CN101997386B

CN101997386B - 直曲动马达系统

Info

Publication number: CN101997386B
Application number: CN2010102526441A
Authority: CN
Inventors: 鹿山透; 大岛幹男; 贞包健一; 牧野省吾
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2010-08-10
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2030-08-10
Also published as: EP2288008A2; CN101997386A; JP4978718B2; KR20110018835A; US8384251B2; JP2011067085A; US20110043053A1; KR101470674B1

Abstract

本发明提供一种直曲动马达系统，能够在由直线轨道和圆弧轨道构成的轨道上顺畅地滑动，并进行精确的定位。具体为，一种直曲动马达系统，其具备：直曲动导向装置，自由移动地对滑台左右进行导向支撑，并由直线轨道和圆弧轨道构成；及马达单元，具有定子和动子，其中定子具有定子直线部即永久磁铁（111a）和定子圆弧部即永久磁铁（111b）这两者，而动子与该定子隔着空隙配置于滑台并具备具有直线部的绕组（11），其为，具备检测直线轨道和圆弧轨道位置的编码器读头（30）、霍尔传感器（31），同时当使该定子直线部的极距为距离λm，并使该定子圆弧部的极距为角度γm时，所述圆弧轨道的位置检测点的半径r为r=λm/γm。

Description

直曲动马达系统

技术领域

本发明涉及一种直曲动马达系统，其被用作半导体制造装置、液晶制造装置等所搭载的定位装置，可使滑台沿由直线轨道和圆弧轨道构成的直曲动导向装置顺畅地滑动，并实现精确的定位。

背景技术

以往，作为用作半导体制造装置、液晶制造装置等所搭载的定位装置的直曲动马达系统，提出有如下系统，通过动子相对于具有直线部和圆弧部的定子产生推力，动子即可在具有由直线轨道和圆弧轨道构成的导轨的直曲动导向装置上滑动（例如参照专利文献1、2）。

在上述直曲动马达系统中，动子仅由直线部构成，由作为电枢的绕组构成。另一方面，定子由定子直线部和定子圆弧部构成，而分别设置于使截面为半工字形的磁轭内侧的多个永久磁铁被配置为与相邻的磁极为异极。因此，由于在可动侧配置有绕组，所以成为可动绕组型的结构。

在这种结构中，如果使电流流过绕组，则其与永久磁铁生成的磁场发生作用，对动子产生推力。由于沿直线轨道配设有定子直线部的永久磁铁，而沿圆弧轨道配设有定子圆弧部的永久磁铁，所以动子能够在各个轨道方向上产生推力，从而进行滑动。

专利文献1：日本国特开2001-251841号公报（说明书第3-第4页，图3）

专利文献2：日本国特开2006-174605号公报（说明书第6-第8页，图1）

但是，由于以往的直曲动马达系统不具备霍尔传感器、编码器等检测磁极及位置的位置检测装置，所以无法参照磁极、位置等信息来进行直线轨道和圆弧轨道的电流控制、位置控制等。结果无法实现顺畅的滑动、精确的定位。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的在于提供一种直曲动马达系统，能够在由直线轨道和圆弧轨道构成的轨道上顺畅地滑动，并进行精确的定位。

为了解决上述问题，本发明是如下构成的。

方案1所述的发明是一种直曲动马达系统，其具备：左右一对直曲动导向装置，自由移动地对与固定台相对配置的滑台左右进行导向支撑，同时具有由直线轨道和圆弧轨道构成的导轨和滑块；及马达单元，具有定子和动子以便使所述滑台相对于所述固定台沿所述直曲动导向装置的长度方向往复运动，其中所述定子具有配置于所述固定台的定子直线部和定子圆弧部双方，而所述动子具有与所述定子隔着空隙配置于所述滑台的直线部，其特征在于，具备检测所述直线轨道和所述圆弧轨道位置的位置检测装置，当使所述定子直线部的极距为距离λm，并使所述定子圆弧部的极距为角度γm时，所述圆弧轨道的位置检测点的半径r为r=λm/γm。

方案2所述的发明的特征为，在方案1所述的直曲动马达系统中，在所述左右一对直曲动导向装置之间配置有所述位置检测装置。

方案3所述的发明的特征为，在方案1或2所述的直曲动马达系统中，在所述滑台下部设置有K个所述直曲动导向装置的滑块，K为3以上的奇数，在K-1个所述滑块和所述滑台之间分别设置有：滑台导向装置，具有使所述滑台在与所述导轨的所述直线轨道或所述圆弧轨道正交的方向上移动的机构；及回转导向装置，具有使所述滑块在与所述导轨的所述圆弧轨道方向相同的方向上回转的机构。

方案4所述的发明的特征为，在方案1或2所述的直曲动马达系统中，在所述滑台左右的下部分别设置有K个所述直曲动导向装置的滑块，K为2以上的偶数，在所述滑块和所述滑台之间，在设置于所述滑台左右的一对所述导轨中的一侧设置第1回转导向装置，其具有使所述滑块在与所述导轨的所述圆弧轨道方向相同的方向上回转的机构，同时在所述左右一对导轨中的另一侧设置有：滑台导向装置，具有使所述滑台在与所述导轨的所述直线轨道或所述圆弧轨道正交的方向上移动的机构；及第2回转导向装置，具有使所述滑块在与所述导轨的所述圆弧轨道方向相同的方向上回转的机构。

方案5所述的发明的特征为，在方案1或2所述的直曲动马达系统中，在所述滑台下部设置有K个所述直曲动导向装置的滑块，K为4以上的整数，在所述滑块和所述滑台之间，在设置于所述滑台左右的一对所述导轨中的一侧的所述滑块中的2个上分别设置有：滑台导向装置，具有使所述滑台在与所述导轨的所述直线轨道或所述圆弧轨道正交的方向上移动的机构；及回转导向装置，具有使所述滑块在与所述导轨的所述圆弧轨道方向相同的方向上回转的机构。

方案6所述的发明的特征为，在方案5所述的直曲动马达系统中，在所述滑块上设置有预压调节装置。

方案7所述的发明的特征为，在方案1所述的直曲动马达系统中，所述马达单元构成为，使所述动子或所述定子的一方为场磁铁，其沿平板磁性体磁轭的长度方向以极性交替不同的方式等间距地配置有多个永久磁铁，并使另一方为电枢，其配置有多个电枢绕组。

方案8所述的发明的特征为，在方案1或2所述的直曲动马达系统中，所述位置检测装置由检测永久磁铁的磁场的霍尔传感器构成。

方案9所述的发明的特征为，在方案1或2所述的直曲动马达系统中，所述位置检测装置由编码器构成，所述编码器具备：标尺，具有所述直线轨道和所述圆弧轨道的位置信息；及编码器读头，检测出所述位置信息。

方案10所述的发明的特征为，在方案1或2所述的直曲动马达系统中，设置有多台所述滑台，同时使多台所述滑台个别地移动。

方案11所述的发明的特征为，在方案10所述的直曲动马达系统中，将多台所述滑台连结起来使其整体移动。

根据方案1、2所述的发明，由于在左右一对直曲动导向装置之间具备检测直线轨道和圆弧轨道的位置的位置检测装置，同时在使极距的距离在直线轨道和圆弧轨道变为相同的半径上检测出位置，所以在直线轨道和圆弧轨道上极距变为相同，并且在直线轨道和圆弧轨道上动子中心位置、移动量等变为相同。因此，能够解决现有技术的问题，能够在由直线轨道和圆弧轨道构成的轨道上顺畅地滑动，并且实现精确的定位。

根据方案3所述的发明，通过组合多个直曲动导向装置、回转导向装置、滑台导向装置，能够将1个直曲动导向装置限制在半径方向上，并能够使位置检测装置沿着极距的距离在直线部和圆弧部变为相同的半径而移动。因此，作为位置检测装置能够使用高精度的编码器，能够在由直线轨道和圆弧轨道构成的所有的轨道上精确地进行定位。

根据方案4所述的发明，能够将2个直曲动导向装置的中心限制在半径方向上，并能够使位置检测装置沿着磁极的距离在直线部和圆弧部变为相同的半径而移动。因此，能够得到与方案2所述的同样的效果。

根据方案5所述的发明，由于在直曲动导向装置的滑块和滑台之间的设置于滑台左右的一对导轨中的一侧的滑块中的2个上，在与直线轨道正交的直线上分别配置滑台导向装置和回转导向装置，且在左右一对直曲动导向装置之间配置有位置检测装置，所以可消除因直曲动导向装置的摇动而引起的位置检测装置的变动。因此，能够在由直线轨道和圆弧轨道构成的轨道上顺畅地滑动，并且实现精确的定位。

根据方案6所述的发明，由于在直曲动导向装置的滑块上设置有预压调节装置，所以能够利用预压力来调节直曲动导向装置的摇动和摩擦阻力。因此，能够在由直线轨道和圆弧轨道构成的所有轨道上实现顺畅的滑动和精确的定位。

根据方案7所述的发明，在直曲动马达系统中，通过使马达单元构成为，使动子或定子的一方为场磁铁，其沿平板磁性体磁轭的长度方向以极性交替不同的方式等间距地配置有多个永久磁铁，并使另一方为电枢，其配置有多个电枢绕组，能够使动子即滑台在轨道方向上产生推力，并顺畅地滑动。因此，能够得到与方案1所述的同样的效果。

根据方案8所述的发明，由于由霍尔传感器构成位置检测装置，所以能够准确地检测出磁极。由于根据该磁极信息进行电流控制，所以即使在圆弧轨道上也能够顺畅地滑动。而且，通过由霍尔传感器检测出作为场磁铁的永久磁铁的磁通密度的正弦波分布，可生成位置的正弦波信号并进行位置控制。因此，在不需要高精度定位的用途中，不使用高价的编码器而是通过廉价的霍尔传感器，即可在由直线轨道和圆弧轨道构成的所有的轨道上进行定位。

根据方案9所述的发明，由于通过由标尺和编码器读头构成的编码器来构成位置检测装置，所以能够得到高精度的位置。可根据该位置信息生成动子的电气位置并进行电流控制，或者进行位置控制。因此，能够在由直线轨道和圆弧轨道构成的轨道上顺畅地滑动，并且实现精确的定位。

根据方案10所述的发明，由于能够使多台滑台个别地滑动及进行定位，所以能够实现使用多台滑台的并列作业、滑台间的协调作业等。

根据方案11所述的发明，由于将多台滑台连结起来使其整体移动，所以能够进行大负荷的搬运、多个负荷的同时搬运等。

附图说明

图1是表示本实施方式中通用的直曲动马达系统的整体结构的俯视图。

图2是图1的A-A'的主剖视图。

图3是从上面观察本实施方式中通用的绕组、永久磁铁、标尺和编码器读头、霍尔传感器的配置的图，（a）是说明直线轨道滑动时的状态的图，（b）是说明圆弧轨道滑动时的状态的图。

图4是从上面观察表示第1实施方式的结构的直曲动马达系统的滑台的透视图，（a）是说明直线轨道滑动时的状态的图，（b）是说明圆弧轨道滑动时的状态的图。

图5是从上面观察表示第2实施方式的结构的直曲动马达系统的滑台的透视图，（a）是说明直线轨道滑动时的状态的图，（b）是说明圆弧轨道滑动时的状态的图。

图6是从上面观察表示第3实施方式的结构的直曲动马达系统的滑台的透视图，（a）是说明直线轨道滑动时的状态的图，（b）是说明圆弧轨道滑动时的状态的图。

图7是从上面观察表示第4实施方式的结构的直曲动马达系统的滑台的透视图，（a）是说明直线轨道滑动时的状态的图，（b）是说明圆弧轨道滑动时的状态的图。

图8是从上面观察表示第5实施方式的结构的直曲动马达系统的滑台的透视图，（a）是说明直线轨道滑动时的状态的图，（b）是说明圆弧轨道滑动时的状态的图。

图9是从上面观察表示第6实施方式的结构的直曲动马达系统的滑台的透视图，（a）是说明直线轨道滑动时的状态的图，（b）是说明圆弧轨道滑动时的状态的图。

图10是从上面观察表示第7实施方式的结构的直曲动马达系统的滑台的透视图，（a）是说明直线轨道滑动时的状态的图，（b）是说明圆弧轨道滑动时的状态的图。

图11是表示第8实施方式的结构的直曲动马达系统的俯视图。

图12是表示第9实施方式的结构的直曲动马达系统的俯视图。

符号说明

10-动子；11-绕组；20-滑台；21-直曲动导向装置；22-回转导向装置；23-滑台导向装置；24-滑块；25-导轨；25a-轨道直线部（导轨的直线轨道）；25b-轨道圆弧部（导轨的圆弧轨道）；30-编码器读头（位置检测装置）；31-霍尔传感器（位置检测装置）；35-动子保持架；40-连结构件；50-预压调节装置；110a-定子直线部；110b-定子圆弧部；111a、111b-永久磁铁；112a-磁轭；120-固定台；130-标尺（位置检测装置）；135-标尺保持架。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

实施例1

图1是表示本实施方式中通用的直曲动马达系统的整体结构的俯视图，图2是图1的A-A'剖视图。图3是从上面观察本实施方式中通用的绕组、永久磁铁、标尺和编码器读头、霍尔传感器的配置的图，（a）是说明直线轨道滑动时的状态的图，（b）是说明圆弧轨道滑动时的状态的图。

图4是从上面观察基于第1实施方式的直曲动马达系统的滑台的透视图，（a）是说明直线轨道滑动时的状态的图，（b）是说明圆弧轨道滑动时的状态的图。

图1所示的直曲动马达系统为在平行的2个直线轨道之间连接有180度的圆弧轨道的轨道。在上述图1至图3中，120是固定台；10是动子；11是绕组；20是滑台，其与固定台120平行地相对配置；21是左右一对直曲动导向装置，其自由移动地对滑台20左右进行导向支撑并由具备直线轨道和圆弧轨道的导轨25及滑块24构成；22是回转导向装置；23是滑台导向装置；30是编码器读头；31是霍尔传感器；35是动子保持架；110a是定子直线部；110b是定子圆弧部；111a是定子直线部110a的永久磁铁；111b是定子圆弧部110b的永久磁铁；112a是定子直线部110a的磁轭；25a是轨道直线部（直线轨道）；25b是轨道圆弧部（圆弧轨道）；130是标尺；135是标尺保持架。

本实施方式的特征在于，在左右一对直曲动导向装置之间具备检测直线轨道和圆弧轨道位置的位置检测装置即编码器、霍尔传感器等，在直曲动马达极距的距离在直线轨道和圆弧轨道变为相同的半径上设置它们的位置检测点。

下面，如果具体地说明直曲动马达系统，则固定侧构成为由固定台120、构成直曲动导向装置21的导轨25的直线轨道即轨道直线部25a和圆弧轨道即轨道圆弧部25b、构成马达单元定子部的定子直线部110a和定子圆弧部110b、及构成位置检测装置并设置在固定侧且具有直线轨道和圆弧轨道的位置信息的标尺130和标尺保持架135组成，在固定台120上配置其它的构成要素。

在2根轨道直线部25a之间配置定子直线部110a和标尺保持架135，而且，在定子直线部110a上方将标尺130安装于标尺保持架135。而且，在2根轨道圆弧部25b之间配置定子圆弧部110b和形成为圆弧状的标尺保持架135，同样在定子圆弧部110b上方将标尺130安装于标尺保持架135。而且，将轨道直线部25a和轨道圆弧部25b、定子直线部110a和定子圆弧部110b配置为在直线轨道和圆弧轨道上没有接缝。

而且，标尺保持架135和标尺130在直线轨道和圆弧轨道上未分离，而形成了整体。而且，马达单元的定子直线部110a和定子圆弧部110b的截面为半工字形，在磁轭112a、112b各自的内侧朝着长度方向设置的多个永久磁铁111a、111b配置为与相邻的磁极为异极。

另一方面，直曲动马达系统的可动侧构成为由滑台20、马达单元的动子10、位置检测装置的检测位置信息的编码器读头30、霍尔传感器31、动子保持架35组成，在滑台20上配置其它的构成要素。在滑台20的大致中央安装有动子保持架35，在动子保持架35上安装有动子10、编码器读头30、霍尔传感器31。在此，将动子10和霍尔传感器31插入在定子直线部110a、定子圆弧部110b等的永久磁铁111a、111b之间所形成的空隙，而且，将编码器读头30配置在与标尺130隔着规定空隙相对的位置上。

而且，如图4（a）、（b）所示，在滑台20的3个位置（外径侧2个位置和内径侧1个位置）上配置K=3个直曲动导向装置21，在外径侧安装有K-1=2个回转导向装置22和滑台导向装置23。直曲动导向装置21例如使用THK株式会社制的直曲导轨HMG型。该直曲动导向装置21在直线轨道滑动时可移动地在直线轨道方向上对滑台20进行支撑导向，在圆弧轨道滑动时可移动地在圆弧轨道方向上对滑台20进行支撑导向。滑台导向装置23与轨道直线部25a成直角方向地配置在滑台20上，在圆弧轨道滑动时在与圆弧轨道方向的直角方向（圆弧的径向）上可移动地对滑台20进行支撑导向。回转导向装置22配置在滑台导向装置23和直曲动导向装置21之间，在圆弧轨道滑动时对直曲动导向装置21进行支撑导向，可使其沿轨道圆弧部25b回转。

通过如此构成，滑台20能够在直线轨道滑动时沿直线轨道滑动，并在圆弧轨道滑动时沿圆弧轨道滑动。在此，沿圆弧轨道滑动时的滑台20通过内径侧的1台直曲动导向装置21而被限制在径向上并进行滑动。因此，动子10的中心、编码器读头30、霍尔传感器31等的移动轨迹为圆弧。

动子10由作为电枢的多个绕组11构成。绕组11和永久磁铁111a、111b的位置关系如图3（a）及（b）所示。虽然在直线轨道滑动时永久磁铁111a与绕组11平行地相对，但是在圆弧轨道滑动时永久磁铁111b与绕组11倾斜地相对。而且，在圆弧轨道上，将标尺130的表面即编码器的位置检测点配置在半径r的位置上。如上所述，由于滑台20所搭载的编码器读头30和霍尔传感器31为圆弧移动轨迹，所以与半径r隔开可进行检测的间隙配置编码器读头30，而将霍尔传感器31配置在半径r的位置上。而且，使定子直线部110a极距的距离为λm，定子圆弧部110b极距的角度为γm时，则设定为

（式1）

r=λm/γm。

这表示在半径r的位置上定子直线部110a极距的距离为λm与定子圆弧部110b极距的距离r×γm相同。通过如此构成，可在使极距的距离在直线轨道和圆弧轨道变为相同的半径上进行编码器和霍尔传感器的位置检测。

此时，由于定子圆弧部110b极距的角度γｍ的单位为弧度，所以如果以实际的角度θ（度）来计算弧度时，则霍尔传感器31的半径r的位置实际上由r=180×λm/(πθ)来进行计算。

下面，说明直曲动马达系统的动作。

在直曲动马达系统中，通过根据由霍尔传感器31得到的磁极信息向动子10的绕组11通入电流，而动子10通过与定子直线部110a和定子圆弧部110b的永久磁铁111a、111b所生成的磁场的作用而在直线轨道或圆弧轨道上产生规定的推力，由直曲动导向装置21、回转导向装置22、滑台导向装置23支撑导向的滑台20沿由直曲动导向装置21的轨道直线部25a和轨道圆弧部25b构成的导轨25滑动。

即，在滑台20的设置于滑台20下部的3个滑块24中，组合有回转导向装置22和滑台导向装置23的导轨外径侧的2个滑块24将设置在导轨内径侧的1个直曲动导向装置21的滑块24（未设置回转导向装置22和滑台导向装置23）限制在半径方向上，且能够使位置检测装置即编码器读头30沿着极距的距离在直线部和圆弧部变为相同的半径r而移动。此时，由于滑台20在轨道的圆弧轨道上移动时，向滑台20外侧产生离心力，所以滑台导向装置23在与导轨的直线轨道即轨道直线部25a及导轨的圆弧轨道即导轨圆弧部25b正交的方向上使滑台移动，而回转导向装置22受到滑台20在导轨的圆弧轨道上移动时向滑台20外侧产生的离心力，使滑块24在与轨道圆弧部25b的圆弧方向相同的方向上回转。

而且，由于根据从编码器读头30得到的位置信息来控制动子10的位置，所以还可实现位置控制。也就是说，能够在由直线轨道和圆弧轨道构成的所有轨道上实现顺畅的滑动和精确的定位。

如此，通过在位置检测装置上设置霍尔传感器和编码器这两者，能够实现高精度的电流控制和位置控制。

因而，由于第1实施方式所涉及的直曲动马达系统在左右一对直曲动导向装置之间具备检测直线轨道和圆弧轨道位置的位置检测装置，同时在极距的距离在直线轨道和圆弧轨道变为相同的半径上检测出位置，所以极距在直线轨道和圆弧轨道上变为相同，并且动子中心的位置、移动量等在直线轨道和圆弧轨道上变为相同，因此，当动子通过与定子直线部和定子圆弧部的永久磁铁所生成的磁场的作用而在由直线轨道、圆弧轨道等构成的直曲动导向装置上产生规定的推力时，在直线轨道滑动时和圆弧轨道滑动时推力不会发生变化，或者速度不会发生变化，被设置在滑块和滑台之间的回转导向装置、滑台导向装置支撑导向的滑台能够在直曲动导向装置上顺畅地滑动，并且能够实现精确的定位。

实施例2

图5是从上面观察表示第2实施方式的结构的滑台的透视图，（a）是说明直线轨道滑动时的状态的图，（b）是说明圆弧轨道滑动时的状态的图。

第2实施方式与第1实施方式的不同之处在于，直曲动导向装置21、回转导向装置22、滑台导向装置23的个数不同。另外，在左右一对直曲动导向装置21之间配置有位置检测装置30、31。

具体为，第2实施方式的特征在于，在滑台下部设置有K个（K为3以上的奇数）直曲动导向装置的滑块，在K-1个滑块和滑台之间分别设置有：滑台导向装置，具有使滑台在与导轨的直线轨道或圆弧轨道正交的方向上移动的机构；及回转导向装置，具有使滑块在与导轨的圆弧轨道方向相同的方向上回转的机构。

即，在图5中，在滑台20下部的5个位置（导轨外径侧2个位置和其内径侧3个位置）上配置K=5个直曲动导向装置21的滑块24，在导轨外径侧和其内径侧的4个角上安装有K-1=4个回转导向装置22和滑台导向装置23。

由于第2实施方式所涉及的直曲动马达系统为上述结构，所以与导轨内径侧的直曲动导向装置21的滑块24为1个的第1实施方式的结构相比，在变更为3个的同时，可通过在设置于该导轨内径侧的3个滑块24中的2个上组合回转导向装置22、滑台导向装置23，而在滑台20的设置于滑台20下部的5个滑块24中，分别组合有回转导向装置22和滑台导向装置23的外侧2个及内侧2个滑块24将设置在导轨内径侧的1个直曲动导向装置21的滑块24（未设置回转导向装置22和滑台导向装置23）限制在半径方向上，且能够使位置检测装置即编码器读头30沿着极距的距离在直线部和圆弧部变为相同的半径r而移动。因此，第2实施方式为，作为位置检测装置能够使用高精度的编码器，能够在由直线轨道和圆弧轨道构成的所有的轨道上精确地进行定位。

如上所述，第2实施方式与第1实施方式一样，搭载有回转导向装置22和滑台导向装置23的滑块24的全部个数比直曲动导向装置21的滑块24的全部个数少1个。也就是说，使直曲动导向装置21的滑块24的个数为K个（K为3以上的奇数）时，能够将搭载有回转导向装置22和滑台导向装置23的滑块24的个数定义为K-1个。也可以按照负载载荷、离心力的大小等来设定直曲动导向装置21的个数K。

实施例3

图6是从上面观察表示第3实施方式的结构的滑台的透视图，（a）是说明直线轨道滑动时的状态的图，（b）是说明圆弧轨道滑动时的状态的图。

第3实施方式与第1实施方式及第2实施方式的不同之处在于，直曲动导向装置21、回转导向装置22、滑台导向装置23的个数不同。另外，在左右一对直曲动导向装置21之间配置有位置检测装置30、31。

具体为，第3实施方式的特征在于，在滑台20左右的下部分别设置有K个（K为2以上的偶数，在本例中K=2）直曲动导向装置21的滑块24，在滑块24和滑台20之间，在设置于滑台20左右的导轨25中的一侧设置第1回转导向装置22，其具有使滑块24在与该导轨的圆弧轨道方向相同的方向上回转的机构，同时在导轨25中的另一侧设置有：滑台导向装置23，具有使滑台20在与该导轨的直线轨道或圆弧轨道正交的方向上移动的机构；及第2回转导向装置22，具有使滑块24在与该导轨的圆弧轨道方向相同的方向上回转的机构。另外，内径侧的2个直曲动导向装置21及回转导向装置22仅隔开间隔S。

由于第3实施方式所涉及的直曲动马达系统为上述结构，所以在滑台20的设置于滑台20下部的直曲动导向装置21的4个滑块24中，分别组合有回转导向装置22和滑台导向装置23的位于导轨外侧的2个滑块24将仅组合有回转导向装置22并设置在导轨内径侧的2个滑块24限制在半径方向上，且能够使位置检测装置即编码器读头30沿着极距的距离在直线部和圆弧部变为相同的半径r而移动。

如此，第3实施方式可实现在直线轨道滑动时沿直线轨道滑动，并在圆弧轨道滑动时沿圆弧轨道滑动。虽然第1实施方式及第2实施方式通过1个直曲动导向装置21而被限制在径向上，但是由于在第3实施方式中通过仅隔开间隔S的2个而被限制，所以滑台20的移动轨迹的圆弧半径比第1实施方式及第2实施方式小。在考虑到上述情况的前提下配置标尺130和编码器读头30、霍尔传感器31。

通过如此构成，第3实施方式能够进行与第1实施方式及第2实施方式一样的动作，能够得到相同的效果，但是与第1实施方式及第2实施方式相比，在负载载荷较大时或圆弧轨道滑动时的离心力较大时，能够像本实施方式这样通过增加内径侧的直曲动导向装置21的个数来进行对应，这非常有效。

另外，滑台导向装置23的台数比直曲动导向装置21或回转导向装置22的个数少2个。也就是说，也可以在使具备回转导向装置22的滑块24的个数为K个时，将具备回转导向装置22和滑台导向装置23双方的滑块24的个数定义为K-2个。因此，也可以按照负载载荷、离心力的大小等来设定直曲动导向装置21的滑块24的个数K。

实施例4

在图7（a）及（b）中，第4实施方式与第1实施方式～第3实施方式的不同之处在于，在滑台20下部设置有K个（K为4以上的整数，图为外径侧3个位置和内径侧1个位置的合计4个位置）直曲动导向装置的滑块24，在滑块24和滑台20之间，在设置于滑台20左右的一对导轨25中的一侧的滑块24中的左右两端的2个上分别设置有：滑台导向装置23，具有使滑台20在与导轨25的直线轨道或圆弧轨道正交的方向上移动的机构；及回转导向装置22，具有使滑块24在与导轨25的圆弧轨道方向相同的方向上回转的机构。另外，在左右一对直曲动导向装置21之间配置有位置检测装置30、31。

在这种结构中，直曲动导向装置的滑块24在直线轨道滑动时可移动地在直线轨道方向上对滑台20进行支撑导向，在圆弧轨道滑动时可移动地在圆弧轨道方向上对滑台20进行支撑导向。滑台导向装置23与轨道直线部25a成直角方向地配置在滑台20上，在圆弧轨道滑动时在与圆弧轨道方向的直角方向（圆弧的径向）上可移动地对滑台20进行支撑导向。回转导向装置22配置在滑台导向装置23和滑块24之间，在圆弧轨道滑动时可旋转地沿轨道圆弧部25b对滑块24进行支撑导向。通过如此构成，滑台20能够在直线轨道滑动时沿直线轨道滑动，并在圆弧轨道滑动时沿圆弧轨道滑动。

在此，圆弧轨道滑动时的滑台20通过配置在其左右的2个滑块24而被限制在径向上并进行滑动。因此，动子10的中心、编码器读头30、霍尔传感器31等的移动轨迹为圆弧。而且，即使直曲动导向装置发生摇动，也可通过滑台20的左右2个滑块24而使摇动相互抵消。结果滑台20不会向直线轨道或圆弧轨道以外的方向变动，而安装于滑台20的编码器读头30、霍尔传感器31等也不会发生变动。

而且，由于将2个直曲动导向装置的滑块24配置在与直线轨道或圆弧轨道正交的直线上，并在左右一对直曲动导向装置21之间配置有位置检测装置30，所以消除了因直曲动导向装置的摇动而引起的编码器读头30、霍尔传感器31等的变动。通过再加上该效果，而能够在由直线轨道和圆弧轨道构成的轨道上更顺畅地滑动，并且实现更精确的定位。

实施例5

在图8中，50是预压调节装置。

第5实施方式与第4实施方式的不同之处在于，在直曲动导向装置上设置有预压调节装置50。在第5实施方式中，在配置于滑台20左右2个位置上的2个滑块24中，在圆弧轨道滑动时位于外侧的滑块24上设置有预压调节装置50。预压调节装置50为设置有弹簧的结构，以便将滑块24压向轨道直线部25a或轨道圆弧部25b。

通过如此构成，能够进行与第4实施方式一样的动作，能够得到同样的效果。而且，由于在滑块24上设置有预压调节装置50，所以能够利用预压力调节直曲动导向装置的摇动和摩擦阻力。也就是说，能够在由直线轨道和圆弧轨道构成的所有轨道上实现顺畅的滑动和精确的定位。

实施例6

图9是从上面观察表示第6实施方式的结构的滑台的透视图，（a）是说明直线轨道滑动时的状态的图，（b）是说明圆弧轨道滑动时的状态的图。

第6实施方式与第1～第5实施方式的不同之处在于，仅由霍尔传感器31构成位置检测装置。如第1实施方式所示，由该霍尔传感器31得到的磁极信息是在直线轨道和圆弧轨道没有误差的信息。因此，通过根据由霍尔传感器31得到的磁极信息向动子10的绕组11通入电流，而动子10通过与定子直线部110a和定子圆弧部110b的永久磁铁111a、111b所生成的磁场的作用而在直线轨道或圆弧轨道上产生规定的推力。也就是说，能够在由直线轨道和圆弧轨道构成的所有轨道上实现顺畅的滑动。

而且，通过由霍尔传感器31检测出的永久磁铁111a、111b的磁通密度的正弦波分布，可生成位置的正弦波信号并进行位置控制。因此，在不需要高精度定位的用途中，不使用高价的编码器而是通过廉价的结构，即可在由直线轨道和圆弧轨道构成的所有的轨道上进行定位。

实施例7

图10是从上面观察表示第7实施方式的结构的滑台的透视图，（a）是说明直线轨道滑动时的状态的图，（b）是说明圆弧轨道滑动时的状态的图。

第7实施方式与第1～第6实施方式的不同之处在于，仅通过由标尺130和编码器读头30组成的编码器来构成位置检测装置。

由于由高精度的编码器构成位置检测装置，所以能够得到动子10的高精度的位置。可根据该位置信息生成动子10的电气位置并进行电流控制，或者进行位置控制。因此，能够在由直线轨道和圆弧轨道构成的轨道上顺畅地滑动，并且实现精确的定位。

实施例8

图11是表示第8实施方式的直曲动马达系统的俯视图。

第8实施方式与第1～第7实施方式的不同之处在于，设置有多台滑台20，并使多台滑台20个别地移动。另外，图11是设置有3台滑台20的例子。

由于能够使多台滑台20个别地滑动及进行定位，所以能够实现使用多台滑台的并列作业、滑台间的协调作业等。

实施例9

图12是表示第9实施方式的直曲动马达系统的俯视图。在图12中，40是连结构件。

第9实施方式与第1～第8实施方式的不同之处在于，设置有多台滑台20，并通过连结构件40以可回转的方式将它们连结在一起，从而使其整体移动。另外，图10是连结有2台滑台20的例子。

由于将多台滑台20连结起来使其整体移动，所以能够进行大负荷的搬运、多个负荷的同时搬运等。

另外，对于本发明的实施方式，如果是本领域的技术人员，则能够在不脱离本发明主旨的范围内根据上述实施方式进行适当变更，不用说这也属于本发明的技术范围。

而且，在第1～第9实施方式中，虽然是使动子为作为电枢的绕组，使定子为作为场磁铁的永久磁铁的结构，但是不用说即使是相反的结构，本发明也能够成立。而且，虽然是仅由绕组构成动子的所谓的无铁心型，但是不用说即使是具有铁心的带铁心型，本发明也能够成立。

而且，不用说即使是使动子为作为电枢的绕组和铁心，使定子为作为感应体的铁心齿的结构，还有在铁心的表面及内部具有永久磁铁的结构，本发明也能够成立。

而且，虽然是在平行的2根直线轨道之间连接有180度的圆弧轨道的轨道结构，但是圆弧轨道也可以不是180度，而是60度、90度等任意的角度，或者是对它们进行连接的轨道。

而且，虽然是将弹簧用于预压调节装置的结构，但是例如也可以是能够利用气压来进行调解的气缸。

由于本发明的直曲动马达系统能够通过连接多个直线轨道和圆弧轨道，而使滑台的移动距离变长，所以还能够适用于进行装置间搬运的用途。

Claims

1.一种直曲动马达系统，其具备：

左右一对直曲动导向装置，自由移动地对与固定台相对配置的滑台左右进行导向支撑，同时具有由直线轨道和圆弧轨道构成的导轨和滑块；

及马达单元，具有定子和动子以便使所述滑台相对于所述固定台沿所述直曲动导向装置的长度方向往复运动，其中所述定子具有配置于所述固定台的定子直线部和定子圆弧部双方，而所述动子具有与所述定子隔着空隙配置于所述滑台的直线部，其特征在于，

具备检测所述直线轨道和所述圆弧轨道位置的位置检测装置，

当使所述定子直线部的极距为距离λm，并使所述定子圆弧部的极距为角度γm时，所述圆弧轨道的位置检测点的半径r为r=λm/γm。

2.根据权利要求1所述的直曲动马达系统，其特征在于，

在所述左右一对直曲动导向装置之间配置有所述位置检测装置。

3.根据权利要求1或2所述的直曲动马达系统，其特征在于，

在所述滑台下部设置有K个所述直曲动导向装置的滑块，K为3以上的奇数，

在K-1个所述滑块和所述滑台之间分别设置有：滑台导向装置，具有使所述滑台在与所述导轨的所述直线轨道或所述圆弧轨道正交的方向上移动的机构；及回转导向装置，具有使所述滑块在与所述导轨的所述圆弧轨道方向相同的方向上回转的机构。

4.根据权利要求1或2所述的直曲动马达系统，其特征在于，

在所述滑台左右的下部分别设置有K个所述直曲动导向装置的滑块，K为2以上的偶数，

在所述滑块和所述滑台之间，在设置于所述滑台左右的一对所述导轨中的一侧设置第1回转导向装置，其具有使所述滑块在与所述导轨的所述圆弧轨道方向相同的方向上回转的机构，同时在所述左右一对导轨中的另一侧设置有：滑台导向装置，具有使所述滑台在与所述导轨的所述直线轨道或所述圆弧轨道正交的方向上移动的机构；及第2回转导向装置，具有使所述滑块在与所述导轨的所述圆弧轨道方向相同的方向上回转的机构。

5.根据权利要求1或2所述的直曲动马达系统，其特征在于，

在所述滑台下部设置有K个所述直曲动导向装置的滑块，K为4以上的整数，

在所述滑块和所述滑台之间，在设置于所述滑台左右的一对所述导轨中的一侧的所述滑块中的2个上分别设置有：滑台导向装置，具有使所述滑台在与所述导轨的所述直线轨道或所述圆弧轨道正交的方向上移动的机构；及回转导向装置，具有使所述滑块在与所述导轨的所述圆弧轨道方向相同的方向上回转的机构。

6.根据权利要求5所述的直曲动马达系统，其特征在于，

在所述滑块上设置有预压调节装置。

7.根据权利要求1所述的直曲动马达系统，其特征在于，

所述马达单元构成为，使所述动子或所述定子的一方为场磁铁，其沿平板磁性体磁轭的长度方向以极性交替不同的方式等间距地配置有多个永久磁铁，并使另一方为电枢，其配置有多个电枢绕组。

8.根据权利要求1或2所述的直曲动马达系统，其特征在于，

所述位置检测装置由检测永久磁铁的磁场的霍尔传感器构成。

9.根据权利要求1或2所述的直曲动马达系统，其特征在于，

所述位置检测装置由编码器构成，所述编码器具备：标尺，具有所述直线轨道和所述圆弧轨道的位置信息；及编码器读头，检测出所述位置信息。

10.根据权利要求1或2所述的直曲动马达系统，其特征在于，

设置有多台所述滑台，同时使多台所述滑台个别地移动。

11.根据权利要求10所述的直曲动马达系统，其特征在于，

将多台所述滑台连结起来使其整体移动。