CN111102947A - 位置检测装置和输送装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种位置检测装置和输送装置。数据被更高效且有效果地利用。位置检测装置包括：多个标尺，每个标尺均记录嵌入有用于标识标尺的标尺ID的绝对数据；检测器，其从所述多个标尺中的每个标尺中检测所述绝对数据；以及提取器，其从检测到的所述绝对数据中提取所述标尺ID和表示所述标尺的位置的位置数据。

Description

位置检测装置和输送装置
技术领域
本发明涉及位置检测装置和输送装置。
背景技术
在上述技术领域中，专利文献1公开了一种利用绝对数据进行位置检测的技术。
专利文献1：日本专利第4166490号
发明内容
然而，在以上文献中描述的技术中，不可能更高效且有效果地利用数据。
本发明提供一种解决上述问题的技术。
本发明的一个实施例方面提供一种位置检测装置，其包括：
多个标尺，每个标尺均记录嵌入有用于标识标尺的标尺ID的绝对数据；
检测器，其从所述多个标尺中的每个标尺中检测所述绝对数据；以及
提取器，其从检测到的所述绝对数据中提取所述标尺ID和表示所述标尺的位置的位置数据。
本发明的另一实施例方面提供了一种输送装置，其包括：
多个输送器，每个输送器均包括标尺，该标尺记录嵌入有用于标识能移动的输送器的输送器ID的绝对数据；
检测器，其从所述多个输送器的每一个输送器的所述标尺中检测所述绝对数据；以及
提取器，其从检测到的所述绝对数据中提取所述输送器ID和表示所述输送器的位置的位置数据。
根据本发明，能够更高效且有效果地利用数据。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一示例性实施方式的位置检测装置的布置的框图；
图2A是用于说明包括根据本发明的第二示例性实施方式的位置检测装置的输送装置的立体图；
图2B是用于说明由包括根据本发明的第二示例性实施方式的位置检测装置的输送装置进行的输送器ID以及位置数据的提取的概要的图；
图3A是用于说明由包括根据本发明的第二示例性实施方式的位置检测装置的输送装置进行的输送器ID以及位置数据的提取的图；
图3B是用于说明由包括根据本发明的第二示例性实施方式的位置检测装置的输送装置进行输送器ID以及位置数据的提取的另一图；
图4是用于说明由包括根据本发明的第三示例性实施方式的位置检测装置的输送装置进行输送器ID以及位置数据的提取的图；
图5A是用于说明由包括根据本发明的第四示例性实施方式的位置检测装置的输送装置进行输送器ID以及位置数据的提取的图；
图5B是用于说明由包括根据本发明的第四示例性实施方式的位置检测装置的输送装置进行输送器ID以及位置数据的提取的另一图；
图6A是用于说明包括根据本发明的第五示例性实施方式的位置检测装置的处理设备的总体布置的立体图；
图6B是用于说明包括根据本发明的第五示例性实施方式的位置检测装置的处理设备的托盘和托盘更换器的图；
图6C是用于说明包括根据本发明的第五示例性实施方式的位置检测装置的处理设备的托盘的结构的侧视图和仰视图；
图6D是用于说明包括根据本发明的第五示例性实施方式的位置检测装置的处理设备的分度头的结构的图；
图6E是用于说明由包括根据本发明的第五示例性实施方式的位置检测装置的处理设备进行的托盘的替换的图；以及
图6F是用于说明由包括根据本发明的第五示例性实施方式的位置检测装置的处理设备来进行多个托盘的替换的图。
具体实施方式
现在将参考附图详细描述本发明的示例性实施方式。应该注意的是，除非另外具体说明，否则在这些示例性实施方式中阐述的部件的相对布置、数值表达式和数值不限制本发明的范围。
[第一示例性实施方式]
将参考图1描述根据本发明的第一示例性实施方式的位置检测装置100。位置检测装置100是检测记录在标尺上的绝对数据从而提取标尺的标尺ID和位置数据的装置。
如图1中所示，位置检测装置100包括标尺101、检测器102和提取器103。位置检测装置100包括多个标尺101，每个标尺均记录嵌入用于标识标尺101的标尺ID的绝对数据110。检测器102从多个标尺101的每一者中检测绝对数据110。提取器103从检测到的绝对数据110中提取标尺ID 120和表示标尺位置的位置数据130。
根据该示例性实施方式，因为使用了均记录嵌入用于标识标尺的标尺ID的绝对数据的多个标尺，所以能够更高效且有效果地利用数据。
[第二示例性实施方式]
接下来将参考图2A至图3B描述包括根据本发明的第二示例性实施方式的位置检测装置的输送装置。图2A是用于说明包括根据该示例性实施方式的位置检测装置的输送装置的立体图。
如图2A中所示，输送装置200包括输送器201a至201c、检测器202a至202f、提取器203和输送引导件210。
输送器201a至201c中的每一者均可以在输送引导件210上移动，并且将装载在其上的输送对象212输送到预定位置。线性马达的标尺211和推进器(磁体)布置在输送器201的底表面上，即，在每个输送器201a至201c的面对输送引导件210的表面上。此外，每个输送器201a至201c均包括标尺(未示出)，并且标尺上记录有绝对数据。
输送引导件210中布置有线性马达的定子(线圈侧)。此外，检测器202布置在输送引导件210中。多个输送器201布置在输送引导件210上。每个输送器201a至201c均在输送引导件210上移动以将预定的输送对象输送到预定的输送目的地。
检测器202a至202f从包括在输送器201a至201c中的标尺检测绝对数据。提取器203从检测到的绝对数据中提取输送器ID(标识符)和表示每个输送器201a至201c的位置的位置数据。在此，设置在输送器201中的标尺、检测器202以及提取器203对应于位置检测装置。
图2B是用于说明由包括根据该示例性实施方式的位置检测装置的输送装置进行的输送器ID以及位置数据的提取的概要的图。
输送器201a至201d中分别设置有标尺211a至211d。嵌入有用于标识标尺211a至211d的标尺ID的绝对数据分别记录在标尺211a至211d上。标尺211a至211f中的每一者均包括特定的绝对数据。即，标尺211a至211f中的每一者均被分配有唯一的绝对数据。
输送器201a至201d在输送引导件210上移动，并将装载的输送对象212a至212d输送到预定的输送目的地。
检测器202a至202d分别检测记录在设置于输送器201a至201d中的标尺211a至211d上的绝对数据。由检测器202a至202d检测到的绝对数据发送到提取器203。
已经接收到从检测器202a至202d发送的绝对数据的提取器203从检测到的绝对数据中提取输送器ID(标尺ID)和表示每个输送器201a至201d的位置的位置数据。
例如，检测器202a检测记录在设置于输送器201a中的标尺211a上的绝对数据。检测器202a将检测到的绝对数据发送到提取器203。然后，提取器203从接收的来自检测器202a的绝对数据中提取输送器201a的输送器ID(ID：100)(输送器201a的标识符)和位置(900)(位置数据)。
类似地，检测器202b检测记录在设置于输送器201b中的标尺211b上的绝对数据。检测器202b将检测到的绝对数据发送到提取器203。然后，提取器203从接收的来自检测器202b的绝对数据中提取输送器201b的输送器ID(ID：132)和位置(750)。检测器202c和202d进行类似的操作，并分别提取输送器201c的输送器ID(ID：095)和输送器201d的输送器ID(ID：732)以及输送器201c的位置(220)和输送器201d的位置(110)。
因此，可以获得输送器201a至201d的位置数据，从而可以精确地定位输送器201a至201d。另外，因为能够获得输送器201a至201d的输送器ID，所以能够通过将输送器ID与输送对象212a至212d分别链接，而区分装载在输送器201a至201d上的输送对象212a至212d。此外，能够指定区分的输送对象212a至212d的位置。
接下来，将参考图3A描述输送器ID和位置数据的提取。图3A是用于说明由包括根据本发明的第二示例性实施方式的位置检测装置的输送装置进行的输送器ID以及位置数据的提取的图。
在每个标尺211上均记录有特定的绝对数据。即，标尺211a包括绝对数据“00000至00999”，并且标尺211b包括绝对数据“01000至01999”。标尺211c包括绝对数据“99000至99999”。以这种方式，在图3A中所示的实施例中，标尺211之间的绝对数据的偏移值被设定为1000。即，将标尺211之间的偏移单位设定为1000的同时，在标尺211上记录绝对数据。
注意，标尺211a附接到输送器201a，标尺211b附接到输送器201b，并且标尺211c附接到输送器201c。
接下来，将使用检测器202b检测标尺211b的绝对数据的实施例来描述输送器ID和位置数据的提取。检测器202b将绝对数据“01450”检测为标尺211b的位置数据。检测器202b将检测到的绝对数据发送到提取器203。已经接收到由检测器202b检测到的绝对数据的提取器203的确定器301参考存储在存储器302中的表321。表321存储位置数据范围和标尺ID(输送器ID)之间的对应关系。
确定器301参考表321，并将表321中存储的数据与检测器202b检测到的数据进行比较。确定器301确定“01450”落入位置数据范围“01000至01999”的位置数据范围内，并且将标尺ID确定为“1”。以这种方式，提取器203确定标尺ID(输送器ID)。
接下来，将描述标尺的位置数据的确定。当从位置数据“01450”中减去乘以了标尺ID“1”的偏移单位(1000)时，获得值“450”(1450-(1000×1))。该值用作表示标尺211b的位置的位置(Pos)数据。因此，提取器203获得标尺211b的标尺ID“1”和位置数据“450”。
尽管未示出，但是例如，考虑检测器202将绝对数据“03500”检测为标尺211的位置数据的情况。参考表321，“03500”落入“03000到03999”的位置数据范围内，因此ID被认为是“3”。当从位置数据“03500”中减去乘以了ID“3”的偏移单位(1000)时，获得值“00500”(3500-(1000×3))。该值用作位置数据。通过以这种方式进行计算，可以获得用于标识标尺211的输送器ID(即，每个输送器201a至201d)以及表示每个输送器201a至201d的位置的位置数据。注意，将偏移单位描述为“1000”，但是偏移单位的值不限于此。
当各标尺211具有相同的长度时，偏移值恒定，例如为“1000”的值。因此，无需存储如表321中的对应关系，就可以获得位置数据和标尺ID(输送器ID)。在这种情况下，从所获得的位置数据中减去偏移单位(1000)，并且重复相减直到相减值变为等于或小于偏移值的数值。然后，相减的重复次数用作标尺ID(输送器ID)。此外，作为相减的结果而获得的值是小于偏移值的数值，其用作位置数据。
在上述实施例中，一种方法是通过从获得的位置数据中减去偏移单位来获得标尺ID和位置数据，但是例如，可以从通过将获得的位置数据除以偏移单位而获得的商和余数获得标尺ID和位置数据。在这种情况下，商对应于标尺ID，余数对应于位置数据。
接下来，将参考图3B描述标尺211之间的长度不同(即偏移值针对每个标尺变化)的情况。图3B是用于说明由包括根据该示例性实施方式的位置检测装置的输送装置进行输送器ID以及位置数据的提取的另一图。在这种情况下，存储标尺ID(输送器ID)和偏移单位之间的对应关系的表322存储在存储器302中。确定器301参考表322来获得标尺ID和位置数据。以这种方式，如果知道每个标尺ID的偏移单位，该偏移单位对应于位置数据范围，则可以从标尺ID和偏移单位获得位置数据。
注意，在以上描述中，已经使用了其中输送器201在输送引导件210上移动的输送装置来描述该示例性实施方式，但是即使当输送器201不在输送引导件210上移动时，输送器ID(标尺ID)和位置数据也可以被提取。例如，当用户用手将输送器201放置在输送引导件210上时，检测器202可以从放置在输送引导件210上的输送器201的标尺中检测绝对数据。因此，可以提取放置在输送引导件210上的输送器201的输送器ID(标尺ID)和位置数据。
根据该示例性实施方式，因为使用了多个标尺，每个标尺均记录嵌入有用于标识标尺的标尺ID的绝对数据，所以可以更高效且有效果地利用数据。另外，无需将标尺ID分配给标尺，就可以根据标尺上记录的绝对数据实现位置检测和标尺标识。此外，通过偏移与标尺ID相对应的偏移值，可以容易且快速地获得表示标尺的位置的位置数据。
[第三示例性实施方式]
接下来，将参考图4描述由包括根据本发明的第三示例性实施方式的位置检测装置的输送装置进行的标尺ID和位置数据的提取。图4是用于说明由包括根据该示例性实施方式的位置检测装置的输送装置进行输送器ID以及位置数据的提取的图。包括根据本示例性实施方式的位置检测装置的输送装置与上述第二示例性实施方式中的输送装置的不同之处在于一个标尺包括多个轨道。其余部件和操作与第二示例性实施方式中的相似。因此，相同的附图标记表示相似的部件和操作，并且将省略其详细描述。
输送装置400包括标尺411a、标尺411b、标尺411c、检测器402a和402a'、检测器402b和402b'以及检测器402c和402c'。
标尺411a包括轨道411a'和411a”。类似地，标尺411b包括轨道411b'和411b”，标尺411c包括轨道411c'和411c”。也就是说，标尺411a、标尺411b和标尺411c中的每一者均包括两个轨道，这些标尺411a、411b和411c附接到输送器(未图示)。
检测器402a检测标尺411a的轨道411a'的绝对数据。检测器402a'检测标尺411a的轨道411a”的绝对数据。在所示的实施例中，检测器402a和检测器402a'中的每一者均检测绝对数据“00450”。
在这种情况下，由检测器402a和402a'检测到的绝对数据之间的差为“0”(00450-00450＝0)。即，在标尺411a中，呈相同布置的绝对数据被记录在轨道411a'和轨道411a”上。
输送装置400提取差(0)作为标尺411a的标尺ID(ID＝0)，并且提取由检测器402a检测到的绝对数据作为表示标尺411a的位置的位置数据(450)。
检测器402b检测标尺411b的轨道411b'的绝对数据。检测器402b'检测标尺411b的轨道411b”的绝对数据。在所示的实施例中，检测器402b检测绝对数据“00450”，并且检测器402b'检测绝对数据“00451”。
在这种情况下，由检测器402b'检测到的绝对数据(00451)与由检测器402b检测到的绝对数据(00450)之差为“1”(00451-00450＝1)。即，在标尺411b中，在与轨道411b”上的位置相同的位置处记录在轨道411b'上的绝对数据被偏移“1”。
输送装置400提取差(1)作为标尺411b的标尺ID(ID＝1)，并且提取由检测器402b检测到的绝对数据作为表示标尺411b的位置的位置数据(450)。
另外，检测器402c检测标尺411c的轨道411c'的绝对数据。检测器402c'检测标尺411c的轨道411c”的绝对数据。在所示的实施例中，检测器402c检测绝对数据“00450”，检测器402c'检测绝对数据“00449”。
在这种情况下，由检测器402c'检测到的绝对数据(00449)与由检测器402c检测到的绝对数据(00450)之间的差为“99999”(00449-00450＝99999：在这种情况下，因为绝对数据是5位数据，所以差值不是1，而是这样的值)。即，在标尺411c中，在与轨道411c”上的位置相同的位置处记录在轨道411c'上的绝对数据被偏移“99999”。
输送装置400提取差(99999)作为标尺411c的标尺ID(ID＝99999)，并且提取由检测器402c检测到的绝对数据作为表示标尺411c的位置的位置数据(450)。
以这种方式，通过在各个标尺411a至411c中的轨道之间提供偏移，可以利用轨道之间的偏移值作为各个标尺411a至411c的标尺ID。因此，通过计算各个标尺411a至411c的轨道的绝对数据之间的差，可以容易地提取每个标尺411a至411c的标尺ID。
根据该示例性实施方式，无需复杂的计算就可以实现位置检测和标尺标识。另外，无需复杂的计算就可以标识多个标尺。此外，因为不需要参考表等，所以可以容易且快速地进行位置检测和标尺标识。
[第四示例性实施方式]
接下来，将参考图5A和图5B描述由包括根据本发明的第四示例性实施方式的位置检测装置的输送装置进行的标尺ID和位置数据的提取。图5A是用于说明由包括根据示例性实施方式的位置检测装置的输送装置进行输送器ID以及位置数据的提取的图。图5B是用于说明由包括根据本示例性实施方式的位置检测装置的输送装置进行输送器ID以及位置数据的提取的另一图。包括根据本示例性实施方式的位置检测装置的输送装置与上述第二和第三示例性实施方式的不同之处在于，标尺包括ID区域和位置区域，并且其包括一个检测器。其余部件和操作与第二和第三示例性实施方式中的相似。因此，相同的附图标记表示相似的部件和操作，并且将省略其详细描述。
输送装置500包括：标尺501；检测器502；提取器503；提取器504；保持电路505；和存储器506。
标尺501包括ID区域511和513以及位置区域512。ID区域511和513中的每一者均是用于嵌入用于标识标尺的标尺ID的数据区域。位置区域512是用于嵌入表示位置的位置数据的数据区域。即，将表示标尺ID的绝对数据记录在ID区域511和513中，将表示位置数据的绝对数据记录在位置区域512中。在所示的实施例中，等于或大于90000的绝对数据(90000至99999的)记录在ID区域511和513中，小于90000的绝对数据(00000至89999)记录在位置区域512中。
参考图5A描述标尺ID的提取。当标尺501的ID区域511和513经过时，检测器502检测记录在ID区域511和513中的绝对数据。然后，将检测到的绝对数据(在所示示例中为“90038”)发送至确定器531。确定器531确定接收到的绝对数据是否等于或大于90000。如果接收到的绝对数据等于或大于90000，则将接收到的绝对数据(90038)发送到提取器504。提取器504的确定器541参考存储在存储器506中的表561，并从接收到的绝对数据确定标尺ID(ID＝3)。保持电路505保持标尺ID(ID＝3)。
接下来，参考图5B描述位置数据的提取。当标尺501的位置区域512经过时，检测器502检测记录在位置区域512中的绝对数据。然后，将检测到的绝对数据(在所示示例中为“00450”)发送至确定器531。确定器531确定接收到的绝对数据是否小于90000。如果接收到的绝对数据小于90000，则输送装置500使用绝对数据(00450)作为表示标尺(输送器)的位置的位置数据。
根据该示例实施方式，可以在不使用多个检测器的情况下实现位置检测和标尺标识两者。另外，可以在不使用多个检测器的情况下标识多个标尺。此外，因为该装置可以包括一个检测器，所以能够实现简单的装置布置。
[第五示例性实施方式]
接下来将参考图6A至图6F描述包括根据本发明的第五示例性实施方式的位置检测装置的处理设备。图6A是用于说明包括根据本示例性实施方式的位置检测装置的处理设备的总体布置的立体图。图6B是用于说明包括根据本示例性实施方式的位置检测装置的处理设备的托盘和托盘更换器的图。包括根据本示例性实施方式的位置检测装置的处理设备与上述第二至第四示例性实施方式的不同之处在于托盘旋转。其余的部件和操作与第二至第四示例性实施方式中的相似。因此，相同的附图标记表示相似的部件和操作，并且将省略其详细描述。
处理设备600包括托盘601和托盘更换器602。待处理的处理目标对象安装在托盘601上。托盘更换器602是用于替换具有安装在其上的处理目标对象的托盘601的机构。当替换托盘601时，将托盘更换器602一次抬起并旋转180°以替换托盘601。以这种方式，在由托盘更换器602顺序地替换托盘601的同时，处理安装在托盘601上的处理目标对象。
图6C示出了用于说明包括根据该示例性实施方式的位置检测装置的处理设备的托盘的结构的侧视图和仰视图。托盘601的底表面上设置有标尺611。此外，托盘601的底表面上设置有卡盘孔612。标尺611是圆形的，并且沿着托盘601的底表面的外周侧设置。嵌入有用于标识标尺611的标尺ID的绝对数据记录在标尺611上。托盘601的底表面上设置有卡盘孔612。处理目标对象安装并固定在托盘601上。注意，设置在托盘601的底表面上的标尺611可以是单轨道标尺611或多轨道标尺611。
图6D是用于说明包括根据本示例性实施方式的位置检测装置的处理设备的分度头的结构的图。卡盘631设置在分度头603的安装台634上，并装配到托盘601的卡盘孔612中。旋转马达633附接到安装台634，并且托盘601与马达633的移动联动地旋转。分度头603上设置有检测器635，并且由检测器635检测设置在托盘601的底表面上的标尺611的绝对数据。处理设备600从检测到的绝对数据中提取标尺ID和角度数据(位置数据)。角度数据是表示托盘601的旋转位置的旋转信息。注意，用于提取标尺ID和角度数据的方法与上述第一至第四示例性实施方式中的方法相同。
图6E是用于说明由包括根据本示例性实施方式的位置检测装置的处理设备进行的托盘的替换的图。首先，处理安装在托盘601(ID 025)上的处理目标对象，并且其上安装有接下来要处理的处理目标对象的托盘601(ID 150)在托盘储料器605上等待。
当完成对安装在托盘601(ID 025)上的处理目标对象的处理时，托盘更换器602抬起已经进行了该处理的托盘601(ID 025)以及要进行接下来的处理的托盘601(ID150)。
当抬起的托盘更换器602旋转时，托盘601(ID 025)被托盘601(ID 150)替换，并且托盘601(ID 150)移动到处理位置。当完成托盘601(ID 025和ID 150)的替换时，托盘更换器602下降并且托盘601(ID 150)被设定在处理位置。这样，完成了托盘601的替换。
图6F是用于说明由包括根据本示例性实施方式的位置检测装置的处理设备来进行多个托盘的替换的图。如图6F中所示，如果在托盘储料器605中设定了等待托盘601(ID024、ID 026和ID 027)，则当完成托盘601(ID 025)的处理时，托盘更换器602自动替换托盘601。因为嵌入有用于标识标尺611的标尺ID的绝对数据记录在设置于托盘601中的标尺611上，所以处理设备600能够获得关于正在处理的托盘601的ID信息以及正在处理的托盘601的角度数据。
根据该示例性实施方式，不仅表示线性位置的位置信息而且表示旋转位置的信息可以被更高效且有效果地利用。另外，无需为标尺分配标尺ID，就可以根据标尺上记录的绝对数据实现位置检测和标尺标识二者。此外，通过偏移与标尺ID相对应的偏移值，可以容易且快速地获得表示标尺的位置的位置数据。
[其他示例性实施方式]
尽管已经参考本发明的示例性实施方式具体示出和描述了本发明，但是本发明不限于这些示例性实施方式。本领域普通技术人员将理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。
上述的第一至第五示例性实施方式也适用于M代码类型的绝对系统。
本申请基于2018年10月26日提交的日本专利特开2018-201752号公报并要求其优先权，该公开的全部内容通过引用结合于此。

Claims (7)

1.一种位置检测装置，该位置检测装置包括：
多个标尺，每个标尺均记录嵌入有用于标识标尺的标尺ID的绝对数据；
检测器，其从所述多个标尺中的每个标尺中检测所述绝对数据；
提取器，其从检测到的所述绝对数据中提取所述标尺ID和表示所述标尺的位置的位置数据。
2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中：
所述多个标尺中的每一个标尺均包括特定的绝对数据，并且
所述提取器包括存储器，该存储器存储所述特定的绝对数据和所述标尺ID之间的对应关系。
3.根据权利要求1或2所述的位置检测装置，其中，所述提取器通过从所述绝对数据偏移与所述标尺ID对应的偏移值来提取所述位置数据。
4.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中：
所述检测器包括至少两个检测器，并且
所述提取器通过比较由所述至少两个检测器检测到的所述绝对数据来提取所述标尺ID。
5.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中：
所述多个标尺中的每一个标尺均包括用于嵌入所述标尺ID的第一数据区域和用于嵌入所述位置数据的第二数据区域，并且
所述提取器使用从所述第一数据区域检测到的所述绝对数据来提取所述标尺ID，并使用从所述第二数据区域检测到的所述绝对数据来提取所述位置数据。
6.根据权利要求5所述的位置检测装置，其中：
所述绝对数据的值包括指示所述第一数据区域和所述第二数据区域之间的差的值，并且
所述位置检测装置还包括确定器，该确定器基于指示所述差的值确定从所述第一数据区域还是从所述第二数据区域读取所述绝对数据。
7.一种输送装置，该输送装置包括：
多个输送器，每个输送器均包括标尺，该标尺记录嵌入有用于标识能移动的输送器的输送器ID的绝对数据；
检测器，其从所述多个输送器中的每一个输送器的所述标尺中检测所述绝对数据；和
提取器，其从检测到的所述绝对数据中提取所述输送器ID和表示所述输送器的位置的位置数据。
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