JPS63167604A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、小物類を搬送する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。

（従来の技術） 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。

この方式による搬送装置は、強磁性体で形成されたガイ
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、この搬送車に搭載され前記ガイドレー
ルとの間の磁気的吸引力によって前記搬送車を磁気浮上
させる複数の磁気支持ユニットと、この磁気支持ユニッ
トと前記ガイドレールとの間の空隙長を検出するギャッ
プセンサと、このギャップセンサの出力に基づいて前記
磁気支持ユニットの起磁力を制御する制御装置とから構
成されている。そして、ギャップセンサには、小形でか
つ安価な、しかも磁気的な影響を受けず検出精度の良好
な光学ギャップセンサが用いられている。

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、ガイドレールは分割構造にする
のが望ましい。ガイドレールをこのような分割構造にす
れば、据付は作業の簡易化を図ることができる。

しかしながら、ガイドレールを分割構造にすると、ガイ
ドレールの継目部分を搬送車が通過するときに、光学ギ
ャップセンサの受光量が変動するという問題があった。

即ち、ガイドレールの継目部分では、光学ギャップセン
サからガイドレール下面に反射して同センサに戻ってく
る光量が減少し、光学ギャップセンサの出力値が実際の
空隙長よりも大きな空隙長を示す値となってしまう。従
って制御装置は、搬送車が継目部分を通過する度に搬送
車とガイドレールとの間隙を必要以上に狭めようと制御
する結果、搬送車の上下震動をもたらし、最悪の場合に
は搬送車とガイドレールとの接触による騒音や粉塵の発
生を引起こす等の問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来の浮上式搬送装置にあっては、搬送車
がガイドレールの継目部分を通過する際に、車体が上下
に振動し、磁気浮上系の安定制御が損われるという問題
があった。したがって、本発明は、ガイドレールの継目
通過時においても搬送車の安定な磁気浮上状態を維持で
きる浮上式搬送装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、強磁性体で形成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、
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
を介して対向するように配置され前記搬送車を非接触支
持するための磁気力を発生させる電磁石を備えた磁気支
持ユニットと、前記ガイドレールの下面と対向するよう
に前記搬送車に固定され前記ガイドレールの下面へ投光
するとともに同下面からの反射光を受光する光学ギャッ
プセンサと、この光学ギャップセンサで受光された反射
光の量から前記磁気支持ユニットと前記ガイドレールと
の間の空隙長を測定し、前記電磁石に流す励磁電力を制
御する制御装置とを具備した浮上式搬送装置において、
前記光学ギャップセンサが、前記空隙長の一測定箇所に
ついて複数設けられており、前記制御装置が、これら複
数の光学ギャップセンサで得られた反射光の受光量を示
す信号を前記磁気支持ユニットと前記ガイドレールとの
間の空隙長を表す空隙長信号にそれぞれ変換する複数の
変換器と、これら複数の変換器からの空隙長信号のうち
最も小さな空隙長を示す信号を選択する選択回路と、こ
の選択回路で選択された空隙長信号に基づいて前記電磁
石に流す励磁電流を決定する演算回路とを具備したもの
であることを特徴としている。

（作　用） 本発明によれば、光学ギャップセンサが複数設けられて
いるので、搬送車がガイドレールの継目部分に差掛かっ
ても実際に継目部分に影響されて受光光量が減少するの
は複数の光学ギャップセンサのうちの一つにすぎない。

この発明では、複数の光学ギャップセンサの受光量を対
応した変換器でそれぞれ空隙長信号に変換し、得られた
空隙長信号のうち最も小さな空隙長を示す信号を選択回
路で選択するようにしている。このため、継目部分で一
部の光学ギャップセンサの出力値が実際の空隙長と異な
る値となった場合でも、他の正しい値を示す光学ギャッ
プセンサが選択回路によって選択されるので、制御系が
乱されることはない。

また、本発明では、ばらつきの大きい光学ギャップセン
サの出力ではなく、これを正しい空隙長信号、例えば電
圧値に変換して、各センサ間のばらつきを吸収した後、
その信号を選択するようにしているので、選択回路は常
に正しい値を選択することになる。したがって、この発
明によれば、搬送車がガイドレールの継目部分を通過す
る場合でも、安定した磁気浮上状態を維持することがで
きる。

（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２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字状の非常用ガイド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１５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、第３図及び第４図に示すように
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
平板状部材２１を白色に塗装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１５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２５が配置されている。

この基台２５は、進行方向に配置された２つの分割板２
６ａ、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２５の上面四隅位置には、磁
気支持ユニット３１がそれぞれ搭載されている。これら
磁気支持ユニット３１は、ボルト３２および台座３３を
用いて前記基台２５の上面に取付けられている。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、前記基台旦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１３
ａ、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。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３１は、第５図にも示すように上端部
がガイドレール１２ａ、１２ｂの下端部と対向するよう
に搬送車１５の進行方向と直交する方向に配置された２
つの電磁石Σユ、Σ又と、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１ユ、
且は、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。

この磁気支持ユニット３１の電磁石Σユ２且に挾まれる
ように、光学ギャップセンサ３４ａ。

３４ｂが配置されている。この実施例では、２つの光学
ギャップセンサ３４ａ、３４ｂを用い、これらセンサ３
４ａ、３４ｂを搬送車１乏の進行方向に配設している。

このように配置することにより、一方の光学ギャップセ
ンサが継目部分Ａに差掛っても、他方の光学ギャップセ
ンサの検出値を採用できる。これらセンサ３４ａ、３４
ｂは、支持部材３９を介して台座３３に固定されている
。

この光学ギャップセンサ３４ａ、３４ｂには、例えば第
１図に示すように反射形フォトカブラが用いられており
、発光索子６１からガイドレール１２ａ　（１２ｂ）の
下面に向けて出射され同下面で反射された光を受光素子
６２で検出し、反射光の強弱によってギャップ長Ｐを検
出するものとなっている。

また、制御装置４１は、励磁コイル５６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６３と、光学ギ
ャップセンサ３４ａ、３４ｂに発行信号を送出するとと
もに光学ギャップセンサ３４ａ、３４ｂからの受光信号
を変調する２組の変調器と、これら変調器６４ａ、６４
ｂからの信号を空隙長に等しい電圧（空隙長信号）に変
換する２組の変換器６５ａ、６５ｂと、これら変換器６
５ａ、６５ｂからの空隙長信号のうち小さい方の信号を
出力するための選択回路６６と、この選択回路６６から
の信号および前記固定抵抗器６３の電圧降下による信号
に基づいて励磁コイル５６に流す電流値を演算する演算
回路６７と、この演算回路６７からの信号に基づいて前
記励磁コイル５６に電力を供給する増幅器６８とで構成
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、搬送車１５の縦車輪４
５ａは、永久磁石５３の吸引力によって非常用ガイドレ
ール１３ａ　（１３ｂ）の内壁上面に接しているか、搬
送車１５の自重によって非常用ガイドレール１３ａ　（
１３ｂ）の内壁下面に接している。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
束と逆向き、または同じ向きの磁束を電磁石Σユ、Σユ
に発生させるとともに、磁気支持ユニットｌ↓とガイド
レール１２ａ　（１２ｂ）との間に所定長の空隙Ｐ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図中点線で示すように、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。

ギャップ長は、搬送車１５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。

つまりゼロパワー制御がなされることになる。

いま、搬送車１５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２
５が固定子１６から電磁力を受けるので、搬送車１５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１５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１５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。

と°ころで、搬送車１５の移動の過程で光学ギャップセ
ンサ３４ａ、３４ｂは、常時ガイドレール１２ａ　（１
２ｂ）に光を照射して、その反射光を受光することによ
って磁気支持ユニット３１とガイドレール１２ａ　（１
２ｂ）との間の距離を検出する。したがって、従来のよ
うに一つの光学ギャップセンサ３４　ａ　（３４ｂ）の
みを用いて検出を行なう装置では、継目部分Ａで光学ギ
ャップセンサ３４　ａ　（３４ｂ）の受光量が減少し電
磁石Σユ。

且を必要以上に付勢して、搬送車１５が振動したり、非
常用ガイドレール１３ａ（１３ｂ）と縦車輪４５ａとが
接触することがあった。このような不具合が生じると、
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。

ところが、本実施例においては、２つの光学ギャップセ
ンサ３４ａおよび３４ｂを用いているので、第１図に示
すように、一方の光学ギャップセンサ３４ａが継目部分
Ａに差掛っても、他方の光学ギャップセンサ３４ｂは、
継目部分Ａから離れた位置にある。このため、２つのセ
ンサ３４ａ。

３４ｂが同時に継目Ａの影響を受けることはなく、また
選択回路６６により継目部分Ａの影響を受けない方の光
学ギャップセンサの検出信号を選択的に演算回路６７に
導いているので、電磁石Σユ。

５２が必要以上に付勢されることはない。また、この装
置ではばらつきの大きな光学ギャップセンサ３４ａ、３
４ｂの出力ではなく、空隙長Ｐを直接表わす空隙長信号
を選択回路６６で選択するようにしているので、選択す
べき値を見誤まることもない。

したがって、本実施例によれば、継目部分Ａで搬送車が
振動して積み荷に悪影響を及ぼしたり、非常用ガイドレ
ール１３ａ（１３ｂ）に縦車輪４５ａが接触して塵埃や
騒音を発生させることもない。しかも、磁気支持ユニッ
ト３１の吸引力に影響を及ぼさない範囲で継目部分Ａの
幅を広くすることが可能であるため、ガイドレール１２
ａ【１２ｂ）の据付けに過度の精度が要らなくなり、搬
送路の組立てが容易になる。さらに、複数の光学ギャッ
プセンサを用いているので、そのうちの一つが寿命等の
原因で破損しても、残りのセンサの出力を選択して搬送
車１５の浮上状態を維持させることかできる。このため
本発明による同装置の信頼性を非常に高めることができ
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、２つの光学ギャップ
センサを用いたが、これは光学ギャップセンサの個数を
何ら限定するものでなく、信頼性および消費電力を考慮
して必要に応じ３つ以上用いても差し支えない。

また、本発明は光学ギャップセンサとして、反射形フォ
トカブラを用いた装置に限定されるものではなく、たと
えば発光素子と受光素子とを別々に配置させたセンサや
、光ファイバを用いたセンサなどを用いた装置にも適用
可能である。さらに本発明は、磁気支持ユニット、電磁
石および永久磁石の個数や構成方法を同等限定するもの
ではない。

このように本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変
更して実施することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、複数の光学ギャ
ップセンサのうち、正しい値を示すセンサを選択するこ
とによりガイドレールの継目の影響を受けずに、ガイド
レール下面と磁気支持ユニットとの間の空隙長が測定さ
れるので、搬送車がガイドレールの継目部分を通過する
時でも安定した磁気浮上状態を得ることができる。

このため、搬送車が走行中に上下に振動することもなく
、目的地点まで積荷を安全に搬送することができる。ま
た、搬送車と搬送路が接触することもないので、騒音や
塵埃が発生することもない。

【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要部
構成を示すブロック図、第２図は同装置の全体構成を示
す斜視図、第３図は同装置の縦断面図、第４図は同装置
を一部切欠した側面図、第５図は同装置の磁気回路を説
明するための断面図である。 １１・・・軌道枠、１２ａ、１２ｂ・・・ガイドレール
、１３ａ、１３ｂ・・・非常用ガイド、上ｊ・・・搬送
車、１６・・・リニア誘導電動機の固定子、λ５・・・
基台、２７・・・連結機構、１１・・・磁気支持ユニ・
ント、３４ａ、３４ｂ・・・光学ギャップセンサ、３９
・・・支持部材、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、６３・・・固定抵抗器、６４ａ、６４ｂ−・・変
調器、６５ａ、６５ｂ−・・変換器、６６・・・選択回
路、６７・・・演算回路、６８・・・増幅器、Ａ・・・
継目部分、Ｐ・・・空隙。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）強磁性体で形成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、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
   して対向するように配置され前記搬送車を非接触支持す
   るための磁気力を発生させる電磁石を備えた磁気支持ユ
   ニットと、前記ガイドレールの下面と対向するように前
   記搬送車に固定され前記ガイドレールの下面へ投光する
   とともに同下面からの反射光を受光する光学ギャップセ
   ンサと、この光学ギャップセンサで受光された反射光の
   量から前記磁気支持ユニットと前記ガイドレールとの間
   の空隙長を測定し、前記電磁石に流す励磁電力を制御す
   る制御装置とを具備した浮上式搬送装置において、 前記光学ギャップセンサは、前記空隙長の一測定箇所に
   ついて複数設けられており、前記制御装置は、これら複
   数の光学ギャップセンサで得られた反射光の受光量を示
   す信号を前記磁気支持ユニットと前記ガイドレールとの
   間の空隙長を表す空隙長信号にそれぞれ変換する複数の
   変換器と、これら複数の変換器からの空隙長信号のうち
   最も小さな空隙長を示す信号を選択する選択回路と、こ
   の選択回路で選択された空隙長信号に基づいて前記電磁
   石に流す励磁電流を決定する演算回路とを具備したもの
   であることを特徴とする浮上式搬送装置。
2. （２）前記光学ギャップセンサは、フォトカプラを用い
   て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。