JPH0699327A - X−yテーブルの駆動装置 - Google Patents

X−yテーブルの駆動装置

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JPH0699327A
JPH0699327A JP27534492A JP27534492A JPH0699327A JP H0699327 A JPH0699327 A JP H0699327A JP 27534492 A JP27534492 A JP 27534492A JP 27534492 A JP27534492 A JP 27534492A JP H0699327 A JPH0699327 A JP H0699327A
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JP
Japan
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magnetic poles
poles
movable
magnetic pole
fixed
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Pending
Application number
JP27534492A
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English (en)
Inventor
Takahiro Fukagawa
孝浩 深川
Masaji Kumada
正次 熊田
Makoto Momiyama
真 籾山
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
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Publication of JPH0699327A publication Critical patent/JPH0699327A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/28Electric drives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/56Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/60Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/62Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同期機形ブラシレスリニヤモータで駆動され
るX−Yテーブルの駆動装置に関する。 【構成】 X方向テーブル2とY方向テーブル4自体の
側縁部の両面に、それぞれ移動方向にN極とS極を等間
隔で交互に形成させた永久磁石からなる可動側磁極6
a、6bおよび7a、7bを設け、テーブルを挟んで各
可動側磁極に対向する固定側磁極8a、8bおよび11
a、11bを設ける。両面の固定側磁極相互の位置を半
ピッチずらせてコギングトルクを打ち消す。また、テー
ブル両面の空隙を調整して磁気吸引力の差によりテーブ
ルの荷重を負担させる。 【効果】 駆動装置が小形になり、コギングトルクや磁
気吸引力の影響をなくすことができ、テーブルの移動が
円滑になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、同期機形ブラシレスリ
ニヤモータで駆動されるX−Yテーブルの駆動装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、X−Yテーブルは、たとえば特開
昭63−237831号のように、X軸とY軸をそれぞ
れ送りねじで駆動しているが、リニヤモータを用いて駆
動させることが要求され、このため前記送りねじに替え
てX方向およびY方向のリニヤモータを設け、各モータ
の移動子をアームを介してそれぞれのテーブルに連結す
ることが考えられる。
【0003】また、OA機器のキャリッジやヘッドを送
るためのモータとして、たとえば特開平1−17426
2号などに示されているように、移動子の両面に対向す
る固定子を設けたリニヤパルスモータを用いるものがあ
るが、このモータは図9に示すように、永久磁石のN極
とS極を交互に等ピッチで移動方向に配置したヨーク磁
極51をヘッドに取り付け、前記永久磁石と等ピッチの
歯をそなえ、ヨーク磁極51を囲んで両面に対向させ、
図示していないコイルで励磁されるA相磁極52と、A
相磁極と同じ構造でヨーク磁極に対して半ピッチずらせ
たB相磁極53とをそなえている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように、X−Yテ
ーブルをリニヤモータで駆動する場合に、単に従来の送
りねじを既存のリニヤモータに置き換えて、モータの移
動子をアーム等でテーブルと直結させるものでは、テー
ブルの外側にモータを設けアームにより連結する機構が
必要になり、送りねじに比してモータの取付スペースが
大きくなる欠点がある。
【0005】また、一方方向にのみ往復移動するOA機
器の駆動に用いられているリニヤモータを、直交する2
方向に移動するX−Yテーブルに転用しても、小形軽量
で一方方向にのみ往復移動するOA機器のヘッドと、2
重に構成されたテーブルをそなえ、各テーブルをそれぞ
れの駆動装置により単独あるいは関連して直角方向に駆
動させるXYテーブルとでは、装置の規模や動作が異な
っており、装置の大形化を防ぎ、コギングトルクや磁気
吸引力の影響をなくしてテーブルの円滑な動作を得るた
めには、単に送りねじの駆動機構をこのようなモータで
駆動させるだけでは問題が解決しなかった。本発明はこ
のような点にかんがみ、各テーブルと一体化させた駆動
装置を構成し、X−Yテーブルに適した駆動装置を提供
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、X方向および
Y方向に移動するそれぞれのテーブル自体の側縁部の表
裏両面に、それぞれ移動方向にN極とS極を等間隔で交
互に形成させた永久磁石からなる可動側磁極を構成さ
せ、この可動側磁極に対向させて複数の磁性歯をもった
固定側磁極をテーブルを挟んで両面に設けるようにして
いる。また、テーブルの両面に設けた固定側磁極相互の
可動側磁極との対向位置関係を、半ピッチずらせるよう
にし、また、テーブルの荷重に応じて両面相互の固定側
磁極と可動側磁極との空隙を調整するようにしている。
【0007】
【作用】したがって、各テーブルの側縁部自体がそれぞ
れの駆動モータの可動側磁極として構成され、固定側磁
極をテーブル側縁部の両面に配置させてモータ推力発生
部のスペースを小さくし、全体を小形化するとともに、
テーブル両面に作用する磁気吸引力を相殺させる。ま
た、各テーブル両面の固定側磁極位置のずれによってコ
ギングトルクを少なくすることができ、テーブル両面相
互の磁気空隙を異ならせてテーブル両面に作用する磁気
吸引力を荷重に応じて調整し、テーブルの保持レールに
加わる負担を少なくして移動を円滑に行わせる。
【0008】
【実施例】これを図1ないし図4に示す実施例について
説明すると、1は基台、2はX方向テーブルで、基台1
上に設けた保持レール3によりX軸方向に摺動自由に支
持させている。4はY方向テーブルで、前記X方向テー
ブル2上に設けた保持レール5によりY軸方向に摺動自
由に支持されている。6a、6bはX方向テーブル2の
一方の側縁部両面に設けた可動側磁極で、図4に示すよ
うに、テーブル自体の側縁にそれぞれX軸方向にN極と
S極を交互に等ピッチで着磁させた永久磁石で形成され
ており、あらかじめ着磁した永久磁石を張り付けるよう
にしてもよい。7a、7bはY方向テーブル4の側縁部
両面に設けた前記と同様の永久磁石からなる可動側磁極
である。
【0009】8aは基台1上に取り付け前記可動側磁極
6aと対向させた固定側磁極で、可動側磁極の永久磁石
と等ピッチに複数の磁性歯をそなえ、励磁コイル9たと
えば3相平衡巻線を巻装してある。8bは基台1の支持
ポスト10に取り付け、可動側磁極6bと対向させた固
定側磁極で、前記固定側磁極8aと同様に構成されてい
る。11aは基台1上に取り付け、前記Y方向テーブル
4の可動側磁極7aに対向させて、永久磁石のピッチと
等ピッチの磁性歯と励磁コイルをそなえた固定側磁極、
11bは基台1に前記支持ポスト10の直角方向に設け
た支持ポスト12を介して可動側磁極7bに対向させた
固定側磁極である。なお、支持ポスト12の内側幅(ス
パン)を大きくし、Y方向テーブル4がX方向テーブル
とともにX軸方向に移動するために必要なスペースをそ
なえている。
【0010】固定側磁極8a、8bの励磁コイル9に通
電すると、その移動磁界によって可動側磁極6a、6b
を介してテーブル両面に推力を発生させ、X方向テーブ
ル2を保持レール5とともにX軸方向に移動させる。こ
のため、X方向テーブル上の保持レール5に支持された
Y方向テーブル4と、その可動側磁極7a、7bもX軸
方向に移動し、これと同時あるいは別に固定側磁極11
a、11bを励磁することにより、可動側磁極7a、7
bに推力を発生させ、Y方向テーブル4をY軸方向に移
動させる。
【0011】図5は、別の実施例におけるX方向テーブ
ルの可動側磁極6a、6bと、固定側磁極8a、8b部
分のみを拡大して示す側面図で、この実施例において
は、両面の固定側磁極8a、8bの可動側磁極6a、6
bとの対向位置を半ピッチずらせている。このため、固
定側磁極8a、8bに生じるコギングトルク相互の位相
が180°ずれ、相殺されて打ち消され、滑らかな移動
が得られる。。Y方向テーブル両面相互の固定側磁極1
1a、11bと可動側磁極7a、7bとの対向位置につ
いても同様である。
【0012】図6および図7は、固定側磁極と可動側磁
極を各テーブルの両側縁に設け、Y方向テーブルを駆動
する固定側磁極をX方向テーブル上に設けた場合の実施
例を示し、図1ないし図4と同じ部分に同一の符号を付
してある。この実施例では、X方向テーブル2の両側縁
部にそれぞれ可動側磁極6a、6bを設け、それぞれに
固定側磁極8a、8bを対向させており、このX方向テ
ーブル2の上にY方向テーブル4の保持レール5および
固定側磁極11a、11bを支持ポスト12とともに設
けている。したがって、固定側磁極8a、8bの励磁に
より、X方向テーブル2とともに固定側磁極11a、1
1bが移動し、Y方向テーブルの可動側磁極7a、7b
および支持ポスト12の幅を小さくすることができる。
また、同一のトルクを得る場合は、可動側磁極および固
定側磁極を両側に分割して可動側磁極の突出量を小さく
でき、両側の固定側磁極相互を半ピッチずらせることに
よりコギングトルクを減少させ、テーブルの移動を円滑
にする。
【0013】図8は他の実施例を示す一部側面図であ
る。X−Yテーブルでは、先の実施例のようにX方向テ
ーブル2とY方向テーブル4はそれぞれ保持レール3、
5で移動方向にのみ摺動するように保持されているが、
Y方向テーブル4には図示しない取付機器の荷重が加わ
り、X方向テーブル2にはY方向テーブル4の荷重が加
わる。したがって、図8のようにX方向テーブル2の上
面に荷重が加わる場合、荷重を加える側になるX方向テ
ーブル上面の可動側磁極6bと固定側磁極8bとの対向
空隙g2 を、荷重を受ける側であるX方向テーブル下面
の空隙g1 より小さくしてある。このため、たとえば固
定側磁極や支持ポストの取付部に挿入したライナー13
などで空隙を調整する。したがって、上側の可動側磁極
6bに作用する磁気吸引力が、下側の磁気吸引力より大
きくなり、この磁気吸引力の差に応じてテーブルを持ち
あげ、負荷荷重によるテーブルの下降を少なくして保持
レールの接触抵抗を減じ、テーブルの動作を円滑にする
ことができる。Y方向テーブル4の可動側磁極7a、7
bと固定側磁極11a、11bについても同様である。
【0014】
【発明の効果】このように本発明は、X−Yテーブルに
おける各テーブル側縁部の両面に、移動方向にN極とS
極を等間隔で交互に形成させた永久磁石からなる可動側
磁極を形成し、両面の可動側磁極に対向して、それぞれ
励磁によって前記可動側磁極に推力を加える固定側磁極
をそなえているので、駆動装置をテーブル自体の側縁部
で構成することができ、モータ推力発生部を両面に分割
配置させるので、平面スペースが小さくなり、駆動装置
とテーブルとの連結機構が不要になって全体が小形化さ
れるだけでなく、両面の磁気吸引力が相殺されてテーブ
ルに磁気吸引力による力が加わらず保持が容易になる。
また、前記各テーブル両面の固定側磁極相互を、可動側
磁極に対して半ピッチずらせることによって、コギング
トルクを減少させることができる。さらに、テーブル両
面の磁気空隙を、テーブルに加わる荷重に応じて調整
し、磁気吸引力の差によってテーブルを保持させ、荷重
によるテーブル保持部の接触抵抗を減じ、円滑な移動を
行わせることができるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す上面図である。
【図2】図1の下側からみた側面図で、一部を断面で示
している。
【図3】図1の右側からみた側面図である。
【図4】図2の磁極部分の拡大図である。
【図5】別の実施例における一部の拡大図で、図4に相
当する側面図である。
【図6】他の実施例を示す上面図である。
【図7】図6のA−A線に沿う断面図である。
【図8】さらに別の実施例における要部の構成を示す側
面図である。
【図9】従来のリニヤモータの例を示す要部構成図であ
る。
【符号の説明】
1 基台 2 X方向テーブル 3 保持レール 4 Y方向テーブル 5 保持レール 6a、6b、7a、7b 可動側磁極 8a、8b、11a、11b 固定側磁極 9 励磁コイル 10、12 支持ポスト

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上にX軸方向に移動するように支持
    されたX方向テーブルと、X方向テーブル上でY軸方向
    に移動するように支持されたY方向テーブルをそなえ、
    前記各テーブル側縁部の両面に、それぞれ移動方向にN
    極とS極を等間隔で交互に形成させた永久磁石からなる
    可動側磁極を設け、前記各テーブル両面の可動側磁極に
    対向して、移動方向に複数の磁性歯を有し励磁コイルを
    巻装した固定側磁極をそなえたことを特徴とするX−Y
    テーブルの駆動装置。
  2. 【請求項2】 前記テーブル両面の固定側磁極相互が、
    可動側磁極との対向位置関係を半ピッチずらせているこ
    とを特徴とする請求項1記載のX−Yテーブルの駆動装
    置。
  3. 【請求項3】 前記各テーブル両面の可動側磁極と、こ
    れに対向する固定側磁極との対向空隙を、それぞれのテ
    ーブルに加わる荷重に応じて、荷重を加える側の空隙を
    小さく、荷重を受ける側の空隙を大きくしたことを特徴
    とする請求項1または2記載のX−Yテーブルの駆動装
    置。
JP27534492A 1992-09-18 1992-09-18 X−yテーブルの駆動装置 Pending JPH0699327A (ja)

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