JPS62157193A - Elevator - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明はクリーンルームなどで採用されて好適な昇降
装置に関し、特に、昇降体が非接触状態で移動でき、摺
動部の部材の摩耗や潤滑浦の飛散による汚染を防ぐこと
ができるような昇降装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] "Industrial Application Field" The present invention relates to an elevating device suitable for use in clean rooms, etc. In particular, the elevating body can move in a non-contact state, and it prevents wear and lubrication of sliding parts. This invention relates to an elevating device that can prevent contamination due to scattering of water.

「従来の技術」 半導体工業あるいは生物工学の工場や実験室などにおい
ては、室内の清浄度を高めることが必要とされており、
人体による汚染を防ぐために作業を機械化するとともに
、そのような場所において使用される機械も汚染源とな
らない清浄なものであることが望まれている。``Conventional technology'' In semiconductor industry or biotechnology factories and laboratories, it is necessary to improve indoor cleanliness.
It is desired that work be mechanized to prevent contamination by human bodies, and that the machines used in such places be clean and not a source of contamination.

第１２図はそのような目的で搬送装置などに採用されて
いる昇降装置の例を示すもので、この昇降装置は、立設
されたシリンダａ内に配設されている駆動体すを空気圧
や油圧により上下に移動させることによって、シリンダ
ａの外側に配設されている環状の移動体Ｃを磁力によっ
て駆動体すに従動させるものであり、その移動体Ｃによ
って物品を搬送するものである。Fig. 12 shows an example of an elevating device that is used in a conveying device for such a purpose. This elevating device uses pneumatic pressure or By moving the cylinder up and down using hydraulic pressure, an annular moving body C disposed outside the cylinder a is driven by a driving body using magnetic force, and the moving body C transports the article.

この昇降装置では、シリンダａの上下端部に接続されて
いる供給管ｄ、ｄ’より空気あるいはＡＩ］を供給して
駆動体すをシリンダａの軸線方向に上下移動し、あるい
はその位置で保持するようにしている。In this lifting device, air or AI is supplied from supply pipes d and d' connected to the upper and lower ends of cylinder a to move the driving body up and down in the axial direction of cylinder a, or to hold it in that position. I try to do that.

この駆動体すには複数の磁石ｅ・・・とこれにより磁化
されるヨークｆ・・・が備えられており、また、移動体
Ｃにはその駆動体すの磁石ｅ・・・、ヨークｒ・・・と
互いに吸引しあう磁石ｇ・・・、ヨークｈ・・・が備え
られている。そして、移動体Ｃは磁石ｅ・・・１ｇ・・
・の吸引力により駆動体すに吊持されるとともに、駆動
体すがシリンダａ内を移動するにつれて、駆動体すに従
動するようになっている。この従来の昇降装置では、移
動体Ｃはシリンダａの外面を摺動するようにされている
ので、潤滑油を用いて移動体Ｃが滑らかに摺動できるよ
うにしている。This driving body is equipped with a plurality of magnets e... and a yoke f that is magnetized by the magnets, and the movable body C is equipped with magnets e... and yokes f of the driving body C. ... and a yoke h... which attract each other are provided. Then, the moving body C has a magnet e...1g...
It is suspended by the driving body due to the suction force of the cylinder a, and is driven by the driving body as the driving body moves inside the cylinder a. In this conventional lifting device, the movable body C is configured to slide on the outer surface of the cylinder a, so lubricating oil is used to enable the movable body C to slide smoothly.

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上記のように移動体Ｃかシリンダａの外面を
摺動するようにｔ１４成されている昇降装置では、い゛
かに潤滑油を用いたとしても摺動部の摩耗を完全に防止
することはできない。そして、その摩耗により生じた摩
耗粉が周囲に飛散してしまうとともに潤滑油自体も飛散
してしまい、それらによって装置の周囲が汚染されてし
まうことは避けられない。"Problems to be Solved by the Invention" By the way, in the above-mentioned elevating device configured to slide on the outer surface of the moving body C or the cylinder a, even if lubricating oil is used, It is not possible to completely prevent wear of the sliding parts. Then, the abrasion powder generated by the wear is scattered around, and the lubricating oil itself is also scattered, which inevitably contaminates the area around the device.

従って、このような昇降装置を、たとえばクリーンルー
ム等の極めて高い清浄度が要求される室内に設置した場
合には、その摩耗粉や潤滑油によりその室の清浄度が低
下するという問題を生じてしまい、このため、従来その
ような室内に直接、装置を設置することはできないもの
であった。Therefore, if such a lifting device is installed in a room where extremely high cleanliness is required, such as a clean room, the cleanliness of the room will decrease due to wear particles and lubricating oil. Therefore, conventionally, it has been impossible to directly install the device in such a room.

また、摺動部のない機構として、例えば、磁気浮上装置
、あるいは物体間に空気層を形成するようにしたものな
どが用いられているが、これらの装置は移動体の荷重を
磁力や風圧によって相殺し、物体間の摩擦のない状態で
ものを移動させるもので、水平方向の移動には適当であ
るが上下方向の移動を行う昇降装置への応用は困難であ
った。In addition, mechanisms without sliding parts, such as magnetic levitation devices or devices that form an air layer between objects, are used, but these devices absorb the load of a moving object using magnetic force or wind pressure. This method moves objects in a state where there is no friction between objects, and while it is suitable for horizontal movement, it has been difficult to apply it to lifting devices that move vertically.

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、摩耗粉
や潤滑油が周囲に飛散することがなく、クリーンルーム
等において、も使用することの可能な昇降装置を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an elevating device that does not scatter abrasion powder or lubricating oil to the surroundings and can be used even in a clean room or the like.

「問題点を解決するための手段」 この発明は、基台に、非磁性体からなる筒状の主柱と磁
性体からなるガイド柱を立設し、この主柱及びガイド柱
に沿って昇降体を上下させる昇降装置において、上記主
柱の内部に駆動源により上下される駆動磁石を設け、上
記昇降体に上記駆動磁石と互いに吸引しあうことにより
昇降体を上記駆動磁石に従動させる従動磁石を設け、上
記昇降体に上記ガイド柱との間に吸引力を発生させて昇
降体の姿勢と位置を制御し、昇降体と主柱及びガイド柱
との間に隙間を保たしめる制御磁石を設けることにより
上記の問題点を解決するようにしたものである。"Means for Solving the Problem" This invention provides a method for raising and lowering a cylindrical main column made of a non-magnetic material and a guide column made of a magnetic material on a base, and moving up and down along the main column and the guide column. In an elevating device for raising and lowering a body, a driving magnet that is moved up and down by a drive source is provided inside the main column, and a driven magnet that causes the elevating object to follow the driving magnet by mutually attracting the elevating object to the driving magnet. and a control magnet that generates an attractive force between the elevating body and the guide column to control the attitude and position of the elevating body and maintain a gap between the elevating body and the main column and the guide column. By providing this, the above problem is solved.

「作用Ｊ この発明の昇降装置においては、駆動磁石と従動磁石の
吸引力によって昇降体が吊持されるとともに、駆動磁石
か駆動源により上下に移動すると昇降体ら駆動磁石に従
動する。また、電磁石の吸引力によって昇降体と主柱灰
びガイド柱との間の隙間が保たれ、停止時あるいは移動
時において昇降体の静荷重あるいは動荷重の大きさや分
布が変化する場合においても、電磁石の吸引力を調節す
ることにより柱と昇降体が常に非接触状態に保たれる。"Operation J" In the elevating device of the present invention, the elevating body is suspended by the attractive force of the driving magnet and the driven magnet, and when the driving magnet moves up and down by the drive source, the elevating object is driven by the driving magnet. The attraction force of the electromagnet maintains the gap between the elevating body and the main ash guide column, and even when the static load or dynamic load on the elevating body changes in magnitude or distribution when it is stopped or moving, the electromagnet's By adjusting the suction force, the column and the elevating body are always kept in a non-contact state.

「実施例」 以下、この発明の昇降装置をクリーンルームにおける搬
送装置に応用した実施例につき、第１図ないし第１１図
を参照して説明する。"Embodiment" Hereinafter, an embodiment in which the lifting device of the present invention is applied to a conveying device in a clean room will be described with reference to FIGS. 1 to 11.

第１図ないし第７図は本発明の第１の実施例を示すもの
で、この搬送装置は、レールＲの両側に立設された収納
棚りに物品Ｇを出し入れするもので、上記レールＢ上を
走行する基台Ｂと、この基台Ｂ上に設けられた本発明に
よる昇降装置Ａと、この昇降装置へにより上下される昇
降体Ｅと、この昇降体Ｂ上に上記レールＲと直交する方
向に移動自在に設けられ、その先端において物品Ｇを吊
持するスライドアームＳなどから構成されており、人間
イこより遠隔操作され、あるいはコンピュータプログラ
ムにより自動運転されて三軸方向に移動可能であるとと
もに、それぞれの摺動部が非接触構造となっているもの
である。1 to 7 show a first embodiment of the present invention, and this conveying device is for loading and unloading articles G into storage shelves installed on both sides of the rail R. A base B traveling above, a lifting device A according to the present invention provided on the base B, a lifting body E that is raised and lowered by this lifting device, and a lifting body E that is perpendicular to the rail R on this lifting body B. It consists of a slide arm S that suspends the article G at its tip, and can be moved in three axial directions by remote control by a human or automatically operated by a computer program. In addition, each sliding part has a non-contact structure.

まず、昇降装置Ａの構成から説明する。これらの図にお
いて、符号１は主柱、２はガイド柱であり、それぞれ基
台Ｂ上にその走行方向において前後に一対づつ立設され
ている。First, the configuration of the lifting device A will be explained. In these figures, reference numeral 1 indicates a main column, and 2 indicates a guide column, which are respectively erected in pairs on the base B in the front and rear in the running direction.

この主柱１，１は非磁性体材料によって円筒状に形成さ
れ、その内側が外側に対して密封された構造となってお
り、その上端にはモーターケーシング３，３が載置され
ている。このモーターケーシング３，３内にはそれぞれ
同期して回転するモーター４．４が配設されており、こ
のモーター４゜の回転軸４ａにはボールねじ機構５が継
手６により連結されている。このボールねじ機構５は、
両端部をベアリング７．７により支持されて主柱Ｉの内
軸を中心に回転自在に配設されている送りねじ５ａと、
この送りねじ５ａに螺合しているナツト５ｂからなるも
ので、送りねじ５ａがモーター４によって回転すること
により、ナツト５ｂを主柱Ｉの軸線方向（上下方向）に
移動させるものである。The main pillars 1, 1 are formed of a non-magnetic material into a cylindrical shape, and have a structure in which the inside thereof is sealed from the outside, and a motor casing 3, 3 is placed on the upper end thereof. Motors 4.4 which rotate synchronously are disposed within the motor casings 3, 3, respectively, and a ball screw mechanism 5 is connected to a rotating shaft 4a of the motors 4.degree. by a joint 6. This ball screw mechanism 5 is
A feed screw 5a whose both ends are supported by bearings 7.7 and is rotatably arranged around the inner axis of the main column I;
It consists of a nut 5b screwed onto the feed screw 5a, and when the feed screw 5a is rotated by the motor 4, the nut 5b is moved in the axial direction (vertical direction) of the main column I.

このボールねじ機構５のナツト５ｂには、駆動磁石８が
取り付けられており、この駆動磁石８は、第１の磁石９
と、その上下に配された二つの第２の磁石１０．１０か
らなっている。これら第１１第２の磁石９．１０．１０
はそれぞれ環状に形成されていて、スペーサー１１．Ｉ
Ｉにより所定の間隔を保った状態で内周面を上記ナツト
５ｂの外周面に接して固定され、それぞれの磁石９，１
０．１０の外周面が主柱ｌの内面を摺動できるようにさ
れている。上記第１の磁石９は、第５図にその部分詳細
を示すように、二つの永久磁石９　ａ、　９　ａと、そ
れらを挾んで配置された三つのヨーク９ｂ・・・からな
り、それらのヨーク９ｂ・・・は永久磁石９ａ、９ａに
よってそれぞれＮ極、Ｓ極、Ｎ極に磁化されている。ま
た、上記第２の磁石１０．１０は、それぞれ永久磁石１
０ａ・・・とそれらを挾むヨーク１０ｂ・・・からなり
、このヨークＪｏｂ・・・も、それぞれＮ極、Ｓ極、Ｎ
極に磁化されている。なお、この従動磁石８と主柱ｌと
の間には、ヨーク９ｂ・・・、１０ｂ・・・の外周面に
縦方向に形成されたｉ？＋Ｙ　８　ａ・・・と、主柱１
の内面に上記溝８ａに嵌合するように形成された突条１
ａとからなる回り止め機構Ｍが設けられでいる。A driving magnet 8 is attached to the nut 5b of this ball screw mechanism 5, and this driving magnet 8 is connected to the first magnet 9.
and two second magnets 10 and 10 arranged above and below it. These eleventh second magnets 9.10.10
are each formed in an annular shape, and the spacers 11. I
The inner circumferential surface of the nut 5b is fixed in contact with the outer circumferential surface of the nut 5b with a predetermined distance maintained by the magnets 9 and 1.
The outer circumferential surface of 0.10 mm is designed to be able to slide on the inner surface of the main pillar l. The first magnet 9, as shown in detail in FIG. 5, consists of two permanent magnets 9a, 9a and three yokes 9b placed between them. The yokes 9b... are magnetized by permanent magnets 9a, 9a to have an N pole, an S pole, and an N pole, respectively. Further, the second magnets 10 and 10 are each a permanent magnet 1.
0a... and the yoke 10b... which sandwich them, and this yoke Job... also has an N pole, an S pole, and an N pole, respectively.
magnetized to the poles. Incidentally, between the driven magnet 8 and the main column l, there are i? +Y 8 a... and main pillar 1
a protrusion 1 formed on the inner surface thereof to fit into the groove 8a;
A rotation prevention mechanism M consisting of a is provided.

上記ガイド柱２．２は磁性体を材料として断面口字状に
形成され、上端が上記モーターケーシング３，３に連結
されることにより補強されている。The guide column 2.2 is made of a magnetic material and has a cross-sectional shape, and is reinforced by being connected to the motor casings 3, 3 at its upper end.

これら主柱１，１及びガイド柱２，２に沿って昇降する
昇降体Ｅは、上記基台Ｂの長手方向に沿う長辺２１，２
＋とその両端を連結する短辺２２，２２とから平面視で
口字状に形成され、軽量かつ堅ろうな構造となっている
。この短辺２２，２２の外面中央には連結部２３．２３
が突出しておりその先端には管状体１３が形成され、そ
の内側には筒状の従動磁石１２．１２が設けられている
。この従動磁石Ｉ２は、それぞれの内径が主柱１の外径
よりやや大きな環状に形成されている第１の磁石１４及
び二つの第２の磁石１５．１５が、スペーサー１６によ
り所定間隔を保って取り付けられた構成となっている。The elevating body E that moves up and down along these main pillars 1, 1 and guide pillars 2, 2 has long sides 21, 2 along the longitudinal direction of the base B.
+ and short sides 22, 22 connecting both ends thereof form a mouth shape in plan view, and have a lightweight and sturdy structure. At the center of the outer surface of these short sides 22, 22 is a connecting portion 23.23.
protrudes, and a tubular body 13 is formed at its tip, and a cylindrical driven magnet 12.12 is provided inside the tubular body 13. This driven magnet I2 includes a first magnet 14 and two second magnets 15 and 15, each of which is formed into an annular shape whose inner diameter is slightly larger than the outer diameter of the main column 1, and which are kept at a predetermined distance by a spacer 16. It has an installed configuration.

これらの第１．第２の磁石＋４．１５．１５は、駆動磁
石８における第１．第２の磁石９，１０．１０と同様に
環状とされ、永久磁石１４ａ、Ｉ　４ａ、Ｉ　５ａ−に
よりヨーク１４　ｂ−。The first of these. The second magnet +4.15.15 is the first magnet in the drive magnet 8. Like the second magnets 9, 10, 10, it is annular and the yoke 14b- is formed by the permanent magnets 14a, I 4a, I 5a-.

１５ｂ・・・がＳ極、Ｎ極、Ｓ極となるようにされてい
る。上記のように構成された従動磁石１２は、第１、第
２の磁石＋　４．１５．１５が、上記駆動磁石８の第１
、第２の磁石９，１０．１０に主柱ｌを挾んでそれぞれ
対向するようにされている。そして、駆動磁石８及び従
動磁石１２は、第５図に示した極性から明らかなように
互いに吸引しあうようにされている。15b... serve as the south pole, north pole, and south pole. In the driven magnet 12 configured as described above, the first and second magnets + 4.15.15 are the first and second magnets of the drive magnet 8.
, are arranged to face the second magnets 9, 10, and 10, respectively, with the main column l sandwiched therebetween. The driving magnet 8 and the driven magnet 12 are designed to attract each other, as is clear from the polarities shown in FIG.

上記昇降体Ｅの長辺２１，２１の間には、上記短辺２２
，２２の内側に梁部材４１．４１が架設され、この梁部
材４１と上記短辺２２及び長辺２＋。Between the long sides 21, 21 of the elevating body E, the short side 22
, 22, and a beam member 41, 41 is installed inside the beam member 41 and the short side 22 and the long side 2+.

２１の間に上記ガイド柱２．２を挿通させるガイド孔４
２が形成されている。そして、このガイド孔４２には、
昇降体Ｅの長辺２１，２１及び梁部材４１の各面にそれ
ぞれ制御磁石４３．４４が設けられている。すなわち、
基台Ｂの走行方向すなわち長辺２１の伸びる方向をＸ軸
方向、短辺２２の方向をＸ軸方向、主柱ｌの伸びる方向
を２軸方向とすると、各長辺２１には、昇降体ＥにＸ軸
方向の変位及びＸ軸と２軸回りの回転を与える上下一対
の電磁石４３，４３、梁部材４Ｉには昇降体ＥにＸ軸方
向の変位を与える電磁石４４とが設けられている。これ
らの電磁石４３・・・、４−４．４４は平断面コ字状の
ヨーク４５とこのヨーク４５に巻かれたコイル４６とか
らなり、このヨーク４５の高さ寸法はその先端が上記ガ
イド柱２の外面に隙間を持った状態で対するように設定
されている。これらの電磁石４３，４３，４．４は、梁
部材４１．４１の内側に取り付けられた制御装置４７に
より各別に励。Guide hole 4 through which the guide column 2.2 is inserted between 21
2 is formed. In this guide hole 42,
Control magnets 43 and 44 are provided on the long sides 21 and 21 of the elevating body E and on each surface of the beam member 41, respectively. That is,
Assuming that the running direction of the base B, that is, the direction in which the long side 21 extends, is the X-axis direction, the direction of the short side 22 is the A pair of upper and lower electromagnets 43, 43 for displacing E in the X-axis direction and rotation about the X-axis and two axes, and an electromagnet 44 for displacing the elevating body E in the X-axis direction are provided on the beam member 4I. . These electromagnets 43 . They are set to face each other with a gap between the outer surfaces of the two. These electromagnets 43, 43, 4.4 are individually energized by a control device 47 mounted inside the beam member 41.41.

磁されるようになっており、それによりヨーク４５先端
とその対向するガイド柱２の部分との間に吸引力を発生
せしめ、昇降体Ｅの位置及び姿勢の制御を行わせるよう
になっている。さらに、上記ガイド孔４２．４２の内側
の適当箇所（本例においては、一方のガイド孔４２の梁
部材４１．及び−長辺２１と他方のガイド孔４２の一長
辺２１の各」二下二位置、計６箇所）にガイド孔４２の
内面とガイド柱２の外面との間隔を測定するギヤップセ
ンザ４８・・・が取り付けられており、その検出値を上
記制御装置４７に送るようになっている。これらの電磁
石４３，４３．４４、ギヤップセンザ４８及び制御装置
４７が昇降体Ｅの姿勢制御機構を構成している。It is designed to be magnetized, thereby generating an attractive force between the tip of the yoke 45 and the portion of the guide column 2 facing it, thereby controlling the position and attitude of the elevating body E. . Further, at appropriate locations inside the guide holes 42, 42 (in this example, the beam member 41 of one guide hole 42 and the long side 21 of the other guide hole 42, and the bottom of each long side 21 of the other guide hole 42). A gap sensor 48 for measuring the distance between the inner surface of the guide hole 42 and the outer surface of the guide column 2 is attached at two positions (six locations in total), and the detected value is sent to the control device 47. There is. These electromagnets 43, 43, 44, gap sensor 48, and control device 47 constitute a posture control mechanism for the elevating body E.

なお、本例においては主柱１が一対設けられており、従
って、昇降体Ｅの位置と姿勢を制御するために拘束しな
げればならない６自由度のうち、Ｚ軸方向の位置及びｙ
軸回りの回転は既に拘束されているので、上記のような
・１自由度の制御を行えばよい。In this example, a pair of main columns 1 are provided, and therefore, among the six degrees of freedom that must be constrained in order to control the position and attitude of the elevating body E, the position in the Z-axis direction and the y
Since the rotation around the axis is already constrained, it is sufficient to perform the one-degree-of-freedom control as described above.

次に、搬送装置の他の部分の構成について述べる。上記
昇降体Ｅの長辺２＋、２１の上面にはそれぞれ一対の垂
直部２４．２４とその上端を結ぶ水平部２５とからなる
支持部材２６が立設され、各長辺２１．２１の上記水平
部２５．２５の間にはガイド部材２７が架設されている
。このガイド部材２７の下面には、断面が逆Ｔ字状のガ
イドレール２８が形成されて、このガイドレール２８に
は、このガイドレール２８と嵌合する形状の溝２９を上
面に有するスライドアームＳがＸ軸方向に移動自在に取
り付けられている。このガイド部材２７とスライドアー
ムＳにおいては、ガイドレール２８と！ｆ１７２９の対
向する適当な位置に互いに吸引しあう磁石（図示略）が
取り付けられており、その吸引力により両者の接触を防
ぐ磁気浮上方式が採用され、そして、スライドアームＳ
の移動のための駆動源としては周知のリニアモーター（
図示略）が採用されている。上記スライドアームＳの左
右端部下面には被収納物品Ｇの上面に取り付けられた磁
性片３０を係脱自在に吸引する１１磁石３１が配・設さ
れている。Next, the configuration of other parts of the transport device will be described. A support member 26 consisting of a pair of vertical portions 24.24 and a horizontal portion 25 connecting the upper ends of the vertical portions 24.24 is erected on the upper surface of the long sides 2+, 21 of the elevating body E. A guide member 27 is installed between the portions 25.25. A guide rail 28 having an inverted T-shaped cross section is formed on the lower surface of the guide member 27, and the slide arm S has a groove 29 on the upper surface shaped to fit with the guide rail 28. is attached to be movable in the X-axis direction. In this guide member 27 and slide arm S, the guide rail 28! Magnets (not shown) that attract each other are attached to appropriate positions facing the f1729, and a magnetic levitation system is adopted to prevent contact between the two by the attraction force, and the slide arm S
The well-known linear motor (
(not shown) is adopted. On the lower surface of the left and right ends of the slide arm S, 11 magnets 31 are arranged and disposed to detachably attract a magnetic piece 30 attached to the upper surface of the stored article G.

上記レールＲは、第３図に示すように、上下の水平部３
２．３３と垂直部３４とから断面１字状に形成され、一
方、基台Ｂの下面にはこのレールＲに外嵌する形状の溝
３５が形成されている。この７７ＩＹ３５の下側底部及
び側部には、それぞれレールＲの上水平部３２を吸引す
ることにより、基台Ｂの荷重を支持しあるいは姿勢を制
御する電磁石３６．３　Ｇ、３７．３７が配設され、ギ
ヤップセンザ（図示略）の検出値により吸引力を調整し
て両者の接触を防ぐようになっている。また、溝３５の
上側底部にはコイル３８が配され、それによりレールＲ
の上水平部３２に渦電流を生じさせ磁界を発生させて両
者を相対移動させるように構成されたリニアモーターＬ
Ｍが配設されている。The rail R has upper and lower horizontal parts 3 as shown in FIG.
2.33 and the vertical portion 34 to form a single-shaped cross section, and on the other hand, a groove 35 shaped to fit the rail R is formed on the lower surface of the base B. Electromagnets 36.3G and 37.37 that support the load of the base B or control its posture by attracting the upper horizontal portion 32 of the rail R are arranged at the lower bottom and side portions of the 77IY35, respectively. The suction force is adjusted based on the value detected by a gap sensor (not shown) to prevent contact between the two. Further, a coil 38 is disposed at the upper bottom of the groove 35, so that the rail R
A linear motor L configured to generate an eddy current in the upper horizontal portion 32 to generate a magnetic field to relatively move the two.
M is placed.

以上のようなレールＲ１基台Ｂ１昇降装置Ａ１スライド
アームＳからなる構成のもとに、この搬送装置は摺動接
触部分が全くない状態で収納棚りへ物品Ｇを出し入れで
きるものである。Based on the structure including the rail R1, base B1, lifting device A1, and slide arm S as described above, this conveying device can take articles G into and out of storage shelves without any sliding contact parts.

この搬送装置により、例えば物品Ｇを収納棚りから出す
には、スライドアームＳを短縮した状態で基台Ｂを所要
の位置まで走行させ、次に昇降装ｆｆ１Ａを作動させて
高さを調整し、さらにスライドアームＳを伸ばして電磁
石３Ｉを磁性片３０のやや上に位置させた後、再度昇降
装置Ａを作動さＵ゛て昇降体Ｅを少し降ろし、電磁石３
１を磁性片３０に密着させて電磁石３Ｉを起動する。そ
して、上記の過程を逆に行ってスライドアームＳを短縮
し、基台Ｂを走行させて所要の位置まで移動させ、同様
の過程を行って物品Ｇを下ろすことにより操作が完了す
る。With this transport device, for example, to take out an article G from a storage shelf, the base B is moved to the required position with the slide arm S shortened, and then the height is adjusted by operating the lift ff1A. , further extend the slide arm S to position the electromagnet 3I slightly above the magnetic piece 30, and then operate the lifting device A again to lower the lifting body E a little and remove the electromagnet 3.
1 to the magnetic piece 30 and start the electromagnet 3I. Then, the above process is performed in reverse to shorten the slide arm S, the base B is moved to a required position, and the same process is performed to lower the article G, thereby completing the operation.

このような作業過程中、昇降装置Ａにおいては、２つの
モーター４，４が同期して回転するので、駆動磁石８，
８、及び従動磁石１．２．１２も常に高さが等しく、従
って、昇降体Ｅが平行に保たれる。During this work process, in the lifting device A, the two motors 4, 4 rotate synchronously, so the drive magnets 8,
8 and the driven magnets 1, 2, and 12 are always the same height, so that the elevating body E is kept parallel.

また、駆動磁石８と従動磁石１２が互いに吸引しあうこ
とから、駆動磁石８がボールねじ機構５により主柱Ｉ内
を移動した時にはその吸引力によって従動磁石１２は駆
動磁石８に従って移動する。Further, since the driving magnet 8 and the driven magnet 12 are attracted to each other, when the driving magnet 8 moves within the main column I by the ball screw mechanism 5, the driven magnet 12 moves according to the driving magnet 8 due to the attractive force.

ここで昇降体Ｅは姿勢制御機＋１４によりその位置と。Here, the elevating body E is controlled at its position by the attitude controller +14.

姿勢が一定に保たれ、それにより、従動磁石１２と主柱
ｌとはそれらの軸線が一致して、従動磁石１２と主柱１
外面との間に、主柱１の周方向全体にわたって均等な所
定間隔の隙間を常に確保することができる。The postures are kept constant, so that the axes of the driven magnet 12 and the main column 1 are aligned, and the driven magnet 12 and the main column 1 are aligned.
A uniform gap at a predetermined interval can be always maintained over the entire circumferential direction of the main pillar 1 between the main pillar 1 and the outer surface.

そして、スライドアームＳの移動や、物品Ｇの積み下ろ
しにより荷重分布が変化し、あるいは昇降体Ｅに外力が
加えられるなどして、ガイド柱２と電磁石のヨーク４５
・・・との隙間の寸法が変動したような場合にも、その
変動をギヤップセンザ４８・・・により検出し、その検
出結果に基づいて制御装置４７によって所定の電磁石４
３．４４のコイル４６に流す電流但を制御することによ
り、従動磁石１２がガイド柱２を吸引する力を制御でき
、従って、常に隙間の寸法を一定値に保つことができる
。Then, as the load distribution changes due to movement of the slide arm S, loading and unloading of articles G, or external force is applied to the elevating body E, the guide column 2 and the electromagnet yoke 45
. . . Even if the dimension of the gap between the gap and the
By controlling the current flowing through the coil 46 of 3.44, the force with which the driven magnet 12 attracts the guide column 2 can be controlled, and therefore the size of the gap can always be kept at a constant value.

なお、本例のような搬送装置において昇降体Ｅに作用す
る回転モーメントの変化が最も大きいのはスライドアー
ムＳの伸縮及びスライドアームＳの先端に物品Ｇを芒脱
ずろときであると考えられ、そのときには昇降体Ｅに対
し、ｘ！ＩＩＪ回りの回転モーメントが作用することに
なる。この場合には、スライドアームＳの伸縮を昇降体
Ｅの上下移動と同時に行わなければ、たとえ主柱１と従
動磁石１２が接触しても両者か摺動し、摩耗することが
ないが、そのような接触を防ぐために、上記のような過
程の間だけ昇降体Ｅを主柱ｌに機械的あるいは磁気的な
方法で固定してしまうクランプ機構などを設けることも
考えられる。その場合、クランプの解除を徐々に行うよ
うにして姿勢の急激な変動を防ぐような制御方法か採用
される。゛第８図ないし第１１図は本発明の第２の実施
例の昇降装置Ａ°を示すもので、上記のようなＸ軸回・
りの回転モーメントによる昇降体Ｅの姿勢変動を防ぎ、
より大きな物品の搬送を可能にするために、主柱１と従
動磁石１２を３対設けたものである。In addition, in a conveyance device such as this example, it is thought that the change in the rotational moment acting on the elevating body E is greatest when the slide arm S extends and contracts and when the article G is removed from the tip of the slide arm S. At that time, x! A rotational moment around IIJ will act. In this case, if the slide arm S is not extended or contracted simultaneously with the vertical movement of the elevating body E, even if the main column 1 and the driven magnet 12 come into contact, both will slide and will not wear out. In order to prevent such contact, it is conceivable to provide a clamp mechanism or the like that mechanically or magnetically fixes the elevating body E to the main column l only during the above-described process. In that case, a control method is adopted in which the clamp is released gradually to prevent sudden changes in the posture.゛Figures 8 to 11 show a lifting device A° according to a second embodiment of the present invention.
This prevents the posture of the elevating body E from changing due to the rotational moment of the
Three pairs of main pillars 1 and driven magnets 12 are provided in order to make it possible to transport larger articles.

すなわち、主柱ｌは基台Ｂの一端に一本、他端に二本立
設され、それに対応して、昇降体Ｅには一短辺２２の両
端に連結部２３．２３が設けられ、その先端に従動磁石
１２．１２が突出して設けら　。That is, one main pillar l is erected at one end of the base B, and two at the other end. Correspondingly, the elevating body E is provided with connecting parts 23.23 at both ends of one short side 22. A driven magnet 12.12 is provided protruding from the tip.

れている。また、ガイド柱２は基台Ｂの一端（主柱Ｉが
一本の側）のみに立設され、他端側のガイド柱は省かれ
ており、昇降体Ｅにおいてらガイド孔４２は一側（従動
磁石１２が一つの側）のみに形成され、（１ｉ！端のガ
イド孔及び制御磁石は設けられていない構成となってい
る。It is. Further, the guide column 2 is erected only at one end of the base B (the main column I is on one side), and the guide column on the other end side is omitted. (The driven magnet 12 is formed on one side) and the guide hole and control magnet at the (1i! end) are not provided.

上述のように、主柱ｌと従動磁石１２が一対増えたこと
により、昇降体ＥはさらにＸ軸回りの回転が拘束される
ことになり、残る制御すべき自由度はＸ軸及びｙ軸方向
の変位とＺ軸回りの回転の３つとなり、制御が容易にな
る。従って、本例の姿勢制御機構における制御磁石は、
長辺２１の内側の一対の電磁石４３．４３’（ｙ軸方向
の変位制御用）と、短辺２２及び梁部材４Ｉにそれぞれ
設けられた二対の電磁石４４・・・（Ｘ軸方向の変位及
びＺ軸回りの回転制御用）がガイド孔４２の内側に配設
された構成となっている。As mentioned above, due to the addition of the main pillar l and the pair of driven magnets 12, the rotation of the elevating body E around the X axis is further restricted, and the remaining degrees of freedom to be controlled are in the X and y axis directions. There are three types: displacement and rotation around the Z axis, making control easier. Therefore, the control magnet in the attitude control mechanism of this example is
A pair of electromagnets 43, 43' (for displacement control in the y-axis direction) inside the long side 21, and two pairs of electromagnets 44 (for displacement control in the X-axis direction) provided on the short side 22 and the beam member 4I, respectively. and for rotation control around the Z axis) are arranged inside the guide hole 42.

搬送装置の他の部分の＋Ｒ成は上記の実施例とほぼ等し
くなっているが、上記例と異なり、昇降体Ｅがｙ−ｚ面
に対して非対称になっているので、ガイド部材２７は平
面的配置においてほぼ昇降体Ｅの重心を通過するように
設定されている。The +R configuration of other parts of the conveyance device is almost the same as in the above embodiment, but unlike the above example, the elevating body E is asymmetrical with respect to the yz plane, so the guide member 27 is flat It is set so that it passes approximately through the center of gravity of the elevating body E in the vertical position.

この搬送装置において物品を搬送する手順等は上記例と
同じである。The procedure for transporting articles in this transport device is the same as in the above example.

この実施例の昇降装置へ゛においては、昇降体Ｅの荷重
を支持するための主柱ｌ（と駆動磁石８）と従動磁石１
２が３対設けられており、昇降体Ｅの重量を増してその
構造を強固なものにすることができ、また、より大きな
Ｘ軸回りの回転モーメントに対処できるので、スライド
アームＳにより重い物品を吊持てきるとともに、スライ
ドアームＳの伸長距離を長くすることもでき、より大き
なものを移送することもできる。そして、主柱Ｉ及び従
動磁石１２を増やした替わりに、ガイド柱２及び制御磁
石４３．４４の数を減らすことができ、製作コストが上
昇することもない。In the elevating device of this embodiment, a main column l (and a driving magnet 8) and a driven magnet 1 are used to support the load of the elevating body E.
2 are provided in three pairs, the weight of the elevating body E can be increased to strengthen its structure, and it is also possible to cope with a larger rotational moment around the X axis, so the slide arm S can handle heavy objects. In addition to being able to hang objects, the extension distance of the slide arm S can be increased, and larger objects can be transported. In addition, instead of increasing the number of main columns I and driven magnets 12, the number of guide columns 2 and control magnets 43, 44 can be reduced, and manufacturing costs do not increase.

以上で述べたように、これらの昇降装置Ａ、Ａ’では、
従動磁石Ｉ２と主注目及び制御磁石・１３゜４４とガイ
ド柱２とが常に非接触状態となって摺動する部分がない
ので、摩耗することが全くなく、そのために潤滑油も必
要としない。従って、従来の昇降装置のように、摩耗粉
や潤滑油が飛散して周囲を汚染することがなく、従来設
置することができなかったクリーンルーム等の高清浄度
の室内にも設置することが可能となる。なお、主柱ｌの
内部においては、送りねじ５ａとナツト５ｂ、また主柱
１の内面と駆動磁石８の外周面とはそれぞれ接触状ｉ３
となっているので、それらは塵耗する恐れがあり、また
それらに対しては潤滑油を用いる必要もあるが、主柱ｌ
の内部は密封されているので、主柱１の外部に摩耗粉や
潤滑浦が飛散することはない。As mentioned above, in these lifting devices A and A',
Since the driven magnet I2, the main attention and control magnet 13.degree. 44, and the guide column 2 are always in a non-contact state and there are no sliding parts, there is no wear at all, and therefore no lubricating oil is required. Therefore, unlike conventional lifting devices, wear particles and lubricating oil do not scatter and contaminate the surrounding area, and it can be installed in highly clean rooms such as clean rooms, which were previously impossible to install. becomes. In addition, inside the main column l, the feed screw 5a and the nut 5b, and the inner surface of the main column 1 and the outer peripheral surface of the drive magnet 8 are in contact with each other i3.
Therefore, there is a risk that they will wear out, and it is necessary to use lubricating oil for them, but the main pillar l
Since the inside of the main column 1 is sealed, wear particles and lubrication wells are not scattered to the outside of the main column 1.

以上、この発明の実施例について説明したが、この発明
の昇降装置は、勿論、上記のような搬送装置への使用に
限定されるものではなく、一般の昇降装置に使用されて
よい。また、主柱の数は上記例に限らず、１本でも、４
本以上でもよく、駆動磁石及び従動磁石の各磁石の構成
やその極性等は上記に限らず適宜変更して良い。たとえ
ば、上記では駆動磁石及び従動磁石は永久磁石とヨーク
により構成したが、これは永久磁石と′２［ｉ　磁石の
組み合わせにより構成しても電磁石同士の組み合わせと
しても良い。さらに、ガイド柱やガイド孔の位置、ガイ
ド柱の断面形状、制御磁石の配置なども適宜なものが採
用されてよい。Although the embodiments of the present invention have been described above, the elevating device of the present invention is of course not limited to use in the above-mentioned conveying device, and may be used in general elevating devices. In addition, the number of main pillars is not limited to the above example, even one, four
The number of magnets may be greater than 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 or more; For example, in the above description, the driving magnet and the driven magnet are composed of a permanent magnet and a yoke, but they may be composed of a combination of a permanent magnet and a '2[i magnet, or a combination of electromagnets. Further, the positions of the guide columns and guide holes, the cross-sectional shape of the guide columns, the arrangement of the control magnets, etc. may be appropriately selected.

さらに、主柱の形状については断面が円形のものに限ら
ず、たとえば角形断面としても良く、その場合、駆動磁
石と従動磁石も主柱の形状に対応させた形状とすれば良
い。また、上記では駆動磁石の駆動源としてボールねじ
機構を用いたが、これに限らず、たとえばワイヤあるい
はヂエーンにより駆動したり、油圧や空気圧を利用して
駆動する等、適宜の手段を用いることもできる。Further, the shape of the main pillar is not limited to a circular cross section, but may be, for example, a rectangular cross section. In that case, the driving magnet and the driven magnet may also have shapes corresponding to the shape of the main pillar. Furthermore, although a ball screw mechanism is used as the drive source for the drive magnet in the above example, it is not limited to this, and any suitable means may be used, such as driving by a wire or chain, driving using hydraulic pressure or air pressure, etc. can.

また、搬送装置における水平方向の移動及び荷重支持の
機構として、上記例では磁気浮上方式とリニアモーター
を採用したがミたとえば圧縮空気による浮上あるいは移
動機構としてもよい。Further, as a mechanism for horizontal movement and load support in the conveyance device, a magnetic levitation system and a linear motor are used in the above example, but a levitation or movement mechanism using compressed air may also be used, for example.

「発明の効果」 以上詳細に説明したように、この発明の昇降装置は、基
台に、非磁性体からなる筒状の主柱と磁性体からなるガ
イド柱を立設し、この主柱及びガイド柱に沿って昇降体
を上下させる昇降装置において、上記主柱の内部に駆動
源により上下される駆動磁石を設け、上記昇降体に上記
駆動磁石と互いに吸引しあうことにより昇降体を上記駆
動磁石に従動させる従動磁石を設け、上記昇降体に上記
ガイド柱との間に吸引力を発生させて昇降体の姿勢と位
置を制御し、昇降体と主柱及びガイド柱との間に隙間を
保たしめる制御磁石を設けたものであるので、従動磁石
が非接触状態を保って上下移動することができ、従来の
昇降装置のように摩耗粉が飛散することがないばかりで
なく、潤滑浦をもない。従って、この昇降装置は周囲を
汚染するおそれがなく、このため従来においては設置す
ることのできなかったクリーンルーム等の高ｌＲ浄度の
室内にも設置することができ、このクリーンルームを省
人化することによりさらに清浄度の向上を可能慮らしめ
るという優れた効果を奏するものである。"Effects of the Invention" As explained in detail above, the elevating device of the present invention has a cylindrical main column made of a non-magnetic material and a guide column made of a magnetic material erected on the base. In an elevating device that moves an elevating object up and down along a guide column, a drive magnet that is moved up and down by a drive source is provided inside the main column, and the elevating object is driven by attracting the elevating object and the drive magnet to each other. A driven magnet driven by a magnet is provided to generate an attractive force between the elevating body and the guide column to control the posture and position of the elevating body, thereby creating a gap between the elevating body and the main column and the guide column. Since it is equipped with a control magnet that maintains the position, the driven magnet can move up and down while maintaining a non-contact state, which not only prevents wear particles from scattering like in conventional lifting devices, but also eliminates the need for lubrication. I don't have any. Therefore, this lifting device has no risk of contaminating the surrounding area, and can therefore be installed in rooms with high IR purity, such as clean rooms, which could not be installed in the past, making clean rooms labor-saving. This has the excellent effect of making it possible to further improve cleanliness.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図ないし第７図はこの発明の第１の実施例を示す図
であり、第１図はこの実施例の昇降装置を備えた搬送装
置の全体を示す斜視図、第２図はその正面断面図、第３
図は側面断面図、第４図は昇降体の平面断面図、第５図
は第２図の要部の拡大図、第６図は第４図におけるＶＩ
−Ｖ［矢視図、第７図は同じく■−■矢視図である。ま
た、第８図ないし第１１図はこの発明の第２の実施例を
示すもので、第８図は搬送装置の斜視図、第９図は昇降
体の平面断面図、第１Ｏ図は第９図のＸ−Ｘ矢視図、第
１１図は同じく刈−℃矢視図である。また、第１２図は
従来の昇降装置の一例を示す断面図である。 Ａ　、Ａ’・・・・・・昇降装置、Ｂ・・・・・・基台
、Ｅ・・・・・・昇降体１・・・・主柱（筒体）、２・
・・・・・ガイド柱、５・・・・・ボールねじ機構（駆
動源）、８・・・・・・駆動磁石１２・・・・・・従動
磁石、 ４３．４４・・・・・・制御磁石（電磁石）。 出願人　　石川島播磨重工業株式会社 第４医 第５図 第６図 第７図1 to 7 are diagrams showing a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a perspective view showing the entire conveying device equipped with a lifting device of this embodiment, and FIG. 2 is a front view thereof. Cross section, 3rd
The figure is a side sectional view, Figure 4 is a plan sectional view of the elevating body, Figure 5 is an enlarged view of the main part of Figure 2, and Figure 6 is VI in Figure 4.
-V[arrow view, FIG. 7 is also a ■-■ arrow view. 8 to 11 show a second embodiment of the present invention, in which FIG. 8 is a perspective view of the conveying device, FIG. 9 is a plan sectional view of the elevating body, and FIG. The X--X arrow view in the figure and FIG. 11 are also the cutting-°C arrow view. Moreover, FIG. 12 is a sectional view showing an example of a conventional lifting device. A, A'... Lifting device, B... Base, E... Lifting body 1... Main pillar (cylindrical body), 2.
...Guide column, 5 ... Ball screw mechanism (drive source), 8 ... Drive magnet 12 ... Driven magnet, 43.44 ... Control magnet (electromagnet). Applicant Ishikawajima Harima Heavy Industries Co., Ltd. 4th Medical Department Figure 5 Figure 6 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 基台に、非磁性体からなる筒状の主柱と磁性体からなる
ガイド柱が立設され、この主柱及びガイド柱に沿って昇
降体が上下する昇降装置において、上記主柱の内部には
駆動源により上下される駆動磁石が設けられ、上記昇降
体には上記駆動磁石と互いに吸引しあうことにより昇降
体を上記駆動磁石に従動させる従動磁石が設けられると
ともに、この昇降体には上記ガイド柱に対して吸引力を
発生させて昇降体の姿勢と位置を制御し、昇降体と主柱
及びガイド柱との間に隙間を保たしめる制御磁石が設け
られていることを特徴とする昇降装置。In an elevating device in which a cylindrical main column made of a non-magnetic material and a guide column made of a magnetic material are erected on a base, and an elevating object moves up and down along the main column and the guide column, there is no space inside the main column. is provided with a driving magnet that is moved up and down by a drive source, and the elevating body is provided with a driven magnet that causes the elevating body to follow the driving magnet by mutual attraction with the driving magnet, and the elevating body is provided with a driven magnet that is moved up and down by the driving magnet. It is characterized by being provided with a control magnet that generates an attractive force on the guide column to control the attitude and position of the elevating body and maintain a gap between the elevating body and the main column and the guide column. lift device.