DE1933205A1 - Microstep motor - Google Patents
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Description
SIEMENS AKTIEFGESELLSCHAi1T Erlangen, den 26.6.1969 Berlin und München Werner-von-Siemens-Str. 50SIEMENS AKTIEFGESELLSCHAi 1 T Erlangen, June 26th, 1969 Berlin and Munich Werner-von-Siemens-Str. 50
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Die Erfindung "betrifft einen Mikroschritt-Motor mit geradliniger Bewegung seines Antriebsorgans, "bei dem ein zwischen zwei steuerbaren Pesthalteeinrichtungen angeordnetes, unter dem Einfluß einer elektrischen Steuergröße eine längenänderung erfahrendes Vorschubelement dio Bewegung des Antriebsorgans bewirkt. The invention "relates to a microstep motor with rectilinear Movement of his drive organ, "in which one between two controllable pest hold devices arranged, a change in length under the influence of an electrical control variable experienced feed element causes the movement of the drive member.
Bei einem bekannten Mikroschritt-Motor dieser Art besteht das Vorschubelement aus einem den piezoelektrischen Effekt zeigenden Keramikkörper, der an seinen beiden Enden mit jeweils einer Pesthalteeinrichtung verbunden ist. Jede Festhalteeinrichtung des bekannten Motors enthält einen Elektromagneten, der mit Polstücken auf einem eisernen Pührungsprisma aufliegt.In a known microstep motor of this type, the feed element consists of a piezoelectric effect showing ceramic body, which is connected at both ends with a Pesthaltereinrichtung. Any restraint the known motor contains an electromagnet with pole pieces on an iron guiding prism rests.
Wird bei dem bekannten Mikroschritt-Motor an den Keramikkörper eine elektrische Spannung angelegt, dann tritt eine Längenänderung ein. Diese Längenänderung bewirkt, da jeweils ein Elektromagnet erregt und damit das von dem Vorschubelement und den beiden Pesthalteeinrichtungen gebildete Antriebsorgan an einem Ende festgelegt ist, eine Bewegung des anderen Endes des Antriebsorgans, wobei der andere, nicht erregte Elektromagnet mit den zugeordneten Polstücken auf der eisernen Führungsschiene verschoben wird. Das Ausmaß der Bewegung ist dabei bis zu einem gewissen Grade von der Höhe der an den Keramikkörper angelegten Spannung abhängig; die maximal mögliche Längenänderung ist durch die Dimensionierung des Keramikkörper bedingt.If, in the known microstep motor, an electrical voltage is applied to the ceramic body, then a voltage occurs Change in length. This change in length causes an electromagnet to be excited in each case, and thus that of the feed element and the drive member formed by the two plague holding devices is fixed at one end, a movement the other end of the drive member, the other, non-excited electromagnet with the associated pole pieces is moved on the iron guide rail. The extent of the movement is to a certain extent of the level of the voltage applied to the ceramic body dependent; the maximum possible change in length is due to the Dimensioning of the ceramic body conditional.
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ITach erfolgter längenänderung des Keramikkörpers und entsprechender Verschiebung der Festhaltevorrichtung mit dem nicht erregten Magneten wird diese (bisher frei auf der Führungsschiene verschiebbare) Pesthaltevorrichtung durch entsprechende Ansteuerung ihres Exektromagneten an der eisernen Führung festgehalten und danach durch Abtrennen der Spannung von dem Keramikkörper eine'Kontraktion des Keraraikkörpers bewirkt. Da gleichzeitig mit dem Abtrennen der elektrischen Spannung vom Keramikkörper die bisher festsitsende Festhalteeinrichtung infolge Aberregung ihres Elektromagneten freigegeben wird, kann diese Pesthalteeinrichtung der Kontraktionsbewegung des Keramikkörpers folgen; der Motor hat einen Schritt ausgeführt. Zur Erzielung weiterer Schritte ist eine wiederholte, im oben angegebenen Rhythmus erfolgende Ansteuerung der Elektromagneten der beiden Festhalteeinrichtungen und des Keramikkörpers vorzunehmen.After changing the length of the ceramic body and the corresponding Displacement of the retaining device with the non-excited magnet, this (previously free on the Slidable guide rail) Pest holding device by appropriate control of their Exektromagnet on the iron guide and then a'Kontraktion of Keraraik body by separating the tension from the ceramic body causes. Since at the same time with the separation of the electrical voltage from the ceramic body the previously fixed Holding device is released as a result of de-energization of its electromagnet, this pest holding device follow the contraction movement of the ceramic body; the motor has taken a step. To achieve further steps are repeated activation of the electromagnets in the rhythm specified above the two retaining devices and the ceramic body.
irachteilig ist der bekannte Mikroschritt-Motor unter anderem insofern, als bei ihm das gesamte Antriebsorgan mit den beiden Festhalteeinrichtungen samt Elektromagneten und Polstükken auf einem Führungsprisma aufliegt. Bei einer Bewegung des Antriebsorgans ist daher die auch von dem Gewicht des Antriebsorgans abhängige Reibungskraft zwischen dem Antriebsorgan und der Führung zu überwinden. Außerdem gehen bei der Bewegung des Antriebsorgans die unvermeidbaren Unebenheiten der.Prismenflächen ein. Bei dem bekannten Mikroschritt-Motor muß also mit einer nicht unerheblichen Reibung gerechnet werden, die die Einstellgenauigkeit des Antriebsorgans nachteilig beeinflußt.One of the disadvantages is the well-known microstep motor insofar as with him the entire drive element with the two retaining devices including electromagnets and pole pieces rests on a guide prism. When moving of the drive member is therefore also dependent on the weight of the Drive member to overcome dependent frictional force between the drive member and the guide. Also go to the Movement of the drive organ the unavoidable bumps the.prismatic surfaces a. In the known microstep motor, therefore, a not inconsiderable amount of friction must be expected are detrimental to the setting accuracy of the drive member influenced.
Außerdem ist die Wirkungsweise des bekannten Mikroschritt-Motors an die Verwendung von Elektromagneten in den Festhalteeinrichtungen gebunden, so daß dieser Motor in den Fällen nicht einsetzbar ist, in denen durc'h die Magnetfelder derIn addition, the mode of operation of the well-known micro-step motor tied to the use of electromagnets in the retaining devices, so this motor in the cases cannot be used in which the magnetic fields of the
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Elektromagneten unerwünschte Auswirkungen auf dem Motor benachbarte Einrichtungen zu befürchten sind. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der bekannte Mikroschritt-Motor zur Bewegung von Objekttischen von Elektronenmikroskopen eingesetzt werden soll, da bei diesen Mikroskopen durch die Magnetfelder eine unerwünschte Strahlbeeinflussung hervorgerufen werden kann.Electromagnets are likely to have undesirable effects on devices in the vicinity of the motor. This is for example the case when the well-known microstep motor to be used for moving the object tables of electron microscopes, as in these microscopes the magnetic fields can cause undesired influence on the beam.
Zur Vermeidung der Nachteile des bekannten Mikroschritt-Motors, d.h. zur Gewinnung eines reibungsfrei arbeitenden Motors, bei dem die Wirkungsweise nicht an die Erzeugung von Magnetfeldern gebunden ist, eignet sich ein Motor, der gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß als Antriebsorgan ein Vorschubelement mit an seinen beiden Enden angebrachten, in Bewegungsrichtung sich erstreckenden Betätigungsansätzen dient,, die zwischen Halteelementen der beiden steuerbaren Festhalteeinrichtungen angeordnet ,sind, und daß durch eine in Abhängigkeit von der Steuerung des Vorschubelementes erfolgende Ansteuerung der Halteelementc mit weiteren elektrischen Steuergrößen infolge der dabei auftretenden Längenänderung der Halteelemente ein abwechselndes Festklemmen des Antriebsorgans im Bereich seiner Betätigungsansätze und damit die geradlinige Bewegung des Antriebsorgans eintritt.To avoid the disadvantages of the well-known micro-step motor, i.e. to obtain a frictionlessly working engine, in which the mode of action does not depend on the generation is bound by magnetic fields, a motor is suitable, which is characterized according to the invention that as Drive member with a feed element attached to both ends and extending in the direction of movement Actuation approaches are used, which are arranged between holding elements of the two controllable retaining devices , are, and that by a depending on the controller of the feed element is controlled by the holding elementc with further electrical control variables as a result of the change in length of the holding elements that occurs alternating clamping of the drive member in the area of its actuation attachments and thus the linear movement of the drive element occurs.
Bei dem erfindungsgemäßen Mikroschritt-Motor ist also durch zwischen Halteelementen der Festhalteeinrichtung angeordnete Betätigungsansätze dafür gesorgt, daß bei einer Längenänderung des Vorschubelementes infolge entsprechender elektrischer Ansteuerung und Freigabe des Antriebsorgans im Bereich eines Betätigungsansatzes die Verschiebung des Antriebsorgans ohne Überwindung von Reibungskräften erfolgen kann, da das Antriebsorgan stets durch eine Festhalteeinrichtung einseitig gehalten ist und daher mit ihrem anderen Betätigungsansatz bei entsprechender Ansteuerung der anderen Festhalteeinrichtung frei zwischen deren Halteelementen beweg-In the case of the microstep motor according to the invention, it is through arranged between holding elements of the holding device actuating lugs ensure that in the event of a change in length of the feed element as a result of corresponding electrical control and release of the drive element in the area an actuation approach, the displacement of the drive member can take place without overcoming frictional forces, since the drive member is always held on one side by a retaining device and therefore with its other actuation approach with appropriate control of the other retaining device freely movable between its retaining elements.
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bar ist. Bei dem erfindungsgemäßen Mikroschritt-Motor ist daher die Reibung bei der Bewegung des Antriebsorgans BTuIl.is cash. In the microstep motor according to the invention hence the friction during the movement of the drive element BTuIl.
Bei dem erfindungsgemäßen Mikroschritt-Motor kann das Vorschubelement in an sich bekannter V/eise aus einem den piezoelektrischen Effekt zeigenden Körper bestehen,wobei dann als elektrische Steuergröße für das Vorschubelement eine Spannung zu verwenden ist.In the case of the microstep motor according to the invention, the feed element can consist in a known manner of a body showing the piezoelectric effect, where then as electrical control variable for the feed element is to use a voltage.
Es ist aber auch möglich, als Vorschubelement einen ferromagnetischen Körper zu verwenden und zur Ausnutzung der Magnetostriktion als elektrische Steuergröße für das Vorschubelement einen Strom zur Erzeugung eines Magnetfeldes zu benutzen. Von einem derartig ausgebildeten Vorschubelement wird man jedoch nur in den Fällen Gebrauch machen, wo Magnetfelder des Motors keine störenden Einflüsse auf dem Motor benachbarte Anordnungen ausüben.But it is also possible to use a ferromagnetic feed element To use body and to exploit the magnetostriction as an electrical control variable for the feed element to use a current to generate a magnetic field. From a feed element designed in this way However, use will only be made in cases where the motor's magnetic fields do not have any disruptive influences Exercise adjacent arrangements to the engine.
Als besonders vorteilhaft erweist sich der erfindungsgemäße Mikroschritt-Motor dann, wenn die Halteelementc der Festhalt eeinrichtungen Bauteile mit piezoelektrischem Effekt sind, wobei dann als weitere Steuergrößen für die Halteelemente Spannungen benutzt werden. Sine derartige Ausbildung des erfindungsgemäßen Motors ist deshalb vorteilhaft, als damit, insbesondere wenn man auch für das Vorschubelement einen den piezoelektrischen Effekt' zeigenden Körper verwendet, im erfindungsgemäßen Motor keine Magnetfelder erzeugt "werden. Ein solcher Motor kann daher mit Vorteil zum Antrieb von Objekttischen bei Elektronenmikroskopen verwendet v/erden, da infolge Fehlens jeglicher Magnetfelder durch den Motor keine Strahlbeeinflussung hervorgerufen werden kann.The invention proves to be particularly advantageous Microstep motor when the holding elements of the holding devices are components with a piezoelectric effect are, in which case voltages are used as further control variables for the holding elements. Sine such training of the motor according to the invention is therefore advantageous than doing so, especially if one is also for the feed element a body showing the piezoelectric effect is used, no magnetic fields in the motor according to the invention Such a motor can therefore advantageously be used to drive object stages in electron microscopes is used because the motor does not affect the beam due to the absence of any magnetic fields can be.
In Abweichung von der eben skizzierten Ausbildung der Halteelemente des erfindungsgemäßen Mikroschritt-Motors ist auch eine Ausführung der Halteelementc aus ferromagnetischem Werkstoff möglich. In diesem Falle worden zur Aus-In deviation from the design of the holding elements just outlined of the microstep motor according to the invention is also an embodiment of the retaining elements made of ferromagnetic Material possible. In this case, the
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nutzung der Magnetostriktion als weitere elektrische Steuergrößen Ströme zur Erzeugung von die Halteelemente beeinflussenden Magnetfelder benutzt. Nach den vorangehenden Ausführungen ist verständlich,, daß diese Ausführung des erfindungsgemäßen Motors nur dann einsetzbar ist, wenn Magnetfelder des Motors für benachbarte Einrichtungen nicht als störend empfunden werden.use of magnetostriction as a further electrical one Control variable currents are used to generate magnetic fields that influence the holding elements. According to the previous Execution is understandable, that this execution of the motor according to the invention can only be used if Magnetic fields of the motor are not perceived as annoying for neighboring devices.
Hinsichtlich der Anordnung der mit den Betätigungsansätzen des Vorschubelementes zusammenwirkenden Halteelemente sind bei dem erfindungsgemäßen Mikroschritt-Motor unterschiedliche Ausführungen möglich. Beispielsweise können die Halteelemente an den Betätigungsansätzen fest angebracht sein und sich bei Ansteuerung mit den weiteren elektrischen Größen gegen Teile des Außenkörpers des Motors drücken. Bei dieser Ausführung müssen im Motor selbst verhältnismäßig große Massen von dem sich in der Länge ändernden Vorschubelement bewegt werden.With regard to the arrangement of the holding elements cooperating with the actuating lugs of the advancing element Different designs are possible with the microstep motor according to the invention. For example, the holding elements be firmly attached to the actuation approaches and when controlled with the other electrical variables press against parts of the outer body of the motor. In this version, the motor itself must be relatively large Masses are moved by the length-changing feed element.
G-ünstiger ist in dieser Hinsicht eine Ausführung, bei der die Halteelemente mit ihrem jeweils von den Betätigungsansätzen abgewendeten Enden fest mit Teilen des Außenkörpers verbunden sind. Hierbei wird von dem Vorschubelement bei einer Längenänderung nur die Masse der Betätigungsansätze und selbstverständlich die nachgeordneter, anzutriebender Mittel bewegt.In this respect, it is more favorable to use the holding elements with their ends facing away from the actuating lugs firmly with parts of the outer body are connected. In this case, when the length changes, only the mass of the actuating lugs is removed from the feed element and, of course, moves the downstream means to be driven.
Zur schrittweisen Steuerung des Antriebsorgans ist eine bestimmte zoitliche Folge bei der Ansteuerung des Vorschubelementes und der Halteelemente der beiden Pesthalteeinrichtungen erforderlich. Diese Ansteuerung kann in an sich bekannter Weise durch, rotierende Schalter oder entsprechende Schaltvorgänge auslösende Relaisschaltanordnungen bzw. elektronische Schaltanordnungen erfolgen.For the step-by-step control of the drive element, there is a certain timely sequence in the control of the feed element and the holding elements of the two plague holding devices are required. This control can be known per se Way by, rotating switches or corresponding switching operations triggering relay switching arrangements or electronic switching arrangements take place.
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Die Weite des einzelnen Schrittes läßt sich durch ein Totentiometer verändern, mit dem die dem Vorschubelement mit piezoelektrischem Effekt zugeführte elektrische Spannung eingestellt wird. Bei Verwendung eines ferromagnetischen Körpers als Vorschubelement muß der das Magnetfeld erzeugende Strom entsprechend eingestellt werden.The width of the individual step can be determined by a totentiometer change with which the electrical voltage supplied to the feed element with a piezoelectric effect is set. When using a ferromagnetic Body as a feed element, the current generating the magnetic field must be adjusted accordingly.
E3 hat sich bei dem erfindungsgemäßen Mikroschritt-Motor erwiesen, wenn an den mechanischen Kontaktstellen zwischen den Halteelementen und den Betätigungsansätzen bzw. den Außenkörper des Motors Teile, insbesondere Glasplatten, angeordnet sind, die ein Verschweißen der Halteelemente mit den Betätigungsansätzen bzw·, dem Außenkörper des Motors verhindern. Dabei können die Glasplatten zwischen den Halteelementen und dem Außenkörper des Motors oder bei einer anderen Ausführung zwischen den Betätigungsansätzen und den Halteolementen liegen.E3 has proven itself in the microstep motor according to the invention proven, if at the mechanical contact points between the holding elements and the actuation lugs or The outer body of the motor parts, in particular glass plates, are arranged, which weld the holding elements with the actuation lugs or the outer body of the motor. The glass plates can be between the holding elements and the outer body of the motor or, in another embodiment, between the actuating lugs and the retaining elements.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in den Figuren 1 bis 3 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mikrroschritt-Motors in schematischer Darstellung in verschiedenen Arbeitslagen dargestellt.To explain the invention, FIGS. 1 to 3 show an exemplary embodiment of the microstep motor according to the invention in a schematic representation in different working positions shown.
Wende man sich zunächst der Figur 1 zu, dann erkennt man ein Vorschubelement 1, das an seinen Enden 2 und 3 mit Betätigungsansätzen 4 und 5 ausgerüstet ist; diese Teile bilden das Antriebsorgan des erfindungsgemäßen Motors. Der besseren Übersicht halber sind in der Figur 1 und auch in den anderen Piguren die zur Ansteuerung des Vorschubelementesi benötigten elektrischen Schaltungsmittel nicht dargestellt.If one first turns to FIG. 1, one recognizes a feed element 1 which is equipped at its ends 2 and 3 with actuating lugs 4 and 5; these parts form the drive element of the engine according to the invention. For the sake of clarity, the electrical circuit means required for controlling the feed element are not shown in FIG. 1 or in the other figures.
Die Betätigungsansätze 4 und 5 des Vorschubelementes 1 sind zwischen jeweils zwei Halteelementen 6 und 1 bzw. 8 und 9 zweier Pesthalteeinrichtungen 10 und 11 angeordnet, The actuating lugs 4 and 5 of the feed element 1 are arranged between two holding elements 6 and 1 or 8 and 9 of two pest holding devices 10 and 11, respectively.
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die in einer in den Figuren nicht näher dargestellten V/eise elektrisch angesteuert werden. Die Halteelemente 6 und 7 bzw. 8 und 9 können aus den piezoelektrischen Effekt zeigenden Körpern oder aus ferromagnetischen Bauelementen bestehen. Nach ihrer Ausführung richtet sich dann auch die zu ihrer Ansteuerung benötigte elektrische Größe. Die Halteelemente 6 und 7 bzw. 8 und 9 sind an ihren jeweils von den Betätigungsansätzen 4 und 5 abgewendeten Enden mit Metallplatten 12 bis 15 verbunden. An- den den Halteelementen 6 bis 9 gegenüberliegenden Teilen der Betätigungsansätze und 5 sind Glasplatten 16 bis 19 angebracht. Zum konstruktiven Zusammenhalt des Motors dienen Teile 20 und 21 des Außenkörpers.in a way not shown in detail in the figures be controlled electrically. The holding elements 6 and 7 or 8 and 9 can show the piezoelectric effect Bodies or consist of ferromagnetic components. According to their execution, the electrical quantity required to control them. The holding elements 6 and 7 or 8 and 9 are each of their the actuating lugs 4 and 5 facing away ends with metal plates 12 to 15 connected. On the holding elements 6 to 9 opposite parts of the actuating lugs and 5 glass plates 16 to 19 are attached. For constructive Parts 20 and 21 of the outer body serve to hold the motor together.
Wie die Figur 1, in der das aus dem Vorschubelement 1 und den beiden Betätigungsansätze 4 und 5 bestehende Antriebsorgan 'in seiner Ausgangsstellung gezeigt ist, ferner erkennen läßt, pressen sich in dieser Stellung die Halteelenente 6 und 7 infolge entsprechender Ansteuerung mit der dadurch hervorgerufenen längenänderung gegen den Betätigungsansat s 4, wodurch das Ende 2 des Vorschubelementes 1 festgehalten wird. Die Halteelemente 8 und 9 der Pesthalteeinrichtung 11 am anderen Ende des Antriebsorgans 1 sind von der elektrischen Steuergröße abgetrennt und geben infolgedessen den Betätigungsansatz 5 frei. Wird in diesem Zustand des Motors dem Vorschubelement 1 eine elektrische Spannung zugeführt, dann führt es eine Längenänderung aus, die wegen des mittels des festgehaltenen Betätigungansatzes 4 festen Endes 2 eine Verschiebung des Endes 3 des Vorschubelementes 1 und damit auch des Betätigungsansatzes 5 in die in der Pigur 2 ausgezeichnete lage zur Folge hat. Nach dieser Verschiebung erfolgt eine Umsteuerung der beiden Pesthalteeinrichtungen 10 und 11 derart, daß nunmehr infolge Beaufschlagung der beiden Halteelemente 8 und 9 mit einer elektrischen Steuergröße der Betätigungsansatz festgesetzt wird, während sich die bisher gegen den Betäti-As shown in FIG. 1, in which the drive element consisting of the feed element 1 and the two actuating lugs 4 and 5 is shown in its initial position, the holding elements 6 and 7 are pressed in this position as a result of the corresponding control with the change in length caused thereby against the actuation approach s 4, whereby the end 2 of the feed element 1 is held. The holding elements 8 and 9 of the pest holding device 11 at the other end of the drive member 1 are separated from the electrical control variable and consequently release the actuating attachment 5. If an electrical voltage is supplied to the feed element 1 in this state of the motor, then it carries out a change in length which, because of the end 2 fixed by means of the actuating attachment 4 fixed, shifts the end 3 of the feed element 1 and thus also the actuation attachment 5 into the position shown in FIG Pigur 2 excellent location. After this shift, the two plague holding devices 10 and 11 are reversed in such a way that the actuation approach is now set as a result of the two holding elements 8 and 9 being acted upon by an electrical control variable, while the previously opposed to the actuation
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gungsansatz 4 gepreßten Halteelemente 6 und 7 zusammenziehen und damit den Betätigungsansatz 4 freigeben. Wird nunmehr das Vorschubelement 1 von der angelegten Spannung abgetrennt, dann führt es eine Kontraktionsbewegung aus, die sein Ende 2 in die in der Figur 3 dargestellte Position bringt. Gleichzeitig damit wird der Betätigungsansatz 4 entsprechend bewegt. Das Antriebsorgan des erfindungsgemäßen Motors hat sich damit um eine Schrittweite s (vergl. Fig.2) bewegt und dabei beispielsweise ein in den Figuren nicht dargestelltes, mit dem Betätigungsansatz 4 oder 5 verbundenes Getriebe verstellt.approach 4 pressed holding elements 6 and 7 pull together and thus release the actuation approach 4. If the feed element 1 is now separated from the applied voltage, it then executes a contraction movement which moves its end 2 into the position shown in FIG brings. At the same time, the actuating attachment 4 is moved accordingly. The drive member of the invention The motor has thus moved by a step size s (see FIG. 2) and, for example, one in the figures gear, not shown, connected to the actuating attachment 4 or 5, is adjusted.
Zur Erzielung weiterer Schritte des Antriebsorgans des erfindungsgemäßen Mikroschritt-Motors muß die Ansteuerung der beiden Festhalteeinrichtungen 10 und 11 und ihrer Halteelemente 7 bis 9 zunächst so erfolgen, daß die Halteelemente wieder die in der Figur 1 gezeigte lage einnehmen. .Dazu muß die Ansteuerung der Festhalteeinrichtung 11 beendet werden, worauf sich dann ihre Halteelemente 8 und 9 zusammenziehen und infolgedessen den Betätigungsansatz 5 freigeben. Ferner muß die Ansteuerung der Festhalteeinrichtung 10 wieder einsetzen, worauf sich deren Halteelemente 6 und 7 gegen den Betätigungsansatz 4 pressen und diesen festhalten. Danach kann in der obenbeschriebenen Weise durch entsprechende zeitlich aufeinanderfolgende Ansteuerung des Vorschubelementes 1 und der beiden Festhalteeinrichtungen 10 und 11 ein weiterer Schritt des Antriebsorgans erzielt werden. Weitere Schritte können folgen.In order to achieve further steps of the drive element of the microstep motor according to the invention, the control must the two retaining devices 10 and 11 and their retaining elements 7 to 9 are initially carried out in such a way that the holding elements assume the position shown in FIG. 1 again. To do this, the control of the retaining device 11 must be terminated whereupon their holding elements 8 and 9 contract and consequently the actuating attachment 5 release. Furthermore, the control of the retaining device 10 must start again, whereupon its retaining elements Press 6 and 7 against the actuation shoulder 4 and hold it in place. Thereafter, in the manner described above by appropriate sequential control of the feed element 1 and the two retaining devices 10 and 11 a further step of the drive member can be achieved. Further steps can follow.
Der Bewegungs- bzw. Schaltzyklus besteht bei dem erfindungsgemäßen Mikroschritt-Motor also in einer Verschiebung des Vorschubelementes, einer Umschaltung der Ansteuerung von einer Festhalteeinrichtung zur anderen mit Zusammenziehen der Halteelemente der einen und Ausdehnung der Halteelemento der anderen Festhalteeinrichtung, einer Zusammenziehung des Vorschubelementes und erneuter Umschaltung der Festhal-The movement or switching cycle exists in the case of the invention Micro-step motor thus in a shift of the feed element, a switchover of the control of one holding device to the other with contraction of the holding elements of the one and expansion of the holding elemento the other retaining device, a contraction of the feed element and renewed switching of the retaining
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teeinrichtungen mit entsprechenden längenänderungen der Halteelemente. Eine Bewegung in entgegengesetzter Richtung ergibt sich in analoger Umkehrung, wobei der Schalt- bzw. Bewegungszyklus dann aus Zusammenziehung des Vorschubelementes, Umschaltung der Pesthalteeinrichtungen, Ausdehnung des Vorschubelemerites und erneuter Umschaltung der Festhalteöinrichtungen besteht.te devices with corresponding changes in length of the Holding elements. A movement in the opposite direction results in an analogous reversal, with the switching or Movement cycle then from contraction of the feed element, switching of the pest hold devices, expansion of the feed element and renewed switching of the retaining devices consists.
Die bei einem Zyklus auftretende Schrittweite des Antriebsorgans kann durch Änderung der Höhe der an das Vorschubelement angelegten Spannung im Falle eines den piezoelektrischen Effekt zeigenden Körpers oder durch Änderung der Stromstärke im Falle eines ferromagnetischen Körpers verändert werden, wodurch eine Feineinstellung ermöglicht ist.The step size of the drive element occurring during a cycle can be changed by changing the height of the feed element applied voltage in the case of a body showing the piezoelectric effect or by changing the Amperage changed in the case of a ferromagnetic body allowing fine adjustment.
Durch die Erfindung ist ein Mikroschritt-Motor geschaffen, bei dem eine reibungsfreie Bewegung des Antriebsorgans erreicht ist und bei dem die Möglichkeit besteht, die Bewegung des Antriebsorgans .unter Vermeidung von Magnetfeldern zu bewerkstelligen. Der erfindungsgemäße Motor ist daher auch dann einsetzbar, wenn eine Beeinflussung benachbarter Einrichtung durch Magnetfelder eines Motors nicht zulässig ist.The invention creates a microstep motor, in which a frictionless movement of the drive member is achieved and in which there is the possibility of the movement of the drive element, avoiding magnetic fields to accomplish. The engine according to the invention is therefore Can also be used if the magnetic fields of a motor are not allowed to influence neighboring equipment is.
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