TWI538381B - Discrete configuration linear motor system - Google Patents

Description

離散配置線性馬達系統 相關申請案

本申請案是主張2010年10月26日申請之日本特願2010-239600的優先權者，藉由參照其全體來作為本案的一部分引用。

本發明是有關在工作機械或產業機械的搬運裝置的行走驅動或其他各種機器的驅動所被使用的離散配置線性馬達系統。

線性馬達(Linear Motor)是在成為物流裝置的搬運台車或工作機械的裝載機之搬運裝置等中，被廣泛使用於其行走驅動等(例如專利文獻1)。線性馬達是有：線性感應馬達(LIM)、線性同步馬達(LSM)、及線性直流馬達等，但主要作為長距離的行走系統使用的是線性感應馬達。線性同步馬達是在地上側配置磁石來移動線圈側的方式佔了大部分。另外，在線性同步馬達中，有部分地在地上側離散配置1次線圈的例子(例如專利文獻2)，但線性同步馬達為曲線路徑之輔助性的使用，基本上是使用線性感應馬達。並且，檢測出可動子的位置之感測器是只對一部分的一次線圈設置。

先行技術文獻 專利文獻

專利文獻1：特開昭63-114887號公報

專利文獻2：特開2007-82307號公報

線性感應馬達因為推力低，行走性能的提升困難，所以在對成為工作機械的裝載機之搬運裝置等的適用上，嘗試採用線性同步馬達。以往的線性同步馬達是在地上側配置磁石來移動線圈側的方式佔了大部分。但，為了使線圈側移動，需要對可動子給電，由於配線至可動子的關係，在無端路徑的行走是不可能的，所以行走路徑受限，或給電系統複雜化。因此，嘗試在線性同步馬達中，在地上側配置1次線圈。但，在地上側配置1次線圈時，像以往的線性馬達那樣，遍及移動路徑的全長連續配置線圈，是線圈的使用量會增加，成本會增大。

作為解除如此的課題之同步型線性馬達，可考慮離散配置的線性同步馬達，其係於可動子的移動方向取間隔配列由可作為分別獨立的1台線性馬達的一次側的電樞之機能的電樞所構成的複數的個別馬達。但，有關其控制或感測器的使用方法尚未解決。

並且，以往的一般線性馬達，為了在曲線路徑中控制位置、速度，而需要專用裝置，無法與用以行走於直線路徑的裝置兼用。因此，具有曲線路徑的線性馬達會有成本增大的問題。而且，不能進行曲線路徑中之高精度的磁極位置檢測，因此無法在其曲線路徑精度佳地進行定位或速度控制。

本發明的目的是在於提供一種藉由一次側線圈的離散配置來謀求線圈使用量的削減及給電系統的簡素化，且路徑各部的構成零件可共通化，謀求成本降低之離散配置線性馬達系統。

附上在實施形態所用的符號來說明本發明的離散配置線性馬達系統。

本發明的離散配置線性馬達系統，係以線性馬達(1)及控制此線性馬達(1)的馬達控制裝置(2)所構成的線性馬達系統，上述線性馬達(1)係沿著可動子(4)的移動路徑來取間隔配置分別可作為各相的線圈排列於直線方向獨立的1台的線性馬達的一次側的電樞之機能的複數的個別馬達(3)，以永久磁石來構成上述可動子(4)的離散配置線性馬達，且按各個別馬達(3)，沿著成為線圈排列方向的上述直線方向來配置檢測出可動子(4)的位置之線性刻度(linear Scale)所構成的感測器(15)而成。

上述馬達控制裝置(2)係具備：複數的個別馬達控制手段(6)，其係與各上述個別馬達(3)及感測器(15)成組(3A)配置，而控制該組(3A)的個別馬達(3)；及統括控制手段(7)，其係給予該等複數的個別馬達控制手段(6)位置指令。

若根據此構成，則因為固定側是離散配置由一次側的電樞所構成的個別馬達(3)，所以線圈使用量少即可，且相較於對移動側給電的情況，給電系統可簡素化。並且，將成為一次側的電樞的複數的個別馬達(3)、感測器(15)、及控制各個別馬達(3)的個別馬達控制手段(6)設為一組(3A)，使沿著線圈的排列方向來配列此個別馬達(3)、感測器(15)、及個別馬達控制手段(6)，因此路徑各部的構成零件可共通化，可謀求成本降低。

在本發明中，上述可動子(4)的移動路徑(L)是包括曲線路徑部(Lb)，亦可在控制被配置於此曲線路徑部(Lb)的個別馬達(3)的個別馬達控制手段(6)設置曲線對應補正手段(9)，該曲線對應補正手段(9)是對應於曲線路徑部(Lb)的曲線與上述感測器(15)的位置之關係來補正從上述感測器(15)的輸出所取得的檢測值，且將所被補正的檢測值利用於個別馬達(3)的控制。此構成的情況，只要將與成為直線路徑部(La)的構成零件之個別馬達(3)、感測器(15)、及個別馬達控制手段(6)的組(3A)相同者利用於曲線路徑部(Lb)，在曲線路徑部(Lb)於個別馬達控制手段(6)設置利用程式等的曲線對應補正手段(9)，便可精度佳地進行曲線路徑部(Lb)的位置，速度控制。

此情況，上述個別馬達控制手段(6)是具有對應於可動子(4)的磁極位置來進行電流控制的電流控制部(13)，上述曲線對應控制手段(9)是利用上述感測器(15)的輸出，按照所被定之計算式來求取上述可動子(4)的磁極位置，而輸入至上述電流控制部(13)者，亦可使用次式(1)作為上述所被定之計算式。

[數學式1]

x_mi：第i(i為自然數)個的個別馬達的磁極位置(rad)

s：感測器輸出值

x_{offset i}：第i個的個別馬達的磁極對照時的位置

t_p：磁極間距

c(x)：補正項

n：感測器擴大率(路徑中心線相對於上述曲線路徑的曲率中心的位置為止的距離與至感測器的距離的比)

藉此，在曲線路徑部(Lb)的磁極位置檢測可精度佳地進行，可進行曲線路徑部(Lb)之精度佳的位置、速度控制。在同步型的線性馬達中，由永久磁石所構成的可動子突入至個別馬達(3)時，由於線圈電感或交鏈磁通會按位置變化，因此對於精度佳的位置或速度控制而言，對應於磁極位置的電流控制變得重要。對應於此磁極位置的電流控制是需要精度佳地檢測出磁極位置，但在使用線性刻度所構成的感測器(15)時，在曲線路徑部(Lb)是難以檢測出磁極位置。此課題可藉由根據上述的計算式之手法來解決。

在本發明中，上述統括控制手段(7)是具有指令生成手段(10)，該指令生成手段(10)係生成由所被輸入的位置指令來使各個別馬達(3)動作的位置指令，此指令生成手段(10)是具有：利用上述感測器(15)的輸出來測定個別馬達(3)的間距即馬達間距之馬達間距測定部(10a)、及按照利用此被測定的馬達間距而定的式子來生成使上述個別馬達動作的位置指令之指令生成部(10b)，亦可使用次式(2)，(3)作為此被定的式子。

[數學式2]

x_i*：對馬達i的位置指令

d_i(x)：馬達間距

x_i：來自個別馬達控制手段i的位置反饋

k：變換係數(根據感測器規格)

補正項c(x)是根據可動子的位置之函數，只要適當地設定即可。例如，補正項c(x)是在考慮個別馬達3的傾斜角度(skew angle)時，按照位置(x)來取0～2π的值。

如此利用磁極位置或感測器與路徑的位置關係、相對於感測器輸出的偏移值等來產生給個別馬達(3)的位置指令，藉此可一面作為離散配置線性馬達，一面良好地補償感測器(15)的輸出的非線形性。

申請專利範圍及/或說明書及/或圖面所揭示的至少2個構成的怎樣的組合皆含於本發明。特別是申請專利範圍的各請求項的2個以上的怎樣的組合皆含於本發明。

圖1～圖12共同說明本發明之一實施形態。在圖1中，此離散配置線性馬達系統是以線性馬達1、及控制此線性馬達1的控制裝置2所形成。線性馬達1是線性同步馬達(LSM)，在可動子4的移動方向X取間隔設置由可作為分別獨立的1台線性馬達的一次側的電樞之機能的電樞所構成的複數的個別馬達3。各個別馬達3是設置於具有可動子4的軌道(未圖示)之共通的框架5。在框架5上，其他設置有成為位置檢測器的感測器15，其係按各個別馬達3，檢測出可動子4的位置。感測器15在圖1中基於圖示的方便起見，顯示於個別馬達3間，但實際上在可動子移動方向(X方向)配置於與個別馬達3同位置。

可動子4是在可動子基體4a於移動方向X排列設置複數個由永久磁石所構成的N，S的磁極者，藉由設於上述框架5的軌道(未圖示)來進退自如地引導。可動子4的各磁極N，S的間距為均等。

各個別馬達3是例如圖3(A)及(B)所示，將成為各層的磁極之複數的線圈3a及鐵芯3b排列於成為上述移動方向X的直線方向者。各鐵芯3b是以從共通的本體部突出成梳齒狀的部分所構成。在此例是以3相的交流電流所驅動者，成為按其各相(U，V，W相)設置一個磁極之3極的一次側的電樞。另外，個別馬達3亦可按各相(U，V，W相)設置複數的磁極，作為具有相數的整數倍的磁極之電樞。

如圖2所示，感測器15是線性刻度，沿著成為個別馬達3的線圈排列方向的直線方向設置，成為可在比個別馬達3更若干長的範圍檢測出位置者。感測器15具體而言是如圖9所示，在長度方向排列配置複數的感測器元件15a者，各感測器元件15a是由檢測出可動子4的磁力之磁氣感測器元件所構成。感測器15是由各感測器元件15a的輸出來輸出檢測出可動子4的位置之一個的位置檢測值，但對應於特定的一個例如個別馬達6的中心位置之感測器元件15a的輸出也可能。

在圖1中，控制裝置2是具備：複數的個別馬達控制手段6，其係分別控制各個別馬達3；及一個的統括控制手段7，其係給予該等複數的個別馬達控制手段6位置指令。

以上述個別馬達3、個別馬達控制手段6、及感測器15來構成1組的個別馬達組3A。

此個別馬達組3A，例如在圖2以平面圖所示般，沿著可動子4的移動路徑L來配置。同圖的移動路徑L是包含：排列成直角的2個直線路徑部La、及位於該等直線路徑部La間的1個曲線路徑部Lb。曲線路徑部Lb是成圓弧曲線。在各直線路徑部La配置有複數的個別馬達組3A，且在曲線路徑部Lb也配置有複數(在圖示的例子是3台)的個別馬達組3A。各個別馬達組3A是彼此同樣的構成(但，在個別馬達控制手段6(圖1)的程式或設定資料等的一部分是相異)，在直線路徑部La及曲線路徑部Lb是設置相同構成的個別馬達組3A。在各個別馬達組3A中，個別馬達6與構成個別馬達控制手段6的電路基板是彼此上下重疊配置，由線性感測器所構成的感測器15是相對於個別馬達6來配置於移動路徑L的側方。圖2的移動路徑L為一例，移動路徑L可例如為接續成環狀的形狀、或S字狀的形狀、自由曲線等自由的形狀。

在圖1中，統括控制手段7是以弱電系的電路元件、電腦及其程式的一部分等所構成。如圖4般，統括控制手段7是具有將線性馬達全體的移動範圍M按各個別馬達3來區分的擔當範圍Mi(i：任意的自然數)的資訊。由於個別馬達3是被離散配置，所以擔當範圍Mi是比個別馬達3更長的範圍，且為了在離個別馬達3某程度的位置確保驅動力，相鄰的擔當範圍Mi是使一部分重複，例如在個別馬達3間是以2台的個別馬達3來進行驅動。統括控制手段7是從位置指令x*，藉由指令生成手段10來生成使各個別馬達3動作的位置指令x_i*，該位置指令x*是從上位控制手段(未圖示)輸入。

各個別馬達控制手段6是以使馬達電流流至個別馬達3之強電系的馬達驅動電路(未圖示)、及控制此馬達驅動電路之弱電系的控制部(未圖示)所形成，在基板上安裝各電路元件者。強電系的馬達驅動電路是由設置複數的開關元件之反相器等所構成，被連接至驅動用的直流電源(未圖示)。個別馬達控制手段6的上述弱電系的控制部是藉由微電腦及其程式、電路元件等所構成。

在各個別馬達控制手段6的上述弱電系的控制部具有馬達轉換回應部6a及反饋控制部8。在設置於上述曲線路徑部Lb的個別馬達3的個別馬達控制手段6，除了上述以外，還設有曲線對應補正手段9。馬達轉換回應部6a是回應由統括控制手段7給予位置指令，將所被輸入的位置指令傳至反饋控制部8。

反饋控制部8是如圖4的一例所示，具有分別進行位置，速度，電流的反饋控制之位置控制部11、速度控制部12、及電流控制部13。亦即，反饋控制部8是進行具有位置迴路、速度迴路、及電流迴路的串聯控制。

位置控制部11是按照檢測出可動子4相對於個別馬達3的現在位置之上述感測器15的檢測值與位置指令的指令值的偏差，來進行所被定之位置迴路增益的反饋控制。位置控制部11是輸出速度指令值，作為其輸出。速度控制部12是按照經由從感測器15的位置檢測值檢測出速度的微分手段等的速度檢測手段16來取得的速度檢測值與速度指令值的偏差，來進行所被定之速度迴路增益的反饋控制。速度控制部12是輸出電流指令值，作為其輸出。電流控制部13是以電流檢測器等的電流檢測手段14來檢測出被施加於個別馬達3的驅動電流，利用所被定之電流迴路增益來生成按照電流檢測值與電流指令值的偏差之電流指令值，控制馬達驅動電流。此電流控制部13是以向量控制等來控制者，具有對應於可動子4的磁極位置來進行電流控制的機能。

上述曲線對應補正手段9是使從上述感測器15的輸出所取得的檢測值對應於曲線路徑部Lb的曲線與上述感測器15的位置之關係，而加以補正，且將被補正的檢測值利用於個別馬達3的控制之手段。

曲線對應補正手段9具體而言是利用上述感測器15的輸出，按照所被定之計算式來求取上述可動子4的磁極位置，而輸入至上述電流控制部13(圖4)者。使用次式(1)作為上述所被定之計算式。

[數學式3]

x_mi是第i(i為自然數)個的個別馬達的磁極位置(rad)，s是感測器輸出值，x_{offset i}是第i個的個別馬達的磁極對照時的位置，t_p是磁極間距，c(x)是補正項，n是感測器擴大率(路徑中心線相對於上述曲線路徑的曲率中心的位置為止的距離與至感測器的距離的比)。

如圖9所示，上述磁極位置是意指對於個別馬達3的可動子移動方向的中心位置O₃之可動子4的任意的N，S極所構成的磁極對(在圖是顯示第2個的磁極對)4p內被定之特定的位置。此被定之特定的位置，就圖示的例子而言，是設為S極的磁力形成最大的位置。單位是(rad)。x_mi是表示有關此磁極位置，第i個的個別馬達者。各磁極對是等間距。

感測器輸出值s是構成感測器15的磁氣感測器元件的各感測器元件15a之中，位於上述中心位置O₃的感測器元件15a的輸出，以電壓值等來輸出所檢測出的磁力(磁場的強度)。

x_{offset i}是第i個的個別馬達3之例如磁極對照時的位置。感測器元件15a是若磁場為一定，則不論X方向(移動方向)的位置，設置成輸出具有線形性為理想，但因設置的關係，在輸出產生差異。因此，測定在所被定之特定的位置的感測器輸出值，使作為偏移值(x_offset)記憶起來，從感測器輸出減算。x_{offset i}是例如圖12所示的值。此值是依系統的規格、感測器規格而變化。可舉以磁極對照時的位置作為基準的例作為一例，此情況，形成以磁極對照時的位置能夠成為零的方式調整的值。另外，x_{offset i}是初期被設定的值，不變化。本實施形態的系統是在系統啟動時進行磁極對照作業而使對各個別馬達控制手段6所具有的伺服驅動器學習(啟動時，僅一次)。

舉圖6所示的d_i(x)，作為關聯的資訊。d_i(x)是定義成依可動子4的位置而變化的值。在圖12中顯示其值(圖是個別馬達3為4台時)。當感測器反饋具有非線形性時，在一邊計測d_i(x)一邊運轉下，可產生考慮了感測器反饋的非線形性之各馬達指令值。

說明有關根據位置指令值整形之感測器反饋的非線形性補償。離散配置線性馬達1的指令值生成是以從統合座標往各個別馬達3的指令值分解作為基本。以往的手法是假定感測器反饋充分具有線形性，將x_offseti設為固定值使用。因此，一旦像圖11(B)那樣感測器反饋的非線形性變強，則招致急劇的偏差的增大等，對可動子4的舉動帶來振動等大的影響。本實施形態的手法是考慮感測器反饋的非線形性，在運轉中計測x_offseti，如圖11(A)所示般，使立即反映至指令值。藉此，統括線性馬達1的統括控制手段7或個別馬達控制手段6是使事前關於感測器反饋的非線形性的資訊變無，可藉由簡單的運算來補償線性馬達1的非線形性。因此，可將可動子4平穩地運轉。

磁極間距t_p是可動子4的N，S極的磁極對的配置的間距。補正項c(x)是依感測器15本身或其配置而成為必要的補正值，任意地制定即可，藉由事前的測定等來求取適當的值而定。補正項c(x)是被定為移動方向的位置x的函數。如前述般，補正項c(x)是根據可動子的位置的函數，適當地制定即可。例如，補正項c(x)在考慮個別馬達3的傾斜角度時，按照位置(x)來取0～2π的值。感測器擴大率b是例如圖10所示，上述曲線路徑Lb之利用於檢測的感測器元件15a的某位置，對曲率中心O之路徑中心線Lb₀為止的的距離A與至感測器為止的距離B的比為B/A。路徑中心線Lb₀是可動子4的移動之運動中心的軌跡。另外，感測器擴大率b是依感測器的設置狀況、可動子4的軌道的構成等而變的值，考慮該等來適當地設定。

藉由上述的式(1)，即是在曲線路徑部Lb也可精度佳地進行磁極位置x_mi的檢測。在將此檢測出的磁極位置x_mi利用於電流控制之下，可進行曲線路徑部Lb之精度佳的位置，速度控制。在同步型的線性馬達中，由永久磁石所構成的可動子4突入至個別馬達3時，由於線圈電感或交鏈磁通會按位置變化，因此對於精度佳的位置或速度控制而言，對應於磁極位置x_mi的電流控制變得重要。對應於此磁極位置x_mi的電流控制是需要精度佳地檢測出磁極位置x_mi，但在使用線性刻度所構成的感測器15時，在曲線路徑部Lb是難以檢測出磁極位置x_mi。此課題可藉由根據上述的計算式(1)之手法來解決。

在圖1中，上述統括控制手段7的指令生成手段10是具有馬達間距測定部10a及指令生成部10b。馬達間距測定部10a是利用在可動子4的位置檢測所使用的上述感測器15的輸出來測定個別馬達3的間距即馬達間距di(x)。感測器15的輸出是從個別馬達控制部6往統括控制手段7發送，且將此被發送的值利用於馬達間距的測定。根據馬達間距測定部10a的測定是在可動子4的每次行走時進行。指令生成部10b是對於從上位控制手段輸入的位置指令x*，利用在馬達間距測定部10a所被測定的馬達間距10a，按照所定的式子來生成使各個別馬達3動作的位置指令x_i*。

使用次式(2)，(3)作為此被定的式子。

[數學式4]

x_i*是對第i個的個別馬達3的位置指令，d_i(x)是馬達間距，x_i是從第i個的個別馬達3的個別馬達控制手段6發送的位置反饋值，k是依據感測器規格而任意定的變換係數。

利用圖7，8(A)及(B)來說明有關根據統括控制手段7的指令生成手段10之位置指令x_i*的生成。指令生成手段10是對於從上位控制手段輸入的位置指令x*，在包含以此位置指令x*的移動範圍作為擔當範圍M_i(圖5)的各個別馬達3中，分配作為座標變化成該各個別馬達3的座標值之指令。亦即，作為線性馬達1的全體的位置是成為端部的個別馬達3的原點位置，但由於各個的個別馬達3是以該個別馬達3所具有的原點位置的座標來驅動，因此從線性馬達1的全體的座標位置減去成為所欲使動作的個別馬達3的原點位置為止的值之值會成為相對於該所欲使動作的個別馬達3的位置指令xi*。因此，各個別馬達3的感測器15的檢測值是形成如圖7般。如圖8(B)般，顯示除了重複範圍外加算各感測器15的檢測值的值會作為線性馬達1的全體之位置。

有關進行從上述的線性馬達1的全體的座標位置減去成為所欲使動作的個別馬達3的原點位置為止的值之計算，需要各個別馬達3間的馬達間距di(x)的值。馬達間距di(x)在直線路徑部La是可定為既知的值，但在曲線路徑部Lb是難以精度佳地定為既知的值。於是，在本實施形態是利用使用在可動子4的位置檢測的感測器15的輸出來測定馬達間距di(x)，藉由上述的式(2)，(3)來求取。

在式(3)中，「(x_i+1-x_i)/k」是只由第i+1個的個別馬達3的位置的檢測值x_i+1來減去第i個的個別馬達3的位置的檢測值x_i，因為產生根據感測器規格的誤差，所以為了消除該誤差，而制定適當之根據感測器規格的變換係數nk，除以係數者。

在式(3)中，右邊是表示從由上位控制手段所給予的位置指令x*來減去馬達間距d_i(x)的值。另外，在此減去的馬達間距d_i(x)是在使從線性馬達1的始端開始移動時，從始端的個別馬達3加算所欲使移動的範圍的終端的個別馬達3為止的全部的個別馬達3間的馬達間距的值。

藉由如此利用在可動子4的位置檢測所使用的上述感測器15的輸出來測定馬達間距d_i(x)而進行上述式(2)，(3)的計算，即使在曲線路徑部Lb也可補償感測器15的非線形性，給予各個別馬達3的個別馬達控制手段6一精度佳的位置指令x_i*。

若根據上述構成的離散配置線性馬達系統，則因為固定側是離散配置由一次側的電樞所構成的個別馬達3即可，所以線圈使用量少即可，且相較於對移動側給電的情況，給電系統可簡素化。並且，將成為一次側的電樞的複數的個別馬達3、要檢測位置的感測器15、及控制各個別馬達3的個別馬達控制手段6設為一組，配列此個別馬達3、感測器15、及個別馬達控制手段6，因此路徑各部的構成零件可共通化，可謀求成本降低。

又，由於在個別馬達控制手段6設置：對應於曲線路徑部的曲線與上述感測器的位置之關係來補正從上述感測器15的輸出所取得的檢測值，且將所被補正的檢測值利用於個別馬達3的控制之曲線對應補正手段9，因此只要將與成為直線路徑部La的構成零件之個別馬達3、感測器15、及個別馬達控制手段6的組相同者利用於曲線路 徑部Lb，在曲線路徑部Lb於個別馬達控制手段6設置利用程式等的曲線對應補正手段9，便可精度佳地進行曲線路徑部Lb的位置，速度控制。此曲線對應補正手段9，具體而言是藉由上述的式(1)來求取磁極位置x_mi，利用於反饋控制部8的電流控制部13的電流控制，因此可良好地進行曲線路徑部Lb的位置，速度控制。

而且，在統括控制手段7，如上述般設置具有馬達間距測定部10a及指令生成部19的指令生成手段10，根據上述的式(2)，(3)，利用磁極位置或感測器15與路徑的位置關係、相對於感測器輸出的偏移值等來產生給個別馬達3的位置指令，因此可一面作為離散配置線性馬達1，一面良好地補償感測器15的輸出的非線形性。

圖13，圖14是表示適用此離散配置線性馬達系統的搬運裝置21之一例。如圖13所示，此搬運裝置是形成對於由車床等所構成的工作機械20進行工件的搬入搬出之柱式橋架型(Gantry-type)的裝載機。此搬運裝置21是在水平的框架22沿著長度方向而設的軌道上行走自如地設置行走體23，且在行走體23搭載前後移動台24，該前後移動台24是在與行走方向(X方向)正交的方向之前後方向(Z方向)移動自如。在前後移動台24昇降自如地設置桿狀的昇降體25，且在昇降體25的下端設置具有可把持工件的夾頭26之裝載機頭27。在夾頭26與工作機械20的主軸20a之間進行工件的交接。

設置離散配置線性馬達1作為上述行走體23的行走驅動源。離散配置線性馬達1是其各個別馬達3會在框架22沿著長度方向而配列，且在行走體23設有上述可動子4。如圖14所示，行走體23是在設於上述框架22的軌道28上藉由車輪29來行走自如地設置。另外，此例中，可動子4是在個別馬達3的下側對向位置。本實施形態的離散配置線性馬達1、及其載移控制裝置2是特別說明的事項外，與圖1～圖12同如前述般。

如以上般，一邊參照圖面，一邊說明本發明的較佳實施形態，但可在不脫離本發明的主旨範圍內實施各種的追加、變更或削除。因此，該等亦含於本發明的範圍內。

1．．．線性馬達

2．．．控制裝置

3．．．個別馬達

3A．．．個別馬達組

4．．．可動子

5．．．框架

6．．．個別馬達控制手段

7．．．統括控制手段

8．．．反饋控制部

9．．．曲線對應補正手段

10．．．指令生成手段

10a．．．馬達間距測定部

10b．．．指令生成部

13．．．電流控制部

15．．．感測器

15a．．．感測器元件

di(x)．．．馬達間距

L．．．移動路徑

La．．．直線路徑部

Lb．．．曲線路徑部

tp．．．磁極間距

本發明可由參考附圖之以下的較佳實施形態的說明來明瞭地理解。但，實施形態及圖面只是為了圖示及說明用者，並非是為了決定本發明的範圍而應被利用者。本發明的範圍是依據附上的申請專利範圍而定。在附圖中，複數的圖面之同一零件號碼是顯示同一部分。

圖1是表示本發明之一實施形態的離散配置線性馬達系統的概念構成的方塊圖。

圖2是表示同線性馬達的個別馬達及感測器的配置之佈局例的平面圖。

圖3(A)是在同線性馬達的個別馬達之一例的平面圖，(B)是同圖(A)的III-III線剖面圖。

圖4是表示同控制裝置的反饋控制部及曲線對應補正手段的方塊圖。

圖5是將同離散配置線性馬達的移動範圍予以按各個別馬達來區分之負責範圍的說明圖。

圖6是同線性馬達的個別馬達的間距的說明圖。

圖7是各個別馬達的感測器的輸出的說明圖。

圖8(A)及(B)是表示感測器輸出與馬達間距的關係的說明圖。

圖9是磁極位置的說明圖。

圖10是感測器擴大率的說明圖。

圖11(A)是表示根據實施形態的手法之指令值變化與感測器輸出的關係之圖表，(B)是表示根據以往的手法之指令值變化與感測器輸出的關係之圖表。

圖12是對應於感測器反饋的非線形性之x_{offset i}的說明圖。

圖13是表示適用同離散配置線性馬達系統的搬運裝置之一例的正面圖。

圖14是同搬運裝置的橫剖面圖。

1．．．線性馬達

2．．．控制裝置

3．．．個別馬達

3A．．．個別馬達組

4．．．可動子

4a．．．可動子基體

5．．．框架

6．．．個別馬達控制手段

6a．．．馬達轉換回應部

7．．．統括控制手段

8．．．反饋控制部

9．．．曲線對應補正手段

10．．．指令生成手段

10a．．．馬達間距測定部

10b．．．指令生成部

14．．．電流檢測手段

15．．．感測器

Claims (4)

1. 一種離散配置線性馬達系統，係以線性馬達及控制此線性馬達的馬達控制裝置所構成的線性馬達系統，上述線性馬達係沿著可動子的移動路徑來取間隔配置分別可作為各相的線圈排列於直線方向獨立的1台的線性馬達的一次側的電樞之機能的複數的個別馬達，以永久磁石來構成上述可動子的離散配置線性馬達，且按各上述個別馬達，沿著成為線圈排列方向的上述直線方向來配置檢測出上述可動子的位置之線性刻度所構成的感測器而成，上述馬達控制裝置係具備：複數的個別馬達控制手段，其係與各上述個別馬達及感測器成組配置，而控制該組的個別馬達；及統括控制手段，其係給予該等複數的個別馬達控制手段位置指令，統括控制手段具有將線性馬達全體的移動範圍分配給各個別馬達之擔當範圍的資訊，擔當範圍係比個別馬達的長度長，在相鄰的個別馬達彼此間，擔當範圍為一部分重複。
2. 如申請專利範圍第1項之離散配置線性馬達系統，其中，上述可動子的移動路徑係包括曲線路徑部，在控制被配置於此曲線路徑部的個別馬達之個別馬達控制手段設置曲線對應補正手段，該曲線對應補正手段係使從上述感測器的輸出所取得的檢測值對應於曲線路徑部的曲線與上述感測器的位置之關係來補正，將所被補正的檢測值利用 於個別馬達的控制。
3. 如申請專利範圍第2項之離散配置線性馬達系統，其中，上述個別馬達控制手段係具有對應於可動子的磁極位置來進行電流控制的電流控制部，曲線對應控制手段係設為按照利用上述感測器的輸出而定的計算式來求取上述可動子的磁極位置而輸出至上述電流控制部者，使用次式(1)作為上述所被定之計算式， x_mi：第i(i為自然數)個的個別馬達的磁極位置(rad)s：感測器輸出值x_{offset i}：第i個的個別馬達的磁極對照時的位置t_p：磁極間距c(x)：補正項n：感測器擴大率(路徑中心線相對於上述曲線路徑的曲率中心的位置為止的距離與至感測器的距離的比)。
4. 如申請專利範圍第2或3項之離散配置線性馬達系統，其中，上述統括控制手段係具有指令生成手段，該指令生成手段係生成由所被輸入的位置指令來使各個別馬達動作的位置指令， 此指令生成手段是具有：利用上述感測器的輸出來測定個別馬達的間距即馬達間距之馬達間距測定部、及按照利用此被測定的馬達間距而定的式子來生成使上述個別馬達動作的位置指令之指令生成部，可使用次式(2)，(3)作為此被定的式子， x_i*：對馬達i的位置指令d_i(x)：馬達間距x_i：來自個別馬達控制手段i的位置反饋k：變換係數(根據感測器規格)。