DE4412213A1 - Linearmotor - Google Patents

Linearmotor

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Description

Die Erfindung betrifft einen Linearmotor mit Permanentmagneten, der für eine Relativbewegung zwischen den Permanentmagneten und einer Ankerwicklung sorgt und der mit hoher Ge­ nauigkeit positioniert werden kann.
Ein herkömmlicher Linearmotor verfügt über mehrerer Perma­ nentmagnete, die in einem Joch über einen Magnetspalt so an­ geordnet sind, daß einander benachbarte und zugewandte Ma­ gnetpole entgegengesetzte Polaritäten aufweisen, und es ist eine Ankerwicklung im Magnetspalt vorhanden. Eine Relativ­ bewegung zwischen den Permanentmagneten und der Ankerwick­ lung wird dadurch bewirkt, daß die Ankerwicklung mit elek­ trischem Strom versorgt wird.
Der vorstehend genannte Linearmotor läßt sich in die folgen­ den zwei Typen unterteilen: einem Typ mit bewegter Wicklung, bei dem die Permanentmagnete feststehen und sich die Anker­ wicklung bewegt, und einem Typ mit sich bewegendem Magnet, bei dem die Ankerwicklung feststeht und sich die Permanentmagnete bewegen.
Beim herkömmlichen Linearmotor, wie er in Fig. 10 darge­ stellt ist, ist an einem beweglichen Teil 71 zur Positions­ regelung eine Positionsmeßeinrichtung 100 vorhanden. Die Po­ sitionsmeßeinrichtung 100 besteht aus einem am beweglichen Teil 71 angeordneten Lesekopf 72 und einer linearen Skala 74 an einem Stator 73. Z. B. ist die lineare Skala 74 so aufge­ baut, daß reflektierende oder lichtundurchlässige Skalen­ striche mit konstantem Abstand in einer transparenten Glas­ platte ausgebildet sind, und diese Skalenstriche werden vom Lesekopf 72 optisch gelesen. Diesbezügliche Techniken sind z. B. in der Veröffentlichung Nr. Sho-61-103653 zu einer ja­ panischen Patentanmeldung offenbart.
Beim herkömmlichen Linearmotor ist die lineare Skala 74 am Ende des Stators 73 angeordnet, und der Lesekopf 72 ist ebenfalls am Ende des beweglichen Teils 71 so angeordnet, daß er der linearen Skala 74 gegenübersteht. Wenn die Posi­ tionsmeßeinrichtung 100 so wie vorstehend beschrieben ange­ ordnet ist, kann, wenn z. B. das bewegliche Teil 71 während der Bewegung schräg gestellt wird, eine Abweichung in der Positionsbeziehung zwischen dem Lesekopf 72 und der linearen Skala 74 auftreten, was die Ablesegenauigkeit durch den Lesekopf 72 verringert. Insbesondere dann, wenn die Anhalte­ genauigkeit des beweglichen Teils 71 kleiner als einige Mikrometer sein muß, wird die Verringerung der Ablesegenau­ igkeit ein ernsthaftes Problem.
Um dieses Problem zu überwinden, kann daran gedacht werden, das bewegliche Teil 71 schwerer auszubilden, um dadurch eine Schrägstellung zu verhindern. Dies würde jedoch die Größe des Linearmotors erhöhen und auch eine größere Längskraft erfordern, was den Energieverbrauch erhöhen würde.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Linearmotor anzugeben, dessen Skala mit hoher Genauigkeit abgelesen wer­ den kann.
Der erfindungsgemäße Linearmotor ist durch die Lehre von An­ spruch 1 gegeben.
Vorzugsweise ist er so aufgebaut, daß die Skala senkrecht vom Stator hochsteht und die Leseeinrichtung so eingerichtet ist, daß sie Skalenstriche auf der hochstehenden Skala liest. Alternativ kann die Leseeinrichtung am Stator und die Skala am beweglichen Teil vorhanden sein.
Bei einer Ausführungsform verfügt der Stator über Jochabschnitte, in denen mehrere Permanentmagnete angeordnet sind, und das bewegliche Teil verfügt über die Ankerwicklung. Al­ ternativ weist der Stator die Ankerwicklung auf, und das be­ wegliche Teil verfügt über Jochabschnitte, in denen die meh­ reren Permanentmagnete angeordnet sind.
Bei einem Linearmotor wird eine Längskraft im beweglichen Teil gemäß der Flemingschen Linkshandregel erzeugt. Beim Typ mit beweglichem Magnet tritt auf die in der Wicklung erzeug­ te Längskraft hin eine Gegenkraft auf. Bei der Erfindung ist die Skala auf dem Stator (oder dem beweglichen Teil) so an­ geordnet, daß sie auf der Linie des Längskraftzentrums oder in deren Nähe liegt, und die Leseeinrichtung ist am beweg­ lichen Teil (oder am Stator) so angeordnet, daß sie der Skala gegenübersteht. Daher ist, selbst wenn sich das beweg­ liche Teil während der Bewegung schräg stellt, die Posi­ tionsbeziehungsabweichung zwischen der Leseeinrichtung und der am Stator (oder am beweglichen Teil) angeordneten Skala gering.
Wenn sich das bewegliche Teil aus irgendeinem Grund schräg stellt oder es selbst schwingt, ist die Positionsabweichung im zentralen Abschnitt klein (am kleinsten im Längskraftzen­ trum), und sie steigt mit dem Abstand vom Zentrum an. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache sind die Skala und die Le­ seeinrichtung bei der Erfindung auf der Linie des Längs­ kraftzentrums oder in deren Nähe angeordnet. Bei diesem Auf­ bau tritt beinahe keine Positionsabweichung zwischen der Leseeinrichtung und der Skala auf, was sowohl die Ablese­ genauigkeit durch die Leseeinrichtung als auch die Posi­ tionsregelungsgenauigkeit des Linearmotors verbessert.
Die Erfindung kann sowohl auf den Typ mit beweglicher Wick­ lung angewandt werden, bei dem die Permanentmagnete festste­ hen und sich die Ankerwicklung bewegt, wie auch auf den Typ mit sich bewegendem Magnet, bei dem die Ankerwicklung fest­ steht und sich die Permanentmagnete bewegen.
Wenn der Linearmotor so aufgebaut ist, daß die Skala recht­ winklig vom Stator hochsteht (die Oberfläche mit den Skalen­ strichen liegt in horizontaler Richtung) und die Leseein­ richtung so angeordnet ist, daß sie die Skalenstriche auf der hochstehenden Skala liest, ist die Lesegenauigkeit der Ableseeinrichtung weiter verbessert.
Dies wird wie folgt erläutert: wenn die Skala parallel zum Stator angeordnet ist (die Fläche mit den Skalenstrichen steht nach oben), können Staub usw. an der Skala anhaften, was die Ablesung ungenau oder in extremen Fällen unmöglich macht. Bei der Erfindung ist die Skala rechtwinklig zum Sta­ tor angeordnet (um 90° verdreht und dazu parallel). Durch diese vertikale Anordnung haftet beinahe kein Staub usw. an der Skala an, was ein genaueres Ablesen ermöglicht.
Bei der Erfindung bedeutet das Längskraftzentrum die Linie, die durch das Zentrum des die Längskraft erzeugenden Ab­ schnitts des beweglichen Teils geht, und die in jedem recht­ winklig zur Bewegungsrichtung des beweglichen Teils genomme­ nen Querschnitt rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des be­ weglichen Teils steht.
Bei der Erfindung liegt das Zentrum der Skala vorzugsweise auf der Linie des Längskraftzentrums. In der Praxis tritt jedoch kein Problem auf, wenn entweder die Skala oder die Leseeinrichtung im Schnitt gesehen mit der Linie des Längs­ kraftzentrums überlappen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist ein Querschnitt, der den Hauptteil eines Linear­ motors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 2 zeigt die Anordnung von im Linearmotor von Fig. 1 verwendeten Permanentmagneten;
Fig. 3(a) und 3(b) zeigen Signalverläufe von Abweichungen für die in den Fig. 10 bzw. 1 dargestellten Linearmotoren;
Fig. 4(a) und 4(b) zeigen Frequenzcharakteristiken für die in den Fig. 10 bzw. 1 dargestellten Linearmotoren;
Fig. 5 zeigt den Aufbau eines Meßinstruments, wie es zum Messen der Frequenzcharakteristiken in den Fig. 4(a) und 4(b) verwendet wurde;
Fig. 6 zeigt einen Linearmotor mit bewegter Wicklung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 7 zeigt einen Linearmotor mit bewegtem Magnet gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 8 und 9 zeigen Linearmotoren gemäß weiteren Ausfüh­ rungsbeispielen der Erfindung; und
Fig. 10 ist ein Querschnitt, der den Hauptteil eines her­ kömmlichen Linearmotors zeigt.
Fig. 1 ist ein Querschnitt, der den Hauptteil eines Linear­ motors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Dieser Linearmotor ist vom Typ mit zwei Abschnitten zur Längskrafterzeugung.
Ein zentrales Joch 2 und Seitenjoche 3 sind an einem Träger 1 befestigt. Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, sind mehrere Permanentmagnete 4 an den Innenwänden des zentralen Jochs 2 und der Seitenjoche 3 so angebracht, daß benachbarte Magnet­ pole entgegengesetzte Polaritäten aufweisen. Jedes Joch be­ steht aus einem ferromagnetischen Material wie Stahl. Ferner weisen auch Permanentmagnete 4a und 4b, die einander ge­ trennt durch einen vorgegebenen Magnetspalt gegenüberstehen, entgegengesetzte Polaritäten auf. Ein Stator A wird durch das zentrale Joch 2 und die Seitenjoche 3 gebildet, die am Träger 1 befestigt sind, wie auch durch die mehreren Perma­ nentmagnete 4.
Eine aus mindestens einer mehrphasigen Wicklung bestehende Ankerwicklung 6 ist im Magnetspalt 5 angeordnet. Durch Um­ schalten der durch die jeweiligen Wicklungen fließenden Ströme wird eine bestimmte Längskraft auf die Ankerwicklung 6 ausgeübt, und sie kann sich in einer vorgegebenen Richtung bewegen. Im allgemeinen werden die durch die mehrphasige Wicklung der Ankerwicklung 6 fließenden Ströme auf Grundlage eines Meßsignals umgeschaltet, das von einem (nicht darge­ stellten) Hall-Element durch Erfassen der Magnetpolpolaritä­ ten erzeugt wird. Ein die Ankerwicklung 6 tragendes beweg­ liches Teil B wird bewegt, wenn auf die vorstehend beschrie­ bene Weise eine Längskraft auf die Ankerwicklung 6 ausgeübt wird.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Linearmotor liegt, da das bewegliche Teil B über zwei Ankerwicklungen 6 verfügt, das Längskraftzentrum im Zentrum der zwei Ankerwicklungen 6, wie durch eine Linie D angedeutet.
Eine Positionsmeßeinrichtung C ist vorhanden, um die Posi­ tion des beweglichen Teils B zu messen, und sie besteht aus einem am beweglichen Teil B angebrachten Lesekopf 7 und einer linearen Skala 8, die am Stator A in der Richtung der Anordnung der Permanentmagneten 4 angeordnet ist. Die linea­ re Skala 8 verfügt über reflektierende oder lichtundurchläs­ sige Skalenstriche, die auf einer transparenten Glasplatte mit konstantem Abstand angebracht sind, und der Lesekopf 7 liest diese Skalenstriche optisch. Bei diesem Ausführungs­ beispiel ist die lineare Skala 8 auf der Oberseite des zen­ tralen Jochs 2 so angeordnet, daß ihr Zentrum auf der Linie D des Längskraftzentrums liegt.
Demgegenüber ist der Lesekopf 7 so am beweglichen Teil B befestigt, daß er der linearen Skala 8 gegenübersteht. Da­ durch, daß die lineare Skala 8 und der Lesekopf 7 auf der Linie D des Längskraftzentrums angeordnet sind, kann das Ab­ lesen selbst dann mit hoher Genauigkeit vorgenommen werden, wenn sich das bewegliche Teil B während der Bewegung schräg stellt. Dies, weil dann, wenn sich das bewegliche Teil B aus irgendeinem Grund schräg stellt oder das bewegliche Teil B selbst schwingt, die Positionsabweichung zwischen dem Lese­ kopf 7 und der linearen Skala 8 im zentralen Abschnitt klein ist (im Längskraftzentrum D am kleinsten ist) und mit dem Abstand vom Zentrum zunimmt.
Dies wird aus den in den Fig. 3(a) und 3(b) dargestellten Versuchsergebnissen deutlich, in denen auf der horizontalen Achse die Zeit und auf der vertikalen Achse die Abweichung (mit der Einheit 0,1 µm) gegen eine vorgegebene Position aufgetragen ist. Fig. 3(a) zeigt die Verteilung des Aus­ gangssignals, wenn die lineare Skala 74 am Ende des Stators 73 angeordnet ist, wie in Fig. 10 dargestellt. Fig. 3(b) zeigt die Verteilung des Ausgangssignals, wenn die lineare Skala 8 auf der Linie D des Längskraftzentrums angeordnet ist. Aus Fig. 3(a) ist erkennbar, daß die Amplitude des Aus­ gangssignals, d. h. die Abweichung, im Fall, bei dem die lineare Skala 74 am Ende des Stators 73 angeordnet ist (Fig. 10) groß ist. Dies bedeutet, daß sich die Ablesegenauigkeit mit einer Positionsabweichung zwischen dem Lesekopf 72 und der linearen Skala 74 oder beim Auftreten einer Schwingung im beweglichen Teil 71 selbst verschlechtert.
Im Gegensatz hierzu ist, wie dies aus Fig. 3(b) erkennbar ist, die Amplitude des Ausgangssignals, d. h. die Abwei­ chung, relativ klein, wenn die lineare Skala 8 auf der Linie D des Längskraftzentrums liegt (Fig. 1). Dies bedeutet, daß die Ablesegenauigkeit aufgrund der kleinen Positionsabwei­ chung zwischen dem Lesekopf 7 und der linearen Skala 8 hoch ist. D. h., daß es aus den obigen Versuchsergebnissen er­ kennbar ist, daß dann, wenn die lineare Skala 8 auf der Li­ nie D des Längskraftzentrums angeordnet ist, wie in Fig. 1 dargestellt, der Fehler klein ist (die Positionsabweichung ist klein) und die Ablesegenauigkeit verbessert ist.
Die Fig. 4(a) und 4(b) zeigen die Beziehungen (Frequenz/Ver­ stärkung-Charakteristik) zwischen der Frequenz und der Em­ pfindlichkeit der Bewegungsdaten in bezug auf ein Bewegungs­ sollsignal an die sich bewegende Wicklung (Ankerwicklung 6), wie in den Fig. 10 bzw. 1 dargestellt. Diese Frequenzcharak­ teristiken wurden unter Verwendung des in Fig. 5 dargestell­ ten Meßinstruments gemessen. In Fig. 5 bezeichnet die Be­ zugszahl 51 einen Oszillator, 52 einen Spannungsverstärker, 53 ein bewegliches Teil mit Beschleunigungsaufnehmer 56, 54 einen Kopfverstärker und 55 eine Einrichtung für schnelle Fourier-Transformation (FFT).
Unter Verwendung des vorstehend genannten Meßinstruments wurde die Frequenz (f) von 5 Hz bis 5 kHz verändert, wobei die Eingangsspannung (Vin) auf 2 V fixiert war. Bei diesen Bedingungen wurde die Ausgangsspannung (Vout) des Kopfver­ stärkers 54 durch die Einrichtung für schnelle Fourier- Transformation 55 gemessen. Die Empfindlichkeit (G) wurde gemäß der folgenden Gleichung auf Grundlage der so erhalte­ nen Meßergebnisse ermittelt:
G (f: 5 Hz - 5 kHz) = Vout (f: 5 Hz - 5 kHz)/Vin (2 V Konst.)
mit: G: Empfindlichkeit (dB)
f: Frequenz (Hz)
V: Spannung.
Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen der Empfindlichkeit (G) und der Frequenz, wie unter Verwendung der vorstehenden Gleichung erhalten. Wie in Fig. 4(a) dargestellt, fällt im herkömmlichen Fall (siehe Fig. 10) die Empfindlichkeit auf­ grund einer starken mechanischen Resonanz bei einer Frequenz von ungefähr 300 Hz ab. Demgegenüber fällt, wie dies in Fig. 4(b) dargestellt ist, beim erfindungsgemäßen Linearmotor (siehe Fig. 1) die Empfindlichkeit aufgrund der mechanischen Resonanz bei einer Frequenz von ungefähr 300 Hz nicht ab, und tatsächlich fällt sie erst über 1 kHz ab. D. h., daß die Erfindung ein hochgenaues Ablesen ermöglicht, ohne daß es sogar im Hochfrequenzbereich zu einer Resonanzerscheinung kommt.
Tabelle 1 zeigt Einzelheiten für die bei den obigen Meßver­ suchen verwendeten Linearmotoren.
Tabelle 1
Obwohl das Ausführungsbeispiel von Fig. 1 vom Typ mit sich bewegender Wicklung ist, bei dem die Permanentmagneten 4 feststehen und sich die Ankerwicklung 6 bewegt, ist die Er­ findung nicht auf diesen Fall beschränkt, sondern sie kann auf einen Linearmotor vom Typ mit sich bewegendem Magnet an­ gewandt werden, bei dem die Ankerwicklung 6 feststeht und sich die Permanentmagnete bewegen.
Nachfolgend wird ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung beschrieben.
Während das Ausführungsbeispiel von Fig. 1 auf einen Linear­ motor mit zwei Abschnitten zum Erzeugen der Längskraft ge­ richtet ist, ist die Erfindung nicht auf einen solchen Fall beschränkt, sondern sie kann auf einen Linearmotor vom Typ mit einem einzigen Abschnitt zum Erzeugen der Längskraft an­ gewandt werden.
Fig. 6 zeigt einen Linearmotor mit sich bewegender Wicklung, bei dem die Permanentmagneten 4 feststehen und sich die An­ kerwicklung 6 bewegt. Mehrere Permanentmagnete 4 sind inner­ halb eines Jochs 30 angeordnet, und die Ankerwicklung 6 ist in einem Magnetspalt 5 angeordnet. Die Ankerwicklung 6 wird in vorgegebener Richtung bewegt, wenn eine vorgegebene, be­ stimmte Längskraft dadurch hervorgerufen wird, daß ein elek­ trischer Strom durch sie geleitet wird. Die lineare Skala 8 ist auf der Linie D des Längskraftzentrums des Stators A mit den Permanentmagneten 4 angeordnet. Demgegenüber ist der Lesekopf 7 am beweglichen Teil B mit der Ankerwicklung 6 so befestigt, daß er der linearen Skala 8 gegenübersteht.
Fig. 7 zeigt einen Linearmotor gemäß einem anderen Ausfüh­ rungsbeispiel, der ebenfalls vom Typ mit einem einzelnen Ab­ schnitt zur Längskrafterzeugung ist.
Dieser Linearmotor ist vom Typ mit sich bewegendem Magnet, bei dem die Ankerwicklung 6 feststeht und sich die Perma­ nentmagnete 4 bewegen. Eine lineare Skala 8 ist auf der Oberseite des Stators A so angeordnet, daß sie auf der Linie D des Zentrums der auf das bewegliche Teil B wirkenden Längskraft liegt. Demgegenüber ist der Lesekopf 7 am beweg­ lichen Teil B mit den Permanentmagneten 4 so befestigt, daß daß er der linearen Skala 8 gegenübersteht.
Nachfolgend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben. Eine lineare Skala 8 steht vertikal vom Stator A hoch, und der Lesekopf 7 ist so angeordnet, daß er Skalenstriche auf der so hochste­ henden linearen Skala 8 liest. Bei diesem Ausführungsbei­ spiel kann dank der vertikalen Ausrichtung (Verdrehung um 90°) der linearen Skala 8 verhindert werden, daß Staub usw. an derselben anhaftet, was ein genaueres Ablesen ermöglicht.
Bei dem in Fig. 8 dargestellten Linearmotor ist das Längs­ kraftzentrum durch eine Linie D angedeutet, wie im Fall von Fig. 1, und die lineare Skala 8 liegt etwas vom Längskraft­ zentrum D entfernt.
Beim Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist die lineare Skala 8 auf dem Stator A angeordnet, und der Lesekopf 7 ist am be­ weglichen Teil B befestigt, und das Ablesen wird ausgeführt, wenn sich der Lesekopf 7 entlang der feststehenden linearen Skala 8 bewegt. Wie es in Fig. 9 dargestellt ist, ist auch eine umgekehrte Konfiguration möglich, bei der der Lesekopf 7 am Stator A angeordnet ist und die lineare Skala 8 am be­ weglichen Teil B befestigt ist, und die lineare Skala 8 wird am feststehenden Lesekopf 7 entlangbewegt.
Gemäß den vorstehenden Ausführungsbeispielen tritt, da die Leseeinrichtung und die Skala auf der Linie des Längskraft­ zentrums oder in deren Nähe angeordnet sind, beinahe keine Positionsabweichung zwischen der Leseeinrichtung und der Skala auf, was die Ablesegenauigkeit verbessert. Ferner kann durch Anordnen der Skala so, daß sie vom Stator hochsteht, verhindert werden, daß Staub usw. an der Skala anhaftet, was ein genaueres Ablesen ermöglicht.

Claims (6)

1. Linearmotor mit:
  • - mindestens einem Paar Jochabschnitte (2, 3);
  • - einer Permanentmagneteinrichtung (4; 4a, 4b), die in den Jochabschnitten über einen Magnetspalt getrennt angeordnet ist;
  • - einer Ankerwicklung (6) im Magnetspalt, durch die ein elektrischer Strom geschickt wird, um eine Relativbewegung in bezug auf die Permanentmagnete hervorzurufen;
  • - einer Skala (8); und
  • - einer Ableseeinrichtung (7), die so angeordnet ist, daß sie der Skala zugewandt ist;
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Permanentmagneteinrichtung so ausgebildet ist, daß die einander benachbarten und zugewandten Magnetpole entgegen­ gesetzte Polaritäten aufweisen; und
  • - die Skala auf der Linie des Längskraftzentrums oder in deren Nähe angeordnet ist;
  • - wobei die Skala auf dem feststehenden Teil und die Ablese­ einrichtung auf dem beweglichen Teil angeordnet ist, oder umgekehrt.
2. Linearmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Teil über die Jochabschnitte (2, 3) verfügt, in denen die mehreren Permanentmagnete (4; 4a, 4b) angeordnet sind, und das bewegliche Teil über die Ankerwick­ lung (6) verfügt.
3. Linearmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Teil über die Ankerwicklung (6) ver­ fügt und das bewegliche Teil über die Jochabschnitte (2, 3) verfügt, in denen die mehreren Permanentmagnete (4; 4a, 4b) angeordnet sind.
4. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Skala (8) vertikal vom feststehenden Teil hochsteht und die Ableseeinrichtung (7) so angeordnet ist, daß sie Skalenstriche der hochstehenden Skala liest.
5. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn­ zeichnet durch:
  • - einen Stator mit:
  • - einem zentralen Joch (2), das in der Mitte eines Trägers (1) angeordnet ist; und
  • - einem ersten und zweiten Seitenjoch (3), die zu beiden Seiten des zentralen Jochs angeordnet sind;
  • - eine Permanentmagnetanordnung mit:
  • - einer ersten Permanentmagnetanordnung mit mehreren Perma­ nentmagneten (4a), die an den Innenwänden des ersten Seiten­ jochs und des mittleren Jochs über einen ersten Magnetspalt so angeordnet sind, daß die einander benachbarten und zuge­ wandten Magnetpole jeweils entgegengesetzte Polaritäten auf­ weisen; und
  • - einer zweiten Permanentmagnetanordnung mit mehreren Per­ manentmagneten (4b), die an Innenwänden des zweiten Seiten­ jochs und des mittleren Jochs über einen zweiten Magnetspalt so angeordnet sind, daß die einander benachbarten und zuge­ wandten Magnetpole entgegengesetzte Polaritäten aufweisen; und
  • - ein bewegliches Teil mit:
  • - einer ersten Ankerwicklung (6) im ersten Magnetspalt (5), durch die ein elektrischer Strom geführt wird, um für eine Relativbewegung in bezug auf die erste Permanentmagnetanord­ nung zu sorgen; und
  • - einer zweiten Ankerwicklung (6) im zweiten Magnetspalt (5), durch die ein elektrischer Strom geführt wird, um für eine Relativbewegung in bezug auf die zweite Permanentma­ gnetanordnung zu sorgen.
DE4412213A 1993-04-08 1994-04-08 Linearmotor Expired - Lifetime DE4412213C2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10625493 1993-04-08
JP6014056A JP2878955B2 (ja) 1993-04-08 1994-01-12 高精度リニアモータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4412213A1 true DE4412213A1 (de) 1994-10-13
DE4412213C2 DE4412213C2 (de) 1997-08-21

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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US (1) US5536983A (de)
JP (1) JP2878955B2 (de)
DE (1) DE4412213C2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29713979U1 (de) * 1997-07-04 1997-10-16 Textilma Ag, Hergiswil Kettenwirkmaschine, insbesondere Häkelgalonmaschine
EP1723394A1 (de) * 2004-03-03 2006-11-22 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Reversierender linearantrieb mit mitteln zur erfassung einer ankerposition

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU1339195A (en) * 1993-12-15 1995-07-03 Conner Peripherals, Inc Voice coil driven positioner for coarse and fine positioning of magnetic head in multi-track tape drive
US5606206A (en) * 1995-04-10 1997-02-25 Eastman Kodak Company Device for detecting the position of an optical or magnetic head used on linear motors
DE19547686A1 (de) * 1995-12-20 1997-06-26 Indramat Gmbh Elektrischer Synchron-Linearmotor und Verfahren zur Ermittlung des Kommutierungsoffsets eines Linearantriebs mit einem solchen elektrischen Synchron-Linearmotor
KR0183284B1 (ko) * 1996-05-10 1999-05-01 박원훈 무 브러시 직류 선형 구동 제어 시스템
US5949161A (en) * 1996-11-11 1999-09-07 Minolta Co., Ltd. Linear drive device
GB2323716B (en) * 1997-02-10 2001-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Linear actuator and optical equipment using the same
EP1015851B2 (de) 1997-05-02 2006-05-24 Ats Automation Tooling Systems Inc. Modulares fördersystem mit mehreren beweglichen elementen mit unabhängiger steuerung
US5889341A (en) * 1997-10-09 1999-03-30 Ut Automotive Dearborn, Inc. Multi-functional apparatus employing a linear wiper
DE19806832A1 (de) * 1998-02-18 1999-08-26 Fraunhofer Ges Forschung Linearantrieb
US6140734A (en) * 1998-04-03 2000-10-31 Nikon Corporation Of Japan Armature with regular windings and having a high conductor density
JP4073584B2 (ja) * 1998-11-04 2008-04-09 株式会社ミクニ 弁駆動装置
US6441515B1 (en) * 1999-09-10 2002-08-27 Sankyo Seiki Mfg. Co., Ltd. Linear motor
JP4533525B2 (ja) * 2000-10-31 2010-09-01 東芝機械株式会社 リニアモータによる駆動装置
US6570273B2 (en) 2001-01-08 2003-05-27 Nikon Corporation Electric linear motor
DE10320423A1 (de) * 2003-05-08 2004-11-25 Ina-Schaeffler Kg Linearführung
US20070052301A1 (en) * 2003-09-12 2007-03-08 Michael Muehlbeyer Apparatus for manipulation of an optical element
JP2005278280A (ja) * 2004-03-24 2005-10-06 Yaskawa Electric Corp ムービングコイル形リニアスライダ
JPWO2008047461A1 (ja) * 2006-10-20 2010-02-18 株式会社日立製作所 リニアモータ
JP4838099B2 (ja) * 2006-11-02 2011-12-14 ヤマハ発動機株式会社 一軸アクチュエータ
US20090088912A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Anorad Corporation Linear driven x-z robot
JP5172265B2 (ja) * 2007-10-02 2013-03-27 東芝機械株式会社 駆動装置、これを用いた加工機械および測定機械
JP5770417B2 (ja) * 2009-03-06 2015-08-26 オークマ株式会社 リニアモータ
US8456114B2 (en) 2010-05-27 2013-06-04 Hamilton Sundstrand Corporation Motor bus voltage commutation method
CN103208903A (zh) * 2013-03-06 2013-07-17 北京工业大学 一种泵用直线电机
CN109422079B (zh) 2017-08-28 2021-05-07 台达电子工业股份有限公司 输送***
TWI629225B (zh) * 2017-08-28 2018-07-11 台達電子工業股份有限公司 輸送系統
US11870385B2 (en) * 2021-02-17 2024-01-09 Arcus Technology, Inc. Linear motors with embedded encoder
JP2023069190A (ja) * 2021-11-05 2023-05-18 クロノファング株式会社 リニアモータ

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1416347A (en) * 1972-03-16 1975-12-03 Nat Res Dev Linear motors
JPS63103653A (ja) * 1986-10-17 1988-05-09 Mitsubishi Electric Corp 直流リニアモ−タ
EP0433830A1 (de) * 1989-12-19 1991-06-26 Toyota Shatai Kabushiki Kaisha Linearmotor mit bewegbarem Magnet für automatische Tür

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61288770A (ja) * 1985-06-13 1986-12-18 Hitachi Metals Ltd リニアモ−タ
JPS62277060A (ja) * 1986-05-22 1987-12-01 Shicoh Eng Co Ltd リニア磁気エンコ−ダを有するボイスコイル型リニア直流モ−タ
JPH0297863U (de) * 1989-01-19 1990-08-03
US5087844A (en) * 1989-11-07 1992-02-11 Hitachi Metals, Ltd. Linear motor
JP2660937B2 (ja) * 1990-07-16 1997-10-08 三井金属鉱業株式会社 銅導電性組成物
JPH04128085A (ja) * 1990-09-20 1992-04-28 Masaki Nagano 割印押捺台
JPH05346120A (ja) * 1991-11-29 1993-12-27 Kyocera Corp 静圧流体軸受の駆動構造
JP3125230B2 (ja) * 1992-01-07 2001-01-15 株式会社シコー技研 リニア直流モ−タ内へのリニア磁気エンコ−ダの組込み形成方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1416347A (en) * 1972-03-16 1975-12-03 Nat Res Dev Linear motors
JPS63103653A (ja) * 1986-10-17 1988-05-09 Mitsubishi Electric Corp 直流リニアモ−タ
EP0433830A1 (de) * 1989-12-19 1991-06-26 Toyota Shatai Kabushiki Kaisha Linearmotor mit bewegbarem Magnet für automatische Tür

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29713979U1 (de) * 1997-07-04 1997-10-16 Textilma Ag, Hergiswil Kettenwirkmaschine, insbesondere Häkelgalonmaschine
US6182476B1 (en) 1997-07-04 2001-02-06 Textilma Ag Warp knitting loom, in particular crochet galloon machine
EP1723394A1 (de) * 2004-03-03 2006-11-22 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Reversierender linearantrieb mit mitteln zur erfassung einer ankerposition

Also Published As

Publication number Publication date
US5536983A (en) 1996-07-16
JP2878955B2 (ja) 1999-04-05
DE4412213C2 (de) 1997-08-21
JPH077911A (ja) 1995-01-10

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