JPS60170401A - 浮上式搬送装置 - Google Patents

浮上式搬送装置

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JPS60170401A
JPS60170401A JP2425584A JP2425584A JPS60170401A JP S60170401 A JPS60170401 A JP S60170401A JP 2425584 A JP2425584 A JP 2425584A JP 2425584 A JP2425584 A JP 2425584A JP S60170401 A JPS60170401 A JP S60170401A
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JP
Japan
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electromagnet
magnetic material
permanent magnet
floating
magnetomotive force
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Pending
Application number
JP2425584A
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English (en)
Inventor
Teruo Azusawa
小豆澤 照男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS60170401A publication Critical patent/JPS60170401A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G54/00Non-mechanical conveyors not otherwise provided for
    • B65G54/02Non-mechanical conveyors not otherwise provided for electrostatic, electric, or magnetic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L13/00Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/04Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/06Means to sense or control vehicle position or attitude with respect to railway

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Non-Mechanical Conveyors (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は搬送装置j特に、オフィスオートメーション
の一環として建屋内の複数の地点間において現金、書類
、伝票等を搬送するような場合を代表例とする小物類の
搬送装置にシ1する。
〔従来技術とその間軸点〕
従来、搬送ルートに沿って敷設され、少くとも下面部分
を磁性体で構成したガイドレールの磁性体部分に対向し
て電磁石を浮上体部分に配置し、この電磁石とカイトレ
ールの磁性体部分、及び、空隙によって構成される磁気
回路中に、永久磁石を配置し、この永久磁石と、前記電
磁石の起磁力によって発生する吸引力を利用して浮上体
をガイドレール等の地上構築物と非接触のうちに支持す
るようにした浮上式搬送装置においては、前記電磁石表
面とガイドレールの磁性体部分との間の空隙長をギャッ
プセンサによって検出し、空隙長が浮上体の走行時には
常に一定となるように節、磁石のコイルに流れる電流を
制御している。
このように空隙長を常に一定に保つことによって、各ス
テーションにおける浮上体の停止位置決めが比較的容易
になり、更にガイドレールと浮上体の断面形状で決定さ
れる走行軌道の占める容積を最小限のものにすることが
可能である。
しかしながら、従来の浮上式搬送装置においては磁気回
路中に配置する永久磁石の設計に際して被搬送物を積載
しない無負荷時の浮上体部分の総重量に相当する吸引力
を所定の空隙長の時(二発生するように永久磁石の材質
、寸法、形状を設計し、最大積載量に相当する被搬送物
の重量増加分に相当する吸引力を電磁石が発生するよう
に電、磁石の寸法、形状、コイル巻回数、巻線径等の設
計を行っていた。このような従来の装置においては無負
荷で走行することが多い場合には電磁石部分に消費され
る電力#J少くなるという点では好ましいものと言える
が、最大積載量に相当する吸引力を発生するに必要な電
磁石の起磁力を得るために、電磁石、コイルは寸法、容
量共に大きなものとならざるを得ない。電磁石の大形化
は浮上体部分の重量増加を意味し、コイルの大容量化も
励磁電源の大形化等やはり浮上体の重量増加となシ、永
久磁石も大形化すざるを得ない等装置の性能悪化に結び
つくという問題点がある。
〔発明の目的〕
この発明は、上述した従来装置の問題点を改良したもの
で、小型、軽量で省エネルギー効果の高い浮−L式微送
装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
第1図に永久磁石を磁気回路中に配置した吸引用電磁石
の概略を示す。同図中において、永久磁石1中の磁界の
強さをHm 、永久磁石の長さを1m、磁気回路の全磁
気抵抗をR,電磁石2のコイル巻回数をN、コイル3に
流れる電流を■、カイトレール4の磁性体表面と電磁石
表面間の空隙の断面積をS、真空中の透磁率をμ(・と
すると、第1図に示す構成の電磁石が発生する吸引力F
は(1)式のように表わせる。
F=((Hrlllm)2+(NI)2+2Hm1mN
I)/(2/j08R2) (1)従って、被搬送物を
積載しない無負荷時の浮上体の重量をWとし、被搬送物
の最大積載重量をLとすると L= 21Th1mNI /−oSR2) (21W=
 (()hn7m)2+ (NI )2−2Hmi1m
N月7 (2po8R2) (31の二式を満足するよ
うに永久磁石の材質、寸法及び電磁石の起磁力、寸法を
決定することによって、本発明の目的を達成することが
できる。
〔発明の効果〕
従来の方式においては、無負荷時の浮上体の重量をWO
とすると、 Wo = (Hmo#mo )2/ (2μo8R2)
(4)の関係を満足するHmo 、 llmo に相当
する永久磁石を設計して、磁気回路中に配置していた。
この場合には被搬送物の最大私載量LOは Lo=((NoIo)+2Hmo1moNoIo)/(
2,uo8R2) (5)の関係を満足するような起磁
力(NoIo)をもった電磁石を磁気回路中に配置する
ことになる。
ここで、f21 (5)式及び(3) (41式におい
てL=LO,W= Woとすると最大積載1゛、及び浮
上体の自重を同一とした時の従来装置及び本発明による
装置における永久磁石起磁力及び電磁石起磁力を比較す
ることができる。即ち(2)〜(5)式より次のような
関係式が得られる。
HmlJm= Hmo 1mo +NoI o / 2
 (6)NI = NoI o / 2 (7)(方式
から本発明にかかる搬送装置においては電磁石の起磁力
は従来装置における電磁石起電力の1/2となることが
わかる。一方(6)式から本発明にかかる搬送装置にお
いては、永久磁石の起磁力は従来装置における永久磁石
より電磁石起磁力の172に相当する分だけ大きくする
ことが必要となるが、これは永久磁石の形状、大きさを
変えるまでもなく、永久磁石の材質、種類を変えること
により永久bB石の寸江、重量を大きくすることなく又
コストの大巾増加を招くことなく実現することができる
(7)式に示された電磁石の起磁力半減の効果は、電、
磁石の小形化、軽量化の効果を生み出すばかシでなく、
電磁石励磁用の電源の容量を小形化し、1!源部の重量
を低下させて浮上体の自重を軽減し、更には浮上させる
に必要な起磁力の低下につながり、永久磁石の必要起磁
力低下に結びつく等装置全体としての性能向上に大きな
効果を果す。又、′w1.frB・石励磁用電源として
は充電可能な乾電池等の使用が考えられるが電磁石必要
起磁力の低下は、電源として用いられている乾電池等の
放電に伴う充電回数の低減等、装置の保守の面でも多大
の効果を得ることができる。
〔発明の実施例〕
第2図は、本発明(=かかる浮上式搬送装置の概要を示
す斜視図である。所定の搬送区間において、各種計器、
備品、通路等の障害物を避けるようにして、図示されて
いない支えによって床、天井、壁等に固定された、少く
とも下面部分が磁性体で構成されたガイドレール5の下
面部に対向して、浮上体側に電磁石6、及び永久磁石7
が配置されギャップセンサ8の出力信号をもとにガイド
レール5と電磁石の表面間の空隙長を一定に保つように
、電磁石6のコイル9に流れる電流を制御することによ
シ、被搬送物を収納する容器部10と、電磁石部分を固
定する支え11、電源しゃ断時の支持並びに浮上走行時
の接触防止のための車輪12及び前記制御回路、電源等
で構成される浮上体をガイドレール等の地上設備から非
接触で支持することができる。
第2図は、本発明にかかる浮上式搬送装置の断面を示す
。ガイドレール5の下面磁性体部分の巾は、電磁石6の
継鉄部の1]とはソ等しくしてあシ浮上体の左右のズレ
を防止する案内力をも発生させるように配慮されている
。浮上体の下部には、制御回路や電源を収納する部分1
3と推進力、制御力を発生させるためのリシア誘導電動
機の二次導体板14が取シ付けられ、軌道に沿って適尚
な間隔で配置さねたυ子ア誘導電動機の固定子部15と
の相互作用で浮上体に推進力、あるいは制御力が与えら
れる。
第3図は、従来の搬送装置における空隙長を一定に保つ
ための電磁石の制御ブロック図を示す。
従来の装置においては定常空隙長をZo 、空隙長の変
化分をΔZ、空隙長の変化に伴う磁気回路中の磁気抵抗
の変化分をARとし、定常空隙長を保つために電磁石の
コイルに流れる電流をIO1空隙長の変化に伴う電磁石
のコイルに流れる電流の変化分をΔ■とすると、 (4
1,(51式よpとなる。従って、定常空隙長に相当す
る指令信号とギャップセ/す16の出力信号として得ら
れる実空隙長の差から、磁気回路の磁気抵抗の変化分Δ
Rを計算するブロック17の出力信号と、前記定常空隙
長と浮上体の重量とから定常空隙長を保持するだめに必
要とされる電磁石起磁力NIoを演算するブロック18
の出力信号及び永久磁石の起磁力HmJmに相当する信
号から空隙長を指令値に等しくするために電磁石に流す
べき電流の値を演算するブロック19の出力信号に基づ
いて、電磁石20(二電流を流すことによって、空隙長
が指令値に等しくなるように制御することができる。
第4図は、本発明の搬送装置における制御ブロック図を
示す。本実施例においては(21(3)式よシ次式が導
出される。
μO8L AR Δ■=□・□ (9) 2N Hmlm 従って、定常空隙長に相当する指令信号とギャップセン
サ16の出力信号として得られる実空隙長の差から、磁
気抵抗の変化分ΔRを計算するブロック17の出力信号
と積載する被搬送物の重i′L、及び永久磁石の起磁力
Hm1mに相当する信号とから、′4!磁石に流すべき
電流の値を演算するブロック21の出力信号に基づいて
電磁石20に電流を流すことによって、空隙長が指令値
に等しくなるように制御を行うことができる。
このように本発明によれば前述のように電磁石部分が小
形化、軽量化されるばかりでなく、開離回路も単純なも
のとなシ、装置全体のコストを低減させる効果も期待で
きる。
〔発明の他の実施例〕
本発明においては、浮上体が最大積載量を搭載した時に
電磁石に正の定格電流を流し、浮上体が無負荷の場合に
負の定格電流を電磁石に流す場合について説明を加えて
きたが、適用される搬送システムの負荷の特性によって
、即ち、浮上体が搬送する被搬送物の延べ重重を、浮上
体の全浮」二走行時間で除[7た値、即ち平均搬送重量
の被搬送物を搬送する場合に電磁石に流れる電流(の平
均値)が零となるように永久磁石、電磁石等を設計する
ことによつ−Cも、本発明と同様の効果を得ることがで
きる。即ち平均搬送布1をWL、浮上体自身の重量をW
cとすると W■、+WC= (Hmlm) / (2μo8R) 
01の関係を満足するように、永久磁石を設計し、最大
負荷重量りの被搬送物を搬送する際にWC+L = (
Hm1m+NI )2/(2/JoSR2)(111の
関係を満足するように、電磁石を設計することによって
小形、軽量の搬送装置を実現することができる。
00式中の平均搬送重量WLとしては、時間平均値を採
ることの他、本発明の主旨を越えない範囲で適当な値を
とることによっても、同様の効果を得ることができる。
又、第3図においては浮上式搬送装置の駆動、制動装置
としてリニア誘導電動機を用いた場合を示したが、浮上
体に非接触で推力、制動力を与える手段であれば他の電
動機により駆動制御を行う場合でも、本発明の主旨を逸
脱するものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は永久磁石を併用した吸引形磁気浮上方式の原理
を示す断面図、第2図は本発明にかかる浮上式搬送装置
の概略を示す斜視図、第3図は本発明にかかる浮上式搬
送装置の概略を示す断面図、第4図は従来の装置におけ
る浮上制御ブロック図、第5図は本発明にかかる搬送装
置における浮上制御ブロック図である。 1・・・永久磁石、 2・電磁石、 3・・・ニア(ル、 4・・・ガイドレール、5・ガイ
ドレール、 6・・・電磁石、7・・永久磁石 8・ギ
ャップセンサ、9・・・コイル、 10・・・搬送容器
、11・・・支え、 12・−接触防止及び電源しゃ断時支持車輪、13・電
磁石用電源及び制碑部、 14・・・す=ア誘導電動機二次導体板、ニー 15・・・リダア誘導電動機固定子部、代理人 弁理士
 則 近 憲 佑 (ほか1名)第 1 図 を 第 2 図 第 3 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 下面部分を磁性体で構成したガイドレールと当該磁性体
    部分に対向して電磁石、及び当該電磁石と前記搬送レー
    ル下面の磁性体部分の表面との空隙長を検出するための
    ギャップセンサと、当該ギャップセンサの出力信号を用
    いて、前記ガイドレール下面の磁性体部分と、前記電磁
    石表面との空隙長が常に一定となるように前記電磁石の
    コイルに流れる電流を制御する制御回路部と、前記電磁
    石、ギャップセンサ、制御回路及び前記電磁石並びに制
    御回路部へ所要の電力を供給する電源と一体に構成され
    た被搬送物を収納する容器部分とから構成さね、かつ浮
    上させる部分の重量を交えるために、前記電磁石に必要
    とされる起磁力の大部分を、前記電磁石と前記ガイドレ
    ールの磁性体部分及び空隙部分で構成される磁気回路中
    に配置した永久研石で発生させるようにした浮上式の搬
    送装置において、 前記浮上部分を被搬送物を搭載せずに、もしくは軽量の
    被搬送物を搭載して浮上走行させる場合には、前記電磁
    石を前記永久磁石の極性と反対方向に起磁力が発生する
    ように励磁し、定格の重量にはy等しい被搬送物を搭載
    して前記浮上部分を浮上走行させる場合には、前記電磁
    石を前記永久磁石の極性と同一の方向に起磁力が発生す
    るように励磁することを特徴とした浮上式搬送装置。
JP2425584A 1984-02-14 1984-02-14 浮上式搬送装置 Pending JPS60170401A (ja)

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