JPH0555259B2 - - Google Patents

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JPH0555259B2
JPH0555259B2 JP1469486A JP1469486A JPH0555259B2 JP H0555259 B2 JPH0555259 B2 JP H0555259B2 JP 1469486 A JP1469486 A JP 1469486A JP 1469486 A JP1469486 A JP 1469486A JP H0555259 B2 JPH0555259 B2 JP H0555259B2
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JP
Japan
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base
sliding
track
stator
linear
Prior art date
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JP1469486A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Teramachi
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Publication of JPH0555259B2 publication Critical patent/JPH0555259B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、NCマシン等の工作機械における
X・Y・Z軸、自動工具交換装置、自動溶接機、
射出成型機、工業用ロボツト等の一般産業機械の
スライド部において直線往復運動を案内する直線
案内装置に係り、特に、微動及び早送りを高精度
に行なうことが可能な直線案内装置の改良に関す
る。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention is applicable to X, Y, and Z axes in machine tools such as NC machines, automatic tool changers, automatic welding machines,
The present invention relates to a linear guide device that guides linear reciprocating motion in sliding parts of general industrial machines such as injection molding machines and industrial robots, and particularly relates to improvements in a linear guide device that can perform fine movement and rapid movement with high precision.

[従来の技術] 従来この種の直線案内装置としては、固定ベツ
ト上に設けられた軌道台と、この軌道台の長手方
向に沿つて案内機構を介して案内される摺動台と
からなるもので、上記固定ベツトにボールねじ軸
を軸支すると共に、このボールねじ軸に螺合する
ボールナツトを上記摺動台に連結し、また、上記
固定ベツトにボールスプライン軸を軸支すると共
に、このボールスプライン軸に嵌合された外筒を
上記ボールナツトに連動機構を介して連動させ、
更に、上記ボールねじ軸とボールスプライン軸と
に夫々駆動モータを連結したものがある(特願昭
58−198803号)。
[Prior Art] Conventionally, this type of linear guide device consists of a track base provided on a fixed bed and a sliding base guided along the longitudinal direction of the track base via a guide mechanism. A ball screw shaft is pivotally supported on the fixed bed, and a ball nut that is screwed onto the ball screw shaft is connected to the sliding base, and a ball spline shaft is pivotally supported on the fixed bed, and the ball An outer cylinder fitted to the spline shaft is interlocked with the ball nut via an interlocking mechanism,
Furthermore, there is a device in which drive motors are connected to the ball screw shaft and the ball spline shaft, respectively (as disclosed in the patent application
58-198803).

このタイプによれば、上記各駆動モータの回転
方向及び回転速度を適宜調整すれば、上記摺動台
は軌道台に対して微動若しくは早送りされるので
ある。
According to this type, by appropriately adjusting the rotational direction and rotational speed of each of the drive motors, the sliding table can be moved slightly or quickly relative to the track.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、このような従来の直線案内装置
にあつては、摺動台を直線運動させるために、二
つの駆動モータ、ボールねじ、ボールスプライン
等が必要になるため、夫々の取付けスペースを確
保しなければならなくなる分、装置が大型化して
しまうという問題が生ずる。また、上記従来例に
おいては、ボールねじやボールスプラインを使用
しているため、回転トルクによりボールねじ軸や
ボールスプライン軸に捩れが生じたり、ボールね
じ軸とボールナツトとの間あるいはボールスプラ
イン軸と外筒との間にバツクラツシユが発生する
ことは避けられず、その分、摺動台の応答性が悪
く、位置決め精度を大幅に高めることは困難であ
つた。更に、ボールねじやボールスプラインが摺
動台に取付けられているため、摺動台の重量が増
加する分摺動台の慣性力が大きくなり、始動時や
停止時の応答性がそれだけ悪くなるという問題が
あつた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in such a conventional linear guide device, two drive motors, a ball screw, a ball spline, etc. are required to linearly move the slide table. Therefore, a problem arises in that the device becomes larger due to the need to secure mounting space for each. In addition, in the above conventional example, since a ball screw and a ball spline are used, rotational torque may cause twisting of the ball screw shaft or ball spline shaft, or between the ball screw shaft and the ball nut or between the ball spline shaft and the ball spline shaft. It is inevitable that bumps occur between the slider and the cylinder, and the responsiveness of the slider is correspondingly poor, making it difficult to significantly improve positioning accuracy. Furthermore, since ball screws and ball splines are attached to the slide table, the weight of the slide table increases, which increases the inertial force of the slide table, which worsens responsiveness when starting and stopping. There was a problem.

そこで、本発明者は、先に、長手方向に沿つて
延びる軌道台と、この軌道台の一方面側長手方向
に沿つて案内機構を介して案内される第一摺動台
と、上記軌道台の他方面側長手方向に沿つて案内
機構を介して案内される第二摺動台と、上記軌道
台の第一摺動台側にその長手方向い沿つて設けら
れた幅方向に延びる多数の歯を有する第一固定子
及び第一摺動台側に上記第一固定子との間に所定
のクリアランスを維持して取付けられた複数の励
磁部を有する第一可動子で構成されて上記第一摺
動台を駆動する第一リニアモータ機構と、上記軌
道台の第二摺動台側にその長手方向に沿つて設け
られた幅方向に延びる多数の歯を有する第二固定
子及び第二摺動台側に上記第二固定子との間に所
定のクリアランスを維持して取付けられた複数の
励磁部を有する第二可動子で構成されて上記第二
摺動台を駆動する第二リニアモータ機構とからな
る直線案内装置を既に提供している(特願昭59−
221295号)。
Therefore, the present inventor first developed a track base that extends along the longitudinal direction, a first sliding base that is guided along the longitudinal direction of one side of the track base via a guide mechanism, and a track base that is guided along the longitudinal direction of the track base. a second sliding table guided along the longitudinal direction on the other side of the track via a guide mechanism; and a large number of widthwise extending slides provided along the longitudinal direction on the first sliding table side of the track platform. The first movable element is composed of a first stator having teeth and a first movable element having a plurality of excitation parts attached to the first sliding table side while maintaining a predetermined clearance between the first stator and the first stator. a first linear motor mechanism that drives one sliding table; a second stator having a large number of teeth extending in the width direction provided along the longitudinal direction of the second sliding table side of the track; a second linear movable element having a plurality of excitation parts mounted on the sliding table side with a predetermined clearance maintained between the second stator and the second stator and driving the second sliding table; We have already provided a linear guide device consisting of a motor mechanism (patent application 1983-
221295).

このタイプによれば、送り機構を別途に設ける
必要がなく、装置の小型化を図ることができるほ
か、ボールねじやボールスプライン等の回転誤差
のある回転部分をなくして、可動部分の軽量化を
図ると共に、摺動台の応答性、位置決め精度を向
上させることが可能になる。
According to this type, there is no need to provide a separate feeding mechanism, which allows the device to be made more compact.It also eliminates rotating parts that have rotational errors, such as ball screws and ball splines, and reduces the weight of movable parts. At the same time, it becomes possible to improve the responsiveness and positioning accuracy of the slide table.

しかしながら、このようなタイプにあつても、
何等かの作業をするために目的の地点で摺動台を
一時的に停止させる場合には別にクランプ装置等
の固定手段を設ける必要が生じ、この固定手段を
別個に設ける分だけ余分なスペースが必要になる
ばかりか、装置のコストアツプを招き、しかも、
この固定手段については、直線案内装置に対して
高精度の動作が要求されればそれに対応する高精
度の動作が要求され、この動作の精度が低いと直
線案内装置自体の動作の精度をも低下させること
になり、円滑な直線案内を行なう上でそのバラン
スが崩れるという問題があり、この点で改善の余
地があった。
However, even in this type,
If the slide table is to be temporarily stopped at a desired point for some kind of work, it becomes necessary to provide a separate fixing means such as a clamping device, and extra space is required to provide this separate fixing means. Not only is this necessary, but it also increases the cost of the equipment.
Regarding this fixing means, if high-precision movement is required for the linear guide device, high-precision movement corresponding to that is required, and if the precision of this movement is low, the accuracy of the movement of the linear guide device itself will be reduced. As a result, there is a problem in that the balance in smooth linear guidance is lost, and there is room for improvement in this respect.

[問題点を解決するための手段] この発明は、以上の問題点に着目してなされた
ものであつて、送り機構及びクランプ装置等の固
定手段を別途に設けることなく、微動や早送り可
能な直線案内及びその停止動作を高精度に行える
ようにした直線案内装置を提供するものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made by focusing on the above problems, and is capable of fine movement and rapid movement without separately providing fixing means such as a feeding mechanism and a clamp device. The present invention provides a linear guide device that is capable of performing linear guide and stopping operations with high precision.

すなわち、この発明に係る直線案内装置は、長
手方向に沿つて延びる軌道台と、この軌道台の一
方面側長手方向に沿つて案内機構を介して案内さ
れる第一摺動台と、上記軌道台の他方面側長手方
向に沿つて案内機構を介して案内される第二摺動
台と、上記軌道台の第一摺動台側にその長手方向
沿つて設けられた幅方向に延びる多数の歯を有す
る第一固定子及び第一摺動台側に上記第一固定子
との間に所定のクリアランスを維持して取付けら
れた複数の励磁部を有する第一可動子で構成され
て上記第一摺動台を駆動する第一リニアモータ機
構と、上記軌道台の第二摺動台側にその長手方向
に沿つて設けられた幅方向に延びる多数の歯を有
する第二固定子及び第二摺動台側に上記第二固定
子との間に所定のクリアランスを維持して取付け
られた複数の励磁部を有する第二可動子で構成さ
れて上記第二摺動台を駆動する第二リニアモータ
機構とからなり、上記各リニアモータ機構の可動
子を可撓性部材を介して各摺動台に取付けたもの
である。
That is, the linear guide device according to the present invention includes a track base extending along the longitudinal direction, a first sliding base guided along the longitudinal direction on one side of the track base via a guide mechanism, and the track base. A second sliding table guided along the longitudinal direction of the other side of the platform via a guide mechanism, and a large number of widthwise extending slides provided along the longitudinal direction on the first sliding table side of the track platform. The first movable element is composed of a first stator having teeth and a first movable element having a plurality of excitation parts attached to the first sliding table side while maintaining a predetermined clearance between the first stator and the first stator. a first linear motor mechanism that drives one sliding table; a second stator having a large number of teeth extending in the width direction provided along the longitudinal direction of the second sliding table side of the track; a second linear movable element having a plurality of excitation parts mounted on the sliding table side with a predetermined clearance maintained between the second stator and the second stator and driving the second sliding table; The movable member of each linear motor mechanism is attached to each sliding base via a flexible member.

このような技術的手段において、軌道台と各摺
動台との間に介装される各リニアモータ機構とし
ては、可変リアクタンス型、永久磁石型あるいは
これらを複合した複合型のいずれのものであつて
もよいが、高精度、高推力を得る上で好ましくは
永久磁石と励磁コア先端部に固定子の歯と相対峙
する複数の誘導子歯が設けられた複数の電磁石と
を備えた複合型のものがよい。
In such technical means, each linear motor mechanism interposed between the track base and each sliding base is either a variable reactance type, a permanent magnet type, or a composite type that combines these. However, in order to obtain high precision and high thrust, it is preferable to use a composite type equipped with a permanent magnet and a plurality of electromagnets in which a plurality of inductor teeth are provided at the tip of the excitation core facing the teeth of the stator. The one is good.

また、上記リニアモータ機構の可動子に組込ま
れた複数の励磁する方式としては、この可動子励
磁部に対して常時一組だけ電流を流してステツプ
送りする一組励磁方式であつてもよく、また、可
動子励磁部に対して常時二相電流を流してステツ
プ送りする二相励磁方式であつてもよいが、好ま
しくは、高推力を得ることができ、しかも、減衰
振動が少なく且つ広い周波数範囲に対して応答が
可能な二相励磁方式のものが望ましい。
Furthermore, the method of excitation of a plurality of parts incorporated in the movable element of the linear motor mechanism may be a one-set excitation method in which only one set of current is always supplied to the movable element excitation section to feed the movable parts step by step. Furthermore, a two-phase excitation method may be used in which a two-phase current is constantly supplied to the movable excitation section for step feeding, but it is preferable that a high thrust can be obtained, there is little damped vibration, and there is a wide frequency range. A two-phase excitation type that can respond to a range is desirable.

更に、上記各リニアモータ機構の可動子を各摺
動台に取付ける際に使用する可撓性部材として
は、板バネ、重ね板バネ、コイルバネ等の各種の
スプリングを挙げることができるが、動作範囲が
僅かでよく、その取付け作業性を考慮すれば、好
ましくは板バネである。
Furthermore, various types of springs such as leaf springs, stacked leaf springs, and coil springs can be used as flexible members used when attaching the movable element of each of the above linear motor mechanisms to each slide table, but the operating range is limited. It is preferable to use a plate spring in view of the fact that it requires only a small amount of force and is easy to install.

更にまた、上記可撓性部材を介して各リニアモ
ータ機構の可動子を各摺動台に取付ける方法につ
いても、夫々の摺動台に対して可動子が可撓性部
材の撓み分だけ動くことができるように取付けら
れれば特に制限はないが、好ましくは各摺動台に
開口を形成し、可撓性部材によつてこの開口内に
リニアモータ機構の可動子を上下方向移動可能に
遊嵌する方法で取付けるのがよい。
Furthermore, regarding the method of attaching the movable element of each linear motor mechanism to each slide table via the above-mentioned flexible member, the movable element moves relative to each slide table by the amount of deflection of the flexible member. Although there is no particular restriction as long as it can be installed in such a way, it is preferable that an opening is formed in each sliding base, and a flexible member is used to loosely fit the movable element of the linear motor mechanism into this opening so that it can move in the vertical direction. It is best to install it using the following method.

また、この軌道台と各摺動台との間に介装され
る案内機構についても、特に制限があるものでは
ないが、安定した直線摺動と直線案内を行なうた
めには、多数のボールを有する直線案内ボールベ
アリングや多数のローラを有する直線案内ローラ
ベアリングが好ましい。
In addition, there are no particular restrictions on the guide mechanism installed between this track base and each sliding base, but in order to perform stable linear sliding and linear guidance, it is necessary to use a large number of balls. Linear guide ball bearings with a linear guide ball bearing and linear guide roller bearings with a large number of rollers are preferred.

また、この発明に係る直線案内装置の使用態様
としては、固定ベツト等の固定部材に一方の摺動
台を固定設置し、他方の摺動台を軌道台と相対的
に移動させるようにしてもよいし、固定部材に上
記軌道台を固定設置し、両摺動台を相対的に移動
させるようにしてもよい。特に前者の場合には、
複数の案内支持機構で上記軌道台を案内支持し、
軌道台の移動時における振動を防止するように設
計することが必要である。
Further, as a mode of use of the linear guide device according to the present invention, one sliding table may be fixedly installed on a fixed member such as a fixed bed, and the other sliding table may be moved relative to the track base. Alternatively, the track base may be fixedly installed on a fixed member, and both sliding bases may be moved relative to each other. Especially in the former case,
guiding and supporting the track base with a plurality of guiding and supporting mechanisms;
It is necessary to design the track to prevent vibration during movement.

[作用] 上述したような技術的手段によれば、軌道台と
各摺動台との間に介装されるリニアモータ機構の
各可動子は可撓性部材を介して各摺動台に取付け
られているので、軌道台に対して各摺動台を固定
する際には各リニアモータ機構に作用する電圧を
高くすればよく、各可動子の励磁部が強く励磁さ
れ、夫々の可撓性部材を弾性変形させることによ
り各可動子が夫々対応する固定子に吸着されて固
定され、また、軌道台に対して各摺動台を相対的
に移動させる際には各リニアモータ機構に作用す
る電圧が低くすればよく、各可動子と固定子との
固定状態が解除され、もつて、各摺動台は軌道台
に対して相対的に直線案内されるのである。
[Operation] According to the technical means described above, each movable element of the linear motor mechanism interposed between the track base and each sliding base is attached to each sliding base via a flexible member. Therefore, when fixing each sliding base to the track base, it is only necessary to increase the voltage applied to each linear motor mechanism, and the excitation part of each mover is strongly excited, which increases the flexibility of each slider. By elastically deforming the members, each movable element is attracted to and fixed to its corresponding stator, and also acts on each linear motor mechanism when moving each slide table relative to the track base. It is only necessary to lower the voltage, and the fixed state between each movable element and the stator is released, and each slide table is linearly guided relative to the track table.

[実施例] 以下、添附図面に示す実施例に基づいてこの発
明を詳細に説明する。
[Example] Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the example shown in the accompanying drawings.

第1図ないし第5図においては、この発明の第
一実施例に係る直線案内装置が示されている。こ
の実施例の直線案内装置は、長手方向に沿つて延
びる軌道台1と、この軌道台1の上面側長手方向
に沿つて案内機構2を介して案内される第一摺動
台3と、上記軌道台1の下面側長手方向に沿つて
案内機構4を介して案内される第二摺動台5と、
上記軌道台1と第一摺動台3との間に介装されて
第一摺動台3を駆動する第一リニアモータ機構6
と、上記軌道台1と第二摺動台5との間に介装さ
れて第二摺動台5を駆動する第二リニアモータ機
構7とからなる。
1 to 5, a linear guide device according to a first embodiment of the invention is shown. The linear guide device of this embodiment includes a track base 1 extending along the longitudinal direction, a first sliding base 3 guided along the longitudinal direction on the upper surface side of the track base 1 via a guide mechanism 2, and the above-mentioned a second sliding base 5 guided via a guide mechanism 4 along the longitudinal direction of the lower surface of the track base 1;
A first linear motor mechanism 6 that is interposed between the track base 1 and the first sliding base 3 and drives the first sliding base 3
and a second linear motor mechanism 7 that is interposed between the track base 1 and the second sliding base 5 and drives the second sliding base 5.

この実施例において、上記軌道台1は剛性ある
レール部材で一体的に成形されたもので、この軌
道台1には、第1図及び第2図に示すように、そ
の左右両肩部及び両裾部の長手方向に沿つて夫々
ボール転走溝11(具体的には11a,11b)
が形成されており、軌道台1の上面及び下面中央
部長手方向に沿つて第一及び第二リニアモータ機
構6,7の構成部材である固定子30が設けられ
ている。尚、この軌道台1は、必ずしも一本のレ
ール部材で形成する必要はなく、一対のレールと
ボルスターとからなる分割型に形成してもよい。
In this embodiment, the track 1 is integrally molded with a rigid rail member, and the track 1 has both left and right shoulders and both sides, as shown in FIGS. 1 and 2. Ball rolling grooves 11 (specifically, 11a, 11b) are provided along the longitudinal direction of the hem.
A stator 30, which is a component of the first and second linear motor mechanisms 6 and 7, is provided along the longitudinal direction of the center of the upper and lower surfaces of the track base 1. Note that this track base 1 does not necessarily need to be formed from a single rail member, and may be formed into a split type consisting of a pair of rails and a bolster.

また、上記第一摺動台3及び第二摺動台5は、
第1図ないし第3図並びに第5図に示すように、
剛性を有する部材で矩形枠状に形成されて中央部
に矩形状の開口14が形成されているボデイ本体
13と、このボデイ本体13の左右両側辺の軌道
台1側面にねじ等の止着具15で取付けられ且つ
長手方向に沿つて軌道台1のボール転走溝11に
相対面する負荷ボール溝17と無負荷ボール18
とが夫々形成されるベアリングブロツク16とで
構成されており、軌道台1と各摺動台3,5との
間に介装される案内機構2,4は、上記ベアリン
グブロツク16と、このベアリングブロツク16
の両端にねじ等の止着具19で取付けられて上記
ボール転送溝11及び負荷ボール溝17と無負荷
ボール溝18とを連通連結してボール無限軌道を
構成する方向転換溝21を備えた一対の側板20
と、上記軌道台1と各摺動台3,5のベアリング
ブロツク16との間で荷重を負荷しながら上記ボ
ール無限軌道内を転走する多数のボール22とか
らなる直線案内ボールベアリングで構成されてい
る。尚、各摺動台3,5を構成するボデイ本体1
3と摺動台3,5及び案内機構2,4を構成する
ベアリングブロツク16とはこれら両者を一体に
形成してもよいものである。
Moreover, the first sliding table 3 and the second sliding table 5 are as follows:
As shown in Figures 1 to 3 and Figure 5,
A body main body 13 is formed of a rigid member into a rectangular frame shape and has a rectangular opening 14 formed in the center thereof, and fasteners such as screws are attached to the side surfaces of the track base 1 on both left and right sides of the body main body 13. A loaded ball groove 17 and a non-loaded ball 18 are attached at 15 and face oppositely to the ball rolling groove 11 of the wayway 1 along the longitudinal direction.
The guide mechanisms 2 and 4 interposed between the track base 1 and each sliding base 3 and 5 are composed of the bearing block 16 and a bearing block 16 formed therein, respectively. Block 16
A pair of direction changing grooves 21 which are attached to both ends of the ball with fasteners 19 such as screws and which communicate and connect the ball transfer groove 11, the loaded ball groove 17, and the unloaded ball groove 18 to form a ball endless track. side plate 20
and a large number of balls 22 that roll within the ball endless track while applying a load between the track base 1 and the bearing block 16 of each sliding base 3, 5. ing. In addition, the body main body 1 that constitutes each sliding table 3, 5
3, the sliding bases 3, 5, and the bearing block 16 constituting the guide mechanisms 2, 4 may be formed integrally.

更に、この実施例においては、第一及び第二リ
ニアモータ機構6,7は夫々固定子30と可動子
40とからなるもので、第一リニアモータ6の固
定子30は軌道台1の上面中央部長手方向に沿つ
て一体的に設けられ、幅方向に延びる多数の歯3
1をピツチP1毎に配置したものであり、第二リ
ニアモータ7の固定子30は軌道台1の下面中央
部長手方向に沿つて一体的に設けられ、幅方向に
延びる多数の歯32をピツチP2(P1≠P2)毎に配
置したものである。また、上記第一摺動台3のボ
デイ本体13の開口14上部は可撓性部材として
板バネからなる天板36で塞がれており、上記第
二摺動台5のボデイ本体13の開口14下部は可
撓性部材としての板バネからなる底板37で塞が
れており、天板36、底板37の前後両端部がボ
デイ本体13前後の辺部にねじ等の止着具38で
取付けられると共に、天板36の下面側に第一リ
ニアモータ機構6の可動子40が固定され、底板
37の上面側には第二リニアモータ機構7の可動
子40が固定されている。この実施例において、
上記可動子40としては、第2図、第3図及び第
5図に示すように、その励磁部41として永久磁
石41aと励磁コア41bとを併用した複合型の
ものが採用されており、この励磁コア41bの先
端下面には夫々の固定子30の歯31,32と所
定のクリアランスを維持して相対峙する複数の誘
導子歯41cが形成されている。そして、各リニ
アモータ機構6,7の励磁方式としては、高推力
を得ることができ、減衰振動が少なく、しかも、
広い周波数範囲に対して応答が可能な二相励磁方
式が採用されており、各リニアモータ機構6,7
の可動子40は夫々の励磁方向に応じて例えば1
入力パルスに対して1/4P1,P2ずつ移動するよう
になつている。
Further, in this embodiment, the first and second linear motor mechanisms 6 and 7 each include a stator 30 and a movable element 40, and the stator 30 of the first linear motor 6 is located at the center of the upper surface of the track base 1. A large number of teeth 3 are integrally provided along the longitudinal direction and extend in the width direction.
The stator 30 of the second linear motor 7 is integrally provided along the longitudinal direction of the center of the lower surface of the track 1, and has a large number of teeth 32 extending in the width direction. They are arranged for each pitch P 2 (P 1 ≠P 2 ). Further, the upper part of the opening 14 in the body body 13 of the first sliding table 3 is closed with a top plate 36 made of a plate spring as a flexible member, and the opening in the body body 13 of the second sliding table 5 is closed. The lower part of the body 14 is closed with a bottom plate 37 made of a leaf spring as a flexible member, and both front and rear ends of the top plate 36 and the bottom plate 37 are attached to the front and rear sides of the body body 13 with fasteners 38 such as screws. At the same time, a movable element 40 of the first linear motor mechanism 6 is fixed to the lower surface side of the top plate 36, and a movable element 40 of the second linear motor mechanism 7 is fixed to the upper surface side of the bottom plate 37. In this example,
As shown in FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 5, the movable element 40 is a composite type in which a permanent magnet 41a and an excitation core 41b are used together as the excitation part 41. A plurality of inductor teeth 41c are formed on the lower surface of the tip of the excitation core 41b, facing the teeth 31, 32 of each stator 30 while maintaining a predetermined clearance. As for the excitation method of each linear motor mechanism 6, 7, high thrust can be obtained, there is little damping vibration, and
A two-phase excitation method that can respond to a wide frequency range is adopted, and each linear motor mechanism 6, 7
The mover 40 of
It is designed to move by 1/4P 1 and P 2 with respect to the input pulse.

従つて、この第一実施例に係る直線案内装置に
よれば、図示外の固定ベツトに例えば第二摺動台
5を固定設置すれば、第一摺動台3が軌道台1に
沿つて直線案内されると共に、所定位置で拘束保
持される。
Therefore, according to the linear guide device according to the first embodiment, if, for example, the second sliding table 5 is fixedly installed on a fixed bed (not shown), the first sliding table 3 moves in a straight line along the track table 1. While being guided, it is also restrained and held in a predetermined position.

今、軌道台1に沿つて第一摺動台3を直線案内
する際には、各リニアモータ機構6,7の固定子
30と可動子40との間に発揮される吸引力が天
板36、底板37の弾性力を越えないように各可
動子40の励磁部41に作用する電圧を低くして
その吸引力を低下させるようにすればよい。この
とき、各可動子40の誘導子歯41cと固定子3
0の歯31,32との間には所定のクリアランス
が確保されることになり、各リニアモータ機構
6,7の可動子40は固定子30に対して移動可
能な状態に設定される。この状態において、各リ
ニアモータ機構6,7の各入力パルス毎の励磁方
向を相互に一致されるようにすれば、各入力パル
ス毎に、第二摺動台5に対して軌道台1が1/4P2
だけ移動すると同時に、第一摺動台3が軌道台1
に対して1/4P1だけ同一方向に移動することにな
り、第一摺動台3は各入力パルス毎に1/4(P1
P2)ずつ早送りされることになる一方、各リニ
アモータ機構6,7の各入力パルス毎の励磁方向
を相互に反転させるようにすれば、各入力パルス
毎に、第二摺動台5に対して軌道台が1/4P2だけ
移動すると同時に、第一摺動台3が軌道台1に対
して1/4P1だけ軌道台1の移動方向と逆の方向に
移動することになり、上記第一摺動台3は固定ベ
ツトに対しては各入力パルス毎に1/4(P1−P2
だけ差動的に微動することになるのである。
Now, when linearly guiding the first sliding table 3 along the track 1, the suction force exerted between the stator 30 and the mover 40 of each linear motor mechanism 6, 7 is applied to the top plate 36. The attraction force may be reduced by lowering the voltage acting on the excitation portion 41 of each movable element 40 so as not to exceed the elastic force of the bottom plate 37. At this time, the inductor teeth 41c of each movable element 40 and the stator 3
A predetermined clearance is secured between the teeth 31 and 32 of 0, and the movable element 40 of each linear motor mechanism 6 and 7 is set to be movable relative to the stator 30. In this state, if the excitation directions of the input pulses of the linear motor mechanisms 6 and 7 are made to coincide with each other, the track base 1 is aligned with the second slide base 5 for each input pulse. /4P 2
At the same time, the first sliding table 3 moves to the track table 1.
, the first sliding table 3 moves by 1/4(P 1 +
On the other hand, if the excitation direction of each input pulse of each linear motor mechanism 6 , 7 is mutually reversed, the second sliding table 5 On the other hand, when the way base moves by 1/4P 2 , the first sliding base 3 moves by 1/4P 1 relative to way base 1 in the opposite direction to the moving direction of way base 1, and as described above. The first sliding table 3 is 1/4 (P 1 - P 2 ) for each input pulse for a fixed bed.
This results in a slight movement differentially.

反対に、第一摺動台3を固定ベツト上に拘束保
持する際には、各リニアモータ機構6,7におい
てその固定子30と可動子40との間に発揮され
る吸引力が可動子40を各摺動台3,5に取付け
ている可撓性部材の天板36、底板37の弾性力
よりも大きくなるまで上記可動子40の励磁部4
1に作用する電圧を高くしてその吸引力を高める
ようにすればよい。このとき、上記天板36、底
板37が弾性的に撓んで各可動子40の誘導子歯
41cが固定子30の歯31,32に吸着し、こ
れらの間のクリアランスが零となつて各リニアモ
ータ機構6,7の各可動子40と固定子30との
間には夫々最大の保持力が生ずることになり、各
可動子40は対応する固定子30に固定される。
それゆえ、軌道台1は第二摺動台5に対して固定
されると共に、第一摺動台3は軌道台1に対して
固定され、第一摺動台3は固定ベツト上において
拘束保持されるのである。
On the contrary, when the first sliding table 3 is restrained and held on the fixed bed, the suction force exerted between the stator 30 and the movable element 40 in each linear motor mechanism 6, 7 is applied to the movable element 40. The excitation part 4 of the movable element 40 until the elastic force becomes greater than the elastic force of the top plate 36 and bottom plate 37, which are flexible members attached to each sliding table 3, 5.
What is necessary is to increase the voltage applied to 1 to increase its attractive force. At this time, the top plate 36 and the bottom plate 37 are elastically bent, and the inductor teeth 41c of each movable element 40 are attracted to the teeth 31 and 32 of the stator 30, and the clearance between them becomes zero, and each linear The maximum holding force is generated between each movable element 40 and the stator 30 of the motor mechanisms 6 and 7, and each movable element 40 is fixed to the corresponding stator 30.
Therefore, the way base 1 is fixed to the second slide base 5, the first slide base 3 is fixed to the way base 1, and the first slide base 3 is restrained and held on the fixed bed. It will be done.

また、この実施例においては、軌道台1と各摺
動台3,5との間の案内機構2,4が直線案内ボ
ールベアリングで構成されているため、案内部が
ボール22を利用した転がり接触となり、案内部
における摩耗が少なく抑えられるばかりか、軌道
台1と各摺動3,5との直線案内時における間隔
が一定に保たれるので、その分、各リニアモータ
機構6,7の推力が安定したものになる。そして
また、上記案内機構2,4において、ボール転走
溝11及び負荷ボール溝17をゴシツクアーチ型
に形成しておけば、夫々の案内機構2,4が単列
であるとしても、各ボールが四点で接触するため
上からの荷重、浮上り荷重は確実に支承される。
このため、軌道台1の厚さ方向において案内機構
を別異に設ける必要がなくなり、その分、装置自
体が厚さ方向に大型化する事態は有効に回避され
る。
In addition, in this embodiment, since the guide mechanisms 2 and 4 between the track base 1 and each sliding base 3 and 5 are constructed of linear guide ball bearings, the guide portions are in rolling contact using balls 22. Therefore, not only the wear on the guide part is suppressed to a minimum, but also the distance between the track base 1 and each sliding member 3, 5 during linear guidance is kept constant, so the thrust of each linear motor mechanism 6, 7 is reduced accordingly. becomes stable. Furthermore, in the guide mechanisms 2 and 4, if the ball rolling grooves 11 and the load ball grooves 17 are formed in a gossock arch shape, even if each of the guide mechanisms 2 and 4 is in a single row, each ball can Because they make contact at a point, loads from above and floating loads are reliably supported.
Therefore, there is no need to separately provide a guide mechanism in the thickness direction of the track base 1, and the situation in which the device itself becomes larger in the thickness direction can be effectively avoided.

更に、この実施例においては、各リニアモータ
機構6,7の構成部材である可動子40は、各摺
動台3,5におけるボデイ本体13の開口14部
分に格納配置される構造になつているので、装置
自体が薄型コンパクトなものになるばかりか、各
摺動台3,5の軽量化を図ることができる。
Furthermore, in this embodiment, the mover 40, which is a component of each linear motor mechanism 6, 7, is structured to be housed in the opening 14 of the main body 13 of each slide table 3, 5. Therefore, not only the device itself becomes thin and compact, but also the weight of each slide table 3, 5 can be reduced.

次に、第6図ないし第9図に示す第二実施例に
ついて説明する。
Next, a second embodiment shown in FIGS. 6 to 9 will be described.

この実施例に係る直線案内装置の基本的構成は
第一実施例と略同様であるが、軌道台1と各摺動
台3,5との間に介装される案内機構2,4は、
第一実施例と異なり、直線案内ローラベアリング
で構成されている。この実施例において用いられ
る直線案内ローラベアリングは、相対向する壁面
にV字状のガイド溝51a,52aが刻設された
一対のガイドレール51,52と、このガイドレ
ール51,52間に介装されるローラケージ53
とからなるもので、上記ローラケージ53として
は、長尺なりリテーナ54の長手方向に多数の保
持孔55を開設し、各保持孔55には多数のロー
ラ56を交互に直交させて回転可能に傾斜保持す
ると共に、各ローラ56の端面及び周面を上記V
字状のガイド溝51a,52aに摺接させるよう
にしたものが用いられている。尚、各ガイドレー
ル51,52は螺子等の止着具57,58を介し
て軌道台1と各摺動台3,5とに夫々取付けられ
ている。
The basic configuration of the linear guide device according to this embodiment is almost the same as that of the first embodiment, but the guide mechanisms 2 and 4 interposed between the track base 1 and each sliding base 3 and 5 are as follows:
Unlike the first embodiment, it is composed of linear guide roller bearings. The linear guide roller bearing used in this embodiment consists of a pair of guide rails 51 and 52 with V-shaped guide grooves 51a and 52a carved in opposing wall surfaces, and an intervening structure between the guide rails 51 and 52. roller cage 53
As the roller cage 53, a large number of holding holes 55 are opened in the longitudinal direction of a long retainer 54, and a large number of rollers 56 are alternately orthogonally crossed in each holding hole 55 so as to be rotatable. While holding the roller 56 at an inclination, the end surface and peripheral surface of each roller 56 are
The guide grooves 51a and 52a in the shape of letters are used to make sliding contact therewith. Note that each guide rail 51, 52 is attached to the track base 1 and each sliding base 3, 5 via fasteners 57, 58 such as screws.

従つて、この実施例に係る直線案内装置によつ
ても、第一実施例と同様な作用、効果を奏するば
かりか、案内機構2,4として直線案内ボールベ
アリングを用いた場合に比べて、ボールの無限軌
道を構成する必要がなくなる分、案内機構2,4
の構造を簡略化することができる。
Therefore, the linear guide device according to this embodiment not only achieves the same functions and effects as those of the first embodiment, but also has a better ball bearing than the case where linear guide ball bearings are used as the guide mechanisms 2 and 4. Since it is no longer necessary to construct an endless track, the guide mechanisms 2 and 4
The structure of can be simplified.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明してきたように、本発明に係る直線案
内装置によれば、軌道台の両側に夫々摺動台を案
内機構を介して配設し、送り機構として一対のリ
ニアモータ機構を用いることにより、一方の摺動
台を他方の摺動台に対して差動送りするようにし
たので、送り機構を別途設けることなく、微動及
び早送り動作を高精度に行なわせることができる
という基本的効果を奏するほか、各リニアモータ
機構に作用させる電圧を変化させるという簡単な
操作によつて、軌道台に対して各摺動台を固定若
しくは固定解除することができるので、軌道台に
対して各摺動台を固定するためのクランプ装置等
を別途に設ける必要がなくなり、その分、クラン
プ装置等の設置スペースが不要になり、装置自体
をコンパクトにすることができると共に装置コス
トを安くすることができ、更に、摺動台の停止動
作精度についても、クランプ装置等の固定手段の
動作精度に影響されることなく、高精度なものに
することができる。
As explained above, according to the linear guide device according to the present invention, sliding bases are disposed on both sides of the track base via guide mechanisms, and a pair of linear motor mechanisms are used as the feeding mechanism. Since one sliding table is differentially fed with respect to the other sliding table, the basic effect is that fine movement and rapid movement can be performed with high precision without the need for a separate feeding mechanism. In addition, by simply changing the voltage applied to each linear motor mechanism, each sliding base can be fixed or unfixed to the wayway, so each sliding base can be fixed to or unfixed to the wayway. There is no need to separately provide a clamping device, etc. for fixing the device, which eliminates the need for installation space for the clamping device, etc., making it possible to make the device itself more compact and reduce the device cost. Also, the accuracy of the stopping operation of the slide table can be made highly accurate without being affected by the accuracy of operation of the fixing means such as the clamp device.

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

第1図は本発明に係る直線案内装置の第一実施
例を示す斜視説明図、第2図及び第3図は第1図
中−線及び−線断面図、第4図は第2図
中−線断面図、第5図は実施例に係る摺動台
及びリニアモータ機構の可動子を示す分解斜視
図、第6図及び第7図は本発明に係る直線案内装
置の第二実施例を示す第2図及び第3図に相当す
る説明図、第8図及び第9図は第6図中部及び
第7図中部拡大説明図である。 符号の説明、1……軌道台、2……案内機構、
3……第一摺動台、4……案内機構、5……第二
摺動台、6……第一リニアモータ機構、7……第
二リニアモータ機構、30……固定子、40……
可動子、36……天板(可撓性部材)37……底
板(可撓性部材)。
FIG. 1 is a perspective explanatory view showing a first embodiment of the linear guide device according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are sectional views taken along lines - and - in FIG. 5 is an exploded perspective view showing a slide table and a mover of a linear motor mechanism according to an embodiment, and FIGS. 6 and 7 are a line sectional view showing a second embodiment of a linear guide device according to the present invention. The explanatory views corresponding to FIGS. 2 and 3, and FIGS. 8 and 9 are enlarged explanatory views of the middle part of FIG. 6 and the middle part of FIG. Explanation of symbols, 1... Track platform, 2... Guide mechanism,
3...First sliding table, 4...Guiding mechanism, 5...Second sliding table, 6...First linear motor mechanism, 7...Second linear motor mechanism, 30...Stator, 40... …
Mover, 36... Top plate (flexible member) 37... Bottom plate (flexible member).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 長手方向に沿つて延びる軌道台と、この軌道
台の一方面側長手方向に沿つて案内機構を介して
案内される第一摺動台と、上記軌道台の他方面側
長手方向に沿つて案内機構を介して案内される第
二摺動台と、上記軌道台の第一摺動台側にその長
手方向沿つて設けられた幅方向に延びる多数の歯
を有する第一固定子及び第一摺動台側に上記第一
固定子との間に所定のクリアランスを維持して取
付けられた複数の励磁部を有する第一可動子で構
成されて上記第一摺動台を駆動する第一リニアモ
ータ機構と、上記軌道台の第二摺動台側にその長
手方向に沿つて設けられた幅方向に延びる多数の
歯を有する第二固定子及び第二摺動台側に上記第
二固定子との間に所定のクリアランスを維持して
取付けられた複数の励磁部を有する第二可動子で
構成されて上記第二摺動台を駆動する第二リニア
モータ機構とからなり、上記各リニアモータ機構
の可動子を可撓性部材を介して各摺動台に取付け
たことを特徴とする直線案内装置。 2 案内機構が多数のボールを有する直線案内ボ
ールベアリングであることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の直線案内装置。 3 案内機構が多数のローラを有する直線案内ロ
ーラベアリングであることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の直線案内装置。 4 各摺動台は各リニアモータ機構の可動子が格
納配置される開口部分を備えていることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の直線案内装置。
[Scope of Claims] 1. A track base extending along the longitudinal direction, a first sliding base guided along the longitudinal direction on one side of the track base via a guide mechanism, and the other side of the track base. a second sliding base guided via a guide mechanism along the side longitudinal direction; and a second sliding base having a large number of teeth extending in the width direction provided on the first sliding base side of the track base along the longitudinal direction. The first sliding table is composed of a first movable element having a plurality of excitation parts installed on the side of the first stator and the first sliding table while maintaining a predetermined clearance between the first stator and the first stator. a first linear motor mechanism for driving the track, a second stator having a large number of teeth extending in the width direction provided along the longitudinal direction on the second sliding table side of the track, and a second sliding table side. and a second linear motor mechanism configured with a second movable element having a plurality of excitation parts, which is attached to the second stator while maintaining a predetermined clearance therebetween, and which drives the second sliding table. A linear guide device characterized in that the movers of each of the linear motor mechanisms described above are attached to each slide table via a flexible member. 2. The linear guide device according to claim 1, wherein the guide mechanism is a linear guide ball bearing having a large number of balls. 3. The linear guide device according to claim 1, wherein the guide mechanism is a linear guide roller bearing having a large number of rollers. 4. The linear guide device according to claim 1, wherein each slide table has an opening portion in which a mover of each linear motor mechanism is housed.
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