JPH0687602B2 - 磁気浮上式の搬送設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、移動体に、それが走行する案内レールの長手
方向に沿って設けられた浮上用磁性体に対して吸引作用
する浮上用電磁石と、前記移動体を前記案内レール上で
停止保持するための停止用磁性体とが設けられ、前記案
内レールに、前記停止用磁性体に対して吸引作用する停
止用電磁石が設けられた磁気浮上式の搬送設備に関す
る。

〔従来の技術〕

上記この種の磁気浮上式の搬送設備において、例えば、
ステーションにおいて移動体との間で荷の移載作業等を
行わせる場合には、移動体が所定の停止位置から移動し
ないように、停止保持させる必要があることから、停止
用の電磁石を案内レール側に設けて、移動体側の停止用
磁性体を吸引させて停止保持させることが考えられてい
るが、移動体を浮上させたままで停止保持させると、位
置ずれが生じ易くなる不利がある。

そこで、従来では、移動体を停止させる場合には、浮上
用電磁石に対する通電を停止させて、移動体を案内レー
ルに着地させるようにすることが考えられている（特開
昭62−166706号公報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、移動体の浮上を停止させると、停止中に
おける浮上用電磁石の電力消費を抑制できる利点がある
ものの、案内レールと移動体との接触によって塵埃が発
生する虞れがある。

又、案内レールに対して非接触状態にある移動体に対し
て浮上用電磁石への通電を遮断するための手段が必要に
なり、装置構成が複雑になる不利もある。

ちなみに、半導体製造設備等におけるクリーンルームで
は、搬送設備からの僅かな発塵さえも問題となることか
ら、極力、移動体を浮上させたままで停止保持できるよ
うにすることが望まれている。

但し、浮上式においては、移動体に対して外部から給電
するように構成することは困難であることから、一般的
には、浮上用電磁石に対して作動用電力を供給するバッ
テリーを移動体に搭載することになる。

従って、停止用電磁石を、従来のように移動体を着地さ
せる方向に向けて停止用磁性体を吸引させるように設け
ると、停止中における浮上用電磁石の消費電力が移動中
よりも増大して、移動体を浮上可能な時間が短縮する不
利がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の第１目的は、浮上用電磁石の電力消費を抑制しながら
も、移動体を浮上させたままで停止できるようにするこ
とにある。又、第２目的は、移動体を浮上させたままで
停止させるときに、その停止位置ずれを極力抑制できる
ようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による磁気浮上式の搬送設備は、移動体に、それ
が走行する案内レールの長手方向に沿って設けられた浮
上用磁性体に対して吸引作用する浮上用電磁石と、前記
移動体を前記案内レール上で停止保持するための停止用
磁性体とが設けられ、前記案内レールに、前記停止用磁
性体に対して吸引作用する停止用電磁石が設けられたも
のであって、その特徴構成は以下の通りである。

第１の特徴構成は、前記停止用電磁石は、前記移動体を
浮上させる方向に向けて前記停止用磁性体を吸引作用す
るように設けられている点にある。

第２の特徴構成は、前記浮上用電磁石は、前記浮上用磁
性体に対して前記案内レールの横幅方向に向けて磁気ル
ープを形成するように、前記移動体の横幅方向に並び且
つ互いに異なる磁極を発生する一対の磁気作用部を備え
るように構成され、前記停止用電磁石は、前記停止用磁
性体に対して前記移動体の前後方向に向けて磁気ループ
を形成するように、前記案内レールの長手方向に並び且
つ互いに異なる磁極を発生する一対の磁気作用部を備え
るように構成されている点にある。

〔作用〕

第１の特徴構成では、停止用電磁石の吸引力が移動体を
浮上させる方向に作用するように設けてあるので、移動
体の停止中は、停止用電磁石と浮上用電磁石の両方で移
動体を浮上させることになる。

従って、移動体の停止中は、浮上用電磁石に対する負荷
が軽減されることになり、停止中における浮上用電磁石
の電力消費を抑制できることになる。

ところで、電磁石に、それが吸引作用する磁性体に対し
て磁気ループを形成するように、互いに異なる磁極を発
生する一対の磁気作用部を備えさせると、電磁石から発
生する磁気ループが最短となるように、磁性体を一対の
磁気作用部の中央側に引き寄せる力が発生することが知
られている。

つまり、この磁性体を一対の磁気作用部の中央側に引き
寄せる力を利用すると、案内レールに対する移動体の位
置を規制できることになる。

そこで、第２の特徴構成では、浮上用電磁石及び停止用
電磁石の夫々に互いに異なる磁極を発生する一対の磁気
作用部を備えさせて、浮上用電磁石で移動体の横幅方向
の位置を規制させるように、浮上用電磁石からの磁気ル
ープを移動体の横幅方向に発生させ、且つ、停止用電磁
石で移動体の前後方向の位置を規制させるように、停止
用電磁石からの磁気ループを移動体の前後方向に発生さ
せることにより、浮上用電磁石と停止用電磁石の両方に
よって、移動体の停止時における左右前後各方向での位
置ずれ夫々を抑制させるのである。

〔発明の効果〕

第１の特徴構成では、停止用電磁石の吸引力を停止中に
おける浮上力としても利用して、停止中における浮上用
電磁石による電力消費を抑制できるので、移動体を浮上
させることができる時間を従来よりも長くすることがで
きるに至った。

又、第２の特徴構成では、浮上用電磁石及び停止用電磁
石の夫々から発生する磁気ループの方向を合理的に組み
合わせることにより、移動体を浮上させたままであって
も、移動体の停止位置に対するずれを抑制できるに至っ
た。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第４図に示すように、物品搬送用の移動体（Ａ）の移動
経路に沿って、前記移動体（Ａ）が浮上移動する案内レ
ール（Ｂ）が設けられている。

尚、詳しくは後述するが、前記移動体（Ａ）は磁気浮上
し、且つ、リニアモータによって駆動されて、荷移載用
のステーション（ST）間に亘って移動させるように構成
されている。

前記案内レール（Ｂ）について説明すれば、第１図乃至
第４図に示すように、アルミニウム等の非磁性体を射出
成形等によって上端面が長手方向に沿って開口された角
筒状に形成された本体部（２）の開口部の長手方向に沿
って、前記移動体（Ａ）の浮上用電磁石（Ma）が下方か
ら吸引作用する左右一対の浮上用磁性体（３）の夫々
が、横幅方向に間隔を隔てて位置する状態で、前記案内
レール（Ｂ）の本体部（２）の上端部裏面に取り付けら
れ、前記移動体（Ａ）の本体（１）をレール下部に収容
する状態で移動させるように構成されている。尚、前記
案内レール（Ｂ）の内側底部には、リニアモータの一次
コイル（４）が取り付けられている。

但し、前記一次コイル（４）は、前記ステーション（S
T）において前記移動体（Ａ）を減速停止及び加速発進
させるためや、前記ステーション（ST）の間で加速させ
るために、前記案内レール（Ｂ）の長手方向に沿って間
隔を隔てて複数個が設けられることになる。

又、前記ステーション（ST）において前記移動体（Ａ）
を停止保持するために、前記移動体（Ａ）に取り付けら
れた停止用磁性体（５）を上方から吸引する停止用電磁
石（Mb）が、前記浮上用磁性体（３）の横側箇所に位置
する状態で設けられている。

つまり、前記停止用電磁石（Mb）は、前記移動体（Ａ）
を浮上させる方向に向けて前記停止用磁性体（５）を吸
引作用するように設けられているのである。

尚、前記停止用磁性体（５）は、前記移動体（Ａ）の前
後左右の各端部に各一個が設けられ、前記停止用電磁石
（Mb）は、前記停止用磁性体（５）に対して各別に作用
するように、前記停止用磁性体（５）の取り付け位置に
合わせて合計四個が設けられることになる。

前記移動体（Ａ）について説明すれば、第１図乃至第３
図に示すように、その上端部に平板状の荷載置部（６）
が形成されると共に、前記浮上用電磁石（Ma）が、前記
浮上用磁性体（３）を下方から上方に向かって吸引する
ように、前記移動体（Ａ）の前後左右の夫々に各一個が
設けられると共に、前記一次コイル（４）に作用する二
次導体（Ｄ）が、前記移動体（Ａ）の下端部において水
平姿勢で位置するように、その横幅方向中央部が、前記
移動体（Ａ）の本体（１）の横幅方向中央から垂下され
た支柱（８）に取り付けられている。

尚、詳述はしないが、前記浮上用磁性体（３）と前記浮
上用電磁石（Ma）の上端部との間隔が設定範囲内に維持
されるように、前記浮上用電磁石（Ma）は前記浮上用磁
性体（３）の下側面に対する間隔を検出するギャップセ
ンサ（図示せず）の情報に基づいて通電電力を制御され
ることになる。一方、前記停止用電磁石（Mb）は、前記
移動体（Ａ）を前記ステーション（ST）に停止保持する
間のみ通電されることになる。

但し、前記浮上用電磁石（Ma）及び前記停止用電磁石
（Mb）の夫々は、異なる磁極を発生する一対の磁気作用
部を備えるように構成されている。

前記浮上用電磁石（Ma）について説明を加えれば、第５
図に示すように、前記移動体（Ａ）の横幅方向に並べて
配置された二個の電磁石（M₁），（M₂）を備えるように
構成され、それら二個の電磁石（M₁），（M₂）は、夫々
異なる磁極の磁気を発生するようになっている。つま
り、一方の電磁石（M₁）からはＳ極の磁気を発生させ、
且つ、他方の電磁石（M₂）からはＮ極の磁気を発生させ
るようにすることで、前記両電磁石（M₁），（M₂）から
発生する磁気が、前記浮上用磁性体（３）との間で前記
移動体（Ａ）の横幅方向に向かう磁気ループを形成する
ようにしているのである。

その結果、前記浮上用電磁石（Ma）には、前記浮上用磁
性体（３）の移動体（Ａ）の横幅方向での位置を前記二
個の電磁石（M₁），（M₂）の間に位置規制する吸引力が
生じることになる。そして、前記浮上用電磁石（Ma）は
前記移動体（Ａ）の横幅方向に各二個が設けられている
ことから、前記移動体（Ａ）の停止中であっても、前記
案内レール（Ｂ）に対する前記移動体（Ａ）の横幅方向
での位置を前記左右の浮上用磁性体（３）の中間に保持
できることになる。

同様にして、前記停止用電磁石（Mb）も、異なる磁極を
発生する二個の電磁石（M₃），（M₄）を、前記移動体
（Ａ）の前後方向に並べて備えさせることにより、前記
移動体（Ａ）の停止用磁性体（５）の前後方向での位置
を、前記二個の電磁石（M₃），（M₄）の中間に規制させ
るようにしてある（第２図参照）。

つまり、前記二個の電磁石（M₁及びM₂），（M₃及びM₄）
の夫々が、互いに異なる磁極を発生する一対の磁気作用
部に対応することになる。そして、前記ステーション
（ST）において前記移動体（Ａ）を停止させるときに
は、前記浮上用電磁石（Ma）と前記停止用電磁石（Mb）
との両方で前記移動体（Ａ）を浮上させることにより、
停止中における前記浮上用電磁石（Ma）に対する負荷を
軽減して、その電力消費を極力抑制できるようにしなが
ら、その横幅方向での位置を前記浮上用電磁石（Ma）に
よって規制させ、且つ、前後方向での位置を前記停止用
電磁石（Mb）によって規制させるようにすることで、前
記移動体（Ａ）を浮上させたままで設定適正停止位置か
らのずれを極力抑制できるようにしているのである。

尚、位置規制力を最大限に利用できるようにするため
に、前記浮上用磁性体（３）の横幅を前記浮上用電磁石
（Ma）の横幅に略一致させ、且つ、前記停止用磁性体
（５）の前後方向での幅を前記停止用電磁石（Mb）の前
後方向での幅に略一致させるようにしてある。

ところで、リニアモータでは、前記一次コイル（４）か
ら発生する磁気ループ内に非磁性導体を配置させること
により、非磁性導体に渦電流を発生させて推力を与える
ようにしていることから、一般的には、アルミニウム等
の非磁性導体と前記一次コルイ（４）との間で磁気ルー
プを形成する鉄等の磁性体とを張り合わせたいわゆる複
合型の二次導体が用いられるのであるが、磁性体部分
は、一次コイル（４）が非磁性導体に作用する部分にの
みあればよいものであり、非磁性導体と一体にする必要
はないものである。

そこで、前記二次導体（Ｄ）をアルミニウム等の非磁性
導体（７）のみによって形成し、前記一次コイル（４）
に作用する磁性体部分は、前記案内レール（Ｂ）側で且
つ前記一次コイル（４）の設置箇所のみに設けるように
してある。

説明を加えれば、第１図に示すように、前記二次導体
（Ｄ）の磁性体部分として作用する鉄板（９）を、前記
案内レール（Ｂ）側に設けられる前記一次コイル（４）
に対して間隔を隔てて位置するように、前記一次コイル
（４）の上側箇所に取り付け、前記移動体（Ａ）には、
アルミニウム等の非磁性導体（７）のみを取り付けて、
その非磁性導体（７）が前記一次コイル（３）の上側面
と前記鉄板（９）の下側面との間に形成される空間を通
過する間に、推力を与えられるようにしているのであ
る。

従って、前記移動体（Ａ）には、二次導体（Ｄ）の非磁
性導体（７）のみを備えさせるので、前記移動体（Ａ）
の軽量化を図ることができる。

但し、前記磁性体として作用する鉄板（９）は、前記二
次導体（Ｄ）としての非磁性導体（７）の支柱（８）が
通過する間隔を設けるために、前記案内レール（Ｂ）の
横幅方向中央部分で左右に二分割して配置してある。そ
して、前記二次導体（Ｄ）に与えられる推力は、前記一
次コイル（４）から発生する磁力が大なるほど大とな
り、且つ、前記一次コイルは（４）と前記鉄板（９）と
の間隔が小なるほど大となるが、前記一次コイル（４）
と前記鉄板（９）との間での前記非磁性導体（７）の位
置には無関係となる。

尚、第１図中、（10A）は前記移動体（Ａ）に取り付け
られた多数のスリット孔を備えたエンコーダ板（11）の
非スリット形成部分に対して検出作用して前記移動体
（Ａ）が前記一次コイル（４）上に位置するか否かを検
出する在席検出用センサー、（10B）は前記エンコーダ
板（11）のスリット形成部分に対して検出作用して前記
移動体（Ａ）の移動方向を検出する二相式センサー、
（12）は前記移動体（Ａ）に取り付けられた速度検出板
（13）に作用して前記移動体（Ａ）の速度を検出する速
度検出用センサー、（14）は前記浮上用電磁石（Ma）に
対する通電停止時に前記浮上用磁性体（３）と前記浮上
用電磁石（Ma）との上下方向での間隔を一定に保つため
のガイドローラであって、前記移動体（Ａ）の前後左右
に各一個が設けられている。又、（15）は前記移動体
（Ａ）と前記浮上用磁性体（３）の内側横面とが衝突し
ないように前記案内レール（Ｂ）に対する横幅方向での
間隔を設定値より小に保持させるためのガイドローラで
ある。

又、第２図中、（16）は前記浮上用電磁石（Ma）に対す
る作動用電力を供給するバッテリーである。

ちなみに、詳述はしないが、前記座席検出用センサー
（10A）及び前記二相式センサー（10B）の検出情報は、
前記移動体（Ａ）が前記ステーション（ST）において停
止させたり一次コイル（４）の設置箇所において加速又
は減速させるために前記一次コイル（４）に対する通電
を制御するための情報として用いられることになり、前
記速度検出用センサー（12）の検出情報は、前記移動体
（Ａ）の停止位置の制御や、前記移動体（Ａ）の減速停
止時や加速発進時における速度を制御するために、前記
一次コイル４に対する通電を制御するための情報として
用いられることになる。

〔別実施例〕

上記実施例では、浮上用電磁石（Ma）及び停止用電磁石
（Mb）の夫々に、互いに異なる磁極を発生する一対の磁
気作用部を備えさせるに、異なる磁極を発生する一対の
電磁石（M₁及びM₂），（M₃及びM₄）を設けるようにした
場合を例示したが、例えば、第６図に示すように、一つ
の電磁石を横向きに取り付けると共に、その磁心（Ｍ）
を両端で上方に屈曲させて、前記磁心（Ｍ）の両端部に
おいて異なる磁極を発生させるように構成してもよい。
つまり、前記磁心（Ｍ）を両端で上方に屈曲させて、前
記磁心（Ｍ）の両端部が一対の磁気作用部として機能す
ることになる。

その他、本発明を実施する上で必要となる各部の具体構
成は各種変更できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る磁気浮上式の搬送設備の実施例を示
し、第１図は移動体及び案内レールの正面図、第２図及
び第３図は同切欠側面図、第４図は案内レールのレイア
ウトの概略平面図、第５図は電磁石と磁性体との間で形
成される磁気ループの説明図、第６図は浮上用電磁石及
び停止用電磁石の別実施例の構造を示す側面図である。 （Ａ）……移動体、（Ｂ）……案内レール、（（Ma）…
…浮上用電磁石、（Mb）……停止用電磁石、（M₁），
（M₂）……浮上用電磁石の一対の磁気作用部、（M₃），
（M₄）……停止用電磁石の一対の磁気作用部、（３）…
…浮上用磁性体、（５）……停止用磁性体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動体（Ａ）に、それが走行する案内レー
   ル（Ｂ）の長手方向に沿って設けられた浮上用磁性体
   （３）に対して吸引作用する浮上用電磁石（Ma）と、前
   記移動体（Ａ）を前記案内レール（Ｂ）上で停止保持す
   るための停止用磁性体（５）とが設けられ、前記案内レ
   ール（Ｂ）に、前記停止用磁性体（５）に対して吸引作
   用する停止用電磁石（Mb）が設けられた磁気浮上式の搬
   送設備であって、前記停止用電磁石（Mb）は、前記移動
   体（Ａ）を浮上させる方向に向けて前記停止用磁性体
   （５）を吸引作用するように設けられている磁気浮上式
   の搬送設備。
2. 【請求項２】請求項１記載の磁気浮上式の搬送設備であ
   って、前記浮上用電磁石（Ma）は、前記浮上用磁性体
   （３）に対して前記案内レール（Ｂ）の横幅方向に向け
   て磁気ループを形成するように、前記移動体（Ａ）の横
   幅方向に並び且つ互いに異なる磁極を発生する一対の磁
   気作用部（M₁），（M₂）を備えるように構成され、前記
   停止用電磁石（Mb）は、前記停止用磁性体（５）に対し
   て前記移動体（Ａ）の前後方向に向けて磁気ループを形
   成するように、前記案内レール（Ｂ）の長手方向に並び
   且つ互いに異なる磁極を発生する一対の磁気作用部
   （M₃），（M₄）を備えるように構成されている磁気浮上
   式の搬送設備。