CN107449442A - 方法、直线驱动装置和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于测定在直线驱动装置LA中的位置误差PF的方法，一种直线驱动装置，一种用于运行这样的直线驱动装置LA的方法以及一种设备。为了确定位置误差PF，测定相应另外的转子L相关于第一转子L*(基准转子L*)的偏差Δ。此外，根据转子L的偏差Δ测定相应的传感器PS的不一致性D。该不一致性D可以利用参照系统测定。根据相应的传感器PS的不一致性D和相应的转子L的偏差Δ可以测定出位置误差。该位置误差能够用于相应的转子L在直线驱动装置LA上或者区段Seg上的改善的、尤其是精确的定位。

Description

方法、直线驱动装置和设备
技术领域
本发明涉及一种用于测定的方法和一种用于校正位置误差的方法。此外，本发明涉及一种用于运行直线驱动装置的方法、一种直线驱动装置以及一种具有这样的直线驱动装置的设备。
背景技术
今天，直线驱动装置被广泛地应用在工业设备、工具机床以及生产和加工车间中。
直线驱动装置多数具有区段和在其上移动的转子，其中，转子设计用于在区段上定位和/或运输工件或者物品。直线驱动装置可以设计成传送带或者这样的直线驱动装置，其至少局部地通过直线电机进行补充。区段在此设计成传送带或者直线电机定子。
通过直线驱动装置对工件或者物体进行尽可能精确地定位越来越重要。
对于一些应用来说，转子的高精度定位是必要的。
为了确定转子的位置多数情况下使用传感器，例如霍尔传感器。
EP 1 720 026 B1和DE 10 2012 205 902 A1示出了这样的传感器，其适于用于确定磁性元件的位置。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于确定和校正尤其是直线驱动装置的位置误差的方法。
在用于测定直线驱动装置的位置误差的方法中提出，直线驱动装置包括转子、至少一个区段和控制装置，其中，相应的转子具有探测元件，其中相应转子的相应位置借助于探测元件通过至少一个传感器测定，其中，该方法至少包括以下步骤：
确定第一转子的和另外的转子的探测元件的相应的位置和/或指向，
将相应的另外的转子的探测元件的相应的位置和/或指向与第一转子的相应的探测元件的位置和/或指向进行比较，以确定在相应的另外的转子的探测元件的位置和/或指向与第一转子的探测元件的相应位置和/或指向之间的偏差，
将相应的偏差指派给相应的另外的转子，
通过第一转子确定相应的传感器的不一致性，
将相应的不一致性指派给相应的传感器，
通过将相应的另外的转子的偏差与传感器的不一致性相关联确定出相应的转子的位置误差。
直线驱动装置被理解为直线的运输系统，其中转子设置用于运输和/或定位物品和工件。
区段用于移动相应的转子。区段用于在相应区段的区域中运输和/或定位转子。区段可以设计成直线电机的定子。相应的区段或者另外的区段能够设计成传送带。区段可以进一步设计成主轴驱动装置。
相应的转子用于容纳物品或者工件。转子这样地设计，即转子能在区段上移动。如果区段中的一个是直线电机的定子，那么转子就例如在其下侧具有永磁铁，从而由区段出发的磁场能够诱导出转子的运动。这样的转子也能够由传送带移动。在需要时，转子也还能够包括用于直线运动的滚轮。
转子具有探测元件。例如磁性元件，尤其是永磁铁用作为探测元件。探测元件也能够设计成发光件，尤其是LED，激光二极管，或者设计成指示器。根据探测元件的类型来设计传感器。传感器用于确定探测元件的位置并以此用于确定转子的位置。
偏差被理解为，探测元件与安排探测元件所处的位置或者地点偏差多远。此外，偏差被理解为探测元件与预设的指向偏差多远。
传感器根据探测元件的类型例如根据以下作用原理设计：
-磁致伸缩的，
-电容的，
-磁性的，
-光学的，
-感应的，和/或
-差动变压的。
传感器在一个优选的设计方案中具有多个霍尔传感器，其彼此并排地尤其是沿着一条线地布置。
在另一个有利的设计方案中，传感器设计成磁致伸缩传感器。在一个优选的设计方案中，磁性元件，尤其是永磁铁作为探测元件使用。
不一致性理解为，传感器探测出探测元件与其实际位置或者指向距离有多远。该不一致性尤其由非线性和安装误差两个成分构成。
传感器的不一致性的第一成分是传感器的非线性。非线性理解为，即探测元件的位置测定的精度取决于测定的位置本身。因此，传感器在相应的两个位置处具有不同的不一致性。
传感器的不一致性的第二成分是安装误差。传感器的安装误差被理解为传感器的不精确放置。在装配误差的情况中，不一致性在不同的位置时保持恒定。
关于在此描述的直线驱动装置中的转子的位置的确定，安装误差被理解为传感器相关于区段的不精确定位。
此外，传感器的非线性例如理解为在传感器元件相对于彼此的位置中的差值。
当传感器具有多个单个的传感器元件时，不一致性的原因是在传感器或者单个传感器元件的定位时的不精确性。
第一转子尤其理解为参考转子。参考转子用于作为基准并且定义了与零值的偏差。第一转子的探测元件的指向和位置相应地用于定义另外的转子的偏差。因此，相应的另外的转子的探测元件所处的位置/指向相关于探测元件的位置/指向来确定。相应的另外的转子的探测元件的位置/指向相较于第一转子的偏差被作为偏差指派给相应的转子。因此，第一转子具有与零值的偏差，并且另外的转子具有相对于第一转子的偏差。
为了确定不一致性，第一转子被定位在相应的区段上，并且被指派给相应的区段的相应的传感器确定了在相应的位置处的转子的位置。该位置有利地在多个不同的地点或者位置处测定。
相应的传感器的不一致性是第一转子的测定位置与在相应的区段上的第一转子的实际位置之间的差。不一致性被指派给传感器。该不一致性换句话说指明了传感器的测量误差。
由相应的传感器的不一致性和相应的转子的偏差能够通过将偏差和不一致性简单地加和来计算出相应的转子在相应的区段上的位置误差。
在对直线驱动装置的转子进行定位和/或运输时可以考虑如此测定的位置误差。
通过测定位置误差，在考虑该位置误差时能够提高相应的转子的精度和定位的精度。
有利的是，第一转子(参考转子)也能够设计成在控制装置中的虚拟轴线。
第一转子此时相应于该虚拟轴线，其中探测元件定位在预设的位置处并且在预设的指向上指向。在控制装置中有利地在虚拟轴线的情况中考虑该偏差。
在转子映射成控制装置中的虚拟轴线的情况中，相应的偏差有利地以表格的形式或者校正函数的形式提供。有利的是，在相应的虚拟轴线中的转子的相应的偏差在由相应的控制单元进行控制时进行考虑。
传感器的不一致性的确定有利地通过另外的转子实现，其偏差在确定不一致性时加以考虑。
通过可选的方法步骤，即尤其是通过控制装置对测定的位置误差进行校正，由用于确定位置误差的方法获得用于校正位置误差的方法。
根据另一个方法步骤，在传感器的计算单元中实现对测定的不一致性进行校正。为此为传感器指派计算单元，尤其是微控制器。计算单元对传感器的不一致性进行校正并且将不一致性校正信号提供给控制单元和/或控制装置。
通过另外的方法步骤也能够改进用于运行直线驱动装置的方法。
利用用于对直线驱动装置的至少一个转子的位置误差进行校正的方法，直线驱动装置具有一个区段或者多个区段，其中，至少相应一个传感器被指派给区段的一部分中的一个，其中传感器具有不一致性，其中相应的转子相应地具有探测元件，其中该探测元件以偏差固定在转子上，其中该方法至少包括以下步骤：
测定相应的转子的偏差并且将相应的偏差指派给相应的转子，
可选地将偏差指派给相应的转子的标识，其中尤其是标识被指派给转子，
可选地通过将相应的偏差存储在直线驱动装置的控制单元或者控制装置中将相应的偏差指派给相应的转子，
测定相应的传感器的相应的不一致性并且将相应的不一致性存储在计算单元中，该计算单元被指派给传感器，
将相应的转子的标识传输到控制单元和/或控制装置中，
为控制装置或者相应的控制单元提供相应的转子的位置，其中，该位置相关于传感器的不一致性被校正，
校正相应的转子的偏差，其中对相应的转子的偏差的校正尤其在控制装置中实现，
将相应的转子的位置误差校正过的位置提供至控制装置和/或相应的控制单元。
通过之前列举的方法实现了相应的转子与直线驱动装置的特别精确的定位。
直线驱动装置具有控制装置、至少一个区段、一个或者多个转子以及至少一个传感器，其中控制装置设计用于实施前述方法之一。
控制装置有利地设计成运动控制器，尤其设计成SPS。控制装置也能够通过另外的控制单元进行支持，其中，控制单元用于对区段供应电流或者电压。控制单元在此能够设计成整流器或者变频器。控制装置有利的预设出运动流程，其中该运动流程说明转子如何穿过区段进行运动。
运动流程可以根据虚拟轴线测定。相应的虚拟轴线在软件层面描述了相应的转子的运动。在直线驱动装置方面的虚拟轴线的原理例如在欧洲专利申请Nr.16161433.4中描述。虚拟轴线能够以相应的另外的转子的偏差来校正。
在用于测定位置误差的方法的一个有利的设计方案中，根据相应的传感器的不一致性提供相应的转子以该不一致性校正的位置。
相应的传感器的不一致性可以存储在指派给传感器的存储器中。该不一致性能够在相应地指派给传感器的计算单元中，尤其是在微控制器中由测定的位置来校正。通过该设计方案，传感器的相应的不一致性被校正,并且转子的不一致性校正过的位置通过传感器或者通过相应指派的计算单元来提供。
通过对提供的位置进行校正可以放弃在直线驱动装置的控制装置中对不一致性的校正。通过该设计方案也可以应用不具有不一致性校正的控制装置。
在用于测定位置误差的方法的另一个有利的设计方案中，根据相应的另外的转子的相应的偏差提供相应的转子以该偏差校正的位置。
通过提供相应的(另外的)转子的位置有利地通过偏差对位置进行校正。偏差的校正优选地在控制单元中实现。因此，在设定运动流程时，尤其是通过控制装置取消了对相应的转子的相应偏差的观察。
相应的另外的转子的偏差也可以形成用于对转子的位置进行调节的基础。
在用于测定位置误差的方法的另一个有利的设计方案中，在布置了区段之后根据第一不一致性测量方法来确定相应的不一致性，其中第一不一致性测量方法至少包括以下步骤：
根据预设的运动流程将第一转子定位在相应的区段上，尤其是在确定的位置或地点定位在区段上，
通过至少一个传感器测定相应的转子的相应的位置，
将测定的位置与第一转子的通过运动流程预设的运动、预设的位置进行比较，
由该比较确定至少一个传感器的不一致性。
(第一)不一致性测量方法有利在直线驱动装置的组装之后实现，尤其是如果直线驱动装置具有多个传感器时。
控制装置有利地预设出运动流程。根据该运动流程来预设转子的相应位置。转子的、尤其是第一转子的位置通过相应的传感器来确定。有利的是，确定出在相应的区段上的多个地点或者位置处的位置。相应的转子的测定的位置以相应的转子的偏差来校正。相应地测定的位置的不一致性通过将预设的和测定的位置进行比较来确定。
之前描述的方法尤其适用于直线驱动装置的启动运行的情况。之前描述的方法有利地用于通过例如传感器彼此之间的错位来测定不一致性。传感器彼此之间的错位通过相应的传感器的不一致性考虑和/或校正。
在用于测定位置误差的方法的另一个有利的设计方案中，用于确定至少一个传感器的不一致性的方法根据第二不一致性测量方法实现，其中该第二不一致性测量方法具有以下步骤：
通过参考系统移动第一转子，其中，参考系统根据预设的运动流程将第一转子定位在相应预设的位置处，
通过至少一个传感器测定第一转子的位置，
将测定的位置与预设的位置进行比较，
根据比较确定至少一个传感器的不一致性。
例如这样的装置适合作为参考系统，在该装置中，转子、尤其是第一转子或者探测元件被定位在相应的区段上的预设的位置或者地点上。还有一种转子也适合作为参考系统，该转子不取决于直线驱动装置地定位在多个预设的位置上。
与之前的方法的区别在于，参考系统并不依赖于直线驱动装置和其组成部分。
方法的两个之前列举的设计方案有利地用于提高直线驱动装置的转子的运动的精度或者定位的精度。有利的是，方法的两个之前列举的设计方案能够在配置新安装的直线驱动装置时快速地确保了直线驱动装置的定位或者运动时的高精度。
在用于测定位置误差的方法的另一个有利的设计方案中，至少为至少一个另外的转子相应地分派一个标识。
标识可以具有转子的编号并且因此实现了在直线驱动装置对转子的寻址。该标识也可以具有相应的转子的偏差。该标识有利地被指派给相应的转子。
在这样的转子的一个有利的设计方案中，转子相应地具有存储元件或者可读编码。存储元件可以设计成RFID芯片。存储元件固定在转子上。存储元件有利地这样设计，即能够无接触地写入标识和/或读出标识。标识和/或存储元件的读出通过探测器实现。标识或者相应的存储元件的被读出的内容被提供用于控制装置和/或相应的控制单元。
有利的是，转子的相应的标识由指派给传感器和/或区段的读取元件读出。标识可以提供给控制装置和/或指派给相应的传感器的计算单元。
提供的标识能够简化位置误差的测定和校正。
在用于测定位置误差的方法的另一个有利的设计方案中，相应的转子的运动相应地根据虚拟轴线实现，其中相应的转子的偏差被指派给相应的虚拟轴线。
相应的转子的运动根据运动流程实现。该运动流程可以通过控制装置预设。在实施虚拟轴线的原理时，控制装置用于描述运动流程。虚拟轴线描述了相应的转子的运动。在确定运动流程时，虚拟轴线根据相应的转子的偏差来校正。
虚拟轴线描述了与虚拟轴线对应的转子的运动。虚拟轴线换句话说复制了在控制装置中的相应转子的运动。
在运动流程改变时，有利地测定相应的转子的标识，尤其是偏差。相应的转子的偏差在该种情况中提供给相应的虚拟轴线。虚拟轴线有利地根据相应的转子的偏差来校正。
在用于测定位置误差的方法的另外的有利的设计方案中，相应的一个传感器被相应地指派给一个区段。
有利的是，在该设计方案中传感器被固定在相应的区段上。相应的区段此时可选地具有计算单元，其中，计算单元被指派给传感器。因此，区段与传感器和可选的计算器能够作为一个单元使用。
通过该设计方案，区段能够在安装直线驱动装置时以简单的方式和方法组合，而不必考虑传感器的需要。
在用于测定位置误差的方法的另一个有利的设计方案中，至少一个传感器测定转子超过多个区段的相应的位置。
通过借助于传感器测定相应的转子的位置，该传感器设计在多个区段上，不一致性能够在转子从一个区段向另一个区段过渡时被降低。这种传感器可以基于磁致伸缩的原理。这种传感器也可以是由光探测器或者霍尔传感器构成的阵列。
有利的是，传感器仅仅具有一个不一致性，其中在测定位置误差时仅仅必须考虑一个不一致性。
在用于测定位置误差的方法的另一个有利的设计方案中，位置误差以数值表格或者控制装置的校正函数被提供。
数值表格可以在指派给传感器的计算单元、控制单元和/或控制装置中被提供。有利的是，数值表格和/或校正函数也包含相应的转子的偏差以及可选的还有相应的传感器的不一致性。
通过数值表格或者校正函数，相应的转子的位置误差被校正。该校正有利地在控制装置中开始。有利的是，控制装置确定出以位置误差进行校正的运动流程。根据校正后的运动流程，尤其是通过控制单元来使得转子移动穿过区段或者定位。
通过之前的实施方式，能够通过该直线驱动装置实现转子的特别精确的定位。
在适用于实现上述目的的用于运行直线驱动装置的方法中，相应的转子被指派有尤其是相应作为虚拟轴线的运动流程，其中相应的转子的运动流程以根据本发明的用于测定直线驱动装置的位置误差的方法测定的位置误差来校正。
在直线驱动装置的运行中，有利地在开始时确定位置误差。在确定了该位置误差之后，在确定运动流程时将该位置误差作为由相应转子的偏差和相应传感器的不一致性构成的组合来考虑。
为了保持直线驱动装置的相应的转子的定位的高精度，在此描述的位置误差的测定以规则的时间上的部段实现。
在适用于实现上述目的的直线驱动装置中，具有控制装置、至少一个区段、一个或者多个转子以及至少一个传感器，其中，控制装置设计用于执行根据本发明的前述方法。
在用于运行直线驱动装置的方法中，直线驱动装置包括至少一个区段、另外的转子、至少一个控制单元、传感器和可选的还有控制装置，
其中，另外的转子定位在区段上，
其中，相应的控制单元控制和/或调节另外的转子的位置，
其中，相应的传感器测定相应的转子在相应的区段上的位置和/或速度，
其中，按照根据本发明的用于对直线驱动装置的位置误差进行校正的方法对相应的转子的位置的位置误差进行校正，
其中，相应的另外的转子的相应校正过的位置在控制单元和/或控制装置中用于对相应的另外的转子在相应的区段上的定位进行控制或者调节。
具有一个转子或者多个转子(相应地设计作为直线电机的次级部件)的直线电机、传送带、由至少一个直线电机和至少一个传送带构成的组合可以作为直线驱动装置使用。在此描述的直线驱动装置有利地是设备的一部分。
适用于实现上述的目的的设备具有之前描述的直线驱动装置。该设备有利地设计成工具机床、生产机床、包装机器、灌装设备或者传输装置。
附图说明
接下来通过附图对本发明进一步描述和说明。图中示出：
图1是直线驱动装置，
图2是方法，
图3是直线驱动装置，
图4是传感器，
图5是探测元件的偏差，
图6是用于校正位置误差的方法以及
图7是用于校正位置误差的另外的方法。
具体实施方式
图1示出了直线驱动装置LA。该直线驱动装置LA具有区段Seg，其中区段Seg依次地布置成行。在此示出的区段Seg设计成直线电机定子(＝直线电机的初级部件)。至少一个区段Seg也可以设计成传送带。
在区段上定位有转子L。转子可以是第一转子L*(也描述成参考转子)或者另外的转子L。转子具有探测元件MG。该探测元件MG在此设计成永磁铁。转子L，L*在方向x中在相应的区段Seg上移动。转子L，L*处于位置x-ist处。传感器此外具有标识K。该标识K可以包括转子的地址和/或转子L，L*的偏差。
相应的传感器和/或相应的计算单元uC与控制装置SE连接。信号连接用于将控制单元SE与相应的传感器和/或相应的计算单元uC连接。信号连接可以双向地设计。信号连接例如设计成网络连接。
控制装置SE可以与一个或者多个控制单元U连接或者具有这些控制单元。控制单元U具有整流器并且设计用于为至少一个区段Seg提供电流或者电压。
图2示出了一种方法。在第一方法步骤中，确定出偏差Δ。为此在此确定出探测元件MG的相应的位置和/或指向。偏差Δ通过相应的另外的转子L与第一转子L*的比较确定出。第一转子L*也被描述成参考转子。
在第二方法步骤中，相应的偏差被指派给相应的转子。该指派例如通过将相应的偏差Δ存储在相应的转子的标识K上实现。
在第三方法步骤中，测定相应的传感器PS的不一致性D。在示出的实例中，传感器PS相应地指派给区段Seg。因此，不一致性D被指派给相应的区段Seg的传感器。
在另外的方法步骤中，相应的传感器PS的不一致性D和相应的转子L的偏差Δ被链接成位置误差PF。为了对偏差Δ和不一致性D进行链接，在最简单的情况中使用简单的加和(D+Δ＝PF)。
位置误差PF能够作为数值表格和/或函数提供给控制装置SE或者相应的控制单元U。位置误差PF有利地在直线驱动装置LA开始运行时实现。
图3示出了一种直线驱动装置LA。该直线驱动装置类似于图1中的直线驱动装置具有区段Seg和相应地指派给区段Seg的传感器PS。图中进一步示出了多个转子L，其定位在区段Seg上。转子L相应地具有标识K。转子L此外相应地具有探测元件MG。该探测元件MG可以设计成永磁铁或者设计成发光件。为了使控制装置SE与转子L通信，直线驱动装置具有用于馈入和/或调出相应的转子L的相应的标识K的元件。
在示出来的直线驱动装置LA的情况中，区段Seg相应地指派给控制单元U。该控制单元U用于对区段进行电流或者电压供应。此外，控制单元U相应用于接收相应的一个转子L或者多个转子L在区段Seg上的位置x-ist。
控制单元U相应地与控制装置SE通过优选设计成双向的信号连接进行连接。信号连接用于通过相应的控制单元U对转子L穿过相应的区段Seg的运动进行控制。
标识检测器D用于读出转子L，L*的标识。通过该标识检测器将在标识中指派给转子的偏差Δ输送给控制装置SE和/或相应的控制单元U。
图4示出了传感器PS。该传感器PS具有多个传感器元件，在此为霍尔传感器元件。传感器元件记录探测元件MG的位置x-ist。探测元件MG设计成永磁铁。相应的传感器元件间隔地装配。
此时出现传感器PS的不一致性，因为传感器元件没有精确地装配在预设的位置上。传感器元件相应地与计算单元uC连接。计算单元uC用于组合传感器元件的信号。计算单元uC从传感器元件的信号中编译出探测元件MG的位置进而还有相应的转子L，L*的位置。
图5示出了偏差Δ。该偏差Δ是探测元件MG所处的位置或者指向与探测元件MG的预设的位置或者指向之差(绝对偏差)。该偏差也可以参考第一转子L*的(参考转子的)探测元件MG的位置和/或指向测定(相对偏差)。
图6示出了用于校正位置误差PF的方法。该位置误差PF由偏差Δ和不一致性D构成。偏差Δ在相应的另外的转子L的探测元件MG的位置和指向与第一转子L*进行比较Ver时确定。
不一致性D在第一转子根据运动流程BA的运动与利用传感器PS测定的运动之间的比较Diff中确定。为此，第一转子L*的运动通过运动流程BA预设。有利的是，速度v(L*)取决于位置x-ist在转子L*的运动方向x(L*)中通过运动流程来预设。然后，利用传感器PS测定第一转子L*的速度v(L*)和/或位置x-ist。从转子L*的根据运动流程的位置与测定的位置x-ist的比较中测定出不一致性D。不一致性D被指派给相应的传感器。
为了确定相应另外的转子L的偏差Δ，在其上相应地固定有探测元件MG的位置和/或指向与第一转子L*的探测元件MG的位置/指向进行比较。因此，为相应的另外转子L测定一个偏差并且对相应的转子L的相应的偏差进行指派。
由指派给相应的传感器PS的不一致性D和指派给相应的另外的转子L的偏差Δ，通过链接、尤其是通过(直接的)加和测定出位置误差PF。该位置误差PF被指派给直线驱动装置LA。
位置误差被提供给直线驱动装置LA的控制装置SE。该控制装置SE根据位置误差PF对运动流程BA进行校正。
图7示出了用于对位置误差PF进行校正的另外的方法。在该方法中，在第一步骤中通过比较Ver确定出偏差Δ并且为相应的另外的转子L指派相应的偏差Δ。如上指出的，通过相应的另外的转子L的探测元件MG的位置与第一转子的探测元件MG的位置相比较，实现用于确定相应的另外的转子的相应的偏差的比较。偏差Δ在此提供用于控制装置SE和/或相应的控制单元U。
在进一步的比较Diff中，确定相应的传感器的不一致性D。通过将第一转子L*定位在多个预设的位置x-BA上，确定相应的传感器PS的不一致性D。相应预设的位置x-BA与位置x-ist进行比较，相应预设的位置利用相应的传感器PS来确定。因此，尤其确定出传感器PS的非线性。传感器PS的不一致性D由预设的位置x-BA与第一转子L*的测定位置x-ist的相应的差得出。
不一致性有利地作为数值表格或者作为误差函数提供给传感器PS，尤其是提供给控制单元U和/或指派给传感器的计算单元uC。
为了尤其是在直线驱动装置LA的运行中对位置误差PF进行校正，相应的转子L，L*的相应的位置x-ist利用相应的传感器PS来确定。传感器PS的信号或者在控制单元U中或者利用指派给相应的传感器PS的计算单元来校正。因此，在控制单元U中存在有相应的转子L，L*的相应的以不一致性校正的位置x-ist。
相应的转子L，L*相应地具有标识K。该标识K被探测。有利的是，对于标识K来说存在相应的转子L，L*的偏差Δ。优选的是，在控制装置SE中，以不一致性校正的位置根据相应的转子L，L*的标识通过相应的偏差Δ校正。以不一致性和偏差校正的位置x-ist相应于转子的以位置误差校正的位置x-ist。以位置误差校正的位置i-ist规律地相应于相应的转子L，L*的“实际位置”。相应的转子的以位置误差校正的位置x-ist作为用于对相应的转子L*的运动或者定位进行控制和/或调节的输入参数提供给相应的控制单元U。根据相应的转子L，L*在相应的区段Seg上的以位置误差校正的位置x-ist实现相应转子L，L*的受控制的和/或受调节的运动。
相应的转子L，L*的相应的以位置误差校正的位置作为用于调节相应的转子L，L*的输入值使用。
优选的是，相应的另外的转子的偏差Δ作为其标识K的函数存储在控制装置SE或者相应的控制单元U中。
该标识优选地利用探测器读出并且提供给指派给相应的传感器PS和/或控制装置SE的控制单元U。
综上，本发明涉及一种用于测定直线驱动装置LA的位置误差PF的方法，一种直线驱动装置，一种用于运行这样的直线驱动装置的方法以及一种设备。为了确定位置误差PF，测定相应的另外的转子L相对于第一转子L*(参考转子L*)的偏差Δ。此外，根据转子L的偏差Δ测定相应的传感器PS的不一致性D。该不一致性D可以通过参考系统测定。根据相应的传感器PS的不一致性D和相应的转子L的偏差Δ可以测定位置误差。该位置误差可以用于相应的转子在直线驱动装置LA或者区段Seg上的改善的定位、尤其是精确的定位。

Claims (15)

1.一种用于测定直线驱动装置(LA)的位置误差(PF)的方法，其中，所述直线驱动装置(LA)包括转子(L*，L)、至少一个区段(Seg)、至少一个传感器(PS)和控制装置(SE)，其中，相应的所述转子(L*，L)具有探测元件(MG)，其中相应的所述转子(L)的相应的位置(x-ist)借助于所述探测元件(MG)通过至少一个传感器(PS)测定，其中，所述方法至少包括以下步骤：
确定第一转子(L*)的和另外的转子(L)的所述探测元件(MG)的相应的位置和/或指向，
将相应的所述另外的转子(L)的所述探测元件(MG)的相应的位置和/或指向与所述第一转子(L*)的相应的所述探测元件(MG)的位置和/或指向进行比较，以确定在相应的所述另外的转子(L)的所述探测元件(MG)的相应的位置和/或指向与所述第一转子(L*)的所述探测元件(MG)的位置和/或指向之间的偏差(Δ)，
将相应的所述偏差(Δ)指派给相应的所述另外的转子(L)，
通过所述第一转子(L*)确定相应的所述传感器(PS)的不一致性(D)，
将相应的所述不一致性(D)指派给相应的所述传感器(PS)，
通过将相应的所述另外的转子(L)的偏差与所述传感器的非线性(D)相关联确定出相应的所述转子(L，L*)的所述位置误差(PF)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据相应的所述传感器(PS)的所述不一致性(D)提供相应的所述转子(L，L*)以所述不一致性(D)校正的位置(x-ist)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，根据相应的所述转子(L)的相应的所述偏差(Δ)提供所述转子(L)的以所述偏差(Δ)校正的位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在布置所述区段(Seg)之后，根据第一不一致性确定方法来确定相应的所述不一致性(D)，其中，所述第一不一致性确定方法至少包括以下步骤：
根据预设的运动流程(BA)将所述第一转子(L*)定位在相应的所述区段(Seg)上，
通过至少一个所述传感器(PS)测定相应的所述转子(L)的相应的位置(x-ist)，
将测定的位置(x-ist)与通过所述运动流程(BA)预设的所述第一转子(L*)的位置(x-BA)进行比较(Diff)，
由所述比较(Diff)确定至少一个所述传感器(PS)的不一致性(D)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，根据第二不一致性测量方法实现用于确定至少一个所述传感器(PS)的所述不一致性(D)的方法，其中，所述第二不一致性测量方法具有以下步骤：
通过参考系统移动所述第一转子(L*)，其中，所述参考系统根据预设的运动流程(BA)将所述第一转子(L*)定位在相应预设的位置(x-BA)处，
利用至少一个所述传感器(PS)测定所述第一转子(L*)的位置(x-ist)，
将测定的位置(x-ist)与所述预设的位置(x-BA)进行比较，
根据所述比较(Diff)确定至少一个所述传感器(PS)的不一致性(D)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，至少为至少一个所述另外的转子(L)相应地分派一个标识。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，相应的所述转子(L，L*)的运动相应地根据虚拟轴线(VA)实现，并且其中相应的所述转子(L)的所述偏差(Δ)被指派给相应的所述虚拟轴线(VA)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，相应的一个所述传感器(PS)被相应地指派给一个区段(Seg)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，至少一个所述传感器(PS)测定所述转子(L，L*)超过多个所述区段(Seg)的相应的所述位置(x-ist)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述位置误差(PF)以数值表格或者所述控制装置(SE)的校正函数被提供。
11.一种用于对直线驱动装置(LA)的位置误差(PF)进行校正的方法，其中，根据权利要求1至10中任一项所述的方法测定偏差(Δ)和不一致性(D)，
其中，将所述不一致性(D)指派给所述传感器(PS)，尤其是指派给被指派有计算单元(uC)的相应的所述传感器(PS)，
其中，所述传感器(PS)提供所述转子(L)的以所述不一致性(D)校正的位置(x-ist)，
其中，为相应的所述另外的转子(L)指派相应一个偏差(Δ)，
其中，在提供相应的所述另外的转子(L*)的相应的所述位置(x-ist)时考虑相应的所述另外的转子(L)的所述偏差(Δ)，
并且其中，相应的所述另外的转子(L)的相应以所述不一致性(D)和所述偏差(Δ)校正的位置(x-ist)被提供给所述控制装置(SE)和/或相应的所述控制单元(U)。
12.一种用于运行直线驱动装置(LA)的方法，其中，所述直线驱动装置(LA)包括至少一个区段(Seg)、另外的转子(L)、至少一个控制单元(U)、传感器(PS)和可选的控制装置(SE)，
其中，所述另外的转子(L)定位在所述区段(Seg)上，
其中，相应的所述控制单元(U)对所述另外的转子(L)的位置(x-ist)进行控制和/或调节，
其中，相应的所述传感器(PS)测定相应的所述转子(L)在相应的所述区段(Seg)上的位置(x-ist)和/或速度(v-ist)，
其中，根据权利要求11所述的方法实现对相应的所述转子的所述位置(x-ist)的位置误差(PF)的校正，
其中，相应的所述另外的转子(L)的相应校正的所述位置(x-ist)在所述控制单元(U)和/或所述控制装置(SE)中用于对相应的所述另外的转子(L)在相应的所述区段(Seg)上的定位进行控制或者调节。
13.一种用于运行直线驱动装置(LA)，尤其是对位置误差(PF)进行补偿的方法，其中相应的转子(L，L*)被指派有尤其作为虚拟轴线(VA)的运动流程(BA)，并且其中相应的所述转子(L，L*)的所述运动流程(BA)以该运动流程的根据权利要求1至10中任一项所述的方法测定的位置误差(PF)根据权利要求11所述的方法来校正。
14.一种直线驱动装置(LA)，具有控制装置(SE)、至少一个区段(Seg)、一个或者多个转子(L，L*)，至少一个控制单元(U)以及至少一个传感器(PS)，其中，所述控制装置(SE)或者相应的控制单元设计用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
15.一种设备，尤其是生产机床、工具机床、包装机器或者灌装设备，具有根据权利要求14所述的直线驱动装置(LA)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112729211A (zh) * 2020-12-25 2021-04-30 东北大学 一种导向杠/杆的直行运动误差测量与分离方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109737988B (zh) * 2019-01-23 2020-07-28 华晟（青岛）智能装备科技有限公司 一种自动导引运输车的激光导航仪一致性校准方法
KR102557622B1 (ko) * 2022-03-24 2023-07-21 (주) 엔텍코아 자기변형 선형 변위 변환기의 특성 시험 장치
CN117800039B (zh) * 2024-02-23 2024-05-14 太原理工大学 带式输送机皮带跑偏检测系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1892175A (zh) * 2005-07-08 2007-01-10 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 三坐标测量机床误差补偿系统及方法
JP2009276262A (ja) * 2008-05-16 2009-11-26 Hitachi Metals Ltd 位置検出装置及び直線駆動装置
CN103234571A (zh) * 2013-04-27 2013-08-07 西安正麒电气有限公司 一种电机旋转变压器标定系统装置及零点测试方法
DE102012104840A1 (de) * 2012-06-04 2013-12-05 Technische Universität Dresden Elektrodynamisches Linearantriebsmodul
CN103546084A (zh) * 2012-07-12 2014-01-29 现代自动车株式会社 用于校准电动机旋转变压器偏移的系统和方法
CN104303018A (zh) * 2012-04-11 2015-01-21 泰科电子Amp有限责任公司 用于借助于串联布置的多个磁场传感器非接触式测量位置的位移传感器
CN104810970A (zh) * 2015-04-09 2015-07-29 昆山百福丰成自动化科技有限公司 超高速复合运动伺服执行器
CN105074476A (zh) * 2013-03-13 2015-11-18 艾克斯塞拉公司 用于印刷电路板的测试装置的横梁单元和具有所述横梁单元的测试装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD208855A1 (de) * 1982-08-31 1984-04-11 Rolf Kuester Verfahren zur istmassbestimmung
DE19623742A1 (de) * 1996-06-14 1997-12-18 Wittenstein Motion Contr Gmbh Einrichtung zur Verschiebeweg- und/oder Positionserfassung bei einem Spindeltrieb
DE19652709A1 (de) * 1996-12-18 1998-06-25 Schuler Pressen Gmbh & Co Transfervorrichtung zum taktweisen Werkstücktransport
ATE228644T1 (de) * 1997-05-02 2002-12-15 Automation Tooling Syst Modulares fördersystem mit mehreren beweglichen elementen mit unabhängiger steuerung
DE102004017899A1 (de) * 2004-04-13 2005-11-10 Festo Ag & Co. Positionssensoranordnung mit mehreren in einer Reihe angeordneten, magnetfeldsensitiven Sensoren, insbesondere Hall-Sensoren
DE102005007561B4 (de) * 2005-02-18 2006-12-28 Woco Industrietechnik Gmbh Vorrichtung zum Erfassen eines Verschiebeweges für einen Linearantrieb und Linearantrieb
US7902820B2 (en) 2005-05-03 2011-03-08 Imec Method and apparatus for detecting spatially varying and time-dependent magnetic fields
JP4079972B2 (ja) * 2006-02-14 2008-04-23 ファナック株式会社 直線駆動装置
FR2897682B1 (fr) * 2006-02-22 2008-04-18 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et dispositif pour connaitre avec precision la position d'un siege electrique automobile ou analogue
DE102010055117A1 (de) * 2010-12-18 2012-06-21 Festo Ag & Co. Kg Positionssensoreinrichtung und damit ausgestattete Linearantriebsvorrichtung
DE102011004348A1 (de) * 2011-02-17 2012-08-23 Beckhoff Automation Gmbh Verfahren und Positionserfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Position eines beweglichen Elements einer Antriebsvorrichtung
AT515951B1 (de) * 2014-06-24 2016-05-15 Anton Paar Gmbh Positioniereinheit

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1892175A (zh) * 2005-07-08 2007-01-10 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 三坐标测量机床误差补偿系统及方法
JP2009276262A (ja) * 2008-05-16 2009-11-26 Hitachi Metals Ltd 位置検出装置及び直線駆動装置
CN104303018A (zh) * 2012-04-11 2015-01-21 泰科电子Amp有限责任公司 用于借助于串联布置的多个磁场传感器非接触式测量位置的位移传感器
DE102012104840A1 (de) * 2012-06-04 2013-12-05 Technische Universität Dresden Elektrodynamisches Linearantriebsmodul
CN103546084A (zh) * 2012-07-12 2014-01-29 现代自动车株式会社 用于校准电动机旋转变压器偏移的系统和方法
CN105074476A (zh) * 2013-03-13 2015-11-18 艾克斯塞拉公司 用于印刷电路板的测试装置的横梁单元和具有所述横梁单元的测试装置
CN103234571A (zh) * 2013-04-27 2013-08-07 西安正麒电气有限公司 一种电机旋转变压器标定系统装置及零点测试方法
CN104810970A (zh) * 2015-04-09 2015-07-29 昆山百福丰成自动化科技有限公司 超高速复合运动伺服执行器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112729211A (zh) * 2020-12-25 2021-04-30 东北大学 一种导向杠/杆的直行运动误差测量与分离方法
CN112729211B (zh) * 2020-12-25 2021-11-23 东北大学 一种导向杠/杆的直行运动误差测量与分离方法

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