JPS627305A

JPS627305A - 浮上式搬送装置

Info

Publication number: JPS627305A
Application number: JP60143778A
Authority: JP
Inventors: Akihira Morishita; 明平森下; Koji Uemura; 植村　宏治
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-06-29
Filing date: 1985-06-29
Publication date: 1987-01-14
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: JPH0757042B2

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、特に搬送車に効率良く推進力を与えられるよ
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。

ところで、従来のこうした磁気的な支持方式により浮上
している搬送車を走行させるには、片側式リニア誘導電
動機の二次導体板を搬送車に取付け、同電動機の固定子
を軌道側に配置して加減速に必要な推力を搬送車に与え
る方式が、その構造の簡単化から最も広く用いられてい
る。

片側式リニア誘導電動機は、一般に二次導体板に鉄板を
裏打ちし、その固定子の発生する磁束を二次導体に集中
させて大きな推力を得る構造となっている。しかし、こ
のように鉄板を裏打ちした二次導体板を搬送車に取付け
ると、固定子と鉄板との間に強力な磁気的吸引力が働き
、搬送車の磁気浮上が非常に困難になるという欠点があ
った。

また、この吸引力が発生しないように鉄板を取り除くこ
ともできるが、そのようにすると固定子の発生する磁束
が二次導体に集中せず、固定子と二次導体との間の空隙
長を極端に短くしない限り大きな推力が得られないこと
になる。さらに、空隙長を極端に短くすると、走行中の
搬送車が固定子に衝突しかねないという問題も生じてく
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、搬送車の磁気浮上状態に悪影
響を及ぼさずに搬送車に大きな加減速力を与えることが
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、少なくとも下面部分が強磁性体で形成され固
定側に配置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、前記搬送車に前記ガイドレールに沿った推力を
与えるリニア誘導電動機とを備えた浮上式搬送装置にお
いて、前記リニア誘導電動機が、前記搬送車に設けられ
た二次導体と、この二次導体と対向するように前記ガイ
ドレールに沿って前記固定側に配置された固定子と、前
記二次導体を介して前記固定子と対向し前記二次導体に
は非接触でかつ前記固定側に固定された強磁性体とを具
備したものであることを特徴としている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、二次導体に磁束を集中させるための強
磁性体と、片側式リニア誘導電動機の固定子との間に磁
気的吸引力が作用しても、両者が共に固定側に固定され
ているため、その吸引力はなんら搬送車に影響を与えな
い。したがって、搬送車の浮上走行状態の安定化を図る
ことができる。

しかも、このように強磁性体を固定側に配置すれば、二
次導体の強磁性体を裏打ちする場合に比べ、搬送車の重
量が軽くなるので、その分だけ搬送車の積載重量を増す
ことができる。

なお、本発明では強磁性体によって、二次導体に磁束を
集中させることができ、大きな加減速力を得ることがで
きるため、搬送車の登板能力を向上させることができる
。この結果、複雑な搬送軽路を設定でき、省スペース化
に寄与できる。

〔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。

第１図〜第３図において１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１の上部壁下
面には２本のガイドレール２ａ、　２ｂが平行に敷設さ
れており、軌道枠１の側壁内面にはそれぞれ断面が口字
状の非常時用ガイド３ａ、　３ｂ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２ａ、　２ｂの下
側には、搬送車長−が上記ガイドレール２ａ、　２ｂに
沿って走行自在に配置されている。そして、軌道枠１の
上部壁中央部には、搬送軌道に沿って所定の距離を隔て
て複数の縦長の孔１ａが形成され、これら孔１ａを軌道
枠１の上面から塞ぐ天板４の下面に、上記孔１ａに収容
される状態でリニア誘導電動機の固定子１６が配置され
ている。また第２図に示すように、軌道枠１の孔１ａの
両側縁部からは上記固定子１６の下面に所定ギャップを
介して対向する例えば鉄板からなる強磁性体５ａ、　５
ｂが張出している。

ガイドレール２ａ、　２ｂ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チー１２２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！１１１５の構成について説明する。すなわち
、ガイドレール２ａ、　２ｂ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。この基台扶は、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紘機構２７とで構成されている
。連結部材２７は、小径の曲線搬送軌道通過時において
カントによるガイドレール２ａ、　２ｂの作る平面の狂
いを吸収するためのものである。各分割板２６ａ　、　
２６ｂの各中央部上方には、装置の稼動時に前記固定子
１６と強磁性体５ａ、　５ｂとの間のスペースを両者と
は非接触状態で通過し得る高さの位置に、前述したリニ
ア誘導電動機の可動要素である二次導体板２８ａ　、　
２８ｂがそれぞれ配置されている。

これら二次導体板２８ａ　、　２８ｂは非磁性体で形成
され、連結板２９ａ　、　２９ｂを介して前記分割板２
６ａ。

２６ｂにそれぞれ固定されている。この基台住の上面四
隅位置には、それぞれ計４つの磁気支持ユニット旦が搭
載されている。これら磁気支持ユニット扛は、上記基台
並上面で回転可能なようにボルト３２および台座３３を
用いて前記基台技に取付けられている。これら磁気支持
ユニット扛には、同ユニット扛とガイドレール２ａ、　
２ｂ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　、
　２６ｂ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
と−をそれぞれ制御するための制御装置４１と、定電圧
発生装ａ４２と、これらに電力を供給する小容量の電源
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υ
−の磁気力喪失時などにおいて前記非常用ガイド３ａ、
　３ｂの上下壁内面に接触して搬送車止を上下方向に支
持するための４つのＩ１１１輪車５ａと、同非常用ガイ
ド３ａ。

３ｂの側壁内面に接触して搬送Ｉ！１５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。

磁気支持ユニット廷は、上端部がガイドレール２ａ、　
２ｂの下端部と対向するように搬送車止の進行方向と直
交する方向に配置された２つのＮｆａ石５１゜江と、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。各電磁石５１．５２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、′Ｒ１ａ石扛、江
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ｌｌ
装置４１は、搬送車止に取付けられて磁気支持ユニット
ど工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θ１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５
６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６
２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
てギャップ長設定値２０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１１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ｉ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［４３と制御装置４１
どの間に介在されており、変調回路６４、演算回路６２
Ｊ５よび光学ギヤップセンサ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障下が制御装置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、この基準電圧発生装置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ｋ、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３ａ、　
３ｂの上下壁のいずれか一方の内面に搬送重臣の縦車輪
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５１、５２に発生させ
るとともに、磁気支持ユニット３１とガイドレール２ａ
、　２ｂ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
に示すように、永久磁石５３〜継鉄５５〜空隙Ｐ〜ガイ
ドレール２？、　　（２ｂ）〜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。この磁
気回路に形成される磁束のは、搬送重臣の進行方向に対
して直交する面に沿うように発生する。このような方向
で磁束が発生すればガイドレール２ａ、　２ｂの継目部
分Ａの通過の際にも磁気抵抗の瞬間的な低下が少なく、
継目通過時の振動を低減できる。ギャップ長は、搬送重
臣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３Ｑガイドレール２ａ（２ｂ）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５１
．５２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。

いま、磁気浮上中の搬送重臣がリニア誘導電動機の固定
子１６の真下にあるとする。この固定子１６に施された
三相巻線に三相交流電圧を印加すると特定の向きに進°
行する移動磁界が発生する。搬送重臣の二次導体板２８
ａ　、　２８ｂを介して固定子１６と対向する側には強
磁性体５ａ、　５ｂが配置されているので、固定子１６
によって発生した磁束は、この強磁性体５ａ、　５ｂに
集中する。このため、結果的に二次導体板２８ａ　、　
２８ｂ　１％：１１束が集中することになる。

この磁束は、二次導体板２８ａ　、　２８ｂを貫通する
ので、これによって二次導体板２８ａ　、　２８ｂに電
流が流れる。この結果、電流と磁界との相互作用によっ
て搬送重臣が電磁力を受けるので、搬送重臣−は、磁気
浮上状態のままガイドレール２ａ、　２ｂに沿って走行
し始める。搬送１ｉ１５−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、
搬送重臣は再度付勢されてガイドレール２ａ、　２ｂ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１５を非接触状態で目
的地点まで移動させることができる。

この実施例によれば、固定子巻線の励磁によつ′て固定
子１６と強磁性体２８ａ　、　２８ｂとの間に磁気的吸
引力が発生した場合でも、強磁性体５ａ、　５ｂが固足
側に固定されているので、両者の相対位置が変動するこ
とはなく、搬送ｍＡの走行に与える影響は全くない。し
たがって、安定した浮上状態を維持した状態で、磁束の
集中化による大きな加減速力を得ることができる。この
ような大きな加減速力が得れれば、登板能力も向上し、
少ないスペースで障害物の回避を容易に行なえ、省スペ
ース化に寄与できる。

また、強磁性体を二次導体板５ａ、　５ｂに裏打ちしな
いことにより、搬送重臣の重量も低減できるので、設定
された磁気力の範囲内で搬送可能な重量を増すことがで
き、搬送能力の向上にもつながる。

なお、本発明は子連した実施例に限定されるものではな
い。

たとえば第６図は、リニア誘導電動機を搬送車の下側に
配置した例である。すなわち、図中１０１ａ。

１０１ｂは、所定の搬送経路に平行に敷設されたがイド
レールである。搬送車１０２は、このガイドレール１０
１ａ、　１０１ｂ上に浮上状態で配置されており、リニ
ア誘導電動機の固定子１０３はこの搬送車１０２の下側
に搬送軌道に沿って複数配置されている。搬送車１０２
ｆ、ｔ、ガイドレール１０１ａ、　１０１ｂの上面に配
置され下面に補助車輪１０４を備えた容器１０５と、上
記ガイドレール１０１ａ、　１０１ｂの下面に配置され
た基台１０６とを連結部材１０７で連結するとともに、
上記基台１０６の四隅位置に４つ磁気支持ユニット１０
８をその磁気吸引面を前記ガイドレール１０１ａ。

１０１ｂの下面に向けて配置して、さらに上記基台１０
６の下側に二次導体板１０９を非磁性体のスペーサ１１
０を介して固定したものである。そして、二次導体板１
０９を介して前記固定子１０３と対向する位置に上記固
定子１０３の磁束を導く強磁性体１１１が配置されてい
る。この強磁性体１１１は、非磁性体のスペーサ１１２
を介して固定子１０３に固定されている。

このような構成であっても、前述した本発明の効果を奏
することができる。また、この場合には、リニア誘導電
動機とガイドレールとを別々に配置するようにしている
ので、ガイドレールの敷設作業を容易に行なえる。

なお、二次導体は板状のものに限定されるものではなく
、例えば線状のものを用いた装置にも本発明を適用する
ことは可能である。また、特に二。

次導体を設けずに、例えば磁気支持ユニットを搭載する
基台の中央部に縦方向に延びるスリットを形成し、上記
基台を二次導体として兼用するようにしても良い。また
、二次導体を介して固定子と対向する強磁性体は、特に
大きな推力が必要な部分、例えば勾配軌道区間等にのみ
設けるようにしても良い。

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図は本発明の他の実施例
に係る浮上式搬送装置の縦断面図である。１９１．軌道枠、２ａ、　２ｂ、　１０１ａ、　１０１
ｂ・ｊｆ　イトＬ／　−ル、３ａ、　３ｂ・・・非常時
用ガイド、４・・・天板、５ａ、　５ｂ・・・強磁性体
、１５．１０２　・・−搬送車、１６．１０３・・・リ
ニア誘導電動機の固定子、２５．１０６・・・基台、２
６ａ。２６ｂ−・・分割板、２７　・・・連結機構、２８ａ　
、　２８ｂ　、　１１１・・・二次導体板、３４・・・
ギャップセンサ、３７．３８．　　・１０５・・・容器
、４１・・・制御装置、４２・・・定電圧発生装置、４
３・・・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３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも下面部分が強磁性体で形成され固定側
に敷設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、前記搬送車に前記ガイドレールに沿った推進力を付
与するリニア誘導電動機とを備えた浮上式搬送装置にお
いて、前記リニア誘導電動機は、前記搬送車に設けられ
た二次導体と、この二次導体と対向するように前記ガイ
ドレールに沿って前記固定側に配置された固定子と、前
記二次導体を介して前記固定子と対向し前記二次導体に
は非接触でかつ前記固定側に固定された強磁性体とを具
備したものであることを特徴とする浮上式搬送装置。
（２）前記二次導体は、導体板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。
（３）前記固定子は、前記ガイドレールに沿って複数配
置されており、前記強磁性体は、これら複数の固定子の
うち一部の固定子と対向し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。