JP2644990B2 - 浮上式搬送装置 - Google Patents

浮上式搬送装置

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JP2644990B2 JP60140503A JP14050385A JP2644990B2 JP 2644990 B2 JP2644990 B2 JP 2644990B2 JP 60140503 A JP60140503 A JP 60140503A JP 14050385 A JP14050385 A JP 14050385A JP 2644990 B2 JP2644990 B2 JP 2644990B2
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明平 森下
照男 小豆沢
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Non-Mechanical Conveyors (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

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、省エネルギ,省スペース化および磁気浮上系
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、オフイスオートメーシヨン、フアクトリーオー
トメーシヨンの一環として、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
動させることが広く行われている。
このような用途に用いられる搬送装置は、搬送物を速
やかに、かつ静かに移動させ得るものであることが要求
される。このため、この種の搬送装置においてはガイド
レール上で搬送車を非接触に支持することが行われてい
る。搬送車を非接触で支持するには、空気や磁気を用い
るのが一般的である。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、最も有望な支持手段であると言える。
ところで、従来の磁気的な浮上式搬送装置は、搬送車
を電磁石で支持し、この電磁石への励磁電流を制御する
ことによつて搬送車を安定に支持するものであつた。し
たがつて、電磁石のコイルを常時付勢しなければなら
ず、消費電力が大きいという欠点を回避することができ
なかつた。
〔発明の目的〕
本発明は、係る問題に鑑みなされたものであり、その
目的とするところは、電池の電圧降下が制御装置に及ぼ
す影響をとり除くことにより、省エネルギー,省スペー
ス化および長時間にわたる磁気浮上系の安定化を図るこ
とが可能な浮上式搬送装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、少なくとも一部が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、前記ガイドレールと空隙を介して対向
するように前記搬送車に取付けられた複数の電磁石と、
これら各電磁石、前記ガイドレールおよび前記空隙で構
成される各磁気回路中に配置されるとともに前記搬送車
に取付けられ、前記搬送車を浮上させるのに必要な起磁
力を供給する永久磁石と、前記搬送車に取付けられて前
記磁気回路中の空隙の大きさの変化を検出するセンサ
部、およびこのセンサ部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ための計算を行う演算回路、ま
たこの演算回路の出力信号により前記電磁石に励磁電流
を流す増幅器より構成される制御部を有する制御装置
と、前記搬送車に取付けられ、前記電磁石および前記制
御装置に電力を供給する電池からなる電源と、前記電源
に接続され前記電源からの電圧をほぼ一定に保持する定
電圧発生装置とを有し、前記電磁石および前記増幅器に
は前記電源より直接電力が供給され、前記センサ部およ
び前記演算回路には前記定電圧発生装置を介して前記電
源より電力が供給されるように構成した浮上式搬送装置
である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、制御装置に常時一定電圧で電力が供
給されるので、制御装置が電池の電圧降下による影響を
受けず、長時間に渡り正常に動作して、電池容量の増加
すなわち電源の大形化をせずに安定な磁気浮上状態を長
時間に渡り保つことができる。すなわち、本発明によれ
ば、省スペース化および磁気浮上系の長時間に渡る安定
化に大きく寄与することができる。
さらに、本発明によれば、制御装置が長時間に渡り正
常に動作するので、電磁石において消費される電力を、
長時間、適正値に保つことができる。つまり、浮上式搬
送装置の省エネルギー化を図ることができる。
〔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、は少なくとも下面部
分が強磁性体で形成されたガイドレールである。このガ
イドレール上には、搬送車がガイドレールに沿つ
て走行自在に配置されている。搬送車には、その下部
に磁気支持装置が搭載されている。また、ガイドレー
に沿つたベース部分4には、所定の間隔でリニア誘
導電動機の固定子6が配設されている。
ガイドレールは、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ブル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、前記磁気支持装置は、ガイドレールを介し
て上記基台13の下面と対向する台車21,21′と、基台13
に対し直角に配置され、基台13と台車21,21′とを連結
する連結板22と、前記台車21,21′の四隅位置に前記ガ
イドレールの下面と対向し、かつ水平面内で回転可能
なようにボルト50および台座51を用いて取付けられた4
つの磁気支持ユニツト23と、これら磁気支持ユニツト23
にそれぞれ固定され磁気支持ユニツト23とガイドレール
との間の空隙長を検出する光学ギヤツプセンサ24と、
前記台車21,21′の中央位置に載置された制御装置25
と、前記基台13の下面に固定された電源26および定電圧
発生装置27とで構成されている。
磁気支持ユニツト23は、第3図にも示すように、上端
面がガイドレール下面と所定の空隙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によつ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。
また、台車21,21′は、台車21に固定された軸70と台
車21′に固定された軸受71および抜け止め72を用いて前
記搬送車の進行放広と平行な鉛直面内で回転可能な状
態で連結されている。
光学ギヤツプセンサ23は、支持部材38を介して磁気支
持ユニツト23に固定されている。この光学ギヤツプセン
サ24には、例えば第4図に示すように反射形フオトカプ
ラが用いられており、発光素子41からガイドレール
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
によつてギヤツプ長を検出するものとなつている。この
ビニルテープ12は、ギヤツプセンサ24の被測定面を乱反
射面にするために設けてあるもので、これにより、ギヤ
ツプセンサ24の出力は、被測定面上のキズや汚れに対し
て非常に安定なものとなる。
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
ヤツプセンサ24に発光信号を送出するとともに光学ギヤ
ツプセンサ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に電源26からの電力を供
給する増幅器46とで構成されている。
さらに、第5図に示すように、定電発生装置27が、二
次電池より構成される電源26と制御装置25の間に介在し
ており制御装置25の変調器44,演算回路45,および光学ギ
ヤツプセンサ24に常に一定の電圧で電力を供給してい
る。この定電圧発生装置27は、電源26の電圧変動にかか
わらず一定の電圧を出力する基準電圧発生器61およびこ
の基準電圧発生器61の出力信号にもとづき、常に一定電
圧で必要とされる電流を制御装置25に供給する電流増幅
器62から構成されている。
なお、これら磁気支持ユニツト23を支持する台車21,2
1′は、リニア誘導電動機の可動要素である導体板を
兼ねたものとなつており、装置の稼動時においては固定
子6と僅かのギヤツ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
力によつて磁気支持ユニツト23がガイドレールに吸着
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
持ユニツト23とガイドレール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。これによつて、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。ギヤツプ
長は、搬送車など被支持体の重量と、永久磁石37の起
磁力による磁気支持ユニツト23〜ガイドレール間の磁
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、搬送車がリニア誘導電動機の固定子6上にあ
るとして、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、搬送車は、磁気浮上状態の
ままガイドレールに沿つて走行し始める。搬送車
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、搬送車は再度付勢されてガイ
ドレールに沿つ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。
また、目的地点までの間に、小径の曲線区間がある場
合には、前記磁気支持ユニツト23が水平面内で回転しな
がらガイドレールをその磁気力により追従し、また、
この曲線区間にカントがある場合にも、カントによるガ
イドレール1の作る平面のねじれを台車21,21′が鉛直
面で回転することにより吸収して搬送車を高速で走行
されることができる。
ところで、搬送車が、外部からの電力供給を受けず
に長時間運転されること、この間に使用される電力のす
べては搬送車に搭載された電流26によつてのみ供給さ
れることになる。
この場合、電源26が電池で構成されているとすれば、
長時間にわたる放電のため、電源の電圧が徐々に加工
し、電池がまだ余力を残しているにもかかわらず制御装
置25が正常に動作しなくなるという問題が生じてくる。
したがつて、この電圧降下に何らの対策もとらないと
すれば、電源26から直接電圧の印加を受ける演算回路45
の演算機能が損なわれ、演算回路45から増幅器46へ正し
い出力信号を送ることができず、制御装置25が全体とし
て正常に動作し得なくなる。こうしてなると、搬送車
の安定な磁気浮上状態が乱れ、搬送車に振動が発生し
たり、最悪の場合、搬送車がガイドレールに吸着し
たり脱落するので、電磁石の励磁電流が増大するばかり
でなく、搬送車がその本来の機能を発揮し得なくな
る。
このような現象を防止するには、上述した電圧降下を
小さくする必要があり、結局、大容量の電源を用いなけ
ればならないことになる。
ところが、本実施例においては、演算回路45が、定電
圧発生装置27を介して電源26より電力の供給を受けてい
るので、上述した電圧降下にかかわらず、常に一定の電
圧で駆動されることになり、増幅器46への正しい出力信
号を送ることが可能となる。このため、電源26の電圧が
変動しても制御装置25が全体として正常に動作し、電磁
石が常に適正に励磁されるので、長時間にわたる安定な
磁気浮上状態の維持が可能となる。しかも、この定電圧
発生装置27は、搬送車の大きさに比して非常に小さく
作ることができ、搬送車を大きくすることなく搭載で
きるので、本浮上式搬送装置の省スペース化を図ること
ができる。
さらに、本実施例においては、搬送車の長時間運転
においても、常に適正値で電磁石が励磁され、最小の励
磁電流で安定な磁気浮上状態を長時間維持することがで
きるので省エネルギー化を図ることができる。
加えて、本実施例においては、必要以上の電源電圧で
あればその値は規定されないので、異なつた電圧値の種
々の電源を用いることができ、本発明による浮上式搬送
装置の応用範囲を大幅に拡大することができる。
〔発明の他の実施例〕
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、定電圧発生装置構成
するにあたつて、基準電圧発生器との電流増幅器を用い
たが、これは、定電圧発生装置の構成を何等限定するも
のではなく、要はわずかの消費電力で電源電圧の変動に
かかわらず、一定の電圧で制御装置を駆動できるように
構成すればよい。
また、本発明は、電源として二次電池を用いている
が、これは二次電池の使用を規定するものではなく、一
次電池や太陽電池あるいはこれらを併用したものを用い
て何等さしつかえない。
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ツ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、第5図はブロツク図である。 ……ガイドレール、……搬送車、……磁気支持装
置、4……ベース、……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……磁気支持ユニツト、24……光
学ギヤツプセンサ、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、27……定電圧発生装置、6
1……基準電圧発生器、62……電流増幅器。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−98610(JP,A) 特開 昭54−1858(JP,A) 特開 昭60−31632(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも一部が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、 前記ガイドレールと空隙を介して対向するように前記搬
    送車に取付けられた複数の電磁石と、 これら各電磁石、前記ガイドレールおよび前記空隙で構
    成される各磁気回路中に配置されるとともに前記搬送車
    に取付けられ、前記搬送車を浮上させるのに必要な起磁
    力を供給する永久磁石と、 前記搬送車に取付けられて前記磁気回路中の空隙の大き
    さの変化を検出するセンサ部、およびこのセンサ部の出
    力に基づいて前記電磁石に流す励磁電流を制御するため
    の計算を行う演算回路、またこの演算回路の出力信号に
    より前記電磁石に励磁電流を流す増幅器より構成される
    制御部を有する制御装置と、 前記搬送車に取付けられ、前記電磁石および前記制御装
    置に電力を供給する電池からなる電源と、 前記電源に接続された前記電源からの電圧をほぼ一定に
    保持する定電圧発生装置とを有し、 前記電磁石および前記幅器には前記電源より直接電力が
    供給され、前記センサ部および前記演算回路には前記定
    電圧発生装置を介して前記電源より電力が供給されるよ
    うに構成されてなることを特徴とする浮上式搬送装置。
  2. 【請求項2】電源が一次電池で構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。
  3. 【請求項3】電源が二次電池で構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。
  4. 【請求項4】電源が二次電池と態様電池とで構成されて
    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。
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