特許 7534923 搬送システム及び搬送システムの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-06

(45)【発行日】2024-08-15

(54)【発明の名称】搬送システム及び搬送システムの制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 25/064 20160101AFI20240807BHJP

   H02K 41/035 20060101ALI20240807BHJP

   B65G 54/02 20060101ALI20240807BHJP

【ＦＩ】

H02P25/064

H02K41/035

B65G54/02

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2020182799

(22)【出願日】2020-10-30

(65)【公開番号】P2022073043

(43)【公開日】2022-05-17

【審査請求日】2023-10-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100101498

【弁理士】

【氏名又は名称】越智 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100136799

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 亜希

(72)【発明者】

【氏名】木村 竜司

(72)【発明者】

【氏名】新海 達也

(72)【発明者】

【氏名】山本 武

(72)【発明者】

【氏名】江澤 光晴

(72)【発明者】

【氏名】下村 嘉士

(72)【発明者】

【氏名】水野 友裕

【審査官】島倉 理

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１６５９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１７７１０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４７２７８１３（ＵＳ，Ａ）

【文献】特許第２９３６３５９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０２０－０９６５１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２５／０６４

Ｈ０２Ｋ ４１／０３５

Ｂ６５Ｇ ５４／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１磁力部を有する固定子と、
第２磁力部を有する可動子と、
制御部と、を有し、
前記制御部は、前記第１磁力部と前記第２磁力部との間に働く磁力を制御して前記可動子を第１方向に搬送し、
前記固定子は、前記第１方向と交差する第２方向において前記可動子を挟んで配置された複数の第１規制部材を含む第１規制部材列及び複数の第２規制部材を含む第２規制部材列を有し、
前記制御部は、前記可動子が前記第１規制部材列に接した際に、前記第１規制部材列のうちの１つの第１規制部材を支点とした回転力を前記可動子に与える第１処理を行う
ことを特徴とする搬送システム。

【請求項2】

前記第１処理の後において、前記可動子は、前記第２規制部材列のうちの少なくとも１つの第２規制部材と当接する
ことを特徴とする請求項１に記載の搬送システム。

【請求項3】

前記制御部は、前記第１処理を行う前に前記第１方向における前記可動子の位置が前記第１処理を行い得る位置であるか否かを判定し、前記第１処理を行い得ない位置であると判定した場合に前記可動子を前記第１方向に移動させる第２処理を行う
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送システム。

【請求項4】

前記制御部は、前記第１処理の後において、前記可動子の位置が前記第２方向への前記可動子の移動を行い得る位置であるか否かを判定し、前記第２方向への前記可動子の移動を行い得ない位置であると判定した場合に前記可動子の位置を調整する第３処理を行う
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の搬送システム。

【請求項5】

前記制御部は、前記第１処理の後において、前記第１処理の際とは逆方向の回転力を前記可動子に与える第４処理を行う
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の搬送システム。

【請求項6】

前記複数の第１規制部材と前記複数の第２規制部材は、前記第１方向に対して非線対称に配されている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の搬送システム。

【請求項7】

第１磁力部を有する固定子と、
第２磁力部を有する可動子と、
制御部と、を有し、
前記制御部は、前記第１磁力部と前記第２磁力部との間に働く磁力を制御して前記可動子を第１方向に搬送し、
前記可動子は、前記第１方向と交差する第２方向において２つの側面を有し、一方の側面に配された複数の第１規制部材を含む第１規制部材列と、前記可動子の他方の側面に配された複数の第２規制部材を含む第２規制部材列を有し、
前記制御部は、前記可動子の前記第１規制部材列が前記固定子に接した際に、前記第１規制部材列のうちの１つの第１規制部材を支点とした回転力を前記可動子に与える第１処理を行う
ことを特徴とする搬送システム。

【請求項8】

前記第１規制部材列は、大きさが互いに異なる第１規制部材を含む
ことを特徴とする請求項７に記載の搬送システム。

【請求項9】

前記第１磁力部は、コイルを含み、
前記第２磁力部は、永久磁石を含む
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の搬送システム。

【請求項10】

前記複数の第１規制部材と前記複数の第２規制部材の各々は、ローラである
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の搬送システム。

【請求項11】

互いに異なる向きに磁力を生じる複数組の前記第１磁力部及び前記第２磁力部を有する
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の搬送システム。

【請求項12】

請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の搬送システムと、
前記可動子により搬送されるワークに対して加工を施す加工装置と、
を有することを特徴とする加工システム。

【請求項13】

請求項１２に記載の加工システムを用いて物品を製造する製造方法であって、
前記可動子により前記ワークを搬送する工程と、
前記可動子により搬送された前記ワークに対して前記加工装置により前記加工を施す工程と、
を有することを特徴とする製造方法。

【請求項14】

第１磁力部を有する固定子と、
第２磁力部を有する可動子と、
制御部と、を有し、
前記制御部は、前記第１磁力部と前記第２磁力部との間に働く磁力を制御して前記可動子を第１方向に搬送し、
前記固定子は、前記第１方向と交差する第２方向において前記可動子を挟んで配置された複数の第１規制部材を含む第１規制部材列及び複数の第２規制部材を含む第２規制部材列を有する
搬送システムの制御方法であって、
前記可動子が前記第１規制部材列に接した際に、前記第１規制部材列のうちの１つの第１規制部材を支点とした回転力を前記可動子に与える第１処理を行う
ことを特徴とする搬送システムの制御方法。

【請求項15】

第１方向に延在する搬送路と、第１磁力部と、を有する固定子と、
前記搬送路に配され、前記第１磁力部と対向可能な位置に配された第２磁力部を有し、前記第１磁力部と前記第２磁力部との間に働く磁力によって前記第１方向に搬送される可動子と、
を有し、
前記可動子は、前記可動子の一方の側面に配された複数の第１規制部材を含む第１規制部材列と、前記可動子の他方の側面に配された複数の第２規制部材を含む第２規制部材列と、を更に有する
搬送システムの制御方法であって、
前記可動子の前記第１規制部材列が前記搬送路の側壁に接した際に、前記第１規制部材列及び前記第２規制部材列と接しない位置に前記可動子を移動させる復帰ステップを含み、
前記復帰ステップは、前記第１規制部材列のうちの１つの第１規制部材を支点とした回転力を前記可動子に与える第１ステップを含む
ことを特徴とする搬送システムの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送システム及び搬送システムの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

非接触方式の搬送システムは、浮上状態を保ちつつ可動子の位置及び姿勢を制御して、可動子を搬送方向に駆動することにより搬送を行う。可動子の位置を検出するセンサの異常等の原因により可動子の制御状態に異常が発生した場合には、可動子を搬送路に接触させて停止させることがある。異常の要因を取り除いた後に搬送を再開する際には、接触状態から浮上状態に移行させる処理が行われる。接触状態から浮上状態への移行の際には、搬送状態とは異なる方法により可動子を浮上させる制御が行われる。

【0003】

特許文献１には、吸引式磁気浮上車両が開示されている。特許文献１においては、複数の台車が同時に浮上又は同時に着地しないように浮上開始又は着地の時刻をずらすことにより、浮上開始時又は着地時の瞬時電力が低減されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平９－１９００４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１は、複数の台車を制御する搬送システム全体の瞬時電力を低減することを開示している。しかしながら、特許文献１においては、着地状態から浮上状態への復帰に関して個別の台車に着目した検討はなされていない。

【0006】

本発明は、可動子が固定子に接触している状態から可動子が固定子に接触していない状態への移行を好適に実現し得る搬送システム及び搬送システムの制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一観点によれば、第１磁力部を有する固定子と、第２磁力部を有する可動子と、制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１磁力部と前記第２磁力部との間に働く磁力を制御して前記可動子を第１方向に搬送し、前記固定子は、前記第１方向と交差する第２方向において前記可動子を挟んで配置された複数の第１規制部材を含む第１規制部材列及び複数の第２規制部材を含む第２規制部材列を有し、前記制御部は、前記可動子が前記第１規制部材列に接した際に、前記第１規制部材列のうちの１つの第１規制部材を支点とした回転力を前記可動子に与える第１処理を行うことを特徴とする搬送システムが提供される。

【0008】

本発明の他の一観点によれば、第１磁力部を有する固定子と、第２磁力部を有する可動子と、制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１磁力部と前記第２磁力部との間に働く磁力を制御して前記可動子を第１方向に搬送し、前記可動子は、前記第１方向と交差する第２方向において２つの側面を有し、一方の側面に配された複数の第１規制部材を含む第１規制部材列と、前記可動子の他方の側面に配された複数の第２規制部材を含む第２規制部材列を有し、前記制御部は、前記可動子の前記第１規制部材列が前記固定子に接した際に、前記第１規制部材列のうちの１つの第１規制部材を支点とした回転力を前記可動子に与える第１処理を行うことを特徴とする搬送システムが提供される。

【0009】

本発明の他の観点によれば、第１磁力部を有する固定子と、第２磁力部を有する可動子と、制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１磁力部と前記第２磁力部との間に働く磁力を制御して前記可動子を第１方向に搬送し、前記固定子は、前記第１方向と交差する第２方向において前記可動子を挟んで配置された複数の第１規制部材を含む第１規制部材列及び複数の第２規制部材を含む第２規制部材列を有する搬送システムの制御方法であって、前記可動子が前記第１規制部材列に接した際に、前記第１規制部材列のうちの１つの第１規制部材を支点とした回転力を前記可動子に与える第１処理を行うことを特徴とする搬送システムの制御方法が提供される。

【0010】

本発明の他の観点によれば、第１方向に延在する搬送路と、第１磁力部と、を有する固定子と、前記搬送路に配され、前記第１磁力部と対向可能な位置に配された第２磁力部を有し、前記第１磁力部と前記第２磁力部との間に働く磁力によって前記第１方向に搬送される可動子と、を有し、前記可動子は、前記可動子の一方の側面に配された複数の第１規制部材を含む第１規制部材列と、前記可動子の他方の側面に配された複数の第２規制部材を含む第２規制部材列と、を更に有する搬送システムの制御方法であって、前記可動子の前記第１規制部材列が前記搬送路の側壁に接した際に、前記第１規制部材列及び前記第２規制部材列と接しない位置に前記可動子を移動させる復帰ステップを含み、前記復帰ステップは、前記第１規制部材列のうちの１つの第１規制部材を支点とした回転力を前記可動子に与える第１ステップを含むことを特徴とする搬送システムの制御方法が提供される。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、可動子が固定子に接触している状態から可動子が固定子に接触していない状態への移行を好適に実現し得る搬送システム及び搬送システムの制御方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態に係る搬送システムの全体構成を示す概略断面図である。

【図2】第１実施形態に係る搬送システムの全体構成を示す概略上面図である。

【図3】第１実施形態に係る可動子の磁石配列を示す概略上面図である。

【図4】第１実施形態に係る可動子と固定子とが非接触である状態を示す概略上面図である。

【図5】第１実施形態に係る可動子と固定子とが接触している状態を示す概略上面図である。

【図6】第１実施形態に係る可動子と固定子とが接触している状態から接触していない状態に移行させるための動作シーケンスを示すフローチャートである。

【図7】第１実施形態に係る可動子と固定子とが接触している状態から接触していない状態に移行させる際の動作を示す概略上面図である。

【図8】第１実施形態に係る可動子のＸ方向制御を示す概略上面図である。

【図9】第１実施形態に係るＷｚ回転センタリング時において永久磁石が受ける推力の方向を示す概略上面図である。

【図10】第１実施形態に係る可動子と固定子とが接触している状態から接触していない状態に移行可能か否かの第１判定条件を説明するための概略上面図である。

【図11】第１実施形態に係る可動子と固定子とが接触している状態から接触していない状態に移行可能か否かの第２判定条件を説明するための概略上面図である。

【図12】第２実施形態に係る可動子の寸法及び固定子の配置を定義するための概略上面図である。

【図13】第２実施形態に係る可動子と固定子の位置関係と動きを説明するための概略上面図である。

【図14】第２実施形態に係る可動子と固定子の位置関係を説明するための概略上面図である。

【図15】第２実施形態に係る固定子同士の位置関係を説明するための概略上面図である。

【図16】第２実施形態に係る可動子と固定子の位置関係とトルクの関係を説明するための概略上面図である。

【図17】第３実施形態に係る搬送システムの全体構成を示す概略断面図である。

【図18】第３実施形態に係る搬送システムの全体構成を示す概略上面図である。

【図19】第３実施形態に係るＷｚ回転センタリング時の状態を説明するための概略上面図である。

【図20】第３実施形態の変形例に係る搬送システムの全体構成を示す概略上面図である。

【図21】第４実施形態に係る加工システムの構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。複数の図面にわたって同一の要素又は対応する要素には共通の符号が付されており、その説明は省略又は簡略化されることがある。また、同一の数字の符号の末尾に小文字のアルファベットを識別子として付記することにより、異なる位置に配された同種の構成要素を区別することもある。また、特に区別して説明する必要がない場合には、識別子を付さず数字のみの符号を用いることもある。

【0014】

［第１実施形態］
まず、本実施形態に係る搬送システムの全体構成について、図１、図２及び図３を相互に参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る搬送システムの全体構成を示す概略断面図である。図２は、本実施形態に係る搬送システムの全体構成を示す概略上面図である。図３は、本実施形態に係る可動子の磁石配置を示す概略上面図である。

【0015】

図１及び図２に示すように、本実施形態による搬送システムは、台車、スライダ又はキャリッジを構成する可動子１０１と、搬送路を構成する固定子２０１とを有している。本実施形態による搬送システムは、可動子１０１に永久磁石が配され、固定子２０１にコイルが配されている可動磁石型リニアモータ（ムービング永久磁石型リニアモータ、可動界磁型リニアモータ）である。更に、本実施形態による搬送システムは、リニアガイド等の案内装置を有さず、固定子２０１上において非接触で可動子１０１を搬送することができる磁気浮上型の搬送システムである。なお、本実施形態の搬送システムは、可動子１０１にコイルが配され、固定子２０１に永久磁石が配された可動コイル型リニアモータに変形されてもよい。

【0016】

本実施形態による搬送システムは、可動子１０１を搬送することにより、可動子１０１上のワーク１０２を、ワーク１０２に対して加工作業を施す工程装置等に搬送するものであり得る。可動子１０１は、例えば、ワークホルダ等のワーク１０２を可動子１０１上に保持する保持機構を有していてもよい。

【0017】

ここで、図１及び図２を参照しつつ、以下の説明において用いる座標軸、方向等を定義する。まず、可動子１０１の搬送方向である水平方向に沿ってＸ軸をとり、可動子１０１の搬送方向、すなわち、搬送路が延在する方向をＸ方向（第１方向）とする。また、Ｘ方向と直交する方向である鉛直方向に沿ってＺ軸をとり、鉛直方向をＺ方向とする。また、Ｘ方向及びＺ方向に直交する方向に沿ってＹ軸をとり、Ｘ方向及びＺ方向に直交する方向をＹ方向（第２方向）とする。更に、Ｘ軸周りの回転をＷｘ、Ｙ軸周りの回転をＷｙ、Ｚ軸周りの回転をＷｚとする。また、可動子１０１の中心を中心Ｏとする。なお、可動子１０１の搬送方向は必ずしも水平方向である必要はないが、その場合も搬送方向をＸ方向として同様にＸ方向に交差するＹ方向及びＺ方向を定めることができる。これ以降、可動子１０１の中心Ｏを基準として、Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向の平行移動、又はＷｘ、Ｗｙ、Ｗｚの又は各軸周りの回転を行う制御のことを、６軸制御と記述する。

【0018】

次に、本実施形態による搬送システムにおける搬送対象である可動子１０１について図１及び図３を用いて説明する。図１は、本実施形態による搬送システムにおける可動子１０１及び固定子２０１を示す概略図である。なお、図１は、可動子１０１及び固定子２０１をＸ方向から見た図である。

【0019】

図１及び図３に示すように、可動子１０１は、複数の磁石からなる磁石群である永久磁石群１０３（第２磁力部）が可動子１０１の上面にＸ方向に沿って、Ｙ方向に間隔を隔てて２列をなすように取り付けられている。永久磁石群１０３は、複数の永久磁石１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆを含む。Ｘ方向及びＺ方向制御用の複数の永久磁石１０３ａ、１０３ｂは、磁極の極性が交互になるようにＸ方向に並んで配置されている。Ｙ方向制御用の複数の永久磁石１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆは、磁極の極性が交互になるようにＹ方向に並んで配置されている。

【0020】

永久磁石群１０３を構成する各永久磁石は、可動子１０１の上面に設けられたヨーク１０７に取り付けられている。ヨーク１０７は、鉄等の大きな透磁率を有する物質で構成されている。なお、図３の例では、Ｙ方向制御用の永久磁石１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆが、可動子１０１のＹ方向の正側及び負側の端に配置されているが、これに限られるものではない。永久磁石の数及び配置は、搬送システムの要求仕様に応じて適宜変更可能である。

【0021】

固定子２０１上において搬送される可動子１０１は、リニアスケール１０４と、Ｙターゲット１０５と、複数のＺターゲット１０６とを有している。リニアスケール１０４、Ｙターゲット１０５及びＺターゲット１０６のそれぞれは、例えば、可動子１０１の底部にＸ方向に沿って取り付けられている。Ｚターゲット１０６は、リニアスケール１０４及びＹターゲット１０５の両側にそれぞれ取り付けられている。

【0022】

固定子２０１は、複数のコイル２０２（第１磁力部）と、複数のリニアエンコーダ２０３と、複数のＹセンサ２０４と、複数のＺセンサ２０５とを有している。図２に示すように複数のコイル２０２は、可動子１０１が搬送されるＸ方向に沿って取り付けられている。複数のコイル２０２は、Ｘ方向に所定の間隔で並べられている。また、各コイル２０２は、その中心軸がＹ方向を向くように取り付けられている。なお、コイル２０２は、コア有のコイルでもよいし、コアレス型のコイルでもよい。

【0023】

複数のコイル２０２は、例えば、３個ずつの単位で電流制御される。コイル２０２は、通電されることにより、可動子１０１の永久磁石群１０３との間で磁力を発生して可動子１０１に対して力を印加することができる。

【0024】

各コイル２０２は、２個の永久磁石１０３ｃの２個の永久磁石のＹ方向の中心がコイル２０２のＹ方向の中心と合致するように配置されている。永久磁石１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆについても同様である。永久磁石１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆに対向するコイル２０２に通電することにより、永久磁石１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆはＹ方向の力を受ける。

【0025】

また、コイル２０２は、永久磁石１０３a、１０３ｂに対向する。コイル２０２に通電することで、永久磁石１０３a、１０３ｂはＸ方向及びＺ方向の力を受ける。

【0026】

複数のリニアエンコーダ２０３は、それぞれ可動子１０１のリニアスケール１０４と対向可能なようにＸ方向に沿って固定子２０１に取り付けられている。各リニアエンコーダ２０３は、可動子１０１に取り付けられたリニアスケール１０４を読み取ることで、可動子１０１のリニアエンコーダ２０３に対する相対的な位置を検出して出力することができる。

【0027】

複数のＹセンサ２０４は、それぞれ可動子１０１のＹターゲット１０５と対向可能なようにＸ方向に沿って固定子２０１に取り付けられている。各Ｙセンサ２０４は、可動子１０１に取り付けられたＹターゲット１０５との間のＹ方向の相対距離を検出して出力することができる。

【0028】

複数のＺセンサ２０５は、それぞれ可動子１０１のＺターゲット１０６と対向可能なようにＸ方向に沿って、２列をなすように固定子２０１に取り付けられている。各Ｚセンサ２０５は、可動子１０１に取り付けられたＺターゲット１０６との間のＺ方向の相対距離を検出して出力することができる。

【0029】

Ｙローラ２０６は、可動子１０１のＹ方向のストロークを規制するための規制部材であり、固定子２０１上に配置されている。Ｙローラ２０６は、搬送方向であるＸ方向に沿って、複数配置されてＹローラ群をなしている。Ｙローラ群は、Ｙ方向における正側のストロークと負側のストロークを規制するために、Ｙ方向の正側と負側に２列のＹローラ群２０６ｐ、２０６ｑ（第１規制部材列、第２規制部材列）をなして配置されている。同様に、Ｚ方向の正側のストロークと負側のストロークを規制するために、不図示のＺローラ群が２列配置されていてもよい。前述の各ローラは、Ｙ方向及びＺ方向のストロークを制限する役割を有するとともに、可動子１０１がこれらのローラに接触した場合に、接触状態で搬送可能とする役割を有する。なお、Ｙローラ２０６の代わりに回転機構を有しないストッパー等の規制部材を用いてもよい。

【0030】

搬送システムは、不図示の統合コントローラを有する。統合コントローラは、搬送システムの制御部である。統合コントローラは、固定子２０１と可動子１０１の位置関係を検出し、コイル２０２と永久磁石群１０３の位置関係を把握し、コイル２０２に適切な電流を流すことで、中心Ｏにおける６軸制御を実現する。

【0031】

次に、本実施形態における可動子１０１が固定子２０１に非接触に搬送可能な状態と、可動子１０１が固定子２０１に接触して停止した状態との２つの状態について、図４、図５を用いて説明する。図４は、可動子１０１と固定子２０１とが非接触である状態を示す概略上面図である。複数のＹローラ２０６により構成される２列のローラ群は、Ｙ方向制御用の永久磁石１０３ｃ～１０３ｆ及びコイル２０２によりＹ方向に可動子１０１を移動させる制御が可能な範囲よりもＹ方向のストロークが広くなるような位置に配されている。以下、２列のＹローラ群２０６ｐ、２０６ｑの間隔及び可動子１０１のＹ方向の幅によって決まる中心Ｏが移動可能な範囲をＹストロークと呼ぶ。また、Ｙ方向における可動子１０１の制御可能範囲をＹ制御範囲と呼ぶ。Ｙ制御範囲内に可動子１０１の中心Ｏがある場合に可動子１０１がＹ方向に制御可能であるものとする。

【0032】

Ｙ制御範囲は広いほど好適に可動子１０１を制御することができる。しかしながら、以下の理由により、Ｙ制御範囲の広さには設計上の限界がある。Ｙ制御範囲を広くするためには、Ｙ方向に発生できる推力を大きくするため、コイル２０２のサイズを大きくする必要がある。これは、装置の大型化及びコストの増大の要因となる。また、通常のワーク搬送時に必要なＹ方向の推力は、可動子１０１がＹローラに接触した状態から可動子１０１の搬送を非接触に行うことが可能な状態に移行するために必要な推力と比較すると小さい。そのため、装置の大型化及びコストの増大を伴ってコイル２０２のサイズを大きくしたとしても、搬送システムの通常の搬送時の搬送性能向上に寄与しない。このような設計上の観点を考慮すると、Ｙ制御範囲を十分に広くするような設計ができないことがある。

【0033】

一方、Ｙストロークは、以下の観点からある程度大きく設計される。可動子１０１の寸法誤差又は可動子１０１の搬送精度が、Ｙストロークに比して大きい場合には、搬送中にＹローラ２０６と可動子１０１とが接触する場合がある。この場合、非接触搬送が実現できなくなり、搬送精度の更なる低下を招くこともある。このような接触の可能性を低減するため、Ｙストロークは、ある程度広く設計される。

【0034】

以上の理由により、本実施形態による搬送システムにおいてはＹストロークをＹ制御範囲に対して十分に大きく確保する構成が採用されている。そのため、可動子１０１が搬送路の中心からある程度離れると、可動子１０１の中心ＯがＹ制御範囲から外れることがある。本実施形態の搬送システムは、可動子１０１の中心ＯがＹ制御範囲から外れた状態でＹローラ群に接して停止した場合の復帰処理の機能を有している。以下、この復帰処理について説明する。

【0035】

図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、可動子１０１と固定子２０１とが接触している状態を示す概略上面図である。図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）には、停止した状態における可動子１０１とＹローラ２０６の位置関係が示されている。

【0036】

上述のように、通常の搬送時には、可動子１０１を固定子２０１に対して非接触にするとともに、中心ＯがＹ制御範囲内にあるように、可動子１０１の位置が制御されている。しかしながら、可動子１０１の搬送を停止させるように制御する状況、又は、制御系の異常等により６軸制御が停止する状況においては、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）のいずれかの態様で、可動子１０１がＹローラ群に対して接触した状態となる。なお、図５（ａ）においては、可動子１０１はＹ方向の負側に配置されたＹローラ２０６に接触しているが、Ｙ方向の正側に配置されたＹローラ２０６に接触して停止することもあり得る。

【0037】

可動子１０１は、停止直前に可動子１０１に作用していた力の方向等に応じて、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）のいずれかの態様で停止する。図５（ａ）は、可動子１０１が、片側１列のＹローラ群に接触した状態で停止した場合における、可動子１０１とＹローラ２０６との位置関係を示す図である。図５（ｂ）は、可動子１０１が、２列のＹローラ群に挟まった状態で停止し、中心ＯがＹ制御範囲内にある場合の可動子１０１とＹローラ２０６の位置関係を示す図である。図５（ｃ）は図５（ｂ）と同様に２列のＹローラ群に挟まった状態で停止し、中心ＯがＹ制御範囲外にある場合の可動子１０１とＹローラ２０６の位置関係を示す図である。図５（ｂ）及び図５（ｃ）において、可動子１０１は、負側の列のＹローラ２０６ａと正側の列のＹローラ２０６ｂに接触しているものとする。以下、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）の態様で可動子１０１が停止した状態を、それぞれ接触パターン（ａ）、接触パターン（ｂ）及び接触パターン（ｃ）と呼ぶことがある。

【0038】

これらの停止状態が生じる理由は、本実施形態による搬送システムにおいては、複数のコイル２０２と永久磁石群１０３の間の磁力により、停止している可動子１０１がＹ方向の磁気吸引力を受けるためである。図５（ａ）における矢印は、可動子１０１が受けるＹ方向の磁気吸引力を模式的に示している。上述のように、本実施形態の搬送システムにおいては、ＹストロークがＹ制御範囲に対して十分に大きい。そのため、接触パターン（ａ）の状態では、中心ＯはＹ制御範囲外にある。可動子１０１がＹローラ２０６に接触して停止した状態から非接触に可動子１０１の搬送が可能な状態に移行するためには、磁気吸引力よりも大きな力を可動子１０１に加えることにより、Ｙローラ２０６から可動子１０１を離れさせる必要がある。

【0039】

そこで、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）の状態から可動子１０１を非接触に搬送可能な状態に移行するまでの動作シーケンスの一例を主に図６を参照して説明する。図６は、可動子１０１と固定子２０１とが接触している状態から接触していない状態に移行させるための復帰処理の動作シーケンスを示すフローチャートである。

【0040】

また、以下の図６の説明において、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）、図８（ａ）、図８（ｂ）、図９、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）を適宜参照することがある。図７（ａ）から図７（ｄ）は、可動子１０１と固定子２０１とが接触している状態から接触していない状態に移行させる際の動作を示す概略上面図である。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、可動子１０１のＸ方向制御を示す概略上面図である。図９は、回転センタリング時において永久磁石が受ける推力の方向を示す概略上面図である。図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、可動子１０１と固定子２０１とが接触している状態から接触していない状態に移行可能な条件を説明するための概略上面図である。

【0041】

ステップＳ１において、搬送システムの統合コントローラは、６軸のうちのＺ、Ｗｙ、Ｗｘ、Ｘの４軸についての位置制御を有効化する（ＯＮにする）。ステップＳ２において、統合コントローラは、接触パターンを判定する。可動子１０１の状態が接触パターン（ａ）である場合（ステップＳ２におけるＹｅｓ）には、処理はステップＳ３ａに移行する。可動子１０１の状態が接触パターン（ｂ）又は接触パターン（ｃ）である場合（ステップＳ２におけるＮｏ）には、処理はステップＳ６ａに移行する。

【0042】

ステップＳ３ａにおいて、統合コントローラは、リニアエンコーダ２０３を制御して可動子１０１のＸ方向の位置（Ｘ座標）を取得し、可動子１０１が非接触状態に移行可能なＸ方向の位置にあるか否かを判定する。非接触状態に移行可能か否かの判定方法の具体例については後述する。

【0043】

ステップＳ３ａにおいて、可動子１０１が非接触状態に移行可能なＸ方向の位置にあると判定された場合（ステップＳ３ａにおけるＹｅｓ）には、処理はステップＳ４に移行する。可動子１０１が非接触状態に移行可能ではないＸ方向の位置にあると判定された場合（ステップＳ３ａにおけるＮｏ）には、処理はステップＳ３ｂに移行する。

【0044】

ステップＳ３ｂにおいて、統合コントローラは、可動子１０１をＹローラ群に接した状態に維持したまま、非接触状態に移行することが可能なＸ方向の位置まで可動子１０１を移動させるように制御する。図７（ａ）は、ステップＳ３ｂにおいて、非接触状態に移行可能なＸ座標まで可動子１０１を移動させる動作を模式的に示す上面模式図である。図７（ａ）において、破線はＸ方向移動前の可動子１０１を示しており、実線はＸ方向移動後の可動子１０１を示している。Ｘ方向移動の終了後、処理はステップＳ４に移行する。上述のステップＳ３ａ、Ｓ３ｂの処理（第２処理）を行うことにより、可動子１０１を後述のステップＳ５の処理（Ｗｚ回転センタリング）に適した位置に移動させることができる。

【0045】

ステップＳ４において、統合コントローラは、Ｘ方向の位置制御の基準を、可動子１０１の中心Ｏから、可動子１０１に接しているＹローラのうちの最もＸ方向の正側にあるＹローラ２０６ａと可動子１０１との接触点に切り替える。これにより、統合コントローラは、Ｙローラ２０６ａと可動子１０１との接触点を支点として可動子１０１を回転させる制御を行うことができる。この制御の切り替えについて、図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照しつつ説明する。

【0046】

図８（ａ）は、６軸制御の状態におけるＸ方向の位置制御について説明するための図である。リニアスケール１０４及びリニアエンコーダ２０３は、中心Ｏからオフセットした位置に配されている。統合コントローラは、リニアエンコーダ２０３のカウント値Ｘｓｃａｌｅと、Ｙセンサ２０４で検出される距離ｙ１、ｙ２から算出される可動子１０１の角度Ｗｚとに基づいて中心Ｏの位置を算出し、フィードバック制御をする。このフィードバック制御には以下の式（１）が用いられ得る。

【数1】

ここで、ＸｆｂはＸ方向制御のフィードバック値、すなわち中心Ｏの位置であり、ｒ１はリニアエンコーダ２０３から中心Ｏまでの距離である。

【0047】

図８（ｂ）は、Ｙローラ２０６ａと可動子１０１との接触点を基準とするＸ方向の位置制御について説明するための図である。Ｘ方向の位置制御の基準をＹローラ２０６ａと可動子１０１との接触点に切り変えた場合のフィードバック制御には以下の式（２）が用いられ得る。式（２）では、式（１）におけるｒ１が、リニアエンコーダ２０３から接触点までの距離に相当するｒ２に置き換えられている。

【数2】

【0048】

ステップＳ５において、統合コントローラは、Ｗｚ軸の正方向に可動子１０１を回転させ、Ｙ方向に対向するＹローラ群のうちの１つのＹローラ２０６ｂに当接させる処理（第１処理）を行う。以下、この動作をＷｚ回転センタリングと呼ぶことがある。図７（ｂ）は、ステップＳ５において、Ｗｚ回転センタリングの動作を模式的に示す上面模式図である。図７（ｂ）において、破線はＷｚ回転センタリングの直前における可動子１０１の位置を示しており、実線はＷｚ回転センタリングの直後における可動子１０１がＹローラ２０６ｂに当接した状態を示している。

【0049】

ここで、ステップＳ５のＷｚ回転センタリングの際に永久磁石群１０３に生じる推力の方向について、図９を参照して説明する。図９は、Ｗｚ回転センタリング時において永久磁石が受ける推力の方向を示す概略上面図である。統合コントローラは、コイル２０２に適切な電流を流すことにより、Ｘ方向制御用の永久磁石１０３ａにＸ軸負方向の推力を発生させ、Ｘ方向制御用の永久磁石１０３ｂにＸ軸正方向の推力を発生させる。また、統合コントローラは、コイル２０２に適切な電流を流すことにより、Ｙ方向制御用の永久磁石１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆにＹ軸正方向の推力を発生させる。このように、統合コントローラは、複数組の永久磁石とコイルの間に互いに異なる向きの推力を生じさせることにより、Ｗｚ回転センタリングを行うためのトルクを発生させる。各永久磁石に発生させるべき推力の方向は、支点となるＹローラ２０６ａと可動子１０１の接触点の位置に依存する。したがって、統合コントローラは、Ｘ方向の可動子１０１の停止位置に応じてコイル２０２に流す電流を適宜設定する。

【0050】

なお、図９には、Ｗｚ回転センタリングに必要なトルクを得るための推力のみを図示しているが、実際には前述の式（２）で示したＸ方向制御に必要な推力が加算されるような制御が行われ得る。ただし、Ｗｚ回転センタリングにおいて、可動子１０１とＹローラ２０６ａの接触点の位置関係が大きく変化しない場合は、上述の式（１）から式（２）へのＸ方向の位置制御の切り替えを行わなくてもよい。

【0051】

なお、図５に示されているように、可動子１０１の状態が接触パターン（ｂ）又は接触パターン（ｃ）である場合には、ステップＳ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ４、Ｓ５の処理は省略される。接触パターン（ｂ）及び接触パターン（ｃ）においては、可動子１０１がステップＳ５のＷｚ回転センタリング動作の完了時に近い状態で停止しているためである。

【0052】

ステップＳ６ａにおいて、統合コントローラは、可動子１０１の中心ＯがＹ制御範囲内にあるか否かを判定する。可動子１０１の中心ＯがＹ制御範囲内にあると判定された場合（ステップＳ６ａにおけるＹｅｓ）には、処理はステップＳ７に移行する。可動子１０１の中心ＯがＹ制御範囲外にあると判定された場合（ステップＳ６ａにおけるＮｏ）には、処理はステップＳ６ｂに移行する。

【0053】

ステップＳ６ｂにおいて、統合コントローラは、可動子１０１の中心ＯがＹ制御範囲に入るように、可動子１０１をＸ方向に微小量Δｘだけ移動させる。上述のように、Ｗｚ回転センタリング後において中心ＯがＹ制御範囲内に入るようにステップＳ３ａ及びステップＳ３ｂにおいて可動子１０１のＸ方向の位置の制御が行われている。しかしながら、Ｙローラ２０６ａと可動子１０１の滑り等の要因によりＷｚ回転センタリング後に中心ＯがＹ制御範囲内に入らない場合もある。ステップＳ６ｂの処理では、このような場合に可動子１０１をＸ方向に移動させることにより、可動子１０１の中心ＯがＹ制御範囲に入るように可動子１０１の位置を調整することができる。図７（ｃ）は、ステップＳ６ｂにおける、可動子１０１をＸ方向に微小量Δｘだけ移動させる動作を模式的に示す上面模式図である。図７（ｃ）において、破線はＸ方向移動前の可動子１０１を示しており、実線はＸ方向移動後の可動子１０１を示している。Ｘ方向移動の終了後、処理はステップＳ７に移行する。上述のステップＳ６ａ、Ｓ６ｂの処理（第３処理）を行うことにより、可動子１０１の位置をＹ制御範囲内に移動させるような調整を行うことができる。

【0054】

ステップＳ７において、統合コントローラは、可動子１０１の中心Ｏを回転中心としたＸ方向、Ｙ方向の制御に切り替える。ステップＳ８において、統合コントローラは、Ｗｚ軸の制御を有効にする。そして、統合コントローラは、中心Ｏの位置を維持したままで、可動子１０１をＷｚ軸周りにＷｚ回転センタリングの際とは逆方向の回転力を与えて回転させることにより、可動子１０１の姿勢を戻す処理（第４処理）を行う。図７（ｄ）は、ステップＳ８における、可動子１０１を回転させる動作を模式的に示す上面模式図である。図７（ｄ）において、破線は回転前の可動子１０１を示しており、実線は回転後の可動子１０１を示している。

【0055】

ステップＳ９において、統合コントローラは、Ｙ方向の制御を有効にする。そして、可動子１０１の中心ＯをＹ制御範囲の中心軸と合わせるように、可動子１０１をＹ方向に微小量Δｙだけ移動させる。以上のようにして、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）のいずれかのように可動子１０１と固定子２０１とが接触している状態から接触していない状態に移行させる復帰処理を行うことができる。

【0056】

次に図６のステップＳ３ａにおいて、可動子１０１が非接触状態に移行可能なＸ方向の位置にあるか否かを判定する方法の一例について、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）を用いてより具体的に説明する。図６のステップＳ４以降の動作により可動子１０１を非接触状態に移行できるか否かは、以下の２つの判定条件により判定可能である。

【0057】

まず、第１判定条件について、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を参照して説明する。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、可動子１０１と固定子２０１とが接触している状態から接触していない状態に移行可能か否かの第１判定条件を説明するための概略上面図である。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）では、可動子１０１が磁気吸引力によりＹローラ群に接触している。図１０（ａ）は、Ｗｚ回転センタリングに必要なＷｚトルクが大きい場合の可動子１０１とＹローラ２０６ａの位置関係を示している。図１０（ｂ）は、Ｗｚ回転センタリングに必要なＷｚトルクが小さい場合の可動子１０１とＹローラ２０６ａの位置関係を示している。

【0058】

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）において、Ｙローラ２０６ａは、Ｗｚ回転センタリング時の支点とするＹローラである。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）において、可動子１０１から伸びている矢印は、可動子１０１の単位長さあたりに作用するＹ方向の磁気吸引力である。ここで、支点とするＹローラ２０６ａと可動子１０１との接触点から可動子１０１のＸ方向正側の端部までの距離をＬ１とする。磁気吸引力に抗してＷｚ回転センタリングをさせるために要するＷｚトルクは、接触点よりＸ方向負側の矢印の数とＸ方向正側の矢印の数の差に依存する。すなわち、Ｌ１が大きいほど、Ｗｚ回転センタリングをさせるために要するトルクが小さい。

【0059】

図１０（ａ）と図１０（ｂ）を比較すると、図１０（ａ）の状態と比べて図１０（ｂ）の方が、Ｌ１が大きいため、磁気吸引力に抗するために必要なＷｚトルクが小さい。Ｗｚ回転センタリングを実現するためには、磁気吸引力よりも大きなＷｚトルクを要する。そこで、ステップＳ３ａにおいては、判定条件の１つとして、Ｌ１が所定の閾値よりも大きいか否かを用いることが好適である。この判定の閾値は、Ｌ１の位置に応じて決まる磁気吸引力に抗するために必要なＷｚトルクと、搬送システムが生成可能なＷｚトルクとの関係により定めることができる。

【0060】

次に第２判定条件について、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）を参照して説明する。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、可動子１０１と固定子２０１とが接触している状態から接触していない状態に移行可能か否かの第２判定条件を説明するための概略上面図である。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、支点とするＹローラ２０６ａと可動子１０１の接点を中心に可動子１０１を回転させ、可動子１０１をＹローラ２０６ｂに当接させた状態を示している。図１１（ａ）は、Ｗｚ回転センタリングを行った結果、可動子１０１の中心ＯがＹ制御範囲に至らなかった場合の可動子１０１とＹローラ２０６ａ、２０６ｂの位置関係を示している。図１１（ｂ）は、Ｗｚ回転センタリングを行った結果、可動子１０１の中心ＯがＹ制御範囲に到達した場合の可動子１０１とＹローラ２０６ａ、２０６ｂの位置関係を示している。

【0061】

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）において、Ｗｚ回転センタリング前の支点とするＹローラ２０６ａと可動子１０１との接触点から可動子１０１のＸ方向正側の端部までの距離をＬ１とする。また、Ｗｚ回転センタリング前に可動子１０１に接しているＹローラのうち最もＸ方向負側にあるＹローラと可動子１０１のＸ方向負側の端部の距離をＬ２とする。図１１（ａ）では、Ｌ１とＬ２の長さに差がある。これに対して、図１１（ｂ）では、Ｌ１とＬ２の長さがほぼ等しい。

【0062】

図１１（ａ）のようなＬ１とＬ２の長さに差がある位置関係でＷｚ回転センタリングを行った場合は、可動子１０１の角付近がＹローラ２０６ｂに接触し、中心ＯをＹ制御範囲内まで近づけられない場合がある。そのため、ステップＳ３ａにおいては、判定条件の１つとして、Ｌ１とＬ２の差が一定の範囲内であることを用いることが好適である。

【0063】

しかしながら、Ｌ１とＬ２の長さに差がある場合であっても、Ｗｚ回転センタリング後の中心ＯとＹ制御範囲の差が微小である場合には、ステップＳ６ｂの処理により中心ＯをＹ制御範囲内に到達させることが可能である。したがって、図６のステップＳ３ａにおける判定基準に含めることが望ましいが、含めなくてもよい。

【0064】

また、図７（ｂ）等に示されているＷｚ回転センタリングにおける回転方向はＷｚ軸周りの正方向（反時計回り）であるが、負方向（時計回り）であってもよい。

【0065】

以上のように、本実施形態においては、固定子２０１に複数のＹローラ２０６が配されている。搬送システムの統合コントローラは、可動子１０１が複数のＹローラ２０６に接して停止した際に、可動子１０１が１つのＹローラ２０６ａを支点として回転するように制御する。これにより、磁気吸引力に抗して可動子１０１の中心ＯをＹ制御範囲内に移動させ、非接触状態に移行させることができる。したがって、本実施形態によれば、可動子１０１が固定子２０１に接触している状態から可動子１０１が固定子２０１に接触していない状態への移行を好適に実現し得る搬送システムが提供される。

【0066】

［第２実施形態］
本実施形態は、第１実施形態の図６のステップＳ５におけるＷｚ回転センタリングに必要なトルクを低減し得る可動子１０１とＹローラ２０６の位置関係の例である。第１実施形態と共通する要素についての説明は、省略又は簡略化することがある。

【0067】

図１２は、本実施形態に係る可動子１０１の寸法及びＹローラ２０６の配置を定義するための概略上面図である。Ｙローラ２０６は、Ｘ方向に一定の間隔Ｐで配置されている。可動子１０１のＸ方向の長さをＬとし、可動子１０１のＹ方向の長さをＢとする。また、対向する２列のＹローラ２０６同士の間隔をＢｒとする。

【0068】

図１２に示されているように、可動子１０１は、２つ以上のＹローラ２０６に接触して静止する。このような静止状態が一般的に生じる条件は、複数のＹローラ２０６が可動子１０１の長さＬの半分以下の間隔Ｐをなして配されていることである。この条件を式で表現したものが以下の式（３）である。

【数3】

【0069】

次に、図１３を参照して、回転の支点とするＹローラ２０６ａの位置について説明する。図１３は、可動子１０１の回転時における、可動子１０１とＹローラ２０６ａの位置関係と動きを説明するための概略上面図である。このときの可動子１０１の中心Ｏと、回転の支点とするＹローラ２０６ａとの間のＸ方向の距離を、Ｌ５とする。また、Ｙローラ２０６ａを中心として可動子１０１が回転したときに、可動子１０１の中心ＯがＹ方向に移動する最大距離をＹ１とする。このとき、Ｙ１は以下の式（４）で表される。

【数4】

【0070】

一方、可動子１０１の中心Ｏが搬送路の中心まで移動するためのＹ１の条件は、図１２に示すＢｒとＢを用いて以下の式（５）で表される。

【数5】

【0071】

式（４）を式（５）に代入すると以下の式（６）が導かれる。

【数6】

【0072】

式（６）をＬ５について解くと以下の式（７）が導かれる。

【数7】

【0073】

また、図１３において、Ｙローラ２０６ａに隣接するＹローラをＹローラ２０６ｃとする。可動子１０１が回転して可動子１０１の中心ＯがＹ方向にＹ１だけ移動する際に、Ｙローラ２０６ｃに可動子１０１が接触しないようにするための条件は、Ｌ５とＰの合計が、可動子１０１の長さＬの半分以上であることである。このとき、Ｌ５が満たす条件は以下の式（８）で表される。

【数8】

【0074】

次に、図１４を参照して、支点となるＹローラ２０６ａに対向する位置に配置されているＹローラ２０６ｂの位置について説明する。図１４は、本実施形態に係る可動子１０１とＹローラ２０６の位置関係を説明するための概略上面図である。

【0075】

可動子１０１がＹローラ２０６ａとの接触点を支点として、図１４に示される方向に回転したとき、Ｙローラ２０６ａに対向する位置に配置されている複数のＹローラ２０６のうちの可動子１０１と当接するＹローラをＹローラ２０６ｂとする。また、このＹローラ２０６ｂに対してＸ軸の負方向に隣接するＹローラを、Ｙローラ２０６ｄとする。可動子１０１が回転するときに、可動子１０１がＹローラ２０６ｂに当接する前に、Ｙローラ２０６ｄに当接すると、可動子１０１の回転角度が不十分になり、可動子１０１の中心ＯをＹ制御範囲に十分に近づけることができない場合がある。したがって、Ｙローラ２０６ｄが、可動子１０１に当接しないように可動子１０１の両側のＹローラ２０６をＸ方向にずらした配置とすることが好適である。そのため、本実施形態においては、図１４に示すように、２列のＹローラの配置は、搬送路に対して非対称となっている。

【0076】

Ｙローラ２０６ａとＹローラ２０６ｂのＸ方向の距離をＬ６とすると、Ｙローラ２０６ｄは、Ｙローラ２０６ａからＬ６＋ＰだけＸ軸の負方向に離れた位置にある。また、可動子１０１の端部は、Ｙローラ２０６ａからＬ５＋Ｌ／２だけＸ軸の負方向に離れた位置にある。したがって、可動子１０１が回転するときに、Ｙローラ２０６ｄと当接しないための条件は以下の式（９）で表される。

【数9】

【0077】

次に、図１５を参照して、上述のＬ６の最適値について説明する。図１５は、本実施形態に係るＹローラ２０６同士の位置関係を説明するための概略上面図である。図１５には、Ｙローラ２０６ａとＹローラ２０６ｂが回転後の可動子１０１の中心Ｏに対して点対称な位置にある状態が示されている。この状態においては、可動子１０１の中心Ｏは、Ｙ方向においてＹローラ２０６ａとＹローラ２０６ｂの中間の位置である。この位置関係であれば、可動子１０１の回転後において、可動子１０１の中心ＯはＹ制御範囲の中心に到達する。図１５の状態を実現し得るＬ６の条件は以下の式（１０）で表される。

【数10】

【0078】

ただし、Ｌ６は式（１０）に示されている値に必ずしも完全に一致する必要はなく、可動子１０１の中心ＯがＹ制御範囲内に到達し得るように適宜設定可能である。

【0079】

次に、図１６を参照して、ＷｚトルクとＬ５の関係について説明する。実施形態に係る可動子１０１とＹローラ２０６ａの位置関係とトルクの関係を説明するための概略上面図である。

【0080】

図１６において矢印で示されているように、Ｙローラ２０６ａからＸ軸の正方向にＬ／２－Ｌ５の範囲の可動子１０１に働くＹ方向の磁気吸引力は、負方向にＬ／２－Ｌ５の範囲の可動子１０１に働くＹ方向の磁気吸引力と相殺される。したがって、図１６の斜線のハッチングがなされた範囲の磁気吸引力は、Ｗｚ回転センタリング時にＷｚトルクを発生させない。可動子１０１に働くＹ方向の磁気吸引力のうち、Ｙローラ２０６ａと可動子１０１の接触点を中心とするＷｚトルクに寄与する範囲は、図１６において、斜線のハッチングの範囲外、すなわち２×Ｌ５と表記された範囲において発生している磁気吸引力のみである。Ｙローラ２０６ａとの接触点を支点として可動子１０１を回転させる際には、この２×Ｌ５の範囲で発生している磁気吸引力に抗するＷｚトルクを可動子１０１に与えることでＷｚ軸の正方向の回転が可能となる。

【0081】

したがって、Ｌ５が小さいほど、可動子１０１を回転させるためのＷｚトルクを小さくすることができる。このことから、上述の条件式をいずれも満たす範囲内において、Ｌ５を最小に設定することにより、可動子１０１を接触状態から非接触に搬送可能な状態に移行するために必要となるＷｚトルクを最小限にすることができる。

【0082】

以上のように、本実施形態においては、可動子１０１が固定子２０１に接触している状態から可動子１０１が固定子２０１に接触していない状態への移行をより好適に実現し得る搬送システムが提供される。なお、本実施形態で述べた条件はいずれも必須のものではない。また、本実施形態で述べた条件のうちの一部を満たすように搬送システムが構成されていてもよい。

【0083】

［第３実施形態］
上述の実施形態では、Ｙローラ２０６が固定子２０１に配されている場合の例を説明しているが、これに限定されるものではなく、Ｙローラ２０６は、可動子１０１に配されていてもよい。本実施形態では、Ｙローラ２０６が、可動子１０１に配されている場合の例を説明する。第１実施形態又は第２実施形態と共通する要素についての説明は、省略又は簡略化することがある。

【0084】

図１７は、本実施形態に係る搬送システムの全体構成を示す概略断面図である。図１７に示すように、本実施形態においては、Ｙローラ２０６が可動子１０１のＹ方向の両側面に配されている。これ以外の構成は図１と同様であるため説明を省略する。

【0085】

図１８は、本実施形態に係る搬送システムの全体構成を示す概略上面図である。可動子１０１には、Ｙローラ２０６ｅ、２０６ｆ、２０６ｇ、２０６ｈが配されている。可動子１０１のＹ方向の負側に位置する一方の面にはＹローラ２０６ｅ、２０６ｆが配されており、可動子１０１のＹ方向の正側に位置する他方の面にはＹローラ２０６ｇ、２０６ｈが配されている。なお、Ｙローラは、図１８に示すように、可動子１０１のＹ方向に対向している２面のそれぞれにおいて、少なくとも２個ずつ配されていればよいが、２個よりも多いＹローラが配されていてもよい。

【0086】

固定子２０１は、可動子１０１に配されたＹローラ２０６ｅ、２０６ｆ、２０６ｇ、２０６ｈが可動子１０１の停止時に接触し得る側壁を有する。図１８に示すように、可動子１０１がＹ方向の負側の側壁に接触して停止する際には、可動子１０１のＹ方向の負側の面に配置されたＹローラ２０６ｅ、２０６ｆが、固定子２０１に接触する。図１８の状態において、可動子１０１はＹローラ２０６ｅ、２０６ｆを介して固定子２０１の側壁に接触しているため、可動子１０１は側壁に沿ってＸ方向に自由に動くことができる。なお、可動子１０１がＹ方向の正側の側壁に接触して停止する際には、可動子１０１のＹ方向の正側の面に配置されたＹローラ２０６ｇ、２０６ｈが、固定子２０１に接触する。

【0087】

図１９は、本実施形態に係るＷｚ回転センタリング時の状態を説明するための概略上面図である。本実施形態においても、第１実施形態の図６と同様の処理により、可動子１０１が固定子２０１に接触していない状態に移行させることができる。すなわち、本実施形態の構成においても図１９に示すような態様でＹローラ２０６ｅと固定子２０１の側壁の接触点を中心とするＷｚ回転センタリングを第１実施形態と同様に行うことができる。

【0088】

可動子１０１の中心ＯからＹローラ２０６ｅ、２０６ｆ、２０６ｇ、２０６ｈまでのＸ方向の距離をＬ７とする。第２実施形態において図１６を参照して説明したように、Ｌ７が大きいほど、可動子１０１の回転に必要なＷｚトルクが大きくなる。したがって、Ｌ７は、可動子１０１の回転に必要なＷｚトルクが生成可能なＷｚトルクよりも小さくなるように設定される。

【0089】

しかしながら、本実施形態では、Ｙローラ２０６ｅ、２０６ｆ、２０６ｇ、２０６ｈが可動子１０１に配されているため、Ｌ７は、可動子１０１のＸ方向の位置に依存しない。したがって、本実施形態においては、第１実施形態又は第２実施形態で述べたようなＸ方向の位置に関する制約条件又はＸ方向の位置を変化させる処理は不要である。すなわち、本実施形態においては、Ｘ方向の位置に依存せずに可動子１０１が固定子２０１に接触している状態から可動子１０１が固定子２０１に接触していない状態への移行の処理を行うことができる。したがって、本実施形態では、第１実施形態及び第２実施形態と比べて制御が簡略化されている。

【0090】

以上のように、本実施形態によれば、可動子１０１が固定子２０１に接触している状態から可動子１０１が固定子２０１に接触していない状態への移行を好適に実現し得る搬送システムが提供される。

【0091】

図２０（ａ）及び図２０（ｂ）は、第３実施形態の変形例に係る搬送システムの全体構成を示す概略上面図である。図２０（ａ）及び図２０（ｂ）に示されるように、可動子１０１には、大きさが互いに異なる複数のＹローラ２０６が配されている。これにより、本変形例では、Ｗｚ回転センタリングの処理が図２０（ａ）に示す第１段階と図２０（ｂ）に示す第２段階とに分けて行われ得る。図２０（ａ）に示す第１段階と、図２０（ｂ）に示す第２段階とでは、回転中心となるＹローラ２０６が異なっている。このように、第３実施形態においては、図２０（ａ）及び図２０（ｂ）に示すように、Ｗｚ回転センタリングの過程で、支点となるＹローラ２０６が変化してもよい。

【0092】

［第４実施形態］
図２１は、本実施形態に係る加工システム１の構成を示すブロック図である。図２１に示す加工システム１は、上述の第１乃至第３実施形態に係る搬送システムを有する装置である。すなわち、本実施形態に係る加工システム１は、上述の第１乃至第３実施形態に係る搬送システムが適用され得る装置の一例である。

【0093】

加工システム１は、第１乃至第３実施形態に係る搬送システム１０と、加工装置２０とを有している。搬送システム１０は、第１乃至第３実施形態で述べた可動子１０１、固定子２０１、Ｙローラ２０６等を有する搬送装置１１と、第１乃至第３実施形態で述べた統合コントローラであるコントローラ１２を有している。搬送装置１１は、コントローラ１２により制御される。

【0094】

加工装置２０は、ワークに加工を施すことにより物品を製造する装置である。加工装置２０の用途は、特に限定されるものではないが、例えば、工業製品の組立装置、基板上に薄膜を形成する成膜装置、フォトリソグラフィー用の露光装置等であり得る。搬送システム１０は、部品、半製品、半導体基板等のワークを加工装置２０に搬送する装置である。ワークは、可動子１０１により加工装置２０内に搬送される。加工装置２０はワークに対して加工を施す。

【0095】

一般に、上述のような加工装置２０に摺動部を有する案内装置が用いられていると、摺動部から発生する汚染物質が生産性を悪化させる場合がある。この汚染物質の例としては、レール及びベアリングの摩耗片、潤滑油、潤滑油の揮発物等が挙げられる。第１乃至第３実施形態の搬送システム１０は、非接触方式によりワークを搬送することにより汚染物質の発生を低減することができる。したがって、本実施形態の加工システム１は、工業製品の組立工程、半導体装置の製造工程等の清浄性が要求される用途においてより有効である。

【0096】

本実施形態によれば、上述の第１乃至第３実施形態に係る搬送システム１０が適用された加工システム１が提供される。

【0097】

［その他の実施形態］
なお、上述の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。例えば、上述の実施形態は、可動子１０１が固定子２０１に接触して停止した状態を例に挙げて説明したが、可動子１０１は完全に停止している必要はなく、可動子１０１が固定子２０１に接している状態においても適用可能である。上述の説明におけるハードウェア構成、ソフトウェア構成、処理フロー、寸法、形状等は、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。例えば、いずれかの実施形態の一部の構成を、他の実施形態に追加した実施形態、あるいは他の実施形態の一部の構成と置換した実施形態も本発明を適用し得る実施形態であると理解されるべきである。

【0098】

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

【符号の説明】

【0099】

１０１ 可動子
１０３ 永久磁石
２０１ 固定子
２０２ コイル
２０６ Ｙローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】