JP4533525B2 - Drive unit with linear motor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は固定体に対しリニアモータにより移動体を移動させるるリニアモータによる駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種装置を図3により説明すると、移動体であるテーブル1が同テーブル1の移動方向(紙面に対し直角方向)に対し直角方向の断面形状が凹状で、その外側面の上部に横方向に夫々突出したガイド2および3を有する固定体であるベース4に前記ガイド2および3を抱込み、跨った状態で移動自在に取付けられている。テーブル1の中央下部にはコイル取付部材5が固着されており、リニアモータ用の冷却ジャケット6およびコイル7が取付けてある。
【0003】
ベース4の凹形状の両内壁部Aには永久磁石8がコイル7に対向して取付けてあり、テーブル1を移動させるためのリニアモータ9を形成している。また凹形状の両外壁部Bの内のいずれか1側およびテーブル1の間にはテーブル1の移動位置を感知するスケール10および読取センサ11からなる移動位置感知装置12が設けてある。
【0004】
ベース4に設けたガイド2および3には図4のように(ガイド2についてのみ説明する)テーブル1から流体静圧軸受の圧力流体が矢印a、bおよびc方向から作用し、テーブル1とガイド2の間の摩擦を無くしテーブル1が滑らかに移動可能にしている。
【0005】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、凹形状のベース4は内部にリニアモータ9を有するためベース4の幅方向の寸法Wは大きくなり、その結果テーブル1の幅も大きくなり、大型化して中型以上の機械構造となり、価格が高く、機械の設置面積も大きくなって小形の機械構造には不向きとなってしまう。
更に図4に示すようにガイド2に矢印bおよびc方向からの流体静圧軸受の圧力流体が作用することによりテーブル1のガイド2を抱込んだ部分が鎖線で示すように変形し、ガイド2の案内面と接触してカジリを生じたりあるいはベース4の外側面と移動体の間に取付けた移動位置感知装置12の精度に影響するという欠点があった。
【0006】
本発明の目的は、従来の固定体であるベースが大形になり、小形の機械構造に不向きであるという欠点およびガイドに矢印bおよびc方向からの流体静圧軸受の圧力流体が作用させたとき、移動位置感知装置の精度に影響するという欠点を取除き、固定体の幅方向の寸法を小さくし、固定体を小形にするとともに、ガイドに矢印bおよびc方向からの流体静圧軸受の圧力流体が作用させても移動位置感知装置の精度に影響がないリニアモータによる駆動装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するため本発明は、固定体と移動体の間にリニアモータを設け、移動体をリニアモータにより移動させるリニアモータによる駆動装置において、移動体の移動方向に対して直角方向の断面形状が縦方向に伸びた中央部材、およびこの中央部材の側面上部において左右の両横方向に突出した一対のガイド、を有する略T字形状の固定体とこの固定体の上部に跨った状態で前記一対のガイドに沿って移動するとともに、移動方向に対して直角方向の両端部にそれぞれ下方に突出し、かつ固定体の中央部材の側面に対峙した位置に1対の取付板を有する移動体と、固定体の中央部材の両側面に取り付けたリニアモータ用の永久磁石と、この両側面のそれぞれの永久磁石に対向して設けられ、この永久磁石とともにリニアモータを構成するためのコイルと、固定体中央部および移動体中央部に設置され、移動体の位置を感知するため移動位置感知装置と、を有して成ることを特徴とするリニアモータによる駆動装置とした。
【0008】
また、固定体のガイドには、移動体からの流体静圧軸受の圧力流体を作用させるとともに、移動体には、駆動するための前記コイルを冷却するための冷却ジャケットを配置した、リニアモータによる駆動装置とした。
【0009】
これにより、従来の固定体が大形になり、小形の機械構造に不向きであるという欠点およびガイドに矢印bおよひc方向からの流体静圧軸受の圧力流体が作用しても移動位置感知装置の精度に影響がなくなった。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図1により説明する。
固定体20は移動体の移動方向に対して直角方向の断面形状が縦方向に伸びた中央部材21と同中央部材21の2個の側面C上部において夫々横方向に突出したガイド22および23を有する略T字形をしている。移動体24は固定体20の上部に跨り、ガイド22および23を抱込んだ状体でガイド22および23に沿って移動するとともに、移動方向に対して直角方向の両端部に夫々下方に突出した固定体20の中央部材21の側面Cに対峙した1対の取付板25、26を有する。
【0011】
取付板25、26は夫々固定体20の中央部材21の側面Cに対向する面には冷却ジャケット27を介してコイル28が取付けてあり、中央部材21の側面Cに取付けた永久磁石29により固定体20と取付板25、26、即ち移動体24の間にリニアモータ30を形成している。ガイド22および23には夫々矢印a、bおよびc方向から流体静圧軸受の圧力流体が作用している。
また固定体20中央部の移動体24直下には移動体24の位置を感知するためのセンサ31を設けおよびセンサ31と対峙した中央部材21の上部にはスケール32を設けて移動位置感知装置33が構成されている。
【0012】
本発明は以上説明したような構成となっており、固定体の外側面にリニアモータを取付けることにより、従来のリニアモータが固定体の内部にあり、固定体の幅寸法を大きくしていたという欠点が取除かれるとともに、図2に示すように矢印bおよびc方向からの流体静圧軸受の圧力流体が作用するため移動体のガイドを抱込む部材に変形も、リニアモータの永久磁石およびコイルによる吸引力により矢印Dのように相殺または減少させることが出来る。
また移動体の位置を感知するためのセンサも移動体中央部の直下に設けたので外部からの影響も少なく、コンパクトとなった。加えてリニアモータを固定体の外部に設けたためメンテナンスがし易く成ったばかりでなく、コイル冷却用ジャケットも大きく出来るため冷却効果も増加した。
【0013】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、従来の固定体であるベースが大形になり、小形の機械構造に不向きであるという欠点およびガイドに矢印bおよびc方向からの流体静圧軸受の圧力流体が作用させたとき、移動位置感知装置の精度に影響するという欠点が取除かれ、固定体の幅方向の寸法を小さくし、固定体を小形にするとともに、ガイドに矢印bおよびc方向からの流体静圧軸受の圧力流体が作用させても移動位置感知装置の精度に影響がないリニアモータによる駆動装置とすることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施形態例を示すリニアモータによる駆動装置の説明図である。
【図2】本発明の1実施形態例を示すリニアモータによる駆動装置の図で、ガイドに矢印bおよびc方向からの流体静圧軸受の圧力流体による移動体の変形を相殺または減少させるときの説明図である。
【図3】従来のリニアモータによる駆動装置の説明図である。
【図4】従来のリニアモータによる駆動装置の図で、ガイドに矢印bおよびc方向からの流体静圧軸受の圧力流体による移動体の変形を説明した図である。
【符号の説明】
20 固定体
21 中央部材
22、23 ガイド
24 移動体
25、26 取付板
27 冷却ジャケット
28 コイル
29 永久磁石
30 リニアモータ
31 センサ
32 スケール
33 移動位置感知装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a driving device using a linear motor that moves a moving body with respect to a fixed body using a linear motor.
[0002]
[Prior art]
This conventional apparatus will be described with reference to FIG. 3. A table 1 as a moving body has a concave cross-sectional shape in a direction perpendicular to the moving direction of the table 1 (perpendicular to the plane of the drawing). The
[0003]
[0004]
As shown in FIG. 4 (only the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the concave base 4 has the linear motor 9 inside, the dimension W in the width direction of the base 4 becomes large. As a result, the width of the table 1 also becomes large, and the size is increased to a medium-sized or larger mechanical structure. It is expensive and the installation area of the machine becomes large, making it unsuitable for small machine structures.
Further, as shown in FIG. 4, when the pressure fluid of the hydrostatic bearing from the directions of arrows b and c acts on the
[0006]
The object of the present invention is that the conventional fixed body has a large base and is not suitable for a small mechanical structure, and the pressure fluid of the hydrostatic bearing from the directions of arrows b and c acts on the guide. When removing the drawback of affecting the accuracy of the moving position sensing device, reducing the size of the stationary body in the width direction, making the stationary body smaller, and the hydrostatic bearing from the direction of arrows b and c on the guide. It is an object of the present invention to provide a driving device using a linear motor that does not affect the accuracy of a moving position sensing device even when a pressure fluid is applied.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention provides a linear motor driving device that provides a linear motor between a fixed body and a moving body, and moves the moving body using a linear motor. A substantially T-shaped fixed body having a central member whose cross-sectional shape extends in the vertical direction, and a pair of guides protruding in the left and right lateral directions at the upper portion of the side surface of the central member, and a state straddling the upper portion of the fixed body And a pair of mounting plates at positions opposite to the side surfaces of the central member of the fixed body, respectively, while moving along the pair of guides and projecting downward at both ends perpendicular to the moving direction. And a permanent magnet for a linear motor attached to both sides of the central member of the fixed body, and a permanent magnet for each permanent magnet on both sides. And a moving position sensing device for sensing the position of the moving body. .
[0008]
The fixed body guide is a linear motor in which the hydrostatic bearing pressure fluid from the moving body is applied and the moving body is provided with a cooling jacket for cooling the coil for driving. A driving device was used.
[0009]
As a result, the conventional fixed body becomes large and unsuitable for a small mechanical structure, and the moving position is detected even if the hydrostatic bearing pressure fluid from the directions of arrows b and c acts on the guide. The accuracy of the device is no longer affected.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The
[0011]
The
In addition, a
[0012]
The present invention is configured as described above, and by attaching a linear motor to the outer surface of the fixed body, the conventional linear motor is inside the fixed body and the width of the fixed body is increased. As shown in FIG. 2, since the pressure fluid of the hydrostatic bearing from the direction of arrows b and c acts, the member that holds the guide of the moving body is deformed, and the permanent magnet and coil of the linear motor are removed. It can be offset or decreased as shown by arrow D by the suction force of.
In addition, a sensor for detecting the position of the moving body is provided directly below the central portion of the moving body, so that there is little influence from the outside, and it is compact. In addition, since the linear motor is provided outside the fixed body, not only maintenance is easy, but also the cooling effect is increased because the coil cooling jacket can be enlarged.
[0013]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the base which is a conventional fixed body is large, and is not suitable for a small mechanical structure, and the pressure fluid of the hydrostatic bearing from the directions of arrows b and c to the guide. The effect of affecting the accuracy of the moving position sensing device is removed, and the dimension of the fixed body in the width direction is reduced, the fixed body is reduced in size, and the guide from the directions of arrows b and c is removed. It has become possible to provide a linear motor driving device that does not affect the accuracy of the moving position sensing device even when the pressure fluid of the hydrostatic bearing is applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a driving apparatus using a linear motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram of a linear motor driving apparatus showing an embodiment of the present invention, in which a guide is used to cancel or reduce deformation of a moving body due to pressure fluid of a hydrostatic bearing from the directions of arrows b and c. It is explanatory drawing.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional linear motor driving device.
FIG. 4 is a diagram of a conventional linear motor driving device, and is a diagram illustrating deformation of a moving body due to pressure fluid of a hydrostatic bearing from the directions of arrows b and c on a guide.
[Explanation of symbols]
20 fixed
Claims (2)
移動体の移動方向に対して直角方向の断面形状が縦方向に伸びた中央部材、およびこの中央部材の側面上部において左右の両横方向に突出した一対のガイド、を有する略T字形状の固定体と、
この固定体の上部に跨った状態で前記一対のガイドに沿って移動するとともに、移動方向に対して直角方向の両端部にそれぞれ下方に突出し、かつ固定体の中央部材の側面に対峙した位置に1対の取付板を有する移動体と、
固定体の中央部材の両側面に取り付けたリニアモータ用の永久磁石と、
この両側面のそれぞれの永久磁石に対向して設けられ、この永久磁石とともにリニアモータを構成するためのコイルと、
固定体中央部および移動体中央部に設置され、移動体の位置を感知するため移動位置感知装置と、
を有して成ることを特徴とするリニアモータによる駆動装置。In a linear motor driving device that provides a linear motor between a fixed body and a moving body and moves the moving body by a linear motor,
Central member perpendicular sectional shape extending longitudinally with respect to the moving direction of the moving body, and fixing a substantially T-shaped having a pair of guides, projecting both laterally left and right in the upper portion of the side surface of the central member Body,
With moving along the pair of guide in a state of straddling the upper part of the fixed body, projecting downward at both ends of a direction perpendicular to the moving direction, and at a position opposite to the side surface of the central member of the fixed body A moving body having a pair of mounting plates;
A permanent magnet for a linear motor attached to both side surfaces of the central member of the fixed body;
A coil for constituting a linear motor together with the permanent magnets provided to face the permanent magnets on both side surfaces,
A moving position sensing device installed at the center of the fixed body and the center of the moving body, for sensing the position of the moving body;
A drive device using a linear motor.
前記移動体には、駆動するための前記コイルを冷却するための冷却ジャケットを配置した、
ことを特徴とする請求項1記載のリニアモータによる駆動装置。A pressure fluid of a hydrostatic bearing from the moving body acts on the guide of the fixed body , and
The moving body is provided with a cooling jacket for cooling the coil for driving,
The linear motor driving apparatus according to claim 1.
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