JPH01298944A - 直線駆動装置 - Google Patents
直線駆動装置Info
- Publication number
- JPH01298944A JPH01298944A JP63129982A JP12998288A JPH01298944A JP H01298944 A JPH01298944 A JP H01298944A JP 63129982 A JP63129982 A JP 63129982A JP 12998288 A JP12998288 A JP 12998288A JP H01298944 A JPH01298944 A JP H01298944A
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- Japan
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- linear
- drive device
- polyphase
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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。
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〉
本発明は可動子が互いに連結されている２台のリニアモ
ータを用いた直線駆動装置に係り、更に詳述すれば、高
精度の位置決め制御や速度制御を行うのに最適な直線駆
動装置に関する。
ータを用いた直線駆動装置に係り、更に詳述すれば、高
精度の位置決め制御や速度制御を行うのに最適な直線駆
動装置に関する。
〈従来の技術〉
第６図は従来の直線駆動装置の外観を示す平面図、第７
図は直線駆動装置の電気構成図である。
図は直線駆動装置の電気構成図である。
そこでは、三相ブラシレスリニアモータであるリニアモ
ータ１０．２０が２台装備されており、リニア 。
ータ１０．２０が２台装備されており、リニア 。
モータ１Ｏ１２０を独立に速度制御することで、固定子
１１．２１に対して空隙を開けて移動自在となっている
連結部材３０で連結された可動子１２．２２を図中示す
移動方向に駆動せしめるような基本構成となっている。
１１．２１に対して空隙を開けて移動自在となっている
連結部材３０で連結された可動子１２．２２を図中示す
移動方向に駆動せしめるような基本構成となっている。
更に詳しく説明すると、連結された可動子１２．２２の
側面には、固定子側に貼り付けられているリニアスケー
ル１１３．１１４に対応する光検出器１２４．１２５が
夫々設けられており、光検出器１２４．１２５から発せ
られる信号等を可動子１１．１２の位置情報としてマイ
クロコンピュータを主構成とするリニアモータ制御部４
０に導入するとともに、このリニアモータ制御部４０に
て可動子１２．２２に発生せしめる推力を独立に調節し
て、可動子１２．２２に固着されている移動物体を（図
示せず）予め設定された速度で駆動せしめるような構成
となっている。なお、可動子１２．２２の裏面には、多
相巻線１２１．２２１が固着されている他に、多相巻線
１２１．２２１における多相励磁のタイミングをリニア
モータ制御部４０に対して与えるために、固定子１１．
２１から発せられる磁束の磁極検出を行うホール素子１
２３．２２３が固着されている。
側面には、固定子側に貼り付けられているリニアスケー
ル１１３．１１４に対応する光検出器１２４．１２５が
夫々設けられており、光検出器１２４．１２５から発せ
られる信号等を可動子１１．１２の位置情報としてマイ
クロコンピュータを主構成とするリニアモータ制御部４
０に導入するとともに、このリニアモータ制御部４０に
て可動子１２．２２に発生せしめる推力を独立に調節し
て、可動子１２．２２に固着されている移動物体を（図
示せず）予め設定された速度で駆動せしめるような構成
となっている。なお、可動子１２．２２の裏面には、多
相巻線１２１．２２１が固着されている他に、多相巻線
１２１．２２１における多相励磁のタイミングをリニア
モータ制御部４０に対して与えるために、固定子１１．
２１から発せられる磁束の磁極検出を行うホール素子１
２３．２２３が固着されている。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、上記従来例による場合には、リニアモー
タｌＯとリニアモータ２０とが独立制御するような構成
となっていることから、リニアモータ制御部４０が比較
的複雑化、高度化することが避けられない上に、必要な
構成部品、例えば光検出器１２４、ホール素子１２３等
も相当数必要となり、装置のコストダウンを推進する上
で大きな障害となっている。一方、リニアモータ１０．
２０に発生する推力に若干の差があると、これは移動物
体のヨーイング運動の原因となるが、特に高精度の位置
決め制御や速度制御を行う場合にあっては、制御系にお
いて大きな外乱要因となる。
タｌＯとリニアモータ２０とが独立制御するような構成
となっていることから、リニアモータ制御部４０が比較
的複雑化、高度化することが避けられない上に、必要な
構成部品、例えば光検出器１２４、ホール素子１２３等
も相当数必要となり、装置のコストダウンを推進する上
で大きな障害となっている。一方、リニアモータ１０．
２０に発生する推力に若干の差があると、これは移動物
体のヨーイング運動の原因となるが、特に高精度の位置
決め制御や速度制御を行う場合にあっては、制御系にお
いて大きな外乱要因となる。
本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであり、装置
のコストダウンと高精度制御をともに図ることができる
直線駆動装置を提供することを目的とする。
のコストダウンと高精度制御をともに図ることができる
直線駆動装置を提供することを目的とする。
〈課題を解決する・ための手段〉
本発明にかかる直線駆動装置は、多数の永久磁石を有す
る固定子の上面に空隙を介して多相巻線を有する可動子
が移動自在になっている第１、第２のリニアモータと、
第１、第２のリニアモータにおける可動子を互いに連結
する連結部材とを具備しており、第１、第２のリニアモ
ータにおける多相巻線を多相励磁することにより可動子
を駆動せしめる装置であって、第１、第２のリニアモー
タの各可動子における同相の多相巻線同士を直列又は並
列接続しである。
る固定子の上面に空隙を介して多相巻線を有する可動子
が移動自在になっている第１、第２のリニアモータと、
第１、第２のリニアモータにおける可動子を互いに連結
する連結部材とを具備しており、第１、第２のリニアモ
ータにおける多相巻線を多相励磁することにより可動子
を駆動せしめる装置であって、第１、第２のリニアモー
タの各可動子における同相の多相巻線同士を直列又は並
列接続しである。
く作用〉
第１、第２のリニアモータの各可動子における同相の多
相巻線同士を直列又は並列接続することにより、各可動
子に流れる多相電流は互いに同一となる。
相巻線同士を直列又は並列接続することにより、各可動
子に流れる多相電流は互いに同一となる。
〈実施例〉
以下、本発明にかかる直線駆動装置の一実施例を図面を
参照して説明する。第１図は直線駆動装置の外観図であ
って、第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）は側面視断
面図、第２図はリニアモータの簡略側面図、第３図は可
動子の裏面図である第１図は直線駆動装置の簡略構成図
であって、第４図は直線駆動装置の電気構成図、第５図
はリニアモータにおける多相巻線の結線図である。
参照して説明する。第１図は直線駆動装置の外観図であ
って、第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）は側面視断
面図、第２図はリニアモータの簡略側面図、第３図は可
動子の裏面図である第１図は直線駆動装置の簡略構成図
であって、第４図は直線駆動装置の電気構成図、第５図
はリニアモータにおける多相巻線の結線図である。
第１図にて示す直線駆動装置は、三相ブラシレスリニア
モータであるリニアモータ１０．２０を２台装備してお
り、しかもリニアモータ１０．２０における可動子１２
．２２を剛なる連結部材３０でもって連結せしめ、これ
で連結部材３０の上面に固着しである移動物体（図示せ
ず）をマイクロコンピュータ制御により図中示す移動方
向に駆動させるような基本構成となっている。まず、直
線駆動装置の機械的構成について詳しく説明する。
モータであるリニアモータ１０．２０を２台装備してお
り、しかもリニアモータ１０．２０における可動子１２
．２２を剛なる連結部材３０でもって連結せしめ、これ
で連結部材３０の上面に固着しである移動物体（図示せ
ず）をマイクロコンピュータ制御により図中示す移動方
向に駆動させるような基本構成となっている。まず、直
線駆動装置の機械的構成について詳しく説明する。
第１のリニアモータに相当するリニアモータ１０は、第
２図に示すように固定子継鉄１１２の上面に複数個の永
久磁石１１１を交互に着磁せしめた固定子１１と、可動
子継鉄１２２の下面に多相巻線１２１を固着しである可
動子１２とから構成されている。中でも可動子１２は、
図外のガイドにより固定子１１の磁石面に間隙を介して
移動自在にされており、第３図に示すように、多相巻線
１２１として並設されている空心コイル１２１ｘ、１２
１Ｙ、 １２１Ｚの各中心位置には、励磁切換検出用の
磁力検出素子であるホール素子１２３ｘ、１２３Ｙ、
１２３ｚが固着されている。更に、可動子１２の側面に
は、反射型の光検出器１２４が固着されており、光検出
器１２４から発せられた光をリニアモータ１０の側方に
固定配置されているリニアスケール１１３にて反射・受
光せしめて（第１図参照）、これで互いに連結された可
動子１２．２２の位置検出、即ち移動物体の位置検出が
行われるようになっている。なお、固定子１１における
永久磁石１１１の磁極ピッチＰは、可動子１２における
空心コイル１２１Ｘ、 １２１ＹＳ１２１Ｚのピッチ間
隔に対して３１５倍に設定されている。
２図に示すように固定子継鉄１１２の上面に複数個の永
久磁石１１１を交互に着磁せしめた固定子１１と、可動
子継鉄１２２の下面に多相巻線１２１を固着しである可
動子１２とから構成されている。中でも可動子１２は、
図外のガイドにより固定子１１の磁石面に間隙を介して
移動自在にされており、第３図に示すように、多相巻線
１２１として並設されている空心コイル１２１ｘ、１２
１Ｙ、 １２１Ｚの各中心位置には、励磁切換検出用の
磁力検出素子であるホール素子１２３ｘ、１２３Ｙ、
１２３ｚが固着されている。更に、可動子１２の側面に
は、反射型の光検出器１２４が固着されており、光検出
器１２４から発せられた光をリニアモータ１０の側方に
固定配置されているリニアスケール１１３にて反射・受
光せしめて（第１図参照）、これで互いに連結された可
動子１２．２２の位置検出、即ち移動物体の位置検出が
行われるようになっている。なお、固定子１１における
永久磁石１１１の磁極ピッチＰは、可動子１２における
空心コイル１２１Ｘ、 １２１ＹＳ１２１Ｚのピッチ間
隔に対して３１５倍に設定されている。
一方、第２のリニアモータに相当するリニアモ−タ２０
は、ホール素子１２３Ｘ、１２３Ｙ、 １２３Ｚ及び光
検出器１２４等が備えられていないことを除いては、上
記したリニアモータ１０と同一構成であるので、詳しい
説明は省略するが、多相巻線１２１としての空心コイル
１２１ｘ、１２１Ｙ、 １２１Ｚニは、多相巻線２２１
としての空心コイル２２１ｘ、２２１Ｙ、２２１ｚが夫
々対応している。
は、ホール素子１２３Ｘ、１２３Ｙ、 １２３Ｚ及び光
検出器１２４等が備えられていないことを除いては、上
記したリニアモータ１０と同一構成であるので、詳しい
説明は省略するが、多相巻線１２１としての空心コイル
１２１ｘ、１２１Ｙ、 １２１Ｚニは、多相巻線２２１
としての空心コイル２２１ｘ、２２１Ｙ、２２１ｚが夫
々対応している。
次に、直線駆動装置の電気的構成について第４図を参照
して説明する。
して説明する。
図外のケーブル等により可動子１２、可動子２２に対し
て電気接続されているリニアモータ制御部４０は、所謂
ソフトウェアサーボと称されるマイクロコンピュータ４
１を主構成とする制御回路であって、光検出器１２４か
ら発せられた位置検出信号１２４１を介して導入された
可動子１２の位置情報に応じて可動子１２．２２におけ
る多相巻線１２１．２１２を三相励磁し、もって固定子
１１．２１に対して推進力が発生するようになっている
。更に詳しく説明すると、位置検出信号１２４１が入力
ポートに接続されているマイクロコンピュータ４１では
、逐次入力されている可動子１２の位置情報と、予め設
定されているプログラムとに基づいてＰＷＭ信号４１１
が作り出され、三相ドライバ回路４２に導かれている。
て電気接続されているリニアモータ制御部４０は、所謂
ソフトウェアサーボと称されるマイクロコンピュータ４
１を主構成とする制御回路であって、光検出器１２４か
ら発せられた位置検出信号１２４１を介して導入された
可動子１２の位置情報に応じて可動子１２．２２におけ
る多相巻線１２１．２１２を三相励磁し、もって固定子
１１．２１に対して推進力が発生するようになっている
。更に詳しく説明すると、位置検出信号１２４１が入力
ポートに接続されているマイクロコンピュータ４１では
、逐次入力されている可動子１２の位置情報と、予め設
定されているプログラムとに基づいてＰＷＭ信号４１１
が作り出され、三相ドライバ回路４２に導かれている。
三相ドライバ回路４２には、このＰＷＭ信号４１１の他
に、ホール素子１２３Ｘ、１２３Ｙ、°１２３ｚから発
せられり磁＋ｉ 検出（８号１２３１が導入されている
。つまりＰＷＭ信号４１１を介して情報入力されている
可動子１２．２２の速度命令と、可動子１２）空心コイ
ル１２１Ｘ、 １２１ｙ、 １２１Ｚニ夫々鎮交する磁
束の極性情報とに基づいてスイッチングせしめ、このデ
ユーティ比に応じた駆動電流を可動子１２．２２の多相
巻線１２１．２１２に電源供給するような構成となって
いる。
に、ホール素子１２３Ｘ、１２３Ｙ、°１２３ｚから発
せられり磁＋ｉ 検出（８号１２３１が導入されている
。つまりＰＷＭ信号４１１を介して情報入力されている
可動子１２．２２の速度命令と、可動子１２）空心コイ
ル１２１Ｘ、 １２１ｙ、 １２１Ｚニ夫々鎮交する磁
束の極性情報とに基づいてスイッチングせしめ、このデ
ユーティ比に応じた駆動電流を可動子１２．２２の多相
巻線１２１．２１２に電源供給するような構成となって
いる。
次に可動子１２、可動子２２における多相巻線１２１．
２１２の結線方式を第５図を参照して説明する。
２１２の結線方式を第５図を参照して説明する。
多相巻線１２１における空心コイル１２１Ｘ、 １２１
Ｙ、１２１Ｚは図示するようにＹ結線されており、しか
も各相位に多相巻線２１２における空心コイル２２１Ｘ
、２２１Ｙ、２２１Ｚが夫々直列接続されている。
Ｙ、１２１Ｚは図示するようにＹ結線されており、しか
も各相位に多相巻線２１２における空心コイル２２１Ｘ
、２２１Ｙ、２２１Ｚが夫々直列接続されている。
従って、本実施例における直線駆動装置にあっては、リ
ニアモータ制御部４０の内部構成が簡略化するとともに
、ホール素子１２３、光検出器１２４等を−組み分だけ
省略することができる上に、可動子１２、可動子２２ニ
オケル多相巻ｖＡ１２１．２１２カ各相毎に直列接続さ
れていることから、他の条件が同一であれば、多相巻線
１２１．２１２に夫々流れる各相電流は同一となること
で、リニアモータ１０．２０として夫々発生する推力も
同一となる。それ故、連結部材３０で連結されている可
動子１２、可動子２２にヨーイングが発生することなく
、円滑な移動物体の駆動が行なわれることになる。
ニアモータ制御部４０の内部構成が簡略化するとともに
、ホール素子１２３、光検出器１２４等を−組み分だけ
省略することができる上に、可動子１２、可動子２２ニ
オケル多相巻ｖＡ１２１．２１２カ各相毎に直列接続さ
れていることから、他の条件が同一であれば、多相巻線
１２１．２１２に夫々流れる各相電流は同一となること
で、リニアモータ１０．２０として夫々発生する推力も
同一となる。それ故、連結部材３０で連結されている可
動子１２、可動子２２にヨーイングが発生することなく
、円滑な移動物体の駆動が行なわれることになる。
なお、本発明にかかる直線駆動装置は上記実施例に限定
されず、例えば第１のリニアモータにおける多相巻線が
Δ結線されている場合には、この多相巻線の各相に対し
て第２のリニアモータにおける多相巻線の各相を夫々並
列接続するような形態を採っても良く、この場合であっ
ても同様の効果を得ることができる。また多相巻線にあ
っては、三相以外の多相結線であっても構わないことは
勿論である。
されず、例えば第１のリニアモータにおける多相巻線が
Δ結線されている場合には、この多相巻線の各相に対し
て第２のリニアモータにおける多相巻線の各相を夫々並
列接続するような形態を採っても良く、この場合であっ
ても同様の効果を得ることができる。また多相巻線にあ
っては、三相以外の多相結線であっても構わないことは
勿論である。
〈発明の効果〉
以上、本案直線駆動装置による場合には、連結部材で連
結されている形となっている第１、第２のリニアモータ
を独立制御することなく、これらに発生する推力が同一
となる構成となっているので、装置の構成が可なり簡略
され、これに伴うコストダウンを図ることができること
は勿論、構成上、高精度の位置決め制御や速度制御を行
う場合にあっては特に大きな意義がある。
結されている形となっている第１、第２のリニアモータ
を独立制御することなく、これらに発生する推力が同一
となる構成となっているので、装置の構成が可なり簡略
され、これに伴うコストダウンを図ることができること
は勿論、構成上、高精度の位置決め制御や速度制御を行
う場合にあっては特に大きな意義がある。
第１図から第５図にかけては本発明にかかる直線駆動装
置における一実施例の説明図である。第１図は直線駆動
装置の簡略構成図であって、第１図（ａ）は平面図、第
１図（ｂ）は側面視断面図、第２図はリニアモータの簡
略側面図、第３図は可動子の裏面図、第４図は直線駆動
装置の電気構成図、第５図はリニアモータにおける多相
巻線の結線図である。第６図及び第７図は従来の直線駆
動装置の説明図であって、第６図は第１図に相当する平
面図、第７図は第４図に相当する電気構成図である。 １０、２０・・・リニアモータ １１．２１・・・固定子 １２．２２・・・可動子 ｉｌｌ 、 ２１１ ・・・永久磁石１２１．２２１
・・・多相巻線 特許出願人 シャープ株式会社
置における一実施例の説明図である。第１図は直線駆動
装置の簡略構成図であって、第１図（ａ）は平面図、第
１図（ｂ）は側面視断面図、第２図はリニアモータの簡
略側面図、第３図は可動子の裏面図、第４図は直線駆動
装置の電気構成図、第５図はリニアモータにおける多相
巻線の結線図である。第６図及び第７図は従来の直線駆
動装置の説明図であって、第６図は第１図に相当する平
面図、第７図は第４図に相当する電気構成図である。 １０、２０・・・リニアモータ １１．２１・・・固定子 １２．２２・・・可動子 ｉｌｌ 、 ２１１ ・・・永久磁石１２１．２２１
・・・多相巻線 特許出願人 シャープ株式会社
Claims (1)
- （１）多数の永久磁石を有する固定子の上面に空隙を介
して多相巻線を有する可動子が移動自在になっている第
１、第２のリニアモータと、第１、第２のリニアモータ
における可動子を互いに連結する連結部材とを具備して
おり、第１、第２のリニアモータにおける多相巻線を多
相励磁することにより前記可動子を駆動せしめる直線駆
動装置において、第１、第２のリニアモータの各可動子
における同相の多相巻線同士を直列又は並列接続してあ
ることを特徴とする直線駆動装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63129982A JPH01298944A (ja) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 直線駆動装置 |
| DE1989610580 DE68910580T2 (de) | 1988-05-26 | 1989-05-24 | Lineare Antriebsvorrichtung. |
| EP19890109423 EP0343655B1 (en) | 1988-05-26 | 1989-05-24 | Linear driving apparatus |
| US07/652,205 US5066897A (en) | 1988-05-26 | 1991-02-05 | Linear driving apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63129982A JPH01298944A (ja) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 直線駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01298944A true JPH01298944A (ja) | 1989-12-01 |
Family
ID=15023234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63129982A Pending JPH01298944A (ja) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 直線駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01298944A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009159753A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Yaskawa Electric Corp | 磁気浮上推進装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54135307A (en) * | 1978-04-13 | 1979-10-20 | Silver Seiko | Linear motion motor |
| JPS61288770A (ja) * | 1985-06-13 | 1986-12-18 | Hitachi Metals Ltd | リニアモ−タ |
-
1988
- 1988-05-26 JP JP63129982A patent/JPH01298944A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54135307A (en) * | 1978-04-13 | 1979-10-20 | Silver Seiko | Linear motion motor |
| JPS61288770A (ja) * | 1985-06-13 | 1986-12-18 | Hitachi Metals Ltd | リニアモ−タ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009159753A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Yaskawa Electric Corp | 磁気浮上推進装置 |
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