JPH0614288B2 - 非接触位置決め装置 - Google Patents
非接触位置決め装置Info
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- JPH0614288B2 JPH0614288B2 JP59270201A JP27020184A JPH0614288B2 JP H0614288 B2 JPH0614288 B2 JP H0614288B2 JP 59270201 A JP59270201 A JP 59270201A JP 27020184 A JP27020184 A JP 27020184A JP H0614288 B2 JPH0614288 B2 JP H0614288B2
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- electromagnets
- cylindrical body
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- position regulating
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0444—Details of devices to control the actuation of the electromagnets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2380/00—Electrical apparatus
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、物体を磁気力を用いて非接触に支承するとと
もに、この磁気力を用いて上記物体の空間的な位置を調
整する非接触位置決め装置に関する。
もに、この磁気力を用いて上記物体の空間的な位置を調
整する非接触位置決め装置に関する。
従来、宇宙用アンテナ指向方向制御装置、光学機器、記
録機器、半導体製造機器等、物体の二次元的または三次
元的な位置を比較的精度良く定める方法の一つとして、
滑らかなガイドに載置されたプレートを精密ボールネジ
で移動させる方法が知られている。しかしながら、この
ように機械的な位置決めを行なう方法は、部品を極めて
高い精度で加工しなければならず、たとえ部品の高精度
な加工が可能であるとしても、ボールネジのいわゆるバ
ックラッシュ等の影響を完全に回避することができな
い。このため、従来のこの種の位置決め装置では高い精
度で円滑な位置決めを行なうことができなかった。ま
た、このような装置で三次元的な位置決めを行なう場合
には、空間の持つ自由度の数と同数の６個の位置決め装
置を併せて用いなければならず、全体として大型で高価
なものになっていた。さらには、潤滑用の使用が前提と
なる機械式の装置では宇宙等の真空中で用いることがで
きないという欠点があった。
録機器、半導体製造機器等、物体の二次元的または三次
元的な位置を比較的精度良く定める方法の一つとして、
滑らかなガイドに載置されたプレートを精密ボールネジ
で移動させる方法が知られている。しかしながら、この
ように機械的な位置決めを行なう方法は、部品を極めて
高い精度で加工しなければならず、たとえ部品の高精度
な加工が可能であるとしても、ボールネジのいわゆるバ
ックラッシュ等の影響を完全に回避することができな
い。このため、従来のこの種の位置決め装置では高い精
度で円滑な位置決めを行なうことができなかった。ま
た、このような装置で三次元的な位置決めを行なう場合
には、空間の持つ自由度の数と同数の６個の位置決め装
置を併せて用いなければならず、全体として大型で高価
なものになっていた。さらには、潤滑用の使用が前提と
なる機械式の装置では宇宙等の真空中で用いることがで
きないという欠点があった。
そこで、このような欠点を克服し得る位置決め装置とし
て、電磁石あるいは永久磁石の磁気的吸引力を利用し
て、物体を非接触状態で位置決めさせるようにした非接
触位置決め装置がＷ．Ｗ．Ａnderson等によって提案さ
れている。(usp4156548,usp4088018)。しかしながら、
この装置は浮揚体の外側を複数の電磁石によって支承す
る構造となっているため、宇宙用として使用する場合に
は、電磁石と浮揚体との間に形成される磁気回路と地磁
気とが相互に干渉することにより、人工衛星の姿勢制御
に影響を及ぼすという問題があった。また、磁気的に影
響を受け易い機器にこのような位置決め装置を使用した
場合には、前記電磁石からの漏れ磁束が状態機器に悪影
響を及ぼすため、その使用位置に制約を受け、結果的に
装置全体が大型化するという欠点があった。
て、電磁石あるいは永久磁石の磁気的吸引力を利用し
て、物体を非接触状態で位置決めさせるようにした非接
触位置決め装置がＷ．Ｗ．Ａnderson等によって提案さ
れている。(usp4156548,usp4088018)。しかしながら、
この装置は浮揚体の外側を複数の電磁石によって支承す
る構造となっているため、宇宙用として使用する場合に
は、電磁石と浮揚体との間に形成される磁気回路と地磁
気とが相互に干渉することにより、人工衛星の姿勢制御
に影響を及ぼすという問題があった。また、磁気的に影
響を受け易い機器にこのような位置決め装置を使用した
場合には、前記電磁石からの漏れ磁束が状態機器に悪影
響を及ぼすため、その使用位置に制約を受け、結果的に
装置全体が大型化するという欠点があった。
本発明は、かかる問題点に鑑みなされたものであり、そ
の目的とするところは、機械的な誤差の少ない非接触位
置決め装置にあって、浮揚支承のための磁束が装置の他
の要素に与える影響を抑制でき、装置の信頼性の向上化
および小形化に寄与し得、しかも位置決め制御の自由度
に富み、そのうえ製作の容易な非接触位置決め装置を提
供することにある。
の目的とするところは、機械的な誤差の少ない非接触位
置決め装置にあって、浮揚支承のための磁束が装置の他
の要素に与える影響を抑制でき、装置の信頼性の向上化
および小形化に寄与し得、しかも位置決め制御の自由度
に富み、そのうえ製作の容易な非接触位置決め装置を提
供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係る非接触位置決
め装置は、円筒体および上記円筒体内を軸方向に２分す
る位置に上記円筒体の軸心線に直交して設けられた軸方
向位置規制板および上記円筒体内で上記軸方向位置規制
板を中心とする対称的な位置に上記軸心線に沿って設け
られた一対の周方向位置規制板を含み、上記各要素が強
磁性材で形成されるとともに一体に連結されてなる被位
置決め体としての浮揚体と、この浮揚体に非接触状態で
嵌入するとともに前記円筒体の両端部内周面に対向する
位置にそれぞれ配置された径方向支持用の電磁石および
前記軸方向位置規制板を境にして軸方向両側に配置され
た軸方向支持用の電磁石および前記各周方向位置規制板
を境にして周方向両側に配置された周方向支持用の電磁
石を備え、上記各電磁石の磁気力で上記浮揚体を支持す
る固定体と、前記各電磁石の磁気力を調整して前記浮揚
体の位置を調整する浮揚体位置調整手段とを備えてい
る。
め装置は、円筒体および上記円筒体内を軸方向に２分す
る位置に上記円筒体の軸心線に直交して設けられた軸方
向位置規制板および上記円筒体内で上記軸方向位置規制
板を中心とする対称的な位置に上記軸心線に沿って設け
られた一対の周方向位置規制板を含み、上記各要素が強
磁性材で形成されるとともに一体に連結されてなる被位
置決め体としての浮揚体と、この浮揚体に非接触状態で
嵌入するとともに前記円筒体の両端部内周面に対向する
位置にそれぞれ配置された径方向支持用の電磁石および
前記軸方向位置規制板を境にして軸方向両側に配置され
た軸方向支持用の電磁石および前記各周方向位置規制板
を境にして周方向両側に配置された周方向支持用の電磁
石を備え、上記各電磁石の磁気力で上記浮揚体を支持す
る固定体と、前記各電磁石の磁気力を調整して前記浮揚
体の位置を調整する浮揚体位置調整手段とを備えてい
る。
上記の如き構成であると、全ての電磁石は浮揚体の一部
を構成している強磁性材製の円筒体に内包されているの
で、この強磁性体の存在によって、前記電磁石が外部磁
気の影響を受けるのを抑制でき、また、前記電磁石の漏
れ磁束が浮揚体の外部に漏洩するのを抑制できる。した
がって、前記電磁石からの磁束が装置の他の要素に与え
る影響を極めて少なくでき、装置の信頼性を高めること
ができる。また、このように磁気的な遮蔽効果が高いと
位置決め装置の取付け位置の制約も緩和されるので小形
化に寄与することができる。また、径方向支持用の電磁
石群と、軸方向支持用の電磁石群と、周方向支持用の電
磁石群とを独立的に設けているので、たとえば、ある方
向の制御が他の方向の制御系によって制限されると言っ
た現象の発生を防止でき、制御の自由度を向上させるこ
とができる。また、軸方向位置制御および周方向位置制
御を浮揚体の重心に近い場所で行なわせるようにしてい
るので、全体の大型化を招くことなく上述した制御を実
現することができる。また、このような非接触位置決め
装置では、制御精度が各要素の加工および組立精度によ
っても左右されるが、本発明では特に加工精度を上げる
ことが容易な円筒体を浮揚体に設け、この円筒体を使っ
て半径方向位置制御を行うようにしているので、製作の
容易化も図ることができる。
を構成している強磁性材製の円筒体に内包されているの
で、この強磁性体の存在によって、前記電磁石が外部磁
気の影響を受けるのを抑制でき、また、前記電磁石の漏
れ磁束が浮揚体の外部に漏洩するのを抑制できる。した
がって、前記電磁石からの磁束が装置の他の要素に与え
る影響を極めて少なくでき、装置の信頼性を高めること
ができる。また、このように磁気的な遮蔽効果が高いと
位置決め装置の取付け位置の制約も緩和されるので小形
化に寄与することができる。また、径方向支持用の電磁
石群と、軸方向支持用の電磁石群と、周方向支持用の電
磁石群とを独立的に設けているので、たとえば、ある方
向の制御が他の方向の制御系によって制限されると言っ
た現象の発生を防止でき、制御の自由度を向上させるこ
とができる。また、軸方向位置制御および周方向位置制
御を浮揚体の重心に近い場所で行なわせるようにしてい
るので、全体の大型化を招くことなく上述した制御を実
現することができる。また、このような非接触位置決め
装置では、制御精度が各要素の加工および組立精度によ
っても左右されるが、本発明では特に加工精度を上げる
ことが容易な円筒体を浮揚体に設け、この円筒体を使っ
て半径方向位置制御を行うようにしているので、製作の
容易化も図ることができる。
以下、図面を参照し本発明の一実施例について説明す
る。
る。
本実施例に係る非接触位置決め装置は、図示の如く、有
底円筒状に形成された被位置決め体としての浮揚体１
を、ベース板２上に搭載され上記浮揚体１の内部に収容
された固定体３によって磁気的に非接触状態で支持して
構成されている。上記固定体３に対する前記浮揚体１の
位置は、図示しない浮揚体位置調整手段によって調整さ
れる。
底円筒状に形成された被位置決め体としての浮揚体１
を、ベース板２上に搭載され上記浮揚体１の内部に収容
された固定体３によって磁気的に非接触状態で支持して
構成されている。上記固定体３に対する前記浮揚体１の
位置は、図示しない浮揚体位置調整手段によって調整さ
れる。
浮揚体１は、例えば全体が強磁性材料で形成されたもの
であり、有底の円筒体10の図中上部に位置する底壁上面
に、図示しないアンテナ等を固定する支柱11を突設する
とともに、円筒体10の内部空間を軸方向に略二分する中
間壁12を側壁内面に一体的に形成したものとなってい
る。上記中間壁12は、円筒体10の中心軸に直交するよう
に同軸的に配置された円板状の軸方向位置規制板13と、
この軸方向位置規制板13の180°対向する端部と円筒体1
0の側壁内面とを連結するとともに円筒体10の中心軸を
含む平面に沿って配置された２つの角形の周方向位置規
制板14a,14bとで構成されている。
であり、有底の円筒体10の図中上部に位置する底壁上面
に、図示しないアンテナ等を固定する支柱11を突設する
とともに、円筒体10の内部空間を軸方向に略二分する中
間壁12を側壁内面に一体的に形成したものとなってい
る。上記中間壁12は、円筒体10の中心軸に直交するよう
に同軸的に配置された円板状の軸方向位置規制板13と、
この軸方向位置規制板13の180°対向する端部と円筒体1
0の側壁内面とを連結するとともに円筒体10の中心軸を
含む平面に沿って配置された２つの角形の周方向位置規
制板14a,14bとで構成されている。
固定体３は、前記浮揚体１の６つの自由度を確保するた
め、合計14個の電磁石を備えている。すなわち、円筒体
10の側壁内面で、かつその図中上下位置と対向する部分
には、電磁石群16,17がそれぞれ配置されている。電磁
石群16は、円筒体10の内面の90°ずつ位相を異ならせた
部位にそれぞれ対向する４つの径方向支持用電磁石18
a，18b，18c，18dを例えば非磁性体からなる連結部材20
を介して一体的に連結して構成されている。また、電磁
石群17も同様に、上記電磁石群16の各電磁石18a〜18dと
対応する周方向位置にそれぞれ配置された４つの径方向
支持用電磁石19a，19b，19c，19dを例えば非磁性体から
なる連結部材21を介して一体的に連結して構成されてい
る。これら電磁石18a〜18d，19a〜19dは、先端部が円筒
体10の内面と僅かの間隙を介して対向するとともに軸方
向に所定の間隔をあけて二段に設けられた磁極部22aお
よびこれら磁極部22aを基端部で磁気的に連結する結合
部22bからなる強磁性体で形成された継鉄23と、この継
鉄23の各磁極部22aに巻装されたコイル24とで構成され
ている。前記連結部材20の下面部には、円板状の支持板
25が固定されている。また、前記連結部材21の上面部に
も、同様の円板状の支持板26が固定されている。これら
２つの支持板25,26は、前記円筒体10の側壁内面と前記
中間壁12との間の空間を軸方向に非接触状態で貫通して
設けられた２枚の連結板30,31によって連結固定されて
いる。各支持板25,26には、先端部が前記軸方向位置規
制板13の両面と僅かの間隙を介して対向する軸方向支持
用電磁石32a,32bが固定されている。これら軸方向支持
用電磁石32a,32bは、円柱部34、この円柱部34の外周部
に同軸配置された円筒部35およびこれらを基端側で連結
する連結部36からなる強磁性体で形成された継鉄37と、
この継鉄37の円柱部34に巻装されたコイル38とで構成さ
れている。また、前記周方向位置規制板14a，14bの各面
と、対向する位置には、前記連結板30,31から延出した
支持腕39a，39b，39c，39dにそれぞれ支持されて周方向
支持用電磁石40a，40b、40c，40dが配置されている。こ
れら周方向支持用電磁石40a〜40dは、先端部が前記周方
向位置規制板14a，14bと僅かの間隙を介して対向すると
ともに軸方向に所定の間隔をあけて二段に設けられた磁
極部41およびこれら磁極部41を基端部で磁気的に連結す
る結合部42からなる強磁性体で形成された継鉄43と、こ
の継鉄43の各磁極部41に巻装されたコイル44とで構成さ
れている。
め、合計14個の電磁石を備えている。すなわち、円筒体
10の側壁内面で、かつその図中上下位置と対向する部分
には、電磁石群16,17がそれぞれ配置されている。電磁
石群16は、円筒体10の内面の90°ずつ位相を異ならせた
部位にそれぞれ対向する４つの径方向支持用電磁石18
a，18b，18c，18dを例えば非磁性体からなる連結部材20
を介して一体的に連結して構成されている。また、電磁
石群17も同様に、上記電磁石群16の各電磁石18a〜18dと
対応する周方向位置にそれぞれ配置された４つの径方向
支持用電磁石19a，19b，19c，19dを例えば非磁性体から
なる連結部材21を介して一体的に連結して構成されてい
る。これら電磁石18a〜18d，19a〜19dは、先端部が円筒
体10の内面と僅かの間隙を介して対向するとともに軸方
向に所定の間隔をあけて二段に設けられた磁極部22aお
よびこれら磁極部22aを基端部で磁気的に連結する結合
部22bからなる強磁性体で形成された継鉄23と、この継
鉄23の各磁極部22aに巻装されたコイル24とで構成され
ている。前記連結部材20の下面部には、円板状の支持板
25が固定されている。また、前記連結部材21の上面部に
も、同様の円板状の支持板26が固定されている。これら
２つの支持板25,26は、前記円筒体10の側壁内面と前記
中間壁12との間の空間を軸方向に非接触状態で貫通して
設けられた２枚の連結板30,31によって連結固定されて
いる。各支持板25,26には、先端部が前記軸方向位置規
制板13の両面と僅かの間隙を介して対向する軸方向支持
用電磁石32a,32bが固定されている。これら軸方向支持
用電磁石32a,32bは、円柱部34、この円柱部34の外周部
に同軸配置された円筒部35およびこれらを基端側で連結
する連結部36からなる強磁性体で形成された継鉄37と、
この継鉄37の円柱部34に巻装されたコイル38とで構成さ
れている。また、前記周方向位置規制板14a，14bの各面
と、対向する位置には、前記連結板30,31から延出した
支持腕39a，39b，39c，39dにそれぞれ支持されて周方向
支持用電磁石40a，40b、40c，40dが配置されている。こ
れら周方向支持用電磁石40a〜40dは、先端部が前記周方
向位置規制板14a，14bと僅かの間隙を介して対向すると
ともに軸方向に所定の間隔をあけて二段に設けられた磁
極部41およびこれら磁極部41を基端部で磁気的に連結す
る結合部42からなる強磁性体で形成された継鉄43と、こ
の継鉄43の各磁極部41に巻装されたコイル44とで構成さ
れている。
なお、上記電磁石18a〜18d，19a〜19dの各磁極部22a間
の余剰空間部には、円筒体10の側壁内面と各磁極部22a
との間の空隙長を検出する径方向位置検出部46a，46b，
46dがそれぞれ設置されている。また電磁石32a，32bの
各円柱部34と円筒部35との間の余剰空間部には、浮揚体
１の軸方向位置規制板13と各継鉄37先端部との間の空隙
長を検出する軸方向位置検出器47a，47bがそれぞれ設置
されている。さらに電磁石40a〜40dの各磁極部41間の余
剰空間部には、浮揚体１の周方向位置規制板14a，14bと
各磁極部41との間の空隙長を検出する周方向位置検出器
48a，48b，48c，48dがそれぞれ設置されている。これら
各変位検出器46a〜46b，47a，47b，48a〜48dの出力は、
前述した図示しない浮揚体位置調整手段に入力されてお
り、この浮揚体位置調整手段からの出力によって各電磁
石のコイル24,38,44が付勢されるものとなっている。
の余剰空間部には、円筒体10の側壁内面と各磁極部22a
との間の空隙長を検出する径方向位置検出部46a，46b，
46dがそれぞれ設置されている。また電磁石32a，32bの
各円柱部34と円筒部35との間の余剰空間部には、浮揚体
１の軸方向位置規制板13と各継鉄37先端部との間の空隙
長を検出する軸方向位置検出器47a，47bがそれぞれ設置
されている。さらに電磁石40a〜40dの各磁極部41間の余
剰空間部には、浮揚体１の周方向位置規制板14a，14bと
各磁極部41との間の空隙長を検出する周方向位置検出器
48a，48b，48c，48dがそれぞれ設置されている。これら
各変位検出器46a〜46b，47a，47b，48a〜48dの出力は、
前述した図示しない浮揚体位置調整手段に入力されてお
り、この浮揚体位置調整手段からの出力によって各電磁
石のコイル24,38,44が付勢されるものとなっている。
次に、このように構成された本実施例に係る非接触位置
決め装置の作用について説明する。
決め装置の作用について説明する。
第２図乃至第４図に示すように、径方向支持用磁石18a
〜18d，19a〜19dの各コイル24を付勢すると、各電磁石
の継鉄23、継鉄23と円筒体10の側壁内面との間の間隙お
よび電磁石18a〜18d，19a〜19dの円筒体10と対向する各
部位をそれぞれ貫通する磁気ループＭ1a〜Ｍ1d，Ｍ2a〜
Ｍ2dが形成される。また、軸方向支持用磁石32a，32bの
各コイル38を付勢すると、各電磁石の継鉄37、継鉄37と
浮揚体１の軸方向位置規制板13との間の間隙および上記
軸方向位置規制板13をそれぞれ貫通する磁気ループＭ3
a，Ｍ3bが形成される。さらに、周方向支持用磁石40a〜
40dの各コイル44を付勢すると、各電磁石の継鉄43、継
鉄43と浮揚体１の周方向位置規制板14a，14bとの間の間
隙および上記周方向位置規制板14a，14bをそれぞれ貫通
する磁気ループＭ4a〜Ｍ4dが形成される。そして、これ
ら各磁気ループに生じる磁気力によって浮揚体１は、固
定体３に対して非接触に支承される。
〜18d，19a〜19dの各コイル24を付勢すると、各電磁石
の継鉄23、継鉄23と円筒体10の側壁内面との間の間隙お
よび電磁石18a〜18d，19a〜19dの円筒体10と対向する各
部位をそれぞれ貫通する磁気ループＭ1a〜Ｍ1d，Ｍ2a〜
Ｍ2dが形成される。また、軸方向支持用磁石32a，32bの
各コイル38を付勢すると、各電磁石の継鉄37、継鉄37と
浮揚体１の軸方向位置規制板13との間の間隙および上記
軸方向位置規制板13をそれぞれ貫通する磁気ループＭ3
a，Ｍ3bが形成される。さらに、周方向支持用磁石40a〜
40dの各コイル44を付勢すると、各電磁石の継鉄43、継
鉄43と浮揚体１の周方向位置規制板14a，14bとの間の間
隙および上記周方向位置規制板14a，14bをそれぞれ貫通
する磁気ループＭ4a〜Ｍ4dが形成される。そして、これ
ら各磁気ループに生じる磁気力によって浮揚体１は、固
定体３に対して非接触に支承される。
いま、径方向支持用電磁石18a〜18d，19a〜19dのうち、
例えば電磁石18a，19aのコイル24に流す電流を増加させ
るとともに、これら電磁石18a，19aと180°対向する位
置にある電磁石18c，19cのコイル24の電流を減少させる
と、電磁石18a，19aと円筒体10との間の磁気力を強めら
れ、電磁石18c，19cと円筒体10との間の磁気力は弱めら
れるので、浮揚体１は、全体的に電磁石18a，19aに近付
く向きに移動して安定する。また、例えば電磁石18a，1
9cのコイル24に流す電流を増加させるとともに、これら
電磁石18a，19cと180°対向する位置にある電磁石18c，
19aのコイル24の電流を減少させると、電磁石18a，19c
と円筒体10との間の磁気力は強められ、電磁石18c，19a
と円筒体10との間の磁気力は弱められるので、浮揚体１
は、全体的に電磁石18a，19cに近付くように中心軸に対
して傾斜して安定する。これら電磁石と18a，18c，19
a，19cと90°位相の異なる電磁石18b，18d，19b，19dに
ついても同様である。また、軸方向支持用電磁石32a，3
2bのうち例えば32aのコイル38に流す電流を増加させる
とともに、この電磁石32aと対をなす電磁石32bのコイル
38の電流を減少させると、電磁石32aと軸方向位置規制
板13との間の磁気力は強められ、電磁石32bと軸方向位
置規制板13との間の磁気力は弱められるので、浮揚体１
は、全体的に上向きに移動して安定する。浮揚体１を下
向きに移動させる場合は、電磁石32a，32bをこの逆に付
勢すれば良い。さらに、周方向支持用電磁石40a〜40dの
うち、例えば電磁石40a，40cのコイル44に流す電流を増
加させるとともに、電磁石40b，40dのコイル44の電流を
減少させると、電磁石40a，40cと周方向位置規制板14
a，14bとの間の磁気力は強められ、電磁石40b，40dと浮
揚体１との間の磁気力は弱められるので、浮揚体１は、
第４図において全体的に時計回りに回転移動して安定す
る。逆回転させる場合には、電磁石40a〜40dを上記の逆
に付勢すれば良い。
例えば電磁石18a，19aのコイル24に流す電流を増加させ
るとともに、これら電磁石18a，19aと180°対向する位
置にある電磁石18c，19cのコイル24の電流を減少させる
と、電磁石18a，19aと円筒体10との間の磁気力を強めら
れ、電磁石18c，19cと円筒体10との間の磁気力は弱めら
れるので、浮揚体１は、全体的に電磁石18a，19aに近付
く向きに移動して安定する。また、例えば電磁石18a，1
9cのコイル24に流す電流を増加させるとともに、これら
電磁石18a，19cと180°対向する位置にある電磁石18c，
19aのコイル24の電流を減少させると、電磁石18a，19c
と円筒体10との間の磁気力は強められ、電磁石18c，19a
と円筒体10との間の磁気力は弱められるので、浮揚体１
は、全体的に電磁石18a，19cに近付くように中心軸に対
して傾斜して安定する。これら電磁石と18a，18c，19
a，19cと90°位相の異なる電磁石18b，18d，19b，19dに
ついても同様である。また、軸方向支持用電磁石32a，3
2bのうち例えば32aのコイル38に流す電流を増加させる
とともに、この電磁石32aと対をなす電磁石32bのコイル
38の電流を減少させると、電磁石32aと軸方向位置規制
板13との間の磁気力は強められ、電磁石32bと軸方向位
置規制板13との間の磁気力は弱められるので、浮揚体１
は、全体的に上向きに移動して安定する。浮揚体１を下
向きに移動させる場合は、電磁石32a，32bをこの逆に付
勢すれば良い。さらに、周方向支持用電磁石40a〜40dの
うち、例えば電磁石40a，40cのコイル44に流す電流を増
加させるとともに、電磁石40b，40dのコイル44の電流を
減少させると、電磁石40a，40cと周方向位置規制板14
a，14bとの間の磁気力は強められ、電磁石40b，40dと浮
揚体１との間の磁気力は弱められるので、浮揚体１は、
第４図において全体的に時計回りに回転移動して安定す
る。逆回転させる場合には、電磁石40a〜40dを上記の逆
に付勢すれば良い。
このように、本実施例装置は、合計14個の電磁石によっ
て浮揚体１の６つの自由度を確保することができる。そ
して、この場合には、全ての電磁石が強磁性体で形成さ
れた浮揚体１に内包されているので、各磁気ループＭ1a
〜Ｍ1d，Ｍ2a〜Ｍ2d，Ｍ3a，Ｍ3b，Ｍ4a〜Ｍ4dが浮揚体
１の外部からの磁気により乱されたり、外部磁気に追従
するように装置全体が移動することがない。また、各電
磁石から発生する磁束が外部に漏洩することもない。こ
のため前述した効果を奏することができる。
て浮揚体１の６つの自由度を確保することができる。そ
して、この場合には、全ての電磁石が強磁性体で形成さ
れた浮揚体１に内包されているので、各磁気ループＭ1a
〜Ｍ1d，Ｍ2a〜Ｍ2d，Ｍ3a，Ｍ3b，Ｍ4a〜Ｍ4dが浮揚体
１の外部からの磁気により乱されたり、外部磁気に追従
するように装置全体が移動することがない。また、各電
磁石から発生する磁束が外部に漏洩することもない。こ
のため前述した効果を奏することができる。
また、上記の装置は、軸方向支持のための要素を浮揚体
１の中心位置、つまり重心位置に配置している。このよ
うな構造であると、浮揚体１が中心軸に対して傾斜した
場合に、浮揚体１と固定体３とが干渉するのを回避する
ことができる。なぜなら、浮揚体１は、傾斜する際、重
心位置を中心として移動するので、この位置の変位量が
最も少ないからである。
１の中心位置、つまり重心位置に配置している。このよ
うな構造であると、浮揚体１が中心軸に対して傾斜した
場合に、浮揚体１と固定体３とが干渉するのを回避する
ことができる。なぜなら、浮揚体１は、傾斜する際、重
心位置を中心として移動するので、この位置の変位量が
最も少ないからである。
また、このような装置では、電磁石群16,17間の間隔に
対して、浮揚体１の直径が少なければ少ない程装置の磁
気剛性が高められる。したがって、縦長の装置を構成す
れば、パラポラアンテナ等の比較的重量の多い物体を小
形の装置で支持することができる。
対して、浮揚体１の直径が少なければ少ない程装置の磁
気剛性が高められる。したがって、縦長の装置を構成す
れば、パラポラアンテナ等の比較的重量の多い物体を小
形の装置で支持することができる。
第１図は本発明の一実施例に係る非接触位置決め装置の
一部切欠した斜視図、第２図は同装置を第１図における
Ａ−Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図、第３図
は同装置を第１図におけるＢ−Ｂ線に沿って切断し矢印
方向に見た断面図、第４図は同装置を第３図におけるＣ
−Ｃ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。１ …浮揚体、２…ベース板、３…固定体、13…軸方向位
置規制板、14a，14b…周方向位置規制板、16,17…電磁
石群、18a〜18d，19a〜19d…径方向支持用電磁石、20,2
1…連結部材、25,26…支持板、30,31…連結板、32a，32
b…軸方向支持用電磁石、40a〜40d…周方向支持用電磁
石、46a〜46d…径方向変位検出器、47a，47b…軸方向変
位検出器、48a〜48d…周方向変位検出器。
一部切欠した斜視図、第２図は同装置を第１図における
Ａ−Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図、第３図
は同装置を第１図におけるＢ−Ｂ線に沿って切断し矢印
方向に見た断面図、第４図は同装置を第３図におけるＣ
−Ｃ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。１ …浮揚体、２…ベース板、３…固定体、13…軸方向位
置規制板、14a，14b…周方向位置規制板、16,17…電磁
石群、18a〜18d，19a〜19d…径方向支持用電磁石、20,2
1…連結部材、25,26…支持板、30,31…連結板、32a，32
b…軸方向支持用電磁石、40a〜40d…周方向支持用電磁
石、46a〜46d…径方向変位検出器、47a，47b…軸方向変
位検出器、48a〜48d…周方向変位検出器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 博 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 嶋本 吉春 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 高原 憲一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 須藤 肇 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 杉浦 儔 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝小向工場内 (56)参考文献 特開 昭59−40703（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−65416（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】円筒体および上記円筒体内を軸方向に２分
する位置に上記円筒体の軸心線に直交して設けられた軸
方向位置規制板および上記円筒体内で上記軸方向位置規
制板を中心とする対称的な位置に上記軸心線に沿って設
けられた一対の周方向位置規制板を含み、上記各要素が
強磁性材で形成されるとともに一体に連結されてなる被
位置決め体としての浮揚体と、この浮揚体に非接触状態
で嵌入するとともに前記円筒体の両端部内周面に対向す
る位置にそれぞれ配置された径方向支持用の電磁石およ
び前記軸方向位置規制板を境にして軸方向両側に配置さ
れた軸方向支持用の電磁石および前記各周方向位置規制
板を境にして周方向両側に配置された周方向支持用の電
磁石を備え、上記各電磁石の磁気力で上記浮揚体を支持
する固定体と、前記各電磁石の磁気力を調整して前記浮
揚体の位置を調整する浮揚体位置調整手段とを具備して
なることを特徴とする非接触位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59270201A JPH0614288B2 (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 非接触位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59270201A JPH0614288B2 (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 非接触位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61148514A JPS61148514A (ja) | 1986-07-07 |
| JPH0614288B2 true JPH0614288B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=17482935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59270201A Expired - Fee Related JPH0614288B2 (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 非接触位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614288B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5940703A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ指向装置 |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP59270201A patent/JPH0614288B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61148514A (ja) | 1986-07-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |