線性電動機裝置、線性電動機裝置的控制方法
【專利摘要】一種線性電動機裝置具備:線性電動機;和使該線性電動機的可動元件移動來對加壓對象物施加壓力的控制部??刂撇炕谖恢每刂?,使可動元件以預(yù)先確定的第1速度朝向加壓對象物移動之后,在可動元件對加壓對象物開始施加壓力時,進(jìn)行使可動元件減速至比第1速度慢且施加到加壓對象物的壓力變?yōu)橐?guī)定的壓力以下的第2速度來移動的控制,使可動元件移動直到流過線性電動機的電流變?yōu)轭A(yù)先確定的電流限制值以上為止。
【專利說明】線性電動機裝置、線性電動機裝置的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及線性電動機裝置、線性電動機裝置的控制方法。
[0002]本申請基于2011年12月7日在日本申請的特愿2011-267938號及2012年11月9日在日本申請的特愿2012-247400號主張優(yōu)先權(quán),并在此援引其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]在基板上安裝電子部件等工件時,使用向基板按壓工件的工作裝置。在這種工作裝置中,作為按壓工件的手段,使用線性電動機等(專利文獻(xiàn)I)。
[0004]在這種工作裝置中,為了向基板可靠地安裝工件,需要以一定值以上的負(fù)荷(壓力)按壓工件。此時,為了防止工件和基板的破損,要求使負(fù)荷盡量小。在工作裝置中,要求高精度地控制相對于工件的負(fù)荷。
[0005]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)I JP特開2009-194015號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]發(fā)明要解決的問題
[0009]專利文獻(xiàn)I記載的技術(shù)使用測量相對于工件的負(fù)荷的負(fù)荷檢測器,基于從負(fù)荷檢測器得到的信息,進(jìn)行對線性電動機的控制。因此,在負(fù)荷檢測器的安裝位置偏離的情況、或負(fù)荷檢測器的檢測精度有較大的誤差的情況下,存在控制相對于工件的負(fù)荷的精度降低的問題。
[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種無需使用測量相對于工件等加壓對象物的負(fù)荷的傳感器就能夠提高相對于加壓對象物的按壓控制的精度的線性電動機裝置及線性電動機裝置的控制方法。
[0011]用于解決問題的手段
[0012]本發(fā)明的線性電動機裝置的實施方式是具備線性電動機、和移動該線性電動機的可動元件來對加壓對象物施加負(fù)荷的控制部的線性電動機裝置,基于位置控制,使所述可動元件以預(yù)先確定的第I速度朝向所述加壓對象物移動之后,在所述可動元件對所述加壓對象物開始施加壓力時,進(jìn)行使所述可動元件減速至比所述第I速度慢且施加到所述加壓對象物的壓力變?yōu)橐?guī)定的壓力以下的第2速度來移動的控制,使所述可動元件以所述第2速度移動直到在所述線性電動機中流動的電流變?yōu)轭A(yù)先確定的電流限制值以上為止。
[0013]本發(fā)明的線性電動機裝置的控制方法的實施方式中,線性電動機裝置具備:線性電動機、和使該線性電動機的可動元件移動來對加壓對象物施加壓力的控制部,該線性電動機裝置的控制方法具有如下的步驟:基于位置控制,使所述可動元件以預(yù)先確定的第I速度朝向所述加壓對象物移動之后,在所述可動元件對所述加壓對象物開始施加壓力時,進(jìn)行使所述可動元件減速至比所述第I速度慢且施加到所述加壓對象物的壓力變?yōu)橐?guī)定的壓力以下的第2速度來移動的控制,使所述可動元件以所述第2速度移動直到在所述線性電動機中流動的電流變?yōu)轭A(yù)先確定的電流限制值以上為止。
[0014]發(fā)明效果
[0015]根據(jù)該發(fā)明,線性電動機裝置在可動元件與加壓對象物(工件)接觸之前使可動元件減速至比第I速度慢的第2速度,從而能夠在使加壓對象物免受不必要的沖擊的情況下向加壓對象物按壓可動元件。因此,能夠提高對加壓對象物的按壓控制的精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是表示本發(fā)明的實施方式中的工作裝置I的結(jié)構(gòu)的示意框圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的實施方式中的線性電動機10的立體圖(部分剖視圖)。
[0018]圖3是表示本實施方式中的線圈座(coil holder) 105所保持的線圈單元的立體圖。
[0019]圖4是表示本實施方式中的線性電動機10的磁鐵103與線圈104的位置關(guān)系的圖。
[0020]圖5是表示磁性傳感器的原理的立體圖。
[0021]圖6是表不AMR傳感器中的磁場的方向與電阻值的關(guān)系的圖表。
[0022]圖7是表示在磁場強度為飽和靈敏度以上的情況下也檢測磁場的方向的磁性傳感器112的強磁性薄膜金屬的形狀例的圖。
[0023]圖8是表示磁性傳感器的等效電路(半橋式)的圖。
[0024]圖9是表示檢測磁場的方向的磁性傳感器的強磁性薄膜金屬的形狀例的圖。
[0025]圖10是表示磁性傳感器112與桿(rod) 101的位置關(guān)系的圖。
[0026]圖11是表不磁性傳感器112輸出的信號例的圖。
[0027]圖12A是表示使用了兩組全橋式結(jié)構(gòu)的磁性傳感器的圖。
[0028]圖12B是表示使用了兩組全橋式結(jié)構(gòu)的磁性傳感器的圖。
[0029]圖13是表不磁性傳感器112輸出的信號的圖表。
[0030]圖14是表不桿101與磁性傳感器112的位置關(guān)系及磁性傳感器112輸出的信號的示意圖。
[0031]圖15是表示根據(jù)磁性傳感器112的輸出VoutA和VoutB描繪的Lissajous圖形的圖。
[0032]圖16是表示安裝于末端箱109的磁性傳感器112的圖。
[0033]圖17是表示安裝于末端箱109的軸承、即軸套(bush) 108的圖。
[0034]圖18是表示本實施方式中的控制部20的結(jié)構(gòu)的示意框圖。
[0035]圖19是表示本實施方式中的工作裝置I最初按壓工件33時的動作的流程圖。
[0036]圖20是表示使用本實施方式中的工作裝置I更新的FL模式開始位置來向基板31按壓工件33的動作的流程圖。
[0037]圖21是表示圖20的步驟S202到步驟S209的動作中的速度、電流及動作結(jié)束信號的變化的波形圖。
[0038]圖22是表示圖20的步驟S212到步驟S217的動作中的速度、電流及動作結(jié)束信號的變化的波形圖。[0039]圖23是表示電角的相位偏差與線性電動機10產(chǎn)生的推力之間的關(guān)系的圖表。
[0040]圖24是表示本實施方式中的工作裝置I向基板31按壓工件33的動作的變形例的流程圖。
【具體實施方式】
[0041]以下,參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式中的線性電動機裝置及控制方法。
[0042]圖1是表示本發(fā)明的實施方式中的工作裝置I的結(jié)構(gòu)的示意框圖。
[0043]作為電動機裝置的工作裝置I具備桿式線性電動機10、安裝于線性電動機10的加壓體11、控制線性電動機10的控制部20。在線性電動機10的桿101的前端安裝加壓體11。
[0044]工作裝置I使加壓體11沿著鉛垂方向移動,使加壓體11抵接于電子部件等工件33 (加壓對象物)。然后,利用加壓體11,朝向基板31對工件33施壓。由此,工作裝置I經(jīng)由粘接劑32在基板31的固定部位安裝工件33。
[0045]以下,說明線性電動機10和控制部20的結(jié)構(gòu)。
[0046]圖2是本發(fā)明的實施方式中的線性電動機10的立體圖(部分剖視圖)。
[0047]線性電動機10能夠使桿101沿著軸線方向相對于線圈容納箱102移動。線圈容納箱102內(nèi)層疊(排列)有線圈座105所保持的多個線圈104。在線圈容納箱102的兩個端面分別安裝末端箱109。在末端箱109安裝作為用于引導(dǎo)桿101的直線運動的軸承的軸套 108。
[0048]桿101例如由不銹鋼等非磁性材料構(gòu)成,如導(dǎo)管那樣具有中空的空間。在桿101的中空空間,圓柱狀的多個磁鐵103 (扇形磁鐵)彼此的同極相對置,沿著桿101的長邊方向被層疊。各磁鐵103中,與相鄰的一個磁鐵103使彼此的N極對置,與相鄰的另一個磁鐵103使彼此的S極對置。在磁鐵103之間例如夾有由鐵等磁性體構(gòu)成的極靴107 (磁極模塊)。桿101貫通被層疊的線圈104內(nèi),并且被線圈容納箱102支撐為能夠沿著軸線方向移動。
[0049]圖3是表示本實施方式中的線圈座105所保持的線圈單元的立體圖。
[0050]如圖3所示,線圈104是將銅線卷繞成螺旋狀而構(gòu)成,被保持在線圈座105中。以桿101的磁鐵103被排列的方向為中心,沿著桿101的外周卷繞銅線而構(gòu)成多個線圈104。各線圈104排列在與排列磁鐵103的方向相同的方向上。
[0051]需要使相鄰的線圈104絕緣,因此在線圈104彼此之間夾有環(huán)狀樹脂質(zhì)墊片105a。在線圈座105上設(shè)有打印基板106。線圈104的繞組的端部104a與打印基板106連接。
[0052]在本實施方式中,通過插入成形(4 >寸一卜成形),使線圈容納箱102與線圈104 一體地成形。具體而言,將線圈104及線圈座105設(shè)置于金屬制模具中,向金屬制模具內(nèi)注入熔化的樹脂或特殊陶瓷來使線圈容納箱102成形。
[0053]如圖2所示,在線圈容納箱102中為了提高線圈104的散熱性而形成多個扇片102a。
[0054]也可以在鋁制的線圈容納箱102內(nèi)容納線圈座105所保持的線圈104,用粘接劑填埋線圈104與線圈容納箱102之間的縫隙,將線圈104及線圈座105固定于線圈容納箱102。[0055]圖4是表示本實施方式中的線性電動機10的磁鐵103與線圈104的位置關(guān)系的圖。
[0056]在桿101內(nèi)的中空空間內(nèi),將圓柱狀的多個磁鐵103 (扇形磁鐵)排列成彼此的同極相對置。線圈104有3個,成為由U.V.W相構(gòu)成的一組三相線圈。組合多個一組三相線圈,構(gòu)成線圈單元。若在分為U *V*W相這三相的多個線圈104中流過每隔120°而相位不同的三相電流,則產(chǎn)生沿著線圈104的軸線方向移動的移動磁場。
[0057]桿101通過作為驅(qū)動用磁鐵的各磁鐵103產(chǎn)生的磁場與移動磁場的作用而獲得推力,與移動磁場的速度同步地相對于線圈104進(jìn)行相對的直線運動。
[0058]如圖2所示,在作為磁性傳感器容納箱的末端箱109的一方安裝用于檢測桿101的位置的磁性傳感器112。從桿101隔開規(guī)定的縫隙而配置磁性傳感器112。磁性傳感器112檢測因桿101的直線運動引起的、桿101內(nèi)的各磁鐵103產(chǎn)生的磁場方向(磁向量方向)的變化。
[0059]如圖5所示,磁性傳感器112具有Si或玻璃基板121、和在其上形成的由以N1、Fe等強磁性金屬為主成分的合金(強磁性薄膜金屬)形成的磁電阻元件122。
[0060]磁性傳感器112由于在特定的磁場方向下改變電阻值,因此被稱作AMR(Anisotropic-Magnetro-Resistance)傳感器(各向異性磁電阻元件)(參考文獻(xiàn):“垂直夕^ MR七 > 寸技術(shù)資料”、[online]、2005年10月I日、浜松光電株式會社、“2011年11月7日検索,,、yI 父夕一木外〈URL ;http://www.hkd.c0.jp/technique/img/amr-notel.pdf?。
[0061]圖6是表不AMR傳感器中的磁場的方向與電阻值的關(guān)系的圖表。
[0062]磁電阻元件122中流過電流,施加電阻變化量飽和的磁場強度,將該磁場(H)的方向相對于電流方向Y而賦予角度變化Θ。此時,如圖6所示,電阻變化量(AR)在電流方向與磁場的方向垂直(Θ =90°,270° )時變最大,在電流方向與磁場的方向平行(Θ =0° ,180° )時變最小。電阻值R根據(jù)電流方向與磁場方向的角度分量而按照如下式(I)那樣發(fā)生變化。
[0063]若磁場強度在飽和靈敏度以上,則Λ R是常數(shù),變成電阻值R不易受磁場的強度的影響。
[0064]R = R0-ARsin2 Θ...(I)
[0065]RO:無磁場中的強磁性薄膜金屬的電阻值
[0066]AR:電阻變化量
[0067]Θ:表示磁場方向的角度
[0068]圖7是表示在磁場強度為飽和靈敏度以上的情況下也能檢測磁場的方向的磁性傳感器112的強磁性薄膜金屬的形狀例的圖。
[0069]如圖7所示,是形成在縱向上的強磁性薄膜金屬電阻線(Rl)和橫向的電阻線(R2)被串聯(lián)連接的形狀。
[0070]促進(jìn)相對于電阻線(Rl)最大的電阻變化的垂直方向的磁場相對于電阻線(R2)而變成最小的電阻變化。利用下式(2)、(3)來給出電阻值Rl和R2。
[0071]Rl = R0-ARsin2 Θ …⑵
[0072]R2 = RO- Δ Rcos2 Θ …⑶
[0073]圖8是表示磁性傳感器的等效電路(半橋式)的圖。用下式(4)給出該等效電路的輸出Vout。
[0074]Vout = Rl.Vcc/(R1+R2)…(4)
[0075]在式(4)中代入式⑵、(3)后進(jìn)行整理,則可得到下式(5-1)、(5-2)。
[0076]Vout = Vcc/2+α cos2 Θ …(5-1)
[0077]α = AR.Vcc/2(2R0_AR)…(5-2)
[0078]圖9是表示檢測磁場的方向的磁性傳感器的強磁性薄膜金屬的形狀例的圖。
[0079]如圖9所示,若形成強磁性薄膜金屬的形狀,則可使用兩個輸出Vout+和Vout-進(jìn)行中點電位的穩(wěn)定性的提高和放大。
[0080]說明桿101進(jìn)行直線運動時的磁場方向的變化和磁性傳感器112的輸出。
[0081]圖10是表示磁性傳感器112與桿101的位置關(guān)系的圖。
[0082]如圖10所示,將磁性傳感器112在施加飽和靈敏度以上的磁場強度的間隙I的位置處配置成磁場的方向變化對傳感器面有貢獻(xiàn)。
[0083]此時,在磁性傳感器112沿著桿101相對移動了位置A~E的距離λ的情況下,磁性傳感器112的輸出如下。
[0084]圖11是表不磁性傳感器112輸出的信號例的圖。
[0085]如圖11所示,在桿101直線移動了距離λ時,在傳感器面,磁場的方向旋轉(zhuǎn)一周。此時,電壓信號變成I周期的正弦波信號。更正確來說,根據(jù)式(5-1)表示的電壓Vout變成2周期量的正弦波信號。
[0086]但是,若相對于磁性傳感器112的電阻線的延伸方向以45°施加偏置磁場,則周期減半,桿101直線移動了 λ時獲得I周期的輸出波形。
[0087]如圖12Β所示,為了知道運動的方向,在一個基板上將兩組全橋式結(jié)構(gòu)的電阻線形成為使彼此傾斜45°即可。
[0088]如圖13所示,通過兩組全橋式電路得到的輸出VoutA和VoutB變成互相具有90°的相位差的余弦波信號及正弦波信號。
[0089]如圖12Α所示,在本實施方式中,磁性傳感器112在一個基板上形成為使兩組全橋式結(jié)構(gòu)的電阻線彼此傾斜了 45°。并且,該磁性傳感器112檢測桿101的磁場的方向的變化。因此,如圖14所示,假設(shè)磁性傳感器112的安裝位置從(I)偏離到(2),磁性傳感器112輸出的正弦波信號及余弦波信號(輸出VoutA及VoutB)中的變化很少。
[0090]圖15是表示根據(jù)磁性傳感器112的輸出VoutA和VoutB描繪的Lissajous圖形的圖。
[0091]由于磁性傳感器112的輸出的變化很少,因此圖15所示的圓的大小很難變化。因此,能夠正確地檢測磁向量24的方向Θ。即使沒有高精度地管理桿101與磁性傳感器112之間的間隙I,由于能夠 檢測桿101的正確的位置,因此很容易調(diào)整磁性傳感器112的安裝。不僅如此,還能夠使由軸套108引導(dǎo)的桿101有松動(力' 夕),并且也能夠允許桿101有稍微的彎曲。
[0092]圖16是表示安裝于末端箱109的磁性傳感器112的圖。
[0093]末端箱109中設(shè)有由用于容納磁性傳感器112的空間構(gòu)成的磁性傳感器容納部126。在磁性傳感器容納部126內(nèi)配置磁性傳感器112之后,用填充材料127填埋磁性傳感器112的周圍。由此,將磁性傳感器112固定于末端箱109。[0094]磁性傳感器112具有溫度特性,隨著溫度的變化而輸出有變化。為了降低從線圈104受到的熱的影響,末端箱109及填充材料127使用熱傳導(dǎo)率比線圈容納箱102低的材料。例如,線圈容納箱102使用環(huán)氧樹脂系的樹脂,末端箱109及填充材料127使用聚亞苯基硫醚(PPS)。
[0095]圖17是表示安裝于末端箱109的軸承、即軸套108的圖。
[0096]通過使末端箱109具有軸承功能,從而能夠防止桿101與磁性傳感器112之間的間隙變動。
[0097]圖18是表示本實施方式中的控制部20的結(jié)構(gòu)的示意框圖。
[0098]控制部20具備位置控制部201、開關(guān)部202、速度控制部203、開關(guān)部204、電流控制部205、電力變換器206、變流器(Current Transformer:CT) 207、速度計算部208、位置計算部209、速度切換位置決定部210、位置判定部211、結(jié)束信號生成部212和電角校正部213。
[0099]以下,說明將桿101上升最多時的加壓體11的位置設(shè)為成為加壓體11的位置的基準(zhǔn)的原點的情況。
[0100]位置控制部201基于從外部輸入的位置指令和位置計算部209計算出的表示桿101的位置的信息,計算出速度指令。此外,位置控制部201預(yù)先存儲第I速度?第4速度(FLisro?FL4SPD),輸出基于第I速度?第4速度的4個速度指令(第I速度指令?第4速度指令)。
[0101]第I速度指令是如下的指令:表示從桿101預(yù)先確定的原點開始安裝于桿101前端的加壓體11移動至工件33的附近(FL(Force Limit)模式開始位置)時的、桿101移動的速度。在第I速度指令下,作為第I速度(FLlSPD)而預(yù)先確定使桿101移動的速度的上限值。例如,將線性電動機10使桿101移動時的最大速度設(shè)為第I速度(FLlSPD)。
[0102]第2速度指令是表示加壓體11從工件33的附近移動至與工件33接觸為止時的、桿101移動的速度的指令。在第2速度指令下,作為第2速度(FL2SPD)而預(yù)先確定使桿101移動的速度。第2速度(FL2SPD)是比第I速度(FLlSPD)慢的速度,被設(shè)定為加壓體11與工件33接觸時對工件33施加一定以下的壓力(負(fù)荷)的速度。
[0103]第3速度指令是如下的指令:使加壓體11與工件33抵接而在基板31上安裝工件33后,使桿101及加壓體11在遠(yuǎn)離工件33的方向上移動時的速度。在第3速度指令下,作為第3速度(FL3PSD)而預(yù)先確定使桿101移動的速度。第3速度指令是使桿101及加壓體11朝向原點移動時使用的指令。
[0104]第4速度指令是表示使加壓體11與工件33抵接而在基板31上安裝工件33之后使桿101朝向原點移動時的速度的指令。在第4速度指令下,作為第4速度(FL4SPD)而預(yù)先確定使桿101移動的速度的上限值。此外,第4速度(FL4SPD)被設(shè)定成比第3速度(FL3SPD)快的速度。例如,與第I速度(FLlSPD)相同,將第4速度(FL4SPD)設(shè)為線性電動機10使桿101移動時的最大速度。
[0105]開關(guān)部202基于位置判定部211的控制,選擇位置控制部201輸出的4個速度指令中的任一個。
[0106]向速度控制部203輸入開關(guān)部202選擇出的速度指令、和速度計算部208計算出的表示桿101的速度的速度信息。速度控制部203基于速度指令所表示的速度、和速度信息所表示的速度之間的偏差,計算出用于將桿101移動的速度設(shè)為速度指令所表示的速度的電流值。
[0107]此外,速度控制部203輸出計算出的電流值作為非限制電流指令,并且輸出將預(yù)先確定的電流限制值(FL2I)設(shè)為上限值的電流指令、即限制電流指令。
[0108]在計算出的電流值為電流限制值(FL2I)以下的情況下,非限制電流指令和限制電流指令表示相同的電流值。另一方面,在計算出的電流值大于電流限制值(FL2I)的情況下,非限制電流指令表示計算出的電流值,限制電流指令表示電流限制值(FL2I)?;诰€性電動機10的推力、和將工件33安裝于基板31時按壓工件33的力而預(yù)先確定電流限制值(FL2I)。
[0109]開關(guān)部204基于位置判定部211的控制,選擇速度控制部203輸出的限制電流指令及非限制電流指令中的任一方。
[0110]電流控制部205基于開關(guān)部204選擇出的電流指令、和變流器207測量出的流過線性電動機10的電流值,計算出減小選擇出的電流指令與測量出的電流值之間的偏差的電壓指令。
[0111]電力變換器206基于從電角校正部213輸入的電角和電流控制部205計算出的電壓指令,向線性電動機10的U、V、W相的各線圈104施加電壓。
[0112]變流器207被安裝于連接電力變換器206和線性電動機10的電力線上。此外,變流器207測量流過該電力線的電流值。此外,變流器207輸出表示在電流控制部205、速度切換位置決定部210和結(jié)束信號生成部212中測量到的電流值的信號。
[0113]速度計算部208基于從磁性傳感器112輸出的正弦波信號及余弦波信號(輸出VoutA及VoutB)的變化量,計算出桿101的移動速度。
[0114]位置計算部209基于從磁性傳感器112輸出的正弦波信號及余弦波信號(輸出VoutA及VoutB)的變化量,計算出從桿101的原點開始的移動量。位置計算部209向位置控制部201、速度切換位置決定部210及位置判定部211輸出表示桿101的位置的位置信
肩、O
[0115]速度切換位置決定部210向位置判定部211輸出表示FL模式開始位置的信號。FL模式開始位置是桿101及加壓體11朝向工件33及基板31移動時將速度指令從第I速度指令切換為第2速度指令的位置。
[0116]此外,速度切換位置決定部210向位置判定部211輸出表示速度切換位置(FL3P0S)的信號。速度切換位置是將工件33按向基板31后使桿101朝向原點移動時將速度指令從第3速度指令切換為第4速度指令的位置。
[0117]此外,速度切換位置決定部210在最初進(jìn)行按壓工件33的處理時,向位置判定部211輸出預(yù)先存儲的初始切換位置(FL2P0SSUB),作為FL模式開始位置。速度切換位置決定部210基于最初按壓了工件33時的桿101移動的速度及位置以及流過線性電動機10的電流,更新FL模式開始位置,以縮短按壓工件33來將工件33安裝于基板31的工序所需的時間。
[0118]然后,速度切換位置決定部210向位置判定部211輸出更新后的FL模式開始位置。初始切換位置是根據(jù)工件33的高度而預(yù)先確定的位置,是為了使加壓體11與工件33接觸時不向工件33施加不需要的沖擊而加壓體11 (線性電動機10的桿101)開始減速的位置。速度切換位置(FL3P0S)預(yù)先設(shè)定例如與初始切換位置(FL2P0SSUB)相同的位置。
[0119]作為移動控制部的位置判定部211基于從外部輸入的位置指令及動作開始信號、以及位置計算部209輸出的位置信息,進(jìn)行使開關(guān)部202從位置控制部201輸出的4個速度指令中選擇任一個的控制。此外,位置判定部211基于位置指令、動作開始信號以及位置信息,進(jìn)行使開關(guān)部204選擇速度控制部203輸出的2個電流指令中的任一方的控制。
[0120]結(jié)束信號生成部212在加壓體11對工件33進(jìn)行加壓時,若變流器207測量出的電流值到達(dá)預(yù)先確定的電流限制值(FL2I),則向外部輸出動作結(jié)束信號(U02)。
[0121]電角校正部213根據(jù)磁性傳感器112輸出的正弦波信號及余弦波信號,計算出電角。此外,電角校正部213根據(jù)位置判定部211的控制,向電力變換器206輸出計算出的電角或?qū)τ嬎愠龅碾娊沁M(jìn)行了修正的電角中的任一方。
[0122]說明工作裝置I最初按壓工件33時的動作。
[0123]圖19是 表示本實施方式中的工作裝置I最初按壓工件33時的動作的流程圖。將桿101靠近工件33及基板31的方向設(shè)為CW方向,將桿101遠(yuǎn)離工件33及基板31的方向設(shè)為CCW方向。
[0124]若從外部輸入基于工件33的位置的位置指令,則控制部20開始線性電動機10的驅(qū)動,進(jìn)行使加壓體11向原點移動的原點恢復(fù)(步驟S101)。
[0125]若原點恢復(fù)結(jié)束,則位置判定部211判定是否從外部有效化了動作結(jié)束信號(U12)(步驟S102),待機至動作開始信號有效為止(步驟S102:否)。
[0126]在步驟S102中,若動作開始信號有效(步驟SlOl:是),則位置判定部211使開關(guān)部202選擇第I速度指令,并且使開關(guān)部204選擇非限制電流指令(步驟S103)。然后,位置判定部211使線性電動機10的桿101朝向工件33 (沿著CW方向)移動(步驟S104)。
[0127]位置判定部211判定加壓體11的位置是否到達(dá)了初始切換位置(FL2P0SSUB)(步驟S105),直到加壓體11到達(dá)初始切換位置(FL2P0SSUB)為止使用第I速度指令來驅(qū)動線性電動機10(步驟S105:否)。
[0128]在步驟S105中,若加壓體11到達(dá)初始切換位置(FL2P0SSUB)(步驟S105:是),則位置判定部211使開關(guān)部202選擇第2速度指令,并且使開關(guān)部204選擇限制電流指令(步驟S106)。然后,位置判定部211減小桿101的移動速度。
[0129]速度切換位置決定部210選擇第2速度指令之后,判定桿101的移動速度是否在第2速度(FL2SPD)以下(步驟S107),直到桿101的移動速度變成第2速度(FL2SPD)以下為止反復(fù)進(jìn)行判定(步驟S107:否)。
[0130]在步驟S107中,若桿101的移動速度變成第2速度以下(步驟S107:是),則速度切換位置決定部210計算出當(dāng)前的加壓體11的位置與初始切換位置(FL2P0SSUB)之間的差分(FL2P0SMAIN1),存儲計算出的差分(FL2P0SMAIN1)(步驟S108)。
[0131]電角校正部213計算出線性電動機10的“推力限制值”與線性電動機10的最大推力之比X(=“推力限制值”/ “最大推力(步驟S109)。
[0132]推力限制值對應(yīng)于可以對工件33及基板31施加的壓力(負(fù)荷)的最大值。
[0133]電角校正部213利用下式(6)來計算出與在步驟S109中計算出的推力之比X相對應(yīng)的相位角度Y (步驟Si 10)。
[0134]Y = cos-1 00 …(6)[0135]在式(6)中,“cos-1”是反余弦函數(shù)。
[0136]電角校正部213代替根據(jù)磁性傳感器112輸出的正弦波信號及余弦波信號而計算出的電角,向電力變換器206輸出對電角相加相位角度Y來進(jìn)行了校正的校正電角(步驟Sm)。
[0137]然后,在電角校正部213輸出校正電角的期間內(nèi),電力變換器206對U、V、W相的線圈104施加相對于桿101的磁極位置而超前了相位角度Y的相位的電壓。
[0138]使用了相位角度Y的校正也可以通過對電角減去相位角度Y來進(jìn)行。此時,電力變換器206對U、V、W相的線圈104施加相對于桿101的磁極位置滯后了相位角度Y的相位的電壓。
[0139]速度切換位置決定部210判定變流器207測量出的電流值是否在電流限制值(FL2I)以上(步驟SI 12),待機至測量出的電流值到達(dá)電流限制值(FL2I)為止(步驟SI 12:否)。
[0140]在步驟S112中,速度切換位置決定部210若判定為變流器207測量出的電流值到達(dá)了電流限制值(FL2I)且測量出的電流值在電流限制值(FL2I)以上(步驟S112:是),則將從當(dāng)前的加壓體11的位置減去在步驟S108中計算出的差分(FL2P0SMAIN1)的位置設(shè)為新的FL模式開始位置(FL2P0SMAIN2)來進(jìn)行存儲(步驟SI 13)。此時,結(jié)束信號生成部212使動作結(jié)束信號(U02)有效后輸出給外部(步驟S114)。
[0141]在步驟S114中,在計算出新的FL模式開始位置(FL2P0SMAIN2)時,也可以以規(guī)定的距離Ad為尺度進(jìn)行設(shè)定。具體而言,可以將從當(dāng)前的加壓體11的位置減去了差分(FL2P0SMAIN1)和距離Λ d的位置設(shè)為新的FL模式開始位置(FL2P0SMAIN2)。
[0142]位置判定部211判定從外部輸入的動作開始信號是否為無效(步驟S115),待機至動作開始信號無效為止(步驟S115:否)。
[0143]在步驟SI 15中,若動作開始信號無效(步驟S115:是),則位置控制部201根據(jù)以原點作為移動目的地的位置指令來計算出速度指令。電角校正部213代替校正電角而向電力變換器206輸出根據(jù)磁性傳感器112輸出的正弦波信號及余弦波信號計算出的電角(步驟SI 16)。即,結(jié)束使用了校正電角的線性電動機10的驅(qū)動。
[0144]位置判定部211使開關(guān)部202選擇第3速度指令,并且使開關(guān)部204選擇限制電流指令(步驟SI 17)。并且,位置判定部211使桿101朝向原點(沿著CCW方向)移動(步驟 SI18)。
[0145]位置判定部211判定加壓體11是否到達(dá)了速度切換位置(FL3P0S)(步驟S119),待機至加壓體11到達(dá)速度切換位置(FL3P0S)為止(步驟SI 19:否)。
[0146]在步驟S119中,若加壓體11到達(dá)速度切換位置(FL3P0S)(步驟S119:是),則位置判定部211使開關(guān)部202選擇第4速度指令(步驟S120)。
[0147]位置判定部211判定加壓體11是否到達(dá)了原點(步驟S121),待機至加壓體11到達(dá)原點(步驟S121:否)。
[0148]在步驟S121中,若加壓體11到達(dá)了原點,則位置判定部211向結(jié)束信號生成部212輸出表示加壓體11已到達(dá)原點的信號,結(jié)束信號生成部212使動作結(jié)束信號無效(步驟S122)。由此,結(jié)束最初向基板31按壓工件33的動作。
[0149]圖20是表示使用本實施方式中的工作裝置I更新的FL模式開始位置向基板31按壓工件33的動作的流程圖。
[0150]若從外部輸入基于安裝工件33的基板31的位置或者工件33的位置的位置指令,則控制部20開始線性電動機10的驅(qū)動,進(jìn)行使加壓體11恢復(fù)到原點的原點恢復(fù)(步驟S201)。
[0151]若原點恢復(fù)結(jié)束,則位置判定部211判定是否從外部有效化了動作開始信號(UI2)(步驟S202),待機至動作開始信號有效為止(步驟S202:否)。
[0152]在步驟S202中,若動作開始信號有效(步驟S202:是),則位置判定部211使開關(guān)部202選擇第I速度指令,并且使開關(guān)部204選擇非限制電流指令(步驟S203)。并且,位置判定部211使線性電動機10的桿101朝向工件33 (沿著CW方向)移動(步驟S204)。
[0153]位置判定部211判定加壓體11的位置是否到達(dá)了 FL模式開始位置(FL2P0SMAIN2)(步驟S205),直到加壓體11到達(dá)FL模式開始位置(FL2P0SMAIN2)為止使用第I速度指令來驅(qū)動線性電動機10 (步驟S205:否)。
[0154]在步驟S205中,若加壓體11到達(dá)FL模式開始位置(FL2P0SMAIN2)(步驟S205:是),則位置判定部211使開關(guān)部202選擇第2速度指令,并且使開關(guān)部204選擇限制電流指令(步驟S206)。并且,位置判定部211使桿101的移動速度減小。
[0155]若桿的移動速度變?yōu)榈?速度以下,則電角校正部213代替根據(jù)磁性傳感器112輸出的正弦波信號及余弦波信號計算出的電角,向電力變換器206輸出在電角上相加相位角度Y而進(jìn)行了校正的校正電角(步驟S207)。
[0156]位置判定部211判定變流器207測量出的電流值是否在電流限制值(FL2I)以上(步驟S208),待機至測量出的電流值到達(dá)電流限制值(FL2I)為止(步驟S208:否)。
[0157]在步驟S208中,若位置判定部211判定為電流值到達(dá)了電流限制值(FL2I)且測量出的電流值在電流限制值(FL2I)以上(步驟S208:是),則向結(jié)束信號生成部212輸出表示電流值到達(dá)了電流限制值(FL2I)的信號。結(jié)束信號生成部212使動作結(jié)束信號(U02)有效化后輸出給外部(步驟S209)。
[0158]位置判定部211判定從外部輸入的動作結(jié)束信號是否無效(步驟S210),待機至動作開始信號無效為止(步驟S210:否)。
[0159]在步驟S210中,若動作開始信號無效(步驟S210:是),則位置控制部201根據(jù)以原點為移動目的地的位置指令,計算出速度指令。電角校正部213代替校正電角,向電力變換器206輸出根據(jù)磁性傳感器112輸出的正弦波信號及余弦波信號計算出的電角(步驟S211)。即,結(jié)束使用了校正電角的線性電動機10的驅(qū)動。
[0160]位置判定部211使開關(guān)部202選擇第3速度指令,并且使開關(guān)部204選擇限制電流指令(步驟S212)。并且,位置判定部211使桿101朝向原點(沿著CCW方向)移動(步驟 S213)。
[0161]位置判定部211判定加壓體11是否到達(dá)了速度切換位置(FL3P0S)(步驟S214),待機至加壓體11到達(dá)速度切換位置(FL3P0S)為止(步驟S214:否)。
[0162]在步驟S214中,若加壓體11到達(dá)速度切換位置(FL3P0S)(步驟S214:是),則位置判定部211使開關(guān)部202選擇第4速度指令(步驟S215)。
[0163]位置判定部211判定加壓體11是否到達(dá)了原點(步驟S216),待機至加壓體11到達(dá)原點為止(步驟S216:否)。[0164]在步驟S216中,若加壓體11到達(dá)原點,則位置判定部211向結(jié)束信號生成部212輸出表示加壓體11到達(dá)了原點的信號,結(jié)束信號生成部212使動作結(jié)束信號(U02)無效(步驟S217)。由此,結(jié)束向基板31按壓工件33的動作。
[0165]圖21是表示圖20的步驟S202到步驟S209的動作中的速度、電流及動作結(jié)束信號的變化的波形圖。在圖21中,縱軸表示加壓體11的位置。
[0166]若動作開始信號有效,則控制部20使加壓體11以第I速度(FLlSPD)朝向工件33移動。若加壓體11到達(dá)FL模式開始位置(FL2P0SMAIN2),則控制部20使加壓體11從第I速度(FLlSPD)減速到第2速度(FL2SPD)。
[0167]控制部20使加壓體11以第2速度(FL2SPD)朝向工件33移動,向基板31按壓工件33。此時,若向工件33按壓加壓體11的力大于與電流限制值(FL2I)對應(yīng)的力,則控制部20使動作結(jié)束信號有效。
[0168]圖22是表示圖20的步驟S212到步驟S217的動作中的速度、電流及動作結(jié)束信號的變化的波形圖。在圖22中,縱軸表示加壓體11的位置。
[0169]控制部20向工件33按壓加壓體11之后,使加壓體11以第3速度(FL3SPD)朝向原點移動并使其上升。若加壓體11到達(dá)速度切換位置,則控制部20使加壓體11以比第3速度(FL3SPD)快的第4速度(FL4SPD)朝向原點移動。
[0170]控制部20使線性電動機10的桿101的移動速度減小,以使在原點處加壓體11的速度變?yōu)榱?,若加壓體11到達(dá)原點,則使動作結(jié)束信號無效。
[0171]如上所述,工作裝置I在開始線性電動機10的驅(qū)動到加壓體11到達(dá)FL模式開始位置(FL2P0SMAIN2)為止的區(qū)間,組合位置控制、速度控制及電流控制來控制線性電動機
10。此外,工作裝置I在FL模式開始位置(FL2P0SMAIN2)到加壓體11與工件33接觸為止的區(qū)間,組合速度控制及電流控制來控制線性電動機10。此外,工作裝置I在加壓體11與工件33接觸之后通過電流控制來控制線性電動機10。
[0172]S卩,工作裝置I根據(jù)加壓體11的位置來切換控制。
[0173]工作裝置I通過與加壓體11的位置相應(yīng)的控制,在加壓體11與工件33接觸之前,使其減速至比第I速度慢的第2速度,從而能夠在使工件33免受不需要的沖擊的情況下,向工件33按壓加壓體11。也就是說,工作裝置I能夠提高對施加到工件33的負(fù)荷(壓力)進(jìn)行控制的精度。
[0174]此外,工作裝置I使加壓體11以第2速度移動,直到流過線性電動機10的電流值變?yōu)殡娏飨拗浦狄陨蠟橹?。在電流值變?yōu)殡娏飨拗浦狄陨现?,例如,停止線性電動機10的驅(qū)動,或者減小流過線性電動機10的電流值,或者使可動元件朝向遠(yuǎn)離工件33的方向移動,從而能夠確保不會向工件33施加所需以上的負(fù)荷。也就是說,工作裝置I能夠提高對施加到工件33的負(fù)荷進(jìn)行控制的精度。
[0175]由此,工作裝置I無需測量對工件33的負(fù)荷就能夠提高對工件33的按壓控制的精度。
[0176]此外,工作裝置I在最初按壓工件33時,檢測從第I速度減速至第2速度時所需的距離(差分(FL2P0SMAIN1)),根據(jù)加壓體11與工件33接觸的位置和差分(FL2P0SMAIN1)來計算出新的FL模式開始位置(FL2P0SMAIN2)。此外,工作裝置I使用最初按壓工件33時計算出的FL模式開始位置(FL2P0SMAIN2),進(jìn)行向基板31按壓工件33的動作。[0177]即,工作裝置I基于最初按壓工件33時檢測到的工件33的位置、和從第I速度減速至第2速度時所需的距離,計算出FL模式開始位置,使用計算出的FL模式開始位置來進(jìn)行工件33的按壓。
[0178]由此,工作裝置I計算出與工件33的高度相應(yīng)的FL模式開始位置,進(jìn)行使用了計算出的FL模式開始位置的控制。由此,工作裝置I能夠提高按壓工件33的精度。
[0179]此外,工作裝置I使用線性電動機10作為驅(qū)動裝置,從而能夠直接向工件33施加賦予給桿101(可動元件)的推力。因此,與具有改變推力的方向的機械結(jié)構(gòu)的裝置相比,工作裝置I無需浪費機械結(jié)構(gòu)中的推力等就能夠向工件33施加負(fù)荷(壓力)。因此,工作裝置I能夠提高控制推力的精度。
[0180]此外,工作裝置I計算出線性電動機10的推力限制值與線性電動機10的最大推力之比X,使用與計算出的比X相應(yīng)的相位角度Y來校正電角。通過校正電角,相對于u、v、W相的線圈104與層疊在桿101內(nèi)的磁鐵103之間的位置關(guān)系、即磁極位置,錯開能夠產(chǎn)生最大推力的電角,從而能夠?qū)⒈碛^推力常數(shù)變更得較小。
[0181]線性電動機10產(chǎn)生的推力(扭矩)是推力常數(shù)N0[N/Arms]乘以流過線性電動機10的電流i [Arms]而得到的值“NOXi ”。線性電動機10中的推力的分辨率與電力變換器206或變流器207中的電流分辨率、推力常數(shù)NO成比例。推力常數(shù)NO是使流過線圈104的電流與磁鐵103的磁通之間的相位關(guān)系一致時的值。通常,在驅(qū)動線性電動機10的情況下,控制部20以流過線圈104的電流與磁鐵103的磁通之間的相位關(guān)系一致的方式使電流流動。若相位偏離Θ,則表觀推力常數(shù)N Θ會減小,可用下式(7)表示推力常數(shù)N Θ。 [0182]N Θ = NOXcos Θ …(7)
[0183]圖23是表不電角的相位偏差與線性電動機10產(chǎn)生的推力之間的關(guān)系的圖表。
[0184]在圖23中,縱軸表示推力,橫軸表示相位偏離量(角度)。例如,若相位偏離60度(Θ = 60度),則表觀推力常數(shù)ΝΘ變成推力常數(shù)NO的一半。此外,若相位偏離90度(Θ=90度),則表觀推力常數(shù)ΝΘ為O。
[0185]在工作裝置I中,加壓體11到達(dá)FL模式開始位置(FL2P0SMAIN2)之后,使用根據(jù)相位角度Y校正了電角的校正電角來接通線性電動機10,從而減小表觀推力常數(shù)ΝΘ。由此,能夠減小工作裝置I中的推力的分辨率,能夠提高控制推力的精度。此外,能夠抑制因計算電壓指令時的舍入誤差或量子化誤差而產(chǎn)生的推力的誤差或偏差,能夠高精度地進(jìn)行推力的控制。
[0186]此外,工作裝置I中,若可動元件移動的速度在第2速度以下,則電角校正部213校正電角。由此,工作裝置I在可動元件到達(dá)FL模式開始位置之后,快速地使可動元件的移動速度減速至第2速度,若到達(dá)第2速度,則能夠提高推力的分辨率來高精度地進(jìn)行推力的控制。
[0187](變形例)
[0188]在進(jìn)行如上述實施方式中所說明的按壓控制的情況下,期望開始按壓后瞬間到達(dá)規(guī)定的按壓力。為了縮短按壓力的響應(yīng)時間,需要使電流指令的響應(yīng)很快。但是,實際上,因控制系統(tǒng)的響應(yīng)而會產(chǎn)生延遲。
[0189]在控制部20中,有從電流控制部205經(jīng)由變流器207而返回電流控制部205的控制環(huán)、從速度控制部203經(jīng)由磁性傳感器112而返回速度控制部203的控制環(huán)、和從位置控制部201經(jīng)由磁性傳感器112而返回位置控制部201的控制環(huán)。以電流控制部205為起點的控制環(huán)和以速度控制部203為起點的控制環(huán)會影響按壓力的響應(yīng)時間。開始按壓時位置沒有變化,因此幾乎沒有以位置控制部201為起點的控制環(huán)的影響。
[0190]在以電流控制部205為起點的控制環(huán)中,由于環(huán)較小,因此大多情況下可足夠快速地控制,電流的指令值與測量到的值幾乎沒有差別。因此,以速度控制部203為起點的控制環(huán)對按壓力的響應(yīng)時間(按壓的響應(yīng)性能)帶來較大的影響。因此,考慮到增大在速度控制部203中計算電流指令時所使用的控制增益(比例增益或積分增益等)。但是,由于包括線性電動機10在內(nèi)的工作裝置I的設(shè)備的固有振動頻率,控制增益的大小會被限制。因此,為了使線性電動機10進(jìn)行穩(wěn)定的動作,因此不能將控制增益設(shè)為一定以上的值。
[0191]關(guān)注用加壓體11按壓工件33的情況。由于加壓體11與工件33接觸,因此包括線性電動機10在內(nèi)的工作裝置I的設(shè)備的固有振動頻率會上升。因此,進(jìn)行按壓時,與使加壓體11及桿101移動時相比,能夠增大控制增益。因此,在使加壓體11及桿101移動的情況和使用加壓體11來按壓工件33的情況中切換速度控制部203的控制增益。由此,能夠縮短按壓力的響應(yīng)時間來進(jìn)行基于期望的按壓力的按壓。
[0192]以下,說明在圖20所示的工作裝置I的動作中應(yīng)用了速度控制部203中的控制增益的切換的動作。說明在速度控制部203預(yù)先存儲移動用的控制增益和比移動用的控制增益大的值的按壓用控制增益作為2個控制增益的情況。
[0193]圖24是表示本實施方式中的工作裝置I向基板31按壓工件33的動作的變形例的流程圖。
[0194]圖24所示的流程圖與圖20所示的流程圖相比在以下2點有不同。即,速度控制部203將控制增益從移動用的控制增益切換到按壓用的控制增益的處理(步驟S206a)被加在步驟S206與步驟S207之間、以及速度控制部203將控制增益從按壓用的控制增益切換到移動用的控制增益的處理(步驟S210a)被加在步驟S210與步驟S211之間。
[0195]其它步驟(步驟S201到步驟S217)的處理分別與圖20的流程圖相同,因此省略說明。
[0196]速度控制部203基于位置判定部211的判定結(jié)果,進(jìn)行步驟S206a及步驟S210a的處理。
[0197]在圖24中,示出了在步驟S206與步驟S207之間進(jìn)行將控制增益從移動用控制增益向按壓用控制增益的切換的情況,但是并不限于此。只要在加壓體11的位置到達(dá)FL模式開始位置之后(步驟S205后)加壓體11與工件33接觸為止的期間,從移動用控制增益切換到按壓用控制增益即可。
[0198]此外,將控制增益從按壓用控制增益向移動用控制增益的切換也只要在以第3速度(FL3SPD)朝向原點(朝向CCW方向)開始移動前(比步驟S213靠前)即可。此外,速度控制部203也可以在開始了第I速度到第2速度的減速的時刻切換控制增益。
[0199]如上所述,通過切換速度控制部203的控制增益,在使加壓體11及桿101朝向工件33移動時、以及使加壓體11及桿101朝向原點移動時,在不受設(shè)備的固有振動頻率的限制的情況下確定控制增益(按壓用控制增益)。因此,能夠改善按壓力的響應(yīng)性,能夠縮短加壓體11與工件33接觸后以期望的按壓力加壓體11按壓工件33為止的時間。
[0200]也可以在圖19所示的工作裝置I的動作中如圖24所示那樣應(yīng)用速度控制部203中的控制增益的切換。
[0201] 在上述的實施方式及其變形例中,說明了控制部20控制桿式線性電動機10的情況,但是并不限于此??刂撇?0也可以控制平板型線性電動機或旋轉(zhuǎn)電機。在控制部20控制旋轉(zhuǎn)電動機的情況下,也可以使用滾珠螺桿等來將旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動。
[0202]也可以事先進(jìn)行圖19中的步驟S109及步驟SllO的處理,在電角校正部213中預(yù)先存儲相位角度Y。
[0203]在上述的實施方式中,說明了利用在線性電動機10的桿101的前端安裝的加壓體11對工件33加壓的情況,但是也可以在桿101的前端對工件33加壓。
[0204]上述的控制部20也可以在內(nèi)部具有計算機系統(tǒng)。此時,上述的位置控制部201、開關(guān)部202、速度控制部203、開關(guān)部204、電流控制部205、速度計算部208、位置計算部209、速度切換位置決定部210、位置判定部211、結(jié)束信號生成部212及電角校正部213進(jìn)行的處理的過程以程序的形式被存儲在計算機可讀取的記錄介質(zhì)中。并且,通過計算機讀出該程序并執(zhí)行該程序,從而進(jìn)行各功能部的處理。
[0205]計算機可讀取的記錄介質(zhì)是指磁盤、光磁盤、⑶-ROM、DVD-ROM、半導(dǎo)體存儲器等。也可以通過通信線路向計算機發(fā)送該計算機程序,接收到該計算機程序的計算機執(zhí)行相應(yīng)程序。
[0206]符號說明
[0207]I...工作裝置(線性電動機裝置)、10...線性電動機、20...控制部、33...工件(加壓對象物)、101…桿(可動元件)、210…速度切換位置決定部、211…位置判定部(移動控制部)、213…電角校正部。
【權(quán)利要求】
1.一種線性電動機裝置,具備:線性電動機;和使該線性電動機的可動元件移動來對加壓對象物施加壓力的控制部,其中, 所述控制部, 基于位置控制使所述可動元件以預(yù)先確定的第I速度朝向所述加壓對象物移動之后, 在所述可動元件對所述加壓對象物開始施加壓力時,進(jìn)行使所述可動元件減速至比所述第I速度慢且施加到所述加壓對象物的壓力變?yōu)橐?guī)定的壓力以下的第2速度來移動的控制, 使所述可動元件以所述第2速度移動直到在所述線性電動機中流動的電流變?yōu)轭A(yù)先確定的電流限制值以上為止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性電動機裝置,其中, 所述控制部具備: 速度切換位置決定部,基于所述可動元件移動的速度從所述第I速度減速至所述第2速度時所需的距離、和對所述加壓對象物開始加壓的位置,計算出減速開始位置,該減速開始位置為使所述可動元件移動的速度從所述第I速度開始減速至所述第2速度的位置;和 移動控制部,在使所述可動元件從規(guī)定的位置朝向所述加壓對象物移動時,使所述線性電動機的可動元件以所述第I速度移動,若所述可動元件到達(dá)所述減速開始位置,則使所述可動元件以所述第2速度移動直到在所述線性電動機中流動的電流變?yōu)樗鲭娏飨拗浦狄陨蠟橹埂?br>
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線性電動機裝置,其中, 所述控制部還具備電角校正部,該電角校正部基于施加到所述加壓對象物的負(fù)荷與所述線性電動機的最大推力之比,校正與所述可動元件的磁極位置對應(yīng)的電角, 基于所述電角校正部校正后的電角來使所述可動元件移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線性電動機裝置,其中, 所述電角校正部在所述可動元件移動的速度變?yōu)樗龅?速度以下時校正電角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的線性電動機裝置,其中, 所述控制部在開始從所述第I速度到所述第2速度的減速之后,將控制增益切換到值比使所述可動元件以所述第I速度移動時所使用的控制增益大的控制增益。
6.一種線性電動機裝置的控制方法,該線性電動機裝置具備:線性電動機;和使該線性電動機的可動元件移動來對加壓對象物施加壓力的控制部,該線性電動機裝置的控制方法具有如下的步驟: 基于位置控制,使所述可動元件以預(yù)先確定的第I速度朝向所述加壓對象物移動之后, 在所述可動元件對所述加壓對象物開始施加壓力時,進(jìn)行使所述可動元件減速至比所述第I速度慢且施加到所述加壓對象物的壓力變?yōu)橐?guī)定的壓力以下的第2速度來移動的控制, 使所述可動元件以所述第2速度移動直到在所述線性電動機中流動的電流變?yōu)轭A(yù)先確定的電流限制值以上為止。
【文檔編號】H02P25/06GK103959640SQ201280059857
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月7日
【發(fā)明者】山中修平, 野村祐樹 申請人:Thk株式會社