JP2008228469A - リニアモータ - Google Patents

Abstract

【課題】 ローリング及びピッチングの少なくともいずれかを抑制したリニアモータを実現する。
【解決手段】 架台上面に所定間隔を持って平行に配置された一対のガイドレールと、これらのガイドレールに沿って位置制御されるスライダとを有するリニアモータにおいて、
前記一対のガイドレールのそれぞれに、そのガイドレールの上部と前記架台上面間との距離を調整する高さ調整手段を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、架台上面に所定間隔を持って平行に配置された一対のガイドレールと、これらのガイドレールに沿って位置制御されるスライダとを有するリニアモータに関するものである。

軸方向に移動制御されるスライダを有する一対のリニアモータを、所定距離を隔てて平行に配置し、前記一対のリニアモータの夫々のスライダ間をブリッジ部材で橋渡しした構造の位置決めステージについては、特許文献１に技術的な開示がある。

図６は、従来のリニアモータの構成例を示す斜視図である。図７は、スライダを含む面で示す縦断面図である。架台１の長手方向（Ｘ−Ｘ´方向）上面にベースコア２を挟み、所定間隔を持って一対のガイドレール３及び４が平行に配置されている。

これらガイドレール３及び４に沿ってスライド可能にガイドブロック５及び６が係合している。これらガイドブロック５及び６上にスライダ７が結合している。スライダ７は、ガイドレール３及び４沿ってスライドしてＸ−Ｘ´方向に位置制御される。

架台１の上面にガイドレール３又は４の一方（図示では４）に沿ってスケール８が配置されており、このスケールの目盛りを読むスライダ位置検出手段（図示せず）がスライダ７に搭載されている。

この位置検出手段によりスライダ７の移動距離が測定され、基準点からの絶対位置が算出される。この位置検出値と位置指令値の偏差を演算する位置制御装置のドライバから、ベースコア２と微小間隙を介して対峙するライダ７のモータ部コア７１の励磁コイル（図示せず）に操作電流が供給され、スライダ７が指令位置にスライドして位置決め制御される。

ガイドレール３及び４は、スライダ７のスライド方向に所定間隔で複数個のザグリ構造のねじ穴９及び１０が形成され、このねじ穴に挿入される取り付けねじにより架台１の上面に締め付け固定されている。

特開２００６−０３４０７８号公報

ガイドレール３及び４を、取り付けねじにより架台１の上面に締め付け固定する構造では、次のような問題が発生する。
（１）ガイドレール３及び４のそれぞれに、架台１の取り付け面に加工上の高さの差があると、これらガイドレールに係合するガイドブロックを介して結合しているスライダ７がガイドレールに沿って移動するのに伴い、ローリングθ及びピッチングφが発生する。

（２）これらローリングθ及びピッチングφにより、スライダ７の高さ方向真直度が変化し、スライダ７の姿勢、垂直方向位置のずれを招く。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、ローリング及びピッチングの少なくともいずれかを抑制したリニアモータの実現を目的としている。

このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
（１）架台上面に所定間隔を持って平行に配置された一対のガイドレールと、これらのガイドレールに沿って位置制御されるスライダとを有するリニアモータにおいて、
前記一対のガイドレールのそれぞれに、そのガイドレールの上部と前記架台上面間との距離を調整する高さ調整手段を備えることを特徴とするリニアモータ。

（２）前記高さ調整手段は、前記スライダの移動方向に所定の間隔を持って複数形成されたことを特徴とする（１）に記載のリニアモータ。

（３）前記高さ調整手段は、前記一対のガイドレールの互いに対峙する調整箇所において、一方のガイドレール上部の高さと他方のガイドレール上部の高さが一致するように調整することを特徴とする（１）または（２）に記載のリニアモータ。

（４）前記高さ調整手段は、前記一対のガイドレールのそれぞれの上部の高さが前記スライダの移動方向に一定となるように調整することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載のリニアモータ。

（５）前記高さ調整手段は、調整ねじ手段により構成されたことを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載のリニアモータ。

（６）前記高さ調整手段は、レべリング手段により構成されたことを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載のリニアモータ。

本発明によれば、次のような効果を期待することができる。
（１）一対のガイドレールに設けられた高さ調整手段により、一方のガイドレール上部の高さと他方のガイドレール上部の高さが一致するように調整することで、スライダ７がガイドレールに沿って移動するのに伴って発生する、ローリングθ及びピッチングφを抑制することができる。

（２）これらローリングθ及びピッチングφの抑制により、スライダ７の高さ方向真直度を所定値以下に抑え、スライダ７の姿勢、垂直方向位置のずれを防止することができる。

以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は、本発明を適用したリニアモータの一実施形態を示す縦断面図である。図２は、本発明を適用したリニアモータの一実施形態を示す斜視図である。図６、図７で説明した従来のリニアモータと同一要素には同一符号を付して説明を省略する。

架台１の上面両端側には、スライダ７の移動方向につば部１１及び１２が形成され、これらつば部上面にガイドレール３及び４が配置されている。その他の構成及びスライダ７の位置制御については、従来のリニアモータと同一である。

ガイドレール３，４とつば部１１，１２との接続部は、これらガイドレールとつば部を貫通するザグリ構造のねじ穴１０１，１０２が形成されており、これらねじ穴に調整ねじ１０３，１０４が螺合して内在している。

調整ねじ１０３，１０４の下部は、つば部１１，１２の下部に貫通し、つば部の裏面側で螺合状態が調整可能とされている。この調整により、ガイドレール３，４とつば部１１，１２との取り付け高さを微調整することができる。

このような構造の高さ調整手段が、ガイドレール３，４上に所定の間隔で複数個が配置されている。そして、一対のガイドレールの互いに対峙する調整箇所において、一方のガイドレール上部の高さと他方のガイドレール上部の高さが一致するように調整することによりスライダ７の移動方向のローリングθを抑制することができる。

この高さ調整手段により、一対のガイドレールのそれぞれの上部の高さが前記スライダの移動方向に一定となるように調整することも可能であり、これによりスライダ７の移動方向のピッチングφを抑制することができる。

図３は、水準器によるローリング測定及びピッチング測定のイメージ図である。図３（Ａ）は、ローリング測定のイメージ図である。スライダ７の上面に市販の精密水準器２００をスライダ７の移動方向（Ｘ軸方向）と直交方向（Ｙ軸方向）に乗せて傾斜角度を読み取る。高さ調整手段により、この傾斜角度が所定値以下となるように調整する。

図３（Ｂ）は、ピッチング測定のイメージ図である。スライダ７の上面に精密水準器２００をスライダ７の移動方向（Ｘ軸方向）と同一方向（Ｘ軸方向）に乗せて傾斜角度を読み取る。高さ調整手段により、この傾斜角度が所定値以下となるように調整する。

図４は、市販の精密レーザ干渉計による真直度測定のイメージ図である。レーザヘッド３００からのレーザビーム４００を、真直度干渉計５００を経由してスライダ７上面に配置した真直度反射鏡６００に照射し、反射ビームを真直度干渉計５００で受光する。

真直度反射鏡６００の配置形態により、スライダ７の進行方向と直交する方向の真直度からローリングを、スライダ７の進行方向と同一方向の真直度からピッチングを測定することができる。これら真直度を所定値以下に調整することで、ローリング及びピッチングを抑制することができる。

図５は、高さ調整手段の他の実施形態を示す構成図である。この高さ調整手段は、レベリングブロックとして市販されている製品を利用することができる。図５（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図である。回転部７０１の回転で、楔状部材７０２が水平方向に移動し、これに係合する操作部材７０３が垂直方向に移動して高さ調整ができる。

本発明を適用したリニアモータの一実施形態を示す縦断面図である。 本発明を適用したリニアモータの一実施形態を示す斜視図である。 水準器によるローリング測定及びピッチング測定のイメージ図である。 レーザ干渉計による真直度測定のイメージ図である。 高さ調整手段の他の実施形態を示す構成図である。 従来のリニアモータの構成例を示す斜視図である。 図６のスライダを含む面で示す縦断面図である。

符号の説明

１ 架台
１１，１２ つば部
２ ベースコア
３，４ ガイドレール
５，６ ガイドブロック
７ スライダ
７１ モータ部コア
１０１，１０２ ねじ穴
１０３，１０４ 調整ねじ

Claims (6)

1. 架台上面に所定間隔を持って平行に配置された一対のガイドレールと、これらのガイドレールに沿って位置制御されるスライダとを有するリニアモータにおいて、
   前記一対のガイドレールのそれぞれに、そのガイドレールの上部と前記架台上面間との距離を調整する高さ調整手段を備えることを特徴とするリニアモータ。
2. 前記高さ調整手段は、前記スライダの移動方向に所定の間隔を持って複数形成されたことを特徴とする請求項１に記載のリニアモータ。
3. 前記高さ調整手段は、前記一対のガイドレールの互いに対峙する調整箇所において、一方のガイドレール上部の高さと他方のガイドレール上部の高さが一致するように調整することを特徴とする請求項１または２に記載のリニアモータ。
4. 前記高さ調整手段は、前記一対のガイドレールのそれぞれの上部の高さが前記スライダの移動方向に一定となるように調整することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のリニアモータ。
5. 前記高さ調整手段は、調整ねじ手段により構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のリニアモータ。
6. 前記高さ調整手段は、レべリング手段により構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のリニアモータ。

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