JPH07187389A - 非接触制動位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】運動物体を非接触で異物を発生せずクリーンな
状態を保ち、効果的に制動し、位置決めする。 【構成】台車２に制動板４を設け、磁極５により、制動
板４に直交する磁束８を生成し、制動板４の運動により
その上に渦電流を生じせしめ、台車２の運動エネルギー
を渦電流のエネルギーに変換し、該運動エネルギーを喪
失させる。 【効果】非接触でクリーンな制動力を得ることができ
る。また、運動物体を単調に速度を減少させ、振動を抑
制する。さらに、制動と一方向の位置決め動作を組合
せ、簡単な位置決め動作ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は非接触制動位置決め方法
に係り、特に異物の発生を嫌う作業環境の中の搬送シス
テムに用いるのに適した非接触制動位置決め方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】異物を嫌う作業環境の中での搬送のた
め、レールと台車間を非接触でエア浮上や磁気浮上と
し、リニアモーター等で磁気的加速する方法が取られて
いる。この場合、目標地点への停止動作も、リニアモー
ターの逆加速により減速させるが、十分な減速を常に得
るため、速度を計測しつつ、減速制御する必要があっ
た。

【０００３】一方、磁極により生成した磁束中を円板が
回転することによって円板に発生する制動力に関して
は、例えば昭和５４年２月２５日 電気書院発行の「保
護継電器のハードウェア（１）」の４４〜４５頁に記載
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のリニアモー
タの減速方法では、システム全体が複雑となり、原価的
にも改善が望まれている。

【０００５】また上記のような停止時に逆加速を加える
方式では、台車の荷重の変動量により、オーバーラン
や、そのための位置決めに往復動作をするなど、停止性
能の改善が望まれている。

【０００６】本発明の目的は、エアー浮上の如く、極く
低摩擦系において、物を搬送する台車を、リニアモータ
ー等で加速し、目的地で停止させるに際し、非接触で速
度を制動し、制動動作にて異物等の発生が無いクリーン
な減速方式で、簡単な制御で十分な減速をさせる制動方
式を提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、停止動作をダンピン
グ機能により台車速度を単調に減少させることにより、
停止時、振動を伴わない停止方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、台車を非接触
で制動するため、台車上の制動板を挾んで磁極を設け、
その磁束により台車の運動エネルギーを、制動板上の渦
電流に変換し、その電流エネルギーの損失により、台車
の運動エネルギーを喪失させるようにしたことを特徴と
する。

【０００９】

【作用】本発明によれば、磁極により生成した磁束と、
これに直角な面に移動する制動板に渦電流を誘起する。
台車上の制動板は誘起電流を生成し、電流エネルギーを
消滅させる。制動板は誘起電流を流す手段であり、台車
の構造体の一部を制動板として使用することも可能であ
る。

【００１０】また、磁極は磁束を生じるための手段であ
り、電磁石または永久磁石でも可能である。

【００１１】

【実施例】物を搬送する搬送システムにおいて、図１の
ようにレール１と、それにガイドされ可動する台車２を
設け、この台車２に荷物３を搭載して、目的地まで運
ぶ。レール１と台車２の間はエアー浮上または磁気浮上
にて非接触で構成し、異物の発生を抑えるよう構成す
る。台車２の駆動はリニアモーターで浮上したまま加速
し、途中は等速運動とし、目的地手前より減速させる。

【００１２】図２の実施例は、進行方向より見た構成を
示し、レール１と台車２が非接触で浮上させている。こ
の台車２に制動板４を設け、この制動板４を磁極５で挾
み、コイル６にスイッチ７を閉じて電源９から電流を流
して励磁することにより、磁束８を生ぜしめ、制動力を
得るものである。

【００１３】この動作は、図３のように磁石10，11のＮ
極Ｓ極間に導電板13を置き、矢印14の方向に運動させる
と矢印14と逆方向の制動力が導電板13に発生することに
よるものである。図４にこの時の磁束と制動板の発生電
流の関係を示す。図４は磁束15の方向に見た図示で、矢
印14の方向に導電板13が運動すると、磁束15により渦電
流16を生じ、導電板13の運動エネルギーが渦電流16によ
る磁気エネルギーに変り、渦電流16が導電板13のインピ
ーダンス成分でエネルギ損失を生じて、導電板13の運動
エネルギーを放出させるよう作用する。

【００１４】この制動力Ｆは次式の関係にある。

【００１５】

【数１】

【００１６】このようにＦはＶの関数であるため、図５
に示すように、慣性運動による等速走行領域21より、22
の地点で、図２に示すスイッチ７を閉じると、減速領域
23に入り、この時、速度24、および走行距離25は指数関
係で変化する。従って、目標地点25の手前地点26に至っ
た時点27にて台車２に微小な駆動力を与え、位置決め領
域28地点に位置決めする。

【００１７】このような制動方式を用いることにより、
接触式の機械的制動方式に比べ、非接触式でクリーンな
制動を得て、かつ、制動磁石に励磁を加えるだけのＯＮ
−ＯＦＦ制御のみで、台車の荷重に関係なく、常に十分
な減速を行う制動を行うことができる。

【００１８】また、以上述べた制動板は台車の構造体を
用いることも可能である。また電磁石を用いて説明した
が、永久磁石でも同様の効果が得られることは言うまで
もない。

【００１９】さらに１式より見て、Ｂは２乗で作用する
ため、磁極を複数ｎ個に分割し、各磁束を1／nとするよ
り、１個の磁極とし、１極のＢを大きく構成することが
効果的で、大きいＦが得られ、コスト上、有利である。
このため構成としては磁極を１極に集中配置するか、ま
たは構造上、左、右の各１極ずつに配置することが効率
的である。

【００２０】本発明の制動方式は、１式に示したよう
に、Ｖに比例した制動力のみで、図５に示したように単
調にＶを減少させるため、停止時に振動作を伴わず、一
方向動作で停止動作することができる。

【００２１】さらに図２の実施例における５の励磁を行
うコイル６の励磁電流を図２のように一定でなく、可変
制御すると、１式より、Ｆを可変することができる。例
えば、Ｖが小さくなった時点で、コイル６の励磁電流を
増大させ、Ｆを大きくし、台車の減速度を大きくして、
配置決め精度を向上させ、かつ、早く停止させる制御が
できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば以下のような効果があ
る。 （１）非接触でクリーンな制動力を得ることができる。 （２）制動磁石のＯＮ−ＯＦＦ制御のみで、台車の荷重
に変動があっても、台車の速度計測フィールドバックな
しのまま、十分な減速時間を設けることにより、必要な
減速ができる。 （３）本制動と位置決め動作を組合せ、十分に低速に制
動させた後、極く低速で位置決め動作ができるので、簡
単で、比較的高精度な位置決めができる。 （４）制動板と、コイルと、励磁電源の簡単な構成で制
動が、かけられる経済的構成とできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に用いた搬送機材の概念を示
す外観図。

【図２】図１の実施例を進行方向より見た正面図。

【図３】制動力を発生する制動板と磁極を構成する磁石
の配置を示す図。

【図４】磁束と制動板の発生電流の関係を示す図。

【図５】時間軸に対する速度の変化と走行距離を示す
図。

【符号の説明】

１…レール、２…台車、４…制動板、５…磁極、６…コ
イル、８…磁束、１５…磁束、１６…渦電流、２４…速
度曲線、２５…走行距離曲線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レールに台車を非接触保持した搬送機構に
   おいて、前記台車は制動板と、該制動板を挟んだ磁極と
   を備え、台車の移動に伴い前記制動板に発生する渦電流
   のエネルギ損失にて、前記台車の運動エネルギーを喪失
   させ減速制動することを特徴とする非接触制動位置決め
   方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の位置決め方法において、減
   速制動と制動後の低速状態で位置決め動作を行うことに
   より、位置決めすることを特徴とする非接触制動位置決
   め方法。
3. 【請求項３】請求項１記載の位置決め方法において、前
   記磁極を搬送機構に１極集中配置したことを特徴とする
   非接触制動位置決め方法。
4. 【請求項４】請求項１記載の位置決め方法において、前
   記磁極の励磁電流を制御することにより、制動力を制御
   することを特徴とする非接触制動位置決め方法。