JP5512861B2 - Linear motor - Google Patents
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Description
本発明は、可動部を所定の移動方向に移動させるリニアモータに関するものである。 The present invention relates to a linear motor that moves a movable part in a predetermined movement direction.
電子部品などの部品をハンドリングする部品移載装置、半導体装置や液晶表示装置などを製造するための製造装置などを中心として、リニアモータの用途が年々拡大している。その理由はリニアモータが次の特徴を有しているからである。リニアモータでは、電子部品をハンドリングするノズル、半導体ウエハやガラス基板などの被移動物を可動部に載置した状態で当該可動部を所定の移動方向に移動させることが可能となっているが、その移動の際に、ほこり等の発生が少なくクリーンであり、また静粛性にも優れるという特徴を有している。また、可動部の位置決め精度も高く、被移動物を所望位置に正確に位置決めすることができる。さらに、1つの軌道上に複数の可動部を配置することが可能であるという特徴や、摩耗部分が少なく耐久性に優れるという特徴も、リニアモータは有している。 The applications of linear motors are increasing year by year, mainly in parts transfer equipment for handling parts such as electronic parts, manufacturing equipment for manufacturing semiconductor devices, liquid crystal display devices, and the like. The reason is that the linear motor has the following characteristics. In the linear motor, it is possible to move the movable part in a predetermined movement direction in a state where a moving object such as a nozzle for handling an electronic component, a semiconductor wafer or a glass substrate is placed on the movable part. During the movement, it is characterized by being free from dust and being clean and excellent in quietness. Moreover, the positioning accuracy of the movable part is high, and the object to be moved can be accurately positioned at a desired position. Further, the linear motor also has a feature that a plurality of movable parts can be arranged on one track and a feature that there are few wear parts and excellent durability.
このような特徴を有するリニアモータとして、例えば特許文献1に記載されたものがある。このリニアモータは、移動方向に沿って延在するほぼ平板状の軌道レール構造体の上面に2本のリニアガイドが互いに平行に、しかも軌道レール構造体の幅方向に離間して設けられている。また、各リニアガイドに対してガイド係合部が摺動自在に設けられるとともに、それら2つのガイド係合部を上方側より連結するように本体部がガイド係合部に固定されており、ガイド係合部および本体部が軌道レール構造体の上方側で一体的にリニアガイドに沿って移動方向に往復動自在となっている。このように、特許文献1に記載のリニアモータでは、ガイド係合部および本体部が移動体(可動部)として機能している。また、この移動体に対して推力を付与するために、2本のリニアガイドの間で二次側コア(二次側磁界発生部材)が軌道レール構造体の上面から垂直方向に立設される一方、二次側コアを幅方向から所定距離だけ離間しながら挟み込むように一次側コア(一次側磁界発生部材)が本体部の下面側に設けられるとともに当該一次側コアにコイルが巻回されている。
As a linear motor having such characteristics, there is one described in
ところで、上記リニアモータでは、軌道レール構造体の幅方向にリニアガイド、一次側磁界発生部材および二次側磁界発生部材が配列されるため、リニアモータの幅方向サイズの大型化は避けられない。したがって、リニアモータを設置するために要する面積も必然的に広くなっていた。このため、電子部品をハンドリングするノズルをリニアモータにより駆動する部品移載装置では、上記リニアモータをノズル駆動源として用いることは困難であった。また、半導体装置や液晶表示装置などの製造装置に対してはフットプリントの低減が要求されており、この要求を満足させるために製造装置に用いるリニアモータに対して設備スペースを抑える工夫が望まれているが、かかる要望を上記リニアモータが満足するには至っていなかった。 By the way, in the linear motor, since the linear guide, the primary side magnetic field generating member, and the secondary side magnetic field generating member are arranged in the width direction of the track rail structure, it is inevitable to increase the size of the linear motor in the width direction. Therefore, the area required for installing the linear motor has inevitably increased. For this reason, it is difficult to use the linear motor as a nozzle drive source in a component transfer apparatus that drives a nozzle for handling electronic components by a linear motor. In addition, a reduction in footprint is required for manufacturing devices such as semiconductor devices and liquid crystal display devices, and in order to satisfy this requirement, a device that reduces the installation space for a linear motor used in the manufacturing device is desired. However, the linear motor has not yet satisfied such a demand.
また、上記リニアモータでは、コイルに給電するために配線構造体が設けられており、定期的に、あるいはリニアモータの故障時に配線構造体にアクセスして修理・点検作業を行う必要がある。そのため、メンテナンス性を高めて配線構造体の修理・点検作業を容易なものとすることが望まれるが、従来のリニアモータではこれらの点について十分な検討がなされて来なかった。 Further, the linear motor is provided with a wiring structure for supplying power to the coil, and it is necessary to perform repair / inspection work by accessing the wiring structure periodically or when the linear motor fails. Therefore, it is desired to improve the maintainability and facilitate the repair / inspection work of the wiring structure. However, the conventional linear motor has not been sufficiently studied.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、可動部を移動方向に直線的に移動させるリニアモータの薄型化を図ることを第1目的とする。 This invention is made in view of the said subject, and makes it the 1st objective to aim at thickness reduction of the linear motor which moves a movable part linearly to a moving direction.
また、この発明はリニアモータに設けられる配線構造体に対するアクセスの容易性を高めてリニアモータのメンテナンス性を向上させることを第2目的とする。 Another object of the present invention is to improve the ease of maintenance of the linear motor by improving the ease of access to the wiring structure provided in the linear motor.
この発明にかかるリニアモータは、ベース部と、移動方向に延設されたプレート状固定子取付部と有し、固定子取付部の両主面の法線がベース部の一方主面とほぼ平行となるように固定子取付部がベース部の一方主面に設けられて移動方向に直交する断面で逆T字形状を有するフレームと、固定子取付部の第1主面に対向する第1対向面を有し、第1対向面を固定子取付部の第1主面と対向させた状態のまま移動方向に移動自在となっている第1可動部と、固定子取付部の第1主面に対し、極性が交互に異なる複数の永久磁石を移動方向に設けた第1固定子と、エアギャップを介して第1固定子と対向するように第1可動部の第1対向面に設けられた第1コアと、第1コアの周囲に巻回される第1コイルとを有する第1可動子と、固定子取付部の第2主面に対向する第2対向面を有し、第2対向面を固定子取付部の第2主面と対向させた状態のまま移動方向に移動自在となっている第2可動部と、固定子取付部の第2主面に対し、極性が交互に異なる複数の永久磁石を移動方向に設けた第2固定子と、エアギャップを介して第2固定子に対向するように第2可動部の第2対向面に設けられた第2コアと、第2コアの周囲に巻回される第2コイルとを有する第2可動子とを備えたことを特徴としている。 The linear motor according to the present invention has a base portion and a plate-like stator mounting portion extending in the moving direction, and the normal lines of both main surfaces of the stator mounting portion are substantially parallel to one main surface of the base portion. A stator mounting portion is provided on one main surface of the base portion so that the frame has an inverted T-shape in a cross section perpendicular to the moving direction, and a first opposing surface facing the first main surface of the stator mounting portion And a first movable portion that is movable in the moving direction with the first facing surface facing the first main surface of the stator mounting portion, and the first main surface of the stator mounting portion On the other hand, the first stator provided with a plurality of permanent magnets having different polarities in the moving direction, and provided on the first facing surface of the first movable portion so as to face the first stator via the air gap. A first mover having a first core and a first coil wound around the first core, and a stator attachment A second movable portion having a second opposed surface opposed to the second major surface, wherein the second movable portion is movable in the moving direction while the second opposed surface is opposed to the second main surface of the stator mounting portion. And a second stator provided with a plurality of permanent magnets having different polarities in the moving direction with respect to the second main surface of the stator mounting portion, and a second stator so as to face the second stator via an air gap. A second mover having a second core provided on the second facing surface of the two movable parts and a second coil wound around the second core is provided.
このように構成された発明は、2つの可動部を移動方向に相互に独立して並走移動する、いわゆる2列並走タイプのリニアモータであり、フレームは移動方向に直交する断面で逆T字形状を有しており、ベース部に対して固定子取付部がほぼ垂直に設けられている。そして、固定子取付部の第1主面側において、当該第1主面に対して第1可動部の第1対向面が対向するように第1可動部が移動自在に設けられている。また、第1主面に対して第1固定子が取り付けられる一方、第1対向面に第1可動子が取り付けられ、第1可動部を移動方向に移動可能となっている。したがって、固定子取付部の第1主面側では、幅方向サイズを抑制しながら第1可動部を移動方向に移動させることが可能となっている。また、固定子取付部の第2主面側においても、第1主面側と同様である。つまり、当該第2主面に対して第2可動部の第2対向面が対向するように第2可動部が移動自在に設けられ、第2主面に対して第2固定子が取り付けられる一方、第2対向面に第2可動子が取り付けられ、第2可動部を移動方向に移動可能となっている。したがって、固定子取付部の第2主面側においても、幅方向サイズを抑制しながら第2可動部を移動方向に移動させることが可能となっている。よって、リニアモータ全体についても、幅方向サイズも小さく、薄型化が図られている。 The invention configured as described above is a so-called two-row parallel type linear motor in which two movable parts move in parallel in the moving direction, and the frame has a cross section orthogonal to the moving direction and is inverted T The stator mounting portion is provided substantially perpendicular to the base portion. Then, on the first main surface side of the stator mounting portion, the first movable portion is movably provided so that the first opposing surface of the first movable portion faces the first main surface. Further, the first stator is attached to the first main surface, while the first mover is attached to the first opposing surface, and the first movable portion can be moved in the movement direction. Therefore, on the first main surface side of the stator attachment portion, the first movable portion can be moved in the movement direction while suppressing the size in the width direction. Further, the second main surface side of the stator mounting portion is the same as the first main surface side. In other words, the second movable portion is movably provided so that the second opposing surface of the second movable portion faces the second main surface, and the second stator is attached to the second main surface. The second movable element is attached to the second facing surface, and the second movable part can be moved in the movement direction. Therefore, also on the second main surface side of the stator attachment portion, the second movable portion can be moved in the moving direction while suppressing the size in the width direction. Therefore, the entire linear motor is also small in size in the width direction and is thinned.
また、第1固定子および第2固定子は単一の固定子取付部に対して背面合わせに取り付けられており、この点は幅方向サイズを低減させる上で有利に作用するのみならず、リニアモータ全体の剛性を高める点においても有利に作用する。また、単一の固定子取付部に対して対称的に可動部を移動自在に設けているため、各移動軸の平行度を合わせやすく、高精度な並走式リニアモータを提供することが可能となる。 In addition, the first stator and the second stator are attached back to back with respect to a single stator attachment portion. This point not only works advantageously in reducing the width size, but also linear. This also has an advantage in increasing the rigidity of the entire motor. In addition, since the movable part is movable symmetrically with respect to the single stator mounting part, it is easy to match the parallelism of each movement axis, and it is possible to provide a highly accurate parallel linear motor It becomes.
なお、この並走式リニアモータでは、第1コイルに給電するための第1配線構造体と、第2コイルに給電するための第2配線構造体とが設けられるが、移動方向に直交する断面で逆T字形状を有するフレームを用いていることから、次のように第1配線構造体および第2配線構造体を配置してもよい。すなわち、固定子取付部の第1主面側では第1対向面の反対側が開放空間となっており、第2主面側では第2対向面の反対側が開放空間となっている。そこで、上記第2目的を達成するため、第1配線構造体を第1可動部の第1対向面の反対側の第1空間に配置する一方、第2配線構造体を第2可動部の第2対向面の反対側の第2空間に配置すると、リニアモータの組立に際して配線構造体の取付が容易となり、また開放空間側からリニアモータに組み込まれた配線構造体に対して容易にアクセスすることができ、メンテナンス性を高めて配線構造体の修理・点検作業を容易なものにしている。さらに、ベース部に対してそれぞれ着脱自在な第1モータカバーおよび第2モータカバーをさらに備え、第1モータカバーをベース部に取り付けることで第1空間が覆われ、第1モータカバーをベース部から取り外すことで第1空間が開放され、第2モータカバーをベース部に取り付けることで第2空間が覆われ、第2モータカバーをベース部から取り外すことで第2空間が開放されるように構成してもよい。 In this parallel running linear motor, a first wiring structure for supplying power to the first coil and a second wiring structure for supplying power to the second coil are provided, but a cross section orthogonal to the moving direction. Since the frame having the inverted T shape is used, the first wiring structure and the second wiring structure may be arranged as follows. That is, on the first main surface side of the stator mounting portion, the opposite side of the first opposing surface is an open space, and on the second main surface side, the opposite side of the second opposing surface is an open space. Therefore, in order to achieve the second object, the first wiring structure is disposed in the first space on the opposite side of the first facing surface of the first movable part, while the second wiring structure is disposed on the second movable part. 2 When placed in the second space on the opposite side of the opposing surface, the wiring structure can be easily attached when assembling the linear motor, and the wiring structure incorporated in the linear motor can be easily accessed from the open space side. This improves the maintainability and makes it easier to repair and inspect the wiring structure. In addition, a first motor cover and a second motor cover that are detachably attached to the base portion are further provided, and the first space is covered by attaching the first motor cover to the base portion, and the first motor cover is removed from the base portion. The first space is opened by removing, the second space is covered by attaching the second motor cover to the base portion, and the second space is opened by removing the second motor cover from the base portion. May be.
図1は本発明にかかるリニアモータの第1実施形態を示す図であり、このリニアモータ1は1つの可動部2を移動方向Xに移動させる、いわゆる単軸リニアモータである。なお、同図(b)は第1実施形態にかかるリニアモータの断面構造を示す図であり、同図(a)は同図(b)のA−A線断面図である。また、同図および後で説明する図面では、各図の方向関係を明確にするために、XYZ直角座標軸が示されている。これら3つの方向X、Y、ZのうちX方向が本発明の「移動方向」に相当し、Y方向が「幅方向」に相当し、Z方向が「移動方向」および「幅方向」の両方向に直交する「垂直方向」に相当している。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a linear motor according to the present invention. The
このリニアモータ1は移動方向Xに直交する断面(YZ平面)で略L字形状を有するフレーム3を有している。このフレーム3は、移動方向Xに延設されたプレート状のベース部31と、同じく移動方向Xに延設されたプレート状固定子取付部32とを有しており、この実施形態では両者が一体的に形成されている。つまり、固定子取付部32の第1主面321の法線がベース部31の一方主面311とほぼ平行となり、固定子取付部32の第2主面322がベース部31の端面と面一となるように固定子取付部32がベース部31の一方主面311の左端部から垂直方向Zに立設されている。なお、このように構成されたフレーム3は、ベース部31の他方主面312が部品移載装置や半導体製造装置などに設けられたリニアモータ設置位置に配置され、図示を省略する固定部材により位置決め固定される。
This
固定子取付部32の第1主面321には、2つのリニアガイド4、4が互いに平行に、しかも垂直方向Zに離間して設けられている。すなわち、これらのリニアガイドのうちベース部31に近接するベース側リニアガイド4では、第1主面321に対して直線状のレール41が移動方向Xに延設され、さらに該レール41に沿ってスライダ42が移動方向Xにスライド自在となっている。また、テーブル側リニアガイド4では、ベース側レール41と平行に第1主面321に対して直線状のレール41が移動方向Xに延設され、さらに該レール41に沿ってスライダ42が移動方向Xにスライド自在となっている。
Two
また、これらのスライダ42、42に対して略T字状の断面を有する可動部2が取り付けられ、X方向にフレーム3に対して移動自在となっている。より詳しくは、可動部2はZ方向に延在する垂直部位21と垂直部位21の(+Z)方向端部でY方向に延在する水平部位22とを有している。そして、垂直部位21の側面のうち固定子取付部32の第1主面321に対向する対向面211に上記2つのスライダ42、42が固定され、これによって可動部2がX方向にフレーム3に対して移動自在となっている。また、可動部2の水平部位22の(+Z)方向端部、つまり反ベース部側端部には、固定子取付部32の第1主面321の法線と平行な幅方向Yにおいてフレーム3と同一またはそれより狭い(好ましくは若干狭い)幅を有するテーブル5が固定されて当該テーブル5を介して被駆動物を可動部2に取付可能となっている。また、この実施形態では、図1に示すようにテーブル5はフレーム3のベース部31から垂直方向Zに延びる領域内に配置されているので、垂直方向Zからテーブル5を見た際、テーブル5は常にフレーム3の幅方向Yに収まっている。そして、次に説明する固定子および可動子で発生する磁束の相互作用により発生する推力により可動部2およびテーブル5は移動方向Xに沿って移動し、テーブル5に取り付けられた被駆動物をX方向に移動して位置決め可能となっている。
Further, the
この実施形態では、固定子6はヨーク61と永久磁石62とで構成されている。このヨーク61は強磁性材料より形成された矩形プレートであり、Z方向においてレール41、41に挟まれるように、固定子取付部32の第1主面321に対して取り付けられている。また、当該ヨーク61の表面には、N極側が該表面に対向する永久磁石62と、S極側が該表面に対向する永久磁石62とが、交互にX方向に沿って複数配列されて取り付けられている。
In this embodiment, the
一方、可動子7は、コア71と、複数の中空形状のボビン72と、各ボビン72の外周部に電線を巻きつけてなるコイル73とで構成されている。このコア71はX方向に延びる矩形プレート部から一定間隔でY方向に設けられた歯部を有する櫛型形状の珪素鋼板を複数枚Z方向に積層したものである。このように構成されたコア71では、複数の歯部がX方向に一定間隔で並設されて歯部列を形成している。また、各歯部に対し、予めコイル73が巻き付けられたボビン72が装着される。こうして、複数のコア71の歯部とこの歯部の周りに巻かれたコイル73がX方向に同一間隔で設けられて電機子を構成しており、固定子(ヨーク61+永久磁石62)に対向して可動部2の対向面211に取り付けられている。そして、図示を省略するモータ駆動用ケーブルを介してモータコントローラから各コイル73に通電が行われると、コア71の歯部の先端面で発生する磁極と、その歯部先端面の対向面となる永久磁石62の対向面で発生する磁極の相互作用により可動子7にX方向の推力が生じて可動部2をX方向に駆動する。
On the other hand, the
このように推力を発生させるためにモータ駆動用ケーブルが各コイル73に接続されて給電可能となっているが、本実施形態では、可動部2の対向面211の反対側の面212(図1の右手側)かつベース部31の(+Z)方向側に位置する空間SPに屈曲自在なダクト部材8が配置されており、上記モータ駆動用ケーブルは、次に説明するセンサ用ケーブルとともにこのダクト部材8に収容されている。モータ駆動用ケーブルとダクト部材8の一端は可動子2の面212に設置された配線用のステイ81に取り付けられ、他の端はベース部31の一方主面311に取り付けられている。このように本実施形態では、モータ駆動用ケーブルとダクト部材8が本発明の「配線構造体」に相当している。
In order to generate thrust in this way, the motor driving cable is connected to each
このセンサ用ケーブルは可動部2の位置を検出するセンサをモータコントローラ(図示省略)に電気的に接続するためのケーブルである。この実施形態では、位置検出センサとして磁気センサ92が用いられている。すなわち、磁気的に目盛りを記録したプレート状の磁気スケール91がテーブル側レール41の(+Z)方向側で該レール41に沿って固定子取付部32の第1主面321に固定されている。一方、可動部2に固定されたセンサ支持部材93に、MRセンサやホールセンサ等の磁気センサ92が磁気スケール91と対向するように取り付けられており、この磁気センサ92により磁気スケール91を読取る。これによりX方向における可動部2の位置に関する電気信号が磁気センサ92から出力され、センサ用ケーブルを介してモータコントローラに与えられて可動部2の位置が検出される。なお、可動部2の位置検出手段は磁気センサに限定されるものではなく、光学センサなど任意の位置検出方式を採用することができる。
This sensor cable is a cable for electrically connecting a sensor for detecting the position of the
なお、図1中の符号10はモータカバーであり、ベース部31の反固定子取付部側(同図の右側)に対して着脱自在となっている。そして、モータカバー10をベース部31に取り付けることでモータカバー10により空間SPが側方より覆われてリニアモータ1の内部に対してゴミや埃などが入り込むのを防止している。一方、ベース部31からモータカバー10を取り外すことでリニアモータ1の内部に対して作業者がアクセス可能となる。
In addition, the code |
以上のように、本実施形態によれば、図1(b)に示すように、フレーム3が移動方向Xに直交する断面(YZ平面)でL字形状を有しており、ベース部31に対して固定子取付部32がほぼ垂直(Z方向)に設けられている。また、この固定子取付部32の第1主面321に対して可動部2の対向面211が対向するように可動部2が移動自在に設けられている。そして、第1主面321に対して固定子6が取り付けられる一方、対向面211に可動子7が取り付けられ、固定子6および可動子7で発生する磁束の相互作用により可動部2が移動方向Xに駆動される。このように移動方向Xとほぼ直交する方向、つまりリニアモータ1の幅方向Yに固定子取付部32と可動部2(可動子取付部)が対向して設けられるとともに、それぞれに対して固定子6および可動子7が取り付けられているため、リニアモータ1の幅方向サイズが低減されてリニアモータ1の薄型化が可能となっている。
As described above, according to the present embodiment, as shown in FIG. 1B, the
また、この実施形態にかかる単軸リニアモータ1では、上記のように幅方向に薄型化することができるため、リニアモータ1の設置面(ベース部31を載置する面)の幅サイズが比較的狭い場合であっても、大きな推力が得られて比較的重い被駆動物についても容易に移動させることができる。
In addition, since the single-axis
また、この実施形態では、フレーム3に対して可動部2をX方向に移動自在に支持するために2つのリニアガイド4、4を設けているが、それらは次のように配置されている。すなわち、図1(b)に示すように、リニアガイド4、4も固定子6および可動子7と同様に固定子取付部32と可動部2の対向している空間内に配置されており、しかもこのように配置されたリニアガイド4、4の間に推力を発生するための部品(固定子6と可動子7)が配置されている。したがって、このような配置構造を採用することで幅方向サイズの低減が図られている。もちろん、リニアガイド4の配設位置はこれに限定されるものではなく、例えばベース側リニアガイド4をベース部31の上面に設けることも可能である。この点に関しては、後の実施形態においても同様である。
In this embodiment, two
さらに、L字形状断面を有するフレーム3を用いることはリニアモータ1の剛性を高めるという観点から有利である。また、同形状を有するフレーム3を用いたリニアモータ1においては、ベース部31からモータカバー10を取り外すことで可動部2の反対向面側(図1の右側)は開放空間SPとなり、当該空間SPへのケーブルやダクト部材8の取付や修理・点検作業が容易となっている。また、幅方向サイズが狭くなる一方で、大きな推力を得るためには固定子6および可動子7をZ方向に大きくする必要があるが、Z方向サイズの増大にしたがって各種ケーブルやダクト部材8などの配線構造体の格納スペースが生まれ、配線自由度が高まる。この点に関しては、後の実施形態においても同様である。
Furthermore, using the
なお、本発明にかかるリニアモータは上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記第1実施形態にかかるリニアモータ1はいわゆる単軸リニアモータであるが、当該リニアモータ1と同一構成を有する単軸モータを2つ組み合わせることで、2つの可動部を移動方向に相互に独立して並走移動する、いわゆる2列並走タイプの多軸リニアモータを構成することができる。以下、本発明の第2実施形態について、図2を参照しつつ説明する。
The linear motor according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the gist thereof. For example, the
図2は本発明にかかるリニアモータの第2実施形態を示す図であり、このリニアモータ200は2つの可動部2をそれぞれ独立して移動方向Xに移動させることが可能な、いわゆる並走式の多軸リニアモータ200である。なお、同図(a)は組立前の多軸リニアモータを示す図であり、同図(b)は組立後の多軸リニアモータを示す図である。この第2実施形態は、第1実施形態にかかるリニアモータ1と基本的に同一構成を有する単軸モータ1A、1Bを締結部材201によって組み合わせたものである。したがって、以下の説明においては、第2実施形態における特徴部分を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して構成説明を省略する。
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the linear motor according to the present invention. This
この実施形態では、単軸モータ1A、1Bの固定子取付部32の第2主面322同士が密着され、締結部材201により単軸モータ1A、1Bは相互に固定されて一体化する。すなわち、各単軸モータ1A、1Bでは、締結部材201に対応した貫通孔33、34が固定子取付部32に形成されている。これらの貫通孔のうち貫通孔33には、締結部材201の頭部に対応する段差部が設けられており、単軸モータ1Aにおいてベース部側(図2の左手側)より貫通孔33に締結部材201の先端部を挿通していくと、頭部が上記段差部に係合された時点で締結部材201は単軸モータ1Aに係止される。また、各締結部材201の先端部には雄ネジが螺刻されており、貫通孔34に螺刻された雌ネジと螺合可能となっている。そして、上記のように単軸モータ1Aの固定子取付部32に設けられた貫通孔33に挿通された締結部材201の先端部が単軸モータ1Bの固定子取付部32に設けられた貫通孔34に回転しながら進入してくると、先端部の雄ネジが当該貫通孔34の内周面に螺刻された雌ネジと螺合して単軸モータ1A、1B同士がしっかりと固定される。
In this embodiment, the second
以上のように、第2実施形態にかかるリニアモータ200によれば、固定子取付部32の第2主面322同士を密着させて単軸モータ1A、1Bを一体化し、その一方側の単軸モータ1Aで可動部2が移動方向Xに移動可能となるとともに、他方側の単軸モータ1Bで可動部2が移動方向Xに移動可能となっている。したがって、2つの可動部2、2が移動方向Xに相互に独立して並走移動可能な多軸リニアモータ200を幅方向Yに薄型化することができる。
As described above, according to the
図3は本発明にかかるリニアモータの第3実施形態を示す図であり、同図(b)は第3実施形態にかかるリニアモータの断面構造を示す図であり、同図(a)は同図(b)のA−A線断面図である。このリニアモータ300は2つの可動部2をそれぞれ独立して移動方向Xに移動させることが可能な、いわゆる並走式の多軸リニアモータ300である。このように第3実施形態は多軸リニアモータであり、第2実施形態のそれと多くの点で共通しているが、フレーム構造が大きく相違する。以下、第2実施形態と相違する点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して構成説明を省略する。
FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the linear motor according to the present invention, FIG. 3B is a diagram showing a cross-sectional structure of the linear motor according to the third embodiment, and FIG. It is AA sectional view taken on the line of FIG. This
第3実施形態にかかるリニアモータ300では、フレーム3は移動方向Xに直交する断面で逆T字形状を有しており、ベース部35に対して固定子取付部36がほぼ垂直に設けられている。そして、固定子取付部36の第1主面側(同図の左手側)において、当該第1主面361に対して第1可動部2Aの第1対向面211が対向するように第1可動部2Aが移動方向Xにフレーム3に対して移動自在に設けられている。また、第1主面361に対して第1固定子6Aが取り付けられる一方、第1対向面211に第1可動子7Aが取り付けられ、第1可動部2Aを移動方向Xに移動可能となっている。したがって、固定子取付部36の第1主面361側では、幅方向サイズを抑制しながら第1可動部2Aを移動方向Xに移動させることが可能となっている。また、固定子取付部36の第2主面側においても、第1主面361側と同様である。つまり、当該第2主面362に対して第2可動部2Bの第2対向面211が対向するように第2可動部2Bが移動方向Xにフレーム3に対して移動自在に設けられ、第2主面362に対して第2固定子6Bが取り付けられる一方、第2対向面211に第2可動子7Bが取り付けられ、第2可動部2Bを移動方向Xに移動可能となっている。したがって、固定子取付部36の第2主面362側においても、幅方向サイズを抑制しながら第2可動部2Bを移動方向Xに移動させることが可能となっている。よって、リニアモータ300全体についても、幅方向サイズも小さく、薄型化されている。
In the
以上のように、第3実施形態にかかるリニアモータ300によれば、フレーム3は移動方向Xに直交する断面で逆T字形状を有しており、ベース部35に対して固定子取付部36がほぼ垂直(Z方向)に設けられている。そして、固定子取付部36の第1主面側(図3の左手側)では第1実施形態と同様に幅方向サイズを抑制しながら第1可動部2Aを移動方向Xに移動させることが可能となっている。また、固定子取付部36の第2主面側においても、第1実施形態と同様に幅方向サイズを抑制しながら第2可動部2Bを移動方向Xに移動させることが可能となっている。その結果、リニアモータ300全体についても、幅方向サイズも小さく、薄型化されている。
As described above, according to the
また、第1固定子6Aおよび第2固定子6Bは単一の固定子取付部36に対して背面合わせに取り付けられており、この構成は幅方向サイズの低減に寄与している。また、同構成を採用することでリニアモータ300全体の剛性を高めることができる。また、単一の固定子取付部36に対して対称的に可動部2A、2Bを移動自在に設けているため、各移動軸の平行度を合わせやすく、高精度な並走式リニアモータ300を提供することが可能となる。
Further, the
1…(単軸)リニアモータ
1A、1B…単軸モータ
2、2A、2B…可動部
3…フレーム
6、6A、6B…固定子
7、7A、7B…可動子
8…ダクト部材(配線構造体)
32、36…固定子取付部
61…ヨーク(固定子)
62…永久磁石(固定子)
71…コア(可動子)
72…ボビン(可動子)
73…コイル(可動子)
200、300…(多軸)リニアモータ
211…(可動部の)対向面
321…(固定子取付部の)第1主面
322…(固定子取付部の)第2主面
X…移動方向
DESCRIPTION OF
32, 36 ...
62 ... Permanent magnet (stator)
71 ... Core (movable element)
72 ... Bobbin (movable element)
73 ... Coil (mover)
200, 300 ... (multi-axis)
Claims (3)
前記固定子取付部の第1主面に対向する第1対向面を有し、前記第1対向面を前記固定子取付部の第1主面と対向させた状態のまま前記移動方向に移動自在となっている第1可動部と、
前記固定子取付部の第1主面に対し、極性が交互に異なる複数の永久磁石を前記移動方向に設けた第1固定子と、
エアギャップを介して前記第1固定子と対向するように前記第1可動部の第1対向面に設けられた第1コアと、前記第1コアの周囲に巻回される第1コイルとを有する第1可動子と、
前記固定子取付部の第2主面に対向する第2対向面を有し、前記第2対向面を前記固定子取付部の第2主面と対向させた状態のまま前記移動方向に移動自在となっている第2可動部と、
前記固定子取付部の第2主面に対し、極性が交互に異なる複数の永久磁石を前記移動方向に設けた第2固定子と、
エアギャップを介して前記第2固定子に対向するように前記第2可動部の第2対向面に設けられた第2コアと、前記第2コアの周囲に巻回される第2コイルとを有する第2可動子と
を備えたことを特徴とするリニアモータ。 The base part and a plate-like stator attachment part extending in the moving direction, and the fixing is performed so that the normal lines of both main surfaces of the stator attachment part are substantially parallel to one main surface of the base part. A frame having a reverse T-shaped cross section perpendicular to the moving direction, the child mounting portion being provided on one main surface of the base portion;
The first mounting surface has a first facing surface facing the first main surface of the stator mounting portion, and is movable in the moving direction with the first facing surface facing the first main surface of the stator mounting portion. A first movable part,
A first stator provided with a plurality of permanent magnets having different polarities in the moving direction with respect to the first main surface of the stator mounting portion;
A first core provided on a first facing surface of the first movable portion so as to face the first stator via an air gap; and a first coil wound around the first core. A first mover having
It has a second facing surface that faces the second main surface of the stator mounting portion, and is movable in the moving direction with the second facing surface facing the second main surface of the stator mounting portion. A second movable part,
A second stator provided with a plurality of permanent magnets having different polarities in the moving direction with respect to the second main surface of the stator mounting portion;
A second core provided on a second facing surface of the second movable portion so as to face the second stator via an air gap; and a second coil wound around the second core. A linear motor comprising: a second mover having a linear motor.
前記第2コイルに給電するための第2配線構造体とをさらに備え、
前記第1配線構造体は前記第1可動部の第1対向面の反対側の第1空間に配置される一方、前記第2配線構造体は前記第2可動部の第2対向面の反対側の第2空間に配置された請求項1記載のリニアモータ。 A first wiring structure for supplying power to the first coil;
A second wiring structure for supplying power to the second coil;
The first wiring structure is disposed in a first space on the opposite side of the first opposing surface of the first movable portion, while the second wiring structure is on the opposite side of the second opposing surface of the second movable portion. The linear motor according to claim 1, wherein the linear motor is disposed in the second space.
前記第1モータカバーを前記ベース部に取り付けることで前記第1空間が覆われ、前記第1モータカバーを前記ベース部から取り外すことで前記第1空間が開放され、
前記第2モータカバーを前記ベース部に取り付けることで前記第2空間が覆われ、前記第2モータカバーを前記ベース部から取り外すことで前記第2空間が開放される請求項2記載のリニアモータ。
A first motor cover and a second motor cover which are detachable from the base part, respectively;
The first space is covered by attaching the first motor cover to the base portion, and the first space is opened by removing the first motor cover from the base portion,
The linear motor according to claim 2, wherein the second space is covered by attaching the second motor cover to the base portion, and the second space is opened by removing the second motor cover from the base portion.
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