JPS61209840A - Table with linear motor - Google Patents

Table with linear motor

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JPS61209840A
JPS61209840A JP4459685A JP4459685A JPS61209840A JP S61209840 A JPS61209840 A JP S61209840A JP 4459685 A JP4459685 A JP 4459685A JP 4459685 A JP4459685 A JP 4459685A JP S61209840 A JPS61209840 A JP S61209840A
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gap
stator
linear
table body
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/28Electric drives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/40Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members using ball, roller or wheel arrangements

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Abstract

PURPOSE:To fix a table body with good response merely by controlling electrically by installing an elastic body between a linear bearing and either of a base or said table body. CONSTITUTION:When a pulse is inputted in the movable member 19 of a linear motor 17, the movable member 19 is fed in the longitudinal direction of a base 1 at every 1/4 pitches with respect to the fixed member 18 of a table body 3 while maintaining a gap (g) which is determined by load, suction force between the movable body 19 and the fixed member 18, and an elastic modulus of a conical spring 8 between each linear bearing 2 and the base 1. When the table body 3 is to be fixed, a current for the movable member 19 is increased to increase the suction force toward the fixed member 18, while the conical springs 8 are deflected to reduce the gap (g), which rapidly increases the suction force to firmly hold the table body 3. When the gap l between the bearing 2 and the base 1 becomes zero, the fixed member 18 is brought into close contact with the movable member 29, stably holding the table 3.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はテーブル本体等の第1の部材と基台等の第2の
部材との対向面間にリニアモータを介在させたリニアモ
ータ付テーブルに関する。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a table with a linear motor in which a linear motor is interposed between opposing surfaces of a first member such as a table body and a second member such as a base. Regarding.

(従来の技術) 従来、この種のテーブルは、たとえば第1の部材として
のテーブル本体と第2の部材としての基台との間に駆動
源としてのリニアモータが徂み込まれることから省スペ
ースを図ることができること、さらに回転モータによシ
駆動する場合のように、モータの回転をテーブル本体の
往復運動に変換する駆動機構が不要であること等から小
型軽量化を図ることができ、さらに正確な位置決めがで
きるといった優れた長所を有するものである。リニアモ
ータの固定子と可動子との間には所定の間隙が設けられ
、テーブル本体は一定の推力で移送されると共に、停止
位置で電磁力によシ自己保持される。
(Prior Art) Conventionally, this type of table saves space because, for example, a linear motor as a drive source is inserted between the table main body as a first member and the base as a second member. In addition, it is possible to reduce the size and weight because there is no need for a drive mechanism that converts the rotation of the motor into reciprocating motion of the table body, unlike when driving with a rotary motor. It has an excellent advantage of being able to perform accurate positioning. A predetermined gap is provided between the stator and the movable element of the linear motor, and the table main body is transported by a constant thrust and is self-held by electromagnetic force at a stopped position.

(発明が解決しようとする問題点) しかし斯かる従来例の場合には、テーブル本体上で機械
加工等の作業をする場合、リニアモータの固定子と可動
子間の吸引力だけではテーブル本体が動いて安定しない
ため、別体のクランプ装置等によりテーブル本体を機械
的に固定しなければならなかった。すなわち固定子と可
動子の間隙を小さくすれば吸引力が大きくなり、停止位
置での保持力も大きくすることができるが、あま夛間隙
を小さくすると、テーブル本体と基台間のが夕つき等に
よυ可動子と固定子が干渉するおそれがあり、このが夕
つき等を吸収するためにある程度の大きさの間隙が必要
であった。そのためクランプ装置等を取付けるスイース
が必要となp、リニアモータを使用したことによる省ス
ペースの効果が半減するという問題があった。またクラ
ンプ装置等を取付けなければならず、テーブルの組付け
が面倒であるという問題があった。さらにクランプ装置
等によるテーブル本体の固定は、テーブル本体の一部を
保持してテーブル本体を動かないようにしているだけで
、テーブル本体を均等に固定することができない。その
ためテーブル本体が保持部を支点として回動したシ浮き
上ったシするといった問題があっ九。
(Problem to be solved by the invention) However, in the case of such a conventional example, when machining work etc. is performed on the table body, the table body cannot be moved by the suction force between the stator and mover of the linear motor alone. Because it moves and is unstable, the table body had to be mechanically fixed using a separate clamping device. In other words, if the gap between the stator and the mover is made smaller, the suction force will be increased, and the holding force at the stop position will also be increased, but if the gap is made smaller, the gap between the table body and the base will become weaker, etc. There was a risk that the mover and stator would interfere, and a gap of a certain size was required to absorb the evening light. Therefore, there is a problem in that a swivel for attaching a clamping device or the like is required, and the space-saving effect achieved by using a linear motor is halved. Further, there is a problem in that a clamping device or the like must be attached, making it troublesome to assemble the table. Furthermore, fixing the table body using a clamp device or the like only holds a part of the table body so that the table body does not move, and the table body cannot be fixed evenly. As a result, there are problems such as the table body lifting up when it rotates around the holder.

本発明は従来技術の斯かる問題点を解決するたのになさ
れたもので、その目的とするところは、リニアモータの
固定子と可動子間の間隙を可変にして、第1の部材と第
2の部材とを固定する場合には間隙を可及的に小さくあ
るいはゼロにして保持力を増大させ、IJ ニアモータ
の吸引力だけで第1゛の部材と第λの部材を固定し得る
リニアモータ付テーブルを提供することにある。
The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and its purpose is to make the gap between the stator and mover of a linear motor variable so that the first member and the first member When fixing the second member, the gap is made as small as possible or zero to increase the holding force, and the IJ linear motor can fix the first member and the λ-th member only with the suction force of the linear motor. The purpose is to provide an attached table.

(問題点を解決するための手段) そこで、本発明は、上記の目的を達成するために、第1
の部材と第2の部材をリニアベアリングを介して相対移
動可能に支持し、上記第1の部材と第2の部材の対向面
間に固定子と可動子が対向して配置されるリニアモータ
を介在させ、上記リニアベアリングビ上記第1の部材お
よび第2の部材のいずれか一方との間に弾性体を介装し
、該弾性体の撓みによシ上記リニアベアリングを上記第
1の部材と第2の部材の対向面間の間隙を変える方向に
移動させ、上記リニアモータの固定子と可動子の間隙を
可変にしたものから構成されている。
(Means for Solving the Problems) Therefore, in order to achieve the above object, the present invention has the following features:
and a second member are supported so as to be relatively movable via a linear bearing, and a stator and a movable element are disposed facing each other between opposing surfaces of the first member and the second member. an elastic body is interposed between the linear bearing and either the first member or the second member, and the linear bearing is connected to the first member by the bending of the elastic body. The second member is moved in a direction to change the gap between the facing surfaces, thereby making the gap between the stator and the movable element of the linear motor variable.

(実施例) 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。第1
図乃至第10図には本発明の第一実施例が示されている
。この第一実施例に係るリニアモータ付テーブルの全体
構成を示す第1図乃至84図において、1はベッド等の
固定物(図示せず)に固定される第;ζ部材としての基
台で、この基台1には左右台2対のリニアベアリング2
 、2 : 2゜2を介して第21b部材としてのテー
ブル本体3が長手方向に沿って直線移動可能に取付けら
れている。
(Example) The present invention will be explained below based on the illustrated example. 1st
A first embodiment of the present invention is shown in Figures 1 to 10. In FIGS. 1 to 84 showing the overall configuration of a table with a linear motor according to the first embodiment, reference numeral 1 denotes a base as a ζ member fixed to a fixed object (not shown) such as a bed; This base 1 has two pairs of left and right linear bearings 2.
, 2 : 2. The table main body 3 as the 21b member is attached so as to be linearly movable along the longitudinal direction.

基台1の上面両側には、その長手方向に延びるがイド壁
4.4が一体に上方に向って突出形成され、このがイド
壁4.4に沿ってリニアベアリング2,2:2,2が配
設されておル、ゲルト5によって基台1上面に固定され
ている。
Id walls 4.4 are integrally formed on both sides of the upper surface of the base 1 and extend in the longitudinal direction and protrude upward. is arranged on the upper surface of the base 1 by a gel 5.

一方、テーブル本体1の下面中央部には基台1の上面に
向って突出する突出部6が形成されておシ、突出部6の
両側面は上記した基台1のがイド壁4.4と対向してい
る。この突出部6の両側面には2条の負荷ボール転走溝
7,7がそれぞれ形成されておシ、リニアベアリング2
の負荷メールを案内するようになっている。
On the other hand, a protrusion 6 that protrudes toward the upper surface of the base 1 is formed at the center of the lower surface of the table body 1, and both sides of the protrusion 6 are formed by the side walls 4.4 of the base 1 described above. is facing. Two load ball rolling grooves 7, 7 are formed on both sides of the protrusion 6, and the linear bearing 2
It is supposed to guide you through the load of mail.

上記したリニアベアリング2はゲルト5によシ基台1上
面に弾性体としての皿ばね8を介して取付けられている
。メルト5はリニアベアリング2に設けられたゲルト挿
通孔9とは遊嵌状態となっておシ、皿ばね8の撓みによ
ってリニアベアリング2は基台1上面とリニアベアリン
グ2との間に形成された間隙りだけ移動可能となってい
る。この間隙tは後記するリニアモータ17の固定子1
8と可動子19間の隙間gと等しく形成されている。
The above-mentioned linear bearing 2 is attached to the upper surface of the base 1 by means of a gel 5 via a disc spring 8 as an elastic body. The melt 5 was loosely fitted into the gel insertion hole 9 provided in the linear bearing 2, and the linear bearing 2 was formed between the top surface of the base 1 and the linear bearing 2 due to the deflection of the disc spring 8. It is possible to move only by the gap. This gap t is the stator 1 of the linear motor 17, which will be described later.
It is formed to be equal to the gap g between the movable element 8 and the movable element 19.

この・間隙tとgの関係はt>gとなるようにしてもよ
い。この場合は固定子18と可動子19が密着した状態
でまだ間隙tに余裕がある状態となる。
The relationship between the gap t and g may be such that t>g. In this case, the stator 18 and the movable element 19 are in close contact with each other, but there is still some space t.

またL<gとしてもよいが、この場合は、リニアベアリ
ング2と基台1との隙間がゼロになった状態で、まだ固
定子18と可動子19との隙間が開いていることになる
ので、gはできるだけtに近い値に形成することが望ま
しい。
It is also possible to set L<g, but in this case, even though the gap between the linear bearing 2 and the base 1 is zero, there is still a gap between the stator 18 and the mover 19. , g are desirably formed to values as close to t as possible.

各リニアベアリング2.2は第11図乃至第13図に示
すように、片側に2条のボール転走溝10゜10が設け
られ、かつ内部にゴール逃げ穴11゜11が設けられた
ベアリングブロック12と、2条の負荷ボール列を保持
する保持器13と、メール転走溝10.10とゴール逃
げ穴11.11とf!r:を通する一対の側蓋14,1
4とから構成されている。負荷メール15,15・・・
はメール転走溝10.10およびポール逃げ穴11.1
1間を循環するようになっている。このメール転走溝1
0゜10と負荷ゴール15.15・・・との接触角αは
略45度となっているが、45度に限定されるものでは
な(30〜60度の範囲であればよい。また第3図に示
すように基台1とテーブル本体3との間のリニアベアリ
ング2,2:2,2(!:テーブル不鉢体3突出部60
両側面との隙間は、隙間調整ボルト16.16・・・に
よって調整されている。すなわち隙間調整〆ル)16.
16・・・を締め込むことによってリニアベアリング2
.2はテーブル本体3の突出部6側に押圧されるととも
に、隙間調整〆ル)16.16・・・の押圧力の反力が
反対側のリニアベアリング2.2に作用して負荷メール
15゜15・・・に予圧をかけている。
As shown in FIGS. 11 to 13, each linear bearing 2.2 is a bearing block with two ball rolling grooves 10° 10 on one side and a goal escape hole 11° 11 inside. 12, a retainer 13 that holds two rows of loaded balls, a mail rolling groove 10.10, a goal escape hole 11.11, and f! r: a pair of side lids 14, 1 that pass through
It is composed of 4. Load mail 15, 15...
are mail rolling groove 10.10 and pole escape hole 11.1
It is designed to circulate between 1 and 2. This mail rolling groove 1
The contact angle α between 0°10 and the load goal 15.15... is approximately 45 degrees, but it is not limited to 45 degrees (it may be in the range of 30 to 60 degrees. As shown in FIG.
The gap between the two side surfaces is adjusted by gap adjustment bolts 16, 16, . . . . In other words, gap adjustment) 16.
Linear bearing 2 by tightening 16...
.. 2 is pressed against the protruding part 6 side of the table body 3, and the reaction force of the pressing force of the clearance adjustment lever) 16.16... acts on the linear bearing 2.2 on the opposite side, causing the load mail to increase to 15°. Preload is applied to 15....

一方、基台1とテーブル本体3との間にはリニアモータ
17が介在されている。リニアモータ17は本実施例に
おいてはリニアパルスモータテ、固定子18と可動子1
9との組合せにより構成されており、パルス発生源(図
示せず)から可動子19に・臂シスを入力することによ
シ作動するようになっている。固定子18はテーブル本
体3の突出部6の下面に取付けられ、可動子19は基台
l上面に取付けられているが、逆の配置であってもよい
On the other hand, a linear motor 17 is interposed between the base 1 and the table main body 3. In this embodiment, the linear motor 17 is a linear pulse motor, a stator 18 and a mover 1.
9, and is operated by inputting an arm force to the movable element 19 from a pulse generation source (not shown). Although the stator 18 is attached to the lower surface of the protrusion 6 of the table body 3 and the mover 19 is attached to the upper surface of the base l, the arrangement may be reversed.

以下にリニアモータ17の構成について第14図(a)
および第14図(b)を参照して詳細に説明する。
The configuration of the linear motor 17 is shown below in Fig. 14(a).
This will be explained in detail with reference to FIG. 14(b).

図中3はテーブル本体で、テーブル本体3下面には磁性
体よシなる平板状の固定子18が長手方向に配設されて
いる。一方基台1の上面には固定子18に対面させて、
可動子19が取付けられている。各可動子19は、永久
磁石20t−中心に介在させてその左右に2つの磁気コ
ア21.22を対向配置して構成されておシ、一方の磁
気コア21には永久磁石20によシN極に磁化され九第
1の磁極23および第2の磁極24が形成され、他方の
磁気コア22には永久磁石20によシS極に磁化された
第3の磁極25および第4の磁極26が形成されている
In the figure, reference numeral 3 denotes a table main body, and a flat plate-shaped stator 18 made of a magnetic material is disposed on the lower surface of the table main body 3 in the longitudinal direction. On the other hand, the upper surface of the base 1 faces the stator 18,
A mover 19 is attached. Each movable element 19 is composed of two magnetic cores 21 and 22 arranged opposite to each other on the left and right sides of the permanent magnet 20t. A first magnetic pole 23 and a second magnetic pole 24 are formed in the other magnetic core 22, and a third magnetic pole 25 and a fourth magnetic pole 26 are formed in the other magnetic core 22 by a permanent magnet 20. is formed.

固定子18には、第14図(&)に示すように長手方向
゛と略直交する方向に延びる断面コ字形状の固定歯18
&が長手方向に略全長にわたって、同一ピッチPで等間
隔に設けられている。各磁極23〜26にも固定子18
と同一のピッチの磁極歯23&〜26aがそれぞれ形成
されている。
As shown in FIG. 14(&), the stator 18 has fixed teeth 18 having a U-shaped cross section and extending in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction.
& are provided at equal intervals at the same pitch P over substantially the entire length in the longitudinal direction. Each magnetic pole 23 to 26 also has a stator 18
The magnetic pole teeth 23 & - 26a are formed with the same pitch.

N極側の第1の磁極23および第2の磁極24には、第
1のコイル27および第2のコイル28が巻かれておシ
、電流が流れた際に互いに逆向きの磁束が発生するよう
に直列に結線されてお)、/青ルス発生源(図示せず)
に電気的に接続されている。一方S極側の第3の磁極2
5および第4の磁極26にも、同様に直列に結線された
第3のコイル29および第4のコイル30が巻かれてお
り、パルス発生源(図示せず)に接続されている。ここ
で、説明の都合上、例えば第1の磁極23の磁極歯23
aに対して第2の磁極24の磁極歯24aは位相が1ピ
ツチ(LP)だけずれており、また第3の磁極25の磁
極歯25aに対して第4の磁極26の磁極歯26aも同
様に位相がΣピッチ(TP)だけずれているものとし、
さらにN極側の第1の磁極23および第2の磁極24の
磁極歯23a、24aに対してS極側の第3の磁極25
および第4の磁極26の磁極歯25a、26aは1ピツ
チ(1P)だけ位相がずれているものとする。
A first coil 27 and a second coil 28 are wound around the first magnetic pole 23 and second magnetic pole 24 on the north pole side, and when current flows, magnetic fluxes in opposite directions are generated. (wired in series), / blue russ source (not shown)
electrically connected to. On the other hand, the third magnetic pole 2 on the S pole side
Similarly, a third coil 29 and a fourth coil 30 connected in series are wound around the fifth and fourth magnetic poles 26, and are connected to a pulse generation source (not shown). Here, for convenience of explanation, for example, the magnetic pole teeth 23 of the first magnetic pole 23
The magnetic pole teeth 24a of the second magnetic pole 24 are out of phase by one pitch (LP) with respect to a, and the magnetic pole teeth 26a of the fourth magnetic pole 26 are similarly shifted from the magnetic pole teeth 25a of the third magnetic pole 25. Assume that the phase is shifted by Σ pitch (TP),
Furthermore, a third magnetic pole 25 on the S-pole side with respect to the magnetic pole teeth 23a, 24a of the first magnetic pole 23 and the second magnetic pole 24 on the N-pole side.
It is assumed that the magnetic pole teeth 25a and 26a of the fourth magnetic pole 26 are out of phase by one pitch (1P).

ここで本実施例のり二アノクシスモータの動作原理につ
いて説明する。第15図(al〜(d)は、りニア・臂
シスモータの動作原理を示す概略図を示しておシ、第1
のコイル27と第2のコイル28には端子aから、第3
のコイル29と第4のコイル30には端子すからパルス
が入力されるようになっている。第15図(a)では、
端子aに第1の磁極23を励磁する方向に(モード■)
、第15図(b)では端子すに第4の磁極26を励磁す
る方向に(モード■)、第15図(C)では端子aに第
2の磁極24を励磁する方向に(モード■)、第15図
(d)では端子すに第3の磁極25゛を励磁する方向に
(モード■)、それぞれパルスが入力された状態を示し
ている。
Here, the principle of operation of the glue anorxis motor of this embodiment will be explained. Figures 15 (al to d) are schematic diagrams showing the operating principle of the linear arm sys motor.
The coil 27 and the second coil 28 are connected from the terminal a to the third coil 28.
Pulses are input to the coil 29 and the fourth coil 30 through terminals. In Figure 15(a),
In the direction of exciting the first magnetic pole 23 at terminal a (mode ■)
In FIG. 15(b), the terminal a is in the direction of exciting the fourth magnetic pole 26 (mode ■), and in FIG. 15(C), the terminal a is in the direction of exciting the second magnetic pole 24 (mode ■). , and FIG. 15(d) show a state in which a pulse is input to each terminal in the direction of exciting the third magnetic pole 25' (mode ■).

ここで第1表にモード■ないし■の場合の各磁極の磁気
力発生状態を示す。
Here, Table 1 shows the magnetic force generation state of each magnetic pole in the case of modes ① to ②.

第1表に示すようにモード■の場合にはN極側の第1の
磁極23の磁力が強力で、第1の磁極23と固定子18
の固定歯18&との間の吸引力によ  ・シ可動子19
は保持され安定状態にある。一方S極側の第3および第
4の磁極25.26はそれぞれ固定子18の固定歯18
aに対してτピッチだけ位相がずれている。モード■で
は第1の磁極234のコイル27による磁力はなくなシ
、代ってS極側の第4の磁極26の磁力が強力になって
、可動子19は第4の磁極26が固定子18の固定歯1
8aと位相が合致する方向に相対的に移動してN極側の
第1および第2の磁極23.24が1ピッチ(1P)だ
け位相がずれる。
As shown in Table 1, in the case of mode ■, the magnetic force of the first magnetic pole 23 on the N pole side is strong, and the first magnetic pole 23 and the stator 18
Due to the suction force between the fixed teeth 18 and the movable element 19
is maintained and in a stable state. On the other hand, the third and fourth magnetic poles 25 and 26 on the S pole side are respectively connected to the fixed teeth 18 of the stator 18.
The phase is shifted by τ pitch with respect to a. In mode 2, the magnetic force caused by the coil 27 of the first magnetic pole 234 disappears, and instead the magnetic force of the fourth magnetic pole 26 on the S pole side becomes strong, and the movable element 19 18 fixed teeth 1
The first and second magnetic poles 23 and 24 on the north pole side are shifted in phase by one pitch (1P) by moving relatively in the direction in which the phase matches that of the magnetic pole 8a.

さらにモード■ではN極側の第2の磁極24の磁力が強
力になシ、第2の磁極24が固定子18の固定歯18a
と位相が合致する方向に可動子19は相対的に移動して
一ピッチ(−P)進み、S極側の第3および第4の磁極
25.26は÷ピッチ(1P)だけ位相がずれる。モー
ド■ではS極側の第3の磁極25の磁力が強力となシ、
第3の磁極25が固定子18の固定歯18aと位相が合
致する方向に可動子19は相対的に移動して1ピッチ(
IP)進む。さらに再びモード■に、戻ってN極側の第
1の磁極23の磁力が強力となって可動子19はτピッ
チ(7P)だけ相対的に進み第15図(a)の状態とな
る。このようにモード■から■の繰シ返しによってトダ
シス当シーピッチ(1P)ずつ移動するようになってい
る。
Furthermore, in mode (3), the magnetic force of the second magnetic pole 24 on the N pole side becomes strong, and the second magnetic pole 24
The movable element 19 moves relatively and advances by one pitch (-P) in the direction in which the phases match, and the third and fourth magnetic poles 25 and 26 on the S pole side are out of phase by ÷ pitch (1P). In mode ■, the magnetic force of the third magnetic pole 25 on the S pole side is strong;
The mover 19 moves relatively in the direction in which the third magnetic pole 25 is in phase with the fixed teeth 18a of the stator 18, and moves one pitch (
IP) Proceed. Furthermore, the mode returns to mode (2) again, and the magnetic force of the first magnetic pole 23 on the north pole side becomes strong, and the movable element 19 relatively advances by τ pitch (7P) to reach the state shown in FIG. 15(a). In this way, by repeating the mode ① to ②, the current sea pitch (1P) is moved.

このような構成のリニアモータ付テーブルにあっては、
リニアモーター7の可動子19にノシス発生源(図示せ
ず)より・々シスを入力すると、該可動子19はテーブ
ル本体3の下面の固定子18に対して1・々シスにつき
1ピツチ(−P)ずつ相対移動し、従ってテーブル本体
3は基台lの長手方向に1・平シス当シーピッチ(IP
)ずつ移送される。移送中の可動子19と固定子18の
間の間隙はテーブル本体3から加えられる荷重と可動子
19と固定子18間の吸引力と、各リニアベアリング2
と基台1との間に介装された皿ばね8の弾性係数によシ
決ま)、所定の間隙gを保ちなから移動する。
For a table with a linear motor configured like this,
When the movable element 19 of the linear motor 7 is inputted with .sciss from a nosis generation source (not shown), the movable element 19 moves 1 pitch (- Therefore, the table main body 3 moves relative to the base l in the longitudinal direction of the base l by a pitch of 1.
) are transferred. The gap between the movable element 19 and the stator 18 during transfer is determined by the load applied from the table body 3, the suction force between the movable element 19 and the stator 18, and each linear bearing 2.
(determined by the elastic modulus of the disc spring 8 interposed between the base 1 and the base 1), and moves while maintaining a predetermined gap g.

つぎにテーブル本体3を固定する場合、リニアモーター
7の可動子19に流す電流を大きくして固定子18と可
動子19間の吸引力を強くする。
Next, when fixing the table body 3, the current flowing through the movable element 19 of the linear motor 7 is increased to strengthen the attractive force between the stator 18 and the movable element 19.

この吸引力の増大に伴って皿ばね8は撓んで固定子18
と可動子19間の間隙gは小さくなる。間隙gが小さく
なると吸引力は間隙gの自乗に反比例して大きくなるた
め、吸引力は急激に大きくな夛テーブル本体3は強い力
で保持される。また皿ばね8によるリニアイアリング2
と基台1との間の間隙tはゼロとなった時点で固定子1
8は可動子19に密着し、テーブル本体3上にかかる荷
重は基台1によって受は持たれ、テーブル本体3は安定
して保持される。
With this increase in suction force, the disc spring 8 is bent and the stator 18
The gap g between the movable element 19 and the mover 19 becomes smaller. As the gap g becomes smaller, the suction force increases in inverse proportion to the square of the gap g, so the suction force increases rapidly and the table body 3 is held with a strong force. In addition, linear earrings 2 with disc springs 8
When the gap t between the stator 1 and the base 1 becomes zero, the stator 1
8 is in close contact with the movable element 19, and the load placed on the table body 3 is supported by the base 1, so that the table body 3 is stably held.

さらにテーブル本体3に負荷がかかった場合でも、すニ
アベアリング2.2・・・には予圧がかけられているの
で、テーブル本体3と基台1との間にガタつきが生じる
ととはなく、さらにが−ル転走溝10と負荷ゲール15
との接触角t−45度付近にとっているので、上下左右
の四方向からの荷重金均−に支承することができ、テー
ブル本体3の移送中IJ ニアモータの可動子と固定子
との隙間寸法は一定に保たれ、常に推力は一定に保持さ
れる。
Furthermore, even if a load is applied to the table body 3, preload is applied to the sunia bearings 2, 2, so there is no possibility of looseness occurring between the table body 3 and the base 1. , furthermore, a gale rolling groove 10 and a load gale 15
Since the contact angle with the IJ near motor is around t-45 degrees, it is possible to evenly support loads from four directions (up, down, left and right). The thrust is always kept constant.

また転がシ軸受であるリニアベアリング2,2・・・を
使用しているので摩耗が少ないため、テーブル本体3に
負荷がかかった場合でも可動子と固定子が干渉するおそ
れは無く、したがって可動子と固定子との隙間を狭くし
て大きな推力および停止保持力を得ることができる。
In addition, since the linear bearings 2, 2, etc., which are rolling bearings, are used, there is little wear, so even if a load is applied to the table body 3, there is no risk of interference between the movable element and the stator, and therefore the movable A large thrust and stopping force can be obtained by narrowing the gap between the child and the stator.

また本実施例のりニアノ々シスモータにおいては、1パ
ルス当υ固定歯の1ピツチずつ移動するようになってい
るが、1パルス当シ一定量だけ移動するモータであれば
よく、また、リニア/fシスモータに限るものではなく
リニア直流モータ、リニア同期モータ等地の方式のもの
でもよい。
In addition, in the linear system motor of this embodiment, the fixed tooth is moved by one pitch per pulse, but any motor that moves by a fixed amount per pulse may be used. The motor is not limited to a sys motor, and other types such as a linear DC motor or a linear synchronous motor may be used.

つぎに第16図乃至第18図には、本発明の第二実施例
を示しておシ、第一実施例と同一の構成部分については
同一の符号を付して説明すると、第二実施例では、第1
の部材と第2の部材が2段重ねの構成となっている。即
ち第1の部材としての基台1上に第1のリニアベアリン
グ311−介して移動可能に第2の部材としての中間摺
動台324が支持されており、さらに第1の部材として
の中間摺動台32上に第2のリニアベアリング33を介
して移動可能に第2の部材としてのテーブル本体3が支
承されている。基台1と中間摺動台32間には第1のリ
ニアモータ34が、中間摺動台32とテーブル本体3と
の間には第2のリニアモータ35が介装されている。
Next, a second embodiment of the present invention is shown in FIGS. 16 to 18, and the same components as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Now, the first
The member and the second member are stacked in two layers. That is, an intermediate sliding table 324 as a second member is movably supported on the base 1 as a first member via a first linear bearing 311, and an intermediate sliding table 324 as a first member is movably supported on the base 1 as a first member. A table main body 3 serving as a second member is movably supported on the moving table 32 via a second linear bearing 33. A first linear motor 34 is interposed between the base 1 and the intermediate sliding table 32, and a second linear motor 35 is interposed between the intermediate sliding table 32 and the table main body 3.

第1のIJ ニアモータ34は中間摺動台32下面に取
付けられた第1の固定子34aと、基台1上面に取付け
られた第1の可動子34bとから構成されている。また
第2のリニアモータ35は中間摺動台32上面に取付け
られた第2の固定子35aと、テーブル本体3下面に取
付けられた第2の可動子35bとから構成されている。
The first IJ near motor 34 includes a first stator 34a attached to the lower surface of the intermediate sliding table 32 and a first movable element 34b attached to the upper surface of the base 1. Further, the second linear motor 35 includes a second stator 35a attached to the upper surface of the intermediate sliding table 32, and a second movable element 35b attached to the lower surface of the table body 3.

第1のリニアベアリング31は、基台1上面に皿はね3
6を介してボルト37によシ取付けられておシ、第1の
可動子34bと第1の固定子34a間の間隙g1を閉じ
る方向に移動可能となっている。第2のリニアベアリン
グ35は、中間摺動台32上面に皿ばね38を介してが
ルト39により取付けられておシ、第1のリニアベアリ
ング31と同様、落2の可動子35bと第2の固定子3
58間の間FJ gtを閉じる方向に移動可能となって
いる。
The first linear bearing 31 has a countersunk 3 on the top surface of the base 1.
The movable member 34b is attached to a bolt 37 via a bolt 37, and is movable in a direction to close the gap g1 between the first movable element 34b and the first stator 34a. The second linear bearing 35 is attached to the upper surface of the intermediate sliding table 32 by a bolt 39 via a disc spring 38, and, like the first linear bearing 31, the movable element 35b of the drop 2 and the second Stator 3
It is possible to move in the direction of closing the FJ gt for a period of 58 seconds.

さらに第1のリニアモータ34の第1の固定子34aの
磁極歯のピッチPKと第2のリニアモータ35の固定子
35aの磁極歯のピッチP、は異なっている。
Furthermore, the pitch PK of the magnetic pole teeth of the first stator 34a of the first linear motor 34 is different from the pitch P of the magnetic pole teeth of the stator 35a of the second linear motor 35.

このような構成のリニアモータ付テ〜プルにあっては、
早送り、微動送りが可能となっておシ、まず早送シする
場合には、第1のリニアモータ34の第1の可動子34
bに/4ルス発生源(図示せず)よりノ4シスを入力す
ると、該第1の可動子34bは中間摺動台32の下側の
第1の固定子34aに対して1・々シスにつき一ピツチ
(’ pl)ずつ相対移動し、従って中間摺動台32と
ともにテーブル本体3は基台1の長手方向に1パルス当
シ1ピッチ(i pl)ずつ移送され、−1第2のりニ
アモー′り35(テーブル本体3側)の第2の可動子3
5bにパルス発生源(図示せず)よシ逆極性のノ9シス
を入力すると、該第2の可動子35bは中間摺動台32
の上側のW、2の固定子35&に対して1パルスにつき
一ピツチ(”pt)ずつ第1のりニアモ一夕34の移動
方向と同方向に相対移動し、従つてテーブル本体3は中
間摺動台32に対して第1IJ ニアモータ34による
移動方向と同方向に相対的に移動される。この結果、テ
ーブル本体3は基台1に対して1・々シスにつき距離(
−p++τPりだけ移動、すなわち早送りされる。
For a table with a linear motor of this kind of configuration,
Rapid forwarding and fine forwarding are now possible. First, when performing rapid forwarding, the first movable element 34 of the first linear motor 34
When 4 cis is inputted to b from a /4 lus generation source (not shown), the first movable element 34b is 1. Therefore, the table main body 3 together with the intermediate sliding table 32 is moved in the longitudinal direction of the base 1 by 1 pitch (i pl) per pulse, and -1 second linear mode The second mover 3 on the side 35 (on the table main body 3 side)
When a signal of opposite polarity is input from a pulse generation source (not shown) to 5b, the second movable element 35b moves to the intermediate sliding table 32
The table main body 3 moves relative to the upper W, 2 stator 35& by one pitch ("pt) per pulse in the same direction as the moving direction of the first linear motor 34. The table body 3 is moved relative to the base 32 in the same direction as the movement direction by the first IJ near motor 34. As a result, the table body 3 is moved relative to the base 1 by a distance (
It is moved by −p++τP, that is, it is fast-forwarded.

つぎに微動送シする場合には、第1のリニアモータ34
の第1の可動子34bおよび第2のリニアモータ35の
第2の可動子35bに同一極性のパルスを入力すると、
第1のリニアモータ34によシテーブル本体3は中間摺
動台32とともに基台1の長手方向に1−4ルス当シー
ピツチ(7Ps)ずつ移送され、一方策2のリニアモー
タ35によりテーブル本体3は中間摺動台32に対して
第1のリニアモータ34による移動方向と逆方向に1・
9ルス当り上ピッチ(−!−pg)ずつ移動されるので
、結局該テーブル本体3は基台1に対して距離(’P1
−’P2)だけ移動、すなわち微動送シされる。
Next, when performing fine movement, the first linear motor 34
When pulses of the same polarity are input to the first movable element 34b and the second movable element 35b of the second linear motor 35,
The first linear motor 34 moves the table main body 3 along with the intermediate sliding table 32 in the longitudinal direction of the base 1 by 1-4 sea pitches (7 Ps), and the second linear motor 35 moves the table main body 3 in the longitudinal direction of the base 1. is 1/1 in the direction opposite to the direction of movement by the first linear motor 34 with respect to the intermediate sliding table 32.
Since the table body 3 is moved by an upward pitch (-!-pg) every 9 russes, the table body 3 is moved at a distance ('P1) with respect to the base 1.
-'P2), that is, fine movement is performed.

テーブル本体3を停止させ固定する場合は、第一実施例
と同様に第1のリニアモータ34と第2IJ ニアモー
タ35の第1の可動子34b及び第2の可動子35bに
流す電流を太きくし、皿はね36.38t−撓ませて第
1の固定子34&及び第1の可動子34b間の間隙gt
、第2の固定子35a及び第2の可動子35b間の間隙
g、を可及的に小さくあるいはゼロにして、固定するも
のである。
When stopping and fixing the table body 3, as in the first embodiment, increase the current flowing through the first movable element 34b and the second movable element 35b of the first linear motor 34 and the second IJ near motor 35, Disc plate 36.38t - Gap gt between first stator 34 & and first mover 34b by bending
, the gap g between the second stator 35a and the second movable element 35b is made as small as possible or zero, and fixed.

その他の構成および作用は前記第一実施例と略同様であ
シ、説明を省略する。
The other configurations and operations are substantially the same as those of the first embodiment, and their explanations will be omitted.

以上の実施例の説明において、可動子と固定子の配置は
、基台1、テーブル本体3および中間摺動台32のいず
れに配設してもよいことはもちろんである。
In the description of the above embodiments, it goes without saying that the movable element and the stator may be disposed on any of the base 1, the table main body 3, and the intermediate sliding base 32.

また本実施例においては2段構成について示したが、3
段構成等の多段構成としてもよい。
Also, in this example, a two-stage configuration was shown, but a three-stage configuration was shown.
A multi-stage configuration such as a stage configuration may also be used.

(発明の効果) 本発明は以上の構成および作用から成るもので、リニア
ベアリングと第1の部材および第2の部材のいずれか一
方との間に弾性体を介装したので、第1の部材と第2の
部材を固定する際、可動子に大電流を流して固定子と可
動子間の吸引力を強くすると、弾性体は撓んで固定子と
可動子間の間隙は小さくカ9、さらに固定子と可動子間
の吸引力は距離の自乗に反比例して大きくなって強力な
停止保持力が得られ、テーブル上の機椋作業等によシ第
1の部材と2g2の部材とが相対的に動くおそれはなく
なる。したがって従来のようなテーブル固定用のクラン
プ装置等が必要なくなシ、構造が単純化され、汎用性の
高いリニアモータ付テーブルが得られる。さらにクラン
プ装置等の組付作業が必要なくなるので、生産性が向上
すると共に、部品点数も削減されコスト低減を図ること
ができる。さらにクランプ装置等によ〕機械的に保持す
るのではなく、電気的に制御するだけでテーブル本体を
固定することができるので、応答性がきわめて早くなり
、作業能率が向上する。また固定子と可動子間が全体的
に吸引されるので、第1の部材と第2の部材は対向面全
面にわたって均等に保持され、従来のように部分的に保
持することから生じるテーブルの浮上シ等の不具合が防
止され、よシ安定して保持される等の程々の効果が得ら
れるものである。
(Effects of the Invention) The present invention has the above configuration and operation, and since an elastic body is interposed between the linear bearing and either the first member or the second member, the first member When fixing the second member, a large current is applied to the mover to strengthen the attractive force between the stator and the mover, the elastic body is bent, and the gap between the stator and the mover becomes smaller. The attractive force between the stator and mover increases in inverse proportion to the square of the distance, and a strong stopping force is obtained. There is no chance of it moving. Therefore, there is no need for a conventional clamping device for fixing the table, the structure is simplified, and a highly versatile table with a linear motor can be obtained. Furthermore, since there is no need to assemble a clamp device or the like, productivity is improved and the number of parts is also reduced, leading to cost reductions. Furthermore, since the table body can be fixed only by electrical control rather than being held mechanically by a clamping device or the like, responsiveness is extremely quick and work efficiency is improved. In addition, since the space between the stator and the mover is attracted as a whole, the first member and the second member are held evenly over the entire opposing surface, and the floating of the table that occurs when holding the table partially as in the conventional case is avoided. It is possible to obtain moderate effects such as prevention of problems such as scratches and stable holding.

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

第1図は本発明の第一実施例に係るリニアモータ付テー
ブルの正面断面図、第2図は第1図の装置のIJ ニア
ベアリング近傍を示す部分拡大断面図、第3図は第1図
の装置の一部破断側面図、第4図は第1図の装置の一部
破断側面図、第5図はテーブル本体の底面図、第6図は
第5図のテーブル本体の正面図、第7図は第5図■−■
線断面図、第8図は基台の平面図、第9図は第8図IX
−IX 線断面図、第10図は第8図のX−X線断面図
、第11図はIJ ニアベアリングの正面図、第12図
はリニアベアリングの一部を破断した平面図、第13図
は第12図oxm−xm 線断面図、* 14 図(a
)ハリニアモータの拡大側面図、第14図(b)は第1
4図(a)のB−B線断面図、第15図(a)乃至(d
)はIJ ニアモータの作動原理を示す部分側面図、第
16図は本発明の第二実施例に係るリニアモータ付テー
ブルの正面断面図、第17図は第16図の装置の平面図
、第18図は第16図の装置の一部破断側面図である。 符号の説明 1・・・基台(第1の部材)2・・・リニアベアリング
3・・・テーブル本体(第2の部材) 8・・・皿ばね(弾性体) 17・・・IJ ニアモー
タ18・・・固定子     19・・・可動子g・・
・間隙
FIG. 1 is a front sectional view of a table with a linear motor according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged sectional view showing the vicinity of the IJ near bearing of the device shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a partially cutaway side view of the device shown in FIG. 1, FIG. 5 is a bottom view of the table body, and FIG. 6 is a front view of the table body of FIG. Figure 7 is Figure 5■-■
Line sectional view, Figure 8 is a plan view of the base, Figure 9 is Figure 8 IX
-IX sectional view, Fig. 10 is a XX sectional view of Fig. 8, Fig. 11 is a front view of the IJ near bearing, Fig. 12 is a partially cutaway plan view of the linear bearing, Fig. 13 is a sectional view on the oxm-xm line in Figure 12, *Figure 14 (a
) An enlarged side view of the linear motor, Fig. 14(b) is the first
BB line sectional view in Figure 4(a), Figures 15(a) to (d)
) is a partial side view showing the operating principle of the IJ near motor, FIG. 16 is a front sectional view of a table with a linear motor according to the second embodiment of the present invention, FIG. 17 is a plan view of the device shown in FIG. 16, and FIG. The figure is a partially cutaway side view of the apparatus of FIG. 16. Explanation of symbols 1... Base (first member) 2... Linear bearing 3... Table body (second member) 8... Disc spring (elastic body) 17... IJ near motor 18 ...Stator 19...Movable element g...
·gap

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 第1の部材と第2の部材をリニアベアリングを介して相
対移動可能に支持し、上記第1の部材と第2の部材の対
向面間に固定子と可動子が対向して配置されるリニアモ
ータを介在させ、上記リニアベアリングと上記第1の部
材および第2の部材のいずれか一方との間に弾性体を介
装し、該弾性体の撓みにより上記リニアベアリングを上
記第1の部材と第2の部材の対向面間の間隙を変える方
向に移動させ、上記リニアモータの固定子と可動子の間
隙を可変にしたことを特徴とするリニアモータ付テーブ
ル。
A linear member in which a first member and a second member are supported so as to be relatively movable via a linear bearing, and a stator and a movable member are disposed facing each other between opposing surfaces of the first member and the second member. A motor is interposed, an elastic body is interposed between the linear bearing and either the first member or the second member, and the bending of the elastic body causes the linear bearing to connect with the first member. A table with a linear motor, characterized in that the second member is moved in a direction to change the gap between opposing surfaces, thereby making the gap between the stator and the mover of the linear motor variable.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5346345A (en) * 1992-07-31 1994-09-13 Ford Motor Company High-force linear motor assembly using tandem axes
US6012884A (en) * 1996-01-23 2000-01-11 Renault-Automation Logical design of a spindle holdertype machine tool for high-speed machining

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