TW541277B - Active guide system for elevator cage - Google Patents

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541277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 --------Β7五、發明說明（1 ) 祖_關申請案之交互參考 本案主張1 9 9 9年7月6日申請之日本專利申請號 第1 1 一 1 92081號之優先權日，該日本申請案之完 整內容倂入此處參考。 . 發明之背景 發明之領域 本發明係有關於導引例如爲一電梯座廂之一可移動單 元之主動導引系統。 背景說明 一般而言，一電梯座廂係由金屬纜線所懸吊，且被一 吊重機器沿著被直立地固定於機井內之導軌而驅動。因爲 座廂係由金屬纜線所懸吊，電梯座廂會由於載荷之不均衡 或搭乘者之運動而產生搖晃。經由沿著導軌而導引電梯座 廂，可抑制搖晃。 包含了在導軌及懸架上滾動之輪子的導引系統，經常 被使用以沿著導軌導引電梯座廂。但是，由例如爲翹曲與 接點之導軌中的不規則性所導致的不希望之噪音與震動， 均經由輪子傳送至座廂內之搭乘者，破壞了舒適之搭乘。 爲使解決前述問題，已建.議多種可選擇之方法，其係 被揭示在日本專利申請案（kokai )號碼5 1 — 1 1 6 5 4 8，日本專利申請案（kokai )號碼6 — 336383，及日本專利申請案（kokai )號碼6 3 — ί! (請先閱讀背面之注意事項再 填寫本頁) 裝 11卜訂 II11I11 -觀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 541277 A7 B7 五、發明說明（2 ) (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) 8 7 4 8 2中。這些參考案中揭示一種設有電磁鐵之電梯 座廂，操作吸引力在由鐵製成的導軌上，因而，座廂可以 不與導軌接觸之方式被導引。 日本專利申請案（kokai )號碼6 3 — 8 7 4 8 2揭示 一導引系統，經由控制電磁鐵維持自被裝設鄰近於導軌之 一直立基準金屬線的一恆定距離，而可抑制由導軌之不規 則性所導致之電梯座廂的搖晃，因而提供一舒適之搭乘， 且經由排除安裝導軌時之準確性的過度要求，而降低系統 之成本。 但是，在前述之供電梯用之導引系統中，有下列的一 些問題。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在具有一相當短長度之供一電梯用的機井之低高度建 築物的情況中，可輕易地設立直立基準金屬線，但在近來 建造且出現之高高度建築物或超高高度建築物的情況中， 很困難將直定金屬線固定在機井內以使鄰近於導軌。進一 步的，在固定直立基準金屬線之後，因爲熱膨脹之影響或 建築物老舊劣化之變形，直立基準金屬線本身經常損失掉 其之直線性。因而，導致需要許多時間及成本來維護與固 定直立基準金屬線之問題。此外，電磁鐵不能被事先地勵 磁以抵拒導軌上之不規則性，因爲使用直立基準金屬線不 能偵測座廂之直立位置。依此，直到由於該不規則性使得 與直立基準金屬線之位置關係係出錯之後爲止，一震動抑 制控制不會開始運行。其結果，原理上，某一程度之搖晃 並不能被抑制。因而，在此一系統中，對改良一舒適之搭 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5 - 541277 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（3 乘係有限的。 U月之槪要說明 依此，本發明之一目的係提供一種電梯用之導引系統 ’其經由有效地抑制一電梯座廂之搖晃而改良一舒適之搭 乘。 本發明之另一目的係提供一電梯用之小型化及簡化之 導引系統。 本發明提供一種電梯用之導引系統，包含一可移動單 元，被配置以沿著一導軌移動，一光束投射器，被配置以 形成一平行於可移動單元之移動方向的一光線之光路，一 位置偵測器，被裝設在光路上，且被配置以偵測在光路與 可移動單元之間的位置關係，及一引動器，被聯結至可移 動單元，且被配置以依據位置偵測器之輸出，而由一操作 在導軌上之力所導致之反作用力，來改變可移動單元之位 置。 圖形之簡要說明 由下列之參考所附圖形之詳細說明，可更完全地了解 本發明及其可輕易地獲致之優點，其中： 圖1係本發明之第一實施例的供一電梯座廂用之一導 引系統的立體圖； 圖2係顯示在一可移動單元與導軌之間的關係之立體 圖； ϋ 1 ϋ* ί · ammi 1' a— » ϋ ϋ 1« n ϋ 一 β ·ϋ n i·— n i.— ϋ (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6 - 541277 A7 B7 五、發明說明（4) 圖3係顯示導引系統之一導引單元的結構之立體圖； 圖4係顯示導引單元之磁性電路之平面圖。； 圖5係顯示一控制器之一電路之方塊圖； 圖6係顯示控制器之一控制電壓計算器之電路的方塊 圖； 圖7係顯示控制器之另一控制電壓計算器之電路的方 塊圖； 圖8係顯示第二實施例之一導引系統的一導引單元之 結構的立體圖； 圖9係顯示第二實施例之導引單元的平面圖； 圖1 0係顯示第二實施例之控制器的一電路之方塊圖 ， 圖1 1係顯示第二實施例之控制器的一速率計算器之 電路的方塊圖； 圖1 2 ( a )係顯示第三實施例之一位置偵測器的側 視圖； 圖1 2 ( b )係顯示第三實施例之一位置偵測器的前 視圖； 圖1 3 ( a )係顯示第四實施例之一位置偵測器的側 視圖， 圖1 3 ( b )係顯示第四實施例之一位置偵測器的前 視圖；及 圖1 4係顯示第五實施例之一位置偵測器的側視圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 I I l· 訂· — — — — — — — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541277 A7 B7__ 五、發明說明（5) 符號說明 一 1 機井 2 導軌 2 / 導軌 3 繞組金屬續線 4 可移動單元 5 a - 5 d 導引單元 6 a — 6 d 雷射射體 7 a — 7 c 光路 8a-8c 光電二極管 9 a - 9 c 支座 10 座廂 11 構架 12 基座 13 X方向間隙感測器 1 3 ^ X方向間隙感測器 1 3 a — 1 3 d x方向間隙感測器 1 3 / a — 1 3 / d x方向間隙感測器 14 y方向間隙感測器 14/ y方向間隙感測器 1 4 a — 1 4 d y方向間隙感測器 1 4 > a — 1 4 / d y方向間隙感測器 1 5 a — 1 5 d 磁性單元 16 中央型心 n ϋ ·ϋ ϋ p. k n IT n 1 11 1 .1· ϋ ϋ ·ϋ κϋ 訂----------觀 (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8- 541277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7___五、發明說明（6) 17 永久磁鐵 1 7 > 永久磁鐵 18 電磁鐵 1 8 ^ 電磁鐵 19 L形型心 1 9 ^ L形型心 2 0 線圈 2 0 ^ 線圈 2 0 a - 2 0 d 線圈 2 0 ^ a - 2 0 ^ d 線圈 2 1 型心板 21^ 型心板 22 固體潤滑材料 3 0 控制器 3 1 感測器 3 2 計算器 33a-33d 功率放大器 3 3 ^ a - 3 3 ^ d 功率放大器 3 4 電源 3 5 定壓發電機 3 6 a - 3 6 d 電流偵測器 3 6 ^ a - 3 6 ^ d 電流偵測器 4 1 a - 4 1 h 減法器 4 2 a — 4 2 h 減法器 ----------—裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------m 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9 - 541277 A7 _B7 五、發明說明（7) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 3 a 一 4 3 h 減 法 器 4 4 X 平 均計 算器 4 4 y 平均計 算器 4 5 間 隙 偏 差 坐標 轉 換 電 路 4 6 電 流 偏 差 坐標 轉 換 電 路 4 7 控制 電 壓 計算 器 4 7 a V人 刖 後 模 式計 算 器 4 7 b 左 右 模 式計 算 器 4 7 c 滾 動 模 式計 算 器 4 7 d 顛 簸 模 式計 算 器 4 7 e 搖 動 模 式計 算 器 4 7 f 吸 引 力 模式計 算 器 4 7 g 扭 力 模 式計 算 器 4 7 h 應 變 模 式計 算 器 4 8 控 制 電 壓 坐標 逆 轉 換 電路 4 9 直 -X- /丄 1L ilL 置 計算 器 5 0 位 置 偏 差 坐標 轉 換 電 路 5 1 不 規 則 性記憶 電 路 6 0 微 分 儀 6 1 微 分 儀 6 2 增 益 補 償 器 6 3 電 流 偏 差 調節 器 6 4 減 法 器 6 5 整 體 補 償 器 --------- 裝----l· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -1〇 - 541277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7__五、發明說明（8 ) 6 6 加法器 6 7 減法器 71 增益補償器 72 電流偏差調節器 7 3 減法器 74 整體補償器 7 5 減法器 8 0 接合處 1 0 0 a - 1 0 0 d 導引單元 111 導輪 1 1 1 a — 1 1 1 d 導輪 112 導輪 1 1 2 a - 1 1 2 d 導輪 113 導輪 1 1 3 a — 1 1 3 d 導輪 114 懸吊單元 114a—114d 懸吊單元 115 懸吊單元 1 1 5 a — 1 1 5 d 懸吊單元 116 懸吊單元 1 1 6 a — 1 1 6 d 懸吊單元 117 基座 121 線性脈衝馬達 1 2 1 a - 1 2 1 d 線性脈衝馬達 -----------裝----K---訂-— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 鎮 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -11 - 541277 A7 B7 五、發明說明（9 線性脈衝馬達 1 2 12 12 12 12 12 12 1 2 12 12 12 12 1 2 12 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 2d 線性脈衝馬達 線性脈衝馬達 123d 線性脈衝馬達 懸架 一 1 2 4 d 懸架 懸架 —1 2 5 d 懸架 懸架 —1 2 6 d 懸架 電位計 —1 2 7 d 電位計 電位計 —1 2 8 d 電位計 電位計 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,0 裝—— 一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 3 4 4 9 a - 1 2 9 d 電位計 1 2 3 4 2 定子 定子 定子 線性轉子 線性轉子 線性轉子 脈衝馬達驅動器 脈衝馬達驅動器 訂--------- 1· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 12- 541277 A7 B7 五、發明說明（ 14 3 14 4 14 5 14 6 14 7 14 8 14 9 15 1 1 5 2 15 3 15 4 15 5 15 6 15 7a 15 8a 15 9a 16 1 16 2 16 3 16 4 16 5 16 6 16 7 16 8 脈衝馬達驅動器 L形板 L形板 L形板 -----------·'裝----K (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---訂---------馨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 支座 支座 支座 1 [ 5 7 b 板 1 5 3 8 b 板 1 ϊ 3 9 b 板 線圈彈簧 線圈彈簧 線圈彈簧 導桿 導桿 導桿 護板 護板 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13- 541277 A7 B7 五、發明說明（11 ) 1 6 9 護 板 2 1 1 a — 2 1 1 d 脈 衝 馬 達 驅 動 器 2 1 2 a 一 2 1 2 d 脈 衝 馬 達 驅 動 器 2 1 3 a 一 2 1 3 d 脈 衝 馬 達 驅 動 器 2 3 0 控 制 器 2 3 1 感 測 器 2 3 2 計 算 器 2 3 4 電 源 2 3 5 定 壓 發 電 機 2 4 1 a — 2 4 1 d 減 法 器 2 4 2 a — 2 4 2 h 減 法 器 間隙偏差坐標轉換電路 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 2 4 7 速 率 計 算 器 2 4 7 a 前 後 模 式計 算 器 2 4 7 b 左 右 模 式計 算 器 2 4 7 c 滾 動 模 式計 算 器 2 4 7 d 顛 簸 模 式計 算 器 2 4 7 e 搖 動 模 式計 算 器 2 4 8 速 率 坐 標 逆轉 換 電路 2 6 0 微 分 儀 2 6 1 微 分 儀 2 6 2 增 益 補 償 器 2 6 3 坐 標 偏 差 調節 器 2 6 4 減 法 器 ^ · I--Γ---Γ ^--------- (請先閱讀背面之注意事^填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -14- 541277 A7 B7 五、發明說明（12) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 6 5 整 體 補 償 2 6 6 加 法 器 2 6 7 減 法 器 2 6 8 積 分 器 3 0 1 鏡 子 3 0 1 鏡 子 3 0 2 支 座 3 0 2 〆 支 座 3 1 1 半 鏡 3 1 2 支 座 3 1 3 基 座 3 1 4 鏡 子 3 2 1 半 鏡 3 2 2 鏡 子 Η 位置資 料 G b 間隙 G b 間 隙 G b // 間 隙 Μ c b 磁 性 電 路 Μ c b - 磁 性 電 較佳實施例之詳細說明 現在參照圖形，其中，相同之參考號碼係代表所有圖 形中之相同或相對應之構件部份，於下將說明本發明之較 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -15- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂--------Φ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541277 A7 ______B7___ 五、發明說明（13) 佳實施例。 以示範實施例的方式，於下將詳細說明本發明。 圖1至4顯示供本發明之第一實施例的一電梯座廂用 之導引系統。如示於圖1 ，由一習知之安裝方法，將強磁 性物質製成之導軌2與2 /裝設在一機井1的內側上。一 可移動單元4經由使用一例如爲繞組金屬纜線3的習知吊 重方法（未示於圖），沿著導軌2與2 >上昇及下降。可 移動單元4包含被附接至其之上部與下部隅角的四導引單 元5a ，5b，5c及5d，以供不與導軌2與2 /接觸 地導引可移動單元4。 被固定至提昇間1之頂板上之雷射輻射體6a ，6b 及6 c ，個別地平行於導軌2及2 /發射雷射，且在機井 1中形成光路7a ，7b及7c。雷射輻射體6a ，6b 及6 c可例如爲雷射振盪管或一雷射放射半導體裝置。 二個二維光電二極管8 a與8 b均被附接至可移動單 元4之側面上的不同直立位置處，以做爲位置偵測器。進 一步的，一個一維光電二極管8 c於相同於光電二極管 8 b之直立水平處被附接至鄰近於光電二極管8 b。這些 光電二極管8 a ，8 b及8 c均個別地被裝設在光路7 a ，7b及7c中。二維光電二極管8a與8b以二維（圖 1中之X與y方向）偵測個別之光路7 a與7 b之位置。 一維光電二極管8 c以一維（圖1中之y方向）偵測光路 7 c之位置。 光路7 a與7 b係由雷射輻射體6 a與6 b形成在一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) -16 - 一 " • ϋ n ϋ —β ϋ ϋ —»· n ϋ ϋ - H n ϋ n · 1 1 1 1 n ϋ ϋ (請先閱讀背面之注意填寫本頁) 541277 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 A7 ____B7_____五、發明說明（14) 直立方向中，且由互相相對地被固定於不同直立位置處之 二維光電二極管8 a與8 b所接收於其上。可移動單元4 相關於下列五個可移動單元4之運動模式之位置，均依據 如下說明之計算出的光路7 a與7 b之個別接收位置所偵 測。 I · y模式（前後運動模式），代表沿著在可移動單 元4之一中心上的y坐標左右地運動； I I · X模式（左右運動模式），代表沿著一 X坐標 左右地運動； I I I ，0模式（滾動模式），代表繞著可移動單元 4之一中心起伏滾動； I V · f模式（顛簸模式），代表繞著可移動單元4 之一中心前後顛簸； V _ Ψ模式（搖動模式），代表繞著可移動單元4之 一中心搖動。 雷射輻射體6 c形成些微地傾斜之光路7 c ，因此’ 在光電二極管8 c之一接收平面上的一接收點，在可移動 單元4自提昇間1中之最低位置移動至最高位置時，會在 示於圖1之y方向中位移。因爲光電二極管8 b與光電二 極管8 c均被裝設於相同水平且互相接近處，即使如果可 移動單元4之位置改變，經由自y方向中之光電二極管 8 c上的一光軸位置之一値，減去y方向中之光電二極管 8 b上的一光軸位置之一値，可準確地偵測在機井1中的 可移動單元4之一直立位置。 (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) 裝 -n n «^1*^OJ ϋ ϋ ϋ ϋ 1 ϋ ϋ -m 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -17- 541277 A7 B7 五、發明說明（15) 可移動單元4包含一具有供個別的光電二極管8 a ， 8b及8c用之支座9a ，9b及9c於其之側表面上的 一電梯座廂1 0，與導引單元5 a - 5 d。導引單元5 a 一 5 d包含一具有充分之強度以維持導引單元5 a - 6 d 的個別位置之構架1 1。 導引單元5 a — 5 d均個別地被附接於構架1 1之上 部與下部隅角，且個別地面向導軌2與2 /。如圖3與4 中之詳細顯示，每一導引單元5 a - 5 d包含由例如爲鋁 ，不銹鋼，或塑料之非磁性物質所製成之一基座1 2，一 X方向間隙感測器1 3 ，一 y方向間隙感測器1 4，及一 磁性單元1 5 b。在圖3與4中，僅顯示一導引單元5 b ，且其他導引單元5 a ，5 c及5 d均具相同於導引單元 5 b之結構。一字尾> b 〃代表導引單元5 b之構件。 磁性單元1 5 b包括一中央型心1 6 ，永久磁鐵1 7 與1 7 >，及電磁鐵1 8與1 8 >。永久磁鐵1 7與 1 7 /之相同磁極均互相面對，且將中央型心1 6置於永 久磁鐵1 7與1 7 >之間，因而，整體成型爲一 e形。電 磁鐵1 8包括一* L形型心1 9 ’ 一*繞組在型心1 Q上之線 圈2 0，及一被附接至型心1 9之頂部的型心板2 1。相 同的，電磁鐵1 8 /包括一L形型心1 9 >，一繞組在型 心1 9 >上之線圈2 0 /，及一被附接至型心1 9，之頂 部的型心板2 1 >。如圖3之詳細顯示，固體潤滑材料 2 2均被裝設在中央型心1 6及電磁鐵1 8與1 8 -之頂 部部份上，因此，當電磁鐵1 8與1 8 /未被勵磁時，磁 紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -18 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝----Γ — --訂i ϋ et I n ϋ n .¾ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541277 A7 ___ B7____ 五、發明說明（16) (請先閱讀背面之注意事¾再填寫本頁) 性單元1 5 b不會由於永久磁鐵1 7與1 7 /導致之吸引 力而被吸附至導軌2 /。例如，含有鐵氟龍，黑鉛，或二 硫化鉬之材料可供固體潤滑材料2 2所使用。 每一前述導引單元5 a — 5 d之吸引力係由示於圖5 中之一控制器3 0所控制，因而，座廂1 0與構架1 1均 被以不接觸導軌2與2/的方式導引。 控制器3 0係被如示於圖1的分隔，但如示於圖5的 係功能地組合爲一整體。下列係控制器3 0之說明。於圖 5中，箭頭代表信號路徑，且實線代表環嬈線圈2 0 a ， 20 ^ a — 20d，20 ^ d的電力線。於下列說明中， 爲簡化所示實施例之說明，字尾" a 〃一 '' d 〃均個別地 被添加至個別的導引單元5 a - 5 d之主要構件的數字， 以使將之區別。 •鲁 被附接在電梯座廂4上之控制器3 0包括一感測器 3 1 ，用以偵測在形成具有磁性單元1 5 a — 1 5 d之磁 路的起磁力或磁阻中之振動，或在可移動單元4之移動中 之振動，一計算器3 2，依據來自感測器3 1之信號計算 在線圈20a ，2〇/a — 20d，上操作之電 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 壓，以使供可移動單元4被不接觸導軌2與2 /的導引， 功率放大器33a ，33/a — 33d，33^01，依據 計算器32之輸出供應電力至線圈20a ，20 / a-20d，2〇/d，因而，在磁性單元15a — 15d的 x與y方向中之吸引力可被個別地控制。 一電源34供應電力至功率放大器33a ，33 / a •19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 541277 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（17) 一 33d，33/ d，且亦供應電力至一定壓發電機35 ，以供應具有一定壓之電力至計算器3 2，X方向間隙感 測器 1 3 a ，1 3 / a — 1 3 d，1 3 / d，及 y 方向間 隙感測器 1 4 a，1 4 / a — 1 4 d，1 4 > cT。電源 3 4轉換自機井1之外側以一電線（未示於圖）供應的用 以照明或開啓與關閉門之一交流電，成爲一合適之直流電 ，以使供應直流電至功率放大器338，33/3-3 3 d，3 3 — d。 即使如果電源3 4之電壓由於過度電流供應而變化， 定壓發電機3 5供應具有一定壓之電力至計算器3 2及間 隙感測器1 3與1 4，因而，計算器3 2與間隙感測器 1 3與1 4可正常地操作。 感測器3 1包括X方向間隙感測器1 3 a ，1 3 / a 一 1 3 d，1 3 / d，y方向間隙感測器1 4 a ， 14^a — 14d，14^d，光電二極管 8a ，8b 及 8 c，及用以偵測線圈2 0 a ，2 Ο / a — 2 0 d， 2 Ο / cl之電流値的電流偵測器3 6 a ，3 6 > a — 3 6 d，3 6 / d。 計算器3 2控制在示於圖1之每一運動坐標系統中的 供可移動單元4用之磁性導引控制。運動坐標系統包含一 y模式（前後運動模式），代表沿著在可移動單元4之一 中心上的y坐標左右地運動，一 X模式（左右運動模式） ，代表沿著一 X坐標左右地運動，一 0模式（滾動模式） ，代表繞著可移動單元4之一中心起伏滾動，一 ^模式（ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 1 ϋ I 一 δ- · -ϋ ϋ ϋ H ϋ ϋ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 20 541277 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（18) 顛簸模式），代表繞著可移動單元4之一中心前後顛駿， 一 Ψ模式（搖動模式），代表繞著可移動單元4之一中心 搖動。除了前述模式以外，計算器3 2亦控制操作在導軌 上之磁性單元1 5 a — 1 5 d的每一吸引力，操作在構架 1 1上之由磁性單元1 5 a — 1 5 d所導致之環繞y坐標 的一扭力轉矩，及操作在構架1 1上之一對磁性單元 1 5 a與1 5b及一對磁性單元1 5 c與1 5 d所導致之 對稱地應變構架1 1之滾動扭矩。簡言之，計算器3 2額 外地控制一 f模式（吸引力模式），一 5模式（扭力模式 )’及一 7模式（應變模式）。依此，計算器3 2以在前 述之八模式中的線圈2 0之勵磁電流收歛爲零之方式控制 ，其係所謂的零功率控制，以使僅經由永久磁鐵1 7與 1 7 /之吸引力來維持可移動單元4之穩定，而不必考慮 載荷之重量。 此一控制方法係被詳細揭示於日本專利申請案（kokai )號碼6 — 1 7 8 4 0 9中，其之內容將於此配合參考。 此一實施例之導引控制，係依據光路7 a ，7 b與7 c之 位置資料而執行。下列將說明在此一實施例中執行之導引 控制。 爲簡化此一說明，假設可移動單元4之中心係存在於 交叉被裝設在可移動單元4之四隅角上的磁性單元1 5 a —1 5 d之中心點的一對角交點處之一直立線上。該中心 係被視爲個別X，y與X坐標軸之起點。如果在磁性浮動 控制系統之每一模式的運動方程式係相關於可移動單元4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） · 21 - -ϋ ϋ ϋ 1 ί ί · 1 ϋ n - · I n ·.1 (請先閱讀背面之注意事 1R：填寫本頁) •I I n a— - 訂-------- 541277 A7 B7 五、發明說明（19) 之一運動，且應用於磁性單元 a - 1 d的電磁鐵 1 8與1 8 >之勵磁電壓之電壓方程式，均環繞一穩定點 而線性化，可獲致下列1至5的公式。 公式1係如下所示： ^ dF…

Mt^ynah = 4—Ay + 4

Sy〇 ^Aly+Uy {Lx〇=

Ay △yfl + + Ayc + A)^ 4 Δ/., △Co + + + 4 (請先閱讀背面之注意事3填寫本頁) 4 公式2係如下所示： ΜΔχ" =4 dxb {lx0^mx0)m\=-n ㊈丨 δΦ ΑχΔ/, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣

Sxb - Axfl + A^ + Ay-A^ : 4一- △之。+ 〜+ 一 4 - \e，、exbY〇exd 一 4 公式3係如下所示：

Ax'-R^ix + ex 讎 ΜΒ I · MM MB MB 一 I ϋ n -ϋ ϋ ϋ I ϋ -•^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -22- 541277 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（2Q: IΘ匕仔'ab二 4 :今㈣哿〜+7； (4c )+ ^x〇)^e = + e0 △夕= :一 Arfl+Ar6-Axr+Δ^ 2/, △6 = -Δζ X α+ΔΚ+此 2/, βΛ = -△L + △心-< + 2/, 公式4係如下所示： IA^ab = + // ^ Μξ + Τξ ^ ab 0 dyh b θ dibx ξ ξ {Lx0 + Mx0)^4=-N^^R^ + e,

- △凡-A^ + A^ + A^ 2L A · - ^ya ~ ^yb + ^yc + Δ/^〜= ¥θ一 △〜-Δ〜+ Δ〜+Δ〜 公式5係如下所示： 9Φα {Lx0 + Μχ0)Δζ V = + ^ △ γ: - An - + : _ △“ — Δζκ +2/, 有關於前述公式，Φι係一磁通量，Μ係可移動單元4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -23- (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) 裝

-n 1 ϋ^*OJ· H ϋ n I n n I 541277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（21) 之重量，Ιθ，If，及均爲環繞個別之y，乂及2坐 標的慣性框，U y與U X爲在個別之y模式與X模式中之外 力總數，Τ β，T f ’及Τ ψ均爲在個別之0模式，f模式 ，及Ψ模式中的擾動扭矩，一符號、> 〃代表二第一時間 微分d/d t ，一符號、〃〃代表一第二時間微分d2/ d t 2，△係一穩定浮起狀態之無限小波動，L x。係於一 穩定浮起狀態之每一線圈2 0及2 0 /之一自感，Μ X。係 於一穩定浮起狀態之線圈2 0及2 0 /的一互感’ R係每 一線圈2 0及2 0 /之磁阻，Ν係每一線圈2 0及2 0 / 之圈數，i>，，丨0’ if’及iψ均爲個別之Υ，χ ，0 f ’及Ψ模式之勵電流’ ey’ ex’ ee’ er’ 及ev均爲個別之y，X，θ，f，及Ψ模式之勵磁電壓， 1 β係磁性單元1 5 a與1 5 d及磁性單元1 5 b與1 5 c 之每一跨距，且1 w代表磁性單元1 5 a與1 5 b及磁性單 元1 5 c與1 5 d之每一跨距。 此外，剩餘之Γ，6，及r模式之電壓方程式’均如 下地給定。 公式6係如下所示： {LxQ + M x0)Ai^ = -NΑζ"-ΚΑΐζ + e( A , Axfl + Δχ6 + Axc + 4 ^+ΔζΧ+Δ。 ς 4 _ Δ^ + Δ~ + Δ^ + Δ〜 %一 4 公式7係如下所示： I ·ϋ n ·1· II ϋ n n · H ϋ ϋ mm^mw - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨丨訂·丨-丨-! 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -24- 541277

#明說明（ A7 B7 五 5Φ, (4〇^ esAy. - ^yb + ^yc ~ 以二一 21 ψ : 乂 21 經濟部智慧財產局員工消費合作社印？^ 公式8係如下所示： [Lx0 七 Μ-N 七 er Δχλ + Δχ^ - Axc ~ tsxd Δ/γλ+Δ/χ,-Δ^~Δ/^ △^ + △〜一 一 △〜 2f0 有關於前述公式’ y係可移動單元4的中心在y軸方 @中之變化，χ係可移動單元4的中心在x軸方向中之變 Iθ係繞著y軸之滾動角度’ ^係繞著x軸之顛簸角度 ，ψ係繞著Z軸之搖動角度，且導軌2及2 /均爲基準點 。在光路7 a (或7 b )係爲基準點之情況下’添加字尾 、、ab〃 係可移動單元4之中心在y軸方向中之變 xab係可移動單元4的中心在X軸方向中之變化。 0ab係繞著y軸之滾動角度。fab係繞著X軸之顛簸角度 。Ψ a b係繞著z軸之搖動角度。個別模式之符號y，X， 0，f，及Ψ均個別地附接至勵磁電流i與勵磁電壓e之 字尾。進一步的，代表磁性單元1 5 a - 1 5 d之符號a - d均個別地附加至磁性單元1 5 a - 1 5 d之勵磁電流 0 ft— 1 H 1· 1« 1 Αϋ ϋ 1 , 1 n n Γ--^-訂--------- {請先閱讀背面之注意事填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -25- 541277 A7 B7 五、發明說明（23) 1與勵磁電壓e之字尾。磁性單元1 5 a — 1 5 d之浮動 間隙X a — X d及y a - y d，由下列公式9 ，均經由一坐標 變換成爲y，x，0，f 公式9係如下所示： 及Ψ模式 y^iya^yb^yc^yd) 4 X = XbJr Xc"~ Xd) 4 θ，· 21 請 先 閱 讀 背 面 之 注 t裝f f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 磁性單元1 5*" a - 1 5 d之勵磁電流 ldl， id2，由下列公式10，均經由一坐標變換成爲個 別模式之勵磁電流i y，i X，i θ，i f，i ψ，i r，i d及i r。公式1 0係如下所示： ly = τΟα! ~ hi + h\ ~ hi + Zcl ~ hi + ^d\ ~ hi) Ο G + 乙1 + 乙2 + z’cl + 乙2 ϋ2) Ο h ^ Τγ("·~ + h\ + hi ~ h\ ~ hi + + ^ι) ίξ = Ια\ +1〇2 ~ h\ + hi + h\ ~ Κι + h\ - hi)L = 士(Cl ϋ + ’62 -之1+(2 + 乙1 - Zrf2) k = 士(C 乙2 + 乙丨+ ‘2 + 夂丨 + L + 乙1 + ~2) 〇 G = +(心1 一乙2 —心1 + Z62 +心一之2 —乙1 +心2)4V V =各Li + 乙2 + L + 乙2 -之1 ϋ - 乙2) a 2 訂 m 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -26- 541277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（24) 個別模式之浮起系統之控制輸出信號，例如爲計算器 32之輸出的勵磁電壓ey，ex，θβ，ef，ev，ec ，e 3及i 7，由下列公式1 1 ，經由一逆變換而製成磁性 PJ3 —- 單兀 - 1 5 a — 1 5 d之線圈2 0與20 >之勵磁電壓。 公式1 1係如下所示： W 6 -兮〜-令々+ f +冬6, 之2 =，- f W A -f w ei>2 = -ey + + ~fw b W ex -ger ecl= - ey + ex-、e「、e,^e/e「'erl^er e6x = ^ ^ + + + \βψ + ^ ~^ ^\er = A + 一 f 〜+ & + f 〜一 |er 有關於y，x，0 ’ f，及Ψ模式，因爲可移動單元 4對之運動方程式具有其之電壓方程式，公式1 5係被安 排爲顯示在下列公式1 2之狀態的一方程式。 公式1 2係如下所示： x5f= A^xs + bses + p5h5 + d5u5 在公式12中，向量X5，A5，b5，p5與d5，及 us，均由公式13如下地界定。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -27- il—.l· — — — -------- {請先閱讀背面之注意事55填寫本頁) 541277 A7 B7 五、發明說明（25) 公式1 3係如下所示：

Ay ^y〇i △y△Λ Αχ Δχλ Μ .Δ/, Ο Ο 1 Ο Ο α23 Ο α23 0 α33 Ι^ψ △匕 △歹 or △〆 Δ/^ . Δζκ Ο Ο 1 0 0 0 α1λ Ο Ο α2Χ Ο Ο Ο Ο α32 b5 "o' _ (Γ 0 0 0 0 ，ds: du 、Ps = -1 0 d2] 0 _ 0 _ _0_ η^υ^υχ,τθ,τ^ττψ其中，h5代表在導軌2 (2 /)至光路7a (7b上之不規則性。在提供下列公式1 4時，h5可由公式1 5界定。 公式1 4係如下所示：

hy = yab -yA= Xab dab ~ θ 〜=心一一 W (請先閱讀背面之注意事^填寫本頁)

· ϋ I ϋ n n ϋ 一：口， n n ϋ I ϋ ϋ ϋ I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 公式 係如下所示 Λ5 = ν’，ν，，ν，\π，ν，進一步的，e 5係用以穩定個別模式之一控制電壓 公式1 6係如下所示： e5 =，〜， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -28- 541277 A7 五、發明說明（經由界定如下列公式1 7變化之狀態，公式6 — 8均 被安排成爲顯示在下列公式1 8中之狀態的方程式。公式1 7係如下所示： 一公式1 8係如下所不：如果在個別模式中之控制器3 2的補償電壓均以v ^， V5及Vr標示，在每一模式中之變數Αι，bl，dl及 U i均如下列地顯示。公式1 9係如下所示：(Γ —模式） 為= Ul =<5 —模式）

R

Lxq ^xi 3Φ dxb

M • — —— — —亀！—··· — —— - · I n ϋ l· (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) -Λ •，di

Lx0 + Mx0 訂---------m 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣

A

R

•A

Lx〇-MXO Lx0-Mx = -N ——+vs ^yb 7 -模式） 為 ui

R ^xQ + ^x〇 5Φ

A

-A

Lx,-Mx

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-A 4〇+纥 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -29· 541277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ^ B7 五、發明說明（27) 其中，e〗係每一模式之控制電壓。 公式2 0係如下所示： et=e(，es，orer 經由下列公式2 1之回饋，公式1 2可達成一零功率 控制。 公式2 1係如下所示： =¾ + \Ksx5dt 在將Fa，Fb，F。，Fd與Fe成爲比例增益，且 κ e成爲整體增益的情況中，給予下列之公式2 2。 公式2 2係如下所示： Fb Fc Fd Fe] K3=[〇 0 0 0 Ke] 相同的，經由下列公式2 3之回饋，公式l 8可達成 一零功率控制。 公式2 3係如下所示： = FlXl + \Kixidt F i係一比例增益。K i係一整體增益。 如示於圖5，提供前述之零功率控制之計算器3 2 , 包括減法器 41a — 41h，42a-42h 及 43a — (請先閱讀背面之注意事 填寫本頁) 訂--------- 祕 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） -30 - 541277 A7 B7 五、發明說明（28) 43h，平均計算器44χ與44y，一間隙偏差坐標轉 換電路4 5，一電流偏差坐標轉換電路4 6，一控制電壓 計算器4 7，一控制電壓坐標逆轉換電路4 8，一直立位 置計算器4 9，一位置偏差坐標轉換電路5 0_，及一不規 則性記憶電路5 1。計算器3 2不只提供零功率控制，其 亦依據使用光電二極管8 a ，8b及8 c與由雷射輻射體 6a ，6b及6c形成的光路7a ，7b ，及7c ，所偵 測之可移動單元4的一位置之參考坐標，進行導引控制。 減法器4 1 a — 4 1 h經由自來自X方向間隙感測器 1 3 a ，1 3 一 a — 1 3 d，1 3 一 d 的間隙信號 g x a 1 ’ gxa2 — gxdl ’ gxd2減去個別之參考値， X a ◦ 2 — X d Q i ’ X d 〇 2，計算X方向間隙偏差信號 4 2 h經由自來自y方向間隙感測器1 4 a ，1 4 — a — 1 4 d，1 4，d 的間隙信號 g y a 1，g y a 2 一 g y d i， g>，d2 減去個別之爹考値 yaQi，ya〇2— ydC)1，yd〇2 ，計算y方向間隙偏差信號△g y a i，△ g y a 2 — △ g :、d i ’ △ g >，d 2。減法器4 3 a — 4 3 h經由自來自 電偵測益3 6 a ’ 3 6 a — 3 6 d，3 6 ^ d的勵磁 電流ig號i a 1，i a 2 - i d 1，i d 2減去個別之參考値 1 a ◦ 1 ’ 1 a Q 2 一 i d D 1 ’ i d Q 2，計算電流偏差信號 ΔΐΗΐ ,Δΐ32 — Δί〇ιι，Z\id2〇 平均計算器4 4 χ與4 4 y，平均個別之χ方向間隙 偏差 號 Agxal，Δ8χ32 — Agxdl，Agxd2 及 y 方 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事^填寫本頁) · I I I *l· II I 訂·1!11! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 31 541277 A7 __B7 _ 五、發明說明（29) 向間隙偏差信號△ g y a 1，△ g y a 2 — △ g y d i，△ g y d 2 ，且輸出已計算之X方向間隙偏差信號AXa — 計算之y方向間隙偏差信號△ y a - △ y d。間隙偏差坐標 轉換電路4 5 ΐ至由使用公式9 ，依據y方向間隙偏差信號 △ y a — d計算可移動單元4之中心的y方向變化Ay ，依據X方向間隙偏差信號△xa—Axd計算可移動單元 4之中心的X方向變化Δχ，計算可移動單元4之中心的 Θ方向中（滾動方向）之旋轉角度ΔΘ，計算可移動單元 4在f方向中（顛簸方向）之旋轉角度，及計算可移 動單元4在Ψ方向中（搖動方向）之旋轉角度ΔΨ。 電流偏差坐標轉換電路4 6經由使用公式1 0，依據 電流偏差信號Z\i al，Z\i a2 — Z\i dl，Z\i d2計算有 關於可移動單元4之中心的y方向移動之一電流偏差△ i y ，計算有關於‘可移動單元4之中心的x方向移動之一電流 偏差△ i X，計算有關於一環繞可移動單元4之中心滾動之 一電流偏差△ i β，計算有關於一環繞可移動單元4之中心 顛簸之一電流偏差△ i $，計算有關於一環繞可移動單元4 之中心搖動之一電流偏差△ i *，及計算有關於拉緊可移動 單元之Γ，6及r之電流偏差 直立位置計算器4 9依據被裝設於相同水平之光電：Z1 極管8 b與8 c之輸出，計算可移動單元4在機井1中之 直立位置。位置偏差坐標轉換電路5 0依據光電二極管 8 a與8 b之輸出，計算每一模式之可移動單元4在參考 坐標上之位置Ayab，AXab，Λθ"，及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項_填寫本頁) |«填寫* 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -32- 541277 κι ____ Β7 _ --=-—---- 五、發明說明（3〇) △ ，且輸出所計算之結果至控制電壓計算器4 7。 不規則性記憶電路5 1自直立位置計算器4 9所沏| 4 ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之位置及位置偏差坐標轉換電路5 0之一輸出，減去間隙 偏差坐標轉換電路4 5之一輸出，且然後，持續地貯存導 軌2 ( 2 / )至光路7 a ( 7 b )之不規則性資料h y， hx，Ιιθ，hf，及hw，其被轉換成爲可移動單元4之一 位置。不規則性記憶電路5 1定時地讀取相對應於可移動 單元4之一直立位置的直立位置資料與不規則性資料，且 將之輸出至控制電壓計算器4 7。 控制電壓計算器4 7依據間隙偏差坐標轉換電路4 5 及電流偏差坐標轉換電路4 6的輸出Ay，Δχ，△〃，Zw } Δ ψ ? Δ i y ,Δίχ,Δίβ»Λι^,Δίψ,ΔΐΓ, △ is，及Air，計算供在每一 y，X，0，f，Ψ’ Γ ，δ ，及r模式中磁性地且穩固地浮動可移動單元4之用 的控制電壓 ey，ex，ee，ef，ev，er，及 er 。控制電壓坐標逆轉換電路48依據使用公式11之輸入 e y，e X，e f，e ψ，e r，e <5及e r計算磁性單兀 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ,一 吸 一 ， 一及 ， 7 C ， ， d 4 7 e 2 e Ϊ 器 4 7 7 3 -1 一 3 算器 4 4 323 計算器器 6 器 式計算算 , 大 模式計計 1放 後模式式 ea率 前動模模 i 功 一滾動力 «至d°括一搖扭 5S=果/包，一一 ^ Μ 3 7 b ,， 別之 3 4 7 d f 個算，器 4 7 7 之計 d 算器 4 4 d 所 3 計算器器 5 饋 3 壓計算算 1 回 | 電式計計 | 且 a 制模式式 a ,2 . 控右模模 5d23 左簸力 1 e 3 一顛引 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 541277 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（31 ) 應變模式計算器4 7 h。 則後模式計算器4 7 a依據使用輸入△ y與△ i >，之公 式2 1計算在y模式中之一勵磁電壓e y。左右模式計算器 4 7 b依據使用輸入△x與△ i x之公式2 1計算在X模式 中之一勵磁電壓e X。滾動模式計算器4 7 c依據使用輸入 △ ~與△ i θ之公式2 1計算在0模式中之一勵磁電壓0 0 。颠皴模式δ十算益4 7 d依據使用輸入與△丨之公式 2 1計算在f模式中之一勵磁電壓e f。搖動模式計算器 4 7 e依據使用輸入△▼與八i Ψ之公式2 1計算在ψ模式 中之一勵磁電壓ew。吸引力模式計算器4 7 ί依據使用輸 入△ i r之公式2 3計算在Γ模式中之一勵磁電壓e ,。扭 力模式計算器4 7 g依據使用輸入△ i 5之公式2 3計算在 5模式中之一勵磁電壓e 5。應變模式計算器4 7 h依據使 用輸入△ i τ之公式2 3計算在r模式中之一勵磁電壓e τ ο 圖6顯示詳細之每一計算器4 7 a — 4 7 e。 每一計算器47a - 47e包括一微分儀60，依據 每一變化△ y，△ X，△ β，Θ f，及△ Ψ計算時間改變率 △，·> ，及 ，一微分儀 6 1 ，依據每一來自參考位置之變化Ayab，Z\xab， △ 0ab，△!：“，及八见“計算時間改變率Ay - ab， △ X ^ab，△$ ，或，及增益 補償器6 2，個別地以一合適之回饋增益乘上每一變化 △ >· — Δψ與Ayab — ΔΨο，每一時間改變率Ay -— 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項^

I裝 頁 I 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） •34- 541277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（32) △ ψ/與Ay / ab 一 Αψ/ab，及每一電流偏差，一 △ i *。每一計算器4 7 a — 4 7 e亦包括一電流偏差調節 器6 3，一減法器6 4自電流偏差調節器6 3輸出之一參 考値減去每一電流偏差△ i y — △ i ψ，一整體補償器6 5 整合減法器6 4之輸出且以一合適之回饋增益乘上被整合 之結果，一加法器6 6計算增益補償器6 2之輸出的總數 ，及一減法器6 7自整體補償器6 5之輸出減去加法器 66之輸出，並輸出個別之y，X，0，f，及Ψ模式中 之勵磁電壓ey，ex，ee，ef，或ev。增益補償器 6 2與整體補償器6 5，可依據直立位置資料Η與相對應 於可移動單元4之直立位置的不規性資料hy，hx，he ，h f，及h *，改變一設定之增益。 圖7顯示在計算器4 7 f — 4 7 h之間共用的內部構 件。 每一計算器47f— 47h包括一增益補償器71 ， 以一合適之回饋增益乘上電流偏差△ i ，或△ i τ ，一電流偏差調節器7 2，整合減法器7 3之輸出及以一 合適回饋增益乘上整合結果的一整體補償器7 4，及一自 整合補償器7 4之輸出減去增益補償器7 1之輸出並輸出 個別Γ，5，及r模式之勵磁電壓e r，e 6或e r之減法 器7 5。 下列將解釋前述之本發明的第一實施例之導引系統的 作業。 於磁性導引系統之一停止狀態中’任一磁性單元 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -35- — — — I! — — ! — — · I I I l· I I I 11111111 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 541277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 一 —__B7_五、發明說明（33) 1 5 a - 1 5 d之中央型心1 6的末端或磁性單元1 5 a 一 1 5 d之電磁鐵1 8與1 8 >之末端，均經由固體潤滑 材料吸附至導軌2與2 /之相對表面。於此時，因爲固體 潤滑材料之效果，可移動單元4之向上與向下移動不會被 干擾。 在導引系統於停止狀態被引動時，具有由永久磁鐵 1 7與1 7 /產生之相同或相反方向之磁通的電磁鐵1 8 與1 8 >之磁通，均由控制器3 0控制。控制器3 0控制 傳至線圈2 0與2 0 /之勵磁電流，以使在磁性單元 1 5 a - 1 5 d及導軌2與2 >之間維持一預定之間隙。 結果，如示於圖4，一磁性電路M c b形成具有一永久磁 鐵1 7，L形型心1 9，型心板2 1，間隙G b，導軌 2 / ，間隙G b "，中央型心1 6，及永久磁鐵1 7之路 徑；及一磁性電路M c b /形成具有一永久磁鐵1 7 > ， L形型心1 9 > ，型心板2 0 > ，間隙G b / ，導軌2 > ，間隙G b 〃 ，中央型心1 6 ，及永久磁鐵1 7 >之路徑 。間隙G b，G b >及G b "以及其他與磁性單元1 5 a ，1 5 c與1 5 d形成之間隙，均被設定至某一距離，因 此，由永久磁鐵1 7與1 7 /產生之磁性單元1 5 a — 1 5 d的磁性吸引力，係與作用在可移動單元4之中心上 的y方向中（前後方向）的一力，在X方向中（左右方向 )的一力，及環繞通過可移動單元4之中心上的X，y， 與z軸而作用之扭力成爲平衡。當某些外力作用在可移動 單元4上時，控制器3 0控制流入個別之磁性單元1 5 a (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) 裝 ill· 訂-！ I! •親 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -36 - 541277 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（34) 一 1 5 d的電磁鐵1 8與1 8 >內之勵磁電流，以使維持 該種平衡，因而達成所謂的零功率控制。 現在，可移動單元4係被置於最低樓層處。被控制以 經由零功率控制而無接觸地導引之可移動單元4，開始由 一吊重機器（未示於圖）向上地移動。在此一第一向上階 段中，可移動單元充分緩慢地移動，因此，零功率控制可 控制以跟隨導軌上之不規則物。於第一起始運行期間，可 移動單元4之位置Η及不規則性資料h y，h X，h θ，h f 與h ψ均被貯存在不規則性記憶電路5 1內。結果，於第一 起始運行期間，不規則性記憶電路5 1之輸出爲零。在第 一起始運行且貯存自最低樓層至最高樓層之位置資料Η與 不規則性資料以後，所收集之資料係供下一次運行使用。 如果需要，位置資料Η及不規則性資料可在任何時間中以 前述之相同方式重新寫入。 在第一起始運行之後，如下的執行導引控制。當可移 動單元4相當緩和地通過例如爲翹曲之不規則性時，可有 效地抑制在導軌2與2 /上之不規則物所導致之可移動單 元4的搖晃，因爲控制器3 0經由增益補償器6 2回饋每 一變化△>·— Αψ與Z^y ab — AWab及時間改變率Ay ' -△ Ψ ’與 Ay，ab — AW'b 每一勵磁電壓 ey，ex， e θ ， β ξ , e ψ ° 因爲不規則性資料hy ’ hx » he，hf與Ιίψ及直立 位置資料H均由不規則性記憶電路5 1所讀出，且增益補 償器6 2與整體補償器6 5輸入這些資料，如果直立位置 (請先閱讀背面 ,裝 之注意事:填寫 本頁)

ftl· mt n ϋ 一5Je n n I ϋ I I I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -37- 541277 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（35) 資料與具有不規則性之區間在起始運行之後已被設定至增 益補償器6 2與整體補償器6 5，增益補償器6 2與整體 補償器6 5可在一後來之運行之後將具有不規則性之區間 處改良控制參藪。 ： * 即使如果由熱膨脹與收縮或地震在導軌2 ( 2 /)之 一接頭處發生一間隙或水平差，可經由改變控制參數抑制 可移動單元4之搖晃至最小，因此，磁性單元1 5 a -1 5 d之導引力在可移動單元4置於具有不規則性之區間 處，可移動單元4之速度爲快的，及不規則性資料h y， h χ，h θ，h f與h v之改變率超過一預定値之條件下，係 具有非常低之彈簧常數。 在磁性導引系統停止工作之情況中，供y模式與X模 式用之電流偏差調節器6 2，將參考値逐漸地自零設定至 負値，因而可移動單元4漸次地移動在y與X方向中。最 後，任一磁性單元1 5 a — 1 5 d之中央型心1 6的末端 或磁性單元1 5 a — 1 5 d之電磁鐵1 8與1 8 >之末端 ，均經由固體潤滑材料2 2而吸附至導軌2與2 /之相對 表面。如果磁性導引系統於此一狀態停止，電流偏差調節 器6 2之一參考値被重新設定至零，且可移動單元4吸附 至導軌2與2 /。 在第一實施例中，雖然控制以設定供一電磁鐵用之勵 磁電流至一穩定狀態的零之零功率控制係適用於供無接觸 的導引控制，亦可使用多種之用以控制磁性單元1 5 a〜 1 5 d的吸引力之其他控制方法。例如，如果要使磁性單 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 l· ϋ *ϋ §mm9 一· 1 ϋ n I ·.1 ϋ n 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 38 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541277 A7 _ B7 五、發明說明（36) 元更準確地跟隨導軌2與2 >，可採用控制以維持間隙於 恆定之控制方法。 參照圖8至9 ，將說明本發明之第二實施例的導引系 統。 - 在第一實施例中，雖然經由採用磁性單元1 5 a -1 5 d爲導引單元5 a - 5 d而達成無接觸之導引控制， 但本發明並不偈限於則述系統。如不於圖8與9 ，一輪子 支承型中之導引單元1 0 0 a — 1 〇 〇 α可以相同於第一 實施例之方式，被附接至可移動單元4之上部與下部隅角 。雖然圖8與9中僅顯示器導引單元l〇〇b ，其他之導 引單元100a ，100c及l〇〇d具有相同於導引單 元100b之結構。 第二實施例之導引單元1 〇 〇 b包括被裝設以環繞導 軌2 (2>)之三側面上的三導輪111，112及 1 1 3 ，懸吊單元1 1 4，1 1 5及1 1 6 ，被裝設在個 別導輪1 1 1 一 1 1 3與可移動單元4之間，經由壓擠導 輪111一113而操作導引力在導軌2 (2/)上，及 一基座，支承懸吊單元1 1 4 — 1 1 6。 每一導引單元1 〇〇 a — 1 〇〇 d係經由基座1 1 7 而被固定至構架1 1之一相對應隅角。每一懸吊單元 1 1 4 一 1 1 6包含個別之一線性脈衝馬達1 2 1 ， 1 2 2及1 2 3 ，懸架1 2 4，1 2 5及1 2 6 ，及供間 隙感測器用之電位計1 2 7，1 2 8及1 2 9。 線性脈衝馬達1 2 1 - 1 2 3個別地包括定子1 3 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -39- --------------裝----Γ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) H ϋ n 一-«J n ϋ I ϋ ϋ ·ϋ ϋ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541277 A7 ____B7_____ 五、發明說明（37) ，132及133，及線性轉子134，135及136 。線性轉子1 3 4 — 1 3 6沿著整體形成爲u形之定子的 凹槽移動。線性轉子1 3 4 - 1 3 6的移動速率係相對應 於被個別地提供至線性脈衝馬達1 2 1 — 1 2 3的脈衝馬 達驅動器141，142及143之速率信號的値。 懸架1 2 4 — 1 2 6包括被固定至線性馬達1 3 4 - 136上的L形板144，145及146 (未示於圖） ，被固定至L形板144 一 146上且包含軸137， 1 4 8及1 4 9於其之相對側上的支座1 5 1 (未示於圖 )，152及153 (未示於圖），經由將軸147 — 149置於成對之板157a ，157b -159a， 1 5 9 b之間的基礎部份處，成對之板1 5 7 a與 157b，158a 與 158b 及 159a 與 159b 可 樞轉地被連接至支座1 5 1 — 1 5 3，且經由將支座 1 5 1 - 1 5 3及導輪1 1 1 一 1 1 3置於成對之板 157a ，157b —159a，159b 之間，於軸 1 5 4，1 5 5，1 5 6之尖梢處可旋轉地支承導輪。懸 架1 2 4 - 1 2 6亦包括線圈彈簧1 6 1，1 6 2及 173 ，導桿164，165及166被放置通過線圈彈 簧1 6 1 - 1 6 3且於其之後之末端固定至L形板1 4 4 一 146 ，及護板167，168及169 ，被固定在每 一線圈彈簧1 6 1 - 1 6 3操作一預定之壓擠力至成對之 板 157a ，157b — 159a，159b 上的一位置 處，且穿過導桿164—166。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -40 - •— — — lit I — —-f— · I I I l· I I I ·1111111 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 541277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（38) 電位計1 2 7 - 1 2 9偵測成對之板1 5 7 a ， 157b — 159a ’ 159b 環繞支座 151 — 153 之軸1 4 7 — 1 4 9的轉動角度，且作用爲間隙感測器， 輸出在導軌2 (2/)與每一軸154—15¾的中心之 間的距離。 每一導引單元l〇〇a—l〇〇d的導輪111— 1 1 3之導引力係由示於圖1 〇之控制器2 3 0所控制， 因而，向著導軌2與2 >導引電梯座廂1 0與構架1 1。 控制器2 3 0被分隔且被裝設在相同於圖1所示之第 一實施例的控制器3 0之位置，但如圖1 〇所示的被功能 地組合爲一整體。下列係控制器2 3 0之說明。於圖1 〇 中，箭頭代表信號路徑，且實線代表電力線。於下列中， 相同之號碼被附加至相同於第一實施例之控制器3 0的構 件。進一步的，字尾'' a 〃 — > d 〃被個別地附加至指出 個別導引單元1 0 0 a - 1 〇 〇 d之主要構件的數字，以 指出在構架1 1上之安裝位置。 被固定在構架1 1上之控制器2 3 0包括一感測器 231 ，用以偵測在導軌2 (2>)與導引單元100a —100d 之每一導輪 111a ，112a ，113a — 1 1 1 d，1 1 2 d，1 1 3 d的中心之間的距離，一計 算器232，計算每一線性脈衝馬達121a ，122a ，123a - 121d，122d，123d 之移動元件 1 34 -1 36的移動速率，以供反應來自感測器2 3 1 之輸出信號而導引可移動單元4，脈衝馬達驅動器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） •41 · — — — — — — — — — II ^ · I I I Γ I I h — — — — — — — — (請先閱讀背面之注意事^:填寫本頁) 541277 A7 B7 五、發明說明（39) 211a，212a，2l3a-211d，212d， 2 1 3 d依據計算器2 3 2之輸出而以一指定速率驅動每 一移動兀件134—136，因而，控制每一導輪 llla ’ 112a，113a — llld，112d， 1 1 3 d在個別之χ與y方向中之導引力。 一電源2 3 4經由脈衝馬達驅動器2 1 1 a ， 212a，213a — 211d，212d，213d 供 應電力至線性脈衝馬達1 2 1 a ，1 2 2 a ，1 2 3 a -121d，122d，123d，且亦供應電力至一定壓 發電機2 3 5，以供應具有一定壓之電力至計算器2 3 2 ，及構成X方向間隙感測器與y方向間隙感測器之電位計 12 7a，128a ’ 129a - 127d，128d， 1 2 9 d。即使如果電源2 3 4之電壓由於過度電流供應 而變化，定壓發電器2 3 5供應具有一定壓之電力至計算 器232及電位計1273，1283，1293— 127d， 128d， 129d，因而，計算器232與 電位計 127a，128a ，129a — 127d， 128d，129d均可正常地操作。 感測器2 3 1包括電位計1 2 7 a，1 2 8 a ， 129a - 127d，128d，129d 及光電二極管 8 a — 8 c。 相同於第一實施例，控制器2 3 2控制供可移動單元 4在示於圖1中之每一運動坐標系統中之導引控制。運動 坐標系統包含一 y模式（前後運動模式），代表沿著在可 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 K I I ^ ·1111111 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（4C)) 移動單元4之一中心上的y坐標左右地運動，一 X模式（ 左右運動模式），代表沿著一 X坐標左右地運動，〜0模 式（滾動模式），代表繞著可移動單元4之一中心起伏滾 動，一 5模式_(顛簸模式），代表繞著可移動單元之一中 心前後颠簸，一 Ψ模式（搖動模式），代表繞著可移動單 元之一中心搖動模式。 爲簡化說明，假設可移動單元4之中心係在交叉被裝 設在可移動單元之四隅角上的導引單元1 0 0 a -1 0 0 d之中心點的一對角交點處之一直立線上。該中心 係被視爲個別X，y與z坐標軸之起點，每一模式中之〜 運動方程式，係由下列公式2 4至2 8所給定。 公式2 4係如下所示： MAy\b = SKsAy - ^y^Ksvy + Uy Λ △ 凡丨- △凡2 + An丨- + Ayc丨-从2 +从丨-处乜 少一 8 v — vfll -vfl2 +VM -v62 + vcl —vr2 + Vu —心2 r 8 公式2 5係如下所示：

Mtsx\b = -4/：5Δχ - ArjsAx^4Ksvx + Ux -ΑχΛ + ΔχΑ + ΔχΓ - Δχ^ Λχ =-4 、一 4 公式2 6係如下所示： = A0 - rjj/ Aff-Ksl/vs + Τθ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） -43 · ------------裝 ---r I--訂---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j m 541277 A7 B7 五、發明說明（ 41 &Θ·· - Δχ0+Δχό-ΔχΓ+Δ^ ~ Va3 ^ Vb3 ~ Vc3 + Vdl 2f〇 公式2 7係如下所示： Ιξ^α1} = -2Κ；/Αξ^2^/Α^2Κ^\ + Τξ Acf= -也 + Aik-^A^i + + Avci -△兄，+ △[ -Δνf·4/, • Vfl1 + Vg2 - W Vcl - vg2 + 〜一 V,，4/, ☆ 公式2 8係如下所示： /夕A〆'妫=-2尺人△ % - 2v人△ W 一2尺人4 ί^ψ' △兄，+ AyM - Αη2 -从丨 + Ayc2 - △% + 从2

Val 一 Vn + νΜ — V” 一 vfl + vc2 — 〜+ Vj2

Ks係每一導輪111一113之一單位移動距離之 每一懸架1 2 4 - 1 2 6的一彈簧常數。7? s之定義係每一 導輪1 1 1 — 1 1 3之一單位移動距離之每一懸架1 2 4 一 1 26的一阻尼常數。Vy，Vx，V0，及v*之定 義係在個別之y ’ X ’ 0 ’ 及Ψ模式中之移動元件 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 羲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 3 4 - 1 3 6的移動速率指令値。 相對應於懸吊單元1 1 4 一 1 1 6的間隙x a — X d及 又31，^>32-7(11’7£12’均由下列公式2 9將~坐標 轉換成爲y 公式2

X Θ 係如下所示： 及Ψ坐標而製成 y = \{y〇\ ~ y〇i + Λι ~ λ2 + yc\ - yci - yd\+ydi) 本紙張尺度適用中國國 X--{^Xa +Xb^Xc^Xd) 4夕=士(-W\+〜）_ 一1上?·___________ —· 一） -44 541277 A7 B7 五、發明說明（ 42 Ψ' 21 h2 -ybl + yb2 -ycl + yc2 + ydl -yd2) 至個別模式之懸吊系統的被控制輸入信號，例如爲計 算器2 3 2之_出的移動速率指令値Vy，Vx 7 νθ，Vf 及V*，係由下列公式3 0逆轉換至脈衝馬達驅動器 1 1 a，2 1 2 a 1 3 d之速度輸入 213a — 211d，212d 公式3 0係如下所示：

ιθ Κ l K 2iI-

2 A -WVV</3 2 " 2 由公式2 4 — 2 8所代表之相關於y ’ θ 及ψ模式之可移動單元4的運動方程式’均被安排爲被示 於下列公式3 1之狀態的一方程式。 公式3 1係如下所示： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裴 l·---訂_| ·» 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 jc'5 = A^xs + b5v5 -f p5h5 + d5u5 在公式31中，向量X5，A 與u 5，均由公式3 2如下地界定 公式3 2係如下所示： b 及d 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -45 541277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（43: A7 _B7___ Ay Δχ Δθ ^y〇b Axab A0ob Ay , Ax\, Aff Ayab Ax\b A^abL JL JL v, 0 0 I 〇〇 0 0 0 1 0 α21 0 β22 0 a2l a2{ 0 a22 0 a2l 0 0 0 0 0 or ί^ψ △匕 △〆 △匕 κ

* 0' *〇 0 0 0 0 >ds = ，Ps = -1 0 d2l 0 0 0 W5=W，^r,L，X hs之定義係代表在導軌2與2 >向著參考光路7 a與 7 b之不規則性，而在提供下列公式3 3時，由下列公式 3 4界定。 公式3 3係如下所示： hy = yab -y山:- xob -χ，ϊιθ 二 0ab 一 0 公式3 4係如下所示：K^h%.h\.h\^4〇rh\ 進一步的，V 5係用以穩定在每一模式中之運動的輸入 至線性脈衝馬達的速度。 公式3 5係如下所示： K ='，'，〜， 公式3 1係由回饋下列公式3 6而提供導引控制。 參紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 — — — — — — — — -•^ 541277 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（44) 公式3 6係如下所示： 一 v5 = F5x5 + jK5x5dt 在比例增益以F a，F b，F、，F d與F e代表，且整 體增益係由Ke代表時，F 5與K5可由下列公式3 7表達 〇 公式3 7係如下所示： Fs-[Fa Fb Fc Fd Fe] 欠5=[〇 K 0 0 0] 如示於圖10，計算器232包括減法器241 a -241d及242a - 242h，一間隙偏差坐標轉換電 路245，一速率計算器247，一速率坐標逆轉換電路 248 ’ 一直立位置計算器49，一位置偏差坐標轉換電 路5 0，及一不規則性記憶電路5 1。 減法器2 4 1 a — 2 4 1 d經由自來自構成X方向間 隙感測器之電位計1 2 9 a — 1 2 9 d的間隙信號g X a — g X d減去個別之參考値X a D 一 x d Q，計算X方向間隙偏 差信號Agxa— Agyci。減法器2 4 2 a - 2 4 2 d經由 自來自構成y方向間隙感測器之電位計i 2 7 a ， 128a - 127 d，128d 的間隙信號 gyai， g y a 2 — g y d 1 ’ g y d 2減去個別之參考値y a 〇 1，y a 〇 2 —y d。i — y d Q 2，計算y方向間隙偏差信號△ g y a 1， △ gya2 — △gydl ，Λ g V d 2 ° 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -47- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 裝--- * ·1111111 -¾ 541277 Α7 Β7 五、發明說明（45) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 間隙偏差坐標轉換電路2 4 5經由使用公式2 9 ’依 據y方向間隙偏差信號△ g y a i，△ g >· a 2 — △ g y d 1 ’ △ gyd2計算可移動單元4之中心的7方向變化Ay，依 據X方向間隙偏差信號Ag xa — Ag xd計算可移動單元4 之中心的X方向變化Λχ，計算可移動單元4之中心在Θ 方向（滾動方向）中之旋轉角度Λ0，計算可移動單元4 在f方向（顛簸方向）中之旋轉角度△$，及計算可移動 單元4在Ψ方向（搖動方向）中之旋轉角度ΛΨ。 直立位置計算器4 9依據被裝設於相同冰平之二維光 電二極管8 b與一維光電二極管8 c之輸出，計算可移動 單元之直立位置。位置偏差坐標轉換電路5 0依據二維光 電二極管8 a與8 b之輸出，計算可移動單元4在每一模 式中繞著參考坐標之偏差位置Ayab，AXab， ，Afab，及AWab，且輸出所計算之結果至速率控制器 2 4 7。不規則性記憶體5 1自直立位置計算器4 9所測 量之可移動單元的位置及位置偏差坐標轉換電路之一輸出 ，減去間隙偏差坐標轉換電路2 4 5之一輸出，具然後’ 連續地貯存導軌2 ( 2 /)至光路7 a ( 7 b )之不規則 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 性資料h >.，h X，h β，h f，及h *，其被轉換爲可移動 單元4之一位置。不規則性記憶電路5 1定時地讀取相對 應於可移動單元4之一直立位置的直立位置資料與不規則 性資料，且將之輸出至速率計算器2 4 7。 速率計算器2 4 7依據間隙偏差坐標轉換電路2 4 5 之輸出Z\y，Δχ，△€，△$ ’及ΔΨ ’計算在個別模 -48- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 541277 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（46) 式中之移動元件1 3 4 — 1 3 6的每一速率指令〜、，vx ，νθ，Vf及νψ，以供在每一 y，X，0，f，及ψ模 式中導引可移動單元4。速率坐標逆轉換電路2 4 8依據 使用公式3 0之速率計算器247的輸出vy，_Vx， ，vp，及vw，計算每一懸吊單元114a ，115a ， 116a — 114d，115d ’ 116d 之移動元件 1 34 - 1 36 的移動速率 ，va3 — Vdi， Vd2，Vd3，且回饋所計算之結果至脈衝馬達驅動器211a，212a，213a - 211d，212d， 2 1 3 d ° 速率計算器2 4 7包括一前後模式計算器2 4 7 a , 一左右模式計算器247b，一滾動模式計算器247c ，一顛簸模式計算器247d，及一搖動模式計算器 2 4 7 e。 前後模式計算器2 4 7 a依據使用輸入z\y與Ay ab 之公式3 6計算在y模式中之一移動速率vy。左右模式計 算器2 4 7 b依據使用輸入Δχ與Axab之公式3 6計算 在X模式中之一移動速率vx。滾動模式計算器2 4 7 c依 據使用輸入Λ0與之公式3 6計算在Θ模式中之一 移動速率。顛簸模式計算器2 4 7 d依據使用輸入△!： 與Afab之公式3 6計算在f模式中之一移動速率。 搖動模式計算器2 4 7 e依據使用輸入ΔΨ與之公 式3 6計算在Ψ模式中之一移動速率νψ。 圖1 1顯示詳細之每一計算器247a - 247e。 I# (請先閱讀背面之注意事項再 填寫本頁) 裝 Γ—丨訂---------m 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -49- 541277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（47) 每一計算器2 4 7 a - 2 4 7 e包括一微分儀2 6 0 ’依據每一間隙變化△ y，△ X，△ 0，△ f，及△ ψ計 算時間改變率Ay / ’Λχ - / ，△!： -或 ’ 一微分儀2 6 1，依據來自每一參考位置之變化Ay ab ，AXab，算時間改變率 △ y - ab ，Ax ，Λ0 一“ ，△$ ，ab 及 “ ’及一積分器2 6 8 ’整合在個別模式中的每一移動數率 ▽>，7\，7,，7〖，及\^^並輸出移動距離17,130, 1 e，1 f，及1 w ’增益補償器2 6 2以一合適之個別的 回饋增益乘上每一變化Z\y - △¥及Aya, 一 ，每 一時間改變率Ay / — ΔΨ>及Z\y >ab — ΛΨ'ΐ)，及 每一移動距離ly - 1ψ。每一計算器247a - 247e 亦包括一坐標偏差調節器2 6 3，一自坐標偏差調節器 2 6 3輸出之參考値減去每一變化△yab — AWab的減法 器264，一整體補償器265整合減法器264之輸出 且以合適之回饋增益乘上被整合的結果，一加法器2 6 6 計算增益補償器2 6 2之輸出的總數，及一減法器2 6 7 ，自整體補償器2 6 5之輸出減去加法器2 6 6之輸出， 並輸出個別之y，X，βf，Ψ模式的移動速率vy， νχ，νθ，及νψ。增益補償器262與整體補償器 2 6 5，可依據相對應於可移動單元4之一直立位置的直 位資料Η及不規則性資料h y ’ h X，h 0，h e，及h ψ ，改變一設定之增益。 下列將解釋前述之本發明的第二實施例之導引系統的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -50- — — — — 1 — — — —— · I I I l· I I I — — — — — II — (請先閱讀背面之注意事?^填寫本頁) 541277 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（48) 作業。 在以導引單元1 〇 〇 a — 1 00 d導引之可移動單元 4開始由一吊重機器（未示於圖）向上地移動，且相當緩 和地通過例如爲翹曲之不規則性的情況中，可有效地抑制 在導軌2與2 /上之不規則性所導致之可移動單元4的搖 晃，因爲控制器2 3 0經由增益補償器2 6 2回饋每一變 化Z\yab — AWab與每一時間改變率Z\y — △ 至每一移動速率Vy，Vx，，Vf及VW。 相同於第一實施例，因爲不規則性資料h y，h χ， h θ，h f，與h ν及直立位置資料Η均由不規則性記憶電 路5 1所讀出，且增益補償器2 6 2與整體補償器2 6 5 輸入這些資料，增益補償器2 6 2與整體補償器2 6 5可 於具有不規則性之區間處改變控制參數。 即使如果由熱膨脹與收縮或地震在導軌2 ( 2 >)之 一接頭處發生一間隙或水平差，可經由改變控制參數抑制 可移動單元之搖晃至最小，因此，導引單元1 〇 〇 a 一 1 0 0 d的導引力，係具有非常低之彈簧常數。 下列係說明本發明之第三實施例的導引系統。依據第 一與第二實施例，光電二極管8 a - 8 c如圖1所示的， 直接地接收由雷射輻射體6 a - 6 c發射之雷射。但是， 光路7 a — 7 c均不限制於前述，且可採用示於圖1 2之 其他構造。即爲，電梯座廂10包含支座302，以一 4 5度角度固定面向座廂1 0之鏡子3 0 2，及包含在其 之側表面上之光電二極管8a — 8c ，因而，光路7a — (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) 裝 ^1· «1·« Bmmmm ϋ n n ϋι n n n mMmm 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -51 - 541277 A7 B7__ 五、發明說明（49) 7 c直角轉動而抵達光電二極管8 a — 8 c。 依據第三實施例，因爲光電二極管8 a - 8 c之表面 被以一直角裝設，表面很難被塵埃覆蓋，因而可無須淨化 的長時間使用： _ 在第一，第二與第三實施例中，三雷射輻射體均被使 用以形成三光路7a- 7c。但是，雷射輻射體之數量均 不侷限於前述系統，經由附接以二支座3 1 2固定之一半 鏡311，一光路7b可被分隔成爲二光路。 於此一情況中，在光路7 b上之半鏡產生透射光T 1 及一垂直於透射光T1之反射光Tb。透射光T1係入射 在一鏡子3 1 4上，該鏡子3 1 4係些微地傾斜，且經由 --基座3 1 3裝設在機井1之底部上。反射光Tb係入射 在光電二極管8 b上。 透射光T 1之光軸係在一些微地傾斜方向中被反射在 y與z坐標平面，且經由被一鏡子3 0 1 /反射而入射在 光電二極管8c上，該鏡子301 /於鄰近於半鏡311 之位置處，經由一支座3 0 2 而面向下方地被固定在電 梯座廂1 0的側面上。 依據前述光學系統，可達成相同於第一與第二實施例 中的導引控制。進一步的，因爲可將相當昂貴之雷射輻射 體自三個減少至二個，可降低電梯系統之成本。 此外，如示於圖1 4，僅由一雷射輻射體6 d產生之 光路，可以一半鏡3 2 1及一鏡子3 2 2分隔爲二。於此 情況，因爲排除了光電二極管8 c ，且僅使用光電二極管 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

裝 ill· — — — 訂·！I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -52- 541277 A7 __B7 五、發明說明（5G) 8 a與8 b，不能偵測可移動單元4之一直立位置。光路 之數量可依需要而自由地選擇。 進一步的，在前述實施例中，雖然雷射振盪管均個別 地採用爲雷射射體6 a ，6 b與6 C ，可使用雷射發射 半導體裝置取代雷射振盪管。此外，控制器3 0與2 3 0 可由一類比電路或一數位電路所建構。 依據本發明，因爲抵拒一可移動單元之搖晃的位置校 正，係依據在形成一參考位置的一光路與可移動單元之間 的一間隙而執行，且當可移動單元通過於初始運行期間已 事先貯存之在一導軌上之不規則性的位置時，可在導軌上 操作抵拒不規則性或可移動單元之搖晃的逆相力，該搖晃 可被抑制，因而改良一舒適的搭乘。 進一步的，因爲形成多數之光路，經由偵測環繞例如 爲一水平軸或一直立軸的多數軸之間隙，可執行抵拒一可 移動單元的搖晃之位置校正。 此外，因爲一機井係一黑暗處，即使一相當低功率雷 射輻射體可產生一參考光路，因而，可免除一冷卻系統， 且可以低成本形成一參考光路。 此外，因爲一光路係些微地傾斜向一直立線，且一個 一維光電二極管係被裝設在光路上，可移動單元之直立位 置可依據一在光電二極管上之一相干光的入射位置而被偵 測，特別是可於一初始運行期間偵測之一相對應於一導軌 上之不規則性的位置。 進一步的，因爲一個二維光電二極管係被裝設在一直 (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) 裝 l· I —l·訂·！ — — — — — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） -53- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541277 A7 _____B7____ 五、發明說明（51 ) 立光路上，可依據在光電二極管上之一相干光的入射位置 ，偵測可移動單元之一間隙位置。因爲二個二維光電二極 管均被裝設在不同水平且被裝設在一個別之直立光路上’ 可依據相干光在光電二極管上之入射位置’偵測及校正可 移動單元之三維位置。 此外，由電磁鐵產生之磁浮力係供一導引系統使用， 可移動單元可以不與導軌接觸之方式被導引，因而，實現 一舒適之搭乘。 此外，配備一鏡子或一半鏡以供改變一光路之方向， 雷射輻射體之數量可成爲少於光路之數量，因而可降低成 本。 進一步的，因爲經由使用互相不平行之二光路來偵測 可移動單元之一直立位置，可無須接觸且準確地偵測可移 動單元之一直立位置。 由前述之指導，可以有多種之修正與變化。因而，必 須了解，在申請專利範圍之範疇內，本發明可如此所述地 實際應用。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -54 ·

Claims (1)

1. 541277 C8 ，μ __D8 ____—·„—·— : K、申請專利範圍 第89 1 1 3 040號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國91年7月18日修正 1 · 一種電梯用之導引系統，用在高層建築物中的電 梯，該導引系統包含： 一可移動單元，被配置以沿著一導軌移動； 一光束投射器，被配置以形成一平行於該可移動單元 之移動方向的一光線之光路； 第一位置偵測器，被裝設在該光路上，且被配置以偵 測在該光路與該可移動單元之間的位置關係； -引動器，被聯結至該可移動單元，且被配置以依據 該第一位置偵測器之輸出，而由一操作在該導軌上之力所 導致之反作用力來改變該可移動單元的位置；及 第二位置偵測器，用以偵測該引動器與該導軌之間的 相對位置。 2 ·如申請專利範圍第1項之導引系統，其中，該光 束投射器形成多數之光路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 .如申請專利範圍第2項之導引系統，其中，至少 二該多數之光路係不互相地平行，且該位置偵測器經由該 至少二互相不平行之該多數的光路.，而偵測简可移動單元 之一直立位置。 .4 ·如申請專利範圍第1項之導引系統，其中，該光 束投射器包括一雷射輻射體。 - 5 .如申請專利範圍第4項之導引系統，其中，該雷 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 一 ' 541277 - A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 射輻射體包括一雷射振盪管。 6 ·如申請專利·範圍第4項之導引系統，其中，該雷 射輻射體包括一雷射放射半導體裝置。 7 ·如申請專利範圍第1項之導引系統，其中，該位 置偵測器包括一個一維光電二極管。 8 ·如申請專利範圍第1項之導引系統，其中，該位 置偵測器包括一個二維光電二極管。 9 ·如申請專利範圍第1項之導引系統，其中，該引 動器包括： 一磁性單元，包含一面向該導軌且具有一間隙之電磁 鐵； 一感測器，被配置以偵測被形成具有該電磁鐵，該間 隙，及該導軌的磁性電路之狀況；及 一導引控制器，被配置以反應該感測器及該位置偵測 器之輸出，而控制一至該電磁鐵的勵磁電流，以穩定該磁 性電路。 1 0 ·如申請專利範圍第9項之導引系統，其中，該 感測器包括一第二位置偵測器，被配置以偵測在一水平平 面上之該導軌與該磁性單元之間的一位置關係。 1 1 ·如申請專利範圍第9項之導引系钸，其中，該 感測器包括一電流偵測器，被配置以偵測該電磁鐵之一勵 磁電流。 1 2 .如申請專利範圍第9項之導引系統「其中，該 磁性單元包括一永久磁鐵，提供導引該可移動單元用之磁 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -2 - 541277

   A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 動力，且被裝設以與在該間隙處之該電磁鐵形成一共用磁 性電路。 -------^— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 3 ·如申請專利範圍第9項之導引系統，其中，該 導引控制器依據該感測器與該第二位置偵測器之輸出，而 控制以穩定該磁性電路，因此，該勵磁電流以一穩定狀態 收歛至零。 1 4 ·如申請專利範圍第1項之導引系統，其中，該 位置偵測器進一步包括一鏡子。 1 5 ·如申請專利範圍第1項之導引系統，其中，該 位置偵測器進一步包括一半鏡。 1 6 _ —種導引系統，供沿著一導軌控制可移動單元 、1T 之移動，導引系統包括： 一光束投射器，被放置以在一實質上平行於可移動單 元之平面中的一光路內形成一光束； 至少一可被裝設在可移動單元上之位置偵測器，用以 接收該光束且提供一指出可移動單元相對於光路之位置的 輸出信號；及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一引動器，可附接至可移動單元，反應操作在導軌上 之一力及指出可移動單元之位置的輸出信號，將可移動單 元推進至一不同位置。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -3 -