JPH1056792A - Position detector for variable magnet linear motor - Google Patents

Position detector for variable magnet linear motor

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JPH1056792A
JPH1056792A JP8227538A JP22753896A JPH1056792A JP H1056792 A JPH1056792 A JP H1056792A JP 8227538 A JP8227538 A JP 8227538A JP 22753896 A JP22753896 A JP 22753896A JP H1056792 A JPH1056792 A JP H1056792A
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mover
current position
absolute position
coil
linear motor
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Takanari Fujii
隆也 藤井
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Toyota Auto Body Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position detector for variable magnet linear motor in which any special reset operation is required after power interruption is recovered. SOLUTION: A current position calculating means calculates the current position of a moving piece 40 by counting up or down the detection signals of respective magnetosensitive elements 14a, 14b and 14c. When the current position of the moving piece 40 becomes indefinite due to power interruption or the like, a control means monitors the absolute position signal detected by an absolute position detecting means at the first operation of the moving piece 40 after power recovery. When the signal is varied, the current position value of the current position calculating means is reset to a corresponding absolute position.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コイルユニットを
複数連結して成る固定子に沿って永久磁石から成る可動
子を走行させる磁石可動型リニアモータの位置検出装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detecting device for a movable magnet type linear motor in which a movable element composed of a permanent magnet runs along a stator formed by connecting a plurality of coil units.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、固定子に内蔵された固定子コイル
を励磁して可動子を駆動する磁石可動型リニアモータ
が、工場の搬送ライン等に用いられている。この磁石可
動型リニアモータでは、可動子永久磁石と固定子コイル
との相対位置を固定子側に設けられたセンサによって検
出し、該固定子に取り付けられた固定子コイルを選択的
に励磁することにより可動子を駆動している。
2. Description of the Related Art At present, a movable magnet linear motor that excites a stator coil built in a stator to drive a movable element is used in a transfer line of a factory or the like. In this magnet movable type linear motor, a relative position between a mover permanent magnet and a stator coil is detected by a sensor provided on a stator side, and a stator coil attached to the stator is selectively excited. Drives the mover.

【0003】図6を参照して、従来技術に係る磁石可動
型リニアモータの構成について説明する。固定子コイル
17を内蔵するコイルユニット112を複数個連結する
ことにより固定子110が形成される。そして、固定子
110の固定子コイル17に沿って、複数の永久磁石4
4から成る可動子40を走行させる。この可動子40の
永久磁石と各コイルユニット112の固定子コイル17
との相対位置は、該コイルユニット112に配設された
センサユニット14にて検出する。このセンサユニット
14は、3個の感磁素子14a、14b、14cから成
り、各感磁素子14a、14b、14cは、コントロー
ルユニット130にセンサバスライン32を介して接続
されている。
With reference to FIG. 6, the configuration of a movable magnet type linear motor according to the prior art will be described. The stator 110 is formed by connecting a plurality of coil units 112 each having the stator coil 17 therein. Along the stator coil 17 of the stator 110, the plurality of permanent magnets 4
4 is moved. The permanent magnet of the mover 40 and the stator coil 17 of each coil unit 112
Is detected by the sensor unit 14 provided in the coil unit 112. The sensor unit 14 includes three magneto-sensitive elements 14a, 14b, and 14c. Each of the magneto-sensitive elements 14a, 14b, and 14c is connected to a control unit 130 via a sensor bus line 32.

【0004】コントロールユニット130は、センサユ
ニット14からの検出信号に基づきトランジスタ回路3
6へ駆動信号を与え、電力バスライン38を介して固定
子コイル17を励磁する。即ち、可動子40が位置して
いるコイルユニット112でのセンサユニット14の各
感磁素子14a、14b、14cからの検出信号が、オ
ア回路22に入力され、この入力に対応してオア回路2
2は出力をスイッチ回路20へ印加する。これによりス
イッチ回路20は、可動子40の位置している固定子コ
イル17を電力バスライン38に接続する。
[0004] The control unit 130 is a transistor circuit based on a detection signal from the sensor unit 14.
6 to drive the stator coil 17 via the power bus line 38. That is, a detection signal from each of the magnetic sensing elements 14a, 14b, and 14c of the sensor unit 14 in the coil unit 112 in which the mover 40 is located is input to the OR circuit 22.
2 applies the output to the switch circuit 20. As a result, the switch circuit 20 connects the stator coil 17 where the mover 40 is located to the power bus line 38.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来技術に係る磁石可
動型リニアモータでは、センサユニットからの検出信号
をアップ・ダウンカウントすることにより可動子の現在
位置を算出しているため、停電等が発生すると、可動子
の現在位置が分からなくなる。このため、停電復帰後
に、原点位置まで可動子を移動させ、該原点位置にて、
現在位置のカウンタ値をリセットした後、現在位置の算
出を再開していた。なお、バックアップ用の電源により
算出した現在位置値を停電中も保持することは可能であ
るが、可動子が走行中に停電した場合には、停電後の可
動子の慣性による移動量を検出することが不可能である
ため、やはり現在位置は求め得なかった。
In the conventional magnet movable linear motor according to the prior art, the current position of the mover is calculated by counting up and down the detection signal from the sensor unit. Then, the current position of the mover cannot be determined. For this reason, after returning from the power failure, the mover is moved to the home position, and at the home position,
After resetting the counter value of the current position, the calculation of the current position was restarted. Note that the current position value calculated by the backup power supply can be held even during a power failure, but if a power failure occurs while the mover is running, the movement amount due to the inertia of the mover after the power failure is detected. Since it was impossible, the current position could not be determined.

【0006】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、停電復
帰後に特別のリセット動作を必要としない磁石可動型リ
ニアモータの位置検出装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a position detecting device for a movable magnet type linear motor that does not require a special reset operation after a power failure recovery. Is to do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の磁石可動型リニアモータの位置検出装置で
は、複数の永久磁石から成る可動子と、複数のコイルユ
ニットを連結して成る固定子と、前記各コイルユニット
に配設され、前記可動子永久磁石と固定子コイルとの相
対位置を検出するセンサと、前記センサからの位置検出
信号により固定子コイルへの通電を切換える通電切換手
段とからなる磁石可動型リニアモータにおいて、前記セ
ンサの検出信号をアップ・ダウンカウントすることによ
り前記可動子の現在位置を算出する現在位置算出手段
と、前記センサに各々選択スイッチを介して接続され、
前記センサの検出信号に基づき前記可動子の動作範囲を
複数の領域に区分して、前記可動子のある領域、及び各
領域間の絶対位置を検出する絶対位置検出手段と、停電
復帰後における前記可動子の最初の動作時に前記絶対位
置検出手段の絶対位置信号を監視し、該信号が変化した
ら、その変化状態に応じて前記現在位置算出手段の現在
位置値を対応する絶対位置値にリセットする制御手段と
を備えたことを技術的特徴とする。
In order to achieve the above object, a position detecting apparatus for a movable magnet type linear motor according to the present invention comprises a fixed member formed by connecting a mover comprising a plurality of permanent magnets and a plurality of coil units. And a sensor disposed in each of the coil units for detecting a relative position between the mover permanent magnet and the stator coil, and energization switching means for switching energization to the stator coil based on a position detection signal from the sensor In the magnet movable linear motor consisting of: a current position calculation means for calculating the current position of the mover by counting up and down the detection signal of the sensor, and connected to the sensor via a selection switch, respectively,
An operation range of the mover is divided into a plurality of regions based on a detection signal of the sensor, an area where the mover is located, and an absolute position detection unit that detects an absolute position between each region, At the first operation of the mover, the absolute position signal of the absolute position detecting means is monitored, and when the signal changes, the current position value of the current position calculating means is reset to a corresponding absolute position value according to the change state. And a control means.

【0008】[0008]

【作用】現在位置算出手段が、センサの検出信号をアッ
プ・ダウンカウントすることにより可動子の現在位置を
算出する。停電等により、可動子の現在位置が不明にな
ったときには、停電復帰後における可動子の最初の動作
時に制御手段が絶対位置検出手段の絶対位置信号を監視
し、該信号が変化したら、その変化状態に応じて現在位
置算出手段の現在位置値を対応する絶対位置値にリセッ
トする。
The current position calculating means calculates the current position of the mover by counting up and down the detection signal of the sensor. When the current position of the mover becomes unknown due to a power failure or the like, the control means monitors the absolute position signal of the absolute position detection means at the first operation of the mover after recovery from the power failure. The current position value of the current position calculating means is reset to a corresponding absolute position value according to the state.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施態
様について図を参照して説明する。図1は本発明の第1
実施態様に係る磁石可動型リニアモータの回路図であ
り、図2は該リニアモータの斜視図である。図2に示す
ように固定子10は、コイル板16及び基板17から成
るコイルユニット12を複数連結して成る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of a movable magnet type linear motor according to the embodiment, and FIG. 2 is a perspective view of the linear motor. As shown in FIG. 2, the stator 10 is formed by connecting a plurality of coil units 12 each including a coil plate 16 and a substrate 17.

【0010】該リニアモータは、該コイル板16を複数
連結して成る1本の走行軌道18上を可動子40が走行
する。コイルユニット12のコイル板16には、二組の
固定子コイル16a、16b、16c及び16a’、1
6b’16c’が内蔵されており、これらは図3に示す
ようにシリーズに3相スター結線されている。複数の永
久磁石44から成る可動子40は、該コイル板16の固
定子コイル16a〜16c’を流れる電流と永久磁石4
4の磁束との相互作用により、推力が付与される。
In the linear motor, a mover 40 runs on a single running track 18 formed by connecting a plurality of the coil plates 16. The coil plate 16 of the coil unit 12 has two sets of stator coils 16a, 16b, 16c and 16a ', 1
6b'16c 'are built in, and these are three-phase star connected in series as shown in FIG. The mover 40 composed of a plurality of permanent magnets 44 is connected to the current flowing through the stator coils 16 a to 16 c ′ of the coil plate 16 and the permanent magnet 4.
Thrust is given by interaction with the magnetic flux of No. 4.

【0011】可動子40は、ヨーク42に同一形状の複
数の永久磁石44を配列固定して成る。この複数の可動
子磁石44は、厚さ方向に着磁され、図1に示すように
隣り合うどうしはそれぞれ極性を異にしている。ヨーク
42の一方の側面には延在部46が設けられ、該延在部
46には複数の検出用磁石48が保持されている。この
検出用磁石48は、該検出用磁石48の上方に位置して
いる上記複数の永久磁石44の極性とそれぞれ同一とな
るように着磁されている。可動子40の永久磁石44と
固定子コイル16a〜16c’との相対位置を検出する
センサユニット14が、コイルユニット10の基板17
上に配置されている。センサユニット14は、上記検出
用磁石48と対向する位置に設けられており、また各コ
イルユニット12に設けられ、可動子40がどのコイル
ユニット12に位置していても可動子永久磁石44と固
定子コイル16a〜16c’との相対位置を検出できる
ようにされている。
The mover 40 is formed by arranging and fixing a plurality of permanent magnets 44 having the same shape on a yoke 42. The plurality of mover magnets 44 are magnetized in the thickness direction, and adjacent poles have different polarities as shown in FIG. An extension 46 is provided on one side surface of the yoke 42, and the extension 46 holds a plurality of detection magnets 48. The detection magnet 48 is magnetized so as to have the same polarity as that of the plurality of permanent magnets 44 located above the detection magnet 48. The sensor unit 14 for detecting the relative position between the permanent magnet 44 of the mover 40 and the stator coils 16a to 16c 'is mounted on the substrate 17 of the coil unit 10.
Is placed on top. The sensor unit 14 is provided at a position facing the detection magnet 48, and is provided at each coil unit 12, and is fixed to the mover permanent magnet 44 regardless of which coil unit 12 the mover 40 is located at. The position relative to the child coils 16a to 16c 'can be detected.

【0012】コイルユニット12の回路図である図1を
参照して第1実施態様のリニアモータの電機的な構成に
ついて説明する。可動子永久磁石44と固定子コイル1
6a〜16c’との相対位置を検出するためのセンサユ
ニット14は、各固定子コイル16a、16a’、16
b、16b’、16c、16c’と対応づけた3個の感
磁素子14a、14b、14cから成り、各感磁素子1
4a、14b、14cは、コントロールユニット30の
制御回路34にセンサバスライン32を介して接続され
ている。このセンサバスライン32は、各センサユニッ
ト14の感磁素子14aを検出角が一致するように接続
したa相信号ライン32aと、各感磁素子14bを検出
角が一致するように接続したb相信号ライン32bと、
各感磁素子14cを検出角が一致するように接続したc
相信号ライン32cとから成る。また、制御回路34
は、電源と電力バスライン38を接続するトランジスタ
回路36に接続されている。そして、上記コイル板16
がスイッチ回路20を介して電力バスライン38に接続
されている。他方、該スイッチ回路20には、オア回路
22を介してセンサユニット14からの検出信号が加え
られるようになっている。
Referring to FIG. 1, which is a circuit diagram of the coil unit 12, an electric configuration of the linear motor according to the first embodiment will be described. Mover permanent magnet 44 and stator coil 1
The sensor unit 14 for detecting a relative position with respect to each of the stator coils 16a, 16a ',
b, 16b ', 16c, 16c' and three magneto-sensitive elements 14a, 14b, 14c.
4a, 14b and 14c are connected to a control circuit 34 of the control unit 30 via a sensor bus line 32. The sensor bus line 32 includes an a-phase signal line 32a connecting the magnetic sensing elements 14a of the respective sensor units 14 so that the detection angles match, and a b-phase signal line 32a connecting the magnetic sensing elements 14b so that the detection angles match. A signal line 32b;
Each magneto-sensitive element 14c is connected so that the detection angles coincide.
And a phase signal line 32c. The control circuit 34
Are connected to a transistor circuit 36 that connects a power supply and a power bus line 38. Then, the coil plate 16
Are connected to the power bus line 38 via the switch circuit 20. On the other hand, a detection signal from the sensor unit 14 is applied to the switch circuit 20 via an OR circuit 22.

【0013】センサユニット14の上記各感磁素子14
a、14b、14cとしては、例えば、ホール素子が用
いられる。この各感磁素子14a、14b、14cの間
隔は、可動子永久磁石44の磁極ピッチの1/3に設定
されており、センサユニット14からは磁極ピッチの1
/3のピッチで信号が出力される。
Each magnetic sensing element 14 of the sensor unit 14
As a, 14b and 14c, for example, Hall elements are used. The distance between the magnetic sensing elements 14a, 14b, and 14c is set to 1/3 of the magnetic pole pitch of the mover permanent magnet 44.
A signal is output at a pitch of / 3.

【0014】センサユニット14の各感磁素子14a、
14b、14cからの検出信号は、オア回路22に入力
される。いずれかの感磁素子の入力に対応してオア回路
22は出力をスイッチ回路20へ印加する。これにより
スイッチ回路20は、上記コイル板16が3相スター結
線のため、2個のスイッチ20a、20bを閉成するこ
とで上記コイル板16を通電可能な状態に切り換える。
Each magneto-sensitive element 14a of the sensor unit 14,
The detection signals from 14b and 14c are input to the OR circuit 22. The OR circuit 22 applies an output to the switch circuit 20 in response to an input of one of the magneto-sensitive elements. As a result, the switch circuit 20 switches the coil plate 16 to an energizable state by closing the two switches 20a and 20b because the coil plate 16 is a three-phase star connection.

【0015】上記オア回路22は、さらに、選択スイッ
チ54を介して2本の信号ライン52d、52eからな
る絶対位置信号ライン52に接続されている。この選択
スイッチ54は、一方の接点54d側へ接続されている
ときは、オア回路22の出力、即ち、センサユニット1
4の出力を信号ライン52dへのせる。また、他方の接
点52e側へ接続されているときは、オア回路22の出
力を信号ライン52eへのせる。
The OR circuit 22 is further connected to an absolute position signal line 52 composed of two signal lines 52d and 52e via a selection switch 54. When the selection switch 54 is connected to the one contact 54d side, the output of the OR circuit 22, that is, the sensor unit 1
4 is applied to the signal line 52d. When the other contact 52e is connected, the output of the OR circuit 22 is sent to the signal line 52e.

【0016】コイルユニット12は上述したように可動
子の走行軌道18として必要な長さだけ連結され、この
連結の際に、センサバスライン32、絶対位置信号ライ
ン52、及び電力バスライン38が、隣接するコイルユ
ニット12、12間において相互に接続される。
As described above, the coil unit 12 is connected by a necessary length as the traveling path 18 of the mover. In this connection, the sensor bus line 32, the absolute position signal line 52, and the power bus line 38 are connected. The adjacent coil units 12 are connected to each other.

【0017】コントロールユニット30は、制御回路3
4と、トランジスタ回路36とから成り、制御回路34
はセンサユニット14からの検出信号に基づきトランジ
スタ回路36へ駆動信号を与える。トランジスタ回路3
6は、上記駆動信号を基に6個のトランジスタTra、
Tra’、Trb、Trb’、及び、Trc、Trc’
をオン、オフして、コイル板16の各固定子コイル16
a〜16c’を励磁する。なお、コイル板16の固定子
コイル16a〜16c’の励磁相は、可動子永久磁石4
4と固定子コイル16a〜16c’との相対位置と、可
動子40の動作方向とにより決定される。
The control unit 30 includes a control circuit 3
4 and a transistor circuit 36, and a control circuit 34
Supplies a drive signal to the transistor circuit 36 based on the detection signal from the sensor unit 14. Transistor circuit 3
6, six transistors Tra, based on the drive signal,
Tra ', Trb, Trb' and Trc, Trc '
Are turned on and off, and each stator coil 16 of the coil plate 16 is turned on.
a to 16c ′ are excited. The excitation phases of the stator coils 16a to 16c 'of the coil plate 16 are
4 and the stator coils 16 a to 16 c ′ and the operating direction of the mover 40.

【0018】次に、上記構成に係るリニアモータの動作
について説明する。目標位置が定められると、可動子4
0が位置するコイルユニット12に設けられたセンサユ
ニット14が可動子永久磁石44と固定子コイル16a
〜16c’との相対位置を検出する。その検出信号はセ
ンサバスライン32を介して制御回路34へ送出される
とともに、オア回路22を介してスイッチ回路20へも
送出される。これによりスイッチ回路20は、2個のス
イッチ20a、20bを閉成して電力バスライン38か
ら固定子コイル16a〜16c’へ通電可能な状態に切
り換える。他方、センサバスライン32を介して制御回
路34へ送られた検出信号と可動子40の動作方向を基
に、制御回路34は、励磁相を順次決定してトランジス
タ回路36のトランジスタTra、Tra’、Trb、
Trb’、及び、Trc、Trc’をオン、オフさせ
る。これにより、固定子コイル16a〜16c’が励磁
され、可動子40にフレミング左手の法則に基づく推力
が発生し、可動子40が目標位置に向かって移動する。
Next, the operation of the linear motor according to the above configuration will be described. When the target position is determined, the mover 4
The sensor unit 14 provided in the coil unit 12 where the position 0 is located includes the mover permanent magnet 44 and the stator coil 16a.
-16c 'is detected. The detection signal is sent to the control circuit 34 via the sensor bus line 32 and also to the switch circuit 20 via the OR circuit 22. As a result, the switch circuit 20 closes the two switches 20a and 20b to switch the power bus line 38 to a state where power can be supplied to the stator coils 16a to 16c '. On the other hand, based on the detection signal sent to the control circuit 34 via the sensor bus line 32 and the operation direction of the mover 40, the control circuit 34 sequentially determines the excitation phase and determines the transistors Tra and Tra 'of the transistor circuit 36. , Trb,
Trb ', Trc, and Trc' are turned on and off. As a result, the stator coils 16a to 16c 'are excited, a thrust is generated in the mover 40 based on the Fleming left hand rule, and the mover 40 moves toward the target position.

【0019】可動子40の移動と共に隣接するコイルユ
ニット12に可動子40が順次対応していくと、隣接す
るコイルユニット12に設けられたセンサユニット14
が、検出信号を制御回路34、及び、スイッチ回路20
に送出する。これにより隣接するコイルユニット12の
スイッチ回路20は、電力バスライン38から当該コイ
ルユニット12の固定子コイル16a〜16c’への通
電を可能な状態にする。以下、同様にして、可動子40
に推力を連続的に作用させる。なお、コイルユニット1
2に設けられたセンサユニット14を可動子40が通過
すると、センサユニット14が検出信号を出力しなくな
り、そのコイルユニット12はスイッチ回路20がオフ
することにより固定子コイル16a〜16c’への通電
が不可能な状態になる。
When the mover 40 sequentially corresponds to the adjacent coil unit 12 as the mover 40 moves, the sensor unit 14 provided in the adjacent coil unit 12
The detection signal is transmitted to the control circuit 34 and the switch circuit 20.
To send to. As a result, the switch circuit 20 of the adjacent coil unit 12 enables the power supply from the power bus line 38 to the stator coils 16 a to 16 c ′ of the coil unit 12. Hereinafter, similarly, the mover 40
Thrust is continuously applied to In addition, the coil unit 1
When the mover 40 passes through the sensor unit 14 provided in the sensor unit 2, the sensor unit 14 stops outputting a detection signal, and the coil unit 12 turns on the switch circuit 20 to energize the stator coils 16a to 16c '. Becomes impossible.

【0020】ここで可動子40の位置検出について、図
4を参照して説明する。図4は、図1に示す制御回路3
4と、各コイルユニット12のセンサユニット14との
関係について模式的に示すと共に、各感磁素子14a、
14b、14cから検出された信号波形、即ち、a、
b、c相信号ライン32a、32b、32c、及び、絶
対位置信号ライン52d、52eの信号波形を示してい
る。なお、ここでは、コイルユニットとして、12−1
〜12−6の6個のコイルユニットのみを図示の便宜上
示している。
Here, the position detection of the mover 40 will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the control circuit 3 shown in FIG.
4 and the relationship between the coil unit 12 and the sensor unit 14 are schematically shown.
14b and 14c, ie, a,
The signal waveforms of the b and c phase signal lines 32a, 32b and 32c and the absolute position signal lines 52d and 52e are shown. Here, as a coil unit, 12-1
Only the six coil units No. to 12-6 are shown for convenience of illustration.

【0021】コイルユニット12−1から12−2側へ
図中右方向へ可動子40が走行する際には、感磁素子1
4c、14b、14aの順で検出信号が出力される。制
御回路34は、この信号波形の立ち上がり及び立ち下が
り回数をアップカウントすることにより、可動子40の
現在位置を算出する。他方、コイルユニット12−2か
ら12−1側へ図中左方向へ走行する際には、感磁素子
14a、14b、14cの順で検出信号が出力される。
これにより可動子40の走行方向が分かり、信号波形の
立ち上がり及び立ち下がり回数をダウンカウントするこ
とにより、可動子40の現在位置の算出を続ける。
When the mover 40 travels rightward in the figure from the coil units 12-1 to 12-2, the magneto-sensitive element 1
The detection signals are output in the order of 4c, 14b, and 14a. The control circuit 34 calculates the current position of the mover 40 by counting up the number of rises and falls of the signal waveform. On the other hand, when traveling from the coil unit 12-2 to the left side in the figure from the coil unit 12-2, detection signals are output in the order of the magneto-sensitive elements 14a, 14b, and 14c.
Thus, the traveling direction of the mover 40 is known, and the current position of the mover 40 is continuously calculated by counting down the number of rises and falls of the signal waveform.

【0022】ここで、コイルユニット12−1及び12
−2の選択スイッチ54は、一方の接点54d側に接続
されている。また、コイルユニット12−5及び12−
6の選択スイッチ54は、他方の接点52e側に接続さ
れている。コイルユニット12−3及び12−4の選択
スイッチ54はいずれの接点にも接続されていない。
Here, the coil units 12-1 and 12
The -2 selection switch 54 is connected to one contact 54d. Also, the coil units 12-5 and 12-
The sixth selection switch 54 is connected to the other contact 52e. The selection switches 54 of the coil units 12-3 and 12-4 are not connected to any of the contacts.

【0023】即ち、可動子40がコイルユニット12−
1、12−2と対応しているときには、一方の絶対位置
信号ライン52dへ、感磁素子14a、14b、14c
からハイレベルの検出信号がオア回路22を介して出力
され、他方の絶対位置信号ライン52eはロウレベルに
保たれる。ここで、可動子40が図中のコイルユニット
12−1の左端位置(始端)にあるときをP0 、コイル
ユニット12−2の右端位置にあるときをP1 とし、一
方の絶対位置信号ライン52dが〔ハイレベル〕、他方
の絶対位置信号ライン52eが〔ロウレベル〕となる領
域をX領域とする。
That is, the mover 40 is connected to the coil unit 12-
1, 12-2, the magnetic sensing elements 14a, 14b, 14c are connected to one absolute position signal line 52d.
, A high-level detection signal is output through the OR circuit 22, and the other absolute position signal line 52e is maintained at a low level. Here, when the mover 40 is at the left end position (start end) of the coil unit 12-1 in the drawing, it is P0, when it is at the right end position of the coil unit 12-2, it is P1, and one absolute position signal line 52d is [High level], the area where the other absolute position signal line 52e is [low level] is defined as an X area.

【0024】また、可動子40がコイルユニット12−
3、12−4と対応しているときには、絶対位置信号ラ
イン52d、52eはいずれもロウレベルに保たれる。
ここで、可動子40が図中のコイルユニット12−4の
右端位置にあるときをP2 とし、位置P1 から位置P2
までの絶対位置信号ライン52d、52eがいずれも
〔ロウレベル〕となる領域をY領域とする。
The mover 40 is a coil unit 12-
When they correspond to 3, 12-4, the absolute position signal lines 52d and 52e are both kept at the low level.
Here, when the mover 40 is at the right end position of the coil unit 12-4 in the figure, it is defined as P2.
The area where the absolute position signal lines 52d and 52e up to [low level] are both Y areas.

【0025】また、可動子40がコイルユニット12−
5、12−6と対応しているときには、一方の絶対位置
信号ライン52dはロウレベルに保たれ、他方の絶対位
置信号ライン52eはオア回路22からハイレベルの検
出信号が出力される。ここで、可動子40が図中のコイ
ルユニット12−6の右端位置(終端)にあるときをP
E とし、位置P2 から位置PE までの一方の絶対位置信
号ライン52dが〔ロウレベル〕、他方の絶対位置信号
ライン52eが〔ハイレベル〕となる領域をZ領域とす
る。
The mover 40 is mounted on the coil unit 12-.
5 and 12-6, one absolute position signal line 52d is kept at a low level, and the other absolute position signal line 52e outputs a high level detection signal from the OR circuit 22. Here, when the mover 40 is at the right end position (end) of the coil unit 12-6 in the figure, P
Let E be an area in which one of the absolute position signal lines 52d from the position P2 to the position PE is [low level] and the other absolute position signal line 52e is [high level].

【0026】この実施態様では、停電により可動子40
の現在位置値が不明になっても、絶対位置信号ライン5
2d、52eの信号レベルから可動子40がX、Y、Z
領域のいずれに属しているかを認識することができる。
例えば、一方の絶対位置信号ライン52dが〔ハイレベ
ル〕、他方の絶対位置信号ライン52eが〔ロウレベ
ル〕のときにはX領域に、いずれも〔ロウレベル〕のと
きにはY領域に、更に、一方の絶対位置信号ライン52
dが〔ロウレベル〕、他方の絶対位置信号ライン52e
が〔ハイレベル〕のときにはZ領域に属していることが
分かる。また、P1 及びP2 の2点の絶対位置の検出が
できる。
In this embodiment, the mover 40
The absolute position signal line 5
From the signal levels of 2d and 52e, the mover 40 is set to X, Y, Z
It is possible to recognize which of the areas belongs.
For example, when one absolute position signal line 52d is at [high level] and the other absolute position signal line 52e is at [low level], it is in the X area, and when both are at [low level], it is in the Y area. Line 52
d is [low level] and the other absolute position signal line 52e
Is [high level], it can be seen that it belongs to the Z region. Further, the absolute positions of two points P1 and P2 can be detected.

【0027】制御回路34には、初期設定時のテーチン
グ動作の際に、予め図4に示すP0、P1 、P2 、PE
及び後述するPX の絶対位置値を不揮発性メモリへ保持
し、可動子40の現在位置値が停電により失われた際に
は、絶対位置P0 、P1 、P2 、PE を通過する際に、
不揮発性メモリへ保持された当該位置値にリセットす
る。
In the teaching operation at the time of the initial setting, the control circuit 34 previously stores P0, P1, P2, and PE shown in FIG.
And the absolute position value of PX described later is stored in a non-volatile memory, and when the current position value of the mover 40 is lost due to a power failure, when passing through the absolute positions P0, P1, P2, and PE,
Reset to the position value held in the non-volatile memory.

【0028】上述した制御回路34による停電復帰後の
リセット動作について図4を参照して更に詳細に説明す
る。停電復帰後の可動子40の最初の動作で、まず可動
子40が上記X、Y、Zのどの領域にあるかを検出す
る。そして、可動子40のある領域と目標位置とを比較
し、可動子40が目標位置より左側にある場合、及び目
標位置が可動子40のある領域内にある場合には、絶対
位置P0 からX領域のストローク分以上左側へずれた絶
対位置PX の値を可動子40の仮の現在位置値として設
定する。また、可動子40が目標位置より右側にある場
合には、絶対位置PE の値を可動子40の仮の現在位置
値として設定する。
The reset operation after the recovery from the power failure by the control circuit 34 will be described in more detail with reference to FIG. In the first operation of the mover 40 after the recovery from the power failure, it is first detected in which of the X, Y, and Z regions the mover 40 is located. Then, the area where the mover 40 is located is compared with the target position. If the mover 40 is located on the left side of the target position, and if the target position is located within the area where the mover 40 is located, X from the absolute position P0 The value of the absolute position PX deviated to the left by more than the stroke of the area is set as a temporary current position value of the mover 40. When the mover 40 is located on the right side of the target position, the value of the absolute position PE is set as a temporary current position value of the mover 40.

【0029】この状態で可動子40を目標位置に向かっ
て動作させると、この動作中、制御回路34が絶対位置
信号ライン52d、52eの信号レベルの変化を監視
し、信号レベルが変化したら、その時点で変化の状態に
応じて可動子40の現在位置値をメモリに保持されてい
る絶対位置P1 、P2 のいずれかの値にリセットする。
その後、可動子40の動作を継続する。一方、絶対位置
信号ライン52d、52eの信号レベルが変化する前に
可動子40が動作できなくなった場合には、可動子40
が始端または終端にあると判断し、動作方向に応じて可
動子40の現在位置値をメモリに保持されている絶対位
置P0 またはPE の値にリセットし、上記と同様に可動
子40の動作を継続する。これにより、可動子40は目
標位置に正確に到達し得る。なお、上述のように可動子
40が目標位置より左側にある場合、及び目標位置が可
動子40のある領域内にある場合に、絶対位置PX の値
を可動子40の仮の現在位置値として設定するのは、可
動子40及び目標位置がいずれもX領域にある場合、絶
対位置P0 の値を可動子40の仮の現在位置として設定
すると、可動子40がX領域内で目標位置に到達したと
して停止し、停電復帰後の可動子40の最初の動作で可
動子40の現在位置値をリセットできない事態が生ずる
ことがあるからである。
In this state, when the mover 40 is operated toward the target position, during this operation, the control circuit 34 monitors a change in the signal level of the absolute position signal lines 52d and 52e. At this time, the current position value of the mover 40 is reset to one of the absolute positions P1 and P2 held in the memory according to the state of the change.
Thereafter, the operation of the mover 40 is continued. On the other hand, if the mover 40 cannot operate before the signal levels of the absolute position signal lines 52d and 52e change, the mover 40
Is determined to be at the beginning or end, the current position value of the mover 40 is reset to the value of the absolute position P0 or PE stored in the memory according to the operation direction, and the operation of the mover 40 is performed in the same manner as described above. continue. Thereby, the mover 40 can accurately reach the target position. As described above, when the mover 40 is located on the left side of the target position and when the target position is within a certain area of the mover 40, the value of the absolute position PX is set as the temporary current position value of the mover 40. When both the mover 40 and the target position are in the X region, and the value of the absolute position P0 is set as the temporary current position of the mover 40, the mover 40 reaches the target position in the X region. This is because a stop may occur and the current position value of the mover 40 may not be reset by the first operation of the mover 40 after the recovery from the power failure.

【0030】ここで、従来技術の磁石可動型リニアモー
タにおいては、停電により可動子の現在位置が分からな
くなると、原点位置まで可動子を移動させ、原点位置に
て現在位置のカウンタ値をリセットする必要があった。
これに対して、本実施態様では、上述したように、可動
子40がX、Y、Zのどの領域に属しているか、及び各
領域間の2点の絶対位置P1 、P2 を絶対位置信号ライ
ン52d,52eからの信号により検出することができ
るので、停電復帰後も、特別のリセット動作を行うこと
なく可動子40の最初の動作の際に可動子40の走行方
向を決定し、そして、走行中に絶対位置P0 、P1 、P
2 、PE を可動子40が通過することにより、自動的に
現在位置値をリセットすることができる。
Here, in the conventional magnet movable linear motor, when the current position of the mover is lost due to a power failure, the mover is moved to the origin position and the counter value of the current position is reset at the origin position. Needed.
On the other hand, in the present embodiment, as described above, to which region of the X, Y, and Z the mover 40 belongs, and the absolute positions P1 and P2 of two points between the regions are indicated by the absolute position signal line. Since it can be detected by the signals from 52d and 52e, the running direction of the mover 40 is determined at the time of the first operation of the mover 40 without performing a special reset operation even after recovery from the power failure. Absolute positions P0, P1, P
2. When the mover 40 passes through PE, the current position value can be automatically reset.

【0031】なお、上述した実施態様では、3個の感磁
素子14a、14b、14cを用いる3相励磁方式の磁
石可動型リニアモータを例に挙げたが、本発明は、1対
の感磁素子を用いる2相励磁方式の磁石可動型リニアモ
ータにも適用できる。更に、上述した実施態様では、2
本の絶対位置信号ライン52d、52eを用いて、2ビ
ットの位置情報を印加することで3種類の領域を設定し
たが、例えば、3本の絶対位置信号ラインを設け、3ビ
ットの位置情報を印加することで8種類の領域を設定す
ることも可能である。
In the above-described embodiment, a three-phase excitation type movable magnet type linear motor using three magnetic sensing elements 14a, 14b, 14c has been described as an example. The present invention is also applicable to a two-phase excitation type movable magnet linear motor using an element. Furthermore, in the embodiment described above, 2
Three types of regions are set by applying 2-bit position information using the absolute position signal lines 52d and 52e. For example, three absolute position signal lines are provided, and 3-bit position information is set. It is also possible to set eight types of regions by applying.

【0032】[0032]

【効果】以上記述したように本発明の磁石可動型リニア
モータの位置検出装置によれば、停電復帰後の可動子の
最初の動作時に、可動子の属する領域を検出して走行を
開始し得ると共に、走行中に自動的にリセット動作を行
えるため、停電復帰後の特別のリセット動作が不要とな
る。
As described above, according to the position detecting apparatus for a movable magnet type linear motor of the present invention, at the time of the first operation of the mover after the restoration from the power failure, the area to which the mover belongs can be detected and the traveling can be started. At the same time, since the reset operation can be automatically performed during traveling, a special reset operation after the recovery from the power failure is not required.

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

【図1】本発明の第1実施態様に係る磁石可動型リニア
モータの構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a movable magnet linear motor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】実施態様に係る磁石可動型リニアモータの斜視
図である。
FIG. 2 is a perspective view of a movable magnet linear motor according to the embodiment.

【図3】図1に示す磁石可動型リニアモータの固定子コ
イルの回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a stator coil of the movable magnet linear motor shown in FIG. 1;

【図4】図1に示す磁石可動型リニアモータの結線図、
及び、センサの信号波形図である。
FIG. 4 is a connection diagram of the movable magnet linear motor shown in FIG. 1;
And a signal waveform diagram of a sensor.

【図5】従来技術に係る磁石可動型リニアモータの構成
を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a movable magnet type linear motor according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 磁石可動型リニアモータ 12 コイルユニット 14a、14b、14c 感磁素子 16 コイル板 20 スイッチ回路 22 オア回路 32a a相信号ライン 32b b相信号ライン 32c c相信号ライン 34 制御回路 52d 絶対位置信号ライン 52e 絶対位置信号ライン Reference Signs List 10 Magnet movable linear motor 12 Coil unit 14a, 14b, 14c Magnetic sensing element 16 Coil plate 20 Switch circuit 22 OR circuit 32a A-phase signal line 32b B-phase signal line 32c C-phase signal line 34 Control circuit 52d Absolute position signal line 52e Absolute position signal line

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年11月11日[Submission date] November 11, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図3[Correction target item name] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図3】 FIG. 3

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図4[Correction target item name] Fig. 4

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図4】 FIG. 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の永久磁石から成る可動子と、 複数のコイルユニットを連結して成る固定子と、 前記各コイルユニットに配設され、前記可動子永久磁石
と固定子コイルとの相対位置を検出するセンサと、 前記センサからの位置検出信号により固定子コイルへの
通電を切換える通電切換手段とからなる磁石可動型リニ
アモータにおいて、 前記センサの検出信号をアップ・ダウンカウントするこ
とにより前記可動子の現在位置を算出する現在位置算出
手段と、 前記センサに各々選択スイッチを介して接続され、前記
センサの検出信号に基づき前記可動子の動作範囲を複数
の領域に区分して、前記可動子のある領域、及び各領域
間の絶対位置を検出する絶対位置検出手段と、 停電復帰後における前記可動子の最初の動作時に前記絶
対位置検出手段の絶対位置信号を監視し、該信号が変化
したら、その変化状態に応じて前記現在位置算出手段の
現在位置値を対応する絶対位置値にリセットする制御手
段とを備えたことを特徴とする磁石可動型リニアモータ
の位置検出装置。
1. A mover including a plurality of permanent magnets, a stator formed by connecting a plurality of coil units, and a relative position between the mover permanent magnet and a stator coil disposed in each of the coil units. And a power supply switching means for switching the power supply to the stator coil based on a position detection signal from the sensor. A current position calculating means for calculating a current position of the child; a sensor connected to each of the sensors via a selection switch; dividing an operation range of the movable member into a plurality of regions based on a detection signal of the sensor; Position detecting means for detecting an area having an area and an absolute position between the areas; and detecting the absolute position at the time of the first operation of the mover after recovery from power failure. Control means for monitoring the absolute position signal of the means, and resetting the current position value of the current position calculating means to a corresponding absolute position value according to the change state when the signal changes. Position detection device for movable magnet type linear motor.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009247105A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Nippon Pulse Motor Co Ltd Position detecting device for shaft-type linear motor
US8294391B2 (en) 2009-08-28 2012-10-23 Murata Machinery, Ltd. Moving body system and method of determining initial position of moving body
JP2022517862A (en) * 2019-01-28 2022-03-10 プロドライヴ・テクノロジーズ・ベーフェー Position sensor for long linear permanent magnet motors

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5357485B2 (en) 2008-09-30 2013-12-04 サバンジ大学 Magnet movable linear motor
KR20160023636A (en) * 2013-03-14 2016-03-03 쿠카 시스템즈 노쓰 아메리카 엘엘씨 Flexible conveyance system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009247105A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Nippon Pulse Motor Co Ltd Position detecting device for shaft-type linear motor
US8294391B2 (en) 2009-08-28 2012-10-23 Murata Machinery, Ltd. Moving body system and method of determining initial position of moving body
JP2022517862A (en) * 2019-01-28 2022-03-10 プロドライヴ・テクノロジーズ・ベーフェー Position sensor for long linear permanent magnet motors

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