JP2010148293A - ビルトインスライダ - Google Patents

ビルトインスライダ Download PDF

Info

Publication number
JP2010148293A
JP2010148293A JP2008324718A JP2008324718A JP2010148293A JP 2010148293 A JP2010148293 A JP 2010148293A JP 2008324718 A JP2008324718 A JP 2008324718A JP 2008324718 A JP2008324718 A JP 2008324718A JP 2010148293 A JP2010148293 A JP 2010148293A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slider
linear motor
built
guide mechanism
ball guide
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.)
Pending
Application number
JP2008324718A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010148293A5 (ja
Inventor
Haruhiko Koike
晴彦 小池
Yasuhiko Kako
靖彦 加来
Tatsuhiko Koba
龍彦 木場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP2008324718A priority Critical patent/JP2010148293A/ja
Publication of JP2010148293A publication Critical patent/JP2010148293A/ja
Publication of JP2010148293A5 publication Critical patent/JP2010148293A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Linear Motors (AREA)

Abstract

【課題】 ステージの高さが低く、かつ姿勢精度や位置決め精度がよいビルトインスライダを提供する。
【解決手段】 ボールガイド機構6とリニアモータを組合せたステージであるモジュールのスライダ7に、シャフト型リニアモータをビルトインし、磁石を有するシャフト状の固定子3の周囲を囲むように配置された可動子コイル8の外側に、磁気シールド用の可動子ヨーク9を配置し、かつ、可動子ヨーク9の外側を、非磁性体10,11で覆う構成とする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、ボールガイド機構によって移動可能に支持されたテーブル等の可動体を、シャフト型リニアモータ駆動により往復運動させるスライダに関するもので、特にビルトインスライダに関するものである。
スライダを、高速で、かつ位置決め精度が高いものにするために、ボールネジ機構を用いず、リニアモータとボールガイド機構を用いてスライダを構成したものがある((例えば、特許文献1参照))。
ボールガイド機構とリニアモータを組合せたステージは、従来のボールガイド機構とボールネジ機構のステージに比べて高速に搬送できたり、位置決め精度が高かったり、姿勢変動が少なかったといったメリットがある反面、リニアモータ可動子が大きくレイアウトが大きくなったり、磁気の影響がボールガイド機構に及ばないようにするために距離を取らなければならないというデメリットがあった。
従来のボールガイド機構とリニアモータを組合せたステージの第1の例としては、図6に示すように、直動ロボットに代表されるように下部に薄型のボールガイド機構(ガイドユニット)1を使用し、その上部に、アルミなどの非磁性体からなる機材2を配置するとともに、磁石を有する固定子3、およびコイルを有する可動子4を備えたシャフト型リニアモータをレイアウトしたステージがある。
また、従来のボールガイド機構とリニアモータを組合せたステージの第2の例としては、図7に示すように、機材2の上部の両側にボールガイド機構1を配置し、その中央部に、磁石を有する固定子3、およびコイルを有する可動子4を備えたシャフト型リニアモータをレイアウトしたステージがある。
また、従来のボールガイド機構とリニアモータを組合せたステージの第3の例としては、図8に示すように、鉄などの磁性体からなるコ字状のモジュールフレーム5と前記モジュールフレーム5よりも小さなコ字状である機材2を開口部どおしを向かい合わせて、前記モジュールフレーム5の開口部内に前記機材2を挿入し、前記機材2の開口部内にシャフト型リニアモータの、コイルを有する可動子4を配置した構成のものがある。なお、磁石を有するシャフト型リニアモータの固定子3は、前記モジュールフレーム5に埋設している。
また、従来のボールガイド機構とリニアモータを組合せたステージの第4の例としては、図9に示すように、ボールネジステージとして一般的であるモジュールフレーム5内に、ボールネジの代わりに可動子がコイル8のみのシャフト型リニアモータを取り付けたものがある。図9において、3は磁石を有する固定子、6はボール循環機構を有するボールガイド機構、7は鉄などの磁性体からなるスライダである。
特開2004−274950
従来のボールガイド機構とリニアモータを組合せたステージで下部に薄型ボールガイド機構1を使用し、その上部にシャフト型リニアモータをレイアウトした第1の例としてのステージ(図6参照)は、幅方向及び奥行き方向にはコンパクトにできるメリットはあるが高さが高くなってしまうデメリットがあった。また、駆動位置とガイド拘束位置に寸法差が生じるためにピッチング方向に誤差が生じてしまって、姿勢精度や位置決め精度が悪くなってしまった。
従来のボールガイド機構とリニアモータを組合せたステージで両側にボールガイド機構1を使用し、その中央部にシャフト型リニアモータをレイアウトした第2の例としてのステージ(図7参照)は、高さ方向及び奥行き方向にはコンパクトにできるメリットはあるが幅方向に関してはボールガイド機構に磁気の影響が出ない距離をとるために大きくなってしまったり、高価で高剛性の出せない軸受をしようしなければならないというデメリットがあった。
従来のボールガイド機構とリニアモータを組合せた第3の例としてのステージ(図8参照)は、形状的スライダ内にリニアモータ可動子4を内臓して、フレームレール固定子3である磁石を内臓しているために高さ、幅、奥行き方向にコンパクトにできるというメリットがあるが、磁気が近いためにボールガイド機構6の磁性体のボールがスムーズに動作できなくなるため、ボールの材質を非磁性であり磨耗性の高いものにしなければならなく、高剛性の軸受にすることができず、高価になってしまうデメリットがあった。また、スライダ7内に可動子4を入れるためスライダ内部を切り欠いているために軸受剛性を上げるための予圧をかけることができないというステージのガイド剛性を考慮すると非常に弱いものになってしまうというデメリットがあった。
また、駆動位置とガイド拘束位置に寸法差が生じるためにピッチング方向に誤差が生じてしまって、姿勢精度や位置決め精度が悪くなってしまった。
従来のボールガイド機構とリニアモータを組合せた第4の例としてのステージであるモジュールにシャフト型リニアモータを取り付けたもの(図9参照)は、固定子シャフト3及び可動子コイル8をスライダ内に内臓しているために高さ、幅、奥行き方向にコンパクトにでき、駆動位置とガイド拘束位置に寸法差が生じないためピッチング方向に誤差が生じず、姿勢精度や位置決め精度が良くなるというメリットが考えられる。しかし、固定子シャフトからの磁気が影響するため、ボールガイド機構6の磁性体のボールがスムーズに動作できなくなるため、ボールの材質を非磁性であり磨耗性の高いものにしなければならないために高剛性の軸受にすることができず、高価になってしまうというデメリットがあった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、ステージの高さが低く、かつ姿勢精度や位置決め精度がよいビルトインスライダを提供することを目的とするものである。
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項1に記載の発明は、ボールガイド機構とリニアモータを組合せたステージであるモジュールのスライダに、シャフト型リニアモータをビルトインし、マグネットを有するシャフト状の固定子の周囲を囲むように配置された可動子コイルの外側に、磁気シールド用の可動子ヨークを配置し、かつ、前記可動子ヨークの外側を、非磁性体で覆ったことを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、両側に突部を有し、上方に開口部を有する断面がコ字状をしたモジュールフレームの前記開口部内に、前記シャフト型リニアモータをビルトインした前記スライダを配置し、前記突部と前記スライダとの間で前記ボールガイド機構を構成したことを特徴とするものである。
請求項1および請求項2の本発明によれば、次のような効果がある。
(1)従来のボールガイド機構とリニアモータを組合せたステージで、下部に薄型ボールガイド機構を使用し、その上部にシャフト型リニアモータをレイアウトした第1の例としてのステージ(図6参照)の課題であった高さが高くなってしまうデメリットを解消できる。また、駆動位置とガイド拘束位置に寸法差が少ないために、ピッチング方向に誤差が生じず、姿勢精度や位置決め精度が良くなる。
(2)従来のボールガイド機構とリニアモータを組合せたステージで両側にボールガイド機構を使用し、その中央部にシャフト型リニアモータをレイアウトした第2の例としてのステージ(図7参照)の課題であった幅方向に関しては、ボールガイド機構に磁気の影響が出ない距離をとる必要が無く、コンパクトにすることができる。
(3)従来のボールガイド機構とリニアモータを組合せた第3の例としてのステージである特許文献1(図8参照)の課題であった、磁気が近いためにボールガイド機構6のボールの材質を非磁性であり磨耗性の高いものにするなどの必要性が無く、高剛性の軸受にすることができ、安価にすることができる。また、スライダ内に可動子を入れるため、スライダ内部を切り欠かないので軸受剛性を上げるための予圧をかけることができ、ステージのガイド剛性を考慮すると非常に強いものにすることができる。
(4)従来のボールガイド機構とリニアモータを組合せた第4の例としてのステージであるモジュールにシャフト型リニアモータを取り付けたもの(図9参照)の課題であった固定子シャフトからの磁気の影響を無くすための措置である、ボールガイド機構のボールの材質を非磁性であり磨耗性の高いものにする必要性が無くなり、高剛性の軸受にすることができる。またそれにより、安価にすることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
図1は、両側に突部5aを有し、上方に開口部5bを有する断面がコ字状をしたモジュールフレーム5の前記開口部5b内に、固定子3、可動子コイル8、可動子ヨーク9、非磁性体10,11等を有するシャフト型リニアモータをビルトインしたスライダを配置し、前記突部5aと前記スライダ7との間で、ボールガイド機構6を構成している。
前記スライダ7は、鉄などの磁性体からなっており、最内面に磁石シャフトを備えた固定子3を配置し、その固定子3を囲む形で、可動子コイル8を配置している。また、前記可動子コイル8の外側に、鉄などの磁性体からなる可動子ヨーク9を配置し、その外側にアルミなどからなる非磁性材料10と接着剤などの非磁性材料11をビルトインしている。また、前記ボールガイド機構6は、ボール循環機構を有している。
このような構成にすることにより、モジュールのスライダ7に磁気的影響を及ぼさないレイアウト構成で、スライダ7の移動がスムーズに行えて、駆動中心位置とガイド中心位置がほとんど同じ位置なため姿勢精度及び位置決め精度が良くでき、安価に製作できる。
図2は、通常のシャフト型リニアモータの構成である。中心に強力な磁力を持った磁石を収納した固定子3のシャフト構造物があり、外周に設置された可動子4は内側からコイル8、磁性体であるヨーク9を樹脂モールドし、アルミフレームなどで構成される非磁性体10内に挿入された構造であり、そのレイアウトは、可動子コイル8、可動子ヨーク9、非磁性体10の順に配置されている。なお、前記可動子コイル8、可動子ヨーク9、非磁性体10の固定には、それぞれ樹脂接着剤などの非磁性体11が用いられている。
前記固定子3の磁石シャフトから発せられる強力な磁気は、外周の50mm程度離れた場所でも約10ガウスの磁界が生じているが、可動子領域内においては磁性体である可動子ヨーク9で磁気シールドされる。また、その磁力により可動子ヨーク9が磁化してもアルミフレームなどで構成される非磁性体10の領域があるため、その距離により磁気の伝導が生じることがない。
モジュールへのビルトインのために、図3に示すように、可動子4の最外周のアルミフレームなどの非磁性体10を、スライダ7のアルミ部分が最小限度残るようにして軸受強度に支障が無い程度に空けた円形穴7aに挿入し、接着剤での接着固定や、ネジでの固定により、図4に示すようなビルトイン構造になる。
図5は本発明の第1実施例を示すビルトインスライダの3面図で、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は正断面図である。
高剛性で鉄製の標準的なモジュールフレーム5に上記ビルトイン結合させたスライダ7と可動子4が配置され、その中に磁石シャフトを有する固定子3が通っており、両端を固定されている。前記モジュールフレーム5のサイドには移動位置を検出するためのリニアスケール12及び可動範囲を機械的に接触する前に電気的に止めるためのリミットセンサ13が配置されている。上部には上からのゴミ侵入防止用のカバー14がある。
本発明のシャフト型リニアモータのビルトインステージを示す正断面図である。 シャフト型リニアモータを示す斜視図である。 シャフト型リニアモータのビルトイン前の状態を示す斜視図である。 シャフト型リニアモータのビルトイン後の状態を示す斜視図である。 本発明の第1実施例を示すビルトインスライダの3面図で、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は正断面図である。 従来の縦ガイド型ステージの正断面図である。 従来の両サイドガイドステージの正断面図である。 従来のリニアモータビルトインステージの正断面図である。 従来のシャフト型リニアモータビルトインステージの正断面図である。
符号の説明
1 ボールガイド機構
2 機材
3 固定子
4 可動子
5 モジュールフレーム
6 ボールガイド機構
7 スライダ
8 可動子コイル
9 可動子ヨーク
10 非磁性体
11 非磁性体
12 リニアスケール
13 リミットセンサ
14 カバー

Claims (2)

  1. ボールガイド機構とリニアモータを組合せたステージであるモジュールのスライダに、シャフト型リニアモータをビルトインし、マグネットを有するシャフト状の固定子の周囲を囲むように配置された可動子コイルの外側に、磁気シールド用の可動子ヨークを配置し、かつ、前記可動子ヨークの外側を、非磁性体で覆ったことを特徴とするビルトインスライダ。
  2. 両側に突部を有し、上方に開口部を有する断面がコ字状をしたモジュールフレームの前記開口部内に、前記シャフト型リニアモータをビルトインした前記スライダを配置し、前記突部と前記スライダとの間で前記ボールガイド機構を構成したことを特徴とする請求項1に記載のビルトインスライダ。
JP2008324718A 2008-12-19 2008-12-19 ビルトインスライダ Pending JP2010148293A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008324718A JP2010148293A (ja) 2008-12-19 2008-12-19 ビルトインスライダ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008324718A JP2010148293A (ja) 2008-12-19 2008-12-19 ビルトインスライダ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010148293A true JP2010148293A (ja) 2010-07-01
JP2010148293A5 JP2010148293A5 (ja) 2012-03-22

Family

ID=42568123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008324718A Pending JP2010148293A (ja) 2008-12-19 2008-12-19 ビルトインスライダ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010148293A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112910211A (zh) * 2019-12-04 2021-06-04 东佑达自动化科技股份有限公司 具有散热效果的滑台装置及其制造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003278652A (ja) * 2002-03-22 2003-10-02 Sumitomo Heavy Ind Ltd リニアモータ駆動型圧縮機、及び、これを用いた冷凍機
JP2004248490A (ja) * 2003-01-22 2004-09-02 Thk Co Ltd リニアモーター及び直線案内装置
JP2004274950A (ja) * 2003-03-11 2004-09-30 Thk Co Ltd リニアモータアクチュエータ
JP2004336842A (ja) * 2003-04-30 2004-11-25 Yushin Precision Equipment Co Ltd リニアモータ
JP2008233524A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Tamron Co Ltd アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラ
JP2008271753A (ja) * 2007-04-24 2008-11-06 Yaskawa Electric Corp 円筒型リニアモータ用電機子および円筒型リニアモータ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003278652A (ja) * 2002-03-22 2003-10-02 Sumitomo Heavy Ind Ltd リニアモータ駆動型圧縮機、及び、これを用いた冷凍機
JP2004248490A (ja) * 2003-01-22 2004-09-02 Thk Co Ltd リニアモーター及び直線案内装置
JP2004274950A (ja) * 2003-03-11 2004-09-30 Thk Co Ltd リニアモータアクチュエータ
JP2004336842A (ja) * 2003-04-30 2004-11-25 Yushin Precision Equipment Co Ltd リニアモータ
JP2008233524A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Tamron Co Ltd アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラ
JP2008271753A (ja) * 2007-04-24 2008-11-06 Yaskawa Electric Corp 円筒型リニアモータ用電機子および円筒型リニアモータ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112910211A (zh) * 2019-12-04 2021-06-04 东佑达自动化科技股份有限公司 具有散热效果的滑台装置及其制造方法
CN112910211B (zh) * 2019-12-04 2022-09-13 东佑达自动化科技股份有限公司 具有散热效果的滑台装置及其制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4104810B2 (ja) 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
US9904070B2 (en) Electromagnetic driving module and camera device using the same
JP5106833B2 (ja) リニアモータおよび一軸アクチュエータ
JP2012119472A (ja) 可撓性マグネット、可撓性マグネットの製造方法、磁気エンコーダ、アクチュエータ
US20180284387A1 (en) Optical element driving mechanism
US9641058B2 (en) Linear motor and motor set having multiple magnetic yoke portions supporting magnets
US11121615B2 (en) Actuator and linear motion module
JP2010148293A (ja) ビルトインスライダ
JP5058716B2 (ja) ロボット
WO2021199912A1 (ja) 昇降装置
JPWO2004059821A1 (ja) 駆動装置
JP2010153199A (ja) 多方向入力装置
JP7350887B2 (ja) リニアコンベア
US11506727B2 (en) Magnetic field generating unit, position detecting device and method of manufacturing magnetic field generating unit
US8064171B2 (en) Magnetic disk drive and voice coil motor
JP5306558B2 (ja) リニアモータ
JP2009044874A (ja) 単軸ロボット
JP5087333B2 (ja) リニアアクチュエータ
JP7514098B2 (ja) 昇降装置
JP2010148293A5 (ja)
JP4921116B2 (ja) 一軸アクチュエータ
JP2004343874A (ja) リニアモータ式単軸ロボット
JP2010185854A (ja) 位置検出センサ及び位置検出装置
JP4838099B2 (ja) 一軸アクチュエータ
JP4784905B2 (ja) Xy位置決め装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110607

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120203

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20120306

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121212

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130205

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20130708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130729

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20131119