CN115053449A - 直线电动机系统 - Google Patents

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CN115053449A CN202080094813.5A CN202080094813A CN115053449A CN 115053449 A CN115053449 A CN 115053449A CN 202080094813 A CN202080094813 A CN 202080094813A CN 115053449 A CN115053449 A CN 115053449A
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境隼太
田泽徹
村上健太
野野垣雄介
川上莲也
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Abstract

直线电动机系统(10)具备具有第一～第十线圈(20a)～(20j)的定子(16)、具有永磁体(24)的动子(18)、进行一个以上的供电对象线圈的切换的切换部(36)、以及与第一～第十线圈(20a)～(20j)对应地设置的第一～第十放大器(30a)～(30j)。在将时间t＝t0时的指令位置与时间t＝t0‑td时的指令位置之差设为差A，并将时间t＝t0时的实际位置与时间t＝t0‑td时的实际位置之差设为差B时，要在紧接在该切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的一个以上的放大器通过Δθ(t0)＝Δθ(t0‑td)+A‑B来计算时间t＝t0时的位置偏差Δθ(t0)，要在紧接在该切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的一个以上的放大器在成为了供电对象放大器时，使用位置偏差Δθ(t0)来对一个以上的供电对象线圈进行供电。

Description

直线电动机系统
技术领域
本发明涉及一种动磁型的直线电动机系统。
背景技术
以往，已知一种使永磁体相对于线圈移动的动磁型的直线电动机系统。
例如，在专利文献1中公开有一种直线电动机控制系统，该直线电动机控制系统具备：连续地配置的多个线圈单元；多个编码器，所述多个编码器检测遍及多个线圈单元移动的多个台车的位置；多个控制偏差计算器，所述多个控制偏差计算器运算检测到的台车的位置与目标位置之差即偏差信息；以及多个位置控制器，所述多个位置控制器基于偏差信息来运算电流控制信号。控制偏差计算器将偏差信息发送到控制偏差信息选择器，控制偏差信息选择器选择位置控制器，并将偏差信息发送到所选择的位置控制器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-208083号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1的直线电动机控制系统中，产生从控制偏差计算器发送偏差信息起到位置控制器接收到该偏差信息为止的通信延迟，因此难以使各位置控制器中的偏差信息一致，从而位置控制的精度下降。
因此，本发明的目的在于提供一种能够抑制位置控制的精度下降的直线电动机系统。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式所涉及的直线电动机系统具备：定子，其具有呈列状地排列的多个线圈；动子，其具有与所述多个线圈相向地配置的永磁体；切换部，其将所述多个线圈中的一个以上的线圈选择为成为供电的对象的一个以上的供电对象线圈，并与所述永磁体的移动相应地进行所述一个以上的供电对象线圈的切换，所述一个以上的线圈是各线圈的遍及所述排列的方向上的两端部的区域与所述永磁体相向的线圈；以及与所述多个线圈对应地设置的多个控制部，其中，所述多个控制部分别具有：位置偏差计算部，其通过从所述动子的指令位置减去所述动子的实际位置来计算所述指令位置与所述实际位置之差即位置偏差；速度控制部，其基于所述位置偏差来生成转矩指令；以及电流控制部，其基于所述转矩指令来对所述一个以上的供电对象线圈进行供电，当将所述多个控制部中的与所述一个以上的供电对象线圈对应的控制部设为一个以上的供电对象控制部时，紧挨在所述切换之前的所述一个以上的供电对象控制部对要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的一个以上的控制部，发送时间t＝t0-td时的所述位置偏差Δθ(t0-td)，要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的所述一个以上的控制部在时间t＝t0时接收到所述位置偏差Δθ(t0-td)，在将时间t＝t0时的所述指令位置与时间t＝t0-td时的所述指令位置之差设为差A，并将时间t＝t0时的所述实际位置与时间t＝t0-td时的所述实际位置之差设为差B时，要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的所述一个以上的控制部通过Δθ(t0)＝Δθ(t0-td)+A-B来计算时间t＝t0时的所述位置偏差Δθ(t0)，要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的所述一个以上的控制部在成为了所述一个以上的供电对象控制部时，使用所述位置偏差Δθ(t0)来对所述一个以上的供电对象线圈进行供电。
发明的效果
根据本公开的一个方式所涉及的直线电动机系统，能够抑制位置控制的精度下降。
附图说明
图1A是表示实施方式1所涉及的直线电动机系统的结构的图，是从交叉方向观察到的图。
图1B是表示图1A的直线电动机系统的结构的图，是从与交叉方向正交且与排列方向正交的方向观察到的图。
图2是表示图1A的直线电动机系统的功能结构的框图。
图3是用于说明图1A的直线电动机系统的动作的一例的说明图，是表示时间t＝t0-td以前的状态的图。
图4是用于说明图1A的直线电动机系统的动作的一例的说明图，是表示时间t＝t0-td的状态的图。
图5是用于说明图1A的直线电动机系统的动作的一例的说明图，是表示时间t＝t0的状态的图。
图6是用于说明图1A的直线电动机系统的动作的一例的说明图，是表示时间t＝t0的状态的图。
图7是表示在图1A的直线电动机系统中要在紧接在一个以上的供电对象线圈的切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的一个以上的放大器的动作的一例的流程图。
图8是表示时间与动子的位置之间的关系的曲线图。
图9是表示实施方式2所涉及的直线电动机系统的功能结构的框图。
图10是用于说明图9的直线电动机系统的动作的一例的说明图，是表示时间t＝t0-td的状态的图。
图11是用于说明图9的直线电动机系统的动作的一例的说明图，是表示时间t＝t0的状态的图。
具体实施方式
(以至得到本公开的一个方式的经过)
如上所述，在专利文献1所公开的直线电动机系统中，位置控制的精度下降。
因此，发明人为了抑制位置控制的精度下降而进行了认真研究、实验。而且，发明人得到了以下见解：能够通过由接收到位置偏差的控制部对该位置偏差进行校正计算，来使作为发送源的控制部和作为发送对象的控制部的位置偏差一致，从而能够抑制位置控制的精度下降。
发明人基于该见解进一步进行认真研究、实验，想到了下述本公开的一个方式所涉及的直线电动机系统。
本公开的一个方式所涉及的直线电动机系统具备：定子，其具有呈列状地排列的多个线圈；动子，其具有与所述多个线圈相向地配置的永磁体；切换部，其将所述多个线圈中的一个以上的线圈选择为成为供电的对象的一个以上的供电对象线圈，并与所述永磁体的移动相应地进行所述一个以上的供电对象线圈的切换，所述一个以上的线圈是各线圈的遍及所述排列的方向上的两端部的区域与所述永磁体相向的线圈；以及与所述多个线圈对应地设置的多个控制部，其中，所述多个控制部分别具有：位置偏差计算部，其通过从所述动子的指令位置减去所述动子的实际位置来计算所述指令位置与所述实际位置之差即位置偏差；速度控制部，其基于所述位置偏差来生成转矩指令；以及电流控制部，其基于所述转矩指令来对所述一个以上的供电对象线圈进行供电，当将所述多个控制部中的与所述一个以上的供电对象线圈对应的控制部设为一个以上的供电对象控制部时，紧挨在所述切换之前的所述一个以上的供电对象控制部对要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的一个以上的控制部，发送时间t＝t0-td时的所述位置偏差Δθ(t0-td)，要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的所述一个以上的控制部在时间t＝t0时接收到所述位置偏差Δθ(t0-td)，在将时间t＝t0时的所述指令位置与时间t＝t0-td时的所述指令位置之差设为差A，并将时间t＝t0时的所述实际位置与时间t＝t0-td时的所述实际位置之差设为差B时，要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的所述一个以上的控制部通过Δθ(t0)＝Δθ(t0-td)+A-B来计算时间t＝t0时的所述位置偏差Δθ(t0)，要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的所述一个以上的控制部在成为了所述一个以上的供电对象控制部时，使用所述位置偏差Δθ(t0)来对所述一个以上的供电对象线圈进行供电。
根据上述结构的直线电动机系统，紧挨在一个以上的供电对象线圈的切换之前的一个以上的供电对象控制部对要在紧接在该切换之后新成为一个以上的供电对象控制部的一个以上的控制部发送时间t＝t0-td时的位置偏差Δθ(t0-td)。该一个以上的控制部在时间t＝t0时接收到位置偏差Δθ(t0-td)，在将时间t＝t0时的指令位置与时间t＝t0-td时的指令位置之差设为差A、并将时间t＝t0时的实际位置与时间t＝t0-td时的实际位置之差设为差B时，该一个以上的控制部通过Δθ(t0)＝Δθ(t0-td)+A-B来计算时间t＝t0时的位置偏差Δθ(t0)。另外，该一个以上的控制部在成为了一个以上的供电对象放大器时，使用位置偏差Δθ(t0)来对一个以上的供电对象线圈进行供电。因而，即使产生了从紧挨在该切换之前的一个以上的供电对象控制部发送位置偏差Δθ(t0-td)起到该一个以上的控制部接收到位置偏差Δθ(t0-td)为止的延迟时间，该一个以上的控制部也能够计算出位置偏差Δθ(t0)。由此，能够使紧挨在该切换之前的一个以上的供电对象控制部所具有的位置偏差与该一个以上的控制部所具有的位置偏差一致，从而能够抑制位置控制的精度下降。
另外，也可以是，还具备上级控制部，所述上级控制部向所述多个控制部发送所述指令位置，所述位置偏差Δθ(t0-td)经由所述上级控制部被发送到要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的所述一个以上的控制部。
另外，也可以是，还具备滤波器，所述滤波器使来自所述上级控制部的位置指令的高频成分衰减。
另外，也可以是，还具备与所述多个线圈及所述多个控制部对应地设置的多个位移检测部，要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的所述一个以上的控制部基于所述多个位移检测部中的对应的位移检测部的检测结果，来计算时间t＝t0-td时的所述动子的位移与时间t＝t0时的所述动子的位移之差，并将该差用作所述差B。
另外，也可以是，要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的所述一个以上的控制部在时间t＝t0时成为所述一个以上的供电对象控制部。
另外，也可以是，还具备多个位置检测部，所述多个位置检测部配置于所述多个线圈的各线圈的所述排列的方向上的两端部，针对所述多个线圈的各线圈，在所述排列的方向上位于所述永磁体的行进方向的前方侧的所述位置检测部检测到所述永磁体的前端部的情况下，所述切换部将配置有该位置检测部的线圈选择为所述供电对象线圈，在所述排列的方向上位于所述永磁体的行进方向的后方侧的所述位置检测部检测到所述永磁体的后端部的情况下，所述切换部不将配置有该位置检测部的线圈选择为所述供电对象线圈。
下面，参照附图来对本公开的一个方式所涉及的直线电动机系统的具体例进行说明。此外，下面说明的实施方式均用于示出概括性或具体性的例子。在下面的实施方式中示出的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置位置及连接方式等是一个例子，意不在于限定本公开。
此外，各图是示意图，不一定严格地进行了图示。另外，在各图中，对实质上相同的结构标注相同的附图标记，有时省略或简化重复的说明。
另外，在以下的实施方式的说明中使用的附图中，有时示出坐标系。坐标系中的X轴方向是多个线圈排列的排列方向。另外，坐标系中的Y轴方向是与X轴方向正交的方向，是与该排列方向正交的交叉方向。另外，坐标系中的Z轴方向是与X轴方向正交且与Y轴方向正交的方向。
(实施方式1)
下面，参照附图来对实施方式1所涉及的直线电动机系统10进行说明。
图1A是表示实施方式1所涉及的直线电动机系统10的结构的图，是从交叉方向观察到的图。图1B是表示图1A的直线电动机系统10的结构的图，是从与交叉方向正交且与排列方向正交的方向观察到的图。此外，在图1A中，为了避免图变得繁杂，省略了物品台26等的图示。参照图1A和图1B，来对实施方式1所涉及的直线电动机系统10的结构进行说明。
如图1A和图1B所示，直线电动机系统10具备直线电动机12、控制装置14、位置检测装置15以及标度检测装置17。
直线电动机12具有定子16和能够相对于定子16移动的动子18。直线电动机12是永磁体24(在后文叙述)相对于第一～第十线圈20a～20j(在后文叙述)移动的动磁型的直线电动机。
定子16具有第一～第十线圈20a～20j。像这样，定子16具有多个(在该实施方式中为10个)线圈。此外，定子16也可以具有11个以上的线圈，还可以具有9个以下的线圈。
第一～第十线圈20a～20j呈列状地排列，固定于基台(未图示)。此外，第一～第十线圈20a～20j虽然呈直线状地排列，但也可以呈曲线状地排列。另外，第一～第十线圈20a～20j以固定的间隔进行配置，但也可以不以固定的间隔进行配置。如图1A所示，第一～第十线圈20a～20j分别被配置为绕与第一～第十线圈20a～20j排列的排列方向(X轴方向)正交的交叉方向(Y轴方向)卷绕，在交叉方向上开口。
动子18具有永磁体24和安装于永磁体24的物品台26。
永磁体24在交叉方向上与第一～第十线圈20a～20j相向地配置。具体地说，永磁体24在交叉方向上与第一～第十线圈20a～20j中的一部分线圈相向地配置。永磁体24能够沿着第一～第十线圈20a～20j在排列方向上移动(参照图1B的箭头A)。永磁体24具有沿排列方向排列地形成的磁极(未图示)。例如，永磁体24具有多个N极和多个S极，N极和S极在排列方向上交替地设置。永磁体24形成为在从交叉方向观察时与第一～第十线圈20a～20j中的相邻的3个线圈的全部重叠的大小。在图1A和图1B所示的状态中，永磁体24被配置为在从交叉方向观察时与第一～第十线圈20a～20j中的相邻的第二线圈20b、第三线圈20c以及第四线圈20d的全部重叠。换言之，在图1A和图1B所示的状态中，在从交叉方向观察时的第二线圈20b、第三线圈20c以及第四线圈20d中的各线圈的遍及排列方向上的两端部的区域(参照图1A的箭头B和点部分的区域)与永磁体24相向，在从交叉方向观察时与永磁体24重叠。此外，永磁体24的大小不限定于此，例如，也可以形成为在从交叉方向观察时与第一～第十线圈20a～20j中的相邻的2个线圈的全部重叠的大小，还可以形成为与第一～第十线圈20a～20j中的相邻的4个以上的线圈的全部重叠的大小。另外，永磁体24也可以以在交叉方向上夹着第一～第十线圈20a～20j的方式形成为大致U字状。另外，永磁体24还可以以在与排列方向正交且与交叉方向正交的方向(Z轴方向)上夹着第一～第十线圈20a～20j的方式形成为大致U字状。
控制装置14是控制直线电动机12的装置。控制装置14通过使得对第一～第十线圈20a～20j中的成为供电的对象的线圈即一个以上的供电对象线圈进行供电，来使动子18相对于定子16移动，使动子18移动至期望的位置。控制装置14具有控制器28以及与控制器28及第一～第十线圈20a～20j连接的第一～第十放大器30a～30j。像这样，控制装置14具有多个(在该实施方式中为10个)放大器。在该实施方式中，控制器28相当于上级控制部，第一～第十放大器30a～30j相当于多个控制部。
控制器28基于来自位置检测装置15的信息来识别永磁体24的位置，并与永磁体24的位置相应地选择一个以上的供电对象线圈。控制器28能够与第一～第十放大器30a～30j进行通信，对第一～第十放大器30a～30j发送位置指令。在图1A和图1B所示的状态中，第二线圈20b、第三线圈20c以及第四线圈20d分别成为供电对象线圈。
第一～第十放大器30a～30j与第一～第十线圈20a～20j对应地设置。具体地说，第一放大器30a与第一线圈20a对应地设置，第二放大器30b与第二线圈20b对应地设置。针对第三～第十放大器30c～30j也是同样的。第一～第十放大器30a～30j中的与一个以上的供电对象线圈对应的放大器即一个以上的供电对象放大器分别使用动子18的指令位置与动子18的实际位置之差即位置偏差，来对对应的供电对象线圈进行供电。在图1A以及图1B所示的状态中，第二放大器30b、第三放大器30c以及第四放大器30d分别成为供电对象放大器。在图1A以及图1B所示的状态中，第二放大器30b使用位置偏差来对第二线圈20b进行供电，第三放大器30c使用位置偏差来对第三线圈20c进行供电，第四放大器30d使用位置偏差来对第四线圈20d进行供电。在该实施方式中，供电对象放大器相当于供电对象控制部。
当对供电对象线圈进行供电时，供电对象线圈被磁化，使得永磁体24被供电对象线圈拉动或被供电对象线圈推动，而使动子18移动。此外，能够通过改变向供电对象线圈供给的电流的方向，来变更供电对象线圈的磁极。例如，如果使电流以在从交叉方向上的动子18侧观察时顺时针流动的方式流动，则在交叉方向上，供电对象线圈的靠动子18的一侧成为S极，供电对象线圈的靠与动子18相反的一侧成为N极。与此相对，如果使电流以在从交叉方向上的动子18侧观察时逆时针流动的方式流动，则供电对象线圈的靠动子18的一侧成为N极，供电对象线圈的靠与动子18相反的一侧成为S极。供电对象放大器根据永磁体24的磁极(N极、S极)的位置来决定向供电对象线圈供给的电流的方向。
控制器28使得随着永磁体24移动来依次切换地对供电对象线圈进行供电，使动子18移动到期望的位置。
位置检测装置15是检测永磁体24的位置的装置。位置检测装置15具有第一～第二十位置传感器34a～34t。
第一～第二十位置传感器34a～34t配置于各自的第一～第十线圈20a～20j的排列方向上的两端部。像这样，位置检测装置15具有多个(在该实施方式中为20个)位置传感器。第一位置传感器34a和第二位置传感器34b配置于第一线圈20a的排列方向上的两端部，第三位置传感器34c和第四位置传感器34d配置于第二线圈20b的排列方向上的两端部，第五位置传感器34e和第六位置传感器34f配置于第三线圈20c的排列方向上的两端部，第七位置传感器34g和第八位置传感器34h配置于第四线圈20d的排列方向上的两端部，第九位置传感器34i和第十位置传感器34j配置于第五线圈20e的排列方向上的两端部。第十一位置传感器34k和第十二位置传感器34l配置于第六线圈20f的排列方向上的两端部，第十三位置传感器34m和第十四位置传感器34n配置于第七线圈20g的排列方向上的两端部，第十五位置传感器34o和第十六位置传感器34p配置于第八线圈20h的排列方向上的两端部，第十七位置传感器34q和第十八位置传感器34r配置于第九线圈20i的排列方向上的两端部，第十九位置传感器34s和第二十位置传感器34t配置于第十线圈20j的排列方向上的两端部。在该实施方式中，第一～第二十位置传感器34a～34t相当于多个位置检测部。
第一～第二十位置传感器34a～34t分别检测在交叉方向上相向的永磁体24。在图1A和图1B所示的状态中，第一位置传感器34a和第二位置传感器34b在交叉方向上不与永磁体24相向，从而向控制器28和第一～第十放大器30a～30j发送表示未检测到永磁体24的信号。由此，控制器28和第一～第十放大器30a～30j识别出在从交叉方向观察时的、第一线圈20a的遍及排列方向上的两端部的区域在交叉方向上不与永磁体24相向。换言之，由此，控制器28和第一～第十放大器30a～30j识别出在从交叉方向观察时第一线圈20a的全部不与永磁体24重叠。针对第九～第二十位置传感器34i～34t也是同样的。与此相对，第三位置传感器34c和第四位置传感器34d在交叉方向上与永磁体24相向，从而向控制器28和第一～第十放大器30a～30j发送表示检测到永磁体24的信号。由此，控制器28和第一～第十放大器30a～30j识别出在从交叉方向观察时的、第二线圈20b的遍及排列方向上的两端部的区域与永磁体24相向且在交叉方向上与永磁体24重叠。换言之，由此，控制器28和第一～第十放大器30a～30j识别出在从交叉方向观察时第二线圈20b的全部与永磁体24重叠。针对第五～第八位置传感器34e～34h也是同样的。
另外，第一～第二十位置传感器34a～34t分别检测永磁体24的移动方向上的前端部和后端部。例如，第一位置传感器34a在与永磁体24的移动方向上的前端部在交叉方向上相向的情况下，向控制器28和第一～第十放大器30a～30j发送表示检测到永磁体24的前端部的信号。例如，第一位置传感器34a通过检测设置于永磁体24的前端部的标记等来检测永磁体24的前端部。另外，第一位置传感器34a在与永磁体24的移动方向上的后端部在交叉方向上相向的情况下，向控制器28和第一～第十放大器30a～30j发送表示检测到永磁体24的后端部的信号。例如，第一位置传感器34a通过检测设置于永磁体24的后端部的标记等来检测永磁体24的后端部。针对第二～第二十位置传感器34b～34t也是同样的。
标度检测装置17是检测动子18的实际位置的装置。标度检测装置17具有第一～第十编码器35a～35j。像这样，标度检测装置17具有多个(在该实施方式中为10个)编码器。
第一～第十编码器35a～35j检测动子18的位移。第一～第十编码器35a～35j与第一～第十线圈20a～20j及第一～第十放大器30a～30j对应地设置。具体地说，第一编码器35a与第一线圈20a及第一放大器30a对应地设置，第二编码器35b与第二线圈20b及第二放大器30b对应地设置。针对第三～第十编码器35c～35j也是同样的。第一～第十编码器35a～35j被配置为在从交叉方向观察时位于第一～第十线圈20a～20j各自的排列方向上的中央(参照图1A)。在从交叉方向观察时，第一编码器35a配置为位于第一线圈20a的排列方向上的中央，第二编码器35b配置为位于第二线圈20b的排列方向上的中央，第三编码器35c配置为位于第三线圈20c的排列方向上的中央，第四编码器35d配置为位于第四线圈20d的排列方向上的中央，第五编码器35e配置为位于第五线圈20e的排列方向上的中央。另外，在从交叉方向观察时，第六编码器35f配置为位于第六线圈20f的排列方向上的中央，第七编码器35g配置为位于第七线圈20g的排列方向上的中央，第八编码器35h配置为位于第八线圈20h的排列方向上的中央，第九编码器35i配置为位于第八线圈20i的排列方向上的中央，第十编码器35j配置为位于第十线圈20j的排列方向上的中央。在该实施方式中，第一～第十编码器35a～35j相当于多个位移检测部。
第一～第十编码器35a～35j分别通过读取设置于动子18的标度(未图示)来检测动子18的在排列方向上的位移。第一～第十编码器35a～35j分别当在交叉方向上与动子18相向时读取该标度。
图2是表示图1A的直线电动机系统10的功能结构的框图。参照图2来说明图1A的直线电动机系统10的功能结构。
控制器28具有切换部36、指令部38以及发送接收部40。
切换部36与位置检测装置15连接，基于来自位置检测装置15的信息，来选择一个以上的供电对象线圈，并向第一～第十放大器30a～30j的切换处理部59(在后文叙述)发送判定是否为供电对象的切换信号。具体地说，切换部36将第一～第十线圈20a～20j中的一个以上的线圈选择为一个以上的供电对象线圈，所述一个以上的线圈是在从交叉方向观察时的各线圈的遍及排列方向上的两端部的区域的全部区域在交叉方向上与永磁体24相向的线圈。并且，切换部36向一个以上的供电对象放大器的切换处理部59发送判定为是供电对象的切换信号。换言之，切换部36将第一～第十线圈20a～20j中的一个以上的线圈选择为一个以上的供电对象线圈，所述一个以上的线圈是在从交叉方向观察时各线圈的全部与永磁体24重叠的线圈。并且，切换部36向一个以上的供电对象放大器的切换处理部59发送判定为是供电对象的切换信号。
例如，针对第一～第十线圈20a～20j中的各线圈，当在排列方向上的位于永磁体24的行进方向的前方侧的位置传感器检测到永磁体24的前端部的情况下，切换部36将配置有该位置传感器的线圈选择为供电对象线圈。并且，切换部36向供电对象放大器的切换处理部59发送判定为是供电对象的切换信号。例如，参照图1A和图1B，在永磁体24的行进方向为从第一线圈20a侧去向第十线圈20j侧的方向(X轴正方向)的情况下，在位于永磁体24的行进方向的前方侧的第八位置传感器34h检测到永磁体24的前端部的情况下，切换部36将配置有第八位置传感器34h的第四线圈20d设为供电对象线圈。并且，切换部36向第四放大器30d的切换处理部59发送判定为是供电对象的切换信号。针对第一～第三线圈20a～20c以及第五～第十线圈20e～20j也是同样的。
另外，例如，针对第一～第十线圈20a～20j的各线圈，在排列方向上的位于永磁体24的行进方向的后方侧的位置传感器检测到永磁体24的后端部的情况下，切换部36不将配置有该位置传感器的线圈选择为供电对象线圈。并且，切换部36向与该线圈对应的放大器的切换处理部59发送判定为不是供电对象的切换信号。例如，参照图1A和图1B，在永磁体24的行进方向为从第一线圈20a侧去向第十线圈20j侧的方向(X轴正方向)的情况下，在位于永磁体24的行进方向的后方侧的第三位置传感器34c检测到永磁体24的后端部的情况下，切换部36不将配置有第三位置传感器34c的第二线圈20b设为供电对象线圈。并且，切换部36向第二放大器30b的切换处理部59发送判定为不是供电对象的切换信号。针对第一线圈20a以及第三～第十线圈20c～20j也是同样的。
在图1A和图1B所示的状态中，切换部36将第二线圈20b、第三线圈20c以及第四线圈20d选择为供电对象线圈。并且，切换部36向第二放大器30b、第三放大器30c以及第四放大器30d的切换处理部59发送判定为是供电对象的切换信号。另外，当通过对一个以上的供电对象线圈进行供电等来使永磁体24移动时，切换部36与永磁体24的位置相应地进行一个以上的供电对象线圈的切换。
指令部38经由滤波器41(在后文叙述)来与第一～第十放大器30a～30j连接，向第一～第十放大器30a～30j发送位置指令。指令部38通过发送位置指令，来向第一～第十放大器30a～30j发送动子18的指令位置。
发送接收部40与第一～第十放大器30a～30j连接，在由切换部36切换一个以上的供电对象线圈之前，从紧挨在该切换之前的一个以上的供电对象放大器接收位置偏差。另外，发送接收部40将接收到的位置偏差发送到要在紧接在该切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的放大器。
直线电动机系统10还具备滤波器41。滤波器41在使来自指令部38的位置指令的高频成分衰减后将其发送到第一～第十放大器30a～30j。具体地说，滤波器41使由于从指令部38重复地发送位置指令而产生的位置指令的高频成分衰减后，将该高频成分衰减后的位置指令发送到第一～第十放大器30a～30j。例如，滤波器41是一阶延迟滤波器或FIR(Finite Impulse Response：有限脉冲响应)滤波器等。
第一放大器30a具有位置偏差计算部42、指令位置信息存储部43、位移信息存储部44、位置控制部45、速度偏差计算部46、速度控制部47、电流控制部48以及切换处理部59。
位置偏差计算部42经由滤波器41来与指令部38连接，接收从指令部38发送的位置指令。另外，位置偏差计算部42与标度检测装置17连接，获取由标度检测装置17检测出的永磁体24的实际位置即动子18的实际位置。位置偏差计算部42通过从基于位置指令的动子18的指令位置减去动子18的实际位置，来计算动子18的指令位置与动子18的实际位置之差即位置偏差。
另外，位置偏差计算部42通过从发送接收部40接收时间t＝t0-td时的位置偏差Δθ(t0-td)并进行校正计算，来计算时间t＝t0时的位置偏差Δθ(t0)，详情在后文叙述。
指令位置信息存储部43每当被指令部38发送指令位置时，存储该指令位置。指令位置信息存储部43在位置偏差计算部42进行位置偏差的校正计算的情况下，将规定的时间时的动子18的指令位置发送到位置偏差计算部42。
位移信息存储部44每当被标度检测装置17发送动子18的位移时，存储该位移。位移信息存储部44在位置偏差计算部42进行位置偏差的校正计算的情况下，将规定的时间时的动子18的位移发送到位置偏差计算部42。
位置控制部45使用由位置偏差计算部42计算出的位置偏差来生成速度指令，并将该速度指令发送到速度偏差计算部46。
速度偏差计算部46计算动子18的实际速度与基于来自位置控制部45的速度指令的动子18的指令速度之差即速度偏差，所述动子18的实际速度是通过对由标度检测装置17检测出的动子18的实际位置进行微分所得到的。
速度控制部47基于由位置偏差计算部42计算出的位置偏差来生成转矩指令。具体地说，速度控制部47使用基于该位置偏差计算出的速度偏差来生成转矩指令。
切换处理部59在被切换部36发送判定为是供电对象的切换信号的情况下，将从速度控制部47输出的转矩指令施加于电流控制部48。在被切换部36发送判定为不是供电对象的切换信号的情况下，向电流控制部48施加转矩指令0。具体地说，切换处理部59具有开关61，在从切换部36接收到判定为是供电对象的切换信号的情况下，将开关61设为将速度控制部47与电流控制部48连接的状态(参照图2的D)，将从速度控制部47输出的转矩指令施加于电流控制部48。另一方面，切换处理部59在从切换部36接收到判定为不是供电对象的切换信号的情况下，将开关61设为不将速度控制部47与电流控制部48连接的状态(参照图2的E)，向电流控制部50施加转矩指令0。
电流控制部48基于所生成的转矩指令来对供电对象线圈进行供电。例如，电流控制部48基于接收到的转矩指令来设定电压值，并基于所设定的电压值来对供电对象线圈进行供电。由此，永磁体24被一个以上的供电对象线圈拉动，或者被一个以上的供电对象线圈推动，而在排列方向上移动。
关于第二～第十放大器30b～30j，由于具有与第一放大器30a同样的结构，因此参照上述的第一放大器30a的说明，由此省略第二～第十放大器30b～30j的详细说明。
接着，对以上那样构成的直线电动机系统10的动作的一例进行说明。
图3是用于说明图1A的直线电动机系统10的动作的一例的说明图，是表示时间t＝t0-td以前的状态的图。图4是用于说明图1A的直线电动机系统10的动作的一例的说明图，是表示时间t＝t0-td的状态的图。图5是用于说明图1A的直线电动机系统10的动作的一例的说明图，是表示时间t＝t0的状态的图。图6是用于说明图1A的直线电动机系统10的动作的一例的说明图，是表示时间t＝t0的状态的图。参照图3至图6，来对直线电动机系统10的动作的一例进行说明。
在图3所示的状态中，在排列方向上配置于第二线圈20b的两端部的第三位置传感器34c和第四位置传感器34d这两方在交叉方向上与永磁体24相向，从而检测到永磁体24。另外，在排列方向上配置于第三线圈20c的两端部的第五位置传感器34e和第六位置传感器34f这两方在交叉方向上与永磁体24相向，从而检测到永磁体24。因而，处于控制器28将第二线圈20b和第三线圈20c选择为供电对象线圈的状态。而且，处于与第二线圈20b对应的第二放大器20b及与第三线圈20c对应的第三放大器20c成为供电对象放大器的状态。
在图3所示的状态中，从控制器28接收到位置指令的第二放大器30b通过从动子18的指令位置减去动子18的实际位置来计算位置偏差，并使用计算出的位置偏差来对作为供电对象线圈的第二线圈20b进行供电。同样，从控制器28接收到位置指令的第三放大器30c通过从动子18的指令位置减去动子18的实际位置来计算位置偏差，并使用计算出的位置偏差来对作为供电对象线圈的第三线圈20c进行供电。由此，动子18在排列方向上移动(参照图3的箭头C)。在此，对第二放大器30b为主轴的情况进行说明。
接着，如图4所示，当成为时间t＝t0-td时，第二放大器30b通过从时间t＝t0-td时的动子18的指令位置减去时间t＝t0-td时的动子18的实际位置，来计算时间t＝t0-td时的位置偏差Δθ(t0-td)，并使用位置偏差Δθ(t0-td)来对第二线圈20b进行供电。同样，第三放大器30c也计算位置偏差Δθ(t0-td)，并使用位置偏差Δθ(t0-td)来对第三线圈20c进行供电。
另外，当成为时间t＝t0-td时，作为主轴的第二放大器30b经由控制器28(发送接收部40)，来向要在接下来进行了一个以上的供电对象线圈的切换的情况下新成为一个以上的供电对象放大器的放大器发送时间t＝t0-td时的位置偏差Δθ(t0-td)。在此，要在接下来进行了一个以上的供电对象线圈的切换的情况下新成为一个以上的供电对象放大器的放大器是第四放大器30d。像这样，作为紧挨在一个以上的供电对象线圈的切换之前的一个以上的供电对象放大器的第二放大器30b对要在紧接在该切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的第四放大器30d发送时间t＝t0-td时的位置偏差Δθ(t0-td)。此外，也可以是，第三放大器30c为主轴，第三放大器30c发送时间t＝t0-td时的位置偏差Δθ(t0-td)，只要一个以上的供电对象放大器中的任一个供电对象放大器进行发送即可。
另外，在时间t＝t0-td时，第四编码器35d在交叉方向上与动子18的前端部相向，开始检测动子18的位移。例如，第四编码器35d将时间t＝t0-td时的动子18的位移检测为0。此外，第四编码器35d也可以在时间t＝t0-td时不与动子18的前端部相向，而只要至少与动子18相向即可，能够检测时间t＝t0-td时的动子18的位移即可。
接着，如图5所示，当成为时间t＝t0时，第二放大器30b通过从时间t＝t0时的动子18的指令位置减去时间t＝t0时的动子18的实际位置，来计算时间t＝t0时的位置偏差Δθ(t0)，并使用位置偏差Δθ(t0)来对第二线圈20b进行供电。同样，第三放大器30c也计算位置偏差Δθ(t0)，并使用位置偏差Δθ(t0)来对第三线圈20c进行供电。
另外，当成为时间t＝t0时，第四放大器30d经由控制器18接收到来自第二放大器30b的位置偏差Δθ(t0-td)。第四放大器30d使用接收到的位置偏差Δθ(t0-td)进行校正计算，来计算时间t＝t0时的位置偏差Δθ(t0)，在后文叙述详情。
另外，在时间t＝t0时，第四编码器35d在交叉方向上与动子18相向，从而测量动子18的位移。例如，第四编码器35d将时间t＝t0时的动子18的位移检测为50。
另外，如图6所示，当成为时间t＝t0时，在排列方向上配置于第四线圈20d的两端部的第七位置传感器34g和第八位置传感器34h这两方在交叉方向上与永磁体24相向，从而检测到永磁体24。因而，当成为时间t＝t0时，进行一个以上的供电对象线圈的切换，第四线圈20d被新选择为供电对象线圈。因而，在时间t＝t0时，与第四线圈20d对应的第四放大器30d新成为供电对象放大器，第四放大器30d使用计算出的位置偏差Δθ(t0)来对第四线圈20d进行供电。
图7是表示在图1A的直线电动机系统10中、要在紧接在一个以上的供电对象线圈的切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的一个以上的放大器的动作的一例的流程图。图8是表示时间与动子18的位置之间的关系的曲线图。参照图7和图8，对要在紧接在一个以上的供电对象线圈的切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的第四放大器30d计算Δθ(t0)时的动作的一例进行说明。
参照图7，首先，如上所述，第四放大器30d在时间t＝t0时获取到时间t＝t0-td时的位置偏差Δθ(t0-td)(步骤S1)。
接着，第四放大器30d计算差A(步骤S2)。如图8所示，差A是时间t＝t0时的指令位置θ*(t0)与时间t＝t0-td时的指令位置θ*(t0-td)之差。第四放大器30d通过从指令位置θ*(t0)减去指令位置θ*(t0-td)来计算差A。此外，指令位置θ*(t0-td)存储于指令位置信息存储部43。
接着，第四放大器30d计算差B(步骤S3)。如图8所示，差B是时间t＝t0时的实际位置θm(t0)与时间t＝t0-td时的实际位置θm(t0-td)之差。第四放大器30d基于第四编码器35d的检测结果，来计算时间t＝t0-td时的动子18的位移与时间t＝t0时的动子18的位移之差，并将该差用作差B。具体地说，第四放大器30d通过从时间t＝t0时的动子18的位移减去时间t＝t0-td时的动子18的位移来计算差，并将该差用作差B。例如，如上所述，在第四编码器35d检测到时间t＝t0-td时的动子18的位移为0、并检测到时间t＝t0时的动子18的位移为50的情况下，通过从50减去0来计算差，并将该差用作差B。此外，时间t＝t0-td时的动子18的位移存储于位移信息存储部44。
最后，第四放大器30d通过对位置偏差Δθ(t0-td)加上差A并减去差B，来计算位置偏差Δθ(t0)(步骤S4)。像这样，第四放大器30d通过Δθ(t0)＝Δθ(t0-td)+A-B来计算位置偏差Δθ(t0)。
如以上那样，紧挨在一个以上的供电对象线圈的切换之前的一个以上的供电对象放大器对要在紧接在该切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的一个以上的放大器发送时间t＝t0-td时的位置偏差Δθ(t0-td)。而且，要在紧接在该切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的一个以上的放大器使用位置偏差Δθ(t0-td)来计算位置偏差Δθ(t0)，要在紧接在该切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的一个以上的放大器在成为了一个以上的供电对象放大器时，使用位置偏差Δθ(t0)来对一个以上的供电对象线圈进行供电。由此，能够使紧挨在该切换之前的一个以上的供电对象放大器所具有的位置偏差与紧接在该切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的一个以上的放大器所具有的位置偏差一致，从而能够抑制位置控制的精度下降。此外，在一个以上的供电对象线圈的切换时，向紧接在该切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的一个以上的放大器的切换处理部59发送判定为是供电对象的切换信号。
根据以上那样的直线电动机系统10，作为紧挨在一个以上的供电对象线圈的切换之前的一个以上的供电对象放大器的第二放大器30b对要在紧接在该切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的第四放大器30d发送时间t＝t0-td时的位置偏差Δθ(t0-td)。第四放大器30d在时间t＝t0时接收到位置偏差Δθ(t0-td)，在将时间t＝t0时的指令位置与时间t＝t0-td时的指令位置之差设为差A、并将时间t＝t0时的实际位置与时间t＝t0-td时的实际位置之差设为差B时，第四放大器30d通过Δθ(t0)＝Δθ(t0-td)+A-B来计算时间t＝t0时的位置偏差Δθ(t0)。另外，第四放大器30d在成为了一个以上的供电对象放大器时，使用位置偏差Δθ(t0)来对一个以上的供电对象线圈进行供电。像这样，即使产生从第二放大器30b发送位置偏差Δθ(t0-td)起到第四放大器30d接收到位置偏差Δθ(t0-td)为止的延迟时间，第四放大器30d也能够计算位置偏差Δθ(t0)。由此，能够使第二放大器30b及第三放大器30c所具有的位置偏差与第四放大器30d所具有的位置偏差一致。因而，能够抑制位置控制的精度下降。
另外，具备向第一～第十放大器30a～30j发送指令位置的控制器28，位置偏差Δθ(t0-td)经由控制器28被发送到要在紧接在一个以上的供电对象线圈的切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的第四放大器30d。像这样，位置偏差Δθ(t0-td)经由能够与第一～第十放大器30a～30j进行通信的控制器28被发送到第四放大器30d。因而，能够将位置偏差Δθ(t0-td)容易地发送到第四放大器30d。此外，在进行该切换时，向第四放大器30d的切换处理部59发送判定为是供电对象的切换信号。
另外，还具备使来自控制器28的位置指令的高频成分衰减的滤波器41。由此，能够减小一个以上的供电对象线圈的切换时的切换冲击。
另外，具备与第一～第十线圈20a～20j及第一～第十放大器30a～30j对应地设置的第一～第十编码器35a～35j，要在紧接在一个以上的供电对象线圈的切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的第四放大器30d基于第一～第十编码器35a～35j中的对应的第四编码器35d的检测结果，来计算时间t＝t0-td时的动子18的位移与时间t＝t0时的动子18的位移之差，并将该差用作差B。由此，能够容易地计算时间t＝t0时的动子18的实际位置与时间t＝t0-td时的动子18的实际位置之差B。
另外，要在紧接在一个以上的供电对象线圈的切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的第四放大器30d在时间t＝t0时成为一个以上的供电对象放大器。由此，第二放大器30b、第三放大器30c以及第四放大器30d均能够在时间t＝t0时使用位置偏差Δθ(t0)来进行供电，从而能够抑制位置控制的精度下降。此外，在进行该切换时，向第四放大器30d的切换处理部59发送判定为是供电对象的切换信号。
即，t0是紧接在一个以上的供电对象线圈的切换之后一个以上的放大器新成为一个以上的供电对象放大器的时刻(时间)。而且，td是从作为主轴的放大器向要在紧接在一个以上的供电对象线圈的切换之后新成为一个以上的供电对象放大器的一个以上的放大器发送该主轴的位置偏差起到该一个以上的放大器接收到该主轴的位置偏差为止的通信延迟(时间)。
例如，能够将td以如下方式进行设定来使各放大器能够利用。如图1A所示，在第一放大器30a～第十放大器30j以规定的间距配置的情况下，从交叉方向观察，动子18与三个放大器(第二放大器30b～第四放大器30d)重叠，因此在启动时等，例如第一放大器30a向与其相距两个放大器的第三放大器30c发送伪信号(包含发送时刻)，第三放大器30c计算接收到该伪信号的时刻与发送时刻之差，并将该差设为td。接着，第三放大器30c将该td发送到第一放大器30a～第二放大器30b和第四放大器30d～第十放大器30j，第一放大器30a～第十放大器30j分别将td存储于各自所具有的存储器等。此外，在第一放大器30a～第十放大器30j不是以规定的间距配置而是以多种间距配置的情况下，通过针对每种间距发送上述的伪信号来求出td即可。
另外，还具备配置于第一～第十线圈20a～20j各自的排列方向上的两端部的第一～第二十位置传感器，针对第一～第十线圈20a～20j的各线圈，当在排列方向上的位于永磁体24的行进方向的前方侧的位置传感器检测到永磁体24的前端部的情况下，切换部36将配置有该位置传感器的线圈选择为供电对象线圈，在排列方向上的位于永磁体24的行进方向的后方侧的位置传感器检测到永磁体24的后端部的情况下，切换部36不将配置有该位置传感器的线圈选择为供电对象线圈。由此，切换部36能够容易地切换供电对象线圈。
(实施方式2)
接着，对实施方式2进行说明。在实施方式2中，与实施方式1的主要不同点在于，第一～第十放大器具有发送接收部40。此外，在以下的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。
图9是表示实施方式2所涉及的直线电动机系统10a的功能结构的框图。如图9所示，实施方式2所涉及的直线电动机系统10a具有控制器28a、第一放大器60a及第二放大器60b。此外，虽然在图9中省略了图示，但直线电动机系统10a还具有第三～第十放大器。
控制器28a与控制器28的不同点在于，不具有发送接收部40。
第一放大器60a与第一放大器30a的不同点在于，具有发送接收部40。第二放大器60b是与第一放大器60a同样的结构。另外，直线电动机系统10a中的第三～第十放大器也是与第一放大器60a同样的结构。在直线电动机系统10a中，第一放大器60a、第二放大器60b以及第三～第十放大器能够相互通信。
图10是用于说明图9的直线电动机系统10a的动作的一例的说明图，是表示时间t＝t0-td的状态的图。图11是用于说明图9的直线电动机系统10a的动作的一例的说明图，是表示时间t＝t0的状态的图。参照图10和图11来对直线电动机系统10a的动作的一例进行说明。
如图10所示，当成为时间t＝t0-td时，第二放大器60b和第三放大器60c通过从时间t＝t0-td时的动子18的指令位置减去时间t＝t0-td时的动子18的实际位置，来计算时间t＝t0-td时的位置偏差Δθ(t0-td)。而且，作为主轴的第二放大器60b将位置偏差Δθ(t0-td)不经由控制器28a地发送到第四放大器60d。
接着，当成为时间t＝t0时，第四放大器30d不经由控制器28a地接收到来自第二放大器60b的位置偏差Δθ(t0-td)。
根据以上那样的直线电动机系统10a，第一～第四放大器30a～30d和第五～第十放大器能够相互通信，第一～第四放大器30a～30d及第五～第十放大器分别具有发送接收部40。像这样，第一～第四放大器30a～30d及第五～第十放大器能够相互通信，因此能够不经由控制器28a地发送位置偏差Δθ(t0-td)。
(补充)
如以上那样，作为在本申请中公开的技术的示例，对实施方式1和实施方式2进行了说明。然而，本公开的技术不限定于此，除非脱离本公开的主旨，否则也能够应用于适当地进行了变更、置换、附加、省略等所得到的实施方式或变形例。
例如，在上述的实施方式中，说明了直线电动机系统10a具备控制器28a的情况，但不限定于此。例如，直线电动机系统也可以不具备控制器。在该情况下，第一～第十放大器可以分别具有指令部和切换部。
此外，在上述的说明中，切换部36设为如下结构：将多个线圈中的一个以上的线圈选择为成为供电的对象的一个以上的供电对象线圈，所述一个以上的线圈是各线圈的遍及排列方向上的两端部的区域的全部与永磁体24相向的线圈，但并不限于此。例如，在图1A中，在从交叉方向观察时，第二线圈20b的遍及两端部的区域的全部与永磁体24相向，但例如也可以设为以下结构：在从交叉方向观察时，即使第二线圈20b部分地不与永磁体24相向，但只要第二线圈20b的排列方向(X方向)上的两端部与永磁体24相向就选择为供电对象线圈。
产业上的可利用性
本公开所涉及的直线电动机系统能够广泛地利用于搬送装置等。
附图标记说明
10、10a：直线电动机系统；12：直线电动机；14：控制装置；15：位置检测装置；16：定子；17：标度检测装置；18：动子；20a：第一线圈；20b：第二线圈；20c：第三线圈；20d：第四线圈；20e：第五线圈；20f：第六线圈；20g：第七线圈；20h：第八线圈；20i：第九线圈；20j：第十线圈；24：永磁体；26：物品台；28、28a：控制器；30a：第一放大器；30b：第二放大器；30c：第三放大器；30d：第四放大器；30e：第五放大器；30f：第六放大器；30g：第七放大器；30h：第八放大器；30i：第九放大器；30j：第十放大器；34a：第一位置传感器；34b：第二位置传感器；34c：第三位置传感器；34d：第四位置传感器；34e：第五位置传感器；34f：第六位置传感器；34g：第七位置传感器；34h：第八位置传感器；34i：第九位置传感器；34j：第十位置传感器；34k：第十一位置传感器；34l：第十二位置传感器；34m：第十三位置传感器；34n：第十四位置传感器；34o：第十五位置传感器；34p：第十六位置传感器；34q：第十七位置传感器；34r：第十八位置传感器；34s：第十九位置传感器；34t：第二十位置传感器；35a：第一编码器；35b：第二编码器；35c：第三编码器；35d：第四编码器；35e：第五编码器；35f：第六编码器；35g：第七编码器；35h：第八编码器；35i：第九编码器；35j：第十编码器；36：切换部；38：指令部；40：发送接收部；41：滤波器；42：位置偏差计算器；43：指令位置信息存储部；44：位移信息存储部；45：位置控制部；46：速度偏差计算部；47：速度控制部；48：电流控制部；59：切换处理部；60a：第一放大器；60b：第二放大器；60c：第三放大器；60d：第四放大器；61：开关。

Claims (6)

1.一种直线电动机系统，具备：
定子，其具有呈列状地排列的多个线圈；
动子，其具有与所述多个线圈相向地配置的永磁体；
切换部，其将所述多个线圈中的一个以上的线圈选择为成为供电的对象的一个以上的供电对象线圈，并与所述永磁体的移动相应地进行所述一个以上的供电对象线圈的切换，所述一个以上的线圈是各线圈的遍及所述排列的方向上的两端部的区域与所述永磁体相向的线圈；以及
与所述多个线圈对应地设置的多个控制部，
其中，所述多个控制部分别具有：位置偏差计算部，其通过从所述动子的指令位置减去所述动子的实际位置来计算所述指令位置与所述实际位置之差即位置偏差；速度控制部，其基于所述位置偏差来生成转矩指令；以及电流控制部，其基于所述转矩指令来对所述一个以上的供电对象线圈进行供电，
当将所述多个控制部中的与所述一个以上的供电对象线圈对应的控制部设为一个以上的供电对象控制部时，
紧挨在所述切换之前的所述一个以上的供电对象控制部对要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的一个以上的控制部，发送时间t＝t0-td时的所述位置偏差Δθ(t0-td)，
要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的所述一个以上的控制部在时间t＝t0时接收到所述位置偏差Δθ(t0-td)，在将时间t＝t0时的所述指令位置与时间t＝t0-td时的所述指令位置之差设为差A，并将时间t＝t0时的所述实际位置与时间t＝t0-td时的所述实际位置之差设为差B时，要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的所述一个以上的控制部通过Δθ(t0)＝Δθ(t0-td)+A-B来计算时间t＝t0时的所述位置偏差Δθ(t0)，
要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的所述一个以上的控制部在成为了所述一个以上的供电对象控制部时，使用所述位置偏差Δθ(t0)来对所述一个以上的供电对象线圈进行供电。
2.根据权利要求1所述的直线电动机系统，其特征在于，
还具备上级控制部，所述上级控制部向所述多个控制部发送所述指令位置，
所述位置偏差Δθ(t0-td)经由所述上级控制部被发送到要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的所述一个以上的控制部。
3.根据权利要求2所述的直线电动机系统，其特征在于，
还具备滤波器，所述滤波器使来自所述上级控制部的位置指令的高频成分衰减。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的直线电动机系统，其特征在于，
还具备与所述多个线圈及所述多个控制部对应地设置的多个位移检测部，
要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的所述一个以上的控制部基于所述多个位移检测部中的对应的位移检测部的检测结果，来计算时间t＝t0-td时的所述动子的位移与时间t＝t0时的所述动子的位移之差，并将该差用作所述差B。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的直线电动机系统，其特征在于，
要在紧接在所述切换之后新成为所述一个以上的供电对象控制部的所述一个以上的控制部在时间t＝t0时成为所述一个以上的供电对象控制部。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的直线电动机系统，其特征在于，
还具备多个位置检测部，所述多个位置检测部配置于所述多个线圈的各线圈的所述排列的方向上的两端部，
针对所述多个线圈的各线圈，在所述排列的方向上位于所述永磁体的行进方向的前方侧的所述位置检测部检测到所述永磁体的前端部的情况下，所述切换部将配置有该位置检测部的线圈选择为所述供电对象线圈，在所述排列的方向上位于所述永磁体的行进方向的后方侧的所述位置检测部检测到所述永磁体的后端部的情况下，所述切换部不将配置有该位置检测部的线圈选择为所述供电对象线圈。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5348180A (en) 1976-10-12 1978-05-01 Agency Of Ind Science & Technol Fluid pressure actuator
JP2831166B2 (ja) 1991-07-17 1998-12-02 三菱重工業株式会社 垂直式リニアモータのドライバ制御装置
JP2004166331A (ja) * 2002-11-11 2004-06-10 Toyota Auto Body Co Ltd 磁石可動型リニアモータ
US7619377B2 (en) * 2004-10-01 2009-11-17 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Linear motor system
JP4760210B2 (ja) * 2005-08-10 2011-08-31 株式会社安川電機 巻線切替リニアモータの駆動装置および駆動方法
JP5486874B2 (ja) * 2009-08-28 2014-05-07 Ｔｈｋ株式会社 分散配置リニアモータおよび分散配置リニアモータの制御方法
JP5421709B2 (ja) 2009-09-30 2014-02-19 Ｔｈｋ株式会社 リニアモータの駆動システム及び制御方法
JP5707129B2 (ja) * 2010-12-28 2015-04-22 Thk株式会社 モータ制御装置、モータ制御方法、及び制御プログラム
JP5912426B2 (ja) 2011-11-07 2016-04-27 ヤマハ発動機株式会社 リニアコンベア
JP5648722B1 (ja) 2013-08-02 2015-01-07 株式会社安川電機 リニアモータシステム
JP6313642B2 (ja) * 2014-04-18 2018-04-18 キヤノン株式会社 リニアモータ制御装置及びリニアモータ制御システム
JP7179488B2 (ja) * 2018-05-11 2022-11-29 キヤノン株式会社 搬送システムおよびその制御方法

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