JPS6091021A - 磁気制御テ−ブル - Google Patents
磁気制御テ−ブルInfo
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- JPS6091021A JPS6091021A JP19872883A JP19872883A JPS6091021A JP S6091021 A JPS6091021 A JP S6091021A JP 19872883 A JP19872883 A JP 19872883A JP 19872883 A JP19872883 A JP 19872883A JP S6091021 A JPS6091021 A JP S6091021A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- control
- axis
- ball
- poles
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- Pending
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
- H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
- H02K41/033—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type with armature and magnets on one member, the other member being a flux distributor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/48—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs
- B23Q1/4804—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs a single rotating pair followed perpendicularly by a single sliding pair
- B23Q1/4809—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs a single rotating pair followed perpendicularly by a single sliding pair followed perpendicularly by a single rotating pair
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
- F16C2300/40—Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions
- F16C2300/62—Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions low pressure, e.g. elements operating under vacuum conditions
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/18—Machines moving with multiple degrees of freedom
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は４ｂ気制御テーブル、特に磁気吸引力を利用
して被制御テーブルに対して高精度の制御をｂわせる４
ｉＢ気イ１ｉｌｌ ４ｉ１１テーブルに関するものであ
る。
して被制御テーブルに対して高精度の制御をｂわせる４
ｉＢ気イ１ｉｌｌ ４ｉ１１テーブルに関するものであ
る。
〈従来技術〉
従来の球軸受や気体軸受などの回転体軸受に代って近年
は磁性体の磁気吸引力を利用することにより円滑な動作
を行わせ、その動作の長寿命化をねらった磁気軸受が提
案されている。しかし高制御の精度での平行移動及び軸
廻りの回動か要求される工作機械の制御テーブル、計測
器用基準テーブル、さらには宇宙船内や宇宙船外の宇市
空間で使用する制御テーブルに対して磁気制御の方法を
適用したものは未だ提案されていない。
は磁性体の磁気吸引力を利用することにより円滑な動作
を行わせ、その動作の長寿命化をねらった磁気軸受が提
案されている。しかし高制御の精度での平行移動及び軸
廻りの回動か要求される工作機械の制御テーブル、計測
器用基準テーブル、さらには宇宙船内や宇宙船外の宇市
空間で使用する制御テーブルに対して磁気制御の方法を
適用したものは未だ提案されていない。
〈発明の概要〉
この発明は従来提案されている磁気軸受に対する技術的
思想をさらに発展させ、磁性体間の磁気吸引力を利用し
たいわゆる磁気浮上の技術を基礎にしてより複雑な運動
をテーブルに対して行わせ、直角座標系の各座標軸に宿
った移動と、ｘ、ｙ軸廻りの回転制御と金可能とした磁
気制御テーブルを提供するものである。
思想をさらに発展させ、磁性体間の磁気吸引力を利用し
たいわゆる磁気浮上の技術を基礎にしてより複雑な運動
をテーブルに対して行わせ、直角座標系の各座標軸に宿
った移動と、ｘ、ｙ軸廻りの回転制御と金可能とした磁
気制御テーブルを提供するものである。
この発明では制御されるべきテーブルの周縁部にそれぞ
れｘ、ｙ、ｚ＠に軸長手方向を一致させるようにして松
、性体ポールが取り付けられる。−方テーブルの各座標
軸上の位置を検出する位置上ンサが設けられる。さらに
各磁性体ボールの軸方向の端面に一極側を対向させてそ
れぞれ第１．第２の永久磁石が配設される。
れｘ、ｙ、ｚ＠に軸長手方向を一致させるようにして松
、性体ポールが取り付けられる。−方テーブルの各座標
軸上の位置を検出する位置上ンサが設けられる。さらに
各磁性体ボールの軸方向の端面に一極側を対向させてそ
れぞれ第１．第２の永久磁石が配設される。
これらの永久磁石の他端間は磁性体コアにより連結され
、この磁性体コアにはコイルが巻装され、電流制御手段
段によりこのコイルに流れる電流が制御される。
、この磁性体コアにはコイルが巻装され、電流制御手段
段によりこのコイルに流れる電流が制御される。
〈実施例〉
以下、この発明の磁気制御テーブルをその実施例に基づ
き図面を使用して詳細に説明する。
き図面を使用して詳細に説明する。
第１図はこの発明の磁気制御テーブルの実施例の構成原
理を示すもので、制御されるテーブル１１はほぼ長方形
板状に形成され、その周縁部に仙Ｙ外体ボール１２−１
〜１４−４が取υ句けられている。
理を示すもので、制御されるテーブル１１はほぼ長方形
板状に形成され、その周縁部に仙Ｙ外体ボール１２−１
〜１４−４が取υ句けられている。
この原理図はｙ軸及びｙ軸方向のテーブル１１の平行移
動用の磁性体ボールが各軸に２個ずつ、Ｚ軸方向の平行
移動及びｙ軸及びｙ Ｉ＋ｕ廻シの回動制御用の磁性体
ボールが４個、計１２個の磁性体ボールを用いた例で、
各磁性体ボールは出性拐で円柱形にほぼ同一形状に形成
される。
動用の磁性体ボールが各軸に２個ずつ、Ｚ軸方向の平行
移動及びｙ軸及びｙ Ｉ＋ｕ廻シの回動制御用の磁性体
ボールが４個、計１２個の磁性体ボールを用いた例で、
各磁性体ボールは出性拐で円柱形にほぼ同一形状に形成
される。
実施例ではＸ軸方向の制御に使用される磁性体ボール１
２−１〜１２−４がテーブル１１のｙ軸に沿った互に対
向する周縁にそれぞれ２個ずつ相対して取り付けられる
。同様にｙ軸方向の制御に使用される磁性体ボール１３
−１〜１３−４はテーブル１１のｙ軸に漕っだ互に対向
する周縁にそれぞれ２個ずつ取り付けられる。又２軸方
向の制御に使用される磁性体ボール１４−１〜１４−４
はテーブル１１の四つの角部にそれぞれ２軸に沿って取
り付けられる。
２−１〜１２−４がテーブル１１のｙ軸に沿った互に対
向する周縁にそれぞれ２個ずつ相対して取り付けられる
。同様にｙ軸方向の制御に使用される磁性体ボール１３
−１〜１３−４はテーブル１１のｙ軸に漕っだ互に対向
する周縁にそれぞれ２個ずつ取り付けられる。又２軸方
向の制御に使用される磁性体ボール１４−１〜１４−４
はテーブル１１の四つの角部にそれぞれ２軸に沿って取
り付けられる。
これらの磁性体ボールのそれぞれについて軸方向の両端
面にそれぞれ一極側を対向させて第１及び第２の永久磁
石がそれぞれ配設され、これらの永久磁石の他極間を連
結するようにして砂を外体コアが配設され、この磁性体
コアにはコイルが巻装される。
面にそれぞれ一極側を対向させて第１及び第２の永久磁
石がそれぞれ配設され、これらの永久磁石の他極間を連
結するようにして砂を外体コアが配設され、この磁性体
コアにはコイルが巻装される。
第２図は一つの磁性体ボール１３とこれを挾んで配設さ
れる永久磁石２１ 、２２及びコイル２４が巻装された
磁性体コア２３の要部の構成を示すものである。
れる永久磁石２１ 、２２及びコイル２４が巻装された
磁性体コア２３の要部の構成を示すものである。
第２図に基づいてテーブル１１のｙ軸方向の制御を行う
磁性体ボール１３を取り上げてその原理の説明をする。
磁性体ボール１３を取り上げてその原理の説明をする。
テーブル１１のｙ ｉｌｌ＋に清ったＪＭ縁部がその板
面に直角に延長突出されて取利腕２０が形成され、この
取付腕２０に磁性体ボール１３がｙ軸方向にボールの軸
方向を一致させて固定して取り付けられる。この磁性体
ボール１３の軸方向の端面にそれぞれＳ極及びＮ４ｉ！
Ｉ！と対向させて第１．第２の永久磁石２１、−２２が
配設され、これらの永久磁石２１ 、２２のそれぞれの
他極側は値、外体コア２３の端面に固定されている。
面に直角に延長突出されて取利腕２０が形成され、この
取付腕２０に磁性体ボール１３がｙ軸方向にボールの軸
方向を一致させて固定して取り付けられる。この磁性体
ボール１３の軸方向の端面にそれぞれＳ極及びＮ４ｉ！
Ｉ！と対向させて第１．第２の永久磁石２１、−２２が
配設され、これらの永久磁石２１ 、２２のそれぞれの
他極側は値、外体コア２３の端面に固定されている。
この磁性体コア２３の永久磁石２１及び２２にそれぞれ
対接接続される腕２：３−１ 、２３−２ Ｋはコイル
２４が巻装され、コイル２４０両端がそれぞれ取出端子
ｔｌ＋ ｊ２とされている。コイル２４は腕２３−１及
び２３−２でその巻装方向が逆向きに巻装される。
対接接続される腕２：３−１ 、２３−２ Ｋはコイル
２４が巻装され、コイル２４０両端がそれぞれ取出端子
ｔｌ＋ ｊ２とされている。コイル２４は腕２３−１及
び２３−２でその巻装方向が逆向きに巻装される。
第１図の各磁性体ボール１２−１〜１４−４に列してそ
れぞれ第２し）ｒｔｃ示すものと同−構成で、２個の永
久仙・石とコイルが巻装された磁性体コアが取り伺けら
れている。
れぞれ第２し）ｒｔｃ示すものと同−構成で、２個の永
久仙・石とコイルが巻装された磁性体コアが取り伺けら
れている。
このようにして、それぞれの磁性体ボール１２−１〜１
４−４を挾むように永久磁石２１ 、２２の一極側が配
設され、その他極側にその端面を接して設けられるそれ
ぞれの母性体コアにそれぞれ巻装されるコイルに電流制
御手段により電流が流され、この電流の制御によって各
永久礎石間においての磁性体ボールの位置が制御される
。
４−４を挾むように永久磁石２１ 、２２の一極側が配
設され、その他極側にその端面を接して設けられるそれ
ぞれの母性体コアにそれぞれ巻装されるコイルに電流制
御手段により電流が流され、この電流の制御によって各
永久礎石間においての磁性体ボールの位置が制御される
。
第４図を基にして永久確−石２１ 、２２による磁界を
それぞれＨ＋ 、Ｈ２とし、磁性体コア２３に巻装され
るコイル２４に電流ｉが流されて、磁性体コア２３の各
腕２３−１．２３−２部分にそれぞれ磁界Ｈ＋ｃ及びＨ
２Ｃが形成されて称２性体ボール１３が制御される場合
について説明する。
それぞれＨ＋ 、Ｈ２とし、磁性体コア２３に巻装され
るコイル２４に電流ｉが流されて、磁性体コア２３の各
腕２３−１．２３−２部分にそれぞれ磁界Ｈ＋ｃ及びＨ
２Ｃが形成されて称２性体ボール１３が制御される場合
について説明する。
コイル２４に電流１が流されて、磁性体コア２３の軸方
向において腕２３−１ 、２３−２にそれぞれ発生する
磁界の大きさはＨ＋ｃ 、 Ｈ２Ｃである。今コイル２
４の巻きを各版２３−１．２３−２で異ならせ、電流ｉ
の向きを考慮して磁界Ｈ１ｃが永久磁石２１の磁界Ｈ１
とは逆方向で、磁界Ｈ２Ｃは永久磁石２２の磁界Ｈ２と
は同一方向に形成されるようにする。然る時には永久磁
１石２１部分の磁界はＢ＋ Ｈｔｃとなり、永久磁石２
２部分の磁界はＢ２ Ｈ２ｃとなる。
向において腕２３−１ 、２３−２にそれぞれ発生する
磁界の大きさはＨ＋ｃ 、 Ｈ２Ｃである。今コイル２
４の巻きを各版２３−１．２３−２で異ならせ、電流ｉ
の向きを考慮して磁界Ｈ１ｃが永久磁石２１の磁界Ｈ１
とは逆方向で、磁界Ｈ２Ｃは永久磁石２２の磁界Ｈ２と
は同一方向に形成されるようにする。然る時には永久磁
１石２１部分の磁界はＢ＋ Ｈｔｃとなり、永久磁石２
２部分の磁界はＢ２ Ｈ２ｃとなる。
コイル２４は用能な限り永久す石２１ 、２２の近傍に
できれば永久砕石２１ 、２２上に巻装する。この状卯
で磁束の漏れ係数は大きくなり、磁界Ｈ１ｃ及びＨ２ｃ
はそれぞれ第４図に示すような磁路を構成する。
できれば永久砕石２１ 、２２上に巻装する。この状卯
で磁束の漏れ係数は大きくなり、磁界Ｈ１ｃ及びＨ２ｃ
はそれぞれ第４図に示すような磁路を構成する。
第４図において磁性体ボール１３と永久磁石２１及び２
２間の吸引力Ｆ＋及びＦ２は以下のようにめられる。磁
性体ボール１３と永久磁石２１及び２２間部分の磁界を
Ｈ＾、 ｌ−Ｉｎとし、磁性体ボール１３と永久磁石２
１間の空隙の透磁率をＦ０とし、ＢＡ＝μＯＨ＾、ＢＢ
＝μｏＨｎなる磁束密度を使用し、磁性体ボール１３の
端板面様をＳとして、磁性体ボール１３と永久磁石２１
間の吸引力Ｆ１は で与えられる。
２間の吸引力Ｆ＋及びＦ２は以下のようにめられる。磁
性体ボール１３と永久磁石２１及び２２間部分の磁界を
Ｈ＾、 ｌ−Ｉｎとし、磁性体ボール１３と永久磁石２
１間の空隙の透磁率をＦ０とし、ＢＡ＝μＯＨ＾、ＢＢ
＝μｏＨｎなる磁束密度を使用し、磁性体ボール１３の
端板面様をＳとして、磁性体ボール１３と永久磁石２１
間の吸引力Ｆ１は で与えられる。
同様にして磁性体ボール１３と永久化０石２２間におこ
こで磁界Ｈ１＋ Ｂ２ ＋ Ｂ＋ ｃ ＋ Ｈ２Ｃ部分
の磁束密度をそれぞれＢ＋ ＋ Ｂ２ ＋ Ｂｔｃ ＋
Ｈ２Ｃとすると、ＢＡ＝ＢＩ−Ｂｌｃ 、 Ｂｓ ＝
Ｂ２ ＋ Ｈ２Ｃが得られるので実際に磁性体ボール１
３を移動させるように働く力ΔＦは次式で与えられる。
こで磁界Ｈ１＋ Ｂ２ ＋ Ｂ＋ ｃ ＋ Ｈ２Ｃ部分
の磁束密度をそれぞれＢ＋ ＋ Ｂ２ ＋ Ｂｔｃ ＋
Ｈ２Ｃとすると、ＢＡ＝ＢＩ−Ｂｌｃ 、 Ｂｓ ＝
Ｂ２ ＋ Ｈ２Ｃが得られるので実際に磁性体ボール１
３を移動させるように働く力ΔＦは次式で与えられる。
ここでＢＩＣ＋ Ｈ２Ｃはそれぞれ腕２３−１．２３−
２部分の磁束密度であるから、コイル２４に流れる電流
ｌの関数となる。又磁束密度Ｂｌｃ ｒ Ｈ２Ｃと永久
磁石２１ 、２２による磁束密度Ｂ１．Ｂ２間にはＢ＋
＞Ｉ Ｂｌｃ ｌ 、 Ｂ２＞ ｌ Ｈ２ＣＩなる条件
が設定されている。
２部分の磁束密度であるから、コイル２４に流れる電流
ｌの関数となる。又磁束密度Ｂｌｃ ｒ Ｈ２Ｃと永久
磁石２１ 、２２による磁束密度Ｂ１．Ｂ２間にはＢ＋
＞Ｉ Ｂｌｃ ｌ 、 Ｂ２＞ ｌ Ｈ２ＣＩなる条件
が設定されている。
（１）式より（２）式が得られる。
ΔＦ＝−斗（ＢＦ−Ｂ型−２（Ｂ＋ ＢＩＣ＋Ｂ２ Ｈ
２Ｃ）ｌ ・・・・・・・・・（２）２μ０ （２）式からΔＦ＝０つまシ磁外体ポール１３を永久磁
石２１ 、２２間で静止させるだめの条件は次式で与え
られる。
２Ｃ）ｌ ・・・・・・・・・（２）２μ０ （２）式からΔＦ＝０つまシ磁外体ポール１３を永久磁
石２１ 、２２間で静止させるだめの条件は次式で与え
られる。
Ｂｉ’−Ｂ孟＝２（Ｂ＋ ＢＩＣ十８２ Ｈ２Ｃ） −
・−−（３）又ΔＦ）０つオリ第４図で磁性体ボール１
３を永久磁石２１側に移動させるだめの条件は次式で与
えられる。
・−−（３）又ΔＦ）０つオリ第４図で磁性体ボール１
３を永久磁石２１側に移動させるだめの条件は次式で与
えられる。
ＢＦ Ｂｉ ＞ ２ （ＢＩ ＢＩＣ十Ｂ２ Ｈ２Ｃ）
−・−・・・（４）同様にしてΔＦ＜０つまり第４図
で磁性体ポール１３を永久磁石２２ＩＩＪ１１１に移動
させるだめの条件は次式％式％（５） 今、腕２３−１及び２３−２部分の磁束密度を等しく設
定してＢｃ ＝ Ｈｔｃ ＝ Ｈ２Ｃとすると、（３）
式乃至（５）式はそれぞれＢｌ １３２＝ ２ＢＣ、Ｂ
Ｉ Ｂ２＞ ２ＢＣ、Ｂ＋Ｂ２ ＜ ２ＢＣとなる。
−・−・・・（４）同様にしてΔＦ＜０つまり第４図
で磁性体ポール１３を永久磁石２２ＩＩＪ１１１に移動
させるだめの条件は次式％式％（５） 今、腕２３−１及び２３−２部分の磁束密度を等しく設
定してＢｃ ＝ Ｈｔｃ ＝ Ｈ２Ｃとすると、（３）
式乃至（５）式はそれぞれＢｌ １３２＝ ２ＢＣ、Ｂ
Ｉ Ｂ２＞ ２ＢＣ、Ｂ＋Ｂ２ ＜ ２ＢＣとなる。
このように一般には（３）乃至（５）式の条件を電流ｉ
を制御することによりＢｌｃ ＋ Ｈ２Ｃを変化させて
得ることができれは、永久磁石２１ 、２２間での磁性
体ボール１３の位置をｉｂ制御することができる。
を制御することによりＢｌｃ ＋ Ｈ２Ｃを変化させて
得ることができれは、永久磁石２１ 、２２間での磁性
体ボール１３の位置をｉｂ制御することができる。
第３図に示す実施例はテーブル１１０対向する縁辺部中
央にそれぞれ１対をなすようにＸ及びＸ軸方向の制御を
行う磁性体ボール１２−１．１２−２及び１３−１．１
３−２を設けたもので、例えば磁性体ボール１２−１．
１２−２によりテーブル１１をＸ軸方向に変化させる場
合には、磁性体ボール１２−１゜１２−２を等しい量だ
け同方向に移動させることが必要である。
央にそれぞれ１対をなすようにＸ及びＸ軸方向の制御を
行う磁性体ボール１２−１．１２−２及び１３−１．１
３−２を設けたもので、例えば磁性体ボール１２−１．
１２−２によりテーブル１１をＸ軸方向に変化させる場
合には、磁性体ボール１２−１゜１２−２を等しい量だ
け同方向に移動させることが必要である。
この場合制御位置の検出には位置センサ３２−２及び３
２−３が使用される。位動センサ３２−２．３２−３は
例えはそれぞれテーブル１１のＸ軸方向の移動に応じて
摺動抵抗体上を摺動子を移動させ、テーブル１１の移動
量に比例した電気信号を取シ出せるような構造となって
いる。Ｎ示していない検出器によりこの位置センサ３２
−２．３２−３の出力信号を検出してテーブル１１のＸ
軸上の位置を定量的に知ることができる。
２−３が使用される。位動センサ３２−２．３２−３は
例えはそれぞれテーブル１１のＸ軸方向の移動に応じて
摺動抵抗体上を摺動子を移動させ、テーブル１１の移動
量に比例した電気信号を取シ出せるような構造となって
いる。Ｎ示していない検出器によりこの位置センサ３２
−２．３２−３の出力信号を検出してテーブル１１のＸ
軸上の位置を定量的に知ることができる。
永久鶴、石２１及び２２の磁界Ｈ＋ 、 Ｂ２間にＢ＋
＞ Ｂ２なる条件があると、Ｘｌ１ＩＩ制御用の磁性
体ホール１２＝ １ 。
＞ Ｂ２なる条件があると、Ｘｌ１ＩＩ制御用の磁性
体ホール１２＝ １ 。
１２−２は永久磁石２１側に吸引され静止した状態にあ
る。他の軸の磁性体ボールについても初期状態では、す
べて−力の永久磁石２１側に吸引静止させておく。例え
ばＸ軸上で（Ｌ外体ボール１２−１．１２−２を永久仙
１石２１ 、２２の中間に位トーさせる場合には以下の
ような制御が行われる。
る。他の軸の磁性体ボールについても初期状態では、す
べて−力の永久磁石２１側に吸引静止させておく。例え
ばＸ軸上で（Ｌ外体ボール１２−１．１２−２を永久仙
１石２１ 、２２の中間に位トーさせる場合には以下の
ような制御が行われる。
位置センサ３２−２ 、 ：３２−３で磁性体ボール１
２−１．１２−２がそれぞれ永久磁石２１ 、２２の中
間位置にある基準状態が（９・出され、その位置での位
置センサ３２−２．３２−３のイ火山出力信号をＰｃと
すると、制御回路３５のＸ軸制御端数には制御信号Ａ＋
ｃが与えられる。
２−１．１２−２がそれぞれ永久磁石２１ 、２２の中
間位置にある基準状態が（９・出され、その位置での位
置センサ３２−２．３２−３のイ火山出力信号をＰｃと
すると、制御回路３５のＸ軸制御端数には制御信号Ａ＋
ｃが与えられる。
割切１制路３５のＸ佃１ ？Ｉｊ！Ｉ御端ｔえには差分
回路３６−１が接続され、この差分１ｉＪ路３Ｇ−１に
は位置センサ３２−１の位置検出１６号Ｐか与えられて
いる。差分回路３６−１では制佃１回路ＡＩＣと位１−
検出信号Ｐとの差が取られ、この差（ＩＨ−／Ｊ−差動
増幅器３７−１に入力として馬えられる。従って差動増
幅器３７−１の出力ＶＣはＡｒｃ−Ｐｋこ比例した信号
が得られ、この信号が補償回路３８−１に与えられる。
回路３６−１が接続され、この差分１ｉＪ路３Ｇ−１に
は位置センサ３２−１の位置検出１６号Ｐか与えられて
いる。差分回路３６−１では制佃１回路ＡＩＣと位１−
検出信号Ｐとの差が取られ、この差（ＩＨ−／Ｊ−差動
増幅器３７−１に入力として馬えられる。従って差動増
幅器３７−１の出力ＶＣはＡｒｃ−Ｐｋこ比例した信号
が得られ、この信号が補償回路３８−１に与えられる。
補償回路３８−１は制御信号に対する時定数の制御が行
われる○補償回路３８−１の出力端子には増幅器３９−
１が接続され、増幅器３９−１の出力信号がコイル２４
−１．２４−２に与えられ、増幅器３９−１の出力信号
によって磁束密度Ｂ１ｃ 、 Ｂ２（がｆｔｉ制御され
る。
われる○補償回路３８−１の出力端子には増幅器３９−
１が接続され、増幅器３９−１の出力信号がコイル２４
−１．２４−２に与えられ、増幅器３９−１の出力信号
によって磁束密度Ｂ１ｃ 、 Ｂ２（がｆｔｉ制御され
る。
差動増幅器３７−１の入力信号はＡ４ｃ Ｐであるので
、増幅器３９−１の出力にはＡｒｃ Ｐに・比例した信
号が与えられる。最初Ｐ＝０であり、増幅器３９−１の
出力には信号Ａｌｃに比例した信号が得られる。最初Ａ
１ｃｍＰｃの入力信号によりコイル２４−１．２４−２
に流れる電流は（３）式を満足し、Ａｒｃ−Ｐｃよシ大
きな入力信号によって（５）式が満足するように条件を
設定しておく。従って制御回路３５からＸ＠制御端ｔｘ
Ｋ制鈎Ｊ信号Ａ＋ｃが与えられると最初はＰ−０であシ
、永久磁石２１に吸引されていた磁性体ボール１２−１
．１２−２か永久磁ろ２２仙に移動する。
、増幅器３９−１の出力にはＡｒｃ Ｐに・比例した信
号が与えられる。最初Ｐ＝０であり、増幅器３９−１の
出力には信号Ａｌｃに比例した信号が得られる。最初Ａ
１ｃｍＰｃの入力信号によりコイル２４−１．２４−２
に流れる電流は（３）式を満足し、Ａｒｃ−Ｐｃよシ大
きな入力信号によって（５）式が満足するように条件を
設定しておく。従って制御回路３５からＸ＠制御端ｔｘ
Ｋ制鈎Ｊ信号Ａ＋ｃが与えられると最初はＰ−０であシ
、永久磁石２１に吸引されていた磁性体ボール１２−１
．１２−２か永久磁ろ２２仙に移動する。
磁性体ボール１２−１ 、１２−２の移動に伴って位−
ル１２−１．１２−２が永久磁石２１ 、２２の中間に
位置したことを検出すると位置検出信号はＰ ””Ｐｃ
となり、差動５７１幅器３７−１の人力信号がＡｔｃ
Ｐｃとなってこの時のコイル２４−１．２４−２の電流
植によって（３）式の条件が成立する。従って永久磁石
２１゜２２の中間に磁性体ボール１２−１．１２−２が
静止することになる。
ル１２−１．１２−２が永久磁石２１ 、２２の中間に
位置したことを検出すると位置検出信号はＰ ””Ｐｃ
となり、差動５７１幅器３７−１の人力信号がＡｔｃ
Ｐｃとなってこの時のコイル２４−１．２４−２の電流
植によって（３）式の条件が成立する。従って永久磁石
２１゜２２の中間に磁性体ボール１２−１．１２−２が
静止することになる。
所定の位置で磁性体ボール１．２−１ 、１２−２を停
止させるのは、同様にしてその所定位置での位置センサ
３２−２．３２−３の４灸出出力をＰ＝Ｐ、とすると、
差動増幅器３７−１の人力信号がＡｒｃ −Ｐｚで（３
）式が成立Ｌ７、これより大きな信号で（５）式を満足
するような条件を設定しておく。磁性体ボール１２−１
．１２−２が移動してハｒ定の位置に達すると差動増幅
器３７−１の出力はＩ）−Ｐえとなり、この位置で（３
）式が満足するために磁性体ボール１２−１．１２−２
を所定位置に静止させることができる。
止させるのは、同様にしてその所定位置での位置センサ
３２−２．３２−３の４灸出出力をＰ＝Ｐ、とすると、
差動増幅器３７−１の人力信号がＡｒｃ −Ｐｚで（３
）式が成立Ｌ７、これより大きな信号で（５）式を満足
するような条件を設定しておく。磁性体ボール１２−１
．１２−２が移動してハｒ定の位置に達すると差動増幅
器３７−１の出力はＩ）−Ｐえとなり、この位置で（３
）式が満足するために磁性体ボール１２−１．１２−２
を所定位置に静止させることができる。
ｙ軸及びＺ軸方向の平行移動の制御もそれぞれｙ軸制御
端ｔ、及び２軸？１ＪＩＩ御端ｔｚに制御信号を与える
ことにより全く同様にして行わせることが可能である。
端ｔ、及び２軸？１ＪＩＩ御端ｔｚに制御信号を与える
ことにより全く同様にして行わせることが可能である。
この発明の磁気制御テーブルではこのような各座標軸方
向の平行移動の他にｙ軸及びｙ軸廻りの回動制御を行わ
せることが可能である。以下にｙ軸の廻りにテーブル１
１を回動制御する場合について説明する。
向の平行移動の他にｙ軸及びｙ軸廻りの回動制御を行わ
せることが可能である。以下にｙ軸の廻りにテーブル１
１を回動制御する場合について説明する。
第３図においてテーブル１１をｙ軸の廻りに回動させる
には、磁性体ボール１４−１．１４−２を２軸上同一方
向に同−距１１１甲たけ移動させ、磁性体ボール１４−
３．１４−４を２軸上を逆方向に同一距離だけ移動させ
る。
には、磁性体ボール１４−１．１４−２を２軸上同一方
向に同−距１１１甲たけ移動させ、磁性体ボール１４−
３．１４−４を２軸上を逆方向に同一距離だけ移動させ
る。
位置センサ３３−１．３３−２を使用し、磁性体ボール
１４−１．１４−２に対比、するコイル２４−１．２４
〜２の電流を制御する。磁性体ボール１４−１．１４−
２を２軸上で静止させる位置の位置センサ３３−１ 、
３３−２の位置検出信号をＰＥＡとすると、Ｚ軸制御端
ｔＺｌ ｒ ｔｚ２に与えるｆｆ７１ノ御信号Ａ３Ｃｌ
＋ Ａ３Ｃ２は、差動増幅器３７−３．３７−４の入
力信号がＡ３Ｃｌ−ＰＺＡ ＋ Ａ３Ｃ２ＰＺＡで（３
）式を満足し、これより大きな入力信号で（５）式を満
足するようにする。
１４−１．１４−２に対比、するコイル２４−１．２４
〜２の電流を制御する。磁性体ボール１４−１．１４−
２を２軸上で静止させる位置の位置センサ３３−１ 、
３３−２の位置検出信号をＰＥＡとすると、Ｚ軸制御端
ｔＺｌ ｒ ｔｚ２に与えるｆｆ７１ノ御信号Ａ３Ｃｌ
＋ Ａ３Ｃ２は、差動増幅器３７−３．３７−４の入
力信号がＡ３Ｃｌ−ＰＺＡ ＋ Ａ３Ｃ２ＰＺＡで（３
）式を満足し、これより大きな入力信号で（５）式を満
足するようにする。
一方、位置センサ３３−３．３３−４を使用し、磁外体
ポール１４−３．１４−４に対応するコイル２４−１．
２４−２の電流を制御する。この際磁性体ボール１４−
３ 、１４−４を２軸上で静止させる位置の位置センサ
３３−３．３３−４の位置検出信号をＰＺＢとして、２
軸制御端ＬＺ３ ＋ Ｌ２４に与える制御信号Ａ３ｃａ
＋ Ａ３Ｃ４は差動増幅器３７−５．３７−６の入力
信号がＡａｃａ −Ｐｚｏ ＋ Ａ３Ｃ４Ｐｚａで（３
）式を満足し、これよシ大きな入力信号で（５）式を満
足するようにする。
ポール１４−３．１４−４に対応するコイル２４−１．
２４−２の電流を制御する。この際磁性体ボール１４−
３ 、１４−４を２軸上で静止させる位置の位置センサ
３３−３．３３−４の位置検出信号をＰＺＢとして、２
軸制御端ＬＺ３ ＋ Ｌ２４に与える制御信号Ａ３ｃａ
＋ Ａ３Ｃ４は差動増幅器３７−５．３７−６の入力
信号がＡａｃａ −Ｐｚｏ ＋ Ａ３Ｃ４Ｐｚａで（３
）式を満足し、これよシ大きな入力信号で（５）式を満
足するようにする。
このようなｆｔｉ制御条制御条例−ブル１１を制御する
と、磁性体ボール１４−１．１４−２は永久磁石２１が
ら離れて７！１１定位ｂ′ｔでｚ ４ｔｈ上を平行移動
して所定の位置に静止する。一方、磁性体ボール１４−
３゜１４−４は永久磁石２１から離れて磁性体ボール１
４−１．１４−２とは異なる所定位置まで２軸上を平行
移動して静止する。
と、磁性体ボール１４−１．１４−２は永久磁石２１が
ら離れて７！１１定位ｂ′ｔでｚ ４ｔｈ上を平行移動
して所定の位置に静止する。一方、磁性体ボール１４−
３゜１４−４は永久磁石２１から離れて磁性体ボール１
４−１．１４−２とは異なる所定位置まで２軸上を平行
移動して静止する。
従ってテーブル１１はｙ軸の廻シに所定角度回動して静
止した状態となる。
止した状態となる。
Ｘ軸廻りの回動も、磁性体ボール１４−１．１４−３と
１４−２．１４−４をそれぞれ対にして制御することに
より全く同様に行われる。
１４−２．１４−４をそれぞれ対にして制御することに
より全く同様に行われる。
この発明の磁気制御テーブルは機械的構造が比較的簡単
であり、構造上摩擦による摩耗部分が存在しないので寿
命が半永久的となり、動作時に騒音が発生することがな
い。動作時の静剛性及び動岡１」性を任意に選択できる
と共に潤滑油や潤滑剤を使用する必要が全くない。
であり、構造上摩擦による摩耗部分が存在しないので寿
命が半永久的となり、動作時に騒音が発生することがな
い。動作時の静剛性及び動岡１」性を任意に選択できる
と共に潤滑油や潤滑剤を使用する必要が全くない。
従って例えは宇宙船の船外に取り伺けて高真空状態下で
使用することもできる。例えば宇宙船および衛星の内外
に取り付けて使用する場合ＶＣｌ′ｉ無重力状態となシ
、テーブル１１及び賄属品の重Ｍｆ無視できるので、こ
の方式の１ｂす御の精度をさらに向上させることが可能
となる。
使用することもできる。例えば宇宙船および衛星の内外
に取り付けて使用する場合ＶＣｌ′ｉ無重力状態となシ
、テーブル１１及び賄属品の重Ｍｆ無視できるので、こ
の方式の１ｂす御の精度をさらに向上させることが可能
となる。
以上詳細に説明したようにこの発明によると簡単堅固な
構造でその操作も容易に行われ、テーブルの高軸度制御
を磁気浮上方式で行わせることが可能な磁気制御テーブ
ルを提供することが可能である。
構造でその操作も容易に行われ、テーブルの高軸度制御
を磁気浮上方式で行わせることが可能な磁気制御テーブ
ルを提供することが可能である。
第１図はこの発明の磁気制御テーブルの構成の原理を示
す図、第２図はこの発明の血気制御テーブルの制御部分
の要部の構成原理を示す図、第３図はこの発明の仏気制
６１テーブルの実施例の構成を示す図、第４図はこの発
明の磁気制御テーブルの制御部分の要部の動作を示す磁
気回路図、第５図はこの発明の磁気ｆｔｊ制御テーブル
の実施例の制御回路の構成を示すブロック図である。 １１：テーブル、１２−１〜１２−４ 、１３−１〜１
３−４゜１４−１〜１４−４：イｉ・ｆ性体ボール、２
ｏ：取付腕、２１ 、２２ ：永久磁石１．２３：磁性
体コア、２３−１ 、２３−２ ：磁性体コア腕、２４
：コイル、３１−１〜３１−４ 、３２−２ 、３２−
３ 、３３−１〜３３−４：位置センサ、３５ ： ！
ｉｉ！Ｉ御回路。 特許出願人 日本航空電子工業株式会社代理人 位桁
卓
す図、第２図はこの発明の血気制御テーブルの制御部分
の要部の構成原理を示す図、第３図はこの発明の仏気制
６１テーブルの実施例の構成を示す図、第４図はこの発
明の磁気制御テーブルの制御部分の要部の動作を示す磁
気回路図、第５図はこの発明の磁気ｆｔｊ制御テーブル
の実施例の制御回路の構成を示すブロック図である。 １１：テーブル、１２−１〜１２−４ 、１３−１〜１
３−４゜１４−１〜１４−４：イｉ・ｆ性体ボール、２
ｏ：取付腕、２１ 、２２ ：永久磁石１．２３：磁性
体コア、２３−１ 、２３−２ ：磁性体コア腕、２４
：コイル、３１−１〜３１−４ 、３２−２ 、３２−
３ 、３３−１〜３３−４：位置センサ、３５ ： ！
ｉｉ！Ｉ御回路。 特許出願人 日本航空電子工業株式会社代理人 位桁
卓
Claims (1)
- （１）テーブルと、このテーブルの周縁部にそれぞれｘ
、ｙ、ｚ軸Ｋ ４ＮＩｒ長手方向を一致させて取付けら
れた磁性体ボールと、前記テーブルの各座標軸上の位置
を検出する位置センサと、前記各磁性体ポールの軸方向
の端面に一極側を対向させてそれぞれ配設される第１．
第２の永久磁石と、これらの永久磁石の他極間を連結す
る磁性体コアと、この磁性体コアに巻装されるコイルと
、このコイルに流れる電流を制御する電流制御手段とを
看することを特徴とする磁気制御テーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19872883A JPS6091021A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 磁気制御テ−ブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19872883A JPS6091021A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 磁気制御テ−ブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6091021A true JPS6091021A (ja) | 1985-05-22 |
Family
ID=16395995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19872883A Pending JPS6091021A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 磁気制御テ−ブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6091021A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61278913A (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-09 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | 磁気浮上式位置決め装置 |
| JPH01216734A (ja) * | 1987-11-25 | 1989-08-30 | Esec Sa | 加工ステーションへの加工部材の送り作業装置 |
| JP2009090407A (ja) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 二次元型テーブル微小角度駆動機構 |
| US7700892B2 (en) * | 2003-09-17 | 2010-04-20 | Lg Display Co., Ltd. | Sequential lateral solidification device and method of crystallizing silicon using the same |
-
1983
- 1983-10-24 JP JP19872883A patent/JPS6091021A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61278913A (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-09 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | 磁気浮上式位置決め装置 |
| JPH01216734A (ja) * | 1987-11-25 | 1989-08-30 | Esec Sa | 加工ステーションへの加工部材の送り作業装置 |
| US7700892B2 (en) * | 2003-09-17 | 2010-04-20 | Lg Display Co., Ltd. | Sequential lateral solidification device and method of crystallizing silicon using the same |
| JP2009090407A (ja) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 二次元型テーブル微小角度駆動機構 |
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