位置檢測裝置、位置檢測方法以及移動體系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于檢測沿著移動路徑移動的移動體的位置的位置檢測裝置、位置檢測方法以及移動體系統。
【背景技術】
[0002]一直以來，已知一種利用了線性馬達的移動體系統。在該移動體系統中，有的利用了地面二次式線性馬達。地面二次式為如下方式:在可動件(移動體)側搭載線性馬達，在固定件(軌道)側配置磁鐵。作為這種移動體系統，例如已知專利文獻I所記載那樣的移動體系統，在軌道(移動路徑)上交替地配置S極和N極的磁鐵，搭載有線性馬達的移動體沿著軌道進行移動。并且，移動體設置有用于檢測磁鐵的磁極的位置的位置檢測部。并且，基于該位置檢測部的檢測結果確定移動體的連續的位置。
[0003]專利文獻1:日本特開2006-27421號公報
[0004]如上述專利文獻I所記載的移動體系統那樣，在軌道上交替地配置S極和N極的磁鐵的情況下，如果軌道長度(即移動路徑的距離)不是磁鐵的間距的整數倍，則在軌道上的磁鐵之間產生間隙。并且，在軌道上的磁鐵之間產生間隙的情況下，設置在移動體上的位置檢測部在間隙之間無法檢測出磁極的位置。因此，移動體不能獲得高精度且連續的位置
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【發明內容】
[0005]本發明是鑒于所述情況而進行的，其目的在于提供一種位置檢測裝置、位置檢測方法以及移動體，即使在移動路徑中存在不能檢測位置的區間，也能夠確定移動體的正確的位置。
[0006]為了實現上述目的，本發明為一種位置檢測裝置，用于檢測在移動路徑上移動的移動體的位置，該移動路徑上交替地配置有S極和N極的磁鐵，其特征在于，具有:第I位置檢測部，配置于移動體，通過檢測磁鐵的磁極，來檢測移動體的位置；第2位置檢測部，配置于移動體，并在移動體的移動方向上配置于與第I位置檢測部不同的位置，檢測移動體的位置；以及控制部，在第I位置檢測部位于磁鐵的磁極的配置不規則的不規則區間時，基于第2位置檢測部的檢測位置，確定移動體的位置。
[0007]此外，第2位置檢測部也可以通過檢測磁鐵的磁極，來檢測移動體的位置。此外，控制部也可以通過對比基于第I位置檢測部的檢測位置和基于第2位置檢測部的檢測位置，判斷第I位置檢測部以及第2位置檢測部中的某一方位于不規則區間中。此外，在第I位置檢測部位于不規則區間時，控制部也可以基于第2位置檢測部的檢測位置確定移動體在不規則區間中的移動距離，并基于所確定出的移動距離確定移動體的位置。此外，不規則區間可以是未配置磁鐵的區間，也可以是未交替地配置S極和N極的磁鐵的區間。此外，不規則區間也可以比移動方向上的第I位置檢測部與第2位置檢測部之間的距離短。
[0008]此外，本發明也是一種位置檢測方法，用于檢測在移動路徑上移動的移動體的位置，該移動路徑上交替地配置有S極和N極的磁鐵，其特征在于，配置于移動體的第I位置檢測部通過檢測磁鐵的磁極，來檢測移動體的位置；配置于移動體、并在移動體的移動方向上配置于與第I位置檢測部不同的位置的第2位置檢測部，檢測移動體的位置；以及在第I位置檢測部位于磁鐵的磁極的配置不規則的不規則區間時，由控制部基于第2位置檢測部的檢測位置，確定移動體的位置。
[0009]此外，本發明也是一種移動體系統，具有:交替地配置有S極和N極的磁鐵的移動路徑；以及能夠沿著該移動路徑移動的移動體，其特征在于，移動體具有上述位置檢測裝置。
[0010]發明的效果
[0011]根據本發明，在第I位置檢測部位于磁鐵的磁極的配置不規則的不規則區間中時，控制部基于第2位置檢測部的檢測位置確定移動體的位置，因此，即使在移動路徑中存在不能檢測位置的不規則區間的情況下，也能夠確定移動體的正確的位置。
[0012]此外，通過第2位置檢測部檢測磁鐵的磁極，來檢測移動體的位置，因此，能夠以磁鐵單位可靠地確定移動體的位置。因此，能夠可靠地使移動體的馬達與磁鐵的磁極的位置同步。
[0013]并且，控制部通過對基于第I位置檢測部的檢測位置與基于第2位置檢測部的檢測位置進行對比，來判斷第I位置檢測部以及第2位置檢測部的某一方位于不規則區間，因此，能夠可靠地確定第I位置檢測部及第2位置檢測部中的某一方位于不規則區間。
[0014]并且，由于不規則區間包含沒有配置磁鐵的區間，因此即使在沒有配置磁鐵的區間也能夠可靠地確定移動體的位置。并且，不規則區間包含S極和N極的磁鐵沒有交替配置的區間，因此，能夠在S極和N極的磁鐵沒有交替配置的區間中也可靠地確定移動體的位置。
【附圖說明】
[0015]圖1是表示本實施方式的移動體系統的框圖。
[0016]圖2是表示控制部以及驅動控制部的內部構成的框圖。
[0017]圖3是用于說明軌道上的不規則區間的圖，圖3 (A)是表示第一無磁鐵檢測傳感器IlA未位于不規則區間的狀態的圖，圖3 (B)是表示第一無磁鐵檢測傳感器IlA位于不規則區間的狀態的圖。
[0018]圖4是表示無磁鐵檢測傳感器對不規則區間的檢測位置的圖。
[0019]圖5是表示控制部的驅動指令處理的流程圖。
[0020]圖6是表示無磁鐵的檢測與馬達的驅動之間的關系的時間圖。
[0021]圖7是表示安裝于變頻器的自舉電路的構成的電路圖。
[0022]圖8是表示自舉電路的初始充電時的各電壓的關系的時間圖。
[0023]圖9是表示自舉電容器的電壓波形的波形圖。
[0024]圖10是表示控制部的位置指令處理的流程圖。
[0025]圖11是用于說明第一位置檢測傳感器位于不規則區間時的第二位置檢測傳感器的位置檢測的補充控制的圖。
[0026]圖12是表示轉向臺車的概略圖，圖12(A)表示軌道為直線的情況下的轉向臺車的位置，圖12(B)表示軌道為曲線的情況下的轉向臺車的位置。
【具體實施方式】
[0027]以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
[0028]圖1是表不本實施方式的移動體系統的框圖。圖1所不的移動體系統是利用了地面二次式直線馬達的系統。該移動體系統具備作為移動體的搬運臺車I以及作為移動體的移動路徑的軌道(導軌)2。在軌道2上S極和N極的磁鐵3交替地以規定的節距配置為一列。此外，圖1所示的移動體系統，例如是搬運臺車I沿著設置于頂棚的軌道2行駛的頂棚行駛車的系統。此外，在本實施方式中，假定為軌道2為數Km、搬運臺車I為300臺?400臺的移動體系統。此外，本實施方式的移動體不限定于搬運臺車1，也可以是搬運臺車I以外的其他臺車、機械臂等移動體。
[0029]搬運臺車I具備2個馬達(第一馬達10A、第二馬達10B)、2個無磁鐵檢測傳感器(第一無磁鐵檢測傳感器11A、第二無磁鐵檢測傳感器11B)、2個位置檢測傳感器(第一位置檢測傳感器12A、第二位置檢測傳感器12B)、控制部13、以及驅動控制部14。
[0030]第一馬達1A以及第二馬達1B分別是以使在軌道2上交替地配置的S極和N極的磁鐵3的磁極與電度角同步的方式使磁場變化的直線馬達。例如，作為直線馬達使用3相(U、V、W相)的直線同步馬達。第一馬達1A以及第二馬達1B分別在搬運臺車I的移動方向(圖1所示的軌道2的方向)上位于不同的位置。此外，第一馬達1A以及第二馬達1B分別在搬運臺車I上配置于與軌道2的磁鐵3對置的位置、且是與該磁鐵3接近的位置。此外，第一馬達1A相對于搬運臺車I的行進方向配置于前方的位置，第二馬達1B相對于搬運臺車I的行進方向配置于后方的位置。相對于行進方向將前方稱為前，相對于行進方向將后方稱為后。
[0031]第一無磁鐵檢測傳感器IlA以及第二無磁鐵檢測傳感器IlB分別是對軌道2上的磁鐵3進行檢測的檢測部。第一無磁鐵檢測傳感器IlA是用于對第一馬達1A位于軌道2的未配置磁鐵3的區間(圖3所示的不規則區間)的情況進行檢測的檢測部。此外，第二無磁鐵檢測傳感器IlB是用于對第二馬達1B位于軌道2的未配置磁鐵3的區間(圖3所示的不規則區間)的情況進行檢測的檢測部。
[0032]這些第一無磁鐵檢測傳感器IlA以及第二無磁鐵檢測傳感器IlB例如由光電傳感器構成，該光電傳感器通過用受光元件對發光元件發出的光進行受光來檢測物體(在圖1中為S極和N極的磁鐵3)。第一無磁鐵檢測傳感器IlA以及第二無磁鐵檢測傳感器IlB分別在搬運臺車I中也配置于與軌道2的磁鐵3對置的位置、且是與該磁鐵3接近的位置。此外，第一無磁鐵檢測傳感器IlA以及第二無磁鐵檢測傳感器IlB分別將檢測信號向控制部13輸出。
[0033]第一位置檢測傳感器12A以及第二位置檢測傳感器12B分別是對軌道2上的搬運臺車I的位置進行檢測的位置檢測部。在第一位置檢測傳感器12A位于軌道2的配置有磁鐵3的區間(圖11所示的不規則區間以外的區間)時，基于第一位置檢測傳感器12A的檢測位置來確定搬運臺車I的位置。此外，在第一位置檢測傳感器12A位于軌道2的未配置磁鐵3的區間(圖11所示的不規則區間)時，基于第二位置檢測傳感器12B的檢測位置來確定搬運臺車I的位置。
[0034]第一位置檢測傳感器12A以及第二位置檢測傳感器12B例如由使用了霍爾效應元件(磁轉換元件，以下簡稱為“霍爾元件”。)的磁極檢測傳感器構成。這些第一位置檢測傳感器12A以及第二位置檢測傳感器12B在檢測頭上設置有霍爾元件。而且，當隨著搬運臺車I的移動而檢測頭相對于磁鐵3相對移動時，相對于霍爾元件的感磁面的磁場方向變化。然后，從霍爾元件輸出與該變化后的角度相對應的電信號。基于該電信號的值(電壓值)來檢測出搬運臺車I在軌道2上的位置。第一位置檢測傳感器12A以及第二位置檢測傳感器12B分別在搬運臺車I上也配置于與軌道2的磁鐵3對置的位置、且是與該磁鐵3接近的位置。此外，第一位置檢測傳感器12A以及第二位置檢測傳感器12B分別將檢測信號向控制部13輸出。
[0035]控制部13基于來自第一無磁鐵檢測傳感器IlA的檢測信號，判斷第一馬達1A是否位于不規則區間。而且，控制部13在判斷為第一馬達1A不位于不規則區間的情況下，對于驅動控制部14輸出對第一馬達1A的驅動進行指示的驅動開啟指令。此外，驅動控制部14在判斷為第一馬達1A位于不規則區間的情況下，對驅動控制部14輸出對第一馬達1A的驅動的停止進行指示的驅動開啟指令。同樣，控制部13基于來自第二無磁鐵檢測傳感器IlB的檢測信號，判斷第二馬達1B是否位于不規則區間。而且，控制部13在判斷為第二馬達1B不位于不規則區間的情況下，對于驅動控制部14輸出對第二馬達1B的驅動進行指示的驅動開啟指令。此外，驅動控制部14在判斷為第二馬達1B位于不規則區間的情況下，對于驅動控制部14輸出對第二馬達1B的驅動的停止進行指示的驅動開啟指令。此外，驅動開啟指令在信號電平為高電平(開啟狀態)時表示使馬達10AU0B驅動，在信號電平為低電平(關閉狀態)時表示使馬達10AU0B驅動(參照圖6)。
[0036]此外，控制部13在第一位置檢測傳感器12A位于不規則區間以外的區間時，基于來自第一位置檢測傳感器12A的檢測信號判斷搬運臺車I的位置。另一方面，控制部13在第一位置檢測傳感器12A位于