JPH0480783B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、たとえば工作機械のワークやツール
の位置決め等を精密に行なうXYテーブルに関
し、特に駆動部にリニアモータを使用した微動お
よび速送り可能なXYテーブルに関する。 （従来の技術） 従来のXYテーブルにおいては、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るように
構成されており、その送り機構はボールねじとサ
ーボモータもしくはステツ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）。 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り、この中間サ
ドルがねじ軸に沿つてＸ軸方向に移送されてい
た。さらに中間サドル上部にも同様にボールねじ
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
ル本体下部に固定され、ねじ軸端部に連結された
回転モータの回転により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つてい
た。 またボー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、ボールねじとナツトと
の回転の和と差によりテーブル本体の微動および
速送りを可能とした移送装置も知られている。 （発明が解決しようとする問題点） しかし、斯かる従来例の場合には、ボールねじ
のピツチを小にすれば、テーブル本体の精密送り
ができるが、移送速度が遅くなる。ボールねじの
回転数を大きくすれば高速送りができるが、ボー
ルねじの回転速度は危険速度以下にする必要があ
り、高速化が図れないという問題があつた。ま
た、回転モータの回転トルクによるボールねじの
ねじれや、ボールねじとボールナツトとのバツク
ラツシユ等の機械的誤差により、停止位置の位置
決め精度が悪いという問題があつた。また、中間
サドルあるいはテーブル本体等の移動部に、回転
モータやボールねじ等が搭載されるために、移動
部の重量は大きく、慣性力が大きくなつて、慣性
の影響により停止時の停止位置がズレて、位置決
め精度が悪化するという問題があつた。さらに中
間サドルはテーブル本体等が搭載されるために、
テーブル本体よりも搬送荷重が大きく、慣性の影
響が、テーブル本体の移送の場合よりも大きくな
つてＸ軸方向の位置決め精度がＹ軸方向の位置決
め精度よりも悪いという問題もあつた。また、基
台とテーブル本体間に中間サドル等の取付スペー
スが必要となり、テーブル全体の高さが高く、重
心が高くなつて安定性が悪く、加えて回転モータ
がテーブルの側方に出つ張るために大型化すると
いう問題があつた。さらにボールねじ、回転モー
タ等の回転運動から直線運動に変換する機構が必
要であるので、部品点数が多く、構造が複雑で、
組付が面倒である等の問題があつた。一方、従来
から駆動源としてボールねじを用いずに、リニア
モータを用いたXY駆動機構も知られている（た
とえば特公昭52−563号公報、特開昭49−100518
号公報等参照）。このようなリニアモータを用い
た場合には上記したボールねじ特有の問題は解消
することができるので好適であるが、つぎのよう
な問題があつた。 すなわち、工作機械等のXYテーブルにリニア
モータを適用する場合には、リニアモータを構成
する可動子と固定子間のギヤツプを安定して保持
すること、さたらに、駆動力や停止保持力を大き
くするために、ギヤツプをより小さくすることが
必要となる。 また、テーブル本体をXY駆動させるために、
従来は固定ベツド上に中間摺動台を一方向に移動
自在に支持し、一方、中間摺動台に対してテーブ
ル本体を中間摺動台の移動方向と直交する方向に
移動可能に支持することによりXY方向に移動可
能としていた。そのために、上記したボールねじ
を用いた場合と同様に移動させる方向によつて移
動させる重量が大幅に異なるために、移動方向に
よつて位置決め精度が異なるという問題があつ
た。 すなわち、テーブル本体を中間摺動台に対して
移動させる場合にはテーブル本体の重量のみを移
動させればよいが、中間摺動台を移動させる場合
には、中間摺動台とテーブル本体の両方の荷重を
移動させる必要があり、停止する際に慣性を受け
る質量が異なるからである。 本発明は、上記の問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、駆動源に
格子状の固定歯を形成した固定子を備えたリニア
モータを使用することにより、テーブル本体を固
定ベツドに対して直接Ｘ軸およびＹ軸方向に移動
可能として、高速でかつ高精度の位置決めがで
き、しかも簡単な構造で薄型コンパクトな微動お
よび速送り可能なリニアモータ付XYテーブルを
提供することにある。 （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、本発明にあつて
は、可動子と固定子の組合せより成る第１リニア
モータを介して固定ベツドに中間サドルをＸ軸方
向およびＹ軸方向に相対移動可能に配設すると共
に、同じく可動子と固定子の組合せより成る第２
リニアモータを介して該中間サドルにテーブル本
体をＸ軸方向およびＹ軸方向に相対移動可能に配
設し、前記固定ベツドおよび中間サドル上にそれ
ぞれ一対の軌道台を設け、一方、中間サドルおよ
びテーブル本体には上記固定ベツドおよび中間サ
ドル上に設けられた軌道台と直交する方向に延び
る複数の軌道レールを設け、該軌道レールを上記
中間サドルおよび固定ベツド上に設けられた軌道
台にリニアベアリングを介してＸ軸およびＹ軸方
向に移動自在に支承するもので、 リニアベアリングの下面には軌道台が移動自在
に支持されるベアリング部を、リニアベアリング
の上面には軌道レールが移動自在に支持されるベ
アリング部を設け、 各ベアリング部には軌道台および軌道レールが
挿入される断面コ字形の凹部を設け、凹部の内周
の両側壁に凹溝を設けると共に、前記軌道台およ
び軌道レールの両側壁には前記凹溝内に突出する
突堤を設け、前記凹溝と突堤間に上下一対の２条
のボール列を突堤を上下から挟むように転動自在
に介在させ、さらに上記第１リニアモータおよび
第２リニアモータの各固定子における固定歯を格
子状に配列し、さらに上記第１リニアモータおよ
び第２リニアモータの固定子にピツチ差を設けた
ものから成つている。 （実施例） 以下に、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。本発明の一実施例に係る微動および速送り
可能なリニアモータ付XYテーブルを示す第１図
乃至第３図において、１は固定ベツドで、固定ベ
ツド１上に中間サドル２が、Ｘ軸およびＹ軸方向
に相対移動可能に配設され、さらに中間サドル２
上にテーブル本体３が、中間サドル２に対して、
相対的にＸ軸およびＹ軸方向に移動可能に配設さ
れている。すなわち、中間サドル２のＹ軸方向に
沿う両側端部に、Ｙ軸方向に延びるＹ軸方向軌道
台５，５が配設されている。一方、テーブル本体
３は、Ｘ軸方向に延びて両端部が、上記Ｙ軸方向
軌道台５，５にリニアベアリング６，…を介して
架設されるＸ軸方向レール７，７を備えており、
テーブル本体３は、Ｘ軸方向レール７，７に案内
されてＸ軸方向に移動自在となつている。リニア
ベアリング６は、第４図に示すように、ベアリン
グブロツク９の上、下面２箇所にベアリング部６
ａ，６ｂが直交して配置される構成となつてお
り、テーブル本体３がＸ軸方向に移動する際に
は、Ｘ軸方向レール７，７がリニアベアリング
６，…の上部のベアリング部６ａ，…に案内さ
れ、Ｘ軸方向に移動する。またテーブル本体３が
Ｙ軸方向に移動する際には、Ｘ軸方向レール７，
７を支承するリニアベアリング６が、Ｙ軸方向軌
道台５，５に沿つて移動するようになつている。 一方、中間サドル２も、テーブル本体３と同様
に、固定ベツド１上面にＹ軸方向に配設されたＹ
軸方向軌道台５′，５′上に、リニアベアリング
６，６を介して架設されたＸ軸方向レール７′，
７′を備えており、テーブル本体３と同様に、固
定ベツド１に対してＸ軸およびＹ軸方向に移動自
在となつている。 ここで、第５図には、リニアベアリング６の一
部破断正面図が示されており、下部のベアリング
部６ｂを中心にリニアベアリング６について説明
する。すなわち、断面コ字状のベアリング本体９
ａが、転動体としての負荷ボール１０，１０，…
を介して各軌道台４，４′，５，５′に対して長手
方向に移動可能に組付けられている。すなわち、
ベアリング本体９のコ字状の凹部９ａ内に軌道台
４が挿入されていて、凹部９ａ内側面に凹溝９
ｂ，９ｂが設けられ、一方、軌道台３の両側壁に
は凹溝９ｂ，９ｂ内に突出する突堤３ａ，３ａが
設けられてい。この突堤３ａ，３ａの上下傾斜面
と凹溝９ｂ，９ｂの上下隅角部に互いに対向する
負荷ボール転走溝１１，１１，…；１２，１２…
が形成されている。そして、負荷ボール転走溝１
１；１２，１１；１２、…間に上下２列の負荷ボ
ール１０，…が突堤３ａ，３ａを挟むように転動
自在に介装されている。ベアリング本体９ａのス
カート部１３，１３には、前記負荷ボール転走溝
１１，１１，…；１２，１２，…と連絡された、
長手方向に延びるボール逃げ孔１４，１４が穿設
されている。また、ベアリング本体９ａの長手方
向の両側には、それら負荷ボール転走溝１１，１
１，…；１２，１２，…およびボール逃げ孔１
４，１４内を連通する一対の側蓋１５，１５が設
けられ、ベアリング６の軌道台４，…に対する相
対移動時に、負荷ボール１０が負荷ボール転走溝
１１，１１，…；１２，１２，…およびボール逃
げ孔１４，１４，…内を転動、循環するようにな
つている。また、ベアリング本体９ａには、負荷
ボール１０，…を案内すると共に、脱落を防止す
る保持器１６が取付けられている。また負荷ボー
ル１０と負荷ボール転走溝１１，…；１２，…と
の接触角αは略45度となつているが、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。 つぎに固定ベツド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との間には、そ
れぞれ第１リニアモータ２０および第２リニアモ
ータ２０′が介在されている。第１リニアモータ
２０については、中間サドル２下面に、天板２１
を介してＸ軸およびＹ軸方向に沿つて第１可動子
２２ａおよび第２可動子２２ｂが配設されてお
り、固定ベツド１上面には、同一平面内で格子状
に配列された固定歯２３ａを有する固定子２３
が、上記第１および第２可動子２２ａ，２２ｂと
対向配置されている。この固定子２３と第１，第
２可動子２２ａ，２２ｂの配置関係は、固定ベツ
ド１側に第１，第２可動子２２ａ，２２ｂを配設
し、中間サドル２側に固定子２３を配設してもよ
い。一方、第２リニアモータ２０′についてはテ
ーブル本体３の下面に、天板２１′を介してＸ軸
およびＹ軸方向に沿つて第１および第２可動子２
２a′，２２b′が直交して配設され、中間サドル２
上面に、同一平面内で格子状に配列された固定歯
２３a′を有する固定子２３′が配設されている。
この固定子２３′と第１，第２可動子２２a′，２
２b′の配置関係についても、中間サドル２、テー
ブル本体３のいづれに配置してもよい。 上記した固定子２３，２３′は、第７図ａ乃至
ｄに、一部を拡大して示すように、Ｘ軸方向に所
定ピツチで配列された固定歯２３ａとＹ軸方向に
所定ピツチで配列された固定歯２３ａが直交して
格子状に形成されている。第７図ｅには固定子２
３，２３′の他の実施例が示されている。すなわ
ち固定子２３，２３′の上面に略方形の歯片２３
ｂ，２３b′，…がＸ軸方向およびＹ軸方向に所定
ピツチP₁，P₂でもつて整然と格子状に配列され
ており、この歯片２３ｂ，…；２３b′，…によつ
て固定歯２３ａ，２３a′を構成している。このよ
うな構成とすると、固定歯２３ａ，２３a′の形成
がたとえばＸ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ溝
を形成するだけでよいので製造が極めて容易とな
る。また第７図ａ，ｄの場合のようにＸ軸方向に
配列される固定歯２３ａ，２３a′とＹ軸方向に配
列される固定歯２３ａ，２３a′とがつながつてい
ないので、固定歯２３ａ，２３a′と後記する可動
子２２ａ，２２ｂ；２２a′，２２b′の磁極歯２７
ａ，２８ａ，…間の磁速が集中して、磁気吸引力
が強くなる。従つて大荷重が加わつた場合でも位
置決め保持力が強く、テーブル本体２を一層正確
に位置決めすることができる。 ここで、まず第６図を参照して第１リニアモー
タ２０の構成について詳細に説明すると、第１，
第２可動子２２ａ，２２ｂは、たとえば永久磁石
２４を中心に介在させてその左右に２つの磁気コ
ア２５，２６を対向配置して構成されており、一
方の磁気コア２５には永久磁石２４によりＮ極に
磁化された第１の磁極２７および第２の磁極２８
が形成され、他方の磁気コア２６には永久磁石２
４によりＳ極に磁化された第３の磁極２９および
第４の磁極３０が形成されている。 固定子２３には、第６図に示すように長手方向
と略直交する方向に延びる断面コ字形状の固定歯
２３ａが長手方向に略全長にわたつて、同一ピツ
チP₁で等間隔に設けられている。各磁極２７〜
３０にも固定子２３と同一のピツチの磁極歯２７
ａ〜３０ａがそれぞれ形成されている。 Ｎ極側の第１の磁極２７および第２の磁極２８
には、第１のコイル３１および第２のコイル３２
が巻かれており、電流が流れた際に互いに逆向き
の磁束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２９および第４の
磁極３０にも、同様に直列に結線された第３のコ
イル３３および第４のコイル３４が巻かれており
パルス発生源（図示せず）に接続されている。こ
こで、説明の都合上、例えば第１の磁極２７の磁
極歯２７ａに対して第２の磁極２８の磁極歯２８
ａの位相が１／２ピツチ（１／2P₁）だけずれて
おり、また第３の磁極２９の磁極歯２９ａに対し
て第４の磁極３０の磁極歯３０ａも同様に位相が
１／２ピツチ（１／2P₁）だけずれているものと
する。さらにＮ極側の第１の磁極２７および第２
の磁極２８の磁極歯２７ａ，２８ａに対してＳ極
側の第３の磁極２９および第４の磁極３０の磁極
歯２９ａ，３０ａは１／４ピツチ（１／4P₁）だ
け位相がずれているものとする。 ここで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８図ａ〜ｄ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３１と第２のコイル３２には端
子ａから、第３のコイル３３と第４のコイル３４
には端子ｂからパルスが入力されるようになつて
いる。第８図ａでは、端子ａに第１の磁極２７を
励磁する方向に（モード）、第８図ｂでは端子
ｂに第４の磁極３０を励磁する方向に（モード
）、第８図ｃでは端子ａに第２の磁極２８を励
磁する方向に（モード）、第８図ｄでは端子ｂ
に第３の磁極２９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。 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。

【表】

【表】 第１表に示すようにモードの場合にはＮ極側
の第１の磁極２７の磁力が強力で、第１の磁極２
７と固定子２３の固定歯２３ａとの間の吸引力に
より第１可動子２２ａは保持され安定状態にあ
る。一方Ｓ極側の第３および第４の磁極２９，３
０はそれぞれ固定子２３の固定歯２３ａに対して
１／４ピツチだけ位相がずれている。モードで
は第１の磁極２７のコイル３１による磁力はなく
なり、代わつてＳ極側の第４の磁極３０の磁力が
強力になつて、可動子２２ａは第４の磁極３０が
固定子２３の固定歯２３ａと位相が合致する方向
に相対的に移動して１／４ピツチ（１／4P₁）だ
け進むことになる。このときＮ極側の第１および
第２の磁極２７，２８が１／４ピツチ（１／
4P₁）だけ位相がずれる。 さらにモードではＮ極側の第２の磁極２８の
磁力が強力になり、第２の磁極２８が固定子２３
の固定歯２３ａと位相が合致する方向に第１可動
子２２ａは相対的に移動して１／４ピツチ（１／
4P₁）進み、Ｓ極側の第３および第４の磁極２
９，３０は１／４ピツチ（１／4P₁）だけ位相が
ずれる。モードではＳ極側の第３の磁極２９の
磁力が強力となり、第３の磁極２９が固定子２３
の固定歯２３ａと位相が合致する方向に第１可動
子２２ａは相対的に移動して１／４ピツチ（１／
4P₁）進む。さらに再びモードに戻つてＮ極側
の第１の磁極２７の磁力が強力となつて、第１可
動子２２ａは１／４ピツチ（１／4P₁）だけ相対
的に進み第８図ａの状態となる。このようにモー
ドからの繰り返しによつてパルス当り１／４
ピツチ（１／4P₁）ずつ移動するようになつてい
る。 以上の説明では１相励磁について説明したが、
常時２相の電流を流す２相励磁により駆動しても
よく、また１相と２相に交互に電流を流す１−２
相励磁方式をとつてもよい。 一方、第２リニアモータ２０′の構成も、第一
リニアモータ２０と同様で、Ｘ軸およびＹ軸方向
に直交配置された第１，第２可動子２２a′，２２
b′は、永久磁石２４′によつて磁化されたＮ極側
の第１の磁極２７′および第２の磁極２８′と、Ｓ
極側の第３の磁極２９′および第４の磁極３０′が
形成されており、それぞれの磁極に第１のコイル
３１′、第２のコイル３２′、第３のコイル３３′
および第４のコイル３４′が巻かれている。さら
にこの第１のコイル３１′、第２のコイル３２′、
第３のコイル３３′および第４のコイル３４′はパ
ルス発生源（図示せず）に電気的に接続されてお
り、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Ｘ軸およびＹ軸方向
に駆動するようになつている。また、第９図に示
すように固定ベツド１の上面および、中間サドル
２上面に配設された第１および第２リニアモータ
２０，２０′の固定子２３，２３′は、それぞれの
固定歯２３ａ，２３a′のピツチP₁，P₂が異なつて
いる。ここで、説明の都合上、第２リニアモータ
２０′でも、例えば第１の磁極２７′に対して第２
の磁極２８′は磁極歯の位相が１／２ピツチ
（１／2P₂）だけずれており、第３の磁極２９′に
対して第４の磁極３０′も同様に磁極歯の位相が
１／２ピツチ（１／2P₂）だけずれているものと
し、さらにＮ極側の第１の磁極２７′および第２
の磁極２８′の磁極歯に対してＳ極側の第３の磁
極２９′および第４の磁極３０′の磁極歯は１／４
ピツチ（１／4P₂）だけ位相がずれているものと
する。従つて、この場合、第１リニアモータ２０
と同様に、第１，第２可動子２２a′，２２b′は固
定子２３′に対して１パルス当り１／４ピツチ
（１／4P₂）ずつそれぞれＸ軸方向およびＹ軸方
向に移動する。 このような構成のXYテーブルを使用して、ま
ずＸ軸方向に速送りする場合には、第１リニアモ
ータ２０（中間サドル２側）の第１可動子２２ａ
にパルス発生源（図示せず）よりパルスを入力す
ると、第１可動子２２ａは固定ベツド１上面の固
定子２３に対してＸ軸方向に配列された固定歯に
沿つて１パルスにつき１／４ピツチ（１／4P₁）
ずつ相対移動し、従つて中間サドル２とともにテ
ーブル本体３はＸ軸方向に１パルス当り１／４ピ
ツチ（１／4P₁）ずつ移送される。一方、第２リ
ニアモータ２０′（テーブル本体３側）の第１可
動子２２a′にパルス発生源（図示せず）より同極
性のパルスを入力すると、該第１可動子２２
a′は、中間サドル２上面の固定子２３′のＸ軸方
向に配列された固定歯に沿つて１パルスにつき
１／４ピツチ（１／4P₂）ずつ第１リニアモータ
２０と同方向に相対移動し、従つてテーブル本体
３は、中間サドル２に対して第１リニアモータ２
０による移動方向と同方向に相対的に移送され
る。この結果、テーブル本体３は、固定ベツド１
に対してＸ軸方向に１パルスにつき距離（１／
4P₁＋１／4P₂）だけ移送、すなわち速送りされ
る。 つぎにＹ軸方向に速送りする場合は、第１リニ
アモータ２０の第２可動子２２ｂと、第２リニア
モータ２０′の第２可動子２２b′に、それぞれパ
ルス発生源から同極性のパルスを入力すると、上
記したＸ軸方向の速送りの場合と同様に、テーブ
ル本体３は第１リニアモータ２０により中間サド
ル２と共にＹ軸方向に１パルス当り１／４ピツチ
（１／4P₁）ずつ移送されるると共に、第２リニ
アモータ２０′により、中間サドル２に対してＹ
軸方向に１／４ピツチ（１／4P₂）ずつ移送され
る。その結果、テーブル本体３は、固定ベツド１
に対してＹ軸方向に１パルスにつき距離（１／
4P₁＋１／4P₂）だけ移送、すなわち速送りされ
る。 つぎに微動送りする場合について説明する。ま
ず、Ｘ軸方向に微動送りする場合には、第１リニ
アモータ２０の第１可動子２２ａおよび第２リニ
アモータ２０′の第１可動子２２a′に逆極性のパ
ルスを入力すると、第１リニアモータ２０により
テーブル本体３は中間サドル２と共にＸ軸方向に
１パルス当り１／４ピツチ（１／4P₁）ずつ移送
され、一方、第２リニアモータ２０′によりテー
ブル本体３は中間サドル２に対して第１リニアモ
ータ２０′による移動方向と逆向きに１パルス当
り１／４ピツチ（１／4P₂）ずつ移動されるの
で、結局テーブル本体３は固定ベツド１に対して
距離（１／4P₁−１／4P₂）だけ移動、すなわち
微動送りされる。つぎにＹ軸方向に微動送りする
場合には、第１リニアモータ２０の第２可動子２
２ｂと、第２リニアモータ２０′の第２可動子２
２b′に、それぞれパルス発生源から逆極性のパル
スを入力する。するとテーブル本体３は、第１リ
ニアモータ２０により中間サドル２と共にＹ軸方
向に１パルス当り１／４ピツチ（１／4P₁）ずつ
移送され、一方、第２リニアモータ２０′により
テーブル本体３は、中間サドル２に対して第１リ
ニアモータ２０による移動方向に逆向きに１パル
ス当り１／４ピツチ（１／4P₂）ずつ移動され
て、結局、テーブル本体３はＹ軸方向に固定ベツ
ド１に対して距離（１／4P₁−１／4P₂）だけ移
動、すなわち微動送りされる。 また、第１，第２リニアモータを単独で駆動す
ることにより、テーブル本体３を、Ｘ軸及びＹ軸
方向に１パルス当り１／4P₁、あるいは１／4P₂
ずつ移送することができる。 テーブル本体３の移送の際、テーブル本体３お
よび中間サドル２は軽量になつているので、慣性
力は小さく始動時及び停止時の応答性が速く、迅
速に位置決めされると共に、パルスの周波数を大
きくすることにより高速に移送される。また、停
止時の慣性による影響は小さく、位置決めが正確
になされ、第１，第２可動子２２ａ，２２a′，２
２ｂ，２２b′と固定子２３，２３′間の磁力によ
り、停止位置で保持されている。また、中間サド
ル２およびテーブル本体３は、第１，第２リニア
モータ２０，２０′により、同一平面内でＸ軸お
よびＹ軸方向に駆動されるので、各リニアモータ
２０，２０′による搬送荷重はＸ軸およびＹ軸方
向に同一で、停止時の慣性による影響の差はな
く、位置決め精度はＸ軸およびＹ軸方向共に同一
となる。 一方、リニアベアリング６，…により、テーブ
ル本体３および中間サドル２が支承されているの
で、摺動抵抗は小さく、テーブル本体３および中
間サドル２は軽快に移動すると共に、中間サドル
２と固定ベツド１、およびテーブル本体３と中間
サドル２の間隙は一定に保持される。その結果、
固定ベツド１と中間サドル２、および中間サドル
２とテーブル本体３間に介在される第１，第２リ
ニアモータ２０，２０′の第１，第２可動子２２
ａ，２２a′，２２ｂ，２２b′と固定子２３，２
３′とのギヤツプも一定に保持されるので、常に
一定の推力で、安定した走行性能が得られる。さ
らに、各リニアベアリング６，…の負荷ボール１
０，…に予圧をかければ、剛性は高くなつてテー
ブルの可搬荷重が大きくなると共に、テーブル本
体３にかかる衝撃荷重等に対しても、変形は小さ
く、第１，第２可動子２２ａ，２２ｂと固定子２
３間のギヤツプをより小さくすることができ、よ
り大きな推力、停止保持力が得られる。また、負
荷ボール転走溝１１，…；１２，…と負荷ボール
１０，…との接触角αを、45度付近にとつている
ので、上下左右の四方向からの荷重を均等に支承
することができる。 （発明の効果） 本発明は、以上の構成および作用から成るもの
で、固定ベツドおよび中間サドル上に一対の軌道
台を設け、テーブル本体および中間サドルには固
定ベツドおよび中間サドルに設けた各軌道台と直
交する軌道レールをそれぞれ設け、各軌道レール
をリニアベアリングを介して軌道台間に架け渡し
てXY軸方向に移動自在に組み付け、固定ベツド
と中間サドル間、および中間サドルとテーブル本
体間に、同一平面内で格子状に配列された固定歯
を有する固定子と、第１，第２可動子により構成
されるリニアモータを介在させて、テーブル本体
および中間サドルをＸ軸およびＹ軸方向に移送す
るように構成したので、中間サドルとテーブル本
体間におけるＸ軸方向およびＹ軸方向の搬送荷重
をほぼ同一にできると共に、中間サドル固定ベツ
ド間のＸ軸方向およびＹ軸方向の搬送荷重をほぼ
同一にでき、従来のようにＸ軸およびＹ軸方向の
搬送荷重の違いに起因する位置決め精度のズレを
解消することができる。 また、リニアベアリングの上下面にベアリング
部を設けて軌道台および軌道レールを嵌合させ、
ベアリング部において軌道台および軌道レール両
側の両側に突出する突堤を挟むように上下二列の
ボールを介在させる構成としたので、上下および
左右のあらゆる方向から荷重が作用しても、固定
子と可動子間のギヤツプを安定して維持すること
ができ、安定した移送制御を行なうことができ
る。さらに、固定子と可動子間のギヤツプをより
一層小さくすることができ、駆動推力および停止
保持力をより大きくすることができ、コンパクト
な構成でありながら、大荷重の搬送に用いること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る微動及び速
送り可能なリニアモータ付XYテーブルの平面
図、第２図は第１図の装置の−線断面図、第
３図は第１図の装置の−線断面図、第４図は
第１図の装置のリニアベアリングの取付状態を示
す斜視図、第５図は第４図のリニアベアリングの
一部破断正面図、第６図はリニアモータの要部を
示す拡大概略断面図、第７図ａは第１リニアモー
タの固定子の部分拡大斜視図、第７図ｂは第７図
ａのＢ−Ｂ線面断図、第７図ｃは第７図ａのＣ−
Ｃ線断面図、第７図ｄは第２リニアモータの固定
子の部分拡大斜視図、第７図ｅは固定子の他の実
施例を示す部分拡大斜視図、第８図ａ乃至ｄはリ
ニアモータの動作原理を示す概略構成図である。 符号の説明、１…固定ベツド、２…中間サド
ル、３…テーブル本体、２０，２０′…第１，第
２リニアモータ、２２ａ，２２a′…第１可動子、
２２ｂ，２２b′…第２可動子、２３，２３′…固
定子、２３ａ，２３a′…固定歯。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 可動子と固定子の組合せより成る第１リニア
   モータを介して固定ベツドに中間サドルをＸ軸方
   向およびＹ軸方向に相対移動可能に配設すると共
   に、 同じく可動子と固定子の組合わせより成る第２
   リニアモータを介して該中間サドルにテーブル本
   体をＸ軸方向およびＹ軸方向に相対移動可能に配
   設し、 前記固定ベツドおよび中間サドル上にそれぞれ
   一対の軌道台を設け、一方、中間サドルおよびテ
   ーブル本体には上記固定ベツドおよび中間サドル
   上に設けられた軌道台と直交する方向に延びる複
   数の軌道レールを設け、該軌道レールを上記中間
   サドルおよび固定ベツド上に設けられた軌道台に
   リニアベアリングを介してＸ軸およびＹ軸方向に
   移動自在に支承するもので、 リニアベアリングの下面には軌道台が移動自在
   に支持されるベアリング部を、リニアベアリング
   の上面には軌道レールが移動自在に支持されるベ
   アリング部を設け、 各ベアリング部には軌道台および軌道レールが
   挿入される断面コ字形の凹部を設け、凹部の内周
   の両側面に凹溝を設けると共に、前記軌道台およ
   び軌道レールの両側壁には前記凹溝内に突出する
   突堤を設け、前記凹溝と突堤間に上下２条のボー
   ル列を突堤を上下から挟むように転動自在に介在
   させ、 さらに上記第１リニアモータおよび第２リニア
   モータの各固定子における固定歯を格子状に配列
   し、さらに上記第１リニアモータおよび第２リニ
   アモータの固定子にピツチ差を設けたことを特徴
   とする微動及び速送り可能なリニアモータ付XY
   テーブル。