JPH0847238A - Composite linear motor - Google Patents

Composite linear motor

Info

Publication number
JPH0847238A
JPH0847238A JP19588794A JP19588794A JPH0847238A JP H0847238 A JPH0847238 A JP H0847238A JP 19588794 A JP19588794 A JP 19588794A JP 19588794 A JP19588794 A JP 19588794A JP H0847238 A JPH0847238 A JP H0847238A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frame
stage
movable body
electromagnet
driving means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP19588794A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromichi Sakano
博通 坂野
Shoichi Saito
尚一 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP19588794A priority Critical patent/JPH0847238A/en
Publication of JPH0847238A publication Critical patent/JPH0847238A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Linear Motors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To realize biaxial direction shift in highly accuracy and output a large driving force. CONSTITUTION:Electromagnets 9 and 10 are fitted to retracting members 19 and 20 for retracting a control current during inputting so as to for a power source, and a movable body 2 is shifted in an axial direction by the magnetism of the electromagnets 9 and 10 and retraction of the members 19 and 20. A retracting member and electromagnet of the same structure is orthogonally arranged on the opposite side of a frame 5 and the frames 5 and 1 are integrally shifted toward a fixed member 8 in an orthogonal crossing direction. The power source in a biaxial direction is allowed to have an improved accuracy and larger driving force thanks to the retraction of the retracting member.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、組立ロボット、マニピ
ュレータ、インデックステーブル、測定器等の各種高精
度位置決め駆動用に使用されるモータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor used for various high-accuracy positioning drive of an assembly robot, a manipulator, an index table, a measuring instrument and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図12および図13は2軸駆動を行うた
め、特開平5−316712号公報に記載された従来の
リニア装置を示す。基盤100上には、X軸方向に一対
のガイド110,110が設けられており、各ガイド1
10,110にはそれぞれX軸スライダー120,13
0が摺動自在に装着されている。140はX軸リニア直
流モータであり、固定子150と可動子160を有す
る。固定子150は、X軸ヨーク170と、このヨーク
170の内側にX軸方向に固定された複数個のX軸駆動
コイル180,180…とからなり、X軸ヨーク170
は固定板190,190によって基盤100の下面に固
着されている。一方、可動子160には、X軸駆動用永
久磁石200,200…がX方向に並べて固定されてい
る。
2. Description of the Related Art FIGS. 12 and 13 show a conventional linear device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-316712 for performing biaxial drive. On the base 100, a pair of guides 110, 110 are provided in the X-axis direction.
X-axis sliders 120 and 13 are provided for 10 and 110, respectively.
0 is mounted slidably. An X-axis linear DC motor 140 has a stator 150 and a mover 160. The stator 150 includes an X-axis yoke 170 and a plurality of X-axis drive coils 180, 180 ... Fixed inside the yoke 170 in the X-axis direction.
Is fixed to the lower surface of the base 100 by fixing plates 190, 190. On the other hand, the X-axis driving permanent magnets 200, 200 ... Are aligned and fixed to the mover 160 in the X direction.

【0003】次にY軸リニア直流モータ210は、固定
子220と可動子230とを有する。固定子220はY
軸方向の両端においてX軸スライダー120および13
0上に固定されたY軸ベース240と、このベース24
0上に固着されたY軸上部にヨーク250とを含む。ま
たY軸ベース240の上面には、Y軸駆動用永久磁石2
60,260…がY軸方向に並べて固定されている。上
記構成ではX軸、Y軸のそれぞれのコイルに電流を流す
ことにより、コイルにフレミングの左手の法則による推
力が作用してX軸、Y軸の2軸方向にリニア駆動する。
Next, the Y-axis linear DC motor 210 has a stator 220 and a mover 230. The stator 220 is Y
X-axis sliders 120 and 13 at both ends in the axial direction
Y-axis base 240 fixed on 0 and this base 24
A yoke 250 is included in the upper portion of the Y-axis fixed on the zero. Further, on the upper surface of the Y-axis base 240, the Y-axis driving permanent magnet 2 is provided.
.. are arranged and fixed in the Y-axis direction. In the above-described configuration, by applying a current to each of the X-axis and Y-axis coils, a thrust force according to Fleming's left-hand rule acts on the coils to linearly drive the X-axis and Y-axis directions.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のリニア
装置は、コイルと永久磁石を使用してフレミングの左手
の法則によって駆動しているため、微小駆動の制御が難
しと共に、大トルクを発生できない。また、移動量の長
さ分だけ、永久磁石とコイルを設けなければならず、移
動量を長くすることが難しく、しかもコイル配設部位が
2ヶ所に分かれているところから大きなスペースが必要
で、電力供給用の配設も煩雑となる。しかも、X軸方向
の駆動は、Y軸方向駆動用の移動部材全体を支えて行う
ところから大きく重いコイルと永久磁石とY軸ベース等
も一緒に移動せさる必要があり、大きな駆動力が必要と
なる。
Since the above-described conventional linear device is driven by Fleming's left-hand rule using a coil and a permanent magnet, it is difficult to control a minute drive and a large torque cannot be generated. . Also, the permanent magnet and the coil must be provided for the length of the movement amount, and it is difficult to increase the movement amount, and a large space is required because the coil installation site is divided into two places. The arrangement for supplying power also becomes complicated. Moreover, since driving in the X-axis direction is performed by supporting the entire moving member for driving in the Y-axis direction, it is necessary to move the large and heavy coil, the permanent magnet, the Y-axis base, etc. together, which requires a large driving force. Becomes

【0005】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であり、請求項1の目的は、大きな2軸方向の駆動力を
発生できると共に、微小駆動が容易で、移動量も確保で
き、小型軽量化が可能な複合リニアモータを提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of claim 1 is to generate a large driving force in two axial directions, to easily perform minute driving, to secure a moving amount, and to reduce the size. It is an object of the present invention to provide a composite linear motor that can be reduced in weight.

【0006】請求項2および請求項3の目的は組み立て
が簡単で、修理が簡単な複合リニアモータを提供するこ
とを目的とする。
The object of claims 2 and 3 is to provide a compound linear motor which is easy to assemble and easy to repair.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段および作用】本発明の請求
項1の複合リニアモータは、可動体と、制御電流の入力
により伸縮する伸縮部材と、この伸縮部材の自由端に取
り付けられると共に前記可動体とギャップを有して対向
し制御電流の入力により可動体を吸引する磁力を発生す
る電磁石とからなる駆動手段と、この駆動手段が交差す
る2軸方向に配置された取付部材とを備え、前記駆動手
段の駆動により前記可動体と取付部材とが交差する2軸
方向に相対的に移動することを特徴とする。
A compound linear motor according to a first aspect of the present invention has a movable body, an expansion / contraction member that expands / contracts when a control current is input, and the movable member is attached to a free end of the expansion / contraction member. A driving means formed of an electromagnet that faces the body with a gap and generates a magnetic force that attracts the movable body when a control current is input; and a mounting member arranged in two axial directions intersecting the driving means. It is characterized in that the movable body and the mounting member are relatively moved in a biaxial direction intersecting with each other by the driving of the driving means.

【0008】図1および図2は、上記構成の作用を説明
するものであり、複数組の駆動手段70の内の1組を示
している。この駆動手段70は伸縮部材71と、伸縮部
材71の両側の自由端に取り付けられた電磁石72,7
3とを備えている。伸縮部材71は、モータの固定軸、
ケースなどの固定部材74に固定的に取り付けられてい
る。電磁石72,73は伸縮部材71の各自由端に固定
されたコア72a,73aと、このコア72a,73a
に巻回されたコイル72b,73bとからなり、コア7
2a,73aが移動体75と所定のギャップを有して対
向している。
FIG. 1 and FIG. 2 are for explaining the operation of the above-mentioned structure, and show one set of a plurality of sets of driving means 70. The driving means 70 includes a telescopic member 71 and electromagnets 72, 7 attached to free ends on both sides of the telescopic member 71.
3 is provided. The elastic member 71 is a fixed shaft of the motor,
It is fixedly attached to a fixing member 74 such as a case. The electromagnets 72 and 73 include cores 72a and 73a fixed to the respective free ends of the elastic member 71, and the cores 72a and 73a.
Coil 72b and 73b wound around the core 7
2a and 73a face the moving body 75 with a predetermined gap.

【0009】伸縮部材71の自由端71a,71bと、
電磁石72,73は制御電流Aにより一体的に動作す
る。この電磁石72,73は制御電流Bをコイル72
b,73bへ入力することにより、コア72a,73a
に磁力を発生し、可動体75をギャップを有して吸引す
る。この吸引力と伸縮部材71の自由端71a,71b
の動作により可動体75が移動し、伸縮部材71の駆動
力がメカ的接触を必要とせずに可動体75へ伝達され、
可動体75は軸受に支持されて移動する。
Free ends 71a and 71b of the elastic member 71,
The electromagnets 72 and 73 operate integrally with the control current A. The electromagnets 72 and 73 apply the control current B to the coil 72.
b, 73b to input the cores 72a, 73a
To generate a magnetic force on the movable body 75 with a gap. This suction force and the free ends 71a and 71b of the elastic member 71
Moves the movable body 75, and the driving force of the expansion / contraction member 71 is transmitted to the movable body 75 without requiring mechanical contact.
The movable body 75 moves while being supported by bearings.

【0010】図1に於いて、伸縮部材の入力端子76,
77に制御電流A1,A′1を入力すると伸縮部材71
が伸長し、2つの自由端71a,71bと電磁石72,
73はx1とy1方向に動作する。このとき、一方の自
由端71aへ固定された電磁石72の入力端子に制御電
流B1を制御電流A1,A′1とほぼ同タイミングで入
力する。これにより、可動体75を吸引しx1方向へ動
作するので、可動体75はX方向へ駆動される(以後、
これをX1動作とする)。
In FIG. 1, the input terminals 76 of the elastic member,
When the control currents A1 and A'1 are input to 77, the elastic member 71
Extends, the two free ends 71a and 71b and the electromagnet 72,
73 operates in the x1 and y1 directions. At this time, the control current B1 is input to the input terminal of the electromagnet 72 fixed to the one free end 71a at substantially the same timing as the control currents A1 and A'1. As a result, the movable body 75 is sucked and moved in the x1 direction, so that the movable body 75 is driven in the X direction (hereinafter,
This is X1 operation).

【0011】一方、他方の自由端71bへ固定された電
磁石73の入力端子には制御電流B2を入力しない。こ
れにより、同動体を吸引せず、自由端71bと電磁石7
3だけがy1方向へ動作する(以後、これをY1動作と
する)。
On the other hand, the control current B2 is not input to the input terminal of the electromagnet 73 fixed to the other free end 71b. As a result, the free end 71b and the electromagnet 7 are not attracted by the same moving body.
Only 3 operates in the y1 direction (hereinafter, this will be referred to as Y1 operation).

【0012】図2に於いて、伸縮部材の入力端子に、A
1 ,A2 と極性の異なる制御電流A2,A′2を入力す
ると伸縮部材71が伸縮し、2つの自由端71a,71
bと電磁石72,73は、図13と反対の方向(y2と
x2)に動作する。このとき、自由端71bに固定され
た電磁石73の入力端子に制御電流B2を制御電流A
2,A′2とほぼ同タイミングで入力する。これによ
り、可動体75を吸引しながらx2方向へ動作するの
で、可動体75はX方向へ駆動される(以後、これをX
2動作とする)。
In FIG. 2, the input terminal of the elastic member is
1, A 2 and polarities different control currents A2, and expansion and contraction and elastic members 71 to enter A'2, 2 two free ends 71a, 71
b and the electromagnets 72 and 73 operate in the directions (y2 and x2) opposite to those in FIG. At this time, the control current B2 is applied to the input terminal of the electromagnet 73 fixed to the free end 71b.
2, input at almost the same timing as A'2. As a result, the movable body 75 is moved in the x2 direction while attracting the movable body 75, so that the movable body 75 is driven in the X direction.
2 movements).

【0013】一方、自由端71aへ固定された電磁石7
2の入力端子には、制御電流B1を入力しない。これに
より可動体を吸引せず、自由端71aと電磁石72だけ
がy2方向へ動作する(以後、これをY2動作とす
る)。可動体75をX方向へ連続的に駆動させる場合
は、制御電流A1,A′1,A2,A′2と制御電流B
1,B2を上記のように順に繰り返し入力し、X1+Y
1の動作、X2+Y2の動作を順に繰り返すことで実現
できる。Y方向へ駆動する場合は、制御電流A′1,A
2が伸縮部材71の自由端をY1,Y2方向へ動作させ
るタイミングとほぼ同タイミングで制御電流B1,B2
を入力することにより、電磁石で可動体を吸引すること
で実現できる。
On the other hand, the electromagnet 7 fixed to the free end 71a
The control current B1 is not input to the 2nd input terminal. As a result, the movable body is not attracted, and only the free end 71a and the electromagnet 72 move in the y2 direction (hereinafter referred to as Y2 operation). When the movable body 75 is continuously driven in the X direction, the control currents A1, A'1, A2, A'2 and the control current B
Repeat 1 and B2 as above, and input X1 + Y
This can be realized by sequentially repeating the operation 1 and the operation X2 + Y2. When driving in the Y direction, control currents A'1, A
2 controls the control currents B1 and B2 at substantially the same timing as when the free end of the elastic member 71 is moved in the Y1 and Y2 directions.
By inputting, it can be realized by attracting the movable body with an electromagnet.

【0014】本発明は以上の作用を行う駆動手段70を
取付部材(図示省略)に対してXY方向などのように、
交差する2軸方向に配置し、各軸の駆動手段70と可動
体とを対向させるものである。これにより可動体または
取付部材が2軸方向に相対的に移動できる。
According to the present invention, the driving means 70 for performing the above-mentioned operation is mounted on the mounting member (not shown) in the XY directions or the like.
It is arranged in two intersecting axial directions, and the driving means 70 of each axis and the movable body are opposed to each other. As a result, the movable body or the mounting member can be relatively moved in the biaxial directions.

【0015】請求項2においては、可動体を設ける第1
のフレームと、駆動手段を設ける第2のフレームとに取
付部材を構成するものである。これにより駆動手段を有
した第2のフレームだけの取り外しができ、その修理、
メンテナンスが容易で組み立ても容易となる。
In a second aspect, the first movable element is provided.
The frame and the second frame provided with the drive means constitute the mounting member. As a result, only the second frame having the driving means can be removed and repaired,
Easy maintenance and easy assembly.

【0016】請求項3は第2のフレームに交差する2軸
方向への取付部を設け、各取付部に駆動手段を配置する
ものであり、請求項2と同様に、駆動手段への修理、メ
ンテナンスが容易となる。
According to a third aspect of the present invention, a mounting portion for biaxially intersecting the second frame is provided, and the driving means is arranged at each mounting portion. Maintenance becomes easy.

【0017】[0017]

【実施例1】図3ないし図5は本発明の実施例1を示
す。本実施例は図3に示すように、共に磁性体からなる
第1のステージ2および第2のステージ8が直交する2
軸方向に配置されている。第1のステージ2は可動体と
なっており、軸受3,4を介して第1のフレーム1を直
交方向移動可能に貫通している。第2のステージ8はこ
の第1のフレーム1を第1のステージ2と直交する方向
に移動可能に支持するものてあり、本実施例では第1の
フレーム1は第2のステージ8に対して直線移動する可
動体となるものである。ここで、第2のステージ8は固
定台30により固定されており、この固定側の第2のス
テージ8に対して、第1のフレーム1、第1ステージ2
および後述する第2のフレーム5が移動するユニット2
9となっている。なお、第2のステージ8の上下面に
は、レール8a,8bが長さ方向に形成され、このレー
ル8a,8bに第1のフレーム1のガイド1a,1bが
摺動自在に挿入されている。
First Embodiment FIGS. 3 to 5 show a first embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 3, a first stage 2 and a second stage 8 both made of a magnetic material are orthogonal to each other.
It is arranged in the axial direction. The first stage 2 is a movable body, and penetrates the first frame 1 via bearings 3 and 4 so as to be movable in an orthogonal direction. The second stage 8 supports the first frame 1 so as to be movable in a direction orthogonal to the first stage 2, and in the present embodiment, the first frame 1 is opposed to the second stage 8. It is a movable body that moves in a straight line. Here, the second stage 8 is fixed by a fixing base 30, and the first frame 1 and the first stage 2 are fixed to the second stage 8 on the fixed side.
And a unit 2 in which a second frame 5 described later moves
It is 9. Rails 8a and 8b are formed on the upper and lower surfaces of the second stage 8 in the longitudinal direction, and the guides 1a and 1b of the first frame 1 are slidably inserted into the rails 8a and 8b. .

【0018】図4および図5は図3のE−E線断面およ
びF−F線断面を示す。これらの図において、第1のフ
レーム1には第2のフレーム5が取り付けられ、この第
2のフレーム5の片面からホルダー6が第1のステージ
2方向に延びると共に、第2のフレーム5の他の面から
ホルダー6′が第2のステージ8方向に延びている。そ
して、第1のステージ2側のホルダー6の両側には電極
22,24を介して伸縮部材としての電歪素子19,2
0が固定され(図4参照)、第2のステージ6′の両側
には電極22′,24′を介して、同様に伸縮部材とし
ての電歪素子19′20′が固定されている(図5参
照)。これらのホルダー6,6′はそれぞれの電歪素子
19,20および19′20′を直交するように配置す
るものである。
4 and 5 show a cross section taken along the line EE and the line FF in FIG. In these drawings, the second frame 5 is attached to the first frame 1, and the holder 6 extends from one surface of the second frame 5 toward the first stage 2 and the other of the second frame 5 is A holder 6'extends in the direction of the second stage 8 from the surface. Then, on both sides of the holder 6 on the first stage 2 side, electrostrictive elements 19 and 2 as expansion members are provided via electrodes 22 and 24.
0 is fixed (see FIG. 4), and electrostrictive elements 19 ′ 20 ′ as expansion members are fixed on both sides of the second stage 6 ′ via electrodes 22 ′ and 24 ′ (FIG. 4). 5). These holders 6 and 6'are arranged so that the respective electrostrictive elements 19, 20 and 19'20 'are orthogonal to each other.

【0019】図4において、電歪素子19,20の自由
端である両端19a,20aに、電極21,23および
取付板25,26を介してコア9,10がビス15,1
6,17,18により固定されており、各コア9,10
に樹脂等で成形されたボビン13,14が固着され、コ
イル11,12が巻かれている。このコア9,10、ボ
ビン13,14およびコイル11,12により、それぞ
れ電磁石27,28が構成されている。そして、電磁石
27,28および電磁石27,28が取り付けられる電
歪素子19,20により第1のステージ2側の1組の駆
動手段が構成されている。
In FIG. 4, cores 9 and 10 have screws 15, 1 on both ends 19a, 20a, which are free ends of electrostrictive elements 19, 20, via electrodes 21, 23 and mounting plates 25, 26.
The cores 9 and 10 are fixed by 6, 17, and 18.
The bobbins 13 and 14 formed of resin or the like are fixed to the coil, and the coils 11 and 12 are wound. The cores 9 and 10, the bobbins 13 and 14, and the coils 11 and 12 constitute electromagnets 27 and 28, respectively. Then, the electromagnets 27, 28 and the electrostrictive elements 19, 20 to which the electromagnets 27, 28 are attached constitute one set of driving means on the side of the first stage 2.

【0020】図5においても同様であり、電歪素子1
9′,20′の自由端である両端19′a,20′a
に、電極21′、23′取付板25′,26′を介して
コア9′10′がビス15′,16′,17′,18′
により固定されており、各コア9′,10′に樹脂等で
成形されたボビン13′,14′が固着され、コイル1
1′12′が巻かれている。
The same applies to FIG. 5, and the electrostrictive element 1
Both ends 19'a, 20'a which are free ends of 9 ', 20'
In addition, the cores 9'10 'have screws 15', 16 ', 17', 18 'via the electrodes 21', 23 'mounting plates 25', 26 '.
And the bobbins 13 'and 14' formed of resin or the like are fixed to the cores 9'and 10 '.
1'12 'is wound.

【0021】このコア9′,10′、ボビン13′,1
4′およびコイル11′,12′により電磁石27′,
28′が構成され、この電磁石27′,28′および電
歪素子19,20′により第2のステージ8側の1組の
駆動手段が構成されている。以上の各駆動手段における
電磁石27,28および27′,28′のコア9,10
および9′,10′は対応するステージ2,8と、それ
ぞれギャップ8,8′を有してている。
This core 9 ', 10', bobbin 13 ', 1
4'and coils 11 ', 12' provide electromagnet 27 ',
28 ', and the electromagnets 27', 28 'and the electrostrictive elements 19, 20' constitute one set of driving means on the second stage 8 side. The cores 9, 10 of the electromagnets 27, 28 and 27 ', 28' in each of the above driving means
And 9 ', 10' have corresponding stages 2, 8 and gaps 8, 8 ', respectively.

【0022】次に、上述した構成の本実施例の作動を図
1,図2で示した制御電流および方向の符号を一致させ
て説明する。なお、本実施例は既述のように、第1のフ
レーム1が第2のステージ8に対して直線移動し、この
第1のフレーム1に対して第1のステージ2がこれを直
交する方向へ直線移動するものである。
Next, the operation of this embodiment having the above-described structure will be described with the control currents and directions shown in FIGS. In the present embodiment, as described above, the first frame 1 moves linearly with respect to the second stage 8, and the first stage 2 crosses the first frame 1 in a direction orthogonal to the first frame 1. It moves straight to.

【0023】図4において、制御電流A1,A1′で電
極21,22,23,24に入力して電歪素子19,2
0を伸長させ、その自由端19a,20aと電磁石2
7,28を一体的にX,Y方向へ動作させる。これと同
時に制御電流Bを電磁石28のコイル12へ入力コア1
0に磁力を発生させ、この磁力により第1のステージ2
を吸引する。この吸引力により自由端20aのx1方向
の動作が第1のステージ2に伝達され、同ステージ2が
X方向へ駆動される。このとき、自由端19aと電磁石
27はy1方向へ動作するが、電磁石27には制御電流
Bを入力しない。これにより、そのコア9はステージ2
を吸引せず、X方向の駆動に影響を与えず、駆動力伝達
の準備状態となる。
In FIG. 4, control currents A1 and A1 'are applied to electrodes 21, 22, 23 and 24 to generate electrostrictive elements 19 and 2.
0 is extended and its free ends 19a, 20a and electromagnet 2
7, 28 are integrally operated in the X and Y directions. At the same time, the control current B is input to the coil 12 of the electromagnet 28 by the input core 1
0 generates a magnetic force, and this magnetic force causes the first stage 2
Aspirate. Due to this suction force, the movement of the free end 20a in the x1 direction is transmitted to the first stage 2, and the stage 2 is driven in the X direction. At this time, the free end 19a and the electromagnet 27 operate in the y1 direction, but the control current B is not input to the electromagnet 27. As a result, the core 9 is in the stage 2
Is not sucked, the drive in the X direction is not affected, and the drive force is ready to be transmitted.

【0024】次に、極性が逆の制御電流A2,A′2を
電極21,22,23,24に入力して電歪素子19,
20を収縮させ、自由端19a,20aと電磁石27,
28を一体的にy2,x2方向へ動作させる。これと同
時に制御電流Bを電磁石27のコイル11へ入力してコ
ア9に磁石を発生させ、このコア9の磁力により第1の
ステージ2を吸引する。この吸引力により自由端19a
のx2方向の動作が第1のステージ2に伝達され、同ス
テージ2がX方向へ駆動される。そのとき、自由端20
aと電磁石28はy2方向へ動作するが、電磁石28に
は制御電流Bを入力しない。これにより、コア10は第
1のステージ2を吸引せず、X方向の駆動に影響を与え
ず、駆動力伝達の準備状態となる。従って、以上の作動
で第2のステージ2が、伸縮部材の駆動力により移動す
る。
Next, the control currents A2 and A'2 having opposite polarities are input to the electrodes 21, 22, 23 and 24, and the electrostrictive element 19,
20 is contracted, the free ends 19a, 20a and the electromagnet 27,
28 is operated integrally in the y2 and x2 directions. At the same time, the control current B is input to the coil 11 of the electromagnet 27 to generate a magnet in the core 9, and the magnetic force of the core 9 attracts the first stage 2. Due to this suction force, the free end 19a
Is transmitted to the first stage 2 and the stage 2 is driven in the X direction. At that time, the free end 20
Although a and the electromagnet 28 operate in the y2 direction, the control current B is not input to the electromagnet 28. As a result, the core 10 does not attract the first stage 2, does not affect the driving in the X direction, and is in a ready state for transmitting driving force. Therefore, the second stage 2 is moved by the driving force of the elastic member by the above operation.

【0025】一方、図5において、制御電流A1,A′
1を電極21′,22′,23′,24に加え、電歪素
子19′,20′を伸長させ、自由端19′a,20′
aと電磁石27′,28′を一体的にX,Y方向へ動作
させる。これと同時に制御電流Bを電磁石28′のコイ
ル12′へ入力してコア10′に磁力を発生させて、第
2のステージ8に吸引させる。ここで、第2のステージ
8が固定されているため、電磁石28を起点として電磁
石27と共に、ユニット29全体がY方向へ移動する。
このとき、電磁石27′には制御電流Bを入力しない。
これにより、第2のステージ8に吸引させず、フリーの
状態とする。
On the other hand, in FIG. 5, the control currents A1, A '
1 is added to the electrodes 21 ', 22', 23 ', 24, the electrostrictive elements 19', 20 'are extended, and the free ends 19'a, 20'.
a and the electromagnets 27 'and 28' are integrally operated in the X and Y directions. At the same time, the control current B is input to the coil 12 'of the electromagnet 28' to generate a magnetic force in the core 10 ', which is then attracted to the second stage 8. Here, since the second stage 8 is fixed, the entire unit 29 moves in the Y direction together with the electromagnet 27 with the electromagnet 28 as a starting point.
At this time, the control current B is not input to the electromagnet 27 '.
As a result, the second stage 8 is not sucked and is in a free state.

【0026】次に、逆の極性の制御電流A2,A2′を
電極21′,22′,23′,24′に入力して電歪素
子19′,20′を収縮させ自由端19′a,20′a
と電磁石27′,28′を一体的にy2,x2方向へ動
作させる。これと同時に制御電流Bを電磁石27′のコ
イル11′へ入力してコア13′に磁力を発生させて第
2のステージ8に吸引させる。この場合も同様に第2の
ステージ8が固定されているため、電磁石28′を起点
として電磁石27′と共に、ユニット29全体がY方向
へ移動する。このとき、電磁石28′に制御電流Bを入
力しない。これにより第2のステージ8に吸引させず、
フリーの状態とする。上記作用により第1のフレーム
5,第2のフレーム5、第1のステージ2等を含むユニ
ット29がガイド1a,1bと第2のステージ8のレー
ル8a,8bとに案内されて移動する。
Next, control currents A2 and A2 'having opposite polarities are input to the electrodes 21', 22 ', 23' and 24 'to contract the electrostrictive elements 19' and 20 'and the free ends 19'a and 20'a
And electromagnets 27 'and 28' are integrally operated in the y2 and x2 directions. At the same time, the control current B is input to the coil 11 'of the electromagnet 27' to generate a magnetic force in the core 13 'and attract it to the second stage 8. In this case as well, since the second stage 8 is fixed in the same manner, the entire unit 29 moves in the Y direction together with the electromagnet 27 'starting from the electromagnet 28'. At this time, the control current B is not input to the electromagnet 28 '. This prevents the second stage 8 from sucking,
Make it free. By the above operation, the unit 29 including the first frame 5, the second frame 5, the first stage 2, etc. is guided and moved by the guides 1a, 1b and the rails 8a, 8b of the second stage 8.

【0027】なお、本実施例では、第1のフレーム1を
固定台30に固定する一方、第2のステージ8を移動可
能としても良い。この場合は第1のステージ2,第2の
ステージ8が移動、停止し、同様に2軸の駆動をする。
In the present embodiment, the first frame 1 may be fixed to the fixed base 30 while the second stage 8 may be movable. In this case, the first stage 2 and the second stage 8 move and stop, and similarly, the two axes are driven.

【0028】以上のような本実施例では、電歪素子の伸
縮力と電磁石の吸引力とによって大きなトルクを高精度
で発生させることができる。また、ステージは磁性体で
あれば良いため駆動力が小さくても良い。しかも移動領
域全体にコイルや永久磁石を必要としないので、簡単な
構成で移動量を大きく確保できる。加えて駆動手段が一
ケ所にまとまっているため、電力供給用の配線もまとま
り配線が煩雑にならない。さらに一つのステージを有す
るユニットを、もう一つのステージに取り付けた構成の
ため、簡単に2軸のリニア駆動を実現できる。
In this embodiment as described above, a large torque can be generated with high accuracy by the expansion / contraction force of the electrostrictive element and the attractive force of the electromagnet. Further, since the stage may be made of a magnetic material, the driving force may be small. Moreover, since no coil or permanent magnet is required in the entire moving area, a large amount of movement can be secured with a simple structure. In addition, since the driving means is integrated in one place, the wiring for power supply is also integrated and the wiring is not complicated. Since the unit having one stage is attached to the other stage, biaxial linear drive can be easily realized.

【0029】本実施例では、駆動手段を固定している第
2のフレームとステージを支持している第1のフレーム
とに分けた構造のため、駆動手段の機能確保及び修理を
速やかに行うことができる。さらに、ホルダを中心とし
て、両端に対称に電歪素子及び、電磁石等を配置してい
るため、電歪素子の伸縮による振動が打ち消され装置全
体を低振動化できる。
In this embodiment, since the structure is divided into the second frame for fixing the driving means and the first frame for supporting the stage, the function of the driving means can be secured and repaired promptly. You can Further, since the electrostrictive element and the electromagnet are symmetrically arranged at both ends with the holder as the center, the vibration due to the expansion and contraction of the electrostrictive element is canceled and the entire device can be made to have low vibration.

【0030】[0030]

【実施例2】図6は実施例2の全体斜視図、図7はG−
G線断面図、図8はH−H線断面図を示す。図6におい
て、軸受け3,4を介して第1のステージ2を支持して
いる第1のフレームと、この第1のフレーム31に固着
されたL字型の第2のフレーム32とを備えている。こ
の第1のフレーム31と第2のステージ2と第2のフレ
ーム32とによりユニット40が構成され、このユニッ
ト40が固定台30に固定された第2のステージ8に取
り付けられている。この場合、フレーム31に設けたガ
イド31a,31bと第2のステージ8のレール8a,
8bに案内されることによりユニット40が移動自在と
なっている。
Second Embodiment FIG. 6 is an overall perspective view of the second embodiment, and FIG.
A sectional view taken along the line G and FIG. 8 are sectional views taken along the line HH. In FIG. 6, a first frame supporting the first stage 2 via bearings 3 and 4 and an L-shaped second frame 32 fixed to the first frame 31 are provided. There is. The first frame 31, the second stage 2, and the second frame 32 form a unit 40, and the unit 40 is attached to the second stage 8 fixed to the fixed base 30. In this case, the guides 31a, 31b provided on the frame 31 and the rails 8a of the second stage 8,
The unit 40 is movable by being guided by 8b.

【0031】図7において、電磁石27,28のコア
9,10は実施例1と同様に第1のステージ2とギャッ
プgと確保して配置されている。また図8において、電
磁石27′28′のコア9′,10′は、第2のステー
ジ8とギャップgを確保して配置されている。そして、
2組の駆動手段はL字型のフレーム32の互いに直交し
ている平面に、実施例1と同様に相互に直交するように
配置されている。その他の構成は、実施例1と同様なの
で同一符号を付して対応させてある。
In FIG. 7, the cores 9 and 10 of the electromagnets 27 and 28 are arranged so as to secure the first stage 2 and the gap g as in the first embodiment. Further, in FIG. 8, the cores 9'and 10 'of the electromagnets 27'28' are arranged so as to secure a gap g with the second stage 8. And
The two sets of driving means are arranged on the mutually orthogonal planes of the L-shaped frame 32 so as to be orthogonal to each other as in the first embodiment. Other configurations are the same as those in the first embodiment, so that they are designated by the same reference numerals.

【0032】本実施例は実施例1と同様に、第2のステ
ージ8のレール8a,8bとフレーム31のガイド31
a,31bとに案内されて、ユニット40が駆動し、ユ
ニット40のフレーム31の軸受3,4に支持された第
1のステージ2が移動する。また、ユニット40を固定
すると、ステージ8とステージ2が移動する。本実施例
では、ステージ2、ガイド3a,3bを固定した第1の
フレーム31をステージ8の組み付けた後、駆動手段が
固定されたL字型の第2のフレームを32を組み込み、
2軸の駆動機能を確保することができる。
In this embodiment, similarly to the first embodiment, the rails 8a and 8b of the second stage 8 and the guide 31 of the frame 31 are provided.
The unit 40 is driven by being guided by a and 31b, and the first stage 2 supported by the bearings 3 and 4 of the frame 31 of the unit 40 moves. Further, when the unit 40 is fixed, the stage 8 and the stage 2 move. In this embodiment, after the stage 8 is assembled with the first frame 31 to which the stage 2 and the guides 3a and 3b are fixed, the L-shaped second frame 32 to which the driving means is fixed is incorporated.
It is possible to secure a two-axis drive function.

【0033】以上の本実施例は実施例1と同様の効果に
加えて、L字型の第2のフレームに2組の駆動手段を配
置しているため、装置全体を分解することなく、駆動手
段を配置した第2のフレームだけを簡単に着脱すること
ができる。このため、機能確保及び修理を速やかに行え
る。
In addition to the same effects as the first embodiment, the present embodiment described above has two sets of driving means arranged in the L-shaped second frame, so that the entire apparatus can be driven without disassembling. Only the second frame in which the means is arranged can be easily attached and detached. Therefore, the function can be secured and repaired promptly.

【0034】[0034]

【実施例3】図9は実施例3の全体斜視図、図10はI
−I線断面図、図11はJ−J線断面図を示す。図10
において、伸縮部材である電圧素子19,20の両端に
ビス15,16,17,18により固定された電磁石部
27,28のコア7,10は第2のフレーム33に軸受
け3,4を介して支持された第1のステージ2とギャッ
プgを確保して、配置されている。
Third Embodiment FIG. 9 is an overall perspective view of the third embodiment, and FIG.
-I line sectional drawing, FIG. 11 shows a JJ line sectional drawing. Figure 10
, The cores 7 and 10 of the electromagnet parts 27 and 28 fixed to the ends of the voltage elements 19 and 20 which are elastic members by screws 15, 16, 17 and 18, respectively, are mounted on the second frame 33 via the bearings 3 and 4. It is arranged so as to secure a gap g with the supported first stage 2.

【0035】図11において第1のフレーム34に配置
された2つの駆動手段の一方の電歪素子19′,20′
が実施例2と同様にホルダー6′の両端に固着されてい
るが、その電歪素子19′20′とコア9′,10′は
円弧状の第2のステージ35の曲率に合わせて円弧状に
沿って設けられている。また第1のフレーム34のガイ
ド34a,34bと第2のステージ35のレール35
a,34bに案内されて、第1のステージ2,駆動手段
を配設した第2のフレーム33および第1のフレーム3
4等を含むユニット40が移動自在するように設けられ
ている。ユニット40は実施例2とほぼ同様に構成され
ているが、第2のステージ35のレール35a,35b
は円弧状となっている。その他の構成は上記両実施例と
同様なので、同一符号で対応させてある。
In FIG. 11, the electrostrictive elements 19 ', 20' of one of the two driving means arranged on the first frame 34 are arranged.
Is fixed to both ends of the holder 6'as in the second embodiment, but the electrostrictive elements 19'20 'and the cores 9'and 10' are arcuate in shape according to the curvature of the arcuate second stage 35. It is provided along with. In addition, the guides 34 a and 34 b of the first frame 34 and the rail 35 of the second stage 35.
Guided by a and 34b, the first stage 2, the second frame 33 and the first frame 3 in which the driving means is arranged are arranged.
A unit 40 including 4 and the like is provided so as to be movable. The unit 40 has substantially the same configuration as that of the second embodiment, except that the rails 35a and 35b of the second stage 35 are used.
Has an arc shape. The other configurations are the same as those of the above-described embodiments, so that they are designated by the same reference numerals.

【0036】本実施例では第1のステージは直動する
が、もう一方の第2のステージが円弧状になっているた
め、駆動手段を配置した第2のフレームとガイドを有す
る第1のフレーム等を含むユニットがガイドに案内され
円弧状に旋回する。
In this embodiment, the first stage moves linearly, but the other second stage has an arcuate shape. Therefore, the second frame in which the driving means is arranged and the first frame having the guide are arranged. A unit including the above, etc. is guided by a guide and turns in an arc shape.

【0037】この実施例は上記両実施例と同様の効果に
加えて、ガイドやフレームを円弧状の形状にすることに
より直線状の移動のみではなく、円周状の移動も可能と
なるメリットがある。
In addition to the same effects as those of the above-described embodiments, this embodiment has an advantage that not only linear movement but also circumferential movement can be achieved by forming the guide and the frame in an arc shape. is there.

【0038】[0038]

【発明の効果】請求項1の発明は伸縮部材の駆動力を機
械的接触なく、可動体に伝達するため、大きなトルクで
の2軸駆動ができ、しかも伸縮部材の伸縮量の制御が容
易なため、微小駆動であっても高精度に位置決めでき
る。また、小型化、軽量化できると共に、駆動手段を取
付部材にまとめて配置しているため、電力供給用の配線
の煩雑化を防止できる。さらに、伸縮部材と電磁石を別
々に制御することにより、微小負荷制御と微小駆動とを
安定して行うことができる。
According to the invention of claim 1, since the driving force of the elastic member is transmitted to the movable body without mechanical contact, biaxial driving can be performed with a large torque, and the amount of expansion and contraction of the elastic member can be easily controlled. Therefore, it is possible to perform positioning with high accuracy even with minute driving. Further, the size and weight can be reduced, and since the drive means are collectively arranged on the mounting member, it is possible to prevent the wiring for power supply from being complicated. Further, by separately controlling the expansion / contraction member and the electromagnet, it is possible to stably carry out minute load control and minute driving.

【0039】請求項2の発明は、可動体を設ける第1の
フレームと、駆動手段を設ける第2のフレームとにより
取付部材を構成してあるため、分解、組立てが容易で、
修理、メンテナンスも簡単となる。また請求項3の発明
も第2のフレームの取付部に駆動手段を配置するため、
修理、メンテナンスが容易となっている。
According to the second aspect of the invention, since the mounting member is composed of the first frame provided with the movable body and the second frame provided with the driving means, disassembly and assembly are easy,
Repairs and maintenance are also easy. Further, according to the invention of claim 3 as well, since the drive means is arranged in the mounting portion of the second frame,
Repairs and maintenance are easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の基本構成の伸長作用を示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the extension action of the basic configuration of the present invention.

【図2】本発明の基本構成の収縮作用を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the contracting action of the basic configuration of the present invention.

【図3】本発明の実施例1の全体斜視図。FIG. 3 is an overall perspective view of the first embodiment of the present invention.

【図4】図3のE−E線断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along line EE of FIG.

【図5】図3のF−F線断面図。5 is a cross-sectional view taken along line FF of FIG.

【図6】実施例2の全体斜視図。FIG. 6 is an overall perspective view of the second embodiment.

【図7】図6のG−G線断面図。7 is a cross-sectional view taken along line GG of FIG.

【図8】図6のH−H線断面図。FIG. 8 is a sectional view taken along line HH of FIG.

【図9】実施例3の全体斜視図。FIG. 9 is an overall perspective view of a third embodiment.

【図10】図9のI−I線断面図。10 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG.

【図11】図9のJ−J線断面図。11 is a sectional view taken along line JJ of FIG.

【図12】従来装置の斜視図。FIG. 12 is a perspective view of a conventional device.

【図13】図12のR−R線断面図。13 is a cross-sectional view taken along the line RR of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

70 駆動手段 71 伸縮部材 72,73 電磁石 75 可動体 70 Driving means 71 Stretchable members 72, 73 Electromagnet 75 Movable body

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 可動体と、 制御電流の入力により伸縮する伸縮部材と、この伸縮部
材の自由端に取り付けられると共に前記可動体とギャッ
プを有して対向し制御電流の入力により可動体を吸引す
る磁力を発生する電磁石とからなる駆動手段と、 この駆動手段が交差する2軸方向に配置された取付部材
とを備え、 前記駆動手段の駆動により前記可動体と取付部材とが交
差する2軸方向に相対的に移動することを特徴とする複
合リニアモータ。
1. A movable body, an elastic member that expands and contracts when a control current is input, and a movable body that is attached to the free end of the elastic member and faces the movable body with a gap and attracts the movable body when a control current is input. And a mounting member arranged in a biaxial direction in which the driving means intersects, and a biaxial shaft in which the movable body and the mounting member intersect by driving the driving means. A compound linear motor that moves relative to each other.
【請求項2】 前記取付部材は前記可動体が設けられる
第1のフレームと、前記駆動手段を2軸方向に配置する
第2のフレームとを有し、この第2のフレームが第1の
フレームに組み付けられることを特徴とする請求項1記
載の複合リニアモータ。
2. The mounting member has a first frame on which the movable body is provided, and a second frame for arranging the drive means in two axial directions, and the second frame is the first frame. The combined linear motor according to claim 1, wherein the combined linear motor is assembled into
【請求項3】 前記第2のフレームは交差する2軸方向
への取付部を有し、各取付部に前記駆動手段が配置され
ていることを特徴とする請求項2記載の複合リニアモー
タ。
3. The composite linear motor according to claim 2, wherein the second frame has two axially intersecting mounting portions, and the driving means is disposed at each mounting portion.
JP19588794A 1994-07-28 1994-07-28 Composite linear motor Withdrawn JPH0847238A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19588794A JPH0847238A (en) 1994-07-28 1994-07-28 Composite linear motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19588794A JPH0847238A (en) 1994-07-28 1994-07-28 Composite linear motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0847238A true JPH0847238A (en) 1996-02-16

Family

ID=16348642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19588794A Withdrawn JPH0847238A (en) 1994-07-28 1994-07-28 Composite linear motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0847238A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5604097B2 (en) Linear motor actuator
US7355305B2 (en) Small-size direct-acting actuator
US8044541B2 (en) Multi-degree-of-freedom actuator and stage device
JP5764845B2 (en) Inch worm actuator
JP4717466B2 (en) Transfer device {TRANSFERAPPARATUS}
US11360400B2 (en) Transport system having a magnetically levitated transportation stage
JPH07131966A (en) Two-dimensional linear motor
CN109304694B (en) Three-degree-of-freedom positioning mechanism driven by electromagnetic stress and control method
EP3326276B1 (en) Transverse flux linear motor
JPH0847238A (en) Composite linear motor
JP5792847B2 (en) Linear motor actuator
Fukada et al. Nanometric positioning over a one-millimeter stroke using a flexure guide and electromagnetic linear motor
JP2003010783A (en) Linear vibration motor (2)
JP2007082352A (en) Linear actuator
WO2013069596A1 (en) Inertial drive actuator
WO2013069591A1 (en) Inertial drive actuator
JPH08190431A (en) Xy stage
JP4395678B2 (en) Mobile system
JPS61177155A (en) Drive device
JP5696403B2 (en) Linear actuator
JP2607560B2 (en) Linear actuator
KR20100130873A (en) Noncontact ferromagnetic rotational actuator and method for controlling the same
KR20240001446A (en) Coil moving type small size linear motor for high thrust force
JPH03178746A (en) Two-dimensional moveable stage device
JPH07163121A (en) Linear motor

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20011002