[发明专利]线性传输系统及其控制装置和多动子协同控制系统

说明书

本申请公开了一种线性传输系统及其控制装置和多动子协同控制系统。该线性传输系统包括定子、多个动子以及控制装置。定子具有由多个电枢绕组单元组成的定子线圈组件。动子具有永磁铁阵列。多个动子可以在控制装置的控制下系统运动。所有电枢绕组单元连接至共同的功率放大器，并由单独的逻辑选通控制单元对其通断电进行控制。本申请的线性传输系统伺服精度高，响应速度快，可靠性高。

技术领域

本发明涉及输送装置，具体涉及线性传输系统。

背景技术

随着制造技术向高产率、高精密化方向发展，精密运动控制技术的研究变得越来越重要，相应地，运动定位控制系统需求量也越来越大，广泛应用于自动化生产线、包装与运输、装配自动化、丝网印刷等行业，提供具有更高速度和加工柔性。传统驱动系统采用旋转马达驱动结构，传递系统中齿轮头、轴、键、链轮齿、链条、皮带等常用于传统旋转马达传动的部件非常的复杂笨重。线性马达应用了一种运动磁场来直接驱动运动部件，降低了结构复杂性，还降低了成本和因减小惯量、柔顺性、阻尼、摩擦和磨损而带来的速度增加等优点。

运动控制系统的核心执行器部件——线性马达，它在电磁推力的作用下，电机动子能够带动负载产生高速、大推力的驱动，多个线性马达可以组合构建两维或多维运动，采用线性马达可以设计构造精密的线性传输设备、精密XY工作台，结构简单紧凑，机械尺寸小，响应速度快，精度高，而且由于动子和定子间无相对摩擦，因此不存在磨损，使用寿命很长。

传统采用线性马达的线性传输系统中，采用光栅或磁栅测量，编码器读头安装于动子上跟随动子一起运动，编码器的测量的数据信息需要通过线缆连接到控制器，由此带来干扰和可靠性问题。

另外，现有的线性传输系统中，控制响应速度还有进一步提高的空间。而且，当各动子在不同形状的导轨上进行运动切换时，会存在连续运动不顺畅的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种响应速度快的线性传输系统及其控制装置，尤其是可实现多动子协同运动的线性传输系统。

为实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种线性传输系统的控制装置，所述线性传输系统包括线性马达，所述线性马达包括定子和多个动子，所述定子具有定子线圈组件，所述定子线圈组件包括多个电枢绕组单元，以及所述动子具有永磁铁阵列，所述控制装置包括：

位置检测单元，所述位置检测单元用于检测并输出当前各所述动子的动子位置信息；

系统控制器和线圈选通控制单元，其中所述系统控制器和所述线圈选通控制单元通信连接，其中所述系统控制器接收来自所述位置检测单元的动子位置信息并将所述动子位置信息传递给所述线圈选通控制单元，以及所述线圈选通控制单元根据所述动子位置信息来计算得到当前需要通电的电枢绕组单元；以及

功率放大器，其中每个所述电枢绕组单元均通过线缆连接至同一个功率放大器，所述功率放大器与所述线圈选通控制单元电连接并根据来自所述线圈选通控制单元的信息来使得相应的电枢绕组单元通电。

一实施例中，所述线圈选通控制单元和所述系统控制器在物理上是独立的两个器件，其中所述线圈选通控制单元具有多个逻辑选通通道，每个逻辑选通通道对应一个电枢绕组单元。

一实施例中，所述线圈选通控制单元的所述逻辑选通通道的开闭状态根据来自所述系统控制器的动子位置测量数据反馈来计算出动子覆盖的电枢绕组单元的通道号，并进行选通控制。

一实施例中，所述位置检测单元与所述线圈选通控制单元连接，所述线圈选通控制单元对来自所述位置检测单元的动子位置信息进行处理，并控制相应的逻辑选通通道开闭，进而控制相应的电枢绕组单元通断电。

一实施例中，所述功率放大器设有多个选通通道，每个所述选通通道连接于一个所述电枢绕组单元，其中所述功率放大器根据来自所述线圈选通控制单元的信号，控制相应的选通通道，从而使得该相应的选通通道所对应的电枢绕组单元通电或断电。