KR20210008041A - 리니어 모터, 반송장치, 및 생산장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 리니어 모터는, 복수의 코어와, 복수의 코어의 각각을 여자하는 코일을 갖는 고정자와, 영구자석을 구비하고, 고정자로부터 받는 전자력을 추진력으로 하여 이동하는 가동자를 갖고, 복수의 코어의 각각은, 코일이 감긴 여자부와, 여자부에 자기적으로 결합하도록 구성되고, 여자부로부터 받은 자속을 가동자의 영구자석에 작용시키는 작용부를 갖고, 여자부와 작용부 사이에, 에어 갭, 또는, 여자부와 작용부와가 직접 접하고 있는 경우보다도 여자부로부터 작용부로의 열전도를 저감하는 열전도 저감부를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

리니어 모터, 반송장치, 및 생산장치
본 발명은, 리니어 모터, 반송장치, 및 생산장치에 관한 것이다.
가동자측을 마그넷, 고정자측을 코일로 하는 무빙 마그넷형 리니어 모터를 사용한 반송장치는, 가동자측에 동력 배선을 접속할 필요가 없기 때문에, 긴 스트로크의 반송이 가능하다. 또한, 볼 스크류형의 반송장치와 비교하여, 백러시(backrush)가 없고, 높은 위치결정 정밀도 및 반복 재현성을 갖기 때문에, 정밀기기의 제조라인용의 고속 반송장치에 사용되도록 되고 있다.
일본국 특개 2002-142439호 공보 일본국 특개 2009-005516호 공보
그렇지만, 무빙 마그넷형 리니어 모터는, 가동자의 주행을 행하는 궤도를 따라 고정자인 복수의 코일을 배치하고, 제어된 구동전류를 구동용 코일에 통전함으로써 자기적으로 가동자를 구동시킨다. 그 때문에, 구동시에 통전된 코일은 줄 열에 의해 발열한다. 무빙 마그넷형 리니어 모터에서는, 볼 스크류형의 반송장치와 비교해서 열원이 되는 코일이 가동자의 영구자석에 근접해서 배치되기 때문에, 코일의 온도변화의 영향을 받기 쉽다. 그 때문에, 정밀한 위치결정 성능이나 위치결정 재현성을 얻기 위해서는 한계가 있었다. 또한, 반송 속도의 변동이나 가동자의 기울기가 커져버린다고 하는 과제도 있었다.
더구나, 무빙 마그넷형 리니어 모터를 사용해서 순환형의 반송장치를 구성할 경우, 가동 궤도부를 구동하기 위한 접속 케이블에 대하여 케이블베어(cableveyor)(등록상표)가 필요가 되지만, 접속 케이블의 미끄러짐이나 굴곡에 의해서 먼지 발생이나 케이블 단선이 생기는 일이 있었다. 이 때문에, 정밀기기의 제조라인에 적용함에 있어서 먼지 발생의 억제가 과제이었다.
본 발명의 목적은, 코일로부터 생긴 열에 의한 영향을 억제할 수 있고, 소형이고 고정밀도의, 위치결정 성능, 위치결정 재현성, 반송 성능을 실현가능한 리니어 모터 및 반송장치를 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 정밀기기의 제조라인에의 적용에 적합한 반송장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 복수의 코어와, 상기 복수의 코어의 각각을 여자하는 코일을 갖는 고정자와, 영구자석을 구비하고, 상기 고정자로부터 받는 전자력을 추진력으로 하여 이동하는 가동자를 갖고, 상기 복수의 코어의 각각은, 상기 코일이 감긴 여자부와, 상기 여자부에 자기적으로 결합하도록 구성되고, 상기 여자부로부터 받은 자속을 상기 가동자의 상기 영구자석에 작용시키는 작용부를 갖고, 상기 여자부와 상기 작용부 사이에, 에어 갭, 또는, 상기 여자부와 상기 작용부와가 직접 접하고 있는 경우보다도 상기 여자부로부터 상기 작용부로의 열전도를 저감하는 열전도 저감부를 갖는 리니어 모터가 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 고정 궤도부를 구성하는 제1 반송 모듈과, 가동 궤도부를 구성하는 제2 반송 모듈과, 상기 제2 반송 모듈을 상기 제1 반송 모듈에 접속하는 제1 위치로 이동하는 제1 가동기구를 갖는 시프터부와, 영구자석을 갖고, 상기 제1 반송 모듈 또는 상기 제2 반송 모듈로부터 받는 전자력을 추진력으로 하여 이동하는 대차를 갖고, 상기 제2 반송 모듈은, 상기 제1 위치에 위치하고 있을 때에 코일을 포함하는 여자부에 자기적으로 결합되도록 구성된 작용부를 갖고, 상기 여자부로부터 받은 자속을, 상기 작용부를 거쳐 상기 대차의 상기 영구자석에 작용시키도록 구성되어 있는 반송장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 고정자와, 영구자석을 갖는 가동자와, 챔버를 갖고, 상기 고정자는, 복수의 코어와, 상기 복수의 코어의 각각을 여자하는 코일을 갖고, 상기 복수의 코어의 각각은, 상기 코일이 감긴 여자부와, 상기 여자부에 자기적으로 결합하도록 구성되고, 상기 여자부로부터 받은 자속을 상기 가동자의 상기 영구자석에 작용시키는 작용부를 갖고, 상기 코일 및 상기 여자부는, 상기 챔버의 외측에 배치되고, 상기 작용부는, 상기 챔버의 내측에 배치되어 있도록 구성되어 있는 생산장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 코일로부터 생긴 열에 의한 영향을 억제하여, 소형이고 고정밀도의, 위치결정 성능, 위치결정 재현성, 반송 성능을 갖는 리니어 모터 및 반송장치를 실현할 수 있다. 한, 접속 케이블의 미끄러짐 등에 의한 먼지 발생이나 케이블 단선을 억제하여, 정밀기기의 제조라인에의 적용에 적합한 반송장치를 실현할 수 있다.
도1a는 본 발명의 제1실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다.
도1b는 본 발명의 제1실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다.
도2a는 본 발명의 제2실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다.
도2b는 본 발명의 제2실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다.
도3a는 본 발명의 제3실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다.
도3b는 본 발명의 제3실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다.
도4는 본 발명의 제4실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 평면도다.
도5a는 본 발명의 제4실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다.
도5b는 본 발명의 제4실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다.
도6a는 본 발명의 제5실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다.
도6b는 본 발명의 제5실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다.
도7은 본 발명의 제6실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 평면도다.
도8a는 본 발명의 제6실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다.
도8b는 본 발명의 제6실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다.
도9는 본 발명의 제7실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 평면도다.
도10은 본 발명의 제7실시형태에 따른 반송장치에 있어서의 반송 모듈의 코어의 구조를 도시한 개략도다.
도11a는 본 발명의 제8실시형태에 따른 반송장치에 있어서의 반송 모듈의 코어의 구조 및 동작을 도시한 개략도다.
도11b는 본 발명의 제8실시형태에 따른 반송장치에 있어서의 반송 모듈의 코어의 구조 및 동작을 도시한 개략도다.
도11c는 본 발명의 제8실시형태에 따른 반송장치에 있어서의 반송 모듈의 코어의 구조 및 동작을 도시한 개략도다.
도12a는 본 발명의 제9실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다.
도12b는 본 발명의 제9실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 평면도다.
도13은 본 발명의 제9실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다.
[제1실시형태]
본 발명의 제1실시형태에 따른 반송장치에 대해서, 도1a 및 도1b를 사용하여 설명한다. 도1a 및 도1b는, 본 실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다.
본 실시형태에 따른 반송장치(100)는, 가동 자석 리니어 모터(무빙 마그넷형 리니어 모터, 가동계자형 리니어 모터)에 의해 대차를 주행시킴으로써 워크를 반송하는 반송장치다. 반송장치(100)는, 예를 들면, 도1a 및 도1b에 나타낸 것과 같이, 반송 모듈(210)과, 대차(220)를 갖는다.
반송 모듈(210)은, 대차(220)가 주행하는 궤도부(반송로)를 구성한다. 여기에서, 이하의 설명의 편의상, 반송장치(100)에 대하여 좌표축을 정의하는 것으로 한다. 우선, 수평으로 이동하는 대차(220)의 이동 방향을 따라서 X축을 취한다. 또한, 연직방향을 따라 Z축을 취한다. 또한, X축 및 Z축에 직교하는 방향을 따라서 Y축을 취한다. 좌표축의 정의는, 이후의 실시형태에 있어서도 같다. 이때, 도1a는, 도1b의 B-B'선을 포함하는 Y-Z평면에 평행한 면에 있어서의 단면도다. 또한, 도1b는, 도1a의 A-A'선을 포함하는 X-Z 평면에 평행한 면에 있어서의 단면도다.
반송 모듈(210)은, 리니어 가대(102)와, 복수의 코어 유닛(230)과, 리니어 가이드 레일(103)을 갖는다. 코어 유닛(230) 및 리니어 가이드 레일(103)은, 리니어 가대(102)에 고정되어 있다.
복수의 코어 유닛(230)은, 대차(220)의 이동 방향(X축 방향)을 따라 소정의 간격으로 배치되어 있고, 리니어 모터의 고정자를 구성하고 있다. 복수의 코어 유닛(230)의 각각은, 코어(232)와, 코일(106)을 갖는다. 코어(232)는, 여자측 코어(105)와, 여자측 코어(105)의 양 단부에 설치된 한쌍의 작용측 코어(104)와, 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105) 사이에 설치된 단열부(101)를 갖는다. 이때, 도면의 간략화를 위해 도1b에는 X축 방향으로 배치되는 8개의 코어 유닛(230)을 갖는 반송 모듈(210)을 나타내고 있지만, 실제로는 반송 모듈(210)은, 임의의 길이의 리니어 모터를 구성하기 위해 필요한 수의 코어 유닛(230)을 갖는다.
한쌍의 작용측 코어(104)는, 코어 갭 G의 간격을 두고 대향하도록 배치되어 있고, 리니어 가대(102)에 접속·고정되어 있다. 여자측 코어(105)는, 단열부(101)를 거쳐 작용측 코어(104)에 접속되어 있고, 리니어 가대(102)와는 직접 접속되지 않도록 배치되어 있다. 작용측 코어(104) 및 여자측 코어(105)의 재질에는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 적층형 규소 강판 등의 자성체 재료를 적용할 수 있다.
코일(106)은, 코어(232)의 여자측 코어(105)에 감겨 있고, 코어(232)를 여자하는 역할을 갖는다. 작용측 코어(104)는, 여자측 코어(105)에 자기적으로 결합되도록 배치되어 있고, 여자측 코어(105)에서 발생한 자속을 받고, 이 자속을 코어 갭 G에 배치된 가동자에 작용시킨다. 단열부(101)는, 여자측 코어(105)와 작용측 코어(104)가 직접 접하고 있는 경우보다도 여자측 코어(105)로부터 작용측 코어(104)로의 열전도를 저감하는 열전도 저감부로서 기능한다.
이때, 본 명세서에 있어서는, 여자측 코어(105), 혹은, 복수의 코어 유닛(230)을 구성하는 코어(232)의 여자측 코어(105)를 일괄하여, 여자부로 부른 경우가 있다. 또한, 작용측 코어(104), 혹은, 복수의 코어 유닛(230)을 구성하는 코어(232)의 작용측 코어(104)를 일괄하여, 작용부로 부르는 경우가 있다.
대차(220)는, 리니어 모터의 가동자를 구성하는 것으로, 상부판(111)과, 자석 지지체(112)와, 영구자석(113)과, 리니어 가이드 블록(114)을 갖는다. 리니어 가이드 블록(114)은, 대차(220)를 반송 모듈(210) 위에 설치했을 때에 리니어 가이드 레일(103)에 접속되도록, 상부판(111)의 하부의 네 귀퉁이에 설치되어 있다. 이에 따라, 대차(220)는, 리니어 가이드 레일(103)을 따라 X축 방향으로 이동이 자유로운 상태에서 반송 모듈(210)에 지지된다. 자석 지지체(112)는, 대차(220)를 반송 모듈(210) 위에 설치했을 때에 영구자석(113)이 작용측 코어(104)의 코어 갭 G의 사이에 위치하도록, 상부판(111)의 하부의 중앙부에 고정되어 있다. 이때, 도1b에는, 영구자석(113)과 같은 판 두께의 자석 지지체(112)에, 임의의 스큐 각(예를 들면, 20도)을 설치하고, 인접하는 영구자석(113)의 자극이 교대로 반대가 되도록 3개의 영구자석(113)을 고정했을 경우를 예시하고 있다.
복수의 코어 유닛(230)의 각각의 코일(106)에는, 미도시의 상위 콘트롤러에 의한 제어를 기초로 소정의 전류가 공급된다. 복수의 코어 유닛(230)의 각각의 코일(106)은, 예를 들면, 도1b에 「U」 「V」 「W」로 부기하고 있는 것 같이, U상, V상, W상으로 이루어진 3상 교류로 구동할 수 있다. 코일(106)에 전류가 인가됨으로써, 대차(220)의 영구자석(113)은, 여자측 코어(105) 및 작용측 코어(104)를 거쳐, 코일(106)로부터 구동력으로서의 전자력을 받는다. 이렇게 해서, 대차(220)가 추진력을 얻어, 리니어 가이드 레일(103)로 구성되는 궤도부 위를 주행한다. 복수의 코어 유닛(230)의 각각의 코일(106)에 흐르는 전류를 적적히 제어함으로써, 대차(220)를 주행, 정지시켜서, 반송 모듈(210) 위의 대차(220)의 위치를 제어할 수 있다.
그런데, 무빙 마그넷형 리니어 모터는, 가동자의 주행을 행하는 궤도를 따라 고정자인 복수의 코일을 배치하고, 제어된 구동전류를 구동용 코일에 통전함으로써 자기적으로 가동자를 구동시킨다. 그 때문에, 구동시에 통전된 코일은 줄 열에 의해 발열한다. 무빙 마그넷형 리니어 모터에서는, 볼 스크류형의 반송장치와 비교해서 열원이 되는 코일이 가동자의 영구자석에 근접 배치되기 때문에, 코일의 온도변화의 영향을 받기 쉽다. 예를 들면, 코일의 발열에 의해 영구자석의 주위의 온도가 변화하면, 열 에너지에 의해 영구자석이 감자하여, 모터 추진력이 저하하는 일이 있다. 이 때문에, 코일과 가동자의 영구자석의 거리를 넓힐 필요가 있어, 장치가 대형화한다. 또한, 코일의 열이 케이스나 가대에 전해져서 열팽창을 일으키면, 케이스나 가대에 배치되어 있는 센서의 위치가 변동하여, 위치결정 정밀도가 저하하는 요인이 된다.
이 점에서, 본 실시형태에 따른 반송장치에 있어서는, 상기한 바와 같이, 리니어 모터의 고정자를 구성하는 코어 유닛(230)의 코어(232)가, 작용측 코어(104)와, 여자측 코어(105)와, 이들 사이에 배치된 단열부(101)에 의해 구성되어 있다. 이렇게 구성함으로써, 여자측 코어(105)와 작용측 코어(104) 사이의 열전도를 억제할 수 있다. 또한, 여자측 코어(105)는, 리니어 가대(102)에 직접 접속되어 있지 않기 때문에, 여자측 코어(105)의 열이 리니어 가대(102)를 거쳐 작용측 코어(104)에 전해지는 일도 없다. 이에 따라, 코일(106)에 흘리는 전류에 의해 생긴 열이 여자측 코어(105)를 거쳐 작용측 코어(104)에 전해지는 것을 효과적으로 억제할 수 있어, 장치 전체가 소형이면서 고정밀도의 위치결정 재현이 가능한 반송장치를 실현할 수 있다.
단열부(101)의 구성 재료로서는, 작용측 코어(104) 및 여자측 코어(105)의 구성 재료보다도 열전도율이 낮고, 또한, 투자율이 큰 자성체 재료가 바람직하다. 이러한 관점에서, 단열부(101)의 구성 재료에는, 예를 들면, 퍼말로이, 수퍼말로이, 순철, 아모퍼스 합금, 퍼멘듈, 샌드더스트 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
단열부(101)의 작용측 코어(104)측과 여자측 코어(105)측 사이의 온도차 ΔT는, 단열부(101)의 구성 재료의 열전도율을 λ[W/m·K], 단면적을 S[m2], 두께를 L[m], 여자측 코어(105)의 전열량 w[W]로 하면, 이하의 식(1)과 같이 표시된다.
Δ T=L/S×w/λ …(1)
단열부(101)가 퍼말로이인 경우, 여자측 코어(105)의 전열량을 50W, 단열부(101)의 단면적을 0.0004m2, 두께를 0.005m, 퍼말로이의 열전도율을 14m/W·K라고 하면, 여자측 코어(105)와 작용측 코어(104) 사이의 온도차는 18K가 된다. 코어(232)의 전체를 적층형 규소 강판으로 구성한 경우, 같은 효과를 얻기 위해서는 코어(232)의 길이를 2배로 할 필요가 있다. 따라서, 본 실시형태를 적용함으로써, 리니어 모터의 코어 유닛(230), 나아가서는 반송장치(100)의 소형화를 실현할 수 있다.
이때, 본 실시형태에 있어서는, 코어(232)의 단면적을 일정으로 하고, 단열부(101)에 있어서의 열전도율 λ과 두께 L을 바꿈으로써, 여자측 코어(105)로부터 작용측 코어(104)로의 열전도를 억제하고 있다. 그렇지만, 코어(232)의 단면적은 반드시 일정할 필요는 없고, 단열부(101)에 있어서의 단면적을 선택적으로 작게 함으로써 여자측 코어(105)로부터 작용측 코어(104)로의 열전도를 더욱 저감하도록 하여도 된다.
단열부(101)에 의해 생기는 자기저항 R[A/wb]은, 단열부(101)의 단면적을 S[m2], 두께를 L[m], 비투자율을 μ로 하여, 이하의 식(2)과 같이 표시된다.
R=1/μ×L/S …(2)
단열부(101)를 퍼말로이로 구성한 경우, 단열부(101)의 비투자율이 14배가 되기 때문에, 단열부(101)의 자기저항 R은 1/14가 되고, 자기저항 R의 상승을 억제할 수 있다. 단, 퍼말로이의 포화 자속밀도는 작용측 코어(104) 및 여자측 코어(105)를 구성하는 적층형 규소 강판보다도 작기 때문에, 퍼말로이의 포화 자속밀도보다 작은 자속의 범위에서 모터를 구동하게 된다.
이때, 본 실시형태에서는 리니어 모터로서, 코일과 마그넷이 2쌍 대향하고 있는 T형의 구조를 나타냈지만, 코어부에 단열구조를 배치할 수 있는 코일과 마그넷이 1쌍인 I형의 구조에 있어서도 적용가능하다.
이렇게, 본 실시형태에 따르면, 코일(106)에서 생긴 열이 여자측 코어(105)를 거쳐 작용측 코어(104)에 전해지는 것을 저감할 수 있다. 이에 따라, 코어 유닛(230)을 크게 하지 않고 코일(106)에서 생긴 열의 영향을 억제하는 것이 가능해져, 장치 전체가 소형이면서 고정밀도의 위치결정 재현이 가능한 반송장치를 실현할 수 있다.
[제2실시형태]
본 발명의 제2실시형태에 따른 반송장치에 대해서, 도2a 및 도2b를 사용하여 설명한다. 제1실시형태에 따른 반송장치와 같은 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략 또는 간결하게 한다. 도2a 및 도2b는, 본 실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다. 도2a는, 도2b의 B-B'선을 포함하는 Y-Z평면에 평행한 면에 있어서의 단면도다. 또한, 도2b는, 도2a의 A-A'선을 포함하는 X-Z평면에 평행한 면에 있어서의 단면도다.
도2a 및 도2b에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태에 따른 반송장치(100)는, 리니어 모터의 코어 유닛(230)의 코어(232)의 구성이 다른 것 이외에는, 제1실시형태에 따른 반송장치와 같다. 즉, 본 실시형태에 따른 반송장치(100)는, 코어 유닛(230)의 코어(232)가, 작용측 코어(104)와, 여자측 코어(105)와, 이들 사이에 배치된 협소부(115)에 의해 구성되어 있다. 협소부(115)는, 제1실시형태의 단열부(101)와 마찬가지로, 여자측 코어(105)와 작용측 코어(104)가 직접 접하고 있는 경우보다도 여자측 코어(105)로부터 작용측 코어(104)로의 열전도를 저감하는 열전도 저감부로서 기능한다.
협소부(115)는, 작용측 코어(104) 및 여자측 코어(105)와 같은 재료에 의해 구성되어 있지만, 코어(232) 내부를 통과하는 자속에 대하여 수직한 방향의 단면의 단면적이, 작용측 코어(104)보다도 작다. 협소부(115)의 단면적의 최소값은, 예를 들면, 코일(106)에 의해 생기는 자속이 포화하지 않는 단면적으로서 규정할 수 있다. 협소부(115)는, 작용측 코어(104) 및 여자측 코어(105)의 일체 구조인 것이 바람직하지만, 작용측 코어(104) 및 여자측 코어(105)와는 다른 구성부재를 연결함으로써 구성해도 상관없다.
작용측 코어(104)와 여자측 코어(105) 사이의 온도차 ΔT는, 식(1)에 나타낸 것과 같이, 협소부(115)의 단면적 S를 작게 함으로써 크게 할 수 있다. 예를 들면, 여자측 코어(105)의 전열량 w가 50W이고, 규소 강판의 열전도율이 30m/W·K이고, 협소부(115)의 두께 L이 0.005m인 것으로 한다. 이 경우에 있어서, 협소부(115)의 단면적 S가, 예를 들면, 작용측 코어(104)의 단면적과 같은 0.0004m2라고 하면, 여자측 코어(105)와 작용측 코어(104) 사이의 온도차 ΔT는 20K가 된다. 이에 대하여, 협소부(115)의 단면적 S를 0.0003m2까지 작게 하면, 여자측 코어(105)와 작용측 코어(104) 사이의 온도차 ΔT는, 27K까지 증가할 수 있다. 즉, 협소부(115)를 설치함으로써, 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105) 사이의 열전도를 저감할 수 있다.
이렇게, 본 실시형태에 따르면, 코일(106)에서 생긴 열이 여자측 코어(105)를 거쳐 작용측 코어(104)에 전해지는 것을 저감할 수 있다. 이에 따라, 코어 유닛(230)을 크게 하지 않고 코일(106)에서 생긴 열의 영향을 억제하는 것이 가능해져, 장치 전체가 소형이면서 고정밀도의 위치결정 재현이 가능한 반송장치를 실현할 수 있다.
[제3실시형태]
본 발명의 제3실시형태에 따른 반송장치에 대해서, 도3a 및 도3b를 사용하여 설명한다. 제1 및 제2실시형태에 따른 반송장치와 같은 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략 또는 간결하게 한다. 도3a 및 도3b는, 본 실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다. 도3a는, 도3b의 B-B'선을 포함하는 Y-Z평면에 평행한 면에 있어서의 단면도다. 또한, 도3b는, 도3a의 A-A'선을 포함하는 X-Z평면에 평행한 면에 있어서의 단면도다.
도3a 및 도3b에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태에 따른 반송장치(100)는, 리니어 모터의 코어 유닛(230)의 코어(232)의 구성이 다른 것 이외에는, 제1 및 제2실시형태에 따른 반송장치와 같다. 즉, 본 실시형태에 따른 반송장치(100)는, 코어 유닛(230)의 코어(232)가, 작용측 코어(104)와, 여자측 코어(105)에 의해 구성되어 있고, 이들 사이에 에어 갭(118)이 설치되어 있다. 즉, 자로의 도중에 에어 갭(118)을 갖는다. 에어 갭(118)을 사이에 끼워 대향하는 작용측 코어(104)의 단부(작용측 코어 단부(116)) 및 여자측 코어(105)의 단부(여자측 코어 단부(117))의 단면적은, 에어 갭(118)에 있어서의 자속의 누출을 억제하기 위해서, 다른 부분의 단면적보다도 크게 되어 있다. 도3a 및 도3b의 예에서는, 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105) 사이의 단열효과를 높이기 위해서, 여자측 코어(105)의 양 단부에 에어 갭(118)을 설치하고 있다.
에어 갭(118)은, 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105) 사이에 배치된 공기의 층을 포함하기 때문에, 열전도율은 제1실시형태의 단열부(101)나 제2실시형태의 협소부(115)와 비교해서 1/1000배 정도가 된다. 따라서, 식(1)로부터 분명한 바와 같이, 제1 및 제2실시형태의 경우보다도 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105) 사이의 열전도를 저감할 수 있다. 즉, 에어 갭(118)은, 제1실시형태의 단열부(101)나 제2실시형태의 협소부(115)와 마찬가지로, 여자측 코어(105)와 작용측 코어(104)가 직접 접하고 있는 경우보다도 여자측 코어(105)로부터 작용측 코어(104)로의 열전도를 저감하는 열전도 저감부로서 기능한다.
영구자석(113)이 통과하는 코어 갭 G의 자기저항은, 코어 갭 G의 길이를 0.01m, 단면적을 0.0004m2, 비투자율을 1로 하면, 25A/wb이 된다. 한편, 에어 갭(118)의 자기저항 R은, 에어 갭(118)의 길이를 0.001m, 단면적을 0.004m2, 비투자율을 1로 하면, 0.25A/wb이 된다. 즉, 에어 갭(118)의 자기저항은, 코어 갭 G의 자기저항의 1/100 정도이다. 따라서, 에어 갭(118)을 설치하는 것에 의한 코어 전체의 자기저항의 증가는 1% 정도로서, 모터 구동에 큰 영향을 미치는 일은 없다. 에어 갭의 길이는, 코어 갭의 길이의 1/20 이상 1/3 이하인 것이 바람직하다.
또한, 자기저항의 증가 억제의 효과를 얻기 위해서, 작용측 코어 단부(116) 및 여자측 코어 단부(117)의 재질로서는, 코어 재질보다도 투자율이 큰 제1실시형태에 기재된 재료를 적용하는 것이 가능하다.
이렇게, 본 실시형태에 따르면, 코일(106)에서 생긴 열이 여자측 코어(105)를 거쳐 작용측 코어(104)에 전해지는 것을 저감할 수 있다. 이에 따라, 코어 유닛(230)을 크게 하지 않고 코일(106)에서 생긴 열의 영향을 억제하는 것이 가능해져, 장치 전체가 소형이면서 고정밀도의 위치결정 재현이 가능한 반송장치를 실현할 수 있다.
[제4실시형태]
본 발명의 제4실시형태에 따른 반송장치에 대해서, 도4 내지 도5b를 사용하여 설명한다. 제1 내지 제3실시형태에 따른 반송장치와 같은 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략 또는 간결하게 한다. 도4는, 본 실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 평면도다. 도5a 및 도5b는, 본 실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다. 도5a는, 도4의 B-B'선을 포함하는 Y-Z평면에 평행한 면에 있어서의 단면도다. 또한, 도5b는, 도4의 C-C'선을 포함하는 X-Z평면에 평행한 면에 있어서의 단면도다.
본 실시형태에서는 제3실시형태의 리니어 모터를 순환형의 반송장치에 적용한 구성예에 대해 설명한다. 순환형의 반송장치는, 왕로용 궤도와 귀로용 궤도를 왕래 가능하게 가동 궤도부를 평면방향으로 왕복시키는 시프터 구조나 가동 궤도부를 상하 방향으로 왕복시키는 엘리베이터 구조 등의 가동기구를 탑재한 반송장치다.
본 실시형태에 따른 반송장치(100)는, 도4 내지 도5b에 나타낸 것과 같이, 반송 모듈 210A, 210B와, 시프터부(240)와, 대차(220)를 갖는다.
반송 모듈 210A, 210B는, 제3실시형태에 나타낸 반송 모듈(210)과 같다. 반송 모듈 210A는, 예를 들면, 왕로용의 고정 궤도부를 구성한다. 반송 모듈 210B는, 예를 들면, 귀로용의 고정 궤도부를 구성한다. 반송 모듈 210A와 반송 모듈 210B는, 궤도부가 X축 방향을 따라서 서로 평행하게 되도록 배치되어 있다.
시프터부(240)는, 반송 모듈 250과, 가이드 레일(126)과, 가이드 블록(127)을 갖는다. 반송 모듈 250은, 가이드 레일(126)을 따라 이동가능하게 접속된 가이드 블록(127)에 고정되어 있고, 미도시의 상위 콘트롤러에 의한 제어하에서, 액추에이터 등의 동력원에 의해 가이드 레일(126)을 따라 이동할 수 있게 구성되어 있다. 이 의미에서, 반송 모듈 250은, 가동 궤도부를 구성한다.
시프터부(240)는, 반송 모듈 210A, 210B에 인접하고 있어, 반송 모듈 250을, 반송 모듈 210A 사이에 연속하는 궤도부를 형성하는 위치 A와, 반송 모듈 210B 사이에 연속하는 궤도부를 형성하는 위치 A'로 이동한다. 예를 들면, 반송 모듈 250이 도4의 위치 A에 있을 때, 반송 모듈 250과 반송 모듈 210A는 연속하는 1개의 궤도부를 형성한다. 또한, 반송 모듈 250이 도4의 위치 A'에 있을 때, 반송 모듈 250과 반송 모듈 210B는 연속하는 1개의 궤도부를 형성한다.
이때, 도4에는, 반송 모듈 250을 Y축 방향을 따라 평행 이동하는 구성의 시프터부(240)를 나타내고 있지만, 시프터부(240)의 구성은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, Z축 방향을 따라서 가이드 레일(126)을 배치하고, 반송 모듈 250을 수직방향으로 이동하는 엘리베이터 구조의 시프터부로 해도 된다. 혹은, 회전 기구를 사용해서 반송 모듈을 선회 이동시키는 선회 구조의 시프터부로 해도 된다.
대차(220)는, 제1실시형태에 나타낸 대차(220)와 같다. 도1a 내지 도3b에서는 기재를 생략하고 있지만, 대차(220)는, 예를 들면, 도4 내지 도5b에 나타낸 것과 같이, 상부판(111), 자석 지지체(112), 영구자석(113) 및 리니어 가이드 블록(114) 이외에, 상부판(111)에 설치된 스케일(119)을 더 갖고 있다. 스케일(119)에는, 대차(220)의 이동 방향을 따라서 위치 정보가 기록되어 있다. 반송 모듈 210A, 210B, 250에 설치된 인코더(108)가 대차(220)의 스케일(119)을 판독함으로써, 대차(220)의 위치 정보를 취득할 수 있다. 반송 모듈 210A, 210B, 250에는 복수의 인코더(108)가 스케일(119)의 스케일 길이보다도 짧은 간격으로 부착되어 있어, 어느 한 개의 인코더(108)에 의해 스케일(119)을 판독할 수 있도록 되어 있다. 이때, 도4에 있어서는, 반송 모듈 210A, 250과의 관계를 알기 쉽게 하기 위해서, 상부판(111)의 일부를 절결한 상태로 나타내고 있다. 상부판(111)의 실제의 평면 형상은, 예를 들면, 도4에 점선으로 나타낸 바와 같은 사각형 형상이다.
대차(220)는, 반송 모듈 210A, 210B, 250을 이동할 수 있게 구성되어 있다. 이에 따라, 예를 들면, 반송 모듈 210A를 이동해 온 대차(220)를, 시프터부(240)의 반송 모듈 250을 거쳐 반송 모듈 210B로 이동시킬 수 있다.
시프터부(240)의 반송 모듈 250은, 도4 내지 도5b에 나타낸 것과 같이, 시프터 가대(110)와, 리니어 가대(102)와, 리니어 가이드 레일(103)과, 작용측 코어(104)를 포함한다. 반송 모듈 250의 X축 방향을 따른 길이는, 대차(220)의 X축 방향의 길이에 대하여 필요 충분한 길이이다.
시프터부(240)가 배치되는 영역의, 반송 모듈 210A, 210B의 궤도부의 연장선 위에는, 반송 모듈 250의 작용측 코어(104)와 결합해서 코어(232)를 구성하는 여자측 코어(105)와, 여자측 코어(105)에 설치된 코일(106)이 배치되어 있다. 즉, 시프터부(240)의 여자측 코어(105) 및 코일(106)은, 반송 모듈 250으로부터 독립하여, 시프터부(240)에 고정되어 있다. 이에 따라, 반송 모듈 250이 위치 A에 있을 때에는, 반송 모듈 210A의 연장선 위에 있는 여자측 코어(105)와 반송 모듈 250의 작용측 코어(104)가 자기적으로 결합된다. 이렇게 해서, 반송 모듈 210A로부터 반송 모듈 250에 걸쳐 연속하는 리니어 모터의 고정자가 구성된다. 또한, 반송 모듈 250이 위치 A'에 있을 때에는, 반송 모듈 210B의 연장선 위에 있는 여자측 코어(105)와 반송 모듈 250의 작용측 코어(104)가 자기적으로 결합된다. 이렇게 해서, 반송 모듈 250으로부터 반송 모듈 210B에 걸쳐 연속하는 리니어 모터의 고정자가 구성된다.
시프터부(240)의 인코더(108)는, 반송 모듈 250의 Y축 방향으로의 이동시에 물리적으로 간섭하지 않는 고정방법으로, 반송 모듈 250 이외의 부분에 고정되어 있고, 반송 모듈 250과 동기해서 이동하지 않는 구성으로 되어 있다. 또한, 시프터부(240)에는, 반송 모듈 250의 Y축 방향의 위치를 검출하기 위한 위치 검출장치(109)가 설치되어 있다.
이렇게, 본 실시형태의 반송장치에 있어서는, 시프터부(240)의 여자측 105 및 코일(106)을, 반송 모듈 250으로부터 독립하여 장치에 고정하고 있다. 또한, 시프터부(240)의 인코더(108) 및 위치 검출장치(109)는, 반송 모듈 250 이외의 부분에 고정되어 있다. 따라서, 시프터부(240)의 주변기기와 드라이버의 접속 배선에 대하여 케이블베어(등록상표)를 필요로 하지 않는 구성이 가능해 진다.
따라서, 본 실시형태의 반송장치에서는, 가동 궤도부의 이동에 따르는 접속 케이블의 요동이 생기는 일은 없고, 접속 케이블의 미끄러짐이나 굴곡에 의한 먼지 발생이나 접속 케이블의 단선이 생기는 것을 방지할 수 있다. 본 실시형태의 반송장치가 갖는 이러한 특징은, 예를 들면, 먼지 발생을 억제하는 것이 중요한 정밀기기의 제조라인에 있어서 매우 유용하다.
작용측 코어(104)와 여자측 코어(105)가 대향하는 부분의 간격은 좁을수록 자기저항 Rba가 작아져, 모터의 효율저하가 적은 바람직한 형태이다. 자기저항 Rba는, 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105)의 대향면의 단면적을 S, 대향면의 상대 거리를 L, 대기의 비투자율을 μ로 하여, 이하의 식(3)과 같이 표시된다.
Rba=1/μ×L/S …(3)
작용측 코어(104)와 여자측 코어(105)의 간격(상대 거리 L)은, 반송 모듈 250의 이동시에 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105)가 물리적으로 접촉하지 않도록 적절히 조정되고, 예를 들면, 0.4mm로 설정할 수 있다. 이 경우의 자기저항 Rba는, 0.001A/wb이 된다.
작용측 코어(104)와 여자측 코어(105) 사이의 자기저항 Rba는, 반송 모듈 250 위의 대차(220)를 구동가능한 자속을 작용측 코어(104)에 대하여 공급가능한 자기저항이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 자기저항 Rba는, 대차(220)의 중량이나 가속도, 미끄러짐 저항, 코깅(cogging) 저항, 대차(220)가 구비한 영구자석(113)의 자력이나 극수 구성 등에 따라 적절히 설정하는 것이 바람직하다.
도4 내지 도5b에는 대차(220)를 1대만 나타내고 있지만, 실제의 반송장치에 있어서는 복수대의 대차(220)를 궤도 위에 배치해서 제어한다.
이렇게, 본 실시형태에 따르면, 시프터부(240)를 포함하여, 코일(106)에서 생긴 열이 여자측 코어(105)를 통해 작용측 코어(104)에 전해지는 것을 억제할 수 있다. 이에 따라, 코어 유닛(230)을 크게 하지 않고 코일(106)에서 생긴 열의 영향을 억제하는 것이 가능해져, 장치 전체가 소형이면서 고정밀도의 위치결정 재현이 가능한 반송장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따르면, 시프터부(240)의 주변기기를, 케이블베어(등록상표)를 필요로 하지 않는 구성으로 하는 것이 가능해져, 케이블베어(등록상표)로부터의 먼지 발생이 없는 순환형 리니어 반송장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 구성을 사용하면, 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105)를 분리해서 별개의 방에 배치하는 것도 가능하다. 예를 들면, 진공 챔버의 내측에 작용측 코어(104)를 배치하고, 진공 챔버의 외측에 여자측 코어(105)를 배치하도록 구성함으로써, 코일(106)로부터의 방출 가스가 진공 챔버 내에 도입되는 것을 방지할 수 있다.
[제5실시형태]
본 발명의 제5실시형태에 따른 반송장치에 대해서, 도6a 및 도6b를 사용하여 설명한다. 제1내지 4실시형태에 따른 반송장치와 같은 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략 또는 간결하게 한다. 도6a 및 도6b는, 본 실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다. 도6a는, 도4의 B-B'선을 포함하는 Y-Z평면에 평행한 면에 있어서의 단면도에 대응하고 있다. 또한, 도6b는, 도4의 C-C'선을 포함하는 X-Z평면에 평행한 면에 있어서의 단면도에 대응하고 있다.
제4실시형태d서 설명한 구성에 있어서는, 반송 모듈 250의 이동시에 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105)가 물리적으로 접촉하지 않도록, 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105)의 대향면의 상대 거리 L을 설정하였다. 그렇지만, 리니어 모터로서의 효율은, 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105) 사이의 상대 거리 L, 즉 자기저항 Rba가 작을수록 바람직하고, 상대 거리 L이 0mm이 되는 상태가 이상적이다.
이러한 관점에서, 본 실시형태에 따른 반송장치는, 시프터부(240)가, 제4실시형태의 구성 이외에, 여자측 코어(105) 및 코일(106)(도6a 및 도6b에 있어서 점선으로 둘러싼 부분)을 수직방향으로 이동하는 가동기구를 더 갖고 있다. 이 가동기구는, 반송 모듈 250이 대차(220)를 고정 궤도부로 이동가능한 소정의 위치에 있을 때에, 여자측 코어(105)와 작용측 코어(104)의 상대 거리 L을 임의로 변경 가능하도록, 여자측 코어(105) 및 코일(106)을 승강시키는 기구를 구비한다. 여자측 코어(105) 및 코일(106)의 승강 제어는, 예를 들면, 미도시의 전동 액추에이터를 사용하여, 미도시의 상위 콘트롤러에 의해 행할 수 있다.
상위 콘트롤러는, 반송 모듈 250이 도4의 위치 A에 있는 것을 위치 검출장치(109)에 의해 검지하면, 반송 모듈 210A로부터 반송 모듈 250으로의 대차(220)의 이동을 개시하기 전의 임의의 타이밍에 있어서, 가동기구를 구동한다. 가동기구는, 전동 액추에이터에 의해 위치 A에 배치된 여자측 코어(105) 및 코일(106)을 상승시켜, 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105)의 대향면의 상대 거리를 가깝게 한다. 예를 들면, 가동기구는, 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105)의 대향면을 접촉시킴으로써, 상대 거리 L을 0mm로 설정한다.
다음에, 반송 모듈 250에의 대차(220)의 이동이 완료한 것을 인코더(108)가 검지하는 것에 따라, 상위 콘트롤러에 의한 제어하에서, 가동기구는 여자측 코어(105)를 하강하여, 반송 모듈 250을 이동가능한 상태로 한다.
상위 콘트롤러는, 반송 모듈 250이 도4의 위치 A'로 이동한 것을 위치 검출장치(109)에 의해 검출하면, 가동기구를 구동한다. 가동기구는, 전동 액추에이터에 의해 위치 A에 배치된 여자측 코어(105) 및 코일(106)을 상승시킨다. 이에 따라, 미도시의 드라이버 유닛은, 반송 모듈 250 위에 위치하는 대차(220)를 구동 가능해 진다.
여자측 코어(105)의 승강 거리는, 반송 모듈 250의 이동시에 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105)가 물리적으로 접촉하지 않는 간격을 확보할 수 있으면 되고, 구체적으로는 수밀리 오더 정도로 충분하다. 따라서, 여자측 코어(105)와 미도시의 드라이버의 접속 배선에 대한 케이블베어(등록상표)는 불필요하다.
이때, 본 실시형태에서는, 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105)가 접촉하도록 가동기구를 구동했지만, 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105)는 반드시 접촉시킬 필요는 없다. 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105)의 상대 거리 L을 0mm보다 큰 임의의 간격으로 설정하면, 제3실시형태에서 설명한 바와 같이, 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105) 사이의 열전도를 효과적으로 저감할 수 있다. 작용측 코어(104)와 여자측 코어(105)를 접촉시키는 경우에 있어서도, 이것들은 일체로 형성되어 있지 않기 때문에, 어느 정도의 열전도의 방지 효과는 기대할 수 있다.
이렇게, 본 실시형태에 따르면, 가동 궤도부의 코일(106)과 드라이버의 접속 배선에 대하여 케이블베어(등록상표)를 필요로 하지 않는 구성으로 하는 것이 가능해져, 케이블베어(등록상표)로부터의 먼지 발생이 없는 순환형 리니어 반송장치를 실현할 수 있다.
[제6실시형태]
본 발명의 제6실시형태에 따른 반송장치에 대해서, 도7 내지 도8b를 사용하여 설명한다. 제1내지 제5실시형태에 따른 반송장치와 같은 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략 또는 간결하게 한다. 도7은, 본 실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 평면도다. 도8a 및 도8b는, 본 실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 단면도다. 도8a는, 도7의 B-B'선을 포함하는 Y-Z평면에 평행한 면에 있어서의 단면도다. 또한, 도8b는, 도7의 C-C'선을 포함하는 X-Z평면에 평행한 면에 있어서의 단면도다.
시프터부(240)의 반송 모듈 250이 구비한 리니어 가이드 레일(103)의 길이는, 상기한 바와 같이, 대차(220)의 X축 방향의 길이에 대하여 필요 충분한 길이가 되도록 결정된다. 제4실시형태에 있어서는, 도4에 나타낸 것과 같이, 반송 모듈 250의 리니어 가이드 레일(103)의 길이에 대응하도록 설치된 작용측 코어(104)와 같은 수의 여자측 코어(105) 및 코일(106)을, 시프터부(240)에 배치하고 있다.
여기에서, 제4실시형태의 반송장치에서는, 반송 모듈 250에 있어서, 대차(220)가 반송 모듈 210A로부터 타고 들어가는 측의 단부와, 대차(220)가 반송 모듈 210B로 타고 나오는 측의 단부는, 모두 도면에 있어서 우측으로 되어 있다. 따라서, 대차(220)가 출입하는 우측과는 반대의 반송 모듈 250의 좌측에 있어서는, 대차(220)를 구동하기 위한 작용측 코어(104), 여자측 코어(105) 및 코일(106)은, 반드시 필요하지는 않다.
따라서, 본 실시형태의 반송장치에 있어서는, 시프터부(240)에, 대차(220)의 타고 들어감과 타고 나옴을 행하기 위한 구동을 위해 필요한 최소한의 개수의 여자측 코어(105) 및 코일(106)만을 배치하도록 구성하야, 비용의 삭감을 꾀하고 있다. 작용측 코어(104)에 대해서는, 가동자의 코깅이 커지지 않도록. 반송 모듈 250의 리니어 가이드 레일(103)의 길이에 대응하는 개수를 배치하고 있다.
이렇게, 본 실시형태에 따르면, 가동 궤도부의 코일(106)과 드라이버의 접속 배선에 대하여 케이블베어(등록상표)를 필요로 하지 않는 구성으로 하는 것이 가능해져, 케이블베어(등록상표)로부터의 먼지 발생이 없는 순환형 리니어 반송장치를 실현할 수 있다. 또한, 여자측 코어(105) 및 코일(106)의 개수를 절감하여, 비용의 삭감을 꾀할 수 있다.
[제7실시형태]
본 발명의 제7실시형태에 따른 반송장치에 대해서, 도9 및 도10을 사용하여 설명한다. 제1 내지 제6실시형태에 따른 반송장치와 같은 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략 또는 간결하게 한다. 도9는, 본 실시형태에 따른 반송장치의 개략 구성을 나타낸 평면도다. 도10은, 본 실시형태에 따른 반송장치에 있어서의 반송 모듈의 코어의 구조를 도시한 개략도다.
제6실시형태에서 설명한 바와 같이, 제4실시형태의 반송장치에 있어서는, 대차(220)가 출입하는 우측과는 반대의 반송 모듈 250의 좌측에, 대차(220)를 구동하기 위한 작용측 코어(104), 여자측 코어(105) 및 코일(106)은, 반드시 필요하지는 않다. 또한, 반송 모듈 250의 고정자의 코어와 반송 모듈 210A, 210B의 고정자의 코어를 자기결합하도록 구성하면, 대차(220)가 출입하는 반송 모듈 250의 우측에, 반드시 코일(106)을 배치할 필요는 없다.
본 실시형태에서는, 이러한 관점에서 보다 간편한 구성으로 한 반송장치를 설명한다. 본 실시형태를 적용함으로써, 제4실시형태와 동일한 효과를 실현하는 동시에, 비용의 한층 더 삭감을 꾀하는 것이 가능해 진다.
도9에 나타낸 것과 같이, 고정 궤도부를 구성하는 반송 모듈 210A, 210B는, 코어(107)를 구비하고 있다. 코어(107)는, U상, V상, W상을 형성하는 복수의 코일(106)의 코어를 일체 형성한 형상을 갖고 있다. 구체적으로는, 1개의 코어(107)에 대하여 가동자의 이동 방향(X축 방향)으로 배치되는 예를 들면 12개의 코일(106)을 설치하고, 이 코어(107)를 복수 나란하게 배치함으로써, 리니어 모터의 고정자를 구성한다.
가동 궤도부를 구성하는 반송 모듈 250은, 작용측 코어(125)와, 코어(123)를 구비하고 있다. 작용측 코어(125)에는 코일(106)은 설치되어 있지 않고, 작용측 코어(125)와 코어(107)가 자기결합함으로써, 반송 모듈 210A 또는 반송 모듈 210B의 코일(106)이, 반송 모듈 250의 코일을 겸하는 구성으로 되어 있다.
도10에는, 반송 모듈 250의 작용측 코어(125)와 반송 모듈 210A의 코어(107)가 결합한 부분을 더욱 상세하게 나타내고 있다. 코어(107)와 작용측 코어(125)의 대향면의 간격은, 가동 궤도부를 구성하는 반송 모듈 250과 고정 궤도부를 구성하는 반송 모듈 210A가 물리적으로 간섭하지 않는 거리로 된다. 이 간격은, 코어(107)와 작용측 코어(125) 사이의 자기저항을 저감하는 관점에서, 가능한 한 좁은 것이 바람직하다. 예를 들면, 코어(107)와 작용측 코어(125)의 대향면의 단면적을 코어 한 쪽당 400mm2, 전술한 간격을 0.2mm로 설정할 수 있다. 이때, 도10에 있어서는 영구자석(120), 121, 122를 3극 구성으로 했지만 이것에 한정되는 것은 아니다.
반송 모듈 250의 작용측 코어(125)와 반송 모듈 210A의 코어(107)가 도10의 위치관계에 있는 경우, 작용측 코어(125)와 코어(107)가 자기적으로 결합한다. 그리고, 작용측 코어(125)는, 반송 모듈 210A의 코어(107)에 설치된 코일(106)에 의해 여자되는 자속을 받아, 도10에 화살표로 표시되는 자기회로를 형성한다. 반송 모듈 250에 위치하는 대차(220)는, 코일(106)이 여자하는 자속을 코어(107)와 작용측 코어(125)를 거쳐 받는 것에 의해, X축 방향으로 이동하는 것이 가능해 진다.
반송 모듈 250이 갖는 코어(123)는, 가동자의 코깅을 저감하기 위해서 설치되어 있다. 즉, 코어(123)는, 코깅 저감 코어로서 기능한다. 코어(123)는, 코일(106)에 의해 여자되는 자속이 작용측 코어(125)를 거쳐 영구자석(120)에 전해지도록 배치한다. 구체적으로는, 작용측 코어(125)와 코어(123)의 거리에 의해 생기는 자기저항을 Rcc, 작용측 코어(125)와 영구자석(120)의 거리에 의해 생기는 자기저항을 Rcm으로 하고, 자기저항 Rcc, Rcm이 Rcc>Rcm의 관계가 되도록, 코어(123)를 배치한다. 이들 자기저항이 Rcc>Rcm의 관계가 되는 것에 의해, 코일(106)에 의해 생기는 자속이 영구자석(120)을 거쳐 형성하는 자기회로가 지배적으로 되어, 반송 모듈 250에 위치하는 대차(220)를 구동할 수 있다.
반송 모듈 250의 작용측 코어(125)를 코어(107)로부터 분리한 구성으로 하는 것으로는, 지금까지의 실시형태에 있어서 설명한 것과 마찬가지로, 코일(106)에서 생긴 열이 작용측 코어(125)에 전해지는 것을 저감하는 효과도 기대할 수 있다.
이렇게, 본 실시형태에 따르면, 가동 궤도부에 대하여 코일과 드라이버의 접속 배선을 필요로 하지 않는 구성으로 하는 것이 가능해져, 케이블베어(등록상표)를 필요로 하지 않는 구성에 의해 먼지 발생이 없는 순환형 리니어 반송장치를 실현할 수 있다. 또한, 여자측 코어(105) 및 코일(106)의 개수를 절감하여, 비용의 삭감을 꾀할 수 있다.
[제8실시형태]
본 발명의 제8실시형태에 따른 반송장치에 대해서, 도11a 내지 도11c를 사용하여 설명한다. 제1내지 제7실시형태에 따른 반송장치와 같은 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략 또는 간결하게 한다. 도11a 내지도 11c는, 본 실시형태에 따른 반송장치에 있어서의 반송 모듈의 코어의 구조 및 동작을 도시한 개략도다.
본 실시형태에 따른 반송장치는, 도11a에 나타낸 것과 같이, 고정 궤도부를 구성하는 반송 모듈 210A, 210B의 반송 모듈 250측의 단부에 코어 124를 더 갖는 것 이외에는, 제7실시형태의 반송장치와 같다. 코어 124는, 가동자의 이동 방향을 따라서 이동가능하게 구성되어 있고, 코어 124와 코어 107 및 작용측 코어(125) 사이의 간격을 임의로 조정가능하다. 코어 124는, 코어 107 및 작용측 코어(125)에 대하여 자기적으로 결합 가능하게 구성되어 있다.
작용측 코어(125)와 코어 124에 의해 형성되는 자기회로에 의해 가동자를 구동하는 경우에는, 코어 107과 코어 124 사이의 자기저항이 작용측 코어(125)와 코어 124 사이의 자기저항보다도 커지는 위치에, 코어 124를 배치한다(도11b). 한편, 코어 107과 코어 124에 의해 형성되는 자기회로에 의해 가동자를 구동하는 경우에는, 작용측 코어(125)와 코어 124 사이의 자기저항이 코어 107과 코어 124 사이의 자기저항보다도 커지는 위치에, 코어 124를 배치한다(도11c). 이때, 가동자를 구동하는 측의 공극에 있어서의 자기저항은 작을수록 좋다. 이러한 관점에서, 대상의 코어끼리는 접촉하고 있는 상태가 바람직하다.
코어 124를 이동하기 위한 기구는, 도시하지 않은 전동 액추에이터를 사용하여, 도시하지 않은 상위 콘트롤러에 의해 전동 액추에이터를 제어함으로써 실현할 수 있다.
도11a 내지 도11c에는, 제7실시형태에서 설명한 코어 123을 나타내고 있지 않지만, 반송 모듈 250은, 코어 123을 더 갖고 있어도 된다. 반송 모듈 250이 코어 123을 갖는 경우, 코어 123은, 코일(106)에 의해 여자되는 자속이 작용측 코어(125)를 거쳐 영구자석(120)에 전해지도록 배치한다. 구체적으로는, 작용측 코어(125)와 코어(123)의 거리에 의해 생기는 자기저항을 Rcc, 작용측 코어(125)와 영구자석(120)의 거리에 의해 생기는 자기저항을 Rcm으로 하여, 자기저항 Rcc, Rcm이 Rcc>Rcm의 관계가 되도록, 코어(123)를 배치한다.
이렇게, 본 실시형태에 따르면, 가동 궤도부에 대하여 코일과 드라이버의 접속 배선을 필요로 하지 않는 구성으로 하는 것이 가능해져, 케이블베어(등록상표)로부터의 먼지 발생이 없는 순환형 리니어 반송장치를 실현할 수 있다. 또한, 여자측 코어(105) 및 코일(106)의 개수를 절감하여, 비용의 삭감을 꾀할 수 있다.
[제9실시형태]
본 발명의 제9실시형태에 따른 반송장치에 대해서, 도12a 및 도12b를 사용하여 설명한다. 제1 내지 제8실시형태에 따른 반송장치와 같은 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략 또는 간결하게 한다.
도12a 및 도12b는, 본 실시형태에 따른 가동자(1101) 및 고정자(1201)를 포함하는 반송장치의 전체 구성을 도시한 개략도다. 이때, 도12a 및 도12b는, 가동자(1101) 및 고정자(1201)의 주요부분을 뽑아 내서 나타낸 것이다. 또한, 도12a는 가동자(1101)를 후술하는 Y방향에서 본 도면, 도12b는 가동자(1101)를 후술하는 Z방향에서 본 도면이다.
도12a 및 도12b에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태에 따른 반송장치는, 대차, 슬라이더 또는 캐리지를 구성하는 가동자(1101)와, 반송로를 구성하는 고정자(1201)를 갖고 있다. 반송장치는, 가동 자석형 리니어 모터(무빙 영구자석형 리니어 모터, 가동계자형 리니어 모터)에 의한 것이다. 더구나, 본 실시형태에 있어서의 반송장치는, 리니어 가이드 등의 안내장치를 갖지 않고, 고정자(1201) 위에 있어서 비접촉으로 가동자(1101)를 반송하는 자기부상형의 반송장치로서 구성되어 있다.
반송장치는, 예를 들면, 고정자(1201)에 의해 가동자(1101)를 반송함으로써, 가동자(1101) 위의 워크(1301)를, 워크(1301)에 대하여 가공 작업을 실시하는 공정장치에 반송한다. 본 실시형태에 있어서는, 가동자(1101) 위에 워크(1301)를 탑재하는 형태에 대해서 나타내지만, 이것에 한정하는 것은 아니고, 예를 들면, 가동자(1101)의 하면에 워크(1301)를 유지해서 반송하는 형태이어도 된다. 또한, 가동자(1101)의 측면에 워크(1301)를 유지해서 반송하는 형태이어도 된다. 워크(1301)에 가공 작업을 실시함으로써, 고정밀도의 물품을 제조할 수 있다. 이때, 도12a 및 도12b에서는, 고정자(1201)에 대하여 1대의 가동자(1101)를 나타내고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 반송장치에 있어서는, 복수대의 가동자(1101)가 고정자(1201) 위를 반송될 수 있다.
여기에서, 이하의 설명에 있어서 사용하는 좌표축, 방향 등을 정의한다. 우선, 가동자(1101)의 반송 방향인 수평방향을 따라서 X축을 취하고, 가동자(1101)의 반송 방향을 X방향으로 한다. 또한, X방향과 직교하는 방향인 연직방향을 따라 Z축을 취하고, 연직방향을 Z방향으로 한다. 또한, X방향 및 Z방향에 직교하는 방향을 따라서 Y축을 취하고, X방향 및 Z방향에 직교하는 방향을 Y방향으로 한다. 더구나, X축 주위의 회전을 Wx, Y축, Z축 주위의 회전을 각각 Wy, Wz로 한다. 승산의 기로로서 "*"을 사용한다. 또한, 가동자(1101)의 중심을 원점 O로 하고, Y+측을 R측, Y-측을 L측으로서 기재한다. 이때, 가동자(1101)의 반송 방향은 반드시 수평방향일 필요는 없지만, 그 경우도 반송 방향을 X방향으로 하고 마찬가지로 Y방향 및 Z방향을 정할 수 있다.
다음에, 본 실시형태에 따른 반송장치 있어서의 반송 대상인 가동자(1101)에 대해서 도12a, 도12b 및 도13을 사용하여 설명한다. 도13은, 본 실시형태에 따른 반송장치에 있어서의 가동자(1101) 및 고정자(1201)를 도시한 개략도다. 이때, 도13은, 가동자(1101) 및 고정자(1201)를 X방향에서 본 도면이다. 또한, 도13의 좌측 절반은, 도12b의 (A)-(A)선을 따른 단면(A)을 나타내고 있다. 또한, 도13의 우측 절반은, 도12b의 (B)-(B)을에 따른 단면(B)을 나타내고 있다.
도12a, 도12b 및 도13에 나타낸 것과 같이, 가동자(1101)는, 영구자석(1103)으로서, 영구자석 1103aR, 1103bR, 1103cR, 1103dR, 1103aL, 1103bL, 1103cL, 1103dL을 갖고 있다.
영구자석(1103)은, 가동자(1101)의 X방향을 따른 상면의 L측 R측 단부에 2열 배치되어 부착되어 있다. 구체적으로는, 가동자(1101)의 상면의 R측에, 영구자석 1103aR, 1103bR, 1103cR, 1103dR가 부착되어 있다. 또한, 가동자(1101)의 상면의 L측에, 영구자석 1103aL, 1103bL, 1103cL, 1103dL이 부착되어 있다. 이때, 이하에서는, 특별히 구별할 필요가 없는 한, 가동자(1101)의 영구자석을 간단히 「영구자석(1103)」으로 표기한다. 또한, R측과 L측을 구별할 필요는 없지만, 각 영구자석(1103)을 개별적으로 특정할 필요가 있는 경우, 각 영구자석(1103)에 대한 부호의 말미에서 R 또는 L을 제외한 식별자로서의 소문자의 알파벳까지의 부호를 사용해서 각 영구자석(1103)을 개별적으로 특정한다. 이 경우, 「영구자석 1103a」, 「영구자석 1103b」, 「영구자석 1103c」 또는 「영구자석 1103d」로 표기하여, 각 영구자석 1103을 개별적으로 특정한다.
영구자석 1103aR, 1103dR는, 가동자(1101)의 X방향을 따른 상면의 R측에 있어서의 X방향의 한쪽의 단부 및 다른 쪽의 단부에 부착되어 있다. 영구자석 1103bR, 1103cR는, 가동자(1101)의 상면의 R측의 영구자석 1103aR, 1103dR 사이에 부착되어 있다. 영구자석 1103aR, 1103bR, 1103cR, 1103dR는, 예를 들면, X방향으로 같은 피치로 배치되어 있다. 또한, 영구자석 1103aR, 1103bR, 1103cR, 1103dR는, 각각의 중심이, 예를 들면, 가동자(1101)의 상면의 중심으로부터 R측으로 소정거리 rx3 떨어진 X방향을 따른 직선 위에 늘어서도록 배치되어 있다.
영구자석 1103aL, 1103dL은, 가동자(1101)의 X방향을 따른 상면의 L측에 있어서의 X방향의 한쪽의 단부 및 다른 쪽의 단부에 부착되어 있다. 영구자석 1103bL, 1103cL은, 가동자(1101)의 상면의 L측의 영구자석 1103aL, 1103dL 사이에 부착되어 있다. 영구자석 1103aL, 1103bL, 1103cL, 1103dL은, 예를 들면, X방향으로 같은 피치로 배치되어 있다. 또한, 영구자석 1103aL, 1103bL, 1103cL, 1103dL은, 각각의 중심이, 예를 들면, 가동자(1101)의 상면의 중심으로부터 L측으로 소정거리 rx3 떨어진 X방향을 따른 직선 위에 늘어서도록 배치되어 있다. 더구나, 영구자석 1103aL, 1103bL, 1103cL, 1103dL은, X방향에 있어서 각각 영구자석 1103aR, 1103bR, 1103cR, 1103dR와 같은 위치에 배치되어 있다.
영구자석 1103a, 1103d는, 각각 가동자(1101)의 중심인 원점 O로부터 X방향의 한쪽 및 다른쪽의 측에 거리 z3만큼 떨어진 위치에 부착되어 있다. 영구자석 1103a, 1103b, 1103c, 1103d는, 각각 원점 O로부터 Y방향으로 거리 rx3만큼 떨어진 위치에 부착되어 있다. 영구자석 1103c, 1103b는, 각각 원점 O로부터 X방향의 한쪽 및 다른쪽의 측에 거리 ry3만큼 떨어진 위치에 부착되어 있다.
영구자석 1103aR, 1103dR, 1103aL, 1103dL은, 각각 Y방향을 따라 배치된 2개의 영구자석의 세트다. 영구자석 1103a, 1103d는, 각각, 고정자(1201)측을 향하는 외측의 자극의 극성이 교대로 다르도록 2개의 영구자석이 Y방향을 따라 배치되어 구성된 것이다. 이때, 영구자석 1103a, 1103d를 구성하는 Y방향을 따라 배치된 영구자석의 수는, 2개에 한정되는 것은 아니고, 복수개이면 된다. 또한, 영구자석 1103a, 1103d를 구성하는 영구자석이 배치되는 방향은, 반드시 반송 방향인 X방향과 직교하는 Y방향일 필요는 없고, X방향과 교차하는 방향이면 된다. 즉, 영구자석 1103a, 1103d는, 각각 자극의 극성이 교대로 되도록 X방향과 교차하는 방향을 따라 배치된 복수의 영구자석으로 이루어진 자석군이면 된다.
한편, 영구자석 1103bR, 1103cR, 1103bL, 1103cL은, 각각 Y방향을 따라 배치된 3개의 영구자석의 세트다. 영구자석 1103b, 1103c은, 각각, 고정자(1201)측을 향하는 외측의 자극의 극성이 교대로 다르도록 3개의 영구자석이 X방향을 따라 배치되어 구성되어 있다. 이때, 영구자석 1103b, 1103c를 구성하는 X방향을 따라 배치된 영구자석의 수는, 3개에 한정되는 것은 아니고, 복수개이면 된다. 즉, 영구자석 1103b, 1103c는, 자극의 극성이 교대로 되도록 X방향을 따라 배치된 복수의 영구자석으로 이루어진 자석군이면 된다.
각 영구자석(1103)은, 가동자(1101)의 상면의 R측 및 L측에 설치된 요크(1107)에 부착되어 있다. 요크(1107)는, 투자율이 큰 물질, 예를 들면, 철로 구성되어 있다.
이렇게 해서, 가동자(1101)에는, 가동자(1101)의 X축을 따른 중심축을 대칭축으로 하여, 복수의 영구자석(1103)이 상면의 R측 및 L측에 대칭으로 배치되어 있다. 영구자석(1103)이 배치된 가동자(1101)는, 고정자(1201)의 복수의 코일(1106)에 의해 후술하는 바와 같이 영구자석(1103)이 받는 전자력에 의해 자세가 6축 제어되면서 이동가능하게 구성되어 있다.
가동자(1101)는, X방향을 따라 2열로 배치된 복수의 코일(1106)을 따라 X방향으로 이동가능하다. 가동자(1101)는, 그것의 상면 혹은 하면에 반송해야 할 워크(1301)를 적재 혹은 장착한 상태에서 반송된다. 가동자(1101)는, 예를 들면, 워크홀더 등의 워크(1301)를 가동자(1101) 위에 유지하는 유지 기구를 갖고 있어도 된다.
다음에, 본 실시형태에 따른 반송장치에 있어서의 고정자(1201)에 대해서 도12a 및 도13을 사용하여 설명한다.
복수의 코어 유닛(230)은, 가동자(1101)의 이동 방향(X축 방향)을 따라 소정의 간격으로 배치되어 있어, 리니어 모터의 고정자를 구성하고 있다. 복수의 코어 유닛(230)의 각각은, 코어(1232)와, 코일(1106)을 갖는다. 코어(1232)는, 여자측 코어(1105)와, 작용측 코어(1104)와, 작용측 코어(1104)와 여자측 코어(1105) 사이에 설치된 단열부(1102)를 갖는다. 즉 자로의 도중에 단열부를 갖는다. 이때, 도면의 간략화를 위해 도12a에는 X축 방향으로 배치되는 9개의 코어 유닛(230)을 갖는 반송장치를 나타내고 있지만, 실제로는 반송장치는, 임의의 길이의 리니어 모터를 구성하기 위해서 필요한 수의 코어 유닛(230)을 갖는다. 본 실시형태에 있어서 단열부(1102)는, 진공(감잎) 챔버의 격벽 혹은 공기와는 다른 기체와 공기를 분리하기 위한 챔버 등의 격벽 등, 생산장치를 구성하는 스테이션을 구획하는 격벽인 예를 나타낸다. 그러나 이것에 한정하는 것은 아니고, 예를 들면, 복수의 코어 유닛을 덮는 코일 박스이어도 된다.
작용측 코어(1104)는, 본 실시형태에 있어서는, 단열부(1102)(본 실시형태에 있어서는 챔버의 격벽)에 접속·고정되어 있다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 복수의 코어 유닛을 덮는 코일 박스에 접속·고정되어 있어도 되고, 코일 박스를 부분적으로 투자율이 높은 것으로 하여도 된다. 여자측 코어(1105)는, 단열부(1102)(본 실시형태에 있어서는 챔버의 격벽)를 거쳐 작용측 코어(1104)에 접속되어 있다. 작용측 코어(1104) 및 여자측 코어(1105)의 재질에는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 적층형 규소 강판 등의 자성체 재료를 적용할 수 있다.
코일(1106)은, 코어(1232)의 여자측 코어(1105)에 감겨 있고, 코어(1232)를 여자하는 역할을 갖는다. 작용측 코어(1104)는, 여자측 코어(1105)에 자기적으로 결합되도록 배치되어 있고, 여자측 코어(1105)에서 발생한 자속을 받아, 이 자속을 코어 갭 G에 배치된 가동자(1101)에 작용시킨다. 단열부(1102)는, 여자측 코어(1105)와 작용측 코어(1104)가 직접 접하고 있는 경우보다도 여자측 코어(1105)로부터 작용측 코어(1104)로의 열전도를 저감하는 열전도 저감부로서 기능한다.
또한, 코어 유닛(230)과 코어 유닛(230) 사이에 예를 들면 게이트밸브 등의 구조물이 존재하고 있는 경우가 있다. 이러한 장소에서는, 연속해서 코어 유닛(230)을 배치할 수 없는 경우가 있다. 이러한 장소에 있어서는, 가동자가 그 경계를 통과할 때에, 고정자측의 구동계에서 얻어지는 부상, 위치 제어, 추진력에 대응하는 구동력에 불연속점이 생겨, 가동자가 목표궤도로부터 어긋나거나, 위치 어긋남을 발생하거나, 위치 정밀도가 저하하는 문제를 일으킬 위험이 있다. 이러한 장소에 있어서는, 도12a의 작용측 코어 1104a와 같이, 코어 유닛을 배치할 수 없는 장소를 향하는 방향의 작용측 코어의 길이를, 통상의 작용측 코어의 길이보다도 길게 해서 배치하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면 흡인력을 증가시킬 수 있기 때문에, 위치 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
[변형 실시형태]
본 발명은, 상기 실시형태에 한정되지 않고 다양한 변형이 가능하다.
예를 들면, 어느 한 개의 실시형태의 일부의 구성을 다른 실시형태에 추가한 예나, 다른 실시형태의 일부의 구성과 치환한 예도, 본 발명의 실시형태이다.
이때, 상기 실시형태는, 모두 본 발명을 실시하는 것에 있어서 구체화의 예를 나타낸 것에 지나지 않고, 이것들에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정적으로 해석되어서는 안되는 것이다. 즉, 본 발명은 그것의 기술사상, 또는 그것의 주요한 특징으로부터 일탈하지 않고, 다양한 형태로 실시할 수 있다. 본 발명의 범위를 밝히기 위해 이하의 청구항을 첨부한다.
본원은, 2018년 6월 12일 제출된 일본국 특허출원 특원 2018-112135 및 2019년 6월 7일 제출된 일본국 특허출원 특원 2019-107411을 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 그것들의 기재 내용의 전체를 여기에 원용한다.
101…단열부
102…리니어 가대
104, 125…작용측 코어
105…여자측 코어
106…코일
107, 123, 124…코어
110…시프터 가대
113, 120, 121, 122…영구자석
115…협소부
118…에어 갭
210, 210A, 210B, 250…반송 모듈
220…대차

Claims (14)

  1. 복수의 코어와, 상기 복수의 코어의 각각을 여자하는 코일을 갖는 고정자와,
    영구자석을 구비하고, 상기 고정자로부터 받는 전자력을 추진력으로 하여 이동하는 가동자를 갖고,
    상기 복수의 코어의 각각은, 상기 코일이 감긴 여자부와, 상기 여자부에 자기적으로 결합하도록 구성되고, 상기 여자부로부터 받은 자속을 상기 가동자의 상기 영구자석에 작용시키는 작용부를 갖고,
    상기 여자부와 상기 작용부 사이에, 에어 갭, 또는, 상기 여자부와 상기 작용부가 직접 접하고 있는 경우보다도 상기 여자부로부터 상기 작용부로의 열전도를 저감하는 열전도 저감부를 갖는 것을 특징으로 하는 리니어 모터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 열전도 저감부는, 상기 여자부 및 상기 작용부의 구성 재료보다도 열전도율이 낮은 자성체 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 모터.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 열전도 저감부의 단면적은, 상기 작용부의 단면적보다도 작은 것을 특징으로 하는 리니어 모터.
  4. 고정 궤도부를 구성하는 제1 반송 모듈과,
    가동 궤도부를 구성하는 제2 반송 모듈과, 상기 제2 반송 모듈을 상기 제1 반송 모듈에 접속하는 제1 위치로 이동하는 제1 가동기구를 갖는 시프터부와,
    영구자석을 갖고, 상기 제1 반송 모듈 또는 상기 제2 반송 모듈로부터 받는 전자력을 추진력으로 하여 이동하는 대차를 갖고,
    상기 제2 반송 모듈은, 상기 제1 위치에 위치하고 있을 때에 코일을 포함하는 여자부에 자기적으로 결합되도록 구성된 작용부를 갖고, 상기 여자부로부터 받은 자속을, 상기 작용부를 거쳐 상기 대차의 상기 영구자석에 작용시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반송장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 여자부는, 상기 제2 반송 모듈로부터 독립하여, 상기 제1 위치에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 반송장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제2 반송 모듈은, 상기 작용부를 구성하는 복수의 작용측 코어를 갖고,
    상기 여자부는, 상기 제2 반송 모듈이 상기 제1 위치에 위치하고 있을 때에, 상기 복수의 작용측 코어 중 일부에 자기적으로 결합되는 복수의 여자측 코어를 갖는 것을 특징으로 하는 반송장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 복수의 여자측 코어는, 상기 복수의 작용측 코어 중, 상기 제2 반송 모듈이 상기 제1 위치에 위치하고 있을 때에 상기 제1 반송 모듈의 측에 위치하고 있는 상기 작용측 코어에 대응해서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반송장치.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 여자부는, 상기 제1 반송 모듈에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반송장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 여자부는, 상기 코일이 감긴 제1 코어와, 상기 제1 코어 및 상기 작용부에 대하여 자기적으로 결합 가능하게 구성된 제2 코어를 갖는 것을 특징으로 하는 반송장치.
  10. 제 8항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 반송 모듈은, 상기 작용부를 구성하는 작용측 코어와, 코깅 저감 코어를 갖는 것을 특징으로 하는 반송장치.
  11. 제 4항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 여자부는, 상기 여자부와 상기 작용부의 간격을 제어하는 제2 가동기구를 갖는 것을 특징으로 하는 반송장치.
  12. 제 4항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 반송 모듈은, 상기 여자부와 상기 작용부 사이에 에어 갭을 갖고, 상기 제1 반송 모듈과 상기 제2 반송 모듈은, 상기 여자부로부터 분리해서 챔버 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 반송장치.
  13. 제 4항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    가동 궤도부를 구성하는 제3 반송 모듈을 더 갖고,
    상기 시프터부의 상기 제1 가동기구는, 상기 제1 위치와, 상기 제2 반송 모듈이 상기 제3 반송 모듈에 접속되는 제2 위치로, 상기 제2 반송 모듈을 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반송장치.
  14. 고정자와,
    영구자석을 갖는 가동자와,
    챔버를 갖고,
    상기 고정자는, 복수의 코어와, 상기 복수의 코어의 각각을 여자하는 코일을 갖고,
    상기 복수의 코어의 각각은, 상기 코일이 감긴 여자부와, 상기 여자부에 자기적으로 결합하도록 구성되고, 상기 여자부로부터 받은 자속을 상기 가동자의 상기 영구자석에 작용시키는 작용부를 갖고,
    상기 코일 및 상기 여자부는, 상기 챔버의 외측에 배치되고,
    상기 작용부는, 상기 챔버의 내측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 생산장치.
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