JP2001292591A - リニアモータ駆動装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ムービングマグネット型リニアモータにおい
て、同一固定子で複数の稼動子を独立して位置決めする
リニアモータ駆動装置を提供する。 【解決手段】 ムービングマグネット型リニアモータに
おいて、複数の稼動子１１１を同一の固定子１１２上で
動作させるために、固定子のコイル１１３への電力供給
を任意の極数で分割し、分割した各極１１５に、独立し
て電力を供給するようにした。よって、複数の稼動子を
同一の固定子でそれぞれ独立して位置決め動作をするこ
とが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモータ駆動
装置、及び該リニアモータ駆動装置にて実行されるリニ
アモータ駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、工作機械や、電子部品等の実装機
は、装置の小型化と共に、高精度で高速に加工や実装を
行う能力が要求されている。これに伴い、これらの装置
に使用するアクチュエータに対しても移動速度、加速
度、位置検出分解能について、高速化、高加速度化、高
分解能化が求められている。これらアクチュエータに
は、回転型モータを使用しボールネジ、リニアガイドで
回転運動を直動運動に変換する機構が用いられて来た。
よって装置に対する上記高速化等の要求に対しては、モ
ータにおける最高回転数の向上、出力トルクの増加、エ
ンコーダ分解能の向上等を行うことで対処している。し
かし、それらの性能向上にも限界があり、高速動作化等
の要求が厳しい機構では、リニアモータを用いた位置決
めシステムが使用され始めている。図面を参照しなが
ら、以下にリニアモータを用いた位置決めシステムの一
例について説明する。

【０００３】図４は、従来のリニアモータによる位置決
め制御システムを示すものである。図４において、１は
リニアモータの稼動子、２は固定子である。３は稼動子
１を直線に動作させるためのリニアガイド、４はリニア
モータを動作させるためのサーボドライバ、５は稼動子
１の位置を検出するためのリニアスケールである。移動
をさせたい機構部分は、稼動子１に搭載され、サーボド
ライバー４により、リニアスケール５で検出される任意
の位置へ位置決めされる。

【０００４】代表的なリニアモータの構成を図５及び図
６を用いながら説明する。リニアモータは、永久磁石６
で構成される磁界中に、コイル７を置き、コイル７に電
流を流すことにより発生する磁力と、永久磁石の磁力と
の間に発生する反発力、吸引力により、物体を移動させ
る。コイル７には、ドライバー４により電流が供給さ
れ、流す電流の方向と強さをドライバー４により制御す
る。これにより発生する推力の制御が行われる。このコ
イル７を稼動子１側、固定子２側のどちら搭載するかに
より、ムービングコイル型とムービングマグネット型に
分類することができる。図５が稼動子１側にコイル７を
搭載したムービングコイル型、図６が固定子２側にコイ
ル７を設けたムービングマグネット型を表した略図であ
る。以下にそれぞれの方式の特徴を示す。

【０００５】上記ムービングコイル方式は、同一の固定
子２に複数の稼動子１を搭載する構成が可能であるた
め、多軸を動作させる場合に設備サイズが小型化できる
というメリットがある。しかし各稼動子１に内蔵される
コイル７へ電流を供給するための配線が必要となる。上
記ムービングマグネット方式は、稼動子１がマグネット
６のみで構成されるために、稼動子１に対する配線が不
要となる。このために配線本数の削減などのメリットが
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示すムービングマグネット方式のような構成では、固定
子２側のコイル７に電流を流して、稼動子１を動作させ
るために、稼動子１の位置決めシステムの構成が図７の
ようになる。図７の構成では、固定子２の延在方向に沿
ってコイル群７が配列されている。一つのコイル群７に
は、Ｕ，Ｖ，Ｗの３相のコイル７−１、７−２、７−３
が備わり、各コイル群７における各コイル７−１、７−
２、７−３はそれぞれ各相ごとに電気的に直列接続され
ており、各相は一つのドライバ４から電力供給がなされ
ている。又、ドライバ４には、稼動子１の位置を検出す
るリニアスケール８から位置情報が供給されている。

【０００７】このような図７の位置決め制御システムで
は、稼動子１を動作させるときに、固定子２に配置され
た全てのコイル群７にドライバ４から電流を供給してい
る。よって同一の固定子２に対して複数の稼動子１を搭
載したときには、すべての稼動子１が同じ動作を行い、
複数の稼動子１をそれぞれ独立して動作させる位置決め
システムを構成することは不可能である。又、全てのコ
イル群７に電流を流すことから、稼動子１の移動に関与
しないコイル７にまで電流を流すことになり、消費電力
が大きいという問題も有る。又、全てのコイル７に電流
を流すことから、ドライバ４の容量も大きくなるという
問題もある。上記問題を解決するためには、複数の稼動
子１を動作させるため、稼動子１の個数分だけ、固定子
２を用意すればよいが、該構成では装置全体のサイズが
大きくなるという問題を有している。

【０００８】本発明は、上述したような問題点を解決す
るためになされたもので、ムービングマグネット型のリ
ニアモータにおいて、単一の固定子上で複数の稼動子を
動作させることができるリニアモータ駆動装置、及び該
リニアモータ駆動装置にて実行されるリニアモータ駆動
方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本願発明では以下のように構成した。即ち、本発明
の第１態様のリニアモータ駆動装置によれば、固定子の
延在方向に沿って該固定子にコイルを配列し、上記固定
子上に配置される稼動子側にマグネットを配置する構成
のムービングマグネット型リニアモータの駆動装置にお
いて、それぞれが上記コイルを有し、同一の上記固定子
の上記延在方向に沿って互いに電気的に非接続な状態に
て配列される複数の極と、電気的に分割された上記各極
に対して独立して電力供給を行う極駆動装置と、を備え
たことを特徴とする。

【００１０】又、電力供給を行う上記極を切り換えるた
め上記固定子上における上記稼動子の位置を検出する位
置検出装置をさらに備え、上記極駆動装置は、上記位置
検出装置から得た上記稼動子の位置情報に基づいて、上
記稼動子の存在位置に対応する上記極へ電力供給を行う
制御装置を有するように構成することもできる。

【００１１】又、それぞれの上記極は、供給される上記
電力のＵ，Ｖ，Ｗの３相に対応して３つのコイルを有
し、各極の各コイルは上記固定子の延在方向に沿って列
状に配列され、上記極駆動装置は、上記極に備わる上記
３つのコイルに対して独立して電力供給を行うように構
成することもできる。

【００１２】又、上記位置検出装置は、上記各極を識別
するための極識別用検出装置を有し、該極識別用検出装
置は、上記固定子の延在方向に沿って配列されている上
記各極に対応してそれぞれ設置されかつ上記各極を識別
する識別情報を有する被読取部と、上記稼動子に備わり
上記被読取部を検出し上記識別情報を読み取る読取部と
を有するように構成することもできる。

【００１３】又、上記被読取部は、上記固定子の延在方
向において互いに隣接する極どうしの隙間に対応して、
上記隣接する両方の極に電力供給を行わせるための２極
電力供給部を有するように構成することもできる。

【００１４】本発明の第２態様のリニアモータ駆動方法
によれば、固定子の延在方向に沿って該固定子にコイル
を配列し、上記固定子上に配置される稼動子）側にマグ
ネットを配置する構成のムービングマグネット型リニア
モータの駆動方法において、複数の上記稼動子を同一の
上記固定子上で動作させるために上記固定子の上記コイ
ルへの電力供給を任意の極数に分割しておき、分割され
ている各極に独立して電力を供給することを特徴とす
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態におけるリニア
モータ駆動装置、及び該リニアモータ駆動装置にて実行
されるリニアモータ駆動方法について、図を参照しなが
ら以下に説明する。尚、各図において同じ構成部分につ
いては同じ符号を付している。図１に示すように、本実
施形態のリニアモータ駆動装置１０１は、固定子１１２
の延在方向に沿って該固定子１１２にコイル１１３を配
列し、固定子１１２上に配置される稼動子１１１側にマ
グネット１１４を配置した構成のムービングマグネット
型リニアモータの駆動装置であり、同一の固定子１１２
の上記延在方向に沿って互いに電気的に非接続な状態に
て列状に配置された複数の極１１５−１、１１５−２、
…、（総括して極１１５と記すときもある）と、電気的
に分割された各極１１５に対して独立して電力供給を行
う極駆動装置１２０とを備えている。各極１１５には、
供給される上記電力のＵ，Ｖ，Ｗの３相に対応して、Ｕ
相コイル１１３−１、Ｖ相コイル１１３−２、Ｗ相コイ
ル１１３−３の３つのコイル１１３が固定子１１２の延
在方向に沿って列状に配列されており、上記３つのコイ
ル１１３−１、１１３−２、１１３−３の一組にて一つ
の極１１５を構成する。上述のように、１極に３つのコ
イルを設けることにより、３個のコイルに対する帰還配
線の合計が見かけ上０になるので、上記帰還配線を省略
することができる。又、１極に２個、若しくは４個以上
のコイルを設けることもでき、２個の場合、上記３個の
場合に比べて構造を単純化することができ、上記４個以
上の場合には高精度、高速動作が可能となる。

【００１６】それぞれの極１１５には、各極１１５に備
わるコイル１１３−１〜１１３−３への通電をコントロ
ールするためのそれぞれのコイル切換器１２３が接続さ
れている。この各極１１５に接続された各コイル切換器
１２３は、コイル１１３−１〜１１３−３への電力の供
給、遮断を制御する各スイッチ１２３３を備え、コイル
１１３−１〜１１３−３へ電力を供給するための各配線
１２３１と、上記各スイッチ１２３３のオン、オフを制
御するための制御信号１２３２用の配線にて、一つのコ
イルコントローラ１２２に接続されている。コイルコン
トローラ１２２は、サーボドライバ１２１に接続されて
いる。尚、サーボドライバ１２１及びコイルコントロー
ラ１２２にて制御装置を構成する。又、本実施形態で
は、コイル切換器１２３の上記スイッチ１２３３は、ト
ランジスタによる構成としたが、リレーや、ＩＧＢＴ
（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）などの手段を
用いても同様の効果を発揮することができる。

【００１７】本実施形態のリニアモータ駆動装置１０１
では、さらに、上記電力供給を行う極１１５を切り換え
るため固定子１１２上における稼動子１１１の位置を検
出する位置検出装置１３０を備えている。

【００１８】位置検出装置１３０は、各極１１５−１、
１１５−２、… を識別するための極識別用検出装置
と、固定子１１２上における稼動子１１１の移動範囲に
おいて稼動子１１１の存在位置を知らせるリニアスケー
ル１３５及び該リニアスケール１３５を検出するセンサ
１３４とを備える。尚、リニアスケール１３５は、固定
子１１２側に配置され、センサ１３４は稼動子１１１に
設置される。尚、センサ１３４にて得られた信号は、サ
ーボドライバ１２１へ送出される。上記極識別用検出装
置は、本実施形態では、固定子１１２の延在方向に沿っ
て配列されている各極１１５に対応してそれぞれ設置さ
れかつ各極１１５を識別する識別情報を有する被読取部
１３１と、稼動子１１１に設けられ上記被読取部１３１
を検出し上記識別情報を読み取る読取部１３２、１３３
とを有する。本実施形態の被読取部１３１のそれぞれ
は、各極１１５−１、１１５−２、…の領域全長を含
み、固定子１１２の延在方向に沿って貼付されたテープ
であり、上記識別情報は、対応する極１１５の配置番号
を２進符号化したものである。又、上記延在方向におい
て互いに隣接する被読取部１３１は、図示するように互
いに段違いにて配置される。

【００１９】例えば、図１に示す極１１５−１が固定子
１１２の第１番目の極であるとしたとき、第１番目の
「１」を示すために、２⁰を示す位置に、上記延在方向
に沿って、極１１５−１の長さと後述の２極電力供給部
１３１３の長さとを加えた長さにてなる上記テープが１
本のみ貼付される。又、同様に、上記極１１５−１に隣
接する極１１５−２が第２番目の極であるとしたとき、
第２番目の「２」、つまり２進符号化で「１０」を示す
ために、２⁰を示す位置には上記テープを貼らず、２¹を
示す位置に、上記延在方向に沿って、極１１５−２の長
さと後述の２極電力供給部１３１３の長さとを加えた長
さにてなる上記テープが貼付される。その他の被読取部
１３１についても同様である。尚、被読取部１３１は、
本実施形態の上記テープにて構成される形態に限定され
るものではなく、それぞれの極１１５の上記識別情報を
有し、それぞれの極１１５の設置位置に対応して配置可
能なものであればよい。

【００２０】又、互いに隣接する極１１５間に生じる隙
間１１５４に対応して稼動子１１１が位置したとき、稼
動子１１１を滑らかに移動させるため、隣接する極１１
５どうし、例えば図１に示す極１１５−１と極１１５−
２の両方に備わるコイル１１３に電力を供給する動作を
行う。このような動作を実行するため、上記隙間１１５
４に対応する位置にて、上記延在方向に互いに隣接して
配置される被読取部１３１、例えば図１に示す被読取部
１３１−１と被読取部１３１−２とは、互いに重なり合
った部分である、２極電力供給部１３１３を設けてい
る。このように２極電力供給部１３１３を設けること
で、該２極電力供給部１３１３の区間を稼動子１１１が
通過するときのみ、隣接する２つの極１１５に電力を供
給すればよく、その他のときには１つの極１１５にのみ
給電すればよい。よって、消費電力の削減、及び電力供
給用のドライバの容量が小さくて済むという効果があ
る。尚、該２極電力供給部１３１３の上記延在方向にお
ける長さは以下のように規定される長さである。即ち、
上記隙間１１５４をあけて２台の稼動子１１１、１１１
が配置された場合、稼動子１１１の走行方向に沿って、
上記隙間１１５４に対応する各稼動子１１１、１１１の
端部から、それぞれの稼動子１１１に備わるそれぞれの
上記読取部１３２、１３３の端部までの長さと、上記隙
間１１５４とを少なくとも加えた長さである。

【００２１】尚、本実施形態では、読取部１３２，１３
３が上記２極電力供給部１３１３を検出したときには、
関係する２つの極１１５に備わるすべてのコイル１１
３、即ち６つのコイル１１３に電力供給を行うが、これ
に限定されるものではない。例えば、両方の極１１５に
おいて、上記２極電力供給部１３１３に近い、例えば極
１１５−１のコイル１１３−３と、極１１５−２のコイ
ル１１３−１との２つのコイル１１３に電力を供給した
り、極１１５−１のコイル１１３−２、１１３−３、及
び極１１５−２のコイル１１３−１、１１３−２の４つ
のコイル１１３に電力を供給したり、さらには稼動子１
１１の進行方向に応じて隣接する極１１５において電力
供給するコイル１１３の数を変える、例えば稼動子１１
１が極１１５−１から極１１５−２へ進行しているとき
極１１５−１ではコイル１１３−３にのみ電力を供給し
極１１５−２ではコイル１１３−１、１１３−２に電力
を供給したりするように制御することができる。このよ
うな変形例の動作は、コイルコントローラ１２２から各
コイル切換器１２３内の各スイッチ１２３３に対して制
御信号を送出するように構成することで可能となる。

【００２２】これら被読取部１３１の上記テープの有無
を検出するため、稼動子１１１に設けた上記読取部１３
２、１３３は、例えば発光、受光素子からなり、上記２
⁰、２¹、…を表す上記テープが貼付されている位置に対
応して設けられている。読取部１３２、１３３にて得ら
れた信号は、サーボドライバ１２１へ送出される。サー
ボドライバ１２１は、上記センサ１３４及び読取部１３
２，１３３から得た、稼動子１１１の現在位置情報に基
づいて、稼動子１１１の速度、加速度を制御すべく、例
えば電流量等を制御してコイルコントローラ１２２へ供
給する。コイルコントローラ１１２は、稼動子１１１の
速度、加速度を制御すべく、稼動子１１１の現在位置に
対応した極１１５、さらには該極１１５に備わる３つの
コイル１１３から電力供給を行うコイル１１３を選択し
てコイル切換器１２３へ制御信号１２３２を送出する。

【００２３】コイルコントローラ１２２から出力される
上記制御信号１２３２がアクティブになると、本実施形
態では、コイル切換器１２３に内蔵されたトランジスタ
にてなる全てのスイッチ１２３３がＯＮ状態となり、選
択されたコイル切換器１２３に接続されているコイル１
１３がサーボドライバ１２１と接続される。一方、制御
信号１２３２がインアクティブになると、コイル切換器
１２３の上記トランジスタにてなる全てのスイッチ１２
３３がＯＦＦ状態となり、コイル１１３とサーボドライ
バ１２１との間の接続が解除される。固定子１１２に複
数の稼動子１１１が配置されているときも上述した場合
を同様であり、それぞれの稼動子１１１から得られる位
置情報に従い、コイルコントローラ１２２は、対応する
それぞれの極１１５のコイル１１３に電力供給を行う。
よって、同一の固定子１１２上でそれぞれの稼動子１１
１が独立して移動することができる。

【００２４】上述のように本実施形態の構成を採ること
により、任意の極１１５のコイル１１３への電力供給を
独立してコントロールすることが可能となる。したがっ
て、同一の固定子１１２上に複数の稼動子１１１を搭載
し、それぞれの稼動子１１１に対し、通電すべき極１１
５のコイル１１３にのみ電力を供給することにより、複
数の稼動子１１１を独立して動作させることが可能とな
る。

【００２５】以上のように構成される本実施形態のリニ
アモータ駆動装置１０１の動作、つまりリニアモータ駆
動方法について、図２のフローチャートを参照して以下
に説明する。尚、上記駆動装置１０１においては、以下
の理由から、電源投入時、稼動子１１１の現在位置を検
出するができない。即ち、上述のように、稼動子１１１
の位置は、リニアスケール１３５とセンサ１３４とによ
り検出される。上記リニアスケール１３５は、インクリ
メンタル型であり、センサ１３４が移動すると矩形波の
パルスを出力する。後述のサーボドライバ１２１は、上
記パルスの数を計数することで稼動子１１１の移動量を
特定する。よって、稼動子１１１の位置は、ある時点か
らの相対位置としてのみ得られ、リニアスケール１３５
の中での絶対位置は、基準位置の信号が得られるまで決
定することができない。一度、上記基準位置が得られる
と、その位置からのパルス数のカウントで絶対位置は決
定できるが、電源を切ることで、上記基準位置のパル
ス、現在位置のパルスがクリアされるため現在位置がわ
からなくなる。よって、電源を投入した時点では、稼動
子１１１の上記絶対位置が不明なため、稼動子１１１を
移動させるために通電すべき上記極１１５を判断するこ
とができない。そこでこのような問題を以下のステップ
１〜３の手順で動作させることにより解決している。

【００２６】上記駆動装置１０１に電源が供給される
と、コイルコントローラ１２２は、ステップ１にて、ま
ず読取部１３２から供給された情報を取り込む。該取り
込みが完了した後、ステップ２では、読取部１３３から
供給された情報を取り込む。次のステップ３では、コイ
ルコントローラ１２２は、これら取り込まれた２種類の
信号から、現在、稼動子１１１が、第何番目の極１１５
の上に位置するかを判定する。

【００２７】次のステップ４では、コイルコントローラ
１２２は、ステップ３にて判定された極１１５に接続さ
れているコイル切換器１２３に制御信号１２３２を送出
する。該動作についてより詳しく説明する。図３のａに
示すように、読取部１３２が第ｎ番目の極１１５、例え
ば極１１５−１に対応する被読取部１３１、例えば被読
取部１３１−１における上記識別情報を読み取り、一
方、読取部１３３では、上記第ｎ番目の極１１５に隣接
する第（ｎ＋１）番目の極１１５、例えば極１１５−２
に対応する被読取部１３１、例えば被読取部１３１−２
を検出しなかったとき、即ち、稼動子１１１が上記第ｎ
番目の極１１５上に位置しているとき、コイルコントロ
ーラ１２２は、上記第ｎ番目の極１１５のコイル切換器
１２３に制御信号１２３２を送出し、上記第（ｎ＋１）
番目の極１１５のコイル切換器１２３には制御信号１２
３２を送出しない。よって、上記第ｎ番目の極１１５の
コイル１１３−１〜１１３−３は通電状態となり、一
方、上記第（ｎ＋１）番目の極１１５のコイル１１３−
１〜１１３−３は未通電状態となる。

【００２８】又、図３のｂに示すように、読取部１３２
が第ｎ番目の極１１５に対応する被読取部１３１におけ
る上記識別情報を読み取り、かつ読取部１３３も上記第
（ｎ＋１）番目の極１１５に対応する被読取部１３１に
おける上記識別情報を読み取ったとき、即ち、稼動子１
１１の読取部１３２，１３３が上記２極電力供給部１３
１３に位置しているとき、コイルコントローラ１２２
は、上記第ｎ番目の極１１５のコイル切換器１２３に制
御信号１２３２を送出し、かつ上記第（ｎ＋１）番目の
極１１５のコイル切換器１２３にも制御信号１２３２を
送出する。よって、上記第ｎ番目の極１１５のコイル１
１３−１〜１１３−３、及び上記第（ｎ＋１）番目の極
１１５のコイル１１３−１〜１１３−３は、通電状態と
なる。

【００２９】又、図３のｃに示すように、読取部１３２
が第ｎ番目の極１１５に対応する被読取部１３１を検出
せず、一方、読取部１３３では、上記第（ｎ＋１）番目
の極１１５に対応する被読取部１３１における上記識別
情報を読み取ったとき、即ち稼動子１１１が上記第（ｎ
＋１）番目の極１１５上に位置しているとき、コイルコ
ントローラ１２２は、上記第（ｎ＋１）番目の極１１５
のコイル切換器１２３に制御信号１２３２を送出し、上
記第ｎ番目の極１１５のコイル切換器１２３には制御信
号１２３２を送出しない。よって、上記第（ｎ＋１）番
目の極１１５のコイル１１３−１〜１１３−３は通電状
態となり、一方、上記第ｎ番目の極１１５のコイル１１
３−１〜１１３−３は未通電状態となる。

【００３０】又、当該リニアモータ駆動装置１０１が正
常に動作しているときにはこのような状態にはならない
が、図３のｄに示すように、読取部１３２が第ｎ番目の
極１１５に対応する被読取部１３１を検出せず、かつ読
取部１３３も、上記第（ｎ＋１）番目の極１１５に対応
する被読取部１３１を検出しないときには、コイルコン
トローラ１２２は、上記第ｎ番目の極１１５のコイル切
換器１２３、及び上記第（ｎ＋１）番目の極１１５のコ
イル切換器１２３のいずれにも制御信号１２３２を送出
しない。よって、上記第ｎ番目の極１１５、及び上記第
（ｎ＋１）番目の極１１５のいずれのコイル１１３−１
〜１１３−３も未通電状態となる。

【００３１】次のステップ５では、ステップ４で選択さ
れたコイル切換器１２３が動作し、選択された極１１５
のコイル１１３−１〜１１３−３と、コイルコントロー
ラ１２２とを接続する。ステップ６では、ステップ５の
終了後にて、コイルコントローラ１２２は、READY信号
をサーボドライバ１２１へ送出する。

【００３２】サーボドライバ１２１における動作を以下
に説明する。サーボドライバ１２１は、電源が投入され
ると、ステップＤ１にて当該サーボドライバ１２１単体
の初期化を完了する。該ステップＤ１の完了後、ステッ
プＤ２、Ｄ３にて、コイルコントローラ１２２からの上
記READY信号がアクティブになるまで待機する。ステッ
プＤ３にて、上記READY信号が一定時間経過してもアク
ティブにならないときには、ステップＤ８に移行しエラ
ー処理される。ステップＤ４にて、上記READY信号がア
クティブになると、サーボドライバ１２１は、上記選択
された極１１５のコイル１１３を励磁し、サーボ処理を
開始する。ステップＤ５〜Ｄ７において、上記サーボ処
理中は常に上記READY信号を監視し、上記READY信号がイ
ンアクティブになれば、励磁を解除しエラー処理を開始
する。以上説明した、ステップ１〜６、及びステップＤ
１〜Ｄ８のシーケンスにより、コイルコントローラ１２
２とコイル切換器１２３とを動作させることにより、複
数の稼動子１１１を自動的に独立して、位置決め制御す
ることが可能となる。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の第１態様の
リニアモータ駆動装置、及び第２態様のリニアモータ駆
動方法によれば、固定子の延在方向に沿って複数の極を
備えるとともに、各極に対して独立して電力供給を行う
極駆動装置を備えたことで、分割されている上記極に対
して独立して電力を供給することが可能となる。よっ
て、単一の固定子に配置された複数の稼動子について、
それぞれ独立して動作させることが可能となる。さら
に、稼動子の駆動に必要な極に備わるコイルにのみ電力
を供給することから、従来に比べて消費電力を低減で
き、又、コイル駆動用のドライバの容量を従来に比べて
小さくすることができる。さらに又、稼動子の個数分に
応じて固定子を設ける必要も無いことから、装置全体の
サイズをコンパクト化することができる。

【００３４】さらに又、位置検出装置を備えることで、
単一の固定子に配置された複数の稼動子について、それ
ぞれの稼動子の存在位置を認識でき、それぞれの稼動子
を独立して動作させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態によるリニアモータ駆動装
置の構成を示す図である。

【図２】 図１に示すリニアモータ駆動装置の動作方法
を示すフローチャートである。

【図３】 図１に示すリニアモータ駆動装置の動作方法
におけるコイル切換器の動作パターンを説明するための
図である。

【図４】 従来の一般的なリニアモータを構成する要素
を示す斜視図である。

【図５】 従来のムービングコイル型のリニアモータの
構造を示す図である。

【図６】 従来のムービングマグネット型のリニアモー
タの構造を示す図である。

【図７】 従来のリニアモータ駆動装置の構成を示す図
である。

【符号の説明】

１０１…リニアモータ駆動装置、１１１…稼動子、１１
２…固定子、１１３…コイル、１１４…マグネット、１
１５…極、１２０…極駆動装置、１２１…サーボドライ
バ、１２２…コイルコントローラ、１３１…被読取部、
１３２、１３３…読取部、１１５４…隙間、１３１３…
２極電力供給部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼野 健 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H540 AA06 AA10 BA03 BA05 BB03 BB09 EE02 EE11 FA04

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定子（１１２）の延在方向に沿って該
   固定子にコイル（１１３）を配列し、上記固定子上に配
   置される稼動子（１１１）側にマグネット（１１４）を
   配置する構成のムービングマグネット型リニアモータの
   駆動装置において、 それぞれが上記コイルを有し、同一の上記固定子の上記
   延在方向に沿って互いに電気的に非接続な状態にて配列
   される複数の極（１１５）と、 電気的に分割された上記各極に対して独立して電力供給
   を行う極駆動装置（１２０）と、を備えたことを特徴と
   するリニアモータ駆動装置。
2. 【請求項２】 電力供給を行う上記極を切り換えるため
   上記固定子上における上記稼動子の位置を検出する位置
   検出装置（１３０）をさらに備え、上記極駆動装置は、
   上記位置検出装置から得た上記稼動子の位置情報に基づ
   いて、上記稼動子の存在位置に対応する上記極へ電力供
   給を行う制御装置（１２１，１２２）を有する、請求項
   １記載のリニアモータ駆動装置。
3. 【請求項３】 それぞれの上記極は、供給される上記電
   力のＵ，Ｖ，Ｗの３相に対応して３つのコイル（１１３
   −１〜１１３−３）を有し、各極の各コイルは上記固定
   子の延在方向に沿って列状に配列され、上記極駆動装置
   は、上記極に備わる上記３つのコイルに対して独立して
   電力供給を行う、請求項１又は２記載のリニアモータ駆
   動装置。
4. 【請求項４】 上記位置検出装置は、上記各極を識別す
   るための極識別用検出装置（１３１−１、１３２、１３
   １−２、１３３）を有し、該極識別用検出装置は、上記
   固定子の延在方向に沿って配列されている上記各極に対
   応してそれぞれ設置されかつ上記各極を識別する識別情
   報を有する被読取部（１３１）と、上記稼動子に備わり
   上記被読取部を検出し上記識別情報を読み取る読取部
   （１３２、１３３）とを有する、請求項２記載のリニア
   モータ駆動装置。
5. 【請求項５】 上記被読取部は、上記固定子の延在方向
   において互いに隣接する極どうしの隙間（１１５４）に
   対応して、上記隣接する両方の極に電力供給を行わせる
   ための２極電力供給部（１３１３）を有する、請求項４
   記載のリニアモータ駆動装置。
6. 【請求項６】 固定子（１１２）の延在方向に沿って該
   固定子にコイル（１１３）を配列し、上記固定子上に配
   置される稼動子（１１１）側にマグネット（１１４）を
   配置する構成のムービングマグネット型リニアモータの
   駆動方法において、 複数の上記稼動子を同一の上記固定子上で動作させるた
   めに上記固定子の上記コイルへの電力供給を任意の極数
   に分割しておき、分割されている各極に独立して電力を
   供給することを特徴とするリニアモータの駆動方法。
7. 【請求項７】 上記固定子上における上記稼動子の位置
   を検出し、該稼動子の位置情報に基づいて上記極に独立
   して電力を供給する、請求項６記載のリニアモータの駆
   動方法。