JP3322686B2 - Linear motor - Google Patents
Linear motorInfo
- Publication number
- JP3322686B2 JP3322686B2 JP09841892A JP9841892A JP3322686B2 JP 3322686 B2 JP3322686 B2 JP 3322686B2 JP 09841892 A JP09841892 A JP 09841892A JP 9841892 A JP9841892 A JP 9841892A JP 3322686 B2 JP3322686 B2 JP 3322686B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- guide
- carriage
- permanent magnet
- yoke
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Linear Motors (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は,例えばオプトエレクト
ロニクス機器,精密機器等における可動部材の移動およ
び位置決め用として使用されるリニアモータに関するも
のであり,特に可動部材の移動方向の揺れ(ピッチン
グ)および移動方向と直角方向の揺れ(ヨーイング)を
防止し,位置決め精度の向上および整定時間の短縮が可
能であるリニアモータ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 used for moving and positioning a movable member in, for example, optoelectronics equipment, precision equipment, and the like. The present invention relates to a linear motor capable of preventing shaking (yawing) in a direction perpendicular to a moving direction, improving positioning accuracy and shortening a settling time.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来10cm乃至100cmといった長いス
トロークの範囲内で物体の位置決めを行うための駆動装
置としては,例えば,特公昭58−49100号および
実開昭63−93783号公報に開示されているような
可動コイル形リニアモータが多用されている。このリニ
アモータは,厚さ方向に着磁した複数の永久磁石を着磁
方向が異なるように対向させて配置し,対向する永久磁
石間に形成された空隙内に,磁束と直角方向に運動する
可動コイル組立体を配設した構造を有する。2. Description of the Related Art Conventionally, a driving device for positioning an object within a long stroke range of 10 cm to 100 cm is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 58-49100 and Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 63-93783. Such moving coil type linear motors are frequently used. In this linear motor, a plurality of permanent magnets magnetized in the thickness direction are arranged to face each other with different magnetization directions, and move in a direction perpendicular to the magnetic flux in a gap formed between the facing permanent magnets. It has a structure in which a movable coil assembly is provided.
【0003】このようなリニアモータでは,空隙内で磁
束が複数個の閉ループを構成し,磁路の一部に磁束が集
中しないようになっているので,長いストロークの全域
に亘って一様な磁束密度を発生させることができる。In such a linear motor, the magnetic flux forms a plurality of closed loops in the air gap so that the magnetic flux does not concentrate on a part of the magnetic path, so that the magnetic flux is uniform over a long stroke. A magnetic flux density can be generated.
【0004】上記リニアモータを駆動源として精密機器
等におけるテーブルその他の可動部材を移動および位置
決めする場合においては,振動防止および精度向上のた
めに,従来の機械的な軸受手段に代えて,潤滑油の代わ
りに空気や窒素ガス等の気体を媒体として使用する気体
軸受が使用される。When moving and positioning a table or other movable member in precision equipment or the like using the linear motor as a drive source, a lubricating oil is used instead of a conventional mechanical bearing means to prevent vibration and improve accuracy. Instead, a gas bearing using a gas such as air or nitrogen gas as a medium is used.
【0005】図7および図8は各々上記気体軸受を使用
した従来のリニアモータの例を示す一部断面側面図およ
び一部断面平面図である。図7および図8において,1
はリニアモータであり,強磁性材料からなるセンターヨ
ーク2と,強磁性材料からなりセンターヨーク2と外方
端部を磁気的に結合してなる外周ヨーク4と,厚さ方向
に着磁してなり外周ヨーク4の内面に固着された永久磁
石3と,可動部材5とから構成される。可動部材5は,
前記永久磁石3によって形成される磁気空隙6内に,コ
イル7を外周に巻回し,図7および図8において左右方
向に移動自在に配設する。FIGS. 7 and 8 are a partial sectional side view and a partial sectional plan view, respectively, showing an example of a conventional linear motor using the above gas bearing. 7 and FIG.
Is a linear motor, a center yoke 2 made of a ferromagnetic material, an outer yoke 4 made of a ferromagnetic material and magnetically coupling the center yoke 2 and an outer end, and a magnetized magnet in the thickness direction. It comprises a permanent magnet 3 fixed to the inner surface of an outer yoke 4 and a movable member 5. The movable member 5
A coil 7 is wound around the outer periphery of a magnetic gap 6 formed by the permanent magnet 3, and is disposed so as to be movable in the left and right directions in FIGS.
【0006】8は吊り具であり,上方の外周ヨーク4と
固着し,リニアモータ1を懸吊保持する。次に9はガイ
ドであり,横断面外形輪郭を角形に形成し,左端部を吊
り具8の下端部と接続すると共に,前記センターヨーク
2と略同軸状に配設する。10はスライダであり,中空
角筒状に形成し,前記ガイド9と微小間隙を介して軸方
向移動自在に形成する。スライダ10の左端部は連結部
材11を介して可動部材5と接続し,右端部には被駆動
部材(図示せず)との連結部材12を固着する。なおガ
イド9には給気口13および給気孔14を設けると共
に,スライダ10に排気口15を設けることにより,気
体軸受を構成する。Reference numeral 8 denotes a suspending member which is fixed to the upper outer yoke 4 to suspend and hold the linear motor 1. Next, reference numeral 9 denotes a guide, which has a rectangular cross-sectional profile, connects the left end to the lower end of the hanging member 8, and is disposed substantially coaxially with the center yoke 2. Numeral 10 denotes a slider, which is formed in a hollow rectangular tube shape and is movable in the axial direction through a small gap with the guide 9. A left end of the slider 10 is connected to the movable member 5 via a connecting member 11, and a connecting member 12 to a driven member (not shown) is fixed to a right end. The guide 9 is provided with an air supply port 13 and an air supply hole 14, and the slider 10 is provided with an exhaust port 15, thereby constituting a gas bearing.
【0007】上記の構成により,可動部材を構成するコ
イル7に正逆方向の通電を行えば,フレミングの左手の
法則により可動部材5を移動することができ,スライダ
10を左右方向に移動することができる。この場合,給
気口13に供給された圧縮空気が給気孔14からスライ
ダ10内に吹き出すから,スライダ10はガイド9に対
して浮遊状態となり,両者間の摩擦を皆無の状態に保持
し得るのである。With the above configuration, if the coil 7 constituting the movable member is energized in the forward and reverse directions, the movable member 5 can be moved according to Fleming's left hand rule, and the slider 10 can be moved in the left and right direction. Can be. In this case, since the compressed air supplied to the air supply port 13 blows out from the air supply hole 14 into the slider 10, the slider 10 is in a floating state with respect to the guide 9, and the friction between the two can be maintained without any friction. is there.
【0008】しかしながら,図7および図8に示す構成
のものにおいては,リニアモータ1と気体軸受部分とを
含む長さ寸法が大であり,装置全体が長大化し,占有面
積が大となるという問題点がある。また気体軸受部分と
可動部材5との距離が大であるため,可動部材5の移動
位置によって気体軸受を構成するガイド9とスライダ1
0との重合部分の長さが変化するため,供給すべき空気
の圧力および/または流量を微妙に制御する必要があ
り,操作が煩雑であるという問題点がある。一方この種
の装置に対しては,小型化,軽量化の要求が次第に厳し
くなってきており,上記のように駆動部分と支持部分と
が別個に構成されたものでは,前記の要求を満足するこ
とができないという問題点がある。However, in the configuration shown in FIGS. 7 and 8, the length including the linear motor 1 and the gas bearing portion is large, so that the entire device becomes large and the occupied area becomes large. There is a point. Further, since the distance between the gas bearing portion and the movable member 5 is large, the guide 9 and the slider 1 which constitute the gas bearing depending on the moving position of the movable member 5
Since the length of the overlapped portion with 0 changes, it is necessary to delicately control the pressure and / or flow rate of the air to be supplied, and there is a problem that the operation is complicated. On the other hand, the requirements for downsizing and weight reduction of this type of device are becoming increasingly strict, and the above-mentioned requirements are satisfied if the driving portion and the supporting portion are separately configured as described above. There is a problem that it is not possible.
【0009】上記問題点を解決するために,駆動部分と
気体軸受部分とを一体化した構成のリニアモータが提案
されている。図9はこのようなリニアモータの例を示す
要部斜視図である。図9において21はガイドであり,
横断面外形輪郭を角形に形成してある。22はスライダ
であり,前記ガイド21と微小間隙を介して介装され得
るよう中空角筒状に形成すると共に,ガイド21に対し
て軸方向移動自在に設ける。なおガイド21とスライダ
22により,前記図7および図8に示したものと同様な
気体軸受を構成する。In order to solve the above problems, there has been proposed a linear motor having a structure in which a driving portion and a gas bearing portion are integrated. FIG. 9 is a perspective view of an essential part showing an example of such a linear motor. In FIG. 9, 21 is a guide,
The cross-sectional outline is formed in a square shape. Reference numeral 22 denotes a slider, which is formed in a hollow rectangular cylindrical shape so as to be interposed with the guide 21 via a minute gap, and is provided so as to be axially movable with respect to the guide 21. The guide 21 and the slider 22 constitute a gas bearing similar to that shown in FIGS. 7 and 8.
【0010】23は駆動部であり,例えばコイル(図示
せず)を内蔵するリニアモータとして構成すると共に,
スライダ22の下端部に一体に設ける。24は永久磁石
群であり,例えば厚さ方向に着磁し,強磁性材料からな
るヨーク(図示せず)の表面にN,S磁極が交互に出現
するように構成する。なお駆動部23内のコイルは,永
久磁石群24の表面に形成される磁気空隙内に存在する
ように構成する。Reference numeral 23 denotes a drive unit, which is configured as a linear motor incorporating a coil (not shown), for example.
It is provided integrally with the lower end of the slider 22. A permanent magnet group 24 is magnetized in, for example, the thickness direction, and is configured such that N and S magnetic poles appear alternately on the surface of a yoke (not shown) made of a ferromagnetic material. The coil in the drive unit 23 is configured to be present in a magnetic gap formed on the surface of the permanent magnet group 24.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】図9のように構成した
ものは,前記図7および図8に示すものと比較して装置
全体がコンパクトになるという利点があるが,下記のよ
うな問題点がある。The device constructed as shown in FIG. 9 has the advantage that the whole device is more compact than those shown in FIGS. 7 and 8, but has the following problems. There is.
【0012】すなわち駆動部23がスライダ22の下方
に設けられてあるため,スライダ22がガイド21の軸
方向移動時および/または停止時において,軸方向の揺
れ(ピッチング)および軸線と直角方向の揺れ(ヨーイ
ング),あるいは軸の回りの揺れ(ローリング)等が発
生する。これはガイド21に対してスライダ22が浮遊
状態にあることに起因する。上記のような揺れは,この
装置を単に積載物の移動のみに使用し,かつ停止精度が
粗い場合には問題はないが,光学機器若しくは精密機器
等におけるようなサブミクロン領域の精度が要求される
場合には致命的な問題点となる。That is, since the drive unit 23 is provided below the slider 22, when the slider 22 is moved and / or stopped in the axial direction of the guide 21, the swinging in the axial direction (pitching) and the swing in the direction perpendicular to the axis are performed. (Yawing), or swaying (rolling) around the axis occurs. This is because the slider 22 is in a floating state with respect to the guide 21. The above-mentioned sway is not a problem if the device is used only for moving the load and the stopping accuracy is rough. However, accuracy in the submicron range as in optical equipment or precision equipment is required. This is a fatal problem.
【0013】また上記停止精度と関連してダンピング特
性が低い,すなわち振動が減衰するまでの時間(整定時
間)が長いという問題点がある。前述のように気体軸受
を構成するスライダ22とガイド21とは,非接触の浮
遊状態で係合しているため,一旦前記のような揺れが発
生すると,この揺れが所定の値以下に減衰するのに長時
間を要する。この整定時間を短縮するために,前記揺れ
若しくは振動を電気的手段若しくは機械的手段を介して
抑制することも考えられるが,装置の複雑化を招来する
と共に,操作が煩雑になるという問題点がある。In addition, there is a problem that the damping characteristic is low in relation to the stop accuracy, that is, the time until the vibration is attenuated (settling time) is long. As described above, since the slider 22 and the guide 21 which constitute the gas bearing are engaged in a non-contact floating state, once the above-mentioned shaking occurs, the shaking is attenuated to a predetermined value or less. It takes a long time to work. In order to shorten the settling time, it is conceivable to suppress the shaking or vibration via electrical means or mechanical means. However, the apparatus becomes complicated and the operation becomes complicated. is there.
【0014】また従来の装置においては,気体軸受部分
に作用する荷重若しくは外力の作用位置に対する考慮が
払われてなく,これらが均等かつ対称に作用する思想の
もとに構成されている。しかしながら,上記気体軸受部
分に作用する荷重若しくは外力は,一般には偏って作用
することが殆どである。一方気体軸受部分は,前述のよ
うに微視的には非接触の浮遊状態で係合しているため,
上記偏荷重の作用により,停止精度およびスライダの姿
勢においてサブミクロン領域の精度に及ぼすところが大
であるという問題点がある。Further, in the conventional device, no consideration is given to the position where the load or external force acting on the gas bearing portion acts, and the device is constructed based on the idea that these act equally and symmetrically. However, the load or external force acting on the gas bearing portion generally acts in an uneven manner in most cases. On the other hand, the gas bearing part is engaged in a non-contact floating state microscopically as described above.
There is a problem that the effect of the above-mentioned eccentric load greatly affects the stopping accuracy and the accuracy of the slider in the submicron region.
【0015】本発明は,上記従来技術に存在する問題点
を解決し,コンパクトであると共に,可動部材の非所望
な揺れを防止し,位置決め精度を向上させ,かつ整定時
間を大幅に短縮し得るリニアモータを提供することを目
的とする。The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art, is compact, prevents undesired shaking of the movable member, improves positioning accuracy, and can drastically shorten the settling time. An object is to provide a linear motor.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に,第1の発明においては,平行に設けた2本の棒状の
ガイドに気体軸受を介してガイドの長手方向に移動可能
に設けられたキャリッジと,前記ガイド間に設けられた
強磁性材料からなるヨークと,このヨークの表面に設け
られ前記ガイドの長手方向に異極が交互に現れるように
形成された永久磁石と,この永久磁石によって形成され
る磁気空隙内に磁極と対向して設けられた偏平状のコイ
ルとからなり,前記ヨーク若しくはコイルの何れか一方
を固定すると共に他方を前記キャリッジに固着し,前記
永久磁石とコイルとの間に発生する推力の合力の作用点
が前記ガイドの軸線を含む平面内のガイド間の中央部に
位置するように構成すると共に,キャリッジにバランス
ウエイトを設け,キャリッジの重心位置を,推力の合力
の作用点を含みガイドの軸線を含む平面と直交する平面
内に設ける,という技術的手段を採用した。In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, two rod-shaped guides provided in parallel are provided movably in the longitudinal direction of the guides via gas bearings. Carriage, a yoke made of a ferromagnetic material provided between the guides, a permanent magnet provided on the surface of the yoke so that different poles alternately appear in the longitudinal direction of the guides, and the permanent magnets And a flat coil provided opposite to the magnetic pole in a magnetic gap formed by the magnet. One of the yoke and the coil is fixed, and the other is fixed to the carriage. The point of action of the resultant force of the thrust generated between the two
And the balance on the carriage
A weight is provided, and the position of the center of gravity of the carriage is
Plane perpendicular to the plane containing the point of action and the axis of the guide
Ru provided within adopts the technical means of.
【0017】次に,第2の発明においては,平行に設け
た2本の棒状のガイドに気体軸受を介してガイドの長手
方向に移動可能に設けられたキャリッジと,前記ガイド
間に設けられた強磁性材料からなるヨークと,このヨー
クの表面に設けられ前記ガイドの長手方向に異極が交互
に現れるように形成された永久磁石と,この永久磁石に
よって形成される磁気空隙内に磁極と対向して設けられ
た偏平状のコイルとからなり,前記ヨーク若しくはコイ
ルの何れか一方を固定すると共に他方を前記キャリッジ
に固着し,前記永久磁石とコイルとの間に発生する推力
の合力の作用点が前記ガイドの軸線を含む平面内のガイ
ド間の中央部に位置するように構成すると共に,積載部
材を含めたキャリッジの重心位置を,推力の合力の作用
点を含みガイドの軸線を含む平面と直交する平面内に設
ける,という技術的手段を採用した。 上記の本発明にお
いて,コイルの端面を平行に複数段設け,夫々のコイル
を永久磁石の磁気空隙内に磁極と対向して設けることが
できる。 Next, in the second aspect of the present invention, the parallel
The length of the guide through a gas bearing to two rod-shaped guides
A carriage provided so as to be movable in the
A yoke made of a ferromagnetic material provided between
Different polarity alternately in the longitudinal direction of the guide
And a permanent magnet formed to appear in
Therefore, it is provided facing the magnetic pole in the magnetic gap formed.
The yoke or the coil.
And fix the other to the carriage
Thrust generated between the permanent magnet and the coil
The point of action of the resultant force is within the plane containing the axis of the guide.
And the loading section
The center of gravity of the carriage, including wood, set <br/> that only in a plane perpendicular to the plane including the axis of the guide includes a point of action of the resultant force of the thrust, adopting the technical means of. In the present invention described above, a plurality of end faces of the coil may be provided in parallel, and each coil may be provided in the magnetic gap of the permanent magnet so as to face the magnetic pole.
【0018】[0018]
【作用】上記の構成により,永久磁石とコイルとの間に
発生する推力の合力の作用点が,気体軸受の支持中心と
合致するから,可動部材であるキャリッジの始動時およ
び/または移動時においても,可動部材に非所望な揺れ
若しくは振動が発生するのを防止できる。According to the above construction, since the point of application of the resultant force of the thrust generated between the permanent magnet and the coil coincides with the support center of the gas bearing, the starting point and / or the movement of the carriage, which is a movable member, can be achieved. Also, it is possible to prevent undesired shaking or vibration from occurring in the movable member.
【0019】[0019]
【実施例】図1は本発明の実施例を示す要部斜視図,図
2は図1における可動部材の近傍を示す一部断面要部正
面図である。図1および図2において,31は支持板で
あり,この表面にリニアモータ32およびエンコーダ3
3を各々平行に設ける。34はリニアモータ32の可動
部に設けられた位置センサであり,エンコーダ33と対
向して設け,リニアモータ32の可動部の位置を検出す
る。FIG. 1 is a perspective view of a main part showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of a main part of a partial cross section showing the vicinity of a movable member in FIG. 1 and 2, reference numeral 31 denotes a support plate on which a linear motor 32 and an encoder 3 are mounted.
3 are provided in parallel. Numeral 34 denotes a position sensor provided on the movable portion of the linear motor 32, which is provided to face the encoder 33 and detects the position of the movable portion of the linear motor 32.
【0020】次にリニアモータ32の構成について記述
する。35は基板であり,例えば長方形平板状に形成
し,支持板31の表面に固着する。36は側板であり,
基板35の短辺側の端縁部に立設し,側板36,36間
に丸棒状に形成した2本のガイド37を平行に設ける。
38はキャリッジであり,前記ガイド37と微小間隙を
介して係合しかつ気体軸受を形成するスライダ39と,
スライダ39,39を一体的に接続する天板40とから
構成される。Next, the configuration of the linear motor 32 will be described. Reference numeral 35 denotes a substrate, for example, formed in a rectangular flat plate shape and fixed to the surface of the support plate 31. 36 is a side plate,
Two guides 37 formed in a round bar shape are provided in parallel between the side plates 36, standing on the short side edge of the substrate 35.
Numeral 38 denotes a carriage, which is engaged with the guide 37 via a minute gap and forms a gas bearing;
And a top plate 40 for integrally connecting the sliders 39, 39.
【0021】41はヨークであり,鉄鋼材料のような強
磁性材料により横断面形状を略E字形に形成し,前記ガ
イド37,37の中間部の基板35の表面に,ガイド3
7と平行に設ける。ヨーク41の内周面には厚さ方向に
着磁してなり,板状に形成してなる永久磁石42を,異
極が対向しかつヨーク41の長手方向にN,S磁極が交
互に現れるように配設する。次に43は偏平状に形成し
たコイルであり,前記スライダ39および/または天板
40に固着された支持部材44により一辺を支持され,
かつ前記永久磁石42によって形成される磁気空隙内に
おいて磁極N,Sと対向するように設けられる。Reference numeral 41 denotes a yoke which has a substantially E-shaped cross section made of a ferromagnetic material such as a steel material, and is provided on the surface of the substrate 35 at an intermediate portion between the guides 37, 37.
7 is provided in parallel. On the inner peripheral surface of the yoke 41, permanent magnets 42 which are magnetized in the thickness direction and are formed in a plate shape are arranged. It is arranged as follows. Reference numeral 43 denotes a flat-shaped coil, one side of which is supported by a support member 44 fixed to the slider 39 and / or the top plate 40.
Further, it is provided so as to face the magnetic poles N and S in the magnetic gap formed by the permanent magnet 42.
【0022】上記の構成により,コイル43に正逆方向
の通電を行えば,前記従来の構成のリニアモータにおけ
ると同様に,フレミングの左手の法則によりキャリッジ
38をガイド37の軸方向に移動させることができる。
この場合永久磁石42とコイル43との間に発生する推
力の合力の中心が,ガイド37,37の軸線を含む平面
内に存在し,かつガイド37,37の軸線間距離を等分
に按分する位置に存在するように構成する。このように
構成することにより,キャリッジ38の始動時および/
または移動時における非所望な揺れ若しくは振動の発生
を防止できるのである。With the above configuration, if the coil 43 is energized in the forward and reverse directions, the carriage 38 is moved in the axial direction of the guide 37 according to Fleming's left-hand rule, as in the linear motor having the conventional configuration. Can be.
In this case, the center of the resultant force of the thrust generated between the permanent magnet 42 and the coil 43 exists in a plane including the axes of the guides 37, 37, and equally divides the distance between the axes of the guides 37, 37. Configure to be in place. With this configuration, when the carriage 38 is started and / or
Alternatively, occurrence of undesired shaking or vibration during movement can be prevented.
【0023】図3および図4は各々本発明の実施例およ
び従来のリニアモータにおける停止位置の誤差と時間と
の関係を示す図である。図3から明らかなように本発明
の実施例のものにおいては,誤差が±0.02μm内に収ま
っている。図4に示す従来のものが,誤差±0.1 μmで
あることと比較すれば,図3に示す本発明の実施例のも
のが極めて精度が高いことがわかる。FIGS. 3 and 4 are diagrams showing the relationship between the error of the stop position and time in the embodiment of the present invention and the conventional linear motor, respectively. As is clear from FIG. 3, in the embodiment of the present invention, the error is within ± 0.02 μm. Compared to the conventional example shown in FIG. 4 having an error of ± 0.1 μm, it can be seen that the example of the present invention shown in FIG. 3 has extremely high accuracy.
【0024】[0024]
【表1】 [Table 1]
【0025】表1は本発明のものと従来のものとの特性
を示す表である。表1から明らかなように,本発明のも
のは停止精度が優れていると共に,移動・整定時間が小
である。すなわち停止状態から移動した状態において,
従来のものより短時間内に,振動がより小なる振幅に減
衰することがわかる。またその他の特性も向上している
ことが認められる。Table 1 is a table showing the characteristics of the present invention and the conventional one. As is clear from Table 1, the apparatus of the present invention has excellent stopping accuracy, and has a short moving and settling time. In other words, in the state where it has moved from the stop state,
It can be seen that the vibration attenuates to a smaller amplitude within a shorter time than the conventional one. It is also recognized that other characteristics have been improved.
【0026】図5は本発明の他の実施例を示す一部断面
要部正面図であり,同一部分は前記図2と同一の参照符
号で示す。図5に示すものは,前記図2に示すものに対
して,ヨーク41,永久磁石42およびコイル43を夫
々90゜回動させた態様に設けたものであり,他の構成
は図2に示すものと同様である。従って停止精度および
移動・整定時間その他の特性もまた図2に示すものと同
様である。FIG. 5 is a partial sectional front view showing another embodiment of the present invention, and the same parts are denoted by the same reference numerals as in FIG. 5 is different from that shown in FIG. 2 in that the yoke 41, the permanent magnet 42, and the coil 43 are provided in such a manner that they are respectively rotated by 90 °, and the other configuration is shown in FIG. Same as the one. Therefore, the stop accuracy, the movement / settling time, and other characteristics are also the same as those shown in FIG.
【0027】図6は本発明の更に他の実施例を示す一部
断面要部正面図であり,同一部分は前記図1,図2およ
び図5と同一の参照符号で示す。図6において45はバ
ランスウエイトであり,位置センサ34と略同一の重量
に形成し,位置センサ34と対称の位置に設け,キャリ
ッジ38全体の重心が,コイル43と永久磁石(図示せ
ず,図2における符号42参照)との間に発生する推力
の合力の作用点を含み,ガイド37,37の軸線を含む
平面と直交する平面内に存在するように構成する。FIG. 6 is a partial cross-sectional front view showing still another embodiment of the present invention, and the same portions are denoted by the same reference numerals as in FIGS. 1, 2 and 5. In FIG. 6, reference numeral 45 denotes a balance weight which is formed to have substantially the same weight as the position sensor 34, is provided at a position symmetrical to the position sensor 34, and has a center of gravity of the entire carriage 38 which is a coil 43 and a permanent magnet (not shown, FIG. 2 (see reference numeral 42 in FIG. 2), and includes an action point of a resultant force of thrust generated between the guides 37 and 37, and exists in a plane orthogonal to a plane including the axis of the guides 37.
【0028】上記の構成により,キャリッジ38に偏荷
重が作用することを防止し,リニアモータの停止精度お
よび移動・整定時間その他の特性をより向上させ得る。
なお図6のバランスウエイト45に代えて,キャリッジ
38上に積載若しくは搭載される構成部材の設置位置の
調整によって,キャリッジ38全体の重心位置が前記の
位置に存在するように構成してもよい。With the above configuration, it is possible to prevent an eccentric load from acting on the carriage 38, and to further improve the stopping accuracy of the linear motor, the movement / settling time, and other characteristics.
Instead of the balance weight 45 in FIG. 6, the position of the components mounted or mounted on the carriage 38 may be adjusted so that the center of gravity of the entire carriage 38 is at the above-described position.
【0029】本実施例においては,コイルを2段に構成
した例について記述したが,単段としても,また3段以
上の多段にしてもよい。またガイドの横断面輪郭形状を
円形以外の形状としても作用は同様である。更にガイド
を水平方向に併設するのみでなく,垂直方向に併設して
もよい。また更にキャリッジにヨークおよび永久磁石を
設け,コイルを固定した所謂可動磁石型のリニアモータ
としてもよい。In this embodiment, an example in which the coil is configured in two stages has been described. However, the coil may be formed in a single stage or in three or more stages. The operation is the same even when the cross-sectional profile of the guide is set to a shape other than the circular shape. Further, the guides may be provided not only horizontally but also vertically. Further, a so-called movable magnet type linear motor in which a yoke and a permanent magnet are provided on the carriage and the coil is fixed may be used.
【0030】[0030]
【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから,全体の構成がコンパクトであると共に,
サブミクロン領域の高停止精度を有すると共に,可動部
材の非所望な揺れ,振動の発生を防止し,整定時間を大
幅に短縮することができるという効果がある。As described above, the present invention has a configuration and an operation as described above.
In addition to the high stopping accuracy in the submicron range, there is an effect that the occurrence of undesired shaking and vibration of the movable member can be prevented, and the settling time can be greatly reduced.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の実施例を示す要部斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a main part showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1における可動部材の近傍を示す一部断面要
部正面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional front view showing the vicinity of a movable member in FIG.
【図3】本発明の実施例における停止位置の誤差と時間
の関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between an error of a stop position and time according to the embodiment of the present invention.
【図4】従来のリニアモータにおける停止位置の誤差と
時間の関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a stop position error and time in a conventional linear motor.
【図5】本発明の他の実施例を示す一部断面要部正面図
である。FIG. 5 is a partial cross-sectional front view showing another embodiment of the present invention.
【図6】本発明の更に他の実施例を示す一部断面要部正
面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional front view showing still another embodiment of the present invention.
【図7】気体軸受を使用した従来のリニアモータの例を
示す一部断面側面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional side view showing an example of a conventional linear motor using a gas bearing.
【図8】気体軸受を使用した従来のリニアモータの例を
示す一部断面平面図である。FIG. 8 is a partially sectional plan view showing an example of a conventional linear motor using a gas bearing.
【図9】気体軸受を使用した従来のリニアモータの他の
例を示す要部斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a main part showing another example of a conventional linear motor using a gas bearing.
37 ガイド 41 ヨーク 42 永久磁石 43 コイル 37 Guide 41 Yoke 42 Permanent magnet 43 Coil
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−161228(JP,A) 特開 平3−218249(JP,A) 実開 昭61−288770(JP,U) 実開 昭62−165772(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 41/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-161228 (JP, A) JP-A-3-218249 (JP, A) Japanese Utility Model Application No. Sho 61-288770 (JP, U) Japanese Utility Model Application No. Sho 62- 165772 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H02K 41/02
Claims (3)
軸受を介してガイドの長手方向に移動可能に設けられた
キャリッジと,前記ガイド間に設けられた強磁性材料か
らなるヨークと,このヨークの表面に設けられ前記ガイ
ドの長手方向に異極が交互に現れるように形成された永
久磁石と,この永久磁石によって形成される磁気空隙内
に磁極と対向して設けられた偏平状のコイルとからな
り,前記ヨーク若しくはコイルの何れか一方を固定する
と共に他方を前記キャリッジに固着し,前記永久磁石と
コイルとの間に発生する推力の合力の作用点が前記ガイ
ドの軸線を含む平面内のガイド間の中央部に位置するよ
うに構成すると共に,キャリッジにバランスウエイトを
設け,キャリッジの重心位置を,推力の合力の作用点を
含みガイドの軸線を含む平面と直交する平面内に設けた
ことを特徴とするリニアモータ。1. A carriage provided on two parallel bar-shaped guides via a gas bearing so as to be movable in the longitudinal direction of the guides, and a yoke made of a ferromagnetic material provided between the guides. A permanent magnet provided on the surface of the yoke so that different poles alternately appear in the longitudinal direction of the guide; and a flat magnet provided in a magnetic gap formed by the permanent magnet so as to face the magnetic pole. A coil, wherein one of the yoke and the coil is fixed and the other is fixed to the carriage, and the point of action of the resultant force of the thrust generated between the permanent magnet and the coil is a plane including the axis of the guide. as well as configured to be located in the central portion between the guide of the inner, the balance weight on the carriage
The position of the center of gravity of the carriage
Linear motor, wherein the digits set in a plane perpendicular to the plane including the guide axis comprises.
軸受を介してガイドの長手方向に移動可能に設けられた
キャリッジと,前記ガイド間に設けられた強磁性材料か
らなるヨークと,このヨークの表面に設けられ前記ガイ
ドの長手方向に異極が交互に現れるように形成された永
久磁石と,この永久磁石によって形成される磁気空隙内
に磁極と対向して設けられた偏平状のコイルとからな
り,前記ヨーク若しくはコイルの何れか一方を固定する
と共に他方を前記キャリッジに固着し,前記永久磁石と
コイルとの間に発生する推力の合力の作用点が前記ガイ
ドの軸線を含む平面内のガイド間の中央部に位置するよ
うに構成すると共に,積載部材を含めたキャリッジの重
心位置を,推力の合力の作用点を含みガイドの軸線を含
む平面と直交する平面内に設けたことを特徴とするリニ
アモータ。 2. A gas is introduced into two rod-shaped guides provided in parallel.
It is provided so that it can move in the longitudinal direction of the guide via the bearing
Is the ferromagnetic material provided between the carriage and the guide
And a guide provided on the surface of the yoke.
A pole formed so that different poles appear alternately in the longitudinal direction of the
In the magnetic air gap formed by the permanent magnet and the permanent magnet
And a flat coil provided opposite to the magnetic pole.
To fix either the yoke or the coil.
And the other is fixed to the carriage, and the permanent magnet is
The point of action of the resultant of the thrust generated between the coil and the
Located between the guides in the plane containing the axis of the
Together constitute urchin, the center of gravity of the carriage, including the loading member, a plane that is provided in the plane perpendicular to the characteristics and to Brighter two <br/> the containing guide axis comprises a point of action of the resultant force of the thrust Amota.
のコイルを永久磁石の磁気空隙内に磁極と対向して設け
たことを特徴とする請求項1または2に記載のリニアモ
ータ。3. An end face of a coil is provided in a plurality of stages in parallel.
3. The linear motor according to claim 1 , wherein the coil is provided in the magnetic gap of the permanent magnet so as to face the magnetic pole .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09841892A JP3322686B2 (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Linear motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09841892A JP3322686B2 (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Linear motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05300721A JPH05300721A (en) | 1993-11-12 |
| JP3322686B2 true JP3322686B2 (en) | 2002-09-09 |
Family
ID=14219279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09841892A Expired - Lifetime JP3322686B2 (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Linear motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3322686B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4094769B2 (en) * | 1999-05-18 | 2008-06-04 | 日本トムソン株式会社 | Slide device with built-in moving coil type linear motor |
| JP4775760B2 (en) * | 2006-01-13 | 2011-09-21 | 株式会社安川電機 | Cylinder type linear motor and its guide device |
-
1992
- 1992-04-20 JP JP09841892A patent/JP3322686B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05300721A (en) | 1993-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5731641A (en) | Linear motor driven vertical lift stage | |
| US5057723A (en) | Linear motor | |
| EP0351329A1 (en) | A high-speed non-contact linear motor with magnetic levitation | |
| JP2001298941A (en) | Shaft feeder for driving linear motor | |
| JP3322686B2 (en) | Linear motor | |
| JP3732763B2 (en) | Stage equipment | |
| JP3616543B2 (en) | XY stage | |
| EP1594214A1 (en) | Driving unit | |
| KR100541740B1 (en) | Conveyer | |
| JPS5998349A (en) | Disc drive actuator construction | |
| CN102163572B (en) | A six-degree-of-freedom positioning device | |
| CN116418192A (en) | High-precision linear motion device with adjustable motion damping | |
| JP3268101B2 (en) | Positioning device | |
| JP2577124Y2 (en) | Slide device | |
| JP2004023969A (en) | Voice coil motor and magnetic disk unit using it | |
| JP2006034013A (en) | Linear motor for machine tools | |
| JP2004228597A (en) | XY stage | |
| CN217768010U (en) | Electromagnet | |
| JP3088833U (en) | Moving table device and machine tool using the same | |
| JP2002315297A (en) | Linear motor system and mobile system | |
| JP3182274B2 (en) | Head drive | |
| JPH03112355A (en) | Carriage driver | |
| CN121557394A (en) | Motion platform | |
| CN120521116A (en) | Two-dimensional motion platform | |
| JPS63198569A (en) | Head feeding mechanism |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080628 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090628 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100628 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100628 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110628 Year of fee payment: 9 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |