JP2015049109A - リニアコンベア - Google Patents

Abstract

【課題】スライダの軽量化を図りながらスライダ間の位置検出誤差が低減されたリニアコンベアを提供すること。【解決手段】固定子及びレールを固定してなる固定側モジュールと、可動子及びレールに嵌合するレールガイドを備えてリニアモータ駆動によってレールに沿って移動可能に配されるスライダとを備え、スライダの位置がそのスライダに設けられた磁気スケール４０Ａと、固定側モジュールに設けられた磁気センサとによって検出されるリニアコンベアであって、磁気スケール４０Ａは、レールの延在方向に沿って延びて多数の磁極を有するプラスチック磁石４４と、プラスチック磁石４４に宛がわれたバックヨーク４２とを備えるとともに、プラスチック磁石４４はバックヨーク４２に対して一部が固定され、その固定部４４Ａ以外はバックヨーク４２に対して磁気スケール４０Ａの延在方向に沿って相対変位可能とされている。【選択図】図８

Description

本発明は、リニアコンベアに関する。

従来、部品を搬送するために搬送台車としてのスライダをレールに沿って移動させるリニアコンベアが利用されている。このようなリニアコンベアでは、例えばユニット型の固定側モジュールに、直線状に延在するレールと、そのレールに対して固定されるとともに複数の電機子コイルを備える固定子とが設けられる。一方、スライダは、上記レールに嵌合するレールガイドと、前記固定子に対向する可動子とが設けられ、可動子には強力な複数個の永久磁石を配置して磁極が構成されている。

このようなリニアコンベアでは、通常、スライダ側に設けられたスケールと、固定側モジュール側に設けられたセンサとによって、レールに沿って移動するスライダの位置を検出するためのリニアスケールが構成される。近年では、スライダ側に磁石を備える磁気スケールが設けられ、モジュール側に磁気センサが設けられ、磁気スケールからの磁束によってスライダの位置が検出される磁気式のリニアスケールを備えるリニアコンベアが知られている（特許文献１参照）。

上記磁気スケールは、バックヨークと、そのバックヨークの表面に取り付けられた複数のネオジム磁石と、を備える構成とされている。複数のネオジム磁石は、例えばバックヨークに対して接着されることにより取り付けられる。このように上記の磁気スケールでは磁石としてネオジム磁石が用いられるが、磁気スケール及びスライダの軽量化を図る上では、磁石としてプラスチック磁石を用いることが好ましい。

特開２０１３−９９２０８号公報

ところで上記磁気式のリニアスケールを備えるリニアコンベアにおいて、スライダのメンテナンスや保管等のため、スライダがモジュールから取り外され、リニアコンベアの稼働場所とは環境温度が異なる倉庫等に別途移されることがある。倉庫等に移されたスライダでは、環境温度の変化によって磁気スケールが熱膨張によって伸長することがある。この場合、仮に磁気スケールに用いられた磁石がプラスチック磁石であると、当該プラスチック磁石とバックヨークとの間の線膨張係数の差が大きいことによって、磁気スケールに反りが生じたり、バックヨークに対するプラスチック磁石の位置ずれが生じたりすることがある。このようなプラスチック磁石の反りや位置ずれが生じると、各スライダにおいて検出位置にずれが生じ、スライダ間の位置検出誤差が拡大する。

本発明は、上記の課題に鑑みて創作されたものであって、スライダの軽量化を図りながらスライダ間の位置検出誤差が低減されたリニアコンベアを提供することを目的とする。

本発明は、直線状に延在するフレームに複数の電機子コイルを備える固定子及びレールを固定してなる固定側モジュールと、複数の磁極を有する可動子及び前記レールに嵌合するレールガイドを備えてリニアモータ駆動によって前記レールに沿って移動可能に配されるスライダとを備え、前記スライダの位置がそのスライダに設けられた磁気スケールと、前記固定側モジュールに設けられた磁気センサとによって検出されるリニアコンベアであって、前記磁気スケールは、前記レールの延在方向に沿って延びて多数の磁極を有するプラスチック磁石と、該プラスチック磁石に宛がわれたバックヨークとを備えるとともに、前記プラスチック磁石は前記バックヨークに対して一部が固定され、その固定部以外は前記バックヨークに対して前記磁気スケールの延在方向に沿って相対変位可能とされているところに特徴を有する。

上記のリニアコンベアでは、磁気スケールから生じる磁束を磁気センサが検出することによって、レールに沿って配されたスライダの位置が検出される。そして、磁気スケールにおいて磁石としてプラスチック磁石が用いられた構成とされている。このため、ネオジム磁石等の合金系磁石を用いる場合と比べて磁気スケール及びその磁気スケールが設けられたスライダの軽量化を図ることができる。

そして、環境温度等の変化によってスライダの磁気スケールが熱膨張すると、磁気スケールのプラスチック磁石における固定部以外の部位がバックヨークに対して磁気スケールの延在方向に沿って相対変位しながら伸長する。一方、環境温度等の変化によって磁気スケールが収縮すると、磁気スケールのプラスチック磁石における固定部以外の部位がバックヨークに対して磁気スケールの延在方向に沿って相対変位しながら収縮する。このとき膨張時と収縮時の環境温度の変化量が略等しければ（スライダが常温環境下から高温環境下に移され、その後に常温環境下に戻された場合等）、膨張時と収縮時の各々においてプラスチック磁石が固定部を基準として略等しい変形量で変形する。その結果、プラスチック磁石が固定部を基準としてバックヨークに対して膨張前の相対位置まで戻ることとなる。このため、膨張及び収縮後にプラスチック磁石がバックヨークに対して位置ずれすることを抑えることができ、スライダ間の位置検出誤差を低減することができる。以上のように、上記のリニアコンベアでは、スライダの軽量化を図るとともにスライダ間の位置検出誤差を低減することができる。

前記バックヨークは、前記スライダに取り付けて固定するための取付部を備え、前記プラスチック磁石は前記バックヨークを介してスライダに対して固定されてもよい。

プラスチック磁石の一部にビス孔等が設けられることでプラスチック磁石がスライダに固定される構成とされていると、プラスチック磁石において当該ビス孔等が設けられた部位とその他の部位との間で膨張時及び収縮時の変形量に差が生じることとなる。この場合、膨張及び収縮後にプラスチック磁石の一部がバックヨークに対して膨張前の相対位置まで戻らない虞がある。上記の構成によると、プラスチック磁石とスライダとの間にバックヨークが介在する形で当該バックヨークがスライダに対して固定されるため、プラスチック磁石にビス孔等を設ける必要がなく、膨張及び収縮後にプラスチック磁石がバックヨークに対して位置ずれすることを効果的に抑えることができる。

磁気スケールにおいて、前記バックヨークと前記プラスチック磁石とが両者を一括して括る樹脂製のバンド部材によって一体化され、前記バンド部材は、前記プラスチック磁石に対して相対変位不能に固着されるとともに、前記バックヨークに対して前記磁気スケールの延在方向に沿って相対変位可能とされていてもよい。

この構成によると、バンド部材がプラスチック磁石に対してバックヨークの延在方向に沿って相対変位不能に固着されることで、プラスチック磁石が環境温度の変化等により膨張又は収縮した場合、バンド部材がプラスチック磁石と共に略等しい変形量で変形する。一方、バンド部材がバックヨークに対してバックヨークの延在方向に沿って相対変位可能とされていることで、プラスチック磁石が環境温度の変化等により膨張又は収縮した場合、バンド部材がバックヨークに対して相対変位しながら変形する。このように上記バンド部材を用いることで、膨張及び収縮後にプラスチック磁石がバックヨークに対して位置ずれすることを抑えることが可能な具体的な構成を実現することができ、スライダ間の位置検出誤差を低減することができる。なお、この構成では、上記固定部において、プラスチック磁石がバックヨークに対して直接固定されていてもよいし、プラスチック磁石がバンド部材を介してバックヨークに対して固定されていてもよい。

また、プラスチック磁石のベースとなる樹脂材料は、バックヨークに対して良好な接着性を得られないことが多い。これに対し、上記のリニアコンベアでは、樹脂製のバンド部材によってプラスチック磁石とバックヨークとが一括して括られているため、接着剤等を用いることなくバックヨークとプラスチック磁石とが一体化された磁気スケールを実現することができる。

前記固定部は、前記プラスチック磁石の前記磁気スケールの延在方向における中央に設けられていることが好ましい。

固定部が仮にプラスチック磁石の磁気スケールの延在方向における中央よりも端部側に偏った位置に設けられているとすると、固定部を挟む一方側と他方側との間で膨張時及び収縮時におけるプラスチック磁石の変化量が異なるものとなる。上記の構成によると、固定部がプラスチック磁石の磁気スケールの延在方向における中央に設けられているため、固定部の両側において膨張時及び収縮時におけるプラスチック磁石の変化量が略等しいものとなる。このため、プラスチック磁石の膨張及び収縮後に、プラスチック磁石をバックヨークに対して膨張前の相対位置まで高い精度で戻すことができる。その結果、スライダ間の位置検出誤差を一層低減することができる。

前記スライダに該スライダへの搭載物の位置決めを行うための位置決め部が設けられ、前記磁気スケールにおける前記固定部は前記位置決め部と重なる位置に設けられていてもよい。

スライダにおいて搭載物の位置決めを行うための上記位置決め部はスライダに対して良好な位置精度で設けられている。上記の構成によると、このように良好な位置決め精度で設けられた位置決め部と重なる位置に固定部が位置するように磁気スケールが取り付けられることで、磁気スケールの取り付け精度を高めることができる。これにより、スライダ間の位置検出誤差を一層低減することができる。

前記バンド部材は前記プラスチック磁石と前記バックヨークとを成形型内に装着して行うインサート成形によって成形され、前記バックヨークには前記インサート成形時に樹脂が進入して前記固定部を形成する切欠部が設けられていてもよい。

この構成によると、インサート成形時に樹脂が固定部における切欠部に進入することで切欠部内が樹脂で埋まるため、固定部においてバックヨークがバンド部材に対して固着される。これにより、プラスチック磁石が固定部においてバンド部材を介してバックヨークに対して固定されるための具体的な構成を実現することができる。

前記バンド部材は前記プラスチック磁石と前記バックヨークとを成形型内に装着して行うインサート成形によって成形され、前記プラスチック磁石には突出部が間欠的に形成され、前記インサート成形時に前記突出部を包むようにして複数の前記バンド部材が形成されていてもよい。

この構成によると、インサート成形時に樹脂が突出部を包み込むことで突出部の周りが樹脂で埋まるため、各突出部が設けられた部位においてプラスチック磁石がバンド部材に対して固着される。これにより、プラスチック磁石がバンド部材に対して固定されるための具体的な構成を実現することができる。

本明細書で開示される技術によれば、スライダの軽量化を図るとともにスライダ間の停止位置誤差が低減されたリニアコンベアを提供することができる。

リニアコンベアの斜視図 スライダが取り付けられた固定側モジュールの斜視図 スライダが取り付けられた固定側モジュールの側面図 スライダの側面図 スライダを表側から視た平面図 スライダの背面図 磁気スケールの取付態様を示すスライダの透過斜視図 磁気スケールの斜視図 磁気スケールの正面図 図９におけるX−X断面の断面図 図９におけるXI−XI断面の断面図 磁気スケールの背面図 図１２において固定部近傍を拡大した背面図 バックヨークに宛がわれた状態のプラスチック磁石を示す斜視図 図１４において微小突条近傍を拡大した斜視図 磁気スケールの端部側における横断面図 磁気スケールの固定部近傍における横断面図

（リニアコンベアの全体構成）
図面を参照して実施形態を説明する。実施形態では、リニアモータ駆動によって駆動するリニアコンベア１について例示する。なお、各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で共通した方向となるように描かれている。このうちＸ軸方向はリニアコンベア１の搬送方向と一致し、Ｚ軸方向は上下方向と一致する。

図１に示すように、リニアコンベア１は基台２上に設置され、Ｘ軸方向に沿って延在する２つの直線搬送部４Ａ，４Ｂが上下二段に配置されている。各直線搬送部４Ａ，４Ｂには複数のスライダ１０が装着され、Ｘ軸方向に沿って移動可能である。各直線搬送部４Ａ，４Ｂの両端側には、一対のスライダ昇降装置６Ａ，６Ｂが設けられている。

２つの直線搬送部４Ａ，４Ｂは、互いに等しい長さで延在しており、上下方向において重なるように配置されている。一方の直線搬送部４Ａ（４Ｂ）に沿って移動されてその一端に達したスライダ１０は、スライダ昇降装置６Ａ（６Ｂ）に載せられ、他方の直線搬送部４Ｂ（４Ａ）の一端へと昇降される。そしてスライダ１０は、進行方向が反転され、他方の直線搬送部４Ｂ（４Ａ）を移動する。即ちリニアコンベア１では、２つの直線搬送部４Ａ，４Ｂと一対のスライダ昇降装置６Ａ，６Ｂとによって循環するスライダ１０の搬送経路が構成されている。

このような構成とされたリニアコンベア１では、上記搬送経路上の所定の部品供給位置においてスライダ１０が停止され、部品の供給やネジ締め、シーリング等の作業が実施される。

（固定側モジュールの構成）
各直線搬送部４Ａ，４Ｂは、それぞれ搬送方向にわたって連結された４台の固定側モジュール２０からなる。各固定側モジュール２０は、図２に示すように、スライダ１０の移動方向（Ｘ軸方向）に沿って配されたレール２２と、フレーム２４と、リニアモータの固定子２６とを備えている。

図２及び図３に示すように、フレーム２４はアルミニウム合金の押出成形品を所定長さに切断したもので、スライダ１０の移動方向に沿って左右に延びる細長い台座状をなしている。フレーム２４は、基台２上に設置される設置部２４Ａと、設置部２４Ａにおける前後方向略中央から上方に立ち上がる立ち上がり部２４Ｂと、立ち上がり部２４Ｂの上端に設けられたレール固定部２４Ｃと、から構成される。設置部２４Ａは、基台２上に設置できるように基台２の板面に対して平行な平板状とされている。立ち上がり部２４Ｂは、設置部２４Ａに対して略垂直に立ち上がるとともにその板面が前後方向（Ｙ軸方向）に向けられた姿勢の２枚の平板状部材からなっている。レール固定部２４Ｃは、設置部２４Ａと平行に配されるとともに当該設置部２４Ａよりも前後方向寸法が短い板状部材とされている。

レール固定部２４Ｃ上には、左右方向に沿って延在する上記レール２２と上記固定子２６とが前後方向に隣接した形で配置されている。レール２２と固定子２６の延在する長さ（搬送方向寸法）は互いに等しいものとなっている。レール２２と固定子２６は、いずれもレール固定部２４Ｃに対して強固に固定されており、これにより、フレーム２４に対するレール２２と固定子２６の位置関係が良好な精度で確保されている。

レール２２は、端面が矩形状とされた細長い略角柱状をなしている。レール２２にはその前後両側面にわずかに窪んだ窪み部２２Ａが設けられており、この窪み部２２Ａに後述するスライダ１０のレールガイド１３のガイド溝１３Ａが嵌合するようになっている。レール２２は、当該レール２２上に配されたスライダ１０のガイド溝１３Ａと嵌合されることで、スライダ１０をレール２２及び固定子２６に沿ってガイドするガイド部材として機能する。

固定子２６は、レール２２と同様に端面が矩形状とされた細長い略角柱状をなしている。固定子２６には、その延在方向に沿って並んで配置された複数の電機子コイル２５が当該固定子２６に埋め込まれた形で固定されている。リニアコンベア１では、複数の電機子コイル２５に供給される電流が制御され、これにより、固定側モジュール２０に取り付けられたスライダ１０がリニアモータ駆動によってレール２２及び固定子２６に沿って移動するようになっている。

固定側モジュール２０の前方側には、立ち上がり部２４Ｂの前面を覆う形で複数のセンサ基板３０が配されている。各センサ基板３０は、搬送方向に沿って並列配置され、その板面が前後方向に向けられた姿勢で立ち上がり部２４Ｂに固定されている。これらのセンサ基板３０は、後述するスライダ１０の磁気スケール４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃとの間で当該スライダ１０の位置を検出するためのリニアスケールを構成する。

各センサ基板３０には、図３に示すように、上下方向に所定の間隔で並んで配置された３つの磁気センサ（センサの一例）３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃが設けられている。これらの磁気センサ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃは、後述するスライダ１０の磁気スケール４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを検出可能なホール素子やＭＲ素子等からなり、各センサ基板３０において共通した位置に配置されている。各磁気センサ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃは、固定側モジュール２０にスライダ１０が取り付けられた状態において、スライダ１０の各磁気スケール４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃと対向する位置に設けられている。

本実施形態では、これらの磁気センサ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃのうち、最も上方に配置された磁気センサ３１Ａ（以下、検出センサ３１Ａと称する）が、スライダ１０の位置を検出するためのセンサとして利用される。検出センサ３１Ａが対向するスライダ１０の磁気スケール４０Ａを検出することで、スライダ１０の位置を検出するための所定の信号がセンサ基板３０から出力されるようになっている。

また、固定側モジュール２０の前方側には、図２及び図３に示すように、立ち上がり部２４Ｂの前面を覆うプレート部材３２が配されている。このプレート部材３２は、設置部２４Ａに立設され、当該設置部２４Ａ及び立ち上がり部２４Ｂに固定されている。プレート部材３２は、上下方向に沿ってセンサ基板３０の板面と平行に延びる第１プレート部３２Ａと、当該第１プレート部３２Ａの下端から前方にわずかに膨らんで下方に延びる第２プレート部３２Ｂと、から構成される。プレート部材３２は、例えば固定側モジュール２０にスライダ１０を取り付ける際にスライダ１０が各センサ基板３０と干渉しないように保護するための保護部材として機能する。

センサ基板３０の前方側であってプレート部材３２の第２プレート部３２Ｂと同じ高さの位置には、電機子コイル２５への電力供給用とセンサ基板３０用のコネクタ２７とが上下方向に並んだ形でそれぞれ設けられている。また、第２プレート部３２Ｂにおいてこれらのコネクタ２７と重なる位置は開口しており、前方に露出した状態となっている。これにより、コネクタ２７は接続先のコネクタと接続可能となっている。

（スライダの構成）
続いて直線搬送部４Ａ，４Ｂに沿ってレール２２上を移動するスライダ１０の構成について説明する。以下では、Ｘ軸方向をスライダ１０の左右方向とし、Ｙ軸方向をスライダ１０の前後方向とし、Ｚ軸方向をスライダ１０の上下方向として説明する。スライダ１０は、図４に示すように、側面視略Ｌ字状をなしており、固定側モジュール２０に取り付けられた際にレール２２及び固定子２６上に配置される長方形状の上板部１１と、フレーム２４の前方側面に対向配置される長方形状の側板部１２と、により構成される。

上板部１１の表面には、図５に示すように、スライダ１０上に搭載されて搬送される部品を取り付けるための複数の取り付け孔１１Ａが設けられている。また、上板部１１の搬送方向における略中央位置には、その前後側に、スライダ１０に搭載される部品の位置決めを行うための位置決め部１１Ｃがそれぞれ設けられている。

上板部１１の裏面には、図６に示すように、搬送方向に沿って延在する２つのレールガイド１３がそれぞれ配置されている。各レールガイド１３には、下方に開口するとともに当該レールガイド１３の延在方向、即ち搬送方向に沿って溝状に延びるガイド溝１３Ａが形成されている。このガイド溝１３Ａにレール２２が挿入されると、ガイド溝１３Ａに沿って配置された多数のボールがレール２２に接して転動する。

また、上板部１１の裏面には、可動子カバー１４によって覆われた複数の永久磁石１５（図４参照）が当該上板部１１の長辺方向に沿って並んで配置されており、これらの複数の永久磁石１５によって可動子１６の複数の磁極が構成されている。可動子カバー１４は、図３に示すように、上板部１１に対してボルト締めによって固定されており、複数の永久磁石１５を覆う部分が当該上板部１１の板面方向に沿って平行な平坦面とされている。なお、図４では上板部１１から可動子カバー１４が取り外されて永久磁石１５が露出している状態を、図３では上板部１１に可動子カバー１４が固定された状態を、それぞれ示している。

上板部１１の前後方向両端部のうち側板部１２が延びる側とは反対側の端部は、下方側に屈曲してわずかに延びる屈曲部１１Ｂとされている（図３参照）。そして、上記の可動子１６及び可動子カバー１４は屈曲部１１Ｂの内側に配された形となっている。この屈曲部１１Ｂによって、可動子１６及び可動子カバー１４の後方側が保護されている。

側板部１２には、図３、図４、図６、及び図７に示すように、その裏面に上下方向に並んだ形で配置された３つの磁気スケール４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃが設けられている。各磁気スケール４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、スライダ１０の左右方向に沿って延在しており、側板部１２に固定されたスケールカバー１８によって覆われている。なお、図４、図６、図７では側板部１２からスケールカバー１８が取り外された状態を、図３では側板部１２にスケールカバー１８が取り付けられた状態を、それぞれ示している。

各磁気スケール４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、固定側モジュール２０にスライダ１０が取り付けられた状態において、センサ基板３０の各磁気センサ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃと対向する位置に設けられている。これらの磁気スケール４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃのうち、最も上方に配置された磁気スケール４０Ａが、スライダ１０の位置を検出するためのリニアスケールとされる。固定側モジュール２０の磁気センサ３１Ａが対向する磁気スケール４０Ａを検出することで、スライダ１０の位置を検出するための所定の信号がセンサ基板３０から出力されるようになっている。

上記のような構成とされたスライダ１０は、当該スライダ１０の上板部１１と固定側モジュール２０のレール固定部２４Ｃとが平行となるような姿勢（図３参照）で、レールガイド１３のガイド溝１３Ａを固定側モジュール２０のレール２２と嵌合させることで、固定側モジュール２０に取り付けることができる。固定側モジュール２０に取り付けられたスライダ１０は、ガイド溝１３Ａと嵌合されたレール２２上を摺動することで、固定側モジュール２０上を左右方向、即ち直線搬送部４Ａ，４Ｂの延在方向に沿って移動する。

（磁気スケールの構成）
続いてスライダ１０の位置を検出するために利用される磁気スケール４０Ａの構成について詳しく説明する。なお以下では、Ｘ軸方向を磁気スケール４０Ａの左右方向（スライダ１０の移動方向）とし、Ｙ軸方向を磁気スケール４０Ａの前後方向とし、Ｚ軸方向を磁気スケール４０Ａの上下方向として説明する。磁気スケール４０Ａがスライダ１０に取り付けられた状態における磁気スケール４０Ａの上下方向、左右方向、前後方向は、スライダ１０の上下方向、左右方向、前後方向とそれぞれ一致する。磁気スケール４０Ａは、図８及び図９に示すように、バックヨーク４２と、バックヨーク４２に宛がわれるプラスチック磁石４４と、バックヨーク４２とプラスチック磁石４４との両者を一括して括ることで一体化する複数のバンド部材４６Ａ，４６Ｂと、から構成される。

プラスチック磁石４４は、バックヨーク４２と同様に左右方向に延在する板状部材とされており、バックヨーク４２の一方の板面に宛がわれている。プラスチック磁石４４の上下方向寸法はバックヨーク４２の上下方向寸法よりわずかに短いものとされており、プラスチック磁石４４は、上下方向においてバックヨーク４２の板面内に収まるように配されている。一方、プラスチック磁石４４の左右方向寸法はバックヨーク４２の左右方向寸法より短いものとされており、プラスチック磁石４４は、バックヨーク４２の左右方向両端がプラスチック磁石４４からはみ出るように配されている。

バックヨーク４２の左右方向両端には、図８及び図９に示すように、スライダ１０の側板部１２に対して取り付けられて固定される取付部４３が設けられている。バックヨーク４２において取付部４３と対応する部位には、当該バックヨーク４２を貫通する取付孔４２Ａがそれぞれ設けられている。この取付孔４２ＡにビスＳ（図６参照）が挿通され、バックヨーク４２がスライダ１０の側板部１２にビス留めされることで、バックヨーク４２が側板部１２に対して取り付けられている。なお、取付孔４２Ａは良好な位置精度で設けられており、位置決めピン（不図示）を備えた位置決め冶具（不図示）を使用することが可能となっている。バックヨーク４２は、この位置決めピンによりピン留めされることで、スライダ１０の側板部１２に対して良好な位置精度で固定されている。

プラスチック磁石４４は、ベースとなるＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）等の中に磁粉を混入させることで形成されており、バックヨーク４２に宛がわれた側とは反対側の面を磁極面としてその延在方向に沿って多極着磁されている。磁気スケール４０Ａは、側板部１２とプラスチック磁石４４との間にバックヨーク４２が介在する形で当該側板部１２に取り付けられる。このため、固定側モジュール２０にスライダ１０が取り付けられると、プラスチック磁石４４の磁極面が固定側モジュール２０に取り付けられたセンサ基板３０の磁気センサ３１Ａと対向した状態となる。

バンド部材４６Ａ，４６Ｂは、樹脂製とされ、磁気スケール４０Ａの左右方向に沿って互いに略等間隔で離間した形で７つ配されている。各バンド部材４６Ａ，４６Ｂは、バックヨーク４２のプラスチック磁石４４が宛がわれた面とは反対側の面（前面）を周り込んでプラスチック磁石４４を上下方向から挟み込む形状をなし、各々がバックヨーク４２とプラスチック磁石４４の両者を一括して括るものとされる。

各バンド部材４６Ａ，４６Ｂのうち左右方向における略中央に配されたバンド部材４６Ｂを除く６つのバンド部材４６Ａは、それぞれプラスチック磁石４４をその上下から挟み込む形で当該プラスチック磁石４４のみに固着されており、バックヨーク４２に対しては固着されていない。このため、プラスチック磁石４４のうちこれら６つのバンド部材４６Ａに挟み込まれた部分は、当該バンド部材４６Ａと共に左右方向（磁気スケール４０Ａの延在方向）に沿ってバックヨーク４２に対して相対変位可能となっている。

一方、各バンド部材４６Ａ，４６Ｂのうち左右方向における略中央に配されたバンド部材４６Ｂは、プラスチック磁石４４とバックヨーク４２の両方に固着されている。このため、プラスチック磁石４４のうちこのバンド部材４６Ｂに挟み込まれた部分は、左右方向（磁気スケール４０Ａの延在方向）に沿ってバックヨーク４２に対して相対変位不能となっている。なお以下では、プラスチック磁石４４の部分のうちこのバンド部材４６Ｂに挟み込まれた部分（相対変位不能とされた部分）を固定部４４Ａと称する。磁気スケール４０Ａがスライダ１０に取り付けられる際には、この固定部４４Ａが左右方向においてスライダ１０の位置決め部１１Ｃと重なるような配置で当該磁気スケール４０Ａが取り付けられる。

バックヨーク４２及びプラスチック磁石４４に対する各バンド部材４６Ａ，４６Ｂの取付態様について具体的に説明する。図１４及び図１５に示すように、プラスチック磁石４４の上下両側面においてバンド部材４６Ａ，４６Ｂによって挟み込まれる部分には、左右方向（磁気スケール４０Ａの延在方向）に延びる微小突条（突出部の一例）４４Ｂが間欠的に形成されている。これらの微小突条４４Ｂは、前後方向においてバックヨーク４２寄りの位置に形成されている。

一方、図１３及び図１４に示すように、バックヨーク４２の上下両側面における左右方向の略中央位置、即ちプラスチック磁石４４の固定部４４Ａが宛がわれる部分には、正面視において円弧状に切り欠かれた切欠部４２Ｂがそれぞれ形成されている。この切欠部４２Ｂは、バックヨーク４２を前後方向に貫通する形で形成されている。プラスチック磁石４４の固定部４４Ａに固着されるバンド部材４６Ｂでは、上記切欠部４２Ｂと対応する部分が当該切欠部４２Ｂ内に進入する形で突出する凸部４６Ｂ１とされている（図１７参照）。

ところで、各バンド部材４６Ａ，４６Ｂは、上記のような構成とされたプラスチック磁石４４とバックヨーク４２とを成形型内に装着して行うインサート成形によって成形される。インサート成形時には、プラスチック磁石４４の各微小突条４４Ｂを包みようにして各バンド部材４６Ａ，４６Ｂがそれぞれ形成される。これにより、各微小突条４４Ｂの左右方向両側がバンド部材４６Ａ，４６Ｂを形成する樹脂によって埋められるため（図１６参照）、各バンド部材４６Ａ，４６Ｂはプラスチック磁石４４に対して左右方向に相対変位不能に固着されることとなる。

また、左右方向の略中央に配されるバンド部材４６Ｂのインサート成形時には、バックヨーク４２の切欠部４２Ｂに当該バンド部材４６Ｂを形成する樹脂が進入する。これにより切欠部４２Ｂは、切欠部４２Ｂに進入した樹脂によって埋められる。切欠部４２Ｂに進入した樹脂はバンド部材４６Ｂの上記凸部４６Ｂ１となり（図１７参照）、当該バンド部材４６Ｂはバックヨーク４２に対して左右方向に相対変位不能に固着されることとなる。

このようにして形成された各バンド部材４６Ａ，４６Ｂによって、プラスチック磁石４４とバックヨーク４２との両者が一括して括られて一体化される。プラスチック磁石４４の固定部４４Ａではプラスチック磁石４４とバックヨーク４２との両者がバンド部材４６Ｂによって左右方向に相対変位不能に固着されるのに対し、プラスチック磁石４４の固定部４４Ａを除く部位では、プラスチック磁石４４のみがバンド部材４６Ａによって左右方向に相対変位不能に固着される。

ところで、バックヨーク４２は、鉄やステンレス等の金属製とされるため、プラスチック磁石４４との間で線膨張係数の差が大きい。このため、磁気スケール４０Ａが常温環境下から高温環境下に移された場合、熱膨張によってプラスチック磁石４４がバックヨーク４２よりもその延在方向（左右方向）に大きく伸長し、プラスチック磁石４４がバックヨーク４２に対して左右方向に相対変位する虞がある。これにより、プラスチック磁石４４が常温環境下におけるバックヨーク４２に対する当初の位置からずれてしまう虞がある。

これに対し本実施形態の磁気スケール４０Ａは、上記のような構成とされているため、例えば常温環境下から高温環境下に移された場合、プラスチック磁石４４の固定部４４Ａを除く部位がバックヨーク４２に対して左右方向に相対変位し、プラスチック磁石４４の固定部４４Ａはバックヨーク４２に対して左右方向に相対変位せず、その場に留まることとなる。そして、磁気スケール４０Ａが高温環境下から常温環境下に戻されると、プラスチック磁石４４の固定部４４Ａを除く部位が、固定部４４Ａを基準としてバックヨーク４２よりも大きく収縮し、バックヨーク４２に対して左右方向に相対変位する。その結果、プラスチック磁石４４の固定部４４Ａを除く部位は、バックヨーク４２に対する当初の位置に戻ることとなる。

即ち本実施形態の磁気スケール４０Ａは、高温環境下に移された場合であってもその後に常温環境下に戻されることで、プラスチック磁石４４とバックヨーク４２との間の相対位置が当初の位置に戻される。このため、プラスチック磁石４４とバックヨーク４２との間の相対位置が変化することに起因して、スライダ１０間における検出センサ３１Ａによる磁気スケール４０Ａの検出誤差、換言すればスライダ１０間の位置検出誤差が生じることを防止ないし抑制することができる。

（実施形態の効果）
以上のように実施形態のリニアコンベア１では、磁気スケール４０Ａから生じる磁束を検出センサ３１Ａが検出することによって、レール２２に沿って配されたスライダ１０の位置が検出される。そして、磁気スケール４０Ａにおいて磁石としてプラスチック磁石４４が用いられた構成とされている。このため、ネオジム磁石等の磁石を用いる場合と比べて磁気スケール４０Ａ及びその磁気スケール４０Ａが設けられたスライダ１０の軽量化を図ることができる。

また、実施形態のリニアコンベア１では、環境温度等の変化によってスライダ１０の磁気スケール４０Ａが熱膨張すると、磁気スケール４０Ａのプラスチック磁石４４における固定部４４Ａ以外の部位がバックヨーク４２に対して磁気スケール４０Ａの延在方向（Ｘ軸方向）に沿って相対変位しながら伸長する。一方、環境温度等の変化によって磁気スケール４０Ａが収縮すると、磁気スケール４０Ａのプラスチック磁石４４における固定部４４Ａ以外の部位がバックヨーク４２に対して磁気スケール４０Ａの延在方向に沿って相対変位しながら収縮する。このとき膨張時と収縮時の環境温度の変化量が略等しければ、膨張時と収縮時の各々においてプラスチック磁石４４が固定部４４Ａを基準として略等しい変形量で変形する。その結果、プラスチック磁石４４が固定部４４Ａを基準としてバックヨーク４２に対して膨張前の相対位置まで戻ることとなる。このため、膨張及び収縮後にプラスチック磁石４４がバックヨーク４２に対して位置ずれすることを抑えることができ、スライダ１０間の位置検出誤差を低減することができる。このように、実施形態のリニアコンベア１では、スライダ１０の軽量化を図るとともにスライダ１０間の位置検出誤差を低減することができる。

また実施形態では、バックヨーク４２の左右方向両端に、スライダ１０に取り付けられて固定される取付部４３が設けられている。そして、プラスチック磁石４４はバックヨーク４２を介してスライダ１０に対して固定されている。ここで、プラスチック磁石４４の一部にビス孔等が設けられることでプラスチック磁石４４がスライダ１０に固定される構成とされていると、プラスチック磁石４４において当該ビス孔等が設けられた部位とその他の部位との間で膨張時及び収縮時の変形量に差が生じることとなる。この場合、膨張及び収縮後にプラスチック磁石４４の一部がバックヨーク４２に対して膨張前の相対位置まで戻らない虞がある。これに対し、本実施形態の構成によると、プラスチック磁石４４とスライダ１０との間にバックヨーク４２が介在する形で当該バックヨーク４２がスライダ１０の側板部１２に対して固定されるため、プラスチック磁石４４にビス孔等を設ける必要がなく、膨張及び収縮後にプラスチック磁石４４がバックヨーク４２に対して位置ずれすることを効果的に抑えることができる。

また実施形態では、磁気スケール４０Ａにおいて、バックヨーク４２とプラスチック磁石４４とが両者を一括して括る樹脂製のバンド部材４６Ａ，４６Ｂによって一体化されている。そして、バンド部材４６Ａ，４６Ｂは、プラスチック磁石４４に対して相対変位不能に固着されるとともに、固定部４４Ａに取り付けられたバンド部材４６Ｂを除く６つのバンド部材４６Ａはバックヨーク４２に対して磁気スケール４０Ａの延在方向に沿って相対変位可能とされている。このような構成とされていることで、プラスチック磁石４４が環境温度の変化等により膨張又は収縮した場合、バンド部材４６Ａ，４６Ｂがプラスチック磁石４４と共に略等しい変形量で変形する一方で、バンド部材４６Ｂがバックヨーク４２に対して相対変位しながら変形する。このようにバンド部材４６Ａ，４６Ｂを用いることで、膨張及び収縮後にプラスチック磁石４４がバックヨーク４２に対して位置ずれすることを抑えることが可能な具体的な構成を実現することができ、スライダ１０間の位置検出誤差を低減することができる。

また、プラスチック磁石４４のベースとなる樹脂材料であるＰＰＳは、バックヨーク４２に対して良好な接着性を得ることが難しい。これに対し実施形態では、樹脂製のバンド部材によってプラスチック磁石４４とバックヨーク４２とが一括して括られているため、接着剤等を用いることなくバックヨーク４２とプラスチック磁石４４とが一体化された磁気スケール４０Ａを実現することができる。

また実施形態では、固定部４４Ａが、プラスチック磁石４４の磁気スケール４０Ａの延在方向（Ｘ軸方向）における中央に設けられている。ここで、固定部４４Ａが仮にプラスチック磁石４４の磁気スケール４０Ａの延在方向における中央よりも端部側に偏った位置に設けられているとすると、固定部４４Ａを挟む一方側と他方側との間で膨張時及び収縮時におけるプラスチック磁石４４の変化量が異なるものとなる。これに対し本実施形態では、固定部４４Ａがプラスチック磁石４４の磁気スケール４０Ａの延在方向における中央に設けられているため、固定部４４Ａを挟む一方側と他方側において膨張時及び収縮時におけるプラスチック磁石４４の変化量が略等しいものとなる。このため、プラスチック磁石４４の膨張及び収縮後に、プラスチック磁石４４をバックヨーク４２に対して膨張前の相対位置まで高い精度で戻らせることができる。その結果、スライダ１０間の位置検出誤差を一層低減することができる。

また実施形態では、スライダ１０に当該スライダ１０への搭載物の位置決めを行うための位置決め部１１Ｃが良好な位置決め精度で設けられている。そして、このように良好な位置決め精度で設けられた位置決め部１１Ｃと重なる位置に固定部４４Ａが位置するように磁気スケール４０Ａが取り付けられる。このように磁気スケール４０Ａが取り付けられることで、本実施形態では磁気スケール４０Ａの取り付け精度を高めることができる。これにより、スライダ１０間の位置検出誤差を一層低減することができる。

なお実施形態では、磁気スケール４０Ａの磁石としてプラスチック磁石４４を用いるため、ネオジム磁石等を用いる従来の構成と比べて部材コストを大幅に低減することができる。

（他の実施形態）
本発明は上記既述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記の実施形態では、バックヨークとプラスチック磁石とがバンド部材によって一体化された構成を例示したが、バックヨークとプラスチック磁石とがバンド部材以外の部材によって組み付けられた構成であってもよい。

（２）上記の実施形態では、プラスチック磁石の固定部が磁気スケールの延在方向における略中央に設けられた構成を例示したが、プラスチック磁石の固定部が磁気スケールの延在方向における略中央以外の部位に設けられた構成であってもよい。

（３）上記の実施形態では、プラスチック磁石の上下両側面においてバンド部材によって挟み込まれる部分に突出部の一例として微小突条が形成された構成を例示したが、突出部の形状は限定されない。突出部は、バンド部材によって包まれることでプラスチック磁石がバンド部材に対して固着されるような形状であればよい。

（４）上記の実施形態では、固定部において、バックヨークの上下両側面に切欠部が設けられ、バンド部材の切欠部と対応する位置に凸部が設けられた構成を例示したが、固定部の構成はこれらに限定されない。例えば、バックヨーク側に凸部が設けられ、バンド部材側にこの凸部と嵌合する切欠部が設けられた構成であってもよい。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

１…リニアコンベア
２…基台
４Ａ，４Ｂ…直線搬送部
６Ａ，６Ｂ…スライダ昇降装置
１０…スライダ
１１…上板部
１１Ａ…取付孔
１１Ｂ…屈曲部
１１Ｃ…位置決め部
１２…側板部
１３…レールガイド
１４…可動子カバー
１６…可動子
２０…固定側モジュール
２２…レール
２４…フレーム
２６…固定子
３０…センサ基板
３２…プレート部材
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ…磁気スケール
４２…バックヨーク
４３…取付部
４４…プラスチック磁石
４６Ａ，４６Ｂ…バンド部材

Claims (7)

1. 直線状に延在するフレームに複数の電機子コイルを備える固定子及びレールを固定してなる固定側モジュールと、複数の磁極を有する可動子及び前記レールに嵌合するレールガイドを備えてリニアモータ駆動によって前記レールに沿って移動可能に配されるスライダとを備え、前記スライダの位置がそのスライダに設けられた磁気スケールと、前記固定側モジュールに設けられた磁気センサとによって検出されるリニアコンベアであって、
   前記磁気スケールは、前記レールの延在方向に沿って延びて多数の磁極を有するプラスチック磁石と、該プラスチック磁石に宛がわれたバックヨークとを備えるとともに、前記プラスチック磁石は前記バックヨークに対して一部が固定され、その固定部以外は前記バックヨークに対して前記磁気スケールの延在方向に沿って相対変位可能とされている、リニアコンベア。
2. 請求項１に記載のリニアコンベアであって、
   前記バックヨークは、前記スライダに取り付けて固定するための取付部を備え、
   前記プラスチック磁石は前記バックヨークを介してスライダに対して固定される、リニアコンベア。
3. 請求項１または請求項２に記載のリニアコンベアであって、
   前記磁気スケールにおいて、前記バックヨークと前記プラスチック磁石とが両者を一括して括る樹脂製のバンド部材によって一体化され、
   前記バンド部材は、前記プラスチック磁石に対して相対変位不能に固着されるとともに、前記バックヨークに対して前記磁気スケールの延在方向に沿って相対変位可能とされている、リニアコンベア。
4. 請求項３に記載のリニアコンベアであって、
   前記固定部は、前記プラスチック磁石の前記磁気スケールの延在方向における中央に設けられている、リニアコンベア。
5. 請求項３または請求項４に記載のリニアコンベアであって、
   前記スライダに該スライダへの搭載物の位置決めを行うための位置決め部が設けられ、前記磁気スケールにおける前記固定部は前記位置決め部と重なる位置に設けられている、リニアコンベア。
6. 請求項３から請求項５のいずれか１項に記載のリニアコンベアであって、
   前記バンド部材は前記プラスチック磁石と前記バックヨークとを成形型内に装着して行うインサート成形によって成形され、前記バックヨークには前記インサート成形時に樹脂が進入して前記固定部を形成する切欠部が設けられている、リニアコンベア。
7. 請求項３から請求項６のいずれか１項に記載のリニアコンベアであって、
   前記バンド部材は前記プラスチック磁石と前記バックヨークとを成形型内に装着して行うインサート成形によって成形され、前記プラスチック磁石には突出部が間欠的に形成され、前記インサート成形時に前記突出部を包むようにして複数の前記バンド部材が形成されている、リニアコンベア。

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