[發明專利]移動體系統和移動體的初期位置的決定方法

有效

• 申請號: 201010253288.5
• 申請日: 2010-08-12
• 公開（公告）號: CN102001340A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 久保秀樹
• 申請（專利權）人: 村田機械株式會社
• 主分類號: B61B13/00
• 分類號: B61B13/00;H02K11/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐冰冰;黃劍鋒

技術領域

本發明涉及使用地上一次、機載二次的直線電動機(linear?motor)的移動體系統，特別是涉及在系統的起動時等測量移動體的初期位置的情況。

背景技術

專利文獻1(JP2007-82307A)公開了如下的技術：對于堆垛起重機等移動體，將直線電動機的可動元件設置于堆垛起重機上，將直線電動機的定子設置在地上，利用線性傳感器(linear?sensor)檢測移動體的位置，從而對直線電動機進行控制。進而，離散地配置多個定子，并且線性傳感器也離散地配置有多個，利用來自檢測可動元件的線性傳感器的信號求出移動體的位置。

此處，可動元件一般情況下由多個磁鐵構成，通過對磁鐵的數量進行計數求出線性傳感器檢測出第幾個磁鐵。為了能夠不用對磁鐵的數量進行計數就求出可動元件的位置，需要測量范圍比可動元件長的線性電動機，在成本方面是不利的。然而，在系統的最初的起動時、以及停電后的恢復時等，處于移動體的初期位置不明的狀態，因此需要對系統進行啟動。在測量范圍比可動元件的長度短的位置傳感器中，當進行啟動時無法根本地決定可動元件的位置。因此存在如下的需要：使用測量范圍比可動元件短的位置傳感器，并且當進行啟動時能夠根本地決定可動元件的位置。

發明內容

本發明的課題在于，使用測量范圍比可動元件的磁鐵列短的位置傳感器，來根本地決定可動元件的絕對位置。

本發明中的追加課題在于，能夠更可靠地決定可動元件的位置。

本發明中的另一個追加課題在于，提供一種用于決定可動元件的位置的具體方法。

本發明提供一種移動體系統，在移動體上設有直線電動機的可動元件，該可動元件包括磁鐵列，并且，在地面側設有所述直線電動機的定子和位置傳感器，所述直線電動機的定子包括多個線圈，所述位置傳感器用于檢測可動元件的位置，且測量范圍比可動元件的長度短，所述移動體系統的特征在于，

離散地配置有多個所述位置傳感器，

并且，在位置傳感器和位置傳感器之間，以能夠根據由所述定子與所述磁鐵列之間的相互作用引起的定子的線圈的電感變化判斷所述可動元件的大致位置的方式配置有多個所述定子，

還設有啟動單元，該啟動單元用于根據可動元件相對于定子的大致位置和位置傳感器的信號，求出供給電源時的移動體的初期位置。

當可動元件的磁鐵列與定子的線圈對置時，線圈的電感變化。例如，與可動元件對置的線圈的電感和不與可動元件對置的線圈的電感是不同的值。因此，在本發明中，能夠根據由定子與磁鐵列之間的相互作用引起的定子的線圈的電感的變化，判斷可動元件的大致位置，并利用位置傳感器決定精密的位置。因此，能夠使用測量范圍比可動元件的磁鐵列短的位置傳感器，根本地決定可動元件的絕對位置。另外，除了線圈的電感以外，還可利用位置傳感器和可動元件是否面對、或者附屬于定子的霍爾元件等是否與可動元件面對等輔助信息。

優選的是，使所述磁鐵列的長度比所述定子的排列間距長，由此，當磁鐵列的后端與后側的定子的后端的線圈對置時，磁鐵列的前端與前側的定子的后端的線圈對置。這樣，能夠減少磁鐵列僅與一個定子對置的狀態，能夠增加磁鐵列與左右一對定子面對的狀態。如果磁鐵列與多個定子面對，則能夠根據磁鐵列與左右任一個定子都以相同的程度面對，磁鐵列與一方的定子以較廣的范圍面對、而與另一方的定子以較窄的范圍面對等，更加可靠地判別磁鐵列的位置。

并且，優選的是，當供給電源時，通過對所述定子施加直流電流，所述啟動單元大致地將所述可動元件定位于多個位置中的一個位置，并且在定位之后，通過對所述定子施加交流電流來測量所述電感的變化。這樣，能夠通過對線圈施加直流電流將可動元件大致地定位于多個位置內的一個位置，并通過對線圈施加交流電流來決定可動元件位于哪個大致位置。

優選的是，所述交流電流的頻率是移動體不會追隨著交流電流移動的頻率，當供給電源時，當對所述定子施加直流電流時，所述啟動單元測量定子的各個線圈的直流電阻，求出各個線圈相對于交流電流的交流阻抗，通過從求出的交流阻抗中除去所述直流電阻來求出各個線圈的電感。這樣，能夠簡單地求出各個線圈的電感。

并且，優選的是，所述定子在左右具有霍爾元件，所述啟動單元，根據霍爾元件的輸出或者所述位置傳感器的輸出檢測定子的周圍是否存在可動元件，僅對周圍存在可動元件的定子施加直流電流和交流電流。這樣，不用對不需要的定子施加直流電流或者交流電流。