JP4321033B2 - Linear motor device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータ界磁部およびそれを用いたリニアモータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
[第1の従来技術]
図6は第1の従来技術を示すリニアモータの斜視図である。
図において、1’は多数の永久磁石2を配置固定した従来の界磁ヨーク(固定子)でリニアモータ界磁部を構成しており、その上にギャップを介して可動子としてのリニアモータ電機子部4が対向配置され、界磁ヨーク1’の作る界磁と電機子4を流れる電流とによって、固定子1’の上を長さ方向に移動する。
図7は図6の界磁ヨーク1’の平面図で、(a)は界磁ヨーク1’を構成する1単位としての磁性体平板を示し、(b)は磁性体平板1’を2枚直列配置した状態を示す。図7に示すように、従来の磁性体平板(界磁ヨーク)1’は、配置される永久磁石2の斜角と同一の鋭角をもつ平行四辺形状の平板に2n(nは正の整数とする)個の永久磁石を等ピッチで配置固定させている構造であった。
【0003】
[第2の従来技術]
また、図8は第2の従来技術を示すリニアモータのリニアスケールを説明する図であって、(a)はその正面断面図、(b)はその平面図である。
図において、60は可動子で、主として以下の部品61〜66から成る。すなわち、61は駆動テーブル、62はリニアモータ電機子部、63はリニアガイド(左右に2個)、64はスケールヘッド、65はスケールホルダ、66はスケールリードである。
一方、70は固定子で、主として以下の部品71〜73から成る。すなわち、71はスライダベース、72は磁性体平板、73は永久磁石、74はリニアスケールである。
従来のリニアモータは、図8に示すように、固定子70の中央に永久磁石73を備えた磁性体平板72と、これに対向した一つの電機子62を備えた可動子60を一対としたリニアモータの両サイドにリニアガイド63を平行に配置固定させ、その片外側に、リニアスケール部64,65を構成していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、第1の従来技術の磁性体平板では、磁性体平板の平行四辺形状の加工は、材料歩留まりを下げるだけではなく、加工工数も増大するので、その製造コストが20%程度上昇した。
また、磁性体平板を複数個組み付けた後、中間部の磁性体平板を一つだけ外す場合に、平行四辺形であると、取り外し作業が不便となる問題があった。
本発明は上記課題を解決するものであって、本発明の第1の目的は、磁性体平板を平行四辺形加工する必要をなくして材料歩留まりを向上させ、その加工工数を減らして製造コストも低下させ、しかも磁性体平板を複数個組み付けた後、中間部の磁性体平板を一つだけ外す場合に取り外し作業が簡単となるリニアモータ界磁部を提供することである。
【0005】
また、第2の従来技術では、リニアモータの駆動中心軸Oから一番離れた位置Lにリニアスケール部64,65が配置固定されているため、リニアモータの走り精度の影響を受け、ギャップが位置により異なる等の事象が生じ、リニアスケールの検出精度低下などの問題を生じさせていた。
また、中心軸Oから最長の距離Lになるので、リニアスモータの振動の影響を非常に受けやすく、サーボゲイン調整時、ゲインが上がりにくいなどの問題が起こり、速度制御の精度、位置決め精度の劣化をひき起こすなどの問題が生じた。
【0006】
一方、位置測定器として使用されるリニアモータに対する駆動装置を改善するため、一対の駆動装置を本体の中央に配置したリニアモータに対して左右対称に設け、駆動装置のヨークに設けたあり溝により永久磁石を固定し、対向する永久磁石の間で線型駆動する可動子の内部に、縦方向部が同一平面上に位置するように各々構成された多数の巻取りコイルを内蔵させ、その巻取りコイル間の中央にリニアスケールを設けたものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0007】
【特許文献1】
特開平10−52022号公報
【0008】
特許文献1記載のリニアモータに対する駆動装置は、位置測定器として使用されるリニアスケールに、側面からの力が作用して正確な制御が不可能となったり、機械自体の損傷が発生することがないような配慮がなされているものであるが、そこに記載されているリニアスケールはスライド部の可動子とは分離して別体として設置されているので、広いスペースを必要とし、かつ可動子部分もスケールヘッド部分も強度的に弱くなる欠点があり、また長溝加工の中にスケールヘッドを間挿させた構造を採っているので、製作工数が多くかかり、したがってコスト高となった。
本発明は上記課題を解決するもので、本発明の第2の目的は、リニアスケールの検出精度を向上させ、また速度制御の精度、位置決め精度を劣化させることのないリニアモータ検出器を提供するとともに、可動子部分もリニアスケール部分も強度的に十分耐えうるしかも広いスペースを必要としない、製作工数の少ない、したがってコストダウンとなるリニアモータを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1記載のリニアモータ装置の発明は、界磁ヨークを構成する1単位としての磁性体平板を複数枚直列配置し、前記各磁性体平板に進行方向に対して一定の斜角をもってかつ互いに等ピッチに配置固定してなる複数個の永久磁石有するリニアモータ界磁部と、前記リニアモータ界磁部を2個対向配置すると共に、前記2個のリニアモータ界磁部の間にギャップを介して配置したリニアモータ電機子と、を備え、前記リニアモータ界磁部を固定子としてスライダーベースに固定し、前記リニアモータ電機子を可動子として構成した吸引力相殺形のリニアモータ装置において、前記リニアモータ界磁部は、前記磁性体平板を長方形とし、該磁性体平板の上にその総数が2n+1(nは正の整数)となる前記永久磁石を配置固定する際、前記磁性体平板の両端に配置される各永久磁石はその形状が、その他の永久磁石の形状と同じものを前記一定の斜角を持った状態で左右の面積が同一になるように縦切断した形状のもので構成されており、前記スライダベース上に前記リニアモータ電機子部と対向するように該リニアモータの駆動中心軸上にリニアスケールのスケール部を、該リニアモータの可動子を支持案内するリニアガイドに平行に配置固定させ、該スケール部に対向するスケールヘッド部は前記2つのリニアモータ界磁部間をスラスト方向に移動する電機子に熱絶縁材を介して固定させたことを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載のリニアモータ装置において、前記熱絶縁材の熱伝導率が、0.3[W/K・m]以下の物性を持つ材料であることを特徴とする。
以上の構成により、磁性体平板を平行四辺形加工しなくなるので材料歩留まりの向上と製造コストの低下となり、しかも磁性体平板を複数個組み付けた後、中間部の磁性体平板を一つだけ外す場合にも取り外し作業が簡単となる。
また、リニアスケールの検出精度を向上させ、また速度制御の精度、位置決め精度を劣化させることがなくなるとともに、可動子部分もリニアスケール部分も強度的に十分耐えうるようになり、しかも広いスペースを必要としなく、製作工数も少なくなり、したがってコストダウンとなる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面に基づいて詳しく説明する。
[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態について図1および図2に基づいて説明する。
図において、1は本発明に係る界磁ヨーク、2は第1永久磁石、3、3’は本発明に係る第2永久磁石である。なお、4は図6と同じに可動子としてのリニアモータ電機子部である。説明の簡単化のために可動子を支持案内するリニアガイド等は図示を省略している。界磁ヨーク1の作る界磁と電機子4を流れる電流とによって、固定子1の上を長さ方向に移動する。
図2は図1の界磁ヨークの平面図で、(a)は界磁ヨークを構成する1単位としての磁性体平板(界磁ヨーク)1を示し、(b)は磁性体平板を2枚直列配置した状態を示す。
図において、磁性体平板1は従来の平行四辺形ではなくて長方形としている。
そして、この磁性体平板にその総数が2n+1(nは正の整数)個の永久磁石(うち2n−1個は第1永久磁石2、2個は第2永久磁石3、3’)を配置固定する際、進行方向に対して一定の斜角を持って配置している。
さらに、磁性体平板1の両端に配置される2個の磁石として、第2永久磁石3、3’を用いている。第2永久磁石の形状は、第1永久磁石2の形状のものを前記斜角を持った状態で、左右の面積が同一になるように縦切断したものの一方(3)と他方(3’)となっている。
図1の磁性体平板1を2枚直列配置すると図2(b)のようになる。
すなわち、複数の界磁ヨーク1をつなげていく際には、単に直角部を合わせていくことでリニアモータの界磁長を長くしていくことができる。
このように第1の実施の形態によれば、磁性体平板を平行四辺形加工する必要がなくなるので、材料歩留まりを向上させることができる。
また、その加工工数を減らして製造コストも低下させることができる。
しかも磁性体平板を複数個組み付けた後、中間部の磁性体平板を一つだけ外す場合に、直角に取り付けられているので外し作業が簡単となる。
【0011】
なお、永久磁石2,3,3’の表面は非磁性材の薄板材で形成されたカバー(図示せず)で覆っておくようにすると、経年変化に強いものとなる。
さらに、全ての永久磁石2,3,3’が包含される容積を樹脂(図示せず)によりモールドすると、いっそう強固なものとなる。
【0012】
図3は第1の実施の形態の応用例で、磁気吸引力相殺形リニアモータに適用した例で、(a)は本発明に係る界磁ヨーク(固定子)の斜視図、(b)は磁気吸引力相殺形リニアモータの正面断面図である。
図において、5は可動子(電機子)、51はリニアモータ電機子部、6は固定子(界磁ヨーク)、61は界磁ヨークである。リニアモータ電機子部51と空隙を介して対向する界磁ヨーク61は、第1の実施の形態に係るものとなっている。すなわち、磁性体平板1は長方形となっており、この磁性体平板1の上に、図2と同様の考え方で第1永久磁石2と第2永久磁石3,3’が固定配置されている。
このように磁気吸引力相殺形のリニアモータにおいても、第1の実施の形態によれば、磁性体平板を平行四辺形加工する必要がなくなるので、材料歩留まりを向上させることができ、また、その加工工数を減らして製造コストも低下させることができる。
しかも磁性体平板を複数個組み付けた後、中間部の磁性体平板を一つだけ外す場合に、直角に取り付けられているので外し作業が簡単となる。
【0013】
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について図4に基づいて説明する。
図4は本発明の第2の実施の形態に係るリニアモータの正面図(a)と平面図(b)である。図において、11は駆動テーブル、12は磁気吸引力相殺形可動子、13はリニアガイド、14は熱絶縁材、16はスケールリード、21はスライダベース、22は磁石固定子、41はリニアスケール、42はスケールヘッドである。
図に示す磁気吸引力相殺形リニアモータは、2つの磁石固定子22が、スライダベース21の上面に対し、平行かつ直角に配置されるリニアモータである。
前記スライダベース21の上面に、リニアスケールのスケール41をリニアガイド13と平行に配置固定させ、これに対抗するスケールヘッド42は、2つの磁石固定子22間をスラスト方向に移動する可動子(電機子)12に熱絶縁材14を介して固定させた構造になっている。
熱絶縁材14はスケールヘッド42の温度を上げないために設けられているもので、熱伝導度が0.3〔W/K・m〕以下の物性値を持つものを使用している。
【0014】
以上のように、本発明の第2の実施の形態によれば、リニアスケール41とスケールヘッド42がリニアモータの駆動中心軸上にあるので、リニアモータの走り精度の影響を受けることが少なくなり、ギャップが位置により異なる等の事象が生じなくなり、リニアスケールの検出精度が向上する。
また、中心軸上にあるので、リニアスモータの振動の影響を受けにくく、したがってサーボゲイン調整時、ゲインが上がりにくいなどの問題が起こらなくなる。速度制御の精度、位置決め精度の劣化もおきなくなる。
【0015】
図5に本発明の第2の実施の形態の応用例を示す。
図5は本発明の第2の実施の形態に係るリニアモータの正面図(a)と平面図(b)である。図において、図4と同じ符号は同じものを指すので説明は省略する。17はリミットスイッチ(ターゲット)、18はリミットスイッチ(センサ部)である。図5から解るように、リミットスイッチ(ターゲット)17がリミットスイッチ(センサ部)18に接触する等により停止させるもので、これによりリニアモータのオーバランが防止できる。
【0016】
【発明の効果】
以上述べたように、第1の実施の形態によれば、平板ヨークを長方形にすることで材料歩留まりを上げるだけではなく、加工工数も減少し、その結果、製造コストが20%程度低減できる。また、界磁ヨークを複数個組み付けた後、中間部の界磁ヨークを一つだけ外す場合に、平行四辺形ヨークであると取り外し作業が不便というような問題があったが、本案によればこの作業が容易になる。
また、第2の実施の形態によればリニアスケールをスライダの駆動中心軸上に配置固定させることにより、スライダの走り精度の影響を受けにくくなり、つまりギャップ変動が小さくなることで、リニアスケールの検出精度低下などの問題がなくなる。また中心軸上にあるので、リニアモータの振動の影響を受けにくく、サーボゲイン調整時、ゲインが大きくとることができるので、速度制御の精度、位置決め精度を大幅に向上できるという効果がある。
さらに、特許文献1の発明と異なり、可動子部分もリニアスケール部分も強度的に十分耐えうる、しかも広いスペースを必要としない、製作工数の少ない、したがってコストダウンとなるリニアモータが得られることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る界磁ヨークに載置されたリニアモータの斜視図である。
【図2】図1の界磁ヨークの平面図で、(a)は界磁ヨークを構成する1単位としての磁性体平板を示し、(b)は磁性体平板を2枚直列配置した状態を示す。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係る磁性体平板を磁気吸引力相殺形リニアモータに応用した例を示す概念図で、(a)は左右の界磁ヨークを示す斜視図、(b)は磁気吸引力相殺形リニアモータの正面図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係るリニアモータの正面図と平面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る応用例を示すリニアモータの正面図と平面図である。
【図6】従来のリニアモータの界磁ヨークに載置されたリニアモータの斜視図である。
【図7】図6の界磁ヨークの平面図で、(a)は界磁ヨークを構成する1単位としての磁性体平板を示し、(b)は磁性体平板を2枚直列配置した状態を示す。
【図8】従来のスライダの正面図と平面図である。
【符号の説明】
1:界磁ヨーク
2:界磁永久磁石A
3:界磁永久磁石B
4:電機子
5:磁気吸引力相殺形電機子
6:磁気吸引力相殺形界磁ヨーク
11 駆動テーブル
12 磁気吸引力相殺形可動子
13 リニアガイド
14 熱絶縁材
16 スケールリード
17 リミットスイッチ(ターゲット)
18 リミットスイッチ(センサ部)
21 スライダベース
22 磁石固定子
41 リニアスケール
42 スケールヘッド
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a linear motor field part and a linear motor device using the same.
[0002]
[Prior art]
[First prior art]
FIG. 6 is a perspective view of a linear motor showing the first prior art.
In the figure, 1 'is a conventional field yoke (stator) in which a large number of permanent magnets 2 are arranged and fixed to form a linear motor field part, and a linear motor electric machine as a mover is interposed therethrough via a gap. The child parts 4 are arranged to face each other and move in the longitudinal direction on the stator 1 ′ by the field generated by the field yoke 1 ′ and the current flowing through the armature 4.
7 is a plan view of the field yoke 1 ′ of FIG. 6. FIG. 7A shows a magnetic flat plate as one unit constituting the field yoke 1 ′, and FIG. 7B shows two magnetic flat plates 1 ′. The state arranged in series is shown. As shown in FIG. 7, a conventional magnetic flat plate (field yoke) 1 ′ is a parallelogram flat plate having the same acute angle as the oblique angle of the permanent magnet 2 to be arranged, and 2n (n is a positive integer). The permanent magnets are arranged and fixed at an equal pitch.
[0003]
[Second prior art]
FIG. 8 is a diagram for explaining a linear scale of a linear motor showing the second prior art, in which (a) is a front sectional view and (b) is a plan view thereof.
In the figure, reference numeral 60 denotes a mover, which mainly comprises the following parts 61 to 66. That is, 61 is a drive table, 62 is a linear motor armature, 63 is a linear guide (two on the left and right), 64 is a scale head, 65 is a scale holder, and 66 is a scale lead.
On the other hand, 70 is a stator, which mainly comprises the following parts 71-73. That is, 71 is a slider base, 72 is a magnetic plate, 73 is a permanent magnet, and 74 is a linear scale.
As shown in FIG. 8, the conventional linear motor has a pair of a magnetic plate 72 having a permanent magnet 73 at the center of a stator 70 and a mover 60 having one armature 62 opposed to the magnetic plate. Linear guides 63 are arranged and fixed in parallel on both sides of the linear motor, and linear scale portions 64 and 65 are formed on one outer side thereof.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the first prior art magnetic flat plate, the parallelogram processing of the magnetic flat plate not only reduces the material yield but also increases the number of processing steps, which increases the manufacturing cost by about 20%.
Further, when only one magnetic flat plate is removed after assembling a plurality of magnetic flat plates, there is a problem that the removal work becomes inconvenient if it is a parallelogram.
The present invention solves the above-mentioned problems, and the first object of the present invention is to eliminate the need for parallelogram processing of a magnetic flat plate, improve the material yield, reduce the number of processing steps, and reduce the manufacturing cost. Another object of the present invention is to provide a linear motor field part that can be easily removed when a single magnetic flat plate is removed after a plurality of magnetic flat plates have been assembled.
[0005]
In the second prior art, since the linear scale portions 64 and 65 are arranged and fixed at the position L farthest from the drive center axis O of the linear motor, the gap is affected by the running accuracy of the linear motor. Events such as differing depending on the position occurred, causing problems such as a decrease in detection accuracy of the linear scale.
In addition, since it is the longest distance L from the central axis O, it is very easily affected by the vibration of the linear motor, causing problems such as difficulty in increasing the gain when adjusting the servo gain, resulting in deterioration of speed control accuracy and positioning accuracy. There was a problem, such as raising it.
[0006]
On the other hand, in order to improve the drive device for the linear motor used as a position measuring device, a pair of drive devices are provided symmetrically with respect to the linear motor arranged at the center of the main body, and the dovetail groove provided in the yoke of the drive device A permanent magnet is fixed, and a number of winding coils each configured so that the longitudinal direction portion is located on the same plane are incorporated in a mover that linearly drives between opposing permanent magnets. There is one in which a linear scale is provided at the center between coils (see, for example, Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-52022
In the drive device for the linear motor described in Patent Document 1, a force from the side acts on a linear scale used as a position measuring device, and accurate control becomes impossible or damage to the machine itself may occur. However, since the linear scale described therein is installed separately from the slide unit mover, it requires a large space and the mover. Both the part and the scale head part have the disadvantage of weakening in strength, and the structure in which the scale head is inserted in the long groove processing takes a lot of man-hours for manufacturing, thus increasing the cost.
The present invention solves the above problems, and a second object of the present invention is to provide a linear motor detector that improves the detection accuracy of the linear scale and does not degrade the accuracy of speed control and the positioning accuracy. At the same time, it is an object of the present invention to provide a linear motor that can sufficiently withstand both the mover part and the linear scale part and that does not require a large space, has a small number of manufacturing steps, and thus reduces costs.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the linear motor device according to the first aspect of the present invention is configured such that a plurality of magnetic plates as a unit constituting the field yoke are arranged in series, and each of the magnetic plates has a traveling direction. a linear motor field portion having a plurality of permanent magnets formed by arranging fixed and equal pitch each other with a predetermined oblique angle, the linear motor field magnet part with two opposite arrangement, said two linear motor field and a linear motor armature disposed with a gap between the magnet portion, the to a linear motor field portion of the stator is fixed to the slider base, suction force constitutes the linear motor armature as the mover In the offset type linear motor device, the linear motor field portion has a rectangular magnetic plate, and the permanent magnet has a total number of 2n + 1 (n is a positive integer) on the magnetic plate. The permanent magnets arranged at both ends of the magnetic flat plate have the same shape as that of the other permanent magnets with the same left and right area in the state having the constant oblique angle. A linear scale scale portion on the drive center axis of the linear motor so as to face the linear motor armature portion on the slider base. A scale head portion that is arranged and fixed in parallel with a linear guide that supports and guides the movable element of the movable member is arranged on the armature that moves in the thrust direction between the two linear motor field portions via a heat insulating material. It is fixed.
According to a second aspect of the present invention, in the linear motor device according to the first aspect, the thermal insulating material is a material having physical properties of 0.3 [W / K · m] or less. To do.
With the above configuration, parallel plate processing is not performed on the magnetic flat plate, which improves the material yield and lowers the manufacturing cost. In addition, after assembling multiple magnetic flat plates, only one intermediate magnetic flat plate is removed. The removal work becomes easy.
In addition, the detection accuracy of the linear scale is improved, the accuracy of speed control and positioning accuracy are not degraded, and both the mover and linear scale parts can withstand sufficient strength and require a large space. In addition, the number of manufacturing steps is reduced, and thus the cost is reduced.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
In the figure, 1 is a field yoke according to the present invention, 2 is a first permanent magnet, and 3 and 3 'are second permanent magnets according to the present invention. In addition, 4 is the linear motor armature part as a mover like FIG. For simplicity of explanation, a linear guide and the like for supporting and guiding the mover is not shown. Due to the field generated by the field yoke 1 and the current flowing through the armature 4, it moves in the longitudinal direction on the stator 1.
2 is a plan view of the field yoke shown in FIG. 1. FIG. 2A shows a magnetic plate (field yoke) 1 as a unit constituting the field yoke, and FIG. 2B shows two magnetic plates. The state arranged in series is shown.
In the figure, the magnetic flat plate 1 is not a conventional parallelogram but a rectangle.
A total number of 2n + 1 (n is a positive integer) permanent magnets (of which 2n-1 are the first permanent magnets 2 and two are the second permanent magnets 3, 3 ') are arranged and fixed on the magnetic plate. When doing so, it is arranged with a certain oblique angle with respect to the traveling direction.
Further, as the two magnets disposed at both ends of the magnetic plate 1, the second permanent magnets 3 and 3 ′ are used. The shape of the second permanent magnet is one (3) and the other (3 ′) of the shape of the first permanent magnet 2 which is vertically cut so that the left and right areas are the same in the state having the oblique angle. It has become.
When two magnetic flat plates 1 of FIG. 1 are arranged in series, the result is as shown in FIG.
That is, when the plurality of field yokes 1 are connected, the field length of the linear motor can be increased by simply aligning the right angle portions.
As described above, according to the first embodiment, it is not necessary to process the magnetic flat plate with a parallelogram, so that the material yield can be improved.
In addition, the manufacturing cost can be reduced by reducing the number of processing steps.
In addition, when only one magnetic flat plate is removed after assembling a plurality of magnetic flat plates, the removal work is simplified because they are attached at right angles.
[0011]
If the surfaces of the permanent magnets 2, 3, 3 ′ are covered with a cover (not shown) formed of a non-magnetic thin plate material, the permanent magnets are resistant to secular change.
Furthermore, if the volume in which all the permanent magnets 2, 3, 3 ′ are included is molded with resin (not shown), it becomes stronger.
[0012]
FIG. 3 shows an application example of the first embodiment, which is an example applied to a magnetic attractive force canceling linear motor. FIG. 3A is a perspective view of a field yoke (stator) according to the present invention, and FIG. It is front sectional drawing of a magnetic attraction force cancellation type | mold linear motor.
In the figure, 5 is a mover (armature), 51 is a linear motor armature portion, 6 is a stator (field yoke), and 61 is a field yoke. The field yoke 61 that faces the linear motor armature 51 via the air gap is according to the first embodiment. That is, the magnetic flat plate 1 is rectangular, and the first permanent magnet 2 and the second permanent magnets 3 and 3 ′ are fixedly disposed on the magnetic flat plate 1 in the same way as in FIG.
Thus, even in the magnetic attraction force canceling linear motor, according to the first embodiment, since it is not necessary to process the parallelogram on the magnetic material flat plate, the material yield can be improved, and the Manufacturing costs can be reduced by reducing the number of processing steps.
In addition, when only one magnetic flat plate is removed after assembling a plurality of magnetic flat plates, the removal work is simplified because they are attached at right angles.
[0013]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a front view (a) and a plan view (b) of a linear motor according to the second embodiment of the present invention. In the figure, 11 is a drive table, 12 is a magnetic attraction force canceling type movable element, 13 is a linear guide, 14 is a heat insulating material, 16 is a scale lead, 21 is a slider base, 22 is a magnet stator, 41 is a linear scale, Reference numeral 42 denotes a scale head.
The magnetic attraction force canceling linear motor shown in the figure is a linear motor in which two magnet stators 22 are arranged parallel to and perpendicular to the upper surface of the slider base 21.
A scale 41 of a linear scale is disposed and fixed on the upper surface of the slider base 21 in parallel with the linear guide 13, and a scale head 42 that opposes the scale 41 moves between two magnet stators 22 in a thrust direction. This is a structure that is fixed to the child 12 via a heat insulating material 14.
The thermal insulating material 14 is provided so as not to raise the temperature of the scale head 42, and a thermal insulation material having a thermal conductivity of 0.3 [W / K · m] or less is used.
[0014]
As described above, according to the second embodiment of the present invention, since the linear scale 41 and the scale head 42 are on the drive center axis of the linear motor, it is less affected by the running accuracy of the linear motor. The phenomenon that the gap differs depending on the position does not occur, and the detection accuracy of the linear scale is improved.
Further, since it is on the central axis, it is not easily affected by the vibration of the linear motor, and therefore, the problem that the gain is difficult to increase during the servo gain adjustment does not occur. The speed control accuracy and positioning accuracy will not deteriorate.
[0015]
FIG. 5 shows an application example of the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a front view (a) and a plan view (b) of a linear motor according to the second embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. Reference numeral 17 denotes a limit switch (target), and 18 denotes a limit switch (sensor unit). As can be seen from FIG. 5, the limit switch (target) 17 is stopped when it comes into contact with the limit switch (sensor unit) 18 or the like, thereby preventing overrun of the linear motor.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the first embodiment, not only the material yield is increased by making the flat plate yoke rectangular, but also the number of processing steps is reduced, and as a result, the manufacturing cost can be reduced by about 20%. In addition, when only one intermediate field yoke is removed after assembling a plurality of field yokes, the parallelogram yoke has a problem in that it is inconvenient to remove. This work becomes easy.
In addition, according to the second embodiment, by arranging and fixing the linear scale on the drive center axis of the slider, it becomes less affected by the running accuracy of the slider. Problems such as reduced detection accuracy are eliminated. Moreover, since it is on the central axis, it is not easily affected by the vibration of the linear motor, and when the servo gain is adjusted, the gain can be increased. Therefore, the speed control accuracy and the positioning accuracy can be greatly improved.
Furthermore, unlike the invention of Patent Document 1, it is possible to obtain a linear motor that can sufficiently withstand both the mover part and the linear scale part, does not require a large space, has a small number of manufacturing steps, and thus reduces the cost. Become.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a linear motor placed on a field yoke according to a first embodiment of the present invention.
2A is a plan view of the field yoke of FIG. 1. FIG. 2A shows a magnetic plate as a unit constituting the field yoke, and FIG. 2B shows a state in which two magnetic plates are arranged in series. Show.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example in which the magnetic flat plate according to the first embodiment of the present invention is applied to a magnetic attractive force canceling linear motor, (a) is a perspective view showing left and right field yokes; (B) is a front view of a magnetic attraction force canceling linear motor.
FIG. 4 is a front view and a plan view of a linear motor according to a second embodiment of the present invention.
FIGS. 5A and 5B are a front view and a plan view of a linear motor showing an application example according to the second embodiment of the present invention. FIGS.
FIG. 6 is a perspective view of a linear motor mounted on a field yoke of a conventional linear motor.
7A is a plan view of the field yoke of FIG. 6. FIG. 7A shows a magnetic flat plate as one unit constituting the field yoke, and FIG. 7B shows a state in which two magnetic flat plates are arranged in series. Show.
FIG. 8 is a front view and a plan view of a conventional slider.
[Explanation of symbols]
1: Field yoke 2: Field permanent magnet A
3: Field permanent magnet B
4: Armature 5: Magnetic attractive force canceling type armature 6: Magnetic attractive force canceling type field yoke 11 Driving table 12 Magnetic attractive force canceling type movable element 13 Linear guide 14 Thermal insulation 16 Scale lead 17 Limit switch (target)
18 Limit switch (sensor part)
21 Slider base 22 Magnet stator 41 Linear scale 42 Scale head

Claims (2)

界磁ヨークを構成する1単位としての磁性体平板を複数枚直列配置し、前記各磁性体平板に進行方向に対して一定の斜角をもってかつ互いに等ピッチに配置固定してなる複数個の永久磁石有するリニアモータ界磁部と、
前記リニアモータ界磁部を2個対向配置すると共に、前記2個のリニアモータ界磁部の間にギャップを介して配置したリニアモータ電機子と、
を備え、前記リニアモータ界磁部を固定子としてスライダーベースに固定し、前記リニアモータ電機子を可動子として構成した吸引力相殺形のリニアモータ装置において、
前記リニアモータ界磁部は、前記磁性体平板を長方形とし、該磁性体平板の上にその総数が2n+1(nは正の整数)となる前記永久磁石を配置固定する際、前記磁性体平板の両端に配置される各永久磁石はその形状が、その他の永久磁石の形状と同じものを前記一定の斜角を持った状態で左右の面積が同一になるように縦切断した形状のもので構成されており、
前記スライダベース上に前記リニアモータ電機子部と対向するように該リニアモータの駆動中心軸上にリニアスケールのスケール部を、該リニアモータの可動子を支持案内するリニアガイドに平行に配置固定させ、
該スケール部に対向するスケールヘッド部は前記2つのリニアモータ界磁部間をスラスト方向に移動する電機子に熱絶縁材を介して固定させたことを特徴とするリニアモータ装置。
A plurality of permanent magnetic plates as a unit constituting a field yoke are arranged in series, and a plurality of permanent plates are arranged and fixed on each of the magnetic plates at a constant oblique angle with respect to the traveling direction and at an equal pitch. a linear motor field portion having a magnet,
The addition to the linear motor field magnet part two oppositely disposed, and a linear motor armature disposed with a gap between the two linear motors field portion,
In wherein the as a linear motor field portion of the stator is fixed to the slider base, a linear motor device of the suction force cancellation type which constitutes the linear motor armature as the mover,
The linear motor field portion has a rectangular magnetic plate, and when the permanent magnets whose total number is 2n + 1 (n is a positive integer) are arranged and fixed on the magnetic flat plate, Each permanent magnet arranged at both ends is composed of the same shape as the shape of the other permanent magnets, but vertically cut so that the left and right areas are the same with the above-mentioned constant oblique angle. Has been
A scale part of a linear scale is arranged and fixed in parallel with a linear guide that supports and guides the mover of the linear motor on the drive center axis of the linear motor so as to face the linear motor armature part on the slider base. ,
A linear motor device characterized in that a scale head portion facing the scale portion is fixed to an armature that moves in a thrust direction between the two linear motor field portions via a heat insulating material.
前記熱絶縁材の熱伝導率が、0.3[W/K・m]以下の物性を持つ材料であることを特徴とする請求項1記載のリニアモータ装置。The linear motor device according to claim 1, wherein the thermal insulating material is a material having physical properties of 0.3 [W / K · m] or less.
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