JPS62296789A - リニアサ−ボモ−タ - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 （イ）産業上の利用分野 本発明は、停止位置を精度良く確保できるリニアサーボ
モータに関する。

（ロ）従来の技術 リニアモータの駆動により被搬送１勿を搬送する搬送装
置では、−６）（こ、始動及び加速は容易であるが、そ
の停止位置を精度良く確保するためには、制御における
多くの配慮が必要である。

従来は、駆動手段１こリニアモータとしてはリニアイン
ダクションモータを使用し、停止方法としては通常移動
体に溝付プレートを取りつけ、パルスカウンタ式センサ
ー等により速度および位置を検出し制御することが行わ
れているが、高精度停止を図るためには、機械的な位置
決め停止装置を併用する方法が一般的であるが、この方
法は装置の寿命が短く、また塵埃が発生するという欠点
があった。

このため、機械的な装置を使用せず位置決め停止を非接
触的：二行う方法としては、リニアインダクションモー
タに推進用巻線のほか位置決め用の励磁巻線を設ける方
法が提案されている。

しかし、この方法は励磁巻線が必要で装置が複雑になる
とともに、停止位置では移動体に小揺動が発生し、位置
決めの安定性が充分てない欠点があった。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は、従来の交流サーボモータをリニアモ−タ化し
たリニアサーボモータにより、移動体を精度よく常に一
定の位置に安定して停止させることができる制動力を有
するリニアサーボモータを提供することを目的としてい
る。

（−）問題点を解決するための手段 本発明は、鉄心に設けた巻線を有する固定子と、走行子
の固定子鉄心側に対向した所定の位置に固設した永久磁
石とで構成し、固定子巻線を周波数及び電圧を変更可能
な電源によって励磁し、走行子を電源の周波数によって
定まる同期速度にて走行させ、停止位置において走行子
を精度良く常に一定の位置に安定して停止できるように
したリニアサーボモータである。

（ホ）実施例 以下本発明の実施例について図面に基づき説明を行う。

第１図は、本発明に係るリニアサーボモータ本体１の固
定子鉄心のスロット数１５個、三相巻線数１２個の場合
の一実施例の内部構成を示す平面図である。

図において、２は固定子で、固定子鉄心１１と、固定子
三相巻線１２とで構成され、５１〜Ｓ１５は固定子鉄心
１１の各スロットを示し、固定子鉄心１１と固定子巻線
１２とで、移動体の所定の走行速度に応じた同期速度の
走行磁束を生じるようになされたものである。

３は走行子（移動体）である走行子鉄板で、固定子鉄心
１１と空隙を介して対向して配置される走行子鉄板３の
下面には所定の極数を有する永久磁石４を嵌入させる。

本実施例では、永久磁石４は走行子鉄板３の中央にＮ極
が１組、両端にＳ臣が２組となるような磁極に配置する
。

このようにすることによって第１図の実施例は１組のリ
ニアサーボモータ本体１を構成することになる。

第２図はこのようなリニアサーボモータ本体１を搬送台
車に使用した一実施例を示し、搬送台車の進行方向と直
角方向の断面図である。

２はリニアサーボモータ固定子で搬送路面所定個所に設
置され、１１は固定子鉄心を、１２は固定子巻線を示す
。５は搬送台車で、荷台部６と、走行路面を転勤する２
組の走行車輪７とからなっており、搬送台車５は搬送路
面の幅方向および上下方向の変位を略完全に制限された
状態で、搬送路に沿って走行自在となっている。荷台部
６の下面には走行子鉄板３及び永久磁石４を設け、リニ
アサーボモータ固定子２とでリニアサーボモータ本体１
を構成し、走行子と固定子の空隙９は搬送台車５の走行
車輪７で保持される。又、搬送台車５の幅方向の位置を
規制するためには、搬送台車５に、横方向のがイドロー
ラを設けることで可能である。

なお、搬送台車５で、走行子と固定子の空隙を保持する
方法は、本実施例に限定されずに、搬送台車５を空気浮
上又は磁気浮上させることでも可能である。

又、搬送台車５にはセンサ１４を作動させるための検知
片８を設け、路面には所定−位置にセンサ台１３により
フォトセンサ等のセンサ１４を固設し、搬送台車５の位
置情報を検知している。

第３図は本発明の要部である制御装置１０の構成を示す
ブロック図である。図示しない電源からパワー制御回路
１０１へ電源が供給され、このパワー制御回路１０１よ
り所定の周波数及び電圧の三相電源がリニアサーボモー
タの固定子巻線１２に供給される。このパワー制御回路
１０１にはリニアサーボモータの固定子巻線１２へ供給
する三相電源の周波数及び電圧を変化できるインバータ
装置等を内臓し、リニアサーボモータの同期速度を変化
させ、搬送台車の速度を可変とすることができる。

センサ１４の信号により搬送台車５の位置、磁極位置及
び速度を夫々、位置演算回路１０８、速度演算回路１０
９及び磁極位置検出回路１１０で検出できる。リニアサ
ーボモータの固定子巻線１２のｉｔは、ＣＴｌＯ２によ
り検出され、電流制御回路１０７に入力される。

指令信号ＳＮと位置演算回路１０８の出力と比較されそ
の出力は位置制御回路１０５に入力される。位置側御回
路１０５の出力は、速度演算回路１０９の出力と比較さ
れ、速度制御回路１０６に入力される。

速度制御回路１０６の出力は磁極位置検出回路１１０の
出力と比較され、さらにリニアサーボモータの固定子巻
線１２の電流フィードバック値とを比較され電流制御回
路１０７に入力される。電流制御回路１０７の出力信号
がパワー制御回路１０１に入力され、この信号により、
所定の電流をリニアサーボモータの固定子巻線１２に順
次名がし、所定の指令信号ＳＮ通りの制御を行うように
する。

第４図は、搬送台車５を矢符に示すＡ方向に走行させる
場合において固定子巻線１２に三相電圧を印加した時の
１サイクルを６等分に時間を刻み時々刻々の各巻線の発
生する起磁力を三相分合成したもので各スロットの位１
で示し、さらに搬送台車５に設けた走行子鉄板３及び走
行永久磁石４との位置との関係を示す図である。Ｍは各
巻線の発生する三相分合成した起磁力Ｍの分布を示し、
第４図（１）〜（６）に示す如く、起磁力Ｍは時間と共
に矢ｉＡの方向に進行することが分る。

このため、走行永久磁石４と起磁力Ｍとの相互作用によ
り推力を与えられ走行子鉄板３すなわち搬送台車５は第
４図（１）〜（６）に示す如く順次矢印Ａの方向に固定
子鉄心１１の磁束と同期して矢印Ａの方向に走行するこ
とになる。

従って、搬送台車５は固定子巻線１２に印加する三相電
圧の周波数により定まる所定の同期速度にて走ｔテする
ことになり、又一定の同期走行で速度が変化することな
く走行することになる。

搬送台車５は走行中においては、第３図の制御装置１０
の構成のグロック図に示す如く、センサ１４の信号によ
り、フィードバック制御を行い、搬送台車５は位置制御
及び速度制御を行いつつ指令通りの位置における速度制
御を行うことができる。

停止位置においては、センサ１４の信号により走行子永
久磁石４の位１を精度高く検出してフィードバック制御
し、固定子巻線１２の電流を制御して、精度の高い位置
に停止さすことができる。

搬送台車５の速度を変更するときは、固定子巻線１２に
印加する三相電圧の周波数を変更し同期速度を変えるこ
と（こより、自在に変速可能である。

以上に本発明の実施例について説明したが、以上の実施
例では、固定子鉄心のスロット数１５、三相巻線数１２
の場合について説明を行ったがこれに限定されるもので
はない。

走行子鉄板の下面に設けろ永久磁石は実施例では、Ｎ極
が１４１１３極が２組となるように磁極を配置したが、
これに限定されず（：搬送台車の必要な推力等により適
宜配置可能なのは勿論である。

又、走行子鉄板に永久磁石を設ける方法は、本実施例に
限定されずに、走行子鉄板に突設する等地の方法でも可
能である。

なお、本実施例では搬送台車にリニアサーボモータの固
定子鉄心及び固定子巻線を設置し、搬送路面に走行子鉄
板及び永久磁石を設置することでもよいのは勿論である
。

（ニ）発明の効果 本発明によれば、従来の交流サーボモータをリニアモー
タ化することにより、簡単な構成でもって、走行子を精
度良く常に一定の位置に安定して停止できるリニアサー
ボモータを操供することができる効果を奏する。

４、簡単な図面の説明 第１図は本発明に係るリニアサーボモータの固定子鉄心
のスロット数１５、三相巻線数１２の場合の一実施例の
内部構成を示す平面図、第２図は本発明のリニアサーボ
モータを搬送台車に使用した一実施例を示す搬送台車の
進行方向と直角方向の断面図、第３図は本発明の制御装
置の構成を示すブロック図、第４図は搬送台車を走行さ
せる場合において固定子巻線に三相電圧を印加した時の
各巻線の発生する起磁力を三相分合成したものと、走行
子との位置関係を示す図である。

１・・・・・・リニアサーボモータ本体２・・・・・・
リニアサーボモータ固定子３・・・・・・走行子鉄板 ４・・・・・・永久磁石 ｌＯ・・・・・・制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定子鉄心と、固定子鉄心に設けた固定子巻線と
   、前記固定子鉄心に所定の空隙を介して対向し固定子の
   長手方向に走行可能なように配置した走行子と、走行子
   の固定子鉄心側に対向した所定の位置に固設した永久磁
   石と、固定子巻線への励磁電力を周波数および電圧を変
   更自在に供給するための制御装置とでもって構成したこ
   とを特徴とするリニアサーボモータ。