JPS627302A - 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、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
ように構成されることが望ましい。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
たガイドレールに沿って走行自在に配置された搬送車に
磁気支持ユニットを搭載し、この磁気支持ユニットで発
生させた起磁力によって前記搬送車を磁気浮上させるも
のである。そして、搬送車にリニア誘導電動機の二次導
体を装着するとともに、同リニア誘導電動機の固定子を
前記ガイドレールに沿って間欠的に配置して搬送車を駆
動するようにしている。

上記のような磁気的な浮よ式搬送装置中にあって、磁気
支持ユニットとして永久磁石を併用したものが提案され
ている。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極めて少なくでき、搬送
車に搭載する電源の小容量化を図ることができる。

ところで、このような装置にあって、オフィスなどの所
定の地点間を結ぶようにガイドレールを敷設する場合に
は、既設の設備や對器類若しくは人の通行の妨げになら
ないような配慮が必要である。このため、ガイドレール
の構成も直線部のみならず曲線部分や傾斜部分が必要と
なってくる。

ところが、曲線軌道部分では、搬送車の台車部に固定さ
れた磁気支持ユニットの電磁石＄１鉄の上端面と曲線ガ
イドレール部下面の強磁性体との間の相対位置がずれて
しまうため、両者の対向面積が減少し、搬送車重量を支
持するのに十分な吸引力が得られなくなったり、また、
この吸引力を補うため電磁石継鉄とガイドレール下面の
強磁性体間の空隙長が狭くなりすぎて電磁石による制御
可能な範囲を逸脱してガイドレールに吸着してしまうと
いう問題があった。

〔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、ガイドレールの曲線部において
も、常に安定な浮上状態で走行を維持できる浮上式搬送
装置を提供することにある。

〔発明゛の概要〕

本発明は、磁気支持ユニットとして電磁石および永久磁
石を用い、固定部を構成するガイドレールに対して搬送
車を浮上させるのに必要な起磁力を上記永久磁石によっ
て供給することにより、省エネルギ化を図った浮上式搬
送装置にあって、曲線部のガイドレール下面部の幅を、
直線部のガイドレール下面部の幅よりも広く構成したこ
とを特徴としている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、搬送車が曲線ガイドレール部分を通過
する際でも、磁気支持ユニットとガイドレール下面の強
磁性体部分との対向面積に変動を来たすことがないので
、両者間に動く吸引力は変化せず、結局、直線ガイドレ
ール区間における空隙長に保った状態のまま曲線ガイド
レール部を通過することができる。したがって、曲線ガ
イドしノール通過時においても搬送車が上下方向に揺れ
ることがなく、被搬送物に衝撃・駆動を与えることなく
安定して曲線部を通過することができる。

〔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。なお、第１図は本装置の
平面図を、第２図は同一部切欠した斜視図を、第３図は
第１図におけるＡ−Ａ断面矢視図を、また第４図は第１
図における８−８断面矢視図をそれぞれ示している。

これら各図において、コーは、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。このガイドレール下面には、搬送車、？−がガ
イドレール上に沿って走行自在に配置されている。また
、ガイドレール１に沿った固宇部４には、所定の間隔で
リニア誘導電動機５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を平行に敷設して構成されてお
り、支持部材１１で固定部４上に支持されたものである
。そして、このカイトレール上は、直線ガイドレール１
０ａ　、　１０ｂと曲線ガイドレール１０ｅ　、　１０
ｄとの組合わせによって搬送軌道を構成している。

搬送車、？−は、次のように構成されている。すなわち
、ガイドレール上を上下に挟む形で基台１２と支持板１
３とがガイドレール１に対して平行配置されている。両
者は連結部材１４によって連結されている。基台１２土
には、塵類など被搬送物の搬送を容易化Ｊるための偏平
な容器１Ｇが搭載されている。

支持板１３の下面には、リニア誘導電動機５の可動要素
である二次導体１７が取付けられている。この二次導体
１１は、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る。この支持板１
３の上面四隅位置には前記ガイドレールの下面と所定の
空隙をあけて対向するように４つの磁気支持ユニツｈ２
１が搭載されている。

また、支持板１３の前記磁気支持ユニットＵと近接する
位置には、同ユニット２１とガイドレール１との間の空
隙長を検出するためのギャップセンサ２２が取付は部材
２３を介して取付けられている。また、支持板１３の中
央位置には、磁気支持ユニット■を制御□□するための
制御装置２４およびこの制御装置等に必要な電力を供給
するための電源２５が搭載されている。

磁気支持ユニット旺は、上端面がガイドレール１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３
３．３４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、Ｎ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。

また、制御ＩＯ装＠２４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２２に発光信号を送出するとともに
ギャップセンサ２２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。

一方、基台１２および支持板１３の四隅位置には、非常
時等において搬送車２をガイドレール１−ｔ−で走行自
在に支持する４組の車輪群４１が、ガイドｌノール１を
挟むように取付けられている。

車輪鮮す−は、それぞれ３つの補助車輪４２．４３゜４
４で構成されている。

補助車輪４２はガイドレール１（７）上部に配置され、
搬送車、？−の走行方向と直交する水平方向軸を回転軸
として回転するように支持部材４５を介して基台１２に
回転自在に支持されている。この補助車輪４２の磁気的
吸引力が低下して搬送車６２−が落下した時にガイドレ
ール上の上面上で搬送車６？−を走行させるものである
。

補助車輪４３もやはりガイドレール上の上部に配置され
、搬送車、？−の走行方向と直交する垂直方向軸を回転
軸とり、て回転するように支持部材４６を介して基台１
２に回転自在に支持されている。この補助車輪４３は、
搬送車−２−がなんらかの原因によって水平方向にずれ
た時に、ガイドレール上と磁気支持ユニット■とが必要
以上に離れないように、ガイドレール上の側面部に接触
するものである。

また、補助車輪４４は、ガイドレール１（７）下部に配
置され、搬送車、？−の進行方向と直交する水平方向軸
を回転軸として回転するように支持部材４７を介して支
持板１３に固定されている。この補助車輪４４は、なん
らかの原因によってガイドレール１と磁気支持ユニット
η−とが近接しすぎたときに、ガイドレール上の下面と
接触し、これにより磁気支持ユニッ１へ２１がガイドレ
ール１と直接吸着されるのを防止するものである。

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。

装置を起動させると、制御装置２４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３
５．３６に発生させるとともに、磁気支持ユニット■と
ガイドレール二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、永久磁石３７〜継鉄、３１〜空隙Ｐ〜ガイドレ
一ルＬ〜空隙Ｐ〜継鉄３２〜永久磁石３７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Ｕ〜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２４は、このギャップ長を維持す
べく電磁石３５．３６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御がなされることになる。

今、搬送車、２−がリニア誘導電動機ｉの固定子６土に
あるとして、この固定子６を付勢すると、支持板１３に
取付けられた二次導体１７が固定子６から１！磁、力を
受Ｇブるので、搬送車、２−は、磁気浮上状態のままガ
イドレールＹに沿って走行し始める。搬送Ｉ！Ｌ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、２−は再度付勢されてガイ
ドレール二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２を非接
触状態で目的地点まで移動させることができる。

ところで、いま第１図に示すように搬送車、２−が直線
ガイドレール１０ａ　、　ｔｕｂからなる直線軌道部分
から曲線ガイドレール１０ｃ　、　１０ｄからなる曲線
軌道部分にかけて走行する場合について考えると、搬送
車−？−の四隅に配置された電磁石継鉄３１．３２の上
端面が、ガイドレール二の下面と平行な平面内に描く軌
道の幅は、当然のことなから継鉄３１．３２の上端面の
幅よりも広くなる。したがって、第５図に示す従来例の
ように、曲線ガイドレール１０ｃもしくは１０ｄの下面
強磁性体の幅が上記継鉄３１゜３２の上端面の描く軌跡
の幅よりも狭いと、磁気支持ユニット２１と、ガイドレ
ールとの対向面積が減少し、磁気的な吸引力が減少する
ので、搬送車りの全重量を支持するために必要な吸引力
を発生させるためには、空隙長を短くしなければならな
い。

このことは、搬送車、？−が曲線軌道部分を通過する際
に上下方向に振動し、被搬送物へ衝撃、振動を与えるこ
とを意味している。

この点、本実施例に係る浮上式搬送装置によれば、第１
図に示すように曲線ガイドレール１０Ｃ９１０ｄの下面
部の強磁性体の幅を、電磁石継鉄３１゜３２の上端面が
曲線部通過の際に描く軌跡の幅よりも広くなるように構
成しであるので、上述のような不具合をなくすことがで
きる。

なお、上記電磁石継鉄３１．３２の上端面が曲線部通過
の際に描く軌跡の幅は、曲線の内側の継鉄３１゜３２の
描く軌跡の方が曲線の外側の継鉄３１．３２の描く軌跡
よりも広くなる。従って曲線ガイドレール１０Ｇ　、　
１０ｄの下面部の強磁性体の幅は、曲線内側のガイドレ
ール１０ｄの下面の幅に揃える必要はない。つまり、各
曲線ガイドレールの幅は、継鉄上端面の描く軌跡の幅の
それぞれの最大値以上に設定しさえすれば、本発明の趣
旨は十分に生かされ、かつ軌道材料の節約、軌道の軽量
化をも図ることができる。

また、この実施例の装置は、第１図に示すように直線軌
道部のガイドレール１０ａ　、　１０ｂから曲線軌道部
のガイドレールｔｏｃ　、　１０ｄに至るまでの間のい
わゆる緩和曲線部のガイドレール１０ｅ　、　１（Ｈの
下面強磁性体の幅を曲線ガイドレール１０Ｃ２１０ｄの
下面部の強磁性体の幅と等しく設定した場合を示しであ
る。この場合には、左右の曲線ガイドレール１０ｃ　、
　１０ｄと、緩和曲線部の左右ガイドレール１０ｅ　、
　１０ｆの加工費を低減することができる。

また、第６図においては、直線軌道部のカイトレール１
０ａ　、　１０ｂから曲線軌道部のガイドレール１０ｃ
　、　１０ｄに至るまでの間のいわゆる緩和曲線部のガ
イドレール１０ｅ　、　１０ｆ’の下面部の強磁性体の
幅を、直線軌道部から曲線軌道部にかけて徐々に広げる
ようにしている。このように、Ｎ磁石継鉄３１、３２上
端面の軌跡の幅に合せるようにすれば、ガイドレール材
料の節約、軌道重量の軽減、さらには緩和曲線部通過時
の搬送車走行安定性を更に向上させることができる。

なお、以上の実施例では、磁気支持ユニットに対して搬
送容器部が上方にある場合について述べたが、磁気上記
ユニットに対して搬送容器部が下方にある場合について
も、本発明の趣旨は十分に生かされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る浮上式搬送装置の平面図
、第２図は同装置の一部切欠した斜視図、第３図は同装
置の第１図におけるＡ−Ａ断面矢視図、第４図は同装置
の第１図におけるＢ−８断面矢視図、第５図は従来の浮
上式搬送装置の平面図、第６図は本発明の他の実施例に
係る浮上式搬送装置の平面図である。 Ｌ・・・ガイドレール、４？−・・・搬送車、４・・・
固定部、５・・・リニア誘導電動機、６・・・固定子、
１０ａ　、　１０ｂ・・・直線ガイドレール、１０ｃ　
、　１０ｄ・・・曲線ガイドレール、１０ｅ　、　１０
ｆ・・・緩和曲線部のガイドレール、１２・・・基台、
１３・・・支持板、１６・・・容器、１７・・・二次導
体、２１・・・磁気支持ユニット、２２・・・ギャップ
センサ、２４・・・制御装置、２５．・・・電源、３１
．３２・・・継鉄、３３．３４・・・励磁コイル、３５
．３６・・・Ｍ磁石、３１・・・永久磁石、４１・・・
車輪群、４２〜４４・・・補助車輪、４５〜４７・・・
取付は部材、Ｐ・・・空隙。

Claims (4)

【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固定部
   の一部をなすガイドレールと、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、
   並びにこの電磁石、ガイドレールおよび前記空隙からな
   る磁気回路中に介在して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、前記ガイドレールは、曲線
   部分における下面部分の幅が、同直線部分における下面
   部分の幅よりも広くなるように形成されていることを特
   徴とする浮上式搬送装置。
2. （２）前記ガイドレールは２本並設されていることを特
   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）前記曲線部分のガイドレール下面の幅は、曲線部
   外側のガイドレール下面の幅を曲線部内側のガイドレー
   ル下面の幅より狭く構成してな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。
4. （４）前記ガイドレールの直線軌道部と曲線軌道部との
   間に、互いのガイドレールが平行でない区間を設けたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項または第３項記載
   の浮上式搬送装置。