CN110471464A - 传送系统、控制方法、处理系统以及物品的制造方法 - Google Patents

传送系统、控制方法、处理系统以及物品的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了传送系统、控制方法、处理系统以及物品的制造方法。实施例包括：多个传送模块，所述多个传送模块形成传送路径，台车在所述传送路径上行进；以及多个控制单元，每个控制单元被提供给所述多个传送模块中的对应的一个传送模块并且被配置为根据预先存储的驱动条件和控制开始定时执行所述台车的位置控制，并且所述多个控制单元中与第一传送模块对应的一个控制单元通过使用所述台车进入所述第一传送模块的进入定时与所述控制开始定时之间的差来校正所述驱动条件，所述第一传送模块是所述多个传送模块中的一个传送模块。

Description

传送系统、控制方法、处理系统以及物品的制造方法
技术领域
本发明涉及传送系统、控制方法、处理系统以及物品的制造方法。
背景技术
在用于组装工业产品的工厂自动化(FA)生产线中，使用传送部件等的传送系统。
近年来，已提出可移动磁体型线性马达系统作为传送系统。可移动磁体型线性马达系统具有在其上安装多个场永磁体使得N极和S极交替地布置在线上的针(needle)、沿着针的移动路径布置的线圈以及向线圈供给电流的电流控制器。
另外，由于传送路径的长度根据系统而变化，因此已提出一种传送系统：在该传送系统中，测量台车(carriage)的位置的编码器、向台车施加扭矩的线圈等集成在传送模块中并且多个传送模块被连接。
在日本专利申请公开No.2015-208083中公开的传送系统中，通过切换输入到电流控制器的信号来改善在传送模块的边界附近的台车的可控制性和停止位置的精度。
发明内容
然而，在日本专利申请公开No.2015-208083中公开的传送系统中，需要用于切换输入到电流控制器的信号的切换单元，并且存在设备的尺寸增加、成本增加、控制的复杂性增加等问题。
本发明是鉴于上述问题而作出的，并且旨在提供能够利用简单的配置来改善传送模块的边界附近的台车的可控制性的传送系统及其控制方法。
根据一个实施例的传送系统包括多个传送模块和多个控制单元，所述多个传送模块形成传送路径，台车在所述传送路径上行进，每个控制单元被提供给所述多个传送模块中的对应的一个传送模块并且被配置为根据预先存储的驱动条件和控制开始定时执行所述台车的位置控制，并且所述多个控制单元中与第一传送模块对应的一个控制单元通过使用所述台车进入所述第一传送模块的进入定时与所述控制开始定时之间的差(difference)来校正所述驱动条件，所述第一传送模块是所述多个传送模块中的一个传送模块。
根据另一个实施例的传送系统的控制方法是传送系统的控制方法，所述传送系统包括多个传送模块和多个控制单元，所述多个传送模块形成传送路径，台车在所述传送路径上行进，每个控制单元被提供给所述多个传送模块中的对应的一个传送模块并且被配置为根据预先存储的驱动条件和控制开始定时执行所述台车的位置控制，并且所述控制方法包括以下步骤：在所述多个控制单元中与第一传送模块对应的一个控制单元处，通过使用所述台车进入所述第一传送模块的进入定时与所述控制开始定时之间的差来校正所述驱动条件，所述第一传送模块是所述多个传送模块中的一个传送模块。
从以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的进一步的特征将变得清楚。
附图说明
图1A、图1B和图1C是图示根据本发明的第一实施例的传送系统的配置的示意图。
图2是图示包括根据本发明的第一实施例的传送系统的工件处理系统的配置的框图。
图3是根据本发明的第一实施例的传送系统的框图。
图4A和图4B是图示根据本发明的第一实施例的传送系统的控制方法的图。
图5是图示根据本发明的第一实施例的传送系统的控制方法的流程图。
图6A和图6B是图示根据本发明的第一实施例的传送系统的控制方法的图。
图7A、图7B和图7C是图示根据本发明的第二实施例的传送系统的配置的示意图。
图8是根据本发明的第二实施例的传送系统的框图。
图9是图示根据本发明的第二实施例的传送系统的控制方法的流程图。
图10是图示根据本发明的第三实施例的传送系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
第一实施例
下面将参考附图描述本发明的第一实施例。注意，在以下描述和附图中，当区分多个相同的部件时，在相同的数字标号的末尾还添加小写字母作为标识符，并且当不需要区分多个相同的部件时，省略该标识符并且仅使用数字标号。
图1A、图1B和图1C是图示根据本实施例的传送系统的配置的示意图。图1A是传送系统的顶视图，图1B是传送系统的侧视图，并且图1C是传送系统的前视图。注意，在图1A、图1B和图1C中，台车2的移动(行进)方向被表示为X轴方向，垂直方向被表示为Z轴方向，并且与X轴方向和Z轴方向正交的方向被表示为Y轴方向。另外，在X轴方向上，从台车2a到台车2b的方向(即，朝着传送路径1的下游侧的方向)被表示为正(+)，并且与其相反的方向被表示为负(-)。
传送系统安装在例如工厂等中。作为路基的基架1000铺设在工厂地面上，并且多个传送模块10对齐并安装在基座1000上。多个传送模块10形成台车2的传送路径1，并且台车2可以沿着传送路径1行进。另外，在传送路径1上，适当地安装用于处理等的处理装置。在本实施例中，具有处理装置的传送系统可以被称为处理系统。虽然为了简化附图在图1A、图1B和图1C中图示了三个传送模块10a、10b和10c，但是传送模块的数量不限于此。另外，虽然图示了两个台车2a和2b，但是台车的数量也不限于此。
传送模块10中的每一个具有壳体100、位置检测单元103以及电枢104。引导件(guide)106被提供给壳体100，并且台车2沿着引导件106可移动。壳体100在与行进方向(X轴)正交的截面中具有凹部。传送装置形成可移动磁体型线性马达，并且用作定子的电枢104附接到壳体100的凹部的内侧面中的每一个以便彼此面对。另外，电枢104以U相、V相和W相的次序沿着台车2的移动方向对齐和布置。电枢104中的每一个由缠绕在磁极铁芯上的一组线圈形成，并且由下面描述的控制单元驱动。
多个位置检测单元103以一定间隔附接到壳体100的一个侧面。例如，位置检测单元103由光学编码器等形成，并且可以通过读取存储在台车2的标尺(scale)26中的位置信息来确定台车2的位置。
台车2具有保持单元23、标尺26、轴承28和磁体27。轴承28在台车2的下部提供。轴承28附接到壳体100的引导件106，并且台车2被支撑以便在引导件106上可移动。在台车2的下部，提供插到壳体100的凹部中的支撑板270。多个磁体(永磁体)27沿着台车2的移动方向布置在支撑板上使得不同的磁极交替出现。当磁体27从电枢104接收到电磁力时，台车2在传送模块10上行进。
保持单元23附接到台车2并且保持工件(work)25。在台车2的侧部，标尺26沿着其移动方向提供。如上所述，位置信息存储在标尺26中。位置检测单元103在壳体100的侧面的预定的位置处提供以便面对标尺26。位置检测单元103可以是例如编码器，并且以比标尺26的标尺长度短的间隔附接。由此，当台车2存在于传送模块10上时，多个(在图1A和图1B的情况下为三个)位置检测单元103中的至少一个可以读取标尺26。
图2是图示具有根据本实施例的传送装置的工件处理装置的配置的框图。多个传送模块10a，10b，10c，...，10d形成传送路径1。另外，传送模块10a，10b，10c，...，10d分别被提供对应的控制单元4a，4b，4c，...，4d。如上所述，控制单元4连接到传送模块10的电枢104并且可以通过向电枢104的线圈供给励磁电流来传送台车2。控制单元4a，4b，4c，...，4d分别可以由分开的控制装置形成或者可以是单个控制装置。
传送控制器40可级联地通信连接到多个控制单元4。传送控制器40用作控制单元4的高级别(level)控制单元，并且向多个控制单元4发送和从多个控制单元4接收与台车2的传送相关的信息。以这样的方式，控制单元4可以使每个台车2在由多个传送模块10形成的传送路径1上自由地行进。
处理装置5被安装为与传送模块10相邻。在图2的示例中，处理装置5a，5b，...，5d分别被安装为与传送模块10a，10b，...，10d相邻。处理装置5可以将工件25供给或输出在台车2的保持单元23上，并且对保持在台车2上的工件25执行预定的处理。工件25然后被处理，并且制造诸如电子设备的物品。可以由处理装置5执行各种处理，其可以包括例如在工件25上组装部件、施加粘合剂、移除部件、检查工件25、利用光照射工件25等。
处理控制器50可级联地通信连接到多个处理装置5a，5b，...，5c。处理装置5可以通过向处理控制器50发送和从处理控制器50接收与处理相关的信息来执行预定的处理等。处理控制器50还连接到传送控制器40，并且可以控制工作25的供给、传送、处理和输出的整个操作。
图3是本实施例的传送系统的框图，并且主要图示了传送控制器40和控制单元4的详细配置。
传送控制器40具有指令值生成单元41、存储单元42和通信控制单元43。指令值生成单元41生成每个台车2的驱动简档(profile)。驱动简档是用于使台车2移动的信息，并且包括与台车2的移动距离和速度相关的信息。通信控制单元43在预定的定时向连接到传送控制器40的多个控制单元4和处理控制器50发送以及从连接到传送控制器40的多个控制单元4和处理控制器50接收各种控制信号和控制数据。存储单元42存储传送装置的各种参数，例如，传送模块10的数量和布置或者与台车2的停止位置和驱动相关的设置。通过使用存储在存储单元42中的参数来计算在指令值生成单元41中生成的驱动简档。
控制单元4具有通信控制单元401、存储单元402、目标位置生成单元403、计算单元404、定时器单元405、位置确定单元406、位置反馈(FB)控制单元407、电流FB控制单元410、驱动放大器单元411和电流检测单元412。
通信控制单元401连接到传送控制器40的通信控制单元43，并且在预定的定时向传送控制器40发送和从传送控制器40接收控制信号或控制数据。另外，通信控制单元401级联地连接到其它控制单元4的通信控制单元401。
存储单元402由随机存取存储器(RAM)、非易失性存储器等形成，存储从传送控制器40发送的驱动简档，并且在预定的定时将驱动简档发送到目标位置生成单元403。
目标位置生成单元403基于接收到的驱动简档生成台车2的目标位置。另外，目标位置生成单元403可以响应于从计算单元404输出的结果而切换目标位置。
计算单元404基于来自位置确定单元406的确定结果确定台车2是否位于传送模块10上，即，台车2是否已进入传送模块10。当台车2位于传送模块10上时，计算单元404计算位置偏差，该位置偏差是相对于台车2的目标位置的位置位移。例如，控制单元4b的计算单元404基于台车2的驱动简档通过使用台车2的控制开始时间t2与台车2进入传送模块10b的时间之间的差来计算位置偏差。由计算单元404计算的位置偏差被分别输出到位置FB控制单元407和目标位置生成单元403。
定时器单元405是与控制控制单元4的中央处理单元(CPU)的操作时钟同步的定时器。定时器单元405在来自传送控制器40的传送开始指令被接收到的定时(控制开始定时)对定时器单元405的信号开始计数(计时)。
位置确定单元406输入来自位置检测单元103的信号。位置检测单元103通过读取台车2的标尺26输出表示位置信息的信号，并且位置确定单元406基于输入的信号确定台车2的位置。
位置FB控制单元407将由位置确定单元406确定的台车2的位置与由目标位置生成单元403生成的台车2的目标位置进行比较，并且基于比较结果执行比例积分微分控制器(PID)控制。位置FB控制单元407将PID控制的控制指令值输出到电流FB控制单元410。另外，当由控制单元4开始台车2的传送控制时，位置FB控制单元407通过使用从计算单元404输出的位置偏差生成控制指令值，并且将控制指令值输出到电流FB控制单元410。
电流FB控制单元410将从位置FB控制单元407输出的控制指令值与由电流检测单元412确定的电流值进行比较，并且根据比较结果生成输出到驱动放大器单元411的电流指令值。驱动放大器单元411将从电流FB控制单元410输入的电流指令值转换成U、V和W相的三相AC指令值，并且控制流到电枢104的电流。电枢104通过由U、V和W相形成的三相交流电流驱动，并且被连接使得流到每一相的电流之和变为零。
电流检测单元412由电阻元件、霍尔元件等形成，测量流过电枢104的电流值，并且将测量的电流值反馈到电流FB控制单元410。通过执行这样的电流反馈控制，能够改善台车2的响应性。
图4A和图4B是图示根据本实施例的控制方法的图。图4A表示传送系统的一般配置，其中台车2跨传送模块10a和10b移动。为了简化描述，这里图示了两个相邻的传送模块10a和10b。图4B中的左图表示台车2的传送简档301，水平轴表示台车2在X方向上的位置，并且垂直轴表示时间。这里，台车2的传送(行进)方向上的中心位置被表示为台车2的位置。在图4B中的左图中的传送简档301中，点301a与时间t0对应，点301b与时间t1对应，并且点301c与时间t2对应。另外，点301d与时间t3对应，点301e与时间t4对应，并且点301f与时间t5对应。图4B中的右图将图4B中的左图的传送简档301表示为速度简档，水平轴表示台车2的速度，并且垂直轴表示时间。
台车2停止在传送模块10a的位置301a(P1)处。控制单元4a和4b接收来自传送控制器40的传送开始指令，并且开始台车2的传送控制。传送简档301表示一个台车2从点301a到点301f(P2)的位置的时间变化，并且表示一个或多个控制单元4中的传送控制。
图4B中所示的传送简档301从点301a处开始并且在点301f处结束。在时间t0，首先，控制单元4a通过驱动传送模块10a开始台车2的位置控制。台车2从停止状态开始以速度v0移动。在时间t0到时间t1，控制单元4a使台车2加速。在时间t1，台车2具有速度v1(>v0)并且通过位置301b。在时间t1到时间t2，控制单元4a使台车2以速度v1移动。
在时间t2，台车2到达可以由传送模块10b的位置检测单元103b读取的位置，并且控制单元4b基于传送简档301开始传送控制。即，随着台车2的标尺26到达面对传送模块10b的位置检测单元103的位置，控制单元4b可以获取位置信息并且开始台车2的位置控制。在本说明书中，台车2到达每个传送模块的位置检测单元可读取的位置的定时被称为进入定时。控制单元4b执行台车2的位置控制，并且台车2在维持速度v1的同时继续移动。注意，传送模块10b开始位置控制的时间t2和位置Pbs作为参数存储在控制单元4的存储单元402中。
在时间t3，台车2的标尺26的后端部到达可以由传送模块10a的位置检测单元103a读取的位置的界线，并且传送模块10a的控制单元4a结束位置控制。传送模块10a结束位置控制的位置Pae作为传送简档301的参数(要素(element))存储在控制单元4的存储单元42中。控制单元4a根据传送简档301在从位置301a(P1)到点301d(Pae)的范围内执行位置控制。
在时间t3到时间t4，控制单元4b使台车2以速度v1移动。控制单元4b在时间t4到时间t5使台车2从速度v1减速到速度v0，并且控制单元4b在时间t5使台车2停止。即，控制单元4b根据传送简档301在从点301c到点301f的范围中执行位置控制。在传送模块10a和10b之间的边界Pb1附近，即，在插入边界Pb1的从点301c到点301d的范围中，控制单元4a和4b两者执行一个台车2的位置控制。
这里，在图4B中，通过一个公共坐标系表示传送模块10a和10b的位置坐标表示为“X”，并且相应的传送模块10a和10b中的位置坐标表示为“Xa”和“Xb”。另外，如上所述，台车2的速度表示为“v”。位置坐标X、Xa和Xb以及速度v可以分别表示它们的其中传送简档301上的点被用作自变量的属性。例如，“X(301a)”表示在传送简档301上的点301a处台车2的X坐标，并且“Xa(301a)”表示在传送简档301上的点301a处台车2的Xa坐标。类似地，“v(301a)”表示在传送简档301上的点301a处台车2的速度。
接下来，将描述驱动简档。驱动简档通过使用一个或多个驱动要素(驱动条件)表示台车2存在于每个传送模块10中的状态下的位置控制。这里，驱动要素结合开始位置、结束位置、开始位置速度和结束位置速度来表示台车2的传送状态。一个驱动要素例如通过(开始位置，结束位置，开始位置速度，结束位置速度)来描述。
在本实施例中，除了上述四项之外，从发出传送开始指令的时间到每个传送模块10开始台车2的驱动控制的时间的时间段(控制开始时间)还包括在驱动要素中。因此，驱动要素通过(开始位置，结束位置，开始位置速度，结束位置速度，控制开始时间)来描述。台车2的驱动简档可以通过在括号{}中以时间次序描述一个台车2的驱动要素的布置来表示。
另外，当从传送控制器40发送一个传送开始指令时，一个或多个台车2通过并且停止在一个传送模块10上。因此，括号[]中用于一个传送模块10的一个或多个驱动简档的描述被称为用于传送模块10的“模块驱动指令”。
在图4B中，例如，从传送控制器40发送到控制单元4a的模块驱动指令被如下描述。
[{(Xa(301a)，Xa(301b)，v0，vl，t0)，(Xa(301b)，Xa(301d)，vl.vl，tl)}]
......(公式1)
另外，从传送控制器40发送到控制单元4b的模块驱动指令被如下描述。
[{(Xb(301c)，Xb(301e)，vl，vl，t2)，(Xb(301e)，Xb(301f)，v1，v0，t4)}]
......(公式2)
在传送开始指令之前，模块驱动指令被预先从传送控制器40发送到控制单元4。控制单元4将接收到的模块驱动指令存储在存储单元402中。然后，响应于从传送控制器40接收到传送开始指令，控制单元4根据存储在存储单元402中的模块驱动指令执行台车2的位置控制。
图5是图示本实施例的传送系统的控制方法的流程图。首先，传送控制器40确定是否存在从处理控制器50接收的运动指令(步骤S401)。运动指令指示控制单元4移动台车2，并且还包括表示台车2的传送方法的信息。如果不存在运动指令(步骤S401，否)，那么传送控制器40返回到步骤S401并且等待来自处理控制器50的运动指令。如果存在运动指令(步骤S401，是)，那么传送控制器40执行步骤S402的处理。
随后，传送控制器40的指令值生成单元41生成每个台车2的传送简档(步骤S402)。传送控制器40根据传送方法生成驱动简档，并且驱动简档可以与传送方法的信息相关联。
传送控制器40进一步针对每个传送模块10聚合(aggregate)每个台车2的驱动简档，并且生成模块驱动指令(步骤S403)。传送控制器40将模块驱动指令发送到每个控制单元4(步骤S404)。即，传送控制器40顺次地发送与一个台车2相关的每个传送模块10中的模块驱动指令。传送控制器40将传送开始指令发送到每个控制单元4(步骤S405)。
响应于接收到传送开始指令，控制单元4使计算单元404对定时器单元405的计数值开始计数(步骤S406)。当定时器单元405的计数达到由模块驱动指令指示的控制开始时间时，控制单元4确定台车2是否存在于传送模块10上(步骤S407)。即，控制单元4确定在预定的控制开始时间台车2是否存在于传送模块10上。
如果在控制开始时间台车2存在于传送模块10上(步骤S407，是)，那么控制单元4开始驱动台车2(步骤S408)。控制单元4根据模块传送指令驱动台车2(步骤S409)。在图4A和图4B中，例如，当控制单元4b检测到台车2在控制开始定时进入传送模块10b时，控制单元4b基于模块驱动指令开始台车2的传送。在根据模块驱动指令的传送完成时，控制单元4a结束位置控制(步骤S409)。
另一方面，如果在控制开始定时台车2不存在于传送模块10中(步骤S407，否)，那么控制单元4等待直到台车2进入传送模块10(步骤S420)。如果台车2以从预定的控制开始定时的某一延迟到达传送模块10(步骤S420，是)，那么控制单元4计算台车2的位置偏差(步骤S421)。控制单元4b的位置FB控制单元407基于位置偏差开始驱动台车2(步骤S408)。另外，控制单元4b根据模块驱动指令驱动台车2并且结束位置控制(步骤S409)。
随后，将详细地描述上述位置偏差的计算处理。图6A和图6B是图示根据本实施例的控制方法的图，并且与图4A和图4B对应。即，图6A表示传送系统的一般配置，其中台车2跨两个传送模块10a和10b移动。图6B中的左图表示传送简档301和台车FB位置901，其中台车2的位置以单位时间为基础绘制。在图6B的左图中，水平轴表示台车2在X方向上的位置，并且垂直轴表示时间。另外，图6B中的右图将图6B中的左图的传送简档301表示为速度简档，水平轴表示台车2的速度，并且垂直轴表示时间。通过连接到两个传送模块10a和10b的控制单元4a和4b来执行台车2的位置控制。
在图6B中的左图中，台车FB位置901表示台车2的实际位置。位置FB控制单元407将台车2的目标位置与台车FB位置901进行比较，并且根据比较结果生成电流指令值。在本实施例中，台车FB位置901是由位置确定单元406确定的台车2的实际位置信息或由计算单元404计算的位置信息。
台车2停止在传送模块10a上，并且响应于从传送控制器40接收到传送开始指令，控制单元4a和4b开始台车2的位置控制。即，在时间t0，台车2从停止状态开始以速度v0移动。在传送简档301中，台车2被安排在时间t1达到速度v1(>v0)并且在时间t2移动到位置Pbs。然而，在时间t2，台车2尚未到达控制单元4b开始控制的位置Pbs，并且存在传送的延迟。在这种情况下，控制单元4b转到等待台车2进入传送模块10b的状态(参见图5中的步骤S420)。在时间t9，当台车2进入传送模块10b并且转到标尺26可以由位置检测单元103b读取的状态(进入定时)时，控制单元4b开始传送模块10b中的位置控制。即，在控制单元4b中，计算单元404计算位置偏差(参见图5中的步骤S421)。
在本实施例中，控制开始时间(t2)被预设在控制单元4b中。当在控制开始时间未检测到台车2时，能够基于实际检测到台车2的时间t9计算位置偏差。控制单元4b的计算单元404可以通过使用与预设的控制开始时间t2对应的点301c和与位置确定单元406确定的台车2的进入的时间t9对应的点301r根据以下公式计算位置偏差。
Xb(301c)-Xb(301r)＝h301......(公式3)
这里，值Xb(301c)表示与传送简档301中的点301c对应的位置，并且是与存储在控制单元4b中的模块驱动指令的控制开始时间t2对应的位置。值Xb(301r)表示与台车2进入传送模块10b的时间t9对应的位置，并且是从传送简档301中的与时间t9对应的点301r计算的。位置FB控制单元407计算Xb(301c)与Xb(301r)之间的差作为位置偏差h301。
因此，当台车2在从控制开始时间t2延迟的时间t9进入传送模块10b时(参见图5中的步骤S420)，由目标位置生成单元403计算的台车2的目标位置Ref(t)由以下公式表达。
Ref(t9)＝Xb(301r)......(公式4)
另一方面，当台车2根据传送简档没有延迟地被传送到传送模块10b并且控制单元4b可以在控制开始时间t2开始位置控制时(参见图5中的步骤S407)，台车2的目标位置由以下公式表达。
Ref(t2)＝Xb(301c)......(公式5)
位置FB控制单元407基于上述目标位置Ref与台车2的实际位置之间的位置偏差生成控制指令值，并且驱动台车2。即，位置FB控制单元407通过使用由位置确定单元406确定的台车2的实际位置信息来执行位置控制。根据本实施例，通过对每个传送模块10设置控制开始时间，能够减少台车2的传送的延迟并且稳定多个传送模块10之间的控制。
下面作为比较示例将描述在不执行上述位置偏差的计算的情况下的操作。在这种情况下，在图6B中，由于在时间t9不计算台车2的位置偏差，因此控制单元4b以位置偏差为零开始位置控制，而不管存在或者不存在台车2的延迟。即，在目标位置生成单元403中计算的台车2的目标位置由以下公式表达。
Ref(t9)＝Xb(301c)......(公式6)
传送模块10b中的传送简档是由点线表示的传送简档3011。传送简档3011从传送简档301延迟时间(t9-t2)。因此，台车2到达与点3011f对应的位置P2的时间是时间t6，并且发生时间tfd的延迟。在这种情况下，通过台车2跨许多传送模块10行进，传送延迟时间tfd被累积。
另外，在控制单元4a和4b同时执行台车2的传送控制的区间(从位置Pbs到位置Pae)中，台车2通过彼此不同的控制指令值进行位置控制。例如，控制单元4a试着使尚未到达目标位置的台车2加速，并且控制单元4b试着使具有高进入速度的台车2减速。作为结果，台车2重复快速加速和快速减速，并且台车2的位置控制变得不稳定。
当台车2在进入传送模块10时发生传送简档301的位置偏差并且两个控制单元4a和4b不能共享位置偏差时，如上所述，台车2的位置控制可能变得不稳定。在日本专利申请公开No.2015-208083中，为了共享位置信息，提供用于切换输入到电流控制器的信号的切换单元。然而，如上所述，提供切换单元导致成本的增加以及设备和控制的复杂性的增加。另外，虽然可想到在多个控制单元4之间执行通信以便共享位置信息，但是需要在比台车2的位置控制周期的两倍多的周期内建立通信。因此，设备和控制变得复杂，并且可能发生诸如成本的增加的问题。
相比之下，在本实施例中，通过将控制开始时间添加到模块驱动指令，可以在要进入的控制单元中的预定的控制开始时间计算位置偏差。因此，能够减小台车的到达时间相对于简档的差异并且在台车进入传送模块时稳定传送控制。另外，根据本实施例，由于不需要使用切换单元在多个控制单元之间共享位置信息，因此能够实现稳定的传送控制而不增加成本或增加设备的复杂性。虽然在本实施例中图示了控制开始定时被用作控制开始时间的示例，但是控制开始定时可以是接收到预定的指令(例如，传送开始指令)之后的时间。
根据本实施例，能够提供传送系统及其控制方法，其利用简单的配置来改善传送模块的边界附近的台车的可控制性。
第二实施例
接下来，将描述第二实施例中的传送系统。与第一实施例的配置相同的配置用相同的标号标记，并且下面将主要描述与第一实施例不同的配置。
图7A、图7B和图7C是根据本实施例的传送系统的配置的示意图。图7A是传送系统的顶视图，图7B是传送系统的侧视图，并且图7C是传送系统的前视图。注意，在图7A、图7B和图7C中，台车2的移动(行进)方向被表示为X轴方向，垂直方向被表示为Z轴方向，并且与X轴方向和Z轴方向正交的方向被表示为Y轴方向。另外，在X轴中，从台车2a到台车2b的方向(即，朝着传送路径的下游侧的方向)被表示为正(+)，并且与其相反的方向被表示为负(-)。
在本实施例中，确定台车2的速度的速度检测单元105附接到传送模块10的每一个端部。即，速度检测单元105a附接到传送模块10的一个端部，并且速度检测单元105b附接到另一个端部。多个传送模块10彼此连接，由此形成一对速度检测单元105a和105b。可以基于由速度检测单元105a和105b检测的台车2的时间差来计算台车2的速度。另外，通过在传送模块10的端部提供速度检测单元105，能够确定台车2进入传送模块10时的速度。速度检测单元105可以由与位置检测单元103类似的编码器形成，但是可以由诸如使用例如激光的检测器的另一个检测器形成。
图8是本实施例的控制框图，并且主要图示了传送控制器40和控制单元4的详细配置。在本实施例中，速度FB控制单元409在位置FB控制单元407’的后级被提供以便改善台车2的可控制性。速度FB控制单元409基于传送简档301中的速度指令值与确定的台车2的速度之间的差来执行反馈控制。本实施例中的传送系统通过对台车2相对于速度指令值的小变化执行反馈控制进一步增强了台车2对控制指令值的响应性。
以与第一实施例中的位置确定单元406相同的方式，位置确定单元406’通过使用来自位置检测单元103的表示位置信息的信号来确定台车2的位置。另外，位置确定单元406’可以通过使用位置确定单元406’内部的微分器对台车2的位置信息进行微分来计算台车2的速度，并且可以确定台车2的速度。计算出的台车2的速度被输出到速度FB控制单元409。
以与第一实施例中的位置FB控制单元407相同的方式，位置FB控制单元407’将由位置确定单元406’确定的台车2的位置与由目标位置生成单元403生成的台车2的目标位置进行比较，并且将比较结果作为控制值输出到速度FB控制单元409。
来自速度检测单元105的位置信息被输入到速度确定单元408。速度确定单元408具有微分器，并且通过对输入的位置信息进行微分来计算台车2的速度。如上所述，由于速度检测单元105在传送模块10的端部被提供，因此速度确定单元408可以计算台车2进入传送模块10的速度。
速度FB控制单元409将由位置确定单元406’确定的台车2的速度信息与从位置FB控制单元407’输出的控制值进行比较，并且将比较结果作为控制指令值输出到电流FB控制单元410。当台车2进入传送模块10并且控制单元4开始台车2的传送控制时，速度FB控制单元409通过使用由速度确定单元408确定的速度来生成控制指令值，并且将控制指令值输出到电流FB控制单元410。
图9是图示本实施例的传送系统进行的台车2的传送控制的流程图。以与第一实施例相同的方式，如果从处理控制器50发出运动指令(步骤S901，是)，那么传送控制器40生成每个台车2的传送简档(步骤S902)。传送控制器40对每个传送模块10生成模块驱动指令(步骤S903)，并且将模块驱动指令发送到每个控制单元4(步骤S904)。随后，传送控制器40将传送开始指令发送到每个控制单元4(步骤S905)，并且每个控制单元4对定时器单元405的计数值开始计数。当定时器单元405的计数值达到由模块驱动指令指示的控制开始时间时，控制单元4确定台车2是否存在于传送模块10上(步骤S907)。
如果在控制开始时间台车2存在于传送模块10上(步骤S907，是)，那么控制单元4开始驱动台车2(步骤S908)。控制单元4根据模块驱动指令驱动台车2，并且在根据模块传送指令的传送完成时，控制单元4结束位置控制(步骤S909)。如果在控制开始时间台车2不存在于传送模块10上(步骤S907，否)，那么控制单元4等待台车2进入传送模块10(步骤S915，否)。由于速度检测单元105在传送模块10的端部被提供，因此速度检测单元105首先检测台车2在传送模块10上的进入。如果速度检测单元105检测到台车2在传送模块10上的进入(步骤S915，是)，那么速度确定单元408基于速度检测单元105上的位置信息计算台车2的速度(步骤S916)。
另外，直到位置检测单元103检测到台车2，控制单元4等待台车2的进入(步骤S920)。如果台车2进入传送模块10并且位置检测单元103检测到台车2(步骤S920，是)，那么控制单元4计算台车2的位置偏差(步骤S921)。另外，控制单元4基于位置偏差开始驱动台车2(步骤S908)，并且根据模块驱动指令执行位置控制(步骤S909)。这里，控制单元4在位置控制中使用由位置确定单元406’计算的速度信息。控制单元4根据模块驱动指令驱动台车2并且结束位置控制(步骤S909)。
根据本实施例，除了第一实施例中描述的优点之外，还可以进一步实现以下优点。即，在位置控制中使用台车的速度可以改善控制响应性。另外，通过在传送模块的端侧提供速度检测单元，能够在台车进入传送模块之后立即执行稳定的位置控制。
第三实施例
接下来，将描述根据第三实施例的传送系统。下面将主要描述与第二实施例不同的配置。除了与控制单元对应的传送模块的模块驱动指令之外，本实施例的传送系统还进一步将用于上游侧的传送模块的模块驱动指令发送到控制单元。由此，在下游侧的控制单元中，可以估计上游侧的传送模块中的位置偏差，并且能够计算传送模块的边界附近的位置偏差的积分值。
图10是图示根据本实施例的传送系统的台车2的传送控制的流程图。如图7A、图7B和图7C中所示，台车2在这里从传送模块(第一传送模块)10a传送到传送模块(第二传送模块)10b。以与第二实施例相同的方式，如果从处理控制器50发出运动指令(步骤S1001，是)，那么传送控制器40生成每个台车2的传送简档(步骤S1002)。传送控制器40还对每个传送模块10生成模块驱动指令(步骤S1003)，并且将两个模块驱动指令分别发送到控制单元4(步骤S1004)。在图7A、图7B和图7C中，例如，用于驱动上游侧传送模块10a的模块驱动指令(第一驱动条件)和用于驱动传送模块10b的第二模块驱动指令(第二驱动条件)被发送到传送模块10b的控制单元(第二控制单元)4b。以相同的方式，上游侧传送模块(未示出)的第一模块驱动指令和用于驱动传送模块10a的第二模块驱动指令被发送到控制单元(第一控制单元)4a。
随后，传送控制器40将传送开始指令发送到每个控制单元4(步骤S1005)，并且每个控制单元4对定时器单元405的计数值开始计数。当定时器单元405的计数值达到由模块驱动指令指示的控制开始时间时，控制单元4确定台车2是否存在于传送模块10上(步骤S1007)。
如果在控制开始时间台车2存在于传送模块10上(步骤S1007，是)，那么控制单元4开始驱动台车2(步骤S1008)并且根据模块驱动指令执行传送控制(步骤S1009)。例如，控制单元4b根据用于传送模块10b的第二模块驱动指令执行传送控制。如果在控制开始时间台车2不存在于传送模块10中(步骤S1007，否)，那么控制单元4等待台车2进入传送模块10(步骤S1015，否)。如果速度检测单元105检测到台车2在传送模块10上的进入(步骤S1015，是)，那么速度确定单元408基于速度检测单元105的位置信息计算台车2的速度(步骤S1016)。
随后，直到位置检测单元103检测到台车2，控制单元4等待台车2的进入(步骤S1020)。如果台车2进入传送模块10并且位置检测单元103检测到台车2(步骤S1020，是)，那么控制单元4计算台车2的位置偏差(步骤S1021)。另外，控制单元4基于上游第一模块驱动指令估计上游传送模块中的位置偏差e(t)的历史，并且计算由以下公式表达的PID控制中的积分要素(第二项)(步骤S1022)。
这里，值m(t)表示在时间t的控制指令值，值e(t)表示在时间t的位置偏差，值Kp表示比例系数，值TI表示积分系数，并且值TD表示微分系数。在图6A和图6B中，例如，假设当台车2进入传送模块10b时的位置偏差e(t)是h301。根据传送模块10a中的第一模块驱动指令，台车2被安排从时间t1到t2以恒定速度v1移动。因此估计位置偏差h301在控制开始时间t9之前的预定的积分时段τ中连续发生。另外，当第一模块驱动指令指示在控制开始时间之前台车2的加速时，估计位置偏差e(t)在预定的积分时段τ中逐渐增加。基于如上所述估计的位置偏差e(t)的历史，控制单元4b可以计算控制开始时间的积分要素。
控制单元4基于在上述处理中计算的位置偏差、积分要素和微分要素开始驱动台车2(步骤S1008)，并且根据模块驱动指令执行位置控制(步骤S1009)。这里，控制单元4在传送控制中使用由位置确定单元406’计算的速度信息。控制单元4根据模块驱动指令驱动台车2并且结束位置控制(步骤S1009)。
如上所述，除了第一和第二实施例中描述的优点之外，本实施例中的传送系统还可以实现以下优点。即，除了要被控制的传送模块的模块驱动指令之外，本实施例中的传送系统还将上游传送模块的模块驱动指令发送到控制单元。由此，控制单元可以估计上游传送模块中的位置偏差的历史，并且可以执行计算PID控制中的积分要素。由此，当跨多个传送模块执行积分控制时，可以稳定地控制台车2。例如，当台车2在传送模块的边界附近停止时，能够在传送模块的边界附近以高精度控制台车的停止位置，而台车不表现出不稳定的行为。
注意，发送到一个控制单元的模块驱动指令的数量不限于上述示例中的数量。例如，可以发送用于两个或更多个控制目标的上游模块驱动指令。以这样的方式，能够估计较长的积分时段中的积分要素。
另一个实施例
本发明不限于上述实施例，并且各种形式的修改是可能的。在上述实施例中，虽然用于确定传送开始时间的定时器单元响应于传送开始指令而开始计时，但是可以使用任何类型的指令或信号，只要定时器单元在多个控制单元中同步即可。
其它实施例
本发明的实施例也可以通过读出并执行记录在存储介质(其也可以被更完整地称为‘非暂时性计算机可读存储介质’)上的计算机可执行指令(例如，一个或多个程序)以执行上述实施例中的一个或多个的功能和/或包括用于执行上述实施例中的一个或多个的功能的一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机，以及通过由系统或装置的计算机通过例如读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或多个的功能和/或控制一个或多个电路以执行上述实施例中的一个或多个的功能而执行的方法来实现。计算机可以包括一个或多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可以包括单独的计算机或单独的处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质被提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储设备、光盘(诸如紧凑盘(CD)、数字多功能盘(DVD)或蓝光盘(BD)TM)、闪速存储器设备、存储卡等中的一个或多个。
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
虽然已参考示例性实施例描述了本发明，但是要理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围要被赋予最广泛的解释，以便涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (16)

1.一种传送系统，包括：
多个传送模块，所述多个传送模块形成传送路径，台车在所述传送路径上行进；以及
多个控制单元，每个控制单元被提供给所述多个传送模块中的对应的一个传送模块并且被配置为根据预先存储的驱动条件和控制开始定时执行所述台车的位置控制，
其中，所述多个控制单元中与第一传送模块对应的一个控制单元通过使用所述台车进入所述第一传送模块的进入定时与所述控制开始定时之间的差来校正所述驱动条件，所述第一传送模块是所述多个传送模块中的一个传送模块。
2.根据权利要求1所述的传送系统，还包括位置检测单元，所述位置检测单元确定所述台车在传送模块上的位置，
其中，所述控制单元将所述位置检测单元检测到所述台车的定时定义为所述进入定时。
3.根据权利要求2所述的传送系统，其中，在所述控制开始定时，所述控制单元计算由所述位置检测单元确定的所述台车的位置与由所述驱动条件设置的目标位置之间的位置偏差，并且基于所述位置偏差开始所述位置控制。
4.根据权利要求3所述的传送系统，其中，如果所述位置检测单元在所述控制开始定时不能够检测到所述台车，那么所述控制单元使所述位置控制的开始等待直到所述进入定时。
5.根据权利要求4所述的传送系统，
其中，所述控制单元包括用于确定所述控制开始定时的定时器，并且
其中，所述定时器在所述多个控制单元同时接收到预定的指令时开始计时，并且将从所述接收起预定的时间段之后的时间定义为所述控制开始定时。
6.根据权利要求5所述的传送系统，其中，所述预定的指令是使所述台车的传送开始的传送开始指令。
7.根据权利要求6所述的传送系统，
其中，所述传送模块具有一组线圈，
其中，所述台车具有从所述一组线圈接收电磁力的磁体，并且
其中，所述控制单元通过控制在所述一组线圈中流动的电流来执行所述位置控制。
8.根据权利要求6所述的传送系统，还包括高级别控制单元，所述高级别控制单元能够与多个控制单元通信，
其中，所述高级别控制单元向所述多个控制单元中的每一个控制单元发送所述驱动条件和传送开始指令。
9.根据权利要求8所述的传送系统，其中，所述控制单元基于所述位置偏差改变存储在所述控制单元中的驱动条件，并且基于正被改变的驱动条件来执行所述位置控制。
10.根据权利要求3所述的传送系统，还包括速度检测单元，所述速度检测单元确定所述台车在传送模块上的速度，
其中，所述控制单元通过使用由所述速度检测单元确定的所述台车的速度来执行所述位置控制。
11.根据权利要求10所述的传送系统，其中，所述速度检测单元被布置在传送模块的每个端部。
12.根据权利要求3至11中的任一项所述的传送系统，
其中，多个传送模块包括第一传送模块和第二传送模块，所述台车从所述第一传送模块进入所述第二传送模块，
其中，多个控制单元包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元根据第一驱动条件执行所述第一传送模块中的位置控制，所述第二控制单元根据第二驱动条件执行所述第二传送模块中的位置控制，并且
其中，所述第二控制单元将所述第一驱动条件与所述第二驱动条件一起预先存储，并且通过使用在所述控制开始定时由所述位置检测单元确定的所述台车的位置和所述第一驱动条件来估计在所述控制开始定时之前发生的所述位置偏差。
13.根据权利要求12所述的传送系统，其中，所述第二控制单元通过使用估计的位置偏差的积分值来执行所述位置控制。
14.一种传送系统的控制方法，所述传送系统包括多个传送模块和多个控制单元，所述多个传送模块形成传送路径，台车在所述传送路径上行进，每个控制单元被提供给所述多个传送模块中的对应的一个传送模块并且被配置为根据预先存储的驱动条件和控制开始定时执行所述台车的位置控制，所述控制方法包括以下步骤：
在所述多个控制单元中与第一传送模块对应的一个控制单元处，通过使用所述台车进入所述第一传送模块的进入定时与所述控制开始定时之间的差来校正所述驱动条件，所述第一传送模块是所述多个传送模块中的一个传送模块。
15.一种处理系统，包括：
根据权利要求1所述的传送系统；以及
处理装置，所述处理装置对通过台车传送的工件施加处理。
16.一种物品的制造方法，所述制造方法通过使用根据权利要求15所述的处理系统来制造物品，所述制造方法包括以下步骤：
通过台车传送工件；以及
通过处理装置对通过所述台车传送的工件施加处理。
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