JP4324958B2

JP4324958B2 - Pulse motor

Info

Publication number: JP4324958B2
Application number: JP2003174636A
Authority: JP
Inventors: 光宏二階堂; 文雄海保; 直樹武村
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2023-06-19
Also published as: JP2005012924A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プローバ、ハンドラ、ステッパ等に用いられるパルスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来より一般に使用されている従来例の構成説明図で、例えば、特開２００３−１４３８３０に示されている（例えば、特許文献１参照。）。
図６は上面図、図７は図６のＡ−Ａ部分の断面図である。
図８は図６のコア２１１ａをＥ方向から見た図である。
図９は図６の動作説明図である。
【０００３】
この従来例はスライダが２次元方向に移動するパルスモータの例を示している。
プラテン１０は、板状をなし、Ｘ方向とＹ方向に沿って一定ピッチで歯１１がマトリクス状に形成されている。
プラテン１０は、磁性体で構成されていて、平坦面に格子状に溝を切ることにより形成される。
プラテン１０は、回転式のパルスモータにおいて、いわゆるステータに相当する。
【０００４】
スライダ２０には、Ｘモータブロック２１ａ，２１ｂとＹモータブロック２２ａ，２２ｂが塔載されている。
Ｘモータブロック２１ａの構成を説明する。
Ｘモータブロック２１ａには、コア２１１ａ，２１１ｂが設けられている。
図８はコア２１１ａをＥ方向から見た図である。
【０００５】
コア２１１ａは、突極２１２ａ〜２１２ｆを有する。
各突極の先端にはピッチｐで歯２１３が形成されている。
プラテン１０の歯１１のピッチは歯２１３のピッチと等しいかあるいは、ほぼ等しくなっている。
【０００６】
歯２１３は歯１１と対向配置されている。突極２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃの歯はｐ／３ずつ位相がずれている。突極２１２ａの歯と突極２１２ｄの歯は同位相である。
突極２１２ｄ，２１２ｅ，２１２ｆの歯はｐ／３ずつ位相がずれている。
【０００７】
コイル２１４ａ〜２１４ｆは、突極２１２ａ〜２１２ｆにそれぞれ巻かれている。コイル２１４ａ〜２１４ｆの巻かれた突極の歯の位相はｐ／３ずつずれている。
【０００８】
コイル２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃ，２１４ｄ，２１４ｅ，２１４ｆをそれぞれＵ相コイル，Ｖ相コイル，Ｗ相コイル，Ｕ相コイル，Ｖ相コイル，Ｗ相コイルとする。この例では、コイルは３相コイルである。
励磁手段２１５は、コイル２１４ａ〜２１４ｆに位相が１２０°ずつずれた正弦波交流信号を流すことによって励磁する。
【０００９】
永久磁石２１６ａ，２１６ｂはコア２１１ａに装着されている。
永久磁石２１６ａ，２１６ｂは突極の長さ方向に着磁されている。これにより、永久磁石２１６ａ，２１６ｂは突極に長さ方向のバイアス磁束φｍを与える。
浮揚手段２１７は、スライダ２０をプラテン１０上に浮揚させる。
【００１０】
図示していないが、例えば浮揚手段２１７はスライダ２０の下面に設けた穴から圧縮空気を噴出することによって、スライダ２０をプラテン１０上に浮揚させる。このとき、スライダ２０とプラテン１０の間には圧縮空気の層が形成される。
【００１１】
コア２１１ｂもコア２１１ａと同様な構成になっている。コア２１１ｂはコア２１１ａに対して、突極の歯の位相をｐ／２だけずらして配置されている。
コア２１１ｂに巻かれた３相コイルをそれぞれＵ−相コイル（Ｕの上にバーが付いた符合をＵ−と表す），Ｖ−相コイル，Ｗ−相コイルとする。
【００１２】
Ｕ相コイルとＵ−相コイルには同相の交流信号が与えられる。他の相についても同様である。Ｕ−相コイル，Ｖ−相コイル，Ｗ−相コイルを設けたのは、コイルを励磁したときにスライダが回転するのを防ぐためである。
【００１３】
Ｕ相コイル，Ｖ相コイル，Ｗ相コイルが巻かれた突極をそれぞれＵ相突極，Ｖ相突極，Ｗ相突極とする。同様に、Ｕ−相コイル，Ｖ−相コイル，Ｗ−相コイルが巻かれた突極をそれぞれＵ−相突極，Ｖ−相突極，Ｗ−相突極とする。
【００１４】
Ｘモータブロック２１ｂもＸモータブロック２１ａと同様な構成になっている。Ｘモータブロック２１ｂにあるコア２１９ａ，２１９ｂの突極の歯は、コア２１１ａ，２１１ｂの歯と同位相になっている。永久磁石２１８ａ，２１８ｂはコア２１２ａに装着されている。永久磁石２１８ａ，２１８ｂの着磁方向は永久磁石２１６ａ，２１６ｂの着磁方向と同方向である。
【００１５】
Ｘモータブロック２１ａ，２１ｂはＸ方向に突極の歯が配列されている。突極に巻かれたコイルに発生する磁束と永久磁石の磁束により、Ｘモータブロック２１ａ，２１ｂはＸ方向の推力を発生する。
【００１６】
Ｙモータブロック２２ａ，２２ｂもＸモータブロック２１ａと同様な構成になっている。Ｙモータブロック２２ａ，２２ｂはＸモータブロック２１ａを９０°回転移動させた向きに配置されている。Ｙモータブロック２２ａ，２２ｂはＹ方向に突極の歯が配列されている。突極に巻かれたコイルに発生する磁束と永久磁石の磁束により、Ｙモータブロック２２ａ，２２ｂはＹ方向の推力を発生する。
【００１７】
【特許文献１】
特開２００３−１４３８３０（第２−３頁、第３−５図）
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような装置においては、以下の問題点がある。
図６に示すパルスモータの構成では、Ｘモータブロック２１ｂはＸモータブロック２１ａを平行移動させた構成になっているため、Ｘモータブロック２１ａと２１ｂでは、Ｕ相突極，Ｖ相突極，Ｗ相突極の位相はそれぞれ同位相になっている。
【００１９】
これにより、Ｘモータブロック２１ａのＵ相突極，Ｖ相突極，Ｗ相突極で生じる吸引力の大きさ及び方向と、Ｘモータブロック２１ｂのＵ相突極，Ｖ相突極，Ｗ相突極で生じる吸引力の大きさと方向は等しくなる。
従って、モータの磁気回路における吸引力のばらつきがＸモータブロック２１ａと２１ｂのＵ相突極，Ｖ相突極，Ｗ相突極で同じになる。
【００２０】
このような吸引力のばらつきによりスライダ２０が進行方向に傾く現象（この現象をピッチングという）がプラテンの１歯ピッチ内で繰り返し現れる。
精密位置決めを行うためには、このピッチングを極力小さくする必要がある。
【００２１】
例えば、図９（Ａ１）に示す如く、プラテンの１歯ピッチＰ内においてピッチングＰＩが現れる。
図９（Ａ１）において、横軸は、プラテンの１歯ピッチＰを示し、縦軸はスライダ２０の上下動の波形を示す。
この波形ＰＩは、図９（Ｂ１）、（Ｃ１），（Ｄ１）に示す如く、一次、二次、三次の波形成分（ＰＢ１）、（ＰＣ１），（ＰＤ１）の合成されたものである。
【００２２】
従って、図５の一次、二次、三次の波形成分（ＰＢ１）、（ＰＣ１），（ＰＤ１）に対応して、位相が１８０度ずれた波形成分を、それぞれ印加することにより、スライダ２０のピッチングが極力低減出来ることになる。
【００２３】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、スライダの周縁に設けられこのスライダのピッチングの方向と逆方向に磁気吸引力を発生する吸引力発生手段が設けられ、スライダのピッチングが極力低減出来るパルスモータを提供する。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明では、請求項１のパルスモータにおいては、
ＸＹ方向へマトリクス状に所定ピッチで歯が形成されたステータと、ピッチｐでＸ方向に歯が形成された突極を有し、この突極は歯の位相をｐ／ｎずつずらしてｎ種類設けられていて、各突極の歯は前記ステータの歯と対向配置されているＸモータブロックと、ピッチｐでＹ方向に歯が形成された突極を有し、この突極は歯の位相をｐ／ｎずつずらしてｎ種類設けられていて、各突極の歯は前記ステータの歯と対向配置されているＹモータブロックと、各突極に対して、突極の長さ方向にバイアス磁束を与える永久磁石と、各突極にそれぞれ巻かれたｎ相コイルと、このｎ相コイルを励磁する励磁手段と、前記Ｘモータブロック及びＹモータブロックを塔載するスライダと、を有し、前記ＸモータブロックどうしとＹモータブロックモータブロックどうしでそれぞれ対をなし、対になるモータブロックは前記スライダの中心に対して点対称の位置関係に配置されていて、対になるモータブロックの一方と他方で前記永久磁石が与えるバイアス磁束の方向が逆方向になっていて、前記Ｘモータブロック及びＹモータブロックモータブロックは、ｎ種類の突極をそれぞれ有する第１のコアと第２のコアを塔載し、第１のコアと第２のコアは突極の歯の位相をｐ／２だけずらして配置されているパルスモータにおいて、前記スライダの周縁の側面に前記スライダに対向して設けられたコアと、このコアに設けられ電磁石あるいは永久磁石を有し前記スライダの前記Ｘ方向あるいは前記Ｙ方向に所定の一定の磁気吸引力を印加して前記スライダのピッチングの方向と逆方向に前記スライダのピッチングを打ち消す磁気発生手段とを有する吸引力発生手段を具備したことを特徴とする。
【００２５】
本発明の請求項２記載のパルスモータにおいて、
ＸＹ方向へマトリクス状に所定ピッチで歯が形成されたステータと、ピッチｐでＸ方向に歯が形成された突極を有し、この突極は歯の位相をｐ／ｎずつずらしてｎ種類設けられていて、各突極の歯は前記ステータの歯と対向配置されているＸモータブロックと、ピッチｐでＹ方向に歯が形成された突極を有し、この突極は歯の位相をｐ／ｎずつずらしてｎ種類設けられていて、各突極の歯は前記ステータの歯と対向配置されているＹモータブロックと、各突極に対して、突極の長さ方向にバイアス磁束を与える永久磁石と、各突極にそれぞれ巻かれたｎ相コイルと、このｎ相コイルを励磁する励磁手段と、前記Ｘモータブロック及びＹモータブロックを塔載するスライダと、を有し、前記ＸモータブロックどうしとＹモータブロックモータブロックどうしでそれぞれ対をなし、対になるモータブロックは前記スライダの中心に対して点対称の位置関係に配置されていて、対になるモータブロックの一方と他方で前記永久磁石が与えるバイアス磁束の方向が逆方向になっていて、前記Ｘモータブロック及びＹモータブロックモータブロックは、ｎ種類の突極をそれぞれ有する第１のコアと第２のコアを塔載し、第１のコアと第２のコアは突極の歯の位相をｐ／２だけずらして配置されているパルスモータにおいて、前記スライダの周縁の側面に前記スライダに対向して設けられ前記スライダの移動方向にそれぞれｐ／ｎのピッチで形成され前記モータブロックの歯とピッチングの各成分の位相が１８０度ずれるように位置をずらした歯が形成されたｎ種類のコアと、このｎ種類のコアのそれぞれに設けられ電磁石あるいは永久磁石を有し前記スライダの前記Ｘ方向あるいは前記Ｙ方向に所定の一定の磁気吸引力を印加して前記スライダのピッチングの方向と逆方向に前記スライダのピッチングを打ち消す磁気発生手段とを有する吸引力発生手段を具備したことを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項３においては、請求項1また請求項２記載のパルスモータにおいて、
前記吸引力発生手段は、前記スライダのＸＹの移動方向の前記スライダの両端に互いに対向して２個配置されたことを特徴とする。
【００２７】
本発明の請求項４においては、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のパルスモータにおいて、
前記磁気発生手段は、前記コアに巻回されたコイルと、このコイルに定電流を供給する定電流電源とを具備したことを特徴とする。
【００２８】
本発明の請求項５においては、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のパルスモータにおいて、
前記磁気発生手段は、前記コアに取り付けられた永久磁石で構成されたことを特徴とする。
【００２９】
本発明の請求項６においては、請求項１乃至請求項５の何れかに記載のパルスモータにおいて、
前記スライダと前記コアとの間にそれぞれに設けられ前記スライダの移動方向に前記コアをずらして前記スライダと前記コアの位置を調整する位相調整手段を具備したことを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図である。
図２，図３は図１の要部構成説明図、図４は図２，図３の要部構成説明図、図５は図１の動作説明図である。
図において、図６と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図６と相違部分のみ説明する。
【００３１】
吸引力発生手段３０は、スライダ２０の周縁に設けられ、このスライダ２０のピッチングの方向と逆方向に磁気吸引力を発生する。
【００３２】
この場合は、吸引力発生手段３０は、スライダ２０の周縁に取り付けられ、プラテン１０の歯１１のピッチをｐとして、スライダ２０の移動方向ＸＹにそれぞれｐ／ｎのピッチで形成され、モータブロックの歯とピッチングの各成分の位相が１８０度ずれるように位置をずらした歯が形成されたｎ種類のコア３１と、このｎ種類のコア３１のそれぞれに設けられ、このｎ種類のコア３１に、スライダ２０のピッチング方向と逆方向の磁気吸引力を発生させる磁気発生手段３２とを有する。
【００３３】
この場合は、３種類のコア３１ａ，３１ｂ，３１ｃと、磁気発生手段３２ａ，３２ｂ，３２ｃとが使用されている。即ち、ｎは整数である。
【００３４】
また、この場合は、吸引力発生手段３０は、スライダ２０の移動方向ＸＹにそれぞれ、スライダ２０の両端に対向して２個配置されている。
従って、この場合は、吸引力発生手段３０は、４個の吸引力発生手段３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄとを有する。
【００３５】
この場合は、磁気発生手段３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、コア３１ａ，３１ｂ，３１ｃに巻回されたコイル３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃと、このコイル３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃに定電流を供給する定電流電源（図示せず）とを有する。
【００３６】
位相調整手段３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、スライダ２０と３個のコア３１ａ，３１ｂ，３１ｃとの間にそれぞれに設けられ、スライダ２０の移動方向ＸＹに、コア３１ａ，３１ｂ，３１ｃをずらして、スライダ２０とコア３１ａ，３１ｂ，３１ｃの位置を調整する。
この場合は、ねじ（図示せず）により、スライダ２０とコア３１ａ，３１ｂ，３１ｃの位置が調整される。
【００３７】
以上の構成において、スライダ２０がＸ方向あるいはＹ方向に移動すると、スライダ２０には、前述の、図９に示した如く、一次、二次、三次の波形成分（Ｂ１）、（Ｃ１），（Ｄ１）の合成されたピッチング波形ＰIが発生する。
【００３８】
これに対して、例えば、スライダ２０がＸ方向に移動すると、吸引発生手段３０ａ，３０ｂのコア３１ａ，３１ｂ，３１ｃとプラテン１０との間には、それぞれ図５（Ｂ２）、（Ｃ２），（Ｄ２）に示す如く、図５の（Ｂ１）、（Ｃ１），（Ｄ１）のピッチング波形と１８０度位相がずれた吸引力の波形ＰＢ２，ＰＣ２，ＰＤ２が発生する。
【００３９】
なお、位相調整手段３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、丁度、１８０度位相がずれた吸引力の波形が発生するように、コア３１ａ，３１ｂ，３１ｃとプラテン１０との位置を調整する。
【００４０】
なお、定電流電源は、定電流量を変えて、吸引力の振幅を変え、一次、二次、三次の波形成分ＰＢ１、ＰＣ１，ＰＤ１の振幅を打ち消すように、定電流量を調整する。
なお、振幅が決まっていれば、磁気発生手段３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、永久磁石が使用されても良い。
【００４１】
この結果、
（１）スライダ２０の周縁に設けられ、このスライダ２０のピッチングの方向と逆方向に磁気吸引力を発生する吸引力発生手段３０が設けられたので、スライダ２０のピッチングが打ち消されて、スライダ２０のピッチングが低減出来るパルスモータが得られる。
【００４２】
（２）スライダ２０の周縁に取り付けられ、スライダ２０の移動方向ＸＹにそれぞれｐ／ｎのピッチで形成され、モータブロック２１，２２の歯と１８０度位相がずれた歯が形成されたｎ種類のコア３１とこのｎ種類のコア３１のそれぞれに設けられ、ｎ種類のコア３１に、スライダ２０のピッチング方向と逆方向の磁気吸引力を発生させる磁気発生手段３２とを有する吸引力発生手段３０が設けられた。
【００４３】
従って、ｎ次の波形成分が合成されたスライダ２０のピッチングが有効に低減出来るパルスモータが得られる。
【００４４】
（３）吸引力発生手段３０は、スライダ２０の移動方向ＸＹに、スライダ２０の両端に対向して２個配置されたので、動作が平均化され、スライダ２０のピッチングがより有効に低減出来るパルスモータが得られる。
【００４５】
（４）磁気発生手段３２は、コア３１に巻回されたコイル３２１と、このコイル３２１に定電流を供給する定電流電源とを有するので、電流により容易に磁気力が得られると共に、スライダ２０のピッチング波形の振幅に合わせて、吸引力の波形の振幅を容易に調整できるパルスモータが得られる。
【００４６】
（５）磁気発生手段３２は、コア３１に取り付けられた永久磁石で構成されたので、スライダ２０のピッチング波形の振幅が一定であれば、永久磁石で簡潔に構成できるので、安価なパルスモータが得られる。
【００４７】
（６）スライダ２０とｎ個のコア３１との間にそれぞれに設けられ、スライダ２０の移動方向ＸＹに、コア３１をずらして、スライダ２０と、コア３１の位置を調整する位相調整手段３３が設けられたので、スライダ２０のピッチング波形と１８０度位相がずれた吸引力の波形を発生することが確実に出来て、スライダ２０のピッチングがより確実に低減出来るパルスモータが得られる。
【００４８】
なお、前述の実施例においては、吸引力発生手段３０は、スライダ２０の移動方向に、スライダ２０の両端に対向して２個３０ａ，３０ｂ、３０ｃ，３０ｄ配置された実施例に付いて、説明したが、これに限ることはなく、たとえば、１個ずつであっても良く、要するに、スライダのピッチングを打ち消すものであれば良い。
【００４９】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として、特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
スライダの周縁に設けられ、このスライダのピッチングの方向と逆方向に磁気吸引力を発生する吸引力発生手段が設けられたので、スライダのピッチングが打ち消されて、スライダのピッチングが低減出来るパルスモータが得られる。
【００５１】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
スライダの周縁に取り付けられ、スライダの移動方向にそれぞれｐ／ｎのピッチで形成され、
モータブロックの歯とピッチングの各成分の位相が１８０度ずれるように位置をずらした歯が形成されたｎ種類のコアとこのｎ種類のコアのそれぞれに設けられ、ｎ種類のコアに、スライダのピッチング方向と逆方向の磁気吸引力を発生させる磁気発生手段とを有する吸引力発生手段が設けられたので、ｎ次の波形成分が合成されたスライダのピッチングが有効に低減出来るパルスモータが得られる。
【００５２】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
吸引力発生手段は、スライダの移動方向にスライダの両端に対向して２個配置されたので、動作が平均化され、スライダのピッチングがより有効に低減出来るパルスモータが得られる。
【００５３】
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
磁気発生手段は、コアに巻回されたコイルと、このコイルに定電流を供給する定電流電源とを有するので、電流により容易に磁気力が得られると共に、スライダのピッチング波形の振幅に合わせて、吸引力の波形の振幅を容易に調整できるパルスモータが得られる。
【００５４】
本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
磁気発生手段は、コアに取り付けられた永久磁石で構成されたので、スライダのピッチング波形の振幅が一定であれば、永久磁石で簡潔に構成できるので、安価なパルスモータが得られる。
【００５５】
本発明の請求項６によれば、次のような効果がある。
スライダとｎ個のコアとの間にそれぞれに設けられ、スライダの移動方向に、コアをずらして、スライダと、コアの位置を調整する位相調整手段が設けられたので、スライダのピッチング波形と１８０度位相がずれた吸引力の波形を発生することが確実に出来て、スライダのピッチングがより有効に低減出来るパルスモータが得られる。
【００５６】
従って、本発明によれば、スライダのピッチングが極力低減出来るパルスモータを実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の要部構成説明図である。
【図３】図１の要部構成説明図である。
【図４】図２，図３の要部構成説明図である。
【図５】図１の動作説明図である。
【図６】従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図である。
【図７】図６のＡ−Ａ部分の断面図である。
【図８】図６のコア２１１ａをＥ方向から見た図である。
【図９】図６の動作説明図である。
【符号の説明】
１０プラテン
１１歯
２０スライダ
２１ａＸモータブロック
２１ｂＸモータブロック
２１１ａコア
２１１ｂコア
２１２ａ突極
２１２ｂ突極
２１２ｃ突極
２１２ｄ突極
２１２ｅ突極
２１２ｆ突極
２１３歯
２１４ａコイル
２１４ｂコイル
２１４ｃコイル
２１４ｄコイル
２１４ｅコイル
２１４ｆコイル
２１５励磁手段
２１６ａ永久磁石
２１６ｂ永久磁石
２１７浮揚手段
２１８ａ永久磁石
２１８ｂ永久磁石
２１９ａコア
２１９ｂコア
２２ａＹモータブロック
２２ｂＹモータブロック
３０ａ吸引力発生手段
３０ｂ吸引力発生手段
３０ｃ吸引力発生手段
３０ｄ吸引力発生手段
３１コア
３１ａコア
３１ｂコア
３１ｃコア
３２磁気発生手段
３２ａ磁気発生手段
３２ｂ磁気発生手段
３２ｃ磁気発生手段
３２１ａコイル
３２１ｂコイル
３２１ｃコイル
３３ａ位相調整手段
３３ｂ位相調整手段
３３ｃ位相調整手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pulse motor used for a prober, a handler, a stepper and the like.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a configuration explanatory diagram of a conventional example that is generally used conventionally, and is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-143830 (see, for example, Patent Document 1).
6 is a top view, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
FIG. 8 is a view of the core 211a of FIG. 6 viewed from the E direction.
FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation of FIG.
[0003]
This conventional example shows an example of a pulse motor in which a slider moves in a two-dimensional direction.
The platen 10 has a plate shape, and teeth 11 are formed in a matrix at a constant pitch along the X direction and the Y direction.
The platen 10 is made of a magnetic material, and is formed by cutting grooves in a lattice shape on a flat surface.
The platen 10 corresponds to a so-called stator in a rotary pulse motor.
[0004]
On the slider 20, X motor blocks 21a and 21b and Y motor blocks 22a and 22b are mounted.
The configuration of the X motor block 21a will be described.
The X motor block 21a is provided with cores 211a and 211b.
FIG. 8 is a view of the core 211a viewed from the E direction.
[0005]
The core 211a has salient poles 212a to 212f.
Teeth 213 are formed at the pitch p at the tip of each salient pole.
The pitch of the teeth 11 of the platen 10 is equal to or substantially equal to the pitch of the teeth 213.
[0006]
The tooth 213 is disposed opposite to the tooth 11. The teeth of the salient poles 212a, 212b, and 212c are out of phase by p / 3. The teeth of the salient pole 212a and the teeth of the salient pole 212d are in phase.
The teeth of the salient poles 212d, 212e, and 212f are out of phase by p / 3.
[0007]
The coils 214a to 214f are wound around the salient poles 212a to 212f, respectively. The phases of the salient pole teeth around which the coils 214a to 214f are wound are shifted by p / 3.
[0008]
The coils 214a, 214b, 214c, 214d, 214e, and 214f are a U-phase coil, a V-phase coil, a W-phase coil, a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil, respectively. In this example, the coil is a three-phase coil.
The exciting means 215 excites the coils 214a to 214f by passing a sine wave AC signal whose phase is shifted by 120 °.
[0009]
The permanent magnets 216a and 216b are attached to the core 211a.
The permanent magnets 216a and 216b are magnetized in the length direction of the salient poles. As a result, the permanent magnets 216a and 216b give a longitudinal bias magnetic flux φm to the salient poles.
The levitation means 217 causes the slider 20 to float on the platen 10.
[0010]
Although not shown, for example, the levitation means 217 levitates the slider 20 on the platen 10 by ejecting compressed air from a hole provided in the lower surface of the slider 20. At this time, a layer of compressed air is formed between the slider 20 and the platen 10.
[0011]
The core 211b has the same configuration as the core 211a. The core 211b is arranged so that the phase of the salient pole teeth is shifted by p / 2 with respect to the core 211a.
The three-phase coils wound around the core 211b are respectively referred to as a U-phase coil (the sign with a bar on U is represented as U-), a V-phase coil, and a W-phase coil.
[0012]
An in-phase AC signal is applied to the U-phase coil and the U-phase coil. The same applies to the other phases. The reason why the U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil are provided is to prevent the slider from rotating when the coil is excited.
[0013]
The salient poles around which the U-phase coil, V-phase coil, and W-phase coil are wound are referred to as a U-phase salient pole, a V-phase salient pole, and a W-phase salient pole, respectively. Similarly, salient poles wound with U-phase coils, V-phase coils, and W-phase coils are referred to as U-phase salient poles, V-phase salient poles, and W-phase salient poles, respectively.
[0014]
The X motor block 21b has the same configuration as the X motor block 21a. The salient pole teeth of the cores 219a and 219b in the X motor block 21b are in phase with the teeth of the cores 211a and 211b. The permanent magnets 218a and 218b are attached to the core 212a. The magnetization directions of the permanent magnets 218a and 218b are the same as the magnetization directions of the permanent magnets 216a and 216b.
[0015]
The X motor blocks 21a and 21b have salient pole teeth arranged in the X direction. The X motor blocks 21a and 21b generate thrust in the X direction by the magnetic flux generated in the coil wound around the salient pole and the magnetic flux of the permanent magnet.
[0016]
The Y motor blocks 22a and 22b have the same configuration as the X motor block 21a. The Y motor blocks 22a and 22b are arranged in a direction in which the X motor block 21a is rotated 90 degrees. The Y motor blocks 22a and 22b have salient pole teeth arranged in the Y direction. The Y motor blocks 22a and 22b generate thrust in the Y direction due to the magnetic flux generated in the coil wound around the salient pole and the magnetic flux of the permanent magnet.
[0017]
[Patent Document 1]
JP2003-143830 (Page 2-3, Figure 3-5)
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
However, such an apparatus has the following problems.
In the configuration of the pulse motor shown in FIG. 6, since the X motor block 21b is configured by translating the X motor block 21a, the X motor blocks 21a and 21b have U phase salient poles, V phase salient poles, W The phases of the phase salient poles are the same.
[0019]
Thereby, the magnitude and direction of the attractive force generated by the U-phase salient pole, V-phase salient pole, and W-phase salient pole of the X motor block 21a, and the U-phase salient pole, V-phase salient pole, and W-phase of the X motor block 21b. The magnitude and direction of the attractive force generated at the salient poles are equal.
Therefore, the variation in attractive force in the motor magnetic circuit is the same between the U-phase salient pole, V-phase salient pole, and W-phase salient pole of the X motor blocks 21a and 21b.
[0020]
A phenomenon in which the slider 20 is inclined in the traveling direction due to such variation in suction force (this phenomenon is called pitching) repeatedly appears within one tooth pitch of the platen.
In order to perform precise positioning, it is necessary to make this pitching as small as possible.
[0021]
For example, as shown in FIG. 9A1, pitching PI appears within one tooth pitch P of the platen.
In FIG. 9 (A1), the horizontal axis indicates the one-tooth pitch P of the platen, and the vertical axis indicates the waveform of the vertical movement of the slider 20.
The waveform PI is a composite of the primary, secondary, and tertiary waveform components (PB1), (PC1), and (PD1) as shown in FIGS. 9B1, C1, and D1.
[0022]
Accordingly, by applying waveform components whose phases are shifted by 180 degrees corresponding to the primary, secondary, and tertiary waveform components (PB1), (PC1), and (PD1) in FIG. Can be reduced as much as possible.
[0023]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and is provided with an attractive force generating means provided on the periphery of the slider for generating a magnetic attractive force in a direction opposite to the pitching direction of the slider. A pulse motor that can be reduced is provided.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, according to the present invention, in the pulse motor of claim 1,
It has a stator in which teeth are formed at a predetermined pitch in a matrix in the XY direction, and salient poles whose teeth are formed in the X direction at a pitch p. The salient poles are n types by shifting the phase of the teeth by p / n. Each salient pole tooth has an X motor block disposed opposite to the stator teeth, and a salient pole formed with teeth in the Y direction at a pitch p. P / n are provided, and n types of salient pole teeth are provided, and the teeth of each salient pole are biased in the length direction of the salient poles with respect to the Y motor block disposed opposite to the teeth of the stator. A permanent magnet for providing magnetic flux, an n-phase coil wound around each salient pole, an excitation means for exciting the n-phase coil, and a slider for mounting the X motor block and the Y motor block, X motor blocks and Y motor block motor blocks The pair of motor blocks are paired, and the paired motor blocks are arranged in a point-symmetrical positional relationship with respect to the center of the slider, and the bias magnetic flux provided by the permanent magnet on one and the other of the paired motor blocks The X motor block and the Y motor block motor block are mounted with a first core and a second core respectively having n types of salient poles, and the first core and the second core In the pulse motor in which the phase of the tooth of the salient pole is shifted by p / 2, the core of 2 is provided on the peripheral side surface of the slider so as to face the slider, and the electromagnet provided on the core Alternatively, a permanent magnet is provided, and a predetermined constant magnetic attraction force is applied in the X direction or the Y direction of the slider to reverse the slider pitching direction. Characterized by comprising a suction force generating means having a magnetic generating means for canceling the etching.
[0025]
In the pulse motor according to claim 2 of the present invention,
It has a stator in which teeth are formed at a predetermined pitch in a matrix in the XY direction, and salient poles whose teeth are formed in the X direction at a pitch p. The salient poles are n types by shifting the phase of the teeth by p / n. Each salient pole tooth has an X motor block disposed opposite to the stator teeth, and a salient pole formed with teeth in the Y direction at a pitch p. P / n are provided, and n types of salient pole teeth are provided, and the teeth of each salient pole are biased in the length direction of the salient poles with respect to the Y motor block disposed opposite to the teeth of the stator. A permanent magnet for providing magnetic flux, an n-phase coil wound around each salient pole, an excitation means for exciting the n-phase coil, and a slider for mounting the X motor block and the Y motor block, X motor blocks and Y motor block motor blocks The pair of motor blocks are paired, and the paired motor blocks are arranged in a point-symmetrical positional relationship with respect to the center of the slider, and the bias magnetic flux provided by the permanent magnet on one and the other of the paired motor blocks The X motor block and the Y motor block motor block are mounted with a first core and a second core respectively having n types of salient poles, and the first core and the second core In the pulse motor in which the cores of the salient poles are arranged by shifting the phase of the salient pole teeth by p / 2, the core is provided on the side surface of the peripheral edge of the slider so as to face the slider, and p / n in the moving direction of the slider. And n types of cores formed with teeth whose positions are shifted so that the phase of each component of pitching and the teeth of the motor block is 180 degrees, Magnetism in the X direction or the Y direction of the slider has an electromagnet or permanent magnet provided in each predetermined constant magnetic attraction force applied to counteract the pitching of the slider pitching direction opposite to the direction of the slider And a suction force generating means including the generating means.
[0026]
In claim 3 of the present invention, in the pulse motor according to claim 1 or claim 2,
Two suction force generating means are arranged opposite to each other at both ends of the slider in the XY movement direction of the slider.
[0027]
According to a fourth aspect of the present invention, in the pulse motor according to any one of the first to third aspects,
The magnetism generating means includes a coil wound around the core and a constant current power source for supplying a constant current to the coil.
[0028]
In claim 5 of the present invention, in the pulse motor according to any one of claims 1 to 3 ,
The magnetism generating means is composed of a permanent magnet attached to the core.
[0029]
According to a sixth aspect of the present invention, in the pulse motor according to any one of the first to fifth aspects,
Phase adjustment means provided between the slider and the core, respectively, for adjusting the positions of the slider and the core by shifting the core in the moving direction of the slider is provided.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view of the main part configuration of an embodiment of the present invention.
2 and 3 are explanatory diagrams of the main part configuration of FIG. 1, FIG. 4 is an explanatory diagram of the main part configuration of FIGS. 2 and 3, and FIG. 5 is an operation explanatory diagram of FIG.
In the figure, the same symbol structure as in FIG. 6 represents the same function.
Only the differences from FIG. 6 will be described below.
[0031]
The attractive force generating means 30 is provided at the periphery of the slider 20 and generates a magnetic attractive force in a direction opposite to the pitching direction of the slider 20.
[0032]
In this case, the suction force generating means 30 is attached to the periphery of the slider 20 and is formed at a pitch of p / n in the moving direction XY of the slider 20 with the pitch of the teeth 11 of the platen 10 being p, Each of the n types of cores 31 formed with teeth whose positions are shifted so that the phases of the respective components of the teeth and the pitching are shifted by 180 degrees and the n types of cores 31 are provided. And a magnetism generating means 32 for generating a magnetic attractive force in a direction opposite to the pitching direction of the slider 20.
[0033]
In this case, three types of cores 31a, 31b and 31c and magnetism generating means 32a, 32b and 32c are used. That is, n is an integer.
[0034]
Further, in this case, two suction force generating means 30 are arranged opposite to both ends of the slider 20 in the movement direction XY of the slider 20, respectively.
Therefore, in this case, the suction force generation means 30 includes four suction force generation means 30a, 30b, 30c, and 30d.
[0035]
In this case, the magnetism generating means 32a, 32b, and 32c include coils 321a, 321b, and 321c wound around the cores 31a, 31b, and 31c, and a constant current power source that supplies a constant current to the coils 321a, 321b, and 321c ( (Not shown).
[0036]
The phase adjusting means 33a, 33b, and 33c are provided between the slider 20 and the three cores 31a, 31b, and 31c, respectively, and the cores 31a, 31b, and 31c are shifted in the moving direction XY of the slider 20 to move the slider. 20 and the positions of the cores 31a, 31b and 31c are adjusted.
In this case, the positions of the slider 20 and the cores 31a, 31b, and 31c are adjusted by screws (not shown).
[0037]
In the above configuration, when the slider 20 moves in the X direction or the Y direction, the slider 20 has the primary, secondary, and tertiary waveform components (B1), (C1), (C1), as shown in FIG. The synthesized pitching waveform PI of D1) is generated.
[0038]
On the other hand, for example, when the slider 20 moves in the X direction, between the cores 31a, 31b, 31c of the suction generating means 30a, 30b and the platen 10, respectively (B2), (C2), ( As shown in (D2), suction force waveforms PB2, PC2, and PD2 that are 180 degrees out of phase with the pitching waveforms in (B1), (C1), and (D1) of FIG. 5 are generated.
[0039]
The phase adjusting means 33a, 33b, and 33c adjust the positions of the cores 31a, 31b, and 31c and the platen 10 so that the waveform of the suction force that is exactly 180 degrees out of phase is generated.
[0040]
The constant current power supply adjusts the amount of constant current so that the amplitude of the attractive force is changed by changing the amount of constant current to cancel the amplitudes of the primary, secondary, and tertiary waveform components PB1, PC1, and PD1.
If the amplitude is determined, permanent magnets may be used for the magnetism generating means 32a, 32b, 32c.
[0041]
As a result,
(1) Since the attraction force generating means 30 is provided on the periphery of the slider 20 and generates a magnetic attraction force in the direction opposite to the pitching direction of the slider 20, the pitching of the slider 20 is canceled and the slider 20 Thus, a pulse motor that can reduce the pitching is obtained.
[0042]
(2) n types of attachments that are attached to the periphery of the slider 20 and are formed at a pitch of p / n in the moving direction XY of the slider 20, respectively, and teeth that are 180 degrees out of phase with the teeth of the motor blocks 21 and 22 An attraction force generation means 30 provided on each of the core 31 and the n types of cores 31 and having a magnetism generation means 32 that generates a magnetic attraction force in a direction opposite to the pitching direction of the slider 20 on the n types of cores 31. Provided.
[0043]
Therefore, it is possible to obtain a pulse motor that can effectively reduce the pitching of the slider 20 in which the nth-order waveform component is synthesized.
[0044]
(3) Since the two suction force generating means 30 are arranged opposite to both ends of the slider 20 in the moving direction XY of the slider 20, the operation is averaged, and the pulse that can reduce the pitching of the slider 20 more effectively. A motor is obtained.
[0045]
(4) Since the magnetism generating means 32 includes the coil 321 wound around the core 31 and a constant current power source for supplying a constant current to the coil 321, the magnetic force can be easily obtained by the current and the slider 20 can be obtained. Thus, a pulse motor that can easily adjust the amplitude of the suction force waveform in accordance with the amplitude of the pitching waveform is obtained.
[0046]
(5) Since the magnetism generating means 32 is constituted by a permanent magnet attached to the core 31, if the amplitude of the pitching waveform of the slider 20 is constant, it can be simply constituted by a permanent magnet. can get.
[0047]
(6) Phase adjustment means 33 provided between each of the slider 20 and the n cores 31 for adjusting the position of the slider 20 and the core 31 by shifting the core 31 in the moving direction XY of the slider 20. Since it is provided, it is possible to reliably generate a suction force waveform that is 180 degrees out of phase with the pitching waveform of the slider 20, and to obtain a pulse motor that can more reliably reduce the pitching of the slider 20.
[0048]
In the above-described embodiment, the suction force generating means 30 is described with respect to the embodiment in which two pieces 30a, 30b, 30c, 30d are arranged in the moving direction of the slider 20 so as to face both ends of the slider 20. However, the present invention is not limited to this. For example, the number may be one at a time. In short, it may be anything that cancels the pitching of the slider.
[0049]
It should be noted that the above description merely shows a specific preferred embodiment for the purpose of explaining and illustrating the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes many changes and modifications without departing from the essence thereof.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the following effects can be obtained.
Since the attraction force generating means is provided on the periphery of the slider and generates a magnetic attraction force in the direction opposite to the pitching direction of the slider, a pulse motor capable of canceling the slider pitching and reducing the slider pitching is provided. can get.
[0051]
According to claim 2 of the present invention, there are the following effects.
It is attached to the periphery of the slider and formed at a pitch of p / n in the moving direction of the slider,
The motor block teeth and the pitching component are provided on each of the n types of cores and the n types of cores on which the teeth are shifted so that the phases of the components are shifted by 180 degrees. Since the attractive force generating means having the magnetic generating means for generating the magnetic attractive force in the direction opposite to the pitching direction is provided, a pulse motor capable of effectively reducing the pitching of the slider in which the nth-order waveform component is synthesized is obtained. .
[0052]
According to claim 3 of the present invention, there are the following effects.
Since the two suction force generating means are arranged opposite to both ends of the slider in the moving direction of the slider, the operation is averaged, and a pulse motor that can more effectively reduce the pitching of the slider is obtained.
[0053]
According to claim 4 of the present invention, there are the following effects.
The magnetism generating means has a coil wound around the core and a constant current power source for supplying a constant current to the coil, so that the magnetic force can be easily obtained by the current and the amplitude of the pitching waveform of the slider is adjusted. Thus, a pulse motor capable of easily adjusting the amplitude of the suction force waveform is obtained.
[0054]
According to claim 5 of the present invention, there are the following effects.
Since the magnetism generating means is constituted by a permanent magnet attached to the core, if the amplitude of the pitching waveform of the slider is constant, it can be simply constituted by the permanent magnet, so that an inexpensive pulse motor can be obtained.
[0055]
According to claim 6 of the present invention, there are the following effects.
Since the slider and the phase adjusting means for adjusting the position of the core are provided respectively between the slider and the n cores, and the core is shifted in the moving direction of the slider, the pitching waveform of the slider is set to 180. Thus, a pulse motor that can reliably generate a waveform of an attractive force that is out of phase with each other and that can effectively reduce the pitching of the slider can be obtained.
[0056]
Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a pulse motor that can reduce the pitching of the slider as much as possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a main part configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a main part configuration of FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram of a main part configuration of FIG. 1;
4 is an explanatory diagram of a main part configuration in FIGS. 2 and 3. FIG.
FIG. 5 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
FIG. 6 is an explanatory diagram of a main part configuration of a conventional example generally used conventionally.
7 is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG.
FIG. 8 is a view of the core 211a of FIG. 6 as viewed from the E direction.
9 is an operation explanatory diagram of FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
10 Platen 11 Teeth 20 Slider 21a X motor block 21b X motor block 211a Core 211b Core 211a Salient pole 212b Salient pole 212c Salient pole 212d Salient pole 212e Salient pole 212f Salient pole 213 Teeth 214a Coil 214b Coil 214c Coil 214d Coil 214e Coil 214f Coil 215 Excitation means 216a Permanent magnet 216b Permanent magnet 217 Levitation means 218a Permanent magnet 218b Permanent magnet 219a Core 219b Core 22a Y motor block 22b Y motor block 30a Attraction force generation means 30b Attraction force generation means 30c Attraction force generation means 30d Attraction force generation means 31 Core 31a Core 31b Core 31c Core 32 Magnetic generating means 32a Magnetic generating means 32b Magnetic generating means 32c Magnetic generating means 321a Coil 321b 321c coil 33a phase adjusting means 33b phase adjusting means 33c phase adjusting means

Claims

It has a stator in which teeth are formed at a predetermined pitch in a matrix in the XY direction, and salient poles whose teeth are formed in the X direction at a pitch p. The salient poles are n types by shifting the phase of the teeth by p / n. Each salient pole tooth has an X motor block disposed opposite to the stator teeth, and a salient pole formed with teeth in the Y direction at a pitch p. P / n are provided, and n types of salient pole teeth are provided, and the teeth of each salient pole are biased in the length direction of the salient poles with respect to the Y motor block disposed opposite to the teeth of the stator. A permanent magnet for providing magnetic flux, an n-phase coil wound around each salient pole, an excitation means for exciting the n-phase coil, and a slider for mounting the X motor block and the Y motor block, X motor blocks and Y motor block motor blocks The pair of motor blocks are paired, and the paired motor blocks are arranged in a point-symmetrical positional relationship with respect to the center of the slider, and the bias magnetic flux provided by the permanent magnet on one and the other of the paired motor blocks The X motor block and the Y motor block motor block are mounted with a first core and a second core respectively having n types of salient poles, and the first core and the second core In the pulse motor in which the core of 2 is arranged by shifting the phase of the salient pole teeth by p / 2,
A core provided on the side surface of the peripheral edge of the slider so as to face the slider ;
An electromagnet or a permanent magnet is provided on the core, and a predetermined constant magnetic attraction force is applied in the X or Y direction of the slider to cancel the slider pitching in the direction opposite to the slider pitching direction. Magnetic generation means
A pulse motor comprising a suction force generating means having

It has a stator in which teeth are formed at a predetermined pitch in a matrix in the XY direction, and salient poles whose teeth are formed in the X direction at a pitch p. The salient poles are n types by shifting the phase of the teeth by p / n. Each salient pole tooth has an X motor block disposed opposite to the stator teeth, and a salient pole formed with teeth in the Y direction at a pitch p. P / n are provided, and n types of salient pole teeth are provided, and the teeth of each salient pole are biased in the length direction of the salient poles with respect to the Y motor block disposed opposite to the teeth of the stator. A permanent magnet for providing magnetic flux, an n-phase coil wound around each salient pole, an excitation means for exciting the n-phase coil, and a slider for mounting the X motor block and the Y motor block, X motor blocks and Y motor block motor blocks The pair of motor blocks are paired, and the paired motor blocks are arranged in a point-symmetrical positional relationship with respect to the center of the slider, and the bias magnetic flux provided by the permanent magnet on one and the other of the paired motor blocks The X motor block and the Y motor block motor block are mounted with a first core and a second core respectively having n types of salient poles, and the first core and the second core In the pulse motor in which the core of 2 is arranged by shifting the phase of the salient pole teeth by p / 2,
Provided on the peripheral side surface of the slider so as to be opposed to the slider, and formed at a pitch of p / n in the moving direction of the slider, the positions of the motor block teeth and pitching components being shifted by 180 degrees. N types of cores formed with shifted teeth;
Each of the n kinds of cores has an electromagnet or a permanent magnet, and applies a predetermined constant magnetic attraction force in the X direction or the Y direction of the slider to reverse the slider pitching direction. A pulse motor comprising: an attractive force generating means having a magnetic generating means for canceling the pitching of the slider .

3. The pulse motor according to claim 1, wherein two suction force generating means are arranged opposite to each other at both ends of the slider in the XY movement direction of the slider. 4.

The magnetism generating means includes a coil wound around the core,
The pulse motor according to claim 1, further comprising: a constant current power source that supplies a constant current to the coil.

The pulse motor according to any one of claims 1 to 3 , wherein the magnetism generating means is constituted by a permanent magnet attached to the core.

The phase adjusting means provided between the slider and the core, respectively, for adjusting the position of the slider and the core by shifting the core in the moving direction of the slider. Item 6. The pulse motor according to any one of Items 5 to 6.