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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bremsvorrichtung für einen
Linearmotor, der zum Positionieren eines beweglichen Abschnitts
des Linearmotors relativ zu einem festen Abschnitt des Linearmotors
verwendet wird, und auf ein Verfahren zur Positionierung des beweglichen
Abschnitts.
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Ein
Linearmotor umfasst eine Spule, die an einem beweglichen Abschnitt
oder einem festen Abschnitt des Motors angeordnet ist. Soweit notwendig ist
ein Permanentmagnet an dem jeweils anderen beweglichen oder festen
Abschnitt angeordnet, so dass der Permanentmagnet der Spule gegenüberliegt.
Der bewegliche Abschnitt wird relativ zu dem festen Abschnitt durch
eine Schubkraft verschoben, die auf der Basis der Dreifingerregel
erzeugt wird, wenn ein Strom durch die Spule fließt. Bei
dieser Anordnung ist eine Bremsvorrichtung für den beweglichen Abschnitt
vorgesehen. Wenn die Stromzufuhr zu der Spule unterbrochen wird
oder wenn der bewegliche Abschnitt zu einer festgelegten Position
verschoben wird, wird der bewegliche Abschnitt an einer festgelegten
Position relativ zu dem festen Abschnitt positioniert, indem die
Bremsvorrichtung betätigt
wird (vgl. die japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 2000-184686
und 8-251904).
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Bei
der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000-184686
beschriebenen Bremsvorrichtung sind ein Elektromagnet und ein Bremsklotz
an einem Seitenbereich des beweglichen Elementes über ein
plattenförmiges
Element angebracht, während
eine Bremsbasis, die dem Elektromagneten und dem Bremsklotz gegenüberliegt,
an einem Seitenbereich des festen Abschnitts gegenüber dem
Seitenbereich des beweglichen Abschnitts angeordnet ist. Wird bei
dieser Anordnung die Stromzufuhr zu dem Elektromagneten unterbrochen,
wird der Bremsklotz durch eine Vorspannkraft einer Spulenfeder,
die zwischen dem Elektromagneten und dem Bremsklotz angeordnet ist,
gegen die Bremsbasis gepresst. Dadurch wird der bewegliche Abschnitt an
einer festgelegten Position relativ zu dem festen Abschnitt positioniert.
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Bei
der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 8-251904 beschriebenen
Bremsvorrichtung erstreckt sich ein plattenförmiges Element von einem Seitenbereich
des beweglichen Abschnitts entlang eines Seitenbereichs des festen
Abschnitts. Ein Elektromagnet, der dem Seitenbereich des festen
Abschnitts gegenüberliegt,
ist an einem vorderen Ende des plattenförmigen Elementes angeordnet.
Wird bei dieser Anordnung die Stromzufuhr zu dem Elektromagneten
unterbrochen, so presst der Elektromagnet den Seitenbereich des
festen Abschnitts mit Hilfe eines Permanentmagneten und mittels
einer elektromagnetischen Kraft, die durch einen magnetischen Fluss
von dem an dem vorderen Ende des Elektromagneten angebrachten Permanentmagneten
erzeugt wird. Als Folge hiervon wird der bewegliche Abschnitt an
einer festgelegten Position relativ zu dem festen Abschnitt positioniert.
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In
jüngerer
Zeit ist es bei Linearmotoren erforderlich, dass eine präzise Positionierung
erfolgt, bspw. mit einer Genauigkeit von ≤ 1 μm. Um eine solche hochgenaue
Positionierung zu erreichen, ist es notwendig, dass der bewegliche
Abschnitt des Linearmotors mit Hilfe einer Bremsvorrichtung korrekt
relativ zu dem festen Abschnitt positioniert wird. Zu diesem Zweck
muss ein Spiel zwischen dem Bremsklotz und dem Befestigungselement
so weit wie möglich verringert
werden. Außerdem
muss ein Spiel und Positionsabweichung zwischen dem Bremsklotz und dem
beweglichen Abschnitt so weit wie möglich vermieden werden.
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Bei
der Bremsvorrichtung gemäß der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000-184686 führt aber ein Spiel zwischen
dem Bremsklotz und dem Befestigungselement zu einer Verzögerung und es
ist unmöglich,
den beweglichen Abschnitt mit einer Genauigkeit von ≤ 1 μm relativ
zu dem festen Abschnitt zu positionieren. Andererseits ist bei der Bremsvorrichtung
gemäß der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 8-251904 die Plattenfeder zum Halten
des Elektromagneten nicht fest angebracht, obwohl der Elektromagnet
und der Bremsklotz zu einer Einheit zusammengefasst sind. Wenn der
bewegliche Abschnitt relativ zu dem festen Abschnitt positioniert
wird, ist es daher unmöglich,
eine Positionsabweichung des beweglichen Abschnitts relativ zu der
Bremsvorrichtung zu vermeiden. Bei den Bremsvorrichtungen gemäß den japanischen
Patentoffenlegungsschriften Nr. 2000-184686 und 8-251904 ist der
Bremsklotz nicht fest angebracht. Daher tritt das Problem auf, dass
sich der bewegliche Abschnitt nach der Positionierung durch Deformationen
des Bremsklotzes verschieben kann, auch nachdem der bewegliche Abschnitt
relativ zu dem festen Abschnitt positioniert wurde.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremsvorrichtung für einen
Linearmotor vorzuschlagen, mit der eine akkurate Positionierung
eines beweglichen Abschnitts relativ zu einem festen Abschnitt erreichbar
ist und die es außerdem
möglich macht,
Positionsverschiebungen des positionierten beweglichen Abschnitts
zuverlässig
zu vermeiden. Erfindungsgemäß soll auch
ein Verfahren zur Positionierung des beweglichen Abschnitts des
Linearmotors vorgesehen werden.
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Diese
Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch eine Bremsvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren nach Anspruch
10 oder 11 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Weiterbildungen,
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und
der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung,
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Linearmotors mit einer Bremsvorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt
eine perspektivische Explosionsdarstellung des Linearmotors gemäß 1;
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3 zeigt
eine vergrößerte perspektivische Ansicht
der Bremsvorrichtung gemäß den 1 und 2;
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4 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in 1;
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5 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie V-V in 1; und
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Linearmotors mit einer Bremsvorrichtung,
die an einem Ende einer Führungsschiene
in Richtung des Pfeils A1 angeordnet ist.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Wie
in den 1 und 2 dargestellt ist, umfasst ein
Linearmotor 12, der eine Bremsvorrichtung 10 für den Linearmotor
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung (nachfolgend auch als "Bremsvorrichtung 10" bezeichnet) aufweist,
einen festen Abschnitt 16 mit einer Spule 14 und
einen beweglichen Abschnitt 20 mit zwei Permanentmagneten 18a, 18b,
die gegenüber
der Spule 14 angeordnet sind.
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Wie
in den 1 bis 5 dargestellt ist, umfasst der
feste Abschnitt 16 eine Führungsschiene 22,
die an einem im Wesentlichen zentralen Bereich an einer oberen Fläche der
Führungsschiene 22 angeordnete
Spule 14 und einen Antriebsabschnitt 24, der einen
nicht dargestellten elektronischen Schaltkreis aufweist.
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Vorsprünge 26a, 26b,
die von der Basis zu dem beweglichen Abschnitt 20 vorstehen,
sind an beiden Seiten der Führungsschiene 22 ausgebildet. Führungsnuten 28a, 28b,
die sich in Richtung des Pfeils A erstrecken (vgl. 1 bis 3)
sind jeweils an äußeren Bereichen
der Vorsprünge 26a, 26b ausgebildet.
Eine Vielzahl von Kugeln 30a, 30b, die als Wälzelemente
dienen, ist in den Führungsnuten 28a, 28b angeordnet.
Bei dieser Anordnung haben die Führungsschiene 22 und
ein Gleittisch 32 des beweglichen Abschnitts 20 im
Wesentlichen die gleiche Breite. Die Vorsprünge 26a, 26b der
Führungsschiene 22 sind
relativ zu den Vorsprüngen 34a, 34b des Gleittisches 32 nach
innen ausgeformt (vgl. 4 und 5).
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Die
Spule 14 hat einen hohlen Spulenkern mit leitenden Drähten, die
mit Isolierfilmen beschichtet sind und in ein aus Harz oder Kunststoff
bestehendes Isoliermaterial eingeformt sind.
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Ein
elektronischer Schaltkreis, der in dem Antriebsabschnitt 24 aufgenommen
ist, ist elektrisch an Drähte
der Spule 14 und Drähte
von Spulen 36a, 36b angeschlossen, die die Bremsvorrichtung 10 bilden.
Ein Strom wird auf der Basis von Steuersignalen, die von einer nicht
dargestellten externen Vorrichtung zugeführt werden, durch die jeweiligen Drähte hindurchgeführt. Der
Antriebsabschnitt 24 dient auch als Stopper, der eine Verschiebung
des Gleittisches 32 in Richtung des Pfeils A1 blockiert, wenn
der Gleittisch 32 des beweglichen Abschnitt 20 in
Richtung des Pfeils A1 verschoben wird. 1 zeigt
einen Zustand, in dem der Gleittisch 32 an dem Antriebsabschnitt 24 anschlägt, um die
Vorwärtsbewegung
des beweglichen Abschnitts 20 in Richtung des Pfeils A1
anzuhalten.
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Wie
in 2 gezeigt ist, ist eine Vielzahl von Gewindeöffnungen 38 an
Bereichen der Führungsschiene 22 in
der Nähe
des Antriebsabschnitts 24 ausgebildet. Die Führungsschiene 22 kann
an einem anderen Element mit Hilfe von Schrauben befestigt werden,
die in die jeweiligen Gewindelöcher 38 eingeschraubt
werden können.
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Wie
in den 1 und 5 dargestellt ist, umfasst der
bewegliche Abschnitt 20 den Gleittisch 32, der
einen im Wesentlichen U-förmigen
Querschnitt hat, und zwei Permanentmagneten 18a, 18b, die
gegenüber
der Spule 14 an im Wesentlichen zentralen Bereichen der
Bodenfläche
des Gleittisches 32 angeordnet sind.
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Vorsprünge 34a, 34b,
die von der Basis zu dem festen Abschnitt 16 vorstehen,
sind an beiden Seiten des Gleittisches 32 ausgebildet.
Führungsnuten 40a, 40b,
in denen Kugeln 30a, 30b in Richtung des Pfeils
A angeordnet werden können,
sind entlang innerer Bereiche der jeweiligen Vorsprünge 34a, 34b ausgebildet.
Bei dieser Anordnung sind der Gleittisch 32 und die Führungsschiene 22 miteinander über die Kugeln 30a, 30b verbunden
(vgl. die 4 und 5).
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Im
Falle des Linearmotors 12 sind somit die Führungsschiene 22 und
der Gleittisch 32 so angeordnet, dass die Führungsnuten 28a, 28b im
Wesentlichen die gleiche Höhe
aufweisen wie die Führungsnuten 40a, 40b.
Die Vielzahl von Kugeln 30a, 30b ist als Linearführung begrenzter
Länge in
Freiräumen aufgenommen,
die zwischen den Führungsnuten 28a, 28b und
den Führungsnuten 40a, 40b ausgebildet
sind. Dementsprechend ist der bewegliche Abschnitt 20 relativ
zu dem festen Abschnitt 16 in Richtung des Pfeils A verschiebbar,
wobei er durch die Drehung der Kugeln 30a, 30b geführt wird.
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Die
Permanentmagneten 18a, 18b sind im Wesentlichen
rechteckig und in zueinander unterschiedlichen Richtungen magnetisiert.
Die Permanentmagneten 18a, 18b sind an der Bodenfläche des Gleittisches 32 befestigt,
wobei sie voneinander einen festgelegten Abstand aufweisen. Wird
bspw. mit Bezug auf die 1, 2, 4 und 5 der Permanentmagnet 18a in
einer Aufwärtsrichtung
magnetisiert, so wird der Permanentmagnet 18b in einer Abwärtsrichtung
magnetisiert. Außerdem
ist die Breite der Permanentmagneten 18a, 18b jeweils
so gewählt,
dass sie kleiner ist als die Breite der Spule 14.
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Eine
Vielzahl von Gewindelöchern 42 ist
an jeweiligen Enden des Gleittisches 32 in Richtung des Pfeils
A ausgebildet. Ein anderes Element kann an dem Gleittisch 32 mit
Hilfe nicht dargestellter Schrauben befestigt werden, die in die
Gewindelöcher 42 eingeschraubt
werden.
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Bei
dem oben beschriebenen Linearmotor 12 bestehen die Führungsschiene 22 und
der Gleittisch 32 jeweils aus magnetischen Elementen. Kugelige
Elemente, die die Kugeln 30a, 30b bilden, umfassen
Stahlkugeln, die aus magnetischen Elementen bestehen, ebenso wie
kugelige Elemente, die aus nicht magnetischen Elementen bestehen.
Die magnetischen Stahlkugeln und die nicht mag netischen kugeligen
Elemente sind in Richtung des Pfeils A abwechselnd angeordnet.
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Wie
in den 1 bis 5 dargestellt ist, umfasst die
Bremsvorrichtung 10 einen Halteabschnitt 44, der
an ihrer oberen Fläche
an einem Ende der Führungsschiene 22 in
Richtung des Pfeils A2 angeordnet ist. Der Halteabschnitt 44 ist
an einer oberen Fläche
der Führungsschiene 22 angeordnet, wobei
er von dem beweglichen Abschnitt 20 beabstandet ist. Eine
Plattenfeder (elastisches Element) 46 weist ein proximales
Ende 47a in Form eines Auslegers zwischen dem beweglichen
Abschnitt 20 und dem festen Abschnitt 16 auf,
das von dem Halteabschnitt 44 getragen wird. Ein Bremsklotz
oder Bremsbelag 50 und ein den magnetischen Fluss durchlassendes
Element 52 werden durch Schrauben 48 an einem
vorderen Ende 47b der Plattenfeder 46 befestigt.
Zwei Abschnitte 54a, 54b zur Erzeugung eines magnetischen
Flusses (Magnetflusserzeugungsabschnitte), die von der Plattenfeder 46 überlappt
werden, wenn die Bremsvorrichtung 10 von oben gesehen wird,
sind an der oberen Fläche
der Führungsschiene 22 angeordnet,
wobei sie von dem beweglichen Abschnitt 20 beabstandet
sind.
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Der
Halteabschnitt 44 umfasst eine Höheneinstellscheibe 56,
die an der oberen Fläche
der Führungsschiene 22 angeordnet
ist, einen Abstandshalter 58 mit im Wesentlichen U-förmigem Querschnitt, der
auf der Platte 56 angeordnet ist, und eine plattenförmige Scheibe 62,
die auf einem proximalen Ende 47a der Plattenfeder 46 angeordnet
ist, wobei das proximale Ende 47a der Plattenfeder 46 in
einer Aussparung angeordnet ist, die an einem oberen Bereich des
Abstandshalters 58 ausgebildet ist.
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Bei
dieser Anordnung werden die Platte 56 und der Abstandshalter 58 durch
Schrauben 64 an der Führungsschiene 22 befestigt.
Die Schrauben 64 sind in nicht dargestellte Gewindelöcher in
der Führungsschiene 22 und
in nicht darge stellte Gewindelöcher
an beiden Enden der Scheibe 56 und des Abstandhalters 58 in
Richtung des Pfeils A eingeschraubt. Die Plattenfeder 46 wird
durch Schrauben 66 an dem Halteabschnitt 44 befestigt.
Die Schrauben 66 werden in Löcher eingesetzt, die an beiden Enden
der Scheibe 62 in Richtung des Pfeils A ausgebildet sind,
in entsprechende Löcher,
die an dem proximalen Ende 47a ausgebildet sind, und in
entsprechende Gewindelöcher,
die in der Aussparung 60 ausgebildet sind, wobei das proximale
Ende 47a in der Aussparung 60 angeordnet und die
Scheibe 62 auf der oberen Fläche des proximalen Endes 47a platziert
wird.
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Der
Halteabschnitt 44 ist so angeordnet, dass jeweilige Seitenflächen der
Scheibe 56, des Abstandshalters 58, des proximalen
Endes 47a der Plattenfeder 46 und der Scheibe 62 an
einer Seite des Vorsprungs 26a angeordnet sind, die an
dem Vorsprung 26a anliegt.
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Das
proximale Ende 47a der Plattenfeder 46 wird durch
den Halteabschnitt 44 in Form eines Auslegers getragen.
Die Plattenfeder 46 erstreckt sich von dem Halteabschnitt 44 zu
dem Vorsprung 26b entlang der oberen Fläche der Führungsschiene 22 und
der Bodenfläche
des Gleittisches 32 (vgl. 2, 4 und 5).
Bei dieser Anordnung ist das vordere Ende 47b der Plattenfeder 46 entsprechend
der Rückstellkraft
der Plattenfeder 46 um einen Drehpunkt oder Stützpunkt
des proximalen Endes 47 zu dem beweglichen Abschnitt 20 verschiebbar.
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Der
plattenförmige
Bremsklotz 50 ist an einer oberen Fläche des vorderen Endes 47b der
Plattenfeder 46 an deren Seite, die dem Gleittisch 32 zugewandt
ist, angeordnet. Das blockförmige,
den magnetischen Fluss durchlassende Element 52 ist an
der Bodenfläche
auf der Seite der Führungsschiene 22 angeordnet.
Der Bremsklotz 50 und das den magnetischen Fluss durchlassende
Element 52 sind an dem vorderen Ende 47b der Plattenfeder 46 über Schrauben 48 befestigt,
die in Löcher
eingeschraubt sind, welche an beiden Ende des Bremsklotzes 50 in
Richtung des Pfeils A ausgebildet sind, in jeweilige Löcher, die
an dem vorderen Ende 47b der Plattenfeder 46 ausgebildet
sind, und in Gewindelöcher,
die in dem den magnetischen Fluss durchlassenden Element 52 entsprechend
den jeweiligen Löchern
ausgebildet sind.
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Die
obere Fläche
des Bremsklotzes 50 steht in Flächenkontakt mit der Bodenfläche des
Gleittisches 32 und liegt an diesem an, wenn durch die
Abschnitte 54a, 54b zur Erzeugung des magnetischen Flusses
kein magnetischer Fluss erzeugt wird. In diesem Zustand ist der
Bremsklotz 50 höher
positioniert als andere Elemente, die die Bremsvorrichtung 10 bilden
(vgl. 4).
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Wie
in den 2 bis 5 dargestellt ist, sind die
den magnetischen Fluss erzeugenden Abschnitte 54a, 54b an
einer oberen Fläche
der Führungsschiene 22 zwischen
dem Halteabschnitt 44 und dem den magnetischen Fluss durchlassenden Element 52 angeordnet.
Die den magnetischen Fluss erzeugenden Abschnitte 54a, 54b sind
als Elektromagneten aufgebaut mit hohlen zylindrischen Spulen 36a, 36b,
die darum gewickelte Leitungsdrähte
aufweisen. Die den magnetischen Fluss erzeugenden Abschnitte 54a, 54b sind
außerdem
mit Isolierfilmen beschichtet und in Isolierelemente aus Harz oder Kunststoff
eingeformt. Eisenkerne 70a, 70b sind innen in
die Spulen 36a, 36b eingesetzt.
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Flansche 72a, 72b sind
an oberen Bereichen der jeweiligen Eisenkerne 70a, 70b ausgebildet
und erweitern sich von diesen radial nach außen. Wenn die Eisenkerne 70a, 70b in
die Spulen 36a, 36b eingesetzt werden, werden
die Flansche 72a, 72b auf oberen Flächen der
Spulen 36a, 36b angeordnet. In dieser Situation
werden die Spulen 36a, 36b und die Eisenkerne 70a, 70b über Schrauben 74a, 74b an der
Führungsschiene 22 befestigt,
wobei die Schrauben 74a, 74b in Gewindelöcher eingeschraubt
werden, die in den Eisenkernen 70a, 79b ausgebildet sind,
und in Gewindelöcher,
die in der Führungsschiene 22 ausgebildet
sind.
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Die
Bremsvorrichtung 10 (vgl. 1 bis 5)
umfasst die Plattenfeder 46, die Schrauben 48, 66, 74a, 74b,
das den magnetischen Fluss durchlassende Element 52, die
Scheibe 56, den Abstandshalter 58, die Scheibe 62 und
die Eisenkerne 70a, 70b, die aus magnetischen
Elementen bestehen. Wenn ein Strom von dem Antriebsabschnitt 24 durch die
Drähte
der Spulen 36a, 36b fließt, wird dadurch ein magnetischer
Fluss erzeugt, wobei der magnetische Fluss durch die Plattenfeder 46 als
einem magnetischen Element hindurchtritt und wobei der magnetische
Fluss außerdem
durch die Schrauben 48 und das den magnetischen Fluss durchlassende
Element 52 hindurchtritt. Dementsprechend wird eine elektromagnetische
Kraft, die aus dem magnetischen Fluss resultiert, entgegen der Rückstellkraft
der Plattenfeder 46 ausgeübt und wirkt auf das vordere
Ende 47b der Plattenfeder 46, die Schrauben 58 und
das den magnetischen Fluss durchlassende Element 52. Es
ist nicht notwendig, dass alle Elemente der Bremsvorrichtung 10 aus
magnetischen Elementen bestehen. Vielmehr kann die Bremsvorrichtung 10 auch
in der Weise aufgebaut sein, dass bspw. lediglich die Plattenfeder 46,
die Schrauben 58, das den magnetischen Fluss durchlassende
Element 52, der Abstandshalter 58 und die Eisenkerne 70a, 70b aus magnetischen
Elementen bestehen, wodurch eine elektromagnetische Kraft auf die
Plattenfeder 46 wirkt.
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Außerdem kann
der Bremsklotz aus einem Harz- oder Kunststoffmaterial, einem technischen Kunststoffmaterial
oder einem Gummimaterial bestehen. Wenn der Bremsklotz 50 jedoch
vorzugsweise aus einem Cermet-Material besteht, das einen Reibungskoeffizienten,
einen Wärmewiderstand
und einen Abrasionswiderstand aufweist, der größer ist als bei den zuvor beschriebenen
Materialien, kann der bewegliche Abschnitt 20 genauer positioniert
werden, wenn die obere Fläche
des Bremsklotzes 50 in einen Flächenkontakt mit der Bodenfläche des
Gleittisches 32 tritt, um den beweglichen Abschnitt 20 an einer
festgelegten Position zu positionieren.
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Die
Bremsvorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben
aufgebaut. Nachfolgend wird der Bremsvorgang, der durch die Bremsvorrichtung 10 auf
den beweglichen Abschnitt 20 ausgeübt wird, (d. h. eine Operation
zum Positionieren und Halten des beweglichen Abschnitts 20 relativ
zu dem festen Abschnitt 16) mit Bezug auf die 1 bis 5 erläutert.
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Zunächst wird
der Vorgang der Positionierung und Befestigung des beweglichen Abschnitts 20 durch
die Bremsvorrichtung 10 mit Bezug auf einen ersten Fall
(Fall 1) erläutert,
bei dem der bewegliche Abschnitt 20 von der in 1 gezeigten
Position zu einer festgelegten Position in Richtung des Pfeilers A2
verschoben wird, und in Bezug auf einen zweiten Fall (Fall 2), bei
dem der bewegliche Abschnitt 20 von der in 1 gezeigten
Position zu einer festgelegten Position in Richtung des Pfeiles
A2 in einen Zustand verschoben wird, in dem der Linearmotor 12 aufrecht angeordnet
ist. In Fall 2 wird angenommen, dass die Richtung des Pfeiles A2
vertikal nach unten gerichtet ist.
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Zunächst wird
die Positionierung für
den beweglichen Abschnitt 20 bei Fall 1 erläutert.
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Wenn
den jeweiligen Drähten
der Spulen 36a, 36b von dem Antriebsabschnitt 24 ein
elektrischer Strom zugeführt
wird, wird der Bremsklotz 50 durch die Rückstellkraft
der Plattenfeder 46 gegen die Bodenfläche des Gleittisches 32 gepresst,
wie es in 4 gezeigt ist (d. h. die Presskraft
ist in Richtung des Pfeiles in 4 gerichtet).
Dadurch wird der Gleittisch 32 befestigt und an der in 1 gezeigten Position
gehalten. Nicht dargestellte magnetische Wege werden innerhalb des
Linearmotors 12 durch magnetische Flüsse gebildet, die von den Permanentmagneten 18a, 18b erzeugt
werden.
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Wenn
anschließend
ein Strom von dem Antriebsabschnitt 24 zu den Drähten der
Spulen 36a, 36b geführt wird, werden magnetische
Wege 80a, 80b, 80c (vgl. 5)
in dem Linearmotor 12 durch die magnetischen Flüsse gebildet,
die durch den Strom, welcher durch die Leitungsdrähte der
Spulen 36a, 36b fließt, erzeugt werden.
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Der
magnetische Weg 80a ist ein magnetischer Weg, auf welchem
der von der Spule 36a erzeugte magnetische Fluss verläuft. Der
magnetische Weg 80a folgt einer Route, die durch den Eisenkern 70a und
die Schraube 74a, eine Lücke zwischen der Plattenfeder 46 und
dem Eisenkern 70a und der Schraube 74a, die Plattenfeder 46,
die Schrauben 48 und das den magnetischen Fluss durchlassende
Element 52, eine Lücke
zwischen der Führungsschiene 22 und
den Schrauben 48 und dem den magnetischen Fluss durchlassenden
Element 52, die Führungsschiene 22 verläuft und
zu dem Eisenkern 70a und der Feder 74a zurückführt.
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Der
magnetische Weg 80b ist ein magnetischer Weg, auf welchem
der von der Spule 36b erzeugte magnetische Fluss verläuft. Der
magnetische Weg 80b folgt einer Route, die durch den Eisenkern 70b und
die Schraube 74b, eine Lücke zwischen der Plattenfeder 46 und
dem Eisenkern 70b und der Schraube 74b, die Plattenfeder 46,
die Schrauben 48 und das den magnetischen Fluss durchlassende
Element 52, eine Lücke
zwischen der Führungsschiene 22 und
den Schrauben 48 und dem den magnetischen Fluss durchlassenden
Element 52, die Führungsschiene 22 verläuft und
zu dem Eisenkern 70b und der Schraube 74 zurückkehrt.
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Der
magnetische Weg 80c ist ein magnetischer Weg, auf dem der
von der Spule 36a erzeugte magnetische Fluss verläuft. Der
magnetische Weg 80c folgt einer Route, die durch den Eisenkern 70a und
die Schraube 74a, eine Lücke zwischen der Plattenfeder 46 und
dem Eisenkern 70a und der Schraube 74a, die Plattenfeder 46,
die Schraube 66, den Abstandshalter 58 und die
Scheibe 56, die Führungsschiene 22 verläuft und
zu dem Eisenkern 70a und der Schraube 74a zurückkehrt.
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Eine
elektromagnetische Kraft, die aus den jeweiligen magnetischen Flüssen, die
in der oben beschriebenen Weise entlang der magnetischen Wege 80a, 80b, 80c verlaufen,
resultiert, wird an Bereichen der Plattenfeder 46 erzeugt,
die den Eisenkern 70a, 70b und dem den magnetischen
Fluss durchlassenden magnetischen Element 52 gegenüberliegt.
Die elektromagnetische Kraft wird entgegen der Rückstellkraft der Plattenfeder 46 (d.h.
der in den 4 und 5 gezeigten
Presskraft) ausgeübt.
Außerdem
ist die elektromagnetische Kraft größer als die Rückstellkraft.
Daher werden die Plattenfeder 46 und das den magnetischen
Fluss durchlassende Element 52 entsprechend der Wirkung
der elektromagnetischen Kraft von der Seite des beweglichen Abschnitts 20 weg
zu dem festen Abschnitt 16 verschoben. Als Folge hiervon
trennt sich der Bremsklotz 50, der durch Schrauben 48 an
dem vorderen Ende 47b fixiert ist, von dem Gleittisch 32 und
bewegt sich zu dem festen Abschnitt 16 (erster Schritt).
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Wenn
auf die jeweiligen Drähte
der Spule 14 ein elektrischer Strom aufgebracht wird, nachdem sich
das Bremsposter 50 von dem Gleittisch 32 getrennt
hat, wodurch der bewegliche Abschnitt 20 aus dem abgebremsten
Zustand relativ zu dem festen Abschnitt 16 freigegeben
wird, so wird in der Spule 14 auf der Basis der Dreifingerregel
eine Schubkraft (Lorentz-Kraft) in Richtung des Pfeiles A1 erzeugt, abhängig von
der Richtung des Stromes, der durch die Drähte der in den 1 und 2 gezeigten Spule 14 fließt, und
der Richtungen der magnetischen Flüsse, die durch den Strom und
durch die Permanentmagneten 16a, 16b erzeugt werden. Wenn
die Führungsschiene 22 des
festen Abschnitts 16 an einem anderen Element fixiert ist,
wirkt eine Schubkraft in Richtung des Pfeiles A2, die auf der oben
beschriebenen Schubkraft basiert, relativ auf den beweglichen Abschnitt 20.
Dadurch wird der bewegliche Abschnitt 20 in Richtung des Pfeiles
A2 verschoben, wobei er durch die Rotation der Kugeln 30a, 30b geführt wird
(zweiter Schritt).
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Die
Pfeile der magnetischen Wege 80a bis 80c in 5 bezeichnen
beispielhafte Richtungen, wobei jeweilige magnetische Flüsse durch
die Wege verlaufen und die magnetischen Flüsse erzeugt werden, wenn ein
Strom durch die Drähte
der Spulen 36a, 36b fließt.
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Wenn
anschließend
das Aufbringen des elektrischen Stroms von dem Antriebsabschnitt 24 auf
die jeweiligen Drähte
der Spulen 36a, 36b unterbrochen wird, nachdem
der bewegliche Abschnitt 20 zu einer festgelegten Position
in Richtung des Pfeiles A2 verschoben wurde (vgl. 1 und 2),
so unterbrechen die Spulen 36a, 36b die Erzeugung
des magnetischen Flusses, und die auf die Plattenfeder 46 und
das den magnetischen Fluss durchlassende Element 52 ausgeübte elektromagnetische
Kraft wird aufgehoben (vgl. 4). Als
Folge hiervon werden nun die Plattenfeder 46 und das den
magnetischen Fluss durchlassende Element 52, die zuvor
zu dem festen Abschnitt 16 verschoben wurden, nun entsprechend
der Rückstellkraft
der Plattenfeder 46 weg von dem festen Abschnitt 16 und
hin zu dem beweglichen Abschnitt 20 verschoben. Dementsprechend presst
der Bremsklotz 50 gegen die Bodenfläche des Gleittisches 32.
Dadurch wird der Gleittisch 32 positioniert und an der
festgelegten Position gehalten (dritter Schritt).
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Nachdem
der Gleittisch 32 positioniert wurde und durch die Bremsvorrichtung 10 an
der festgelegten Position gehalten wird, wird die Zufuhr von elektrischem
Strom von dem Antriebsabschnitt 24 zu den Drähten der
Spule 14 unterbrochen (vgl. 1 und 2)
(vierter Schritt).
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Nachdem
bei Fall 1 der bewegliche Abschnitt 20 in der oben beschriebenen
Weise in Richtung des Pfeiles A2 verschoben wurde, kann der bewegliche Abschnitt 20 in
Richtung des Pfeiles A1 verschoben werden, um den beweglichen Abschnitt 20 zu
der in 1 gezeigten Position zurückzuführen, indem ein Strom durch
die jeweiligen Drähte
der Spule 14 in einer Richtung geführt wird, die der oben in Schritt 2 beschriebenen
Stromrichtung entgegengesetzt ist, um dadurch eine Schubkraft in
Richtung des Pfeils A1 zu erzeugen.
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Als
Nächstes
ist in Fall 2 der Linearmotor 12 in aufrecht stehender
Weise in Richtung des Pfeiles A angeordnet. Wird eine Operation
durchgeführt,
um den Bremsklotz 50 in der gleichen Weise wie bei dem ersten
Schritt in Fall 1 von dem beweglichen Abschnitt 20 zu trennen,
wird befürchtet,
dass sich der bewegliche Abschnitt 20 und ein an dem beweglichen
Abschnitt 20 befestigtes, nicht dargestelltes Werkstück während eines
Zustands, in dem kein Strom durch die Leitungsdrähte der Spule 14 fließt, in Richtung
des Pfeiles A2 (d. h. vertikal nach unten) bewegt.
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Anstelle
des ersten Schrittes von Fall 1 wird daher bei dem ersten Schritt
von Fall 2 ein Strom, der kleiner ist als der in Fall 1 aufgebrachte
Strom, von dem Antriebsabschnitt 24 zu den jeweiligen Drähten der
Spulen 36a, 36b geführt, um dadurch magnetische
Wege 80a, 80b, 80c in dem Linearmotor 12 zu erzeugen,
wie es in 5 gezeigt ist. Außerdem wird eine
elektromagnetische Kraft, die aus den jeweiligen magnetischen Flüssen, welche
durch die entsprechenden magnetischen Wege 80a, 80b, 80c verlaufen,
resultiert, innerhalb des den magnetischen Fluss durchlassenden
Elementes 52 und von Bereichen der Plattenfeder 46,
die den Eisenkernen 70a, 70b gegenüber liegen,
erzeugt.
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Als
Folge des kleineren Stromes ist die Größe der elektromagnetischen
Kraft geringer als die Rückstellkraft
der Plattenfeder 46 (vgl. 4 und 5).
Dadurch trennt sich der Bremsklotz 50 nicht vollständig von
dem beweglichen Abschnitt 20 sondern es wird lediglich
die von dem Bremsklotz 50 auf den beweglichen Abschnitt 20 ausgeübte Druckkraft abgesenkt.
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Wenn
anschließend
ein elektrischer Strom auf die Leitungsdrähte der Spule 14 in
einem Zustand aufgebracht wird, in dem die von dem Bremsklotz 50 auf
den beweglichen Abschnitt 20 ausgeübte Druckkraft abgesenkt ist,
wird in der Spule 14 auf der Basis der Dreifingerregel
in Abhängigkeit
von der Richtung des durch die Leitungsdrähte der Spule 14 in
den 1 und 2 fließenden Stromes und der Richtungen
des magnetischen Flusses, der durch den Strom und durch die magnetischen
Flüsse,
die von dem Permanentmagneten 16a, 16b erzeugt
werden, erzeugt wird, eine Schubkraft (Lorentz-Kraft) in Richtung
des Pfeiles A1 erzeugt. Wenn in dieser Situation der feste Abschnitt 16 an
einem anderen Element (nicht dargestellt) fixiert ist, wird der
bewegliche Abschnitt 20 in Richtung des Pfeiles A2 verschoben, wobei
er durch die Rotation der Kugeln 30a, 30b geführt wird,
wobei die Bodenfläche
des beweglichen Abschnitts 20 in Kontakt mit dem Bremsklotz 50 gehalten
wird (zweiter Schritt).
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In
dem dritten Schritt von Fall 2 wird anschließend, nachdem der bewegliche
Abschnitt 20 bewegt und an einer festgelegten Position
in Richtung des Pfeiles A2 (vgl. 1 und 2)
positioniert wurde (d. h. stillstehen kann), die Zufuhr von elektrischem
Strom von dem Antriebsabschnitt 24 zu den Leitungsdrähten der
Spulen 36a, 36b unterbrochen, wodurch die auf
die Plattenfeder 46 und das den magnetischen Fluss durchlassende
Element 52 ausgeübte
elektromagnetische Kraft in der gleichen Weise aufgehoben wird wie
in dem dritten Schritt von Fall 1 (vgl. 4). Dementsprechend
presst der Bremsklotz 50 nur aufgrund der Rückstellkraft
der Plattenfeder 46 fest gegen die Bodenfläche des
Gleittisches 32. Als Folge hiervon wird der Gleittisch 32 positioniert
und an der festgelegten Position gehalten.
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In
dem vierten Schritt von Fall 2 wird der Gleittisch 32 mit
Hilfe der Bremsvorrichtung 10 an der festgelegten Position
positioniert und gehalten, und die Zufuhr von elektrischem Strom
von dem Antriebsabschnitt 24 zu den Drähten der Spule 14 wird in
der gleichen Weise unterbrochen wie bei dem vierten Schritt von
Fall 1 (vgl. 1 und 2).
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Die
Operationen von Fall 2 werden durchgeführt, wenn der Linearmotor 12 aufrecht
angeordnet ist. Fall 2 ist aber auch zum Positionieren des beweglichen
Abschnittes 20 anwendbar, wenn der Linearmotor 12 in
einem seitlich angeordneten Zustand ist, wie es in 1 gezeigt
ist, wobei eine externe Kraft, die in Richtung des Pfeils A1 oder
A2 aufgebraucht wird, auf den beweglichen Abschnitt 20 wirkt.
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In
Fall 2 kann die Presskraft, die von dem Bremsklotz 50 auf
die Bodenfläche
des Gleittisches 32 ausgeübt wird, passend geändert werden,
indem der durch die Spulen 36a, 36b fließende Strom
eingestellt wird, wodurch die elektromagnetische Kraft in den oben
beschriebenen ersten bis dritten Schritten geändert wird. Als Folge hiervon
kann die elektromagnetische Kraft bspw. so gesteuert werden, dass
sich der Bremsklotz 50 in dem ersten Schritt oder dem zweiten
Schritt von dem Gleittisch 32 trennt.
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In
den oben beschriebenen Fällen
1 und 2 ist ein nicht dargestellter Verschiebungssensor zur Erfassung
eines Verschiebungsweges des beweglichen Abschnittes 20 und
zur Ausgabe eines Erfassungsergebnisses an den Antriebsabschnitt 24 an dem
festen Abschnitt 16 oder dem beweglichen Abschnitt 20 angeordnet.
In den jeweiligen oben beschriebenen Schritten errechnet der Antriebsabschnitt 24 einen
Unterschied zwischen der aktuellen Position und einer Zielposition
des beweglichen Abschnittes 20 (d. h. der Zielposition,
an welcher der bewegliche Abschnitt 20 zu positionieren
und zu halten ist) auf der Basis des Erfassungsergebnisses und ändert die
Richtung und/oder Größe des Stromes,
der durch die Leitungsdrähte
der Spulen 14, 36a, 36b fließt, auf
der Basis des Berechnungsergebnisses. Als Folge hiervon kann der
bewegliche Abschnitt 20 durch eine Regelung auf der Basis
des Verschiebungssensors, des An triebsabschnittes 24 der
Spulen 14, 36a, 36b positioniert und
an einer festgelegten Position gehalten werden.
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Wenn
bei der Bremsvorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung entsprechende magnetische Flüsse durch die Spulen 36a, 36b,
welche die den magnetischen Fluss erzeugenden Abschnitte 54a, 54b bilden,
erzeugt werden und durch die Plattenfeder 46 hindurchtreten,
wirkt eine elektromagnetische Kraft, die aus den jeweiligen magnetischen
Flüssen
resultiert, auf die Plattenfeder 46 und das den magnetischen
Fluss durchlassende Element 52. Daher trennt sich der Bremsklotz 50,
der an dem vorderen Ende 47b angeordnet ist, entgegen der
von der Plattenfeder 46 ausgeübten Rückstellkraft von dem Gleittisch 32 des
beweglichen Abschnittes 20. Dementsprechend kann der bewegliche Abschnitt 20 relativ
zu dem festen Abschnitt 16 verschoben werden.
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Wenn
die jeweiligen magnetischen Flüsse der
Spulen 36a, 36b abgesenkt oder unterbrochen werden,
werden die magnetischen Flüsse,
die durch die Plattenfeder 46 und das den magnetischen
Fluss durchlassende Element 52 hindurchtreten, ebenfalls abgesenkt
oder unterbrochen. Dementsprechend wird die elektromagnetische Kraft,
die auf die Plattenfeder 46 und das den magnetischen Fluss
durchlassende Element 52 wirkt, reduziert oder aufgehoben. Als
Folge hiervon presst der Bremsklotz 50 durch die Rückstellkraft,
die von der Plattenfeder 46 ausgeübt wird, gegen den Gleittisch 32.
Dadurch wird der bewegliche Abschnitt 20 relativ zu dem
festen Abschnitt 16 positioniert und gehalten.
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In
dem Fall der Bremsvorrichtung 10 wird der Gleittisch 32 durch
die Rückstellkraft
der Plattenfeder 46 relativ zu der Führungsschiene 22 positioniert
und gehalten, indem die elektromagnetische Kraft abgesenkt oder
aufgehoben und die jeweiligen magnetischen Flüsse von den Spulen 36a, 36b abgesenkt oder
unterbrochen werden. Im Vergleich mit einer herkömmlichen Bremsvorrichtung, bei
welcher der Gleittisch mittels einer elektromagnetischen Kraft positioniert
und gehalten wird, ermöglicht
die vorliegende Erfindung daher nach Abschluss der Positionierung
eine Reduzierung der Temperaturerhöhung und Wärmeerzeugung.
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Im
Falle eines herkömmlichen
Linearmotors, der die Bremsvorrichtung 10 nicht aufweist,
muss die elektrische Stromzufuhr zu der Linearmotorspule aufrecht
erhalten bleiben, um die Positionierung des beweglichen Abschnittes
zu erhalten, auch nachdem der bewegliche Abschnitt relativ zu dem
festen Abschnitt positioniert wurde. Dadurch ist es unmöglich, die
Wärmeerzeugung
der Spule zu vermeiden. Im Gegensatz dazu wird bei der Bremsvorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung der Gleittisch 32 mit Hilfe
der Rückstellkraft
der Plattenfeder 46 positioniert. Dadurch kann die Wärmeerzeugung
durch die Bremsvorrichtung 10 und den Linearmotor 12 nach
Abschluss der Positionierung vermieden werden.
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Wie
oben beschrieben wurde, positioniert und hält die Bremsvorrichtung 10 den
Gleittisch 32 lediglich mit Hilfe der Rückstellkraft der Plattenfeder 46 ohne
die Nutzung einer elektromagnetischen Kraft. Dadurch kann der Gleittisch 32 sehr
genau positioniert werden.
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Außerdem werden
durch die Bremsvorrichtung 10 und den Linearmotor 12 nach
Abschluss der Positionierung kein elektromagnetisches Rauschen und
mechanische Vibrationen erzeugt, da der Gleittisch 32 lediglich
durch die Rückstellkraft
positioniert und gehalten wird. Als Folge hiervon kann der Einfluss
des elektromagnetischen Rauschens und der mechanischen Vibration
auf die mit dem Linearmotor 12 und der Bremsvorrichtung 10 zusammengesetzte Vorrichtung
vermieden werden.
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Bei
der Bremsvorrichtung 10 ist die Plattenfeder 46,
die zwischen dem beweglichen Abschnitt 20 und dem festen
Abschnitt 16 des Linearmotors 12 angeordnet ist,
an ihren proximalen Ende 47a mit Hilfe eines Tragabschnittes 44 an
dem festen Abschnitt 16 angebracht. Wenn die elektromagnetische
Kraft abgesenkt oder aufgehoben wird, so presst der Bremsklotz 50,
der an dem vorderen Ende 47b der Plattenfeder 46 angeordnet
ist, direkt gegen den Gleittisch 32 um diesen zu positionieren
und zu halten. Dadurch wird im Vergleich zu der herkömmlichen Bremsvorrichtung
eine Verzögerung
in Verschiebungsrichtung des Gleittisches 32 (in Richtung
des Pfeils A) verringert. Dadurch kann der Gleittisch 32 sehr
genau in kurzer Zeit positioniert werden.
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Der
Gleittisch 32 wird durch Flächenkontakt mit Hilfe des Bremsklotzes 50 gepresst,
so dass der Gleittisch 32 noch genauer positioniert werden
kann.
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Das
den magnetischen Fluss durchlassende Element 52 ist an
dem vorderen Ende 47b der Plattenfeder 46 mit
Hilfe von Schrauben 48 befestigt. Dementsprechend konzentriert
sich der magnetische Fluss in der Nähe des vorderen Endes 47b,
und auf das vordere Ende 47b wirkt eine große elektromagnetische
Kraft. Als Folge hiervon kann der Bremsklotz 50 leicht
von dem Gleittisch 32 getrennt werden. Außerdem kann
der Bremsklotz 50 mit Hilfe eines kleineren magnetischen
Flusses von dem Gleittisch 32 getrennt werden.
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Die
Bremsvorrichtung 10 ist zwischen dem festen Abschnitt 16 und
dem beweglichen Abschnitt 20 angeordnet, wobei der bewegliche
Abschnitt 20 dem festen Abschnitt 16 gegenüberliegend
angeordnet ist. Dadurch ist es möglich,
ein Moment, das auf den Gleittisch 32 wirkt, wenn der Gleittisch 32 positioniert
und gehalten wird, zu reduzieren. Somit wird die Last, die auf dem
festen Abschnitt 16 (d. h. die Führungsschiene 22),
welcher der Bremsvorrichtung 10 hält, ausgeübt wird, verringert. Als Folge
hiervon kann die Lebensdauer der Bremsvorrichtung 10 und des
Linearmotors 12 verlängert
werden.
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Bei
dem Verfahren zum Positionieren des beweglichen Abschnittes 20 des
Linearmotors 12 gemäß der vorliegenden
Erfindung wird in dem ersten Schritt von Fall 1 das vordere Ende 47b der
Plattenfeder 46 mit Hilfe einer elektromagnetischen Kraft, die
entgegen der Rückstellkraft
der Plattenfeder 46 aufgebracht wird, von dem beweglichen
Abschnitt 20 getrennt. In dem zweiten Schritt wird elektrischer Strom
auf die jeweiligen Leitungsdrähte
der Spule 14 aufgebracht, wodurch der bewegliche Abschnitt 20 relativ
zu dem festen Abschnitt 16 durch eine Schubkraft verschoben
wird, die aus dem magnetischen Fluss resultiert, der durch die Spule 14 erzeugt
wird, und aus magnetischen Flüssen,
die durch die Permanentmagneten 18a, 18b erzeugt
werden. Anschließend
wird in dem dritten Schritt die elektromagnetische Kraft aufgehoben
und, nachdem der bewegliche Abschnitt 20 zu seiner festgelegten
Position verschoben wurde, wird das vordere Ende 47b der
Plattenfeder 46 durch die Rückstellkraft gegen den Gleittisch 32 gepresst,
um den beweglichen Abschnitt 20 relativ zu dem festen Abschnitt 16 zu
positionieren und zu halten. In dem abschließenden vierten Schritt wird
die Zufuhr von elektrischem Strom zu der Spule 14 unterbrochen.
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Bei
diesem Verfahren wird der Gleittisch 32 mit Hilfe einer
elastischen Rückstellkraft
positioniert und gehalten. Im Gegensatz zur Verwendung einer elektromagnetischen
Kraft zum Positionieren und Halten des Gleittisches kann mit der
vorliegenden Erfindung daher eine Zunahme der Temperatur und die Wärmeerzeugung
nach Abschluss der Positionierung reduziert werden.
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Im
Falle eines herkömmlichen
Linearmotors ohne Bremsvorrichtung muss die Zufuhr des elektrischen
Stromes zu der Linearmotorspule aufrecht erhalten werden, um die
Positionierung des beweglichen Abschnittes zu erhalten, auch nachdem
der bewegliche Abschnitt relativ zu dem festen Abschnitt positioniert
wurde. Dadurch ist es unmöglich,
die Wärmeerzeugung
der Spule zu vermeiden. Im Gegensatz dazu wird bei dem Positionierungsverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung der Gleittisch 32 mit Hilfe der elastischen Kraft
der Plattenfeder 46 positioniert, wie es oben beschrieben
wurde. Dadurch kann die Wärmeerzeugung
durch die Bremsvorrichtung 10 und den Linearmotor 12 nach
Abschluss der Positionierung vermieden werden.
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Wie
oben beschrieben wurde, positioniert und hält die Bremsvorrichtung 10 den
Gleittisch 32 lediglich mit Hilfe der elastischen Kraft
der Plattenfeder 46 ohne Verwendung einer elektromagnetischen Kraft.
Dadurch kann der Gleittisch 32 sehr genau positioniert
werden.
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Außerdem werden
nach Abschluss der Positionierung von der Bremsvorrichtung 10 und
dem Linearmotor 12 kein elektromagnetisches Rauschen und
mechanische Vibrationen erzeugt, da der Gleittisch 32 lediglich
durch die elastische Kraft positioniert und gehalten wird. Als Folge
hiervon kann der Einfluss des elektromagnetischen Rauschens und der
magnetischen Vibration auf die mit dem Linearmotor 12 und
der Bremsvorrichtung 10 zusammengesetzte Vorrichtung vermieden
werden.
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Bei
dem Verfahren zur Positionierung des beweglichen Abschnittes 20 des
Linearmotors 12 gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der bewegliche Abschnitt 20 in einen Zustand
relativ zu dem festen Abschnitt 16 verschoben, in welchem
die Presskraft des Bremsklotzes 50 auf den Gleittisch 32 reduziert ist.
Wenn der Gleittisch 32 in der vertikalen Richtung verschoben
wird, ist es daher in einem Zustand, bei dem der Linearmotor 12 aufrecht
angeordnet und das Werkstück
an dem Gleittisch 32 befestigt ist, möglich, ein Herabfallen des
Werkstückes
zu verhindern. Wenn der Gleittisch 32 durch den Bremsklotz 50 gepresst
wird bis die Schubkraft auf den Gleittisch 32 wirkt, können der
Gleittisch 32 und das Werkstück zuverlässig an einem Herabfallen gehindert
werden.
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Die
obige Ausführungsform
erläutert
einen Fall, bei dem die Bremsvorrichtung 10 an einer oberen
Fläche
der Führungsschiene 22 an
deren einem Ende in Richtung des Pfeils A2 angeordnet ist. Anstelle
dieser Anordnung ist es aber selbstverständlich auch möglich, dass
die gleichen Funktionen und Wirkungsweisen auch erreicht werden,
wenn die Bremsvorrichtung 10 an der oberen Fläche an dem
anderen Ende, in Richtung des Pfeils A1, angeordnet ist, wie es
in 6 gezeigt ist, und wobei die Gewindelöcher 38 an
dem Ende in Richtung des Pfeils A2 angeordnet sind.
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Die
obige Ausführungsform
erläutert
einen Fall, bei dem die Plattenfeder 46 in einer Richtung senkrecht
zu der Richtung des Pfeils A angeordnet ist. Es versteht sich jedoch,
dass die gleichen Funktionen und Wirkungsweisen auch erreicht werden
können,
wenn die Plattenfeder 46 in der gleichen Richtung wie der
Pfeil A angeordnet ist.
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Die
obige Ausführungsform
wurde anhand eines Linearmotors 12 erläutert, bei dem die Spule 14 an
dem festen Abschnitt 16 und die Permanentmagneten 18a, 18b an
dem beweglichen Abschnitt 20 angeordnet sind. Es versteht
sich jedoch, dass die gleichen Funktionen und Wirkungsweisen auch
erreicht werden können,
wenn die Bremsvorrichtung 10 an einem festen Abschnitt
eines Linearmotors angebracht ist, der anders aufgebaut ist als
der Linearmotor 12, wie er oben beschrieben wurde.