(57)【要約】【課題】  移動ストロークが長いアブソリュート型のリニアエンコーダを用いたタンデム装置を得ること。【解決手段】  第１のリニアモータＭａと、第２のリニアモータＭｂと、第１端部２２a及び第２端部２２bをする移動部材２２と、第１の移動子の絶対位置を検出する第1の絶対位置検出部３５ａと，第１の相対位置検出部３５iとを有する第１のリニアエンコーダＬａと、第２の相対位置検出部３７iと、第２の絶対位置検出部３７aとを有する第２のリニアエンコーダＬｂと、第２の絶対位置検出信号と前記第１の相対位置検出信号とに基づいて第１の位置検出合成信号として発生する第１の位置検出生成手段と、第１の絶対位置検出信号と第２の相対位置検出信号とに基づいて第２の位置検出合成信号として発生する第２の位置検出生成手段と、を備えたものである。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状の第１の固定子と，該第１の固定子との関係で移動する第１の移動子とを有する第１のリニアモータと、
前記第１の固定子に対向して所定の距離を隔てて配置されると共に、直線状の第２の固定子と，該第２の固定子との関係で移動する第２の移動子とを有する第２のリニアモータと、
直線状で第１端部及び第２端部を有し、前記第１端部が前記第１の移動子に連結され、前記第２端部が前記第２の移動子に連結され、前記第１及び第２の固定子に直交すると共に、前記第１及び第２の移動子の移動により移動する移動部材と、
前記第１の移動子の絶対位置を検出して第１の絶対位置検出信号を発生する第1の絶対位置検出部と，前記第１の移動子の相対位置を検出して第1の相対位置検出信号を発生すると共に、前記第１の絶対位置検出部と連通した第１の相対位置検出部とを有する第１のリニアエンコーダと、
前記第1の絶対位置検出部に対向して所定の距離を隔てて配置されると共に、前記第２の移動子の相対位置を検出して第２の相対位置検出信号を発生する第２の相対位置検出部と、前記第１の相対位置検出部に対向して配置され、前記第２の絶対位置検出部と連通した前記第２の移動子の絶対位置を検出して第２の絶対位置検出信号を発生する第２の絶対位置検出部とを有する第２のリニアエンコーダと、
前記第２の絶対位置検出信号と前記第１の相対位置検出信号とに基づいて前記第１の位置検出合成信号として発生する第１の位置検出生成手段と、
前記第１の絶対位置検出信号と前記第２の相対位置検出信号とに基づいて前記第２の位置検出合成信号として発生する第２の位置検出生成手段と、
位置指令信号と前記第１の絶対位置検出信号又は前記第１の位置検出合成信号との偏差に基いて前記第１の可動子を駆動する第１の制御手段と、
前記位置指令信号と前記第２の絶対位置検出信号又は前記第２の位置検出合成信号との偏差に基いて前記第２の可動子を駆動する第２の制御手段と、
を備えたことを特徴とするリニアエンコーダを用いたタンデム装置。
【請求項２】
前記第２の絶対位置検出部は、前記第１の絶対位置検出部に対向して配置される部分を有し、前記第１の絶対位置検出信号が発生している状態で、前記第２の絶対位置検出信号が発生する重複部を有しており、
同時に、前記第１及び第２の絶対位置検出信号を発生している際に、前記第１の絶対位置検出信号と前記第２の絶対位置検出信号とに基づいて前記移動部材のねじれの異常を判定する異常判定手段と、
該異常判定手段により異常と判定された場合には、前記第１、第２のリニアモータを停止させる停止手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のリニアエンコーダを用いたタンデム装置。  
【請求項３】
前記第１の移動子が前記第１の絶対位置検出部と前記第１の相対位置検出部との第１境界または、前記第２の移動子が前記第２の絶対位置検出部と前記第２の相対位置検出部との第２境界に移動したことを検出する境界検出手段と、
前記境界検出手段の検出に基いて前記第１の絶対位置検出信号と前記第２の絶対位置検出信号との差ΔＰeを求めて、この差ΔＰeが予め定められた値を越えているか否かを判定する差判定手段と、
前記差が超えている場合には、前記第１又は第２の位置検出合成信号に前記差を補正した補正位置検出信号を発生する補正手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のリニアエンコーダを用いたタンデム装置。
【請求項４】
前記補正手段に代えて、
前記差が越えている場合には、前記第１又は第２の絶対位置検出信号或いは前記第１又は第２の位置検出合成信号に前記差ΔＰeを加えた境界信号を遅延させた遅延位置検出信号を発生する遅延手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のリニアエンコーダを用いたタンデム装置。
【請求項５】
前記補正位置検出信号は、前記差ΔＰeをＮ分割して、時間の経過と共に、ΔＰe／Ｎから除々にΔＰeにすることを、
特徴とする請求項３に記載のリニアエンコーダを用いたタンデム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アブソリュート(絶対)型のリニアエンコーダを用いたタンデム装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リニアエンコーダを用いた駆動装置は、テーブルの移動ストロークが長くなると主スケールもその移動ストロークに合わせて長くする必要がある。しかしながら、長い主スケールを一本物で高精度に製作するには非常に大規模な製造装置を必要とすると共に、該製造装置の大きさには限界があるため製造可能な主スケールの長さにも限界がある
そこで、下記のように特許文献１に示すリニアエンコーダを用いた駆動装置が提案されている。
【０００３】
かかる従来のリニアエンコーダを用いた駆動装置は、長手方向に並設された複数の主スケールと、前記主スケールの長手方向に沿って相対移動し前記主スケールの位置情報を２箇所で読み取るスライダと、前記スライダの各位置情報から求めた位置データを合成して直線的に移動する移動体の位置データを求めて出力する信号処理部とを有するリニアエンコーダにおいて、前記主スケールに前記スライダの重み情報が記録されたスライダ重みトラックを備え、前記信号処理部に前記スライダの各位置情報から求めた位置データを、前記重み情報を用いて合成演算する重み付け演算部を備えるようにしたものである。
【０００４】
かかるリニアエンコーダを用いた駆動装置によれば、スライダによって得られる位置情報を、主スケールのスライダ重みトラックから読み取ったスライダの重み情報を基に合成演算して移動体の位置データを求めるようにしているので、移動ストロークが長い為に複数の主スケールをつなぎ合わせたような場合でも、精度の良い測定が、容易にかつ低コストで行なうことができるものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１９４１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記リニアエンコーダを用いた駆動装置はインクリメンタル(相対)型で、テーブルを一つの駆動軸を用いて駆動する駆動対象を主眼とした改良である。したがって、アブソリュート(絶対)型のリニアエンコーダにより二つの駆動軸で駆動対象を駆動する用途には、適用が困難であった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、移動ストロークが長いアブソリュート型のリニアエンコーダを用いたタンデム装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係るタンデム装置は、直線状の第１の固定子と，該第１の固定子との関係で移動する第１の移動子とを有する第１のリニアモータと、前記第１の固定子に対向して所定の距離を隔てて配置されると共に、直線状の第２の固定子と，該第２の固定子との関係で移動する第２の移動子とを有する第２のリニアモータと、直線状で第１端部及び第２端部を有し、前記第１端部が前記第１の移動子に連結され、前記第２端部が前記第２の移動子に連結され、前記第１及び第２の固定子に直交すると共に、前記第１及び第２の移動子の移動により移動する移動部材と、前記第１の移動子の絶対位置を検出して第１の絶対位置検出信号を発生する第1の絶対位置検出部と，前記第１の移動子の相対位置を検出して第1の相対位置検出信号を発生すると共に、前記第１の絶対位置検出部と連通した第１の相対位置検出部とを有する第１のリニアエンコーダと、前記第1の絶対位置検出部に対向して所定の距離を隔てて配置されると共に、前記第２の移動子の相対位置を検出して第２の相対位置検出信号を発生する第２の相対位置検出部と、前記第１の相対位置検出部に対向して配置され、前記第２の絶対位置検出部と連通した前記第２の移動子の絶対位置を検出して第２の絶対位置検出信号を発生する第２の絶対位置検出部とを有する第２のリニアエンコーダと、前記第２の絶対位置検出信号と前記第１の相対位置検出信号とに基づいて前記第１の位置検出合成信号として発生する第１の位置検出生成手段と、前記第１の絶対位置検出信号と前記第２の相対位置検出信号とに基づいて前記第２の位置検出合成信号として発生する第２の位置検出生成手段と、位置指令信号と前記第１の絶対位置検出信号又は前記第１の位置検出合成信号との偏差に基いて前記第１の可動子を駆動する第１の制御手段と、前記位置指令信号と前記第２の絶対位置検出信号又は前記第２の位置検出合成信号との偏差に基いて前記第２の可動子を駆動する第２の制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
第２の発明に係るタンデム装置は、前記第２の絶対位置検出部は、前記第１の絶対位置検出部に対向して配置される部分を有し、前記第１の絶対位置検出信号が発生している状態で、前記第２の絶対位置検出信号が発生する重複部を有しており、同時に、前記第１及び第２の絶対位置検出信号を発生している際に、前記第１の絶対位置検出信号と前記第２の絶対位置検出信号とに基づいて前記移動部材のねじれの異常を判定する異常判定手段と、該異常判定手段により異常と判定された場合には、前記第１、第２のリニアモータを停止させる停止手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
第３の発明に係るタンデム装置は、第１の移動子が第１の絶対位置検出部と第１の相対位置検出部との第１境界または、第２の移動子が第２の絶対位置検出部と前記第２の相対位置検出部との第２境界に移動したことを検出する境界検出手段と、前記境界検出手段の検出に基いて前記第１の絶対位置検出信号と前記第２の絶対位置検出信号との差ΔＰeを求めて、この差ΔＰeが予め定められた値を越えているか否かを判定する差判定手段と、前記差が超えている場合には、前記第１又は第２の位置検出合成信号に前記差を補正した補正位置検出信号を発生する補正手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
第４の発明に係るタンデム装置は、補正手段に代えて、差が越えている場合には、第１又は第２の絶対位置検出信号或いは第１又は第２の位置検出合成信号に差ΔＰeを加えた境界信号を遅延させた遅延位置検出信号を発生する遅延手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
第５の発明に係るタンデム装置における補正位置検出信号は、差ΔＰeをＮ分割して、時間の経過と共に、ΔＰe／Ｎから除々にΔＰeにする、ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、第１の発明によれば、移動ストロークが長いアブソリュート型のリニアエンコーダを用いたタンデム装置を得るという効果がある。
【００１４】
第２の発明によれば、移動部材が重複部の位置にある場合の第1の絶対位置検出信号と第２の位置検出信号とに基づいて移動部材のねじれの異常を判定する異常判定手段と、該異常判定手段により異常と判定された場合には、第１、第２のリニアモータを停止させる停止手段とを備えたので、移動部材がねじれたことを検出して速やかに第1及び第２のリニアモータを停止できるという効果がある。
【００１５】
第３の発明によれば、差判定手段が第１の絶対位置検出信号と第２の絶対位置検出信号との差ΔＰeを求めて、この差ΔＰeが予め定められた値を越えているか否かを判定し、この差が予め定められた値を越えている場合には、補正位置手段が前記第１又は第２の位置検出合成信号に前記差を補正した補正位置検出信号を発生したので、相対位置検出部から絶対位置検出部に切り換わる際にリニアモータが急激に動作することを防止できるという効果がある。
【００１６】
第４の発明によれば、判定手段が位置検出合成信号から絶対位置検出信号に切り換わる際に、前記絶対位置検出信号と前記位置検出合成信号との差を求めて、この差が予め定められた値を越えているか否かを判定し、越えている場合には、遅延手段が第１又は第２の絶対位置検出信号或いは第１又は第２の位置検出合成信号に差ΔＰeを加えた境界信号を遅延させた遅延位置検出信号を発生したので、相対位置検出部から絶対位置検出部に切り換わる際にリニアモータが急激に動作することを防止できるという効果がある。
【００１７】
第５の発明によれば、差ΔＰeをＮ分割して、時間の経過と共に、ΔＰe／Ｎから除々にΔＰeしたので、相対位置検出部から絶対位置検出部に切り換わる際にリニアモータが急激に動作することを防止できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
実施の形態１．
本発明の一実施の形態を図１によって説明する。図１において、タンデム装置は、四角柱状で、対向して両側に配置された主軸ベース部２７、２７'と、主軸ベース部２７の上面に取付けられた第１の固定子２８と第１の固定子２８に沿って第１の移動子３１を移動させる第１のリニアモータＭaと、主軸ベース部２７'の上面に取付けられると共に、第１の固定子２８に並行しながら対向して所定距離隔てられた第２の固定子２８'と第２の固定子２８'に沿って第２の移動子３２を移動させる第２のリニアモータＭbと、直線状で、第１の固定子２８及び第２の固定子２８'に直交すると共に、第1端部と第２端部とを有し、第１端部に第１の移動子３１が連結され、第２端部に第２の移動子３２が連結された移動部材２２と、移動部材２２の上を移動すると共に、チップ部品（図示なし）を吸引して基板（図示なし）上に装着する吸引装着ヘッド２０を駆動するヘッド駆動機構とを備えている。
【００１９】
ヘッド駆動機構は、移動部材２２上に取付けられた直動軸受レール(図示なし)上に吸引装着ヘッド２０を摺動自在に取付けられており、移動部材２２の一端部には副軸駆動モータ２４が載置されている。副軸駆動モータ２４によって駆動されるベルト駆動プーリ２６には副ベルト２５がかけてあり、副ベルト２５は移動部材２２の他側に取付けた別のベルト駆動プーリ２６との間を運動している。ベルト２５にはヘッド２０が固定されており、モータ２４の回転によってヘッド２０がＸ方向に迅速に移動できるようになっている。
【００２０】
主軸ベース部２７，２７'の内側側部には、第１の固定子２８に並行して配設された第１スケール３５と第１の移動子３１に連結されると共に、第１スケール３５に付された位置情報を読み取る第１検知体(図示せず)とを有する第１のリニアエンコーダＬa、第２の固定子２８'に並行して配設された第２スケール３７と第２の移動子３２に連結されると共に、第２スケール３７に付された位置情報を読み取る第２検知体(図示せず)とを有する第２のリニアエンコーダＬbがそれぞれ取付けられている。
第１のリニアエンコーダＬａは、移動部材２２の第１端部２２aの第１絶対位置を上記第1検知体を介して検出すると共に、第１の絶対位置検出信号Ｐ1aを発生する直線状の第1の絶対位置検出部３５ａと、移動部材２２の第１端部２２aの第１相対位置を上記第1検知体を介して検出すると共に、第１の相対位置検出信号Ｐ1iを発生する直線状の第１の相対位置検出部３５ｉとを有している。すなわち、第１スケール３５には、第1の絶対位置検出部３５ａと、第１の相対位置検出部３５ｉとを有している。
第２のリニアエンコーダＬｂは、第1の絶対位置検出部３５aに対向して所定距離隔てて配置されると共に、移動部材２２の第２端部２２ｂの第２相対位置を上記第２検知体を介して検出すると共に、第２の相対位置検出信号Ｐ2iを発生する直線状の第２の相対位置検出部３７ｉと、第１の相対位置検出部３５ａ及び第1の絶対位置検出部３５aの一部に対向して所定距離隔てて配置されると共に、移動部材２２の第２端部２２ｂの第２絶対位置を上記第２検知体を介して検出すると共に、第２の絶対位置検出信号Ｐ2aを発生する直線状の第２の絶対位置検出部３７ａと、を有している。すなわち、第２スケール３７には、第1の絶対位置検出部３７ａと、第１の相対位置検出部３７ｉとを有している。
ここで、移動部材２２の第１端部２２aが第１の絶対値検出部３５ａに位置した状態で、移動部材２２の第２端部２２ｂが第２の絶対位置検出部３７ａに位置している場合、第１のリニアエンコーダＬａが第１の絶対位置検出信号Ｐ1aを発生し、第２のリニアエンコーダＬｂが第２の絶対位置検出信号Ｐ2aを発生する。すなわち、移動部材２２の位置により絶対位置検出信号Ｐ1a，Ｐ2aを同時に発生する重複部３５c,３７cを形成している。
リニアモータＭa，Ｍbが同期式であれば、リニアエンコーダＬａ，Ｌｂは移動子３１,３２の位置、すなわち、移動部材２２の第1端部２２ａ，第２端部２２ｂの位置を正確に検出しなければならない。リニアモータＭa，Ｍbを同期運転できないからである。
【００２１】
タンデム装置は、第1のリニアエンコーダＬａから発生した第１の絶対位置信号Ｐ1a、第1の相対位置信号Ｐ1iを取り込むと共に、サーボコントローラ１００に伝送する通信部Ａ４０と、第２のリニアエンコーダＬｂから発生した第２の絶対位置信号Ｐ2a、第２の相対位置信号Ｐ2iを取り込み、サーボコントローラ１００に伝送する通信部Ｂ４２とを備えている。
【００２２】
サーボコントローラ１００には、リニアエンコーダＬａからの相対位置検出信号Ｐ1iと、リニアエンコーダＬｂからの絶対位置検出信号Ｐ2aとに基いて移動部材２２の第1端部２２ａの位置検出合成信号Ｐ10を生成する第１の位置検出生成部Ａ１０５と、同様に、リニアエンコーダＬａからの絶対位置検出信号Ｐ1a、リニアエンコーダＬｂからの相対位置検出信号Ｐ2iに基いて移動部材２２の第２端部２２ｂの位置検出合成信号Ｐ20を生成する位置検出生成部Ｂ１１４を有している。
位置検出生成部Ａ１０５は、第１に移動部材２２の第１端部２２ａが第1の相対位置検出部３５ｉの領域(Ａ領域という)に停止している場合には、通信部Ａ４０からの第1の相対位置検出信号Ｐ1iと通信部Ｂ４２からの第２の絶対位置検出信号Ｐ2aにより位置検出合成信号Ｐ10を生成し、第２に、移動部材２２の一端２２ａが第1の絶対位置検出部３５ａの領域に停止している場合には、通信部Ａ４０からの第1の絶対位置検出信号Ｐ1aをそのまま出力するように形成されている。
位置検出生成部Ｂ１１４は、第１に移動部材２２の第２端部２２ｂが第２の相対位置検出部３７ｉの領域(Ｂ領域という)に停止している場合には、通信部Ｂ４２からの第２の相対位置Ｐ2iと通信部Ａ４０からの第１の絶対位置検出信号Ｐ1aにより位置検出合成信号Ｐ20を生成し、第２に、移動部材２２の第２端部２２ｂが第２の絶対位置検出部３７ａの領域に停止している場合には、通信部Ｂ４２からの第２の絶対位置検出信号Ｐ2aをそのまま出力するように形成されている。
ここで、リニアエンコーダＬａから第1の絶対位置検出信号Ｐ1aを発生し、リニアエンコーダＬｂから第２の絶対位置検出信号Ｐ2aを発生する領域をＣ領域という。
【００２３】
サーボコントローラ1００には、位置検出生成部Ａ１０５及び位置検出生成部Ｂ１１４の出力信号に基いてＰ1a−Ｐ2a＝ΔＰeを求め、予め定めたΔＰｆと比較してΔＰe＞ΔＰｆを判定して異常であれば、異常信号を出力する判定部１１５と、位置指令信号θrと位置検出合成信号Ｐ10との差となる位置偏差信号Ｐε1を求めて制御部Ａ１０３に入力する減算器１０１と、同様に、位置指令信号θrと位置検出合成信号Ｐ20との差となる位置偏差信号Ｐε2を求めて制御部Ｂ１１６に入力する減算器１１４とを備えている。
【００２４】
上記のように構成されたタンデム装置の動作を図１乃至図４によって説明する。タンデム装置に電源が投入されると(ステップＳ１０１)、通信部Ａ４０はリニアエンコーダＬａから絶対位置検出信号Ｐ1a又は相対位置検出信号Ｐ1iとして位置検出生成部Ａ１０５に入力し、同時に、通信部Ｂ４２はリニアエンコーダＬｂから相対位置検出信号Ｐ2i又は絶対位置検出信号Ｐ2ａを位置検出生成部Ｂ１１４に入力する(ステップＳ１０３)。
判定部１１５は、位置検出生成部Ａ１０５，Ｂ１０７から絶対位置検出信号Ｐ1a，Ｐ2ａ、相対位置検出信号Ｐ1i，Ｐ2iに基いて領域Ａ，Ｂ，Ｃのいずれかに移動部材２２の第1端部２２ａ及び第２端部２２ｂが停止しているか否かを判断する。すなわち、判定部１１５が相対位置検出信号Ｐ1i と絶対位置検出信号Ｐ2ａとを読み込めばＡ領域と判断し、絶対位置検出信号Ｐ1a，Ｐ2ａを読み込めばＣ領域と判断し、相対位置検出信号Ｐ2i と絶対位置検出信号Ｐ1ａとを読み込めばＢ領域と判断する(ステップＳ１０５)。
Ａ領域であれば、位置検出生成部Ａ１０５は、第１の相対位置検出信号Ｐ1iと第２の絶対位置検出信号Ｐ2aとから位置検出合成信号Ｐ10を発生して減算器１０１に入力し、位置検出生成部Ｂ１１４は第２の絶対位置検出信号Ｐ2aを発生して減算器１１２に入力する(ステップＳ１１１)。
【００２５】
減算器１０１，１１２が位置指令信号と位置検出合成信号又は絶対位置検出信号との差となる位置偏差信号Ｐ1e，Ｐ2eを制御部Ａ１０３，Ｂ１１６に入力してサーボアンプＡ２０２，Ｂ２０４を介してリニアモータＭａ，Ｍｂを駆動することにより移動部材２２を移動する。この際、移動部材２２の第1端部２２a及び第２端部２２bの位置をリニアエンコーダＬａ、Ｌｂが検出して、図４に示すようにフルクローズループとすることによりサーボアンプＡ２０２，Ｂ２０４へ信号を繰り返しフィードバックしながらリニアモータＭａ，Ｍｂを駆動する(ステップＳ１１３)。サーボコントローラ１００の位置指令信号Ｐrがゼロに達したことにより目標位置に達したか否かを判断する(ステップＳ１１５)。目標位置に達していなければ、判定部(境界検出手段)１１５は、リニアエンコーダＬａ，通信部Ａ４０から発生した第１の相対位置検出信号Ｐ1iから第１の絶対位置検出信号Ｐ1aに変わったことからＡ領域からＣ領域の第1境界か否かを判断し(ステップＳ１１７)、Ｃ領域になれば、判定部(異常判定手段)１１５は、第１の絶対位置検出信号Ｐ1a、第２の絶対位置検出信号Ｐ2aを取り込み、Ｐ1a−Ｐ2a＝|ΔＰe|を求め(ステップＳ２１１)、予め定めたΔＰｆと比較して|ΔＰe|＞ΔＰｆあれば異常信号を発生して(ステップＳ２１３)、該異常信号をサーボアンプＡ，B２０２，２０４に入力してリニアモータＭａ，Ｍｂを停止し(停止手段、ステップＳ２１５)、終了する。
一方、ステップＳ２１３において|ΔＰe|＞ΔＰｆでなければ、第１、第２の絶対位置検出信号Ｐ1a，Ｐ2aに基いてリニアモータＭａ，Ｍｂを駆動する(ステップＳ２１５)。
【００２６】
ステップＳ１０５において、Ｂ領域と判断すると、位置検出生成部Ａ１０５は第1の絶対位置検出信号Ｐ1aを発生して減算器１０１に入力し、位置検出生成部Ｂ１１４は、第２の相対位置検出信号Ｐ2iと第1の絶対位置検出信号Ｐ1aとから位置検出合成信号Ｐ20を発生して減算器１１２に入力する(ステップＳ３１１)。
【００２７】
減算器１０１，１１２が位置指令信号と絶対位置検出信号又は位置検出合成信号との差となる位置偏差信号を制御部Ａ１０３，Ｂ１０５に入力してサーボアンプＡ２０２，Ｂ２０４を介してリニアモータＭａ，Ｍｂを駆動する(ステップＳ３１３)。サーボコントローラ１００の位置指令信号がゼロに達したことにより目標位置に達したか否かを判断する(ステップＳ３１５)。目標位置に達していなければ、判定部１１５は、リニアエンコーダＬｂ，通信部Ｂ４２からの位置検出信号が第１の相対位置信号Ｐ2iから第２の絶対位置信号Ｐ2aに変わったことからＢ領域からＣ領域の境界か否かを判断し(ステップＳ２1７)、Ｃ領域になれば、上記ステップＳ２１１〜Ｓ２１７を実行する。
【００２８】
実施の形態２．
上記実施の形態１では判定部１１５が|ΔＰe|＞ΔＰｆあれば、異常と判断して終了したが、本実施の形態では、移動部材２２のねじれが許容されるΔＰｆよりも小さいΔＰfsを予め定め、|ΔＰe|＞ΔＰfsでも、リニアモータＭａ，Ｍｂの運転を継続するものである。
しかしながら、Ａ領域とＣ領域との第１境界において、位置検出合成信号Ｐ10と位置検出信号Ｐ1aとの差が大きいと、急激に位置偏差信号が増大し、制御部Ａ１０３が発生する電流指令信号も増大してリニアモータＭａも敏感に動作することにより移動部材２２の第1端部２２ａが急速に移動してショックを生じる。同様に、Ｂ領域とＣ領域との第２境界において、位置検出合成信号Ｐ20と位置検出信号Ｐ2aとの差が大きいと、移動部材２２の第２端部２２ｂが急速に移動してショックを生じる。
そこで、移動部材２２が第1境界又は第２境界に移動した際に、|ΔＰe|＞ΔＰfsの場合、位置検出合成信号から絶対位置検出信号に切換えて動作させるのではなく、位置検出合成信号と絶対位置検出信号との差を徐々に変化させることにより、移動部材２２が第1境界、第２境界を移動する際のショックを低減するものである。
【００２９】
本発明の他の実施の形態を図１及び図５によって説明する。図５中、図３と同一符号は同一又は相当分を示し、説明を省略する。
図５において、補正部Ａ３０１は、判定部１１５が予め定めたΔＰｆと比較してΔＰe＞ΔＰfsであると、判定部１１５からの動作信号に基いてＰ10＋ΔＰe ／５の位置検出信号を所定時間ｔ出力した後に、Ｐ10＋ΔＰe ／４の位置検出信号を所定時間ｔ出力した後に、Ｐ10＋ΔＰe ／３の位置検出信号を所定時間ｔ出力した後に、Ｐ10＋ΔＰe ／２の位置検出信号を所定時間ｔ出力した後に、Ｐ10＋ΔＰeの位置検出信号を所定時間ｔ出力することにより、滑らかに位置検出信号を変化させるものである。
補正部Ｂ３０３は、判定部１１５が予め定めたΔＰfs比較してΔＰe＞ΔＰfsあると、判定部１１５からの動作信号に基いてＰ20＋ΔＰe ／５の位置検出信号を所定時間ｔ出力した後に、Ｐ20＋ΔＰe ／４の位置検出信号を所定時間ｔ出力した後に、Ｐ20＋ΔＰe ／３の位置検出信号を所定時間ｔ出力した後に、Ｐ20＋ΔＰe ／２の位置検出信号を所定時間ｔ出力した後に、Ｐ20＋ΔＰeを所定時間ｔ出力して位置検出信号を変化させるものである。
【００３０】
本実施形態に係るタンデム装置の動作を図１、図２、図５、図６によって説明する。タンデム装置に電源が投入されると(ステップＳ１０１)、上記ステップＳ１０３を実行し、判定部１１５は、領域Ａ，Ｂ，Ｃのいずれかに移動部材２２の第1端部２２ａ及び第２端部２２ｂが停止しているか否かを判断する(ステップＳ１０５)。Ａ領域であれば、上記ステップＳ１１１を実行し、Ｂ領域であれば、上記ステップＳ３１１を実行する(ステップＳ４１１)。
【００３１】
減算器１０１，１１２が位置指令信号と補正部Ａ３０１，Ｂ３０３の出力となる位置検出信号との差となる位置偏差信号Ｐ1ｅ，Ｐ2ｅを制御部Ａ１０３，Ｂ１１６に入力してサーボアンプＡ２０２，Ｂ２０４を介してリニアモータＭａ，Ｍｂを駆動して移動部材２２の第1端部２２a及び第２端部２２ｂを同時に移動し始める。この際、移動部材２２の第1端部２２a及び第２端部２２ｂの位置をリニアエンコーダＬａ，Ｌｂが検出して、図６に示すようにフルクローズループとすることによりサーボアンプＡ２０２，Ｂ２０４へ信号を繰り返しフィードバックする(ステップＳ４１３)。サーボコントローラ１００の位置指令信号がゼロに達したことにより目標位置に達したか否かを判断する(ステップＳ４１５)。
【００３２】
目標位置に達していなければ、境界検出手段としての判定部１１５は、リニアエンコーダＬａから通信部Ａ４０から発生した第１の相対位置検出信号Ｐ1iから第１の絶対位置検出信号Ｐ1aに変わったことからＡ領域からＣ領域の境界か否かを判断し(ステップＳ４1７)、Ｃ領域になれば、判定部(差判定手段)１１５は、第１の絶対位置検出信号Ｐ1a、第２の絶対位置検出信号Ｐ2aを取り込み、Ｐ1a−Ｐ2a＝|ΔＰe|を求め(ステップＳ２１１)、予め定めたΔＰfs比較して|ΔＰe|＞ΔＰfsであれば(ステップＳ４２１)、動作信号を補正部Ａ３０１に入力すると、補正手段としての補正部Ａ３０１にはＮ＝６が設定されており、Ｎ−１→Ｎとする(ステップＳ４２５)、補正位置検出信号をＰ10＋ΔＰe ／５とし、リニアモータＭａを所定時間ｔ駆動する(ステップＳ４２５)。判定部１１５は、Ｎが０になったか判断し(ステップＳ４２７)、Ｎが０になるまで、ステップＳ４２３〜Ｓ４２９を繰り返し、補正位置検出信号をＰ10＋ΔＰe ／５としてリニアモータＭａを所定時間ｔ駆動し、次に、補正位置検出信号をＰ10＋ΔＰe ／４と順に大きくすることにより、最終的にＰ10＋ΔＰeにし、絶対位置信号Ｐ1ａに基いてリニアモータＭａを駆動すると共に、絶対位置検出信号Ｐ2aに基いてリニアモータＭｂを駆動する(ステップＳ４３１、Ｓ４３３)。位置指令信号に基いて目標位置に達したか否かを判断する(ステップＳ４３５)。
上記のように位置検出合成信号から絶対位置検出信号に切り換わる際に、絶対位置検出信号Ｐ1aと絶対位置検出信号Ｐ2aとの差ΔＰｅが所定値を越えたことにより、絶対位置検出信号Ｐ1a(Ｐ2a)にΔＰｅを時間の経過と共に、除々に加えるようにしたので、第1又は第２の境界を移動部材２２が通過する際のショックを低減できるものである。
なお、ステップS４０５において、Ｃ領域と判断されると、通常の処理が成される((ステップＳ５０１)。
【００３３】
実施の形態３．
本実施の形態は、上記実施の形態２と同様な趣旨で、実施の形態２の変形例を図７によって説明する。図７は他の実施形態によるリニアエンコーダ及びリニアモータ駆動部のブロック図である。図７中、図５と同一符号は、同一又は相当分を示し、説明を省略する。
図７において、位置検出生成部A１０５の出力端子cに接続された切換えスイッチ３５１と、位置検出生成部Ｂ１１４の出力端子cに接続された切換えスイッチ３５３と、切換えスイッチ３５１のｂ端子に入力が接続され、出力がａ端子に接続されると共に、出力信号を遅延させる第１の遅延手段としての一次遅れ回路４０１と、切換えスイッチ３５３のｂ端子に入力が接続され、出力がａ端子に接続されると共に、入力信号を遅延させる第２の遅延手段としての一次遅れ回路４０３とを備え、判定部１１５の判定結果に基いて切換えスイッチ３５１，３５３をａ端子又はｂ端子に切換えるように形成されている。
【００３４】
上記のように構成されたタンデム装置によれば、判定部１１５は上記ステップＳ４２１において、|ΔＰｅ|＜Ｐfｓと判定すると、切換えスイッチ３５１(３５３)をａ端子からｃ端子に切換えることにより位置検出生成部Ａ１０５(３５３)からの位置検出合成信号Ｐ10（Ｐ20）＋ΔＰe又は絶対位置検出信号Ｐ1a(Ｐ2a)を滑らかに変化させることによりリニアモータＭａ(Ｍｂ)の急激な動作を防止するものである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
上記のように長いストロークを有するアブソリュート型のリニアエンコーダを用いたタンデム装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態によるリニアエンコーダを用いたタンデム装置の斜視図である。
【図２】図１に示すリニアエンコーダ及びリニアモータ駆動部のブロック図である。
【図３】図２に示すモータ制御系を示すブロック図である。
【図４】図１のリニアエンコーダを用いたタンデム装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】他の実施形態によるリニアエンコーダ及びリニアモータ駆動部のブロック図である。
【図６】図５のリニアエンコーダを用いたタンデム装置の他の動作を示すフローチャートである。
【図７】他の実施形態によるリニアエンコーダ及びリニアモータ駆動部のブロック図である。
【符号の説明】
【００３７】
２２ 移動部材、２２ａ 第１端部、２２ｂ 第２端部、２８ 第１の固定子、２８' 第２の固定子、３１ 第１の移動子、３２ 第２の移動子、３５ 第１スケール、３５ａ 第１の絶対位置検出部、３５ｉ 第１の相対位置検出部、３７ 第２スケール、３７ａ 第２の絶対位置検出部、３７ｉ 第２の相対位置検出部、１０３ 制御部Ａ（第１の制御手段）、１０５ 位置検出生成部Ａ(第１の位置検出生成手段)、１１４ 位置検出生成部Ｂ(第２の位置検出生成手段)、１１５ 判定部(異常判定手段)、１１６制御部Ｂ（第２の制御手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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