JPH114508A - リニアモータテーブルの制動装置 - Google Patents
リニアモータテーブルの制動装置Info
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- JPH114508A JPH114508A JP9171080A JP17108097A JPH114508A JP H114508 A JPH114508 A JP H114508A JP 9171080 A JP9171080 A JP 9171080A JP 17108097 A JP17108097 A JP 17108097A JP H114508 A JPH114508 A JP H114508A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D59/00—Self-acting brakes, e.g. coming into operation at a predetermined speed
- F16D59/02—Self-acting brakes, e.g. coming into operation at a predetermined speed spring-loaded and adapted to be released by mechanical, fluid, or electromagnetic means
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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
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/28—Means for securing sliding members in any desired position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D2121/18—Electric or magnetic
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2127/00—Auxiliary mechanisms
- F16D2127/08—Self-amplifying or de-amplifying mechanisms
- F16D2127/10—Self-amplifying or de-amplifying mechanisms having wedging elements
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- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 給電が断たれた場合にテーブルの固定状態で
停止することができるリニアモータテーブルを提供する
こと。 【解決手段】 テーブル３２に移動方向に伸長して取り
付けられた軸部材２、軸部材２に移動自在に嵌められた
リテーナ４、リテーナ４の窓部に挿入されて軸部材２に
沿って転動するボール５、リテーナ４を囲むように配置
されて内周にテーパ面６ａを有する外筒６、ボール５を
このテーパ面６ａに対して係止させるべく付勢するコイ
ルスプリング８、ボール５をテーパ面６ａから離脱させ
るリニア電磁ソレノイド７を有する制動装置１を設け、
給電が断たれたときにボール５がくさび作用でなるテー
パ面６ａに係止してテーブルが固定状態となり停止す
る。
停止することができるリニアモータテーブルを提供する
こと。 【解決手段】 テーブル３２に移動方向に伸長して取り
付けられた軸部材２、軸部材２に移動自在に嵌められた
リテーナ４、リテーナ４の窓部に挿入されて軸部材２に
沿って転動するボール５、リテーナ４を囲むように配置
されて内周にテーパ面６ａを有する外筒６、ボール５を
このテーパ面６ａに対して係止させるべく付勢するコイ
ルスプリング８、ボール５をテーパ面６ａから離脱させ
るリニア電磁ソレノイド７を有する制動装置１を設け、
給電が断たれたときにボール５がくさび作用でなるテー
パ面６ａに係止してテーブルが固定状態となり停止す
る。
Description
【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、
特に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）の制動装置に関する。
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、
特に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）の制動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０に従来のリニアモータテーブルを
示す。
示す。
【０００３】図示のように、このリニアモータテーブル
は、長尺状の矩形状でなるベッド１０１と、ベッド１０
１上を長手方向に移動するテーブル１０２とを有し、テ
ーブル１０２に配設されている複数のローラがベッド１
０１の長手方向に形成された軌道（図示せず）に沿って
転動することによってテーブル１０２をベッド１０１に
沿って案内する。
は、長尺状の矩形状でなるベッド１０１と、ベッド１０
１上を長手方向に移動するテーブル１０２とを有し、テ
ーブル１０２に配設されている複数のローラがベッド１
０１の長手方向に形成された軌道（図示せず）に沿って
転動することによってテーブル１０２をベッド１０１に
沿って案内する。
【０００４】また、ベッド１０１の一方の側部に張出部
１０１ａが形成され張出部１０１ａ上にリニアスケール
１０４が設けられ、この張出部１０１ａに対応するテー
ブル１０２の側部に発光素子１０５ａ及び受光素子１０
５ｂがブラケット１０２ａを介して取り付けられてい
る。なお、これらリニアスケール１０４、発光素子１０
５ａ及び受光素子１０５ｂは、ベッド１０１に対するテ
ーブル１０２の位置を検知するための検知手段となって
いる。
１０１ａが形成され張出部１０１ａ上にリニアスケール
１０４が設けられ、この張出部１０１ａに対応するテー
ブル１０２の側部に発光素子１０５ａ及び受光素子１０
５ｂがブラケット１０２ａを介して取り付けられてい
る。なお、これらリニアスケール１０４、発光素子１０
５ａ及び受光素子１０５ｂは、ベッド１０１に対するテ
ーブル１０２の位置を検知するための検知手段となって
いる。
【０００５】このリニアモータテーブルはリニア直流モ
ータでなっている。
ータでなっている。
【０００６】このリニア直流モータは、ベッド１０１上
に長手方向に沿って並べられた複数の電機子コイル１０
７でなる一次側と、電機子コイル１０７に対向してテー
ブル１０２の下面に取り付けられた界磁マグネット（図
示せず）でなる二次側とからなっている。
に長手方向に沿って並べられた複数の電機子コイル１０
７でなる一次側と、電機子コイル１０７に対向してテー
ブル１０２の下面に取り付けられた界磁マグネット（図
示せず）でなる二次側とからなっている。
【０００７】前記界磁マグネットは、テーブル１０２が
移動する方向にＮ及びＳの複数の磁極が交互に並ぶよう
に着磁されている。
移動する方向にＮ及びＳの複数の磁極が交互に並ぶよう
に着磁されている。
【０００８】前記リニアモータテーブルは、電機子コイ
ル１０７の各々に所定のタイミングで給電することによ
り、テーブル１０２がベッド１０１の長手方向に沿って
移動し、検知手段の検知信号に基づいて所望の位置に位
置決め動作を行う。
ル１０７の各々に所定のタイミングで給電することによ
り、テーブル１０２がベッド１０１の長手方向に沿って
移動し、検知手段の検知信号に基づいて所望の位置に位
置決め動作を行う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のリニアモータテ
ーブルは、テーブル１０２やテーブル１０２上の搭載物
などの可動部の停止及び位置決めを磁力のみで制動して
いるので、停電などの原因によって給電が断たれた場合
に制動力が全く作用せず前記可動部が停止及び位置決め
できずに動いてしまう問題がある。特に、リニアモータ
テーブルを立軸（作動方向が鉛直）又は立軸に近い状態
で使用し給電が断たれた場合に可動部が落下してしまう
問題がある。
ーブルは、テーブル１０２やテーブル１０２上の搭載物
などの可動部の停止及び位置決めを磁力のみで制動して
いるので、停電などの原因によって給電が断たれた場合
に制動力が全く作用せず前記可動部が停止及び位置決め
できずに動いてしまう問題がある。特に、リニアモータ
テーブルを立軸（作動方向が鉛直）又は立軸に近い状態
で使用し給電が断たれた場合に可動部が落下してしまう
問題がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、給電が
断たれても制動力が作用してテーブルの停止及び位置決
めを維持することができるリニアモータテーブルの制動
装置を提供する。
断たれても制動力が作用してテーブルの停止及び位置決
めを維持することができるリニアモータテーブルの制動
装置を提供する。
【００１１】本発明は、長手状の矩形板状でなるベッド
と、前記ベッドの長手方向に沿って案内手段である直動
転がり案内ユニットで案内され摺動自在なテーブルと、
前記ベッド及びテーブルを摺動及び位置決め自在に駆動
するリニア電磁アクチュエータとを備えたリニアモータ
テーブルにおいて、前記長手方向に伸長してなり両端に
締結したブラケットを介して前記ベッドあるいは前記テ
ーブルのいずれか一方に固着された軸部材と、前記軸部
材に移動自在に嵌挿してなり窓部を有する筒状でなるリ
テーナと、前記窓部に遊嵌して前記リテーナの肉厚より
僅かに大きい直径の転動体でなる制動体と、前記リテー
ナを内包して嵌挿された前記軸部材とでくさび状にして
前記制動体を係止し得るテーパ面を内周に有してなり前
記一方に対する他方の前記ベッドあるいは前記テーブル
に固着された外筒と、通電により前記リテーナを前記制
動体が前記テーパ面から離脱する方向に可動する可動部
材を有してなり前記外筒と共に前記ベッドあるいは前記
テーブルに固着されたリニア電磁ソレノイドと、前記外
筒の内周と前記軸部材との隙間内にあって前記リテーナ
の端部に配設してなり前記制動体が前記テーパ面に係止
するために前記リテーナを前記リニア電磁ソレノイドに
よる移動方向とは反対方向に付勢する付勢手段とからな
る制動装置を備え、給電が断たれたことによって前記制
動体が前記軸部材と前記外筒のテーパ面とに係止して前
記ベッドに対する前記テーブルの移動を停止させる構成
となっている。
と、前記ベッドの長手方向に沿って案内手段である直動
転がり案内ユニットで案内され摺動自在なテーブルと、
前記ベッド及びテーブルを摺動及び位置決め自在に駆動
するリニア電磁アクチュエータとを備えたリニアモータ
テーブルにおいて、前記長手方向に伸長してなり両端に
締結したブラケットを介して前記ベッドあるいは前記テ
ーブルのいずれか一方に固着された軸部材と、前記軸部
材に移動自在に嵌挿してなり窓部を有する筒状でなるリ
テーナと、前記窓部に遊嵌して前記リテーナの肉厚より
僅かに大きい直径の転動体でなる制動体と、前記リテー
ナを内包して嵌挿された前記軸部材とでくさび状にして
前記制動体を係止し得るテーパ面を内周に有してなり前
記一方に対する他方の前記ベッドあるいは前記テーブル
に固着された外筒と、通電により前記リテーナを前記制
動体が前記テーパ面から離脱する方向に可動する可動部
材を有してなり前記外筒と共に前記ベッドあるいは前記
テーブルに固着されたリニア電磁ソレノイドと、前記外
筒の内周と前記軸部材との隙間内にあって前記リテーナ
の端部に配設してなり前記制動体が前記テーパ面に係止
するために前記リテーナを前記リニア電磁ソレノイドに
よる移動方向とは反対方向に付勢する付勢手段とからな
る制動装置を備え、給電が断たれたことによって前記制
動体が前記軸部材と前記外筒のテーパ面とに係止して前
記ベッドに対する前記テーブルの移動を停止させる構成
となっている。
【００１２】また、前記軸部材は前記テーブルの側面部
に固着されてなる。
に固着されてなる。
【００１３】また、前記可動部材は、前記軸部材に平行
でなる前記リニア電磁ソレノイドのプランジャと、前記
プランジャに直角状に固着してなり前記軸部材に嵌挿し
前記リテーナの一方の端面を押圧する連結部材とからな
っている。
でなる前記リニア電磁ソレノイドのプランジャと、前記
プランジャに直角状に固着してなり前記軸部材に嵌挿し
前記リテーナの一方の端面を押圧する連結部材とからな
っている。
【００１４】また、前記制動体はボールでなり、さら
に、前記付勢手段がコイルスプリングからなっている。
に、前記付勢手段がコイルスプリングからなっている。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
によるリニアモータテーブルの制動装置の実施例につい
て説明する。
によるリニアモータテーブルの制動装置の実施例につい
て説明する。
【００１６】図１は、第１実施例であるリニアモータテ
ーブルの制動装置の要部を示す斜視図である。図２は、
図１に示す制動装置の平面図である。図３は、図１及び
図２に示す制動装置の一部断面を含む側面図である。
ーブルの制動装置の要部を示す斜視図である。図２は、
図１に示す制動装置の平面図である。図３は、図１及び
図２に示す制動装置の一部断面を含む側面図である。
【００１７】図１乃至図３に示すように、制動装置１
は、軸部材２、リテーナ４、ボール５、外筒６、リニア
電磁ソレノイド（以下、単にソレノイドと称する）７及
びコイルスプリング８で構成されている。これらリテー
ナ４、ボール５、外筒６、ソレノイド７、コイルスプリ
ング８を制動装置本体と称する。
は、軸部材２、リテーナ４、ボール５、外筒６、リニア
電磁ソレノイド（以下、単にソレノイドと称する）７及
びコイルスプリング８で構成されている。これらリテー
ナ４、ボール５、外筒６、ソレノイド７、コイルスプリ
ング８を制動装置本体と称する。
【００１８】前記軸部材２は、細長い円柱状の部材でな
り図２に示すように固定側となるベッド３１及び可動側
となるテーブル３２の摺動方向である長手方向に伸長し
て取付固定される。
り図２に示すように固定側となるベッド３１及び可動側
となるテーブル３２の摺動方向である長手方向に伸長し
て取付固定される。
【００１９】以下の説明では、軸部材２が可動側のテー
ブル３２に取付固定されてなる実施例について説明す
る。
ブル３２に取付固定されてなる実施例について説明す
る。
【００２０】軸部材２は、端部がブラケット３の保持孔
に嵌め込まれボルト３ｂによりブラケット３と締結さ
れ、このブラケット３によってテーブル３２の側面部に
平行に配設され、ブラケット３をボルト３ａでテーブル
３２の両端面に締結することによって固着されている。
に嵌め込まれボルト３ｂによりブラケット３と締結さ
れ、このブラケット３によってテーブル３２の側面部に
平行に配設され、ブラケット３をボルト３ａでテーブル
３２の両端面に締結することによって固着されている。
【００２１】リテーナ４は、円筒状で軸部材２に隙間を
隔てて嵌挿し軸方向に移動自在でなり、図２及び図３に
示すように、移動方向に対して直交する方向に貫通した
複数の窓部４ａを有している。ここで、複数の窓部４ａ
は、例えばリテーナ４の周方向に等ピッチで５つ設けら
れている。
隔てて嵌挿し軸方向に移動自在でなり、図２及び図３に
示すように、移動方向に対して直交する方向に貫通した
複数の窓部４ａを有している。ここで、複数の窓部４ａ
は、例えばリテーナ４の周方向に等ピッチで５つ設けら
れている。
【００２２】また、リテーナ４の窓部４ａには、僅かな
隙間をもって挿入されリテーナ４の肉厚より僅かに大き
い直径の軸部材２に沿って転動する制動体であるボール
５が配設されている。
隙間をもって挿入されリテーナ４の肉厚より僅かに大き
い直径の軸部材２に沿って転動する制動体であるボール
５が配設されている。
【００２３】外筒６は、内周が円筒状でリテーナ４の外
径よりも若干大きくリテーナ４を内包してなり、かつ、
前記内周には径が軸方向で漸次変化する円錐状のテーパ
面６ａが形成されている。なお、このテーパ面６ａは、
リテーナ４に嵌挿されている軸部材２とでくさび状にし
てボール５を挟み込み係止する制動面となっている。外
筒６は、外形が四角柱状でなり取付板１２及びブラケッ
ト１０を介してねじ１１，１４，１０でベッド３１に取
り付けられている。
径よりも若干大きくリテーナ４を内包してなり、かつ、
前記内周には径が軸方向で漸次変化する円錐状のテーパ
面６ａが形成されている。なお、このテーパ面６ａは、
リテーナ４に嵌挿されている軸部材２とでくさび状にし
てボール５を挟み込み係止する制動面となっている。外
筒６は、外形が四角柱状でなり取付板１２及びブラケッ
ト１０を介してねじ１１，１４，１０でベッド３１に取
り付けられている。
【００２４】付勢手段であるコイルスプリング８は、外
筒６の内周に内包され前記内周と軸部材２との隙間内で
リテーナ４の端部にあって、一方の端部が外筒６の止板
１５に係合して他方の端部でリテーナ４の端部を押圧し
て、ボール５がテーパー面６ａに係止するためにリテー
ナ４をソレノイド７による移動方向とは反対方向に付勢
する。
筒６の内周に内包され前記内周と軸部材２との隙間内で
リテーナ４の端部にあって、一方の端部が外筒６の止板
１５に係合して他方の端部でリテーナ４の端部を押圧し
て、ボール５がテーパー面６ａに係止するためにリテー
ナ４をソレノイド７による移動方向とは反対方向に付勢
する。
【００２５】ソレノイド７は、外筒６と共にブラケット
９にねじ１１（図２参照）で締結され、このブラケット
９を介して軸部材２と平行にしてベッド３１の側面にね
じ１０により締結固定されている。またソレノイド７の
外側面に略Ｌ字状の取付板１２がねじ１３により締結さ
れ、外筒６とともに取付板１２とブラケット９とに介装
されて締結されている。
９にねじ１１（図２参照）で締結され、このブラケット
９を介して軸部材２と平行にしてベッド３１の側面にね
じ１０により締結固定されている。またソレノイド７の
外側面に略Ｌ字状の取付板１２がねじ１３により締結さ
れ、外筒６とともに取付板１２とブラケット９とに介装
されて締結されている。
【００２６】前記ソレノイド７は、可動部材である可動
鉄心のプランジャ７ａと、プランジャ７ａを交流又は直
流の電流の供給により一方向に移動させる励磁コイル
（図示せず）とでなり、本実施例では直流方式のソレノ
イドでなり通電によってプランジャ７ａが吸引動作（図
１及び図３で矢印Ｐにて示す）を行う。またプランジャ
７の先端部に直角状に連結部材１７が締結されプランジ
ャ７とともに可動部材となっている。
鉄心のプランジャ７ａと、プランジャ７ａを交流又は直
流の電流の供給により一方向に移動させる励磁コイル
（図示せず）とでなり、本実施例では直流方式のソレノ
イドでなり通電によってプランジャ７ａが吸引動作（図
１及び図３で矢印Ｐにて示す）を行う。またプランジャ
７の先端部に直角状に連結部材１７が締結されプランジ
ャ７とともに可動部材となっている。
【００２７】連結部材１７は、上下に長く比較的厚肉の
長円形板状でなり、上部の孔１７ａに軸部材２を隙間を
隔てて嵌まる上端部がリテーナ４の端面を押圧して係合
し、下端部が止めピン１８ａにより抜け止めがなされプ
ランジャ７ａに嵌着している。
長円形板状でなり、上部の孔１７ａに軸部材２を隙間を
隔てて嵌まる上端部がリテーナ４の端面を押圧して係合
し、下端部が止めピン１８ａにより抜け止めがなされプ
ランジャ７ａに嵌着している。
【００２８】次に、図３乃至図５を参照して、本発明に
よる制動装置の動作を説明する。
よる制動装置の動作を説明する。
【００２９】図４及び図５に示すように、ソレノイド７
に通電された状態では、ソレノイド７のプランジャ７ａ
がコイルスプリング８の付勢力に抗して引き込まれ、ボ
ール５が外筒６のテーパ面６ａから矢印Ｐ方向に離脱し
て軸部材２の移動に伴って自由に転動し、軸部材２の移
動が自由になっている。
に通電された状態では、ソレノイド７のプランジャ７ａ
がコイルスプリング８の付勢力に抗して引き込まれ、ボ
ール５が外筒６のテーパ面６ａから矢印Ｐ方向に離脱し
て軸部材２の移動に伴って自由に転動し、軸部材２の移
動が自由になっている。
【００３０】ここで、ソレノイド７への給電が断たれる
と、ソレノイド７の吸引力がなくなり、図３に示すよう
に、リテーナ４がコイルスプリング８の付勢力により移
動してボール５が外筒６のテーパ面６ａに軸部材２との
くさび作用によって係止する。それで外筒６と軸部材２
とが相互に固定し合う状態となり、軸部材２は一方向
（矢印Ａで示す）への移動が規制される。
と、ソレノイド７の吸引力がなくなり、図３に示すよう
に、リテーナ４がコイルスプリング８の付勢力により移
動してボール５が外筒６のテーパ面６ａに軸部材２との
くさび作用によって係止する。それで外筒６と軸部材２
とが相互に固定し合う状態となり、軸部材２は一方向
（矢印Ａで示す）への移動が規制される。
【００３１】なお、軸部材２の他方向（前記矢印Ａとは
反対方向）への移動は、コイルスプリング８により僅か
に規制されるが、付勢力よりも大きい力が加えられれば
コイルスプリング８は撓んで、ボール５がテーパ面６ａ
から離脱するので、移動自由となっている。
反対方向）への移動は、コイルスプリング８により僅か
に規制されるが、付勢力よりも大きい力が加えられれば
コイルスプリング８は撓んで、ボール５がテーパ面６ａ
から離脱するので、移動自由となっている。
【００３２】上述の構成で、本発明の制動装置１が具備
するソレノイド７は、プランジャ７ａを引き込むことで
ボール５を外筒６のテーパ面６ａから離脱させるが、プ
ランジャを突出させて同じ作用を有するソレノイドを用
いてもよい。
するソレノイド７は、プランジャ７ａを引き込むことで
ボール５を外筒６のテーパ面６ａから離脱させるが、プ
ランジャを突出させて同じ作用を有するソレノイドを用
いてもよい。
【００３３】また、軸部材２が円柱状とされ、対応して
リテーナ４及び外筒６が円筒状になっているが、断面形
状は円形に限らず、例えば四角形などとしてもよい。
リテーナ４及び外筒６が円筒状になっているが、断面形
状は円形に限らず、例えば四角形などとしてもよい。
【００３４】また、制動体としてボール５でなっている
が、円柱状のころとしてもよい。
が、円柱状のころとしてもよい。
【００３５】また、リテーナ４を付勢する付勢手段とし
てコイルスプリング８でなっているが、他の形態のばね
は勿論のこと、復元性の高い合成ゴムなどでも可能であ
る。
てコイルスプリング８でなっているが、他の形態のばね
は勿論のこと、復元性の高い合成ゴムなどでも可能であ
る。
【００３６】
【実施例】次に、図６乃至図８を参照して、第１実施例
である本発明の制動装置を具備したリニアモータテーブ
ルについて説明する。但し、図１乃至図５に示す制動装
置と同一の構造及び機能を有する部分は説明が重複する
ため省略し要部のみの説明とする。また、以下の図面に
おいて、図１乃至図５に示した制動装置と同一の構造及
び機能を有する部品には同一の符号を付している。
である本発明の制動装置を具備したリニアモータテーブ
ルについて説明する。但し、図１乃至図５に示す制動装
置と同一の構造及び機能を有する部分は説明が重複する
ため省略し要部のみの説明とする。また、以下の図面に
おいて、図１乃至図５に示した制動装置と同一の構造及
び機能を有する部品には同一の符号を付している。
【００３７】図６は、制動装置１を具備したリニアモー
タテーブルの斜視図である。図７は、図６に示すリニア
モータテーブルの平面図である。図８は、図６及び図７
に示すリニアモータテーブルを作業台上に設置した状態
を示す側面図である。
タテーブルの斜視図である。図７は、図６に示すリニア
モータテーブルの平面図である。図８は、図６及び図７
に示すリニアモータテーブルを作業台上に設置した状態
を示す側面図である。
【００３８】図６乃至図８に示すように、このリニアモ
ータテーブルは、主として、固定側で長手状の矩形板状
でなるベッド３１と、このベッド３１の長手方向に沿っ
て直動転がり案内ユニットで案内され摺動自在な可動側
のテーブル３２と、ベッド３１及びテーブル３２を摺動
及び位置決め自在に駆動するリニア電磁アクチュエータ
と、制動装置１とで構成されている。
ータテーブルは、主として、固定側で長手状の矩形板状
でなるベッド３１と、このベッド３１の長手方向に沿っ
て直動転がり案内ユニットで案内され摺動自在な可動側
のテーブル３２と、ベッド３１及びテーブル３２を摺動
及び位置決め自在に駆動するリニア電磁アクチュエータ
と、制動装置１とで構成されている。
【００３９】図６及び図７に示すベッド３１は、図８に
示すように、工作機械等の作業台３３上にベッド３１の
両側の長手方向に沿って形成された複数のボルト挿通孔
３１ａを用いてボルト３４により締結されている。ま
た、テーブル３２は、上面側にあるねじ孔３２ａに被駆
動体、例えば被工作物を固定して使用する。
示すように、工作機械等の作業台３３上にベッド３１の
両側の長手方向に沿って形成された複数のボルト挿通孔
３１ａを用いてボルト３４により締結されている。ま
た、テーブル３２は、上面側にあるねじ孔３２ａに被駆
動体、例えば被工作物を固定して使用する。
【００４０】テーブル３２のベット３１に対する案内手
段は、直動転がり案内ユニットでなり、ベッド３１の上
面に軌道溝を有してなる２本のトラックレール３５が両
側に平行に配設され、このトラックレール３５に前記軌
道溝に対する軌道溝を有してなる２つずつのスライドユ
ニット３６が前記軌道溝間に無限循環する転動体を介し
て跨架され、これらスライドユニット３６をテーブル３
２の下面側の四隅凹部に配設されてなっている。この案
内手段によりテーブル３２は円滑に案内される。
段は、直動転がり案内ユニットでなり、ベッド３１の上
面に軌道溝を有してなる２本のトラックレール３５が両
側に平行に配設され、このトラックレール３５に前記軌
道溝に対する軌道溝を有してなる２つずつのスライドユ
ニット３６が前記軌道溝間に無限循環する転動体を介し
て跨架され、これらスライドユニット３６をテーブル３
２の下面側の四隅凹部に配設されてなっている。この案
内手段によりテーブル３２は円滑に案内される。
【００４１】次に、ベッド３１に対してテーブル３２を
摺動及び位置決め駆動するリニア電磁アクチュエータに
ついて説明する。
摺動及び位置決め駆動するリニア電磁アクチュエータに
ついて説明する。
【００４２】本実施例ではこのリニア電磁アクチュエー
タが可動マグネット型のリニア直流モータでなってい
る。その他には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
エータでもよい。
タが可動マグネット型のリニア直流モータでなってい
る。その他には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
エータでもよい。
【００４３】前記可動マグネット型のリニア直流モータ
の給電側である一次側は、図６及び図７に示すコイル基
板４０と、このコイル基板４０の下面側にテーブル３２
の移動方向に沿って一列に並べて接着された例えば８個
の電機子コイル４１とを有してなっている。コイル基板
４０及び電機子コイル４１は、ベッド３１の上面側に長
手方向全長にわたってなる凹部内に配設されている。
の給電側である一次側は、図６及び図７に示すコイル基
板４０と、このコイル基板４０の下面側にテーブル３２
の移動方向に沿って一列に並べて接着された例えば８個
の電機子コイル４１とを有してなっている。コイル基板
４０及び電機子コイル４１は、ベッド３１の上面側に長
手方向全長にわたってなる凹部内に配設されている。
【００４４】さらに、コイル基板４０の下面に電機子コ
イル４１の各々に対応してホール効果素子４２が装着さ
れ、これらのホール効果素子４２が界磁マグネット４３
が発する磁力線の量に応じた電気信号を出力し、この電
気信号に基づいて電機子コイル４１への給電及びその遮
断が図示せぬ外部からの制御回路による制御で行われ
る。
イル４１の各々に対応してホール効果素子４２が装着さ
れ、これらのホール効果素子４２が界磁マグネット４３
が発する磁力線の量に応じた電気信号を出力し、この電
気信号に基づいて電機子コイル４１への給電及びその遮
断が図示せぬ外部からの制御回路による制御で行われ
る。
【００４５】一方、前記リニア直流モータの二次側は、
図６及び図７に示すように界磁マグネット４３がテーブ
ル３２の下面側に取り付けられている。
図６及び図７に示すように界磁マグネット４３がテーブ
ル３２の下面側に取り付けられている。
【００４６】この界磁マグネット４３は、矩形板状でな
り、テーブル３２の往復動の方向に沿って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。
り、テーブル３２の往復動の方向に沿って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。
【００４７】よって、前記一次側と前記二次側との構成
によりフレミングの左手の法則に基づく推力が生じ、可
動側のテーブル３２が移動する。
によりフレミングの左手の法則に基づく推力が生じ、可
動側のテーブル３２が移動する。
【００４８】また、図７に示すように、ベッド３１に対
するテーブル３２の相対位置の検知及び移動方向の判別
をするための検知手段として、リニアスケール４４がテ
ーブル３２の下面に配置され、対向してセンサ４５がベ
ット３１の上面に配設されてなっている。
するテーブル３２の相対位置の検知及び移動方向の判別
をするための検知手段として、リニアスケール４４がテ
ーブル３２の下面に配置され、対向してセンサ４５がベ
ット３１の上面に配設されてなっている。
【００４９】リニアスケール４４は、磁気スケールから
なり、テーブル３２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、一端に原点信号用
の磁極が着磁されている。
なり、テーブル３２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、一端に原点信号用
の磁極が着磁されている。
【００５０】そして、前記検知手段からの信号に基づき
テーブル３２の現在位置が常に検出され、前記リニア直
流モータによってテーブル３２を任意の位置に移動させ
て位置決めすることができる。
テーブル３２の現在位置が常に検出され、前記リニア直
流モータによってテーブル３２を任意の位置に移動させ
て位置決めすることができる。
【００５１】なお、ホール効果素子４２、センサ４５か
らの信号の取り出し、電機子コイル４１への給電等は、
図６乃至図８に示すケーブル４６及びソケット４７を通
じてなされる。その他、ソレノイド７への給電もこのケ
ーブル４６及びソケット４７からなされる。
らの信号の取り出し、電機子コイル４１への給電等は、
図６乃至図８に示すケーブル４６及びソケット４７を通
じてなされる。その他、ソレノイド７への給電もこのケ
ーブル４６及びソケット４７からなされる。
【００５２】次に、前記リニアモータテーブルの動作に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００５３】操作者が操作スイッチ等を操作して制御部
から作動指令が発せられると、任意の位置に停止してい
るテーブル３２は、その作動ストロークの一端側、すな
わち、図６乃至図８における右端側の基準位置に向かっ
て移動する。
から作動指令が発せられると、任意の位置に停止してい
るテーブル３２は、その作動ストロークの一端側、すな
わち、図６乃至図８における右端側の基準位置に向かっ
て移動する。
【００５４】テーブル３２が基準位置に至ると、センサ
４５からの基準位置信号によりスケール位置データをリ
セットする。
４５からの基準位置信号によりスケール位置データをリ
セットする。
【００５５】次に、テーブル３２は所定のプログラムに
従って所定の位置に移動する。テーブル３２の移動位置
及び方向の制御はリニアスケール４４及びセンサ４５か
らの信号に基づいて行なう。
従って所定の位置に移動する。テーブル３２の移動位置
及び方向の制御はリニアスケール４４及びセンサ４５か
らの信号に基づいて行なう。
【００５６】前記リニアモータテーブルが上記の動作を
行なっている場合すなわち給電されている場合は、図４
及び図５に示すように、ソレノイド７にも通電されてな
り、ソレノイド７のプランジャ７ａがコイルスプリング
８の付勢力に抗して引き込まれボール５を外筒６のテー
パ面６ａから矢印Ｐ方向に離脱させているので、軸部材
２の移動が自由でなり、テーブル３２の移動が自由にお
こなえる。
行なっている場合すなわち給電されている場合は、図４
及び図５に示すように、ソレノイド７にも通電されてな
り、ソレノイド７のプランジャ７ａがコイルスプリング
８の付勢力に抗して引き込まれボール５を外筒６のテー
パ面６ａから矢印Ｐ方向に離脱させているので、軸部材
２の移動が自由でなり、テーブル３２の移動が自由にお
こなえる。
【００５７】しかして、前記リニアモータテーブルの給
電が例えば停電等によって断たれると、リニア直流モー
タの推力、制動力並びにソレノイド７の吸引力がなくな
り、図３に示すように、リテーナ４がコイルスプリング
８の付勢力により移動してボール５が軸部材２とくさび
作用をなす外筒６のテーパ面６ａに係止するので、軸部
材２の移動、及び、テーブル３２の移動が一方向（矢印
Ａで示す）で固定状態に規制され停止されることにな
る。
電が例えば停電等によって断たれると、リニア直流モー
タの推力、制動力並びにソレノイド７の吸引力がなくな
り、図３に示すように、リテーナ４がコイルスプリング
８の付勢力により移動してボール５が軸部材２とくさび
作用をなす外筒６のテーパ面６ａに係止するので、軸部
材２の移動、及び、テーブル３２の移動が一方向（矢印
Ａで示す）で固定状態に規制され停止されることにな
る。
【００５８】前記停電の状態から復帰して通電が開始さ
れると、ソレノイド７のプランジャ７ａが再び吸引され
て前述同様にボール５が外筒６のテーパ面６ａから離脱
して前記係止が解除されるので、テーブル３２の固定状
態が解除されテーブル３２のリニア直流モータによる作
動が自由となる。
れると、ソレノイド７のプランジャ７ａが再び吸引され
て前述同様にボール５が外筒６のテーパ面６ａから離脱
して前記係止が解除されるので、テーブル３２の固定状
態が解除されテーブル３２のリニア直流モータによる作
動が自由となる。
【００５９】前記通電の再開時には、前記制御回路のメ
モリ内のデータを読み出して前記停止の位置から再位置
決めを行なうことができるのでテーブル３２の移動距離
が短くなり、効率的となっている。
モリ内のデータを読み出して前記停止の位置から再位置
決めを行なうことができるのでテーブル３２の移動距離
が短くなり、効率的となっている。
【００６０】このように、前記リニアモータテーブル
は、停電等で給電が断たれたときにテーブル３２が一方
向で必ず固定状態とされ停止されるので、立軸又は立軸
に近い状態で使用された場合にテーブル３２等の可動部
が移動すなわち落下することがないので有効である。
は、停電等で給電が断たれたときにテーブル３２が一方
向で必ず固定状態とされ停止されるので、立軸又は立軸
に近い状態で使用された場合にテーブル３２等の可動部
が移動すなわち落下することがないので有効である。
【００６１】また、前記リニアモータテーブルは、制動
装置１の軸部材２が可動側であるテーブル３２に装着さ
れソレノイド７を含む制動装置本体が固定側であるベッ
ド３１に取り付けられ軸部材２が前記制動装置本体に比
べて軽量であるので、テーブル３２等からなる可動部の
負荷が軽減されてなり高速駆動、高精度な位置決めが可
能となっている。
装置１の軸部材２が可動側であるテーブル３２に装着さ
れソレノイド７を含む制動装置本体が固定側であるベッ
ド３１に取り付けられ軸部材２が前記制動装置本体に比
べて軽量であるので、テーブル３２等からなる可動部の
負荷が軽減されてなり高速駆動、高精度な位置決めが可
能となっている。
【００６２】また、前記リニアモータテーブルは、軸部
材２がテーブル３２の側面部に設けられているので、テ
ーブル３２の上面に空きスペースが確保され搭載物を支
障なく載せることができる。
材２がテーブル３２の側面部に設けられているので、テ
ーブル３２の上面に空きスペースが確保され搭載物を支
障なく載せることができる。
【００６３】また、前記リニアモータテーブルは、軸部
材と共に前記制動装置本体がベッド３１の側面部に固着
されているので制動装置本体がテーブル３２の走行を阻
害することがない。
材と共に前記制動装置本体がベッド３１の側面部に固着
されているので制動装置本体がテーブル３２の走行を阻
害することがない。
【００６４】次に、図９を参照して、本発明による制動
装置をリニアモータテーブルに適用した第２実施例につ
いて説明する。
装置をリニアモータテーブルに適用した第２実施例につ
いて説明する。
【００６５】図９は、第２実施例を示す斜視図である。
【００６６】この第２実施例は、前述した第１実施例が
制動装置１の軸部材２が可動側であるテーブル３２に取
り付けられソレノイド７等からなる制動装置本体２０が
ベッド３１に取り付けられているのに対して、軸部材２
が固定側であるベッド３１に配設され制動装置本体２０
がテーブル３２に配設されている点を異にしているだけ
で作用は同一になっている。
制動装置１の軸部材２が可動側であるテーブル３２に取
り付けられソレノイド７等からなる制動装置本体２０が
ベッド３１に取り付けられているのに対して、軸部材２
が固定側であるベッド３１に配設され制動装置本体２０
がテーブル３２に配設されている点を異にしているだけ
で作用は同一になっている。
【００６７】よって、軸部材２をベッド３１側に取り付
けるこの実施例は、軸部材２の長さがベッド３１の全長
におよんでいるので、テーブル３２の作動ストロークを
必要に応じて大きくすることができるものになってい
る。
けるこの実施例は、軸部材２の長さがベッド３１の全長
におよんでいるので、テーブル３２の作動ストロークを
必要に応じて大きくすることができるものになってい
る。
【００６８】なお、上記各実施例ではテーブル３２が一
方向で必ず固定状態とされ停止されるものであったが、
両方向の停止をおこなう場合は、１本の軸部材２に対し
て、制動装置本体２０を対向させて複数を配設してなす
か、あるいは、前記外筒６内に対向した複数のテーパ面
６ａを設ければ容易に実施することができるものであ
る。
方向で必ず固定状態とされ停止されるものであったが、
両方向の停止をおこなう場合は、１本の軸部材２に対し
て、制動装置本体２０を対向させて複数を配設してなす
か、あるいは、前記外筒６内に対向した複数のテーパ面
６ａを設ければ容易に実施することができるものであ
る。
【００６９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
停電等で給電が断たれた場合にテーブルが必ず固定状態
とされ停止される。また、リニアモータテーブルが立軸
又は立軸に近い状態で使用された場合もテーブル等の可
動部が落下することがない。
停電等で給電が断たれた場合にテーブルが必ず固定状態
とされ停止される。また、リニアモータテーブルが立軸
又は立軸に近い状態で使用された場合もテーブル等の可
動部が落下することがない。
【図１】本発明による制動装置の要部を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】図１に示す制動装置の平面図である。
【図３】図１及び図２に示す制動装置の一部断面を含む
側面図である。
側面図である。
【図４】図３に示す制動装置の動作を説明するための図
である。
である。
【図５】図４に示すＨ部分の拡大図である。
【図６】本発明の制動装置をリニアモータテーブルに適
用した一部断面を含む第１実施例を示す斜視図である。
用した一部断面を含む第１実施例を示す斜視図である。
【図７】図６に示すリニアモータテーブルの平面図であ
る。
る。
【図８】図６及び図７に示すリニアモータテーブルを作
業台上に設置した状態を示す側面図である。
業台上に設置した状態を示す側面図である。
【図９】本発明の制動装置をリニアモータテーブルに適
用した第２実施例を示す斜視図である。
用した第２実施例を示す斜視図である。
【図１０】従来のリニアモータテーブルの要部の斜視図
である。
である。
１ 制動装置 ２ 軸部材 ４ リテーナ ４ａ （リテーナ４の）窓部 ５ ボール（制動体） ６ 外筒 ６ａ （外筒６の）テーパ面 ７ リニア電磁ソレノイド ８ コイルスプリング（付勢手段） ２０ （制動装置１の）本体 ４１ 電機子コイル ４３ 界磁マグネット ４４ リニアスケール ４５ センサ ４６ ケーブル ４７ ソケット
Claims (4)
- 【請求項１】 長手状の矩形板状でなるベッドと、前記
ベッドの長手方向に沿って案内手段である直動転がり案
内ユニットで案内され摺動自在なテーブルと、前記ベッ
ド及びテーブルを摺動及び位置決め自在に駆動するリニ
ア電磁アクチュエータとを備えたリニアモータテーブル
において、 前記長手方向に伸長してなり両端に締結したブラケット
を介して前記ベッドあるいは前記テーブルのいずれか一
方に固着された軸部材と、 前記軸部材に移動自在に嵌挿してなり窓部を有する筒状
でなるリテーナと、 前記窓部に遊嵌して前記リテーナの肉厚より僅かに大き
い直径の転動体でなる制動体と、 前記リテーナを内包して嵌挿された前記軸部材とでくさ
び状にして前記制動体を係止し得るテーパ面を内周に有
してなり前記一方に対する他方の前記ベッドあるいは前
記テーブルに固着された外筒と、 通電により前記リテーナを前記制動体が前記テーパ面か
ら離脱する方向に可動する可動部材を有してなり前記外
筒と共に前記ベッドあるいは前記テーブルに固着された
リニア電磁ソレノイドと、 前記外筒の内周と前記軸部材との隙間内にあって前記リ
テーナの端部に配設してなり前記制動体が前記テーパ面
に係止するために前記リテーナを前記リニア電磁ソレノ
イドによる移動方向とは反対方向に付勢する付勢手段と
からなる制動装置を備え、 給電が断たれたことによって前記制動体が前記軸部材と
前記外筒のテーパ面とに係止して前記ベッドに対する前
記テーブルの移動を停止させることを特徴とするリニア
モータテーブルの制動装置。 - 【請求項２】 前記軸部材は前記テーブルの側面部に固
着されてなることを特徴とする請求項１記載のリニアモ
ータテーブルの制動装置。 - 【請求項３】 前記可動部材は、前記軸部材に平行でな
る前記リニア電磁ソレノイドのプランジャと、前記プラ
ンジャに直角状に固着してなり前記軸部材に嵌挿し前記
リテーナの一方の端面を押圧する連結部材とからなって
いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリ
ニアモータテーブルの制動装置。 - 【請求項４】 前記制動体はボールでなり、さらに、前
記付勢手段がコイルスプリングからなっていることを特
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
リニアモータテーブルの制動装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9171080A JPH114508A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | リニアモータテーブルの制動装置 |
| US09/093,393 US5988342A (en) | 1997-06-12 | 1998-06-09 | Braking device of a linear motor table |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9171080A JPH114508A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | リニアモータテーブルの制動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH114508A true JPH114508A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15916648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9171080A Pending JPH114508A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | リニアモータテーブルの制動装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5988342A (ja) |
| JP (1) | JPH114508A (ja) |
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| KR20230015386A (ko) | 2020-05-22 | 2023-01-31 | 티에치케이 가부시끼가이샤 | 워크 보유 지지 장치 |
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| US9308990B2 (en) * | 2014-05-30 | 2016-04-12 | Goodrich Corporation | Voice coil linear activated park brake |
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| US12338863B2 (en) * | 2023-02-17 | 2025-06-24 | The Johns Hopkins University | Linear bearing clutch |
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