JPH0741992B2 - 磁気浮上搬送装置 - Google Patents
磁気浮上搬送装置Info
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- JPH0741992B2 JPH0741992B2 JP3127078A JP12707891A JPH0741992B2 JP H0741992 B2 JPH0741992 B2 JP H0741992B2 JP 3127078 A JP3127078 A JP 3127078A JP 12707891 A JP12707891 A JP 12707891A JP H0741992 B2 JPH0741992 B2 JP H0741992B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は磁気浮上搬送装置に関
し、特に、半導体製造工場などに設置されるような磁気
浮上搬送装置に関する。
し、特に、半導体製造工場などに設置されるような磁気
浮上搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の半導体製造基準の進歩に伴い、超
ＬＳＩ素子パターンの微細化がさらに進み、極めてクリ
ーン度の高い真空内製造設備が強く要求されてきてい
る。特に、１６Ｍｂｉｔ以上のＤＲＡＭ製造工程におい
ては、ダストフリーであることが絶対条件である。しか
し、直線方向の搬送が不可欠である製造設備において、
摩擦，摩耗による塵埃の発生を防ぐことは、非常に困難
である。
ＬＳＩ素子パターンの微細化がさらに進み、極めてクリ
ーン度の高い真空内製造設備が強く要求されてきてい
る。特に、１６Ｍｂｉｔ以上のＤＲＡＭ製造工程におい
ては、ダストフリーであることが絶対条件である。しか
し、直線方向の搬送が不可欠である製造設備において、
摩擦，摩耗による塵埃の発生を防ぐことは、非常に困難
である。
【０００３】一方、磁気浮上搬送装置は、磁力による非
接触の支持であるため、塵埃の発生はなく、潤滑媒体も
不要である。このため、極めてクリーン度の高い搬送装
置として注目されている。
接触の支持であるため、塵埃の発生はなく、潤滑媒体も
不要である。このため、極めてクリーン度の高い搬送装
置として注目されている。
【０００４】図５は従来の磁気浮上搬送装置の縦断面図
である。図５を参照して、レール２０上を浮上しながら
可動子１７が走行する。可動子１７はレール２０の左右
下面に対向するように設けられた複数の浮上用電磁石２
３と、レール２０とのギャップを検出する複数の変位セ
ンサ２１と、レール２０の側面に対向するように設けら
れた複数の案内用電磁石１９と、図示しない案内用変位
センサの出力により浮上用電磁石２３および案内用電磁
石１９をフィードバック制御する制御回路１８と、バッ
テリ２２とを含む。
である。図５を参照して、レール２０上を浮上しながら
可動子１７が走行する。可動子１７はレール２０の左右
下面に対向するように設けられた複数の浮上用電磁石２
３と、レール２０とのギャップを検出する複数の変位セ
ンサ２１と、レール２０の側面に対向するように設けら
れた複数の案内用電磁石１９と、図示しない案内用変位
センサの出力により浮上用電磁石２３および案内用電磁
石１９をフィードバック制御する制御回路１８と、バッ
テリ２２とを含む。
【０００５】上述のごとく構成された従来の磁気浮上搬
送装置は，浮上用電磁石２３によって可動子１７がレー
ル２０上を浮上しながら案内用電磁石１９によって案内
され、図示しないリニアモータによって走行する。
送装置は，浮上用電磁石２３によって可動子１７がレー
ル２０上を浮上しながら案内用電磁石１９によって案内
され、図示しないリニアモータによって走行する。
【０００６】しかしながら、図５に示した従来の磁気浮
上搬送装置においては、浮上用電磁石２３は積層珪素鋼
板によって構成されており、モールド材やコード類など
の高分子材料が装置の外部に露出しており、高真空中に
おいてはガス放出による汚染が問題となる。さらに、制
御回路１８を構成する電子回路やバッテリ２２などを載
置しているため、高真空を得るために必要なベーキング
には耐えることができないという問題点がある。
上搬送装置においては、浮上用電磁石２３は積層珪素鋼
板によって構成されており、モールド材やコード類など
の高分子材料が装置の外部に露出しており、高真空中に
おいてはガス放出による汚染が問題となる。さらに、制
御回路１８を構成する電子回路やバッテリ２２などを載
置しているため、高真空を得るために必要なベーキング
には耐えることができないという問題点がある。
【０００７】そこで、上述の問題点を解消するために、
浮上用電磁石２３や変位センサヘッド２１などやコード
類などのガス発生源となるものをすべて固定子側に配置
し、それから発生するガスを封止するために、固定子の
表面にＳＵＳの薄板を蝋付けしてキャン構造とし、かつ
可動子１７側には電磁石継鉄やセンサターゲット類のみ
を配置する構成が考えられる。
浮上用電磁石２３や変位センサヘッド２１などやコード
類などのガス発生源となるものをすべて固定子側に配置
し、それから発生するガスを封止するために、固定子の
表面にＳＵＳの薄板を蝋付けしてキャン構造とし、かつ
可動子１７側には電磁石継鉄やセンサターゲット類のみ
を配置する構成が考えられる。
【０００８】図６および図７は電磁石やセンサなどを固
定子側に配置した従来の磁気浮上搬送装置におけるレー
ルと電磁石などの配置図であり、特に、図６は案内方向
とヨーイング方向の支持方法を説明するための平面図で
あり、図７は進行方向に対して直角方向の断面図であ
る。
定子側に配置した従来の磁気浮上搬送装置におけるレー
ルと電磁石などの配置図であり、特に、図６は案内方向
とヨーイング方向の支持方法を説明するための平面図で
あり、図７は進行方向に対して直角方向の断面図であ
る。
【０００９】図７を参照して、固定子３６ａ，３６ｂは
一定の間隔を隔てて対向するように配置され、固定子３
６ａと３６ｂとの間を可動子２４が浮上しながら走行す
る。一方の固定子３６ａには可動子２４に対向するよう
に、上下に案内用電磁石２７ａ，２７ｂが配置され、こ
れらの案内用電磁石２７ａ，２７ｂに対向するように、
可動子２４には電磁石継鉄２８が設けられる。他方の固
定子３６ｂには可動子２４に対向するように、上下に案
内用センサ３０ａ，３０ｂが設けられ、案内用センサ３
０ａと３０ｂとの間には、案内用永久磁石レール３１が
設けられる。可動子２４には、案内用センサ３０ａと３
０ｂとに対向するように案内用センサターゲット２９
ａ，２９ｂが設けられ、案内用センサターゲット２９ａ
と２９ｂとの間には吸引用永久磁石３２と反発用永久磁
石３３とが設けられる。可動子２４の上部下面には反発
用永久磁石２５ａ，２５ｂが設けられ、これらの反発用
永久磁石２５ａ，２５ｂに対向するように、固定子３６
ａには浮上用永久磁石２６ａが設けられ、固定子３６ｂ
には浮上用永久磁石２６ｂが設けられる。固定子３６ａ
と３６ｂとの下部にはモータコイル３４が設けられ、こ
れに対向するように可動子２４にモータ界磁用永久磁石
３５が設けられる。
一定の間隔を隔てて対向するように配置され、固定子３
６ａと３６ｂとの間を可動子２４が浮上しながら走行す
る。一方の固定子３６ａには可動子２４に対向するよう
に、上下に案内用電磁石２７ａ，２７ｂが配置され、こ
れらの案内用電磁石２７ａ，２７ｂに対向するように、
可動子２４には電磁石継鉄２８が設けられる。他方の固
定子３６ｂには可動子２４に対向するように、上下に案
内用センサ３０ａ，３０ｂが設けられ、案内用センサ３
０ａと３０ｂとの間には、案内用永久磁石レール３１が
設けられる。可動子２４には、案内用センサ３０ａと３
０ｂとに対向するように案内用センサターゲット２９
ａ，２９ｂが設けられ、案内用センサターゲット２９ａ
と２９ｂとの間には吸引用永久磁石３２と反発用永久磁
石３３とが設けられる。可動子２４の上部下面には反発
用永久磁石２５ａ，２５ｂが設けられ、これらの反発用
永久磁石２５ａ，２５ｂに対向するように、固定子３６
ａには浮上用永久磁石２６ａが設けられ、固定子３６ｂ
には浮上用永久磁石２６ｂが設けられる。固定子３６ａ
と３６ｂとの下部にはモータコイル３４が設けられ、こ
れに対向するように可動子２４にモータ界磁用永久磁石
３５が設けられる。
【００１０】上述のごとく構成された磁気浮上搬送装置
において、案内方向の支持は可動子２４の側面の一方が
案内用永久磁石レール３１と吸引用永久磁石３２によっ
て吸引され、可動子２４の側面の他方が案内用電磁石２
７の磁気吸引力を制御することによって行なわれる。ヨ
ーイング方向は可動子２４の進行方向の前後端に配置し
た反発用永久磁石３３と案内用永久磁石レール３１との
間に働く反発力で受動的に支持される。また、浮上方向
とピッチング方向の支持は浮上用永久磁石レール２６と
反発用永久磁石２５との間での反発力によってなされ
る。ローリング方向の支持は、側面の上下に配置された
案内用電磁石２７ａ，２７ｂの磁気吸引力を制御するこ
とによって行なわれる。上述の磁気浮上搬送装置は、永
久磁石による受動的な支持を採用しているため、電磁石
による能動的な制御軸数を減少でき、可動子２４の進行
方向位置によって駆動する電磁石を切換えていく動作を
簡略化できる。
において、案内方向の支持は可動子２４の側面の一方が
案内用永久磁石レール３１と吸引用永久磁石３２によっ
て吸引され、可動子２４の側面の他方が案内用電磁石２
７の磁気吸引力を制御することによって行なわれる。ヨ
ーイング方向は可動子２４の進行方向の前後端に配置し
た反発用永久磁石３３と案内用永久磁石レール３１との
間に働く反発力で受動的に支持される。また、浮上方向
とピッチング方向の支持は浮上用永久磁石レール２６と
反発用永久磁石２５との間での反発力によってなされ
る。ローリング方向の支持は、側面の上下に配置された
案内用電磁石２７ａ，２７ｂの磁気吸引力を制御するこ
とによって行なわれる。上述の磁気浮上搬送装置は、永
久磁石による受動的な支持を採用しているため、電磁石
による能動的な制御軸数を減少でき、可動子２４の進行
方向位置によって駆動する電磁石を切換えていく動作を
簡略化できる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
図６および図７に示した磁気浮上搬送装置においては、
電磁石継鉄２８とセンサターゲット２９との位置が接近
しており、案内用電磁石２７による磁束がセンサターゲ
ット２９までおよび、センサ出力に干渉を及ぼすという
問題点があった。また、吸引用永久磁石３２による受動
剛性が弱いために、安定な浮上を行なうことができなか
った。
図６および図７に示した磁気浮上搬送装置においては、
電磁石継鉄２８とセンサターゲット２９との位置が接近
しており、案内用電磁石２７による磁束がセンサターゲ
ット２９までおよび、センサ出力に干渉を及ぼすという
問題点があった。また、吸引用永久磁石３２による受動
剛性が弱いために、安定な浮上を行なうことができなか
った。
【００１２】それゆえに、この発明の主たる目的は、受
動剛性を強くでき、安定に浮上し得る磁気浮上搬送装置
を提供することである。
動剛性を強くでき、安定に浮上し得る磁気浮上搬送装置
を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明は上段と下段と
からなる固定子と、固定子の上段をまたぐように走行す
る可動子とを含む磁気浮上搬送装置であって、固定子の
上段の上部にはリニアモータ用コイルが設けられるとと
もに、リニアモータ用コイルの両側に進行方向に沿って
複数の浮上用センサヘッドが設けられ、固定子の上段の
下部には複数の浮上用センサヘッドの切換タイミングを
検出するための切換用センサヘッドと、リニアモータ位
置決め用センサヘッドとが設けられるとともに、切換用
センサヘッドとリニアモータ位置決め用センサヘッドと
の両側に進行方向に沿って延びるようにレールが設けら
れ、固定子の下段の上部には浮上制御用電磁石が設けら
れる。
からなる固定子と、固定子の上段をまたぐように走行す
る可動子とを含む磁気浮上搬送装置であって、固定子の
上段の上部にはリニアモータ用コイルが設けられるとと
もに、リニアモータ用コイルの両側に進行方向に沿って
複数の浮上用センサヘッドが設けられ、固定子の上段の
下部には複数の浮上用センサヘッドの切換タイミングを
検出するための切換用センサヘッドと、リニアモータ位
置決め用センサヘッドとが設けられるとともに、切換用
センサヘッドとリニアモータ位置決め用センサヘッドと
の両側に進行方向に沿って延びるようにレールが設けら
れ、固定子の下段の上部には浮上制御用電磁石が設けら
れる。
【００１４】可動子の上部にはリニアモータ用コイルに
対向するようにリニアモータ界磁用永久磁石が設けられ
るとともに、浮上用センサターゲットに対向するように
センサターゲットが設けられ、可動子の下部にはレール
に対向するように浮上用永久磁石が設けられる。可動子
は浮上用永久磁石の磁力により浮上しかつ浮上用センサ
ヘッドの検出出力に応じて、浮上制御用電磁石が制御さ
れて可動子と固定子との間のギャップが一定にされ、各
電磁石およびセンサヘッド類が配置された固定子の表面
がステンレスの薄板が蝋付けされてキャン構造とされ
る。
対向するようにリニアモータ界磁用永久磁石が設けられ
るとともに、浮上用センサターゲットに対向するように
センサターゲットが設けられ、可動子の下部にはレール
に対向するように浮上用永久磁石が設けられる。可動子
は浮上用永久磁石の磁力により浮上しかつ浮上用センサ
ヘッドの検出出力に応じて、浮上制御用電磁石が制御さ
れて可動子と固定子との間のギャップが一定にされ、各
電磁石およびセンサヘッド類が配置された固定子の表面
がステンレスの薄板が蝋付けされてキャン構造とされ
る。
【００１５】
【作用】この発明にかかる磁気浮上搬送装置は、固定子
の上段の上部に設けられている浮上用センサによって可
動子とのギャップが検出され、そのギャップが一定とな
るように固定子の下段の上部に設けられている浮上制御
用電磁石が制御され、切換用のセンサヘッドによって検
出された切換タイミングで複数の浮上用センサヘッドが
順次切換えられる。固定子側のリニアモータ用コイルと
可動子側のリニアモータ界磁用永久磁石との駆動力で可
動子が固定子から浮上しながら走行する。
の上段の上部に設けられている浮上用センサによって可
動子とのギャップが検出され、そのギャップが一定とな
るように固定子の下段の上部に設けられている浮上制御
用電磁石が制御され、切換用のセンサヘッドによって検
出された切換タイミングで複数の浮上用センサヘッドが
順次切換えられる。固定子側のリニアモータ用コイルと
可動子側のリニアモータ界磁用永久磁石との駆動力で可
動子が固定子から浮上しながら走行する。
【００１６】
【発明の実施例】図１はこの発明の一実施例の縦断面図
であり、中央より左図Ｉと右図ＩＩを進行方向に位置を
ずらして示す。
であり、中央より左図Ｉと右図ＩＩを進行方向に位置を
ずらして示す。
【００１７】図１において、磁気浮上搬送装置は、可動
子１と固定子の上段２ａと中段２ｂと下段２ｃとから構
成されている。可動子１は基材がＳＵＳ３０４あるいは
ＳＵＳ３１６Ｌからなっており、その上部の中央部には
ヨーク３とリニアモータ界磁用永久磁石４とが設けら
れ、これらの左側にはセンサターゲット５が設けられて
いる。可動子１の下部左上側には浮上制御切換用センサ
ターゲット１４が設けられ、下部右上側にはリニアモー
タ位置決め用センサターゲット１３と浮上用永久磁石１
２とが設けられている。可動子１の下部左下側には浮上
制御用電磁石継鉄１５が設けられる。
子１と固定子の上段２ａと中段２ｂと下段２ｃとから構
成されている。可動子１は基材がＳＵＳ３０４あるいは
ＳＵＳ３１６Ｌからなっており、その上部の中央部には
ヨーク３とリニアモータ界磁用永久磁石４とが設けら
れ、これらの左側にはセンサターゲット５が設けられて
いる。可動子１の下部左上側には浮上制御切換用センサ
ターゲット１４が設けられ、下部右上側にはリニアモー
タ位置決め用センサターゲット１３と浮上用永久磁石１
２とが設けられている。可動子１の下部左下側には浮上
制御用電磁石継鉄１５が設けられる。
【００１８】一方、固定子の上段２ａと中段２ｂと下段
２ｃは可動子１と同様にして、ＳＵＳ３０４あるいはＳ
ＵＳ３１６で構成されている。固定子の上段２ａの上部
には可動子１のリニアモータ界磁用永久磁石４に対向す
るようにヨーク８と、これに巻回されたリニアモータ用
コイル７とが設けられ、その左側には可動子１のセンサ
ターゲット５に対向するように、浮上用センサヘッド６
が設けられる。固定子の上段２ａの下部左側にはレール
となる浮上用永久磁石継鉄１１とその右側に可動子１の
浮上制御切換用センサターゲット１４に対向するように
浮上制御切換用センサヘッド１０が設けられる。
２ｃは可動子１と同様にして、ＳＵＳ３０４あるいはＳ
ＵＳ３１６で構成されている。固定子の上段２ａの上部
には可動子１のリニアモータ界磁用永久磁石４に対向す
るようにヨーク８と、これに巻回されたリニアモータ用
コイル７とが設けられ、その左側には可動子１のセンサ
ターゲット５に対向するように、浮上用センサヘッド６
が設けられる。固定子の上段２ａの下部左側にはレール
となる浮上用永久磁石継鉄１１とその右側に可動子１の
浮上制御切換用センサターゲット１４に対向するように
浮上制御切換用センサヘッド１０が設けられる。
【００１９】固定子の上段２ａの下部右側には可動子１
の浮上用永久磁石１２に対向するように、浮上用永久磁
石継鉄１１が設けられ、その左側にはリニアモータ位置
決め用センサヘッド９が設けられる。
の浮上用永久磁石１２に対向するように、浮上用永久磁
石継鉄１１が設けられ、その左側にはリニアモータ位置
決め用センサヘッド９が設けられる。
【００２０】なお、リニアモータ，センサ類のコイル、
モールド材から発生するガスを封止するために、それぞ
れの表面にはＳＵＳ３０４などの薄板が蝋付けされ、ス
キャン構造とされる。
モールド材から発生するガスを封止するために、それぞ
れの表面にはＳＵＳ３０４などの薄板が蝋付けされ、ス
キャン構造とされる。
【００２１】固定子の下段２ｃ上部には、浮上制御用電
磁石継鉄１５に対向するように浮上制御用電磁石１６が
設けられている。固定子の下段２ｃも固定子の上段２ａ
と同様にしてキャン構造とされる。
磁石継鉄１５に対向するように浮上制御用電磁石１６が
設けられている。固定子の下段２ｃも固定子の上段２ａ
と同様にしてキャン構造とされる。
【００２２】図２は図１に示した浮上用センサヘッド６
とセンサターゲット５の進行方向における配置を示す図
である。
とセンサターゲット５の進行方向における配置を示す図
である。
【００２３】図１に示したセンサターゲット５と浮上用
センサターゲット６とからなる浮上用センサは、各壁の
ＳＵＳ板を通して可動子１の浮上位置を検出しなければ
ならないので、搬送波数１０ｋＨｚ程度のリラクタンス
式センサが用いられる。可動子１の前後左右に合計４個
のセンサターゲット５ａ，５ａ，５ｂ，５ｂが配置され
る。センサヘッド６は長形のものが進行方向に沿って左
右に複数個６ａ，６ｂ，６ｃ…が連続して配置される。
前部のセンサターゲット５ａ，５ｂの間隔は、その間に
センサヘッド６が少なくとも１個以上入るようにされ
る。センサヘッドコア，センサターゲットの材質は、渦
電流の影響を少なくするために、固有抵抗が大きくかつ
高周波透磁率の優れたフェライト材が使用される。
センサターゲット６とからなる浮上用センサは、各壁の
ＳＵＳ板を通して可動子１の浮上位置を検出しなければ
ならないので、搬送波数１０ｋＨｚ程度のリラクタンス
式センサが用いられる。可動子１の前後左右に合計４個
のセンサターゲット５ａ，５ａ，５ｂ，５ｂが配置され
る。センサヘッド６は長形のものが進行方向に沿って左
右に複数個６ａ，６ｂ，６ｃ…が連続して配置される。
前部のセンサターゲット５ａ，５ｂの間隔は、その間に
センサヘッド６が少なくとも１個以上入るようにされ
る。センサヘッドコア，センサターゲットの材質は、渦
電流の影響を少なくするために、固有抵抗が大きくかつ
高周波透磁率の優れたフェライト材が使用される。
【００２４】図３は進行方向における浮上用永久磁石と
浮上制御用電磁石継鉄と浮上制御用電磁石と浮上用永久
磁石継鉄との配置を示す図である。図３を参照して、浮
上用永久磁石１２ａ，１２ｂと浮上制御用電磁石継鉄１
５ａ，１５ｂとは前後に位相ずらして並べられ、それぞ
れ可動子１の前後左右４か所に配置される。浮上用永久
磁石継鉄１１は進行方向に切れ目なく連続に施設され
る。浮上制御用電磁石１６は長形のものを左右に複数個
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ…が連続して配置され、浮上制
御用電磁石継鉄１５の間隔は、その間に浮上制御用電磁
石１６が少なくとも１個入るようにされる。前述の浮上
用センサターゲット５と浮上制御用電磁石継鉄１５の可
動子１上における進行方向の位置は同じであり、浮上用
センサヘッド６と浮上制御用電磁石１６の１個あたりの
長さは同じ寸法であり、進行方向に対する位相関係も同
じ、つまりエッジが揃えられている。
浮上制御用電磁石継鉄と浮上制御用電磁石と浮上用永久
磁石継鉄との配置を示す図である。図３を参照して、浮
上用永久磁石１２ａ，１２ｂと浮上制御用電磁石継鉄１
５ａ，１５ｂとは前後に位相ずらして並べられ、それぞ
れ可動子１の前後左右４か所に配置される。浮上用永久
磁石継鉄１１は進行方向に切れ目なく連続に施設され
る。浮上制御用電磁石１６は長形のものを左右に複数個
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ…が連続して配置され、浮上制
御用電磁石継鉄１５の間隔は、その間に浮上制御用電磁
石１６が少なくとも１個入るようにされる。前述の浮上
用センサターゲット５と浮上制御用電磁石継鉄１５の可
動子１上における進行方向の位置は同じであり、浮上用
センサヘッド６と浮上制御用電磁石１６の１個あたりの
長さは同じ寸法であり、進行方向に対する位相関係も同
じ、つまりエッジが揃えられている。
【００２５】次に、この発明における磁気浮上搬送装置
の制御方式について説明する。まず、固定子の上段２ａ
に進行方向に沿って複数個配置された浮上制御切換用セ
ンサヘッド１０によって、可動子１に取付けられている
浮上制御切換用センサターゲット１４が検出され、可動
子１の位置が検知される。なお、このセンサはミニチュ
アポット型リラクタンス式センサである。
の制御方式について説明する。まず、固定子の上段２ａ
に進行方向に沿って複数個配置された浮上制御切換用セ
ンサヘッド１０によって、可動子１に取付けられている
浮上制御切換用センサターゲット１４が検出され、可動
子１の位置が検知される。なお、このセンサはミニチュ
アポット型リラクタンス式センサである。
【００２６】次に、可動子１の位置に応じて、複数個の
浮上用センサ信号の中から必要な信号のみが図示しない
マルチプレクサによって選択される。これらの信号は中
枢の制御回路に与えられ、演算処理されて制御信号が作
成される。デマルチプレクサにより、複数個の電磁石の
うち駆動すべきいくつかの電磁石のアンプ部にのみ信号
が与えられる。可動子１は浮上用永久磁石１２によって
上方向に吸引され、一方制御用電磁石１６によって下方
向への吸引力が働くようになっているので、この電磁石
の吸引力を制御することによって、浮上方向，ピッチン
グ方向，ローリング方向の制御を行なうことができる。
案内方向とヨーイング方向は、浮上用永久磁石１２と浮
上用永久磁石継鉄１１と浮上制御用電磁石１６と浮上制
御用電磁石継鉄１５とのスタガ力によって、受動的に制
御される。すなわち、基本的には、能動三軸制御方式で
ある。
浮上用センサ信号の中から必要な信号のみが図示しない
マルチプレクサによって選択される。これらの信号は中
枢の制御回路に与えられ、演算処理されて制御信号が作
成される。デマルチプレクサにより、複数個の電磁石の
うち駆動すべきいくつかの電磁石のアンプ部にのみ信号
が与えられる。可動子１は浮上用永久磁石１２によって
上方向に吸引され、一方制御用電磁石１６によって下方
向への吸引力が働くようになっているので、この電磁石
の吸引力を制御することによって、浮上方向，ピッチン
グ方向，ローリング方向の制御を行なうことができる。
案内方向とヨーイング方向は、浮上用永久磁石１２と浮
上用永久磁石継鉄１１と浮上制御用電磁石１６と浮上制
御用電磁石継鉄１５とのスタガ力によって、受動的に制
御される。すなわち、基本的には、能動三軸制御方式で
ある。
【００２７】可動子１の進行方向への駆動，位置決めは
ユニット化が容易であり、かつ磁気浮上制御系への外乱
を少なくできるという点で、コアレスＤＣブラシレスリ
ニアモータが適用される。可動子１にはリニアモータ界
磁用永久磁石４とヨーク３とが配置され、固定子２には
空芯コイル７とヨーク８とが配置されている。ブラシレ
スモータの場合、通常は通電タイミング用の位置検出素
子としてホールＩＣなどが各コイルごとに取付けられる
が、ベーキング時における耐熱性が問題であり、かつ多
数個必要であるため、この実施例では用いられていな
い。
ユニット化が容易であり、かつ磁気浮上制御系への外乱
を少なくできるという点で、コアレスＤＣブラシレスリ
ニアモータが適用される。可動子１にはリニアモータ界
磁用永久磁石４とヨーク３とが配置され、固定子２には
空芯コイル７とヨーク８とが配置されている。ブラシレ
スモータの場合、通常は通電タイミング用の位置検出素
子としてホールＩＣなどが各コイルごとに取付けられる
が、ベーキング時における耐熱性が問題であり、かつ多
数個必要であるため、この実施例では用いられていな
い。
【００２８】また、この実施例においては、可動子１に
能動部品を一切置かないという構成上、進行方向に絶対
位置を測定できるセンサは限られてくる。さらに、高温
かつ真空環境で使用できるものは現在見当たらない。そ
こで、駆動，位置決め制御をどのようにするかである
が、通常の駆動は通電タイミングをチャート化したもの
をコンピュータに入力しておき、原点復帰後それに従っ
て各モータコイルに通電を行ない、搬送波を形成して駆
動する。位置決めは予め設定した位置に位置決めセンサ
ヘッドを埋設しておき、可動子１がある位置まできた場
合に、通常の駆動から位置決め制御に切換え、ＰＷＭ制
御などを用いて位置決め制御を行なう。
能動部品を一切置かないという構成上、進行方向に絶対
位置を測定できるセンサは限られてくる。さらに、高温
かつ真空環境で使用できるものは現在見当たらない。そ
こで、駆動，位置決め制御をどのようにするかである
が、通常の駆動は通電タイミングをチャート化したもの
をコンピュータに入力しておき、原点復帰後それに従っ
て各モータコイルに通電を行ない、搬送波を形成して駆
動する。位置決めは予め設定した位置に位置決めセンサ
ヘッドを埋設しておき、可動子１がある位置まできた場
合に、通常の駆動から位置決め制御に切換え、ＰＷＭ制
御などを用いて位置決め制御を行なう。
【００２９】図４は位置決めセンサの一例を示す図であ
る。位置決めセンサとしては、リニアレゾルバ，インダ
クトシンなども考えられるが、位置決め精度が±０．５
ｍｍ程度の仕様であるならば、図４に示すようなごく簡
単な構造のものを適用できる。磁気浮上制御系により、
可動子１の浮上方向，ピッチング方向，ローリング方向
が制御されているため、位置決め用センサターゲット１
３の進行方向の傾斜をつけるだけで位置検出を行なうこ
とができる。
る。位置決めセンサとしては、リニアレゾルバ，インダ
クトシンなども考えられるが、位置決め精度が±０．５
ｍｍ程度の仕様であるならば、図４に示すようなごく簡
単な構造のものを適用できる。磁気浮上制御系により、
可動子１の浮上方向，ピッチング方向，ローリング方向
が制御されているため、位置決め用センサターゲット１
３の進行方向の傾斜をつけるだけで位置検出を行なうこ
とができる。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、固定
子の下段上部に浮上制御用電磁石を設け、可動子の下部
に浮上制御用電磁石継鉄を設け、可動子の上部にセンサ
ターゲットを設けるようにしたので、浮上制御用電磁石
の磁束がセンサターゲットにまでおよぶことがなく、セ
ンサ出力に干渉の問題を生じることがない。さらに、固
定子の上段の下部に設けられたレールに対向するように
可動子側に浮上用永久磁石を設け、固定子の下段に設け
られた浮上制御用電磁石を制御して可動子を浮上させて
いるので、受動剛性を高めることができる。
子の下段上部に浮上制御用電磁石を設け、可動子の下部
に浮上制御用電磁石継鉄を設け、可動子の上部にセンサ
ターゲットを設けるようにしたので、浮上制御用電磁石
の磁束がセンサターゲットにまでおよぶことがなく、セ
ンサ出力に干渉の問題を生じることがない。さらに、固
定子の上段の下部に設けられたレールに対向するように
可動子側に浮上用永久磁石を設け、固定子の下段に設け
られた浮上制御用電磁石を制御して可動子を浮上させて
いるので、受動剛性を高めることができる。
【図１】この発明の一実施例の縦断面図である。
【図２】図１に示した浮上用センサヘッドとセンサター
ゲットの進行方向における配置を示す図である。
ゲットの進行方向における配置を示す図である。
【図３】進行方向における浮上用永久磁石と浮上制御用
電磁石継鉄と浮上制御用電磁石と浮上用永久磁石継鉄の
配置を示す図である。
電磁石継鉄と浮上制御用電磁石と浮上用永久磁石継鉄の
配置を示す図である。
【図４】位置決めセンサの一例を示す図である。
【図５】従来の磁気浮上搬送装置の縦断面図である。
【図６】電磁石やセンサなどを固定子側に配置した従来
の磁気浮上搬送装置におけるレールと電磁石の間の配置
図であり、案内方向とヨーイング方向の支持方法を説明
するための平面図である。
の磁気浮上搬送装置におけるレールと電磁石の間の配置
図であり、案内方向とヨーイング方向の支持方法を説明
するための平面図である。
【図７】従来の磁気浮上搬送装置における進行方向に対
して直角方向の断面図である。
して直角方向の断面図である。
１ 可動子 ２ａ 固定子上段 ２ｂ 固定子中段 ２ｃ 固定子下段 ３ ヨーク ４ リニアモータ界磁用永久磁石 ５ センサターゲット ６ 浮上用センサヘッド ７ リニアモータ用コイル ８ ヨーク ９ リニアモータ位置決め用センサヘッド １０ 浮上制御切換用センサヘッド １１ 浮上用永久磁石継鉄 １２ 浮上用永久磁石 １３ リニアモータ位置決め用センサターゲット １４ 浮上制御切換用センサターゲット １５ 浮上制御用電磁石継鉄 １６ 浮上制御用電磁石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６１Ｂ 13/08 Ｂ Ｈ０１Ｆ 7/20 Ｅ Ｈ０２Ｐ 7/00 １０１ Ｂ 8625−5Ｈ Ｂ６１Ｂ 13/08 Ｂ Ｂ６５Ｇ 54/02
Claims (1)
- 【請求項１】 上段と下段とからなる固定子と、前記固
定子の上段をまたぐように走行する可動子とを含む磁気
浮上搬送装置であって、前記固定子の上段の上部には、
リニアモータ用コイルが設けられるとともに、前記リニ
アモータ用コイルの両側に進行方向に沿って複数の浮上
用センサヘッドが設けられ、前記固定子の上段の下部に
は、前記複数の浮上用センサヘッドの切換タイミングを
検出するための切換用センサヘッドと、リニアモータ位
置決め用センサヘッドとが設けられるとともに、前記切
換用センサヘッドと前記リニアモータ位置決め用センサ
ヘッドとの両側に進行方向に沿って延びるようにレール
が設けられ、前記固定子の下段の上部には、浮上制御用
電磁石が設けられ、前記可動子の上部には、前記リニア
モータ用コイルに対向するようにリニアモータ界磁用永
久磁石が設けられるとともに、前記浮上用センサに対向
するようにセンサターゲットが設けられ、前記可動子の
下部には、前記レールに対向するように浮上用永久磁石
が設けられるとともに、前記浮上制御用電磁石に対向す
るように浮上制御用電磁石継鉄が設けられ、前記可動子
は前記浮上用永久磁石の磁力により浮上し、かつ前記浮
上用センサヘッドの検出出力に応じて、前記浮上制御用
電磁石が制御されて前記可動子と前記固定子との間のギ
ャップが一定にされ、前記各電磁石およびセンサヘッド
類が配置された固定子の表面にステンレスの薄板が蝋付
けされていることを特徴とする、磁気浮上搬送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3127078A JPH0741992B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 磁気浮上搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3127078A JPH0741992B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 磁気浮上搬送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH054717A JPH054717A (ja) | 1993-01-14 |
| JPH0741992B2 true JPH0741992B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=14951032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3127078A Expired - Fee Related JPH0741992B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 磁気浮上搬送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741992B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8960099B2 (en) | 2002-07-22 | 2015-02-24 | Brooks Automation, Inc | Substrate processing apparatus |
| EP1502892A1 (de) * | 2003-07-31 | 2005-02-02 | Inventio Ag | Antriebseinrichtung für Fahrtreppenstufe |
| CN103660991B (zh) * | 2013-12-12 | 2016-02-17 | 南车株洲电力机车有限公司 | 一种常导磁浮列车非线性悬浮控制方法及其控制*** |
| DE102014005897B3 (de) * | 2014-04-25 | 2015-09-17 | Mecatronix Ag | Vorrichtung zum Halten, Positionieren und/oder Bewegen eines Objekts |
| CN106913145A (zh) * | 2015-12-25 | 2017-07-04 | 龚书平 | 一种磁悬浮碗盘 |
| JP7060995B2 (ja) * | 2018-03-30 | 2022-04-27 | キヤノン株式会社 | ステージ装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法 |
-
1991
- 1991-05-30 JP JP3127078A patent/JPH0741992B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH054717A (ja) | 1993-01-14 |
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Legal Events
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