JPS6277005A - 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Ｈ置に関する。

〔発明の技術的背東とその問題点〕

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
送車を磁気的吸引力を用いて支持する方式は、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。

このような磁気的吸引力を用いた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からである
。

しかし、ガイドレールを分割構造にすると、その継目部
分は搬送車の進行方向と直交することになる。もちろん
、磁気支持ユニット、空隙およびガイドレールで形成さ
れる磁気回路が継目に対して平行であれば搬送車が継目
を通過しても、この磁気回路の磁気抵抗が大きく変化す
ることはない。

しかし、この種の搬送装置では、空間的な制約からガイ
ドレールとしてできるだけ幅の狭いものを用いたいとい
う要求があり、この要求を満たすには搬送車の進行方向
と磁気回路とを平行に配置することが望ましい。また、
磁気回路を搬送車の進行方向に対して直交する方向に設
定した場合でも、搬送路の敷設上の制約から搬送車を、
これまでの進行方向に対して直角に分岐させなければな
らない場合も生じてくる。この時、分岐後の磁気支持ユ
ニットがつくる前記磁気回路は、分岐前とは異なり、搬
送車の進行方向と平行になり、継目部分通過時において
継目と直交することになる。

こうなると、第６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１とガイドレール
２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、分割構造のガイドレールに沿っ
て進行する搬送車の進行方向と平行に磁気回路を設定し
場合でも、ガイドレールの継目部分で磁気的吸引力が大
幅に低下するのを防止でき、常に磁気浮上系の安定化が
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、この搬送車に搭
載されて前記ガイドレールの下面と空隙を介して対向す
−る電磁石を備え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磁気支持ユニッ
トが発生させる磁束が通る磁気回路を安定化させる制（
財）手段とを備えた浮上式搬送装置において、前記レー
ル分割体の接続端部を次のように形成したことを特徴と
している。

すなわち、前記磁気支持ユニットが前配置、峻送車の進
行方向および鉛直方向と平行な平面に沿った磁束を発生
さゼる区間では、前記レール分ギ１体の接続端部か、前
記平面と平行でかつ前記磁束の前記進行方向の長さより
も長い部分を備えている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り発生する磁束
を、搬送車の進行方向および鉛直方向と平行な平面に沿
わせるようにした区間において、ガイドレールの継目部
分を搬送車が通過する際でも、レール分割体の接続端部
に搬送車の進行方向および鉛直方向と平行な部分でしか
も磁束の進行方向長さよりも長い部分を設けているので
、磁束の全てが継目部分を横切ることがなく、磁気抵抗
が大幅に変動することはない。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図ることがで
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。

Ｃ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の側壁内面にはそれぞれ断面が
コテ状の非常時用ガイド１３ａ。

１３ｂ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、搬送車止
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
れた帯状部材２１の下面に白色の塗装を施したものであ
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。各帯状部材２１の継目部分Ａは、同部材２
１の内側側端部から同中央部にかけて同部材２１の幅方
向に延びる部分ａ１と、この部分ａ１から同部材２１の
長さ方向に延びる部分ａ２と、この部分ａ２から同部材
２１の外側側端部にかけて幅方向に延びる部分ａ３とか
らなる階段形状を呈している。そして、同部材２１の長
さ方向に延びる部分ａ２は、後述する磁気支持ユニット
υ−が作る磁束の搬送単連行方向の長さよりも長（設定
されている。

この継目部分Ａは所定の接合処理がなされている。

次に搬送車止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
板状の基台肱が配置されている。、この基台並は、進行
方向に配置された２つの分割板２６ａ。

２６１）と、両分側板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。この基台坦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鉦が搭載されている。こ
れら磁気支持ユニット限−は、上記基台層−上面で図示
しないボルトおよび台座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旦には、同ユニ
ット廷とガイドレール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　、　２６ｂの下面に
は、２組の連結部材３５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３１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場の電
８！４３とがそれぞれ２つずつ計４つ搭載されている。

また、前記基台翻−の下面四隅位置には、磁気支持ユニ
ット３１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１５
を上下方向に支持するための４つの一縦車輪４５ａと、
同非常用ガイド１３ａ　、　１３ｂの側壁内面に接触し
て搬送車Ｕ−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、基台跋は
前述したリニア誘導電動機の可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。

磁気支持ユニット扛は、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Ｕの進行方
向と平行な方向に配置された２つの電磁石５１．５２と
、これら電磁石■、鼠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Ｎ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、電磁石５１．５２
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２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、搬送車止に取付けられて磁気支持ユニット月−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
もしくは搬送車止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によってギヤツ
ブ長設定値Ｚａｅ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０信号と比較された債、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、その脇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と制御ｉＩ表装
置１との間に介在されており、変調回路６４、演算回路
６２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
４３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７
５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ｍ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　
、　１３ｂの上下壁のいずれか一方の内面に搬送車１５
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ｍ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、磁気支持ユニット廷とガイドレー
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３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。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止の進行方向およ
び鉛直に対して平行な面に沿うように発生する。ギャッ
プ長は、搬送車止−など被支持体の重量と、永久磁石５
３の起磁力による磁気支持ユニット３１〜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針、鼠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、搬送重臣がリニア誘導電動機の固定子１６の真下
にあるとして、この固定子１Ｇを付勢すると、基台扶が
固定子１６から電磁力を受けるので、搬送車止は、磁気
浮上状態のままガイドレール１２ａ。

１２ｂ　１．：冶って走行し始める。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、搬送重り−は再度（＝ｊ努されてガ
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。

そして、この実施例によれば、搬送車４が移動の過程で
ガイドレール１２ａ　、　１２ｂの継目部分Ａを通過す
る際でも、第３図（ｂ）から明らかな如く、接合面の一
部でかつ搬送車比の進行方向に平行な部分と、磁束Φの
発生する方向とが一致しているので、磁束Φが継目部分
Ａを完全に横切ることがない。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、搬送車比の重心位置の変化
等があった場合は、各磁気支持ユニット旦が支持すべき
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扛とガイドレール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２６ｂ
に対して回転し、それぞれの磁気支持ユニットＵが適切
な間隙長を保つように作用する。

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、継目部分Ａが階段形状を呈
しいるが、これはガイドレール１２ａ　、　１２ｂを形
成する帯状部材２１の接合部の形状を何等限定するもの
では・なく、たとえば第４図に示すように、ガイドレー
ル１２ａ　、　１２ｂをそれぞれ側端面で接続するよう
にしても良い。このように構成すると、浮上式搬送装置
が温度差の激しい環境にあっても、磁気支持ユニット旦
の吸引力に大きな影響を与えることなしにガイドレール
１２ａ　、　１２ｂの熱・　膨張による寸法の狂いを吸
収できるという利点がある。

また、第５図に示すように継目部分Ａを複数段の階段状
にし、搬送車比の進行方向と平行な部分をそれぞれ磁気
回路の進行方向の長さよりも長くするようにしてもよい
。この例では継目部分Ａのうちガイドレール１２ａ　　
（１２ｂ　）の幅方向に延びる部分が３つであるから、
継目部分Ａが磁束を横切るのは最大でもガイドレールの
幅の１／３である。

したがって、前述した例よりもさらに安定な制御が可能
である。この効果は階段状部分の段数を増やせば増やす
程高まる。

また、継目部分Ａに接する軌道枠１１の上部下面に強磁
性体の継手金具を用いることにより、磁気支持ユニット
υ−１空隙Ｐおよびガイドレール１２ａ（１２ｂ）で形
成される磁気回路を継目部分Ａにおいてより安定な状態
にするようにしてもよい。

さらに本発明は、磁気支持ユニットとして電磁石のみを
用いた浮上式搬送装置にも適用可能であることはいうま
でもない。

【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図は同装置の制徂装冒の電気的
構成を示すブロック図、第３図＜ａ＞は同装置の磁気回
路を示す一部切欠した側面図、同図（ｂ）は同一部切欠
した正面図、第４図および第５図は本発明の池の実施例
【二係る浮上式搬送装置をそれぞれ説明するための図、
第６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　、
　１２［ｔ・・・ガイドレール、１１・・・軌道枠、１
３ａ　、　１３ｂ・・・非常用ガイド、１５−・・搬送
車、１６・・・リニア誘導電動磯の固定子、２５・・・
基台、２６ａ　、　２６ｂ・・・分割板、２７・・・連
結機構、３４・・・ギセップセンサ、−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
・・・継目部分、Ｐ・・・空隙。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第３図 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）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、この搬送車に搭載さ
   れて前記ガイドレールの下面と空隙を介して対向する電
   磁石を備え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磁気支持ユニットが発
   生させる磁束が通る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
   トが前記搬送車の進行方向および鉛直方向と平行な平面
   に沿った磁束を発生させる区間では、前記レール分割体
   の接続端部が、前記平面と平行でかつ前記磁束の前記進
   行方向の長さよりも長い部分を備えていることを特徴と
   する浮上式搬送装置。
2. （２）前記磁気支持ユニットは、前記電磁石と、この電
   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とで構成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）前記レール分割体の接続部は、強磁性体の継手金
   具で結合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。
4. （４）前記継手金具は、前記ガイドレールを支持する要
   素に一体的に形成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第３項記載の浮上式搬送装置。