発振気味になるためウェハー(搬
送物)に衝撃を与える等の問題があった。In the conventional magnetic levitation transport apparatus described above, the levitation gap of the carriage 2 maintains a set gap (constant value) regardless of whether or not the linear motor acts. Therefore, the carriage 2 is vertically attracted to the stator 5 side of the linear motor due to the magnetic attraction force generated when the linear motor operates. As a result, the levitation gap deviates from the set gap, leaving a problem that the levitation control is disturbed. Therefore, the magnetic attraction force during the operation of the linear motor acts as a disturbance of the levitation control, and as a result, the set gap shifts, the power consumption of the levitation electromagnet increases, and levitation tends to oscillate. There was a problem such as giving a shock to the transported object).
【0005】本発明は、台車推進用のリニアモータの作
動時においても台車が安定した浮上を維持できるように
した磁気浮上搬送装置を実現しようとする。The present invention is intended to realize a magnetic levitation transfer device which can maintain a stable levitation of a bogie even when a linear motor for propelling the bogie is operated.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の磁気浮上搬送装
置に於いては、磁性レール10への吸着力を発生する浮
上用電磁石15と、レール面とのギャップを検出するギ
ャップセンサ16と、ギャップセンサ16からの出力に
基づき搬送台車14が一定の設定ギャップを保つための
制御量を計算し浮上用電磁石15に適切な電流供給を行
う浮上制御回路20とを有する磁気浮上搬送台車14
と、片側式リニアモータのステータ11が設けられた磁
性レール10とよりなる磁気浮上搬送装置において、レ
ール側に推力信号送信器12,13を設けると共に搬送
台車14には推力信号送信器12,13から送信される
推力信号を受信できる推力信号受信器18,19と、該
推力信号受信器に接続し、リニアモータの加減速時に発
生する磁気的吸引力と、そのときに安定した浮上を維持
できる吸引力対応ギャップを算出できる機能と、算出し
た吸引力対応ギャップを目標関数発生器22に供給でき
る機能を有するパラメータ設定器21と、前記浮上制御
回路20内で設定されている設定ギャップを、前記パラ
メータ設定器21から供給されてきた吸引力対応ギャッ
プにスローダウンで変化させる機能を有する目標関数設
定器22とを設けたことを特徴とする。この構成を採る
ことにより、台車推進用のリニアモータの作動時におい
ても台車が安定した浮上を維持できるようにした磁気浮
上搬送装置が得られる。In the magnetic levitation transport apparatus of the present invention, a levitation electromagnet 15 that generates an attractive force to the magnetic rail 10, and a gap sensor 16 that detects a gap between the rail surface and the levitation electromagnet 15. A magnetic levitation transportation vehicle 14 having a levitation control circuit 20 that calculates a control amount for the transportation vehicle 14 to maintain a constant set gap based on the output from the gap sensor 16 and supplies an appropriate current to the levitation electromagnet 15.
And a magnetic levitation transport apparatus including a magnetic rail 10 provided with a stator 11 of a one-sided linear motor, a thrust signal transmitter 12, 13 is provided on the rail side, and a thrust signal transmitter 12, 13 is provided on the transport carriage 14. The thrust signal receivers 18 and 19 capable of receiving the thrust signal transmitted from the motor, and the magnetic attraction force generated during acceleration / deceleration of the linear motor and the stable levitation can be maintained by connecting to the thrust signal receivers. The parameter setting device 21 having the function of calculating the suction force corresponding gap, the function of supplying the calculated suction force corresponding gap to the target function generator 22, and the setting gap set in the levitation control circuit 20 are A target function setting unit 22 having a function of changing the suction force corresponding gap supplied from the parameter setting unit 21 in slowdown is provided. It is characterized in. By adopting this configuration, it is possible to obtain a magnetic levitation transfer device capable of maintaining a stable levitation of the bogie even when the linear motor for propelling the bogie is operated.
【0007】[0007]
【作用】本発明では、図1の如く、リニアモータのステ
ーター11が搬送台車14の2次導体17に作用する前
に、搬送台車14の前端に設置されている推力信号受信
器18が、リニアモータのステーター11の前方に設置
されている推力信号送信器12から、推力信号を受信
し、その信号(推力信号)をパラメータ設定器21に伝
達する。推力信号を受け取ったパラメータ設定器21
は、その推力信号に基づき2次導体17に垂直に作用す
る吸引力を計算すると同時に、リニアモータ作用時にお
いて搬送台車14の浮上制御が乱れないような吸引力対
応ギャップを算出し目標関数発生器22に供給する。According to the present invention, as shown in FIG. 1, before the stator 11 of the linear motor acts on the secondary conductor 17 of the carrier vehicle 14, the thrust signal receiver 18 installed at the front end of the carrier vehicle 14 is linearly moved. A thrust signal is received from a thrust signal transmitter 12 installed in front of the stator 11 of the motor, and the signal (thrust signal) is transmitted to the parameter setter 21. Parameter setter 21 that received the thrust signal
Calculates the suction force that acts vertically on the secondary conductor 17 based on the thrust signal, and at the same time calculates the suction force corresponding gap that does not disturb the levitation control of the carrier vehicle 14 when the linear motor is operating, and calculates the target function generator. 22.
【0008】吸引力対応ギャップが供給された目標関数
発生器22は、浮上制御回路20内で設定されている通
常ギャップを2次導体17がリニアモータのステーター
11の作用を受ける前にスローダウンで吸引力対応ギャ
ップに切替える。このときの様子は、図2に示すように
搬送物(ウェハーなど)に衝撃を与えないように時間t
1 からt2 にかけてスローダウン(ゆっくりした下降)
の動作で行われる。The target function generator 22 supplied with the suction force-corresponding gap slowly slows down the normal gap set in the levitation control circuit 20 before the secondary conductor 17 is acted on by the stator 11 of the linear motor. Switch to the suction force compatible gap. At this time, as shown in FIG. 2, the time t is set so as not to give an impact to the transported object (wafer, etc.).
Slow down from 1 to t 2 (slow descent)
The operation is performed.
【0009】また、リニアモータの作用が終了し吸引力
対応ギャップが通常ギャップに戻る時の動作は図3に示
すように、進行方向に対し、搬送台車14の後端に設置
されている推力信号受信器19がリニアモータのステー
ター11の後方に設置されている推力信号送信器13よ
り解除信号を受信し、その解除信号がパラメータ設定器
21に伝達され、上記と同様の伝達経路を経て浮上制御
回路20で用いられている吸引力対応ギャップが通常ギ
ャップに切り替えられる。またこのときのギャップ変化
も図2の如く時間t3 からt4 にかけてスローアップの
動作で行われる。Further, as shown in FIG. 3, the operation when the action of the linear motor is finished and the suction force corresponding gap returns to the normal gap is, as shown in FIG. 3, a thrust signal provided at the rear end of the carrier vehicle 14 with respect to the traveling direction. The receiver 19 receives a release signal from the thrust signal transmitter 13 installed behind the stator 11 of the linear motor, and the release signal is transmitted to the parameter setter 21, and the levitation control is performed via the same transmission path as above. The suction force corresponding gap used in the circuit 20 is switched to the normal gap. The change in the gap at this time is also performed by the slow-up operation from time t 3 to time t 4 as shown in FIG.
【0010】[0010]
【実施例】図4は本発明の実施例を示す図である。本実
施例は、同図に示すように、天井側から吊り下げられた
磁性レール10と、該レールに設けられたリニアモータ
のステーター11と、レールの側方近傍に設けられた推
力信号送信器12,13と、該レール10に磁気的に吸
引して浮上する搬送台車14とより構成されている。そ
して、該搬送台車14には、浮上用電磁石15と、レー
ル10との間のギャップを検出するギャップセンサ16
と、該搬送台車を推進するリニアモータの2次導体17
と、前記推力信号器12,13からの信号を受信する推
力信号受信器18,19と、前記浮上用電磁石15を制
御する浮上制御回路20、パラメータ設定器21、目標
関数発生器22が設けられている。なお23は被搬送物
である。FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in the figure, a magnetic rail 10 suspended from the ceiling side, a stator 11 of a linear motor provided on the rail, and a thrust signal transmitter provided near the side of the rail. 12 and 13, and a carriage 14 that magnetically attracts and floats on the rail 10. A gap sensor 16 for detecting a gap between the levitation electromagnet 15 and the rail 10 is provided on the carrier vehicle 14.
And the secondary conductor 17 of the linear motor that propels the carrier vehicle.
And thrust signal receivers 18 and 19 for receiving signals from the thrust signal devices 12 and 13, a levitation control circuit 20 for controlling the levitation electromagnet 15, a parameter setter 21, and a target function generator 22. ing. Reference numeral 23 is an object to be conveyed.
【0011】そして、浮上量を制御する回路は図5のブ
ロック図に示すようになっている。すなわち、パラメー
タ設定器21は計数回路24とメモリ回路25とギャッ
プ指示回路26とを有し、該ギャップ指示回路が目標関
数発生器22に接続し、目標関数発生器22は浮上制御
回路20の制御定数設定回路部27に接続している。浮
上制御回路20は制御定数設定回路部27と制御電流計
算回路部28とを有し、該制御電流計算回路部28がギ
ャップセンサ16及び浮上用電磁石15に接続してい
る。The circuit for controlling the flying height is shown in the block diagram of FIG. That is, the parameter setter 21 has a counting circuit 24, a memory circuit 25, and a gap indicating circuit 26, and the gap indicating circuit is connected to the target function generator 22. The target function generator 22 controls the levitation control circuit 20. It is connected to the constant setting circuit unit 27. The levitation control circuit 20 has a control constant setting circuit section 27 and a control current calculation circuit section 28, and the control current calculation circuit section 28 is connected to the gap sensor 16 and the levitation electromagnet 15.
【0012】このように構成された本実施例の作用を図
4、図5及び図6により説明する。先ず図4において、
リニアモータのステーター11の前方に設けられた推力
信号送信器12は搬送台車14の前部の推力信号受信器
18が真横を通過する際、光信号(出射ビーム光の強弱
で推力信号の大きさを送信する)にて推力信号受信器1
8に推力信号を送信する。推力信号を受信した推力信号
受信器18は図5の如く、その推力信号をパラメータ設
定器21の計数回路24に伝達する。The operation of this embodiment thus constructed will be described with reference to FIGS. 4, 5 and 6. First, in FIG.
The thrust signal transmitter 12 provided in front of the stator 11 of the linear motor receives an optical signal (the magnitude of the thrust signal depending on the intensity of the emitted beam light when the thrust signal receiver 18 in the front part of the carrier vehicle 14 passes right beside the thrust signal receiver 18). To send thrust signal receiver 1
8 to the thrust signal. The thrust signal receiver 18, which has received the thrust signal, transmits the thrust signal to the counting circuit 24 of the parameter setter 21, as shown in FIG.
【0013】該計数回路24では、推力に応じて発生す
る磁気的吸引力とそれに対応できる吸引力対応ギャップ
を算出し、それをギャップ指示回路26を通して目標関
数発生器22に供給する。目標関数発生器22は浮上制
御回路20内の制御定数設定回路部27に設定されてい
る通常ギャップを図2で説明した様にスローダウンにて
吸引力対応ギャップに設定変更し、制御電流計算回路2
8を介して吸引力対応ギャップとなる制御電流を浮上用
電磁石15に供給する。The counting circuit 24 calculates a magnetic attraction force generated according to the thrust force and a gap corresponding to the attraction force, and supplies it to the target function generator 22 through the gap instruction circuit 26. The target function generator 22 changes the normal gap set in the control constant setting circuit section 27 in the levitation control circuit 20 to the gap corresponding to the attraction force by slowing down as described in FIG. Two
A control current serving as a gap corresponding to the attraction force is supplied to the levitation electromagnet 15 via 8.
【0014】また、リニアモータの作用が終わると、図
4のリニアモータのステーター11の後方に設置されて
いる推力信号送信器13から搬送台車14の後端に設け
られている推力信号受信器19に向け、解除信号が光信
号で送信される。その信号を受信した推力信号受信器1
9は、図6に示すように、パラメータ設定器21のメモ
リ回路25に解除信号を伝達する。Further, when the operation of the linear motor is finished, the thrust signal transmitter 13 provided at the rear of the stator 11 of the linear motor shown in FIG. 4 to the thrust signal receiver 19 provided at the rear end of the carriage 14. A release signal is transmitted as an optical signal toward the optical signal. Thrust signal receiver 1 that received the signal
9 transmits a release signal to the memory circuit 25 of the parameter setter 21, as shown in FIG.
【0015】メモリ回路25では、予め記憶している通
常ギャップをギャップ指示回路26を通して目標関数発
生器22に供給する。目標関数発生器22は浮上制御回
路20内の制御定数設定回路部27に組み込まれていた
吸引対応ギャップを図2で説明した様にスローアップで
通常ギャップに戻し、制御電流計算回路28を介して通
常ギャップとなる制御電流を浮上用電磁石15に供給す
る。このようにして搬送台車14を安定して走行させる
ことができる。In the memory circuit 25, the previously stored normal gap is supplied to the target function generator 22 through the gap indicating circuit 26. The target function generator 22 slows down the suction-corresponding gap incorporated in the control constant setting circuit unit 27 in the levitation control circuit 20 to the normal gap as described with reference to FIG. A control current that normally provides a gap is supplied to the levitation electromagnet 15. In this way, the carrier vehicle 14 can be stably run.
【0016】[0016]
【発明の効果】本発明に依れば、リニアモータによる加
減速時にも、搬送台車は発振気味にならず、安定した浮
上状態を維持できるため、被搬送物にもダメージが加わ
らず、リニアモータの性能も十分に引き出すことができ
るため、磁気浮上搬送装置の性能向上に寄与するところ
が大きい。According to the present invention, even when the linear motor accelerates or decelerates, the carrier truck does not tend to oscillate, and a stable floating state can be maintained. Since the above performance can be sufficiently brought out, it greatly contributes to the performance improvement of the magnetic levitation transport device.
【図1】本発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
【図2】図1の装置における搬送台車のギャップ変化を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a change in a gap of a carrier truck in the apparatus of FIG.
【図3】本発明の原理説明図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
【図4】本発明の実施例を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施例における制御系を示すブロック
図である。FIG. 5 is a block diagram showing a control system in the embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施例における制御系を示すブロック
図である。FIG. 6 is a block diagram showing a control system in the embodiment of the present invention.
【図7】従来の磁気浮上式搬送装置を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional magnetic levitation transfer device.
10…磁性レール 11…リニアモータのステータ 12,13…推力信号送信器 14…搬送台車 15…浮上用電磁石 16…ギャップセンサ 17…2次導体 18,19…推力信号受信器 20…浮上制御回路 21…パラメータ設定器 22…目標関数発生器 23…被搬送物 24…計数回路 25…メモリ回路 26…ギャップ指示回路 27…制御定数設定回路部 28…制御電流計算回路部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Magnetic rail 11 ... Stator of linear motor 12, 13 ... Thrust signal transmitter 14 ... Conveyance vehicle 15 ... Levitation electromagnet 16 ... Gap sensor 17 ... Secondary conductor 18, 19 ... Thrust signal receiver 20 ... Levitation control circuit 21 ... Parameter setter 22 ... Target function generator 23 ... Conveyed object 24 ... Count circuit 25 ... Memory circuit 26 ... Gap instruction circuit 27 ... Control constant setting circuit unit 28 ... Control current calculation circuit unit
Claims (1)
る浮上用電磁石(15)と、レール面とのギャップを検
出するギャップセンサ(16)と、ギャップセンサ(1
6)からの出力に基づき搬送台車(14)が一定の設定
ギャップを保つための制御量を計算し浮上用電磁石(1
5)に適切な電流供給を行う浮上制御回路(20)とを
有する磁気浮上搬送台車(14)と、片側式リニアモー
タのステーター(11)が設けられた磁性レール(1
0)とよりなる磁気浮上搬送装置において、レール側に
推力信号送信器(12,13)を設けると共に、搬送台
車(14)には推力信号送信器(12,13)から送信
される推力信号を受信できる推力信号受信器(18,1
9)と、該推力信号受信器に接続し、リニアモータの加
減速時に発生する磁気的吸引力と、そのときに安定した
浮上を維持できる吸引力対応ギャップを算出できる機能
と、算出した吸引力対応ギャップを目標関数発生器(2
2)に供給できる機能を有するパラメータ設定器(2
1)と、前記浮上制御回路(20)内で設定されている
設定ギャップを、前記パラメータ設定器(21)から供
給されてきた吸引力対応ギャップにスローダウンで変化
させる機能を有する目標関数設定器(22)とを設けた
ことを特徴とする磁気浮上搬送装置。1. A levitation electromagnet (15) for generating an attraction force to a magnetic rail (10), a gap sensor (16) for detecting a gap between the rail surface and the gap sensor (1).
Based on the output from 6), the control amount for the carrier vehicle (14) to maintain a constant set gap is calculated, and the levitation electromagnet (1
5) A magnetic levitation carrier vehicle (14) having a levitation control circuit (20) for supplying an appropriate electric current, and a magnetic rail (1) provided with a stator (11) of a one-sided linear motor.
0) and the magnetic levitation transport device, the thrust signal transmitters (12, 13) are provided on the rail side, and the thrust signal transmitted from the thrust signal transmitters (12, 13) is transmitted to the transport carriage (14). Thrust signal receiver (18,1)
9), a function of connecting to the thrust signal receiver, capable of calculating a magnetic attraction force generated during acceleration / deceleration of the linear motor, and a attraction force corresponding gap capable of maintaining stable levitation at that time, and the calculated attraction force. The corresponding gap is calculated by the objective function generator (2
Parameter setter (2
1) and a target function setting device having a function of changing the setting gap set in the levitation control circuit (20) to the suction force corresponding gap supplied from the parameter setting device (21) in a slowdown manner. (22) A magnetic levitation transport device comprising:
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JPH0646510A true JPH0646510A (en) | 1994-02-18 |
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