CN108946032B - 传输系统、加工系统、以及传输系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种传输系统，其包括：多个线圈；以及滑架，所述滑架具有磁体并且能够根据磁体承受的来自多个线圈的电磁力而沿着多个线圈在第一方向上移动，并且所述滑架具有可移动机构，所述可移动机构被设置成能够与所述磁体互锁并且由所述磁体在与所述第一方向交叉的第二方向上承受的来自所述多个线圈的电磁力驱动。本发明还涉及一种加工系统、一种通过使用加工系统制造物品的制造方法、以及一种传输系统的控制方法。

Description

传输系统、加工系统、以及传输系统的控制方法

技术领域

本发明涉及使用可移动磁体型线性马达(移动磁体型线性马达、可移动磁场型线性马达)的传输系统及其控制方法，并且涉及具有该传输系统的加工系统。

背景技术

一般而言，在生产线中使用传输系统以用于组装工业产品。生产线中的传输系统在工厂自动化生产线以内或之间的多个站中传输诸如零部件这样的工件。作为传输系统，已经提出了具有可移动磁体型线性马达的传输系统。

在生产线中，在每个加工过程期间或者在先前的加工过程与下一个加工过程之间可能会改变工件的夹持/松开状态或者可能会改变工件的加工面。在此情况下，传输系统中的运动装置上的工件的状态被改变以进入下一个传输或加工过程。因此，存在这样的问题，即，在生产线上需要宽阔的安装空间来布置传输系统和用于改变工件状态的设备这两者。此外，在传输期间或即将进行工件加工之前需要时间来转换工件的状态，并且这会导致处理工件所需的总体时间延长的问题。因此，公开号为2001-179568的日本专利申请公开了一种工件传输设备，其设有姿态改变机构，该姿态改变机构使支撑工件的工件台沿着引导构件移动以改变工件的姿态。公开号为H7-86772的日本专利申请公开了一种传输设备，其在移动多个运动装置的同时将多个运动装置之间的部件夹紧。

然而，在公开号为2001-179568的日本专利申请所公开的工件传输设备中，存在这样的问题，即，姿态改变机构需要被安装在用于相应处理的工件传输设备附近，并且因此需要确保大的安装空间。此外，当改变每一步处理中的加工面的加工位置时，每一次都需要再次调节已安装的姿态改变机构，并且这样的调节需要时间。

当执行公开号为H7-86772的日本专利申请所公开的运动装置的位置控制时，可以在保持两个运动装置之间的恒定距离的同时传输滑架。然而，需要在运动装置的低移动速度的前提下执行多个运动装置的位置控制，这导致滑架的移动速度受限。

此外，在公开号为H7-86772的日本专利申请所公开的传输设备中，必须要与控制周期同步地实时检测位置并且控制多个运动装置的驱动时间。因此，在使用可移动磁体型线性马达的传输设备中，系统需要构造成以相当短的周期来管理和控制传输路径上的所有滑架的位置信息。因此，存在增加了系统的复杂性和尺寸的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种传输系统及其控制方法，其能够在不增加系统构造的尺寸或复杂性的情况下驱动滑架上的可移动机构，并且提供一种具有传输系统的加工系统。

根据本发明的一方面，提供了一种传输系统，其包括：多个线圈；以及滑架，该滑架具有磁体并且能够根据磁体承受的来自多个线圈的电磁力而沿着多个线圈在第一方向上移动，并且滑架具有可移动机构，所述可移动机构被设置成能够与磁体互锁并且由磁体在与第一方向交叉的第二方向上承受的来自多个线圈的电磁力驱动。

根据本发明的另一方面，提供了一种传输系统，其包括：多个线圈；以及滑架，其具有第一磁体和第二磁体且能够通过第一磁体承受的来自多个线圈的电磁力而沿着多个线圈在第一方向上移动，并且滑架具有可移动机构，所述可移动机构被设置成能够与第二磁体互锁且由第二磁体在第一方向上承受的来自多个线圈的电磁力以及第二磁体在与第一方向交叉的第二方向上承受的来自多个线圈的电磁力驱动。

根据本发明的又一方面，提供了一种加工系统，其包括：上述传输系统；以及在由滑架传输的工件上执行加工操作的处理设备。

根据本发明的再一方面，提供了一种传输系统的控制方法，该控制方法包括：通过磁体承受的来自多个线圈的电磁力使具有磁体的滑架沿着多个线圈在第一方向上移动；以及通过磁体在与第一方向交叉的第二方向上承受的来自多个线圈的电磁力驱动可移动机构，所述可移动机构设置用于滑架并且被设置成能够与磁体互锁。

根据本发明的又一方面，提供了一种传输系统的控制方法，该控制方法包括：通过第一磁体承受的来自多个线圈的电磁力使具有第一磁体和第二磁体的滑架沿着多个线圈在第一方向上移动；以及通过第二磁体在第一方向上承受的来自多个线圈的电磁力以及第二磁体在与第一方向交叉的第二方向上承受的来自多个线圈的电磁力驱动可移动机构，所述可移动机构设置用于滑架并且被设置成能够与第二磁体互锁。

根据本发明，可以在不增加系统构造的尺寸或复杂性的情况下驱动滑架上的可移动机构。

参照附图，根据对示例性实施例的以下描述，本发明的更多特征将变得显而易见。

附图说明

图1是示出了根据本发明的第一实施例的加工系统的整体构造的示意图。

图2是示出了根据本发明的第一实施例的传输路径的构造的示意图。

图3是示出了根据本发明的第一实施例的传输路径中的线圈单元、电流检测器和电流控制器的连接形式的示意图。

图4是示出了根据本发明的第一实施例的用于控制滑架的系统构造的框图。

图5A是示出了根据本发明的第一实施例的滑架和传输路径的示意图。

图5B是示出了根据本发明的第一实施例的滑架和传输路径的示意图。

图6A是示出了根据本发明的第一实施例的传输系统中的推力常数的变化的曲线图。

图6B是示出了根据本发明的第一实施例的传输系统中的推力常数的变化的曲线图。

图7是示出了根据本发明的第一实施例的滑架和处理设备的动作的时序图。

图8A是示出了根据本发明的第二实施例的滑架和传输路径的示意图。

图8B是示出了根据本发明的第二实施例的滑架和传输路径的示意图。

图9A是示出了根据本发明的第三实施例的滑架和传输路径的示意图。

图9B是示出了根据本发明的第三实施例的滑架和传输路径的示意图。

图10是示出了根据本发明的第三实施例的用于控制滑架的系统构造的框图。

图11是示出了根据本发明的第三实施例的滑架和处理设备的动作的时序图。

图12是示出了根据本发明的第三实施例的滑架和处理设备的动作的时序图。

图13A是示出了根据本发明的第四实施例的滑架和传输路径的示意图。

图13B是示出了根据本发明的第四实施例的滑架和传输路径的示意图。

图14是示出了根据本发明的第四实施例的滑架和处理设备的动作的时序图。

具体实施方式

现在将根据附图详细描述本发明的优选实施例。

第一实施例

下面参照附图描述本发明的第一实施例。首先，将使用图1描述根据本实施例的加工系统的整体构造。图1是示出了根据本实施例的加工系统的整体构造的示意图。

如图1所示，根据本实施例的加工系统1具有传输路径102、滑架161、处理设备131、传输控制器121、以及处理控制器151。根据本实施例的加工系统1包括传输系统2，所述传输系统2传输待加工的工件101。传输系统2具有传输路径102、滑架161和传输控制器121。图1示出了作为滑架161的四个滑架161a、161b、161c、161d。另外，三个处理设备131a、131b、131c被图示为向工件101实施加工操作的处理设备131。在描述中，除非需要特别区分，否则滑架161a、161b、161c和161d被简称为“滑架161”。此外，除非需要特别区分，否则处理设备131a、131b和131c被简称为“处理设备131”。

具有传输路径102和滑架161的传输系统2是具有可移动磁体型线性马达的传输系统。传输路径102安置在框架100上。传输路径102例如是椭圆形循环路径。滑架161沿着传输路径102移动。要注意的是，尽管在图1中示出了四个滑架161a、161b、161c和161d，但是滑架161的数量不限于四个并且可以是一个或多个。此外，传输路径102不限于椭圆形循环路径，并且可以采用任何形式的路径。

滑架161具有保持工件101的工件保持器103。滑架161利用工件保持器103保持工件101并传输工件101。传输控制器121可通信地连接到传输路径102并控制滑架161的传输。由工件保持器103保持的工件101的形状、材料等不受特定限制，并且工件101例如可以是片状或板状工件。

处理设备131对由滑架161依次传输的工件101实施加工操作。处理设备131执行各种处理操作。处理设备131例如在工件101上执行施加粘合剂、附接或拆卸部件、照射光束等操作。

处理控制器151分别可通信地连接到处理设备131和传输控制器121。处理控制器151通过在移动滑架161的同时移动处理设备131而促使处理设备131依次执行工件101上的操作。

接下来，将通过使用图2描述传输路径102的构造。图2是表示传输路径102的构造的示意图。如图2所示，传输路径102具有壳体202、导轨203、线圈单元207、编码器211、滑架位置计算单元304、电流控制器313、以及电流检测器314(参见图3)。

壳体202固定在框架100上。编码器211和线圈单元207固定在壳体202中。此外，导轨203固定在壳体202上。如下文所述，滑架161在导轨203上布置成能够沿着导轨203移动。

编码器211读取稍后描述的滑架161的标尺210的值(参见图5A)，并输出关于标尺210和编码器211之间的相对位置关系的信息。编码器211经由滑架位置计算单元304通信地连接到传输控制器121。

线圈单元207是一组线圈206(参见图3)。多个线圈单元207沿着传输路径102布置。滑架161构造成能够沿着线圈单元207的多个线圈206移动。线圈单元207经由电流控制器313可通信地连接到传输控制器121。

现在定义在以下描述中使用的坐标轴和方向。首先，将q轴定义为沿着滑架161的传输方向的轴线。另外，将d轴定义为沿着这样的方向的轴线，线圈单元207沿着所述方向面对滑架161的永磁体221(参见图5A和图5B)并且所述方向是与滑架161的移动方向交叉的方向(优选为垂直方向)。此外，将p轴定义为沿着与q轴和d轴这两者相交的方向的轴线。优选地，将p轴定义为沿着与q轴和d轴这两者正交的方向的轴线。在以这样的方式定义了坐标轴的坐标系中，在q轴方向(即沿着q轴的方向)中，与滑架161的传输方向相同的方向被定义为(q+)方向，并且与(q+)方向相反的方向被定义为(q-)方向。此外，在d轴方向(即沿着d轴的方向)中，从传输路径102侧到滑架161侧的方向(优选为垂直向上的方向)被定义为(d+)方向，并且从滑架161侧到传输路径102侧的方向(优选为垂直向下的方向)被定义为(d-)方向。优选地，d轴方向是与作为滑架161的移动方向的q轴方向正交的方向。此外，在p轴方向(即沿着p轴的方向)中，相对于(q+)方向从右侧到左侧的方向被定义为(p+)方向，并且与(p+)方向相反的方向被定义为(p-)方向。

接下来，将通过使用图3描述传输路径102中的线圈单元207、电流检测器314和电流控制器313。图3是示出了传输路径102中的线圈单元207、电流检测器314和电流控制器313的示意图。

线圈单元207具有安装成沿着滑架161的传输方向对准的多个线圈206。线圈206包括芯部和缠绕在芯部上的绕组。芯部是具有大导磁率的诸如金属这样的磁性材料。在线圈单元207中布置有多个线圈206，以实现对U相、V相、W相的三相驱动。图3示出了作为示例的这样的情况，其中，线圈单元207由一组六个线圈206形成，并且用于每个相的每两个线圈206串联连接。串联连接的U相中的线圈206、串联连接的V相中的线圈206、以及串联连接的W相中的线圈206在线圈单元207的端部208处相互连接。

电流检测器314设置在电流控制器313和线圈单元207之间。电流检测器314检测在电流控制器313和线圈单元207之间流动的电流。电流检测器314检测电流，其中，在从电流控制器313至线圈单元207的方向上流动的电流量被定义为正值。电流检测器314将关于检测到的电流的信息输入到电流控制器313。在此，将在U相、V相和W相中流动的电流分别标记为Iu、Iv和Iw。在图3所示的情况中，由于串联连接的U相中的线圈206、串联连接的V相中的线圈206、以及串联连接的W相中的线圈206在线圈单元207的端部208处相互连接，因此以下的公式(1)的关系在电流Iu、Iv和Iw之间成立。

Iu+Iv+Iw＝0...(1)

电流控制器313基于从线圈单元控制单元307传输的电流指令值308以及关于从电流检测器314输入的电流的信息来控制和供应在线圈单元207的每个线圈206中流动的电流，如下所述。

接下来，将通过使用图4来描述根据本实施例的用于控制滑架161的构造。图4是示出了根据本实施例的用于控制滑架161的系统构造的框图并且示出了根据本实施例的传输系统2的控制方法。图4示出了作为多个线圈单元207的线圈单元207a、207b、...、和207k并且示出了作为电流控制单元313的对应的电流控制器313a、313b、...、和313k。

当控制滑架161时，处理控制器151、传输控制器121、滑架位置计算单元304、电流控制器313等协同操作。传输控制器121具有滑架组控制器301、多个滑架控制器303和线圈单元控制单元307。在图4中，滑架控制器303a、303b、...、和303i被示出作为多个滑架控制器303。

处理控制器151可通信地连接到传输控制器121。处理控制器151向传输控制器121传送用于传输滑架161所需的滑架组控制信息332。传送到传输控制器121的滑架组控制信息332被输入到传输控制器121的滑架组控制器301。

滑架位置计算单元304可通信地连接到沿着传输路径102安装的多个编码器211。在图4中，编码器211a和211b被示出作为多个编码器211。滑架位置计算单元304基于从多个编码器211输出的信息114来计算多个滑架161的传输路径102上的相应位置。

此外，滑架位置计算单元304可通信地连接到传输控制器121。滑架位置计算单元304将关于滑架161的每一个计算位置的滑架位置信息305传送到传输控制器121。传送到传输控制器121的滑架位置信息305被输入到传输控制器121的滑架组控制器301。

滑架组控制器301控制多个滑架161的整体传输。滑架组控制器301可通信地连接到多个滑架控制器303。滑架控制器303中的每一个均控制对应的滑架161。

滑架组控制器301以滑架161为基础基于滑架组控制信息332和滑架位置信息305生成用于控制滑架161的滑架控制信息302。滑架组控制器301将所生成的关于每一个滑架161的滑架控制信息302传送到对应的滑架控制器303。图4示出了滑架组控制器301分别向滑架控制器303a、303b、...、303i传送作为滑架控制信息302的滑架控制信息302a、302b、...、302i的情况。滑架控制信息302包括关于滑架161的当前位置的信息和滑架161的位置信息，该滑架161的位置信息包括关于滑架目标位置(即滑架161要被传输到的位置)的信息。

多个滑架控制器303可通信地连接到线圈单元控制单元307。滑架控制器303基于包括在滑架控制信息302中的滑架161的位置信息计算关联的线圈单元207。此外，滑架控制器303确定用于每一个线圈单元207的电流指令值并将包括所确定的电流指令值的电流控制信息306传送到线圈单元控制单元307。图4示出了滑架控制器303a、303b、...、303i分别传送作为电流控制信息306的电流控制信息306a、306b、...、306i的情况。

线圈单元控制单元307可通信地连接到设置用于相应线圈单元207的电流控制器313。线圈单元控制单元307基于从多个滑架控制器303传送的电流控制信息306将期望的电流指令值308传送到设置用于相应线圈单元207的电流控制器313。图4示出了线圈单元控制单元307分别向电流控制器313a、313b、...、313k传送作为电流控制值308的电流指令值308a、308b、...、308k的情况。

电流控制器313基于电流指令值308控制电流值并且将电流施加到对应的线圈单元207。电流值由电流控制器313控制并且将电流施加到线圈单元207，并且由此在设置用于滑架161的永磁体221与线圈单元207之间产生电磁力。通过以这样的方式生成电磁力，滑架161获得推力并被传输。

接下来，将通过使用图5A和图5B描述滑架161和传输路径102的构造的细节。图5A和图5B分别示出了根据本实施例的滑架161和传输路径102的示意图。图5A是从q轴方向观察的示图，图5B是从p轴方向观察的示图。要注意的是，在图5B中，省略了对于描述而言不必要的壳体202等的一部分。

如图5A和图5B所示，滑架161具有轴颈204、标尺210、滑架顶板212、工件保持器103、永磁体221和磁闩271。

轴颈204固定至滑架顶板212的下表面。每一个轴颈204均构造成能够旋转并且沿导轨203行进。通过使用轴颈204来使滑架顶板212(轴颈204固定至该滑架顶板)能够沿着导轨203移动。

标尺210被固定到能够由传输路径102的编码器211读取的滑架顶板212上。编码器211读取标尺210以检测标尺210相对于编码器211的相对位置。

线性引导件232在滑架顶板212的顶面上被固定至支架209，该滑架顶板212是向其上供应工件101的顶板。引导块231沿线性引导件232被引导成能够沿着线性引导件232在d轴方向上移动。工件保持器103被固定到引导块231。工件保持器103和固定至此的永磁体221能够与引导块231一起在d轴方向上移动。

多个永磁体221经由磁轭222固定到工件保持器103。工件保持器103能够与多个被固定的永磁体221互锁。图5B示出了作为永磁体221的三个永磁体221a、221b和221c被固定到工件保持器103的情况。多个永磁体221布置成具有交替的极性。在图5B所示情况下，永磁体221a和221c被固定成使其在线圈206侧的极性是S极。另一方面，永磁体221b被固定成使其在线圈206侧的极性为N极。磁轭222是主要包括具有大导磁率的物质的金属。永磁体221被固定在工件保持器103下方，以便能够面对传输路径102中的线圈单元207的多个线圈206。在永磁体221和线圈207之间产生彼此吸引的吸引力。

要注意的是，尽管在本实施例中描述了永磁体221被固定到作为可移动机构的工件保持器103的情况，但是实施例并不局限于此。工件保持器103可以被设置成能够与永磁体221互锁。

弹性构件215设置在工件保持器103和滑架顶板212之间。弹性构件215可以是例如弹簧、橡胶等。弹性构件215在滑架顶板212与工件保持器103之间产生沿着d轴方向的力。具体地，弹性构件215在工件保持器103夹紧工件101并且将工件101按压在工件保持器103和滑架顶板212之间时产生沿着(d+)方向的力，如下所述。

工件保持器103是由如下所述的线圈单元207的多个线圈206驱动的可移动机构并且用以将工件101保持在滑架161上。工件保持器103将工件101夹紧并且按压在工件保持器103和滑架顶板212之间。由此，在滑架顶板212上，工件101的位置被保持抵靠并固定至滑架顶板212。工件保持器103被构造成在将工件101夹紧并保持在工件保持器103和滑架顶板212之间的状态以及不夹紧工件101并将其从滑架顶板212释放的状态之间切换。即，根据工件保持器103的状态，滑架161上的工件101在被工件保持器103保持并且固定的状态即夹持状态以及工件未被工件保持器103保持并且从工件保持器103释放的状态即松开状态之间切换。固定到工件保持器103的永磁体221相对于传输路径102中的线圈206的芯部因磁力而被向着线圈206的芯部吸引。因此，工件保持器103总是受到沿着(d-)方向的力。施加至工件保持器103的沿着(d-)方向的力被分成使弹性构件215变形的力和工件保持器103沿着(d-)方向推送工件101所借助的力。

在工件保持器103的上部设有磁闩271。工件保持器103由能够被磁闩271的磁力吸引的材料形成。在如下所述的一定的情况中，磁闩271使用因磁力产生的吸引力吸引工件保持器103并且将工件保持器103保持在恒定位置。要注意的是，工件保持器103也可以是至少一部分由能够被磁力吸引的材料形成，从而能够吸引磁闩271。

根据本实施例的传输系统2被构造为能够通过使用线圈单元207的多个线圈206而将沿着q轴方向和d轴方向的力施加到工件保持器103和永磁体221。将描述将沿着q轴方向和d轴方向的力施加到工件保持器103及永磁体221的方法。由线圈单元207的多个线圈206施加的沿着q轴方向和d轴方向的力是由流过线圈206的电流与由永磁体221产生的磁场相互作用而产生的电磁力。

现在定义以下描述中使用的符号。值Iu表示在线圈单元207中流动的U相电流。值Iv表示在线圈单元207中流动的V相电流。值Iw表示在线圈单元207中流动的W相电流。值Q表示滑架161在q轴上的位置。向量(A，B)表示具有元素A和B的向量，向量(a，b，c)表示具有元素a、b和c的向量。向量(Iu，Iv，Iw)表示具有元素Iu、Iv和Iw的电流向量。要注意的是，“·”表示乘号。

如图5B所示，滑架161的在q轴方向上的中心被定义为线圈单元207(207a)中的原点Os。永磁体221b的中心位于原点Os处。另一方面，永磁体221a的在q轴方向上的中心位于沿着q轴方向与原点Os相隔的距离为+λ/2的位置处。永磁体221c的在q轴方向上的中心位于沿着q轴方向与原点Os相隔的距离为-λ/2的位置处。因此，永磁体221a的中心和永磁体221c的中心之间的沿着q轴方向的距离为λ。

在图5B中，单个线圈单元207a被示出作为线圈单元207。在单个线圈单元207中，U相、V相和W相中的相应相的线圈206沿着从(q+)侧到(q-)侧的方向即传输方向也就是(q-)方向按照该顺序排列。在图5B所示的情况中，将U相线圈206标注为U1和U2，将V相线圈206标注为V1和V2，将W相线圈206标注为W1和W2，并且线圈U1、V1、W1、U2、V2和W2沿着(q-)方向按照该顺序排列。每一个线圈206均被构造成使得在将沿正方向的电流施加到线圈206时，永磁体221侧上的极性是N极。

将传输路径102的原点标注为Ow，该原点Ow位于线圈U2的中心处。图5B示意性地示出了传输路径102的原点Ow与滑架161的原点Os匹配的状态。

现在将进一步定义在以下描述中使用的符号。值Iq表示q轴电流，该q轴电流是有助于产生工件保持器103在q轴方向上所承受的力的电流。值Id表示d轴电流，该d轴电流是有助于产生工件保持器103在d轴方向上所承受的力的电流。值Fq表示工件保持器103和永磁体221在q轴方向上所承受的力的大小。值Fd表示工件保持器103和永磁体221在d轴方向上所承受的力的大小。值Cq表示每单位q轴电流产生的在q轴方向上的力的大小。值Cd表示每单位d轴电流产生的在d轴方向上的力的大小。值Cq是在q轴方向上的推力常数，并且值Cd是在d轴方向上的推力常数。此外，通过以下的公式(2)将q轴相位定义为θ：

θ＝2π·Q/λ…(2)

因此，Iq和Id分别由以下的公式(3)和(4)表示。

Iq＝Iu·sin(θ)+Iv·sin(θ+120°)+Iw·sin(θ+240°)…(3)

Id＝Iu·cos(θ)+Iv·cos(θ+120°)+Iw·cos(θ+240°)…(4)

另外，Fq和Fd分别由以下的公式(5)和(6)表示。Fq和Fd中的每一个是永磁体221承受的来自线圈单元207的线圈206的电磁力。

Cq·Iq＝Fq…(5)

Cd·Id＝Fd…(6)

例如，如图5B所示，当Ow与Os匹配时，Q和θ相应地为零，正如以下的公式(7)所示。

Q＝θ＝0…(7)

在此情况下，在Ow和Os匹配的示例中，公式(3)和(4)可以分别修改为以下的公式(3-1)和(4-1)。

Iq＝Iu·0+Iv·√3/2+Iw·(-√3/2)…(3-1)

Id＝Iu·1+Iv·(-1/2)+Iw·(-1/2)…(4-1)

在上述示例中，考虑将由以下的公式(8)表示的电流向量作为电流向量(Iu，Iv，Iw)施加至线圈单元207的情况。

(Iu，Iv，Iw)＝(1.0[A],-0.5[A],-0.5[A])…(8)

在此情况下，Iq和Id分别按以下的公式(3-2)和(4-2)计算。

Iq＝0-0.5·√3/2–0.5·(-√3/2)＝0[A]…(3-2)

Id＝1·1-0.5·(-1/2)–0.5·(-1/2)＝3/2[A]…(4-2)

在此，当Cq为20√3[N/A]且Cd为20[N/A]时，(Fq，Fd)将由以下的公式(9)表示。

(Fq,Fd)＝(0[N],30[N])…(9)

因此，只能将(d+)方向上的30N的力施加到工件保持器103。由此可以通过将d轴方向上的力施加到工件保持器103来改变工件保持器103的状态。具体地，通过将(d+)方向上的力施加到工件保持器103，能够将工件保持器103的状态从保持并固定工件101的状态改变为不保持工件并且因此释放工件101的状态。这就允许工件101从夹持状态变为松开状态。

当满足由以下的公式(10)表示的条件时，由于(d+)方向上的力，因此工件保持器103沿着(d+)方向移动。要注意的是，值Fb是弹性构件215沿着(d+)方向推送工件保持器103所借助的力的大小。值Fmc是永磁体221和线圈单元207彼此吸引所借助的力的大小。

Fd+Fb>Fmc...(10)

当满足由公式(10)表示的条件时，保持在滑架顶板212和工件保持器103之间的工件101进入不受来自工件保持器103的力并且被释放的状态。能够通过适当控制施加到线圈单元207的电流值Iu、Iv和Iw来满足公式(10)表示的条件。

因此，工件保持器103由线圈单元207的多个线圈206驱动，并且在将工件101夹紧并保持在工件保持器103和滑架顶板212之间的状态以及未夹紧工件101并且由此从滑架顶板212释放工件101的状态之间切换。即，滑架161上的工件101可以在被夹持于滑架顶板212和工件保持器103之间的状态和未被夹持的松开状态之间切换。

要注意的是，尽管电流值Iu，Iv和Iw被设定为使得在公式(6)中Fq变为零，即，在以上描述中Iq变为零，但是实施例并不局限于此。例如，滑架161可以被伺服驱动，以便保持其沿着q轴方向的目标位置。在此情况下，需要产生针对滑架161的沿q轴方向的推力。当以这种方式伺服驱动滑架161时，基于公式(5)和(6)，根据包括伺服驱动所需的Fq在内的期望(Fq，Fd)获得(Iq，Id)。此外，所获得的(Iq，Id)用于使用逆矩阵运算来求解用于(Iu，Iv，Iw)的公式(3)和(4)。因此，获得期望的电流向量(Iu，Iv，Iw)。

要注意的是，上述滑架161的目标位置可以是不随时间变化的恒定值或者可以取决于随时间变化的期望位置曲线。作为示例，考虑将由以下的公式(11)表示的电流向量应用于线圈单元207的情况。

(Iu,Iv,Iw)＝(1.0[A],-1.0[A],0[A])…(11)

在此情况下，通过以下的公式(3-3)、(4-3)和(12)分别计算Iq、Id和(Fq，Fd)。要注意的是，Cq为20√3[N/A]，Cd为20[N/A]。

Iq＝0-1.0·√3/2+0·(-√3/2)＝-√3/2[A]…(3-3)

Id＝1·1-1·(-1/2)+0·(-1/2)＝3/2[A]…(4-3)

(Fq,Fd)＝(-20√3·√3/2,20·3/2)＝(-30[N],30[N])…(12)

如上所述，在本实施例中，可以同时沿着q轴方向和d轴方向将力施加至工件保持器103和永磁体221。在q轴方向上的力也经由工件保持器103被施加到滑架161。

如上所述，可以同时控制沿着q轴方向(即滑架161的行进方向)的力以及沿着与q轴方向交叉(优选地正交于q轴方向)的d轴方向的力。在本实施例中，传输控制器121基于从编码器211获得的滑架161的位置信息来控制Iu、Iv和Iw的电流值，从而能够同时控制滑架161的位置和工件保持器103的状态。

在本实施例中，如上所述，由布置在传输路径102中的线圈单元207将沿着与q轴方向(即滑架161的移动方向)交叉(优选地正交于q轴方向)的d轴方向的力施加到工件保持器103和永磁体221。由此，沿着d轴方向驱动工件保持器103。通过沿d轴方向进行驱动，工件保持器103能够在将工件101夹紧并且保持在工件保持器103和滑架顶板212之间的状态以及不夹紧工件101并且由此从滑架顶板212释放工件101的状态之间切换。

根据本实施例，布置在传输路径102中的线圈单元207用于施加沿着d轴方向的力以驱动作为可移动机构的工件保持器103。因此，不需要确保否则要用于安装驱动工件保持器103以改变工件101的状态的机构所需的空间。因此，根据本实施例，可以驱动滑架161上的工件保持器103并且不会增加传输系统2的尺寸。

此外，在本实施例中，为了改变工件保持器103的状态即工件101的状态，不需要同步地连接多个滑架161或控制多个滑架161。因此，根据本实施例，滑架161的移动速度不受限制，并且传输系统2的复杂性或尺寸不会增加。

此外，即使当传输路径102是相对于滑架161的传输方向弯曲的传输路径时，也可以改变工件保持器103的状态。因此，根据本实施例，能够增加作为滑架161的轨道的传输路径102的安装的灵活性。例如，通过使用弯曲的传输路径102，可以容易地构造使滑架161循环并且传输工件101的传输系统。

如上所述，根据本实施例，可以驱动作为滑架161上的可移动机构的工件保持器103并且不会增加传输系统2的尺寸或复杂性。要注意的是，改变滑架上的工件状态的可设想方法可以是在滑架上设置致动器以及设置用于驱动致动器的电池或驱动控制装置并且驱动致动器以改变工件的状态。然而，这种情况不仅增加了工件的传输系统的尺寸，而且还需要用于与执行驱动控制装置和滑架的运动控制的控制单元通信的装置。此外，由于传输重量增加，因此需要增加驱动滑架的驱动力。本实施例不需要上述装置并且能够驱动滑架161上的工件保持器103以改变工件101的状态。

此外，在本实施例中，磁闩271设置在工件保持器103的上方。当工件保持器103沿(d+)方向远离线圈206移动一定距离时，由于磁力而产生的吸引力作用在磁闩271与工件保持器103之间。即使Fd等于0，这样的布置也使磁闩271能够将工件保持器103保持在恒定的位置处。

在磁闩271工作的状态下，线圈单元207与永磁体221之间的距离改变。在此情况下，推力常数Cq和Cd相应地改变。下文将通过使用图6A和6B来描述推力常数Cq和Cd根据永磁体221在d轴方向上的位置而变化的情况。

图6A和图6B分别示意性地示出了穿过一个线圈206的交链磁通的曲线图501(501a，501b)以及推力常数的曲线图(502a，502b)，其中，滑架161的在q轴方向上的位置在横轴上。横轴对于各个线圈206而言是不同的。

要注意的是，图6A和图6B示出了根据相应线圈206的位置而变化的推力常数曲线502，并且如下所述地获得由公式(5)和(6)表示的推力常数Cq和Cd。也就是说，通过分别用q轴电流和d轴电流进一步带入推力常数曲线502的向量运算来获得推力常数Cq和Cd。在本实施例中，根据工件保持器103的d轴方向的位置，通过实验或仿真预先计算推力常数Cq和Cd，并且预先算出的推力常数Cq和Cd可以用于计算Fq和Fd。

图6A示意性地示出了在本实施例中工件保持器103位于(d-)侧并且线圈206和永磁体221在d轴方向上相对靠近的情况。另一方面，图6B示意性地示出了工件保持器103位于(d+)侧并且线圈206和永磁体221在d轴方向上相对远离的情况。

在图5B所示的情况中，三个永磁体221以交替方式改变其极性。因此，如图6A和图6B所示，交链磁通曲线501在位置q1和位置q5处向正侧增加，并且在位置q3处向负侧增加。

每个线圈206的推力常数的大小是该位置处的交链磁通的微分。因此，如图6A和图6B所示，推力常数曲线502例如在交链磁通曲线501的位置微分为零的位置(例如位置q1、q3和q5)处变为零。

图6A示意性地示出了当磁闩271不工作并且线圈206和永磁体221在d轴方向上相对靠近时的交链磁通量和推力常数的变化。与之相比，图6B示意性地示出当磁闩271工作并且线圈206和永磁体221在d轴方向上相对远离时的交链磁通量和推力常数的变化。在图6B的情况中，由于永磁体221在d轴方向上远离线圈206，因此与图6A所示的情况相比，磁路上的磁阻增加，从而导致较小的推力常数。

例如，在图6A所示情况下的推力常数的最大值被标注为Lv1，图6B所示情况中的推力常数的最大值被标注为Lv2。当线圈206和永磁体221从图6A所示的情况到图6B所示的情况沿d轴方向变得彼此相对远离时，推力常数的最大值改变并且从Lv1减小到Lv2。要注意的是，该变化的大小根据永磁体221的强度、永磁体221与线圈单元207之间的距离等而有所不同。

如上所述，基于根据永磁体221的在d轴方向上的位置而变化的推力常数，作为控制单元的滑架控制器303可以控制施加到线圈单元207的线圈206的电流，以控制滑架161和工件保持器103。

要注意的是，工件保持器103可以通过从线圈单元207沿着(d-)方向施加到永磁体221的力Fd而在(d-)方向上移动。这使工件保持器103能够再次将工件101夹紧并按压在工件保持器103与滑架顶板212之间以夹持住工件101。

接下来，将使用图7描述根据图1至图5B所示的本实施例的加工系统1中的滑架161和处理设备131的动作。图7是示出了根据本实施例的滑架161和处理设备131的动作的时序图，其中，横轴表示时间，纵轴表示位置。在图7中，第一行的时序图401示出了滑架161的在q轴方向上的位置。第二行的时序图402示出了工件保持器103的在d轴方向上的位置。第三行的时序图404示出了处理设备131c的在p轴方向上的位置。

首先，在时刻t1，未保持工件101的滑架161在传输路径102上行进并停止在处理设备131c的位置处。处理设备131c是向滑架161上供应工件101并进一步从滑架161取走工件101的设备。

随后，在时刻t2，如上所述，滑架161上的工件保持器103受到来自线圈单元207的沿着(d+)方向的力并且开始沿着(d+)方向的移动操作。工件保持器103在时刻t3完成沿着(d+)方向的移动操作。

随后，在时刻t4到时刻t5期间，处理设备131c沿着p轴方向突伸到滑架161侧中。在滑架161侧伸出的处理设备131c将工件101插入到滑架顶板212与工件保持器103之间。

随后，在时刻t6，工件保持器103如上所述受到来自线圈单元207的沿着(d-)方向的力，并且开始沿着(d-)方向的移动操作。工件保持器103在时刻t7完成沿着(d-)方向的移动操作。

一旦完成工件保持器103的沿着(d-)方向的移动操作，工件101就被按压在工件保持器103和滑架顶板212之间并且被保持和固定在滑架161上。由此，工件101处于夹持状态。因此，工件101被供应到滑架161上。

随后，在时刻t8，保持工件101的滑架161开始在传输路径102上朝向下一位置行进。

滑架161在传输路径102上行进并在处理设备131a的位置处停止，然后在处理设备131b的位置处停止。在处理设备131a和131b的位置处，分别由处理设备131a和131b对滑架161上的工件101执行加工处理。

然后，已经从处理设备131a和131b的位置离开的滑架161在传输路径102上行进并且再次到达处理设备131c的位置并停止。在停止的滑架161上，滑架161上的工件保持器103受到来自线圈单元207的沿着(d+)方向的力，并且如上所述执行沿着(d+)方向的移动操作。因此，工件保持器103处于离开工件101并且不保持工件101且由此释放工件101的状态。因此，工件101处于松开状态。在该状态下，处理设备131c沿着p轴方向伸入滑架161侧并且从滑架161取走工件101。

在处理设备131a和131b处，在被传输的工件101上执行诸如部件的组装、施加等这样的加工处理。因此通过使用处理设备131a和131b在工件101上执行加工处理而制造诸如电子装置这样的物品。要注意的是，执行加工处理的处理设备131a和131b不局限于执行特定加工处理的设备，并且可以采用任何设备。此外，待制造的物品不受特别限制，并且可以制造任何物品。通过使用根据本实施例的加工系统1来制造物品的制造方法可以制造各种物品。

第二实施例

将使用图8A和图8B描述本发明的第二实施例。要注意的是，与上述第一实施例类似的部件用相同的附图标记标识并且将省略或简化其描述。

根据本实施例的滑架161与根据第一实施例的滑架161的不同之处在于永磁体221a、221b和221c的固定形式。在下文将利用图8A和8B描述根据本实施例的滑架161的构造的细节。图8A和图8B是分别示出了根据本实施例的滑架161和传输路径102的示意图。图8A是从q轴方向观察的示图，图8B是从p轴方向观察的示图。要注意的是，在图8B中，省略了不必进行描述的壳体202等的一部分。

在根据图5A和5B所示的第一实施例的滑架161中，多个永磁体221a、221b和221c全部固定至工件保持器103。与之相比，在根据本实施例的滑架161中，多个永磁体221a、221b和221c中的一部分固定至工件保持器103。在根据本实施例的滑架161中，如图8A和图8B所示，多个永磁体221a、221b和221c中的永磁体221a和221c不经由工件保持器103而直接固定到滑架顶板212。在根据本实施例的滑架161中，仅永磁体221b固定至工件保持器103。这样的永磁体221a、221b和221c的固定形式使得根据本实施例的滑架161与根据第一实施例的滑架161不同。

在根据本实施例的滑架161中，永磁体221a和221c直接固定到滑架顶板212。因此，在本实施例中，不同于第一实施例，由线圈单元207施加到永磁体221a和221c的力不经由引导块231、线性引导件232以及支架209中的任意一个即可传递给滑架顶板212。因此，在本实施例中，针对滑架161能够获得特别是在q轴方向上的运动的极佳可控性，并且可以实现滑架161的更稳定的行进。要注意的是，在此使用的极佳可控性的术语是指直到较高频率仍具有平坦频率特性的状态。此外，以与第一实施例类似的方式，由线圈单元207施加到永磁体221b的力也可以有助于滑架161在q轴方向上的运动。

同样地，在本实施例中，能够以与第一实施例类似的方式将相互独立的沿q轴方向的力Fq和沿d轴方向的力Fd施加到工件保持器103。要注意的是，在本实施例中，工件保持器103响应于由线圈单元207施加的沿d轴方向的力而沿着(d+)方向或(d-)方向移动到永磁体221a、221b和221c中的固定到工件保持器103的永磁体221b。如本实施例所示，工件保持器103可以被设置成能够与多个永磁体221中的一些永磁体互锁。

此外，同样地，在本实施例中，当工件保持器103以与第一实施例类似的方式在d轴方向上移动时，推力常数Cq和Cd发生变化。同样地，在本实施例中，正如使用图6A和图6B所述的那样，可以通过实验或仿真根据在d轴方向上的位置预先计算推力常数Cq和Cd并且使用预先算出的推力常数Cq和Cd计算Fq和Fd来控制滑架161。

由于根据本实施例的滑架161和处理设备131的运动也与第一实施例中的运动相同，因此将省略其描述。

第三实施例

将通过使用图9A至图12描述本发明的第三实施例。要注意的是，与上述第一和第二实施例的部件类似的部件用相同的附图标记标识，并且将省略或简化其描述。

根据本实施例的滑架161与根据第一实施例的滑架161的不同之处在于工件保持器103和固定到其上的永磁体221也可以在q轴方向上移动。下面将利用图9A和图9B详细描述根据本实施例的滑架161的构造。图9A和图9B是分别示出了根据本实施例的滑架161和传输路径102的示意图。图9A是从q轴方向观察的示图，图9B是从p轴方向观察的示图。要注意的是，在图9B中，省略了不必进行说明的壳体202等的一部分。

在根据图5A和5B所示的第一实施例的滑架161以及根据图8A和8B所示的第二实施例的滑架161中，工件保持器103和固定于此的永磁体221构造成只能在d轴方向上移动。

与之相比，在根据图9A和9B所示的本实施例的滑架161中，工件保持器103和固定到其上的永磁体221构造成相对于滑架顶板212不仅能够在d轴方向上移动，而且能够在q轴方向上移动。

如图9A所示，标尺251被固定到工件保持器103。编码器252经由支架253在编码器252能够面向标尺251的位置处固定到框架100。编码器252可以读取标尺251并输出相互的相对位置关系。

如图9A和图9B所示，在滑架顶板212上设置沿q轴方向延伸的线性引导件241。引导块242被引导成能够沿着线性引导件241在q轴方向上移动。

将第一实施例的工件保持器103、引导块231、线性引导件232、磁闩271、弹性构件215和支架209集成于其中的保持器单元243被固定到引导块242。包括工件保持器103的保持器单元243能够与引导块242一起沿q轴方向移动。此外，以与第一实施例中相同的方式，工件保持器103被构造成能够与引导块231一起在d轴方向上移动。

此外，以与第一实施例相同的方式将作为永磁体221的永磁体221a、221b和221c固定到工件保持器103。固定到工件保持器103的永磁体221a、221b、221c也可以与工件保持器103一起沿q轴方向和d轴方向移动。

此外，在本实施例中，多个永磁体221经由磁轭222固定到滑架顶板212。图9B示出了三个永磁体221x、221y和221z作为永磁体221被固定到滑架顶板212的情况。固定到滑架顶板212的多个永磁体221被布置成具有交替的极性。在图9B所示的情况中，永磁体221x和221z被固定成使其在线圈206侧的极性是S极。另一方面，永磁体221y被固定成使其在线圈206侧的极性为N极。永磁体221在滑架顶板212下方被固定成能够面对传输路径102上的线圈单元207的线圈206。

在图9B所示的情况中，U相线圈206被标注为U1、U2、U3、U4和U5，V相线圈206被标注为V1、V2、V3和V4，并且W相线圈206被标注为W1、W2、W3和W4。线圈U1、V1、W1、U2、V2、W2、U3、V3、W3、U4、V4、W4和U5按此顺序在(q-)方向上排列。线圈U1、V1、W1、U2、V2和W2形成一个线圈单元207i。线圈U3、V3、W3、U4、V4和W4形成独立于线圈单元207i的另一个线圈单元207j。因此，可以将独立的控制电流施加到两个线圈单元207i和207j。

如上所述，在本实施例中，可以如上所述地将独立的控制电流施加到两个线圈单元207i和207j。因此，在本实施例中，能够独立于滑架161而控制滑架顶板212的在q轴方向上的位置以及工件保持器103的在q轴方向和d轴方向上的位置。

接下来，将使用图10来描述根据本实施例的用于控制滑架161的构造。图10是示出了根据本实施例的用于控制滑架161的系统构造的框图并且示出了根据本实施例的传输系统的控制方法。图10所示的系统构造除了图4所示的系统构造之外还包括作为编码器252的编码器252a。

如图10所示，编码器252a可通信地连接到滑架位置计算单元304。滑架位置计算单元304基于从编码器252a输出的信息115来计算工件保持器103在q轴方向上的位置。滑架位置计算单元304将关于算出的工件保持器103在q轴方向上的位置的信息传送到传输控制器121。传送到传输控制器121的关于工件保持器103在q轴方向上的位置的信息被输入到传输控制器121的滑架组控制器301。

滑架组控制器301基于关于工件保持器103在q轴方向上的位置的输入信息选择要进行控制的线圈单元207。此外，滑架组控制器301将电流控制信息306经由滑架控制器303传输到线圈单元控制单元307，所述电流控制信息306包括选择的线圈单元207的电流指令值。在图9B所示布置的情况中，包括线圈单元207i和207j的电流指令值的电流控制信息306可以被传送到线圈单元控制单元307。

线圈单元控制单元307基于传送的电流控制信息306将电流指令值308传送到与所选线圈单元207相关联的电流控制器313。电流控制器313基于所传送的电流指令值308控制电流值并将电流施加到所选的线圈单元207。因此，在图9B所示布置的情况中，电流被施加到线圈单元207i和207j。由此，能够独立地控制滑架顶板212在q轴方向上的位置以及工件保持器103在q轴方向和d轴方向上的位置。

在图9B所示布置的情况下，通过线圈单元207i能够将q轴方向上的力施加给永磁体221x、221y、221z以及滑架顶板212。由此，可以控制滑架顶板212在q轴方向上的位置即滑架161在q轴方向上的位置。

此外，在图9B所示布置的情况中，通过线圈单元207j能够将q轴方向上的力和d轴方向上的力施加到永磁体221a、221b、221c和工件保持器103。由此，能够控制工件保持器103在q轴方向上的位置和在d轴方向上的位置。以与第一实施例相同的方式，通过控制工件保持器103在d轴方向上的位置来允许工件保持器103将工件101夹紧并且保持在工件保持器103与滑架顶板212之间。此外，通过控制工件保持器103在q轴方向上的位置来允许工件保持器103改变位置以夹紧工件101。

在本实施例中，还通过布置在传输路径102中的线圈单元207将q轴方向上的力施加到工件保持器103和永磁体221，由此如上所述地沿着q轴方向驱动工件保持器103。这使得工件保持器103能够改变位置，以将工件夹紧在工件保持器103和滑架顶板212之间。

根据本实施例，布置在传输路径102中的线圈单元207被用于施加q轴方向上的力，以用于驱动作为可移动机构的工件保持器103。因此，根据本实施例，以与第一和第二实施例类似的方式，能够在不增加传输系统2的尺寸的情况下驱动滑架161上的工件保持器103。另外，根据本实施例，因为不仅能够沿着d轴方向驱动工件保持器103，而且还能够沿着q轴方向驱动工件保持器103，所以能够实现工件保持器103的更复杂的驱动。

接下来，将使用图11和图12描述根据本实施例的加工系统中的滑架161和处理设备131的运动。要注意的是，加工系统的构造与图1所示的构造相同。图11是示出了根据本实施例的滑架161和处理设备131的动作的时序图，并且示出了在滑架161停止期间工件保持器103沿着d轴方向和q轴方向的移动操作的情况。此外，图12是示出了根据本实施例的滑架161和处理设备131的其他动作的时序图，并且示出了在滑架161行进期间工件保持器103沿着d轴方向和q轴方向的移动操作的情况。在图11和图12中，横轴表示时间，纵轴表示位置。在图11和图12中，第一行的时序图401示出了滑架161的在q轴方向上的位置。从上方数第二行的时序图402示出了工件保持器103的在d轴方向上的位置。从上方数第三行的时序图403示出了工件保持器103的在q轴方向上的位置。最下方这一行的时序图404示出了处理设备131的在p轴方向上的位置。

首先，将描述图11中示出的情况。在时刻t1，保持工件101并行进的滑架161在处理设备131的任意位置处停止。要注意的是，以与第一实施例类似的方式，工件101被供应到滑架161上并且所供给的工件101处于夹持状态。

随后，在时刻t2，滑架161上的工件保持器103受到来自线圈单元207的沿着(d+)方向的力，并且开始在(d+)方向上的移动操作。工件保持器103在时刻t3完成(d+)方向上的移动操作。这导致工件保持器103临时处于离开工件101而不保持工件101的状态。即，工件101暂时处于松开状态。

随后，在时刻t4，工件保持器103受到来自线圈单元207的沿q轴方向的力并且开始沿q轴方向的移动操作。工件保持器103在时刻t5完成沿q轴方向的移动操作。

随后，在时刻t6，工件保持器103受到来自线圈单元207的沿(d-)方向的力，并开始沿(d-)方向的移动操作。工件保持器103在时刻t7完成沿着(d-)方向的移动操作。由此，工件保持器103将工件101夹紧并保持在工件保持器103与滑架顶板212之间。因此，工件101再次处于夹持状态。在本实施例中，通过如上所述沿q轴方向移动工件保持器103，能够改变沿着q轴方向的由工件保持器103保持工件101的位置。

随后，在时刻t8到时刻t9期间，处理设备131沿着p轴方向突伸到滑架161侧。已经突伸到滑架161侧的处理设备131对滑架161上的工件101执行加工处理。

随后，在时刻t10，保持已经执行了加工处理的工件101的滑架161开始在传输路径102上朝向下一个处理设备131的位置行进。

以与第一实施例相同的方式从滑架161取走如上所述已经由多个处理设备131执行加工处理的工件101。通过使用多个处理设备131对工件101执行加工处理来制造诸如电子装置这样的物品。

另一方面，图12示出的情况与图11示出的情况的不同之处在于滑架161上的工件保持器103在滑架行进时执行沿着d轴方向和q轴方向的移动操作。

即，在图11所示的情况中，行进的滑架161停止的时刻t1处于工件保持器103开始沿着(d+)方向的移动操作的时刻t2之前。相比之下，在图12所示的情况中，行进的滑架161停止的时刻t1处于工件保持器103完成沿着(d-)方向的移动操作的时刻t7之后并且处于时刻t8之前。在图12所示的情况中，处理设备131在时刻t1待命以等待滑架161停止，并且以与图11所示情况相同的方式在时刻t8及之后对工件101进行加工处理。

在图12所示的情况中，由于在滑架161行进期间执行工件保持器103的在d轴方向和q轴方向上的移动操作，因此与图11所示的情况相比，能够缩短滑架161停止的时间。因此，根据图12所示的情况，能够对由多个滑架161传输的多个工件101高效地执行加工处理。

第四实施例

将使用图13A、13B和图14描述本发明的第四实施例。要注意的是，用相同的附图标记标识与上述第一到第三实施例的部件相类似的部件并且将省略或简化其描述。

根据本实施例的滑架161等的基本构造与根据图9A和9B所示的第三实施例的滑架161等的构造相同。根据本实施例的滑架161与根据第三实施例的滑架161的不同之处在于，工件保持器103被构造成只能在q轴方向上移动。下面将利用图13A和13B详细描述根据本实施例的滑架161的构造。图13A和图13B是分别示出了根据本实施例的滑架161和传输路径102的示意图。图13A是从q轴方向观察的示图，图13B是从p轴方向观察的示图。要注意的是，在图13B中，省略了不必进行描述的壳体202等的一部分。

如图13A和图13B所示，沿q轴方向延伸的线性引导件241设置在滑架顶板212上。工件支架281在线性引导件241的沿q轴方向的一端侧设置在滑架顶板212上。引导块242被引导成能够沿着线性引导件241在q轴方向上移动。

工件保持器103附接并固定到引导块242。工件保持器103的一端面向工件支架281。工件保持器103的另一端经由弹性构件282附接到支架284，所述支架284设置用于滑架顶板212。弹性构件282可以是例如弹簧、橡胶等。弹性部件282在支架284与工件保持器103之间产生沿q轴方向的力。工件保持器103和固定到其上的永磁体221构造成能够与引导块242一起在q轴方向上移动，同时受到来自弹性构件282的沿(q+)方向的力。

限制引导块242的可移动范围的支架283被设置用于线性引导件241。支架283限制了引导块242的可移动范围，以将固定在引导块242上的工件保持器103和工件支架281之间的间隔限制为大于或等于预定值。

以与第三实施例相同的方式将作为永磁体221的永磁体221a、221b和221c固定到工件保持器103。此外，以与第三实施例相同的方式将作为永磁体221的永磁体221x、221y和221z固定到滑架顶板212。

在图13B所示布置的情况下，以与第三实施例相同的方式，通过线圈单元207i能够将沿着q轴方向的力施加至永磁体221x、221y、221z以及滑架顶板212。由此，能够控制滑架顶板212的在q轴方向上的位置即滑架161的在q轴方向上的位置。

此外，在图13B所示布置的情况中，通过线圈单元207j能够将沿着q轴方向的力施加至永磁体221a、221b、221c和工件保持器103。由此，能够控制工件保持器103的在q轴方向上的位置。

在图13A和13B所示的情况中，圆筒形或圆柱形工件101b被安置在工件支架281上，使得其中心轴线在p轴方向上延伸。工件保持器103响应于来自线圈单元207j的沿(q+)方向的力而沿(q+)方向移动并且将工件101b夹紧并保持在工件保持器103和工件支架281之间。

当工件保持器103没有受到来自线圈单元207j的力并且不夹紧工件101b时，引导块242在与支架283接触的位置处停止。此时，工件支架281和工件保持器103之间的间隔小于工件101b的在q轴方向上的宽度。因此，工件保持器103与工件支架281之间的间隔被支架283限制成大于或等于比工件101b在q轴方向上的宽度小的预定值。

在本实施例中，如上所述，通过布置在传输路径102中的线圈单元207将沿q轴方向的力施加到工件保持器103和永磁体221，以沿着q轴方向驱动工件保持器103。这使得工件保持器103能够在将工件101b夹紧并保持在工件保持器103与工件支架281之间的状态以及不夹紧工件101b并且由此从工件支架281释放工件101b的状态之间切换。

根据本实施例，使用布置在传输路径102中的线圈单元207以便沿着q轴方向施加力，从而驱动作为可移动机构的工件保持器103。因此，根据本实施例，以与第一至第三实施例相同的方式，可以在不增加传输系统2的尺寸的情况下驱动滑架161上的工件保持器103。

接下来，将使用图14描述根据本实施例的加工系统中的滑架161和处理设备131的动作。图14是示出了根据本实施例的滑架161和处理设备131的动作的时序图，其中，横轴表示时间，纵轴表示位置。在图14中，第一行的时序图401示出了滑架161的在q轴方向上的位置。第二行的时序图403示出了工件保持器103的在q轴方向上的位置。第三行的时序图404示出了处理设备131c的在p轴方向上的位置。

首先，在时刻t1，未保持工件101的滑架161在传输路径102上行进并且在处理设备131c的位置处停止。

随后，在时刻t2，滑架161上的工件保持器103受到来自线圈单元207的沿(q-)方向的力，并开始沿(q-)方向的移动操作。工件保持器103在时刻t3完成沿(q-)方向的移动操作。

随后，在时刻t4到时刻t5期间，处理设备131c沿着p轴方向突伸到滑架161侧。已经伸入滑架161侧的处理设备131c将工件101b插入在工件支架281和工件保持器103之间或更换其间的工件101b。

随后，在时刻t6，通过线圈单元207将沿着(q+)方向的力施加至工件保持器103，并且控制工件保持器103沿着(q+)方向移动。作为响应，受到来自线圈单元207的沿(q+)方向的力的工件保持器103被弹性构件282沿(q+)方向推送，以在时刻t7与工件101b接触。这导致工件保持器103将工件101b夹紧并且保持在工件保持器103与工件支架281之间。因此，工件101b被供应到滑架161，或者更换滑架161上的工件101b。

要注意的是，在工件保持器103沿着(q-)方向和(q+)方向的移动操作期间，滑架161的在q轴方向上的位置被保持在预定位置。在图13B所示布置的情况中，通过使用线圈单元207i将沿q轴方向的力施加到永磁体221x、221y和221z以及滑架顶板212来保持滑架161的在q轴方向上的位置。

随后，在时刻t8，保持工件101b的滑架161开始在传输路径102上朝向下一位置行进。滑架161在处理设备131a处停止，随后在处理设备131b处停止，处理设备131a和131b对工件101b执行加工处理。然后，滑架161再次到达处理设备131c的位置。

在滑架161再次到达的处理设备131c处，工件保持器103再次受到来自线圈单元207的沿(q-)方向的力，以执行沿着(q-)方向的移动操作。一旦工件保持器103沿(q-)方向移动并且工件保持器103不再保持工件101b，处理设备131c就取走工件101b。

要注意的是，在本实施例中，与第三实施例不同，没有向工件保持器103提供标尺。然而，可以通过使用标尺210和编码器211来计算滑架161的位置。在本实施例中，工件保持器103在q轴方向上的移动量非常小。因此，可以基于滑架161的位置来计算工件保持器103的位置，并且通过使用线圈单元207将沿(q-)方向或(q+)方向的力施加到永磁体221a、221b和221c。

此外，在本实施例中，在维持滑架161的在q轴方向上的位置的同时，将沿q轴方向的力施加到工件保持器103。在此情况下，施加至工件保持器103的沿q轴方向的力可能会起到对维持滑架161的位置造成干扰的作用。但是，可以通过计算预先求出施加至工件保持器103的沿q轴方向的力的大小和方向。

因此，作为维持滑架161的位置的控制单元的滑架控制器303能够预先计算施加到工件保持器103的沿q轴方向的力的大小和方向并且基于计算结果对滑架161的位置进行前馈控制。由此，能够抑制由于施加至工件保持器103的沿q轴方向的力而引起的滑架161的位置波动。要注意的是，在上述的第三实施例中，也能够执行与本实施例相同的前馈控制。

变型的实施例

本发明不限于上述实施例，并且各种变型都是可行的。例如，在上述实施例中，以线圈单元207构造成能够三相驱动线圈206的情况为例进行了说明，但本发明不限于此，并且线圈单元207也可以构造成能够进行除了三相驱动之外的其他驱动。例如，线圈单元207可以构造成使得线圈206的电流值能够单独控制且构造成能够驱动线圈206而没有诸如公式(1)这样的限制。

此外，尽管已经在上述实施例中描述为了将工件101或101b的状态在夹持状态和松开状态之间进行切换而使用工件保持器103控制在d轴方向或q轴方向上的力的情况，但是本发明并不限于此。除了将工件101或101b的状态在夹持状态和松开状态之间进行切换的机构以外，能够通过以与上述实施例相同的方式控制并施加在d轴方向或q轴方向上的力来驱动各种致动器或其它的可移动机构。例如，与上述实施例类似地，也可以通过使用沿d轴方向或q轴方向的力驱动例如连杆机构、齿轮等可移动机构来转换滑架上的工件的状态或姿态。

根据本发明，不需要确保用于安装转换滑架上的工件的状态或姿态的机构所需的空间或者不需要同步地连接多个滑架或控制多个滑架。因此，根据本发明，可以在不增加传输系统的尺寸或复杂性的情况下通过驱动滑架上的可移动机构来转换滑架上的工件的状态或姿态。此外，根据本发明，即使对于相对于滑架的传输方向弯曲的传输路径而言，也能够通过驱动滑架上的可移动机构来执行工件等的姿态转换，这就允许增加作为滑架轨道的传输路径的安装灵活性。因此，根据本发明，能够容易地构造通过使用弯曲的传输路径来循环滑架以传输工件的传输系统。

此外，尽管在上述实施例中已经描述了线圈单元207由一组六个线圈形成的情况作为示例，但是本发明并不局限于此。替代串联连接用于每一相的两个线圈206，线圈单元207可以由用于每一相的仅三个线圈形成，或者可以由串联连接的两个或更多个同相线圈形成。此外，线圈单元207可以被构造成使得能够独立地控制每个线圈206的电流量。

虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明并不局限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽泛的解读以涵盖所有的这些变型以及等同的结构和功能。

Claims (12)

1.一种传输系统，其包括：

多个线圈；以及

滑架，所述滑架具有磁体并且能够根据所述磁体承受的来自所述多个线圈的电磁力而沿着所述多个线圈在第一方向上移动，

其中，所述滑架具有可移动机构，所述可移动机构被设置成能够与所述磁体互锁并且由所述磁体在与所述第一方向交叉的第二方向上承受的来自所述多个线圈的电磁力驱动。

2.根据权利要求1所述的传输系统，

其中，所述滑架具有多个磁体，并且

其中，所述可移动机构被设置成能够与所述多个磁体中的一些磁体互锁。

3.根据权利要求1或2所述的传输系统，

其中，所述滑架具有：

顶板；和

弹性构件，所述弹性构件设置在所述顶板和所述可移动机构之间。

4.根据权利要求1或2所述的传输系统，其中，所述磁体能够沿着所述第二方向移动，并且

所述传输系统还包括控制单元，所述控制单元基于根据所述磁体在所述第二方向上的位置而改变的推力常数控制施加到线圈的电流。

5.根据权利要求1或2所述的传输系统，其中，所述可移动机构是保持所述滑架上的工件的工件保持器。

6.一种传输系统，其包括：

多个线圈；以及

滑架，所述滑架具有第一磁体和第二磁体并且能够通过所述第一磁体承受的来自所述多个线圈的电磁力而沿着所述多个线圈在第一方向上移动，

其中，所述滑架具有可移动机构，所述可移动机构被设置成能够与所述第二磁体互锁并且由所述第二磁体在所述第一方向上承受的来自所述多个线圈的电磁力以及所述第二磁体在与所述第一方向交叉的第二方向上承受的来自所述多个线圈的电磁力驱动。

7.根据权利要求6所述的传输系统，其还包括控制单元，所述控制单元控制所述滑架的位置，

其中，所述控制单元预先计算所述第二磁体在所述第一方向上承受的电磁力，并且基于计算结果执行滑架位置的前馈控制。

8.根据权利要求6或7所述的传输系统，其中，所述可移动机构是保持所述滑架上的工件的工件保持器。

9.一种加工系统，其包括：

根据权利要求1至8中的任意一项所述的传输系统；以及

在由所述滑架传输的工件上执行加工操作的处理设备。

10.一种通过使用根据权利要求9所述的加工系统制造物品的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：

由滑架传输工件；以及

由处理设备在由所述滑架传输的工件上执行加工操作。

11.一种传输系统的控制方法，所述控制方法包括：

通过磁体承受的来自多个线圈的电磁力使具有所述磁体的滑架沿着所述多个线圈在第一方向上移动；以及

通过所述磁体在与所述第一方向交叉的第二方向上承受的来自所述多个线圈的电磁力驱动可移动机构，所述可移动机构设置用于所述滑架并且被设置成能够与所述磁体互锁。

12.一种传输系统的控制方法，所述控制方法包括：

通过第一磁体承受的来自多个线圈的电磁力使具有第一磁体和第二磁体的滑架沿着所述多个线圈在第一方向上移动；以及

通过所述第二磁体在所述第一方向上承受的来自所述多个线圈的电磁力以及所述第二磁体在与所述第一方向交叉的第二方向上承受的来自所述多个线圈的电磁力驱动可移动机构，所述可移动机构设置用于所述滑架并且被设置成能够与所述第二磁体互锁。

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