CN113148592A - 输送系统、加工系统及对工件进行加工以制造物品的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种输送系统、加工系统及对工件进行加工以制造物品的方法。实施例包括:形成输送路径的多个输送模块,输送工件的滑架在该输送路径上行进;以及控制单元,其基于驱动指令来控制滑架在所述多个输送模块上的位置,并且控制单元在基于驱动指令的滑架移动期间对驱动指令进行校正,并使滑架停止。
Description
本申请是申请日为2018年9月25日、申请号为201811114840.5、发明名称为“输送系统及物品的制造方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种滑架输送系统及物品的制造方法,其可以通过在驱动滑架期间改变驱动指令来改变滑架的停止位置。
背景技术
近年来,作为在工业产品的生产线中使用的部件输送系统,存在这样一种输送系统,其中输送线被分成多个控制区,为各个控制区布置控制设备,并且使滑架在控制区之间行进。
通常,上述这种输送系统由控制各控制区的多个下级控制单元和连接到与多个下级控制单元耦合的通信系统的上级控制单元形成。
在日本特开第2013-102562号公报的输送系统中,用于对输送滑架特有的移动误差进行校正的位置校正数据,被预先存储在各个输送滑架中。日本特开第2013-102562号公报公开了一种技术,其中,读取单元然后读取位置校正数据,由此各个电机控制设备使用位置校正数据来控制服务部分之间的电磁体(electromagnet)的电流传导。
然而,在日本特开第2013-102562号公报中公开的技术中,由于对各个滑架进行移动误差校正,因此当输送对象被放置在滑架上的位置存在误差时,会出现难以将滑架停止在期望的目标位置处的问题。而且,当需要通过使用同一滑架传送不同的输送对象并根据输送对象的类型改变位置校正数据时,出现难以改变滑架的停止位置的问题。
发明内容
为了解决上述问题,根据本发明的一个方面的输送系统包括:多个输送模块,其形成输送路径,输送工件的滑架在该输送路径上行进;以及控制单元,其基于驱动指令,控制滑架在所述多个输送模块上的位置,并且控制单元在基于驱动指令的滑架移动期间对驱动指令进行校正,并使滑架停止。
此外,根据本发明的另一方面的输送系统,其包括:由多个输送模块形成的输送路径;在输送路径上移动的滑架;第一下级控制单元,其配设给下级控制单元中的一个,下级控制单元分别配设给所述多个输送模块,并且第一下级控制单元通过第一驱动指令驱动滑架;以及上级控制单元,其控制分别配设给输送模块的下级控制单元,并且第一下级控制单元使用第一驱动指令在滑架移动期间将第一驱动指令切换到第二驱动指令,并使滑架停止。
根据本发明的又一方面的物品的制造方法,其对输送到滑架的工件进行加工以制造物品,所述滑架基于驱动指令而移动,所述制造方法包括:在基于驱动指令的滑架移动期间对该驱动指令进行校正以使滑架停止,并对工件进行加工。
根据本发明的又一方面的输送系统,其包括:输送模块,其形成输送路径,输送工件的多个滑架在该输送路径上行进;控制单元,其控制滑架在输送模块上的位置;以及存储单元,其针对所述多个滑架,存储基于作为基准的、工件的各特定位置的多个移动误差,并且控制单元基于从所述多个移动误差中选择的移动误差来控制各个滑架的位置。
根据本发明的又一方面的物品的制造方法,其对分别输送到多个滑架的工件进行加工以制造物品,所述多个滑架位于由控制单元控制的输送模块上,并且,所述制造方法包括:针对所述多个滑架,控制单元存储,相对于工件的特定位置的多个移动误差,并且基于从所述多个移动误差中选择的移动误差,使滑架停止并对工件进行加工。
根据本发明,即使当滑架上的输送对象的位置偏移时,也可以高精度地将输送对象停止在目标位置处。
根据下面参照附图对示例性实施例的描述,本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1是例示根据本发明第一实施例的具有滑架输送系统的加工系统(processingsystem)的总体构造的框图。
图2是例示根据本发明第一实施例的输送模块、以及控制该输送模块的下级控制单元(lower-level control unit)和上级控制单元(higher-level control unit)的总体构造的框图。
图3A是根据本发明第一实施例的滑架的示意性构造图。
图3B是根据本发明第一实施例的滑架的示意性构造图。
图4A是根据本发明第一实施例的输送对象的示意性构造图。
图4B是根据本发明第一实施例的输送对象的示意性构造图。
图5A是例示根据本发明第一实施例的滑架的输送分布和速度分布以及滑架的移动状态的示意图。
图5B是例示根据本发明第一实施例的滑架的输送分布和速度分布以及滑架的移动状态的示意图。
图5C是例示根据本发明第一实施例的滑架的输送分布和速度分布以及滑架的移动状态的示意图。
图6A是例示根据本发明第一实施例的在输送对象的输送期间的图像拍摄位置和钻孔位置以及滑架停止位置的示意图。
图6B是例示根据本发明第一实施例的在输送对象的输送期间的图像拍摄位置和钻孔位置以及滑架停止位置的示意图。
图7A是例示根据本发明第一实施例的当需要分布改变时相对于输送对象的图像拍摄位置和加工位置(processing position)与滑架停止位置的关系的示意图。
图7B是例示根据本发明第一实施例的当需要分布改变时相对于输送对象的图像拍摄位置和加工位置与滑架停止位置的关系的示意图。
图7C是例示根据本发明第一实施例的当需要分布改变时相对于输送对象的图像拍摄位置和加工位置与滑架停止位置的关系的示意图。
图8是例示根据本发明第一实施例的滑架输送和分布改变处理的序列图。
图9中的(A)是例示根据本发明第一实施例的输送分布和速度分布的改变结果的示意图。
图9中的(B)是例示根据本发明第一实施例的输送分布和速度分布的改变结果的示意图。
图9中的(C)是例示根据本发明第一实施例的输送分布和速度分布的改变结果的示意图。
图10A是例示根据本发明第一实施例的当需要分布改变时相对于输送对象的图像拍摄位置和加工位置与滑架停止位置的关系的另一示例的示意图。
图10B是例示根据本发明第一实施例的当需要分布改变时相对于输送对象的图像拍摄位置和加工位置与滑架停止位置的关系的另一示例的示意图。
图10C是例示根据本发明第一实施例的当需要分布改变时相对于输送对象的图像拍摄位置和加工位置与滑架停止位置的关系的另一示例的示意图。
图11A是例示根据本发明第一实施例的输送分布和速度分布的改变结果的另一示例的示意图。
图11B是例示根据本发明第一实施例的输送分布和速度分布的改变结果的另一示例的示意图。
图11C是例示根据本发明第一实施例的输送分布和速度分布的改变结果的另一示例的示意图。
图12A是例示根据本发明第一实施例的输送分布和速度分布的改变结果的另一示例的示意图。
图12B是例示根据本发明第一实施例的输送分布和速度分布的改变结果的另一示例的示意图。
图12C是例示根据本发明第一实施例的输送分布和速度分布的改变结果的另一示例的示意图。
图13A是例示根据本发明第二实施例的滑架的输送分布和速度分布以及滑架的移动状态的示意图。
图13B是例示根据本发明第二实施例的滑架的输送分布和速度分布以及滑架的移动状态的示意图。
图13C是例示根据本发明第二实施例的滑架的输送分布和速度分布以及滑架的移动状态的示意图。
图14是例示根据本发明第二实施例的输送模块中的滑架的输送分布改变之前和之后的位置关系的示意图。
图15A是例示根据本发明第二实施例的输送分布和速度分布的改变结果的示意图。
图15B是例示根据本发明第二实施例的输送分布和速度分布的改变结果的示意图。
图15C是例示根据本发明第二实施例的输送分布和速度分布的改变结果的示意图。
图16是例示根据本发明第三实施例的输送模块以及进行该输送模块的控制的下级控制单元和上级控制单元的总体构造的框图。
图17A是例示根据本发明第三实施例的速度分布的改变结果的示意图。
图17B是例示根据本发明第三实施例的速度分布的改变结果的示意图。
图17C是例示根据本发明第三实施例的速度分布的改变结果的示意图。
图18A是例示根据本发明第四实施例的包括输送系统的加工系统的构造的示意图。
图18B是例示根据本发明第四实施例的包括输送系统的加工系统的构造的示意图。
图18C是例示根据本发明第四实施例的包括输送系统的加工系统的构造的示意图。
图19是例示根据本发明第四实施例的包括输送系统的加工系统的构造的示意图。
图20是例示根据本发明第四实施例的输送系统的控制构造的框图。
图21是例示根据本发明第四实施例的输送系统中的滑架的输送控制的流程图。
图22是例示根据本发明第四实施例的输送系统和位置测量机的示意图。
图23A是例示根据本发明第四实施例的输送系统中的由位置测量机测量的移动误差的示意图。
图23B是例示根据本发明第四实施例的输送系统中的由位置测量机测量的移动误差的示意图。
图23C是例示根据本发明第四实施例的输送系统中的由位置测量机测量的移动误差的示意图。
图23D是例示根据本发明第四实施例的输送系统中的由位置测量机测量的移动误差的示意图。
图24是例示在根据本发明第四实施例的输送系统中校正移动误差之后的状态的示意图。
图25是例示根据本发明第四实施例的用于计算输送系统中的目标停止位置的移动误差的示例的示意图。
图26是例示根据本发明第五实施例的包括输送系统的加工系统的整个构造的示意图。
图27A是例示根据本发明第五实施例的输送模块的构造的示意图。
图27B是例示根据本发明第五实施例的输送模块的构造的示意图。
图28是例示根据本发明第五实施例的滑架输送系统的结构的框图。
图29A是例示根据本发明第五实施例的使用测量夹具测量输送模块特有的滑架移动误差的状态的示意图。
图29B是例示根据本发明第五实施例的使用测量夹具测量输送模块特有的滑架移动误差的状态的示意图。
图30是例示根据本发明第五实施例的输送模块中的滑架的定位方法的示意图。
图31A是例示根据本发明第六实施例的使用激光干涉仪测量输送模块特有的滑架移动误差的状态的示意图。
图31B是例示根据本发明第六实施例的输送模块特有的滑架移动误差的示意图。
图32是例示根据本发明第七实施例的测量输送模块中的编码器的附接误差的状态的示意图。
图33是例示滑架的标尺的附接误差的示意图。
具体实施方式
现在将根据附图详细地描述本发明的优选实施例。
第一实施例
下面将通过使用图1和图2描述根据本发明第一实施例的滑架输送系统和滑架输送系统的控制方法。
图1是例示根据本实施例的具有滑架输送系统100的加工系统1的总体构造的框图。图2是例示滑架输送系统100的提取部分的图,并且例示了根据本实施例的输送模块101a、控制输送模块101a的下级控制单元102a、和上级控制单元103的总体构造。
在图1中所示的加工系统1中,摄像设备107和加工机108以预定间隔安装,对由滑架输送系统100输送的输送对象106进行加工。虽然根据本实施例的加工机108被例示为对输送对象106进行钻孔和处理的钻孔机作为示例,但不限于此,它可以是诸如对输送对象106进行加工的加工机等的任何机器。
滑架输送系统100由多个输送模块101、下级控制单元102、上级控制单元103、处理控制器(process controller)104和滑架105形成,输送对象106安装在滑架105上。这里为了简化图示,通过提取五个输送模块101a至101e、五个下级控制单元102a至102e和一个滑架105来描述图1中所示的滑架输送系统100,然而,输送模块101的数量、下级控制单元102的数量和滑架105的数量不限于此。此外,下级控制单元102、上级控制单元103和处理控制器104可以是单个控制单元。
本实施例将在以下定义中描述:与滑架105的输送方向平行的方向被定义为X轴,与其上放置有输送模块101的框架垂直的方向被定义为Z轴,并且,与X轴和Z轴正交的轴是Y轴。
输送模块101a至101e是在框架207上彼此连接以形成输送路径的模块,并且滑架105沿着输送模块101a至101e移动。稍后将描述输送模块101a至101e的详细构造。
下级控制单元102a至102e经由网络可通信地连接到上级控制单元103。此外,从上级控制单元103获取的驱动指令存储在存储器215中。然后,基于所获取的驱动指令控制要连接的输送模块101a至101e,并且对输送模块101a至101e上的滑架105进行驱动控制。
上级控制单元103向下级控制单元102a至102e输出驱动指令。
处理控制器104控制上级控制单元103、摄像设备107和加工机108。根据从摄像设备(其可以被称为状态检测单元)107获取的检测结果(例如,拍摄图像)来检测滑架上的输送对象的索引位置,将到滑架的基准位置的索引位置输出到上级控制单元103。也就是说,从来自摄像设备的拍摄图像计算出的滑架的基准位置与输送对象的索引位置之间的差分,或者滑架的基准位置与输送对象的索引位置之间的差分跟基准值的差分,被输出到控制器单元。
滑架105响应于从输送模块101a至101e接收到动力而沿着输送模块101a至101e移动。
输送对象106沿着输送模块101a至101e移动,同时由滑架105的输送物品保持机构206保持。
摄像设备107拍摄滑架105上的输送对象106的图像。优选的是,设置视角以能够拍摄整个输送对象。此外,传感器(未例示)布置在滑架105中的预定位置处,并且指示滑架已经通过的值通过传感器输出到处理控制器104。处理控制器104被设置为获取输出传感器值并输出指令以开始摄像设备的拍摄。拍摄的定时与滑架105的位置经由处理控制器104以这种方式同步。拍摄的图像被输出到处理控制器104。
注意,实施例不限于上述方法,只要可以在滑架105位于特定位置(particularposition)的定时测量输送对象的位置即可。例如,可以采用这样的方法,该方法利用从距离传感器(未例示)获得的距离数据来验证输送对象的形状,并且在滑架105到达特定位置的定时测量位置。
作为钻孔机的加工机108基于从处理控制器104获取的驱动信息(来自处理控制器104的指令)对由滑架输送的输送对象106进行钻孔并制造物品。在根据本实施例的滑架输送系统100中,将例示,布置在输送对象106上的索引位置是加工位置的示例。也就是说,输送对象106的索引被配设在要由加工机108钻孔的位置,并且下级控制单元102控制输送模块101,使得滑架105位于索引位置,即位于要由加工机108钻孔的位置。虽然在本实施例中描述了索引位置是加工位置的示例,但是可以从索引位置计算加工位置,并且可以对计算出的加工位置进行钻孔。
图2例示了根据本实施例的输送模块101a、控制输送模块101a的下级控制单元102a和上级控制单元103的示意图。
输送模块101具有附接至模块壳体201的编码器202a至202c、线圈组203、导轨204和框架207,并且输送模块101连接至下级控制单元102。
编码器202附接到模块壳体201,以与滑架105的标尺301具有恒定的间隙,并且编码器202可通信地连接到下级控制单元102。这里,编码器202按间隔附接,以能够检测位于输送模块101上的任何位置处的滑架105。
此外,各个编码器202读取标尺301的图案,由此检测滑架105的X方向的位置(位置X)作为与编码器202的相对位置,并将关于滑架105的位置信息输出到下级控制单元102。此外,各个下级控制单元102经由网络与上级控制单元103传送信息,并将来自编码器202等的关于滑架105的位置信息发送到上级控制单元103。
在本实施例中,滑架105的中心坐标的位置在此被假定为关于滑架105的位置信息。
此外,编码器的数量和附接位置可以根据滑架长度、输送模块长度、滑架的位置检测精度等适当地改变。
下级控制单元102a由输入/输出单元210、电流控制单元211、分布校正单元(也称为驱动指令校正单元)212、位置检测单元213、中央处理单元(CPU)214和存储器215形成。
输入/输出单元210从上级控制单元103获取用于滑架105的控制指令。此外,来自下级控制单元102的各个功能单元的处理结果被输出到上级控制单元103。
电流控制单元211连接到电源(未例示),控制施加到服务输送模块101的线圈组203的电流量,并调整永磁体303与线圈组203之间产生的电磁力。这使得下级控制单元102能够以预定速度输送滑架105以在预定位置处停止。
分布校正单元212校正输送分布,使得索引位于要由加工机108钻孔的位置处。分布校正单元212将在后面详细描述。
位置检测单元213根据来自服务输送模块101的编码器202的输出和编码器202的位置来计算滑架105在服务输送模块101上的位置。
CPU 214控制包括在下级控制单元102中的各个功能单元。具体地,存储在存储器215中的程序被扩展到诸如随机存取存储器(RAM)的工作存储器(未例示)并由CPU 214执行,由此控制上述各个功能单元。注意,虽然在本实施例中由专用电路实现,但是上述各个功能单元可以实现为CPU 214的操作。在这种情况下,存储在存储器215中的程序包括上述的各个功能单元的功能。
存储器215存储在下级控制单元102的各个功能单元中使用的控制参数或由CPU214执行的下级控制单元102的控制程序。
上级控制单元103由输入/输出单元220、位置差分计算单元221、分布生成单元(也称为驱动指令设置单元)222、CPU 223和存储器224形成。
输入/输出单元220将作为用于滑架105的驱动指令的输送分布输出到下级控制单元102。此外,从处理控制器104获取由摄像设备107拍摄的图像。
位置差分计算单元221根据从处理控制器104获取的由摄像设备107拍摄的图像的索引位置与预先存储在存储器224中的索引的基准位置之间的差分,来计算输送对象106的位置偏移。
分布生成单元222生成从处理控制器104获取的、在相同定时同时发送到多个下级控制单元102中的全部或一些的驱动指令(输送分布)。稍后将详细描述分布生成单元222。
CPU 223控制包括在上级控制单元103中的各个功能单元。详细操作与CPU 214的操作相同。
存储器224存储,上级控制单元103的各个功能单元中使用的控制参数或由CPU223执行的上级控制单元103的控制程序。
图3A和图3B例示了滑架105的总体构造。滑架105具有顶板205、输送物品保持机构206、标尺301、永磁体支架302、多个永磁体303、标尺支架304和引导块305。
输送物品保持机构206、永磁体支架302、标尺支架304和引导块305附接到顶板205。多个永磁体303附接到永磁体支架302的两侧。注意,多个永磁体303可以附接到永磁体支架302的一侧。此外,标尺301附接到标尺支架304,并且输送物品保持机构206将输送对象保持在顶板205上。
滑架105由相对于附接到模块壳体201的线圈组203产生的电磁力驱动,并且沿着由多个输送模块形成的输送路径(X轴)输送。此时,滑架105的引导块305沿着输送模块101的导轨204移动。注意,如下述的图6A和图6B所示,滑架105的X方向的尺寸为2SX,且Y方向的尺寸为2SY(以下,被表示为2SX×2SY)。图4A和图4B例示了本实施例中的输送对象106的总体构造。
在本实施例中,处理两种类型的输送对象。图4A中例示的输送对象400(以下称为输送对象A)具有2WX×2WY的尺寸并且具有指示加工位置的索引401。注意,由于Z方向上的特征不是本实施例的主题,因此将省略其描述。
此外,当输送对象A的中心坐标是(0,0)时,索引401位于(XS1,0)。
另一方面,图4B中所示的输送对象410(以下称为输送对象B)具有2Lx×2Ly的尺寸并且具有指示加工位置的索引411。当输送对象B的中心坐标是(0,0)时,索引411位于(XS2,0)。
接下来,将描述当图像拍摄位置、加工位置和滑架停止位置的关系处于基准输送状态时的输送分布生成处理。
图5A是例示滑架105从由输送模块101a的编码器202b检测到的位置X1到由输送模块101d的编码器202b检测到的位置X4的移动的总体示意图。摄像设备107安装在位置X2处,并且,加工机108安装在位置X3处。
这里,位置X1、X2、X3和X4是在输送模块101a至101d共用的单个坐标系(下文中,称为公共坐标)中观察的位置。此外,输送模块101a、101b、101c和101d内的坐标(以下称为模块坐标)被表示为Xa、Xb、Xc和Xd。此外,各模块坐标的原点被表示为Xa=0a、Xb=0b、Xc=0c和Xd=0d,其是模块坐标内的中心坐标。
注意,输送模块101的编码器202a至202c附接到模块壳体201,以与滑架105的标尺301具有恒定的间隙。在本实施例中,编码器202a至202c附接在这样的位置和间隔处,使得当滑架105位于输送模块101上的任何位置时,可以检测滑架105。
这里,滑架移动开始位置X1位于模块坐标Xa1=0a处,并且摄像设备位置(图像拍摄位置)X2位于模块坐标Xb1=0b处。此时,在基准输送状态的情况下,滑架停止位置X4位于模块坐标Xd2=0d处,并且加工机位置(加工位置)X3位于模块坐标Xd1=-XS1处。注意,在滑架输送期间不需要通过分布改变来校正停止位置的状态被定义为基准输送状态。
图5B例示了滑架105的输送分布501,其中水平轴表示滑架105的X位置,而竖直轴表示时间t。输送分布501是用于由多个下级控制单元102a至102d进行的驱动控制的分布,其中滑架105从停止状态开始移动,然后再次停止。
首先,滑架105在时刻t0从停止状态开始移动,在时刻t1达到速度v1(大于v0),然后在时刻t2到达两个输送模块101a与101b之间的边界。
在时刻t2进入输送模块101b之后,滑架105在时刻t3到达两个输送模块101b与101c之间的边界,同时保持速度v1。
在时刻t3进入输送模块101c之后,滑架105在时刻t4到达两个输送模块101c与101d之间的边界,同时保持速度v1。
然后,滑架105在保持速度v1的同时进入输送模块101d,在时刻t5开始减速,并在时刻t6停止在位置X4处。
注意,图5B中的点501a至501d分别指示在时刻t0、t1、t5和t6处滑架105的输送路径上的位置X。
图5C例示了滑架105的速度分布510,其中水平轴表示滑架105的速度v,而竖直轴表示时间t。速度分布510是表示在滑架105的输送分布501的时刻t0到时刻t6中的各个时刻处的滑架105的速度v的分布。
根据输送分布501和速度分布510,滑架105在时刻t0从位置X1开始以速度v0操作,在时刻t1达到速度v1,在时刻t5开始减速,然后在时刻t6停止在位置X4处。
在本实施例中,用户创建例示速度分布510的曲线图并将其设置到处理控制器104中。注意,设置数据不限于此。例如,列出表示时间和速度的值的组合的文件可以被加载到处理控制器104。
然后,处理控制器104将速度分布510输出到上级控制单元103,并且上级控制单元103根据速度分布510生成输送分布501。
图6A和图6B是例示在输送对象A的输送期间的摄像位置和加工位置、以及滑架停止位置的基准输送状态的总体示意图。输送对象A由输送物品保持机构206保持,其中滑架105的中心位置与输送对象A的中心位置相匹配。请注意,为了简化图示,假设Y坐标始终为0。此外,通过使用滑架端和输送对象A的端的位置来进行滑架位置的校正。
首先,响应于滑架105到达位置X2,摄像设备107拍摄滑架105的图像。此时,滑架的测量点是位于XY坐标的正方向的滑架端601。在基准输送状态中,由于滑架的尺寸是2Sx×2Sy,所以滑架端601的位置是(Sx,Sy)。另一方面,输送对象A的测量点是位于X-Y坐标的正方向上的输送对象A端602。由于输送对象A的尺寸是2Wx×2Wy,所以输送对象A端602的位置是(Wx,Wy)。
当滑架端601和输送对象A端602处于基准输送状态时的位置差分(Xbase,Ybase)通过下式(1)和(2)计算。
Xbase = Sx – Wx … (1)
Ybase = Sy – Wy … (2)
当存在满足式(1)和(2)的位置差分时,由于当滑架105停止在位置X4处时加工机位置X3位于模块坐标Xd1=-XS1的位置处,因此不需要作为本实施例的主题的分布的改变。
接下来,将描述本实施例中的分布改变处理。
图7A至图7C例示了示意图,其例示了在需要分布改变时针对输送对象A的摄像设备位置X2、加工机位置X3、分布改变之前的滑架停止位置X4和分布改变之后的滑架停止位置X’4的关系。在输送对象A的中心位置从滑架的中心位置偏移ΔX的状态下,由输送物品保持机构206保持输送对象A。
首先,类似于不改变分布的情况,响应于滑架105到达位置X2,摄像设备107拍摄滑架105的图像。以与不改变分布的情况相同的方式,滑架端601的位置是(Sx,Sy)。
另一方面,输送对象A端612的位置由(W’x,W’y)表达,滑架端601与输送对象A端612之间的位置差分(Xdiff,Ydiff)通过下式(3)和(4)计算。
Xdiff=Sx–W’x…(3)
Ydiff=Sy–W’y…(4)
当图5B中所示的输送分布501应用于滑架105时,滑架105停止,使得滑架的中心位置是位置X4,如图7B所示。此时,索引401停止在从图6A和图6B的加工位置和滑架停止位置的基准输送状态中的索引401的位置偏移ΔX的位置处。在这种状态下,加工机108不能对索引401的点进行钻孔。
因此,为了使滑架105停止在能够对索引401的点进行钻孔的位置处,下级控制单元102d改变输送分布501。
在本实施例中,通过使用当滑架端601和输送对象A端602处于基准输送状态时的位置差分(Xbase,Ybase)、以及滑架端601与输送对象A端612之间的位置差分(Xdiff,Ydiff),来进行停止位置的改变。
具体地,通过如式(5)和(6)所表达的、上述的位置差分Xbase与Xdiff之间的差分ΔX以及ΔY,来校正滑架停止位置。结果,滑架停止位置从位置X4变为位置X’4,这使得能够对索引401的点进行钻孔。
ΔX=Xbase-Xdiff…(5)
ΔY=Ybase-Ydiff…(6)
图8例示了序列图,其例示了滑架输送处理和输送分布501的改变处理。注意,该序列图是涉及使滑架105停止的输送模块101d上的处理的一部分。
首先,接通电源(未例示)以启动包括滑架输送系统100的加工系统1。
输送模块101的编码器202a和202b读取滑架105的标尺301的图案,并检测滑架105的X方向上的位置作为与编码器202a和202b的相对位置(S801)。
然后将上述相对位置输出到下级控制单元102(S802)。
下级控制单元102的位置检测单元213基于相对位置来计算指示滑架位于输送模块101上的位置(S803)。
下级控制单元102将滑架位置信息输出到上级控制单元103(S804)。
注意,总是以规则间隔进行S801至S804。
处理控制器104将速度分布510输出到上级控制单元103(S805)。
上级控制单元103根据所获取的速度分布510生成输送分布501(S806)。
上级控制单元103将所生成的输送分布501划分为由各个下级控制单元102服务的输送分布501,并经由输入/输出单元220将划分的输送分布501输出到下级控制单元102的输入/输出单元210(S807)。
下控制单元102将从上级控制单元103获取的输送分布501存储在存储器215中。然后,电流控制单元211从输送分布501确定控制电流(S808)。此时,虽然下级控制单元102b至102d已经接收到输送分布501,但是,由于滑架105没有进入对应的输送模块101b至101d,所以下级控制单元102b至102d不进行输送控制。
下级控制单元102a的电流控制单元211将计算出的控制电流施加到线圈组203(S809)。由此,滑架105沿输送模块101b所在的方向(+X方向)输送(S810)。
然后,当滑架105行进到输送模块101a与101b之间的边界并且输送模块101b的编码器202a读取滑架105的标尺时,下级控制单元102b开始输送控制。下级控制单元102b将存储在存储器215中的输送分布501应用到滑架105,并沿输送模块101c所在的方向输送滑架105。
另一方面,处理控制器104在每次预期滑架105到达从速度分布510计算的位置X2时操作摄像设备107,并拍摄滑架105的图像。然后,将拍摄的图像经由处理控制器104输出到上级控制单元103(S811)。
位置差分计算单元221获取预先存储在存储器224中的位置差分(Xbase,Ybase),对于滑架端601和输送对象A端602处于基准输送状态的情况,位置差分计算单元221进一步从步骤S811中获取的拍摄图像中检测滑架端601与输送对象A端612(Xdiff,Ydiff)之间的位置差分,然后计算上述的位置差分Xbase与Xdiff之间的差分ΔX(S812)。
然后将计算的差分ΔX输出到下级控制单元102d(S813)。
接下来,分布校正单元212改变输送分布501,以将滑架105停止在能够对索引401的点进行钻孔的位置X’4处,如图7C所示(S814)。
在本实施例中,如图9中的(A)至(C)所示,指示在t6处滑架105的输送路径上的位置X的501d变为901b。此时的输送分布被改变,使得滑架开始减速的位置从501c到901a改变了ΔX,以在减速期间具有恒定的加速度。
注意,从501c到901b的输送分布的改变方案不限于上述,只要设置使得不存在速度改变的不连续点并且没有系统不能被容忍的减速度值即可。
然后,使用包括校正位置901b的输送分布501来计算控制电流(S815)。
然后,下级控制单元102d的电流控制单元211将计算出的控制电流施加到线圈组203(S816)。
最后,滑架由施加的电流驱动,由此滑架停止位置从X4变为X’4,这使得加工机108能够对索引401的点进行钻孔(S817)。
接下来,描述图4A和图4B中所示的输送对象A和B被混合并被输送的情况。在本实施例中,不依赖于输送对象类型的滑架共用的输送分布被设置给滑架105。由图5B中所示的501a到501d指示的输送分布501用于滑架共用的输送分布。此外,使用输送对象A的索引401的位置和输送对象B的索引411的位置来校正滑架位置。
图10A至图10C例示了示意图,其例示了图像拍摄位置、对输送对象B的加工位置和滑架停止位置的关系。注意,输送对象B由输送物品保持机构206保持,其中滑架105的中心位置与输送对象B的中心位置匹配。
首先,当滑架105到达位置X2时,摄像设备107拍摄滑架105的图像。此时,输送对象B的索引位置是(Xs2,0)。
如图6A和图6B中所示,输送对象A在基准输送状态中的索引位置是(Xs1,0)。因此,通过下式(7)计算输送对象A的索引位置与输送对象B的索引位置之间的差分ΔX’。
ΔX’=XS1–XS2…(7)
接下来,分布校正单元212校正输送分布501,使得滑架105的停止位置X4到位置X”4改变了ΔX’,如图10C所示。当输送分布501没有改变时,加工位置和索引411彼此偏移,如图10B所示。在本实施例中,如图11A至图11C所示,指示在t6处滑架105的输送路径上的位置的501d变为1101b。此时的输送分布被改变,使得滑架开始减速的位置从501c到1101a改变了ΔX’,以在减速期间具有恒定的加速度。
结果,加工机108能够对索引411的点进行钻孔。
此外,当识别输送对象的信息被添加到速度分布以识别输送对象时,可以基于输送对象设置输送基本模式。结果,本发明还可以应用于这样的情况,其中,加工系统1在基于输送对象改变输送速度的情况下被操作。
此外,虽然在本实施例中在下级控制单元102中配设了分布校正单元212并且改变了输送分布501,但是改变分布的功能单元不限于此。例如,可以将分布校正单元配设给上级控制单元103。在这种情况下,改变从处理控制器104获取的速度分布510。在本实施例的情况下,可以通过将图9中的(C)的速度分布510a改变为910a或者将图11C的速度分布510a改变为1110a来改变停止位置。
此外,虽然在本实施例中下级控制单元102和输送模块101一对一地连接,但是实施例不限于此。下级控制单元102可以控制多个输送模块101。可以通过根据连接到下级控制单元102的输送模块101的数量增加各功能单元的数量来解决这种情况。
如上所述,当输送对象的保持位置不同或者当输送不同的输送对象时,可以通过在滑架移动期间校正滑架的停止位置来对输送对象的预定位置进行加工处理。
接下来,将描述当在加工机108中发生异常时的分布改变处理。
在本说明书中,上级控制单元103的分布生成单元222具有分布校正功能并且改变从处理控制器104获取的速度分布。从处理控制器104获取的速度分布是图5C所示的速度分布510。此外,速度分布被保持在存储器224中,直到完成滑架输送。
首先,处理控制器104检测到在加工机108中发生异常。处理控制器104然后向上级控制单元103输出指示检测到异常的信号(以下称为异常信号)。
接下来,一旦上级控制单元103的输入/输出单元220从处理控制器104获取异常信号,上级控制单元103的CPU 223就在分布生成单元222中进行分布改变处理。
首先,CPU 223从存储器224读出当前进行的速度分布510,并将其输出到分布生成单元222。
接下来,从当前正在移动的滑架的位置,分布生成单元222知道滑架在速度分布上的哪个点处被输送。在本描述中,如图12B所示,获取异常信号的时间是Terr,并且当获取异常信号时,速度分布510上的点1211a用于输送滑架。
接下来,生成其中滑架的停止位置Xstop改变的速度分布和输送分布。在本描述中,改变速度分布510,使得当从Terr经过分布生成所需的时间段时,从时间Tapp改变输送分布。具体地,滑架输送速度从速度分布上的对应于时间Tapp的点1211b改变,以生成速度分布1210,其中滑架停止的时间被改变为Tstop。在本描述中,生成其中滑架停止的时间满足式(8)的速度分布。
Tstop–Tapp=t6-t5…(8)
如图12B所示,根据速度分布1210生成的输送分布是这样的输送分布,其中位置501d变为1201b,使得滑架停止在位置Xstop1处。
接下来,将生成的输送分布输出到下级控制单元102a到102e。
注意,可以生成速度分布,以不将滑架的停止完成时间从基准输送状态的停止完成时间改变。在这种情况下,从速度分布1210生成的输送分布生成这样的速度分布1220,其中位置501d变为1201c,使得滑架停止在位置Xstop2处。
注意,当在加工机108中发生异常时,可以预先教导滑架停止的位置Xstop1。
如上所述,即使在加工系统1内发生操作异常时,也可以在滑架移动期间将滑架的停止位置改变到输送模块之外。
第二实施例
下面将描述根据本发明第二实施例的滑架输送系统和滑架输送系统的控制方法。
在本实施例中,将描述当输送两个滑架时的分布改变处理。注意,将省略与第一实施例的描述重复的描述。
具有根据本实施例的滑架输送系统的加工系统的总体构造与图1所示的加工系统相同。此外,输送模块和滑架的构造也与第一实施例中的构造相同。与第一实施例的不同之处在于分布校正单元212中的处理。
分布校正单元212校正施加到各个滑架的输送分布。与第一实施例的不同之处在于,参照所有的待控制的滑架的输送分布来改变输送分布。
图13A至图13C是滑架1350和滑架1351的滑架移动的总体示意图。在本实施例中,如图13A所示,滑架1350从输送模块101a上的位置X1移动到输送模块101d上的位置X4。此外,滑架1351从输送模块101a上的位置X5移动到输送模块101d上的位置X6。注意,输送对象是图4A中所示的输送对象A。
接下来,图13B例示了当进行图13A中公开的滑架移动时对应于滑架1350和1351的输送分布1301和1321。此外,图13C例示了对应于滑架1350和1351的速度分布1310和1330。
类似地,在第一实施例中,现在考虑将输送对象A的保持位置偏移ΔX的情况。
图14是例示在输送模块101d中的滑架1350和1351的输送分布改变之前和之后的位置关系的示意图。输送分布1301和1321存储在控制输送模块101d的下级控制单元102d的存储器215中,以按照进入输送模块101d的滑架的顺序施加输送分布。
如图14所示,输送分布以与第一实施例中相同的方式改变,以具有改变后的位置X’4,在位置X’4加工机108对索引401的点进行钻孔。此时,由于滑架1350和滑架1351的长度是Sx,所以不满足下式(9)的位置X6导致滑架的碰撞。
X6+Sx=X’4–Sx…(9)
因此,还需要改变滑架1351的输送分布,以将位置X6改变到位置X’6。
图15A至图15C例示了改变之前和之后的输送分布和速度分布。滑架1350的输送分布1301的停止位置从1301d变为1501a,由此滑架停止,使得索引401位于加工机位置X3处。然后,当不满足式(9)时,滑架1351的输送分布1321的停止位置从1321d变为1521a。结果,未改变的位置X6变为改变后的位置X’6,可以防止滑架的碰撞。
此外,当通过上级控制单元103改变速度分布时,图14的滑架1250的速度分布1210a变为1410a。此外,滑架1251的速度分布1230a变为1430a,可以防止滑架的碰撞。
如上所述,即使当输送多个滑架时,也可以将滑架改变到停止期望位置并处理输送对象的预定位置。
第三实施例
下面将描述根据本发明第三实施例的滑架输送系统和滑架输送系统的控制方法。
在本实施例中,将描述根据指示输送单个滑架时的输送模式的输送信息的分布改变处理。注意,使用第一实施例中的图5C中所示的速度分布510来输送滑架105。
首先,在根据本实施例的加工系统中,第一实施例中描述的加工系统1中的摄像设备107安装在用于拍摄输送模块101a的图像的位置处。摄像设备107的安装位置和滑架105停止的位置彼此相同。
此外,除了速度分布的设置之外,用户还将输送模式设置给第一实施例的处理控制器104。在本实施例中,用户从四种类型的正常输送模式(正常模式)、加速保持模式、最大速度保持模式和低负载模式中选择和设置输送模式。此外,输送模式经由处理控制器104作为输送模式信息存储在上级控制单元1601的存储器224中。除上述之外的块与第一实施例中的块相同。此外,稍后将描述各个输送模式。
接下来,图16例示了根据本实施例的输送模块101a和控制输送模块101a的下级控制单元1600和上级控制单元1601的总体构造。
下级控制单元1600具有从第一实施例中描述的下级控制单元102省略分布校正单元212的构造。各个功能单元的功能与第一实施例中描述的下级控制单元102的功能相同。
除了第一实施例中描述的上级控制单元103的部件之外,上级控制单元1601还具有输送对象确定单元1602和分布校正单元1603。
输送对象确定单元1602根据由摄像设备107拍摄并经由处理控制器104获取的图像,确定由滑架105输送的输送对象。在本实施例中,确定输送对象A、输送对象B和无输送对象中的任何一个。
分布校正单元1603根据输送对象确定单元1602的确定结果和存储在存储器224中的输送模式信息来改变从处理控制器104获取的速度分布。
图17A至图17C例示了本实施例中的速度分布的改变结果。图17A至图17C中的各个中例示的速度分布510是设置正常输送模式时的速度分布。
图17A例示了最大速度保持模式下的速度分布1701。在最大速度保持为v1的同时改变速度分布的斜率,由此改变加速度。当选择最大速度保持模式时,根据输送对象A和输送对象B的确定结果改变速度分布,并且使得根据输送对象的重量能够有稳定的输送。
图17B例示了加速保持模式下的速度分布1702。在保持速度分布的斜率的同时最大速度从v1变为v2,由此在保持加速度的同时改变最大速度。当选择加速保持模式时,根据输送对象的存在或不存在改变速度分布。当没有输送对象时,速度分布被改变,这可以减少输送系统的节拍。
图17C例示了低负载模式下的速度分布1703。加速度(速度分布的斜率)和最大速度减小,使得输送系统满足可容许的输送限制时间Th。结果,可以减小输送模块的各个功能块的负载,例如导致线圈的寿命更长。
注意,在分布改变之前和之后,由上述速度分布表示的梯形的面积不会改变,并且由此改变速度分布,使得滑架的停止位置不改变。
如上所述,可以根据输送模式和输送对象的类型来改变驱动分布。结果,除了在滑架停止期间之外,可以改变驱动分布,并且可以沿着系统要求进行滑架输送。
第四实施例
尽管在第一至第三实施例中例示了在滑架移动期间摄像设备拍摄输送对象以校正输送对象在滑架上的位置偏移的示例,但是在本实施例中将例示基于预先计算的数据来校正滑架上的输送对象的位置偏移的示例。
首先,将通过使用图18A至图19来描述根据本实施例的包括输送系统的加工系统的构造。图18A至图18C是例示根据本实施例的加工系统的构造的示意图,该加工系统包括输送路径、滑架、处理装置等。图18A是俯视图,图18B是侧视图,图18C是正视图。图19是例示根据本实施例的包括输送系统的加工系统的构造的框图。
如图18A至图18C中所示,根据本实施例的加工系统2010具有输送路径3000、滑架2001和处理装置2200。此外,加工系统2010具有读取器/写入器2108、输送控制器2100和处理控制器2201(参见图19)。加工系统2010包括输送待处理的工件2005的输送系统2012。输送系统2012具有形成输送路径3000的输送模块2110、滑架2001、读取器/写入器2108和输送控制器2100。在图18A和图18B中,两个滑架2001a和2001b,即输送工件2005a的滑架2001a和输送工件2005b的滑架2001b被例示为滑架2001。此外,三个输送模块2110a、2110b和2110c被例示为输送模块2110。此外,两个处理装置2200a和2200b被例示为处理装置2200。
现在定义加工系统2010中的坐标轴。首先,X轴被定义为滑架2001水平移动的移动方向。此外,Z轴被定义为竖直方向。此外,Y轴被定义为与X轴和Z轴正交的方向。此外,沿X轴的、X方向的滑架2001的移动方向,具体地,图18A至图18C所示的滑架2001a朝向滑架2001b移动的方向,被定义为正(+)方向,并且与其相反的方向被定义为负(-)方向。
具有输送模块2110和滑架2001的输送系统2012是具有可移动磁体型线性电机(移动磁体型线性电机,可移动磁场型线性电机)的输送系统。输送模块2110放置在框架3100上。多个输送模块2110对齐并放置在框架3100上,由此形成输送路径3000。输送路径3000例如是直线路径。注意,虽然图18A至图18C例示了两个滑架2001a和2001b,但是滑架2001的数量不限于两个,而且可以是一个或更多个。此外,虽然图18A至图18C例示了三个输送模块2110a、2110b和2110c,但是输送模块2110的数量不限于三个,而且可以是一个或更多个。此外,输送路径3000不限于直线路径,而可以是任何形式的路径。
各个输送模块2110具有壳体2002、位置检测单元2103、电枢2104和引导件2106。
壳体2002固定并安装在框架3100上。位置检测单元2103附接到壳体2002。此外,电枢2104附接到壳体2002。位置检测单元2103和电枢2104可通信地连接到稍后描述的控制装置2107。
此外,引导件2106附接到壳体2002。在引导件2106上,滑架2001布置成可沿引导件2106移动。
各个位置检测单元2103例如是编码器,并且读取滑架2001的稍后描述的标尺2006以获取关于滑架2001的位置信息。位置检测单元2103将所获取的滑架2001的位置信息发送到控制装置2107。
各个电枢2104具有磁极铁芯和线圈组,该线圈组包括缠绕在磁极铁芯上的多个线圈。电枢2104在壳体2002内沿着滑架2001的移动方向配设,以从两侧面对滑架2001的磁体2007。
滑架2001具有保持单元2003、标尺2006、轴承2008、磁体2007、射频(RF)标签2004和顶板2009。
保持单元2003附接在顶板2009的顶部上。保持单元2003将工件2005保持在顶板2009上。注意,根据本实施例的输送系统2012适于使得彼此不同的多种类型的工件2005由滑架2001输送。根据要保持的工件2005的类型,可以使用彼此不同的多种类型的保持单元2003。
标尺2006配设在顶板2009的侧部上。位置信息沿着其滑架2001的移动方向记录在标尺2006中。如上所述,位置检测单元2103相对于如上所述的滑架2001的标尺2006被配设给输送模块2110。输送模块2110的各个位置检测单元2103读取滑架2001的标尺2006并获取关于滑架2001的位置信息。位置检测单元2103附接到壳体2002的侧面上的预定位置以面对标尺2006。多个位置检测单元2103以比标尺2006的标尺长度更短的间隔附接到输送模块2110,因此标尺2006可以由任何位置检测单元2103读取。
轴承2008被配设到顶板2009的下部。轴承2008安装到配设给输送模块2110的引导件2106,并且被构造为能够在引导件2106上滚动并沿引导件2106行进。当轴承2008安装到引导件2106时,滑架2001被支撑为可沿引导件2106移动。
此外,多个磁体2007配设在顶板2009的下部。多个磁体2007沿着滑架2001的移动方向布置。多个磁体2007布置成使得不同的磁极以交替的方式出现在面向输送模块2110的电枢2104的两侧上。
RF标签2004附接到保持单元2003的侧面。RF标签2004是存储识别(ID)信息的存储单元,该识别信息是滑架2001特有的识别信息并且用于识别滑架2001。存储在RF标签2004中的ID信息由读取器/写入器2108无接触地读取。注意,RF标签2004在滑架2001中的附接位置不限于保持单元2003的侧面,而且可以是任何位置,只要其使得读取器/写入器2108能够读取ID信息即可。
各个处理装置2200是对由滑架2001输送的工件2005进行加工以处理工件2005的装置。处理装置2200在工件2005由保持单元2003保持在滑架2001上的情况下、滑架2001停止的位置处对工件2005进行指定的加工。通过处理装置2200对工件2005进行加工,由此处理工件2005并制造诸如电子器件等的物品。
可以由处理装置2200进行各种加工。例如,处理装置2200将另一个部件组装到工件2005,将粘合剂施加到工件2005,从工件2005拆卸部件,检查工件2005,或者用光束照射工件2005。
注意,虽然图18A和图18B例示了两个处理装置2200a和2200b,但是处理装置2200的数量不限于两个。取决于各个生产线,处理装置2200的各种布局是可能的,处理装置2200的类型和数量可以根据其布局来选择。
如图19中所示,根据本实施例的加工系统2010还具有控制装置2107、输送控制器2100和处理控制器2201。此外,图19例示了安装分别作为前进路径和后退路径的彼此平行对齐的输送路径3000a和3000b作为输送路径3000的情况。使滑架2001从输送路径3000b到输送路径3000a通过的转移单元(shift unit)2111a安装在位于同一侧的、输送路径3000a的上游侧和输送路径3000b的下游侧。此外,使滑架2001从输送路径3000a到输送路径3000b通过的转移单元2111b安装在位于同一侧的、输送路径3000a的下游侧和输送路径3000b的上游侧。
多个控制装置2107分别被配设给多个输送模块2110。在图19中,多个控制装置2107a,2107b,2107c,......和2107d分别被配设给形成输送路径3000a的多个输送模块2110a,2110b,2110c,......和2110d。此外,多个控制装置2107f,......,2107g,2107h和2107i分别被配设给形成输送路径3000b的多个输送模块2110f,......,2110g,2110h和2110i。此外,控制装置2107j和2107e分别被配设给转移单元2111a和2111b上的输送模块2110j和2110e。
各个控制装置2107连接到对应的输送模块2110的电枢2104。控制装置2107控制要施加到对应的输送模块2110的电枢2104的电流。当电流施加到电枢2104时,滑架2001的磁体2007接收来自电枢2104的电磁力作为驱动力。这样,滑架2001获得驱动力并被输送。通过控制施加到电枢2104的电流,控制装置2107使对应的输送模块2110上的滑架2001行进和停止,并控制滑架2001在对应的输送模块2110上的位置。
控制装置2107可通信地连接到作为上级控制单元的输送控制器2100,并且能够将关于滑架2001的输送的信息发送到输送控制器2100和从输送控制器2100接收该信息。输送控制器2100充当通过使用对应的输送模块2110控制滑架2001的输送的下级控制装置。这使得滑架2001能够在由多个输送模块2110形成的输送路径3000上自由行进。
处理控制器2201可通信地连接到多个处理装置2200和输送控制器2100。处理控制器2201能够向多个处理装置2200发送关于处理的信息和从多个处理装置2200接收该信息。因此,各个处理装置2200进行由处理控制器2201指定的加工。此外,处理控制器2201能够将关于滑架2001的输送的信息发送输送控制器2100和从输送控制器2100接收该信息。由此,输送控制器2100基于来自处理控制器2201的指令控制滑架2001的输送。这使得处理控制器2201能够通过使用滑架2001来控制整个加工系统2010的操作,例如工件2005的输送、加工等。
多个处理装置2200分别被配设给多个输送模块2110。在图19中所示的构造中,多个处理装置2200j,2200a,2200b,......和2200e分别被配设给多个输送模块2110j,2110a,2110b,......和2110e。
处理装置2200j将待处理的工件2005供应到停止在输送模块2110j上的滑架2001的保持单元2003。此时,输送模块2110j通过转移单元2111a与输送模块2110a相邻地定位。保持单元2003将由处理装置2200j供应的工件2005保持在滑架2001上。
处理装置2200a对由保持单元2003保持在停止在输送模块2110a上的滑架2001上的工件2005进行预定加工。类似地,处理装置2200b对由保持单元2003保持在停止在输送模块2110b上的滑架2001上的工件2005进行预定加工。
处理装置2200e输出已经由处理装置2200a和2200b加工的工件2005。也就是说,处理装置2200e输出由在输送模块2110a,2110b,2110c,......和2110d上行进之后停止在输送模块2110e上的滑架2001保持的工件2005。此时,通过转移单元2111b将输送模块2110e与输送模块2110d相邻地定位。
由于如上所述连接到输送控制器2100和处理装置2200,因此处理控制器2201能够控制工件2005的供应、输送、加工和输出的整个操作。
安装转移单元2111,用于使滑架2001在输送路径3000a与输送路径3000b之间移动。安装转移单元2111a,用于将滑架2001从输送路径3000b移动到输送路径3000a。此外,安装转移单元2111b,用于将滑架2001从输送路径3000a移动到输送路径3000b。
虽然各个转移单元2111的构造不受特别限制,但是例如可以使用其中组合有旋转电机、滚珠丝杠和线性引导件的线性致动器等。
各个输送模块2110附接在转移单元2111上。转移单元2111能够使附接的输送模块2110在输送路径3000a与输送路径3000b之间移动。也就是说,转移单元2111a能够使附接的输送模块2110j,在与输送路径3000b的输送模块2110i相邻的位置、跟与输送路径3000a的输送模块2110a相邻的位置之间移动。转移单元2111b能够使附接的输送模块2110e,在与输送路径3000a的输送模块2110d相邻的位置、跟与输送路径3000b的输送模块2110f相邻的位置之间移动。
附接到转移单元2111的输送模块2110被构造为除了附接到转移单元2111之外,以与形成输送路径3000的其他输送模块2110相同的方式移动滑架2001。
转移单元2111可通信地连接到转移单元控制装置2112。各个转移单元控制装置2112可以通过进行预定控制以操作转移单元2111,来移动附接在转移单元2111上的输送模块2110。各个转移单元控制装置2112可通信地连接到输送控制器2100,并且能够向输送控制器2100发送关于滑架2001的输送的信息和从输送控制器2100接收该信息。这使得转移单元控制装置2112能够如下所述操作转移单元2111并在输送路径3000a与输送路径3000b之间移动输送模块2110。
首先,转移单元控制装置2112b使转移单元2111b根据来自输送控制器2100的指令进行操作以将输送模块2110e沿输送路径3000a的方向移动。由此,转移单元控制装置2112b使输送模块2110e停止在与输送模块2110d相邻的位置处,使得停止在输送模块2110d上的滑架2001可以在输送模块2110e上移动。
在输送模块2110e与输送模块2110d相邻的情况下,控制装置2107d和2107e根据来自输送控制器2100的指令,将在输送模块2110d上停止的滑架2001沿输送模块2110e的方向移动。此外,控制装置2107e使滑架2001停止在输送模块2110e上。
在滑架2001停止在输送模块2110e上的情况下,转移单元控制装置2112b根据来自输送控制器2100的指令,使转移单元2111b操作以将输送模块2110e沿输送路径3000b的方向移动。由此,转移单元控制装置2112b使输送模块2110e停止在与输送模块2110f相邻的位置处,使得停止在输送模块2110e上的滑架2001可以在输送模块2110f上移动。
在输送模块2110e与输送模块2110f相邻的情况下,控制装置2107e和2107f根据来自输送控制器2100的指令,将在输送模块2110e上停止的滑架2001沿输送模块2110f的方向移动。此外,控制装置2107f使滑架2001在输送模块2110f上移动。
以这种方式,经由移动输送模块2110e的转移单元2111b,可以将滑架2001从输送路径3000a移动到输送路径3000b。已经由上述的处理装置2200a和2200b加工的、由停止在输送模块2110e上的滑架2001的保持单元2003保持的工件2005,由处理装置2200e输出。因此,已经从输送路径3000a移动到输送路径3000b的滑架2001现在是空滑架,其上没有工件2005由保持单元2003保持。
此外,转移单元控制装置2112a根据来自输送控制器2100的指令使转移单元2111a操作以将输送模块2110j沿输送路径3000b的方向移动。由此,转移单元控制装置2112a使输送模块2110j停止在与输送模块2110i相邻的位置处,使得停止在输送模块2110i上的滑架2001可以在输送模块2110j上移动。
在输送模块2110j与输送模块2110i相邻的情况下,控制装置2107i和2107j根据来自输送控制器2100的指令,将在输送模块2110i上停止的滑架2001沿输送模块2110j的方向移动。此外,控制装置2107j使滑架2001停止在输送模块2110j上。
在滑架2001停止在输送模块2110j上的情况下,转移单元控制装置2112a根据来自输送控制器2100的指令,使转移单元2111a操作以将输送模块2110j沿输送路径3000a的方向移动。因此,转移单元控制装置2112a使输送模块2110j停止在与输送模块2110a相邻的位置处,使得停止在输送模块2110j上的滑架2001可以在输送模块2110a上移动。
在输送模块2110j与输送模块2110a相邻的情况下,控制装置2107j和2107a根据来自输送控制器2100的指令将在输送模块2110j上停止的滑架2001沿输送模块2110a的方向移动。此外,控制装置2107a使滑架2001在输送模块2110a上移动。
以这种方式,滑架2001可以经由移动输送模块2110j的转移单元2111a从输送路径3000b移动到输送路径3000a。如上所述,待加工的工件2005由处理装置2200j供应给停止在输送模块2110j上的空滑架2001的保持单元2003。因此,已经从输送路径3000b移动到输送路径3000a的滑架2001现在是工件2005再次由保持单元2003保持在其上的滑架。
读取器/写入器2108是从RF标签2004读取信息的读取单元,并且被配设为无接触地读取存储在附接到滑架2001的RF标签2004中的ID信息。读取器/写入器2108可通信地连接到输送控制器2100并将从RF标签2004读取的ID信息发送到输送控制器2100。读取器/写入器2108安装在输送路径3000a的最上游侧的位置,以能够从从输送路径3000b移动到输送路径3000a的滑架2001的RF标签2004读取ID信息。例如,安装读取器/写入器2108,以能够从位于与输送模块2110a相邻定位的输送模块2110j上的滑架2001的RF标签2004读取ID信息。
如上所述,输送控制器2100可以与读取器/写入器2108通信。输送控制器2100还充当识别滑架2001的识别单元,并且可以基于从读取了附接到滑架2001的RF标签2004的读取器/写入器2108发送的ID信息来识别滑架2001。
注意,虽然在本实施例中通过使用读取器/写入器2108读取存储在RF标签2004中的ID信息来识别滑架2001,但是实施例不限于此。可以使用其他方案,只要它可以识别滑架2001即可。例如,当滑架2001的输送顺序预先存储在输送控制器2100中并且操作员在开始输送时输入在输送模块2110j上停止的滑架2001的ID信息时,不再需要读取器/写入器2108。
接下来,将通过使用图20来描述根据本实施例的输送系统2012的控制构造。图20是例示根据本实施例的输送系统2012的控制构造的框图。
输送控制器2100充当上级控制单元,其控制多个滑架2001相对于充当下级控制单元的控制装置2107的输送。输送控制器2100具有指令值生成单元3001、存储单元3002和通信控制单元3003。注意,虽然输送控制器2100具有其他功能,但是在本实施例中将省略其他功能的描述。
指令值生成单元3001生成要控制的滑架2001的位置指令值。由指令值生成单元3001生成的滑架2001的位置指令值是指示滑架2001的目标停止位置的值。此外,指令值生成单元3001生成要控制的转移单元2111上的输送模块2110的位置指令值。由指令值生成单元3001生成的转移单元2111上的输送模块2110的位置指令值是指示转移单元2111上的输送模块2110的目标停止位置的值。
通信控制单元3003控制与连接到输送控制器2100、处理控制器2201和读取器/写入器2108的多个控制装置2107和多个转移单元控制装置2112的通信。因此,通信控制单元3003在预定定时向控制装置2107、转移单元控制装置2112、处理控制器2201和读取器/写入器2108发送各种控制信号和各种控制数据并且从它们接收各种控制信号和各种控制数据。
存储单元3002存储作为稍后所述的各个滑架2001停止在输送路径3000上所依据的基准的停止基准位置中的各个。例如,停止基准位置被预设为要相对于处理装置2200停止在输送模块2110上的滑架2001的位置。
此外,存储单元3002存储移动误差数据,该移动误差数据是关于根据用于多个滑架2001中的各个滑架的停止基准位置中的各个以及工件2005的类型或与工件2005的类型相关联的保持单元2003的类型而获取的多个移动误差的数据,如稍后所述。指令值生成单元3001使用停止基准位置和移动误差来计算指示目标停止位置的值,作为如稍后描述的各个滑架2001的位置指令值。
注意,虽然在本实施例中描述了输送控制器2100具有存储移动误差数据的存储单元3002的情况,但是实施例不限于此。例如,多个控制装置2107中的全部或一些可以具有存储单元3002。
由读取器/写入器2108读取的关于滑架2001的ID信息经由通信控制单元3003输入到指令值生成单元3001。指令值生成单元3001还充当识别滑架2001的识别单元,并且可以基于输入的ID信息识别停止在与输送模块2110a相邻地定位的输送模块2110j上的滑架2001。
在本实施例中,多个滑架2001的输送顺序被预先存储在存储单元3002中。指令值生成单元3001通过验证从读取器/写入器2108输入的ID信息是根据存储在存储单元3002中的滑架2001的输送顺序的ID信息,来固定地确定在输送路径3000上停止的滑架2001的输送顺序。注意,多个滑架2001的输送顺序可以存储在除了存储单元3002之外的存储单元中。
控制装置2107具有位置反馈(FB)控制单元3071、位置确定单元3074、电流FB控制单元3072、驱动放大器单元3073、电流检测单元3075和通信控制单元3070。控制装置2107在驱动放大器单元3073处连接到电枢2104。控制装置2107根据来自输送控制器2100的指令,控制滑架2001在对应的输送模块2110上的位置。
电枢2104具有多个线圈,这些线圈被布置成由U相、V相和W相的三相交流电驱动。形成电枢2104的多个线圈被布线成使得U相、V相和W相中的电流之和为零。
位置确定单元3074固定地确定滑架2001在输送模块2110上的位置。详细地,来自附接到输送模块2110的位置检测单元2103的、指示位置信息的信号被输入到位置确定单元3074。位置确定单元3074基于从位置检测单元2103输入的信号,固定地确定滑架2001在输送模块2110上的位置。
通信控制单元3070连接到输送控制器2100,并且在预定定时向输送控制器2100发送各种控制信号和各种控制数据以及从输送控制器2100接收各种控制信号和各种控制数据。注意,通信控制单元3070可以经由另一控制装置2107的通信控制单元3070连接到输送控制器2100,或者可以直接连接到输送控制器2100。
位置FB控制单元3071将由位置确定单元3074固定确定的滑架2001的位置与由指令值生成单元3001生成的位置指令值的信号进行比较。位置FB控制单元3071将比较结果作为控制信息输出到电流FB控制单元3072。
电流FB控制单元3072将从位置FB控制单元3071输入的控制信息与由电流检测单元3075检测的电流值进行比较。电流FB控制单元3072根据比较结果生成要输出到驱动放大器单元3073的电流的指令值,并将生成的指令值输出到驱动放大器单元3073。
基于从电流FB控制单元3072输入的指令值,驱动放大器单元3073将输入指令值转换为U相、V相和W相的三相交流指令值。驱动放大器单元3073基于转换的三相电流指令值,控制要施加到连接的电枢2104的各相的线圈的电流。
电流检测单元3075测量在电枢2104的各相的线圈中流动的电流,并将测量的电流值输入到电流FB控制单元3072。这种电流反馈控制可以进一步改善滑架2001的响应。
各个转移单元控制装置2112连接到转移单元2111并且进行转移单元2111的操作控制。转移单元控制装置2112以与控制装置2107相同的构造控制转移单元2111。转移单元控制装置2112基于来自输送控制器2100的控制信号对连接的转移单元2111进行适当的操作控制。
接下来,将通过使用图21详细描述根据本实施例的由输送系统2012进行的滑架2001的输送控制。图21是例示根据本实施例的由输送系统2012进行的滑架2001的输送控制的流程图。
首先,在步骤S401中,输送控制器2100确定是否存在从处理控制器2201接收的移动指令。来自处理控制器2201的移动指令用于指示输送和移动滑架2001。工件类型信息,即指示要输送的工件2005的类型的诸如符号的信息,被附接到来自处理控制器2201的移动指令。指示工件2005的类型的工件类型信息是用于在稍后描述的步骤S404中计算目标停止位置的信息。
如果存在移动指令(步骤S401:是),则输送控制器2100转移到参照h.Flag的值的步骤S402。如果没有移动指令(步骤S401:否),则输送控制器2100转移到步骤S401并进入等待来自处理控制器2201的移动指令的状态。
h.Flag是根据在后面描述的步骤S410中滑架2001的ID是否处于输送顺序中而具有设置为0或1的值的标志。例如,输送控制器2100的存储单元3002将h.Flag存储在其标志存储区域中。注意,存储h.Flag的存储单元不限于输送控制器2100的存储单元3002,而且可以是输送控制器2100可以参照h.Flag的值的任何存储单元。值为0的h.Flag指示滑架2001处于输送顺序,并且,值为1的h.Flag指示滑架2001不处于输送顺序。
在步骤S402中,基于h.Flag的参照值,输送控制器2100确定滑架2001是否处于输送顺序中。如果滑架2001处于输送顺序(步骤S402:h.Flag=0),则输送控制器2100转移到步骤S403,输入来自处理控制器2201的移动指令。如果滑架2001不处于输送顺序(步骤S402:h.Flag=1),则警告处理控制器2201,滑架2001不处于输送顺序(步骤S408),该流程图结束。
在步骤S403中,输送控制器2100将移动指令输入到指令值生成单元3001。接下来,响应于向其输入移动指令,在步骤S404中,指令值生成单元3001基于存储在存储单元3002中的移动误差来计算要控制的滑架2001的目标停止位置。
现在将通过使用图22至图25来描述用于计算滑架2001的目标停止位置的移动误差。图22是例示根据本实施例的输送系统和位置测量机的示意图。图23A至图23D是例示根据本实施例的输送系统中的位置测量机测量的移动误差的示意图。图24是例示根据本实施例的在输送系统中校正移动误差之后的状态的示意图。图25是例示根据本实施例的用于在输送系统中计算目标停止位置的移动误差的示例的示意图。
例如,通过使用位置测量机预先测量用于计算滑架2001的目标停止位置的移动误差,并将其存储在输送控制器2100的存储单元3002中。在测量移动误差时,如图22所示,位置测量机2202,即测量滑架2001的移动误差的测量长度设备,安装到输送系统2012。虽然位置测量机2202不受特别限制,只要它可以测量两点之间的距离即可,但是在本实施例中将描述使用工业照相机作为位置测量机2202的情况。
注意,虽然图22例示了两个位置测量机2202a和2202b,但是位置测量机的数量不限于两个。对于通过处理装置2200进行需要精确停止操作的处理的停止基准位置,可以适当地安装位置测量机2202以测量滑架2001的移动误差。
位置测量机2202a安装在这样的位置,其中,当滑架2001a停止在停止基准位置Ta处的情况下,由位置测量机2202a测量的保持单元2003a在滑架2001a上的特定测量位置被包括在位置测量机2202a的视角中。此外,位置测量机2202b安装在这样的位置,其中,当滑架2001b停止在停止基准位置Tb处的情况下,由位置测量机2202b测量的保持单元2003b在滑架2001b上的特定测量位置被包括在位置测量机2202b的视角中。
停止基准位置Ta和Tb是滑架2001的停止位置,其中处理装置2200a和2200b分别对工件2005进行处理。通过分别对处理装置2200a和2220b进行调整、测量等来预先获取停止基准位置Ta和Tb,并将其存储在输送控制器2100的存储单元3002中。
各个位置测量机2202基于作为基准的、保持单元2003的特定测量位置来测量并获取滑架2001的移动误差。由位置测量机2202测量的保持单元2003的特定测量位置可以是与处理装置2200处理由保持单元2003保持的工件2005的位置相关的位置。此外,由位置测量机2202进行测量的位置不限于保持单元2003的特定测量位置,而且可以是由保持单元2003保持的工件2005的特定测量位置。如这里使用的工件2005的特定测量位置可以是与处理装置2200处理由保持单元2003保持的工件2005的位置相关联的位置,即,与保持单元2003的特定测量位置相关的位置。由于基于作为基准的、保持单元2003的特定测量位置或工件2005的特定测量位置来获取滑架2001的移动误差,所以根据保持单元2003的类型或工件2005的类型来获取滑架2001的移动误差。
图23A至图23D是例示由位置测量机2202测量的移动误差的示意图。如图23A至图23D所示,滑架2001沿着附接到输送模块2110的引导件2106移动。引导件2106附接到壳体2002,并且由于磁体2007和附接到滑架2001的电枢2104产生的场系统的影响,在引导件2106中可能发生俯仰方向(pitching direction)的倾斜。图23A例示了在引导件2106中未发生倾斜的状态。图23B至图23D例示了在引导件2106中的俯仰方向上发生倾斜的状态。
对于沿着其中可以如上所述发生倾斜的引导件2106移动的滑架2001,移动控制分别由配设给输送模块2110的控制装置2107进行。在滑架2001的移动控制中,由输送模块2110的位置检测单元2103读取附接到滑架2001的标尺2006的位置信息,并且基于位置信息控制滑架2001的位置。以这种方式进行滑架2001的移动控制,由此滑架2001q或2001s停止在图23A至图23D中的停止基准位置Tf1或Tf2处。此外,彼此不同类型的工件2005q或2005v被保持在滑架2001q或2001s上。
停止基准位置Tf1和Tf2分别是滑架2001的、对应的处理装置2200对工件2005进行处理的停止位置。在分别调整或测量处理装置2200等之后,停止基准位置Tf1和Tf2被预先存储在输送控制器2100的存储单元3002中。
在工件2005q上存在加工位置Pr。加工位置Pr是对应的处理装置2200对工件2005q进行处理的位置。此外,在工件2005v上存在加工位置Pv。加工位置Pv是对应的处理装置2200对工件2005v进行处理的位置。
图23A例示了保持工件2005q的滑架2001q停止在停止基准位置Tf1处的状态。在该状态下,由于在引导件2106中不发生倾斜,因此工件2005q的加工位置Pr相对于停止基准位置Tf1没有位置偏移。如上所述,在加工位置Pr相对于停止基准位置Tf1没有位置偏移的理想状态下,可以在滑架2001q停止在停止基准位置Tf1之后立即在工件2005q上开始处理装置2200的处理,而不需要调整处理装置2200的位置。
图23B例示了保持工件2005q的滑架2001q停止在停止基准位置Tf2的状态。停止基准位置Tf2是与停止基准位置Tf1不同的停止位置。在这种状态下,在引导件2106中的俯仰方向上发生倾斜。因此,工件2005q的加工位置Pr处于在X方向上相对于停止基准位置Tf2发生dr的位置偏移的状态。以这种方式,在图23B中,即使具有与图23A所示的情况相同的滑架2001q,也由于停止基准位置的不同而在工件2005q的加工位置Pr中发生位置偏移dr。
因此,在图23B中所示的情况下,位置测量机2202测量加工位置Pr相对于停止基准位置Tf2的位置偏移dr。当保持工件2005q的滑架2001q停止在停止基准位置Tf2处时,测量的位置偏移dr导致滑架2001q的移动误差。以这种方式获取的移动误差dr以作为如下基准的加工位置Pr为基础:该基准是工件2005q在滑架2001q上的特定位置。
图23C例示了保持工件2005q的滑架2001s停止在停止基准位置Tf1处的状态。滑架2001s是与滑架2001q不同的滑架。在这种状态下,在引导件2106中的俯仰方向上发生倾斜。因此,工件2005q的加工位置Pr处于在X方向上相对于停止基准位置Tf1发生了ds的位置偏移的状态。以这种方式,在图23C中,即使具有与图23A所示的情况相同的停止基准位置Tf1,也由于滑架2001的不同而在工件2005q的加工位置Pr中发生位置偏移ds。
因此,在图23C中所示的情况下,位置测量机2202测量加工位置Pr相对于停止基准位置Tf1的位置偏移ds。当保持工件2005q的滑架2001s停止在停止基准位置Tf1处时,测量的位置偏移ds导致滑架2001s的移动误差。以这种方式获取的移动误差ds以作为如下基准的加工位置Pr为基础,该基准是工件2005q在滑架2001s上的特定位置。
图23D例示了保持工件2005v的滑架2001q停止在停止基准位置Tf2处的状态。工件2005v是与工件2005q不同类型的工件。在这种状态下,在引导件2106中的俯仰方向上发生倾斜。因此,工件2005v的加工位置Pv处于在X方向上相对于停止基准位置Tf2发生dv的位置偏移的状态。以这种方式,在图23D中,即使具有与图23B所示的情况相同的滑架2001q和相同的停止基准位置Tf2,也由于工件的类型的不同而在工件2005v的加工位置Pv中发生与位置偏移dr不同的位置偏移dv。
因此,在图23D中所示的情况下,位置测量机2202测量加工位置Pv相对于停止基准位置Tf2的位置偏移dv。当保持工件2005v的滑架2001q停止在停止基准位置Tf2处时,测量的位置偏移dv导致滑架2001q的移动误差。以这种方式获取的移动误差dv以作为如下基准的加工位置Pv为基础,该基准是工件2005v在滑架2001q上的特定位置。
如上所述由位置测量机2202测量的移动误差dr、ds和dv由测量人员记录,然后登记并存储在输送控制器2100的存储单元3002中。注意,在存储单元3002中存储移动误差的方案不限于此,可以使用其他方案。例如,位置测量机2202可通信地连接到输送控制器2100,并且具有向输送控制器2100发送数据和从输送控制器2100接收数据的功能。在这种情况下,位置测量机2202直接在输送控制器2100的存储单元3002中登记并存储测量的移动误差dr、ds和dv。
通过使用如上所述测量的移动误差来校正并计算目标停止位置,可以抑制工件2005的加工位置相对于处理装置2200的位置偏移。图24例示了滑架2001q停止在通过使用图23B中测量的移动误差dr来校正并计算的目标停止位置Tf2-dr处的状态。
在图23B中,工件2005q的加工位置Pr处于这样的状态:在X方向的正方向上相对于停止基准位置Tf2发生dr的位置偏移。因此,将滑架2001q的目标停止位置校正至Tf2-dr使得加工位置Pr能够处于相对于处理装置2200没有位置偏移的状态,如图24所示。
如上所述测量的移动误差存储在输送控制器2100的存储单元3002中。图25例示了存储在存储单元3002中的移动误差数据的示例。如上所述,分别针对多个滑架2001根据工件2005的类型和滑架2001的停止基准位置,测量并获取多个移动误差。因此,如图25所示,移动误差与作为用于识别对应的滑架2001的识别信息的滑架ID、指示对应的工件2005的类型的工件类型以及对应的停止基准位置相关联地存储。
通过使用根据滑架ID、停止基准位置和要由滑架2001输送的工件的类型的移动误差来校正并计算滑架2001相对于处理装置2200停止的滑架2001的目标停止位置。
例如,根据图25中所示的移动误差数据,当待输送的工件2005的类型为“q”且滑架ID为“2001a”的滑架2001停止在停止基准位置“Tf3”时,滑架2001的目标停止位置为Tf3-8(μm)。
类似地,当待输送的工件2005的类型为“q”且滑架ID为“2001b”的滑架2001停止在停止基准位置“Tf2”时,滑架2001的目标停止位置为Tf2+6(μm)。此外,当待输送的工件2005的类型为“q”且滑架ID为“2001c”的滑架2001停止在停止基准位置“Tf1”时,滑架2001的目标停止位置为Tf1+1(μm)。
控制装置2107使滑架2001不停止在停止基准位置而是停止在对应的输送模块2110上的如上所述计算的目标停止位置。这可以抑制工件2005的加工位置相对于处理装置2200的位置偏移。
转回到图21,在步骤S404中,输送控制器2100的指令值生成单元3001通过使用移动误差来校正并计算目标停止位置。此时,如上所述,对于要控制的滑架2001,指令值生成单元3001根据工件2005的类型和停止基准位置,从多个移动误差中选择特定的移动误差,并使用所选择的移动误差来校正并计算目标停止位置。注意,当校正并计算目标停止位置时,可以不使用移动误差本身,而是使用通过对移动误差进行预定处理而获得的处理数据。
接下来,在步骤S405中,对于输送路径3000,指令值生成单元3001根据要控制的滑架2001的目标停止位置生成位置指令值。此外,对于转移单元2111,指令值生成单元3001根据在用于在输送路径3000a与输送路径3000b之间输送滑架2001的转移单元2111上的输送模块2110的目标停止位置生成位置指令值。
接下来,在步骤S406中,输送控制器2100将在步骤S405中生成的位置指令值发送到控制装置2107。类似地,输送控制器2100将在步骤S405中生成的位置指令值发送到转移单元控制装置2112。
接下来,在步骤S407中,基于从输送控制器2100发送的位置指令值,控制装置2107控制要控制的滑架2001的移动。此外,基于从输送控制器2100发送的位置指令值,转移单元控制装置2112控制要控制的转移单元2111的操作。以这种方式,滑架2001停止在目标停止位置。
如上所述,控制装置2107根据与通过使用基于作为基准的、工件2005的特定位置的移动误差而计算出的目标停止位置对应的位置指令值,来控制滑架2001的位置,并将滑架2001停止在目标停止位置处。也就是说,控制装置2107根据基于作为基准的、工件2005的特定位置的移动误差来控制滑架2001的位置。
接下来,在步骤S409中,读取器/写入器2108在工件供应过程中从停止在输送模块2110j上的滑架2001的RF标签2004中读取ID信息。
接下来,在步骤S410中,输送控制器2100基于在步骤S409中读取的ID信息,根据滑架2001是否处于输送顺序来设置并更新h.Flag的值。也就是说,输送控制器2100将在步骤S409中读取的滑架2001的ID信息与存储在存储单元3002中的滑架2001的输送顺序进行比较。根据比较结果,如果在步骤S409中读取的滑架2001的ID信息与输送顺序匹配,则将h.Flag的值设置为0,并且,如果在步骤S409中读取的滑架2001的ID信息与输送顺序不匹配,则将h.Flag的值设置为1。
随后,如果需要,该过程从步骤S410转移到步骤S401,并继续滑架2001的输送控制。
如上所述,根据本实施例,对于多个滑架2001中的各个,根据滑架2001的停止基准位置和工件2005或保持单元2003的类型,预先测量并获取移动误差。使用根据滑架2001的停止基准位置和工件2005或保持单元2003的类型的移动误差,来校正并计算滑架2001的目标停止位置,并且基于此来控制滑架2001的位置。因此,根据本实施例,由滑架2001输送的工件2005可以高精度地停止并定位到处理装置2200。
此外,在本实施例中,由于针对保持单元2003的特定测量位置来测量滑架2001的移动误差,因此保持单元2003相对于滑架2001的关联误差也可以一起被校正。
此外,可以在需要精确停止操作的处理中仅针对停止位置测量移动误差。因此,在本实施例中,与使用通过在输送路径的整个区域中以规则间隔测量获得的移动误差的校正方案相比,较少量的测量数据使得能够更容易的管理。
此外,与使用通过在输送路径的整个区域中以规则间隔测量而获得的移动误差的校正方案不同,本实施例使用在滑架2001的停止基准位置处测量的移动误差进行校正。因此,在本实施例中,可以在没有校正误差的情况下以更高的精度使滑架2001停止。
如上所述,根据本实施例,在输送多个滑架2001的输送系统2012中,不需要配设重新调整处理装置2200侧的定位的机构,并且可以将工件2005精确地定位到处理装置2200。因此,根据本实施例,可以显著降低形成包括处理装置2200和输送系统2012的加工系统2010的生产线装置的成本。
此外,根据本实施例,消除了重新调整处理装置2200侧的定位所花费的时间,这还可以显著提高使用包括输送系统2012的加工系统2010的生产线中生产的产品的生产率。
如上所述,根据本实施例,可以基于作为基准的工件,容易地提高定位精度,并且可以在不对处理装置2200中的位置进行调整的情况下将工件2005精确地定位到处理装置2200。
第五实施例
将通过使用图26至图30来描述本发明的第五实施例。首先,将通过使用图26描述根据本实施例的包括输送系统的加工系统的整体构造。图26是例示根据本实施例的包括输送系统的加工系统的整体构造的示意图。
如图26中所示,根据本实施例的加工系统4001具有输送路径4102、滑架4161、处理装置4131、输送控制器4121和处理控制器4151。加工系统4001具有输送系统4002,输送系统4002输送待处理的工件4101。输送系统4002具有输送路径4102、滑架4161和输送控制器4121。图26例示了作为滑架4161的两个滑架4161a和4161b。此外,处理装置4131被例示为五个处理装置4131a、4131b、4131c、4131d和4131e。
具有输送路径4102和滑架4161的输送系统4002是具有可移动磁体型线性电机(移动磁体型线性电机,可移动场系统型线性电机)的输送系统。输送路径4102放置在框架4100上。输送路径4102例如是直线路径。滑架4161沿着输送路径4102移动。注意,虽然图26中例示了两个滑架4161a和4161b,但是滑架4161的数量不限于两个,并且可以是一个或更多个。此外,输送路径4102不限于直线路径,并且可以采用任何形式的路径。
输送路径4102由多个输送模块4209形成。图26例示了作为输送模块4209在工件4101的输送方向上从上游侧到下游侧串联对齐地安装的五个输送模块4209a、4209b、4209c、4209d和4209e。工件供应装置4141安装在上游侧输送模块4209a的附近。此外,工件输出装置4142安装在下游侧输送模块4209e的附近。注意,输送模块4209的数量不限于五个,并且可以是一个或更多个。
输送模块4209可通信地连接到输送控制器4121,并且可以向输送控制器4121发送关于滑架4161的输送的信息和从输送控制器4121接收关于滑架4161的输送的信息。输送控制器4121控制输送模块4209对滑架4161的输送。由此,滑架4161可以在输送路径4102上自由行进。输送控制器4121和输送模块4209构成用于在输送系统4002中输送滑架4161的滑架输送系统4122。
现在将定义加工系统4001中的坐标轴。首先,将q轴定义为水平输送的滑架4161的输送方向。此外,d轴被定义为与线圈单元4207面向滑架4161的永磁体4221(参见图27B)的方向和滑架4161的移动方向(具体地,竖直方向)正交的方向。此外,p轴被定义为与q轴和d轴二者正交的方向。
滑架4161具有例如保持工件的工件保持器(未例示),并且滑架4161在通过使用工件保持器保持放置在工件放置表面上的工件4101的同时输送工件4101。滑架4161可以具有与所放置的工件4101的形状等兼容的工件保持器或工件放置表面。
工件供应装置4141将工件4101供应到输送路径4102。与工件供应装置4141相邻的处理装置4131a从工件供应装置4141中取出工件4101,并将取出的工件4101放置在停止在输送路径4102上的滑架4161上。
处理装置4131b、4131c和4131d分别对由滑架4161a和4161b输送的工件4101进行预定处理。在放置在滑架4161上之后,工件4101由滑架4161输送并由处理装置4131b、4131c和4131d顺序处理。以这种方式,通过处理装置4131b、4131c和4131d对工件4101进行加工,由此加工工件4101,并且制造诸如电子器件等的物品。
通过与工件输出装置4142相邻的处理装置4131e将完成了加工的工件4101放置在工件输出装置4142上。工件输出装置4142将由处理装置4131e放置的工件4101输出到外部。
工作台4143安装在处理装置4131c与处理装置4131d之间。处理装置4131c和4131d可以使用工作台4143来临时将工件4101放置在工作台上。处理装置4131可以在放置在滑架4161上的状态下对放置在滑架4161上的工件4101进行加工,或者可以一次将工件4101撤离(evacuate)到工作台4143,然后对工作台4143进行加工。处理装置4131进行各种处理操作。例如,处理装置4131例如在工件4101上进行另一部件的组装、粘合剂的施加、部件的拆卸、检查、光束照射等。
处理控制器4151可通信地连接到多个处理装置4131和工件供应装置4141以及工件输出装置4142。此外,处理控制器4151可通信地连接到输送控制器4121。处理控制器4151可以通过连接到如上所述的输送控制器4121、处理装置4131、工件供应装置4141和工件输出装置4142来控制工件4101的供应、输送、加工和输出的整个操作。
图27A和图27B是例示输送模块4209的构造的示意图。图27A是当从q轴方向观察时输送模块4209的图。图27B是当从q轴方向观察时除了滑架4161之外的输送模块4209的图。
如图27A和图27B中所示,输送模块4209具有壳体4202、导轨4203、线圈单元4207、编码器支架4253、编码器4211和电机控制器4306。
壳体4202固定地安装在框架4100上。编码器4211经由编码器支架4253附接到壳体4202。此外,线圈单元4207附接到壳体4202。编码器4211和线圈单元4207可通信地连接到电机控制器4306。电机控制器4306可通信地连接到输送控制器4121。
此外,导轨4203附接到壳体4202。如图27B所示,滑架4161布置在导轨4203上,以可沿导轨4203移动。
此外,在壳体4202的底面配设有装配孔4105,框架4100的定位销4104装配到该装配孔4105中。装配孔4105是用于相对于安装有输送模块4209的框架4100而定位输送模块4209的定位基准。此外,稍后描述的测量夹具4232的定位销4104装配到装配孔4105中。
编码器4211读取稍后描述的滑架4161的标尺4210的值,并输出关于编码器4211与标尺4210之间的相对位置关系的信息。编码器4211将输出信息发送到电机控制器4306。
线圈单元4207由线圈组形成,线圈组是多个线圈的组件。多个线圈单元4207沿输送路径4102布置在输送模块4209中。滑架4161被构造为可沿线圈单元4207的多个线圈移动。线圈单元4207可通信地连接到电机控制器4306。
电机控制器4306充当控制单元,该控制单元控制滑架4161在配设有电机控制器4306的对应的输送模块4209上的位置。注意,可以对应于多个输送模块4209配设多个电机控制器4306,以能够控制滑架4161在多个输送模块4209的对应的输送模块4209上的位置。
电机控制器4306基于从编码器4211输出的信息,计算滑架4161在输送模块4209上的位置。电机控制器4306将作为关于滑架4161的计算出的位置的信息的滑架位置信息发送到输送控制器4121。
输送控制器4121基于从电机控制器4306输送的滑架位置信息,将用于控制滑架4161的指令发送到电机控制器4306。电机控制器4306根据基于计算出的滑架位置信息而从输送控制器4121发送的指令,将电流施加到线圈单元4207。电流施加到线圈单元4207,由此配设在滑架4161上的永磁体4221从线圈单元4207接收电磁力作为驱动力。以这种方式,滑架4161获取驱动力并被输送。电机控制器4306通过控制施加到线圈单元4207的电流来控制滑架4161在输送模块4209上的位置。
如图27B所示,滑架4161具有轴承4204、标尺4210、滑架顶板4212、芯4222和永磁体4221。轴承4204、标尺4210、芯4222和永磁体4221附接到滑架顶板4212。
轴承4204附接到滑架顶板4212的下表面。轴承4204被构造成能够在导轨4203上滚动并沿着导轨4203行进。附接有轴承4204的滑架顶板4212可以通过使用轴承4204沿着导轨4203移动。
标尺4210构造线性标尺并且附接到滑架顶板4212的侧面,使得标尺4210可以由输送模块4209的编码器4211读取。输送模块4209的编码器4211读取标尺4210,检测标尺4210相对于编码器4211的相对位置,并检测滑架4161相对于编码器4211的相对位置。
多个永磁体4221经由芯4222附接到滑架顶板4212的下表面,以能够面对输送模块4209中的线圈单元4207的多个线圈。多个永磁体4221被布置成使得线圈单元4207侧的极性沿滑架4161的输送方向交替。芯4222是主要包括具有大磁导率的物质的金属。
滑架顶板4212的顶面是工件放置表面,工件4101放置在工件放置表面上。如果需要,在滑架顶板4212的顶部上配设工件保持器,该工件保持器保持放置在工件放置表面上的工件4101。
图28是例示输送滑架4161的滑架输送系统4122的构造的示意图。如图28所示,滑架输送系统4122具有多个输送模块4209(4209a,…,4209e)和输送控制器4121。
输送控制器4121可通信地连接到处理控制器4151。处理控制器4151向输送控制器4121发送,对多个滑架4161进行输送所需的滑架组输送信息4332。
关于滑架4161的位置的滑架位置信息从输送模块4209的电机控制器4306发送到输送控制器4121。输送控制器4121基于从处理控制器4151发送的滑架组输送信息4332和从电机控制器4306发送的滑架位置信息,将用于控制滑架4161的指令发送到输送模块4209的电机控制器4306。
除了上述的编码器4211、电机控制器4306等之外,输送模块4209还具有滑架移动误差存储单元4314。
滑架移动误差存储单元4314存储各个单独的输送模块4209特有的滑架移动误差,即各个输送模块4209的滑架移动误差。滑架移动误差是与移动滑架4161相关的移动误差,并如下所述地定义。此外,如稍后所述,预先测量滑架移动误差并将其存储在滑架移动误差存储单元4314中。
输送控制器4121基于从电机控制器4306发送的滑架位置信息,将用于控制滑架4161的指令发送到各个输送模块4209的电机控制器4306。根据从输送控制器4121发送的指令,电机控制器4306基于计算出的滑架位置信息,将电流施加到线圈单元4207,以控制各个输送模块4209中的线圈单元4207。线圈单元4207是通过向滑架4161的永磁体4221施加电磁力来驱动滑架4161的驱动源。
此外,在各个输送模块4209中,电机控制器4306通过使用输送模块4209特有的滑架移动误差来控制线圈单元4207。下面将描述存储在滑架移动误差存储单元4314中的各个输送模块的滑架移动误差和基于滑架移动误差的滑架4161的位置的控制方法。
首先,建立下式(10),其中,编码器4211在输送模块4209中的设计附接位置被表示为E,滑架4161与编码器4211的相对位置被表示为dX,并且基于编码器4211的信息而计算的滑架4161的位置被表示为Y。
Y=E+dX…(10)
此外,滑架移动误差ΔX由下式(11)定义,其中滑架4161的真实位置被表示为X。
ΔX≡Y–X…(11)
通过控制滑架4161的位置,可以高精度地控制滑架4161的位置,由此建立下式(12),其中滑架4161的目标位置被表示为REF。
Y=REF+ΔX…(12)
滑架移动误差ΔX在此由滑架4161i的真实位置X的函数表达,其中滑架4161的标识符是i并且输送模块4209的标识符是j。因此,滑架移动误差ΔX可以被表达为下式(13)。
ΔX≡ΔXij(X)…(13)
此外,滑架移动误差ΔX可以被表达为下式(14),其中滑架4161i特有的滑架移动误差被表示为ΔXi(X),输送模块4209j特有的滑架移动误差被表示为ΔXj(X),并且除了ΔXi(X)和ΔXj(X)之外的滑架移动误差被表示为δij(X)。
ΔXij(X)=ΔXi(X)+ΔXj(X)+δij(X)…(14)
滑架移动误差ΔXj(X)可以被表达为下式(15),其被划分为依赖于滑架4161i的真实位置X的项δj(X)和另一项ΔXj。
ΔXj(X)=ΔXj+δj(X)…(15)
当式(15)的右侧的第二项足够小时,式(15)可被视为下式(16)。
ΔXj(X)=ΔXj…(16)
当ΔXj(X)被表达为式(16)时,仅测量X的一个点来测量ΔXj(X)就足够了。下面将参照图29A和图29B描述在这种情况下测量输送模块4209j特有的滑架移动误差ΔXj的方法。图29A和图29B是例示使用测量夹具4232测量根据本实施例的输送模块4209j特有的滑架移动误差ΔXj的状态的示意图。
如图29A和图29B中所示,测量夹具4232是用于测量滑架移动误差ΔXj的夹具,并且具有底板4109、定位销4104、标尺支架4231和标尺4210m。
定位销4104和标尺支架4231固定在底板4109上。标尺4210m固定在标尺支架4231上。
标尺4210m构成具有与滑架4161的标尺4210相同的标尺节距(scale pitch)的线性标尺。因此,具有标尺4210m的测量夹具4232可以作为虚拟滑架来处理。调节标尺4210m,使得标尺4210m的基准位置位于底板4109的基准位置OB。当测量标尺4210m的基准位置时,设置输送模块4209j的编码器4211j,使得其值变为零。
为了测量滑架移动误差ΔXj,将待测量的输送模块4209j放置在基板4109上并且附接成使得壳体4202j的装配孔4105j装配到测量夹具4232的定位销4104上。在输送模块4209j附接在基板4109上的状态下,输送模块4209j的基准位置OMj与基板4109的基准位置OB匹配。
当附接在基板4109上的输送模块4209j的编码器4211j读取标尺4210m的值时,基于由编码器4211j读取的值计算的滑架的虚拟位置Y由下式(17)表达。然而,在式(17)中,假设编码器4211j的设计附接位置Ej被设置为零。此外,ΔEj是输送模块4209j的编码器4211j的附接误差。
Yj=-ΔEj…(17)
当将式(17)应用于式(11)时,如下式(11-1)中那样计算滑架移动误差ΔXj。
ΔXj=Yj-X=-ΔEj-0=-ΔEj…(11-1)
各个输送模块4209j的滑架移动误差存储单元4314j存储为各个输送模块计算的-ΔEj的值。各个输送模块4209j通过使用存储在各个滑架移动误差存储单元4314j中的-ΔEj的值来控制滑架4161的位置以定位滑架4161。
图30是例示安装在输送路径4102中的输送模块4209j中的滑架4161i的定位方法的示意图。注意,图30例示了相邻地安装输送模块4209j和输送模块4209j'的情况。与输送模块4209j'相关的附图标记利用“'”附加到与输送模块4209j相关的附图标记相同的附图标记来表示。
首先,输送控制器4121将滑架4161i的停止位置REFij指示给输送模块4209j。作为响应,电机控制器4306j从已经从输送控制器4121接收到停止位置REFij的指令的输送模块4209j中的滑架移动误差存储单元4314j中提取ΔXj。
此外,电机控制器4306j根据基于式(12)的下式(12-1)通过使用ΔXj来控制滑架4161i的位置。这里,Yij是基于输送模块4209j的编码器4211j的信息而计算的滑架4161i的位置。注意,电机控制器4306j可以使用任何计算,只要它基于ΔXj控制滑架4161i的位置,并且可以不使用ΔXj本身,而是使用通过对滑架4161i的位置控制中的ΔXj进行预定处理而获得的处理数据即可。
Yij=REFij+ΔXj…(12-1)
通过使用ΔXj的这种控制,控制输送模块4209j的控制范围中的滑架4161i的基准位置OCi以匹配作为输送模块4209j中的目标位置的停止位置REFij。以这种方式,电机控制器4306j精确地控制滑架4161i的位置并且将滑架4161i停止在停止位置REFij处。
例如,由于故障、版本升级等,输送模块4209j可以用另一输送模块4209k更换。同样在这种情况下,被更换的另一输送模块4209k的滑架移动误差存储单元4314k已经预先获取并存储了各个输送模块4209的滑架移动误差,即,输送模块4209k特有的滑架移动误差ΔXk。更具体地,在输送模块4209k的滑架移动误差存储单元4314k中,预先获取并存储输送模块4209k的编码器4211k特有的滑架移动误差ΔXk。
此外,在更换的输送模块4209k中,以与上述的输送模块4209j中相同的方式,电机控制器4306k通过使用ΔXk的值来控制滑架4161i的位置,以定位滑架4161i。因此,类似于在在输送模块4209j上被控制的情况,即使在更换之后,在输送模块4209k上滑架4161i也可以以高再现性停止在目标位置处。
如上所述,根据本实施例,即使在输送模块4209被更换的情况下,也不需要重新调整目标停止位置,并且可以毫无困难地更换输送模块。因此,根据本实施例,可以显著减少更换输送模块4209所需的操作时间、夹具数量等。
此外,根据本实施例,由于需要仅针对输送模块4209的数量来获取输送模块4209特有的滑架移动误差作为各个输送模块的滑架移动误差,因此可以显著减少启动输送系统4002的工时。
第六实施例
将通过使用图31A和图31B来描述本发明的第六实施例。注意,与上述第五实施例类似的部件用相同的附图标记表示,并且将省略或简化其描述。
当作为上式(15)的右侧的第二项的δj(X)不够小时,优选的是改变X以获取输送模块4209j特有的滑架移动误差ΔXj(X)。在本实施例中,将描述通过改变X获取滑架移动误差ΔXj(X)的情况。
在本实施例中,如图31A所示,当测量滑架移动误差ΔXj(X)时,将激光干涉仪4333安装到滑架移动误差ΔXj(X)要被测量的输送模块4209j上的滑架4161i。激光干涉仪4333可以精确地测量输送模块4209j上的滑架4161i的真实位置X。本实施例与第五实施例的不同之处在于,可以在滑架4161i的整个移动行程上测量滑架移动误差ΔXj(X)。
例如,依赖于输送模块4209j的编码器4211j的附接误差,编码器4211j的附接角度和编码器4211j与滑架4161的标尺4210之间的间隙可以改变。在这种情况下,滑架移动误差ΔXj(X)是依赖于滑架4161的移动量(即,依赖于滑架4161的真实位置X)的量。
特别地,如图31B所示,滑架4161的标尺4210可以被划分成平行于q方向的两个轨道4402和4403。在两个轨道4402和4403中的各个中形成具有彼此不同的周期的信号强度的图案。编码器4211读取检测区域4404中的两个轨道4402和4403中的各个的图案的相信息,并计算测量值。在这种情况下,由于编码器4211j在d轴方向上的附接位置的误差Δd,滑架移动误差ΔXj(X)可以具有特定图案。图31B例示了编码器4211j的检测区域4404j是在d轴方向上偏移了Δd并且在q轴方向上偏移了ΔEj′-ΔEj的检测区域4404j'的情况。
在这种情况下,可以通过在改变X的同时以与第五实施例相同的方式进行滑架移动误差的测量来预先获取可以根据X而改变的滑架移动误差ΔXj(X)。输送模块4209j的移动误差存储单元4314j存储预先获取的滑架移动误差ΔXj(X)。
输送模块4209j的电机控制器4306j根据基于式(12)的下式(12-2)通过使用ΔXj(X)来控制滑架4161i的位置。注意,电机控制器4306j可以使用任何计算,只要它基于ΔXj(X)控制滑架4161i的位置,并且可以不使用ΔXj本身,而是使用通过对滑架4161i的位置控制中的ΔXj(X)进行预定处理而获得的处理数据即可。
Yij=REFij+ΔXj(REFij)…(12-2)
通过使用ΔXj(X)的这种控制,同样在本实施例中,控制滑架4161i在输送模块4209j的控制范围内的基准位置以匹配作为输送模块4209j中的目标位置的停止位置REFij。以这种方式,电机控制器4306j精确地控制滑架4161i的位置并且将滑架4161i停止在停止位置REFij处。
此外,在本实施例中,输送模块4209j可以用另一输送模块4209k更换。即使在这种情况下,更换的另一输送模块4209k的滑架移动误差存储单元4314k也预先获取并存储了输送模块4209k的编码器4211j特有的滑架移动误差ΔXk(X)。
此外,在替换的输送模块4209k中,以与上述的输送模块4209j中相同的方式,电机控制器4306k通过使用ΔXk(X)的值来控制滑架4161i的位置,以定位滑架4161i。因此,以与在输送模块4209j上被控制的情况相同的方式,即使在更换的输送模块4209k上,滑架4161i也可以以高再现性停止在目标位置处。
注意,在本实施例中,虽然已经描述了使用激光干涉仪4333来测量滑架4161的位置X的情况,但是实施例不限于此。可以使用除激光干涉仪4333之外的测量系统,例如,长行程激光位移计或线性标尺系统。
第七实施例
将通过使用图32来描述本发明的第七实施例。注意,与上述第五实施例和第六实施例类似的部件用相同的附图标记表示,并且将省略或简化其描述。
在本实施例中,将描述通过使用相邻的输送模块4209和滑架4161来测量输送模块4209的编码器4211的附接误差ΔE的情况。此外,在本实施例中,将描述通过使用更换输送模块4209之前和之后的附接误差ΔE之间的差分来计算更换的输送模块4209的滑架移动误差的情况。
图32是例示由相邻的输送模块4209j和滑架4161i测量待更换的输送模块4209j'中的编码器4211j'的附接误差ΔEj′的示意图。
跟形成输送路径4102的输送模块4209j和4209j'相邻的编码器4211j与4211j'之间的间隙小于滑架4161i的标尺4210i的标尺长度。可选地,可以准备具有大于用于测量的所有编码器4211的间隙的标尺4210的标尺长度的滑架4161。
首先,预先测量要更换的输送模块4209'中的编码器4211j'的附接误差ΔEj′。为此目的,滑架4161i移动到可由编码器4211j和4211j'二者检测到的位置。然后,同时需要两个编码器4211j和4211j'的值。当输送模块4209j被认为是基准时,可以将ΔEj设置为零。
此外,基于关于输送模块4209j的编码器4211j的信息而计算的滑架4161i的位置被表示为Yij,并且基于关于输送模块4209j′的编码器4211j'的信息而计算的滑架4161i的位置被表示为Yij'。此外,输送模块4209j'中的编码器4211j'的附接误差被表示为ΔEj′。此外,输送模块4209j的基准位置OMj与输送模块4209j'的基准位置OMj'之间的间隙被表示为Ljj'。
然后,建立下式(18)。注意,假设编码器4211j和4211j'的设计附接位置Ej和Ej'在式(18)中被设置为零。
Yij′-Yij=Ljj′-ΔEj′…(18)
根据式(18),可以测量编码器4211j'的附接误差ΔEj′,即,在第五实施例中描述的ΔXj′。以与第五实施例相同的方式,可以将ΔXj′处理为输送模块4209j'特有的滑架移动误差。
然后,用另一个输送模块4209″(未例示)更换输送模块4209j'。也以与上述ΔEj′相同的方式测量更换的输送模块4209″中的编码器4211j″的附接误差ΔEj″。
然后,计算如上所述测量的ΔEj′与ΔEj″之间的差分。通过使用要更换的输送模块4209j'特有的滑架移动误差ΔXj′以及ΔEj′与ΔEj″之间的差分,可以根据下式(19)计算更换的输送模块4209j″特有的滑架移动误差ΔXj″。注意,滑架移动误差ΔXj′在更换之前存储在输送模块4209j'中。
ΔXj″=ΔXj′+(ΔEj′-ΔEj″)…(19)
如上所述计算的滑架移动误差ΔXj″存储在输送模块4209j″的滑架移动误差存储单元4314”中。在更换的输送模块4209j″中,以与第五实施例相同的方式,通过使用滑架移动误差ΔXj″控制滑架4161i的位置,滑架4161可以停止在停止位置处。以这种方式,滑架4161i可以停止在与要更换的输送模块4209i相同的位置处。
注意,具有由具有小线性膨胀系数的金属、玻璃等制成的基材的标尺可以用作滑架4161的标尺4210。通过使用由这样的基材制成的标尺4210,可以抑制由于温度导致的滑架4161的标尺4210的膨胀所引起的误差,由此以高精度和高再现性控制滑架4161的位置。
此外,虽然在上面的描述中已经描述了使用滑架4161i进行测量的情况,但是本发明不限于此。具有与标尺4210类似的标尺的夹具可替代滑架4161i用于测量。
此外,当如第六实施例中所述滑架移动误差依赖于X时,可以以与第六实施例中相同的方式,参照编码器4211j来测量滑架移动误差ΔXj″(X)。
第八实施例
将描述本发明的第八实施例。注意,与上述第五至第七实施例类似的部件用相同的附图标记表示,并且将省略或简化其描述。
在图32中所示的第七实施例中,通过使用相邻的输送模块4209j来测量输送模块4209j'中的编码器4211j'的附接误差ΔEj′。对于安装有多个输送模块4209j的输送路径4102,可以在一系列多个安装的输送模块4209j上重复多次进行与第七实施例中的测量连接误差ΔEj′的操作相同的方式的操作。以这种方式,可以以与第七实施例相同的方式测量输送路径4102上的任何输送模块4209j的编码器4211j的滑架移动误差ΔXj。
在这种情况下,以与第七实施例相同的方式,形成输送路径4102的输送模块4209的相邻编码器4211的间隙小于滑架4161的标尺4210的标尺长度。可选地,可以准备具有比用于测量的所有编码器4211的间隙长的标尺4210的标尺长度的滑架4161用于行进。
例如,输送模块4209j到框架4100的位置可能由于框架4100的振动或者由于热量引起的变形、由于长时间操作引起的定位销4104的变形等而改变。即使在这种情况下,根据本实施例,也可以在滑架4161行进的情况下测量ΔXj,由此可以获取与输送模块4209j的位置的改变对应的ΔXj。
以与其他实施例相同的方式将测量的ΔXj存储在输送模块4209j的滑架移动误差存储单元4314j中。输送模块4209j的电机控制器4306j通过使用ΔXj的值来控制滑架4161i的位置以定位滑架4161i。由此,滑架4161i可以精确地停止在目标位置处。
第九实施例
将通过使用图33来描述本发明的第九实施例。注意,与上述第五至第八实施例类似的部件用相同的附图标记表示,并且将省略或简化其描述。
滑架4161i特有的滑架移动误差ΔXi(X)可包括滑架4161i的标尺4210i的附接误差ΔSi。在本实施例中,将描述滑架4161i的标尺4210i的附接误差ΔSi被认为是滑架4161i特有的滑架移动误差的情况。在第一至第四实施例中的任何一个中可以考虑附接误差ΔSi。
图33是例示滑架4161i的标尺4210i的附接误差ΔSi的示意图。如图33所示,多个滑架4161i和4161i'停止在多个输送模块4209j、4209j'和4209j″上。
例如,滑架4161i的标尺4210i的附接位置可以相对于滑架4161i的基准位置具有误差ΔSi。在这种情况下,滑架4161i的停止位置改变附接误差ΔSi的量,该附接误差ΔSi是这种滑架4161i特有的误差。
这里,当各个滑架4161i的标尺4210i的附接误差ΔSi相对于所需的定位精度δp不够小时,优选的是预先测量ΔSi并且也使用ΔSi的值控制滑架4161的位置。当ΔSi的值也用于滑架4161的位置控制时,输送模块4209j的电机控制器4306j使用ΔXj和ΔSi根据基于式(12)的下式(12-3)控制滑架4161i的位置。注意,电机控制器4306j可以基于ΔXj和ΔSi来控制滑架4161i的位置。对于滑架4161i的位置控制,电机控制器4306j可以不使用ΔXj和ΔSi本身,而是使用分别通过对ΔXj和ΔSi进行预定处理而获得的处理数据。此外,同样在本实施例中,以与第六实施例中相同的方式,可以使用ΔXj(X)来替代ΔXj,ΔXj(X)可以根据X或者通过对ΔXj(X)进行处理而获得的处理数据而改变。
Yij=REFij+ΔXj+ΔSi…(12-3)
通过添加ΔXj和ΔSi的这种控制使电机控制器4306j能够精确地控制滑架4161i在任何输送模块4209j上的位置,并使滑架4161i停止在停止位置REFij处。
注意,可以通过使用测量夹具预先为各个滑架4161i测量作为滑架4161i的特定误差的附接误差ΔSi。例如,可以通过使用显微镜等测量滑架4161i的基准位置与标尺4210i的基准位置之间的差分来获取ΔSi。
此外,只要预先测量的附接误差ΔSi可以用于如上所述的输送模块4209j的电机控制器4306j对滑架4161i的位置控制,存储它的存储单元不受特别的限制。
例如,输送控制器4121可以具有存储单元以存储附接误差ΔSi。在这种情况下,当用于控制滑架4161i的指令被发送到电机控制器4306j时,输送控制器4121还将滑架4161i特有的附接误差ΔSi一起发送到电机控制器4306j。电机控制器4306j还可以使用从输送控制器4121发送的附接误差ΔSi来控制滑架4161i的位置。此外,输送模块4209j中的滑架移动误差存储单元4314j可以存储各个滑架4161i的附接误差ΔSi。
修改的实施例
本发明不限于上述实施例,并且可以进行各种修改。
例如,虽然在上述实施例中已经描述了在各个输送模块4209j中配设存储滑架移动误差ΔXj或ΔXj(X)的滑架移动误差存储单元4314的情况,但是本发明不限于此。例如,输送控制器4121可以具有存储滑架移动误差ΔXj或ΔXj(X)的全部或一部分的存储单元。
在这种情况下,输送模块4209j具有可以识别输送模块4209j的识别信息(ID)。输送控制器4121可以将ID和与ID相关联的滑架移动误差存储在存储单元中。输送控制器4121将与ID相关联的滑架移动误差发送到输送模块4209j。以与上述实施例相同的方式,输送模块4209j可以通过使用从输送控制器4121发送的滑架移动误差来控制滑架4161的位置。
虽然针对示例性实施例描述了本发明,但是,应该理解,本发明不限于公开的示例性实施例。下述权利要求的范围应当被赋予最宽的解释,以涵盖所有这类修改以及等同的结构和功能。
Claims (18)
1.一种输送系统,所述输送系统包括:
至少一个滑架,在所述至少一个滑架上支撑工件;
输送路径,在所述输送路径上输送所述滑架;
控制单元,其控制所述滑架在所述输送路径上的位置;以及
检测单元,其检测所述工件的位置,
其中,所述控制单元基于由所述检测单元检测到的所述工件的位置,来控制所述滑架的停止位置。
2.根据权利要求1所述的输送系统,
其中,所述滑架包括沿第一方向布置的多个磁体,并且
其中,所述输送路径包括多个线圈,所述多个线圈位于能够与所述多个磁体相对的位置。
3.根据权利要求2所述的输送系统,
其中,所述控制单元通过基于由所述检测单元检测到的所述工件的位置控制施加到所述线圈的电流,来控制所述滑架的停止位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的输送系统,
其中,所述检测单元能够检测所述滑架的位置,并且
其中,所述控制单元基于由所述检测单元检测到的所述工件的位置和所述滑架的位置,来控制所述滑架的停止位置。
5.根据权利要求4所述的输送系统,
其中,所述控制单元基于由所述检测单元检测到的所述滑架的位置与所述工件的位置之间的差分,来控制所述滑架的停止位置。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的输送系统,
其中,所述输送路径包括多个输送模块。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的输送系统,
其中,所述滑架包括第一滑架和第二滑架,
其中,所述控制单元基于由所述检测单元检测到的所述工件的位置,来控制所述第一滑架的停止位置,并且
其中,所述控制单元基于所述第一滑架的所控制的停止位置,来控制所述第二滑架的停止位置。
8.一种输送系统,所述输送系统包括:
多个滑架,在所述多个滑架中的各个滑架上支撑工件;
输送路径,在所述输送路径上输送所述多个滑架中的至少一个滑架;以及
控制单元,其控制在所述输送路径上输送的所述滑架的位置;
其中,所述控制单元确定所述控制单元控制其停止位置的滑架,并且
其中,所述控制单元基于针对所述多个滑架中的各个滑架唯一确定的移动信息,来控制所确定的滑架的停止位置。
9.根据权利要求8所述的输送系统,
其中,所述多个滑架中的各个滑架包括保持单元,所述保持单元具有不同的类型,并且
其中,所述控制单元基于针对所述多个滑架中的各个滑架唯一确定的移动信息、以及所述保持单元的类型,来控制所确定的滑架的停止位置。
10.根据权利要求8所述的输送系统,
其中,所述多个滑架中的各个滑架支撑所述工件,所述工件具有不同的类型,并且
其中,所述控制单元基于针对所述多个滑架中的各个滑架唯一确定的移动信息、以及所述工件的类型,来控制所确定的滑架的停止位置。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的输送系统,
其中,所述滑架包括沿第一方向布置的多个磁体,并且
其中,所述输送路径包括多个线圈,所述多个线圈位于能够与所述多个磁体相对的位置。
12.根据权利要求11所述的输送系统,
其中,所述控制单元通过基于针对所述多个滑架中的各个滑架唯一确定的移动信息控制施加到所述线圈的电流,来控制所确定的滑架的停止位置。
13.一种输送系统,所述输送系统包括:
多个滑架,在所述多个滑架中的各个滑架上支撑至少一种类型的多个工件,所述多个滑架包括第一滑架和第二滑架,在所述第一滑架上支撑第一工件,在所述第二滑架上支撑与所述第一工件不同的第二工件;
输送路径,在所述输送路径上输送所述多个滑架中的至少一个滑架;以及
控制单元,其控制在所述输送路径上输送的滑架的位置;
其中,所述控制单元确定所述控制单元控制其停止位置的滑架,并且
其中,所述控制单元基于针对所述多个滑架上支撑的所述多个工件的类型而唯一确定的移动信息,来控制所确定的滑架的停止位置。
14.根据权利要求13所述的输送系统,
其中,所述多个滑架中的各个滑架包括保持单元,所述保持单元具有不同的类型,并且
其中,所述控制单元基于针对所述多个滑架上支撑的所述多个工件的类型而唯一确定的移动信息、以及所述保持单元的类型,来控制所确定的滑架的停止位置。
15.根据权利要求13或14所述的输送系统,
其中,所述多个滑架中的各个滑架包括沿第一方向布置的多个磁体,并且
其中,所述输送路径包括多个线圈,所述多个线圈位于能够与所述多个磁体相对的位置。
16.根据权利要求15所述的输送系统,
其中,所述控制单元通过基于针对所述多个滑架上支撑的所述多个工件的类型而唯一确定的移动信息控制施加到所述线圈的电流,来控制所确定的滑架的停止位置。
17.一种加工系统,所述加工系统包括:
根据权利要求1至16中的任一项所述的输送系统;以及
加工装置,其对由根据权利要求1至16中的任一项所述的输送系统输送的工件进行预定加工。
18.一种对工件进行加工以制造物品的方法,所述方法包括:
使用根据权利要求17所述的加工系统,在将滑架停止在控制后的停止位置之后,通过所述加工装置对工件进行加工。
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