JP2011205748A - Linear slider - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リニアモータの駆動により可動テーブルを直線的に移動させるリニアスライダに関する。 The present invention relates to a linear slider that linearly moves a movable table by driving a linear motor.
リニアスライダは、リニアモータの駆動による位置決め搬送用のアクチュエータであり、高速かつ高精度な位置決めを、高い応答性で行うことができる。従来、複数の可動部を有するマルチヘッドリニアスライダに関する従来技術として、例えば、特許文献1、特許文献2に記載の構成が知られている。
The linear slider is an actuator for positioning and conveying by driving a linear motor, and can perform high-speed and high-accuracy positioning with high responsiveness. Conventionally, for example, configurations described in
図5は、上記従来技術によるマルチヘッドリニアスライダの一構成例の上面図である。図5において、固定ベース102に、複数の永久磁石114が一列に配置されている。また、コイル115を備える各可動テーブル107に、ケーブルベア124からの図示しない給電ケーブルがそれぞれ個別に接続されている。各コイル115を個別に制御し、対応する永久磁石114の磁力を誘起することにより、可動テーブル107を個別に所望の態様で移動させ、特に、個別に高い作動頻度(いわゆる高タクト)で位置決め搬送動作させることができる。なお、上記「ケーブルベア」は登録商標である。
FIG. 5 is a top view of a configuration example of the multi-head linear slider according to the related art. In FIG. 5, a plurality of
このとき、各コイル115が熱源となって各可動テーブル107が発熱することから、その温度の上昇を抑制することを目的として、可動テーブル107に伝熱した熱を抜熱し熱交換するように冷媒を流通させるためのホース125が、上記同様、各可動テーブル107に対し個別に接続されている。上記給電ケーブル及びホース125は、可動テーブル107の動きに対応付けて動くケーブルベア124によって引き込み・押し出し処理等が行われ、これにより、たるみや損傷・破断等が生じないように図られている。
At this time, each
しかしながら、上記従来のマルチヘッドリニアスライダ101では、可動テーブル107と同数のケーブルベア124を配置するスペースが必要となる分、全体が大型化するため、装置の小型化が困難となっていた。また、可動テーブル107とともに移動・変形する各ホース125からの冷媒漏出を厳密に防ぐのは困難であるか、あるいは、種々の制約が生じ、結果として可動テーブルの温度上昇を確実に抑制するのは難しかった。
However, since the conventional multi-head
そこで、以上の観点から、従来構造に対して、全体の小型化を図ることができ、かつ可動テーブルの温度上昇を確実に抑制することができるリニアスライダが要求されている。 In view of the above, there is a demand for a linear slider that can reduce the overall size of the conventional structure and can reliably suppress the temperature rise of the movable table.
本発明の目的は、全体の小型化を図ることができ、かつ可動テーブルの温度上昇を確実に抑制することができるリニアスライダを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a linear slider that can be downsized as a whole and can reliably suppress a temperature rise of a movable table.
上記目的を達成するために、本発明は、固定ベースと、前記固定ベースに対し所定の移動方向に沿って個別に移動可能に配置された界磁部を有する複数の可動テーブルと、前記固定ベース上に設けられ、当該複数の可動テーブルの移動を案内するガイドレールと、前記固定ベースに設けられるとともに、前記複数の可動テーブルの移動範囲に対応するように配置したコイルを装着してなる複数の電機子とを有する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a fixed base, a plurality of movable tables each having a field portion arranged to be individually movable along a predetermined moving direction with respect to the fixed base, and the fixed base. A plurality of guide rails provided on the guide rail for guiding the movement of the plurality of movable tables and a coil provided on the fixed base and arranged to correspond to the movement range of the plurality of movable tables. With armature.
本発明においては、固定ベースに対し、複数の可動テーブルが配置されている。各可動テーブルには界磁部が備えられるとともに、固定ベースには、複数の可動テーブルにそれぞれ対応して複数の電機子が配置されている。各電機子にはコイルが装着されており、当該コイルは、複数の可動テーブルの移動範囲にそれぞれ対応して配置されている。これにより、各電機子のコイルに個別に通電を行い、対応する可動テーブルの界磁部への磁力を誘起することにより、所望の可動テーブルを個別に所望の態様で移動させることができる。また、複数の可動テーブルを案内するガイドレールを設けることで、各可動テーブルの移動直線性を確保することができる。 In the present invention, a plurality of movable tables are arranged with respect to the fixed base. Each movable table is provided with a field portion, and a plurality of armatures are arranged on the fixed base corresponding to the plurality of movable tables, respectively. Each armature is provided with a coil, and the coil is disposed corresponding to the movement range of the plurality of movable tables. Thus, the desired movable table can be individually moved in a desired manner by individually energizing the coils of each armature and inducing a magnetic force to the field portion of the corresponding movable table. Further, by providing guide rails for guiding a plurality of movable tables, it is possible to ensure the linearity of movement of each movable table.
そして、本発明では、通電するコイルを固定ベース側に配置し、界磁部を可動テーブル側に配置している。これにより、界磁部を固定ベース側に配置し、コイルを可動テーブル側に配置する場合のように、複数の可動テーブルと同数の給電ケーブルを設けたり、当該給電ケーブルの引き込み・押し出し処理等を行う機構を設けたりする必要がなくなる。この結果、スライダ全体の小型化を図ることができる。また、発熱源となるコイルが固定ベース側に固定されるので、コイルが可動テーブルに設けられる場合に比べ、コイルに対する冷却を容易かつ効率的に行うことが可能となる。この結果、可動テーブルの温度上昇を確実に抑制することができる。 In the present invention, the coil to be energized is arranged on the fixed base side, and the field part is arranged on the movable table side. As a result, as in the case where the field portion is arranged on the fixed base side and the coil is arranged on the movable table side, the same number of feeding cables as the plurality of movable tables are provided, or the feeding cables are drawn and pushed out. There is no need to provide a mechanism for performing the operation. As a result, the entire slider can be reduced in size. In addition, since the coil serving as the heat generation source is fixed to the fixed base side, the coil can be cooled more easily and efficiently than when the coil is provided on the movable table. As a result, the temperature rise of the movable table can be reliably suppressed.
好ましくは、前記複数の電機子は、前記移動方向と直交する方向で複数の電機子列に分けて配置されるとともに、前記複数の電機子のうち前記移動方向に隣接する2つの前記電機子は、互いに異なる前記電機子列に、それぞれ振り分けて配置されている。 Preferably, the plurality of armatures are arranged in a plurality of armature rows in a direction orthogonal to the moving direction, and two armatures adjacent to the moving direction among the plurality of armatures are The armature rows are arranged separately from each other.
これにより、互いに移動方向に隣接する2つの可動テーブルを、互いに略密着するまで近接させることが可能となる。この結果、可動テーブルの移動不可能位置をなくし、スライダの利便性を向上することができる。 Thereby, it becomes possible to make two movable tables adjacent to each other in the moving direction close to each other until they are substantially in close contact with each other. As a result, the position where the movable table cannot move can be eliminated, and the convenience of the slider can be improved.
また好ましくは、前記移動方向に隣接する前記2つの電機子は、当該2つの電機子のうち一方の電機子の前記移動方向一方側端部の前記移動方向における位置と、他方の電機子の前記移動方向他方側端部の前記移動方向における位置とが、前記直交方向に重複するように、配置されている。 Further preferably, the two armatures adjacent to each other in the movement direction include a position in the movement direction of one end of the movement direction of one armature of the two armatures and the position of the other armature. It arrange | positions so that the position in the said moving direction of the other end part of a moving direction may overlap in the said orthogonal direction.
これにより、互いに移動方向に隣接する2つの可動テーブルの、互いの移動可能範囲を、一部重複させることができる。また、当該重複する位置においては、1つの可動テーブルは、2つの電機子それぞれより磁力を受けることができるので、1つの可動テーブルの移動範囲と隣接する可動テーブルの移動範囲とを一部重複させることができる。この結果、複数の可動テーブル全体で見たときに移動不可能位置をなくし、位置決め自由度を向上することができる。 Thereby, the mutual movable range of two movable tables adjacent to each other in the moving direction can be partially overlapped. Further, at the overlapping position, one movable table can receive magnetic force from each of the two armatures, so that the movement range of one movable table and the movement range of the adjacent movable table partially overlap. be able to. As a result, the non-movable position can be eliminated when viewed with the plurality of movable tables as a whole, and the positioning freedom can be improved.
また好ましくは、前記電機子列は、前記直交方向に2列設けられており、前記複数の電機子は、前記移動方向に沿った順番で、前記直交方向に沿った2列の前記電機子列に対して1個ずつ交互に千鳥配置されている。 Preferably, the armature rows are provided in two rows in the orthogonal direction, and the plurality of armatures are arranged in two rows along the orthogonal direction in the order along the moving direction. Are alternately arranged in a staggered manner.
これにより、必要最小限の2列の電機子列数で、隣接する2つの可動テーブルの移動可能範囲を一部重複させることができる。そして、その効果を得られる限りにおいて、上記直交方向に沿ったスライダ全体の小型化を最も図ることができる。 As a result, the movable ranges of two adjacent movable tables can be partially overlapped with the minimum number of two armature rows necessary. And as long as the effect can be obtained, it is possible to achieve the most miniaturization of the entire slider along the orthogonal direction.
また上記目的を達成するために、本発明は、固定ベースと、前記固定ベースに対し所定の移動方向に沿って個別に移動可能に配置された界磁部を有する複数の可動テーブルと、前記固定ベース上に設けられ、当該複数の可動テーブルの移動を案内するガイドレールと、各可動テーブルの移動範囲に対応して配置したコイルを装着してなる2個の電機子を1組とし、各組が、前記複数の可動テーブルそれぞれに対応するように前記固定ベースに設けられる、複数組の電機子と、を有し、各組に備えられる2個の電機子は、互いの前記移動方向の位置をずらしつつ、前記移動方向に直交する方向に略並ぶように、配置されている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a fixed base, a plurality of movable tables each having a field portion arranged to be individually movable along a predetermined movement direction with respect to the fixed base, and the fixed base. A set of two armatures provided on a base and mounted with a guide rail for guiding the movement of the plurality of movable tables and a coil arranged corresponding to the movement range of each movable table. Are provided on the fixed base so as to correspond to each of the plurality of movable tables, and the two armatures provided in each set are positioned relative to each other in the movement direction. Are arranged so as to be substantially aligned in a direction orthogonal to the moving direction.
本願第5発明においては、固定ベースに対し、複数の可動テーブルが配置されている。各可動テーブルには界磁部が備えられるとともに、固定ベースには、複数の可動テーブルにそれぞれ対応して2個1組で複数組の電機子が配置されている。各電機子にはそれぞれコイルが装着されており、当該コイルは、複数の可動テーブルの移動範囲にそれぞれ対応して配置されている。これにより、各組の電機子のコイルに個別に通電を行い、対応する可動テーブルの界磁部への磁力を誘起することにより、所望の可動テーブルを個別に所望の態様で移動させることができる。このとき、本願第5発明では、各組に備えられる2個の電機子は、直交方向に略並ぶように配置するとともに、互いの移動方向の位置をずらされている。これにより、当該組の電機子の端部において発生しうるコギング推力の低減を図ることができる。また、複数の可動テーブルの移動を案内するガイドレールを設けることで、各可動テーブルの移動直線性を確保することができる。 In the fifth invention of the present application, a plurality of movable tables are arranged with respect to the fixed base. Each movable table is provided with a field part, and a plurality of sets of armatures are arranged on the fixed base corresponding to the plurality of movable tables. Each armature is provided with a coil, and the coil is disposed corresponding to the moving range of the plurality of movable tables. As a result, the desired movable table can be individually moved in a desired manner by energizing the coils of the armatures of each group individually and inducing a magnetic force to the field part of the corresponding movable table. . At this time, in the fifth invention of the present application, the two armatures provided in each set are arranged so as to be substantially aligned in the orthogonal direction, and their positions in the moving direction are shifted. Thereby, it is possible to reduce the cogging thrust that can be generated at the ends of the armatures of the set. Further, by providing a guide rail for guiding the movement of the plurality of movable tables, it is possible to ensure the movement linearity of each movable table.
そして、本願第5発明では、通電するコイルを固定ベース側に配置し、界磁部を可動テーブル側に配置している。これにより、界磁部を固定ベース側に配置し、コイルを可動テーブル側に配置する場合のように、複数の可動テーブルと同数の給電ケーブルを設けたり、当該給電ケーブルの引き込み・押し出し処理等を行う機構を設けたりする必要がなくなる。この結果、スライダ全体の小型化を図ることができる。また、発熱源となるコイルが固定ベース側に固定されるので、コイルが可動テーブルに設けられる場合に比べ、コイルに対する冷却を容易かつ効率的に行うことが可能となる。この結果、可動テーブルの温度上昇を確実に抑制することができる。 And in this-application 5th invention, the coil to energize is arrange | positioned at the fixed base side, and the field part is arrange | positioned at the movable table side. As a result, as in the case where the field portion is arranged on the fixed base side and the coil is arranged on the movable table side, the same number of feeding cables as the plurality of movable tables are provided, or the feeding cables are drawn and pushed out. There is no need to provide a mechanism for performing the operation. As a result, the entire slider can be reduced in size. In addition, since the coil serving as the heat generation source is fixed to the fixed base side, the coil can be cooled more easily and efficiently than when the coil is provided on the movable table. As a result, the temperature rise of the movable table can be reliably suppressed.
好ましくは、前記移動方向に隣接する2組の電機子は、当該2組の電機子のうち一方の組の電機子の前記移動方向一方側端部の前記移動方向における位置と、他方の組の電機子の前記移動方向他方側端部の前記移動方向における位置とが、前記直交方向に重複するように、配置されている。 Preferably, the two sets of armatures adjacent to each other in the moving direction include the position in the moving direction of one end of the moving direction of one set of the armatures in the moving direction and the other set of armatures. It arrange | positions so that the position in the said moving direction of the said moving direction other side edge part of an armature may overlap in the said orthogonal direction.
これにより、互いに移動方向に隣接する2つの可動テーブルの、互いの移動可能範囲を、一部重複させることができる。 Thereby, the mutual movable range of two movable tables adjacent to each other in the moving direction can be partially overlapped.
また好ましくは、前記複数の電機子は、前記直交方向で4列の電機子列に分けて配置されており、各組の電機子は、前記移動方向に沿った順番で、前記直交方向に沿った一方側の2列と他方側の2列とに、交互に千鳥配置されている。 Preferably, the plurality of armatures are divided into four armature rows in the orthogonal direction, and each set of armatures extends along the orthogonal direction in the order along the moving direction. The staggered arrangement is alternately arranged in two rows on one side and two rows on the other side.
これにより、2個1組で電機子を配置する場合における必要最小限の4列の電機子列数で、隣接する2つの可動テーブルの移動可能範囲を一部重複させることができる。そして、その効果を得られる限りにおいて、上記直交方向に沿ったスライダ全体の小型化を最も図ることができる。 Thereby, the movable range of two adjacent movable tables can be partially overlapped with the minimum number of four armature rows required when two armatures are arranged as a set. And as long as the effect can be obtained, it is possible to achieve the most miniaturization of the entire slider along the orthogonal direction.
また好ましくは、前記ガイドレールは、各可動テーブルの前記直交方向の両端部をそれぞれ案内支持するように、2つ設けられている。 Preferably, two guide rails are provided so as to guide and support both end portions of each movable table in the orthogonal direction.
これにより、各可動テーブルを安定的に支持できるとともに、移動方向への移動を円滑に案内することができる。 Thereby, while being able to support each movable table stably, the movement to a moving direction can be guided smoothly.
また好ましくは、断熱材料により構成され、前記複数の可動テーブルを前記移動方向へ移動自在に支持する軸受部材を備える。 Preferably, a bearing member that is made of a heat insulating material and supports the plurality of movable tables so as to be movable in the movement direction is provided.
これにより、各可動テーブルの移動方向への移動を円滑に案内することができるとともに、固定ベースに設けられた電機子のコイルからの発熱がガイドレールを介して可動テーブルに伝わるのを抑制することができる。 As a result, it is possible to smoothly guide the movement of each movable table in the moving direction, and to suppress the heat generated from the armature coil provided on the fixed base from being transmitted to the movable table via the guide rail. Can do.
また好ましくは、前記ガイドレールの下部に設けられ、前記可動テーブルの前記界磁部と当該界磁部に対応する前記電機子の前記コイルとの間に、前記直交方向に沿った送風による冷却を行う送風手段をさらに有する。 Preferably, cooling is performed by blowing along the orthogonal direction between the field portion of the movable table and the coil of the armature corresponding to the field portion, which is provided at a lower portion of the guide rail. It further has a ventilation means to perform.
これにより、固定ベース側に設けた電機子のコイルへ向かって確実に冷却風を当て、効率よく冷却を行うことができる。また、電機子と可動テーブルとの間に冷却風の流れによる熱遮断ブロックを形成し、あるいは、電機子と可動テーブルとの間に冷却風の循環対流を形成することにより、電機子のコイルからの輻射熱やガイドレールを介した固定ベースからの熱伝導による、可動テーブルの温度上昇を抑制することができる。 Thereby, cooling air can be reliably applied toward the armature coil provided on the fixed base side, and cooling can be performed efficiently. In addition, by forming a heat blocking block due to the flow of cooling air between the armature and the movable table, or by forming a circulating convection of cooling air between the armature and the movable table, the coil of the armature Temperature rise of the movable table due to heat radiation from the fixed base via the radiant heat or the guide rail can be suppressed.
本発明によれば、全体の小型化を図ることができ、かつ可動テーブルの温度上昇を確実に抑制することができる。 According to the present invention, the overall size can be reduced, and the temperature rise of the movable table can be reliably suppressed.
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態におけるリニアスライダの外観を表す斜視図である。図2は図1中の矢視Aから見た平面図であり、図3は図1中の矢視Bから見た側面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a linear slider in an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view seen from the arrow A in FIG. 1, and FIG. 3 is a side view seen from the arrow B in FIG.
図1〜図3において、本実施形態は、本発明を、複数の可動テーブルを備えるマルチヘッドリニアスライダに適用したものである。リニアスライダ1は、直方体形状の固定ベース2と、この固定ベース2の上面に配置された2つのレール台3,4と、これらレール台3,4のそれぞれ上面に設けられた少なくとも1つの(この例では2つの)ガイドレール5,6と、略直方体形状で各ガイドレールにその両端を案内支持される複数の(この例では4つの)可動テーブル7と、これら複数の可動テーブル7にそれぞれ対応して固定ベース2に設けられる複数の(この例では4つの)電機子8と、各電機子8に対応して設けられる位置センサ9とを有している。
1 to 3, the present embodiment is an application of the present invention to a multi-head linear slider having a plurality of movable tables. The
固定ベース2は、リニアスライダ1全体の土台となる部分であり、図2中における左右方向を長手方向、上下方向を幅方向とし、十分な厚さ方向寸法(図1、図3中の高さ方向寸法)を備えた直方体形状に形成されている。
The fixed
2本のレール台3,4は、それぞれ上記固定ベース2より幅方向寸法の狭い直方体形状に形成されており、固定ベース2の上面で幅方向の各縁部に沿って互いに平行に配置されている。そして、これら2本のレール台3,4には後述するリニアモータへ冷却風を送る送風機構が設けられている(後述)。
The two
2本のガイドレール5,6は、それぞれレール台3,4より狭い幅方向寸法で上記レール台3,4と同じ長さの略直方体形状に形成されており、各レール台3,4の上面に互いに平行に配置されている。なお、この例では、ガイドレール5,6の横断面形状は略正方形となっている。
The two
4つの可動テーブル7は、それぞれ略直方体形状のテーブル本体7aと、このテーブル本体7aの上面の両端にそれぞれ設けられたマウント部7bと、テーブル本体7aの下面の両端にそれぞれ設けられた軸受けブロック7cと、各テーブル本体7aの同じ側(図2中の下側)の端面に設けられたリニアスケール7dと、テーブル本体7aの下面の2つの軸受けブロック7cのいずれかに近い側に設けられた界磁部17とを有している。
The four movable tables 7 include a substantially rectangular parallelepiped table
各マウント部7bは、位置決め搬送させる部材等(特に図示せず)を当該テーブル本体7aに固定させるものである。
Each
各軸受けブロック7cは、図3に示すように、その下面に形成された凹溝11でガイドレール5,6を幅方向で嵌合している。さらに各軸受けブロック7cは、ガイドレール5,6の上面で幅方向に並ぶ2箇所と、ガイドレール5,6の両側面の1箇所ずつで、適宜の断熱材料(この例ではセラミック)からなるベアリングボール12を介しそれぞれガイドレール5,6に接触している。なお、ベアリングボール12が、各請求項記載の軸受部材を構成する。また各ガイドレール5,6の表面で各ベアリングボールが接触する軌跡線上に受け溝23が形成されており、ベアリングボール12の脱落を防いでいる。これにより、各可動テーブル7は、共通する2つのガイドレール5,6に案内されて固定ベース2の長手方向(図2中の左右方向)に個別に移動自在に支持されている。すなわち、この例では、固定ベース2の長手方向が可動テーブル7の移動方向となる。
As shown in FIG. 3, each bearing
界磁部17は、テーブル本体7aの下面に配置する平板形状のヨーク13と、当該ヨーク13の下面で当該可動テーブル7の移動方向(図2中の左右方向)に並ぶ複数の永久磁石14とを有している。各永久磁石14は、細長い平板形状に形成されており、いずれも当該可動テーブル7の移動方向と直交する方向(図2中の上下方向。以下適宜、単に、「移動直交方向」という)に対して同じ所定の偏角をなすよう斜めに配置されている。また特に図示しないが、隣り合う2つの永久磁石14は互いに異なる磁性を下方側に向けており、つまり永久磁石14の列で交互に磁性を入れ替えるよう配置されている。
The
このとき、隣り合う2つ可動テーブル7は、互いに異なる側の軸受けブロック7cに近い位置に界磁部17を設けている。これにより、この例の各界磁部17は、図2中における上方側の軸受けブロック7cに近い側の列と、下方側の軸受けブロック7cに近い側の列の2列に分けて配置されるとともに、可動テーブル7の移動方向に沿った順番で当該2列に対して交互に千鳥配列されている。
At this time, the two adjacent movable tables 7 are provided with
4つの電機子8は、上記可動テーブル7のそれぞれに対応して設けられている。電機子8は、その全体が上記界磁部17のヨーク13より少し幅方向寸法が狭い略直方体形状に形成された電機子本体8aと、当該電機子8の内部で可動テーブル7の移動方向に並ぶ少なくとも1つの(この例では複数個の)コイル15とを有している。この例の各コイル15は、それぞれの中心軸方向を可動テーブル7の移動方向に向けて一致させることで一列に配置されており、電機子本体8aは各コイル15の配置に対応してその上面を開放させて各コイル15を露出させている。各コイル15は、図示しないコントローラからケーブル16を介して個別に通電制御されることにより、それぞれ個別に磁界の誘起制御が可能となっている。
Four
そして各電機子8は、固定ベース2の上面で、それぞれ対応する可動テーブル7の界磁部17と対向するように配置される。これにより、上記4つの界磁部17と同様に、4つの電機子8は可動テーブル7の移動方向と直交する方向で2列に分けて配置されるとともに、可動テーブル7の移動方向に沿った順番で当該2列に対して、1つずつ交互に千鳥配列されている。さらに、隣り合う2つの電機子8のうちの一方の電機子8の上記移動方向一方側端部の当該移動方向位置と、他方の電機子8の上記移動方向他方側端部における当該移動方向位置とが、上記移動直交方向で重複するよう配置されている。
Each
2つのレール台3,4のそれぞれの内部には、界磁部17及び電機子8からなるリニアモータLMに対して冷却風18を送る送風機構が設けられている。具体的には、図3中に示す右側(図2中の下側)のレール台4の内部で、各電機子8と各界磁部17との間の隙間と同じ高さに、当該レール台4の長手方向全体に通じる(図2中の右側端部は閉塞)流通孔19が形成されている。さらにレール台4には、当該流通孔19の長手方向の適宜の位置で各リニアモータLMに向かって開口する噴出孔20が形成されている。なお、これら流通孔19と噴出孔20とが、各請求項記載の送風手段を構成している。また図3中の左側(図2中の上側)のレール台3の内部で、上記流通孔19及び噴出孔20と同じ高さに、当該レール台3の幅方向に貫通する排気穴21が形成されている。そして、上記流通孔19に連通する供給口22が上記右側のレール台4の手前側端面に突出するように設けられている。
Inside each of the two
上記供給口22に圧縮空気を供給することで、当該圧縮空気が上記流通孔19を介して各噴出孔20から冷却風18として噴出し、界磁部17と電機子8との間に、可動テーブル7の移動方向と直交する方向に沿って送風される。各リニアモータLMを通過した冷却風18は、反対側のレール台3の排気穴21を通じてリニアスライダ1の外部に排気される。
By supplying compressed air to the
上記構成において、一つの可動テーブル7に対応して上下方向で対向する界磁部17と電機子8とが対となり、一つの上記リニアモータLMを構成する。本実施形態においては、このリニアモータLMにおける電機子8が固定子として、界磁部17が可動子として機能し、ガイドレール5,6が案内する上記移動方向で電機子8の長さ範囲(図2中の左右方向に沿ったコイル列全体の長さ範囲)に渡って可動テーブル7を位置決め搬送する。各電機子8を個別に制御し、対応する可動テーブル7の界磁部17への磁力を誘起することにより、所望の可動テーブル7を個別に所望の態様で移動させることができる。その際、固定ベース2の上面で各可動テーブル7にそれぞれ対応して設けられた位置センサ9が、各テーブル本体7aの端面に設けられたリニアスケール7dの移動変位を読み取ることで、各可動テーブル7の移動位置を検出することができる。また、上述したように界磁部17が備える複数の永久磁石14がそれぞれ斜めに配置されていることにより、いわゆるコギング推力を低減させることができる。その他、界磁部17における各永久磁石14の配置ピッチや磁性の向き、また電機子8における各コイル15の配置ピッチや磁性方向も含めた磁界の誘起制御などについては、円滑かつ効果的は位置決め搬送が行えるよう適宜調整する。
In the configuration described above, the
以上説明したように、本実施形態においては、通電するコイル15を固定ベース2側に配置し、界磁部17を可動テーブル7側に配置している。これにより、永久磁石114を固定ベース102側に配置しコイル115を可動テーブル107側に配置する図5に示した従来構造のように、複数の可動テーブル107と同数の給電ケーブルを設けたり、当該ケーブルの引き込み・押し出し処理等を行うケーブルベア124を設けたりする必要がない。この結果、リニアスライダ1全体の小型化を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、発熱源となるコイル15が固定ベース2側に固定されるので、上記図5に示した従来技術のようにコイル115を可動テーブル107に設ける場合に比べ、コイル15に対する冷却を容易かつ効率的に行うことができる。この結果、可動テーブル7の温度上昇を確実に抑制することができる。なお、この場合、コイル15が発した熱を拡散しやすいように、電機子本体8a及び固定ベース2は熱伝導率の高い材料で構成するのが望ましい。
In addition, since the
また、この実施形態では特に、4つの電機子8は、上記直交方向で2列の電機子列に分けて配置されるとともに、上記移動方向に隣接する2つの電機子8は、互いに異なる電機子列に、それぞれ振り分けて配置されている。これにより、互いに移動方向に隣接する2つの可動テーブル7を、互いに略密着するまで近接させることが可能となる。この結果、可動テーブル7の移動不可能位置をなくし、リニアスライダ1の利便性を向上することができる。
In this embodiment, in particular, the four
また、この実施形態では特に、移動方向に隣接する2つの電機子8は、当該2つの電機子8のうち一方の電機子8の移動方向一方側端部の上記移動方向位置と、他方の電機子8の移動方向他方側端部の上記移動方向位置とが、上記直交方向に重複するように、配置されている。これにより、互いに移動方向に隣接する2つの可動テーブル7の、互いの移動可能範囲を、一部重複させることができる。また、当該重複する位置においては、1つの可動テーブル7は、2つの電機子8,8それぞれより磁力を受けることができるので、1つの可動テーブル7の移動範囲と隣接する可動テーブル7の移動範囲とを一部重複させることができる。この結果、4つの可動テーブル全体で見たときに移動不可能位置をなくし、位置決め自由度を向上することができる。
In this embodiment, in particular, the two
また、この実施形態では特に、電機子列は、上記直交方向に2列設けられており、複数の電機子8は、移動方向に沿った順番で、上記直交方向に沿った2列の電機子列に対して1つずつ交互に千鳥配置されている。これにより、必要最小限の2列の電機子列数で、隣接する2つの可動テーブル7の移動可能範囲を一部重複させることができる。そして、その効果を得られる限りにおいて、上記直交方向に沿ったリニアスライダ1全体の小型化を最も図ることができる。
In this embodiment, in particular, two armature rows are provided in the orthogonal direction, and the plurality of
また、この実施形態では特に、各可動テーブル7の上記直交方向の両端部をそれぞれ案内支持するように、2つのガイドレール5,6が設けられている。これにより、各可動テーブル7を安定的に支持できるとともに、移動方向への移動を円滑に案内することができる。
In this embodiment, in particular, the two
また、この実施形態では特に、可動テーブル7の内部のガイドレール5,6と接触する箇所に、複数の可動テーブル7を移動方向へ移動自在に支持するセラミックのベアリングボール12を備えている。これにより、各可動テーブル7の移動方向への移動を円滑に案内することができるとともに、固定ベース2に設けられた電機子8のコイル15からの発熱がガイドレール5,6を介して可動テーブル7に伝わるのを抑制することができる。
In this embodiment, in particular, a
また、この実施形態では特に、一方のレール台4の内部に、上記直交方向に沿った送風による冷却を行う流通孔19及び噴出孔20を有している。これにより、固定ベース2側に設けた電機子8のコイル15へ向かって確実に冷却風18を当て、効率よく冷却を行うことができる。また、電機子8と可動テーブル7との間に冷却風18の流れによる熱遮断ブロックを形成し、あるいは、電機子8と可動テーブル7との間に冷却風18の循環対流を形成することにより、電機子8のコイル15からの輻射熱やガイドレール5,6を介した固定ベース2からの熱伝導による、可動テーブル7の温度上昇を抑制することができる。
In this embodiment, in particular, one
なお、本発明は、上記実施形態に限られず、種々の変形が可能である。例えば、電機子や界磁部を2個1組で千鳥配置するようにしてもよい。以下、そのような変形例を説明する。 In addition, this invention is not restricted to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, a set of two armatures and field portions may be arranged in a staggered manner. Hereinafter, such modifications will be described.
図4は、本変形例におけるリニアスライダの平面図であり、上記実施形態の図2に対応する図である。なお、上記実施形態と同等の部分については同じ符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。 FIG. 4 is a plan view of the linear slider in this modification, and corresponds to FIG. 2 of the above embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the part equivalent to the said embodiment, and description is abbreviate | omitted or simplified suitably.
図4に示すように、本変形例のリニアスライダ1Aは、複数の(この例では4つの)可動テーブル7Aと、複数の(この例では8つの)電機子8とを備えている。
As shown in FIG. 4, the
4つの可動テーブル7Aのそれぞれは、テーブル本体7aの下面の2つの軸受けブロック7cのいずれかに近い側に設けられ、上記直交方向(図4中上下方向)に隣接する2つで1組となる8つの界磁部17を備えている。各組の界磁部17,17は、共通のヨーク13Aによって一体的に構成されている。各可動テーブル7Aに備えられた各組の各界磁部17,17は、上記同様、図4中における上方側に近い側と、下方側の近い側に分けて配置されるとともに、可動テーブル7Aの移動方向に沿った順番で当該2つの側に対して交互に千鳥配列されている。
Each of the four movable tables 7A is provided on the lower surface of the
8つの電機子8は、上記8つの界磁部17同様、上記直交方向(図4中上下方向)に略隣接する2つで1組となっており、各組が、複数の可動テーブル7Aにそれぞれ対応するように固定ベース2に設けられている。各電機子8は、上記同様、固定ベース2の上面で、それぞれ対応する可動テーブル7Aの界磁部17の組みと対向するように配置される。これにより、上記8つの界磁部17と同様に、8つの電機子8は可動テーブル7Aの移動方向と直交する方向で2つの側に分けて(4列の電機子列のうち図4中の上側2列と下側2列とに分けて)配置されるとともに、可動テーブル7Aの移動方向に沿った順番で当該2つの側に対して、1組ずつ(2個ずつ)交互に千鳥配列されている。さらに、隣り合う2組の電機子8のうちの一方の電機子8の上記移動方向一方側端部の当該移動方向位置と、他方の電機子8の上記移動方向他方側端部における当該移動方向位置とが、上記移動直交方向で重複するよう配置されている。また、各組を構成する2つの電機子8,8どうしで、コイル15を、可動テーブル7Aの移動方向に適宜の位相差でずらして並べて配置している。
The eight
上記構成において、一つの可動テーブル7Aに対応して上下方向で対向する1組の界磁部17,17と電機子8,8とが対となり、一つの上記リニアモータLMを構成する。本変形例においては、リニアモータLMにおける1組の電機子8,8が固定子として、界磁部17,17が可動子として機能し、上記移動方向で電機子8,8の長さ範囲に渡って可動テーブル7Aを位置決め搬送する。各組の電機子8,8を個別に制御し、対応する可動テーブル7Aの界磁部17,17への磁力を誘起することにより、所望の可動テーブル7Aを個別に所望の態様で移動させることができる。
In the above configuration, a pair of
本変形例によっても、上記実施形態と同様の効果を得る。 Also by this modification, the same effect as the above-mentioned embodiment is acquired.
また、本変形例では特に、一つの可動テーブル7Aに対応する、各組の2つの電機子8,8どうしで、コイル15を、可動テーブル7Aの移動方向に適宜の位相差でずらして並べて配置している。これにより、一つの可動テーブル7Aが、2つの電機子8それぞれより磁力を受けるとき、当該2つの電機子8どうしで電気角がずれた関係となり、それぞれのコギング推力を打ち消し合わせ全体的にコギング推力を低減することができる。
Further, in this modification, in particular, the
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用してもよい。 In addition to those already described above, the methods according to the above-described embodiments and modifications may be used in appropriate combination.
その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。 In addition, although not illustrated one by one, the present invention is implemented with various modifications within a range not departing from the gist thereof.
1,1A リニアスライダ
2 固定ベース
3,4 レール台
5,6 ガイドレール
7,7A 可動テーブル
17 界磁部
8 電機子
12 ベアリングボール(軸受部材)
14 永久磁石
15 コイル
18 冷却風
19 流通孔(送風手段)
20 噴出孔(送風手段)
21 排気穴
LM リニアモータ
1,
14
20 Ejection hole (air blowing means)
21 Exhaust hole LM Linear motor
Claims (10)
前記固定ベースに対し所定の移動方向に沿って個別に移動可能に配置された界磁部を有する複数の可動テーブルと、
前記固定ベース上に設けられ、当該複数の可動テーブルの移動を案内するガイドレールと、
前記固定ベースに設けられるとともに、前記複数の可動テーブルの移動範囲に対応するように配置したコイルを装着してなる複数の電機子と
を有することを特徴とするリニアスライダ。 A fixed base;
A plurality of movable tables having field portions arranged to be individually movable along a predetermined movement direction with respect to the fixed base;
A guide rail provided on the fixed base for guiding the movement of the plurality of movable tables;
A linear slider comprising: a plurality of armatures provided on the fixed base and mounted with coils arranged so as to correspond to movement ranges of the plurality of movable tables.
前記複数の電機子のうち前記移動方向に隣接する2つの前記電機子は、互いに異なる前記電機子列に、それぞれ振り分けて配置されている
ことを特徴とする請求項1記載のリニアスライダ。 The plurality of armatures are arranged in a plurality of armature rows in a direction orthogonal to the moving direction,
2. The linear slider according to claim 1, wherein two armatures adjacent to each other in the moving direction among the plurality of armatures are arranged separately in the different armature rows.
当該2つの電機子のうち一方の電機子の前記移動方向一方側端部の前記移動方向における位置と、他方の電機子の前記移動方向他方側端部の前記移動方向における位置とが、前記直交方向に重複するように、配置されている
ことを特徴とする請求項2記載のリニアスライダ。 The two armatures adjacent in the moving direction are:
Of the two armatures, the position in the movement direction of the one end portion in the movement direction of one armature and the position in the movement direction of the other end portion in the movement direction of the other armature are orthogonal to each other. The linear slider according to claim 2, wherein the linear slider is arranged so as to overlap in a direction.
前記複数の電機子は、
前記移動方向に沿った順番で、前記直交方向に沿った2列の前記電機子列に対して1個ずつ交互に千鳥配置されている
ことを特徴とする請求項3記載のリニアスライダ。 The armature rows are provided in two rows in the orthogonal direction,
The plurality of armatures are:
4. The linear slider according to claim 3, wherein the linear sliders are alternately arranged in a staggered manner one by one with respect to the two armature rows along the orthogonal direction in the order along the moving direction.
前記固定ベースに対し所定の移動方向に沿って個別に移動可能に配置された界磁部を有する複数の可動テーブルと、
前記固定ベース上に設けられ、当該複数の可動テーブルの移動を案内するガイドレールと、
各可動テーブルの移動範囲に対応して配置したコイルを装着してなる2個の電機子を1組とし、各組が、前記複数の可動テーブルそれぞれに対応するように前記固定ベースに設けられる、複数組の電機子と、
を有し、
各組に備えられる2個の電機子は、
互いの前記移動方向の位置をずらしつつ、前記移動方向に直交する方向に略並ぶように、配置されている
ことを特徴とするリニアスライダ。 A fixed base;
A plurality of movable tables having field portions arranged to be individually movable along a predetermined movement direction with respect to the fixed base;
A guide rail provided on the fixed base for guiding the movement of the plurality of movable tables;
A set of two armatures mounted with coils arranged corresponding to the moving range of each movable table, and each set is provided on the fixed base so as to correspond to each of the plurality of movable tables. Multiple sets of armatures,
Have
The two armatures provided in each set are
A linear slider arranged so as to be substantially aligned in a direction orthogonal to the moving direction while shifting the positions in the moving direction.
当該2組の電機子のうち一方の組の電機子の前記移動方向一方側端部の前記移動方向における位置と、他方の組の電機子の前記移動方向他方側端部の前記移動方向における位置とが、前記直交方向に重複するように、配置されている
ことを特徴とする請求項5記載のリニアスライダ。 Two sets of armatures adjacent in the moving direction are:
Of the two sets of armatures, the position of one end of the armature in one set in the moving direction and the position of the other set of armatures in the moving direction of the other end of the moving direction. The linear slider according to claim 5, wherein the linear slider is arranged so as to overlap in the orthogonal direction.
各組の電機子は、
前記移動方向に沿った順番で、前記直交方向に沿った一方側の2列と他方側の2列とに、交互に千鳥配置されている
ことを特徴とする請求項6記載のリニアスライダ。 The plurality of armatures are arranged in four armature rows in the orthogonal direction,
Each set of armatures
The linear slider according to claim 6, wherein the linear sliders are alternately arranged in a staggered manner in two rows on one side and two rows on the other side along the orthogonal direction in order along the moving direction.
各可動テーブルの前記直交方向の両端部をそれぞれ案内支持するように、2つ設けられている
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項記載のリニアスライダ。 The guide rail is
The linear slider according to any one of claims 1 to 7, wherein two linear sliders are provided so as to guide and support both end portions of each movable table in the orthogonal direction.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項記載のリニアスライダ。 9. The linear slider according to claim 1, further comprising a bearing member that is made of a heat insulating material and supports the plurality of movable tables so as to be movable in the moving direction. 10.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項記載のリニアスライダ。 Blower means provided at a lower portion of the guide rail and performing cooling by blowing along the orthogonal direction between the field portion of the movable table and the coil of the armature corresponding to the field portion. The linear slider according to any one of claims 1 to 9, further comprising:
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