JPH09140118A - リニアモータ駆動型の送り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リニアモータ駆動型レーザ加工装置の高速、
高精度化を図ること。 【解決手段】 リニアモータ２０の固定磁石体２２と可
動スライダ２４およびそれと一体のレーザ加工装置の被
駆動体１４との間に作用する大きな推力成分を維持しつ
つ、推力方向と交叉した方向に作用して固定磁石体２２
に対し、可動スライダ１４および被駆動体１４を吸引す
る磁力成分を相殺的に低減させることが可能であると共
に所要に応じて同じく推力と交叉した方向に作用する荷
重成分をも軽減させ、可動スライダ２４および被駆動体
１４を円滑移動可能に支持する直動案内手段１６ａ，１
６ｂに生ずる摩擦損失を低減させる磁力発生手段３０を
設け、固定磁石体２２と可動スライダ２４との間に作用
する磁気的吸引力と反方向の相殺力を生ぜしめるように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモータ駆動
型の送り装置に関し、特に、レーザ加工装置におけるテ
ーブル等の移動体の直線送りをリニアモータによって直
接駆動する送り装置に適用して有効なリニアモータ駆動
型の送り装置に関する。即ち、本発明は、レーザ加工部
を備えて所定の軸方向に移動可能な軸移動体をリニアモ
ータの駆動によって軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に高
速、高精度に移動させることが可能なリニアモータ駆動
型のレーザ加工装置に有効に適用することができる。

【０００２】

【従来の技術】レーザ加工装置は、加工用レーザの出射
部を備えたレーザ加工部をＸ軸、Ｙ軸の両軸方向に移動
させ、これらの軸移動を合成することにより所定軌跡に
沿う移動を得て、加工用レーザの出射部から出射される
加工用レーザによりワークに対して切断、バリ取り、溶
接等のレーザ加工を遂行する装置として既に多用されて
いる。

【０００３】このような従来からのレーザ加工装置にお
ける上述の軸移動は、回転型サーボモータを駆動源にし
て遂行される構成が取られている。すなわち、回転型サ
ーボモータにより周知のボールねじ機構やラック・ピニ
オン機構等から成る送り機構を介してワークが取付け保
持されるワークテーブルやレーザ出射部を有した加工ヘ
ッドに送り動作を付与し、以てレーザ出射部からのレー
ザ光とワークとの間に所要の軌跡に沿う相対送り移動を
与えてレーザ加工を進捗させる構成が取られている。

【０００４】他方、近時、磁石片を所定の軸方向に列設
した固定磁石体と、この固定磁石体との間に小空隙を介
して対向され、励磁巻線、冷却手段を内蔵した電機子と
を備えて構成されたリニアモータが工作機械等の可動部
の駆動源として用いられる傾向にある。然しながら、上
述したレーザ加工装置のワークテーブルやレーザ出射部
の軌跡移動用の駆動手段にリニアモータを用いる構成と
したものは未だ提供されていないのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、回転型サーボ
モータを駆動源に用いるレーザ加工装置においては、上
述のように駆動アクチュエータを成す回転型サーボモー
タとレーザ加工装置の被駆動部との間にボールねじ機構
やラック・ピニオン機構等の伝動、送り機構が中間に介
在することにより、これらのイナーシャや機械的剛性等
の条件から軌跡動作を十分に高速化し得ないため加工能
率に限界を生ずる問題点があり、また、精密な機械部品
の部品点数も多くなるので組立も煩瑣になり比較的にコ
スト高を招く問題点があることから、これらの解決が要
請されている。

【０００６】他方、リニアモータをレーザ加工装置のワ
ークテーブルやレーザ出射部の軸移動における駆動アク
チュエータとして用いた場合、加工速度を向上させるた
めには、リニアモータの直線推力を増加させることが必
要である。然しながら、リニアモータの推力の増加を図
るために固定磁石体の磁力増加を図ると、同固定磁石体
と電機子から成る可動スライダとの間の空隙に推力方向
と交叉する方向に作用する磁力成分の増加に伴い、固定
磁石体から可動スライダに作用する吸引力が増加する。
この結果、可動スライダの直線動作を円滑に案内する案
内支持手段を形成するリニアガイドに掛かる荷重が増加
し、摩擦損失による推力低下をきたすと言う問題点があ
る。このような問題点の解消策としてリニアガイドの内
部機構を改善して荷重に対する摩擦損失の低減を図る直
接対策等も既に提案されているがリニアガイドの肥大化
が生ずる等の新たな問題が発生するため、より有効な改
善策の提案、提供が要請されている。

【０００７】依って、本発明の目的は、このような要請
に応えることが可能な新規な構成をとりいれたリニアモ
ータ駆動型のレーザ加工装置を提供せんとするものであ
る。本発明の他の目的は、リニアモータの特性を有効に
利用してレーザ加工の加工速度を高速化することが可能
なリニアモータ駆動型レーザ加工装置を提供せんとする
ものである。

【０００８】本発明の更に他の目的は、一般的に工作機
械等のワークテーブル、その他の直線送り移動要素を機
械固定要素に対してリニアモータによって直接送り駆動
する場合に用いて高速送りを実現することが可能なリニ
アモータ駆動型の送り装置を提供せんとするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的に
鑑みて、リニアモータの固定磁石体と可動スライダおよ
びそれと一体のレーザ加工装置の被駆動体との間に作用
する大きな推力成分を維持しつつ、推力方向と交叉した
方向に作用して固定磁石体に対し、可動スライダおよび
被駆動体を吸引する磁力を相殺的に低減させ得ると共に
所要に応じて同じく推力と交叉した方向に作用する荷重
成分をも軽減させ、リニアモータの可動スライダおよび
レーザ加工装置の被駆動体を円滑移動可能に支持する直
動案内手段に発生する摩擦損失を十分に低減させべく、
上述した磁石体と可動スライダとの間に作用する磁気的
吸引力と反方向の相殺力を生ぜしめる磁力発生手段を設
けるように構成したものである。

【００１０】すなわち、本発明によれば、永久磁石片を
列設して成る固定磁石と、電機子から成る可動スライダ
とにより形成されたリニアモータにおける該可動スライ
ダにレーザ加工部のテーブル等の移動体を結合して所定
の軸方向に送り移動可能にしたリニアモータ駆動型のレ
ーザ加工装置において、前記リニアモータの可動スライ
ダと前記移動体とを面結合により一体化すると共に該移
動体の結合域と反対側の領域に永久磁石体と磁性体とを
空隙を介して対向配置した磁力発生手段を設け、前記リ
ニアモータの固定磁石と可動スライダとの間に空隙を介
して作用する吸引磁力を相殺する反方向の吸引磁力を前
記移動体に作用させるように構成されたリニアモータ駆
動型のレーザ加工装置が提供される。

【００１１】ここで、上記磁力発生手段は、上記リニア
モータの固定磁石と、一体結合された可動スライダ、移
動体との間に作用する吸引磁力に従って上記永久磁石体
と上記磁性体との間の隙間量、対向面積及び作用磁束密
度の少なくとも１つを予め選定、制御することにより上
記相殺用の吸引磁力を適正に設定されするように構成す
ることが好ましい。

【００１２】なお、上記の磁力発生手段は、その永久磁
石を移動体に結合し、磁性体を静止要素として設ける構
成をとっても良く、逆に、磁性体を移動体に結合し、永
久磁石を静止要素として設ける構成を取っても良い。レ
ーザ加工装置において、リニアモータの可動スライダと
結合される移動体、例えば、ワークテーブルは、一般的
に水平面内を延長する軸線方向に直動する。故に、この
移動体の直動を支持、案内する直動案内手段には、リニ
アモータの磁気吸引力に起因した荷重による摩擦損失と
共に重力作用に起因した摩擦損失も作用する。従って、
直動案内機構の摩擦損失を低減させるために設けられる
上述の磁力発生手段は、リニアモータの磁気吸引力を相
殺すると共に重力作用に起因した摩擦損失をも軽減させ
る構成とすることも可能であることは言うまでもない。

【００１３】更に、本発明によれば、永久磁石片を列設
してなる磁石体と、複数相の電磁コイル体とから成るリ
ニアモータ駆動要素の該磁石体と電磁コイル体とを固定
機械要素と送り移動要素との両者に分離、取着すること
により該送り移動要素の直線送りを直接駆動するように
したリニアモータ駆動型の送り装置において、前記固定
機械要素と前記送り移動要素とに分離、取着された前記
磁石体と前記電磁コイル体との対向領域に発生する駆動
磁界作用部と略面対象の位置に、前記固定機械要素およ
ひ前記電磁コイル体の何れか一方に取着した補償磁石体
と、該補正磁石体に対面した磁性面との対向領域に発生
する補償磁界作用部を設け、前記駆動磁界の磁気吸引力
を前記補償磁界作用部の磁気吸引力で消勢するようにし
たリニアモータ駆動型の送り装置が提供される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を典型的な実施形態
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明によるリニ
アモータ駆動型のレーザ加工装置の機構原理を示す略示
正面図、図２は、同リニアモータ駆動型のレーザ加工装
置の具体的な構成例を示す側面図、図３は、本発明の他
の実施形態によるリニアモータ駆動型の送り装置の主要
な構成を示した斜視図、図４は図３に示した装置の正面
図、図５は図３に示したリニアモータ駆動型の送り装置
の変形例の主要な構成を示した斜視図、図６は、同図５
の装置の断面図である。

【００１５】図１において、レーザ加工装置は、架台１
２の上方域に例えば、ワークテーブル（図示なし）と直
結または一体形成の形で設けられる移動体１４が設けら
れ、この移動体１４は、図１の紙面に対して垂直な軸方
向に直線移動することが可能なように、架台１２の上面
に設けられた周知の直線ガイドから成る左右一対の直動
案内手段１６ａ，１６ｂによって支持されている。この
場合に各直動案内手段１６ａまたは１６ｂは、移動体１
４の直動方向に延びたレール１８ａ、このレール１８ａ
に沿って直線動作する移動脚１８ｂから成り、レール１
８ａ，１８ａが架台１２の上面に止着され、移動脚１８
ｂ，１８ｂは移動体１４に止着されている。

【００１６】そして、上記レール加工装置のレール出射
部（図示なし）は、ワークテーブル上に固定されたワー
クが同ワークテーブルと共に２軸直線運動の合成による
所望の軌跡動作を行うとき、同ワークに加工用レーザ光
を出射して切断や面取り、溶接等における所定のレーザ
加工を遂行する。架台１４の上面と移動体１４の下面と
の間には更にリニアモータ２０が駆動源として設けられ
ている。このリニアモータ２０は、架台１２の上面に止
着、固定された固定磁石体２２と、この固定磁石体２２
の上方に空隙Ｇを介して対設されて移動体１４の下面側
に止着された可動スライダ２４とを具備して構成されて
いる。上記固定磁石体２２は詳示されていないが、複数
の磁石片を移動体１４および可動スライダ２４の直線移
動方向と一致した方向に、適宜の支持板面上に１列また
は２列配置で列設した構成を有し、図示例では空隙Ｇに
面して図１の紙面に垂直な方向に列設されている。

【００１７】他方、可動スライダ２４は、内部に励磁電
流、具体的には３相励磁電流が供給される励磁巻線とモ
ータ作動時の発生熱を奪熱、冷却する冷却液を流動させ
る冷却配管を内蔵して具備し、この３相励磁巻線に順次
に３相電流を供給することにより固定磁石体２２の磁束
との間で電磁相互作用に基づく推力が直線移動方向に発
生し、可動スライダ２４の直線移動が行われるのであ
る。そして、この可動スライダ２４は、レーザ加工装置
の移動体１４と結合、固定されているので、移動体１４
も同方向に直線移動を行うのである。つまり、リニアモ
ータ２０とレーザ加工装置の移動体１４との間には従来
の回転駆動型モータを用いる場合に必ず介在した伝動送
り機構が全く無い構成となっている。勿論、３相励磁電
流の供給順序を制御することにより、同一直線方向の前
後に移動が可能であることは言うまでもない。

【００１８】上述した構成によれば、リニアモータ２０
の駆動作用時に空隙Ｇに固定磁石体２２から発した磁束
が作用し、この磁力は可動スライダ２４を下方に吸引す
る磁力として作用するために、移動体１４および移動脚
１８ｂ，１８ｂをも同時に吸引するので、直動案内手段
１６ａ、１６ｂにおいては、移動脚１８ｂ，１８ｂがレ
ール１８ａ，１８ａに押圧され、同直動案内手段１６
ａ、１６ｂに掛かる荷重が増大した効果を及ぼす。故
に、移動体１４の直線移動時における摩擦力が直動案内
手段１６ａ，１６ｂにおいて増大し、直動方向の推力成
分がこの摩擦に起因して低減する、いわゆる、摩擦損失
が発生することになるので、高速化を妨げる原因とな
る。依って、本発明は、このような摩擦損失を相殺する
手段を設けたものである。

【００１９】さて、本発明の上述した実施形態による
と、レーザ加工装置の移動体１４の上面側には永久磁石
によって形成された磁石体３２が止着され、この磁石体
３２から発した磁力線は、前述のリニアモータ２０の空
隙Ｇと平行な空隙部３３を介して上方に設けた静止磁性
体３４を経由する構成が設けられている。この結果、磁
石体３２の発生する磁力により、静止磁性体３４へ磁石
体３２と共に移動体１４が吸引される作用が生ずる。こ
の吸引力はリニアモータ２０の固定磁石体２２から発生
する磁力に起因して可動スライダ２４および移動体１４
を吸引する吸引力と明らかに逆向きの吸引力を成し、つ
まり、リニアモータ２０の吸引力を相殺する吸引力を形
成しているのである。すなわち、上述した磁石体３２、
空隙部３３、磁性体３４とにより相殺用の磁力発生手段
３０が形成されているのである。

【００２０】上述した相殺用の磁力発生手段３０が設け
られていることから、リニアモータ２０の作動時には、
常に、レーザ加工装置の移動体１４とリニアモータ２０
の可動スライダ２４とを支持、案内する直動案内手段１
６ａ、１６ｂに作用する磁気吸引力に起因した摩擦抵抗
が解消または低減されるのである。なお、相殺用の磁力
発生手段３０による発生磁力は、磁石体３２の磁力発生
面積、空隙部３３の大きさ、磁石体３２により発生され
る磁束密度等の物理的条件を可変することで調節、変化
させることが可能であり、故に、これらの物理的可変条
件の少なくとも１つを予め、リニアモータ２０により発
生する吸引力を適正に相殺するように設定すれば、直動
案内手段１６ａ、１６ｂにおける荷重量を軽減させ、円
滑な直線移動を生起させることが可能となる。勿論、こ
のときに、移動体１４や可動スライダ２４等の重量によ
り直動案内手段１６ａ，１６ｂに作用する荷重をも上記
の相殺用の磁力発生手段により相殺することも可能であ
る。

【００２１】なお、上述した図１の構成では、レーザ加
工装置の移動体１４の下方領域にリニアモータ２０を設
け、上方領域に相殺用の磁力発生手段３０を設けた構成
としたが、作用原理的には、上方領域にリニアモータ２
０を配し、下方領域に相殺用の磁力発生手段３０を配し
た構成として、移動体１４の直線移動方向に対して交叉
した方向に作用する磁力を相殺する構成とすることも可
能である。

【００２２】図２は、上述した原理を有する磁力発生手
段３０を、レーザ加工装置のワークテーブル移動機構に
おける１つの直線動作軸（Ｘ軸）に対して直交した他の
１つの直線動作軸（Ｙ軸）に移動する移動体１４ａに適
用した場合を図示している。この場合には、移動体１４
ａは、磁性体により形成されたＸ軸方向の移動体１０の
矢印Ａで示す直動方向とは直交した図２の紙面に対して
垂直な直線方向に移動する構成を有している。

【００２３】そして、移動体１４ａの直動は、Ｘ軸方向
の移動体１０の内側の直交二面１０ａ、１０ｂに分離、
止着された２つの直動案内手段１６ａ，１６ｂにより支
持、案内される構成を有している。そして、この場合
に、Ｙ軸方向の移動体１４ａを直動させる駆動源として
設けられるリニアモータ２０は図２における移動体１４
ａの上面側に設けられ、他方、同リニアモータ２０の固
定磁石体２２と可動スライダ２４との間に空隙Ｇを介し
て作用する磁力を相殺する方向の磁力を発生するために
設けられる磁力発生手段３０は、同移動体１４ａの下方
側に設けられている。つまり、磁石体３４が移動体１４
ａの下面に止着され、この磁石体３４から発生した磁束
は空隙部３３を介して磁性体から成るＸ軸方向の移動体
１０を通過する構成をとっている。こうして、リニアモ
ータ２０の固定磁石体２２から発生する磁力に起因して
直動案内手段１６ａ、１６ｂに作用する摩擦損失分を低
減させてレーザ加工装置をリニアモータ２０の作用特性
を利用し、高速度、高精度で軌跡移動させることができ
るのである。

【００２４】図３は、本発明の他の実施形態に係るリニ
アモータ駆動型の送り装置の主要構成を示しており、本
実施形態では、可動テーブルを鉄材料等の磁性材から成
る可動機械要素４０として形成し、その機械要素４０の
テーブル部４１と平板状の梁部４２とを断面Ｔ字型に一
体結合した構造とし、他方、この可動機械要素４０と協
動する固定機械要素４４は２つの側壁部４５ａ、４５ｂ
の間に上方に開口を有した凹所４６を備えた断面コ字型
の機械要素として形成されている。本実施形態では可動
機械要素４０が送りストローク量に応じて送り方向に長
尺化された要素として形成され、固定機械要素４４は該
可動機械要素４０の支持体を成す比較的短い要素に形成
されている。

【００２５】そして、可動機械要素４０の梁部４２の一
方の面には磁石体５０が取着され、この磁石体５０は図
示には詳示されていないが、周知のように磁石片を直線
送り方向に列設した磁石体として形成されている。ま
た、固定機械要素４４の一方の側壁部４５ｂの内面には
上記の磁石体５０と協動してリニアモータ駆動要素を形
成する複数相の電磁コイル体５２が取付けられている。
この電磁コイル体５２は典型的には三相の各巻線を有し
た電磁コイル体からなり、この電磁コイル体５２の各相
のコイルを順次に励磁することにより、磁石体５０との
対向部に発生する直線方向の磁気駆動力によって可動機
械要素４０が直線方向に移動する。このとき、前述した
実施形態の場合と同様に磁石体５０と電磁コイル体５２
との間の対向部位で対向方向に作用する磁気吸引力で可
動機械要素４０は固定機械要素４４の側壁部４５ｂ側へ
強い磁気吸引力を受け、このために、可動機械要素４０
と固定機械要素４４との間に介在される直線案内機構に
摩擦抵抗による移動負荷が作用し、故に、可動機械要素
４０の円滑な直線移動や高速直線運動を阻害する結果と
なる。

【００２６】上述の点に鑑みて、本実施形態では固定機
械要素４４の上記側壁部４５ｂとは反対側の側壁部４５
ａに、上記電磁コイル体５２と対面した配置で永久磁石
体５４を取着してある。この永久磁石体５４（補償用磁
石体）は、可動機械要素４０が磁性材から成るので、同
要素４０の梁部４２の対向面との間で磁気吸引力を発生
する。この磁気吸引力は、リニアモータの駆動用磁石体
５０と電磁コイル体５２との間で直線移動方向に対して
垂直に作用する磁気吸引力を消勢する補償用磁気吸引力
を形成するように予め永久磁石体５４の磁気特性を選定
し、かつ前者の磁気吸引力の作用領域と面対象の位置に
後者の補償用磁気吸引力が作用するように設けられてい
る。

【００２７】この場合に、リニアモータの磁気吸引力は
常時、電磁コイル体５２と対向している駆動用磁石体５
０の部分で作用するので、これらの部分に対応した寸
法、形状の永久磁石体５４を設けておけば良いことは自
明であろう。こうして、可動機械要素４０は両磁気吸引
力が相互に相殺補償されることから、固定機械要素４４
の凹所４６内部で直線移動方向に対して垂直な方向の磁
気吸引力を受けることはない。この結果、可動機械要素
４０は図４に略示した直線案内機構５６ａ、５６ｂにお
いて直線移動方向と垂直な方向の圧接力が作用するはこ
とはない。

【００２８】依って、上記直線案内機構５６ａ、５６ｂ
は可動機械要素４０の円滑な直線移動、ひいては高速直
線移動を促すことができるのである。なお、所要に応じ
て、固定機械要素４４の底壁内面と可動機械要素４０の
梁部４２の下端との間にも直線案内機構を設けることも
可能である。図５、図６は図３、図４に示した実施形態
の変形例として形成されたリニアモータ駆動型の送り装
置を示す。すなわち、本形態では、可動機械要素７０は
断面Ｔ字形要素である点では前述の実施形態と同じであ
るが、テーブル部７１と平板状の梁部７２とは直線移動
方向には比較的短い寸法の機械要素として形成され、他
方、固定機械要素７４は２つの側壁部７５ａ、７５ｂが
直線移動ストロークに応じて同直線移動方向に長尺な寸
法を有し、両壁部７５ａ、７５ｂの間に凹所７６を有し
た断面コ字形の機械要素として形成されているのであ
る。

【００２９】そして、本例では、可動機械要素７０の梁
部７２の互いに反対の両面における一方の面に電磁コイ
ル体８２を取着し、他の面には補償用の永久磁石体８４
を止着した構成を有している。そして、上記の電磁コイ
ル体８２と協動してリニアモータの駆動力を発生する磁
石体８０は固定機械要素７４の一方の側壁７５ｂの内面
に上記電磁コイル体８２に対向した配置で設けられてい
る。

【００３０】この場合にも、磁石体８０と電磁コイル体
８２との駆動作用時に発生する直線移動方向に垂直な駆
動磁気吸引力が補償用永久磁石体８４と固定機械要素７
４の他方の側壁７５ａとの間で作用する補償磁気吸引力
により補償、相殺される。故に、図６に略示した直線案
内機構８６ａ、８６ｂ等において、磁気吸引力の引き付
け作用から生じた可動要素の変位に基づく摩擦抵抗は、
かかる可動要素の変位の発生が防止されることから充分
に低減させることができ、故に、可動機械要素７０は固
定機械要素７４に対して円滑にかつ高速度で直線送り運
動を行うことが可能となるのである。

【００３１】なお、図３〜図６の実施形態では、可動機
械要素が水平面内で直線移動する際にリニアモータの磁
石体と電磁コイル体とを鉛直面に平行な平面内に配設し
た構造としたが、可動機械要素を鉛直面内で直線移動さ
せる構成とし、そのとき、リニアモータの磁石体と電磁
体コイル体とを水平面に平行な平面内に配設する構成と
しても上述と略同様な作用効果を得ることが可能なこと
は言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、リニアモータの固定磁石体と可動スライダお
よびそれと一体のレーザ加工装置の被駆動体との間に作
用する大きな推力成分を維持しつつ、推力方向と交叉し
た方向に作用して固定磁石体に対し、可動スライダおよ
び被駆動体を吸引する磁力成分を相殺的に低減させるこ
とが可能であると共に所要に応じて同じく推力と交叉し
た方向に作用する荷重成分をも軽減させ、可動スライダ
および被駆動体を円滑移動可能に支持する直動案内手段
に生ずる摩擦損失を低減させる磁力発生手段を設け、上
述した固定磁石体と可動スライダとの間に作用する磁気
的吸引力と反方向の相殺力を生ぜしめるようにしたの
で、レーザ加工装置の直動案内手段に掛かる荷重が十分
に軽減され、円滑な案内作用を発揮せしめることが可能
となる。従って、直動案内手段における摩擦損失が無視
可能な程に低減されてリニアモータ駆動型のレーザ加工
装置が遂行する軌跡動作を高速化し、かつ高精度化する
ことが可能となる効果を奏するのである。なお、本発明
は、被駆動体等の重量効果によって直動案内手段に生ず
る摩擦損失をも低減することができると言う効果をも忘
れてはならない。

【００３３】そして、このような重量効果による直動案
内手段の摩擦損失をも低減させ得る特徴は、リニアモー
タ駆動型の工作機械類やレーザ加工装置、計測機器等の
みならず、他の駆動手段を用いた種々の機械の直動案内
手段に対して適用が可能であることは当業者なら自明で
あろう。また、本発明によれば、一枚の比較的小寸法の
永久磁石片を可動機械要素または固定機械要素に取着し
て補償用磁石体として用いるだけでリニアモータの駆動
時に発生する磁気吸引力に起因した摩擦抵抗、ひいては
リニアモータに対する負荷を充分に低減させることが可
能であり、従って低コストでリニアモータの駆動負荷低
減を達成し、リニアモータによる円滑、かつ高速直線駆
動を可能にする効果を得ることができるのである。この
結果、直線案内機構としても負荷能力の比較的小さな安
価な機構を利用でき、コスト低減効果が著しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるリニアモータ駆動型のレーザ加工
装置の機構原理を示す略示正面図である。

【図２】リニアモータ駆動型のレーザ加工装置の具体的
な構成例を示す側面図である。

【図３】本発明の他の実施形態によるリニアモータ駆動
型の送り装置の主要な構成を示した斜視図である。

【図４】図３に示した装置の正面図である。

【図５】図３に示したリニアモータ駆動型の送り装置の
変形例の主要な構成を示した斜視図である。

【図６】同図５の装置の断面図である。

【符号の説明】

１０…Ｘ軸方向の移動体 １２…架台 １４…移動体 １４ａ…移動体 １６ａ，１６ｂ…直動案内手段 ２０…リニアモータ ２２…固定磁石体 ２４…可動スライダ ３０…磁力発生手段 ３２…磁石体 ３３…空隙部 ３４…磁性体 Ｇ…空隙 ４０…可動機械要素 ４４…固定機械要素 ５０…磁石体 ５２…電磁コイル体 ５４…永久磁石体（補償磁石体） ７０…可動機械要素 ７４…固定機械要素 ８０…磁石体 ８２…電磁コイル体 ８４…補償磁石体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 嘉教 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内 (72)発明者 森 敦 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石片を列設してなる磁石体と、複
   数相の電磁コイル体とから成るリニアモータ駆動要素の
   該磁石体と電磁コイル体とを固定機械要素と送り移動要
   素との両者に分離、取着することにより該送り移動要素
   の直線送りを直接駆動するようにしたリニアモータ駆動
   型の送り装置において、 前記固定機械要素と前記送り移動要素とに分離、取着さ
   れた前記磁石体と前記電磁コイル体との対向領域に発生
   する駆動磁界作用部と略面対象の位置に、前記固定機械
   要素およひ前記電磁コイル体の何れか一方に取着した補
   償磁石体と、該補正磁石体に対面した磁性面との対向領
   域に発生する補償磁界作用部を設け、前記駆動磁界の磁
   気吸引力を前記補償磁界作用部の磁気吸引力で消勢する
   ようにしたことを特徴とするリニアモータ駆動型の送り
   装置。
2. 【請求項２】 前記固定機械要素は上方開口形の断面コ
   字形磁性体要素から成り、前記送り移動要素は、該コの
   字形磁性体要素の凹所内に突出した平板部を有した断面
   Ｔ字形の磁性体要素から成り、該移動要素の平板部を含
   む平面内に直線送り軸が設けられている請求項１に記載
   のリニアモータ駆動型の送り装置。
3. 【請求項３】 永久磁石片を列設して成る固定磁石と、
   電機子から成る可動スライダとにより形成されたリニア
   モータにおける該可動スライダにレーザ加工部のテーブ
   ル等の移動体を結合して所定の軸方向に送り移動可能に
   したリニアモータ駆動型のレーザ加工装置において、 前記リニアモータの可動スライダと前記移動体とを面結
   合により一体化すると共に該移動体の結合域と反対側の
   領域に永久磁石体と磁性体とを空隙を介して対向配置し
   た磁力発生手段を設け、前記リニアモータの固定磁石と
   可動スライダとの間に空隙を介して作用する吸引磁力を
   相殺する反方向の吸引磁力を前記移動体に作用させるよ
   うに構成されたことを特徴とするリニアモータ駆動型の
   レーザ加工装置。
4. 【請求項４】 前記磁力発生手段は、前記リニアモータ
   の固定磁石と、一体結合された可動スライダ、移動体と
   の間に作用する吸引磁力に従って前記永久磁石体と前記
   磁性体との間の隙間量、対向面積及び作用磁束密度の少
   なくとも１つを予め選定、制御することにより前記相殺
   用の吸引磁力を適正に設定されている請求項３に記載の
   リニアモータ駆動型のレーザ加工装置。