無騒音かつ弾力性を有する永久磁石反発浮上形コンベアの開発

无噪音、弹性永磁斥力浮动输送机的研制

基本信息

批准号：
14750203
负责人：
大路貴久
金额：
$ 2.24万
依托单位：
University of Toyama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750203/
关键词：
磁気浮上永久磁石反発力コンベアリニア剛性固有振動数

项目摘要

本申請課題の基礎となる反発浮上形磁気軸受は,回転を除く5軸のうち4軸を永久磁石反発による受動支持し,1軸を電磁石で能動制御する完全非接触運転を実現する装置である。1軸は本来不安定であるが,機械的に位置制限するだけでも容易に全座標方向への安定が得られ,この原理を基に横軸式の反発浮上ユニットを製作した。このユニットは半径方向の柔らかさと回転の容易さを持ち,複数配置することでコンベアのローラの役割を十分に果たすと思われ,永久磁石反発浮上形コンベアの着想に至った。前年度は,この反発浮上ユニットに対する基礎特性として,1ユニットあたりの耐荷重や受動剛性の測定,固有振動数の導出,最適浮上位置の決定などを行い,この結果をもとに回転軸の鉛直方向への加振試験等を行った。本年度は,ユニットが持つ回転軸の固有振動数付近での加振試験として,1)チルト角を与えた場合,2)2方向からの加振(電磁石と磁気分路用電磁石),3)二相交流励磁による2方向からの加振(2つの磁気分路用磁石),の3通りについて実験を行い,それぞれの場合において搬送方向への力を発生させた。さらに,ユニットを複数個配置して実際にコンベアを構成し,軸振動搬送試験を行った。全てのユニットには,空間的に位相差を持つ2組の電磁石が設置されており,ファンクションシンセサイザの二相交流信号を増幅してそれぞれの電磁石に印加している。このとき,全ての回転軸は楕円軌道を描きながら振動(公転)し,かつ,搬送方向へ回転(自転)する。実機では,最高0.1m/sでの物品搬送が可能であることを確認した。また,印加する二相交流の位相切替により搬送方向の正逆転も確認した。

排斥的浮动型磁性轴承是该应用的基础，是一种实现完全非接触操作的设备，在该设备中，除旋转被动磁铁排斥外旋转被动支撑外，四个轴中有四个轴由电磁体主动控制。尽管第一轴本质上是不稳定的，但很容易通过简单地机械地限制位置，在所有坐标方向上实现稳定性，并且基于此原理，制造了水平轴类型的排斥浮动单元。该单元具有径向柔软度和易于旋转，通过放置多个单元，它似乎可以充分充当输送机辊，从而导致了永久磁铁排斥的浮动传送带的想法。在上一年中，通过测量载荷能力和每单位的被动刚度，得出固有频率并确定最佳浮动位置，并根据这些结果来测量该排斥浮动单元的基本特性，我们在旋转轴的垂直方向上进行了振动测试。今年，我们通过三种方式进行了三个实验：1）当应用倾斜角时，2）来自两个方向的激发（电磁体和磁路径电磁体），以及3）通过两个方向通过两个相交替的电流激发（两个磁路磁体）进行激发，在每种情况下，在输送方向中都会产生力。此外，安排多个单元实际形成输送机，并进行了轴向振动输送测试。所有单元都有两组具有空间相差异的电磁体，从而扩大了功能合成器的两相交替信号，并将它们应用于每个电磁体。此时，所有旋转轴在画椭圆轨道时振动（轨道），并在输送方向旋转（轨道）。已确认实际机器可以以最大0.1m/s的速度运输物品。此外，通过施加的两相交流电流的相位切换，还可以在输送方向上向前和反向旋转。