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JP2004283974A - Feeding device using linear motor - Google Patents

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Publication number
JP2004283974A
JP2004283974A JP2003080076A JP2003080076A JP2004283974A JP 2004283974 A JP2004283974 A JP 2004283974A JP 2003080076 A JP2003080076 A JP 2003080076A JP 2003080076 A JP2003080076 A JP 2003080076A JP 2004283974 A JP2004283974 A JP 2004283974A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
linear motor
moving body
base
feeder
mounting plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003080076A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisanobu Kobayashi
久修 小林
Yoshio Wakazono
賀生 若園
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
Priority to JP2003080076A priority Critical patent/JP2004283974A/en
Publication of JP2004283974A publication Critical patent/JP2004283974A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To lighten a moving body without increasing deforming possibility and to facilitate the attachment/detachment of a member of a linear motor, in a feeding device using the linear motor. <P>SOLUTION: In this feeding device, the moving body 12 is reciprocatably guided and supported by a pair of guide rails 11 disposed in a base 10, one of a primary-side member 31 and a secondary-side member 32 of the linear motor 30 for moving the moving body with respect to the base is disposed in the moving body, and the other is disposed in the base. The opposite side of the the moving body to the base is provided with a pair of support rails 12a projecting mutually inwardly in parallel with the guide rails 11, and a mounting plate 33 for mounting the other member of the linear motor is mounted by abutting both outer edges 33a on the back surface of each support rail opposite to the base. The outer edge of the mounting plate is mounted to each support rail using a mounting bolt 44 inserted from an insertion hole 12b that reaches the outer surface of the moving body from the inner surface facing the back surface of each support rail. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械の移動体などを移動させるのに適したリニアモータを用いた送り装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のリニアモータを用いた送り装置としては、ベースプレート(基台)に設けた1対のガイドレールにテーブル(移動体)を往復動可能に案内支持し、テーブルに設けたコイルスライダ(コイル)とベースプレートに設けた磁石板(マグネット)よりなるリニアモータにより、テーブルを移動させるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。また図5はこのようなリニアモータを用いた送り装置のさらに具体的な一例を示したものであり、移動体3は、その下側に固定したガイドブロック4を介して、基台1の上側に距離Wをおいて互いに平行に固定した1対のガイドレール2に案内支持され、リニアモータ5のコイル5aはガイドレール2の間となる移動体3の下面に複数列(図示の例では3列で、外側の列とガイドレール2との間の距離はW2)の締付ボルト6により固定され、コイル5aと多少の隙間をおいて対向するリニアモータ5のマグネット5bは複数の締付ボルト7により基台1の上面に固定されている。このような取付構造は公知ではあるが、これを記載した文献は見当たらない。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−187640号公報(段落〔0008〕〜〔0010〕、図1)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このようなリニアモータ5では、コイル5aとマグネット5bの間に相当大きい吸引力F(例えば数百〜数千kgf )が作用し、このためコイル5aの取り付けに3列の締付ボルト6を用いた図5の例では、移動体3には図6の実線Bで示すような幅方向の中心部で最大となる曲げモーメント(最大値はM2)が作用する。そして移動体3は、この曲げモーメントによる変形がその機能に支障を与えない限度内に保たれるよう、充分に高い剛性を備えたものとする必要がある。しかしながら移動体3の剛性を高くしようとすればその重量が大きくなるので、リニアモータを用いた送り装置の本来の持ち味である加速度性能の低下をもたらすという問題がある。
【0005】
またリニアモータ5のコイル5aの交換の際に、移動体3を基台1に組み付けた状態では、締付ボルト6を取り外すとコイル5aは磁力によりマグネット5bに吸引密着されるので着脱はきわめて困難であり、これを避けるために移動体3を基台1から取り外してコイル5aを交換すれば手間が増大するという問題がある。さらに、コイル5aは取付ねじを含み標準化された規格品が通常は用いられ、移動体3に設ける締付ボルト6の配置に自由度がないので、移動体3の上に設ける部品の取付位置と重なることが多々ある。そのような場合にはその部品を取り外さなければコイル5aを交換するための締付ボルト6の着脱ができないので、コイル5a交換の手間が一層増大するという問題もある。
【0006】
本発明は、リニアモータの部材を別部材である取付プレートを介して移動体に取り付け、移動体に対する取付プレートの取付構造に工夫を加えて、このような各問題を解決することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このために、本発明によるリニアモータを用いた送り装置は、基台と、この基台に互いに平行に設けた1対のガイドレールと、このガイドレールに往復動可能に案内支持された移動体と、1対のガイドレールの間に設けられて基台と移動体を相対的に移動させるリニアモータよりなり、リニアモータは、基台と移動体の何れか一方に設けられた一次側部材と、この一次側部材と対向して基台と移動体の他方に設けられた二次側部材よりなるリニアモータを用いた送り装置において、移動体の基台と対向する側に各ガイドレールと平行に互いに間をおいて向かい合って配置されて互いに内向きに突出するよう形成された1対の支持レールと、この各支持レールの基台と反対側となる裏面に両外側縁が当接されて保持された取付プレートを備え、リニアモータの2つの部材のうち移動体に取り付けられる部材は取付プレートに取り付けたことを特徴とするものである。
【0008】
前項に記載のリニアモータを用いた送り装置の各支持レールは、リニアモータの2つの部材の間に生じる磁気的吸引力の方向から見た場合に、各ガイドレールに接近して配置することが好ましい。
【0009】
前2項に記載のリニアモータを用いた送り装置は、移動体には各支持レールの裏面と対向する内面から基台とは反対側となる外表面に達する挿入孔を形成し、取付プレートの各外側縁は挿入孔から挿入した取付ボルトにより各支持レールに取り付けることが好ましい。
【0010】
前各項に記載のリニアモータを用いた送り装置は、移動体の基台と対向する側には両ガイドレールの間にこれと平行に延びる横幅の大きいT字溝を形成し、支持レールはT字の横棒の下側により形成するのがよい。
【0011】
前各項に記載のリニアモータを用いた送り装置は、取付プレートにはコイルよりなるリニアモータの一次側部材を取り付け、基台にはマグネットよりなるリニアモータの二次側部材を取り付けることが好ましい。
【0012】
【発明の作用および効果】
本発明のリニアモータを用いた送り装置によれば、リニアモータの一次側部材と二次側部材の間に作用する吸引力は、取付プレートの両外側縁から移動体の両支持レールに加わるので、間をおいて配置された両支持レールよりも内側となる移動体の中央部に作用する曲げモーメントの値は一定となる。この一定の曲げモーメントの値は、図5および図6で述べた従来技術のように幅方向の中心部で生じる曲げモーメントの最大値よりは小さくなるので、全体として移動体に加わる曲げモーメントも前述した従来技術の場合より小さくなる。従って加わる曲げモーメントによる移動体の変形をその機能に支障を与えない限度内に保つために必要な剛性は、従来技術の場合に比して小さいもので足り、これにより移動体の重量を小さくすることができ、リニアモータを用いた送り装置の本来の持ち味である加速度性能を高めることができる。また、移動体に取り付けられるリニアモータの一次側部材または二次側部材の交換の際に、各支持レールに対する取付プレートの各外側縁の保持を解除しても、各外側縁は各支持レールの裏面に当接されて支持されているので、取付プレートに取り付けられたリニアモータの一方の部材が、基台に取り付けられた他方の部材に吸引密着されることはない。従って取付プレートを支持レールに沿って長手方向に引き抜くことにより、取付プレートとこれに取り付けられたリニアモータの一方の部材を移動体から容易に取り外すことができ、これと逆の順序で取付プレートとこれに取り付けられたリニアモータの一方の部材を移動体に容易に取り付けることができる。
【0013】
請求項2に記載のリニアモータを用いた送り装置によれば、各支持レールを各ガイドレールに接近させることにより、両支持レールよりも内側となる移動体の中央部に作用する一定の曲げモーメントの値は一層小さくなる。従って全体として移動体に加わる曲げモーメントは一層小さくなるので移動体の剛性はより小さいもので足りるようになり、これにより移動体の重量を一層小さくして、リニアモータを用いた送り装置の本来の持ち味である加速度性能を一層高めることができる。
【0014】
請求項3に記載のリニアモータを用いた送り装置によれば、移動体の各支持レールに対する取付プレートの各外側縁の取り付けは、基台とは反対側となる外表面側から挿入孔を通して挿入した取付ボルトにより行うことができるので、移動体に対する取付プレートの取り付けはきわめて容易となる。この挿入孔および取付ボルトの位置は、各外側縁の長手方向においては自由に選択することができるので、この位置を移動体の上に設ける部品の取付位置と重ならないように選択することにより、そのような部品を取り外すことなく移動体に取り付けるリニアモータの部材を着脱することができ、これによりリニアモータの部材の交換の手間を減少させることができる。
【0015】
請求項4に記載のリニアモータを用いた送り装置によれば、リニアモータの一方の部材を取り付ける取付プレートの両外側縁を、基台と反対側となる裏面により当接保持する支持レールを簡単に形成することができる。
【0016】
コイルを一次側部材とし、マグネットを二次側部材とするリニアモータは、より複雑な構造を有するコイルよりなる一次側部材の方が交換する機会が多くなるが、請求項5に記載のリニアモータを用いた送り装置によれば、このようなコイルの交換が容易となるので、リニアモータを用いた送り装置としてきわめて適した構造となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に、図1〜図4に示す実施の形態により、本発明によるリニアモータを用いた送り装置の説明をする。この実施の形態は、ベッド10に対して砥石車21を設けた砥石台15を、X方向およびY方向に移動させる研削装置に本発明を適用したものであり、ベッド10と、このベッド10上にX方向に往復動可能に支持されたサドル(X軸移動体)12と、このサドル12上にY方向に往復動可能に支持された砥石台(Y軸移動体)15と、サドル12をベッド10に対し往復動させるX軸リニアモータ30と、砥石台15をサドル12に対し往復動させるY軸リニアモータ40を主な構成部材としている。サドル12に対してはベッド10が基台の役を果たし、砥石台15に対してはサドル12が基台の役を果たしている。X軸およびY軸リニアモータ30,40のコイル(一次側部材)31,41は、それぞれ取付プレート33,43を介してサドル12および砥石台15に取り付けられている。
【0018】
主として図1および図2に示すように、ベッド10上にはX方向に沿って1対のガイドレール11が距離Wをおいて互いに平行に固定され、サドル12は、その下側に固定された4個のガイドブロック13を介してガイドレール11により案内支持されている。また、サドル12上にはY方向に沿って1対のガイドレール14が互いに平行に固定され、砥石台15は、その下側に固定された4個のガイドブロック16を介してガイドレール14により案内支持されている。砥石台15上には、Y方向における一側部にX方向と平行で一端に砥石車21が取り付けられた砥石軸20aを軸承する支持ヘッド20が設けられ、中央部には砥石軸20aと平行な出力軸23aを有するモータ23が設けられている。砥石車21は、モータ23の出力軸23aの先端に固定された駆動プーリ24と、砥石軸20aの他端に固定された従働プーリ22と、この両プーリ22,24に巻回された伝動ベルト25を介して、モータ23により回転駆動される。
【0019】
次にサドル12をベッド10に対し往復動させるX軸リニアモータ30の取付構造の説明をする。図1〜図3に示すように、サドル12のベッド10と対向する側にはX方向に沿って高さが低く横幅の大きいT字溝を形成し、このT字の横棒の下側の部分により、ガイドレール11と平行に間をおいて向かい合って配置されて互いに内向きに突出する1対の支持レール12aが形成されている。各支持レール12aのベッド10と反対側となる裏面(上面)はサドル12のT字溝の内面(下面)と対向されており、サドル12には、X方向の両端部近くにおいて各支持レール12aの裏面と対向する内面から、ベッド10とは反対側となる上面に達する8個の挿入孔12bが形成されている。各挿入孔12bは、サドル12上に固定される各ガイドレール14と重ならない位置に設けられている。
【0020】
図1〜図3に示すようにX軸リニアモータ30の一次側部材であるコイル31の取付プレート33は前述したT字溝とほゞ対応する高さが低く横幅の大きいT字断面形状で、その両側部の上半部には、T字の横棒に相当する外向きに突出した一定幅の外側縁33aが形成されている。この取付プレート33は、サドル12のX方向の端面からT字溝内に挿入され、各外側縁33aは、下面が各支持レール12aのベッド10と反対側となる裏面(上面)に当接されて支持され、各挿入孔12bから挿入した8個の取付ボルト34により各支持レール12aにねじ止め固定される。上下方向から見た場合の、一方のガイドレール11の横幅方向中心位置とその側となる支持レール12aの横幅方向中心位置との間の距離はW1である。
【0021】
X軸リニアモータ30は、移動する磁界を発生するコイル(一次側部材)31と、この磁界との相互作用で動力を発生するマグネット(二次側部材)32よりなり、コイル31は3列に配置した複数の締付ボルト35により取付プレート33の下面に固定され、コイル31と多少の隙間をおいて対向されるマグネット32は3列に配置した複数の締付ボルト36によりベッド10の上面に固定されている。このX軸リニアモータ30のコイル31とマグネット32の間に生じる磁気的吸引力の方向は、図において上下方向である。
【0022】
砥石台15をサドル12に対し往復動させるY軸リニアモータ40の取付構造は、X軸リニアモータ30の取付構造とほぼ同様であるので、簡単に説明する。主として図1に示すように、砥石台15のサドル12と対向する側にはY方向に沿って高さが低く横幅の大きくT字溝を形成し、これによりガイドレール14と平行に互いに内向きに突出する1対の支持レール15aが形成されている。砥石台15には、各支持レール15a上側の隙間から、上面に達する複数の挿入孔15bが形成され、その位置は砥石台15上に設けられる支持ヘッド20およびモータ23と重ならないように選択されている。
【0023】
図1に示すようにY軸リニアモータ40のコイル41の取付プレート43は、両側部の上半部に外側縁43aが形成されたT字形断面形状で、砥石台15のY方向の端面からT字溝内に挿入され、各外側縁43aは各支持レール15a裏面に当接されて支持され、各挿入孔15bから挿入した取付ボルト44によりねじ止め固定される。Y軸リニアモータ40のコイル41は締付ボルト45により取付プレート43の下面に固定され、マグネット42は締付ボルト46によりサドル12に固定されている。
【0024】
この実施の形態の研削装置は、サドル12がX軸リニアモータ30によりベッド10に対しX方向に移動され、砥石台15がY軸リニアモータ40によりサドル12に対しY方向に移動されて、砥石車21により工作物の加工を行う。
【0025】
この作動の際に、X軸リニアモータ30のコイル31とマグネット32の間に作用する磁気的吸引力Fは、取付プレート33の両外側縁33aからサドル12の両支持レール12aに加わるだけであり、それより内側には加わらないので、サドル12に加わる曲げモーメントは、図4の実線Aで示すように、両支持レール12aより内側では一定の値M1となる。
【0026】
次に、図1〜図3で示す上述した本発明の実施の形態におけるX方向の送り装置と、図5で示す従来技術において、各ガイドレールの間の距離Wおよびリニアモータのコイルとマグネットの間の吸引力Fの値が同一である場合に、各移動体12,3に加わる曲げモーメントを比較する。図4に示すこの実施の形態の曲げモーメント線図に、図6に示す従来技術の曲げモーメントを記入すれば、二点鎖線Bの通りとなる。この図4より明らかなように、各ガイドレール11,2から内側に距離W1に入るまでの範囲では、上述した実施の形態と従来技術の移動体12,3に加わる曲げモーメントは同一であるが、それよりも内側の範囲では、上述した実施の形態の移動体12に加わる曲げモーメントは一定値M1であるのに対し、従来技術の移動体3に加わる曲げモーメントは幅方向の中心部に向かうにつれて増大して、中心部ではM1よりもかなり大きい最大値M2となる。すなわち、図1〜図3に示す実施の形態の移動体12に加わる曲げモーメントは、図5に示す従来技術の移動体3に加わる曲げモーメントに比して、全体としてかなり小さくなるので、加わる曲げモーメントによる移動体12の変形をその機能に支障を与えない限度内に保つために必要な剛性は、上述した実施の形態においては前述した従来技術に比して小さいもので足りる。従ってこの実施の形態におけるサドル12は従来技術における移動体3よりも重量を小さくすることができ、リニアモータを用いた送り装置の本来の持ち味である加速度性能を高めることができる。
【0027】
また、上述した実施の形態では、移動体12に取り付けられるリニアモータ30のコイル31の交換の際に、取付ボルト34を外しても、取付プレート33の各外側縁33aは各支持レール12aの裏面(上面)に当接されて支持されているので、取付プレート33に取り付けられたコイル31がベッド10に取り付けられたマグネット32に吸引密着されることはない。従ってコイル31が取り付けられた取付プレート33を支持レール12aに沿って長手方向にずらして引き抜くことにより、コイル31を取付プレート33とともに容易にサドル12から取り外すことができる。また、これと逆の順序でコイル31を取付プレート33とともに容易にサドル12に取り付けることができる。
【0028】
さらに、上述した実施の形態では、各支持レール12aに対する取付プレート33の各外側縁33aの長手方向における取付ボルト34およびこれを挿入するための挿入孔12bの位置は自由に選択することができるので、この位置を移動体12の上に設けるガイドレール14などの部品の取付位置と重ならないようにすることにより、そのような部品を取り外すことなく取付プレート33とともにコイル31を着脱することができ、これによりリニアモータ30のコイル31の交換の手間を減少させることができる。なお、取付ボルト34およびこれを挿入するための挿入孔12bの位置が、砥石台15またはガイドブロック16のような移動可能な部品と重なった場合は、そのような部品を取付ボルト34およびこれを挿入するための挿入孔12bと重ならない位置に移動して取付プレート33とともにコイル31を着脱すればよい。
【0029】
なお、上下方向から見た場合の、一方のガイドレール11の横幅方向中心位置とその側となる支持レール12aの横幅方向中心位置との間の距離W1はなるべく小さくして各支持レール12aを各ガイドレール11に接近させることが好ましく、そのようにすればサドル12に加わる曲げモーメントは一層小さくなるので、移動体12の剛性はより小さいもので足りるようになり、これにより移動体12の重量を一層小さくして、リニアモータを用いた送り装置の本来の持ち味である加速度性能を一層高めることができる。
【0030】
上述した実施の形態では、サドル12の各支持レール12aに対する取付プレート33の各外側縁33aの取り付けを、サドル12の上面側から挿入孔12bを通して挿入した取付ボルト34により行っており、このようにすればサドル12に対する取付プレート33の取り付けをきわめて容易に行うことができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、各支持レール12aに対する取付プレート33の各外側縁33aの取り付けは別の手段により行うようにすることも可能であり、そのようにしても前述した各効果を達成することはできる。
【0031】
また上述した実施の形態では、リニアモータ30のコイル31を取付プレート33を介してサドル12に取り付け、マグネット32を直接ベッド10に取り付けており、このようにすれば構造がより複雑で交換の機会が多いコイル31の交換が容易となるので、この種のリニアモータを用いた送り装置としてはきわめて適した構造となる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、マグネットを取付プレート33を介してサドル12に取り付け、コイルを直接ベッド10に取り付けるようにして実施することも可能であり、そのようにしても前述した主要な効果を達成することはできる。
【0032】
以上はX軸リニアモータ30によりサドル12をベッド10に対し移動する場合につき説明したが、Y軸リニアモータ40により砥石台15をサドル12に対し移動する場合も実質的に同様である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるリニアモータを用いた送り装置の一実施形態の全体構造を示す断面図である。
【図2】図1の2−2断面図である。
【図3】図2の移動体に対する取付プレートの取付構造を示す部分拡大断面図である。
【図4】図1に示す実施形態の移動体に加わる曲げモーメントを示す図である。
【図5】従来技術によるリニアモータを用いた送り装置の一例を示す断面図である。
【図6】図5に示す従来技術の移動体に加わる曲げモーメントを示す図である。
【符号の説明】
10,12…基台(ベッド、サドル)、11,14…ガイドレール、12,15…移動体(サドル、砥石台)、12a,15a…支持レール、12b,15b挿入孔、30,40…リニアモータ(X軸リニアモータ、Y軸リニアモータ)、31,41…一次側部材(コイル)、32,42…二次側部材(マグネット)、33,43…取付プレート、33a,43a…外側縁、34,44…取付ボルト。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a feeder using a linear motor suitable for moving a moving body of a machine tool.
[0002]
[Prior art]
As a feeder using this type of linear motor, a table (moving body) is guided and supported by a pair of guide rails provided on a base plate (base) so as to reciprocate, and a coil slider (coil) provided on the table is provided. There is an apparatus in which a table is moved by a linear motor composed of a magnetic plate (magnet) provided on a base plate (see, for example, Patent Document 1). FIG. 5 shows a more specific example of a feeder using such a linear motor. The moving body 3 is placed above the base 1 via a guide block 4 fixed to the lower side. Are guided and supported by a pair of guide rails 2 fixed parallel to each other at a distance W, and coils 5a of the linear motor 5 are arranged in a plurality of rows (3 in the illustrated example) on the lower surface of the moving body 3 between the guide rails 2. In the row, the distance between the outer row and the guide rail 2 is fixed by a tightening bolt 6 of W2), and the magnet 5b of the linear motor 5 opposed to the coil 5a with a certain gap is formed by a plurality of tightening bolts. 7 is fixed to the upper surface of the base 1. Such a mounting structure is known, but no literature describing this is found.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-187640 (paragraphs [0008] to [0010], FIG. 1).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In such a linear motor 5, a considerably large attractive force F (for example, several hundred to several thousand kgf) acts between the coil 5a and the magnet 5b. Therefore, three rows of tightening bolts 6 are used to mount the coil 5a. In the example of FIG. 5, the bending moment (the maximum value is M2) acting on the moving body 3 at the center in the width direction as shown by the solid line B in FIG. 6 acts. The moving body 3 needs to have sufficiently high rigidity so that the deformation due to the bending moment is kept within a limit that does not hinder its function. However, if the rigidity of the moving body 3 is to be increased, the weight of the moving body 3 will be increased. Therefore, there is a problem in that the acceleration performance, which is the original characteristic of the feeder using the linear motor, is reduced.
[0005]
When the moving body 3 is mounted on the base 1 when the coil 5a of the linear motor 5 is replaced, if the tightening bolt 6 is removed, the coil 5a is attracted and adhered to the magnet 5b by the magnetic force, so that it is extremely difficult to attach and detach the coil. However, if the moving body 3 is removed from the base 1 and the coil 5a is replaced in order to avoid this, there is a problem that labor is increased. Further, a standardized standard product including a mounting screw is usually used for the coil 5a, and there is no flexibility in the arrangement of the tightening bolts 6 provided on the moving body 3; It often overlaps. In such a case, the fastening bolt 6 for replacing the coil 5a cannot be attached or detached unless the part is removed, so that there is a problem that the labor for replacing the coil 5a is further increased.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems by attaching a member of a linear motor to a moving body via a mounting plate, which is a separate member, and devising a mounting structure of the mounting plate to the moving body. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
For this purpose, a feeder using a linear motor according to the present invention includes a base, a pair of guide rails provided in parallel with the base, and a moving body guided and supported by the guide rails so as to reciprocate. And a linear motor provided between the pair of guide rails and relatively moving the base and the moving body. The linear motor includes a primary side member provided on one of the base and the moving body. In a feeder using a linear motor comprising a base and a secondary member provided on the other side of the movable body facing the primary member, the guide rails are parallel to the side of the movable body facing the base. A pair of support rails which are arranged to face each other with a space therebetween and project inward from each other, and both outer edges are in contact with the back surface opposite to the base of each support rail. With a retained mounting plate, Member attached to the moving body of the two members of the linear motors is characterized in that attached to the mounting plate.
[0008]
Each support rail of the feeder using the linear motor described in the preceding paragraph may be arranged close to each guide rail when viewed from the direction of the magnetic attraction force generated between the two members of the linear motor. preferable.
[0009]
In the feeder using the linear motor described in the preceding item 2, the moving body has an insertion hole extending from the inner surface facing the back surface of each support rail to the outer surface opposite to the base, and the mounting plate has Each outer edge is preferably attached to each support rail by a mounting bolt inserted from an insertion hole.
[0010]
In the feeder using the linear motor described in each of the preceding items, a large T-shaped groove having a large width extending in parallel with the guide rail is formed between both guide rails on the side of the moving body facing the base, and the support rail is It is preferably formed by the lower side of a T-shaped bar.
[0011]
In the feeder using the linear motor described in each of the preceding items, it is preferable to attach a primary member of the linear motor composed of a coil to the mounting plate and attach a secondary member of the linear motor composed of the magnet to the base. .
[0012]
Function and Effect of the Invention
According to the feeder using the linear motor of the present invention, the suction force acting between the primary member and the secondary member of the linear motor is applied to both support rails of the moving body from both outer edges of the mounting plate. The value of the bending moment acting on the central portion of the moving body that is inside the two support rails arranged at a distance is constant. Since the value of this constant bending moment is smaller than the maximum value of the bending moment generated at the center in the width direction as in the prior art described with reference to FIGS. 5 and 6, the bending moment applied to the moving body as a whole is also as described above. It becomes smaller than in the case of the prior art. Therefore, the rigidity required to keep the deformation of the moving body due to the applied bending moment within a limit that does not impair the function thereof is smaller than that of the prior art, thereby reducing the weight of the moving body. Therefore, the acceleration performance, which is the original characteristic of the feeder using the linear motor, can be enhanced. Further, when the primary side member or the secondary side member of the linear motor attached to the moving body is replaced, even if the holding of each outer edge of the mounting plate with respect to each support rail is released, each outer edge of each support rail is released. Since the linear motor is supported in contact with the back surface, one member of the linear motor mounted on the mounting plate is not attracted to and adhered to the other member mounted on the base. Therefore, by pulling out the mounting plate in the longitudinal direction along the support rail, the mounting plate and one member of the linear motor attached thereto can be easily removed from the moving body, and the mounting plate and the linear motor can be easily removed in the reverse order. One member of the linear motor attached thereto can be easily attached to the moving body.
[0013]
According to the feeder using the linear motor according to claim 2, by bringing each support rail close to each guide rail, a constant bending moment acting on the central portion of the moving body inside the both support rails. Becomes smaller. Therefore, the bending moment applied to the moving body becomes smaller as a whole, so that the rigidity of the moving body becomes smaller, so that the weight of the moving body is further reduced and the original of the feeder using the linear motor is reduced. Acceleration performance, which is a characteristic, can be further enhanced.
[0014]
According to the feeder using the linear motor according to the third aspect, each outer edge of the mounting plate is attached to each support rail of the moving body through the insertion hole from the outer surface side opposite to the base. Since the mounting can be performed using the mounting bolts, the mounting of the mounting plate to the moving body becomes extremely easy. Since the positions of the insertion holes and the mounting bolts can be freely selected in the longitudinal direction of each outer edge, by selecting this position so as not to overlap with the mounting position of the component provided on the moving body, The members of the linear motor to be attached to the moving body can be attached and detached without removing such components, thereby reducing the time and effort for replacing the members of the linear motor.
[0015]
According to the feeder using the linear motor according to the fourth aspect, the support rail for holding the outer edges of the mounting plate for mounting one member of the linear motor in contact with the back surface opposite to the base is simplified. Can be formed.
[0016]
6. The linear motor according to claim 5, wherein a primary motor made of a coil having a more complicated structure has a greater chance of replacement in a linear motor having a coil as a primary member and a magnet as a secondary member. According to the feeder using the linear motor, the exchange of such a coil is facilitated, so that the structure becomes very suitable as a feeder using a linear motor.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a feeder using a linear motor according to the present invention will be described with reference to the embodiment shown in FIGS. In this embodiment, the present invention is applied to a grinding device that moves a grinding wheel table 15 provided with a grinding wheel 21 with respect to a bed 10 in an X direction and a Y direction. A saddle (X-axis moving body) 12 supported reciprocally in the X direction, a grindstone table (Y-axis moving body) 15 supported reciprocally in the Y direction on the saddle 12, and a saddle 12 The main components are an X-axis linear motor 30 that reciprocates with respect to the bed 10 and a Y-axis linear motor 40 that reciprocates the grindstone table 15 with respect to the saddle 12. The bed 10 plays a role of a base for the saddle 12, and the saddle 12 plays a role of the base for the grinding wheel stand 15. The coils (primary members) 31 and 41 of the X-axis and Y-axis linear motors 30 and 40 are attached to the saddle 12 and the grindstone base 15 via attachment plates 33 and 43, respectively.
[0018]
As shown mainly in FIGS. 1 and 2, a pair of guide rails 11 are fixed on the bed 10 in parallel with each other at a distance W along the X direction, and the saddle 12 is fixed on the lower side thereof. It is guided and supported by a guide rail 11 via four guide blocks 13. A pair of guide rails 14 are fixed on the saddle 12 in the Y direction in parallel with each other, and the grindstone table 15 is moved by the guide rails 14 via four guide blocks 16 fixed to the lower side. Guided and supported. A support head 20 is provided on the grindstone table 15 for supporting a grindstone shaft 20a having a grindstone wheel 21 attached at one end to one side in the Y direction and parallel to the X direction, and a central part parallel to the grindstone shaft 20a. A motor 23 having a suitable output shaft 23a is provided. The grinding wheel 21 includes a driving pulley 24 fixed to the tip of an output shaft 23a of a motor 23, a driven pulley 22 fixed to the other end of the grinding wheel shaft 20a, and a transmission wound around the pulleys 22 and 24. It is rotationally driven by a motor 23 via a belt 25.
[0019]
Next, the mounting structure of the X-axis linear motor 30 for reciprocating the saddle 12 with respect to the bed 10 will be described. As shown in FIGS. 1 to 3, a T-shaped groove having a low height and a large width is formed along the X direction on a side of the saddle 12 facing the bed 10. The portions form a pair of support rails 12a that are arranged in parallel with the guide rail 11 and face each other and project inward from each other. The back surface (upper surface) of each support rail 12a opposite to the bed 10 faces the inner surface (lower surface) of the T-shaped groove of the saddle 12, and the saddle 12 has the support rail 12a near both ends in the X direction. Eight insertion holes 12b are formed from the inner surface facing the back surface to the upper surface opposite to the bed 10. Each insertion hole 12 b is provided at a position that does not overlap with each guide rail 14 fixed on the saddle 12.
[0020]
As shown in FIGS. 1 to 3, the mounting plate 33 of the coil 31, which is the primary member of the X-axis linear motor 30, has a T-shaped cross section having a low height and a large width, which corresponds to the above-described T-shaped groove. Outer edges 33a of a constant width protruding outward and corresponding to T-shaped horizontal bars are formed in the upper half portions of both side portions. The mounting plate 33 is inserted into the T-shaped groove from the end surface in the X direction of the saddle 12, and each outer edge 33a is abutted on the back surface (upper surface) of which the lower surface is opposite to the bed 10 of each support rail 12a. And is screwed and fixed to each support rail 12a by eight mounting bolts 34 inserted from the respective insertion holes 12b. The distance between the center position in the width direction of one of the guide rails 11 and the center position in the width direction of the support rail 12a on the one side when viewed from the up and down direction is W1.
[0021]
The X-axis linear motor 30 includes a coil (primary member) 31 for generating a moving magnetic field and a magnet (secondary member) 32 for generating power by interaction with the magnetic field. The coils 31 are arranged in three rows. The magnet 32, which is fixed to the lower surface of the mounting plate 33 by a plurality of tightening bolts 35 arranged and is opposed to the coil 31 with a slight gap, is mounted on the upper surface of the bed 10 by a plurality of tightening bolts 36 arranged in three rows. Fixed. The direction of the magnetic attraction generated between the coil 31 and the magnet 32 of the X-axis linear motor 30 is the vertical direction in the figure.
[0022]
The mounting structure of the Y-axis linear motor 40 for reciprocating the grindstone table 15 with respect to the saddle 12 is substantially the same as the mounting structure of the X-axis linear motor 30, and will be briefly described. Mainly, as shown in FIG. 1, a T-shaped groove having a low height and a large width is formed along the Y direction on the side of the grindstone base 15 facing the saddle 12, thereby inwardly facing each other in parallel with the guide rail 14. A pair of support rails 15a protruding from are formed. A plurality of insertion holes 15b reaching the upper surface are formed in the grindstone table 15 from the gaps above the respective support rails 15a, and their positions are selected so as not to overlap with the support head 20 and the motor 23 provided on the grindstone table 15. ing.
[0023]
As shown in FIG. 1, the mounting plate 43 of the coil 41 of the Y-axis linear motor 40 has a T-shaped cross-sectional shape in which outer edges 43 a are formed in upper halves of both sides. Each outer edge 43a is supported by being contacted with the back surface of each support rail 15a, and is screwed and fixed by a mounting bolt 44 inserted from each insertion hole 15b. The coil 41 of the Y-axis linear motor 40 is fixed to the lower surface of the mounting plate 43 by tightening bolts 45, and the magnet 42 is fixed to the saddle 12 by tightening bolts 46.
[0024]
In the grinding device of this embodiment, the saddle 12 is moved in the X direction with respect to the bed 10 by the X-axis linear motor 30, and the grindstone table 15 is moved in the Y direction with respect to the saddle 12 by the Y-axis linear motor 40. The workpiece is processed by the car 21.
[0025]
In this operation, the magnetic attraction F acting between the coil 31 of the X-axis linear motor 30 and the magnet 32 only acts on both the support rails 12a of the saddle 12 from both outer edges 33a of the mounting plate 33. , The bending moment applied to the saddle 12 has a constant value M1 inside the two support rails 12a as shown by the solid line A in FIG.
[0026]
Next, in the X-direction feeder according to the embodiment of the present invention described above with reference to FIGS. 1 to 3 and the prior art shown in FIG. 5, the distance W between each guide rail and the linear motor coil and magnet When the value of the suction force F is the same, the bending moment applied to each of the moving bodies 12 and 3 is compared. If the bending moment of the prior art shown in FIG. 6 is entered in the bending moment diagram of this embodiment shown in FIG. As is clear from FIG. 4, the bending moment applied to the moving bodies 12 and 3 of the above-described embodiment and the prior art is the same in the range from the guide rails 11 and 12 to the inside of the distance W1 although the bending moment is the same. In a range inner than that, the bending moment applied to the moving body 12 of the above-described embodiment is a constant value M1, whereas the bending moment applied to the moving body 3 of the related art is directed toward the center in the width direction. And at the center there is a maximum value M2 which is much larger than M1. That is, the bending moment applied to the moving body 12 of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is considerably smaller as a whole as compared with the bending moment applied to the moving body 3 of the prior art shown in FIG. The rigidity required to keep the deformation of the moving body 12 due to the moment within a limit that does not hinder its function is small in the above-described embodiment as compared with the above-described conventional technology. Therefore, the weight of the saddle 12 in this embodiment can be made smaller than that of the moving body 3 in the related art, and the acceleration performance, which is the original characteristic of a feeder using a linear motor, can be improved.
[0027]
Further, in the above-described embodiment, when the coil 31 of the linear motor 30 attached to the moving body 12 is replaced, even if the attachment bolt 34 is removed, each outer edge 33a of the attachment plate 33 remains on the back surface of each support rail 12a. The coil 31 attached to the attachment plate 33 is not attracted to and adhered to the magnet 32 attached to the bed 10 because the coil 31 attached to and supported by the (upper surface). Therefore, the coil 31 can be easily removed from the saddle 12 together with the mounting plate 33 by pulling out the mounting plate 33 to which the coil 31 is mounted in the longitudinal direction along the support rail 12a. Further, the coil 31 can be easily attached to the saddle 12 together with the attachment plate 33 in the reverse order.
[0028]
Furthermore, in the above-described embodiment, the positions of the mounting bolts 34 and the insertion holes 12b for inserting the mounting bolts 34 in the longitudinal direction of each outer edge 33a of the mounting plate 33 with respect to each support rail 12a can be freely selected. By preventing this position from overlapping with the mounting position of a component such as the guide rail 14 provided on the movable body 12, the coil 31 can be attached and detached together with the mounting plate 33 without removing such a component. Thereby, the trouble of replacing the coil 31 of the linear motor 30 can be reduced. If the position of the mounting bolt 34 and the insertion hole 12b for inserting the same overlap with a movable component such as the grindstone table 15 or the guide block 16, such a component is attached to the mounting bolt 34 and the mounting bolt 34. The coil 31 may be attached and detached together with the mounting plate 33 by moving to a position not overlapping the insertion hole 12b for insertion.
[0029]
When viewed from above and below, the distance W1 between the center position in the width direction of one guide rail 11 and the center position in the width direction of the support rail 12a on the one side is made as small as possible so that each support rail 12a is It is preferable to approach the guide rail 11, so that the bending moment applied to the saddle 12 is further reduced, so that the rigidity of the moving body 12 becomes smaller, thereby reducing the weight of the moving body 12. By making it smaller, the acceleration performance, which is the original characteristic of the feeder using the linear motor, can be further enhanced.
[0030]
In the embodiment described above, each outer edge 33a of the mounting plate 33 is attached to each support rail 12a of the saddle 12 by the mounting bolt 34 inserted from the upper surface side of the saddle 12 through the insertion hole 12b. Then, the attachment plate 33 can be attached to the saddle 12 very easily. However, the present invention is not limited to this, and the mounting of each outer edge 33a of the mounting plate 33 to each support rail 12a can be performed by another means. The effect can be achieved.
[0031]
Further, in the above-described embodiment, the coil 31 of the linear motor 30 is mounted on the saddle 12 via the mounting plate 33, and the magnet 32 is directly mounted on the bed 10. In this case, the structure is more complicated and there is an opportunity for replacement. This makes it easy to replace the coil 31 with a large number of coils, so that the structure is very suitable as a feeder using this type of linear motor. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to attach the magnet to the saddle 12 via the attachment plate 33 and attach the coil directly to the bed 10, and even in such a case, the above is described. The main effects can be achieved.
[0032]
Although the case where the saddle 12 is moved with respect to the bed 10 by the X-axis linear motor 30 has been described above, the case where the grindstone table 15 is moved with respect to the saddle 12 by the Y-axis linear motor 40 is substantially the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of an embodiment of a feeder using a linear motor according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG.
FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a mounting structure of a mounting plate to the moving body in FIG. 2;
FIG. 4 is a view showing a bending moment applied to the moving body of the embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a feeder using a linear motor according to the related art.
6 is a diagram showing a bending moment applied to the moving body of the prior art shown in FIG.
[Explanation of symbols]
10, 12: Base (bed, saddle), 11, 14: Guide rail, 12, 15: Moving body (saddle, grindstone), 12a, 15a: Support rail, 12b, 15b insertion hole, 30, 40: Linear Motors (X-axis linear motor, Y-axis linear motor), 31, 41: Primary member (coil), 32, 42: Secondary member (magnet), 33, 43: Mounting plate, 33a, 43a: Outer edge, 34, 44 ... mounting bolts.

Claims (5)

基台と、この基台に互いに平行に設けた1対のガイドレールと、このガイドレールに往復動可能に案内支持された移動体と、前記1対のガイドレールの間に設けられて前記基台と移動体を相対的に移動させるリニアモータよりなり、前記リニアモータは、前記基台と移動体の何れか一方に設けられた一次側部材と、この一次側部材と対向して前記基台と移動体の他方に設けられた二次側部材よりなるリニアモータを用いた送り装置において、前記移動体の前記基台と対向する側に前記各ガイドレールと平行に互いに間をおいて向かい合って配置されて互いに内向きに突出するよう形成された1対の支持レールと、この各支持レールの前記基台と反対側となる裏面に両外側縁が当接されて保持された取付プレートを備え、前記リニアモータの2つの部材のうち前記移動体に取り付けられる部材は前記取付プレートに取り付けたことを特徴とするリニアモータを用いた送り装置。A base, a pair of guide rails provided on the base in parallel with each other, a moving body guided and supported by the guide rails so as to be able to reciprocate, and the base provided between the pair of guide rails; A linear motor for relatively moving the table and the moving body, wherein the linear motor is provided on one of the base and the moving body, and the base is provided facing the primary member. And a feeder using a linear motor consisting of a secondary member provided on the other side of the moving body, facing the base of the moving body opposite to the base and facing each other in parallel with the guide rails. A pair of support rails arranged and formed to protrude inward from each other; and a mounting plate having both outer edges abutted and held on a back surface of each of the support rails opposite to the base. , 2 of the linear motor The member attached to the moving body of the member feeding apparatus using a linear motor, characterized in that attached to the mounting plate. 請求項1に記載のリニアモータを用いた送り装置において、前記各支持レールは、前記リニアモータの2つの部材の間に生じる磁気的吸引力の方向から見た場合に、前記各ガイドレールに接近して配置したことを特徴とするリニアモータを用いた送り装置。2. The feeder using a linear motor according to claim 1, wherein each of the support rails approaches each of the guide rails when viewed from a direction of a magnetic attraction force generated between two members of the linear motor. A feeder using a linear motor, wherein the feeder is arranged in a manner to be arranged. 請求項1または請求項2に記載のリニアモータを用いた送り装置において、前記移動体には前記各支持レールの前記裏面と対向する内面から前記基台とは反対側となる外表面に達する挿入孔を形成し、前記取付プレートの各外側縁は前記挿入孔から挿入した取付ボルトにより前記各支持レールに取り付けたことを特徴とするリニアモータを用いた送り装置。3. The feeder using the linear motor according to claim 1, wherein the movable body is inserted from an inner surface of each of the support rails facing the back surface to an outer surface opposite to the base. 4. A feeder using a linear motor, wherein a hole is formed, and each outer edge of the mounting plate is mounted on each of the support rails by a mounting bolt inserted from the insertion hole. 請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のリニアモータを用いた送り装置において、前記移動体の前記基台と対向する側には前記両ガイドレールの間にこれと平行に延びる横幅の大きいT字溝を形成し、前記支持レールは前記T字の横棒の下側により形成してなるリニアモータを用いた送り装置。4. The feeding device using the linear motor according to claim 1, wherein a width of the moving body extending parallel to the guide rail between the guide rails on a side facing the base. 5. A feed device using a linear motor, wherein a T-shaped groove having a large width is formed, and the support rail is formed by a lower side of the T-shaped horizontal bar. 請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のリニアモータを用いた送り装置において、前記取付プレートにはコイルよりなる前記リニアモータの一次側部材を取り付け、前記基台にはマグネットよりなる前記リニアモータの二次側部材を取り付けたことを特徴とするリニアモータを用いた送り装置。The feeder using the linear motor according to any one of claims 1 to 4, wherein a primary side member of the linear motor including a coil is mounted on the mounting plate, and a magnet is mounted on the base. A feeder using a linear motor, wherein a secondary member of the linear motor is mounted.
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