JPH09266659A

JPH09266659A - 小形リニアモータテーブル

Info

Publication number: JPH09266659A
Application number: JP8099400A
Authority: JP
Inventors: Takuo Kondo; 卓雄今藤; Masaji Fujisawa; 正司藤澤; Norimitsu Kitade; 憲充北出
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1996-03-28
Publication date: 1997-10-07
Also published as: US5825104A

Abstract

(57)【要約】【課題】小形で低廉なリニアモータテーブルを提供す
ること。【解決手段】ベッド１及びテーブル２の少なくとも一
方を、リニア電磁アクチュエータのヨークとしても兼用
させ、上記の効果を得ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば工作機械や
産業用ロボットなどに装備されて物体（被駆動体）を高
精度に位置決め案内する一軸の位置決めテーブル装置に
関し、特にその駆動源としてリニア電磁アクチュエータ
を備えたリニアモータ位置決めテーブル装置（以下、単
にリニアモータテーブルと称する）に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年は、直線運動を案内して位置決めす
る直動用位置決めテーブルが電子産業などの発展ととも
に多く使用され、作動の高速化の要求に伴い、ボールね
じ等に代えてリニア電磁アクチュエータを駆動源とした
リニアモータテーブルの用途が拡大している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】現在、当該リニアモー
タテーブルが組み込まれるべき産業用ロボット等に関し
て、小形化及びコスト低減を目標として開発が進められ
る傾向にある。

【０００４】本発明はこの点に鑑みてなされたものであ
り、小形にして低廉なリニアモータテーブルを提供する
ことを目的とする。

【０００５】また、本発明は、更に他の効果をも奏し得
るリニアモータテーブルを提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のリニアモータテーブルは、互いに相対運動
自在に組まれたベッド及びテーブルと、前記ベッド及び
テーブル間に駆動力を付与するリニア電磁アクチュエー
タとを備え、前記ベッド及びテーブルの少なくとも一方
が前記リニア電磁アクチュエータの磁気回路部分となさ
れている。加えて、更に他の種々の効果を得るために、
下記の各構成が採用されている。すなわち、本発明のリ
ニアモータテーブルでは、上記構成において、前記リニ
ア電磁アクチュエータは電機子コイル群及び界磁マグネ
ットを有するリニア直流モータからなり、その一次側が
前記ベッドに対して固設され、前記ベッド及びテーブル
の相対位置を検知するための検知手段を有し、該検知手
段は、前記テーブル側に取り付けられた被検知部と、前
記ベッドに装着された検知部とから構成されている。更
に、前記リニアモータテーブルでは、前記ベッド及びテ
ーブルの相対案内をなす案内手段が設けられ、該案内手
段は、長手方向に沿って軌道が形成された軌道部材と、
該軌道に対応する転動体循環路が形成されて該軌道部材
に跨架した摺動台と、該転動体循環路内に配列収容され
た転動体とからなる。また、前記リニアモータテーブル
では、前記ベッドの両端部に前記テーブルの移動を規制
する規制部材が設けられ、該規制部材が作業台等に対す
る固定部となされている。次いで、前記リニアモータテ
ーブルでは、前記リニア直流モータ及び前記検知部への
給電等が１箇所にまとめられて外部に導出されている。
また、前記リニアモータテーブルでは、前記電機子コイ
ルに対する給電等を行うためのドライブ基板を有し、該
電機子コイルと該ドライブ基板上に設けた駆動回路とが
単位化されて複数一体に連ねて配設され、前記ドライブ
基板がこの単位化された電機子コイル、駆動回路につい
て他と区割りされることによって分割可能とされてい
る。また、前記リニアモータテーブルでは、前記ドライ
ブ基板上の所定部位に空きスペースが設けられ、該空き
スペースに前記検知部用の回路が配設されている。更
に、前記リニアモータテーブルでは、前記検知部及び被
検知部間の隙間を調整する隙間調整手段を有する。ま
た、前記リニアモータテーブルでは、前記ドライブ基板
がカバーとして兼用されている。また、前記リニアモー
タテーブルでは、前記検知部及び被検知部は前記ベッド
及びテーブルの相互対向部に配設されている。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を添付図面
を参照しつつ説明する。

【０００８】図１乃至図３に、本発明の第１実施例とし
ての小形リニアモータテーブル（以下、単にリニアモー
タテーブルと称する）を示す。図１及び図２において記
号Ｌ、Ｗ及びＨで示す寸法、すなわち当該リニアモータ
テーブルの本体部分の長さ、幅及び高さは各々、２００
ｍｍ、６０ｍｍ、２０ｍｍに設定されている。

【０００９】当該リニアモータテーブルは、固定側とさ
れる長手のベッド１と、該ベッド１の長手方向で直線的
に往復動するように設けられたテーブル２とを有してい
る。テーブル２の長さ及び幅は夫々８０ｍｍ、５０ｍｍ
であり、作動ストロークは６０ｍｍに設定されている。
すなわち、本実施例ではテーブル２の長さよりも作動ス
トロークの方が短くなされている。図１に示すように、
テーブル２の上面側には、何等かの物を締結するための
ねじ孔２ｄが例えば４つ形成されている。該テーブル２
は、下記の構成の案内手段によってベッド１に対して案
内される。

【００１０】すなわち、軌道部材であるトラックレール
５が２本、該ベッド１の上面両側部に該ベッド１の長手
方向に沿って配設されている。このトラックレール５
は、ベッド１に下側から形成されたボルト挿通孔１ａ
（図３参照）に挿通されたボルト（図示せず）によって
該ベッド１に締結されている。

【００１１】上記両トラックレール５上には摺動台とし
てのスライドユニット７が各々２つずつ設けられてい
る。これら４つのスライドユニット７は、テーブル２の
下面側四隅に形成された凹部２ａ、２ｂ（図３参照）に
挿通され、かつ、２本ずつのボルト（六角穴付き）８
（図３参照）によって該テーブル２に締結されている。
但し、ボルト８は、テーブル２に形成されたボルト挿通
孔内に頭部も含めて埋設され、該テーブル２の上面から
突出してはいない。

【００１２】図４に示すように、上記トラックレール５
にはその左右両側部に軌道として一条ずつの軌道溝５ａ
が長手方向に沿って形成されており、また、上記ベッド
１に締結するためのボルトが螺合するねじ孔５ｂが同方
向に等間隔で形成されている。

【００１３】一方、上記スライドユニット７は、トラッ
クレール５に跨架し、ケーシング１１と、該ケーシング
１１の進行方向両端に係合した一対のエンドキャップ１
２ａ及び１２ｂと、該両エンドキャップ１２ａ、１２ｂ
の各外面に当接したシール１３ａ、１３ｂとを有してい
る。これらエンドキャップとシールとは、ねじ１４によ
ってケーシング１１に対して共締めされている。

【００１４】なお、該ケーシング１１には図１に示した
ボルト８が螺合するねじ孔１１ａが形成され、また、一
方のエンドキャップ１２ａにはグリースニップル１６が
取り付けられている。

【００１５】スライドユニット７にはトラックレール５
に設けられた２条の軌道溝５ａ各々に対応する転動体循
環路が形成されており、該転動体循環路内には転動体と
しての複数のボール１８が配列収容されている。該転動
体循環路は詳しくは、上記ケーシング１１に夫々直線的
にかつ互いに平行に形成された負荷軌道溝及びリターン
路と、両エンドキャップ１２ａ、１２ｂに各々形成され
て該負荷軌道溝及びリターン路を連通させる一対の略半
環状の方向転換路とからなる。該負荷軌道溝がトラック
レール５の軌道溝５ａと対向している。

【００１６】上記構成において、ボール１８が、スライ
ドユニット７の移動に伴ってトラックレール５の軌道溝
５ａ上を転動しつつ循環し、トラックレール５とスライ
ドユニット７との間で荷重を受ける。これにより、テー
ブル２が円滑に案内されて移動する。

【００１７】当該リニアモータテーブルで採用した上記
構成の案内手段では、上記トラックレール５、スライド
ユニット７及びボール１８の相互間の予圧が、当該案内
手段の配設前に既に設定されているものであり、配設後
に予圧調整を行う必要がなく、また、使用中に予圧が低
下する恐れもほとんどない。よって、該案内手段が介装
されたベッド１とテーブル２との間には遊び又はガタつ
きが僅かでも生ずることがなく、テーブル２の移動が高
精度に行われる。

【００１８】図１及び図２に示すように、上記ベッド１
の長手方向両端部にはエンドブロック２１及びコネクタ
ブロック２２が設けられ、かつ、取付ボルト（六角穴付
き）２１ａ、２２ａによってベッド１に対して締結され
ている。該エンドブロック２１及びコネクタブロック２
２は、上記テーブル２が作動ストロークを大きく逸脱し
ないように移動を規制する規制部材として機能する。

【００１９】図示のように、上記エンドブロック２１及
びコネクタブロック２２の各角部にはボルト挿通孔２１
ｂ、２２ｂが形成されている。図２に示すように、当該
リニアモータテーブルは工作機械等が有する作業台２５
上に設置され、該ボルト挿通孔２１ｂ、２２ｂに挿通さ
れるボルト（六角穴付き）２６によって該作業台２５に
締結される。

【００２０】すなわち、上記エンドブロック２１及びコ
ネクタブロック２２は、その本来の規制機能のみなら
ず、当該リニアモータテーブルを上記作業台２５に固定
する固定部としても機能する。このように１つの部材に
ついて２つの機能をなさしめたことによって該リニアモ
ータテーブルの部品点数が少なくなり、小形化、コスト
の低減が達成されている。

【００２１】また、特に、当該リニアモータテーブルを
固定するための上記ボルト２６を挿通するボルト挿通孔
２１ｂ、２２ｂがエンドブロック２１及びコネクタブロ
ック２２の角部に配置されていることによって、該リニ
アモータテーブルの小形化、具体的には幅寸法の小形化
が図られている。

【００２２】何となれば、仮にこのボルト挿通孔２１
ｂ、２２ｂを上記以外の部位、例えばベッド１に形成す
る場合を考えればよい。つまり、該ベッド１の上面側に
は上記トラックレール５や後述するコイル基板、電機子
コイル等が配設されているから、上記ボルト２６の締付
けを行うためにはこれらコイル基板等から外れた位置に
ボルト挿通孔を形成しなければならない。該コイル基板
等はベッド１の略全長にわたって延在しているものであ
るから、ボルト挿通孔を形成する平面的スペースを確保
するには必然的にベッド１の幅寸法を大きくしなければ
ならず、リニアモータテーブルの大形化を招来する。

【００２３】本実施例のリニアモータテーブルでは、上
記ボルト挿通孔２１ｂ、２２ｂがエンドブロック２２に
設けられていることから小形化が図られるが、加えて、
ベッド１の製造段階においてベッドの長さ変更が行われ
る際にも、ボルト挿通孔２１ｂ、２２ｂが該ベッドには
ないことから柔軟に対応することができる。

【００２４】続いて、上記ベッド１及びテーブル２間に
駆動力を付与するリニア電磁アクチュエータについて説
明する。

【００２５】なお、本実施例の場合、設けられたリニア
電磁アクチュエータは可動マグネット型のリニア直流モ
ータであるが、この他、可動コイル型のリニア直流モー
タや、リニアパルスモータ、ボイスコイルモータ等、種
々のアクチュエータが適用可能である。

【００２６】まず、該可動マグネット型リニア直流モー
タの一次側、すなわち給電側について説明する。

【００２７】この一次側は、図１及び図３に示すコイル
基板３０と、該コイル基板３０の下面側に上記テーブル
２が移動する方向に沿って一列に並べて貼着された例え
ば８個の電機子コイル３２とを有している。図３に示す
ように、ベッド１の上面側には長手方向全長にわたる凹
部１ｃが形成されており、これらコイル基板３０及び電
機子コイル３２は、この凹部１ｃ内に配設されている。
但し、該凹部１ｃの底面と電機子コイル３２との間には
電気的絶縁をなす絶縁シート３４が介装されている。

【００２８】図５は上記コイル基板３０を下面側から見
た状態を示すものであるが、この図５と図１及び図３か
ら、該コイル基板３０の下面には、各電機子コイル３２
に対応してホール効果素子３６が設けられている。これ
らのホール効果素子３６は、リニア直流モータの二次側
である界磁マグネット（後述する）が近接したとき、該
界磁マグネットが発する磁力線の量に応じた信号を発す
る。この信号に基づいて上記各電機子コイル３２に対す
る給電及びその断を制御する訳である。

【００２９】上記各電機子コイル３２及びコイル基板３
０は、該各電機子コイル３２に挿通されたさら小ねじ３
８によってベッド１に共締めされている。図１から明ら
かなように、該各さら小ねじ３８は、各電機子コイル３
２の個々について１本ずつ、千鳥様に配置されている。
これは、後述するように該コイル基板３０が電機子コイ
ル２個分を１ブロックとしたものである故、１ブロック
当り２本のねじによる固定で充分であることをまず見出
し、更に、締付力を平面的に分散させるために千鳥配置
としたものである。

【００３０】従来は１つの電機子コイルについて２本ず
つのねじが締め付けられていたのであるが、このよう１
本のねじによって１つの電機子コイルを確実に締付固定
することができたことから、コイル基板３０上に多くの
スペースが確保され、またねじの本数と組付工数を削減
できた。

【００３１】図３に示すように、上記さら小ねじ３８に
は、コイル基板３０とベッド１との間でスペーサ４０が
嵌められている。このスペーサ４０は、さら小ねじ３８
を締め付けることによりコイル基板３０が反り等の変形
を生じぬように設けられたものである。

【００３２】図３に示すように、ベッド１の下面側に上
面側の凹部１ｃと同様の凹部１ｄが形成されている。こ
の凹部１ｄ内にドライブ基板４２が設けられており、図
示しないねじによってベッド１に対して締結されてい
る。但し、該凹部１ｄの底面（天面）とドライブ基板４
２との間には電気的絶縁をなす絶縁シート４４が設けら
れている。

【００３３】ドライブ基板４２は前述の各電機子コイル
３２に対する給電等を行うためのもので、種々の電子部
品等で構成された駆動回路４６（図３参照）が設けられ
ている。

【００３４】ここで、上記コイル基板３０及びドライブ
基板４２の区割りの構成について説明する。

【００３５】図５において破線３０ａで示すように、コ
イル基板３０は８個並設された各電機子コイル３２の２
個ずつを１ブロック、すなわち単位化して、４つの区画
に区割りされている。図示はしないが、ドライブ基板４
２も同様に、上記駆動回路４６とともに、これら単位化
された２個ずつの電機子コイル３２に対応して４区画に
区割りされている。

【００３６】上述のコイル基板３０及びドライブ基板４
２を製作する場合、夫々基本長さを有する２種の基本基
板（図示せず）を用意する。これら基本基板は上記の区
画を例えば７つ、一体に連ねてなる。上記コイル基板３
０、ドライブ基板４２はこの区画を４つ連ねなければな
らないから、該基本基板が有する７つの区画のうち３つ
を切断して分割する。

【００３７】なお、本実施例では、コイル基板３０及び
ドライブ基板４２について、２個ずつの電機子コイル３
２とこれらを駆動するための駆動回路とを単位化して区
割りしているが、３つ以上の電機子コイル及びその駆動
回路について夫々単位化して区割りしてもよい。

【００３８】また、本実施例においては上記基本基板か
ら３つの区画を切り離してコイル基板３０及びドライブ
基板４２を得ているが、製作すべきリニアモータテーブ
ルの作動ストロークが基本基板のみでは足らない場合に
は、基本基板を適宜切断して未分割の基本基板に継ぎ足
す。

【００３９】このように、基本基板を一部切除したり継
ぎ足すことによって、所望の長さの基板を得ることがで
きる。

【００４０】図３に示すように、ベッド１を挟んで互い
に離間して配置されたコイル基板３０及びドライブ基板
４２は、雌雄のコネクタ４８及び４９によって接続され
ている。雌側のコネクタ４８については図１及び図５に
も示している。これらのコネクタ４８、４９は、前述の
ように単位化された２個ずつの電機子コイル３２及びそ
の駆動回路が夫々設けられた各区画に１つずつ配置され
ており、図３に示すように、ベッド１に形成された貫通
孔１ｆを通じて接続されている。

【００４１】また、図３に示すように、上記ドライブ基
板４２が挿通されたベッド１の凹部１ｄを閉塞するカバ
ー５０が設けられている。このカバー５０を設けずに、
ドライブ基板４２をカバーとして兼用させてもよい。つ
まり、図３において、カバー５０を削除し、ドライブ基
板４２を上下反転させて、すなわち駆動回路４６が上側
となるようにする。この場合、ドライブ基板４２の材質
を通常のエポキシ樹脂等に代えてアルミニウムまたは鉄
とし、カバーとしての強度も持たせる。但し、駆動回路
４６などを設けることから、絶縁対策が必要となる。

【００４２】一方、リニア直流モータの二次側は下記の
ように構成されている。

【００４３】図１乃至図３に示すように、テーブル２の
下面側に界磁マグネット５２が固着されており、この界
磁マグネット５２が二次側である。図３に示すように、
テーブル２の下面側には凹部２ｃが形成され、界磁マグ
ネット５２はこの凹部２ｃに嵌挿されている。

【００４４】図６に示すように、界磁マグネット５２は
矩形板状に形成され、テーブル２の往復動の方向Ｔに沿
ってＮ、Ｓの磁極が複数、この場合５極が交互に並ぶよ
うに着磁されている。この構成のリニア直流モータにお
いては、電機子コイル３２に所定の電流を供給すること
により、一次側及び二次側の間にフレミングの左手の法
則に基づく推力が生じ、二次側、すなわち界磁マグネッ
ト５２と一体のテーブル２が移動する。

【００４５】界磁マグネット５２が装着された上記テー
ブル２は鋼等の磁性材からなり、マグネットヨークとし
て磁気回路部分を構成する。

【００４６】一方、ベッド１も同じく磁性材からなり、
各電機子コイル３２に関するヨークすなわちコイルヨー
クとして作用し、磁気回路部分を構成する。当該リニア
モータテーブルではこのようにベッド１及びテーブル２
がその本来の機能に加えてリニア直流モータの磁気回路
部分として活用されている。

【００４７】従って、比較的大きな部材であるコイルヨ
ーク及びマグネットヨークを別途設ける必要がなく、部
品点数が少なく、小形かつ安価であり、当該リニアモー
タテーブルが組み込まれるべき産業用ロボット等の小形
化及びコスト低減に寄与する。

【００４８】なお、本実施例ではベッド１及びテーブル
２をいずれもヨークとして兼用しているが、どちらか一
方のみをヨークとしてもよい。

【００４９】当該リニアモータテーブルにおいては、上
記ベッド１及びテーブル２の相対位置を検知するための
検知手段として、下記の構成のものが設けられている。

【００５０】すなわち、図１乃至図３に示す被検知部と
してのリニアスケール５５と検知部としてのセンサ５６
とからなる。図２及び図３に示すように、該センサ５６
はベッド１の側面に形成された凹部１ｈ内に埋設されて
おり、また、リニアスケール５５はテーブル２の側面に
スケール固定板５８を介して装着されている。

【００５１】上記リニアスケール５５は磁気スケールか
らなり、テーブル２の移動方向において延在せられ、図
７に示すようにその長手方向に沿ってＮ、Ｓの磁極が交
互に微細なピッチで多極着磁されている。当該リニアモ
ータテーブルでは、該リニアスケール５５がこのように
可動側に設けられ、しかもスケール固定板５８の内側に
装着されて保護されている。この構成にれば、リニアス
ケール５５が外部からの磁界に影響されることがなくな
り、信頼性が高い。具体的には、従来のようにリニア磁
気スケールが固定側に配置され、かつ、何等保護されて
いないものにおいては、例えば着磁されたドライバ（ね
じ回し）が該磁気スケールに接触又は近接しただけでも
微細な着磁状態が乱れる恐れがあった。

【００５２】このリニアスケール５５に対し、センサ５
６には、同じく図７に示すように、Ａ相及びＢ相用の２
つのホール効果素子５９ａ及び５９ｂを互いに上記ピッ
チの２分の１だけずらせて配置してなる。この構成によ
り、Ａ相、Ｂ相の信号が得られ、相対位置の検知ととも
に移動方向の判別ができる。

【００５３】図１乃至図３に示すように、上記リニアス
ケール５５及びセンサ５６の外側にはセンサ基板６０が
配置されており、該センサ基板６０はベッド１の側部に
スタッド６２（図３参照）を介してボルト（図示せず）
によって締結されている。このセンサ基板６０上には、
上記センサ５６への給電や該センサ５６から送出される
信号の増幅等をなすための回路が組まれている。この回
路とセンサ５６は図３に示すフレキシブル基板６４によ
って接続されており、信号等の授受がこのフレキシブル
基板６４を通じて行われる。

【００５４】上記の検知手段は、ベッド１及びテーブル
２がその相対運動の基準位置に達したことを検知するた
め、更に下記の構成を備えている。

【００５５】すなわち、この検知のための検知素子とし
て、図１及び図５に示すホール効果素子（磁気抵抗素子
＝ＭＲ素子でも可）６１ａが設けられている。図５か
ら、このホール効果素子６１ａは、リニア直流モータの
一次側が具備する８個の電機子コイル３２のうち、例え
ば左端から２つ目に位置する電機子コイル３２の内部空
間に配設されており、かつ、コイル基板３０に固着され
ている。そして、該ホール効果素子６１ａにより検知さ
れる被検知素子として作用するのは、二次側である界磁
マグネット（図６参照）５２の左端の磁極５２ａであ
る。ホール効果素子６１ａはこの磁極５２ａに感応して
信号を発し、この信号が基準位置信号とされる。

【００５６】また、図１及び図５に示すように、上記テ
ーブル２がその作動ストロークを逸脱して作動したこと
を検知して信号を発する限界センサとして、２つのホー
ル効果素子（磁気抵抗素子＝ＭＲ素子でも可）６１ｂ及
び６１ｃが設けられている。これらホール効果素子６１
ｂ、６１ｃは、上記８個の電機子コイル３２のうち左右
両端に位置する電機子コイル３２内に配置されており、
コイル基板３０に装着されている。そして、テーブル２
が作動ストロークを逸脱すると、界磁マグネット５２の
左右両端の磁極に夫々感応して信号を発する。

【００５７】ここで、上記各ホール効果素子６１ａ乃至
６１ｃを接続するためにコイル基板３０に設けられた接
続端子の配置について説明する。

【００５８】図５に示すように、コイル基板３０には、
各電機子コイル３２の内側に位置するように、例えば８
つずつの接続端子３０ｃが設けられている。各ホール効
果素子６１ａ、６１ｂ、６１ｃの端子は夫々例えば４本
故、これら８つの接続端子３０ｃのいずれか４つを選ん
で接続すればよく、これにより、該ホール効果素子の配
置位置を適宜変え得る。

【００５９】また、この８つずつの接続端子３０ｃは、
８個の電機子コイル３２各々に対応して設けられている
から、各ホール効果素子６１ａ、６１ｂ、６１ｃの位置
を各電機子コイル３２が並ぶ方向で変更することもでき
る。

【００６０】図１乃至図３に示すように、ベッド１の側
部にはその全長にわたるカバー６３が装着されている。
このカバー６３は、上記センサ基板６０及び回路を保護
するとともに、リニアスケール５５とセンサ５６間への
塵埃等の侵入を防止するものである。

【００６１】上記した如く、当該リニアモータテーブル
においては、ベッド１及びテーブル２の相対位置を検知
するための検知手段について、その検知部であるセンサ
５６が固定側のベッド１に装着されている。この構成で
は、該センサ５６からの信号取出し等をなすためのフレ
キシブル基板６４は固定である。

【００６２】また、前述したリニア直流モータに関して
も、その給電側である一次側がベッド１上に固定されて
おり、該一次側への給電をなすケーブルも固定状態とな
っている。

【００６３】つまり、可動側であるテーブル２にはケー
ブル等が全く接続されておらず、ケーブル等を引き摺る
ことがない。よって、テーブル２をいかに高速で稼働さ
せようとも、長期間作動させても、該ケーブル等が断線
する恐れがなく、高い信頼性が得られ、また、ケーブル
等の引摺りによる塵埃の発生がない故に清浄な環境での
使用に適する。

【００６４】加えて、ケーブル等がテーブル２の作動に
影響しないから、小形の位置決めテーブルに求められる
使用条件である、小ストロークで、動きが速く、往復回
数が多い点に関して有効である。

【００６５】ところで、当リニアモータテーブルにおい
ては、ベッド１とテーブル２との相対位置を検知するた
めに設けられた前述のリニアスケール５５及びセンサ５
６間の隙間を調整する隙間調整手段が設けられており、
これは次のように構成されている。

【００６６】すなわち、図２に示すように、リニアスケ
ール５５が下端部に装着されたスケール固定板５８は、
その上端部にて室内ピン６５により位置決めされ、か
つ、ボルト（六角穴付き）６６によりテーブル２に固定
されるが、該ボルト６６よりも若干下方にギャップ調整
ねじ７７が螺合している。このギャップ調整ねじ７７は
その先端がテーブル２に当接している。つまり、ボルト
６６を緩く締め付けてスケール固定板５８を仮止め状態
にしておき、ギャップ調整ねじ７７を適当に回転させて
リニアスケール５５とセンサ５６との隙間を調整した
後、ボルト６６を完全に締め付けて固定する。

【００６７】このように、隙間調節を行うことによっ
て、各部材間に若干の組付け誤差があろうともリニアス
ケール５５とセンサ５６の接触を防止することができる
と共に、隙間を一定とすることにより正確、確実な検知
が可能となる。

【００６８】なお、上記隙間調整手段は構成が極く簡単
でコストが安く済み、又、コンパクトである。

【００６９】続いて、当該リニアモータテーブルの本体
部分と該リニアモータの作動制御を司る制御部（図示せ
ず）との間の結線の状態について説明する。

【００７０】該本体部分に関して、上記制御部との間で
結線を行うべきは、前述のコイル基板３０とドライブ基
板４２である。センサ基板６０については、該ドライブ
基板４２との間で図示しない配線がなされ、該ドライブ
基板４２と制御部との結線で兼用されている。

【００７１】図８に示すように、コイル基板３０及びド
ライブ基板４２に夫々設けられた回路に対して、コネク
タ６９及び７０を介して必要本数のケーブル７１、７２
が接続される。このコネクタ６９、７０はコイル基板３
０、ドライブ基板４２に対してワンタッチで接続、固定
することができ、具備したロック解除レバー６９ａ、７
０ａを操作することによって簡単に接続状態を解除し得
る。但し、これらコネクタ６９、７０を用いず、各ケー
ブル７１、７２をコイル基板３０及びドライブ基板４２
の各回路に対して半田付け等により直接接続してもよ
い。

【００７２】上記各ケーブル７１及び７２は更に被覆を
施されて１本のケーブル７４としてまとめられている。
このケーブル７１、７２のまとめは、図１及び図２に示
したコネクタブロック２２内でなされる。図１及び図２
に示すように、このケーブル７４の端にはコネクタ７５
が設けられ、該コネクタ７５が上記制御部に接続され
る。

【００７３】このように、当該リニアモータテーブルで
は、リニア直流モータ及びセンサ５６等への給電等が１
箇所にまとめられて外部に導出されている。従って、誤
配線がなくなり、取り扱いやすく、断線もし難い。

【００７４】前述した各ホール効果素子５９ａ、５９ｂ
（図７参照）、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ（図１及び図５
に図示）から発せられる信号は上記ケーブル７４を経て
上記制御部に送られ、該制御部はこれらの信号に基づい
て次のように作動制御を行う。

【００７５】作業者が操作スイッチ等を操作することに
よって上記制御部より作動指令が発せられると、まず、
初期動作として、任意の位置に停止していたテーブル２
がその作動ストロークの一端側、この場合、図１、図２
における左端側に設定された基準位置に向けて移動せら
れる。テーブル２が基準位置に至ると、図１、図５に示
すホール効果素子６１ａが界磁マグネット５２の端部磁
極５２ａ（図６参照）に感応することにより発する基準
位置信号に応じてメモリ（ＲＡＭ）にメモリされたスケ
ール位置データがリセットされる。

【００７６】リッセト指令によりテーブル２が所望の位
置に向けて移動を開始する。これに伴って上記ホール効
果素子５９ａ、５９ｂ（図７参照）からレベル増幅され
た位相が異なる連続波形が得られる。制御部はこれら波
形を比較することによってテーブル２の移動方向を判定
する。

【００７７】また、テーブル２の基準位置からの移動量
については、上記ホール効果素子５９ａ又は５９ｂより
リニアスケール５５の微細磁極数に応じて得られるパル
ス数を計数することにより得られる。

【００７８】

【実施例】続いて、上述した第１実施例のものと同様の
効果を奏し得る第２実施例としての小形リニアモータテ
ーブルを、図９乃至図１２に基づいて説明する。但し、
この第２実施例のリニアモータテーブルは以下に説明す
る部分以外は上記第１実施例と同様に構成されているの
で、全体としての説明は重複する故に省略し、要部のみ
の説明に留める。

【００７９】また、以下の説明及び図９乃至図１２にお
いて、上記第１実施例と同一又は対応する構成部分につ
いては同じ参照符号を付して示している。

【００８０】図９乃至図１１に示すように、この第２実
施例では、ベッド１及びテーブル２の相対位置を検知す
るためのリニアスケール５５及びセンサ５６が、該ベッ
ド１及びテーブル２の相互対向部に配設されている。具
体的には、リニアスケール５５はテーブル２の一側部下
面側に形成された凹部２ｅに埋没され、センサ５６はベ
ッド１に該凹部２ｅに対応して形成された凹部１ｉに埋
め込まれている。

【００８１】この構成では、テーブル２の本体部分がリ
ニアスケール５５の取付部として兼用され、又、リニア
スケール５５及びセンサ５６がベッド１とテーブル２に
よって保護され、前述した第１実施例で設けられている
スケール固定板５８が不要となっている。よって、該リ
ニアモータテーブルの幅寸法を第１実施例のものに比し
て小さくでき、又逆に、両者を同じ幅寸法とするのであ
れば他の部品、例えば電機子コイル３２や界磁マグネッ
ト５２を大きくすることが可能で、駆動力の増大などが
図られる。

【００８２】また、当該リニアモータテーブルでは、上
記第１実施例で設けられているセンサ５６用のセンサ基
板６０が設けられておらず、その代わりに下記の構成が
採用されている。

【００８３】すなわち、図１２に示すように、ドライブ
基板４２上の駆動回路４６が、６個の電機子コイル３２
に共通して対応する回路部分４６ａと、残りの２個の電
機子コイル３２に対応する回路部分４６ｂとにコンパク
トにまとめられている。この小さい方の回路部分４６ｂ
は、リニアモータテーブルの作動ストロークが更に短い
場合に切除されるものであり、破線４２ｂにて切り離さ
れる。

【００８４】駆動回路４６を上記のようにコンパクト化
したことによって、ドライブ基板４２の一端部に空きス
ペース４２ｃが設けられている。この空きスペース４２
ｃに、上記センサ５６から送出される信号の増幅等を行
うための回路が組み込まれている。図１１に示すよう
に、このセンサ用の回路は、コネクタ７７及びフレキシ
ブル基板６４によってセンサ５６と接続されている。

【００８５】上記構成により、前記センサ基板６０が不
要となるばかりか、第１実施例で該センサ基板６０等を
保護すべく設けられている大きなカバー６３も不要とな
る。故に、リニアモータテーブルの幅寸法の更なる狭小
化、又逆に該幅方向における各部材の寸法増大が達成さ
れている。

【００８６】図９及び図１１に示すように、当該リニア
モータテーブルでは、該リニアモータテーブルを作業台
２５（図１１参照）に固定するボルト２６が挿通される
ボルト挿通孔１ｊをベッド１の側部近傍に配置してい
る。これも、上記構成に基づいてテーブル幅方向の寸法
に余裕があるためである。

【００８７】なお、本発明は、前述した両実施例の構成
に限らず、これら各実施例が含む構成を互いに組み合わ
せたり、応用させ合うことなどにより、多岐にわたる構
成を実現できる。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るリニ
アモータテーブルでは、ベッド及びテーブルの少なくと
も一方が、その本来の機能に加えてリニア電磁アクチュ
エータの磁気回路部分、具体的にはヨークとしても活用
されている。従って、比較的大きな部材であるヨークを
別途設ける必要がなく部品点数が少なく、小形かつ安価
であり、当該リニアモータテーブルが組み込まれるべき
産業用ロボット等の小形化及びコスト低減を図る上で大
きく寄与する。また、前記リニアモータテーブルでは、
リニア直流モータの一次側、すなわち給電側が固定側の
ベッドに対して固設されている。そして、ベッド及びテ
ーブルの相対位置を検知するための検知手段について、
その給電側である検知部がベッドに装着され、被検知部
がテーブルに取り付けられている。つまり、可動側であ
るテーブルにはケーブル等が全く接続されておらず、ケ
ーブル等を引き摺ることがない。よって、テーブルをい
かに高速で稼働させようとも、長期間作動させても、該
ケーブル等が断線する恐れがなく、高い信頼性が得ら
れ、また、ケーブル等の引摺りによる塵埃の発生がない
故に清浄な環境での使用に適する。加えて、ケーブル等
がテーブルの作動に影響しないから、小形の位置決めテ
ーブルに求められる使用条件である、小ストロークで、
動きが速く、往復回数が多い点に関して有効である。次
に、前記リニアモータテーブルにおいては、ベッド及び
テーブルの相対案内をなす案内手段が設けられ、該案内
手段は、長手方向に沿って軌道が形成された軌道部材
と、該軌道に対応する転動体循環路が形成されて該軌道
部材に跨架した摺動台と、該転動体循環路内に配列収容
された転動体とからなる。この構成の案内手段では、上
記軌道部材、摺動台及び転動体の相互間の予圧が、当該
案内手段の配設前に既に設定されているものであり、配
設後に予圧調整を行う必要がなく、また、使用中に予圧
が低下する恐れもほとんどない。よって、該案内手段が
介装されたベッドとテーブルとの間には遊び又はガタつ
きが僅かでも生ずることがなく、テーブルの移動が高精
度に行われる。また、前記リニアモータテーブルでは、
ベッドの両端部にテーブルの移動を規制する規制部材が
設けられ、該規制部材が作業台等に対する固定部となさ
れている。このように１つの部材について、規制部と固
定部との２つの機能をなさしめたことによって、該リニ
アモータテーブルの部品点数が少なくなり、更なる小形
化、コストの低減が達成されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１実施例としての小形リニ
アモータテーブルの平面図である。

【図２】図２は、図１に示した小形リニアモータテーブ
ルの、一部断面を含む正面図である。

【図３】図３は、図１に関するＡ−Ａ断面図である。

【図４】図４は、図１乃至図３に示した小形リニアモー
タテーブルが具備するトラックレール及びスライドユニ
ットの、一部断面を含む斜視図である。

【図５】図５は、図１乃至図３に示した小形リニアモー
タテーブルが具備するコイル基板の底面図である。

【図６】図６は、図１乃至図３に示した小形リニアモー
タテーブルが具備するリニア直流モータの二次側である
界磁マグネットの斜視図である。

【図７】図７は、図１乃至図３に示した小形リニアモー
タテーブルが具備するリニアスケールとセンサの要部の
拡大図である。

【図８】図８は、図１乃至図３に示した小形リニアモー
タテーブルが備えるコイル基板及びドライブ基板とケー
ブルの接続状態を示す斜視図である。

【図９】図９は、本発明の第２実施例としての小形リニ
アモータテーブルの平面図である。

【図１０】図１０は、図９に示した小形リニアモータテ
ーブルの正面図である。

【図１１】図１１は、図９に関するＢ−Ｂ断面図であ
る。

【図１２】図１２は、図９乃至図１１に示した小形リニ
アモータテーブルが備えるドライブ基板と電機子コイル
との対応状態を示す概略の平面図である。

【符号の説明】１ベッド２テーブル５トラックレール（軌道部材）７スライドユニット（摺動台）１８ボール（転動体）２１エンドブロック２２コネクタブロック２５作業台３０コイル基板３２電機子コイル３６、５９ａ、５９ｂ、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ
ホール効果素子４２ドライブ基板４６駆動回路４８、４９、６９、７０、７５コネクタ５０カバー５２界磁マグネット５５リニアスケール（被検知部）５６センサ（検知部）５８スケール固定板６０センサ基板６３カバー６４フレキシブル基板７１、７２、７４ケーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに相対運動自在に組まれたベッド及
びテーブルと、前記ベッド及びテーブル間に駆動力を付与するリニア電
磁アクチュエータとを備え、前記ベッド及びテーブルの少なくとも一方が前記リニア
電磁アクチュエータの磁気回路部分となされていること
を特徴とする小形リニアモータテーブル。
【請求項２】前記リニア電磁アクチュエータは電機子
コイル群及び界磁マグネットを有するリニア直流モータ
からなり、その一次側が前記ベッドに対して固設され、
前記ベッド及びテーブルの相対位置を検知するための検
知手段を有し、該検知手段は、前記テーブル側に取り付
けられた被検知部と、前記ベッドに装着された検知部と
からなることを特徴とする請求項１記載の小形リニアモ
ータテーブル。
【請求項３】前記ベッド及びテーブルの相対案内をな
す案内手段が設けられ、該案内手段は、長手方向に沿っ
て軌道が形成された軌道部材と、該軌道に対応する転動
体循環路が形成されて該軌道部材に跨架した摺動台と、
該転動体循環路内に配列収容された転動体とからなるこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２記載の小形リニア
モータテーブル。
【請求項４】前記ベッドの両端部に前記テーブルの移
動を規制する規制部材が設けられ、該規制部材が作業台
等に対する固定部となされていることを特徴とする請求
項１乃至請求項３のうちいずれか１記載の小形リニアモ
ータテーブル。
【請求項５】前記リニア直流モータ及び前記検知部へ
の給電等が１箇所にまとめられて外部に導出されている
ことを特徴とする請求項２乃至請求項４のうちいずれか
１記載の小形リニアモータテーブル。
【請求項６】前記電機子コイルに対する給電等を行う
ためのドライブ基板を有し、該電機子コイルと該ドライ
ブ基板上に設けた駆動回路とが単位化されて複数一体に
連ねて配設され、前記ドライブ基板がこの単位化された
電機子コイル、駆動回路について他と区割りされること
によって分割可能とされたことを特徴とする請求項１乃
至請求項５のうちいずれか１記載の小形リニアモータテ
ーブル。
【請求項７】前記ドライブ基板上の所定部位に空きス
ペースが設けられ、該空きスペースに前記検知部用の回
路が配設されていることを特徴とする請求項６記載の小
形リニアモータテーブル。
【請求項８】前記検知部及び被検知部間の隙間を調整
する隙間調整手段を有することを特徴とする請求項２乃
至請求項７のうちいずれか１記載の小形リニアモータテ
ーブル。
【請求項９】前記ドライブ基板がカバーとして兼用さ
れていることを特徴とする請求項６乃至請求項８のうち
いずれか１記載の小形リニアモータテーブル。
【請求項１０】前記検知部及び被検知部は前記ベッド
及びテーブルの相互対向部に配設されていることを特徴
とする請求項２乃至請求項９のうちいずれか１記載の小
形リニアモータテーブル。