JP4828344B2 - MANUFACTURING METHOD FOR LINEAR MOTOR AND MAGNET INSERTION DEVICE USED IN THE METHOD, LINEAR MOTOR STATOR MANUFACTURING DEVICE - Google Patents
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この発明は、リニアモータの製造方法およびこの方法で使用される磁石挿入具、ならびにリニアモータ用固定子の製造装置およびリニアモータに関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a linear motor, a magnet insertion tool used in the method, a linear motor stator manufacturing apparatus, and a linear motor.
リニアモータは、摩耗する部材を有していないことから初期の位置決め精度や走行精度を長期に亘って維持することができ、かつ応答性や速度安定性を高め易いので、今日では搬送装置の駆動源として用いる他に、高い位置決め精度が求められる送り機構、例えば工作機械の主軸やテーブルの送り機構、あるいは精密ステージの送り機構での駆動源等としても用いられており、その用途は拡大する傾向にある。 Since linear motors do not have wearable members, the initial positioning accuracy and running accuracy can be maintained over a long period of time, and it is easy to improve responsiveness and speed stability. Besides being used as a power source, it is also used as a drive source for a feed mechanism that requires high positioning accuracy, such as a spindle of a machine tool, a feed mechanism of a table, or a feed mechanism of a precision stage, and its application tends to expand. It is in.
例えば、高い位置決め精度が求められる送り機構の駆動源としてリニアモータを用いる場合、このリニアモータとしては、一般に、速度リップルを抑え易いコアレスリニアモータが用いられる。コアレスリニアモータでは、電機子に発生させることができる磁界の強度がコア付きリニアモータに比べて弱いので、推力の大きなコアレスリニアモータを得ようとするときには、通常、複数の永久磁石を偶数列に亘って、かつ、1つの列を構成する永久磁石が他の1つの列を構成する永久磁石と対向するようにしてヨークに配置することで固定子が構成される。 For example, when a linear motor is used as a drive source for a feed mechanism that requires high positioning accuracy, a coreless linear motor that can easily suppress speed ripple is generally used as the linear motor. In a coreless linear motor, the strength of the magnetic field that can be generated in the armature is weaker than that of a cored linear motor. Therefore, when trying to obtain a coreless linear motor with a large thrust, normally, a plurality of permanent magnets are arranged in even rows. The stator is formed by arranging the permanent magnets constituting one row across the yoke so as to face the permanent magnets constituting the other row.
このとき、個々の列(以下、「永久磁石列」という。)では、隣り合う永久磁石の極性が互いに逆となるようにして所定個の永久磁石が配置される。また、或る永久磁石列の永久磁石と該永久磁石に対向する他の永久磁石列の永久磁石とは、磁界の向きが同じになるように、互いに逆の磁極を対峙させた状態で配置される。コアレスリニアモータに限らずコア付きリニアモータにおいても、上述のように複数の永久磁石を偶数列に亘ってヨークに配置することで固定子を構成することができる。 At this time, in each row (hereinafter referred to as “permanent magnet row”), a predetermined number of permanent magnets are arranged so that the polarities of adjacent permanent magnets are opposite to each other. In addition, the permanent magnets of a certain permanent magnet array and the permanent magnets of the other permanent magnet array facing the permanent magnet are arranged with their opposite magnetic poles facing each other so that the directions of the magnetic fields are the same. The Not only the coreless linear motor but also the cored linear motor, the stator can be configured by arranging a plurality of permanent magnets on the yoke over even rows as described above.
コアレスリニアモータおよびコア付きリニアモータのいずれにおいても、速度リップルを小さくし、かつ推力を安定させるうえからは、固定子における各永久磁石列での永久磁石の配設ピッチを一定に、かつ小さくすることが望ましいが、極性が逆の永久磁石を互いに近接させて配置しようとすると両者の間に吸引力が働くことから、一定のピッチで配置することが困難になる。特に、互いに対向する2つの永久磁石列を同時に形成しようとすると、個々の永久磁石列では隣り合う永久磁石間に吸引力が働き、互いに対向する永久磁石列間で向かい合う永久磁石同士の間にも吸引力が働くことから、永久磁石を一定のピッチで配置することが更に困難になる。 In both the coreless linear motor and the cored linear motor, in order to reduce the speed ripple and stabilize the thrust, the permanent magnet arrangement pitch in each permanent magnet row in the stator is made constant and small. However, if permanent magnets having opposite polarities are arranged close to each other, an attractive force acts between them, making it difficult to arrange them at a constant pitch. In particular, when two permanent magnet arrays facing each other are formed simultaneously, an attractive force acts between adjacent permanent magnets in each permanent magnet array, and between the permanent magnets facing each other between the permanent magnet arrays facing each other. Since the attractive force works, it becomes more difficult to arrange the permanent magnets at a constant pitch.
例えば特許文献1に記載されたリニアモータにおけるように複数の部材(サイドヨークおよびセンターヨーク)によってヨークを構成し、個々の永久磁石列を別々に形成するようにすれば、各永久磁石列での永久磁石の配設ピッチを一定に、かつ小さくすることが比較的容易になるが、それでもなお、希土類磁石のように磁束密度の高い永久磁石では隣り合うもの同士の間に強い吸引力が働くことから、配設ピッチを一定に、かつ小さくすることが困難である。このため、例えば特許文献2に記載された発明のモータ用マグネット装置では、所定個の永久磁石を櫛状の位置決め型を用いて一定の間隔の下にヨークに固着させている。 For example, if the yoke is constituted by a plurality of members (side yoke and center yoke) as in the linear motor described in Patent Document 1 and each permanent magnet row is formed separately, each permanent magnet row It is relatively easy to make the permanent magnet pitch constant and small, but still, a permanent magnet with a high magnetic flux density like a rare earth magnet has a strong attractive force between adjacent ones. Therefore, it is difficult to make the arrangement pitch constant and small. For this reason, for example, in the motor magnet device of the invention described in Patent Document 2, a predetermined number of permanent magnets are fixed to the yoke under a constant interval using a comb-shaped positioning die.
しかしながら、特許文献1に記載されたリニアモータにおけるように複数の部材(サイドヨークおよびセンターヨーク)によってヨークを構成すると、部品点数および工数が増加することから、製造コストが増大する。同様に、特許文献2に記載されたモータ用マグネット装置のように位置決め型を用いた場合にも製造コストが増大する。 However, when the yoke is constituted by a plurality of members (side yoke and center yoke) as in the linear motor described in Patent Document 1, the number of parts and man-hours increase, resulting in an increase in manufacturing cost. Similarly, when the positioning die is used like the motor magnet device described in Patent Document 2, the manufacturing cost increases.
例えば未着磁の永久磁石であれば、配設ピッチを一定に、かつ小さくして一列に配置することが比較的容易であるので、強磁性材料を一体成形して得た溝状のヨークに2つの永久磁石列を互いに対向させて形成することも比較的容易であるが、このようにして永久磁石列を形成した後に各列の永久磁石を所定の極性の下に均一に着磁させることは困難である。各永久磁石間での磁力のばらつきは、リニアモータの速度リップルを増大させる要因となったり、推力にばらつきを生じさせる要因になったりする。 For example, in the case of an unmagnetized permanent magnet, it is relatively easy to arrange in a row with a constant and small arrangement pitch. Although it is relatively easy to form two permanent magnet rows facing each other, after the permanent magnet rows are formed in this way, the permanent magnets in each row are uniformly magnetized under a predetermined polarity. It is difficult. The variation in the magnetic force between the permanent magnets may cause the speed ripple of the linear motor to increase, or may cause the thrust to vary.
この発明は上記に鑑みてなされたものであり、速度リップルが小さく、かつ推力が安定しているリニアモータを低コストの下に得易いリニアモータの製造方法、この方法で使用される磁石挿入具、およびリニアモータ用固定子の製造装置、ならびに速度リップルが小さく、かつ推力が安定しているものを得易いリニアモータを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and a method of manufacturing a linear motor that can easily obtain a linear motor with small speed ripple and stable thrust at low cost, and a magnet insertion tool used in this method Another object of the present invention is to provide a linear motor stator manufacturing apparatus and a linear motor in which a speed ripple is small and a thrust is stable.
上記の目的を達成するこの発明のリニアモータの製造方法は、固定子と、該固定子と離間して移動する可動子とを備え、固定子は、互いに対向する2つの内側平面を有する溝状のヨークと、2つの内側平面の各々に形成された永久磁石列とを有するリニアモータの製造方法であって、非磁性材料により形成されて永久磁石を脱着自在に保持する偶数個の磁石保持部が2つの群に分かれて背中合わせに配置されている磁石挿入具によって、偶数枚の永久磁石を該偶数枚の永久磁石それぞれの一主面に接着剤が塗布された状態で、かつ前記一主面が外側となる向きで保持する磁石保持工程と、偶数個の磁石保持部によって保持された偶数枚の永久磁石それぞれの一主面がヨークの内側平面と対向するようにして磁石挿入具を前記ヨークの2つの内側平面間に挿入した後、磁石保持部による永久磁石の保持を解除して偶数枚の永久磁石の各々を該永久磁石の磁力によりヨークの内側平面に吸着させる磁石貼付工程と、を含むことを特徴とするものである。 A method of manufacturing a linear motor of the present invention that achieves the above object includes a stator and a movable element that moves away from the stator, and the stator has a groove shape having two inner planes facing each other. And a permanent magnet array formed on each of the two inner planes, and an even number of magnet holders formed of a non-magnetic material and detachably holding the permanent magnets Are divided into two groups and arranged back-to-back with an even number of permanent magnets in a state where an adhesive is applied to one principal surface of each of the even number of permanent magnets, and the one principal surface A magnet holding step for holding the magnet insertion tool in an orientation that faces the outside, and a main surface of each of the even number of permanent magnets held by the even number of magnet holding portions facing the inner plane of the yoke. Of the two And a magnet sticking step of releasing the holding of the permanent magnets by the magnet holding portion and causing each of the even number of permanent magnets to be attracted to the inner plane of the yoke by the magnetic force of the permanent magnets after being inserted between the planes. It is what.
この発明のリニアモータの製造方法では、上述の磁石保持工程と磁石貼付工程とをこの順番で繰り返すことによってヨーク内に2つの永久磁石列を形成するので、ヨークとしては強磁性材料の一体成形品を用いることができ、このようなヨークを用いると部品点数および工数が抑えられる。また、予め品質管理された着磁済みの永久磁石を上述の磁石挿入具に保持させて貼付工程を行うことができるので、磁力が所定の範囲内にある永久磁石のみよって永久磁石列を形成することが容易である。さらに、ヨークに貼付される永久磁石の位置を磁石挿入具の位置により規制することができるので、永久磁石の配設ピッチを一定に、かつ小さくして永久磁石列を形成することが容易である。したがって、この発明のリニアモータの製造方法によれば、速度リップルが小さく、かつ推力が安定しているリニアモータを低コストの下に得ることが容易になる。 In the method of manufacturing a linear motor according to the present invention, two permanent magnet rows are formed in the yoke by repeating the above-described magnet holding step and magnet sticking step in this order. If such a yoke is used, the number of parts and man-hours can be reduced. Further, since the pasting process can be performed by holding a magnetized permanent magnet whose quality is controlled in advance on the above-described magnet insertion tool, a permanent magnet row is formed only by a permanent magnet having a magnetic force within a predetermined range. Is easy. Furthermore, since the position of the permanent magnets affixed to the yoke can be regulated by the position of the magnet insertion tool, it is easy to form a permanent magnet row by making the arrangement pitch of the permanent magnets constant and small. . Therefore, according to the method for manufacturing a linear motor of the present invention, it becomes easy to obtain a linear motor having a small speed ripple and a stable thrust at a low cost.
以下、この発明のリニアモータの製造方法、リニアモータ用固定子の製造装置、およびリニアモータそれぞれの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。 Embodiments of a linear motor manufacturing method, a linear motor stator manufacturing apparatus, and a linear motor according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below.
実施の形態1.
この発明のリニアモータの製造方法は、上述のように磁石保持工程と磁石貼付工程とを含んでおり、これらの工程を繰り返してヨーク内に2つの永久磁石列を同時に形成する。以下、工程毎に詳述する。
Embodiment 1 FIG.
The method for manufacturing a linear motor according to the present invention includes the magnet holding step and the magnet attaching step as described above, and these steps are repeated to simultaneously form two permanent magnet rows in the yoke. Hereinafter, it explains in full detail for every process.
(磁石保持工程)
磁石保持工程では、永久磁石を脱着自在に保持する偶数個の磁石保持部が2つの群に分かれて背中合わせに配置されている磁石挿入具によって、偶数枚の永久磁石を該偶数枚の永久磁石それぞれの一主面に接着剤が塗布された状態で、かつ前記一主面が外側となる向きで保持する。
(Magnet holding process)
In the magnet holding step, the even number of permanent magnets are separated into the even number of permanent magnets by the magnet insertion tool in which the even number of magnet holding parts for holding the permanent magnets detachably is divided into two groups and arranged back to back. It is held in a state in which an adhesive is applied to one main surface, and the one main surface is directed outward.
図1は、磁石保持工程で用いられる磁石挿入具の一例を概略的に示す斜視図である。同図に示す磁石挿入具20は、この発明の磁石挿入具に含まれるものであり、2つの磁石保持部10,10と、これらの磁石保持部10,10に連設されたヘッド部13とを有している。各磁石保持部10,10はヘッド部13の下方に位置しており、これらの磁石保持部10,10は、平板状に成形された永久磁石25をその一主面25aが外側となる向きで、かつ縦長の状態で保持する。図1においては、永久磁石25の輪郭の一部を二点鎖線で表している。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of a magnet insertion tool used in a magnet holding step. A
個々の磁石保持部10は非磁性材料により形成されており、これらの磁石保持部10,10は、永久磁石25を載せるステージ部1と、永久磁石25における他の主面が当接される背板部3と、永久磁石25の上端部を当該永久磁石25の外側から押さえる上爪部5と、永久磁石25の下端部を当該永久磁石25の外側から押さえる下爪部7とを有している。1つの背板部3が各磁石保持部10によって共有されている。
Each
各磁石保持部10は、ヘッド部13上に設けられたハンドル15を手動で正転または逆転させることにより上爪部5および下爪部7の各々が上下動するように構成されている。例えばハンドル15を逆転させると上爪部5が上方にスライドする一方で下爪部7が下方にスライドして、各ステージ1上に永久磁石25を配置することが可能になり、ハンドル15を正転させると上爪部5が下方にスライドする一方で下爪部7が上方にスライドして、各ステージ1上に配置された永久磁石25が上爪部5および下爪部7により固定される。ヘッド部13内および背板部3内には、ハンドル15の回転運動を上爪部5および下爪部7それぞれの上下動に変換する動力変換機構(図示せず。)が内蔵されている。
Each
また、各上爪部5の幅方向(図1で左右方向)両側には、磁石挿入具20を溝状のヨークに挿入したときに該ヨークの上面に接して挿入深さを規制する挿入深さ規制部17が設けられている。個々の挿入深さ規制部17は、磁石保持部10により永久磁石25を保持したときの永久磁石25の厚さ方向に突出している。
In addition, on both sides of each
各磁石保持部10による永久磁石25の保持は、一方の磁石保持部10により保持される永久磁石25と他方の磁石保持部10により保持される永久磁石25とが互いに逆の磁極を背板部3側に向けるようにして行われる。各永久磁石25としては、予め品質管理された着磁済みの永久磁石、すなわち磁力が所定の範囲内にあるものだけが選別された着磁済み永久磁石を用いることが好ましい。
The
接着剤は、磁石保持部10により保持された永久磁石25における外側の一主面25aに塗布される。当該接着剤の塗布は、磁石挿入具20により永久磁石25を保持する前に行うこともできるし、磁石挿入具20により永久磁石25を保持した後に行うこともできる。接着剤としては、硬化時間が短いもの、例えばカチオン重合タイプのものを用いることが好ましい。
The adhesive is applied to the outer
(磁石貼付工程)
磁石貼付工程では、互いに対向する2つの内側平面を有する溝状のヨークに磁石挿入具を挿入して、上記2つの内側平面の各々に永久磁石を貼付する。具体的には、各磁石保持部によって保持された永久磁石それぞれの上記一主面がヨークの内側平面と対向するようにして、ヨークにおける2つの内側平面間に磁石挿入具を挿入した後、磁石保持部による永久磁石の保持を解除して各永久磁石を該永久磁石の磁力によりヨークの内側平面に吸着させる。
(Magnet sticking process)
In the magnet sticking step, a magnet insertion tool is inserted into a groove-shaped yoke having two inner planes facing each other, and a permanent magnet is stuck to each of the two inner planes. Specifically, after inserting the magnet insertion tool between the two inner planes of the yoke so that the one main surface of each permanent magnet held by each magnet holding portion faces the inner plane of the yoke, the magnet The holding of the permanent magnet by the holding portion is released, and each permanent magnet is attracted to the inner plane of the yoke by the magnetic force of the permanent magnet.
ヨークに形成される永久磁石列での永久磁石の配設ピッチを所望の値にするうえからは、ヨークにおける2つの内側平面間に上記の永久磁石列での永久磁石の配列方向と平面視上直交するようにしてガイド板を挿入し、該ガイド板によってヨークへの永久磁石の吸着位置を規制することが好ましい。このとき、永久磁石の各々を上記の配列方向にガイド板を介して磁力で吸引してやると、ヨークでの永久磁石の吸着位置を規制し易くなる。 In order to make the arrangement pitch of the permanent magnets in the permanent magnet row formed in the yoke a desired value, the arrangement direction of the permanent magnets in the permanent magnet row and the plan view between the two inner planes in the yoke It is preferable to insert the guide plate so as to be orthogonal to each other and to regulate the attracting position of the permanent magnet to the yoke by the guide plate. At this time, if each of the permanent magnets is attracted by a magnetic force through the guide plate in the above arrangement direction, the attracting position of the permanent magnet on the yoke can be easily regulated.
磁石挿入具の磁石保持部が非磁性材料により形成されていることから、磁石挿入具により保持された2枚の永久磁石間に働く吸引力は小さい。このため、磁石保持部による永久磁石の保持を解除すると、永久磁石により磁化されたヨークと永久磁石との間に働く吸引力によって永久磁石がヨークに吸着される。永久磁石には磁石保持工程で接着剤が塗布されているので、この接着剤が硬化すると当該永久磁石がヨークに固着される。この磁石貼付工程を行うにあたって上記のガイド板を併用する場合には、該ガイド板を予めヨークに配置しておくことが好ましい。 Since the magnet holding part of the magnet insertion tool is made of a nonmagnetic material, the attractive force acting between the two permanent magnets held by the magnet insertion tool is small. For this reason, when the holding of the permanent magnet by the magnet holding portion is released, the permanent magnet is attracted to the yoke by the attractive force acting between the yoke magnetized by the permanent magnet and the permanent magnet. Since the adhesive is applied to the permanent magnet in the magnet holding step, the permanent magnet is fixed to the yoke when the adhesive is cured. When the above-described guide plate is used in combination with this magnet sticking step, it is preferable that the guide plate is arranged in advance on the yoke.
図2は、ヨークおよび該ヨークに配置されたガイド板それぞれの一例を概略的に示す斜視図である。同図に示すヨーク30は鉄等の強磁性材料の一体成形品からなる溝状を呈し、その垂直断面は、鉛直方向に延びる2つの矩形それぞれの下端を水平方向に延びる1つの矩形で繋いだときの輪郭形状に相当するコ字状あるいは鎹状を呈する。このヨーク30は、互いに対向する2つの内側平面30a,30bを有している。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing an example of a yoke and guide plates arranged on the yoke. The
上記のヨーク30における内側平面30a,30b間の空間を該ヨーク30の長手方向に沿って一定のピッチで区画するようにして、所望数のガイド板が配置される。図2においては、ヨーク30における長手方向の一端部に配置された1枚のガイド板33aが実線で示されており、他のガイド板33b〜33hが仮想線(二点鎖線)で示されている。各ガイド板33a〜33hは非磁性材料によって作製されており、図示のガイド板33a〜33hは、いずれもT字状を呈する。
A desired number of guide plates are arranged so that the space between the inner
図2に示すように、2枚の永久磁石25を保持した磁石挿入具20は、ヨーク30の上方から該ヨーク30での2つの内側平面30a,30b間に挿入される。図2においては、磁石挿入具20の挿入方向を矢印Aで示している。ヨーク30に配置されるガイド板33a〜33hのうちのガイド板33aは、磁石挿入具20を用いて最初の永久磁石25をヨーク30に貼付するのに先だって配置され、他のガイド板33b〜33hは、最初の永久磁石25をヨーク30に貼付するのに先だって配置することもできるし、1回の磁石貼付工程が終わるたび毎に1枚ずつ配置することもできる。
As shown in FIG. 2, the
各ガイド板33a〜33hを一定のピッチでヨーク30に容易に配置することができるように、ヨーク30における内側平面30a,30b間の底部には角棒状のガイド板保持具35が挿入され、固定されている。このガイド板保持具35には、上記のピッチと同じピッチでスリット状の開口部(図2には現れていない。)が形成されており、各ガイド板の下端部は上記の開口部に挿入される。また、ガイド板33aの外側(ヨーク30の長手方向に沿った外側)には吸引板37が固定配置される。この吸引板37は、例えば強磁性材料や磁石により形成されて、ヨーク30に形成しようとする永久磁石列での永久磁石の配列方向と平行な方向に永久磁石25を吸引する。なお、図2においては、各永久磁石25に塗布された接着剤の図示を省略している。この点は、後掲の図3および図4においても同じである。
A rectangular bar-shaped
図3は、ヨークに挿入された磁石挿入具をヨークの長手方向に望んだときの状態を概略的に示す断面図である。同図に示すように、磁石挿入具20は、各挿入深さ規制部17の下面がヨーク30の上面に当たるまでヨーク30内に挿入される。このとき、一方の永久磁石25の主面25aはヨーク30における一方の内側平面30aと対向し、他方の永久磁石25の主面25aはヨーク30における他方の内側平面30bと対向する。個々の永久磁石25における主面25aと該主面25aに対向する内側平面30a,30bとは、互いに離隔している。なお、図3においてはガイド板の図示を省略している。
FIG. 3 is a sectional view schematically showing a state where the magnet insertion tool inserted into the yoke is desired in the longitudinal direction of the yoke. As shown in the figure, the
図4は、磁石挿入具20を用いて最初の永久磁石25をヨーク30に貼付する際の直前の状態を概略的に示す断面図である。同図に示すように、磁石挿入具20と吸引板37との間にはガイド板33aが配置されているので、各永久磁石25(図4においては1つの永久磁石25のみが現れている。)とヨーク30の一端に配置された吸引板37とは互いに磁気的に吸引するものの、吸引板37側への各永久磁石25の移動はガイド板33aにより規制される。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state immediately before the first
この状態で磁石挿入具20のハンドル15を所定方向に回転させて磁石保持部10による永久磁石25の保持を解除すると、すなわち上爪部5および下爪部7による永久磁石25の固定を解くと、磁石保持部10が非磁性材料により形成されていることから、永久磁石25によって磁化されたヨーク30と永久磁石25との間に働く吸引力により永久磁石25がヨークに吸着され、結果として永久磁石25がヨーク30に貼付される。
When the
このとき、磁石挿入具20により保持された永久磁石25とこの永久磁石25に対向するヨーク30の内側平面30aまたは内側平面30bとの距離を永久磁石25の磁力に応じた所定の範囲内にしておくと、永久磁石25は該永久磁石25に対向する内側平面30a側または内側平面30b側へほぼ水平に飛んで、一側面がガイド板33aに接した状態で内側平面30aまたは内側平面30bに貼付される。永久磁石25に塗布されている接着剤(図示せず。)が硬化すると、当該永久磁石25がヨーク30に固着される。なお、図4には3枚のガイド板33a〜33cを実線で描いてある。これらのガイド板33a〜33cは、一定のピッチPの下に配置される。
At this time, the distance between the
この後、前述した磁石保持工程と上述した磁石貼付工程とをこの順番で繰り返してヨーク30内に2つの永久磁石列を形成し、これによりリニアモータの固定子を得る。ヨーク30の内側平面30a,30bへの永久磁石25の貼付は、形成しようとする永久磁石列の端から順番に行う。2回目以降の磁石貼付工程では、前回の磁石貼付工程でヨーク30に貼付ないし固着させた永久磁石25が上述の吸引板37と同じ役割を果たすので、吸引板37の配置は不要となる。ガイド板は、対応する永久磁石25(ヨーク30に貼付済みのもの)に塗布されている接着剤が硬化してから回収することが好ましい。
Thereafter, the magnet holding step described above and the magnet attaching step described above are repeated in this order to form two permanent magnet rows in the
図5は、リニアモータの固定子が得られるまでの作業内容の一例を示すフローチャートである。同図に示す例により固定子を得るにあたっては、まず、磁石挿入具により2枚の永久磁石を保持するステップS1と、磁石挿入具により保持した2枚の永久磁石それぞれにおける外側の主面に接着剤を塗布するステップS2と、ヨークに所定枚数のガイド板を配置するステップS3と、2枚の永久磁石を保持した磁石挿入具をヨークにおける2つの内側平面間に挿入するステップS4と、磁石挿入具による永久磁石の保持を解除するステップS5とをこの順番で行って、永久磁石がヨークの内側壁に貼付されるステップS6にまで進む。 FIG. 5 is a flowchart showing an example of work contents until a linear motor stator is obtained. In obtaining the stator by the example shown in the figure, first, the step S1 of holding the two permanent magnets by the magnet insertion tool and the outer main surface of each of the two permanent magnets held by the magnet insertion tool are bonded. Step S2 for applying the agent; Step S3 for arranging a predetermined number of guide plates on the yoke; Step S4 for inserting a magnet insertion tool holding two permanent magnets between the two inner planes of the yoke; Step S5 of releasing the holding of the permanent magnet by the tool is performed in this order, and the process proceeds to step S6 where the permanent magnet is attached to the inner wall of the yoke.
この後、磁石挿入具を回収するステップS7と、所定枚数の永久磁石をヨークに貼付した可否かを判断するステップS8とをこの順番で行い、ステップS8で所定枚数の永久磁石をヨークに貼付してないと判断したときにはステップS1に戻ってステップS8までを再度行う。一方、ステップS8で所定枚数の永久磁石をヨークに貼付したと判断したときにはステップS9に進んでガイド板を回収する。このステップS9まで行うことにより、リニアモータの固定子が得られる。 Thereafter, step S7 for collecting the magnet insertion tool and step S8 for determining whether or not a predetermined number of permanent magnets are attached to the yoke are performed in this order, and a predetermined number of permanent magnets are attached to the yoke in step S8. If it is determined that it is not, the process returns to step S1 and the process up to step S8 is performed again. On the other hand, when it is determined in step S8 that a predetermined number of permanent magnets have been attached to the yoke, the process proceeds to step S9 to recover the guide plate. By performing the process up to step S9, a linear motor stator is obtained.
上述したステップS1〜S9のうち、ステップS1とステップS2とが前述した磁石保持工程で行われ、ステップS4〜S6が前述した磁石貼付工程で行われる。ステップS3は磁石貼付工程に含ませることもできるし、独立した工程と見なすこともできる。同様に、ステップS7は磁石保持工程または磁石貼付工程に含ませることもできるし、独立した工程と見なすこともできる。 Of steps S1 to S9 described above, steps S1 and S2 are performed in the magnet holding process described above, and steps S4 to S6 are performed in the magnet attaching process described above. Step S3 can be included in the magnet attaching step or can be regarded as an independent step. Similarly, step S7 can be included in the magnet holding process or the magnet attaching process, or can be regarded as an independent process.
図6は、上述のようにして得られる固定子の一例を概略的に示す斜視図である。同図に示す固定子50は、前述したヨーク30(例えば図2参照)における1つの内側平面30aに1つの永久磁石列40aを配置し、ヨーク30における他の内側平面30bに他の1つの永久磁石列40bを配置したものであり、各永久磁石列40a,40bはヨークの長手方向に延びている。
FIG. 6 is a perspective view schematically showing an example of the stator obtained as described above. In the
個々の永久磁石列40a,40bは複数の永久磁石25により構成されており、各永久磁石列40a,40bにおいて互いに隣り合う2つの永久磁石25,25では各々の極性が互いに逆となっている。また、一方の永久磁石列40aを構成する個々の永久磁石25は、他方の永久磁石列40bを構成する所定の永久磁石25と対向しており、対向する2つの永久磁石25,25は互いに逆の磁極を対峙させている。
Each
図2〜図5を用いて既に説明したように、2枚の着磁済み永久磁石25を保持した磁石挿入具20をヨーク30における2つの内側平面間に挿入する際には、該磁石挿入具20の挿入深さが各挿入深さ規制部17により規制される。また、形成しようとする永久磁石列40a,40bでの永久磁石25の配列方向と平行な方向における永久磁石25の位置は、ガイド板33a〜33h(図2参照)により規制される。これらの結果として、前述した磁石保持工程と磁石貼付工程とを繰り返して得られる各永久磁石列40a,40bにおいては、個々の永久磁石25の高さ位置を揃えること、および個々の永久磁石列40a,40bで互いに隣り合う永久磁石25,25の配設ピッチを揃えることがそれぞれ容易である。
As already described with reference to FIGS. 2 to 5, when inserting the
目的とするリニアモータは、上述した固定子50とは別途に可動子を作製し、これらを組み合わせることにより得られる。可動子は、例えばコア付きの巻線部を所望形状の取り付け部に固定することにより、あるいはコアレスの巻線部を所望形状の取り付け部に固定することにより、作製される。また、巻線部は所定の駆動回路に接続される。
The target linear motor is obtained by preparing a mover separately from the
図7は、この発明のリニアモータの一例を概略的に示す斜視図である。同図に示すリニアモータ70は、上述したこの発明のリニアモータの製造方法により得られるものであり、固定子50と可動子60とを備えたリニアモータである。固定子50におけるヨーク30は強磁性材料からなる一体成形品であり、固定子50における他の構成については図6を用いて既に説明したのでここではその説明を省略する。可動子60は、コアレスの巻線部53を取り付け部55の下面に固定したものであり、取り付け部55は平面形状が矩形の平板状を呈する。固定子50における2つの永久磁石列40a,40bの間に巻線部53が位置し、ヨーク30上に取り付け部55が位置する。
FIG. 7 is a perspective view schematically showing an example of the linear motor of the present invention. A
図示の巻線部53を所定の駆動回路に接続すると巻線部53の周囲に所定の磁界が形成され、この磁界と各永久磁石25により固定子50に形成される磁界とが反発して、固定子50から可動子60が離間(離隔)する。巻線部53に供給する電流の位相を適宜制御することにより、可動子60を各永久磁石列40a,40bに沿って移動させたり、移動していたものを停止させたりすることができる。
When the illustrated winding
このようなリニアモータ70においては、既に説明したように、固定子50における各永久磁石列40a,40bでの個々の永久磁石25の高さ位置(ヨーク30の上面を基準にした高さ位置)および配設ピッチを容易に揃えることができる。また、ヨーク30として強磁性材料の一体成形品が用いられるので、部品点数および工数を抑えることも容易である。さらに、永久磁石25として予め品質管理した着磁済みの永久磁石を用い、該永久磁石25をヨーク30に固着させて永久磁石列40a,40bを形成するようにすると、磁力が所定の範囲内にある着磁済みの永久磁石25のみよって永久磁石列40a,40bを形成することができる。これらの結果として、リニアモータ70では速度リップルを小さくし、かつ推力を安定させることが容易であり、また低コストの下に製造することも容易である。
In such a
特に、小型のリニアモータに対しては、一体成形品のヨークでの狭い間隙に着磁済みの永久磁石を固着させることが困難であること、あるいは未着磁の永久磁石を固着させた後に着磁治具を用いて着磁するにしても狭い間隙に挿入できるような強力な着磁治具は製造が困難であり、また均一に着磁することも困難であることから、本実施の形態は有効である。なお、ここでいう「小型のリニアモータ」とは、定格推力が1kN以下程度のリニアモータを意味する。 In particular, for small linear motors, it is difficult to fix a magnetized permanent magnet in a narrow gap in an integrally molded yoke, or after fixing an unmagnetized permanent magnet. Since a strong magnetizing jig that can be inserted into a narrow gap is difficult to manufacture even when magnetized using a magnetic jig, it is also difficult to magnetize uniformly. Is valid. Here, the “small linear motor” means a linear motor having a rated thrust of about 1 kN or less.
実施の形態2.
この発明のリニアモータ用固定子の製造装置は、上述したこの発明の製造方法に従ってリニアモータを製造する際に用いることができる装置であり、ヨーク固定部、磁石挿入具、挿入具保持部、水平方向移動手段、および垂直方向移動手段を具備している。実施の形態1で説明したガイド板を併用する場合には、ガイド板保持具も併用される。
Embodiment 2. FIG.
The apparatus for manufacturing a stator for a linear motor according to the present invention is an apparatus that can be used when manufacturing a linear motor according to the manufacturing method of the present invention described above, and includes a yoke fixing part, a magnet insertion tool, an insertion tool holding part, a horizontal Direction moving means and vertical direction moving means are provided. When the guide plate described in the first embodiment is used together, a guide plate holder is also used.
上記のヨーク固定部は、互いに対向する2つの内側平面を有する溝状のヨークが固定される部材であり、当該ヨーク固定部の全体形状は、例えばヨークと同様の溝状や、上面が解放された箱状等とすることができる。 The yoke fixing portion is a member to which a groove-shaped yoke having two inner flat surfaces facing each other is fixed. The overall shape of the yoke fixing portion is, for example, a groove shape similar to that of the yoke or the upper surface is released. It can be a box shape.
また、上記の磁石挿入具は、偶数の磁石保持部が2つの群に分かれて背中合わせに配置されている部材であり、個々の磁石保持部は非磁性材料により形成されて永久磁石を該永久磁石の一主面が外側となる向きで脱着自在に保持する。このような磁石挿入具としては、例えば実施の形態1で説明した磁石挿入具20(図1参照)が用いられる。 The above magnet insertion tool is a member in which even-numbered magnet holding portions are divided into two groups and are arranged back to back, and each magnet holding portion is formed of a non-magnetic material, and the permanent magnet is replaced with the permanent magnet. Removably hold in a direction in which one main surface is on the outside. As such a magnet insertion tool, for example, the magnet insertion tool 20 (see FIG. 1) described in the first embodiment is used.
挿入具保持部は、上述の磁石挿入具を特定の向き、すなわち、磁石挿入具の磁石保持部に永久磁石を保持させたときに該永久磁石の一主面での法線が水平となる向きで保持する部材であり、その形状および構造は適宜選定される。 The insertion tool holding part has a specific orientation of the above-described magnet insertion tool, that is, a direction in which the normal line on one main surface of the permanent magnet is horizontal when the magnet holding part of the magnet insertion tool is held. The shape and structure are appropriately selected.
水平方向移動手段は、ヨーク固定部に固定されたヨークに対する挿入具保持部の相対的な位置を、固定子に形成される永久磁石列での永久磁石の配設ピッチと同じピッチで水平方向に段階的に変位させるものであり、ヨーク固定部および挿入具保持部の少なくとも一方を水平方向に移動させる。この水平方向移動手段は、例えば手動式の台車や自走式の台車、あるいは精密ステージ等を用いて構成することができる。 The horizontal movement means moves the relative position of the insertion tool holding portion with respect to the yoke fixed to the yoke fixing portion in the horizontal direction at the same pitch as the arrangement pitch of the permanent magnets in the permanent magnet row formed on the stator. It is displaced stepwise, and at least one of the yoke fixing part and the insertion tool holding part is moved in the horizontal direction. This horizontal movement means can be configured using, for example, a manual carriage, a self-propelled carriage, or a precision stage.
垂直方向移動手段は、ヨーク固定部に固定されたヨークに対する挿入具保持部の相対的な位置を、磁石挿入具の磁石保持部に保持された永久磁石の一主面とヨークの内側平面とを互いに平行に保ちながらヨーク固定部上で垂直方向に変位させるものであり、ヨーク固定部および挿入具保持部の少なくとも一方を垂直方向に移動させる。この垂直方向移動手段は、磁石保持部に永久磁石を保持した磁石挿入具を挿入具保持部に保持させて当該垂直方向移動手段での相対的な下死点にまで移動させたときに、永久磁石の一主面とヨークの内側平面とが互いに対向するように構成される。 The vertical movement means is configured to determine a relative position of the insertion tool holding portion with respect to the yoke fixed to the yoke fixing portion, one main surface of the permanent magnet held by the magnet holding portion of the magnet insertion tool, and the inner plane of the yoke. It is displaced in the vertical direction on the yoke fixing portion while being kept parallel to each other, and at least one of the yoke fixing portion and the insertion tool holding portion is moved in the vertical direction. This vertical movement means is permanent when the magnet insertion tool holding the permanent magnet in the magnet holding part is held by the insertion tool holding part and moved to the relative bottom dead center in the vertical movement means. One main surface of the magnet and the inner plane of the yoke are configured to face each other.
このような垂直方向移動手段は、例えば手動式の昇降機や電動式(空気圧や油圧を利用するものを含む。)の昇降機等を用いて構成することができる。なお、この明細書でいう「垂直方向移動手段での相対的な下死点」とは、磁石挿入具を保持した挿入具保持部の相対的な位置をヨーク固定部に固定されたヨーク上で垂直方向移動手段により変位させたときに、ヨークと磁石挿入具との垂直距離が最も短くなる箇所を意味する。 Such vertical movement means can be configured using, for example, a manual lift or an electric lift (including those using pneumatic pressure or hydraulic pressure). In this specification, “relative bottom dead center in the vertical direction moving means” means that the relative position of the insertion tool holding part holding the magnet insertion tool is on the yoke fixed to the yoke fixing part. It means a portion where the vertical distance between the yoke and the magnet insertion tool becomes the shortest when displaced by the vertical movement means.
必要に応じて併用されるガイド板保持具は、ヨークにおける2つの内側平面間の底部に配置されて用いられる部材であり、このガイド板保持具は、固定子に形成される永久磁石列での永久磁石の配設ピッチと同じピッチでガイド板を保持する。このようなガイド板保持具としては、例えば実施の形態1で説明したガイド板保持具35(図2参照)が用いられる。また、ガイド板としては、例えば実施の形態1で説明したガイド板33a〜33h(図2参照)が用いられる。
The guide plate holder used in combination as needed is a member that is arranged and used at the bottom between two inner planes of the yoke, and this guide plate holder is a permanent magnet array formed on the stator. The guide plate is held at the same pitch as the permanent magnet arrangement pitch. As such a guide plate holder, for example, the guide plate holder 35 (see FIG. 2) described in the first embodiment is used. As the guide plate, for example, the
以下、図8および図9を用いて、この発明のリニアモータ用固定子の製造装置を具体的に説明する。 Hereinafter, the manufacturing apparatus of the stator for linear motors of this invention is concretely demonstrated using FIG. 8 and FIG.
図8は、この発明のリニアモータ用固定子の製造装置の一例を概略的に示す正面図であり、図9は、図8に示したリニアモータ用固定子の製造装置を概略的に示す側面図である。これらの図に示すリニアモータ用固定子の製造装置160は、ヨーク固定部100、磁石挿入具20、挿入具保持部110、水平方向移動手段130、垂直方向移動手段150、およびガイド板保持具155を具備している。以下、各部材について説明する。ただし、磁石挿入具20については実施の形態1で図1等を参照して詳述したので、ここではその説明を省略する。
FIG. 8 is a front view schematically showing an example of the linear motor stator manufacturing apparatus of the present invention, and FIG. 9 is a side view schematically showing the linear motor stator manufacturing apparatus shown in FIG. FIG. The linear motor
上記のヨーク固定部100はヨーク30(図9参照)と同様の溝状を呈しており、ヨーク30は、図示を省略した固定具によりヨーク固定部100に上向きに固定される。このヨーク固定部100上には一対のガイド板係合部105,105が設けられており、ヨーク固定部100自体は後述する水平方向移動手段130上に上向きに固定されている。また、挿入具保持部110は、磁石挿入具20のヘッド部13(図1参照)を挟持することによって磁石挿入具20を保持するものであり、この挿入具保持具110は、磁石挿入具20での磁石保持部10に永久磁石25を保持させたときに該永久磁石25の一主面での法線が水平となる向きで磁石挿入具20を保持する。挿入具保持部110は、後述する垂直方向移動手段150に取り付けられている。
Said yoke fixing |
水平方向移動手段130は、ベース111に設けられた2つのガイド部113,113に係合して該ガイド部113、113に沿って移動する台車120と、ガイド部113,113に沿って台車120が移動するときに該台車120の位置を前述の配設ピッチ(固定子に形成される永久磁石列での永久磁石の配設ピッチ)と同じピッチで固定することができる台車固定手段125とを含んでいる。上記2つのガイド部113,113は互いに平行に設けられており、これらはレール状を呈する。また、台車120は、取り付け板115と、取り付け板115の下面に固定されて各々が所定のガイド部113に滑動自在に係合する計8つの移動用係合部118とを備えている。ヨーク固定部100は、取り付け板115の上面に固定配置されている。
The horizontal movement means 130 is engaged with two
水平方向移動手段130を構成している台車固定手段125は、台車120に取り付けられた固定ピン挿入部121と、ベース110に上記のピッチで設けられた複数の固定ピン挿入穴(図示せず。)と、固定ピン挿入部121および固定ピン挿入穴に挿入される固定ピン123とを備えている。図示の例では、固定ピン挿入部121の一端がヨーク固定部100にも固定されている。
The cart fixing means 125 constituting the horizontal movement means 130 includes a fixed
製造装置160のユーザは、台車120の移動ならびに固定ピン挿入部121および固定ピン挿入穴それぞれへの固定ピン123の挿入を手動で行う。すなわち、水平方向移動手段130は、ヨーク固定部100が固定配置された台車120をユーザが手動で水平方向に移動させ、かつ所定箇所で固定ピン挿入部121および固定ピン挿入穴のそれぞれに1本の固定ピン123を手動で挿入することにより、ヨーク固定部100に固定されたヨーク30に対する挿入具保持部110の相対的な位置を上記のピッチで水平方向に段階的に変位させるものである。
The user of the
垂直方向移動手段150は、各ガイド部113を跨ぐようにしてベース111上に配置された架台131と、架台131に支持された昇降機145とを含み、昇降機145は、挿入具保持部110が取り付けられるホルダー部135、ホルダー部135の昇降方向を案内する垂直ガイド部137、垂直ガイド部137に滑動自在に係合する一方でホルダー部135と垂直ガイド部137とを連結する連結部139、およびホルダー部135に機械的に結合して該ホルダー部135を昇降させるハンドル141を含んでいる。例えば、ハンドル141を手動で正転させるとホルダー部135が垂直ガイド部137に沿って降下し、逆転させるとホルダー部135が垂直ガイド部137に沿って上昇する。ホルダー部135の昇降に伴って、該ホルダー部135に保持された挿入具保持部110も昇降し、したがって挿入具保持部110に保持された磁石挿入具20も昇降する。
The vertical moving means 150 includes a
この垂直方向移動手段150は、製造装置150のユーザが手動でハンドル141を操作することにより、ヨーク固定部100に固定されたヨーク30に対する挿入具保持部110の相対的な位置をヨーク固定部上100で垂直方向に変位させるものである。ヨーク30に対する挿入具保持部110の相対的な位置は、磁石挿入具20の磁石保持部10に保持された永久磁石25の一主面とヨーク30の内側平面とが互いに平行に保たれた状態で垂直方向に変位する。垂直方向移動手段150は、磁石挿入具20により保持された永久磁石25の一主面とヨーク30の内側平面とが当該垂直方向移動手段150での相対的な下死点で互いに対向するように構成されている。
The vertical movement means 150 is configured so that the relative position of the insertion
ヨーク30の内側平面に複数の永久磁石を一定の配設ピッチの下に容易に固着させることができるように、ヨーク30における2つの内側平面間の底部にはガイド板保持具155が挿入されており、該ガイド板保持具155の端部はネジ等の固定具157によってヨーク固定部100に固定されている。上記のガイド板保持具155を平面視したときの形状はT字状であり、このガイド板保持具155には、実施の形態1で説明したガイド板保持具35(図2参照)におけるのと同様に、上記の配設ピッチと同じピッチでスリット状の開口部が形成されている。これらの開口部にガイド板(図示せず。)の下端部を挿入すると、上記の配設ピッチと同じピッチの下に所定数のガイド板が配置される。
A
ガイド板保持具155に保持されるガイド板としては、例えば実施の形態1で説明したガイド板33a〜33h(図2参照)と同様にT字状を呈し、かつガイド板保持具155の上記の開口部に下端部を挿入した状態でガイド板係合部105の上面とも係合可能な長さを有するものが用いられる。このような形状のガイド板では、立設したときの上部において水平方向に延びる領域の下面がガイド板係合部105の上面と係合する。
As a guide plate held by the
上述の構成を有するリニアモータ用固定子の製造装置160を用いたリニアモータ用固定子の製造は、実施の形態1で図5を用いて説明した磁石保持工程と磁石貼付工程とを必要回数繰り返すことで行われる。このとき、ヨーク30と挿入具保持部110との位置合わせは、製造装置160のユーザが台車120を手動で所定の位置にまで移動させ、該台車120の位置を台車固定手段125により固定することで行われる。この位置合わせは、磁石貼付工程を行うたび毎に、該磁石貼付工程に先だって行うことが好ましい。
In manufacturing the linear motor stator using the linear motor
また、永久磁石25をヨーク30に固着させるために当該永久磁石25に塗布する接着剤としては、実施の形態1で説明したように硬化時間の短いものが好ましいので、永久磁石25への接着剤の塗布は、挿入具保持部110に磁石挿入具20を保持させ、かつヨーク30と挿入具保持部110との位置合わせが終了した後に、磁石挿入具20の磁石保持部10に永久磁石25を保持させた状態で行うことが望ましい。ヨーク30における2つの内側平面間への磁石挿入具20の挿入は、ユーザがハンドル141を所定方向に回転させることで行われる。ヨーク30に最初に永久磁石25を固着させる際には、実施の形態1で説明したように吸引板37(図2参照)が用いられる。
Moreover, as the adhesive applied to the
リニアモータ用固定子の製造装置160によれば、実施の形態1で説明した磁石保持工程と磁石貼付工程とを必要回数繰り返すことでリニアモータ用の固定子を製造することができるので、ヨーク30が強磁性材料の一体成形品からなる場合であっても、個々の永久磁石の高さ位置(ヨークの上面を基準にした高さ位置)および配設ピッチが揃った永久磁石列を当該ヨーク30に容易に形成することができる。その結果として、速度リップルが小さく、かつ推力が安定したリニアモータを得易いリニアモータ用固定子を低コストの下に製造することが容易になる。
According to the linear motor
以上、この発明のリニアモータの製造方法、リニアモータ、およびリニアモータ用固定子の製造装置それぞれについて実施の形態を挙げて説明したが、この発明は、前述したように、上記の各形態に限定されるものではない。 The linear motor manufacturing method, the linear motor, and the linear motor stator manufacturing apparatus according to the present invention have been described with reference to the embodiments. However, as described above, the present invention is limited to the above embodiments. Is not to be done.
例えば、実施の形態で説明した磁石挿入具は1対の磁石保持部(2個の磁石保持部)が背中合わせに配置されたものであるが、この発明の磁石挿入具においては、2対以上の磁石保持部(4個以上の磁石保持部)が背中合わせに配置されていてもよい。各対における一方の磁石保持部が磁石挿入具における一つの側に配置されて1つの群をなし、他方の磁石保持部が前記の側とは反対側に配置されて他の1つの群をなす。すなわち、この発明の磁石挿入具においては、偶数個の磁石保持部が2つの群に分かれて背中合わせに配置される。 For example, in the magnet insertion tool described in the embodiment, a pair of magnet holding parts (two magnet holding parts) are arranged back to back. Magnet holders (four or more magnet holders) may be arranged back to back. One magnet holding portion in each pair is arranged on one side of the magnet insertion tool to form one group, and the other magnet holding portion is arranged on the opposite side to the above side to form another one group. . That is, in the magnet insertion tool of this invention, an even number of magnet holding parts are divided into two groups and arranged back to back.
個々の磁石保持部での永久磁石の保持・解放が磁石保持部毎に制御可能となるように磁石挿入具を構成することもできるし、群毎に制御可能となるように磁石挿入具を構成することもできる。また、各磁石保持部での永久磁石の保持・解放が一律にしか制御されないように磁石挿入具を構成することもできる。図1に示した磁石挿入具20は、ハンドル15を手動で回転させることにより上爪部5および下爪部7をスライドさせて永久磁石25の保持または当該保持の解放を行うように構成されているが、上爪部および下爪部による永久磁石の保持または当該保持の解放を電動(空気圧や油圧を利用して上爪部および下爪部をスライドさせるものを含む。)で行うように磁石挿入具を構成することもできる。
The magnet insertion tool can be configured so that the holding and releasing of the permanent magnets in each magnet holding part can be controlled for each magnet holding part, or the magnet insertion tool can be controlled for each group. You can also In addition, the magnet insertion tool can be configured such that the holding and releasing of the permanent magnets in each magnet holding part is controlled only uniformly. The
ヨークにおける2つの内側平面間に磁石挿入具を挿入したときの挿入深さは、上記2つの内側平面間の底部に配置するガイド板保持具を利用して規制することも可能である。この場合には、例えば磁石挿入具の下部にガイド板保持具と係合して当該磁石挿入具の挿入深さを規制する係合部が形成される。また、実施の形態ではヨークにガイド板を設けることで永久磁石の配設ピッチを制御したが、例えば永久磁石間の距離を規制するガイド部を磁石挿入具に突設することで永久磁石の配設ピッチを制御することも可能である。 The insertion depth when the magnet insertion tool is inserted between the two inner planes of the yoke can be regulated by using the guide plate holder disposed at the bottom between the two inner planes. In this case, for example, an engaging portion that engages with the guide plate holder and restricts the insertion depth of the magnet insertion tool is formed at the lower part of the magnet insertion tool. Further, in the embodiment, the arrangement pitch of the permanent magnets is controlled by providing a guide plate on the yoke. However, for example, by arranging a guide portion that regulates the distance between the permanent magnets on the magnet insertion tool, the permanent magnets are arranged. It is also possible to control the installation pitch.
この発明のリニアモータの製造方法でのリニアモータ用固定子の製造、およびリニアモータ用固定子の製造装置のいずれにおいても、使用する磁石挿入具の数は1個に限定されるものではなく、2個以上の所望数の磁石挿入具を同時に用いることもできる。リニアモータの製造コストを抑えるという観点からはヨークを強磁性材料の一体成形品とすることが好ましいが、この発明のリニアモータの製造方法は、複数の部材を組み合わせて作製されたヨークを用いてリニアモータを製造する際にも適用することができる。同様に、この発明のリニアモータ用固定子の製造装置は、複数の部材を組み合わせて作製されたヨークを用いてリニアモータ用固定子を製造する際にも用いることができる。ヨークの垂直断面は実施の形態1で説明したコ字状に限定されるものではなく、例えばU字状等、所望形状とすることができる。ヨークの垂直断面は、当該ヨークに形成しようとする永久磁石列の数に応じても適宜選定可能であり、ヨークに形成する永久磁石列の数は2以上の所望の偶数とすることができる。 In any of the production of the linear motor stator and the linear motor stator production apparatus in the linear motor production method of the present invention, the number of magnet insertion tools to be used is not limited to one, Two or more desired numbers of magnet inserts can be used simultaneously. From the standpoint of reducing the manufacturing cost of the linear motor, it is preferable that the yoke is an integrally molded product of a ferromagnetic material. However, the linear motor manufacturing method of the present invention uses a yoke manufactured by combining a plurality of members. The present invention can also be applied when manufacturing a linear motor. Similarly, the linear motor stator manufacturing apparatus of the present invention can be used when manufacturing a linear motor stator using a yoke manufactured by combining a plurality of members. The vertical cross section of the yoke is not limited to the U shape described in the first embodiment, and may be a desired shape such as a U shape. The vertical cross section of the yoke can be appropriately selected according to the number of permanent magnet rows to be formed on the yoke, and the number of permanent magnet rows formed on the yoke can be a desired even number of 2 or more.
台車を利用して水平方向移動手段を構成する場合、台車の移動経路を規定するガイド部は、実施の形態2で説明したガイド部113,113のようにレール状とする他に、溝状とすることも可能である。水平方向移動手段の構成に拘わらず、ヨーク固定部にガイド板係合部105(図9参照)を設けるか否かは適宜選択可能である。ガイド板保持具155(図9参照)により保持されたガイド板の振れを防止するうえからは、個々のガイド板とヨーク30またはガイド板係合部105との接触面積をできるだけ広くすることが望ましい。
When the horizontal moving means is configured using a carriage, the guide section that defines the movement path of the carriage is not limited to a rail shape like the
図10は、ガイド板係合部105との接触面積が広いガイド板の一例を概略的に示す正面図である。同図に示すガイド板170は、互いに直角に接する2つの係合面を有する係合部170aを2つ有しており、これらの係合部170aに形成されている上記2つの係合面は、所定のガイド板係合部105の上面105aまたは内側面105bに係合する。このため、1つの係合面でガイド板係合部105の上面と係合する係合部を計2つ有する形状のガイド板よりも、ガイド板保持具155により保持したときの振れを防止し易い。なお、図10においては、ガイド板170の形状を判り易くするために、当該ガイド板170にスマッジングを付してある。また、図10に示した部材のうちで図9に示した部材と共通するものについては、図9で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。この発明のリニアモータの製造方法およびリニアモータ用固定子の製造装置で用いるガイド板の形状は、適宜選定可能である。
FIG. 10 is a front view schematically showing an example of a guide plate having a wide contact area with the guide
上述した以外にも、この発明のリニアモータの製造方法、リニアモータ、およびリニアモータ用固定子の製造装置それぞれについては、種々の変形、修飾、組合せ等が可能である。 In addition to the above, the linear motor manufacturing method, the linear motor, and the linear motor stator manufacturing apparatus of the present invention can be variously modified, modified, combined, and the like.
10 磁石保持部
17 挿入深さ規制部
20 磁石挿入具
25 平板状の着磁済み永久磁石
25a 永久磁石の主面
30 ヨーク
30a,30b ヨークの内側平面
33a〜33h ガイド板
35 ガイド板保持具
40a,40b 永久磁石列
50 固定子
60 可動子
70 リニアモータ
100 ヨーク固定部
105 ガイド板
110 挿入具保持部
111 ベース
113 ガイド部
120 台車
125 台車固定手段
130 水平方向移動手段
131 架台
145 昇降機
150 垂直方向移動手段
155 ガイド板保持具
160 リニアモータ用固定子の製造装置
170 ガイド板
DESCRIPTION OF
Claims (10)
非磁性材料により形成されて永久磁石を脱着自在に保持する偶数個の磁石保持部が2つの群に分かれて背中合わせに配置されている磁石挿入具によって、偶数枚の永久磁石を該偶数枚の永久磁石それぞれの一主面に接着剤が塗布された状態で、かつ前記一主面が外側となる向きで保持する磁石保持工程と、
前記偶数個の磁石保持部によって保持された偶数枚の永久磁石それぞれの前記一主面が前記ヨークの内側平面と対向するようにして前記磁石挿入具を前記ヨークの2つの内側平面間に挿入した後、前記磁石保持部による永久磁石の保持を解除して前記偶数枚の永久磁石の各々を該永久磁石の磁力により前記ヨークの内側平面に吸着させる磁石貼付工程と、
を含むことを特徴とするリニアモータの製造方法。 A stator and a movable element that moves away from the stator, and the stator is formed on each of the two inner planes and a groove-shaped yoke having two inner planes facing each other. A method of manufacturing a linear motor having a permanent magnet array,
An even number of permanent magnets are formed of a non-magnetic material, and the even number of permanent magnets are detachably held in two groups and arranged back to back. A magnet holding step for holding the magnet in a state where an adhesive is applied to one main surface of each magnet and in a direction in which the one main surface is on the outside;
The magnet insertion tool is inserted between the two inner planes of the yoke so that the one main surface of each of the even number of permanent magnets held by the even number of magnet holding portions faces the inner plane of the yoke. Then, a magnet sticking step of releasing the holding of the permanent magnets by the magnet holding part and attracting each of the even number of permanent magnets to the inner plane of the yoke by the magnetic force of the permanent magnets;
The manufacturing method of the linear motor characterized by including.
前記ヨークとして強磁性材料の一体成形品を用いて請求項1〜4のいずれか1つに記載の製造方法により製造されたことを特徴とするリニアモータ。 A stator and a movable element that moves away from the stator, and the stator is formed on each of the two inner planes and a groove-shaped yoke having two inner planes facing each other. A linear motor having a permanent magnet array,
The linear motor manufactured by the manufacturing method as described in any one of Claims 1-4 using the integrally molded article of a ferromagnetic material as said yoke.
非磁性材料により形成されて永久磁石を脱着自在に保持する偶数個の磁石保持部を有し、該偶数個の磁石保持部が2つの群に分かれて背中合わせに配置されていることを特徴とする磁石挿入具。 A magnet insertion tool that inserts a permanent magnet between the two surfaces when sticking the permanent magnet to each of two surfaces facing each other,
It has an even number of magnet holding parts formed of a non-magnetic material and detachably holding a permanent magnet, and the even number of magnet holding parts are divided into two groups and arranged back to back. Magnet inserter.
前記ヨークが固定されるヨーク固定部と、
非磁性材料により形成されて永久磁石を脱着自在に保持する偶数個の磁石保持部が2つの群に分かれて背中合わせに配置された磁石挿入具と、
前記磁石保持部に前記永久磁石を保持させたときに該永久磁石の一主面での法線が水平となる向きで前記磁石挿入具を保持する挿入具保持部と、
前記ヨーク固定部に固定されたヨークに対する前記挿入具保持部の相対的な位置を前記永久磁石列での永久磁石の配設ピッチと同じピッチで水平方向に段階的に変位させる水平方向移動手段と、
前記ヨーク固定部に固定されたヨークに対する前記挿入具保持部の相対的な位置を、前記磁石保持部に保持された永久磁石の一主面と前記ヨークの内側平面とを互いに平行に保ちながら前記ヨーク固定部上で垂直方向に変位させる垂直方向移動手段と、
を具備し、前記磁石保持部に永久磁石を保持した磁石挿入具を前記挿入具保持部に保持させて前記垂直方向移動手段により該垂直方向移動手段での相対的な下死点にまで移動させたときに、前記永久磁石の一主面と前記ヨークの内側平面とが互いに対向することを特徴とするリニアモータ用固定子の製造装置。 An apparatus for manufacturing a stator for a linear motor having a groove-shaped yoke having two inner planes facing each other and a permanent magnet array formed on each of the two inner planes,
A yoke fixing portion to which the yoke is fixed;
An even number of magnet holders formed of a non-magnetic material and detachably holding a permanent magnet are divided into two groups and arranged back to back;
An insertion tool holding part for holding the magnet insertion tool in a direction in which a normal line on one main surface of the permanent magnet is horizontal when the permanent magnet is held by the magnet holding part;
Horizontal moving means for displacing the relative position of the insertion tool holding portion with respect to the yoke fixed to the yoke fixing portion stepwise in the horizontal direction at the same pitch as the permanent magnet arrangement pitch in the permanent magnet row; ,
The relative position of the insertion tool holding part with respect to the yoke fixed to the yoke fixing part is determined while keeping one main surface of the permanent magnet held by the magnet holding part and the inner plane of the yoke parallel to each other. A vertical moving means for vertically displacing on the yoke fixing part;
And a magnet insertion tool holding a permanent magnet in the magnet holding part is held by the insertion tool holding part and moved by the vertical direction moving means to a relative bottom dead center in the vertical direction moving means. The linear motor stator manufacturing apparatus is characterized in that one main surface of the permanent magnet and the inner plane of the yoke face each other.
前記垂直方向移動手段は、前記ガイド部を跨ぐようにして配置された架台と、前記架台に支持された昇降機とを含み、
前記ヨーク固定部は前記台車上に固定配置されており、前記挿入具保持部は前記昇降機に取り付けられていることを特徴とする請求項7または8に記載のリニアモータ用固定子の製造装置。 The horizontal movement means includes a carriage that engages with a guide portion provided on a base and moves along the guide portion, and a position of the carriage when the carriage moves along the guide portion. A carriage fixing means that can be fixed at the same pitch as the installation pitch,
The vertical direction moving means includes a gantry arranged to straddle the guide part, and an elevator supported by the gantry,
9. The apparatus for manufacturing a stator for a linear motor according to claim 7, wherein the yoke fixing portion is fixedly disposed on the carriage, and the insertion tool holding portion is attached to the elevator.
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