DE3625193C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Maschinentisch mit einem feststehenden Maschinenbett und einer auf dem feststehenden Maschinenbett angeordneten, mittels eines Linearmotors mit einem feststehenden Teil, einem bewegbaren Teil und einer Magneteinrichtung auf einer Führungseinrichtung in rechtwinkligen Koordinaten in x- und y-Richtung zu bewegender Tischplatte.

Ein solcher Maschinentisch ist aus der DE-OS 24 41 588 bekannt. Der dort beschriebene Linearmotor weist ein erstes, an dem Maschinenbett angeordnetes Sekundär­ teil und ein zweites, an der Unterseite der Tischplatte angeordnetes Sekundärteil auf. Beide Teile weisen quer zu der jeweiligen Vorschubrichtung des Motors verlaufende Rillen auf. Zwischen dem Maschinenbett und der Tischplatte ist ein Wagen angeordnet, auf dessen Unterseite Rollen vorgesehen sind, die eine Bewegung des Wagens gegenüber dem Maschinenbett in x-Richtung erlauben, wobei an der Oberseite des Wagens Rollen angebracht sind, die eine Bewegung der Tischplatte gegenüber dem Wagen in y-Richtung gestatten. Auf der Oberseite und auf der Unterseite des Wagens sind jeweils gegenüber dem Maschinenbett bzw. der Tischplatte Primärteile des Linearmotors angeordnet, die in entsprechender Weise ausgerichtete Rillen aufweisen. Mit dem bekannten Maschinentisch läßt sich die Tischplatte in x- und y-Richtung verschieben.

Nachteilig hierbei ist jedoch, daß die Tischplatte ihre Lage nicht nur gegenüber dem Maschinenbett, sondern auch gegenüber dem zwischen Maschinenbett und Tischplatte angeordneten Wagen verändert. Hierdurch kann es zu Schwerpunktverschiebungen kommen, wodurch die auf den Linearmotor einwirkende magnetische Kraft variiert und es schwierig wird, unter solchen Bedingungen eine exakte Positionierung des Maschinentisches zu erreichen. Ferner müssen bei dem bekannten Maschinentisch zusätzlich zu der Führungseinrichtung Maßnahmen getroffen werden, die ein Abheben der Tischplatte von dem Wagen verhindern. Schließlich weist der bekannte Maschinentisch eine unerwünscht große Höhe auf; damit verbunden liegt auch der Schwerpunkt des Maschinentisches verhältnismäßig hoch.

Ferner ist aus der Zeitschrift "EMA, Elektrische Maschinen", Band 57, Ausgabe November 1978, Seite 305, 309 ein linearer Schrittmotor bekannt, der nur ein feststehendes Teil aufweist, so daß ein verfahrbarer Wagen zwischen den beiden gegeneinander zu bewegenden Teilen entfallen kann.

Die DE-PS 28 38 481 beschreibt eine Kreuz-Linearlager-Anordnung für Werkzeugmaschinen, bei welcher Anordnung bereits die Führungsschienen an ihren Kreuzungsstellen von jeweils einem Linearlagerkörper umschlossen sind. Die Anordnung der Laufbahnen bedingt jedoch eine relativ große Anzahl von Lagerkugeln.

Schließlich ist noch in der DE-OS 33 04 895 eine Führung beschrieben, bei der der Berührungswinkel zwischen den Lagerkugeln und den Führungsnuten zur Horizontalen etwa bei 45° liegt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Maschinentisch der eingangs genannten Art bei kompakter Bauweise so zu verbessern, daß ein Positionieren des Tisches mit hoher Geschwindigkeit und hoher Präzision ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Linearmotor nur ein feststehendes Teil mit in einer Ebene parallel zur Tischplatte angeordneten Zähnen aufweist, das entweder an der Oberseite des Maschinenbetts oder an der Unterseite der Tischplatte befestigt ist, daß der Linearmotor ferner ein gegenüber dem feststehenden Teil bewegbares und mit diesem zusammenwirkendes Teil aufweist, das entweder auf der Unterseite der Tischplatte oder der Oberseite des Maschinenbetts befestigt ist, und daß an der Oberseite des Maschinenbetts sich in y-Richtung parallel erstreckende Führungsschienen befestigt sind, die an ihren Kreuzungspunkten von Linearlagerkörpern umschlossen sind, in denen Lagerkugeln vorgesehen sind, die in x-Richtung und in y-Richtung jeweils in vier Laufbahnen laufen, wobei sich je zwei Laufbahnen an jeder Führungsschiene gegenüberliegen und jede Laufbahn zum einen von der jeweiligen Führungsschiene und zum anderen von einer Ausnehmung in dem Linearlagerkörper gebildet ist, so daß der Berührungswinkel zwischen den Kugeln und den Ausnehmungen zur Horizontalen bei ungefähr 45° liegt.

Bei dieser Lösung kann der Maschinentisch insgesamt sehr flach gebaut werden, da der Linearmotor nunmehr nur noch zwei gegeneinander verschiebbare Teile, nämlich nur ein feststehendes Teil und ein bewegbares Teil aufweist. Die Tischplatte kann daher unmittelbar oberhalb des Maschinenbettes angeordnet sein. Die Lagerung der Tischplatte mittels der sich in y- und x-Richtung erstreckenden jeweiligen Führungsschienen ermöglicht nicht nur eine solche flache Bauweise, sondern erhöht auch die Steifigkeit der gesamten Maschinentischanordnung. Da aufgrund weniger beweglicher Teile auch weniger Spiel vorhanden ist, kann der Spalt zwischen dem feststehenden Teil und dem bewegbaren Teil des Linearmotors kleiner als beim Stand der Technik gehalten werden, wodurch die Halte- bzw. Bewegungskräfte des Linearmotors erhöht werden können. Zur Steifigkeit der Maschinentischlagerung trägt in günstiger Weise auch die besondere Anordnung der Laufbahnen bei.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen linearmotorgetriebenen Maschinentisches mit einigen wesentlichen Teilen im Inneren (gestrichelte Linien), welche normalerweise von außen nicht sichtbar sind,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III aus Fig. 1,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht, welche schematisch eines der Linearlager darstellt, die an dem in Fig. 1 dargestellten X-Y-Maschinentisch angebracht sind,

Fig. 5 einen teilweise aufgebrochenen Aufriß eines der in Fig. 1 gezeigten Linearlager,

Fig. 6 in vergrößertem Maßstab eine schematische Schnittansicht der wesentlichen Teile eines in dem in Fig. 1 gezeigten X-Y-Maschinentisch eingebauten Linear­ motors,

Fig. 7A eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teils des gitterförmig ausgebildeten Sekundär­ teiles, das in den in Fig. 1 gezeigten X-Y-Maschinen­ tisch eingebaut ist,

Fig. 7B ebenfalls eine vergrößerte perspek­ tivische Darstellung einer anderen Ausführungsform eines mit mehreren Blöcken ausgebildeten Sekundärteiles, welches ähnlich den in Fig. 7A gezeigten ist,

Fig. 7C eine Schnittansicht entlang der Linie B-B aus Fig. 7A,

Fig. 7D eine Schnittansicht entlang der Linie C-C aus Fig. 7A,

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen linearmotorgetriebenen X-Y-Maschinentisches,

Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Linie X-X aus Fig. 8 und

Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Linie XI-XI aus Fig. 8.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine erste bevorzugte Ausfüh­ rungsform eines erfindungsgemäßen linearmotorgetriebenen X-Y-Maschinentisches. Dieser Maschinentisch besitzt eine Tischplatte 2, welche in Draufsicht in wesentlichen qua­ dratisch ausgebildet und über einem stationären Maschi­ nenbett 1 in der Weise angeordnet ist, daß die Tisch­ platte 2 durch einen zwischen dem Maschinenbett 1 und der Tischplatte 2 angeordneten Zwischenträger 21 von dem Maschinenbett 1 getrennt ist und diesem gegenüberliegt. Die Tischplatte 2 kann in rechtwinkligen X-Y-Koordinaten, die senkrecht aufeinanderstehen, bewegt werden. Auf beiden Seiten der Oberseite des feststehen­ den Bettes 1 sind Führungsschienen 4 angeordnet, die sich in Y-Richtung erstrecken. Andererseits weist die Tischplatte 2 Führungsschienen 6 auf, die sich in X-Richtung erstrecken und die mit ihren beiden Enden auf den in Y-Richtung verlaufenden Führungsschienen 4 mit­ tels Linearlagerkörpern 5 gelagert sind. Die Tischplatte 2 ist daher in der Lage, sowohl entlang der in X-Richtung ver­ laufenden Schienen 6 in die X-Richtung als auch entlang der in Y-Richtung verlaufenden Führungsschienen 4 in Y-Richtung verschoben zu werden. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, umfaßt jeder der Linearlagerkörper 5 ein Paar von Lager­ abschnitten 5 a und 5 b, welche rechtwinklig zueinander auf der Ober- und der Unterseite eines Lagerblockes 8 angeordnet sind. Wenn die Tischplatte 2 in X-Richtung bewegt wird, werden die in X-Richtung verlaufenden Füh­ rungsschienen 6 durch die oberen Lagerabschnitte 5 b des Linearlagers 5 geführt. Wenn andererseits die Tischplat­ te 2 in Y-Richtung bewegt wird, verschieben sich die die in X-Richtung verlaufenden Führungsschienen 6 tragenden Linearlagerkörper 5 auf den in Y-Richtung verlaufenden Führungs­ schienen 4.

Die Linearlagerkörper 5 werden im folgenden insbesondere anhand des unteren Lagerabschnittes 5 a beschrieben, wobei auf die Fig. 5 Bezug genommen wird, die eines der Linearla­ ger 5 in einer teilweise aufgebrochenen Darstellung zeigt.

Auf der in Y-Richtung verlaufenden Führungsschiene 4 wird mittels belasteter Kugeln 10 als Rollenteile ein Lagerkörper 9 mit einem Querschnitt in Form eines im we­ sentlichen umgekehrten U′s derart getragen, daß der Kör­ per 9 entlang der in Y-Richtung liegenden Führungsschie­ ne 4 verschoben werden kann. An den Innenseiten des La­ gerkörpers 9 sind Ausnehmungen (Kugelrollnuten 11 und 12) ausgebil­ det, ebenso wie auf beiden Seitenflächen der in Y-Richtung verlaufenden Führungsschiene 4. Die Kugelrollnuten 11 und 12 erstrecken sich in Längsrichtung der Führungs­ schiene 4 und liegen einander gegenüber. Der Lagerkörper 9 weist Kragenteile 13 auf, welche für die Kugeln mit Rückführungsbohrungem 14 versehen sind, welche sich in Längsrichtung erstrecken, so daß sie jeweils mit den Paaren der Kugelrollnuten 11, 12 verbunden sind. An den Längsenden der Lagerkörper 9 sind ein Paar Abschluß­ platten 15 angeordnet, damit eine Verbindung zwischen den Paaren der Kugelrollnuten 11, 12 und der zugehöri­ gen Kugelrückführungsbohrungen 14 hergestellt wird. Wenn die Linearlagerkörper 5 auf der in Y-Richtung verlaufenden Führungs­ schiene 4 verschoben werden, rollen die belasteten Ku­ geln 10 durch den Spalt zwischen den Kugelrollnuten 11 und 12 und laufen durch die Kugelrückführungsbohrungen 14 um. Der Lagerkörper 9 ist mit Haltern 16 zum Führen der belasteten Kugeln 10 versehen, die zudem das Heraus­ fallen der Kugeln verhindern. Der Berührungswinkel α zwischen der jeweiligen Kugelrollnut 11, 12 und den belasteten Kugeln 10 liegt bei dieser Ausführungsform bei ungefähr 45°. Der Winkel α ist jedoch nicht notwendigerweise auf diesen Wert beschränkt und kann in einem Bereich von 30 bis 60° gewählt werden.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist zwischen der Tischplatte 2 und dem stationären Maschinenbett 1 ein Linearmotor 20 angeordnet. Genauer gesagt ist unterhalb der Tischplatte 2 ein erstes und ein zweites bewegbares Primär­ teil 22, 22′ angeordnet, wobei der Zwischenträger 21 zwischen den Primärteilen 22, 22′ und der Platte 2 angebracht ist, so daß sich die bewegbaren Teile in X- bzw. Y-Richtung erstrecken.

Das feststehende Maschinenbett 1 besitzt auf seiner Oberseite als Stator ein feststehendes Sekundärteil 23 mit festen Zähnen 23 a, welche in derselben Ebene in Form eines Gitters angebracht und gegenüber den ersten und den zweiten bewegbaren Teil 22, 22′ angeordnet sind.

Die Fig. 7A, 7C und 7D zeigen in vergrößerter Ansicht einen Teil des feststehenden Sekundärteiles 23, welches mehrere Züge feststehender Zähne 23 a umfaßt, die mit einen vor­ bestimmten Abstand (P) in X- oder Y-Richtung angeordnet sind. Die beiden Gruppen der Züge kreuzen einander rechtwinklig in Form eines Gitters. Die Erfindung be­ schränkt sich nicht auf die obenbeschriebene Anordnung mit festem Sekundärteil 23 und erstem und zwei­ tem bewegbaren Primärteil 22, 22′. Das Sekundärteil 23 kann alternativ an der Tischplatte 2 angebracht sein, wobei das erste und das zweite Primärteil 22, 22′ an den feststehenden Bett 1 vorgesehen sind.

Der prinzipielle Aufbau des Linearmotors 20 wird im fol­ genden unter Bezugnahme auf das erste bewegbare Primärteil 22 und das feststehende Sekundärteil 23 in Verbindung mit Fig. 6 erläutert.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, besitzt sowohl das erste als auch das zweite bewegliche Teil 22, 22′ einen zentralen Dauermagneten 24 und rechts und links davon Magnetkerne 25, 26, die den zentralen Dauermagne­ ten 24 zwischen sich einschließend sich einander gegen­ überliegen. Der Magnetkern 25 (in Fig. 6 auf der linken Seite) besitzt einen ersten und einen zweiten Magnetpol 27, 28, welche durch den zentralen Dauermagneten 24 in Nordpolung magnetisiert sind. Der Magnetkern 26 (in Fig. 6 auf der rechten Seite) besitzt einen dritten und einen vierten Magnetpol, welche durch den zentralen Dauer­ magneten 24 als Südpol magnetisiert sind.

Wie in Fig. 6 dargestellt, wird eine Vielzahl von fest­ stehenden Zähnen 23 a über die gesamte Länge des festste­ henden Teiles 23 unter Einhaltung konstanter Abstände P ausgebildet, wobei jeder Zahn 23 a einen rechteckigen Querschnitt besitzt und sich im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des feststehenden Teiles 23 a erstreckt. Die ersten bis vierten Magnetpole 27 bis 30 sind mit Polzähnen 27 a bis 30 a versehen, die an dersel­ ben Stelle wie die Zähne des feststehenden Teiles 23 an­ geordnet sind.

Um den ersten bzw. zweiten Magnetpol 27 bzw. 28 mit Nordpolung sind eine erste bzw. zweite Spule 31 bzw. 32 herumgewickelt. Diese Spulen 31 und 32 sind in Serie ge­ schaltet, so daß sie einen gegensinnigen magnetischen Fluß erzeugen, wenn elektrische Strompulse von einem mit diesen Spulen elektrisch verbundenen, nicht dargestell­ ten Pulsgenerator auf diese Spulen aufgebracht wird.

In ähnlicher Weise ist um den dritten und vierten Magnetpol 29 bzw. 30 mit Südpolung jeweils eine dritte und vierte Spule 33 und 34 herumgewickelt. Diese Spulen 33 und 34 sind in Serie geschaltet, so daß sie einen ge­ gensinnigen Magnetfluß erzeugen, wenn elektrische Strom­ pulse auf diese Spulen von einem nicht dargestellten, mit den Spulen 33 und 34 verbundenen Pulsgenerator auf­ gebracht werden. Um die Erklärungen zu vereinfachen wird angenommen, daß die Phase der Polzahn 28 a des zweiten Magnetpoles 28 um einen halben Rasterabstand, d. h. P/2 von der Phase des Polzahnes 27 a des ersten Magnetpoles 27 phasenverschoben ist. Es wird weiterhin angenommen, daß die Phase des Polzahnes 29 a des dritten Magnetpoles 29 bezüglich der Phase des Polzahnes 30 a des vierten Magnetpoles 30 um einen Betrag, der einem halben Raster­ abstand, d. h. P/2 phasenverschoben ist. Schließlich wird noch angenommen, daß die Polzähne 29 a und 30 a des drit­ ten und vierten Magnetpoles 29 und 30 mit Südpolung von den Polzähnen 27 a und 28 a des ersten und zweiten Magnet­ poles 27 und 28 nit Nordpolung um einen einem Viertel Rasterabstand entsprechenden Betrag, d. h. P/4 phasenver­ schoben sind.

Der X-Y-Maschinentisch gemäß der obenbeschriebenen Kon­ struktion wird in folgender Weise angetrieben.

Wenn die Tischplatte 2 in X-Richtung bewegt werden soll, wird das erste bewegbare Teil 22 mit einer vorbestimmten Anzahl von Pulsen aus einem nicht dargestellten Pulsge­ nerator beaufschlagt. Zwischen dem ersten bewegbaren Teil 22 und den entsprechenden feststehenden Zähnen 23 a, die einen sich in X-Richtung erstreckenden Zähnezug auf­ weisen und die zusammen in Form eines Gitters auf dem feststehenden Teil 23 ausgebildet sind, wirkt eine magnetische Anziehungskraft, die die Tischplatte 2 in eine vorbestimmte Lage bewegt. Wenn andererseits die Tischplatte in Y-Richtung geführt werden soll, wird das zweite bewegbare Teil 22 mit einer vorbestimmten Anzahl von Pulsen eines nicht dargestellten Pulsgenerators be­ aufschlagt. Zwischen den zweiten bewegbaren Teil 22′ und den entsprechenden feststehenden Zähnen 23 a, die einen sich in Y-Richtung erstreckenden Zähnezug bilden und zu­ sammen in Form eines Gitters auf dem feststehenden Teil 23 angeordnet sind, wirkt eine magnetische Anziehungs­ kraft, die die Tischplatte 2 in eine vorbestimmte Lage führt. Wenn die Tischplatte 2 in eine vorbestimmte Lage in den X-Y-Koordinatensystem bewegt werden soll, können das erste und das zweite bewegbare Teil 22 und 22′ auch gleichzeitig mit einer bestimmten Anzahl von Pulsen be­ aufschlagt werden, die der zurückzulegenden Strecke je­ des der Teile 22 und 22′ entsprechen. Dadurch wird er­ möglicht, daß sich die Tischplatte 2 in diagonaler Rich­ tung bewegen kann.

Da das Gesamtgewicht der Tischplatte 2 vermindert ist, ist auch die Trägheitskraft klein, wenn die Tischplatte 2 zu bewegen ist. Das Start- und Stopverhalten wird so­ mit verbessert. Es ist deshalb möglich, die Tischplatte 2 schnell zu positionieren und mit hoher Geschwindigkeit zu bewegen, wenn die Pulsfrequenz ansteigt. Wenn die Tischplatte 2 gestoppt werden soll, wird der von der Trägheitskraft auf die Tischplatte ausgeübte Einfluß ge­ steuert und so auf einem niedrigen Niveau gehalten, wo­ durch eine genaue Positionierung der Tischplatte ermög­ licht wird. Die Tischplatte 2 wird somit präzise durch die zwischen dem ersten bzw. zweiten bewegbaren Teil 22 bzw. 22′ und dem festen Teil 23 wirkende Magnetkraft ge­ halten.

Da die Tischplatte 2 mittels der Linearlagerkörper 5 ver­ schiebbar getragen ist, kann sie aufgrund der geringen Reibungswiderstände sanft und leicht bewegt werden. Der Freiraum zwischen der Tischplatte 2 und dem feststehen­ den Maschinenbett 1 wird bei einem konstanten Wert ge­ halten, so daß es möglich ist, die Bildung von Störungen zwischen der Tischplatte 2 und dem stationären Maschi­ nenbett 1 zu verhindern. Der Spalt zwischen dem ersten und dem zweiten bewegbaren Teil 22, 22′ und dem fest­ stehenden Teil 23, welches zwischen dem stationären Ma­ schinenbett 1 und der Tischplatte 2 angeordnet ist, wird ebenfalls auf einem konstanten Wert gehalten, so daß auch die Vortriebskraft stets auf einem konstanten Niveau bleibt, wodurch in der Verstellbewegung eine ge­ wisse Stabilität erreicht werden kann. Wenn der Spalt zwischen dem ersten und zweiten bewegbaren Teil 22, 22′ und dem festen Teil 1 ebenso auf einem festen Wert ge­ halten werden kann, wird es zusätzlich möglich, die Spaltweite zu verringern, um somit eine große Vortriebs­ kraft und eine große Kraft zum Anhalten der Tischplatte 2 und zum Festhalten derselben in einem stationären Zu­ stand zu erhalten. Darüber hinaus wird auf die belasteten Kugeln 10 jedes Linearlagerkörpers 5 eine Vorlast aufgegeben, welche die Steifigkeit der Lager verbessert. Somit kann eine große Belastung durch den X-Y-Maschinentisch er­ reicht werden, wodurch die Tischplatte 2 im wesentlichen frei von Deformationen auch dann ist, wenn eine Stoßbe­ lastung aufgegeben wird, so daß es möglich wird, den Spalt zwischen dem ersten und zweiten bewegbaren Teil 22, 22′ und dem festen Teil 23 weiter zu verringern und dabei eine noch größere Vortriebskraft, verglichen mit dem herkömmlichen X-Y-Maschinentisch zu erreichen.

Der Berührungswinkel α zwischen den Kugelrollnuten 11, 12 und den belasteten Kugeln wird zu ungefähr 45° ge­ setzt, so daß jede vertikal oder seitlich auf die Linearlage aufgebrachte Last im wesentlichen gleich­ mäßig getragen wird.

Obwohl in dem obenbeschriebenen Ausführungsbeispiel das feste Teil 23 die festen Zähne 23 a in einer gittterför­ migen Anordnung in derselben Ebene umfaßt, können die festen Zähne 23 a, wie in einer Alternative in Fig. 7B gezeigt ist, aus mehreren Reihen oder Zügen von Teilen bestehen, welche im wesentlichen die Gestalt eines rechteckförmigen Quaders aufweisen. Die alternative Aus­ führungsform erreicht natürlich im wesentlichen die gleichen Wirkungen wie die obenbeschriebenen, gitterför­ mig angeordneten Zähne und hat Vorteile in der einfachen Herstellung und der genauen Positionierung der Tisch­ platte 2, sogar dann, wenn große Lasten aufgebracht wer­ den. Dies ist auf die Verbesserung einer Haltekraft zwi­ schen den bewegbaren Teilen 22, 22′ und dem festen Teil 23 zurückzuführen.

Die zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der Fig. 8 bis 10 beschrieben, in welchen der Einfachheit halber für gleiche oder entspre­ chende Bauteile die gleichen Bezugszeichen wie bei der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwendet werden.

Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten in den folgenden Punkten. Die Tischplatte 2 ist in der Weise ausgebildet, daß sie in Y-Richtung länger ist als die der ersten Ausführungsform wodurch die Ober­ fläche der Tischplatte entsprechend größer wird. Es sind drei in X-Richtung verlaufende Führungsschienen 6 vorge­ sehen, und zusätzlich ein Paar von ersten bewegbaren Teilen 22 zum Antreiben der Tischplatte 2 in X-Richtung. Die bewegbaren Teile 22 sind parallel zueinander in der gleichen Richtung angeordnet. Es ist daher möglich, die Kräfte zu verdoppeln, die zum Antrieb der Tischplatte 2 in X-Richtung und zum Anhalten und Festhalten derselben in einer vorbestimmten Lage verwendet werden. Da die an­ deren Merkmale und Vorteile der zweiten Ausführungsform im wesentlichen dieselben sind wie die der ersten Aus­ führungsform, wird auf weitere Erläuterungen der Ein­ fachheit halber verzichtet.

Die Anzahl der ersten und zweiten bewegbaren Teile kann ebenso wie die Anzahl der in Y-Richtung verlaufenden Schienen 4 je nach gegebenen Forderungen gewählt werden. Der linearmotorgetriebene X-Y-Maschinentisch entspre­ chend der vorliegenden Erfindung, dessen Merkmale und Betriebsweise oben beschrieben ist, bietet die folgenden Vorteile. Die Tischplatte wird in X- und Y-Richtung in rechtwinkligen Koordinaten durch den Linearmotor bewegt, welcher die ersten und zweiten bewegbaren Teile und das feste Teil umfaßt. Das feste Teil weist feststehende Zähne auf, die in Form eines Gitters in derselben Ebene angeordnet sind. Diese Teile sind zwischen dem stationä­ ren Maschinenbett und der Tischplatte angeordnet. Es gibt daher, anders als bei einem bekannten X-Y-Maschinentisch keine Beschränkung hinsichtlich der Geschwindigkeit einer Kugelumlaufspindel od. dgl. Es ist somit möglich, die Tischplatte bei hoher Geschwindigkeit, durch Erhö­ hung der auf den Linearmotor wirkenden Pulsfrequenz zu bewegen. Da keine Notwendigkeit besteht, einen Bewegungsumkehrmechanismus zum Umwandeln einer Drehbewe­ gung in eine Linearbewegung, wie er beim Stand der Tech­ nik erforderlich war, vorzusehen, ist der erfindungsge­ mäße X-Y-Maschinentisch frei von mechanischen Fehlern, wie sie durch Verdrillen der Kugelumlaufspindeln erzeugt werden können. Somit ist die Positioniergenauigkeit wei­ ter verbessert. Da auch keine Notwendigkeit besteht, die Kugelumlaufspindel an den bewegbaren Teilen anzubringen, kann die Gesamthöhe weiter verringert werden, woraus eine Verringerung des Trägheitseinflusses und dadurch die Möglichkeit zum Hochpräzisionspositionieren resul­ tiert. Die vorliegende Erfindung benutzt keinen Zwi­ schenschlitten, wie er bei dem herkömmlichen Maschinen­ tisch eingebaut ist, sondern verwendet das obenerwähnte feststehende Teil mit den feststehenden Zähnen, die in einer Ebene in Form eines Gitters angeordnet sind, wobei die Tischplatte in ihrer X- und Y-Richtung relativ zum stationären Maschinenbett bewegt werden kann. Folglich wird sowohl in X- wie auch in Y-Richtung auf die Tisch­ platte die gleiche Bewegungskraft aufgebracht, so daß die Tischplatte bei Bewegungen sowohl in X- als auch in Y-Richtung Trägheitskräften in gleicher Höhe unterliegt. Der bekannte Maschinentisch besaß den Nachteil, daß ein gewisser gradueller Unterschied in dem Grad der Genauig­ keit der Positionierung in X-Richtung und in Y-Richtung unter dem Einfluß der unterschiedlichen Trägheitskraft auftrat, welche den Lastunterschieden während des Bewe­ gens der Tischplatte in X- bzw. Y-Richtung zuzuordnen ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch, wie oben be­ schrieben, in der Lage, Positionierbewegungen in X- und Y-Richtung mit der gleichen Genauigkeit durchzuführen. Da es nicht notwendig ist, einen Zwischenschlitten, eine Kugelumlaufspindel od. dgl. vorzusehen, kann zusätzlich die Gesamthöhe des X-Y-Maschinentisches gemäß der Erfin­ dung niedriger als beim Stand der Technik gehalten wer­ den. Die Zwischenschaltung des Linearmotors zwischen der Tischplatte und dem feststehenden Maschinenbett ermög­ licht einen schlanken und kompakten X-Y-Maschinentisch mit einem niedrigen Schwerpunkt und somit einer stabilen Lage. Da der erfindungsgemäße X-Y-Maschinentisch einen einfachen Aufbau hat, in welchem der Linearmotor in den Freiraum zwischen der Tischplatte und dem stationären Bett eingebaut ist, besitzt die Erfindung darüberhinaus eine Reihe von Vorteilen dadurch, daß der gesamte Aufbau einfach gehalten sein kann und die Anzahl der Teile stark reduziert ist.

Claims (4)

1. Maschinentisch mit einem feststehenden Maschinenbett und einer auf dem feststehenden Maschinenbett angeordneten mittels eines Linearmotors mit einem feststehenden Teil, einem bewegbaren Teil und einer Magneteinrichtung in rechtwinkligen Koordinaten in x- und y-Richtung auf einer Führungseinrichtung zu bewegender Tischplatte, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearmotor nur ein Sekundärteil (23) mit in einer Ebene parallel zur Tischplatte (2) angeordneten Zähnen (23 a) aufweist, das entweder an der Oberseite des Maschinenbetts (1) oder an der Unterseite der Tischplatte (2) befestigt ist, daß der Linearmotor ferner ein gegenüber dem Sekundär­ teil (23) bewegbares und mit diesem zusammenwirkendes Primär­ teil (22, 22′) aufweist, das entweder auf der Unterseite der Tischplatte (2) oder der Oberseite des Maschinenbetts (1) befestigt ist,und daß an der Oberseite des Maschinenbetts sich in y-Richtung parallel erstreckende Führungsschienen (4) und an der Unterseite der Tischplatte (2) sich in x-Richtung erstreckende Führungsschienen (6) befestigt sind, die an ihren Kreuzungspunkten von Linearlagerkörpern (5) umschlossen sind, in denen Lagerkugeln (10) vorgesehen sind, die in x-Richtung und in y-Richtung jeweils in vier Laufbahnen laufen, wobei sich je zwei Laufbahnen an jeder Führungsschiene (4, 6) gegenüberliegen und jede Laufbahn zum einen von der jeweiligen Führungsschiene (4, 6) und zum anderen von einer Ausnehmung (11, 12) in dem Linearlagerkörper (5) gebildet ist, so daß der Berührungswinkel (α) zwischen den Kugeln (10) und den Ausnehmungen (11, 12) zur Horizontalen bei ungefähr 45° liegt.

2. Maschinentisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (23 a) des Sekundärteiles (23) gitterförmig mit den gleichen Rasterabständen in x- und y-Richtung ausgebildet sind.

3. Maschinentisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (23 a) des Sekundärteils (23) aus mehreren Reihen rechtwinkliger Quader mit denselben Rasterabständen in x- und y-Richtung ausgebildet sind.

4. Maschinentisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetvorrichtung mehrere Magnetpole (27, 28, 29, 30), um die jeweiligen Pole gewickelten Spulen (31, 32, 33, 34) und einen mit den Spulen elektrisch verbundenen Pulsgenerator umfaßt.