JPS62173907A - 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
ータの一次側コイルを、移動体ガイド長手方向に間隔を
隔てて移動体ガイド側に、且つ、磁性を有する二次導体
を、移動体側に、夫々設けると共に、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を、移動体側に
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、移動体側に設けた電磁石による発生磁力にて
移動体を浮上させると共に、移動体側に設けた磁性を有
する二次導体に対して、移動体ガイドの長手方向に間隔
を隔てて設けた一次側コイルから順次推力を与えること
により、移動体を、移動体ガイドに対して非接触状態で
移動させることができるようにしたものである。

ところで、上記磁性を有する二次導体を用いると、小型
の一次側コイルや小型の二次導体を用いても高推力を発
生させることができる代わりに、一次側コイルによる発
生磁界にて、二次導体が移動体ガイド側に吸引される力
が同時に発生し、移動体側に設けた電磁石による浮上刃
と、上記一次側コイルによる吸引力とが、相殺する状態
となる。

つまり、上記一次側コイルを配置した移動体ガイド部分
では、移動体に対して上記一次側コイルによる二次導体
吸引力に相当する荷重が余分に発生した状態となって、
浮上用電磁石の発生磁力が小さいと、移動体を移動体ガ
イドに衝突させてしまう虞れが生じる不都合がある。

そこで、従来では、例えば、移動体側に設ける浮上用の
電磁石を、移動体が搬送可能な荷の最大積載重量と移動
体自体の重量とを加算した重量に、更に上記二次導体に
発生する磁気吸引力を加算した荷重に対しても、移動体
を充分に浮上させることができるだけの強力なものを備
えさせるようにしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、移動体側に強力な浮上用電磁石を設ける
と、この浮上用電磁石が大型化して、その重量が増大し
、それに伴って浮上用電磁石に電力を供給するバッテリ
等の搭載電源容量も大きなものが必要になる。その結果
、移動体全体の重量が増大して、移動体への荷の最大積
載能力が低下する不利がある。

尚、上記不利が生じないようにする手段として、例えば
、二次導体を非磁性体のみを用いて形成し、二次導体に
一次側コイルからの吸引力が発生しないようにすること
も考えられるが、この場合、充分な推力を与えるために
は、二次導体面積を拡くしたり、一次側コイルを強力に
する必要が生じる。その結果、移動体の大きさが不要に
大きくなったり、大きな一次側コイルを設けたり、又、
その設置個数を増やす等の処置が必要となって、搬送設
備全体の設置コストが高くなる不利がある。

又、充分な推力を与えるために、一次側コイルを、全移
動体ガイドに亘って設けることも考えられるが、上記同
様に、搬送設備全体のコストが高くなる不利がある。

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、一次側コイルにより発生する二次導体吸引作用
による移動体浮上刃への影響を、簡単な搬送設備の改造
にて解消することにある。

〔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一次側コイルの設置箇
所を通過する前記移動体に浮上刃を与える補助浮上力付
与手段を、移動体ガイド側に設けると共に、前記補助浮
上力付与手段からの補助浮上刃を受ける受力部を、移動
体側に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、二次導体に対して吸引力が発生する移動体ガ
イドの一次側コイル設置箇所を移動体が通過する際には
、移動体ガイド側に設けた補助浮上力付与手段からの浮
上刃を、移動体側に設けた受力部にて受けさせることに
より、磁性を有する二次導体に発生する磁気吸引力を打
ち消すようにするのである。

〔発明の効果〕

従って、移動体の浮上用電磁石は、二次導体に磁気吸引
力が発生しない場合と同じ浮上刃を発生可能なものを用
いればよいものとなり、移動体に設ける浮上用電磁石を
小型化できる。しかも、補助浮上力付与手段に必要な浮
上刃は、上記二次導体に発生する磁気吸引力を相殺する
だけでよいことから、この補助浮上力付与手段のみによ
り移動体自体を浮上させる場合よりも小さくできる。そ
の結果、磁性を有する二次導体を用いて、移動体に対し
て高推力を発生させる状態を維持させながら、移動体に
設ける浮上用電磁石を小型化できると共に、補助浮上力
発生手段も簡素なものにできる。

もって、移動体の重量を増大させることなく移動体に対
して高推力を発生できるようにしながらも、二次導体に
作用する磁気吸引力の影客を除去できたのである。

〔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３図に示すように、荷移載用のステーション（ＳＴ）
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。

前記移動体ガイド（Ａ）を構成するに、第１図〜第３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）の移動体ガ
イド長手方向に間隔を隔てた所定箇所に、前記リニアモ
ータ（Ｍ。）の一次側コイル（Ｃ１）、（ＣＺ）を取り
つけである。つまり、前記ステーション（ＳＴ）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（Ｃ０）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。

又、前記一次側コイル（Ｃ１）、（Ｃ２）の設置箇所及
び移動体通過方向に向かう所定範囲に亘って、補助浮上
刃としての浮上用エアーを、上方に向かって吹き出すダ
クト（４）を、前記移動体ガイド（Ａ）の一次側コイル
設置箇所の両横側下部に設けてある。

前記ダクト（４）から浮上用エアーを吹き出させるに、
その上面側に、多数の小孔（４ａ）を形成すると共に、
エアー送風用ポンプ（５）から供給される高圧エアーを
、前記ダクト（４）に対して供給・停止する電磁弁（６
）を設けてある。

又、一次側コイル（Ｃ１）、（ＣＺ）に対する移動体（
Ｖ）の接近並びに通過を検出するフォトインクラブド型
の光センサ（Ｓｔ）を、前記ダクト（４）の長手方向両
端部に位置する前記移動体ガイド（Ａ）の横側脇に、夫
々設けてある。

前記光センサ（Ｓｔ）は、前記移動体ガイド（Ａ）の左
右両側に、一対の発光部（ａ）と受光部（ｂ）が、夫々
対向する状態で配置されたものであって、前記発光部（
ａ）から受光部（ｂ）に向けて発射される光線が、移動
体（Ｖ）の接近並びに通過にて遮断されることにより、
移動体（Ｖ）の接近並びに通過を検出するように構成し
である。

尚、図中、（Ｂ１）、（ＢＺ）は、詳しくは後述する前
記一次側コイル（Ｃ，）、　（Ｃ２）の駆動制御並びに
前記ダクト（４）からの浮上用エアーの噴出を制御する
リニアモータ駆動装置、（Ｆ）は、前記リニアモータ駆
動装置（８１）、　（Ｂ２）の作動並びに各ステーショ
ン（ＳＴ）の荷移載作業を集中制御して、移動体（Ｖ）
を前記ステーション（ＳＴ）間に亘って移動させながら
搬送作業を管理する中央制御装置である。

前記移動体（Ｖ）を構成するに、第１図、及び、第２図
に示すように、上部に荷載開部分（７）の奇数個（本実
施例では３個）を、移動体（Ｖ）の前後方向に向かって
形成した外装カバー（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、前記一次側コイル（Ｃ１）、（Ｃ２）に対向す
る位置に、リニアモータ（ＭＯ）の二次導体（８）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）の両側において、前記本体部（
２）の底壁部（２ａ）を下方から吸引することにより移
動体（Ｖ）を浮上させるための第１電磁石（Ｗ）を設け
てある。又、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
衝突することを防止する第２電磁石（ＭＺ）を設けてあ
る。

但し、前記第１電磁石＜Ｍ１）及び第２電磁石（門２）
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、第１電磁石Ｕ１）及び第２電磁石（Ｍ２）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、移動体ガイド（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
。

ところで、前記移動体（Ｖ）は、その外装カバー（に）
の上面に荷載開部分（７）を奇数個形成しであるので、
搬送する荷の個数が奇数個であっても偶数個であっても
、移動体（Ｖ）に対する荷重が偏らないようにして、移
動体（Ｖ）をスムースに移動させることができるという
効果がある。

例えば、搬送させる荷が１個の場合は、荷載開部分（７
）の中央箇所に載置し、２個の場合は、荷装置部分（７
）の前後両端に位置する２箇所に夫々載置するようにす
ると、移動体（Ｖ）に対する荷重が偏らないようにでき
る。

前記二次導体（８）は、アルミニウム等の非磁性材（８
ａ）と鉄等の磁性材（８ｂ）とを張り合わせたいわゆる
複合型に形成して磁性を有するようにしてあり、前記一
次側コイル（Ｃ１）、（Ｃ２）に面する側に非磁性材（
８ａ）を配置しである。

又、前記移動体（Ｖ）のフレームの下部を、前記ダクト
（４）の上面に対向する平板状部分を備えるように屈曲
形成することにより、移動体（Ｖ）のフレーム下面部に
て、詳しくは後述する補助浮上力付与手段（Ｗ）に対す
る受力部（Ｒ）としての受圧面部（Ｒ、）を形成しであ
る。

尚、図中、（Ｂ）は、前記電もｎ石（）１１）　、　（
？１２）へ電力を供給する二次電池、（１０）は前記二
次電池（Ｅ）の電力が、移動体ｍ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（八）に接触しない位置に設けてある。

又、（１１）は移動体（Ｖ）の前後方向に向かって所定
間隔で孔（ｌｌａ）を開けたスリット板であり、前記ス
テーション（ＳＴ）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（Ｓｏ）にて、移動体（
Ｖ）の通過に伴って前記スリット板（１１）にて遮断さ
れる光の遮断回数、その時間間隔、及び、位相変化方向
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は、前記ステーシ
ョン（ＳＴ）に設けた停止・加速発進用の一次側コイル
（Ｃ１）の駆動を制御するリニアモータ駆動装置（Ｂ１
）にて移動体（Ｖ）を停止及び加速発進させる制御情報
として用いられることになる。但し、前記中継用一次側
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（ｌｌｚ）は、中継用の一次側コイル（Ｃ２）
に対する移動体（Ｖ）の接近を検出する前記２個の光セ
ンサ（Ｓ＋）、　（Ｓ＋）からの情報に基づいて、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）の移動方向に対応した所定の駆動力を発生する
ように、前記中継用一次側コイル（Ｃ２）の駆動の開始
・停止並びに前記ダクト（４）からの補助浮上用エアー
の吹き出し・停止を行わせる電磁弁（６）の開閉を行う
ように構成しである。

但し、前記ステーション（ＳＴ）に設けたリニアモータ
駆動装置（Ｂ１）は、前記移動体（Ｖ）をステーション
（ＳＴ）にて停止させずに、通過させる際には、前記停
止及び加速発進用の一次側コイル（Ｃ１）を、前記中継
用の一次側コイルとして作用させると共に、前記ダクト
（４）による浮上用エアーの吹き出し・停止を同時に制
御することとなる。

つまり、第１図〜第３図に示すように、前記リニアモー
タ駆動装置（Ｂ１）、　（Ｂ２）は、前述したように前
記中央制御装置（Ｆ）から指令される移動体（Ｖ）の移
動方向の上手側に位置する光センサ（Ｓ１）からの移動
体接近検出情報に基づいて、前記一次側コイル（ｃｔ）
、（ｃｚ）の駆動を開始すると同時に前記電磁弁（６）
を作動させて、補助浮上刃としての前記浮上用エアーを
ダクト（４）より吹き出させると共に、移動体（Ｖ）の
移動方向下手側に位置する光センサ（Ｓ＋）からの移動
体通過検出情報に基づいて、前記一次側コイル（Ｃυ。

（Ｃ２）の駆動を停止させると同時に前記電磁弁（６）
の作動を停止させて、浮上用エアーの吹き出しを停止さ
せるようにしである。

もって、前記移動体（Ｖ）の接近・通過を検出する２個
の光センサ（Ｓ＋）、　（Ｓ＋）、リニアモータ駆動装
置（Ｂ＋）、（Ｂｚ）、浮上用エアー吹き出し用のダク
ト（４）、及び、このダクト（４）への浮上用エアーの
供給・停止を行う電磁弁（６）にて、補助浮上力付与手
段（Ｗ）としての浮上用エアーを吹き出すエアー送風手
段（Ｗ１）を構成しである。

従って、移動体（Ｖ）は、前記ダクト（４）から吹き出
される浮上用エアーを、移動体側に設けた前記受圧面部
（Ｒ１）によって受け止めることにより、前記一次側コ
イル（Ｃｔ）、　（Ｃｔ）の駆動に伴って二次導体（８
）に発生する磁気吸引力を自動的に打ち消して、前記浮
上用電磁石（Ｍ１）による浮上刃に影響しない状態で一
次側コイル（Ｃｔ）、（ＣＺ）にて充分な推力を与えら
れるのである。

ところで、前記移動体ガイド（Ａ）は、移動体（Ｖ）の
全移動経路に亘って一体形成することは困難であること
から、第３図に示すように、予め所定長さ毎に形成され
たガイド部分（Ａ１）を、搬送設備の施工時に必要個数
を継いで形成されるものであって、この種の磁気浮上式
搬送設備で問題となる継目箇所の平坦度を、施工完了後
に検査する必要がある。

つまり、移動体（Ｖ）は、移動体側に設けた浮上用の第
１電磁石（Ｍ１）による移動体ガイド（Ａ）の本体部（
２）に対する吸引力にて浮上させるのであるが、小型の
浮上用電磁石（Ｍ１）にて浮上できるようにするために
、一般的にその浮上量は非常に僅かなものとしである。

従って、前記移動体ガイド（Ａ）の継目箇所にて僅かな
段差が生じても、移動体（Ｖ）をスムーズに移動させる
ことができな（なる不都合がある。ちなみに、上記継目
箇所における段差の許容値は２０μ程度であり、又、継
目箇所の間隔の許容値は０．１ｗ程度である。

そこで、搬送設備の施工完了後に、前記構成になる移動
体（Ｖ）と同様の構成になる検査用移動体（Ｖｏ）を、
移動体ガイド（Ａ）の継目箇所の前後に亘って、走行さ
せるようにしである。

つまり、第４図及び第５図に示すように、検査用移動体
（Ｖｏ）の下部の前記移動体ガイド（Ａ）の下面側に形
成された案内用の凹部（２ｃ）に対向する位置に、その
検出作用面が前記凹部（２ｃ）の方向を向く状態で検査
用ギャップセンサ（Ｓ２）を設けると共に、検査用移動
体（Ｖｏ）が適正通り浮上している状態で前記凹部（２
ｃ）に接触してこの凹部（２ｃ）を研磨する回転式の砥
石（１２）を設けてある。そして、前記検査用ギャップ
センサ（Ｓ２）からの検出情報に基づいて検査用移動体
（Ｖｏ）の浮上を制御させながら移動させることにより
、その検出浮上量の変化に伴って上下動する移動体（Ｖ
）の作用により、前記砥石（１２）にて前記凹部（２ｃ
）の段差が適正通りとなるように自動的に研磨させるの
である。

〔別実施例〕

次に、本発明の別実施例を、第６図に示す図面に基づい
て説明する。

すなわち、移動体（Ｖ）の左右前後端の下面側に、永久
磁石（Ｒ２）を固着すると共に、移動体（Ｖ）の移動方
向に沿う前記一次側コイル（Ｃ＋）、　（ＣＺ）の前後
両側の移動体ガイド（Ａ）の上面部に、前記移動体側の
永久磁石（Ｒ２）の磁極に対して反発する方向に磁力を
発生する磁力発生手段としての永久磁石（Ｗ２）を設け
てある。

つまり、移動体ｍが、一次側コイル（Ｃｄ。

（Ｃ２）の上を通過するに伴って、移動体ガイド側に設
けた永久磁石（Ｗｚ）と、移動体側に設けた永久磁石（
Ｒｔ）とが互いに反発して、移動体（Ｖ）に補助浮上刃
を付与するのである。

尚、前記移動体ガイド側に設ける磁力発生手段としては
、永久磁石（Ｗ２）の他、電磁石を用いてもよい。

もって、前記磁力発生手段にて補助浮上力付与手段（Ｗ
）を構成し、前記移動体側に設けた永久磁石（Ｒ２）に
て補助浮上力付与手段（賀）に対する受力部（ｒ１）を
構成しである。

又、移動体（Ｖ）の横方向での移動体ガイドに対する接
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（Ｍ１）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、二次電池（Ｅ）を構成するに、鉛蓄電池やＮ　１−
Ｃｄ電池等の二次電池の他、大容量のコンデンサを用い
る等、各種変更できる。

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図は移動体及び移動体ガイド
の構成を示す要部斜視図、第２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３図は搬送設備のレ
イアウトを示す図面、第４図及び第５図は移動体ガイド
の継目箇所の平坦度を検査する手段の説明図である。第
６図は補助浮上力付与手段の別実施例を示す図面である
。 （Ａ）・・・・・・移動体ガイド、（Ｖ）・・・・・・
移動体、（Ｃ，）、　（Ｃ２）・・・・・・一次側コイ
ル、（８）・・・・・・二次導体、（Ｍ１）・・・・・
・浮上用の電磁石、（Ｗ）・・・・・・補助浮上力付与
手段、（Ｒ）・・・・・・受力部、（ＷＩ）・・・・・
・エアー送風手段、（ＲＩ）・・・・・・浮上用エアー
の受圧面部、（ｔｂ）・・・・・・磁力発生手段、（Ｒ
２）・・・・・・永久磁石。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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の一次側コ
   イル（Ｃ＿１）、（Ｃ＿２）を、移動体ガイド長手方向
   に間隔を隔てて移動体ガイド側に、且つ、磁性を有する
   二次導体（８）を、移動体側に、夫々設けると共に、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）を、移動体側に設けたリニアモ
   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）の一次側コイル（Ｃ＿１）、（Ｃ＿２）の設
   置箇所を通過する前記移動体（Ｖ）に浮上刃を与える補
   助浮上力付与手段（Ｗ）を、移動体ガイド側に設けると
   共に、前記補助浮上力付与手段（Ｗ）からの補助浮上刃
   を受ける受力部（Ｒ）を、移動体側に設けてあるリニア
   モータ利用の磁気浮上式搬送設備。
2. （２）前記補助浮上力発生手段（Ｗ）は、浮上用エアー
   を吹き出すエアー送風手段（Ｗ＿１）であり、且つ、前
   記移動体側の受力部（Ｒ）は、そのエアーを受け止める
   べく移動体（Ｖ）に設けた受圧面部（Ｒ＿１）である特
   許請求の範囲第（１）項に記載のリニアモータ利用の磁
   気浮上式搬送設備。
3. （３）前記移動体（Ｖ）の受力部（Ｒ）は、永久磁石（
   Ｒ＿２）であり、且つ、前記補助浮上力発生手段（Ｗ）
   は、前記移動体側の永久磁石に対して反発する向きに磁
   力を発生する磁力発生手段 （Ｗ＿２）である特許請求の範囲第（１）項に記載のリ
   ニアモータ利用の磁気浮上式搬送設備。