JP2009219300A - Sliding system with onboard moving-coil linear motor - Google Patents
Sliding system with onboard moving-coil linear motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009219300A JP2009219300A JP2008062358A JP2008062358A JP2009219300A JP 2009219300 A JP2009219300 A JP 2009219300A JP 2008062358 A JP2008062358 A JP 2008062358A JP 2008062358 A JP2008062358 A JP 2008062358A JP 2009219300 A JP2009219300 A JP 2009219300A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bed
- coil
- linear motor
- slide device
- stay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Linear Motors (AREA)
Abstract
Description
この発明は,半導体製造装置,組立装置,測定・検査装置,試験装置,工作機械等の各種装置に使用される可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置に関する。 The present invention relates to a slide device incorporating a moving coil linear motor used in various devices such as a semiconductor manufacturing device, an assembly device, a measurement / inspection device, a test device, and a machine tool.
近年,リニアモータを内蔵したスライド装置は,半導体製造装置,組立装置,測定装置等の各種装置に益々多用途に使用されている。スライド装置は,装置そのものを小形にしてコンパクトでシンプルに構成され,高推力があり,高精度で,耐久性・安全性を有し,使い勝手がよく,しかも装置そのものの消費電力が小さく,安価であることが求められている。また,スライド装置に組み込まれている直動案内ユニットは,潤滑のメンテナンスフリーを実現したものが求められている。 In recent years, slide devices incorporating linear motors are increasingly used in various applications such as semiconductor manufacturing devices, assembly devices, and measuring devices. The slide device is compact and simple with a small device, high thrust, high accuracy, durability and safety, good usability, and low power consumption and low cost. There is a need to be. In addition, the linear motion guide unit incorporated in the slide device is required to achieve lubrication maintenance-free.
本出願人は,先に各種のリニアモータを内装したスライド装置を開発した。しかしながら,最近では,リニアモータを内装したスライド装置は,更に小形でありながら従来のスライド装置よりもスライダのストローク長さが長く,種々の使用用途にも対応可能で応用範囲が広い使い勝手のよいものが要望されている。 The present applicant has previously developed a slide device incorporating various linear motors. However, recently, the slide device with a linear motor is smaller, but the slider stroke length is longer than that of the conventional slide device. It can be used in various applications and has a wide range of applications. Is desired.
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として,本出願人が先に出願したものがある。該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は,長尺な平板状のベッド,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平板状のテーブル,テーブルのベッドに対する対向面に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,及び界磁マグネットに対向してベッドのテーブルに対する対向面に長手方向に沿って扁平で矩形状のコアレス形状の電機子コイルを多数配置した電機子組立体を有している。上記スライド装置では,コイルヨークとしてのベッド及びマグネットヨークとしてのテーブルは,磁気回路部分になる磁性材料から構成され,電機子組立体は,基板の上面に電機子コイルを配設して電機子コイルの周囲を接着剤でモールドしたものであり,その基板がベッドに固着された構造に構成されており,スライダのストローク長さが確保され,高速,高応答等の性能を有し,小形でコンパクトな構造に構成されていた(例えば,特許文献1参照)。 As a slide device incorporating a movable magnet type linear motor, there is one previously filed by the present applicant. The slide device incorporating the movable magnet type linear motor includes a long flat bed, a flat table that can be reciprocated in the longitudinal direction of the bed via a linear motion guide unit, and a table on the surface of the table facing the bed. A field magnet consisting of a large number of magnets arranged in parallel with different polarities in the moving direction of the bed, and a flat and rectangular coreless along the longitudinal direction on the facing surface of the bed table facing the field magnet It has an armature assembly in which a large number of armature coils having a shape are arranged. In the slide device described above, the bed as the coil yoke and the table as the magnet yoke are made of a magnetic material that becomes the magnetic circuit portion, and the armature assembly has an armature coil arranged on the upper surface of the substrate. The periphery of the mold is molded with an adhesive, and the substrate is fixed to the bed. The stroke length of the slider is ensured, and performance such as high speed and high response is achieved. Compact and compact. (For example, refer patent document 1).
また,可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置として本出願人が先に出願したものがある。該可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置は,高い剛性を備えた構造部材としても用いることができる断面U字状の軌道レールとU字状の溝内を摺動するスライダとから成る直動案内ユニット,及びスライダを軌道レールに対して摺動させるための駆動手段である可動コイル型リニアモータから構成されている。該可動コイル型リニアモータは,軌道レールの一方の側部の外側に取り付けられたマグネットヨークに備わる一対の界磁マグネットと,スライダに取り付けられ且つ一対の界磁マグネット間に配置された可動コイル組立体とで構成され,マグネットヨークは連結底部で一体に連結された一対の対向部で断面U字状で開口部を上方に向けた状態で軌道レールの側部に取り付けられ,可動コイル組立体が軌道レールの側部を越えて延びるスライダに固着された取付け台の突出部に取り付けられている。また,可動コイル組立体の各電機子コイルは,扁平且つ矩形に輪状に巻かれた巻線と巻線の内部に樹脂成形により形成された芯部材とでなり,該芯部材はコイル基板と凹凸嵌合してコイル基板に位置ずれすることなく確実に取り付けられている(例えば,特許文献2参照)。
しかしながら,上記の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では,更にストローク長さを長いものにするには,リニアスケールが配設されたテーブルの長さを長くするか,例えば,リニアスケールをベッドに配設してベッド長さを長くする場合には,電機子コイルがベッドの全長に渡って配設されるので,テーブルの界磁マグネットと対向する以外の電機子コイルにも通電しており余分な電力を必要とし発熱も大きくなってしまうので,スライダのストローク長さには限界があった。 However, in the above-described slide device incorporating the movable magnet type linear motor, in order to further increase the stroke length, the length of the table on which the linear scale is disposed is increased, or, for example, the linear scale is attached to the bed. When the bed length is increased by placing the armature coil on the entire length of the bed, the armature coil other than the armature coil facing the table magnet is energized. Since extra power is required and heat generation increases, the slider stroke length is limited.
また,上記の可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置は,どうしても断面高さが大きくなってしまい,小形な装置を製作する上では,大型のものになっていた。更に,可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置では,断面高さが小さく小形な装置にも組み込み自在な使い勝手のよいものが求められている。 In addition, the above-described slide device incorporating the moving coil type linear motor inevitably has a large cross-sectional height, so that a large device is required for manufacturing a small device. Furthermore, a slide device incorporating a moving coil type linear motor is required to be easy to use and can be incorporated into a small device having a small sectional height.
この発明の目的は,リニアモータを可動マグネット型でなく,可動コイル型に構成して上記要望を実現したものであり,特に,小形な装置を構成するために,ベッドをコンパクトにシンプルに構成してマグネットヨークの機能を持たせ,該ベッドに電機子組立体を可動に支持する界磁マグネットを設け,それに応じて電機子組立体をコンパクトにシンプルに構成して,高推力があり,高精度で,耐久性・安全性を有し,使い勝手がよく,しかも消費電力が小さくて安価になるように構成した可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置を提供することである。 The object of the present invention is to realize the above-mentioned demand by configuring the linear motor not in the moving magnet type but in the moving coil type. In particular, in order to configure a small device, the bed is configured compactly and simply. The magnet yoke function is provided, and the bed is provided with a field magnet that movably supports the armature assembly, and accordingly the armature assembly is compactly and simply configured to provide high thrust and high accuracy. Therefore, the object is to provide a slide device incorporating a moving coil linear motor that is durable, safe, easy to use, low power consumption and low in cost.
この発明は,マグネットヨークを構成する長尺でなるベッド,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テーブル,前記ベッドの長手方向に交互に極性の異なる磁極が前記マグネットヨークの内側の対向面にそれぞれ並設され且つ互いに対向する前記磁極の前記極性が反対極性に配設された一対の界磁マグネット,及び前記テーブルに支持され且つ前記界磁マグネット間の空隙に位置する電機子コイルを備えた電機子組立体を有し,前記界磁マグネットに生じる磁束と前記電機子コイルに流れる電流との電磁相互作用により前記ベッドに対して前記テーブルを移動させる可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置において,
前記ベッドは,前記マグネットヨークと一体構造に構成されて長手方向に直交する断面で見て角形フック形状に形成され,長手方向にわたって長尺の矩形板状になる基板部,前記基板部に所定間隔を有して平行に対向配置され且つ前記基板部より幅小の矩形板状に形成された上板部,及び前記基板部と前記上板部との一方の側部を一体構造に構成する側壁部から構成されており,前記上板部と前記基板部との対向する内側面が前記マグネットヨークの前記対向面に形成され,前記対向面から延びる前記基板部の他方の側部に前記直動案内ユニットを配設する取付面が形成されていることを特徴とする可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置に関する。
The present invention relates to a long bed constituting a magnet yoke, a table reciprocally movable in the longitudinal direction of the bed via a linear motion guide unit, and magnetic poles having different polarities alternately in the longitudinal direction of the bed. And a pair of field magnets arranged in parallel on opposite surfaces on the inner side of each of the magnetic poles and opposite to each other, and supported by the table and positioned in a gap between the field magnets A movable coil linear motor having an armature assembly including an armature coil and moving the table with respect to the bed by electromagnetic interaction between magnetic flux generated in the field magnet and current flowing in the armature coil In the slide device with built-in
The bed is configured integrally with the magnet yoke and is formed in a rectangular hook shape when viewed in a cross section orthogonal to the longitudinal direction, and is a rectangular plate that is long in the longitudinal direction. And an upper plate portion formed in a rectangular plate shape having a width smaller than that of the substrate portion, and side walls constituting one side portion of the substrate portion and the upper plate portion in an integrated structure The inner surface of the magnet yoke is opposed to the opposing surface of the magnet yoke, and the linear motion is applied to the other side of the substrate portion extending from the opposing surface. The present invention relates to a slide device incorporating a moving coil type linear motor, characterized in that a mounting surface on which a guide unit is disposed is formed.
このスライド装置において,前記直動案内ユニットは,前記ベッドの前記長手方向に沿って前記取付面に固着された長尺状の軌道レール,及び前記軌道レールに跨架して転動体を介して摺動自在な複数のスライダからなり,前記テーブルは,複数の前記スライダに固着され且つ側面に前記電機子組立体のステイ部が固着されているものである。 In this slide device, the linear motion guide unit is slid through a rolling element extending over the track rail that is fixed to the mounting surface along the longitudinal direction of the bed. The table includes a plurality of movable sliders, and the table is fixed to the plurality of sliders, and a stay portion of the armature assembly is fixed to a side surface.
また,このスライド装置において,前記電機子組立体は,前記界磁マグネット間の前記空隙に位置する平板状のプリント基板と前記プリント基板に長手方向に沿って並設固着された多数の扁平の前記電機子コイルとから成るコイル基板,及び前記テーブルに固定されて前記空隙の外に位置するステイ部とそれぞれの前記電機子コイルの捲線の内側に嵌着された磁性体のコア部とが一体構造に形成されたコイルステイから構成されており,前記コイル基板が前記コイルステイによって前記テーブルに支持されているものである。 Further, in this slide device, the armature assembly includes a flat printed board located in the gap between the field magnets and a plurality of flat flat boards fixed to the printed board in parallel along the longitudinal direction. A coil substrate composed of armature coils, a stay portion fixed to the table and positioned outside the gap, and a magnetic core portion fitted inside the winding of each armature coil are integrally structured. The coil stay is formed on the table, and the coil substrate is supported on the table by the coil stay.
また,このスライド装置において,前記電機子コイルは,長円形状に巻かれた捲線で形成され,前記電磁相互作用により推力を発生させる平行な一対の腕部と前記腕部のそれぞれの端部同士を円弧状に連結した円弧部とで構成されているものである。 Further, in this slide device, the armature coil is formed by a winding wire that is wound in an oval shape, and a pair of parallel arm portions that generate thrust by the electromagnetic interaction, and ends of the arm portions, It is comprised with the circular arc part which connected these in circular arc shape.
また,このスライド装置において,前記コア部と前記ステイとが前記一体構造でなるコイルステイは,それぞれの前記コア部が前記長手方向に沿って所定間隔を有して配列され,各前記コア部の一側が前記ステイ部に連結されて櫛状に構成されているものである。 Further, in this slide device, the coil stays in which the core part and the stay are integrally structured are arranged such that the core parts are arranged at predetermined intervals along the longitudinal direction. One side is connected to the stay portion and configured in a comb shape.
このスライド装置は,一対隔置して配設した前記ベッドで前記テーブルを可動に支持するスライド装置を複数組用いることによって,XYθ位置決め装置に適用できるものである。 This slide device can be applied to an XYθ positioning device by using a plurality of slide devices that movably support the table with the beds arranged in pairs.
この可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置は,上記のように構成されているので,マグネットヨークとベッドとを一体構造の断面角形フック状に形成し,基板部と上板部との対向面に界磁マグネットを配設したことにより,ベッドの断面高さが小さく形成され,ベッドの幅も小さく形成され,断面寸法が最もコンパクトに形成され,使用用途に合わせてベッドの長さを種々に設定することによって,テーブルのストローク長さを種々に構成することができ,使い勝手が良いものになっている。また,電機子組立体のステイ部とコア部とを一体構造のコイルステイに形成したことにより,電機子組立体のコイル基板が肉薄に形成され且つコイル基板がステイ部によって界磁マグネット間の空隙内に僅かの隙間を有して所定位置に支持されることができ,スライド装置そのものが断面高さが小さく,断面寸法を最もコンパクトに形成し,且つ高推力を発揮できるものになっている。また,ベッドの基板部上に軌道レールを配設すると共に,軌道レールの側方に形成された空隙をコイル基板が移動するが,該空隙を小さく構成でき,ベッドの幅を小さく小形に形成することができ,更に,電機子コイルの捲線内部に磁性体のコア部を嵌着して高推力を確保し,高速性・高応答性に対応でき,所定の推力を得るための消費電力を小さくできる。また,テーブルの側面にコイル基板と一体構造のステイ部を固着しているので,コイル基板そのものを低く形成できると共に,装置そのものの高さを低く構成でき,装置そのものをコンパクトでシンプルに構成できる。 Since the slide device incorporating the moving coil type linear motor is configured as described above, the magnet yoke and the bed are formed in a square hook with an integral structure, and the opposing surfaces of the substrate portion and the upper plate portion are formed. By arranging the field magnet in the bed, the bed has a small cross-sectional height, the bed width is also small, the cross-sectional dimension is the most compact, and the bed length can be varied according to the intended use. By setting it, the stroke length of the table can be configured in various ways, making it easy to use. In addition, since the stay portion and the core portion of the armature assembly are formed as an integral coil stay, the coil substrate of the armature assembly is formed thin, and the coil substrate is formed between the field magnets by the stay portion. The slide device itself can be supported at a predetermined position with a slight gap, and the cross-sectional height is small, the cross-sectional dimension is formed most compactly, and high thrust can be exhibited. In addition, the track rail is arranged on the bed substrate and the coil substrate moves through the gap formed on the side of the track rail. However, the gap can be made small and the bed width is made small and small. In addition, a magnetic core is fitted inside the winding of the armature coil to ensure high thrust, which can support high speed and high response, and reduce power consumption to obtain a predetermined thrust. it can. In addition, since the stay portion that is integral with the coil substrate is fixed to the side surface of the table, the coil substrate itself can be formed low, the height of the device itself can be reduced, and the device itself can be configured compactly and simply.
以下,図面を参照して,この発明による可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置の一実施例を説明する。この可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置は,半導体製造装置,組立装置,測定・検査装置,試験装置,工作機械等の各種装置に使用され,図1〜図3に示すように,テーブル1側の可動側の大きさを同一にして,ベッド2側の固定側の長さを種々に設定することによって種々のストローク長さ,例えば,120mm〜300mmのストロークが得られるので,使い勝手がよいものになっている。
An embodiment of a slide device incorporating a moving coil linear motor according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The slide device incorporating the moving coil type linear motor is used in various devices such as a semiconductor manufacturing device, an assembly device, a measurement / inspection device, a test device, and a machine tool. As shown in FIGS. By making the size of the movable side the same and setting the length of the fixed side of the
この可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置は,図1〜図4に示すように,マグネットヨーク16を一体構造に構成して長手方向に直交する断面で見て角形フック形状の断面に形成された長尺でなるベッド2,ベッド2の長手方向に直動案内ユニット10を介して往復移動自在なテーブル1,マグネットヨーク16の内側の対向面にベッド2の長手方向に極性が交互に異なる磁極がそれぞれ並設され且つ互いに対向する磁極の極性が反対極性とされた一対の界磁マグネット6,及びテーブル1に支持されると共に界磁マグネット6間に形成された空隙45内に配置された電機子コイル7を備えた電機子組立体5を有し,界磁マグネット6に生じる磁束と電機子コイル7に流れる電流との電磁相互作用によりベッド2に対してテーブル1を相対移動させるように構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the slide device incorporating the moving coil type linear motor is formed in a square hook-shaped cross section when the
直動案内ユニット10は,マグネットヨーク16の空隙45の開口側になるベッド2の一方側である側部44のみに配設されており,ベッド2の側部44に形成された長手方向に沿った取付面40に固着された長尺状の軌道レール3,及び軌道レール3に跨架して多数のボール等の転動体31(図7)を介して摺動自在な複数のスライダ4から構成されている。テーブル1は,直動案内ユニット10のスライダ4の上部取付面46に固着されている。この実施例では,2つのスライダ4が軌道レール3に跨架しており,テーブル1が複数(例えば,2つ)のスライダ4に跨って固着されている。テーブル1は,図5及び図6に示されるように,2つのスライダ4の取付面46である上面を覆うように,略矩形板状に形成されている。
The linear
電機子組立体5は,図3〜図6に示すように,長手方向であるテーブル1のスライド方向に沿って多数の扁平な電機子コイル7が並設されたコイル基板11が一対の界磁マグネット6間の空隙45に界磁マグネット6に接触することなく僅かな隙間を有して配設され,空隙45内から延びて一方の側部の開口側に突出したコイル基板11の側部にステイ部29が突出部として形成されており,ステイ部29がテーブル1の側面47に取付けボルトにより固着され,コイル基板11が界磁マグネット6が生じさせる磁束と電機子コイル7に流れる電流との電磁相互作用により空隙45の長手方向に沿って移動可能となると共に,テーブル1を摺動自在に駆動するように構成されている。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
このスライド装置は,スライド装置の断面高さを小さいものにするために,図3,図9及び図10に示すように,ベッド2とマグネットヨーク16とを一体構造に構成したものであり,ベッド2は,マグネットヨーク16となる磁性材で成り,長手方向に直交する断面で見て角形フック形状に形成されたものになっている。ベッド2は,マグネットヨーク16として構成され,スライド装置30をベース42等に固定して使用するため下面に取付面18が形成され且つ長手方向にわたって長尺の矩形板状になる基板部20,基板部20に所定間隔を有して平行に対向配置され且つ基板部20より幅小で同長尺の矩形板状になる上板部21,及び基板部20と上板部21とを互いの一方の側部である側端部と一体構造になっている側壁部22から構成されている。ベッド2は,特に,上板部21と基板部20とが対向する内側面がマグネットヨーク16の対向面39に形成され,内側面の対向面39から延びる基板部20の他方の側部44が直動案内ユニット10が配設されるスペースとなる取付面40に形成されており,直動案内ユニット10と電機子組立体5とが横並びに併設された状態に構成されている。ベッド2の側部44には,取付面40に隣接して対向面39側にリニアスケール9の取付面41が形成されている。
In order to reduce the cross-sectional height of the slide device, this slide device is constructed by integrating the
このスライド装置は,長手方向に直交する断面が角形フック状にして長尺で矩形平面状にしてなるベッド2,ベッド2上の一方の側部に構成された角形フック部分にあたる一体構造に形成されたマグネットヨーク16,及びベッド2上の他方の側部44に直動案内ユニット10を介して位置決め駆動されるテーブル1から構成される可動コイル形リニアモータに構成されている。このスライド装置は,断面高さが小さく形成され幅も小さく形成されて断面寸法が最もコンパクトに形成され,使用用途に合わせてベッド2の長さ,従って軌道レール3の長さを種々に設定することによって,スライダ4,従ってテーブル1に種々のストローク長さが得られるものになっており,使い勝手が良いものになっている。例えば,このスライド装置は,断面寸法が高さ16mm×幅45mmに形成され,テーブル1のストローク長さは,120mm,180mm,240mm,300mm等の種々の構造にそれぞれ形成することができる。
This slide device is formed in an integral structure corresponding to a square hook portion formed on one side of the
このスライド装置には,図3,図5,及び図7に示すように,ベッド2に対するテーブル1の位置を検出するために,リニアエンコーダ8が設けられている。リニアエンコーダ8は,ベッド2には軌道レール1の取付面41より中央寄り即ち内部側の長手方向に沿った取付面41に配設されたリニアスケール9,及びリニアスケール9に対向してテーブル1の下面のスライダ4間に位置して配設されたセンサ15から構成されている。スライド装置30の上面には,界磁マグネット6間の空隙45やリニアエンコーダ8等の内部に異物の侵入を防止するため,カバー23が配設されている。カバー23は,ステンレス材等で防錆された矩形板状で成り,マグネットヨーク16の上板部21の上面に取付けボルトにより固着され,上板部21の全面からテーブル1の上面に渡ってほぼベッド2の上面を覆うようにして構成されている。また,スライド装置30の両端であるベッド2の両端には,同様に異物の侵入を防止するため樹脂成形品でなるエンドブロック12が固着されている。エンドブロック12の内側端面は,スライダ4を停止させるストッパ13として機能する。テーブル1は,カバー23に接触することなく僅かな隙間を有したカバー23に対向する上面からカバー23側端の外側部に上部に延びてカバー23上面より僅かに突出した突出部48に形成されて断面L字形状の矩形板状になっており,突出部48の上面がワーク等を取り付けるための取付面19に形成され,その取付面19には取付け用ねじ穴24が設けられている。また,ベッド2側にもベース42等に取り付けるための取付け用孔25,26が形成されている。更に,テーブル1の外側の側面には,センサ15からの信号線,電機子コイル7の電源線等の線材を結線する中継ボックスであるコネクタステイ14が固着されている。コネクタステイ14から延びるコード17は,上記線材を纏めたものであり,ドライバ装置等の所定の箇所へと延びている。
The slide device is provided with a
この可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置では,図4〜図8に示すように,電機子組立体5は,テーブル1の側面47に取付けボルトにより固着するためにマグネットヨーク16に配設された界磁マグネット8の外側に突出した突出部になるステイ部29を備えたコイルステイ33と,ステイ部29に続き断面高さを小さく形成するように一対の界磁マグネット6間の小さな空隙45内に配設可能に矩形平板状に構成されたコイル基板11とで構成され,コイル基板11は,多数の扁平な電機子コイル7が矩形平板状になるプリント基板35の上面にテーブル1のスライド方向に並設されて固着された構造に構成されている。更に,各電機子コイル7は,高推力を発揮するため,捲線の内部に磁性体の芯部材でなるコア部27が嵌着された,所謂,コア付き電機子コイル7に構成されている。電機子組立体5では,特に,磁性体のコア部27が個々に界磁マグネット6に吸引され吸着してしまうので,コア部27を所定位置にしっかりと支持しなければならものであり,且つ断面高さを小さく構成するために,図8に示すように,個々のコア部27を一本のステイ部29に一体構造に形成したものになっており,各コア部27とステイ部29との一体構造の構成部品をコイルステイ33と構成されており,コイルステイ33は,それぞれのコア部27がスライド方向に所定間隔を有して配列され,各コア部27の一側がステイ部29に連結されるので,全体的に見て櫛状に形成されている。
In the slide device incorporating the moving coil type linear motor, as shown in FIGS. 4 to 8, the
電機子コイル7は,図8に示すように,扁平で長円形状に巻かれた捲線に形成され,電磁相互作用により推力を発生させる平行な一対の腕部37と腕部37のそれぞれの端部同士を円弧で連結した円弧部36とに構成され,腕部37がスライド方向と直交する方向に配設されプリント基板35上にスライド方向に並設して固着され,捲線の内部に合致して細長い長円ブロック状のコア部27が固着されている。電機子組立体5は,図8の(b)に示すように,プリント基板35の上面に12個のコアレスの電機子コイル7が固着されたコイル基板11に対して,図8の(a)に示すように,12個のコア部27と一本のステイ部29とが一体構造になるコイルステイ33を各コア部27が各捲線内部と合致するように嵌合して,図8の(c)に示すように,各コア部27を各電機子コイル7に接着剤で固着して,コイル基板11とコイルステイ33とが合体され,図8の(d)に示すように,コイル基板11の外側が表面保護シート38で覆われて構成され,プリント基板35の両端に電機子コイル7の電源線が結線される端子50が配設されて,両端部が接着剤等で充填され充填物28で覆われて形成され,ステイ部29の取付け用孔34に取付けボルトを挿入してテーブル1の側面に固定される。
As shown in FIG. 8, the
電機子組立体5は,ステイ部29とコア部27とを一体構造に形成したことにより,電機子組立体5のコイル基板11が肉薄に形成され且つコイル基板11がステイ部29によって界磁マグネット6間の空隙45内に僅かの隙間を有して所定位置に支持されることに成る。ここで,上記所定位置とは,界磁マグネット6間の中央位置,即ちコア部27とのコギングが小さくなる位置に電機子コイル7を配置するものであり,コア部27と一体構造により剛性を有して構成されているステイ部29により位置設定が確実なものになっている。従って,スライド装置30は,断面高さが小さく断面寸法を最もコンパクトに形成し,高推力を発揮できるものになっており,滑らかな摺動が可能になり,高速・高応答に対応可能になっている。
In the
図3及び図4に示されるように,界磁マグネット6は,磁極が矩形板状に形成され,マグネットヨーク16の内側の対向面に,ベッド2の長手方向の略全長に渡って矩形板状の長辺が長手方向に直交する方向で極性が交互に異なる磁極が密接してそれぞれ並設され且つ互いに対向する磁極の極性が反対極性とされた多数の磁極が配設されて構成されている。電機子組立体5は,テーブル1に支持されて界磁マグネット6間に形成される空隙45内に12個の扁平のコア付き電機子コイル7が腕部37を長手方向と直交する方向且つコア部27が界磁マグネット6の磁極に対向する方向にして長手方向に沿って密接して並設されて構成されている。電機子コイル7は,U,V,W相の三相通電方式で各相の電流が供給される3個の捲線コイルが一組として構成され,界磁マグネット6の4つ磁極に対応している。コイルピッチをPcとし,磁極ピッチをPmすると,Pc=(4/3)Pmの関係に設定されている。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the
この可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置は,上記のように構成されているので,第1に,マグネットヨーク16とベッド2とを一体構造に断面角形フック状に形成したことにより,断面高さが小さく形成され,幅も小さく形成され,断面寸法が最もコンパクトに形成され,使用用途に合わせてベッド2の長さを種々に設定することによって,テーブル1に種々のストローク長さが得られるものになっており,使い勝手が良いものになっており,また,第2に,電機子組立体5のステイ部29とコア部27とを一体構造に形成したことにより,電機子組立体5のコイル基板11が肉薄に形成され且つコイル基板11がステイ部29によって界磁マグネット6間の空隙45内に僅かの隙間を有して所定位置に支持されることができ,スライド装置そのものが断面高さが小さく,断面寸法を最もコンパクトに形成し,且つ高推力を発揮できるものになっている。
Since the slide device incorporating the moving coil type linear motor is configured as described above, first, the
次に,この可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置を組み込んだXYθ位置決め装置を,図11を参照して説明する。このXYθ位置決め装置は,θテーブル1K上に載置したワーク等の物品(図示せず)を所定のX方向,Y方向及び角度方向であるθ方向に位置決め案内するものになっており,半導体製造装置,組立装置,測定装置等の位置決めが必要な各種の装置に構成されるものである。このXYθ位置決め装置43は,ベース42上の両側に所定間隔を有して互いに平行にして長尺状になる一対のX軸用のスライド装置30Xが配設され,スライド装置30Xに跨がって載置されたXテーブル1X下に一対のY軸用のスライド装置30Yが配設され,スライド装置30Yに跨がって載置されたYテーブル1Y上にθテーブル1Kを備えたθスライド装置30Kが配設されている。Xテーブル1Xは,額縁状に形成され,ベース42上に一対のスライド装置30X間に跨がって配設され,X方向に位置決め駆動されるものである。また,一対のY軸用のスライド装置30Yは,Xテーブル1Xの下面の両側に所定間隔を有して互いに平行にしてX軸用のスライド装置30X間の間隙に配設されている。一対のY軸用のスライド装置30Yは,Xテーブル1Xの下面にあってスライド装置30Yに跨がってなるYテーブル1YをY方向に位置決め駆動するものになっている。更に,θテーブル1Kは,θ方向に位置決め駆動するものになっている。このXYθ位置決め装置43は,上記のように,Xテーブル1X下にYテーブル1Yを位置させ,Yテーブル1Y上にθテーブル1Kを位置させることによってワーク等の物品をXYθの各方向に位置決めすることができる。従って,このXYθ位置決め装置は,この発明による可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置を複数個組み込むことによって,ワーク等の物品を長い距離にわたり位置決め設定でき,装置全体の断面高さが小さいコンパクトな装置に構成することができる。
Next, an XYθ positioning device incorporating a slide device incorporating this moving coil linear motor will be described with reference to FIG. This XYθ positioning apparatus guides and guides an article (not shown) such as a workpiece placed on the θ table 1K in a predetermined X direction, Y direction, and θ direction which is an angular direction. The apparatus, the assembling apparatus, and the measuring apparatus are configured in various apparatuses that require positioning. The
この発明による可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置は,半導体製造装置,組立装置,測定・検査装置,試験装置,位置決めテーブル,スライドテーブル等の各種装置に組み込んで使用して好ましいものである。 The slide device incorporating the moving coil type linear motor according to the present invention is preferably used by being incorporated in various devices such as a semiconductor manufacturing device, an assembly device, a measurement / inspection device, a test device, a positioning table, and a slide table.
1 テーブル
2 ベッド
3 軌道レール
4 スライダ
5 電機子組立体
6 界磁マグネット
7 電機子コイル
10 直動案内ユニット
11 コイル基板
16 マグネットヨーク
20 基板部(ベッド)
21 上板部(ベッド)
22 側壁部(ベッド)
27 コア部(電機子組立体)
29 ステイ部
30 スライド装置
31 転動体
33 コイルステイ
35 プリント基板
36 円弧部(電機子コイル)
37 腕部(電機子コイル)
39 対向面
40 取付面(ベッドに設けた軌道レール用)
43 XYθ位置決め装置
45 空隙(ベッド)
DESCRIPTION OF
21 Upper plate (bed)
22 Side wall (bed)
27 Core (armature assembly)
DESCRIPTION OF
37 Arm (armature coil)
39
43
Claims (6)
前記ベッドは,前記マグネットヨークと一体構造に構成されて長手方向に直交する断面で見て角形フック形状に形成され,長手方向にわたって長尺の矩形板状になる基板部,前記基板部に所定間隔を有して平行に対向配置され且つ前記基板部より幅小の矩形板状に形成された上板部,及び前記基板部と前記上板部との一方の側部を一体構造に構成する側壁部から構成されており,前記上板部と前記基板部との対向する内側面が前記マグネットヨークの前記対向面に形成され,前記対向面から延びる前記基板部の他方の側部に前記直動案内ユニットを配設する取付面が形成されていることを特徴とする可動コイル型リニアモータを内蔵したスライド装置。 A long bed constituting a magnet yoke, a table that can be reciprocated through a linear motion guide unit in the longitudinal direction of the bed, and magnetic poles having different polarities alternately in the longitudinal direction of the bed are opposed to the inside of the magnet yoke. A pair of field magnets arranged in parallel on the surface and opposed to each other, the armature coils being supported by the table and positioned in the gap between the field magnets. A slide having a built-in movable coil type linear motor that moves the table relative to the bed by electromagnetic interaction between magnetic flux generated in the field magnet and current flowing in the armature coil. In the device,
The bed is configured integrally with the magnet yoke and is formed in a rectangular hook shape when viewed in a cross section orthogonal to the longitudinal direction, and is a rectangular plate that is long in the longitudinal direction. And an upper plate portion formed in a rectangular plate shape having a width smaller than that of the substrate portion, and side walls constituting one side portion of the substrate portion and the upper plate portion in an integrated structure The inner surface of the magnet yoke is opposed to the opposing surface of the magnet yoke, and the linear motion is applied to the other side of the substrate portion extending from the opposing surface. A slide device having a built-in moving coil type linear motor, wherein a mounting surface on which a guide unit is disposed is formed.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008062358A JP5248150B2 (en) | 2008-03-12 | 2008-03-12 | Slide device with built-in moving coil type linear motor |
US12/395,248 US8008814B2 (en) | 2008-03-12 | 2009-02-27 | Sliding system with onboard moving-coil linear motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008062358A JP5248150B2 (en) | 2008-03-12 | 2008-03-12 | Slide device with built-in moving coil type linear motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009219300A true JP2009219300A (en) | 2009-09-24 |
JP5248150B2 JP5248150B2 (en) | 2013-07-31 |
Family
ID=41190610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008062358A Active JP5248150B2 (en) | 2008-03-12 | 2008-03-12 | Slide device with built-in moving coil type linear motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5248150B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101080372B1 (en) | 2010-07-09 | 2011-11-04 | 순환엔지니어링 주식회사 | Gantry stage with one lm guide and magnetization-reversal single-sided linear motor |
JP2013247812A (en) * | 2012-05-28 | 2013-12-09 | Nippon Thompson Co Ltd | Slide device |
JP2015097456A (en) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | 日本トムソン株式会社 | Vertical shaft slide device incorporating movable coil-type linear motor |
JP2016140191A (en) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 日本トムソン株式会社 | Slide device for vertical shaft with built-in movable-coil type linear motor |
EP3779446A1 (en) | 2013-12-11 | 2021-02-17 | University of Massachusetts | Compositions and methods for treating disease using salmonella t3ss effector protein (sipa) |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0349554A (en) * | 1989-07-15 | 1991-03-04 | Matsushita Electric Works Ltd | Linear motor |
JPH08291445A (en) * | 1995-04-19 | 1996-11-05 | Tsudakoma Corp | Linear motor for driving knitting needle |
JPH11206100A (en) * | 1998-01-09 | 1999-07-30 | Yaskawa Electric Corp | Linear motor |
JP2000333435A (en) * | 1999-05-18 | 2000-11-30 | Nippon Thompson Co Ltd | Slide equipment with built-in movable coil type linear motor |
JP2002064968A (en) * | 2000-08-21 | 2002-02-28 | Nippon Thompson Co Ltd | Slider with built-in moving coil linear motor |
JP2002247831A (en) * | 2001-02-20 | 2002-08-30 | Hitachi Metals Ltd | Linear motor |
JP2005045920A (en) * | 2003-07-22 | 2005-02-17 | Yaskawa Electric Corp | Coreless linear motor moving member and its manufacturing method |
JP2005080415A (en) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Voice coil motor and three-phase linear motor |
JP2005192389A (en) * | 2003-12-02 | 2005-07-14 | Neomax Co Ltd | theta LINEAR MOTOR, LINEAR MOTOR DRIVING STAGE, AND theta-Y-X STAGE |
JP2005237087A (en) * | 2004-02-18 | 2005-09-02 | Neomax Co Ltd | Moving coil-type linear motor and assembling method for magnetic circuit of stator thereof |
JP2005318718A (en) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Equos Research Co Ltd | Axial gap motor |
JP2006283892A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Nsk Ltd | Table device |
-
2008
- 2008-03-12 JP JP2008062358A patent/JP5248150B2/en active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0349554A (en) * | 1989-07-15 | 1991-03-04 | Matsushita Electric Works Ltd | Linear motor |
JPH08291445A (en) * | 1995-04-19 | 1996-11-05 | Tsudakoma Corp | Linear motor for driving knitting needle |
JPH11206100A (en) * | 1998-01-09 | 1999-07-30 | Yaskawa Electric Corp | Linear motor |
JP2000333435A (en) * | 1999-05-18 | 2000-11-30 | Nippon Thompson Co Ltd | Slide equipment with built-in movable coil type linear motor |
JP2002064968A (en) * | 2000-08-21 | 2002-02-28 | Nippon Thompson Co Ltd | Slider with built-in moving coil linear motor |
JP2002247831A (en) * | 2001-02-20 | 2002-08-30 | Hitachi Metals Ltd | Linear motor |
JP2005045920A (en) * | 2003-07-22 | 2005-02-17 | Yaskawa Electric Corp | Coreless linear motor moving member and its manufacturing method |
JP2005080415A (en) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Voice coil motor and three-phase linear motor |
JP2005192389A (en) * | 2003-12-02 | 2005-07-14 | Neomax Co Ltd | theta LINEAR MOTOR, LINEAR MOTOR DRIVING STAGE, AND theta-Y-X STAGE |
JP2005237087A (en) * | 2004-02-18 | 2005-09-02 | Neomax Co Ltd | Moving coil-type linear motor and assembling method for magnetic circuit of stator thereof |
JP2005318718A (en) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Equos Research Co Ltd | Axial gap motor |
JP2006283892A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Nsk Ltd | Table device |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101080372B1 (en) | 2010-07-09 | 2011-11-04 | 순환엔지니어링 주식회사 | Gantry stage with one lm guide and magnetization-reversal single-sided linear motor |
JP2013247812A (en) * | 2012-05-28 | 2013-12-09 | Nippon Thompson Co Ltd | Slide device |
JP2015097456A (en) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | 日本トムソン株式会社 | Vertical shaft slide device incorporating movable coil-type linear motor |
EP3779446A1 (en) | 2013-12-11 | 2021-02-17 | University of Massachusetts | Compositions and methods for treating disease using salmonella t3ss effector protein (sipa) |
JP2016140191A (en) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 日本トムソン株式会社 | Slide device for vertical shaft with built-in movable-coil type linear motor |
US10483834B2 (en) | 2015-01-28 | 2019-11-19 | Nippon Thompson Co., Ltd. | Vertical slider with built-in movable coil linear motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5248150B2 (en) | 2013-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6348746B1 (en) | Slider unit with built-in moving-coil linear motor | |
US8008814B2 (en) | Sliding system with onboard moving-coil linear motor | |
JP4104810B2 (en) | Slide device with built-in movable magnet type linear motor | |
JP4886355B2 (en) | Slide device with built-in movable magnet type linear motor | |
KR101652842B1 (en) | Moving member and linear motor | |
US9502953B2 (en) | Sliding device | |
JP2001025229A (en) | Slide device incorporating moving coil linear motor | |
JP5248150B2 (en) | Slide device with built-in moving coil type linear motor | |
US20190190366A1 (en) | Linear conveyor device | |
JP2007325389A5 (en) | ||
JP2007325389A (en) | Movable-magnet linear motor built-in slide device | |
JP4684679B2 (en) | Slide device with built-in linear motor | |
JP5248149B2 (en) | Slide device with built-in moving coil type linear motor | |
JP4521221B2 (en) | Slide device with built-in movable magnet type linear motor | |
JP2016036228A (en) | Table device, positioning device, and precision machine | |
JP5345047B2 (en) | Linear motor | |
JP6236298B2 (en) | Vertical axis slide device with built-in moving coil linear motor | |
JP6535172B2 (en) | Vertical shaft slide device incorporating a moving coil type linear motor | |
JP2020071031A (en) | Linear motor drive device and surface shape measuring device | |
JP2538981Y2 (en) | Linear DC motor with linear magnetic encoder | |
JP2016036227A (en) | Table device, positioning device, and precision machine | |
JP2011193553A (en) | Coreless linear motor of two-degrees-of-freedom | |
JP2004135385A (en) | Linear motor field magnet part and linear motor device using the same | |
KR100530748B1 (en) | Stage | |
JP2008134131A (en) | Positioning device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101203 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121225 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130222 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130402 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130410 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5248150 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160419 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |