JPH04365722A - 磁気浮上搬送装置 - Google Patents
磁気浮上搬送装置Info
- Publication number
- JPH04365722A JPH04365722A JP14300691A JP14300691A JPH04365722A JP H04365722 A JPH04365722 A JP H04365722A JP 14300691 A JP14300691 A JP 14300691A JP 14300691 A JP14300691 A JP 14300691A JP H04365722 A JPH04365722 A JP H04365722A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- magnetic
- coils
- generating means
- field generating
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- Non-Mechanical Conveyors (AREA)
- Branching, Merging, And Special Transfer Between Conveyors (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主に搬送物の運搬を行う
搬送装置において、特に半導体製造等の発塵を嫌う精密
品および真空内等の機械部品の潤滑の困難な環境での搬
送に好適な、移動体と固定体との間に摺動のない搬送装
置に係り、特に機械的手段を併用せずに横行、分岐を行
うことの出来る磁気浮上搬送装置に関する。
搬送装置において、特に半導体製造等の発塵を嫌う精密
品および真空内等の機械部品の潤滑の困難な環境での搬
送に好適な、移動体と固定体との間に摺動のない搬送装
置に係り、特に機械的手段を併用せずに横行、分岐を行
うことの出来る磁気浮上搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の磁気浮上搬送装置は、例えば、電
気学会リニアドライブ研究会資料Ｖｏｌ ＬＤ−８９
，Ｎｏ４４−５１（１９８９）ｐｐ．３１−３６に記載
のように、移動体の周辺に電磁石等を配置し、一軸方向
を解放し軸方向以外へは周囲に設けた磁石の反発力で大
きく変位しないように保持していた。
気学会リニアドライブ研究会資料Ｖｏｌ ＬＤ−８９
，Ｎｏ４４−５１（１９８９）ｐｐ．３１−３６に記載
のように、移動体の周辺に電磁石等を配置し、一軸方向
を解放し軸方向以外へは周囲に設けた磁石の反発力で大
きく変位しないように保持していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このため、移動体と固
定体の間の僅かな間隙の範囲以上は主な進行方向以外へ
移動できなかった。大きく横方向へ移動する必要がある
場合は、固定体を機械的に横方向へずらすなどの操作が
必要であり、真空中などの潤滑の困難な環境や、半導体
製造ライン等の発塵を極めて嫌う環境では、機械的摺動
による発塵が問題になっていた。
定体の間の僅かな間隙の範囲以上は主な進行方向以外へ
移動できなかった。大きく横方向へ移動する必要がある
場合は、固定体を機械的に横方向へずらすなどの操作が
必要であり、真空中などの潤滑の困難な環境や、半導体
製造ライン等の発塵を極めて嫌う環境では、機械的摺動
による発塵が問題になっていた。
【０００４】本発明の目的は、主な進行方向以外の方向
への移動を機械的手段を併用せずに容易に実現できる磁
気浮上搬送装置を提供することにある。
への移動を機械的手段を併用せずに容易に実現できる磁
気浮上搬送装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では固定体を移動体の下方のみに配置し、横
方向への移動を機械的に阻害しない構造とし、進行法の
案内は磁界強度の分布のみで実現する構造とした。
に、本発明では固定体を移動体の下方のみに配置し、横
方向への移動を機械的に阻害しない構造とし、進行法の
案内は磁界強度の分布のみで実現する構造とした。
【０００６】
【作用】固定体は、移動体の下方のみに配置されており
、移動体の前後左右方向への障害物はない。このため、
移動体もしくは固定体の発生する磁界を横方向へずらせ
ば、前後方向（ｘ方向）への走行と同様に左右方向（ｙ
方向）への走行も可能となる。磁界を回転させることで
移動体をその場で回転（ヨー方向）させることも可能で
ある。また、磁界強度を調整することで浮上量（Ｚ方向
）の調整も可能である。また、磁界強度を移動体の前後
もしくは左右で傾きを持って分布させれば、移動体に前
後の傾斜（ピッチ方向）もしくは左右の傾斜（ロール方
向）を持たせることも可能である。
、移動体の前後左右方向への障害物はない。このため、
移動体もしくは固定体の発生する磁界を横方向へずらせ
ば、前後方向（ｘ方向）への走行と同様に左右方向（ｙ
方向）への走行も可能となる。磁界を回転させることで
移動体をその場で回転（ヨー方向）させることも可能で
ある。また、磁界強度を調整することで浮上量（Ｚ方向
）の調整も可能である。また、磁界強度を移動体の前後
もしくは左右で傾きを持って分布させれば、移動体に前
後の傾斜（ピッチ方向）もしくは左右の傾斜（ロール方
向）を持たせることも可能である。
【０００７】さらに前述の動作を任意に組合せて実現で
きるため、固定体の存在する範囲の平面内の運動（Ｘ，
Ｙ，ヨー）、移動体の最大浮上量の範囲内の空間内の運
動（Ｚ，ピッチ，ロール）の制限内で任意の運動を実現
できる。
きるため、固定体の存在する範囲の平面内の運動（Ｘ，
Ｙ，ヨー）、移動体の最大浮上量の範囲内の空間内の運
動（Ｚ，ピッチ，ロール）の制限内で任意の運動を実現
できる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を用い
て説明する。本発明の磁気浮上搬送装置の斜視図を図１
に示す。本装置は移動体１と固定体２から構成されてい
る。移動体１は正方形のフレーム１０の４偶に磁石１１
を設けてある。磁石１１は上下方向へ磁極をもち、極性
は各々対角線上の磁石１１が同極性にしてある。固定体
２には移動体１の磁石１１が通過する部分の下に、上下
方向に磁極を有する電磁石２１を密に並べてある。
て説明する。本発明の磁気浮上搬送装置の斜視図を図１
に示す。本装置は移動体１と固定体２から構成されてい
る。移動体１は正方形のフレーム１０の４偶に磁石１１
を設けてある。磁石１１は上下方向へ磁極をもち、極性
は各々対角線上の磁石１１が同極性にしてある。固定体
２には移動体１の磁石１１が通過する部分の下に、上下
方向に磁極を有する電磁石２１を密に並べてある。
【０００９】同図には分岐点を示している。本実施例は
移動体１の方向を換えなくても横行分岐が可能であるが
、用途によっては搬送物の方向を変更する必要がある。 そこで同図に示したように、分岐をする部分に電磁石２
１を余分に配置し、回転の余裕を設けてある。
移動体１の方向を換えなくても横行分岐が可能であるが
、用途によっては搬送物の方向を変更する必要がある。 そこで同図に示したように、分岐をする部分に電磁石２
１を余分に配置し、回転の余裕を設けてある。
【００１０】図２を用いて磁石１１の周辺をより詳しく
説明する。磁石１１は円盤状永久磁石１１０、中央がく
ぼんだ円盤状強磁性体１１１からなる。円盤状強磁性体
１１１の表面にくぼみが設けてあるため、固定体２の場
所に磁石１１が発生する磁界の分布は中心部分に弱い部
分がある。ここで固定体２側には、軟磁性体の架台２０
の上に磁石１１の直径より充分小さい電磁石２１を配置
してある。電磁石２１は円柱状のコア２１１にコイル２
１０が巻いてある。電磁石２１に、外部から供給される
電流により、いくつかの電磁石２１が連動して中心部分
が強い磁界を発生する。この磁界は、磁石１１と同性の
磁極が対向する位置に発生される。このため、磁石１１
と電磁石２１は反発し、移動体１を浮上させる。さらに
磁界分布の関係から両者の発生する磁界の中心が対向し
た位置で安定する。
説明する。磁石１１は円盤状永久磁石１１０、中央がく
ぼんだ円盤状強磁性体１１１からなる。円盤状強磁性体
１１１の表面にくぼみが設けてあるため、固定体２の場
所に磁石１１が発生する磁界の分布は中心部分に弱い部
分がある。ここで固定体２側には、軟磁性体の架台２０
の上に磁石１１の直径より充分小さい電磁石２１を配置
してある。電磁石２１は円柱状のコア２１１にコイル２
１０が巻いてある。電磁石２１に、外部から供給される
電流により、いくつかの電磁石２１が連動して中心部分
が強い磁界を発生する。この磁界は、磁石１１と同性の
磁極が対向する位置に発生される。このため、磁石１１
と電磁石２１は反発し、移動体１を浮上させる。さらに
磁界分布の関係から両者の発生する磁界の中心が対向し
た位置で安定する。
【００１１】単体の磁石１１を用いた場合は、体向する
磁極の反発力と共に、逆側の磁極の吸引力が働き、僅か
のずれによっても容易に磁石１１が反転して吸着してし
まう。しかし、本実施例では複数の磁石１１が移動体１
に設けてあり、互いに反転を規制しあうため反転が起ら
ない。
磁極の反発力と共に、逆側の磁極の吸引力が働き、僅か
のずれによっても容易に磁石１１が反転して吸着してし
まう。しかし、本実施例では複数の磁石１１が移動体１
に設けてあり、互いに反転を規制しあうため反転が起ら
ない。
【００１２】コイル２１０の励磁電流を隣接コイル間で
連続的に伝播させて行くことで電磁石２１の発生する磁
界を連続的に移動することができる。前述のように、磁
石１１の発生する磁界と電磁石２１の発生する磁界は、
両者の中心が一致している時に安定なので、電磁石２１
の発生する磁界を移動すれば、磁石１１を同方向に移動
させる推進力が発生する。四偶の磁石１１に対向する電
磁石２１の磁界を全て同方向に進めれば、移動体１が推
進される。同様に、電磁石２１の磁界を回転させれば、
移動体１が回転する。
連続的に伝播させて行くことで電磁石２１の発生する磁
界を連続的に移動することができる。前述のように、磁
石１１の発生する磁界と電磁石２１の発生する磁界は、
両者の中心が一致している時に安定なので、電磁石２１
の発生する磁界を移動すれば、磁石１１を同方向に移動
させる推進力が発生する。四偶の磁石１１に対向する電
磁石２１の磁界を全て同方向に進めれば、移動体１が推
進される。同様に、電磁石２１の磁界を回転させれば、
移動体１が回転する。
【００１３】さらに電磁石２１の発生する磁界の値を連
動して調節することで、磁石１１との反発力を変化させ
ることができる。四偶の磁石１１に対向する磁石２１の
磁界を同様に大きくしてやれば、磁石１１の反発力が増
大し、移動体１の浮上量が増大する。不均一に磁界を変
えてやれば磁石１１の反発力が不均一になり、移動体１
を傾けることができる。
動して調節することで、磁石１１との反発力を変化させ
ることができる。四偶の磁石１１に対向する磁石２１の
磁界を同様に大きくしてやれば、磁石１１の反発力が増
大し、移動体１の浮上量が増大する。不均一に磁界を変
えてやれば磁石１１の反発力が不均一になり、移動体１
を傾けることができる。
【００１４】浮上量の変更は、被搬送物の移載に利用す
る。被搬送物はその一部がフレーム１０の上から出てい
る。この部分に対応する形状の移載用フォークを用意し
、移動体１をフォーク内に進め、その後、移動体１の浮
上量を減少すると、被搬送物は移動体１のフレーム１０
の上から移載用フォークの上に乗り移る。その後、移動
体１を少ない浮上量のまま後退させれば移載が行える。
る。被搬送物はその一部がフレーム１０の上から出てい
る。この部分に対応する形状の移載用フォークを用意し
、移動体１をフォーク内に進め、その後、移動体１の浮
上量を減少すると、被搬送物は移動体１のフレーム１０
の上から移載用フォークの上に乗り移る。その後、移動
体１を少ない浮上量のまま後退させれば移載が行える。
【００１５】本実施例では、移動体１はエネルギの消費
をしないので、移動体１に給電もしくは電池を搭載する
必要が無い。特に、真空槽内での搬送等、電池の搭載、
パンタグラフによる集電ともに困難な場合に好適である
。
をしないので、移動体１に給電もしくは電池を搭載する
必要が無い。特に、真空槽内での搬送等、電池の搭載、
パンタグラフによる集電ともに困難な場合に好適である
。
【００１６】尚、磁石１１を凹形状とせず、電磁石２１
の発生する磁界を中央部が弱い磁界とすることでも実施
できる。
の発生する磁界を中央部が弱い磁界とすることでも実施
できる。
【００１７】図３に本発明の磁気浮上搬送装置を用いた
製造ラインの例を示す。多数並べられた製造装置３のロ
ーダ、アンローダ部分を固定体２が結んでいる。この固
定体２の上を複数の被搬送物４を載せた移動体１（同図
中では被搬送物４に隠れている）が走行している。本磁
気浮上搬送装置は機械的手段を用いずに分岐ができるの
で、半導体製造ラインなどの、塵埃を極度に嫌う、僅か
に異なる工程を繰返し経て製造される物品の製造ライン
に最適である。
製造ラインの例を示す。多数並べられた製造装置３のロ
ーダ、アンローダ部分を固定体２が結んでいる。この固
定体２の上を複数の被搬送物４を載せた移動体１（同図
中では被搬送物４に隠れている）が走行している。本磁
気浮上搬送装置は機械的手段を用いずに分岐ができるの
で、半導体製造ラインなどの、塵埃を極度に嫌う、僅か
に異なる工程を繰返し経て製造される物品の製造ライン
に最適である。
【００１８】以上は第一の実施例について述べたが、本
発明はいくつかの変形例を含む。
発明はいくつかの変形例を含む。
【００１９】第一の実施例では中央部が弱い磁界を発生
させるため円盤状磁石１１０の片面に中央がくぼんだ円
盤状強磁性体１１１を設けたが、これは価格上汎用の磁
石を使用した方が安価なためで、専用の磁石を作成する
余裕があれば、最初から異形の磁石１１として一体成形
しても良い。
させるため円盤状磁石１１０の片面に中央がくぼんだ円
盤状強磁性体１１１を設けたが、これは価格上汎用の磁
石を使用した方が安価なためで、専用の磁石を作成する
余裕があれば、最初から異形の磁石１１として一体成形
しても良い。
【００２０】第一の実施例では、移動体１の重量軽減と
、給電が不要であることから、移動体１を永久磁石で構
成したが、走行距離等によっては電磁石を移動体１に設
け、固定体２を永久磁石で構成しても良い。つまり、図
２の上下の関係が反転したものと等しい。この場合、移
動距離が大きくなっても多数の電磁石を駆動する回路を
使用しなくても良くなる利点がある。
、給電が不要であることから、移動体１を永久磁石で構
成したが、走行距離等によっては電磁石を移動体１に設
け、固定体２を永久磁石で構成しても良い。つまり、図
２の上下の関係が反転したものと等しい。この場合、移
動距離が大きくなっても多数の電磁石を駆動する回路を
使用しなくても良くなる利点がある。
【００２１】当然、移動体１、固定体２共に電磁石によ
って構成することも可能である。さらにこれまでの実施
例で永久磁石として示した部分を等価な電磁石によって
置き換えることも可能である。
って構成することも可能である。さらにこれまでの実施
例で永久磁石として示した部分を等価な電磁石によって
置き換えることも可能である。
【００２２】さらに、上下の両方を永久磁石によって構
成することも可能である。但し、この際磁界の移動を行
うため、下側の磁石自体を移動させる必要がある。図４
にこの実施例を示す。移動体１は第一の実施例と同様で
ある。固定体２は磁石ユニット２２及び隔離走行路２３
によって構成される。磁石ユニット２２は筐体２２０に
磁石２２１、車輪２２２を有し、隔離走行路２３内部を
任意に走行する。この際車輪摩耗粉等が発生するため、
密閉した隔離走行路２３が必要になる。隔離走行路２３
は非磁性体の板である隔離壁２３０、走行に好適な走行
面２３１、側壁２３２から構築される。常圧での搬送の
場合は隔離走行路２３内部を外気圧より減圧することで
、継目等から塵埃が外部に出ることを防止できる。
成することも可能である。但し、この際磁界の移動を行
うため、下側の磁石自体を移動させる必要がある。図４
にこの実施例を示す。移動体１は第一の実施例と同様で
ある。固定体２は磁石ユニット２２及び隔離走行路２３
によって構成される。磁石ユニット２２は筐体２２０に
磁石２２１、車輪２２２を有し、隔離走行路２３内部を
任意に走行する。この際車輪摩耗粉等が発生するため、
密閉した隔離走行路２３が必要になる。隔離走行路２３
は非磁性体の板である隔離壁２３０、走行に好適な走行
面２３１、側壁２３２から構築される。常圧での搬送の
場合は隔離走行路２３内部を外気圧より減圧することで
、継目等から塵埃が外部に出ることを防止できる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、主な進行方向以外の方
向への移動を機械的手段を併用せずに容易に実現できる
ため、真空中などの潤滑の困難な環境や、半導体製造ラ
イン等の発塵を極めて嫌う環境でも、発塵の怖れが無い
搬送装置が実現できる。
向への移動を機械的手段を併用せずに容易に実現できる
ため、真空中などの潤滑の困難な環境や、半導体製造ラ
イン等の発塵を極めて嫌う環境でも、発塵の怖れが無い
搬送装置が実現できる。
【図１】本発明の磁気浮上搬送装置の斜視図、
【図２】
移動体と固定体の部分立断面図、
移動体と固定体の部分立断面図、
【図３】本発明の磁気
浮上搬送装置を用いた製造ラインの斜視図、
浮上搬送装置を用いた製造ラインの斜視図、
【図４】隔離壁を介した永久磁石による搬送の縦断面図
。
。
１…移動体、２…固定体、３…製造装置、４…被搬送物
、１１…磁石、２１…電磁石。
、１１…磁石、２１…電磁石。
Claims (8)
- 【請求項１】磁力線の方向が概略同一方向で、中心付近
の磁界が概略全方向でその周辺に比較し弱い磁界分布を
発生する複数の磁界発生手段と、磁力線の方向が概略同
一方向で、中心に近づくにつれて強まる磁界分布を発生
する複数の磁界発生手段を設け、前者の磁界発生手段と
後者の磁界発生手段が対向している場合、同一極性の磁
極が向きあうように上下の二水平面に沿って配置し、上
下の一方の磁界発生手段の発生する磁界分布を他方の磁
界発生手段の発生する磁界分布に対し水平面内方向に移
動させることで、浮上力及び推進力を発生することを特
徴とする磁気浮上搬送装置。 - 【請求項２】請求項１において、上下一方の側に配置す
る磁界発生手段を粗に配置した永久磁石もしくはコイル
によって構成し、他方の側に配置する磁界発生手段を密
に配置したコイル及びこれらのコイルの電流制御手段か
ら構成し、前記密に配置したコイルの電流値を隣接コイ
ルへ、順次、伝播させることでコイルの発生する磁界分
布を水平面内方向に移動させる磁気浮上搬送装置。 - 【請求項３】請求項１において、上下に配置する磁界発
生手段を粗に配置した永久磁石もしくはコイルによって
、下側に配置する粗に配置した永久磁石もしくはコイル
を水平面内方向に移動させる磁気浮上搬送装置。 - 【請求項４】請求項１において、上下に配置する磁界発
生手段を密に配置したコイル及びこれらのコイルの電流
制御手段から構成し、前記二組の密に配置したコイルの
内一組のもしくは両者の電流値を隣接コイルへ順次伝播
させることでコイルの発生する磁界分布を水平面内方向
に移動させる磁気浮上搬送装置。 - 【請求項５】磁気浮上搬送装置において、移動体と固定
体の双方の形状が互いに嵌合しない形状を有し、非走行
方向の案内を前記移動体及び前記固定体の間の空間に発
生する磁界の分布によって行うことを特徴とする磁気浮
上搬送装置。 - 【請求項６】請求項１，２，３，４または５において、
コイルの電流を加減することで前記移動体に上下動を発
生させ、被搬送物を外部の移載用保持手段に載せ換える
ことで移載を行う機能をもった磁気浮上搬送装置。 - 【請求項７】請求項１，２，３，４，５または６におい
て、前記磁気浮上搬送装置の被搬送物を受け渡しする移
載装置、前記被搬送物を受け取り加工を行う製造装置、
および前記移動体の相互のすれ違い・タイムスケジュー
ル、前記移載装置・製造装置等の管理を行う計算機から
構成される製造ライン。 - 【請求項８】角柱状もしくは円柱上の軟磁性体材料のコ
ア部、前記コア部に巻きつけたコイル、前記コア部を保
持する軟磁性体材料の板状部を設け、複数の前記コア部
が相互に概略密着して前記板状部に配置されたことを特
徴とする磁界発生手段。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14300691A JPH04365722A (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | 磁気浮上搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14300691A JPH04365722A (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | 磁気浮上搬送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04365722A true JPH04365722A (ja) | 1992-12-17 |
Family
ID=15328762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14300691A Pending JPH04365722A (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | 磁気浮上搬送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04365722A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4338567A1 (de) * | 1993-11-05 | 1995-05-11 | Mannesmann Ag | Ablenkvorrichtung für Stückgut von einer Förderbahn auf eine Abzweigförderbahn |
| US5925956A (en) * | 1995-06-30 | 1999-07-20 | Nikon Corporation | Stage construction incorporating magnetically levitated movable stage |
| JP2002080124A (ja) * | 2000-06-28 | 2002-03-19 | Ishino Seisakusho:Kk | 循環型飲食物搬送装置 |
| DE10256203A1 (de) * | 2002-11-30 | 2004-06-09 | Stefan Eickenberg | Weiche für Transportvorrichtung |
| JP2006044829A (ja) * | 2004-08-02 | 2006-02-16 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 非接触式移送システム |
| JP2016506223A (ja) * | 2012-11-22 | 2016-02-25 | パラマウント ピクチャーズ コーポレーション | 地上輸送車両用の回生エネルギーシステム |
| DE102015222673A1 (de) * | 2015-11-17 | 2017-05-18 | Festo Ag & Co. Kg | Bewegungseinrichtung |
| GB2550574A (en) * | 2016-05-23 | 2017-11-29 | Mclaren Applied Tech Ltd | Drive arrangement |
-
1991
- 1991-06-14 JP JP14300691A patent/JPH04365722A/ja active Pending
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| US9748885B2 (en) | 2012-11-22 | 2017-08-29 | Paramount Pictures Corporation | Regenerative energy system for ground transportation vehicles |
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