JPH03145909A - Linear motor unit - Google Patents

Linear motor unit

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JPH03145909A
JPH03145909A JP1285380A JP28538089A JPH03145909A JP H03145909 A JPH03145909 A JP H03145909A JP 1285380 A JP1285380 A JP 1285380A JP 28538089 A JP28538089 A JP 28538089A JP H03145909 A JPH03145909 A JP H03145909A
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洋 石井
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沢井 宏之
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Abstract

PURPOSE:To suppress vibration of base frame by resetting a magnetic field forming member, which is moved through reaction to the driving force of a moving body, by means of a motor. CONSTITUTION:Magnetic fields are induced through permanent magnets 32a, 32b in magnetic field forming members 30a, 30b, and moving bodies 10a, 10b are moved through linear motor effect induced through mutual function with three-phase coils 23a, 23b. Reaction to the moving force causes driving of a frame body, comprising the magnetic field forming members 30a, 30b and coupling boards 33, 34, in the opposite direction to the moving bodies 10a, 10b. When the field forming members 30a, 30b are moved, a pulse motor 49 drives a pulley 48 to reset the field forming members 30a, 30b through a wire 43 so that the movement of the field forming bodies is cancelled.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は可動子と磁場形成部材とからなるリニーモータ
を用いた複写機、プリンタ等の光学走査装置、磁気ディ
スク駆動装置等のリニアモータ装置に関するものである
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a linear motor device such as a copying machine, an optical scanning device such as a printer, a magnetic disk drive device, etc., which uses a linear motor consisting of a movable element and a magnetic field forming member. It is something.

〈従来の技術〉 従来、光磁気ディスク装置等のリニアモータ装置におい
て、第6図に示す如く、直線移動可能な可動体71の一
部にボイスコイル等で構成された可動子72が配置され
、永久磁石等で構成された磁場形成部材73がベースフ
レーム74に固定されるようになっている。
<Prior Art> Conventionally, in a linear motor device such as a magneto-optical disk device, as shown in FIG. A magnetic field forming member 73 made of a permanent magnet or the like is fixed to a base frame 74.

〈発明が解決しようとする課題〉 従来のリニアモータ装置において、可動体71を移動さ
せるために、ボイスコイルを駆動し可動子72に推力(
F)を発生させると、磁場形成部材73に反力が生じ、
その反力(Fr)がベースフレーム74に伝達し、ベー
スフレーム74が振動したり変形する等の悪影響を及ぼ
す。−例を挙げると、ディスク装置においては、データ
エラーを発生する。
<Problems to be Solved by the Invention> In a conventional linear motor device, in order to move the movable body 71, a voice coil is driven to apply thrust (
When F) is generated, a reaction force is generated in the magnetic field forming member 73,
The reaction force (Fr) is transmitted to the base frame 74, causing adverse effects such as vibration or deformation of the base frame 74. - For example, data errors occur in disk drives.

また、高速複写機においては、複写機が設置場所により
動いてしまい、原稿が移動してしまう等の問題が発生し
ている。
In addition, high-speed copying machines have problems such as the copying machine moving depending on the location where it is installed, causing the document to move.

本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであり、可動
子の移動に住うベースフレームの振動等の不都合を解消
することができるリニアモータ製置を提供することを「
」的とする。
The present invention was devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a linear motor installation that can eliminate inconveniences such as vibration of the base frame caused by the movement of the mover.
"Target."

く課棚を絹′決するための手段〉 本発明にかかるリニアモータ装置番よ、ヘースフレー1
、上を直線移動l〕4.に設けてある可動子と、可動子
に対向配置してあり、W(、該可動子の駆動力により生
しる反力によって前記可動子の反駆動方向に移動される
磁場形成部材ど、当該反力によって位置ずれをした前記
磁場形成部44を正規の位置に復帰さ−ヒる復帰手段と
を1備しており、当該復);H’t 1段どして、前記
磁場形成部材を移動せしめるモータを前記可動子の移動
位置の検出結果に基づいて制御するようにしてあある。
Means for determining section shelves〉 Linear motor device number according to the present invention, Hess Frey 1
, move in a straight line on the top l]4. A movable element provided in the movable element, a magnetic field forming member disposed opposite to the movable element, and moved in the counter-driving direction of the movable element by a reaction force generated by the driving force of the movable element, etc. The magnetic field forming member 44 is returned to its normal position after being displaced by a reaction force. The motor for moving the movable element is controlled based on the detection result of the moving position of the movable element.

〈0用〉 可動子と磁場形成部材との間に駆動力が発d゛すると、
可動子かベースフレーム」二に直線運動する。と同時に
、駆動力により生しる反力によって磁場形成部材が可動
子と反対方向に直線運動する。それ故、上記反力はベー
スフレームに伝達されない。だが、磁場形成部材は摺動
負荷、姿勢等の影響により正規の位置よりずれることに
なるので、前記可動子が移動する過程でその移動位置の
検出結果に基づいて復帰手段としてのモータを制御さ・
已ると、磁場形成部Hの位置ずれは消去され、可動子ど
磁場形成部材との位置関係は常に初!U1の状態に保持
される。
<For 0> When a driving force is generated between the mover and the magnetic field forming member,
The mover or base frame moves in a straight line. At the same time, the magnetic field forming member linearly moves in the opposite direction to the movable element due to the reaction force generated by the driving force. Therefore, the reaction force is not transmitted to the base frame. However, since the magnetic field forming member deviates from its normal position due to the influence of sliding load, posture, etc., the motor as a return means is controlled based on the detection result of the moving position during the movement of the movable element.・
Then, the positional deviation of the magnetic field forming part H is erased, and the positional relationship with the movable child magnetic field forming member is always the first! It is held in the state of U1.

〈実施例〉 以下、本究明にかかるリニアモータ装置の一実施例につ
いてスリット露光方式の複写機を例に掲げて説明する。
<Example> Hereinafter, an example of the linear motor device according to the present invention will be described using a slit exposure type copying machine as an example.

第1図はリニアモータ装置の機城的構成を示す平面図、
第2図、第3図は第1図におけるX−X線による断面図
、Y−Y線による断面図、箪4図はリニアモータ装置の
電気的構成を示すブロック図、第5図は本実施例の動作
説明図である。
Figure 1 is a plan view showing the mechanical configuration of the linear motor device;
Figures 2 and 3 are cross-sectional views along the X-X line and Y-Y line in Figure 1, Figure 4 is a block diagram showing the electrical configuration of the linear motor device, and Figure 5 is the actual implementation. FIG. 3 is an explanatory diagram of an example operation.

ここに掲げるリニアーモータ装置は、45° ミラーや
ランプユニット等の光学ユニット(図示せず)を搭載し
た第1可動体10a と直角ミラー等の光学ユニット(
図示せず)を搭載した第2可動体10bとを2対lの速
度比で図中A(スキャン方向)、B(リターン方向)方
向に交互に移動スるべく、複写機本体内部のベースフレ
ーム1に(+Iえられているものである。
The linear motor device described here includes a first movable body 10a equipped with an optical unit (not shown) such as a 45° mirror and a lamp unit, and an optical unit (not shown) such as a right-angle mirror.
In order to move the second movable body 10b (not shown) mounted thereon alternately in the directions A (scanning direction) and B (return direction) in the figure at a speed ratio of 2:1, the base frame inside the copying machine main body 1 (+I).

第1可動体10a、第2可動体10bは、その図中−L
側には、ベースフレーム1にホルダ2を介し、て取付固
定された軸3に対応する軸受11a、11hが人々設け
られている−・方、図中下側には、ベースフレーム1に
取付固定されたレール4−にを滑るローラ12a 、 
12bが夫々設けられており、これでベースフレームl
に対して図中A、B方1i+J lこ夫々移動自在にさ
れている。また、第1可動体10a 、第2可動体10
bの両側には、可動子20a 、20bが夫々設けられ
ており、可動子20a、20bの対向位置には、所定の
間隔を開けて磁場形成部材30a 、30bが夫々設け
られている。
The first movable body 10a and the second movable body 10b are -L in the figure.
Bearings 11a and 11h corresponding to the shaft 3, which is fixed to the base frame 1 via the holder 2, are provided on the side. roller 12a sliding on the rail 4-,
12b are provided respectively, and this makes the base frame l
1i+Jl are movable in directions A and B in the figure. Moreover, the first movable body 10a, the second movable body 10
Movers 20a and 20b are provided on both sides of the mover 20b, respectively, and magnetic field forming members 30a and 30b are provided at predetermined intervals at opposing positions of the movers 20a and 20b, respectively.

なお、図中13a 、13bは第1可1す」体10a 
、第21」コ動体1011の移動位置を夫々検出するた
めのリニアエンコーダであり、リニアエンコーダ13a
、13bは、第1可動体10a、第2可動体10bの図
中上側下部に夫々取付固定されている一方、固定子スケ
ール13cは、ベースフレーム1に固定部材5を介して
取付固定されている。
In addition, 13a and 13b in the figure are the 1st ``1'' body 10a.
, a 21st linear encoder for detecting the moving position of the moving body 1011, respectively, and the linear encoder 13a
, 13b are attached and fixed to the upper lower portions of the first movable body 10a and the second movable body 10b, respectively, while the stator scale 13c is attached and fixed to the base frame 1 via the fixing member 5. .

磁場形成部材30a 、30bは、板状をなした永久磁
石31a 、 31bと固定ヨーク32a 、32bか
らなり、その両端部は連結板33.34でもっで互いに
連結されている。即ち、磁場形成部+;4’ 30 a
、連結板33、磁場形成部材30b、連結板34bは全
体として枠体をなしている。また、磁場形成部材30a
の内面両側には、]二記した軸3に対)芯する軸受35
が夫々設けられている一方、磁場形成部材30bの下部
は、ベースフレーム1に合計2個取り付けられたローラ
6に支持されており、これで連結板33.34で連結さ
れた磁場形成部材308.30bがヘースフレーJ、 
lに対して図中A、B方向に移動自在にされている。
The magnetic field forming members 30a, 30b consist of plate-shaped permanent magnets 31a, 31b and fixed yokes 32a, 32b, and both ends thereof are connected to each other by connecting plates 33, 34. That is, magnetic field forming part +; 4' 30 a
, the connecting plate 33, the magnetic field forming member 30b, and the connecting plate 34b collectively form a frame. In addition, the magnetic field forming member 30a
On both sides of the inner surface of the
The lower part of the magnetic field forming member 30b is supported by a total of two rollers 6 attached to the base frame 1, and the magnetic field forming members 308. 30b is Hess Frey J,
It is movable in directions A and B in the figure with respect to l.

ここで可動子20a、磁場形成部材30aについて詳し
く説明する。可動子20aは、第1可動体10aの両側
に取り付けられた可動ヨーク21a、22aと、可動ヨ
ーク21a 、 22aの外面側に取り付けられた3相
コイル23a 、23a とから構成されている一方、
磁場形成部材30aは、連結板33.34に連結された
板状の固定ヨーク31a と、固定ヨーク31aの内面
に3相コイル23aに対応して多極着磁された永久磁石
32aとから構成されており、これで全体として3相ブ
ラシレスリニアモータが構成されるようになっている(
これをリニアモータaとする)。なお、可動ヨーク21
a 、 22aの所定位置には、図示されていないが、
3相コイル23aの励磁切換のクイよングを与えるべく
、永久磁石32aの磁束を検出するホール素子が夫々設
けられている。但し、可動子20b、磁場形成部材30
bでもって構成される3相ブラシレスリニアモータ(こ
れをリニアモータしとする)についても全く同様である
ので説明は省略する 更にその上で、磁場形成部材30aでも固定ヨーク31
aの外面には、支柱41a 、41bが外側に向けて夫
々突設されており、この支柱41a 、41bは、ベー
スフレーム1の側面に形成された切欠穴42a、42b
を通してベースフレーム1の外部に取り出されている(
第3図参照)。また、ベースフレーム1の外部でも切欠
穴42aと切欠穴42bとの間には、取り出された支柱
41a 、41bの双方の間にて所定の張力で張ったワ
イヤ43に巻き付けられたプーリ45が設けられている
Here, the mover 20a and the magnetic field forming member 30a will be explained in detail. The movable element 20a is composed of movable yokes 21a and 22a attached to both sides of the first movable body 10a, and three-phase coils 23a and 23a attached to the outer surfaces of the movable yokes 21a and 22a,
The magnetic field forming member 30a is composed of a plate-shaped fixed yoke 31a connected to connecting plates 33 and 34, and a permanent magnet 32a magnetized with multiple poles corresponding to the three-phase coil 23a on the inner surface of the fixed yoke 31a. This completes the configuration of a three-phase brushless linear motor (
This is called linear motor a). In addition, the movable yoke 21
Although not shown in the predetermined position of 22a,
Hall elements are provided to detect the magnetic flux of the permanent magnets 32a, respectively, in order to provide quiescence for excitation switching of the three-phase coils 23a. However, the mover 20b, the magnetic field forming member 30
The same applies to the three-phase brushless linear motor (hereinafter referred to as a linear motor), so the explanation will be omitted.Furthermore, the fixed yoke 31 is also used in the magnetic field forming member 30a.
Supports 41a and 41b are provided on the outer surface of the base frame 1 to protrude outward, respectively.
It is taken out to the outside of the base frame 1 through the (
(See Figure 3). Further, outside the base frame 1, a pulley 45 is provided between the notch hole 42a and the notch hole 42b, and is wound around a wire 43 stretched with a predetermined tension between both the taken out support columns 41a and 41b. It is being

このプーリ45はタイミングプーリ46とともにベース
フレーム1の外面に取付固定されたギアボックス47の
内部にて軸支されており、プーリ45とタイミングプー
リ46とはタイミングヘル]・48で連結されている。
This pulley 45 and a timing pulley 46 are pivotally supported inside a gear box 47 that is fixedly attached to the outer surface of the base frame 1, and the pulley 45 and timing pulley 46 are connected by a timing heel 48.

更に、ギアボックス47の外面にはパルスモータ49が
設けられており、その出力軸はタイミングプーリ46に
連結されている。
Further, a pulse motor 49 is provided on the outer surface of the gear box 47, and its output shaft is connected to a timing pulley 46.

即ち、パルスモータ49が駆動して、タイミングプーリ
46が交互に回転すると、タイミングヘルド48を通じ
てプーリ45が交互に減速回転するようになっており、
しかもプーリ45が交互に回転するに伴い、ワイヤ43
、支柱41a 、41bを通して、連結板33.34で
もって互いに連結された磁場形成部材30a、30bが
ベースフレーム1に対して図中A、B方向に交互に移動
するような構成(復帰手段40)となっている。リター
ン側に相当する支柱41bとワイヤ43との間には、ワ
イヤ張力を安定にする他、リターン時の急激な立前変動
を吸収するためのスプリング44が介在されている。
That is, when the pulse motor 49 is driven and the timing pulley 46 alternately rotates, the pulley 45 alternately rotates at a reduced speed through the timing heald 48.
Moreover, as the pulleys 45 alternately rotate, the wire 43
, a configuration in which the magnetic field forming members 30a and 30b, which are connected to each other by the connecting plates 33 and 34 through the pillars 41a and 41b, move alternately in directions A and B in the figure with respect to the base frame 1 (returning means 40). It becomes. A spring 44 is interposed between the support column 41b corresponding to the return side and the wire 43 to stabilize the wire tension and also to absorb sudden fluctuations in the vertical position during the return.

なお、復帰手段40としてタイミングベルト48、タイ
ミングプーリ46の組み合わせの減速機構を採用したの
は、ギア結合におけるバックラッシュに起因する動作不
安定を防止するためである。
Note that the reason why a speed reduction mechanism that is a combination of a timing belt 48 and a timing pulley 46 is adopted as the return means 40 is to prevent operational instability caused by backlash in gear coupling.

次に、リニアモータ制御回路50について第4図を参照
して説明する。
Next, the linear motor control circuit 50 will be explained with reference to FIG.

リニアエンコーダ13a 、13bの位置検出信号は、
位相が90’のA相、B相信号及び原点検出用のZ信号
からなり、波形成形器51a 、51bを通して、マイ
クロプロセッサたるMPU51に導かれており、第1可
動体10a、第2可動体10bの移動位置のデータがM
PU51に逐次導入されるようになっている。
The position detection signals of the linear encoders 13a and 13b are
Consisting of A-phase and B-phase signals with a phase of 90' and a Z signal for detecting the origin, the signals are guided to the MPU 51, which is a microprocessor, through waveform shapers 51a and 51b. The data of the movement position is M
It is designed to be gradually introduced into the PU51.

MPU51では予め第1可動体10a、第2可動体lO
bの速度パターンのデータが予めインプットされており
、この速度パターンに基づく命令位置データと波形成形
器51a 、51bの出力信号に基づく現在位置データ
とを比較し、この比較結果を信号として3相ドライバ5
2a 、52bに逐次出力するようになっている。この
3相ドライバ52a 、52bではM P U51から
の信号に応じた電流を生成するような回路構成となって
おり、リニアモータa、bにおける3相コイル23a1
23bに夫々供給するようになっている。
In the MPU 51, the first movable body 10a and the second movable body lO
The data of the speed pattern b is input in advance, and the command position data based on this speed pattern is compared with the current position data based on the output signals of the waveform shapers 51a and 51b, and the comparison result is used as a signal to control the three-phase driver. 5
2a and 52b are output sequentially. The three-phase drivers 52a and 52b have a circuit configuration that generates a current according to the signal from the MPU 51, and the three-phase coils 23a1 in the linear motors a and b
23b, respectively.

即ち、リニアモータ制御回路50は、リニアエンコーダ
13a 、13bの位置検出信号をフィードバック信号
としてリニアモータa、bの推力を独立に制御し、第1
可動体10a、第2可動体10bを閉ループでもって速
度制御するような構成となっている。これがリニアモー
タ制御回路50の主たる機能であるが、この他にパルス
モータ駆動回路60を制御する機能も有する。
That is, the linear motor control circuit 50 independently controls the thrust of the linear motors a and b using the position detection signals of the linear encoders 13a and 13b as feedback signals, and
The configuration is such that the speeds of the movable body 10a and the second movable body 10b are controlled in a closed loop. This is the main function of the linear motor control circuit 50, but it also has the function of controlling the pulse motor drive circuit 60.

パルスモータ駆動回路60は、リニアモータ制御回路5
0から人力信号として導かれたカウントアツプパルスL
Jp−a及びカウントダウンパルスD n−aとイニシ
ャライズ信号LJpi 、 Dn−i とを切り換える
人力信号切換S WO2と、人力信号切換g5w6xを
経た人力信号を所定処理するロジック部62と、4相パ
ルス七−夕たるパルスモータ49に対して所定処理され
た人力信号に応した相電流を供給する4相電流ドライノ
\63からなり、これでリニアモータ制御回路50の人
力信−″iJに基づいてパルスモータ49のステップ角
を178分角するマイクロステップ駆+J](2W1−
2相駆動若しくはバーニア駆動ともlI・Fばれる)を
行うようl(基本構成となっている。なお、パルスモー
タ′49をマイクロステップ駆動することにより、ロー
タの同転を滑らかにし、と同時に駆動周波数の向上を図
っている。
The pulse motor drive circuit 60 is the linear motor control circuit 5
Count up pulse L derived from 0 as a human signal
A human power signal switching SWO2 that switches between Jp-a and countdown pulse Dna and initialization signals LJpi and Dn-i, a logic unit 62 that performs predetermined processing of the human power signal that has passed through the human power signal switching g5w6x, and a four-phase pulse 7- It consists of a four-phase current dryer \63 that supplies a phase current corresponding to a predetermined human power signal to the pulse motor 49, which controls the pulse motor 49 based on the human power signal -''iJ of the linear motor control circuit 50. Micro step drive +J] (2W1-
The basic configuration is designed to perform two-phase drive or vernier drive (also referred to as lI/F).The pulse motor '49 is driven in microsteps to smooth the rotation of the rotor and at the same time increase the drive frequency. We are working to improve this.

更に詳しく説明すると、電源投入時には、人力信号切換
S WO2は図中示すi側に自動的に設定されるように
なっており、第1可動体10a及び第2可動体10bが
所定の待機位置に戻しているときには、M P U51
からは何の信号も与えられず磁場形成部材30a 、3
0bの移動は禁止されるようになっているが、第1可動
体10a及び第2可動体10bが所定の待機位置に戻さ
れると、MPU51からイニシャライズ信号Up−i 
、 Dn−1が導入され、この信号に応じてパルスモー
タ49が動作して、磁場形成部材30a 、30bが所
定の待機位置にまで移動するようになっている。
To explain in more detail, when the power is turned on, the human power signal switching SWO2 is automatically set to the i side shown in the figure, and the first movable body 10a and the second movable body 10b are in a predetermined standby position. When returning, MPU51
No signal is given from the magnetic field forming members 30a, 3.
0b is prohibited from moving, but when the first movable body 10a and the second movable body 10b are returned to the predetermined standby position, the initialization signal Up-i is sent from the MPU 51.
, Dn-1 is introduced, and the pulse motor 49 is operated in response to this signal to move the magnetic field forming members 30a and 30b to a predetermined standby position.

このイニシャライズ動作が完了すれば、入力信号切1!
!l!5W61が図中示すS側に自動的に設定されるよ
うになっており、以後は、第1可動体10aの移動位置
を与えるカウントアツプパルスUp−a及びカウントダ
ウンパルスD n−aに応してパルスモータ49が動作
し、これで第1可動体10aの移動とともに磁場形成部
材30a 、30bが移動するようになっている。なお
、カウントアツプパルスUp−a及びカウントダウンパ
ルスDnaでもってパルスモータ駆動回路60を制御す
る形態を採った理由は、MPtJ51の処理上の負担を
軽減するためである。
When this initialization operation is completed, the input signal is turned off!
! l! 5W61 is automatically set to the S side shown in the figure, and thereafter, in accordance with the count-up pulse Up-a and count-down pulse Dna-a that give the movement position of the first movable body 10a. The pulse motor 49 operates, and as the first movable body 10a moves, the magnetic field forming members 30a and 30b move. The reason why the pulse motor drive circuit 60 is controlled by the count up pulse Up-a and the count down pulse Dna is to reduce the processing load on the MPtJ 51.

ところで、リニアモータ制御回路50における3相トラ
イバ52aの出力は、第1可動体10aにおける加減速
動作時と定速送り及び待機時の各状態を示し、且つMP
U51から導かれた出力切換信号PS−aに応して切り
換えられるようになっているが、4相電流ドライバ63
にもこの出力切換信号I’s−aが導入されて同様に動
作するようになっており、これで、パルスモータ49の
相電流を界磁の電気角に影響を与えないようになされて
いる。言い換えると、パルスモータ49に負荷のかから
ない定速送り期間及び待機1υ1間において界磁電気角
を損なうことなく、相電流を減少せしめ、もってパルス
モータ49の発熱の低減を図るようになっている。
By the way, the output of the three-phase driver 52a in the linear motor control circuit 50 indicates each state of the first movable body 10a during acceleration/deceleration operation, constant speed feeding, and standby, and
The four-phase current driver 63 is designed to be switched in accordance with the output switching signal PS-a derived from U51.
This output switching signal I's-a is also introduced to operate in the same way, so that the phase current of the pulse motor 49 is prevented from affecting the electrical angle of the field. . In other words, the phase current is reduced without impairing the field electrical angle during the constant speed feeding period and the standby period 1υ1 in which no load is applied to the pulse motor 49, thereby reducing the heat generation of the pulse motor 49.

上記のように構成されたリニアモータ装置により、第1
可動体10a、第2可動体10bは第5図(a)に示す
速度パターンで速度制御される。
With the linear motor device configured as described above, the first
The speeds of the movable body 10a and the second movable body 10b are controlled according to the speed pattern shown in FIG. 5(a).

ここで、リニアモータa、bに推力Fa(t)、Fb(
t)を夫々発生させて、第1可動体10a 、第2可動
体10bをスキャン方向(A方向)に移動させたとする
と、磁場形成部材30a 、30bには反力F r (
=−F a(t)−F b(t))が作用し、この反力
Frにより磁場形成部材30a 、30bがB方向に移
動する。それ故、第1可動体10a、第2可動体10b
を交互に移動させたときに発生する反力Frはベースフ
レームlには伝達されず、ベースフレーム1の制動性を
高めることができる。
Here, thrust forces Fa(t), Fb(
t) and move the first movable body 10a and the second movable body 10b in the scanning direction (direction A), the magnetic field forming members 30a and 30b have a reaction force F r (
=-Fa(t)-Fb(t)) acts, and the magnetic field forming members 30a and 30b move in the B direction due to this reaction force Fr. Therefore, the first movable body 10a, the second movable body 10b
The reaction force Fr generated when the base frame 1 is alternately moved is not transmitted to the base frame 1, and the braking performance of the base frame 1 can be improved.

その後、第1可動体10a 、第2可動体10bをリタ
ーン方向(B方向)に戻したときには、このリターン動
作に基づくリニアモータa、bの推力に対する反力によ
り磁場形成部材30a、30bがA方向に移動し、元の
状態に戻される。
After that, when the first movable body 10a and the second movable body 10b are returned to the return direction (direction B), the magnetic field forming members 30a and 30b are moved in the direction A by the reaction force against the thrust of the linear motors a and b based on this return operation. and returned to its original state.

しかしながら、磁場形成部材30a 、30bが元の状
態に戻されるのは、理想状態のみで、摩擦負荷等の損失
やリニアモータ装置のスキャン方向に対する姿勢が水平
でない場合に第1可動体10a 、第2可動体10b及
び磁場形成部材30a、30bの自重の移動方向分力の
影響等により、磁場形成部材30a 、30bは、第5
図(C)に示すように、第1可動体10a、第2可動体
10bの移動とともに偏位が大きくなる。
However, the magnetic field forming members 30a and 30b are returned to their original states only in an ideal state, and when the first movable body 10a and the second Due to the influence of the moving direction component of the own weight of the movable body 10b and the magnetic field forming members 30a and 30b, the magnetic field forming members 30a and 30b
As shown in Figure (C), the displacement increases as the first movable body 10a and the second movable body 10b move.

本案のリニアモータ装置ではパルスモータ49でもって
磁場形成部材30a、30bを偏位消去方向に移動させ
、上記偏位を打ち消すことができるようになっている。
In the linear motor device of the present invention, the magnetic field forming members 30a and 30b are moved in the direction of canceling the deviation using the pulse motor 49, so that the deviation can be canceled.

以下、この原理について詳しく説明する。This principle will be explained in detail below.

車室リニアモータ装置では、リニアモータa、bに推力
に対する反力を検出してパルスモータ49を駆動すると
いう形態を採っておらず、第1可動体1(li 、第2
可動体10bが高It?度で丁りつ速度比2対lで速度
制御されていることを利用して、パルスモータ49を駆
動している。即ち、パルスモータ49は、パルスモータ
駆動回路60を通して、第1可動体10aの移動位置を
与えるカウントアツプパルスUp−a及びカウントダウ
ンパルスD n−aによりプーリ45の回転が無損失時
の磁場形成部材30a 、 30bとなるように駆動さ
れている。なお、磁場形成部材30a 、30bの偏位
は第1可動体10a、第2可動体10bの各質量、磁場
形成部材30a 、30bの各質量の比に関係している
In the vehicle interior linear motor device, the pulse motor 49 is driven by detecting the reaction force against the thrust of the linear motors a and b, but the first movable body 1 (li, the second
Is the movable body 10b high It? The pulse motor 49 is driven by utilizing the fact that the speed is controlled at a speed ratio of exactly 2:1. That is, the pulse motor 49 is a magnetic field forming member when the pulley 45 is rotated without loss by a count-up pulse Up-a and a count-down pulse Dna-a which provide the movement position of the first movable body 10a through the pulse motor drive circuit 60. 30a and 30b. Note that the deflection of the magnetic field forming members 30a, 30b is related to the ratio of each mass of the first movable body 10a, the second movable body 10b, and each mass of the magnetic field forming members 30a, 30b.

パルスモータ49は上記のような方式で駆動されている
ので、無損失時には、パルスモータ49の界磁の電気角
とワイヤ43、ブーIJ45等を介したパルスモータ4
9のロータの回転角は常に合致して変化し、ロータに回
転力を発生せしめないが、一方、損失が大きくなって、
磁場形成部材30a 、30bの偏位が無H1失時に対
し偏差を生じると、ロータには偏差を打ら消す方向に回
転力が発生し、ワイヤ43、プーリ45等を介して磁場
形成部材30a 、30bに常に復元力として伝達され
る。即ら、磁場形成部材30a 、30bはその系に損
失があるにもかかわらず、無損失特に近似した偏位を示
すことになり、結局としてほぼ復帰位置に戻ることにな
る。
Since the pulse motor 49 is driven by the method described above, when there is no loss, the electrical angle of the field of the pulse motor 49 and the pulse motor 4 via the wire 43, the IJ 45, etc.
The rotation angle of the rotor 9 always changes in agreement and does not cause the rotor to generate rotational force, but on the other hand, the loss increases,
When the deflection of the magnetic field forming members 30a, 30b causes a deviation from the case of no H1 loss, a rotational force is generated in the rotor in a direction to cancel the deviation, and the magnetic field forming members 30a, 30b are generated via the wire 43, pulley 45, etc. 30b as a restoring force. That is, although there is loss in the system, the magnetic field forming members 30a and 30b exhibit lossless, particularly approximate deflection, and eventually return to approximately the return position.

なお、本発明にかかるリニアモータ装置は複写機だけの
適用に止まらずプリンタ等の光学走査機構、磁気ディス
ク駆動装置等にも適用可能であることは勿論である。ま
た、本実施例では、電気回路の簡素化及び全体としての
ローコスト化としての観点から、復帰手段としてパルス
モータ49を採用しているが、第1可動体10aの位置
検出信号の他に磁場形成部材30a 、30bの位置検
出信号を用意し、前者をリファレンス信号、後者をフィ
ードバック信号とするサーボ系を組み、サーボモータを
採用する形態を採っても良い。
It goes without saying that the linear motor device according to the present invention is applicable not only to copying machines but also to optical scanning mechanisms such as printers, magnetic disk drives, etc. Further, in this embodiment, from the viewpoint of simplifying the electric circuit and reducing the overall cost, a pulse motor 49 is adopted as the return means, but in addition to the position detection signal of the first movable body 10a, the pulse motor 49 is used to generate a magnetic field. It is also possible to prepare position detection signals for the members 30a and 30b, construct a servo system using the former as a reference signal and the latter as a feedback signal, and employ a servo motor.

〈発明の効果〉 以上、本発明にかかるリニアモータ装置による場合には
、駆動力により生じる反力がベースフレームに伝達され
ない上に、当該反力に基づく磁場形成部材の位置ずれが
消去されるような構成となっているので、可動子の移動
に伴うベースフレームの振動等の不都合を解消すること
ができる上に、摩擦損失及び装置の傾斜等の影響を受け
ることなく、磁場形成部材を正規に復元できる。また、
復帰手段として、磁場形成部材を移動せしめるモータを
可動子の移動位置の検出結果に応して制御するようにし
であるので、制御系の簡素化を図ることができるという
メリットもある。
<Effects of the Invention> As described above, in the case of the linear motor device according to the present invention, the reaction force generated by the driving force is not transmitted to the base frame, and the positional deviation of the magnetic field forming member due to the reaction force is eliminated. This structure eliminates inconveniences such as vibration of the base frame due to the movement of the mover, and also allows the magnetic field forming member to be positioned normally without being affected by friction loss or tilting of the device. Can be restored. Also,
As the return means, the motor for moving the magnetic field forming member is controlled in accordance with the detection result of the moving position of the movable element, so there is an advantage that the control system can be simplified.

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

第1図から第5図にかけては本発明にかかるリニアモー
タ装置の一実施例を説明するための図であって、第1図
はリニアモータ装置の機械的構成を示す平面図、第2図
、第3図は第1図におけるX−X線による断面図、Y 
−Y線による断面図、第4図はリニアモータ装置の電気
的構成を示すブロック図、第5図は本実施例の動作説明
図である。第6図は従来のリニアモータ装置を説明する
ための模式図である。 1 ・・・ベースフレーム 20a 、 20b  ・・・可動子 30a 、30b  ・・・磁場形成部材40・・・復
帰手段 49・・・パルスモータ
1 to 5 are diagrams for explaining one embodiment of the linear motor device according to the present invention, in which FIG. 1 is a plan view showing the mechanical configuration of the linear motor device, FIG. Figure 3 is a cross-sectional view taken along line X-X in Figure 1,
4 is a block diagram showing the electrical configuration of the linear motor device, and FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of this embodiment. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a conventional linear motor device. 1...Base frames 20a, 20b...Movers 30a, 30b...Magnetic field forming member 40...Returning means 49...Pulse motor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ベースフレーム上を直線移動自在に設けてある可
動子と、可動子に対向配置してあり、当該可動子の駆動
力により生じる反力によって前記可動子の反駆動方向に
移動される磁場形成部材と、当該反力によって位置ずれ
をした前記磁場形成部材を正規の位置に復帰させる復帰
手段とを具備しており、当該復帰手段として、前記磁場
形成部材を移動せしめるモータを前記可動子の移動位置
の検出結果に応じて制御するようにしてあることを特徴
とするリニアモータ装置。
(1) A movable element that is linearly movable on a base frame, and a magnetic field that is arranged opposite to the movable element and is moved in the counter-driving direction of the movable element by a reaction force generated by the driving force of the movable element. The magnetic field forming member is provided with a returning means for returning the magnetic field forming member that has been displaced due to the reaction force to the normal position, and as the returning means, a motor for moving the magnetic field forming member is connected to the movable member. A linear motor device characterized in that it is controlled according to a detection result of a moving position.
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