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JP3206355B2 - Linear motor speed correction device - Google Patents
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JP3206355B2 - Linear motor speed correction device - Google Patents

Linear motor speed correction device

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JP3206355B2
JP3206355B2 JP02760295A JP2760295A JP3206355B2 JP 3206355 B2 JP3206355 B2 JP 3206355B2 JP 02760295 A JP02760295 A JP 02760295A JP 2760295 A JP2760295 A JP 2760295A JP 3206355 B2 JP3206355 B2 JP 3206355B2
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pulse
linear motor
mover
calculated
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昌也 高橋
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、リニアモータの速度補
正装置に関し、特に、複数の磁気検出センサを用いて可
動子の速度及び位置を検出して速度制御を行うリニアモ
ータの速度補正装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motor speed correcting device, and more particularly, to a linear motor speed correcting device that detects a speed and a position of a mover by using a plurality of magnetic detection sensors to control the speed. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、リニアモータが自動ドアの開
閉、物品搬送装置等に用いられている。図8は、従来技
術に係る三相ブラシレス直流リニアモータの構造の概略
を示している。この三相ブラシレス直流リニアモータ
は、固定子レール40内に長手方向に沿って長さ24mm
の永久磁石48を複数配置している。また、固定子レー
ル40内には、可動子30が配置されている。可動子3
0には、可動子コイル32a、32b、32cが設けら
れ、これら可動子コイル32a、32b、32cは、ス
ター結線が成されている。また、可動子30には、ホー
ルICの磁気検出センサ34a,34b,34cが設け
られており、この磁気検出センサ34a〜34cのピッ
チは、永久磁石48の1/3である8mmに設定されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, linear motors have been used for opening and closing automatic doors, article transporting devices, and the like. FIG. 8 schematically shows the structure of a conventional three-phase brushless DC linear motor. This three-phase brushless DC linear motor has a length of 24 mm in the stator rail 40 along the longitudinal direction.
Are arranged in plural. The mover 30 is arranged in the stator rail 40. Mover 3
0 is provided with mover coils 32a, 32b, 32c, and these mover coils 32a, 32b, 32c are star-connected. The mover 30 is provided with Hall IC magnetic detection sensors 34a, 34b, 34c. The pitch of the magnetic detection sensors 34a to 34c is set to 8 mm, which is 1/3 of the permanent magnet 48. I have.

【0003】ここで、従来技術のリニアモータ20の制
御回路150及びその動作について図9、図10及び図
11を参照して説明する。ホールIC34Aは、図10
に示すように永久磁石48の正弦波状に変化する磁束密
度A1を検出し、しきい値θ1を越える磁束密度に応答
して矩形状の出力信号B1を出力する。図11は、各ホ
ールIC34A、34B、34Cの出力信号B1、B
2,B3を示している。図9に示す制御回路150のパ
ルス発生器164は、この出力信号B1、B2,B3の
波形の立ち上がり及び立ち下がりを捕らえて、パルスP
1〜P7を発生する。位置カウンタ152は、ホールI
C34A、34B、34Cの出力信号B1、B2,B3
とパルスP1〜P7とが入力され、出力信号B1、B
2,B3によりパルス入力の数をカウントアップ・カウ
ントダウンして行くことにより可動子30の位置を検出
する。他方、速度検出器158は、各磁気検出センサ3
4a,34b,34cの間隔(8mm)を各パルスP1〜
P7の発生間隔時間で割っていくことにより速度を算出
する。CPU155は、位置カウンタ152の検出した
位置及び速度検出器158の検出した速度に基づき、モ
ータ駆動用のトランジスタ163を制御して選択的に可
動子30の可動子コイル32a,32b,32cを通電
することによりリニアモータの制御を行っている。
Here, a control circuit 150 of a conventional linear motor 20 and its operation will be described with reference to FIGS. 9, 10 and 11. FIG. The Hall IC 34A is shown in FIG.
As shown in (1), the magnetic flux density A1 of the permanent magnet 48 that changes in a sinusoidal manner is detected, and a rectangular output signal B1 is output in response to the magnetic flux density exceeding the threshold value θ1. FIG. 11 shows output signals B1, B of the Hall ICs 34A, 34B, 34C.
2 and B3. The pulse generator 164 of the control circuit 150 shown in FIG. 9 captures the rising and falling edges of the waveforms of the output signals B1, B2, and B3, and generates a pulse P.
1 to P7 are generated. The position counter 152 indicates that the
Output signals B1, B2, B3 of C34A, 34B, 34C
And pulses P1 to P7 are input, and output signals B1, B
The position of the mover 30 is detected by counting up and counting down the number of pulse inputs by 2 and B3. On the other hand, the speed detector 158 is connected to each magnetic detection sensor 3.
The interval (8 mm) between 4a, 34b and 34c is set to each pulse P1 to
The speed is calculated by dividing by the generation interval time of P7. The CPU 155 controls the motor driving transistor 163 based on the position detected by the position counter 152 and the speed detected by the speed detector 158 to selectively energize the mover coils 32a, 32b, and 32c of the mover 30. This controls the linear motor.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】リニアモータが、病
院、オフィス等の内装用自動ドアエンジンとして好適に
用いられており、現在更に重いドアをも開閉し得るリニ
アモータが求められている。本発明者は、係る要請に答
えるべく、従来の倍の重量である100kgのドアを開
閉し得るリニアモータを製作した。しかしながら、この
高推力リニアモータは、定速駆動において振動が発生
し、円滑な開閉動を行えないばかりか、比較的大きな
「がた付き音」を生じた。
A linear motor is suitably used as an automatic door engine for interiors of hospitals, offices and the like, and a linear motor capable of opening and closing even heavier doors is required. The present inventor has produced a linear motor capable of opening and closing a 100 kg door, which is twice as heavy as the conventional one, in order to respond to such a request. However, this high-thrust linear motor generates vibrations at a constant speed drive, and not only cannot perform smooth opening / closing operation, but also generates relatively large rattling sound.

【0005】そこでこの原因を突き止めるべくドアの速
度を測定したところ、図12に示すように一定速度でド
アを駆動しているつもりが周期的に速度が変動している
ことが判明した。さらに、この測定結果を検討したとこ
ろ、この速度変化が8mmピッチで発生していることが分
かった。
[0005] Then, when the speed of the door was measured to find out the cause, it was found that the speed was periodically fluctuated as if the door was driven at a constant speed as shown in FIG. Further, upon examining the measurement results, it was found that this speed change occurred at a pitch of 8 mm.

【0006】以上の結果から、本発明者は、上記定速運
転時の振動を以下の理由によるものであることを突き止
めた。図10に示すように、ホールIC34A,34
B,34Cは永久磁石48の正弦波状に変化する磁束密
度A1(磁性)を検出して方形波状の出力信号B1,B
2,B3を発生する。ここで、ホールIC34A,34
B,34Cの磁気検出素子34a,34b,34cは、
出力極性を反転するために一定のしきい値θ1を越える
必要がある。このため、磁束の極性がS側からN側に切
り換わったタイミングt1から一定の遅延時間を経て、
しきい値θ1を越えたタイミングt2にて出力信号B1
が立ち上がる。他方、磁束密度A1がしきい値θ1を下
回ったタイミングt3にて出力信号B1が立ち下がり、
その後、タイミングt4において磁束の極性がN側から
S側に切り換わっている。即ち、磁束の極性がS側から
N側に切り換わった時点から遅れて出力信号B1が立ち
上がり、反対に、磁束の極性がN側からS側に切り換わ
るより早く出力信号B1が立ち下がっている。
[0006] From the above results, the present inventors have found that the vibration during the constant speed operation is due to the following reasons. As shown in FIG. 10, the Hall ICs 34A and 34A
B and 34C detect the magnetic flux density A1 (magnetism) of the permanent magnet 48 that changes sinusoidally, and output square-wave output signals B1 and B1.
2 and B3 are generated. Here, the Hall ICs 34A, 34
B, 34C, the magnetic detecting elements 34a, 34b, 34c
In order to invert the output polarity, it is necessary to exceed a certain threshold value θ1. Therefore, after a certain delay time from the timing t1 when the polarity of the magnetic flux switches from the S side to the N side,
The output signal B1 at timing t2 when the threshold value θ1 is exceeded
Stand up. On the other hand, at timing t3 when the magnetic flux density A1 falls below the threshold value θ1, the output signal B1 falls,
Thereafter, at timing t4, the polarity of the magnetic flux switches from the N side to the S side. That is, the output signal B1 rises with a delay from the time when the polarity of the magnetic flux switches from the S side to the N side, and conversely, the output signal B1 falls earlier than when the polarity of the magnetic flux switches from the N side to the S side. .

【0007】ここで、パルス発生器164は、図11に
示すように、各ホールIC34A,34B,34Cの出
力信号B1、B2,B3の立ち上がり及び立ち下がりを
捕らえてパルスP1〜P7を発生している。ホールIC
34Cの立ち上がりを捕らえたパルスP3と、ホールI
C34Aの立ち下がりを捕らえたパルスP4との間隔
は、パルスP3が遅れ、パルスP4が進んでいるため短
くなる。このためパルスP3、P4のタイミングに基づ
き速度を算出すると、算出速度が実速度よりも早くな
る。他方、ホールIC34Cの立ち下がりを捕らえたパ
ルスP6と、ホールIC34Aの立ち上がりを捕らえた
パルスP7との間隔は、パルスP6が進み、パルスP7
が遅れているため長くなる。このためパルスP6、P7
のタイミングに基づき速度を算出すると算出速度が実速
度よりも遅くなる。即ち、このように誤差のある算出速
度に基づき一定速度となるよう制御を行っているため
に、図12を参照して前述した速度むらの発生したこと
が判明した。
Here, as shown in FIG. 11, the pulse generator 164 generates pulses P1 to P7 by capturing the rising and falling of the output signals B1, B2, B3 of the Hall ICs 34A, 34B, 34C. I have. Hall IC
A pulse P3 that captures the rising edge of 34C and a hole I
The interval between the pulse P4 that has captured the fall of C34A and the pulse P4 is short because the pulse P3 is delayed and the pulse P4 is advanced. Therefore, when the speed is calculated based on the timing of the pulses P3 and P4, the calculated speed becomes faster than the actual speed. On the other hand, the interval between the pulse P6 capturing the fall of the Hall IC 34C and the pulse P7 capturing the rise of the Hall IC 34A is such that the pulse P6 advances and the pulse P7
Is longer because it is late. Therefore, the pulses P6, P7
When the speed is calculated based on the timing, the calculated speed becomes lower than the actual speed. That is, since the control is performed such that the speed becomes constant based on the calculated speed having the error, it has been found that the speed unevenness described above with reference to FIG. 12 has occurred.

【0008】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、可動子
の速度を正確に把握し、精密な速度制御を可能にするリ
ニアモータの速度補正装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to accurately grasp the speed of a mover and to control the speed of a linear motor which enables precise speed control. A correction device is provided.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1のリニアモータの速度補正装置は、可動子
30と、固定子レール40と、可動子30又は固定子レ
ール40に配設された磁石列48の磁性を検出する複数
の磁気検出センサ32a,32b,32cと、該磁気検
出センサ32a,32b,32cの信号に基づき可動子
30を固定子レール40上に駆動する制御回路50とか
らなり、前記複数の磁気検出センサ32a,32b,3
2cが出力する信号の立ち上がり及び立ち下がりのエッ
ジでパルスを発生するパルス発生手段64と前記パル
ス信号64に基づき可動子30の速度を算出する速度算
出手段58と、前記複数の磁気検出センサ32a,32
b,32cの出力状態から、前記磁気検出センサの検出
感度に起因して発生する、複数の磁気検出センサ出力
する信号の立ち上がり及び立ち下がりの磁石列48に対
するタイミングのずれを推定して、前記速度算出手段
算出する速度を補正する補正手段59と、を有すること
を特徴とする。
In order to achieve the above object, a linear motor speed compensating device according to claim 1 is provided with a mover 30, a stator rail 40, and a mover 30 or a stator rail 40. a plurality of magnetic detection sensor 32a that detects the magnetism of magnet array 48 which is set, 32b, 32c and, magnetic detection sensor 32a, 32b, braking you drive the mover 30 based on 32c signals on the stator rail 40 A plurality of magnetic detection sensors 32a, 32b, 3
Rising and falling edge of the signal 2c is outputted
And pulse generating means 64 for generating a pulse with di, the Pal
Speed calculating means 58 for calculating the speed of the mover 30 based on the source signal 64, and the plurality of magnetic detection sensors 32a, 32
b, 32c, based on the output state of the magnetic detection sensor.
Caused by a sensitivity, a plurality of magnetic sensor output
To the rising and falling magnet rows 48
Estimating the deviation of the timing of, the compensation means 59 that the speed calculating means is correct complement the rate at which <br/> calculated and having a.

【0010】また、請求項2のリニアモータの速度補正
装置は、請求項1において、前記検出手段59が、前記
複数の磁気検出センサ32a,32b,32cの出力状
態の組み合わせを基に、複数の磁気検出センサ32a,
32b,32cの出力の立ち上がりP3に続く立ち下が
りP4を検出し、前記速度補正手段59が、前記速度算
出手段58により算出される速度を、該検出手段59の
該立ち下がりP4の検出に基づき、遅くなるように補正
する。
According to a second aspect of the present invention, in the linear motor speed correcting apparatus according to the first aspect, the detecting means 59 determines a plurality of the plurality of magnetic detection sensors 32a, 32b, and 32c based on a combination of output states. The magnetic detection sensor 32a,
A falling P4 following a rising P3 of the outputs of 32b and 32c is detected, and the speed correcting means 59 calculates the speed calculated by the speed calculating means 58 based on the detection of the falling P4 by the detecting means 59. Correct so that it is slow.

【0011】更に、請求項3のリニアモータの速度補正
装置は、請求項1において、前記検出手段59が、前記
複数の磁気検出センサ32a,32b,32cの出力状
態の組み合わせを基に、複数の磁気検出センサ32a,
32b,32cの出力の立ち下がりP6に続く立ち上が
りP7を検出し、前記速度補正手段59が、前記速度算
出手段58により算出される速度を、該検出手段59の
該立ち上がりP7の検出に基づき、早くなるように補正
する。
Further, in the linear motor speed correcting device according to the third aspect, in the first aspect, the detecting means 59 determines a plurality of magnetic detection sensors 32a, 32b, and 32c based on a combination of output states. The magnetic detection sensor 32a,
The rising edge P7 following the falling edge P6 of the outputs of 32b and 32c is detected, and the speed correction means 59 calculates the speed calculated by the speed calculation means 58 based on the detection of the rising P7 by the detection means 59. Correct so that

【0012】上記の目的を達成するため、請求項4のリ
ニアモータの速度補正装置は、可動子30と、固定子レ
ール40と、可動子30又は固定子レール40に配設さ
れた磁石列48の磁性を検出する複数の磁気検出センサ
32a,32b,32cと、該磁気検出センサ32a,
32b,32cの信号に基づき可動子30を固定子レー
ル40上に駆動する出力を送出する制御回路50とから
なり、前記複数の磁気検出センサ32a,32b,32
cからの出力の立ち上がり及び立ち下がりのタイミング
に基づき可動子30の速度を算出する速度算出手段58
と、前記複数の磁気検出センサ32a,32b,32c
の出力を基に可動子30の位置を算出する位置算出手段
52と、前記位置算出手段52により算出された位置を
基に、複数の磁気検出センサ32a,32b,32cの
出力の立ち上がり又は立ち下がりのタイミングがずれる
位置を検出する検出手段59と、前記速度算出手段58
により算出される速度を、前記検出手段59のずれの検
出に基づき補正する速度補正手段59と、を有すること
を特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a linear motor speed compensating apparatus comprising: a mover, a stator rail, and a magnet array provided on the mover or the stator rail; A plurality of magnetic detection sensors 32a, 32b, 32c for detecting the magnetism of
And a control circuit 50 for sending an output for driving the mover 30 onto the stator rail 40 based on the signals of the magnetic sensors 32a, 32b, 32c.
speed calculating means 58 for calculating the speed of the mover 30 based on the rising and falling timings of the output from c.
And the plurality of magnetic detection sensors 32a, 32b, 32c
Position calculating means 52 for calculating the position of the mover 30 based on the output of the magnetic sensor 32, and rising or falling of the outputs of the plurality of magnetic detection sensors 32a, 32b, 32c based on the position calculated by the position calculating means 52. Detecting means 59 for detecting a position where the timing is shifted, and the speed calculating means 58
And a speed correcting means 59 for correcting the speed calculated by the above based on the detection of the deviation of the detecting means 59.

【0013】また、請求項5のリニアモータの速度補正
装置は、請求項4において、前記検出手段59が、前記
位置算出手段52により算出された位置を基に、複数の
磁気検出センサ32a,32b,32cの出力の立ち上
がりP3に続く立ち下がりP4を検出し、前記速度補正
手段59が、前記速度算出手段58により算出される速
度を、該検出手段59の該立ち下がりP4の検出に基づ
き、遅くなるように補正する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the linear motor speed correcting apparatus according to the fourth aspect, the detecting means 59 determines a plurality of magnetic detection sensors 32a, 32b based on the position calculated by the position calculating means 52. , 32c, the falling P4 following the rising P3 of the output is detected, and the speed correcting means 59 slows down the speed calculated by the speed calculating means 58 based on the detection of the falling P4 by the detecting means 59. Correct so that

【0014】更に、請求項6のリニアモータの速度補正
装置は、請求項4において、前記検出手段59が、前記
位置算出手段52により算出された位置を基に、複数の
磁気検出センサ32a,32b,32cの出力の立ち下
がりP6に続く立ち上がりP7を検出し、前記速度補正
手段59が、前記速度算出手段58により算出される速
度を、該検出手段59の該立ち上がりP7の検出に基づ
き、早くなるように補正する。
Further, according to a sixth aspect of the present invention, in the linear motor speed correcting apparatus according to the fourth aspect, the detecting means 59 detects a plurality of magnetic sensors 32a, 32b based on the position calculated by the position calculating means 52. , 32c, the rising P7 following the falling P6 of the output is detected, and the speed correcting means 59 increases the speed calculated by the speed calculating means 58 based on the detection of the rising P7 by the detecting means 59. Correction as follows.

【0015】また更に、請求項7のリニアモータの速度
補正装置は、請求項1乃至6において、前記磁気検出セ
ンサが3個の磁気検出センサ32a,32b,32cか
らなる。
Further, in a linear motor speed correcting device according to a seventh aspect of the present invention, in the first to sixth aspects, the magnetic detection sensors include three magnetic detection sensors 32a, 32b, and 32c.

【0016】[0016]

【作用】請求項1のリニアモータの速度補正装置では、
速度算出手段58が、複数の磁気検出センサ32a,3
2b,32cからの出力の立ち上がり及び立ち下がりの
タイミングに基づき速度を検出する。出力を立ち上げ、
立ち下げる際に、磁気検出センサ32a,32b,32
cは、一定の磁束密度θ1を越える必要がある。従っ
て、図10に示すように立ち上がりt2は、本来のタイ
ミングt1よりも遅れ、他方、立ち下がりt3は、本来
のタイミングt4よりも進む。このため、立ち上がり及
び立ち下がりのタイミング(信号の周期)に基づき速度
を算出すると、立ち上がり信号に続く立ち下がり信号の
ときは、両信号間の周期が短くなり、反対に立ち下がり
信号に続く立ち上がり信号のときは、両信号間の周期が
長くなり、算出した速度は正しい値にならない。このた
め、検出手段59が、複数の磁気検出センサ32a,3
2b,32cの出力状態を監視し、複数の磁気検出セン
サ32a,32b,32cの出力から立ち上がり及び立
ち下がりのタイミングがずれる点を検出する。そして、
速度補正手段59が、速度算出手段58により算出され
る速度を、前記検出手段59のずれの検出に基づき補正
する。
In the linear motor speed correcting device according to the first aspect,
The speed calculating means 58 includes a plurality of magnetic detection sensors 32a, 3
The speed is detected based on the rising and falling timings of the outputs from 2b and 32c. Start the output,
When falling, the magnetic detection sensors 32a, 32b, 32
c needs to exceed a certain magnetic flux density θ1. Accordingly, as shown in FIG. 10, the rise t2 is delayed from the original timing t1, while the fall t3 is advanced than the original timing t4. For this reason, when the speed is calculated based on the rising and falling timings (signal period), when the falling signal follows the rising signal, the period between the two signals becomes shorter, and conversely, the rising signal following the falling signal In the case of, the period between both signals becomes long, and the calculated speed does not become a correct value. For this reason, the detection means 59 is provided with the plurality of magnetic detection sensors 32a, 3
The output states of the magnetic detection sensors 2b and 32c are monitored, and points at which the rising and falling timings deviate from the outputs of the plurality of magnetic detection sensors 32a, 32b and 32c are detected. And
The speed correcting means 59 corrects the speed calculated by the speed calculating means 58 based on the detection of the deviation of the detecting means 59.

【0017】請求項2のリニアモータの速度補正装置で
は、立ち上がりP3に続く立ち下がりP4のときは、信
号の周期が短くなり、算出した速度が早くなる。このた
め、検出手段59が、複数の磁気検出センサ32a,3
2b,32cの出力状態に基づき、立ち上がりP3に続
く立ち下がりP4を検出し、そして、速度補正手段59
が、該速度算出手段58により算出される速度を、遅く
なるように補正する。
In the linear motor speed correcting device according to the second aspect, at the time of falling P4 following the rising P3, the period of the signal is shortened and the calculated speed is increased. For this reason, the detection means 59 is provided with the plurality of magnetic detection sensors 32a, 3
Based on the output states of 2b and 32c, a falling P4 following a rising P3 is detected, and the speed correction means 59
Corrects the speed calculated by the speed calculating means 58 so as to be slower.

【0018】請求項3のリニアモータの速度補正装置で
は、立ち下がりP6に続く立ち上がりP7のときは、信
号の周期が長くなり、算出した速度が遅くなる。このた
め、検出手段59が、複数の磁気検出センサ32a,3
2b,32cの出力状態に基づき、立ち下がりP6に続
く立ち上がりP7を検出し、そして、速度補正手段59
が、該速度算出手段58により算出される速度を、早く
なるように補正する。
In the linear motor speed correcting device according to the third aspect, at the rising edge P7 following the falling edge P6, the signal period becomes longer and the calculated speed becomes slower. For this reason, the detection means 59 is provided with the plurality of magnetic detection sensors 32a, 3
Based on the output states of 2b and 32c, rising P7 following falling P6 is detected, and the speed correction means 59
Corrects the speed calculated by the speed calculating means 58 so as to be faster.

【0019】請求項4のリニアモータの速度補正装置で
は、速度算出手段58が、複数の磁気検出センサ32
a,32b,32cからの出力の立ち上がり及び立ち下
がりのタイミング(信号の周期)に基づき速度を検出す
る。この際に、立ち上がり信号に続く立ち下がり信号の
ときは、両信号間の周期が短くなり、反対に立ち下がり
信号に続く立ち上がり信号のときは、両信号間の周期が
長くなり、算出した速度は正しい値にならない。このた
め、位置算出手段52が前記複数の磁気検出センサ32
a,32b,32cの出力を基に可動子30の位置を算
出し、検出手段59が、該算出された位置を基に、複数
の磁気検出センサ32a,32b,32cの出力の立ち
上がり及び立ち下がりのタイミングがずれる位置を検出
する。そして、速度補正手段59が、速度算出手段58
により算出される速度を、前記検出手段59のずれの検
出に基づき補正する。
In the linear motor speed correcting device according to a fourth aspect, the speed calculating means 58 includes a plurality of magnetic detection sensors 32.
The speed is detected based on the rising and falling timings (signal periods) of the outputs from a, 32b, and 32c. At this time, in the case of the falling signal following the rising signal, the period between both signals is short, and conversely, in the case of the rising signal following the falling signal, the period between both signals is long, and the calculated speed is The value is not correct. For this reason, the position calculation means 52 is provided with the plurality of magnetic detection sensors 32.
The position of the mover 30 is calculated based on the outputs of the magnetic sensors a, 32b, and 32c, and the detecting means 59 calculates the rise and fall of the outputs of the plurality of magnetic detection sensors 32a, 32b, and 32c based on the calculated positions. Is detected. Then, the speed correction means 59
Is corrected based on the detection of the displacement of the detection means 59.

【0020】請求項5のリニアモータの速度補正装置で
は、立ち上がりP3に続く立ち下がりP4のときは、信
号の周期が短くなり、算出した速度が早くなる。このた
め、検出手段59が、位置算出手段52により算出され
た位置を基に、立ち上がりP3に続く立ち下がりP4を
検出し、そして、速度補正手段59が、該速度算出手段
58により算出される速度を、遅くなるように補正す
る。
In the linear motor speed correcting device according to the fifth aspect, at the time of falling P4 following the rising P3, the period of the signal is shortened, and the calculated speed is increased. For this reason, the detecting means 59 detects the falling P4 following the rising P3 based on the position calculated by the position calculating means 52, and the speed correcting means 59 calculates the speed calculated by the speed calculating means 58. Is corrected to be slow.

【0021】請求項6のリニアモータの速度補正装置で
は、立ち下がりP6に続く立ち上がりP7のときは、信
号の周期が長くなり、算出した速度が遅くなる。このた
め、検出手段59が、位置算出手段52により算出され
た位置を基に、立ち下がりP6に続く立ち上がりP7を
検出し、そして、速度補正手段59が、該速度算出手段
58により算出される速度を、早くなるように補正す
る。
In the linear motor speed correcting device according to the sixth aspect, at the rising edge P7 following the falling edge P6, the signal period becomes longer and the calculated speed becomes slower. For this reason, the detecting means 59 detects the rising P7 following the falling P6 based on the position calculated by the position calculating means 52, and the speed correcting means 59 determines the speed calculated by the speed calculating means 58. Is corrected to be faster.

【0022】請求項7のリニアモータの速度補正装置で
は、3個の磁気検出センサ32a,32b,32cを用
いているため、磁気検出センサ32a,32b,32c
の出力の組み合わせ、例えば、オン、オン、オンの組み
合わせから、複数の磁気検出センサ32a,32b,3
2cの出力の立ち上がり及び立ち下がりのずれるタイミ
ング又は位置を容易に検出することができる。
In the linear motor speed correcting device of the present invention, since three magnetic detection sensors 32a, 32b and 32c are used, the magnetic detection sensors 32a, 32b and 32c are used.
From the combination of the outputs (e.g., ON, ON, ON) of the plurality of magnetic detection sensors 32a, 32b, 3
The timing or position at which the rise and fall of the output of 2c deviate can be easily detected.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例について図
を参照して説明する。まず、本発明の第1実施例に係る
ブラシレス直流リニアモータの機械的構成について図2
及び図3を参照して説明する。図2は、第1実施例に係
るブラシレス直流リニアモータ20を構成するコイルユ
ニット32及び該コイルユニット32に一体的に付設さ
れるセンサユニット34とからなる可動子30の斜視図
である。コイルユニット32には、同一形状の3個の可
動子コイル32a、32b、32cが組み込まれてい
る。また、センサユニット34には、ホールICの3個
の磁気検出センサ34a、34b、34cが組み込まれ
ている。そして、各可動子コイル32a、32b、32
cへ通電するための給電線と、各磁気検出センサ34
a、34b、34cの信号線とが、図示しない電力線を
用いて後述する制御回路50へ接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the mechanical configuration of the brushless DC linear motor according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view of a mover 30 including a coil unit 32 constituting the brushless DC linear motor 20 according to the first embodiment and a sensor unit 34 integrally attached to the coil unit 32. The coil unit 32 incorporates three mover coils 32a, 32b, 32c of the same shape. The sensor unit 34 incorporates three magnetic detection sensors 34a, 34b, and 34c of the Hall IC. Then, each of the mover coils 32a, 32b, 32
c, a power supply line for supplying power to
The signal lines a, 34b, and 34c are connected to a control circuit 50 described later using a power line (not shown).

【0024】図3は、上記ブラシレス直流リニアモータ
20の断面を示している。上記可動子30は、アウター
レール42とインナレール44とから形成される固定子
レール40の走行部40’に移動自在に架装されて、コ
イル可動型の三相ブラシレス直流リニアモータ20を構
成している。アウターレール42とインナレール44と
の間には、ヨーク46を介在させて等長の永久磁石4
8、48を長手方向に複数配列した磁石体49が配置さ
れている。この永久磁石48、48は、長手方向に隣り
合うもの、及び向かい合うものを逆極性とし、向かい合
う永久磁石48、48の間に一様な磁界を形成するよう
になっている。
FIG. 3 shows a cross section of the brushless DC linear motor 20. The mover 30 is movably mounted on a traveling portion 40 ′ of a stator rail 40 formed by an outer rail 42 and an inner rail 44, and constitutes a coil movable type three-phase brushless DC linear motor 20. ing. A permanent magnet 4 having the same length is provided between the outer rail 42 and the inner rail 44 with a yoke 46 interposed therebetween.
A magnet body 49 in which a plurality of 8, 48 are arranged in the longitudinal direction is arranged. The permanent magnets 48, 48 have opposite polarities in the longitudinally adjacent one and the opposite one, and form a uniform magnetic field between the facing permanent magnets 48, 48.

【0025】図1は、第1実施例のブラシレス直流リニ
アモータ20を自動ドアの開閉に用いるための制御回路
50を示している。ここで、制御回路50は、図示しな
いCPUとメモリとからなり制御動作を司る主制御部5
5と、複数のトランジスタからなる通電装置63と、ホ
ールIC34A,34B,34Cから入力された出力信
号に基づきパルスを発生するパルス発生装置64とから
構成されているが、動作説明の便宜上、該主制御部55
の行う動作を56〜61の各ブロックで表している。
FIG. 1 shows a control circuit 50 for using the brushless DC linear motor 20 of the first embodiment for opening and closing an automatic door. Here, the control circuit 50 is composed of a CPU (not shown) and a memory, and controls the main control unit 5.
5, a current generator 63 composed of a plurality of transistors, and a pulse generator 64 that generates a pulse based on output signals input from the Hall ICs 34A, 34B, and 34C. Control unit 55
Are represented by blocks 56 to 61.

【0026】人体検出センサ54は、人体等を非接続で
検出する赤外線センサ、或いは、タッチセンサ、マット
スイッチ等から構成され、人体を検出すると制御回路5
0側へ検出信号を送出する。これに応じて主制御部55
は、可動子30を駆動するために後述する演算処理を行
い、通電装置63の各トランジスタTRa、TRb,T
Rc,TRa’,TRb’,TRc’を通電させて、可
動子30の可動子コイル32a,32b,32cを選択
的に通電し、可動子30を駆動する。
The human body detection sensor 54 is constituted by an infrared sensor for detecting a human body or the like without connection, a touch sensor, a mat switch, or the like.
A detection signal is sent to the 0 side. In response, the main control unit 55
Performs an arithmetic process to be described later to drive the mover 30, and the transistors TRa, TRb, T
Rc, TRa ', TRb', TRc 'are energized to selectively energize the mover coils 32a, 32b, 32c of the mover 30 to drive the mover 30.

【0027】可動子30の移動に伴い、磁気検出センサ
34a,34b,34cが、固定子レール40側に取り
付けられた永久磁石48の磁束密度を検出する。この動
作について図10を参照して説明する。ホールIC34
Aは、図10に示すように永久磁石48の正弦波状に変
化する磁束密度A1を検出し、しきい値θ1を越える磁
束密度に応答して矩形状の出力信号B1を出力する。こ
こで、ホールIC34A,34B,34Cの磁気検出素
子34a,34b,34cは、出力極性を反転するため
に一定のしきい値θ1を越える必要がある。このため、
磁束の極性がS側からN側に切り換わったタイミングt
1から一定の遅延時間を経てから、しきい値θ1を越え
たタイミングt2にて出力信号B1を立ち上げる。他
方、磁束密度A1がしきい値θ1を下回ったタイミング
t3にて出力信号B1を立ち下げ、その後、タイミング
t4において磁束の極性がN側からS側に切り換わる。
即ち、磁束の極性がS側からN側に切り換わった時点か
ら遅延して出力信号B1が立ち上がり、反対に、磁束の
極性がN側からS側に切り換わるより早く出力信号B1
が立ち下がる。
As the mover 30 moves, the magnetic detection sensors 34a, 34b, 34c detect the magnetic flux density of the permanent magnet 48 attached to the stator rail 40 side. This operation will be described with reference to FIG. Hall IC34
A detects the sinusoidally changing magnetic flux density A1 of the permanent magnet 48 as shown in FIG. 10, and outputs a rectangular output signal B1 in response to the magnetic flux density exceeding the threshold value θ1. Here, the magnetic detection elements 34a, 34b, 34c of the Hall ICs 34A, 34B, 34C need to exceed a certain threshold value θ1 in order to invert the output polarity. For this reason,
Timing t when the polarity of the magnetic flux switches from the S side to the N side
After a certain delay time from 1, the output signal B1 rises at a timing t2 that exceeds the threshold value θ1. On the other hand, at timing t3 when the magnetic flux density A1 falls below the threshold value θ1, the output signal B1 falls, and thereafter, at timing t4, the polarity of the magnetic flux switches from N side to S side.
That is, the output signal B1 rises with a delay from the time when the polarity of the magnetic flux is switched from the S side to the N side, and conversely, the output signal B1 is earlier than when the polarity of the magnetic flux is switched from the N side to the S side.
Falls.

【0028】ここで、図11は、可動子30の移動に伴
う各ホールIC34A、34B、34Cの出力信号B
1、B2,B3を示している。図1に示すパルス発生装
置64には、この出力信号B1、B2,B3が加えら
れ、この波形の立ち上がり及び立ち下がりを捕らえて、
パルスP1〜P7を発生し、速度算出部58及び位置算
出部52に加える。
FIG. 11 shows the output signal B of each of the Hall ICs 34A, 34B and 34C accompanying the movement of the mover 30.
1, B2 and B3 are shown. The output signals B1, B2, and B3 are added to the pulse generator 64 shown in FIG. 1, and the rising and falling of this waveform are captured.
Pulses P1 to P7 are generated and applied to the speed calculator 58 and the position calculator 52.

【0029】このパルスP1〜P7の周期を基に速度算
出部58が可動子30の速度を算出する。そして、この
算出された速度に速度補正部59が補正を加える。この
処理について図4のフローチャートを参照して詳細に説
明する。ここでは、パルスP1〜P2が順次、速度算出
部58に加えられたときの処理について説明する。先
ず、可動子30の速度を算出する(S101)。ここで
は、磁気センサの間隔8mmをパルス間時間(パルスP1
からパルスP2までの時間)で割ることにより速度を求
める。そして、このパルスP2に基づき速度が算出され
たタイミングで、パルスP2入力前のホールIC34
A、34B、34Cの出力信号B1、B2,B3が全て
オンかを判断する(S103)。ここでは、ホールIC
34Bの出力信号B2がオフであるため該ステップ10
3がNoとなり、次に、パルスP2入力前のホールIC
34A、34B、34Cの出力信号B1、B2,B3が
全てオフかを判断する(S105)。ここで、ホールI
C34Aの出力信号B1がオンであるため、該ステップ
105がNoとなり、ステップ111に進み、ステップ
101で算出した速度をそのまま補正速度として出力演
算部57へ出力する。そして、上述したと同様な処理
が、パルスP3についても行われる。
The speed calculator 58 calculates the speed of the mover 30 based on the period of the pulses P1 to P7. Then, the speed corrector 59 corrects the calculated speed. This processing will be described in detail with reference to the flowchart in FIG. Here, the processing when the pulses P1 and P2 are sequentially applied to the speed calculation unit 58 will be described. First, the speed of the mover 30 is calculated (S101). Here, the interval of the magnetic sensor of 8 mm is set to the time between pulses (pulse P1).
To the pulse P2) to determine the speed. At the timing when the speed is calculated based on the pulse P2, the Hall IC 34 before the pulse P2 is input.
It is determined whether all of the output signals B1, B2, and B3 of A, 34B, and 34C are on (S103). Here, Hall IC
Since the output signal B2 of 34B is off, the step 10
3 is No, then the Hall IC before the pulse P2 is input
It is determined whether the output signals B1, B2, B3 of 34A, 34B, 34C are all off (S105). Here, Hall I
Since the output signal B1 of C34A is on, step 105 becomes No, the process proceeds to step 111, and the speed calculated in step 101 is output as it is to the output calculation unit 57 as the correction speed. Then, the same processing as described above is performed for the pulse P3.

【0030】ここで、パルスP4が速度算出部58に加
えられたときの処理について説明する。図11に示すよ
うにホールIC34Cの立ち上がりを捕らえたパルスP
3と、ホールIC34Aの立ち下がりを捕らえたパルス
P4との間隔は、パルスP3が遅れ、パルスP4が進ん
でいるため短くなり、上述したように8mmに設定してあ
る磁気センサの距離を、7mm程度として検出することに
なる。即ち、磁気センサの間隔8mmをパルス間時間(P
3からP4)で割る(S101)ことにより求めた算出
速度は、実際の速度より早くなる。そこで、ステップ1
03で、パルスP3入力前のホールIC34A、34
B、34Cの出力信号B1、B2,B3が全てオンかを
判断することにより、この立ち上がりを捕らえたパルス
P3に続く、立ち下がりを捕らえたパルスP4を検出す
る。即ち、パルスP3、パルスP4間で出力信号B1、
B2,B3が全てオンになるため(S103がYe
s)、ステップ107へ進み、ステップ101で算出し
た速度に、検出した距離7mm/磁気センサの間隔8mmを
掛けることにより補正速度を求める。その後、パルスP
5、P6について、上述したP2と同様に処理を進め
る。
Here, the processing when the pulse P4 is applied to the speed calculating section 58 will be described. As shown in FIG. 11, a pulse P capturing the rising of the Hall IC 34C
The interval between the magnetic sensor 3 and the pulse P4 capturing the fall of the Hall IC 34A is short because the pulse P3 is delayed and the pulse P4 is advanced, and the distance of the magnetic sensor set to 8 mm as described above is set to 7 mm. It will be detected as a degree. That is, the interval between the magnetic sensors of 8 mm is set to the time between pulses (P
The calculated speed obtained by dividing (3 from P4) (S101) becomes faster than the actual speed. Therefore, step 1
03, Hall ICs 34A and 34 before pulse P3 input
By determining whether all of the output signals B1, B2, and B3 of B and 34C are on, a pulse P4 that captures the falling and that follows the pulse P3 that captures the rising is detected. That is, the output signal B1 between the pulse P3 and the pulse P4,
Since B2 and B3 are all turned on (S103 is Ye
s) The process proceeds to step 107, where the corrected speed is obtained by multiplying the speed calculated in step 101 by the detected distance 7 mm / the magnetic sensor interval 8 mm. After that, the pulse P
The processing is advanced for P5 and P6 in the same manner as P2 described above.

【0031】次に、パルスP7が速度算出部58に加え
られたときの処理について説明する。図11に示すよう
にホールIC34Cの立ち下がりを捕らえたパルスP6
と、ホールIC34Aの立ち上がりを捕らえたパルスP
7との間隔は、パルスP6が進み、パルスP7が遅れて
いるため長くなり、そして、上述したように8mmに設定
してある磁気センサの距離を、9mm程度として検出する
ことになる。即ち、磁気センサの間隔8mmをパルス間時
間(P6からP7)で割る(S101)ことにより求め
た算出速度は、実際の速度より遅くなる。そこで、ステ
ップ103の判断を経て、ステップ105で、パルスP
7入力前のホールIC34A、34B、34Cの出力信
号B1、B2,B3が全てオフかを判断することによ
り、立ち下がりを捕らえたパルスP6に続く、立ち上が
りを捕らえたパルスP7を検出する。即ち、パルスP
6、パルスP7間で出力信号B1、B2,B3が全てオ
フになるため(S105がYes)、ステップ109へ
進み、ステップ101で算出した速度に、検出した距離
9mm/磁気検センサの間隔8mmを掛けることにより補正
速度を求める。このようにして速度算出部58及び速度
補正部59は、速度を正確に算出して出力演算部57側
へ出力する。
Next, the processing when the pulse P7 is applied to the speed calculator 58 will be described. As shown in FIG. 11, a pulse P6 capturing the fall of the Hall IC 34C.
And the pulse P that captures the rise of the Hall IC 34A
The interval with 7 is longer because the pulse P6 advances and the pulse P7 delays, and the distance of the magnetic sensor set to 8 mm as described above is detected as about 9 mm. That is, the calculated speed obtained by dividing the interval 8 mm between the magnetic sensors by the inter-pulse time (P6 to P7) (S101) is lower than the actual speed. Therefore, after the determination in step 103, in step 105, the pulse P
By judging whether all the output signals B1, B2, B3 of the Hall ICs 34A, 34B, 34C before 7 inputs are off, a pulse P7 capturing a rising edge is detected following a pulse P6 capturing a falling edge. That is, the pulse P
6. Since the output signals B1, B2, and B3 are all turned off between the pulses P7 (Yes in S105), the process proceeds to Step 109, and the speed calculated in Step 101 is set to 9 mm for the distance detected and 8 mm for the distance between the magnetic detection sensors. The correction speed is obtained by multiplying. In this way, the speed calculation unit 58 and the speed correction unit 59 calculate the speed accurately and output the calculated speed to the output calculation unit 57 side.

【0032】他方、位置算出部52には、上述したよう
にホールIC34A、34B、34Cの出力信号B1、
B2,B3とパルスP1〜P7とが入力される。該位置
算出部52は、出力信号B1、B2,B3によりパルス
入力の数をカウントアップ・カウントダウンして行くこ
とにより可動子30の位置を検出し、主制御部55及び
目標算出部56へ出力する。
On the other hand, as described above, the position calculator 52 outputs the output signals B1 and B1 of the Hall ICs 34A, 34B and 34C.
B2 and B3 and pulses P1 to P7 are input. The position calculator 52 detects the position of the mover 30 by counting up and down the number of pulse inputs based on the output signals B1, B2, and B3, and outputs the detected position to the main controller 55 and the target calculator 56. .

【0033】主制御部55は、ドアを動作させる目標位
置を出力する。目標速度演算部56は、主制御部55か
ら出力された目標位置と、位置算出部52からの現在位
置との差、及び、速度設定部53から設定速度とによ
り、動作すべき目標速度を算出する。出力演算部57
は、目標速度演算部56からの目標速度と、速度算出部
58及び速度補正部59で算出された実速度との差よ
り、可動子30の出力(推力)及び、その出力の方向を
演算する。PWM変換部60は、出力演算部57により
演算された出力値をPWM値(パルス幅変調値)に変換
する。トランジスタ設定装置61は、出力演算部57に
より示された出力(推力)の方向と、ホールIC34A
〜34Cからの出力信号B1,B2,B3(可動子30
と永久磁石48との相対位置)とにより、通電すべき可
動子コイル32a,32b,32cと、通電方向とを決
定し、通電装置63の各駆動トランジスタTRa〜TR
c’のオン/オフを設定する。そして、通電装置63
は、トランジスタ設定部61で示されたオンすべきトラ
ンジスタを、PWM変換部60で示されたPWM値に従
って駆動することで、出力演算部57で設定された出力
(推力)となるよう電流を各可動子コイル32a,32
b,32cに流す。
The main controller 55 outputs a target position for operating the door. The target speed calculation unit 56 calculates a target speed to be operated based on a difference between the target position output from the main control unit 55 and the current position from the position calculation unit 52, and the set speed from the speed setting unit 53. I do. Output operation unit 57
Calculates the output (thrust) of the mover 30 and the direction of the output from the difference between the target speed from the target speed calculator 56 and the actual speed calculated by the speed calculator 58 and the speed corrector 59. . The PWM converter 60 converts the output value calculated by the output calculator 57 into a PWM value (pulse width modulation value). The transistor setting device 61 determines the direction of the output (thrust) indicated by the output calculation unit 57 and the Hall IC 34A.
Output signals B1, B2, B3 (movable element 30
And the permanent magnet 48), the movable coils 32a, 32b, 32c to be energized and the energizing direction are determined, and the respective drive transistors TRa to TR of the energizing device 63 are determined.
Set ON / OFF of c '. And the energizing device 63
Drives the transistor to be turned on indicated by the transistor setting unit 61 in accordance with the PWM value indicated by the PWM conversion unit 60, and controls the current so that the output (thrust) set by the output calculation unit 57 is obtained. Mover coils 32a, 32
b, 32c.

【0034】上記制御回路50により制御されたブラシ
レス直流リニアモータによって、100Kgのドアを一
定速度(0.2m/s)で駆動した実験結果について図
7に示す。図12を参照して前述したように、比較的重
量の重いドアを駆動するためにリニアモータの推力を高
めると、「がた付き」が発生したが、この第1実施例で
は、上述したように正確に実速度を算出するため、なめ
らかにドアを駆動することができた。なお、ここには示
さないが、自動ドアの駆動は、駆動開始時に加速し、目
標速度に達したなら定速で送り、停止位置に近づくと減
速した後停止する一連の動作を行う。本実施例のリニア
モータの速度補正装置では、加速時及び減速時にも正確
に実速度を算出できるため、加速時に滑らかに加速でき
ると共に減速時にも滑らかに減速することが可能とな
る。
FIG. 7 shows the results of an experiment in which a 100 kg door was driven at a constant speed (0.2 m / s) by a brushless DC linear motor controlled by the control circuit 50. As described above with reference to FIG. 12, when the thrust of the linear motor is increased to drive a relatively heavy door, "chattering" occurs. In the first embodiment, as described above, In order to accurately calculate the actual speed, the door could be smoothly driven. Although not shown here, the automatic door drive performs a series of operations of accelerating at the start of driving, sending at a constant speed when the target speed is reached, and decelerating and stopping after approaching the stop position. In the linear motor speed correcting device of the present embodiment, the actual speed can be accurately calculated at the time of acceleration and deceleration. Therefore, it is possible to smoothly accelerate at the time of acceleration and to smoothly decelerate at the time of deceleration.

【0035】次に本発明の第2実施例に係るリニアモー
タの速度補正装置について図5及び図6を参照して説明
する。なお、この第2実施例に係るリニアモータは、図
2及び図3を参照して前述した第1実施例と同様である
ため、図示及び説明を省略する。図5は、第2実施例の
制御回路50を示している。ここで、図5中で第1実施
例の制御回路50と同様な構成の部材については同一の
参照符号を用いると共に説明を省略する。この第2実施
例では、速度補正を行うタイミングを、ホールIC34
A、34B、34Cの出力信号からではなく、位置算出
部52からの信号から判断するようにになっている。
Next, a speed correcting device for a linear motor according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Since the linear motor according to the second embodiment is the same as the first embodiment described above with reference to FIGS. 2 and 3, illustration and description are omitted. FIG. 5 shows a control circuit 50 of the second embodiment. Here, in FIG. 5, the same reference numerals are used for members having the same configuration as the control circuit 50 of the first embodiment, and the description is omitted. In the second embodiment, the timing for performing the speed correction is determined by the Hall IC 34.
The determination is made not from the output signals of A, 34B, and 34C but from the signal from the position calculation unit 52.

【0036】位置算出部52には、上記出力信号B1、
B2,B3とパルス発生装置64からのパルスP1〜P
7とが入力されている。該位置算出部52は、出力信号
B1、B2,B3によりパルス入力の数をカウントアッ
プ・カウントダウンして行くことにより可動子30の位
置を検出し、主制御部55、目標算出部56へ出力し、
更に、図11に示すように、磁気検出センサ34a,3
4b,34cに対する永久磁石48の位置を位置カウン
ト値1、2、3・・・として速度補正部59へ出力して
いる。
The position calculating section 52 supplies the output signals B1,
B2, B3 and pulses P1 to P from the pulse generator 64
7 has been input. The position calculation unit 52 detects the position of the mover 30 by counting up and down the number of pulse inputs based on the output signals B1, B2, and B3, and outputs the detected position to the main control unit 55 and the target calculation unit 56. ,
Further, as shown in FIG. 11, the magnetic detection sensors 34a, 3a
The position of the permanent magnet 48 with respect to 4b, 34c is output to the speed correction unit 59 as position count values 1, 2, 3,.

【0037】他方、速度算出部58には、第1実施例と
同様にパルスP1〜P7が入力され、この周期を基に可
動子30の速度を算出している。そして、この算出され
た速度に速度補正部59が補正を加えている。この処理
について図6のフローチャートを参照して説明する。こ
こでは、パルスP1〜P2が順次、速度算出部58に加
えられた処理について説明する。先ず、可動子30の速
度を算出する(S201)。ここでは、磁気センサの間
隔8mmをパルス間時間(パルスP1からパルスP2まで
の時間)で割ることにより速度を求める。そして、パル
スP2入力前の位置カウント値が6n−3(ここで、n
は1以上の整数)かを判断する(S203)。ここで
は、図11に示すように位置カウンタ値が“1”である
ため該ステップ203がNoとなり、次に、位置カウン
タ値が6nかを判断するが(S205)、該ステップ2
05もNoとなり、ステップ211に進み、ステップ2
01で算出した速度をそのまま補正速度として出力演算
部57側へ出力する。上述したと同様な処理が、パルス
P3についても行われる。
On the other hand, the pulses P1 to P7 are input to the speed calculating section 58 as in the first embodiment, and the speed of the mover 30 is calculated based on this cycle. Then, the speed corrector 59 corrects the calculated speed. This processing will be described with reference to the flowchart in FIG. Here, a process in which the pulses P1 and P2 are sequentially applied to the speed calculation unit 58 will be described. First, the speed of the mover 30 is calculated (S201). Here, the speed is obtained by dividing the interval 8 mm between the magnetic sensors by the time between pulses (the time from pulse P1 to pulse P2). Then, the position count value before the input of the pulse P2 is 6n−3 (here, n
Is an integer of 1 or more) (S203). Here, since the position counter value is "1" as shown in FIG. 11, the result of step 203 is No. Next, it is determined whether the position counter value is 6n (S205).
05 is also No, the process proceeds to Step 211, and Step 2
The speed calculated in 01 is output as it is to the output calculation unit 57 as the correction speed. The same processing as described above is performed for the pulse P3.

【0038】ここで、パルスP4が速度算出部58に加
えられたときの処理について説明する。図11に示すよ
うに出力信号B3の立ち上がりを捕らえたパルスP3
と、出力信号B1の立ち下がりを捕らえたパルスP4と
の間隔は、パルスP3が遅れ、パルスP4が進んでいる
ため短くなり、8mmに設定してある磁気センサの距離
を、7mm程度として検出することになる。即ち、磁気セ
ンサの間隔8mmをパルス間時間(P3からP4)で割る
(S201)ことにより求めた算出速度は、実際の速度
より早くなる。そこで、ステップ203で、パルスP3
入力前の位置カウント値が6n−3かを判断することに
より、この立ち上がりを捕らえたパルスP3に続く立ち
下がりを捕らえたパルスP4かを検出する。即ち、ここ
ではパルスP3入力前の位置カウント値“3”が入力さ
れ、6n−3=3となるため(S203がYes)、ス
テップ207へ進み、ステップ201で算出した速度
に、検出した距離7mm/磁気センサの間隔8mmを掛ける
ことにより補正速度を求める。その後、パルスP5、P
6について、上述したP2と同様に処理を進める。
Here, the processing when the pulse P4 is applied to the speed calculating section 58 will be described. As shown in FIG. 11, a pulse P3 capturing the rising of the output signal B3
And the interval between the pulse P4 that captured the falling edge of the output signal B1 and the pulse P3 are delayed and the pulse P4 is advanced, and the interval is short. The distance of the magnetic sensor set to 8 mm is detected as about 7 mm. Will be. That is, the calculated speed obtained by dividing the interval 8 mm between the magnetic sensors by the inter-pulse time (P3 to P4) (S201) becomes faster than the actual speed. Therefore, in step 203, the pulse P3
By judging whether the position count value before input is 6n-3, it is detected whether the pulse P4 captures the falling following the pulse P3 capturing the rising. That is, here, the position count value “3” before the input of the pulse P3 is input, and since 6n−3 = 3 (Yes in S203), the process proceeds to step 207, and the detected distance is 7 mm / Calculate the correction speed by multiplying the magnetic sensor interval by 8 mm. After that, the pulses P5, P
For 6, the process proceeds in the same manner as in P2 described above.

【0039】次に、パルスP7が速度算出部58に加え
られたときの処理について説明する。図11に示すよう
に出力信号B3の立ち下がりを捕らえたパルスP6と、
出力信号B1の立ち上がりを捕らえたパルスP7との間
隔は、パルスP6が進み、パルスP7が遅れているため
長くなり、8mmに設定してある磁気センサの距離を、9
mm程度として検出することになる。即ち、磁気センサの
間隔8mmをパルス間時間(P6からP7)で割る(S2
01)ことにより求めた算出速度は、実際の速度より遅
くなる。そこで、ステップ203の判断を経て、ステッ
プ205で、パルスP7入力前の位置カウント値が6n
かを判断することにより、立ち下がりを捕らえたパルス
P6に続く、立ち上がりを捕らえたパルスP7を検出す
る。即ち、ここではパルスP7入力前の位置カウント値
“6”が入力されているため、ステップ205がYes
となりステップ209へ進み、ステップ201で算出し
た速度に、検出した距離9mm/磁気センサの間隔8mmを
掛けることにより補正速度を求める。
Next, the processing when the pulse P7 is applied to the speed calculator 58 will be described. As shown in FIG. 11, a pulse P6 capturing the falling of the output signal B3,
The interval between the pulse P7 that captures the rising edge of the output signal B1 and the pulse P6 is long because the pulse P6 is advanced and the pulse P7 is delayed, and the distance of the magnetic sensor set to 8 mm is set to 9 mm.
It will be detected as about mm. That is, the interval 8 mm between the magnetic sensors is divided by the time between pulses (from P6 to P7) (S2
01) is lower than the actual speed. Therefore, after the determination in step 203, in step 205, the position count value before the pulse P7 is input is 6n.
By judging this, a pulse P7 whose rising edge has been detected following the pulse P6 whose falling edge has been captured is detected. That is, in this case, since the position count value “6” before the input of the pulse P7 has been input, step 205 is Yes.
Then, the process proceeds to step 209, and a corrected speed is obtained by multiplying the speed calculated in step 201 by the detected distance 9 mm / the magnetic sensor interval 8 mm.

【0040】このようにして速度算出部58及び速度補
正部59は、速度を正確に算出して出力演算部57側へ
出力する。他方、目標速度演算部56は、主制御部55
から出力された目標位置と、位置算出部52からの現在
位置との差、及び、速度設定部53から設定速度とによ
り、動作すべき目標速度を算出している。出力演算部5
7は、目標速度演算部56からの目標速度と、速度算出
部28及び速度補正部59で算出された実速度との差よ
り、可動子30の出力(推力)及びその出力の方向を演
算する。これに基づきPWM変換部60及びトランジス
タ設定装置61が指令値を算出し、これに従い通電装置
63は、トランジスタを制御して可動子コイル32a,
32b,32cを励磁し、可動子30を駆動する。
In this way, the speed calculating section 58 and the speed correcting section 59 accurately calculate the speed and output it to the output calculating section 57. On the other hand, the target speed calculation unit 56 includes a main control unit 55
The target speed to be operated is calculated based on the difference between the target position output from the controller and the current position from the position calculator 52 and the set speed from the speed setting unit 53. Output operation unit 5
7 calculates the output (thrust) of the mover 30 and the direction of the output from the difference between the target speed from the target speed calculation unit 56 and the actual speed calculated by the speed calculation unit 28 and the speed correction unit 59. . Based on this, the PWM conversion unit 60 and the transistor setting device 61 calculate the command value, and in accordance with this, the energizing device 63 controls the transistor to control the mover coil 32a,
The movable elements 30 are driven by exciting the elements 32b and 32c.

【0041】なお、前述した第1、第2実施例では、リ
ニアモータによりドアを駆動する例を挙げたが、本発明
はドアに限らず、物品を略直線状に搬送するもの、例え
ば、工場等で組立部品の搬送に用いられている物品搬送
装置等にも好適に適用できる。また、磁気検出センサと
して3個のセンサを用いる例を挙げたが、本発明は、2
以上のセンサが用いられる場合には好適に適用すること
ができる。また、上述した実施例では、可動子側にコイ
ルが、また固定子側に永久磁石が配置される構成を例に
挙げて説明したが、本発明は、固定子側にコイルが、そ
して、可動子側に永久磁石が配置されるリニアモータの
速度制御にも好適に用いることができる。更に、上述し
た実施例では、図4に示す処理において、ステップ10
1で予め速度を算出してから必要に応じてステップ10
7及びステップ109で補正を加えたが、各パルスP1
〜P7に対応させてそれぞれ速度算出することにより、
最初から補正された正確な速度を算出することも勿論可
能である。
In the first and second embodiments described above, the door is driven by the linear motor. However, the present invention is not limited to the door. For example, the present invention can be suitably applied to an article conveying apparatus used for conveying assembled parts. Also, an example in which three sensors are used as the magnetic detection sensors has been described.
When the above-mentioned sensors are used, it can be suitably applied. Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the coil is provided on the mover side and the permanent magnet is disposed on the stator side has been described as an example. The present invention can also be suitably used for speed control of a linear motor in which a permanent magnet is arranged on the slave side. Further, in the above-described embodiment, in the process shown in FIG.
Calculate the speed in advance in step 1 and then execute step 10 if necessary.
7 and the correction in step 109, each pulse P1
By calculating the respective speeds corresponding to ~ P7,
It is of course possible to calculate an accurate speed corrected from the beginning.

【0042】また、上述した実施例では、図10を参照
してホールICのしきい値θ1は、出力信号B1を立ち
上げる際も、立ち下げる際も均一の値であるものとして
説明を行ったが、実際にはホール素子にヒステリシス特
性があるため、立ち上げと立ち下げで僅かに異なる。本
発明は、ヒステリシスによる誤差分をも含めて図4で参
照したステップ107及び109、或いは、図6で参照
したステップ207及び209で補正を行い、正しい速
度を算出している。
In the above-described embodiment, the threshold value θ1 of the Hall IC has been described with reference to FIG. 10 as a uniform value both when the output signal B1 rises and falls. However, actually, since the Hall element has a hysteresis characteristic, the rise and fall slightly differ. According to the present invention, a correct speed is calculated by performing correction in steps 107 and 109 referred to in FIG. 4 or steps 207 and 209 referred to in FIG. 6 including an error due to hysteresis.

【0043】[0043]

【効果】以上記述したように本発明のリニアモータの速
度補正装置によれば、算出速度が正確でないタイミング
において補正を行うことにより、可動子の速度を正確に
求めることが可能となる。このため、リニアモータの速
度を正しく制御し、重量物をも滑らかに搬送することが
できる。更に、本発明は、リニアモータの制御装置の制
御用プログラムに上述した機能を書き加えることにより
具現化可能であるため、部品コストを増大させることな
く容易に実施可能である。
As described above, according to the linear motor speed correcting device of the present invention, the speed of the mover can be accurately obtained by performing the correction at the timing when the calculated speed is not accurate. For this reason, the speed of the linear motor can be properly controlled, and a heavy object can be smoothly conveyed. Further, the present invention can be embodied by adding the above-described functions to the control program of the control device for the linear motor, and therefore can be easily implemented without increasing the cost of parts.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る三相ブラシレス直流
リニアモータの制御回路の電気的構成を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a control circuit of a three-phase brushless DC linear motor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例に係る三相ブラシレス直流
リニアモータの可動子を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a mover of the three-phase brushless DC linear motor according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例に係る三相ブラシレス直流
リニアモータを示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a three-phase brushless DC linear motor according to the first embodiment of the present invention.

【図4】第1実施例の速度算出及び速度補正処理を示す
フローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating speed calculation and speed correction processing according to the first embodiment.

【図5】本発明の第2実施例に係る三相ブラシレス直流
リニアモータの制御回路の電気的構成を示すブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration of a control circuit of a three-phase brushless DC linear motor according to a second embodiment of the present invention.

【図6】第2実施例の速度算出及び速度補正処理を示す
フローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating speed calculation and speed correction processing according to the second embodiment.

【図7】本発明の第1実施例に係る三相ブラシレス直流
リニアモータの速度試験の結果を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a result of a speed test of the three-phase brushless DC linear motor according to the first embodiment of the present invention.

【図8】従来技術に係るリニアモータの構成を示す説明
図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of a linear motor according to the related art.

【図9】従来技術に係るリニアモータの制御回路の回路
図である。
FIG. 9 is a circuit diagram of a control circuit of a linear motor according to the related art.

【図10】ホールICの出力を示すタイムチャートであ
る。
FIG. 10 is a time chart showing an output of a Hall IC.

【図11】パルス発生装置の波形を示すタイムチャート
である。
FIG. 11 is a time chart showing a waveform of the pulse generator.

【図12】従来技術に係るリニアモータの速度試験の結
果を示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing a result of a speed test of a linear motor according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 ブラシレス直流リニアモータ 30 可動子 32a 可動子コイル 34a 磁気検出センサ 40 固定子レール 48 永久磁石 50 制御回路 Reference Signs List 20 brushless DC linear motor 30 mover 32a mover coil 34a magnetic detection sensor 40 stator rail 48 permanent magnet 50 control circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 可動子と、固定子レールと、可動子又は
固定子レールに配設された磁石列の磁性を検出する複数
の磁気検出センサと、該磁気検出センサの信号に基づき
可動子を固定子レール上に駆動する制御回路とからなる
リニアモータの速度補正装置であって、 前記複数の磁気検出センサが出力する信号の立ち上がり
及び立ち下がりのエッジでパルスを発生するパルス発生
手段と前記パルス信号に基づき 可動子の速度を算出する速度算
出手段と、 前記複数の磁気検出センサの出力状態から、前記磁気検
出センサの検出感度に起因して発生する、複数の磁気検
出センサ出力する信号の立ち上がり及び立ち下がりの
磁石列に対するタイミングのずれを推定して、前記速度
算出手段算出する速度を補正する補正手段と、を有す
ることを特徴とするリニアモータの速度補正装置。
1. A mover, a stator rail, a plurality of magnetic detection sensors for detecting magnetism of a magnet array provided on the mover or the stator rail, and a mover based on a signal from the magnetic detection sensor. a velocity correction system for a linear motor comprising a that control circuit to drive on the stator rail, a pulse generator for generating a pulse at the rising and falling edge of the signal by the plurality of magnetic detection sensor outputs
Means , a speed calculating means for calculating a speed of the mover based on the pulse signal, and the magnetic detection from the output state of the plurality of magnetic detection sensors.
Out Due generated in the detection sensitivity of the sensor, a signal in which a plurality of magnetic sensor outputs rise and fall
Estimating the deviation of timing for magnet array, the speed correction device of a linear motor and having a a compensation unit that the speed calculating means is correct complement the rate at which calculated.
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