JPS62268307A - 浮上式搬送装置 - 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】 「発明の目的」 （産業上の利用分野） 本発明は、小物類を搬送するのに好適な浮上式搬送装置
に係わり、特にステーションにおける搬送車の位置決め
精度の向上を簡便な方法で図れるようにした浮上式搬送
装置に関する。

（従来の技術） 近年、オフィスオートメーション、ファクトリオートメ
ーションの一環として、建屋内の複数の地点間において
、伝票、書類、現金、試料等を搬送装置を用いて移動さ
せることが行われている。

このような用途に用いられる搬送装置は、オフィスの環
境を損うものであってはならず、粉塵の発生等が無く低
騒音であることが要求される。このため、この種の搬送
装置はガイドレールに対し搬送車を非接触に支持し得る
ように構成されている。搬送車を非接触で支持するには
、空気や磁気を利用するのが一般的であるが、中でも搬
送車を磁気的吸引力を用いて支持する方式は、ガイドレ
−ルに対する追従性や、騒音低減効果に優れており、最
も有望な支持方式とされている。

ところで、こうした磁気的な浮上式搬送装置では、ステ
ーションでの積荷の積み降ろし作業の際に搬送車を固定
するため、或はステーションで搬送車に充電を行うため
、浮上状態にある搬送車を軌道に対して正確に位置決め
する必要性がしばしば生じる。このような位置決め方式
として、従来は、搬送車に推進力を付与するリニア誘導
電動機の固定子で搬送車を十分に減速した後、惰ノ〕走
行させ、搬送車が停止位置（ステーション）に到達する
と同時にそれまで搬送車の停止すべき位置の両端に収納
されていたストッパをエアシリンダによって起立させ、
前後のストッパ間に挟み込むようにして搬送車の位置決
めを行う方式、同電動機の固定子で搬送車の位置決めを
行う方式、同電動機の固定子を搬送車の停止位置を境に
して２つ配置し、これらを互いに向かい合う推力が働く
ように励磁して搬送車の位置決めを行う方式等が考えら
れている。

しかしながら、これらの方式では、搬送車を完全非接触
するという浮上式搬送装置の特長を損ったり、位置決め
のための設備が大川りになる等の問題があった。

（発明が解決しようとする問題点〉 このように、従来の浮上式搬送装置にあっては、停止位
置にお（プる位置決めを行うのに大川りな手段を用いな
ければならず、装置の簡易化を図るうえでの障害となっ
ていた。

したがって、本発明は簡易な構成で搬送車を停止位置に
おいて正確に位置決めすることができる浮上式搬送装置
を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、強磁性体で形成されたガイドレールと、この
ガイドレールに沿って走行自在に配置された搬送車と、
この搬送車に搭載されて前記ガイドレールの下面と空隙
を介して対向する電磁石を備えた−または複数の磁気支
持ユニットと、前記電磁石の励磁電流を制御して前記磁
気支持ユニットが発生させる磁束が通る磁気回路を安定
化させる制御手段とを備えた浮上式搬送装置において、
前記搬送車が停止位置に位置した際に前記磁気支持ユニ
ットと対向する前記ガイドレールの部分に強磁性体から
なる張出し部を設けたことを特徴としている。

（作用） 搬送車が停止位置に差し掛り、磁気支持ユニットとガイ
ドレールの張出し部とが対向する位置に到達すると、磁
気支持ユニットから発生する漏れ磁束が磁気抵抗の最も
小さな上記張出し部に集中するので、この張出し部と磁
気支持ユニットとの間に吸引力が働いて搬送車は位置決
めされる。

〈実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例に係る浮上
式搬送装置について説明する。

第１図は、搬送車２に対する給電や積載物の積み降ろし
等を行うステーションの部分を示した図である。図に示
す通り、この装置は、オフィス空間を障害物を避けるよ
うに敷設された強磁性体のガイドレール１の下側に、上
記ガイドレール１に沿って走行自在に搬送車２を配し、
この搬送車２のガイドレール１に対する磁気的吸引力で
搬送車２をガイドレール１に対して非接触状態で支持し
、更にガイドレール１に沿って所定の間隔で設けられた
推進力付与手段であるリニア誘導電動［３の固定子４に
よって上記搬送車２を駆動するようにしたものである。

搬送車２は、ガイドレール１の下面と対向配置された基
台１１と、この基台１１の上面四隅位置にそれぞれ配置
された４つの磁気支持ユニット１２ａ、１２ｂ、１２ｃ
、１２ｄと、上記基台１１の下面に支持された搬送車本
体１３と、上記基台１１の上面中央部に配置された二次
導体１４と、上記搬送車本体１３の両側面に固定された
反射板１５とで構成されている。

４つの磁気支持ユニット１２ａ〜１２ｄは、第２図にも
示すように上記基台１１上面で図示しないボルトおよび
台座２１を用いて前記基台１１に取付けられている。こ
れら磁気支持ユニット１２ａ〜１２ｄは、上端部がガイ
ドレール１の下面と対向するように図中矢印で示す搬送
車２の進行方向と直交する線上に配置された２つの電磁
石２２゜２３と、これら電磁石２２．２３の各下部側面
間を磁気的に連結する永久磁石２４とで構成されており
、全体としてＵ字状をなすものである。各電磁石２２．
２３は、強磁性体で形成された継鉄２５と、この継鉄２
５に巻装されたコイル２６とで構成されており、各コイ
ル２６は、電磁石２２゜２３によって形成される磁束が
互いに加算されるような向きで直列に接続されている。

なお、これら磁気支持ユニット１２ａ〜１２ｄには、電
磁石２２．２３の上端面とガイドレール２の下面との間
の空隙長を検出する光学ギャップセンサ２７が取付けら
れている。

一方、搬送車本体１３には、４つの光学ギャップセンサ
２７の出力に基づいて各磁気支持ユニット１２ａ〜１２
ｄの励磁電流をそれぞれ制御するための図示しない浮上
安定化制御装置や、定電圧発生装置、電力供給源である
小容量電源等が搭載されている。

二次導体１４はリニア誘導電動機３の可動体となるもの
であり、装置の稼動時においては、リニア誘導電動機３
の固定子４と僅かのギャップを介して対向する高さに配
置されている。

一方、ガイドレール１は、搬送車の移動空間を保護する
断面が逆Ｕ字状に形成された軌道枠３１の上部壁下面に
設置されている。このガイドレール２は、オフィス空間
を一巡するように平行に敷設された２本のレールからな
る。ガイドレール２の一部で、搬送車２が図示のステー
ション（停止位置）に位置した際に前記磁気支持ユニッ
ト１２ａ〜１２ｄとそれぞれ対向する位置には、外側に
張出した張出し部３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄが一
体形成されている。これら張出し部３５８〜３５ｄは、
磁気支持ユニット１２ａ〜１２ｄからの漏れ磁束を利用
して搬送車２の位置決めを行うためのもので、第３図に
示すように磁気支持ユニット１２ａ〜１２ｄの磁気的吸
引力に影響を及ぼさないようガイドレール１よりも薄肉
に形成されている。

また、第４図にも示すように、軌道枠３１の側壁内面で
上記ガイドレール１の張出し部３５８〜３５ｄと対応す
る位置には、搬送車２の両側面に固定された反射板１５
と丁度対向し得る高さにそれぞれ反射形光学近接センサ
３６ａ、３６ｂ。

３６ｃ、３６ｄが配置されている。搬送車２の両側に配
置された反射板１５のうち、特にセンサ３６ｃ、３６ｄ
と対向する反射板１５には、一定間隔の縦縞模様が付さ
れている。従って、センサ３６ａ、３６ｂは、搬送車２
が所定の位置に在るか否かを、また、センサ３６Ｃ，３
６ｄは上記縦縞模様を検出することによって搬送車２の
速度を、それぞれ検出し得るものとなっている。

これらセンサ３６ａ〜３６ｄの検出出力は、図示しない
集中制御装置に設（プられた搬送車停止制御回路に与え
られている。この搬送車停止制御回路は、例えば第５図
に示すように構成される。すなわち、センサ３６ａ、３
６ｂがらの２値出力は直接マイクロコンピュータ２００
に入力されてぃ一〇− る。また、センサ３６ｃ、３６ｄがらの出力は、スイッ
チ回路２０１を介してＦ／Ｖ変換器２０２に入力され、
ここで搬送車２の速度に応じた電圧値に変換される。こ
の電圧値は、Ａ／Ｄ変換器２０３に入力され、ディジタ
ル信号に変換された後、マイクロコンピュータ２００に
入力される。

マイクロコンピュータ２００は、これら入力データに基
づいてインバータ２０４を制御する。インバータ２０４
は、マイクロコンピュータ２００の指令に基づいて固定
子４の三相巻線の励磁電流の向き及び周波数を制御する
。

次に、以上のように構成された本実施例に係る浮上式搬
送装置の動作について説明する。

装置を起動させると、制御装置は永久磁石２４が発生ず
る磁束と同じ向きまたは逆向きの磁束を電磁石２２．２
３に発生させるとともに、磁気支持ユニット１２ａ〜２
ｄとガイドレール１との間に所定の空隙長を維持させる
べく励磁コイル２６に流す電流を制御する。これによっ
て、第２図に示すように、永久磁石２４〜継鉄２５〜空
隙Ｐ〜ガイドレール１〜空隙Ｐ〜継鉄２５〜永久磁石２
４の経路からなる磁気回路が形成される。ギャップ長は
、搬送車２など被支持体の重量と、永久磁石２４の起磁
力による磁気支持ユニット１２ａ〜１２ｄ〜ガイドレー
ル１間の磁気的吸引力とが丁度釣合うような長さに設定
される。制御装置は、このギャップ長を維持ずべく電磁
石２２．２３の励磁電流制御を行う。これによって、い
わゆるゼロパワ下制御がなされることになる。

いま、搬送車２が図示しないリニア誘導電動機の固定子
の真下にあるとして、この固定子を付勢すると、二次導
体１４が上記固定子から電磁力を受（プるので、搬送車
２は、磁気浮上状態のままガイドレール１に沿って走行
し始める。搬送車２が空気抵抗等の影響で完全静止する
までの間に再び固定子が配置されていれば、搬送車２は
再度付勢されてガイドレール１に沿った移動を持続させ
る。

搬送車２がステーション部に差し掛かったとき、搬送車
２を停止させる必要がなければ、固定子４を搬送車２の
移動方向に付勢するか若しくは固定子４の付勢を行わな
ければ良い。この場合には。

搬送車２はステーション部を単に通過するだ（プである
。

一方、ステーション部で搬送車２を停止させる場合には
、固定子４の励磁はセンサ３６ａ〜３６ｄの出力に基づ
きマイクロコンピュータ２００により第６図に示すよう
に行なわれる。すなわち、第７図（ａ）に示ずように、
いま、搬送車２がある速度で図中左から同右へ向けて進
入したとする。

この場合、先ずセンサ３６ａの出力がＯＮとなり、これ
を受けてマイクロコンピュータ２００は、スイッチ２０
１をセンサ３６ｃの出力側に切換える。

スイッチ２０１の切換えが行なわれると、センサ３６Ｇ
からの出力がＦ／Ｖ変換器２０２に入力され、搬送車２
の速度に比例した電圧が出力される。

搬送車２の車速■はＡ／Ｄ変換器２０３でデイジタルテ
ータに変換され、マイクロコンピュータ２００に取込ま
れる。マイクロコンピュータ２００は取込んだ車速Ｖを
基準値■ｏと比較し、その差ΔＶの値に応じてインバー
タ２０４を制御する。

このインバータ２０４は、マイクロコンピュータ２００
の指令に応じて（励磁電圧／励磁周波数）が一定となる
関係を保ちながら励磁周波数を変化させるとともに固定
子４の発生ずる移動磁界の進行方向を切換える機能を備
えている。ここで、もし速度偏差Δ■が正であれば、固
定子４が速度偏差Δ■に比例した大きさの周波数で第７
図（ａ）に示す矢印の方向に励磁され、搬送車２は減速
を開始することになる。このプロセスは、搬送車２の車
速が、基準値ＶＱ以下になるまで繰返されるが、その途
中で搬送車２がセンサ３６ａ、３６ｂを横切る位置に来
た時には、センサ３６ｂがＯＮするのを受けてマイクロ
コンピュータ２００によりスイッチ２０２がセンサ３６
ｄ側に切換えられ、引続ぎ車速■がマイクロコンピュー
タ２００に取込まれることになる。

こうして搬送車２の車速が基準値ＶＤ以下になると、マ
イクロコンピュータ２００は、センサ３６ａ及び３６ｂ
のＯＮ、ＯＦＦ状態から車両の位置を検出し、搬送車２
が所定の停止位置に車速ＶＱで移動するように固定子２
の移動磁界の進行方向と励磁周波数を決定する。例えば
、搬送車２が第７図（ａ）中矢印の向きに推進力を受け
、速度がｖｌｌを上回ると、逆向きに推進力を受ける。

場合によっては搬送車２が停止位置を中心に往復移動し
なから車速を低下させていくことになる。

このような制御によって搬送車２が車速Ｖ［＋で停止位
置に向かって走行し、センサ３６ａ、３６ｂが同時にＯ
Ｎとなったら、マイクロコンピュータ２００は固定子４
の励磁を停止する。このような状態に達すると、ガイド
レール１に設けられた張出し部３５ａ〜３５ｄと磁気支
持ユニット１２ａ〜１２ｄとの間に搬送車２を位置決め
するのに十分な磁気的吸引力が作用して、第７図（ｂ）
に示すように停止位置に精度良く位置決めされることに
なる。なお、ここで基準値ｖｌＢは、搬送車２が張出し
部３５ａ〜３５ｄによって位置決めされるのに十分な程
、低い値に設定されている。

この実施例によれば、固定子４の励磁周波数が搬送車２
の車速Ｖと基準値ＶＤ　との偏差に比例して連続的に調
整されているので、搬送車２がある程度の幅を持った車
速で停止位置に進入してきた場合でも迅速かつ滑らかに
搬送車２を減速することができる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば上記実施例では張出し部３５８〜３５ｄをガ
イドレール１に一体的に形成したが、ねじや溶接によっ
て固定するようにしても良い。また、この張出し部は、
ガイドレール１の内側に張出すようにしても良い。

また、搬送車の減速方法や推進力付与方法等も任意であ
る。さらに、本発明は、ガイドレールが２本の場合に適
用を限定されるものではなく、ガイドレールが１本の場
合、ざらには３本以上の場合にも適用可能であることは
いうまでもない。また、本発明は、磁気支持ユニットと
して電磁石のみを用いた浮上式搬送装置にも適用可能で
ある。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、極めて簡単な構成
によって搬送車を正確に位置決めすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る浮上式搬送装置の概略
構成を示す斜視図、第２図は同装置における磁気支持ユ
ニットの縦断面図、第３図は同装置におけるガイドレー
ルの張出し部の縦断面図、第４図は同装置における停止
位置の平面図、第５図は同装置における搬送社停止制御
回路のブロック図、第６図は同回路の動作を説明するた
めの流れ図、第７図は同装置の停止時の動作を説明する
ための部分的な平面図である。 １・・・ガイドレール、２・・・搬送車、３・・・リニ
ア誘導電動機、４・・・固定子、１１・・・基台、１２
ａ〜１２ｄ・・・磁気支持ユニット、１３・・・搬送車
本体、１４・・・二次導体、１５・・・反射板、３１・
・・軌道枠、３５ａ〜３５ｄ・・・張出し部、３６ａ〜
３６（１・・・センサ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 手続補正書 ８ＢｆＤ　　％２・１・扉３Ｂ 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 特願昭６１−１０９９１３号 ２、発明の名称 浮上式搬送装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （３０７）株式会社　東芝 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥビル〒１
００　　電話０３　（５０２）３１８１　（大代表）７
、補正の内容 （１）　明細書、第１５頁第９行に、［また、この張出
し部は、ガイドレール１の内側に張出すようにしても良
い。」とあるのを、下記のように訂正する。 記 「また、第８図に示すように、張出し部３５８〜３５ｄ
をガイドレール１の内側に張出すようにしても良い。特
に、走行中の搬送車の横揺れの減衰を早めるために、磁
気支持ユニット１２ａ〜１２ｄの横幅（継鉄２５＋永久
磁石２４＋継鉄２５の寸法）よりもガイドレール１の幅
を短くするとともに、ガイドレール１の内側エッチと、
各磁気支持ユニット１２ａ〜１２ｄの内側継鉄２５の内
側エッヂとを一致させるように磁気浮上搬送装置を構成
した場合には、張出し部３５ａ〜３５ｄをガイドレール
１の内側に設けることにより、横揺れの減衰性を弱める
ことなく正確な位置決めが可能となる。」 （２）　同書、第１６頁第１１行に［部分的な２一 平面図である。」とあるのを、「部分的な平面図、第８
図は本発明の他の実施例に係る浮上式搬送装置の停止位
置の平面図である。」と訂正する。 （３）　図面、第８図を追加する。 ＝３− 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）強磁性体で形成されたガイドレールと、このガイ
   ドレールに沿って走行自在に配置された搬送車と、この
   搬送車に搭載されて前記ガイドレールの下面と空隙を介
   して対向する電磁石を備えた一または複数の磁気支持ユ
   ニットと、前記電磁石の励磁電流を制御して前記磁気支
   持ユニットが発生させる磁束が通る磁気回路を安定化さ
   せる制御手段とを備えた浮上式搬送装置において、前記
   搬送車が停止位置に位置した際に前記磁気支持ユニット
   と対向する前記ガイドレールの部分に強磁性体からなる
   張出し部を設けたことを特徴とする浮上式搬送装置。
2. （２）前記張出し部は、前記ガイドレールの下面を形成
   する強磁性体と一体形成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の浮上式搬送装置。