JP2009131100A - 可動テーブル装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 電力効率向上や発熱防止が可能なようにコイルへの通電オフタイミングを調整でき、適正トルクで駆動できるリニアモータを用いた可動テーブル装置を提供する。
【解決手段】 可動テーブル1が移動自在に設けられる固定架台4に、テーブル移動方向に沿って配列された複数のコイル5と、可動テーブル1に設けられコイル5に対向する磁石6とでムービングマグネット型リニアモータ2を構成する。磁石6のコイル5に対する相対位置を検出する位置検出手段を設ける。コイル5に駆動電力を供給する制御用ドライバ21は、位置検出手段の検出信号に基づき、磁石6が非対向となるコイル5への電力供給を停止する非対向コイル停止手段25を有する。位置検出手段は、コイル配列方向に並ぶ複数の磁石検出用センサ8で構成する。センサ8を固定架台4に対してコイル配列方向に位置変更可能に取付ける可調整センサ取付手段11を設ける。
【選択図】 図1
【解決手段】 可動テーブル1が移動自在に設けられる固定架台4に、テーブル移動方向に沿って配列された複数のコイル5と、可動テーブル1に設けられコイル5に対向する磁石6とでムービングマグネット型リニアモータ2を構成する。磁石6のコイル5に対する相対位置を検出する位置検出手段を設ける。コイル5に駆動電力を供給する制御用ドライバ21は、位置検出手段の検出信号に基づき、磁石6が非対向となるコイル5への電力供給を停止する非対向コイル停止手段25を有する。位置検出手段は、コイル配列方向に並ぶ複数の磁石検出用センサ8で構成する。センサ8を固定架台4に対してコイル配列方向に位置変更可能に取付ける可調整センサ取付手段11を設ける。
【選択図】 図1
Description
この発明は、産業機械や移動運搬手段等に適用され、リニアモータを駆動源として直線運動あるいは円弧状運動する可動テーブル装置に関する。
リニアモータを用いた可動テーブル装置の従来例として、図8(A),(B)に断面図および側面図で示すように、固定架台44に配列した複数の磁石46と、可動部(可動テーブル)41に設置した1つのコイル45とでなるムービングコイル方式のものが一般的である。
この方式の可動テーブル装置の場合、可動部41の可動ストロークが長くなると、全ストロークにわたって高価な磁石46を配列しなければならず、装置が高価なものとなる。また、電流を供給されるコイル45が可動部41側に設置されるため、コイル45に接続される配線54が可動部41の往復運動で切断されたり、往復動作の邪魔になったり、精度や直進度に影響を与えるおそれがある。
この方式の可動テーブル装置の場合、可動部41の可動ストロークが長くなると、全ストロークにわたって高価な磁石46を配列しなければならず、装置が高価なものとなる。また、電流を供給されるコイル45が可動部41側に設置されるため、コイル45に接続される配線54が可動部41の往復運動で切断されたり、往復動作の邪魔になったり、精度や直進度に影響を与えるおそれがある。
このような課題を解消するために、可動テーブル装置のリニアモータとして、図9(A),(B)に断面図および側面図で示すように、固定架台44に1つのコイル45を設置し、可動部41に複数の磁石46を配列したムービングマグネット型のものを採用することもある。
この方式の可動テーブル装置の場合、図8の方式での問題点は解消されるが、可動部41の可動ストロークが長くなるとコイル45の全長も長くなるので、全コイルに電流を流すと可動部41が位置しない部分にも電流を流すことになる。その結果、電力効率が悪くなり、発熱の原因にもなる。
この方式の可動テーブル装置の場合、図8の方式での問題点は解消されるが、可動部41の可動ストロークが長くなるとコイル45の全長も長くなるので、全コイルに電流を流すと可動部41が位置しない部分にも電流を流すことになる。その結果、電力効率が悪くなり、発熱の原因にもなる。
そこで、一般的に産業機械や鉄道車両でムービングマグネット型リニアモータを用いる場合には、図10(A),(B)に断面図および側面図で示すように、コイル45を分割して、必要部分のコイル45のみに電力供給を行うことも多い(例えば特許文献1)。
特許第3815750号公報
しかし、図10の構成では、コイル45への通電のオン・オフタイミングが問題になる場合がある。すなわち、例えば可動部41の速度により最適な通電オン・オフのタイミングが必要な場合や、加減速優先の場合には、コイル45への通電時間を長くする必要がある。逆に、電力効率を優先する場合には、コイル45への通電時間を短くする必要がある。
図10の構成のリニアモータの駆動に適用できる通常の制御系は、図11に示す電流駆動と呼ばれる制御系である。この制御系の場合、演算部62で計算された必要なトルクに比例した電流をコイル45に流すことにより、リニアモータを駆動する。この場合は、負荷側であるコイル45のインピーダンスの変動に影響されにくく、一般に電流とトルクは比例することから、指令に比例したトルクが得られ、理想的な制御方法であると言われる。
しかし、図11の制御系では、電流検出回路63やフィードバックループ64を必要とするため、制御系に遅れが生じて、制御性が悪くなる場合もある。
図10の構成のリニアモータの駆動に適用できる他の制御系として、図12に示す電圧駆動と呼ばれる制御系もある。この制御系の場合、演算部62で計算された必要なトルクに比例した電圧を負荷であるコイル45に印加して、リニアモータを駆動する。この場合は、コイル45のインピーダンスに変化が無いと仮定すると、最終的には必要なトルクに比例した電流が発生し、必要なトルクが得られる。また、図11の制御系のような電流検出回路63やフィードバックループ64が不要で、制御系に遅れが生じず、制御性が向上する可能性もある。
しかし、上記制御系において、実際にはコイル45のインピーダンスに変化があり、必ずしも指令に比例したトルクが得られるわけではない。とくに、ムービングマグネット型リニアモータの場合、図13および図14に示すように、磁石46とコイル45が離れている場合にはコイル45のインピーダンスが極端に小さくなり、大電流が流れてしまう場合がある。最悪の場合は、コイル45の発熱、発火、制御系の過電流、故障につながる場合もある。なお、図13および図14において、Mはコイル45の幅、Lはコイル45から見た可動部41の位置(コイル45から可動部41までの距離)を示す。図14において、距離Lが正の値である場合は、コイル45と磁石46は離れている。−M<L<0の場合は、コイル45と磁石46は一部重なっている。L<−Mの場合は、コイル45と磁石46は完全に重なっている。
この発明の目的は、電力効率の向上や発熱防止が可能なようにコイルへの通電オフタイミングを調整できて、適正なトルクで駆動できるリニアモータを用いた可動テーブル装置を提供することである。
この発明の第1の発明にかかる可動テーブル装置は、固定架台に可動テーブルを移動自在に設置し、前記固定架台に前記可動テーブルの移動自在方向に沿って配列された複数のコイルと、前記コイルに対向して前記可動テーブルに設置された磁石とでなるムービングマグネット型リニアモータを設け、前記磁石の前記コイルに対する相対位置を検出する位置検出手段を設け、前記コイルに駆動電力を供給する制御用ドライバが、前記位置検出手段の検出信号に基づき、前記磁石が非対向となる位置のコイルへの電力供給を停止する非対向コイル停止手段を有する可動テーブル装置において、
前記位置検出手段を、コイル配列方向に並びそれぞれ前記磁石を検出する複数のセンサとし、これら各センサを前記固定架台に対してコイル配列方向に位置変更可能に取付ける可調整センサ取付手段を設けたことを特徴とする。
この可動テーブル装置では、駆動源としてムービングマグネット型リニアモータを用いており、コイルと磁石が離れている状態でコイルに電力供給すると、コイルのインピーダンスが極端に小さくなるので、制御用ドライバに前記非対向コイル停止手段が無いと大電流が流れるおそれがある。非対向コイル停止手段は、磁石のコイルに対する相対位置を検出する位置検出手段であるセンサの検出信号に基づき、磁石が非対向となる位置のコイルへの電力供給を停止するので、上記のように大電流が流れるのを阻止して発熱防止および節電を図ることができる。
また、この可動テーブル装置では、コイル配列方向に並べられてそれぞれの磁石を検出する複数のセンサで位置検出手段が構成され、これら各センサを固定架台に対してコイル配列方向に位置変更可能に取付ける可調整センサ取付手段が設けられている。このため、使用目的に応じてセンサの位置を調整することで、最適なタイミングでコイルへの電力供給を停止できる。これにより、電力効率の向上や発熱防止が可能なようにコイルへの通電オフタイミングを調整できて、適正なトルクで駆動できる。
前記位置検出手段を、コイル配列方向に並びそれぞれ前記磁石を検出する複数のセンサとし、これら各センサを前記固定架台に対してコイル配列方向に位置変更可能に取付ける可調整センサ取付手段を設けたことを特徴とする。
この可動テーブル装置では、駆動源としてムービングマグネット型リニアモータを用いており、コイルと磁石が離れている状態でコイルに電力供給すると、コイルのインピーダンスが極端に小さくなるので、制御用ドライバに前記非対向コイル停止手段が無いと大電流が流れるおそれがある。非対向コイル停止手段は、磁石のコイルに対する相対位置を検出する位置検出手段であるセンサの検出信号に基づき、磁石が非対向となる位置のコイルへの電力供給を停止するので、上記のように大電流が流れるのを阻止して発熱防止および節電を図ることができる。
また、この可動テーブル装置では、コイル配列方向に並べられてそれぞれの磁石を検出する複数のセンサで位置検出手段が構成され、これら各センサを固定架台に対してコイル配列方向に位置変更可能に取付ける可調整センサ取付手段が設けられている。このため、使用目的に応じてセンサの位置を調整することで、最適なタイミングでコイルへの電力供給を停止できる。これにより、電力効率の向上や発熱防止が可能なようにコイルへの通電オフタイミングを調整できて、適正なトルクで駆動できる。
この発明の第2の発明にかかる可動テーブル装置は、第1の発明において、前記位置検出手段を複数のセンサとする構成に替えて、前記位置検出手段を、前記磁石の前記相対位置を連続的に検出可能な測長器とし、前記非対向コイル停止手段を、前記測長器の検出値を比較用の設定値と比較して設定関係にある場合にコイルへの電力供給を停止するものとし、前記比較用の設定値を複数記憶する設定値記憶手段を設け、この設定値記憶手段は、前記設定値の書換えを可能としたものである。
この構成の場合も、非対向コイル停止手段は、磁石のコイルに対する相対位置を検出する位置検出手段である測長器の検出信号に基づき、磁石が非対向となる位置のコイルへの電力供給を停止するので、大電流が流れるのを阻止して発熱防止および節電を図ることができる。
また、非対向コイル停止手段での電力供給停止動作に用いられる比較用の設定値を複数記憶する設定値記憶手段を設けているので、比較用の設定値を変更することで、第1の発明においてセンサの位置を調整するのと同じように、電力供給停止のタイミングを変更できる。これにより、電力効率の向上や発熱防止が可能なようにコイルへの通電オフタイミングを調整できて、適正なトルクで駆動できる。
この構成の場合も、非対向コイル停止手段は、磁石のコイルに対する相対位置を検出する位置検出手段である測長器の検出信号に基づき、磁石が非対向となる位置のコイルへの電力供給を停止するので、大電流が流れるのを阻止して発熱防止および節電を図ることができる。
また、非対向コイル停止手段での電力供給停止動作に用いられる比較用の設定値を複数記憶する設定値記憶手段を設けているので、比較用の設定値を変更することで、第1の発明においてセンサの位置を調整するのと同じように、電力供給停止のタイミングを変更できる。これにより、電力効率の向上や発熱防止が可能なようにコイルへの通電オフタイミングを調整できて、適正なトルクで駆動できる。
上記第1または第2の発明において、前記制御用ドライバが、必要となるトルク指令値を計算しこのトルク指令値を電圧値に変換して出力する指令値生成部と、この指令値生成部の出力する電圧値をアンプで駆動電流に変換してコイルへ供給する開ループの駆動電流供給経路とを有する、電圧駆動方式の制御用ドライバであっても良い。この構成の場合、電流検出回路やフィードバックループが不要であり、制御系に遅れが生じず制御性を向上させることができる。
上記電圧駆動方式とした場合に、前記制御用ドライバの非対向コイル停止手段は、前記位置検出手段の検出信号に基づき、コイルから磁石が離れる直前のタイミングで、その磁石が離れるコイルの電流の供給を停止するものであっても良い。
このように、コイルから磁石が離れる直前のタイミングで、その磁石が離れるコイルの電流供給を停止するように、第1の発明におけるセンサの位置調整や、第2の発明における設定記憶手段に記憶する比較用の設定値の変更を行なえば、コイルのインピーダンスが急激に低下することが原因の大電流を防止できる。
このように、コイルから磁石が離れる直前のタイミングで、その磁石が離れるコイルの電流供給を停止するように、第1の発明におけるセンサの位置調整や、第2の発明における設定記憶手段に記憶する比較用の設定値の変更を行なえば、コイルのインピーダンスが急激に低下することが原因の大電流を防止できる。
上記第1または第2の発明において、前記複数のコイルは配列方向に互いに間隔を開けて設置し、前記制御用ドライバは、同時に駆動状態となるコイルの個数に反比例した電流を供給するものであっても良い。
このように、制御用ドライバを構成した場合、可動テーブルの位置に左右されないで、常に一定のトルクでリニアモータを駆動できるため、可動テーブルの移動速度のむらやゲインのむらを低減できる。
このように、制御用ドライバを構成した場合、可動テーブルの位置に左右されないで、常に一定のトルクでリニアモータを駆動できるため、可動テーブルの移動速度のむらやゲインのむらを低減できる。
上記第2の発明において、前記制御用ドライバの前記非対向コイル停止手段は、前記位置検出手段の検出信号を連続的に観察し、前記磁石が非対向となる位置のコイルへの電力供給の停止を、次第に電力が小さくなるように行うものであっても良い。この構成の場合、可動テーブルの移動速度のむらが小さくなり、滑らかに可動テーブルを動作させることができる。
この発明の第1の発明にかかる可動テーブル装置は、固定架台に可動テーブルを移動自在に設置し、前記固定架台に前記可動テーブルの移動自在方向に沿って配列された複数のコイルと、前記コイルに対向して前記可動テーブルに設置された磁石とでなるムービングマグネット型リニアモータを設け、前記磁石の前記コイルに対する相対位置を検出する位置検出手段を設け、前記コイルに駆動電力を供給する制御用ドライバが、前記位置検出手段の検出信号に基づき、前記磁石が非対向となる位置のコイルへの電力供給を停止する非対向コイル停止手段を有する可動テーブル装置において、前記位置検出手段を、コイル配列方向に並びそれぞれ前記磁石を検出する複数のセンサとし、これら各センサを前記固定架台に対してコイル配列方向に位置変更可能に取付ける可調整センサ取付手段を設けたため、電力効率の向上や発熱防止が可能なようにコイルへの通電オフタイミングを調整できて、適正なトルクで駆動できる。
この発明の第2の発明にかかる可動テーブル装置は、前記位置検出手段を、前記磁石の前記相対位置を連続的に検出可能な測長器とし、前記非対向コイル停止手段を、前記測長器の検出値を比較用の設定値と比較して設定関係にある場合にコイルへの電力供給を停止するものとし、前記比較用の設定値を複数記憶する設定値記憶手段を設け、この設定値記憶手段は、前記設定値の書換えを可能としたため、電力効率の向上や発熱防止が可能なようにコイルへの通電オフタイミングを調整できて、適正なトルクで駆動できる。
この発明の第2の発明にかかる可動テーブル装置は、前記位置検出手段を、前記磁石の前記相対位置を連続的に検出可能な測長器とし、前記非対向コイル停止手段を、前記測長器の検出値を比較用の設定値と比較して設定関係にある場合にコイルへの電力供給を停止するものとし、前記比較用の設定値を複数記憶する設定値記憶手段を設け、この設定値記憶手段は、前記設定値の書換えを可能としたため、電力効率の向上や発熱防止が可能なようにコイルへの通電オフタイミングを調整できて、適正なトルクで駆動できる。
この発明の一実施形態を図1ないし図4と共に説明する。この実施形態の可動テーブル装置は、図1(A)に示すように可動テーブル1とムービングマグネット型リニアモータ2を有する機構部20と、リニアモータ2を駆動する電気回路等の制御用ドライバ21とでなる。前記機構部20の側面図を示す図1(B)のように、可動テーブル1は、ガイド3により案内されて、固定架台4上を直線経路または円弧状経路等の所定の経路に沿って移動自在に設置されている。なお、図1(A)の機構部20は、図1(B)におけるIa−Ia矢視断面図を示す。
リニアモータ2は、可動テーブル1の移動自在方向に沿って固定架台4上に配列された複数の三相コイル5と、これらコイル5に対向して可動テーブル1の下面に設置された複数の磁石6とでなる。複数のコイル5は、互いに密着させて配列しても、適切な間隔を開けて配列しても良い。また、コイル5は、コア(鉄心)入りのものでも、コアレスのものでも良い。複数の磁石6は、可動テーブル1の移動自在方向に磁極N,Sが交互に並び、コイル5に近接した位置となるように平面的に配列する。ここでは、磁石6の配列を、コイル5を挟むように2列とし、図2のように各列のコイル5を挟む磁極N,Sが互いに異なる組み合わせとなるようにしている。2列の磁石6は、その一部をヨークと呼ばれる磁性体7で接続しても良く、この場合には磁石6の働きが強まり効率を上げることができる。
また、前記機構部20には、磁石6のコイル5に対する相対位置を検出する位置検出手段である複数のセンサ8が設けられている。これらのセンサ8は、コイル5の並びと並行して固定架台4上に配列され、可動テーブル1の下面に設けられて前記センサ8のセンサターゲットとなるドグ10を検出することで、間接的にそれぞれ磁石6を検出する。センサ8としては、光電センサや機械的なスイッチ、渦電流で物体を感知するセンサなど用いることができる。センサ8の個数は、標準として分割配列される複数のコイル5と同数とされる。
前記各センサ8は、図1(C)に拡大して示すように、可調整センサ取付手段11を介して固定架台4上に設けられる。この可調整センサ取付手段11は、固定架台4に対してコイル5の配列方向に位置変更可能にセンサ8を取付ける手段であり、固定架台4上に固定されるセンサ取付台12と、このセンサ取付台12にセンサ8を締結するセンサ取付ねじ13とでなる。センサ取付台12には、コイル5の配列方向に延びてセンサ8がその方向に移動自在に係合する図示しない長孔が設けられており、この長孔に係合させたセンサ8を前記センサ取付ねじ13でセンサ取付台12に締結する。これにより、センサ取付ねじ13を緩めることで、センサ8の位置を変更することができる。
制御用ドライバ21は、配線14を介して前記コイル5に駆動電力を供給して可動テーブル1を移動制御する手段であり、その概略構成を図3にブロック図で示す。この制御用ドライバ21は、必要となるトルク指令値を計算しこのトルク指令値を電圧値に変換して出力する指令値生成部22と、この指令値生成部22の出力する電圧値をアンプ24で駆動電流に変換してコイル5へ供給する開ループの駆動電流供給経路23とを有する電圧駆動方式とされている。指令値生成部22は、上記の必要となるトルク指令値を、例えば、現在位置と目標位置の差、現在の速度と目標の速度との差などから計算する。また、この制御用ドライバ21は、位置検出手段である前記センサ8の検出信号に基づき、磁石6が非対向となる位置のコイル5への電力供給を停止する非対向コイル停止手段25を有する。
この可動テーブル装置では、駆動源としてムービングマグネット型リニアモータ2を用いており、コイル5と磁石6が離れている状態でコイル5に電力供給すると、コイル5のインピーダンスが極端に小さくなるので、前記非対向コイル停止手段25が無いと大電流が流れるおそれがある。非対向コイル停止手段25は、磁石6のコイル5に対する相対位置を検出する位置検出手段であるセンサ8の検出信号に基づき、磁石6が非対向となる位置のコイル5への電力供給を停止するので、大電流が流れるのを阻止して発熱防止および節電を図ることができる。
また、この可動テーブル装置では、コイル配列方向に並べられてそれぞれの磁石6を検出する複数のセンサ8で位置検出手段が構成され、これら各センサ8を固定架台4に対してコイル配列方向に位置変更可能に取付ける可調整センサ取付手段11が設けられている。このため、使用目的に応じてセンサ8の位置を調整することで、最適なタイミングでコイル5への電力供給を停止できる。例えば、コイル5から磁石6が離れる直前のタイミングで、その磁石6が離れるコイル5の電流供給を停止するように、前記センサ8の位置を調整すれば、コイル5のインピーダンスが急激に低下することで流れる大電流を防止できる。
また、この可動テーブル装置では、コイル配列方向に並べられてそれぞれの磁石6を検出する複数のセンサ8で位置検出手段が構成され、これら各センサ8を固定架台4に対してコイル配列方向に位置変更可能に取付ける可調整センサ取付手段11が設けられている。このため、使用目的に応じてセンサ8の位置を調整することで、最適なタイミングでコイル5への電力供給を停止できる。例えば、コイル5から磁石6が離れる直前のタイミングで、その磁石6が離れるコイル5の電流供給を停止するように、前記センサ8の位置を調整すれば、コイル5のインピーダンスが急激に低下することで流れる大電流を防止できる。
また、この実施形態では、図3のように、制御用ドライバ21を、必要となるトルク指令値を計算しこのトルク指令値を電圧値に変換して出力する指令値生成部22と、この指令値生成部22の出力する電圧値をアンプ24で駆動電流に変換してコイル5へ供給する開ループの駆動電流供給経路23とを有する電圧駆動方式としているので、電流検出回路やフィードバックループが不要であり、制御系に遅れが生じず制御性を向上させることができる。
また、この実施形態において、前記複数のコイル5を配列方向に互いに間隔を開けて設置すると共に、例えば図4にブロック図で示すように、制御用ドライバ21が、位置検出手段であるセンサ8の検出信号から同時に駆動状態となるコイル5の個数を確認し、その個数に反比例した電流をコイル5に供給するようにしても良い。図4では、駆動状態コイル個数判定手段26が、センサ8の検出信号から同時に駆動状態となるコイル5の個数を確認し、その確認結果に基づいて指令値生成部22は、確認個数に反比例した電流がコイル5に流れるような電圧値を出力する。
このように、制御用ドライバ21を構成した場合、可動テーブル1の位置に左右されないで、常に一定のトルクでリニアモータ2を駆動できるため、可動テーブル1の移動速度のむらやゲインのむらを低減できる。
図5および図6はこの発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、図1〜図3の可動テーブル装置において、磁石6のコイル5に対する相対位置を検出する位置検出手段として、磁石6の前記相対位置を連続的に検出可能な測長器9を用いると共に、制御用ドライバ25の非対向コイル停止手段25を、測長器9の検出値Lを比較用の設定値aとコンパレータ27で比較して、その比較結果が所定の設定関係にある場合にコイル5への電力供給を停止する構成のものとしている。この場合の前記設定値aは、予め決められたコイル5と磁石6の位置関係によって定まる値である。前記設定値aは、設定値記憶手段28により記憶される。この設定値記憶手段28は、前記設定値aを複数記憶し、その設定値aの書換えも可能なものとされる。測長器9の検出値Lつまり磁石6のコイル5に対する相対位置が前記設定値aより大きいときは、駆動電流供給経路23に介在させたリレー29をコンパレータ27の出力信号でオフさせることにより、コイル電流を切るようにされている。リレー29を含む非対向コイル停止手段25は、それぞれのコイル5に必要となる。アンプ24は1台から各コイルに電力を分配することも可能であるが、それぞれのコイル5に1台ずつあっても良い。ここでは、図1(A)における機構部20の構成は図示を省略しているが、機構部20を含むその他の構成は図1〜図3の実施形態の場合と同様である。
この実施形態の場合、図6のように、測長器9の検出値(磁石6のコイル5に対する相対位置)Lが前記設定値aより大きくなると、コイル5に大きな電流は流れなくなる。
また、比較用の設定値aを変更すれば、図1〜図3の実施形態においてセンサ8の位置を調整するのと同じように、電力供給停止のタイミングを変更できる。
また、比較用の設定値aを変更すれば、図1〜図3の実施形態においてセンサ8の位置を調整するのと同じように、電力供給停止のタイミングを変更できる。
図7はこの発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、図5および図6に示す実施形態において、制御用ドライバ25の非対向コイル停止手段25が、位置検出手段である測長器9の検出信号を連続的に観察し、磁石6が非対向となる位置のコイル5への電力供給の停止を、次第に電力が小さくなるように行う構成としたものである。この場合、図6におけるリレー29に替えて、駆動電流供給経路23には次第に電流を減衰させる電流減衰手段30を介在させ、コンパレータ27の出力信号と測長器9の検出値Lとで電流減衰手段30の減衰動作を制御する。すなわち、測長器9の検出値Lが前記設定値aより大きくなってコンパレータ27の出力信号が反転すると、前記電流減衰手段30は、測長器9の検出信号の変化に応じてコイル5に流す電流を次第に減衰させる。電流減衰手段30はリレーや電子スイッチで回路を構成することができる。なお、図7における電流減衰手段30に替えて、アンプ24の増幅率を次第に減衰させる構成としても良い。この場合、コンパレータ27は単なるON/OFF制御ではなく、検出値Lと前記設定値aとの差の関係から増幅率を適切に変化させても良い。制御用ドライバ21の他の構成は図5の実施形態の場合と同様である。また、ここでも、図1(A)における機構部20の構成は図示を省略しているが、機構部20の構成は図1〜図3の実施形態の場合と同様である。
この実施形態の場合、コイル5と磁石6の位置関係を位置検出手段である測長器9で連続的に観察し、コイル電流を次第に減衰させることで電力供給停止を行うので、可動テーブル1の移動速度のむらが小さくなり、滑らかに可動テーブル1を動作させることができる。
1…可動テーブル
2…ムービングマグネット型リニアモータ
4…固定架台
5…コイル
6…磁石
8…センサ(位置検出手段)
9…測長器(位置検出手段)
11…可調整センサ取付手段
21…制御用ドライバ
22…指令値生成部
23…駆動電流供給経路
24…アンプ
25…非対向コイル停止手段
26…駆動状態コイル個数確認手段
27…コンパレータ
28…設定値記憶手段
29…リレー
30…電流減衰手段
2…ムービングマグネット型リニアモータ
4…固定架台
5…コイル
6…磁石
8…センサ(位置検出手段)
9…測長器(位置検出手段)
11…可調整センサ取付手段
21…制御用ドライバ
22…指令値生成部
23…駆動電流供給経路
24…アンプ
25…非対向コイル停止手段
26…駆動状態コイル個数確認手段
27…コンパレータ
28…設定値記憶手段
29…リレー
30…電流減衰手段
Claims (6)
- 固定架台に可動テーブルを移動自在に設置し、前記固定架台に前記可動テーブルの移動自在方向に沿って配列された複数のコイルと、前記コイルに対向して前記可動テーブルに設置された磁石とでなるムービングマグネット型リニアモータを設け、前記磁石の前記コイルに対する相対位置を検出する位置検出手段を設け、前記コイルに駆動電力を供給する制御用ドライバが、前記位置検出手段の検出信号に基づき、前記磁石が非対向となる位置のコイルへの電力供給を停止する非対向コイル停止手段を有する可動テーブル装置において、
前記位置検出手段を、コイル配列方向に並びそれぞれ前記磁石を検出する複数のセンサとし、これら各センサを前記固定架台に対してコイル配列方向に位置変更可能に取付ける可調整センサ取付手段を設けたことを特徴とする可動テーブル装置。 - 固定架台に可動テーブルを移動自在に設置し、前記固定架台に前記可動テーブルの移動自在方向に沿って配列された複数のコイルと、前記コイルに対向して前記可動テーブルに設置された磁石とでなるムービングマグネット型リニアモータを設け、前記磁石の前記コイルに対する相対位置を検出する位置検出手段を設け、前記コイルに駆動電力を供給する制御用ドライバが、前記位置検出手段の検出信号に基づき、前記磁石が非対向となる位置のコイルへの電力供給を停止する非対向コイル停止手段を有する可動テーブル装置において、
前記位置検出手段を、前記磁石の前記相対位置を連続的に検出可能な測長器とし、前記非対向コイル停止手段を、前記測長器の検出値を比較用の設定値と比較して設定関係にある場合にコイルへの電力供給を停止するものとし、前記比較用の設定値を複数記憶する設定値記憶手段を設け、この設定値記憶手段は、前記設定値の書換えを可能とした可動テーブル装置。 - 請求項1または請求項2において、前記制御用ドライバが、必要となるトルク指令値を計算しこのトルク指令値を電圧値に変換して出力する指令値生成部と、この指令値生成部の出力する電圧値をアンプで駆動電流に変換してコイルへ供給する開ループの駆動電流供給経路とを有する、電圧駆動方式の制御用ドライバである可動テーブル装置。
- 請求項3において、前記制御用ドライバの非対向コイル停止手段は、前記位置検出手段の検出信号に基づき、コイルから磁石が離れる直前のタイミングで、その磁石が離れるコイルの電流の供給を停止する可動テーブル装置。
- 請求項1または請求項2において、前記複数のコイルは配列方向に互いに間隔を開けて設置し、前記制御用ドライバは、同時に駆動状態となるコイルの個数に反比例した電流を供給する可動テーブル装置。
- 請求項2において、前記制御用ドライバの前記非対向コイル停止手段は、前記位置検出手段の検出信号を連続的に観察し、前記磁石が非対向となる位置のコイルへの電力供給の停止を、次第に電力が小さくなるように行う可動テーブル装置。
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