KR0134170B1

KR0134170B1 - 자기부상식의 반송설비

Info

Publication number: KR0134170B1
Application number: KR1019930013666A
Authority: KR
Inventors: 시게토 무라야마; 사도루 시바다
Original assignee: 마스다 쇼이치로; 가부시키가이샤 다이후쿠
Priority date: 1992-07-20
Filing date: 1993-07-20
Publication date: 1998-04-23
Also published as: US5467718A; EP0580107A1; EP0580107B1; KR940005452A

Abstract

자기부상식인 이동체와 이동체의 이동경로에 따라 고주파의 정현파 전류를 흘려 소정구간에 부설되어 있는 선로로 이루어지며, 이동체가 이동경로에 따라 설치된 부상용 자성체에 대하여 흡인작용하는 부상용 자력발생수단과, 선로의 주파수에 공진하여 기전력이 발생하는 급전용 코일과, 급전용 코일로부터 충전되는 배터리를 구비하는 동시에, 부상용 자력발생수단이, 급전용 코일과 배터리로부터 급전되는 자기 부상식의 반송설비.

Description

자기부상식의 반송설비

제1도는 본발명의 자기부상식의 반송설비의 정면도,

제2도는 동 자기부상식의 반송설비의 측단면도,

제3도는 동 자기부상식의 반송설비의 안내레일의 레이아웃의 개략 평면도,

제4도는 동 자기부상식의 반송설비의 픽업유티트부의 주여보 단면도,

제5도(a),(b),(c)는 각각 동 자기부상식의 반송설비의 픽업유니트의 평면도, 정면도 및 측면도,

제6도는 동 자기부상식의 반송설비의 회로 구조도,

제7도는 동 자기부상식의 반송설비의 2차측 주파수-기전력 특성도,

제8도는 다른 실시예에 있어서, 자기 부상식 반송설비의 이동체에 설치된 자력발생수단을 도시한 평면도,

제9도는 제8도의 자기부상식 반송설비의 일부분을 도시한 평면 레이아웃도,

제10도는 이동체의 이동방향에서 본 이동체 및 안내레일의 단면도,

제11도는 제8도의 이동체 및 안내레일의 구조를 도시하는 측면도,

제12도는 제8도의 이동체의 제어수단에 의한 제어의 블록도,

제13도(a),(b),(c),(d)는 각각이 변경된 다른 실시예에 있어서 자력 발생수단의 구조를 도시한 개략도,

제14도는 또다른 실시예에 있어서 자기 부상식 반송설비의 이동체 및 안내 레일의 단면도,

제15도는 제14도의 이동체 및 안내레일의 구조를 도시한 측면도,

제16도는 제14도의 이동체의 제어수단에 의한 제어의 블록도,

제17도는 제 14도의 전자석의 여자전류제어의 블록도,

제18도는 또다른 실시예에 있어서, 부상식 반송장치의 특징부분을 도시하는 블록도,

제19도는 제18도의 부상식 반송장치의 이동체 및 안내레일의 단면도,

제20도는 제18도의 이동체 및 안내레일의 구조를 도시한 측면도,

제21도는 종래의 자기부상식의 반송설비의 정면도,

제22도는 종래의 자기부상식의 반송설비의 측면면도,

제23도는 종래의 자기부상식의 반송설비의 안내레일의 레이아웃의 개략 평면도.

발명의 배경

발명의 분야

본 발명은 자기부상식의 반송설비에 관하여, 상세히 말하면, 이동경로에 따라 설치된 자성체에 대하여 흡인작용하는 부상용 자력발생수단을 갖고 이 부상용 자력발생수단의 흡인작용에 의하여 부상하고 리니어 모터에 의하여 구동되어 이동하고 하물을 반송하는 이동체를 구비한 자기부상식의 반송설비에 관한 것이다.

관련기술의 설명

상기 자기부상식의 반송설비의 종래예를 제21도 내지 제23도에 의하여 설명한다. 이 설비는 클린룸내의 물품 반송용의 이동체(A)의 이동경로에 따라 이동체(A)가 부상 이동하는 안내레일(B)를 갖는다.

이동체(A)는 자기부상하고, 동시에 리니어 모터에 의하여 구동되어 하물(荷物)을 싣고 내리는 스테이션(ST) 사이를 이동하도록 구성되어 있다.

안내레일(B)의 본체부(B1)는, 알루미늄등의 비자성체를 압출성형등에 의하여 상단면이 길이방향을 따라서 개구된 사각통상으로 형성되어 있다.

이 안내레일(B)의 본체부(B1)의 개구부의 길이방향을 따라 그 상단부의 저면에 부상용 자성체(3)가 가로폭 방향에 간격을 사이에 두고 위치하는 상태로 부착되어 있다.

이동체(A)의 부상용 전자석(2)이 부상용 자성체(3) 아래쪽에서 흡인 작용한다. 안내레일(B)의 본체부(B1)는 이동체(A)의 본체(A1)를 레일 하부에 수납한 상태에서 이동되도록 구성되어 있다.

더욱 안내레일(B)의 내측밑부에는 리니어 모터의 1차 코일(5)이 부착되어 있다.

단 1차코일(5)은 제23도에 도시하는 바와같이 스테이션(ST)에서 이동체(A)를 감속정지 및 가속발진 시키기 위하여 안내레일(B)의 길이방향을 따라서 간격을 사이에 두고 복수개가 설치되는 것으로 된다.

스테이션(ST)부의 안내레일(B)의 본체부(B1) 내에는 이동체(A)를 정지상태를 유지하기 위하여 이동체(A)에 부착된 정지용 자성체(8)를 아래에서 흡인하는 정지용 전자석(7)이 설치되어 있다. 정지용자성체(8)은 이동체(A)의 전후 좌우의 각 끝부분에 각각 1개가 설치되어 있다. 정지용 전자석(7)은 정지용 자성체(8)에 대하여 각각 별도로 작용하도록 정지용 자성체(8)의 부착위치에 맞추어서 합계 4곳에 설치되어 있다.

이동체(A)는 그 상단부에 평판상의 하물적재부(15)가 형성됨과 동시에 자력발생수단인 부상용 전자석(2)이 부상용 자성체(3)를 아래쪽에서 윗쪽을 향하여 흡인하도록 이동체(A)의 전후좌우의 각각에 각 1개가 설치되어 있다.

안내레일(B)에 설치되어 있는 1차코일(5)에 작용하는, 알루미늄등의 비자성 도체로 이루어지는 2차 도체(6)가 이동체(A)의 하단부에 수평으로 위치하며 그 가로폭방향 중앙부는 이동체(A)의 본체(A1)의 가로폭방향 중앙에 늘어진 지주(6b)에 부착되어 있다.

플레이트(6c)는 1차코일(5)이 있는 위치서만 안내레일(B)에 의해서 지지되고, 2차 도체(6)가 이 플레이트(6c)와 1차코일(5) 사이의 공간을 통과하도록 설치되어 있어서 이동체(A)가 이 공간을 통과하는 동안에 추진력이 부여된다.

부상용 전자석(2)은 이동체(A)의 본체(A1)에 설치된 배터리(10)로부터 통전되며, 부상용 자성체(3)의 하면과 이 부상용 전자석(2)의 상면과의 간격을 검출하는 갭센서(도시 하지 않음)의 정보에 의하여 미리 설정된 범위의 간격을 유지한다.

또 정지용 전자석(7)은 이동체(A)가 스테이션(ST)에 정지된 동안만 통전된다.

제21도의 W1은 부상용 전자석(2)이 단전되었을 때 부상용 자성체(3)와 부상용 전자석(2)과의 수직 간격을 유지하기 위한 안내롤러이다.

W2는 이동체(A)가 부상용 자성체(3)의 내측면에 충돌하지 않도록, 이동체(A)와 안내레일(B)의 간격을 설정치보다 작게 유지시키는 안내롤러이다.

그러나 이와같은 종래의 자기 부상식의 반송설비에서 이동체(A)는 5∼6시간마다 배터리(10)를 교환, 또는 충전할 필요가 있고, 작업효율이 나쁘다는 문제가 있다.

또한 배터리(10)를 정기적으로 정비(배터리관리)하여야 하는 문제가 있었다.

이와같은 문제를 해결하기 위하여 구리등의 도전재로 형성되는 통전레일을 안내레일(B)에 따라 부설하고, 이동체(A)에 이 통전레일에 접촉하여 급전되는 집전자를 설치하고 이 집전자로부터 배터리(10)가 충전되도록 구성할 수도 있다.

그러나 이와같은 구성에서는 통전레일과 집전자는 서로의 접촉으로 인하여 마모하기 때문에 정비가 불가결하다. 또 마모가루등의 먼지가 생기는 것으로 클린룸내에서는 사용할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상기 종래기술이 갖고 있는 문제를 해결하고, 장시간 배터리를 교환할 필요가 없으며 작업능률을 향상시킬 수 있고 더욱 더 클린룸내에서 사용이 가능한 자기 부상식의 반송설비를 제공하는 것이 있다.

발명의 요약

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자기 부상식의 반송설비는 자기부상식의 이동체의 이동경로에 따라서 고주파의 정현파 전류를 흘리는 선로를 소정구간에 부설하고 상기 이동체에 상기 이동경로에 따라 설치된 부상용 자성체에 대하여 흡인작용하는 부상용 자력발생수단과 상기 선로의 주파수에 공진하여 기전력이 생기는 급전용 코일 및 급전용 코일로부터 충전되는 배터리를 설치하고, 상기 부상용 자력발생수단에는 상기 급전용 코일과 상기 배터리로부터 급전되는 것이 있다.

그 작용·효과를 이하에 설명한다.

상기 발명의 구성에 의하여 소정구간의 선로에 통전(교류)되면, 코일에 기전력이 발생한다. 이로 인하여 이 구간의 이동경로를 이동체가 이동중에 무접촉으로 급전되고, 배터리가 충전되고, 동시에 부상용 자력발생수단에 급전된다.

소정 구간의 이동경로 이외에서는 배터리로부터 부상용 자기 발생수단으로 급전된다. 이동체(A)에 대한 급전은 이동체의 이동방향과 무관하다.

따라서 본 발명에 의하면, 소정구간의 선로가 통전(교류)되면, 급전용 코일에 기전력이 발생함으로서 이동체가 이 소정구간의 이동경로를 이동중에 무접촉으로 급전할 수 없고, 또 배터리를 충전할 수 있으므로 종래와 같이 5∼6시간마다 배터리 교환할 필요가 없다. 따라서 작업효율이 향상될 뿐만 아니라 배터리를 1년이상 교환없이 사용할 수 있고, 정비시간을 대폭으로 단축할 수 있다.

본 발명에 의한 자기 부상식 반송설비로서 이하와 같이 구성하여도 좋다.

이동체에 부상시키기 위한 자력을 발생하는 자력발생수단은 전자석 및 영구자석으로 이루어질 수 있다. 양자의 동시사용은 전자석의 여자전류를 감소시킴과 동시에 전자석의 소형화를 도모할 수 있어서 바람직하다. 이외에 본 발명은 안내레일에 따라 주행하는 이동체의 전자석 및 영구자석에 의하여 상기 안내레일에 비치시킨 부상용 자성체 사이에서 상기 이동체를 부상시키기 위한 자력을 발생하는 자력발생수단과 그 자력을 제어하는 제어수단이 설치되게끔 상기 전자석 및 상기 영구자석이 상기 부상용 자성체에 대하여 각각 별도로 대향하도록 병치되게 하여도 좋다.

이와같이 되면 이동체에 설치된 자력발생수단을 구성하는 전자석 및 영구자석이 부상용 자성체에 대하여 각각 별도로 대향하도록 병치되어 있으므로 전자석의 자기회로에 영구자석이 삽입되지 않고 자기회로의 자기저항이 크게되는 일도 없다.

따라서 이런 구조는 영구자석이 한쌍의 전자석을 지지하는 요크의 양끝단 또는 중간에 결합된 경우에 발생되는 전자석의 효율감소를 피할 수 있다.

더욱더 상기 영구자석이 상기 전자석의 외주를 덮는 통상으로 형성되어 있으면 이하의 작용효과를 발휘하여 바람직하다.

즉, 영구자석이 전자석의 외주를 덮는 통상으로 형성되어 있으므로 부상용 자성체에 대향하는 면적을 확보하여 충분한 자력을 얻으면서 자력발생수단 전체의 소형화가 가능하다.

또한 영구자석과 전자석과의 상기 부상용 자성체에 대한 원근방향에서의 상대적인 위치를 조절하는 변경조절수단이 설치될 수도 있다.

이와같이 되어있으면 영구자석과 전자석과의 부상용 자성체에 대한 원근방향에서의 상대적인 위치를 변경조절수단에 의하여 적재된 하물의 중량에 따른 적절한 상대적 위치가 변경될 수 있으므로 전자석의 여자전류를 감소시킬 수 있다.

예를들어 적재중량이 클때에는 충분한 자력(흡인력)을 발생할 수 있는 영구자석을 사용하고 중량이 작을 경우에는 영구자석의 전자석에 대한 위치를 부상용 자성체로부터 멀어지는 방향으로 이동시켜서 영구자석과 부상용 자성체 사이에 작용하는 흡인력을 작게한다. 이와 같이 적재물의 중량에 따라 조절할 수 있기 때문에 영구자석과 전자석과의 상대적 위치의 변경에 의하여 흡인력을 전자석에 의한 필요한 흡인력의 조적폭을 작게할 수 있으며 나아가서는 전자석의 여자전류를 감소시킬 수 있다.

이동체에 적재된 적재물 중량이 클수록 전자석에 대한 영구자석의 위치를 상기 부상용 자성체에 근접하는 방향으로 이동되도록 자동변경조절수단이 구비된다면 더욱 바람직하다.

그외에 안내레일과의 간극을 검출하는 간극 검출수단을 이동체에 설치하여 제어수단에 의해서 간극검출수단의 검출치가 소정치로 되게끔 자력을 제어하도록 구성하는 것도 바람직하다.

즉, 이동체와 안내레일과의 간극, 예를들면 자력발생수단과 부상용 자성체와의 간극을 검출하는 간극검출수단의 검출치가 소정치로 되도록 부상용 자성체의 자력이 제어된다. 이경우 적재 중량이 증가하더라도 영구자석과 전자석의 상대적 위치를 변경함으로서 상기 간극을 일정하게 유지하면서 전자석의 여자전류의 증가를 억제할 수 있다.

이외에도 이동체에 전자석의 여자 전류를 검출하는 전류검출수단이 설치되고, 제어수단은 전류검출수단의 검출정보에 의하여 여자전류의 정상치를 영으로 하게끔 자력을 제어하도록 구성되는 것도 가능하다. 이 경우 전자석의 여자전류를 검출하는 전류검출수단의 검출정보에 의하여 여자전류의 정상치가 영으로 되도록 자력이 제어된다. 이 경우 적재중량이 변화하더라도 영구자석과 전자석의 상대적 위치를 변경함으로서, 이동체와 안내레일과의 간극을 크게 변동시키지 않고 여자전류의 정상치를 영에 근접시킬 수 있다.

이와같이 구성하면 이동체의 자력발생수단에 전자석과 영구자석을 병용함으로서 적재 중량이 변하더라도 이동체와 안내레일 간극을 적정범위로 유지하면서 전자석의 여자전류를 감소시킬 수 있게 된다.

본발명에 의한 자기 부상식의 반송설비를 다음과 같이 구성하여도 좋다.

즉, 부상용 자성체가 이동체의 진행방향에 대하여 대략 직각방향으로 자화되고 이동체에 자력발생수단인 전자석의 자력을 제어하는 제어수단을 장치하는 구성이 가능하다. 이때 제어수단은 이동체를 부상시키기 위한 자력을 발생하는 전자석으로 통전상태를 제어함으로서 이 전자석과 부상용 자성체 사이에 작용하는 자력을 흡인력 또는 반발력으로 전환하여 제어한다.

이와같은 구성에 의하면 부상용 자성체가 이동체의 진행방향에 대하여 대략 직각 방향으로 자화되어 있으므로 이동체의 전자석과 부상용 자성체 사이에 흡인력 뿐만 아니라 반발력이 발생될 수도 있다. 결국 제어수단이 전자석의 통전상태를 제어함으로서(예를들면 여자전류의 극성을 전환함으로서)전자석과 부상용 자성체 사이에 작용하는 자력을 흡인력 또는 반발력으로 전환할 수 있다.

예를들면 전자석과 부상용 자성체가 지나치게 근접하였을 경우, 전자석과 부상용 자성체와의 사이에 작용하는 자력을 극히 단시간 동안만 반발력으로 전환한다.

그 결과 전자석과 부상용 자성체의 간극이 관성으로 그 이상 근접하는 것이 억제되며 동시에 적정간극이 빠르게 회복된다.

그 결과 전자석과 부상용 자성체 사이에 작용하는 자력을 흡인력으로서만 사용하고, 반대 방향으로의 이동은 흡인력을 악화시켜 자연낙하만 의존하는 경우와 비교할 때 이동체의 상하 진동을 억제·감소시킬수 있게 되는 것이다.

또한 본발명에 의한 자기 부상식 반송장치는 다음과 같은 구성을 구비하여도 좋다.

즉, 이동체를 안내레일로부터 부상시키는 자력발생수단과, 그 자력 발생수단의 부상력에 의한 상기 이동체의 실제 부상상태와 사전 설정된 적정부상상태와의 편차를 검출하는 부상제어상태 검출수단과, 그 부상상태 검출수단의 검출정보에 의하여 사전 설정된 적정부상상태로 유지되도록 상기 자력발생수단의 부상력을 제어하는 부상력 제어수단과, 상기 안내레일에 따르는 추진력 또는 역 추진력을 상기 이동체에 부여하는 추진력 발생수단과, 그 추진력 발생수단을 제어하는 추진력제어수단으로 구성될 수 있을 것이다.

이러한 구성에 의하면 자력발생수단이 이동체를 안내레일로부터 부상시켜 비접촉상태를 조성하며, 리니어 인덕션 모터(LIM) 등과 같은 추진력 발생수단이 이동체를 안내레일에 따라 이동시켜, 스테이션에서 스테이션으로의 하물이송을 효율적이고 원활하게 하는 것이다.

그리고 상기 이동체의 중량변화에 동반하여 변화하는 상태치를 검출하는 상태치 검출수단과, 상기 상태치 검출수단의 검출정보에 의하여 추진력, 또는 역추진력을 제어하도록 추진력 제어수단이 설치된다면 더욱 바람직하다.

이 구성에 의하면 이동체가 안내레일에 대하여 적정한 부상사태를 유지하도록 부상력 제어수단이 부상상태 검출수단의 검출정보에 의하여 자력발생수단을 제어하게 되며, 동시에 적재물을 포함하는 이동체의 중량에 따라 변화하는 상태치를 검출하는 검출수단의 검출정보에 의하여 추진력 제어수단이 추진력 또는 역추진력을 제어한다.

더욱더 상기 부상상태 검출수단은 상기 안내레일과 상기 이동체의 실제간극과 사전에 설정된 적정 간극과의 편차를 검출하고, 상기 부상력 제어수단은 실제 간극이 적정간극과 같게 되도록 자력발생수단의 부상력을 제어하고, 상기 상태치 검출수단은 자력발생수단의 부상력을 검출하도록 구성될 수도 있다.

이와같은 구성에 의하면 부상력 제어수단은 부상상태 검출수단이 검출하는 안내레일과 이동체와의 상기 간극이 설정된 적정간극과 일치되도록 자력발생수단의 부상력을 제어한다. 즉, 적재물을 포함하는 이동체의 중량에 따라 자력발생수단의 부상력을 변화시키는 것이다. 여기서 이 부상력을 상태치 검출수단이 검출하고, 추진력 제어수단이 그 상태치 검출수단의 검출정보에 근거하여 추진력 또는 역추진력을 제어하는 것이다. 자력발생수단의 부상력은 자력발생수단에 공급하는 에너지, 예를들면 전자석의 자력에 의하여 부상력을 발생시키는 경우의 전자석의 여자전류로부터 검출할 수 있다.

이상과 같은 구조는 실제의 적재물을 포함하는 이동체의 중량에 따라 추진력 또는 역추진력을 치밀하게 제어할 수 있는 이점이 있다.

한편 상기 부상상태 검출수단은 상기 자력발생수단에 공급되는 에너지의 설정값과 실제값의 차이 및 상기 안내레일과 상기 이동체와의 간극의 변동을 검출하고, 상기 부상력 제어수단은 상기 간극의 변동이 없는 상태에서 자력발생수단에 공급하는 에너지가 사전 설정된 적정치로 되도록 상기 자력발생수단의 부상력을 제어하고, 상기 상태치 검출수단은 상기 간극을 검출하도록 구성되는 것도 가능하다.

이 구성에 의하면 부상력 제어수단은 부상상태 검출수단이 검출하는 부상제어수단에 공급하는 에너지의 설정된 적정치와의 차이 및 안내레일과 이동체의 간극의 변동에 의하여 간극의 변화가 없는 상태(정상상태)에서 자력 발생수단에 공급하는 에너지가 설정된 적정치로 되도록 자력발생수단의 부상력을 제어한다.

예를들면 전자석의 자력에 의하여 부상력을 발생시키는 경우에, 정상상태에 있어서 전자석의 여자전류가 설정적정치로 되도록 제어한다. 영구자석을 병용함으로서 정상상태에 있어서 전자석의 여자전류를 영으로 할 수도 있다.

이 경우, 전재물을 적하를 포함하는 이동체의 중량에 따라 과도기적으로 잘겨발생수단의 부상력을 변화시켜, 상기 간극을 중량과 균형이 잡히도록 변경한후, 그 간극을 유지하는 것이다.

여기서 이 간극은 상태치 검출수단이 검출하고, 추진력 제어수단은 그 상태치 검출수단의 검출정보에 근거하여 추진력 또는 역추진력을 제어하는 것이다.

추진력 발생수단이 예를들면 리니어 인덕션 모터(LIM)의 경우, 1차 코일에 전압을 가하는 실효전압을 중량에 따라 변화시킴으로서 추진력 또는 역추진력을 제어하는 것이다.

추진력 발생수단이 예를들면 리니어 인덕션 모터(LIM)의 경우, 1차 코일에 전압을 가하는 실효전압을 중량에 따라 변화시킴으로서 추진력 또는 역추진력을 제어하는 것이다. 또 정지제어에 있어서, 정지 위치까지의 거리나 속도에 대하여 역추진력을 피드백 제어하는 경우에 중량에 따라 전달함수의 이득을 바꾸는 것으로 된다.

그리고 부상제어에 필요한 구성수단을 활용하여 중량에 따른 상태치를 얻을 수 있다. 즉 상태치 검출 수단을 부상 제어상태 검출수단중 안내레일과 이동체의 간극을 검출하는 부분으로 공통되게 구성할 수 있다.

바람직한 실시예의 상세한 설명

본발명에 관한 자기 부상식 반송설비의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

종래예를 도시하는 제21도 내지 제23도의 구성과 동일한 구성에는 동일부호를 붙이고 설명을 생략한다.

제 1 도 내지 제 3 도에 도시하는 바와같이 안내레일(B)의 내측면에 따라 그 소정구간에 길이방향의 유도선로 유니트(X)가 설치되어 있다.

이 유도선로 유니트 X는 제 4 도에 확대하여 도시하는 바와 같이 자계(magentic field)차단물질인 알루미늄부재로 형성된 가로방향(안내레일(B)에 따르는 방향)에 긴 판상의 브래킷(14)과, 이 브래킷(14)에 안내레일(B)을 따라 소정간격의 상하방향에 수평으로 부착된 한쌍의 행거(14a)와 각 행거(14a)의 선단에 안내레일(B)를 따라 평행하게 설치된 수지재의 닥트(14b)와, 각각의 닥트(14b)에 제 2 도에 도시하는 안내레일(B)의 외측에 설치된 전원장치(P)가 접속 ·부설된 유도선로 (L)로 구성되어 있다.

이 유도선로(L)는 절연된 가는 소선(素線)을 모아서 형성한 꼰선(이하 릿츠선이라 부름)을 절연체, 예를 들면 수지재로 커버하여 구성되어 있다.

상기 소정구간은 예를들면 안내레일(B)의 직선부이다.

이동체(A)의 본체(A1)의 하부에는 유도선로(L)가 부설된 브래킷(14)에 대향하는 위치에 급전장치로서 픽업 유티트(PU)가 설치되어 있다.

픽업유니트(PU)는 제 5 도에 도시하는 바와같이 단면이 E-자형이고 가로방향(안내레일(B)에 따르는 방향)으로 긴 자성부재인 페라이트(18)의 중앙돌부(18A)에 그 상하면에 걸쳐서 예를들면 10∼20회 상기 릿츠선을 감아 픽업코일(19)을 형성하고 페라이트(18)의 측부의 양단에 판상의 부착부재(20)를 수직으로 부착하여 구성되어 있다. 페라이트(18)의 각돌부(18A,18B,18C)의 선단에는 각각 안쪽으로 향하여 수직돌기(18D)가 설치되어 있다. 부착부재(20)에는 제 5 도에 도시하는 바와같이 양단에 반원상의 세로길이의 부착구멍(20A)이 설치되어 있다. 이 부착부재(20)와 이동채(A)로부터 안내레일(B) 측에 돌출된 한쌍의 지지부재((21)를 각각의 부착구멍(20A,21A)사이로 관통하는 볼트(22A)에 의하여 연결된다. 그리고 이동체(A)가 정해진 위치에서 부상하였을 경우에 픽업유티트(PU)의 페라이트(18)의 중심(L)이 대략 유도선을 유니트(X)의 한쌍의 닥트(14b)의 중앙에서 브래킷(14)에 대하여 수직으로 위치하도록 상하방향으로 이동시켜 조정하고 픽업유니트(PU)를 화살표로 도시하는 것과 같이 회전시키며, 동시에 페라이트(18)의 상하의 돌부(18B,18C)가 각각 유도선로 유니트(X)의 한쌍의 닥트(14b)의 상하에 위치하도록 상하방향으로 이동시켜 조정하고, 너트(22B)를 단단히 죔으로서 고정하고 있다.

상기 부착에 의하여 제 4 도에 도시하는 바와같이 한쌍의 닥트(14b)는 각각 페라이트(18)의 픽업코일(19)과 페라이트(18)의 상하 돌부(18B,18C)의 거의 중앙에 위치된다. 더욱 픽업유니트(PU)는 이동체(A)가 부상하고 있지 않을때 페라이트(18), 픽업코일(19)이 닥트(14b) 및 브래킷(14)에 접촉하지 않도록 구성되어 있다.

이동체(A)의 본체(A1)의 상면에는 제 2 도에 도시하는 바와같이 픽업코일(19)에 발생하는 기전력을 전원으로 하는 수전 유니트(23), 부상용 자력발생수단인 전자석(2)에 급전하는 배터리(10), 부상용 전자석(2)의 통전을 제어하는 수단(9)이 설치되어 있다.

제어수단(9)은 간극센서(도시하지 않음)의 검출신호를 입력하여 이동체(A)의 부상위치를 확인하고, 부상용 전자석(2)의 통전제어신호를 형성하고, 이 통전제어신호를 제 6도를 도시하는 수전유니트(23)내에 설치된 부상용 전자석(2)의 파워회로(25)로 출력한다. 전원장치(P)와 수전유니트(23)의 상세한 회로구성을 제 6 도의 회로도에 따라 설명한다.

전원장치(P)는 AC 200V 3상의 교류전원(41), 컨버터(42), 정현파 공진 인버터(43), 과전류 보호용의 트랜지스터(44) 및 다이오우드(45)를 구비한다.

컨버터(42)는 전파정류용의 다이오드(46), 필터를 구성하는 코일(47), 콘덴서(48), 저항(49) 및 이 저항(49)을 단락하는 트랜지스터(50)로 구성되어 있다.

정현파 공진 인버터(43)는 제 6 도에 도시하는 바와같이 교대로 발진되는 방형파신호에 의하여 구동되는 트랜지스터(51,52), 전류제한 코일(53), 트랜지스터(51,52)에 접속되는 전류공급 코일(54), 유도선로(L) 및 병열 공진회로를 형성하는 콘덴서(55)로 구성되어 있다. 트랜지스터 제어수단은 생략되어 있다.

수전 유니트(23)는 픽업코일(19)에 병렬로 접속되어 있다.

수전유니트(23)는 픽업코일(19)과 유도선로(L)의 주파수에 공진하는 공진회로를 구성하는 콘덴서(31)를 설치하고 이 공진회로의 콘덴서(31)에 병렬로 정류 다이오드(32)를 접속하고 이 다이오드(32)에 다이오드(32)의 출력을 소정의 직류전압으로 제어하는 안정화 전원회로(33)를 접속하고 이 안정화 전원회로(33)는 다이오드(34)를 통하여 부상용 전자석(2)의 통전을 조정하는 파워회로(25)에 접속구성 되어 있다. 또 안정화 전원회로(33) 다이오드(26)를 통하여 배터리(10)의 양극에 접속하고 이 배터리(10)의 양극은 더욱 상기 다이오드(34)와 고치우선회로(高値優先回路; high-value priorty circuit)를 형성하는 2개의 다이오드(27)를 매개로 파워회로(25)에 접속되고 이 파워회로(25)에 부상용 전자석(2)이 접속된다. 안정화 전원회로(33)는 전류제한 코일(35)과 출력조정 트랜지스터(36)와 필터를 구성하는 다이오우드(37)및 콘덴서(38)로 구성되어 있다.

트랜지스터 제어수단은 생략되어 있다.

다이오드(34,26,27)는 동일특성의 다이오드를 사용하고 있다.

다음에 상기 전원장치(P)와 유도선로(L)와 이동체(A)의 구성에 의한 작용을 설명한다.

우선 교류전원(41)에서 출력되는 AC 200V 3상 교류는, 컨버터(42)에 의하여 직류로 교환된다. 그리고 정현파 공진 인버터(43)에 의하여 고주파, 예를들면 10kHz의 정현파고 교환되어 유도선로(L)에 공급된다.

제어수단(9)는 갭센서의 검출신호를 입력하여 이동체(A)의 부상위치를 확인하여 부상위치가 소정의 위치로 되도록 수전유니트(23)의 파워회로(25)에 통진제어신호를 출력한다.

유도선로(L)가 누설된 안내레일(B)의 직선부에서는 유도선로(L)에 발생하는 자속에 의하여 유도선로(L)의 주파수에 따라 공진하는 이동체(A)의 픽업코일(19)에 기전력이 발생하고 이 기전력에 의하여 발생한 교류전류는 수전 유니트(23)의 다이오드(32)로 정류되고 안정화 전원회로(33)에 의하여 소정의 직류전압에 정압되고, 제어수단(22)으로부터 입력한 통전제어신호에 따라 좌우회로(25)에 의하여 부상용 전자석(2)에 통전되어 이동체(A)가 부상된다. 또 안정화 전원회로(33)에 의하여 배터리(10)가 충전된다. 더욱 안내레일(B)의 직선부에서 다이오드(34,27)로 이루어진 고치우선회로는 전류가 배터리(10)에서 파워회로(25)로 흐르지 못하게 한다. 이 상태에서 이동체(A)는 스테이션(ST)에 설치된 1차코일(5)에 의하여 부여되는 추진력에 의하여 이동한다.

유도선로(L)가 부설되어 있지 않는 안내레일(B)의 커브부에서는 이동체(A)의 픽업 코일(19)에 기전력이 발생하지 않기 때문에 안정화 전원회로(33)로부터 출력되는 전압은 0이 된다. 아래 배터리(10)에서 파워회로(25)로 급전되고, 제어수단(9)으로부터 입력한 통전제어신호에 따라 파워회로(25)는 이동체(a)를 부상시키기 위해 부상용 전자석(2)에 전원을 공급한다.

이와같이 안내레일(B)에 따라 적재물 이송중에 이동체(A)에 무접촉으로 급전할 수 있고 배터리(10)를 충전할 수 있으므로 종래와 같이 5∼6시간마다 배터리를 교환할 필요가 없어 작업효율이 향상되며, 배터리 정비 및 교환기간이 1년 이상 늘게되어 정비시간을 대폭으로 단출할 수 있다.

또 이동체(A)의 이동방향에 관계없이 급전할 수 있다.

게다가 무접촉으로 급전할 수 있으므로 종래와 같이 통전레일과 집전자의 접촉에 의한 먼지가 발생하지 않아 클리닝룸에서 사용할 수 있다.

E-자형의 페라이트(18)의 개구부가 브래킷(14)의 가로 1측부에 대향하고, 픽업코일(19)이 한쌍의 유도선로(L)의 중심에 위치하도록 조정하여 고정되면 제 4 도에 도시하는 바와 같이 픽업코일(19)은 유도선로(L)에서 발생하는 자속밀도가 가장 큰 위치에 위치하게 되어 효율적인 전원공급을 위한 최고 기전력이 유도된다.

안내레일(B)의 직선부에만 유전선로유니트(X)를 부설함으로서 커어브에서의 유도선로유니트(X)와 픽업유니트(PU)의 접촉을 방지할 수 있어, 픽업유니트(PU)의 페라이트(18)길이를 자유로이 설정할 수 있다.

커브가 완만할 때는, 유전선로유니트(X)를 안내레일(B)에 따라서 연속하여 부설하는 것도 가능하다.

유도선로(L)의 길이는 픽업코일(19)의 길이와 비교하여 길기 때문에 유도선로(L)의 1차측 인턱턴스는 대략 일정하게 된다.

또 전원장치(P)의 콘덴서(55)와 유도선로(L)는 공진회로를 구성하고 있기 때문에 유도선로(L)는, 고주파이면서 센 정현파 1차전류를 이정하게 공급받을 수 있다. 제 7 도에 도시된 바와 같이 픽업코일(19)이 2차이 공진회로를 구성하므로 공진주파수 fo인 고압(도면중에서는 1000 내지 2000V)의 2차전압이 발생한다. 유도선로(L)와 픽업코일(19)의 상하위치가 이동체(A)의 부상위치에 따라 변화하거나, 유도선로(L)의 주파수가 다소 변동하거나 2차의 공진주파수가 유도선로(L)의 주파수가 다소 다르더라도, 주파수 f1 내지 f2의 범위에서는 소정치(도면중에서는 300V)이상의 2차 전압이 발생할 수 있다.

이에 의하여 대량의 전기가 계속적으로 공급될 수 있으며, 또한 위에서 언급한 상하 위치를 대략적으로 조정하여도 문제가 없게 되므로 작업성이 좋아지고 제작을 용이하게 할 수 있다.

유도선로(L)와 픽업코일(19)에 도전부가 노출되지 않도록 절연체로 커버된 릿츠선을 사용함으로서 안전성을 높일 수 있다.

예를들면 스파크가 발생하지 않아 화재등의 위험이 없으며, 방폭지역에서도 사용하는 것이 가능하게 된다.

유도선로(L)에는 정현파 전원이 공급되므로 고주파나 라디오 노이즈가 발생하지 않는다.

본 실시예서는 1개의 닥트(14b)에 1개의 유도선로(L)가 부설되는 구성으로 하고 있지만 1개의 닥트(14b) 내에 2개이상의 유도선로(L)를 부설하여 파워증가를 도모할 수도 있다. 또, 수전유니트(23)의 안정화 전원회로(33)에 인버터를 접속하여 상용주파수의 교류전류를 이동체(A)의 하물 적재부(15)에 하물을 실어내리기 위한 모터등을 설치하는 경우에 급전할 수 있다.

다른 실시예에 대하여 설명한다.

본 실시예의 무인 반송설비는 클린룸내에서 반도체 웨이퍼등의 하물을 자동반송하기 위한 것이다. 제9도에 도시하는 바와같이 이동체(A)의 주행경로에 안내레일(B)이 설치되어 있다.

이동체(A)는 자기 부상되며 리니어 모터에 의한 추진력으로 안내레일(B)에 따라서 이동한다.

제10도 및 제11도에 도시하는 바와같이 안내레일(B) 하면에는 이동체(A)의 자력발생수단(2)과 흡인 작용하는 부상용 자성체(3)가 설치되어 있다.

자력발생수단(2)은 이동체(A) 하부 프레임(1)의 전후 좌우 4곳에 분산·부착되어 있다. 각 자력 발생수단(2)은 영구자석(2a) 및 전자석(2b)으로 이루어지며 부상용 자성체(3)에 대하여 각각 따로 향하도록 병치되어 있다.

여기서 전자석(2b)는 U자형의 요크(2b1)의 한쌍의 단면이 부상용 자성체(3)에 대향하여 설치되어 있고, 요크(2b1)에 장착된 2개의 보빈에 감겨진 두개의 코일(2b2)이 직렬 접속되어 있다. 그리고 각각의 코일(2b2)을 덮도록 실린더형의 영구자석(2a)이 배치되어 있다.

따라서, 제8도의 평면도에 도시하는 바와같이, 요크(2b1), 코일(2b2) 및 영구자석(2a)이 동심원상으로 배치되어 있다.

한쌍의 영구자석(2a)은 틀(2a1)에 견고하게 부착되어 있고 후술하는 장착구조에 의하여 연직방향(제11도의 지면에 수직방향)으로 움직일 수 있도록 되어 있다.

한쌍의 영구자석(2a)중 하나는 부상용 자성체(3)에 대향하는 단면(상단)이 N극, 하단이 S극이 되도록 부착되어 있고 다른하나는 역으로 상단이 S극, 하단이 N극이 되도록 부착되어 있다. 그리고 각각이 부상용 자성체(3)사이에서 자력(흡인력)을 발생한다. 전자석(2b)에 의해 발생된 자속(磁束)은 요크(2b1), 부상용 자성체(3), 및 요크(2b1)의 양단면과 부상용 자성체(3) 사이에 형성되는 한쌍의 빈틈으로 이루어지는 자기회로를 지나 전자석(2b)과 부상용 자성체(3) 사이에서 자력을 발생한다.

전자석(2b)이 발생하는 자속의 방향이 영구자석(2a)에 의한 자속의 방향(극성)과 같은 방향일 때는 양자(2a,2b)의 자력이 강해지지만 역방향일때에는 약해진다.

따라서 영구자석(2a)에 대하여 전자석(2b(코일2b2))의 여자전류의 극성을 반전시키거나 세기를 변경함으로 자력발생수단(2)과 부상용 자성체(3) 사이에 작용하는 흡인력을 변화시킬 수 있다.

전자석(2b)의 여자전류를 제어함으로서 자력발생수단(2)의 자력을 제어하고, 이로서 이동체(A)를 안내레일(B)에 대하여 부상시키는 제어수단이 이동체(A)에 설치되어 있다. 제어수단에 의한 전자석(2b)의 여자전류 제어에 대하여는 후술한다.

안내레일(B)의 밑부분에 1차 코일(5)이 설치되어 있어서, 이동체(A) 하부 프레임(1)에 2차 도체(6)가 지지주(6b)를 매개로 세워 설치되어 있다. 그리고 양자(5,6)에 의하여 이동체(A)에 추진력을 부여하는 리니어 모터가 구성되며, 또 2차 도체(6)에는 자성체 플레이트(6a)가 접합되어 있다.

1차코일(5)에 의하여 발생되는 유도자계는 2차 도체(6)를 매개로 이동체(A)에 추진력을 부여한다. 1차 코일(5)은 설치비 절감을 위하여 안내레일(B)에 따라 일정간격으로 설치되며 이동체(A)는 그 사이에 관행 주행한다. 단, 이동체(A)의 정지상태유지 및 가감속을 위하여 각 스테이션(ST)의 설치부위 및 전후부위에는 반드시 1차 코일(5)이 설치되어야 한다.

이동체(A)가 스테이션(ST)에 정지하고 있을 때 자기 부상한 상태로 이동체(A)를 소정위치에 유지 되도록 하기 위하여 정지유지용 전자석(7)이 스테이션 설치부위의 안내레일(B)에 설치되어 있으며 그 전자석(7)과 흡인작용하는 정지용 자성체(8)가 이동체(A)의 하부 프레임(1)에 부착되어 있다.

자성체(8)는 이동체(A)의 전후좌우 4곳에 설치되고 이들에 대응하여 각 스테이션(ST)의 정지유지용 전자석(7)도 전후좌우 4곳에 설치된다.

이상과 같이 이동체(A)는 1차 코일(5)과 2차도체(6)에 의하여 구성되는 지상 1차 타입의 리니어 모터와 지상제어(ground control)에 의하여 이동되고 스테이션(ST)에서의 정지상태도 지상제어에 의하여 유지된다.

1차 코일(5)의 제어로는 스테이션(ST)과 그 전후에서의 가속발진 및 감속정지, 스테이션(ST)사이에서의 중간 가속 및 감속이 있다.

지상제어수단은 1차 코일(5)에 의해서 발생되는 유도자계의 방향 및 주파수를 변경함으로서 위에 언급된 각종제어를 수행한다.

이동체(A)에도 제어수단(9)이 탑재되어 있다.

이 제어수단(9)는 제12도에 도시하는 바와같이 상기 전자석(2b)의 여자전류를 구동회로(30)를 매개로 제어하는 기능과 스테이션(ST)사이에서는 통신수단(11,12)을 매개로 관통신에 의한 정보 교환기능을 주로 수행한다.

교환되는 정보로는 이동체(A)의 식별번호나 적재상태에 관한 정보외에 배터리의 충방전에 관한 정보 및 이동체(A)의 진행·정지정보 등이 있다.

제12도에서는 생략하였지만 구동회로(30)는 4곳에 설치되어 각기 이동체(A)의 전후좌우 4곳에 설치된 자력 발생수단(2(전자석 2))의 구동을 별도로 담당한다.

제어수단(9)은 4개의 구동회로(30)에 여자전류의 극성 및 크기의 정보를 각각 별도로 부여한다. 각 구동회로(30)의 출력(여자전류)은 전류검출수단(전류검출회로)(13)에 의하여 각각 별도로 제어수단(9)에 피드백된다.

또, 각 자력발생수단(2)의 중앙부에 설치되어(제10도 참조) 이동체(A)와 안내레일(B)의 간극을 검출하는 간극검출수단이 되는 4개의 갭센서(4)의 검출정보도 각각 별도로 제어수단(9)에 입력된다. 제어수단(9)은 갭센서(4)의 검출정보에 기하여 이동체(A)와 안내레일(B)의 간극이 적정간격으로 되도록 전자석(2b)의 여자 전류를 제어한다.

또 적재하중에 따라 상기 적정간격을 변경하며, 전류검출수단(13)에서 전달된 검출정보에 기하여 여자전류의 정상치를 영으로 하도록 제어한다.

즉, 전자석(2b)의 여자전류를 영을 중심으로 양음의 미소 범위로 제어함으로서 자력발생수단(2)의 자력을 영구자석(2a) 및 전자석(2b)에 의하여 강화시키거나 약화시킴으로서 자력발생수단(2)과 부상용 자성체(3)사이에 작용하는 흡인력과, 적재물을 포함하는 이동체(A)에 걸리는 중력을 균형되도록 제어하는 것이다.

이러한 제어에 의하면 적재물이 무거울수록 이동체(A)와 안내레일(B)의 간극이 작게되지만, 이동체(A)와 안내레일(B)의 간극 조절범위에는 자연히 물리적인 한계가 있다.

여기서 본 방송설비의 자기 부상장치에 있어서는 영구자석(2a) 및 전자석(2b)과 부상용 자성체(3)에 대한 원근방향에서의 상대적 위치를 변경하는 변경조절수단이 설치되어 있다.

즉, 전자석(2b)의 위치를 기준으로 하면 적재물이 무거울수록 영구자석(2a)를 부상용 자성체(3)에 근접시켜 영구자석(2a)과 부상용 자성체(3)사이에 작용하는 흡인력을 강화시키는 것이다.

이하 변경조절수단(C)의 구체적 구성을 제8도에 의하여 설명한다.

제8도에 도시하는 바와같이 적재물(W)을 적재하는 하물적재부(15)가 스프링(16)을 사이에 두고 하부프레임(1)에 부착되어 있다.

하물적재부(15)가 적재물(W)의 무게에 따라 스프링(16)을 압축되면서 연직방향으로 내려가도록 구성되어 있다.

즉, 적재물(W)의 중량 및 하물재치부(15)의 자중과 스프링(16)의 복원력이 균형을 이룬다. 하물적재부(15)의 하단부에는 평행링크(17)를 사이에 두고 영구자석(2a)의 틀(2a1)이 부착되고 하물적재부(15)가 상하운동하면 지레의 작용에 의하여 영구자석(2a)이 상하운동할 수 있게 구성되어 있다.

그리고 제11도의 평면도에 도시하는 바와같이 하물적재부(15)의 하단부에 하부프레임(1)에 상하운동이 자유로이 지지된 연직 로드부(15a)와 그 선단에서 좌우로 연장되는 수평로드부(15b)로 이루어지는 역 T자상으로 형성되어 있다.

수평로드부(15b)의 양단부(15c)에는 전후방향으로 연장되는 평행링크(17)가 각각 별도로 원추형 접합되어 있고 각각의 평행링크(17) 선단부(Q)에는 영구자석(2a)의 틀(2a1)이 원추형 접합되어 있다.

따라서 하물적재부(15)가 연직방향으로 내려가면 수평로드부(15b)의 양단부(15c)가 내려가므로 평행링크(17)는 지지부재(28)와의 추지부(R)을, 지지점, 15c를 역점, 선단부(Q)을 작용점으로 하는 지레로 작용하고 선단부(Q)에 원추형 접합된 영구자석(2a)을 윗방향으로 움직인다.

상기와 같은 구조에 의하여 변경조절수단(C)이 구성되어 있다.

적재물이 무거울수록 영구자석(2a)을 부상용 자성체(3)에 근접하는 방향으로 이동시킨다. 또 스프링(16)의 스프링 계수를 적절히 설정하므로서 적재물의 무게와 이동량과의 관계를 적당히 설정할 수 있다.

더욱 별도 실시예에 대하여 열기한다.

① 상기 실시예에 있어서 영구자석(2a) 및 전자석(2b)으로 이루어지는 자력발생수단(2)의 구체적 구조는 하기와 같이 여러가지 변경될 수 있다.

중요한 것은 영구자석(2a)과 전자석(2b(의 요크 2b1))이 부상용 자성체(3)에 대하여 각각 별도로 대향하도록 병치되어 있어야 한다는 것이다.

물론, 전자석(2b)을 부상용 자성체(3)에 대한 원근방향으로 이동시키지 않고 실시할 수 있다.

제13(a)도에 도시하는 것으로 전자석(2b)의 코일(2b2)이 요크(2b1)중앙부에 장차되고, 한쌍의 실린더형 영구자석(2a)이 요크(2b1)위에 고정장착되어 있다. 이러한 구성에 의하여 자력 발생수단(2) 전체를 더욱 소형화할 수 있다.

제13도(b) 도에서 전자석(2b)의 코일(2b2)의 위치는 상기 실시예와 같지만 요크(2b1)의 양단부가 가늘게 깎여 있고 여기에 한쌍의 실린더형 영구자석(2a)이 끼워져 고정되어 있다. 즉, 전자석(2b)의 자기회로의 일부 단면에서 자속의 일부가 요크(2b1)을 지나고, 일부가 영구자석(2a)을 지니게 되은 것이다.

이 경우는 상기 실시예나 제13도(a)도의 것과 비교하여 전자석(2b)의 효율이 낮지만 요크(2b1)의 중간 또는 양단부를 영구자석(2a)으로 완전히 치환한 경우와 비교하면 효율이 높다.

제13도(c), 제13(d)에 대해서도 마찬가지다.

제13도(c)에서는 요크(2b1) 양단부의 내부를 원통상으로 깎고, 여기에 원주상의 영구자석(32a)을 끼워서 고정하고 있다.

또, 제13(d)는 요크(2b1)의 외곽 양단부를 반원주상으로 깎아내고, 여기에 반원주상 영구자석(2a)을 고정장착한 것이다. 제13도(b)∼(d)모두 영구자석(2a)이 요크(2b1)와 일체로 형성되고, 돌출부가 없기 때문에 코일(2b2) 배치가 용이할 뿐 아니라, 상기 실시예의 경우에 비해 자력발생수단(2)의 소형화 가능한 것이다.

② 상기 실시예의 자기부상장치는 전자석의 여자전류의 정상치가 0이 되도록 이동체와 안내레일과의 간극제어하여 조정하는 것이지만 것이나, 본 발명은 이같은 제어시스템을 적용하지 않고, 단순히 갭센서(4)의 검출정보에 의거하여 이동체와 안내레일의 간극이 소정치가 되도록 전자석의 여자전류를 제어하는 것에도 적용될 수 있다.

이 경우, 하중이 무거워질수록 자력발생수단과 부상용 자성체 사이에 작용하는 흡인력이 증가되도록 전자석의 여자전류를 증가시키게 되는데, 영구자석을 부상용 자성체에 대한 원근방향으로 이동시킴으로써 영구자석과 부상용 자성체 사이에 작용하는 흡인력이 증감되고, 이로써 전자석의 여자전류의 증감에 따른 흡인력의 증감을 보완할 수 있다. 즉, 전자석의 여자전류의 증감폭을 작게 억제할 수 있는 것이다.

③ 하중이 무거울수록 영구자석을 부상용 자성체에 접근하는 방향으로 이동시키는 구조는 상기 실시예의 구조에 한정되지 않고 여러가지 변경가능한 것이다.

또, 하중의 무게를 검출하는 센서와 영구자석(2a)을 이동시키는 액츄에이터에 설치하고, 제어수단이 센서의 검출정보에 의거하여 액츄에이터를 조작하게 하여도 된다.

④ 상기 실시예와는 반대로 영구자석을 이동체에 고정하고 전자석을 상하로 이동시키게 하여도 좋다. 요는 영구자석과 전자석과의 부상용 자성체에 대한 원근방향에서의 상대위치를 변경조절할 수 있으면 된다.

⑤ 하중의 무게에 상응한 영구자석과 전자석과의 상대위치의 변경조절을 반드시 하중의 무게를 검출하여 자동적으로 행할 필요는 없다.

예컨데, 상기 실시예에 있어서 통신수단(11,12)을 통하여 스테이션(ST)에서 이동체(A)에 부여되는 하중 정보에 의거하여 제어수단(9)이 영구자석을 이동시키는 액츄에이터의 조작량을 조절하고, 조작하도록 구성하여도 좋다.

또는, 영구자석과 전자석과의 상대위치를 수동조절하는 수단을 설치하고 반송설비에 맞추어 설치시에나 유지보수시에 수동조절하도록 하여도 좋다.

다시, 다른 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

이 실시예의 무인반송설비는 클린룸내에서 반도체 웨이퍼 등의 화물을 자동반송하기 위한 것이다.

제9도에 도시하는 바와 같이 이동체(A)의 주행경로에 안내레일(B)이 설치되어 있다. 이동체(A)는 후술하는 바와 같이 자기부상하고, 리니어 모터에 의한 추진력으로 안내레일(B)에 따라 이동한다. 또, 이동체(A)가 정지하여 하물의 싣고 내림을 행하는 복수의 스테이션(ST)이 안내레일(B)에 따라 설치되어 있다.

제14도와 제15도에 도시하는 바와 같이 안내레일(B)의 상부의 수평칼라부 하면에는 이동체(A)에 구비된 부상용 자력발생수단(2)인 전자석이 흡인작용하는 부상용 자성체(3)가 설치되어 있다. 전자석(2)는 이동체(A)의 전후 좌우 4곳에 분산배치하도록 하부 프레임(1)에 부착되어 있다. 각 전자석(2)은 U자형 코어(2b1)의 한쌍의 단면이 부상용 자성체(3)에 대향하는 상태로 설치되고, 코어(2b1)의 바깥에 끼워진 두개의 보빈에 감긴 두개의 코일(2b2)이 직렬로 접속되어 이루어진다.

전자석(2)에서 발생하는 자속은 코일(2b1), 부상용 자성체(3) 및 코어(2b1) 양단면과 부상용 자성체(3) 사이에 형성되는 한쌍의 빈틈으로 이루어지는 자기회로를 통과하고, 전자석(2)과 부상용 자성체(3) 사이에서 자력(흡인력)을 발생한다.

단, 부상용 자성체(3)가 제14도에 도시한 바와 같이 이동체(4)의 진행방향에 대하여 대략 직각방향(좌우방향)으로 자화되어 있기 때문에 전자석(2)에서 발생하는 자속의 방향에 따라서는 전자석(2)과 부상용 자성체(3)사이에 작용하는 자력이 반발력이 된다. 즉, 도면중에 파선의 화살표로 표시하는 방향의 자속을 발생시키면 전자석(2)과 부상용 자성체(3) 사이에 흡인력이 발생하고, 파선의 화살표와 역방향의 자속을 발생시키면 전자석(2)과 부상용 자성체(3) 사이에 반발력이 발생한다.

각 전자석(2) 중앙부에 이동체(A)와 안내레일(B)과의 간극을 검출하는 갭센서(4)가 설치되어 있다. 이 갭센서(4)의 검출정보에 의거하여 전자석(2)의 여자전류를 제어함으로써 전자석(2)의 자력을 제어하고 이로써 이동체(A)를 안내레일(B)에 대하여 부상시키는 제어를 행하는 제어수단이 이동체(A)에 설치되어 있다. 이 제어에 대해서는 후술한다.

안내레일(B) 저부에는 1차 코일(5)이 설치되어 있다.

이동체(A)의 하부 프레임(1)에 2차 도체(6)가 지주(6b)를 매개로 설치되고, 양자(5,6)가 이동체(A)에 추진력을 부여하는 리니어 모터를 구성하고 있다. 또, 2차 도체(6)에는 자성체 플레이트(6a)가 접합되어 있다. 1차 코일(5)에서 발생되는 유도자계는 2차도체(6)를 매개로 이동체(A)에 통하여 추진력을 부여하게 된다.

1차 코일(5)은 설치비 절감을 위하여 안내레일(B)에 따라 일정간격마다 설치되고, 이동체(A)는 그 사이를 관성주행한다.

단, 각 스테이션(ST)의 설치부위 및 그 전후 부위에는 반드시 1차 코일(5)이 설치되고, 이동체(A)를 정지시킬 때의 감속이나 발진시킬 때의 가속을 행한다.

이동체(A)가 스테이션(ST)에 정지되어 있을 때, 자기부상한 그대로의 이동체(A)를 소정위치에 유지하기 위하여 정지유지용 전자석(7)이 안내레일(B)의 스테이션 설치부위에 설치되어 있다.

그 전자석(7)에서 흡인작용하는 자성체(8)가 이동체(A)의 하부 프레임(1)이 부착되어 있다. 자성체(8)는 이동체(A)의 전후 좌우 4곳에 설치되어 있어, 그것들에 대응하여 각 스테이션(ST)의 정지유지용 전자석(7)도 좌우 4곳에 설치되어 있다.

이상과 같이 이동체(A)는 1차 코일(5)과 2차 도체(6)에 의해 구성되는 지상 1차 타입의 리니어 모터와 지상 제어에 의해 이동주행하고, 스테이션(ST)에서의 정지상태도 지상제어에 의하여 유지된다.

1차 코일(5)에 제어에는 스테이션(ST)과 그 전후에서의 가속발진 및 감속정지, 스테이션(ST) 사이에의 중간가속 및 감속이 있다.

지상 제어수단은 1차 코일(5)에서 발생되는 유도자계의 방향과 주파수를 바꿈으로써 위에서 언급된 각종 제어를 수행한다.

이동체(A)에도 제어수단(9)이 탑재되어 있다.

이 제어수단(9)은 제16도에 도시하는 바와 같이, 상기 전자석(2)의 여자전류를 구동회로(30)를 통하여 제어하는 기능과 스테이션(ST) 사이에서는 통신수단(11,12)을 통하여 광통신에 의한 정보교환기능을 주로 수행한다.

교환되는 정보로는, 이동체(A)의 식별번호나 적재상태에 관한 하중정보외에 배터리의 충전과 방전에 관한 정보, 이동체(A)의 진행·정지정보 등이 있다.

제16도에는 생략되어 있으나 구동회로(30)는 4곳에 설치되어, 각각이 이동체(A)의 전후 좌우 4곳에 설치된 전자석(2)의 구동을 별도로 담당한다.

제어수단(9)은 4개의 구동회로(30)에 여자 전류의 극성 및 크기의 정보를 각각 별도로 부여한다.

또, 상기 4개의 갭센서(4)의 검출정보도 각각 별도로 제어수단(9)에 입력되어 있다.

제어수단(9)은 갭센서(4)의 검출정보에 의거하여 이동체(A)와 안내레일(B)의 간극이 적정간극이 되도록 전자석(2)의 여자전류를 증감하는 피드백 제어를 실행한다.

즉, 전자석(2)과 부상용 자성체(3) 사이에 작용하는 흡인력을 하중을 포함하여 이동체(A)에 걸리는 중력과 조화되게 한다.

따라서, 하중이 무거울수록 전자석(2)의 여자전류를 증가된다.

스테이션(ST)에서, 이동체(A)에 짐을 적재할 때, 또는 이동체(A)에서 짐을 내릴 때에 이동체(A)에 걸리는 중력이 급격히 변화된다.

그 결과, 흡인력과 중력이 조화되는 정상상태로 복귀하기까지 순간적인 이동체의 상하진동이 발생한다. 또, 주행중에, 특히 짐이 없을 경우, 무엇인가의 외적원인에 의한 영향에 의해 상하 진동이 발생하는 수가 있다.

본 실시예에 이같은 운송설비에 있어서는 상기와 같은 진동을 신속하게 감쇠시키기 위하여, 또, 이동체(A)와 안내레일(B)이 과도하게 접근하여 전자석(2)이 부상용 자성체(3)에 접촉하는 일이 없도록 제어수단(9)은 이하와 같은 제어를 행하고 있다.

그 제어방식을 제17도의 블록도에 의거하여 설명한다.

갭센서(4)의 검출치와, 예정된 하한치가 비교판정회로(9a)에서 비교된다.

검출치가 하한치보다 작을 경우, 즉 이동체(A)와 안내레일(B)이 과도하게 접근할 경우는 전환회로(9b)를 전환시켜 예정된 반발전류치를 구동회로(30)에 부여하고 통상과 반대인 극성의 여자전류로 전자석(2)을 여자한다.

이 결과, 제14도에 파선 화살표로 표시한 방향과는 역방향의 자속이 발생하고, 전자석(2)과 부상용 자성체(3)사이에 반발력이 발생한다. 이 반발전류(역극성의 여자전류)는 극히 단시간의 펄스전류로서, 곧 통상의 피드백 제어로 복귀한다.

검출치가 하한치 이상일 경우의 통상의 피드백 제어에 있어서는 정극성 여자전류를 갭센서(4)의 검출치에 의거하여 증감조절한다. 즉, 작동증폭회로(9c)에서 출력되는 갭센서(4)의 검출치와 예정된 목표치와의 편차가 전환회로를 거쳐 구동회로(30)에 부여되고, 그 편차에 상응한 정극성 전류로 전자석(2)이 여자된다.

이 결과, 제14도에 파선 화살표로 표시한 방향의 자속이 발생하고, 전자석(2)과 부상용 자성체(3)사이에 이동체(A)에 걸리는 중력과 조화되는 흡인력이 발생한다.

다시, 다른 실시예에 대해 열거한다.

① 상기 실시예에 있어서 갭센서(4)의 검출치가 하한치 보다 작을 경우, 즉 이동체(A)와 안내레일(B)이 과도하게 접근했을 경우에 구동회로(30)에 부여되는 반발전류치를 짐의 중량에 따라 바꾸어도 좋다.

즉, 전자석(2)과 부상용 자성체(3) 사이에 발생하는 반발력을 하중에 의한 관성력에 상응하여 바꿈으로써 이동체(A)의 상하 진동을 더욱 빠르게 감쇠시키는 것이다.

짐의 중량은 가령 스테이션(ST)에서 이동체(A)에 통신으로 부여되는 하중정보에 포함시킬 수 있다.

② 전자석(2)과 부상용 자성체(3) 사이에 발생하는 자력을 흡인력과 반발력으로 전환하기 위하여 전자석에의 통전상태를 전환하는 방법은, 상기 실시예와 같이, 전자석(2)의 여자 전류의 극성을 반전시키는 방법에 한정되지 않는다.

예컨대, 전자석(2)에 감는 방향이 다른 1쌍의 코일을 설치하고, 어느 코일을 여자하는 가를 전환할 수 있게 하여도 좋다.

③ 상기 실시예에서는 부상용 자성체를 이동체(A)의 진행방향에 대하여 좌우방향으로 자화하였으나, 상하방향에, 즉, 부상용 자성체의 겉/속이 N/S극이 되도록 자화하여도 좋다. 단, 이 경우, 전자석에는 I자형의 코어를 사용하여, 그 1쌍의 끝면중의 한쪽만이 부상용 자성체에 대향하게 된다.

④ 상기 실시예는 갭센서(4)의 검출정보에 의거하여 이동체(A)와 안내레일(B)이 적정간격을 유지하도록 전자석(2)의 여자전류를 변환시키는 것이나, 본 발명은 전자석(2)의 여자전류를 피이드백하여, 이 여자전류의 정상치가 0이 되도록 상기 적정간격을 변화시키는 이른바 제워파워 부상제어에도 적용할 수 있다.

즉, 전자석(2)의 코어(2b1)를 영구자석인 부상용 자성체(3)에 흡인되는 재질로 하고, 이 흡인력을 정상적인 부상용 자력으로서 사용하는 것이다.

또한, 전자석(2)에 영구자석을 병용하여 여자전류가 제로일 때의 정상적인 부상용 자력을 높이는 것도 가능하다.

또 다른 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

본 실시예에 걸리는 이동체(A)를 안내레일(B)로부터 부상시키기 위한 구조를 제19도 및 제20도에 도시한다. 즉, 안내레일(B)의 상부의 수평칼라부의 하면에는 이동체(A)의 자력발생수단(2)이 흡인작용하는 부상용 자성체(3)가 설치되어 있다.

자력발생수단(2)은 이동체(A)의 전후 좌우 4곳에 분산배치하도록 하부 프레임(1)에 부착되어 있다. 각 자력발생수단(2)은 1쌍의 전자석(2b)과 그들의 요크 사이에 설치된 영구자석(2a)으로 이루어진다.

1쌍의 전자석(2a)의 코일을 직렬 접속되어, 소정의 여자전류가 공급된다.

전자석(2a) 및 영구자석(2b)이 발생하는 자속은 영구자석(2a), 전자석(2b)의 요크, 부상용 자성체(3) 및 요크 끝면과 부상용 자성체(3) 사이에 형성되는 1쌍의 공극으로된 자기회로를 지나, 자력발생수단(2)과 부상용 자성체(3) 사이에서 자력(흡인력)을 발생한다. 단, 전자석(2b)이 발생하는 자속의 방향이 영구자석(2a)에 의한 자속의 방향과 같은 방향일 때에는 전자석(2b)의 자력과 영구자석(2a)의 자력이 서로 강해지나, 반대방향일 때에는 서로 약해진다.

따라서, 전자석(2b)의 코일의 여자전류를 0을 중심으로 양극성에 걸쳐 변화시킴으로써 자력발생수단(2)과 부상용 자성체(3)사이에 작용하는 흡인력을 영구자석(2a)에 의한 자력을 중심으로 하여 변화시킬 수 있다. 즉, 영구자석(2a)의 활용에 의하여 전자석(2b)의 소비전력을 억제하면서 이동체(A)를 부상시키고 있다.

이 부상제어에 대하여는 후술한다.

다음에, 이동체(A)에 안내레일(B)에 따르는 추진력 또는 역추진력을 주기 위한 구조에 대하여 설명한다.

안내레일(B)의 바닥부에는 1차 코일(5)이 설치되고, 이동체(A)의 하부 프레임(1)에 2차 도체(6)가 지주(6b)를 매개로 설치되며, 양자(5,6)는 이동체(A)에 추진력을 주는 리니어 모터를 구성하고 있다.

그리고, 2차 도체(6)에는 자성체 플레이트(6a)가 접합되어 있다.

추진력 발생수단으로서의 1차 코일(5)이 발생하는 유도자계에 의하여 2차 도체(6)를 매개로 이동체(A)에 추진력을 주게 된다.

1차 코일(5)은 설치비 절감을 위하여 안내레일(B)을 따라 일정간격마다 설치되어 있다. 즉, 이동체(A)는 1차 코일설치장소를 통과할 때에 1차 코일(5)로부터 추진력 또는 역추진력이 부여되어 가속 또는 감속되며, 다음의 1차 코일 설치장소까지는 관성주행한다. 단, 각 스테이션(ST)의 설치장소 및 그 전후 장소에는 반드시 1차 코일(5)이 설치되고, 이동체(A)를 정지시킬 때의 감속이나 발진시킬 때의 가속을 행한다.

이동체(A)가 스테이션(ST)에 정지하고 있을 때에 자기부상한 채 이동체(A)를 소정위치에 유지하기 위하여 정지유지용 전자석(7)이 안내레일(B)의 스테이션 설치장소에 설치되고, 그 전자석(7)이 흡인작용하는 자성체(8)가 이동체(A)의 하부 프레임(1)에 부착되어 있다. 자성체(8)는 이동체(A)의 전후 좌우 4곳에 설치되고, 그들에 대응하여 각 스테이션(ST)의 정지유지용 전자석(7)도 좌우 4곳에 설치되어 있다.

다음에, 이동체(A)의 자력발생수단(2)의 제어 및 추진력 발생수단으로서의 1차 코일(5)의 제어에 대하여 제18도에 의거하여 설명한다.

제18도에 도시한 바와 같이, 이동체(A)에 탑재된 부상력 제어수단(9)이 구동회로(30)를 통하여 전자석(2b)의 여자전류를 제어함으로써 자력발생수단(2)의 부상력을 제어한다.

전자석(2b)의 여자전류는 전류검출회로(13)에 의하여 부상력 제어수단(9)에 피드백되어 있다. 또, 제19도에 도시한 바와 같이, 안내레일(B)과 이동체(A)과의 간격을 검출하기 위한 갭센서(4)가 각 자력발생수단(2)의 중앙부에 설치되어 있어서, 그들의 검출신호도 부상력 제어수단(9)에 피드백되어 있다.

그리고, 제18도에서는 생략되어 있으나, 구동회로(30)나 전류검출회로(13)는 각 자력발생수단(2)마다 설치되어 있다.

부상력 제어수단(9)은 이동체(A)의 실제부상상태와 설정된 적정 부상상태와의 편차를 검출하는 부상상태 검출수단을 구성하는 전류검출회로(13) 및 갭센서(4)의 검출정보에 의거하여 전자석(2b)의 여자전류, 즉, 자력발생수단(2)의 부상력을 제어한다.

구체적으로는 갭센서(4)가 검출하는 상기 간극의 변화가 없는 정상상태에서 전자석(2b)의 여자전류가 0(설정된 적정치)이 되도록 하는, 이른바 제로파워부상제어를 실행한다.

즉, 정상상태에 있어서는 안내레일(B)과 이동체(A)의 간극을 영구자석(2a)에 의한 자력만을 의하여 이동체(A)를 부상시키는 간극으로 유지하는 것이다.

그리고, 전자석(2b)의 여자전류는 상기 간극이 변동되었을 때에 0을 중심으로 정부(正負)극성에 미소범위만 증감조절되게 된다.

상기 제로파워부상제어에 있어서는 적재물(W)을 포함한 이동체(A)의 중량이 변화하면, 정상상태에 있어서는 간극이 변화한다. 예컨대, 중량이 증가하면 먼저 이동체(A)가 하강하여 갭센서(4)가 검출하는 간극이 증가하나, 부상력 제어수단(9)은 이 간극이 증가를 보상하는 방향으로 전자석(2b)의 여자전류가 증가한다.

간극이 원래의 간극으로 복귀하여도 중량이 증가한분만큼 여자전류가 흐른다.

따라서, 다시 간극을 작게하여 방향으로 전자석(2b)이 여자되어, 원래의 간극보다 좁은 간극에서 여자전류가 0이 되는 정상상태가 얻어지게 된다.

즉, 중량의 증가에 의하여 정상상태에 있어서의 간극이 좁아진다.

따라서, 제로파워부상이 성립되고 있는 정상상태에 있어서는 갭센서(4)의 검출치(안내레일(B)과 이동체(A)와의 간극)가 이동체(A)의 중량변화에 따라 변화하는 상태치에 상당하고, 갭센서(4)가 상태치 검출수단에 상당한다.

본 실시예의 부상식 반송장치의 이 상태치를 이동체(A)에 가하는 추진력 또는 역추진력의 제어에 사용하여, 적재물(W)의 다소에 관계없이 대략 일정한 가속 또는 감속이 얻어지도록 하고 있다.

즉, 추진력 또는 역추진력이 일정한 조건하에서는 적재물(W)을 포함한 이동체(A)의 중량이 변화하면, 뉴턴의 제2법칙에 따라 가속도(또는 감속도)가 변화한다.

이래서는 가속시(또는 감속시)에 바라는 속도로 될 때까지의 시간이 변화하게 되어, 좋지 않다. 특히, 감속정지시의 제어가 어렵게 된다. 이래서, 상기의 이동체(A)의 중량에 대응하는 상태치에 비례하여 추진력 또는 역추진력을 증감시켜, 가속도(또는 감속도)가 중량변화에 관계없이 일정하게 되도록 하는 것이다.

이하, 제18도에 의거하여 설명한다.

제18도에 도시한 바와 같이, 상태치 검출수단으로서의 갭센서(4)가 검출하는 상태치, 정확히는 부상력 제어수단(9)이 이 정상상태에 있어서 갭센서(4)의 검출치에서 구해지는 상태치는, 통신수단(11,12)을 토하여 추진력 제어수단(59)에 전송된다.

통신수단(11,12)은 각각 이동체(A) 또는 지상측(스테이션(ST) 등)에 설치된 적외선에 의한 쌍방향의 통신수단으로서, 상기의 상태치외의 이동체(A)의 식별번호, 배터리의 충방전에 관한 정보, 진행·정지정보 등의 수수에도 사용된다.

추진력 제어수단(59)은 추진력 발생수단으로서의 1차 코일(5)이 2차 도체(6)를 매개로 이동체(A)에 주는 추진력의 방향 및 크기를 제어하기 위한 것이다.

1차 코일에 발생시키는 유도자계의 방향을 전환함으로써 이동체(A)에 가하는 추진력의 방향을 전환한다.

통과하는 이동체(A)에 대하여는 추진력을 주어 가속하느냐, 역추진력을 주어 감속하느냐를 전환하게 된다.

전술한 바와 같이, 1차 코일(5)은 이산적으로 설치되어 있으므로, 주파수를 바꿈으로써 이동체(A)를 가속 또는 감속하는 것은 효율적이 아니다.

그래서, 주파수를 바꾸는 대신에 1차측 코일(5)에 인가하는 교류전압을 위상제어함으로써 실효전압을 바꾸어, 그것으로 추진력의 크기(토오크)를 바꾼다.

스테이션(ST)사이에 설치된 중간가속용의 1차 코일(5)의 추진력 제어수단(59)은 통신수단(11,12)을 통하여 이동체(A)로부터 전달되는 상태치(이동체(A) 및 적재물(W)의 중량)에 비례시켜 상기 실효전압을 증감한다. 이 결과, 1차 코일(5)이 이동체(A)에 가하는 추진력의 크기가 적재물(W)의 중량에 따른 적절한 값으로 조절된다.

스테이션(ST)의 바로 앞 장소에 설치된 정지전의 감속용 1차 코일(5)의 추진력 제어수단(59) 및 스테이션(ST)으로부터 발진시킨 직후의 가속용 1차 코일(5)의 추진력 제어수단(59)도 똑같이 상태치에 비례하여 1차 코일(5)에 인가하는 실효전압을 증감함으로써 적재물(W)의 중량이 변화하여도 대략 일정한 감속도(또는 가속도)가 얻어지도록 하고 있다.

스테이션(ST)의 설치장소에 설치된 1차 코일(5)의 추진력 제어수단(59)은 이동체(A)를 소정의 위치에 조용히 정지시키기 위하여 다음과 같은 제어를 행한다.

제19도에서는 생략하고 있으나, 이동체(A)의 하부 프레임(1)의 측단부에 전후방향으로 가늘고 긴 슬릿 플레이트(제18도에서 56)가 설치되고, 이 슬릿 플레이트를 끼우듯이 발광부와 수광부를 위치시킨 광센서(포토 인터럽트)(57)가 안내레일(B)에 설치되어 있다.

슬릿 플레이트(56)에는 전후방향으로 일정한 피치로 광센서의 빛을 통과시키는 슬릿부와 통과시키지 않는 비슬릿부가 교호로 설치되어 있고, 슬릿 플레이트(56)와 광센서(57)가 리니어 인코더를 구성하고 있다.

스테이션(ST)의 제어수단내에 설치된 위치·속도검출수단(58)이 광센서(57)의 검출신호에 의거하여 이동체(A)의 현재위치 및 현재속도를 산출하여, 추진력 제어수단(59)에 준다. 추진력 제어수단(59)은 이동체(A)의 현재위치 및 현재속도에 의거하여 이동체(A)의 속도를 서서히 내려서, 정지위치의 조금앞에서 클리프 속도가 되도록 1차 코일(5)에 인가하는 실효전압을 제어한다.

즉, 현재위치로부터 정지위치까지의 거리에 따라 미리 정해진 적정속도와 현재위치와의 편차에 의거하여 1차 코일(5)에 인가하는 실효전압을 서서히 내리는 것이다.

그리고, 클리프 속도에 달한 이동체(A)의 현재위치가 정지위치가 되면, 전술한 정지유지용 전자석(7)이 여자되어, 이동체(A)는 정지위치에 유지되게 된다.

상기의 정지제어에 있어서도, 적재물(W)을 포함한 이동체(A)의 중량에 상당하는 상태치에 비례시켜서, 1차 코일(5)에 인가하는 실효전압을 증감할 필요가 있다. 실제로는 상기의 적정속도와 현재속도와의 편차에 의거한 1차 코일(5)에 인가하는 실효전압의 피드백 제어에 있어서의 이득을 상태치에 따라 단계적으로 변경함으로써 이를 실현하고 있다.

또한, 다른 실시예에 대하여 열기한다.

① 상기 실시예의 부상제어는 정상상태에서의 전자석의 여자전류를 0으로 한다. 이른바 제로파워제어이나, 본 발명은 이에 한하지 않고, 예컨대 전자석에 정상상태에서 일정한 여자전류를 흐르게 해둔 경우에도 적용할 수 있다. 즉, 자력발생수단에 공급하는 에너지를 설정적 적정치로 유지하는 제어이다.

② 적재물(을 포함한 이동체)의 중량이 변화하여도, 안내레일과 이동체와의 간극이 설정적정간극이 되도록 자력발생수단의 부상력을 제어하는 부상제어를 행하는 경우에도 적용할 수 있다. 즉, 부상상태 검출수단에 상당하는 갭센서(4)가 검출하는 상기 간극과 설정적정간극과의 편차에 의거하여, 부상력 제어수단(9)이 전자석(2b)의 여자전류를 제어하는 경우이다. 이 경우, 전류검출회로(13)가 자력발생수단의 부상력을 검출하는 상태치 검출수단에 상당하여, 적재물(을 포함한 이동체)의 중량에 상당하는 상태치(여자 전류치)를 검출하게 된다.

③ 이동체의 중량변화에 따라 변화하는 상태치를 검출하는 상태치 검출수단은, 상기 실시예에 예시한 바와 같이, 부상제어상태 검출수단으로서의 갭센서(4)와 전류검출회로(13)를 겸용하는 것에 한정되지 않고, 별도 전용의 갭센서 등을 설치하여도 좋다.

④ 상기 실시예와 같이, 1차 코일설치장소의 모두에 통신수단(12)을 설치하는 것은 아니고, 스테이션(ST) 설치장소에만 설치하여, 이동체(A)로부터 전송된 상태치를 스테이션(ST)으로부터 주변구역의 1차 코일설치장소의 추진력 제어수단에 전달하도록 하여도 좋다.

⑤ 자력발생수단과 그 제어수단을 지상측에 설치하고, 상태치 검출수단도 지상측에 설치하는 경우가 생각될 수 있으나, 이 경우에도 본 발명은 적용할 수 있다.

⑥ 상기 실시예에서 설명한 바와 같이, 설정적정부상제어상태에 있어서, 상태치를 검출하여 중량을 구하는 대신에, 설정적정상 제어상태로의 제어과정에서 상태치를 검출하여 중량을 구하도록 하여도 좋다. 즉, 부상력을 단위량 증가시키는데 따르는 간극의 변동량이 증량으로 증감하므로, 이에 의거하여 중량을 구할 수 있다.

Claims

자기부상식의 이동체(A);및 소정구간에 부설되어 있고, 상기 이동체(A)의 이동경로에 따라서 고주파의 정현파 전류를 흘리는 선로(L)로 구성되어 있으며, 상기 이동체(A)는 리니어 모터에 의해 구동되는 동시에, 상기 이동경로에 따라서 설치된 부상용 자성체(3)에 대하여 흡인작용하는 부상용의 자력발생수단(2)과, 상기 선로(L)의 주파수에 공진하여, 기전력이 생기는 급전용코일(19)과 상기 급전용 코일(19)에서 충전되는 배터리(10)를 포함하며, 상기 부상용 자력발생수단(2)은 상기 급전용 코일(19) 및/또는 상기 배터리(10)에서 급전되는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제1항에 있어서 상기 선로(L)은 안내레일(B)의 내측면에 따라서 그 소정구간에 설치된 유도선로유니트(X)에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제2항에 있어서, 상기 유도선로유니트(X)는 상기 선로(X) 이외에, 상기 안내레일(B)에 따른 방향으로 긴 판상의 알루미늄제 브래킷(14)과, 이 브래킷(14)에 상기 안내레일(B)을 따라서 소정간격을 두고 상하방향으로 수평부착된 한쌍의 행거(14a)와 각 행거(14a)의 선단에 안내레일(B)을 따라서 장설된 한쌍의 수지재 닥트(14b)를 가진 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제3항에 있어서, 상기 선로(L)는 상기 한쌍의 닥트(14b)의 각각에 접속되어 있는 동시에 절연된 가는 소선을 모아서 형성한 연선을 절연체로 커버하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제1항에 있어서, 상기 부상용 자력발생수단(2)은 전자석이며, 상기 축전지(10)에서 상기 전자석(2)으로의 급전이 상기 선로(L)가 부설되어 있지 않은 부분에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제1항에 있어서, 상기 이동체(A)를 부상시키기 위한 자력을 발생하는 자력발생수단(2)이 전자석(2b) 및 영구자석(2a)의 양자로 이루어진 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제6항에 있어서, 상기 전자석(2b)과 상기 영구자석(2a)이 상기 부상용 자성체(3)에 대하여 각각 다르게 대향하도록 병치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제7항에 있어서, 각기 영구자석(2a)이 상기 전자석(2b)의 외주를 덮는 실리더상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제1항에 있어서, 상기 부상용 자력발생수단(2)의 자력을 제어하는 제어수단(9)을 더 포함하며, 상기 부상용 자력발생수단(2)은 전자석(26) 및 영구자석(2a)의 양자로 이루어진 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제9항에 있어서, 상기 전자석(2b)과 상기 영구자석(2a)이, 상기 부상용 자성체(3)에 대하여 각각 다르게 대향하도록 병치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제10항에 있어서, 상기 영구자석(2a)이 상기 전자석(2b)의 외주를 덮는 실린더상으로 형상되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제11항에 있어서, 상기 전자석(2b)의 코일(2b2)은 그의 요크(2b1)의 중앙부에 이동하며, 한쌍의 실린더상의 상기 영구자석(2a)은 상기 요크(2b1)의 외곽에 끼우도록 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제11항에 있어서, 상기 전자석(2b)의 코일(2b2)은 그의 요크(2b1)의 중앙부에 장착되어 있는 동시에, 그의 요크(2b1)의 양단부가 가늘게 깎여 있어서, 여기에 한쌍의 실린더상의 상기 영구자석(2a)이 끼워넣어져 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제11항에 있어서, 상기 전자석(2b)의 코일(2b1)의 양단부 중심이 실린더상으로 깎여져 있고, 여기에 원주형상의 상기 영구자석(2a)이 끼워넣어져서 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제11항에 있어서, 상기 전자석(2b)의 상기 요크(2b1)의 양단부가 반원주형상으로 깎여져 있으며, 여기에 반원주형상의 상기 영구자석(2a)이 고착되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제9항에 있어서, 상기 영구자석(2a)과 상기 전자석(2b)과의 부상용 자성체(3)에 대한 원근방향에서의 상대위치를 변경조절하는 변경조절수단(C)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상의 반송설비.
제16항에 있어서, 상기 변경조절수단(C)은 상기 이동체(A)에 적재되는 하중(W)이 무거울수록, 상기 전자석(2b)에 대한 상기 영구자석(2a)의 위치를 상기 부상용 자성체(3)에 근접하는 방향에 이동되도록 자동조절하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제16항에 있어서, 상기 이동체(A)에 상기 안내레일(B)과의 간격을 검출하는 간격검출수단(4)이 설정되고, 상기 제어수단(9)은 상기 간격검출수단(4)의 검출치가 소정치로 되도록 상기 자력을 제어하도록 구성되어 있을 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제16항에 있어서, 상기 이동체(A)에 상기 전자석(2b)의 여자전류를 검출하는 전류검출수단(13)이 설정되고 상기 제어수단(9)이 상기 전류검출수단(13)의 검출정보에 의거하여, 상기 여자전류의 정상치가 0이 되도록 상기 자력을 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제1항에 있어서, 상기 자력발생수단(2)이 전자석인 동시에, 상기 부상용 자성체(3)가 상기 이동체(A)의 진행방향에 대하여 직각방향으로 자성화되고, 상기 전자석(2)의 자력을 제어하는 제어수단(9)이 상기 전자석(2)에의 통전상태를 제어함으로써, 상기 전자석(2)과 상기 부상용 자성체(3) 사이에 작용하는 자력을 흡인력과 반발력으로 전환하여 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제20항에 있어서, 상기 전자석(2)의 중앙부에 상기 이동체(A)와 상기 안내레일(B)과의 간격을 검출하는 갭센서(4)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제1항에 있어서, 상기 자력발생수단(2)의 부상력에 의한 상기 이동체(A)의 실제부상상태와 사전설정된 적정부상상태와의 편차를 검출하는 부상상태 검출수단(4,13)과, 그 부상상태 검출수단(4,13)의 검출정보에 의거하여 상기 적정부상상태로 유지하도록 상기 자력발생수단(2)의 부상력을 제어하는 부상력 제어수단(9)과, 상기 안내레일(B)에 따른 추진력 또는 역추진력을 상기 이동체(A)에 부여하는 추진력 발생수단(5)과, 그 추진력 발생수단(5)을 제어하는 추진력 제어수단(59)을 가진 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제22항에 있어서 상기 이동체(A)의 중량변화에 따라 변화하는 상태치를 검출하는 상태치 검출수단(4,13)이 설정되어 있고, 상기 추진력 제어수단(59)이 상기 상태치 검출수단(4,13)의 검출정보에 의거하여 상기 추진력 또는 역추진력을 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제22항에 있어서, 상기부상제어상태 검출수단(4)이 상기 안내레일(B)과 상기이동체(A)와의 간격 및 사전설정된 적정간격과의 어느 한쪽을 검출하도록 구성되고, 상기부상력 제어수단(9)이 상기 간격이 상기 적정간격이 되도록 상기 자력발생수단(2)의 부상력을 제어하도록 구성되고, 상기 상태치검출수단(13)이 상기 자력발생수단(2)의 부상력을 검출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제22항에 있어서, 상기 부상제어상태 검출수단(4,13)이 상기 자력발생수단(2)에 공급하는 에너지의 사전설정된 적정치와의 편차, 및 상기 안내레일(B)과 상기 이동체(A)와의 간격의 변동을 검출하도록 구성되어 있고, 상기 부상력 제어수단(9)이 상기 간격의 변화가 없는 상태에서 상기 자력발생수단(2)에 공급하는 에너지가 적정치로 되도록 상기 자력발생수단(2)의 부상력을 제어하도록 구성되고, 사기 상태치 검출수단(4)이 상기 간격을 검출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제22항에 있어서, 상기 부상제어상태 검출수단(4,13)이 전류검출회로 및 갭센서로 이루어지며, 이 갭센서(4)의 검출정보에 의거하여, 상기 자력발생수단(2)의 부상력을 제어하는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.
제1항에 있어서, 상기 급전용 코일(19)을 상기 자력발생수단(2)에 접속하는 수전유니트(23)와 상기 수전유니트(23) 접속되어 있는 배터리(10)가 구비되고, 상기 수전유니트(23)는, 상기 급전용 코일(19)에서 기전력이 발생하고 있는 경우에는 상기 배터리(10)를 충전시킴과 아울러 상기 급전용 코일(19)만으로부터 상기 부상용 자력발생수단(2)에 급전하고, 상기 급전용 코일(19)로부터 기전력이 없는 경우에는 상기 배터리(10)만으로부터 상기 자력발생수단(2)에 급전하는 것을 특징으로 하는 자기부상식의 반송설비.