JPS62166707A - リニアモ−タ利用の磁気浮上式搬送設備 - 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、工場内等で各種ワークを荷移載用ス
テーション間に亘って搬送するために、磁気浮上式の移
動体を、リニアモータを利用して移動させるリニアモー
タ利用の磁気浮上式搬送設備に関し、詳しくは、搬送用
の移動体の移動経路に沿って移動体ガイドを設け、前記
移動体を前記移動体ガイドに沿って移動させるリニアモ
ータを設けると共に、前記移動体を前記移動体ガイドに
対して浮上させる電磁石、前記移動体の前記移動体ガイ
ドに対する浮上量を検出するギャップセンサ、及び、前
記浮上量を設定範囲内に維持すべく、前記ギャップセン
サの検出情報に基づいて前記電磁石への通電を制御する
通電制御手段の夫々を設けたリニアモータ利用の磁気浮
上式搬送設備に関する。

〔従来の技術〕

上記この種のリニアモータ利用の磁気浮上式搬送設備に
おいては、移動体が移動中に移動体ガイドへ接触しない
ように、移動体側に設けたギャップセンサにて移動体の
浮上量を検出し、浮上用電磁石への通電を制御して、移
動体の移動体ガイドに対する浮上量が設定範囲内に維持
されるように制御すると共に、リニアモータにて、移動
体ガイドに対して浮上した移動体を、その移動に要する
抵抗を無視できる状態で、移動体ガイドに沿って移動さ
せるようにしたものである。

そして、移動体ガイドを構成するに、複数個のガイド部
分を継いで形成することになる。

ところで、上記搬送設備においては、移動体側に設けた
ギャップセンサによる移動体の浮上量の検出情報に基づ
いて、浮上用の電磁石への通電を制御することにより、
移動体の浮上量を適正状態に維持させる構成であること
から、移動体ガイドにその継目箇所で大きな隙間が生じ
ていると、移動体がごの継目箇所を通過する際に、ギャ
ップセンサが、その検出浮上量が突然大きく変化したよ
うに誤動作して、移動体を移動体ガイドに衝突させてし
まう虞れがある。

このため、従来では、全移動経路に亘って、移動体ガイ
ドの継目箇所に大きな隙間が生じないように精度良く施
工するようにしていた。

尚、移動経路中に、移動体の移動経路を切り換えるため
の可動式のガイド部分を設ける必要が生じる場合がある
が、このような場合にも、継目箇所に大きな隙間を生じ
ないように施工することは勿論である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

移動体ガイドの継目箇所に、大きな隙間が生じないよう
に施工しようとすると、移動体の移動経路に沿って並ぶ
多数個のガイド部分夫々を、精度良く設置しなければな
らず、移動体ガイドの施工のために、設備全体のコスト
が高価になるものであった。

尚、移動体の移動経路を切り換えるための可動式のガイ
ド部分において、継目箇所に大きな隙間が生じないよう
にするには、可動式ガイド部分を移動自在に支持する構
造及び可動式ガイド部分を移動操作する構造夫々をも、
極めて精度良く製作並びに設置する必要が応じ、この点
からも設備全体のコストが高価になるものであった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、移動体ガイドの施工の簡略化を図りながらも
、移動体ガイドに継目箇所があっても、移動体の浮上量
を適正状態に維持できるようにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によるリニアモータ利用の磁気浮上式搬送設備の
特徴構成は、前記移動体ガイドの継目箇所を検出する継
目検出手段を設けると共に、前記ギャップセンサの２個
を移動体前後方向に間隔を隔てて設け、それら両ギャッ
プセンサのうちの前記移動体ガイドの継目箇所に位置し
ないものを検出作用状態に切り換えるべく、前記継目検
出手段の検出情報に基づいて前記両ギャップセンサを選
択的に検出作用状態に切り換えるギヤ、ブセンサ選択手
段を設けてある点にあり、その作用並びに効果は以下の
通りである。

〔作　用〕

すなわち、移動体前後方向に間隔を隔てて位置する２個
のギヤツブセンサのうちの、移動体ガイドの継目箇所に
位置しないギヤツブセンサを、選択的に検出作用状態に
切り換えて、移動体ガイドの継目箇所に位置しないギャ
ップセンサからの検出情報に基づいて浮上用電磁石への
通電を制御するようにしである。

〔発明の効果〕 従って、移動体ガイドの継目箇所に大きな隙間があって
も、それに拘らず、移動体ガイドに対する移動体の浮上
量を適切に検出させながら移動体を適正通り浮上させる
ことができるのであり、もって、多数個のガイド部分を
移動体に移動経路に沿って並べるように設置することを
、特別に精度を向上させずに行えるものとなって、つま
り、移動体ガイドの施工を特別に精度を向上させること
なく行えるものとなって、設備全体の低廉化を図ること
ができるようになった。

〔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５図に示すように、荷移載用のステーション（Ｓ　１
”　）間に亘って移動させる荷搬送用の移動体（Ｖ）の
移動経路に沿って移動体ガイド（Ａ）を設け、前記移動
体（Ｖ）を、磁気により浮上させ、且つ、リニアモータ
（Ｍ。）によって駆動しながら物品搬送を行えるように
構成しである。尚、図中、（ＳＷ）は、前記移動体（Ｖ
）を載せた状態で縦軸周りに回転させることにより前記
移動体（Ｖ）の向きを変更する可動式ガイド部分（Ａ１
）を備えたスイッチ部である。

前記移動体ガイド（Ａ）を構成するに、第２図〜第５図
に示すように、鉄等の磁性材を用いて横断面形状が略Ｕ
字状に形成した本体部（２）を設けると共に、その本体
部（２）のサポート部材（３）を設けてある。そして、
前記本体部（２）の底壁部（２Ａ）の所定箇所に、前記
リニアモータ（１’＋６）の−次側コイル（ＣＩ）、（
Ｃｇ）を取り付けである。

つまり、前記ステーション（ＳＴ）及びスイッチ部（外
）において、移動体（Ｖ）を減速停止及び加速発進させ
るための一次側コイル（Ｃ１）、及び、ステーション（
ＳＴ）間の途中において、移動体（Ｖ）を加速させるた
めの中継用の一次側コイル（Ｃ２）を、前記移動体ガイ
ド（Ａ）に取り付けである。

但し、移動体（Ｖ）をステーション（ＳＴ）にて停止さ
せずに通過させる場合は、ステーション用の一次側コイ
ル（Ｃ３）を、前記中継用の一次側コイルとして作用さ
せることとなる。

尚、前記移動体ガイド（Ａ）は、予め適当長さ毎に形成
されたガイド部分を、搬送設備の施工時に順次接続して
継目箇所（第５図中、（Ｊ）で示す）を有する状態で設
置されることとなる。ところで、前記移動体ガイド（Ａ
）とスイッチ部（ＳＷ）との接続部には、このスイッチ
部（ＳＷ）におけるガイド部分（Ａ１）が回転自在に構
成されていることから、必然的に継目箇所が生じること
となる。

又、図中、（貼）、（Ｂｚ）は、前記−次側コイル（Ｃ
Ｉ）、（Ｃ２）の駆動を制御するリニアモータ駆動装置
、（Ｆ）は、前記リニアモータ駆動装置（Ｂ１）。

（Ｂ２）の作動を集中制御して移動体（Ｖ）が前記ステ
ーション（ＳＴ）間を移動するように制御する中央制御
装置、（Ｍ３）は、前記ステーション（ＳＴ）及びスイ
ッチ部（ＳＷ）にて移動体（Ｖ）を停止状態で保持する
ための電磁石であり、前記移動体（Ｖ）の底面部を吸着
して、移動体（Ｖ）が所望の停止位置から移動しないよ
うに保持するために用いるものであり、移動体（Ｖ）の
前後左右の端部に対応する位置の前記ナボート部材（３
）の両側に配置しである。

前記移動体（Ｖ）を構成するに、第２図〜第４図に示す
ように、上部に荷２装置部分（１）が形成された外装カ
バー（Ｋ）を設けると共に、その外装カバー（Ｋ）内に
、各種機器の支持枠を兼ねたフレームを設けてある。つ
まり、前記−次側コイル（ＣＩ）、（Ｃｍ）に対向する
位置に、リニアモータ（Ｍ。）の二次導体（４）を、移
動体（Ｖ）前後方向に向かって水平姿勢で取り付け、前
記サポート部材（３）の両横側位置には、前記本体部（
２）の底壁部（２ａ）を吸引することにより移動体（Ｖ
）を浮上させる第１電磁石（浩）を設け、更に、前記本
体部（２）の側壁部（２ｂ）の左右夫々の対向する位置
には、この側壁部（２ｂ）を左右両側から吸引して、移
動体（Ｖ）が前記側壁部（２ｂ）に？ｆｆｉ突すること
を防止する第２電磁石（ＦＩｚ）を設けてある。但し、
前記第１電磁石（ｉ１）及び第２電磁石（Ｍ２）は、夫
々移動体（Ｖ）の前後左右各端部の４箇所に設けてあり
、これら電磁石（１，（ｉ’ｌｚ）の夫々が、前記本体
部（２）に対する接近度を検出するギャップセンサ（Ｓ
１）、（Ｓ２）、　（Ｓ２）による検出情報に基づいて
各別に通電を制御され、移動体ガイＦ’（Ａ）に対する
移動体（Ｖ）の浮上量及び左右間隔が設定距離に維持さ
れるようにしである。

尚、図中、（Ｅ）は前記電磁石（Ｍ１）、（Ｍｌ）及び
詳しくは後述する移動体側の制御回路（Ｇ）へ電力を供
給するバッテリ、（６）は前記バッテリ（Ｅ）の電力が
、移動体（Ｖ）を浮上させるには不足する程度まで消費
された場合や、制御上のトラブル等により移動体（Ｖ）
が移動体ガイド（Ａ）上で停止した際に、移動体（Ｖ）
を容易に移動させることが可能なように設けた車輪であ
る。但し、移動体（Ｖ）が浮上している間は、移動体ガ
イド（Ａ）に接触しない位置に設けてある。又、（７）
は移動体（Ｖ）の前後方向に向かって所定間隔で孔（７
ａ）を開けたスリット板であり、前記ステーション（Ｓ
Ｔ）やスイッチ部（ＳＷ）の移動体ガイド側に設けた二
相式フォトインクラブド型の光センサ（Ｓ１）にて、移
動体（Ｖ）の通過に伴って前記スリット板（７）にて遮
断される光の遮断回数、その時間間隔、及び、二相の検
出信号の位相差変化を検出させることにより、移動体（
Ｖ）の位置、走行速度、及び、移動方向を検出するリニ
アエンコーダとして機能するように構成しである。

前記リニアエンコーダによる検出情報に基づいて、移動
体（Ｖ）を停止及び加速発進させる手段について詳述す
れば、前記ステーション（ＳＴ）、やスイッチ部（ＳＷ
）に設けた停止・加速発進用の一次側コイノ喧Ｃ＋）の
駆動を制御するリニアモータ駆動装置（Ｉりにて移動体
（Ｖ）を停止及び加速発進させる際に、その制御情報と
して前記リニアエンコーダによる検出情報を用いること
になる。

すなわち、第６図に示すように、前記リニアモータ駆動
装置（Ｂ１）を構成するに、移動体（Ｖ）の停止指令、
発進指令、及び、通過指令等の各種情報を前記中央制御
装置（Ｆ）との間で通信するリニアモータごントローラ
（１０）を設けてある。

そして、前記光センサ（Ｂ３）からの出力信号に基づい
て移動体（Ｖ）の位置（δ）及び速度（ω）を演算出力
するセンサ信号処理部（９）、このセンサ信号処理部（
９）から出力される移動体（Ｖ）の位置（δ）に基づい
て移動体（Ｖ）の目標走行速度を出力する目標速度設定
部（１１）、この目標速度設定部（１１）から出力され
る指令情報と前記センサ信号処理部（９）から出力され
る検出速度（ω）とを比較してその偏差を演算する速度
偏差演算部（１２）、及び、この速度偏差演算部（１２
）から出力される速度偏差に基づいて前記−次側コイル
（ＣＩ　）の駆動を制御する駆動部（１３）を設けてあ
る。

尚、本実施例では、上記−次側コイル（Ｃ１）の駆動を
制御するに、インバータ方式にて制御するようにしであ
るが、−次側コイル（Ｃ２）への通電電圧を制御する電
圧制御式を用いてもよい。又、前記中継用の一次側コイ
ル（Ｃ２）の駆動を制御する中継用のリニアモータ駆動
装置（Ｂ２）は、移動体（１／）を停止させる必要がな
いことから、前記ステーション（ＳＴ）及びスイッチ部
（鉢）のリニアモータ駆動装置（Ｂ１）を簡略化した構
成としである。つまり、前記リニアエンコーダの替わり
に、中継用の一次側コイル（Ｃ２）に対する移動体（Ｖ
）の接近や一次側コイル（Ｃ２）の配置位置上への在席
等を検出するセンサ（図示せず）を移動体ガイド側に設
け、そのセンサによる移動体（Ｖ）の接近や在席検出等
の情報に基づいて、前記中央制御装置（Ｆ）から指令さ
れる駆動方向つまり移動体（Ｖ）の走行方向に対応した
所定の駆動力を発生するように、前記中継用の一次側コ
イル（Ｃ２）の駆動を開始・停止するように構成しであ
る。

以下、前記ギャップセンサ（Ｓ１）、（５２）による検
出１ｎ報ζこ基づいて、前記第１電磁石（に１）、第２
電磁石（Ｍｌ）への通電を制御する通電制御手段として
の制御装置（Ｇ）のＪｔ＆成について説明する。

第１図〜第４図に示すように、前記ギャップセンサ（Ｓ
１）、（Ｂ２）は、第１電磁石（−）及び第２電磁石（
Ｍｌ）夫々の前後両側近傍において、その検出作用面が
、前記移動体ガイド（Ａ）の本体部（２）の方向を向く
状態で、夫々２個を一対として設けてあり、前記本体部
（２）に生じる渦電流強度を検出して、移動体（Ｖ）と
ｉｉＩ記本体部（２）との間隙が狭くなるほどその出力
信号レベルが高くなるように、ギヤノブとその検出出力
信号しヘルとが反比例するように構成しである。そして
、これら２個のギャップセンサ（Ｓυ、　（ＳＺ）を、
センサ切り換え回路（１５）を介して、前記電磁石（１
，（ＦＩｚ）への通電電力を制御する通電制御回路（１
６）に接続し、前記２個のギヤツブセンサ（Ｓ１）、　
（ＳＺ）の移動体ガイド（２）の継目箇所（Ｊ）に位置
しないものからの検出信号（Ｐ）を前記通電制御回路（
１６）に対する制御情報として用いるように構成しであ
る。

すなわち、前記センサ切り換え回路（１５）から出力さ
れるギャップ検出情報（Ｐ）　と、ギヤツブセンサ（Ｓ
１）、　（Ｓりの検出浮上量の上限値に対応する設定闇
値（Ｐｒｅｆ）とを比較して、前記ギャップ検出信号（
Ｐ）が設定闇値（Ｐｒｅｆ）以下のレベルに低下すると
、使用中のギャップセンサが前記移動体ガイド（Ａ）の
継目箇所（Ｊ）に位置すると判別スるコンパレータ（１
７）と、このコンパレータ（１７）の出力が、“Ｈ”レ
ベルに変化する毎に、その出力（ロ）の状態を反転する
フリップフロップ（１８）を設けてある。

つまり、前記コンパレータ（１７）が、センサ切り換え
回路（１５）から出力されるギャップ検出情報（Ｐ）が
前記設定闇値（Ｐｒｅｆ）より低下したことを検出する
と、前記フリップフロップ（１８）が、その出力（Ｑ）
の状態（”Ｈ”又は“Ｌ″）を反転して、前記センサ切
り換え回路（１５）から通電制御回路（１６）への入力
情報を、前方側のギャップセンサ（Ｓ　＋）から後方側
のギャップセンサ（Ｓ２）へ、又は、後方側のギャップ
センサ（Ｓ２）から前方側のギャップセンサ（Ｓｌ）へ
と、継目箇所に位置しないギャップセンサのものに自動
的に切り換えると共に、その状態を保持させるのである
。

もって、前記コンパレータ（１７）にて継目検出手段を
構成し、前記センサ切り換え回路（工５）及びフリップ
フロップ（１８）にてギャップセンサ選択手段（Ｄ）を
構成しである。

従って、前記通電制御回路（１６）は、前記移動体（Ｖ
）の前後方向に間隔を隔てて設けた２個の　　・ギャッ
プセンサ（Ｓ１）、　（ＳＺ）のうちの継目箇所に位置
しないものからの浮上量及び左右間隔の検出情報に基づ
いて電磁石（Ｍ１）、（ＭＺ）への通電を常時制御する
こととなり、移動体ガイド（Ａ）の継目箇所（Ｊ）にて
誤動作することはないのである。

〔別実施例〕

上記実施例においては、継目検出手段として、ギャップ
センサ選択手段（Ｄ）にて選択されたギャップセンサの
検出信号（Ｐ）のレベルが、設定闇値（Ｐｒｅｆ）以上
あるか否かを検出するコンパレータ（１７）を設ける例
を示したが、各ギャップセンサ（Ｓ１）、（Ｓ１）、（
Ｓ２）の夫々の検出情報が前記設定闇値（Ｐｒｅｆ）以
上あるか否かを各別に監視し、両ギヤツブセンサ（Ｓｌ
）　、　（ＳＺ）のうちの検出浮上量が小さいものの検
出情報を選択させて、通電制御回路（１６）に入力する
ようにしてもよい。

又１２ｍに両ギヤツブセンサ（Ｓ１）、（ＳＺ）の検出
信号同士を比較して、両ギヤップセンザ（Ｓｌ）。

（Ｓ２）のうちの検出浮上量が小さいものの検出情報を
選択的に通電制御回路（１６）に入力するようにしても
よい。

又、上記ギャップセンサ（Ｓ１）、（ＳＺ）及び継目検
出手段としては、例えば、移動体ガイド（Ａ）の本体部
（２）に発生する渦電流の変化や磁力の変化を検出する
電磁気式の他、光や超音波等を用いた測距装置を利用し
て構成してもよく、各種変更できる。

又、例えば、移動体（Ｖ）と移動体ガイド（Ａ）との間
隙を測定する間隙測定用のセンサ等を設けて、移動体ガ
イド（Ａ）の継目をギャップセンサを用いないで別に検
出するようにしてもよい。

又、例えば、移動体ガイド（Ａ）の′ｍ継目箇所Ｊ）や
その近傍に、継目箇所（Ｊ）であることを表示するマー
ク等を設けると共に、移動体側に、そのマーク等を検出
する手段を設けて、前後方向に配置した２個のギャップ
センサ（Ｓ１）、（Ｓｚ）を、継目箇所（Ｊ）の前後で
、この継目箇所（Ｊ）に位置しない側に切り換えるよう
にしてもよい。

又、移動体（Ｖ）の横方向での移動体ガイド（八）に対
する接触を防止するに、上記実施例においては、浮上用
の第１電磁石（Ｍｌ）と同様の構成になる第２電磁石（
Ｍ２）を用いる例を示したが、案内車輪等の他の手段を
用いてもよい。

又、移動体（Ｖ）を浮上させるに、上記実施例で示した
磁気吸引式の他、磁気の反発力にて浮上させる形式のも
のに構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るリニアモータ利用の磁気浮上式搬送
設備の実施例を示し、第１図は磁気浮上用制御装置の構
成を示すブロック図、第２図は移動体及び移動体ガイド
の構成を示す要部斜視図、第３図は移動体及び移動体ガ
イドの構成を示す要部横断面図、第４図は移動体の側面
図、第５図は搬送設備のレイアラＩ・を示す図面、第６
図はリニアモータ駆動装置の構成を示すブロック図であ
る。 （Ａ）・・・・・・移動体ガイド、（Ｖ）・・・・・・
移動体、（Ｍｌ）・・・・・・電磁石、（Ｓ１）、（Ｓ
２）、（Ｓり・・・・・・ギャップセンサ、（Ｇ）・・
・・・・通電制御手段、（１７）・・・・・・継目検出
手段、（Ｄ）・・・・・・ギャップセンサ選択手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 搬送用の移動体（Ｖ）の移動経路に沿って移動体ガイド
   （Ａ）を設け、前記移動体（Ｖ）を前記移動体ガイド（
   Ａ）に沿って移動させるリニアモータ（Ｍ＿０）を設け
   ると共に、前記移動体（Ｖ）を前記移動体ガイド（Ａ）
   に対して浮上させる電磁石（Ｍ＿１）、前記移動体（Ｖ
   ）の前記移動体ガイド（Ａ）に対する浮上量を検出する
   ギャップセンサ（Ｓ＿１）、（Ｓ＿２）、及び、前記浮
   上量を設定範囲内に維持すべく、前記ギャップセンサ（
   Ｓ＿１）、（Ｓ＿２）の検出情報に基づいて前記電磁石
   （Ｍ＿１）への通電を制御する通電制御手段（Ｇ）の夫
   々を設けたリニアモータ利用の磁気浮上式搬送設備であ
   って、前記移動体ガイド（Ａ）の継目箇所を検出する継
   目検出手段（１７）を設けると共に、前記ギャップセン
   サ（Ｓ＿１）、（Ｓ＿２）の２個を移動体前後方向に間
   隔を隔てて設け、それら両ギャップセンサ（Ｓ＿１）、
   （Ｓ＿２）のうちの前記移動体ガイド（Ａ）の継目箇所
   に位置しないものを検出作用状態に切り換えるべく、前
   記継目検出手段（１７）の検出情報に基づいて前記両ギ
   ャップセンサ（Ｓ＿１）、（Ｓ＿２）を選択的に検出作
   用状態に切り換えるギャップセンサ選択手段（Ｄ）を設
   けてあるリニアモータ利用の磁気浮上式搬送設備。