JP3400435B2 - Drive device and machine tool in machine tool - Google Patents

Drive device and machine tool in machine tool

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JP3400435B2
JP3400435B2 JP2001083093A JP2001083093A JP3400435B2 JP 3400435 B2 JP3400435 B2 JP 3400435B2 JP 2001083093 A JP2001083093 A JP 2001083093A JP 2001083093 A JP2001083093 A JP 2001083093A JP 3400435 B2 JP3400435 B2 JP 3400435B2
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恒彦 山崎
公平 大西
直臣 宮川
利彦 井上
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恒彦 山崎
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工機をは
じめとする各種工作機械において、加工ヘッドの送りな
どの駆動箇所に採用する駆動装置に関するものであり、
特にリニアモータ方式を採用した駆動装置及び該駆動装
置を備えた工作機械に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving device used in a driving portion such as a feed of a processing head in various machine tools including a laser processing machine,
In particular, the present invention relates to a drive device adopting a linear motor system and a machine tool equipped with the drive device.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザ加工機をはじめとする各種工作機
械において、ワークに対する加工ヘッドなどの送り駆動
を行うための駆動装置にリニアモータ方式を採用したも
のが提案され使用されている。従来、こうした駆動装置
の固定子側のマグネットは、固定子を支持するフレーム
に直接配置される形で装着されていた。
2. Description of the Related Art In various machine tools such as a laser beam machine, those adopting a linear motor system have been proposed and used as a driving device for feeding and driving a machining head to a work. Conventionally, the magnet on the stator side of such a drive device has been mounted so as to be directly arranged on a frame supporting the stator.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、こうした構造
では、移動子と固定子間に作用する強力な吸引力が、磁
極整列面を介して固定子が装着されるフレームに直接作
用し、フレームが変形し、工作機械の加工精度に悪影響
を与えてしまう。このため、フレームは、そうした吸引
力に対抗するために、大きな剛性を持たせる必要があ
り、リニアモータ方式以外の駆動装置(例えばボールね
じ等)を採用した通常の場合よりも強固に設計する必要
があった。これにより、工作機械の大型化や大重量化な
どの不都合を招いている。
However, in such a structure, the strong attractive force acting between the mover and the stator directly acts on the frame on which the stator is mounted via the magnetic pole alignment surface, and the frame is It deforms and adversely affects the machining accuracy of the machine tool. For this reason, the frame needs to have a large rigidity in order to counter such suction force, and it is necessary to design the frame to be stronger than usual when a drive device other than the linear motor system (for example, a ball screw) is adopted. was there. This causes inconveniences such as an increase in size and weight of the machine tool.

【0004】そこで本発明は上記事情に鑑み、リニアモ
ータ方式の駆動装置であって、工作機械の大型化や大重
量化を要せず好都合な駆動装置及び該駆動装置を備えた
工作機械を提供することを目的とする。
In view of the above circumstances, the present invention provides a linear motor type driving device, which is convenient and does not require an increase in the size and weight of the machine tool, and a machine tool equipped with the driving device. The purpose is to do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のうち請求項1は、表面極性が異なる2種類の
マグネット(56)を直線移動方向に交互に配置して形
成したマグネット列(560)を有する固定子(51)
と、該固定子に対して直線移動方向に移動自在であり、
かつ前記マグネットによる磁力を受けて直線移動方向に
駆動力を発生自在なコイル(63)を有した移動子(6
0)と、を備えた工作機械(1)における駆動装置(5
0)において、前記固定子は、ベース部(52)と、該
ベース部から突出形成された櫛歯状突出部(53)に設
けられたマグネット列支持部(55)と、を有し、前記
櫛歯状突出部の内、両側の櫛歯状突出部には、当該櫛歯
状突出部の一方にのみ前記マグネット列支持部が設けら
れ、前記両側の櫛歯状突出部に挟まれた櫛歯状突出部に
はその両側に前記マグネット列支持部が設けられてお
り、前記マグネット列支持部間に、前記コイルが通過自
在なコイル通過空間(S)を形成し、前記マグネット列
支持部にマグネット保持溝(54)を、直線移動方向に
伸延し、前記コイル通過空間に向けて開口する形で設
け、前記マグネット保持溝にマグネット保持手段(54
a)を設け、前記マグネットは、前記マグネット保持溝
に挿入し、かつ前記マグネット保持手段により保持して
構成した、ことを特徴とする工作機械における駆動装置
にある。
According to a first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems, a magnet array formed by alternately arranging two kinds of magnets (56) having different surface polarities in a linear movement direction. Stator (51) with (560)
And is movable in a linear movement direction with respect to the stator,
A mover (6) having a coil (63) capable of generating a driving force in a linear movement direction by receiving a magnetic force from the magnet.
0) and a drive device (5) in a machine tool (1) including
0), the stator is provided on a base portion (52) and a comb-teeth-shaped protrusion portion (53) protruding from the base portion.
Has eclipsed the magnet column supporting portion (55), the said
Of the comb-teeth-shaped protrusions, the comb-teeth-shaped protrusions on both sides are
The magnet column support is provided on only one of the protrusions.
To the comb tooth-shaped protrusions sandwiched between the comb tooth-shaped protrusions on both sides.
Is provided with the magnet row support portions on both sides thereof.
Ri, between the magnet rows supporting portion, wherein the coil forms a freely coil passage space passes (S), said magnet rows magnet holding groove in the support part (54), Shinnoshi the linear movement direction, the coil pass A magnet holding means (54) is provided in the magnet holding groove so as to open toward the space.
a) is provided, and the magnet is configured to be inserted into the magnet holding groove and held by the magnet holding means.

【0006】また本発明のうち請求項2は、前記マグネ
ット保持手段は、前記マグネット保持溝の開口両側より
該マグネット保持溝の開口中央に向けて突出形成された
突出部(54a)を有し、前記マグネットは、前記マグ
ネット保持溝の奥部(54c)と前記突出部との間で挟
持されることにより保持される、ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the magnet holding means has projecting portions (54a) projecting from both sides of the opening of the magnet holding groove toward the center of the opening of the magnet holding groove. The magnet is held by being sandwiched between the inner part (54c) of the magnet holding groove and the protrusion.

【0007】また本発明のうち請求項3は、前記マグネ
ット保持溝のうち開口両側の前記突出部間の幅(W)
は、該マグネット保持溝の開口方向に向かって小さくな
っている、ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, a width (W) between the protrusions on both sides of the opening of the magnet holding groove.
Is smaller in the opening direction of the magnet holding groove.

【0008】また本発明のうち請求項4は、前記マグネ
ット列支持部は、突出した先端部(59)が、前記ベー
ス部側の部分に対して着脱自在になっている、ことを特
徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, the protruding end portion (59) of the magnet row support portion is detachable from the base portion side portion. .

【0009】また本発明のうち請求項5は、前記ベース
部と前記マグネット列支持部とは一体的に形成されてい
る、ことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, the base portion and the magnet row support portion are integrally formed.

【0010】また本発明のうち請求項は、前記両側の
櫛歯状突出部に、前記ベース部との間で補強する補強部
材(52a)を設置した、ことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there are provided
It is characterized in that a reinforcing member (52a) for reinforcing between the base and the comb-shaped protrusion is provided.

【0011】また本発明のうち請求項は、前記マグネ
ット列支持部に、加圧エアを吹出してエアカーテンを形
成自在なエア吹出し手段(58)を前記コイル通過空間
に沿って設けた、ことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, the magnet row support portion is provided with air blowing means (58) capable of blowing pressurized air to form an air curtain along the coil passage space. Is characterized by.

【0012】また本発明のうち請求項は、前記マグネ
ット列支持部は、突出した先端部(59)が、前記ベー
ス部側の部分に対して着脱自在になっており、前記エア
吹出し手段は、前記先端部に、加圧エアを輸送するエア
輸送管(59b)と、該エア輸送管で輸送した加圧エア
を外部に吹出す吹出部(59a)と、を備えている、こ
とを特徴とする。
Further, according to claim 8 of the present invention, the protruding end portion (59) of the magnet row supporting portion is detachable from the portion on the base portion side, and the air blowing means is The front end portion is provided with an air transport pipe (59b) for transporting pressurized air, and a blowing portion (59a) for blowing the pressurized air transported by the air transport pipe to the outside. And

【0013】また本発明のうち請求項は、前記マグネ
ットは直線移動方向に対向する側部(56b)を有し、
前記マグネット列を形成する複数のマグネットは、前記
側部を直線移動方向に対して傾斜させて配置した、こと
を特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, the magnet has side portions (56b) facing each other in a linear movement direction,
The plurality of magnets forming the magnet row are arranged such that the side portions are inclined with respect to the linear movement direction.

【0014】また本発明のうち請求項10は、前記マグ
ネット列は、表面極性が異なる前記マグネット間にスペ
ーサ(57)を有する、ことを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, the magnet array has a spacer (57) between the magnets having different surface polarities.

【0015】また本発明のうち請求項11は、支持部材
(47)と、該支持部材により相対移動自在に支持され
る該被支持部材(49)とを有した工作機械(1)にお
いて、請求項記載の駆動装置(50)を有し、前記駆
動装置のうち、前記固定子を前記支持部材に、前記移動
子を前記被支持部材にそれぞれ接続して構成した、こと
を特徴とする工作機械にある。
The eleventh aspect of the present invention provides a machine tool (1) having a support member (47) and the supported member (49) supported by the support member so as to be relatively movable. Item 10. A machine tool having a drive device (50) according to Item 1 , wherein the stator is connected to the support member and the mover is connected to the supported member of the drive device. On the machine.

【0016】また本発明のうち請求項12は、前記固定
子と前記支持部材とは別部材で形成されている、ことを
特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, the stator and the support member are formed as separate members.

【0017】また本発明のうち請求項13は、前記被支
持部材は加工ヘッド(10)を有している、ことを特徴
とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the supported member has a processing head (10).

【0018】また本発明のうち請求項14は、前記被支
持部材はワーク設置部(3)を有している、ことを特徴
とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, the supported member has a work setting portion (3).

【0019】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
The numbers in parentheses are for convenience of showing the corresponding elements in the drawings, and the present description is not limited to the description in the drawings.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように本発明のうち請求項
1によれば、フレーム等の支持部材にマグネットをろう
付けなどにより直付けするのではなく、ベース部から突
出形成されたマグネット列支持部によりマグネットを支
持する。この構成によりマグネット列支持部は、マグネ
ット列の幅を利用した形で補強することができる、或い
は2つのマグネット列支持部が1部材により形成された
場合にはマグネットに作用する吸引力・反発力を互いに
うち消す形で処理することができる。そのため固定子或
いは該固定子を支持するフレーム等の支持部材を、リニ
アモータ方式以外の駆動装置(例えばボールねじ等)を
採用した通常の場合よりも強固に設計する必要は無くな
る。これにより、工作機械の大型化や大重量化が不要と
なる。
As described above, according to claim 1 of the present invention, instead of directly attaching the magnets to the supporting member such as the frame by brazing or the like, the magnet row support formed to project from the base portion is provided. The part supports the magnet. With this configuration, the magnet row supporting portion can be reinforced by utilizing the width of the magnet row, or when the two magnet row supporting portions are formed by one member, attractive force / repulsive force acting on the magnets. Can be processed so that they disappear from each other. Therefore, it is not necessary to design the stator or a supporting member such as a frame that supports the stator more firmly than in the usual case where a driving device other than the linear motor system (for example, a ball screw) is adopted. As a result, it is unnecessary to increase the size and weight of the machine tool.

【0021】2つのマグネット列支持部を1部材で兼用One member also serves as two magnet row support portions
することにより、部材の節約及び装置の小型・軽量化がThis saves members and reduces the size and weight of the device.
実現する。更に、1部材の両側にマグネットが保持されTo be realized. Furthermore, magnets are held on both sides of one member.
るので、これらマグネットを介してマグネット列支持部The magnet row support through these magnets.
に作用する力は1部材において相殺される。これによりThe forces acting on are canceled in one member. This
マグネット列支持部の強度設計が容易になる。また、こThe strength design of the magnet row support portion becomes easy. Also, this
れらマグネットに作用する吸引力・反発力に伴うベースBase associated with the attractive and repulsive forces acting on these magnets
部での曲げモーメントは作用しないので、ベース部の変Since the bending moment in the base part does not act, the base part
形も防止されている。The shape is also prevented.

【0022】また本発明のうち請求項2によれば、マグ
ネットは、マグネット保持溝の奥部突出部との間で挟持
されることにより強固に保持される。
According to the second aspect of the present invention, the magnet is firmly held by being sandwiched between the magnet and the inner protruding portion of the magnet holding groove.

【0023】また本発明のうち請求項3によれば、突出
部間の幅がマグネット保持溝の開口方向に向かって小さ
くなっているので、移動子のコイルとの間での吸引力に
よりマグネット保持溝の開口方向に向かって力を受ける
各マグネットは上記突出部間で締付けられる。これによ
りマグネットの位置が確実に固定される。
According to the third aspect of the present invention, the width between the projecting portions is reduced toward the opening direction of the magnet holding groove, so that the magnet holding force is generated by the attraction force between the magnet and the coil of the moving element. The magnets that receive a force in the opening direction of the groove are clamped between the protrusions. This ensures that the position of the magnet is fixed.

【0024】また本発明のうち請求項4によれば、マグ
ネット列支持部の先端部が着脱自在なので、マグネット
の着脱は該先端部を取外した状態で容易に行うことがで
きる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the tip end portion of the magnet row support portion is detachable, the magnets can be easily attached and detached with the tip end portion removed.

【0025】また本発明のうち請求項5によれば、ベー
ス部とマグネット列支持部とが一体的に形成されている
ので、固定子内で作用する力は、一体的なベース部及び
マグネット列支持部において確実に支持される。
According to the fifth aspect of the present invention, since the base portion and the magnet row support portion are integrally formed, the force acting in the stator is the integral base portion and magnet row. The support is surely supported.

【0026】また本発明のうち請求項によれば、マグ
ネット列支持部間で兼用するもの以外のマグネット列支
持部の櫛歯状突出部を補強部材で補強したので、強力な
磁力のマグネットを採用することが可能である。
According to claim 6 of the present invention, since the comb tooth-shaped protrusions of the magnet row supporting portions other than those commonly used between the magnet row supporting portions are reinforced by the reinforcing member, a magnet having a strong magnetic force can be obtained. It is possible to adopt.

【0027】また本発明のうち請求項によれば、加圧
エアを吹出してエアカーテンを形成するので、コイル通
過空間への異物の進入が防止されている。
According to the seventh aspect of the present invention, since the compressed air is blown to form the air curtain, the foreign matter is prevented from entering the coil passage space.

【0028】また本発明のうち請求項によれば、マグ
ネット列支持部の先端部にある吹出部から加圧エアを吹
出すので、コイル通過空間への異物の進入を効果的に防
止できる。また、着脱自在の先端部にエア輸送管及び吹
出部を備えるので、エア輸送管及び吹出部の交換や保守
が容易である。
According to the eighth aspect of the present invention, since the pressurized air is blown out from the blowout portion at the tip of the magnet row support portion, it is possible to effectively prevent foreign matter from entering the coil passage space. Further, since the detachable tip portion is provided with the air transport pipe and the blowing portion, replacement and maintenance of the air transport pipe and the blowing portion are easy.

【0029】また本発明のうち請求項によれば、側部
を直線移動方向に対して傾斜させることにより、固定子
側の構成で移動子の前進・後進制御が可能となる。
According to the ninth aspect of the present invention, by tilting the side portion with respect to the linear movement direction, it becomes possible to control the forward / backward movement of the moving element with the structure on the stator side.

【0030】また本発明のうち請求項10によれば、マ
グネット間にスペーサを配置することにより、マグネッ
トの設置時には、直線移動方向に配置されるマグネット
の位置決めが容易に行える。
According to the tenth aspect of the present invention, by disposing the spacers between the magnets, the magnets arranged in the linear movement direction can be easily positioned when the magnets are installed.

【0031】また本発明のうち請求項11によれば、上
記駆動装置を採用することにより、移動子との間での吸
引力・反発力により固定子に作用する力は、該固定子内
で相殺されるので、リニアモータ方式以外の駆動装置
(例えばボールねじ等)を採用した通常の場合よりもフ
レーム等を強固に設計する必要は無くなる。これによ
り、工作機械の大型化や大重量化が不要となる。
According to the eleventh aspect of the present invention, by adopting the above driving device, the force acting on the stator due to the attraction force and the repulsive force between the moving element and the moving element is within the stator. Since they cancel each other out, it is not necessary to design the frame or the like more firmly than in the usual case where a drive device other than the linear motor system (for example, a ball screw or the like) is adopted. As a result, it is unnecessary to increase the size and weight of the machine tool.

【0032】また本発明のうち請求項12によれば、固
定子と支持部材とは別部材なので、固定子の製造が容易
になる。
According to the twelfth aspect of the present invention, since the stator and the support member are separate members, the manufacture of the stator is facilitated.

【0033】また本発明のうち請求項13によれば、加
工ヘッド側をリニアモータ方式により駆動させるタイプ
の工作機械に適用できる。
According to the thirteenth aspect of the present invention, it can be applied to a machine tool of a type in which the machining head side is driven by a linear motor system.

【0034】また本発明のうち請求項14は、ワーク設
置部側をリニアモータ方式により駆動させるタイプの工
作機械に適用できる。
Further, the fourteenth aspect of the present invention can be applied to a machine tool of a type in which the work setting portion side is driven by a linear motor system.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】<レーザ加工機の全体構成> 図1はレーザ加工機の一例を示す斜視図である。本実施
形態のレーザ加工機1は、図1に示すようにフレーム2
を有し、該フレーム2には、上面に加工すべきワーク
(図示せず)が設置自在になったテーブル3(一点鎖線
で示す)が設けられている。また、フレーム2にはテー
ブル3の上方に位置する形で水平なX軸方向に伸延する
X軸レール5が設けられている。X軸レール5には移動
体6が、該X軸レール5に係合して、該X軸レール5に
沿ってX軸方向(直線移動方向)に移動自在に吊下され
て支持されている。また、X軸レール5側に対して移動
体6を、X軸方向に沿って移動駆動位置決めするリニア
モータ式の駆動装置50Aが、上記フレーム2と移動体
6との両者に亘って設けられている。駆動装置50Aの
詳細については後述する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS <Overall Configuration of Laser Processing Machine> FIG. 1 is a perspective view showing an example of a laser processing machine. The laser processing machine 1 of the present embodiment has a frame 2 as shown in FIG.
The frame 2 is provided with a table 3 (indicated by a one-dot chain line) on the upper surface of which a work (not shown) to be machined can be installed. Further, the frame 2 is provided with an X-axis rail 5 located above the table 3 and extending in the horizontal X-axis direction. A movable body 6 is supported on the X-axis rail 5 by being engaged with the X-axis rail 5 and movably suspended along the X-axis rail 5 in the X-axis direction (linear movement direction). . Further, a linear motor type driving device 50A for moving and positioning the moving body 6 along the X-axis direction with respect to the X-axis rail 5 side is provided over both the frame 2 and the moving body 6. There is. Details of the driving device 50A will be described later.

【0036】移動体6にはコラム7が固設されており、
コラム7には前記テーブル3の上方に位置する形で、水
平で、しかも上記X軸とは直交する水平なY軸方向に伸
延したY軸レール9が設けられている。Y軸レール9に
はヘッドユニット10が、該Y軸レール9に係合して、
該Y軸レール9に沿ってY軸方向(直線移動方向)に移
動自在に設けられている。また、Y軸レール9側に対し
てヘッドユニット10を、Y軸方向に沿って移動駆動位
置決め自在なリニアモータ式の駆動装置50Bが、上記
コラム7とヘッドユニット10との両者に亘って設けら
れている。駆動装置50Bの詳細については後述する。
A column 7 is fixed to the moving body 6,
The column 7 is provided with a Y-axis rail 9 extending above the table 3 and extending horizontally in the horizontal Y-axis direction orthogonal to the X-axis. The head unit 10 is engaged with the Y-axis rail 9 to engage with the Y-axis rail 9,
It is provided so as to be movable along the Y-axis rail 9 in the Y-axis direction (linear movement direction). Further, a linear motor type driving device 50B that is capable of moving and positioning the head unit 10 on the Y-axis rail 9 side along the Y-axis direction is provided over both the column 7 and the head unit 10. ing. Details of the driving device 50B will be described later.

【0037】ヘッドユニット10は、下方に向けてレー
ザ光LZを射出自在なトーチ11と、該トーチ11を上
下方向であるZ軸方向に移動駆動位置決め自在なボール
ネジ装置等のZ軸移動駆動手段12等、を備えている。
図示しないレーザ発振装置からトーチ11までは、該レ
ーザ発振装置で発振したレーザ光を伝送するレーザ経路
20が設けられている。
The head unit 10 includes a torch 11 that emits a laser beam LZ downward, and a Z-axis movement driving means 12 such as a ball screw device that can move and position the torch 11 in the vertical Z-axis direction. Etc.
A laser path 20 for transmitting the laser light oscillated by the laser oscillator is provided from the laser oscillator (not shown) to the torch 11.

【0038】<駆動装置の構成> 図2は駆動装置の詳細を示す断面図、図3(a)は図2
のX1−Y1断面図、図3(b)は図3(a)のX2−
Y2断面図である。上述した駆動装置50A,50B
は、図2に示すように、いずれも固定子51と移動子6
0から構成されるリニアモータ方式の駆動装置である。
従って、駆動装置50A,50B相互の差異はサイズや
設置場所等だけであり、両者50A,50Bは質的に同
じものであるので、これら駆動装置50A,50Bを駆
動装置50と総称して一括説明する。
<Structure of Driving Device> FIG. 2 is a sectional view showing the details of the driving device, and FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line X1-Y1 of FIG.
It is a Y2 sectional view. Drive device 50A, 50B described above
As shown in FIG. 2, both are the stator 51 and the mover 6.
It is a linear motor type driving device configured from 0.
Therefore, the driving devices 50A and 50B are different from each other only in size, installation place, and the like, and the two driving devices 50A and 50B are qualitatively the same. Therefore, these driving devices 50A and 50B are collectively referred to as the driving device 50 and will be collectively described. To do.

【0039】[固定子の構成] 駆動装置50の固定子51は、図2及び図3に示すよう
に、レール(X軸レール5或いはY軸レール9)が設け
られた支持部材47(フレーム2或いはコラム7)に固
設され、上記レールに平行な直線移動方向である図3の
矢印C,D方向(図2では紙面奥手前方向)に伸延した
形状のベース部52を有している。ベース部52には、
断面(図2参照)が櫛歯状になる形で突出した3個の櫛
歯状突出部53が、直線移動方向(矢印C,D方向)に
沿って筋状に形成されており、これら櫛歯状突出部53
は直線移動方向に対する交差方向である図2の矢印A,
B方向において略等間隔で並んでいる。矢印A,B方向
に隣接する櫛歯状突出部53,53間には後述するコイ
ルユニット63が直線移動方向に通過自在なコイル通過
空間Sが形成されている。なお、固定子51と支持部材
47とは別部材になっているので該固定子51の製造は
容易に行える。
[Structure of Stator] As shown in FIGS. 2 and 3, the stator 51 of the drive unit 50 includes a support member 47 (frame 2) provided with rails (X-axis rail 5 or Y-axis rail 9). Alternatively, it has a base portion 52 that is fixed to the column 7) and extends in the directions of arrows C and D in FIG. 3 (the direction toward the back of the paper in FIG. 2) which is the direction of linear movement parallel to the rail. In the base portion 52,
Three comb-tooth-shaped protrusions 53 that protrude in a cross-section (see FIG. 2) are formed in a streak shape along the linear movement direction (directions of arrows C and D). Toothed protrusion 53
2 is an arrow A in FIG.
They are lined up at substantially equal intervals in the B direction. A coil passage space S through which a coil unit 63, which will be described later, can freely pass in a linear movement direction is formed between the comb-teeth-shaped protrusions 53, 53 adjacent to each other in the directions of arrows A and B. Since the stator 51 and the support member 47 are separate members, the stator 51 can be easily manufactured.

【0040】各櫛歯状突出部53のうちコイル通過空間
Sに面した箇所には、図2及び図3に示すようにマグネ
ット保持溝54が、直線移動方向に伸延し、かつ該コイ
ル通過空間Sに開口する開口部54bを有して形成され
ており、該マグネット保持溝54には板状に形成された
複数のマグネット56及び板状に形成された非磁性体で
ある複数のスペーサ57が、表面をコイル通過空間Sに
向けた状態で挿入され保持されている。複数のマグネッ
ト56は全て同じ寸法及び形状の略平行四辺形板面をも
つ板部材であり、複数のスペーサ57も全て同じ寸法及
び形状の略平行四辺形板面をもつ板部材である。
As shown in FIGS. 2 and 3, a magnet holding groove 54 extends in a linear movement direction at a portion of each comb tooth-shaped protrusion 53 facing the coil passage space S, and the coil passage space S is extended. The magnet holding groove 54 has a plurality of magnets 56 formed in a plate shape and a plurality of spacers 57 formed of a plate-shaped nonmagnetic material in the magnet holding groove 54. , And is inserted and held with the surface thereof facing the coil passing space S. The plurality of magnets 56 are all plate members having substantially parallelogrammic plate surfaces of the same size and shape, and the plurality of spacers 57 are also plate members having substantially parallelogrammic plate surfaces of the same size and shape.

【0041】各マグネット保持溝54に保持された複数
のマグネット56及びスペーサ57については、図3に
示すように、表面極性(N/S)が異なる2種類のマグ
ネット56が、スペーサ57を挟んで直線移動方向に交
互に配置されており、各マグネット保持溝54に保持さ
れるこれらマグネット56及びスペーサ57により直線
移動方向に伸延したマグネット列560が構成されてい
る。なお図2に示すように、直線移動方向に対する交差
方向(矢印A,B方向)に対向するマグネット列56
0,560間では、マグネット56,56が該交差方向
に一対一で整合対向して配置されていると共に、互いに
対向するマグネット56,56の表面極性(N/S)に
ついては、異なる極性どうしが対向するように配置され
ている。
Regarding the plurality of magnets 56 and the spacers 57 held in the magnet holding grooves 54, as shown in FIG. 3, two kinds of magnets 56 having different surface polarities (N / S) sandwich the spacer 57. These magnets 56 and the spacers 57, which are alternately arranged in the linear movement direction and are held in the respective magnet holding grooves 54, constitute a magnet row 560 extending in the linear movement direction. As shown in FIG. 2, the magnet rows 56 facing each other in the direction intersecting with the linear movement direction (arrow A, B direction).
Between 0 and 560, the magnets 56 and 56 are arranged to face each other in a one-to-one manner in the intersecting direction, and the surface polarities (N / S) of the magnets 56 and 56 facing each other are different from each other. It is arranged to face each other.

【0042】マグネット56及びスペーサ57は上述し
たように略平行四辺形板面を有している。即ち、マグネ
ット56は直線移動方向に対向する側部56b,56b
を、スペーサ57は直線移動方向に対向する側部57
b,57bをそれぞれ有しており、マグネット列560
を形成する複数のマグネット56及びスペーサ57は、
前記側部56b,57bを直線移動方向に対して傾斜さ
せて配置している。このように傾斜配置することによ
り、後述する移動子60の前進/後進駆動制御を固定子
側の構成により可能としている。
The magnet 56 and the spacer 57 have a substantially parallelogrammatic plate surface as described above. That is, the magnet 56 has side portions 56b, 56b facing each other in the linear movement direction.
The spacer 57 is a side part 57 facing the linear movement direction.
b and 57b respectively, and the magnet row 560
The plurality of magnets 56 and the spacers 57 forming the
The side portions 56b and 57b are arranged so as to be inclined with respect to the linear movement direction. By arranging in a tilted manner in this way, forward / backward drive control of the mover 60, which will be described later, is possible with the configuration on the stator side.

【0043】マグネット支持溝54の開口部54bにお
ける両側(図2及び図3の上側及び下側)には、該開口
部54bの開口中央に向けて突出形成された突出部54
a,54aが設けられており、上述したマグネット56
及びスペーサ57は、該突出部54a,54aとマグネ
ット支持溝54の奥部54cとの間で挟持されて保持さ
れている。更に、マグネット56及びスペーサ57の裏
面とマグネット支持溝54の平坦な奥部54cとの間は
接着剤により接着されている。
On both sides (upper and lower sides in FIGS. 2 and 3) of the opening 54b of the magnet support groove 54, projecting portions 54 are formed so as to project toward the center of the opening of the opening 54b.
a and 54a are provided, and the magnet 56 described above is provided.
The spacer 57 is sandwiched and held between the protrusions 54a, 54a and the inner portion 54c of the magnet support groove 54. Further, the back surface of the magnet 56 and the spacer 57 and the flat inner portion 54c of the magnet support groove 54 are bonded by an adhesive.

【0044】マグネット保持溝54の前記突出部54
a,54a間の幅Wは、該マグネット保持溝54の開口
方向(コイル通過空間Sに向かう方向)に向かって小さ
くなっている。即ち、図2に示すように突出部54aの
断面が傾斜している。これにより、マグネット56が吸
引力(後述)によりマグネット保持溝54の開口方向に
向かって力を受けても、該マグネット56は上記突出部
54a,54a間で締付けられる形でその移動が阻止さ
れ、該マグネット56は確実に固定保持される。なお図
2に示すように、突出部54aの断面形状に合わせて、
マグネット56のうち突出部54aに当接する部分56
aも傾斜した断面形状に加工している。
The protrusion 54 of the magnet holding groove 54
The width W between a and 54a decreases in the opening direction of the magnet holding groove 54 (direction toward the coil passage space S). That is, as shown in FIG. 2, the cross section of the protrusion 54a is inclined. As a result, even if the magnet 56 receives a force toward the opening direction of the magnet holding groove 54 due to the attraction force (described later), the magnet 56 is prevented from moving in the form of being clamped between the protrusions 54a, 54a. The magnet 56 is securely fixed and held. In addition, as shown in FIG. 2, according to the cross-sectional shape of the protrusion 54a,
Portion 56 of magnet 56 that abuts protrusion 54a
a is also processed into an inclined sectional shape.

【0045】なお本実施形態では、マグネット56を確
実に保持するためのマグネット保持手段として突出部5
4aを例示したが、マグネット保持手段は上記突出部5
4aのようなものだけに限定されない。例えば、マグネ
ット保持手段としてボルトのような締結部材を採用可能
であり、この締結部材によりマグネット56の表裏を貫
通して該マグネット56をマグネット保持溝54の奥部
54cに固定してもよい。また、上記突出部54aは断
面が傾斜しない形で形成してもよい。マグネット56と
マグネット保持溝54の奥部54cとの接着も任意であ
る。
In this embodiment, the protrusion 5 serves as a magnet holding means for holding the magnet 56 securely.
4a is shown as an example, the magnet holding means is not limited to the protrusion 5
It is not limited to the one like 4a. For example, a fastening member such as a bolt may be used as the magnet holding means, and the fastening member may penetrate the front and back of the magnet 56 to fix the magnet 56 to the inner portion 54c of the magnet holding groove 54. Further, the protrusion 54a may be formed so that the cross section is not inclined. Adhesion between the magnet 56 and the inner portion 54c of the magnet holding groove 54 is also arbitrary.

【0046】上記櫛歯状突出部53の突出した先端側は
ベース部52側に対して着脱自在となったクランプ59
となっており、該クランプ59は上記突出部54aの一
方(図2及び図3に示す下側の突出部54a)を含んで
いる。このクランプ59を取外すことにより櫛歯状突出
部53のマグネット保持溝54は側方(図2及び図3に
示す下方)に開口するようになっている。従って、マグ
ネット56やスペーサ57の着脱は該クランプ59を取
外した状態で容易に行うことができる。なお、櫛歯状突
出部53においてクランプ59を着脱できる構成は一例
であって、櫛歯状突出部53を部分的に着脱されない一
体部材で構成することも当然可能である。
The protruding end side of the comb-tooth-shaped protruding portion 53 is a clamp 59 which is detachable from the base portion 52 side.
The clamp 59 includes one of the protrusions 54a (the lower protrusion 54a shown in FIGS. 2 and 3). By removing the clamp 59, the magnet holding groove 54 of the comb-tooth-shaped protruding portion 53 is opened laterally (downward in FIGS. 2 and 3). Therefore, the magnet 56 and the spacer 57 can be easily attached and detached with the clamp 59 removed. The configuration in which the clamp 59 can be attached to and detached from the comb tooth-shaped protruding portion 53 is an example, and the comb tooth-shaped protruding portion 53 can be formed of an integral member that is not partially attached and removed.

【0047】なお上記櫛歯状突出部53とベース部52
とは一体的に形成されている。例えば本実施形態では、
櫛歯状突出部53のうちクランプ59以外の部分と、ベ
ース部52とは同一部材により構成されている。これに
より、マグネット56どうしの磁力による吸引力は、一
体的なる櫛歯状突出部53とベース部52とにおいて確
実に支持される。また上記櫛歯状突出部53は部材形状
の観点から表現されたものであるが、マグネット列56
0を支持するという機能の観点から表現するとマグネッ
ト列支持部55であると言い換えることができる。
It should be noted that the comb-tooth-shaped protruding portion 53 and the base portion 52.
And are integrally formed. For example, in this embodiment,
The portion other than the clamp 59 of the comb tooth-shaped protruding portion 53 and the base portion 52 are made of the same member. As a result, the attraction force due to the magnetic force between the magnets 56 is reliably supported by the comb-shaped protrusion 53 and the base 52 that are integrated. Further, the comb tooth-shaped protruding portion 53 is expressed from the viewpoint of the shape of the member, but the magnet row 56 is used.
When expressed from the viewpoint of the function of supporting 0, it can be rephrased as the magnet row supporting portion 55.

【0048】本実施形態では、図2に示すように3個の
櫛歯状突出部53があり、図2中左右両側の櫛歯状突出
部53はいずれも、一方にのみマグネット列560を支
持する1つのマグネット列支持部55となっている。図
2中中央の櫛歯状突出部53は、左右両側にマグネット
列560,560を支持するものであり、2つのマグネ
ット列支持部55を1部材で兼用したものとなってい
る。つまり図2の例では、マグネット列支持部55が二
対設けられている。
In this embodiment, there are three comb tooth-shaped protrusions 53 as shown in FIG. 2, and the comb tooth-shaped protrusions 53 on both the left and right sides in FIG. 2 support the magnet row 560 only on one side. One magnet row support portion 55 is formed. The comb tooth-shaped protruding portion 53 at the center in FIG. 2 supports the magnet rows 560 and 560 on both left and right sides, and the two magnet row supporting portions 55 are also used as one member. That is, in the example of FIG. 2, two pairs of magnet row support portions 55 are provided.

【0049】2つのマグネット列支持部55を1部材で
兼用することにより、部材の節約及び装置の小型・軽量
化が実現すると共に、1部材の両側にマグネット56が
保持されるので、リニアモータの駆動に際して、これら
マグネット56を介してマグネット列支持部55,55
に対称的に作用する力は1部材において相殺され、図2
中央の櫛歯状突出部53の変形が防止されると共に、こ
れらマグネット56に作用する吸引力・反発力(通常、
吸引力が反発力に比して大幅に大きい)に伴うベース部
52での曲げモーメントは作用しないので、ベース部5
2の変形も防止されている。これにより櫛歯状突出部5
3の強度設計は兼用無しの場合に比べて容易になる。ま
た、マグネット列支持部55の兼用が無い、図2左右両
側の櫛歯状突出部53、53とベース部52との間に
は、図2に示すように、櫛歯状突出部53の図中上下の
幅W、即ちマグネット列560の幅を利用した形でリブ
52aが設けられ補強されている。
By using the two magnet row support portions 55 as one member, the saving of members and the reduction in size and weight of the device can be realized, and the magnets 56 are held on both sides of one member. At the time of driving, the magnet row support portions 55, 55 are inserted through the magnets 56.
The forces that act symmetrically on each other are canceled out in one member, and
Deformation of the central comb tooth-shaped protruding portion 53 is prevented, and attraction force / repulsive force (usually
Since the bending moment in the base portion 52 due to the suction force is significantly larger than the repulsive force), the base portion 5
The deformation of 2 is also prevented. As a result, the comb tooth-shaped protrusion 5
The strength design of No. 3 becomes easier than the case of no combined use. In addition, as shown in FIG. 2, between the comb tooth-shaped protrusions 53, 53 on both the left and right sides in FIG. The ribs 52a are provided and reinforced in such a manner that the width W of the middle and upper and lower sides, that is, the width of the magnet row 560 is utilized.

【0050】このように、固定子51のマグネット56
が装着される櫛歯状突出部53を、フレームとしての支
持部材47に直接装着するのではなく、支持部材47に
対して分離された形のベース部52に形成し、更に複数
の櫛歯状突出部53の内、図2の断面における両端部の
櫛歯状突出部53,53を除く中央部に配置された1個
以上の櫛歯状突出部53については、マグネット56に
作用する吸引力・反発力を全てうち消す形で処理し、そ
の両端部に関する櫛歯状突出部53,53についての
み、リブ52aにより補強するようにしたので、固定子
51の補強を、簡単な構成で行うことが出来、支持部材
47の剛性をことさらに向上させる必要はない。
Thus, the magnet 56 of the stator 51 is
The comb-tooth-shaped protrusion 53 to which is attached is not directly attached to the support member 47 as a frame, but is formed on the base portion 52 separated from the support member 47. Of the protrusions 53, one or more comb-tooth-shaped protrusions 53 arranged in the central portion excluding the comb-tooth-shaped protrusions 53, 53 at both ends in the cross section of FIG. -Since the repulsive force is processed so that all of the repulsive force is eliminated, and the ribs 52a reinforce only the comb tooth-shaped protrusions 53, 53 on both ends thereof, the stator 51 should be reinforced with a simple structure. Therefore, it is not necessary to further improve the rigidity of the supporting member 47.

【0051】しかも、図2両側の櫛歯状突出部53につ
いての補強は、マグネット列560の幅を利用した形で
行うことが出来るので、効率的な補強構造の採用が可能
であり、ベース部52を含めた固定子51を軽量小型化
することが出来る。なお、従来は、支持部材47にマグ
ネット56をろう付けなどにより直付けしていたので、
マグネット56に作用する吸引力・反発力はうち消され
ることなく全て支持部材47に作用し、その吸引力・反
発力に対抗するには、支持部材47そのものを補強する
しかなく、必然的にその補強は大がかりなものとなって
いた。図示しないが、マグネット列支持部55を3対、
4対……と多数設けることも可能である。
Moreover, since the comb tooth-shaped protruding portions 53 on both sides in FIG. 2 can be reinforced by utilizing the width of the magnet row 560, an efficient reinforcing structure can be adopted and the base portion can be used. It is possible to reduce the weight and size of the stator 51 including the stator 52. Incidentally, in the past, since the magnet 56 was directly attached to the support member 47 by brazing or the like,
The attraction force / repulsion force acting on the magnet 56 is entirely exerted on the support member 47 without being canceled, and in order to counteract the attraction force / repulsion force, the support member 47 itself must be reinforced, and inevitably The reinforcement was a big one. Although not shown, three pairs of magnet row support parts 55,
It is also possible to provide many pairs such as 4 pairs.

【0052】なお、図2及び図3に示すように、上記ク
ランプ59にはエア吹出し手段58が設けられている。
即ちエア吹出し手段58は、突出部54aの近傍部位に
複数のエア吹出口59aを、コイル通過空間Sに向け、
該コイル通過空間Sに沿って有しており、これらエア吹
出口59aに対して加圧エアを供給するエア輸送管59
bをクランプ59内に有している。このエア輸送管59
bには図示しないエアポンプ等により加圧したエアを供
給自在になっている。即ち、エア輸送管59bを介して
供給された加圧エアをエア吹出口59aよりコイル通過
空間Sに吹き付けてエアカーテンを形成することによ
り、コイル通過空間Sへの異物の進入が防止されてい
る。
As shown in FIG. 2 and FIG.
The lamp 59 is provided with air blowing means 58.
That is, the air blowing means 58 directs a plurality of air outlets 59a to the coil passing space S in the vicinity of the protrusion 54a,
An air transport pipe 59 that is provided along the coil passage space S and supplies pressurized air to these air outlets 59a.
It has b in the clamp 59. This air transport tube 59
Air pressurized by an air pump or the like (not shown) can be supplied to b. That is, the pressurized air supplied through the air transport pipe 59b is blown into the coil passing space S from the air outlet 59a to form an air curtain, thereby preventing foreign matter from entering the coil passing space S. .

【0053】図2及び図3の例では、エア吹出口59a
及びエア輸送管59b等からなるエア吹出し手段58は
クランプ59に設けられており、マグネット列支持部5
5の先端部から加圧エアを吹出すので、コイル通過空間
Sへの異物の進入を効果的に防止できる。また、クラン
プ59が着脱自在なので、エア吹出口59a及びエア輸
送管59bのみの交換や保守が容易である。しかし、エ
ア吹出し手段は図2及び図3の例にのみ限定されること
はなく、例えばベース部52のうちコイル通過空間Sに
隣接する部位52bにエア吹出口59a及びエア輸送管
59b等を設けることも可能である。
In the example of FIGS. 2 and 3, the air outlet 59a.
The air blowing means 58 including the air transport pipe 59b and the like is provided in the clamp 59, and the magnet row support portion 5 is provided.
Since the pressurized air is blown out from the tip portion of 5, the foreign matter can be effectively prevented from entering the coil passage space S. Further, since the clamp 59 is detachable, it is easy to replace or maintain only the air outlet 59a and the air transport pipe 59b. However, the air blowing means is not limited to the examples of FIGS. 2 and 3, and for example, the air outlet 59a and the air transport pipe 59b are provided in the portion 52b of the base portion 52 adjacent to the coil passage space S. It is also possible.

【0054】[移動子の構成] 図2においては、レール(図1に示すX軸レール5或い
はY軸レール9)に係合して移動する側(図1に示す移
動体6或いはヘッドユニット10)を被支持部材49と
して示している。駆動装置50の移動子60は、図2に
示すように被支持部材49に固設された移動子本体61
を有しており、移動子本体61は、上記固定子51の櫛
歯状突出部53,53間のコイル通過空間Sにそれぞれ
突出挿入された形でコイルユニット63が2個形成され
ている。各コイルユニット63は、両側のマグネット列
560,560にそれぞれ対向した形で複数のコイル6
2を有している(図2では個々のコイル62を省略)。
各コイルユニット63と固定子51側との間には所定の
クリアランスが形成されている。
[Structure of Moving Element] In FIG. 2, the side (the moving body 6 or the head unit 10 shown in FIG. 1) that moves by engaging with the rail (X-axis rail 5 or Y-axis rail 9 shown in FIG. 1). ) Is shown as a supported member 49. As shown in FIG. 2, the moving element 60 of the driving device 50 includes a moving element body 61 fixed to the supported member 49.
The mover body 61 has two coil units 63 formed so as to be inserted into the coil passage space S between the comb-like protrusions 53 of the stator 51, respectively. Each coil unit 63 includes a plurality of coils 6 that are opposed to the magnet rows 560 and 560 on both sides.
2 (individual coil 62 is omitted in FIG. 2).
A predetermined clearance is formed between each coil unit 63 and the stator 51 side.

【0055】図4はマグネットとコイルの位置関係を模
式的に示した図である。上記各コイルユニット63は、
図2に示すように両側でマグネット列560,560に
それぞれ対向している。そして各コイルユニット63
は、対向する各マグネット列560ごとに8個のコイル
62を有しており、これら8個のコイル62は、図4で
模式的に示すように、直線移動方向(矢印C,D方向)
に一定の間隔L/2で配置された4個のコイル62から
なるコイル列64が、図2の二点鎖線に示すように上下
二段に配置されている。上記コイル62,62の間隔L
/2は、図4に示すように、直線移動方向にスペーサ5
7を介して並ぶマグネット56,56の間隔と一致して
いる。従って、同じ極性どうしのマグネット56の間隔
は上記間隔L/2の2倍である間隔Lとなっている。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the positional relationship between the magnet and the coil. The coil units 63 are
As shown in FIG. 2, the magnet rows 560 and 560 are opposed to each other on both sides. And each coil unit 63
Has eight coils 62 for each magnet row 560 facing each other, and these eight coils 62 are linear movement directions (arrow C and D directions) as schematically shown in FIG.
A coil row 64 composed of four coils 62 arranged at a constant interval L / 2 is arranged in two upper and lower stages as shown by the chain double-dashed line in FIG. Distance L between the coils 62, 62
/ 2 is the spacer 5 in the linear movement direction as shown in FIG.
The distance between the magnets 56, 56 aligned with each other through 7. Therefore, the spacing between magnets 56 of the same polarity
Is an interval L which is twice the interval L / 2.

【0056】なお、マグネット列支持部の対の数を2,
3,4,…と変更するに応じてコイルユニットの個数も
2,3,4,…と変更される。 なお、コイルユニット6
3のコイル列64の段数は1,2,3,…など何段でも
よいし、1つのコイル列64にあるコイル62の個数は
4個に限らず1,2,3,…,4,5,6…など何個で
も良い。また、コイル列64中のコイル62の配置間隔
はマグネット56の配置間隔に対応させたが、必ずしも
対応した配置間隔でなくともよい。更に本実施形態で
は、上段と下段のコイル列64を直線移動方向において
揃えて配置したが、上段と下段のコイル列64を直線移
動方向にずらして配置してもよい。この場合、マグネッ
ト56の側辺56bを直線移動方向に対して傾斜させる
必要が無くなり、例えば長方形板状のマグネットを採用
することが可能となる。
In addition, the number of pairs of the magnet row supporting portions is 2,
The number of coil units can be changed according to the change to 3, 4, ...
It is changed to 2, 3, 4, ... The coil unit 6
The number of stages of the three coil rows 64 may be 1, 2, 3, ..., and the number of the coils 62 in one coil row 64 is not limited to 4, 1, 2, 3 ,. , 6 ... and so on. Further, although the arrangement interval of the coils 62 in the coil array 64 corresponds to the arrangement interval of the magnets 56, it does not necessarily have to be the corresponding arrangement interval. Further, in the present embodiment, the upper and lower coil rows 64 are aligned in the linear movement direction, but the upper and lower coil rows 64 may be arranged in the linear movement direction. In this case, it is not necessary to incline the side edge 56b of the magnet 56 with respect to the linear movement direction, and it is possible to employ, for example, a rectangular plate-shaped magnet.

【0057】[位置検出装置の構成] 図5は位置検出装置を示したブロック図である。駆動装
置50には位置検出装置30が設けられている。位置検
出装置30は、上述した固定子51及び移動子60をそ
の構成要素とすると共に、図5に示すように主制御部3
1を有し、該主制御部31には、電圧供給制御部32、
供給電圧検出部33、第1信号検出部35、第2信号検
出部36、第3信号演算部37、位置検出制御部39、
軸上位置設定部40、軸上位置検知部41等が接続され
ている。なお、各コイル62には、図4に示すように電
圧供給手段65により電圧Q(Asinωt)が供給さ
れるようになっている。
[Structure of Position Detection Device] FIG. 5 is a block diagram showing the position detection device. The drive device 50 is provided with a position detection device 30. The position detection device 30 has the stator 51 and the mover 60 described above as its constituent elements, and as shown in FIG.
1, the main controller 31 includes a voltage supply controller 32,
Supply voltage detector 33, first signal detector 35, second signal detector 36, third signal calculator 37, position detection controller 39,
The on-axis position setting unit 40, the on-axis position detection unit 41, etc. are connected. The voltage Q (Asinωt) is supplied to each coil 62 by the voltage supply means 65 as shown in FIG.

【0058】<マグネット及びスペーサの製造> 図6はマグネットの研磨方法を説明する図、図7はスペ
ーサの研磨方法を説明する図である。上述したマグネッ
ト56及びスペーサ57は高精度の寸法で形成され、し
かも寸法における個体差が殆ど無いように製造される。
このような高精度が必要な理由は、後述する位置検出を
高精度で行うためである。
<Manufacture of Magnet and Spacer> FIG. 6 is a diagram for explaining a magnet polishing method, and FIG. 7 is a diagram for explaining a spacer polishing method. The magnet 56 and the spacer 57 described above are formed with highly accurate dimensions, and are manufactured so that there are almost no individual differences in dimensions.
The reason why such high precision is required is to perform the position detection described later with high precision.

【0059】これらマグネット56及びスペーサ57の
製造方法を説明する。まずマグネット56を製造する場
合、磁性体からなる一枚板材を用意し、該一枚板材の、
コイル通過空間S側に対向(背向)する形となる表裏両
面を適宜な研磨盤等により研磨する。次いで、該一枚板
材から複数のマグネット56を切り出す。切り出された
複数のマグネット56は、一枚板材の状態で一括研磨さ
れているので、同一の板厚を有した部材となっている。
次いで、これら切り出された複数のマグネット56は、
図6に示すようにマグネット列560を形成する際のマ
グネット56の表裏(既に前述の研磨作業により研磨さ
れている)を重ね合わせる形で形状を整合させて重ねて
マグネット塊56Aとして図示しない適宜なクランプ装
置等によりクランプする。その後、該クランプしたマグ
ネット塊56Aのうち、図6の符号P1〜P4で示す4
面を順次研磨し、研磨完了後にクランプを解除して複数
のマグネット56が完成する。
A method of manufacturing the magnet 56 and the spacer 57 will be described. First, when the magnet 56 is manufactured, a single plate material made of a magnetic material is prepared, and the single plate material
Both front and back surfaces, which are shaped to face (backward) the coil passing space S side, are polished by an appropriate polishing machine or the like. Next, a plurality of magnets 56 are cut out from the single plate material. Since the plurality of cut out magnets 56 are collectively polished in the state of one plate material, they are members having the same plate thickness.
Next, the plurality of magnets 56 cut out are
As shown in FIG. 6, when magnet rows 560 are formed, the front and back surfaces of the magnets 56 (which have already been polished by the above-described polishing operation) are overlapped with each other so that their shapes are matched with each other. Clamp with a clamp device. After that, in the clamped magnet mass 56A, 4 shown by symbols P1 to P4 in FIG.
The surfaces are sequentially polished, and after the polishing is completed, the clamp is released to complete the plurality of magnets 56.

【0060】完成した複数のマグネット56は、側辺5
6b,56b及びその他の辺が、マグネット塊56の状
態で一括研磨されているので、同一の形状及び寸法を有
した部材となっている。仮に研磨時に誤差があったとし
ても、この誤差は複数のマグネット56において平等に
生じるものなので、複数のマグネット56には寸法及び
形状における個体差が殆ど生じない。
The plurality of completed magnets 56 has a side 5
Since 6b, 56b and the other sides are collectively polished in the state of the magnet mass 56, the members have the same shape and size. Even if there is an error during polishing, this error is evenly generated in the plurality of magnets 56, so that there is almost no individual difference in size and shape among the plurality of magnets 56.

【0061】スペーサ57に関しても同様に製造する。
即ち、非磁性体からなる一枚板材の、コイル通過空間S
側に対向(背向)する形となる表裏両面を適宜な研磨盤
等により研磨し、該一枚板材から複数のスペーサ57を
切り出す。切り出された複数のスペーサ57は、図7に
示すように形状を整合させて重ねてスペーサ塊57Aと
して図示しないクランプ装置等によりクランプする。そ
の後、クランプしたスペーサ塊57Aのうち、図7の符
号Q1〜Q4で示す4面を順次研磨し、研磨完了後にク
ランプを解除して複数のスペーサ57が完成する。スペ
ーサ57と同様に、完成した複数のスペーサ57は寸法
及び形状における個体差が殆ど生じない。従って、上述
したマグネット56及びスペーサ57を図3のように相
互に配列して形成されるマグネット列560は、その矢
印C,D方向の寸法を極めて正確に、マグネット56及
びスペーサ57により区分された形で形成される。
The spacer 57 is similarly manufactured.
That is, the coil passage space S of a single plate material made of a non-magnetic material
Both the front and back surfaces that face each other (backward) are polished by an appropriate polishing machine or the like, and a plurality of spacers 57 are cut out from the single plate material. As shown in FIG. 7, the plurality of spacers 57 that have been cut out are matched with each other in shape and overlapped to be clamped as a spacer mass 57A by a clamp device or the like (not shown). After that, of the clamped spacer mass 57A, four surfaces shown by reference numerals Q1 to Q4 in FIG. 7 are sequentially polished, and after the polishing is completed, the clamp is released to complete the plurality of spacers 57. Similar to the spacer 57, the completed plurality of spacers 57 hardly cause individual difference in size and shape. Therefore, the magnet array 560 formed by arranging the magnets 56 and the spacers 57 mutually as shown in FIG. 3 is divided by the magnets 56 and the spacers 57 with the dimensions in the directions of arrows C and D being extremely accurate. Formed in shape.

【0062】<レーザ加工機全体の作用> 以上のようにレーザ加工機1は、駆動装置50Aにより
移動体6をX軸レール5に沿ってX軸方向に移動駆動位
置決めし、駆動装置50Bによりヘッドユニット10を
Y軸レール9に沿ってY軸方向に移動駆動位置決めし、
Z軸移動駆動手段12を介してトーチ11をZ軸方向に
移動駆動位置決めすることにより、テーブル3上に設置
された図示しないワークに対するトーチ11の相対位置
を変化させる。これと共に、図示しないレーザ発振装置
で発振したレーザ光がレーザ経路20を介してトーチ1
1に伝送される。従って、図示しないワークに対するト
ーチ11の相対位置を変化させながら、該トーチ11か
ら射出されるレーザ光LZによる切断を行うことにより
前記ワークの加工がなされる。
<Operation of the entire laser processing machine> As described above, in the laser processing machine 1, the drive unit 50A moves and positions the moving body 6 along the X-axis rail 5 in the X-axis direction, and the drive unit 50B drives the head. The unit 10 is moved and positioned along the Y-axis rail 9 in the Y-axis direction,
By moving and positioning the torch 11 in the Z-axis direction via the Z-axis movement driving means 12, the relative position of the torch 11 with respect to a work (not shown) placed on the table 3 is changed. Along with this, laser light oscillated by a laser oscillator (not shown) passes through the laser path 20 and the torch 1
1 is transmitted. Therefore, the work is processed by cutting with the laser beam LZ emitted from the torch 11 while changing the relative position of the torch 11 with respect to the work (not shown).

【0063】<駆動装置及び位置検出装置の作用> フレーム2に対する移動体6の駆動装置50Aによる駆
動、コラム7に対するヘッドユニット10の駆動装置5
0Bによる駆動は、フレーム2及びコラム7等を総称す
る支持部材47に対する、移動体6及びヘッドユニット
10等を総称する被支持部材49の、駆動装置50A,
50B等を総称する駆動装置50による駆動として以下
に説明する。なお、駆動装置50についての直線移動方
向における制御軸(駆動装置50AではX軸、駆動装置
50BではY軸)は図4に示すようにT軸と呼ぶことに
する。
<Operation of Driving Device and Position Detecting Device> Driving device 50A for moving body 6 with respect to frame 2 and driving device 5 for head unit 10 with respect to column 7
Driving by 0B is performed by a driving device 50A for a supported member 49 that generically indicates the moving body 6, the head unit 10, and the like with respect to a supporting member 47 that generically describes the frame 2, the column 7, and the like.
The driving by the driving device 50 that generically refers to 50B and the like will be described below. The control axis in the linear movement direction of the drive device 50 (X axis in the drive device 50A, Y axis in the drive device 50B) will be referred to as the T axis as shown in FIG.

【0064】[駆動に関する概略] 加工プログラムの実行によりT軸成分における送りが指
示されると、電圧供給部65により各コイル62に対す
る電圧供給が開始される。該電圧供給により各コイル6
2はN極・S極と順次変化しながら励磁されるので、対
向配置されたマグネット列560の各マグネット56に
よる磁力との相互作用により、公知のリニアモータの作
動原理に基づいてT軸方向の駆動力が生じ、移動子60
側がT軸方向に駆動される。また、電圧供給部65から
の電圧供給停止により、各コイル62は各マグネット5
6による磁力で発電及び励磁され、該マグネット56と
の相互作用により制動力が生じて前記移動子60が停止
される。
[Outline of Driving] When the feeding of the T-axis component is instructed by executing the machining program, the voltage supply unit 65 starts the voltage supply to each coil 62. Each coil 6 by the voltage supply
2 is excited while sequentially changing the N pole and the S pole, so that the interaction with the magnetic force of each magnet 56 of the magnet array 560 arranged to face each other makes it possible to move in the T axis direction based on the known operation principle of the linear motor. A driving force is generated, and the mover 60
The side is driven in the T-axis direction. In addition, when the voltage supply from the voltage supply unit 65 is stopped, each coil 62 is connected to each magnet 5
Electric power is generated and excited by the magnetic force of 6, and a braking force is generated by the interaction with the magnet 56 to stop the moving element 60.

【0065】なお、上述したようにマグネット列560
の複数のマグネット56は、その側辺56bをT軸(直
線移動方向)に対して傾斜させて配置しているので、コ
イルユニット63における二段のコイル列64(図2及
び図3(a)参照)では、コイル62が対向しているマ
グネット56の位置がT軸方向にずれている。従って、
電圧供給部65によりコイル62に電圧供給し、各コイ
ル62を励磁すると、コイルユニット63全体として受
けるT軸方向の駆動力は必ず所望する一方向に生じるこ
とになる。
As described above, the magnet array 560 is used.
Since the plurality of magnets 56 are arranged such that their side edges 56b are inclined with respect to the T-axis (the direction of linear movement), the two-stage coil array 64 in the coil unit 63 (see FIGS. 2 and 3A). In the reference), the position of the magnet 56 facing the coil 62 is displaced in the T-axis direction. Therefore,
When a voltage is supplied to the coils 62 by the voltage supply unit 65 to excite each coil 62, the driving force in the T-axis direction received by the coil unit 63 as a whole always occurs in a desired one direction.

【0066】[駆動装置における電圧供給制御] 図8はP’信号及びQ信号の関係を示したグラフであ
る。図8の横軸は移動子60のT軸方向における変位量
を角度に換算して変位角θとして表現しており、縦軸は
信号の大きさを示している。T軸方向に並んでいる複数
のマグネット56において(図4参照)、2つのスペー
サ57と1つのマグネット56を挟んで配置された同一
表面極性のマグネット56,56の間隔Lを1位相(角
度2π)分の距離としており、例えばT軸方向における
距離qの変位量は、θ=2πq/Lとなる。
[Voltage Supply Control in Driving Device] FIG. 8 is a graph showing the relationship between the P ′ signal and the Q signal. The horizontal axis of FIG. 8 represents the displacement amount of the moving element 60 in the T-axis direction as an angle and is expressed as a displacement angle θ, and the vertical axis represents the signal magnitude. In the plurality of magnets 56 arranged in the T-axis direction (see FIG. 4), the spacing L between the two spacers 57 and the magnets 56 having the same surface polarity and sandwiching one magnet 56 is one phase (angle 2π). ) Minutes, for example, the displacement amount of the distance q in the T-axis direction is θ = 2πq / L.

【0067】まず、移動子60を図4の矢印C方向(T
軸における正方向とする)に移動駆動している状態につ
いて説明する。図5に示す主制御部31は、電圧供給制
御部32を介して電圧供給手段65による電圧供給を制
御させている。即ち電圧供給制御部32は、電圧供給手
段65により各コイル62に供給されている電圧Q(A
sinωt)を供給電圧検出部33に検出させている。
一方で電圧供給制御部32は、第1信号検出部35及び
第2信号検出部36に対して、図4に示すように各コイ
ル62における電圧に関する所定のX信号及びY信号を
それぞれ検出させている。このX信号及びY信号は、電
圧供給手段65により各コイル62に供給される電圧
と、該コイル62がマグネット56に対して移動するこ
とにより磁束密度の変化から生じる誘導電圧とに基づい
て公知の手法により求められる値である。例えば図4に
示すように、マグネット56に対するコイル62のT軸
上の変位量qの場合には、X信号は、X=Acos(2
πq/L)・sinωt、Y信号は、Y=Asin(2
πq/L)・sinωt、となる。
First, mover 60 is moved in the direction of arrow C (T
A state in which movement is driven in the positive direction on the axis) will be described. The main controller 31 shown in FIG. 5 controls the voltage supply by the voltage supply means 65 via the voltage supply controller 32. That is, the voltage supply control unit 32 controls the voltage Q (A
sin ωt) is detected by the supply voltage detection unit 33.
On the other hand, the voltage supply control unit 32 causes the first signal detection unit 35 and the second signal detection unit 36 to detect the predetermined X signal and Y signal related to the voltage in each coil 62, respectively, as shown in FIG. There is. The X signal and the Y signal are known based on the voltage supplied to each coil 62 by the voltage supply means 65 and the induced voltage generated by the change of the magnetic flux density when the coil 62 moves with respect to the magnet 56. This is the value obtained by the method. For example, as shown in FIG. 4, when the displacement amount q of the coil 62 on the T axis with respect to the magnet 56 is X, the X signal is X = Acos (2
πq / L) · sin ωt, the Y signal is Y = Asin (2
πq / L) · sin ωt.

【0068】第1信号検出部35で検出したX信号及び
第2信号検出部36で検出したY信号は、第3信号演算
部37に伝送され、該第3信号演算部37では、これら
X信号及びY信号に基づきP信号を演算する。本実施形
態では、まず上記X信号よりX’信号を算出する。即
ち、X’=Acos(2πq/L)・sin(ωt−π
/2)とし、更に右辺を変形して、X’=Acos(2
πq/L)・cosωt、となる。このX’信号と上記
Y信号とによりP信号を算出する。即ち、P=X’+Y
とすると、Y=Asin(2πq/L)・sinωt
で、X’=Acos(2πq/L)・cosωtである
から、P=Asin(ωt+2πq/L)、となる。
The X signal detected by the first signal detecting section 35 and the Y signal detected by the second signal detecting section 36 are transmitted to the third signal calculating section 37, and in the third signal calculating section 37, these X signals are transmitted. And the P signal is calculated based on the Y signal. In this embodiment, first, an X ′ signal is calculated from the X signal. That is, X ′ = Acos (2πq / L) · sin (ωt−π
/ 2), and further transforming the right side, X '= Acos (2
πq / L) · cosωt. A P signal is calculated from the X ′ signal and the Y signal. That is, P = X '+ Y
Then, Y = Asin (2πq / L) · sinωt
Since X ′ = Acos (2πq / L) · cosωt, P = Asin (ωt + 2πq / L).

【0069】電圧供給制御部32は、第3信号演算部3
7で演算したP信号に基づき、該P信号の値が0となる
ように電圧供給手段65による付加電圧を制御する。P
=0とすることで、ωt+2πq/L=0、となり、ω
tの大きさと変位角θの大きさが等しくなる。つまり、
1位相の間隔Lで配列されたマグネット56に対して同
期して各コイル62の電圧を変化させ、移動子60に対
する駆動力を効果的に発生させる制御が行われている。
なお、このような電圧供給制御は原則的に各コイル62
ごとに行われるものであるが、図4に示すように、同一
コイル列64の4個のコイル62のうち1個おきに配置
される2個のコイル62,62は、1位相の間隔Lで配
置されており、マグネット56に対する位置関係が同一
になるので、図4に示すような並列回路により一括して
制御を行っている。
The voltage supply controller 32 includes a third signal calculator 3
Based on the P signal calculated in 7, the additional voltage by the voltage supply means 65 is controlled so that the value of the P signal becomes zero. P
By setting = 0, ωt + 2πq / L = 0, and ω
The magnitude of t becomes equal to the magnitude of the displacement angle θ. That is,
Control is performed in which the voltage of each coil 62 is changed in synchronization with the magnets 56 arranged at intervals L of one phase to effectively generate a driving force for the mover 60.
In addition, such voltage supply control is basically performed by each coil 62.
However, as shown in FIG. 4, the two coils 62, 62 arranged at every other one of the four coils 62 of the same coil row 64 have an interval L of one phase. Since they are arranged and have the same positional relationship with respect to the magnet 56, they are collectively controlled by a parallel circuit as shown in FIG.

【0070】[位置検出] ここで、移動子60をT軸上の所定位置に停止させる場
合について説明する。まず位置検出制御部39は、加工
プログラム等に基づいてT軸方向の位置制御量として得
られる変位量(q’とする)を、軸上位置設定部40に
送る。軸上位置設定部40は、上述したP信号の式を利
用し、上記変位量qにq’を代入した式、P’=Asi
n(ωt+2πq’/L)を設定する。変位量q’が定
数なので、2πq’/Lは定数となる。また軸上位置設
定部40は、2πq’/Lをπで割った値(小数点以下
切り捨て)をリセット回数RMとして記憶する。ωtを
T軸方向に並ぶマグネット56に同期して変化させる場
合における、電圧供給手段65からの電圧Qと、上記設
定された式P’との関係は図8に示すとおりである。
[Position Detection] Here, the case where the moving element 60 is stopped at a predetermined position on the T axis will be described. First, the position detection control unit 39 sends a displacement amount (denoted as q ′) obtained as a position control amount in the T-axis direction based on a machining program or the like to the axial position setting unit 40. The on-axis position setting unit 40 uses the above-described P signal equation and substitutes q ′ for the displacement q, P ′ = Asi.
n (ωt + 2πq ′ / L) is set. Since the displacement amount q ′ is a constant, 2πq ′ / L is a constant. The on-axis position setting unit 40 also stores a value obtained by dividing 2πq ′ / L by π (rounding down after the decimal point) as the reset count RM. The relationship between the voltage Q from the voltage supply means 65 and the set equation P ′ when changing ωt in synchronization with the magnets 56 arranged in the T-axis direction is as shown in FIG.

【0071】軸上位置設定部40による設定が完了した
後、電圧供給手段65による電圧供給が開始されて移動
子60の駆動が開始される。この間、上述したように電
圧供給手段65により各コイル62に供給されている電
圧Qが供給電圧検出部33により逐次検出されており、
該検出された電圧Qは位置検出制御部39に逐次伝送さ
れる。位置検出制御部39は軸上位置検知部41に対し
て、伝送されて来た電圧Qに基づいた位置検知を行わせ
る。まず軸上位置検知部41は、送られてきた電圧Qの
値が、Q=0となる回数をカウントする。
After the setting by the on-axis position setting section 40 is completed, the voltage supply by the voltage supply means 65 is started and the driving of the mover 60 is started. During this time, as described above, the voltage Q supplied to each coil 62 by the voltage supply means 65 is sequentially detected by the supply voltage detection unit 33,
The detected voltage Q is sequentially transmitted to the position detection controller 39. The position detection control unit 39 causes the on-axis position detection unit 41 to perform position detection based on the transmitted voltage Q. First, the axial position detection unit 41 counts the number of times that the value of the voltage Q that has been sent becomes Q = 0.

【0072】次いで軸上位置検知部41は、Q=0とな
った回数が、上記記憶したリセット回数RMに等しくな
った時点で上記式P’の値の演算を開始する。即ち、逐
次伝送されて来る電圧Q(Asinωt)に基づき、
P’=Asin(ωt+2πq’/L)の値を求める。
現在の変位量が上記設定した変位量q’と一致した場合
に、P’=P=0となるはずであるから、軸上位置検知
部41は上記式P’の値の演算を行い、その演算結果が
0となった場合、即ち現在の変位量が上記設定した変位
量q’と一致した場合に、所定の検知信号DSを出力す
る。
Next, the on-axis position detector 41 starts the calculation of the value of the above equation P'when the number of times Q = 0 becomes equal to the stored number of resets RM. That is, based on the voltage Q (Asin ωt) transmitted sequentially,
The value of P ′ = Asin (ωt + 2πq ′ / L) is calculated.
When the current displacement amount matches the displacement amount q'set above, P '= P = 0 should be satisfied, so the on-axis position detection unit 41 calculates the value of the above formula P', When the calculation result becomes 0, that is, when the current displacement amount matches the displacement amount q'set above, a predetermined detection signal DS is output.

【0073】軸上位置検知部41からの検知信号DSに
基づき、電圧供給制御部32は電圧供給手段65による
電圧供給を停止させる。電圧供給の停止により上述した
制動力が発生し、移動子60は直ちに停止する。これに
より移動子60は所望の変位量q’となるT軸上の位置
に位置決めされた。
Based on the detection signal DS from the on-axis position detector 41, the voltage supply controller 32 stops the voltage supply by the voltage supply means 65. The above-described braking force is generated by stopping the voltage supply, and the mover 60 immediately stops. As a result, the mover 60 is positioned at the position on the T-axis that provides the desired displacement amount q '.

【0074】以上のように位置検出装置30を利用する
ことにより、移動子60が所望の変位量だけ変位したこ
とを検出する形で位置検出を行うことができる。位置検
出装置30による位置検出は、寸法及び形状において個
体差が殆ど無いマグネット56及びスペーサ57を採用
することで高精度なものとなっている。従って、マグネ
ット列560とは別途にエンコーダ等の位置検出のため
の手段を設けなくとも、位置検出ができるので、装置全
体が簡単かつ小型化でき好都合である。
By using the position detecting device 30 as described above, it is possible to detect the position by detecting that the moving element 60 is displaced by a desired displacement amount. The position detection by the position detection device 30 is highly accurate by using the magnet 56 and the spacer 57 that have almost no individual difference in size and shape. Therefore, the position can be detected without providing a means for position detection such as an encoder separately from the magnet array 560, which is convenient because the entire apparatus can be simplified and downsized.

【0075】なお上述した実施形態ではワーク設置部で
あるテーブル3がフレーム2に対して固定されている
が、テーブル3がフレーム2に対して移動駆動する構成
を採用することも可能である。この場合、フレーム2に
固定子51を、テーブル3に移動子60を接続すること
により駆動装置50を設置し、該駆動装置50によりテ
ーブル3をフレーム2に対して移動駆動することができ
る。
In the above-described embodiment, the table 3 as the work setting portion is fixed to the frame 2, but it is also possible to adopt a structure in which the table 3 is moved and driven with respect to the frame 2. In this case, the drive unit 50 can be installed by connecting the stator 51 to the frame 2 and the mover 60 to the table 3, and the drive unit 50 can drive the table 3 relative to the frame 2.

【0076】また上述した実施形態では工作機械の一例
としてレーザ加工機1を示したが、駆動装置50を採用
できるのはレーザ加工機だけに限定されない。その他に
も、支持部材と、該支持部材により相対的に直線移動駆
動自在に支持される被支持部材を有する工作機械である
ならば、例えば、マシニングセンタや旋盤など様々な工
作機械に駆動装置50を採用することが可能である。
Further, in the above-described embodiment, the laser processing machine 1 is shown as an example of the machine tool, but the drive device 50 is not limited to the laser processing machine. In addition, in the case of a machine tool having a support member and a supported member that is supported by the support member so as to be linearly movable relative to each other, the drive device 50 may be provided in various machine tools such as a machining center and a lathe. It is possible to adopt.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】レーザ加工機の一例を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a laser processing machine.

【図2】駆動装置の詳細を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing details of a driving device.

【図3】固定子側の断面図。FIG. 3 is a sectional view of a stator side.

【図4】マグネットとコイルの位置関係を模式的に示し
た図。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a positional relationship between a magnet and a coil.

【図5】位置検出装置を示したブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a position detection device.

【図6】マグネットの研磨方法を説明する図。FIG. 6 is a diagram illustrating a method of polishing a magnet.

【図7】スペーサの研磨方法を説明する図。FIG. 7 is a diagram illustrating a spacer polishing method.

【図8】Q信号及びP信号の関係を示したグラフ。FIG. 8 is a graph showing a relationship between a Q signal and a P signal.

【符号の説明】 1 工作機械(レーザ加工機) 3 ワーク設置部(テーブル) 10 加工ヘッド(ヘッドユニット) 47 支持部材 49 被支持部材 50 駆動装置 51 固定子 52 ベース部 52a 補強部材(リブ) 54 マグネット保持溝 54a マグネット保持手段、突出部(突出部) 54c 奥部 55 マグネット列支持部 56 マグネット 56b 側部(側辺) 57 スペーサ 58 エア吹出し手段 59 先端部(クランプ) 59a 吹出部(エア吹出口) 59b エア輸送管 60 移動子 63 コイル(コイルユニット) 560 マグネット列 S コイル通過空間 W 幅 [Explanation of symbols] 1 Machine tool (laser processing machine) 3 Work setting section (table) 10 Processing head (head unit) 47 Support member 49 Supported member 50 drive 51 Stator 52 Base 52a Reinforcing member (rib) 54 Magnet holding groove 54a Magnet holding means, projection (projection) 54c depth 55 Magnet row support 56 magnet 56b Side (side) 57 Spacer 58 Air blowing means 59 Tip (Clamp) 59a Air outlet (air outlet) 59b Air transport pipe 60 movers 63 coils (coil unit) 560 magnet row S coil passage space W width

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特表 平10−512438(JP,A) 特開2000−14119(JP,A) 特開2001−69745(JP,A) 国際公開97/2647(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 41/03 B23Q 5/28 B23Q 11/00 H02K 5/10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References Japanese Patent Publication No. 10-512438 (JP, A) JP 2000-14119 (JP, A) JP 2001-69745 (JP, A) International Publication 97/2647 (WO , A1) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02K 41/03 B23Q 5/28 B23Q 11/00 H02K 5/10

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】表面極性が異なる2種類のマグネットを直
線移動方向に交互に配置して形成したマグネット列を有
する固定子と、該固定子に対して直線移動方向に移動自
在であり、かつ前記マグネットによる磁力を受けて直線
移動方向に駆動力を発生自在なコイルを有した移動子
と、を備えた工作機械における駆動装置において、 前記固定子は、ベース部と、該ベース部から突出形成さ
れた櫛歯状突出部に設けられたマグネット列支持部と、
を有し、前記櫛歯状突出部の内、両側の櫛歯状突出部には、当該
櫛歯状突出部の一方にのみ前記マグネット列支持部が設
けられ、前記両側の櫛歯状突出部に挟まれた櫛歯状突出
部にはその両側に前記マグネット列支持部が設けられて
おり、 前記マグネット列支持部間に、前記コイルが通過自在な
コイル通過空間を形成し、 前記マグネット列支持部にマグネット保持溝を、直線移
動方向に伸延し、前記コイル通過空間に向けて開口する
形で設け、 前記マグネット保持溝にマグネット保持手段を設け、 前記マグネットは、前記マグネット保持溝に挿入し、か
つ前記マグネット保持手段により保持して構成した、こ
とを特徴とする工作機械における駆動装置。
1. Directly connecting two types of magnets having different surface polarities.
With magnet rows formed by alternately arranging in the line movement direction
And the stator that moves in a linear movement direction relative to the stator.
A straight line under the magnetic force of the magnet
A mover having a coil that can generate a driving force in the moving direction
In a drive device in a machine tool including The stator is formed with a base and a protrusion from the base.
WasProvided on the comb-shaped protrusionA magnet row support,
HaveOf the comb tooth-shaped protrusions, the comb tooth-shaped protrusions on both sides are
The magnet row support is provided on only one of the comb-teeth-shaped protrusions.
And the comb-tooth-like protrusions sandwiched between the comb-tooth-like protrusions on both sides.
The magnet row support portion is provided on both sides of the portion.
Cage, The coil can pass freely between the magnet row support parts.
Forming a coil passage space, Straightly move the magnet holding groove to the magnet row support.
Extends in the moving direction and opens toward the coil passage space
Provided in the form of A magnet holding means is provided in the magnet holding groove, Insert the magnet into the magnet holding groove,
This magnet is configured to be held by the magnet holding means.
And a drive device in a machine tool.
【請求項2】前記マグネット保持手段は、前記マグネッ
ト保持溝の開口両側より該マグネット保持溝の開口中央
に向けて突出形成された突出部を有し、 前記マグネットは、前記マグネット保持溝の奥部と前記
突出部との間で挟持されることにより保持される、こと
を特徴とする請求項1記載の工作機械における駆動装
置。
2. The magnet holding means has protrusions formed so as to protrude from both sides of the opening of the magnet holding groove toward the center of the opening of the magnet holding groove, and the magnet has a back portion of the magnet holding groove. The drive device for a machine tool according to claim 1, wherein the drive device is held by being sandwiched between the protrusion and the protrusion.
【請求項3】前記マグネット保持溝のうち開口両側の前
記突出部間の幅は、該マグネット保持溝の開口方向に向
かって小さくなっている、ことを特徴とする請求項2記
載の工作機械における駆動装置。
3. The machine tool according to claim 2, wherein a width between the protrusions on both sides of the opening of the magnet holding groove is reduced toward an opening direction of the magnet holding groove. Drive.
【請求項4】前記マグネット列支持部は、突出した先端
部が、前記ベース部側の部分に対して着脱自在になって
いる、ことを特徴とする請求項1記載の工作機械におけ
る駆動装置。
4. The drive device for a machine tool according to claim 1, wherein the protruding end portion of the magnet row support portion is detachable from the base portion side portion.
【請求項5】前記ベース部と前記マグネット列支持部と
は一体的に形成されている、ことを特徴とする請求項1
記載の工作機械における駆動装置。
5. The base section and the magnet row support section are integrally formed.
A drive device in the machine tool described.
【請求項6】前記両側の櫛歯状突出部に、前記ベース部
との間で補強する補強部材を設置した、ことを特徴とす
る請求項記載の工作機械における駆動装置。
The comb-like projections of wherein said sides, was placed a reinforcing member for reinforcing between the base portion, the driving device in the machine tool according to claim 1, wherein a.
【請求項7】前記マグネット列支持部に、加圧エアを吹
出してエアカーテンを形成自在なエア吹出し手段を前記
コイル通過空間に沿って設けた、ことを特徴とする請求
項1記載の工作機械における駆動装置。
7. The machine tool according to claim 1, wherein the magnet row support portion is provided with air blowing means capable of blowing pressurized air to form an air curtain along the coil passage space. Drive in.
【請求項8】前記マグネット列支持部は、突出した先端
部が、前記ベース部側の部分に対して着脱自在になって
おり、 前記エア吹出し手段は、前記先端部に、加圧エアを輸送
するエア輸送管と、該エア輸送管で輸送した加圧エアを
外部に吹出す吹出部と、を備えている、ことを特徴とす
る請求項記載の工作機械における駆動装置。
8. A protruding end portion of the magnet array support portion is attachable to and detachable from a portion on the base portion side, and the air blowing means conveys pressurized air to the distal end portion. 8. The drive device for a machine tool according to claim 7 , further comprising: an air transport pipe for controlling the air transport pipe, and a blowout unit that blows out the pressurized air transported by the air transport pipe to the outside.
【請求項9】前記マグネットは直線移動方向に対向する
側部を有し、 前記マグネット列を形成する複数のマグネットは、前記
側部を直線移動方向に対して傾斜させて配置した、こと
を特徴とする請求項1記載の工作機械における駆動装
置。
9. The magnet has side portions facing each other in a linear movement direction, and a plurality of magnets forming the magnet row are arranged such that the side portions are inclined with respect to the linear movement direction. The drive device in the machine tool according to claim 1.
【請求項10】前記マグネット列は、表面極性が異なる
前記マグネット間にスペーサを有する、ことを特徴とす
る請求項1記載の工作機械における駆動装置。
10. The drive device in a machine tool according to claim 1, wherein the magnet array has a spacer between the magnets having different surface polarities.
【請求項11】支持部材と、該支持部材により相対移動
自在に支持される該被支持部材とを有した工作機械にお
いて、 請求項記載の駆動装置を有し、 前記駆動装置のうち、前記固定子を前記支持部材に、前
記移動子を前記被支持部材にそれぞれ接続して構成し
た、ことを特徴とする工作機械。
11. A machine tool comprising a support member and a supported member supported by the support member so as to be relatively movable, the drive device according to claim 1 , wherein the drive device includes: A machine tool characterized in that a stator is connected to the support member and the mover is connected to the supported member.
【請求項12】前記固定子と前記支持部材とは別部材で
形成されている、ことを特徴とする請求項11記載の工
作機械。
12. The machine tool according to claim 11, wherein the stator and the support member are formed as separate members.
【請求項13】前記被支持部材は加工ヘッドを有してい
る、ことを特徴とする請求項11記載の工作機械。
13. The machine tool according to claim 11, wherein the supported member has a processing head.
【請求項14】前記被支持部材はワーク設置部を有して
いる、ことを特徴とする請求項11記載の工作機械。
14. The machine tool according to claim 11, wherein the supported member has a work setting portion.
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