JPH06211349A

JPH06211349A - 磁気浮上式搬送装置

Info

Publication number: JPH06211349A
Application number: JP452693A
Authority: JP
Inventors: Shuji Kanda; 周治神田; Akitaka Noda; 明孝野田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-01-14
Filing date: 1993-01-14
Publication date: 1994-08-02

Abstract

(57)【要約】【目的】設置環境の温度変化の如何にかかわらず、軌道
の端部における軌道と磁石ユニットとの吸引力の変化を
防いで、搬送車の走行の安定性を図る。【構成】軌道３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの先端３Ａ１，３
Ｂ１，３Ｃ１，３Ｄ１に、階段部３ＡＸ，３ＢＸ，３Ｃ
Ｙ，３ＤＹを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無人搬送車を磁力で浮
上させて走行する磁気浮上式搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、オフィスオートメーションや
ファクトリーオートメーションの分野では、伝票，書
類，現金，資料，被加工物や部品などを建物内の複数の
地点間を結んで施設された無人搬送装置で搬送してい
る。このような無人搬送装置では、搬送物を早く運ぶこ
とと、例えばビルや病院では静かに運ぶことが要求され
る。そのため、このようなビルに設置される従来の無人
搬送装置においては、無人搬送車をガイドレールによっ
て非接触状態で支持する方法が採用され、一般に、支持
力源として空気圧や磁力が使われている。なかでも、無
人搬送車を磁力で支持する方法は、ガイドレールに対す
る追従性と低騒音化に優れているので、多用されてい
る。

【０００３】この磁力で無人搬送車を支持する方法のな
かには、電磁石と永久磁石とで磁気支持ユニットを構成
し、非接触支持に必要な磁力の大部分を永久磁石で賄っ
て、消費電力を節約する省エネルギー形のゼロパワーフ
ィードバック制御方式がある。

【０００４】このゼロパワーフィードバック制御方式を
採用した磁気浮上式搬送装置（以下、搬送装置という）
は、たとえ搬送車に載置された搬送物の荷重が変動して
も、永久磁石による磁力と搬送物を含む搬送車の荷重が
常に平衡するように両者間の空隙を制御している。

【０００５】図７は、従来の搬送装置の一例を示す部分
破断斜視図である。図７において、主搬送路21には、単
一品の長さが例えば、３メートルに製作された主搬送枠
２Ａ，２Ｂが左右両側に対向して連続して配置されてい
る。

【０００６】この主搬送枠２Ａ，２Ｂの上部の下面に
は、強磁性体で製作された帯板状の軌道３Ａ，３Ｂが取
り付けられている。この軌道３Ａ，３Ｂの下方には、こ
の軌道３Ａ，３Ｂに対向するように、図８で詳細後述す
る磁気支持ユニット24Ａ１，24Ｂ１，24Ａ２，24Ｂ２と
それらを駆動する図示しない制御装置を搭載しワーク５
ａを懸架した搬送車５が磁気浮上支持されている。さら
に、主搬送路21には、左右の主搬送枠２Ａ，２Ｂの上面
の間に設けられた金具26の下面に片側式リニア誘導電動
機の固定子27が所定の間隔で取り付けられている。

【０００７】また、主搬送枠２Ａ，２Ｂは、この主搬送
枠２Ａ，２Ｂの上面に所定の間隔で固定された支持金具
29で相互が所定の間隔を保つよう固定され、この支持金
具29は、上端が図示しない建家側に固定支持された吊り
金具10で建家側に固定されている。図８（ａ）は、図７
で示した軌道３Ａの端部と磁気支持ユニット24Ａ１を示
す部分拡大平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＤ−Ｄ
断面斜視図である。

【０００８】図８（ａ），（ｂ）において、搬送車５の
上部に設けられた長方形の取付板５ｂの各角部には、そ
の上方の軌道３Ａ，３Ｂと対向する位置に一対の鉄心31
が軌道３Ａ（３Ｂ）の下面と所定の空隙33を介してそれ
ぞれ立設されている。これらの鉄心31の上部の外周に
は、電磁石コイル32がそれぞれ挿着され、一対の鉄心31
の下部の対向側には、永久磁石30がそれぞれ挿入されて
いる。この結果、下側の磁気支持ユニット24Ａ１とその
上方の軌道３Ａとの間には、図８（ｂ）の二点鎖線で示
す磁路34が形成されている。

【０００９】このように構成された搬送装置において
は、搬送車５は、この搬送車５の上部中央に設けられた
二次導体板28と、この二次導体板28の上方に対向するよ
うに所定の間隔で搬送路に設けられた固定子27との間に
発生する推力によって、搬送路21の内側で浮上した状態
で走行する。

【００１０】また、各磁気支持ユニット24Ａ１，24Ａ
２，24Ｂ１，24Ｂ２と軌道３Ａ，３Ｂとの間に働く吸引
力は、軌道３Ａ，３Ｂと鉄心31との空隙33の影響の他
に、軌道３Ａ，３Ｂと鉄心31との対向面積（Ｈ−Ｇ）２
Ｗ１にも比例するので、鉄心31の長辺Ｈが一定となる図
８（ａ）では、軌道３Ａの端部の間隙Ｇが少なければ少
ない程吸引力は大となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
搬送装置における搬送路は、装置の規模によっては同一
の建家内だけでなく、建家間にわたって懸架されるとき
もあり、総延長は数百メートルにおよぶこともある。

【００１２】ところが、このように構成された搬送装置
においては、単一品の長さが前述したように３メートル
程度の主搬送枠２Ａ，２Ｂや軌道３Ａ，３Ｂが約50メー
トルの単位で数百メートルの長さに端部で接続されてい
るので、夏季と冬季では熱膨脹・収縮によって、図８
（ａ）に示す間隙30が変化する。

【００１３】この搬送装置が病院やオフィスビルなどの
室内の相互間や廊下に設置され、空調設備によって季節
に無関係に温度の差が少ない場所に設置された場合はあ
まり問題とならないが、ビルの建家の間や工場の建家の
間の渡り廊下のように、外気に曝される場所に設置され
たときには、盛夏と厳寒期の温度差によって、図８
（ａ）に示す間隙30が大きく変動する。

【００１４】すると、渡り廊下にターンテーブルなどが
設けられた場合には、伸縮する搬送路の端部と渡り廊下
に固定されたターンテーブルの端部との間の僅かな間隙
が盛夏では狭くなって、ターンテーブルが回転しなくな
るおそれがある。逆に、厳寒期には、搬送路側の収縮に
よってターンテーブルとの間隙が広くなるだけでなく、
図８（ａ）に示す間隙30も広くなって、軌道３Ａ，３Ｂ
と磁気支持ユニット24Ａ１，24Ａ２，24Ｂ１，24Ｂ２と
の相互間に働く吸引力が減少するおそれもある。

【００１５】そのため、鉄心31の対向面の幅Ｗ１や長さ
Ｈと軌道３Ａ，３Ｂの幅Ｗを増やす方法も考えられる
が、すると、磁気支持ユニット24Ａ１，24Ａ２，24Ｂ
１，24Ｂ２の重量も増え、吸引力もそれに見合って必要
となるので効果がないだけでなく、搬送車５と搬送路21
の幅も増える欠点もある。

【００１６】そこで、本発明の目的は、設置環境の温度
変化の如何にかかわらず、搬送車との間に働く磁気浮上
力の変化を防ぎ、搬送車を安定して浮上走行させること
のできる搬送装置を得ることである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数の軌道が端部で接続された搬送路に、軌道と対
置する磁気支持ユニットが設けられた搬送車が懸架され
た磁気浮上式搬送装置において、軌道の端部に階段部を
形成したことを特徴とする。

【００１８】また、請求項２に記載の発明は、複数の軌
道が端部で接続された搬送路に、軌道と対置する磁気支
持ユニットが設けられた搬送車が懸架された磁気浮上式
搬送装置において、軌道の端部をナイフエッジ状とし、
端部の間に台形レールを連設したことを特徴とする。

【００１９】

【作用】請求項１に記載の発明においては、磁気浮上式
搬送装置の設置環境の温度変化に伴い軌道が伸縮する
と、この軌道の端部に形成された階段部相互が軌道の伸
縮方向にずれることになる。

【００２０】また、請求項２に記載の発明においては、
磁気浮上式搬送装置の設置環境の温度変化に伴い軌道が
伸縮すると、この軌道の端部の間隙の変化に対応して、
台形レールが軌道の伸縮方向と直交方向に移動する。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の磁気浮上式搬送装置の一実施
例を図面を参照して説明する。図１（ａ）は、請求項１
に記載の発明の搬送装置を示す部分斜視図、図２は、図
１（ａ）のＡ−Ａ断面拡大図、図３は、図２のＢ−Ｂ断
面拡大図で、いずれも搬送車は省いてある。

【００２２】図１（ａ）及び図２と図３において、搬送
路１は、図示しない異なる建家側それぞれに取り付けら
れた主搬送路１Ｘと主搬送路１Ｙに分割されている。主
搬送路１Ｘ，１Ｙの端部では、主搬送枠２Ａ，２Ｂと主
搬送枠２Ｃ，２Ｄの端部が所定の間隙を介して対置して
いる。

【００２３】主搬送枠２Ａに固定された軌道３Ａの先端
３Ａ１には、外側に３段の階段部３ＡＸが形成されてい
る。また、主搬送枠２Ｂに固定された軌道３Ｂの先端に
は、外側に階段部３ＡＸと同形の階段部３ＢＸが対称的
に形成されている。

【００２４】同様に、主搬送枠２Ｃに固定された軌道３
Ｃの先端３Ｃ１には、内側に階段部３ＣＹが形成されて
いる。また、主搬送枠２Ｄに固定された軌道３Ｄの先端
には、内側に階段部３ＣＹと同形の階段部３ＤＹが対称
的に形成されている。

【００２５】これらの階段部３ＡＸ，３ＢＸ，３ＣＹ，
３ＤＹのうち、階段部３ＡＸと階段部３ＣＹは横方向に
突き合わされ、階段部３ＢＸと階段部３ＤＹも横方向に
突き合わされ、図３で示す矢印Ｘ方向に所定の間隙で対
置している（注；図３（ｂ）については、後述する）。

【００２６】一方、主搬送枠２Ａの端部の外側面と主搬
送枠２Ｃの端部の外側面には、断面Ｕ字状の案内筒４Ａ
がそれぞれ溶接で固定され、主搬送枠２Ｂの端部の外側
面と主搬送枠２Ｄの端部の外側面には、断面凸字状の案
内軸４Ｂが案内筒４Ａと対向して溶接されている。この
うち、案内筒４Ａには、案内穴４ＡＸが矢印Ｃと平行に
あらかじめ形成され、案内軸４Ｂの案内筒４Ａとの対向
側には、案内穴４ＡＸに遊嵌する軸４ＢＹが突設されて
いる。案内穴４ＡＸの内周には、潤滑油としてのグリス
が塗布されている。

【００２７】このように構成された搬送装置において
は、夏季と冬季の温度の差による軌道の収縮によって、
端部の間隙が広くなっても、各階段部３ＡＸ，３ＢＸ，
３ＣＹ，３ＤＹが軌道の伸縮方向にずれることによっ
て、軌道と電磁石ユニット間の電磁力の低減を防ぐこと
ができるので、搬送車を常に安定した状態で浮上走行さ
せることができる。

【００２８】なお、上記実施例においては、各階段部３
ＡＸ，３ＢＸ，３ＣＹ，３ＤＹの段数は、それぞれ３段
のときで説明したが、軌道３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが建
家間でなく、この磁気浮上式搬送装置が稼働中の温度差
の少ない病院などのような建家の内部に設けられたとき
には、２段にしてもよい。さらに、上記実施例において
は、案内筒４Ａと案内軸４Ｂを各端部の外側面に設けた
例で説明したが、各端部の上面に設けてもよい。

【００２９】また、上記実施例においては、案内筒４Ａ
と案内軸４Ｂは、いずれも各端部に固定した例で説明し
たが、少なくとも片側を図３に示す矢印Ｘ方向に移動可
能に取り付け、背面にコイルばねを設けて他側に押圧し
てもよい。

【００３０】さらに、上記実施例において、各端部から
片持梁状に突き出た各階段部３ＡＸ，３ＢＸ，３ＣＹ，
３ＤＹの先端の幅の狭い部分は、階段部３ＣＹの先端と
階段部３ＡＸの基端の拡大断面図を示す図３（ｂ）に示
すように、例えば、階段部３ＣＹの先端の階段部３ＡＸ
との対向面に凸部３ＡＹ０を設け、階段部３ＡＸの基部
の階段部３ＡＹとの対向面には、凸部３ＡＹ０が嵌合す
る凹部３ＡＸ０を形成して、この階段部３ＡＹの先端と
磁気支持ユニット24Ａ１との吸引力による階段部３ＡＹ
の先端の部分的撓みを防いでもよい。次に、図４は、請
求項２に記載の発明の搬送装置を示す部分破断斜視図
で、図１に対応する図、図５は、図４のＣ−Ｃ断面拡大
図である。

【００３１】図４及び図５において、端部が間隙Ｇで対
向して吊り金具10によって図示しない建家の間に吊り下
げられた主搬送路１Ｌ，１Ｍの両側面には、吊り金具10
の下端が螺合され、この吊り金具10の上端は、図示しな
い建家に固定されている。

【００３２】主搬送路１Ｍの端部の両側面には、短冊状
の案内板９の基端が溶接され、この案内板９の先端部の
側面には、長円穴９ａが形成されている。一方、主搬送
路１Ｌの端部の両側面には、案内ピン１Ｌａが突設さ
れ、この案内ピン１Ｌａは、案内板９の先端に形成され
た案内溝９ａに遊嵌している。

【００３３】主搬送路１Ｌ，１Ｍの上端下面に固定され
た軌道３Ａ，３Ｂの端部３ＡＬ，３ＡＭの先端３ＡＬ
１，３ＡＭ１は、先端の下部が約30度の角度となるよう
にナイフエッジ状に形成されている。これらの先端３Ａ
Ｌ１，３ＡＭ１の斜面の上面には、両端上部が約30度の
角度となるナイフエッジ状に形成された略逆台形状の台
形レール６が載置されている。主搬送路１Ｌ，１Ｍの端
部には、台形レール６のナイフエッジ部を逃げるための
図示しない平面図ではＵ字状の凹部１Ｌａ，１Ｍａが形
成されている。

【００３４】一方、主搬送路１Ｌ，１Ｍの端部の上面に
は、図４の斜視図において長方形で、図５の断面図にお
いては逆Ｌ字状の押え板７が軌道３Ａ，３Ｂの先端３Ａ
Ｌ１，３ＡＭ１の上方の位置に載置され、一対の締結具
７ａで主搬送路１Ｍに固定されている。

【００３５】押え板７の下面と台形レール６の上面との
間には、図５において略Ｗ字状に形成された板ばね８が
僅かに圧縮された状態で挿着され、この板ばね８は、こ
の板ばね８の中央部に下から挿入された一対の締結具８
ｂであらかじめ押え板７に固定されている。この板ばね
８の両側面には、図５において紙面直交方向に一対の曲
げ部８ａが対向して垂設され、これらの曲げ部８ａの内
側は、台形レール６の両側面の上部に当接している。

【００３６】図６は、このように構成された搬送路の端
部の間隙が、設置環境の温度の変化によって変化する状
態を示す説明図で、（ａ）は、盛夏のときを、（ｂ）は
春や秋のときを、（ｃ）は、冬季のときを示す。

【００３７】このうち、図６（ａ）においては、軌道３
Ａ（３Ｂ）と軌道３Ｃ（３Ｄ）の熱膨脹によって、各先
端３ＡＬ１，３ＡＭ１のナイフエッジ部の間隙は最小
（Ｌmin ）となっている。そのため、台形レール６は上
方に押し上げられ、図５で示した板ばね８は圧縮され、
主搬送路１Ｍの両側面に突設された案内ピン１Ｌａは、
案内溝９ａの右端に位置している。

【００３８】また、図６（ｂ）においては、軌道３Ａ
（３Ｂ）と軌道３Ｃ（３Ｄ）の熱膨脹は僅かのために、
各先端３ＡＬ１，３ＡＭ１のナイフエッジ部の間隙は僅
かに（Ｌ０）広くなっている。そのため、台形レール６
は、板ばね８の押圧力で僅かに下方に下がって、図５で
示した板ばね８の圧縮量も僅かとなり、案内ピン１Ｌａ
は、案内溝９ａの中央部に位置している。

【００３９】さらに、図６（ｃ）においては、軌道３Ａ
（３Ｂ）と軌道３Ｃ（３Ｄ）の冷却によって、各先端３
ＡＬ１，３ＡＭ１のナイフエッジ部の間隙は最大（Ｌma
x ）となっている。そのため、台形レール６は、下方に
下がって、この台形レール６の下端面は各先端３ＡＬ，
３ＡＭの下面とほぼ同一面となり、図５で示した板ばね
８はほぼ自由状態となり、案内ピン１Ｌａは、案内溝９
ａの左端に位置している。

【００４０】このように構成された搬送装置において
も、夏季と冬季の温度の差による収縮によって長い主搬
送路が伸縮した場合には、台形レール６の上下方向への
移動によって吸収して軌道と磁気支持ユニット相互間の
電磁力の低下を防ぐことができるので、搬送車５を安定
した浮上状態で走行させることができる。

【００４１】なお、上記実施例において、台形レール６
を上方から押圧するために、この台形レール６の上面に
板ばね８を載置し、この板ばね８の上面を押え板７で支
えた例で説明したが、板ばね８の形状を、この板ばね８
の図５において右端を右側に水平に延長し、この延長部
を主搬送路１Ｍの上面に締結具で固定してもよい。この
場合には、押え板７を省くことができるので、組立てが
簡単となる利点もある。

【００４２】

【発明の効果】以上、請求項１に記載の発明によれば、
複数の軌道が端部で接続された搬送路に、軌道と対置す
る磁気支持ユニットが設けられた搬送車が懸架された磁
気浮上式搬送装置において、軌道の端部に階段部を形成
することで、磁気浮上式搬送装置の設置環境の温度変化
に伴い軌道が伸縮すると、この軌道の端部に形成された
階段部相互間で軌道の伸縮方向にずれるようにしたもの
で、設置環境の温度変化の如何にかかわらず、搬送車を
安定して浮上走行させることのできる磁気浮上式搬送装
置を得ることができる。

【００４３】また、請求項２に記載の発明によれば、複
数の軌道が端部で接続された搬送路に、軌道と対置する
磁気支持ユニットが設けられた搬送車が懸架された磁気
浮上式搬送装置において、軌道の端部をナイフエッジ状
とし、端部の間に台形レールを連設することで、磁気浮
上式搬送装置の端部の設置環境の温度変化に伴い軌道が
伸縮すると、この軌道の端部の間隙の変化に対応して、
台形レールを軌道の伸縮方向と直交方向に移動可能とし
たので、設置環境の温度変化の如何にかかわらず、搬送
車を安定して浮上走行させることのできる磁気浮上式搬
送装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の磁気浮上式搬送装置の
一実施例を示す部分斜視図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面拡大図。

【図３】図２のＢ−Ｂ断面図。

【図４】請求項２に記載の発明の磁気浮上式搬送装置の
一実施例を示す部分斜視図。

【図５】図４の部分縦断面拡大詳細図。

【図６】（ａ）は、請求項２に記載の発明の磁気浮上式
搬送装置の作用を示す部分側面図。（ｂ）は、請求項２
に記載の発明の磁気浮上式搬送装置の図６（ａ）と異な
る作用を示す部分側面図。（ｃ）は、請求項２に記載の
発明の磁気浮上式搬送装置の図６（ａ），図６（ｂ）と
異なる作用を示す部分側面図。

【図７】従来の磁気浮上式搬送装置の一例を示す斜視
図。

【図８】（ａ）は、図７の部分平面図。（ｂ）は（ａ）
の−断面斜視図。

【符号の説明】

１…搬送路、１Ｘ，１Ｙ…主搬送路、２Ａ，２Ｂ…主搬
送枠、３Ａ，３Ｂ…軌道、３ＡＸ１，３ＡＹ１，３ＢＸ
１，３ＢＹ１…階段部、４Ａ…案内筒、４Ｂ…案内軸、
５…搬送車、６…台形レール、７…押え板、８…板ば
ね、９…案内板、10…吊り金具。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の軌道が端部で接続された搬送路
に、前記軌道と対置する磁気支持ユニットが設けられた
搬送車が懸架された磁気浮上式搬送装置において、前記
軌道の前記端部に階段部を形成したことを特徴とする磁
気浮上式搬送装置。
【請求項２】複数の軌道が端部で接続された搬送路
に、前記軌道と対置する磁気支持ユニットが設けられた
搬送車が懸架された磁気浮上式搬送装置において、前記
軌道の前記端部をナイフエッジ状とし、前記端部の間に
台形レールを連設したことを特徴とする磁気浮上式搬送
装置。