JPH0669852B2 - 浮上式搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、小物類を搬送する浮上式搬送装置に係わり、
特に、磁気浮上系の安定制御を図れるようにした浮上式
搬送装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、オフィスオートメーション、ファクトリオートメ
ーションの一環として、建屋内の複数の地点間におい
て、伝票、書類、現金、資料等を搬送装置を用いて移動
させることが行われている。

このような用途に用いられる搬送装置は、オフィスの環
境を損うものであってはならず、粉塵の発生等が無く低
騒音であることが要求される。このため、この種の搬送
装置はガイドレールに対し搬送車を非接触に支持し得る
ように構成されている。搬送車を非接触で支持するに
は、空気や磁気を利用するのが一般的であるが、中でも
搬送車を磁気的に支持する方式は、ガイドレールに対す
る追従性や、騒音低減効果に優れており、最も有望な支
持方式とされている。

この方式による搬送装置は、強磁性体で形成されたガイ
ドレールと、このガイドレールに沿って走行自在に配置
された搬送車と、この搬送車に搭載され前記ガイドレー
ルとの間の磁気的吸引力によって前記搬送車を磁気浮上
させる複数の磁気支持ユニットと、この磁気支持ユニッ
トと前記ガイドレールとの間の間隙長を検出するギャッ
プセンサと、このギャップセンサの出力に基づいて前記
磁気支持ユニットの起磁力を制御する制御装置とから構
成されている。そして、ギャップセンサには、小形でか
つ安価な、しかも磁気的な影響を受けず検出精度の良好
な光学的ギャップセンサが用いられている。

ところで、このような磁気的な支持方式による浮上式搬
送装置の中にあって、本出願人は、先に磁気支持ユニッ
トとして永久磁石を用いたものを提案した。この装置に
よれば、搬送車を浮上させるのに必要な起磁力の大部分
を永久磁石の起磁力で得ることができるので、電磁石の
励磁電流を少なくでき、省エネルギ化を図ることができ
る。

ところが、上記のように構成された浮上式搬送装置にあ
っては次のような問題があった。すなわち、装置の起動
時においては電磁石の起磁力制御がなされているので、
磁気支持ユニットとガイドレール下面とは所定の空隙長
が保たれているが、例えば装置の休止時や停電時等はガ
イドレールと磁気支持ユニットとが永久磁石の磁力によ
って吸着することがある。このように両者が吸着する
と、吸着時の衝撃によってガイドレール下面に多数の傷
が付くことになる。このため、光学ギャップセンサから
出射された光が傷の部分で乱反射し、同センサで受光す
る光量が低下することにより、同センサの出力が変動
し、搬送車が振動してしまうなど磁気支持制御系を不安
定にさせる一つの原因となっていた。また、ガイドレー
ルの下面に汚れや錆びなどが点在する場合にも、やはり
同様の問題を生じた。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、そ
の目的とするところは、磁気支持ユニットとして永久磁
石を用い、ギヤップセンサとして光学ギャップセンサを
用いた浮上式搬送装置にあって、搬送車の安定した磁気
支持制御を可能ならしめることにある。

〔発明の概要〕

本発明は、強磁性体で形成され、長手方向に延設面を有
するガイドレールと、このガイドレールに沿って走行自
在に配置された搬送車と、この搬送車に複数搭載され、
それぞれが前記ガイドレールと空隙を介して対向するよ
うに配置された電磁石を含むとともに、前記電磁石、前
記ガイドレールおよび前記空隙で構成される磁気回路中
に介在して前記搬送車を浮上させる磁気支持ユニット
と、前記ガイドレールの前記延設面と対向するように前
記搬送車に固定されて前記延設面へ送光するとともに前
記延設面からの反射光を受光し、この受光量から前記磁
気支持ユニットと前記ガイドレールとの間の空隙長を測
定する光学ギャップセンサと、この光学ギャップセンサ
の出力に基づいて前記電磁石に流す励磁電流を制御する
制御装置とを備えた浮上式搬送装置において、前記ガイ
ドレールの前記延設面に、光の乱反射を促進する表面処
理を施したことを特徴としている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ガイドレールの下面が明色の乱反射面
となっているので、傷、汚れ、錆び等が点在した場合で
も、また磁気支持ユニットの吸着によって傷が付けられ
た場合でも、それが反射光の強度に与える影響が少な
い。すなわち、反射光が傷等の存在によって変動するこ
とがないので、磁気支持制御系の安定化を図ることがで
き、搬送車の振動などを抑制することができる。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の一実施例に係る浮上
式搬送装置について説明する。

第１図および第２図において、１は少なくとも下面（延
設面）部分が強磁性体で形成されたガイドレールであ
る。このガイドレール１上には、搬送車２がガイドレー
ル１に沿って走行自在に配置されている。搬送車２に
は、その下部に磁気支持装置３が搭載されている。ま
た、ガイドレール１に沿ったベース部分４には、所定の
間隔でリニア誘導電動機５の固定子６が配設されてい
る。

ガイドレール１は、アングル状部材11a,11bを平行に敷
設するとともに、これらアングル状部材11a,11bの下面
部に白色のビニルテープ12を貼着して構成されている。
ビニルテープ12は、表面における乱反射を促進させるよ
うに例えば艶消し処理が施されたものである。

搬送車２は、平板状の基台13と、この基台13上に載置さ
れ書類など被搬送物の搬送を容易化するための偏平な容
器14と、前記基台13の下面四隅位置に取付けられ非常時
等において上記基台13を支持する４つの車輪15とで構成
されている。

また、前記磁気支持装置３は、ガイドレール１を介して
上記基台13の下面と対向する支持板21と、基台13に対し
直角に配置され、基台13と支持板21とを連結する連結板
22と、前記支持板21の四隅位置に前記ガイドレール１の
下面と対向するように固定された４つの磁気支持ユニッ
ト23と、これら磁気支持ユニット23にそれぞれ固定され
磁気支持ユニット23とガイドレール１との間の空隙長を
検出する光学ギャップセンサ24と、前記支持板21の中央
位置に搭載された制御装置25と、前記基台13の下面に固
定された電源26とで構成されている。

磁気支持ユニット23は、第３図にも示すように、上端面
がガイドレール１の下面と所定の空隙Ｐを介して対向す
る２つの継鉄31,32およびこれら継鉄31,32に巻装された
励磁コイル33,34からなる２つの電磁石35,36と、前記継
鉄31,32の下部側面間に介在する永久磁石37とで構成さ
れており、全体としてＵ字形状をなしている。励磁コイ
ル33,34は、電磁石35,36によって形成される磁束が互い
に加算されるような向きで直列に接続されている。

光学ギャップセンサ24は、支持部材38を介して磁気支持
ユニット23に固定されている。この光学ギャップセンサ
24には、例えば第４図に示すように反射形フォトカプラ
が用いられており、発光素子41からガイドレール１の下
面のビニルテープ12に向けて出射され同ビニルテープ12
で反射された光を受光素子42で検出し、反射光の強弱に
よってギャップ長を検出するものとなっている。

また、制御装置25は、励磁コイル33,34と直列に接続さ
れた励磁電流検出手段である固定抵抗器43と、光学ギャ
ップセンサ24に発光信号を送出するとともに光学ギャッ
プセンサ24からの受光信号を変調する変調器44と、この
変調器44からの信号および前記固定抵抗器43の電圧降下
による信号に基づいて励磁コイル33,34に流す電流値を
演算する演算回路45と、この演算回路45からの信号に基
づいて前記励磁コイル33,34に電力を供給する増幅器46
とで構成されている。

なお、これら磁気支持ユニット23を支持する支持板21
は、リニア誘導電動機５の可動要素である導体板を兼ね
たものとなっており、装置の稼動時においては固定子６
と僅かのギャップを介して対向する高さに配置されてい
る。

次に、このように構成された本実施例に係る浮上式搬送
装置の動作について説明する。

装置が停止状態にある場合には、ガイドレール１に車輪
15が接触しているか、または永久磁石37の磁気的吸引力
によって磁気支持ユニット23がガイドレール１に吸着さ
れている。この状態で装置を起動させると、制御装置25
は永久磁石37が発生する磁束と同じ向き、または逆向き
の磁束を電磁石35,36に発生させるとともに、磁気支持
ユニット23とガイドレール１との間に所定長の空隙Ｐを
維持させるべく励磁コイル33,34に流す電流を制御す
る。これによって、第３図中点線で示すように、永久磁
石37〜継鉄31〜空隙Ｐ〜ビニルテープ12〜アングル状部
材11a（11b）〜ビニルテープ12〜空隙Ｐ〜継鉄32〜永久
磁石37の経路からなる磁気回路が形成される。ギャップ
長は、搬送車２など被支持板の重量と、永久磁石37の起
磁力による磁気支持ユニット23〜ガイドレール１間の磁
気的吸引力とが丁度釣合うような長さに設定される。つ
まりゼロパワー制御がなされることになる。

今、搬送車２がリニア誘導電動機５の固定子６上にある
として、この固定子６を付勢すると、支持板21が固定子
６から電磁力を受けるので、搬送車２は、磁気浮上状態
のままガイドレール１に沿って走行し始める。搬送車２
が空気抵抗等の影響で完全静止するまでの間に再び固定
子６が配置されていれば、搬送車２は再度付勢されてガ
イドレール１に沿った移動を持続させる。この移動は目
的とする地点まで継続される。かくして、搬送車２を非
接触状態で目的地点まで移動させることができる。

ところで、搬送車２の移動の過程で光学ギャップセンサ
24は、常時ガイドレール１に光を照射して、その反射光
を受光することによって磁気支持ユニット23とガイドレ
ール１との間の距離を検出する。したがって、反射面に
傷、汚れ等が存在すると光学ギャップセンサ24の受光量
が減少し電磁石35,36を必要以上に付勢して、搬送車２
が振動したり、ガイドレール１と磁気支持ユニット23と
が吸着したりする。このような不具合が生じると、制御
系の安定化を損うばかりか電力を無駄に消費することに
なる。

ところが、本実施例においては、ビニルテープ12によっ
て反射面を形成しているので、反射光は乱反射する。し
たがって、この反射面に多少の傷や汚れなどが存在して
も光学ギャップセンサの受光量が大幅に変動することは
ない。しかも、乱反射光を受光するようにしているの
で、光学ギャップセンサ24と被検出体とが近接した位置
におけるギャップ長対受光光量の変化を大きくすること
ができ、検出精度も向上することになる。

さらに、本実施例によれば、磁気支持ユニット23とガイ
ドレール１とが吸着した場合、磁気回路中に非磁性体の
ビニルテープ12が存在することになるので、磁気回路の
の磁気抵抗を増すことができ、吸着した磁気支持ユニッ
ト23とガイドレール１とを離脱させる時の電磁石35,36
の励磁電流をビニルテープ12がない時の励磁電流に比べ
て小さくすることができる。したがって、磁気支持装置
３に組込まれた電源26として、小形で小容量の電池を用
いることができ、装置の小形化、低価格化に寄与するこ
とができる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。たとえば上記実施例ではガイドレール下面の明色の
乱反射面として白色のビニルテープを用いたが、これは
乱反射面の色や材質を何等限定するものではなく、たと
えば明色の紙テープ、塗料、艶消しメッキ、樹脂のコー
ティングなどによって得るようにしても、また化学処理
によって金属表面を直接梨地状に形成するようにしても
良い。要はガイドレールの下面を明色で乱反射面となる
ように形成すれば良い。特にビニルテープ、紙テープ、
樹脂のコーティングなど非磁性体の乱反射膜を形成すれ
ば、前述したように互いに吸着した磁気支持ユニットと
ガイドレールとを離脱させるのに必要な電力を低減で
き、省エネルギ化を図ることができる。また、傷の発生
防止を図ることもできる。

また、本発明は光学ギャップセンサとして、反射形フォ
トカプラを用いた装置に限定されるものではなく、たと
えば発光素子と受光素子とを別々に配置さセたセンサ
や、光ファイバを用いたセンサなどを用いた装置にも適
用可能である。さらに本発明は、磁気支持ユニット、電
磁石および永久磁石の個数や構成方法を何等限定するも
のではない。

このように本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変
更して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る浮上式搬送装置の概略
構成を示す斜視図、第２図は同装置の正面図、第３図は
同装置における磁気支持ユニットとその周辺部とを示す
断面図、第４図は同装置における制御装置とその周辺部
の概略構成を示す図である。１ ……ガイドレール、２……搬送車、３……磁気支持装
置、４……ベース、５……リニア誘導電動機、６……固
定子、11a,11b……アングル状部材、12……ビニルテー
プ、13……基台、14……容器、15……車輪、21……支持
板、22……連結板、23……磁気支持ユニット、24……光
学ギャップセンサ、25……制御装置、26……電源、31,3
2……継鉄、33,34……励磁コイル、35,36……電磁石、3
7……永久磁石、Ｐ……空隙。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−98616（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−151807（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−76304（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭57−20185（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭57−36187（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】強磁性体で形成され、長手方向に延設面を
   有するガイドレールと、 このガイドレールに沿って走行自在に配置された搬送車
   と、 この搬送車に複数搭載され、それぞれが前記ガイドレー
   ルと空隙を介して対向するように配置された電磁石を含
   むとともに、前記電磁石、前記ガイドレールおよび前記
   空隙で構成される磁気回路中に介在して前記搬送車を浮
   上させる磁気支持ユニットと、 前記ガイドレールの前記延設面と対向するように前記搬
   送車に固定されて前記延設面へ送光するとともに前記延
   設面からの反射光を受光し、この受光量から前記磁気支
   持ユニットと前記ガイドレールとの間の空隙長を測定す
   る光学ギャップセンサと、 この光学ギャップセンサの出力に基づいて前記電磁石に
   流す励磁電流を制御する制御装置と、 を備えた浮上式搬送装置において、 前記ガイドレールの前記延設面は、光の乱反射を促進す
   る表面処理を施したものであることを特徴とする浮上式
   搬送装置。
2. 【請求項２】前記ガイドレールの前記延設面には、非磁
   性体の乱反射膜が設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の浮上式搬送装置。
3. 【請求項３】前記乱反射膜は、白色のビニルテープもし
   くは紙テープであることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載の浮上式搬送装置。
4. 【請求項４】前記乱反射膜は、白色塗料層であることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の浮上式搬送装
   置。
5. 【請求項５】前記乱反射膜は、樹脂のコーティング層で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の浮上
   式搬送装置。
6. 【請求項６】前記ガイドレールの前記延設面は、艶消し
   メッキされていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の浮上式搬送装置。
7. 【請求項７】前記ガイドレールの前記延設面は、化学的
   処理によって梨地状に形成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の浮上式搬送装置。