JPH07107779A - 停止位置決め装置 - Google Patents

停止位置決め装置

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JPH07107779A
JPH07107779A JP5268186A JP26818693A JPH07107779A JP H07107779 A JPH07107779 A JP H07107779A JP 5268186 A JP5268186 A JP 5268186A JP 26818693 A JP26818693 A JP 26818693A JP H07107779 A JPH07107779 A JP H07107779A
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JP
Japan
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electromagnet
carrier
stop
positioning device
force
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JP5268186A
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English (en)
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Fumio Kondo
文雄 近藤
Hiroyuki Shinozaki
弘行 篠崎
Satoshi Mori
敏 森
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Ebara Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気浮上式等の非接触型の搬送装置に組み込
まれ、搬送台を短時間内に停止させることのできる停止
位置決め装置を提供する。 【構成】 搬送路に沿って移動する搬送台を予め定めら
れた停止位置に該搬送路から非接触で停止させる停止位
置決め装置において、非接触構成された1次側の複数の
電磁石13,14と、2次側の複数の磁極13c,14
cとからなり、そのいずれか一方が前記停止位置側に、
他方が前記搬送台11側に取付けられ、前記搬送台の停
止位置近傍における振動速度を検出する検出手段14
と、前記振動速度に応答する電流を前記1次側の電磁石
の一定電流に重畳して供給し、前記搬送台の振動に対し
て減衰力を発生させる制御手段15とを具備し、前記対
応する1次側の電磁石13,14と2次側の磁極13
c,14cとの関係は、前記電磁石の一定電流に対して
少なくとも一方は吸引力が作用し、少なくとも他の一方
は反発力が作用するように構成されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は停止位置決め装置に係
り、特に搬送路に沿って移動する搬送台を予め定められ
た停止位置に、該搬送路から非接触で停止させる停止位
置決め装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電磁石の磁気吸引力により搬送台を浮上
保持し、リニアモータにより非接触で搬送台を移動させ
る磁気浮上搬送装置等においては、被搬送物の積下ろし
や積込みのために、搬送路上に設けたステーションに、
搬送台を正確に位置決めして停止させなければならな
い。
【0003】図7は、このような従来の停止位置決め装
置の一例を示す縦断面図である。この図において、搬送
台1の下面には、2次側の磁性体である鉄心2が固定さ
れている。一方、搬送路3側の停止位置には、この2次
側磁性体2に磁極面が相対する形で、1次側電磁石4が
配設されている。そして、搬送台1が停止位置にきた時
に、1次側電磁石4に巻回されたコイル5に通電するこ
とにより、電磁石4の磁極面4aに2次側鉄心2の磁極
面2aを吸引させて、搬送台1を非接触で所定位置に停
止させることができる。
【0004】図8は、上記停止時における、搬送台1の
停止位置(平衡位置)からの変位xと、復元力fとの関
係を示す説明図である。この図から判るように、変位x
が正の時には、負の復元力fが働き、変位xが負の時に
は正の復元力fが働く。したがって、慣性力を有する搬
送台1は変位x=0(平衡点)を中心として振動し、空
気抵抗、渦電流損失による抵抗等の作用を受けながら減
衰し、最終的にはこの平衡点に停止することとなる。
【0005】この種の非接触型の停止位置決め装置は、
非接触で移動体に制動力を与えて停止させるものである
ため、機械的な摩擦力を利用するものに比べ、接触面の
摩耗が無く塵埃が生じる恐れがなく、保守が容易になる
利点がある。従って、リニアモータによって水平方向に
駆動される磁気浮上式搬送装置等に、このような停止位
置決め装置を組み込むことができれば、搬送台の浮上支
持、駆動および制動をすべて非接触で行える搬送装置が
実現でき、塵埃の発生を極端に嫌うクリーンルーム内で
の利用等に極めて好適である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
非接触式の停止装置を磁気浮上搬送装置等に組み込む場
合、以下に述べるような問題点が生じる。すなわち、浮
上用電磁石の磁気吸引力により鉛直方向に浮上支持さ
れ、リニアモータにより水平方向に駆動され進行する慣
性力を有する搬送台を、図7に示す復元力が働く停止位
置決め装置で停止させると、前述のように、平衡点(x
=0)を中心として搬送台は進行方向に振動が生じ、非
接触であるため摩擦抵抗が生じなく、空気抵抗、渦電流
損等による減衰力が作用するのみである。このため振動
がなかなか減衰せず、停止までに多くの時間が必要とな
る(図4参照)。
【0007】この発明は、係る従来技術の問題点に鑑み
なされたもので、磁気浮上式等の非接触型の搬送装置に
組み込まれ、搬送台を短時間内に停止させることのでき
る停止位置決め装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の停止位置決め装
置は、搬送路に沿って移動する搬送台を予め定められた
停止位置に該搬送路から非接触で停止させる停止位置決
め装置において、非接触構成された1次側の複数の電磁
石と、2次側の複数の磁極とからなり、そのいずれか一
方が前記停止位置側に、他方が前記搬送台側に取付けら
れ、前記搬送台の停止位置近傍における振動速度を検出
する検出手段と、前記振動速度に応答する電流を前記1
次側の電磁石の一定電流に重畳して供給し、前記搬送台
の振動に対して減衰力を発生させる制御手段とを具備
し、前記対応する1次側の電磁石と2次側の磁極との関
係は、前記電磁石の一定電流に対して少なくとも一方は
吸引力が作用し、少なくとも他の一方は反発力が作用す
るように構成されたものであることを特徴とする。
【0009】
【作用】非接触構成された一次側の複数の電磁石と、該
電磁石に対応する2次側の複数の磁極とからなり、その
一方が前記停止位置側に、他方が前記搬送台側に取り付
けられ、前記搬送台の停止位置近傍に置ける振動速度を
検出し、該振動速度に応答する電流を前記一次側の電磁
石の一定電流に重畳して供給するものである。そして、
前記対応する1次側の電磁石と2次側の磁極との関係
は、前記電磁石の一定電流に対して少なくとも一方は吸
引力が作用して、少なくとも他の一方は反発力が作用す
るように構成されたものである。従って、搬送台が停止
位置近傍で振動し、制御対象の1次側の電磁石から離れ
るときに、振動速度に応答した磁気的な吸引力を及ぼ
し、逆に搬送台が制御対象の電磁石に近接するときに、
該電磁石の磁気的な反発力を強めるように振動速度に応
答した励磁電流を印加することにより、停止点近傍での
搬送台の振動を減衰させる減衰力を与えることができ
る。このような振動の減衰力により、停止点近傍での搬
送台の振動を急速に収斂し速やかな搬送台の停止位置決
めを行うことができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
ながら説明する。図1は、本発明の一実施例の停止位置
決め装置の構成を示す説明図であり、図2は側面から見
た磁極構成の断面図である。この図において搬送台11
は、複数の永久磁石の磁極13c,14cを備えてお
り、この磁極13c,14cは2次側となる。搬送方向
Xに進行する搬送台11に対して、停止位置には1次側
となる複数の電磁石13,14が搬送路上に固定されて
いる。電磁石13,14はそれぞれ鉄心からなる磁極1
3a,14aとコイル13b,14bとから構成されて
いる。1次側磁極13a,14aは、断面形状が略コの
字状で、開口部を下にして配置され、上部には励磁コイ
ル13b,14bがそれぞれ巻回されている。一方、2
次側も断面形状が略コの字状の永久磁石であり、搬送台
11が移動する時、1次側の磁極の磁極面Aと2次側の
磁極の磁極面Cとは対向するようになっている。ここ
で、1次側の電磁石間の間隔l1 と搬送台側に固定され
た2次側の磁極間の間隔l2 とは等しく設定されてい
る。
【0011】励磁コイル13b,14bは、制御装置1
5の出力端に接続されている。この制御装置15は、速
度検出器16から出力される搬送台11の速度信号に応
答して、コイル13b,14bへの励磁電流を制御する
ものである。ここで、速度検出器16は、搬送台の側部
に取付けられた長尺のスリット板19と、このスリット
板を挟む形で搬送路側に設けられた一対のLEDとホト
センサ15との一対の組からなり、スリットを透過する
光をホトセンサ15で検出することにより、該ホトセン
サ15の出力から平衡位置(x=0)からの搬送台の変
位xを検出することができる。また変位の信号から、該
信号を微分することにより速度の信号を得ることができ
る。
【0012】次に、本実施例の停止位置決め装置の動作
を説明する。まず、電磁石13,14のコイル13b,
14bに一定の励磁電流を印加して停止のための磁束を
生ぜしめた時の状態を図2乃至3を参照して説明する。
図2は、搬送台の2次側の磁極の13cの中心が1次側
の電磁石の磁極13aの中心から変位したときの変位x
を示す。図3(A)は、電磁石13aのN極と永久磁石
13cのN極による、搬送台の変位xと搬送台に与えら
れる水平方向の力(反発力)fとの関係を示すものであ
る。この図において、変位x=0とは、図2において、
1次側の電磁石13の磁極13aと、2次側の永久磁石
の磁極13cの中心線が一致した位置である。その位置
から、搬送台の進行方向(図の右側方向)に変位する
と、変位xが正となり、電磁石13による正方向への力
(反発力)が大きくなり、変位xが大きくなると次第に
力fは小さくなる。逆に、搬送台11が変位x=0の位
置から負方向へ変位すると、電磁石13の(反発)力が
逆(負)方向になる。
【0013】図3(B)は、電磁石14の一定の励磁電
流による磁極(S極)と永久磁石14cのN極による、
搬送台の変位xと搬送台に与えられる水平方向の力(吸
引力)fとの関係を示すものである。すなわち、搬送台
が進行方向(図の右側方向)に変位すると、変位xが正
となり、電磁石14による負方向への(吸引)力が次第
に大きくなる。逆に、搬送台11が変位x=0の位置か
ら負方向へ変位すると、電磁石の(吸引)力が反対
(正)方向に強くなる。
【0014】図3(C)は、図3(A)と図3(B)と
を合成したグラフである。図中点線は電磁石13によっ
て生じる(反発)力及び図4によって生じる(吸引)力
を示す。図中実線はこれらの力を合成したものであり、
搬送台11に加えられる合成された力を示している。図
から明らかなように変位x0 は力fが0となり、かつ安
定である点であり、電磁石14による吸引力と電磁石1
3による反発力とのバランスがとれ、搬送台が平衡する
停止点である。この平衡点は、+x0 と、−x0 の両側
の2カ所となる。また、x=0でやはり力fはゼロとな
るが、この点は不安定であり、この位置に停止させるこ
とはできない。
【0015】図2において左側から右側に進行してくる
搬送台11に対して、搬送台11がx=−x0 の点近く
にきたときに、電磁石13及び14に一定の励磁電流を
印加すると、図3(C)に示すような力fが搬送台の変
位xに対して作用する。搬送台の停止位置x=−x0
り正方向にあると(すなわち−x0 <x<0)、搬送台
は負方向の力を受ける。又、搬送台がx=−x0 より負
方向(すなわちx<−x0 )の位置にあると、電磁石に
よる力fは搬送台11を右方向(すなわち正方向)に作
用する。従って搬送台はx=−x0 の停止点を中心に紙
面の左右に振動する。
【0016】図4は、停止位置近傍に置ける搬送台の水
平方向の振動を示すグラフである。この振動は、搬送台
の慣性力と該搬送台に対して非接触の電磁石の磁気吸引
力及び反発力(バネ力)とによって生じるものであり、
直接的な摩擦による減衰力が作用せず、空気抵抗あるい
は渦電流損等によって徐々に振動は減衰する。この振動
を急速に減衰させ、短時間に搬送台を停止位置に停止位
置決めするために、電磁石13または電磁石14に搬送
台の速度に応答する制御電流を一定電流に重畳して印加
する。この制御電流は、例えば搬送台が正方向の速度を
有するときに、電磁石13の反発力を強めるように励磁
電流を増加することにより、正方向に進行する搬送台に
制御力を与えることができる。逆に負方向の速度を有す
るときに、電磁石13の励磁電流を下げることにより反
発力を弱め、相対的に電磁石14の吸引力を強めること
により、搬送台に制動力を与えることができる。
【0017】図5は、本実施例による搬送台の停止位置
付近に置ける振動の減衰の様子を示すグラフである。図
5に示すように、図4の一定の励磁電流による振動の減
衰と比較して、はるかに振動が急速に減衰することがわ
かる。
【0018】なお、本実施例においては、電磁石13及
び電磁石14にそれぞれ等しい一定の電流をコイルに通
電するように説明したが、この電流は等しくする必要は
なく、電磁石13及び電磁石14の電流の比を変えるこ
とにより、磁気的な反発力と吸引力との比が変化し、そ
の平衡点である停止位置を左右に移動させることができ
る。従って、搬送路上の搬送台の停止位置の微調整を行
うことが可能となる。
【0019】また、バイアスとなる一定電流を電磁石1
3及び電磁石14に印加することに代えて、永久磁石を
用いてもよい。即ち、永久磁石によりバイアス磁束を与
え、搬送台の振動に減衰力を与えるための制御磁束のみ
を電磁石から供給してもよい。又、前記実施例において
は電磁石14の磁気吸引力を作用させる磁極14cはN
極の永久磁石としたが、磁気吸引力を作用させることが
できるものであればよく、鉄心等の磁性体を用いること
も勿論可能である。又、本実施例においては、搬送方向
の2次側の磁極13c,14c間の距離l2 と電磁石の
磁極13aと14a間の距離l1 を同一の距離としてい
るが、必ずしも同一にする必要はなく、搬送方向にずれ
た位置に配置することもできる。
【0020】磁気浮上搬送装置等において、搬送路上を
本実施例の停止位置決め装置で停止させることなく搬送
台を通過走行させる場合には、電磁石13及び電磁石1
4には停止のための一定電流を印加しない。又、電磁石
13及び電磁石14は、上下方向に移動可能な昇降装置
を備え、搬送台を停止させるときにのみ、該昇降装置に
より電磁石13,14が搬送台11に備えられた磁極1
3b,14cに近接した位置に降りてくるように制御さ
れるものであることが更に好ましい。停止位置決め装置
を単に通過走行する場合には、搬送台の磁極13c,1
4cが電磁石の磁極13a,14aに近接した位置を通
過走行すると、搬送台に備えられた磁極は永久磁石であ
るため、磁気吸引力あるいは反発力を搬送路側に固定さ
れた電磁石に及ぼし、搬送台の浮上走行を妨げることに
なるからである。
【0021】以上は、搬送路の固定側に1次側の電磁石
を配置し、搬送台に2次側の磁性体を配置した実施例の
説明である。逆に搬送台に1次側の電磁石を搭載して、
固定側に2次側の磁性体を配置してもよい。更にこのよ
うな停止位置決め装置を図6に示すように搬送路方向に
設けると共に、更に搬送路に直角な方向に設けてもよ
い。このように搬送路の直角方向にもう1台の同様な停
止位置決め装置を配置することによって、搬送台の進行
方向のみならず、進行方向の直角方向(いわゆる案内方
向)に生じる振動、或いは停止点を中心とした回転振動
を急速に減衰させることが可能となる。
【0022】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明は、搬送
台の停止位置近傍に複数の電磁石と、搬送台に複数の磁
極を配置し、振動速度に応答して電磁石の励磁電流を制
御し、減衰力を発生させるようにしたものである。この
ため、停止位置に進行してくる搬送台に対してその振動
を速やかに減衰させ、搬送台をスムーズに停止点に停止
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の停止位置決め装置の構成を
示す説明図。
【図2】磁極の配置と搬送台の変位xを説明する説明
図。
【図3】変位xと力fの関係の説明図であり、(A)電
磁石13の磁気的(反発)力、(B)電磁石14の磁気
的(吸引)力、(C)合成した磁気的(バネ)力を示
す。
【図4】一定励磁電流による搬送台の振動を示す説明
図。
【図5】本発明の一実施例による搬送台の振動を示す説
明図。
【図6】搬送台の進行方向とその直角方向の停止位置決
め用磁極の説明図。
【図7】従来の停止位置決め装置の構成を示す説明図。
【図8】変位xと復元力fの関係を示す説明図。
【符号の説明】
11 搬送台 13,14 電磁石 13a,14a 磁極 13b,14b コイル 13c,14c 磁性体 14 ホトセンサ 15 制御装置 16 速度検出器

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 搬送路に沿って移動する搬送台を予め定
    められた停止位置に該搬送路から非接触で停止させる停
    止位置決め装置において、非接触構成された1次側の複
    数の電磁石と、2次側の複数の磁極とからなり、そのい
    ずれか一方が前記停止位置側に、他方が前記搬送台側に
    取付けられ、前記搬送台の停止位置近傍における振動速
    度を検出する検出手段と、前記振動速度に応答する電流
    を前記1次側の電磁石の一定電流に重畳して供給し、前
    記搬送台の振動に対して減衰力を発生させる制御手段と
    を具備し、前記対応する1次側の電磁石と2次側の磁極
    との関係は、前記電磁石の一定電流に対して少なくとも
    一方は吸引力が作用し、少なくとも他の一方は反発力が
    作用するように構成されたものであることを特徴とする
    停止位置決め装置。
  2. 【請求項2】 前記電磁石の一定電流を調整することに
    より、前記搬送台の停止位置を調整するものであること
    を特徴とする請求項1記載の停止位置決め装置。
  3. 【請求項3】 前記電磁石に一定電流を供給して磁束を
    発生する代わりに、永久磁石により磁束を発生させるも
    のであることを特徴とする請求項1記載の停止位置決め
    装置。
  4. 【請求項4】 前記1次側の複数の電磁石の取り付け間
    隔と、前記2次側の複数の磁極の取り付け間隔とが同一
    であることを特徴とする請求項1乃至3記載の停止位置
    決め装置。
  5. 【請求項5】 前記一次側の電磁石は、前記搬送台を停
    止させるときにのみ一定電流をコイルに通電するもので
    あることを特徴とする請求項1記載の停止位置決め装
    置。
  6. 【請求項6】 前記一次側の複数の電磁石は、前記搬送
    台を停止させるときにのみ、前記2次側の磁極に近接
    し、前記搬送台を停止させないときは、前記2次側の磁
    極に磁気力を及ぼさない程度に十分に離隔した位置に移
    動することを特徴とする請求項5記載の停止位置決め装
    置。
  7. 【請求項7】 前記停止位置決め装置は、前記搬送路に
    沿った搬送台の進行方向及び該進行方向の直角方向に共
    に減衰力を与えるように設けられたものであることを特
    徴とする請求項1乃至6記載の停止位置決め装置。
JP5268186A 1993-09-30 1993-09-30 停止位置決め装置 Pending JPH07107779A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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