JPS61132003A - 浮上式搬送装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、小物類を搬送するのに好適な浮上式搬送装置
に係わり、特に、簡単な構成であるにも拘らず、搬送車
を曲率半径の小さい曲線状軌道に沿って走行することを
可能にした浮上式搬送装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、オフィスオートメーション、ファクトリオートメ
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、−類、現金、資料等を搬送装置を用いて移動さ
せることが行われている。

このような用途に用いられる搬送装置は、オフィスの環
境を損うものであってはならず、塵埃の発生等が無く低
騒音であることが要求される。このため、この種の搬送
装置はガイドレールに対し搬送車を非接触に支持し得る
ように構成されている。搬送車を非接触で支持するには
、空気や磁気を利用するのが一般的であるが、中でも搬
送車を磁気的に支持する方式は、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
方式とされている。

この方式による搬送装置は、通常、強磁性体で形成され
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、この搬送車に搭載され前記ガイ
ドレールとの間の磁気的吸引力で前記搬送車を磁気浮上
させる磁気支持ユニットと、この磁気支持ユニットの起
磁力を制御する制御装置とで構成されている。そして、
搬送車を安定に支持するため、磁気支持ユニットは搬送
車の進行方向に複数取付けられたものとなっている。

ところで、通常のオフィス環境においては多数の障害物
が存在するため、極めて［ｔな搬送経路をとる場合が多
い。このため曲線軌道区間を必然的に多くせざるを得な
い。ところが、搬送車の曲線軌道区間の通過に際しては
、ガイドレールの向きと搬送車、すなわち磁気支持ユニ
ットの向きとが一致せず、磁気回路の回路長が大幅に増
加してしまい、磁気支持ユニットとガイドレールとの間
の磁気的吸引力が低下してしまうという不具合があった
。このため、曲線軌道区間では一時的に電磁石の励１１
電流を増やすなどして磁気的吸引力を増加させる措置が
必要であるが、このような措置をとると消費電流の増大
をもたらすことになる。

また、曲率半径が極端に少ない場合には磁気支持ユニッ
トに流す励磁電流の許容値を遥かに超え、磁気浮上不能
の状態に陥ってしまい、搬送車の一部とガイドレールと
が接触し、騒音、塵埃等が発生するという問題があった
。このような問題を抑制するためには１曲線軌道区間に
おけるガイドレールの曲率半径をかなり大きなものとし
なくてはならず、結局、ガイドレールの方向を変えるに
はかなり大きな空間を必要とし、限られた事務所、建屋
内の空間に敷設されるべき搬送装置としては致命的とも
言える問題があった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、そ
の目的とするところは、曲率半径の小さな曲線軌道を通
過する際でも搬送車とガイドレールとの間の磁気的吸引
力の低下を防止でき、もって省エネルギ化、制御性能の
安定化および省スペース化の図れる浮上式搬送装置を提
供することにある。

（発明の概要） 本発明は、強磁性体で形成されたガイドレールに沿って
走行自在に配置された搬送車を、前記ガイドレールの下
面と対向するとともに永久磁石と電磁石または電磁石の
みで構成された磁気支持ユニットによって磁気浮上させ
るようにし、かつ上記磁気支持ユニットを搬送車の進行
方向に？！数配設するようにした浮上式搬送装置におい
て、前記磁気支持ユニットを、前記ガイドレールの下面
に平行な平面内を回転自在に支持するようにしたことを
特徴としている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、磁気支持ユニットがガイドレールの下
面と平行な平面内を回転自在に支持されているので、搬
送車が曲線軌道区間を通過する際には、磁気支持ユニッ
トとガイドレールとの間の磁気的吸引力によって磁気支
持ユニットがガイドレールの敷設されている方向に追従
すべく回転する。このため、磁気支持ユニットとガイド
レールとの間に形成される磁気回路は、直線軌道区間通
過時と殆ど変化はなく、曲線軌道区間通過時の磁気的吸
引力の低下も生じない。

すなわち、本発明によれば、曲線軌道区間通過時に磁気
支持ユニットの励磁に大きな電力を必要としたり、磁気
浮上不能な状態に陥ったりすることがなく、省エネルギ
化および制御性能の安定化を図ることができる。

また、曲線軌道区間通過時の遠心力が小さくなるように
十分速度を落としてやれば、軌道の曲率半径を穫めて小
さくすることが可能であり、既存の建屋内に軌道を敷設
する際の空間利用の自由度が増し、省スペース化が図れ
るなど極めて多くの効果を奏する。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の一実施例に係る浮上
式搬送装置について説明する。

第１図および第２図において１は、例えばオフィス空間
において障害物を避けるようにして敷設されたガイドレ
ールである。このガイドレール上上には、搬送車りがガ
イドレール上に沿って走行自在に配置されている。搬送
車、？−には、その下部に磁気支持装置β−が搭載され
ている。また、ガイドレール上に沿ったベース部分４に
は、所定の間隔でリニア誘導電動機２の固定子６が配設
されている。

ガイドレール上は、少なくとも下面部分が強磁性体で形
成されたアングル状部材１１ａ　、　Ｉｌｂを平行に敷
設して構成されており、図示しない支持部材でベース４
上に支持されたものである。

搬送車りは、平板状の基台１５と、この基台１５上に載
置され書類など被搬送物の搬送を容易化するための偏平
な容器１６と、前記基台１５の下面四隅位置に取付けら
れ非常時等において上記基台１５を支持する４つの車輪
１７とで構成されている。

また、前記磁気支持装置上は、ガイドレール上を介して
上記基台１５の下面と対向する支持板２１と、基台１５
に対し直角に配置され、基台１５と支持板２１とを連結
する連結板２２と、前記支持板２１の四隅位置に前記ガ
イドレール上の下面と対向するように配置された４つの
磁気支持ユニットはと、この磁気支持ユニット旦と前記
支持板２１とを前記ガイドレール１の下面と平行な平面
内で回転可能となるように連結するユニット連結機構旺
と、磁気支持ユニット録−にそれぞれ固定され磁気支持
ユニット２３とガイドレール１との間の空隙長を検出す
るギャップセンサ２５と、前記支持板２１の中央位置に
搭載された制御装置２６と、前記基台１５の下面に固定
され磁気浮上に必要な電力を供給する電源２７とで構成
されている。

磁気支持ユニット２３は、第３図にも示すように、上端
面がガイドレール上の下面と所定の空隙Ｐを介して対向
する２つの継鉄３１．３２およびこれら継鉄３１．３２
に巻装された励磁コイル３３．３４からなる２つの電磁
石３５．３６と、前記継鉄３１．３２の下部側面間に介
在する永久磁石３７とで構成されており、全体としてＵ
字形状をなしている。励磁コイル３３゜３４は、電磁石
３５．３６によって形成される磁束が互いに加算される
ような向きで直列に接続されている。

ユニット連結機構旺は、支柱３８の上端部に前記永久磁
石３７を固定するとともに他端部に螺刻されたねじを前
記支持板２１に緩挿し、さらに座金３９介してナツト４
０を締付けることにより、磁気支持ユニット２３が前記
支持板２１に対して水平方向に回転自在となるように支
持板２１と磁気支持ユニット旦とを連結するものとなっ
ている。なお、磁気支持ユニット２３の回転中心位置は
、磁気支持ユニットに動く力の作用中心点に設定されて
いる。

ギャップセンサ２５は、支持部材４１を介して磁気支持
ユニット２３に固定されている。このギャップセンサ２
５には、例えば反射形フォトカブラが用いられており、
図示しない発光素子からガイドレール上の下面に向けて
出射され同面で反射された光を図示しない受光素子で検
出し、反射光の強弱によってギャップ長を検出するもの
となっている。

また、制御［］装置２６は、例えば励磁コイル３３．３
４と直列に接続された励磁電流検出手段である固定抵抗
器、ギャップセンサ２５に発光信号を送出するとともに
ギャップセンサ２５からの受光信号を変調する変調器、
この変調器からの信号および前記固定抵抗器の電圧降下
による信号に基づいて励磁コイル３３．３４に流す電流
値を演算する演算回路、この演算回路からの信号に基づ
いて前記励磁コイル３３、３４に電力を供給する増幅器
などから構成されている。

なお、これら磁気支持ユニット並を支持する支持板２１
は、リニア誘導電動［５の可動要素である導体板を兼ね
たものとなっており、装置の稼動時においては固定子６
と僅かのギャップを介して対向する高さに配置されてい
る。

次に、このように構成された本実施例に係る浮上式搬送
装置の動作について説明する。

装置が停止状態にある場合には、ガイドレール上に車輪
１１が接触しているか、または永久磁石３７の磁気的吸
引力によって磁気支持ユニット眼がガイドレール上に吸
着されている。この状態で装置を起動させると、制Ｗ装
置２５は永久磁石３７が発生する磁束と同じ向き、また
は逆向きの磁束を電磁石３５．３６に発生させるととも
に、磁気支持ユニット旦とガイドレール上との間に所定
長の空隙Ｐを維持させるべく励磁コイル３３．３４に流
す電流を制御する。これによって、第３図中点線で示す
ように、永久磁石３γ〜継鉄３１〜空隙Ｐ〜ガイドレ一
ル二〜空ＦＩｉＰ〜継鉄３２〜永久磁石３１の経路から
なる磁気回路が形成される。ギャップ長は、搬送車、？
−など被支持体の重量と、永久磁石３７の起磁力による
磁気支持ユニット２３〜ガイドレールエ間の磁気的吸引
力とが丁度釣合うような長さに設定される。

制御装置２Ｇは、このギャップ長を維持すべく電磁石３
５．３６の励磁電Ｒ制御を行う。これによって、いわゆ
るゼロパワー制御がなされることになる。

今、搬送車、？−がリニア誘導電動機ｉの固定子６上に
あるとして、この固定子６を付勢すると、支持板２１が
固定子６から１！磁力を受けるので、搬送車、？−は、
磁気浮上状態のままガイドレール上に沿って走行し始め
る。搬送車、？−が空気抵抗等の影響で完全静止するま
での間に再び固定子６が配置されていれば、搬送車りは
再度付勢されてガイドレール１に沿った移動を持続させ
る。この移動は目的とする地点まで継続される。かくし
て、搬送車上を非接触状態で目的地点まで移動させるこ
とができる。

この移動の過程において、搬送車、２−が第４図（ａ）
に示すように直線軌道区間を通過している時は、磁気支
持ユニット旺に対向するガイドレール上の敷設方向と、
搬送車りの進行方向とが一致しており、磁気支持ユニッ
ト２３とガイドレール１との間には十分余裕のありかつ
適正制御が可能な磁気的吸引力が作用している。

次に、搬送車、？−が第４図（ｂ）に示すように曲線軌
道区間に差しかかると、磁気支持ユニット２３に対向す
るガイドレール上ｐ敷設方向と、搬送車りの進行方向と
が一致しなくなるが、この場合には、磁気支持ユニット
はとガイドレールＬとの間の磁気的吸引力によって、図
示の如（各磁気支持ユニット２３が回転中心点Ｑを中心
として自動的に回転し、ガイドレール上ｐ敷設方向に追
従する。

したがって、磁気支持ユニット往、ガイドレール上およ
び空隙Ｐで形成される磁気回路は殆ど変動せず、この結
果、磁気支持ユニット扶とガイドレール上との間の磁気
的吸引力が低下することもない。

以上のように、本実施例によれば、磁気支持ユニット旦
がガイドレール上の下面と平行な平面内を回転し得る構
成となっているので、曲率半径の極めて小さな曲線軌道
区間においても、磁気支持ユニット眼とガイドレール上
との間の磁気的吸引力が低下することがなく、前述した
ような種々の効果が奏せられる。なお、この実施例にお
いて車輪１７の水平方向位置を磁気支持ユニット２３の
回転中心位置に設定すれば、車輪１１とガイドレール上
とは曲線軌道区間においても接触することがなく、騒音
を発生させることもない。

なお、本発明は上述した実施例に限定されものではない
。例えば上記実施例では個々の磁気支持ユニット２３に
働（力の作用中心点に回転中心を設定したが、装置の構
成上、あるいは搬送車の走行特性上の必要に応じて任意
の位置に設定することが可能であり、この場合でも本発
明の趣旨を十分に生かすことができる。また、第５図に
示すように、搬送車２の進行方向と直交する方向に隣接
する２つの磁気支持ユニット並を固定板５０で連結固定
して、上記固定板の中心点Ｒに回転中心を設定しても良
い。この場合には、対をなす磁気支持ユニット２３が同
時に回転することになる。

また、本発明は、ギャップセンサとして反射形フォトカ
ブラを用いた装置に限定されるものではな（、光学的、
磁気的な他のギャップセンサ用いた装置にも適用可能で
ある。また、磁気支持ユニットは、永久磁石と電磁石と
を組合わせたものに限定されず、電磁石のみで構成され
たものにも本発明を適用可能である。勿論、磁気支持ユ
ニット、電磁石および永久磁石の個数や構成方法等につ
いても何等限定されるものではない。

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
更して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る浮上式搬送装置の概略
構成を示す斜視図、第２図は同装置の正面図、第３図は
同装置における磁気支持ユニットとその周辺部とを示す
断面図、第４図は同装置の作用を説明するための図、第
５図は本発明の他の実施例に係る浮上式搬送装置を説明
するための図である。 二・・・ガイドレール１．？−・・・搬送車、３−・・
・磁気支持装置、４・・・ベース、Ｌ・・・リニア誘導
電動機、６・・・固定子、１１ａ　、　１１ｂ・・・ア
ングル状部材、１５・・・基台、１６・・・容器、１７
・・・車輪、２１・・・支持板、２２・・・連結板、往
・・・磁気支持ユニット、旦・・・ユニット連結機構、
２５・・・ギャップセンサ、２６・・・制御装冒、２７
・・・電源、３１、３２・・・継鉄、３３．３４・・・
励磁コイル、３５．３６・・・電磁石、３７・・・永久
磁石、５０・・・固定板、Ｐ・・・空隙。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）強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
   ガイドレールの下面と空隙を介して対向するとともに少
   なくとも前記搬送車の進行方向に配置されるように前記
   搬送車に搭載され前記ガイドレールおよび前記空隙とと
   もに磁気回路を形成しかつ該磁気回路に前記搬送車を浮
   上させるのに必要な起磁力を供給する複数の磁気支持ユ
   ニットと、前記磁気回路の状態に応じて前記磁気支持ユ
   ニットの起磁力を制御して前記磁気回路を安定化させる
   制御手段とを備えた浮上式搬送装置において、前記磁気
   支持ユニットは、前記ガイドレールの下面に平行な平面
   内を回転自在に支持されたものであることを特徴とする
   浮上式搬送装置。
2. （２）前記磁気支持ユニットは、該磁気支持ユニットに
   働く力の作用中心点を中心として回転するものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の浮上式搬送
   装置。