JPH01301033A - Xy table with linear motor - Google Patents

Xy table with linear motor

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JPH01301033A
JPH01301033A JP9043289A JP9043289A JPH01301033A JP H01301033 A JPH01301033 A JP H01301033A JP 9043289 A JP9043289 A JP 9043289A JP 9043289 A JP9043289 A JP 9043289A JP H01301033 A JPH01301033 A JP H01301033A
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intermediate saddle
linear
base
saddle
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博 寺町
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/28Electric drives

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve responsibility and a positioning accuracy by fitting an intermediate saddle in an X axial direction to a base and a table main body in a Y axial direction to the intermediate saddle freely slidably via a linear bearing respectively and driving by a linear motor. CONSTITUTION:An intermediate saddle 2 is fitted to a base 1 in an X axial direction and a table main body 3 to the intermediate saddle 2 in a Y axial direction freely slidably via a linear bearing 5 respectively. Plural stators 9 of linear motors are arranged in parallel so that the phase of the respective fixed tooth may be slided on either one part of the upper face of the base 1 or the lower face of the intermediate saddle 2 and either one part of the upper face of the intermediate saddle 2 or the lower face of the table main body 3 and also plural needles 8 of the linear motors corresponding to the stator 9 are provided in parallel at the respective other parts. The responsibility of the actuation/stopping time is improved by lightening an XY table, a fine adjustment and quick feeding are enabled and positioning accuracy can be increased.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は駆動部にリニアモータを使用したXY子テーブ
ル関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an XY child table using a linear motor as a drive section.

(従来の技術) 従来のXY子テーブルおいては、中間サドルを介して基
台に取付けられたテーブル本体が互いに直交するX軸、
Y軸方向に摺動自在とな仝ように構成されており、その
送シ機構はゲールねじとサー?モータもしくはステッピ
ングモータ等の回転モータが組合わされて構成されてい
た(特開昭58−214015号)c。
(Prior Art) In a conventional XY child table, the table main body attached to the base via an intermediate saddle has an X axis that is orthogonal to each other,
It is configured to be able to slide freely in the Y-axis direction, and its feeding mechanism uses a Gale screw and a ceramic screw. It was constructed by combining a rotating motor such as a motor or a stepping motor (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-214015).

すなわち、基台上部には回動自在のねじ軸がX軸方向へ
配設され、このねじ軸に螺合されるナツトが中間サドル
に固定されていて、ねじ軸端部に連結された回転モータ
の回転によシ、この中間サドルがねじ軸に沿ってX軸方
向(移送されていた、さらに中間サドル上部にも同様に
ゲールねじのねじ軸が上記ねじ軸と直交するY軸方向に
配設されており、ねじ軸に螺合されるナツトがテーブル
本体下部に置屋され、ねじ軸端部に連結された回転モー
タの回転によシテーブル本体を中間サドルに対してY軸
方向に移送するようになっていた。
That is, a rotatable screw shaft is disposed in the upper part of the base in the X-axis direction, a nut that is screwed onto this screw shaft is fixed to an intermediate saddle, and a rotary motor is connected to the end of the screw shaft. Due to the rotation of A nut to be screwed onto the screw shaft is placed at the bottom of the table body, and the table body is moved in the Y-axis direction relative to the intermediate saddle by the rotation of a rotary motor connected to the end of the screw shaft. It had become.

また?−ルねじの回転とともに、ナツトも相対的に回転
するようにして1M−ルねじとナツトとの回転の和と差
によシテーグル本体の微動および早送りを可能とした移
送装置も知られている。
Also? There is also known a transfer device in which the nut rotates relatively with the rotation of the 1M-hole screw, thereby making it possible to finely move and rapidly move the shifter body based on the sum and difference of the rotations of the 1M-hole screw and the nut.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、上記した従来例の構造にあっては、回転モー
タの回転を制御することによシテーグル本体のY軸、Y
軸方向の移送が制御されているが、回転モータやボール
ねじ等が搭載されるために移動部分の慣性力が大きく、
始動時や停止時の応答性が悪くなって位置決め精度が悪
くなるという問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in the structure of the conventional example described above, by controlling the rotation of the rotary motor, the Y-axis, Y-axis, and
Although the axial movement is controlled, the inertia of the moving parts is large due to the installation of rotating motors, ball screws, etc.
There has been a problem in that the responsiveness at the time of starting and stopping is poor, resulting in poor positioning accuracy.

またボールねじを使用するため、回転トルクによシねじ
軸にねじれが生じたシ、ねじ軸とナンドとの間にバック
ラッシュが生じて応答性が悪く。
In addition, since a ball screw is used, the rotational torque causes twisting of the screw shaft, and backlash occurs between the screw shaft and the NAND, resulting in poor responsiveness.

やはり位置決め精度を高精度にできないという問題があ
った、 また回転モータおよびボールねじを取付けるスペースが
必要となシ、XYテーブル全体の大きさが大きくなると
いった問題もあった。
As expected, there were problems in that the positioning accuracy could not be made high, space was required to install the rotary motor and ball screw, and the overall size of the XY table became large.

また微動および早送シ可能のものでは、ボールねじを回
転させるモータの他にナツトを回転させるモータが必要
となシ、Y軸およびY4111方向にそれぞれ2個ずつ
搭載する必要があシ、−層重量が増大して慣性力が大き
くなシ、位置決め精度が悪くなるとともに、xYテーブ
ル全体の大きさがさらに大きくなるという問題があった
In addition, for models capable of fine movement and rapid traverse, a motor for rotating the nut is required in addition to the motor for rotating the ball screw, and it is necessary to install two motors each in the Y-axis and Y4111 directions. There were problems in that the weight increased and the inertia force became large, the positioning accuracy deteriorated, and the overall size of the xY table further increased.

そこで本発明は、テーブル本体等の移動部の軽計化を図
シ、始動時および停止時の応答性を同上させてテーブル
本体の位置決め精度を同上させ、−59+z、@量化を
達成しかつ微動および早送υ可能のXYテーブルを提供
することも目的とする。
Therefore, the present invention aims to reduce the weight of moving parts such as the table body, increase the responsiveness during starting and stopping, improve the positioning accuracy of the table body, achieve -59+z, @quantization, and reduce fine movement. Another object of the present invention is to provide an XY table that allows fast forwarding.

(問題点を解決するための手段) 上記の目的を達成するために2オ腿明にイ参モリニマモ
ー2イ仔×工〒−フル−3、リニアベアリングを介して
基台に中間サドルがX軸方向へ摺動自在に取付けられる
と共に、中間サドルにはリニアベアリングを介してテー
ブル本体がY軸と直交するY軸方向へ摺動自在に取付け
られ、中間サドルと基台との間および中間サドルとテー
ブル本体との間にそれぞれ固定子と可動子とから成るリ
ニアモータが介在されている。基台の上面または中間サ
ドルの下面のいづれか一方に、複数の固定子が各々の固
定歯の位相がずれるように平行配置されると共に、他方
に該固定子と対応する複数の可動子が並設されている。
(Means for solving the problem) In order to achieve the above purpose, the intermediate saddle is attached to the base via a linear bearing on the X axis. At the same time, the table body is attached to the intermediate saddle via a linear bearing so as to be slidable in the Y-axis direction perpendicular to the Y-axis, and between the intermediate saddle and the base and between the intermediate saddle and A linear motor consisting of a stator and a movable element is interposed between the table body and the table body. A plurality of stators are arranged in parallel on either the upper surface of the base or the lower surface of the intermediate saddle so that the fixed teeth of each stator are out of phase, and on the other side, a plurality of movers corresponding to the stators are arranged in parallel. has been done.

さらに中間サドルの上面またはテーブル本体の下面のい
づれか一方に、複数の固定子が各々の固定歯の位相がず
れるように平行配置されると共に、他方に該固定子と対
応する複数の可動子が並設されている、 (゛実施例) μ下に本発明を図示の実施例知基づいて説明する。本発
明の一実施例に係るリニアモータ付XYテーブルを示す
第1図ないし第6図において11.】は基台であシ、3
は中間サドル2を介して基台1に取付けられるテーブル
本体である。
Further, on either the upper surface of the intermediate saddle or the lower surface of the table body, a plurality of stators are arranged in parallel so that the fixed teeth of each stator are out of phase, and on the other side, a plurality of movers corresponding to the stators are arranged in parallel. (Embodiments) The present invention will be described below based on the illustrated embodiments. 11. In FIGS. 1 to 6 showing an XY table with a linear motor according to an embodiment of the present invention. ] is the base, 3
is a table body attached to a base 1 via an intermediate saddle 2.

基台1の長平方向をY軸、基台】の上面と平行であって
Y軸と直交する方向をY軸とすると、基台】の上面には
X軸方向に延びる軌道台4,4が平行に配設されておシ
、これらの軌道台4,4は中間サドル2の下面に取付け
られた4個のリニアベアリング5,5,5,5によシ挾
持され、中間サドル2は軌道台4,4の軸方向に摺動自
在となっている。さらに中間サドル2上面にも4個のリ
ニアベアリング5,5.5.5が取付けられ、このリニ
アベアリング5,5,5.5によってテーブル本体3の
下面にY軸方向に配設された軌道台6.6が挾持され、
テーブル本体3は基台】に対してYl11h方向に摺動
自在となっている。
If the elongated direction of the base 1 is the Y-axis, and the direction parallel to the top surface of the base and orthogonal to the Y-axis is the Y-axis, then the top surface of the base has tracks 4, 4 extending in the X-axis direction. These tracks 4, 4 are held in parallel by four linear bearings 5, 5, 5, 5 attached to the lower surface of the intermediate saddle 2, and the intermediate saddle 2 is connected to the track base. It is slidable in the axial direction of 4 and 4. Furthermore, four linear bearings 5, 5, 5.5 are attached to the upper surface of the intermediate saddle 2, and the track base is arranged on the lower surface of the table body 3 in the Y-axis direction by these linear bearings 5, 5, 5.5. 6.6 is held,
The table main body 3 is slidable in the Yl11h direction with respect to the base.

リニアベアリング5.・・・は第3図に示すように。Linear bearing 5. ...as shown in Figure 3.

片側に2条のボール転走溝5a、5aが設けられかつ内
部に1?−ル逃げ穴5b、5bが設けられたベアリング
ブロック5Cと、2条の負荷ボール列を保持する保持器
5dと、ボール転走溝5a、5aとボール逃げ穴5b、
5bとを連通する側蓋5e。
Two ball rolling grooves 5a, 5a are provided on one side, and one groove is provided inside. - a bearing block 5C provided with ball relief holes 5b, 5b, a retainer 5d for holding two rows of load balls, ball rolling grooves 5a, 5a and a ball relief hole 5b;
A side lid 5e communicating with the side lid 5b.

5eとから構成されておシ、負荷ボール5f、・、・は
ボール転走溝5a、5aおよびボール逃げ穴5b。
Load balls 5f, . . . are ball rolling grooves 5a, 5a and ball relief holes 5b.

5b間を循環するようになっている。このボール転走a
5 a l 5 aと負荷ボール5fとの接触角αはほ
ぼ45度となっているが、45度に限定されるものでは
なく30〜60度の範囲であればよい。
5b. This ball roll a
Although the contact angle α between the load ball 5f and the load ball 5f is approximately 45 degrees, it is not limited to 45 degrees and may be in the range of 30 to 60 degrees.

また基台1と中間サドル2との間、および中間サドル2
とテーブル本体3との間のリニアベアリング5.5,5
.5と軌道台4,4および6,6との隙間は、隙間調整
ボルト7、・・・によって調整されている。すなわち隙
間調整?ルト7.・・・を締め込むこ°とによってリニ
アベアリング5,5は軌道台4側に押圧されるとともに
、隙間調整?ルト7゜7の押圧力の反力が中間サドル2
を介して反対側のリニアベアリング5.5に作用し、軌
道台4側に押圧して負荷ボール5f、・・・に予圧をか
けている。
Also, between the base 1 and the intermediate saddle 2, and between the intermediate saddle 2
and the linear bearing 5.5, 5 between the table body 3
.. The gaps between 5 and the tracks 4, 4 and 6, 6 are adjusted by gap adjusting bolts 7, . In other words, gap adjustment? Ruto 7. By tightening..., the linear bearings 5, 5 are pressed toward the track 4 side, and the gap is adjusted. The reaction force of the pressing force of the bolt 7°7 is the intermediate saddle 2
It acts on the linear bearing 5.5 on the opposite side via , presses against the track 4 side, and applies preload to the load balls 5f, . . . .

一方、中間サドル2と基台】との間、および中間サドル
2とテーブル本体3との間にはそれぞれリニアモータが
介在されている。リニアモータは本実施例においてはり
ニアノ(ルスモータで、可動子8と固定子9との組合せ
によシ構成されておシ、パルス発生源(図示せず)から
可動子8にパルスを入力することによシ作動するように
なっている〇すなわち基台】上には、軌道台4.4と平
行に田性体よシなる2列の平板状の第1の固定子9aと
第2の固定子9bとがX軸方向に配設されておシ、一方
中間サドル2の下面には第1の固定子9aおよび第2の
固定子9bに対面させて、可動子8゜8 、、8 、8
が取付けられている。各可動子8は永久磁石8aを中心
に介在させてその左右に2つの磁気コアを対向配置して
構成されておシ、一方の磁気コアには永久研石8aによ
υN極に磁化された第1の磁極8bおよび第2の磁極8
Cが形成され、他方のmスコアには永久研石8aにより
S極に硼化された第3の磁極8dおよび第4の磁極8e
が形成されている。
On the other hand, linear motors are interposed between the intermediate saddle 2 and the base and between the intermediate saddle 2 and the table main body 3, respectively. In this embodiment, the linear motor is a linear motor and is composed of a combination of a movable element 8 and a stator 9. Pulses are input to the movable element 8 from a pulse generation source (not shown). On the base, there are two rows of flat plate-shaped first stators 9a and second stators parallel to the track 4.4. The lower surface of the intermediate saddle 2 faces the first stator 9a and the second stator 9b, and the movable elements 8.8, 8. 8
is installed. Each movable element 8 is composed of a permanent magnet 8a interposed in the center and two magnetic cores facing each other on the left and right sides of the permanent magnet 8a. First magnetic pole 8b and second magnetic pole 8
C is formed, and the other m score includes a third magnetic pole 8d and a fourth magnetic pole 8e which are borated to the S pole by the permanent grinding stone 8a.
is formed.

第1の固定子9aおよび第2の固定子9bには、第6邸
に示すようにX軸を横切って延びる断面コ字形状の固定
歯]0がX軸方向に略全長にわたって、同一ピッチPで
等間隔に設けられている。各磁極8 b 、 & c 
、 +3 d 、 +3 eにも第1の固定子9aおよ
び第2の固定子9bと同一のピッチの磁極歯が形成され
ている。
The first stator 9a and the second stator 9b have fixed teeth having a U-shaped cross section extending across the X-axis as shown in the sixth section. are placed at equal intervals. Each magnetic pole 8b, &c
, +3d, and +3e are also formed with magnetic pole teeth having the same pitch as the first stator 9a and the second stator 9b.

N極側の第1のS極8bおよび第2の磁極8Cには、第
】のコイルllaおよび第2のコイル11bが巻かれて
おり、電流が流れた際に互いに逆回きの出来が発生する
ように直列に結線されており、パルス発生源(図示せず
)に電気的に接続されている。一方S極側の第3の磁極
8dおよび第4の磁極8eにも、同様に直列に結線され
た第3のコイル11Cおよび第4のコイル11.dが巻
かれており、パルス発生源に接続されている。
A coil lla and a second coil 11b are wound around the first S pole 8b and the second magnetic pole 8C on the N pole side, and when a current flows, they rotate in opposite directions. The pulse generators are connected in series so as to be electrically connected to a pulse generation source (not shown). On the other hand, a third coil 11C and a fourth coil 11. which are connected in series are also connected to the third magnetic pole 8d and the fourth magnetic pole 8e on the S pole side. d is wound and connected to a pulse generation source.

ここで、たとえば第】の磁極8bに対して第2のm極8
Cは磁極歯の位相が】/2ピッチだけずれておシ、また
第3の磁極8dに対して第4の磁極8eも同様に磁極歯
の位相が】/2ピッチだけずれているものとする。さら
にN極側の第】の磁極8bおよび第2の磁極8Cの磁極
歯に対してS極側の第3の磁極8dおよび第40研極8
eの磁極歯は17′4ピツチだけ位相がずれており、さ
らにまた上記した第1の固定子9aと第2の固定子9b
はそれぞれ】/8ピンチだけ位相がずれている条件の下
で以下に説明する。
Here, for example, the second m pole 8 is
In C, the phase of the magnetic pole teeth is shifted by ]/2 pitches, and the phase of the magnetic pole teeth of the fourth magnetic pole 8e is similarly shifted by ]/2 pitches from the third magnetic pole 8d. . Further, with respect to the magnetic pole teeth of the magnetic pole 8b and the second magnetic pole 8C on the N pole side, the third magnetic pole 8d and the 40th sharpened pole 8 on the S pole side
The magnetic pole teeth of e are out of phase by 17'4 pitches, and furthermore, the first stator 9a and the second stator 9b described above are out of phase.
will be explained below under the condition that the phases are shifted by ]/8 pinches, respectively.

まず本実施例のリニアパルスモータの動作原理について
説明する。第7図(イ)ないしに)は、リニアパルスモ
ータの動゛作原理を示す概略図を示しており、第1のコ
イルIIILと第2のコイル]1.b、には端子aから
、第3のコ・イルIleと第4のコイルIldには端子
すからパルスが入力されるようになっている。第7図(
イ)では、端子aに第1のS極8bを励磁する方向に(
モード■)、第7図10)では端子すに第・4の磁極8
eを励磁する方向に(モート−■)、第7図Hでは端子
aに第2の磁極8Cを励磁する方向に(モード■)、第
7図に)では端子すに第3の磁極−8dを励磁する方向
に(モード■)、それぞれパルスが入力された状態を示
している。
First, the operating principle of the linear pulse motor of this embodiment will be explained. FIGS. 7(a) to 7(a) are schematic diagrams showing the operating principle of a linear pulse motor, in which the first coil IIIL and the second coil]1. Pulses are input from terminal a to b, and from terminals to the third coil Ile and fourth coil Ild. Figure 7 (
In a), the direction (
In mode ■), Fig. 7 10), the fourth magnetic pole 8 is placed on the terminal.
In the direction of exciting the second magnetic pole 8C to the terminal a in FIG. The state in which pulses are input in the direction of excitation (mode ■) is shown.

ここで第1表にモード■ないし■の場合の各磁極の磁気
力発生状態を示す。
Here, Table 1 shows the magnetic force generation state of each magnetic pole in the case of modes ① to ②.

京下金白 第1表 第1表に示すようにモード■の場合にはN極側の第1の
S極8bの磁力が強力で、第1の磁極8bと固定子9の
固定歯との間の吸引力によシ可動子8は保持され安定状
聾にある、一方S極側の第3および第4のS極sa、s
eはそれぞれ固定子9の固定歯に対して】/4ピッチだ
け位相がずれている。モード■では第】の1W8sbの
コイルIlaによる母方はなくな91代ってS極側の第
4の磁極8eの磁力が強力になって、可動子8は第4の
S極8eが固定子9の固定歯と位相が合致する方向に移
動して1/4ピツチだけ進むことになる。このときN極
側の第1および第2のS極8b、8cが1/4ピツチだ
け位相がずれる。
As shown in Table 1 of Table 1 of Kyoshimo Kinpaku, in the case of mode ■, the magnetic force of the first S pole 8b on the N pole side is strong, and the magnetic force between the first magnetic pole 8b and the fixed tooth of the stator 9 is strong. The movable element 8 is held in a stable deaf state by the attractive force between the third and fourth S poles sa, s on the S pole side.
The phases of e are shifted by ]/4 pitch with respect to the fixed teeth of the stator 9, respectively. In mode ■, the magnetic force of the fourth magnetic pole 8e on the S-pole side becomes stronger, and the magnetic force of the fourth magnetic pole 8e on the S-pole side becomes stronger, and the fourth S-pole 8e of the movable element 8 is moved to the stator 9. It will move in the direction that matches the fixed tooth of , and will advance by 1/4 pitch. At this time, the first and second S poles 8b and 8c on the N pole side are out of phase by 1/4 pitch.

さらにモード■ではN極側の第2の磁極8cの母方が強
力になシ、第2の磁極8cが固定子9の固定歯と位相が
合致する方向に可動子8は移動して】/4ピッチ進み、
S極側の第3および第4のS極は】/4ピンチだけ位相
がずれる。モード■ではS極側の第3のS極8dの磁力
が強力となシ、第3の1ilEi極8dが固定子9の固
定歯と位相が合致する方向に可動子8は移動して1/4
ピッチ進む。さらに再びモード■に戻ってN極側の第1
の磁極8bの母方が強力となって可動子8は1/4ピツ
チだけ進み第71(イ)の状態となる。このようにモー
ドΦから■の繰シ返しによって1パルス当#)]/4ピ
ッチずつ移動するようになっている、 本実施例の場合、1個の固定子9に対して2個の可動子
8,8によって一組のモータを構成しているが、動作原
理は上記した1個の固定子に対して1個の可動子の場合
と同様であシ、]パルス当クシ14ピッチずつ移動する
よう罠なっている。このように2個の可動子を使用する
ことによシ推進力を2倍にしている。
Furthermore, in mode ■, the mother side of the second magnetic pole 8c on the N-pole side becomes stronger, and the mover 8 moves in the direction where the second magnetic pole 8c matches the fixed tooth of the stator 9 in phase]/4 Advance the pitch,
The third and fourth S poles on the S pole side are out of phase by ]/4 pinch. In mode 2, the magnetic force of the third S pole 8d on the S pole side is strong, and the movable element 8 moves in the direction where the third S pole 8d matches the fixed tooth of the stator 9 in phase. 4
Pitch forward. Furthermore, return to mode ■ again and
The main side of the magnetic pole 8b becomes strong, and the movable element 8 advances by 1/4 pitch, reaching the 71st (A) state. In this way, by repeating the mode Φ to ■, the movement is made by #)]/4 pitches per pulse. In the case of this embodiment, two movers are used for one stator 9. 8 and 8 constitute a set of motors, but the operating principle is the same as the above-mentioned case of one movable element for one stator, and the combs move by 14 pitches per pulse. It's becoming a trap. By using two movers in this way, the propulsive force is doubled.

一方中間サドル2とテーブル本体3との間にも、テーブ
ル本体3下面側に軌道台6.・6と平行に第3の固定子
9Cおよび第4の固定子9dがY軸方向に配設されてお
シ、一方中間サドル2の上面側に可動子8 、8.8 
、8が取付けられている。可動子8には前記した可動子
と同様に永久研石8aによって砒化されたN極側の第1
の磁極8bおよび第2の磁極8cと、S極側の第3のS
極8dおよび第4の磁極8eが形成されておシ、それぞ
れの磁極に第1のコイル11a1第2のコイル]】b。
On the other hand, between the intermediate saddle 2 and the table body 3, there is also a track base 6 on the lower surface side of the table body 3. - A third stator 9C and a fourth stator 9d are arranged in the Y-axis direction in parallel with the movable elements 8 and 8.8 on the upper surface side of the intermediate saddle 2.
, 8 are installed. The mover 8 has a first arsenic on the N pole side which is arsenized by a permanent grinding stone 8a, similar to the above-mentioned mover.
magnetic pole 8b and second magnetic pole 8c, and a third S pole on the S pole side.
A pole 8d and a fourth magnetic pole 8e are formed, and a first coil 11a1 and a second coil are connected to each magnetic pole]b.

第3のコイルllcおよび第゛4のコイルlidが巻か
れている。さらにこの第1のコイルlla、第2のコイ
ル】1b1第3のコイルllcおよび第4のコイルll
dはパルス発生源に電気的に接続されておシ、パルス発
生源からのパルスによりテーブル本体3を中間サドル2
に対してY軸方向に駆動するようになっている、 なお図中12はボビン、13はヨークである。
A third coil llc and a fourth coil lid are wound. Furthermore, this first coil lla, second coil]1b1 third coil llc and fourth coil ll
d is electrically connected to the pulse generation source, and the table body 3 is moved to the intermediate saddle 2 by the pulse from the pulse generation source.
In the figure, 12 is a bobbin, and 13 is a yoke.

つぎに本実施例のりニアモータ付XYテーブルの作用に
ついて説明するC、まずテーブル本体3をxah方向に
早送シする場合は、基台1上の第1の固定子9Cまたは
第2の固定子9dのいづれか一方に対面する可動子8.
8にパルス発生源よシパルスを入力し、−組の固定子と
可動子によシ駆動する、この場合゛は可動子は固定子に
対して1パルスにつき]/4ピンチずつ移動し、可動子
が取付けられている中間サドル2を介してテーブル本体
3はXah方同方向パルス当シ1/4ピツチずつ移送さ
れる。
Next, the operation of the XY table with a linear motor of this embodiment will be explained. First, when the table main body 3 is fast-forwarded in the xah direction, the first stator 9C or the second stator 9d on the base 1 A movable element 8 facing one of the two.
Input a pulse from a pulse generation source to 8, and drive the stator and mover of - pair. In this case, the mover moves by 4 pinches per pulse with respect to the stator, and the mover The table main body 3 is transferred by 1/4 pitch per pulse in the same direction in the Xah direction via the intermediate saddle 2 to which the table body 3 is attached.

つぎに微動送りする場合は、第1の固定子9Cに対面す
る可動子8,8および第2の固定子9bに対面する可動
子8,8に交互にノ(ルスを入力する。第1の固定子9
aおよび第2の固定子9bに対しては、それぞれ1/4
ピンチずつ移動するが、第1の固定子9aと第2固足子
9bとは固定歯の位相が178ピツチずれているので、
交互に)(ルスを入力することによってテーブル本体3
はX軸方向に178ピンチで微動送シされ、−列の場合
の2倍の分解能が得られる。
Next, when performing fine movement feed, a pulse is input alternately to the movers 8, 8 facing the first stator 9C and the movers 8, 8 facing the second stator 9b. Stator 9
1/4 for a and second stator 9b, respectively.
Although it moves by a pinch, the phases of the fixed teeth of the first stator 9a and the second stator 9b are out of phase by 178 pitches, so
(alternately) (table body 3 by entering Luz)
is finely moved by 178 pinches in the X-axis direction, resulting in twice the resolution as in the - column.

また、テーブル本体3のY軸方向への移送においても、
テーブル本体3と中間サドルとの間に取付けられたりニ
アモータによシX軸方向と同様に駆動される。第3の固
定子9Cもしくは第4の固定子9dのいづれか一方に対
面する可動子にパルスを入力して駆動するか、2列の固
定子9Cおよび9dに対面するそれぞれの可動子に交互
にパルスを入力して駆動することによシ、]/4ピッチ
で送るか】/8ピッチで微動送シとするかを選択し得る
ようになっている点も同様である。
Also, when moving the table body 3 in the Y-axis direction,
It is installed between the table body 3 and the intermediate saddle and is driven by a near motor in the same direction as the X-axis. Drive by inputting a pulse to the movable element facing either the third stator 9C or the fourth stator 9d, or alternately pulse the movable elements facing the two rows of stators 9C and 9d. Similarly, by inputting and driving, it is possible to select whether to feed at ]/4 pitch or fine movement at ]/8 pitch.

なおテーブル本体3の移送速度は、パルスの周波数を高
くすると速くなシ、低くすることによシ遅くなる。また
入力するパルスの数によシ移送距離がaL’4整される
Note that the transfer speed of the table main body 3 becomes faster when the pulse frequency is increased, and becomes slower when the pulse frequency is lowered. Further, the transfer distance is adjusted by the number of input pulses aL'4.

さらにテーブル本体3に負荷がかかった場合でも、リニ
アベアリング5.・・・には予圧がかけられているので
、テーブル本体3と中間サドル2並びに中間サドル2と
基台]との間にガタつきが生じることはなく、さらにボ
ール転走溝5aと負荷ゴール5fとの接触角を45度付
近にとっているので、上下左右の四方向からの荷重を均
一に支承することかでき、リニアモータの可動子と固定
子との隙間寸法は一定に保たれ、常に推力は一定に保持
される。またテーブル本体3に負荷がかかった場合でも
可動子と固定子が干渉するおそれは無く、したがって可
動子と固定子との隙間を狭くすることができるので、大
きな推力および停止保持力が得られる。
Furthermore, even if a load is applied to the table body 3, the linear bearing 5. ... are preloaded, so there is no wobbling between the table body 3 and the intermediate saddle 2, and between the intermediate saddle 2 and the base], and furthermore, the ball rolling groove 5a and the load goal 5f Since the contact angle with the linear motor is around 45 degrees, it is possible to evenly support loads from four directions (up, down, left and right), the gap between the linear motor's mover and stator is kept constant, and the thrust is always held constant. Further, even when a load is applied to the table body 3, there is no risk of interference between the movable element and the stator, and therefore, the gap between the movable element and the stator can be narrowed, so that a large thrust and stopping force can be obtained.

なお、本実施例においては固定子を2列としたが、3列
、4列、・・・等にしてもよく、3列の場合は固定歯の
位相を1/4ピツチの】/3すなわち】/】2ピツチ、
4列の場合は】/4ピレチの174すなわちJ/16 
 ピンチずつ位相をずらせばよく、それぞれ3倍、4倍
の分解能が得られる。
In this embodiment, the stators are arranged in two rows, but they may be arranged in three rows, four rows, etc. In the case of three rows, the phase of the fixed teeth is set to 1/4 pitch of ]/3, or ]/】2 pitches,
In the case of 4 rows, it is 174 of /4 pilets, or J/16.
It is sufficient to shift the phase by a pinch, and the resolution can be tripled or quadrupled, respectively.

1だ本実施例のリニアパルスモークにおいては、】パル
ス当シ固定歯の174ピンチずつ移動するようになって
いるが、】パルス当シ一定量だけ移動するモータであれ
ばよく、また、リニアパルスモータに限るものでは無く
リニア直流モータ、リニア同期モータ等地の方式のもの
でもよい。
1. In the linear pulse smoke of this embodiment, the pulse unit moves by 174 pinches of the fixed tooth, but any motor that moves the pulse unit by a fixed amount may be used; The motor is not limited to a motor, and other types such as a linear DC motor or a linear synchronous motor may be used.

(発明の効果) 1伯11+3.IJ上の構成及び作用から成るもので、
リニアベアリングを使用することによりテーブル本体は
軽快に移動するとともに、リニアモータを使用すること
によシボールねじ等を使用する必要がなくなって軽量化
が図られるので、慣性力が小さくなシ始動時および停止
時の応答性が同上し、位置決め精度が向上する。
(Effect of the invention) 1 Haku 11 + 3. It consists of the structure and action on IJ,
By using linear bearings, the table body moves easily, and by using linear motors, there is no need to use ball screws, etc., reducing weight. Responsiveness when stopping is the same as above, and positioning accuracy is improved.

4(z、各固定子に対向する各可動子に交互にパルスを
入力することにょシ、テーブル本体を一つの固定子の場
合の1つのパルスの送シ量よシも微小な送シ惜で送るこ
とができるので、必要に応じて微動送シまたは早送シと
することができ、きわめて正確に位置決めされるという
効果が得□られる。
4 (z) In order to input pulses alternately to each movable element facing each stator, the amount of feed of one pulse when using one stator is also very small. Since it can be fed, fine movement or rapid movement can be performed as necessary, and the effect of extremely accurate positioning can be obtained.

さらに従来のようにボールねじ等のねじ軸のねじれやね
じ軸とナツトとのパンクラッシュが無いので、位置決め
精度がより同上する4、また口伝モータ等のスペースが
無くなシ、薄形コンパクトで汎用性の高いXYテーブル
が得られる。
Furthermore, unlike conventional ball screws, there is no twisting of the screw shaft or puncture lash between the screw shaft and the nut, so positioning accuracy is improved. A highly accurate XY table can be obtained.

捷だ部品点数を削減することができるので、コストタ゛
ウンを図ることができると共に、組立精度が同上し、さ
らに構造が単純化されるので故障の発生の防止を図るこ
とができる等の種々の効果が得られる。
Since it is possible to reduce the number of unused parts, it is possible to reduce costs, improve assembly accuracy, and furthermore, the structure is simplified, so it is possible to prevent the occurrence of failures, among other effects. is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一笑施例に係るリニアモータ付XYテ
ーブルの平面因、第2図は第1因の装置のIt −It
線に沿う断面図、第3図(イ)、(ロ)およびEつは第
1図の装置のリニアベアリングの正面図、平面図および
ハーバ線断面図、第4図(イ)、(ロ)および(ハ)は
第1図の装置の中間サドルの平面図、ローロ線断面ヅお
よびハーバ線断面図、第5図(イ)および(ロ)は第1
図の装置のテーブル本体の部分拡大底面図および第5図
(イ)のローロ線断面図、第6図1(イ)および(ロ)
は第1図の装置の可動子と固定子の拡大正面断面図およ
びローロ線断面図、第7図げ)ないしに)は本実施例;
のリニアパルスモータの動作原理を示スリニアパルスモ
ータの概略正面図で6る、符号の説明 1・・・基台      2・・・中間サドル:3・・
・テーブル本体  5・・・リニアベアリング8・・リ
ニアモータの可動子9・・・リニアモータの固定子特許
出願人  寺  町     博 第3図 (イノ 第5メ; Cイノ ζ口)
Fig. 1 shows the plane factor of an XY table with a linear motor according to a simple embodiment of the present invention, and Fig. 2 shows the It-It of the device of the first factor.
3 (a), (b) and E are front views and plan views of the linear bearing of the device in FIG. 1, and sectional views along the harbor line, and FIG. and (c) are a plan view of the intermediate saddle of the device shown in Fig. 1, a cross-sectional view along the Rollo line ゜ and a cross-sectional view along the harbor line, and Fig. 5 (a) and (b) are the
A partially enlarged bottom view of the table body of the device shown in the figure, a cross-sectional view along the Rollo line in Figure 5 (A), and Figures 6 1 (A) and (B).
1 is an enlarged front sectional view and a Rolo line sectional view of the movable element and stator of the device shown in FIG. 1, and FIGS.
The operating principle of the linear pulse motor is shown in the schematic front view of the linear pulse motor. 6 Explanation of symbols 1...Base 2...Intermediate saddle: 3...
・Table body 5... Linear bearing 8... Linear motor mover 9... Linear motor stator Patent applicant Hiroshi Teramachi Figure 3 (Inno 5th point; C Ino ζ mouth)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 リニアベアリングを介して基台に中間サド ルをX軸方向へ摺動自在に取付けると共に、上記中間サ
ドルにはリニアベアリングを介してテーブル本体を上記
X軸と直交するY軸方向へ摺動自在に取付け、上記中間
サドルと基台との間および中間サドルとテーブル本体と
の間にそれぞれ固定子と可動子とから成るリニアモータ
を介在させたものであつて、前記基台の上面または中間
サドルの下面のいづれか一方に、複数の固定子を各々の
固定歯の位相がずれるように平行配置すると共に、他方
に該固定子と対応する複数の可動子を並設し、前記中間
サドルの上面またはテーブル本体の下面のいづれか一方
に、複数の固定子を各々の固定歯の位相がずれるように
平行配置すると共に、他方に該固定子と対応する複数の
可動子を並設したことを特徴とするリニアモータ付XY
テーブル。
[Claims] An intermediate saddle is attached to the base via a linear bearing so as to be slidable in the X-axis direction, and a table body is attached to the intermediate saddle via a linear bearing in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis. A linear motor consisting of a stator and a movable element is interposed between the intermediate saddle and the base and between the intermediate saddle and the table body, respectively. On either the upper surface or the lower surface of the intermediate saddle, a plurality of stators are arranged in parallel so that the fixed teeth of each are out of phase, and on the other side, a plurality of movers corresponding to the stators are arranged in parallel, A plurality of stators are arranged in parallel on either the top surface of the saddle or the bottom surface of the table body so that the fixed teeth of each stator are out of phase, and a plurality of movers corresponding to the stators are arranged in parallel on the other side. XY with linear motor featuring
table.
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