DE8237132U1

DE8237132U1 - LINEAR DRIVE DEVICE

Info

Publication number: DE8237132U1
Application number: DE19828237132U
Authority: DE
Original assignee: DMA Systems Corp
Current assignee: DMA Systems Corp
Priority date: 1981-11-16
Filing date: 1982-04-01
Publication date: 1984-10-18
Also published as: EP0093715A1; CA1185307A; GB2120019B; WO1983001872A1; BR8207980A; JPS58501892A; GB8317982D0; GB2120019A; EP0093715A4

Description

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBEr'-.D 4βΟ*0 EfeSENi 1 · AfolfWHrtSTEIN 1 ■ TEL.: (02 01) 412687 Seite - 1 - D 998PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBEr '-. D 4βΟ * 0 EfeSENi 1 · AfolfWHrtSTEIN 1 ■ TEL .: (02 01) 412687 Page - 1 - D 998

DMA SYSTEMS CORPORATION 325 Chapala Street, Santa Barbara, Kalifornien 93101, V.St.A,DMA SYSTEMS CORPORATION 325 Chapala Street, Santa Barbara, California 93101, V.St.A,

LinearantriebsvorrichtungLinear drive device

Die Erfindung bezieht sich auf eine Linearantriebsvorrichtung mit einem Linearmotor, der einen eine longitudinale Bewegungsachse definierenden magnetischen Kern und einen dem Kern zugeordneten, entlang der Bewegungsachse verschiebbaren Anker aufweist, und mit einer auf mehreren Führungen seitlich gelagerten äußeren Wagenanordnung, die mit dem Anker bewegungsfest verbunden ist.The invention relates to a linear drive device with a linear motor which has a magnetic core defining a longitudinal axis of movement and a magnetic core assigned to the core, Has an armature displaceable along the axis of movement, and with a laterally mounted on several guides outer carriage assembly, which is fixedly connected to the armature.

Während elektrische Linearmotoren viele Anwendungen in der Industrie haben, wird die Erfindung mit Bezug auf einen Linearmotor und Wagen zur Verwendung in einem Magnetplatteu-Speichersystem zur Bewegung von Lese-Schxeib-Wandlern über die Oberfläche von sich bewegenden Datenmedienplatten beschrieben. Eine solche Verwendung eines Linearmotors bedingt extrem hohe Bewegungsgenauigkeit.While linear electric motors have many uses in industry, the invention is made with reference to a Linear motor and carriage for use in a magnetic disk and storage system for the movement of read-write converters written on the surface of moving data media disks. Such a use of a linear motor requires extremely high accuracy of movement.

Magnetplatten-Speichersysteme derjenigen Axt. bei der der vorliegende Linearmotor verwendet werden kann, finden weitverbreiteten Gebrauch als Computer-zugreifbare, relativ kostengünstige Speicher großer Kapazitäten. Eine typische Plattenspeichereinrichtung weist eine Anzahl von mit einem geeigneten magnetischen Material beschichteten Platten, die auf einer gemeinsamen Spindel drehbar gelagert sind, und eine Gruppe von paarweise auf länglichen Trägern angeordneten Magnetköpfen auf, die zwischen benachbarte Platten einschiebbar sind, wobei die nach entgegengesetzten Richtungen weisenden Köpfe jedes Paars entgegengesetzte Seiten benachbarterMagnetic disk storage systems of those ax. at the The present linear motor can find widespread use as computer-accessible, relatively low-cost storage of large capacities. A typical disk storage device has a number of with one suitable magnetic material-coated plates, which are rotatably mounted on a common spindle, and a group of magnetic heads arranged in pairs on elongated supports, which can be pushed between adjacent plates with the opposite-facing heads of each pair of opposite sides of adjacent ones

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Platten abtasten. Die Trägervorrichtung ist mit einem Linearmotor gekoppelt, der in typischer Ausführung eine in einem Magnetfeld für eine Linearbewegung relativ zu den Platten angeordnete Spule aufweist, wobei die Köpfe radial über die Plattenoberflächen geführt werden, um sie über einer ringförmigen Spur auf der Plattenoberfläche in Stellung zu bringen. Bei normalem Betrieb positioniert der Linearmotor die Köpfe in Abhängigkeit von durch den Computer gegebenen Steuersignalen radial, um Datensignale auf eine vorgewählte konzentrische Aufzeichnungsspur auf den Platten aufzuzeichnen oder von dieser zu lesen.Scan plates. The carrier device is coupled to a linear motor, which is one in a typical embodiment Has magnetic field for a linear movement relative to the plates arranged coil, the heads radially across the Disk surfaces are guided to bring them into position over an annular track on the disk surface. During normal operation, the linear motor positions the heads in response to control signals given by the computer radial to record data signals on or from a preselected concentric recording track on the disks to read.

Ein häufig benutzter Computermotor ist an einem Ende offen, und eine spiralförmige Ankerspule, die von einem passenden zylindrischen Rohr getragen wird, steht in das offene Ende des Motors vor. Die Spule ist an das Ende des Rohrs angeklebt, und das Rohr ist an einem Wagen montiert, der sich unter Einfluß der Motorspule hin- und herbewegt. Die zu bewegende Vorrichtung ist am Wagen gehaltert. Der Wagen bewegt sich auf genau geschliffenen Bahnen, so daß die mit dem Wagen verbundene Vorrichtung (Lese-Schreib-Wandler) mit hoher Genauigkeit geführt ist.A commonly used computer motor is open at one end, and a helical armature coil carried by a matching cylindrical tube stands in the open end of the engine. The coil is glued to the end of the tube, and the tube is mounted on a cart that moves moved back and forth under the influence of the motor coil. The device to be moved is mounted on the carriage. The car moves on precisely ground paths, so that the device connected to the carriage (read-write converter) with high accuracy is led.

Es wurde generell angenommen, daß die zur Bewegung der Lese-Schreib-wandiex entlang einer genauen Achse notwendige dynamische Genauigkeit eine koaxiale Anordnung des Wagens .mit dem Linearmotor bedingt und daß die Montage der Wandler ebenfalls koaxial sein muß. Es wurde generell geglaubt, daß die nicht-koaxiale Bewegungsübertragung von der Ankerspule zu Drehmomenten führt, welche den Wagen und dessen Komponenten verziehen bzw. verformen, so daß die erforderliche Genauigkeit nicht erzielbar ist.It was generally assumed that the movement of the Read-write walliex along an exact axis necessary dynamic accuracy a coaxial arrangement of the carriage . With the linear motor and that the assembly of the converter must also be coaxial. It was generally believed that the non-coaxial transmission of motion from the armature coil leads to torques that affect the carriage and its components warp or deform, so that the required accuracy cannot be achieved.

Wenn der Wagen abex koaxial mit dem Linearmotor angeordnet wird, ist eine beträchtliche Länge zur Einrichtung der Köpfe, der Spule und der magnetischen Struktur erforderlich.When the carriage abex is arranged coaxially with the linear motor is is a considerable length to set up the Heads, the coil and the magnetic structure are required.

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Bei dem derzeitigen Bemühen um die Schaffung von magnetischen Speichersystemen in einer möglichst kompakten Bauweise ist für eine koaxiale Anordnung von Motor und Wagen zu viel Platz erforderlich.With the current efforts to create magnetic Storage systems in a construction that is as compact as possible is too much space for a coaxial arrangement of the motor and car necessary.

Zur Einsparung von Platz wurde vorgeschlagen, einen parallel zur Ankerachse bewegbaren Wagen auf der Seite eines elektrischen Linearmotors anzuordnen. Eine typische Kombination von Linearmotor und seitlich angeordnetem Wagen ist in der US-PS 3 656 015 beschrieben und beansprucht. Durch die versetzte Anordnung des Wagens an einer Seite braucht die magnetische Struktur mit den Köpfen und dem Wagen nicht in Reihe angeordnet zu werden.To save space, it has been proposed to use a carriage that can be moved parallel to the armature axis on the side of an electrical one To arrange linear motor. A typical combination of linear motor and side-mounted carriage is in the U.S. Patent 3,656,015 described and claimed. Due to the staggered arrangement of the car on one side, the magnetic Structure with the heads and the carriage not to be arranged in series.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß ernsthafte Probleme tatsächlich bei dieser Art von Struktur entstehen, und zwar dadurch UaQ der Schwerpunkt der bewegten Masse nicht mit dem Zentrum der durch den Motor hervorgerufenen Kraft ausgerichtet ist. Bauliche Resonanz hat sich als ein ernsthaftes Problem bei dieser Konfiguration erwiesen, da die versetzte Kraft seitlich Schwingungszustände anregt, die bei einer koaxialen Struktur nicht zu finden sind. Das einzige, was der Seitenkraft entgegengesetzt werden kann, ist die Lager-Vorbelastung, und diese kann unter gewissen Umständen überwunden werden, wodurch die Wagenlager aus ihren Spuren geschlagen werden können. Dies tritt häufig bei einer Weglaufsituation auf. Das heißt, ein Problem mit Linearmotoren und ServGschleifen besteht generell darin, daß sie außer Kontrolle geraten. Mit anderen Worten, der Computer könnte dem Linearmotor signalisieren, den Wandlerkopf in einer Richtung zu bewegen und eine Spur zu suchen, die der Kopf tatsächlich bereits passiert hat. Häufig setzt der Kopf seine Beschleunigung fort, bis er einen mechanischen Anschlag am Ende seines Bewegungshubs erreicht. Dex Aufprall beim Anstoßen an den mechanischen Anschlag bei Fehlausiichtung des Schwerpunkts dex bewegten Masse gegenüber dem Kraftzentrum kann ein Lager aus seiner Spur hexausspxingenExperience has shown that serious problems actually arise in this type of structure, namely in UAQ is not aligned with the center of gravity of the moving mass with the center of the evoked by the motor force. Structural resonance has been found to be a serious problem with this configuration because the offset force stimulates laterally vibrational states not found in a coaxial structure. The only thing that can counteract the side force is the bearing preload, and under certain circumstances this can be overcome, whereby the carriage bearings can be knocked out of their tracks. This often occurs in a runaway situation. That is, one problem with linear motors and servo loops in general is that they can get out of control. In other words, the computer could signal the linear motor to move the transducer head in a direction and seek a track that the head has actually already passed. Often the head continues to accelerate until it reaches a mechanical stop at the end of its travel stroke. Dex impact when hitting the mechanical stop in the event of misalignment of the center of gravity dex moving mass in relation to the center of force can cause a bearing to hex out of its track

lassen, da die Kraft die Lagervorspannung übersteigt.because the force exceeds the bearing preload.

Durch die Erfindung gelingt es, alle zuvor erläuterten Probleme bekannter Linearantriebsvorrichtungen zu lösen. Die Erfindung löst das mit der Reihenanordnung der Köpfe, des Ankers und der magnetischen Struktur verbundene Längenproblem durch Verwendung eines seitlich gelagerten äußeren Wagens.The invention makes it possible to solve all the problems of known linear drive devices explained above. The invention solves the length problem associated with the series arrangement of the heads, the armature and the magnetic structure by using a side-mounted outer cart.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mit bekannten Linearantriebsvorrichtungen der eingangs genannten Art bisher verbundenen Probleme der strukturellen Resonanz und der Auslenkkräfte auszuräumen.The invention is based on the object of using known linear drive devices of the type mentioned so far related problems of structural resonance and deflection forces.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß mehrere Wagenführungen auf entgegengesetzten Seiten des Kerns befestigt sind und daß Teile der Wagenanordnung an entgegengesetzten Seiten des Kerns gelagert und so angeordnet sind, daß der gemeinsame Schwerpunkt der Wagenanordnung und aller mit dieser verbundenen Bauteile angenähert mit dem Kraftzentrum des Kerns ausgerichtet ist. Dadurch sind auf jeder Seite des entlang der Kernachse verlaufenden Kräftezentrums gleiche Massen wirksam, so daß der Schwerpunkt und das Kraftzentrum koaxial angeordnet sind. Die Folge ist, daß keine Torsions- und Querkräfte oder strukturelle Resonanzprobleme auftreten können.To solve this problem, the invention provides that several carriage guides on opposite sides of the Core are attached and that parts of the carriage assembly supported on opposite sides of the core and so arranged are that the common center of gravity of the carriage assembly and all components connected to it approximated with aligned with the center of force of the core. Thereby are on each side of the running along the core axis Center of force equal masses effective, so that the center of gravity and the center of force are arranged coaxially. the The result is that no torsional and lateral forces or structural resonance problems can occur.

Außerdem schafft die Erfindung die Voraussetzung für eine Anordnung des Anschlags sehr nahe dem Schwerpunkt, so daß die Wagenanordnung beim Abbremsen keinen besonderen Drehmomenten ausgesetzt wird.In addition, the invention creates the prerequisite for an arrangement of the stop very close to the center of gravity, so that the carriage assembly is not exposed to any particular torques when braking.

Vor allem wesentlich für die Erfindung ist das Merkmal, daß der gemeinsame Schwerpunkt des Wagens bzw. SchlittensAbove all, essential for the invention is the feature that the common center of gravity of the carriage or carriage

und des Ankers so angeordnet wird, daß er mit dem Kraftrentrum des Kerns und Ankers ausgerichtet ist. Ein Vorteil dieser Anordnung ist die Beseitigung von Kräften, welche die Wagenanordnung zu drehen suchen. Ein weiterer Vorteil ist die Beseitigung struktureller Resonanzprobleme. Ein weiterer Vorteil ist die Beseitigung der Gefahr, daß die Wagenlager aus ihren Spuren geworfen werden. Wiederum ein anderer Vorteil besteht darin, daß die Schwingspule zu einem Strukturbauteil gemacht wird. Ein anderer Vorteil ist die kompakte Bauweise des seitlich montierten Wagens. Ein anderer Vorteil besteht in einem Lager-Führungssystem, das um die Mittellinie der Kraft und Bewegung symmetrisch angeordnet ist. Ein anderer Vorteil besteht in der Möglichkeit der Anordnung von Stoßfängern innerhalb der magnetischen Struktur auf der Mittellinie der sich bewegenden Masse.and the anchor is positioned so that it is aligned with the force center of the core and anchor. One advantage of this Arrangement is the elimination of forces tending to rotate the carriage assembly. Another benefit is the elimination of structural resonance problems. Another benefit is the elimination of the risk of car bearings be thrown out of their tracks. Yet another advantage is that the voice coil becomes a structural component is made. Another advantage is the compact design of the side-mounted trolley. Another benefit is there in a bearing guidance system that is symmetrical about the center line of force and movement. Another The advantage is the possibility of arranging bumpers within the magnetic structure on the center line the moving mass.

Andere Aufgaben, Merkmale und zugehörige Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der folgenden genaueren Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile in verschiedenen Figuren bezeichnen. In der Zeichnung zeigt:Other objects, features, and related advantages of the present The invention will become apparent to those skilled in the art from the following more detailed description of the preferred exemplary embodiment in conjunction with the accompanying drawings, wherein like reference numerals denote like parts in different figures. In the drawing shows:

Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Kombination eines Linearmotors und eines seitlich angeordneten äußeren Wagens nach der Erfindung, gezeigt in betriebsmäßiger Beziehung zu einem festen Gestell bzw. Bett und einer drehbaren Magnetplatte;Figure 1 is a perspective view of a combination of a linear motor and a side mounted motor outer carriage according to the invention shown in operative relation to a fixed frame or bed and one rotating magnetic disk;

Figur 2 eine Draufsicht auf die Kombination gemäß Fig. 1;FIG. 2 shows a plan view of the combination according to FIG. 1;

Figuren 3, 4 und 5 Schnittansichten entlang den Schnittlinien 3-3, 4-4 bzw. 5-5 in Fig. 2; undFigures 3, 4 and 5 are sectional views along section lines 3-3, 4-4 and 5-5, respectively, in Figure 2; and

Figur 6 eine Teilschnittansicht entlang der Schnitt linie 6-6 in Fig. 5.FIG. 6 shows a partial sectional view along the section line 6-6 in FIG. 5.

In der Zeichnung ist eine Kombination aus Linearmotor und seitlich montiertem äußeren Wagen als Ganze mit 10 bezeichnet, die in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel in einem Datenspeichersystem zur Bewegung der Lese-Schreib-Wandler 12 über die Oberflächen 11 von bewegten Datenmedien, z. B. Platten 13, verwendet wird. Platten 13 haben in typischer Ausführung einen Überzug aus magnetischem Material auf beiden Seiten 11, um eine magnetische Aufzeichnung von Daten auf den Plattenoberflächen zu ermöglichen. Die Platten 1? sind koaxial auf einer Spindel (nicht gezeigt) angebracht, die von einem ebenfalls nicht gezeigten Spindelmotor getrieben sind, der die Platten 13 um eine durch die Spindel definierte Achse dreht.In the drawing, a combination of linear motor and side-mounted outer carriage is designated as a whole with 10, which in the preferred embodiment in a data storage system for moving the read-write transducers 12 via the surfaces 11 of moving data media, e.g. B. plates 13 is used. Plates 13 have a typical design a coating of magnetic material on both sides 11 to magnetically record data on the disk surfaces to enable. The plates 1? are mounted coaxially on a spindle (not shown), which is also operated by a Spindle motor, not shown, are driven, which rotates the disks 13 about an axis defined by the spindle.

Mit Hilfe von Signalen, die an Wandleranordnungen 12, typischerweise als "Köpfe" bezeichnet, angelegt werden, werden Daten auf die Plattenoberflächen 11 aufgezeichnet. Köpfe 12 sind mitteis Kardananordnungen 12a mit den freien Enden von starren Auslegearmen 14 verbunden. Wie in den Figuren 1, 3 und 4 gezeigt ist, können mehrfache Arme 14/ Köpfe i2 in gegenüberliegender Anordnung zum Schreiben von Daten auf entgegengesetzte Oberflächen 11 der Platten 13 vorgesehen sein, wobei alle Arme 14 mit einem gemeinsamen Abschnitt 19 des als Ganzer mit 15 bezeichneten Wagens verbunden sind. Wie nachfolgend noch genauer beschrieben werden wird, ist der Wagen 15 mechanisch mit der verschieblichen Spule (Anker) eines linearen Positionier- bzw. Stellmotors 16 verbunden, der in Abhängigkeit von an ihm anstehenden Positioniersignalen den Wagen 15 linear derart bewegen kann, daß die Köpfe 12 in linearer Bewegung radial über die Oberflächen 11 gefahren werden. Dies ermöglicht eine selektive Positionierung der Köpfe 12 über einerWith the help of signals to transducer assemblies 12, typically referred to as "heads", data is recorded on the disk surfaces 11. Heads 12 are mitteis cardan assemblies 12a connected to the free ends of rigid extension arms 14. As in Figures 1, 3 and 4 As shown, multiple arms 14 / heads i2 can be arranged in face-to-face configuration for writing data on opposite one Surfaces 11 of the plates 13 may be provided, with all arms 14 having a common portion 19 of the as a whole with 15 designated carriage are connected. As will be described in more detail below, the carriage 15 is mechanical connected to the displaceable coil (armature) of a linear positioning or servomotor 16, which is dependent on can move the carriage 15 linearly such that the heads 12 in linear motion of pending positioning signals be driven radially over the surfaces 11. This enables selective positioning of the heads 12 over a

von mehreren ringförmigen Aufzeichnungsspuren, die auf den Platten-Aufzeichnungsoberflachen 11 gebildet sind.of several ring-shaped recording tracks, which on the Disk recording surfaces 11 are formed.

Im Normalbetriefe, d- h. wenn Köpfe 12 Daten auf Oberflächen 11 der Platten 13 schreiben oder von diesen lesen, werden Köpfe 12 geladen. Das Laden eines Kopfes bedeutet einfach, daß eine Federkraft auf den Kopf wirkt, die ihn in Richtung der Oberfläche 11 der Platte 13 drängt. Dieser Kraft wirkt ein Luftkissen entgegen, das durch den raschen Umlauf der Platte 13 hervorgerufen wird, so daß der Kopf 12 tatsächlich unmittelbar oberhalb der Oberfläche 11 fliegt bzw. schwimmt. In Magnetplattenantrieben können Köpfe 12 in Abständen von weniger als 0,5 jjm (20 Mikroinch) über Oberflächen 11 fliegen.In normal operation, i.e. if heads 12 data on surfaces 11 or read from the disks 13, heads 12 are loaded. Loading a head simply means that a spring force acts on the head which urges it in the direction of the surface 11 of the plate 13. That force counteracts an air cushion, which is caused by the rapid rotation of the plate 13, so that the head 12 actually flies or swims immediately above the surface 11. In magnetic disk drives, heads 12 can be spaced apart less than 0.5 jjm (20 microinches) above surfaces 11 fly.

Der Motor 16 weist eine magnetische Struktur vorzugsweise f aus hochpermeablem Eiseß auf. Diese Struktur besteht aus einem I zentralen Kern 21, zwei Endplatten 22 und 23, einer DeckplatteThe motor 16 has a magnetic structure, preferably made of highly permeable ice cream. This structure consists of one I central core 21, two end plates 22 and 23, a cover plate

I 26 und einer Bodenplatte 28. Befestigungsschrauben 24 dienenI 26 and a base plate 28. Fastening screws 24 are used

I zur Befestigung der Endplatten 22 und 23 am Kern 21 und denI for attaching the end plates 22 and 23 to the core 21 and the

I Platten 26 und 28. Schrauben 27 dienen zur Halterung der ge-I Plates 26 and 28. Screws 27 are used to hold the

I samten magnetischen Struktur bzw. Vorrichtung an einem Basis-I entire magnetic structure or device on a base

I gestell 25. Das Ergebnis ist eine sehr starre TrägerstrukturI frame 25. The result is a very rigid support structure

I für den Motor 16. Zwei Permanentmagnetplatten 31 und 32 sindI for the motor 16. Two permanent magnet plates 31 and 32 are

I an der Deckplatte 26 bzw. der Bodenplatte 28 befestigt. AlsI attached to the cover plate 26 and the base plate 28, respectively. as

I bevorzugtes Befestigungsmittel dient Epoxydharz. Die Magne- The preferred fastening means is epoxy resin. The Magne-

|- tisierung der Platten 31 und 32 ist in der VertikalrichtungThe orientation of the plates 31 and 32 is in the vertical direction

I entsprechend der Darstellung durch die Pfeile "A" (Fig. 5).I as shown by the arrows "A" (Fig. 5).

I Wie am deutlichsten in Fig. 5 gezeigt ist, sind die MagneteI As shown most clearly in Figure 5, the magnets are

1 31 und 32 mit Abstand auf gegenüberliegenden Seiten des Kerns1 31 and 32 spaced on opposite sides of the core

^ 21 angeordnet, um einen Arbeitsluftspalt zwischen den Innen-^ 21 arranged to create a working air gap between the inner

j flächen der Magnete 31 und 32 und dem Kern 21 herzustellen.j surfaces of the magnets 31 and 32 and the core 21 to produce.

κ In diesen Arbeitsluftspalten ist eine spiralförmig gewickelteκ In these working air gaps there is a spiral wound

(| Spule 33 aus leitendem Material, z. B. Kupfer oder Aluminium(| Coil 33 made of conductive material, e.g. copper or aluminum

ί mit rechteckigem Querschnitt angeordnet, die auf einem ge- ί arranged with a rectangular cross-section, which is

. eigneten Rohr (nicht gezeigt) aufgewickelt ist und Endflansche. suitable pipe (not shown) and end flanges

34 hat. Im Ergebnis umgeben die Spule 33, deren Trägerrohr und Flansche 34 den Kern 21 und führen in Abhängigkeit von dem die Spule 33 durchfließenden Strom eine reziproke Hin- und Herbewegung entlang der Länge des Kerns 21 aus. Die Arbeitsweise eines solchen Linearmotors ist dem Fachmann bekannt. 34 has. As a result, the coil 33, its support tube and flanges 34 surround the core 21 and lead as a function of the current flowing through the coil 33 causes a reciprocal back and forth movement along the length of the core 21. The way of working such a linear motor is known to the person skilled in the art.

Der Motor/Wagen 10 weist mehrere Wagenführungen bzw. -spuren, speziell Stangen 35 und 36 auf, die an entgegengesetzten Seiten des Motors 16 angebracht sind. Die StangenThe motor / carriage 10 has several carriage guides or tracks, specifically rods 35 and 36 mounted on opposite sides of the motor 16. The poles

35 und 36 können mittels Bolzen 37 an den Seiten von Trägern 38 und 39 befestigt sein, die mit dem Basisgestell 25 verbunden sind. Die Längsachsen der Stangen 35 und 36 verlaufen parallel zur Längsachse des Kerns 21, und die Achsen der Stangen 35 und36 und des Kerns 21 sind vorzugsweise in einer Ebene angeordnet.35 and 36 may be fastened by bolts 37 to the sides of beams 38 and 39 which are connected to the base frame 25 are. The longitudinal axes of the rods 35 and 36 are parallel to the longitudinal axis of the core 21, and the axes of the Rods 35 and 36 and the core 21 are preferably arranged in one plane.

Gegenüberliegende Trägerarme 14 können über ein Abstandsstück 18 mittels Schrauben 17 zusammengeschraubt sein. Die dem Schraubbolzen 17 und dem Abstandsstück 18 benachbarten Enden der Arme 14 sind mit einem ersten Abschnitt 19 des Wagens 15 auf einer Seite des Motors 16 verbunden. Der Wagenabschnitt 19 ist ein Bauteil irgendeiner für die zugehörige Funktion geeigneten Konfiguration, wie beschrieben werden wird. EinOpposite support arms 14 can be screwed together by means of screws 17 via a spacer 18. The dem Screw bolts 17 and ends of arms 14 adjacent to spacer 18 are connected to a first section 19 of carriage 15 connected on one side of the engine 16. The carriage section 19 is a component of any one for the associated function appropriate configuration as will be described. A

CT»-^^ .Jää LJ_a_~.~^L^ -*_λ1~λ — A- J in — L· i J- _j η α j. 1 _l nt—CT »- ^^ .Jää LJ _a _ ~. ~ ^ L ^ - * _λ 1 ~ λ - A- J in - L · i J- _j η α j. 1 _l nt—

tiruc uco nayciiau3Liiiui.L5 i7 -Lau m± L ucii minen Xt unu ucii hu — Standsstücken 18 über die Schraubbolzen 17 verbunden, wie oben angegeben wurde. Eine Seite des Wagenabschnitts 19 ist mit Flanschen 34 und der Spule 33 beispielsweise durch Epoxydklebstoff an der mit 40 bezeichneten Stelle verbunden. Die entgegengesetze Seite des Wagenabschnitts 19 trägt mit Hilfe von mehreren Achsen 41 mehrere Rollenlager 42, die im Winkelabstand von etwa 90° an der Stange 35 angreifen. Vier beabstandete Rollenlager, und zwar zwei oberhalb und zwei unterhalb, geben eine ausreichende Lagerung für den Wagenabschnitt 19, um dessen Linearbewegung genau entlang der Stange 35 zu gewährleisten.tiruc uco nayciiau3Liiiui.L5 i7 -Lau m ± L ucii minen Xt unu ucii hu - stand pieces 18 connected via the screw bolts 17, as stated above. One side of the carriage section 19 is connected to flanges 34 and the coil 33, for example by epoxy adhesive, at the point indicated by 40. The opposite side of the carriage section 19 carries several roller bearings 42 with the aid of several axles 41, which act on the rod 35 at an angular distance of approximately 90 °. Four spaced-apart roller bearings, namely two above and two below, provide sufficient support for the carriage section 19 in order to ensure its linear movement precisely along the rod 35.

Il · ·· ■ λ Il · ·· ■ λ

Der Wagen 15 weist einen zusätzlichen Wagenabschnitt 43 auf der dem Wagenabschnitt 19 entgegengesetzten Seite der Spule 33 auf. Wie beim Wagenabschnitt 19 kann auch der WagenabschnittThe carriage 15 has an additional carriage portion 43 on the opposite side of the spool from the carriage portion 19 33 on. As with the carriage section 19, the carriage section

43 eine für seine Funktion und Operation geeignete Form haben. Wie am deutlichsten in den Fig. 2, 4, 5 und 6 zu sehen ist, ist der Wagenabschnitt 43 ein langgestrecktes Bauteil, dessen eine Seite mit den Flanschen 34 und der Spule 33 in dem mit43 have a shape suitable for its function and operation. As can be seen most clearly in Figs. 2, 4, 5 and 6, the carriage section 43 is an elongated component, one side of which with the flanges 34 and the coil 33 in the with

44 dargestellten Bereich beispielsweise durch eine Epoxydverbindung verbunden ist. Die entgegengesetzte Seite des Wagenabschnitts 43 trägt mittels einer Achse 45 ein Rollenlager 46, das im oberen Bereich der Stange 36 angreift. An der gleichen Seite des Wagenabschnitts 43 ist mit Hilfe von Schrauben 47 ein Ende eines Federbauteils 48 befestigt, dessen anderes Ende eine Achse 49 trägt, auf der ein Rollenlager gelagert ist. Das Rollenlager 50 greift am unteren Teil der Stange 36 an. Die beschriebene Kombination von Rollenlagern 46 und 50 bildet eine ausreichende Lagerung bzw. Abstützung für den Wagenabschnitt 43 und gewährleistet eine genau lineare Bewegung des Wagenabschnitts 43 entlang der Stange 36. Durch das federgelagerte Rollenlager 50 ist der Wagenl5 selbsteinstellend, d. h. er richtet sich selbst auf die Stangen und 36 aus, wodurch die gesamte bewegbare Wagenanordnung mit der Magnetstruktur bzw. -vorrichtung ausgerichtet bleibt.44 is connected, for example, by an epoxy compound. The opposite side of the carriage section 43 carries, by means of an axle 45, a roller bearing 46 which engages in the upper region of the rod 36. On the same side of the carriage section 43, one end of a spring component 48 is fastened with the aid of screws 47, the other end of which carries an axle 49 on which a roller bearing is mounted. The roller bearing 50 engages the lower part of the rod 36. The combination of roller bearings 46 and 50 described provides a reasonable storage or support for the carriage portion 43 and ensures a precisely linear movement of the carriage section 43 along the rod 36. Due to the spring-mounted roller bearing 50 of the Wagenl5 is self-adjusting, which means it aligns itself to the Rods 16 and 36, thereby maintaining the entire moveable carriage assembly in alignment with the magnetic structure or device.

Es ist zu sehen, daß die Spule 33 im wesentlichen als Strukturbauteil zur Verbindung der Wagenabschnitte 19 und verwendet wird, die an entgegengesetzten Seiten der Spule angebracht sind. Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung wird die Masse des Wagenabschnitts 43 so eingestellt, daß sie gleich der kombinierten Masse des Wagenabschnitts 19, der Arme 14 und der von diesen gehalterten Struktur ist, so daß das Zentrum der Masse der gesamten bewegten Vorrichtung mit dem Zentrum der Schubkraft des Motors 16 ausgerichtet ist. Als Folge davon gibt es kein Drehmoment, wenn der Motor 16 die Spule 33 und den Wagen 15 treibt, so daß eine Resonanz oder strukturelle Ablenkung nicht zu einer mechanischen AblenkungIt can be seen that the coil 33 is essentially as Structural component used to connect the carriage sections 19 and 19 attached to opposite sides of the spool are. In accordance with the teachings of the present invention, the mass of the carriage portion 43 is adjusted so that it is equal to the combined mass of the carriage section 19, arms 14 and the structure supported thereby, so that the The center of the mass of the entire moving device is aligned with the center of the thrust of the motor 16. as As a result, there is no torque when the motor 16 drives the coil 33 and the carriage 15, so that a resonance or structural distraction does not become a mechanical distraction

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oder Auslenkung der Bewegungsbahn der Köpfe 12 führt.or deflection of the movement path of the heads 12 leads.

Ebenfalls gemäß der Erfindung sind vier Anschläge 51a, 51b und 52a, 52b an entgegengesetzten Enden des Motors 16 innerhalb der magnetischen Struktur angeordnet. Im Besonderen sind die Anschläge 51a, 51b, 52a und 52b aus einem geeigneten elastisch verformbaren Material und mit den Stirnseiten der Träger 22 bzw. 23 verbunden. Wie am deutlichsten in Fig. A zu sehen ist, erstrecken sich die Anschläge 52a und 52a zwischen Kern 21 und Bodenplatte 28. Es ist erkennbar, daß die Anschläge 51a, 51b und 52a, 52b sehr nahe dem Schwerpunkt und symmetrisch um diesen angeordnet werden können, so daß beim Auftreffen der Flansche 34, welche die Enden der Spule 33 verbinden, der Wagen 15 ohne Entstehung eines Drehmoments abgebremst werden kann.Also in accordance with the invention, four stops 51a, 51b and 52a, 52b at opposite ends of the motor 16 are inside arranged on the magnetic structure. In particular, the stops 51a, 51b, 52a and 52b are made of a suitable one elastically deformable material and connected to the end faces of the carrier 22 and 23, respectively. As best seen in Figure A. As can be seen, the stops 52a and 52a extend between the core 21 and the base plate 28. It can be seen that the stops 51a, 51b and 52a, 52b can be arranged very close to the center of gravity and symmetrically around it, so that upon impact of the flanges 34, which connect the ends of the coil 33, the carriage 15 is braked without generating a torque can be.

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung sollten aus der vorstehenden Beschreibung deutlich werden. Der Wagen 15 ist seitlich des Motors 16 angeordnet, um die Gesamtlänge der Motox/Wagen-Kombination 10 zu verringern. Das Lagerführungssystem besteht aus Stangen 35 und 36, die symmetrisch um die Kraft-Mittellinie und die Führungsebene angeordnet sind. Anschläge 51 und 52 sind innerhalb der magnetischen Struktur auf der Mittellinie der Masse angeordnet. Es ergibt sich eine Kombination aus einem äußerst wirksamen Linearmotor und einem seitlich montierten äußeren Wagen.The features and advantages of the invention should be apparent from the foregoing description. The cart 15 is arranged to the side of the engine 16 in order to reduce the overall length of the Motox / cart combination 10. The warehouse management system consists of rods 35 and 36, which are arranged symmetrically around the force center line and the guide plane. Stops 51 and 52 are located within the magnetic structure on the center line of the mass. The result is a combination of an extremely efficient linear motor and a side-mounted outer carriage.

Claims

PATENT LAWYERS ZENZ &. HELBER''D 4äOO ESfeEÄ 1 ■ AlW RUiIRSTEIN 1 - TEL: (O2O1) 412687 Page - 1 - D 998

DMA SYSTEMS CORPORATION

Protection claims

1. Linear drive device with a linear motor which has a magnetic defining a longitudinal axis of movement Has core and an armature associated with the core, displaceable along the axis of movement, and with an outer carriage arrangement laterally supported on several guides, which is fixedly connected to the armature, characterized in that several carriage guides (35, 36) on opposite sides of the core (21) are attached and that parts (i9, A3) of the carriage assembly (15) on opposite sides of the core (21) are stored and arranged so that the common center of gravity of the carriage assembly (15) and all connected to it Components (IA, 12) is approximately aligned with the center of force of the core (21).

2. Linear drive device according to claim 1, characterized in that that the magnetic core (21) is supported at opposite ends and the armature (63, 34) the core is longitudinally displaceable surrounds.

3. Linear drive device according to claim 2, characterized in that that the armature is a tube surrounding the core (21) with end flanges (34) and a coiled coil (33) made of conductor material which is wound onto the pipe between the flanges (34).

4. Linear drive device according to claim 3, characterized

Z / bu.

shows that the path arrangement comprises a first carriage section {19 ) arranged on one side of the core (21), which is connected to the pipe flanges (34), and a second carriage section (43) arranged on an opposite side of the core (21), which is also connected to the pipe flanges (34).

5. Linear drive device according to claim 4, characterized in that that each of the carriage sections (19, 43) carries at least two roller bearings (41, 42, 45-50) which are attached to the carriage guides (35, 36) attack.

6. Linear drive device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the carriage guides are first and second rods (35, 36) which are arranged on opposite sides of the core (21) and their longitudinal axes run parallel to each other and 2or the longitudinal axis of the core.

7. Linear drive device according to claim 6, characterized in that that the axes of the rods (35, 36) and the core (21) lie in one plane.

8. Linear drive device according to claim 6, characterized marked 'characterized in that the carriage assembly (15) on one side eir.en

j of the core (21) arranged first carriage section (19), one side of which is firmly connected to the armature (33, 34) and the opposite side of which carries a plurality of roller bearings (41, 42) engaging on the V first rod (35).

9. Linear drive device according to claim 8, characterized in that different roller bearings (41, 42) mounted on the first carriage section (19) act on different areas of the first rod (35).

10. Linear drive device according to claim 8 or 9, characterized characterized in that the carriage assembly (15) also has an on one of the first carriage section (19) opposite

on the other side of the core (21) arranged second carriage section (43), one side of which is firmly connected to the armature (33, 34) and the opposite side carries a plurality of roller bearings (45-50) engaging the second rod (36).

11. Linear drive device according to claim 10, characterized in that that different roller bearings (45, 46 and 47 ... 50) carried by the second carriage section (43) on different ones Attack areas of the second rod (36).

12. Linear drive device according to one of claims 1 to 11, characterized in that two mechanical stops (51a, 51b and 52a, 52b) made of an elastically deformable material arranged in the movement path of the armature (33, 34) are.

13. Linear drive device according to claim 12, characterized in that the stops (51a, 51b, 52a, 52b) are approximated are arranged on the center line of the carriage assembly (15).