本發(fā)明涉及線性電動(dòng)機(jī)裝置及控制方法。

本申請(qǐng)基于2014年7月25日在日本申請(qǐng)的特愿2014-151819號(hào)及2015年6月24日在日本申請(qǐng)的特愿2015-126447號(hào)而主張優(yōu)先權(quán)，并將它們的內(nèi)容援引于此。

背景技術(shù)：

在將電子部件等工件向基板安裝的安裝裝置或者對(duì)作為被加工對(duì)象的工件進(jìn)行加工的工作裝置等中，使用線性電動(dòng)機(jī)來作為將與工件接觸或接近的頭部分沿著鉛垂方向驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。在這樣的安裝裝置或工作裝置中，通過使線性電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的推力增減，由此來控制將頭部分向工件按壓時(shí)對(duì)工件施加的載荷。由于在沿著鉛垂方向運(yùn)動(dòng)的頭部分上作用有因重力而產(chǎn)生的鉛垂向下的外力，因此需要在控制線性電動(dòng)機(jī)的推力時(shí)考慮頭部分的重量來進(jìn)行控制。為了容易地進(jìn)行考慮了頭部分的重量的控制，已知有使用與頭部分的重量相應(yīng)的平衡重的技術(shù)(專利文獻(xiàn)1)。

【在先技術(shù)文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)1】日本特開平08-309620號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

【發(fā)明要解決的課題】

然而，在像專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)那樣使用了平衡重的情況下，會(huì)導(dǎo)致將頭部分沿著鉛垂方向驅(qū)動(dòng)的線性電動(dòng)機(jī)的推力產(chǎn)生損失，因此存在使頭部分移動(dòng)時(shí)的速度受到限制的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供能夠在抑制驅(qū)動(dòng)的線性電動(dòng)機(jī)的推力損失的同時(shí)容易地進(jìn)行推力控制的線性電動(dòng)機(jī)裝置及控制方法。

【用于解決課題的技術(shù)方案】

本發(fā)明的第一技術(shù)方案所涉及的線性電動(dòng)機(jī)裝置具備：動(dòng)子連動(dòng)且向同一方向移動(dòng)的第一線性電動(dòng)機(jī)及第二線性電動(dòng)機(jī)；使所述第一線性電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生推力而經(jīng)由所述動(dòng)子向加壓對(duì)象物施加載荷的第一控制部；控制所述第二線性電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的推力的第二控制部，所述線性電動(dòng)機(jī)裝置的特征在于，所述第二控制部在所述第一控制部向所述加壓對(duì)象物施加載荷的情況下，使所述第二線性電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生抵消對(duì)所述動(dòng)子產(chǎn)生的外力的推力

另外，本發(fā)明的第二技術(shù)方案所涉及的控制方法是線性電動(dòng)機(jī)裝置的控制方法，所述線性電動(dòng)機(jī)裝置具備：動(dòng)子連動(dòng)且向同一方向移動(dòng)的第一線性電動(dòng)機(jī)及第二線性電動(dòng)機(jī)；使所述第一線性電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生推力而經(jīng)由所述動(dòng)子向加壓對(duì)象物施加載荷的第一控制部；控制所述第二線性電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的推力的第二控制部，所述控制方法的特征在于，包括第一步驟，在所述第一步驟中，所述第二控制部在所述第一控制部向所述加壓對(duì)象物施加載荷的情況下，使所述第二線性電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生抵消對(duì)所述動(dòng)子產(chǎn)生的外力的推力。

【發(fā)明效果】

根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在使第一線性電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生向加壓對(duì)象物施加載荷的推力時(shí)，使第二線性電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生抵消作用于可動(dòng)部分的外力，由此在對(duì)第一線性電動(dòng)機(jī)的控制中無需考慮作用于可動(dòng)部分的外力，能夠容易地進(jìn)行對(duì)第一線性電動(dòng)機(jī)的控制。另外，在不向加壓對(duì)象物施加載荷的情況下，使第二線性電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生與第一線性電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的推力相同方向的推力，由此能夠抑制不向加壓對(duì)象物施加載荷的情況下的第一線性電動(dòng)機(jī)的推力損失。

附圖說明

圖1是表示適用了本實(shí)施方式中的線性電動(dòng)機(jī)裝置的工作裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是本實(shí)施方式中的線性電動(dòng)機(jī)的立體圖(局部剖視圖)。

圖3是表示本實(shí)施方式中的由線圈架保持的線圈單元的立體圖。

圖4是表示本實(shí)施方式中的各線性電動(dòng)機(jī)的磁鐵與線圈的位置關(guān)系的圖。

圖5是表示本實(shí)施方式中的主控制部的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖6是表示本實(shí)施方式中的工作裝置1最初按壓工件時(shí)的主控制部所進(jìn)行的控制的流程圖。

圖7是表示本實(shí)施方式中的主控制部使用更新后的FL模式開始位置來進(jìn)行的控制的流程圖。

圖8是表示本實(shí)施方式中的輔助控制部的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖9是表示本實(shí)施方式中的工作裝置按壓工件時(shí)的輔助控制部所進(jìn)行的控制的流程圖。

圖10是表示圖7示出的主控制部所進(jìn)行的從步驟S202至步驟S209的處理中的速度、電流及動(dòng)作完成信號(hào)的變化的波形圖。

圖11是表示圖7示出的主控制部所進(jìn)行的從步驟S212至步驟S217的處理中的速度、電流及動(dòng)作完成信號(hào)的變化的波形圖。

圖12是表示利用主控制部與輔助控制部的電流分辨率之差來進(jìn)行的推力控制的一例的圖。

圖13是表示適用了第二實(shí)施方式中的線性電動(dòng)機(jī)裝置的工作裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖14是表示將兩個(gè)線性電動(dòng)機(jī)各自的線圈交替配置的一例的圖。

具體實(shí)施方式

(第一實(shí)施方式)

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式中的線性電動(dòng)機(jī)裝置及控制方法進(jìn)行說明。圖1是表示適用了第一實(shí)施方式中的線性電動(dòng)機(jī)裝置的工作裝置1的結(jié)構(gòu)的框圖。工作裝置1具備：包括作為第一線性電動(dòng)機(jī)的線性電動(dòng)機(jī)10A、10B以及作為第二線性電動(dòng)機(jī)的線性電動(dòng)機(jī)10C的多個(gè)線性電動(dòng)機(jī)10；將各線性電動(dòng)機(jī)10的動(dòng)子即桿101連結(jié)的連結(jié)板12；安裝在連結(jié)板12上的加壓體11；供各線性電動(dòng)機(jī)10安裝的基板13；控制線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的驅(qū)動(dòng)的作為第一控制部的主控制部20；控制線性電動(dòng)機(jī)10C的驅(qū)動(dòng)的作為第二控制部的輔助控制部40。各線性電動(dòng)機(jī)10的桿101通過固定在連結(jié)板上而連動(dòng)動(dòng)作，各線性電動(dòng)機(jī)10的桿101同時(shí)向相同方向移動(dòng)相同距離。

工作裝置1驅(qū)動(dòng)各線性電動(dòng)機(jī)10而使安裝在連結(jié)板12上的加壓體11沿著鉛垂方向移動(dòng)，將作為加壓對(duì)象物的工件33(例如電子部件)按壓到印制布線基板31上。由此，工作裝置1將工件33經(jīng)由粘接劑32安裝到印制布線基板31的規(guī)定的部位。

圖2是第一實(shí)施方式中的線性電動(dòng)機(jī)的立體圖(局部剖視圖)。各線性電動(dòng)機(jī)10構(gòu)成為，桿101相對(duì)于線圈收容殼體102沿著軸線方向移動(dòng)。

在線圈收容殼體102內(nèi)層疊(排列)有由線圈架105保持的多個(gè)線圈104。在線圈收容殼體102的兩端面分別安裝有端蓋109。在端蓋109上安裝有對(duì)桿101的直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo)的作為軸支承件的襯套108。

桿101由例如不銹鋼等非磁性材料構(gòu)成，像管那樣具有中空的空間。圓柱狀的多個(gè)磁鐵103(扇形磁鐵)以同級(jí)相互對(duì)置的方式層疊在桿101的中空空間內(nèi)。即，各磁鐵103以N極與相鄰的磁鐵103中的一方磁體的N極相互對(duì)置、且S極與相鄰的磁鐵103中的另一方磁體的S極相互對(duì)置的方式層疊。在磁鐵103之間夾設(shè)有例如由鐵等磁性體構(gòu)成的極靴107(磁極塊)。桿101在層疊的線圈104內(nèi)貫穿，并且被支承為能夠在線圈收容殼體102內(nèi)沿著軸線方向移動(dòng)。

圖3是表示第一實(shí)施方式中的由線圈架105保持的線圈單元的立體圖。如該圖所示，線圈104通過將銅線呈螺旋狀卷繞而成，且保持于線圈架105。即，多個(gè)線圈104通過以桿101的磁鐵103排列的方向?yàn)橹行难刂鴹U101的外周卷繞銅線而成，各線圈104沿著與磁鐵103排列的方向相同的方向排列。由于需要使相鄰的線圈104絕緣，因此在線圈104之間夾設(shè)有環(huán)狀的樹脂制間隔件105a。在線圈架105上設(shè)置有印制基板106。線圈104的繞組的端部104a與印制基板106連接。

在第一實(shí)施方式中，通過將線圈104及線圈架105安置在模具中并將熔融的樹脂或特殊陶瓷注入模具內(nèi)這樣的鑲嵌成形，而將線圈收容殼體102與線圈104一體地成形。如圖2所示，在線圈收容殼體102內(nèi)為了提高線圈104的散熱性而形成有多個(gè)散熱片102a。需要說明的是，也可以將由線圈架105保持的線圈104收納在鋁制的線圈收容殼體102內(nèi)，并將線圈104與線圈收容殼體102之間的間隙用粘接劑填埋，從而將線圈104及線圈架105固定于線圈收容殼體102。

圖4是表示第一實(shí)施方式中的各線性電動(dòng)機(jī)10的磁鐵103與線圈104的位置關(guān)系的圖。圓柱狀的多個(gè)磁鐵103(扇形磁鐵)以同極相互對(duì)置的方式排列在桿101內(nèi)的中空空間內(nèi)。線圈104三個(gè)三個(gè)地成為由U·V·W相構(gòu)成的一組三相線圈。將一組三相線圈組合多個(gè)，來構(gòu)成線圈單元。當(dāng)在分成U·V·W相這三相的多個(gè)線圈104中流過相位錯(cuò)開120°的三相電流時(shí)，產(chǎn)生沿著線圈104的軸線方向移動(dòng)的移動(dòng)磁場(chǎng)。桿101在作為驅(qū)動(dòng)用磁體的各磁鐵103所產(chǎn)生的磁場(chǎng)及移動(dòng)磁場(chǎng)的作用下獲得推力，與移動(dòng)磁場(chǎng)的速度同步地相對(duì)于線圈104相對(duì)地進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。

如圖2所示，在作為磁傳感器收容殼體的端蓋109中的一方端蓋上安裝有用于檢測(cè)桿101的位置的磁傳感器112。磁傳感器112與桿101隔開規(guī)定的間隙配置，用于檢測(cè)因桿101的直線運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的在桿101內(nèi)層疊的各磁鐵103所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向(磁向量的方向)的變化。需要說明的是，在第一實(shí)施方式中，說明了在多個(gè)線性電動(dòng)機(jī)10A、10B及10C中，線性電動(dòng)機(jī)10C具有磁傳感器112而線性電動(dòng)機(jī)10A、10B不具有磁傳感器112的情況。磁傳感器112根據(jù)檢測(cè)出的磁場(chǎng)的方向，輸出相位錯(cuò)開90度的正弦波狀的兩個(gè)信號(hào)(正弦波信號(hào)及余弦波信號(hào))。磁傳感器112作為輸出與桿101的移動(dòng)量相應(yīng)的兩個(gè)信號(hào)的增量式編碼器而發(fā)揮功能。

圖5是表示第一實(shí)施方式中的主控制部20的結(jié)構(gòu)的框圖。主控制部20對(duì)線性電動(dòng)機(jī)10A、10B進(jìn)行控制。另外，主控制部20將線性電動(dòng)機(jī)10C的磁傳感器112輸出的信號(hào)經(jīng)由輔助控制部40而輸入。主控制部20具備位置控制部201、開關(guān)部202、速度控制部203、開關(guān)部204、電流控制部205、電力轉(zhuǎn)換器206、變流器(Current Transformer；CT)207、速度算出部208、位置算出部209、速度切換位置確定部210、位置判定部211、完成信號(hào)生成部212、電角修正部213及電流指示生成部214。以下，說明將使桿101移動(dòng)至最上側(cè)時(shí)的加壓體11的位置設(shè)為成為加壓體11的基準(zhǔn)位置的原點(diǎn)的情況。另外，線性電動(dòng)機(jī)10A、10B及10C各自的電角始終一致且同步地變化。

位置控制部201根據(jù)自外部輸入的位置指令以及表示線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的桿101的位置的信息，來算出速度指令。表示線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的桿101的位置的信息由位置算出部209算出。位置控制部201預(yù)先存儲(chǔ)第一速度(FL1SPD)、第二速度(FL2SPD)、第三速度(FL3SPD)及第四速度(FL4SPD)。位置控制部201輸出基于第一速度～第四速度的四個(gè)速度指令(第一速度指令、第二速度指令、第三速度指令及第四速度指令)。開關(guān)部202根據(jù)位置判定部211的控制來選擇位置控制部201所輸出的四個(gè)速度指令中的任一個(gè)。開關(guān)部202將選擇出的速度指令向速度控制部203輸出。

第一速度指令是表示桿101從預(yù)先設(shè)定的原點(diǎn)至安裝在桿101的一端的加壓體11到達(dá)工件33的附近(FL(Force Limit)模式開始位置)為止移動(dòng)時(shí)的桿101所移動(dòng)的速度的指令。在第一速度指令中，使桿101移動(dòng)的速度的上限值作為第一速度(FL1SPD)而被預(yù)先設(shè)定。例如，將線性電動(dòng)機(jī)10A、10B使桿101移動(dòng)時(shí)的最高速度設(shè)為第一速度(FL1SPD)。

第二速度指令是表示加壓體11從工件33的附近至與工件33接觸為止移動(dòng)時(shí)的桿101所移動(dòng)的速度的指令。在第二速度指令中，使桿101移動(dòng)的速度作為第二速度(FL2SPD)而被預(yù)先設(shè)定。第二速度(FL2SPD)是比第一速度(FL1SPD)慢的速度，在加壓體11與工件33接觸時(shí)，第二速度(FL2SPD)設(shè)定為對(duì)工件33施加一定以下的壓力的速度。

第三速度指令是表示在將加壓體11壓抵到工件33上而將工件33安裝于印制布線基板31之后，使桿101及加壓體11向遠(yuǎn)離工件33的方向移動(dòng)時(shí)的速度的指令。在第三速度指令中，使桿101移動(dòng)的速度作為第三速度(FL3PSD)而被預(yù)先設(shè)定。即，第三速度指令是使桿101及加壓體11朝向原點(diǎn)移動(dòng)時(shí)使用的指令。

第四速度指令是表示在將加壓體11壓抵到工件33上而將工件33安裝于印制布線基板31后，使桿101朝向原點(diǎn)移動(dòng)時(shí)的速度的指令。在第四速度指令中，使桿101移動(dòng)的速度的上限值作為第四速度(FL4SPD)而被預(yù)先設(shè)定。

另外，第四速度(FL4SPD)設(shè)定為比第三速度(FL3SPD)快的速度。例如，與第一速度(FL1SPD)同樣地將第四速度(FL4SPD)設(shè)為線性電動(dòng)機(jī)10A、10B使桿101移動(dòng)時(shí)的最高速度。

向速度控制部203輸入開關(guān)部202所選擇的速度指令以及表示線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的桿101移動(dòng)的速度的速度信息。速度信息由速度算出部208算出。速度控制部203根據(jù)速度指令所表示的速度與速度信息所表示的速度的偏差，來算出用于使桿101進(jìn)行移動(dòng)的速度成為速度指令所表示的速度的電流值。

另外，速度控制部203輸出算出的電流值來作為非限制電流指令，并且輸出使預(yù)先設(shè)定的電流限制值(FL2I)成為上限值的作為電流指令的限制電流指令。在算出的電流值小于電流限制值(FL2I)的情況下，非限制電流指令和限制電流指令表示相同的電流值。另一方面，在算出的電流值為電流限制值(FL2I)以上的情況下，非限制電流指令表示算出的電流值，限制電流指令表示電流限制值(FL2I)。電流限制值(FL2I)根據(jù)各線性電動(dòng)機(jī)10的推力、以及將工件33向印制布線基板31安裝時(shí)按壓工件33的力而被預(yù)先設(shè)定。開關(guān)部204根據(jù)位置判定部211的控制，來選擇速度控制部203所輸出的限制電流指令和非限制電流指令中的任一方的電流指令。開關(guān)部204將選擇出的電流指令向電流控制部205及電流指示生成部214輸出。

電流控制部205根據(jù)開關(guān)部204選擇出的電流指令、以及變流器207測(cè)定出的流過線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的電流值，來算出使選擇出的電流指令與測(cè)定出的電流值的偏差減小的電壓指令。電力轉(zhuǎn)換器206根據(jù)從電角修正部213輸入的電角以及電流控制部205算出的電壓指令，來對(duì)線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的U、V及W相的各線圈104施加電壓。電力轉(zhuǎn)換器206以使在輸入的電角中獲得最大的推力的方式對(duì)U、V及W相的各線圈104施加電壓。變流器207安裝在將電力轉(zhuǎn)換器206與線性電動(dòng)機(jī)10A、10B連接的電力線上。變流器207對(duì)流過該電力線的電流值進(jìn)行測(cè)定。變流器207將表示測(cè)定出的電流值的信號(hào)向電流控制部205、速度切換位置確定部210和完成信號(hào)生成部212輸出。

速度算出部208根據(jù)從安裝在線性電動(dòng)機(jī)10C上的磁傳感器112輸出的正弦波信號(hào)及余弦波信號(hào)的變化量，來算出線性電動(dòng)機(jī)10A、10B所具備的桿101的移動(dòng)速度。位置算出部209根據(jù)從磁傳感器112輸出的兩個(gè)信號(hào)(正弦波信號(hào)及余弦波信號(hào))的變化量，來算出桿101距原點(diǎn)的移動(dòng)量。位置算出部209將表示桿101的位置的位置信息向位置控制部201、速度切換位置確定部210和位置判定部211輸出。

速度切換位置確定部210將表示FL模式開始位置的信號(hào)向位置判定部211輸出。FL模式開始位置是在桿101及加壓體11朝向工件33及印制布線基板31移動(dòng)時(shí)，將速度指令從第一速度指令向第二速度指令切換的位置。另外，速度切換位置確定部210將表示速度切換位置(FL3POS)的信號(hào)向位置判定部211輸出。速度切換位置是在將工件33按壓到印制布線基板31之后使桿101朝向原點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，將速度指令從第三速度指令向第四速度指令切換的位置。

另外，速度切換位置確定部210在最初進(jìn)行按壓工件33的處理時(shí)，將預(yù)先存儲(chǔ)的初始切換位置(FL2POSSUB)作為FL模式開始位置向位置判定部211輸出。速度切換位置確定部210根據(jù)最初按壓工件33時(shí)的、桿101進(jìn)行移動(dòng)的速度及位置以及流過線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的電流，以縮短按壓工件33而將工件33安裝于印制布線基板31的工序所需的時(shí)間的方式，更新FL模式開始位置。以后，速度切換位置確定部210將更新后的FL模式開始位置向位置判定部211輸出。初始切換位置是根據(jù)工件33的高度而預(yù)先設(shè)定的位置，是開始加壓體11(各線性電動(dòng)機(jī)10的桿101)的減速以防在使加壓體11與工件33接觸時(shí)對(duì)工件33施加不必要的沖擊的位置。速度切換位置(FL3POS)例如預(yù)先設(shè)定為與初始切換位置(FL2POSSUB)相同的位置。

位置判定部211根據(jù)自外部輸入的位置指令及動(dòng)作開始信號(hào)、以及位置算出部209輸出的位置信息，進(jìn)行使開關(guān)部202從位置控制部201輸出的四個(gè)速度指令中選擇任一個(gè)速度指令的控制。另外，位置判定部211根據(jù)位置指令及動(dòng)作開始信號(hào)、以及位置信息，進(jìn)行使開關(guān)部204從速度控制部203輸出的兩個(gè)電流指令中選擇任一個(gè)電流指令的控制。另外，位置判定部211在原點(diǎn)復(fù)位處理中向輔助控制部40輸出原點(diǎn)復(fù)位指示。

在加壓體11對(duì)工件33進(jìn)行加壓時(shí)，若變流器207測(cè)定出的電流值變得比預(yù)先設(shè)定的電流限制值(FL2I)大，則完成信號(hào)生成部212向外部輸出動(dòng)作完成信號(hào)(UO2)。

電角修正部213根據(jù)磁傳感器112輸出的正弦波信號(hào)及余弦波信號(hào)來算出電角。另外，電角修正部213基于位置判定部211的控制，將算出的電角或者對(duì)算出的電角進(jìn)行修正而得到的電角中的任一方的電角向電力轉(zhuǎn)換器206輸出。

電流指示生成部214生成將開關(guān)部204選擇出的電流指令轉(zhuǎn)換為能夠在主控制部20與輔助控制部40之間接收發(fā)送的信號(hào)(例如數(shù)字信號(hào))的電流指示。電流指示生成部214將生成的電流指示向輔助控制部40輸出。

接著，對(duì)工作裝置1將工件33按壓到印制布線基板31上時(shí)的主控制部20所進(jìn)行的控制進(jìn)行說明。圖6是表示第一實(shí)施方式中的工作裝置1最初按壓工件33時(shí)的主控制部20所進(jìn)行的控制的流程圖。

這里，將加壓體11接近工件33及印制布線基板31的方向設(shè)為CW方向，將加壓體11遠(yuǎn)離工件33及印制布線基板31的方向設(shè)為CCW方向。

主控制部20在從外部輸入基于工件33的位置的位置指令時(shí)，開始線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行使加壓體11向原點(diǎn)移動(dòng)的原點(diǎn)復(fù)位處理(步驟S101)。原點(diǎn)復(fù)位處理是如下處理：在線性電動(dòng)機(jī)10A、10B中通過直流勵(lì)磁將桿101向規(guī)定的磁極位置拉入，將與該磁極位置相應(yīng)的電角作為基準(zhǔn)而使桿101向可動(dòng)范圍的上側(cè)的端部(原點(diǎn))移動(dòng)。

位置判定部211在檢測(cè)出桿101移動(dòng)到可動(dòng)范圍的上側(cè)的端部時(shí)，向輔助控制部40輸出原點(diǎn)復(fù)位指示。桿101移動(dòng)到可動(dòng)范圍的上側(cè)的端部的檢測(cè)例如通過如下方式進(jìn)行：在檢測(cè)出桿101向上側(cè)移動(dòng)這一情況之后，對(duì)桿101到達(dá)可動(dòng)范圍的端部并停止這一情況進(jìn)行檢測(cè)。

另外，在原點(diǎn)復(fù)位處理中，在從位置判定部211向輔助控制部40輸出原點(diǎn)復(fù)位指示起直至在輔助控制部40中完成保持電流的檢測(cè)為止的期間，電流控制部205暫時(shí)停止向線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的通電。該通電的暫時(shí)停止在預(yù)先設(shè)定的時(shí)機(jī)進(jìn)行。

位置判定部211在原點(diǎn)復(fù)位處理完成時(shí)，判斷來自外部的動(dòng)作開始信號(hào)(UI2)是否導(dǎo)通(步驟S102)，并在動(dòng)作開始信號(hào)導(dǎo)通之前一直待機(jī)(步驟S102：否)。在動(dòng)作開始信號(hào)導(dǎo)通時(shí)(步驟S102：是)，位置判定部211使開關(guān)部202選擇第一速度指令，并且使開關(guān)部204選擇非限制電流指令(步驟S103)，使線性電動(dòng)機(jī)10A、10B各自的桿101朝向工件33(CW方向)移動(dòng)(步驟S104)。

位置判定部211判定加壓體11的位置是否到達(dá)初始切換位置(FL2POSSUB)(步驟S105)，在加壓體11到達(dá)初始切換位置(FL2POSSUB)之前使用第一速度指令來驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)10A、10B(步驟S105：否)。在加壓體11到達(dá)初始切換位置(FL2POSSUB)時(shí)(步驟S105：是)，位置判定部211使開關(guān)部202選擇第二速度指令，并且使開關(guān)部204選擇限制電流指令(步驟S106)，使各桿101的移動(dòng)速度減小。

速度切換位置確定部210在選擇了第二速度指令后，判定桿101的移動(dòng)速度是否在第二速度(FL2SPD)以下(步驟S107)，在桿101的移動(dòng)速度成為第二速度(FL2SPD)以下之前反復(fù)進(jìn)行判定(步驟S107：否)。在桿101的移動(dòng)速度成為第二速度(FL2SPD)以下時(shí)(步驟S107：是)，速度切換位置確定部210算出當(dāng)前的加壓體11的位置與初始切換位置(FL2POSSUB)之間的差值(FL2POSMAIN1)，并存儲(chǔ)算出的差值(FL2POSMAIN1)(步驟S108)。

電角修正部213算出線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的“推力限制值”相對(duì)于最大推力的比X(＝“推力限制值”/“最大推力”)(步驟S109)。這更，推力限制值與可以向工件33及印制布線基板31施加的載荷的最大值對(duì)應(yīng)。電角修正部213使用下式(1)來算出與步驟S109中算出的推力之比X對(duì)應(yīng)的相位角度Y(步驟S110)。

Y＝cos^-1(X)…(1)

需要說明的是，式(1)中的cos^-1(·)是反余弦函數(shù)。

電角修正部213取代根據(jù)磁傳感器112輸出的正弦波信號(hào)及余弦波信號(hào)算出的電角，而將電角加上相位角度Y進(jìn)行修改所得的修正電角向電力轉(zhuǎn)換器206輸出(步驟S111)。以后，在電角修正部213輸出修正電角期間，電力轉(zhuǎn)換器206將相對(duì)于桿101的磁極位置前進(jìn)了相位角度Y的量而得的相位的電壓向U、V及W相的線圈104施加。需要說明的是，使用了相位角度Y的修正可以通過從電角減去相位角度Y來進(jìn)行。這種情況下，電力轉(zhuǎn)換器206將相對(duì)于桿101的磁極位置延遲了相位角度Y的量而得的相位的電壓向U、V及W相的線圈104施加。

速度切換位置確定部210判定變流器207測(cè)定出的電流值是否大于電流限制值(FL2I)(步驟S112)，并在測(cè)定出的電流值變得大于電流限制值(FL2I)之前一直待機(jī)(步驟S112：否)。在判定變流器207測(cè)定出的電流值達(dá)到電流限制值(FL2I)，即測(cè)定出的電流值大于電流限制值(FL2I)時(shí)(步驟S112：是)，速度切換位置確定部210將從當(dāng)前的加壓體11的位置減去步驟S108中算出的差值(FL2POSMAIN1)而得到的位置作為新的FL模式開始位置(FL2POSMAIN2)來存儲(chǔ)(步驟S113)。此時(shí)，完成信號(hào)生成部212使動(dòng)作完成信號(hào)(UO2)導(dǎo)通而向外部輸出(步驟S114)。

需要說明的是，在步驟S114中，可以在算出新的FL模式開始位置(FL2POSMAIN2)時(shí)，將規(guī)定的距離Ad作為余富量(margin)來設(shè)定。具體而言，可以將從當(dāng)前的加壓體11的位置減去差值(FL2POSMAIN1)和距離Δd而得的位置設(shè)為新的FL模式開始位置(FL2POSMAIN2)。

位置判定部211判定從外部輸入的動(dòng)作開始信號(hào)是否截止(步驟S115)，在動(dòng)作開始信號(hào)截止之前一直待機(jī)(步驟S115：否)。在動(dòng)作開始信號(hào)時(shí)(步驟S115：是)，位置控制部201根據(jù)將原點(diǎn)設(shè)為移動(dòng)目的地的位置指令來算出速度指令。電角修正部213取代輸出修正電角，而將根據(jù)磁傳感器112輸出的兩個(gè)信號(hào)來算出的電角向電力轉(zhuǎn)換器206輸出(步驟S116)。即，完成使用了修正電角的線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的驅(qū)動(dòng)。

位置判定部211使開關(guān)部202選擇第三速度指令，并且使開關(guān)部204選擇限制電流指令(步驟S117)，使桿101朝向原點(diǎn)(CCW方向)移動(dòng)(步驟S118)。

位置判定部211判定加壓體11是否到達(dá)速度切換位置(FL3POS)(步驟S119)，在加壓體11到達(dá)速度切換位置(FL3POS)之前一直待機(jī)(步驟S119：否)。在加壓體11到達(dá)速度切換位置(FL3POS)時(shí)(步驟S119：是)，位置判定部211使開關(guān)部202選擇第四速度指令(步驟S120)。

位置判定部211判定加壓體11是否到達(dá)原點(diǎn)(步驟S121)，在加壓體11到達(dá)原點(diǎn)之前一直待機(jī)(步驟S121：否)。在加壓體11到達(dá)原點(diǎn)時(shí)(步驟S121：是)，位置判定部211將表示加壓體11到達(dá)了原點(diǎn)這一情況的信號(hào)向完成信號(hào)生成部212輸出。完成信號(hào)生成部212根據(jù)從位置判定部211輸出的信號(hào)，而使動(dòng)作完成信號(hào)截止(步驟S122)，完成將工件33最初向印制布線基板31按壓的動(dòng)作。

圖7是表示第一實(shí)施方式中的主控制部20使用更新后的FL模式開始位置來進(jìn)行的控制的流程圖。主控制部20在基于安裝工件33的印制布線基板31的位置或者工件33的位置的位置指令被從外部輸入時(shí)，開始線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行使加壓體11向原點(diǎn)復(fù)位的原點(diǎn)復(fù)位處理(步驟S201)。在步驟S201中進(jìn)行的原點(diǎn)復(fù)位處理是與步驟S101中的原點(diǎn)復(fù)位處理相同的處理。

位置判定部211在原點(diǎn)復(fù)位處理完成時(shí)，判定來自外部的動(dòng)作開始信號(hào)(UI2)是否導(dǎo)通(步驟S202)，在動(dòng)作開始信號(hào)導(dǎo)通之前一直待機(jī)(步驟S202：否)。在動(dòng)作開始信號(hào)導(dǎo)通時(shí)(步驟S202：是)，位置判定部211使開關(guān)部202選擇第一速度指令，并且使開關(guān)部204選擇非限制電流指令(步驟S203)，使線性電動(dòng)機(jī)10A、10B各自的桿101朝向工件33(CW方向)移動(dòng)(步驟S204)。

位置判定部211判定加壓體11的位置是否到達(dá)FL模式開始位置(FL2POSMAIN2)(步驟S205)，在加壓體11到達(dá)FL模式開始位置(FL2POSMAIN2)之前使用第一速度指令來驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)10A、10B(步驟S205：否)。在加壓體11到達(dá)FL模式開始位置(FL2POSMAIN2)時(shí)(步驟S205：是)，位置判定部211使開關(guān)部202選擇第二速度指令，并且使開關(guān)部204選擇限制電流指令(步驟S206)，使桿101的移動(dòng)速度減小。

電角修正部213在桿的移動(dòng)速度成為第二速度以下時(shí)，取代根據(jù)磁傳感器112輸出的正弦波信號(hào)及余弦波信號(hào)算出的電角，而將電角加上相位角度Y進(jìn)行修正所得的修正電角向電力轉(zhuǎn)換器206輸出(步驟S207)。

速度切換位置確定部210判定變流器207測(cè)定出的電流值是否大于電流限制值(FL2I)(步驟S208)，在測(cè)定出的電流值大于電流限制值(FL2I)之前一直待機(jī)(步驟S208：否)。在判定變流器207測(cè)定出的電流值達(dá)到電流限制值(FL2I)，即測(cè)定出的電流值大于電流限制值(FL2I)時(shí)(步驟S208：是)，速度切換位置確定部210經(jīng)由位置判定部211將表示電流值大于電流限制值(FL2I)這一情況的信號(hào)向完成信號(hào)生成部212輸出。完成信號(hào)生成部212使動(dòng)作完成信號(hào)(UO2)導(dǎo)通而向外部輸出(步驟S209)。

位置判定部211判定從外部輸入的動(dòng)作開始信號(hào)是否截止(步驟S210)，在動(dòng)作開始信號(hào)截止之前一直待機(jī)(步驟S210：否)。在動(dòng)作開始信號(hào)截止時(shí)(步驟S210：是)，位置控制部201根據(jù)將原點(diǎn)設(shè)為移動(dòng)目的地的位置指令來算出速度指令。電角修正部213取代輸出修正電角，而將根據(jù)磁傳感器112輸出的正弦波信號(hào)及余弦波信號(hào)算出的電角向電力轉(zhuǎn)換器206輸出(步驟S211)。即，完成使用了修正電角的線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的驅(qū)動(dòng)。

位置判定部211使開關(guān)部202選擇第三速度指令，并且使開關(guān)部204選擇限制電流指令(步驟S212)，而使桿101朝向原點(diǎn)(CCW方向)移動(dòng)(步驟S213)。

位置判定部211判定加壓體11是否到達(dá)速度切換位置(FL3POS)(步驟S214)，在加壓體11到達(dá)速度切換位置(FL3POS)之前一直待機(jī)(步驟S214：否)。在加壓體11到達(dá)速度切換位置(FL3POS)時(shí)(步驟S214：是)，位置判定部211使開關(guān)部202選擇第四速度指令(步驟S215)。

位置判定部211判定加壓體11是否到達(dá)原點(diǎn)(步驟S216)，在加壓體11到達(dá)原點(diǎn)之前一直待機(jī)(步驟S216：否)。在加壓體11到達(dá)原點(diǎn)時(shí)(步驟S216：是)，位置判定部211將表示加壓體11到達(dá)了原點(diǎn)這一情況的信號(hào)向完成信號(hào)生成部212輸出，完成信號(hào)生成部212使動(dòng)作完成信號(hào)(UO2)截止(步驟S217)，完成將工件33向印制布線基板31按壓的動(dòng)作。

圖8是表示第一實(shí)施方式中的輔助控制部40的結(jié)構(gòu)的框圖。

輔助控制部40具備電流指令生成部401、電流控制部402、電力轉(zhuǎn)換器403、變流器404、位置算出部405及電角算出部406。

電流指令生成部401根據(jù)從主控制部20輸入的電流指示，來生成追隨主控制部20中的電流指令的電流指令。例如，在電流指令為數(shù)字信號(hào)的情況下，生成將主控制部20中的電流指令量子化而變化成階梯狀的離散的電流指令。電流指令生成部401將生成的電流指令向電流控制部402輸出。

電流控制部402根據(jù)電流指令生成部401生成的電流指令以及變流器404測(cè)定出的流過線性電動(dòng)機(jī)10C的電流值，來算出減小電流指令與測(cè)定出的電流值之間的偏差的電壓指令。需要說明的是，電流控制部402在桿101及加壓體11的位置位于比FL模式開始位置(FL2POSMAIN2或FL2POSSUB)更接近工件33的位置時(shí)，輸出與保持電流對(duì)應(yīng)的電壓指令。電流控制部402從主控制部20的位置判定部211取得FL模式開始位置并將其存儲(chǔ)起來。

這里，保持電流是指，在線性電動(dòng)機(jī)10A、10B不產(chǎn)生推力時(shí)，產(chǎn)生對(duì)各線性電動(dòng)機(jī)10的桿101、連結(jié)板12及加壓體11的重量進(jìn)行支承這樣的推力的電流值。即，在線性電動(dòng)機(jī)10A、10B不產(chǎn)生推力時(shí)，電流控制部402將與保持電流對(duì)應(yīng)的電壓指令向電力轉(zhuǎn)換器403輸出，由此能夠使線性電動(dòng)機(jī)10C產(chǎn)生與作用在各線性電動(dòng)機(jī)10的桿101、連結(jié)板12及加壓體11上的重力相對(duì)抗的推力，使加壓體11的落下停止而保持靜止。

電力轉(zhuǎn)換器403根據(jù)從電角算出部406輸入的電角以及電流控制部205算出的電壓指令，來向線性電動(dòng)機(jī)10C的U、V及W相的各線圈104施加電壓。電力轉(zhuǎn)換器403以在輸入的電角中獲得最大的推力的方式向U、V及W相的各線圈104施加電壓。變流器404安裝在將電力轉(zhuǎn)換器403與線性電動(dòng)機(jī)10C連接的電力線上。變流器404測(cè)定流過該電力線的電流值。變流器404將表示測(cè)定出的電流值的信號(hào)向電流控制部402輸出。

位置算出部405根據(jù)從安裝在線性電動(dòng)機(jī)10C上的磁傳感器112輸出的正弦波信號(hào)及余弦波信號(hào)的變化量，來算出線性電動(dòng)機(jī)10C上設(shè)置的桿101距原點(diǎn)的移動(dòng)量。位置算出部405將表示桿101的位置的位置信息向電流控制部402輸出。位置算出部405在從主控制部20輸入原點(diǎn)復(fù)位指示時(shí)，將輸入了原點(diǎn)復(fù)位指示時(shí)的線性電動(dòng)機(jī)10C的桿101及加壓體11的位置設(shè)定為原點(diǎn)(基準(zhǔn)位置)。

電角算出部406根據(jù)磁傳感器112輸出的正弦波信號(hào)及余弦波信號(hào)來算出電角。另外，電角算出部406在從主控制部20輸入原點(diǎn)復(fù)位指示時(shí)，將預(yù)先設(shè)定的初始電角設(shè)定為當(dāng)前的電角。電角算出部406將算出的電角向電力轉(zhuǎn)換器403輸出。初始電角是桿101位于可動(dòng)范圍的上側(cè)的端部時(shí)的電角。

圖9是表示第一實(shí)施方式中的工作裝置1按壓工件33時(shí)的輔助控制部40所進(jìn)行的控制的流程圖。在輔助控制部40中，當(dāng)從主控制部20輸入原點(diǎn)復(fù)位指示時(shí)(步驟S301)，電角算出部406將初始電角設(shè)定為當(dāng)前的電角(步驟S302)。

電流控制部402在進(jìn)行電角的設(shè)定時(shí)，進(jìn)行保持電流的檢測(cè)(步驟S303)。在保持電流的檢測(cè)中，電流控制部402例如將使線性電動(dòng)機(jī)10C產(chǎn)生向上的最大推力的電壓指令向電力轉(zhuǎn)換器403輸出，之后使電壓指令以逐漸減小的方式變化，從而使線性電動(dòng)機(jī)10C產(chǎn)生的推力逐漸減小。電流控制部402在每次使電壓指令變化時(shí)，判定桿101的位置是否發(fā)生了變化，將與桿101的位置即將發(fā)生變化之前的電壓指令對(duì)應(yīng)的電流值作為保持電流來存儲(chǔ)。保持電流的檢測(cè)在電流控制部205暫時(shí)停止向線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的通電的期間進(jìn)行。

電流控制部402在檢測(cè)到保持電流時(shí)，將使線性電動(dòng)機(jī)10C中通過保持電流的電壓指令向電力轉(zhuǎn)換器403輸出，從而開始保持電流的通電(步驟S304)。

電流控制部402在開始保持電流的通電時(shí)，判定來自外部的動(dòng)作開始信號(hào)是否導(dǎo)通(步驟S305)，在動(dòng)作開始信號(hào)導(dǎo)通之前一直待機(jī)(步驟S305：否)。在動(dòng)作開始信號(hào)導(dǎo)通時(shí)(步驟S305：是)，電流控制部402將與電流指令生成部401生成的電流指令相應(yīng)的電壓指令向電力轉(zhuǎn)換器403輸出，開始基于電流指示的通電(步驟S306)。

電流控制部402判定加壓體11的位置是否到達(dá)FL模式開始位置(FL2POSMAIN2)(步驟S307)，在加壓體11到達(dá)FL模式開始位置(FL2POSMAIN2)之前進(jìn)行基于電流指令的通電(步驟S307：否)。在加壓體11到達(dá)FL模式開始位置(FL2POSMAIN2)時(shí)(步驟S307：是)，電流控制部402將與保持電流對(duì)應(yīng)的電壓指令向電力轉(zhuǎn)換器403輸出，開始基于保持電流的通電(步驟S308)。

電流控制部402在開始基于保持電流的通電時(shí)，判定動(dòng)作開始信號(hào)是否截止(步驟S309)，在動(dòng)作開始信號(hào)截止之前一直待機(jī)(步驟S309：否)。在動(dòng)作開始信號(hào)截止時(shí)(步驟S309：是)，電流控制部402將與電流指令生成部401生成的電流指令相應(yīng)的電壓指令向電力轉(zhuǎn)換器403輸出，開始基于電流指示的通電(步驟S310)。

電流控制部402在開始基于電流指示的通電時(shí)，判定加壓體11是否到達(dá)速度切換位置(FL3POS)(步驟S311)，在加壓體11到達(dá)速度切換位置(FL3POS)之前一直待機(jī)(步驟S311：否)。在加壓體11到達(dá)速度切換位置時(shí)(步驟S311：是)，電流控制部402判定位置指令的輸入是否停止(步驟S312)，在位置指令的輸入停止之前一直待機(jī)(步驟S312：否)。

在位置指令的輸入停止時(shí)(步驟S312：是)，電流控制部402將與保持電流對(duì)應(yīng)的電壓指令向電力轉(zhuǎn)換器403輸出，開始基于保持電流的通電(步驟S313)，完成將工件33向印制布線基板31按壓時(shí)的動(dòng)作。

圖10是表示圖7所示的主控制部20所進(jìn)行的從步驟S202至步驟S209的處理中的速度、電流及動(dòng)作完成信號(hào)的變化的波形圖。在該圖中，縱軸表示加壓體11的位置。

主控制部20在動(dòng)作開始信號(hào)導(dǎo)通時(shí)，驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)10A、10B來使加壓體11以第一速度(FL1SPD)朝向工件33移動(dòng)。主控制部20在加壓體11到達(dá)FL模式開始位置(FL2POSMAIN2)時(shí)，使加壓體11從第一速度(FL1SPD)減至第二速度(FL2SPD)。此時(shí)，輔助控制部40通過追隨主控制部20中的電流指令來驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)10C，由此來縮短從停止?fàn)顟B(tài)到達(dá)到第一速度為止所需的時(shí)間。

主控制部20使加壓體11以第二速度(FL2SPD)朝向工件33移動(dòng)，將工件33朝向印制布線基板31按壓。此時(shí)，主控制部20在將加壓體11向工件33按壓的力變得大于與電流限制值(FL2I)對(duì)應(yīng)的力時(shí)，使動(dòng)作完成信號(hào)導(dǎo)通。此時(shí)，輔助控制部40進(jìn)行保持電流的通電而使線性電動(dòng)機(jī)10C支承線性電動(dòng)機(jī)10A、10B及10C各自的桿101、連結(jié)板12及加壓體11的重量。

圖11是表示圖7示出的主控制部20所進(jìn)行的從步驟S212至步驟S217的處理中的速度、電流及動(dòng)作完成信號(hào)的變化的波形圖。在該圖中，縱軸表示加壓體11的位置。

主控制部20在將加壓體11按壓到工件33上之后，使加壓體11以第三速度(FL3SPD)朝向原點(diǎn)上升移動(dòng)。主控制部20在加壓體11到達(dá)速度切換位置時(shí)，使加壓體11以比第三速度(FL3SPD)快的第四速度(FL4SPD)朝向原點(diǎn)移動(dòng)。主控制部20在加壓體11接近原點(diǎn)時(shí)，以使加壓體11的速度在原點(diǎn)處變成零的方式使線性電動(dòng)機(jī)10的桿101的移動(dòng)速度減小，在加壓體11到達(dá)原點(diǎn)時(shí)使動(dòng)作完成信號(hào)截止。此時(shí)，輔助控制部40通過追隨主控制部20中的電流指令來驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)10C，由此縮短使加壓體11朝向原點(diǎn)移動(dòng)時(shí)所需的時(shí)間。

如上所述，在主控制部20進(jìn)行將工件33向印制布線基板31按壓時(shí)的對(duì)線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的控制之際，輔助控制部40進(jìn)行使線性電動(dòng)機(jī)10C產(chǎn)生與重力反向的推力的控制。由此，線性電動(dòng)機(jī)10C支承各線性電動(dòng)機(jī)10的桿101、連結(jié)板12及加壓體11的自重，能夠進(jìn)行以自重以下的載荷按壓工件33的線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的推力控制。

另外，在使加壓體11從原點(diǎn)向FL模式開始位置移動(dòng)時(shí)，在對(duì)工件33的按壓完成后使加壓體11向原點(diǎn)移動(dòng)之際，輔助控制部40追隨對(duì)線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的控制來控制線性電動(dòng)機(jī)10C。通過使線性電動(dòng)機(jī)10C以追隨線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的方式驅(qū)動(dòng)，由此能夠在加壓體11的加減速中獲得大的推力。

通過主控制部20與輔助控制部40的協(xié)調(diào)控制，由此無需使用用于將重力等作用于加壓體11的力抵消的平衡重，因此不會(huì)使線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的推力損失。另外，主控制部20能夠不考慮對(duì)加壓體11作用的重力等的影響而容易地進(jìn)行線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的推力控制。

如圖1所示，線性電動(dòng)機(jī)10C的桿101以位于線性電動(dòng)機(jī)10A及線性電動(dòng)機(jī)10B各自的桿101固定在連結(jié)板12上的位置之間的位置的方式固定在連結(jié)板12上，因此在線性電動(dòng)機(jī)10C由保持電流控制而產(chǎn)生向上的推力且線性電動(dòng)機(jī)10A、10B產(chǎn)生向下的推力時(shí)，能夠抑制因在連結(jié)板12上作用不同方向的力而引起的扭轉(zhuǎn)。另外，通過在從與線性電動(dòng)機(jī)10C的桿101固定在連結(jié)板12上的面垂直的方向觀察時(shí)，以線性電動(dòng)機(jī)10C的桿101在連結(jié)板12上固定的位置與加壓體11安裝到連結(jié)板12上的位置重疊的方式安裝加壓體11，由此能夠經(jīng)由連結(jié)板12向加壓體11均衡地施加載荷。

(變形例)

對(duì)利用了電流分辨率之差的推力控制進(jìn)行說明，其中電流分辨率之差是指對(duì)流過線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的電流進(jìn)行控制時(shí)的主控制部20的控制中的電流分辨率與對(duì)流過線性電動(dòng)機(jī)10C的電流進(jìn)行控制時(shí)的輔助控制部40的控制中的電流分辨率之差。這里，對(duì)線性電動(dòng)機(jī)10A、10B及10C的每1[A]電流下產(chǎn)生的推力相同的情況進(jìn)行說明。這里，電流分辨率是指，在向線性電動(dòng)機(jī)10的通電中使電流變化時(shí)的最小單位。

圖12是表示利用了主控制部20的電流分辨率與輔助控制部40的電流分辨率之差的推力控制的一例的圖。在圖12所示的例子中，主控制部20的電流分辨率Rm為2[A]，輔助控制部40的電流分辨率Ra為0.4[A]。另外，對(duì)各線性電動(dòng)機(jī)10的桿101、連結(jié)板12及加壓體11的自重進(jìn)行支承的保持電流H為-4[A]。需要說明的是，在各電流值中，正的電流值為產(chǎn)生鉛垂向下的推力的電流值，負(fù)的電流值是產(chǎn)生鉛垂向上的推力的電流值。

這里，在按壓工件33時(shí)流過線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的電流的指令值即按壓電流指令U被賦予的情況下，如下所述，算出主控制部20中的按壓電流值(限制電流指令)和輔助控制部40中的輔助電流值(保持電流)。首先，根據(jù)按壓電流指令U，使用下式(2)及下式(3)來算出主控制部20中的按壓電流值A(chǔ)m。式(2)中的函數(shù)ceil(x)是針對(duì)實(shí)數(shù)x而言來獲得x以上的最小的整數(shù)的上限函數(shù)。

A＝ceil(U/Rm) …(2)

Am＝Rm×A …(3)

輔助控制部40中的按壓電流值A(chǔ)a使用下式(4)～下式(6)來算出。式(5)中的函數(shù)floor(x)是針對(duì)實(shí)數(shù)x而言來獲得x以下的最大的整數(shù)的下限函數(shù)。

B＝U-Am …(4)

B’＝floor(B/Ra) …(5)

Aa＝H+Ra×B’ …(6)

如圖12所示，在按壓電流指令U分別為1[A]、11[A]、13[A]、15.1[A]及18.7[A]的情況下，若僅對(duì)線性電動(dòng)機(jī)10C進(jìn)行基于保持電流的通電，則對(duì)線性電動(dòng)機(jī)10A、10B賦予的按壓電流指令A(yù)m成為2[A]、12[A]、14[A]、16[A]及20[A]。在這些情況下，在工件33的按壓中產(chǎn)生的誤差為1[A]、1[A]、1[A]、0.9[A]及1.3[A]。

另一方面，在使用了上述的式(2)～式(6)的情況下，在按壓電流指令分別為1[A]、11[A]、13[A]、15.1[A]及18.7[A]時(shí)，產(chǎn)生工件33的按壓載荷的電流值A(chǔ)total中產(chǎn)生的誤差成為0.2[A]、0.2[A]、0.2[A]、-0.1[A]及-0.1[A]，能夠獲得精度高的按壓載荷。

變形例中的限制電流指令和保持電流的修正在輔助控制部40中進(jìn)行了保持電流的檢測(cè)之后進(jìn)行。例如，將在輔助控制部40中檢測(cè)出的保持電流及輔助控制部40的電流分辨率通知主控制部20的速度控制部203，根據(jù)從上位的裝置輸入的按壓電流指令，由速度控制部203來算出主控制部20的按壓電流值(修正后的限制電流指令)和輔助控制部40的輔助電流值(修正后的保持電流)。速度控制部203取代預(yù)先設(shè)定的電流限制值(FL2I)，而使用算出的按壓電流值來進(jìn)行動(dòng)作。輔助控制部40的電流控制部402取得速度控制部203算出的輔助電流值，取代保持電流而使用輔助電流值進(jìn)行動(dòng)作。

如上所述，通過對(duì)按壓工件33時(shí)的主控制部20中的限制電流指令和輔助控制部40中的保持電流進(jìn)行修正，由此與輔助控制部40僅使支持自重的保持電流通過線性電動(dòng)機(jī)10C的情況相比，能夠獲得精度高的按壓載荷。

需要說明的是，在第一實(shí)施方式中的工作裝置1中，對(duì)主控制部20控制兩個(gè)線性電動(dòng)機(jī)10A、10B的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。然而，并不局限于該結(jié)構(gòu)，主控制部20可以控制一個(gè)線性電動(dòng)機(jī)10，也可以控制三個(gè)以上的線性電動(dòng)機(jī)10。需要說明的是，在主控制部20控制三個(gè)以上的線性電動(dòng)機(jī)10的情況下，可以在這些線性電動(dòng)機(jī)10的桿101固定在連結(jié)板12上的位置的重心處固定線性電動(dòng)機(jī)10C的桿101。

另外，在第一實(shí)施方式中的工作裝置1中，對(duì)輔助控制部40控制一個(gè)線性電動(dòng)機(jī)10C的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。然而，并不局限于該結(jié)構(gòu)，輔助控制部40也可以控制兩個(gè)以上的線性電動(dòng)機(jī)10。此時(shí)，輔助控制部40所控制的線性電動(dòng)機(jī)10的桿101固定在連結(jié)板12上的位置可以設(shè)定為，該位置的重心與主控制部20所控制的線性電動(dòng)機(jī)10的桿101固定在連結(jié)板12上的位置的重心一致。

另外，在第一實(shí)施方式中的工作裝置1中，對(duì)使用桿型的線性電動(dòng)機(jī)10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。然而，并不局限于該結(jié)構(gòu)，也可以使用滑塊型的線性電動(dòng)機(jī)。

(第二實(shí)施方式)

圖13是表示適用了第二實(shí)施方式中的線性電動(dòng)機(jī)裝置的工作裝置2的結(jié)構(gòu)的框圖。需要說明的是，對(duì)與第一實(shí)施方式中的工作裝置1所具備的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注同一附圖標(biāo)記，并省略重復(fù)的說明。工作裝置2具備：包括線性電動(dòng)機(jī)51A及線性電動(dòng)機(jī)51B而構(gòu)成的線性電動(dòng)機(jī)50；安裝在線性電動(dòng)機(jī)51A和線性電動(dòng)機(jī)51B的動(dòng)子即桿101上的加壓體11；控制線性電動(dòng)機(jī)51A的驅(qū)動(dòng)的作為第一控制部的主控制部20；控制線性電動(dòng)機(jī)51B的驅(qū)動(dòng)的作為第二控制部的輔助控制部40。線性電動(dòng)機(jī)51A和線性電動(dòng)機(jī)51B的動(dòng)子作為一個(gè)桿101而形成，根據(jù)線性電動(dòng)機(jī)51A及線性電動(dòng)機(jī)51B各自產(chǎn)生的推力合成所得的合力而使桿101移動(dòng)。

線性電動(dòng)機(jī)50以包括線性電動(dòng)機(jī)51A和線性電動(dòng)機(jī)51B的方式作為一個(gè)電動(dòng)機(jī)而構(gòu)成。具體而言，線性電動(dòng)機(jī)51A的多個(gè)線圈與線性電動(dòng)機(jī)51B的多個(gè)線圈配置在同一軸上，以貫穿各線圈內(nèi)的方式配置桿101。在圖13所示的結(jié)構(gòu)中，在鉛垂方向的上側(cè)配置有線性電動(dòng)機(jī)51A的多個(gè)線圈，在線性電動(dòng)機(jī)51A的多個(gè)線圈的下側(cè)配置有線性電動(dòng)機(jī)51B的線圈。在線性電動(dòng)機(jī)50中，在線性電動(dòng)機(jī)51A的上側(cè)配置有磁傳感器112。線性電動(dòng)機(jī)51A及線性電動(dòng)機(jī)51B與在第一實(shí)施方式示出的線性電動(dòng)機(jī)10同樣地具備多個(gè)線圈。將U相、V相及W相中的任一相向各線圈分配，將U·V·W相的三個(gè)線圈作為一組來形成三相線圈。線性電動(dòng)機(jī)51A及線性電動(dòng)機(jī)51B分別具備多個(gè)三相線圈。

在第二實(shí)施方式中的工作裝置2中，主控制部20控制線性電動(dòng)機(jī)51A，輔助控制部40控制線性電動(dòng)機(jī)51B。在線性電動(dòng)機(jī)51A產(chǎn)生推力而將工件33向印制布線基板31按壓時(shí)，輔助控制部40進(jìn)行使線性電動(dòng)機(jī)51B產(chǎn)生與重力反向的推力的控制。由此，線性電動(dòng)機(jī)51B能夠支承桿101和加壓體11的自重，能夠進(jìn)行以自重以下的載荷按壓工件33的線性電動(dòng)機(jī)51A的推力控制。

另外，通過將主控制部20所控制的線性電動(dòng)機(jī)51A設(shè)為比線性電動(dòng)機(jī)51B更接近磁傳感器的位置，由此，能夠抑制使用工作裝置2的環(huán)境的溫度造成的桿101的膨脹或收縮所產(chǎn)生的位置檢測(cè)的誤差的影響。

需要說明的是，在圖13中，對(duì)將線性電動(dòng)機(jī)51A的多個(gè)線圈與線性電動(dòng)機(jī)51B的多個(gè)線圈分開配置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。然而，并不局限于圖13所示的結(jié)構(gòu)，也可以將線性電動(dòng)機(jī)51A的多個(gè)線圈與線性電動(dòng)機(jī)51B的多個(gè)線圈在線性電動(dòng)機(jī)50中交替地配置。例如可以如圖14所示那樣配置。圖14是表示交替地配置兩個(gè)線性電動(dòng)機(jī)51A、51B各自的線圈的一例的圖。如圖14所示，將U·V·W相的一組線圈在線性電動(dòng)機(jī)51A的線圈和線性電動(dòng)機(jī)51B的線圈中交替地配置。通過這樣配置，由此能夠增加線性電動(dòng)機(jī)51A與線性電動(dòng)機(jī)51B相接的部位，能夠使桿101中被施加線性電動(dòng)機(jī)51A、51B所產(chǎn)生的不同方向的力的部位分散。由此，能夠減小因不同方向的力作用在桿101上而產(chǎn)生的桿101的變形或劣化。

另外，在第二實(shí)施方式的工作裝置2中，如第一實(shí)施方式所示那樣，能夠利用主控制部20中的電流分辨率與輔助控制部40中的電流分辨率之差來提高按壓載荷的精度。

另外，在圖13中，對(duì)線性電動(dòng)機(jī)50包括兩個(gè)線性電動(dòng)機(jī)51A、51B的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但也可以構(gòu)成為，線性電動(dòng)機(jī)50包括將桿101(動(dòng)子)共用且將線圈的中心配置在同一軸上的三個(gè)以上的線性電動(dòng)機(jī)。

需要說明的是，在各實(shí)施方式中，示出了線性電動(dòng)機(jī)具有的動(dòng)子的移動(dòng)方向?yàn)殂U垂方向，且輔助控制部40產(chǎn)生抵消作為外力的重力的推力的結(jié)構(gòu)。然而，在重力以外的外力作用于動(dòng)子等的情況下，也可以構(gòu)成為輔助控制部40控制線性電動(dòng)機(jī)來產(chǎn)生抵消外力的推力，由此能夠使主控制部20無需考慮作用于動(dòng)子的外力的影響地控制線性電動(dòng)機(jī)，從而能夠容易地進(jìn)行控制。

上述的主控制部及輔助控制部可以在內(nèi)部具有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這種情況下，上述的線性電動(dòng)機(jī)的控制的處理過程以程序的形式存儲(chǔ)在能進(jìn)行計(jì)算機(jī)讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中，通過計(jì)算機(jī)讀出這些程序，由此來進(jìn)行上述處理。這里，能進(jìn)行計(jì)算機(jī)讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是磁盤、光盤、CD-ROM、DVD-ROM、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等。另外，也可以將該計(jì)算機(jī)程序利用通信線路來向計(jì)算機(jī)發(fā)送，接受該發(fā)送的計(jì)算機(jī)執(zhí)行該程序。

【工業(yè)實(shí)用性】

本發(fā)明可以應(yīng)用于需要在抑制驅(qū)動(dòng)的線性電動(dòng)機(jī)的推力損失的同時(shí)容易地進(jìn)行推力控制的用途中。

【附圖標(biāo)記說明】

1 工作裝置(線性電動(dòng)機(jī)裝置)

10A、10B、51A 線性電動(dòng)機(jī)(第一線性電動(dòng)機(jī))

10C、51B 線性電動(dòng)機(jī)(第二線性電動(dòng)機(jī))

12 連結(jié)板

20 主控制部(第一控制部)

33 工件(加壓對(duì)象物)

40 輔助控制部(第二控制部)

101 桿(動(dòng)子)