JPH0454403A

JPH0454403A - リニアモータの空隙計測装置

Info

Publication number: JPH0454403A
Application number: JP2162662A
Authority: JP
Inventors: Yoshiteru Minoda; 蓑田　義輝
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-06-22
Filing date: 1990-06-22
Publication date: 1992-02-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明はリニアモータの空隙を維持、管理するだめの空
隙計測を、自動的に行なう空隙計測装置に関する。

［従来の技術］従来、製造段階において、空隙維持用の支持機構にて空
隙を機械的に保った状態での空隙計測は行なわれていた
が、使用中の空隙計測はほとんど行なわれていなかった
。

しかるに大型のリニアモータを構成すべく、次コイルと
二次コイルとを独立に現地組み立てしたような場合には
、定期的な空隙チエツクが必要となる。空隙計測手段と
しては、リニアモータを停止した状態で、隙間ゲージ等
にて数点計測を実施しているのが一般的である。

［発明が解決しようとする課題］上記した従来の計測手段には次のような欠点がある。

（１）人間が装置本体に近づいて、空隙を直接計測する
ものであるため、必然的に停止中のリニアモータの空隙
を計測することになる。しかるにリニアモータは、運転
中に一次、二次コイル間に強力な磁気吸引力か作用する
。このため、停止中のリニアモータ空隙より運転中のリ
ニアモータ空隙の方が狭くなる傾向にある。特に大型リ
ニアモータの場合、数１０トン（ｔｏｎ）の吸引力が作
用する。したがって真の空隙は停止状態では計れない。

（２）空隙の計測チエツクは、リニアモータ全走行範囲
について実施するのが理想であるか、計測ポイントを絞
って実施していた。このため、計測データがラフになる
。しかも人為的計測手段によるものであるため、計測作
業に手間がかかると共に、ミリメートル・オーダの計測
であるため、人為的計測ミスの発生は避けがたい。

（３）空隙計測は、定期的なポイント計測であるため、
経年変化による異常（地盤沈下、支持機構の摩耗等）を
早期に発見することが困難である。

そこで本発明の目的は、停止中のみならず運転中の空隙
計測か可能であり、真の空隙を検知できる上、高精度で
連続的な計測データを得ることができ、経年変化による
異常を早期に発見することのできるリニアモータの空隙
計測装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明は上記課題を解決し目的を達成するために、次の
ような手段を講した。

空隙の変化が電磁気特性の変化として現われる点に着目
し、磁束検出器を用い、空隙の変化を磁束密度の変化と
してとらえるようにした。したがって間接的に空隙の計
測、監視ができるようになる。なお上記検出器をリニア
モータ移動コイル側に設けるようにすれば、リニアモー
タの走行中に連続的に上記磁束密度の変化を検出記録す
ることが可能となる。

［作用］空隙の変化による磁束密度の変化は次式にて表わせる。

Ｇ　ａ　＝　（Ａ　Ｔ　Ｘ　μＯ）　／　Ｂ　ｍただし
、Ｇａ：リニアモーター次、二次コイル間空隙長（ｍ）ＡＴ：空隙のアンペアターン（Ａ　Ｔ）μ。：真空の透
磁率４　ｙｒ　Ｘ　１０−’　（Ｈ／ｍ）Ｂｍ：空隙磁
束密度（ｇａｕｓｓ）（１）前式より空隙の磁束密度Ｂｍを計測することによ
り、空隙長Ｇａを計測できることか解る。

なお空隙のアンペアターンＡＴは運転時の一次電流を一
定にすることにより一定として取り扱う。

（２）空隙磁束密度Ｂｍは、磁束検出器（主にホール素
子）を空隙部に取付けることにより計測すれば良い。

［実施例］第１図は本発明に係るリニアモータ空隙自動計測装置の
一実施例を示す図である。

リニアモーター次コイル１（これは移動側に取付けられ
る）と、二次コイル２（これは固定側に取付けられる）
との空隙３は、支持機構４にて規定値に保たれる。磁束
検出器５はセンサ部が空隙部３内に位置するようにリニ
アモーター次コイル１に取り付け６れる。

リニアモーター次コイル１が移動することにより、磁束
検出器５をセットしているリニアモーター次コイル１と
二次コイル２との間の磁束密度が連続的に計測される。

この計測信号は磁束密度計測アンプ６にて取り扱い易い
レベルまで増幅される。この増幅された信号は、移動ケ
ーブル１２（テレメータ等の無線伝送手段を用いても良
い）にて、入力インターフェイス装置７を介して、演算
処理部８へ入力される。演算処理部８では入力した磁束
密度検出量と、空隙長換算用データを予め記憶している
記憶部９からのデータとの比較演算処理が行なわれる。

この比較演算処理により得られた空隙長出力は、出力イ
ンターフェイス装置１０を介してデイスプレィ装置（Ｃ
ＲＴ、プリンタ等）１１へ送り込まれて表示される。か
くして自動的にかつ遠隔的に、運転中のリニアモータの
空隙を計測できる。

第２図は信号処理のもようを具体的に示す図である。−
次コイル１と二次コイル２との間にセットした磁束検出
器５によって走行距離（又は二次磁極位置）に対する磁
束密度を計測すれば、走行距離と磁束密度の関係データ
ｒ６−ＯＪが得られる。このデータｒ６−ＯＪと、予め
記憶部９に記憶させておいた磁束密度と空隙の相関デー
タ「９−１」、および二次磁極位置と磁束密度の相関デ
ータ「９−２ｊとを演算処理部８で比較演算処理するこ
とにより、二次磁極位置に対する空隙長ｇの計測結果８
−０を連続的にデイスプレィ装置１１に表示できる。ま
た各計測データを記憶しておき、前回計測データと今回
計測データとの引算処理等を行うことにより、経年変化
等を簡単にチエツクできる。

本実施例によれば次のような作用効果が期待できる。

（１）リニアモータ運転中においてリアルタイムで空隙
計測が可能である。

（２）リニアモータに人が近づくことな（遠隔計測が可
能である。

（３）計測作業に専門の作業者を必要とせず、だれでも
、何時でも計測可能である。

（４）磁束密度計測手段を利用しているので、高精度な
空隙計則が可能である。

一次コイルと二次コイルとを、実機と等価な模擬鉄板を
介して磁気回路を構成した実験では、空隙規定値８ｍｍ
にて磁束密度を７０００ｇａ　ｕ　ｓＳとした場合、空
隙が±１ｍｍ変化すると、釣上５００ｇａ　ｕ　ｓ　ｓ
の変化量として検出できた。

（５）磁束密度は連続的にアナログ量として検出できる
ので、これを基準データと照合することにより、空隙の
経年変化による異常を早期発見てきると共に、リニアモ
ータシステム全体の異常を知る手掛りも得ることができ
る。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であ
るのは勿論である。

［発明の効果］本発明によれば、磁束密度検出手段により空隙の磁束密
度の変化を計測することによって、リニアモータの空隙
を間接的に自動計測するようにしたので、停止中のみな
らず運転中の空隙計測が可能であり、真の空隙を検知で
きる上、高精度で連続的な計測データを得ることかでき
、経年変化による異常を早期に発見することのできるリ
ニアモータの空隙計測装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す図、第２図は同
実施例の信号処理の具体例を示す図である。１・・・リニアモーター次コイル　２・・・リニアモー
タ二次コイル　３・・・空隙　４・・・支持機構　５・
・・磁束検出器　６・・・磁束密度計測アンプ　７・・
・入力インターフェイス装置　８・・・演算処理部　９
・・・記憶部　１０・・・出力インターフェイス部　１
１・・・デイスプレィ装置出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦０・インタフェイスｍ＠デイスプレィ装置第１図

Claims

【特許請求の範囲】

リニアモータの一次コイルと二次コイルとの間の空隙を
規定空隙に維持、管理すべく、磁束密度検出器を備えた
磁束密度計測装置を用い、空隙の磁束密度の変化を計測
することにより、リニアモータの空隙を間接的に自動計
測する手段を備えてなることを特徴とするリニアモータ
の空隙計測装置。