JPH11122902A - Linear motor drive gear - Google Patents

Linear motor drive gear

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JPH11122902A
JPH11122902A JP28534197A JP28534197A JPH11122902A JP H11122902 A JPH11122902 A JP H11122902A JP 28534197 A JP28534197 A JP 28534197A JP 28534197 A JP28534197 A JP 28534197A JP H11122902 A JPH11122902 A JP H11122902A
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JP
Japan
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movable
linear motor
thrust
center
linear
Prior art date
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Pending
Application number
JP28534197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobutaka Morohashi
信孝 諸橋
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH11122902A publication Critical patent/JPH11122902A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the stopping time of a linear motor drive gear and to improve the accuracy of its locus. SOLUTION: As an output of a position control circuit 23, a speed control signal based on the difference from a target stop position is outputted from a current command circuit 37. A comparing/computing circuit 38 compares it with the output of a power amplifying circuit 35, which is made to correspond to the output of the current command circuit 37. A current control signal 39 determines an excitation current, based on the difference in the comparing/ computing circuit 38. Then, ten excitation current is inputted into a three-phase converting circuit and converted into power by the power amplifying circuit 35 for making attraction to occur between an armature coil 7 and a fixed side magnet 6 in accordance with a position command. Thereby, the stopping time of the movable part 1 can be made short, by controlling the frictional force of the sliding part of the movable part 1. Also, by matching the thrust center of the movable part 1 with its center of gravity makes it possible to prevent falling-down vibrations of the movable parts can be prevented and to improve the accuracy of its locus.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、比較的精密な駆動
精度が要求される小型及び大型の直線運動を行う機器に
使用されるリニアモータ駆動装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motor driving device used for small and large linear motion devices requiring relatively precise driving accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の基本的なリニアモータ駆動装置の
事例を図9乃至図11を用いて説明する。図9は従来の
リニアモータ駆動装置の駆動部の進行方向から見た構造
の説明図、図10は図9の矢視A−Aによる断面図、ま
た、図11(a)は図9及び図10における推力(推進
力)を発生する推力発生部であり、(b)は反発力を発
生する反発力発生部の動作を説明する説明図である。
2. Description of the Related Art An example of a conventional basic linear motor driving device will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is an explanatory view of a structure of a conventional linear motor driving device viewed from a traveling direction of a driving unit, FIG. 10 is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG. 9, and FIG. 10 is a thrust generating unit that generates a thrust (propulsive force) in (10), and (b) is an explanatory diagram illustrating the operation of the repulsive force generating unit that generates a repulsive force.

【0003】図9乃至図11において、可動部1は駆動
テーブルと一体となった駆動対象で、直線ガイド部2に
よって固定側となる基台10に取付けられたレール3に
対して、一定方向にのみ移動が案内される。推力を発生
する固定側マグネット4は基台10の両側部に対して固
着されている。固定側マグネット4に対向して推力を発
生する電機子コイル5は、可動部1の両側部に固着さ
れ、固定側マグネット4に対向している。反発力を発生
する固定側マグネット6は、基台10の底部上面に対し
て固着されている。反発力を発生する電機子コイル7
は、可動部1の下部に固着され、固定側マグネット6に
対向している。また、推力を発生する固定側マグネット
4と電機子コイル5及び反発力を発生する固定側マグネ
ット6と電機子コイル7は所定の間隔を保って対向して
配設されている。スケール11は基台10に取付けら
れ、可動部1の移動位置を測定するものであり、絶対位
置検出センサ12は可動部1に取付けられていて、スケ
ール11から可動部1の絶対位置を検出するものであ
る。
In FIGS. 9 to 11, a movable part 1 is an object to be driven integrated with a drive table, and is fixed in a certain direction with respect to a rail 3 attached to a fixed base 10 by a linear guide part 2. Only movement is guided. Fixed-side magnets 4 that generate thrust are fixed to both sides of base 10. The armature coils 5 that generate thrust in opposition to the fixed magnet 4 are fixed to both sides of the movable unit 1 and face the fixed magnet 4. The fixed magnet 6 that generates a repulsive force is fixed to the bottom upper surface of the base 10. Armature coil 7 that generates repulsive force
Is fixed to the lower part of the movable part 1 and faces the fixed magnet 6. The fixed magnet 4 and the armature coil 5 that generate a thrust, and the fixed magnet 6 and the armature coil 7 that generate a repulsive force are disposed to face each other with a predetermined interval. The scale 11 is attached to the base 10 and measures the moving position of the movable unit 1. The absolute position detection sensor 12 is attached to the movable unit 1 and detects the absolute position of the movable unit 1 from the scale 11. Things.

【0004】推力を発生する固定側マグネット4と電機
子コイル5及び反発力を発生する固定側マグネット6と
電機子コイル7の詳細な構造は、図11に示す構造を有
している。前記推力を発生する電機子コイル5は、鉄心
に溝を設け導体である120度の位相差を有するUVW
の三相巻線8を埋込み、また、反発力を発生する電機子
コイル7には同様に120度の位相差を有するuvwの
三相巻線9が埋込まれてる。そして、固定側マグネット
4及び固定側マグネット6の上面には、N極とS極が交
互に位置するように着磁されている。したがって、電機
子コイル5と固定側マグネット4は、互いの吸引反発に
よって推力を発生し、電機子コイル7と固定側マグネッ
ト6は、互いに反発力を発生し、可動部1の負荷重量を
軽減させている。
The detailed structure of the fixed magnet 4 and the armature coil 5 that generate thrust and the fixed magnet 6 and the armature coil 7 that generate repulsive force have the structure shown in FIG. The armature coil 5 for generating the thrust is provided with a groove in the iron core and has a phase difference of 120 degrees as a conductor.
The uvw three-phase winding 9 having a phase difference of 120 degrees is also embedded in the armature coil 7 that generates a repulsive force. The upper surfaces of the fixed-side magnet 4 and the fixed-side magnet 6 are magnetized such that N poles and S poles are alternately located. Therefore, the armature coil 5 and the fixed-side magnet 4 generate thrust by mutual attraction and repulsion, and the armature coil 7 and the fixed-side magnet 6 generate a repulsive force mutually, thereby reducing the load weight of the movable unit 1. ing.

【0005】他の従来のリニアモータ駆動装置の動作原
理を図12乃至図14に示す。図12は従来例のリニア
モータ駆動装置の制御系を示すブロック図で、図13
(a)は図12に示すUVWの三相巻線8及びuvwの
三相巻線9に流す電流の時間に対する変化を示す特性図
及び図13(b)はUVWの三相巻線8及びuvwの三
相巻線9に電流が流れたときの可動部1の動きを説明す
るものである。図14は従来例のリニアモータ駆動装置
の位置制御における時間要素−変位振幅要素特性図であ
る。図12において、比較演算回路22は、位置指令回
路21の目標停止位置出力と絶対位置検出センサ12か
らの絶対位置とを比較演算し、その位置偏差を位置制御
回路23で応答性を調整し、速度としての出力信号と絶
対位置検出センサ12で得た変位量を微分回路32によ
り速度に変換した信号を比較演算し、速度偏差を算出し
ている。次に、比較演算回路24の速度偏差を速度制御
回路25で応答性を調整し、かつ、速度の変量の電流信
号に変換する。また、固定側マグネット4の磁極の位置
を磁極検出回路31で、かつ、磁極の位置において電機
子コイル5に供給されている電流の強さを振幅変換回路
30で検出し、速度制御回路25より出力された電流信
号との偏差を比較演算回路26で算出し、それを電流の
応答性を調整する電流制御回路27に入力する。更に、
それを三相変換回路28で三相に変換し、電力増幅回路
29で電力変換し、推力を発生する電機子コイル5に導
いて駆動させる。この間、電流指令回路33の出力が三
相変換回路34に入力され、それが電力増幅回路35で
電力変換され、反発力を発生する電機子コイル7に導か
れ、電流指令回路33の出力に応じた電機子コイル7と
固定側マグネット6との反発力が発生している。
The operation principle of another conventional linear motor driving device is shown in FIGS. FIG. 12 is a block diagram showing a control system of a conventional linear motor driving device.
(A) is a characteristic diagram showing a change with time of a current flowing through the UVW three-phase winding 8 and the uvw three-phase winding 9 shown in FIG. 12, and FIG. 13 (b) is a UVW three-phase winding 8 and uvw 3 illustrates the movement of the movable unit 1 when a current flows through the three-phase winding 9. FIG. 14 is a time element-displacement amplitude element characteristic diagram in position control of a conventional linear motor drive device. In FIG. 12, a comparison operation circuit 22 performs a comparison operation between a target stop position output of the position command circuit 21 and an absolute position from the absolute position detection sensor 12, and adjusts a response of the position deviation by a position control circuit 23, The output signal as the speed is compared with a signal obtained by converting the displacement obtained by the absolute position detection sensor 12 into the speed by the differentiating circuit 32, and the speed deviation is calculated. Next, the response of the speed deviation of the comparison operation circuit 24 is adjusted by the speed control circuit 25, and the speed deviation is converted into a current signal having a variable speed. The position of the magnetic pole of the fixed magnet 4 is detected by the magnetic pole detection circuit 31, and the intensity of the current supplied to the armature coil 5 at the position of the magnetic pole is detected by the amplitude conversion circuit 30. The deviation from the output current signal is calculated by the comparison operation circuit 26 and is input to the current control circuit 27 for adjusting the responsiveness of the current. Furthermore,
It is converted to a three-phase by a three-phase conversion circuit 28, converted to a power by a power amplification circuit 29, and guided to an armature coil 5 for generating thrust for driving. During this time, the output of the current command circuit 33 is input to the three-phase conversion circuit 34, which is converted into power by the power amplifier circuit 35 and guided to the armature coil 7 that generates a repulsive force. The repulsive force between the armature coil 7 and the fixed magnet 6 is generated.

【0006】このように、位置指令回路21の位置指令
目標値に対して、可動部1の位置をリニアスケール11
で検出して、目標値と現状値の誤差がゼロになるように
駆動系、即ち、可動部1を追従駆動させる。これと同時
に電流指令回路33によって電機子コイル7が固定側マ
グネット6に対して所定の反発力を発生するようにuv
wの三相巻線9に電流を流している。図13(a)は、
図12に示すリニアモータ駆動装置へUVWの三相巻線
8及びuvwの三相巻線9に流す電流の時間に対する変
化を示しており、UVWの三相巻線8及びuvwの三相
巻線9に流す電流は、それぞれ120度の位相差を持つ
三相正弦波からなっている。また、図13(b)は、U
VWの三相巻線8及びuvwの三相巻線9に電流が流れ
たときの可動部1の動きを説明したものである。即ち、
図13(a)に示す時間t1でV相巻線が永久磁石N、
S極の中央に有るとき、フレミングの左手法則に従って
可動部1は図示した右矢印の方向に移動する。このと
き、u相巻線に最大の電流が流れており、永久磁石N、
S極上に電磁石のN、S極が形成され、反発力が発生す
る。可動部1が移動して時間t2の位置にきたとき、前
述のように、右矢印の方向に移動し、三相巻線8及びu
vwの三相巻線9には反発力が発生する。時間t3の位
置に移動する。時間t3でも同様に、右矢印の方向に移
動し、三相巻線8及びuvwの三相巻線9には反発力が
発生する。
As described above, the position of the movable unit 1 is changed with respect to the position command target value of the position command circuit 21 by the linear scale 11.
The driving system, that is, the movable unit 1 is driven so that the error between the target value and the current value becomes zero. At the same time, the current command circuit 33 causes uv so that the armature coil 7 generates a predetermined repulsive force against the fixed magnet 6.
A current is flowing through the three-phase winding 9 of w. FIG. 13 (a)
12 shows changes with time of currents applied to the UVW three-phase winding 8 and the uvw three-phase winding 9 to the linear motor driving device shown in FIG. 12, and shows the UVW three-phase winding 8 and the uvw three-phase winding. The current flowing through 9 is a three-phase sine wave having a phase difference of 120 degrees. FIG. 13B shows that U
4 illustrates the movement of the movable unit 1 when a current flows through the three-phase winding 8 of VW and the three-phase winding 9 of uvw. That is,
At time t1 shown in FIG.
When located at the center of the S pole, the movable unit 1 moves in the direction of the right arrow shown in accordance with Fleming's left rule. At this time, the maximum current is flowing through the u-phase winding, and the permanent magnet N,
The N and S poles of the electromagnet are formed on the S pole, and a repulsive force is generated. When the movable part 1 moves and comes to the position at the time t2, it moves in the direction of the right arrow as described above, and the three-phase winding 8 and u
A repulsive force is generated in the three-phase winding 9 of vw. Move to the position at time t3. Similarly, at time t3, it moves in the direction of the right arrow, and a repulsive force is generated in the three-phase winding 8 and the three-phase winding 9 of uvw.

【0007】したがって、正弦波の周波数(周期)を変
化させることにより任意の速度で可動部1は、一定の方
向に進行する。このとき、前述の反発力と可動部1の荷
重はバランスしているので、直線ガイド部2に外力を与
えないので静止摩擦力が大幅に低減され精密な位置決め
が可能となる。しかし、可動部1の慣性力が大きく、か
つ、減速時の加速度が大きい場合は、図14の特性図に
示すように、目標停止位置に停止するまでに、減衰振動
に陥る可能性があった。なお、図14は、横軸を時間要
素、縦軸を変位振幅要素とするものである。即ち、可動
部1が目標位置に停止するまでに、目標位置を中心に挟
んで減衰振動を繰返し、停止するまでに時間がかかると
いう問題があった。
Therefore, the movable portion 1 moves in a fixed direction at an arbitrary speed by changing the frequency (period) of the sine wave. At this time, since the repulsive force and the load of the movable portion 1 are balanced, no external force is applied to the linear guide portion 2, so that the static frictional force is greatly reduced and precise positioning is possible. However, when the inertia force of the movable portion 1 is large and the acceleration at the time of deceleration is large, as shown in the characteristic diagram of FIG. 14, there is a possibility that damping vibration will occur before stopping at the target stop position. . In FIG. 14, the horizontal axis is a time element, and the vertical axis is a displacement amplitude element. That is, there is a problem in that the damping vibration is repeated around the target position until the movable portion 1 stops at the target position, and it takes time to stop.

【0008】他の従来例として、例えば、特開昭59−
185154号公報、特開平6−197519号公報で
開示された技術がある。前者の公報で開示された事例を
図15に、後者の公報で開示された事例を図16及び図
17に示す。図15は前者の従来のリニアモータ駆動装
置の動作を示す事例の説明図である。図16は後者の従
来のリニアモータ駆動装置を使用したディスクドライブ
ユニットの斜視図、図17は図16の要部断面図であ
る。
Another conventional example is disclosed in, for example,
There is a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 185154/1994 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-197519. FIG. 15 shows a case disclosed in the former publication, and FIGS. 16 and 17 show a case disclosed in the latter publication. FIG. 15 is an explanatory diagram of an example showing the operation of the former conventional linear motor driving device. FIG. 16 is a perspective view of a disk drive unit using the latter conventional linear motor drive device, and FIG. 17 is a cross-sectional view of a main part of FIG.

【0009】図15において、軸42はリニアパルスモ
ータの1次側本体である可動部1に取付けられ、ベアリ
ング43を介して車輪44が配設されている。磁極45
は、磁極発生面に歯部46が形成され、可動部1に一体
に固着されている。47及び48は励磁用コイルで、そ
れぞれ磁極45に巻装されており、コイル47は一対の
コイル47a,47bからなり、コイル48は一対のコ
イル48a,48bからなり、同時に励磁され、それぞ
れ巻き方向を異にしている。49はスケールで、上記磁
極歯部46と等ピッチの歯部49aが形成され、このス
ケール49に沿って1次側の車輪44が案内される。5
0は予圧発生手段であり、永久磁石50a及び一対の磁
性部材50bより構成され、永久磁石50a、磁性部材
50bからの磁束が磁性部材50b、空隙M、スケール
49を通じて閉磁回路を構成している。
In FIG. 15, a shaft 42 is attached to the movable section 1 which is a primary side main body of a linear pulse motor, and wheels 44 are provided via bearings 43. Magnetic pole 45
Are formed with teeth 46 on the magnetic pole generating surface, and are integrally fixed to the movable part 1. 47 and 48 are exciting coils wound around the magnetic pole 45, respectively. The coil 47 is made up of a pair of coils 47a and 47b, and the coil 48 is made up of a pair of coils 48a and 48b. Is different. A scale 49 is formed with teeth 49 a having the same pitch as the magnetic pole teeth 46, and the primary wheels 44 are guided along the scale 49. 5
Numeral 0 denotes a preload generating means, which is constituted by a permanent magnet 50a and a pair of magnetic members 50b, and a magnetic flux from the permanent magnet 50a and the magnetic member 50b constitutes a closed magnetic circuit through the magnetic member 50b, the gap M, and the scale 49.

【0010】この種の従来のリニアモータ駆動装置は、
スケール49の長さ方向へ移動する推力を1次側本体で
ある可動部1に取付けられた磁極45とスケール49間
で得ている。また、1次側本体である可動部1の移動抵
抗は車輪44によって、その抵抗力を小さくしている。
また、制止状態を維持するために、予圧発生手段50を
配設し、可動部1との間で制止を維持する制動力を得て
いる。
A conventional linear motor driving device of this kind is
A thrust moving in the length direction of the scale 49 is obtained between the magnetic pole 45 attached to the movable part 1 as the primary side main body and the scale 49. The moving resistance of the movable section 1 as the primary body is reduced by the wheels 44.
Further, in order to maintain the restraint state, a preload generating means 50 is provided to obtain a braking force for maintaining the restraint with the movable part 1.

【0011】この特開昭59−185154号公報で開
示されたリニアモータ駆動装置は、図15に示すよう
に、各一対のコイル47a,47b及び48a,48b
に対し、交互に順次電流の向きを変えて矩形波電圧を印
加して励磁すると、1/4ピッチずつ歩進する。このと
き、予圧発生手段50の磁気吸引力によりベアリング4
3のバネ定数を向上させて歩進動作時の振動を低下させ
ることができる。しかし、これをリニアモータ駆動装置
に適用した場合、駆動時に常に予圧発生手段50の磁気
吸引力による負荷重量が車輪44に加わるので、それが
車輪44の静止摩擦力となり、移動時はその分だけ推力
が余分に必要になり、また、可動部1がフィードバック
系に組み込まれている場合、停止時には微少な位置指令
目標値に対応する微少な推力に打ち勝ち、可動部1の駆
動を妨げ、また、リニアモータ駆動装置の感知する追従
誤差を解消するための大きな推力指令に対しては、静止
摩擦力の消滅に伴う過度の応答が生じて、精密位置決め
ができない問題があった。
As shown in FIG. 15, the linear motor driving device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 59-185154 has a pair of coils 47a, 47b and 48a, 48b.
On the other hand, when the current is alternately changed in order and a rectangular wave voltage is applied to excite the current, the current advances by 1 / pitch. At this time, the bearing 4 is driven by the magnetic attraction force of the preload generating means 50.
By improving the spring constant of No. 3, vibration during the stepping operation can be reduced. However, when this is applied to a linear motor driving device, the load weight due to the magnetic attraction force of the preload generating means 50 is always applied to the wheels 44 at the time of driving. When an extra thrust is required, and when the movable part 1 is incorporated in a feedback system, it overcomes a small thrust corresponding to a small position command target value at the time of a stop, hinders driving of the movable part 1, and For a large thrust command for eliminating the following error detected by the linear motor driving device, an excessive response occurs due to the disappearance of the static friction force, and there has been a problem that precise positioning cannot be performed.

【0012】また、特開平6−197519号公報で開
示された技術は、図16に示すように構成されている。
図16に示すように、デッキベース71上にスピンドル
モータ72が固定されており、このスピンドルモータ7
2によって光磁気ディスク73が回転自在に支持されて
いる。また、デッキベース71には、アクチュエータを
有する可動部70がX軸方向に移動可能に支持されてい
る。また、サイドヨーク78に当接させたマグネット7
4のZ軸方向における中心は、センターヨーク76、サ
イドヨーク78及びコイル77のZ軸方向における中心
に対してZ2 だけ高くなっている。したがって、センタ
ーヨーク76とマグネット74との間に存在する磁気ギ
ャップ中の、コイル77に作用する磁束の磁束密度中心
fは、センターヨーク76のZ軸方向の中心に対してほ
ぼZ2 /2だけ高い位置に存在することになる。この磁
束密度の中心fが、1個のコイル77に発生するX軸方
向の駆動力の駆動中心であり、2個のコイル77に発生
するX軸方向の駆動力の駆動中心Fは、図17に示すよ
うに、X軸方向から見て、B−B線で示す対物レンズの
光軸上にあり、ガイドレール75a,75bの中点Sと
一致している。また、可動部70の重心Gもこのコイル
77の駆動中心Fと一致させる構造となっている。
The technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-197519 is configured as shown in FIG.
As shown in FIG. 16, a spindle motor 72 is fixed on a deck base 71.
2, the magneto-optical disk 73 is rotatably supported. A movable portion 70 having an actuator is supported on the deck base 71 so as to be movable in the X-axis direction. Also, the magnet 7 abutted on the side yoke 78
The center of the center yoke 4 in the Z-axis direction is higher than the centers of the center yoke 76, side yoke 78 and coil 77 in the Z-axis direction by Z2. Therefore, the magnetic flux density center f of the magnetic flux acting on the coil 77 in the magnetic gap existing between the center yoke 76 and the magnet 74 is higher than the center of the center yoke 76 in the Z-axis direction by approximately Z2 / 2. Will be in place. The center f of the magnetic flux density is the driving center of the driving force in the X-axis direction generated in one coil 77, and the driving center F of the driving force in the X-axis direction generated in the two coils 77 is shown in FIG. As shown in the figure, when viewed from the X-axis direction, it is on the optical axis of the objective lens indicated by line BB, and coincides with the midpoint S of the guide rails 75a and 75b. Further, the center of gravity G of the movable portion 70 is also made to coincide with the drive center F of the coil 77.

【0013】このように、特開平6−197519号公
報で開示されたリニアモータ駆動装置は、図17に示す
ように、駆動中心FはX軸方向から見て対物レンズの光
軸上にあり、前述のガイドレール75a,75bの中点
Sと一致させている。また、可動部70の重心Gもこの
コイル77の駆動中心Fと一致させる構造にしているこ
とから、可動部70を移動させたときにモーメントの発
生を防止して振動の発生を妨げることができる。しか
し、リニアモータ駆動装置のように可動部70に配設す
る負荷により重心Gが変化するような場合、駆動中心F
を可動部70の重心Gに一致できなくなり、回転力が発
生し、それに起因する振動を防止できない可能性があ
る。
As described above, in the linear motor driving device disclosed in JP-A-6-197519, as shown in FIG. 17, the driving center F is located on the optical axis of the objective lens when viewed from the X-axis direction. The center point S of the guide rails 75a and 75b is made coincident with the center point S. Further, since the center of gravity G of the movable part 70 is also made to coincide with the drive center F of the coil 77, the generation of a moment when the movable part 70 is moved can be prevented, and the generation of vibration can be prevented. . However, when the center of gravity G changes due to a load placed on the movable unit 70 as in a linear motor driving device, the driving center F
Cannot be matched with the center of gravity G of the movable part 70, and a rotational force is generated, which may not be able to prevent vibration caused by the rotational force.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな従来例のリニアモータ駆動装置では、負荷重量が大
きく、また、停止位置付近の加速度が大きい場合、慣性
力が可動部の静止力に打ち勝って目標位置を挟んで減衰
振動し、その減衰振動が停止するまでに時間がかかると
いう問題があった。また、駆動時に磁気吸引力による予
圧を付与する方法では、予圧が摺動部の静止摩擦力とな
り、駆動時にはその分だけ推力が余分に必要になり、停
止時には精密位置決めができないという問題があった。
そして、従来の可動部70の重心Gと推力の駆動中心F
を一致させる方法では、リニアモータ駆動装置の負荷重
量の変化により重心位置が変化すると、可動部70の重
心Gと推力の駆動中心Fを一致できないので、振動が発
生して精度良くリニアモータ駆動装置を駆動できない可
能性があった。
In the conventional linear motor driving apparatus described above, when the load weight is large and the acceleration near the stop position is large, the inertial force overcomes the static force of the movable part. As a result, there is a problem in that damping vibration occurs across the target position, and it takes time until the damping vibration stops. In addition, in the method of applying a preload by magnetic attraction during driving, the preload becomes a static frictional force of the sliding portion, and an extra thrust is required during driving, and precise positioning cannot be performed when stopped. .
Then, the center of gravity G of the conventional movable portion 70 and the driving center F of the thrust force
When the position of the center of gravity changes due to a change in the load weight of the linear motor driving device, the center of gravity G of the movable portion 70 and the driving center F of the thrust cannot be matched. Could not be driven.

【0015】そこで、この発明は、可動部の整定時間を
短縮することを第1の目的とし、更に、可動部の負荷重
量の変化による重心位置の変化に対しても精度良く可動
部を駆動させることができるリニアモータ駆動装置の提
供を第2の目的とするものである。
Accordingly, a first object of the present invention is to shorten the settling time of the movable part, and furthermore, the movable part is driven with high accuracy even when the position of the center of gravity changes due to a change in the load weight of the movable part. It is a second object of the present invention to provide a linear motor drive device capable of performing the above-described operations.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1にかかるリニア
モータ駆動装置は、可動部と、前記可動部の移動方向を
特定する基台とを有し、前記可動部が前記基台の直線ガ
イド部に案内されて直線移動するリニア駆動テーブルに
おいて、前記可動部の直線移動方向に沿って隣り合う磁
極が互いに異極となるように配設された固定マグネット
と該固定マグネットに対向する電機子コイルとを、前記
可動部または基台に配設して推力を発生する推力発生用
とし、かつ、前記可動部の直線移動方向に沿って隣り合
う磁極が互いに異極となるように配設された他の固定マ
グネットと該固定マグネットに対向する他の電機子コイ
ルとを、前記可動部または基台に配設して前記可動部と
基台とを相互吸引させる吸引力発生用として配設したも
のである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a linear motor driving device having a movable portion, and a base for specifying a moving direction of the movable portion, wherein the movable portion is a linear guide of the base. A linear drive table that moves linearly while being guided by a portion, a fixed magnet disposed so that magnetic poles adjacent to each other along the direction of linear movement of the movable portion are different from each other, and an armature coil facing the fixed magnet. Are disposed on the movable portion or the base for generating thrust, and are disposed such that magnetic poles adjacent to each other along the direction of linear movement of the movable portion have different polarities from each other. Another fixed magnet and another armature coil opposed to the fixed magnet are disposed on the movable portion or the base, and are provided for generating an attractive force for mutually attracting the movable portion and the base. It is.

【0017】請求項2にかかるリニアモータ駆動装置
は、可動部と、前記可動部の移動方向を特定する基台と
を有し、前記可動部が前記基台の直線ガイド部に案内さ
れて直線移動するリニア駆動テーブルにおいて、前記可
動部の直線移動方向に沿って隣り合う磁極が互いに異極
となるように配設された固定マグネットと該固定マグネ
ットに対向する電機子コイルとを、前記可動部または基
台に配設して推力を発生する推力発生用とし、かつ、前
記可動部の直線移動方向に沿って隣り合う磁極が互いに
異極となるように配設された他の固定マグネットと該固
定マグネットに対向する他の電機子コイルとを、前記可
動部または基台に配設して前記可動部と基台とを相互吸
引させる吸引力発生用として配設し、更に、前記可動部
の推力発生点を前記可動部の重心位置に応じて調整する
調整機構を配設したものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a linear motor driving device having a movable portion and a base for specifying a moving direction of the movable portion, wherein the movable portion is guided by a linear guide portion of the base to form a straight line. In the moving linear drive table, a fixed magnet and an armature coil opposed to the fixed magnet are arranged such that magnetic poles adjacent to each other along the direction of linear movement of the movable part are different from each other. Or another fixed magnet disposed on the base for generating thrust for generating thrust, and disposed so that magnetic poles adjacent to each other along the direction of linear movement of the movable portion are different from each other. Another armature coil opposed to the fixed magnet is disposed on the movable portion or the base, and is provided for generating an attraction force for mutually attracting the movable portion and the base. Thrust generation point Adjusting mechanism for adjusting in response to the position of the center of gravity of the moving part is obtained by arranging the.

【0018】請求項3にかかるリニアモータ駆動装置
は、前記推力発生点位置を前記可動部の重心位置に応じ
て調整する調整機構は、前記可動部に配設された振動測
定用センサ及び前記振動測定用センサから得られる信号
で一致させる制御を行うものである。
According to a third aspect of the present invention, in the linear motor driving device, the adjusting mechanism for adjusting the thrust generating point position in accordance with the position of the center of gravity of the movable part comprises a vibration measuring sensor provided in the movable part and the vibration measuring sensor. The control is performed to match the signals with the signals obtained from the measurement sensors.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、添付の図を参照して、この
発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、この
発明の各実施の形態について、従来例及び各実施の形態
に共通する同一の構成部分は、従来例及び各実施の形態
に付した符号と同一の符号を付すこととする。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In each embodiment of the present invention, the same components common to the conventional example and each embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the conventional example and each embodiment.

【0020】実施の形態1.図1(a)はこの発明の第
1の実施の形態の図1及び図2における推力を発生する
推力発生部であり、(b)は吸引力を発生する吸引力発
生部の動作を説明する説明図である。なお、この発明の
実施の形態のリニアモータ駆動装置の駆動部の機械的構
成については、従来例の図9及び図10に示したものと
相違するものではないから、ここでは重複する説明を省
略する。
Embodiment 1 FIG. 1A shows a thrust generating unit for generating a thrust in FIGS. 1 and 2 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B explains the operation of the suction generating unit for generating a suction force. FIG. The mechanical configuration of the drive unit of the linear motor drive device according to the embodiment of the present invention is not different from that of the conventional example shown in FIGS. I do.

【0021】図において、推力を発生する固定側マグネ
ット4と電機子コイル5及び反発力を発生する固定側マ
グネット6と電機子コイル7の詳細な構造は、図1に示
す巻線構造を有している。推力を発生する電機子コイル
5は、鉄心に溝を設け導体である120度の位相差を有
するUVWの三相巻線8を埋込み、また、反発力を発生
する電機子コイル7には同様に120度の位相差を有す
るuvwの三相巻線9が埋込まれてる。そして、固定側
マグネット4及び固定側マグネット6の上面には、N極
とS極が交互に位置するように着磁されている。したが
って、電機子コイル5と固定側マグネット4は推力発生
部を構成し、固定側マグネット4の隣接する一方の磁極
と反発し、他方の磁極と吸引し、互いの吸引反発によっ
て推力を発生し、電機子コイル7と固定側マグネット6
は吸引力発生部を構成し、固定側マグネット6と同極の
磁界が電機子コイル7によって生成されることから、吸
引力を発生し、可動部1の荷重を大きくすることにな
る。
In the figure, the detailed structure of the fixed magnet 4 and the armature coil 5 for generating a thrust and the fixed magnet 6 and the armature coil 7 for generating a repulsive force have the winding structure shown in FIG. ing. The armature coil 5 that generates a thrust is embedded in a three-phase winding 8 of UVW having a phase difference of 120 degrees, which is a conductor, provided with a groove in the iron core, and the armature coil 7 that generates a repulsive force is similarly formed. A uvw three-phase winding 9 having a phase difference of 120 degrees is embedded. The upper surfaces of the fixed-side magnet 4 and the fixed-side magnet 6 are magnetized such that N poles and S poles are alternately located. Therefore, the armature coil 5 and the fixed-side magnet 4 constitute a thrust generating unit, which repels one adjacent magnetic pole of the fixed-side magnet 4, attracts the other magnetic pole, and generates thrust by mutual attraction and repulsion. Armature coil 7 and fixed magnet 6
Constitutes an attractive force generating section, and since a magnetic field having the same polarity as that of the fixed magnet 6 is generated by the armature coil 7, an attractive force is generated and the load on the movable section 1 is increased.

【0022】この発明の第1の実施の形態のリニアモー
タ駆動装置の動作原理を図2乃至図4に示す。図2はこ
の発明の第1の実施の形態のリニアモータ駆動装置の制
御系を示すブロック図で、図3(a)は図2に示すUV
Wの三相巻線8及びuvwの三相巻線9に流す電流の時
間に対する変化を示す特性図及び図3(b)はUVWの
三相巻線8及びuvwの三相巻線9に電流が流れたとき
の可動部1の動きを説明するものである。図4はこの発
明の第1の実施の形態のリニアモータ駆動装置の位置制
御における時間要素−変位振幅要素特性図である。図2
において、推力発生部において、比較演算回路22は、
位置指令回路21の目標停止位置の出力と絶対位置検出
センサ12からの変位量とを比較減算し、その位置差出
力を位置制御回路23の入力としている。位置制御回路
23では、入力した信号を速度に変換し、その速度出力
から、絶対位置検出センサ12で得た変位量の微分値、
即ち、速度を微分回路32で得て、それを比較演算回路
24で比較減算し、その応答性を良くすべく速度の指令
値を得ている。比較演算回路24の出力を速度制御回路
25で加速度に対応する電流に変換する。次に、固定側
マグネット4の磁極の位置を磁極検出回路31で検出
し、かつ、振幅変換回路30で磁極の位置における電機
子コイル5に供給されている電流の強さを検出し、速度
制御回路25より出力された電流信号との偏差を比較演
算回路26で演算し、それを電流の応答性を調整する電
流制御回路27に入力している。更に、それを三相変換
回路28で三相に変換し、電力増幅回路29で電力変換
し、推力を発生する電機子コイル5に導いて駆動させて
いる。
The operation principle of the linear motor driving device according to the first embodiment of the present invention is shown in FIGS. FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the linear motor driving device according to the first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3B is a characteristic diagram showing a change with time of a current flowing through the three-phase winding 8 of W and the three-phase winding 9 of uvw, and FIG. 3B shows the current flowing through the three-phase winding 8 of UVW and the three-phase winding 9 of uvw. This is to explain the movement of the movable unit 1 when the air flows. FIG. 4 is a time element-displacement amplitude element characteristic diagram in position control of the linear motor drive device according to the first embodiment of the present invention. FIG.
In the thrust generator, the comparison operation circuit 22
The output of the target stop position of the position command circuit 21 and the displacement amount from the absolute position detection sensor 12 are compared and subtracted, and the position difference output is used as an input to the position control circuit 23. In the position control circuit 23, the input signal is converted into speed, and from the speed output, the differential value of the displacement obtained by the absolute position detection sensor 12,
That is, the speed is obtained by the differentiating circuit 32, which is compared and subtracted by the comparison operation circuit 24, and the speed command value is obtained to improve the response. The output of the comparison operation circuit 24 is converted by the speed control circuit 25 into a current corresponding to the acceleration. Next, the position of the magnetic pole of the fixed side magnet 4 is detected by the magnetic pole detection circuit 31, and the amplitude conversion circuit 30 detects the intensity of the current supplied to the armature coil 5 at the position of the magnetic pole, thereby controlling the speed. A deviation from the current signal output from the circuit 25 is calculated by a comparison calculation circuit 26, and the calculated difference is input to a current control circuit 27 for adjusting the response of the current. Further, it is converted into a three-phase by a three-phase conversion circuit 28, converted into a power by a power amplification circuit 29, and guided to an armature coil 5 for generating a thrust to be driven.

【0023】また、吸引力発生部においては、位置制御
回路23の速度制御出力として目標停止位置からの差に
基いた速度制御信号を電流指令回路37が入力する。し
たがって、電流指令回路37には可動部1の目標停止位
置からの差に比例した速度信号が入力されている。電流
指令回路37の出力は、比較演算回路38で電機子コイ
ル7と固定側マグネット6との吸引力を発生させる電機
子コイル7の励磁電流を検出し、それを振幅変換回路3
6で振幅に変換して比較減算し、電機子コイル7の励磁
電流が電流指令回路37の出力と一致しているか判定す
る。そして、比較演算回路38の差に応じて電流制御回
路39は、その励磁出力電流を決定し、それを三相変換
回路34に入力し、電力増幅回路35で電力変換し、吸
引力を発生する電機子コイル7に導かれ、位置指令の出
力に応じた電機子コイル7と固定側マグネット6との吸
引力が発生している。
In the suction force generating unit, a current control circuit 37 inputs a speed control signal based on a difference from a target stop position as a speed control output of the position control circuit 23. Accordingly, the current command circuit 37 receives a speed signal proportional to the difference between the movable unit 1 and the target stop position. The output of the current command circuit 37 detects the exciting current of the armature coil 7 that generates an attractive force between the armature coil 7 and the fixed-side magnet 6 in the comparison operation circuit 38 and outputs the detected current to the amplitude conversion circuit 3.
In step 6, the amplitude is converted to an amplitude, and the result is compared and subtracted. Then, it is determined whether the exciting current of the armature coil 7 matches the output of the current command circuit 37. Then, the current control circuit 39 determines the excitation output current according to the difference of the comparison operation circuit 38, inputs the excitation output current to the three-phase conversion circuit 34, performs power conversion in the power amplification circuit 35, and generates an attractive force. The armature coil 7 is guided by the armature coil 7 and generates an attractive force between the armature coil 7 and the fixed magnet 6 according to the output of the position command.

【0024】このように、位置指令回路21の位置指令
目標値に対して、可動部1の位置を絶対位置検出センサ
12で検出して、目標停止位置と現在位置の誤差がゼロ
になるように駆動系、即ち、可動部1を追従駆動させ
る。これと同時に電流指令回路37によって電機子コイ
ル7が固定側マグネット6に対して位置指令回路21の
目標停止位置と実際の可動部1の位置との差に応じて、
所定の吸引力を発生するようにuvwの三相巻線9に電
流を流している。図3(a)は、図2に示すリニアモー
タ駆動装置へUVWの三相巻線8及びuvwの三相巻線
9に流す電流の時間に対する変化を示しており、三相の
周波数制御した場合のUVWの三相巻線8及び三相の振
幅制御した場合のuvwの三相巻線9に流す電流は、そ
れぞれ120度の位相差を持つ正弦波からなっている。
また、図3(b)は、UVWの三相巻線8及びuvwの
三相巻線9に電流が流れたときの可動部1の動きを説明
するものである。即ち、図3(a)に示す時間t1で推
力発生部では、V相巻線が永久磁石N、S極の中央に有
るとき大きな電流が流れ、U相巻線及びW相巻線に逆極
の電流が流れ、フレミングの左手の法則に従って可動部
1は図示した右矢印の方向に移動する。このとき、吸引
力発生部では、u相巻線に振幅のピークがあるものの、
この励磁電流は、減速初期には小電流であり、その小電
流により電磁石のS極、N極が形成され、永久磁石N
極、S極とで吸引力が発生する。なお、この減速初期に
は駆動電流をゼロとして、電磁石にN極、S極が形成さ
れないようにすることができ、特に、定常時の駆動時に
は図13(a)に示すように電流の位相をコントロール
して反発力を発生させ、摩擦力をより小さくすることが
好適である。
As described above, the position of the movable part 1 is detected by the absolute position detection sensor 12 with respect to the position command target value of the position command circuit 21 so that the error between the target stop position and the current position becomes zero. The driving system, that is, the movable unit 1 is driven to follow. At the same time, the armature coil 7 is moved by the current command circuit 37 with respect to the fixed magnet 6 in accordance with the difference between the target stop position of the position command circuit 21 and the actual position of the movable unit 1.
A current is applied to the uvw three-phase winding 9 so as to generate a predetermined attractive force. FIG. 3A shows a change with respect to time of a current flowing through the three-phase winding 8 of UVW and the three-phase winding 9 of uvw to the linear motor driving device shown in FIG. The current flowing through the UVW three-phase winding 8 and the uvw three-phase winding 9 when the three-phase amplitude is controlled is a sine wave having a phase difference of 120 degrees.
FIG. 3B illustrates the movement of the movable unit 1 when a current flows through the UVW three-phase winding 8 and the uvw three-phase winding 9. That is, in the thrust generating section at time t1 shown in FIG. 3A, a large current flows when the V-phase winding is at the center of the permanent magnets N and S poles, and the U-phase winding and the W-phase winding have opposite poles. The movable part 1 moves in the direction of the right arrow shown in the figure according to Fleming's left hand rule. At this time, in the attraction force generating section, although the u-phase winding has an amplitude peak,
This exciting current is a small current in the initial stage of deceleration, and the S and N poles of the electromagnet are formed by the small current.
A suction force is generated between the pole and the S pole. In the initial stage of the deceleration, the driving current is set to zero so that the N pole and the S pole are not formed in the electromagnet. In particular, during the steady driving, the phase of the current is changed as shown in FIG. It is preferable to generate a repulsive force by controlling to make the frictional force smaller.

【0025】可動部1が移動して時間t2の位置にきた
とき、推力発生部では、V相巻線及びW相巻線に同極、
U相巻線に逆極の等しい電流が流れ、可動部1は更に目
標停止位置に向って図示した右矢印の方向に移動する。
このとき、吸引力発生部では、その励磁電流は小電流で
あり、その小電流により電磁石のS極、N極が形成さ
れ、永久磁石N極、S極上に吸引力が発生する。これに
より、可動部1が直線ガイド部2によって基台10に取
付けられたレール3を移動する際、可動部1の直線ガイ
ド部2と基台10のレール3との摩擦力を増加させてい
る。更に、時間t3の位置に移動する。時間t3の推力
部では、可動部1は更に目標停止位置に向って図示した
右矢印の方向に移動する。このとき、吸引力部では、更
に、励磁電流が大きくなり、可動部1が直線ガイド部2
によって基台10に取付けられたレール3を移動する
際、可動部1の直線ガイド部2と基台10のレール3と
の摩擦力を更に増加させる。したがって、正弦波の振幅
または周期を変化させることにより、任意の速度で可動
部1は、一定の方向に進行する。このとき、可動部1の
荷重は吸引力によって増減し、目標停止位置で最大とな
る。
When the movable portion 1 moves and comes to the position at the time t2, the thrust generating portion has the same polarity as the V-phase winding and the W-phase winding.
A current having the same reverse polarity flows through the U-phase winding, and the movable part 1 further moves in the direction of the right arrow shown in the figure toward the target stop position.
At this time, in the attraction force generating section, the exciting current is a small current, and the S and N poles of the electromagnet are formed by the small current, and the attraction force is generated on the N and S poles of the permanent magnet. Thereby, when the movable part 1 moves on the rail 3 attached to the base 10 by the linear guide part 2, the frictional force between the linear guide part 2 of the movable part 1 and the rail 3 of the base 10 is increased. . Furthermore, it moves to the position at time t3. In the thrust unit at time t3, the movable unit 1 further moves in the direction of the right arrow shown in the figure toward the target stop position. At this time, in the attraction portion, the exciting current further increases, and the movable portion 1
When the rail 3 attached to the base 10 is moved, the frictional force between the linear guide 2 of the movable part 1 and the rail 3 of the base 10 is further increased. Therefore, by changing the amplitude or cycle of the sine wave, the movable section 1 moves in a fixed direction at an arbitrary speed. At this time, the load of the movable unit 1 increases and decreases due to the suction force, and reaches a maximum at the target stop position.

【0026】目標停止位置に対して可動部1の位置をリ
ニアスケール11から絶対位置検出センサ12で検出し
て、目標停止位置と現在位置の誤差がゼロになるように
駆動系を追従駆動させる。これと同時に速度指令が加速
時や等速時の場合には固定側マグネット6が電機子コイ
ル7に対して所定の反発力を発生するようにuvwの三
相巻線9に電流を流し、減速時には固定側マグネット6
が電機子コイル7に対して所定の吸引力を発生するよう
にuvwの三相巻線9に電流を流し、停止直前までは電
機子コイル7に対する電流を大きくし、また、電流を遮
断して微動を許容したり、所定の反発力を発生させて、
uvwの三相巻線9に電流を流すことができる。
The position of the movable section 1 is detected from the linear scale 11 with respect to the target stop position by the absolute position detection sensor 12, and the drive system is driven so that the error between the target stop position and the current position becomes zero. At the same time, when the speed command is at the time of acceleration or at the time of constant speed, a current is caused to flow through the uvw three-phase winding 9 so that the fixed magnet 6 generates a predetermined repulsive force against the armature coil 7 and deceleration is performed. Sometimes fixed magnet 6
Supplies a current to the three-phase winding 9 of uvw so as to generate a predetermined attractive force to the armature coil 7, increases the current to the armature coil 7 until immediately before the stop, and cuts off the current. By allowing slight movement or generating a predetermined repulsion,
A current can flow through the uvw three-phase winding 9.

【0027】よって、正弦波の振幅を変化させることに
より任意の速度で可動部1の動きを制御すると同時に摩
擦力を増大させ、図4に示すように短時間で所定の目標
停止位置に停止させることができる。このとき、正弦波
の周期を変化させることにより任意の速度で可動部1の
速度制御すると同時に、摩擦力を変化させることによ
り、図4に示すように短時間で所定の位置に停止させる
こともできる。更に、固定側マグネット6と電機子コイ
ル7間の吸引反発は、電機子コイル7の巻線に対する位
相を切替えればよいことから、その切替制御により、微
少な位置指令目標値に対応する微少な推力を出力する場
合には、摩擦力を小さくするように固定側マグネット6
と電機子コイル7間の反発を行うように設定することも
できる。また、追従誤差を解消するための大きな推力指
令に対しては、静止摩擦力の消滅に伴う過度の応答が生
じ、精密位置決めができなくなるので、停止直前に大き
な吸引力から反発力に変えて精密な位置決めができるよ
うに制御することもできる。
Therefore, the movement of the movable part 1 is controlled at an arbitrary speed by changing the amplitude of the sine wave, and at the same time, the frictional force is increased, and as shown in FIG. 4, the movable part 1 is stopped at a predetermined target stop position in a short time. be able to. At this time, the speed of the movable portion 1 is controlled at an arbitrary speed by changing the cycle of the sine wave, and at the same time, the movable portion 1 can be stopped at a predetermined position in a short time as shown in FIG. 4 by changing the frictional force. it can. Further, the attraction and repulsion between the fixed magnet 6 and the armature coil 7 can be achieved by switching the phase of the armature coil 7 with respect to the winding. When the thrust is output, the fixed-side magnet 6 is set so as to reduce the frictional force.
And the armature coil 7 can be set to rebound. In addition, a large thrust command to eliminate the following error causes an excessive response due to the disappearance of the static friction force, and precise positioning cannot be performed. It can also be controlled so that accurate positioning can be performed.

【0028】この実施の形態のリニアモータ駆動装置
は、可動部1が基台10の直線ガイド2等に案内されて
直線移動するリニア駆動テーブルにおいて、可動部1の
直線移動方向に沿って隣り合う磁極が互いに異極となる
ように配設された固定マグネット4と固定マグネット4
に対向する電機子コイル5とを、可動部1または基台1
0に配設して推力を発生する推力発生部と、可動部1の
直線移動方向に沿って隣り合う磁極が互いに異極となる
ように配設された他の固定マグネット6と固定マグネッ
ト6に対向する他の電機子コイル7とを、可動部1また
は基台10に配設して可動部1と基台10とを相互吸引
させる吸引力発生部とを具備するものである。したがっ
て、電機子コイル5と固定側マグネット4にて可動部1
の停止時に吸引力を発生させ、直線ガイド2等の摩擦力
を増減させて可動部1の停止時間を短縮することができ
るものである。故に、電機子コイル5の固定側マグネッ
ト4に対する吸引力を調整することにより、リニアモー
タ駆動装置の可動部1の移動時の摩擦抵抗を任意に調整
でき、可動部1の目標停止位置に停止するまでの停止時
間を短くできる。
In the linear motor drive device of this embodiment, in a linear drive table in which the movable portions 1 are linearly guided by the linear guides 2 of the base 10 or the like, the movable portions 1 are adjacent to each other along the direction of linear movement of the movable portions 1. Fixed magnet 4 and fixed magnet 4 arranged such that the magnetic poles are different from each other
And the armature coil 5 facing the movable part 1 or the base 1
0 and another fixed magnet 6 and a fixed magnet 6 that are arranged so that magnetic poles adjacent to each other along the direction of linear movement of the movable unit 1 are different from each other. An opposite armature coil 7 is provided on the movable unit 1 or the base 10 to provide an attraction force generating unit for mutually attracting the movable unit 1 and the base 10. Therefore, the movable part 1 is formed by the armature coil 5 and the fixed magnet 4.
At the time of stop, the suction force is generated, and the frictional force of the linear guide 2 or the like is increased or decreased, so that the stop time of the movable unit 1 can be shortened. Therefore, by adjusting the attraction force of the armature coil 5 to the fixed magnet 4, the frictional resistance of the linear motor drive device during the movement of the movable portion 1 can be adjusted arbitrarily, and the movable portion 1 stops at the target stop position. Stop time until

【0029】実施の形態2.図5、図6は本発明の第2
の実施の形態のリニアモータ駆動装置の構造図で、図5
はリニアモータ駆動装置の進行方向からみた正面図であ
り、図6はリニアモータ駆動装置の平面図である。図5
及び図6において、可動部1は駆動テーブルと一体とな
った駆動対象で、直線ガイド部2によって固定側となる
基台10の上面に取付けられたレール3に対して、一定
方向にのみ移動が案内される。推力を発生する固定側マ
グネット4Aは基台10の両側部に対して固着されてい
る。固定側マグネット4Aに対向して推力を発生する電
機子コイル5Aは、可動部1の両側部に固着され、各固
定側マグネット4Aに対向している。可動部1は電機子
コイル5Aを保持する2次側磁極取付金具13が直線ガ
イド14Aによって、上下方向に配設されたレール14
Bに沿って上下方向に摺動自在に配設されている。ま
た、2次側磁極取付金具13には直線ガイド14Aの位
置を任意の位置で固定できるように一対の固定金具15
も可動部1との間に配設されている。この固定金具15
は可動部1と2次側磁極取付金具13との間で、レール
14Bを摺動する直線ガイド14Aを任意の位置で固定
するものである。同様に、固定側マグネット4Aは1次
側磁極取付金具16に保持され、1次側磁極取付金具1
6は直線ガイド17Aによって、上下方向に配設された
レール17Bに沿って上下方向に摺動自在に配設されて
いる。また、1次側磁極取付金具16には直線ガイド1
7Aの位置を任意の位置で固定できるように一対の固定
金具18も基台10との間に配設されている。この固定
金具18は基台10と1次側磁極取付金具16との間
で、レール17Bを摺動する直線ガイド17Aを任意の
位置で固定するものである。なお、可動部1に載置され
ている負荷19は、可動部1が運搬するものである。ま
た、反発力発生部については、説明を省略しているが、
本発明を実施する場合には、その存在の有無を問うもの
ではない。
Embodiment 2 5 and 6 show the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a structural diagram of the linear motor driving device according to the embodiment of FIG.
FIG. 6 is a front view of the linear motor driving device viewed from the traveling direction, and FIG. 6 is a plan view of the linear motor driving device. FIG.
In FIG. 6 and FIG. 6, the movable unit 1 is a driven object integrated with the drive table, and can move only in a certain direction with respect to the rail 3 attached to the upper surface of the base 10 which is fixed by the linear guide unit 2. You will be guided. The fixed-side magnets 4 </ b> A that generate thrust are fixed to both sides of the base 10. The armature coil 5A that generates thrust in opposition to the fixed magnet 4A is fixed to both sides of the movable unit 1 and faces each fixed magnet 4A. The movable part 1 is a rail 14 in which a secondary magnetic pole mounting bracket 13 for holding an armature coil 5A is vertically arranged by a linear guide 14A.
It is arranged slidably in the vertical direction along B. Also, a pair of fixing brackets 15 are attached to the secondary magnetic pole mounting bracket 13 so that the position of the linear guide 14A can be fixed at an arbitrary position.
Are also disposed between the movable section 1 and the movable section 1. This fixing bracket 15
Is for fixing a linear guide 14A sliding on the rail 14B between the movable portion 1 and the secondary-side magnetic pole mounting bracket 13 at an arbitrary position. Similarly, the fixed magnet 4A is held by the primary magnetic pole mounting bracket 16, and the primary magnetic pole mounting bracket 1 is held.
Numeral 6 is slidably provided in a vertical direction along a rail 17B provided in a vertical direction by a linear guide 17A. The primary side magnetic pole mounting bracket 16 has a linear guide 1.
A pair of fixing brackets 18 are also arranged between the base 10 so that the position of 7A can be fixed at an arbitrary position. The fixing bracket 18 is for fixing a linear guide 17A sliding on a rail 17B between the base 10 and the primary-side magnetic pole mounting bracket 16 at an arbitrary position. The load 19 placed on the movable unit 1 is carried by the movable unit 1. Also, the description of the repulsive force generator is omitted,
When practicing the present invention, it does not matter whether or not it is present.

【0030】したがって、この実施の形態では、可動部
1に運搬する負荷19を積載すると、可動部1の重心G
0が、それよりも上部に移動した積載重心G1に変化す
るので、リニアモータ駆動装置の推力中心を重心G0に
設定すると、重心G0と積載重心G1との間に重心移動
距離L1が発生する。そこで、固定側マグネット4A及
び電機子コイル5Aの相対間隔を特定し、可動部1は直
線ガイド14Aによってレール14Bを重心移動距離L
1だけ摺動させ、また、2次側磁極取付金具13も前者
と相対的に直線ガイド17Aによってレール17Bを重
心移動距離L1だけ摺動させ、各固定金具15、固定金
具18によってそれらを固定する。これによって、可動
部1に運搬する負荷19を積載した場合の積載重心G1
とリニアモータ駆動装置の推力中心を一致する位置に設
定することができ、可動部1が駆動する際に、振動が発
生して駆動精度に影響を与えることなく高精度の軌跡精
度が得られる。なお、この実施の形態のリニアモータ駆
動装置では、前記推力発生部及び前記吸引力発生部を有
するもの、及び前記推力発生部のみを具備するものに使
用できる。
Therefore, in this embodiment, when the load 19 to be conveyed to the movable portion 1 is loaded, the center of gravity G of the movable portion 1
Since 0 changes to the loading center of gravity G1 that has moved upward, if the thrust center of the linear motor driving device is set to the center of gravity G0, a center of gravity moving distance L1 occurs between the center of gravity G0 and the loading center of gravity G1. Therefore, the relative distance between the fixed magnet 4A and the armature coil 5A is specified, and the movable unit 1 moves the rail 14B by the linear guide 14A to move the center of gravity L
The rail 17B is also slid by the linear guide 17A relative to the former by the center-of-gravity movement distance L1, and the secondary-side magnetic pole mounting bracket 13 is fixed by the fixing brackets 15 and 18 respectively. . Thereby, the loading center of gravity G1 when the load 19 transported to the movable unit 1 is loaded.
And the thrust center of the linear motor driving device can be set at a position where they coincide with each other, and when the movable section 1 is driven, vibration is generated and a high-accuracy trajectory accuracy can be obtained without affecting the driving accuracy. The linear motor driving device according to the present embodiment can be used for a device having the thrust generating portion and the attraction force generating portion, and a device having only the thrust generating portion.

【0031】この実施の形態のリニアモータ駆動装置
は、可動部1が基台10の直線ガイド2等に案内されて
直線移動するリニア駆動テーブルにおいて、可動部1の
直線移動方向に沿って隣り合う磁極が互いに異極となる
ように配設された固定マグネット4と固定マグネット4
に対向する電機子コイル5とを、可動部1または基台1
0に配設して推力を発生する推力発生部と、可動部1の
推力発生点位置を可動部1の重心位置に応じて調整する
直線ガイド14A及びレール14B及び固定金具15、
直線ガイド17A及びレール17B及び固定金具18か
らなる調整機構とを具備するものである。したがって、
可動部1に乗せる負荷重量により可動部1の重心位置が
変化しても、可動部1の推力中心を重心位置に一致させ
るように設定でき、振動の無い高精度な可動部1を実現
できる。特に、例えば、可動部1の負荷重量が比較的大
きい場合は、無負荷時の可動部1の重心が上昇して、推
力中心と一致しなくなり可動部1の加減速時には振動が
発生して駆動精度が悪くなるが、推力中心の位置を直線
ガイド14A及びレール14B及び固定金具15、直線
ガイド17A及びレール17B及び固定金具18からな
る調整機構により上昇させることにより可動部1の重心
と推力中心を一致させ加減速時の倒れ込み振動を解消で
き、可動部1の負荷重量により変化する可動部1の重心
位置の変化に対応して推力中心の位置を調整できるか
ら、振動の無い高精度な可動部1を実現できる。
In the linear motor driving device of this embodiment, in a linear drive table in which the movable parts 1 are linearly guided by the linear guides 2 of the base 10 or the like, they are adjacent to each other along the linear movement direction of the movable parts 1. Fixed magnet 4 and fixed magnet 4 arranged such that the magnetic poles are different from each other
And the armature coil 5 facing the movable part 1 or the base 1
A linear guide 14A, a rail 14B, and a fixture 15, which adjust the position of the thrust generating point of the movable part 1 in accordance with the position of the center of gravity of the movable part 1;
An adjustment mechanism including the linear guide 17A, the rail 17B, and the fixture 18 is provided. Therefore,
Even if the position of the center of gravity of the movable part 1 changes due to the load weight placed on the movable part 1, the center of thrust of the movable part 1 can be set to match the position of the center of gravity, and the highly accurate movable part 1 without vibration can be realized. In particular, for example, when the load weight of the movable unit 1 is relatively large, the center of gravity of the movable unit 1 when there is no load rises, does not coincide with the center of thrust, and vibration is generated when the movable unit 1 is accelerated or decelerated. Although the accuracy is deteriorated, the center of thrust and the center of thrust of the movable part 1 are raised by raising the position of the thrust center by the adjustment mechanism including the linear guide 14A and the rail 14B and the fixing bracket 15, and the linear guide 17A and the rail 17B and the fixing bracket 18. The position of the center of thrust can be adjusted in accordance with the change in the center of gravity of the movable part 1 which changes according to the load weight of the movable part 1 so that the position of the thrust center can be adjusted. 1 can be realized.

【0032】実施の形態3.上記第2の実施の形態のリ
ニアモータ駆動装置は、マニュアルでリニアモータ駆動
装置の負荷に対する可動部1の補正を行うものである
が、これを自動で補正させることもできる。図7、図8
は本発明の第3の実施の形態のリニアモータ駆動装置の
構造図で、図7はリニアモータ駆動装置の進行方向から
みた正面図であり、図8はリニアモータ駆動装置の要部
分解説明図である。なお、本実施の形態の基本的構成
は、第2の実施の形態と同一であり、その相違点のみ説
明する。
Embodiment 3 FIG. The linear motor driving device according to the second embodiment is for manually correcting the movable portion 1 with respect to the load of the linear motor driving device. However, the correction may be automatically performed. 7 and 8
FIG. 7 is a structural view of a linear motor driving device according to a third embodiment of the present invention, FIG. 7 is a front view of the linear motor driving device viewed from the traveling direction, and FIG. It is. Note that the basic configuration of this embodiment is the same as that of the second embodiment, and only the differences will be described.

【0033】この実施の形態では、第2の実施の形態の
固定金具15と固定金具18を、リニアモータRM1と
リニアモータRM2に変えたものである。このリニアモ
ータRM1とリニアモータRM2は同一特性のものであ
る。また、可動部1の端部には、同一特性のピエゾ素子
SE1及びピエゾ素子SE2が重力方向に距離を離して
配設されている。リニアモータ駆動装置の可動部1が移
動するとき、その可動部1の推力中心と可動部1の重心
との間に重心移動距離L1が発生すると、重心移動距離
L1に応じてモーメントが発生し、可動部1に配設した
ピエゾ素子SE1及びピエゾ素子SE2に振動が発生す
る。
In this embodiment, the fixing brackets 15 and 18 of the second embodiment are replaced with linear motors RM1 and RM2. The linear motor RM1 and the linear motor RM2 have the same characteristics. Further, a piezo element SE1 and a piezo element SE2 having the same characteristics are arranged at an end of the movable portion 1 at a distance in the direction of gravity. When the movable part 1 of the linear motor driving device moves, when a center-of-gravity moving distance L1 is generated between the thrust center of the movable part 1 and the center of gravity of the movable part 1, a moment is generated according to the center-of-gravity moving distance L1, Vibration occurs in the piezo element SE1 and the piezo element SE2 provided in the movable section 1.

【0034】ピエゾ素子SE1及びピエゾ素子SE2の
出力は、変位比較回路90に入力され、そこで両者が比
較され、その振動差が出力となって位置制御回路92の
入力としている。位置制御回路92では入力した信号を
重心移動距離L1を補正した位置とする電流を出力し、
また、それを電力増幅回路96の出力と演算比較回路9
3で比較し、それを電流制御回路94で電流に比較した
値に変換し、その電流を三相変換回路95で三相に変換
し、電力増幅回路96でそれを電力変換し、リニアモー
タRM1とリニアモータRM2にそれを入力する。三相
変換回路95の出力は振幅変換回路97で演算比較回路
93に帰還される。これによって、リニアモータRM1
とリニアモータRM2は同時に所定の距離相対移動し、
ピエゾ素子SE1とピエゾ素子SE2の出力が同一にな
った位置で、電力増幅回路96の出力が停止する。した
がって、可動部1が移動するとき、リニアモータ駆動装
置の推力中心と可動部1の重心に位置ずれがあると、そ
こにモーメントが発生し、可動部1に倒れ込むような振
動が発生する。それをピエゾ素子SE1及びピエゾ素子
SE2で検出し、ピエゾ素子SE1及びピエゾ素子SE
2の変位量の差異を比較して、その差異がゼロになるよ
うにすることにより、固定側マグネット4Aと電機子コ
イル5Aで構成される推力発生部の推力中心が重心位置
と一致するように制御でき、可動部1が移動するときの
振動の発生を抑さえて高精度の軌跡精度が得られる。な
お、この実施の形態のリニアモータ駆動装置では、前記
推力発生部及び前記吸引力発生部を有するもの、及び前
記推力発生部のみを具備するものに使用できる。
The outputs of the piezo element SE1 and the piezo element SE2 are input to a displacement comparison circuit 90, where they are compared, and the difference between the vibrations is output as an input to a position control circuit 92. The position control circuit 92 outputs a current that sets the input signal to a position obtained by correcting the center-of-gravity moving distance L1,
Further, it is connected to the output of the power amplification circuit 96 and the operation comparison circuit 9.
3, the current is converted to a value compared to the current by a current control circuit 94, the current is converted to a three-phase by a three-phase conversion circuit 95, and the power is amplified by a power amplification circuit 96. Is input to the linear motor RM2. The output of the three-phase conversion circuit 95 is fed back to the operation comparison circuit 93 by the amplitude conversion circuit 97. Thereby, the linear motor RM1
And the linear motor RM2 are simultaneously moved relative to each other by a predetermined distance,
The output of the power amplification circuit 96 stops at the position where the outputs of the piezo elements SE1 and SE2 become the same. Therefore, when the movable unit 1 moves, if there is a displacement between the center of thrust of the linear motor driving device and the center of gravity of the movable unit 1, a moment is generated there, and vibrations that fall into the movable unit 1 are generated. This is detected by the piezo element SE1 and the piezo element SE2, and the piezo element SE1 and the piezo element SE
By comparing the difference between the displacement amounts of the two and making the difference zero, the thrust center of the thrust generating portion composed of the fixed magnet 4A and the armature coil 5A is aligned with the center of gravity. It is possible to control and suppress the occurrence of vibration when the movable unit 1 moves, thereby obtaining a high-accuracy trajectory accuracy. The linear motor driving device according to the present embodiment can be used for a device having the thrust generating portion and the attraction force generating portion, and a device having only the thrust generating portion.

【0035】この実施の形態のリニアモータ駆動装置
は、前記推力発生点位置を可動部1の重心位置に応じて
調整する調整機構を、可動部1に配設されたピエゾ素子
SE1及びピエゾ素子SE2からなる振動測定用センサ
及び前記振動測定用センサから得られる信号で一致させ
る制御を行うものであるから、可動部1の推力中心を可
動部1に取付けた前記振動測定用センサの位置決め制御
により可動部1の負荷重量の変化に対しても簡単に可動
部1の位置決めが自動化できる。故に、可動部1に積載
された負荷重量が変化しても、可動部1に取付けた振動
測定用センサにより可動部1の振動を検出して、設けら
れたリニアモータRM1とリニアモータRM2からなる
調整機構により振動レベルが低減するように推力中心の
位置を自動調整して振動レベルを低減できる。
The linear motor driving apparatus according to this embodiment includes an adjusting mechanism for adjusting the thrust generating point position according to the position of the center of gravity of the movable section 1 by using a piezo element SE1 and a piezo element SE2 provided in the movable section 1. And a control for matching the signals obtained from the vibration measuring sensor. The center of thrust of the movable part 1 is movable by the positioning control of the vibration measuring sensor attached to the movable part 1. The positioning of the movable unit 1 can be easily automated even with a change in the load weight of the unit 1. Therefore, even if the load weight loaded on the movable unit 1 changes, the vibration of the movable unit 1 is detected by the vibration measuring sensor attached to the movable unit 1 and the linear motor RM1 and the linear motor RM2 are provided. The vibration level can be reduced by automatically adjusting the position of the thrust center so that the vibration level is reduced by the adjusting mechanism.

【0036】また、上記実施の形態のリニアモータ駆動
装置の前記推力発生部または前記吸引力発生部は、周波
数制御または振幅制御によって制御するものであるか
ら、制御が簡単であり、その回路構成も廉価にできる。
Further, since the thrust generator or the attraction force generator of the linear motor drive device of the above embodiment is controlled by frequency control or amplitude control, the control is simple and the circuit configuration is also simple. It can be cheap.

【0037】ところで、この実施の形態のリニアモータ
駆動装置では、ピエゾ素子SE1及びピエゾ素子SE2
からなる振動測定用センサを使用しているが、本発明を
実施する場合には、可動部1の部分的な振動を検出でき
るセンサであればよい。また、上記実施の形態の可動部
1の推力発生点位置を可動部1の重心位置に応じて調整
する直線ガイド14A及びレール14B及び固定金具1
5、直線ガイド17A及びレール17B及び固定金具1
8からなる調整機構と、リニアモータRM1とリニアモ
ータRM2からなる調整機構は、本発明を実施する場合
には、マニュアルまたは自動で所定の位置を維持できる
ものであればよい。
By the way, in the linear motor driving device of this embodiment, the piezo elements SE1 and SE2
Although a vibration measuring sensor composed of the following is used, any sensor that can detect partial vibration of the movable unit 1 may be used in practicing the present invention. Further, the linear guide 14A, the rail 14B, and the fixture 1 for adjusting the thrust generating point position of the movable unit 1 according to the above embodiment according to the position of the center of gravity of the movable unit 1.
5. Linear guide 17A, rail 17B and fixing bracket 1
8 and the adjustment mechanism including the linear motor RM1 and the linear motor RM2 may be any mechanism that can manually or automatically maintain a predetermined position when implementing the present invention.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のように、請求項1のリニアモータ
駆動装置は、可動部が基台の直線ガイド部に案内されて
直線移動するリニア駆動テーブルにおいて、前記可動部
の直線移動方向に沿って隣り合う磁極が互いに異極とな
るように配設された固定マグネットと該固定マグネット
に対向する電機子コイルとを、前記可動部または基台に
配設して推力を発生する推力発生部と、前記可動部の直
線移動方向に沿って隣り合う磁極が互いに異極となるよ
うに配設された他の固定マグネットと該固定マグネット
に対向する他の電機子コイルとを、前記可動部または基
台に配設して前記可動部と基台とを相互吸引させる吸引
力発生部とを具備するものである。したがって、電機子
コイルと固定側マグネットにて可動部の停止時に吸引力
を発生させ、直線ガイド部の摩擦力を増減させて可動部
の停止時間を短縮することができものである。
As described above, according to the linear motor driving device of the first aspect, in the linear drive table in which the movable part is linearly moved by being guided by the linear guide part of the base, the linear part moves along the linear movement direction of the movable part. A fixed magnet and an armature coil opposed to the fixed magnet arranged such that adjacent magnetic poles are different from each other, and a thrust generating unit that generates a thrust by disposing the fixed magnet on the movable unit or the base. The other fixed magnet arranged so that magnetic poles adjacent to each other along the direction of linear movement of the movable part are different from each other, and another armature coil facing the fixed magnet are connected to the movable part or the base. And a suction force generating section disposed on the table for mutually sucking the movable section and the base. Therefore, an attraction force is generated by the armature coil and the fixed-side magnet when the movable portion is stopped, and the frictional force of the linear guide portion is increased or decreased, so that the stop time of the movable portion can be reduced.

【0039】請求項2のリニアモータ駆動装置は、可動
部が基台の直線ガイド部に案内されて直線移動するリニ
ア駆動テーブルにおいて、前記可動部の直線移動方向に
沿って隣り合う磁極が互いに異極となるように配設され
た固定マグネットと該固定マグネットに対向する電機子
コイルとを、前記可動部または基台に配設して推力を発
生する推力発生部と、前記可動部の推力発生点位置を前
記可動部の重心位置に応じて調整する調整機構とを具備
するものである。したがって、可動部に乗せる負荷重量
により可動部の重心位置が変化しても、可動部の推力中
心位置を重心位置に応じて調整設定でき、振動の少ない
高精度な可動部を実現できる。
According to a second aspect of the present invention, in the linear drive table in which the movable portion is linearly moved by being guided by the linear guide portion of the base, the magnetic poles adjacent to each other along the linear movement direction of the movable portion are different from each other. A thrust generating unit that generates a thrust by disposing a fixed magnet disposed so as to be a pole and an armature coil facing the fixed magnet on the movable unit or the base; And an adjusting mechanism for adjusting the point position according to the position of the center of gravity of the movable part. Therefore, even if the position of the center of gravity of the movable part changes due to the load weight placed on the movable part, the thrust center position of the movable part can be adjusted and set according to the position of the center of gravity, and a highly accurate movable part with less vibration can be realized.

【0040】請求項3のリニアモータ駆動装置は、請求
項1に記載の前記推力発生点位置を前記可動部の重心位
置に応じて調整する調整機構を、前記可動部に配設され
た振動測定用センサ及び前記振動測定用センサから得ら
れる信号で調整する制御を行うものであるから、請求項
2に記載の効果に加えて、可動部の推力中心を可動部に
取付けた振動測定用センサの位置決め制御により可動部
の負荷重量の変化に対しても簡単に可動部の位置決めが
自動化できる。故に、可動部に積載された負荷重量が変
化しても、可動部に取付けた振動測定用センサにより可
動部の振動を検出して、設けられた調整機構により振動
レベルが低減するように推力中心の位置を自動調整して
振動レベルを低減できる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a linear motor driving device, wherein the adjusting mechanism for adjusting the thrust generating point position according to the first aspect in accordance with the position of the center of gravity of the movable portion is provided with a vibration measuring device provided in the movable portion. And a control for adjusting with a signal obtained from the vibration measurement sensor. Therefore, in addition to the effect according to claim 2, the vibration measurement sensor in which the thrust center of the movable part is attached to the movable part is provided. By the positioning control, the positioning of the movable part can be easily automated even when the load weight of the movable part changes. Therefore, even if the load weight loaded on the movable part changes, the vibration of the movable part is detected by the vibration measurement sensor attached to the movable part, and the thrust center is set so that the vibration level is reduced by the adjustment mechanism provided. The vibration level can be reduced by automatically adjusting the position.

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

【図1】 図1(a)はこの発明の第1の実施の形態の
リニアモータ駆動装置の推力を発生する推力発生部であ
り、(b)は吸引力を発生する吸引力発生部の動作を説
明する説明図である。
FIG. 1A is a thrust generating unit for generating a thrust of a linear motor driving device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an operation of a suction generating unit for generating a suction force; FIG.

【図2】 図2はこの発明の第1の実施の形態のリニア
モータ駆動装置の制御系を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the linear motor driving device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 図3(a)はこの発明の第1の実施の形態の
リニアモータ駆動装置における図2に示すUVWの三相
巻線及びuvwの三相巻線に流す電流の時間に対する変
化を示す特性図及び図3(b)はUVWの三相巻線及び
uvwの三相巻線に電流が流れたときの可動部の動きを
説明するものである。
FIG. 3 (a) shows a change with time of a current flowing through a three-phase winding of UVW and a three-phase winding of uvw shown in FIG. 2 in the linear motor driving device according to the first embodiment of the present invention. The characteristic diagram shown and FIG. 3B illustrate the movement of the movable part when a current flows through the UVW three-phase winding and the uvw three-phase winding.

【図4】 図4はこの発明の第1の実施の形態のリニア
モータ駆動装置の位置制御における時間要素−変位振幅
要素特性図である。
FIG. 4 is a time element-displacement amplitude element characteristic diagram in position control of the linear motor drive device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 図5は本発明の第2の実施の形態のリニアモ
ータ駆動装置の進行方向からみた正面図である。
FIG. 5 is a front view of a linear motor driving device according to a second embodiment of the present invention as viewed from a traveling direction.

【図6】 図6は本発明の第2の実施の形態のリニアモ
ータ駆動装置の平面図である。
FIG. 6 is a plan view of a linear motor driving device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 図7は本発明の第3の実施の形態のリニアモ
ータ駆動装置の進行方向からみた正面図である。
FIG. 7 is a front view of a linear motor driving device according to a third embodiment of the present invention as viewed from a traveling direction.

【図8】 図8は本発明の第3の実施の形態のリニアモ
ータ駆動装置の要部分解説明図である。
FIG. 8 is an exploded view of a main part of a linear motor driving device according to a third embodiment of the present invention.

【図9】 図9は従来のリニアモータ駆動装置の駆動部
の進行方向から見た構造の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory view of a structure of a conventional linear motor driving device viewed from a traveling direction of a driving unit.

【図10】 図10は図9の矢視A−Aによる断面図で
ある。
FIG. 10 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 9;

【図11】 図11(a)は図9及び図10における推
力を発生する推力発生部であり、(b)は反発力を発生
する反発力発生部の動作を説明する説明図である。
11A is a diagram illustrating a thrust generating unit that generates a thrust in FIGS. 9 and 10, and FIG. 11B is an explanatory diagram illustrating an operation of the repulsive force generating unit that generates a repulsive force.

【図12】 図12は従来例のリニアモータ駆動装置の
制御系を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a control system of a conventional linear motor driving device.

【図13】 図13(a)は図12に示すUVWの三相
巻線及びuvwの三相巻線に流す電流の時間に対する変
化を示す特性図及び図13(b)はUVWの三相巻線及
びuvwの三相巻線に電流が流れたときの可動部の動き
を説明する説明図である。
13 (a) is a characteristic diagram showing a change over time of a current flowing through the three-phase winding of UVW and the three-phase winding of uvw shown in FIG. 12, and FIG. 13 (b) is a three-phase winding of UVW. It is explanatory drawing explaining the movement of a movable part when an electric current flows into a three-phase winding of a line and uvw.

【図14】 図14は従来例のリニアモータ駆動装置の
位置制御における時間要素−変位振幅要素特性図であ
る。
FIG. 14 is a time element-displacement amplitude element characteristic diagram in position control of a conventional linear motor drive device.

【図15】 図15は公報に記載の従来のリニアモータ
駆動装置の動作を示す事例の説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram of an example showing the operation of the conventional linear motor driving device described in the official gazette.

【図16】 図16は他の公報に記載のリニアモータ駆
動装置を使用したディスクドライブユニットの斜視図で
ある。
FIG. 16 is a perspective view of a disk drive unit using a linear motor drive device described in another publication.

【図17】 図17は図16の要部断面図である。FIG. 17 is a sectional view of a main part of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 可動部、2 直線ガイド部、3 基台、4 推力を
発生する固定側マグネット、5 推力を発生する電機子
コイル、6 吸引・反発を発生する固定側マグネット、
7 吸引・反発を発生する電機子コイル、12 絶対位
置検出センサ、19 運搬する負荷、SE1,SE2
ピエゾ素子、RM1,RM2 リニアモータ。
1 movable portion, 2 linear guide portion, 3 base, 4 fixed-side magnet generating thrust, 5 armature coil generating thrust, 6 fixed-side magnet generating suction / repulsion,
7 Armature coil generating suction and repulsion, 12 Absolute position detection sensor, 19 Load to be transported, SE1, SE2
Piezo element, RM1, RM2 Linear motor.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 可動部と、前記可動部の移動方向を特定
する基台とを有し、前記可動部が前記基台の直線ガイド
部に案内されて直線移動するリニア駆動テーブルにおい
て、 前記可動部の直線移動方向に沿って隣り合う磁極が互い
に異極となるように配設された固定マグネットと該固定
マグネットに対向する電機子コイルとを、前記可動部ま
たは基台に配設して推力を発生する推力発生部と、 前記可動部の直線移動方向に沿って隣り合う磁極が互い
に異極となるように配設された他の固定マグネットと該
固定マグネットに対向する他の電機子コイルとを、前記
可動部または基台に配設して前記可動部と基台とを相互
吸引させる吸引力発生部とを具備することを特徴とする
リニアモータ駆動装置。
1. A linear drive table having a movable part and a base for specifying a moving direction of the movable part, wherein the movable part is linearly moved by being guided by a linear guide part of the base. A fixed magnet and an armature coil opposed to the fixed magnet, which are arranged so that magnetic poles adjacent to each other along the direction of linear movement of the portion are different from each other, are arranged on the movable portion or the base to provide thrust. And a fixed magnet and another armature coil opposed to the fixed magnet arranged such that magnetic poles adjacent to each other along the direction of linear movement of the movable portion are different from each other. A linear motor driving device, comprising: a suction force generating section that is disposed on the movable section or the base to mutually suction the movable section and the base.
【請求項2】 可動部と、前記可動部の移動方向を特定
する基台とを有し、前記可動部が前記基台の直線ガイド
部に案内されて直線移動するリニア駆動テーブルにおい
て、 前記可動部の直線移動方向に沿って隣り合う磁極が互い
に異極となるように配設された固定マグネットと該固定
マグネットに対向する電機子コイルとを、前記可動部ま
たは基台に配設して推力を発生する推力発生部と、 前記可動部の推力発生点位置を前記可動部の重心位置に
応じて調整する調整機構とを具備することを特徴とする
リニアモータ駆動装置。
2. A linear drive table, comprising: a movable portion; and a base for specifying a moving direction of the movable portion, wherein the movable portion linearly moves while being guided by a linear guide portion of the base. A fixed magnet and an armature coil opposed to the fixed magnet, which are arranged so that magnetic poles adjacent to each other along the direction of linear movement of the portion are different from each other, are arranged on the movable portion or the base to provide thrust. A linear motor drive device comprising: a thrust generating unit that generates a force; and an adjusting mechanism that adjusts a thrust generating point position of the movable unit according to a position of a center of gravity of the movable unit.
【請求項3】 前記推力発生点位置を前記可動部の重心
位置に応じて調整する調整機構は、前記可動部に配設さ
れた振動測定用センサ及び前記振動測定用センサから得
られる信号で一致させる制御を行うことを特徴とする請
求項2に記載のリニアモータ駆動装置。
3. An adjusting mechanism for adjusting the position of the thrust generating point in accordance with the position of the center of gravity of the movable portion, wherein the adjustment mechanism matches the vibration measurement sensor provided on the movable portion and a signal obtained from the vibration measurement sensor. 3. The linear motor driving device according to claim 2, wherein the linear motor driving device performs control for causing the linear motor to drive.
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