TW202202429A - 搬送裝置以及搬送裝置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種搬送裝置及控制方法，能更準確地保持移動體的姿態。所述搬送裝置包括：移動體；頂板，與移動體相隔地設置於移動體的上方；磁板，包括多個永久磁鐵，所述多個永久磁鐵以相鄰的極性不同的方式與規定的移動方向平行地配置於頂板的下表面；行進控制線圈單元，包括多個激磁線圈，所述多個激磁線圈沿著規定的磁板而與規定的磁板相隔地設置於移動體的上表面；上方間距控制線圈單元，包括多個激磁線圈，所述多個激磁線圈沿著與規定的磁板相同或不同的磁板而與所述磁板相隔地設置於移動體的上表面；及控制裝置，對行進控制線圈單元以及上方間距控制線圈單元分別供給驅動電流，使移動體沿著移動方向移動，並且對上方間距進行控制。

Description

搬送裝置以及搬送裝置的控制方法
本發明是有關於一種搬送裝置以及搬送裝置的控制方法，且特別是有關於一種線性馬達驅動的懸吊式搬送裝置以及其控制方法。
現有一種線性馬達驅動的懸吊式搬送裝置。線性馬達驅動的懸吊式搬送裝置例如在頂部設置軌道，在從移動體垂吊的鏟鬥中搭載容器之類的物品。線性馬達使得移動體沿著軌道移行。通常在線性馬達驅動的懸吊式搬送裝置中，在軌道配置磁板，在滑車的移動體的上表面配置包括多個激磁線圈的行進控制線圈單元。磁板與行進控制線圈單元介隔規定的間距（以下稱為上方間距）相向配置。如果對激磁線圈供給驅動電流，那麼上方間距產生磁場，移動體沿著磁板在規定的方向上移動。
在這種搬送裝置中，理想的是設置姿態保持部件，所述姿態保持部件維持磁板與行進控制線圈單元之間的上方間距，保持移動體的姿態。例如，日本專利公開公報第2018-069838號中，作為姿態保持部件，揭示了一種在移動體的前後包括輥（間隙輥）的搬送裝置。輥隨著移動體的移動，與磁板（磁軌）抵接並且旋轉，將上方間距保持為固定。
[發明所欲解決之課題] 輥等姿態保持部件並非對磁板直接發揮吸附力，因此在開始或停止移動體的搬送時，有慣性導致移動體傾斜，而上方間距變大或者與其他構件接觸的可能性。
而且，線性馬達驅動的搬送裝置可以非接觸的形式搬送移動體，因此也設置在無塵室等要求高潔淨度的空間。然而，在設置輥等接觸式姿態保持部件的情形時，有在與姿態保持部件的抵接位置起塵的可能性。
本發明是鑒於這種情況而完成，其目的在於提供一種以非接觸的部件維持上方間距而能夠更準確地保持移動體的姿態的搬送裝置。
[解決課題之手段] 根據本發明，提供一種搬送裝置，所述搬送裝置包括：移動體；頂板，與所述移動體相隔地設置於所述移動體的上方；至少一個磁板，包括多個永久磁鐵，所述多個永久磁鐵以相鄰的極性不同的方式與規定的移動方向平行地配置於所述頂板的下表面；行進控制線圈單元，包括多個激磁線圈，所述多個激磁線圈沿著所述至少一個磁板中的規定的磁板而與所述規定的磁板相隔地設置於所述移動體的上表面；至少兩個上方間距控制線圈單元，包括多個激磁線圈，所述多個激磁線圈沿著所述至少一個磁板中與所述規定的磁板相同或不同的磁板而與所述磁板相隔地設置於所述移動體的所述上表面；及控制裝置，對所述行進控制線圈單元以及所述至少兩個上方間距控制線圈單元分別供給驅動電流，使所述移動體沿著所述移動方向移動，並且對所述磁板與所述至少兩個上方間距控制線圈單元的間隔即上方間距進行控制。
而且，根據本發明，提供一種搬送裝置的控制方法，所述搬送裝置包括：移動體；頂板，與所述移動體相隔地設置於所述移動體的上方；至少一個磁板，包括多個永久磁鐵，所述多個永久磁鐵以相鄰的極性不同的方式與規定的移動方向平行地配置於所述頂板的下表面；行進控制線圈單元，包括多個激磁線圈，所述多個激磁線圈沿著所述至少一個磁板中的規定的磁板而與所述規定的磁板相隔地設置於所述移動體的上表面；及至少兩個上方間距控制線圈單元，包括多個激磁線圈，所述多個激磁線圈沿著所述至少一個磁板中與所述規定的磁板相同或不同的磁板而與所述磁板相隔地設置於所述移動體的所述上表面，所述搬送裝置的控制方法對所述行進控制線圈單元供給驅動電流，使所述移動體沿著所述移動方向移動，且對所述至少兩個上方間距控制線圈單元供給驅動電流，而對所述磁板與所述至少兩個上方間距控制線圈單元的間隔即上方間距進行控制。
[發明的效果] 本發明的搬送裝置除了包括行進控制線圈單元以外，另行包括包含多個激磁線圈的上方間距控制線圈單元。通過對上方間距控制線圈單元供給驅動電流，而在磁板與上方間距控制線圈單元之間產生吸引力或排斥力，從而控制磁板與上方間距控制線圈單元的間隔即上方間距，進而將磁板與行進控制線圈單元之間的間隔控制為規定的大小。由此能夠更準確地保持移動體的姿態。而且，由於將磁板與上方間距控制線圈單元保持為非接觸的狀態，因此起塵受到抑制。
以下，使用附圖對本發明的實施方式進行說明。以下所說明的各種變化例可分別任意地組合實施。另外，以下將移動體2移動的方向、即圖1中的左右方向稱為移動方向，將與移動方向正交的水準方向、即圖2以及圖3中的左右方向稱為寬度方向。
圖1以及圖2所示的本實施方式的搬送裝置1是利用在規定的移動體2的上方產生的磁力搬送移動體2的所謂線性馬達驅動的懸吊式搬送裝置。本實施方式的搬送裝置1包括移動體2、軌道3、磁板35、行進控制線圈單元4、位置/磁極感測器43、上方間距控制線圈單元5、上方間距感測器53、側方間距控制線圈單元6、側方間距感測器63、及控制裝置。
例如，將鏟斗垂吊至移動體2，將成為搬送對象的物品搭載於鏟斗。在移動體2的上表面分別安裝行進控制線圈單元4、上方間距控制線圈單元5、位置/磁極感測器43、及上方間距感測器53。而且，在移動體2的側面分別安裝側方間距控制線圈單元6、及側方間距感測器63。
軌道3是以從上方覆蓋移動體2的方式固定於規定位置的例如剖面匚字狀的構件。具體而言，軌道3包括：頂板31，與移動體2相隔地設置於移動體2的上方；及一對側板33，與移動體2相隔地設置於移動體2的側方。在本實施方式中，一對側板33從頂板31的寬度方向的兩端部起分別向下方立設，但也可以將頂板31與側板33分別分離設置。
在頂板31的下表面設置至少一個磁板35。磁板35分別包括多個與移動體2相向的面的極性為N極的永久磁鐵35n、及與移動體2相向的面的極性為S極的永久磁鐵35s，永久磁鐵35n以及永久磁鐵35s以相鄰的極性不同的方式交替配置於頂板31。而且，永久磁鐵35n以及永久磁鐵35s與移動方向平行地配置。在本實施方式中，在頂板31設置一個磁板35，如下文所述，行進控制線圈單元4以及上方間距控制線圈單元5共用一個磁板35。由此，能夠使搬送裝置1的結構更小型，因此較好。但也可以對行進控制線圈單元4以及上方間距控制線圈單元5分別設置磁板35。以行進控制線圈單元4以及上方間距控制線圈單元5作為一次側，以磁板35作為二次側，構成線性馬達。
行進控制線圈單元4例如為包括多個激磁線圈41的三相有芯線性馬達用線圈單元。激磁線圈41沿著磁板35而與磁板35相隔地設置於移動體2的上表面。將激磁線圈41激磁後，各激磁線圈41與鄰接於所述激磁線圈41的永久磁鐵35n、永久磁鐵35s之間產生的吸附力以及排斥力使得移動體2浮起，並且向永久磁鐵35n、永久磁鐵35s的配設方向、即移動方向搬送。激磁線圈41也可以被包括每120°錯開相位的u相、v相、w相這三個相位的三相交流所激磁。此時，將被u相電流、v相電流、w相電流分別激磁的u相線圈41u、v相線圈41v以及w相線圈41w設為一組，各激磁線圈41包括規定數量組。
位置/磁極感測器43兼有檢測移動體2的移動方向的位置的位置感測器431以及檢測永久磁鐵35n、永久磁鐵35s的磁場的磁極感測器433的功能，例如為磁柵尺。但也可以各自分別設置位置感測器431以及磁極感測器433，例如，可設置光學式感測器作為位置感測器431，設置霍爾元件作為磁極感測器433。作為位置感測器431以及磁極感測器433，可使用任意感測器，優選非接觸式感測器。另外，在本實施方式中，位置/磁極感測器43安裝於行進控制線圈單元4，也可以直接、或通過其他構件間接地安裝於移動體2。而且，在本實施方式中，在測定移動體2的位置以及速度時，使用位置感測器431以及磁極感測器433進行增量型的位置計測，但不限定於此。例如，作為位置/磁極感測器43，可使用光學式感測器、靜電電容式感測器、鐳射干涉式感測器、磁式感測器等任意的直線位置檢測器。而且，也可以進行絕對型的位置計測，此時，可以省略磁極感測器433。
各上方間距控制線圈單元5例如為包括多個激磁線圈51的三相有芯線性馬達用線圈單元。激磁線圈51沿著磁板35而與磁板35相隔地設置於移動體2的上表面。如上所述，優選與激磁線圈41相向的磁板35和與激磁線圈51相向的磁板35相同。即激磁線圈41與激磁線圈51共用磁板35。但也可以設置多個磁板35，而與激磁線圈41以及激磁線圈51相向配置各不相同的磁板35。將激磁線圈51激磁後，通過各激磁線圈51和與所述激磁線圈51相對的永久磁鐵35n或永久磁鐵35s之間產生的吸附力或排斥力來控制磁板35與上方間距控制線圈單元5的間隔即上方間距。激磁線圈51可被三相交流激磁。此時，將被u相電流、v相電流、w相電流分別激磁的u相線圈51u、v相線圈51v以及w相線圈51w設為一組，各激磁線圈51包括規定數量組。理想的是隔著行進控制線圈單元4在移動方向的前後分別設置一個上方間距控制線圈單元5。
各上方間距感測器53對上方間距的大小進行檢測，例如為紅外線感測器。作為上方間距感測器53，可使用任意感測器，優選非接觸式感測器。理想的是上方間距感測器53隔著行進控制線圈單元4而在移動方向的前後分別各設置一個。在本實施方式中，各上方間距感測器53安裝於各上方間距控制線圈單元5，也可以直接、或通過其他構件間接地安裝於移動體2。
在行進控制線圈單元4以及上方間距控制線圈單元5共用一個磁板35時，行進控制線圈單元4以及上方間距控制線圈單元5沿著一個磁板35而設置於同一線上。而且，在使行進控制線圈單元4的激磁線圈41激磁時，對行進控制線圈單元4供給q軸電流作為驅動電流。q軸電流被轉換成u相電流、v相電流以及w相電流，而分別供給至u相線圈41u、v相線圈41v以及w相線圈41w。在使上方間距控制線圈單元5的激磁線圈51激磁時，對上方間距控制線圈單元5供給d軸電流作為驅動電流。d軸電流被轉換成u相電流、v相電流以及w相電流，而分別供給至u相線圈51u、v相線圈51v以及w相線圈51w。d軸電流是在與由磁板35產生的磁場的方向平行的方向、即N極方向上產生磁場的電流。此外，q軸電流是與d軸電流正交的電流。換言之，d軸電流與q軸電流的相位錯開90°。
根據如以上結構的搬送裝置1，通過控制上方間距的大小，能夠保持移動體2的姿態。此時，磁板35與上方間距控制線圈單元5被保持為非接觸的狀態，因此接觸引起的起塵受到抑制。特別是在本實施方式中，行進控制線圈單元4以及上方間距控制線圈單元5共有一個磁板35來進行移動體2的移動與上方間距的控制，因此能夠更緊湊地構成搬送裝置1整體的大小。
在搬送移動體2時，理想的是移動體2的寬度方向的位置也受到限制。換言之，理想的是將側方間距控制線圈單元6與側板33的間隔即側方間距保持為固定。在本實施方式中，用側方間距控制線圈單元6以及側方間距感測器63進行側方間距的控制。
各側方間距控制線圈單元6例如為包括一個以上激磁線圈61的單相交流電磁鐵或直流電磁鐵。激磁線圈61與側板33相隔地設置於移動體2的側面。此時，側板33的至少與激磁線圈61的相向面為強磁性體。將激磁線圈61激磁後，通過各激磁線圈61與側板33之間產生的吸附力來控制側方間距。在側方間距控制線圈單元6為單相交流電磁鐵時，側方間距控制線圈單元6被單相交流激磁。在側方間距控制線圈單元6為直流電磁鐵時，側方間距控制線圈單元6被直流激磁。作為單相交流電磁鐵或直流電磁鐵的側方間距控制線圈單元6在移動體2的兩側面各設置一個。
此外，側方間距控制線圈單元6也可以為包括多個激磁線圈的三相有芯線性馬達用線圈單元。激磁線圈可被三相交流激磁。此時，將被u相電流、v相電流、w相電流分別激磁的u相線圈、v相線圈以及w相線圈設為一組，激磁線圈包括規定數量組。作為三相有芯線性馬達用線圈單元的側方間距控制線圈單元6可以在移動體2的兩側面各設置一個。而且，可在側板33的與激磁線圈的相向面設置磁板35作為強磁性體。在所述情形時，作為三相有芯線性馬達用線圈單元的側方間距控制線圈單元6在移動體2的側面設置一個即可。
側方間距感測器63對側方間距的大小進行檢測，例如為紅外線感測器。作為側方間距感測器63，可使用任意感測器，優選非接觸式感測器。在本實施方式中，側方間距感測器63安裝於其中一個側方間距控制線圈單元6，也可以直接、或通過其他構件間接地安裝於移動體2。
此外，側方間距也可以用其他部件來控制。例如，在圖3所示的變化例中，與側板33抵接而以可旋轉的方式構成的輥7在移動體2的兩側面各設置一個。另外，在圖3中，對與實施方式同樣的構件標注相同的符號，而省略詳細的說明。
就抑制起塵的觀點而言，理想的是用側方間距控制線圈單元6以及側方間距感測器63之類的非接觸式的限制部件來控制側方間距。但在搬送移動體2時對寬度方向施加的力相對較少，因此也可以使用輥7那樣的接觸式的限制部件。
控制裝置8分別對行進控制線圈單元4、上方間距控制線圈單元5以及側方間距控制線圈單元6供給驅動電流，使移動體2沿著移動方向移動，並且對上方間距以及側方間距的大小進行控制。如圖4所示，控制裝置8包括行進控制裝置81、上方間距控制裝置83、及側方間距控制裝置85。
如圖5所示，行進控制裝置81包括行進控制部811、相位算出器812、比例積分（proportional integral，PI）控制部813a及比例積分（proportional integral，PI）控制部813b、反向d-q轉換部814、功率放大器815、類比到數位（analog to digital，AD）轉換器816、及d-q轉換部817。
對相位算出器812輸入磁極感測器433檢測出的表示永久磁鐵35n、永久磁鐵35s的磁場的磁極信號mp以及由位置感測器431檢測出的表示移動體2的當前位置的位置信號po。相位算出器812基於磁極信號mp以及位置信號po算出磁板35的磁場的相位，將表示磁板35的磁場相位的相位信號ph輸出到反向d-q轉換部814以及d-q轉換部817。
行進控制部811基於從上位裝置80輸入的移動指令poref 、及從位置感測器431輸入的位置信號po，算出移動體2的目標位置以及目標速度。行進控制線圈單元4相對於磁板35產生的移動方向的推力與q軸電流值Aiq成比例。因此，行進控制部811為了對行進控制線圈單元4供給q軸電流作為驅動電流，而將q軸電流指令Aiqref 輸出到PI控制部813a。另一方面，行進控制裝置81不對行進控制線圈單元4供給d軸電流。即，行進控制部811對PI控制部813b輸出值為0的d軸電流指令Aidref 。
PI控制部813a以及PI控制部813b通過分別進行PI運算，而將q軸電流指令Aiqref 轉換成q軸電壓指令AVqref ，將d軸電流指令Aidref 轉換成d軸電壓指令AVdref 。反向d-q轉換部814基於相位信號ph，將q軸電壓指令AVqref 以及d軸電壓指令AVdref 進行dq反向轉換，算出u相電壓指令AVuref 、v相電壓指令AVvref 以及w相電壓指令AVwref ，並輸出到功率放大器815。
功率放大器815基於u相電壓指令AVuref 、v相電壓指令AVvref 以及w相電壓指令AVwref ，將所需的u相電壓AVu、v相電壓AVv以及w相電壓AVw分別向行進控制線圈單元4的u相線圈41u、v相線圈41v以及w相線圈41w供給。
由此，行進控制線圈單元4產生相位與磁板35產生的磁場錯開約90°的磁場，通過行進控制線圈單元4與磁板35相互產生的磁力，使移動體2沿著所需的移動方向移行。
另外，在移動體2的行進控制時，理想的是進行回饋控制。具體而言，A/D轉換器816讀取功率放大器815所輸出的u相電壓AVu、v相電壓AVv以及w相電壓AVw的值，轉換成u相電流值Aiu、v相電流值Aiv以及w相電流值Aiw。d-q轉換部817基於相位信號ph，將u相電流值Aiu、v相電流值Aiv以及w相電流值Aiw進行dq轉換，算出q軸電流值Aiq以及d軸電流值Aid。q軸電流指令Aiqref 以及d軸電流指令Aidref 通過q軸電流值Aiq以及d軸電流值Aid進行修正。
如圖6所示，上方間距控制裝置83包括上方間距控制部831、相位算出器832、PI控制部833a及PI控制部833b、反向d-q轉換部834、功率放大器835、A/D轉換器836、及d-q轉換部837。
對相位算出器832輸入磁極信號mp以及位置信號po。相位算出器832基於磁極信號mp以及位置信號po，將相位信號ph輸出到反向d-q轉換部834以及d-q轉換部837。另外，相位算出器812以及相位算出器832可分別分開設置於行進控制裝置81以及上方間距控制裝置83，也可以兼用一個相位算出器。
上方間距控制部831基於從上方間距感測器53輸入的表示當前的上方間距大小的上方間距信號tgap、從d-q轉換部837輸入的d軸電流值Bid、及規定的設定值，算出上方間距的修正值。上方間距控制線圈單元5相對於磁板35產生的豎直方向的吸附力或排斥力與d軸電流值Bid相關。因此，上方間距控制部831為了對上方間距控制線圈單元5供給d軸電流作為驅動電流，而將d軸電流指令Bidref 輸出到PI控制部833b。另一方面，上方間距控制裝置83不對上方間距控制線圈單元5供給q軸電流。即，上方間距控制部831對PI控制部833a輸出值為0的q軸電流指令Biqref 。
PI控制部833a以及PI控制部833b通過分別進行PI運算，而將q軸電流指令Biqref 轉換為q軸電壓指令BVqref ，將d軸電流指令Bidref 轉換為d軸電壓指令BVdref 。反向d-q轉換部834基於相位信號ph，將q軸電壓指令BVqref 以及d軸電壓指令BVdref 進行dq反向轉換，算出u相電壓指令BVuref 、v相電壓指令BVvref 以及w相電壓指令BVwref ，並輸出到功率放大器835。
功率放大器835基於u相電壓指令BVuref 、v相電壓指令BVvref 以及w相電壓指令BVwref ，將所需的u相電壓BVu、v相電壓BVv以及w相電壓BVw分別向上方間距控制線圈單元5的u相線圈51u、v相線圈51v以及w相線圈51w供給。
由此，上方間距控制線圈單元5產生與由磁板35產生的磁場的方向平行的方向的磁場、即相位與磁板35產生的磁場的N相一致的磁場，通過上方間距控制線圈單元5與磁板35相互產生的磁力，將上方間距維持為所需的大小。
另外，在上方間距控制時，理想的是進行回饋控制。具體而言，A/D轉換器836讀取功率放大器835所輸出的u相電壓BVu、v相電壓BVv以及w相電壓BVw的值，並轉換成u相電流值Biu、v相電流值Biv以及w相電流值Biw。d-q轉換部837基於相位信號ph，將u相電流值Biu、v相電流值Biv以及w相電流值Biw進行dq轉換，算出q軸電流值Biq以及d軸電流值Bid。q軸電流指令Biqref 以及d軸電流指令Bidref 通過q軸電流值Biq以及d軸電流值Bid進行修正。
此處，對於向上方間距控制線圈單元5供給的驅動電流、即d軸電流的大小，理想的是以包括移動體2以及固定於移動體2的構件的可動部整體的重力和上方間距控制線圈單元5與磁板35間的吸附力相匹配的方式進行控制。即，在上方間距控制線圈單元5中，理想的是進行所謂的零功率控制。在本實施方式中，具體而言，固定於移動體2的構件包括行進控制線圈單元4、位置/磁極感測器43、上方間距控制線圈單元5、上方間距感測器53、側方間距控制線圈單元6、側方間距感測器63、垂吊至移動體2的鏟斗、及搭載於鏟斗的搬送對象物。將包括移動體2以及固定於移動體2的構件的可動部整體的重力設為G，將行進控制線圈單元4產生的吸附力設為P1 ，將一個上方間距控制線圈單元5產生的吸附力設為P2 ，那麼當P2 成為｛（G－P1 ）/（上方間距控制線圈單元5的個數）｝時，上方間距控制線圈單元5與磁板35間的吸附力相匹配。通過上方間距控制裝置83以可動部整體的重力和上方間距控制線圈單元5與磁板35間的吸附力相匹配的方式控制上方間距，可使向上方間距控制線圈單元5供給的驅動電流的值實質上成為0，從而可抑制消耗電力。即，理想的是將上方間距控制為驅動電流實質上成為0的值而非由上位裝置80等指令的值。
如圖7所示，側方間距控制裝置85包括側方間距控制部851、PI控制部853、功率放大器855、及A/D轉換器856。
側方間距控制部851基於從側方間距感測器63輸入的表示當前的側方間距大小的側方間距信號sgap、及規定的設定值，算出側方間距的修正值。然後，側方間距控制部851將電流指令Ciref 輸出到PI控制部853。
PI控制部853通過進行PI運算，將電流指令Ciref 轉換成電壓指令CVref ，並輸出到功率放大器855。
功率放大器855基於電壓指令CVref ，將所需的電壓CV供給到側方間距控制線圈單元6的激磁線圈61。
由此，通過側方間距控制線圈單元6與側板33相互產生的磁力，將側方間距維持為所需的大小。
另外，在側方間距控制時，理想的是進行回饋控制。具體而言，A/D轉換器856讀取功率放大器855所輸出的電壓CV的值，並轉換成電流值Ci。電流指令Ciref 通過電流值Ci進行修正。
以上所說明的側方間距控制裝置85示出了各側方間距控制線圈單元6為單相交流電磁鐵或直流電磁鐵的情形時的結構。如上所述，側方間距控制線圈單元6也可以為三相有芯線性馬達用線圈單元。
本發明如已經具體示出的幾個例子那樣，並不限定於附圖所示的實施方式的結構，可以在不脫離本發明的技術思想的範圍內進行各種變形或應用。
1:搬送裝置 2:移動體 3:軌道 4:行進控制線圈單元 5:上方間距控制線圈單元 6:側方間距控制線圈單元 7:輥 8:控制裝置 31:頂板 33:側板 35:磁板 35n、35s:永久磁鐵 41、51、61:激磁線圈 41u、51u:u相線圈 41v、51v:v相線圈 43:位置/磁極感測器 53:上方間距感測器 63:側方間距感測器 80:上位裝置 81:行進控制裝置 83:上方間距控制裝置 85:側方間距控制裝置 431:位置感測器 433:磁極感測器 811:行進控制部 812、832:相位算出器 813a、813b、833a、833b、853:PI控制部 814、834:反向d-q轉換部 815、835、855:功率放大器 816、836、856:A/D轉換器 817、837:d-q轉換部 831:上方間距控制部 851:側方間距控制部
圖1是本實施方式的搬送裝置的側視圖。 圖2是圖1的A-A箭視剖面圖。 圖3是變化例的搬送裝置的剖面圖。 圖4是本實施方式的控制裝置的框圖。 圖5是本實施方式的行進控制裝置的框圖。 圖6是本實施方式的上方間距控制裝置的框圖。 圖7是本實施方式的側方間距控制裝置的框圖。
1:搬送裝置
2:移動體
3:軌道
4:行進控制線圈單元
5:上方間距控制線圈單元
31:頂板
33:側板
35:磁板
35n、35s:永久磁鐵
41、51:激磁線圈
43:位置/磁極感測器
53:上方間距感測器

Claims (12)

  1. 一種搬送裝置，包括： 移動體； 頂板，與所述移動體相隔地設置於所述移動體的上方； 至少一個磁板，包括多個永久磁鐵，所述多個永久磁鐵以相鄰的極性不同的方式與規定的移動方向平行地配置於所述頂板的下表面； 行進控制線圈單元，包括多個激磁線圈，所述多個激磁線圈沿著所述至少一個磁板中的規定的磁板而與所述規定的磁板相隔地設置於所述移動體的上表面； 至少兩個上方間距控制線圈單元，包括多個激磁線圈，所述多個激磁線圈沿著所述至少一個磁板中與所述規定的磁板相同或不同的磁板而與所述磁板相隔地設置於所述移動體的所述上表面；及 控制裝置，對所述行進控制線圈單元以及所述至少兩個上方間距控制線圈單元分別供給驅動電流，使所述移動體沿著所述移動方向移動，並且對所述磁板與所述至少兩個上方間距控制線圈單元的間隔即上方間距進行控制。
  2. 如請求項1所述的搬送裝置，其中所述至少兩個上方間距控制線圈單元隔著所述行進控制線圈單元而分別設置於所述移動方向的前後。
  3. 如請求項1所述的搬送裝置，其中所述行進控制線圈單元以及所述至少兩個上方間距控制線圈單元沿著所述規定的磁板設置於同一線上， 所述控制裝置對所述至少兩個上方間距控制線圈單元供給d軸電流作為所述驅動電流，所述d軸電流是在與由所述規定的磁板產生的磁場的方向平行的方向上產生磁場的電流， 對所述行進控制線圈單元供給與所述d軸電流正交的q軸電流作為所述驅動電流。
  4. 如請求項1所述的搬送裝置，還包括位置感測器，所述位置感測器對所述移動體的所述移動方向的位置進行檢測。
  5. 如請求項1所述的搬送裝置，還包括至少一個上方間距感測器，所述至少一個上方間距感測器對所述上方間距的大小進行檢測。
  6. 如請求項5所述的搬送裝置，其中所述至少一個上方間距感測器包括至少兩個上方間距感測器，所述至少兩個上方間距感測器隔著所述行進控制線圈單元而分別設置於所述移動方向的前後。
  7. 如請求項1所述的搬送裝置，還包括一對側板，所述側板與所述移動體相隔地設置於所述移動體的側方。
  8. 如請求項7所述的搬送裝置，還包括至少一個側方間距控制線圈單元，所述側方間距控制線圈單元包括與所述側板相隔地設置於所述移動體的側面的激磁線圈， 所述側板的至少與所述激磁線圈的相向面為強磁性體， 所述控制裝置向所述至少一個側方間距控制線圈單元供給電流，而對所述至少一個側方間距控制線圈單元與所述側板之一的間隔即側方間距進行控制。
  9. 如請求項8所述的搬送裝置，還包括側方間距感測器，所述側方間距感測器對所述側方間距的大小進行檢測。
  10. 如請求項7所述的搬送裝置，還包括輥，所述輥設置於所述移動體的側面，與所述側板抵接而以可旋轉的方式構成。
  11. 如請求項1所述的搬送裝置，其中所述控制裝置以由所述移動體以及固定於所述移動體的構件所構成的可動部整體的重力和所述至少兩個上方間距控制線圈單元與和所述規定的磁板相同或不同的磁板間的吸附力相匹配的方式，向所述至少兩個上方間距控制線圈單元供給所述驅動電流。
  12. 一種搬送裝置的控制方法， 所述搬送裝置包括： 移動體； 頂板，與所述移動體相隔地設置於所述移動體的上方； 至少一個磁板，包括多個永久磁鐵，所述多個永久磁鐵以相鄰的極性不同的方式與規定的移動方向平行地配置於所述頂板的下表面； 行進控制線圈單元，包括多個激磁線圈，所述多個激磁線圈沿著所述至少一個磁板中的規定的磁板而與所述規定的磁板相隔地設置於所述移動體的上表面；及 至少兩個上方間距控制線圈單元，包括多個激磁線圈，所述多個激磁線圈沿著所述至少一個磁板中與所述規定的磁板相同或不同的磁板而與所述磁板相隔地設置於所述移動體的所述上表面， 所述搬送裝置的控制方法對所述行進控制線圈單元供給驅動電流，使所述移動體沿著所述移動方向移動， 且對所述至少兩個上方間距控制線圈單元供給驅動電流，而對所述磁板與所述至少兩個上方間距控制線圈單元的間隔即上方間距進行控制。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53102520A (en) * 1977-02-21 1978-09-06 Japan Airlines Co Suction type electromagnetic apparatus for use in magnetically suspended and driven vehicle
DE3404061C1 (de) * 1984-02-06 1985-09-05 Thyssen Industrie Ag, 4300 Essen Verfahren zur Iagegenauen Befestigung von Ausruestungsteilen an vorgegebenen Anschlussorten an der Tragkonstruktion von Fahrwegen
JPH0757042B2 (ja) * 1985-06-29 1995-06-14 株式会社東芝 浮上式搬送装置
US5156093A (en) * 1986-12-19 1992-10-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Transportation system of floated-carrier type
US4985651A (en) * 1987-10-19 1991-01-15 Anwar Chitayat Linear motor with magnetic bearing preload
JPH09252504A (ja) * 1996-03-15 1997-09-22 Hitachi Kiden Kogyo Ltd 磁気浮上式搬送装置
JP3793013B2 (ja) * 2000-09-29 2006-07-05 住友重機械工業株式会社 磁気浮上移動装置
DE102004012748A1 (de) * 2004-03-15 2005-10-06 Thyssenkrupp Transrapid Gmbh Magnetanordnung für ein Magnetschwebefahrzeug
DE102007003118A1 (de) * 2007-01-15 2008-07-17 Thyssenkrupp Transrapid Gmbh Magnetschwebebahn und Verfahren zu deren Betrieb
KR101531656B1 (ko) * 2013-10-16 2015-06-25 한국전기연구원 자기 부상 이송 장치
SG11201801002VA (en) * 2015-08-21 2018-03-28 Murata Machinery Ltd Mobile body
DE102015226139A1 (de) * 2015-12-21 2017-06-22 Krones Ag Lineares Transportsystem mit minimaler Transportteilung
JP6790719B2 (ja) 2016-10-26 2020-11-25 村田機械株式会社 駆動台車

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