(57)【要約】  磁石を有するトレイが、レールに収容されたステータコイルによってトレイコンベア部分の単一のレールに沿って押し進められるモノレールトレイコンベア。モノレールに沿って駆動される往復台を含む往復台モノレール部分は、トレイコンベア部分の間で往復台移動レールの上でトレイを移動させるためにトレイコンベア部分のレールと整列する移動レールを有する。往復台モノレール部分は、水平方向の並進機部分、昇降機部分、ダイバータ部分およびチルタ部分を含む。【選択図】図５
2020524119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレイコンベア部分であって、第１の端部から第２の端部まで搬送方向に延び、
前記搬送方向にトレイコンベア部分の長さに沿って延びるリニアモータステータを収容することで前記レールの長さに沿って移動する電磁波を生成する単一のレールを含む
トレイコンベア部分と、
トレイであって、頂部プラットフォームと、
前記頂部プラットフォームから下方に延び、前記レールを中に受け入れるスロットを画定する一対の側部ガイドと、
前記リニアモータステータによって生成された前記移動する電磁波と相互作用することで前記トレイを前記レールの長さに沿って進ませる推進力を生み出す、前記側部ガイドの中の磁石とを含む
トレイとを備えるモノレールコンベア。
【請求項２】
前記トレイコンベア部分は、
前記レールを支持するために前記レールと一体式に形成される脚と、
前記移動する電磁波を生成するために前記リニアモータステータを駆動するために前記脚に収容される制御装置とを含む、請求項１に記載のモノレールコンベア。
【請求項３】
前記トレイコンベア部分は、前記レール内のセンサ位置に、前記センサ位置におけるトレイの存在を感知し前記制御装置にセンサ信号を送るセンサを含む、請求項２に記載のモノレールコンベア。
【請求項４】
前記リニアモータステータは、前記トレイ内の前記磁石と共にリニア同期モータを形成する三相コイルを備える、請求項１に記載のモノレールコンベア。
【請求項５】
前記三相コイルは鉄を含まない芯を有する、請求項４に記載のモノレールコンベア。
【請求項６】
前記スロットは逆向きのＵ字形である、請求項１に記載のモノレールコンベア。
【請求項７】
前記レールの頂部は凸状に湾曲している、請求項１に記載のモノレールコンベア。
【請求項８】
前記往復台コンベア部分の長さに沿って前記搬送方向に延びる往復台リニアモータステータを収容することで、前記トレイコンベア部分の前記レールに直交する前記往復台レールの長さに沿って移動する電磁波を生成する単一の往復台レールを含む往復台コンベア部分と、
往復台であって、前記往復台レールの頂部に支持される往復台プラットフォームと、
前記往復台プラットフォームから下方に延び、前記往復台レールを受け入れるために往復台スロットを形成する往復台側部ガイドと、
前記往復台に収容され、前記往復台リニアモータステータが前記往復台コイルと共に、前記往復台レールに沿って前記往復台を移動させるリニアモータを形成する往復台コイルと、
前記トレイコンベア部分からトレイを受け取る、またはそこにトレイを排出するために、前記トレイコンベア部分内の前記レールの頂部と位置決め可能な頂部を備える、前記往復台プラットフォームに装着された単一の移動レールと、
前記移動レールに収容される往復台駆動コイルと、
前記往復台コイルを通して前記リニアモータステータによって誘導式に動力が供給されて、前記往復台駆動コイルを駆動させて、前記トレイ内の前記磁石と相互作用して、前記トレイを前記トレイコンベア部分の前記レールから前記移動レール上に進ませる、または前記移動レールから離して前記トレイコンベア部分の前記レールに進ませる移動する電磁波を前記移動レール内に生成する往復台制御装置とを含む、
往復台とをさらに備える、請求項１に記載のモノレールコンベア。
【請求項９】
前記往復台コンベア部分の同じ側に、または対向する側に平行に配列された複数の前記トレイコンベア部分を備えることで、前記往復台が、前記トレイコンベア部分の１つから前記トレイを受け取り、前記トレイコンベア部分の別の部分に前記トレイを排出することができる、請求項８に記載のモノレールコンベア。
【請求項１０】
平行に配列された前記トレイコンベア部分のうちの２つと、前記２つのトレイコンベア部分に直交するように配列された２つの往復台コンベア部分とを備え、前記往復台コンベア部分の一方は、前記２つのトレイコンベア部分の前記第１の端部の間で前記トレイを移動させ、前記往復台コンベア部分の他方は、前記２つのトレイコンベア部分の前記第２の端部の間で前記トレイを移動させる、請求項８に記載のモノレールコンベア。
【請求項１１】
前記往復台コンベア部分は並進機往復台部分であり、前記２つのトレイコンベア部分の前記レールは同じ水平面にある、請求項１０に記載のモノレールコンベア。
【請求項１２】
前記往復台コンベア部分は昇降機往復台部分であり、前記２つのトレイコンベア部分の前記レールは同じ垂直面にある、請求項１０に記載のモノレールコンベア
【請求項１３】
前記トレイコンベア部分の第１のトレイコンベア部分が、隙間を横切るように前記トレイコンベア部分の第２のトレイコンベア部分の前記第１の端部から斜めに延びる複数の前記トレイコンベア部分と、
ダイバータステータを収容する円筒形のダイバータベースを有するダイバータ往復台部分と、
ダイバータ往復台であって、前記ダイバータベース上に支持され、前記ダイバータベースの周辺部を囲むように下方に延びる側部スカートを有するダイバータプラットフォームと、
前記側部スカートに収容されるダイバータコイルと、
前記ダイバータプラットフォームより上で、前記トレイコンベア部分からトレイを受け取る、または前記トレイコンベア部分にトレイを排出するために前記第１および前記第２のトレイコンベア部分内の前記レールの頂部と水平になる頂部に支持される単一のダイバータレールと、
前記ダイバータレールに収容されるダイバータ駆動コイルとを含む
ダイバータ往復台と、
前記ダイバータステータを駆動して、前記ダイバータベースの周辺部に沿って進み、前記ダイバータコイルと相互作用して、前記ダイバータレールが前記トレイコンベア部分の前記第１のトレイコンベア部分の前記レールと整列される第１の位置から、前記ダイバータレールが前記トレイコンベア部分の前記第２のトレイコンベア部分の前記レールと整列される第２の位置まで前記ダイバータ往復台を回転させる電磁波を生成するダイバータ制御装置とをさらに備える、請求項１に記載のモノレールコンベア。
【請求項１４】
前記ダイバータ往復台は、前記ダイバータステータおよび前記ダイバータコイルによって誘導的に動力が供給される、請求項１３に記載のモノレールコンベア。
【請求項１５】
前記レールに乗って進むスクラバー本体と、
前記スクラバー本体に収容され、前記移動する電磁波と相互作用することで前記スクラバー本体を前記レールに沿って進める一連のスクラバー磁石と、
前記レール上に清浄溶液を導くディスペンサとを含むスクラバーをさらに備える、請求項１に記載のモノレールコンベア。
【請求項１６】
前記スクラバーは、前記レールをこすり洗いするために前記レールの前記頂部および前記外側面と接触する回転式のスクラブブラシをさらに含む、請求項１５に記載のモノレールコンベア。
【請求項１７】
レールが隙間を横切るように整列された第１および第２のトレイコンベア部分と、
前記湾曲したレールに沿って移動する電磁波を生み出すチルタステータを収容する上向きに湾曲したレールを含むチルタベースを有するチルタ往復台部分と、
チルタ往復台であって、前記チルタベース上に支持される前記湾曲したレールを受け入れる湾曲したスロットと、前記湾曲したスロットに沿って前記チルタ往復台プラットフォームに収容されるチルタコイルとを有するチルタ往復台プラットフォームと、
前記隙間の中で前記チルタ往復台プラットフォームより上に支持される単一のチルタレールと、
前記チルタレールに収容されるチルタ駆動コイルとを含む、
チルタ往復台と、
前記チルタステータを駆動することで、前記チルタコイルと相互作用して、前記チルタレールが前記第１および前記第２のトレイコンベア部分の前記レールと整列される第１の位置から、前記チルタレールが前記第１および前記第２のトレイコンベア部分の前記レールとの整列から外れる第２の位置まで前記チルタ往復台を傾斜させる移動する電磁波を生成するチルタ制御装置とをさらに備える、請求項１に記載のモノレールコンベア。
【請求項１８】
前記チルタ往復台は、前記チルタステータおよび前記チルタコイルによって誘導的に動力が供給される、請求項１７に記載のモノレールコンベア。
【請求項１９】
前記チルタレールは、前記搬送方向に平行な軸を中心に傾斜する、請求項１７に記載のモノレールコンベア。
【請求項２０】
前記トレイコンベア部分は、前記レールの頂部において前記レール内に導電性材料を含み、前記トレイは、前記スロットの頂部に磁石材料を含むことで、前記レールの長さに沿った前記トレイの移動によって、前記磁石材料が、前記磁石材料と相互作用して前記トレイに対する浮上力を生成する磁場を生み出す渦電流を前記導電性材料内に生じさせる、請求項１に記載のモノレールコンベア。
【請求項２１】
前記スロットおよび前記レールの頂部は、逆向きのＵ字形状であり、前記導電性材料は、前記レールに収容され、前記頂部において前記レールの長さに沿って延びる湾曲した導電性ストリップであり、前記磁石材料は、前記トレイに収容される湾曲した永久磁石である、請求項２０に記載のモノレールコンベア。
【請求項２２】
第１の端部から第２の端部まで搬送方向に延び、上向きに凸状の頂部と、前記上向きに凸状の頂部から下向きに延びる２つの対向する外側面とを有する単一のレールを含む搬送台コンベア部分と、
頂部壁と、前記頂部壁によって結合された向かい合う側壁とによって区切られたスロットを飛び越えて隔てられた一対の下向きに延びる側部ガイドを含むことで、前記レールが、前記側壁が前記レールの前記外側面に面する状態で受け入れられる上向きに凸状のスロットとして前記スロットを形成する搬送台と、
前記レールの長さに沿って前記搬送台を進ませるために、前記レールに収容されたリニアモータステータと、前記搬送台に収容されたリニアモータフォーサとを含むリニア同期モータとを備えるモノレールコンベア。
【請求項２３】
前記搬送台の前記側壁は、前記搬送台が前記搬送方向に対して５°を超えて傾斜するのを阻止するのに十分なスロットの深さを形成するのに十分に離れるように前記頂部壁から下方に延びている、請求項２２に記載のモノレールコンベア。
【請求項２４】
前記搬送台が前記搬送方向に進められる際、それを浮上させるために、前記搬送台内の磁石材料と、前記レール内の導電性材料とを含む浮上システムをさらに備える、請求項２２に記載のモノレールコンベア。
【請求項２５】
前記導電性材料は、前記レールに収容され、前記レールの前記上向きに凸状の頂部の長さに沿って延びる湾曲した導電性ストリップであり、前記磁石材料は、前記頂部壁において前記搬送台に収容された湾曲した永久磁石である、請求項２４に記載のモノレールコンベア。
【請求項２６】
前記リニアモータフォーサは、前記リニアモータステータと共にリニア同期モータを形成する一列の磁石である、請求項２２に記載のモノレールコンベア。
【請求項２７】
平行に配置され、第１の端部から第２の端部までの長さに延び、各々が、モノレールと、前記モノレールに収容されるリニアモータステータとを有する２つのトレイコンベア区間と、
前記モノレールを収容するスロットと、前記モノレールに沿って前記トレイを進めるために、前記トレイコンベア区間内の前記リニアモータステータと共にリニアモータを形成するリニアモータフォーサとを有するトレイと、
前記２つのトレイコンベア区間に直交して前記第１の端部の間に延びる第１の往復台コンベア区間と、前記２つのトレイコンベア区間に直交して前記第２の端部の間に延びる第２の往復台コンベア区間であって、各々が、モノレールと、前記モノレールに収容されるリニアモータステータとを有する、第１の往復台コンベア区間および第２の往復台コンベア区間と、
第１の往復台であって、前記第１の往復台コンベア区間の前記モノレールを受け入れるスロットと、
前記第１の往復台を前記第１の往復台コンベア区間の前記モノレールに沿って進めるために、前記第１の往復台コンベア区間内の前記リニアモータステータと共にリニアモータを形成するリニアモータフォーサと、
前記第１の往復台コンベア区間に直交して延びるモノレールとを含む、
第１の往復台と、
第２の往復台であって、前記第２の往復台コンベア区間の前記モノレールを受け入れるスロットと、
前記第２の往復台コンベア区間内の前記リニアモータステータと共にリニアモータを形成して前記第２の往復台を前記第２の往復台コンベア区間の前記モノレールに沿って進めるリニアモータフォーサと、
前記第２の往復台コンベア区間に直交して延びるモノレールとを含む、
第２の往復台とを備え、
前記第１の往復台コンベア区間は、前記トレイを前記第１の往復台の前記モノレール上で前記２つのトレイコンベア区間の前記第１の端部の間で移動させ、前記第２の往復台コンベア区間は、前記トレイを前記第２の往復台の前記モノレール上で前記２つのトレイコンベア区間の前記第２の端部の間で移動させるエンドレス式のモノレールコンベア。
【請求項２８】
前記２つのトレイコンベア区間の前記モノレールは、同じ水平面にある、請求項２７に記載のエンドレス式のモノレールコンベア。
【請求項２９】
前記２つのトレイコンベア区間の前記モノレールは、同じ垂直面にある、請求項２７に記載のエンドレス式のモノレールコンベア。
【請求項３０】
前記第１および前記第２の往復台は各々、前記リニアモータフォーサに結合されたそのモノレールの中にレールステータを含んでおり、前記往復台コンベア区間内の前記リニアモータステータは、前記リニアモータフォーサに誘導的に結合されて前記リニアモータフォーサを通して前記レールステータに動力を供給する、請求項２７に記載のエンドレス式のモノレールコンベア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、動力駆動式のコンベアに関し、詳細にはリニアモータによって駆動されるモノレールトレイコンベアに関する。
【背景技術】
【０００２】
製品を選択した目的地に運ぶために、リニア同期モータによって駆動される搬送台が、個々の搬送台を複雑なネットワークの走路内で様々な経路に沿って送る輸送システムが、使用される。そのような輸送システムの一例は、２０１５年３月３日、米国、マサチューセッツ州、デベンズ、Ｍａｇｎｅｍｏｔｉｏｎ社のＮａｔｈａｎｉｅｌ  Ｎ．Ｋｉｎｇ等に対する米国特許第８，９６７，０５１号「Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｐｏｗｅｒｅｄ  ｂｙ  Ｓｈｏｒｔ  Ｂｌｏｃｋ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｍｏｔｏｒｓ  ａｎｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」に記載されている。このようなシステムは、清掃するのが容易ではない。リニアモータのステータの筐体は、食品加工の用途において油脂やその他の食べかすを収集する、大きく平らであり閉鎖された上部面を提示する。適切に清掃しなければ、表面が細菌によって汚染される可能性がある。また輸送システムにおける届きにくい下部を切り取った面には、このような細菌が住み着く恐れもある。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の機能を具現化するモノレールコンベアの一形態は、トレイと、第１の端部から第２の端部まで搬送方向に延びるトレイコンベア部分とを備える。トレイコンベア部分は、搬送方向にトレイコンベア部分の長さに沿って延び、レールの長さに沿って移動する電磁波を生成するリニアモータステータを収容する単一のレールを含む。トレイは、頂部プラットフォームと、頂部プラットフォームから下方に延び、レールを中に受け入れるスロットを画定する一対の側部ガイドとを含む。側部ガイドにある磁石が、リニアモータステータによって生成された移動する電磁波と相互作用することでトレイをレールの長さに沿って進ませる推進力を生み出す。
【０００４】
別の態様では、本発明の機能を具現化するモノレールコンベアは、搬送台と、第１の端部から第２の端部まで搬送方向に延び、上向きに凸状の頂部と、上向きに凸状の頂部から下方に延びる２つの対向する外側面とを有する単一のレールを含む搬送台コンベア部分とを備える。搬送台は、頂部壁と、頂部壁によって結合された向かい合う側壁とによって区切られた上向きに凸状のスロットを飛び越えて隔てられた一対の下向きに延びる側部ガイドを含む。レールは、側壁がレールの外側面に面する状態でスロットに受け入れられる。レールに収容されたリニアモータステータと、搬送台に収容されたリニアモータフォーサとを含むリニア同期モータがレールの長さに沿って搬送台を進ませる。
【０００５】
別の態様では、本発明の機能を具現化するエンドレス式のモノレールコンベアは、２つのトレイコンベア区間と、２つの往復台コンベア区間とを備える。トレイコンベア区間は、平行に配置され、第１の端部から第２の端部までの長さに延びている。各トレイコンベア区間は、モノレールと、モノレールに収容されたリニアモータステータとを有する。トレイは、モノレールを受け入れるスロットと、モノレールに沿ってトレイを進ませるためにトレイコンベア区間内のリニアモータステータと共にリニアモータを形成するリニアモータフォーサとを有する。第１の往復台コンベア区間は、２つのトレイコンベア区間に直交して第１の端部の間に延びており、第２の往復台コンベア区間は、２つのトレイコンベア区間に直交して第２の端部の間に延びている。第１および第２の往復台コンベア区間は各々、モノレールと、モノレールに収容されたリニアモータステータとを有する。第１の往復台は、第１の往復台コンベア区間のモノレールを受け入れるスロットと、第１の往復台コンベア区間内のリニアモータステータと共にリニアモータを形成して、第１の往復台を第１の往復台コンベア区間のモノーレールに沿って進ませるリニアモータフォーサと、第１の往復台コンベア区間に直交して延びるモノレールとを含む。第２の往復台は、第２の往復台コンベア区間のモノレールを受け入れるスロットと、第２の往復台コンベア区間内のリニアモータステータと共にリニアモータを形成して、第２の往復台を第２の往復台コンベア区間のモノーレールに沿って進ませるリニアモータフォーサと、第２の往復台コンベア区間に直交して延びるモノレールとを含む。第１の往復台コンベア区間は、２つのトレイコンベア区間の第１の端部の間で第１の往復台のモノレール上でトレイを移動させ、第２の往復台コンベア区間は、２つのトレイコンベア区間の第２の端部の間で第２の往復台のモノレール上でトレイを移動させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本発明の機能を具現化するモノレールトレイコンベアを形成する一連のトレイコンベア部分の等角投影図である。
【図２】図２は、図１のようなコンベアで利用可能なトレイの底部の等角投影図である。
【図３】図３は、線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って見た図１のコンベアの断面図である。
【図４】図４は、図１のコンベアの一形態の、一部が切り取られた、拡大された等角投影図である。
【図５】図５は、図１のコンベアの別の形態の、一部が切り取られた、拡大された等角投影図である。
【図６】図６は、図１のコンベアシステムの電気および電子システムの概略ブロック図である。
【図７】図７は、図１のようなコンベアと共に利用可能な並進機往復台の等角投影図である。
【図８】図８は、図１のようなコンベアと共に利用可能な昇降機往復台の等角投影図である。
【図９Ａ】図９Ａは、図１のようなトレイコンベア部分と、往復台コンベア部分とでできたソータコンベアの等角投影図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図１のようなトレイコンベア部分と、往復台コンベア部分とでできたソータコンベアの等角投影図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、トレイを直接運ぶ、図９Ａおよび図９Ｂでのような拡張されたトレイ搬送路と復路の等角投影図である。
【図１０】図１０は、図１でのようなトレイコンベア部分、並進機往復台部分および昇降機往復台コンベア部分で構築された昇降機の等角投影図である。
【図１１】図１１は、図９Ａ〜図９Ｃまたは図１０でのようなコンベアにおける往復台コンベア部分の電気および電子システムの概略ブロック図である。
【図１２】図１２は、図１でのようなトレイコンベア部分と共に利用可能なチルタコンベア部分の等角投影図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、傾斜していない配向での、図１のようなトレイコンベア部分と一直線になったチルタコンベア部分の等角投影図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、傾斜した配向での、図１のようなトレイコンベア部分と一直線になったチルタコンベア部分の等角投影図である。
【図１４】図１４は、図１でのようなトレイコンベア部分共に利用可能なダイバータコンベア部分の等角投影図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、まっすぐ通過する配向で示される、図１でのようなトレイコンベア部分と共にダイバータコンベアを形成する図１４でのようなダイバータコンベア部分の等角投影図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、方向変換する配向で示される、図１でのようなトレイコンベアと共にダイバータコンベアを形成する図１４でのようなダイバータコンベア部分の等角投影図である。
【図１６】図１６は、図１でのようなコンベア上のモノレールスクラバーの等角投影図である。
【図１７】図１７は、図１６に示されるレールスクラバーの不等角投影図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の機能を具現化するモノレールトレイコンベアの一部分が図１に示される。トレイコンベア２０は、整列されたモノレール２４を備えた一連のトレイコンベア部分２２を有する。脚２６が、部分２２と一体式の構造で形成される。各部分２２は、レール２４の突き合わせ端部を過ぎて延び、隣接する部分の脚のない端部２７が上に置かれる平らな水平出っ張りを形成する脚２６を一端に有する。脚のない端部の底面には、平らな水平出っ張りと合致するように刻み目が形成される。独立して制御可能なトレイ２８が、モノレールの上に乗って搬送方向３０に進む。レール２４および脚２６は、例えばポリマー材料などの鉄を含まない材料で作成される。レール２４および脚２６は、１つの部品として成型される、または別の部品として作成され、継ぎ目がないように密閉されて一体構造部分にすることもできる。
【０００８】
図２に示されるように、トレイ２８は、搬送される製品を運ぶために頂部プラットフォーム３２を有する。側部ガイド３４、３５が、プラットフォーム３２から下方に延び、それらの間にスロット３６を画定する。スロット３６は、一対の向かい合う平坦な側壁３８、３９と、逆向きのＵの字を画定する頂部壁４０とによって範囲が区切られて示される。頂部壁は、上向きに凸状であり湾曲するように示されているが、これは平らな場合もある。スロット３６は、搬送方向にトレイ２８の長さに沿って延びている。側壁３８、３９のちょうど内側の側部ガイド３４、３５の中の磁石４２がトレイ２８の長さに延びている（左の側壁３９の面は、磁石４２を示すために図２では除去されている）。この形態では、磁石４２は、スロット３６にわたって一続きの磁束を集中させるためにハルバッハ配列で配列されている。しかしながらＮ極とＳ極を交互にする配列がトレイ磁石として代わりに使用される場合もある。
【０００９】
トレイ２８は、図３に示されるようにトレイコンベアレール２４の上に乗って進む。レール２４は、上向きに凸状の湾曲した頂部４６によって結合された２つの対向する平坦な外側面４４、４５を有する。トレイ２８内のスロット３６の形状は、湾曲した頂部４６と、平坦な側部４４、４５とを含むレール２４の上部の形状と相補的である。トレイの側部ガイド３４、３５の平坦な壁３８、３９は、レール２４の平坦な側部４４、４５に対して十分な深さであり、かつ十分に近接したスロットを作成するのに十分に下方に離れるように延びることで、トレイ２８を所定の場所に保持し、不均一な積み荷を運ぶ際、または曲がり角を曲がる際、いずれかの側が搬送方向に対して５°を超えて傾斜するのを阻止する。トレイ２８は、矢印４７の方向で垂直方向にレール２４から容易に取り外したり、レール２４に容易に設置したりすることができる。レール２４には、レールの長さに沿って延びる一対のステータ４８が収容されている。ステータ４８は、トレイ２８内でリニアモータフォーサとして働く磁石４２と共にリニア同期モータを形成する。ステータ４８に動力を提供し、他の電気接続を提供する巻き線５０も同様にレール２４および脚２６に収容されている。レール２４の丸められた頂部４６は、流体が溜まるのを阻止し、トレイコンベア部分の密閉構造は、衛生的なコンベアを実現する。
【００１０】
モノレールのさらなる詳細が図４に示される。レール２４の側壁３８、３９には、２つのステータ４８が収容されている。各ステータ４８は、芯に据え付けられた一連の３セットのコイルを有することで、搬送方向３０にトレイコンベア部分２２の長さに沿って伝播する磁束波を生成する三相ステータを形成する。移動する磁束波は、トレイ２８内の磁石と相互作用して、レール２４の長さに沿ってトレイを進ませる推進力を搬送方向に生成する。ステータの芯は、トレイ磁石に対するその引力を阻止するために鉄を含まない場合があり、このことは、トレイ２８とレール２４との間の摩擦力を高めることになる。さらに摩擦を低下させるために、図５におけるレール２４’は、レールの頂部４６に導電性材料を有する。導電性材料は、レール２４’の中に成形されたアルミニウム、銅またはカーボンファイバ、あるいはレールの湾曲した頂部４６のちょうど下に収容される湾曲した、鉄を含まない導電性プレートまたはストリップ５２であってよい。トレイ２８’は、逆向きのＵ字型トレイスロット３６の頂部よりわずかに上でトレイ内に据え付けられた湾曲したトレイ永久磁石５３などの磁石材料を含む。湾曲したストリップ５２の半径は、湾曲した磁石５３の半径と等しい、またはそれよりわずかに小さい。トレイ２８’内の磁石材料がレール内の導電性材料を通り過ぎて移動することで、二次的な磁場を生成する渦電流を誘電材料内に生じさせ、この二次的な磁場が、トレイ内の磁石材料の磁場と共にトレイ２８’に対する浮上力を生み出してレール２４’との摩擦を低下させる。このように、磁石材料と誘電材料が協同してトレイ浮上システムを構成する。
【００１１】
トレイコンベア電子回路のブロック図が図６に示される。ステータ４８は、レールの長さに沿って交互に配列されたコイル５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃの３つのセット、すなわち三相の各々に対して１セットの線系列を備える。コイル５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃの各セットは、増幅器５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃによって駆動される。順方向または逆方向の搬送方向を決める整相シーケンスおよびステータ４８の周波数は、ステータ駆動制御装置５８を通して制御され、制御装置は、増幅器５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃにコイル制御信号６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃを送信する。ステータ駆動制御装置５８は、リモートシステムコンピュータ６２と通信するローカルステータ駆動コンピュータ５９に接続され、リモートシステムコンピュータ６２はさらに、通信リンク６３を介して他のコンベア部分にある駆動コンピュータと通信する。ステータ駆動コンピュータ５９は、無線で、または配線で接続された接続６４を介してシステムコンピュータ６２からコマンドを受け取り、システムコンピュータ６２にデータを送信する。センサ位置でレールに沿って設置され、トレイ磁石４２に反応しやすいホール効果センサなどのセンサ６６が、コンベアトレイの位置を指示するセンサ信号６８をセンサバスを介して駆動コンピュータ５９に送信する。ステータ駆動制御装置５８は、そのような信号を利用して、ステータ４８にいつ通電し、いつ電気を遮断するかを決定する。リモートシステムコンピュータ６２を除く全てのそのような構成要素は、図３でのようにレール２４内またはトレイコンベア部分の脚２６の中で保護される。
【００１２】
図７は、トレイを一方のトレイコンベア区間から別の平行な区間に水平方向に並進させるための並進機往復台７０を示す（このような用途で使用される際、トレイまたは往復台コンベア区間は、１つまたは複数のトレイまたは往復台コンベア区間で構成される）。往復台７０は、頂部の往復台プラットフォーム７２と、プラットフォームから下方に延びる一対の往復台側部ガイド７４とを有する。側部ガイドは、例えばトレイスロット（図２の３６）と同様に成形された往復台スロット７６を横方向に飛び越えて隔てられている。そのような方法では、往復台７０は、トレイコンベア部分のためのものと同様のモノレールの上に乗って進むことができる。トレイ内でのような永久磁石の代わりに、往復台コイル７８が側部ガイド７４に収容されている。三相の往復台コイル７８は、コンベアレールステータと共にリニア誘導モータまたはスイッチトリラクタンスモータを形成して往復台７０を往復台の並進方向８０に進ませる。往復台プラットフォーム７２の頂部に移動レール８２が設置されており、これはその側面８６に沿って往復台駆動コイル８４を収容している。往復台駆動コイル８４は、トレイを移動レール８２に沿って進める移動レールステータを形成する。移動レール８２は、往復台の並進方向８０に直交する水平軸８８を有する（このような用途で使用される際、２つの線に対して適用される際の直交するという用語は、その方向ベクトルが直角である２つの交差する線、またはその方向ベクトルが直角である２つのねじれの位置の線を意味する）。
【００１３】
昇降機往復台９０が図８に示される。昇降機往復台９０は、並進機往復台（図７の７０）と電気的に同じである。それらは、昇降機往復台９０が、頂部プラットフォームの面９６の平面と垂直方向の昇降方向９８に直交する水平方向の移動軸９４を有する昇降機移動レール９２を有する点において構造が異なる。
【００１４】
さらに、昇降機往復台９０は、昇降機部分１０６の垂直レール１２０（図９Ａ）に引き寄せられる鉄芯または永久磁石９９を含むことで、その水平方向の移動を制限する。あるいは、昇降機往復台９０の水平方向の移動は、垂直レール１２０を取り囲む低摩擦の機械的止め具によって制限される場合もある。また昇降機往復台９０のための垂直レール１２０は、往復台が引き寄せられる鉄芯または永久磁石を含むステータを有する。
【００１５】
トレイコンベア部分２２、昇降機往復台９０を備える昇降機部分１０６および並進機往復台７０を備える並進機区間１０８、１０９で構築されたモノレールソーター１０４が図９Ａおよび図９Ｂに示される。送り込みモノレール区間１１０が、トレイ２８を４つの平行な送り出しモノレール区間１１４Ａ〜Ｄに向けて搬送方向１１２に前進させる。復路を備えた移動モノレール区間１１６が、送り込みモノレール区間１１０と送り出し区間１１４Ａ〜Ｄとの間に位置決めされる。移動モノレール区間１１６は、（ａ）レール１１８が、送り込みおよび送り出しモノレール１１０、１１４Ａ〜Ｄのレベルより下のレベルにあり、搬送方向１１２に直交している上部の並進機レール区間１０８と、(ｂ) レール１１９が上部レールと平行であり、それより下にある下部の並進機レール区間１０９とで構築される。垂直レール１２０を備える昇降機部分１０６が、移動モノレール区間１１６の対向する端部に位置決めされる。並進機往復台７０は、上部および下部の並進機区間１０８、１０９の水平レール１１８、１１９に乗って進み、昇降機往復台９０は、２つの昇降機部分１０６の各々に乗って進む。
【００１６】
図９Ｂに示されるように、並進機往復台７０’は、レールは上部の並進機レール１１８と一致する上昇した位置にある昇降機往復台９０’の上に位置している。昇降機往復台９０’がその位置にある状態で、並進機往復台７０’の移動レール８２は、送り込みモノレール１１０と送り出しモノレール１０４Ａの両方と整列されて送り込みモノレール１１０からトレイ２８’を受け取る。トレイ２８’を第１の送り出しモノレール１１４Ａに仕分けられる場合、並進機往復台７０’は、トレイが第１の送り出しモノレール１１４Ａ上を端から端まで移動するまでその位置のままである。トレイ２８’が、別の送り出しモノレール１１４Ｂ、ＣまたはＤの方に定められた場合、上部の並進機区間１０８は、トレイ２８’が選択された送り出しモノレール区間と整列された状態で並進機往復台７０’を進ませる。並進機往復台７０’はその後、トレイ２８’を切り離して選択したモノレール区間１１４Ｂ、ＣまたはＤ上に進ませるように作動される。送り込みモノレール１１０と整列していない、上部の並進機レール１１８上の並進機往復台７０は、レールの遠位端１２２を過ぎて、その上昇した位置にある待機中の昇降機往復台９０のレール上に進められる。昇降機部分１０６はその後、昇降機往復台の上の並進機往復台７０を下部の並進機区間１０９に降ろし、これは、並進機往復台を他端における昇降機部分９０’まで戻るように進める。この方法では、下部の並進機区間１０９は、並進機往復台７０のための復路としての働きをする。また昇降機部分９０、９０’は、並進機往復台７０を上部の並進機区間１０８と下部の並進機区間１０９との間で移動させる。搬送方向１１２を逆向きにすることによって、同一のコンベア配置を、４つのモノレール区間１１４Ａ〜Ｄからのトレイの流れを単一のモノレール区間１１０に合体させる合体コンベアとして使用することができる。それともまた、複数の投入トレイコンベア区間から複数の排出トレイコンベア区間にトレイを供給するために平行に配列された複数の送り込みモノレールが存在する場合もある。
【００１７】
図９Ａおよび図９Ｂの移動モノレール区間１１６は、図９Ｃではスタンドアローンモノレールトレイコンベアとして示されている。この例では、トレイ２８は、並進機往復台を使用せずに、直接上部および下部の並進機区間１０８、１０９のレール上で運ばれる。上部および下部の並進機区間１０８、１０９のレール２４は、同一の垂直方向の面内にある。各端部における昇降機部分１０６は、昇降機往復台９０のレールの上でトレイ２８を上部のモノレール区間１０８と下部のモノレール区間１０９との間で移動させることで上部の搬送路と下部の復路によるエンドレス式のトレイコンベアを形成する。上部および下部のモノレール区間１０８、１０９は代替として、レーストラック構成で同一の水平方向の面内に配置することもできる。レースラック構成では、図７でのような並進機往復台を利用する水平方向の並進機部分が、各端部においてモノレール区間１０８、１０９に直交するように位置決めされることで昇降機往復台部分に取って替わり、並進機往復台の上の２つのモノレール区間の間を水平方向にトレイ２８を移動させることになる。
【００１８】
図１０は、トレイ２８があるレベルから別のレベルに持ち上げられ、下ろされるモノレールトレイコンベアを示す。昇降機において、下部の送り込みモノレール区間１２４にあるトレイ２８は、頭上の管１２８を通って延びる送り出しモノレール区間１２６まで持ち上げられる。昇降機１３０は、上に進む昇降機部分１３２と、平行して下に進む昇降機部分１３３とを含む。上部および下部の並進機部分１３４、１３５は、対向する端部において昇降機部分１３２、１３３の間をつないでいる。トレイ２８を下部の送り込み区間１２４から上部の送り出し区間１２６まで持ち上げるために、昇降機往復台９０を担持する並進機往復台７０が昇降機往復台のレールを送り込みトレイコンベア区間のレールと整列させる。トレイ２８はその後、昇降機往復台９０のレールの上に移される。そして並進機往復台７０が、その移動レール８２が上に進む昇降機部分１３２のレールと整列するまでそのレールに沿って動かされる。トレイ２８を担持する昇降機往復台９０が、昇降機の上端まで持ち上げられる。上部の並進機部分１３４にある並進機往復台７０は、往復台の移動レール８２が昇降機往復台９０およびトレイ２８を受け取るために上に進む昇降機部分のレールと一直線になった状態で位置決めされる。上部の並進機部分１３４はその後、昇降機往復台のレールが送り出しモノレール区間１２６のレールと整列するまで、その往復台７０を昇降機往復台９０およびトレイと共に移動させる。トレイ２８はその後、昇降機レールから切り離されコンベアレール上へと進められ、管１２８を通るように進められる。上部の並進機部分１３４はその後、昇降機往復台９０を下に進む昇降機部分１３３まで移動させて、別のトレイ２８を受け取るために昇降機往復台を元の下部の並進機部分１３５に戻す。昇降機１３０は、トレイ２８を管１２８から下部のレール区間１２４へと下げるロワレータとして逆向きに作動される場合もある。
【００１９】
図１１は、昇降機および並進機往復台部分に収容される制御電子回路および電気デバイスのブロック図である。往復台レールステータ駆動システムは、往復台移動レール内の三相ステータ往復台駆動コイル１３６Ａ〜１３６Ｃと、コイル駆動増幅器５６Ａ〜５６Ｃと、往復台ステータ駆動制御装置５８と、位置センサ６６とを含んでおり、図６に関して記載したトレイコンベア部分の場合と図式的に同じである。ステータ駆動システムの構成要素は、往復台レールと往復台本体との間に分散されている。往復台コイル７８の出力は、往復台を駆動するために駆動制御装置５８、増幅器５６Ａ〜Ｃおよびレールステータ１３６Ａ〜Ｃに電力を提供し、または位置センサ６６にも電力を提供する。往復台コイル７８は、往復台を支持する往復台コンベア部分の中の往復台ステータ５４Ａ〜Ｃから誘導的に動力を受け取る。高周波数の往復台に対するデータがａｃ電力に重畳された電力線通信を利用して、ステータ駆動制御装置５８とシステムコンピュータ間でデータおよび制御信号を伝達する。位置センサ６６が、往復台ステータ駆動制御装置５８にセンサ信号６８を送る。往復台の中の電力および通信システム１３８は、（ａ）ａｃ電力からの通信信号を分離するためのフィルタ区間、（ｂ）ａｃ電力をｄｃに変換するための整流器、（ｃ）ｄｃ電圧を調整して往復台ステータ駆動制御装置５８に動力を供給する電圧調整器、（ｄ）受け取った通信信号を復号するためのデコーダ、および（ｅ）往復台コイル７８を介してトレイの位置データを含む発信データメッセージを伝達するための変調器およびラインドライバを含む。ステータ駆動制御装置５８は、電力および通信システム１３８から受け取った復号後の着信メッセージを処理し、電力システム全体に伝達するために電力および通信システムにデータメッセージを送る。往復台コイル７８は、往復台を移動させるために、往復台レールステータ５４Ａ〜Ｃと共にスイッチトリラクタンスモータまたはリニア誘導モータを形成する。往復台が停止される際、往復台レールステータ５４Ａ〜Ｃからの動力は、磁石４２を有するコンベアトレイを駆動するのに使用される。
【００２０】
トレイ、並進機往復台および昇降機往復台は全て、同一種類のコンベア部分に乗って進むように設計された搬送台である。例えば、往復台はトレイコンベア部分の上を走らせることができ、トレイは、往復台コンベア部分の上を走らせることができる。したがってトレイコンベア部分と往復台部分は共に搬送台コンベア部分である。
【００２１】
モノレールコンベアのためのチルタ往復台部分１４０が図１２に示されている。チルタ部分１４０は、湾曲したレールに沿って移動する電磁波を生み出すチルタステータを収容する湾曲した上向きに凹状のレール１４４を含む。チルタ往復台１４６は、レール１４４の上に乗るプラットフォーム１４７を有する。チルタ往復台１４６は、チルタベース１４２の上に支持される湾曲したレールを受け入れる湾曲したスロット１４８を有する。チルタレールステータ駆動システムは、図１１に示される並進機往復台および昇降機往復台に関するものと電気的に同じである。よって、並進機往復台部分および昇降機往復台部分と同様のチルタ往復台部分は、往復台部分の別の形態である。チルタコイル７８’がチルタ往復台プラットフォーム１４７の中に収容されて、誘導結合によって動力を受け取り、チルタベースレール１４４内の固定されたチルタステータ５４’に伝達を送り、またそこからの伝達を受け取る。チルタステータ５４’およびチルタコイル７８’は、チルタプラットフォーム１４７を湾曲したレールに沿って駆動するスイッチトリラクタンスモータまたはリニア誘導モータを形成し、これが、ベースレール１４４の面に直交する傾斜軸１５２を中心として特定の範囲の傾斜角にわたってチルタレール１５０を傾斜させる。チルタレール１５０は、傾斜軸１５２に平行する長さに延びている。チルタレール内のチルタ駆動コイルは、レール１５０内、またはレールをチルタプラットフォーム１４７に結合する脚１５４に収容されるチルタコイル駆動増幅器によって制御されるチルタステータ１３６’を形成する。チルタ往復台レール１５０上のトレイは、チルタレールステータ１３６’によって前方に進められる。
【００２２】
チルタ往復台部分１４０が、図１３Ａおよび図１３Ｂに作動中の状態で示されている。製品１５６を運ぶトレイ２８は、図１３Ａでは、チルタ往復台レール１５０上で受けられる。チルタ往復台１４６は、０°の傾斜角（傾斜しない）に設定される。製品１５６を傾けてトレイ２８から取り去る場合、湾曲したチルタステータ５４’は、チルタ往復台１４６を、製品がコンべアの側面から落下するのに十分な図１３Ｂでのような角度を成す位置にする。チルタはその後、送り込みモノレール区間１５８から次のトレイ２８を受け取るために、所定の位置になるように０°の位置に戻される。元の位置に戻ると、チルタ往復台の上のトレイ２８は送り出しモノレール区間１５９へと供給される。
【００２３】
図１４は、一対のスカート１６４、１６５が垂れ下がる下部のダイバータプラットフォーム１６２を含むダイバータ往復台１６０を示す。各スカート１６４、１６５は、曲線に配列されたダイバータコイル７８”を収容している。スカート１６４、１６５の間の隙間１６６は、その周辺部のちょうど内側にリニアモータステータ５４”を収容する円形のダイバータベース１６８（図１５Ａ）を受け入れる。ベース１６８内のリニアモータステータ５４”がダイバータコイル７８”と共にスイッチトリラクタンスモータまたはリニア誘導モータを形成してダイバータ往復台１６０を垂直軸１７０を中心に回転させる。ダイバータレール１７２が、ポスト１７４によってダイバータ往復台プラットフォーム１６２の上に設置される。ダイバータレール１７２内のダイバータ駆動コイル１３６”が、レールに沿ってトレイ２８を押し進める。ダイバータ部分１７５に収容される電子および電気構成要素は、並進機往復台および昇降機往復台に関して、ならびにチルタ往復台に関して図１１に示されるものに等しい。よって、並進機往復台部分および昇降機往復台部分と同様のダイバータ往復台部分は、往復台部分の別の形態である。ベース１６８内のダイバータステータ５４”は、ダイバータレール１７２が、図１５Ａでのように送り込みトレイコンベア区間１７６のレールおよび第１の一列に並んだ送り出しトレイコンベア区間１７８のレールと整列される一列に並んだ位置から、ダイバータレールが、図１５Ｂでのように送り込みトレイコンベア部分および第１の送り出しトレイコンベア部分に対して傾いた第２の送り出しトレイコンベア部分１７９と整列される方向転換位置まで特定の範囲の角度にわたってダイバータ往復台１６０を回転させる。この作用を逆向きにすることで、一列に並んだコンベア区間１７８および傾いたコンベア区間１７９からのトレイ２８を、送り出しコンベア区間として作動されるコンベア区間１７６上の単一のファイルに合流させる合流コンベアとしてコンベアを作動させることができる。
【００２４】
モノレールスクラバー１８０が図１６および図１７に示される。スクラバー１８０は、トレイコンベアレール２４に乗って進むスクラバー本体１８２を含む。一列のスクラバー磁石１８４が、スクラバー本体１８２の長さに沿って延びて、レールステータによって生成される移動する磁気波と相互に作用する。この相互作用が、スクラバー１８０をレール２４に沿って進める推進力を生み出す。スクラバー本体内の１つまたは複数のタンク１８６は、ノズル１８８によってレール２４上に分配される清浄流体または洗浄流体を中に含んでいる。タンクとノズルが協同して清掃用のディスペンサを形成する。側部ブラシ１９０が、レール２４の側面をこすり洗う。頂部ブラシ１９２は、レール２４の頂部をこすり洗う。ディスペンサは、スクラバー本体１８０内のバッテリ（図示せず）によって動力を供給することができる、またはスクラバーコイル（図示せず）を介してレールステータから誘導的に動力が供給される場合もある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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