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CN108539949B - 动磁式移载平台 - Google Patents

动磁式移载平台 Download PDF

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CN108539949B
CN108539949B CN201710118355.4A CN201710118355A CN108539949B CN 108539949 B CN108539949 B CN 108539949B CN 201710118355 A CN201710118355 A CN 201710118355A CN 108539949 B CN108539949 B CN 108539949B
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magnet
magnetic field
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switch element
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蔡清雄
鐘啓闻
吕杰锽
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Delta Electronics Inc
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Delta Electronics Inc
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Abstract

本发明关于一种动磁式移载平台,包含:动子部,包含滑台及磁石组件;驱动器,用以输出驱动电能;定子部,包含:多个线圈;多个开关元件,分别连接于驱动器及对应的线圈之间;电流传感器,依据驱动电能的驱动电流而输出电流检测信号;电气角检测器,检测驱动电流的电气角而输出电气角信号;多个磁场感测元件,其中磁石组件移动至对应的线圈的所在位置产生的磁场变化由对应的至少一磁场感测元件感测;信号处理器,控制开关元件运作,使任一开关元件于磁石组件移动至对应的线圈时导通,使对应的线圈驱动磁石组件带动滑台移动。

Description

动磁式移载平台
技术领域
本发明关于一种动磁式移载平台,尤指一种动子部包含磁石组,定子部包含用来驱动动子部移动的线圈组件,且无须利用驱动器来控制线圈组件的线圈是否运作的动磁式移载平台。
背景技术
随着科技的进步,在各种应用领域中,通常需要移载平台,例如由线性马达所构成的移载平台等,来进行物品的自动搬运及传送。为了对移载平台的移动位置进行控制,传统移载平台的驱动方式利用马达与滚珠螺杆的相互搭配来达成,然而有鉴于各种应用领域的快速发展及激烈竞争,各应用领域对于移载平台的性能要求越来越高,例如要求移载平台具有高速度、低噪音以及高定位精度等优点,故现今很多应用场合已改为使用动磁式移载平台,以取代传统由马达与滚珠螺杆来进行驱动的机械式移载平台。
目前现有动磁式移载平台的结构主要分为动子部、定子部以及驱动器。其中动子部可相对定子部而移动,且主要由包含多个线圈的线圈组件所构成。定子部为固定不动,且主要由磁石组所构成。驱动器除了输出驱动电能外,更需依据线圈组件的每一线圈与磁石组的相对位置而对应控制每一线圈是否通电运作,使已通电运作的线圈可产生第一磁场,并与磁石组产生的第二磁场相互作用,进而驱动动子部移动。
由于现有动磁式移载平台的线圈组件的多个线圈在通电运作时将对应产生热能,故现有动磁式移载平台在运作期间实处于高温状态,而为消除该高温状态,以保护动磁式移载平台同时增加运作效率,动磁式移载平台便需增加散热设计,然因现有动磁式移载平台的线圈组件构成动子部,又动子部在动磁式移载平台运作期间不断移动,即多个线圈持续移动而改变位置,故现有动磁式移载平台的散热的设计实较为复杂且散热效果亦不佳。
另外,由于现有动磁式移载平台的动子部由线圈组件所构成,而线圈组件的多个线圈需利用电源线才能接收到运作所需的电能,又因动子部于动磁式移载平台运作期间不断移动,故为达到电源线的牵引和保护的作用,现有动磁式移载平台需另外加装电源线拖炼,然加装的电源线拖炼不但增加动磁式移载平台的生产成本,亦造成动磁式移载平台内部空间的压缩,更甚者,与多个线圈连接的电源线将因动子部不断移动而容易产生磨损的情况。
此外,由于现有动磁式移载平台由磁石组构成定子部,由线圈组件构成动子部,而为使动子部可于定子部上进行范围性的位置移动,磁石组的面积势必需要较大,如此一来,定子部需使用大量的永久磁石来组成磁石组,然因永久磁石的材料成本较高,将造成现有动磁式移载平台生产成本上升。
更甚者,由于现有动磁式移载平台的驱动器除了输出驱动电能外,更需对应控制每一线圈是否通电运作,故驱动器的设计将因需对应控制每一线圈是否通电运作而较为复杂。且由于驱动器直接控制每一线圈是否通电运作,因此当线圈在进行运作与否的切换而产生电流波动时,电流波动将影响驱动器,导致驱动器工作状态不稳定。
因此,如何发展一种克服上述缺点的动磁式移载平台,实为目前迫切的需求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种动磁式移载平台,解决现有动磁式移载平台具有散热设计不易、散热效率不佳,因需加装电源线托炼及需使用大量磁石而导致成本上升、驱动器的设计较为复杂及驱动器工作状态不稳定等缺失。
为达上述目的,本发明之一较广义实施样态为提供一种动磁式移载平台,包含:动子部,包含第一滑台及设置于第一滑台上的第一磁石组件;驱动器,用以输出驱动电能;以及定子部,邻设于动子部,且包含:线圈组件,包含并排设置的多个线圈;多个第一开关元件,分别连接于驱动器及对应的线圈之间;电流传感器,用以检测驱动电能中的驱动电流,并对应输出电流检测信号;电气角检测器,用以依据电流检测信号而检测驱动电流的电气角,并对应输出电气角信号;磁场感测组件,包含多个磁场感测组件,其中第一磁石组件移动至对应的线圈的所在位置所产生的磁场变化由对应的至少一磁场感测元件感测;以及信号处理器,用以依据电气角信号及多个磁场感测元件的感测结果而对应控制每一第一开关元件的运作,使任一第一开关元件于第一磁石组件移动至对应的线圈时被控制为导通,而对应的线圈经由导通的第一开关元件接收驱动电能,进而驱动第一磁石组件带动第一滑台移动。
附图说明
图1为本发明第一较佳实施例的动磁式移载平台的电路方块示意图。
图2为图1所示的线圈的结构及线圈与第一开关元件之间的连接方式的示意图。
图3为图1所示的动磁式移载平台的部分元件的剖面结构示意图。
图4为本发明第二较佳实施例的动磁式移载平台的电路方块示意图。
图5为当图4所示的线圈的结构及线圈与第一开关元件及第二开关元件之间的连接方式的第一例示图。
图6为当图4所示的线圈的结构及线圈与第一开关元件及第二开关元件之间的连接方式的第二例示图。
图7为本发明第三较佳实施例的动磁式移载平台的电路方块示意图。
图8为本发明第四较佳实施例的动磁式移载平台的电路方块示意图。
图9为本发明第五较佳实施例的动磁式移载平台的电路方块示意图。
图10为本发明第六较佳实施例的动磁式移载平台的电路方块示意图。
其中附图标记为:
1、4、7:动磁式移载平台
11、71:动子部
111:第一滑台
112:第一磁石组件
113、421:动力磁石
114、422:信号磁石
12、75:第一位置编码器
13、73:驱动器
14、74:定子部
140:线圈组件
141:线圈
142:第一开关元件
143:电流传感器
144:电气角检测器
145、44:磁场感测元件
146:信号处理器
41:第二滑台
42:第二磁石组件
43:第二开关元件
72:模拟/数字转换器
91:第二位置编码器
A:第一端
B:第二端
具体实施方式
体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化,其皆不脱离本发明的范围,且其中的说明及图示在本质上当作说明之用,而非架构于限制本发明。
请参阅图1、图2及图3,其中图1为本发明第一较佳实施例的动磁式移载平台的电路方块示意图,图2为图1所示的线圈的结构及线圈与第一开关元件之间的连接方式的示意图,图3为图1所示的动磁式移载平台的部分元件的剖面结构示意图。如图1、2、3所示,本发明的动磁式移载平台1可为但不限于线性马达,且包含动子部11、驱动器13以及定子部14。动子部11设置于定子部14的上方,且可相对于定子部14进行移动,并包含至少一滑台及至少一磁石组件,例如图1所示的第一滑台111及第一磁石组件112。第一滑台111可于定子部14的上方进行往复移动(移动方向如图1的双箭头所示的方向)。第一磁石组件112设置于第一滑台111的下侧,其可利用与定子部14之间的磁场相互作用而带动第一滑台111移动,同时提供关于第一滑台111的位置所在的信息。驱动器13接收一直流总线(未图标)的直流电能,并转换该直流电能,以对应输出驱动电能。
于上述实施例中,第一磁石组件112更包含由永久磁石所构成的动力磁石113及信号磁石114。动力磁石113利用与定子部14之间的磁场相互作用而带动第一滑台111移动,而信号磁石114则是用来提供关于第一滑台111的位置所在的信息。
定子部14固定邻设于动子部11,且包含线圈组件140、多个第一开关元件142、电流传感器143、电气角检测器144、至少一磁场感测组件以及信号处理器146。线圈组件140利用与第一磁石组件112的动力磁石113之间的磁场相互作用而驱动动力磁石113带动第一滑台111在定子部14上进行往复移动,且线圈组件140包含并排设置的多个线圈141,多个线圈141可为但不限为由漆包线或印刷电路板(PCB)构成,且多个线圈141并排的方向与动子部11进行往复移动的方向为平行。每一第一开关元件142连接于驱动器13及对应的线圈141之间,用以进行导通或截止的切换运作,其中当第一开关元件142导通时,可接收驱动器13提供的驱动电能,并将驱动电能传送至对应的线圈141,使对应的线圈141运作而产生磁场,进而与动力磁石113所产生的磁场相互运作,以驱动第一滑台111移动。
电流传感器143与驱动器13连接,用以检测驱动器13所输出的驱动电能中的驱动电流,并对应输出电流检测信号。电气角检测器144与电流传感器143连接,用以依据电流检测信号而检测驱动器13所输出的驱动电流的电气角,并对应输出电气角信号。磁场感测组件,例如图1所示的单一的磁场感测组件,由多个磁场感测元件145所构成,每一磁场感测元件145可为但不限为由数字式磁场感测元件所构成,且第一磁石组件112的信号磁石114移动至对应的线圈141的所在位置,所产生的磁场变化由对应的至少一磁场感测元件145感测,而每一磁场感测元件145更输出感测结果。
信号处理器146与多个磁场感测元件145、电气角检测器144及多个第一开关元件142连接,用以依据电气角检测器144输出的电气角信号以及多个磁场感测元件145输出的感测结果来输出对应的控制信号,以控制每一第一开关元件142分别进行导通或截止的切换运作,使任一第一开关元件142于信号磁石114移动至对应的线圈141时被控制为导通,故对应的线圈141便可经由导通的第一开关元件142接收驱动电能,进而驱动动力磁石113带动第一滑台111移动,更进一步说明,当信号处理器146依据对应的至少一磁场感测元件145的感测结果而得知信号磁石114移动至对应的线圈141,且依据电气角信号而得知驱动电流的电气角达到预设值,例如0度或180度时,信号处理器146便控制与信号磁石114的位置相对应的线圈141连接的第一开关元件142导通,使与导通的第一开关元件142连接的线圈141接收驱动器13输出的驱动电能而运作并产生磁场,进而与动力磁石113所产生的磁场相互运作,以驱动第一磁石组件112带动第一滑台111移动。于上述实施例中,电流传感器143及电气角检测器144的设置目的乃是为了寻找对应于第一开关元件142较佳的切换时机的电气角,藉此降低在第一开关元件142进行切换时所造成的电流波动。
由上可知,本发明的动磁式移载平台1以第一磁石组件112为动子部11,线圈组件140为定子部14,因此相较于现有动磁式移载平台以线圈组件为动子部,磁石组为定子部,由于本发明的动磁式移载平台1的线圈组件140固定无法移动,因此在散热设计上较为简单,且散热效果更佳。
另外,由于本发明的动磁式移载平台1以线圈组件140来构成固定不移动的定子部14,故无需加装电源线托炼来对与多个线圈141连接的电源线(未图示)进行牵引及保护,故相较于现有动磁式移载平台需加装电源线托炼,本发明的动磁式移载平台1不但可减少生产成本,亦可增加动磁式移载平台1内部的可使用空间,更甚者,与多个线圈141连接的电源线将因定子部14为固定不移动而不易产生磨损的情况。
此外,因本发明的动磁式移载平台1由第一磁石组件112构成动子部11,由线圈组件140构成定子部14,故藉由较多的线圈141来构成线圈组件140及较少的永久磁石来构成第一磁石组件112,即可使动子部11于定子部14上进行范围性的位置移动,而由于线圈的材料成本远低于永久磁石的材料成本,故本发明的动磁式移载平台1便可减少生产成本。
更甚者,本发明的动磁式移载平台1的线圈组件140的每一线圈141是否运作乃是由对应的第一开关元件142依据信号磁石114的所在位置而进行被动地导通或截止切换,并非由驱动器13来主动对应控制每一线圈141是否通电运作,故本发明的驱动器13的设计实较为简单,且由于本发明的动磁式移载平台1可藉由电流传感器143及电气角检测器144寻找第一开关元件142较佳的切换时机,以降低电流波动,如此一来,本发明的动磁式移载平台1的工作状态便可较为稳定。
请再参阅图1,于一些实施例中,本发明的动磁式移载平台1更包含第一位置编码器12,第一位置编码器12可为但不限为由光学、磁性、电容或其它具有位置检知功能的感测元件所构成,并与驱动器13连接,且与动子部11相邻设置,第一位置编码器12用以依据动子部11的所在位置而对应提供第一位置编码信号至驱动器13。此外,第一位置编码器12与定子部14可互相独立而分开设置。另外,动力磁石113与信号磁石114可间隔设置,且间隔的距离实际上取决可使动力磁石113及信号磁石114所产生的磁场不会相互影响的距离。再者,多个磁场感测元件145之间亦可间隔设置,且任意相邻的两个磁场感测元件145之间相差120度电气角。更甚者,驱动器13与定子部14独立且分开设置。
请再参阅图2,于一些实施例中,驱动器13所提供的驱动电能实际上为包含U相、V相及W相的三相电能,因此线圈141的个数便对应为3的倍数,使每三个线圈141构成三相线圈组(例如图2所标示,U1、V1及W1构成三相线圈组,U2、V2、W2构成三相线圈组,U3、V3及W3构成三相线圈组,且U1、V1、W1、U2、V2、W2、U3、V3及W3分别由对应的线圈141所构成)。此外,每一线圈141具有第一端A及第二端B,其中每一线圈141的第一端A分别连接对应的第一开关元件142,每一线圈141的第二端B与其它所有线圈141的第二端B连接。
当然,图1所示的动磁式移载平台1并不局限于仅有单一的滑台及磁石组件,于一些实施例中,例如图4所示,动磁式移载平台4更可包含另一滑台及另一磁石组件,以下简称第二滑台41及第二磁石组件42,且包含多个第二开关元件43及另一磁场感测组件。第二滑台41与第一滑台111串接,并于定子部14的上方进行往复移动。第二磁石组件42设置于第二滑台41的下侧,其可利用与定子部14之间的磁场相互作用而带动第二滑台41移动,同时可提供关于第二滑台41的位置所在的信息,且第二磁石组件42的结构与第一磁石组件112相似,即包含动力磁石421及信号磁石422,其中动力磁石421利用与定子部14之间的磁场相互作用而带动第二滑台41移动,而信号磁石422则是用来提供关于第二滑台41的位置所在的信息。另一磁场感测组件由多个磁场感测元件44所构成,每一磁场感测元件44可为但不限为由数字式磁场感测元件所构成,且第二磁石组件42的信号磁石422移动至对应的线圈141的所在位置所产生的磁场变化由对应的至少一磁场感测元件44感测,而每一磁场感测元件44更输出感测结果。每一第二开关元件43连接于驱动器13及对应的线圈141之间,用以进行导通或截止的切换运作,当第二开关元件43导通时,可接收驱动器13提供的驱动电能,并将驱动电能传送至对应的线圈141,使对应的线圈141运作而产生磁场,进而与第二磁石组件的动力磁石421所产生的磁场相互运作,以驱动第二滑台41移动。
此外,当信号处理器146依据对应的磁场感测元件44的感测结果,得知第二磁石组件42内的信号磁石422移动至对应的线圈141时,信号处理器146便控制与第二磁石组件42内的信号磁石422的位置相对应的线圈141连接的第二开关元件43导通,使与导通的第二开关元件43连接的线圈141接收驱动器13输出的驱动电能而运作并产生磁场,进而与第二磁石组件42内的动力磁石421所产生的磁场相互运作,以驱动第二磁石组件42带动第二滑台41移动。
当然,于其它实施例中,动磁式移载平台亦更可包含三组以上的滑台及三组以上的磁石组件,举例而言,当动磁式移载平台包含三组以上的滑台及三组以上的磁石组件时,动磁式移载平台包含三组磁场感测组件,此外,动磁式移载平台亦包含多个第一开关元件、多个第二开关元件以及多个第三开关元件。而当动磁式移载平台包含超过三组的滑台及超过三组的磁石组件时,则以此类推,故不再赘述。
请参阅图5,其为图4所示的线圈的结构及线圈与第一开关元件及第二开关元件之间的连接方式的第一例示图。如图5所示,每一线圈141的第一端A分别连接相对应的第一开关元件142及第二开关元件43,故每一线圈141的第一端A所连接的第一开关元件142及第二开关元件43为并联连接,而每一线圈141的第二端B与其它所有线圈141的第二端B连接。而于图5中,由于每一线圈141的第二端B与其它所有线圈141的第二端B连接,故多个线圈141之间实为共中性点接法,如此一来,可简化线圈141、第一开关元件142及第二开关组件43之间的连接方式,使整体的电路结构较为简单。
另外,于一些实施例中,当如第4、5图所示动磁式移载平台包含多组滑台及多组磁石组件时,动磁式移载平台可对应包含多个驱动器13,此时线圈与第一开关元件及第二开关元件间的连接关将会不同于图5而有所改变。请参阅图6,其为图4所示的线圈的结构及线圈与第一开关元件及第二开关元件之间的连接方式的第二例示图。如图6所示,当多个驱动器13接收同一直流总线的电能时,每一线圈141的第一端A分别连接相对应的第一开关元件142及第二开关元件43,故每一线圈141的第一端A所连接的第一开关元件142及第二开关元件43为并联连接,每一线圈141的第二端B分别连接相对应的第一开关元件142及第二开关元件43,故每一线圈141的第二端B所连接的第一开关元件142及第二开关元件43亦为并联连接,且与每一线圈141的第一端A连接的第一开关元件142及第二开关元件43分别异于与第二端B连接的第一开关元件142及第二开关元件43,此外,与每一线圈141的第二端B所连接的第一开关元件142与其它每一线圈141的第二端B所连接的第一开关元件142连接,与每一线圈141的第二端B所连接的第二开关元件43与其它每一线圈141的第二端B所连接的第二开关元件43连接。另外,由图6所示可知,多个线圈141之间采用的为非共中性点接法,故可减少因第一开关元件142及第二开关元件43在进行切换或是线圈141在运作时所造成的干扰噪声。
请参阅图7,其为本发明第三较佳实施例的动磁式移载平台的电路方块示意图。如图7所示,本实施例的动磁式移载平台7包含动子部71,驱动器73及定子部74,其中动子部71及驱动器73的结构与作动皆分别相似于图1所示的动子部11及驱动器13,且定子部74的内部的组件结构及组件作动亦部分相似于图1所示的定子部14,故于此仅以相同的标号代表结构及功能相似而不再赘述。惟于本实施例中,多个磁场感测元件145由模拟式磁场感测组件构成。此外,本实施例的动磁式移载平台7的定子部74更包含模拟/数字转换器72及第一位置编码器75。模拟/数字转换器72连接于多个磁场感测元件145以及信号处理器146之间,用以将每一磁场感测元件145所输出为模拟形式的感测结果转换为数字形式,并提供给信号处理器146。第一位置编码器75整合于定子部74内,且连接于多个磁场感测元件145以及驱动器73之间,用以依据多个磁场感测元件145感测结果而得知动子部71的所在位置,并依据动子部71的所在位置而对应提供的第一位置编码信号至驱动器73,其中驱动器73与定子部74独立且分开设置。
当然,于一些实施例中,图7所示的驱动器73亦可改为整合于定子部74内,即如图8所示。又于一些实施例中,为了可精确地检测动子部71的所在位置,图7所示的动磁式移载平台7可更包含一第二位置编码器,即如图9所示的第二位置编码器91,第二位置编码器91连接驱动器73,并与定子部74独立而分开设置,且与动子部71相邻设置,第二位置编码器91用以依据动子部71的所在位置而提供第二位置编码信号至驱动器73,故驱动器73可藉由第一位置编码器75输出的第一位置编码信号与第二位置编码器91输出的第二位置编码信号而更精确地获得动子部71的实际位置。
另外,由图9可知,驱动器73与定子部74为独立而分开设置,然而并不以此为限,于一些实施例中,例如图10所示,驱动器73亦可改为整合于定子部74内。
综上所述,本发明公开一种动磁式移载平台,以第一磁石组件为动子部,线圈组件为定子部,因此相较于现有动磁式移载平台以线圈组件为动子部,磁石组为定子部,本发明的动磁式移载平台在散热设计上较为简单,且散热效果更佳。另外,由于本发明的动磁式移载平台以线圈组件来构成固定不移动的定子部,故无需加装电源线托炼来对电源线进行牵引及保护,不但可减少生产成本,亦可增加动磁式移载平台内部的可使用空间,且电源线不易产生磨损的情况。此外,因本发明的动磁式移载平台由第一磁石组件构成动子部,由线圈组件构成定子部,故藉由较多的线圈来构成线圈组件及较少的磁石来构成第一磁石组件,即可使动子部于定子部上进行范围性的位置移动,故本发明的动磁式移载平台便可减少生产成本。更甚者,本发明的动磁式移载平台的线圈组件的每一线圈是否运作乃是由对应的第一开关元件依据信号磁石的所在位置而进行被动地导通或截止切换,并非由驱动器来主动对应控制每一线圈是否通电运作,故本发明的驱动器的设计实较为简单。且本发明动磁式移载平台可藉由电流传感器及电气角检测器寻找第一开关元件较佳的切换时机,以降低电流波动,如此一来,本发明的动磁式移载平台的工作状态便可较为稳定。
本发明得由熟知此技术的人士施匠思而为诸般修饰,然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

Claims (20)

1.一种动磁式移载平台,其特征在于,包含:
一动子部,包含一第一滑台及设置于该第一滑台上的一第一磁石组件;
一驱动器,用以输出一驱动电能;以及
一定子部,邻设于该动子部,且包含:
一线圈组件,包含并排设置的多个线圈;
多个第一开关元件,分别直接连接于该驱动器及对应的该线圈之间;
一电流传感器,用以检测该驱动电能中的一驱动电流,并对应输出一电流检测信号;
一电气角检测器,用以依据该电流检测信号而检测该驱动电流的电气角,并对应输出一电气角信号;
一磁场感测组件,包含多个磁场感测元件,其中该第一磁石组件移动至对应的该线圈的所在位置所产生的磁场变化由对应的至少一该磁场感测元件感测;以及
一信号处理器,用以依据该电气角信号及该多个磁场感测元件的感测结果而对应控制每一该第一开关元件的运作,使任一该第一开关元件于该第一磁石组件移动至对应的该线圈时被控制为导通,而对应的该线圈经由导通的该第一开关元件接收该驱动电能,进而驱动该第一磁石组件带动该第一滑台移动。
2.如权利要求1所述的动磁式移载平台,其特征在于,该信号处理器依据该对应的至少一该磁场感测元件的感测结果而得知该第一磁石组件移动至对应的该线圈,且依据该电气角信号而得知该驱动电流的电气角达到一预设值时,该信号处理器控制与对应于该第一磁石组件的位置的该线圈连接的该第一开关元件导通。
3.如权利要求2所述的动磁式移载平台,其特征在于,每一该线圈分别包含一第一端及一第二端,每一该线圈的该第一端分别连接对应的该第一开关元件,每一该线圈的该第二端与其它所有该线圈的该第二端连接。
4.如权利要求2所述的动磁式移载平台,其特征在于,该动子部更包含一第二滑台及设置于该第二滑台上的一第二磁石组件。
5.如权利要求4所述的动磁式移载平台,其特征在于,该动磁式移载平台更包含多个第二开关元件及另一该磁场感测组件,该第二磁石组件移动至对应的该线圈的所在位置所产生的磁场变化由另一该磁场感测组件的对应的至少一该磁场感测元件来感测,每一该第二开关元件连接于该驱动器及对应的该线圈之间。
6.如权利要求5所述的动磁式移载平台,其特征在于,该信号处理器更依据该电气角信号及该多个磁场感测元件的感测结果而对应控制该多个第二开关元件的运作,且该信号处理器依据对应的至少一该磁场感测元件的感测结果而得知该第二磁石组件移动至对应的该线圈,且依据该电气角信号而得知该驱动电流的电气角达到该预设值时,该信号处理器控制与对应于该第二磁石组件的位置相对应的该线圈连接的该第二开关元件导通,而对应的该线圈经由导通的该第二开关元件接收该驱动电能,以驱动该第二磁石组件带动该第二滑台移动。
7.如权利要求6所述的动磁式移载平台,其特征在于,每一该线圈分别具有一第一端及一第二端,每一该线圈的该第一端分别连接相对应的该第一开关元件及该第二开关元件,每一该线圈的该第二端与其它所有该线圈的该第二端连接。
8.如权利要求7所述的动磁式移载平台,其特征在于,每一该线圈分别具有一第一端及一第二端,其中每一该线圈的该第一端分别连接相对应的该第一开关元件及该第二开关元件,每一该线圈的该第二端分别连接相对应的该第一开关元件及该第二开关元件,且与该第一端连接的该第一开关元件及该第二开关元件分别异于与该第二端连接的第一开关元件及该第二开关元件,而与该第二端所连接的该第一开关元件与其它该第二端所连接的该第一开关元件连接,而与该第二端所连接的该第二开关元件与其它该第二端所连接的该第二开关元件连接。
9.如权利要求2所述的动磁式移载平台,其特征在于,该动磁式移载平台更包含一第一位置编码器,与该驱动器连接,用以依据该动子部的所在位置而对应提供一第一位置编码信号至该驱动器。
10.如权利要求9所述的动磁式移载平台,其特征在于,该第一磁石组件包含一动力磁石及一信号磁石,该动力磁石与该信号磁石间隔设置,且该动力磁石与接收该驱动电能而运作的该线圈产生磁场相互运作,以驱动该第一滑台移动,而该信号磁石移动至对应的该线圈的所在位置所产生的磁场变化由对应的至少一该磁场感测元件感测。
11.如权利要求9所述的动磁式移载平台,其特征在于,该多个磁场感测元件分别为一数字式磁场感测元件。
12.如权利要求11所述的动磁式移载平台,其特征在于,该驱动器与该定子部独立而分开设置。
13.如权利要求9所述的动磁式移载平台,其特征在于,该多个磁场感测元件分别为一模拟式磁场感测元件。
14.如权利要求13所述的动磁式移载平台,其特征在于,该第一位置编码器整合于该定子部内,且连接于该多个磁场感测元件与该驱动器之间,用以依据该多个磁场感测元件感测结果而得知该动子部的所在位置,并依据该动子部的所在位置而对应提供该第一位置编码信号。
15.如权利要求14所述的动磁式移载平台,其特征在于,该定子部更包含一模拟/数字转换器,该模拟/数字转换器连接于该多个磁场感测元件以及该信号处理器之间,用以将每一该磁场感测元件所输出为模拟形式的感测结果转换为数字形式,并提供给该信号处理器。
16.如权利要求15所述的动磁式移载平台,其特征在于,该驱动器与该定子部独立而分开设置。
17.如权利要求15所述的动磁式移载平台,其特征在于,该驱动器整合于该定子部内。
18.如权利要求16或17的任一项所述的动磁式移载平台,其特征在于,该动磁式移载平台更包含一第二位置编码器,与该驱动器连接,且与该定子部独立而分开设置,用以依据该动子部的所在位置而提供一第二位置编码信号至该驱动器。
19.如权利要求2所述的动磁式移载平台,其特征在于,该电气角信号的该预设值为0度或180度。
20.如权利要求2所述的动磁式移载平台,其特征在于,该多个磁场感测元件之间间隔设置,且任意相邻的两个该磁场感测元件之间相差120度电气角。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3305581A4 (en) * 2015-05-29 2019-01-30 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki METHOD FOR CONSTRUCTING A CONVEYOR DEVICE AND CONVEYOR SYSTEM
EP4084323A4 (en) * 2019-12-27 2023-06-21 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. LINEAR MOTOR SYSTEM
WO2021153117A1 (ja) * 2020-01-30 2021-08-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 リニアモータシステム
CN111404349A (zh) * 2020-04-27 2020-07-10 深圳大学 磁悬浮平面电机及其定子结构、驱动方法
CN113175871B (zh) * 2021-04-29 2022-10-04 南京理工大学 一种定位平台设备
CN113489244B (zh) * 2021-07-09 2022-05-27 无锡弘宜智能科技有限公司 磁悬浮物流系统动子直线位移检测装置及方法
CN115051282B (zh) * 2022-06-22 2023-12-12 广东电网能源发展有限公司 地线移动防护装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10203626A (ja) * 1997-01-17 1998-08-04 Sumitomo Special Metals Co Ltd 振動フィーダ
JP2001078421A (ja) * 1999-09-07 2001-03-23 Canon Inc リニアモータ
JP2001085503A (ja) * 1999-09-17 2001-03-30 Canon Inc ステージ装置およびこれを用いた露光装置ならびにデバイス製造方法
CN1359556A (zh) * 1999-06-21 2002-07-17 菲舍尔和佩克尔有限公司 线性电机
CN1961470A (zh) * 2004-06-11 2007-05-09 株式会社安川电机 动磁铁型线性滑台
CN101680779A (zh) * 2007-05-31 2010-03-24 Thk株式会社 线性电动机的位置检测系统
CN101971483A (zh) * 2008-08-19 2011-02-09 株式会社安川电机 直线电动机装置
CN102804566A (zh) * 2009-06-29 2012-11-28 萨班吉大学 动磁式直线电动机用的位置检测装置
CN204993012U (zh) * 2015-10-23 2016-01-20 安徽工程大学 一种直驱式平面电机控制器

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69809774T3 (de) * 1997-05-02 2006-11-09 Ats Automation Tooling Systems Inc., Cambridge Modulares fördersystem mit mehreren beweglichen elementen mit unabhängiger steuerung
JP3367464B2 (ja) * 1999-05-12 2003-01-14 株式会社村田製作所 部品搬送装置
JP4094769B2 (ja) * 1999-05-18 2008-06-04 日本トムソン株式会社 可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置
JP2001025229A (ja) * 1999-07-06 2001-01-26 Nippon Thompson Co Ltd 可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置
US20020070099A1 (en) * 2000-12-13 2002-06-13 Neely Phillip K. Automated process buffer shuttle
EP2747257A3 (en) * 2002-06-05 2016-06-29 Jacobs Automation, Inc. Controlled motion system
WO2010099610A1 (en) * 2009-03-03 2010-09-10 Ats Automation Tooling Systems Inc. Multi-mode scroll cam conveyor system
JPWO2011102365A1 (ja) * 2010-02-16 2013-06-17 三洋電機株式会社 駆動装置および該駆動装置を用いた移動機構
WO2012012906A1 (en) * 2010-07-29 2012-02-02 Ats Automation Tooling Systems Inc. System and method for providing power to a moving element
JP5333537B2 (ja) * 2011-07-22 2013-11-06 村田機械株式会社 移動体システムと移動体の走行制御方法
US9505560B2 (en) * 2014-06-02 2016-11-29 Ats Automation Tooling Systems Inc. System and method for controlling a moving element in a linear motor conveyor
US9611107B2 (en) * 2014-12-08 2017-04-04 Rockwell Automation Technologies, Inc. Linear drive transport system and method
ES2682936T3 (es) * 2015-04-07 2018-09-24 Tetra Laval Holdings & Finance Sa Aparato de transporte
EP3305581A4 (en) * 2015-05-29 2019-01-30 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki METHOD FOR CONSTRUCTING A CONVEYOR DEVICE AND CONVEYOR SYSTEM
JP6521772B2 (ja) * 2015-07-07 2019-05-29 キヤノン株式会社 搬送システム及びその制御方法、並びに台車及びその制御方法
US9633878B1 (en) * 2016-04-21 2017-04-25 Texas Instuments Incorporated Conveyor apparatus and method for transporting leadframe

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10203626A (ja) * 1997-01-17 1998-08-04 Sumitomo Special Metals Co Ltd 振動フィーダ
CN1359556A (zh) * 1999-06-21 2002-07-17 菲舍尔和佩克尔有限公司 线性电机
JP2001078421A (ja) * 1999-09-07 2001-03-23 Canon Inc リニアモータ
JP2001085503A (ja) * 1999-09-17 2001-03-30 Canon Inc ステージ装置およびこれを用いた露光装置ならびにデバイス製造方法
CN1961470A (zh) * 2004-06-11 2007-05-09 株式会社安川电机 动磁铁型线性滑台
CN101680779A (zh) * 2007-05-31 2010-03-24 Thk株式会社 线性电动机的位置检测系统
CN101971483A (zh) * 2008-08-19 2011-02-09 株式会社安川电机 直线电动机装置
CN102804566A (zh) * 2009-06-29 2012-11-28 萨班吉大学 动磁式直线电动机用的位置检测装置
CN204993012U (zh) * 2015-10-23 2016-01-20 安徽工程大学 一种直驱式平面电机控制器

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