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Technischer Bereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Linearförderer, und insbesondere einen Linearförderer mit einem Magnetsensor zur Erfassung der Position eines Schlittens.
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Technischer Hintergrund
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Aus dem Stand der Technik ist ein Linearförderer mit einem Magnetsensor zur Erfassung der Position eines Schlittens bekannt. Ein derartiger Linearförderer ist zum Beispiel in der internationalen Veröffentlichung Nr. 2018/055709 offenbart.
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Die internationale Veröffentlichung Nr. 2018/055709 offenbart eine Linearfördervorrichtung (Linearförderer) mit einem Magnetsensor zur Erfassung der Position eines Schlittens. Die Linearfördervorrichtung umfasst den Schlitten, einen Linearmotorstator und eine Führungsschiene. Der Schlitten umfasst eine Linearmotor-Bewegungseinrichtung. Der Linearmotorstator umfasst einen Kern und eine um den Kern gewickelte Spule. Der Kern erstreckt sich in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung und in einer Rechts-Links-Richtung orthogonal zu einer Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt. Der Magnetsensor erfasst eine Änderung des magnetischen Flusses aufgrund der Bewegung des Schlittens.
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Der in der internationalen Veröffentlichung Nr. 2018/055709 offenbarte Schlitten wird von der Führungsschiene getragen, während der Schlitten in der Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt, bewegbar ist. Der Schlitten wird durch den Linearmotorstator und die Linearmotor-Bewegungseinrichtung entlang der Richtung bewegt, in der sich die Führungsschiene erstreckt. Die Oberseite des Schlittens dient als Aufnahmeabschnitt für ein Werkstück wie etwa eine gedruckte Leiterplatte.
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So wird in der Linearfördervorrichtung der Schlitten auf der Grundlage der von dem Magnetsensor erfassten Position des Schlittens bewegt, um den Platzierungsabschnitt für ein Werkstück in eine vorbestimmte Position zu bewegen, so dass elektronische Bauteile oder ähnliches auf einer Leiterplatte montiert werden.
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In der Linearfördervorrichtung, die in der internationalen Veröffentlichung Nr.
2018/055709 offenbart ist, wird die Position des Schlittens auf der Grundlage der Änderung des von dem Magnetsensor erfassten magnetischen Flusses erfasst. Bei dieser Linearfördervorrichtung sind der Magnetsensor und der Linearmotorstator derart angeordnet, dass die Richtung des von dem Magnetsensor erfassten magnetischen Flusses und die Richtung des von dem Linearmotorstator emittierten magnetischen Flusses voneinander verschieden sind, um eine fehlerhafte Erfassung des von dem Linearmotorstator emittierten magnetischen Flusses durch den Magnetsensor erheblich zu reduzieren oder zu verhindern. Darüber hinaus ist es denkbar, dass in der Linearfördervorrichtung der Magnetsensor und der Linearmotorstator derart angeordnet sind, dass ein Abstand zwischen dem Magnetsensor und dem Linearmotorstator so groß wie möglich ist, um eine fehlerhafte Erfassung des magnetischen Flusses durch den Magnetsensor deutlich zu verringern oder zu verhindern.
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Stand der Technik
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Patentdokument
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Patentdokument 1: Internationale Veröffentlichung Nr. 2018/055709
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Darstellung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösende Probleme
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In der in der internationalen Veröffentlichung Nr.
2018/055709 offenbarten Linearfördervorrichtung ist es jedoch notwendig, den Magnetsensor und den Linearmotorstator in der Linearfördervorrichtung derart anzuordnen, dass die Richtung des von dem Magnetsensor erfassten magnetischen Flusses und die Richtung des von dem Linearmotorstator emittierten magnetischen Flusses voneinander verschieden sind, um eine fehlerhafte Erfassung des magnetischen Flusses durch den Magnetsensor erheblich zu reduzieren oder zu verhindern, und somit ist der Freiheitsgrad der Anordnungspositionen des Magnetsensors und des Linearmotorstator begrenzt. Obgleich bei der Linearfördervorrichtung der internationalen Veröffentlichung Nr. 2018/055709 nicht offenbart, ist der Freiheitsgrad der Anordnungspositionen des Magnetsensors und des Linearmotorstator aufgrund des Abstands zwischen dem Magnetsensor und dem Linearmotorstator auch in dem Fall einer herkömmlichen Linearfördervorrichtung begrenzt, in der der Abstand zwischen dem Magnetsensor und dem Linearmotorstator vergrößert wird, um eine fehlerhafte Erfassung des magnetischen Flusses durch den Magnetsensor erheblich zu reduzieren oder zu verhindern. Daher ist es bei der in der internationalen Veröffentlichung Nr. 2018/055709 offenbarten Linearfördervorrichtung erwünscht, die Größe der Linearfördervorrichtung (des Linearförderers) zu verringern, indem der Freiheitsgrad der Anordnungspositionen des Magnetsensors und des Linearmotorstator verbessert wird, während eine fehlerhafte Erfassung des magnetischen Flusses durch den Magnetsensor deutlich reduziert oder verhindert wird.
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Die vorliegende Erfindung ist vorgeschlagen worden, um die oben genannten Probleme zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Linearförderer bereitzustellen, der in der Lage ist, seine Größe zu verringern, indem der Freiheitsgrad der Anordnungspositionen eines Magnetsensors und eines Linearmotorstators verbessert wird, während eine fehlerhafte Erfassung des magnetischen Flusses durch den Magnetsensor erheblich reduziert oder verhindert wird.
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Mittel zur Lösung der Probleme
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Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, umfasst ein Linearförderer gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Linearmotorstator mit einem Stator, der einen Kern und eine um den Kern gewickelte Spule aufweist, einen Schlitten mit einer Linearmotor-Bewegungseinrichtung, der einen Permanentmagneten aufweist, eine Führungsschiene, die konfiguriert ist, Bewegung des Schlittens zu führen, einen Magnetsensor, der konfiguriert ist, eine Position des Schlittens zu erfassen, und ein magnetisches Abschirmelement, das zwischen dem Magnetsensor und dem Linearmotorstator angeordnet ist und konfiguriert ist, den magnetischen Fluss von dem Linearmotorstator zu dem Magnetsensor hin abzuschirmen.
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Wie oben beschrieben umfasst der Linearförderer gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung das magnetische Abschirmelement, das zwischen dem Magnetsensor und dem Linearmotorstator angeordnet ist und konfiguriert ist, den magnetischen Fluss von dem Linearmotorstator zu dem Magnetsensor hin abzuschirmen. Dementsprechend wird der von dem Linearmotorstator emittierte magnetische Fluss durch das magnetische Abschirmelement abgeschirmt, so dass es möglich ist, eine fehlerhafte Erfassung des Magnetsensors aufgrund des von dem Linearmotorstator emittierten magnetischen Flusses erheblich zu reduzieren oder zu verhindern. Daher ist es nicht notwendig, den Magnetsensor und den Linearmotorstator so anzuordnen, dass die Richtung des von dem Linearmotorstator emittierten magnetischen Flusses und die Richtung des vom Magnetsensor erfassten magnetischen Flusses voneinander verschieden sind, und es ist nicht notwendig, den Abstand zwischen dem Magnetsensor und dem Linearmotorstator zu vergrößern. Somit kann das magnetische Abschirmelement den Freiheitsgrad der Anordnungspositionen des Magnetsensors und des Linearmotorstator verbessern. Folglich kann die Größe des Linearförderers durch die Verbesserung des Freiheitsgrades der Anordnungspositionen des Magnetsensors und des Linearmotorstator reduziert werden, während eine fehlerhafte Erfassung des Magnetsensors erheblich reduziert oder verhindert wird.
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Bei dem oben erwähnten Linearförderer gemäß diesem Aspekt ist das magnetische Abschirmelement bevorzugt derart konfiguriert, dass es den magnetischen Fluss von dem Linearmotorstator in Richtung des Magnetsensors abschirmt, indem es den von dem Linearmotorstator emittierten magnetischen Fluss anzieht. Dementsprechend wird der magnetische Fluss von dem Linearmotorstator in Richtung des Magnetsensors durch das magnetische Abschirmelement gezogen, so dass es möglich ist, das Erreichen des Magnetsensors durch den magnetischen Fluss zu erschweren, und somit kann die Genauigkeit der Erfassung der Position des Schlittens durch den Magnetsensor aufgrund des von dem Linearmotorstator emittierten magnetischen Flusses leicht gewährleistet werden.
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Bei dem oben erwähnten Linearförderer gemäß diesem Aspekt hat das magnetische Abschirmelement bevorzugt eine Plattenform, die sich entlang einer Richtung erstreckt, in der sich die Führungsschiene erstreckt. Dementsprechend kann der von dem Linearmotorstator emittierte magnetische Fluss in der Richtung abgeschirmt werden, in der sich die Führungsschiene erstreckt, und somit ist es möglich, es dem vom Linearmotorstator emittierten magnetischen Fluss zu erschweren, den Magnetsensor zu erreichen. Darüber hinaus hat das magnetische Abschirmelement eine Plattenform, die sich entlang der Richtung erstreckt, in der sich die Führungsschiene erstreckt, so dass die Dicke des magnetischen Abschirmelements im Vergleich zu einem Fall, in dem das magnetische Abschirmelement eine Blockform aufweist, reduziert werden kann, und somit ist es möglich, eine Zunahme der Größe des Linearförderers erheblich zu reduzieren oder zu verhindern.
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In diesem Fall sind der Linearmotorstator, das magnetische Abschirmelement und der Magnetsensor bevorzugt nebeneinander entlang einer Breitenrichtung der Führungsschiene orthogonal zu der Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt, angeordnet, der Kern erstreckt sich bevorzugt entlang der Breitenrichtung der Führungsschiene, und das magnetische Abschirmelement mit der Plattenform ist bevorzugt derart bemessen, dass es zumindest den Kern des Stators in der Breitenrichtung der Führungsschiene abdeckt. Dementsprechend kann zumindest eine Stelle (der Kern des Stators), an der der magnetische Fluss am stärksten emittiert wird, durch das magnetische Abschirmelement abgedeckt werden, und somit kann der von dem Linearmotorstator emittierte magnetische Fluss durch das magnetische Abschirmelement effektiv abgeschirmt werden.
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In dem oben erwähnten Linearförderer, der das plattenförmige magnetische Abschirmelement enthält, das zumindest den Kern in einer Richtung orthogonal zu der Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt, und der Breitenrichtung der Führungsschiene abdeckt, hat das magnetische Abschirmelement mit der Plattenform bevorzugt eine Länge, die größer ist als eine Länge des Kerns. Dementsprechend kann ein größerer Bereich in der orthogonalen Richtung als der Kern durch das magnetische Abschirmelement abgedeckt werden, und somit ist es möglich, den magnetischen Fluss, der auf den Magnetsensor zugeht, während er sich vom Linearmotorstator ausbreitet, effektiver abzuschirmen.
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Bei dem zuvor erwähnten Linearförderer, der das plattenförmige magnetische Abschirmelement enthält, das zumindest den Kern abdeckt, enthält der Stator bevorzugt eine Vielzahl von Statoren, die nebeneinander entlang der Richtung angeordnet sind, in der sich die Führungsschiene erstreckt, und in der Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt, erstreckt sich das magnetische Abschirmelement mit der Plattenform bevorzugt nach außen über den Kern des Stators hinaus, der an einem Ende der Vielzahl von Statoren angeordnet ist. Dementsprechend können die Kerne der mehreren Statoren, die entlang der Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt, nebeneinander angeordnet sind, abgedeckt werden, so dass der von dem Linearmotorstator auf das magnetische Abschirmelement emittierte magnetische Fluss wirksam abgeschirmt werden kann.
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Bei dem oben erwähnten Linearförderer mit der Vielzahl von Statoren, die nebeneinander entlang der Richtung angeordnet sind, in der sich die Führungsschiene erstreckt, umfasst das magnetische Abschirmelement bevorzugt ein erstseitiges Ende, das sich zu einer ersten Seite in der Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt, über den Kern des Stators hinaus erstreckt, der an einem erstseitigen Ende unter der Vielzahl von Statoren angeordnet ist, sowie ein zweitseitiges Ende, das sich zu einer zweiten Seite in der Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt, über den Kern des Stators hinaus erstreckt, der an einem zweitseitigen Ende unter der Vielzahl von Statoren angeordnet ist. Dementsprechend können die Kerne der Vielzahl von Statoren, die entlang der Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt, nebeneinander angeordnet sind, von dem erstseitigen Ende zu dem zweitseitigen Ende in der Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt, durch das magnetische Abschirmelement abgedeckt werden, und somit kann der magnetische Fluss von dem Linearmotorstator zu dem Magnetsensor zuverlässiger abgeschirmt werden.
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Der oben genannte Linearförderer gemäß diesem Aspekt umfasst bevorzugt ferner ein Befestigungselement, das konfiguriert ist, das magnetische Abschirmelement zu befestigen, wobei das magnetische Abschirmelement bevorzugt ein Einführungsloch aufweist, in welches das Befestigungselement eingeführt wird, und das Einführungsloch bevorzugt an einem Rand desselben auf einer Linearmotorstator-Seite einen Einführungsloch-Biegeabschnitt aufweist, der in Richtung des Linearmotorstators gebogen ist. Dementsprechend kann der magnetische Fluss, der durch das magnetische Abschirmelement abgeschirmt und von der Kante des Einführungslochs freigesetzt wird, entlang des Biegeabschnitts des Einführungslochs zu der Linearmotorstator-Seite freigesetzt bzw. abgegeben werden, und somit ist es möglich, es für den magnetischen Fluss, der von dem magnetischen Abschirmelement freigesetzt wird, schwierig zu machen, den Magnetsensor zu erreichen.
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In diesem Fall ist das Befestigungselement bevorzugt aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt. Dementsprechend wird das Befestigungselement im Gegensatz zu einem Fall, in dem das Befestigungselement aus einem magnetischen Material hergestellt ist, nicht magnetisiert, und somit ist es möglich, die Möglichkeit, dass magnetische Fluss, der von dem Befestigungselement emittiert wird, aufgrund der Magnetisierung des Befestigungselements durch den von dem Linearmotorstator emittierten magnetischen Fluss den Magnetsensor erreicht, erheblich zu reduzieren oder zu verhindern. Folglich ist es möglich, das Erreichen des Magnetsensors durch den vom Linearmotorstator emittierten magnetischen Fluss zu erschweren.
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Bei dem oben genannten Linearförderer gemäß diesem Aspekt ist das magnetische Abschirmelement bevorzugt konfiguriert, den von dem Linearmotorstator in Richtung des Magnetsensors emittierten magnetischen Fluss anzuziehen und den magnetischen Fluss an eine Linearmotorstator-Seite freizugeben. Dementsprechend kann der magnetische Fluss, der in das magnetische Abschirmelement eingezogen wird, auf die Seite (Linearmotorstator-Seite) freigegeben werden, die der Magnetsensorseite gegenüberliegt, und somit ist es möglich, es für den magnetischen Fluss, der von dem magnetischen Abschirmelement freigegeben wird, schwierig zu machen, den Magnetsensor zu erreichen.
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In diesem Fall umfasst das magnetische Abschirmelement in einer Richtung orthogonal zu einer Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt, und einer Breitenrichtung der Führungsschiene orthogonal zu der Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt, bevorzugt einen ersten Biegeabschnitt, der derart gebogen ist, dass ein erstes Ende auf die Linearmotorstator-Seite gerichtet ist, und/oder einen zweiten Biegeabschnitt, der derart gebogen ist, dass ein zweites Ende auf die Linearmotorstator-Seite gerichtet ist. Dementsprechend kann der magnetische Fluss, der in das magnetische Abschirmelement gezogen wird, auf der Seite (Linearmotorstator-Seite), die der Magnetsensorseite gegenüberliegt, durch den ersten Biegeabschnitt und/oder den zweiten Biegeabschnitt freigesetzt bzw. abgegeben werden. Darüber hinaus ist der erste Biegeabschnitt und/oder der zweite Biegeabschnitt derart vorgesehen, dass es möglich ist, eine Zunahme der Größe des magnetischen Abschirmelements in der orthogonalen Richtung im Vergleich zu einem magnetischen Abschirmelement mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, das entlang der orthogonalen Richtung gerade (nicht gebogen) ist, erheblich zu reduzieren oder zu verhindern. Folglich ist es möglich, es dem von dem magnetischen Abschirmelement freigesetzten magnetischen Fluss zu erschweren, den Magnetsensor zu erreichen und eine Zunahme der Größe des Linearförderers in der orthogonalen Richtung erheblich zu reduzieren oder zu verhindern.
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Bei dem oben erwähnten Linearförderer mit dem magnetischen Abschirmelement, das den angezogenen magnetischen Fluss zu der Linearmotorstator-Seite freigibt, umfasst das magnetische Abschirmelement bevorzugt einen erstseitigen Biegeabschnitt, der derart gebogen ist, dass ein erstseitiges Ende in einer Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt, zu der Linearmotorstator-Seite gerichtet ist, und/oder einen zweitseitigen Biegeabschnitt, der derart gebogen ist, dass ein zweitseitiges Ende in der Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt, zu der Linearmotorstator-Seite gerichtet ist. Dementsprechend kann der magnetische Fluss, der in das magnetische Abschirmelement eingezogen wird, auf der Seite (Linearmotorstator-Seite), die der Magnetsensorseite gegenüberliegt, durch den erstseitigen Biegeabschnitt und/oder den zweitseitigen Biegeabschnitt freigegeben werden. Darüber hinaus ist der erstseitige Biegeabschnitt und/oder der zweitseitige Biegeabschnitt derart vorgesehen, dass eine Zunahme der Größe des magnetischen Abschirmelements in der Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt, im Vergleich zu einem magnetischen Abschirmelement mit einem erstseitigen Ende und einem zweitseitigen Ende, das entlang der Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt, gerade (nicht gebogen) ist, erheblich reduziert oder verhindert werden kann. Folglich ist es möglich, den von dem magnetischen Abschirmelement freigesetzten bzw. abgegebenen magnetischen Fluss daran zu hindern, den Magnetsensor zu erreichen, und eine Zunahme der Größe des Linearförderers in der Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt, erheblich zu reduzieren oder zu verhindern.
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In dem zuvor erwähnten Linearförderer gemäß diesem Aspekt umfasst der Schlitten bevorzugt ferner eine magnetische Skala, die dem Magnetsensor zugewandt und so konfiguriert ist, dass sie einen vom Magnetsensor erfassten magnetischen Fluss emittiert, wobei sich der Kern des Stators bevorzugt entlang einer Richtung erstreckt, in der der Magnetsensor und die magnetische Skala einander zugewandt sind, und das magnetische Abschirmelement bevorzugt zwischen dem Kern und sowohl dem Magnetsensor als auch der magnetischen Skala in der Richtung angeordnet ist, in der der Magnetsensor und die magnetische Skala einander zugewandt sind. Dementsprechend wird der magnetische Fluss von dem Linearmotorstator in Richtung der magnetischen Skala durch das magnetische Abschirmelement abgeschirmt, so dass es möglich ist, es dem magnetischen Fluss zu erschweren, die magnetische Skala zu erreichen, und somit kann die magnetische Skala vor dem von dem Linearmotorstator emittierten magnetischen Fluss geschützt werden.
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Der vorgenannte Linearförderer gemäß diesem Aspekt umfasst bevorzugt ferner ein Trägerelement, das so konfiguriert ist, dass es den Linearmotorstator und die Führungsschiene trägt, wobei das Trägerelement bevorzugt eine Montagewand aufweist, die zwischen dem Magnetsensor und dem Linearmotorstator vorgesehen ist und nach oben vorsteht, wobei der Magnetsensor bevorzugt an einer Seitenfläche der Montagewand auf einer Seite angebracht ist, die einer Linearmotorstator-Seite gegenüberliegt, und wobei das magnetische Abschirmelement bevorzugt an einer Seitenfläche auf der Linearmotorstator-Seite der Montagewand angebracht ist, die dem Magnetsensor gemeinsam ist. Dementsprechend sind der Magnetsensor und das magnetische Abschirmelement an der gemeinsamen Montagewand so angebracht, dass es möglich ist, die Komplexität der Struktur des Trägerelements und eine Zunahme der Größe des Trägerelements erheblich zu reduzieren oder zu vermeiden, und somit ist es möglich, die Komplexität der Struktur des Linearförderers und eine Zunahme der Größe des Linearförderers erheblich zu reduzieren oder zu vermeiden.
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Bei dem vorgenannten Linearförderer gemäß diesem Aspekt umfasst der Stator bevorzugt eine Vielzahl von Statoren, die nebeneinander entlang einer Richtung angeordnet sind, in der sich die Führungsschiene erstreckt, der Linearförderer umfasst bevorzugt ferner eine Vielzahl von Einheitselementen, die durch Teilen der Vielzahl von Statoren für jeden vorbestimmten Abschnitt bereitgestellt werden und getrennt gesteuert werden, um erregt zu werden, jedes der Vielzahl von Einheitselementen umfasst bevorzugt den Magnetsensor, und das magnetische Abschirmelement ist bevorzugt zwischen dem Magnetsensor und dem Stator über alle der Vielzahl von Einheitselementen angeordnet. Dementsprechend kann der magnetische Fluss, selbst wenn die Erregungssteuerung über zwei oder mehr Einheitselemente durchgeführt wird und magnetischer Fluss von den Statoren emittiert wird, zuverlässig durch das magnetische Abschirmelement abgeschirmt werden, und somit kann die Genauigkeit der Erfassung der Position des Schlittens durch den Magnetsensor gewährleistet werden.
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Bei dem vorgenannten Linearförderer gemäß diesem Aspekt ist das magnetische Abschirmelement bevorzugt aus einem magnetischen Material hergestellt. Dementsprechend wird das magnetische Abschirmelement durch den magnetischen Fluss von dem Linearmotorstator in Richtung des Magnetsensors magnetisiert, so dass der magnetische Fluss von dem Linearmotorstator in Richtung des Magnetsensors durch das magnetische Abschirmelement angezogen werden kann. Folglich ist es möglich, es dem magnetischen Fluss zu erschweren, den Magnetsensor zu erreichen, und somit kann die Genauigkeit der Erfassung der Position des Schlittens durch den Magnetsensor gewährleistet werden.
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In diesem Fall ist das magnetische Abschirmelement als magnetisches Material bevorzugt aus einem magnetischen Material auf Eisenbasis wie Eisen oder Stahl hergestellt. Dementsprechend kann das magnetische Abschirmelement leicht durch den magnetischen Fluss von dem Linearmotorstator in Richtung des Magnetsensors magnetisiert werden, und somit kann der magnetische Fluss von dem Linearmotorstator in Richtung des Magnetsensors zuverlässig durch das magnetische Abschirmelement gezogen werden.
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Wirkung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wie oben beschrieben möglich, die Größe des Linearförderers durch die Verbesserung der Freiheitsgrade der Anordnungspositionen des Magnetsensors und des Linearmotorstators bei gleichzeitiger erheblicher Verringerung oder Vermeidung von fehlerhafter Erfassung des magnetischen Flusses durch den Magnetsensor zu verringern.
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Figurenliste
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- [1] Eine perspektivische Ansicht, die einen auf einer Plattform installierten Linearförderer gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
- [2] Eine perspektivische Ansicht, die ein Linearfördermodul und einen Schlitten des Linearförderers gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
- [3] Eine Schnittansicht entlang der Linie 100-100 in 2.
- [4] Eine perspektivische Ansicht des Linearfördermoduls des Linearförderers gemäß der ersten Ausführungsform, von dem ein Abdeckelement entfernt wurde, von der Seite der Y2-Richtung aus gesehen.
- [5] Eine perspektivische Ansicht, die das Linearfördermodul des Linearförderers gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, von dem das Abdeckelement entfernt wurde, von der Seite der Y1-Richtung aus gesehen.
- [6] Eine Draufsicht, die das Linearfördermodul des Linearförderers gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, von dem das Abdeckelement entfernt wurde, von der Seite der Z1-Richtung aus gesehen.
- [7] Eine Teilschnittansicht, die das Linearfördermodul des Linearförderers gemäß der ersten Ausführungsform in der Nähe eines magnetischen Abschirmelements zeigt.
- [8] Eine perspektivische Ansicht, die das magnetische Abschirmelement des Linearförderers gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
- [9] Eine Draufsicht, die ein Ende auf der Seite der X1-Richtung und ein Ende auf der Seite der X2-Richtung des Linearfördermoduls des Linearförderers gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, von dem das Abdeckelement entfernt wurde, gesehen von der Seite der Z1-Richtung.
- [10] Eine Teilschnittansicht, die ein Linearfördermodul eines Linearförderers gemäß einer zweiten Ausführungsform in der Nähe der Seite der X1-Richtung zeigt.
- [11] Eine Draufsicht, die ein Ende auf der Seite der X1-Richtung und ein Ende auf der Seite der X2-Richtung des Linearfördermoduls des Linearförderers gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt, von dem ein Abdeckelement entfernt wurde, gesehen von der Seite der Z1-Richtung.
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Modi zur Ausführung der Erfindung
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Ein Linearförderer 101 gemäß einer ersten Ausführungsform, der auf einer Plattform 102 installiert ist, wird nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 9 beschrieben.
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Konfiguration des Linearförderers
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Wie in 1 und 2 gezeigt ist der Linearförderer 101 auf der oberen Fläche 102a der Plattform 102 installiert. Obwohl nicht dargestellt sind auf der Plattform 102 verschiedene Roboter zum Transportieren z.B. eines Werkstücks wie etwa einer Leiterplatte und Montieren von elektronischen Bauteilen oder ähnlichem auf der Leiterplatte installiert. Die verschiedenen Roboter sind entlang einer im Folgenden beschriebenen Umlaufbahn 103 von Schlitten 4 angeordnet.
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Der Linearförderer 101 bewegt die Schlitten 4 zu den Betriebspositionen der verschiedenen Roboter. Im Einzelnen umfasst der Linearförderer 101 eine Vielzahl von (zwei) Richtungsänderungsmodulen 1, eine Vielzahl von (sechs) Aussparungen 2, eine Vielzahl von (sechs) Verbindungselementen 3, die Schlitten 4, sowie eine Vielzahl von (acht) Linearfördermodulen 5. Die Vielzahl der Richtungsänderungsmodule 1 und die Vielzahl der Linearfördermodule 5 bilden die Umfahrungsbahn 103 der Schlitten 4.
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Eine Richtung, in der sich die Linearfördermodule 5 erstrecken, ist als X-Richtung definiert, eine Richtung in der X-Richtung ist als X1-Richtung definiert, und die andere Richtung in der X-Richtung ist als X2-Richtung definiert. Eine Richtung, in der sich die Richtungsänderungsmodule 1 erstrecken, ist als Y-Richtung definiert, eine Richtung in der Y-Richtung ist als Y1-Richtung definiert, und die andere Richtung in der Y-Richtung ist als Y2-Richtung definiert. Eine zu den X- und Y-Richtungen orthogonale Richtung ist als Z-Richtung (Aufwärts-Abwärts-Richtung) definiert, eine Richtung in der Z-Richtung ist als Z1-Richtung (Aufwärtsrichtung) definiert, und die andere Richtung in der Z-Richtung ist als Z2-Richtung (Abwärtsrichtung) definiert. Die X-Richtung ist ein Beispiel für eine „Richtung, in der sich die Führungsschiene erstreckt“ im Sinne der Ansprüche. Die Y-Richtung ist ein Beispiel für eine „Breitenrichtung der Führungsschiene“ im Sinne der Ansprüche. Die Z-Richtung ist ein Beispiel für eine „Richtung orthogonal zu der Erstreckungsrichtung der Führungsschiene und zu der Breitenrichtung der Führungsschiene“ oder eine „Richtung orthogonal zu der Erstreckungsrichtung der Führungsschiene und zu der Breitenrichtung der Führungsschiene orthogonal zu der Erstreckungsrichtung der Führungsschiene“ im Sinne der Ansprüche.
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Die Vielzahl von (zwei) Richtungsänderungsmodulen 1 sind jeweils auf der X1-Richtungsseite und der X2-Richtungsseite angeordnet. Die Struktur jedes der Vielzahl von Richtungsänderungsmodulen 1 ist die gleiche, daher wird nur das Richtungsänderungsmodul 1 auf der X1-Richtungsseite beschrieben.
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Das Richtungsänderungsmodul 1 ist eine Fördervorrichtung, welche die Schlitten 4 in der Y-Richtung bewegt.
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Das Richtungsänderungsmodul 1 umfasst Führungsschienen 11, einen Modulhauptkörper 12 und einen Antriebsmechanismus (nicht dargestellt). Die Führungsschienen 11 liegen auf der Oberseite 102a der Plattform 102. Die Führungsschienen 11 erstrecken sich in Y-Richtung. Der Modulhauptkörper 12 wird von den Führungsschienen 11 getragen, so dass er in Y-Richtung bewegbar ist. Der Antriebsmechanismus bewegt den Modulhauptkörper 12 in der Y-Richtung entlang der Führungsschienen 11.
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Die Aussparungen 2 nehmen die an der Plattform 102 befestigten Verbindungselemente 3 auf. Das heißt, von der Seite der Y1-Richtung aus gesehen sind die an der Plattform 102 befestigten Verbindungselemente 3 zwischen den Innenflächen der Aussparungen 2 und der oberen Fläche 102a der Plattform 102 angeordnet.
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Die Verbindungselemente 3 sind an der Plattform 102 befestigt, verbinden die Vielzahl der Linearfördermodule 5 miteinander und positionieren die Linearfördermodule 5, während sie an der Plattform 102 befestigt sind. Die Verbindungselemente 3 sind über die benachbarten Linearfördermodulen 5 hinweg der in X-Richtung angeordnet.
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Wie in 1 dargestellt sind eine Vielzahl (vier) von Schlitten 4 auf der Umgehungsbahn 103 angeordnet. Die Vielzahl von Schlitten 4 haben alle die gleiche Konfiguration, weshalb einer der Vielzahl von Schlitten 4 beschrieben wird.
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Der Schlitten 4 gleitet linear auf der Umgehungsbahn 103. Wie in den 2 und 3 dargestellt, umfasst der Schlitten 4 einen Schlittenrahmen 4a, eine Linearmotor-Bewegungseinrichtung 4b, ein Paar Führungsblöcke 4c und eine magnetische Skala 4d.
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Der Schlittenahmen 4a ist aus einem metallischen Material wie z.B. Aluminium hergestellt. Die obere Fläche des Schlittenahmens 4a auf der Seite der Z1-Richtung ist eine Platzierungsfläche 4e, auf der das Werkstück platziert wird. Der Schlittenahmen 4a weist einen Einschubraum 4f auf, in den die Abdeckelemente 5a der unten beschriebenen Linearfördermodule 5 eingeführt werden.
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Die Linearmotor-Bewegungseinrichtung 4b umfasst ein hinteres Joch 4g sowie Permanentmagnete 4h. Das hintere Joch 4g ist ein Element, das die Permanentmagnete 4h hält und einen magnetischen Pfad bildet, und ist aus einem magnetischen Material auf Eisenbasis wie Eisen oder Stahl hergestellt. Das hintere Joch 4g hat eine Portalstruktur, die sich in der Z2-Richtung öffnet. Die Permanentmagnete 4h sind derart angeordnet, dass die N-Pole und die S-Pole einander in Y-Richtung gegenüberliegen. In den Permanentmagneten 4h sind eine Vielzahl von N-Polen und S-Polen abwechselnd entlang der X-Richtung ausgerichtet. In einer derartigen Anordnung werden die Permanentmagnete 4h von dem hinteren Joch 4g gehalten. Das hintere Joch 4g deckt alle Permanentmagnete 4h in X-Richtung ab.
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Die Führungsblöcke 4c greifen in die Führungsschienen 5e der unten beschriebenen Linearfördermodule 5 ein und sind entlang einer Richtung (X-Richtung) bewegbar, in der sich die Führungsschienen 5e erstrecken. Die Führungsblöcke 4c enthalten jeweils ein Lager, das in Kontakt mit den Führungsschienen 5e rollt. Das Paar Führungsblöcke 4c ist in Y-Richtung angeordnet. Enden der Führungsblöcke 4c auf der Seite in Z1-Richtung sind an dem Gleitrahmen 4a befestigt.
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Die magnetische Skala 4d ist den unten beschriebenen Magnetsensoren 152 in Y-Richtung zugewandt und emittiert einen von den Magnetsensoren 152 erfassten magnetischen Fluss. Die magnetische Skala 4d umfasst ein Skala-Substrat 41 und einen Halter 42. Das Skala-Substrat 41 wird von der Halterung 42 gehalten. Das Skala-Substrat 41 enthält Permanentmagnete (nicht dargestellt), die in X-Richtung derart angeordnet sind, dass die N-Pole und S-Pole davon abwechselnd auf einer Oberfläche erscheinen, die den Magnetsensoreinheiten 5d zugewandt ist. Obgleich nicht dargestellt sind die Permanentmagnete des Skala-Substrats 41 den Magnetsensoren 152 (siehe 4) der Magnetsensoreinheiten 5d in Y-Richtung zugewandt.
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Die Vielzahl von Linearfördermodulen 5 sind in X-Richtung linear miteinander verbunden. Vier aus der Vielzahl der Linearfördermodule 5 sind auf der Seite der Y1-Richtung angeordnet. Vier aus der Vielzahl der Linearfördermodule 5 sind auf der Seite der Y2-Richtung angeordnet. Die Strukturen der Vielzahl von Linearfördermodulen 5 sind gleich, und so wird das Linearfördermodul 5 (in einem K-Abschnitt von 1) beschrieben, das auf der Seite der Y1-Richtung und auf der Seite der X1-Richtung eines zentralen Abschnitts in X-Richtung angeordnet ist. Zwei bis sieben oder neun oder mehr Linearfördermodule 5 können auf der Plattform 102 angeordnet sein.
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Das Linearfördermodul 5 ist eine Fördervorrichtung, die die Schlitten 4 in X-Richtung bewegt. Das heißt, das Linearfördermodul 5 hält den Schlitten 4 an der Betriebsposition des Roboters an und bewegt den Schlitten 4 nach dem Betrieb in Richtung der nächsten Betriebsposition des Roboters. Das Linearfördermodul 5 ist ein Linearmodul mit einer Länge von etwa 0,2 bis etwa 1,0 [m].
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Wie in den 2 und 3 gezeigt umfasst das Linearfördermodul 5 das Abdeckelement 5a, ein Trägerelement 5b, Befestigungselemente 5c, die Magnetsensoreinheiten 5d, die Führungsschienen 5e und einen Linearmotorstator 5f, Einheitselemente 5g (siehe 6) und ein magnetisches Abschirmelement 5h.
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Das Abdeckelement 5a ist aus Metall wie z.B. Aluminium hergestellt. Das Abdeckelement 5a bedeckt die obere Fläche 51a (eine Fläche auf der Seite der Z1-Richtung) des Trägerelements 5b. Das heißt, das Abdeckelement 5a deckt den Linearmotorstator 5f, die Führungsschienen 5e und die Magnetsensoreinheiten 5d ab, die von der Seite der Z1-Richtung an dem Trägerelement 5b angebracht sind. Das Abdeckelement 5a ist an einem Ende des Trägerelements 5b auf der Seite der Z1-Richtung durch ein Befestigungselement (nicht dargestellt) befestigt. Das Abdeckelement 5a hat eine Form, die das Einführen in den Einführungsraum 4f des Schlittenahmens 4a ermöglicht. Das heißt, das Abdeckelement 5a hat in seinem Querschnitt entlang der Y-Richtung im Wesentlichen eine T-Form.
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Das Trägerelement 5b stützt die Führungsschienen 5e und den Linearmotorstator 5f. Das Trägerelement 5b ist aus Metall wie z.B. Aluminium hergestellt. Das Trägerelement 5b ist also ein Metallrahmen. Das Trägerelement 5b hat in seinem Querschnitt entlang der Y-Richtung im Wesentlichen eine U-Form. Das Trägerelement 5b umfasst eine obere Wand 51, ein Paar Seitenwände 52, Flansche 53 und eine Montagewand 54.
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Wie in den 3 und 4 gezeigt, hat die obere Wand 51 eine rechteckige Form, die sich in X-Richtung erstreckt. Der Linearmotorstator 5f, die Führungsschienen 5e und die Magnetsensoreinheiten 5d sind an der oberen Fläche 51a der oberen Wand 51 angebracht. Die Seitenwand 52 hat eine rechteckige Form, die sich in X-Richtung lang erstreckt. Die beiden Seitenwände 52 sind in Y-Richtung einander zugewandt. Die Flansche 53 ragen in Y-Richtung von den Enden der Seitenwände 52 auf der Seite in Z2-Richtung nach außen. Die Flansche 53 haben jeweils eine rechteckige Form, die sich in X-Richtung erstreckt.
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Die Montagewand 54 ist integral mit der oberen Wand 51 verbunden. Das heißt, die Montagewand 54 ist zwischen den Magnetsensoren 152 und dem Linearmotorstator 5f vorgesehen und ragt nach oben. Die Montagewand 54 umfasst eine obere Fläche 54a, eine motorseitige Seitenfläche 54b, eine sensorseitige Seitenfläche 54c und Durchgangslöcher 54d. Die motorseitige Seitenfläche 54b ist ein Beispiel für eine „Seitenfläche der Montagewand auf der Linearmotorstator-Seite“ in den Ansprüchen. Die sensorseitige Seitenfläche 54c ist ein Beispiel für eine „Seitenfläche der Montagewand auf einer der Linearmotorstator-Seite gegenüberliegenden Seite“ im Sinne der Ansprüche.
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Die obere Fläche 54a ist eine Fläche der Montagewand 54 auf der Seite der Richtung Z1. Das Abdeckelement 5a ist an der oberen Fläche 54a befestigt. Die motorseitige Seitenfläche 54b ist eine Oberfläche auf der Seite der Y1-Richtung. Das magnetische Abschirmelement 5h ist an der motorseitigen Seitenfläche 54b befestigt. Die sensorseitige Oberfläche 54c ist eine Oberfläche auf der Seite der Y2-Richtung. Die Magnetsensoreinheiten 5d sind an der sensorseitigen Seitenfläche 54c angebracht. Die Magnetsensoren 152 sind also an der sensorseitigen Seitenfläche 54c angebracht, und das magnetische Abschirmelement 5h ist an der motorseitigen Seitenfläche 54b der Montagewand 54 angebracht, die den Magnetsensoren 152 gemeinsam ist. Die Durchgangslöcher 54d verlaufen durch die Montagewand 54 entlang der Y-Richtung. Bei den Durchgangslöchern 54d handelt es sich um Senkungen, in die die Befestigungselemente 5c eingeführt werden. Eine Vielzahl von (vier) Durchgangslöchern 54d sind entlang der X-Richtung in der Montagewand 54 ausgebildet. Die Vielzahl der Durchgangslöcher 54d sind in einem zentralen Abschnitt der Montagewand 54 in Z-Richtung ausgebildet. Die Anzahl der Durchgangslöcher 54d kann eins bis drei oder 5 oder mehr betragen.
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Mit den Befestigungselementen 5c wird das magnetische Abschirmelement 5h an dem Trägerelement 5b befestigt. Insbesondere werden die Befestigungselemente 5c in das magnetische Abschirmelement 5h geschraubt, während sie in die Durchgangslöcher 54d eingeführt werden, um das magnetische Abschirmelement 5h an der Montagewand 54 zu befestigen. Die Befestigungselemente 5c sind aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt. Insbesondere sind die Befestigungselemente 5c aus austenitischem rostfreiem Stahl hergestellt. Eine Vielzahl von (vier) Befestigungselementen 5c ist in Übereinstimmung mit der Vielzahl von (vier) Durchgangslöchern 54d angeordnet. Das heißt, die Befestigungselemente 5c sind im mittleren Bereich der Montagewand 54 in Z-Richtung entsprechend den Durchgangslöchern 54d angeordnet. Die Anzahl der Befestigungselemente 5c kann eine beliebige Zahl sein, z.B. eins bis drei oder fünf oder mehr, solange die Anzahl der Befestigungselemente 5c gleich der Anzahl der Durchgangslöcher 54d ist.
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Eine Vielzahl von (drei) Magnetsensoreinheiten 5d sind in einem vorbestimmten Abstand in X-Richtung angeordnet. Eine Vielzahl von Magnetsensoreinheiten 5d kann nicht in einem vorbestimmten Abstand in X-Richtung angeordnet sein. Zum Beispiel werden Sensor-zu-Sensor-Abstände zwischen den Magnetsensoreinheiten eingestellt und in einem Speicher eines Controllers (nicht dargestellt) gespeichert, so dass es möglich ist, eine Vielzahl von Magnetsensoreinheiten anzuordnen, indem die Sensor-zu-Sensor-Abstände zwischen den Magnetsensoreinheiten unterschiedlich gemacht werden. Die Anzahl der Magnetsensoreinheiten 5d kann eine, zwei, vier oder mehr sein.
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Die Magnetsensoreinheiten 5d umfassen jeweils ein Sensorsubstrat 151, Magnetsensoren 152 und ein Gehäuse 153.
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Die Magnetsensoren 152 erfassen die Position des Schlittens 4. Insbesondere erfassen die Magnetsensoren 152 die Position des Schlittens 4 in X-Richtung. Mehrere (drei) Magnetsensoren 152 sind entlang der Z-Richtung an dem Sensorsubstrat 151 angebracht. Das heißt, die mehreren (drei) Magnetsensoren 152 sind entlang einer Richtung angeordnet, in der die Montagewand 54 vorsteht. Die Anzahl der Magnetsensoren 152 kann eins, zwei, vier oder mehr betragen. Bei den Magnetsensoren 152 handelt es sich beispielsweise um Hall-Elemente oder MR-Elemente (magnetoresistive Elemente). Die Magnetsensoren 152 erzeugen ein Signal einer Ausgangsspannung, die der magnetischen Flussdichte entspricht, indem sie den magnetischen Fluss der magnetischen Skala 4d des Schlittens 4 erfassen. Das Gehäuse 153 nimmt das Sensorsubstrat 151 auf. Das Gehäuse 153 ist durch ein Befestigungselement (nicht dargestellt) an der Montagewand 54 des Trägerelements 5b befestigt.
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Die Führungsschienen 5e haben die Aufgabe, den Schlitten 4 zu führen. Ein Paar Führungsschienen 5e sind sich in Y-Richtung zugewandt. Die Führungsschienen 5e erstrecken sich in der X-Richtung.
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Wie in den 3 und 5 gezeigt umfasst der Linearmotorstator 5f eine Vielzahl von Elektromagneten. Das heißt, der Linearmotorstator 5f umfasst Statoren 251 und einen Halter 252. Die Statoren 251 enthalten jeweils einen Kern 251a und eine Spule 251b, die um den Kern 251a gewickelt ist. Der Linearmotorstator 5f wird gebildet, indem die Statoren 251 als Einzelelektromagnete in einer Reihe in X-Richtung angeordnet werden. Der Kern 251a ist ein Eisenkern, der sich in einer Richtung (Y-Richtung) erstreckt, in der sich die Magnetsensoren 152 und die magnetische Skala 4d gegenüberliegen. Der Halter 252 hält den Kern 251a und die Spule 251b. Der Halter 252 ist an der oberen Wand 51 des Trägerelements 5b befestigt. Der Halter 252 nimmt eine Vielzahl von Statoren 251 auf, die in X-Richtung ausgerichtet sind.
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Der oben beschriebene Linearförderer 101 umfasst einen Linearmotor, eine Linearführung und eine Linearskala. Der Linearmotor umfasst die Linearmotor-Bewegungseinrichtung 4b und den Linearmotorstator 5f. Die Linearführung umfasst die Führungsschienen 5e und die Führungsblöcke 4c. Die Linearskala umfasst die Magnetsensoreinheiten 5d und die magnetische Skala 4d.
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In dem Linearmotor wird aufgrund von Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Fluss, der in den Spulen 251b erzeugt wird, wenn ein Strom einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase mit unterschiedlichen Phasen dem Stator 5f des Linearmotors zugeführt wird, und dem magnetischen Fluss der Permanentmagneten 4h der Linearmotor-Bewegungseinrichtung 4b eine magnetische Antriebskraft erzeugt. Das heißt, der Schlitten 4 kann durch die oben beschriebene Antriebskraft in die X1-Richtung oder die X2-Richtung bewegt werden.
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Wie in 6 dargestellt, definieren die Einheitselemente 5g jeweils einen Steuerabschnitt in einem Steuersystem des Linearförderers 101. Das heißt, die Einheitselemente 5g werden durch Teilen einer Vielzahl von (achtzehn) Statoren 251 für jeden Steuerabschnitt bereitgestellt und werden separat gesteuert, um erregt zu werden. Insbesondere steuern die Einheitselemente 5g jeweils einen Strom, der einer Vielzahl von (sechs) Statoren 251 zugeführt wird, die jedem Steuerabschnitt zugeordnet sind. Ein Steuerabschnitt ist ein Beispiel für einen „vorbestimmten Abschnitt“ im Sinne der Ansprüche. Die Anzahl der Statoren 251 kann zwei bis siebzehn oder neunzehn oder mehr betragen. Die Anzahl der Statoren 251, die jedem Steuerabschnitt zugeordnet sind, kann zwei bis fünf oder sieben oder mehr betragen.
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Eine Vielzahl von (drei) solcher Einheitselemente 5g sind in X-Richtung in dem linearen Fördermodul 5 ausgerichtet. Ein Einheitselement 5g, das auf der in X1-Richtung am weitesten entfernten Seite der Vielzahl von Einheitselementen 5g angeordnet ist, ist als erstes Einheitselement 351 definiert, ein Einheitselement 5g, das an die in X2-Richtung entfernte Seite des ersten Einheitselements 351 angrenzt, ist als zweites Einheitselement 352 definiert, und ein Einheitselement 5g, das an die in X2-Richtung entfernte Seite des zweiten Einheitselements 352 angrenzt, ist als drittes Einheitselement 353 definiert. Die Anzahl der Einheitselemente 5g kann zwei, vier oder mehr betragen.
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Insbesondere umfasst das erste Einheitselement 351 die oben beschriebenen Magnetsensoren 152, die oben beschriebene Vielzahl von (sechs) Statoren 251 und eine Motorsteuerung (im Folgenden als erste Motorsteuerung 351a bezeichnet). In ähnlicher Weise umfasst das zweite Einheitselement 352 die oben beschriebenen Magnetsensoren 152, die oben beschriebene Vielzahl von (sechs) Statoren 251 und eine Motorsteuerung (im Folgenden als zweite Motorsteuerung 352a bezeichnet). In ähnlicher Weise umfasst das dritte Einheitselement 353 die oben beschriebenen Magnetsensoren 152, die oben beschriebene Vielzahl von (sechs) Statoren 251 und eine Motorsteuerung (im Folgenden als dritte Motorsteuerung 353a bezeichnet).
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Der Linearförderer 101 steuert die Bewegung und den Stillstand des Schlittens 4 mit dem ersten Motorregler 351a, dem zweiten Motorregler 352a und dem dritten Motorregler 353a auf der Grundlage der Position des Schlittens 4. Insbesondere steuert der Linearförderer 101 alle Ströme der mehreren Statoren 251 der Einheitselemente 5g, während er die mehreren Einheitselemente 5g auf der Grundlage der Magnetsensoren 152 jedes der mehreren Einheitselemente 5g synchronisiert, welche die magnetische Skala 4d während der Bewegung des Schlittens 4 erfassen.
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So werden beispielsweise, wie in 6 gezeigt, wenn sich der Schlitten 4 über dem zweiten Einheitselement 352 und dem dritten Einheitselement 353 befindet, alle Ströme der Vielzahl von Statoren 251 des zweiten Einheitselements 352 gesteuert und alle Ströme der Vielzahl von Statoren 251 des dritten Einheitselements 353 werden gesteuert. Zu diesem Zeitpunkt wird ein magnetischer Fluss von den Statoren 251 emittiert, wie durch schraffierte Pfeile angedeutet. Von dem von den Statoren 251 emittierten magnetischen Fluss wirkt der magnetische Fluss eines Abschnitts, in dem sich die Linearmotor-Bewegungseinrichtung 4b befindet, auf die Permanentmagnete 4h der Linearmotor-Bewegungseinrichtung 4b. Das heißt, der magnetische Fluss des Abschnitts, in dem sich die Linearmotor-Bewegungseinrichtung 4b befindet, wird aufgrund der Polarität der Permanentmagnete 4h zu den Permanentmagneten 4h gezogen, die eine Polarität aufweisen, die einer Polarität auf der Seite des Stators 251 entgegengesetzt ist, aber der magnetische Fluss, der nicht zu den Permanentmagneten 4h gezogen wird, wird schließlich zu dem hinteren Joch 4g gezogen. Hingegen wird von dem von den Statoren 251 emittierten magnetischen Fluss der magnetische Fluss außerhalb der Linearmotor-Bewegungseinrichtung 4b freigegeben, ohne auf die Linearmotor-Bewegungseinrichtung 4b einzuwirken.
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Magnetisches Abschirmelement
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Das magnetische Abschirmelement 5h gemäß dieser Ausführungsform ist ein Element, das den magnetischen Einfluss des magnetischen Flusses, der ohne Einwirkung auf die Linearmotor-Bewegungseinrichtung 4b freigesetzt wird, auf die Magnetsensoren 152 erheblich reduziert oder verhindert. Das heißt, das magnetische Abschirmelement 5h ist zwischen den Magnetsensoren 152 und dem Linearmotorstator 5f vorgesehen, um den magnetischen Fluss von dem Linearmotorstator 5f zu den Magnetsensoren 152 abzuschirmen. Das magnetische Abschirmelement 5h ist auch zwischen den Kernen 251a und sowohl den Magnetsensoren 152 als auch der magnetischen Skala 4d in der Richtung (Y-Richtung) angeordnet, in der die Magnetsensoren 152 und die magnetische Skala 4d einander gegenüberliegen. Somit ist das magnetische Abschirmelement 5h ein Element, das auch den magnetischen Einfluss des magnetischen Flusses, der ohne Einwirkung auf die Linearmotor-Bewegungseinrichtung 4b freigesetzt wird, auf die magnetische Skala 4d erheblich reduziert oder verhindert. Somit sind der Linearmotorstator 5f, das magnetische Abschirmelement 5h und die Magnetsensoren 152 in Y-Richtung nebeneinander angeordnet.
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Wie in den 7 und 8 gezeigt schirmt das magnetische Abschirmelement 5h den magnetischen Fluss von dem Linearmotorstator 5f in Richtung der Magnetsensoren 152 ab, indem es den von dem Linearmotorstator 5f ausgehenden magnetischen Fluss anzieht. Das heißt, das magnetische Abschirmelement 5h wird durch den magnetischen Fluss von dem Linearmotorstator 5f in Richtung der Magnetsensoren 152 magnetisiert. Das magnetische Abschirmelement 5h ist aus einem magnetischen Material hergestellt. Insbesondere ist das magnetische Abschirmelement 5h als magnetisches Material aus Eisen oder Stahl hergestellt.
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Das magnetische Abschirmelement 5h hat die Form einer Platte, die sich entlang der X-Richtung erstreckt. Insbesondere hat das magnetische Abschirmelement 5h eine dünne Plattenform mit einer Dicke in Y-Richtung. Die Querschnittsform (die Form des Querschnitts entlang einer Ebene orthogonal zur X-Richtung) des magnetischen Abschirmelements 5h entlang der Y-Richtung ist im Wesentlichen C-förmig in Richtung des Linearmotorstators 5f gebogen.
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Das plattenförmige magnetische Abschirmelement 5h ist derart dimensioniert, dass es zumindest die Kerne 251a der Statoren 251 in Y-Richtung abdeckt. Das heißt, das plattenförmige magnetische Abschirmelement 5h und die Kerne 251a der Statoren 251 überlappen einander von der Seite der Y1-Richtung aus gesehen (siehe 5). Insbesondere ist in Z-Richtung die Länge L1 des plattenförmigen magnetischen Abschirmelements 5h größer als die Länge L2 jedes der Kerne 251a. In der Z-Richtung sind die Statoren 251 zwischen dem oberen Ende (Ende auf der Seite der Z1-Richtung) und dem unteren Ende (Ende auf der Seite der Z2-Richtung) des plattenförmigen magnetischen Abschirmelements 5h angeordnet. Das heißt, in der Z-Richtung sind zumindest die Kerne 251a zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende des plattenförmigen magnetischen Abschirmelements 5h angeordnet. Darüber hinaus sind in der Z-Richtung Hauptabschnitte der Vielzahl von in der Z-Richtung ausgerichteten Magnetsensoren 152 zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende des plattenförmigen magnetischen Abschirmelements 5h angeordnet. Darüber hinaus ist in der Z-Richtung ein Hauptteil des Skala-Substrats 41 der magnetischen Skala 4d zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende des plattenförmigen magnetischen Abschirmelements 5h angeordnet.
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Wie in den 8 und 9 gezeigt erstreckt sich das plattenförmige magnetische Abschirmelement 5h in X-Richtung nach außen über den Kern 251a des Stators 251 hinaus, der an einem Ende S der mehreren Statoren 251 angeordnet ist. Insbesondere erstreckt sich in der X-Richtung ein Ende S1 (erstseitiges Ende S1) des magnetischen Abschirmelements 5h auf der Seite der X1-Richtung in der X1-Richtung über den Kern 251a des Stators 251 hinaus, der an dem erstseitigen Ende S1 unter der Vielzahl von Statoren 251 angeordnet ist. Ein Ende S2 (zweitseitiges Ende S2) des magnetischen Abschirmelements 5h auf der Seite der X2-Richtung erstreckt sich in der X2-Richtung über den Kern 251a des Stators 251 hinaus, der an dem zweitseitigen Ende S2 unter der Vielzahl von Statoren 251 angeordnet ist. Das heißt, das erstseitige Ende S1 des magnetischen Abschirmelements 5h befindet sich in der Nähe eines Endes E1 des Linearfördermoduls 5 auf der X1-Richtungsseite. Das zweitseitige Ende S2 des magnetischen Abschirmelements 5h befindet sich in der Nähe eines Endes E2 des Linearfördermoduls 5 auf der Seite der X2-Richtung.
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Somit erstreckt sich das plattenförmige magnetische Abschirmelement 5h in X-Richtung vom Ende E1 des Linearfördermoduls 5 auf der Seite der X1-Richtung bis im Wesentlichen zu dem gesamten Ende E2 auf der Seite der X2-Richtung. Das heißt, das magnetische Abschirmelement 5h ist zwischen den Magnetsensoren 152 und den Statoren 251 über die gesamte Vielzahl der Einheitselemente 5g angeordnet. Insbesondere ist das magnetische Abschirmelement 5h eine einzelne Platte, die sich ohne Unterbrechung von der Nähe des Endes E1 des Linearfördermoduls 5 auf der Seite in X1-Richtung bis zur Nähe des Endes E2 des Linearfördermoduls 5 auf der Seite in X2-Richtung erstreckt.
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Wie in 7 und 8 gezeigt umfasst das magnetische Abschirmelement 5h Einführungslöcher 451, in welche die Befestigungselemente 5c eingeführt werden. Innengewindeabschnitte, in die Außengewindeabschnitte der Befestigungselemente 5c geschraubt werden, sind in Abschnitten der Einführungslöcher 451 auf der Linearmotorstator-Seite 5f ausgebildet. Die Einführungslöcher 451 werden gebildet, indem das plattenförmige magnetische Abschirmelement 5h einem Durchziehprozess bzw. Gratungsprozess unterzogen wird. Daher haben die Einführungslöcher 451 jeweils eine Form, die in Richtung des Linearmotorstators 5f in Y-Richtung hervorsteht. Insbesondere umfassen die Kanten der Einführungslöcher 451 auf der Linearmotorstator-Seite 5f Einführungsloch-Biegeabschnitte 451a, die in Richtung des Linearmotorstators 5f gebogen sind. Die Biegeabschnitte der Einführungslöcher 451a haben jeweils eine kreisförmige Form, von der Seite der Y1-Richtung aus gesehen. Die Biegeabschnitte der Einführungslöcher 451a sind in Richtung der Mittelseiten der Einführungslöcher 451 in Richtung des Linearmotorstators 5f in Y-Richtung gebogen.
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Das magnetische Abschirmelement 5h ändert die Richtung des magnetischen Flusses, der von dem Linearmotorstator 5f in Richtung der Magnetsensoren 152 emittiert wird. Das heißt, das magnetische Abschirmelement 5h zieht den von dem Linearmotorstator 5f emittierten magnetischen Fluss in Richtung der Magnetsensoren 152 an und gibt den magnetischen Fluss auf die Linearmotorstator-Seite 5f frei.
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Insbesondere umfasst das magnetische Abschirmelement 5h einen oberen Biegeabschnitt 452 und einen unteren Biegeabschnitt 453. Der obere Biegeabschnitt 452 ist ein Beispiel für einen „ersten Biegeabschnitt“ in den Ansprüchen. Der untere Biegeabschnitt 453 ist ein Beispiel für einen „zweiten Biegeabschnitt“ in den Ansprüchen.
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Der obere Biegeabschnitt 452 ist derart gebogen, dass das obere Ende des magnetischen Abschirmelements 5h zu der Linearmotorstator-Seite 5f gerichtet ist. Der obere Biegeabschnitt 452 ist zu der Seite der Z1-Richtung in Richtung des Linearmotorstators 5f in der Y-Richtung geneigt. Das magnetische Abschirmelement 5h ist derart gebogen, dass es den oberen Biegeabschnitt 452 bildet. Der untere Biegeabschnitt 453 ist derart gebogen, dass das untere Ende des magnetischen Abschirmelements 5h auf die Linearmotorstator-Seite 5f gerichtet ist. Der untere Biegeabschnitt 453 erstreckt sich entlang der Y-Richtung. Das magnetische Abschirmelement 5h ist derart gebogen, dass es den unteren Biegeabschnitt 453 bildet.
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Daher ist das magnetische Abschirmelement 5h gebogen, um den oberen Biegeabschnitt 452 und den unteren Biegeabschnitt 453 zu bilden, aber eine Oberfläche des magnetischen Abschirmelements 5h auf der Magnetsensorseite 152 hat eine abgerundete Form (eine abgerundete und glatte Form) anstelle einer Ecke in dem oberen Biegeabschnitt 452 und dem unteren Biegeabschnitt 453.
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Vorteilhafte Wirkungen der ersten Ausführungsform
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Gemäß der ersten Ausführungsform werden die folgenden vorteilhaften Wirkungen erzielt.
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Gemäß der ersten Ausführungsform enthält der Linearförderer 101 wie oben beschrieben das magnetische Abschirmelement 5h, das zwischen den Magnetsensoren 152 und dem Linearmotorstator 5f angeordnet ist und konfiguriert ist, den magnetischen Fluss von dem Linearmotorstator 5f in Richtung der Magnetsensoren 152 abzuschirmen. Dementsprechend wird der von dem Linearmotorstator 5f emittierte magnetische Fluss durch das magnetische Abschirmelement 5h abgeschirmt, so dass es möglich ist, eine fehlerhafte Erfassung der Magnetsensoren 152 aufgrund des von dem Linearmotorstator 5f emittierten magnetischen Flusses erheblich zu reduzieren oder zu verhindern. Daher ist es nicht notwendig, die Magnetsensoren 152 und den Linearmotorstator 5f so anzuordnen, dass die Richtung des von dem Linearmotorstator 5f emittierten magnetischen Flusses und die Richtung des von den Magnetsensoren 152 erfassten magnetischen Flusses voneinander verschieden sind, und es ist nicht notwendig, einen Abstand zwischen den Magnetsensoren 152 und dem Linearmotorstator 5f zu vergrößern. Somit kann das magnetische Abschirmelement 5h den Freiheitsgrad der Anordnungspositionen der Magnetsensoren 152 und des Linearmotorstator 5f verbessern. Folglich kann die Größe des Linearförderers 101 durch Verbesserung des Freiheitsgrades der Anordnungspositionen der Magnetsensoren 152 und des Linearmotorstator 5f verringert werden, während eine fehlerhafte Erfassung des magnetischen Flusses durch die Magnetsensoren 152 erheblich reduziert oder verhindert wird.
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Gemäß der ersten Ausführungsform ist das magnetische Abschirmelement 5h wie oben beschrieben so konfiguriert, dass es den magnetischen Fluss von dem Linearmotorstator 5f in Richtung der Magnetsensoren 152 abschirmt, indem es den vom Linearmotorstator 5f emittierten magnetischen Fluss anzieht. Dementsprechend wird der magnetische Fluss von dem Linearmotorstator 5f zu den Magnetsensoren 152 durch das magnetische Abschirmelement 5h gezogen, so dass es möglich ist, es dem magnetischen Fluss zu erschweren, die Magnetsensoren 152 zu erreichen, und somit die Genauigkeit der Erfassung der Position des Schlittens 4 durch die Magnetsensoren 152 gewährleistet werden kann.
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Gemäß der ersten Ausführungsform hat das magnetische Abschirmelement 5h wie oben beschrieben eine Plattenform, die sich entlang der X-Richtung erstreckt. Dementsprechend kann der von dem Linearmotorstator 5f emittierte magnetische Fluss in der X-Richtung abgeschirmt werden, und somit ist es möglich, es dem vom Linearmotorstator 5f emittierten magnetischen Fluss zu erschweren, die Magnetsensoren 152 zu erreichen. Darüber hinaus hat das magnetische Abschirmelement 5h eine Plattenform, die sich entlang der X-Richtung erstreckt, so dass die Dicke des magnetischen Abschirmelements 5h in der Y-Richtung im Vergleich zu einem Fall, in dem das magnetische Abschirmelement 5h eine Blockform hat, reduziert werden kann, und somit ist es möglich, eine Zunahme der Größe des Linearförderers 101 in der Y-Richtung erheblich zu reduzieren oder zu verhindern.
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Gemäß der ersten Ausführungsform sind, wie oben beschrieben, der Linearmotorstator 5f, das magnetische Abschirmelement 5h und die Magnetsensoren 152 entlang der Y-Richtung nebeneinander angeordnet. Außerdem erstrecken sich die Kerne 251a entlang der Y-Richtung. Darüber hinaus ist das plattenförmige magnetische Abschirmelement 5h derart dimensioniert, dass es zumindest die Kerne 251a der Statoren 251 in Y-Richtung abdeckt. Dementsprechend können zumindest die Stellen (die Kerne 251a der Statoren 251), an denen der magnetische Fluss am stärksten emittiert wird, durch das magnetische Abschirmelement 5h abgedeckt werden, so dass der von dem Linearmotorstator 5f emittierte magnetische Fluss durch das magnetische Abschirmelement 5h effektiv abgeschirmt werden kann.
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Gemäß der ersten Ausführungsform ist, wie oben beschrieben, die Länge des plattenförmigen magnetischen Abschirmelements 5h in Z-Richtung größer als die Länge jedes der Kerne 251a. Dementsprechend kann ein größerer Bereich in Z-Richtung als die Kerne 251a durch das magnetische Abschirmelement 5h abgedeckt werden, und somit ist es möglich, den magnetischen Fluss, der auf die Magnetsensoren 152 zugeht, zuverlässiger abzuschirmen, während er sich vom Linearmotorstator 5f ausbreitet.
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Gemäß der ersten Ausführungsform erstreckt sich, wie oben beschrieben, das plattenförmige magnetische Abschirmelement 5h nach außen über den Kern 251a des Stators 251 hinaus, der an dem Ende der Vielzahl von Statoren 251 angeordnet ist. Dementsprechend können die Kerne 251a der mehreren Statoren 251, die nebeneinander entlang der X-Richtung angeordnet sind, abgedeckt werden, und somit kann der magnetische Fluss, der von dem Linearmotorstator 5f zu dem magnetischen Abschirmelement 5h emittiert wird, effektiv abgeschirmt werden.
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Gemäß der ersten Ausführungsform erstreckt sich, wie oben beschrieben, das erstseitige Ende S1 des magnetischen Abschirmelements 5h in der X-Richtung zu der ersten Seite über den Kern 251a des Stators 251 hinaus, der an dem erstseitigen Ende S1 unter der Vielzahl von Statoren 251 angeordnet ist. Darüber hinaus erstreckt sich das zweitseitige Ende S2 des magnetischen Abschirmelements 5h in X-Richtung zu der zweiten Seite über den Kern 251a des Stators 251 hinaus, der an dem zweitseitigen Ende S2 unter der Vielzahl von Statoren 251 angeordnet ist. Dementsprechend können die Kerne 251a der Vielzahl von Statoren 251, die nebeneinander entlang der X-Richtung angeordnet sind, von dem erstseitigen Ende S1 bis zu dem zweitseitigen Ende S2 in der X-Richtung durch das magnetische Abschirmelement 5h abgedeckt werden, und somit kann der magnetische Fluss von dem Linearmotorstator 5f zu den Magnetsensoren 152 zuverlässiger abgeschirmt werden.
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Gemäß der ersten Ausführungsform enthält das magnetische Abschirmelement 5h, wie oben beschrieben, die Einführungslöcher 451, in die die Befestigungselemente 5c eingeführt werden. Darüber hinaus sind die Biegeabschnitte 451a des Einführungslochs, die in Richtung des Linearmotorstators 5f gebogen sind, an den Kanten der Einführungslöcher 451 auf der Linearmotorstator-Seite 5f vorgesehen. Dementsprechend kann der magnetische Fluss, der durch das magnetische Abschirmelement 5h abgeschirmt und von den Rändern der Einführungslöcher 451 freigesetzt wird, zu der Linearmotorstator-Seite 5f entlang der Biegeabschnitte 451a der Einführungslöcher freigesetzt werden, und somit ist es möglich, es für den magnetischen Fluss, der von dem magnetischen Abschirmelement 5h freigesetzt wird, schwierig zu machen, die Magnetsensoren 152 zu erreichen.
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Gemäß der ersten Ausführungsform sind die Befestigungselemente 5c wie oben beschrieben aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt. Dementsprechend sind die Befestigungselemente 5c im Gegensatz zu einem Fall, in dem die Befestigungselemente 5c aus einem magnetischen Material hergestellt sind, nicht magnetisiert, und somit ist es möglich, die Möglichkeit, dass der von den Befestigungselementen 5c aufgrund der Magnetisierung der Befestigungselemente 5c, die durch den vom Linearmotorstator 5f emittierten magnetischen Fluss verursacht wird, emittierte magnetische Fluss die Magnetsensoren 152 erreicht, erheblich zu reduzieren oder zu verhindern. Folglich kann verhindert werden, dass der von dem Linearmotorstator 5f emittierte magnetische Fluss die Magnetsensoren 152 erreicht.
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Gemäß der ersten Ausführungsform ist, wie oben beschrieben, das magnetische Abschirmelement 5h so konfiguriert, dass es den von dem Linearmotorstator 5f emittierten magnetischen Fluss in Richtung der Magnetsensoren 152 anzieht und den magnetischen Fluss zu der Seite des Linearmotorstators 5f abgibt. Dementsprechend kann der magnetische Fluss, der in das magnetische Abschirmelement 5h gezogen wird, auf der Seite (Linearmotorstator-Seite 5f) freigesetzt werden, die der Magnetsensorseite 152 gegenüberliegt, und somit ist es möglich, es für den vom magnetischen Abschirmelement 5h freigesetzten magnetischen Fluss schwierig zu machen, die Magnetsensoren 152 zu erreichen.
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Gemäß der ersten Ausführungsform umfasst, wie oben beschrieben, das magnetische Abschirmelement 5h in der Z-Richtung den oberen Biegeabschnitt 452, der derart gebogen ist, dass das obere Ende zur Linearmotorstator-Seite 5f gerichtet ist, und den unteren Biegeabschnitt 453, der derart gebogen ist, dass das untere Ende zu der Linearmotorstator-Seite 5f gerichtet ist. Dementsprechend kann der magnetische Fluss, der in das magnetische Abschirmelement 5h gezogen wird, durch den oberen Biegeabschnitt 452 und den unteren Biegeabschnitt 453 an Stellen abgegeben werden, die von den Magnetsensoren 152 entfernt sind. Darüber hinaus sind der obere Biegeabschnitt 452 und der untere Biegeabschnitt 453 derart vorgesehen, dass es möglich ist, eine Zunahme der Größe des magnetischen Abschirmelements 5h in der Aufwärts-Abwärts-Richtung im Vergleich zu einem magnetischen Abschirmelement 5h, das ein oberes Ende und ein unteres Ende enthält, das entlang der Aufwärts-Abwärts-Richtung gerade (nicht gebogen) ist, erheblich zu reduzieren oder zu verhindern. Folglich ist es möglich, es für den vom magnetischen Abschirmelement 5h freigesetzten magnetischen Fluss schwierig zu machen, die Magnetsensoren 152 zu erreichen und eine Zunahme der Größe des Linearförderers 101 in der Z-Richtung erheblich zu reduzieren oder zu verhindern.
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Gemäß der ersten Ausführungsform, wie oben beschrieben, umfasst der Schlitten 4 die magnetische Skala 4d, die den Magnetsensoren 152 zugewandt und so konfiguriert ist, dass sie einen von den Magnetsensoren 152 erfassten magnetischen Fluss emittiert. Außerdem ist das magnetische Abschirmelement 5h zwischen den Kernen 251a und sowohl den Magnetsensoren 152 als auch der magnetischen Skala 4d in Y-Richtung angeordnet. Dementsprechend wird der magnetische Fluss von dem Linearmotorstator 5f in Richtung der magnetischen Skala 4d durch das magnetische Abschirmelement 5h abgeschirmt, so dass es möglich ist, es dem magnetischen Fluss zu erschweren, die magnetische Skala 4d zu erreichen, und somit kann die magnetische Skala 4d vor dem vom Linearmotorstator 5f emittierten magnetischen Fluss geschützt werden.
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Gemäß der ersten Ausführungsform umfasst, wie oben beschrieben, das Trägerelement 5b die Montagewand 54, die zwischen den Magnetsensoren 152 und dem Linearmotorstator 5f vorgesehen ist und in Richtung Z1 vorsteht. Außerdem sind die Magnetsensoren 152 an der sensorseitigen Seitenfläche 54c der Montagewand 54 auf der dem Linearmotorstator 5f gegenüberliegenden Seite angebracht. Darüber hinaus ist das magnetische Abschirmelement 5h an der motorseitigen Seitenfläche 54b auf der Linearmotorstator-Seite 5f der Montagewand 54 befestigt, die den Magnetsensoren 152 gemeinsam ist. Dementsprechend sind die Magnetsensoren 152 und das magnetische Abschirmelement 5h an der gemeinsamen Montagewand 54 befestigt, so dass es möglich ist, die Komplexität der Struktur des Trägerelements 5b und eine Zunahme der Größe des Trägerelements 5b erheblich zu reduzieren oder zu vermeiden, und somit ist es möglich, die Komplexität der Struktur des Linearförderers 101 und eine Zunahme der Größe des Linearförderers 101 erheblich zu reduzieren oder zu vermeiden.
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Gemäß der ersten Ausführungsform umfasst, wie oben beschrieben, der Linearförderer 101 eine Vielzahl von Einheitselementen 5g, die durch Unterteilung der Vielzahl von Statoren 251 für jeden Steuerabschnitt bereitgestellt werden und getrennt gesteuert werden, um erregt zu werden. Darüber hinaus ist das magnetische Abschirmelement 5h zwischen den Magnetsensoren 152 und den Statoren 251 über die gesamte Vielzahl der Einheitselemente 5g angeordnet. Dementsprechend kann der magnetische Fluss auch dann, wenn die Erregungssteuerung über zwei oder mehr Einheitselemente 5g durchgeführt wird und von den Statoren 251 ein magnetischer Fluss ausgeht, durch das magnetische Abschirmelement 5h zuverlässig abgeschirmt werden, so dass die Genauigkeit der Positionserfassung der Magnetsensoren 152 gewährleistet werden kann.
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Gemäß der ersten Ausführungsform ist, wie oben beschrieben, das magnetische Abschirmelement 5h aus einem magnetischen Material hergestellt. Dementsprechend wird das magnetische Abschirmelement 5h durch den magnetischen Fluss von dem Linearmotorstator 5f in Richtung der Magnetsensoren 152 magnetisiert, so dass der magnetische Fluss von dem Linearmotorstator 5f in Richtung der Magnetsensoren 152 durch das magnetische Abschirmelement 5h angezogen werden kann. Folglich ist es möglich, es dem magnetischen Fluss zu erschweren, die Magnetsensoren 152 zu erreichen, und somit kann die Genauigkeit der Erfassung der Position des Schlittens 4 durch die Magnetsensoren 152 gewährleistet werden.
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Gemäß der ersten Ausführungsform ist, wie oben beschrieben, das magnetische Abschirmelement 5h als magnetisches Material aus Eisen oder Stahl hergestellt. Dementsprechend kann das magnetische Abschirmelement 5h leicht durch den magnetischen Fluss von dem Linearmotorstator 5f zu den Magnetsensoren 152 magnetisiert werden, und somit kann der magnetische Fluss von dem Linearmotorstator 5f zu den Magnetsensoren 152 zuverlässig durch das magnetische Abschirmelement 5h angezogen werden.
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Zweite Ausführungsform
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Ein Linearförderer 501 gemäß einer zweiten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die 10 und 11 beschrieben. Insbesondere enthält der Linearförderer 501 gemäß der zweiten Ausführungsform Biegeabschnitte an beiden Enden eines magnetischen Abschirmelements 505h in einer X-Richtung, im Gegensatz zu dem Linearförderer 101 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, in der keine Biegeabschnitte an beiden Enden des magnetischen Abschirmelements 5h in der X-Richtung vorgesehen sind. In der zweiten Ausführungsform werden die gleichen oder ähnliche Konfigurationen wie jene der ersten Ausführungsform durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung entfällt.
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Wie in den 10 und 11 dargestellt umfassen die Linearfördermodule 505 des Linearförderers 501 gemäß der zweiten Ausführungsform jeweils ein Abdeckelement 5a (siehe 3), ein Trägerelement 5b, Befestigungselemente 5c (nicht dargestellt), Magnetsensoreinheiten 5d, Führungsschienen 5e, einen Linearmotorstator 5f, Einheitselemente 5g (siehe 6) und das magnetische Abschirmelement 505h.
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Magnetisches Abschirmelement
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Das magnetische Abschirmelement 505h gemäß der zweiten Ausführungsform zieht den von dem Linearmotorstator 5f ausgehenden magnetischen Fluss in Richtung der Magnetsensoren 152 und gibt den magnetischen Fluss zur Linearmotorstator-Seite 5f ab.
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Insbesondere umfasst das magnetische Abschirmelement 505h einen erstseitigen Biegeabschnitt 654 und einen zweitseitigen Biegeabschnitt 655. Der erstseitige Biegeabschnitt 654 ist an einem Ende des plattenförmigen magnetischen Abschirmelements 505h auf der Seite in X1-Richtung vorgesehen. Der erstseitige Biegeabschnitt 654 ist derart gebogen, dass das Ende (erstseitiges Ende S1) auf der X1-Richtungsseite in der X-Richtung zu der Linearmotorstator-Seite 5f gerichtet ist. Der zweitseitige Biegeabschnitt 655 ist derart gebogen, dass das Ende (das zweitseitige Ende S2) auf der X2-Richtungsseite in der X-Richtung zu der Seite des Linearmotorstator 5f gerichtet ist. Somit kann das magnetische Abschirmelement 505h sowohl den magnetischen Fluss, der von dem Ende auf der X1-Richtungsseite in der X-Richtung freigesetzt wird, als auch den magnetischen Fluss, der von dem Ende auf der X2-Richtungsseite in der X-Richtung freigesetzt wird, an die Linearmotorstator 5f-Seite abgeben. Die übrigen Konfigurationen der zweiten Ausführungsform sind ähnlich wie die Konfigurationen der ersten Ausführungsform.
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Vorteilhafte Wirkungen der zweiten Ausführungsform
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Gemäß der zweiten Ausführungsform werden die folgenden vorteilhaften Wirkungen erzielt.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst der Linearförderer 501 wie oben beschrieben das magnetische Abschirmelement 505h, das zwischen den Magnetsensoren 152 und dem Linearmotorstator 5f angeordnet und so konfiguriert ist, dass es den magnetischen Fluss von dem Linearmotorstator 5f zu den Magnetsensoren 152 hin abschirmt. Dementsprechend kann die Größe des Linearförderers 101 reduziert werden, indem der Freiheitsgrad der Anordnungspositionen der Magnetsensoren 152 und des Linearmotorstator 5f verbessert wird, während eine fehlerhafte Erfassung des magnetischen Flusses durch die Magnetsensoren 152 erheblich reduziert oder verhindert wird.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst, wie oben beschrieben, das magnetische Abschirmelement 505h den erstseitigen Biegeabschnitt 654, der so gebogen ist, dass das erstseitige Ende S1 in X-Richtung zur Linearmotorstator-Seite 5f gerichtet ist. Darüber hinaus umfasst das magnetische Abschirmelement 505h den zweitseitigen Biegeabschnitt 655, der so gebogen ist, dass das zweitseitige Ende S2 in der X-Richtung auf die Linearmotorstator-Seite 5f gerichtet ist. Dementsprechend kann der magnetische Fluss, der in das magnetische Abschirmelement 505h gezogen wird, durch den erstseitigen Biegeabschnitt 654 und den zweitseitigen Biegeabschnitt 655 auf die Seite (Linearmotorstator-Seite 5f) freigegeben werden, die der Magnetsensorseite 152 gegenüberliegt. Darüber hinaus sind der erstseitige Biegeabschnitt 654 und der zweitseitige Biegeabschnitt 655 derart vorgesehen, dass eine Zunahme der Größe des magnetischen Abschirmelements 505h in der X-Richtung im Vergleich zu einem magnetischen Abschirmelement 505h, das ein erstseitiges Ende und ein zweitseitiges Ende enthält, das entlang der X-Richtung gerade (nicht gebogen) ist, erheblich reduziert oder verhindert werden kann. Folglich ist es möglich, es dem vom magnetischen Abschirmelement 505h freigesetzten magnetischen Fluss zu erschweren, die Magnetsensoren 152 zu erreichen und eine Zunahme der Größe des Linearförderers 101 in der X-Richtung erheblich zu reduzieren oder zu verhindern. Die übrigen vorteilhaften Wirkungen der zweiten Ausführungsform sind ähnlich wie die vorteilhaften Auswirkungen der ersten Ausführungsform.
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Modifizierte Beispiele
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Die nun offenbarten Ausführungsformen sind in allen Punkten als beispielhaft und nicht einschränkend zu betrachten. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird nicht durch die obige Beschreibung der Ausführungsformen gezeigt, sondern durch den Schutzumfang der Patentansprüche, und alle Modifikationen (modifizierte Beispiele) innerhalb der Bedeutung und des Umfangs äquivalent zu dem Umfang der Patentansprüche sind ferner enthalten.
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Während beispielsweise das Beispiel, in dem die Befestigungselemente 5c aus austenitischem rostfreiem Stahl hergestellt sind, in jeder der vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsformen gezeigt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können die Befestigungselemente aus einem anderen nichtmagnetischen Metall hergestellt werden.
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Während das Beispiel, in dem das magnetische Abschirmelement 5h (505h) als magnetisches Material aus Eisen oder Stahl hergestellt ist, in jeder der vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsformen gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. In der vorliegenden Erfindung kann das magnetische Abschirmelement aus einem metallischen Material hergestellt sein, das ein anderes magnetisches Material ist.
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Während das Beispiel, in dem das magnetische Abschirmelement 5h (505h) den oberen Biegeabschnitt 452 (erster Biegeabschnitt) und den unteren Biegeabschnitt 453 (zweiter Biegeabschnitt) umfasst, in jeder der vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsformen gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt. In der vorliegenden Erfindung muss das magnetische Abschirmelement nicht sowohl den ersten Biegeabschnitt und den zweiten Biegeabschnitt aufweisen, oder muss nicht den ersten Biegeabschnitt oder den zweiten Biegeabschnitt aufweisen.
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Obgleich das Beispiel, in dem das magnetische Abschirmelement 505h sowohl den erstseitigen Biegeabschnitt 654 und als auch den zweitseitigen Biegeabschnitt 655 aufweist, in der oben genannten zweiten Ausführungsform gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt. In der vorliegenden Erfindung muss das magnetische Abschirmelement nicht sowohl den erstseitigen Biegeabschnitt als auch den zweitseitigen Biegeabschnitt aufweisen, oder kann den erstseitigen Biegeabschnitt und den zweitseitigen Biegeabschnitt aufweisen.
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Obgleich das Beispiel, in dem das magnetische Abschirmelement 5h (505h) eine Plattenform aufweist, die sich entlang der X-Richtung erstreckt (die Richtung, in der sich die Führungsschienen 5e erstrecken), in jeder der vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsformen gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann das magnetische Abschirmelement beispielsweise eine Blockform haben.
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Obgleich das Beispiel, in dem das magnetische Abschirmelement 5h (505h) den magnetischen Fluss von dem Linearmotorstator 5f in Richtung der Magnetsensoren 152 abschirmt, indem es den vom Linearmotorstator 5f emittierten magnetischen Fluss anzieht, in jeder der vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsformen gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. In der vorliegenden Erfindung kann das magnetische Abschirmelement den magnetischen Fluss von dem Linearmotorstator in Richtung der Magnetsensoren abschirmen, indem es den von dem Linearmotorstator emittierten magnetischen Fluss reflektiert.
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Während das Beispiel, in dem das magnetische Abschirmelement 5h (505h) an der Seitenfläche auf der Linearmotorstator-Seite 5f der Montagewand 54 befestigt ist, die mit den Magnetsensoren 152 gemeinsam ist, in jeder der vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsformen gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt. In der vorliegenden Erfindung kann das magnetische Abschirmelement an einer anderen Stelle als die Magnetsensoren befestigt werden.
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Obgleich das Beispiel, in dem die mehreren Linearfördermodule 5, welche die gleiche Länge in X-Richtung haben, in X-Richtung ausgerichtet sind, in jeder der vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsformen gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können die Linearfördermodule mit unterschiedlichen Längen in X-Richtung in X-Richtung ausgerichtet werden.
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Obgleich das Beispiel, in dem das magnetische Abschirmelement 5h (505h) eine einzelne Platte ist, die sich ununterbrochen von der Nähe des Endes E1 des Linearfördermoduls 5 (505) auf der Seite der X1-Richtung bis zur Nähe des Endes E2 des Linearfördermoduls 5 (505) auf der Seite der X2-Richtung erstreckt, in jeder der vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsformen gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. In der vorliegenden Erfindung kann das magnetische Abschirmelement in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt sein.
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Während das Beispiel, in dem das magnetische Abschirmelement 5h (505h) an das Trägerelement 5b durch die Befestigungselemente 5c befestigt ist, in jeder der vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsformen gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. In der vorliegenden Erfindung kann das magnetische Abschirmelement an dem Trägerelement durch einen Klebstoff oder dergleichen befestigt werden.
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Während das Beispiel, in dem die Befestigungselemente 5c im zentralen Bereich der Montagewand 54 in Z-Richtung (Aufwärts-Abwärts-Richtung) angeordnet sind, in jeder der vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsformen gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können die Befestigungselemente oberhalb oder unterhalb des zentralen Abschnitts der Montagewand in der Aufwärts-Abwärts-Richtung angeordnet sein.
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Während das Beispiel, in dem die Magnetsensoren 152 an der sensorseitigen Seitenfläche 54c befestigt sind und das magnetische Abschirmelement 5h (505) an der motorseitigen Seitenfläche 54b der den Magnetsensoren 152 gemeinsamen Montagewand 54 befestigt ist, in jeder der vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsformen gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Bei der vorliegenden Erfindung können die Magnetsensoren direkt an einer dem Linearmotorstator gegenüberliegenden Oberfläche des magnetischen Abschirmelements angebracht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 4
- Schlitten
- 4b
- Linearmotor-Bewegungseinrichtung
- 4d
- magnetische Skala
- 4h
- Permanentmagnet
- 5b
- Trägerelement
- 5c
- Befestigungselement
- 5e
- Führungsschiene
- 5f
- Linearmotorstator
- 5g
- Einheitselement
- 5h, 505h
- magnetisches Abschirmelement
- 54
- Montagewand
- 54b
- motorseitige Seitenfläche (Seitenfläche auf der Linearmotorstator-Seite)
- 54c
- sensorseitige Seitenfläche (Seitenfläche auf der dem Linearmotorstator gegenüberliegenden Seite)
- 101, 501
- Linearförderer
- 152
- Magnetsensor
- 251:
- Stator
- 251a
- Kern
- 251b
- Spule
- 451
- Einführungsloch
- 451a
- Einführungsloch-Biegeabschnitt
- 452
- oberer Biegeabschnitt (erster Biegeabschnitt)
- 453
- unterer Biegeabschnitt (zweiter Biegeabschnitt)
- 654
- erstseitiger Biegeabschnitt
- 655
- zweitseitiger Biegeabschnitt
- L1
- Länge (des magnetischen Abschirmelements)
- L2
- Länge (des Kerns)
- S1
- erstseitiges Ende (des magnetischen Abschirmelements)
- S2
- zweitseitiges Ende (des magnetischen Abschirmelements)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2018/055709 [0006, 0008]