JP2760495B2 - 浮上式搬送装置 - Google Patents

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、小物類を搬送する浮上式搬送装置に係わ
り、特に搬送路端部で搬送車の出し入れを行なう場合に
おいて、作業を容易にするとともに、搬送車に加わる衝
撃の低減を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、資料等を
搬送装置を用いて移動させることが広く行われている。 このような用途に用いられる搬送装置は、搬送物を速
やかに、かつ静かに移動させ得るものであることが要求
される。このため、この種の搬送装置においてはガイド
レール上で搬送車を非接触で支持することが行われてい
る。中でも、搬送車を磁気的に非接触支持する方式は、
ガイドレールに対する追従性や騒音、発塵防止効果に優
れているという利点を有している。 しかし、搬送車を磁気力によって支持する場合、この
磁気力を全て電磁石によって賄おうとすると、電磁石を
常時付勢しなければならず、消費電流が大きくならざる
を得ない。そこで、本出願人は先に電磁石と永久磁石で
磁気支持ユニットを構成し、電磁石で要求される起磁力
の大部分を永久磁石によって与えて、消費電力の低減化
を図った、いわゆるゼロパワーフィードバック制御方式
による磁気支持装置を提唱した（特願昭59-222702
号）。 ところで、こうした磁気的な支持方式では、搬送路
は、制御装置の故障や搬送車に加えられた過大な外力等
により搬送車が落下してもこれを支持することのできる
ような構造を持つことになる。従って、保守や点検のた
めに、搬送路から搬送車の出し入れを行なうには、搬送
路端部より搬送車をその進行方向に沿って引き抜いたり
押し込んだりする方式が最も単純な方法として考えられ
る。 しかし、永久磁石を用いるこうした磁気的な支持方式
では磁気支持装置が動作していなくても、永久磁石の磁
気力が常にガイドレールに作用することになる。 もし、磁気支持装置の停止中にこの磁気力により磁気
支持ユニットがガイドレールに吸着してしまうと、その
時の衝撃でガイドレールや同ユニットを痛めるばかりで
なく、車載の制御装置を壊わすことにもなりかねない。
また、このような吸着により非常に強力な磁気力がガイ
ドレールに作用するため磁気支持ユニットをガイドレー
ルから引き離すのに過大な力を要することになり、車体
の剛性が弱い場合には、搬送車を著しく傷つけることに
なる。 このため、搬送車には本出願人が先に提唱した（特願
昭60-65207号）吸着防止用車輪等の吸着防止対策を施す
ことが必要となる。 しかしながら、搬送路端部で搬送車の出し入れを行な
う際には、上述の磁気力のために搬送車をガイドレール
に平行に保つことが困難であるため、上述のような吸着
防止対策を用いても作業中にガイドレール端部と磁気支
持ユニットが接触し、吸着してしまうという事態が発生
することがある。 このため、搬送車の出し入れ作業は著しく難かしいも
のとなる。 また、磁気支持ユニットがガイドレールに直接吸着す
ると、粉塵や騒音の発生等、好ましくない状況を生じて
しまう。 （発明が解決しようとする問題点） このように、従来の永久磁石と電磁石を併用した浮上
式搬送装置にあっては、搬送路端部より搬送車の出し入
れを行なう際に、磁気支持ユニットがガイドレールに直
接吸着しないようにしなければならず、作業が著しく困
難になるという問題が生じた。 したがって、本発明は、搬送路端部における搬送車の
出し入れ作業時における磁気支持ユニットとガイドレー
ルとの吸着を防止し、粉塵の発生防止および出し入れ作
業の簡易化を図れ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、搬送車の出し入れ口となる搬送路端部のガ
イドレールを非磁性体で構成したものである。 すなわち、磁性体で形成されたガイドレールを備えた
搬送路と、前記搬送路に沿って走行自在に配置された搬
送車と、前記ガイドレールの下面と空隙を介して対向す
るように配置された電磁石、並びに前記電磁石、前記ガ
イドレールおよび前記空隙で構成される磁気回路中に介
在し前記搬送車を浮上させるのに必要な起磁力を供給す
る永久磁石で構成され前記搬送車に搭載される磁気支持
ユニットと、前記搬送車に取付けられ前記磁気回路中の
空隙の大きさの変化を検出するセンサ部と、前記センサ
部の出力に基づいて前記磁気支持ユニットの起磁力を制
御し、前記磁気支持ユニットの前記電磁石に流れる励磁
電流の定常値を零にするように前記電磁石に流す励磁電
流を制御して各磁気回路を安定化させるゼロパワー制御
手段と、前記ガイドレールと平行に配置される非常用ガ
イドと、前記搬送車に搭載され、前記非常用ガイドと接
触した場合に前記ガイドレールと前記磁気支持ユニット
との間の空隙を所定長以上に保持する車輪と、前記搬送
路端部の前記ガイドレール端部に取付けられ、その前記
搬送車走行方向の終端位置が前記非常用ガイドの終端位
置とほぼ等しい位置に形成された非磁性体とを有するこ
とを特徴としている。 （作用） 出し入れ口となる搬送路端部に到着した搬送車の磁気
支持ユニットの動作を停止させ、搬送車を出し入れ口よ
り引き出す際または、同ユニットの動作が停止している
搬送車を出し入れ口に押し入れる際に、出し入れ口付近
のガイドレールが非磁性体で構成されていると、車載の
磁気支持ユニットの、永久磁石に起因する磁気力が出し
入れ口付近のガイドレールに作用しないので搬送車をス
ムーズに引き出したり押し入れたりすることができる。 （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。 尚第１図は搬送路端部と搬送車を示す斜視図、第２図
および第３図は、それぞれ搬送路中の搬送車を示す正面
図および側面図である。 第１図〜第３図において11は、断面が逆Ｕ字状に形成
され、例えばオフィス空間において障害物を避けるよう
にして敷設された軌道枠である。この軌道枠11の上部壁
下面には２本のガイドレール12a,12bが平行に敷設され
ており、軌道枠11の側壁内面にはそれぞれ断面がコ字状
の非常用ガイド13a,13bが互いの開放側を対面させて敷
設されている。これら軌道枠11、ガイドレール12a,12
b、非常用ガイド13a,13bは全体として搬送路1を形成す
る。ガイドレール12a,12bの下側には、搬送車15が上記
ガイドレール12a,12bに沿って走行自在に配置されてい
る。また、軌道枠11の上部壁下面で上記ガイドレール12
a,12bの間の部分には、上記ガイドレールに沿って所定
の距離を隔ててリニア誘導電動機の固定子16が配置され
ている。 ガイドレール12a,12bは、強磁性体で形成された平板
状部材21を白色に塗装してなるものである。 さらに、第１図にも示すように、搬送路1の端部にお
いては、ガイドレール12a,12bは、継目Ａより開口部Ｂ
まで非磁性体ガイドレール12c,12dで継ぎたされてお
り、搬送車15はこの開口部Ｂより搬送路1に出し入れさ
れる。 次に搬送車15の構成について説明する。すなわち、ガ
イドレール12a,12bの下面と対向するように平板状の基
台25が配置されている。この基台25は、進行方向に配置
された２つの分割板26a,26bと、両分割板26a,26bを同進
行方向と直交する面内で回転可能に凍結する凍結機構27
とで構成されている。この基台25の上面四隅位置には、
磁気支持ユニット31がそれぞれ搭載されており、これと
並んで、同ユニット31の動作停止時などにおいて、同ユ
ニット31がガイドレール12a（12b）の下面に直接接触す
ることを防止するための縦車輪45a′が取り付けられて
いる。前記磁気支持ユニット31は、ボルト32および台座
33を用いて前記基台25の上面に取付けられている。これ
ら磁気支持ユニット31には、同ユニット31とガイドレー
ル12a,12bの下面との間の空隙長を検出する光学ギャッ
プセンサ34が取付けられている。また、各分割板26a,26
bの下面には、連結部材35a,35b,36a,36bを介して搬送物
の収容のための容器37,38がそれぞれ取付けられてい
る。そして、これら容器37,38には、前記４つの磁気支
持ユニット31をそれぞれ制御するための制御装置41と、
定電圧発生装置42と、これらに電力を供給する小容量の
電源43とがそれぞれ２つずつ計４つ搭載されている。ま
た、前記基台25の下面四隅位置には、磁気支持ユニット
31の磁気力不足時などにおいて前記非常用ガイド13a,13
bの下壁内面に接触して搬送車15を支持するための４つ
の縦車輪45aと、同非常用ガイド13a,13bの側壁内面に接
触して搬送車15を左右方向に支持するための４つの横車
輪45bとがそれぞれ取付けられている。なお、基台25は
前述したリニア誘導電動機の稼働要素である導体板を兼
ねたものであり、装置の稼働時においては、固定子16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。 磁気支持ユニット31は、第４図にも示すように上端部
がガイドレール12a,12bの下端部と対向するように搬送
車15の進行方向と直交する方向に配置された２つの電磁
石51，52と、これら電磁石51，52の各下部側面間に介在
する永久磁石53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51，52は、強磁性体で形成
された継鉄55と、この継鉄55に巻装されたコイル56とで
構成されており、各コイル56は、電磁石51，52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。 また、制御装置41は、例えば第５図に示すように構成
されている。なお、この図において矢印は信号経路をま
た棒線は電力経路を示している。この制御装置41は、搬
送車15に取付けられて磁気支持ユニット31によって形成
される磁気回路中の起磁力あるいは磁気抵抗もしくは搬
送車15の運動の変化を検出するセンサ部61と、このセン
サ部61からの信号に基づいてコイル56に供給すべき電力
を演算する演算回路62と、この演算回路62からの信号に
基づいて、前記コイル56に電力を供給するパワーアンプ
63とで構成されており、これが集まって４つの磁気支持
ユニット41をそれぞれ制御する。センサ部61は、外部雑
音の影響を抑制するため前述した光学ギャップセンサ34
の信号を変調する変調回路64と、前記コイル56の電流値
を検出する電流検出器65とで構成されている。演算回路
62は、一方においては、光学ギャップセンサ34からの信
号を変調回路64を介して導入し、減算器66によってギャ
ップ長設定値Ｚ₀を減算するとともに、この減算器66の
出力を直接、または微分器67を介してそれぞれフィード
バックゲイン補償器68,69に導き、他方においては電流
検出器65からの信号をフィードバックゲイン補償器70に
導くものであり、さらに電流検出器65から導入され減算
器71で０信号と比較された後、積分補償器72で補償され
た信号と、上記３つのフィードバックゲイン補償器68〜
70の加算器73による加算出力とを減算器74で比較して、
その偏差を前記パワーアンプ63に出力するものとなって
いる。 また、定電圧発生装置42は、電源43と制御装置41との
間に介在されており、変調回路64、演算回路62および光
学ギャップセンサ34に常に一定の電圧で電流を供給して
いる。この定電圧発生装置42は、電源43の負荷変動に起
因する電圧降下が制御装置41に与える影響を除去するた
めのもので、基準電圧発生装置75と、この基準電圧発生
装置75の出力信号に基づき常に一定電圧で必要とされる
電流を制御装置41に供給する電流増幅器76とから構成さ
れている。 次に、こ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。 装置が停止状態にある場合には、非常用ガイド13a,13
bの下壁内面もしくはガイドレール12a,12bの下面のいず
れか一方の面に搬送車15の縦車輪45aもしくは45a′が接
触している。この状態で装置を起動させると、制御装置
41は、永久磁石53が発生する磁束と同じ向きまたは逆向
きの磁束を電磁石51，52に発生させるとともに、磁気支
持ユニット31とガイドレール12a,12bとの間に所定の空
隙長を維持させるべく励磁コイル56に流す電流を制御す
る。これによって、第４図に示すように、永久磁石53〜
継鉄55〜空隙Ｐ〜ガイドレール2a,（2b）〜空隙Ｐ〜継
鉄55〜永久磁石53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15など被支持体の重量と、永
久磁石53の起磁力による磁気支持ユニット31〜ガイドレ
ール12a（12b）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41は、このギャップ長を維
持すべく電磁石51，52の励磁電流制御を行う。これによ
って、いわゆるゼロパワー制御がなされることになる。 いま、磁気浮上中の搬送車15がリニア誘導電動機の固
定子16の真下にあるとする。この固定子16に施された三
相巻線に三相交流電圧を印加すると特定の向きに進行す
る移動磁界が発生する。これによって基台25にうず電流
が流れる。この結果、うず電流と磁界との相互作用によ
って搬送車15が電磁力を受けるので、搬送車15は、磁気
浮上状態のままガイドレール12a,12bに沿って走行し始
める。搬送車15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16が配置されていれば、搬送車15は再
度付勢されてガイドレール12a,12bに沿った移動を持続
させる。この移動は目的とする地点まで継続される。か
くして、搬送車15を非接触状態で目的地点まで移動させ
ることができる。 さて、この実施例によれば、搬送路１の開口部Ｂにお
いて、ガイドレール12c,12dには非磁性体が使用されて
いる。ここで、搬送車走行方向における非磁性体の終端
位置および非常用ガイド13a,13bの終端位置は、第１図
に示されるように、ほぼ等しい位置となるように設定さ
れている。従って、保守・点検等のために、磁気支持ユ
ニット31の動作を停止させ搬送車15を開口部Ｂより引き
出す際に、永久磁石53の磁気力がガイドレール12c（12
d）に作用することがない。このため、縦車輪45a′がガ
イドレール12c（12d）の下方に位置していなくても、磁
気支持ユニット31がガイドレール12c（12d）に直接吸着
することがなく、搬送車15とガイドレール12c（12d）と
の平行度をほとんど気にせずに引き出し作業を行なうこ
とができる。また、引き出した搬送車15を搬送路1に戻
す場合も同様である。 さらに、磁気支持ユニット31がガイドレール12c（12
d）に吸着しようとする磁気力の影響を受けないので、
搬送車15全体としての磁気力が低減される。そのため、
非常にスムーズにしかも手速くこれらの作業を行なうこ
とができる。 加えて、本実施例では、搬送路の端部において、搬送
車15を搬送路にセットしたりまたはこれから取り出した
りする作業を行なう場合でも、磁場の影響が特に強く現
れる搬送路端部が非磁性体で形成されているため、磁気
支持ユニット31がガイドレールに吸着してしまうことは
ない。このため、本発明による本装置の塵埃および騒音
の発生機会を極力抑えることができるとともに、吸着し
た磁気支持ユニット31をガイドレールから引き離すこと
もないので、搬送車15を壊してしまうこともなくなる。 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、上述の実施例では、搬送路端部のガイ
ドレールとして、ガイドレール12a（12b）と同じ形状を
持つ非磁性体を用いたが、これは、非磁性体の形状・材
質を何ら限定するものでなく、例えば第６図に示すよう
に非磁性体が空気であっても何ら差し支えない。ただ
し、この場合は、縦車輪45a′では磁気支持ユニット31
がガイドレール12a（12b）に吸着することを防げないの
で、第７図，第８図からもわかるように、縦車輪45aが
非常用ガイド13a（13b）の上下壁内面に接触して搬送車
15を上下方向に支持できることが望ましい。 このように、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更して実施することができる。 〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明によれば、搬送路端部の開
口部より搬送車の出し入れ作業をする際に、車載の磁気
支持ユニット中の永久磁石の磁気力が強磁性のガイドレ
ールに作用することがないので、搬送車に作用する磁気
吸引力の総量が低減され、上記作業を容易かつ安全に行
なうことができる。

【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搬送
路端部における概略構成を示す一部切欠した斜視図、第
２図は同装置の縦断面図、第３図は同装置を一部切欠し
た側面図、第４図は同装置における磁気支持ユニットの
縦断面図、第５図は同装置の制御装置の電気的構成を示
すブロック図、第６図は本発明の他の実施例に係る同装
置の搬送路端部における概略構成を示す一部切欠した斜
視図、第７図は同じく同装置の縦断面図、第８図は同じ
く同装置を一部切欠した側面図である。 １……軌道枠、12a,12b……強磁性体ガイドレール、12
c,12d……非磁性体ガイドレール、13a,13b……非常時用
ガイド、15……搬送車、16……リニア誘導電動機の固定
子、25……基台、26a,26b……分割板、27…連結機構、3
1……磁気支持ユニット、34……ギャップセンサ、37,38
……容器、41……制御装置、42……定電圧発生装置、43
……電源、51,52……電磁石、53……永久磁石、55……
継鉄、56……コイル、Ａ……継目、Ｐ……空隙、Ｂ……
開口部、45a,45a′……縦車輪、45b……横車輪。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．磁性体で形成されたガイドレールを備えた搬送路
   と、 前記搬送路に沿って走行自在に配置された搬送車と、 前記ガイドレールの下面と空隙を介して対向するように
   配置された電磁石、並びに前記電磁石、前記ガイドレー
   ルおよび前記空隙で構成される磁気回路中に介在し前記
   搬送車を浮上させるのに必要な起磁力を供給する永久磁
   石で構成され前記搬送車に搭載される磁気支持ユニット
   と、 前記搬送車に取付けられ前記磁気回路中の空隙の大きさ
   の変化を検出するセンサ部と、 前記センサ部の出力に基づいて前記磁気支持ユニットの
   起磁力を制御し、前記磁気支持ユニットの前記電磁石に
   流れる励磁電流の定常値を零にするように前記電磁石に
   流す励磁電流を制御して各磁気回路を安定化させるゼロ
   パワー制御手段と、 前記ガイドレールと平行に配置される非常用ガイドと、 前記搬送車に搭載され、前記非常用ガイドと接触した場
   合に前記ガイドレールと前記磁気支持ユニットとの間の
   空隙を所定長以上に保持する車輪と、 前記搬送路端部の前記ガイドレール端部に取付けられ、
   その前記搬送車走行方向の終端位置が前記非常用ガイド
   の終端位置とほぼ等しい位置に形成された非磁性体と、 を有することを特徴とする浮上式搬送装置。