JPS61139201A

JPS61139201A - 磁気浮上式直線スライダ

Info

Publication number: JPS61139201A
Application number: JP26247684A
Authority: JP
Inventors: Tsuguto Nakaseki; 嗣人中関; Saburo Ooshima; 三郎大嶋
Original assignee: NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1984-12-10
Filing date: 1984-12-10
Publication date: 1986-06-26
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH088727B2

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、磁気軸受とりニアモータの組合せからなる
磁気浮上式直線スライダに関し、主として搬送装置に使
用される直線スライダの制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、搬送装置に使用されている直線スライダは、第７
図に示すように、案内レール１上にフリーローラ２，２
を設け、そのフリーローラ２，２′によってパレット３
を支持するとともにそのパレット３の下面にリニアモー
タの２次導体４を組付け、レール１の上面にリニアモー
タのステータ５を設けた構造からなるものである。

なお、２次導体４はアルミ板６と鉄板７の積層車合体か
らなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のことき直線スライダの一用途として、これを高度
の清浄度を要求される室内で搬送装置として使用する要
求がある。

しかしながら、従来の直線スライダは、案内部における
振動や機械的接触等によって摩耗粉が発生したり、ロー
ラ部に使用するグリースが飛散するなどして雰囲気を汚
染する問題がある。

そのため、フリーローラに替えて磁気軸受を使用し、磁
気浮上式とすることが効果的であるが、磁気軸受を使用
する場合は、可動部を構成するパレットを浮上させた状
態で水平状態に保持する必要があり、この点は前記のご
とき従来例には存在しない新たな技術的課題となる。

そこで、この発明は上記の課題を解決した磁気浮上式直
線スライダを提供することを目的とする。

〔技術的課題の解決手段の１〕技術的課題の解決手段の１は次のとおりである。

すなわち、四角形平面を含む可動部材１８の各コーナ部
に案内レール１１と対向した水平面制御用の磁気軸受２
３Ａ、２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｄ　を設け、その一側辺に
沿って設けた第１および第２磁気軸受２３Ａ　、　２３
Ｂに案内レール１１とのギャップを検出する第１および
第２センサ２４ａ、２４ｂを付設する。また、他側辺に
沿って設けた第３および第４磁気軸受２３Ｃ、２３Ｄの
中間に同様の第３センサ２４Ｃを設ける。

第１磁気軸受２３Ａを第１．第２センサ２４ａ。

２４ｂの検出値ａ、ｂの平均値と、第１センサ２４３の
検出値１の和により制御する。

第２磁気軸受２３Ｂを第１．第２センサ２４ａ。

２４ｂの検出値ａ、ｂの平均値と、第２センサ詔すの検
出値ｌ）の和（こより制御する。

第３磁気軸受２３Ｃを第３センサ２４Ｃと第１センサ２
４Ｈの各検出値ｃ、ａの和により制御する。

第４磁気軸受２３Ｄを第３センサ２４Ｃと第２センサ２
４ｂの各検出値Ｃ１ｂの和により制御する。

〔作用〕

上記の手段（こよると、第１〜第３センサ２４ａ〜２４
Ｃが一つの平面内に含まれるので、それぞれの検出値３
〜Ｃを上記のように組合せて各磁気軸受２３Ａ〜２３Ｄ
を制御することにより、可動部材１日を水平状態に維持
する。

〔技術的課題の解決手段の２〕技術的課題の解決手段の２は次のとおりである。

すなわち、四角形平面を含む可動部材１８の各コーナ部
に案内レール１１と対向した水平面側■用の磁気軸受２
３Ａ〜２３Ｄを設け、その一側辺に沿って設けた第１お
よび第２磁気軸受２３Ａ。

２３Ｂに案内レール１１とのギャップを検出する第１お
よび第２センサ２４ａ’、　２４ｂ’を付設する。また
、他側辺に沿って設けた第３および第４磁気軸受２３Ｃ
、２４Ｄに同様の第３および第４センサ２４ｃ’、２４
ｄ’を付設する。

第１磁気軸受２３Ａを第１．第２センサ２４ａ’。

２４ｂ′の検出値ａ′、ｂ′の平均値と、第１．第３セ
ンサ２４°ａ’、２４ｃ’の検出値ａ’　、　Ｃ’（７
）平均値（７）和ｉＣヨｌ’）制御する。

第２磁気軸受２３Ｂを、第１．第２センサ２４ａ。

２４ｂ′の検出値ａ′、ｂ′の平均値と、第２．第４セ
ンサ２４ｂ、２４ｄの検出値’ｂ　、　ｄの平均値の和
ｌこより制御する。

第３磁気軸受２３Ｃを、第３．第４センサ２４Ｃ１２４
ｄ′の検出値Ｃ′、ｄ′の平均圃と、第１．第３センサ
２４；；、２３Ｃ’の平均値３′、Ｃ′の和により制御
する。

第４磁気軸受２３Ｄを、第３．第４センサ２４Ｃ’＋２
４ｄ’の検出値ｃ’、ｄ’の平均値と、第２．第４セン
サ２４ｂ’、２４ｄ’の検出値ｂ’、ｄ’の平均値の和
により制御する。

〔作用〕

上記の手段ｉこよると、第１〜第４センサ２４ａ′〜２
４ｄ′か一つの平面内に含まれるので、それぞれの検出
値３′〜ｄ′を上記のように組合せて各磁気軸受２３Ａ
〜２３Ｄを制御することにより、可動部材１８を水平状
態に維持する。

〔実施例〕

この発明の実施例にかかる磁気浮上式直線スライタは、
第１図１こ示すように、案内レール１１の上面に長さ方
向に一定幅の案内溝１２が設けられている。この案内溝
１２の対向内側面には、それぞれ誘導型リニアモータの
ステータ１３．１４が設けられ、これらのステータ１３
，１４は一定の間隔をおいて対向している。

上記の案内レール１１は、両側（こガイド面１５を形成
するとともに、そのガイド面１５の下方の部分に凹所１
６を設け、その凹所１６の上部凹入面にもガイド面１７
を形成している。

可動部としてのパレット１日は、案内レール１１の上面
に沿う載せ板１９とその両側に下向きに屈曲形成された
側板２０゛、および側板２０の下端から、上記凹所１６
に臨むよう内向きに屈曲された屈曲板２１からなる。上
記の載せ板１９の下面にはアルミ板でなる２誘導体２２
が下方に突出するように取付けられ、前記の両ステータ
１３，１４と所要のギャップをもって対向させている。

これによって、２誘導体２２の両側にステータ１３゜１
４を配置し、かつこれらの対向面が垂直である両側式リ
ニアモータを構成している。

また、パレット１８の屈曲板２１の上面には上下方向案
内用磁気軸受２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ，２３Ｄが設けら
れ（第２図参照）の案内レール１１の凹入ガイド面１７
と所要のギャップをおいて対向している。また、両側板
２０の内面には、左右方向案内用磁気軸受２３Ｅ　、２
３Ｆ　、２３Ｇ、２３Ｈか設けられ、案内レール１１の
両側ガイド面１５と所要のギャップをおいて対向してい
る。これらの各磁気軸受２３Ａ〜２３Ｈは電磁石により
構成され、次の方法により制御される。

すなわち、磁気軸受２３Ａ〜２４Ｄのガイド面１７との
間のギャップを検出し、パレット１８の上下方向の姿勢
を制御するために、磁気軸受２３Ａと２３Ｂの近くに第
１および第２ギヤツプセン＋２４１．２４ｂを設け、更
に同２３Ｇと２３０の中間に第３ギヤツプセンサ２４Ｃ
を設けている。

また、磁気軸受２３Ｅ〜２３ｔ〜■とガイド面１５との
間のギャップを検出し、パレット１８の左右方向の姿勢
を制御するために、片側の磁気軸受２３Ｅ、２４Ｆの近
く（ζギャップセンサ２４ｄ　、２４Ｃを設けている。

ギャップセンサ２４ｄは、左右の磁気軸受２３Ｅ　、２
３Ｇを制御し、同２４ｅも左右の磁気軸受２３　Ｆ　、
　２３１−１を制御するものであって、前後の軸受にわ
たって制御することがないので、特に問題とする点はな
く、従来公知の手段によることができる。

しかし、ギャップセンサ２４ａ〜２４Ｃは、左右方向の
傾きと、前後方向の傾きを検出して４個の磁気軸受２３
Ａ〜２３Ｄを制御することになるので、３個所の変位を
各磁気軸受２３Ａ〜２３Ｄに適当に配分する必要がある
。

いま、ギャップセンサ２４ａ〜２４Ｃの検出イ直をそれ
ぞれａ　−ｃとすると、左右の傾きについては、センサ
２４ａ、２４ｔ）の検出値３，１ンの算術平均値２　（
ａ　＋　ｂ　）によって磁気軸受２３Ａ　、２３Ｂを制
御するとともに、センサ２４Ｃの検出（直Ｃによって同
２３Ｃ，２３Ｄを制御する。

また、前後の傾きについては、セッサ２４ａの検出値ａ
により磁気軸受２３Ａ　、２３Ｃを制御するとともに、
センサ２４ｂの検出値すにより磁気軸受２３１１，２３
Ｄを制御する。

したかつて、パレット１８の上下面全体としての姿勢制
御は、各センサ２４ａ〜２４Ｃの検出値ａ−（を第３図
のよう（こ演算回路２５において加算し、その加算出力
を、制御回路２６の位相補償回路２７および電力増幅回
路２８を通して各磁気軸受２３Ａ〜２３Ｄに入力するこ
とにより行なう。

なお、ギャップセンサの設置スペース等の関係で、第４
図に示すように各磁気軸受２３Ａ〜２３Ｄのそれぞれに
第１〜第４ギヤツプ２４３′〜２４ｄ′を設ける場合は
、これらの検出値ａ′〜ｄ′を、第５図に示すように加
算演算を行なって各磁気軸受２３’Ａ〜２３Ｄを制御す
る。

また、上記の磁気軸受２３Ａ〜２３Ｄの制御において制
御信号の周波数がパレット１８の固有振数と一致し、共
振現象を生じることを防止するために、このような周波
数の信号を除くバンドエリミネートフィルタ−２９を制
御回路２６に入れることか望ましい（第６図参照）。な
お、パレット１８に物品が搭載されていても、パレット
１８と物品間の摩擦力によりパレット１８からその物品
ニ伝達される振動は減衰されるので、フィルター２つに
よって除外する信号の周波数は無負荷時の固有振動数に
相当するものでよい。

〔効果〕

以上述べたように、この発明は同−下面内にある少なく
とも３個のギャップセンサを用い、それぞれの検出値に
よって４コ一ナ部の磁気軸受を制御するようにしたから
、可動部材を浮上状態で水平に保持することができる。

また、実施例に示したように、制御回路にバンドエリミ
ネートフィルタを介在すると、可動部材の共振現象によ
る振動を防止することかできる。

また、実施例に示したように、ステータと２次導体の対
向面を垂直に構成すると、ステータとその両側の２次導
体間に作用する電磁並直方は、方向か反対であるため打
消しあって零になる。そのため変動荷重か磁気軸受に作
用しないので、磁気軸受の設計が容易になる。また、電
磁垂直力か作用しないので、２次導体をアルミ板だけて
構成でき、軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の断面図、第２図はその平面図、第３図
は制御方法を示すブロック図、第４図は他の実施例の平
面図、第５図は第４図の場合の制御方法を示すブロック
図、第６図は制御回路の変形例を示すブロック図、第７
図は従来例の断面図である。１１・・・案内レール、１２・・・案内溝、１３．１４
・・・ステータ、１５・・・ガイド面、１７・・・ガイ
ド面、１８・・・パレット、２２・・・２誘導Ｋ、２３
Ａ〜２３Ｄ・・・磁気軸受、２４ａ〜２４Ｃ・・・第１
〜第３ギヤツプセンサ、２４ａ′〜２４ｄ′・・・第１
〜第４ギヤツプセンサ。特許出願人　　エヌ・チー・エヌ東洋ベアリング株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）四角形平面を含む可動部材の各コーナ部に案内レ
ールと対向した水平面制御用の磁気軸受を設け、その一
側辺に沿つて設けた第１および第２磁気軸受に案内レー
ルとのギャップを検出する第１および第２センサを付設
し、他側辺に沿つて設けた第３および第４磁気軸受の中
間に同様の第３センサを設け、第１磁気軸受を第１、第２センサの検出値の平均値と、
第１センサの検出値の和により、第２磁気軸受を第１、第２センサの検出値の平均値と、
第２センサの検出値の和により、第３磁気軸受を第３センサと第１センサの各検出値の和
により、第４磁気軸受を第３センサと第２センサの各検出値の和
により、それぞれ制御することを特徴とする磁気浮上式直線スラ
イダ。
（２）四角形平面を含む可動部材の各コーナ部に案内レ
ールと対向した水平面制御用の磁気軸受を設け、その一
側辺に沿つて設けた第１および第２磁気軸受に案内レー
ルとのギャップを検出する第１および第２センサを付設
し、他側辺に沿つて設けた第３および第４磁気軸受に同
様の第３および第４センサを付設し、第１磁気軸受を第１、第２センサの検出値の平均値と第
１、第３センサの検出値の平均値の和により、第２磁気軸受を第１、第２センサの検出値の平均値と第
２、第４センサの検出値の平均値の和により、第３磁気軸受と第３、第４センサの検出値の平均値と第
１、第３センサの検出値の平均値の和により、第４磁気軸受を第３、第４センサの検出値の平均値と、
第２、第４センサの検出値の平均値の和により、それぞれ制御することを特徴とする磁気浮上式直線スラ
イダ。