JPH0440138B2 - - Google Patents
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- JPH0440138B2 JPH0440138B2 JP60134000A JP13400085A JPH0440138B2 JP H0440138 B2 JPH0440138 B2 JP H0440138B2 JP 60134000 A JP60134000 A JP 60134000A JP 13400085 A JP13400085 A JP 13400085A JP H0440138 B2 JPH0440138 B2 JP H0440138B2
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- movable
- linear
- stator
- magnetic pole
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- 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
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/58—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism a single sliding pair
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Description
(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は、固定ベツドに可動テ
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ボールネジを回転さ
せるサーボモータもしくはステツピングモータ等
の回転モータとにより構成されており、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つた。し
かしボールネジのバツクラツシユ等により始動
時、停止時の応答性が悪く、位置決め精度を高精
度にできないこと、また堺精度にするためにボー
ルネジのピツ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
つた。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ツドとの間に組み込む
ことができ小型化できる等の利点があり、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
固定ベツド側に固定して、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つた。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
招きコストアツプにつながる。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
う問題があつた。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ツチと同一の精度で継
ぎ足すことが困難で、たとえば1mmピツチで走行
していても継ぎ目部分で1.5mmピツチとオーバー
したり、少なかつ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つた。さらに固定子
歯の精度等によりなお送りピツチがばらつくとい
う問題があつた。
本発明は上記の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、固定子の長
さに関係なく、固定子の長さ以上の長い距離でも
無限に移動可動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、本発明にあつて
は、固定ベツド上に第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ツ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複数のリニアモー
タを介在させ、該第1可動テーブルおよび第2可
動テーブルをブレーキ手段にて交互に固定ベツド
に固定して交互に移動させることにより歩進運動
可能に構成して成るものから成つている。
(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。本発明の第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は固定ベツド
で、その両側端には上方に向つて突出して長手方
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の内側面に沿つて平
行に軌道台3,3がボルト等の固着具4によつて
固定ベツド1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に沿つて移
働自在に支承されている。第1可動テーブル5と
第2可動テーブル6の対向面間には、2組のリニ
アモータ7,8(本実施例にあつてはリニアパル
スモータ)が介在せしめられている。このリニア
モータ7,8のうち一方の第1リニアモータ7の
固定子7bと可動子7aの配置は、第1可動テー
ブル5側に固定子7bが第2可動テーブル6側に
は可動子7aが配置されており、他方の第2リニ
アモータ8の固定子8bと可動子8aの配置は、
第1リニアモータ7とは逆に、第1可動テーブル
5側には可動子8aが、第2可動テーブル6側に
は固定子8bが配置されている。第1および第2
可動テーブル5,6は、それぞれ4対のリニアベ
アリング9,…;10…により軌道台3,3に支
承されている。すなわち第2可動テーブル6を例
にとつて説明すると、テーブル下面に取付けた第
1リニアモータ7の可動子7aの両側に2対のリ
ニアベアリング9,…がボルト等の固着具11…
により固着されており、第2リニアモータ8の固
定子8bの両側に2対のリニアベアリング9,…
が固着具11…により固着されている。さらにこ
のリニアベアリング9,9の間には、一対のブレ
ーキ手段としての電磁ブレーキ12,12が固着
され、さらに第2リニアモータ8の固定子8bの
中央部両側にもリニアベアリング9,9の間に一
対の電磁ブレーキ12,12が固着されている。
第1可動テーブル5についても第2可動テーブル
6と同様の構成で、4対のリニアベアリング1
0,…と2対の電磁ブレーキ12,…が取付けら
れている。
一方軌道台3,3には第1可動テーブル5と第
2可動テーブル6に取付けられた各リニアベアリ
ング9,10が案内されるボール転走溝3a…が
上下2ケ所に形成されており、第1可動テーブル
5は下側のボール転走溝3a…に沿つてリニアベ
アリング10…を介して移動すると共に、第2可
動テーブル6については上側のボール転走溝3a
…に沿つてリニアベアリング9…を介して移動す
る。各第1および第2可動テーブル5,6は電磁
ブレーキ12,…によつて固定ベツド1に対して
固定されるが、この電磁ブレーキ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ユー13と、ブレーキシユー
13を軌道台3に対して直角方向に進退させるプ
ランジヤ14と、プランジヤ14を作動させる電
磁コイル15とから成つており、通電時にプラン
ジヤ14が吸引されてブレーキシユー13が軌道
台3から離れ、非通電時にはスプリング16によ
りブレーキシユー13が軌道台に押付けられるよ
うになつている。
各リニアベアリング9,10は第8図乃至第1
0図に示すように、片側に2条のボール転走溝1
7,17が設けられ、かつ内部にボール逃げ孔1
8,18が設けられたベアリングブロツク19
と、2条の負荷ボール列を保持する保持器20
と、ボール転走溝17,17とボール逃げ孔1
8,18とを連通する一対の側蓋21,21とか
ら構成されている。負荷ボール22,22…はボ
ール転走溝17,17およびボール逃げ孔18,
18間を循環するようになつている。このボール
転走溝17,17と負荷ボール22,22…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。
また各リニアベアリング9,…10,…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,…によつて調整される。す
なわち隙間調整ボルト23を締め込むことによつ
てリニアベアリング9,…,10,…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、テーパギブ
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第1
リニアモータ7の要部が示されており、可動子7
a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2
7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7b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7b′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27〜3
0にも固定子7bと同一のピツチの磁極歯27a
〜30aがそれぞれ形成されている。
N極側の第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29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2
7の磁極歯27aに対して第2の磁極28の磁極
歯28aの位相が1/2ピツチ(1/2P)だけずれて
おり、また第3の磁極29の磁極歯29aに対し
て第4の磁極30の30aも同様に位相が1/2ピ
ツチ(1/2P)だけずれているものとする。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極側の第3の
磁極29および第4の磁極30の磁極歯29a,
30a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12図a〜dは、リニア
パルスモータの働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bからパルスが入力されるようになつて
いる。第12図a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図bでは
端子bに第4の磁極30を励磁する方向に(モー
ド)、第12図c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dでは
端子b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。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a table transfer device used, for example, in machine tools. (Prior art) In a conventional table transfer device, a movable table is slidably attached to a fixed bed, and the feeding mechanism of this movable table is composed of a ball screw and a rotating motor such as a servo motor or a stepping motor that rotates the ball screw. It was common practice to control the linear motion of a movable table using the rotational motion of a ball screw for highly accurate positioning. However, due to ball screw backlash, etc., the responsiveness during starting and stopping is poor, making it impossible to achieve high positioning accuracy.Also, if the pitch of the ball screw is made smaller in order to achieve Sakai accuracy, the high speed will be poor, and the ball screw and rotary motor There were drawbacks such as the need to assemble the equipment, which increased the size of the device. On the other hand, when using a linear motor,
Since there is no need for a mechanical drive transmission mechanism such as a ball screw, it has good responsiveness and can be driven at high speed, and the movable element and stator of the linear motor can be incorporated between the movable table and the fixed bed. Various table transfer devices using linear motors have been proposed, which have advantages such as being able to be made smaller and more compact. (Problem to be Solved by the Invention) However, in the case of such a conventional example, the stator is usually fixed to the fixed bed side and the movable table moves above it, so the movable range of the movable table is It was limited to the length of the stator. Therefore, when moving a long distance, it was necessary to manufacture a long stator. On the other hand, the stator teeth of the stator are formed by etching a steel plate or the like, but the longer the stator, the longer the etching bath is required, which leads to an increase in production equipment and costs. Furthermore, there is a problem in that the manufacturing cost of the stator itself increases in proportion to its length. In order to solve this problem, it is possible to form a long stator by joining together several short stators, but the joint part of each stator must be made with the same precision as the pitch of the stator teeth. It is difficult to add joints, and even if the table is running at a pitch of 1 mm, the pitch may be over or under 1.5 mm at the joint, resulting in poor running accuracy of the movable table. Furthermore, there was a problem in that the feed pitch varied depending on the accuracy of the stator teeth. The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to be able to move infinitely and precisely even over a long distance, regardless of the length of the stator. An object of the present invention is to provide a transportable table transfer device. (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a first movable table and a second movable table on a fixed bed.
Movable tables are provided spaced apart in the vertical direction, the first movable table and the second movable table are respectively attached via linear bearings so as to be movable in the same direction, and the first movable table and the second movable table have a A brake means is attached to fix the first movable table and the second movable table to the fixed bed, a plurality of linear motors are interposed between the first movable table and the second movable table, and the first movable table The second movable table is alternately fixed to the fixed bed by brake means and moved alternately to enable stepwise movement. (Examples) The present invention will be described below based on illustrated examples. In FIGS. 1 to 6 showing a linear motor according to a first embodiment of the present invention, reference numeral 1 denotes a fixed bed, and flanges 2, 2 at both ends thereof project upward and extend parallel to each other in the longitudinal direction. are formed, and track stands 3, 3 are fixed to the fixed bed 1 in parallel along the inner surfaces of both flanges 2, 2 with fasteners 4 such as bolts. A first movable table 5 is connected to the tracks 3, 3 via linear bearings.
A second movable table 6 is supported movably along the tracks 3, 3. Two sets of linear motors 7 and 8 (linear pulse motors in this embodiment) are interposed between the opposing surfaces of the first movable table 5 and the second movable table 6. The stator 7b and mover 7a of the first linear motor 7, one of the linear motors 7 and 8, are arranged such that the stator 7b is on the first movable table 5 side and the mover 7a is on the second movable table 6 side. The stator 8b and mover 8a of the other second linear motor 8 are arranged as follows.
Contrary to the first linear motor 7, a movable element 8a is disposed on the first movable table 5 side, and a stator 8b is disposed on the second movable table 6 side. 1st and 2nd
The movable tables 5, 6 are supported on the tracks 3, 3 by four pairs of linear bearings 9, 10, respectively. In other words, taking the second movable table 6 as an example, two pairs of linear bearings 9 are attached to both sides of the movable element 7a of the first linear motor 7 attached to the underside of the table, and fixing devices 11 such as bolts are attached to the second movable table 6.
Two pairs of linear bearings 9, . . . are fixed on both sides of the stator 8b of the second linear motor 8.
are fixed by fixing tools 11... Further, electromagnetic brakes 12, 12 as a pair of braking means are fixed between the linear bearings 9, 9, and also between the linear bearings 9, 9 on both sides of the center part of the stator 8b of the second linear motor 8. A pair of electromagnetic brakes 12, 12 are fixed to the.
The first movable table 5 also has the same configuration as the second movable table 6, and has four pairs of linear bearings 1.
0,... and two pairs of electromagnetic brakes 12,... are attached. On the other hand, ball rolling grooves 3a are formed in two upper and lower positions in the track bases 3, 3, in which the linear bearings 9, 10 attached to the first movable table 5 and the second movable table 6 are guided. The first movable table 5 moves along the lower ball rolling grooves 3a via linear bearings 10, and the second movable table 6 moves along the upper ball rolling grooves 3a.
along... via linear bearings 9.... Each of the first and second movable tables 5, 6 is fixed to the fixed bed 1 by electromagnetic brakes 12, . . . , and these electromagnetic brakes 12, . It consists of a brake shoe 13 that is pressed against the track base 3, a plunger 14 that moves the brake shoe 13 back and forth in a direction perpendicular to the track base 3, and an electromagnetic coil 15 that operates the plunger 14. When energized, the plunger 14 is attracted and the brake shoe 13 is separated from the track base 3, and when the power is not energized, the brake shoe 13 is pressed against the track base by the spring 16. Each linear bearing 9, 10 is shown in FIG.
As shown in Figure 0, there are two ball rolling grooves on one side.
7, 17 are provided, and a ball escape hole 1 is provided inside.
Bearing block 19 provided with 8 and 18
and a retainer 20 that holds two rows of load balls.
, ball rolling grooves 17, 17 and ball escape hole 1
8, 18, and a pair of side lids 21, 21 communicating with each other. The load balls 22, 22... are provided with ball rolling grooves 17, 17 and ball relief holes 18,
It is designed to cycle between 18 and 18. The contact angle α between the ball rolling grooves 17, 17 and the load balls 22, 22... is approximately 45 degrees, but is not limited to 45 degrees and may be in the range of 30 to 60 degrees.
Further, the gaps between the linear bearings 9, . . . 10, . That is, by tightening the clearance adjustment bolts 23, the linear bearings 9,..., 10,...
At the same time, the reaction force of the pressing force of the clearance adjustment bolts 23, . . . acts on the linear bearing 9 on the opposite side, and a preload is applied to the load balls 22 . As a method for applying preload, an eccentric pin, a taper gib, etc. may also be used. Next, FIG. 11 shows the first
The main parts of the linear motor 7 are shown, and the mover 7
For example, a has a structure in which a permanent magnet 24 is interposed in the center, and two magnetic cores 25 and 26 are arranged facing each other on the left and right sides of the permanent magnet 24, and one of the magnetic cores 25 is magnetized to the N pole by the permanent magnet 24 first magnetic pole 2
7 and a second magnetic pole 28 are formed, and the other magnetic core 26 is formed with a third magnetic pole 29 and a fourth magnetic pole 30 that are magnetized to the S pole by the permanent magnet 24. As shown in FIG. 11, the stator 7b is provided with fixed teeth 7b' having a U-shaped cross section extending in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction, and are provided at equal intervals at the same pitch P over substantially the entire length in the longitudinal direction. ing. Each magnetic pole 27-3
0 also has magnetic pole teeth 27a of the same pitch as the stator 7b.
~30a are formed respectively. First magnetic pole 27 and second magnetic pole 28 on the N pole side
includes a first coil 31 and a second coil 32.
are wound and connected in series so that magnetic flux is generated in opposite directions when current flows.
It is electrically connected to a pulse generation source (not shown). On the other hand, a third magnetic pole 29 and a fourth magnetic pole 30 on the S pole side are also wound with a third coil 33 and a fourth coil 34, which are similarly connected in series. )It is connected to the. Here, for convenience of explanation, for example, the first magnetic pole 2
The phase of the magnetic pole tooth 28a of the second magnetic pole 28 is shifted by 1/2 pitch (1/2P) with respect to the magnetic pole tooth 27a of the third magnetic pole 29. It is assumed that the phases of the magnetic poles 30a are similarly shifted by 1/2 pitch (1/2P). Further, a first magnetic pole 27 and a second magnetic pole 28 on the N pole side
The magnetic pole teeth 29a of the third magnetic pole 29 and the fourth magnetic pole 30 on the S pole side with respect to the magnetic pole teeth 27a, 28a of
30a is assumed to be out of phase by 1/4 pitch (1/4P). Here, the operating principle of the linear pulse motor of this embodiment will be explained. 12a to 12d show schematic diagrams showing the working principle of the linear pulse motor, in which the first coil 31 and the second coil 32 are connected to the terminal a, and the third coil 33 and the fourth coil are connected to the terminal a. coil 34
A pulse is input from terminal b to the terminal b. In FIG. 12a, the first magnetic pole 27 is connected to terminal a.
(mode) in the direction of exciting the fourth magnetic pole 30 at terminal b in FIG. 12b, and the second magnetic pole 28 at terminal a in FIG.
FIG. 12d shows a state in which a pulse is input to terminal b in a direction to excite the third magnetic pole 29 (mode), and in a direction to excite the third magnetic pole 29 to terminal b (mode). Here, Table 1 shows the magnetic force generation state of each magnetic pole in each mode.
【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2
7と固定子7bの固定歯7b′との間の吸引力によ
り可動子7a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7bの固定歯7b′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2
7のコイル31による磁力はなくなり、代つてS
極側の第4の磁極30の磁力が強力になつて、可
動子7aは第4の磁極30が固定子7bの固定歯
7b′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27,28が1/4
ピツチ(1/4P)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28が固定子7b
の固定歯7b′と位相が合致する方向に可動子7a
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29,30は1/4ピ
ツチ(1/4P)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7bの固定歯7b′と位相が
合致する方向に可動子7a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27の磁力が強力となつ
て、可動子6は1/4ピツチ(1/4P)だけ相対的に
進み第12図aの状態となる。このようにモード
からの繰り辺しによつて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。
以上の説明では1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
相励磁方式をとつてもよい。
このような構成のリニアモータにおいては、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に対して個定し、第
2可動テーブル6の電磁ブレーキ12,…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、第1,第2リニアモータ
7,8の各可動子7a,8aにパルスが入力さ
れ、第13図a,b,c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。この場合は、第1リニアモータ7の可動子7
aは固定子7bに対して前進するが、第2リニア
モータ8については固定子8bを移動させるた
め、軌道台3に固定された第1可動テーブル5に
付けられた可動子8aには固定子8bに対して後
退する方向(図中右方向)にパルスが入力され、
その反作用として固定子8bが移動される。つぎ
に第2可動テーブル6が所定量前進して停止した
後、第2可動テーブル6の電磁ブレーキ12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する。第1,第
2リニアモータ7,8の各可動子7a,8a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(図中右方向)する方向にパルスを入力す
る。すると第1可動テーブル5が第13図c乃至
eに示すように前進(図中左方向)して所定位置
で停止する。さらに第13図e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12,
…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は交互に歩進(図中
左方向)して、軌道台3,3に沿つて無限に移動
する。
このようにリニアモータを2連構成としたの
で、各可動テーブル5,6の推進力は2倍とな
る。また各第1,第2リニアモータ7,8による
1パルス当りの送り量にばらつきが生じた場合、
たとえば一方のリニアモータが所定の送り量より
も進み過ぎて、他方の送り量が遅れた場合は、送
り量の誤差は相殺される。また双方とも所定の送
り量よりも進み過ぎた場合は、各テーブル5,6
の送り量の誤差は双方のリニアモータ7,8の誤
差中間に抑えることができ、第1リニアモータ7
と第2リニアモータ8が相互に補正し合つて各テ
ーブル5,6の送り精度は向上する。
さらに第1リニアモータ7と第2リニアモータ
8の固定子7b,8bと可動子7a,8aの配置
を逆にしたので、第1可動テーブル5と第2可動
テーブル6を同一形状となつており、1つの可動
テーブルで第1,第2可動テーブル5,6として
共用でき、汎用性が高くなる。
またリニアベアリング9,…,10,…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、大きい負荷がかかつた
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9,…,
10,…を使用することにより、リニアベアリン
グ9,…,10,…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9,…,10,…の負荷ボー
ル22…とボール転走面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
性となつているので、第1可動テーブル5と第2
可動テーブル6のギヤツプが一定に保持され、安
定した走行性能が得られ、走行時のピツチがばら
つくピツ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。
つぎに第14図乃至第19図には本発明の第二
実施例が示されており、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、
本実施例にあつては、第一実施例と同様にリニア
モータ7,8が2連構成となつているが、軌道台
3,3には2条のボール転走溝17しか設けられ
ておらず第1可動テーブル5に固着されたリニア
ベアリング10,…と、第2可動テーブル6に固
着されたリニアベアリング9,…が同一のボール
転走溝17に沿つて移動するようになつている。
このような構成にすれば第一実施例と異なりテー
ブルを共用することができないが、リニアベアリ
ングの厚さ分だけ装置を薄形に形成することが可
能となるる。その他の構成および作用については
第一実施例と同一であるので説明を省略する。
以上本第一,第二実施例にあつては、各リニア
モータの固定子と可動子の配置が逆になつている
が、第1可動テーブル側に固定子を2ケ、第2可
動テーブル側に可動子を2ケ設けた構成、あるい
はその逆の構成としたものでもよい。また2つの
リニアモータの例を示したが、3つ以上取付けて
もよい。さらにリニアモータとしてパルス信号に
よつて駆動するリニアパルスモータを使用した
が、リニア誘導モータ、リニア直流モータ等を用
いてもよい。
(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
ツドに固定し、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。したがつ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
場合に継目部において生ずる固定子間のピツチず
れがなく、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、テーブルの前後方向の走
行のばらつき(ピツチング)、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。さ
らにリニアモータを複数配置したので数倍の推進
力が得られると共に、各リニアモータ個々の送り
量がばらついた場合でも、互いに補正し合つて送
り量の誤差は低減され、送り精度を高くすること
ができる等の種々の効果が得られる。[Table] As shown in Table 1, in the mode, the magnetic force of the first magnetic pole 27 on the N pole side is strong, and the first magnetic pole 27
The movable element 7a is held in a stable state by the suction force between the movable element 7 and the fixed teeth 7b' of the stator 7b. On the other hand, S
The third and fourth magnetic poles 29 and 30 on the pole side are each shifted in phase by 1/4 pitch with respect to the fixed teeth 7b' of the stator 7b. In mode the first magnetic pole 2
The magnetic force caused by the coil 31 of 7 disappears and is replaced by S
As the magnetic force of the fourth magnetic pole 30 on the pole side becomes stronger, the movable element 7a moves relatively in the direction in which the fourth magnetic pole 30 matches the fixed tooth 7b' of the stator 7b in phase.
You will advance by 4 pitches (1/4P). At this time, the first and second magnetic poles 27 and 28 on the N pole side are 1/4
The phase is shifted by a pitch (1/4P). Furthermore, in the mode, the magnetic force of the second magnetic pole 28 on the N pole side becomes strong, and the second magnetic pole 28
The movable element 7a moves in a direction that matches the fixed tooth 7b' in phase.
moves relatively and advances by 1/4 pitch (1/4P), and S
The third and fourth magnetic poles 29 and 30 on the pole side are out of phase by 1/4 pitch (1/4P). In the mode, the magnetic force of the third magnetic pole 29 on the S-pole side becomes strong, and the mover 7a moves relatively in the direction where the third magnetic pole 29 matches the fixed tooth 7b' of the stator 7b in phase.
Advance 4 pitches (1/4P). Further, the mode returns again, and the magnetic force of the first magnetic pole 27 on the north pole side becomes strong, and the movable element 6 moves relatively by 1/4 pitch (1/4P) to reach the state shown in FIG. 12a. In this way, by resetting the mode, the movement is made by 1/4 pitch (1/4P) per pulse. In the above explanation, one-phase excitation was explained, but
It may be driven by two-phase excitation, in which two-phase currents are constantly flowing, or 1-2, in which current is passed alternately in one phase and two phases.
A phase excitation method may also be used. The linear motor having such a configuration is driven as follows. First, the electromagnetic brakes 12, . With the movable table 6 in a free state relative to the tracks 3, 3, pulses are input to each of the movers 7a, 8a of the first and second linear motors 7, 8, as shown in FIGS. 13a, b, and c. The second movable table 6 is driven forward by a predetermined amount (to the left in the figure). In this case, the mover 7 of the first linear motor 7
a moves forward with respect to the stator 7b, but since the second linear motor 8 moves the stator 8b, the stator 8a attached to the first movable table 5 fixed to the track base 3 has a stator. A pulse is input in the direction of retreating from 8b (to the right in the figure),
As a reaction, the stator 8b is moved. Next, after the second movable table 6 moves forward a predetermined amount and stops, the electromagnetic brake 12 of the second movable table 6 is turned off, the second movable table 6 is fixed to the tracks 3, and the first movable table 6 is The electromagnetic brakes 12, . . . of the table 5 are turned on to free the first movable table 5 relative to the tracks 3, 3. Each movable element 7a, 8a of the first and second linear motors 7, 8,
The second movable table 6 with respect to the first movable table 5
Input a pulse in the direction that moves backward (toward the right in the figure). Then, the first movable table 5 moves forward (leftward in the figure) as shown in FIGS. 13c to 13e and stops at a predetermined position. Furthermore, in the state shown in Figure 13e, the first
The electromagnetic brake 12 of the movable table 5 is turned off, the first movable table 5 is fixed to the track base 3, 3, and the electromagnetic brake 12 of the second movable table 6 is turned off.
Turn on... to make the second movable table 6 free, repeat the above operation, and the second movable table 6 and first movable table 5 alternately move forward (to the left in the figure) and move toward the tracks 3, 3. move along infinitely. Since the linear motors are configured in two series in this way, the propulsive force of each movable table 5, 6 is doubled. Furthermore, if there is variation in the feed amount per pulse by each of the first and second linear motors 7 and 8,
For example, if one linear motor advances too much than a predetermined feed amount and the other feed amount lags behind, the error in the feed amount is canceled out. Also, if both of them advance too far beyond the predetermined feed amount, each table 5, 6
The error in the feed amount of the first linear motor 7 can be suppressed to an intermediate error between the two linear motors 7 and 8.
and the second linear motor 8 mutually correct each other, thereby improving the feeding accuracy of each table 5, 6. Furthermore, since the stators 7b, 8b and movers 7a, 8a of the first linear motor 7 and second linear motor 8 are arranged in reverse, the first movable table 5 and the second movable table 6 have the same shape. , one movable table can be used commonly as the first and second movable tables 5 and 6, increasing versatility. In addition, since each of the first and second movable tables 5, 6 is moved via linear bearings 9,..., 10,..., the sliding resistance is small, and even when a large load is applied, the increase in frictional resistance is small. , slides smoothly. In addition, the linear bearings 9,..., of this embodiment
By using 10,..., compared to the case where linear bearings 9,..., 10,... are not used,
It becomes possible to support up to 100 times the load. Furthermore, the contact angle between the load balls 22... of the linear bearings 9,..., 10,... and the ball rolling surface 17... is approximately 45
Since the movable table 5 and the second movable table 5 are made in a degree, the load applied to the first and second movable tables 5 and 6 in four directions, up, down, right and left, can be equally supported. Further, by applying a preload, high rigidity is achieved, so the first movable table 5 and the second movable table
The gap of the movable table 6 is kept constant, stable running performance is obtained, and problems such as pitching, meandering yawing, which causes pitch variations during running, and rolling, which moves while turning from side to side, are prevented. Next, a second embodiment of the present invention is shown in FIGS. 14 to 19, and the same components as in the first embodiment will be described with the same reference numerals.
In this embodiment, the linear motors 7 and 8 have a double configuration as in the first embodiment, but only two ball rolling grooves 17 are provided in the tracks 3 and 3. First, the linear bearings 10, . . . fixed to the first movable table 5 and the linear bearings 9, . . . fixed to the second movable table 6 move along the same ball rolling groove 17.
With this configuration, unlike the first embodiment, the table cannot be shared, but the device can be made thinner by the thickness of the linear bearing. The other configurations and functions are the same as those in the first embodiment, so their explanations will be omitted. In the first and second embodiments described above, the arrangement of the stator and mover of each linear motor is reversed, but two stators are placed on the first movable table side, and two stators are placed on the second movable table side. It is also possible to have a configuration in which two movable elements are provided in the same direction, or the opposite configuration. Further, although an example of two linear motors is shown, three or more linear motors may be installed. Further, although a linear pulse motor driven by a pulse signal is used as the linear motor, a linear induction motor, a linear DC motor, etc. may also be used. (Effects of the Invention) The present invention has the above-described configuration and operation, and the first movable table and the second movable table are each provided with a brake means, and one of the first movable table and the second movable table is selectively operated. Since the stator is fixed to a fixed bed and the first movable table and the second movable table are moved alternately, it is possible to move an infinitely long distance regardless of the length of the stator. Therefore, even when transporting over a long distance, there is no need to manufacture a long stator unlike in the past, making it easier to manufacture the device and reducing costs. Furthermore, there is no pitch deviation between stators that occurs at joints when stators are connected as in the past, and precise feeding is possible. In addition, since linear bearings are used, there is no variation in the table's longitudinal movement (pitching), meandering (yawing), or sideways movement (rolling), resulting in stable and smooth running performance. Furthermore, by arranging multiple linear motors, several times the propulsive force can be obtained, and even if the feed amount of each linear motor varies, the errors in feed amount are reduced by mutually correcting, and the feed accuracy is increased. Various effects can be obtained, such as the ability to
第1図は本発明の第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−線断面図、第4図は
第1図の−線断面図、第5図は第1図の−
線断面図、第6図は本発明の−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1
0図は第9図の−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a乃
至dはリニアパルスモータ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a乃至e
は第1図の装置の動作状態を示す概略正面断面
図、第14図は、本発明の第二実施例に係るテー
ブル移送装置の平面図、第15図は第14図の装
置の縦断面図、第16図は第14図の−
線断面図、第17図は第14図の−線断
面図、第18図は第14図の−線断面
図、第19図は−線断面図である。
符号の説明、1…固定ベツド、5…第1可動テ
ーブル、6…第2可動テーブル、7…第1リニア
モータ、8…第2リニアモータ、9,10…リニ
アベアリング、12…電磁ブレーキ(ブレーキ手
段)。
FIG. 1 is a plan view of a table transfer device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the device in FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along the - line in FIG. 1, and FIG. is a sectional view taken along - line in Fig. 1, and Fig. 5 is a - line sectional view in Fig. 1.
A line sectional view, FIG. 6 is a - line sectional view of the present invention,
7 is a vertical sectional view of the main part of the electromagnetic brake of the device shown in FIG. 1, FIG. 8 is a front view of the linear bearing of the device shown in FIG. 1, FIG. 9 is a plan view of the device shown in FIG.
Figure 0 is a sectional view taken along the - line in Figure 9, Figure 11 is an enlarged sectional view of the main parts of the mover and stator, and Figures 12a to 12d are schematic front views of the linear pulse motor showing the operating principle of the linear pulse motor. , Figure 13 a to e
14 is a plan view of a table transfer device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a longitudinal sectional view of the device shown in FIG. 14. , Fig. 16 is - of Fig. 14
17 is a sectional view taken along the - line in FIG. 14, FIG. 18 is a sectional view taken along the - line in FIG. 14, and FIG. 19 is a sectional view taken along the - line in FIG. Explanation of symbols: 1... Fixed bed, 5... First movable table, 6... Second movable table, 7... First linear motor, 8... Second linear motor, 9, 10... Linear bearing, 12... Electromagnetic brake (brake) means).
Claims (1)
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ツ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複数のリニアモー
タを介在させ、該第1可動テーブルおよび第2可
動テーブルをブレーキ手段にて交互に固定ベツド
に固定して交互に移動させることにより歩進運動
可能に構成して成ることを特徴とするるテーブル
移送装置。 2 前記第1可動テーブルと第2可動テーブルの
間には該第1および第2可動テーブルの移動方向
に並べて2個のリニアモータが介在され、該リニ
アモータの一方の可動子は第1可動テーブル側に
配置され、他方のリニアモータの可動子は第2可
動テーブル側に配置されていることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のテーブル移送装置。[Claims] 1. A first movable table and a second movable table on a fixed bed.
Movable tables are provided spaced apart in the vertical direction, the first movable table and the second movable table are respectively attached via linear bearings so as to be movable in the same direction, and the first movable table and the second movable table have a A brake means is attached to fix the first movable table and the second movable table to the fixed bed, a plurality of linear motors are interposed between the first movable table and the second movable table, and the first movable table and a second movable table which is alternately fixed to the fixed bed by brake means and moved alternately to enable stepwise movement. 2. Two linear motors are interposed between the first movable table and the second movable table, arranged in the moving direction of the first and second movable tables, and one movable element of the linear motor is interposed between the first movable table and the second movable table. 2. The table transfer device according to claim 1, wherein the movable element of the other linear motor is disposed on the second movable table side.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13400085A JPS61293741A (en) | 1985-06-21 | 1985-06-21 | Table transferring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13400085A JPS61293741A (en) | 1985-06-21 | 1985-06-21 | Table transferring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61293741A JPS61293741A (en) | 1986-12-24 |
| JPH0440138B2 true JPH0440138B2 (en) | 1992-07-01 |
Family
ID=15118035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13400085A Granted JPS61293741A (en) | 1985-06-21 | 1985-06-21 | Table transferring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61293741A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0751792Y2 (en) * | 1987-07-22 | 1995-11-22 | 神鋼電機株式会社 | Linear motor type stage |
| JP4503866B2 (en) * | 2000-03-13 | 2010-07-14 | Thk株式会社 | Rolling guide device and driving device using the rolling guide device |
| JP2002191163A (en) * | 2000-12-21 | 2002-07-05 | Thk Co Ltd | Linear motor and drive using this as drive source |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58157535U (en) * | 1982-04-15 | 1983-10-20 | 鈴木 敏朗 | Forward sliding mechanism of 3-stage sliding table |
| JPS6016335A (en) * | 1983-07-04 | 1985-01-28 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Linear slide |
-
1985
- 1985-06-21 JP JP13400085A patent/JPS61293741A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61293741A (en) | 1986-12-24 |
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |