JPH03198692A - Controller for multipole linear motor - Google Patents

Controller for multipole linear motor

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JPH03198692A
JPH03198692A JP1334876A JP33487689A JPH03198692A JP H03198692 A JPH03198692 A JP H03198692A JP 1334876 A JP1334876 A JP 1334876A JP 33487689 A JP33487689 A JP 33487689A JP H03198692 A JPH03198692 A JP H03198692A
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JP
Japan
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coil
magnetic field
coils
linear motor
lines
Prior art date
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Pending
Application number
JP1334876A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Tabata
文夫 田畑
Hidenori Sekiguchi
英紀 関口
Toru Kamata
徹 鎌田
Yuji Sakata
裕司 阪田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH03198692A publication Critical patent/JPH03198692A/en
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  • Linear Motors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce thrust nonuniformity by deciding the magnitude and direction of lines of magnetic force which one coil will generate, considering detected results of other magnetic field detecting elements too provided in coils having definite position-relations to that coil. CONSTITUTION:When magnetic field detecting elements 4-i provided at specified positions of coils 3-i detect magnetic fields generated by magnets 7 being in a movable part 1 or a stationary part 2, the detected results are sent out to multiresult considering and drive directing sections 5-i. In the case of the multiresult considering and drive directing sections 5-i deciding lines of magnetic force which the coils 3-i will generate, they decide the magnitude and polarity (direction) of the lines of magnetic force which the coils 3-i will generate by using not only the detected results by the magnetic field detecting elements 4-i provided in specified positions of the coils 3-i, but also those obtained by magnetic field detecting elements provided in specified positions of coils other than these coils 3-i.

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野(第3,4図) 従来の技術   (第11図) 発明が解決しようとする課題(第11.12図)課題を
解決するための手段 (第1図)作用      (第
1図) 実施例     (第2〜10図) 発明の効果 〔概要〕 固定部と、固定部に沿い移動可能な可動部とを有し、固
定部又は可動部のどちらか一方に極性が一定間隔毎に交
互に反転する複数の磁石部を設け、他方には前記間隔に
より定まる所定間隔毎に指示により正又は逆方向に磁力
線を発生させる複数のコイルを設け、各コイルの所定位
置に設けられた磁石部による磁界を検出する磁界検出部
と、各コイルの磁力線発生の駆動を行う各駆動部とを有
する多極型リニアモータの制御装置に関し、各コイルの
推力むらを防止し、コイルの推力を滑らかに、かつ、効
率良く発生させる多極型リニアモータ制御装置を提供す
ることを目的とし、各コイルが発生すべき磁力線の大き
さ及び極性を、コイルに設けられた磁界検出部及びコイ
ルと一定の位置関係にある他のコイルに設けられた磁界
検出部の検出結果に基づき決定し、駆動部に指示する複
数結果参酌駆動指示部を設けた構成である。
[Detailed description of the invention] [Table of contents] Overview Industrial application fields (Figures 3 and 4) Prior art (Figure 11) Problems to be solved by the invention (Figures 11 and 12) To solve the problems Means (Fig. 1) Effect (Fig. 1) Example (Figs. 2 to 10) Effects of the invention [Summary] The invention has a fixed part and a movable part that is movable along the fixed part, and has a fixed part or a movable part. A plurality of magnet parts whose polarity is alternately reversed at regular intervals are provided on either side of the magnet part, and a plurality of coils are provided on the other side to generate lines of magnetic force in the forward or reverse direction at predetermined intervals determined by the interval. , regarding a control device for a multipolar linear motor, which has a magnetic field detection unit that detects a magnetic field generated by a magnet unit provided at a predetermined position of each coil, and each drive unit that drives generation of magnetic lines of force in each coil. The purpose is to provide a multipolar linear motor control device that prevents thrust unevenness and generates coil thrust smoothly and efficiently. The configuration includes a multiple result-based drive instruction unit that makes decisions based on the detection results of the installed magnetic field detection unit and the magnetic field detection units installed in other coils that are in a certain positional relationship with the coil, and instructs the drive unit. .

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明はコイル可動式多極型リニアモータ等の多極型リ
ニアモータの制御装置に係り、特に固定部と、当該固定
部に沿って移動可能な可動部とを有し、当該固定部また
は可動部のどちらか一方には、極性が一定間隔毎に交互
に反転する複数の磁石部を設け、他方には、前記間隔に
より定まる所定間隔毎に、指示により正又は逆方向に磁
力線を発生させる複数のコイルを設け、各コイルの所定
位置に設けられ、磁石部による磁界を検出する磁界検出
部と、各前記コイルの駆動を行う各駆動部とを有する多
極型リニアモータの制御装置に関する。
The present invention relates to a control device for a multipolar linear motor such as a coil movable multipolar linear motor, and particularly includes a fixed part and a movable part movable along the fixed part. One of the parts is provided with a plurality of magnet parts whose polarity is alternately reversed at regular intervals, and the other part is provided with a plurality of magnet parts that generate lines of magnetic force in the forward or reverse direction at predetermined intervals determined by the said interval. The present invention relates to a control device for a multipolar linear motor, which includes coils, a magnetic field detection section that is provided at a predetermined position of each coil and detects a magnetic field generated by a magnet section, and each drive section that drives each of the coils.

リニアモータにより直接直動の推力を得る方式は、回転
モータの回転力をボールネジで直動方向に変換する方式
と比較して、■非接触駆動が可能であるため発塵や精度
劣化がない、■高速駆動に適する、■直接駆動であるた
め固有振動数が高い、等の特徴を有するため精密機構や
直交型の産業用ロボットに広く用いられている。特に第
4図に示すようにコイルを一方のヨークに固定する片側
式多極型リニアモータ(コイル可動型)は、■剛性の低
いコイルボビンを使用必要がない、■磁石とコイルが分
離可能であるためメンテナンスが容易、という特徴を有
する。
Compared to the method of converting the rotational force of a rotary motor into linear motion using a ball screw, the method of obtaining direct linear thrust using a linear motor is: ■ Non-contact driving is possible, so there is no dust generation or accuracy deterioration. It is widely used in precision mechanisms and orthogonal industrial robots because it has the following characteristics: ■ Suitable for high-speed drive; and ■ High natural frequency due to direct drive. In particular, as shown in Figure 4, a single-sided multi-polar linear motor (movable coil type) in which the coil is fixed to one yoke has two advantages: ■ There is no need to use a coil bobbin with low rigidity, and ■ The magnet and coil can be separated. Therefore, it is characterized by easy maintenance.

さらに、片側多極型リニアモータの中でも第3図に示す
ような磁石可動型は、■可動部に電気を供給する必要が
ない、■高価な磁石が少なくて済む、という特徴がある
ため、片側式ではほとんどが磁石可動形を採用している
Furthermore, among single-sided multipolar linear motors, the magnet movable type as shown in Figure 3 has the following characteristics: 1) There is no need to supply electricity to the moving part, and 2) It requires fewer expensive magnets. Most of the types use a movable magnet type.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、多極型リニアモータの制御装置として、第11図
に示すものがあった。
Conventionally, there has been a control device for a multipolar linear motor as shown in FIG.

本装置は同図に示すように、固定部112と、当該固定
部112に沿って移動可能な可動部111とを有し、当
該可動部111には、極性が一定間隔毎に交互に反転す
る複数の永久磁石117を設け、固定部112には、前
記間隔により定まる所定間隔毎に、指示により正または
逆方向の磁力線を発生させる複数のレーストラック型の
コイル113−i (i=1.2.・・・)を設け、各
レーストラック型のコイル113−iの所定位置として
のコイルの一方の側の中心に設けられ、永久磁石117
による磁界を検出する磁界検出部としてのホール素子(
または磁気抵抗素子)114−iと、各前記コイル11
3−iの駆動を行う各駆動部116−iとを有する。ま
た、前記各コイル113−iに対して、当該コイル11
3−iに対応して設けられた各車−のホール素子114
−iからの検出結果に基づき、当該コイル113−iが
発生すべき磁力線の大きさ及び極性を決定して駆動部1
16−iに指示する単一結果参酌駆動指示部115−i
と、駆動部116−iとを有するものである。
As shown in the figure, this device has a fixed part 112 and a movable part 111 that is movable along the fixed part 112, and the movable part 111 has a polarity that is alternately reversed at regular intervals. A plurality of permanent magnets 117 are provided, and a plurality of racetrack coils 113-i (i=1.2 ) is provided at the center of one side of each racetrack type coil 113-i as a predetermined position, and a permanent magnet 117 is provided.
Hall element (
or magnetoresistive element) 114-i, and each of the coils 11
3-i. Further, for each coil 113-i, the coil 11
Hall element 114 of each car provided corresponding to 3-i
-i determines the magnitude and polarity of the magnetic field lines to be generated by the coil 113-i, and
Single result consideration drive instruction unit 115-i that instructs 16-i
and a drive section 116-i.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところで、従来の磁石可動型リニアモータでは、消費電
力の低減や同一方向の推力を得るため、第12図に示す
ようなレーストラック型のコイル113−iの一方の側
の中心に磁界を検出するホール素子114−i及び単一
結果参酌駆動指示部115−iを設け、当該出力信号を
基準に、当該ホール素子が載っているレーストラック型
のコイルに流す電流の0N10FFや電流の向きを反転
している。すなわち、各コイル113−iは1つずつ対
応するホール素子114−iをもっており、自分のコイ
ル113−iに対応するホール素子114−iの出力に
応じて、そのコイルの電流を増減している。
By the way, in conventional magnet movable linear motors, in order to reduce power consumption and obtain thrust in the same direction, a magnetic field is detected at the center of one side of a racetrack type coil 113-i as shown in FIG. A Hall element 114-i and a single result-based drive instruction section 115-i are provided, and based on the output signal, the current flowing through the racetrack type coil on which the Hall element is mounted is set to 0N10FF, and the direction of the current is reversed. ing. That is, each coil 113-i has a corresponding Hall element 114-i, and the current of that coil is increased or decreased according to the output of the Hall element 114-i corresponding to its own coil 113-i. .

しかし、第12図に示す様にレーストラック型のコイル
113−iの場合、その片側が磁界の中(すなわち、コ
イル113−iが磁石とヨークの間に挟まれた状態)に
入っていても、ホール素子が磁石側にない場合には、コ
イル113−iが磁界の中に入ったことが検出されない
ことが起きる。
However, in the case of the racetrack type coil 113-i as shown in FIG. If the Hall element is not on the magnet side, it may not be detected that the coil 113-i enters the magnetic field.

このため、本来、各コイル113−iはその片側でも磁
界の中に入れば電流を流し、推力を発生させるべきであ
るにも拘らず、ホール素子がこれを検出しないために電
流が流れずこのコイルが推力を発生しないことになる。
For this reason, even though each coil 113-i should normally flow a current and generate thrust if even one side of it enters a magnetic field, the Hall element does not detect this, so no current flows and this occurs. The coil will not generate thrust.

従って、推力の発生がなされるべき時であるにも拘らず
、推力の発生が行われず、推力むらが生ずることになる
。特に、推力を発生するコイルの数が少ない場合には、
1つのコイルでも推力を発生しないと、これがリニアモ
ータの大きな推力むらとなり、位置決め制御を行う際の
制御発信や滑らかな速度制御を阻害する原因となってい
た。また、レーストラック型のコイルの両側にホール素
子を設ける場合には、そのため、部品点数が増大し、当
該ホール素子からの電気配線が複雑になり、組立工数が
増えるといる問題点を有していた。
Therefore, thrust is not generated even though it should be generated, resulting in uneven thrust. Especially when the number of thrust generating coils is small,
If even one coil does not generate thrust, this will result in large thrust unevenness in the linear motor, which will impede control transmission and smooth speed control during positioning control. In addition, when Hall elements are provided on both sides of a racetrack-type coil, there are problems in that the number of parts increases, the electrical wiring from the Hall elements becomes complicated, and the number of assembly steps increases. Ta.

そこで、本発明は各コイルに配置すべき磁界検出部(ホ
ール素子)を1つに定めた場合でも、当該各コイルの推
力むらの発生を防止し、当該コイルの推力を滑らかに、
かつ効率良く発生させる多極型リニアモータ制御装置な
て提供することを目的としてなされたものである。
Therefore, even when the number of magnetic field detection parts (Hall elements) to be arranged in each coil is set to one, the present invention prevents the occurrence of uneven thrust of each coil, and smoothes the thrust of the coil.
The purpose of this invention is to provide a multipolar linear motor control device that can efficiently generate power.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

以上の課題を解決するため、本発明は、第1図に示すよ
うに、固定部2と、当該固定部2に沿って移動可能な可
動部1とを有し、当該固定部2又は可動部1のどちらか
一方には、極性が一定間隔毎に交互に反転するように、
複数の磁石部7を設け、他方には、前記間隔により定ま
る所定間隔毎に、指示により正又は逆方向に磁力線を発
生させる複数のコイル3−i ; i=1.2.・・・
を設け、各コイル3−iの各所定位置に設けられ、磁石
部7による磁界を検出する磁界検出部4−iと、各前記
コイル3−iの駆動を行う各駆動部6−iとを有する多
極型リニアモータの制御装置において、各コイル3−i
が発生すべき磁力線の大きさ及び極性を、当該コイル3
−iに設けられた磁界検出部4−i及び当該コイル3−
iと一定の位置関係にある他のコイル3−j;j≠iに
設けられた磁界検出部4−j;j≠iの検出結果に基づ
いて決定し、前記駆動部6−iに指示する複数結果参酌
駆動指示部5−iを設けたものである。
In order to solve the above problems, the present invention has a fixed part 2 and a movable part 1 that is movable along the fixed part 2, as shown in FIG. 1, so that the polarity is alternately reversed at regular intervals,
A plurality of magnet parts 7 are provided, and on the other hand, a plurality of coils 3-i generate lines of magnetic force in the forward or reverse direction according to instructions at predetermined intervals determined by the above-mentioned intervals; i=1.2. ...
A magnetic field detection section 4-i, which is provided at each predetermined position of each coil 3-i and detects the magnetic field by the magnet section 7, and each drive section 6-i which drives each of the coils 3-i. In a control device for a multipolar linear motor having
The size and polarity of the magnetic lines of force to be generated are determined by the coil 3.
-i and the coil 3-i provided in the magnetic field detection section 4-i.
It is determined based on the detection result of the magnetic field detection unit 4-j provided at another coil 3-j; j≠i which has a certain positional relationship with i; A drive instruction unit 5-i that takes into account multiple results is provided.

(作用) 本発明に係るリニアモータの制御を行う場合には、前記
可動部1または固定部2にある前記磁石部7により生成
された磁界が、あるコイル3−iの所定位置に設けられ
た磁界検出部4−iにより検出されると、当該検出結果
が前記複数結果参酌駆動指示部5−iへ送出される。
(Function) When controlling the linear motor according to the present invention, the magnetic field generated by the magnet part 7 in the movable part 1 or the fixed part 2 is provided at a predetermined position of a certain coil 3-i. When detected by the magnetic field detection section 4-i, the detection result is sent to the multiple result reference drive instruction section 5-i.

当該複数結果参酌駆動指示部5−iは当該コイル3−i
が発生すべき磁力線を決定する際に、当該コイル3−i
の所定位置に設けられた磁界検出部4−iによる検出結
果だけでなく、当該コイル3−iとは別のコイル3−j
;j≠iの所定位置に設けられた磁界検出部4−j(複
数の場合も含む)から得られた検出結果をも用いて当該
コイル3−iが発生すべき磁力線の大きさ及び極性(向
き)を決定することになる。
The multiple result consideration drive instruction unit 5-i is the coil 3-i.
When determining the lines of magnetic force to be generated, the coil 3-i
In addition to the detection result by the magnetic field detection unit 4-i provided at a predetermined position of the coil 3-i,
; The magnitude and polarity ( direction).

このようにコイル3−iが発生すべき磁力線の大きさ及
び極性を決定する場合に、当該コイル3−iに設けられ
た磁界検出部4−iによる検出結果のみならず、当該磁
界検出部4−i以外の磁界検出部4−jの検出結果を用
いるようにしているのは以下の理由による。
In this way, when determining the magnitude and polarity of the magnetic field line to be generated by the coil 3-i, not only the detection result by the magnetic field detection unit 4-i provided in the coil 3-i but also the detection result by the magnetic field detection unit 4 The reason why the detection results of the magnetic field detection unit 4-j other than -i are used is as follows.

すなわち、各磁界検出部4−iが磁界を検知することが
できるのは当該検出部4−iが設けられている前記所定
位置の近傍に磁石部が到達した場合である。したがって
、可動部1の位置によっては、当該検出部4−iにより
磁界が検出されない場合であっても、磁石部7による磁
界に対して、当該コイル3−iから適当な大きさ及び向
きの磁力線を発生させることにより、ローレンツ力によ
って、前記可動部1に推進力を与えることができる場合
がある。このような場合に、当該コイル3−iが可動部
1に全く推進力を与えることができない場合とを識別し
て、可動部lに効率良く推進力を与えるためである。
That is, each magnetic field detection section 4-i can detect a magnetic field when the magnet section reaches the vicinity of the predetermined position where the detection section 4-i is provided. Therefore, depending on the position of the movable part 1, even if the magnetic field is not detected by the detecting part 4-i, a line of magnetic force of an appropriate size and direction may be generated from the coil 3-i in response to the magnetic field by the magnet part 7. By generating the Lorentz force, it may be possible to apply a propulsive force to the movable part 1. This is to distinguish between cases where the coil 3-i cannot provide any propulsive force to the movable part 1 in such a case, and to efficiently provide propulsive force to the movable part 1.

ここで、「所定位置」とは、各コイルで定められた磁界
検出部を設けた位置であって、例えば、レーストラック
型のコイルの一方の側の中心である。
Here, the "predetermined position" is a position where the magnetic field detection section determined for each coil is provided, and is, for example, the center of one side of a racetrack type coil.

「一定の位置関係」とは前記可動部1の長さ、前記極性
の反転する一定間隔、配列された各コイル3−iの所定
間隔等により定まる位置関係である。
The "certain positional relationship" is a positional relationship determined by the length of the movable portion 1, the constant interval at which the polarity is reversed, the predetermined interval between the arranged coils 3-i, and the like.

例えば、前記可動部1に前記磁石部7が設けられている
場合には、あるコイル3−iの磁界検出部4−iが磁界
を検出しない場合であって、当該コイル3−iが前記可
動部1に対して推力を与える可能性がある場合(すなわ
ち、当該可動部1の端部が当該コイル33−1にかかっ
ている場合)を認識するには、当該コイルイ3−iから
当該可動部1の略全長分たけ離れた位置にある磁界検出
部が当該可動部1による磁界を検出し、全長分を越える
最初の磁界検出部が検出しないことにより認識される。
For example, when the movable part 1 is provided with the magnet part 7, there is a case where the magnetic field detection part 4-i of a certain coil 3-i does not detect a magnetic field, and the coil 3-i is In order to recognize the case where there is a possibility of giving thrust to the coil 3-i (that is, when the end of the movable part 1 is applied to the coil 33-1), it is necessary to 1 detects the magnetic field due to the movable part 1, and the first magnetic field detecting part that exceeds the full length does not detect the magnetic field, which is recognized.

(実施例) 続いて、本発明の実施例について説明する。(Example) Next, examples of the present invention will be described.

第2図に本実施例に係る多極型リニアモータの全体図を
示す。
FIG. 2 shows an overall view of the multipolar linear motor according to this embodiment.

本実施例に係る多極型リニアモータ20は同図1 に示すように、実験装置等を載置するステージ可動部2
1と、本実施例に係る多極型リニアモータ可動部(以下
「可動部」という)31と、多極型リニアモータ固定部
(以下「固定部」という)32と、ステージ固定部24
と、当該リニアモータ可動部31が当該固定部32に沿
って移動するように当該可動部31の案内を行うリニア
ガイド案内23とを有するものである。
As shown in FIG. 1, the multipolar linear motor 20 according to this embodiment has a stage movable section 2 on which experimental equipment and the like are placed.
1, a multipolar linear motor movable part (hereinafter referred to as "movable part") 31, a multipolar linear motor fixed part (hereinafter referred to as "fixed part") 32, and a stage fixing part 24 according to the present embodiment.
and a linear guide guide 23 that guides the movable part 31 so that the linear motor movable part 31 moves along the fixed part 32.

さらに、本実施例に係る当該可動部31及び固定部32
とを第3図に取り出し説明する。
Furthermore, the movable part 31 and the fixed part 32 according to this embodiment
This will be explained with reference to FIG.

本実施例に係る多極型リニアモータは同図に示すように
、片側式(永久磁石がコイルの上下の両側ではなく片側
、すなわち上または下の一方のみにある方式)であって
、固定部32と、当該固定部32に沿って移動可能な可
動部31とを有し、当該可動部31には極性が一定間隔
毎に交互に反転するように、複数の磁石部7としての永
久磁石31bを設けるとともに、ヨーク31aとを有す
るものである。
As shown in the figure, the multi-pole linear motor according to this embodiment is a one-sided type (a type in which the permanent magnet is located only on one side of the coil, not on both sides of the upper and lower sides, that is, only on one side, either the top or the bottom), and has a fixed part. 32, and a movable part 31 that is movable along the fixed part 32, and the movable part 31 has permanent magnets 31b as a plurality of magnet parts 7 so that the polarity is alternately reversed at regular intervals. It also has a yoke 31a.

固定部32には、前記間隔により定まる所定 2 間隔毎に、指示により正又は逆方向に磁力線を発生させ
る複数のレーストラック型のコイル33−i ; i=
1.2+・・・を配列するとともに、各コイル33−1
の所定位置としての各コイルの一方の側の中心に設けら
れ、生じた前記磁界の有無及び極性を検出する磁界検出
部4−iとしてのホール素子34−1とを有するもので
ある。ここで、ホール素子を各コイルの一方の側の中心
にだけ設けるようにしたのは、なるべくホール素子の個
数を省略しようとしたためである。
The fixed part 32 includes a plurality of racetrack-shaped coils 33-i that generate lines of magnetic force in the forward or reverse direction according to instructions at predetermined intervals determined by the interval.
1.2+..., and each coil 33-1
It has a Hall element 34-1 as a magnetic field detection section 4-i that is provided at the center of one side of each coil as a predetermined position and detects the presence or absence and polarity of the generated magnetic field. Here, the reason why the Hall element is provided only at the center of one side of each coil is to reduce the number of Hall elements as much as possible.

また、当該固定部32には純鉄製のヨーク32aを有す
るものである。
Further, the fixed portion 32 has a yoke 32a made of pure iron.

さらに、当該リニアモータは第5図に示すように、前記
コイル33−1に対する駆動を行う駆動部36−1と、
コイル33−1が発生すべき磁力線の大きさ及び極性を
、当該コイル33−1に設けられたホール素子34−1
による検出結果のみならず、当該コイル33−1と一定
の位置関係にある他のコイル33−1に設けられたホー
ル素子34−j;jf−iの検出結果をも参酌して決定
し、指示する複数結果参酌駆動指示部35−1とが設け
られている。
Furthermore, as shown in FIG. 5, the linear motor includes a drive section 36-1 that drives the coil 33-1;
The magnitude and polarity of the magnetic lines of force to be generated by the coil 33-1 are determined by the Hall element 34-1 provided in the coil 33-1.
The determination is made by taking into consideration not only the detection results of the coil 33-1 but also the detection results of the Hall elements 34-j; A multi-result consideration driving instruction unit 35-1 is provided.

ここで、「一定の位置関係」とは前記可動部1の長さし
、前記極性の反転する一定間隔、配列された各レースト
ラック型のコイル33−i;i =1.2.3・・・の
前記所定間隔等により定まる関係である。
Here, the term "certain positional relationship" refers to the length of the movable part 1, and each racetrack type coil 33-i arranged at a constant interval with the polarity reversed; i = 1.2.3... This is a relationship determined by the predetermined interval, etc.

例えば、第3図に示す様にあるコイル33−1も着目し
た場合には、当該コイル33−1から所定間隔としての
5個のコイル(前記長さしに相当)隔たったコイル33
−6にあるホール素子34−6及び当該コイル33−6
のホール素子34−6の隣りにあるコイル33−7のホ
ール素子34−7の検出結果を利用して当該ホール素子
34−1が設けられているコイル33−1の発生すべき
磁力線を決定するようにしている。
For example, when focusing on a certain coil 33-1 as shown in FIG.
-6 Hall element 34-6 and the coil 33-6
Using the detection result of the Hall element 34-7 of the coil 33-7 adjacent to the Hall element 34-6, determine the lines of magnetic force to be generated in the coil 33-1 where the Hall element 34-1 is installed. That's what I do.

当該複数結果参酌駆動指示部35には第5図に示すよう
に、ホール素子34−1の検出結果を入力して、HI/
LOのTTL信号に変換するコンパレータ35−1a及
びコンパレータ35−1bと、前記一定の位置関係にあ
る他のコイル33−6のホール素子34−6の検出結果
を入力して、HI/LOの信号に変換するコンパレータ
35−1c及びコンパレータ35−1dと、前記一定の
関係にある他のホール素子34−7の検出結果を入力し
て、HI/LO信号に変換するコンパレータ35−1e
及びコンパレータ35−1fと、当該各ホール素子34
−1.34−6゜34−7に関する判定結果を入力して
駆動部36−1に対する指示信号を得るためのマイクロ
・コンピュータ35−1gとを有するものである。
As shown in FIG. 5, the detection results of the Hall element 34-1 are input to the multi-result reference drive instruction section 35, and the HI/
By inputting the detection results of the comparators 35-1a and 35-1b, which convert into LO TTL signals, and the Hall element 34-6 of the other coil 33-6 in the fixed positional relationship, the HI/LO signal is generated. A comparator 35-1e inputs the detection results of the other Hall element 34-7 having a certain relationship with the comparators 35-1c and 35-1d, which convert the signals into HI/LO signals.
and comparator 35-1f, and each Hall element 34
-1.34-6°34-7, and a microcomputer 35-1g for inputting determination results regarding 34-7 to obtain instruction signals for the drive section 36-1.

当該コンパレータ35−1e(a、cについても同様)
には第6図に示すように、比較器35−1el、35−
1e2とAND素子35−1e3と、当該各比較時の基
準電圧を定めるための可変抵抗器35−1e4,35−
1e5とを有し前記各正負判定用コンパレータ35−1
b、35−1d、35−1fには基準電圧なO■とした
比較器を有するものである。
The comparator 35-1e (the same applies to a and c)
As shown in FIG. 6, comparators 35-1el and 35-
1e2, AND element 35-1e3, and variable resistors 35-1e4, 35- for determining the reference voltage at each comparison.
1e5, each of the positive/negative determination comparators 35-1
b, 35-1d, and 35-1f have comparators with a reference voltage of O.

 5 また、前記ホール素子34−1.34−6゜34−7に
は当該各素子の検出結果を示すデータを増幅するバッフ
734−11.34−61゜34−71を有する。
5. The Hall element 34-1.34-6.34-7 also includes a buffer 734-11.34-61.34-71 for amplifying data indicating the detection results of each element.

さらに、前記駆動部36−1は電流の0N10FF制御
を行うアナログスイッチ36−1aと、磁力線の方向の
制御を行うための電流方向反転回路38−ieと、電圧
値を所定の電流値をもつ信号への増幅を行うパワーアン
プ36−1dとを有する。当該電流方向反転回路36−
ieは符号反転回路36−1bと、アナログスイッチ3
6−1cとを有するものである。
Further, the drive section 36-1 includes an analog switch 36-1a for controlling the current 0N10FF, a current direction reversing circuit 38-ie for controlling the direction of the magnetic lines of force, and a signal having a predetermined current value for changing the voltage value. It has a power amplifier 36-1d that performs amplification. The current direction reversing circuit 36-
ie is the sign inversion circuit 36-1b and the analog switch 3
6-1c.

尚、以上はコイル33−1について発生すべき磁力線を
決定する場合について説明したが、他のコイル33−1
についても同様である。
In addition, although the case where the magnetic field lines to be generated for the coil 33-1 are determined is explained above,
The same applies to

続いて、本実施例に係るリニアモータ制御装置の動作に
ついて説明する。
Next, the operation of the linear motor control device according to this embodiment will be explained.

第10図の流れ図に示すように、ステップS1で前記固
定部32に設けたホール素子34−1からの出力がある
か否かについて前記駆動指示部 6 35−1のマイクロコンピュータ35−1gが判断する
As shown in the flowchart of FIG. 10, in step S1, the microcomputer 35-1g of the drive instruction section 635-1 determines whether or not there is an output from the Hall element 34-1 provided in the fixed section 32. do.

当該ホール素子34−1から前記ウィンドウコンパレー
タ35−1aを介して、HI信号があった場合(ON状
態)には、第8図(a)に示すようにホール素子34−
1が前記可動部31の磁界中に存在することになる。こ
の場合にはステップS8に進み、アナログスイッチをO
N状態とする。
When there is a HI signal (ON state) from the Hall element 34-1 via the window comparator 35-1a, the Hall element 34-1 is transmitted as shown in FIG. 8(a).
1 exists in the magnetic field of the movable part 31. In this case, proceed to step S8 and turn the analog switch to
Set to N state.

さらに、ステップS9に進み、当該コイル33−1が発
生すべき磁力線の向きを定めるため、当該ホール素子3
4−1の検出結果のうち、前記正負判定用コンパレータ
35−1bの出力結果を見る。
Furthermore, the process proceeds to step S9, and in order to determine the direction of the magnetic field lines to be generated by the coil 33-1,
Among the detection results of 4-1, the output result of the positive/negative determination comparator 35-1b is looked at.

当該出力結果が正である場合には、ステップSllに進
み、前記アナログスイッチ36−1cをプラス側へ接続
させる。一方、ステップS9で当該出力結果が負である
場合には、ステップSIOで進み、前記アナログスイッ
チ36−1cを負側へ接続することになり、再び最初に
戻ることになる。
If the output result is positive, the process proceeds to step Sll and the analog switch 36-1c is connected to the positive side. On the other hand, if the output result is negative in step S9, the process proceeds to step SIO, the analog switch 36-1c is connected to the negative side, and the process returns to the beginning again.

一方、第7図に示すように前記ホール素子34−1の磁
界の検出がなかった場合には、第8図(b)、(C)及
び第9図(a)、(b)の場合が存在する。
On the other hand, when the magnetic field of the Hall element 34-1 is not detected as shown in FIG. 7, the cases shown in FIGS. 8(b), (C) and 9(a), (b) are exist.

そこで、これらの場合を区別するため、本実施例ではス
テップS2へ進み、前記ホール素子34−6の出力結果
を調べることになる。
Therefore, in order to distinguish between these cases, in this embodiment, the process proceeds to step S2 and the output result of the Hall element 34-6 is examined.

すなわち、ホール素子34−6の出力があった場合には
、ホール素子34−1とホール素子34−6との間が前
記長さしの間隔だけ離れていることを考慮すると、第8
図(b)、(C)の場合しかない。そこで、これらの場
合を峻別するためステップS4に進み前記ホール素子3
4−7からの出力があるか否かが判断される。
That is, when there is an output from the Hall element 34-6, the eighth
There are only cases shown in Figures (b) and (C). Therefore, in order to distinguish between these cases, the process proceeds to step S4 and the Hall element 3
It is determined whether there is an output from 4-7.

ホール素子34−7からの出力がある場合には第8図(
b)に相当する場合であって、前記コイル33−1にお
は前記可動部31が到達していないので、ステップS1
2に進み、前記アナログスイッチ36−1aに対してO
FFの指示を行うことになる。
When there is an output from the Hall element 34-7, as shown in Fig. 8 (
In the case corresponding to b), the movable part 31 has not reached the coil 33-1, so step S1
Proceed to step 2, and set O to the analog switch 36-1a.
The FF will be instructed.

一方、ステップS4で前記ホール素子34−7の出力が
なかった場合には、第8図(C)に相当する場合であり
ステップS5に進み、前記アナログスイッチ36−1a
をON状態とする。
On the other hand, if there is no output from the Hall element 34-7 in step S4, the case corresponds to FIG. 8(C), and the process proceeds to step S5, where the analog switch 36-1a
is set to ON state.

その際、前述したホール素子34−6の磁界の極性の判
断を行い、当該極性が正である場合には、ステップS1
3に進み、アナログスイッチ36−1cを負側と接続さ
せ、当該極性が負である場合には、ステップS7に進み
、前記アナログスイッチ36−1cを正側と接続させる
ことになる。
At that time, the polarity of the magnetic field of the Hall element 34-6 described above is determined, and if the polarity is positive, step S1
3, the analog switch 36-1c is connected to the negative side, and if the polarity is negative, the process proceeds to step S7, where the analog switch 36-1c is connected to the positive side.

一方、ステップS2でホール素子34−6の出力がない
場合には、第9図(a)または(b)に相当する場合で
あり、可動部31は前記コイル33−1にかかっておら
ず、ステップS3に進み、アナログスイッチ36−1a
をOFF状態とすることにする。
On the other hand, if there is no output from the Hall element 34-6 in step S2, this corresponds to FIG. 9(a) or (b), and the movable part 31 is not applied to the coil 33-1. Proceeding to step S3, the analog switch 36-1a
is set to OFF state.

以上の説明で、前記ホール素子34−6の正負を判断し
て前記制御信号の符号を反転するように 9 したのは、ホール素子34−1の符号で判断した場合と
は制御入力の反転するホール素子の符号が逆になるため
である。
In the above explanation, the reason why the sign of the control signal is inverted by determining whether the Hall element 34-6 is positive or negative is that the control input is inverted compared to the case where the sign of the Hall element 34-1 is determined. This is because the sign of the Hall element is reversed.

尚、以上の説明では磁石可動型の片側式多極型リニアモ
ータについて説明したが、本例に限られることなく、第
4図に示すような、コイル可動式の片側式多極型リニア
モータについても同様に適用することができる。
In the above explanation, a single-sided multi-pole linear motor with a movable magnet has been explained, but the invention is not limited to this example, and a single-sided multi-polar linear motor with a movable coil as shown in FIG. can be similarly applied.

本例では固定部43には永久磁石43aが一定間隔毎に
配列され、ヨーク43bにより固定され、可動部41に
複数のコイル41aが配列され、やはりヨーク41bに
より固定されている。
In this example, permanent magnets 43a are arranged at regular intervals on the fixed part 43 and fixed by a yoke 43b, and a plurality of coils 41a are arranged in the movable part 41 and also fixed by the yoke 41b.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明では1つのコイルが発生す
べき磁力線の大きさ及び向きを当該コイルに設けられた
磁界検出部の検出結果のみに基づいて決定するのではな
く、当該コイルと一定の位置関係にあるコイルに設けら
れた他の磁界検出部の検出結果をも参酌して決定するよ
うにしてい 0 る。
(Effects of the Invention) As explained above, in the present invention, the magnitude and direction of magnetic lines of force to be generated by one coil are not determined based only on the detection results of the magnetic field detection section provided in the coil, but The determination is made by also taking into account the detection results of other magnetic field detection units provided in coils that are in a certain positional relationship with the coil.

したがって、注目するコイルに設けられた磁界検出部が
磁界を検出しない場合であっても、当該可動部の長さ等
を考慮した一定の位置関係にある他のコイルの磁界検出
部からの検出結果を参酌して、当該コイルによる可動部
への推進力を与えることができる場合には、前記、可動
部に推力を与え、推力むらな低減するとともに、制御発
振を防止し、滑らかな速度制御等の性能の向上に寄与す
ることができる。
Therefore, even if the magnetic field detection unit installed in the coil of interest does not detect a magnetic field, the detection results from the magnetic field detection units of other coils that are in a certain positional relationship considering the length of the movable part etc. Taking into account the above, if it is possible to apply a propulsive force to the movable part by the coil, it is possible to apply thrust to the movable part, reduce thrust unevenness, prevent control oscillation, and achieve smooth speed control, etc. This can contribute to improving the performance of

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の原理ブロック図、第2図は実施例に係
る多極型リニアモータの全体図、第3図は実施例に係る
型式多極型リニアモータ(磁石可動型)を示す図、第4
図は実施例に係る片側式多極型リニアモータ(コイル可
動型)を示す図、第5図は実施例に係るリニアモータを
示す機器構成ブロック図、第6図は実施例に係るリニア
モータを示すブロック図、第7図は実施例に係るリニア
モータの動作説明図、第8図は実施例に係るリニアモー
タの動作説明図、第9図は実施例に係るリニアモータの
動作説明図、第10図は実施例に係るリニアモータ動作
を示す流れ図、第11図は従来例に係るブロック図、及
び第12図は従来例に係るリニアモータの動作説明図で
ある。 1.31・・・可動部 2.12・・・固定部 3−i、33−i・・・コイル 4−i(34−i)・・・ 磁界検出部(ホール素子) 5−i、35−i・・・複数結果参酌駆動指示部6−i
、36−i・・・駆動部 7(31b)・・・磁石部(永久磁石)9.39・・・
軌道面 (0) (b) (C) (0) 突施例にイ爪るリニアモー9の動作訊朗図第9wI
Fig. 1 is a principle block diagram of the present invention, Fig. 2 is an overall view of a multi-polar linear motor according to an embodiment, and Fig. 3 is a diagram showing a multi-polar linear motor (movable magnet type) according to an embodiment. , 4th
The figure shows a single-sided multipolar linear motor (coil movable type) according to the embodiment, FIG. 5 is a block diagram of the equipment configuration showing the linear motor according to the embodiment, and FIG. 6 shows the linear motor according to the embodiment. 7 is an explanatory diagram of the operation of the linear motor according to the embodiment, FIG. 8 is an explanatory diagram of the operation of the linear motor according to the embodiment, and FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation of the linear motor according to the embodiment. FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the linear motor according to the embodiment, FIG. 11 is a block diagram according to the conventional example, and FIG. 12 is an explanatory diagram of the operation of the linear motor according to the conventional example. 1.31... Movable part 2.12... Fixed part 3-i, 33-i... Coil 4-i (34-i)... Magnetic field detection part (Hall element) 5-i, 35 -i...Multiple result consideration drive instruction unit 6-i
, 36-i... Drive section 7 (31b)... Magnet section (permanent magnet) 9.39...
Raceway surface (0) (b) (C) (0) Diagram 9wI of the operation of the linear motor 9 that is suitable for emergency applications

Claims (1)

【特許請求の範囲】 固定部(2)と、当該固定部(2)に沿って移動可能な
可動部(1)とを有し、当該固定部(2)又は可動部(
1)のどちらか一方には、極性が一定間隔毎に交互に反
転する複数の磁石部(7)を設け、他方には前記間隔に
より定まる所定間隔毎に、指示により正又は逆方向に磁
力線を発生させる複数のコイル(3−i;i=1、2、
・・・)を設け、各コイル(3−i)の各所定位置に設
けられて磁石部(7)による磁界を検出する磁界検出部
(4−i)と、各コイル(3−i)の磁力線発生の駆動
を行う各駆動部(6−i)とを有する多極型リニアモー
タの制御装置において、 各コイル(3−i)が発生すべき磁力線の大きさ及び極
性を、当該コイル(3−i)に設けられた磁界検出部(
4−i)及び当該コイル(3−i)と一定の位置関係に
ある他のコイル(3−j;j≠i)に設けられた磁界検
出部(4=j;j≠i)の検出結果に基づいて決定し、
前記駆動部(67−i)に指示する複数結果参酌駆動指
示部(5−i)を設けたことを特徴とする多極型リニア
モータの制御装置。
[Claims] It has a fixed part (2) and a movable part (1) movable along the fixed part (2), and the fixed part (2) or the movable part (
1), one of them is provided with a plurality of magnet parts (7) whose polarity is alternately reversed at regular intervals, and the other is provided with a plurality of magnet parts (7) whose polarity is alternately reversed at regular intervals, and the other is provided with lines of magnetic force in the forward or reverse direction at prescribed intervals determined by the intervals. A plurality of coils (3-i; i=1, 2,
...), and a magnetic field detection section (4-i) that is provided at each predetermined position of each coil (3-i) to detect the magnetic field by the magnet section (7), and In a control device for a multipolar linear motor having each drive unit (6-i) that drives the generation of magnetic lines of force, the magnitude and polarity of the magnetic lines of force to be generated by each coil (3-i) are controlled by the coil (3-i). -i) Magnetic field detection unit (
4-i) and the detection results of the magnetic field detection unit (4=j; j≠i) provided in another coil (3-j; j≠i) that has a certain positional relationship with the coil (3-i) Decided based on
A control device for a multi-polar linear motor, characterized in that a multi-result-based drive instruction section (5-i) is provided for instructing the drive section (67-i).
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