JP2007116815A - Linear motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はリニアモータに係り、特にリニアモータの周囲に形成される磁場の影響を排除するよう構成されたリニアモータに関する。 The present invention relates to a linear motor, and more particularly to a linear motor configured to eliminate the influence of a magnetic field formed around the linear motor.
リニアモータでは、直線状に並設されたコイルと永久磁石との間で発生する電磁的な推力により可動子側を直線移動させるように構成されている。この種のリニアモータでは、複数の永久磁石がコイルと対向するように設けられているため、リニアモータの周囲には永久磁石からの磁束によって磁場が形成されている。 The linear motor is configured such that the mover side is linearly moved by electromagnetic thrust generated between a linearly arranged coil and a permanent magnet. In this type of linear motor, since a plurality of permanent magnets are provided so as to face the coil, a magnetic field is formed around the linear motor by magnetic flux from the permanent magnets.
例えば、電子線を照射するような装置にリニアモータを駆動手段として組み込んだ場合には、リニアモータの永久磁石による磁場によって電子線が影響を受けることになる。このような磁場による影響を排除するため、リニアモータの周囲を磁気シールド板で覆うように構成することで磁気遮蔽を行なうものがある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記のようにリニアモータの周囲を磁気シールド板によって覆うように構成したリニアモータでは、大型化してより大きな設置スペースが必要になるばかりか、磁気シールド板によって重量も増大するため、リニアモータを支持する支持部をより強固に製作するという問題があった。 However, the linear motor configured to cover the periphery of the linear motor with the magnetic shield plate as described above is not only larger but requires a larger installation space, and the magnetic shield plate also increases the weight. There was a problem that the support part for supporting the substrate was manufactured more firmly.
そこで、本発明は上記事情に鑑み、課題を解決したリニアモータを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a linear motor that solves the problem.
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。 In order to solve the above problems, the present invention has the following means.
請求項1記載の発明は、複数のコイルを直線状に並設したコイル部と、前記コイル部と平行に配置され複数の永久磁石を並設した磁石部とを有し、前記コイル部と前記磁石部の何れか一方を移動させるリニアモータにおいて、前記磁石部の周囲に形成される磁場のうち前記磁石部から所定距離離間した所定領域の磁場をキャンセルするキャンセル手段を設けたことを特徴とする。
The invention according to
請求項2記載の発明は、前記キャンセル手段が、永久磁石であり、前記所定領域の磁場をキャンセルする位置に配置されたことを特徴とする。
The invention according to
請求項3記載の発明は、前記キャンセル手段が、電磁石であり、前記所定領域の磁場をキャンセルする位置に配置されたことを特徴とする。
The invention according to
請求項4記載の発明は、前記キャンセル手段が、永久磁石と電磁石とを組み合わせてなり、前記所定領域の磁場をキャンセルする位置に配置されたことを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that the canceling means is a combination of a permanent magnet and an electromagnet, and is arranged at a position for canceling the magnetic field in the predetermined region.
請求項5記載の発明は、前記キャンセル手段を前記磁石部の端部に設けたことを特徴とする。 The invention according to claim 5 is characterized in that the canceling means is provided at an end of the magnet portion.
請求項6記載の発明は、前記キャンセル手段を前記磁石部と平行に延在形成された領域を通過する磁場と重なる位置に設けたことを特徴とする。 The invention according to claim 6 is characterized in that the canceling means is provided at a position overlapping with a magnetic field passing through a region extending in parallel with the magnet portion.
請求項7記載の発明は、前記キャンセル手段を前記磁石部と平行に延在形成された領域に対して対称となる位置に配置したことを特徴とする。 The invention according to claim 7 is characterized in that the canceling means is arranged at a position which is symmetric with respect to a region extending in parallel with the magnet portion.
請求項8記載の発明は、前記キャンセル手段が、前記リニアモータの周囲の磁場を解析した磁場解析結果に基づいて取付位置が設定されることを特徴とする。
The invention according to
請求項9記載の発明は、前記キャンセル手段が、前記リニアモータの周囲の磁場を解析した磁場解析結果に基づいて磁力が設定されることを特徴とする。 The invention according to claim 9 is characterized in that the canceling means sets a magnetic force based on a magnetic field analysis result obtained by analyzing a magnetic field around the linear motor.
請求項10記載の発明は、前記キャンセル手段が、前記リニアモータの周囲の磁場を検出する磁場検出センサと、該磁場検出センサにより検出された磁場の状態に応じて前記電磁石へ供給する電流を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, the canceling unit controls a magnetic field detection sensor that detects a magnetic field around the linear motor, and a current supplied to the electromagnet according to the state of the magnetic field detected by the magnetic field detection sensor. And a control means.
本発明によれば、磁石部の周囲に形成される磁場のうち磁石部から所定距離離間した所定領域の磁場をキャンセルするキャンセル手段を設けたため、リニアモータを磁気シールド板で覆うよりもコンパクトな構成とすることができると共に軽量化を図ることが可能になる。また、磁石部から所定距離離間した所定領域の磁場をキャンセルすることにより、磁場の影響を受けない領域を部分的に得ることが可能になり、磁石部の周囲全体の磁場をキャンセルするのではなく、磁気的な影響を受けやすい特定の領域の磁場を効果的にキャンセルすることが可能になる。 According to the present invention, since the canceling means for canceling the magnetic field in the predetermined area separated from the magnet part by a predetermined distance among the magnetic fields formed around the magnet part is provided, the configuration is more compact than covering the linear motor with the magnetic shield plate. In addition, the weight can be reduced. In addition, by canceling the magnetic field in a predetermined area separated from the magnet part by a predetermined distance, it becomes possible to obtain a part of the area not affected by the magnetic field, and not canceling the entire magnetic field around the magnet part. It becomes possible to effectively cancel a magnetic field in a specific region that is susceptible to magnetic influence.
また、キャンセル手段を永久磁石または電磁石で構成することにより、構成の簡略化を図ることができる。また、リニアモータの周囲の磁場を解析した磁場解析結果に基づいてキャンセル手段の取付位置を設定するため、各リニアモータ固有の磁場環境に応じて任意の領域の磁場をキャンセルするように設定することが可能になる。 Further, by configuring the canceling means with a permanent magnet or an electromagnet, the configuration can be simplified. Moreover, in order to set the attachment position of the canceling unit based on the magnetic field analysis result obtained by analyzing the magnetic field around the linear motor, it is set to cancel the magnetic field in an arbitrary region according to the magnetic field environment unique to each linear motor. Is possible.
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明によるリニアモータの一実施例を示す平面図である。図2はリニアモータの一部を切り出して示す斜視図である。図3はリニアモータを移動方向(Ya方向)からみた縦断面図である。図1乃至図3に示されるように、リニアモータ10は、コイルユニット(コイル部)20と磁石ユニット(磁石部)30とを組み合わせた構成であり、本実施例ではコイルユニット20が可動子であり、磁石ユニット30が固定子である。そして、コイルユニット20の各コイル22への通電が行なわれると、コイル22と磁石ユニット30の永久磁石34との間でYa,Yb方向の推力が発生する。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a linear motor according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a part of the linear motor. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the linear motor as seen from the moving direction (Ya direction). As shown in FIGS. 1 to 3, the
コイルユニット20は、断面が鞍型とされた複数のコイル22を直線状に並設して樹脂モールドからなるコイルホルダ24により一体的に保持した構成であり、移動方向(Ya方向)からみるとI字状に形成されている。
The
磁石ユニット30は、断面がU字状に形成された磁極ベース32と、磁極ベース32の取付面33に固着された複数の永久磁石341〜34nと、磁極ベース32の両端に固着されたキャンセル磁石36とを有する。複数の永久磁石341〜34nは、コイルユニット20の左右両側から対向するように設けられ、一定の間隔でY方向に並設されている。磁極ベース32は、ボトムヨーク38と、ボトムヨーク38のXa,Xb方向両端より上方に起立した一対のサイドヨーク39とを有する。一対のサイドヨーク39の対向面が永久磁石34及びキャンセル磁石36を固定するための取付面33となる。
The
キャンセル磁石36は、永久磁石であるが、駆動用の永久磁石34よりも小さく磁力の弱いものが用いられる。また、キャンセル磁石36は、複数の永久磁石341〜34nの間隔Laよりも長い距離Lb離間した位置に設けられている(La<Lb)。
Although the
キャンセル磁石36は、永久磁石34により形成された磁場をキャンセルするためのキャンセル手段であり、リニアモータ10より側方(Xb方向)に所定距離離間した所定領域A(図1中、一点鎖線で示す)の磁場をキャンセルする位置に設けられている。この所定領域Aは、ほぼ楕円形状の輪郭を有する領域であり、その中に処理領域B(図1中、破線で示す)が位置している。この処理領域Bは、例えば、リニアモータ10を荷電粒子線露光装置(図示せず)の駆動手段として用いた場合、磁場の影響を受けやすい荷電粒子線を照射する領域となる。
The
図4は永久磁石34及びキャンセル磁石36の磁束の状態を示す図である。図4に示されるように、永久磁石341〜34nは、Xa,Xb方向で対向する磁石同士の磁極(S極、N極)が同じ向きとなるように取り付けられ、Ya,Yb方向に対しては磁極(S極、N極)が交互に異なる向きとなるように取り付けられている。
FIG. 4 is a diagram showing the state of magnetic flux of the
複数の永久磁石341〜34n間では、磁極ベース32を磁路とする磁気回路を形成するため、磁極ベース32を通ってN極から出た磁束(図4中、矢印で示す)が隣接されたS極へ引き寄せられる。また、Xa,Xb方向で対向する永久磁石34間では、空気中を直線的に通過する磁束が形成される。
In order to form a magnetic circuit having the
永久磁石34間の磁束の殆どは、磁極ベース32及びその内側を通過するように形成されるが、磁束の一部が磁極ベース32の外側にも形成される。複数の永久磁石341〜34nの磁束は、夫々隣接する永久磁石34と閉磁路を形成するため、磁極ベース32の外側に形成される磁束についてもXb方向に離間した所定領域Aに殆ど到達しない。Ya,Yb方向の端部に位置する磁石341と34nの磁束の一部は夫々342、34n−1と閉磁路を形成し、残りの磁束は、磁極ベース32の端部に配されたキャンセル磁石36と閉磁路を形成する。キャンセル磁石36の磁力が適切であれば、複数の永久磁石341〜34nとキャンセル磁石36が夫々隣接する磁石と閉磁路を形成するため、磁極ベース32の外側に形成される磁束についても所定領域Aには殆ど到達しない。
Most of the magnetic flux between the
このように、磁極ベース32の両端にキャンセル磁石36を設けることにより、磁極ベース32よりXb方向に離間した所定領域Aの磁場がキャンセルされて、処理領域Bの磁場が電子線等に殆ど影響しない程度の低レベルに減少する。
As described above, by providing the
ここで、永久磁石341〜34nによる磁場の状態と、所定領域A及び処理領域Bにおける永久磁石341〜34nによる磁場がキャンセル磁石36によってキャンセルされる状態と比較して説明する。
Here, the state of the magnetic field by the
図5は永久磁石341〜34nによる磁場の状態を解析した結果であり、(A)は磁場の方向を矢印で示す図、(B)は磁場の強さの分布状態を示す分布図である。図5(A)に示されるように、永久磁石341〜34nによる磁場においては、永久磁石341〜34nの近傍で磁場のベクトル(矢印)が密集しており、図5(B)に示されるように、永久磁石341〜34nの近傍での磁場の強さが6段階の最大レベル6に達していることが分る。さらに、永久磁石341〜34nから所定距離離間した領域A,Bでは、ベクトル(矢印)がYa方向に沿って形成されており、永久磁石34の無い磁極ベース32の端部付近では、ベクトル(矢印)がXa方向に向かって形成されている。
FIG. 5 is a result of analyzing the state of the magnetic field by the
このように、磁場解析を行なって得られた結果から、領域A,Bにおける永久磁石341〜34nによる磁場の強さが6段階中レベル3に保たれていることが分る。
Thus, it can be seen from the results obtained by performing the magnetic field analysis that the strength of the magnetic field by the
図6はキャンセル磁石36による磁場の状態を解析した結果であり、(A)は磁場の方向を矢印で示す図、(B)は磁場の強さの分布状態を示す分布図である。図6(A)に示されるように、キャンセル磁石36からの磁場のベクトル(矢印)は、離間するXb方向(永久磁石341〜34nによる磁場と180度反対方向)に向かっており、キャンセル磁石36から所定距離離間した領域A,Bでは、磁場のベクトルがYb方向(永久磁石341〜34nのベクトル(矢印)と180度反対方向)に形成されている。また、図6(B)に示されるように、キャンセル磁石36の近傍における磁場の強さが6段階の最大レベル6であり、領域A,Bでは、キャンセル磁石36による磁場の強さが6段階中レベル3であることが分る。
6A and 6B show the results of analyzing the state of the magnetic field by the cancel
従って、キャンセル磁石36は、磁場解析の解析結果に基づいて領域A,Bにおける磁場の強さが永久磁石341〜34nによる磁場の強さと同じとなるような磁力を有する材質や大きさが選定されており、且つ永久磁石341〜34nのベクトルと180度反対方向のベクトルを形成する向きに取り付けられている。
Therefore, the cancel
図7は永久磁石341〜34nとキャンセル磁石36と組み合わせた構成による磁場の状態を解析した結果であり、(A)は磁場の方向を矢印で示す図、(B)は磁場の強さの分布状態を示す分布図である。図7(A)に示されるように、永久磁石341〜34nの付近における磁場は、キャンセル磁石36による磁場によって殆どキャンセルされていないので、図7(B)に示す磁場の強さの分布状態を図5(B)の分布状態と比較すると、コイルユニット通過領域に磁場の方向、強さが変化しないため、コイルユニット20に対する十分な推力が得られることが分る。
FIG. 7 shows the result of analyzing the state of the magnetic field by the combination of the
また、領域A,Bにおける磁場の強さは、6段階中レベル1に低下していることが分る。これは、前述したキャンセル磁石36による磁場のベクトルが永久磁石341〜34nによる磁場のベクトルと180度反対方向であり、且つ磁場の強さが同じ大きさに設定されているため、キャンセル磁石36によって領域A,Bにおける永久磁石341〜34nの磁場がキャンセルされていることを示している。
Further, it can be seen that the strength of the magnetic field in the regions A and B is lowered to the
従って、図1に示されるように、磁極ベース32の端部にキャンセル磁石36を設けることにより、磁極ベース32から所定距離離間した領域A及びBの磁場をキャンセルすることができるので、例えば、領域A及びBにおいて、磁場の影響を受けやすい電子線照射処理などの精密加工工程をより高精度に行うことが可能になる。また、リニアモータ10では、キャンセル手段としてのキャンセル磁石36を磁極ベース32の端部に設けるだけなので、磁気シールド板で覆うよりも大型化せず、コンパクトな構成にできると共に、設置スペースの省スペース化及び軽量化を図ることが可能になる。
Therefore, as shown in FIG. 1, by providing the cancel
図8は実施例2の構成を示す平面図である。尚、図8において、上記実施例1と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。図8に示されるように、実施例2のリニアモータ50では、一対のキャンセル磁石361,362が磁極ベース32から一定距離離間した位置に対称に設けられている。この一対のキャンセル磁石361,362は、処理領域Bを挟んでYa方向、Yb方向に所定距離離間した位置に配置されており、処理領域Bを通過する磁場をキャンセルするように設けられている。
FIG. 8 is a plan view showing the configuration of the second embodiment. In FIG. 8, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. As shown in FIG. 8, the
また、一対のキャンセル磁石361,362は、N極とS極とが対向するように配置されており、磁極の向きが永久磁石341〜34nによる磁場のベクトルの向き(Ya方向)と反対方向(Yb方向)となるように取り付けられている。すなわち、キャンセル磁石361,362は、リニアモータ50の周囲の磁場を解析した磁場解析結果に基づいて取付位置が設定されている。この構成では、Yb方向の直線的磁束をキャンセルすることができるので設計が容易であり、キャンセル磁石361,362を処理領域Bの近傍に設けることが可能になるので、キャンセル磁石361,362の磁場により永久磁石341〜34nによる処理領域Bの磁場を直接的にキャンセルすることができ、その分磁力の弱い磁石でも処理領域Bの磁場をレベル1に低下させることが可能になる。
Further, 1 pair of cancel
図9はキャンセル磁石36を処理領域Bの磁場に設置した実施例2の状態を解析した結果であり、(A)は磁場の方向を矢印で示す図、(B)は磁場の強さの分布状態を示す分布図である。図9(A)に示されるように、一方のキャンセル磁石361からの磁場のベクトル(矢印)は、処理領域B及び対称に配置された他方のキャンセル磁石362に向かうYb方向(永久磁石341〜34nのベクトル(矢印)と180度反対方向)に形成されている。また、図9(B)に示されるように、キャンセル磁石36の近傍における磁場の強さが6段階の最大レベル6であり、処理領域Bでは、キャンセル磁石36による磁場の強さが6段階中レベル3であることが分る。
FIG. 9 shows the result of analyzing the state of Example 2 in which the cancel
従って、キャンセル磁石361,362は、処理領域Bにおける磁場の強さが永久磁石341〜34nによる磁場の強さと同じとなるような磁力を有する材質や大きさが選定されており、且つ永久磁石341〜34nのベクトルと180度反対方向のベクトルを形成する向きに取り付けられている。
Thus,
図10は永久磁石341〜34nとキャンセル磁石361,362と組み合わせた実施例2の構成による磁場の状態を解析した結果であり、(A)は磁場の方向を矢印で示す図、(B)は磁場の強さの分布状態を示す分布図である。図10(A)に示されるように、永久磁石341〜34nの付近における磁場は、キャンセル磁石361,362による磁場によって殆どキャンセルされていないので、図10(B)に示されるように、磁場の強さが6段階の最大レベル6であり、コイルユニット20に対する十分な推力が得られることが分る。
Figure 10 is a result of analyzing the state of the magnetic field due to configuration of the second embodiment in combination with the
また、処理領域Bにおける磁場の強さは、6段階中レベル1に低下していることが分る。これは、前述したキャンセル磁石361,362による磁場のベクトルが永久磁石341〜34nによる磁場のベクトルと180度反対方向であり、且つ磁場の強さが同じ大きさに設定されているため、キャンセル磁石36によって領域A,Bにおける永久磁石341〜34nの磁場がキャンセルされていることを示している。
In addition, it can be seen that the strength of the magnetic field in the processing region B is lowered to
従って、図8に示されるように、磁極ベース32からXb方向に離間した処理領域Bを通過する磁場内にキャンセル磁石361,362を設けることにより、磁極ベース32から所定距離離間した処理領域Bの磁場をキャンセルすることができるので、例えば、処理領域Bにおいて、磁場の影響を受けやすい電子線照射処理などの精密加工工程をより高精度に行うことが可能になる。また、リニアモータ10では、キャンセル手段としてのキャンセル磁石361,362を磁極ベース32より離間した処理領域Bの磁場の近傍に設けるだけなので、磁気シールド板で覆うよりも大型化せず、コンパクトな構成にできると共に、設置スペースの省スペース化及び軽量化を図ることが可能になる。
Accordingly, as shown in FIG. 8, by providing the canceling
図11は実施例3の構成を示す平面図である。尚、図11において、上記実施例1,2と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。図11に示されるように、実施例3のリニアモータ60では、一対のコイルユニット201,202と一対の磁石ユニット301,302とを有し、一対のコイルユニット201,202を同一方向に同一速度で並進駆動するように制御する。磁石ユニット301,302は、磁極ベース321,322の端部にキャンセル磁石36が設けられている。そして、Y方向に平行に配された一対の磁極ベース321,322のほぼ中間位置には、一対の電磁石621,622が配されている。一対の電磁石621,622は、処理領域Bを中心としてYa,Yb方向に対称となる位置に設けられている。
FIG. 11 is a plan view showing the configuration of the third embodiment. In FIG. 11, the same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. As shown in FIG. 11, the
従って、電磁石621,622は、処理領域Bを通過する磁場の線上に位置しており、磁極の向きが永久磁石341〜34nによる磁場のベクトルの向き(Ya方向)と反対方向(Yb方向)となるように取り付けられている。この構成では、電磁石621,622を処理領域Bの近傍に設けることが可能になるので、電磁石621,622の磁場により永久磁石341〜34nによる処理領域Bの磁場を直接的にキャンセルすることができる。また、電磁石621,622は、キャンセル磁石36によりキャンセルできない磁場が処理領域Bに発生した場合に通電されて処理領域Bの磁場をキャンセルする補助的なキャンセル手段として機能する。
Therefore, the electromagnets 62 1 and 62 2 are positioned on the magnetic field line passing through the processing region B, and the direction of the magnetic pole is opposite to the direction of the magnetic field vector (Ya direction) by the
処理領域Bの周囲には、ホール素子などからなる磁気センサ(磁場検出センサ)641,642が取り付けられている。この磁気センサ641,642により検出された磁場の強さが6段階中レベル2以上であるときは、電磁石621,622への通電が開始されると共に、磁場の強さに応じた電流制御が行なわれる。
Around the processing region B, magnetic sensors (magnetic field detection sensors) 64 1 and 64 2 made of Hall elements are attached. When the strength of the magnetic field detected by the magnetic sensors 64 1 and 64 2 is
また、処理領域Bの磁場が極めて弱いと、磁気センサ641,642により処理領域Bの磁場を検出することが難しい場合があり、その場合には永久磁石341〜34nの近傍に設けた磁気センサ643,644により永久磁石341〜34n近傍の強い磁場を検出する方法に切り替える。この磁気センサ643,644による検出方法では、処理領域Bの磁場を直接検出できないが、予め磁場解析データをメモリに格納しておくことにより、永久磁石341〜34nの近傍で検出された磁場検出値を磁場解析データと対照して処理領域Bの磁場を演算で求めて推測することができる。
Further, when the magnetic field of the processing region B is very weak, it may be difficult to detect the magnetic field of the processing region B by the magnetic sensor 64 1, 64 2, in that case provided in the vicinity of the
このように、磁場検出位置を切り替えることで処理領域Bの磁場のレベルに拘わらず、処理領域Bの磁場を正確にキャンセルすることが可能になる。 As described above, by switching the magnetic field detection position, the magnetic field in the processing region B can be accurately canceled regardless of the level of the magnetic field in the processing region B.
ここで、図12を参照して電磁石621,622の制御系統について説明する。図12に示されるように、磁気センサ641〜644により検出された磁場の強さを示す検出信号は、アンプ651〜654により増幅されて制御回路66に供給される。制御回路66では、磁気センサ641〜644により検出された磁場の強度分布からキャンセル磁石36によりキャンセル可能な磁場の強さを解析データテーブル67から得て、キャンセル磁石36によりキャンセルできない磁場を演算し、その磁場のレベルに応じた制御信号(電流値)を出力する。そして、アンプ681,682により増幅された電流を電磁石621,622に供給する。
Here, the control system of the electromagnets 62 1 and 62 2 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 12, the detection signal indicating the strength of the detected magnetic field by the magnetic sensor 64 1-64 4 is supplied to the
従って、電磁石621,622は、処理領域Bの磁場が設計値と比べて変化しても磁気センサ641〜644による検出値に基づいて、通電される電流値が制御されて処理領域Bの磁場がキャンセルされる強さの磁場を形成する。そのため、処理領域Bにおいては、キャンセル磁石36及び電磁石621,622からの磁場により永久磁石341〜34nの磁場をキャンセルされる。
Thus, the electromagnet 62 1, 62 2, the processing area the magnetic field B is based on a value detected by the magnetic sensor 64 1-64 4 also vary compared to the design value, the current value is energized is controlled by the processing region A magnetic field having a strength that cancels the magnetic field of B is formed. Therefore, in the processing region B, the magnetic fields of the
また、制御回路66において、磁気センサ641〜644による検出値をフィードバックして検出値がゼロになるように電磁石621,622に供給する電流を制御するようにしても良い。
In the
また、制御回路66では、前述したように磁気センサ641,642により処理領域Bの磁場を検出することができる場合には、磁気センサ641,642の検出値に基づいて電磁石621,622に供給する電流を制御し、処理領域Bの磁場が微弱で検出できない場合には、永久磁石341〜34nの近傍に設けた磁気センサ643,644に切り替えて永久磁石341〜34n近傍の強い磁場を検出し、この検出値を磁場解析データと対照して処理領域Bの磁場を演算する。
Further, in the
このように、制御回路66において、磁気センサ641〜644による検出値から電磁石621,622に供給する電流を制御することにより、処理領域Bの磁場が変化しても処理領域Bの磁場の強さをレベル1に減少させることが可能になる。
Thus, the
図13は実施例4の構成を示す平面図である。尚、図13において、上記実施例1〜3と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。図13に示されるように、実施例4のリニアモータ70では、実施例3と同様に、一対のコイルユニット201,202と一対の磁石ユニット301,302とを有し、一対のコイルユニット201,202を同一方向に同一速度で並進駆動するように制御する。磁石ユニット301,302は、磁極ベース321,322の端部に電磁石621,622が設けられている。そして、Y方向に平行に配された一対の磁極ベース321,322のほぼ中間位置には、一対のキャンセル磁石36が配されている。一対のキャンセル磁石361,362は、処理領域Bを中心としてYa,Yb方向に対称となる位置に設けられている。
FIG. 13 is a plan view showing the configuration of the fourth embodiment. In FIG. 13, the same parts as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. As shown in FIG. 13, the
従って、キャンセル磁石361,362は、処理領域Bを通過する磁場の線上に位置しており、磁極の向きが永久磁石341〜34nによる磁場のベクトルの向き(Ya方向)と反対方向(Yb方向)となるように取り付けられている。この構成では、キャンセル磁石361,362を処理領域Bの近傍に設けることが可能になるので、キャンセル磁石361,362の磁場により永久磁石341〜34nによる処理領域Bの磁場を直接的にキャンセルすることができる。また、電磁石621,622は、キャンセル磁石361,362によりキャンセルできない磁場が処理領域Bに発生した場合に通電されて処理領域Bの磁場をキャンセルする補助的なキャンセル手段として機能する。
Thus,
図14は実施例5の構成を示す平面図である。尚、図14において、上記実施例1〜4と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。図14に示されるように、実施例5のリニアモータ80では、実施例3、4と同様に、一対のコイルユニット201,202と一対の磁石ユニット301,302とを有し、一対のコイルユニット201,202を同一方向に同一速度で並進駆動するように制御する。Y方向に平行に配された一対の磁極ベース321,322のほぼ中間位置には、一対のキャンセル磁石361,362及び電磁石621,622が配されている。一対のキャンセル磁石361,362及び電磁石621,622は、処理領域Bを中心としてYa,Yb方向に対称となる位置に設けられている。
FIG. 14 is a plan view showing the configuration of the fifth embodiment. In FIG. 14, the same parts as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. As shown in FIG. 14, the
従って、キャンセル磁石361,362及び電磁石621,622は、処理領域Bを通過する磁場の線上に位置しており、磁極の向きが永久磁石341〜34nによる磁場のベクトルの向き(Ya方向)と反対方向(Yb方向)となるように取り付けられている。この構成では、キャンセル磁石361,362及び電磁石621,622を処理領域Bの近傍に設けることが可能になるので、キャンセル磁石361,362及び電磁石62の磁場により永久磁石341〜34nによる処理領域Bの磁場を直接的にキャンセルすることができる。尚、電磁石621,622は、キャンセル磁石361,362によりキャンセルできない磁場が処理領域Bに発生した場合に通電されて処理領域Bの磁場をキャンセルする補助的なキャンセル手段として機能する。
Accordingly, the cancel
図15は実施例6の構成を示す平面図である。尚、図15において、上記実施例1〜5と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。図15に示されるように、実施例6のリニアモータ90では、実施例3〜5と同様に、一対のコイルユニット201,202と一対の磁石ユニット301,302とを有し、一対のコイルユニット201,202を同一方向に同一速度で並進駆動するように制御する。磁石ユニット301,302は、磁極ベース321,322の端部に電磁石621,622が設けられている。
FIG. 15 is a plan view showing the configuration of the sixth embodiment. In FIG. 15, the same parts as those in the first to fifth embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. As shown in FIG. 15, the
この構成では、電磁石621,622の磁場により永久磁石341〜34nによる処理領域Bの磁場を直接的にキャンセルすることができる。また、電磁石621,622は、通電されないときは磁場を形成しないため、永久磁石341〜34nの磁場をキャンセルする必要がないときは、オフ状態に維持される。
In this configuration, the magnetic field of the processing region B by the
上記実施例では、キャンセル磁石36を永久磁石341〜34nと略同一平面となる高さ位置に設けたが、これに限らず、磁場解析の結果に基づいて永久磁石341〜34nの上方または下方に設けるようにしても良い。
In the above embodiment, the cancel
また、上記実施例では、キャンセル磁石36を磁極ベース32の端部または磁極ベース32の側方の処理領域Bの近傍に配置した構成例について説明したが、これに限らず、磁場解析の結果に基づいて処理領域Bの周囲に複数のキャンセル磁石36を設けるようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, the configuration example in which the cancel
10,50,60,70,80,90 リニアモータ
20 コイルユニット
22 コイル
30 磁石ユニット
32 磁極ベース
341〜34n 永久磁石
36 キャンセル磁石
621,622 電磁石
641〜644 磁気センサ
66 制御回路
67 解析データテーブル
10, 50, 60, 70, 80, 90
Claims (10)
前記磁石部の周囲に形成される磁場のうち前記磁石部から所定距離離間した所定領域の磁場をキャンセルするキャンセル手段を設けたことを特徴とするリニアモータ。 It has a coil part in which a plurality of coils are arranged in a straight line, and a magnet part in which a plurality of permanent magnets are arranged in parallel, and moves either the coil part or the magnet part. In the linear motor to be
A linear motor comprising canceling means for canceling a magnetic field in a predetermined region spaced apart from the magnet by a predetermined distance among magnetic fields formed around the magnet.
前記リニアモータの周囲の磁場を検出する磁場検出センサと、
該磁場検出センサにより検出された磁場の状態に応じて前記電磁石へ供給する電流を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする請求項3または4に記載のリニアモータ。 The canceling means is
A magnetic field detection sensor for detecting a magnetic field around the linear motor;
Control means for controlling the current supplied to the electromagnet according to the state of the magnetic field detected by the magnetic field detection sensor;
The linear motor according to claim 3, wherein the linear motor is provided.
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