JPS61148514A - Non-contact positioning device - Google Patents

Non-contact positioning device

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JPS61148514A
JPS61148514A JP59270201A JP27020184A JPS61148514A JP S61148514 A JPS61148514 A JP S61148514A JP 59270201 A JP59270201 A JP 59270201A JP 27020184 A JP27020184 A JP 27020184A JP S61148514 A JPS61148514 A JP S61148514A
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floating body
electromagnets
electromagnet
magnetic
positioning device
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Japanese (ja)
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Kazuo Nakagawa
一夫 中川
Yoichi Kawakami
川上 用一
Hiroshi Takahashi
博 高橋
Yoshiharu Shimamoto
嶋本 吉春
Kenichi Takahara
憲一 高原
Hajime Sudo
肇 須藤
Chiyuu Sugiura
杉浦 儔
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Toshiba Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Toshiba Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • F16C32/0444Details of devices to control the actuation of the electromagnets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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Abstract

PURPOSE:To improve the reliability of a device, and to make it small in size by providing plural electromagnets on a fixed body in accordance with each positioning direction of a floating body, forming the floating body of a ferromagnetic material, and also structuring the magnetic material so as to contain all the electromagnets. CONSTITUTION:Six degrees of freedom of a floating body 1 can be secured by total 14 pieces of electromagnets. In such a case, all the electromagnets are contained in the floating body 1 which is formed by a ferromagnetic material, therefore, it does not occur that each magnetic loop Mla-Mld, M2a-M2d, M3a, M3b, and M4a-M4d is disturbed by magnetism from the outside of the floating body 1, or the whole device moves so as to follow up the external magnetism. Also, it does not occur either that a magnetic flux generated from each electromagnet leaks to the outside. In case of such a device, with respect to the interval between electromagnet groups 16, 17 the smaller the diameter of the floating body 1 is, the higher a magnetic rigidity of the device becomes. Accordingly, by constituting a device which is long longitudinally, a comparatively heavy object such as a parabolic antenna, etc. can be supported by a small- sized device.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、物体を磁気力を用いて非接触に支承するとと
もに、この磁気力を用いて上記物体の空間的な位置を調
整する非接触位置決め装置に関する。
Detailed Description of the Invention (Technical Field of the Invention) The present invention provides non-contact positioning in which an object is supported in a non-contact manner using magnetic force, and the spatial position of the object is adjusted using this magnetic force. Regarding equipment.

(発明の技術的背景とその問題点〕 従来、宇宙用アンテナ指向方向制卸装置、光学機器、記
録機器、半導体製造機器等、物体の二次元的または三次
元的な位置を比較的精度良く定める方法の一つとして、
滑らかなガイドに載置されたプレートを精密ボールネジ
で移動させる方法が知られている。しかしながら、この
ように機械的な位置決めを行なう方法は、部品を極めて
高い精度で加工しなければならず、たとえ部品の^精度
な加工が可能であるとしても、ボールネジのいわゆるバ
ックラッシュ等の影響を完全に回避することができない
。このため、従来のこの種の位置決め装置では高い精度
で円滑な位置決めを行なうことができなかった。また、
このような装置で三次元的な位置決めを行なう場合には
、空間の持つ自由度の数と同数の6個の位置決め装置を
併せて用いなければならず、全体として大型で高価なも
のになっていた。さらには、潤滑油の使用が前提となる
機械式の装置では宇宙等の真空中で用いることができな
いという欠点があった。
(Technical background of the invention and its problems) Conventionally, space antenna pointing direction control devices, optical equipment, recording equipment, semiconductor manufacturing equipment, etc. have been used to determine the two-dimensional or three-dimensional position of objects with relatively high accuracy. One of the methods is
A method is known in which a precision ball screw is used to move a plate placed on a smooth guide. However, with this method of mechanical positioning, the parts must be machined with extremely high precision, and even if it is possible to machine the parts with high precision, it is susceptible to the effects of so-called backlash of the ball screw. cannot be completely avoided. For this reason, conventional positioning devices of this type have been unable to perform smooth positioning with high accuracy. Also,
When performing three-dimensional positioning with such a device, it is necessary to use six positioning devices, the same number as the number of degrees of freedom in the space, making the device large and expensive as a whole. Ta. Furthermore, mechanical devices that require the use of lubricating oil have the disadvantage that they cannot be used in a vacuum such as space.

そこで、このような欠点を克服し得る位置決め装置とし
て、電磁石あるいは永久磁石の磁気的吸引力を利用して
、物体を非接触状態で位置決めさせるようにした非接触
位置決め装置がW、W。
Therefore, as a positioning device that can overcome such drawbacks, W and W are non-contact positioning devices that position an object in a non-contact state using the magnetic attraction force of an electromagnet or a permanent magnet.

A nderson等によって提案されている( us
p4156548、 usp4088018)。しかし
ながら、この装置は浮揚体の外側を複数の電磁石によっ
て支承する構造となっているため、宇宙用として使用す
る場合には、電磁石と浮揚体との間に形成される磁気回
路と地磁気とが相互に干渉することにより、人工衛星の
姿勢制御に影響を及ぼすという問題があった。
As proposed by Anderson et al.
p4156548, usp4088018). However, since this device has a structure in which the outside of the floating body is supported by multiple electromagnets, when used for space purposes, the magnetic circuit formed between the electromagnets and the floating body and the earth's magnetism are mutually connected. There was a problem in that the interference caused by this interference affected the attitude control of the satellite.

また、磁気的に影響を受は易い機器にこのような位置決
め装置を使用した場合には、前記電磁石からの漏れ磁束
が上記機器に悪影響を及ぼすため、その使用位置に制約
を受け、結果的に装置全体が大型化するという欠点があ
った。
In addition, when such a positioning device is used in equipment that is easily affected by magnetism, the leakage magnetic flux from the electromagnet will have a negative effect on the equipment, resulting in restrictions on the position in which it can be used. This has the disadvantage that the entire device becomes larger.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、かかる同順点に鑑みなされたものであり、そ
の目的とするところは、機械的な誤差の少ない非接触位
置決め装置にあって、浮揚支承のための磁束が装置の他
の要素に与える影響を抑制でき、装置の信頼性の向上化
および小形化に寄与し得る非接触位置決め装置を提供す
ることにある。
The present invention was made in view of the above points, and its purpose is to provide a non-contact positioning device with few mechanical errors, in which the magnetic flux for the levitation support is transferred to other elements of the device. It is an object of the present invention to provide a non-contact positioning device that can suppress the influence on the device and contribute to improving the reliability and downsizing of the device.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、固定体に非接触状態で嵌合するとともに前記
固定体に磁気力によって支持された浮揚体を、前記磁気
力を調整して位置決めする非接触位置決め装置において
、前記固定体に前記浮揚体の各位置決め方向に対応して
複数の電磁石を備え、前記浮揚体の少なくとも一部が強
磁性体で形成され、かつ前記強磁性体が全ての前記電磁
石を内包する構造となっていることを特徴としている。
The present invention provides a non-contact positioning device that adjusts the magnetic force to position a floating body that fits into a fixed body in a non-contact state and is supported by the fixed body by magnetic force. A structure is provided in which a plurality of electromagnets are provided corresponding to each positioning direction of the body, at least a part of the floating body is formed of a ferromagnetic material, and the ferromagnetic material includes all the electromagnets. It is a feature.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上記の如き構成であると、全ての電磁石は強磁性体に内
包されるので、この強磁性体の存在によって、前記電磁
石が外部磁気の影響を受けるのを抑制でき、また、前記
電磁石の漏れ磁束が浮揚体の外部に漏洩するのを抑制で
きる。したがって、前記電磁石からの磁束が装置の他の
要素に与える影響を極めて少なくでき、装置の信頼性を
高めることができる。また、このように磁気的な遮蔽効
果が高いと位置決め装置の取付は位置の制約も緩和され
るので小形化に寄与することができる。
With the above configuration, all the electromagnets are enclosed in a ferromagnetic material, so the presence of this ferromagnetic material can suppress the electromagnets from being influenced by external magnetism, and also reduce the leakage magnetic flux of the electromagnets. leakage to the outside of the floating body can be suppressed. Therefore, the influence of the magnetic flux from the electromagnet on other elements of the device can be extremely reduced, and the reliability of the device can be improved. Further, when the magnetic shielding effect is high as described above, the positional restrictions on mounting the positioning device are relaxed, which can contribute to miniaturization.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、図面を参照し本発明の一実施例について説明する
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施例に係る非接触位置決め装置は、図示の如く、有
底円筒状に形成された浮揚体上を、ベース板2上に搭載
され上記浮揚体上の内部に収容された固定体1によって
磁気的に非接触状態で支持して構成されている。上記固
定体1に対する前記浮揚体上の位置は、図示しない浮揚
体位置調整手段によって調整さ、れる。
As shown in the figure, the non-contact positioning device according to the present embodiment uses a fixed body 1 mounted on a base plate 2 and housed inside the floating body to magnetically move a floating body formed in a cylindrical shape with a bottom. It is configured to be supported in a non-contact manner. The position of the floating body relative to the fixed body 1 is adjusted by a floating body position adjusting means (not shown).

浮揚体りは、例えば全体が強磁性材料で形成されたもの
であり1、有底筒状体10の図中上部に位置する底壁土
面に、図示しないアンテナ等を固定する支柱11を突設
するとともに、有底筒状体10の内部空間を軸方向に略
二分する中間壁12を側壁内面に一体的に形成したもの
となっている。上記中間!12は、有底筒状体10の中
心軸に直交するように同軸的に配置された円板状の軸方
向位置規制板13と、この軸方向規制板13の180°
対向する端部と有底筒状体10の側壁内面とを連結する
とともに有底筒状体10の中心軸を含む平面に沿って配
置された2つの角形の周方向位置規制板14a 、 1
4bとで構成されている。
The floating body is, for example, made entirely of a ferromagnetic material 1, and a pillar 11 for fixing an antenna (not shown) is provided protruding from the soil surface of the bottom wall located at the upper part of the bottomed cylindrical body 10 in the figure. At the same time, an intermediate wall 12 that substantially divides the internal space of the bottomed cylindrical body 10 into two in the axial direction is integrally formed on the inner surface of the side wall. In between the above! Reference numeral 12 denotes a disc-shaped axial position regulating plate 13 coaxially arranged perpendicular to the central axis of the bottomed cylindrical body 10, and a 180° angle of the axial position regulating plate 13.
Two square circumferential position regulating plates 14a and 1 are arranged along a plane that connects the opposing ends and the inner surface of the side wall of the bottomed cylindrical body 10 and includes the central axis of the bottomed cylindrical body 10.
4b.

固定体3−は、前記浮揚体」−の6つの自由度を確保す
るため、合計14個の電磁石を備えている。すなわち、
浮揚体上の側壁内面で、かつその図中上下位置と対向す
る部分には、電磁石群長、、■がそれぞれ配置されてい
る。電磁石群」、は、浮揚体上の内面の90°ずつ位相
を異ならせた部位にそれぞれ対向する4つの径方向支持
用電磁石18a 、 18b 。
The fixed body 3- is equipped with a total of 14 electromagnets in order to ensure the six degrees of freedom of the floating body. That is,
On the inner surface of the side wall on the floating body, and in the portions facing the top and bottom positions in the figure, electromagnet group lengths, , , and ■ are arranged, respectively. The "electromagnet group" is four radial support electromagnets 18a and 18b that respectively face portions of the inner surface of the floating body whose phases are different by 90 degrees.

18c 、 18dを例えば非磁性体からなる連結部材
20を介して一体的に連結して構成されている。また、
電磁石群且も同様に、上記電磁石群旦、の各電磁石18
8〜18dと対応する周方向位置にそれぞれ配置された
4つの径方向支持用電磁石19a 、 19b 。
18c and 18d are integrally connected via a connecting member 20 made of, for example, a non-magnetic material. Also,
Similarly, each electromagnet 18 of the electromagnet group is
Four radial support electromagnets 19a and 19b are respectively arranged at circumferential positions corresponding to 8 to 18d.

19c 、 19dを例えば非磁性体からなる連結部材
21を介して一体的に連結して構成されている。これら
電磁石18a 〜18d 、 19a 〜19dは、先
端部が浮揚体上p内面と僅かの間隙を介して対向すると
ともに軸方向に所定の間隔をあけて二段に設けられた磁
極部22aおよびこれらWi橋部22aを基端部で磁気
的に連結する結合部22bからなる強磁性体で形成され
た継鉄23と、この継鉄23の各磁極部22aに巻装さ
れたコイル24とで構成されている。前記連結部材20
の下面部には、円板状の支持板25が固定されている。
19c and 19d are integrally connected via a connecting member 21 made of, for example, a non-magnetic material. These electromagnets 18a to 18d, 19a to 19d have magnetic pole parts 22a and these Wi The yoke 23 is made of a ferromagnetic material and includes a coupling part 22b that magnetically connects the bridge part 22a at its base end, and a coil 24 is wound around each magnetic pole part 22a of the yoke 23. ing. The connecting member 20
A disk-shaped support plate 25 is fixed to the lower surface of the holder.

また、前記連結部材21の上面部にも、同様の円板状の
支持板26が固定されている。
Further, a similar disk-shaped support plate 26 is fixed to the upper surface of the connecting member 21 as well.

これら2つの支持板25.26は、前記浮揚体上の側壁
内面と前記中間壁12との間の空間を軸方向に非接触状
態で貫通して設けられた2枚の連結板30゜31によっ
て連結固定されている。各支持板25.26には、先端
部が前記軸方向規制板13の両面と僅かの間隙を介して
対向する軸方向支持用電磁石32a。
These two support plates 25 and 26 are connected to each other by two connecting plates 30 and 31 that are provided to axially penetrate the space between the inner surface of the side wall on the floating body and the intermediate wall 12 in a non-contact state. Connection is fixed. Each support plate 25, 26 includes an axial support electromagnet 32a whose tip end faces both sides of the axial regulation plate 13 with a slight gap therebetween.

32bが固定されている。これら軸方向支持用電磁石3
2a 、 32bは、円柱部34、この円柱部34の外
周部に同軸配置された円筒部35およびこれらを基端側
で蓮結する連結部36からなる強磁性体で形成された継
鉄37と、この継鉄37の円柱部34に巻装されたコイ
ル38とで構成されている。また、前記周方向位置規制
板14a 、 14bの各面と、対向する位置には、前
記連結板30.31から延出した支持腕39a。
32b is fixed. These axial support electromagnets 3
2a and 32b are a yoke 37 made of a ferromagnetic material and consisting of a cylindrical portion 34, a cylindrical portion 35 coaxially disposed on the outer periphery of the cylindrical portion 34, and a connecting portion 36 that connects these at the proximal end side. , and a coil 38 wound around the cylindrical portion 34 of this yoke 37. Furthermore, support arms 39a extend from the connecting plates 30, 31 at positions facing each surface of the circumferential position regulating plates 14a, 14b.

39b 、 39c 、 ’39dにそれぞれ支持され
て周方向支持用電磁石40a 、 40b 、 40c
 、 40dが配置されている。これら周方向支持用電
磁石408〜40dは、先端部が前記周方向位置規制板
14a 、 14bと僅かの間隙を介して対向するとと
もに軸方向に所定の間隔をあけて二段に設けられた磁極
部41およびこれら磁極部41を基端部で磁気的に連結
する結合部42からなる強磁性体で形成された継鉄43
と、この継鉄43の各磁極部41に巻装されたコイル4
4とで構成されている。
Circumferential support electromagnets 40a, 40b, 40c are supported by 39b, 39c, '39d, respectively.
, 40d are arranged. These circumferential support electromagnets 408 to 40d have magnetic pole portions whose distal ends face the circumferential position regulating plates 14a and 14b with a slight gap therebetween, and which are provided in two stages at a predetermined interval in the axial direction. 41 and a coupling part 42 that magnetically connects these magnetic pole parts 41 at their base ends.A yoke 43 made of a ferromagnetic material.
And the coil 4 wound around each magnetic pole part 41 of this yoke 43
It consists of 4.

なお、上記電磁石18a 〜18d 、 19a ’−
19dの各磁極部22a flの余剰空間部には、浮揚
体上の側壁内面と各磁極部22aとの閣の空隙長を検出
する径方向位置検出器46a 、 46b 、 46c
 、 46dがそれぞれ設置されている。また電磁石3
2a 、 32bの各円柱部34と円筒部35との間の
余剰空間部には、浮揚体上の軸方内位1規制板13と各
継鉄37先端部との間の空隙長を検出する軸方向位置検
出器47a。
Note that the electromagnets 18a to 18d, 19a'-
Radial position detectors 46a, 46b, 46c are installed in the surplus space of each magnetic pole part 22a fl of 19d to detect the gap length between the inner surface of the side wall on the floating body and each magnetic pole part 22a.
, 46d are installed respectively. Also electromagnet 3
In the surplus space between each of the cylindrical parts 34 and 35 of 2a and 32b, the gap length between the axially inner position 1 regulating plate 13 on the floating body and the tip of each yoke 37 is detected. Axial position detector 47a.

47bがそれぞれ設置されている。さらに電磁石40a
〜40dの各磁極部41間の余剰空間部には、浮揚体、
コーの周方向位置規制板14a 、 14bと各磁極部
41との閣の空隙長を検出する周方向位置検出器48a
 、 48b 、 48c 、 48dがそれぞれ設置
されティる。これら各変位検出器46a 〜46b 、
 47a 、 47b 。
47b are installed respectively. Furthermore, the electromagnet 40a
In the surplus space between each magnetic pole part 41 of ~40d, a floating body,
A circumferential position detector 48a detects the gap length between the circumferential position regulating plates 14a and 14b of the core and each magnetic pole portion 41.
, 48b, 48c, and 48d are installed respectively. Each of these displacement detectors 46a to 46b,
47a, 47b.

488〜48dの出力は、前述した図示しない浮揚体位
置調整手段に入力されており、この浮揚体位置調整手段
からの出力によって各電磁石のコイル24゜38、44
が付勢されるものとなっている。
The outputs from 488 to 48d are input to the aforementioned floating body position adjustment means (not shown), and the outputs from this floating body position adjustment means adjust the coils 24° 38, 44 of each electromagnet.
It is something that is energized.

次に、このように構成された本実施例に係る非接触位置
決め装置の作用について説明する。
Next, the operation of the non-contact positioning device according to this embodiment configured as described above will be explained.

第2図乃至第4図に示すように、径方向支持用磁石18
a 〜18d 、 19a 〜19dの各コイル24を
付勢すると、各電磁石の継鉄23、継鉄23と浮揚体上
p側壁内面との間の間隙および電磁石188〜18d。
As shown in FIGS. 2 to 4, the radial support magnet 18
When each coil 24 of a to 18d, 19a to 19d is energized, the yoke 23 of each electromagnet, the gap between the yoke 23 and the inner surface of the p-side wall on the floating body, and the electromagnets 188 to 18d.

19a〜19dの浮揚体上と対向する各部位をそれぞれ
貫通する磁気ループM1a 〜M1d、 M2a−M2
dが形成される。また、軸方向支持用磁石32a 、 
32bの各コイル38を付勢すると、各電磁石の継鉄3
7、継鉄37と浮揚体1の軸方向規制板13との間の間
隙および上記軸方向規制板13をそれぞれ貫通する磁気
ループM3a、 M3bが形成される。さらに、周方面
支持用磁石40a〜40dの各コイル44を付勢すると
、各電磁石の継鉄43、継鉄43と浮揚体」−の周方向
規制板14a 、 14bとの間の間隙および上記周方
向規制板14a 、 14bをそれぞれ貫通する磁気ル
ープM48〜M4dが形成される。そして、これら各磁
気ループに生じる磁気力によって浮揚体上は、固定体3
に対して非接触に支承される。
Magnetic loops M1a to M1d, M2a to M2 passing through each part facing the floating body of 19a to 19d, respectively.
d is formed. In addition, an axial support magnet 32a,
When each coil 38 of 32b is energized, each electromagnet's yoke 3
7. Magnetic loops M3a and M3b are formed which pass through the gap between the yoke 37 and the axial regulation plate 13 of the floating body 1 and the axial regulation plate 13, respectively. Further, when each coil 44 of the circumferential support magnets 40a to 40d is energized, the yoke 43 of each electromagnet, the gap between the yoke 43 and the circumferential regulation plates 14a, 14b of the floating body, and the circumference Magnetic loops M48 to M4d are formed passing through the direction regulating plates 14a and 14b, respectively. Then, due to the magnetic force generated in each of these magnetic loops, the fixed body 3
It is supported in a non-contact manner.

いま、径方向支持用電磁石18a〜18d 、 19a
〜19dのうち、例えば電磁石18a 、 19aのコ
イル24に流す電流を増加させるとともに、これら電磁
石18a 、 19aと180°対向する位置にある電
磁石18c 、 19cのコイル24の電流を減少させ
ると、電磁石18a 、 19aと浮揚体上との間の磁
気力は強められ、電磁石18c 、 19cと浮揚体上
との間の磁気力は弱められるので、浮揚体上は、全体的
に電磁石18a 、 19aに近付く向きに移動して安
定する。
Now, radial support electromagnets 18a to 18d, 19a
- 19d, for example, by increasing the current flowing through the coils 24 of the electromagnets 18a and 19a and decreasing the current flowing through the coils 24 of the electromagnets 18c and 19c, which are located 180 degrees opposite these electromagnets 18a and 19a. , 19a and the top of the floating body is strengthened, and the magnetic force between the electromagnets 18c, 19c and the top of the floating body is weakened, so that the entire surface of the floating body is directed toward the electromagnets 18a, 19a. Move to stabilize.

また、例えば電磁石18a 、 19cのコイル24に
流す電流を増加させるとともに、これら電磁石18a。
Also, for example, while increasing the current flowing through the coils 24 of the electromagnets 18a and 19c, these electromagnets 18a.

19Cと180°対向する位置にある電磁石18C21
9aのコイル24の電流を減少させると、電磁石18a
 、 19cと浮揚体上との間の磁気力は強められ、電
磁石18c 、 19aと浮揚体上との間の磁気力は弱
められるので、浮揚体上は、全体的に電磁石18a。
Electromagnet 18C21 located 180° opposite 19C
When the current in the coil 24 of 9a is decreased, the electromagnet 18a
, 19c and the top of the floating body are strengthened, and the magnetic forces between the electromagnets 18c, 19a and the top of the floating body are weakened, so that the entire top of the floating body is the electromagnet 18a.

19cに近付くように中心軸に対して傾斜して安定する
。これら電磁石と18a 、 18c 、 19a 、
 19cと90°位相の異なる電磁石18b 、 18
d 、 19b 、 19dについても同様である。ま
た、軸方向支持用電磁石32a 、 32bのうち例え
ば32aのコイル38に流す電流を増加させるとともに
、この電磁石32aと対をなす電磁石32bのコイル3
8の電流を減少させると、電磁石32aと軸方向規制板
13との間の磁気力は強められ、電磁石32bと軸方向
規制板13との間の磁気力は弱められるので、浮揚体り
は、全体的に上向きに向きに移動して安定する。浮揚体
上を下向きに移動させる場合は、電磁石32a 、 3
2bをこの逆に付勢すれば良い。さらに、周方向支持用
電磁石40a〜40dのうち、例えば電磁石40a 。
It is stabilized by tilting with respect to the central axis so as to approach 19c. These electromagnets and 18a, 18c, 19a,
Electromagnets 18b, 18 with a 90° phase difference from 19c
The same applies to d, 19b, and 19d. In addition, the current flowing through the coil 38 of, for example, 32a among the axial support electromagnets 32a and 32b is increased, and the current flowing through the coil 38 of the electromagnet 32b paired with this electromagnet 32a is increased.
When the current of 8 is decreased, the magnetic force between the electromagnet 32a and the axial regulation plate 13 is strengthened, and the magnetic force between the electromagnet 32b and the axial regulation plate 13 is weakened, so that the floating body is The whole body moves upward and stabilizes. When moving downward on the floating body, electromagnets 32a, 3
2b may be biased in the opposite direction. Further, among the circumferential support electromagnets 40a to 40d, for example, electromagnet 40a.

40cのコイル44に流す電流を増加させるとともに、
電−石40b 、 40dのコイル44の電流を減少さ
せると、電磁石40a 、 400と周方向規制板14
a 、 14b。
While increasing the current flowing through the coil 44 of 40c,
When the current of the coil 44 of the electromagnets 40b and 40d is reduced, the electromagnets 40a and 400 and the circumferential direction regulating plate 14
a, 14b.

との間の磁気力は強められ、電磁石40b 、 40d
と浮揚体」工との間の磁気力は弱められるので、浮揚体
上は、第4図において全体的に時計回りに回転移動して
安定する。逆回転させる場合には、電磁石408〜40
dを上記の逆に付勢すれば良い。
The magnetic force between the electromagnets 40b and 40d is strengthened.
Since the magnetic force between the floating body and the floating body is weakened, the entire floating body rotates clockwise in FIG. 4 and stabilizes. In case of reverse rotation, electromagnets 408 to 40
d may be biased in the opposite direction.

このように、本実施例装置は、合計14個の電磁石によ
って浮揚体上の6つの自由度を確保することができる。
In this manner, the device of this embodiment can secure six degrees of freedom on the floating body using a total of 14 electromagnets.

そして、この場合には、全ての電磁石が強磁性体で形成
された浮揚体コーに内包されているので、各磁気ループ
M1a 〜Mid、 M2a 〜M2d。
In this case, all the electromagnets are included in a floating body made of ferromagnetic material, so each magnetic loop M1a to Mid, M2a to M2d.

M3a、 M3b、 M4a−M4dが浮揚体上の外部
からの磁気により乱されたり、外部磁気に追従するよう
に装置全体が移動することがない。また、各電磁石から
発生する磁束が外部に漏洩することもない。
M3a, M3b, M4a-M4d will not be disturbed by external magnetism on the floating body, and the entire device will not move to follow external magnetism. Moreover, the magnetic flux generated from each electromagnet does not leak to the outside.

このため前述した効果を奏することができる。Therefore, the above-mentioned effects can be achieved.

また、上記の装置は、軸方向支持のための要素を浮揚体
上の中心位置、つまり重心位置に配置している。このよ
うな構造であると、浮揚体1が中心軸に対して傾斜した
場合に、浮揚体りと固定体コーとが干渉するのを回避す
ることができる。なぜなら、浮揚体上は、傾斜する際、
重心位置を中心として移動するので、この位置の変位量
が最も少ないからである。
Furthermore, the above-mentioned device arranges the element for axial support at a central position on the floating body, that is, at the center of gravity. With such a structure, when the floating body 1 is tilted with respect to the central axis, interference between the floating body and the fixed body can be avoided. This is because when a floating body tilts,
This is because the movement is centered around the center of gravity, so the amount of displacement at this position is the smallest.

また、このような装置では、電磁石群16. J縦長の
装置を構成すれば、パラボラアンテナ等の比較的重量の
多い物体を小形の装置で支持することができる。
Further, in such a device, the electromagnet group 16. By configuring a vertically long device, a relatively heavy object such as a parabolic antenna can be supported by a small device.

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものでは
ない。上記実施例では円筒状の浮揚体上を用いたが、電
磁石を被覆し得る構造であれば、どのような形状でも良
い。また、浮揚体コーは、全てが強磁性体で形成される
必要はなく、少なくとも電磁石を覆う部分が強磁性体で
形成されていれば良い。
Note that the present invention is not limited to the embodiments described above. In the above embodiment, a cylindrical floating body was used, but any shape may be used as long as it can cover the electromagnet. Furthermore, the entire floating body core does not need to be made of a ferromagnetic material, and it is sufficient that at least a portion that covers the electromagnet is made of a ferromagnetic material.

このように、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々
変更して実施することができる。
As described above, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.

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

第1図は本発明の一実施例に係る非接触位置決め装置の
一部切欠した斜視図、第2図は同装置を第1図における
A−A線に沿って切断し矢印方向に見た断面図、第3図
は同装置を第1図におけるB−Blに沿って切断し矢印
方向に見た断面図、第4図は同装置を第3図におけるC
−C線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。 上・・・浮揚体、2・・・ベース板、止・・・固定体、
13・・・軸方向規制板、14a 、 14b・・・周
方向規制板、卦、。 17 ・・・電磁石群、18a〜18d 、 19a〜
19d・・・径方向支持用電磁石、20.21・・・連
結部材、25.26・・・支持板、30.31・・・連
結板、32a 、 32b・・・軸方向支持用電磁石、
40a〜40d・・・周方向支持用電磁石、46a〜4
6d・・・径方向変位検出器、47a 、 47b・・
・軸方向変位検出器、48a〜48d・・・周方向変位
検出器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 1 V 第2図 第3図
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a non-contact positioning device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-section of the same device taken along line A-A in FIG. 1 and viewed in the direction of the arrow. 3 is a cross-sectional view of the same device taken along B-Bl in FIG. 1 and viewed in the direction of the arrow, and FIG.
It is a sectional view taken along the line -C and viewed in the direction of the arrow. Top: Floating body, 2: Base plate, Stop: Fixed body,
13... Axial direction regulation plate, 14a, 14b... Circumferential direction regulation plate, hexagram. 17...Electromagnet group, 18a-18d, 19a-
19d... Electromagnet for radial support, 20.21... Connection member, 25.26... Support plate, 30.31... Connection plate, 32a, 32b... Electromagnet for axial support,
40a-40d... Electromagnets for circumferential support, 46a-4
6d...Radial displacement detector, 47a, 47b...
- Axial displacement detector, 48a to 48d... Circumferential displacement detector. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue No. 1 V Figure 2 Figure 3

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)固定体と、この固定体に非接触状態で嵌合すると
ともに前記固定体に磁気力によって支持された浮揚体と
、前記磁気力を調整して前記固定体に対する前記浮揚体
の位置を調整する浮揚体位置調整手段とを備えた非接触
位置決め装置において、前記固定体は、前記浮揚体の各
位置決め方向に対応して設けられた複数の電磁石を備え
、かつ前記浮揚体は、少なくとも一部が強磁性体で形成
され、前記各電磁石によって発生する磁束の磁気通路を
なすとともに、前記強磁性体が全ての前記電磁石を内包
するものであることを特徴とする非接触位置決め装置。
(1) A fixed body, a floating body fitted to the fixed body in a non-contact state and supported by the fixed body by magnetic force, and a position of the floating body with respect to the fixed body by adjusting the magnetic force. In the non-contact positioning device, the fixed body includes a plurality of electromagnets provided corresponding to each positioning direction of the floating body, and the floating body has at least one A non-contact positioning device characterized in that a portion is formed of a ferromagnetic material, forms a magnetic path for magnetic flux generated by each of the electromagnets, and the ferromagnetic material includes all of the electromagnets.
(2)前記浮揚体は、有底円筒形状であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の非接触位置決め装置。
(2) The non-contact positioning device according to claim 1, wherein the floating body has a cylindrical shape with a bottom.
(3)前記電磁石のうち前記浮揚体の軸方向位置を決定
する電磁石は、前記浮揚体の重心位置に配置されている
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
の非接触位置決め装置。
(3) The non-contact according to claim 2, wherein the electromagnet that determines the axial position of the floating body is located at the center of gravity of the floating body. Positioning device.
(4)前記電磁石のうち前記浮揚体の半径方向位置を決
定する電磁石は、前記浮揚体の軸方向に所定の間隔をあ
けて2箇所に設けられ、前記所定の間隔は、前記浮揚体
の直径よりも大きいことを特徴とする特許請求の範囲第
2項記載の非接触位置決め装置。
(4) Of the electromagnets, the electromagnets that determine the radial position of the floating body are provided at two locations at a predetermined interval in the axial direction of the floating body, and the predetermined interval is the diameter of the floating body. 3. The non-contact positioning device according to claim 2, wherein the non-contact positioning device is larger than .
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5940703A (en) * 1982-08-31 1984-03-06 Mitsubishi Electric Corp Antenna directing device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5940703A (en) * 1982-08-31 1984-03-06 Mitsubishi Electric Corp Antenna directing device

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