JP2007325389A - 可動マグネット型リニアモータを内蔵したスライド装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このスライド装置は,ベッド1,ベッド1に往復移動自在なテーブル2,テーブル2にテーブル2の移動方向に極性を交互に異にして並設されたマグネット21から成る界磁マグネット20,界磁マグネット20に対向してベッド1に配設されたコアレスの偏平な電機子コイル16から成る電機子組立体15,及びベッド1とテーブル2との間に掛け渡されたコイル状のばね5から構成されている。ばね5は,ベッド1に対するテーブル2の有効ストロクS間にわたってテーブル2にばね力を常に付勢している。
【選択図】 図1
Description
(1)このスライド装置を立軸に使用する使用条件としては,例えば,搭載質量;200g,ストローク;25mm,最高速度;600mm/sec,加減速時間;0.02sec,停止時間;0,05sec,実効推力;6.2Nにあるとする。また,テーブル質量;170gである。
(2)ばねは,ばね線径;0.6mm,ばね外径:6mm,自由長さL=60 mm,ばね定数;0,1N/mm,初張力;1. 23Nのものが取り付けられている。
(3)計算結果としては,次のとおりである。
1)L1=71.5mmであると,F1=2.38Nになる。
71.5−60=11.5
11.5×0.1+1.23=2.38
2)L2=84mmであると,F2=3.63Nになる。
84−60=24
24×0.1+1.23=3.63
3)L3=96.5mmであると,F3=4.88Nになる。
96.5−60=36.5
36.5×0.1+1.23=4.88
また,搭載質量:200g,テーブル質量:170g
合計重量Wg=370gf=0.37kgf
=0.370×9.8=3.63N
従って,F2と同じ値であり,ばねの有効ストロークSの中央でバランスが取れることになっている。
また,F2(=Wg)−F1=Fs
3.63N−2.38N=1.25N
F3−F2(=Wg)=Fe 4.88N−3.63N=1.25N
立軸仕様において,Fs=1. 25N,Fe=1.25Nになる。
2 テーブル
3 軌道レール
4 エンドブロック
5 ばね
7 支持具
8 支持板
9 突出部
11 搭載物
12 取付け用ねじ穴
15 電機子組立体
16 電機子コイル
19 センサ
20 界磁マグネット
21 マグネット
22 直動案内ユニット
24 リニアスケール
26 リニアエンコーダ
33 コイルヨーク
34 マグネットヨーク
36 対向面(第1対向面)
37 対向面(第2対向面)
38 側面
39 ばねの一端部
40 ばねの他端部
F2 釣り合いのばね力
L2 釣り合い時のばね長さ
S テーブルのストローク
Wg 合計荷重
Wo テーブルの自重
Wt 搭載荷重
Claims (9)
- 長尺な板状でなるベッド,前記ベッドの長手方向に直動案内ユニットを介して往復移動自在な板状でなるテーブル,前記ベッドに対する前記テーブルの第1対向面に前記テーブルの移動方向に極性を交互に異にして並設された多数のマグネットから成る界磁マグネット,及び前記テーブルに配設された前記界磁マグネットに対向し且つ前記ベッドの第2対向面に前記長手方向に沿って多数配設されたコアレスの偏平な電機子コイルから成る電機子組立体,を有する可動マグネット型リニアモータを内蔵したスライド装置において,
前記ベッドと前記テーブルとの間に掛け渡されたコイル状のばねが設けられていることを特徴とするスライド装置。 - 前記ばねは,前記ベッドに対する前記テーブルの往復移動範囲である有効ストローク間にわたってばね力を常に付勢していることを特徴とする請求項1に記載のスライド装置。
- 前記ばねは,前記ベッドと前記テーブルとの一方の側面に,前記直動案内ユニットの軌道レールに設けた軌道溝に平行に延びるように取り付けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のスライド装置。
- 前記ばねは,一端部が前記ベッドの端部に固設されたエンドブロックの側面に固着された支持具に係止され,他端部が前記テーブルの一側面に固着された支持板に係止され,前記ばねの長手方向中心が前記ベッドの前記第2対向面に沿って位置していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のスライド装置。
- 前記テーブルの前記支持板は,前記テーブルの側面に固着する固定板部と,前記固定板部の端部からL字状に突出し且つ前記ばねを係止する突出部とから形成されていることを特徴とする請求項4に記載のスライド装置。
- 前記ベッドは,コイルヨークとしての磁気回路を構成する部分が磁性材料から形成され,前記テーブルは,マグネットヨークとしての磁気回路を構成する部分が磁性材料から形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のスライド装置。
- 前記テーブルの前記支持板が固着された側面とは反対側の側面側における前記テーブルの前記第1対向面の長手方向側部には,前記テーブルの長手方向に沿って延びるリニアエンコーダのリニアスケールが固着され,前記ベッドの前記第2対向面の長手方向側部には,前記リニアスケールに対向して前記リニアエンコーダのセンサが装着されていることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載のスライド装置。
- 前記電機子組立体は,三相交流電流が供給される3個の前記電機子コイルから構成され,前記界磁マグネットは,前記磁極が交互に異なって配設された希土類永久磁石でなる5個の前記マグネットから構成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のスライド装置。
- 前記ばねのばね力は,前記テーブルに荷重を搭載して前記ばねの一端を係止した前記エンドブロックの前記支持具を上にして前記ベッドを鉛直方向に配設した状態で,前記テーブルの自重と前記荷重との合計重量に釣り合って前記テーブルが全ストロークの中央位置で静止するように設定されることを特徴とする請求項4〜8のいずれか1項に記載のスライド装置。
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