KR19980078351A - Linear step motor - Google Patents

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KR19980078351A
KR19980078351A KR1019970015874A KR19970015874A KR19980078351A KR 19980078351 A KR19980078351 A KR 19980078351A KR 1019970015874 A KR1019970015874 A KR 1019970015874A KR 19970015874 A KR19970015874 A KR 19970015874A KR 19980078351 A KR19980078351 A KR 19980078351A
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박현수
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이대원
삼성항공산업 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 리니어 스텝 모터는, 단부에 소정 피치의 복수의 이가 형성되어 있는 복수의 돌출극이 마련된 복수의 철심과, 상기 복수의 철심에 각각 결합되는 적어도 하나의 영구자석 및 상기 복수의 철심에 각각 권선되는 코일을 가지는 가동자와, 상기 가동자와 대면되는 부위에 소정 피치의 복수의 이가 형성되어 있는 고정자를 구비하는 리니어 스텝 모터에 있어서, 상기 코일은 상기 철심의 복수의 돌출극에 각각 권선되어 있고, 상기 복수의 돌출극 단부에는 상기 고정자의 복수의 이의 피치와 다른 피치의 복수의 이가 각각 형성되어 있는 점에 그 특징이 있다.The linear step motor according to the present invention includes a plurality of iron cores provided with a plurality of protruding poles in which a plurality of teeth having a predetermined pitch are formed at an end thereof, at least one permanent magnet and a plurality of iron cores respectively coupled to the plurality of iron cores. A linear step motor having a mover having coils each wound and a stator having a plurality of teeth having a predetermined pitch formed at a portion facing the mover, wherein the coils are respectively wound around a plurality of protruding poles of the iron core. The plural teeth of a different pitch from the pitch of the stator of the stator are formed at the end portions of the plurality of protruding poles.

이와 같은 본 발명에 의하면, 가동자와 고정자의 이의 피치 배열 및 조합이 각각 다르게 되어 있어 발생력이 이상적인 정현파 모양을 가지게 되며, 그 결과 정확한 힘의 제어가 가능하고 정지 시의 위치오차를 현저하게 줄일 수 있다.According to the present invention, since the pitch arrangement and the combination of the mover and the stator are different from each other, the generating force has an ideal sine wave shape, and as a result, accurate force control is possible and the positional error at the time of stopping can be significantly reduced. have.

Description

리니어 스텝 모터Linear step motor

본 발명은 정밀 위치제어장치 등에 사용되는 리니어 스텝 모터(linear step motor)에 관한 것으로서, 특히 가동자의 위치정밀도를 향상시킬 수 있도록 구조적으로 개선된 리니어 스텝 모터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear step motor for use in a precision position control device and the like, and more particularly to a linear step motor structurally improved to improve the positional accuracy of the mover.

일반적으로, 리니어 모터는 직선운동을 하는 전동기로서, 그 기본적인 원리는 유도 전동기와 유사하다. 즉, 유도 전동기에서는 교류 전원의 공급에 의해 고정자 권선에 회전자계가 발생하고, 그 회전 자계 및 회전자 권선에 흐르는 전류에 의해 플레밍의 왼손법칙에 따르는 힘이 발생하여 회전자가 회전하게 된다. 이에 반해, 리니어 모터는 회전자계 대신에 이동자계를 이용하며, 이에 따라 회전운동 대신에 직선운동을 하게 된다.In general, a linear motor is a motor in linear motion, the basic principle of which is similar to an induction motor. That is, in an induction motor, a magnetic field is generated in the stator winding by the supply of AC power, and a force in accordance with Fleming's left hand law is generated by the rotating magnetic field and the current flowing in the rotor winding, thereby causing the rotor to rotate. On the contrary, the linear motor uses a moving magnetic field instead of the rotating magnetic field, thereby linearly moving instead of rotating.

리니어 스텝 모터는 상기와 같은 리니어 모터의 변형으로서, 스텝 모터의 원리, 즉 고정자에 다상 권선을 마련하고, 고정자 철심(core)과 피치(pitch)가 조금 어긋난 돌출극을 가지는 가동자를 배치하여, 고정자에 마련된 다상권선을 차례로 여자(勵磁)함에 따라서 가동자의 돌출극을 흡인하여 가동자를 이동시키게 되는 원리를 응용한 것으로서, 전기적 펄스에 응답하여 일정 거리씩 직선적으로 이동하도록 되어 있다.The linear step motor is a variation of the linear motor as described above. The stator has a principle of step motor, i.e., a multiphase winding in the stator, and a stator core having a protruding pole slightly shifted from the stator core and the pitch, The application of the principle of moving the mover by sucking the protruding poles of the mover by excitation of the multiphase windings provided in this order is to move linearly at a predetermined distance in response to an electrical pulse.

도 1 및 도 2는 종래 리니어 스텝 모터를 개략적으로 나타내 보인 것으로서,도 1은 2개의 영구자석이 사용된 형태의 장치구성도이고, 도 2는 1개의 영구자석이 사용된 형태의 장치구성도이다.1 and 2 schematically show a conventional linear step motor, FIG. 1 is a device configuration diagram in which two permanent magnets are used, and FIG. 2 is a device configuration diagram in which one permanent magnet is used. .

먼저, 도 1을 참조하면, 종래 리니어 스텝 모터는 동적 장치요소인 가동자(11)와 정적 장치요소인 고정자(12)로 크게 구성되어 있다. 가동자(11)는 각각 2개씩의 돌출극(13a)(13b)(14a)(14b)을 가지는 2개의 철심(13)(14)과, 그 2개의 철심(13)(14)에 각각 감긴 코일(15)(16)과, 2개의 철심(13)(14) 위에 각각 마련된 영구자석(17)(18)과, 2개의 영구자석(17)(18)으로부터 발생된 자속의 경로를 제공하는 동시에 2개의 영구자석(17)(18)을 연결함으로써 하나의 가동자 구조체를 이루도록 하는 자성강판으로 된 계철(19)로 구성되어 있다. 그리고, 상기 가동자 철심(13) (14)의 돌출극(13a)(13b)(14a)(14b) 및 고정자(12)에는 서로 동일한 소정 피치의 이(teeth)(12t)(13t)(14t)가 각각 형성되어 있다.First, referring to FIG. 1, the conventional linear step motor is largely composed of a movable element 11 that is a dynamic device element and a stator 12 that is a static device element. The mover 11 is wound around two iron cores 13 and 14 each having two protruding poles 13a, 13b, 14a and 14b, and two iron cores 13 and 14, respectively. It provides a path of magnetic flux generated from the coils 15 and 16, the permanent magnets 17 and 18 provided on the two iron cores 13 and 14, respectively, and the two permanent magnets 17 and 18. At the same time, it consists of a yoke 19 made of a magnetic steel sheet which forms two movable magnets 17 and 18 to form one movable structure. The protruding poles 13a, 13b, 14a and 14b and the stator 12 of the movable iron cores 13 and 14 have teeth 12t and 13t of a predetermined pitch. ) Are formed respectively.

도 2는 종래 리니어 스텝 모터의 다른 예로서, 도 1의 모터와 전체적인 구조에 있어서 거의 유사하나, 가동자 철심(23)(24) 사이에 하나의 영구자석(27)을 두고, 그 영구자석(27)에 의해 2개의 철심(23)(24)을 연결함으로써 도 1의 모터에서와 같은 별도의 연결부재인 계철(19)이 불필요하고, 영구자석의 개수도 1개로 줄인 형태이다. 도 2에서 참조부호 22는 고정자, 22t는 고정자 이, 23t,24t는 가동자 이, 25,26은 코일을 각각 나타낸다.FIG. 2 is another example of the conventional linear step motor, which is almost similar to the overall structure of the motor of FIG. 1, but has one permanent magnet 27 between the movable iron cores 23 and 24, and the permanent magnet ( By connecting the two iron cores 23 and 24 by 27), the yoke 19, which is a separate connecting member as in the motor of FIG. 1, is unnecessary, and the number of permanent magnets is reduced to one. In Fig. 2, reference numeral 22 denotes a stator, 22t denotes a stator, 23t and 24t denotes a movable teeth, and 25 and 26 denote coils.

이상과 같은 구성을 가지는 종래 리니어 스텝 모터에 있어서, 가동자(11) (21)의 각 철심(13)(14)(23)(24)에 마련되어 있는 가동자 이(13t)(14t)(23t)(24t)와 고정자(12)(22)에 마련되어 있는 고정자 이(12t)(22t)의 배열을 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이 가동자의 제1철심(13)(23)에 마련되어 있는 제1극(13a)(23a)과 제3극(13b)(23b)에 각각 7개의 이(1∼7)가 형성되어 있는데, 제1극(13a)(23a)의 모든 이(13t)(23t)는 대응되는 고정자(12)(22) 부분의 이(12t)(22t)와 피치가 동일한 배열로 되어 있고, 제3극(13b)(23b)의 모든 이(13t)(23t)는 대응되는 고정자(12)(22) 부분의 이(12t)(22t)와 피치가 1/2피치 어긋나도록 배열되어 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이 가동자의 제2철심(14)(24)에 마련되어 있는 제2극(14a) (24a)과 제4극(14b)(24b)에도 각각 7개의 이(1∼7)가 형성되어 있는데, 제2극(14a)(24a)의 모든 이(14t)(24t)는 대응되는 고정자(12)(22) 부분의 이(12t)(22t)와 피치가 1/4피치 어긋나도록 배열되어 있고, 제4극(14b)(24b)의 모든 이(14t) (24t)는 대응되는 고정자(12)(22) 부분의 이(12t)(22t)와 피치가 3/4피치 어긋나도록 배열되어 있다. 따라서, 상기 각 코일(15)(16)(25)(26)에 순차적으로 전류가 인가될 경우, 각 코일(15)(16)(25)(26)에 의해 자속이 발생되고, 이 코일(15)(16) (25)(26)에 의한 자속과 영구자석(17)(18)(27)에 의한 자속의 상호 작용으로 가동자(11)(21)가 각각 이동된다. 이때, 가동자(11)(21)는 제1극(13a)(23a)→제2극(14a)(24a)→제3극(13b)(23b)→제4극(14b)(24b)의 순서로 힘이 이동되어 1/4피치씩 이동하게 된다.In the conventional linear step motor having the above configuration, the movable teeth 13t, 14t, 23t provided in the iron cores 13, 14, 23, 24 of the movable elements 11, 21. The arrangement of the stator teeth 12t and 22t provided in the 24t and the stator 12 and 22t, as shown in FIG. 3, is provided in the first iron cores 13 and 23 of the mover. Seven teeth (1 to 7) are formed in the first poles (13a) and the third poles (13b) and (23b), respectively, and all the teeth (13t) (23t) of the first poles (13a) and (23a) are formed. ) Are arranged in the same pitch as the teeth 12t and 22t of the corresponding stator 12 and 22 portions, and all teeth 13t and 23t of the third poles 13b and 23b correspond to each other. The teeth 12t and 22t of the stator 12 and 22 portions are arranged such that the pitch is shifted by 1/2 pitch. In addition, as shown in FIG. 4, seven teeth (1 to 1) are also provided in the second poles 14a and 24a and the fourth poles 14b and 24b provided in the second iron cores 14 and 24 of the mover, respectively. 7 is formed, and all the teeth 14t and 24t of the second poles 14a and 24a have a tooth 12t and 22t of the corresponding stator 12 and 22 part and the pitch is 1/4. All teeth 14t and 24t of the fourth poles 14b and 24b are arranged so as to be pitch shifted, and teeth 12t and 22t of the corresponding stator 12 and 22 portions are 3/4 in pitch. It is arranged so that pitch may shift. Therefore, when current is sequentially applied to each of the coils 15, 16, 25, and 26, magnetic flux is generated by each of the coils 15, 16, 25, and 26. The movers 11 and 21 are moved by the interaction of the magnetic flux by the permanent magnets 17, 18 and 27 with the magnetic flux by the 15, 16, 25 and 26, respectively. At this time, the movable members 11 and 21 are the first poles 13a and 23a → the second poles 14a and 24a → the third poles 13b and 23b and the fourth poles 14b and 24b. The forces are moved in the order of 1/4 pitch.

한편, 일반적인 리니어 스텝 모터에 있어서, 가동자와 고정자의 이의 배열구조에 의해 발생되는 힘의 특성곡선이 가동자의 이동에 따른 위치변화에 따라 이상적인 정현파(sinusoidal wave) 모양을 가지게 되면, 가동자가 정지 시 발생되는 위치오차는 거의 0(zero)에 근접하게 된다. 이때, 이와 같은 발생력에 근본적으로 영향을 미치는 요인은 가동자와 고정자의 이의 피치의 기계적 치수에 관련된 퍼미언스(permeance)이다. 이 퍼미언스의 위치에 따른 분포가 정현파 모양을 하게 되면 발생력도 정현파 모양을 하게 되는 것이다.On the other hand, in a general linear step motor, when the characteristic curve of the force generated by the arrangement of the mover and the stator has an ideal sinusoidal wave shape according to the change of position according to the mover movement, the mover stops. The position error that occurs is almost zero. The fundamental factor influencing this generating force is the tolerances related to the mechanical dimensions of the pitch of the mover and the stator. If the distribution according to the position of the impurity has a sinusoidal shape, the generating force also has a sinusoidal shape.

그러나, 상기 도 1 및 도 2의 종래 리니어 스텝 모터는 가동자(11)(21)와 고정자(12)(22)의 이의 피치가 서로 동일하게 되어 있어 가동자(11)(21)의 이(13t) (14t)(23t)(24t)의 위치변화에 따른 퍼미언스와 발생력의 분포는 이상적인 정현파 모양을 갖지 못하고, 도 5에 도시된 바와 같이 준정현파(quasi-sinusoidal wave) 모양을 하게 된다. 따라서, 가동자(11)(21)의 정지 시 많은 위치오차를 가지게 되며, 그 결과 어느 정도 이상의 위치정밀도를 기대하기가 어렵게 된다.However, in the conventional linear step motor of Figs. 1 and 2, the pitches of the movers 11, 21 and the stator 12, 22 are equal to each other, so that the teeth of the movers 11, 21 are different. 13t) The distribution of the permission and the generating force according to the positional change of the 14t, 23t, and 24t does not have an ideal sine wave shape, and a quasi-sinusoidal wave shape as shown in FIG. 5. Therefore, when the movers 11 and 21 are stopped, they have a lot of positional errors, and as a result, it is difficult to expect a position accuracy of a certain degree or more.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 권선코일의 개수를 늘리고 고정자와 가동자의 이의 피치를 다르게 함으로써 정현파의 곡선특성을 갖는 퍼미언스와 발생력을 얻을 수 있는 리니어 스텝 모터를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and provides a linear step motor that can obtain the resistance and generation force having the sinusoidal curve characteristics by increasing the number of winding coils and varying the pitches of the stator and the mover. There is a purpose.

도 1은 종래 리니어 스텝 모터의 개략적인 장치구성도.1 is a schematic configuration diagram of a conventional linear step motor.

도 2는 종래 다른 리니어 스텝 모터의 개략적인 장치구성도.Figure 2 is a schematic configuration diagram of another conventional linear step motor.

도 3은 종래 리니어 스텝 모터의 가동자의 제1철심의 이와 고정자의 이의 상호 배치구조도.3 is a diagram showing a mutual arrangement structure of teeth of a first iron core of a mover of a conventional linear step motor and a stator thereof;

도 4는 종래 리니어 스텝 모터의 가동자의 제2철심의 이와 고정자의 이의 상호 배치구조도.Fig. 4 is a diagram showing a structure of mutual arrangement of a second iron core of a mover of a conventional linear step motor and a stator thereof;

도 5는 종래 리니어 스텝 모터의 발생력과 퍼미언스의 특성곡선도.5 is a characteristic curve diagram of a generation force and a tolerance of a conventional linear step motor.

도 6은 본 발명에 따른 리니어 스텝 모터의 제1가동자 및 고정자의 개략적인 장치구성도.Figure 6 is a schematic diagram of the configuration of the first mover and the stator of the linear step motor according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 리니어 스텝 모터의 제2가동자 및 고정자의 개략적인 장치구성도.7 is a schematic configuration diagram of a second mover and a stator of the linear step motor according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 리니어 스텝 모터의 제1가동자의 제1철심의 이와 고정자의 이의 상호 배치구조도.Fig. 8 is a diagram showing a mutual arrangement of teeth of a first iron core of a first mover of a linear step motor according to the present invention and a stator thereof;

도 9는 본 발명에 따른 리니어 스텝 모터의 제2가동자의 제1철심의 이와 고정자의 이의 상호 배치구조도.9 is a diagram showing a mutual arrangement of teeth of a first iron core of a second mover of a linear step motor according to the present invention and a stator thereof;

도 10은 본 발명에 따른 리니어 스텝 모터의 발생력과 퍼미언스의 특성곡선도.10 is a characteristic curve diagram of the generating force and the tolerance of the linear step motor according to the present invention;

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

11,21...가동자 12,22,62...고정자11,21 ... operator 12,22,62 ... stator

12t,22t,62t...고정자 이(teeth) 13,23,63,63'...제1철심12t, 22t, 62t ... teeth 13,23,63,63 '... first iron core

13a,23a,63a,63a'...제1극 13b,23b,63b,63b'...제3극13a, 23a, 63a, 63a '... first pole 13b, 23b, 63b, 63b' ... third pole

13t,23t...제1철심 이 14,24,64,64'...제2철심13t, 23t ... first iron core 14,24,64,64 '... second iron core

14t,24t...제2철심 이 14a,24a,64a,64a'...제2극14t, 24t ... 2nd core 14a, 24a, 64a, 64a '... 2nd pole

14b,24b,64b,64b'...제4극 15,16,25,26,65a,65b,66a,66b...코일14b, 24b, 64b, 64b '... 4th pole 15,16,25,26,65a, 65b, 66a, 66b ... coil

17,18,27...영구자석 19...계철17,18,27 Permanent magnet 19

61...제1가동자 61'...제2가동자61 ... First Operator 61 '... Second Operator

65a',65b',66a',66b'...코일 61t1...제1가동자 제1극 이65a ', 65b', 66a ', 66b' ... coil 61t 1 ... first mover first pole

61t2...제1가동자 제2극 이 61t3...제1가동자 제3극 이61t 2 ... 1st Mobile 2nd Pole 61t 3 ... 1st Mobile 3rd Pole 2

61t4...제1가동자 제4극 이 61t1'...제2가동자 제1극 이61t 4 ... 1st Mobile 4th Pole 61t 1 '... 2nd Mobile 1st Pole 2

61t2'...제2가동자 제2극 이 61t3'...제2가동자 제3극 이61t 2 '... 2nd Mobile 2nd Pole 61t 3 ' ... 2nd Mobile 3rd Pole 2

61t4'...제2가동자 제4극 이61t 4 '... 2nd mover 4th pole Lee

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 리니어 스텝 모터는, 단부에 소정 피치의 복수의 이가 형성되어 있는 복수의 돌출극이 마련된 복수의 철심과, 상기 복수의 철심에 각각 결합되는 적어도 하나의 영구자석 및 상기 복수의 철심에 각각 권선되는 코일을 가지는 가동자와, 상기 가동자와 대면되는 부위에 소정 피치의 복수의 이가 형성되어 있는 고정자를 구비하는 리니어 스텝 모터에 있어서, 상기 코일은 상기 철심의 복수의 돌출극에 각각 권선되어 있고, 상기 복수의 돌출극 단부에는 상기 고정자의 복수의 이의 피치와 다른 치수의 피치의 복수의 이가 각각 형성되어 있는 점에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the linear step motor according to the present invention includes a plurality of iron cores provided with a plurality of protruding poles in which a plurality of teeth having a predetermined pitch are formed at an end thereof, and at least one permanently coupled to the plurality of iron cores, respectively. A linear step motor comprising a mover having a magnet and a coil wound around the plurality of iron cores, and a stator having a plurality of teeth having a predetermined pitch formed at a portion facing the mover. It is wound around a plurality of protruding poles, and each of the plurality of protruding pole ends has a feature in that a plurality of teeth of different pitches and pitches of different dimensions of the stator are formed.

이와 같은 본 발명에 의하면, 가동자와 고정자의 이의 피치 배열 및 조합이 각각 다르게 되어 있어 발생력이 이상적인 정현파 모양을 가지게 되며, 그 결과 정확한 힘의 제어가 가능하고 정지 시의 위치오차를 현저하게 줄일 수 있다.According to the present invention, since the pitch arrangement and the combination of the mover and the stator are different from each other, the generating force has an ideal sine wave shape, and as a result, accurate force control is possible and the positional error at the time of stopping can be significantly reduced. have.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 리니어 스텝 모터의 개략적인 장치구성도이다.6 and 7 are schematic configuration diagrams of a linear step motor according to the present invention.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 리니어 스텝 모터는 종래 리니어 스텝 모터와는 달리 제1 및 제2의 두 개의 가동자(61)(61')와, 그 두 개의 가동자(61)(61')와 대면되는 부위에 소정 피치의 복수의 이(62t)가 형성되어 있는 하나의 고정자(62)로 구성된다. 상기 제1 및 제2가동자(61)(61')는 기본적으로 동일한 장치구성을 가지며, 다만 고정자(62)의 이(62t)에 대한 제1 및 제2가동자(61)(61')의 이(61t1)(61t1')의 시작위치가 다르게 구성된다. 그러면, 제1가동자(61)의 구조에 대해 더 상세히 설명해 보기로 하며, 제2가동자(61')에 대해서는 제1가동자(61)와 동일한 장치구성을 가지므로 제1가동자(61)의 설명으로 대신하기로 한다.6 and 7, the linear step motor according to the present invention, unlike the conventional linear step motor, the first and second two movers (61, 61 ') and the two movers (61) It consists of one stator 62 in which the plurality of teeth 62t of a predetermined pitch are formed in the site | part which faces the (61)). The first and second movers 61, 61 'have basically the same device configuration, except that the first and second movers 61, 61' with respect to the teeth 62t of the stator 62. The starting position of the teeth 61t 1 and 61t 1 ′ is configured differently. Then, the structure of the first operator 61 will be described in more detail, and the first operator 61 has the same device configuration as that of the first operator 61 for the second operator 61 ′. Will be replaced by

도 6에 도시된 바와 같이, 제1가동자(61)는 단부에 소정 피치의 복수(예컨대, 10개)의 이(61t1)(61t3)(61t2)(61t4)가 형성되어 있는 각각 2개씩의 돌출극(63a)(63b)(64a)(64b)이 마련된 2개의 철심(63)(64)과, 그 2개의 철심(63)(64) 사이에 결합되는 하나의 영구자석(67) 및 상기 2개의 철심(63)(64)의 각 돌출극(63a)(63b)(64a)(64b)에 각각 권선되는 코일(65a)(65b)(66a)(66b)로 구성된다. 여기서, 특히 상기 각 돌출극(63a)(63b)(64a)(64b) 단부의 복수의 이(61t1)(61t3) (61t2)(61t4)는 상기 고정자(62)의 복수의 이(62t)의 피치와 다른 치수의 피치로 형성되고, 고정자(62)의 이(62t)에 대한 제1 및 제2가동자(61)(61')의 이(61t1) (61t1')의 시작위치가 다르게 구성된다. 이에 대해 도 8 및 도 9를 참조하면서 더 상세히 설명해 보기로 한다.As illustrated in FIG. 6, the first mover 61 has a plurality of teeth (for example, ten teeth) 61t 1 , 61t 3 , 61t 2 , 61t 4 having a predetermined pitch at an end thereof. Two iron cores 63 and 64 provided with two protruding poles 63a, 63b, 64a and 64b, respectively, and one permanent magnet coupled between the two iron cores 63 and 64. 67 and coils 65a, 65b, 66a, 66b wound around the protruding poles 63a, 63b, 64a, 64b of the two iron cores 63, 64, respectively. Here, in particular, the plurality of teeth 61t 1 , 61t 3 , 61t 2 , 61t 4 at the ends of each of the protruding poles 63a, 63b, 64a, 64b is a plurality of teeth of the stator 62. It is formed with a pitch of a dimension different from the pitch of 62t, and the teeth 61t 1 (61t 1 ′) of the first and second movable members 61, 61 'with respect to the teeth 62t of the stator 62. The starting position of is configured differently. This will be described in more detail with reference to FIGS. 8 and 9.

도 8에 도시된 바와 같이, 제1가동자(61)의 제1철심(63)의 제1극(63a)의 이(61t1) 가운데 제1번 이의 시작위치는 고정자(62)의 이(62t)의 시작위치와 일치되도록 구성되며, 이를 기준으로 나머지 이들이 순차적으로 배치되는데, 가상의 제11번 이의 시작위치가 고정자(62)의 이(62t)의 시작위치보다 정확히 1/4피치 어긋날 수 있도록 이 제1극(63a)의 이들(61t1)의 피치 치수가 결정된다. 그리고, 제1가동자(61)의 제1철심(63)의 제3극(63b)의 이(61t3) 가운데 제1번 이의 시작위치는 고정자(62)의 이(62t)의 시작위치와 1/2피치 어긋나도록 구성되며, 이를 기준으로 나머지 이들이 순차적으로 배치되는데, 가상의 제11번 이의 시작위치가 고정자(62)의 이(62t)의 시작위치보다 정확히 1/2피치+1/4피치 어긋날 수 있도록 이 제3극(63b)의 이들(61t3)의 피치 치수가 결정된다. 그리고, 제1가동자(61)의 제2철심(64)의 제2극(64a) 및 제4극(64b)의 이(61t2)(61t4)는 제1가동자(61)의 제1철심(63)의 제1극(63a) 및 제3극(63b)의 이(61t1)(61t3)와 각각 동일한 배치구조로 형성된다.As shown in FIG. 8, the starting position of the first tooth of the teeth 61t 1 of the first pole 63a of the first iron core 63 of the first movable member 61 is the teeth of the stator 62. 62t), and the rest of them are sequentially arranged on the basis of this, and the virtual eleventh start position is exactly 1/4 pitch shifted from the start position of the teeth 62t of the stator 62. The pitch dimension of these 61t 1 of this first electrode 63a is determined. And, the start position of the first tooth among the teeth 61t 3 of the third pole 63b of the first iron core 63 of the first movable member 61 is the start position of the teeth 62t of the stator 62. It is configured to deviate 1/2 pitch, and the rest of them are sequentially arranged based on this, and the virtual 11th tooth start position is exactly 1/2 pitch +1/4 of the start position of the tooth 62t of the stator 62. the pitch dimension of these (61t 3) a third electrode (63b) is determined so that the pitch can slip out. The teeth 61t 2 and 61t 4 of the second pole 64a and the fourth pole 64b of the second iron core 64 of the first mover 61 are formed of the first mover 61. It is formed in the same arrangement structure as the teeth 61t 1 and 61t 3 of the 1st pole 63a of the 1st iron core 63, and the 3rd pole 63b, respectively.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2가동자(61')의 제1철심(63')의 제1극(63a')의 이(61t1') 가운데 제1번 이의 시작위치는 고정자(62)의 이(62t)의 시작위치와 1/4피치 어긋나도록 구성되며, 이를 기준으로 나머지 이들이 순차적으로 배치되는데, 가상의 제11번 이의 시작위치가 고정자(62)의 이(62t)의 시작위치보다 정확히 1/4피치+1/4피치 어긋날 수 있도록 이 제1극(63a')의 이들(61t1')의 피치 치수가 결정된다. 그리고, 제2가동자(61')의 제1철심(63')의 제3극(63b')의 이(61t3') 가운데 제1번 이의 시작위치는 고정자(62)의 이(62t)의 시작위치와 3/4피치 어긋나도록 구성되며, 이를 기준으로 나머지 이들이 순차적으로 배치되는데, 가상의 제11번 이의 시작위치가 고정자(62)의 이(62t)의 시작위치보다 정확히 3/4피치+1/4피치 어긋날 수 있도록 이 제3극(63b')의 이들(61t3')의 피치 치수가 결정된다. 그리고, 제2가동자(61')의 제2철심(64')의 제2극(64a') 및 제4극(64b')의 이(61t2')(61t4')는 제2가동자(61')의 제1철심(63')의 제1극(63a') 및 제3극(63b')의 이(61t1') (61t3')와 각각 동일한 배치구조로 형성된다.In addition, as shown in FIG. 9, the start position of the first tooth among the teeth 61t 1 ′ of the first pole 63a ′ of the first iron core 63 ′ of the second movable member 61 ′ is the stator. It is configured to deviate 1/4 pitch from the starting position of the teeth 62t of the 62, and based on this, the remaining ones are sequentially arranged, and the virtual 11th starting position of the teeth 62t of the stator 62 is located. The pitch dimension of these 61t 1 ′ of this first electrode 63a 'is determined so that it can be shifted exactly 1/4 pitch + 1/4 pitch from the starting position. And, the starting position of the first tooth among the teeth 61t 3 ′ of the third pole 63b ′ of the first iron core 63 ′ of the second movable member 61 ′ is the tooth 62t of the stator 62. It is configured to deviate 3/4 pitch from the start position of the rest, based on this, the rest are arranged sequentially, the virtual 11th start position is exactly 3/4 pitch than the start position of the teeth (62t) of the stator 62 to slip out of +1/4 pitch is the pitch dimension of the "thereof (61t 3 a third electrode (63b) ') is determined. In addition, the teeth 61t 2 ′ and 61t 4 ′ of the second pole 64 a ′ and the fourth pole 64 b ′ of the second iron core 64 ′ of the second mover 61 ′ are second movable. is formed of a chair (61) of the first core (63 'are (61t 1') (61t 3 ') and each of the same arrangement of the first electrode (63a') and a third electrode (63b ') of a).

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 리니어 스텝 모터에 있어서, 발생력과 퍼미언스는 도 10에 도시된 바와 같이 이상적인 정현파 곡선 특성을 가지게 된다. 따라서, 가동자(61)(61')의 정지 시 발생되는 위치오차 값이 현저하게 감소된다.In the linear step motor of the present invention having the above configuration, the generating force and the tolerance have the ideal sinusoidal curve characteristics as shown in FIG. Therefore, the position error value generated when the movable members 61 and 61 'are stopped is significantly reduced.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 리니어 스텝 모터는, 가동자와 고정자의 이의 피치 배열 및 조합이 각각 다르게 되어 있어 발생력이 이상적인 정현파 모양을 가지게 되며, 그 결과 정확한 힘의 제어가 가능하고 정지 시의 위치오차를 현저하게 줄일 수 있다. 따라서, 리니어 스텝 모터를 제어장치에 의해 제어하는 시스템에 있어서 본 발명의 리니어 스텝 모터가 채용될 경우 위치정밀도를 향상시킬 수 있고, 부드러운 추력이 발생하게 되어 고정밀도가 요구되는 반도체 제조, 조립 및 검사장비(예컨대, 와이어 본더, 스텝퍼 노광장비, IC 프로브 테스터, 다이 본더)는 물론 SMD(surface mounting device) 장비(예컨대, 칩 마운터, 스크린 프린터, chip-on 보드 머신) 등의 위치결정 액츄에이터용으로 적합하게 사용될 수 있다.As described above, the linear step motor according to the present invention has different pitch arrangements and combinations of the mover and the stator so that the generating force has an ideal sine wave shape, and as a result, accurate force control is possible and Positioning errors can be significantly reduced. Therefore, when the linear step motor of the present invention is employed in a system for controlling the linear step motor by a control device, the positional accuracy can be improved, and the smooth thrust is generated, and semiconductor manufacturing, assembly and inspection requiring high precision is required. Suitable for positioning actuators in equipment (eg wire bonders, stepper exposure equipment, IC probe testers, die bonders) as well as surface mounting device (SMD) equipment (eg chip mounters, screen printers, chip-on board machines) Can be used.

Claims (11)

단부에 소정 피치의 복수의 이가 형성되어 있는 복수의 돌출극이 마련된 복수의 철심과, 상기 복수의 철심에 각각 결합되는 적어도 하나의 영구자석 및 상기 복수의 철심에 각각 권선되는 코일을 가지는 가동자와, 상기 가동자와 대면되는 부위에 소정 피치의 복수의 이가 형성되어 있는 고정자를 구비하는 리니어 스텝 모터에 있어서, 상기 가동자는 2개가 마련되고, 그 2개의 가동자의 각 철심의 복수의 돌출극에는 코일이 각각 권선되며, 상기 복수의 돌출극 단부에는 상기 고정자의 복수의 이의 피치와 다른 치수의 피치의 복수의 이가 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 스텝 모터.A mover having a plurality of iron cores provided with a plurality of protruding poles having a plurality of teeth having a predetermined pitch formed at an end thereof, at least one permanent magnet respectively coupled to the plurality of iron cores, and a coil wound around the plurality of iron cores; A linear step motor including a stator having a plurality of teeth of a predetermined pitch formed at a portion facing the mover, wherein the mover is provided with two coils, and the plurality of protruding poles of the iron cores of the two movers are coiled. A plurality of teeth each of which is wound, and a plurality of teeth of a pitch having a different dimension from a plurality of teeth pitches of the stator are formed at the end portions of the plurality of protruding poles. 제1항에 있어서, 상기 2개의 가동자 중 제1가동자의 제1철심의 제1극의 제1번 이의 시작위치가 상기 고정자의 이의 시작위치와 일치되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 스텝 모터.2. The linear step motor according to claim 1, wherein the first position of the first pole of the first pole of the first iron core of the first mover of the two movers is made to coincide with the start position of the stator. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1가동자의 제1철심의 제1극의 이가 10개일 경우, 가상의 제11번 이의 시작위치가 고정자의 이의 시작위치보다 1/4피치 어긋나도록 상기 제1가동자의 제1철심의 제1극의 10개의 이들이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 스텝 모터.The method according to claim 1 or 2, wherein when the teeth of the first pole of the first iron core of the first mover are ten teeth, the starting position of the virtual eleventh teeth is shifted 1/4 pitch from the starting position of the teeth of the stator. 10. A linear step motor, wherein ten of the first poles of the first iron core of the first mover are arranged. 제1항에 있어서, 상기 2개의 가동자 중 제1가동자의 제1철심의 제3극의 제1번 이의 시작위치가 상기 고정자의 이의 시작위치와 1/2피치 어긋나도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 스텝 모터.2. The start position of the first teeth of the third pole of the first iron core of the first mover of the two movers is deviated from the start position of the teeth of the stator by 1/2 pitch. Linear step motor. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1가동자의 제1철심의 제3극의 이가 10개일 경우, 가상의 제11번 이의 시작위치가 고정자의 이의 시작위치보다 1/2피치+ 1/4피치 어긋나도록 상기 제1가동자의 제1철심의 제3극의 10개의 이들이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 스텝 모터.The start position of the virtual eleventh tooth is 1/2 pitch + 1 / of the stator's tooth position according to claim 1 or 4, when the teeth of the third pole of the first iron core of the first mover are ten teeth. 10. The linear step motor, wherein ten of the third poles of the first iron core of the first mover are arranged so as to deviate by four pitches. 제1항에 있어서, 상기 2개의 가동자 중 제1가동자의 제2철심의 제2극 및 제4극의 이는 상기 제1가동자의 제1철심의 제1극 및 제3극의 이와 각각 동일한 배치구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 스텝 모터.The first and third poles of the first and second poles of the first iron core of the first mover, respectively, of the two movers. A linear step motor, characterized in that formed in a structure. 제1항에 있어서, 상기 2개의 가동자 중 제2가동자의 제1철심의 제1극의 제1번 이의 시작위치가 상기 고정자의 이의 시작위치와 1/4피치 어긋나도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 스텝 모터.The start position of the first tooth of the first pole of the first iron core of the second mover among the two movable members is shifted by a quarter pitch from the start position of the teeth of the stator. Linear step motor. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 제2가동자의 제1철심의 제1극의 이가 10개일 경우, 가상의 제11번 이의 시작위치는 고정자의 이의 시작위치보다 1/4피치+1/4피치 어긋나도록 상기 제2가동자의 제1철심의 제1극의 10개의 이들이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 스텝 모터.8. The start position of the virtual eleventh tooth is 1/4 pitch + 1 / of the stator's tooth start position according to claim 1 or 7, wherein the number of teeth of the first pole of the first iron core of the second mover is ten teeth. 10. The linear step motor, wherein ten of the first poles of the first iron core of the second mover are arranged so as to deviate by four pitches. 제1항에 있어서, 상기 2개의 가동자 중 제2가동자의 제1철심의 제3극의 제1번 이의 시작위치가 상기 고정자의 이의 시작위치와 3/4피치 어긋나도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 스텝 모터.2. The start position of the first teeth of the third pole of the first iron core of the second mover of the two movers is deviated by 3/4 pitch from the start position of the teeth of the stator. Linear step motor. 제1항에 있어서, 상기 2개의 가동자 중 제2가동자의 제1철심의 제3극의 이가 10개일 경우, 가상의 제11번 이의 시작위치가 고정자의 이의 시작위치보다 3/4피치+1/4피치 어긋나도록 상기 제2가동자의 제1철심의 제3극의 10개의 이들이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 스텝 모터.2. The start position of the virtual eleventh tooth is 3/4 pitch + 1 than the start position of the stator when the third pole of the first iron core of the second mover among the two movers is 10 teeth. 10. These linear step motors are arranged so that ten of the third poles of the first iron core of the second mover are arranged so as to deviate from each other by 4/4 pitch. 제1항에 있어서, 상기 2개의 가동자 중 제2가동자의 제2철심의 제2극 및 제4극의 이는 상기 제2가동자의 제1철심의 제1극 및 제3극의 이와 각각 동일한 배치구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 스텝 모터.The second and fourth poles of the second iron core of the second mover among the two movers, which are the same as the first poles and the third poles of the first iron core of the second mover, respectively. A linear step motor, characterized in that formed in a structure.
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