JPS61293740A - テ−ブル移送装置 - Google Patents

テ−ブル移送装置

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JPS61293740A
JPS61293740A JP60133999A JP13399985A JPS61293740A JP S61293740 A JPS61293740 A JP S61293740A JP 60133999 A JP60133999 A JP 60133999A JP 13399985 A JP13399985 A JP 13399985A JP S61293740 A JPS61293740 A JP S61293740A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はたとえば工作機械等に使用されるテーブル移送
装置に関する。
（従来の技術） −従来テーブル移送装置としては、固定ベッドに可動テ
ーブルが摺動自在に取付けられ、この可動テーブルの送
り機構はボールネジとサーボモータもしくはステッピン
グモータ等の回転モータが組合わされて構成されており
、ボールネジの回転運動で可動テーブルの直線運動を制
御して高精度に位置決めするのが一般的であった。しか
しボールネジのバックラッシュ等により始動時、停止時
の応答性が悪（、位置決め精度を高精度にできないこと
、また高精度にするためにボールネジのピンチを小さく
すると高速性が劣ること、さらにボールネジと回転モー
タを組付ける必要があることから装置が大型化する等の
欠点があった。これに対し、リニアモータを使用すると
、ボールネジ等による機械的な駆動伝達機構が必要ない
ために、応答性がよく、また高速に駆動し得ること、さ
らにリニアモータの可動子および固定子が可動テーブル
と固定ベンドとの間に組み込まれることから小型化でき
ること等の利点があり、リニアモータを使用したテーブ
ル移送装置が種々提案されている。
（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、通常固定子を固定ベッ
ド側に固定して、その上を可動テーブルが移動するので
可動テーブルの移動し得る範囲は、固定子の長さ分の範
囲内に限られていた。そのために長い距離を移動させる
場合には、長い固定子を製作する必要があった。一方固
定子の固定子歯は鉄板等をエツチングすることにより形
成されるが、固定子を長くすると、それだけエツチング
用の長いバスが必要となり生産設備の増大を招きコスト
アンプにつながることから、長さは制限され、さらに固
定子自体もその長さに比例して製作コストが増大すると
いう問題があった。このような問題を解決するために、
短い長さの固定子を複数個継ぎ足して長い固定子を形成
することも考えられるが、各固定子の継ぎ目部分を固定
子歯のピッチと同一の精度で継ぎ足すことが困難で、た
とえば１ｍピッチで走行していても継ぎ目部分で１．５
　ｗピ、チとオーバーしたり、少なかったりして可動テ
ーブルの走行精度が悪くなるという問題があった。
本発明は上記の問題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、固定子の長さに関係なく、固
定子よりも長い距離でも無限に移動可能でかつ精密送り
可能なテーブル移送装置を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明にあっては、固定
ベッド上に第１可動テーブルおよび第２可動テーブルを
上下方向に離隔させて設け、該第１可動テーブルおよび
第２可動テーブルをそれぞれリニアベアリングを介して
同一方向に移動自在に取付け、上記第１可動テーブルお
よび第２可動テーブルには該第１可動テーブルおよび第
２可動テーブルを上記固定ベッドに対して固定せしめる
ブレーキ手段が取付けられ、上記第１可動テーブルと第
２可動テーブルの間に、該第１可動テーブルおよび第２
可動テーブルのいづれか一方をブレーキ手段により上記
固定ベッドに択一的に固定した状態で他方を移動せしめ
るリニアモータを介在させたものから成っている。
（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。本
発明の一実施例に係るリニアモータを示す第１図乃至第
６図において、１は固定ベッドで、その両側端は上方に
向って突出して長手方向に互いに平行に延びるフランジ
２，２が形成されており、両フランジ２．２の内側面に
沿って平行に軌道台３，３がボルト等の固着具４によっ
て固定ベッドｌに固着されている。軌道台３．３にはリ
ニアベアリングを介して第１可動テーブル５と第２可動
テーブル６が軌道台３．３に沿って移動自在に支承され
ている。すなわち第２可動テーブル６の下面両側端部に
はリニアベアリング取付用の凹所が形成されており、２
対のリニアベアリング７゜７ｉ７，７がボルト等の固着
具８．・・・により固着されている。また第１可動テー
ブル５の上面の前端部および後端部の両側端部に−は２
対のリニアベアリング９．９ｉ９．ｆｆがボルト等の固
着具１０゜・・・により固着、されている。軌道台３．
３の両側面には２条の負荷ボール転送溝３ａ、３ａがそ
れぞれ形成されており、上記したリニアベアリング７・
・・、９・・・の負荷ボール２２を案内す°るようにな
っている。したがって同一の軌道台３，３に第１可動テ
ーブル５と第２可動テーブル６に固着したリニアベアリ
ング７、・・・；９．・・・が共に案内され、第２可動
テーブル６は第１可動テーブル５に対して相対移動可能
となっているが、第２可動テーブル６の移動範囲は第１
可動テーブル５に対しては、第１可動テーブル５の前後
両端に取付けられたリニアベアリング９，９間を移動す
るようになっている。第１可動テーブル５と第２可動テ
ーブル６の間には、リニアモータＡが介在されており第
１可動テーブル５の上面にはりニアモータＡの固定子５
′が取付けられている。一方第２可動テーブル６の下面
には可動子６′が取付けられている。
また第２可動テーブル６の中央部両側にはリニアベアリ
ング７．７の間に一対のブレーキ手段としての電磁ブレ
ーキ１１．１１が取付けられている。一方第１可動テー
ブル５の前端部および後端部の上面両側端には２対の電
磁ブレーキ１２，１２；１２．１２が取付けられている
。この電磁ブレーキ１１．１２は第７図に示すように、
制動する際に軌道台３に押し付けられるブレーキシュー
１３と、ブレーキシュー１３を軌道台３に対して直角方
向に進退させるプランジ中１４と、プランジャ１４を作
動させる電磁コイル１５とから成っており、通電時にプ
ランジャ１４が吸引されてブレーキシュー１３が軌道台
３から離れ、非通電時にはスプリング１６によりブレー
キシュー１３が軌道台３に押付けられるようになってい
る。
各リニアベアリング７．９は第８図乃至第１０図に示す
ように、片側に２条のボール転送溝１７゜１７が設けら
れ、かつ内部にボール逃げ孔１８゜１８が設けられたベ
アリングブロック１９と、２条の負荷ボール列を保持す
る保持器２０と、ボール転送溝１７．１７とボール逃げ
孔１８．１８とを連通する一対の側ｖｔ２ｘ、２ｘとか
ら構成されている。負荷ボール２２．２２・・・はボー
ル転送溝１７．１７およびボール逃げ孔１８．１８間を
循環するようになっている。このボール転送溝１７゜１
７と負荷ボール２２．２２・・・との接触角αは略４５
度となっているが、４５度に限定されるものではなく３
０〜６０度の範囲であればよい、また各リニアベアリン
グ７、・・・、９．・・・と軌道台３゜３との隙間は、
たとえば第１図に示すような隙間調整ボルト２３．・・
・によって調整される。すなわち隙間調整ボルト２３を
締め込むことによってリニアベアリング７、・・・、９
．・・・は軌道台３を介して他方の軌道台３側に押圧さ
れるとともに、隙間調整ボルト２３．・・・の押圧力の
反力が反対側のリニアベアリング７．９に作用して負荷
ボール２２・・・に予圧がかけられる。予圧をかける方
法としては他に偏心ピンを用いてもよく、テーバギブ等
を用いてもよい。
つぎに第１１図には本実施例に使用されたリニアパルス
モータの要部が示されており、可動子６′は、たとえば
永久磁石２４を中心に介在させてその左右に２つの磁気
コア２５．２６を対向配置して構成されており、一方の
磁気コア２５には永久磁石２４によりＮ極に磁化された
第１の磁極２７および第２の磁極２８が形成され、他方
の磁気コア２６には永久磁石２４によりＳ極に磁化され
た第３の磁極２９および第４の磁極３０が形成されてい
る。
固定子５′には、第１１図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５ａが長手方
向に略全長にわたって、同一ピンチＰで等間隔に設けら
れている。各磁極２７〜３０にも固定子５′と同一のピ
ンチの磁極歯２７ａ〜３０ａがそれぞれ形成されている
。
Ｎｌｉ側の第１の磁極２７および第２の磁極２８には、
第１のコイル３１および第２のコイル３２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Ｒ（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２
９および第４の磁極３０にも、同様に直列に結線された
第３のコイル３３および第４のコイル３４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２７の磁極歯２ｊ
ａに対して第２の磁極２８の磁極歯２８Ｈの位相が〃ピ
ンチ（’Ａ　Ｐ　）だけずれており、また第３の磁極２
９の磁極歯２９ａに対して第４の磁極３０の磁極歯３０
ａも同様に位相が〃ピンチ（Ａ　Ｐ　）だけずれている
ものとし、さらにＮ極側の第１の磁極２７および第２の
磁極２８の磁極歯２７ａ、２８ａに対してＳ捲側の第３
の磁極２９および第４の磁極３０の磁極歯２９ａ、３０
ａはＡピッチ（％Ｐ）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クの動作原理につい
て説明する。第１２図（８）〜（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３１と第２のコイル３２には端子ａから、第３のコ
イル３３と第４のコイル３４には端子すからパルスが人
力されるようになっている。第１２図（８）では、端子
ａに第１の磁極２７を励磁する方向に（モード■）、第
１２回出）では端子すに第４の磁極３０を励磁する方向
に（モード■）、第１２図（Ｃ１では端子ａに第２の磁
極２８を励磁する方向に（モード■）、第１２図（ｄｌ
では端子すに第３の磁極２９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。
蒙人千鴬負 第　　　１　　　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２７の磁力が強力で、第１の磁極２７と固定子５の
固定歯５ａとの間の吸引力により可動子６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２９
．３０はそれぞれ固定子５の固定歯５ａに対して×ピッ
チだけ位相がずれている。モード■では第１の磁極２７
のコイル３１による磁力はなくなり、代ってＳ極側の第
４の磁極３０の磁力が強力になって、可動子６は第４の
磁極３０が固定子５の固定歯５ａと位相が合致する方向
に相対的に移動して×ピッチ（！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２７．２
８がＡピッチ（Ｗｐ）だけ位相がずれる。
さらにモード■ではＮ極側の第２の磁極２８の磁力が強
力になり、第２の磁極２Ｂが固定子５の固定歯５ａと位
相が合致する方向に可動子６は相対的に移動してＡピッ
チ（ＡＰ）進み、Ｓ極側の第３および第４の磁極２９．
３０はχピッチ（ＡＰ）だけ位相がずれる。モード■で
はＳ極側の第３の磁極２９の磁力が強力となり、第３の
磁極２９が固定子５の固定歯５ａと位相が合致する方向
に可動子６は相対的に移動してＡピッチ（！４　Ｐ）進
む、さらに再びモード■に戻ってＮ極側の第１の磁極２
７の磁力が強力となって可動子６はＡピッチ（ＷＰ）だ
け相対的に進み第１２図ｉａ＋の状態となる。このよう
にモード■から■の繰り返しによって１パルス当り×ピ
ッチ（！４Ｐ）ずつ移動するようになっている。
以上の説明ではｌ相励磁について説明したが、常時２相
の電流を流す２相励磁により駆動してもよく、また１相
と２相に交互に電流を流す１−２相励磁方式をとっても
よい。
このような構成のテーブル移送装置においては、次のよ
うにして駆動される。まず第１可動テーブル５の電磁ブ
レーキ１２をオフとして第１可動テーブル５を軌道台３
．３に対してバネ力によ″って固定し、第２可動テーブ
ル６の電磁ブレーキ１１をオンとして第２可動テーブル
６を軌道台３．３に対してフリー状態にして、可動子６
′にパルスが入力され、第１３図（ａｌ、　ｆｂｌ、　
ｆｃ）に示すように第２可動テーブル６が所定量前進駆
動（図中左方向）される、第２可動テーブル６が所定最
前進して停止した後第２可動テーブル６の電磁ブレーキ
１１をオフとして第２可動テーブル６を軌道台３．３に
対して固定し、第１可動テーブル５の電磁ブレーキ１２
．・・・をオンとして第１可動テーブル５を軌道台３．
３に対してフリー状態にして可動子６′に、第１可動テ
ーブル５に対して第２可動テーブル６が後退（ｒｇＪ中
古方向）する方向にパルスを入力する。第２可動テーブ
ル６は軌道台３に固定されているので、その反作用とし
て第１可動テーブル５が第１３図［Ｃ１およびｌｄｌに
示すように前進（図中右方向）して所定位置で停止する
。さらに第１３図ｔｅｌの状態で再び第１可動テーブル
５の電磁ブレーキ１２をオフとして第１可動テーブル５
を軌道台３，３に対して固定して、第２可動テーブル６
の電磁ブレーキ１１．・・・をオンとして第２可動テー
ブル６をフリーとし、上記した動作を繰り返して第２可
動テーブル６および第１可動テーブル５は交互に前進（
図中左方向）して、軌道台３，３に沿って無限に移動す
る。
また第１可動テーブル５は、＃後両端部に設けられた４
つの電磁ブレーキ１２．・・・によって固定されるので
制動力は大きく、第２可動テーブル６にかかる荷重が大
きく、慣性が大きい場合でも、電磁ブレーキ１２のブレ
ーキシュー１３が滑るおそれはない、また第１可動テー
ブル５の前後両端部を軌道台３．３に固定したので、第
１可動テーブル５はバランスよく制動される。
またリニアベアリング７、・・・、９・・・を介して各
第１．第２可動テーブル５．６は移動されるので、摺動
抵抗は小さく、大きい負荷がかかった場合でも摩擦抵抗
の増大は小さく、円滑に摺動される。
また本実施例のリニアベアリング７、・・・、９・・・
を使用することによりリニアベアリング７．・・・、９
・・・を使用しない場合に比べて１０〜１００倍の負荷
を支°えることが可能となる。さらにリニアベアリング
７、・・・、９・・・の負荷ボール２２・・・とボール
転送面１７．・・・との接触角を略４５度としたので、
第１．第２可動テーブル５，６にかかる上下左右の四方
向の荷重を均等に支えることができる。さらに予圧をか
けることにより高剛性となっているので、第１可動テー
ブル５と第２可動テーブル６のギャップが一定に保持さ
れ、安定した走行性能が得られ、走行時のピッチがばら
つくピッチング、蛇行するヨーイング、さらに左右に回
動しながら移動するローリング等の不具合が防止される
。
なお本実施例ではパルス信号により駆動するリニアパル
スモークについて説明したが、リニア誘導モータやリニ
ア直流モータ等についても適用し得るものである。また
本実施例においては、固定子５′を第１可動テーブル５
に、可動子６′を第２可動テーブル６に取付けたが、逆
の構成にしてもよい。
（発明の効果） 本発明は以上の構成および作用からなるもので、第１可
動テーブルおよび第２可動テーブルにそれぞれブレーキ
手段を設け、第１可動テーブルおよび第２可動テーブル
の一方を択一的に固定ベッド　′に固定し、第１可動テ
ーブルおよび第２可動テーブルを交互に移動させるよう
にしたので、固定子の長さに関係なく無限に長い距離が
移動可能となる。したがって長い距離を搬送する場合で
も、従来のように長い固定子を製作する必要がなく、装
置の製作が容易になりコスト低減を図ることができる。
また従来のように固定子をつないだ場合に生じる継目の
ばらつきによる送り精度の悪化もなく精密な送りができ
る。またリニアベアリングを使用したので、移動時のピ
ンチのばらつき（ピッチング）、蛇行（ヨーイング）、
右左に回動する横揺れ（ローリング）等がなく、安定し
た滑らかな走行性能が得られる等の種々の効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例に係るテーブル移送装置の平
面図、第２図は第１図の装置の縦断面図、第３図は第１
図のｍ−ｍ線断面図、第４図は第１図のｒＶ−ｍＶ線断
面図、第５図は第１図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は本発
明のｖｒ−ｖｔ線断面図、第７図は第１図の装置の電磁
ブレーキの要部縦断面図、第８図は第１図の装置のリニ
アベアリングの正面図、第９図は第８図の装置の平面図
、第１Ｏ図は第９図のｘ−Ｘ線断面図、第１１図は可動
子および固定子の要部拡大断面図、第１２図＋ａｌ乃至
（ｄｌはリニアパルスモークの動作原理を示すリニアパ
ルスモータの概略正面図、第１３図（ａｌ乃至Ｔｅｌは
第１図の装置の動作状態を示す概略正面断面図である。 符　　号　　の　　説　　明 １・・・固定ベッド　　　　５・・・第１可動テーブル
６・・・第２可動テーブル ７．９・・・リニアベアリング

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 固定ベッド上に第１可動テーブルおよび第２可動テーブ
    ルを上下方向に離隔させて設け、該第１可動テーブルお
    よび第２可動テーブルをそれぞれリニアベアリングを介
    して同一方向に移動自在に取付け、上記第１可動テーブ
    ルおよび第２可動テーブルには該第１可動テーブルおよ
    び第２可動テーブルを上記固定ベッドに対して固定せし
    めるブレーキ手段が取付けられ、上記第１可動テーブル
    と第２可動テーブルの間に、該第１可動テーブルおよび
    第２可動テーブルのいづれか一方をブレーキ手段により
    上記固定ベッドに択一的に固定した状態で他方を移動せ
    しめるリニアモータを介在させたことを特徴とするテー
    ブル移送装置。
JP60133999A 1985-06-21 1985-06-21 テ−ブル移送装置 Granted JPS61293740A (ja)

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