[發明專利]線性傳輸系統及其控制裝置和多動子協同控制系統

有效

• 申請號: 201710546571.9
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN109217767B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 池峰
• 申請（專利權）人: 上海合栗智能科技有限公司
• 主分類號: H02P25/064
• 分類號: H02P25/064
• 代理公司: 上海上谷知識產權代理有限公司 31342
• 代理人: 蔡繼清

本申請公開了一種線性傳輸系統及其控制裝置和多動子協同控制系統。該線性傳輸系統包括定子、多個動子以及控制裝置。定子具有由多個電樞繞組單元組成的定子線圈組件。動子具有永磁鐵陣列。多個動子可以在控制裝置的控制下系統運動。所有電樞繞組單元連接至共同的功率放大器，并由單獨的邏輯選通控制單元對其通斷電進行控制。本申請的線性傳輸系統伺服精度高，響應速度快，可靠性高。

技術領域

本發明涉及輸送裝置，具體涉及線性傳輸系統。

背景技術

隨著制造技術向高產率、高精密化方向發展，精密運動控制技術的研究變得越來越重要，相應地，運動定位控制系統需求量也越來越大，廣泛應用于自動化生產線、包裝與運輸、裝配自動化、絲網印刷等行業，提供具有更高速度和加工柔性。傳統驅動系統采用旋轉馬達驅動結構，傳遞系統中齒輪頭、軸、鍵、鏈輪齒、鏈條、皮帶等常用于傳統旋轉馬達傳動的部件非常的復雜笨重。線性馬達應用了一種運動磁場來直接驅動運動部件，降低了結構復雜性，還降低了成本和因減小慣量、柔順性、阻尼、摩擦和磨損而帶來的速度增加等優點。

運動控制系統的核心執行器部件——線性馬達，它在電磁推力的作用下，電機動子能夠帶動負載產生高速、大推力的驅動，多個線性馬達可以組合構建兩維或多維運動，采用線性馬達可以設計構造精密的線性傳輸設備、精密XY工作臺，結構簡單緊湊，機械尺寸小，響應速度快，精度高，而且由于動子和定子間無相對摩擦，因此不存在磨損，使用壽命很長。

傳統采用線性馬達的線性傳輸系統中，采用光柵或磁柵測量，編碼器讀頭安裝于動子上跟隨動子一起運動，編碼器的測量的數據信息需要通過線纜連接到控制器，由此帶來干擾和可靠性問題。

另外，現有的線性傳輸系統中，控制響應速度還有進一步提高的空間。而且，當各動子在不同形狀的導軌上進行運動切換時，會存在連續運動不順暢的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種響應速度快的線性傳輸系統及其控制裝置，尤其是可實現多動子協同運動的線性傳輸系統。

為實現上述目的，根據本發明的一方面，提供了一種線性傳輸系統的控制裝置，所述線性傳輸系統包括線性馬達，所述線性馬達包括定子和多個動子，所述定子具有定子線圈組件，所述定子線圈組件包括多個電樞繞組單元，以及所述動子具有永磁鐵陣列，所述控制裝置包括：

位置檢測單元，所述位置檢測單元用于檢測并輸出當前各所述動子的動子位置信息；

系統控制器和線圈選通控制單元，其中所述系統控制器和所述線圈選通控制單元通信連接，其中所述系統控制器接收來自所述位置檢測單元的動子位置信息并將所述動子位置信息傳遞給所述線圈選通控制單元，以及所述線圈選通控制單元根據所述動子位置信息來計算得到當前需要通電的電樞繞組單元；以及

功率放大器，其中每個所述電樞繞組單元均通過線纜連接至同一個功率放大器，所述功率放大器與所述線圈選通控制單元電連接并根據來自所述線圈選通控制單元的信息來使得相應的電樞繞組單元通電。

一實施例中，所述線圈選通控制單元和所述系統控制器在物理上是獨立的兩個器件，其中所述線圈選通控制單元具有多個邏輯選通通道，每個邏輯選通通道對應一個電樞繞組單元。

一實施例中，所述線圈選通控制單元的所述邏輯選通通道的開閉狀態根據來自所述系統控制器的動子位置測量數據反饋來計算出動子覆蓋的電樞繞組單元的通道號，并進行選通控制。

一實施例中，所述位置檢測單元與所述線圈選通控制單元連接，所述線圈選通控制單元對來自所述位置檢測單元的動子位置信息進行處理，并控制相應的邏輯選通通道開閉，進而控制相應的電樞繞組單元通斷電。

一實施例中，所述功率放大器設有多個選通通道，每個所述選通通道連接于一個所述電樞繞組單元，其中所述功率放大器根據來自所述線圈選通控制單元的信號，控制相應的選通通道，從而使得該相應的選通通道所對應的電樞繞組單元通電或斷電。