JPS61109637A - テ−ブル装置 - Google Patents

テ−ブル装置

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JPS61109637A
JPS61109637A JP59227739A JP22773984A JPS61109637A JP S61109637 A JPS61109637 A JP S61109637A JP 59227739 A JP59227739 A JP 59227739A JP 22773984 A JP22773984 A JP 22773984A JP S61109637 A JPS61109637 A JP S61109637A
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JP
Japan
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yoke
center
linear motor
underside
fixed part
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JP59227739A
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Hirotake Hirai
洋武 平井
Takashi Yamaguchi
高司 山口
Fuyuto Takase
高瀬　冬人
Tomomasa Yoshida
朋正 吉田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • 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
    • 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
    • B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/23—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はテーブル装置に係り、特にテーブルを直交２方
向に駆動するに好適なテーブル装置に関する。
〔発明の背景〕
近年、被加工物や被測定物を工作機械や測定装置に正確
に位置決めするために、被加工物や被測定物を載置した
テーブルを直交２方向に移動させるテーブル装置が提案
されている。このテーブル装置のテーブル駆動機構とし
ては、特開昭５８−１８７１１号公報に示されるように
テーブルに継手を介してリニアモータを連結して構成し
たものおよび昭和５７年度精機学会春季大会学術講演会
論文集の２０７頁〜２０９頁における「静圧空気浮上ス
テージの微小位置決め機構」に示されるようにテーブル
に直交するクロスガイドを連結し、このクロスガイドを
それぞれリニアモータによって駆動するように構成した
ものがある。
前者のテーブル駆動機構は、リニアモータの駆動力をバ
ックラッシュを有する継手を通してテーブルに伝えるた
め、前述した継手のバックラッシュにより、駆動力の伝
達が遅れる。また、後者のテーブル駆動機構ではテーブ
ルの位置より離れた位置のクロスガイドにリニアモータ
の駆動力が作用するため、テーブルの位置またはテーブ
ル上への偏心位置への被加工物等の載置により、クロス
ガイドがヨーイングし、安定するまでの時間を要する。
このため、両者のテーブル駆動機構ではテーブルを所定
の位置に位置決めするまでの整定時間が遅いので、高速
化を達成することが非常に難しいものであった。
〔発明の目的〕
本発明は上述の事柄にもとづいてなされたもので１位置
決めのための整定時間を短縮することができるテーブル
装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は上記の目的を達成するために、固定部上に第１
のテーブルを直交する１方向に移動可能に設け、この第
１のテーブル上に第２のテーブルを直交する他方向に移
動可能に設けたテーブル装置において、固定部と第１の
テーブルと第２のテーブルとの間に、それぞれ各テーブ
ルを直接駆動するリニアモータを設けたものである。
このように構成すれば、各テーブルをリニアモータによ
って直接駆動することができるので、各テーブルを所定
の位置に位置決めするための整定時間が短かくなり、こ
のテーブル装置を用いる作業の作業性を向上させること
ができるものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明のテーブル装置の一実施例を示すもので
、この図において１は固定部、２は直交する一方向（Ｙ
方向）に移動するように固定部１上に設けた下側テーブ
ル、３は直交する他方向（Ｘ方向）に移動するように下
側テーブル２上に設けた上側テーブルである。固定部１
はＹ方向に沿って２条の案内部４を備えている。この案
内部４の上面４Ａおよび内側面４Ｂにはそれぞれころが
り軸受５Ａ、５Ｂが設けられている。この案内部４のこ
ろがり軸受５Ａ、５Ｂを備える上面４Ａおよび内側面４
Ｂに対向する下側テーブル２の下面にはこれに案内され
る案内面６Ａおよび６Ｂが設けられている。また下側テ
ーブル２の上面には。
固定部１の２条の案内部４と同様にＸ方向に沿って２条
の案内部７を備えている。この案内部７の上面７Ａおよ
び内側面７Ｂにはそれぞれころがり軸受８Ａ、８Ｂが設
けられている。上側テーブル３における案内部７に対向
する下面にはころがり軸受８Ａ、８Ｂにそれぞれ案内さ
れる案内面９Ａ。
９Ｂが設けられている。前述した固定部１と下側テーブ
ル２との間および下側テーブル２を上側テーブル３との
間にはそれぞれリニアモータ１０゜１１および位置検出
器１２．１３が設けられている。リニアモータ１０，１
１および位置検出器１２．１３は同様な構造であるので
、リニアモータ１１の構造について述べると、このリニ
アモータ１１の固定側部１１ＡはＸ方向に沿って下側テ
ーブル２上に固定され、その可動側部（可動コイル部）
１１Ｂは上側テーブル３の下面中心に固定されている０
位置検出器１３はリニアモータ１１の固定側部１１Ａお
よび可動側部１１Ｂと並行して設けられている。
次にテーブル装置の制御系の構成について述べると、１
４は下側テーブル２のＹ方向位置目標設定器、１５は設
定器１４からの目標値と位置検出器１２から検出値との
偏差を求める比較器、１６は比較器１５からの偏差信号
を増幅してリニアモータ１１の可動側部１１Ｂに供給す
る増幅器、１７は上側テーブル３のＸ方向位置目標設定
器、１８は設定器１７からの目標値と位置検出器１２か
らの検出値との偏差を求める比較器、１９は比較器１８
からの偏差信号を増幅しリニアモータ１０の可動側部に
供給する増幅器である。
次に前述したリニアモータ１０，１１の一例の詳細な構
成を第２図〜第４図において説明する。
これらの図において第１図と同符号のものは同一部分で
ある。リニアモータ１０，１１の固定側部はセンタヨー
ク１０１とアウタヨーク１０２とサイドヨーク１０３と
アウタヨーク１０２の内側面に設けた複数個の永久磁石
１０４とで構成され、下側テーブル２および固定部１に
固定されている。
一方可動側部はコイルボビン１０５とこのフィルボビン
１０５に巻付けたコイル１０６とで構成され、コイルボ
ビン１０５の中心にセンタヨーク１０１が貫通するよう
に下側テーブル２および上側テーブル３の下面の中心に
固定されている。
次に前述した位置検出１１１２．１３の一例の詳　　　
−細な構成を第５図において説明する１位置検出器１２
．１３は固定部１および下側テーブル２に固定されたス
リット１２０を有する部材１２１と、下側テーブル２お
よび上側テーブル３に固定されたセンサ取付枠１２２と
、この枠１２２に設けた発光器１２３と受光器１２４と
で構成されている。
次に上述した本発明の装置の一実施例の動作を説明する
。
目標設定器１４，１７からぞれぞれテーブル２゜３のＹ
方向および目標値に対応した電圧信号を出力すると、こ
の電圧信号は比較器１５．１８において位置検出器１．
２．１３からの位置に相当する電圧信号と比較され、そ
の偏差が求められる。この偏差信号は増幅器１６．１９
により電流に変換増幅されて、リニアモータ１０．１１
のコイル１０６に供給される。これにより、センタヨー
ク１０１、アウタヨーク１０２、永久磁石１０４および
コイル１０６間に磁気回路が形成されて、コイル１０６
は下側テーブル２および上側テーブル３をそれぞれＹ方
向およびＸ方向の推力を発生する。その結果、下側テー
ブル２および上側テーブル３はそれぞれの方向に目標量
だけ移動する。この移動時において下側テーブル２およ
び下側テーブル３はその中心部に讃けたリニアモータ１
０゜１１のコイル１０６によって直接駆動力を与えられ
るため、下側テーブル２および上側テーブル３を目標位
置に±０．０４μｍの精度で短時間で位置を決めること
ができ、また目標位置に０　、３　ｓｅｅ／１５園ステ
ップの精度で短時間で整定させることができる。その結
果、例えばテーブル上に載置様れた被加工物への加工作
業サイクルが短縮し。
作業性が向上する。さらにこの実施例によれば、リニア
モータ１０，１１をそれぞれ固定部１と下側テーブル２
との間および下側テーブル２と上側テーブル３との間に
設けることができるので、設置空間が小さくなり省スペ
ースを図ることができる。
第６図は本発明のテーブル装置の他の実施例を示すもの
で、この図において第１Ｉ！Ｉと同符号のものは同一部
分または相当する部分である。この実施例はテーブルへ
の駆動力を大きくするために、リニアモータ１０，１１
におけるコイル１０６の個数をＹ方向およびＸ方向に増
加して構成したものである。このように構成することに
より、駆動力の増加に加えて前述した実施例の効果が得
られるものである。
なお、リニアモータ１０．１１の構成は前述した構成以
外に第７図に示すようにセンタヨーク１０１に間隔をも
って永久磁石１０７を設けるように構成してもよい、こ
のように構成することにより、漏洩磁束が減少し、テー
ブル駆動力をさらに増加することができる。さらにテー
プる２、３の案内機構はころがり軸受に限らず、すべり
軸受および静圧軸受を用いることができる。また位置検
出器に関してもホール素子、レーザ測長器等を用いるこ
とができる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、テーブル位置決め
のための整定時間を小さくすることができるので、この
テーブル装置を用いる作業の作業性を向上させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のテーブル装置一実施例を示す斜視図、
第２図は本発明の装置に用いられるリニアモータの一例
の横断面図、第３図は第２図■−■矢視断面図、第４図
は第２図のＩＶ−１ｔ／矢視矢視図、第５図は本発明の
装置に用いられる位置検出器の一例を示す正面図、第６
図は本発明のテーブル装置の他の実施例を示す斜視図、
第７図は本発明に用いられるリニアモータの他の例を示
す平面図である。 １・・・固定部、２・・・下側テーブル、３・・・上側
テーブル、４，７・・・案内部、１０．１１・・・リニ
アモータ。 １２．１３・・・位置検出器、１４．１７・・・目標値
設定器、１５．１８・・・比較器、１６．１９・・・増
幅器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、固定部上に第１のテーブルを直交する１方向に移動
    可能に設け、この第１のテーブル上に第２のテーブルを
    直交する他方向に移動可能に設けたテーブル装置におい
    て、前記固定部の上面と第１のテーブルの下面との間お
    よび第１のテーブルの上面と第２のテーブルの下面との
    間に、それぞれテーブル駆動力を与える駆動手段を設け
    たことを特徴とするテーブル装置。 ２、駆動手段はリニアモータであることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項記載のテーブル装置。 ３、リニアモータを構成する可動コイルを、それぞれ第
    １のテーブルおよび第２のテーブルの下面の中心に設け
    、その永久磁石を備えるヨークを、それぞれ固定部およ
    び第１のテーブルの上面に設けたことを特徴とする特許
    請求の範囲第３項記載のテーブル装置。 ４、リニアモータを構成する可動コイルを、それぞれ第
    １のテーブルおよび第２のテーブルの下面の中心を通り
    その移動方向に沿って設け、その永久磁石を備えるヨー
    クをそれぞれ固定部および第１のテーブルの上面に設け
    たことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のテーブ
    ル装置。 ５、ヨークはセンタヨークとこれに平行なアウタヨーク
    とこれに直交するサイドヨークとで構成し、複数個の永
    久磁石を隣り同士異極になるようにアウタヨークの内側
    面に配列したことを特徴とする特許請求の範囲第３項ま
    たは第４項記載のテーブル装置。 ６、ヨークはセンタヨークとこれに平行なアウタヨーク
    とこれに直交するサイドヨークとで構成し、前記センタ
    ヨーク中に複数個の永久磁石を異極配列となるように間
    隔をもって設けたことを特徴とする特許請求の範囲第３
    項または第４項記載のテーブル装置。
JP59227739A 1984-10-31 1984-10-31 テ−ブル装置 Pending JPS61109637A (ja)

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