JPH0556512A

JPH0556512A - 電磁式搬送装置

Info

Publication number: JPH0556512A
Application number: JP3213292A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Shinozaki; 弘行篠崎; Satoshi Mori; 敏森
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1991-08-26
Filing date: 1991-08-26
Publication date: 1993-03-05
Anticipated expiration: 2010-11-22
Also published as: JPH07110083B2

Abstract

(57)【要約】【目的】浮上用電磁石に対し余分な負担をかけること
なく、搬送台を正確かつ迅速に所定箇所に停止又は位置
決めし、静止状態を保持する。【構成】Ｃ字状の磁性部材及び一対のコイルと磁性片
との組を少なくとも２組以上備え、移動方向の変位量を
検出する位置検出センサを設け、該センサからの位置情
報信号に基づき、前記コイルに制御電流をフィードバッ
クする制御回路を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁力により搬送台が軌
道から浮上して非接触状態で移動する電磁式の非接触搬
送装置に関し、より詳細には、搬送台を所定位置で正確
に停止せしめ、その正確な位置における停止状態を保持
する位置決め保持機構を改良した電磁式搬送装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、電磁式非接触搬送装置におい
ては、搬送台の停止、保持、搬送台の移動等の各種作動
が、永久磁石或いはコイルを用いた電磁石等の磁気的な
手段により行われる。そして、磁気的手段により搬送台
が軌道から浮上して非接触状態を維持しつつ移動するの
で、埃塵の発生について非常に厳格な半導体製造設備に
おいて利用される場合が多い。

【０００３】従来の停止手段は、停止すべき位置に電磁
石等の磁気的手段を配置して、磁気的な吸引力により搬
送台を該磁気的手段を配置した箇所に停止、保持させる
形式のものが一般的であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで半導体製造設備
においては、搬送台の停止位置を非接触で行うことが望
まれている。

【０００５】従来の停止手段では、搬送台に継鉄を取り
付けて軌道側に電磁石を配置して、電磁石の磁気的吸引
力で停止するか、或いは、搬送台及び軌道に永久磁石を
取り付け、両永久磁石の極性を磁石間に磁気的吸引力が
作用する様に配置している。しかし、いずれの場合に
も、磁気的吸引力は垂直方向下方へ作用するため、搬送
台を浮上せしめる浮上用電磁石に対して負荷を及ぼして
しまうという欠点を有していた。また、移動方向の振動
制御が難しく、位置決めに非常に長時間かかるという欠
点を有していた。

【０００６】本発明は上記した従来技術の問題点に鑑み
て提案されたもので、浮上用電磁石に対して余分な負荷
を及ぼすことが無く、搬送台を正確かつ迅速に所定箇所
へ停止或いは位置決めすることが出来て、しかも静止状
態を保持することができる電磁式搬送装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、軌道
と、該軌道上を移動する搬送台と、該搬送台を軌道から
浮上させるための磁力手段と、搬送台を駆動する手段
と、搬送台を所定の位置に停止し、且つ、その位置で保
持する位置決め保持手段とを含む電磁式搬送装置におい
て、前記位置決め保持機構は断面形状が概略Ｃ字状の磁
性部材及びＣ字形の開口部を挟んで向かい合う一対のコ
イルを含み、前記搬送台には前記コイルの磁力が作用す
る磁極片が固定されており、該磁極片は前記磁性部材の
Ｃ字形の開口部を通過し且つトータルの磁束が磁極片両
端で等しくなる様に配置されており、前記Ｃ字状の磁性
部材及び一対のコイルと前記磁極片との組を少なくとも
２組以上備えると共に、移動方向の変位量を検出する位
置検出センサを設け、該位置決めセンサからの位置情報
信号に基づき、パワーアンプ部を介して前記コイルに制
御電流をフィードバックする制御回路を設けている。

【０００８】更に本発明によれば、相隣るＣ字状の磁性
部材のコイル中心線より対向する側に設けられたブレー
キターゲットと、対向する外方端面が、これらブレーキ
ターゲットに接する一対の磁極片と、搬送台に設けられ
搬送方向に対し角度を持った板状のセンサターゲット
と、軌道に設けられ該センサターゲットに対向される位
置検出センサとを設けている。

【０００９】上記磁極片は、磁性材料をアルミニウム又
は銅により挟み込んで構成され、かつ、このような非磁
性材料のハウジングにより搬送台に固設されている。

【００１０】また、位置検出センサは、渦電流センサ又
は電磁誘導型センサで構成するのが好ましい。

【００１１】

【作用】上記した様な構成を有する本発明の電磁式搬送
装置によれば、搬送台に固定された磁極片が、軌道側に
配置された位置決め保持機構のＣ字状磁性部材の開口部
分を通過する様に配置されており、且つ該Ｃ字状磁性部
材の開口部分を挟んで向かい合う一対のコイルを有して
いる。

【００１２】停止するに際し、制御回路はセンサターゲ
ットを検出したセンサからの搬送方向の位置情報信号に
基づき、２組の一対のコイルに通電して同一方向の磁界
を発生せしめる。そして、一対のコイルの間すなわちＣ
字状磁性部材の開口部分を磁束密度の高い空間とし、か
つ、その磁路の大部分を磁性材料で構成する。その結
果、Ｃ字状磁性部材の開口部分を通過する際に磁極片へ
磁気的吸引力が作用する。

【００１３】ここで、磁性体が磁力線を剪断する様に移
動すると、該磁力線はそれを復元するような作用を奏す
る。このため、前記コイルに通電した状態で前記磁極片
がＣ字状磁性部材の開口部分を通過しようとすると、該
開口部分の磁力線を剪断することとなり、磁力線による
復元力と減衰力が磁極片へ作用するのである。これによ
り、搬送台のブレーキターゲット間の正規位置への位置
決めが達成される。

【００１４】これに加えて、該磁力線の復元力により保
持作用も達成される。

【００１５】また、センサからの搬送方向の位置情報信
号に基づき、搬送方向の振動を制御するための、補償手
段、（補償回路、パワーアンプ）を介し、制御電流をコ
イルへフィードバックすることにより、制振、位置決め
が達成される。

【００１６】また、磁極片はトータルの磁束が両端で等
しくなる様に配置されているので、該磁極片がいずれか
一方のコイル側へ偏寄したとしても、そこに働く磁気吸
引力による不均衡（不平衡）力は従来のものに比較して
小さい。そのため、磁極片の偏寄を補正するための案内
用磁力手段等の負荷を小さくすることができ、装置全体
の小型化及び軽量化が容易に達成できる。

【００１７】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００１８】図１において、軌道Ａ側に配置されている
磁性部材１０は、開口部１１が上方に向いたＣ字状に形
成されている。その磁性部材１０の開口部１１を挟んだ
箇所には、磁性が相互に向い合う態様で、コイル８、９
が巻回されている。ここで、コイル８、９を巻回する方
向は、電流Ｉｃを流したときに両者の発生する磁場が同
一方向をとるように設定されている。なお、図中の符号
Φは磁束を示している。このコイル８、９の接続は図４
に示すように直列となっているが、並列に接続してもよ
い。ただし、コイル抵抗のバラツキの影響をなくすのに
は、直列接続する方が好ましい。その開口部１１には、
搬送台Ｂに固着された磁性片２０が位置し、その両側と
磁性部材１０との間には、それぞれ隙間ｇ１，ｇ２（例
えばそれぞれ１．２ｍｍ）が形成されている。その磁性
片２０は、磁性材料をアルミニウム又は銅で挟み込んで
形成されている。そして、磁性片２０に作用する磁束
は、トータルで両端において等しくなるように構成され
ている。

【００１９】図３及び図４において、軌道Ａ上には、複
数（図示の例では２個）の第１、第２の磁性部材１０
Ａ、１０Ｂが設けられ、それぞれ第１のコイル８ａ、９
ａ及び第２のコイル８ｂ、９ｂが巻回されている。そし
て、これらの磁性部材１０Ａ、１０Ｂの矢印で示す搬送
台Ｂの移動方向Ｍ又はＲＭの中心線から対向する方向に
オフセット量Ｓ（例えば０．３ｍｍ）だけオフセットし
た位置には、それぞれブレーキターゲット１２ａ、１２
ｂが設けられている。

【００２０】他方、搬送台Ｂからは第１、第２の磁極片
２０Ａ、２０Ｂが垂設され、また、支持部材２１が両磁
極片２０Ａ、２０Ｂと同一線上に垂設されている。この
支持部材２１の両側面は、一方向（図示の例では右方）
に向けて縮幅するテーパ面２１ａ、２１ｃが形成され、
その一方のテーパ面２１ａには、センサターゲット２２
ｂが設けられている。このセンサターゲット２２ｂは支
持部材２１自体で構成でき、また板状のセンサターゲッ
トを搬送方向に対し角度をもった搬送台Ｂに取付けるこ
ともできる。そして、両磁性部材１０Ａ、１０Ｂの中心
位置の軌道Ａ上には、支持台１３が立設され、その支持
台１３には、センサターゲット２２に対向するように位
置検出センサである渦電流センサ１が設けられている。
なお、軌道Ａと搬送台Ｂとには、本出願人が特願平２−
３２９７７２号で出願した図示しない搬送台駆動手段が
設けられている。

【００２１】図５において、渦電流センサ１は、センサ
アンプ２を介して制御回路３に接続されており、この制
御回路３には、図示しないオフセット調整回路、ゲーン
調整回路及び位置補償回路が設けられている。その制御
回路３には、半波整流回路５ｂと、反転器４を介して半
波整流回路５ａとが並列に接続されている。この半波整
流回路５ａと直流信号発生器６ａとは、パワーアンプ７
ａに接続され、そのパワアンプ７ａは、第１のコイル８
ａ、８ｂに直列に接続されている。また、半波整流回路
５ｂと直流信号発生器６ｂとは、パワーアンプ７ｂに接
続され、そのパワーアンプ７ｂは、第２のコイル８ｂ、
８ｂが直列に接続されている。

【００２２】次に、作用について説明する。図３及び図
４において、搬送台Ｂが例えば矢印Ｍ方向に移動し、渦
電流センサ１がセンサターゲット２２を検出し、センサ
からの移動方向の変位量の位置情報信号に基づき、第１
及び第２のコイル８ａ、９ａ及び８ｂ、９ｂにパワーア
ンプ７ａ、７ｂを介して制御電流をフィードバックして
励磁する。磁極片２０Ａが磁性部材１０Ａに進入する
と、磁気的な吸引力を受けて制動力が付加されるが、搬
送台Ｂの慣性力により磁極片２０Ａがブレーキターゲッ
ト１２ａから離れた矢印Ｍ方向の位置まで動こうとす
る。ここで磁極片２０Ａの移動方向Ｍは、磁束Φと直交
する方向すなわち磁束Φを剪断する方向である。そのた
め、磁束Φは該剪断を抑制する方向（矢印ＲＭ方向）に
復元力と減衰力を作用せさる。

【００２３】他方、磁極片２０Ｂがブレーキターゲット
１２ｂから矢印ＲＭ方向に離れると、前記同様に矢印Ｍ
方向に復元力と減衰力が発生する。したがって、搬送台
Ｂ及び磁極片２０Ａ、２０Ｂは、往復振動することな
く、ブレーキターゲット１２ａ、１２ｂ内の正規位置に
停止される。そして、この復元力は、搬送台Ｂ及び磁極
片２０Ａ、２０Ｂを停止位置に保持しておく作用も奏す
る。

【００２４】

【発明の効果】本発明の効果を以下に列挙する。

【００２５】（１）搬送台自体の慣性力による往復運
動が抑制され、コイルに通電したことにより生じる磁気
的吸引力の復元力と減衰力とにより、搬送台の停止の位
置決めが達成される。

【００２６】（２）該復元力により保持作用が達成さ
れる。

【００２７】（３）磁極片の偏寄を補正するための案
内用磁力手段等の負荷を小さくすることが出来て、装置
全体の小型化及び軽量化が容易に達成できる。

【００２８】（４）前記磁極片を磁性材料をアルミニ
ウム或いは銅により挟み込んだ構成とし、この様な非磁
性材料のハウジングにより搬送台に固定すれば、磁気減
衰力が発生して、前述の慣性力による往復動が更に抑制
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す搬送方向の正面図。

【図２】図１のコイル接続態様を説明する図面。

【図３】図１の上面図。

【図４】図３のＡ−Ｏ₂−Ｏ₁−Ａ矢視図。

【図５】制御ブロック図。

【符号の説明】

Ａ・・・軌道Ｂ・・・搬送台１・・・渦電流センサ２・・・センサアンプ３・・・制御回路４・・・反転器５ａ、５ｂ・・・半波整流回路６ａ、６ｂ・・・直流信号発生器７ａ、７ｂ・・・パワーアンプ８ａ、９ａ・・・第１のコイル８ｂ、９ｂ・・・第２のコイル１０・・・磁極部材１０Ａ・・・第１の磁性部材１０Ｂ・・・第２の磁性部材１１・・・開口部１２ａ、１２ｂ・・・ブレーキターゲット１３・・・支持台２０Ａ・・・第１の磁性片２０Ｂ・・・第２の磁性片２１・・・支持部材２２・・・センサターゲット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軌道と、該軌道上を移動する搬送台と、
該搬送台を軌道から浮上させるための磁力手段と、搬送
台を駆動する手段と、搬送台を所定の位置に停止し、且
つ、その位置で保持する位置決め保持手段とを含む電磁
式搬送装置において、前記位置決め保持機構は断面形状
が概略Ｃ字状の磁性部材及びＣ字形の開口部を挟んで向
かい合う一対のコイルを含み、前記搬送台には前記コイ
ルの磁力が作用する磁極片が固定されており、該磁極片
は前記磁性部材のＣ字形の開口部を通過し且つトータル
の磁束が磁極片両端で等しくなる様に配置されており、
前記Ｃ字状の磁性部材及び一対のコイルと前記磁極片と
の組を少なくとも２組以上備えると共に、移動方向の変
位量を検出する位置検出センサを設け、該位置決めセン
サからの位置情報信号に基づき、パワーアンプ部を介し
て前記コイルに制御電流をフィードバックする制御回路
を設けたことを特徴とする電磁式搬送装置。
【請求項２】相隣るＣ字状の磁性部材のコイル中心線
より対向する側に設けられたブレーキターゲットと、対
向する外方端面が、これらブレーキターゲットに接する
一対の磁極片と、搬送台に設けられ搬送方向に対し角度
を持った板状のセンサターゲットと、軌道に設けられ該
センサターゲットに対向される位置検出センサとを設け
たことを特徴とする電磁式搬送装置。