线性电动机装置、线性电动机装置的控制方法制造方法及图纸

一种线性电动机装置具备：线性电动机；和使该线性电动机的可动元件移动来对加压对象物施加压力的控制部。控制部基于位置控制，使可动元件以预先确定的第1速度朝向加压对象物移动之后，在可动元件对加压对象物开始施加压力时，进行使可动元件减速至比第1速度慢且施加到加压对象物的压力变为规定的压力以下的第2速度来移动的控制，使可动元件移动直到流过线性电动机的电流变为预先确定的电流限制值以上为止。

Linear motor device and control method of linear motor device

A linear motor device includes a linear motor; and a control unit that moves the movable element of the linear motor to exert pressure on the pressurized object. Control based on position control, the movable element in a predetermined speed toward the first pressurized object movement in the movable element to exert pressure on the pressure to the object, the movable element to control the deceleration than the first speed and pressure applied to the object under pressure into the specified pressure second speed to move the current flowing through the movable element of the linear motor until moving into current over a predetermined limit so far.

【技术实现步骤摘要】
线性电动机装置、线性电动机装置的控制方法本申请是国际申请日为2012年12月5日、国家申请号为201280059857.X的专利技术申请的分案申请，该申请的专利技术创造名称为线性电动机装置、线性电动机装置的控制方法。
本专利技术涉及线性电动机装置、线性电动机装置的控制方法。本申请基于2011年12月7日在日本申请的特愿2011-267938号及2012年11月9日在日本申请的特愿2012-247400号主张优先权，并在此援引其内容。
技术介绍
在基板上安装电子部件等工件时，使用向基板按压工件的工作装置。在这种工作装置中，作为按压工件的手段，使用线性电动机等(专利文献1)。在这种工作装置中，为了向基板可靠地安装工件，需要以一定值以上的负荷(压力)按压工件。此时，为了防止工件和基板的破损，要求使负荷尽量小。在工作装置中，要求高精度地控制相对于工件的负荷。在先技术文献专利文献专利文献1：JP特开2009-194015号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利文献1记载的技术使用测量相对于工件的负荷的负荷检测器，基于从负荷检测器得到的信息，进行对线性电动机的控制。因此，在负荷检测器的安装位置偏离的情况、或负荷检测器的检测精度有较大的误差的情况下，存在控制相对于工件的负荷的精度降低的问题。本专利技术的目的在于提供一种无需使用测量相对于工件等加压对象物的负荷的传感器就能够提高相对于加压对象物的按压控制的精度的线性电动机装置及线性电动机装置的控制方法。用于解决问题的手段本专利技术的线性电动机装置的实施方式是具备线性电动机、和移动该线性电动机的可动元件来对加压对象物施加负荷的控制部的线性电动机装置，基于位置控制，使所述可动元件以预先确定的第1速度朝向所述加压对象物移动之后，在所述可动元件对所述加压对象物开始施加压力时，进行使所述可动元件减速至比所述第1速度慢且施加到所述加压对象物的压力变为规定的压力以下的第2速度来移动的控制，使所述可动元件以所述第2速度移动直到在所述线性电动机中流动的电流变为预先确定的电流限制值以上为止。本专利技术的线性电动机装置的控制方法的实施方式中，线性电动机装置具备：线性电动机、和使该线性电动机的可动元件移动来对加压对象物施加压力的控制部，该线性电动机装置的控制方法具有如下的步骤：基于位置控制，使所述可动元件以预先确定的第1速度朝向所述加压对象物移动之后，在所述可动元件对所述加压对象物开始施加压力时，进行使所述可动元件减速至比所述第1速度慢且施加到所述加压对象物的压力变为规定的压力以下的第2速度来移动的控制，使所述可动元件以所述第2速度移动直到在所述线性电动机中流动的电流变为预先确定的电流限制值以上为止。专利技术效果根据该专利技术，线性电动机装置在可动元件与加压对象物(工件)接触之前使可动元件减速至比第1速度慢的第2速度，从而能够在使加压对象物免受不必要的冲击的情况下向加压对象物按压可动元件。因此，能够提高对加压对象物的按压控制的精度。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式中的工作装置1的结构的示意框图。图2是本专利技术的实施方式中的线性电动机10的立体图(部分剖视图)。图3是表示本实施方式中的线圈座(coilholder)105所保持的线圈单元的立体图。图4是表示本实施方式中的线性电动机10的磁铁103与线圈104的位置关系的图。图5是表示磁性传感器的原理的立体图。图6是表示AMR传感器中的磁场的方向与电阻值的关系的图表。图7是表示在磁场强度为饱和灵敏度以上的情况下也检测磁场的方向的磁性传感器112的强磁性薄膜金属的形状例的图。图8是表示磁性传感器的等效电路(半桥式)的图。图9是表示检测磁场的方向的磁性传感器的强磁性薄膜金属的形状例的图。图10是表示磁性传感器112与杆(rod)101的位置关系的图。图11是表示磁性传感器112输出的信号例的图。图12A是表示使用了两组全桥式结构的磁性传感器的图。图12B是表示使用了两组全桥式结构的磁性传感器的图。图13是表示磁性传感器112输出的信号的图表。图14是表示杆101与磁性传感器112的位置关系及磁性传感器112输出的信号的示意图。图15是表示根据磁性传感器112的输出VoutA和VoutB描绘的Lissajous图形的图。图16是表示安装于末端箱109的磁性传感器112的图。图17是表示安装于末端箱109的轴承、即轴套(bush)108的图。图18是表示本实施方式中的控制部20的结构的示意框图。图19是表示本实施方式中的工作装置1最初按压工件33时的动作的流程图。图20是表示使用本实施方式中的工作装置1更新的FL模式开始位置来向基板31按压工件33的动作的流程图。图21是表示图20的步骤S202到步骤S209的动作中的速度、电流及动作结束信号的变化的波形图。图22是表示图20的步骤S212到步骤S217的动作中的速度、电流及动作结束信号的变化的波形图。图23是表示电角的相位偏差与线性电动机10产生的推力之间的关系的图表。图24是表示本实施方式中的工作装置1向基板31按压工件33的动作的变形例的流程图。具体实施方式以下，参照附图来说明本专利技术的实施方式中的线性电动机装置及控制方法。图1是表示本专利技术的实施方式中的工作装置1的结构的示意框图。作为电动机装置的工作装置1具备杆式线性电动机10、安装于线性电动机10的加压体11、控制线性电动机10的控制部20。在线性电动机10的杆101的前端安装加压体11。工作装置1使加压体11沿着铅垂方向移动，使加压体11抵接于电子部件等工件33(加压对象物)。然后，利用加压体11，朝向基板31对工件33施压。由此，工作装置1经由粘接剂32在基板31的固定部位安装工件33。以下，说明线性电动机10和控制部20的结构。图2是本专利技术的实施方式中的线性电动机10的立体图(部分剖视图)。线性电动机10能够使杆101沿着轴线方向相对于线圈容纳箱102移动。线圈容纳箱102内层叠(排列)有线圈座105所保持的多个线圈104。在线圈容纳箱102的两个端面分别安装末端箱109。在末端箱109安装作为用于引导杆101的直线运动的轴承的轴套108。杆101例如由不锈钢等非磁性材料构成，如导管那样具有中空的空间。在杆101的中空空间，圆柱状的多个磁铁103(扇形磁铁)彼此的同极相对置，沿着杆101的长边方向被层叠。各磁铁103中，与相邻的一个磁铁103使彼此的N极对置，与相邻的另一个磁铁103使彼此的S极对置。在磁铁103之间例如夹有由铁等磁性体构成的极靴107(磁极模块)。杆101贯通被层叠的线圈104内，并且被线圈容纳箱102支撑为能够沿着轴线方向移动。图3是表示本实施方式中的线圈座105所保持的线圈单元的立体图。如图3所示，线圈104是将铜线卷绕成螺旋状而构成，被保持在线圈座105中。以杆101的磁铁103被排列的方向为中心，沿着杆101的外周卷绕铜线而构成多个线圈104。各线圈104排列在与排列磁铁103的方向相同的方向上。需要使相邻的线圈104绝缘，因此在线圈104彼此之间夹有环状树脂质垫片105a。在线圈座105上设有打印基板106。线圈104的绕组的端部104a与打印基板106连接。在本实施方式中，通过插入成形(亻ンサ一ト成形)，使线圈容纳箱102与线圈10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性电动机装置，其中，具备：线性电动机；和使该线性电动机的可动元件移动来对加压对象物施加压力的控制部，其中，所述控制部，基于位置控制使所述可动元件以预先确定的第1速度朝向所述加压对象物移动之后，在所述可动元件对所述加压对象物开始施加压力时，进行使所述可动元件减速至比所述第1速度慢且施加到所述加压对象物的压力变为规定的压力以下的第2速度来移动的控制，使所述可动元件以所述第2速度移动直到在所述线性电动机中流动的电流变为预先确定的电流限制值以上为止，所述控制部还具备电角校正部，该电角校正部基于施加到所述加压对象物的负荷与所述线性电动机的最大推力之比，校正与所述可动元件的磁极位置对应的电角，基于所述电角校正部校正后的电角来使所述可动元件移动。

【技术特征摘要】
2011.12.07 JP 2011-267938;2012.11.09 JP 2012-247401.一种线性电动机装置，其中，具备：线性电动机；和使该线性电动机的可动元件移动来对加压对象物施加压力的控制部，其中，所述控制部，基于位置控制使所述可动元件以预先确定的第1速度朝向所述加压对象物移动之后，在所述可动元件对所述加压对象物开始施加压力时，进行使所述可动元件减速至比所述第1速度慢且施加到所述加压对象物的压力变为规定的压力以下的第2速度来移动的控制，使所述可动元件以所述第2速度移动直到在所述线性电动机中流动的电流变为预先确定的电流限制值以上为止，所述控制部还具备电角校正部，该电角校正部基于施加到所述加压对象物的负荷与所述线性电动机的最大推力之比，校正与所述可动元件的磁极位置对应的电角，基于所述电角校正部校正后的电角来使所述可动元件移动。2.根据权利要求1所述的线性电动机装置，其中，所述电角校正部在所述可动元件移动的速度变为所述第2速度以下时校正电角。3.根据权利要求1所述的线性电动机装置，所述控制部在开始从所述第1速度到所述第2速度的减速之后，将控制增益切换到值比使所述可动元件以所述第1速度移动时所使用的控制增益大的控制增益。4.根据权利要求1所述的线性电动机装置，其中，所述控制部具备：速度切换位置决定部，...

【专利技术属性】
技术研发人员：山中修平，野村祐树，
申请(专利权)人：THK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP