KR0164956B1 - 자기 부상 반송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다종 다양한 강자성 피반송체를 궤도의 확장성을 손상함이 없이 비접촉으로 반송하는 자석궤도 배치식 자기 부상 반송장치를 제공한다. 본 발명은 단위 지지요소(3), 단위추진요소(5) 및 단위안내요소(7)로 궤도가 구성된다. 단위지지요소(3)에는 복수의 자기지지유닛(15)이 상하방향으로 이동가능하게 부착되어 있다. 흡인력 제어수단(19)은 강판(X)의 단위지지요소(3)에 중첩하는 부분의 중심의 상하이동에 기여하는 부상제어와 강판(X)의 상기 부분의 롤링에 기여하는 부상제어를 한다. 높이제어장치(53)로 높이조절기구를 제어하여 강판(X)의 높이가 소정위치에 유지된다. 강판(X)의 피칭에 대해서는 각 단위지지요소(3)에 갖추어진 코일스프링(47)에 덤퍼(49)에 의해 안정화가 도모된다. 단위추진요소(5)에서는 강판(X)를 이동시킴과 동시에 요잉을 감소시킨다. 단위안내요소(7)에서는 강판(X)의 좌우방향의 안내를 한다.

Description

자기 부상 반송장치

제1도는 본 발명의 실시예에 관한 자석궤도 배치식자기부상반송장치에서의 요부의 사시도.

제2도는 동 장치의 단위지지요소의 요부사시도.

제3도는 동 장치의 흡인력 제어장치의 블록구성도.

제4도는 동 장치의 높이제어장치의 블록구성도.

제5도는 동 장치의 단위추진요소의 요부사시도.

제6도는 동 장치의 추진제어장치의 블록구성도.

제7도는 동 장치의 고정자이동자계를 설명하기 위한 도면.

제8도는 동 장치의 추진용 높이 제어장치의 블록구성도.

제9도는 동 장치의 단위안내 요소의 요부 사시도.

제10도는 동 장치의 안내력 제어장치의 블럭구성도.

제11도는 동 장치의 동작을 설명하기 위한 궤도중앙길이쪽 방향을 따른 단면도.

제12도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 자석궤도배치식 자기부상반송장치의 요부의 사시도.

제13도는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 자석궤도 배치식 자기부상반송장치의 요부의 사시도.

제14도는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 자석궤도 배치식 자기부상반송장치의 요부의 사시도.

제15도는 동 장치의 제어장치의 블록 구성도.

제16도는 동장치의 다른 제어장치의 블록 구성도.

제17도는 본 발명의 다른 실시예의 자석궤도 배치식 자기 부상반송장치를 나타낸 사시도.

제18도는 동 반송장치에 사용되는 높이 제어장치의 블록구성도.

제19도는 동 반송장치의 부설상태를 나타낸 측면도.

제20도는 동 반송장치에 의한 경사안내 동작을 설명하기 위한 자기지지 유닛의 평면도.

제21도는 또 다른 실시예의 단위지지요소의 요부를 나타낸 사시도.

제22도는 자기지지유닛의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

제23도는 자기 부상반송장치의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도.

제24도는 동 반송장치에 사용되는 반송차를 나타낸 사시도.

제25도는 동 반송장치에 사용되는 주행제어장치의 블록구성도.

제26도는 동 반송장치에 사용되는 자기지지 제어장치의 블록구성도.

제27도는 동 반송장치에 사용되는 경사각 제어장치의 블록구성도.

제28도는 동 반송장치의 반송동작을 설명하기 위한 동작 설명도.

제29도는 동 반송장치의 다른 반송동작을 설명하기 위한 동작 설명도.

제30도는 본 발명의 자기 부상장치를 적용한 스칼러형 로봇을 나타낸 사시도.

제31도는 본 발명의 자기부상장치의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

제32도는 본 발명의 자기부상장치의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

본 발명은 강판등의 강자성체로 된 피반송체를 흡인식 자기부상에 의해 비접촉으로 반송하는 자석궤도 배치식 자기부상반송장치에 관한 것이다.

예를 들어 제철소의 냉간압연 공정에서는 강판가공장치간에 강판을 수송함에 있어서, 통상 반송방향으로 롤러를 다수 배치한 롤러궤도를 사용하여 반송하는 방법이 채용되고 있다. 또 자동차공장등의 강판프레스공정에서는 일반적으로 프레스가공되는 강판을 대차나 크레인을 사용하여 프레스 가공장치까지 반송하는 방법이 채용되고 있다.

그러나 롤러궤도를 사용하는 방법에서는 롤러상에 먼지등이 있는 경우에는 궤도를 이동하는 강판의 표면에 상처가 나기 쉬워 상품가치를 현저히 떨어뜨릴 우려가 있다. 이 때문에 먼지등이 롤러에 부착하지 않도록 항상 롤러를 정비하여야 하기 때문에 다대한 노력과 비용을 필요로 하는 문제가 있었다. 또 대차나 크레인에 의한 방법에서는 강판을 쌓거나 내릴때 상처가 생길 뿐 아니라 옮겨실을 때 많은 시간을 소비하는 문제가 있었다.

따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 최근에는 여러 가지 장치가 개발되기 시작하고 있다. 예를 들면 궤도에 전자석을 다수 배치하고, 전자석의 아래쪽을 궤도를 따라 이동하는 강판의 단부가 전자석에 다달은 시점에서 전자석을 차례 차례로 여자해가서 전자석의 흡인력을 강판의 중량지지와 강판에 대한 추력 부여에 사용하는 한편, 전자석과 강판사이에 설치된 압축공기의 통로로부터 강판측으로 공기를 분출하여 강판이 전자석에 흡착되는 것을 방지함과 더불어 강판을 비접촉으로 지지하는 장치가 개발되어 있다(닛께이 메카니컬 1989. 6. 12). 또 박판 강판을 4개의 전자석으로 지지하도록 하는 연구(일본국전기학회 산업응용부문 전국대회예고집, 평성 1년(1989년) 7월, P915)나, 강판을 특수형상의 전자석을 사용하여 비접촉으로 안내하고자 하는 장치도 개발되기 시작하고 있다(일본국특허공개정보 : 특개평 2-270739호).

그러나 이들 기술은 장치가 복잡하다거나 반송할 수 있는 강판의 치수나 중량의 범위가 좁다거나 하여 다종다양한 강판을 장거리에 걸쳐 반송하는데는 곤란이 예상된다.

상술한 것처럼 강판을 상하게 하지 않게 반송하는 경우에 기계적인 접촉을 사용하는 수단에서는 보수나 반송시의 충격방지책에 다대한 노력과 시간이 필요해진다. 또 종래 기술에 의한 비접촉 반송수단에서는 반송할 수 있는 강판의 치수나 중량이 한정되어 있다거나 장치가 복잡하여 장거리 반송을 하기가 곤란한 등의 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 자성재로 형성된 다종다양한 피 반송물을 장거리에 걸쳐서 비접촉으로 반송할 수가 있으며 또한 반송 라인을 용이하게 구축할 수 있는 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 피 반송체의 반송경로를 따라 자기력지지계를 갖춘 궤도를 배치하고, 상기 자기력지지계의 자기흡인력을 제어하여 전기 피 반송체를 비접촉 지지하도록 한 자석궤도 배치식 자기 부상반송장치에 있어서, 상기 궤도는 상기 반송방향으로 복수개 배치된 단위지지요소를 포함하여 구성되어 있으며 상기 각 단위 지지요소는 궤도 프레임과, 전자석을 포함하고 상기 궤도 프레임에 상하 방향의 이동을 허용하는 부착수단을 통해서 상기 피반송체의 반송방향과 거의 직교하는 방향으로 복수 배치된 자기지지유닛과, 상기 피반송체가 상기 각 자기지지유닛의 아래쪽에 있을 때에만 상기 각 자기지지유닛의 상기 전자석을 제어하여 상기 피반송체의 연직 운동에 대한 부상제어와 상기 피반송체의 롤링에 대한 부상제어를 하는 흡인력제어수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의하면 단위지지요소마다 피반송체의 연직운동에 대한 부상제어와 롤링에 대한 부상제어가 이루어지고 또 부착수단에 의해 자기지지유닛이 상하로 가동되기 때문에 단위지지요소간에서의 피반송체의 피칭을 억제하는 것이 가능해진다. 이 때문에 피반송체의 전길이뿐 아니라 피반송체의 전 폭이 다종다양하여도 피반송체의 상하이동 및 롤링을 단위지지요소마다 억제하여 안정하게 부상시킬 수가 있으며 또한 부착수단에 의해 피반송체의 피칭을 억제할 수 있으므로 피반송체 전체를 비접촉 지지하는 것이 가능해진다. 더욱이 피반송체의 중량이나 관성 모멘트가 다를 경우라도 그러한 차이가 각 단위지지요소에 분배되므로 개개의 단위 지지요소의 집합으로서 형성되는 자석궤도 배치식 부상반송장치 전체로서 보다 광범위한 중량 및 관성모멘트를 갖는 피반송체를 비접촉지지하는 것이 가능해진다. 또 1개의 궤도로 복수의 피반송체의 비접촉 반송이 가능해진다.

또한 본 발명은 피반송체의 반송경로를 따라 자기력 지지계를 갖춘 궤도를 배치하고, 상기 자기력 지지계의 자기흡인력을 제어하여 상기 피반송체를 비접촉 지지하도록 한 자석궤도 배치식 자기부상반송장치에 있어서 상기궤도는 상기 반송방향으로 복수개 배치된 단위지지요소를 포함하여 구성되어 있으며 상기 각 단위지지요소는 궤도 프레임과 전자석을 포함하여 상기 궤도 프레임에 상하 방향의 이동을 허용하는 부착수단을 통해서 상기 반송체의 반송방향에 거의 직교하는 방향으로 배치된 복수의 자기지지유닛과 상기 피반송체가 상기 자기 지지유닛의 아래쪽에 있을 때에만 전기 각 자기지지유닛의 상기 전자석을 제어하여 전기 피반송체의 연직 운동에 대한 부상제어와 상기 피반송체의 롤링에 대한 부상제어를 하는 흡인력제어수단과 반송방향에 거의 직교하는 방향에서의 상기 피반송체의 경사각도를 변화시키는 경사수단과 그 경사각도를 제어하는 경사각제어수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의하면 단위지지요소마다 강판의 연직운동에 대한 부상제어와 롤링에 대한 부상제어가 이루어지고 또 부착수단에 의해 자기 지지유닛이 상하로 가동되므로 단위지지유소간의 강판의 피칭을 억제하는 것이 가능해진다. 이 때문에 강판의 전 길이뿐 아니라 강판의 전 폭이 다종다향하더라도 강판의 상하이동 및 롤링을 단위지지 요소마다 억제하여 안정하게 부상시킬 수가 있으며 또한 부착수단에 의해 강판의 피칭을 안정하게 할 수가 있다. 따라서 강판전체를 비접촉지지하는 것이 가능해진다.

또한 단위지지요소마다 진행방향에 대한 강판의 좌우방향의 경사를 제어하여 강판을 안내하면 자기지지유닛을 기울게 함으로써 강판에 작용하는 안내력이 강판의 중량에 비례하여 강판의 좌우방향이 가속도가 중량과 무관계하게 되므로 강판 중량의 영향을 받지 않고 강판의 안내제어를 실현할 수가 있다.

이 때문에 새로 안내수단을 설치할 필요가 없게되어 시스템 전체의 구성이 간소화됨과 더불어 궤도단위 길이당의 단위 지지요소수를 증대할 수가 있고, 강판의 중량이나 관성모멘트가 다른 경우라도 그러한 차이가 각 단위 요소에 분배되므로 개개의 단위지지요소의 집합으로서 형성되는 자석궤도 배치식 부상반송장치 전체로서 보다 광범위한 중량 및 관성모멘트를 갖는 강판을 비접촉으로 지지 및 안내하는 것이 가능해진다. 또 1개의 궤도로 복수 강판의 비접촉 반송이 가능해진다.

그리고 또한 본 발명은 전자석을 갖춘 자석유닛과 상기 자석유닛을 부착하기 위한 가대와 적어도 일부가 자성체로 형성되는 피반송체를 비접촉 지지하기 위하여 상기 자석유닛의 상기 전자석의 흡인력을 제어할 자기지지제어수단을 갖춘 자기부상 장치에 있어서 반송 방향에서의 상기 피반송체의 경사각도를 변화시키는 경사수단과 상기 경사각도를 제어하는 경사각도 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의하면 부상하고 있는 피반송체를 기울게 함으로써 중력과 자석유닛의 흡인력의 합력에 의해 피반송체에 안내력이 작용한다. 피 반송체의 안내방향의 이동량 또는 이동속도를 검출하여 피반송체의 경사각을 제어함으로써 안내력을 조절할 수 있기 때문에 새로 안내용의 전자석을 설치할 필요가 없어 지지기구가 간소화된다.

또 피반송체를 기울게 하여 안내력을 얻기 때문에 피반송체의 질량에 따른 크기의 안내력을 얻을 수가 있고, 또한 피반송체의 폭이 안내방향의 자석유닛 간격보다 넓어도 피반송체의 안내가 가능해진다.

이 때문에 다종 다양한 강판을 장거리에 걸쳐 비접촉으로 지지할 수가 있고, 또 반송라인을 용이하게 구축할 수가 있다.

이하 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 설명한다.

제1도에는 본 발명의 1실시예에 관한 자석궤도 배치식 자기 부상반송장치(1)이 나타나 있다. 이 자석궤도 배치식 자기 부상반송장치(1)는 반송경로를 따라 배치되어 궤도를 형성하는 단위지지요소(3)와, 궤도의 요소요소에 배치되어 강자성재제의 피반송체, 예컨대 강판(X)에 반송방향(4)으로의 추진력을 주는 단위 추진요소(5)와 궤도의 요소요소에 배치되어 강판(X)에 안내력을 주는 단위 안내요소(7)를 포함하여 구성되어 있다.

단위지지요소(3)는 제2도에 나타낸 것처럼 베이스(11)에 양단이 고정되어 있는 역 U자형상의 궤도프레임(13)과, 반송방향과 직교하는 선상에 배열되어 피반송물인 강판(X)를 비접촉지지하기 위하여 강판(X)에 대해 자기적인 흡인력을 작용하는 한쌍의 자기지지유닛(15a, 15b)과 궤도프레임(13)과 각 자기지지유닛(15a, 15b) 사이에 개재하여 각 자기지지유닛(15a, 15b)을 궤도프레임(13)에 부착하기 위한 부착수단(17)과 각 자기지지유닛(15a, 15b)의 자기적인 흡인력을 제어하여 강판(X)를 비접촉지지시키는 흡인력제어수단(19)을 포함하여 구성되어 있다.

각 자기지지유닛(15a, 15b)은 각각 상사형으로 구성되며 자기지지유닛(15a)은 영구자석(21a)을 코일(23a, 23b)과 철심(25a, 25b)으로 된 2개의 전자석(27a, 27b)으로 끼워서 구성되어 있다. 마찬가지로 자기지지유닛(15b)은 영구자석(21b)을 코일(23c, 23d)과 철심(25a, 25b)으로 된 2개의 전자석(27c, 27d)으로 끼워서 구성되어 있다. 또한 각각의 2개의 코일끼리(23a, 23b)[코일끼리(23c, 23d)]는 동일한 여자전류에 의해 이들의 자속이 서로 강해지도록 직렬로 접속되어 있다.

부착수단(17)은 궤도프레임(13)의 위쪽 하면에 소정간격으로 용접 고정되어 있는 2개의 대좌(31a, 31b)와 이 2개의 대좌(31a, 31b)의 아래에 각각 설비된 가이드기구(33a, 33b)를 거쳐서 상하방향으로만 자유롭게 움직일 수 있도록 가이드되는 대판(35)과, 2개의 자기지지유닛(15a, 15b) 및 흡인력 제어수단(19)에 속하고 각 자기지지유닛(15a, 15b)과 강판(X) 사이의 갭길이를 측정하는 4개의 갭 센서(37a, 37b, 37c, 37d)를 하면에 갖춘 기대(39)와 기대(39)의 상면에 고정되어 대판(35)과 기대(39)사이의 거리를 변화시킴으로써 기대(39)의 높이를 조절하는 높이 조절기구(41)로 구성되어 있다.

또 높이 조절기구(41)는 대판(35)을 뚫고 대판(35)의 양단부에 고정된 합계 4개의 리니어가이드(43a, 43b, 43c, 43d)와 하단이 기대(39)에 고정되어 상단측이 리니어 가이드(43a, 43b, 43c, 43d)에 의해 상하방향으로 자유롭게 움직이도록 안내되는 4개의 봉재(45a, 45b, 45c, 45d)와 상부가 대판(35)을 뚫고 고정되고 하단이 기대(39)의 상면에 고정되는 신축자재의 액추에이터(51a, 51b)로 구성되어 있다. 액추에이터(51a, 51b)는 기대(39)의 높이를 소정치로 제어하기 위하여 높이제어장치(53)에 의해 신축량이 제어된다.

가이드기구(33a, 33b)는 각각 대판(35)의 상면 양단부에 설치되며 가이드기구(33a)는 대좌(31a)를 뚫고 대좌(31a)의 양단부에 고정된 합계 2개(1개는 도시하지 않음)의 리니어 가이드(43e)[(43f)]와 하단이 대판(35)에 고정되고 상단측이 리니어 가이드(43e)[(43f)]에 의해 상하방향으로 자유롭게 움직이도록 안내되는 2개의 봉재(45e, 45f)와 각 봉재(45e, 45f)를 둘러싸는 식으로 대판(35)과 리니어가이드(43e)[(43f)]사이에 장착된 탄성요소로서의 코일스프링(47a, 46b)과 상단이 대좌(31a)의 하면에 고정됨과 동시에 하단이 대판(35)의 상면에 고정된 비탄성요소로서의 덤퍼(49a)로 구성되고 가이드기구(33b)도 마찬가지로 대좌(31b)를 뚫고 대좌(31b)의 양단부에 고정된 합계 2개(1개는 도시하지 않음)의 리니어가이드(43g)[(43h)]와 하단이 대판(35)에 고정되고 상단측이 리니어가이드(43g)[(43h)]에 의해 상하방향으로 자유롭게 움직일 수 있도록 안내되는 2개의 봉재(45g, 45h)와 각 봉재(45g, 45h)를 둘러싸는 식으로 대판(35)과 리니어가이드(43g)[(43h)]사이에 장착된 탄성요소로서의 코일스프링(47c, 47d)과 상단이 대좌(31a)의 하면에 고정됨과 동시에 하단이 대판(35)의 상면에 고정된 비탄성요소로서의 덤퍼(49b)로 구성되어 있다.

또한 상술한 리니어가이드(43a, 43b, …)중에서 리니어가이드(43c)와 리니어가이드(43e)는 각각 봉재(45c, 45e)의 상하이동 이동거리를 측정하는 이동거리측정기를 겸하고 있다.

흡인력 제어수단(19)은 제3도의 블록도를 나타낸 것처럼 주로 부상용 센서부(57)와 부상용연산부(59)와 파워앰프(61a, 61b)로 구성되어 있다. 즉 이 흡인력 제어수단(19)은 단위지지요소(3)마다 각 자기지지유닛(15a, 15b)의 좌우에 근접해서 배치되고 각각의 자기지지유닛(15a, 15b)과 강판(X) 사이의 부상갭 길이를 측정하는 4개의 갭 센서(37a, 37b, 37c, 37d)와 각 전자석(27a, 27b)의 각 코일(23a, 23b, 23c, 23d)에 흐르는 여자전류를 측정하기 위한 전류검출기(55a, 55b)로 구성되는 부상용 센서부(57)와 부상용 센서부(57)의 출력신호(za∼zd, ia, ib) 및 높이 제어장치(53)로부터 얻어지는 기대(39) 높이의 소정 설정치로부터의 변위신호(△zbs)를 입력으로 하여 강판(X)를 부상시키는데 필요한 자기지지유닛(15a, 15b)마다의 여자전압(ea, eb)를 계산하는 부상용연산부(59)와 도시하고 있지 않은 전원에 접속되어 부상용 연산부(59)의 출력(ea, eb)에 의거해서 각 자기지지유닛(15a, 15b)의 코일(23a, 23b, 23c, 23d)을 여자하는 파워액프(61a, 61b)로 구성되어 있다.

이 흡인력제어수단(19)의 부상용연산부(59)는 예컨대 메인 컴퓨터에 의해 설정되는 소정 설정치를 출력하는 부상갭길이 설정기(70) 및 동전류설정기(72)와 부상갭 길이 설정치를 갭센서(37a∼37d)의 출력치(za∼zd)로부터 감산하기 위한 감산기(74a∼74d) 및 전류설정치를 전류검출기(55a, 55b)의 출력치(ia, ib)로부터 감산하는 감산기(76a, 76b)와 갭센서(37a∼37d)의 출력치(za∼zd)로부터 자기지지유닛(15a, 15b)의 아래쪽 위치에서의 강판(X)의 유무를 검출하는 강판검출회로(78)와, 감산기(74a∼74d)의 출력치로부터 강판(X)의 단위지지요소(3)에 중첩하는 부분의 중심좌표의 소정위치로부터의 편차(△z)및 강판(X)의 같은 부분의 롤 각(△θ)를 얻기 위한 부상갭 길이 편차좌표변환회로(80)와 강판(X)의 단위지지요소(3)에 중첩하는 부분의 중심의 상하이동에 기여하는 여자전류(△iz) 및 강판(X)의 같은 부분의 롤링에 기여하는 코일여자전류(△iθ)를 얻기 위한 여자전류 편차좌표 변환회로(81)와 부상갭 길이 편차좌표변환회로(80) 및 여자전류편차좌표변환회로(81)의 출력(△z, △iz)에 더하여 기대(39)의 소정 높이로부터의 편차를 나타내는 높이제어장치(53)로부터의 신호(△zbs)를 입력하여 강판X의 단위지지요소(3)에 중첩하는 부분의 중심의 상하이동에 기여하는 코일여자전압(ez)를 연산하는 상하이동모드제어전압연산회로(82) 및 부상갭 길이 편차좌표변환회로(80) 및 여자전류편차좌표변환회로(81)의 출력(△θ, △iθ)에 강판(X)의 단위지지요소(3)에 중첩하는 부분의 롤링에 기여하는 코일여자전압(eθ)를 연산하는 롤모드제어전압연산회로(83)를 갖춘 제어전압연산회로(84)와 제어전압연산회로(84)의 출력(ez, eθ) 및 강판검출회로(78)의 검출신호(TF)를 입력으로 하여 자기지지유닛(15a, 15b)의 아래쪽에 강판(X)의 존재할 때 각각의 자기지지유닛(15a, 15b)을 여자하는 여자전압(ea, eb)를 연산하는 제어전압 좌표역변환회로(86)로 구성되어 있다.

또한 제어전압 좌표 역변환회로(86)에서는 강판검출신호TF가 무로부터 유로 변환하며 소정시간(t1)후에 0,0 으로부터 ea, eb로 전환이 이루어진다. 그리고 외적 요인에 의해 강판(X)의 롤링이 저해되고 있는 경우에는 도시하고 있지 않은 수단에 의해 롤모드제어전압연산회로/(83)의 출력(eθ)이 제로가 되도록 하고 있다.

높이 제어장치(53)는 제4도에 나타낸 것처럼 이동거리측정기를 갖춘 리니어가이드(43c, 43e)로 구성되는 높이 조절용 센서부(63)와 높이조절용센서부(63)의 출력신호 및 흡인력 제어수단(19)으로부터 얻어지는 부상갭 길이의 소정 설정치로부터의 변위신호(△z) 및 강판(X)의 검출신호(TF)를 입력으로 하여 부상시의 강판(X)의 높이를 소정의 값으로 유지하기 위하여 액추에이터(51a, 51b)의 모터구동전류(ida)를 계산하는 높이 조절용연산부(65)와 도시하고 있지 않은 전원에 접속되어 높이 조절용연산부(65)의 출력(ida)에 의거해서 액추에이터(51a, 51b)의 모터(Ma, Mb)를 구동하는 전류드라이버(67)로 구성되어 있다.

이 높이 조절용 연산부(65)는 예컨대 메인컴퓨터에 의해 설정되는 복수의 소정 설정치를 흡인력제어수단(19)으로부터의 강판 검출신호(TF)에 의거해서 선택적으로 출력하는 기대높이 길이 설정기(88)와 기대높이 설정치를 리니어가이드(43(a), 43(b))의 출력치(ha, hb)의 합으로부터 감산하기 위한 연산기(90)와 흡인력 제어수단(19)으로부터의 편차신호(△z) 및 강판 검출신호(TF)를 입력으로 하여 자기지지유닛(15a, 15b)의 아래쪽에서 강판(X)이 부상하고 있을때에 △z, 그렇지 않을 때에 0을 출력하는 전환기(92)와 기대(39)의 높이의 소정설정치로부터의 변위신호(△zbs)를 나타내는 연산기(90)의 출력과 전환기(92)의 출력을 가산하는 가산기(94)와 가산기(94)의 출력으로부터 부상시의 강판(X)의 높이를 소정의 값으로 유지하기 위하여 액추에이터(51a, 51b)의 모터 구동전류(ida)를 계산하는 여자전류연산회로(96)로 구성되어 있다. 또한 전환기(92)에서는 강판검출신호(TF)가 무로부터 유로 변화하면 소정시간(t2)후에 0으로부터 △z로 전환이 이루어진다.

단위추진요소(5)는 제5도에 나타내는 것처럼 구성되어 있다. 그리고 이 도면에서 사용하는 구성부분의 설명에서 상술한 도면에서의 구성요소와 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.

이 단위추진요소(5)는 그 궤도프레임(13)의 양다리 단부가 1개의 베이스(98)에 고정되어 있다. 베이스(98)의 상면에는 추진수단으로서 강판X에 추진력을 비접촉으로 부여하기 위한 2개의 리니어 유도전동기의 고정자(100a, 100b)가 배치되어 있다.

고정자(100a, 100b)는 각각 +자형 기대(102a, 102b)의 상면에 각각 고정되어 있다. 이 +자형상 기대(102a)는 고정자(100a)를 상하 방향으로 안내하기 위하여 기대(102a)를 뚫고 고정된 한쌍의 리니어가이드(104a, 104b)와 이 리니어가이드(104a, 104b)에 가이드되고, 하단이 베이스(98)의 상면에 고정된 봉재(105a, 105b)와 상단이 기대(102a)의 하면에 하단이 베이스(98)의 상면에 고정되고 기대(102a)의 전후단부에 배치된 한쌍의 액추에이터(106a, 106b)를 통해서 베이스(98)에 부착되어 있다. 마찬가지로 +자형상 기대(102b)도 고정자(100b)를 상하 방향으로 안내하기 위하여 기대(102b)를 뚫고 고정된 한쌍의 리니어 가이드(104c, 104d)와 이 리니어가이드(104c, 104d)에 가이드되고, 하단이 베이스(98)의 상면에 고정된 봉재(105c, 105d)와 상단이 기대(102b)의 하면에 하단이 베이스(98)의 상면에 고정되고, 기대(102b)의 전후단부에 배치된 한쌍의 액추에이터(106c, 106d)를 통해서 베이스(98)에 부착되어 있다.

2개의 개대(102a, 102b)의 내측날개부 상면에는 강판(X)와 고정자(100a, 100b)간의 갭 길이를 검출하는 갭 센서(108a, 108b)가 각각 부착되어 있다. 즉 베이스(98), 리니어가이드(104a, 104b, 104c, 104d) 및 액추에이터(106a, 106b, 106c, 106d)는 고정자(100a, 100b)의 높이조절기구(110a, 110b)를 구성하고 있다.

또한 리니어가이드(104a, 104b, 104c, 104d) 중에서 리니어 가이드(104b, 104c)는 봉재(105b, 105c)의 각각의 이동거리 측정기를 겸하고 있다.

그리고 대판(35)와 궤도프레임(13) 사이의 부착수단(112)의 구조는 상술한 단위지지요소(3)에서 설명한 구조와 마찬가지이기 때문에 그 설명을 생략한다.

이 단위 추진요소(5)의 부착수단(112)의 대판(35)보다 아랫부분은 그 대판(35)의 하면에 +자형 기대(102a, 102b)가 각각 액추에이터(51a, 51b)와 각각 2개씩의 리니어가이드(43a, 43b ; 43c, 43d)와 그 곳을 통과하는 봉재(45a, 45b ; 45c, 45d)로 각각 매달리어 구성되어 있다. 여기서 부착수단(112)에서는 덤퍼(49)의 감쇄율은 무한대로 되어 있으며 또한 추진수단으로 여기서는 도시하지 않은 강판(X)에 추진력을 비접촉으로 부여하기 위하여 부착수단(112)의 기대(102a, 102b)의 하면에는 고정자(100a, 100b)에 각각 대향하도록 리니어 유동전동기의 고정자(114a, 114b)가 부착되어 있다.

부착수단(112)의 대판(35)의 중앙부 양측에는 지지판(116)이 고착되어 있으며 강판(X)의 유무 및 강판(X)의 요잉검출수단으로서 좌우 이동량을 비접촉으로 검출하기 위한 피드모니터(118a, 118b)가 추력제어장치(120), 높이 제어장치(122) 및 좌대(124a, 124b)를 통해서 지지판(116)의 양 선단부 아래쪽에 부착되어 있다.

한편 부착수단(112)의 +자형상기대(102a, 102b)의 좌우 양단에는 각각 강판(X)와 고정자(114a), 강판(X)와 고정자(114b)간의 갭 길이를 검출하는 갭센서(126a, 126b)가 내측에 2개 부착되어 있으며 강판(X)의 유무 및 궤도에 따른 이동량을 비접촉으로 검출하기 위한 피드모니터(128a, 128b)가 외측에 부착되어 있다. 즉 대판(35)을 뚫고 고정되는 2개의 리니어가이드(43a, 43b ; 43c, 43d)와 하단이 기대(102a, 102b)에 고정된 리니어가이드(43a, 43b ; 43c, 43d)에 의해 상하방향으로 자유롭게 움직일 수 있도록 안내되는 2개의 봉재(45a, 45d ; 45c, 45d)와 상부가 대판(35)을 뚫고 고정되고 하단이 기대(102a, 102b)의 상면에 고정되는 신축자재의 액추에이터(51a, 51b)에 의해 고정자(114a, 114b)의 각각의 높이를 조절할 수 있는 높이조절기구(130a, 130b)가 구성되어 있다.

액추에이터(106a, 106b ; 106c, 106d) 및 액추에이터(51a, 51b)는 고정자(100a, 100b) 및 고정자(114a, 114b)의 각각의 높이를 소정치로 제어하기 위하여 높이제어장치(122)에 의해 신축량이 제어된다. 여기서 피드모니터(118a, 118b) 및 피드모니터(128a, 128b)에서는 강판(X)이 존재하지 않은 것을 검출한 경우에는 제로가 출력되고 강판(X)이 존재하는 것을 검출한 경우에는 제로를 초기치료하여 검출시점으로부터의 이동량이 출력된다.

다음에 추력제어장치(120)에 대하여 제6도에 나타낸 블록도를 참조하여 설명한다. 추력제어장치(120)는 고정자(114a, 114b)의 아래쪽에 있는 강판(X)의 좌우이동량(ya, yb)를 검출하여 출력함과 동시에 강판(X)의 유무검출신호(TF)를 출력하는 피드모니터(118a, 118b) 및 아래쪽에 있는 강판(X)의 궤도에 따른 이동량(xa, xb)를 검출하여 출력함과 동시에 강판(X)의 유무검출신호(TF)를 출력하는 피드모니터(128a, 128b)로 구성되는 추진용 센서부(132)와, 추진용 센서부(132)의 출력(xa, xb, ya, yb) 및 4개의 TF를 입력으로 하고, 이들에 의거해서 고정자(100a) 및 고정자(114a)를 여자하기 위한 여자주파수(ωa), 고정자(100b) 및 고정자(114b)를 여자하기 위한 여자주파수(ωb)를 연산하기 위한 추진력 연산수단(134)과 도시하고 있지 않은 3상전원에 접속되어 추진력 연산수단(134)의 출력(ωa)에 의거해서 고정자(100a) 및 고정자(114a)를 여자하는 3상의 인버터(136a)와 마찬가지로 고정자(100b) 및 고정자(114b)를 여자하는 3상의 인버터(136b)로 구성되어 있다.

본 실시예에서는 인버터(136a, 136b)가 여자수단으로 되어있다. 또 고정자(100a) 및 고정자(114a), 고정자(100b) 및 고정자(114b)는 서로 대향하는 고정자간에 제7도에 나타낸 이동자계가 발생하도록 결선되어 있다.

추진력 연산수단(134)은 추진용 센서부(132)의 출력(xa, xb)으로부터 각각의 이동속도를 연산하기 위한 미분기(138)와 미분기(138)의 속도(va, vb)로부터 강판(X)의 단위추진요소(5)에 중첩하는 부분의 중심의 이동속도(vx)를 얻기 위한 강판속도 좌표변환회로(140)와 추진용 센서부(132)의 출력(ya, yb)으로부터 강판(X)의 단위추진요소(5)에 중첩하는 부분의 중심둘레의 요각(ψ)를 얻기 위한 요 방향좌표변환회로(142)와 4개의 강판(X)의 유무검출신호(TF)의 AND를 계산하기 위한 AND회로(144), 예컨대 메인컴퓨터에 의해 설정되는 소정치를 출력하는 강판속도 설정기(146)와 동 요각설정기(148)와 강판속도좌표 변화회로(140)의 출력(vx)로부터 강판속도 설정기(146)의 설정치를 감산하여 속도편차(△vx)를 출력하는 감산기(150)와 요방향좌표변환회로(142)의 출력(ψ)로부터 요각설정기(148)의 설정치를 감산하여 요각편차(△ψ)를 출력하는 감산기(152)와 감산기(150)의 출력(△vx)에 의거해서 강판(X)의 단위 추진요소(5)에 중첩하는 부분의 중심이동속도에 관한 인버터(136a, 136b)의 여자주파수(ωz)를 연산하는 속도모드 여자주파수 연산회로(154) 및 강판(X)의 단위추진요소(5)에 중첩하는 부분의 중심둘레의 요잉에 관한 인버터(136a, 136b)의 여자주파수(ωθ)를 연산하는 요모드 여자주파수 연산회로(156)로 된 여자주파수연산회로(158)와 여자주파수연산회로(158)의 출력(ωz, ωθ) 및 AND회로(144)의 검출신호(TF)를 입력으로 하여 고정자(114a, 114b)의 아래쪽에 강판(X)이 존재하는 경우에 고정자(100a)와 고정자(114a)를 여자하는 인버터(136a)의 여자주파수(ωa)를 연산함과 동시에 상기 경우에 고정자(100b)와 고정자(114b)를 여자하는 인버터(136b)의 여자주파수(ωb)를 연산하는 여자주파수좌표역변환회로(160)로 구성되어 있다.

높이제어장치(122)는 4개의 고정자(100a, 100b) 및 고정자(114a, 114b)의 개개의 높이를 개별적으로 제어하는 동일 구성의 4개의 블록으로 나누어져 있다.

제8도에 높이 제어장치(122)의 하나의 블록구성을 나타낸다.

높이제어장치(122)의 하나의 블록은 갭 센서(126a, 126b) 또는 갭 센서(108a, 108b) 및 리니어가이드(43b) 또는 리니어가이드(104b)로 구성되며 갭센서(108a, 108b) 또는 갭 센서(126a, 126b)의 출력치(h)를 출력함과 동시에 리니어가이드(104b)의 출력치(I)를 출력하는 높이 조절용 센서부(162)와 이 높이 조절용센서부(162)의 출력신호(h, I)및 추력제어장치(120)로부터 얻어지는 강판(X)의 검출신호(TF)를 입력으로 하여 강판(X)과 고정자(100a, 100b) 및 고정자(114a, 114b) 사이의 각각의 갭 길이를 소정의 값으로 유지하기 위하여 액추에이터(51a, 51b) 또는 액추에이터(106a, 106b)의 모터 구동전류(idt)를 계산하는 높이 조절용 연산부(164)와 도시하지 않은 전원에 접속되어 높이 조절용연산부(164)의 출력(idt)에 의거해서 액추에이터(51a, 51b) 또는 액추에이터(106a, 106b, 106c, 106d)의 모터(M)을 구동하는 전류 드라이버(165)에 의해 구성되어 있다.

높이 조절용 연산부(164)는 예컨대 메인 컴퓨터에 의해 설정되는 복수의 소정 설정치를 추력제어장치(120)로부터의 강판검출신호(TF)에 의거해서 선택적으로 출력하는 고정자 갭 길이 설정기(166)와 갭센서(108a, 108b)의 출력(h), 리니어가이드(43b, 104b)의 출력(I) 및 강판검출신호(TF)를 입력으로 하여 고정자(114a, 114b)의 아래쪽에 강판(X)이 존재할 때에 h, 그렇지 않을 때에 I를 출력하는 전환기(167)와 이 전환기(167)의 출력으로부터 고정자 갭 길이 설정기(166)의 출력을 감산하는 감산기(168)와 이 감산기(168)의 출력으로(△h)으로부터 고정자와 강판(X) 사이의 갭 길이를 소정의 값으로 유지하기 위한 액추에이터(51a, 51b)의 모터 구동전류(idt)를 계산하는 여자전류연산회로(170)로 구성되어 있다.

단위 안내 요소(7)는 제9도에 나타낸 것처럼 구성되어 있다. 그리고 이 도면에서 사용하는 구성부분의 설명에서 전술한 도면에서의 구성요소의 일부가 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.

단위안내요소(7)에서는 높이 조절기수(110a, 110b)의 각각의 기대(102a, 102b)의 상면에 안내수단으로서 리니어유도전동기의 고정자(172a, 172b)가 각각 부착되어 있다. 고정자(172a, 172b)의 내측면 근방 및 기대(102a, 102b)의 상면에는 제8도에 나타낸 높이제어장치(122)의 구성요소인 갭센서(108a, 108b)가 고정되어 있다. 또 부착수단(176)은 그 대판(35)의 하면에는 2개의 판상기대(174a, 174b)를 액추에이터(51a, 51b) 및 리니어가이드(43a, 43b, 43c, 43d)와 그곳을 통과하는 봉재(45a, 45b, 45c, 45d)를 설치하여 구성되어 있다.

여기서 부착수단(176)에서는 덤퍼(49)의 감쇠율은 무한대로 되어 있으며 대판(35)과 궤도프레임(13)사이에 고정되어 있다.

또한 안내수단으로써 강판(X)에 안내력을 비접촉으로 부여하기 위하여 기대(174)의 하면에는 고정자(172a, 172b)에 각각 대향하도록 리니어유도전동기의 고정자(178a, 178b)가 부착되어 있다. 부착수단(176)의 구성요소인 대판(35)의 중앙부 하면에는 강판(X)의 유무 및 좌우이동량을 비접촉으로 검출하기 위한 피드모니터(118)가 안내력 제어장치(180) 및 좌대(124)를 통하여 부착되어 있다.

한편 기대(174a, 175b)의 내측 단부 하면에는 강판(X)과 고정자(178a, 178b)간의 갭 길이를 검출하는 갭센서(126a, 126b)가 각각 부착되어 있다. 즉 대판(35)을 뚫고 고정되는 2개의 리니어 가이드(43a, 43b ; 43c, 43d)와 하단이 기대(174a, 174b)에 고정되어 리니어가이드(43a, 43b ; 43c, 43d)에 의해 상하방향으로 자유롭게 움직일 수 있도록 안내되는 2개의 봉재(45a, 45b ; 45c, 45d)와 상부가 대판을 뚫고 고정되고 하단이 기대(174a, 174b)의 상면에 고정되는 신축자재의 액추에이터(51a, 51b)에 의해 고정자(178a, 178b)의 각각의 높이를 조절할 수 있는 높이조절기구(182a, 182b)가 구성되어 있다.

액추에이터(106a, 106b, 106c, 106d) 및 액추에이터(51a, 51b)는 고정자(172a, 172b) 및 고정자(178a, 178b)의 각각의 높이를 소정치로 제어하기 위하여 베이스(98)의 상면 단부에 부착된 높이제어장치(122)에 의해 신축량이 제어되고 있다. 이 높이 제어장치(122)는 단위추진요소(5)와 동일한 것이지만 제8도에 나타낸 높이 조절용 연산부(164)에 도입되는 강판(X)의 유무검출신호(TF)가 안내력제어장치(180)로부터의 것으로 되어 있다.

제10도에 안내력 제어장치(180)의 구성을 나타낸다.

안내력 제어장치(180)는 고정자(178a, 178b)의 아래쪽에 있는 강판(X)의 좌우의 이동량(y)를 검출하여 출력함과 동시에 강판(X)의 유리무검출신호(TF)를 출력하는 피드모니터(118)로 구성되는 안내용 검출수단(184)과 이 안내용 검출수단(184)의 출력(y) 및 TF를 입력으로 하고, 이들에 의거해서 고정자(172a), 고정자(178a)를 여자하기 위한 여자주파수(ωga) 및 고정자(172b), 고정자(178b)를 여자하기 위한 여자주파수(ωgb)를 연산하기 위한 안내력 연산수단(186)과 도시하지 않은 3상전원에 접속되어 안내력 연산수단(186)의 출력(ωga)에 의거해서 고정자(172a) 및 고정자(178a)를 여자하는 3상의 인버터(188a)와 마찬가지로 안내력 연산수단(186)의 출력(ωgb)에 의거해서 고정자(172b) 및 고정자(178b)를 여자하는 3상의 인버터(188b)에 의해 구성되어 있다.

본 실시예에서는 인버터(188a, 188b)가 여자수단으로 되어 있다. 또 고정자(172a) 및 고정자(178a), 고정자(172b) 및 고정자(178b)는 서로 대향하는 고정자간에 제8도에 나타낸 이동자계가 발생하도록 결선되어 있음과 동시에 고정자(172a)와 고정자(178a)간의 이동자계 및 고정자(172b)와 고정자(178b)간의 이동자계의 방향은 다 같이 대향하도록 서로 역방향으로 되어 있다.

안내력 연산수단(186)은 예컨대 메인컴퓨터에 의해 설정되는 소정의 설정치를 출력하는 강판중심편차설정기(190)와 안내용 검출수단(184)의 출력(y)으로부터 강판중심편차설정기(190)의 설정치를 감산하여 강판(X)의 단위안내요소(7)에 중첩하는 부분의 좌우방향의 위치편차(△y)를 연산하는 감산기(192)와 이 감산기(192)의 출력(△y)에 의거해서 강판(X)의 단위안내요소(7)에 중첩하는 부분의 안내에 관한 인버터(188a)의 여자주파수(ωga) 및 동 인버터(188b)의 여자주파수(ωgb)의 증감분 여자주파수(△ω)를 연산하는 안내모드여자주파수 연산회로(194)와 이 안내모드여자주파수연산회로(194)의 출력(△ω) 및 피드모니터(118)로부터의 강판(X)의 유무검출 신호(TF)를 입력으로 하여 고정자(178a, 178b)의 아래쪽에 강판(X)이 존재하는 경우에 고정자(172a)와 고정자(178a)를 여자하는 인버터(188a)의 여자주파수(ωga)를 연산함과 동시에 상기 경우에 고정자(172b)와 고정자(178b)를 여자하는 인버터(188b)의 여자주파수(ωgb)를 연산하는 개별 여자주파수 연산회로(196)로 구성되어 있다. 또한 개별 여자주파수 연산회로(196)에서는 소정의 크기로 설정된 기준 주파수(ω)에 대해 ωga=ω-△ω, ωgb=ω+△ω가 연산되고 있다.

다음에 상기와 같이 구성된 본 실시예에 관한 자석궤도 배치식 자기부상반송장치의 동작을 설명한다.

지금 냉간압연기의 롤러 출구의 근방으로부터 본 실시예에 의한 자석궤도 배치식 자기부상반송장치가 반송경로를 따라 설치되어 있는 경우에 대하여 제11도를 사용하면서 설명한다.

제11도에서 197은 냉간압연기의 롤러이다.

각 단위지지요소(3)에서 강판(X)의 자기지지유닛(15)의 아래쪽에 없는 경우에는 갭센서(37a∼37b)으 출력치가 크기 때문에 강판검출회로(78)가 강판이 없다는 것을 검출한다. 그리고 검출신호(TF)에 의해 강판이 없다는 것을 제어전압좌표역변환회로(86)에 전달하므로 여자전압(ea, eb)대신에 제로가 출력되어 아무런 부상제어도 이루어지지 않는다. 이때 높이 제어장치(53)에도 검출신호(TF)가 전달된다. 이 때문에 전환기(92)에서는 제로가 선택됨과 동시에 기대높이 길이 설정기(88)에서는 강판(X)이 존재할 때의 설정치보다도 리니어가이드(43)의 신장이 작게되는 값이 선택된다.

리니어가이드(43(a), 43(b))의 출력(ha, hb)의 합은 기대(39)의 높이를 나타내고, 연산기(90)에서는 ha, hb의 합으로부터 기대높이 길이 설정기(88)의 설정치가 감산된다. 그렇게 되면 기대(39)가 소정치가 아닌 경우에는 높이제어장치(53)의 여자전류연산회로(96)에 연산기(90)의 출력(△zbs)가 도입되어 △zbs가 제로로 수렴하도록 ida가 연산되고, 전류드라이버(67)에 의해 액추에이터(51)의 모터가 구동된다. 이에 따라 기대(39)는 강판(X)이 존재할 때보다도 높은 위치로 세트된다.

이와 같이 기대(39)가 높은 위치로 세트되면 강판(X)이 그 단위지지요소(3)에 부상하면서 도달하여도 자기지지유닛(15)에 강판(X)이 접촉하는 일이 없을 뿐만 아니라 자기지지유닛(15)과 강판(X)사이에 충분한 갭 길이를 확보할 수 있으므로 영구자석(21)의 흡인력으로 강판(X)이 흡착되는 일도 없다.

각 단위추진요소(5) 및 각 단위안내요소(7)의 높이 제어장치(122)에서도 검출신호(TF)에 의해 강판(X)이 없다는 것이 고정자 갭 길이 설정기(166) 및 전환기(167)에 전달된다. 이에 따라 고정자 갭 길이 설정기(166)에서는 강판(X)이 존재할 때보다 작은 값이 선택됨과 동시에 전환기(167)에서는 리니어가이드(43, 104)의 출력(ℓ)이 선택된다. 그렇게 되면 ℓ이 설정치와 같지 않을 경우데는 여자전류연산회로(170)에 △h가 도입되어 △h가 제로로 수렴하도록 idt가 연산되고, 전류 드라이버(165)에 의해 액추에이터(51, 106)의 모터가 구동된다. 이에 따라 고정자(114a, 114b, 178a, 178b)는 강판(X)이 존재할 때보다 윗쪽으로 또 고정자(100a, 100b, 172a, 172b)는 아래쪽으로 세트되고, 그 단위추진요소(5) 또는 단위 안내요소(7)에 강판(X)이 부상하면서 도달하여도 각 고정자가 강판(X)과 접촉하는 일이 없다.

또 검출신호(TF)에 의해 강판(X)이 없다는 것이 추력제어장치(120)의 여자주파수좌표역변환회로(160) 및 안내력제어장치(180)의 개별여자주파수연산회로(196)에도 전달되기 때문에 이들 출력(ωa, ωb, ωga 및 ωgb)대신에 제로가 출력되어 고정자가 여자되는 일도 없다.

강판(X)이 단위 지지요소(3)의 자기지지유닛(15)의 아래쪽에 도달하면 갭센서(37a∼37d)의 출력치가 소정치보다 적게 되기 때문에 강판검출회로(78)가 강판이 있다는 것을 검출한다. 그리고 강판(X)이 단위지지요소(3)의 자기지지유닛(15)의 아래쪽에 도달했다는 것을 검출신호(TF)에 의해 높이제어장치(53)의 기대높이 길이 설정기(88) 및 전환기(92)에 전달된다. 그렇게 되면 기대높이길이 설정기(88)에서는 강판(X)이 존재할 때의 설정치가 선택된다.

연산기(90)에서는 리니어가이드(43(a), 43(b))의 출력(ha, hb)의 합으로부터 기대높이 길이 설정기(88)의 설정치가 감산되어 △zbs가 출력된다. 기대(39)가 설정치가 아닐 경우에는 제로를 선택하는 전환기(92)의 출력과 △zbs가 가산기(94)로 가산되어 여자전류연산회로(96)에 가산기(94)의 출력과 △zbs가 도입된다.

여자전류연산회로(96)에서는 △zbs가 제로로 수렴하도록 ida가 연산되고, 전류드라이버(67)에 의해 액추에이터(51)의 모터가 구동된다. 이에 따라 기대(39)는 강판(X)이 존재할 때의 설정높이로 세트된다. 이때 연산기(90)의 출력(△zbs)는 흡인력 제어수단(19)의 상하이동 모드제어전압연산회로(82)에 도입된다. 한편, 강판 검출회로(78)의 강판검출신호(TF)는 제어 전압좌표역변환회로(86)에 전달되어 기대(39)가 설정높이로 세트된 후, 즉 검출신호(TF)를 받고나서 소정시간(t1)후에 여자전압(ea, eb)이 출력되어 부상제어가 개시된다.

부상제어에서는 갭센서(37a∼37d)의 출력치(za, zb, zc, zd)가 감산기(74a∼74d)에 의해 부상갭 길이 설정기(70)의 출력으로부터 감산되고, 감산결과가 부상갭 길이 편차좌표변환회로(80)에 도입되어 강판(X)의 단위지지요소(3)에 중첩하는 부분의 중심좌표의 소정위치로부터의 편차(△z) 및 강판(X)의 상기 부분의 롤각(△θ)가 연산되고, 또한 전류검출기(55a, 55b)에 의해 검출된 전자석(27)의 여자전류 측정치(ia, ib)가 감산기(76a, 76b)에 의해 전류설정기(72)의 제로출력으로부터 감산되고, 이 감산 결과가 여자전류편차 좌표변환회로(81)에 도입되어 강판(X)의 단위지지요소(3)에 중첩하는 부분의 중심의 상하이동에 기여하는 코일여자전류(△iz) 및 강판(X)의 같은 부분의 롤링에 기여하는 코일 여자전류(△iθ)가 연산된다.

△z, △θ, △iz, △iθ중에서 △z 및 △iz는 연산기(90)의 출력(△zbs)과 더불어 상하이동모드제어전압연산회로(82)에 도입되어 강판(X)의 단위지지요소(3)에 중첩하는 부분의 중심의 상하이동에 기여하는 코일여자전압(ez)이 연산된다. ez의 연산에 있어서는 강판(X)의 정상부상상태에서 △iz가 제로로 수렴하는 소위 제로파워제어가 이루어진다.

한편, △θ, △iθ는 롤모드제어전압연산회로(83)에 도입되어 강판(X)의 상기 부분의 롤링에 기여하는 코일여자전압(eθ)이 연산된다. eθ의 연산에 있어서도 강판(X)의 정상부상상태에서 △iθ가 제로로 수렴하는 소위 제로파워제어가 이루어진다.

제어전압연산회로(84)의 출력(ez, eθ)는 제어전압좌표역변환회로(86)에 도입되어 각각의 전자석(27)의 여자전압(ea, eb)이 연산된다. 이 부상제어에 의해 강판(X)의 정상부상상태에서 ia, ib가 제로로 수렴하는 소위제로파워제어가 전체로서 달성된다.

이와 같이 강판(X)의 단위지지요소(3)에 중첩하는 부분의 중심의 상하이동에 기여하는 부상제어와 강판(X)의 상기 부분의 롤링에 기여하는 부상제어를 모드마다하면 각각의 모드에서 부상제어계의 설계가 가능해지기 때문에 강판(X)의 단위길이당의 중량변화나 재질, 두께의 변화에 대해 확실한 부상제어를 할 수가 있다.

또 부상제어가 정상부상상태에 다달을 때까지의 코일 스프일(47) 및 덤퍼(49)에 강판(X)의 중량이 부하되어 리니어가이드(43(a))의 출력(ha)이 변동하더라도 높이제어장치(53)에서 기대(39)를 설정높이로 유지하도록 높이 제어가 이루어짐과 동시에 높이제어 수반하는 △zbs의 변동이 상하이동모드제어전압연산회로(82)에 도입되므로 안정한 부상제어를 실현할 수 있다.

또한 제로파워제어에 의해 강판(X)를 안정하게 부상시키면 자기지지유닛(15)과 강판(X)의 부상갭 길이는 영구자석(21)의 흡인력과 강판(X)의 부하중량이 평형되는 길이가 된다. 이때의 부상 갭 길이가 부상갭길이 설정기(70)의 출력과 다르면 부상 갭길이편차좌표변환회로(80)에서 △z가 출력된다. 이 출력은 높이제어장치(53)의 전환기(92)에 도입되며 강판검출회로(78)의 강판검출신호(TF)를 받고나서 강판(X)이 거의 안정하게 부상할 때까지의 소정시간(t2)후에 전환기(92)로부터 출력된다. 이에 따라 높이제어장치(63)의 가산기 (94)에서는 (△zbs+△z)가 출력되므로 기대(39)는 소정높이보다도 △z만큼 높은 위치로 이동한다.

이렇게 하여 강판(X)는 단위지지요소(3)가 지지하는 단위길이당의 중량이 변화하더라도 그 상면이 항상 일정 높이로 부상한다. 여기서 메인컴퓨터에서 강판(X)의 두께 데이터를 고려한 부상갭 길이 설정치를 설정하면 강판(X)의 두께 중심위치를 항상 일정높이로 부상시키는 것이 가능한 것은 말할 필요가 없다.

이와 같이 강판(X)의 부상높이를 일정하게 할 수 있으므로 다른 장치와의 치수적 호환이 용이해질 뿐 아니라 강판(X)이 새로 도달하는 단위지지요소(3)에서의 부상제어개시시의 자기지지유닛(15)과 강판(X)간의 갭 길이 초기치가 개개의 단위지지요소(3)에서 같아지므로 이미 강판(X)를 지지하고 있는 단위지지요소(3)에 가해지는 부상제어 개시시의 충격을 같게 할 수가 있어서 이 충격을 흡수하기 위한 흡인력 제어수단(19)의 제어계 설계가 용해해지는 이점이 있다.

강판(X)이 단위지지요소(3)를 통과하고 나면 캡센서(37a∼37d)의 출력치가 커지기 때문에 강판검출회로(78)가 강판이 없다는 것을 검출한다. 그렇게 되면 전술한 강판(X)이 자기지지유닛(15)의 아래쪽에 없는 경우의 동작에 의해 단위지지요소(3)의 부상제어가 정지됨과 동시에 강판(X)이 존재할 때보다도 높은 위치로 기대(39)가 세트되어 다음 강판이 도달할 때까지 이 상태를 유지하게 된다.

단위지지요소(3)로 비접촉 지지된 강판(X)는 단위추진요소(5)에 의해 이동하고, 강판(X)이 도달한 모든 단위지지요소(3)로 차례차례로 전술한 부상제어와 높이제어가 개시된다. 이때 탄성에 의해 강판(X)에 진행방향을 따른 상하방향이 휘는 수가 있다. 이렇게 휘어지면 개개의 단위지지요소(3)에서는 상하방향의 외란이 되고, 이웃하는 2개의 단위지지요소(3)에서는 이들로 지지되는 강판 부분의 피칭이 된다.

각 단위지지요소(3)의 흡인력제어수단(19)에서는 상하이동모드제어전압연산회로(82), 롤모드제어전압연산회로(83)에 의해 강판(X)의 중심의 상하이동과 롤링에 관해 부상제어가 이루어지고 있으나 부착수단(17)의 코일스프링(47) 및 덤퍼(49)의 각각의 스프링정수 및 감쇠율을 적당한 값으로 설정하면 강판의 피칭수렴을 빠르게 하는 것이 가능해진다. 본 실시예에서는 강판의 피칭수렴을 빠르게 함으로써 강판(X)이 휘어지는 것을 효과적으로 억제하고 있다. 즉 부착수단(17)의 코일스프일(47) 및 덤퍼(49)로 강판(X)의 피치방향의 부상제어를 하고 있다. 따라서 강판(X) 전체를 안정하게 부상시킬 수가 있다.

또한 강판(X)이 제11도에도 나타낸 것처럼 냉간압연기의 롤러등에 의해 강판의 롤링이 저해되고 있는 경우에는 도시하고 있지 않은 적당한 수단에 의해 롤 모드제어전압연산회로(83)의 출력(eθ)는 제로가 된다.

각 단위추진요소(5)에서 강판(X)이 고정자(114a, 114b)의 아래쪽에 도달하면 피드모니터(118a, 118b, 128a, 128b)의 모두가 강판(X)이 있다는 것을 검출하여 강판검출신호(TF)를 출력한다. 그리고 강판(X)이 고정자(114a, 114b)의 아래쪽에 도달했다는 것은 추력제어장치(120)의 AND회로(144)를 통해서 고정자 캡 길이 설정기(166) 및 전환기(167)에 전달된다.

각 고정자(100a, 100b, 114a, 114b)의 높이를 조절하는 높이 조절기구(110a, 110b, 130a, 130b)는 동일구성의 4블록으로 구성되는 높이제어장치(122)에 의해 제어되므로 높이조절기구(130a)를 예로 들어 아래에 그 동작을 설명한다.

고정자 갭길이 설정기(166)에서 강판검출신호(TF)에 의해 강판(X)이 있다는 것이 전달되면 고정자(114a)와 강판(X)사이의 갭길이 설정치가 선택됨과 동시에 전환기(167)에서는 갭센서(126)의 출력(h)이 선택된다. 그렇게 되면 h가 설정치와 같지 않을 경우에는 여자전류 연산회로(170)에 △h가 도입되어 △h가 제로로 수렴하도록 idt가 연산되고, 전류드라이버(165)에 의해 액추에이터(51, 106)의 모터가 구동된다.

이에 따라 고정자(114a)와 강판(X) 사이의 갭길이는 항상 설정치로 유지된다.

이상의 동작은 높이조절기구(110a, 110b, 130b)에서도 마찬가지이며, 각 고정자(100a, 100b, 114a, 114b)와 강판(X) 사이의 갭길이는 서로 독립하여 항상 설정치로 유지된다. 또한 단위 안내요소(7)에서 강판(X)이 고정자(178a, 178b)의 아래쪽에 도달하면 피드모니터(118)가 강판(X)이 있다는 것을 검출하여 강판검출신호(TF)를 출력한다. 이 강판검출신호(TF)는 높이 제어장치(122)의 고정자 갭길이 설정기(166)및 전환기(167)에 전달된다.

각 고정자(172a, 172b, 178a, 178b)의 높이를 조절하는 높이조절기구(110a, 110b, 182a, 182b)는 동일 구성의 4블럭으로 구성되는 높이 제어장치(122)에 의해 제어되므로 단위추진요소(5)의 경우와 마찬가지로 각 고정자(172a, 172b, 178a, 178b)와 강판(X)사이의 갭 길이는 서로 독립하여 항상 설정치로 유지된다.

이와 같이 단위 추진요소(5) 또는 단위안내요소(7)에서 각 고정자가 강판(X)에 대해 항상 일정한 갭길이를 유지하면 강판(X)에 비틀림이나 일그럼짐등의 변형이 있을 경우라도 각 고정자가 강판(X)에 접촉하는 일이 없을 뿐만 아니라 강판(X)에 부여하는 추진력이나 안내력을 각 고정자의 여자주파수만을 의존시킬 수가 있어 추진력 제어나 안내력 제어가 보다 간단해진다.

한편 단위추진요소(5)에서 강판이 있다는 것이 AND회로(144)를 통해서 여자주파수좌표역변환회로(160)에 전달되면 강판(X)의 이동속도를 소정치로 유지함과 동시에 강판(X)의 요잉을 감쇄시키기 위한 추력제어가 개시된다. 추력제어에서는 피드모니터(128a, 128b)의 출력치(xa, xb)가 미분기(138)에 의해 미분되어 강판속도좌표변환회로(140)에서 미분결과의 평균치를 연산함으로써 강판(X)의 단위추진요소(5)에 중첩하는 부분의 중심의 이동속도(vx)가 출력된다. 감산기(150)는 이동속도(vx)로부터 강판속도 설정기(146)의 출력, 즉 메인컴퓨터에 의해 설정된 속도설정치를 감산하여 속도편차(△vx)를 출력한다.

속도편차(△vx)는 속도모드여자주파수 연산회로(154)에 도입되어 강판(X)의 단위추진요소(5)에 중첩하는 부분의 중심이동속도에 관한 인버터(136a, 136b)의 여자주파수(ωz)가 출력된다. 또 피드모니터(118a, 118b)의 출력치(ya, yb)가 요 방향좌표변환회로(142)에 도입되어 강판(X)의 단위추진요소(5)에 중첩하는 부분의 중심둘레의 요각(ψ)이 연산된다.

요방향 좌표 변환회로(142)의 출력(ψ)는 감산기(152)에 의해 요각설정기(148)의 제로 출력과 비교되어 요각편차(△ψ)가 감산기(152)에서 출력된다. 요각 편차(△ψ)는 요모드여자주파수연산회로(156)에 도입되어 강판(X)의 단위 추진요소(5)에 중첩하는 부분의 중심둘레의 용잉에 관한 인버터(136a, 136b)의 여자주파수(ωθ)가 출력된다. 여자주파수연산회로(158)의 출력(ωz, ωθ)는 여자주파수좌표역변환회로(160)에 도입되어 고정자(100a)와 고정자(114a)를 여자하는 인버터(136a)의 여자주파수(ωa)를 ωa=ωz+ωθ/2에 의거해서 연산함과 동시에 상기 경우에 고정자(100b)와 고정자(114b)를 여자하는 인버터(136b)의 여자주파수(ωb)를 ωb=ωz-ωθ/2에 의거해서 연산한다.

이 때문에 강판(X)의 이동속도가 설정치보다 적으면 4개의 고정자(100a, 100b, 114a, 114b)는 강판(X)를 가속하도록 여자되고 요각이 생기면 고정자(100a, 114a)가 감속방향 고정자(100b, 114b)가 가속방향으로 여자된다. 이렇게 하여 강판(X)는 설정속도를 유지하면서 요각을 발생시키는 일이 없이 이동한다.

또한 단위안내요소(7)에서 강판(X)이 있다는 것이 피드모니터(118)로부터 개별여자주파수연산회로(196)에 전달되면 강판(X)의 안내제어가 개시된다.

안내제어에서는 감산기(192)가 피드모니터(118)의 출력치(y)로부터 강판중심편차설정기(190)의 출력, 즉 메인컴퓨터에 의해 설정된 제로설정치를 감산하여 강판(X)의 단위안내요소(7)에 중첩하는 부분의 좌우방향의 위치편차(△y)를 출력한다. 위치편차(△y)는 안내모드여자주파수연산회로(194)에 도입되어 강판(X)의 단위안내 요소(7)에 중첩하는 부분의 안내에 관한 인버터(188a)의 여자주파수(ωga) 및 동인버터(188b)의 여자주파수(ωgb)의 증감분 여자주파수(△ω)가 연산된다.

개별여자주파수연산회로(196)에서는 미리 메인컴퓨터에 의해 설정된 고정주파수(ωgo)를 토대로 강판(X)의 단위안내요소(7)에 중첩하는 부분의 안내에 관한 인버터(188a)의 여자주파수(ωga) 및 동인버터(188b)의 여자주파수(ωgb)가 ωga=ωgo-△ω/2 및 ωgb=-ωgo-△ω/2에 의하여 연산한다. 여기서 ωga, ωgb는 각각의 값이 정이면 제1도의 y방향, 부이면 정과는 반대방향으로 강판(X)이 안내력을 받도록 고정자(172a, 172b, 178a, 178b)가 여자된다.

강판(X)이 좌우방향으로 어긋나 있지 않으면 △y가 제로가 되고 △ω도 제로로 되므로 고정자(172a, 178a)는 ωgo로 여자되고 고정자(172b, 178b)는 -ωgo로 여자된다. 이 경우에 강판(X)에 작용하는 안내력이 상쇄되어 강판(X)는 좌우로 어긋나는 일이 없다. 외력에 의해 강판(X)의 y방향으로 △y만큼 어긋나면, 고정자(172a, 178a)의 y방향의 여자가 약해짐과 동시에 고정자(172b, 178b)의 -y방향의 여자가 강해진다. 이 때문에 강판(X)에는 전체로서 y방향과는 반대방향으로 안내력이 작용한다. 즉 △y는 감소하여 강판(X)의 안내가 달성된다. 이렇게 하여 강판(X)는 단위지지요소(3), 단위추진요소(5) 및 단위안내요소(7)로 구성되는 궤도로부터 벗어남이 없이 비접촉으로 부상하면서 목적지까지 이동한다.

또한 상술한 실시예에서는 부착수단(17)이 코일 스프링, 덤퍼, 리니어가이드등을 갖춘 가이드기구와 액추에이터, 리니어가이드등을 갖춘 높이 조절기구로 구성되어 있으나 이것은 부착수단의 구성을 결고 한정하는 것이 아니며, 자기지지유닛이 상하로 가동하는 구성이면 여러 가지로 변경이 가능하다.

예를 들어 제12도에 나타낸 것처럼 지주(198a, 198b, 198c, 198d)로 궤도프레임(13)에 대해 대판(35)을 고정함과 동시에 액추에이터(51a, 51b)와 기대(39)사이에 로드셀(200a, 200b)을 개재시켜서 부착수단(17')을 구성하여도 아무런 지장이 없다. 이 경우에 로드셀(200a, 200b)에 의해 부착수단(17')에 가해지는 상하방향의 힘이 측정되므로 로드셀(200a, 200b)의 출력을 사용한 높이 제어를 함으로써 코일스프링과 덤퍼를 사용한 경우나 마찬가지 기능을 실현할 수 있는 것은 말할 필요가 없다.

또 상술한 실시예에서는 기대(39)에 2개의 자기지지유닛(15a, 15b)이 갖추어져 있으나, 이것이 단위지지요소(3)에 사용되는 자기지지유닛의 개수를 결코 한정하는 것은 아니다. 예를 들어 제13도에 나타낸 것과 같은 구성이어도 아무런 지장이 없다.

이 단위지지요소(3a)는 양측에 갭센서(37e, 37f, …, 37n, 37o)를 배치한 6조의 자기지지유닛(15c, 15d, …, 15h)를 갖춘 평판상의 기대(202)를 갖는 부착수단(217)을 구성하고 있다. 이 자기지지유닛(15c, 15d, …, 15d, …)의 각각의 양측에 설치한 갭센서(37e, 37f; …)에 의해 강판(X)이 만곡되어 있는 경우라도 개개의 자기지지유닛(15c, 15d, …)에서 강판(X)과의 사이의 평균부상갭 길이를 얻을 수가 있다.

기대(202)의 상면에는 대판(208)과의 사이에 설치한 리니어가이드(43a, 43b, 43c, 43d)의 봉재(45a, 45b, 45c, 45d)의 하단이 유니버설조인트(204a, 204b, 204c, 204d)를 통해서 접속되고, 또 대판(208)과의 사이에 설치한 액추에이터(51a, 51b)의 하단이 강판(X)의 진행방향에 평행한 평면내에서 회전가능한 링크(206a, 206b)를 통해서 접속되어 있다. 이 대판(208)은 양단부 이외에 중앙부에도 돌출부(215a, 215b)가 갖추어져 있다. 대판(208)의 중앙돌출부(215a, 215b)의 양단에는 대판(208)을 뚫고 고정되는 리니어가이드(43i, 43j), 하단에는 유니버설조인트(204i, 204j)를 갖춘 봉재(45i, 45j) 및 상단을 대판(208), 하단을 기대(202)에 고정한 코일스프링(47i, 47j)이 설치되어 있다. 여기서 봉재(45i, 45j)는 기계의 치수오차를 흡수하도록 적당한 유연성을 갖추고 있다.

이 구성에 의해 기대(202)는 피치방향으로 회전가능해짐과 동시에 2개의 리니어가이드(43(b))에 의해 피치각과 상하방향 이동량의 검출이 가능해진다.

링크(206)의 작용에 의해 기대(202)는 상하방향과 롤방향으로 자유도를 갖지 않기 때문에 일본국 특허 공개공보:특원평 4-351167호에도 나타나 있는 바와 같은 제로파워제어의 적용에 의해 복수의 단위지지요소(3a)를 사용함으로써 강판(X)이 비접촉지지됨과 동시에 강판(X)의 만곡에 대해 기대(202)를 추종시키는 것이 가능해진다. 이 경우에 정상부상상태에서 자기지지유닛(15c, 15d, …, 15h)의 모든 코일전류가 제로로 수렴되는 것은 말할 필요가 없다.

이와 같이 단위지지요소에 다수의 자석을 설치하면 각 자기지지유닛에 걸리는 부하중향이 적어지기 때문에 자기지지유닛과 강판(X)사이의 부상갭 길이를 크게할 수가 있다. 또 기대(202)를 강판(X)의 만곡에 추종시키면, 강판(X)에 작용하는 피치방향의 지지토크가 적어져서 부상반송시의 강판(X)의 변형을 억제할 수가 있다.

단위지지요소(3a)에서 유니버설 조인트(204a,…), 링크(206a,…)대신에 봉재(45a,…), 액추에이터(51a…)를 기대(202)에 고정한 경우에는 기대(202)를 강판의 만곡에 추종시킬 수는 없으나 기대(202)의 피칭에 관한 부상제어가 불필요하게 되어 장치구성이 간단해짐은 말할 필요가 없다.

또한 상술한 실시예에서는 역U자 형상의 궤도프레임(13)에 자기지지유닛이 부착되어 단위지지요소를 구성하고, 강판(X)를 피반송체로하여 강판중심이 상하이동 및 롤링만을 제어하고 있으나 이것은 궤도프레임의 형상이나 자기지지유닛의 부착, 피반송체 및 피반송체의 중심의 상하이동 및 롤링제어에 조합되는 부상제어방식을 결코 한정하는 것이 아니며 여러 가지 변형이 가능하다.

예를 들어 추진수단을 갖춘 단위지지요소를 반송경로를 따라 복수개 배치하고, 좌우 양측에 자기지지유닛에 흡인되는 강자성체를 갖춘 단면 H형의 부상체를 부상주행시키는 것이라도 아무런 지장이 없다.

구체적인 예로서 제14도 a에 나타낸 바와 같은 자석궤도 배치식 자기부상반송장치(1b)라도 좋다. 이 자석궤도 배치식 자기부상반송장치(1b)에서는 단위지지요소(3b)의 U자형 궤도프레임(13b)을 반송경로를 따라 복수개 배치함으로써 궤도가 형성되어 있다. 궤도프레임(13b) 상부의 좌우돌출부의 내측측면에는 대좌(31)를 고착함으로써 부착수단(17a, 17b, 112a, 112b)을 통해서 자기지지유닛(15) 및 고정자(114a, 114b)가 부착되어 있다.

부착수단(17a, 17b, 112a, 112b)은 부착수단(17, 112)의 대판(35)을 중앙에서 2분할한 형상의 대판(35a, 35b)을 갖추어 구성되어 있다. 또한 부착수단(17a, 17b)에서는 기대(39)를 중앙에서 2분할한 형상의 기대(39a, 39b)가 갖추어져 있다. 궤도프레임(13b)의 밑부분 상면에는 높이 조절기구(110a, 110b)를 통해서 고정자(100a, 100b)가 배치되어 있다. 부착수단(112a, 112b)과 높이 조절기구(110a, 110b)는 단위추진요소(5)와 마찬가지 위치관계에 있으며 각 고정자에 대해서 마찬가지로 높이 제어를 하고 있다. 또한 궤도프레임(13b)의 밑부분상면에 설치된 고정자(100, 100b)의 전후단 위치에는 피드모니터(118a, 118b)가 배치되어 있다.

리니어가이드(43a, 43b)는 부착수단(17a, 17b) 및 부착수단(112a, 112b)의 대좌(31) 및 대판(35a, 35b)에 각 2개식 부착되어 있다. 그 밖에 갭센서(37), 리니어가이드(104a), 갭센서(108), 갭센서(126) 및 피드모니터(128a, 128b)의 각 센서는 단위지지요소(3), 단위추진요소(5)의 경우와 마찬가지로 배치되어 있다.

한편, 피반송체로서 제14도 b의 요부단면에서도 나타낸 것처럼 평판상하대(210)와 밑판(212)을 지지판(214)을 통해서 고정함으로써 부상체(216)가 구성되어 있다. 밑판(212)은 도전성 비자성체인 알루미늄제 평판(218)으로 되며, 고정자(100a, 100b)와 대면하는 위치[지지판(214)을 끼운 좌우의 위치]에 강자성체, 예컨대 철재 띠형상 평판(220)을 메워 넣어 구성되어 있다. 또 좌우의 띠형상 평판(220)은 부상력 및 안내력을 발생하도록 자기지지유닛(15)에 대해서도 대향 배치되어 있다.

본 실시예에서는 추진력 제어는 단위추진요소(5)와 마찬가지이나, 부상제어에서는 소위 부상안내 겸용제어가 이루어지고 있으며 부상체(216)의 중심의 좌우이동에 대해 그 롤방향의 부상제어에 의해 롤링과 좌우이동이 안정화되어 있다. 중심의 상하이동에 대해서는 단위지지요소(3)와 마찬가지로 안정화되어 있다. 또한 부상체(216)의 요잉에 대해서는 단위추진요소(5)와 마찬가지로 고정자(100a, 100b, 114a, 114b)에 의해 부상체(216)의 좌우에 상이한 추진력을 부여함으로써 안정화를 도모하고 있다. 부상체의 피칭에 대해서는 밑판(212)의 전후 길이를 적어도 3쌍의 자기지지유닛(15)에 걸터 타는 식으로 결정하면 최저이라도 4점 지지가 확보되어 부착수단(17a, 17b)의 코일 스프링(47) 및 덤퍼(49)의 스프링정수 및 감쇠율을 적당한 값으로 결정하여 안정화를 도모하고 있다.

또 좌우의 자기지지유닛(15)에 대해서도 단위지지요소(3)와 마찬가지의 높이제어를 하고 있다. 제15도에 본 실시예에 관한 흡인력 제어수단(19b)의 제어블록도를 제16도에 본 실시예에 관한 높이 제어장치(122b)의 제어블록도를 나타낸다.

제15도의 흡인력제어수단(19b)에서는 전술한 제3도중에서 나타낸 롤모드제어전압 연산회로(83)대신에 부상안내겸용 제어를 위한 롤·좌우이동모드제어전압연산회로(222)가 갖추어져 있다. 부상안내 겸용제어를 위한 롤·좌우이동모드제어전압연산회로(222)에는 높이 제어장치(122b)로부터 부착수단(17a, 17b)의 기대(39a, 39b)의 경사각(△θbs)이 도입되어 있으며 부상체(216)의 롤제어에 사용되고 있다.

제16도의 높이제어장치(122b)에서는 높이 제어용 센서부(63b)가 부착수단(17a)의 리니어가이드(43a, 43b), 부착수단(17b)의 리니어가이드(43a, 43b)로 구성되어 있으며, 이들 출력이 높이 조절용연산부(65b)에 도입되어 부착수단(17a, 17b)의 기대높이 설정치로부터의 기대(39a, 39b)의 각각에서의 높이 편차(△zbs, △zbsb)가 계산된다. 편차(△zbsa, △zbsb)는 기대 높이 좌표변환회로(224)에 도입되어 기대높이 좌표변환회로(224)로부터 평균편차(△zbs) 및 경사각(△θbs)이 출력된다.

한편, 높이 조절용 연산부(65b)에는 높이 제어장치(122b)로부터 부상체(216)의 자기지지유닛(15)에 관한 부상높이 편차(△z) 및 부상롤각(△θ)이 도입되어 있으며 전환기(92)를 통해서 2개의 가산기(94)에 의해 평균편차(△zbs) 및 경사각(△θbs)에 가산되어 있다. 2개의 가산기(94)의 각각의 출력은 평균높이모드여자전류연산회로(226), 경사모드여자전류연산회로(228)에 도입되어 각각의 모드에서의 액추에이터(51)의 모터여자전류(izbs, iθbs)를 연산한다. 평균높이모드여자전류연산회로(226) 및 경사 모드여자전류연산회로(228)의 출력(izbs, iθbs)는 기대높이 제어전류좌표역변환회로(230)에 도입되어 부착수단(17a, 17b)의 각각의 액추에이터(51)의 모터여자전류(ida)를 연산한다.

이에 따라 자석궤도 배치식 자기부상반송장치(1b)에서도 자석궤도 배치식 자기부상반송장치(1)와 같이 부상체(216)의 밑판(212)의 높이를 일정하게 유지하는 것이 가능해진다.

이와 같은 반송장치에서는 부상체의 구성이 현저히 간단해지는 이점이 있다. 또 부상안내 겸용제어에 의해 부상체의 롤방향의 부상제어와 안내제어를 겸용하고 있으므로 별도의 안내수단을 설치할 필요가 없어서 궤도의 구성이 간단해지는 이점도 있다.

또한 상술한 각 실시예에서는 제어장치 및 그 동작을 아날로그적으로 표현하고 있으나 이와 같은 제어방식에 한정되는 것은 아니고 디지털 방식을 채용하여도 좋다. 또 몇가지의 단위지지요소와 단위안내요소 또는 단위추진요소를 일체화한 단위요소구성으로 하여도 좋다. 그리고 본 발명장치는 최종의 건조공정도 포함한 도장의 전 공정라인에서도 사용할 수 있다. 이와 같이 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경해서 실시할 수가 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예의 자석궤도 배치식 자기부상반송장치에 의하면 단위지지요소마다 피반송체의 연직운동에 대한 부상제어와 롤링에 대한 부상제어가 이루어지고, 또 부착수단에 의해 자기지지유닛이 상하로 가동하기 때문에 단위지지요소간의 피반송체의 피칭을 억제하는 것도 가능해진다. 이 때문에 피반송체의 전 길이 뿐아니라 피반송체의 전폭이 다종다양하여도 피반송체의 상하이동 및 롤링을 단위지지요소마다 억제하여 안정하게 부상시킬 수가 있으며 또 부착수단에 의해 피반송체의 피칭을 억제하여 안정화시킬 수가 있으므로 피반송체 전체를 비접촉 지지하는 것이 가능해진다.

또한 피반송체의 중량이나 관성모멘트가 다른 경우라도 그러한 차이가 각 단위지지요소에 분배되므로 개개의 단위지지요소의 집합으로서 형성되는 자석궤도 배치식 자기부상반송장치 전체로서 보다 광범위한 중량 및 관성모멘트를 갖는 피반송체를 비접촉 지지하는 것이 가능해진다. 또 1개의 궤도로 복수의 피반송체의 비접촉 반송이 가능해지므로 피반송체의 형상에도 유연하게 대응할 수 있다.

다음에 본 발명의 다른 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

제17도에는 본 발명의 다른 실시예에 관한 자석궤도 배치식 자기부상반송장치의 반송경로를 따라 부설되어 궤도를 형성하는 단위지지요소(303)가 나타나 있다. 그리고 전술한 실시예의 구성부분과 동일한 구성부분에 대해서는 동일부호를 붙여서 설명한다.

단위지지요소(303)는 베이스(11)에 양단이 고정되어 있는 역U자 형상의 궤도프레임(13)과 피반송체인 강판(X)를 폭방향의 양단부를 독립적으로 비접촉 지지하기 위하여 강판(X)에 자기적인 흡인력을 작용시키는 자기지지유닛(15a, 15b)과 궤도프레임(13)과 자기지지유닛(15a, 15b) 사이에 개재하여 자기지지유닛(15)을 궤도프레임(13)에 부착하기 위한 부착수단(17)과 단위지지요소(303)에 부착되어 있는 자기지지유닛(15a, 15b)의 흡인력을 제어하여 강판(X)를 비접촉 지지시키는 흡인력 제어수단(19)에 의해 구성되어 있다.

자기지지유닛(15a)은 강판(X)의 폭 방향의 이동방향을 향하여 우측을 독립하여 비접촉지지하기 위한 것으로서 영구자석(21a)을 코일(23a, 23b)과 철심(25a, 25b)으로 되는 2개의 전자석(27a, 27b)으로 끼워서 구성되어 있으며 이들 2개의 코일(23a, 23b) 끼리는 동일한 여자전류에 의해 이들 자속이 서로 강해지도록 직렬로 접속되어 있다. 이에 비해 자기지지유닛(15b)은 강판(X)의 폭 방향의 이동방향을 향하여 좌측을 독립하여 비접촉지지하기 위한 것으로서 영구자석(21c, 21d)을 코일(23c, 23d)과 철심(25c, 25d)으로 되는 2개의 전자석(27c, 27d)으로 끼워서 구성되어 있으며 이들 2개의 코일(23c, 23d) 끼리는 동일한 여자전류에 의해 이들 자속이 서로 강해지도록 직력로 접속되어 있다.

부착수단(17)은 각각 궤도프레임(13)의 윗쪽하면에 소정간격으로 용접 고정되어 있는 2개의 대좌(31a, 32b)와 강판(X)의 유무 및 좌우이동량을 비접촉으로 검출하기 위한 피드모니터(327)가 높이제어장치(329) 및 좌대(31a, 31b)를 통해서 하면 중앙부에 부착되어 있음과 동시에 가이드기구(33a, 33b)를 통해서 상하 방향으로만 움직임이 허용되도록 가이드되고 있는 대판(35)과 흡인력제어수단(19)의 일부이며 자기지지유닛(15a, 15b)과 강판(X)사이의 갭 길이를 측정하기 위하여 각 자기지지유닛(15a, 15b)의 양측에 배치된 갭센서(37a, …)를 자기지지유닛(15a, 15b)과 더불어 하면에 갖춘 기대(339a, 339b)와 기대(339a, 339b)의 상면에 고정되어 대판(35)과 기대(339a, 339b)사이의 거리를 변화시킴으로써 기대(339a, 339b) 각각의 높이를 조절하는 높이 조절기구(341a, 341b)로 구성되어 있다.

또한 피드모니터(337)로부터는 강판(X)이 존재하지 않다는 것을 검출한 경우에는 제로가 출력되고, 강판(X)이 존재하는 것을 검출한 경우에는 제로를 최기치로하여 검출시점으로부터의 이동량이 출력된다.

가이드기구(33a, 33b)는 전술한 실시예와 마찬가지의 구조를 가지고 있기 때문에 그 설명은 생략한다. 또한 리니어가이드(43b, 43c)는 봉재(45b, 45c)의 이동거리 측정기를 겸하고 있다.

또 높이조절기구(341a, 341b)는 대판(35)을 뚫고 고정되는 4개의 리니어가이드(43a, 43b, 43c, 43d)와 하단이 각 기대(339a, 339b)에 고정되어 리니어가이드(43a, 43b, 43c, 43d)로 상하방향으로 자유롭게 움직이도록 안내되는 4개의 봉재(45a, 45b, 45c, 45d)와 상부가 대판(35)을 뚫고 고정되고 하단이 기대(339a, 339b) 각각의 상면에 고정되는 신축자재의 액추에이터(351a, 351b)로 구성되어 있다.

액추에이터(351a)는 기대(339a)의 높이를 소정치로 제어하기 위하여 높이제어장치(329)에 의해 신축량이 조절되고 마찬가지로 액추에이터(351b)는 기대(339b)의 높이를 소정치로 제어하기 위하여 높이 제어장치(329)에 의해 신축량이 조절된다. 그리고 이들 신축량을 토대로 기대(339a, 339b)의 평균 높이 및 경사각이 제어되고 있다. 본 실시예에서는 높이 조절기구(341a, 341b)는 강판(X)의 경사수단 및 높이 조절수단을 겸하고 있다.

흡인력제어수단(19)은 전술한 실시예의 제3도에 나타낸 흡인력제어수단과 동일한 구성이기 때문에 그 설명을 생략한다.

높이제어장치(329)는 제18도에 나타낸 것처럼 리니어가이드(43a, 43b) 및 피드모니터(327)로 구성되는 높이조절용센서부(361), 높이조절용센서부(361)의 출력신호, 흡인력 제어수단(19)으로부터 얻어지는 부상 갭 길이의 소정 설정치로부터의 변위신호(△z) 및 강판(X)의 검출신호(TF)를 입력으로 하여 부상시의 강판(X)의 높이를 소정의 값으로 유지함과 동시에 강판(X)의 좌우위치에 변동이 생긴 경우에 기대(339a, 339b)가 만드는 경사각을 조절하여 강판(X)를 안내하기 위하여 기대(339a, 339b) 각각의 액추에이터(351a, 351b)의 모터 구동전류(ida, idb)를 계산하는 높이조절용 연산부(363), 도시하지 않은 전원에 접속되어 높이 조절용 연산부(363)의 출력(ida, idb)에 의거해서 액추에이터(351a, 351b)의 모터를 구동하는 전류드라이버(365a, 365b)로 구성되어 있다. 이와 같이 높이제어장치(329)는 강판(X)의 높이를 일정하게 제어하는 높이제어수단과 강판(X)의 경사를 제어하는 경사각 제어수단을 겸하고 있다.

높이 조절용 연산부(363)는 예를 들어 메인 컴퓨터에 의해 설정되는 복수의 소정 설정치를 흡인력 제어수단(19)으로부터의 강판검출신호(TF)에 의거해서 선택적으로 출력하는 기대 높이 길이 설정기(389)와 기대높이 설정치를 리니어가이드(43e) 및 기대(339a)에 속하는 리니어가이드(43b)의 출력치(he, hb)의 합으로부터 감산하기 위한 연산기(391a)와, 기대높이 설정치를 리니어가이드(43e) 및 기대(339b)에 속하는 리니어가이드(43c)의 출력치(he, hc)의 합으로부터 감산하기 위한 연산기(391b)와 연산기(391a, 391b)의 출력(△zbsa, △zbsb)를 입력으로 하여 기대(339a, 339b)의 각각의 높이에 대한 소정 설정치로부터의 편차를 평균하여 얻어지는 평균편차(△zbs) 및 기대(339a, 339b)가 만드는 경사각(△θbs)를 출력하는 기대높이좌표변환회로(393)와 도시하지 않은 메인 컴퓨터에 의해 무선으로 설정되는 강판(X)의 좌우안내위치에 관한 설정치를 출력하는 안내위치 설정기(395)와, 안내위치 설정기(395)의 출력치를 피드모니터(327)의 출력치(ybs)로부터 감산하기 위한 감산기(397)와 감산기(397)의 출력(△ybs)를 입력으로 하여 이 값에 의거해서 강판(X)를 좌우방향으로 안내하기 위한 기대(339a, 339b)가 만드는 경사각(-△θbc)를 연산하여 강판검출신호(TF)가 무일때는 출력이 0, TF가 무로부터 유로 변화하면 소정시간(t2)후에 -△θbc를 출력하는 안내경사각 연산회로(399)와 흡인력제어수단(19)으로부터의 편차(△z) 및 강판검출신호(TF)를 입력으로 하여 자기지지유닛(15)의 아래쪽에서 강판(X)이 부상하고 있을 때, △z, 그렇지 않을때 0을 출력하는 전환기(3101)와 기대 높이 좌표변환회로(393)의 출력(△zbs)과 전환기(3101)의 출력을 가산하는 가산(3103)와 상기 △θbs로부터 안내 경사각연산회로(399)의 출력(-△θbs)를 감산하는 감산기(3105)와 가산기(3103)의 출력으로부터 기대(339a, 339b)의 평균높이에 관한 액추에이터(351a, 351b)의 모터 구동전류(izbs)를 연산하는 높이 모드 여자전류연산회로(3107) 및 감산기(3105)의 출력으로부터 기대(339a, 339b)가 만드는 경사에 관한 액추에이터(351a, 351b)의 모터구동전류(iθbs)를 연산하는 경사모드 여자전류연산회로(3109)로 되는 여자전류 연산회로(3111), 여자전류연산회로(3111)의 출력(izbs 및 iθbs)를 입력으로 하여 기대(339a, 339b) 각각의 액추에이터(351a, 351b)의 신축을 제어하는 제어전류치(ida, idb)를 출력하는 기대높이 제어전류좌표역변환회로(3113)로 구성되어 있다. 또한 전환기(3103)에서는 강판검출신호(TF)가 무로부터 유로 변화하면 소정시간(t2)후에 0으로부터 △z로의 전환이 이루어진다.

다음에 상기와 같이 구성된 다른 본 실시예에 관한 자석궤도 배치식 자기부상반송장치의 동작을 설명한다.

지금 냉간압연기의 롤러출구 근방을 시점으로하여 본 실시예에 관한 자석궤도 배치식 자기부상반송장치가 반송경로를 따라 부설되어 있는 상태가 제19도에 나타나 있다. 자석궤도 배치식 자기부상반송장치는 제5도에서 설명한 복수개의 단위 추진요소(5)사이에 본 실시예에 관한 단위지지요소(303)를 2개씩 배치하여 반송로를 형성한 구성으로 되어 있다. 냉간 압연기의 롤러(3191)의 출구에는 단위지지요소(303)를 3개 배치하고 있다. 각 단위지지요소(303)에서 강판(X)이 자기지지유닛(15)의 아래쪽에 존재하지 않을 경우에는 A표로 나타낸 단위지지요소(303)와 같이 아무런 부상제어도 이루어지지 않는다. 강판(X)이 자기지지유닛(15)의 아래쪽에 오면 B표로 나타낸 단위지지요소(303)와 같이 자기지지유닛(15)이 하강해서 강판을 흡인하여 부상제어가 이루어진다. 마찬가지로 단위추진요소(5)에 대해서도 강판(X)이 리니어 유도 전동기의 고정자(100, 114) 사이에 존재하지 않을 경우에는 C표로 나타낸 단위추진요소(5)와 같이 아무런 추진제어도 이루어지지 않는다. 강판(X)가 고정자(100, 114)사이에 오면 D표로 나타낸 단위 추진요소(5)와 같이 고정자(100)가 상승하고, 고정자(114)가 하강해서 강판(X)에 접근하도록 동작하여 강판의 추진제어가 이루어진다.

또한 구체적으로 본 실시예의 동작에 대해 제3도, 제18도등을 참조하면서 설명하면, 각 단위 지지요소(303)에서 강판(X)이 자기지지유닛(15)의 아래쪽에 존재하지 않을 경우에는 갭 센서(37a, …, 37d)의 출력치가 크기 때문에 강판검출회로(78)가 강판(X)이 존재하지 않다는 것을 검출한다. 그리고 검출신호(TF)에 의해 강판(X)이 존재하지 않다는 것을 제어전압좌표역변환회로(86)에 전달한다. 그리고 여자전압(ea, eb) 대신에 제로가 출력되기 때문에 아무런 부상제어도 이루어지지 않는다. 이때 높이 제어장치(329)에도 검출신호(TF)가 전달되기 때문에 전환기(3101)에서는 제로가 선택됨과 동시에 기대높이 길이 설정기(399)에서는 강판(X)이 존재할 때의 설정치 보다도 작은 값이 선택된다.

리니어가이드(43e, 43d)의 출력(he, hb)의 합은 기대(339a, 339b)의 높이를 나타내고, 연산기(391a, 391b)에서 he, hb의 합으로부터 기대높이 길이 설정기(389)의 설정치가 감산된다. 그렇게 되면 기대(339a, 339b)가 소정치로 되어 있지 않을 경우에는 높이 제어장치(329)의 기대높이좌표변환회로(393)에 연산기(391a, 391b)의 출력(△zbsa, △zbsb)가 도입된다.

또 아래 쪽에 강판(X)이 존재하지 않기 때문에 피드모니터(337)의 출력이 제로가 됨과 동시에 흡인력 제어수단(19)으로부터 강판(X)이 없다는 것을 나타내는 검출신호(TF)가 전달되므로 안내경사각 연산회로(399)의 출력도 제로가 된다.

기대높이좌표변환회로(393)에서는 △zbsa, △zbsb에 의거해서 기대(339a, 339b)의 평균높이와 경사가 계산되어, △zbs, △zθbs가 출력된다.

여자전류연산회로(3111)에서는 △zbs, △zθbs가 제로로 수렴하도록 ida, idb가 연산되고, 전류드라이버(365a, 365b)에 의해 액추에이터(351a, 351b)의 모터가구동된다. 이에 따라 기대(339a, 339b)x는 수평의 위치관계를 유지하면서 강판(X)이 존재할 때보다도 높은 위치로 세트된다. 이와 같이 기대(339a, 339b)가 높은위치(제19도에서는 A표로 나타낸다.)에 세트되면, 강판(X)이 그 단위지지요소(303)에 부상하면서 도달하여도 자기지지유닛(15)에 강판(X)이 접촉하는 일이 없을 뿐만 아니라, 자기지지유닛(15)과 강판(X)사이에 충분한 갭 길이를 확보할 수 있으므로 영구자석(21a, 21b)의 흡인력으로 강판(X)이 흡착되는 일도 없다. 각 단위추진요소(5)의 동작에 대해서는 전술한 실시예의 제5도, 제6도에 나타내어 설명한 바와 같다.

강판(X)이 단위 지지요소(303)의 자기지지유닛(15)의 아래쪽에 도달하면 갭센서(37a∼37d)의 출력치가 소정치보다 작아지기 때문에 강판검출회로(78)가 강판(X)이 있다는 것을 검출한다. 그리고 강판(X)이 단위 지지요소(303)의 자기지지유닛(15)의 아래쪽에 도달한 것은 검출신호(TF)에 의해 높이 제어장치(329)의 기대높이 길이 설정기(389) 및 전환기(3101)에 전달된다. 그렇게 되면 기대 높이 길이 설정기(389)에서는 강판(X)이 존재할 때의 설정치가 선택된다.

연산기(391a, 391b)에서는 리니어 가이드(43e, 43b)의 출력(he, hb)의 합으로부터 기대높이길이 설정기(389)의 설정치가 감산되어, △zbsa, △zbsb가 출력된다. 기대(339a, 339b)가 설정치로 되어 있지 않은 경우에는 제로를 선택하는 전환기(3101)의 출력과 △zbs가 가산기(3103)로 가산되어, 높이 모드여자전류연산회로(3107)에 기대높이좌표변환회로(393)의 출력(△zbs)이 도입된다.

한편, 피드모니터(327)가 강판(X)를 검출하여 이동량(ybs)의 출력이 개시된다. 감산기(397)에서는 ybs로부터 안내위치설정기(395)의 제로설정치출력이 감산되어, △ybs가 출력된다. 이 때 소정시간(t2)가 경과하고 있지 않으면 안내경사각연산회로(399)는 제로를 출력한다. 이 때문에 안내경사각 연산회로(399)의 제로출력과 △θbs가 감산기(3105)로 감산되어 경사모드 여자전류연산회로(3109)에 기대높이좌표변환회로(393)의 출력(△θbs)이 도입된다.

여자전류연산회로(3111)에서는 △zbs 및 △θbs가 제로로 수렴하도록 izbs, iθbs가 연산되어 기대높이 제어전류좌표 역변환회로(3113)의 출력(ida, idb)에 의거해서 전류드라이버(365a, 365b)가 액추에이터(351a, 351b)의 모터를 구동한다. 이에 따라 기대(339a, 339b)는 강판(X)이 존재할 때의 설정높이에 세트된다. 이때 기대높이좌표변환회로(393)의 출력(△zbs)는 흡인력 제어수단(19)의 상하이동모드제어전압연산회로(82)에도 도입된다.

한편 제3도에 나타낸 강판검출회로(78)의 강판검출신호(TF)는 제어전압좌표 역변환회로(86)에도 전달되어 기대(339a, 339b)가 설정 높이로 세트된 후, 즉 검출신호(TF)를 받고나서 소정시간(t1)후에 여자전압(ea, eb)이 출력되어 부상제어가 개시된다. 부상제어에서는 갭센서(37a∼37d)의 출력치(za, zb, zc, zd)가 감산기(74a∼74d)에 의해 부상 갭 길이 설정기(70)의 출력으로부터 감산되고, 감산결과가 부상갭편차좌표변환회로(80)에 도입되어 강판(X)의 단위지지요소에 중첩하는 부분의 중심좌표의 소정위치로부터의 편차(△z) 및 강판(X)의 상기 부분의 롤각(△θ)이 연산됨과 동시에 전류검출기(55a, 55b)에 의해 검출된 전자석(23a, 23b)의 여자전류측정치(ia, ib)가 감산기(76a, 76b)에 의해 전류설정기(72)의 제로출력으로부터 감산되고, 감산결과가 여자전류편차좌표변환회로(81)에 도입되어 강판(X)의 단위지지요소(303)에 중첩하는 부분의 중심이 상하 이동에 기여하는 코일여자전류(△iz) 및 강판(X)의 상기 부분의 롤링에 기여하는 코일여자전류(△iθ)가 연산된다.

△z, △θ, △iz, △iθ 중에서 △z 및 △iz는 기대높이좌표변환회로(393)의 출력(△zbs)와 더불어 상하 이동모드제어전압 연산회로(82)에 도입되어 강판(X)의 단위지지요소(303)에 중첩하는 부분의 중심의 상하이동에 기여하는 코일여자전압(ez)이 연산된다. ez의 연산에 있어서는 강판(X)의 정상부상상태에서 △iz가 제로로 수렴하는 소위 제로파워제어가 이루어진다.

한편, △θ, △iθ는 제3도의 롤모드제어전압연산회로(83)에 도입되어 강판(X)의 상기 부분의 롤링에 기여하는 코일여자전압(eθ)이 연산된다. eθ의 연산에 있어서도 강판(X)의 정상부상상태에서 △iθ가 제로로 수렴하는 소위 제로파워제어가 이루어진다.

제3도의 제어전압연산회로(84)의 출력(ez, eθ)는 제어전압좌표역변환회로(86)에 도입되어 각각의 전자석(27)의 여자전압(ea, eb)이 연산된다. 이 부상제어에 의해 강판(X)의 정상부상상태에서 ia, ib가 제로로 수렴하는 소위 제로파워제어(일본국 특개소 61-102105공보)가 전체로서 달성된다.

이와 같이 강판(X)의 단위지지요소(303)에 중첩하는 부분의 중심의 상하이동에 기여하는 부상제어와 강판(X)의 상기 부분의 롤링에 기여하는 부상제어를 모드마다하면 각각의 모드에서 부상제어계의 설계가 가능해지기 때문에 강판(X)의 단위 길이 당의 중량변화나 재질, 두께의 변화에 대해 확실한 부상제어를 할 수가 있다. 또 부상제어가 정상부상상태에 다달을 때까지의 코일 스프일(47) 및 덤퍼(49)에 강판(X)의 중량이 부하되어 리니어가이드(43a)의 출력(ha)이 변동하더라도 높이 제어장치(329)에서 기대(339a, 339b)를 설정높이로 유지하도록 높이 제어가 이루어짐과 동시에 높이제어 수반하는 △zbs, △θbs의 변동이 제어전압연산회로(85)에 도입되므로 안정한 부상제어를 실현할 수 있다.

또한 제로파워제어에 의해 강판(X)를 안정하게 부상시키면 자기지지유닛(15)과 강판(X)과의 부상갭 길이는 영구자석(21)의 흡인력과 강판(X)의 부하중량이 평형되는 길이가 된다. 이때의 부상갭 길이가 부상갭 길이 설정기(70)의 출력치와 다르면 부상갭 길이 편차좌표 변환회로(80)에서 △z가 출력된다. 이 출력은 높이제어장치(329)의 전환기(3101)에 도입되어 있으며 강판검출회로(78)의 강판검출신호(TF)를 받고나서 강판(X)이 거의 안정하게 부상할 때까지의 소정시간(t2)후에 전환기(3101)로부터 출력된다. 이에 따라 높이제어장치의 가산기에서는 △zbs+△z가 출력되므로 기대(339a, 339b)는 소정높이보다도 △z만큼 높은 위치로 이동한다.

또한 강판검출회로(78)의 강판검출신호(TF)를 받고나서 강판(X)이 거의 안정하게 부상하기까지의 소정시간(t2)후에는 안내경사각 연산회로(399)가 출력을 개시한다. 이때 강판(X)이 제20도 a에 나타낸 것처럼 궤도 중앙에 대해 좌우 어느 쪽인가의 방향으로 치우쳐 있으면 좌우이동량이 피드모니터(327)에 검출되어 감산기(397)를 통해서 △ybs가 안내경사각연산회로(399)에 도입된다. 안내경사각 연산회로(399)에서는 △ybs를 제로로 수렴시키도록 하는 기대(339a, 339b)의 경사각이 연산되어 감산기(3105)를 통해서 경사모드 여자전류연산회로(3109)에는 △θbs+△θbc가 도입된다. 이 때문에 제20도 b에 나타낸 것처럼 기대(339a, 339b)는 -△θbc의 경사각을 만들도록 상하로 이동하여 강판(X)에는 △ybs를 상쇄하는 방향의 힘이 작용한다. 이에따라 △ybs가 제로로 수렴하고, 강판(X)은 안내위치설정기(395)의 안내위치 설정치에 대응한 위치에 보존된다.

이와 같은 동작에 의해 강판(X)은 단위지지요소(303)가 지지하는 단위 길이당의 중량이 변화하더라도 그 상면이 항상 일정높이로 부상함과 동시에 강판(X)에 가로 방향의 외력이 작용하여도 좌우흔들림이 신속히 감쇄하여 궤도를 따라 안정한 상태를 유지하면서 반송된다.

여기서 강판(X)의 두께 데이터를 고려한 연후에 메인컴퓨터에 의해 부상갭 길이 설정치를 설정하면 강판(X)의 두께 중심위치를 항상 일정높이로 부상시키는 것이 가능함은 말할 필요가 없다. 이와 같이 강판의 부상높이가 일정하면 다른 장치와의 치수적 호환이 용이하게 될 뿐아니라 강판(X)이 새로 도달하는 단위지지요소(303)로 부상제어 개시시의 자기지지유닛(15)과 강판(X)간의 갭 길이 초기치가 개개의 단위지지요소(303)에서 같아지므로 이미 강판(X)를 지지하고 있는 단위지지요소(303)에 가해지는 부상제어개시시의 충격을 같게 할 수가 있어서 이 충격을 흡수하기 위한 흡인력 제어수단(19)의 제어계 설계가 용이해지는 이점이 있다.

또 강판(X)의 강판의 좌우위치를 고려한 연후에 메인 컴퓨터에 의해 안내위치 설정치를 설정하면 강판(X)를 가로방향으로 소정의 편차를 갖게 하면서 반송하는 것이 가능해져서 궤도중에 소정위치로부터 벗어나서 설치된 단위지지요소(303)가 존재하여도 설치위치의 오차분의 안내위치 설정치를 설정하면, 강판(X)에 불필요한 안내력을 작용시킴이 없이 원활한 반송을 실현할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 실시예에서는 부상제어에 제로 파워 제어를 사용하고 있으나, 이와 같은 제로파워제어로 강판(X)를 비접촉 지지하면 강판(X)의 치우침에 의해 부하가 증가한 자기지지 유닛(15)의 부상 갭 길이가 감소하기 때문에 강판(X)의 전후좌우의 위치의 어긋남에 대해 이것을 원래대로 복귀시키는 방향으로 강판이 경사하여 안내제어의 효과가 더욱 부여된다. 즉 흡인력 제어수단이 경사각 제어수단을 겸하고 있는 것이 된다.

강판(X)이 단위지지요소(303)를 더 통과하면, 갭 센서(37a∼37d)의 출력치가 커지기 때문에 강판 검출회로(75)가 강판이 존재하지 않다는 것을 검출한다. 그렇게 되면 전술한 강판(X)이 자기지지유닛(15)의 아래쪽에 없는 경우의 동작에 의해 단위지지요소(303)의 부상제어가 정지함과 동시에 강판(X)이 존재할 때 보다도 높은 위치에 기대(339a, 339b)가 세트되어 다음 강판이 도달할 때까지 이 상태를 유지하게 된다.

단위지지요소(303)로 비접촉 지지된 강판(X)은 단위추진요소(5)에 의해 이동하여 강판(X)이 도달한 모든 단위지지요소(303)로 차례차례 부상제어와 높이 제어가 개시된다.

이때 탄성에 의해 강판(X)에 진행 방향을 따른 상하 방향이 휘어지는 일이 있다. 이렇게 휘어지면 개개의 단위지지요소(303)에서 상하방향의 외란이 되어, 이웃하는 2개의 단위지지요소(303)에서는 이들로 지지되는 강판부분의 피칭이 된다.

각 단위지지요소(303)의 제3도에 나타낸 흡인력제어수단(19)에서는 상하이동 모드 제어전압 연산회로(82), 롤모드제어전압연산회로(83)에 의해 강판(X)의 중심의 상하이동과 롤링에 관하여 부상제어가 이루어지나 부착수단(17)의 코일스프링(47) 및 덤퍼(49)의 각각의 스프링정수 및 감쇠율을 적당한 값으로 설정하면 강판(X)의 피칭 수렴을 빠르게 하는 것이 가능해진다. 본 실시예에서는 강판(X)의 피칭수렴을 빠르게 함으로써 강판(X)이 휘어지는 것을 효과적으로 억제하고 있다. 즉 부착수단(17)의 코일스프링(47) 및 덤퍼(49)로 강판(X)의 피치방향의 부상제어가 이루어지고 있다. 따라서 강판(X) 전체가 안정하게 부상한다.

또한 강판(X)이 제20도 a, 제20도 b에 나타낸 것처럼 냉간압연기의 롤러등에 의해 강판(X)의 롤링이 저해되고 있는 경우에는 도시하고 있지 않는 적당한 수단에 의해 제3도의 롤모드제어전압 연산회로(83)의 출력(eθ)은 제로가 된다.

또한 위치추진요소(5)에 대해서는 전술한 실시예에서 설명한 것처럼, 강판(X)이 단위지지요소(303)를 다 통과하면 강판(X)이 존재하지 않다는 것이 검출된 경우의 동작에 의해 단위추진요소(5)의 리니어 모터 여자제어가 정지함과 동시에 강판(X)이 존재할 때 보다도 높은 위치에 고정자(114)가 낮은 위치에 고정자(100)가 세트되어, 다음 강판(X)이 도달할 때 까지 이 상태를 유지하게 된다.

이와 같이 하여 강판(X)은 단위지지요소(303) 및 단위추진요소(5)로 구성되는 궤도로부터 벗어나는 일이 없이 비접촉으로 부상하면서 목적지까지 이동한다.

또한 상술한 실시예에서는 부착수단(17)이 코일스프링, 덤프, 리니어가이드 등을 갖춘 가이드 기구와 액추에이터, 리니어 가이드 등을 갖춘 높이 조절기구로 구성되어 있으나, 이것은 부착수단의 구성을 결코 한정하는 것은 아니며, 자기지지유닛(15)이 상하로 이동가능한 구성이면 여러 가지 변경이 가능하다.

예를 들어 제21도에 나타낸 것처럼 단위지지요소(303)를 구성하여도 좋다. 이 단위지지요소(303)는 지주(319a, …)로 궤도프레임(13)에 대해 대판(35)을 고정함과 동시에 대판(35)과 기대(339a, 339b) 사이에 로드셀(3195)을 개재시켜 부착수단(313')을 구성하여도 아무런 지장이 없다. 이 경우에 로드셀(3195)에 의해 부착수단(313')에 가해지는 상하방향의 힘이 측정되므로 로드셀(3195)의 출력을 사용한 높이 제어를 함으로써 코일스프링과 덤퍼를 사용한 경우와 마찬가지 기능을 실현할 수 있음은 말할 필요가 없다.

또 상술한 실시예에서는 기대(339a, 339b) 각각에 1개의 자기지지유닛(15)이 갖추어지고, 이들을 상하로 이동시킴으로써 경사수단을 구성하고 있으나, 이것은 단위지지요소(303)에 사용되는 자기지지유닛(15)의 개수나 경사수단의 구성을 결코 한정하는 것은 아니다. 예컨대 제22도에 나타낸 바와 같은 구성이어도 아무런 지장이 없다.

제22도에 나타낸 단위지지요소(303a)는 양측에 겝센서(37e, 37f, …, 37h, 37o)를 배치한 6조의 자기지지유닛(15c, 15d, …, 15h)을 갖춘 평판상의 기대(202)를 가지고 있다. 이 양측의 갭 센서(37e, 37f, …)에 의해 강판(X)이 만곡하고 있을 경우에도 개개의 자기지지유닛(15c, 15d, …)에서 강판(X)과의 사이의 평균 부상 갭 길이를 얻을 수가 있다. 기대(202)는 전후단 거의 중앙부에 피드 모니터(327a, 327b)를 갖추고 있으며, 이들 피드모니터(327a, 327b)의 출력의 평균을 취함으로써 기대(202)에 대한 강판(X)의 평균 좌우 이동량이 얻어지고, 강판(X)의 요잉에 의한 좌우 이동량 성분이 제거되기 때문에 단위지지요소(303)의 경우에 비해 확실한 안내제어가 가능해진다.

또한 기대(202)는 봉재(45a, …)의 하단 및 액추에이터(351a, 351b)의 하단에서 유니버설 조인트(204a, 204b, …, 204h)를 통해서 봉재(45a, …) 및 액추에이터(351a, 351b)에 접속되어 있다. 또 대판(208)에는 양단과 중앙부에 돌출부를 갖는 대판(201)이 갖추어져 있다. 대판(208)의 중앙 돌출부의 양단에는 대판(208)을 뚫고 고정되는 리니어가이드(43i, 43j)하단에는 유니버설 조인트(204i, 204j)를 갖춘 봉재(45i, 45j) 및 상단이 대판(208), 하단이 기대(202)에 고정된 코일스프링(47i, 47j)는 기계적인 치수오차를 흡수하도록 적당한 유연성을 갖춘 구조로 되어 있다.

이 구성에 의해 기대(202)는 피치 방향으로 회전가능해짐과 동시에 3개의 리니어가이드(43b, 43e, 43i)에 의해 기대(202)의 피치각, 롤각 및 상하방향 이동량의 검출이 가능해진다.

또 액추에이터(351a, 351b)의 작용에 의해 기대(202)는 상하방향과 롤 방향으로 자유도를 갖지 않기 때문에 일본국 특원평 4-351167호 명세서에 상술되어 있는 제로파워제어의 적용에 의해 복수의 단위지지요소(303a)를 사용함으로써 강판(X)이 비접촉 지지됨과 동시에 강판(X)의 반송방향의 만곡에 대해 기대(202)가 추종하는 것이 가능해진다. 이 경우에 정상부상상태에서 자기지지유닛(15c, …)의 모든 코일전류가 제로로 수렴하는 것은 말한 필요가 없다.

이와 같이 단위지지요소(303a)에 다수의 자석을 설치하면 각 자기지지유닛(15a, …)에 걸리는 부하중량이 적어지기 때문에 자기지지유닛(11)과 강판(X)간의 부상갭 길이를 크게 할 수가 있을 뿐만 아니라 자기지지유닛(15, …)의 1개당 지지중량 및 자속을 적게 할 수 있으므로 피반송체가 얇은 강판이라도 자속의 포화를 회피할 수 있어서, 안정한 비접촉 지지가 가능해진다. 또 기대(202)가 강판(X)의 만곡에 추종하기 때문에 피치방향의 지지력이 적어져서 부상 반송시의 강판의 만곡을 억제할 수가 있다.

또한 상술한 실시예에서는 역U자 형상의 궤도 프레임(9)에 자기지지유닛(15, …)이 부착되어 단위지지요소(303a)를 구성하고, 강판(X)를 피반송체로서 강판중심의 상하이동 및 롤링에 관해 부상제어를 함과 동시에 강판(X)를 좌우방향으로 기울려서 안내제어를 하고 있으나, 이것은 궤도 프레임의 형상이나 단위지지요소의 구성 및 피반송체를 결코 한정하는 것은 아니며, 여러 가지 변형이 가능하다.

이상, 본 실시예의 자석 궤도 배치식 자기부상반송장치에 의하면 단위지지요소마다 강판의 연직운동에 대한 부상제어와 롤링에 대한 부상제어가 이루어짐과 동시에 단위지지요소 좌우의 자기지지유닛에 경사각을 발생시켜서 강판의 안내제어를 하고 있다. 또 부착수단에 의해 자기지지유닛이 상하로 가동하게 되어 단위지지요소간의 강판의 피칭을 억제하는 것이 가능해진다.

이 때문에 강판의 전 길이 뿐 아니라 강판의 전폭이 다종다양하더라도 강판의 상하이동 및 롤링을 단위지지요소마다 안정하게 부상시키고, 또 부착수단에 의해 강판의 피칭을 안정하게 할 수가 있다.

또 부상에 제공하는 자기지지 유닛으로 강판의 좌우방향의 안내를 겸용할 수가 있으므로, 강판 전체의 비접촉 지지와 안내를 간단한 구성으로 동시에 하는 것이 가능해진다.

또한 강판의 중량이나 관성모멘트가 다를 경우에도 그와 같은 차이가 각 단위지지 요소에 분배됨과 동시에 자기지지 유닛을 기울게 함으로써 강판에 작용하는 안내력이 강판의 분배중량에 비례하여 강판의 좌우방향의 가속도과 분배중량에 상관없이 일정하게 되기 때문에 개개의 단위지지요소의 집합으로서 형성되는 자석 궤도 배치식 자기부상반송장치 전체로서 보다 광범위한 중량 및 관성모멘트를 갖는 강판을 비접촉으로 지지 및 안내하는 것이 가능해진다. 또 1개의 궤도로 복수의 강판의 비접촉 반송이 가능해진다. 또한 강판 대신에 부상체를 지지할 수가 있어 부상체의 구성을 현저히 간단하게 할 수가 있다.

다음에 본 발명의 또 다른 실시예를 설명한다.

제23도 또는 제24도에는 본 발명의 1실시예에 관한 자기부상장치를 사용한 강판 반송장치가 나타나 있다.

강판반송장치(412)는 소정의 경로에 부설된 궤도(414)와 본 발명에 관한 자기부상장치(410)를 갖춘 반송차(416)로 구성되어 있다.

궤도(414)는 L자형상의 궤도 지지주(418)를 베이스판(420)의 상면에 고정하여 형성한 궤도지지부(422)를 반송경로의 좌우에 설치하고, 각각의 궤도지지부(422)에 단면이 L자형상의 가이드레일(424)을 고정하여 형성되어 있다. 궤도지지주(418)는 절연부재, 가이드레일(424)은 도전성 부재로 각각 형성되고, 좌우의 가이드 레일(424)은 도시되지 않은 전원에 소정의 방법으로 접속되어 있다.

반송차(416)는 자기부상장치(410)의 상부 4귀퉁이에 구동부(426)를 부착하여 구성되어 있으며, 궤도(414)를 따라 주행자재로 배치되어 있다.

구동부(426)는 차륜(428)과 이 차륜(428)을 구동하는 모터(430), 외부로부터의 무선지령에 의해 모터(430)를 제어하여 반송차(416)를 주행, 정지, 역주시키는 주행제어장치(432)로 구성되어 있다.

차륜(428)은 도전성 부재이며, 좌우의 가이드 레일(424)에 접촉하여 자기부상장치(410) 및 구동부(426)에 필요한 전력을 공급하고 있다.

자기부상장치(410)는 井자형상의 기대(434), 기대(434)의 전후부 평판상 부재에 부착된 경사수단(436), 경사수단(436)에 유니버설 조인트(437)를 통해서 접합된 평판상의 가대(438), 가대(438) 하면에 좌우 각 열로 3개씩 계6개가 배치된 자석유닛(440), 각 자석유닛(440)의 양측에 배치되어 자석유닛(440)과 피반송체인 강판(442) 사이의 갭 길이를 비접촉으로 측정하기 위한 갭 센서(444), 가대(438)하면 전후단 중앙부에 위치하여 강판(442)의 대향하는 부분의 좌우방향의 이동량을 비접촉으로 측정하기 위한 피드모니터(446), 가대(438)하면 좌우단 중앙부에 위치하여 강판(442)의 대향하는 부분의 전후 방향의 이동량을 비접촉으로 측정하기 위한 피드모니터(448), 강판(442)이 자석유닛(440)이 만드는 비접촉지지 가능범위로부터 벗어나는 것을 방지하기 위하여 가대(438)의 4귀퉁이를 끼우게 배치된 8개의 가이드바(450), 자석유닛(440)의 흡인력을 제어하여 강판(442)을 비접촉지지하기 위한 자기지지제어수단(452), 강판(442)이 자석유닛(440)이 만드는 비접촉지지 가능범위로부터 벗어나는 것을 방지하기 위하여 경사수단(436)으로 가대(438)의 경사각을 제어하여 강판(442)을 안내하기 위한 경사각 제어수단(454)으로 구성되어 있다.

여기서 주행제어장치(432), 자기지지제어수단(452) 및 경상각제어수단(454)은 도시한 것처럼 기대(434)의 井자형상 좌우의 부재상에 고정되어 있다. 또 유니버설 조인트(437)는 기계적인 치수오차를 흡수하도록 적당한 유연성을 갖춘 구조로 되어 있다.

또한, 피드 모니터(446), 피드모니터(448)는 강판(442)이 소정위치로부터 떨어져 있을 경우에는 각각 제로가 출력되도록 되어 있다.

자석유닛(440)은 제24도에 나타낸 것처럼 영구자석(456)을 코일(458)과 철심(460)으로 된 2개의 전자석(462)으로 끼워서 구성되어 있으며, 2개의 코일(458) 끼리는 동일한 여자 전류에 의해 이들 자속이 서로 강해지도록 직렬로 접속되어 있다.

주행제어장치(432)는 제25도에 나타낸 것처럼 좌우의 차륜(428)을 통해서 가이드레일(424)로부터 도시하지 않은 전원의 전력을 도입하고, 소정의 정전압 3상교류를 발생하는 주행용 정전압원(464), 주행용 정전압원(464)으로부터의 정전압을 도입하여 여자주파수연산기(466)로부터의 주파수 지령치(ω)에 의거해서 각 모터(430)를 여자하는 4개의 인버터(468), 각 차륜(428)의 회전수로부터 반송차(416)의 주행속도를 연산하기 위한 4개의 속도검출기(470)와 외부로부터의 무선에 의해 반송차(416)의 목표 주행속도를 출력하는 속도지령치 발생기(472)와 속도검출기(470) 및 속도지령치 발생기(472)로부터 반송차(416)가 목표주행속도로 주행하도록 각 모터(430)를 여자하게 하는 4개의 주파수 지령치(ω)를 연산하는 여자주파수연산기(466)를 갖춘 주행제어부(474), 좌우의 차륜(428)을 통해서 가이드레일(424)로부터 전원전압을 도입하여 소정의 정전압을 주행제어부(474)에 공급하는 제어용 전압원(476)으로 구성되어 있다.

그리고, 제25도 이후의 제어 블록도에서는 봉선은 전력경로, 화살표는 신호경로를 나타낸다.

경사수단(436)은 井자 형상의 기대(434)의 전후부 평판상 부재에 소정의 간격으로 이것을 뚫고 부착된 상하 방향으로 신축자재한 4개의 액추에이터(478)와, 각 액추에이터(478)의 좌우양측에 소정 간격으로 배치되어 기대(434)의 전후부 평판상 부재를 뚫고 부착된 8개의 리니어 가이드(480), 각 리니어 가이드(480)를 뚫고, 상하방향으로만 가동하는 8개의 봉재(482)로 구성되어 있으며, 각 액추에이터(478) 및 각 봉재(482)는 유니버설 조인트(437)를 통해서 평판상의 가대(438)에 접속되어 있다. 또 액추에이터(478)는 경사각 제어수단(454)에 의해 신축량이 제어되고, 이에 따라 경사수단(436)이 가대(438)를 소정의 경사 및 소정의 높이로 지지하는 것이 가능해진다. 여기서 각 리니어가이드(480)는 봉재(482)의 이동거리 측정기를 겸하고 있다.

다음에 제26도를 참조하여 자기지지제어수단(452)을 설명한다.

자기지지제어수단(452)은 각 자석유닛(440)의 좌우에 근접하며, 각각의 자석유닛(440)과 강판(442) 사이의 부상 갭 길이를 측정하는 12개의 갭 센서(444)[갭 센서(444a-1, 444a-2, 444b-1, 444b-2, …, 444f-1, 444f-2)], 전자석(462)의 각 코일에 흐르는 여자전류를 측정하기 위한 전류검출기(484a, 484b, 484c, 484d, 484e, 484f)로 구성되는 부상용 센서부(486), 부상용 센서부(486)의 출력신호(Za-1, Za-2, …, Zf-1, Zf-2, ia, ib, …, if)를 입력으로 하여 강판(442)를 부상시키는데 필요한 자석유닛(440)마다의 여자전압(ea, eb, …, ef)를 연산하는 부상용 연산부(488), 좌우의 차륜(428)을 통해서 가이드레일(424)로부터 도시하지 않은 전원의 전력을 도입하여 소정의 정전압을 발생하는 부상용 정전압원(490), 부상용 정전압원(490)에 접속되어 부상용 연산부(488)의 출력(ea, eb, …, ef)에 의거해서 각 자석유닛(440)의 코일(458)을 여자하는 파워앰프(492a, 492, …, 492f) 도시하지 않은 전원으로부터 가이드레일(424), 차륜(428)을 통해서 전력이 공급되어 소정의 일정전압을 갭 센서(444) 및 부상용 연산부(488)에 급전하는 제어용 정전압원(493)으로 구성되어 있다.

부상용 연산부(488)는 예를 들어 메인 컴퓨터가 무선에 의해 설정하는 소정의 설정치를 출력하는 부상 캡길이 설정기(494), 동 전류설정기(496),각 자석유닛(440)의 좌우에 위치하는 갭센서(444)의 출력을 평균하여 강판(442)과 자석유닛(440)의 평균 부상 갭 길이(za, zb, …, zf)를 출력하는 평균치연산회로(498), 부상 갭 길이 설정치를 평균치 연산회로(498)의 각각의 출력치(za, zb, …, zf)로부터 감산하기 위한 감산기(500a, 500b, …, 500f) 전류설정치를 전류검출기(84a, 84b, …, 84f)로부터 감산하기 위한 감산기(502a, 502b, …, 502f), 갭 센서(444)의 출력치(za-1, za-2, …, zf-1, zf-2)로부터 모든 자석유닛(440)의 아래쪽 위치에서 강판(442)이 자석유닛(440)에 의한 부상가능 범위내에 존재하는가의 여부를 판정함과 동시에 도시하고 있지 않은 메인 컴퓨터로부터의 반송개시지령에 의거해서 이 판정을 개시하는 강판 검출회로(504), 감산기(500a, 500b, …, 500f)의 출력치로부터 강판(442)의 중심좌표의 소정위치로부터의 편차(△z), 강판(442)의 피치각(△ξ), 강판(442)의 롤각(△θ) 및 가대(438) 4귀퉁이 위치 아래쪽의 강판(442)의 비틀림, 가대(438) 전후단과 가대(438) 전후단과 가대(438) 중앙부 위치 아래쪽의 강판(442)의 비틀림 및 가대(438) 전 후단에 가대(438) 중앙부 위치 아래쪽의 강판(442)의 휨에 관한 3개의 비틀림 모드 편차를 얻기 위한 부상 갭 길이 편차좌표 변환회로(506), 강판(442)의 중심의 상하이동에 기여하는 코일여자전류(△iz), 강판(442)의 피칭, 롤링에 기여하는 코일여자전류(△iξ, △iθ), 가대(438) 4귀퉁이 위치 아래쪽의 강판(442)의 비틀림, 가대(438) 전후단과 가대(438) 중앙부위치 아래쪽의 강판(442)의 비틀림 및 가대(438) 전후단과 가대(438) 중앙부위치 아래쪽의 강판(442)의 휨에 기여하는 3개의 비틀림 모드 여자전류를 얻기 위한 여자전류 편차 좌표변환회로(508), 부상 갭 길이 편차좌표 변환회로(506) 및 여자전류 편차좌표 변환회로(508)의 출력(△z, △iz)를 입력으로 하여 강판(442)의 중심의 상하이동에 기여하는 코일여자전압(ez)를 연산하는 상하이동모드제어전압 연산회로(510)와 부상 갭 길이 편차좌표 변환회로(506) 및 여자전류편차 좌표변환회로(508)의 출력(△ξ, △iξ)를 입력으로 하여 강판(442)의 피칭에 기여하는 코일여자전압(eξ)를 연산하는 피치모드 제어전압 연산회로(512)와 부상캡길이 편차좌표변환회로(506) 및 여자전류 편차좌표 변환회로(508)의 출력(△θ, △iθ)를 입력으로 하여 강판(442)의 롤링에 기여하는 코일여자전압(eθ)를 연산하는 롤모드 제어전압 연산회로(514)와 전기 3개의 비틀림 모드편차 및 비틀림 모드여자전류를 입력으로 하여 각각의 비틀림모드에 관한 3개의 여자전압을 연산하는 비틀림 모드 제어전압 연산회로(516)로 구성되는 제어전압 연산회로(518), 제어전압 연산회로(518)의 출력(ez, eξ, eθ) 및 전기 3개의 비틀림모드에 관한 각각의 여자전압 및 강판검출회로(504)의 검출신호(TF)를 입력으로 하여 가대(438)의 아래쪽에 강판(442)이 존재할 때 각각의 자석유닛(440)을 여자하는 여자전압(ea, eb, …, ef)를 연산하는 제어전압 좌표역변환회로(520)로 구성되어 있다.

또한 제어전압좌표역변환회로(520)에서는 강판검출신호(TF)가 무로부터 유로 변화하면 소정시간(t1)후에 6개의 제로출력으로부터 ea, eb, …, ef로의 전환이 이루어진다.

다음에 제27도를 참조하여 경사각 제어수단(454)을 설명한다.

경사각 제어수단(454)은 가대(483)의 높이 정보인각 리니어가이드(480)의 이동거리(zbsa∼zbsd)를 출력하는 4개의 리니어가이드(480a, 480b, 480c, 480d)와 강판(442)의 좌우부분의 전후이동량(xbsa, xbsb)를 출력하는 피드모니터(448a, 448b)와 강판(442)의 전후부분의 좌우이동량(ybsa, ybsb)를 출력하는 피드모니터(446a, 446b)로 되는 안내용 센서부(522), 자기지지 제어수단(452)으로부터 출력되는 강판(442)의 유무검출신호(TF) 및 강판(442)의 중심의 부상 캡 길이 편차(△z) 및 안내용 센서부(522)의 출력신호(zbsa∼zbsd, xbsa, xbsb, ybsa, ybsb)를 도입하여 강판(422)을 전후좌우 방향으로 안내하기 위한 4개의 액추에이터(478)의 신축을 제어하는 제어전류치(ida∼idd)를 연산하는 안내용 연산부(524), 소정의 정전압을 발생하는 안내용 정전압원(525), 안내용 정전압원(525)에 접속되어 안내용 연산부(524)의 출력(ida∼idd)에 의거해서 각 액추에이터(478)의 모터를 구동하여 액추에이터(478)를 신축시키는 전류드라이버(526a∼526d), 도시하지 않은 전원으로부터 가이드레일(424), 차륜(428)을 통해서 전력이 공급되어 소정의 일정전압을 안내용센서부(522) 및 안내용 연산부(524)에 급전하는 제어용 정전압원(527)으로 구성되어 있다.

안내용 연산부(524)는 예를 들어 도시하지 않은 메인 컴퓨터에 의해 무선으로 설정되는 가대(438)의 중심높이에 관한 복수의 설정치를 자기지지 제어수단(452)으로부터의 강판검출신호(TF)에 의거해서 선택적으로 출력하는 가대높이 설정기(528), 도시하지 않은 메인 컴퓨터에 의해 무선으로 설정되는 강판(442)의 전후위치에 관한 설정치를 출력하는 전후위치 설정기(530), 상기 강판(442)의 좌우위치에 관한 설정치를 출력하는 좌우 위치 설정기(532), 가대높이 설정기(528)의 출력치를 각 리니어가이드(480)의 출력치(Zbsa∼Zbsd)로부터 감산하기 위한 감산기(534), 전후위치 설정기(530)의 출력치를 각 피드모니터(448)의 출력치(xbsa, xbsb)로부터 감산하기 위한 감산기(536), 좌우위치 설정기(532)의 출력치를 각 피드모니터(446)의 출력치(ybsa, ybsb)로부터 감산하기 위한 감산기(538), 감산기(534)의 출력(△zbsa∼△zbsb)를 입력으로 하여 가대(438)의 중심 높이의 설정치로부터의 편차(△zbs), 가대(438)의 피치각(△ξbs) 및 동롤각(△θbs)를 연산하는 가대높이 좌표연산회로(540), 감산기(536)의 출력(△xbsa, △xbsb)를 입력으로 하여 이들의 값에 의거해서 강판(442)을 전후방향으로 안내하기 위한 가대(438)의 피치각(△ξbc)를 연산하는 전후경사각 연산회로(542)와, 감산기(538)의 출력(△ybsa, △ybsb)를 입력으로 하여 이들의 값에 의거해서 강판(442)을 좌우방향으로 안내하기 위한 가대(438)의 롤각(-△θbc)를 연산하는 좌우경사 각 연산회로(544)로 되며, 강판검출신호(TF)가 무일 때는 출력이 0, TF가 무로부터 유로 변하면 소정시간(t2)후에 △ξbc, -△θbc를 출력하는 안내제어회로(546), 자기지지제어수단(452)으로부터의 편차(△z) 및 강판검출신호(TF)를 입력으로 하여 모든 자석유닛(440)의 아래쪽에서 강판(442)이 부상하고 있을 때 △z, 그렇지 않을 때 0을 출력하는 전환기(548), 가대높이 좌표연산회로(540)의 출력(△zbs)과 전환기(548)의 출력을 가산하는 가산기(550), 동 △ξbs로부터 안내제어회로(546)의 출력(△ξbc)를 감산하는 감산기(552), 동 △ξbs로부터 안내제어회로(546)의 출력(-△θbc)를 감산하는 감산기(554), 가산기(550)의 출력으로부터 강판(442)의 중심 높이에 관한 액추에이터(478)의 모터구동 전류(izbs)를 연산하는 평균 높이 모드 여자전류 연산회로(556)와, 감산기(552)의 출력으로부터 가대(438)의 피칭에 관한 액추에이터(478)의 모터 구동전류(iξbs)를 연산하는 전후경사모드 여자전류 연산회로(558)와, 감산기(554)의 출력으로부터 가대(438)의 롤리에 관한 액추에이터(478)의 모터구동전류(iθbs)를 연산하는 좌우 경사모드 여자전류 연산회로(560)로 되는 여자전류 연산회로(562), 여자전류 연산회로(562)의 출력(izbs, iξbs 및 iθbs)를 입력으로 하여 4개의 액추에이터(478)의 신축을 제어하는 제어전류치(ida∼idd)를 출력하는 가대높이 제어전류 좌표역변환회로(564)로 구성되어 있다.

또한 가대높이 설정기(528)에서는 강판 검출신호(TF)가 무로부터 유로 변하면 소정시간(t2)후에 설정치의 선택이 이루어짐과 동시에 전환기(548)에서는 강판검출신호(TF)가 무로부터 유로 변하면 소정시간(t3)후에 0으로부터 △z로의 전환이 이루어진다.

다음에 상기와 같이 구성된 본 실시예에 관한 자기부상장치의 동작을 설명한다.

우선 복수의 반송차(416)로 궤도(414)의 소정지점에 놓여진 강판(442)을 다른 소정 지점까지 반송하는 경우에 대해 제28도를 사용하면서 설명한다.

제28도에서 566은 강판(442)을 놓는 대좌이다. 우선 제28도(a)에 도달하는 경위에 대해 설명한다. 메인컴퓨터에 의해 주행속도가 지령되면 반송차(416)에서는 주행제어장치(432)에서 속도지령치발생기(472)로 지령속도가 설정되고, 속도검출기(470)의 실제의 차속과 속도지령치가 비교되어 이들이 일치하도록 모터(430)를 회전시키는 여자주파수(ω)가 여자주파수 연산기(466)로부터 출력되어 반송차(416)는 신속히 지령속도로 주행한다.

이때 반송차(416)는 강판(442)을 반송하고 있지 않으므로 메인 컴퓨터로부터 반송개시 지령은 나오고 있지 않다. 이 때문에 자기지지 제어수단(452)에서는 모든 갭 센서(444)의 출력이 도입되어 있는 강판검출회로(504)에서 강판이 없다는 것을 나타내는 TF신호가 출력되고, 이 검출신호 TF가 제어전압좌표 역변환회로(520)에 전달되어 제어전압좌표 역변환회로(520)는 제로를 출력한다. 따라서 코일(458)이 여자되는 일이 없다.

또 검출신호(TF)는 경사각 제어수단(454)에도 전달되어 가대높이 설정기(528)에서는 자석유닛(440)이 영구자석(456)의 흡인력으로 강판(442)을 흡착하지 않는 소정의 높이(h1)가 출력됨과 동시에 안내제어회로(546)에서는 △ξbc, -△θbc 대신에 0,0이 출력되어 안내제어는 이루어지지 않게 된다.

또한 피드모니터(446a, 446b), 피드모니터(448a, 448b)에서는 강판(442)이 존재하지 않으므로 전후좌우의 이동량(xbsa, xbsb, ybsa, ybsb)는 제로가 된다.

한편 리니어가이드(480a, 480b, 480c, 480d)의 출력(zbsa∼zbsd)가 가대높이 설정기(528)의 출력치(h1)와 다를 경우에는 감산기(534)의 출력(△zbsa∼△absd)에 의거해서 가대높이 좌표연산회로(540)에서 △zbs, △ξbs, △θbs가 연산됨과 동시에 전환기(548) 및 안내제어회로(546)로부터의 3개의 제로출력이 가산기(550), 감산기(552), 감산기(554)에서 △zbs, △ξbs, △θbs에 가감산 되어 제어전압 연산회로(518)에 도입된다.

제어전압 연산회로(518)에서는 편차(△zbs)를 제로로 수렴시키는 가대(438)의 중심높이에 관한 모드, 편차(△ξbs)를 제로로 수렴시키는 동 전후방향의 경사에 관한 모드 및 편차(△θbs)를 제로로 수렴시키는 동 좌우방향의 경사에 관한 모드의 각각의 여자전류(izbs, iξbs 및 iθbs)가 연산된다. 제어전압 연산회로(518)의 출력(izbs, iξbs 및 iθbs)은 가대 높이 제어전류 좌표역변환회로(564)에서 모터 구동전류치(ida∼idd)로 변환되어 전류드라이버(526)를 통해서 각 액추에이터(478)가 구동된다.

이와 같이 하여 액추에이터(478)의 신축이 제어되어, 가대(438)는 가대높이설정치(h1)의 높이로 수평으로 유지된다.

이윽고 반송차(416)가 대좌(566)의 윗쪽에 도달하면 주행속도 지령치에는 제로가 설정되어, 반송차(416)는 신속히 정차한다. 이때 제28도(a)에 나타낸 것처럼 강판(442)은 대좌(566)상에 놓여져 있다.

반송차(416)가 제28도(a)의 상태에 있을때, 도시하지 않은 메인컴퓨터로부터 반송개시지령을 강판검출회로(504)에 전달하여 강판의 유무를 판정함과 동시에 강판검출회로(504)에서 강판이 있다는 것이 검출되는 소정높이(h2)를 가대높이 설정기(528)에 출력시키면, 경사각 제어수단(454)에서 상술한 제어동작이 생겨서 액추에이터(478)가 신장되어 제28도(b)와 같이 가대(438)가 소정의 설정높이(h2)에 도달한다. 그렇게 되면 자기지지제어수단(452)에서는 모든 갭 센서(444)의 출력치가 소정위치보다 적어지게 되므로 강판검출회로(504)가 강판이 있다는 것을 검출한다. 그리고 가대(438)의 높이가 자석유닛(440)에 의해 강판(442)의 부상가능범위에 도달했음이 검출신호(TF)에 의해 제어전압좌표 역변환회로(520)에 전달되고, 이 시점으로부터 t1시간후, 즉 가대(438)의 높이제어가 종료한 후에, 아래와 같은 부상제어가 개시된다.

즉 갭 센서(444a-1, 444a-2, …, 444f-1,444f-2)의 출력치(Za-1, Za-2, …Zf-1, Zf-2)가 평균치 연산회로(498)에 의해 자석 유닛(440)의 양단에 위치한 것끼리의 평균치 Za∼Zf로서 출력된다.

Za∼Zf는 감산기(500a∼500f)에 의해 부상 갭 길이 설정기(494)의 출력으로부터 감산되고, 감산결과가 부상갭 길이편차 좌표변환회로(506)에 도입되어 강판(442)의 중심좌표의 소정위치로부터의 편차(ΔZ), 피치각편차(Δξ), 롤각(Δθ) 및 가대(438) 4귀퉁이 위치 아래쪽의 강판(442)의 비틀림, 가대(438) 전후단과 가대(438) 중앙부 위치 아래쪽의 강판(442)의 비틀림 및 가대(438) 전후단과 가대(438) 중앙부 위치 아래쪽의 강판(442)의 휨에 관한 3개의 비틀림 모드 편차가 연산됨과 동시에 전류검출기(484a∼484f)에 의해 검출된 전자석(462)의 여자전류치(ia∼if)가 감산기(502a∼502f)에 의해 전류설정기(496)의 제로출력으로부터 감산되고, 감산결과가 여자전류편차좌표변환회로(508)에 도입되어 강판(442)의 중심의 상하이동에 기여하는 코일여자전류(Δiz), 피칭에 기여하는 코일여자전류(Δiξ), 롤링에 기여하는 코일여자전류(Δiθ) 및 가대(438) 4귀퉁이 위치 아래쪽의 강판(442)의 비틀림, 가대(438) 전후단과 가대(438) 중앙부 위치 아래쪽의 강판(442)의 휨에 기여하는 3개의 비틀림 모드 여자전류가 연산된다.

부상 갭 길이 편차좌표변환회로(506) 및 여자전류편차좌표변환회로(508)의 출력중에서, ΔZ, Δiz, Δξ, Δiξ 및 Δθ, Δiθ는 각각 상하이동모드제어전압 연산회로(510), 피치모드제어전압 연산회로(512) 및 롤 모드제어전압 연산회로(514)에 도입되어, 강판(442)의 중심의 상하이동에 기여하는 코일여자전압(ez), 동 피칭에 기여하는 코일여자전압(eξ) 및 동 롤링에 기여하는 코일여자전압(eθ)이 연산된다. ez, eξ 및 eθ의 연산 및 Δiθ가 제로로 수렴하는 제로 파워 제어가 이루어진다.

이때 3개의 비틀림 모드 편차와 3개의 비틀림 모드 여자전류의 각각 대응하는 쌍이 3개의 비틀림모드제어 전압 연산회로(516)에 도입되어, 가대(438) 4귀퉁이 위치 아래쪽의 강판(442)의 비틀림, 가대(438) 전후단과 가대(438) 중앙부 위치 아래쪽의 강판(442)의 비틀림 및 가대(438) 전후단과 가대(438) 중앙부 위치 아래쪽의 강판(442)의 휨에 기여하는 3개의 비틀림모드 여자전압이 연산된다.

이들 연산에 있어서도 강판(442)의 정상부상상태에서 3개의 비틀림모드 여자전류가 제로로 수렴하는 제로파워제어가 이루어진다.

이 부상제어에 의해 강판(442)의 정상부상상태에서 ia∼if가 제로로 수렴하는 소위 제로파워제어가전체로서 달성되어, 강판(442)은 안정하게 부상한다. 이때 부상갭 길이편차(ΔZ)는 강판(442)의 중량에 대응한 값으로 수렴한다.

한편, 가대(438)의 높이가 자석 유닛(440)에 의한 강판(442)의 부상 가능 범위에 도달했다는 것은 검출신호(TF)에 의해 경사각 제어수단(454)에도 전달된다. 경사각 제어수단(454)에서 검출신호(TF)는 가대높이 설정기(528), 안내제어회로(546) 및 전환기(548)에 도입된다.

가대높이 설정기(528)에서는 강판(442)이 부상했을 때, 즉 검출신호(TF)가 무로부터 유로 변한 t2시간후에 강판(442)을 비접촉 지지할때의 소정의 설정치(h3)가 선택되어 가대(438)에 상승한다. 가대(438)의 상승이 종료했을때, 즉 검출신호(TF)가 무로부터 유로 변한 t3시간후에 전환기(548)에서 ΔZ가 선택되어, 가산기(550)에는 강판(442)이 정상부상상태로 있을때의 부상 갭 길이 편차가 도입된다.

이때문에 경사각 제어수단(454)에서는 이 정상편차(ΔZ)를 상쇄하도록 가대(438)의 높이가 제어되고, 강판(442)은 그 중량에 상관없이 제28도(c)와 같이 항상 소정의 높이로 부상한다.

또 검출신호(TF)가 무로부터 유로 변한 t2시간후에는 안내제어가 개시된다. 즉 제28도(a)의 상태로부터 가대(438)가 하강해가면 피드모니터(446a, 446b), 피드모니터(448a, 448b)에서는 강판(442)까지의 거리가 소정범위내가 되므로 강판(442)의 전후좌우의 이동량(Xbsa, Xbsb, ybsa, ybsb)이 출력됨과 동시에 검출신호(TF)가 무로부터 유로 변한 t2시간후에 안내제어회로(546)의 출력이 0, 0으로부터 Δξbc∼Δθbc로 전환된다. 이 시점에서 Xbsa, Xbsb, ybsa, ybsb가 감산기(536), 감산기(538)에서 전후위치 설정기(530) 및 좌우위치설정기(532)의 제로출력과 비교되어, 각각의 감산기(536), 감산기(538)의 출력 ΔXbsa, ΔXbsb, Δybsa, Δybsb이 전후경사각 연산회로(542) 및 좌우경사각 연산회로(544)에 도입된다.

전후경사각연산회로(542)에서는 (ΔXba+ΔXbsb)/2를 상쇄하기 위한 피치각(Δξbc)이 연산됨과 동시에, 좌우경사각 연산회로(544)에서는 (Δybsa+Δybsb)/2를 상쇄하기 위한 롤각(-Δθbc)이 연산된다. 피치각(Δξbc)는 감산기(552)에서 가대높이좌표 연산회로(540)의 출력(Δξbc)로부터 감산되고, 감산결과가 전후경사모드 여자전류 연산회로(558)에 도입된다. 또 롤각(-Δθbc)이 감산기(554)에서 기대높이좌표 연산회로(540)의 출력((Δθbs)으로부터 감산되고, 감산결과가 좌우경사모드여자전류 연산회로(560)에 도입된다.

전후경사모드여자전류 연산회로(558)에서는 (Δξbs-Δξbc)를 제로가 되게하는 여자전류(iξbs)가 연산되기 때문에 액추에이터(478)의 신축이 제어되어 가대(438)는 강판(442)의 전후방향이 어긋남을 상쇄하도록 경사한다.

마찬가지로 좌우경사각 연산회로(554)에서는 (Δθbs+Δθbc)를 제로가 되게하는 여자전류(iθbs)가 연산되기 때문에 액추에이터(478)의 좌우방향이 제어되어 가대(438)는 강판(442)의 좌우방향이 어긋남을 상쇄하도록 경사한다.

이 안내제어에 의해 강판(442)은 항상 가대(438)와 대향하는 상태로 유지된다.

반송차(416)가 제28도(c)의 상태에 있을때, 메인컴퓨터에 의해 지령주행속도를 서서히 증가해가면 반송차(416)는 가속한다. 가속할 때, 강판(442)은 가대(438)의 후방으로 이동하나 상술한 안내제어에 의해 제28도(d)에 나타낸 것처럼 가대(438)가 경사하여 강판(442)은 가대(438)에 추종한다. 반송차(416)가 일정한 지령속도로 정속주행하고 있을 때는 제28도(e)에 나타낸 것처럼 가대(438)는 거의 수평이 된다.

이윽고 반송차(416)가 목적지점에 접근하여 지령주행속도를 서서히 감소시켜가면 반송차(416)는 감속한다. 감속할때, 강판(442)은 가대(438)의 앞쪽으로 이동하나, 상술한 안내제어에 의해 제28도(f)에 나타낸 것처럼 가대(438)가 경사하여 강판(442)은 가대(438)에 추종한다.

이와 같이해서 목적지점에 도착하여 지령속도가 제로가 되면 제28도(g)에 나타낸 것처럼 반송차(416)는 정차한다.

이 동안에 부상중인 강판(442)에 가로방향의 외력이 가해져서 강판(442)이 좌측으로 치우친 제29도(b)의 경우에는 제29도(a)에 나타낸 것처럼, 우측으로 치우친 제29도(c)의 경우에는 제29도(d)에 나타낸 것처럼 가대(438)가 경사하여 강판(442)을 원래의 위치로 복귀시키는 안내제어가 이루어져서 강판(442)과 가대(438)가 대향하는 상태가 유지된다.

반송차(416)가 정차하고, 안내제어에 의해 강판(442)이 정지한 시점에서 메인컴퓨터에 의해 가대높이설정기(528)에 소정의 가대높이(h4)를 출력시키면 가대(438)가 강하하여 강판(442)이 대좌(566)에 착지한다. 이때 메인컴퓨터로부터 반송종료신호를 송신하면 강판검출회로(504)는 강판(442)이 존재하지 않는다는 것을 나타내는 TF신호를 출력한다. 그렇게 되면 제어전압좌표 역변환회로(520) 및 안내제어회로(546)에서 제로가 출력되어 부상제어 및 안내제어가 정지됨과 동시에 가대높이설정기(528)에서 소정의 가대높이(h1)가 출력되어, 제28도(h)에 나타낸 것처럼 강판(442)를 대좌(566)에 남기고 가대(438)가 상승해서, 가대높이(h1)로 되어 제28도(i)의 상태에서 반송이 종료한다.

본 실시예에서는 자석유닛(440)의 양단에 갭센서(444)가 배치되어 있는데, 이것에 의해 반송해야할 강판이 휠 경우라도 자석유닛(440)과 강판(442)사이의 부상갭 길이를 보다 정확히 검출하는 것이 가능해진다.

또 부상제어에서 강판(442)의 운동을 각 운동좌표계에 모드분해하여 모드마다 부상제어를 하고 있으며, 그때문에 각각의 모드마다 부상제어계의 설계가 가능해지기 때문에 강판의 중량이나 재질, 두께의 변화에 대해 확실한 부상제어를 할 수가 있다.

또한 부상제어에 제로파워제어를 사용하고 있는데, 이와같은 제로파워제어로 강판(442)를 비접촉 지지하면 강판(442)의 치우침에 의해 부하가 증가한 자석유닛(440)의 부상 갭 길이가 감소하기 때문에 강판(442)의 전후좌우의 위치 어긋남에 대해, 이것을 원래대로 복귀시키는 방향으로 강판이 경사하여 안내제어의 효과가 더욱 부여된다. 즉 자기지지제어수단이 경사각제어수단을 겸하고 있는 것이 된다.

또한 상술한 실시예에서는 자기부상장치(410)가 반송차(416)에 내장되어 있으나, 이것은 강판의 반송수단의 유무 및 경사수단을 결코 한정하는 것은 아니다.

예를 들어 제30도에 나타낸 것처럼 스칼라형 로봇(568)의 손끝부(570)의 하단에 2자유도의 굴곡이 가능한 관절기구(572)를 부착하고, 이것을 자기부상장치(410)의 경사수단으로서 이용하여도 상관없다. 스칼라형 로봇(568)은 제30도에 나타낸 축돌림에서의 자유도를 가짐과 동시에 액추에이터(574)에 의해 손끝부(570)가 상하 이동하도록 구성되어 있다.

이와 같은 구성에 의해 손끝부(57)의 이동에 따라 관절기구(572)의 2자유도의 굴곡동작 및 액츄에이터(574)의 상하동작을 통하여 가대(438)의 경사가 제어되어, 강판(442)이 항상 가대(438)와 대향하는 상태에서 비접촉 지지된다.

물론 본 발명은 상술한 스칼라 로봇 이외의 반송, 운반용도에도 널리 이용할 수가 있음은 말할 필요도 없다.

또 상술한 실시예에서는 자석유닛이 평판상의 가대(438)에 부착되어, 가대(438)를 경사시킴으로써 강판을 경사시켜 안내제어를 달성하고 있으나, 이것은 자기지지유닛의 부착방법을 결코 한정하는 것은 아니다.

예를들어 제31도에 나타낸 것처럼 제24도의 자기부상장치(410)에서 가대(438) 대신에 액추에이터(478)와 그 좌우양단의 리니어가이드(480)을 뚫는 봉재(482)의 하단에 4각형 부재(576)를 고정하고, 4각형부재(576)의 하면에 자석유닛(440)과 갭 센서(444)를 배치하여 자기부상장치(578)를 구성하여도 좋다. 이 경우에 기대(434)에 자석유닛(440)을 부착하기 위한 가대로 볼 수가 있다. 또 4각형 부재(580)의 하면에 부착된 피드모니터(446, 448)는 대좌(582)를 통해서 기대(434)에 고정되어 있다.

이와 같은 구성에서는 각각의 자석유닛의 높이를 변하게 함으로써 강판을 경사시켜 안내제어가 이루어짐과 동시에 강판(442')과 같이 큰 왜곡을 갖는 피반송체의 자기부상이 가능해진다.

또한 상술한 실시예에서는 강판을 6개의 자석유닛으로 비접촉 지지하고 있으나, 이것은 자석유닛의 개수를 결코 제한하는 것은 아니다. 예를들어 제32도에 나타낸 것처럼 12개의 자석 유닛을 사용하여도 아무런 지장이 없다.이와 같이 다수의 자석유닛을 사용하면 피반송체의 중량증가에 대처할 수 있음과 동시에 자석유닛 1개당의 지지중량 및 자속을 적게할 수 있으므로 피반송체가 얇은 강판이라도 자속의 포화를 회피할 수 있어서 안정한 비접촉지지가 가능해진다.

나아가서 본 실시예에서는 U자 형상의 자석 유닛이 영구자석을 갖추고 있으나, 이것은 자석유닛의 형상이나 구성을 한정하는 것은 아니다. 예를 들어 E자 형상 또는 원통상등의 각종 형상의 전자석으로 자석 유닛을 구성하여도 아무런 지정이 없다.

또 본 실시예에서는 피반송체가 평판상의 강판이지만, 이것은 피반송체의 재질이나 형상을 결코 한정하는 것은 아니다. 피반송체가 자성체 또는 강자성체로 구성되어 있으면 어떠한 형상이라도 아무런 지장이 없다.

또한 상술한 실시예에서는 제어장치 및 그 동작을 아날로그적으로 표현하고 있으나, 이와 같은 제어방식에 한정되는 것은 아니고, 디지털방식을 채용하여도 좋다.

이와 같은 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지로 변경하여 실시할 수 있음은 말할 필요가 없다.

이상 설명한 것처럼 본 실시예의 자기부상장치에 의하면 부상하고 있는 피반송체를 기울게 함으로써 중력과 자석유닛의 흡인력과의 합력에 의해 피반송체에 인내력이 작용한다. 피반송체의 안내방향의 이동량 또는 이동속도를 검출하여 피반송체의 경사각을 제어함으로써 안내력을 조절할 수 있기 때문에, 새로 안내용의 전자석을 설치할 필요가 없어, 지지기구가 간소화된다.

또 피반송체를 기울게하여 안내력을 얻기 때문에 피반송체의 질량에 따른 크기의 안내력을 얻을 수가 있고, 또한 피반속체의 폭이 안내방향의 자석유닛간격보다 넓어서 피반송체의 안내가 가능해진다.

이때문에 다종다양한 자성체를 장거리에 걸쳐 비접촉으로 지지할 수가 있고, 또 반송라인을 용이하게 구축할 수가 있다.

Claims (28)

1. 피반송체의 반송경로를 따라 자기력 지지계를 갖춘 궤도를 배치하고, 상기 자기력 지지계의 자기 흡인력을 제어하여 상기 피반송체를 비접촉 지지하도록 한 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치에 있어서, 상기 궤도는 상기 반송방향으로 복수개 배치된 단위 지지요소를 포함하여 구성되어 있으며, 상기 각 단위 지지요소는 궤도 프레임과, 전자석을 포함하고 상기 궤도프레임에 상하방향의 이동을 허용하는 부착수단을 통하여 상기 피반송체의 반송방향과 거의 직교하는 방향으로 복수 배치된 자기 지지 유닛과, 상기 각 자기 지지 유닛의 아래쪽에 있을 때에만 상기 각 자기지지 유닛의 상기 전자석을 제어하여 상기 피반송체의 연직운동에 대한 부상제어와 상기 피반송체의 롤링에 대한 부상제어를 하는 흡인력 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자기궤도 배치식 자기부상 반송장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 각 자기 유닛은 영구자석을 가지며, 상기 전자석과 상기 피반송체 사이의 에어 갭 중에서 상기 전자석이 만드는 자로와 상기 영구자석이 만드는 자로가 공유되어 있으며, 상기 흡인력 제어수단은 상기 피반송체의 중량에 상관없이, 상기 피 반송체가 안정하게 부상하고 있을때는 상기 자석의 여자전류를 0으로 수렴시키는 제로파워제어기능을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 부착수단은 상기 궤도프레임과 상기 자기 지지 유닛 사이에 설치된 탄성요소와 비탄성요소를 포함함을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 부착수단은 상기 자기 지지 유닛의 부착높이를 가변 가능한 높이 조절수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기 부상 반송장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 높이 조절수단은 부상하고 있는 상기 피반송체의 높이를 일정하게 제어하는 높이 제어수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 궤도 프레임에는 상기 피반송체에 반송방향의 추력을 주는 추진수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기 부상 반송장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 추진수단은 상기 피반송체를 2차 도체로 하여 상기 궤도를 따른 방향으로 추력을 부여하도록 복수개의 배치된 리니어 유도 모터 고정자와, 상기 피반송체의 요잉을 검출하는 요잉 검출수단과, 이 요잉검출수단의 출력에 의거해서 상기 피반송체의 좌우에 부여하는 추력을 개별적으로 연산하는 추진력 연산수단과, 이 추진력 연산수단의 연산결과에 의거해서 개개의 리니어유도모터 고정자에 이동자계를 발생시키기 위한 여자수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 궤도 프레임에는 상기 피반송체를 상기 궤도를 따라 비접촉으로 안내하는 안내수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 안내수단은 상기 피반송체를 2차 도체로 하여 안내방향으로 추력을 부여하도록 배치된 리니어 유도 모터 고정자와, 상기 피반송체의 상기 궤도로부터의 어긋남을 검출하는 안내용 검출수단과, 이 안내용 검출수단의 출력에 의거해서 상기 피반송체에 부여하는 추력을 연산하는 안내력 연산수단과, 이 안내력 연산수단의 연산결과에 의거해서 상기 리니어유도 모터 고정자에 이동자계를 발생시켜기 위한 여자수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 부상 반송장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 안내수단은 상기 반송방향과 거의 직교하는 방향으로 서로 반대방향으로 추력을 발생하는 적어도 한쌍의 리니어 유도모터를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치.
11. 제8항에 있어서, 상기 안내수단은 상기 피반송체의 중심이 상기궤도의 중심선으로부터 벗어났을 때 흡인력 변동에 의해 상기 피반송체에 롤링이 생기도록 전자석을 배치하고, 상기 피반송체의 롤링에 대한 부상제어를 함으로써 안내제어도하는 제어수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치.
12. 피반송체의 반송경로를 따라 자기력지지계를 갖춘 궤도를 배치하고, 상기 자기력 지지계의 자기흡인력을 제어하여 상기 피반송체를 비접촉 지지하도록 한 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치에 있어서, 상기 궤도는 상기 반송방향으로 복수개 배치된 단위지지요소를 포함하여 구성되어 있으며, 상기 각 단위 지지요소는 궤도 프레임과, 전자석을 포함하여 상기 궤도 프레임에 상하방향의 이동을 허용하는 부착수단을 통해서 상기 피반송체의 반송방향에 거의 직교하는 방향으로 배치된 복수의 자기 지지 유닛과, 상기 피반송체가 상기 자기 지지 유닛의 아래쪽에 있을 때에 상기 각 자기지지유닛의 상기 전자석을 제어하여 상기 피반송체의 연직운동에 대한 부상제어와 상기 피반송체의 롤링에 대한 부상제어를 하는 흡인력제어수단과, 반송방향에 거의 직교하는 방향에서의 상기 피반송체의 경사각도를 변화시키는 경사수단과, 경사각도를 제어하는 경사각 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 각 자기 지지 유닛은 영구자석을 가지며, 상기 전자석과 상기 피반송체 사이의 에어 갭 중에서 상기 전자석이 만드는 자로와 상기 영구자석이 만드는 자로가 공유되어 있으며, 상기 흡인력 제어수단은 상기 피반송체의 중량에 상관없이, 상기 피반송체가 안정하게 부상하고 있을때는 상기 자석의 여자전류를 0으로 수렴시키는 제로파워제어기능을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치.
14. 제12항에 있어서, 상기 부착수단은 상기 궤도프레임과 상기 자기 지지 유닛 사이에 설치된 탄성요소와 비탄성요소를 포함함을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치.
15. 제12항에 있어서, 상기 부착수단은 상기 자기 지지 유닛의 부착높이를 가변 가능한 높이 조절수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치.
16. 제12항에 있어서, 상기 높이 조절수단은 부상하고 있는 상기 피반송체의 높이를 일정하게 제어하는 높이 제어수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 자석 궤도 배치식 자기부상 반송장치.
17. 제12항에 있어서, 상기 궤도 프레임에는 상기 피반송체에 반송방향의 추력을 주는 추진수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 추진수단은 상기 피반송체에 상기 궤도를 따른 방향으로 추력을 부여하도록 상기궤도의 좌우에 배치된 추력부여수단과, 상기 피반송체의 요잉을 검출하는 요잉 검출수단과, 이 요잉검출수단의 출력에 의거해서 상기 피반송체의 좌우에 부여하는 추력을 개별적으로 연산하는 추진력 연산수단과, 이 추진력 연산수단의 연산결과에 의거해서 개개의 추력부여수단에 추력을 발생시키기 위한 추력발생수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기 부상 반송장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 추진수단은 상기 추력 부여수단으로서 상기 피반송체를 2차도체로 하는 리니어 유도모터 고정자와, 추력 발생수단으로서 개개의 리니어 유도 모터 고정자에 이동자계를 발생시키는 여자수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치.
20. 제12항에 있어서, 상기 부착수단이 상기 경사수단의 기능을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치.
21. 제12항에 있어서, 상기 경사수단이 상기 흡인력 제어수단에 갖추어진 경사각 제어수단과 상기 자기지지 유닛으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자석궤도 배치식 자기부상 반송장치.
22. 전자석을 갖춘 자석 유닛과, 상기 자석 유닛을 부착하기 위한 가대와, 적어도 일부가 자성체로 형성되는 피반송체를 비접촉지지하기 위하여 상기 자석 유닛의 상기 전자석의 흡인력을 제어하는 자기지지 제어수단을 갖춘 자기 부상장치에 있어서, 반송방향의 상기 피반송체의 경사각도를 변화시키는 경사수단과, 상기 경사각도를 제어하는 경사각 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자기부상장치.
23. 제22항에 있어서, 상기 가대를 상기 경사수단에 의해 경사시키는 것을 특징으로 하는 자기 부상장치.
24. 제22항에 있어서, 상기 자석 유닛은 상기 경사 수단을 통해서 상기 가대에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.
25. 제24항에 있어서, 상기 자석 유닛은 상기 경사수단에 의해 상하방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.
26. 제22항에 있어서, 상기 경사수단은 상기 자기지지제어수단에 갖추어진 경사각 제어수단과, 상기 자석 유닛으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.
27. 제22항에 있어서, 상기 자석 유닛은 영구자석을 가지며, 상기 전자석과 상기 피반송체 사이의 에어갭중에서 상기 전자석이 만드는 자로와 상기 영구자석이 만드는 자로를 공유하도록 된 것을 특징으로 하는 자기부상장치.
28. 제27항에 있어서, 상기 자기지지 제어수단은 상기 피반송체의 중량에 관계없이 상기 피반송체가 안정하게 부상하고 있을때는 상기 전자석의 여자전류를 0으로 수렴시키는 제로 파워 제어 기능을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 자기부상장치.