JPH0741992B2 - Magnetic levitation carrier - Google Patents

Magnetic levitation carrier

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JPH0741992B2
JPH0741992B2 JP3127078A JP12707891A JPH0741992B2 JP H0741992 B2 JPH0741992 B2 JP H0741992B2 JP 3127078 A JP3127078 A JP 3127078A JP 12707891 A JP12707891 A JP 12707891A JP H0741992 B2 JPH0741992 B2 JP H0741992B2
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levitation
stator
mover
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linear motor
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は磁気浮上搬送装置に関
し、特に、半導体製造工場などに設置されるような磁気
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 installed in a semiconductor manufacturing factory or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の半導体製造基準の進歩に伴い、超
LSI素子パターンの微細化がさらに進み、極めてクリ
ーン度の高い真空内製造設備が強く要求されてきてい
る。特に、16Mbit以上のDRAM製造工程におい
ては、ダストフリーであることが絶対条件である。しか
し、直線方向の搬送が不可欠である製造設備において、
摩擦,摩耗による塵埃の発生を防ぐことは、非常に困難
である。
2. Description of the Related Art With the recent progress in semiconductor manufacturing standards, miniaturization of VLSI device patterns has progressed further, and there has been a strong demand for extremely clean vacuum manufacturing equipment. Particularly, in the DRAM manufacturing process of 16 Mbits or more, it is absolutely necessary that it is dust-free. However, in manufacturing equipment where linear transport is essential,
It is very difficult to prevent the generation of dust due to friction and wear.

【0003】一方、磁気浮上搬送装置は、磁力による非
接触の支持であるため、塵埃の発生はなく、潤滑媒体も
不要である。このため、極めてクリーン度の高い搬送装
置として注目されている。
On the other hand, since the magnetic levitation transfer device is supported by magnetic force in a non-contact manner, no dust is generated and no lubricating medium is required. For this reason, it has been attracting attention as a conveyance device having an extremely high degree of cleanliness.

【0004】図5は従来の磁気浮上搬送装置の縦断面図
である。図5を参照して、レール20上を浮上しながら
可動子17が走行する。可動子17はレール20の左右
下面に対向するように設けられた複数の浮上用電磁石2
3と、レール20とのギャップを検出する複数の変位セ
ンサ21と、レール20の側面に対向するように設けら
れた複数の案内用電磁石19と、図示しない案内用変位
センサの出力により浮上用電磁石23および案内用電磁
石19をフィードバック制御する制御回路18と、バッ
テリ22とを含む。
FIG. 5 is a vertical sectional view of a conventional magnetic levitation transport device. With reference to FIG. 5, the mover 17 travels while levitating on the rail 20. The mover 17 includes a plurality of levitation electromagnets 2 provided so as to face the left and right lower surfaces of the rail 20.
3, a plurality of displacement sensors 21 for detecting gaps between the rails 20, a plurality of guiding electromagnets 19 provided so as to face the side surfaces of the rails 20, and a levitation electromagnet by the output of a guiding displacement sensor (not shown). A control circuit 18 for feedback-controlling 23 and the guiding electromagnet 19 and a battery 22 are included.

【0005】上述のごとく構成された従来の磁気浮上搬
送装置は,浮上用電磁石23によって可動子17がレー
ル20上を浮上しながら案内用電磁石19によって案内
され、図示しないリニアモータによって走行する。
In the conventional magnetic levitation transporting device constructed as described above, the moving member 17 is guided by the guiding electromagnet 19 while being levitated on the rail 20 by the levitation electromagnet 23, and traveled by a linear motor (not shown).

【0006】しかしながら、図5に示した従来の磁気浮
上搬送装置においては、浮上用電磁石23は積層珪素鋼
板によって構成されており、モールド材やコード類など
の高分子材料が装置の外部に露出しており、高真空中に
おいてはガス放出による汚染が問題となる。さらに、制
御回路18を構成する電子回路やバッテリ22などを載
置しているため、高真空を得るために必要なベーキング
には耐えることができないという問題点がある。
However, in the conventional magnetic levitation transfer device shown in FIG. 5, the levitation electromagnet 23 is made of laminated silicon steel plates, and polymer materials such as molding materials and cords are exposed to the outside of the device. Therefore, contamination due to gas release becomes a problem in high vacuum. Further, since the electronic circuit that constitutes the control circuit 18, the battery 22, and the like are mounted, there is a problem that the baking necessary for obtaining a high vacuum cannot be endured.

【0007】そこで、上述の問題点を解消するために、
浮上用電磁石23や変位センサヘッド21などやコード
類などのガス発生源となるものをすべて固定子側に配置
し、それから発生するガスを封止するために、固定子の
表面にSUSの薄板を蝋付けしてキャン構造とし、かつ
可動子17側には電磁石継鉄やセンサターゲット類のみ
を配置する構成が考えられる。
Therefore, in order to solve the above problems,
All the gas generating sources such as the levitation electromagnet 23, the displacement sensor head 21 and the cords are arranged on the stator side, and a thin plate of SUS is formed on the surface of the stator to seal the gas generated from it. A structure in which only the electromagnet yoke and the sensor targets are arranged on the mover 17 side may be considered as a can structure by brazing.

【0008】図6および図7は電磁石やセンサなどを固
定子側に配置した従来の磁気浮上搬送装置におけるレー
ルと電磁石などの配置図であり、特に、図6は案内方向
とヨーイング方向の支持方法を説明するための平面図で
あり、図7は進行方向に対して直角方向の断面図であ
る。
FIGS. 6 and 7 are layouts of rails and electromagnets in a conventional magnetic levitation transfer apparatus in which electromagnets and sensors are arranged on the stator side. In particular, FIG. 6 shows a method of supporting the guide direction and the yawing direction. FIG. 7 is a plan view for explaining FIG. 7, and FIG. 7 is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the traveling direction.

【0009】図7を参照して、固定子36a,36bは
一定の間隔を隔てて対向するように配置され、固定子3
6aと36bとの間を可動子24が浮上しながら走行す
る。一方の固定子36aには可動子24に対向するよう
に、上下に案内用電磁石27a,27bが配置され、こ
れらの案内用電磁石27a,27bに対向するように、
可動子24には電磁石継鉄28が設けられる。他方の固
定子36bには可動子24に対向するように、上下に案
内用センサ30a,30bが設けられ、案内用センサ3
0aと30bとの間には、案内用永久磁石レール31が
設けられる。可動子24には、案内用センサ30aと3
0bとに対向するように案内用センサターゲット29
a,29bが設けられ、案内用センサターゲット29a
と29bとの間には吸引用永久磁石32と反発用永久磁
石33とが設けられる。可動子24の上部下面には反発
用永久磁石25a,25bが設けられ、これらの反発用
永久磁石25a,25bに対向するように、固定子36
aには浮上用永久磁石26aが設けられ、固定子36b
には浮上用永久磁石26bが設けられる。固定子36a
と36bとの下部にはモータコイル34が設けられ、こ
れに対向するように可動子24にモータ界磁用永久磁石
35が設けられる。
With reference to FIG. 7, the stators 36a and 36b are arranged so as to face each other with a constant space therebetween, and the stator 3
The mover 24 floats and runs between 6a and 36b. Guide electromagnets 27a and 27b are arranged vertically on one of the stators 36a so as to face the mover 24, and so as to face the guide electromagnets 27a and 27b.
The mover 24 is provided with an electromagnet yoke 28. The other stator 36b is provided with guide sensors 30a and 30b vertically so as to face the mover 24.
A guiding permanent magnet rail 31 is provided between 0a and 30b. The mover 24 includes guide sensors 30a and 3a.
0b so as to face 0b
a and 29b are provided, and the guiding sensor target 29a is provided.
And 29b, a permanent magnet 32 for attraction and a permanent magnet 33 for repulsion are provided. Repulsion permanent magnets 25a and 25b are provided on the lower surface of the upper portion of the mover 24, and the stator 36 is provided so as to face the repulsion permanent magnets 25a and 25b.
A permanent magnet 26a for levitation is provided on a, and a stator 36b
Is provided with a levitation permanent magnet 26b. Stator 36a
A motor coil 34 is provided below the motors 36 and 36b, and a motor field permanent magnet 35 is provided on the mover 24 so as to face the motor coil 34.

【0010】上述のごとく構成された磁気浮上搬送装置
において、案内方向の支持は可動子24の側面の一方が
案内用永久磁石レール31と吸引用永久磁石32によっ
て吸引され、可動子24の側面の他方が案内用電磁石2
7の磁気吸引力を制御することによって行なわれる。ヨ
ーイング方向は可動子24の進行方向の前後端に配置し
た反発用永久磁石33と案内用永久磁石レール31との
間に働く反発力で受動的に支持される。また、浮上方向
とピッチング方向の支持は浮上用永久磁石レール26と
反発用永久磁石25との間での反発力によってなされ
る。ローリング方向の支持は、側面の上下に配置された
案内用電磁石27a,27bの磁気吸引力を制御するこ
とによって行なわれる。上述の磁気浮上搬送装置は、永
久磁石による受動的な支持を採用しているため、電磁石
による能動的な制御軸数を減少でき、可動子24の進行
方向位置によって駆動する電磁石を切換えていく動作を
簡略化できる。
In the magnetic levitation transfer apparatus constructed as described above, one of the side surfaces of the mover 24 is attracted by the guide permanent magnet rail 31 and the attraction permanent magnet 32 to support in the guide direction, and the side surface of the mover 24 is attracted. The other is the guiding electromagnet 2
This is done by controlling the magnetic attraction force of 7. The yawing direction is passively supported by the repulsive force acting between the repulsion permanent magnet 33 and the guide permanent magnet rail 31 arranged at the front and rear ends of the moving element 24 in the traveling direction. Further, support in the levitation direction and the pitching direction is performed by the repulsive force between the levitation permanent magnet rail 26 and the repulsion permanent magnet 25. The support in the rolling direction is performed by controlling the magnetic attraction force of the guide electromagnets 27a and 27b arranged above and below the side surface. Since the above-mentioned magnetic levitation transport device employs passive support by permanent magnets, the number of active control axes by electromagnets can be reduced, and the operation of switching the electromagnets to be driven depending on the position in the traveling direction of the mover 24. Can be simplified.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
図6および図7に示した磁気浮上搬送装置においては、
電磁石継鉄28とセンサターゲット29との位置が接近
しており、案内用電磁石27による磁束がセンサターゲ
ット29までおよび、センサ出力に干渉を及ぼすという
問題点があった。また、吸引用永久磁石32による受動
剛性が弱いために、安定な浮上を行なうことができなか
った。
However, in the magnetic levitation transfer apparatus shown in FIGS. 6 and 7 described above,
Since the electromagnet yoke 28 and the sensor target 29 are close to each other, the magnetic flux from the guiding electromagnet 27 reaches the sensor target 29 and interferes with the sensor output. Further, the passive rigidity due to the attraction permanent magnet 32 is weak, so that stable levitation cannot be performed.

【0012】それゆえに、この発明の主たる目的は、受
動剛性を強くでき、安定に浮上し得る磁気浮上搬送装置
を提供することである。
Therefore, a main object of the present invention is to provide a magnetic levitation transfer device which can increase passive rigidity and can float stably.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明は上段と下段と
からなる固定子と、固定子の上段をまたぐように走行す
る可動子とを含む磁気浮上搬送装置であって、固定子の
上段の上部にはリニアモータ用コイルが設けられるとと
もに、リニアモータ用コイルの両側に進行方向に沿って
複数の浮上用センサヘッドが設けられ、固定子の上段の
下部には複数の浮上用センサヘッドの切換タイミングを
検出するための切換用センサヘッドと、リニアモータ位
置決め用センサヘッドとが設けられるとともに、切換用
センサヘッドとリニアモータ位置決め用センサヘッドと
の両側に進行方向に沿って延びるようにレールが設けら
れ、固定子の下段の上部には浮上制御用電磁石が設けら
れる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a magnetic levitation transfer apparatus including a stator composed of an upper stage and a lower stage, and a mover traveling so as to straddle the upper stage of the stator. The coil for the linear motor is provided in the upper part, and a plurality of levitation sensor heads are provided on both sides of the coil for the linear motor along the traveling direction, and a plurality of levitation sensor heads are switched in the lower part of the upper stage of the stator. A switching sensor head for detecting timing and a linear motor positioning sensor head are provided, and rails are provided on both sides of the switching sensor head and the linear motor positioning sensor head so as to extend along the traveling direction. An electromagnet for levitation control is provided above the lower stage of the stator.

【0014】可動子の上部にはリニアモータ用コイルに
対向するようにリニアモータ界磁用永久磁石が設けられ
るとともに、浮上用センサターゲットに対向するように
センサターゲットが設けられ、可動子の下部にはレール
に対向するように浮上用永久磁石が設けられる。可動子
は浮上用永久磁石の磁力により浮上しかつ浮上用センサ
ヘッドの検出出力に応じて、浮上制御用電磁石が制御さ
れて可動子と固定子との間のギャップが一定にされ、各
電磁石およびセンサヘッド類が配置された固定子の表面
がステンレスの薄板が蝋付けされてキャン構造とされ
る。
A linear motor field permanent magnet is provided above the mover so as to face the linear motor coil, and a sensor target is provided so as to face the levitation sensor target. Is provided with a levitation permanent magnet so as to face the rail. The mover is levitated by the magnetic force of the levitation permanent magnet, and the levitation control electromagnet is controlled according to the detection output of the levitation sensor head to keep the gap between the mover and the stator constant, The surface of the stator on which the sensor heads are arranged is brazed with a stainless steel thin plate to form a can structure.

【0015】[0015]

【作用】この発明にかかる磁気浮上搬送装置は、固定子
の上段の上部に設けられている浮上用センサによって可
動子とのギャップが検出され、そのギャップが一定とな
るように固定子の下段の上部に設けられている浮上制御
用電磁石が制御され、切換用のセンサヘッドによって検
出された切換タイミングで複数の浮上用センサヘッドが
順次切換えられる。固定子側のリニアモータ用コイルと
可動子側のリニアモータ界磁用永久磁石との駆動力で可
動子が固定子から浮上しながら走行する。
In the magnetic levitation transfer apparatus according to the present invention, the gap between the movable element and the movable element is detected by the levitation sensor provided above the upper portion of the stator, and the lower portion of the stator is adjusted so that the gap becomes constant. The levitation control electromagnet provided in the upper portion is controlled, and a plurality of levitation sensor heads are sequentially switched at the switching timing detected by the switching sensor head. The mover moves while floating above the stator by the driving force of the linear motor coil on the stator side and the permanent magnet for the linear motor field on the mover side.

【0016】[0016]

【発明の実施例】図1はこの発明の一実施例の縦断面図
であり、中央より左図Iと右図IIを進行方向に位置を
ずらして示す。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention, showing a left view I and a right view II which are displaced from the center in the traveling direction.

【0017】図1において、磁気浮上搬送装置は、可動
子1と固定子の上段2aと中段2bと下段2cとから構
成されている。可動子1は基材がSUS304あるいは
SUS316Lからなっており、その上部の中央部には
ヨーク3とリニアモータ界磁用永久磁石4とが設けら
れ、これらの左側にはセンサターゲット5が設けられて
いる。可動子1の下部左上側には浮上制御切換用センサ
ターゲット14が設けられ、下部右上側にはリニアモー
タ位置決め用センサターゲット13と浮上用永久磁石1
2とが設けられている。可動子1の下部左下側には浮上
制御用電磁石継鉄15が設けられる。
In FIG. 1, the magnetic levitation transport device is composed of a mover 1, an upper stage 2a of a stator, a middle stage 2b, and a lower stage 2c. The mover 1 has a base material made of SUS304 or SUS316L, a yoke 3 and a linear motor field permanent magnet 4 are provided in the center of the upper part thereof, and a sensor target 5 is provided on the left side of them. There is. A levitation control switching sensor target 14 is provided on the lower left side of the mover 1, and a linear motor positioning sensor target 13 and a levitation permanent magnet 1 are provided on the lower right side.
2 and are provided. A levitation control electromagnet yoke 15 is provided on the lower left side of the mover 1.

【0018】一方、固定子の上段2aと中段2bと下段
2cは可動子1と同様にして、SUS304あるいはS
US316で構成されている。固定子の上段2aの上部
には可動子1のリニアモータ界磁用永久磁石4に対向す
るようにヨーク8と、これに巻回されたリニアモータ用
コイル7とが設けられ、その左側には可動子1のセンサ
ターゲット5に対向するように、浮上用センサヘッド6
が設けられる。固定子の上段2aの下部左側にはレール
となる浮上用永久磁石継鉄11とその右側に可動子1の
浮上制御切換用センサターゲット14に対向するように
浮上制御切換用センサヘッド10が設けられる。
On the other hand, the upper stage 2a, the middle stage 2b, and the lower stage 2c of the stator are the same as those of the mover 1 in the same manner as SUS304 or S.
It is composed of US316. A yoke 8 and a linear motor coil 7 wound around the yoke 8 are provided on the upper portion of the upper stage 2a of the stator so as to face the permanent magnet 4 for linear motor field of the mover 1, and on the left side thereof. The levitation sensor head 6 faces the sensor target 5 of the mover 1.
Is provided. A levitation permanent magnet yoke 11 serving as a rail is provided on the lower left side of the upper stage 2a of the stator, and a levitation control switching sensor head 10 is provided on the right side thereof so as to face the levitation control switching sensor target 14 of the mover 1. .

【0019】固定子の上段2aの下部右側には可動子1
の浮上用永久磁石12に対向するように、浮上用永久磁
石継鉄11が設けられ、その左側にはリニアモータ位置
決め用センサヘッド9が設けられる。
On the lower right side of the upper stage 2a of the stator, the mover 1 is provided.
A levitation permanent magnet yoke 11 is provided so as to face the levitation permanent magnet 12, and a linear motor positioning sensor head 9 is provided on the left side thereof.

【0020】なお、リニアモータ,センサ類のコイル、
モールド材から発生するガスを封止するために、それぞ
れの表面にはSUS304などの薄板が蝋付けされ、ス
キャン構造とされる。
A linear motor, coils for sensors,
In order to seal the gas generated from the molding material, a thin plate such as SUS304 is brazed on each surface to form a scan structure.

【0021】固定子の下段2c上部には、浮上制御用電
磁石継鉄15に対向するように浮上制御用電磁石16が
設けられている。固定子の下段2cも固定子の上段2a
と同様にしてキャン構造とされる。
A levitation control electromagnet 16 is provided above the lower stage 2c of the stator so as to face the levitation control electromagnet yoke 15. The lower stage 2c of the stator is also the upper stage 2a of the stator
Similarly to the can structure.

【0022】図2は図1に示した浮上用センサヘッド6
とセンサターゲット5の進行方向における配置を示す図
である。
FIG. 2 shows the levitation sensor head 6 shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the arrangement of the sensor target 5 in the traveling direction.

【0023】図1に示したセンサターゲット5と浮上用
センサターゲット6とからなる浮上用センサは、各壁の
SUS板を通して可動子1の浮上位置を検出しなければ
ならないので、搬送波数10kHz程度のリラクタンス
式センサが用いられる。可動子1の前後左右に合計4個
のセンサターゲット5a,5a,5b,5bが配置され
る。センサヘッド6は長形のものが進行方向に沿って左
右に複数個6a,6b,6c…が連続して配置される。
前部のセンサターゲット5a,5bの間隔は、その間に
センサヘッド6が少なくとも1個以上入るようにされ
る。センサヘッドコア,センサターゲットの材質は、渦
電流の影響を少なくするために、固有抵抗が大きくかつ
高周波透磁率の優れたフェライト材が使用される。
The levitation sensor consisting of the sensor target 5 and the levitation sensor target 6 shown in FIG. 1 must detect the levitation position of the mover 1 through the SUS plate of each wall, so that the number of carriers is about 10 kHz. A reluctance sensor is used. A total of four sensor targets 5a, 5a, 5b, 5b are arranged on the front, rear, left and right of the mover 1. The sensor head 6 is a long one, and a plurality of sensor heads 6a, 6b, 6c ... Are arranged continuously on the left and right along the traveling direction.
The distance between the front sensor targets 5a and 5b is such that at least one sensor head 6 is inserted between them. As a material for the sensor head core and the sensor target, a ferrite material having a large specific resistance and an excellent high-frequency permeability is used in order to reduce the influence of the eddy current.

【0024】図3は進行方向における浮上用永久磁石と
浮上制御用電磁石継鉄と浮上制御用電磁石と浮上用永久
磁石継鉄との配置を示す図である。図3を参照して、浮
上用永久磁石12a,12bと浮上制御用電磁石継鉄1
5a,15bとは前後に位相ずらして並べられ、それぞ
れ可動子1の前後左右4か所に配置される。浮上用永久
磁石継鉄11は進行方向に切れ目なく連続に施設され
る。浮上制御用電磁石16は長形のものを左右に複数個
16a,16b,16c…が連続して配置され、浮上制
御用電磁石継鉄15の間隔は、その間に浮上制御用電磁
石16が少なくとも1個入るようにされる。前述の浮上
用センサターゲット5と浮上制御用電磁石継鉄15の可
動子1上における進行方向の位置は同じであり、浮上用
センサヘッド6と浮上制御用電磁石16の1個あたりの
長さは同じ寸法であり、進行方向に対する位相関係も同
じ、つまりエッジが揃えられている。
FIG. 3 is a view showing the arrangement of the levitation permanent magnet, the levitation control electromagnet yoke, the levitation control electromagnet, and the levitation permanent magnet yoke in the traveling direction. With reference to FIG. 3, the levitation permanent magnets 12a and 12b and the levitation control electromagnet yoke 1
5a and 15b are arranged side by side in front of and behind each other, and are arranged at four positions on the front, rear, left and right of the mover 1. The levitation permanent magnet yoke 11 is continuously installed in the traveling direction without interruption. As for the levitation control electromagnet 16, a plurality of elongated ones 16a, 16b, 16c are arranged in succession on the left and right, and at least one levitation control electromagnet 16 is provided between the levitation control electromagnet yokes 15. I am asked to enter. The position of the levitation sensor target 5 and the levitation control electromagnet yoke 15 on the mover 1 in the traveling direction is the same, and the levitation sensor head 6 and the levitation control electromagnet 16 have the same length. These are dimensions and have the same phase relationship with respect to the traveling direction, that is, the edges are aligned.

【0025】次に、この発明における磁気浮上搬送装置
の制御方式について説明する。まず、固定子の上段2a
に進行方向に沿って複数個配置された浮上制御切換用セ
ンサヘッド10によって、可動子1に取付けられている
浮上制御切換用センサターゲット14が検出され、可動
子1の位置が検知される。なお、このセンサはミニチュ
アポット型リラクタンス式センサである。
Next, the control system of the magnetic levitation carrier according to the present invention will be described. First, the upper stage 2a of the stator
A plurality of levitation control switching sensor heads 10 arranged along the traveling direction detect the levitation control switching sensor target 14 attached to the mover 1, and the position of the mover 1 is detected. This sensor is a miniature pot type reluctance sensor.

【0026】次に、可動子1の位置に応じて、複数個の
浮上用センサ信号の中から必要な信号のみが図示しない
マルチプレクサによって選択される。これらの信号は中
枢の制御回路に与えられ、演算処理されて制御信号が作
成される。デマルチプレクサにより、複数個の電磁石の
うち駆動すべきいくつかの電磁石のアンプ部にのみ信号
が与えられる。可動子1は浮上用永久磁石12によって
上方向に吸引され、一方制御用電磁石16によって下方
向への吸引力が働くようになっているので、この電磁石
の吸引力を制御することによって、浮上方向,ピッチン
グ方向,ローリング方向の制御を行なうことができる。
案内方向とヨーイング方向は、浮上用永久磁石12と浮
上用永久磁石継鉄11と浮上制御用電磁石16と浮上制
御用電磁石継鉄15とのスタガ力によって、受動的に制
御される。すなわち、基本的には、能動三軸制御方式で
ある。
Next, according to the position of the mover 1, only a necessary signal is selected from a plurality of levitation sensor signals by a multiplexer (not shown). These signals are given to a central control circuit and are arithmetically processed to create control signals. The demultiplexer gives a signal only to the amplifier section of some electromagnets to be driven among the plurality of electromagnets. The mover 1 is attracted in the upward direction by the levitation permanent magnet 12, while the control electromagnet 16 exerts a downward attraction force. Therefore, by controlling the attraction force of the electromagnet, the levitation direction is increased. , Pitching direction and rolling direction can be controlled.
The guide direction and the yawing direction are passively controlled by the staggering force of the levitation permanent magnet 12, the levitation permanent magnet yoke 11, the levitation control electromagnet 16, and the levitation control electromagnet yoke 15. That is, it is basically an active three-axis control system.

【0027】可動子1の進行方向への駆動,位置決めは
ユニット化が容易であり、かつ磁気浮上制御系への外乱
を少なくできるという点で、コアレスDCブラシレスリ
ニアモータが適用される。可動子1にはリニアモータ界
磁用永久磁石4とヨーク3とが配置され、固定子2には
空芯コイル7とヨーク8とが配置されている。ブラシレ
スモータの場合、通常は通電タイミング用の位置検出素
子としてホールICなどが各コイルごとに取付けられる
が、ベーキング時における耐熱性が問題であり、かつ多
数個必要であるため、この実施例では用いられていな
い。
A coreless DC brushless linear motor is applied because driving and positioning of the mover 1 in the traveling direction can be easily unitized and disturbance to the magnetic levitation control system can be reduced. A linear motor field permanent magnet 4 and a yoke 3 are arranged on the mover 1, and an air-core coil 7 and a yoke 8 are arranged on the stator 2. In the case of a brushless motor, a Hall IC or the like is usually attached to each coil as a position detecting element for energization timing, but since heat resistance during baking is a problem and a large number of them are required, it is used in this embodiment. Has not been done.

【0028】また、この実施例においては、可動子1に
能動部品を一切置かないという構成上、進行方向に絶対
位置を測定できるセンサは限られてくる。さらに、高温
かつ真空環境で使用できるものは現在見当たらない。そ
こで、駆動,位置決め制御をどのようにするかである
が、通常の駆動は通電タイミングをチャート化したもの
をコンピュータに入力しておき、原点復帰後それに従っ
て各モータコイルに通電を行ない、搬送波を形成して駆
動する。位置決めは予め設定した位置に位置決めセンサ
ヘッドを埋設しておき、可動子1がある位置まできた場
合に、通常の駆動から位置決め制御に切換え、PWM制
御などを用いて位置決め制御を行なう。
Further, in this embodiment, the number of sensors that can measure the absolute position in the traveling direction is limited because the movable element 1 has no active parts. Furthermore, there is currently no one that can be used in a high temperature and vacuum environment. Therefore, depending on how the drive and positioning control is performed, in normal drive, a chart of energization timing is input to the computer, and after returning to the home position, each motor coil is energized according to the chart, and the carrier wave is generated. Form and drive. For positioning, a positioning sensor head is embedded in a preset position, and when the mover 1 reaches a certain position, normal driving is switched to positioning control, and positioning control is performed using PWM control or the like.

【0029】図4は位置決めセンサの一例を示す図であ
る。位置決めセンサとしては、リニアレゾルバ,インダ
クトシンなども考えられるが、位置決め精度が±0.5
mm程度の仕様であるならば、図4に示すようなごく簡
単な構造のものを適用できる。磁気浮上制御系により、
可動子1の浮上方向,ピッチング方向,ローリング方向
が制御されているため、位置決め用センサターゲット1
3の進行方向の傾斜をつけるだけで位置検出を行なうこ
とができる。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the positioning sensor. As a positioning sensor, linear resolver, inductosyn, etc. can be considered, but positioning accuracy is ± 0.5.
If the specification is about mm, a very simple structure as shown in FIG. 4 can be applied. With the magnetic levitation control system,
Since the floating direction, the pitching direction, and the rolling direction of the mover 1 are controlled, the positioning sensor target 1
The position can be detected only by adding an inclination in the traveling direction of 3.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、固定
子の下段上部に浮上制御用電磁石を設け、可動子の下部
に浮上制御用電磁石継鉄を設け、可動子の上部にセンサ
ターゲットを設けるようにしたので、浮上制御用電磁石
の磁束がセンサターゲットにまでおよぶことがなく、セ
ンサ出力に干渉の問題を生じることがない。さらに、固
定子の上段の下部に設けられたレールに対向するように
可動子側に浮上用永久磁石を設け、固定子の下段に設け
られた浮上制御用電磁石を制御して可動子を浮上させて
いるので、受動剛性を高めることができる。
As described above, according to the present invention, the levitation control electromagnet is provided in the lower upper part of the stator, the levitation control electromagnet yoke is provided in the lower part of the mover, and the sensor target is provided above the mover. Since the magnetic flux of the levitation control electromagnet does not reach the sensor target, the interference of the sensor output does not occur. Furthermore, a levitation permanent magnet is provided on the mover side so as to face the rail provided in the lower part of the upper part of the stator, and the levitation control electromagnet provided in the lower part of the stator is controlled to levitate the mover. Therefore, the passive rigidity can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例の縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した浮上用センサヘッドとセンサター
ゲットの進行方向における配置を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement in a traveling direction of a flying sensor head and a sensor target shown in FIG.

【図3】進行方向における浮上用永久磁石と浮上制御用
電磁石継鉄と浮上制御用電磁石と浮上用永久磁石継鉄の
配置を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of a levitation permanent magnet, a levitation control electromagnet yoke, a levitation control electromagnet, and a levitation permanent magnet yoke in the traveling direction.

【図4】位置決めセンサの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a positioning sensor.

【図5】従来の磁気浮上搬送装置の縦断面図である。FIG. 5 is a vertical sectional view of a conventional magnetic levitation transport device.

【図6】電磁石やセンサなどを固定子側に配置した従来
の磁気浮上搬送装置におけるレールと電磁石の間の配置
図であり、案内方向とヨーイング方向の支持方法を説明
するための平面図である。
FIG. 6 is a layout diagram between a rail and an electromagnet in a conventional magnetic levitation transport device in which an electromagnet, a sensor, and the like are disposed on a stator side, and a plan view for explaining a supporting method in a guide direction and a yawing direction. .

【図7】従来の磁気浮上搬送装置における進行方向に対
して直角方向の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional magnetic levitation transport device in a direction perpendicular to the traveling direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 可動子 2a 固定子上段 2b 固定子中段 2c 固定子下段 3 ヨーク 4 リニアモータ界磁用永久磁石 5 センサターゲット 6 浮上用センサヘッド 7 リニアモータ用コイル 8 ヨーク 9 リニアモータ位置決め用センサヘッド 10 浮上制御切換用センサヘッド 11 浮上用永久磁石継鉄 12 浮上用永久磁石 13 リニアモータ位置決め用センサターゲット 14 浮上制御切換用センサターゲット 15 浮上制御用電磁石継鉄 16 浮上制御用電磁石 1 Mover 2a Stator upper stage 2b Stator middle stage 2c Stator lower stage 3 Yoke 4 Linear motor permanent magnet 5 Sensor target 6 Levitation sensor head 7 Linear motor coil 8 Yoke 9 Linear motor positioning sensor head 10 Levitation control Sensor head for switching 11 Permanent magnet yoke for levitation 12 Permanent magnet for levitation 13 Sensor target for linear motor positioning 14 Sensor target for levitation control switching 15 Magnification control electromagnet yoke 16 levitation control electromagnet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B61B 13/08 B H01F 7/20 E H02P 7/00 101 B 8625−5H B61B 13/08 B B65G 54/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location B61B 13/08 B H01F 7/20 E H02P 7/00 101 B 8625-5H B61B 13/08 B B65G 54/02

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 上段と下段とからなる固定子と、前記固
定子の上段をまたぐように走行する可動子とを含む磁気
浮上搬送装置であって、前記固定子の上段の上部には、
リニアモータ用コイルが設けられるとともに、前記リニ
アモータ用コイルの両側に進行方向に沿って複数の浮上
用センサヘッドが設けられ、前記固定子の上段の下部に
は、前記複数の浮上用センサヘッドの切換タイミングを
検出するための切換用センサヘッドと、リニアモータ位
置決め用センサヘッドとが設けられるとともに、前記切
換用センサヘッドと前記リニアモータ位置決め用センサ
ヘッドとの両側に進行方向に沿って延びるようにレール
が設けられ、前記固定子の下段の上部には、浮上制御用
電磁石が設けられ、前記可動子の上部には、前記リニア
モータ用コイルに対向するようにリニアモータ界磁用永
久磁石が設けられるとともに、前記浮上用センサに対向
するようにセンサターゲットが設けられ、前記可動子の
下部には、前記レールに対向するように浮上用永久磁石
が設けられるとともに、前記浮上制御用電磁石に対向す
るように浮上制御用電磁石継鉄が設けられ、前記可動子
は前記浮上用永久磁石の磁力により浮上し、かつ前記浮
上用センサヘッドの検出出力に応じて、前記浮上制御用
電磁石が制御されて前記可動子と前記固定子との間のギ
ャップが一定にされ、前記各電磁石およびセンサヘッド
類が配置された固定子の表面にステンレスの薄板が蝋付
けされていることを特徴とする、磁気浮上搬送装置。
1. A magnetic levitation transport apparatus including a stator composed of an upper stage and a lower stage, and a mover that travels so as to straddle the upper stage of the stator, wherein the upper stage of the upper stage of the stator comprises:
A linear motor coil is provided, a plurality of levitation sensor heads are provided on both sides of the linear motor coil along the traveling direction, and a plurality of levitation sensor heads are provided below the upper stage of the stator. A switching sensor head for detecting the switching timing and a linear motor positioning sensor head are provided, and extend on both sides of the switching sensor head and the linear motor positioning sensor head along the traveling direction. A rail is provided, a levitation control electromagnet is provided above the lower stage of the stator, and a linear motor field permanent magnet is provided above the mover so as to face the linear motor coil. together is, the sensor target so as to face is provided on said levitating sensor, the bottom of the mover, the Le Levitating permanent magnets are provided so as to face the levitating portion, and levitating control electromagnet yokes are provided so as to face the levitating control electromagnets, and the mover levitates due to the magnetic force of the levitating permanent magnets, Further, according to the detection output of the levitation sensor head, the levitation control electromagnet is controlled to make the gap between the mover and the stator constant, and the electromagnets and the sensor heads are arranged. A magnetic levitation transfer device characterized in that a thin stainless plate is brazed to the surface of the stator.
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