JPH0211377B2 - - Google Patents
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- JPH0211377B2 JPH0211377B2 JP4459685A JP4459685A JPH0211377B2 JP H0211377 B2 JPH0211377 B2 JP H0211377B2 JP 4459685 A JP4459685 A JP 4459685A JP 4459685 A JP4459685 A JP 4459685A JP H0211377 B2 JPH0211377 B2 JP H0211377B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- linear motor
- magnetic pole
- linear
- gap
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/28—Electric drives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/40—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members using ball, roller or wheel arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Description
(産業上の利用分野)
本発明はテーブル本体等の第1の部材と基台等
の第2の部材との対向面間にリニアモータを介在
させたリニアモータ付テーブルに関する。 (従来の技術) 従来、この種のテーブルは、たとえば第1の部
材としてのテーブル本体と第2の部材としての基
台との間に駆動源としてのリニアモータが組み込
まれることから省スペースを図ることができるこ
と、さらに回転モータにより駆動する場合のよう
に、モータの回転をテーブル本体の往復運動に変
換する駆動機構が不要であること等から小型軽量
化を図ることができ、さらに正確な位置決めがで
きるといつた優れた長所を有するものである。リ
ニアモータの固定子と可動子との間には所定の間
隙が設けられ、テーブル本体は一定の推力で移送
されると共に、停止位置で電磁力により自己保持
される。 (発明が解決しようとする問題点) しかし斯かる従来例の場合には、テーブル本体
上で機械加工等の作業をする場合、リニアモータ
の固定子と可動子間の吸引力だけではテーブル本
体が動いて安定しないため、別体のクランプ装置
等によりテーブル本体を機械的に固定しなければ
ならなかつた。すなわち固定子と可動子の間隙を
小さくすれば吸引力が大きくなり、停止位置での
保持力も大きくすることができるが、あまり間隙
を小さくすると、テーブル本体と基台間のガタつ
き等により可動子と固定子が干渉するおそれがあ
り、このガタつき等を吸収するためにある程度の
大きさの間隙が必要であつた。そのためクランプ
装置等を取付けるスペースが必要となり、リニア
モータを使用したことによる省スペースの効果が
半減するという問題があつた。またクランプ装置
等を取付けなければならず、テーブルの組付けが
面倒であるという問題があつた。さらにクランプ
装置等によるテーブル本体の固定は、テーブル本
体の一部を保持してテーブル本体を動かないよう
にしているだけで、テーブル本体を均等に固定す
ることができない。そのためテーブル本体が保持
部を支点として回動したり浮き上つたりするとい
つた問題があつた。 本発明は従来技術の斯かる問題点を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、
リニアモータの固定子と可動子間の間隙を可変に
して、第1の部材と第2の部材とを固定する場合
には間隙を可及的に小さくあるいはゼロにして保
持力を増大させ、リニアモータの吸引力だけで第
1の部材と第2の部材を固定し得るリニアモータ
付テーブルを提供することにある。 (問題点を解決するための手段) そこで、本発明は、上記の目的を達成するため
に、第1の部材と第2の部材をリニアベアリング
を介して相対移動可能に支持し、上記第1の部材
と第2の部材の対向面間に固定子と可動子が対向
して配置されるリニアモータを介在させ、上記リ
ニアベアリングと上記第1の部材および第2の部
材のいずれか一方との間に弾性体を介装し、該弾
性体の撓みにより上記リニアベアリングを上記第
1の部材と第2の部材の対向面間の間隙を変える
方向に移動させ、上記リニアモータの固定子と可
動子の間隙を可変にしたものから構成されてい
る。 (実施例) 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。第1図乃至第10図には本発明の第一実施例
が示されている。この第一実施例に係るリニアモ
ータ付テーブルの全体構成を示す第1図乃至第4
図において、1はベツド等の固定物(図示せず)
に固定される第1の部材としての基台で、この基
台1には左右各2対のリニアベアリング2,2;
2,2を介して第2の部材としてのテーブル本体
3が長手方向に沿つて直線移動可能に取付けられ
ている。 基台1の上面両側には、その長手方向に延びる
ガイド壁4,4が一体に上方に向つて突出形成さ
れ、このガイド壁4,4に沿つてリニアベアリン
グ2,2:2,2が配設されており、ボルト5に
よつて基台1上面に固定されている。 一方、テーブル本体1の下面中央部には基台1
の上面に向つて突出する突出部6が形成されてお
り、突出部6の両側面は上記した基台1のガイド
壁4,4と対向している。この突出部6の両側面
には2条の負荷ボール転走溝7,7がそれぞれ形
成されており、リニアベアリング2の負荷ボール
を案内するようになつている。 上記したリニアベアリング2はボルト5により
基台1上面に弾性体としての皿ばね8を介して取
付けられている。ボルト5はリニアベアリング2
に設けられたボルト挿通孔9とは遊嵌状態となつ
ており、皿ばね8の撓みによつてリニアベアリン
グ2は基台1上面とリニアベアリング2との間に
形成された間隙lだけ移動可能となつている。こ
の間隙lは後記するリニアモータ17の固定子1
8と可動子19間の隙間gと等しく形成されてい
る。この間隙lとgの関係はl>gとなるように
してもよい。この場合は固定子18と可動子19
が密着した状態でまだ間隙lに余裕がある状態と
なる。またl<gとしてもよいが、この場合は、
リニアベアリング2と基台1との隙間がゼロにな
つた状態で、まだ固定子18と可動子との隙間が
開いていることになるので、gはできるだけlに
近い値に形成することが望ましい。 各リニアベアリング2,2は第11図乃至第1
3図に示すように、片側に2条のボール転走溝1
0,10が設けられ、かつ内部にボール逃げ穴1
1,11が設けられたベアリングブロツク12
と、2条の負荷ボール列を保持する保持器13
と、ボール転走溝10,10とボール逃げ穴1
1,11とを連通する一対の側蓋14,14とか
ら構成されている。負荷ボール15,15…はボ
ール転走溝10,10およびボール逃げ穴11,
11間を循環するようになつている。このボール
転走溝10,10と負荷ボール15,15…との
接触角αは略45度となつているが、45度に限定さ
れるものではなく30〜60度の範囲であればよい。
また第3図に示すように基台1とテーブル本体3
との間のリニアベアリング2,2;2,2とテー
ブル本体3の突出部6の両側面との隙間は、隙間
調整ボルト16,16…によつて調整されてい
る。すなわち隙間調整ボルト16,16…を締め
込むことによつてリニアベアリング2,2はテー
ブル本体3の突出部6側に押圧されるとともに、
隙間調整ボルト16,16…の押圧力の反力が反
対側のリニアベアリング2,2に作用して負荷ボ
ール15,15…に予圧をかけている。 一方、基台1とテーブル本体3との間にはリニ
アモータ17が介在されている。リニアモータ1
7は本実施例においてはリニアパルスモータで、
固定子18と可動子19との組合せにより構成さ
れており、パルス発生源(図示せず)から可動子
19にパルスを入力することにより作動するよう
になつている。固定子18はテーブル本体3の突
出部6の下面に取付けられ、可動子19は基台1
上面に取付けられているが、逆の配置であつても
よい。 以下にリニアモータ17の構成について第14
図aおよび第14図bを参照して詳細に説明す
る。図中3はテーブル本体で、テーブル本体3下
面には磁性体よりなる平板状の固定子18が長手
方向に配置されている。一方基台1の上面には固
定子18に対面させて、可動子19が取付けられ
ている。各可動子19は、永久磁石20を中心に
介在させてその左右に2つの磁気コア21,22
を対向配置して構成されており、一方の磁気コア
21には永久磁石20によりN極に磁化された第
1の磁極23および第2の磁極24が形成され、
他方の磁気コア22には永久磁石20によりS極
に磁化された第3の磁極25および第4の磁極2
6が形成されている。 固定子18には、第14図aに示すように長手
方向と略直交する方向に延びる断面コ字形状の固
定歯18aが長手方向に略全長にわたつて、同一
ピツチPで等間隔に設けられている。各磁極23
〜26にも固定子18と同一のピツチの磁極歯2
3a〜26aがそれぞれ形成されている。 N極側の第1の磁極23および第2の磁極24
には、第1のコイル27および第2のコイル28
が巻かれており、電流が流れた際に互いに逆向き
の磁束が発生するように直列に結線されており、
パルス発生源(図示せず)に電気的に接続されて
いる。一方S極側の第3の磁極25および第4の
磁極26にも、同様に直列に結線された第3のコ
イル29および第4のコイル30が巻かれてお
り、パルス発生源(図示せず)に接続されてい
る。ここで、説明の都合上、例えば第1の磁極2
3の磁極歯23aに対して第2の磁極24の磁極
歯24aは位相が1/2ピツチ(1/2P)だけずれて
おり、また第3の磁極25の磁極歯25aに対し
て第4の磁極26の磁極歯26aも同様に位相が
1/2ピツチ(1/2P)だけずれているものとし、さ
らにN極側の第1の磁極23および第2の磁極2
4の磁極歯23a,24aに対してS極側の第3
の磁極25および第4の磁極26の磁極歯25
a,26aは1/4ピツチ(1/4P)だけ位相がずれ
ているものとする。 ここで本実施例のリニアパルスモータの動作原
理について説明する。第15図a〜dは、リニア
パルスモータの動作原理を示す概略図を示してお
り、第1のコイル27と第2のコイル28には端
子aから、第3のコイル29と第4のコイル30
には端子bからパルスが入力されるようになつて
いる。第15図aでは、端子aに第1の磁極23
を励磁する方向に(モード)、第15図bでは
端子bに第4の磁極26を励磁する方向に(モー
ド)、第15図cでは端子aに第2の磁極24
を励磁する方向に(モード)、第15図dでは
端子bに第3の磁極25を励磁する方向に(モー
ド)、それぞれパルスが入力された状態を示し
ている。 ここで第1表にモードないしの場合の各磁
極の磁気力発生状態を示す。
の第2の部材との対向面間にリニアモータを介在
させたリニアモータ付テーブルに関する。 (従来の技術) 従来、この種のテーブルは、たとえば第1の部
材としてのテーブル本体と第2の部材としての基
台との間に駆動源としてのリニアモータが組み込
まれることから省スペースを図ることができるこ
と、さらに回転モータにより駆動する場合のよう
に、モータの回転をテーブル本体の往復運動に変
換する駆動機構が不要であること等から小型軽量
化を図ることができ、さらに正確な位置決めがで
きるといつた優れた長所を有するものである。リ
ニアモータの固定子と可動子との間には所定の間
隙が設けられ、テーブル本体は一定の推力で移送
されると共に、停止位置で電磁力により自己保持
される。 (発明が解決しようとする問題点) しかし斯かる従来例の場合には、テーブル本体
上で機械加工等の作業をする場合、リニアモータ
の固定子と可動子間の吸引力だけではテーブル本
体が動いて安定しないため、別体のクランプ装置
等によりテーブル本体を機械的に固定しなければ
ならなかつた。すなわち固定子と可動子の間隙を
小さくすれば吸引力が大きくなり、停止位置での
保持力も大きくすることができるが、あまり間隙
を小さくすると、テーブル本体と基台間のガタつ
き等により可動子と固定子が干渉するおそれがあ
り、このガタつき等を吸収するためにある程度の
大きさの間隙が必要であつた。そのためクランプ
装置等を取付けるスペースが必要となり、リニア
モータを使用したことによる省スペースの効果が
半減するという問題があつた。またクランプ装置
等を取付けなければならず、テーブルの組付けが
面倒であるという問題があつた。さらにクランプ
装置等によるテーブル本体の固定は、テーブル本
体の一部を保持してテーブル本体を動かないよう
にしているだけで、テーブル本体を均等に固定す
ることができない。そのためテーブル本体が保持
部を支点として回動したり浮き上つたりするとい
つた問題があつた。 本発明は従来技術の斯かる問題点を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、
リニアモータの固定子と可動子間の間隙を可変に
して、第1の部材と第2の部材とを固定する場合
には間隙を可及的に小さくあるいはゼロにして保
持力を増大させ、リニアモータの吸引力だけで第
1の部材と第2の部材を固定し得るリニアモータ
付テーブルを提供することにある。 (問題点を解決するための手段) そこで、本発明は、上記の目的を達成するため
に、第1の部材と第2の部材をリニアベアリング
を介して相対移動可能に支持し、上記第1の部材
と第2の部材の対向面間に固定子と可動子が対向
して配置されるリニアモータを介在させ、上記リ
ニアベアリングと上記第1の部材および第2の部
材のいずれか一方との間に弾性体を介装し、該弾
性体の撓みにより上記リニアベアリングを上記第
1の部材と第2の部材の対向面間の間隙を変える
方向に移動させ、上記リニアモータの固定子と可
動子の間隙を可変にしたものから構成されてい
る。 (実施例) 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。第1図乃至第10図には本発明の第一実施例
が示されている。この第一実施例に係るリニアモ
ータ付テーブルの全体構成を示す第1図乃至第4
図において、1はベツド等の固定物(図示せず)
に固定される第1の部材としての基台で、この基
台1には左右各2対のリニアベアリング2,2;
2,2を介して第2の部材としてのテーブル本体
3が長手方向に沿つて直線移動可能に取付けられ
ている。 基台1の上面両側には、その長手方向に延びる
ガイド壁4,4が一体に上方に向つて突出形成さ
れ、このガイド壁4,4に沿つてリニアベアリン
グ2,2:2,2が配設されており、ボルト5に
よつて基台1上面に固定されている。 一方、テーブル本体1の下面中央部には基台1
の上面に向つて突出する突出部6が形成されてお
り、突出部6の両側面は上記した基台1のガイド
壁4,4と対向している。この突出部6の両側面
には2条の負荷ボール転走溝7,7がそれぞれ形
成されており、リニアベアリング2の負荷ボール
を案内するようになつている。 上記したリニアベアリング2はボルト5により
基台1上面に弾性体としての皿ばね8を介して取
付けられている。ボルト5はリニアベアリング2
に設けられたボルト挿通孔9とは遊嵌状態となつ
ており、皿ばね8の撓みによつてリニアベアリン
グ2は基台1上面とリニアベアリング2との間に
形成された間隙lだけ移動可能となつている。こ
の間隙lは後記するリニアモータ17の固定子1
8と可動子19間の隙間gと等しく形成されてい
る。この間隙lとgの関係はl>gとなるように
してもよい。この場合は固定子18と可動子19
が密着した状態でまだ間隙lに余裕がある状態と
なる。またl<gとしてもよいが、この場合は、
リニアベアリング2と基台1との隙間がゼロにな
つた状態で、まだ固定子18と可動子との隙間が
開いていることになるので、gはできるだけlに
近い値に形成することが望ましい。 各リニアベアリング2,2は第11図乃至第1
3図に示すように、片側に2条のボール転走溝1
0,10が設けられ、かつ内部にボール逃げ穴1
1,11が設けられたベアリングブロツク12
と、2条の負荷ボール列を保持する保持器13
と、ボール転走溝10,10とボール逃げ穴1
1,11とを連通する一対の側蓋14,14とか
ら構成されている。負荷ボール15,15…はボ
ール転走溝10,10およびボール逃げ穴11,
11間を循環するようになつている。このボール
転走溝10,10と負荷ボール15,15…との
接触角αは略45度となつているが、45度に限定さ
れるものではなく30〜60度の範囲であればよい。
また第3図に示すように基台1とテーブル本体3
との間のリニアベアリング2,2;2,2とテー
ブル本体3の突出部6の両側面との隙間は、隙間
調整ボルト16,16…によつて調整されてい
る。すなわち隙間調整ボルト16,16…を締め
込むことによつてリニアベアリング2,2はテー
ブル本体3の突出部6側に押圧されるとともに、
隙間調整ボルト16,16…の押圧力の反力が反
対側のリニアベアリング2,2に作用して負荷ボ
ール15,15…に予圧をかけている。 一方、基台1とテーブル本体3との間にはリニ
アモータ17が介在されている。リニアモータ1
7は本実施例においてはリニアパルスモータで、
固定子18と可動子19との組合せにより構成さ
れており、パルス発生源(図示せず)から可動子
19にパルスを入力することにより作動するよう
になつている。固定子18はテーブル本体3の突
出部6の下面に取付けられ、可動子19は基台1
上面に取付けられているが、逆の配置であつても
よい。 以下にリニアモータ17の構成について第14
図aおよび第14図bを参照して詳細に説明す
る。図中3はテーブル本体で、テーブル本体3下
面には磁性体よりなる平板状の固定子18が長手
方向に配置されている。一方基台1の上面には固
定子18に対面させて、可動子19が取付けられ
ている。各可動子19は、永久磁石20を中心に
介在させてその左右に2つの磁気コア21,22
を対向配置して構成されており、一方の磁気コア
21には永久磁石20によりN極に磁化された第
1の磁極23および第2の磁極24が形成され、
他方の磁気コア22には永久磁石20によりS極
に磁化された第3の磁極25および第4の磁極2
6が形成されている。 固定子18には、第14図aに示すように長手
方向と略直交する方向に延びる断面コ字形状の固
定歯18aが長手方向に略全長にわたつて、同一
ピツチPで等間隔に設けられている。各磁極23
〜26にも固定子18と同一のピツチの磁極歯2
3a〜26aがそれぞれ形成されている。 N極側の第1の磁極23および第2の磁極24
には、第1のコイル27および第2のコイル28
が巻かれており、電流が流れた際に互いに逆向き
の磁束が発生するように直列に結線されており、
パルス発生源(図示せず)に電気的に接続されて
いる。一方S極側の第3の磁極25および第4の
磁極26にも、同様に直列に結線された第3のコ
イル29および第4のコイル30が巻かれてお
り、パルス発生源(図示せず)に接続されてい
る。ここで、説明の都合上、例えば第1の磁極2
3の磁極歯23aに対して第2の磁極24の磁極
歯24aは位相が1/2ピツチ(1/2P)だけずれて
おり、また第3の磁極25の磁極歯25aに対し
て第4の磁極26の磁極歯26aも同様に位相が
1/2ピツチ(1/2P)だけずれているものとし、さ
らにN極側の第1の磁極23および第2の磁極2
4の磁極歯23a,24aに対してS極側の第3
の磁極25および第4の磁極26の磁極歯25
a,26aは1/4ピツチ(1/4P)だけ位相がずれ
ているものとする。 ここで本実施例のリニアパルスモータの動作原
理について説明する。第15図a〜dは、リニア
パルスモータの動作原理を示す概略図を示してお
り、第1のコイル27と第2のコイル28には端
子aから、第3のコイル29と第4のコイル30
には端子bからパルスが入力されるようになつて
いる。第15図aでは、端子aに第1の磁極23
を励磁する方向に(モード)、第15図bでは
端子bに第4の磁極26を励磁する方向に(モー
ド)、第15図cでは端子aに第2の磁極24
を励磁する方向に(モード)、第15図dでは
端子bに第3の磁極25を励磁する方向に(モー
ド)、それぞれパルスが入力された状態を示し
ている。 ここで第1表にモードないしの場合の各磁
極の磁気力発生状態を示す。
【表】
【表】
第1表に示すようにモードの場合にはN極側
の第1の磁極23の磁力が強力で、第1の磁極2
3と固定子18の固定歯18aとの間の吸引力に
より可動子19は保持され安定状態にある。一方
S極側の第3および第4の磁極25,26はそれ
ぞれ固定子18の固定歯18aに対して1/4ピツ
チだけ位相がずれている。モードでは第1の磁
極23のコイル27による磁力はなくなり、代つ
てS極側の第4の磁極26の磁力が強力になつ
て、可動子19は第4の磁極26が固定子18の
固定歯18aと位相が合致する方向に相対的に移
動して1/4ピツチ(1/4P)だけ進むことになる。
このときN極側の第1および第2の磁極23,2
4が1/4ピツチ(1/4P)だげ位相がずれる。 さらにモードではN極側の第2の磁極24の
磁力が強力になり、第2の磁極24が固定子18
の固定歯18aと位相が合致する方向に可動子1
9は相対的に移動して1/4ピツチ(1/4P)進み、
S極側の第3および第4の磁極25,26は1/4
ピツチ(1/4P)だけ位相がずれる。モードは
S極側の第3の磁極25の磁力が強力となり、第
3の磁極25が固定子18の固定歯18aと位相
が合致する方向に可動子19は相対的に移動して
1/4ピツチ(1/4P)進む。さらに再びモードに
戻つてN極側の第1の磁極23の磁力が強力とな
つて可動子19は1/4ピツチ(1/4P)だけ相対的
に進み第15図aの状態となる。このようにモー
ドからの繰り返しによつて1パルス当り1/4
ピツチ(1/4P)ずつ移動するようになつている。 このような構成のリニアモータ付テーブルにあ
つては、リニアモータ17の可動子19にパルス
発生源(図示せず)よりパルスを入力すると、該
可動子19はテーブル本体3の下面の固定子18
に対して1パルスにつき1/4ピツチ(1/4P)ずつ
相対移動し、従つてテーブル本体3は基台1の長
手方向に1パルス当り1/4ピツチ(1/4P)ずつ移
送される。移送中の可動子19と固定子18の間
の間隙はテーブル本体3から加えられる荷重と可
動子19と固定子18間の吸引力と、各リニアベ
アリング2と基台1との間に介装された皿ばね8
の弾性係数により決まり、所定の間隙gを保ちな
がら移動する。 つぎにテーブル本体3を固定する場合、リニア
モータ17の可動子19に流す電流を大きくして
固定子18と可動子19間の吸引力を強くする。
この吸引力の増大に伴つて皿ばね8は撓んで固定
子18と可動子19間の間隙gは小さくなる。間
隙gが小さくなると吸引力は間隙gの自乗に反比
例して大きくなるため、吸引力は急激に大きくな
りテーブル本体3は強い力で保持される。また皿
ばね8によるリニアベアリング2と基台1との間
の間隙lはゼロとなつた時点で固定子18は可動
子19に密着し、テーブル本体3上にかかる荷重
は基台1によつて受け持たれ、テーブル本体3は
安定して保持される。 さらにテーブル本体3に負荷がかかつた場合で
も、リニアベアリング2,2…には予圧がかけら
れているので、テーブル本体3と基台1との間に
ガタつきが生じることはなく、さらにボール転走
溝10と負荷ボール15との接触角を45度付近に
とつているので、上下左右の四方向からの荷重を
均一に支承することができ、テーブル本体3の移
送中リニアモータの可動子と固定子との隙間寸法
は一定に保たれ、常に推力は一定に保持される。
また転がり軸受であるリニアベアリング2,2…
を使用しているので摩耗が少ないため、テーブル
本体3に負荷がかかつた場合でも可動子と固定子
が干渉するおそれは無く、したがつて可動子と固
定子との隙間を狭くして大きな推力および停止保
持力を得ることができる。 また本実施例のリニアパルスモータにおいて
は、1パルス当り固定歯の1/4ピツチずつ移動す
るようになつているが、1パルス当り一定量だけ
移動するモータであればよく、また、リニアパル
スモータに限るものではなくリニア直流モータ、
リニア同期モータ等他の方式のものでもよい。 つぎに第16図乃至第18図には、本発明の第
二実施例を示しており、第一実施例と同一の構成
部分については同一の符号を付して説明すると、
第二実施例では、第1の部材と第2の部材が2段
重ねの構成となつている。即ち第1の部材として
の基台1上に第1のリニアベアリング31を介し
て移動可能に第2の部材としての中間摺動台32
が支持されており、さらに第1の部材としての中
間摺動台32上に第2のリニアベアリング33を
介して移動可能に第2の部材としてのテーブル本
体3が支承されている。基台1と中間摺動台32
間には第1のリニアモータ34が、中間摺動台3
2とテーブル本体3との間には第2のリニアモー
タ35が介装されている。 第1のリニアモータ34は中間摺動台32下面
に取付けられた第1の固定子34aと、基台1上
面に取付けられた第1の可動子34bとから構成
されている。また第2のリニアモータ35は中間
摺動台32上面に取付けられた第2の固定子35
aと、テーブル本体3下面に取付けられた第2の
可動子35bとから構成されている。第1のリニ
アベアリング31は、基台1上面に皿ばね36を
介してボルト37により取付けられており、第1
の可動子34bと第1の固定子34a間の間隙g1
を閉じる方向に移動可能となつている。第2のリ
ニアベアリング35は、中間摺動台32上面に皿
ばね38を介してボルト39により取付けられて
おり、第1のリニアベアリング31と同様、第2
の可動子35bと第2の固定子35a間の間隙g2
を閉じる方向に移動可能となつている。 さらに第1のリニアモータ34の第1の固定子
34aの磁極歯のピツチP1と第2のリニアモー
タ35の固定子35aの磁極歯のピツチP2は異
なつている。 このような構成のリニアモータ付テーブルにあ
つては、早送り、微動送りが可能となつており、
まず早送りする場合には、第1のリニアモータ3
4の第1の可動子34bにパルス発生源(図示せ
ず)よりパルスを入力すると、該第1の可動子3
4bは中間摺動台32の下側の第1の固定子34
aに対して1パルスにつき1/4ピツチ(1/4P1)
ずつ相対移動し、従つて中間摺動台32とともに
テーブル本体3は基台1の長手方向に1パルス当
り1/4ピツチ(1/4P1)ずつ移送され、一方第2
のリニアモータ35(テーブル本体3側)の第2
の可動子35bにパルス発生源(図示せず)より
逆極性のパルスを入力とすると、該第2の可動子
35bは中間摺動台32の上側の第2の固定子3
5aに対して1パルスにつき1/4ピツチ(1/4P2)
ずつ第1のリニアモータ34の移動方向と同方向
に相対移動し、従つてテーブル本体3は中間摺動
台32に対して第1リニアモータ34による移動
方向と同方向に相対的に移動される。この結果、
テーブル本体3は基台1に対して1パルスにつき
距離(1/4P1+1/4P2)だけ移動、すなわち早送 りされる。 つぎに微動送りする場合には、第1のリニアモ
ータ34の第1の可動子34bおよび第2のリニ
アモータ35の第2の可動子35bに同一極性の
パルスを入力すると、第1のリニアモータ34に
よりテーブル本体3は中間摺動台32とともに基
台1の長手方向に1パルス当り1/4ピツチ(1/4
P1)ずつ移送され、一方第2のリニアモータ3
5によりテーブル本体3は中間摺動台32に対し
て第1のリニアモータ34による移動方向と逆方
向に1パルス当り1/4ピツチ(1/4P2)ずつ移動
されるので、結局該テーブル本体3は基台1に対
して距離(1/4P1−1/4P2)だけ移動、すなわち 微動送りされる。 テーブル本体3を停止させ固定する場合は、第
一実施例と同様に第1のリニアモータ34と第2
リニアモータ35の第1の可動子34b及び第2
の可動子35bに流す電流を大きくし、皿ばね3
6,38を撓ませて第1の固定子34a及び第1
の可動子34b間の間隙g1、第2の固定子35a
及び第2の可動子35b間の間隙g2を可及的に小
さくあるいはゼロにして、固定するものである。
その他の構成および作用は前記第一実施例と略同
様であり、説明を省略する。 以上の実施例の説明において、可動子と固定子
の配置は、基台1、テーブル本体3および中間摺
動台32のいずれに配設してもよいことはもちろ
んである。 また本実施例においては2段構成について示し
たが、3段構成等の他段構成としてもよい。 (発明の効果) 本発明は以上の構成および作用から成るもの
で、リニアベアリングと第1の部材および第2の
部材のいずれか一方との間に弾性体を介装したの
で、第1の部材と第2の部材を固定する際、可動
子に大電流を流して固定子と可動子間の吸引力を
強くすると、弾性体は撓んで固定子と可動子間の
間隙は小さくなり、さらに固定子と可動子間の吸
引力は距離の自乗に反比例して大きくなつて強力
な停止保持力が得られ、テーブル上の機械作業等
により第1の部材と第2の部材とが相対的に動く
おそれはなくなる。したがつて従来のようなテー
ブル固定用のクランプ装置等が必要なくなり、構
造が単純化され、汎用性の高いリニアモータ付テ
ーブルが得られる。さらにクランプ装置等の組付
作業が必要なくなるので、生産性が向上すると共
に、部品点数も削減されコスト低減を図ることが
できる。さらにクランプ装置等により機械的に保
持するのではなく、電気的に制御するだけでテー
ブル本体を固定することができるので、応答性が
きわめて早くなり、作業能率が向上する。また固
定子と可動子間が全体的に吸引されるので、第1
の部材と第2の部材は対向面全面にわたつて均等
に保持され、従来のように部分的に保持すること
から生じるテーブルの浮上り等の不具合が防止さ
れ、より安定して保持される等の種々の効果が得
られるものである。
の第1の磁極23の磁力が強力で、第1の磁極2
3と固定子18の固定歯18aとの間の吸引力に
より可動子19は保持され安定状態にある。一方
S極側の第3および第4の磁極25,26はそれ
ぞれ固定子18の固定歯18aに対して1/4ピツ
チだけ位相がずれている。モードでは第1の磁
極23のコイル27による磁力はなくなり、代つ
てS極側の第4の磁極26の磁力が強力になつ
て、可動子19は第4の磁極26が固定子18の
固定歯18aと位相が合致する方向に相対的に移
動して1/4ピツチ(1/4P)だけ進むことになる。
このときN極側の第1および第2の磁極23,2
4が1/4ピツチ(1/4P)だげ位相がずれる。 さらにモードではN極側の第2の磁極24の
磁力が強力になり、第2の磁極24が固定子18
の固定歯18aと位相が合致する方向に可動子1
9は相対的に移動して1/4ピツチ(1/4P)進み、
S極側の第3および第4の磁極25,26は1/4
ピツチ(1/4P)だけ位相がずれる。モードは
S極側の第3の磁極25の磁力が強力となり、第
3の磁極25が固定子18の固定歯18aと位相
が合致する方向に可動子19は相対的に移動して
1/4ピツチ(1/4P)進む。さらに再びモードに
戻つてN極側の第1の磁極23の磁力が強力とな
つて可動子19は1/4ピツチ(1/4P)だけ相対的
に進み第15図aの状態となる。このようにモー
ドからの繰り返しによつて1パルス当り1/4
ピツチ(1/4P)ずつ移動するようになつている。 このような構成のリニアモータ付テーブルにあ
つては、リニアモータ17の可動子19にパルス
発生源(図示せず)よりパルスを入力すると、該
可動子19はテーブル本体3の下面の固定子18
に対して1パルスにつき1/4ピツチ(1/4P)ずつ
相対移動し、従つてテーブル本体3は基台1の長
手方向に1パルス当り1/4ピツチ(1/4P)ずつ移
送される。移送中の可動子19と固定子18の間
の間隙はテーブル本体3から加えられる荷重と可
動子19と固定子18間の吸引力と、各リニアベ
アリング2と基台1との間に介装された皿ばね8
の弾性係数により決まり、所定の間隙gを保ちな
がら移動する。 つぎにテーブル本体3を固定する場合、リニア
モータ17の可動子19に流す電流を大きくして
固定子18と可動子19間の吸引力を強くする。
この吸引力の増大に伴つて皿ばね8は撓んで固定
子18と可動子19間の間隙gは小さくなる。間
隙gが小さくなると吸引力は間隙gの自乗に反比
例して大きくなるため、吸引力は急激に大きくな
りテーブル本体3は強い力で保持される。また皿
ばね8によるリニアベアリング2と基台1との間
の間隙lはゼロとなつた時点で固定子18は可動
子19に密着し、テーブル本体3上にかかる荷重
は基台1によつて受け持たれ、テーブル本体3は
安定して保持される。 さらにテーブル本体3に負荷がかかつた場合で
も、リニアベアリング2,2…には予圧がかけら
れているので、テーブル本体3と基台1との間に
ガタつきが生じることはなく、さらにボール転走
溝10と負荷ボール15との接触角を45度付近に
とつているので、上下左右の四方向からの荷重を
均一に支承することができ、テーブル本体3の移
送中リニアモータの可動子と固定子との隙間寸法
は一定に保たれ、常に推力は一定に保持される。
また転がり軸受であるリニアベアリング2,2…
を使用しているので摩耗が少ないため、テーブル
本体3に負荷がかかつた場合でも可動子と固定子
が干渉するおそれは無く、したがつて可動子と固
定子との隙間を狭くして大きな推力および停止保
持力を得ることができる。 また本実施例のリニアパルスモータにおいて
は、1パルス当り固定歯の1/4ピツチずつ移動す
るようになつているが、1パルス当り一定量だけ
移動するモータであればよく、また、リニアパル
スモータに限るものではなくリニア直流モータ、
リニア同期モータ等他の方式のものでもよい。 つぎに第16図乃至第18図には、本発明の第
二実施例を示しており、第一実施例と同一の構成
部分については同一の符号を付して説明すると、
第二実施例では、第1の部材と第2の部材が2段
重ねの構成となつている。即ち第1の部材として
の基台1上に第1のリニアベアリング31を介し
て移動可能に第2の部材としての中間摺動台32
が支持されており、さらに第1の部材としての中
間摺動台32上に第2のリニアベアリング33を
介して移動可能に第2の部材としてのテーブル本
体3が支承されている。基台1と中間摺動台32
間には第1のリニアモータ34が、中間摺動台3
2とテーブル本体3との間には第2のリニアモー
タ35が介装されている。 第1のリニアモータ34は中間摺動台32下面
に取付けられた第1の固定子34aと、基台1上
面に取付けられた第1の可動子34bとから構成
されている。また第2のリニアモータ35は中間
摺動台32上面に取付けられた第2の固定子35
aと、テーブル本体3下面に取付けられた第2の
可動子35bとから構成されている。第1のリニ
アベアリング31は、基台1上面に皿ばね36を
介してボルト37により取付けられており、第1
の可動子34bと第1の固定子34a間の間隙g1
を閉じる方向に移動可能となつている。第2のリ
ニアベアリング35は、中間摺動台32上面に皿
ばね38を介してボルト39により取付けられて
おり、第1のリニアベアリング31と同様、第2
の可動子35bと第2の固定子35a間の間隙g2
を閉じる方向に移動可能となつている。 さらに第1のリニアモータ34の第1の固定子
34aの磁極歯のピツチP1と第2のリニアモー
タ35の固定子35aの磁極歯のピツチP2は異
なつている。 このような構成のリニアモータ付テーブルにあ
つては、早送り、微動送りが可能となつており、
まず早送りする場合には、第1のリニアモータ3
4の第1の可動子34bにパルス発生源(図示せ
ず)よりパルスを入力すると、該第1の可動子3
4bは中間摺動台32の下側の第1の固定子34
aに対して1パルスにつき1/4ピツチ(1/4P1)
ずつ相対移動し、従つて中間摺動台32とともに
テーブル本体3は基台1の長手方向に1パルス当
り1/4ピツチ(1/4P1)ずつ移送され、一方第2
のリニアモータ35(テーブル本体3側)の第2
の可動子35bにパルス発生源(図示せず)より
逆極性のパルスを入力とすると、該第2の可動子
35bは中間摺動台32の上側の第2の固定子3
5aに対して1パルスにつき1/4ピツチ(1/4P2)
ずつ第1のリニアモータ34の移動方向と同方向
に相対移動し、従つてテーブル本体3は中間摺動
台32に対して第1リニアモータ34による移動
方向と同方向に相対的に移動される。この結果、
テーブル本体3は基台1に対して1パルスにつき
距離(1/4P1+1/4P2)だけ移動、すなわち早送 りされる。 つぎに微動送りする場合には、第1のリニアモ
ータ34の第1の可動子34bおよび第2のリニ
アモータ35の第2の可動子35bに同一極性の
パルスを入力すると、第1のリニアモータ34に
よりテーブル本体3は中間摺動台32とともに基
台1の長手方向に1パルス当り1/4ピツチ(1/4
P1)ずつ移送され、一方第2のリニアモータ3
5によりテーブル本体3は中間摺動台32に対し
て第1のリニアモータ34による移動方向と逆方
向に1パルス当り1/4ピツチ(1/4P2)ずつ移動
されるので、結局該テーブル本体3は基台1に対
して距離(1/4P1−1/4P2)だけ移動、すなわち 微動送りされる。 テーブル本体3を停止させ固定する場合は、第
一実施例と同様に第1のリニアモータ34と第2
リニアモータ35の第1の可動子34b及び第2
の可動子35bに流す電流を大きくし、皿ばね3
6,38を撓ませて第1の固定子34a及び第1
の可動子34b間の間隙g1、第2の固定子35a
及び第2の可動子35b間の間隙g2を可及的に小
さくあるいはゼロにして、固定するものである。
その他の構成および作用は前記第一実施例と略同
様であり、説明を省略する。 以上の実施例の説明において、可動子と固定子
の配置は、基台1、テーブル本体3および中間摺
動台32のいずれに配設してもよいことはもちろ
んである。 また本実施例においては2段構成について示し
たが、3段構成等の他段構成としてもよい。 (発明の効果) 本発明は以上の構成および作用から成るもの
で、リニアベアリングと第1の部材および第2の
部材のいずれか一方との間に弾性体を介装したの
で、第1の部材と第2の部材を固定する際、可動
子に大電流を流して固定子と可動子間の吸引力を
強くすると、弾性体は撓んで固定子と可動子間の
間隙は小さくなり、さらに固定子と可動子間の吸
引力は距離の自乗に反比例して大きくなつて強力
な停止保持力が得られ、テーブル上の機械作業等
により第1の部材と第2の部材とが相対的に動く
おそれはなくなる。したがつて従来のようなテー
ブル固定用のクランプ装置等が必要なくなり、構
造が単純化され、汎用性の高いリニアモータ付テ
ーブルが得られる。さらにクランプ装置等の組付
作業が必要なくなるので、生産性が向上すると共
に、部品点数も削減されコスト低減を図ることが
できる。さらにクランプ装置等により機械的に保
持するのではなく、電気的に制御するだけでテー
ブル本体を固定することができるので、応答性が
きわめて早くなり、作業能率が向上する。また固
定子と可動子間が全体的に吸引されるので、第1
の部材と第2の部材は対向面全面にわたつて均等
に保持され、従来のように部分的に保持すること
から生じるテーブルの浮上り等の不具合が防止さ
れ、より安定して保持される等の種々の効果が得
られるものである。
第1図は本発明の第一実施例に係るリニアモー
タ付テーブルの正面断面図、第2図は第1図の装
置のリニアベアリング近傍を示す部分拡大断面
図、第3図は第1図の装置の一部破断平面図、第
4図は第1図の装置の一部破断側面図、第5図は
テーブル本体の底面図、第6図は第5図のテーブ
ル本体の正面図、第7図は第5図−線断面
図、第8図は基台の平面図、第9図は第8図−
線断面図、第10図は第8図の−線断面
図、第11図はリニアベアリングの正面図、第1
2図はリニアベアリングの一部を破断した平面
図、第13図は第12図の−線断面図、
第14図aはリニアモータの拡大側面図、第14
図bは第14図aのB−B線断面図、第15図a
乃至dはリニアモータの作動原理を示す部分側面
図、第16図は本発明の第二実施例に係るリニア
モータ付テーブルの正面断面図、第17図は第1
6図の装置の平面図、第18図は第16図の装置
の一部破断側面図である。 符号の説明、1……基台(第1の部材)、2…
…リニアベアリング、3……テーブル本体(第2
の部材)、8……皿ばね(弾性体)、17……リニ
アモータ、18……固定子、19……可動子、g
……間隙、P……固定子の磁極歯のピツチ。
タ付テーブルの正面断面図、第2図は第1図の装
置のリニアベアリング近傍を示す部分拡大断面
図、第3図は第1図の装置の一部破断平面図、第
4図は第1図の装置の一部破断側面図、第5図は
テーブル本体の底面図、第6図は第5図のテーブ
ル本体の正面図、第7図は第5図−線断面
図、第8図は基台の平面図、第9図は第8図−
線断面図、第10図は第8図の−線断面
図、第11図はリニアベアリングの正面図、第1
2図はリニアベアリングの一部を破断した平面
図、第13図は第12図の−線断面図、
第14図aはリニアモータの拡大側面図、第14
図bは第14図aのB−B線断面図、第15図a
乃至dはリニアモータの作動原理を示す部分側面
図、第16図は本発明の第二実施例に係るリニア
モータ付テーブルの正面断面図、第17図は第1
6図の装置の平面図、第18図は第16図の装置
の一部破断側面図である。 符号の説明、1……基台(第1の部材)、2…
…リニアベアリング、3……テーブル本体(第2
の部材)、8……皿ばね(弾性体)、17……リニ
アモータ、18……固定子、19……可動子、g
……間隙、P……固定子の磁極歯のピツチ。
Claims (1)
- 1 第1の部材と第2の部材をリニアベアリング
を介して相対移動可能に支持し、上記第1の部材
と第2の部材の対向面間に固定子と可動子が対向
して配置されるリニアモータを介在させ、上記リ
ニアベアリングと上記第1の部材および第2の部
材のいずれか一方との間に弾性体を介装し、該弾
性体の撓みにより上記リニアベアリングを上記第
1の部材と第2の部材の対向面間の間隙を変える
方向に移動させ、上記リニアモータの固定子と可
動子の間隙を可変にしたことを特徴とするリニア
モータ付テーブル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4459685A JPS61209840A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | リニアモ−タ付テ−ブル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4459685A JPS61209840A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | リニアモ−タ付テ−ブル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61209840A JPS61209840A (ja) | 1986-09-18 |
JPH0211377B2 true JPH0211377B2 (ja) | 1990-03-14 |
Family
ID=12695837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4459685A Granted JPS61209840A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | リニアモ−タ付テ−ブル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61209840A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5346345A (en) * | 1992-07-31 | 1994-09-13 | Ford Motor Company | High-force linear motor assembly using tandem axes |
FR2743741B1 (fr) * | 1996-01-23 | 1998-03-06 | Renault Automation | Structure logique d'une machine-outil d'usinage a grande vitesse du type porte-broche |
-
1985
- 1985-03-08 JP JP4459685A patent/JPS61209840A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61209840A (ja) | 1986-09-18 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |