FR2577356A1 - Moteur lineaire pas-a-pas - Google Patents
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Abstract
Le moteur pas-à-pas linéaire comprend deux noyaux de fer excitateurs 7A, 7B possédant plusieurs colonnes de champ 5A, 5B qui forment plusieurs denticules 3 à pas commun tau, où, si P est le nombre de pôles et n est le nombre de phases du moteur, l'écartement entre les colonnes de champ vaut (N + (m/n)). tau (où N et m sont des entiers, et m < n), et où les denticules des noyaux de fer excitateurs sont déphasés d'un angle ne dépassant pas (L/P). Tau (L étant un entier, L < P et 2 L Not= P). (CF DESSIN DANS BOPI)
Description
La présente invention concerne un moteur linéaire pas-à-pas dont la partie
mobile progresse par degrés en ligne droite avec un pas constant en suivant avec précision un signal d'impulsions d'entrée et, en particulier, un moteur linéaire pas-à-pas dans lequel des noyaux de fer excitateurs, dotés de plusieurs colonnes de champ, sont séparés l'un de l'autre suivant la direction perpendiculaire à la direction de déplacement de la partie mobile et o le champ magnétique d'un aimant permanent et le champ magnétique d'une bobine excitratice
se coupent à angle droit.
Un moteur linéaire pas-à-pas dans lequeL des noyaux de fer excitateurs dotés de plusieurs colonnes de champ sont séparés l'un de l'autre transversalement à la direction de déplacement d'une partie mobile est bien connu. Dans ce type de moteur linéaire pas-à-pas, un denticule, constitué par une paire de noyaux de fer excitateurs disposés du côté primaire ou par une paire de noyaux de fer non excitateurs disposés du côté secondaire, doit être fixé solidairement de manière à décaler la phase dans le sens de déplacement de la partie mobile. Par conséquent, dans le cas o, par exemple, une plaque d'acier au silicium est soumise à l'action d'une presse de poinçonnage et o des plaques d'acier au silicium subissent un feuilletage et une paire de noyaux de fer excitateurs ou une paire de noyaux de fer non excitateurs sont formés, il faut au moins deux moules de presse pour fonctionner avec la paire respective de noyaux de fer excitateurs ou une paire de noyaux de fer non excités, le problème ainsi posé étant celui
d'une augmentation du coût de production.
De plus, comme cela est classique, dans la confi-
guration o une paire de noyaux de fer excitateurs ou bien une paire de noyaux de fer non excités sont fixés à une partie mobile ou un stator, la résistance magnétique augmente en raison de la configuration dans laquelle un élément tel qu'un boulon pénètre dans chaque noyau de fer si bien que le courant d'excitation devient grand, ce qui conduit au problème de l'augmentation de la température du
côté primaire.
Un but de L'invention est de fournir, en consi-
dération des inconvénients des moyens connus, une solution aux
problèmes ci-dessus mentionnés à l'aide d'un moteur linéaire pas-à-
pas qui peut être construit à un coût réduit au moyen d'une paire de noyaux de fer placés en commun comme noyaux de fer excitateurs du
côté primaire ou comme un noyau de fer non excité du côté secondaire.
Pour réaliser ce but de l'invention, il est proposé un moteur linéaire pas-à-pas doté d'une paire de noyaux de fer excitateurs qui possède plusieurs colonnes de champ dotées de plusieurs denticules à pas constant T. Lorsque le nombre de pôles du moteur linéaire pas-à-pas est P et que le nombre de phases est n, alors l'écartement des colonnes de champ est (N + (m/n)). Y (o N est un entier, m est un entier et m < n) et, dans la paire de noyaux de fer excitateurs, le denticule est déphasé d'un angle qui n'est pas supérieur à
(L/P).1'(o L est un entier et L < P, 2L 4 P). De plus, les denti-
cules disposés sur une section terminale des colonnes de-champ des noyaux de fer excitateurs sont déphasés d'un angle qui n'est pas supérieur à (L/P).X par rapport à la surface terminale des noyaux de fer excitateurs, et les paires de noyaux de fer excitateurs ont
la même forme.
Un deuxième but de l'invention est de proposer un moteur linéaire pas-àpas dans lequel il n'est obtenu qu'une faible valeur de résistance magnétique, et o la chaleur produite
du côté primaire est dispersée efficacement.
Pour réaliser ce but de l'invention, les noyaux
de fer excitateurs sont fixes sur une section de montage par l'inter-
médiaire d'une plaque de fixation dotée de plusieurs trous de prise qui viennent librement en prise avec la colonne de champ sur les noyaux de fer excitateurs. Plusieurs ailettes de rayonnement
thermique sont également prévues sur la plaque de fixation.
La description suivante, conçue à titre d'illustra-
tion de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est une vue en perspective oblique montrant, en tracé, le moteur linéaire pas-à-pas selon l'invention; la figure 2 est une élévation latérale des noyaux de fer excitateurs côté primaire du moteur linéaire pas-à-pas selon l'invention; la figure 3 est une élévation de face du moteur linéaire pas-à-pas de l'invention; la figure 4 est une vue en coupe prise suivant la ligne IV-IV de la figure 3; la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure.4; la figure 6 est une élévation latérale du noyau de fer côté secondaire du moteur linéaire pas-à-pas; la figure 7 est une vue en plan d'un autre mode de réalisation d'un moteur linéaire pas-à-pas, partiellement découpé; la figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII'de la figure 7; la figure 9 est une vue en coupe prise suivant la ligne IX-IX de la figure 7; la figure 10 est une élévation de face montrant un autre mode de réalisation d'un moteur linéaire pas-à-pas; la figure 11 est une vue en perspective oblique d'une unité de poinçonnage montrant un exemple général d'une application pratique de moteur linéaire pas-à-pas; la figure 12 est une vue en coupe agrandie prise suivant la ligne XII-XII de la figure 11; la figure 13 est une élévation de face d'une machine de meulage, montrant un exemple d'application pratique d'un moteur linéaire pas-à-pas; la figure 14 est une élévation de face montrant, de manière générale, la partie principale indiquée sur La figure 13; et la figure 15 est un schéma de principe montrant
le circuit de commande d'un moteur linéaire pas-à-pas.
On se reporte maintenant à la figure 1. Un moteur linéaire pas-à-pas 1 selon l'invention, représenté dans son ensemble, comprend une paire de noyaux de fer excitateurs côté primaire 7A, 7B possédant plusieurs colonnes de champ 5A, 5B dotées de plusieurs denticules 3 à pas constant l, et un noyau de fer 11 non excitateur allongé côté secondaire qui est doté de plusieurs denticules 9 à pas constant, qui se trouvent en regard des denticules 3. Deux aimants permanents13A et 13B sont respectivement montés sur les sections supérieures des deux noyaux de fer excités 7A et 7B et forment un champ magnétique dans la direction transversale, en opposition avec la direction de déplacement de la section mobile du moteur linéaire pas-à-pas 1. Ces aimants permanents 13A et 13B sont solidairement
liés par l'intermédiaire d'une carcasse 15.
Dans ce mode de réalisation du moteur linéaire pas-à-pas selon L'invention, les deux noyaux de fer excitateurs 7A, 7B côté primaire et leurs composants associés forment la partie mobile du moteur linéaire pasà-pas 1, tandis que le noyau de fer non excitateur 11 côté secondaire forme la partie fixe. Comme cela sera expliqué en détail ci-après, le noyau de fer non excitateur 11 côté secondaire est fixé en une partie donnée convenable et les noyaux de fer excitateurs côté primaire 7A, 7B sont mobiles par
rapport au noyau de fer non excitateur 11.
Les noyaux de fer excitateurs 7A et 7B ont la même forme. L'un des noyaux de fer excitateurs (par exemple le noyau de fer excitateur 7B), comme on peut le comprendre en observant la figure 1, est conçu de façon que le sens d'avancement s'inverse de l'avant à l'arrière. L'écartement des colonnes de champ 5A, 5B sur les noyaux de fer excitateurs 7A, 7B, comme représenté clairement sur la figure 2, est (N + (m/n)). Y(o N et m sont des entiers et m < n; n est le nombre de phases du moteur linéaire pas-àpas; dans ce mode de réalisation, n = 2). Les denticules 3 se trouvant sur une colonne de champ appropriée (la colonne de champ SA dans ce mode de réalisation) sont conçus de façon qu'il ne soit produit aucun déphasage relativement au bord terminal 7E du noyau de fer excitateur 7A (7B). Les denticules 3 de l'autre colonne de champ (la colonne de champ 7B dans ce mode de réalisation) sont conçus de façon qu'il existe un déphasage qui n'est pas supérieur à (L/P). tpar rapport à l'autre extrémité 7E' du noyau de fer excitateur 7A (7B) (o P est le nombre de p6les du moteur linéaire pas-à-pas (le nombre total de colonnes de champ); dans ce mode de réalisation, P = 4; et L est un entier satisfaisant la condition L < P et 2L 9 P). Plusieurs trous passants 7H-1 identiques sont placés à une distance H de la partie supérieure des noyaux de fer
excitateurs 7A, 7B et à une distance l de chacun des bords termi-
*naux 7E et 7E'. En outre, plusieurs trous passants 7H-2 sont
formés à une distance l de chacun des trous passants 7H-1.
Comme on peut le comprendre à l'aide de la confi-
guration ci-dessus présentée, les deux noyaux de fer excitateurs 7A, 7B sont de forme identique et après avoir échangé l'avant et l'arrière (la gauche et la droite sur la figure 2) d'un noyau de fer excitateur 7B convenable, on fait pénétrer un boulon par chacun des trous passants 7H-1 et 7H-2 et en assemblant solidairement les deux noyaux de fer excitateurs 7A et 7B, on fait en sorte que les denticules 3 du noyau de fer excitateur 7A et les denticules 3 de l'autre noyau de fer excitateur 78 aient un déphasage qui ne dépasse pas (L/P). C (dans ce mode de réalisation, (1/4).t). Plus particulièrement, lorsque l'on forme les deux noyaux de fer excitateurs 7A et 7B, à l'aide d'un procédé de poinçonnage dans une presse, à partir de plaques d'acier au silicium à feuilleter, il suffit d'un seul moule
de presse, de sorte que l'on obtient des coûts de production faibles.
En outre, la construction permettant d'assembler les deux noyaux de fer excitateurs 7A et 7B solidairement peut être réalisée par exemple par formation d'une mortaise 7K dans chacun des bords respectifs 7E et 7E' des noyaux de fer excitateurs 7A et 78 et par insertion d'une clavette dans la mortaise 7K, si bien qu'il est possible de former un assemblage solidaire des deux noyaux de fer excitateurs 7A et 7B. Dans ce cas, avec la structure dans laquelle des trous passants sont formés dans les noyaux de fer excitateurs 7A et 7B, la résistance magnétique devient également petite, ce qui
est hautement souhaitable.
Comme représenté de manière plus détaillée sur les figures 3, 4 et 5, dans ce mode de réalisation de l'invention, le noyau de fer non excitateur 11, qui constitue la partie fixe du moteur linéaire pas-à-pas 11, est solidairement fixé à la surface supérieure d'un socle 19, lequel se prolonge suivant la direction gauche-droite de la figure 4, par un moyen teL que l'emploi d'un boulon (non représenté sur le dessin). Plusieurs rails de guidage 21 sont disposés de manière à constituer un rail de guidage 21 de chaque côté du noyau de fer non excitateur 11 perpendiculairement à la direction longitudinale. Chacun des rails de guidage 21 est fixé au socle 19 par un boulon ou un moyen analogue. De cette manière, les deux noyaux de fer excitateurs 7A et 7B sont montés sur un corps mobile 23, dans la mesure o il se déplace librement le long des rails de guidage 21. Plus spécialement, le corps mobile
23 a la forme d'un canal ayant plusieurs rebords 23F montés perpendi-
culairement aux deux extrémités de la direction transversale à la direction longitudinale des rails de guidage 21. En plusieurs points des rebords 23F, plusieurs roues 25, pouvant rouler à la surface supérieure des rails de guidage 21, sont portéesde manière à pouvoir tourner via un arbre 27. De plus, un support de galet de forme convenable 29 est monté au voisinage des deux extrémités suivant la direction de déplacement du corps mobile 23. Plusieurs roues internes 31, quisont en contact avec la surface latérale intérieure
des rails de guidage 21 sont montées de manière à pouvoir tourner.
Par conséquent, le corps mobile 23 est en mesure de se déplacer le long des rails de guidage 21 sans pour autant se séparer des
rails de guidage.
En outre, comme représenté en détail sur les figures 3, 4 et 5, plusieurs bobines excitatrices 33A et 33B sont respectivement enroulées sur les colonnes de champ 5A et 5B des deux noyaux de fer excitateurs 7A et 7B. Les bobines excitatrices 33A et 33B produisent, après application d'une puissance électrique, un flux magnétique suivant le sens d'avancement du corps mobile 23 et dans la direction parallèle à celLe-ci et elles sont utilisées pour commander la force d'attraction des colonnes de champ 5A et 5B des noyaux de fer excitateurs 7A et 7B. Un bloc d'écartement 35, ayant la forme d'une barre carrée, est placé entre les deux noyaux de
fer excitateurs 7A, 7B de manière à maintenir un écartement convenable.
En outre, plusieurs plaques 37 de fixation de noyaux de fer sont prévues de manière qu'une plaque de fixation 37 soit placée de chaque côté des noyaux de fer excitateurs 7A et 7B. Les plaques de fixation 37, les deux noyaux de fer excitateurs 7A et 7B et le bloc d'écartement 35 sont assemblés solidairement au moyen de plusieurs tiges de liaison 39 qui pénètrent dans les trous passants 7H-1 et 7H-2, formés dans les plaques de fixation 37 et les noyaux de fer excitateurs 7A et 7B, et qui pénètrent dans le bloc d'écartement 35. Les deux noyaux de fer excitateurs 7A et 7B pénètrent dans le corps mobile 23 et sont intégralement fixés au corps mobile 23 par l'intermédiaire de boulonsde fixation 41 qui sont vissés sur la plaque 37 de fixation des noyaux de fer. les denticules 3 formés sur les deux noyaux de fer excitateurs 7A et 7B et les denticules 9 du noyau de fer non excitateur 11 se trouvent
en regard les uns des autres, avec une légère séparation.
Pour maintenir l'écartement optimal entre les denticules 9 du noyau de fer non excitateur 11 et les denticules 3 des colonnes de champ 5A et 5B des deux noyaux de fer excitateurs 7A et 7B, plusieurs boulons de réglage 43, qui pénètrent dans le corps mobile 23 et la carcasse 15 dans une direction perpendiculaire, sont en prise avec le bloc d'écartement 35. Un bloc de réglage 45, qui agit sur le mouvement de montée du bloc d'écartement 35 pénètre dans la carcasse 15 et s'interpose entre le, bloc d'écartement 35 et le corps mobile 23. Par conséquent, à l'aide des boulons de réglage 43, on peut maintenir de manière optimale l'écartement entre les denticules 3 et les denticules 9 de façon que les noyaux de fer excitateurs 7A et 7B ne soient pas soulevés dans une trop grande mesure. En outre, l'énergie de traction des denticules 3 et 9 est reçue par le corps mobile 23 par l'intermédiaire des boulons de réglage 43, et ceci permet d'empêcher une flexion au voisinage de
la partie centrale des tiges de liaison 39.
Dans la configuration ci-dessus décrite, par
application d'un courant d'impulsions convenable aux bobines exci-
tatrices 33A et 33B qui sont enroulées sur les colonnes de champ 5A et 5B des deux noyaux de fer excitateurs 7A et 7B, la section mobile, qui comprend Les noyaux de fer excitateurs 7A et 7B, est amenée à progresser pas-à-pas de la manière voulue sur la section fixe,
qui comprend le noyau de fer non excitateur 11.
Puisque les principes de l'avance pas-à-pas d'un moteur linéaire pas-àpas sont bien connus, on omettra d'en donner d'autres explications. Toutefois, dans ce mode de réalisation de l'invention, il existe au total quatre colonnes
de champ 5A, 5B sur les noyaux de fer excitateurs 7A et 7B et l'écar-
tement des colonnes de champ 5A et 5B des deux noyaux de fer excitateurs 7A et 7B vaut (N + (1/2)).t. En outre, puisque les denticules 3 des noyaux de fer excitateurs 7A et 7B sont déphasés d'une quantité qui n'est pas supérieure à (1/4).1, les parties mobiles,(les noyaux de fer excitateurs 7A et 7B) avancent d'un quart du pasÉ des denticules 3 à la fois. Comme déjà expliqué, lorsque la configuration est telle que le nombre total de colonnesde champ est par exemple 6 ou 8, les denticules des deux noyaux de fer excitateurs sont déphasés d'un angle ne dépassant par exemple (1/6).C ou (1/8).i, et un écartement des colonnes de champ est fixé. De plus, en fixant de manière appropriée le nombre de phases, il est possible d'obtenir une progression pas-à-pas de
(1/6). ou (1/8)..
En outre, dans ce mode de réalisation, bien qu'il ait été expliqué que les deux noyaux de fer excitateurs 7A et 7B du côté primaire sont la partie mobile et le noyau de fer non excitateur 11 du côté secondaire est la partie fixe, il n'est
pas essentiel de savoir lequel est mobile et lequel est fixe.
Ainsi, il est possible d'obtenir une configuration dans laquelle
les deux noyaux de fer excitateurs côté primaire 7A et 7B consti-
tuent la partie fixe et le noyau de fer non excitateur côté
secondaire 11 constitue la partie mobile.
En outre, alors que les denticules 3 des noyaux de fer 7A et 78 sont déphasés d'un angle ne dépassant pas (L/P).t, les phases des denticules 3 des noyaux de fer excitateurs 7A et
78 peuvent être équivalentes. En outre, le noyau de fer non exci-
tateur 11 peut être équivalent aux noyaux de fer excitateurs 7A et 7B en ce sens qu'iL serait par exemple formé de deux rangées, si bien qu'il serait possible d'avoir une configuration dans laquelle les denticules des deux rangées du noyau de fer non excitateur 11 seraient déphasés d'une quantité ne dépassant pas (L/P).C. Dans ce cas, il est souhaitable que le noyau de fer non excitateur 11 soit
conformé de la manière présentée sur la figure 6.
On se reporte maintenant aux figures 7, 8 et 9, o il est présenté un autre mode de réalisation du moteur linéaire pas-à-pas selon l'invention. Cet autre mode de réalisation d'un moteur linéaire pas-à-pas 47 possède une configuration dans laquelle,
presque au centre d'un socle 49 allongé dans la direction gauche-
droite, est fixé un côté primaire, tandis qu'un côté secondaire
est monté de manière à être mobile sur le socle 49.
Plus spécialement, plusieurs rails de guidage 49G, qui sont orientés suivant la direction longitudinale du socle 49, sont fixes de manière à former un rail de guidage de chaque côté du socle 49. Une carcasse 51 ayant la forme d'une plaque plane, faiteen un matériau ayant une bonne perméabilité magnétique, est immergée dans la partie centrale suivant la direction longitudinale du socle 49. Plusieurs aimants permanents 53A et 53B sont montés sur la face supérieure de la carcasse 51, s'étendant suivant la direction longitudinale du socle 49 et séparés dans la direction perpendiculaire à la direction longitudinale du socle 49. Deux noyaux de fer excitateurs 57A et 57B, qui sont dotés de plusieurs colonnes de champ 55A et 55B regardant vers le haut, sont montés
sur les aimants permanents 53A et 53B. En raison de cette confi-
guration, le champ magnétique des aimants permanents 53A et 53B se forme dans la direction perpendiculaire à la direction longitudinale du socle 49. Les noyaux de fer excitateurs 57A et 57B sont construits de la même façon que les noyaux de fer excitateurs 7A et 7B, à l'exception du fait qu'aucun trou passant n'est prévu pour le montage, et on omettra d'en faire une représentation détaillée. Les denticules 59 sont formés, à un pas constant Z- sur les faces supérieures des colonnes de champ 55A et 55B, tandis que plusieurs bobines excitatrices C1, C2, C3 et C4 sont prévues de manière que les bobines excitatrices s'enroulent autour des colonnes de champ A et 55B des noyaux de fer excitateurs 57A et 57B. L'écartement des colonnes de champ 55A et 55B des noyaux de fer excitateurs 57A et 57B et l'effet des denticules 59 formés sur les colonnes de champ 55A et 55B sont identiques au cas présenté en relation avec la figure 1 et la figure 2. L'effet des noyaux de fer excitateurs 57A et 57B est également le même que celui des hoyaux de fer excitateurs 7A et 7B. Par conséquent, on omettra de donner tout autre explication relativement aux noyaux de fer excitateurs 57A
et 57B.
Une plaque de fixation 61 servant à fixer les noyaux de fer excitateurs 57A et 57B sur le socle 49 présente une forme presque carrée. Plusieurs trous 61H sont formés dans la plaque 61, dans lesquels les colonnes de champ 55A et 55B des noyaux de fer excitateurs 57A et 57B sont en prise. En outre, plusieurs ailettes 61 de rayonnement thermique sont formées à la surface supérieure de la plaque de fixation 61. La plaque de fixation 61 est fixée par plusieurs boulons 63 pénétrant dans le bord périphérique de la plaque de fixation 61. En fixant la plaque de fixation 61 de cette manière, on peut alors fixer les noyaux de fer excitateurs 57A et 57B surles aimants 53A et 53B par application de pression, et les aimants 53A et 53B sont fixes à la
carcasse 51 par application de pression.
Par conséquent, comme déjà expliqué, puisqu'aucun trou n'est foré dans des composants tels que les noyaux de fer
excitateurs 57A et 57B ou l'armature 51 pour des raisons d'assem-
blage, la résistance magnétique du côté primaire devient très faible. En outre, la chaleur produite du côté primaire est rayonnée par les ailettes 61F de rayonnement thermique qui sont formées sur la plaque de fixation 61, de sorte que le côté primaire est refroidi
de manière efficace.
Le côté secondaire du moteur linéaire pas-à-pas 47 est porté de manière mobile par les rails de guidage 49G qui sont fixes au socle 49. Plus spécialement, un corps mobile 65 en forme de canal est placé sur la partie supérieure du socle 49, et plusieurs éléments coulissants 67, par exempLe des supports de déplacement Linéaire montés en contact de coulissement sur les rails de guidage 49G sont maintenus par plusieurs boulons 69 sur plusieurs rebords F existant des deux côtés du corps mobile 65. En outre, les colonnes de champ 55A et 55B des deux noyaux de fer excitateurs 57A et 57B et le noyau de fer non excitateur 71 qui est monté. en
regard sont solidairement fixes sur l'envers du corps mobile 65.
Plusieurs denticules 73 ayant un même pas que les denticules 69 formés sur les colonnes de champ 55A et 55B sont formés sur l'envers
du noyau de fer non excitateur 71..
En raison de cette configuration, lorsqu'un courant d'impulsions approprié est appliqué aux bobines excitatrices C1, C2, C3 et C4 qui sont enroulées autour des colonnes de champ 55A et 55B, le champ magnétique des bobines excitatrices C1, C2, C3 et C4 se forme suivant la direction longitudinale du socle 49. Le champ magnétique des aimants 55A et 55B est formé dans le mode transversale
et provoque une progression pas-à-pas convenable du corps mobile 65.
On se reporte maintenant à la figure 10, sur laquelle est présenté, comme autre mode de réalisation de l'invention, un moteur linéaire pas-à-pas 75. Dans ce moteur linéaire pas-à-pas , le côté secondaire est fixe et-le côté primaire est conçu de
manière à être mobile par rapport au côté secondaire.
Plus spécialement, deux rangées de denticules 79, à pas commun r, sont formes sur la face supérieure d'un socle 77 orienté horizontalement et porté> à ses deux extrémités, par une section convenablement fixée. Un rail de guidage 81 solidairement fixé sur l'envers du socle 77. un élément coulissant 83 est porté et guidé de manière coulissante par le rail de guidage 81. Une plaque de support 85 est montée horizontalement sur l'élément coulissant 83. Il est maintenu un espace relativement grand entre la plaque de support 85 et le socle 77, et un corps mobile 87 qui
enferme le socle 79 est porté par la plaque de support 85.
Une partie concave 87C, qui s'ouvre en direction du bas, est formée à la surface inférieure de la partie supérieure du corps mobile 87. Deux noyaux de fer excitateurs 93A et 93B sont disposés à La surface inférieure d'une carcasse 89. La carcasse 89 est placée à l'intérieur de la partie concave 87C et est fixée par deux aimants permanents 91, qui sont séparés dans le sens de déplacement du corps mobile 87. Les noyaux de fer excitateurs 93A et 93B sont décalés transversalement à la direction de déplacement du corps mobile 87. Un élément d'écartement approprié 95 est placé entre les deux noyaux de fer excitateurs 93A et 93B. Les noyaux de fer excitateurs 93A et 93B sont fixés au corps mobile 87 par plusieurs boulons de serrage 97 qui pénètrent dans le corps
mobile 87 et l'élément d'écartement 95 suivant la direction horizon-
tale. En outre, plusieurs bobines excitatrices 101A et 101B sont respectivement enroulées sur plusieurs colonnes de champ 99A et 99B qui sont formées sur les noyaux de fer excitateurs 93A et 93B. En outre, plusieurs denticules 103, qui sont en regard des denticules 79 formés sur Le socle 77, sont formés sur la face inférieure des colonnes de champ 99A et 99B avec un pas commun t. On a omis de présenter un dessin plus détaillé pour les noyaux de fer excitateurs 93A et 93B, lesquels sont conçus de la même façon que les noyaux de
fer excitateurs 7A et 7B précédemment mentionnés.
Du fait de cette configuration, dans ce mode de réalisation du moteur Linéaire pas à-pas 75, il peut être obtenu une progression pas-à-pas convenable du corps mobile 87 suivant la direction longitudinale du socle 77 par application convenable d'un
courant d'impulsions aux bobines excitatrices 101A et 101B.
Chaque type de moteur linéaire pas-à-pas conçu selon les configurations précédemment décrites peut être adapté à divers types d'installation. Par exemple, comme représenté sur la figure 11, on peut utiliser un moteur linéaire pas-à-pas comme dispositif de positionnement pour unité de poinçonnage dotée d'un moule supérieur 105 et d'un moule inférieur 107 permettant de mettre
en oeuvre un procédé de poinçonnage sur une feuille WS. Plus spécia-
lement, comme représenté sur les figures 11 et 12, plusieurs cases de guidage 111 et 113 en forme de boîte sont prévues, qui se prolongent suivant les directions avant et arrière et les directions gauche et droite de l'unité de poinçonnage 109. Une butée 117 fait fonction d'élément de positionnement mobile permettant de positionner la feuille WS à l'aide d'un moteur linéaire pas-à-pas 115 placé dans les cases de guidage 111 et 113. La configuration du moteur linéaire pas-à-pas a déjà été exposée, si bien qu'on ne donne qu'une explication générale. En particulier, comme indiqué sur la figure 12, le stator 119 d'un moteur linéaire pas-à-pas 115 est fixé verticalement sur les faces latérales internes des cases de guidage 111 et 113, tandis que les denticules du stator 119 et les denticules de la partie mobile 121 se trouvant en regard du stator 119 sont placés verticalement. Il est souhaitable que la configuration choisie ne permette pas le dépôt de la poussière. La partie mobile 121 et la butée 117 sont reliées par l'intermédiaire d'un élément de liaison 123 convenablement formé qui passe dans plusieurs fentes 111S et
113S formées respectivement dans les cases de guidage 111 et 113.
En outre, il est souhaitable qu'un capteur 127 obéissant à une échelle linéaire 125 placée dans les cases de guidage 111 et 113 soit monté sur la partie mobile 121 afin de permettre la détection
de la position de la partie mobile 121.
Avec cette configuration, il est possible d'effec-
tuer un positionnement pour le déplacement de la butée à une vitesse plus élevée que dans le cas o l'on adopte un mécanisme à vis comme moyen de positionnement de la butée. En outre, le choc se produisant au moment ola feuille vient porter contre la butée est absorbé par la puissance d'attraction de façon à maintenir la partie mobile en position fixe. Cette configuration permet donc une absorption satisfaisante du choc et un bon positionnement de la feuille. Un autre exemple d'application pratique d'un moteur linéaire pas-à-pas est présenté sur la figure 13, qui montre une machine de meulage 129. Plus spécialement, dans ce type classique de machine de meulage 129, un plateau 135, qui est monté de façon qu'il puisse se déplacer suivant un mouvement de va-et-vient vers la gauche et la droite, porte une pièce W sur un chariot 133, lequel est lui-même monté de manière à être mobile vers l'avant et vers l'arrière sur un bâti 131. Une tête de traitement 141, qui porte une meule 139 de manière qu'elle puisse tourner sur une colonne 137 montée verticalement sur le bâti 131 est soutenue de façon à être mobile dans la direction verticale. Dans la machine de meulage 129 ayant cette structure, il est généralement prévu une manette rotative 143 permettant de déplacer le chariot 133 vers l'avant et vers l'arrière, une manette 145 permettant de déplacer le plateau 135 vers la gauche et la droite, et une manette 147 permettant de
déplacer la tête de traitement 141 dans la direction verticale.
Dans le cas o un moteur linéaire pas-à-pas ayant la configuration orécédemment décrite est appliqué à une machine de meulage de cette structure, il est possible d'adopter le moteur linéaire pas-à-pas comme dispositif d'entraînement au déplacement d'allée et retour
du chariot coulissant 133 ou du plateau 135.
De manière plus détaillée, comme représenté sur la figure 14, le côté primaire du moteur linéaire pas-à-pas est par exemple monté en tant que stator 149 sur la face supérieure du chariot coulissant 133, et le côté secondaire est monté sur la face inférieure du plateau 135, comme partie mobile 151. Dans cette structure, on voit en outre que les relations de montage des côtés primaire et secondaire sont inversées. Ensuite, il est souhaitable que la configuration soit telle que la position du plateau 135 soit détectée par l'usage d'un capteur de position approprié commandant
la course du plateau 135.
Une configuration souhaitable de circuit de commande permettant de commander les types ci-dessus décrits de moteurs
linéaires pas-à-pas est par exemple présentée sur la figure 15.
Plus spécialement, un circuit 153 de commande de vitesse et un circuit 155 de commande de longueur de course sont connectés à un circuit 157 distributeur d'impulsions. Le circuit 157 distributeur d'impulsions est connecté à un moteur linéaire pas-à-pas LSM par l'intermédiaire d'un circuit amplificateur 159. Un capteur de position 161 est fixé au moteur linéaire pas-à-pas LSM. Le capteur de position 161 est connecté au circuit 157 distributeur d'impulsions et à l'amplificateur 159 par l'intermédiaire d'un convertisseur fréquence-tension 163 qui transforme la fréquence d'impulsions du
capteur de position 161 en une tension.
Avec cette configuration, le courant d'impuLsions devant être appliqué aux bobines excitatrices du moteur linéaire
pas-à-pas LSM est distribué par le circuit 157 distributeur d'impul-
sions à partir des valeurs d'entrée du circuit 153 de commande de vitesse et du circuit 155 de commande delongueur de course. Le
courant d'impulsions délivré est amplifié dans le circuit amplifi-
cateur 159 et est appliqué aux bobines excitatrices du moteur linéaire
pas-à-pas LSM de manière à faire progresser pas-à-pas le moteur LSM.
La position atteinte par le moteur LSM dans sa progression est détectée par le capteur de position 161 et est renvoyée par le circuit distributeur d'impulsions 157. La fréquence d'impulsions est transformée en une tension par le convertisseur fréquence-tension 163 et est délivrée au circuit amplificateur 159. Par conséquent, le signal de sortie du circuit amplificateur 159 appliqué au moteur linéaire pas-à-pas LSM est établi sur la base de La différence entre la valeur d'entrée venant du circuit distributeur d'impulsions 155
et la valeur d'entrée venant du convertisseur fréquence-tension 163.
Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure
d'imaginer, à partir des moteurs dont la description vient d'être
donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses autres variantes et modifications ne sortant pas du cadre
de l'invention.
Claims (5)
1. Moteur linéaire pas-à-pas qui comprend une paire de noyaux de fer excitateurs (7A, 7B; 57A, 578; 93A, 93B) possédant plusieurs colonnes de champ (5A, 5B; 55A, 55B; 99A, 998) qui frment plusieurs denticules (3; 59) ayant un pas commun(; caractérisé en ce que, lorsque P est le nombre de pôles et n est le nombre de phases du moteur Linéaire pas-à-pas, l'écartement des colonnes de champ est (N + (m/n)).lt(o N est un entier, m est un entier, et m < n); et les denticules des deux noyaux de fer excitateurs sont déphasés d'un angle qui n'est pas supérieur à (L/P).Y(o L
est un entier, L < P, et 2L É P).
2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les denticules existant à une extrémité des colonnes de champ des noyaux de fer excitateurs sont déphasés de-la surface terminale des noyaux de fer excitateurs d'un angle qui n'est pas supérieur à (L/P).X'; et les deux noyaux de fer excitateurs ont La même forme.
3. Moteur comprenant une paire de noyaux de fer excitateurs (7A, 7B; 57A, 57B; 93A, 93B) possédant plusieurs colonnes de champ (5A, 5B; 55A, 55B; 99A, 99B) qui forment plusieurs denticules (3; 59) ayant un pas commun;, caractérisé en ce que, lorsque P est le nombre de pôles et n est le nombre de phases du moteur linéaire pas-à-pas, l'écartement des colonnes de champ est (N + (m/n)). '(o N est un entier, m est un entier, et m < n); et les denticules (9) d'une paire de noyaux de fer non excitateurs (11; 71) placés en regard des deux noyaux de fer excitateurs sont déphasés d'un angle qui n'est pas supérieur à
(L/P).X(o L est un entier, L < P, et 2L # P).
4. Moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les denticules prévus à une extrémité des colonnes de champ sur les noyaux de fer non excitateurs sont déphasés de la surface terminale des noyaux de fer non excitateurs d'un angle qui n'est pas supérieur à (L/P).t; et les deux noyaux de fer non excitateurs ont la
même forme.
5. Moteur linéaire pas-à-pas selon l'une quel-
conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend:
plusieurs ailettes de rayonnement thermique (61F) formées sur une plaque de fixation (61) dotée de plusieurs trous qui laissent librement entrer plusieurs colonnes de champ (5A, 5B;55A, 55B; 99A, 99B) montées sur deux noyaux de fer excitateurs (7A, 7B; 57A, 57B; 93A, 93B); plusieurs noyaux de fer excitateurs (7A, 7B; 57A, 57B; 93A, 93B) qui sont fixés par la pression appliquée par la plaque de pression sur une partie fixe ou une partie mobile; et plusieurs noyaux de fer non excitateurs (11; 71) dotés de plusieurs denticules (9) placés en regard des denticules formés sur les noyaux de fer excitateurs, qui sont fixés sur la
partie mobile ou la partie fixe.
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