JPH0847112A

JPH0847112A - 浮上式搬送装置

Info

Publication number: JPH0847112A
Application number: JP20734995A
Authority: JP
Inventors: Akihira Morishita; 明平森下; Teruo Azusawa; 照男小豆沢
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-07-24
Filing date: 1995-07-24
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気力を用いて搬送車を非接触支持するように
した従来の浮上式搬送装置にあっては、搬送車を浮上さ
せるためのエネルギ消費が多いという問題があった。【解決手段】強磁性体で形成されたガイドレール21に沿
って走行自在に配置された搬送車22と、ガイドレール21
に対向配置されガイドレール21に対して同一平面上に各
空隙を形成するように搬送車22に取付けられた複数の電
磁石38,39 と、これら電磁石38,39 、ガイドレール21お
よび空隙で構成される各磁気回路中に配置されるととも
に搬送車22に取付けられ、搬送車22を浮上させるのに必
要な起磁力を供給する永久磁石40と、搬送車22に取付け
られて磁気回路中の変化を検出するセンサ部46およびこ
のセンサ部46の出力に基づいて搬送車22に作用する外力
の有無に拘わらず電磁石38,39 に流れる励磁電流の定常
値を零にするように電磁石38,39 に流す励磁電流を制御
する制御部を有した制御装置29とを具備してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小物類を搬送する
浮上式搬送装置に係り、特に、省エネルギ、省スペース
化を図れるようにした浮上式搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オフィスオートメーション、ファ
クトリーオートメーションの一環として、建屋内の複数
の地点間において、伝票、書類、現金、資料等を搬送装
置を用いて移動させることが広く行われている。

【０００３】このような用途に用いられる搬送装置は、
搬送物を速やかに、かつ静かに移動させ得るものである
ことが要求される。このため、この種の搬送装置におい
ては、ガイドレール上で搬送車を非接触に支持すること
が行われている。

【０００４】搬送車を非接触に支持するには、空気力や
磁気力を用いるのが一般的である。中でも搬送車を磁気
力で支持する方式は、ガイドレールに対する追従性や、
騒音低減効果に優れており、最も有望な支持手段である
といえる。

【０００５】ところで、搬送車を磁気力で支持するよう
にした従来の浮上式搬送装置は、搬送車を電磁石で支持
し、この電磁石への励磁電流を制御することによって搬
送車を安定に支持するようにしている。したがって、電
磁石のコイルを常時付勢しなければならず、消費電力が
大きいという欠点を回避することができなかった。

【０００６】そこで、電磁石に要求される磁気力の大部
分を永久磁石で付与し、消費電力の低減化を図るように
した装置も考えられている。しかし、この場合でも、例
えば搬送すべき物を搬送車に搭載するなどして、搬送車
に外力が作用する場合には、定常位置へ搬送車を押し戻
そうとする力を常時電磁石で与える必要があるため、こ
れによる消費電力の増大が問題であった。また、このよ
うに搬送車へ外力が作用することによって電磁石に付与
する電力が大きくなると、電磁石を付勢するための電源
として大容量の電源を使用しなければならず、結局、装
置全体の大型化を招くという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、磁気力を
用いて搬送車を非接触支持するようにした従来の浮上式
搬送装置にあっては、搬送車を浮上させるためのエネル
ギ消費が多いという問題があった。

【０００８】そこで本発明は、消費電力の低減化を図れ
るばかりか、装置全体の単純化および省スペース化を図
れる浮上式搬送装置を提供することを目的にしている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る浮上式搬送装置は、少なくとも一部が
磁性体で形成されたガイドレールと、このガイドレール
に沿って走行自在に配置された搬送車と、前記ガイドレ
ールに対向配置され、前記ガイドレールに対して同一平
面上に各空隙を形成するように前記搬送車に取付けられ
た複数の電磁石と、これら電磁石、前記ガイドレールお
よび前記空隙で構成される磁気回路中に配置されるとと
もに前記搬送車に取付けられ、前記搬送車を浮上させる
のに必要な起磁力を供給する永久磁石と、前記搬送車に
取付けられて前記磁気回路中の変化を検出するセンサ部
およびこのセンサ部の出力に基づいて前記搬送車に作用
する外力の有無に拘らず前記電磁石に流れる励磁電流の
定常値を零にするように前記電磁石に流す励磁電流を制
御する制御部を有した制御装置と、前記搬送車に搭載さ
れて搬送車搭載要素への電力供給源となる電源とを備え
ている。

【００１０】本発明を説明するに当り、まず本装置にお
ける制御方式がいかなる根拠に基づくものかを説明す
る。

【００１１】図６には本装置における磁気支持部の代表
的な構成が示されている。

【００１２】すなわち、図中１はガイドレールであり、
このガイドレールの下面に対向する部分には空隙Ｐを介
して２つの電磁石２，３が対向配置されている。これら
２つの電磁石２，３は、継鉄４，５にそれぞれコイル
６，７を巻装して構成されたものである。そして、両継
鉄４，５の一端側は、永久磁石８によって磁気的に結合
されている。コイル６，７は、励磁電流が流れたときに
互いに加算される向きの磁束を発生するように直列に接
続され、さらに電源９に接続されたものとなっている。
そして、電磁石２，３、永久磁石８および電源９は、ガ
イドレール１に沿って走行する図示しない搬送車に取付
けられている。上記構成から判るように、継鉄４，５お
よび永久磁石８は、これらでＵ字状の磁芯を構成し、こ
の磁芯の両磁極面がガイドレール１の下面に対向するよ
うに搭載されていることになる。

【００１３】このように構成された磁気支持部におい
て、いまガイドレール１、空隙Ｐ、継鉄４，５、永久磁
石８からなる磁気回路について考察する。なお、簡単の
ために、この磁気回路における漏れ磁束は無視すること
にする。この磁気回路の磁気抵抗Ｒｍは、Ｒｍ＝｛２ｚ＋（Ｌ／μ_s）｝／μ_oＳ …（１）で表すことができる。ここに、μ_oは真空の透磁率、Ｓ
は磁気回路の断面積、ｚは空隙長、μ_sは空隙部分以外
の非透磁率、Ｌは空隙部分以外の磁気回路長である。

【００１４】また、コイル６，７に励磁電流が流れてい
ない時に空隙Ｐに生じる磁界の強さをＨｍ、永久磁石８
の長さをＬｍ、コイル６，７の総巻数をＮ、コイル６，
７への励磁電流をＩとすると、この磁気回路に発生する
全磁束Φは、 Φ＝（ＮＩ＋ＨｍＬｍ）／Ｒｍ …（２）となる。

【００１５】したがって、ガイドレール１と各継鉄４，
５との間に働く全吸引力Ｆは、Ｆ＝−Ｓ（Φ／Ｓ）²／μ_o ＝−（ＮＩ＋ＨｍＬｍ）²／（μ_oＲｍ²Ｓ） …（３）で表わせる。

【００１６】ここで、ｚで示す向きを重力方向として搬
送車の運動方程式を導くと、

【００１７】

【数１】となる。なお、ここに、ｍは前記磁気支持部に加わる負
荷および当該磁気支持部の全質量、ｇは重力加速度であ
り、Ｕｍは搬送車に印加される外力の大きさである。

【００１８】一方、直列に接続されたコイル６，７が鎖
交する磁束数Φ_Nは、 Φ_N＝（ＮＩ＋ＨｍＬｍ）Ｎ／Ｒｍ …（５）であるから、コイル６，７の電圧方程式は、コイル６，
７の全抵抗をＲとして、

【００１９】

【数２】となる。

【００２０】ここで、Ｒｍは、（１）式から明らかなよ
うに、空隙長ｚの関数である。

【００２１】そこで、いま、Ｉ＝０の時に吸引力Ｆと重
力ｍｇとが釣合う際のギャップ長をｚ_o、全磁気抵抗を
Ｒｍ_oとして、上記（５），（６）式を空隙長ｚ＝
ｚ_o、速度ｄｚ／ｄｔ＝０、電流Ｉ＝０の近傍で線形化
する。この場合、ｚ，ｄｚ／ｄｔ，Ｉは、

【００２２】

【数３】で表わせる。

【００２３】そこで、上記（３）式の吸引力Ｆを定常点
（ｚ，ｄｚ／ｄｔ，Ｉ）−（ｚ_o，０，０）の近傍で線
形化すると、

【００２４】

【数４】となり、

【００２５】

【数５】とおくと、

【００２６】

【数６】となる。

【００２７】したがって、前記（４）式は次のようにま
とめることができる。

【００２８】

【数７】同様に、前記（６）式を定常点（ｚ，ｄｚ／ｄｔ，Ｉ）
＝（ｚ_o，０，０）の近傍で線形化すると、

【００２９】

【数８】となる。

【００３０】上記（７），（８）式は、次のような状態
方程式にまとめることができる。

【００３１】

【数９】ただし、ａ₂₁，ａ₂₃，ａ₃₂，ａ₃₃，ｂ₃₁，ｄ₂₁は、それ
ぞれ、

【００３２】

【数１０】である。

【００３３】ここで、簡単のため上記（９）式を、

【００３４】

【数１１】と表わす。

【００３５】この（１０）式で表わされる線形システム
は、一般には不安定な系であるが、

【００３６】

【数１２】印加電圧Ｅを種々の方法で求め、系にフィードバック制
御を施すことによって安定化を図ることができる。例え
ば、Ｃを出力行列（この場合単位行列）とし、印加電圧
を、

【００３７】

【数１３】（ただし、Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃はフィードバック定数）と
すれば、（１０）式は、

【００３８】

【数１４】となり、さらに、この（１０）式をラプラス変換してｘ
を求めると、

【００３９】

【数１５】となる。なお、ここに、Ｉは単位行列、ｘ_oはｘの初期
値である。

【００４０】上記（１３）式において、Ｕｍをステップ
状の外力とすれば、ｘの安定性は、状態推移行列Φ(s)
すなわち、

【００４１】

【数１６】の行列式ｄｅｔ｜Φ(s) ｜の特性根がｓの複素平面上で
全て左半面上に保存すれば保障される。（９）式の場
合、Φ(s) の特性方程式ｄｅｔ｜Φ(s) ｜＝０は、

【００４２】

【数１７】となる。

【００４３】したがって、Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃の値を適宜
決定することにより、ｄｅｔ｜Φ(s) ｜＝０の特性根の
複素平面上での配置を任意に決定することができ、磁気
浮上系の安定化を達成することができる。磁気支持部に
この様なフィードバック制御を施した場合の磁気浮上系
のブロック図を図７に示す。すなわち、制御対象１１に
は、フィードバックゲイン補償器１２が付加されてい
る。なお、同図中ｙはＣｘを表わす。

【００４４】このような磁気浮上系においては、ステッ
プ状の外力Ｕｍおよび印加電圧Ｅのバイアス電圧ｅ_oの
変化に伴ない、系の安定状態時の空隙長偏差Δｚおよび
電流偏差Δｉに以下に示すような定常偏差Δｚ_sおよび
Δｉ_sが生じる。

【００４５】

【数１８】本発明装置では、上記（１６），（１７）式で表される
定常偏差のうち、電流定常偏差Δｉ_sをステップ状の外
力Ｕｍの有無に拘らず零にするように、磁気支持部にフ
ィードバック制御を施すようにしている。

【００４６】本発明は、このように電流定常偏差Δｉ_s
を零に制御するため、例えば次のような制御方法を採用
したものとなっている。

【００４７】（Ａ）外力Ｕｍを状態観測器によって観測
し、この観測値Ｕｍに適当なゲインを持たせて磁気浮上
系にフィードバックする方法、（Ｂ）ギャップ長偏差Δ
ｚ、その時間微分である速度偏差、および電流偏差Δｉ
に全てが同時に零でない適当なゲインを持たせ、それぞ
れの値をｓの一次系を構成するフィルタを介して磁気浮
上系にフィードバックする方法、（Ｃ）電流偏差Δｉを
積分補償器を用いて積分し、その出力値に適当なゲイン
を持たせて磁気浮上系にフィードバックする方法、
（Ｄ）上記（Ａ），（Ｂ）あるいは（Ｃ）の方法を併用
する方法、等である。

【００４８】ここでは、一例として、（Ｃ）の方法につ
いて説明する。

【００４９】上記（Ｃ）の方法を用いた磁気浮上系のブ
ロック図は図８に示される。すなわち、上記の方法は、
前述したフィードバックゲイン補償器１２に加え、さら
に積分補償器１３を付加したものとなっている。この積
分補償器１３のゲインＫは、Ｋ＝［０，０，Ｋ₃］で表
わされる行列であり、Ｋ₃は電流偏差Δｉの積分ゲイン
である。したがって、この磁気浮上系における印加電圧
Ｅは、

【００５０】

【数１９】で表せる。前述と同様にして状態推移行列Φ(s) を求め
ると、

【００５１】

【数２０】となる。

【００５２】外力Ｕｍを入力とし、ｙ＝Ｃｘで表わされ
るｙを出力とした時の伝達関数Ｇ(s) は、

【００５３】

【数２１】ただし、 Δ(s) ＝Ｓ⁴＋（ｂ₃₁Ｆ₃−ａ₃₃）ｓ³ ＋｛ｂ₃₁Ｋ₃−ａ₂₁＋ａ₂₃（ｂ₃₁Ｆ₂−ａ₃₂）｝ｓ² ＋｛ａ₂₃ｂ₃₁Ｆ₁−ａ₂₁（ｂ₃₁Ｆ₃−ａ₃₃）｝ｓ −ａ₂₁ｂ₃₁Ｋ₃ …（２１）と表わすことができる。

【００５４】伝達関数Ｇ(s) の特性根は、上記（２１）
式で表わされるΔ(s) を、Δ(s) ＝０として求めること
ができ、Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃，Ｋ₃を適宜決定することに
より、図８の磁気浮上系の安定化を実現できる。

【００５５】ここで、もし同図の磁気浮上系が安定であ
るとすれば、外力Ｕｍに対する偏差電流Δｉの応答は、
ラプラス変換を用いて、

【００５６】

【数２２】と求めることができる。

【００５７】この（２２）式において前記外力Ｕｍがス
テップ状外力であることから、Ｆ_oを外力の大きさとす
れば、Ｕｍ(s) ＝Ｆ_o／ｓとなり、（２２）式は、

【００５８】

【数２３】結局、外力Ｕｍの有無に拘らず、電流定常偏差Δｉ_sを
零に近付ける手段は、現在に存在することは明らかであ
る。

【００５９】なお、状態ベクトルｘの各要素を検出する
には、例えば、（ａ）全ての要素を適当なセンサを用い
て直接測定する方法、（ｂ）適当なギャップセンサ、速
度センサあるいは加速度センサ等のいずれか一つの出力
信号を、必要に応じて積分器あるいは微分器を用いて積
分または微分して、Δｚやこれを時間微分した値などを
検出する方法、（ｃ）状態ベクトルのうちの２要素を
（ａ）または（ｂ）の方法で検出し、残りの一つを必要
であれば前記外力Ｕｍと合わせて状態観測器で観測する
方法などが挙げられる。

【００６０】また、本発明の装置では、ガイドレールに
対向してガイドレールに対して同一平面上に各空隙を形
成するような関係に電磁石が配置され搬送車に取付けら
れている。したがって、磁気回路の形態によっては例え
ば搬送車を上下方向から挟み込むような関係にガイドレ
ールを敷設する必要もあるが、本発明ではそのような制
約は一切なく、装置全体の単純化および省スペース化を
図ることが可能となる。

【００６１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら実施例
を説明する。

【００６２】図１乃至図３には本発明の一実施例に係る
浮上式搬送装置が示されている。

【００６３】これらの図において、番号２１は少なくと
も下面部分が強磁性材で形成されたガイドレールを示し
ている。このガイドレール２１上には、搬送車２２がガ
イドレール２１に沿って走行自在に配置されている。

【００６４】搬送車２２には、磁気支持装置２３が搭載
されており、この磁気支持装置２３とガイドレール２１
との間に生じる磁気的吸引力によって、搬送車２２はガ
イドレール２１に対して完全に浮上した状態に支持され
ている。

【００６５】搬送車２２の下面には支持板２４を介して
リニア誘導電動機２５の可動要素である導体板２６が固
定されており、ガイドレール２１に沿ったベース部分２
７にはリニア誘導電動機２５の固定子２８が固定されて
いる。また、搬送車２２の下面には、磁気支持装置２３
に制御信号を与える制御装置２９と、この制御装置２９
や磁気支持装置２３に電力を供給する電源３０が搭載さ
れている。

【００６６】ガイドレール２１は、アングル状部材２１
ａ，２１ｂを平行に敷設して構成されている。

【００６７】搬送車２２は、被搬送物の搬送を容易化す
るため、偏向な容器２２ａで構成されている。そして、
その下面には非常時等において搬送車２２をガイドレー
ル２１上で支持する車輪３１が取付けられている。

【００６８】磁気支持装置２３は、搬送車２２の四隅位
置と対向する位置に配置された４つの磁気支持部３３
と、これら磁気支持部３３を搬送車２２にそれぞれ固定
するための４つのＬ字状の取付け部材３２とで構成され
ている。

【００６９】各磁気支持部３３は、一端面がガイドレー
ル２１の下面に僅かの空隙を介して対向した２つの継鉄
３４，３５およびこれら継鉄３４，３５に巻装されたコ
イル３６，３７からなる２つの電磁石３８，３９と、継
鉄３４，３５間に挿設された永久磁石４０とで構成され
ている。コイル３６，３７は、励磁電流が流れたときに
互いに加算される向きの磁束を発生するように直列に接
続されている。上記構成から判るように、継鉄３４，３
５および永久磁石４０は、これらでＵ字状の磁芯を構成
し、この磁芯の両磁極面がガイドレール２１の下面に対
向するように搬送車２２に搭載されていることになる。
すなわち、ガイドレール２１に対向してガイドレール２
１に対して同一平面上に各空隙を形成するような関係に
電磁石３８，３９が配置され搬送車２２に取付けられて
いる。

【００７０】制御装置２９は、図４に示すように構成さ
れている。なお、この図において矢印は信号経路をまた
棒線は電力経路を示している。

【００７１】この制御装置２９は図８に示した方法によ
る制御を実現するものであり、具体的には搬送車２２に
取付けられて磁気支持部３３によって形成される磁気回
路の変化を検出するセンサ部４６と、このセンサ部４６
からの信号に基づいてコイル３６，３７へ供給すべき電
力を演算する演算回路４７と、この演算回路４７からの
信号に基づいてコイル３６，３７に電力を供給するパワ
ーアンプ４８とで構成されている。

【００７２】センサ部４６は、前記継鉄３４または３５
に固定されて各磁気支持部３３とガイドレール２１との
間の空隙長を検出するギャップセンサ５１と、このギャ
ップセンサ５１からの信号を前処理する変調回路５２
と、前記コイル３６，３７の電流値を検出する電流検出
器５３とで構成されている。

【００７３】演算回路４７は、一方においては、ギャッ
プセンサ５１の出力信号を変調回路５２を介して導入
し、減算器５４によって空隙長設定値ｚ_oを減算すると
ともに、この減算器５４の出力を直接、また微分器５５
を介してそれぞれフィードバックゲイン補償器５６，５
７に導き、他方においては電流検出器５３の出力信号を
フィードバックゲイン補償器５８に導き、さらに電流検
出器５３の出力信号を減算器５９で０信号と比較し、こ
の減算器５９の出力を積分補償器６０で補償した信号
と、前記３つのフィードバックゲイン補償器５６〜５８
の出力を加算器６１で加算した信号とを減算器６２で比
較し、その偏差を前記パワーアンプ４８に出力するもの
となっている。

【００７４】なお、電源３０は、比較的大電力を必要と
するパワーアンプ系統と小電力の演算回路系統とにそれ
ぞれ別個に電力を供給するために、２つの電源部３０
ａ，３０ｂを備えたものとなっている。これら電源部３
０ａ，３０ｂは、それぞれ他の磁気支持部３３へも電力
を供給している。

【００７５】このように構成された本実施例に係る浮上
式搬送装置は次のように動作する。

【００７６】すなわち、磁気支持部３３において、永久
磁石４０が作る磁束は、継鉄３４，３５、空隙、ガイド
レール２１の強磁性体部分を通過して磁気回路を形成す
る。この磁気回路は、搬送車２２に外力が作用していな
い定常状態で、電磁石３８，３９による磁束を全く必要
としないような磁気吸引力を持たせるように所定の空隙
長ｚ_oを保っている。

【００７７】この状態で外力Ｕｍが作用すると、ギャッ
プセンサ５１はこれを検知して変調回路５２を介して演
算回路４７に検出信号を送出する。演算回路４７は、演
算器５４によって上記信号から空隙長設定値ｚo を減算
し、空隙長偏差信号Δｚを算出する。この空隙長偏差信
号Δｚは、フィードバックゲイン補償器５６に入力され
るとともに、微分器５５によってΔｚを時間微分した速
度偏差信号に変換された後にフィードバックゲイン補償
器５７に入力される。

【００７８】一方、電流偏差信号Δｉは、電流検出器５
３の計測信号によって得られ、フィードバックゲイン補
償器５８に入力される。また、電流偏差信号Δｉは、減
算器５９によって零レベルと比較され、その差信号が積
分補償器６０に入力される。そして、加算器６１によっ
て加算された３つのフィードバックゲイン補償器５６〜
５８の出力信号と、積分補償器６０の出力信号とは、そ
れぞれ所定のゲインを付与されてパワーアンプ４８にフ
ィードバックされる。

【００７９】したがって、外力Ｕｍが作用したときに
は、電磁石３８，３９のコイル３６，３７に外力Ｕｍに
応じた大きさおよび方向の励磁電流が流れ、これによっ
て継鉄３４，３５とガイドレール２１との問の磁気吸引
力が増加または減少するように制御され、搭載要素を含
む搬送車２２の荷重と永久磁石４０により磁気吸引力と
が釣り合う浮上位置へ搬送車２２が移動した時点、つま
り上記電流偏差Δｉが零になった状態で系が安定化する
ことになる。

【００８０】このように、本実施例によれば、コイル３
６，３７には、搬送車２２に外力が作用して磁気回路に
変動が生じた際の過渡的状態のみ電流が流れ、定常状態
では外力の有無に拘らずその電流が零であるので、電源
の負担を大幅に軽減でき、省エネルギ化を図ることがで
きる。

【００８１】また、電磁石３８，３９で重力方向と反対
方向の磁気吸引力だけを制御すればよいので、電磁石３
８，３９の上方のみにガイドレール２１を設ければよ
く、つまり定常浮上に必要なガイドレールと過渡状態の
収束に必要なガイドレールとを共用できるので、全体を
単純化でき、省スペース化を図ることができる。

【００８２】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではない。たとえば、上記実施例では電流偏差
Δｉを積分補償器を用いて積分し、これに適当なゲイン
を持たせてフィードバックする方法を採用しているが、
前述した他の方法によって制御するようにしてもよい。

【００８３】また、前述したようにギャップセンサ５１
および電流検出器５３の代わりに速度センサや加速度セ
ンサを用いるようにしても良い。図５には、ギャップセ
ンサ５１の代わりに加速度センサ６５および２つの積分
器６６，６７を用いた実施例が示されている。このよう
に、加速度センサ６５の出力を２回積分して磁気支持部
３３とガイドレール２１との間の空隙長を検出するよう
にしてもよく、この場合には、特にセンサの設定位置を
それぞれの磁気支持部３３の加速度が検出できる範囲で
任意に決定できるという利点がある。

【００８４】さらには、本発明は、アナログ式の制御を
行なうものに限定されず、デジタル式の制御要素を備え
た装置を構成することもできる。

【００８５】このように、本発明はその要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形して実施することができる。

【００８６】

【発明の効果】本発明によれば、電磁石に要求される磁
気力に相当する部分を永久磁石で補償するようにし、さ
らに上記電磁石に流れる励磁電流の定常値を、搬送車に
作用する外力の有無に拘らず零にするようにしているの
で、上記電磁石のコイルには、搬送車に外力が作用した
際に過渡的に電流が流れるのみである。したがって、コ
イルで消費される電力を従来に較べて大幅に少なくする
ことができ、電源の負担を軽減させることができ、省エ
ネルギ化に大きく寄与できる。

【００８７】また、ガイドレールに対向してガイドレー
ルに対して同一平面上に各空隙を形成するような関係に
電磁石が配置され搬送車に取付けられているため、装置
全体の単純化および省スペース化を図ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る浮上搬送装置における
要部の斜視図

【図２】同要部を図１におけるＡ−Ａ線に沿って矢印方
向に見た図

【図３】同要部を一部切欠して示す側面図

【図４】同浮上式搬送装置の制御装置およびその周辺の
電気的構成を示すブロック図

【図５】本発明の他の実施例に係る浮上式搬送装置の制
御装置を示すブロック図

【図６】本発明の主要部分をなす磁気支持部を示す図

【図７】磁気支持部の安定化のための従来の制御方法を
示すブロック図

【図８】本発明で採用している磁気支持部の制御方法を
示すブロック図

【符号の説明】

１，２１…ガイドレール２，３，３８，３９…電磁石４，５，３４，３５…継鉄６，７，３６，３７…コイル８，４０…永久磁石９，３０…電源１１…制御対象１２，５６〜５８…フィードバックゲイン補償器１３，６０…積分補償器２２…搬送車２３…磁気支持装置２５…リニア誘導電動機２９…制御装置３３…磁気支持部４６…センサ部４７…演算回路５５…微分器６６，６７…積分器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一部が磁性体で形成されたガイ
ドレールと、このガイドレールに沿って走行自在に配置
された搬送車と、前記ガイドレールに対向配置され、前
記ガイドレールに対して同一平面上に各空隙を形成する
ように前記搬送車に取付けられた複数の電磁石と、これ
ら各電磁石、前記ガイドレールおよび前記空隙で構成さ
れる各磁気回路中に配置されるとともに前記搬送車に取
付けられ、前記搬送車を浮上させるのに必要な起磁力を
供給する永久磁石と、前記搬送車に取付けられて前記磁
気回路中の変化を検出するセンサ部およびこのセンサ部
の出力に基づいて前記搬送車に作用する外力の有無に拘
らず前記電磁石に流れる励磁電流の定常値を零にするよ
うに前記電磁石に流す励磁電流を制御する制御部を有し
た制御装置と、前記搬送車に搭載されて搬送車搭載要素
への電力供給源となる電源とを具備してなることを特徴
とする浮上式搬送装置。
【請求項２】前記制御装置は、前記センサ部の出力値か
ら前記外力の大きさを観測する状態観測器と、この状態
観測器で観測された前記外力の大きさに所定のゲインを
持たせて前記励磁電流にフィードバックする手段とを備
えてなることを特徴とする請求項１記載の浮上式搬送装
置。
【請求項３】前記制御装置は、前記電磁石と前記ガイド
レールとの間の空隙長、前記搬送車の前記空隙長方向の
速度および前記電磁石の励磁電流の各偏差に全てが同時
に零でない所定のゲインを持たせ、これらを一次伝達関
数を有するフィルタを介して前記励磁電流にフィードバ
ックする手段を備えてなることを特徴とする請求項１記
載の浮上式搬送装置。
【請求項４】前記制御装置は、前記励磁電流の偏差を所
定のゲインを持たせて積分する積分補償器と、この積分
補償器の出力値を前記励磁電流にフィードバックする手
段とを備えてなることを特徴とする請求項１記載の浮上
式搬送装置。
【請求項５】前記制御装置は、前記センサ部の出力に基
づいて前記電磁石と前記ガイドレールとの空隙長を調整
してなることを特徴とする請求項１記載の浮上式搬送装
置。
【請求項６】前記センサ部は、前記電磁石の前記ガイド
レールとの間の空隙長、この空隙長の変化速度、前記空
隙長の変化加速度および前記電磁石の励磁電流のうちの
少なくとも１つの検出値を得るものであることを特徴と
する請求項１記載の浮上式搬送装置。