JPS61224807A - 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、特に磁気浮上系の安定制御を図れるようにし
た浮上式搬送装置に関する。

〔発明の技術的背景とその間ｉ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、書類、現金、試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、粉塵の発生等が無く低
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。

このような磁気的な支持方式による浮上式搬送装置の中
にあって、本出願人は先に磁気支持ユニットとして永久
磁石を用いたものを提案した。この装置によれば、搬送
車を浮上させるのに必要な起磁力の大部分を永久磁石の
起磁力で得ることができるので、電磁石の励磁電流を少
なくでき、省エネルギ化を図ることができる。

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、搬送路の構成が複雑になる場合が多い
。この点を考慮すると、ガイドレールを分割構造にする
のが望ましい。ガイドレールをこのように分割構造にす
れば、据付作業の簡易化を図ることができる。

しかし、ガイドレールを分割構造にすると、継目部分で
は第１０図に示すように、磁気支持ユニット１、空隙Ｐ
およびガイドレール２で形成される磁気回路の磁気抵抗
が増加し、磁気上記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。このため継目部分では一
時的に電磁石の励磁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
っても搬送車が振動したり、また励磁電流を必要以上に
流しすぎて磁気支持ユニットとガイドレールとが吸着し
てしまうなどの不具合が生じることになる。このような
不具合が生じると磁気支持制御系の安定化を損うばかり
か電力を無駄に消費することになる。

〔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、ガイドレールの据付性を何等損
うことなく、しかも常に磁気浮上系の安定化および省エ
ネルギ化を図ることが可能な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、少なくとも下面部分が強磁性体で形成された
複数のレール分割体を直列接続してなるガイドレールと
、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
ように配置された電磁石、並びに前記電磁石、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介在
し前記搬送車を浮上させるのに必要な起磁力を供給する
永久磁石で構成され前記搬送車に搭載された一または複
数の磁気支持ユニットと、前記電磁石の励磁電流を制御
して前記電磁石に流す電流が零になる状態で前記磁気回
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によって発生させる磁束
を、前記搬送車の進行方向に対して直交する平面に沿わ
せるよう、　　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、磁気支持ユニットによる磁束を、搬送
車の進行方向に対して直交する平面に沿わせるようにし
ているので、搬送車がガイドレールの一目部分を通過す
る際でも、磁気支持ユニット、空隙およびガイドレール
で構成される磁気回路が継目部分で遮断されることがな
く、磁気抵抗の変動を防止できる。このため、ガイドレ
ールの継目部分において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変動することもない。

したがって、本発明によれば、磁気浮上系の安定化を因
ることができるうえ、励磁電流が必要以上に流れること
も無いので省エネルギ化にも寄与し得る。勿論、ガイド
レールは分割構造であるため、据付性を損うこともない
。

〔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〜第３図において１１は、断面が逆Ｕ字状°に形
成され、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軌道枠である。この軌道枠１１の上
部壁下面には２本のガイドレール１２ａ　、　１２ｂが
平行に敷設されており、軌道枠１１の１”！内面にはそ
れぞれ断面がコテ状の非常時用ガイド１３ａ　、　１３
ｂが互いの開放側を対面させて敷設されている。ガイド
レール１２ａ　、　１２ｂの下側には、搬送車肋−が上
記ガイドレール１２ａ　、　１２ｂに沿って走行自在に
配置されている。また、軌道枠１１の上部壁下面で上記
ガイドレール１２ａ　、　１２ｂの間の部分には、上記
ガイドレールに沿って所定の距離を隔ててリニア誘導電
動機の固定子１６が配置されている。

ガイドレール１２ａ　、　１２ｂは、強磁性体で形成さ
れた逆Ｕ字状部材２１の下面に白色のビニルテープ２２
を貼着してなるものであり、オフィスへの据付作業を容
易化するため分割構造となっている。各部材２１の継目
部分Ａは所定の接合処理が施されている。

次に搬送車旦、の構成について説明する。すなわち、ガ
イドレール１２ａ　、　１２ｂの下面と対向するように
平板状の基台技が配置されている。この基台翻−は、進
行方向に配置された２つの分割板２６ａ。

２６ｂと、再分割板２６ａ　、　２６ｂを同進行方向と
直交する面内で回転可能に連結する連結機構２７とで構
成されている。この基台比の上面四隅位置には、それぞ
れ計４つの磁気支持ユニットＪ−が搭載されている。こ
れら磁気支持ユニットＪ−は、上記基台４上面で回転可
能なようにボルト３２および台座３３を用いて前記基台
肱に取付けられている。これら磁気支持ユニット幻−に
は、同ユニットＪ−とガイドレール１２ａ　、　１２ｂ
の下面との間の空隙長を検出す−る光学ギャップセンサ
３４が取付けられている。また、各分割板２６ａ　、　
２８ｂの下面には、連結部材３５ａ　、　３５ｂ　、　
３６ａ　、　３６ｂを介して搬送物の収容のための容器
３７．３８がそれぞれ取付けられている。そして、これ
ら容器３７．３８には、前記４つの磁気支持ユニット３
１をそれぞれ制御するための制御装置４１と、定電圧発
生装置４２と、これらに電力を供給する小容量の電１１
４３とがそれぞれ２つずつ計４つ搭載されている。また
、前記基台技の下面四隅位置には、磁気支持ユニット３
１の磁気力喪失時などにおいて前記非常用ガイド１３ａ
　、　１３ｂの上下壁内面に接触して搬送車Ｕを上下方
向に支持するための４つの縦車輪４５ａと、同非常用ガ
イド１３ａ　、　１３ｂの側壁内面に接触して搬送車１
５を左右方向に支持するための４つの横車輪４５ｂとが
それぞれ取付けられている。なお、基台２５は前述した
リニア誘導電動機の稼動要素である導体板を兼ねたもの
であり、装置の稼動時においては、固定子１６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。

磁気支持ユニットＪ−は、上端部がガイドレール１２ａ
　、　１２ｂの下端部と対向するように搬送車圧の進行
方向と直交する方向に配置された２つの電磁石５１．５
２と、これら電磁石５１．５２の各下部側面間に介在す
る永久磁石５３とで構成されており、全体としてＵ字状
をなすものである。各電磁６堕−１鼠は、強磁性体で形
成された継鉄５５と、この継鉄５５に巻装されたコイル
５６とで構成されており、各コイル５６は、電磁石■、
豆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。

また、制御装置４１は、例えば第４図に示すように構成
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たものである。この制御装置４
１は、搬送車圧に取付けられて磁気支持ユニットＵによ
って形成される磁気回路中の起磁力あるいは磁気抵抗も
しくは搬送車１５の運動の変化を検出するセンサ部６１
と、このセンサ部６１からの信号に基づいてコイル５６
に供給すべき電力を演算する演算回路６２と、この演算
回路６２からの信号に基づいて、前記コイル５６に電力
を供給するパワーアンプ６３とで構成されており、これ
が４つ集まって４つの磁気支持ユニット４１をそれぞれ
制御する。センサ部６１は、外部雑音の影響を抑制する
ため前述した光学ギャップセンサ３４の信号を変調する
変調回路６４と、前記コイル５６の電流値を検出する電
流検出器６５とで構成されている。演算回路６２は、一
方においては、光学ギャップセンサ３４からの信号を変
調回路６４を介して導入し、減算器６６によってギャッ
、ブ長設定値ｚ６を減算するとともに、この減算器６６
の出力を直接、または微分器６７を介してそれぞれフィ
ードバックゲイン補償器６８．６９に導き、他方におい
ては電流検出器６５からの信号をフィードバックゲイン
補償器７０に導くものであり、さらに電流検出器６５か
ら導入され減算器７１でＯ信号と比較された後、積分補
償器７２で補償された信号と、上記３つのフィードバッ
クゲイン補償器６８〜７０の加算器７３による加算出力
とを減算器７４で比較して、その偏差を前記パワーアン
プ６３に出力するものとなっている。

また、定電圧発生装置４２は、電源４３と制ｗＪ装置４
１との間に介在されており、変調回路６４、演算回路６
２および光学ギャップセンサ３４に常に一定の電圧で電
流を供給している。この定電圧発生装置４２は、電源４
３の負荷変動に起因する電圧降下が制御装置４１に与え
る影響を除去するためのもので、基準電圧発生装置７５
と、この基準−圧発生装置７５の出力信号に基づき常に
一定電圧で必要とされる電流を制御装置４１に供給する
電流増幅器７６とから構成されている。　　　゛ 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、非常用ガイド１３ａ　
、　１３ｔ＋の上下壁のいずれか一方の内面に搬送車圧
の縦車輪４５ａが接触している。この状態で装置を起動
させると、制御装置４１は、永久磁石５３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υ−，５２に
発生させるとともに、磁気支持ユニット扛とガイドレー
ル１２ａ　、　１２ｂとの間に所定の空隙長を維持させ
るべく励磁コイル５６に流す電流を制御する。これによ
って、第５図（ａ）に示すように、永久磁石５３〜継鉄
５５〜空隙Ｐ〜ガイドレール１２ａ　、　　（１２ｂ　
）〜空隙Ｐ〜継鉄５５〜永久磁石５３の経路からなる磁
気回路が形成される。そのこの磁気回路に形成される磁
束Φは、同図（ｂ）に示すように搬送車圧の進行方向に
対して直交する面に沿うように発生する。ギャップ長は
、搬送車圧など被支持体の重量と、永久磁石５３の起磁
力による磁気支持ユニット幻−ガイドレール１２ａ　　
（１２ｂ）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４１は、このギャップ長を維持
すべく電磁石■、豆の励磁電流制御を行う。

これによって、いわゆるゼロパワー制−がなされること
になる。

いま、搬送車圧、がリニア誘導電動機の固定子１６の真
下にあるとして、この固定子１６を付勢すると、基台技
が固定子１６から電磁力を受けるので、搬送車圧は、磁
気浮上状態のままガイドレール１２ａ。

１２ｂに沿って走行し始める。搬送車止が空気抵抗等の
影響で完全静止するまでの間に再び固定子１６が配置さ
れていれば、搬送車ｊ、は再度付勢されてガイドレール
１２ａ　、　１２ｂ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、搬送車圧を非接触状態で目的地点まで移動さ
せることができる。

そして、この実施例によれば、搬送車１５が移動の過程
でカイトレール１２ａ、１２ｂの継目部分Ａを通過する
時でも、第５図（ｂ）から明らかな如く、接合面と磁束
Φの発生する方向とが一致しているので、磁束Φが継目
Ａを横切ることがない。このため、磁気抵抗の変化を抑
制でき、継目部分通過時の制御性能の安定化を図ること
ができる。

また、この実施例の装置では、ガイドレール１２ａ　、
　１２ｂの平面度の狂いや、搬送車圧の重心位置の変化
等があった場合は、各磁気支持ユニットυ−が支持すべ
き重量に釣合う吸引力を永久磁石５３に発生させるよう
な間隙を各磁気支持ユニット耗とガイドレール１２ａ　
、　１２ｂとの間に確保する必要がある。この場合には
、連結機構２７を中心として分割板２６ａが分割板２６
ｂに対して回転し、それぞれの磁気支持ユニットＪ−が
適切な間隙長を保つように作用する。

なお、この装置によれば、磁気支持ユニット３１の２つ
の電磁石５１．５２を搬送車止の進行方向とは直交する
方向に配置しているので、進行方向に配置する場合に比
べて上下方向に突出した曲線部の通過を容易にするとい
う効果も奏する。

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基台肱が、その進行方向に平行
な回転軸の回りで回転可能な２つの分割体２６ａ　、　
２６ｂより構成されているが、回転軸の方向、個数およ
び位置は何等特定されるものでは無い。被搬送体、電源
、制御装置、磁気支持ユニットおよびガイドレールなど
の形状および配置等により、第６図〜第９図に示すよう
に種々変更可能である。第６図は連結機構２７を搬送車
比の進行方向に対して直交する方向の軸回りで分割板２
６ａ。

２６ｂとを回転自在の連結した例であり、第７図は搬送
車比の進行方向に対し僅か傾いた軸回りに連結機構２７
を設けた例である。また、第８図は６つの磁気支持ユニ
ット扛を、また第９図は８つの磁気支持ユニット月−を
それぞれ用いた例であり、共に進行方向に分割された分
割板２６ａ　、　２６ｂが水平面内で回転可能に連結さ
れており、かつ上記各分割板２６ａ　、　２６ｂがそれ
ぞれ２つないしは３つに分割され、その分割体が垂直面
内で回転可能に連結されたものである。

また、上記実施例では逆Ｕ字状のガイドレール１２ａ　
、　１２ｂを用いているが、例えば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にまたがるよう
な幅の広いガイドレールを用いるようにしても、また帯
状のものを用いても良い。

この他、容器、その他の構成要素の形状も本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【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図は同装置の縦断面図、第３図
は同装置を一部切欠した側面図、第４図は同装置の制御
装置の電気的構成を示すブロック図、第５図は同装置の
作用を説明するための図、第６図〜第９図は本発明の他
の実施例に係る浮上式搬送装置をそれぞれ説明するため
の図、第１０図は従来の浮上式搬送装置を説明するため
の図である。 １．３１・・・磁気支持ユニット、２　、１２ａ　、　
１２ｂ　−・・ガイドレール、１１・・・軌道枠、１３
ａ　、　１３ｂ・・・非常用ガイド、且・・・搬送車、
１６・・・リニア誘導電動機の固°定子、２５・・・基
台、２６ａ　、　２６ｂ・・・分割板、２７・・・連結
機構、３４・・・ギャップセンサ、３７．３８・・・容
器、４１・・・制御装置、４２・・・定電圧発生装置、
４３・・・電”源、５１．。 ５２・・・電磁石、５３・・・永久磁石、５５・・・継
鉄、５６・・・コイル、Ａ・・・継目、Ｐ・・・空隙。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも下面部分が強磁性体で形成された複数
   のレール分割体を直列接続してなるガイドレールと、こ
   のガイドレールに沿つ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よう
   に配置された電磁石、並びに前記電磁石、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介在し前
   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
   磁石で構成され前記搬送車に搭載された一または複数の
   磁気支持ユニットと、前記電磁石の励磁電流を制御して
   前記電磁石に流す電流が零になる状態で前記磁気回路を
   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、前記搬送車の進行方向に
   対して直交する平面に沿つた磁束を発生するものである
   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、前記ガイドレールの下
   面と平行な平面内で回転可能な状態で前記搬送車に取付
   けられてい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。
3. （３）前記搬送車は、複数に分割され、互いに回転可能
   に連結されてい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。