动磁铁型线性滑台制造技术

本发明专利技术涉及消除线性马达的磁吸引力，能够使直线导轨摩擦最小化的动磁铁型线性滑台装置。具体为线性马达的场磁铁由具有呈大致Ｕ字形断面形状的磁性体轭铁（４）和沿磁性体轭铁内侧相对面的长度方向由极性相互不同的磁极排列设置的一对励磁用永久磁石（３）组成的磁轨（２）构成。线性马达的电枢由以垂直方向安装于固定底座（１）侧面上的电枢保持架（１２）和设置为与电枢保持架（１２）直交的平板状无铁心型电枢绕组（１１）构成。磁轨（２）的行程方向的长度Ｌ↓［ｍｇ］长于电枢（１０）的行程方向的长度Ｌ↓［ａ］，此外，在磁轨（２）的底部，与固定底座（１）相对地设有用于支撑动子的重量和平衡的重力补偿用弹簧（１９）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用于例如电气元件安装装置、半导体相关装置或机床等各种工业机械且适用于其直动机构驱动用的线性马达，特别涉及以永久磁石制场磁铁作为动子，以设有电枢绕组的电枢作为定子而构成的动磁铁型(Moving Magnet)线性滑台。
技术介绍
现有的使用于电气元件安装装置、半导体相关装置或机床等各种工业机械且适用于其直动机构驱动用的线性滑台如图6所示。而且，图6表示现有技术的动磁铁型线性滑台，(a)为其平面图，(b)是沿(a)的B-B线的正剖视图，(a)相当于从(b)的向视A进行透视的图。在图6中，21是固定底座，22是磁轨，23是励磁永久磁石，24是励磁轭铁，25是导轨，26是导块，27是传感器探头，28是线性尺部，29是止动器，30是电枢，31是电枢绕组，32是接线基板。线性滑台是在励磁永久磁石23的背面设有励磁轭铁24，励磁轭铁24兼作动子和磁气回路。此外，电枢30是具有多个固定在接线基板32上的无槽电枢绕组31的构造，同时与动子隔着磁隙配置在固体磁性构件构成的固定底座21上，并构成为定子。此外，在接线基板32内埋有与励磁永久磁石23相对的用于进行磁极检测的多个未图示的霍尔元件。该霍尔元件(未图示)在电源ON的初期时刻检测出任意的从霍尔元件至与之相对的励磁磁石的位置，按照检测出的励磁磁石23的位置，输出用于使驱动电流流向电枢绕组31的检测信号(例如，参照专利文献1)。在此电枢30的两侧，平行导轨25固定在固定底座21上，在导轨25上，沿该轨道滑动的导块26固定于励磁轭铁24两端的下部。此外，在动子的侧面配置有构成直线型编码器的磁性线性尺28，在固定底座21上配置有与此线性尺28相对的检测该线性尺28的传感器探头27。此外，在2个导轨25的端部之间设有用于防止动子过度行走的止动器29。此线性滑台为励磁永久磁石23的磁通交链于固定底座21的磁气回路构造。此外，电枢绕组31励磁后，通过场磁铁和电枢产生的移动磁场，动子可在电枢长度和动子长度的差即行程内直线移动(例如，参照专利文献1和2)。日本国特开平9-266659号公报(说明书第5页，图3)日本国特开2002-10617(说明书第7页～第9页，图1和图3)
技术实现思路
现有的线性滑台由于是构成线性马达的电枢和励磁永久磁石各自在一个面侧相对的构造，因此此2者之间作用有磁吸引力。因此，支撑线性马达的导轨和导块为了减轻扭矩设为2列支撑构造。但是，在此构造下，由磁吸引力向导轨加压并使导轨摩擦增大。此外，由于2列导轨的平行度的误差会发生行程方向的局部摩擦变化，因为推力不能维持一定，所以有无法实现微小推力控制的问题。本专利技术为解决以上问题而进行，目的是提供一种消除线性马达的磁吸引力以不向直线导轨加压，同时配置1个直线导轨于线性马达推力中心轴附近，能够使直线导轨摩擦最小化的低粘性摩擦动磁铁型线性滑台装置。为了解决上述问题，本专利技术是如下构成的。权利要求1的动磁铁型线性滑台涉及的专利技术是在固定底座上平行地相对配置的同时，具有由构成动子的场磁铁和构成定子的电枢组成的线性马达、由导向并支撑前述线性马达动子的导轨和导块组成的直线导轨、及检测前述动子和前述固定底座相对位置的检测器件，前述移动体相对于前述固定底座沿前述导轨上的长度方向做往复运动的动磁铁型线性滑台；其特征为前述线性马达的场磁铁设置在前述导块上的同时，由具有呈大致U字形断面形状且配置为其开口部朝向水平方向的磁性体轭铁和沿前述磁性体轭铁内侧相对面的长度方向由极性相互不同的磁极排列设置且相互相对的前述磁极的极性设置为相反极性的一对励磁用永久磁石组成的磁轨构成。前述线性马达的电枢由以垂直方向安装于前述固定底座的一个侧面上的电枢保持架和设置为与前述电枢保持架直交的同时在前述一对励磁用永久磁石的内侧隔着磁隙相对配置的平板状无铁心型电枢绕组构成。前述检测器件由设置在前述磁性体轭铁开口部的相反侧的底部下面的线性尺和在配置有前述电枢保持架的固定底座的相反侧的侧面上与前述线性尺相对地安装的传感器探头构成。权利要求2的专利技术是如权利要求1所述的动磁铁型线性滑台，其特征为前述磁轨的行程方向的长度Lmg长于前述电枢的行程方向的长度La，该行程方向的长度差Lmg-La为线性滑台的有效行程的长度，同时前述电枢内藏有磁极检测器，由该磁极检测器检测出线性滑台的初期磁极。权利要求3的专利技术是如权利要求1所述的动磁铁型线性滑台，其特征为前述磁轨的行程方向的长度Lmg短于前述电枢的行程方向的长度La，该行程方向的长度差La-Lmg为线性滑台的有效行程。权利要求4的专利技术是如权利要求1所述的动磁铁型线性滑台，其特征为前述磁轨的行程方向的长度Lmg长于前述电枢的行程方向的长度La，该行程方向的长度差Lmg-La为线性滑台的有效行程的长度，在前述电枢的马达导线侧的相反侧端部配置固定有异体的磁极检测器，即使前述磁轨移动到行程末端时也能够随时检测出磁极。权利要求5的专利技术是如权利要求1～4中任意一项所述的动磁铁型线性滑台，其特征为在前述磁轨的底部，与前述固定底座相对地设有用于支撑动子的重量和平衡的重力补偿用弹簧。根据权利要求1所述的专利技术，可以消除线性马达的磁吸引力，不向直线导轨加压的同时，仅在线性马达推力中心轴附近的1个地方配置直线导轨即可，使直线导轨摩擦最小化。因此，能够提升线性滑台的微小推力控制。根据权利要求3所述的专利技术，通过使磁轨短于无铁心电枢长度，能够确保在固定底座全长范围内的驱动行程，能够实现线性滑台尺寸的小型化。根据权利要求2、4所述的专利技术，与权利要求3的构成相反，通过使磁轨长于无铁心电枢长度，即使在动子移动了行程长度时，由于通过磁极检测器能够随时检测出初期磁极，因此可以不再需要权利要求3中所需的通过软件进行磁极检测时的电源接通。根据权利要求5所述的专利技术，通过在磁轨底部设置用于支撑动子的重量和平衡的重力补偿用弹簧，能够实现小型化且细致的微小推力控制。附图说明图1是本专利技术第1实施例～第3实施例共通的动磁铁型线性滑台的正剖视图。图2表示本专利技术第1实施例的动磁铁型线性滑台，(a)相当于从图1的向视A方向进行透视的平面图，(b)相当于从图1的向视B方向进行透视的侧面图。图3表示本实施例中动磁铁型线性滑台的动作的推力特性图。图4表示本专利技术第2实施例的动磁铁型线性滑台，(a)相当于从图1的向视A方向进行透视的平面图，(b)相当于从图1的向视B方向进行透视的侧面图。图5表示本专利技术第3实施例的动磁铁型线性滑台，(a)相当于从图1的向视A方向进行透视的平面图，(b)相当于从图1的向视B方向进行透视的侧面图。图6表示现有技术的动磁铁型线性滑台，(a)为其平面图，(b)是沿(a)的B-B线的正剖视图，(a)相当于从(b)的向视A进行透视的图。符号说明1 固定底座1A内螺纹部2 磁轨3 励磁永久磁石4 磁性体轭铁4A内螺纹部 5直线导轨的轨道6导块7传感器探头8线性尺9螺栓10 电枢11 电枢绕组12 电枢保持架12A 贯通孔13 止动器14 接触部15 传感器保持架16 马达导线17 磁极检测器导线18 线性尺导线19 重力补偿用弹簧20 磁极检测探头21 固定底座22 磁轨23 励磁永久磁石24 励磁轭铁2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动磁铁型线性滑台，在固定底座上平行地相对配置的同时，具有由构成动子的场磁铁和构成定子的电枢组成的线性马达、由导向并支撑前述线性马达动子的导轨和导块组成的直线导轨、及检测前述动子和前述固定底座相对位置的检测器件，前述移动体相对于前述固定底座沿前述导轨上的长度方向做往复运动的动磁铁型线性滑台；其特征为：前述线性马达的场磁铁设置在前述导块上的同时，由具有呈大致Ｕ字形断面形状且配置为其开口部朝向水平方向的磁性体轭铁和沿前述磁性体轭铁内侧相对面的长度方向由极性相互不同的磁极 排列设置且相互相对的前述磁极的极性设置为相反极性的一对励磁用永久磁石组成的磁轨构成，前述线性马达的电枢由以垂直方向安装于前述固定底座的一个侧面上的电枢保持架和设置为与前述电枢保持架直交的同时在前述一对励磁用永久磁石的内侧隔着磁隙相对 配置的平板状无铁心型电枢绕组构成，前述检测器件由设置在前述磁性体轭铁开口部的相反侧的底部下面的线性尺和在配置有前述电枢保持架的固定底座的相反侧的侧面上与前述线性尺相对地安装的传感器探头构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫本恭祐，木场龙彦，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：JP[日本]