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JP2020071032A - Linear motor drive device and surface shape measuring device - Google Patents

Linear motor drive device and surface shape measuring device Download PDF

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JP2020071032A
JP2020071032A JP2018202628A JP2018202628A JP2020071032A JP 2020071032 A JP2020071032 A JP 2020071032A JP 2018202628 A JP2018202628 A JP 2018202628A JP 2018202628 A JP2018202628 A JP 2018202628A JP 2020071032 A JP2020071032 A JP 2020071032A
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山内 康弘
Yasuhiro Yamauchi
康弘 山内
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Abstract

To provide a linear motor drive device and a surface shape measuring device which can suppress the yoking of a driven part that occurs when the driven part moves.SOLUTION: A linear motor 12, a driven part 40 and a holder 116 are arranged along a straight line that is parallel to a second direction Z orthogonal to a first direction X that is the direction in which the driven part 40 moves when the linear motor 12, the driven part 40, a direct-acting guide 42 and the holder 116 are viewed from the first direction.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、リニアモータ駆動装置及び表面形状測定装置に係り、特にリニアモータとリニアモータによって駆動される被駆動部とを有するリニアモータ駆動装置及び表面形状測定装置に関する。   The present invention relates to a linear motor drive device and a surface profile measuring device, and more particularly to a linear motor drive device and a surface profile measuring device having a linear motor and a driven part driven by the linear motor.

リニアモータとして、例えば、特許文献1に開示されたリニアモータは、棒状磁石である固定子と、固定子に嵌装されるとともにコイル部材を有し、固定子に沿って直線移動が可能な移動子と、を有している。   As a linear motor, for example, a linear motor disclosed in Patent Document 1 has a stator that is a bar-shaped magnet, and a coil member that is fitted to the stator and that moves linearly along the stator. And have children.

また、特許文献1には、検出器の駆動装置にリニアモータ駆動装置を適用した表面形状測定装置が開示されている。このリニアモータ駆動装置は、リニアモータとリニアモータによって駆動される被駆動部と、被駆動部を移動方向にガイドする直動ガイドと、を有し、被駆動部は、検出器が取り付けられるホルダを有している。この被駆動部は、プーリに巻き掛けられたワイヤを介してバランスウェイトに連結されており、このバランスウェイトに移動子が固定されている。よって、このリニアモータ駆動装置によれば、移動子を固定子に沿って直線移動させることにより、バランスウェイトとワイヤと被駆動部とを介して検出器を移動させることができる。このように検出器の駆動装置としてリニアモータ駆動装置を適用することにより、磨耗部分がない、低振動駆動が可能である、速度範囲を大きくとれる、高剛性である、構造が簡単である、バックラッシュがない等の有利な効果を得ることができる。   Further, Patent Document 1 discloses a surface shape measuring apparatus in which a linear motor driving device is applied to a driving device of a detector. This linear motor drive device includes a linear motor, a driven portion driven by the linear motor, and a linear motion guide that guides the driven portion in a moving direction. The driven portion is a holder to which a detector is attached. have. The driven part is connected to a balance weight via a wire wound around a pulley, and a mover is fixed to the balance weight. Therefore, according to this linear motor drive device, the detector can be moved via the balance weight, the wire, and the driven part by linearly moving the mover along the stator. By applying the linear motor drive device as the drive device of the detector in this way, there is no wear part, low vibration drive is possible, a wide speed range can be taken, high rigidity, simple structure, Advantageous effects such as no rush can be obtained.

特開2004−297978号公報JP, 2004-297978, A

しかしながら、特許文献1のリニアモータ駆動装置は、被駆動部の移動時に被駆動部がヨーイングする場合があり、被駆動部がヨーイングすると、粗さ測定精度に影響を与える場合があった。   However, in the linear motor drive device of Patent Document 1, the driven part may yaw when the driven part moves, and when the driven part yaws, the roughness measurement accuracy may be affected.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、被駆動部の移動時に生じる被駆動部のヨーイングを抑制することができるリニアモータ駆動装置及び表面形状測定装置を提供することをも目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is also to provide a linear motor drive device and a surface profile measuring device that can suppress yawing of a driven part that occurs when the driven part moves. And

本発明の目的を達成するために、本発明のリニアモータ駆動装置は、装置本体に第1の方向に沿って延設された固定子と、固定子に嵌装されて固定子に沿って移動可能な移動子と、を有するリニアモータと、装置本体に第1の方向に沿って摺動自在に設けられ、摺動面を有する被駆動部と、駆動部に隣接して配置され、摺動面に摺接される基準面を有する直動ガイドと、被駆動部に固定され、測定子を有する検出器が取り付けられるホルダと、移動子に一端が接続され、他端がプーリを介して被駆動部に接続された動力伝達部材と、移動子に固定されたバランスウェイトと、を備え、リニアモータ、被駆動部、直動ガイド及びホルダを第1の方向から見たときに、リニアモータ、被駆動部及びホルダは、第1の方向に直交する第2の方向と平行な直線上に沿って配置されている。   In order to achieve the object of the present invention, a linear motor driving device of the present invention comprises a stator extending along a first direction in a main body of the device, and a stator fitted and moved along the stator. A linear motor having a movable element, a driven part that is slidably provided in the main body of the apparatus along the first direction, has a sliding surface, and is arranged adjacent to the driving part, and slides. A linear guide having a reference surface that is in sliding contact with a surface, a holder that is fixed to a driven part and to which a detector having a measuring element is attached, one end of which is connected to the moving element, and the other end of which is connected via a pulley. A linear motor, which includes a power transmission member connected to the drive unit and a balance weight fixed to the mover, when viewed from the first direction of the linear motor, the driven unit, the linear guide and the holder, The driven part and the holder are flat with the second direction orthogonal to the first direction. They are arranged along a straight line.

本発明の目的を達成するために、本発明のリニアモータ駆動装置は、装置本体に第1の方向に沿って延設された固定子と、固定子に嵌装されて固定子に沿って移動可能な移動子と、を有するリニアモータと、移動子に固定されて摺動面を有する被駆動部と、被駆動部に隣接して配置され、摺動面に摺接される基準面を有する直動ガイドと、被駆動部に固定され、測定子を有する検出器が取り付けられるホルダと、装置本体に第1の方向に沿って移動自在なバランスウェイトと、被駆動部に一端が接続され、他端がプーリを介してバランスウェイトに接続された動力伝達部材と、を備え、リニアモータ、被駆動部、直動ガイド及びホルダを第1の方向から見たときに、リニアモータ、被駆動部及びホルダは、第1の方向に直交する第2の方向と平行な直線上に沿って配置されている。   In order to achieve the object of the present invention, a linear motor driving device of the present invention comprises a stator extending along a first direction in a main body of the device, and a stator fitted and moved along the stator. A linear motor having a movable element, a driven part having a sliding surface fixed to the movable element, and a reference surface arranged adjacent to the driven part and in sliding contact with the sliding surface. The linear guide, the holder fixed to the driven part, to which the detector having the probe is attached, the balance weight movable along the first direction in the device body, and one end connected to the driven part, A power transmission member whose other end is connected to a balance weight via a pulley, and when the linear motor, the driven part, the linear guide and the holder are viewed from the first direction, the linear motor, the driven part And the holder has a second direction orthogonal to the first direction. They are arranged along a row on a straight line.

本発明の一形態は、第1の方向が水平方向であり、第2の方向が鉛直方向であることが好ましい。   In one mode of the present invention, it is preferable that the first direction is a horizontal direction and the second direction is a vertical direction.

本発明の一形態は、第1の方向が鉛直方向であり、第2の方向が水平方向であることが好ましい。   In one mode of the present invention, it is preferable that the first direction is a vertical direction and the second direction is a horizontal direction.

本発明の目的を達成するために、本発明の表面形状測定装置は、本発明のリニアモータ駆動装置を備える表面形状測定装置であって、リニアモータ駆動装置のホルダに取り付けられた検出器と、検出器に取り付けられて第2の方向に変位可能な測定子と、を備える。   In order to achieve the object of the present invention, a surface profile measuring device of the present invention is a surface profile measuring device comprising a linear motor driving device of the present invention, a detector attached to a holder of the linear motor driving device, A probe attached to the detector and displaceable in the second direction.

本発明によれば、被駆動部の移動時に生じる被駆動部のヨーイングを抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress yawing of the driven part that occurs when the driven part moves.

第1実施形態のリニアモータ駆動装置が備えた表面粗さ測定装置の斜視図1 is a perspective view of a surface roughness measuring device provided in a linear motor drive device according to a first embodiment. 図1に示した表面粗さ測定装置の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the surface roughness measuring device shown in FIG. 図1に示したリニアモータ駆動装置の構成を示した正面図Front view showing the configuration of the linear motor drive device shown in FIG. 図3のA−A線に沿うリニアモータ駆動装置の断面図Sectional drawing of the linear motor drive device which follows the AA line of FIG. 図3のリニアモータ駆動装置を構成するリニアモータの要部拡大断面図3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a linear motor that constitutes the linear motor drive device of FIG. 第2実施形態のリニアモータ駆動装置の構成を示した正面図The front view which showed the structure of the linear motor drive device of 2nd Embodiment. 図6のC−C線に沿うリニアモータ駆動装置の拡大断面図Enlarged sectional view of the linear motor drive device taken along the line C-C in FIG. 第3実施形態のリニアモータ駆動装置の構成を示した正面図The front view which showed the structure of the linear motor drive device of 3rd Embodiment. 図8のD−D線に沿うリニアモータ駆動装置の拡大断面図The expanded sectional view of the linear motor drive device which follows the DD line of FIG. 第4実施形態のリニアモータ駆動装置の構成を示した正面図The front view which showed the structure of the linear motor drive device of 4th Embodiment. 図10のF−F線に沿うリニアモータ駆動装置の拡大断面図Enlarged cross-sectional view of the linear motor drive device taken along the line FF of FIG.

以下、添付図面に従って本発明に係るリニアモータ駆動装置及び表面形状測定装置の実施形態について説明する。   Embodiments of a linear motor driving device and a surface shape measuring device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、検出器112の駆動装置に第1実施形態のリニアモータ駆動装置10が適用された表面粗さ測定装置100の全体斜視図である。図2は、図1に示した表面粗さ測定装置100の構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is an overall perspective view of a surface roughness measuring device 100 in which the linear motor driving device 10 of the first embodiment is applied to the driving device of the detector 112. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the surface roughness measuring device 100 shown in FIG.

なお、理解の容易のため、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。また、本明細書では、3軸方向(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向)の三次元直交座標系を用い、リニアモータ駆動装置10によって移動される検出器112の水平移動方向をX軸方向とし、X軸方向に直交する水平方向をY軸方向とし、X軸方向及びY軸方向にそれぞれ直交する鉛直方向をZ軸方向とする。また、表面粗さ測定装置100は、本発明の表面形状測定装置の一例である。   For easy understanding, the scale of each member in the drawings may differ from the actual scale. Further, in the present specification, a three-dimensional orthogonal coordinate system in three axis directions (X axis direction, Y axis direction, Z axis direction) is used, and the horizontal movement direction of the detector 112 moved by the linear motor drive device 10 is X. The horizontal direction orthogonal to the X-axis direction is the Y-axis direction, and the vertical direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction is the Z-axis direction. The surface roughness measuring device 100 is an example of the surface shape measuring device of the present invention.

図1に示すように表面粗さ測定装置100は、リニアモータ駆動装置10、測定部102、データ処理装置104、入力装置106及びモニタ108等から構成される。測定部102は、測定台110の上面に載置された図2のワークWの表面粗さを測定する検出器112を有しており、この検出器112がリニアモータ駆動装置10のホルダ116(図1参照)に保持されている。   As shown in FIG. 1, the surface roughness measuring device 100 includes a linear motor driving device 10, a measuring unit 102, a data processing device 104, an input device 106, a monitor 108, and the like. The measuring unit 102 has a detector 112 that measures the surface roughness of the work W of FIG. 2 placed on the upper surface of the measuring table 110. The detector 112 is a holder 116 (of the linear motor driving device 10). (See FIG. 1).

検出器112の端部には、Z軸方向(鉛直方向)に変位可能な測定子(触針とも言う。)114が取り付けられており、この測定子114のZ軸方向の変位量が検出器112に内蔵された不図示の差動トランスによって電圧に変換される。そして、この電圧値は不図示のA/D変換器によってA/D変換され、図2のデータ処理装置104のCPU(central processing unit)118に出力される。   A probe (also referred to as a stylus) 114 that can be displaced in the Z-axis direction (vertical direction) is attached to the end of the detector 112, and the amount of displacement of the probe 114 in the Z-axis direction is the detector. The voltage is converted into a voltage by a differential transformer (not shown) built in 112. Then, this voltage value is A / D converted by an A / D converter (not shown) and output to a CPU (central processing unit) 118 of the data processing device 104 in FIG.

データ処理装置104は、CPU118を含む各演算処理回路、及びROM(Read Only Memory)又はRAM(Random Access Memory)等のメモリ120によって構成されており、メモリ120に記憶されたプログラムがCPU118によって実行されることにより、データ処理装置104の各部の機能が実現され、ワークWの表面粗さを示す測定データが取得される。この測定データは、データ処理装置104の粗さ出力手段122によりモニタ108に出力され、モニタ108に表示される。   The data processing device 104 is configured by each arithmetic processing circuit including a CPU 118 and a memory 120 such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory). A program stored in the memory 120 is executed by the CPU 118. As a result, the function of each unit of the data processing device 104 is realized, and the measurement data indicating the surface roughness of the work W is acquired. The measurement data is output to the monitor 108 by the roughness output means 122 of the data processing device 104 and displayed on the monitor 108.

図1に示すように、リニアモータ駆動装置10は、測定台110にZ軸方向に立設されたコラム124に取り付けられている。そして、図2のCPU118からの指示に従って、Z軸方向移動用のモータ(図示略)が駆動されることにより、リニアモータ駆動装置10の全体がコラム124に沿ってZ軸方向に移動される。また、CPU118からの指示に従って、リニアモータ駆動装置10のリニアモータ12(図5参照)が駆動されることによりホルダ116がX軸方向に移動される。これにより、測定子114が検出器112と共にX軸方向に移動される。なお、測定台110の前面に装着されたジョイスティック126によって、上記のZ軸方向移動用のモータ及びX軸方向移動用のリニアモータ12を手動操作することもできる。   As shown in FIG. 1, the linear motor driving device 10 is attached to a column 124 that is erected on the measuring table 110 in the Z-axis direction. Then, according to an instruction from the CPU 118 of FIG. 2, a motor (not shown) for moving in the Z-axis direction is driven, so that the entire linear motor driving device 10 is moved in the Z-axis direction along the column 124. Further, the holder 116 is moved in the X-axis direction by driving the linear motor 12 (see FIG. 5) of the linear motor driving device 10 in accordance with an instruction from the CPU 118. As a result, the tracing stylus 114 is moved along with the detector 112 in the X-axis direction. The joystick 126 mounted on the front surface of the measuring table 110 can be used to manually operate the motor for moving in the Z-axis direction and the linear motor 12 for moving in the X-axis direction.

次に、第1実施形態のリニアモータ駆動装置10について説明する。   Next, the linear motor drive device 10 of the first embodiment will be described.

図3は、リニアモータ駆動装置10の構成を示した正面図であり、その要部が断面図として示されている。図4は、図3のA−A線に沿う拡大断面図である。図5は、リニアモータ駆動装置10を構成するリニアモータ12の要部拡大断面図である。   FIG. 3 is a front view showing the configuration of the linear motor drive device 10, and its main parts are shown as a cross-sectional view. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the linear motor 12 that constitutes the linear motor drive device 10.

リニアモータ駆動装置10は、固定子14及び移動子16を主体としてなるリニアモータ12と、装置本体である筐体18と、固定子14の両端部を筐体18に固定する固定金具20、20と、を備えている。また、リニアモータ駆動装置10は、図示を省略しているが、上記構成の他、移動子16に給電を行うケーブルベア(登録商標)と、移動子16の移動方向位置を検出するエンコーダ及びエンコーダスケールと、固定子14の両端部近傍に設けられ、移動子16のエンドリミットを検知するリミットセンサと、を有している。   The linear motor drive device 10 includes a linear motor 12 mainly including a stator 14 and a mover 16, a housing 18 that is a main body of the device, and fixing fittings 20 and 20 that fix both ends of the stator 14 to the housing 18. And are equipped with. Although not shown, the linear motor drive device 10 has a cable bear (registered trademark) for supplying power to the mover 16, an encoder for detecting the moving direction position of the mover 16, and an encoder in addition to the above-described configuration. It has a scale and limit sensors that are provided near both ends of the stator 14 and that detect the end limits of the mover 16.

まず、図5を参照してリニアモータ12の一例について説明する。   First, an example of the linear motor 12 will be described with reference to FIG.

このリニアモータ12は、いわゆるシャフト型のリニアモータである。リニアモータ12は、界磁用のマグネットが形成されている直線棒状のシャフト部材である固定子14を有し、コイル部材を主要部として有する環状部材である移動子16を固定子14に嵌装することにより構成されている。   The linear motor 12 is a so-called shaft type linear motor. The linear motor 12 has a stator 14 which is a linear rod-shaped shaft member on which a field magnet is formed, and a mover 16 which is an annular member having a coil member as a main part is fitted to the stator 14. It is configured by

固定子14は、着磁可能な材料、例えば、Fe−Cr−Co系金属よりなり、断面が円形に形成されている。また、固定子14は、その長手方向に沿って等ピッチの、好ましくは略矩形の磁束分布となるように着磁されている。これにより、固定子14には、その長手方向に沿ってN極とS極とが同じ磁極幅Pで交互に並んだ駆動用着磁部が構成されており、これが界磁用のマグネットとして構成されている。また、上記の磁極幅Pは、例えば30mmに設定されている。このように構成された固定子14は、図3及び図4に示すようにX軸方向に延設されている。   The stator 14 is made of a magnetizable material, for example, a Fe—Cr—Co type metal, and has a circular cross section. Further, the stator 14 is magnetized so as to have a uniform magnetic flux distribution, preferably a substantially rectangular shape, along the longitudinal direction thereof. As a result, the stator 14 is provided with a magnetizing portion for driving in which N poles and S poles are alternately arranged along the longitudinal direction with the same magnetic pole width P, and this constitutes a magnet for field magnetism. Has been done. The magnetic pole width P is set to 30 mm, for example. The stator 14 thus configured extends in the X-axis direction as shown in FIGS. 3 and 4.

移動子16のコイル部材30は、U相、V相、W相の3つのコイルを1組とするコイル群の2組(第1組のコイル群及び第2組のコイル群)よりなる。第1組のコイル群は、コイルU1、V1、W1からなり、この順に固定子14の長手方向に配置されている。第2組のコイル群は、コイルU2、V2、W2からなり、この順に固定子14の長手方向に配置されている。これらのコイルは、いずれも磁極幅Pの1/3の幅に形成されている。   The coil member 30 of the mover 16 is composed of two sets of coil groups (a first set of coil groups and a second set of coil groups) each including three U-phase, V-phase, and W-phase coils. The first group of coils is composed of coils U1, V1, and W1 and is arranged in this order in the longitudinal direction of the stator 14. The second set of coil groups includes coils U2, V2, and W2, which are arranged in this order in the longitudinal direction of the stator 14. Each of these coils is formed to have a width of 1/3 of the magnetic pole width P.

コイル部材30を構成するこれら各コイルは、その外周面を接着剤によってコーティングするようにして固着され一体化されている。そして、コイル部材30は、中空直方体状の移動子フレーム32の中空部分に内蔵されており、かつ、移動子フレーム32の内周面に一体化して支持されている。   These coils forming the coil member 30 are fixed and integrated so that the outer peripheral surface thereof is coated with an adhesive. The coil member 30 is built in the hollow portion of the hollow rectangular parallelepiped moving element frame 32, and is integrally supported by the inner peripheral surface of the moving element frame 32.

移動子フレーム32の水平方向の両端部分には、固定子14に嵌装され、固定子14に摺動可能な軸受部34、34が設けられている。この軸受部34、34の作用により、移動子16は固定子14に沿って滑動される。   Bearings 34, 34 fitted to the stator 14 and slidable on the stator 14 are provided at both ends of the mover frame 32 in the horizontal direction. By the action of the bearing portions 34, 34, the mover 16 slides along the stator 14.

このリニアモータ12によれば、既述のケーブルベアから移動子16のコイル部材30に電流が供給されると、移動子16のコイル部材30に流れる電流と固定子14の磁束との相互作用により、フレミングの左手の法則によって、移動子16が固定子14に沿ってX軸方向に直線移動する。なお、図5のリニアモータ12は一例であり、他の構成のリニアモータであっても本発明のリニアモータ駆動装置10に適用することができる。他の構成のリニアモータとして、固定子14側をコイル部材30によって構成し、移動子16側を駆動用着磁部によって構成したものを例示することができる。   According to this linear motor 12, when current is supplied to the coil member 30 of the mover 16 from the above-described cable bear, the current flowing in the coil member 30 of the mover 16 and the magnetic flux of the stator 14 interact with each other. According to Fleming's left-hand rule, the mover 16 linearly moves along the stator 14 in the X-axis direction. The linear motor 12 of FIG. 5 is an example, and linear motors of other configurations can be applied to the linear motor drive device 10 of the present invention. An example of a linear motor having another configuration is one in which the stator 14 side is configured by the coil member 30 and the mover 16 side is configured by the drive magnetizing portion.

リニアモータ駆動装置10は、図3及び図4に示すように、リニアモータ12の他、被駆動部40と、直動ガイド42と、動力伝達部材であるベルト44、46と、バランスウェイト70と、ホルダ116と、を備えている。また、リニアモータ駆動装置10によれば、図4の如く、被駆動部40の移動軸の方向(X軸方向)からリニアモータ12、被駆動部40、直動ガイド42及びホルダ116を見たときに、リニアモータ12、被駆動部40及びホルダ116は、X軸方向に直交するZ軸方向(鉛直方向)に平行な直線B上に沿って配置されている。以下、各部材の構成について説明する。   As shown in FIGS. 3 and 4, the linear motor driving device 10 includes a driven portion 40, a linear guide 42, belts 44 and 46 that are power transmission members, and a balance weight 70, in addition to the linear motor 12. , A holder 116. Further, according to the linear motor driving device 10, as shown in FIG. 4, the linear motor 12, the driven portion 40, the linear guide 42 and the holder 116 are viewed from the direction of the moving axis of the driven portion 40 (X-axis direction). At this time, the linear motor 12, the driven part 40, and the holder 116 are arranged along a straight line B parallel to the Z-axis direction (vertical direction) orthogonal to the X-axis direction. The configuration of each member will be described below.

被駆動部40は、ブロック固定部材48と、連結ブロック50と、ホルダ装着部材52と、を備え、ブロック固定部材48と連結ブロック50とホルダ装着部材52とが直線B上に沿って連設されている。   The driven part 40 includes a block fixing member 48, a connecting block 50, and a holder mounting member 52, and the block fixing member 48, the connecting block 50, and the holder mounting member 52 are continuously provided along a straight line B. ing.

ブロック固定部材48は、板状に構成されて、その下部に連結ブロック50が固定されている。   The block fixing member 48 is formed in a plate shape, and the connecting block 50 is fixed to the lower portion thereof.

ブロック固定部材48は、下面48A、48Aを有し、これらの下面48A、48Aは、平坦度の高い摺動面として構成されている。   The block fixing member 48 has lower surfaces 48A and 48A, and these lower surfaces 48A and 48A are configured as sliding surfaces having high flatness.

直動ガイド42は、略直方体形状に構成されて、X軸方向に沿って配置されている。直動ガイド42には、X軸方向に沿ったスリット42A(図3参照)がZ軸方向に貫通して形成されており、このスリット42Aにガイドブロック50が挿入配置されている。また、直動ガイド42は、スリット42Aを画成し、かつY軸方向に垂線を有する側面42B、42B(図4参照)を有する。また、直動ガイド42は、上面42C、42Cを有し、上面42C、42Cは、下面48A、48Aに摺接される平坦度の高い基準面として構成されている。したがって、被駆動部40は、ブロック固定部材48の下面48A、48Aが直動ガイド42の上面42C、42Cに摺接した状態でX軸方向に移動されることにより、X軸方向に高い精度で移動される。   The linear guide 42 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape and is arranged along the X-axis direction. A slit 42A (see FIG. 3) along the X-axis direction is formed through the linear guide 42 in the Z-axis direction, and a guide block 50 is inserted and arranged in the slit 42A. Further, the linear guide 42 has side surfaces 42B, 42B (see FIG. 4) that define a slit 42A and have a vertical line in the Y-axis direction. Further, the linear motion guide 42 has upper surfaces 42C and 42C, and the upper surfaces 42C and 42C are configured as high-flat reference surfaces that are in sliding contact with the lower surfaces 48A and 48A. Therefore, the driven portion 40 is moved in the X-axis direction with high accuracy in the X-axis direction by the lower surfaces 48A, 48A of the block fixing member 48 slidingly contacting the upper surfaces 42C, 42C of the linear guide 42. Be moved.

ホルダ装着部材52は、略直方体形状に構成されて、連結ブロック50の下部に複数のネジ54、54…によって連結されている。また、ホルダ装着部材52の下部には、ホルダ116を装着するためのアリ溝52Aが備えられ、このアリ溝52Aにホルダ116のアリ部116Aが係合されて、ホルダ116がホルダ装着部材52に装着される。   The holder mounting member 52 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and is connected to the lower portion of the connection block 50 by a plurality of screws 54, 54, .... Further, a dovetail groove 52A for mounting the holder 116 is provided in the lower portion of the holder mounting member 52, and the dovetail portion 116A of the holder 116 is engaged with the dovetail groove 52A so that the holder 116 becomes the holder mounting member 52. It is installed.

ホルダ116は、略直方体形状に構成されて、X軸方向に沿った円弧状のスリット116Bが形成されている。このスリット116Bに、略円筒形状の外形を有する検出器112が嵌装され、検出器112は、ホルダ116の外部からスリット116Bに螺入されるネジ56によってスリット116Bの内周面に押し付けられて固定される。このとき、測定子114はZ軸方向に変位可能である。   The holder 116 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape and has an arcuate slit 116B formed along the X-axis direction. A detector 112 having a substantially cylindrical outer shape is fitted in the slit 116B, and the detector 112 is pressed against the inner peripheral surface of the slit 116B by a screw 56 screwed into the slit 116B from the outside of the holder 116. Fixed. At this time, the tracing stylus 114 can be displaced in the Z-axis direction.

一方、リニアモータ12の移動子16は、板状のテーブル58の上面に固定されている。テーブル58の下面には、リニアガイド(例えば、THK株式会社製のLMガイド(登録商標))を構成するブロック60、60がX軸方向に平行な直線上に沿って配置されており、これらのブロック60、60が、X軸方向に沿って配置されたレール62に移動自在に取り付けられている。また、レール62は、ブロック60と共にリニアガイドを構成する部材であり、筐体18の内部に固定されたプレート64に敷設されている。   On the other hand, the mover 16 of the linear motor 12 is fixed to the upper surface of the plate-shaped table 58. Blocks 60, 60 forming a linear guide (for example, LM Guide (registered trademark) manufactured by THK Co., Ltd.) are arranged on the lower surface of the table 58 along a straight line parallel to the X-axis direction. The blocks 60, 60 are movably attached to a rail 62 arranged along the X-axis direction. The rail 62 is a member that forms a linear guide together with the block 60, and is laid on a plate 64 fixed inside the housing 18.

図3に示すように、ベルト44は、一端が移動子16の右端部16Aに固定され、他端がプーリ66を介して連結ブロック50の右端部50Bに固定されている。また、ベルト46は、一端が移動子16の左端部16Bに固定され、他端がプーリ68を介して連結ブロック50の左端部50Cに固定されている。プーリ66、68は、X軸方向に離間して配置されており、また、プーリ66、68の回転軸66A、68AはY軸方向に沿って設けられている。よって、移動子16が固定子14に沿ってX軸方向に移動されると、被駆動部40が移動子16の移動方向に対して逆方向のX軸方向に移動される。   As shown in FIG. 3, the belt 44 has one end fixed to the right end portion 16A of the moving element 16 and the other end fixed to the right end portion 50B of the connecting block 50 via the pulley 66. The belt 46 has one end fixed to the left end 16B of the mover 16 and the other end fixed to the left end 50C of the connecting block 50 via the pulley 68. The pulleys 66 and 68 are arranged apart from each other in the X-axis direction, and the rotation shafts 66A and 68A of the pulleys 66 and 68 are provided along the Y-axis direction. Therefore, when the mover 16 is moved along the stator 14 in the X-axis direction, the driven portion 40 is moved in the X-axis direction opposite to the moving direction of the mover 16.

図4に示すように、移動子16にはバランスウェイト70、70が固定されている。このバランスウェイト70、70は、移動子16の側面のうち、Y方向に垂線を有する側面16C、16Cに固定されている。バランスウェイト70、70は、移動子16に固定された場合に、検出器112とホルダ116とを含む被駆動部40の自重と釣り合う重さに設定されている。つまり、バランスウェイト70、70は、バランスウェイト70、70と移動子16との合計重量が、検出器112とホルダ116とを含む被駆動部40の重量と略同一となる重さに設定されている。バランスウェイト70、70を移動子16に固定することにより、固定子14が水平方向に対して傾斜した角度で配設された場合であっても、上記の釣り合いの効果により、移動子16は、移動子16の自重に影響されることなく安定した推力で移動することができる。   As shown in FIG. 4, balance weights 70, 70 are fixed to the mover 16. The balance weights 70, 70 are fixed to the side surfaces 16C, 16C of the side surface of the mover 16 which have a vertical line in the Y direction. The balance weights 70, 70 are set to a weight that balances with the own weight of the driven portion 40 including the detector 112 and the holder 116 when fixed to the mover 16. That is, the balance weights 70, 70 are set such that the total weight of the balance weights 70, 70 and the mover 16 is substantially the same as the weight of the driven part 40 including the detector 112 and the holder 116. There is. By fixing the balance weights 70, 70 to the mover 16, even if the stator 14 is arranged at an angle inclined with respect to the horizontal direction, the mover 16 is It is possible to move with a stable thrust without being affected by the weight of the moving element 16.

上記の如く構成されたリニアモータ駆動装置10の作用について説明する。   The operation of the linear motor drive device 10 configured as described above will be described.

リニアモータ駆動装置10は、図4に示すように、被駆動部40の移動軸であるX軸方向(水平方向)からリニアモータ12、被駆動部40、直動ガイド42及びホルダ116を図4の見たときに、リニアモータ12、被駆動部40及びホルダ116はX軸方向に直交するZ軸方向(鉛直方向)に平行な直線B上に沿って配置されているので、被駆動部40はヨーイングすることなく、又はヨーイングが抑制された状態でX軸方向に移動することができる。   As shown in FIG. 4, the linear motor drive device 10 includes the linear motor 12, the driven portion 40, the linear guide 42, and the holder 116 from the X-axis direction (horizontal direction) which is the movement axis of the driven portion 40. When viewed, the linear motor 12, the driven portion 40, and the holder 116 are arranged along the straight line B parallel to the Z-axis direction (vertical direction) orthogonal to the X-axis direction. Can move in the X-axis direction without yawing or with yawing suppressed.

ここで、リニアモータ駆動装置10と特許文献1のリニアモータ駆動装置とを比較する。   Here, the linear motor drive device 10 and the linear motor drive device of Patent Document 1 will be compared.

特許文献1のリニアモータ駆動装置は、被駆動部の移動軸の方向(X軸方向)からリニアモータ、被駆動部、直動ガイド及びホルダを見たときに、リニアモータ、被駆動部及びホルダは、X軸方向に直交する軸(Y軸又はZ軸方向)に平行な直線上に沿って配置されていない。このため、被駆動部は、ワイヤから回転方向の力を受けた状態で移動するので、移動時にZ軸を中心としてヨーインングし易い。すなわち、被駆動部は、移動方向であるX軸方向に沿って移動する場合に、ワイヤを介してZ軸を中心とする回転方向に揺動し易い。   The linear motor drive device of Patent Document 1 includes a linear motor, a driven portion, and a holder when the linear motor, the driven portion, the linear guide, and the holder are viewed from the direction of the moving axis of the driven portion (X-axis direction). Are not arranged along a straight line parallel to an axis (Y-axis or Z-axis direction) orthogonal to the X-axis direction. For this reason, the driven part moves while receiving a force in the rotational direction from the wire, so that it is easy to yaw around the Z axis during the movement. That is, when the driven part moves along the X-axis direction, which is the moving direction, the driven part easily swings in the rotation direction about the Z-axis via the wire.

これに対して、リニアモータ駆動装置10は、図4の如く、被駆動部40の移動軸の方向(X軸方向)からリニアモータ12、被駆動部40、直動ガイド42及びホルダ116を見たときに、リニアモータ12、被駆動部40及びホルダ116は、Z軸と平行な直線B上に沿って配置されている。つまり、リニアモータ12、被駆動部40及びホルダ116は、重量バランスがとれているので、被駆動部40は、ワイヤから回転方向の力を受けることなく移動する。これにより、被駆動部40は、ヨーイングすることなく、又はヨーイングが抑制された状態でX軸方向に移動することができる。   On the other hand, as shown in FIG. 4, the linear motor drive device 10 sees the linear motor 12, the driven portion 40, the linear guide 42 and the holder 116 from the direction of the moving axis of the driven portion 40 (X-axis direction). At this time, the linear motor 12, the driven portion 40, and the holder 116 are arranged along the straight line B parallel to the Z axis. That is, since the linear motor 12, the driven part 40, and the holder 116 are balanced in weight, the driven part 40 moves without receiving a force in the rotational direction from the wire. Accordingly, the driven portion 40 can move in the X-axis direction without yawing or with yawing suppressed.

なお、リニアモータ12、被駆動部40、直動ガイド42及びホルダ116が、直線B上に沿って配置される形態とは、リニアモータ12、被駆動部40、直動ガイド42及びホルダ116の各々の重心を、直線B上に沿って配置させることが最も好ましい形態であるが、この形態に限定されず、リニアモータ12、被駆動部40、直動ガイド42及びホルダ116の各々の部材の一部が、直線B上に重なった状態で配置される形態であってもよい。これにより、リニアモータ、被駆動部及びホルダが直線上に配置されていない特許文献1の形態と比較して、被駆動部40のヨーイングを低減させることが可能となる。一例として、リニアモータ12、被駆動部40、直動ガイド42及びホルダ116の各々の形状を、直線Bに対して対称形状とすれば、リニアモータ12、被駆動部40及びホルダ116の各々の重心を、直線B上に沿って配置させることが可能となる。   The linear motor 12, the driven part 40, the linear guide 42 and the holder 116 are arranged along the straight line B to mean that the linear motor 12, the driven part 40, the linear guide 42 and the holder 116 are arranged. It is the most preferable form to arrange the respective centers of gravity along the straight line B, but the present invention is not limited to this form, and the linear motor 12, the driven portion 40, the linear guide 42, and the holder 116 are respectively arranged. A part of them may be arranged on the straight line B in an overlapping state. Thereby, it becomes possible to reduce the yawing of the driven part 40 as compared with the configuration of Patent Document 1 in which the linear motor, the driven part, and the holder are not arranged in a straight line. As an example, if the shapes of the linear motor 12, the driven portion 40, the linear motion guide 42, and the holder 116 are symmetrical with respect to the straight line B, the linear motor 12, the driven portion 40, and the holder 116 will be respectively. It is possible to arrange the center of gravity along the straight line B.

また、第1実施形態のリニアモータ駆動装置10によれば、図4の如く、リニアモータ12が被駆動部40及び直動ガイド42よりも高い位置に配置されている。これにより、電流の供給(励磁)によって発熱したリニアモータ12の熱の大部分は、リニアモータ12の上部から上方に放熱されるので、リニアモータ12の熱が、被駆動部40及び直動ガイド42に伝達するのを抑制することができる。このようなリニアモータ12の配置構成によって、摺動面であるブロック固定部材48の下面48A、48A、及び基準面である直動ガイド42の上面42B、42Bの熱変形を抑制することができるので、リニアモータ12の発熱に起因する寸法誤差を抑制することができる。   Further, according to the linear motor drive device 10 of the first embodiment, as shown in FIG. 4, the linear motor 12 is arranged at a position higher than the driven portion 40 and the linear guide 42. As a result, most of the heat of the linear motor 12 generated by the supply (excitation) of the current is radiated upward from the upper portion of the linear motor 12, so that the heat of the linear motor 12 is driven by the driven portion 40 and the linear guide. It is possible to suppress the transmission to 42. With such an arrangement configuration of the linear motor 12, it is possible to suppress thermal deformation of the lower surfaces 48A and 48A of the block fixing member 48, which are sliding surfaces, and the upper surfaces 42B and 42B of the linear motion guide 42, which is a reference surface. The dimensional error due to the heat generation of the linear motor 12 can be suppressed.

また、リニアモータ12から被駆動部40及び直動ガイド42に伝達する熱を更に効果的に遮断するために、例えば、ブロック固定部材48を断熱部材で構成することが好ましい。これにより、リニアモータ12の発熱に起因する寸法誤差をより効果的に抑制することができる。上記の断熱部材としては、繊維系断熱材又は発泡系断熱材を2枚の金属板(例えばアルミニウム製の板)で挟んで構成したものを例示することができる。   Further, in order to more effectively block the heat transmitted from the linear motor 12 to the driven portion 40 and the linear motion guide 42, for example, the block fixing member 48 is preferably made of a heat insulating member. Thereby, the dimensional error caused by the heat generation of the linear motor 12 can be suppressed more effectively. Examples of the above-mentioned heat insulating member include a fiber heat insulating material or a foam heat insulating material sandwiched between two metal plates (for example, aluminum plates).

また、このようなリニアモータ駆動装置10を有する表面粗さ測定装置100によれば、リニアモータ駆動装置10によって被駆動部40のヨーイングが抑制されているので、ヨーイングに起因する寸法誤差を低減することができる。   Further, according to the surface roughness measuring device 100 having such a linear motor driving device 10, since the linear motor driving device 10 suppresses the yawing of the driven portion 40, the dimensional error due to the yawing is reduced. be able to.

次に、第2実施形態のリニアモータ駆動装置200について説明する。   Next, the linear motor drive device 200 of the second embodiment will be described.

図6は、リニアモータ駆動装置200の構成を示した正面図であり、その要部が断面図として示されている。図7は、図6のC−C線に沿う拡大断面図である。なお、リニアモータ駆動装置200を説明するに際し、図3及び図4で説明したリニアモータ駆動装置10と同一若しくは類似の部材については同一の符号を付して説明し、若しくはその説明を省略する場合もある。   FIG. 6 is a front view showing a configuration of the linear motor drive device 200, and its main part is shown as a cross-sectional view. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view taken along the line CC of FIG. In the description of the linear motor drive device 200, the same or similar members as those of the linear motor drive device 10 described with reference to FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. There is also.

リニアモータ駆動装置10に対するリニアモータ駆動装置200の相違点は、移動子16に被駆動部40を直結して、移動子16によって被駆動部40を水平方向に直接移動させた点、及びこの被駆動部40にベルト44、46を介してバランスウェイト70を連結した点である。   The difference between the linear motor drive device 10 and the linear motor drive device 10 is that the driven part 40 is directly connected to the mover 16 and the driven part 40 is directly moved in the horizontal direction by the mover 16, and The balance weight 70 is connected to the drive unit 40 via belts 44 and 46.

すなわち、リニアモータ駆動装置200は、図6及び図7に示すように、リニアモータ12と、移動子16に固定されて摺動面としての上面40C、40Cを有する被駆動部40と、被駆動部40に隣接して配置され、上面40C、40Cに摺接される基準面としての下面42D、42Dを有する直動ガイド42と、バランスウェイト70と、被駆動部40に一端が接続され、他端がプーリ66、68を介してバランスウェイト70に接続されたベルト44、46と、被駆動部40に固定されたホルダ116と、を備えている。   That is, as shown in FIG. 6 and FIG. 7, the linear motor drive device 200 includes a linear motor 12, a driven portion 40 that is fixed to the mover 16 and has upper surfaces 40C and 40C as sliding surfaces, and a driven portion 40. The linear motion guide 42, which is disposed adjacent to the portion 40 and has lower surfaces 42D and 42D as reference surfaces that are in sliding contact with the upper surfaces 40C and 40C, the balance weight 70, and one end of which is connected to the driven portion 40, and the like. The belts 44 and 46 whose ends are connected to the balance weight 70 via the pulleys 66 and 68, and the holder 116 fixed to the driven portion 40 are provided.

また、直動ガイド42は、図7に示すように、リニアモータ12を跨ぐように門型に構成されており、その一対の脚部43、43の下面42D、42Dが基準面として構成されている。また、下面42Dと上面40Cは、レール202とブロック204とからなるリニアガイドを介して連結されることにより相対的に摺接されている。また、バランスウェイト70は、テーブル58の上面に固定されている。   Further, as shown in FIG. 7, the linear guide 42 is formed in a gate shape so as to straddle the linear motor 12, and the lower surfaces 42D, 42D of the pair of leg portions 43, 43 are formed as reference surfaces. There is. Further, the lower surface 42D and the upper surface 40C are relatively slidably contacted by being connected via a linear guide including the rail 202 and the block 204. The balance weight 70 is fixed to the upper surface of the table 58.

そして、リニアモータ駆動装置200は、図7に示すように、リニアモータ12、被駆動部40、直動ガイド42及びホルダ116をX軸方向(水平方向)から見たときに、リニアモータ12、被駆動部40及びホルダ116は、第2の方向(鉛直方向)と平行な直線B上に沿って配置されている。   As shown in FIG. 7, the linear motor driving device 200, when the linear motor 12, the driven portion 40, the linear guide 42, and the holder 116 are viewed from the X-axis direction (horizontal direction), The driven part 40 and the holder 116 are arranged along a straight line B parallel to the second direction (vertical direction).

これにより、リニアモータ駆動装置200の被駆動部40は、ヨーイングすることなく、又はヨーイングが抑制された状態でX軸方向に移動することができる。   Accordingly, the driven portion 40 of the linear motor driving device 200 can move in the X-axis direction without yawing or in a state where yawing is suppressed.

次に、真円度測定装置の駆動装置に本発明のリニアモータ駆動装置を適用した一例について、以下の第3実施形態及び第4実施形態を例示して説明する。真円度測定装置とは、検出器112の測定子114を被測定物の周面に接触させて、その周面の真円度を測定する装置である。   Next, an example in which the linear motor driving device of the present invention is applied to the driving device of the roundness measuring device will be described by exemplifying the following third embodiment and fourth embodiment. The roundness measuring device is a device in which the probe 114 of the detector 112 is brought into contact with the peripheral surface of the measured object to measure the circularity of the peripheral surface.

図8は、第3実施形態のリニアモータ駆動装置210の構成を示した正面図であり、その要部が断面図として示されている。図9は、図8のD−D線に沿う拡大断面図である。なお、リニアモータ駆動装置210を説明するに際し、図3及び図4で説明したリニアモータ駆動装置10と同一若しくは類似の部材については同一の符号を付して説明し、若しくはその説明を省略する場合もある。   FIG. 8 is a front view showing the configuration of the linear motor drive device 210 of the third embodiment, and the main parts thereof are shown as a sectional view. FIG. 9 is an enlarged sectional view taken along the line DD of FIG. In the description of the linear motor drive device 210, the same or similar members as those of the linear motor drive device 10 described with reference to FIGS. 3 and 4 will be denoted by the same reference numerals and will not be described. There is also.

リニアモータ駆動装置10に対するリニアモータ駆動装置210の相違点は、リニアモータ12の固定子14を第1の方向である鉛直方向(Z軸方向)に沿って延設した点、及び被駆動部40を直動ガイド42に沿って鉛直方向(Z軸方向)に沿って移動自在に設けた点である。   The difference between the linear motor driving device 210 and the linear motor driving device 210 is that the stator 14 of the linear motor 12 is extended along the vertical direction (Z-axis direction) which is the first direction, and the driven part 40. Is movably provided along the linear guide 42 in the vertical direction (Z-axis direction).

すなわち、リニアモータ駆動装置210は、図8及び図9に示すように、リニアモータ12と、鉛直方向に沿って摺動自在に設けられ、摺動面としての内壁面40E、40Dを有する被駆動部40と、被駆動部40に隣接して配置され、内壁面40E、40Eに摺接される基準面としての側面42E、42Eを有する直動ガイド42と、移動子16に一端が接続され、他端がプーリ66、68を介して被駆動部40に接続されたベルト44、46と、移動子16に固定されたバランスウェイト70、70と、被駆動部40に固定され、測定子114を有する検出器112が取り付けられるホルダ116と、を備えている。   That is, as shown in FIGS. 8 and 9, the linear motor driving device 210 is provided with the linear motor 12 so as to be slidable along the vertical direction and has inner wall surfaces 40E and 40D as sliding surfaces. One end is connected to the mover 16 and a linear motion guide 42 that is disposed adjacent to the driven part 40 and has side surfaces 42E and 42E as reference surfaces that are in sliding contact with the inner wall surfaces 40E and 40E. Belts 44 and 46, the other ends of which are connected to the driven portion 40 via pulleys 66 and 68, balance weights 70 and 70 fixed to the moving element 16, and the measuring element 114 fixed to the driven portion 40. And a holder 116 to which the detector 112 is attached.

また、被駆動部40は、図9に示すように、断面矩形状の直動ガイド42を収容する凹状溝41と、凹状溝41を封止するキャップ212と、を有している。   Further, as shown in FIG. 9, the driven portion 40 has a concave groove 41 for accommodating the linear guide 42 having a rectangular cross section, and a cap 212 for sealing the concave groove 41.

そして、リニアモータ駆動装置210は、図9に示すように、リニアモータ12、被駆動部40、直動ガイド42及びホルダ116をZ軸方向(鉛直方向)から見たときに、リニアモータ12、被駆動部40、直動ガイド42及びホルダ116は、Z軸方向(鉛直方向)に直交する第2の方向であるX軸方向(水平方向)と平行な直線E上に沿って配置されている。   As shown in FIG. 9, the linear motor driving device 210, when the linear motor 12, the driven portion 40, the linear guide 42 and the holder 116 are viewed from the Z-axis direction (vertical direction), The driven portion 40, the linear motion guide 42, and the holder 116 are arranged along a straight line E parallel to the X-axis direction (horizontal direction) that is the second direction orthogonal to the Z-axis direction (vertical direction). ..

これにより、リニアモータ駆動装置210の被駆動部40は、ヨーイングすることなく、又はヨーイングが抑制された状態でZ軸方向に移動することができる。すなわち、被駆動部40は、移動方向であるZ軸方向に沿って移動する場合に、X軸を中心とする回転方向に揺動することなく、又は揺動が抑制された状態でZ軸方向に移動する。   As a result, the driven portion 40 of the linear motor driving device 210 can move in the Z-axis direction without yawing or with yawing suppressed. That is, when the driven part 40 moves along the Z-axis direction which is the moving direction, the driven part 40 does not swing in the rotation direction around the X-axis or the swinging is suppressed in the Z-axis direction. Move to.

なお、ベルト44の端部は、被駆動部40、ホルダ116及び検出器112からなる移動体の重心位置に固定されることが好ましい。これにより、被駆動部40に生じる回転モーメント(リニアモータ12の推力によって生じる力)を小さくすることができるので、被駆動部40の内壁面40E、40Eを、直動ガイド42の側面42E、42Eに倣わすための与圧を小さくすることができる。   The end portion of the belt 44 is preferably fixed to the center of gravity of the moving body including the driven portion 40, the holder 116 and the detector 112. As a result, the rotational moment generated in the driven part 40 (the force generated by the thrust of the linear motor 12) can be reduced, so that the inner wall surfaces 40E, 40E of the driven part 40 are aligned with the side surfaces 42E, 42E of the linear guide 42. It is possible to reduce the pressurizing force for copying.

図10は、第4実施形態のリニアモータ駆動装置220の構成を示した正面図であり、その要部が断面図として示されている。図11は、図10のF−F線に沿う拡大断面図である。なお、リニアモータ駆動装置220を説明するに際し、図6及び図7で説明したリニアモータ駆動装置200と同一若しくは類似の部材については同一の符号を付して説明し、若しくはその説明を省略する場合もある。   FIG. 10 is a front view showing the configuration of the linear motor drive device 220 of the fourth embodiment, and the main parts thereof are shown as a sectional view. 11 is an enlarged cross-sectional view taken along the line FF of FIG. In the description of the linear motor drive device 220, the same or similar members as those of the linear motor drive device 200 described with reference to FIGS. 6 and 7 will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. There is also.

リニアモータ駆動装置200に対するリニアモータ駆動装置220の相違点は、リニアモータ12の固定子14を第1の方向である鉛直方向(Z軸方向)に延設した点、及び被駆動部40を直動ガイド42に沿って鉛直方向(Z軸方向)に移動自在に設けた点である。   The difference between the linear motor drive device 200 and the linear motor drive device 220 is that the stator 14 of the linear motor 12 is extended in the vertical direction (Z-axis direction) which is the first direction, and the driven part 40 is linear. This is a point provided movably in the vertical direction (Z-axis direction) along the motion guide 42.

すなわち、リニアモータ駆動装置220は、図10及び図11に示すように、リニアモータ12と、移動子16に固定されて摺動面としての側面40F、40Fを有する被駆動部40と、被駆動部40に隣接して配置され、側面40F、40Fに摺接される基準面としての側面42F、42Fを有する直動ガイド42と、バランスウェイト70と、被駆動部40に一端が接続され、他端がプーリ66、68を介してバランスウェイト70に接続されたベルト44、46と、被駆動部40に固定されたホルダ116と、を備えている。   That is, as shown in FIGS. 10 and 11, the linear motor driving device 220 includes the linear motor 12, the driven portion 40 fixed to the moving element 16 and having side surfaces 40F and 40F as sliding surfaces, and the driven portion 40. The linear motion guide 42, which is arranged adjacent to the portion 40 and has side surfaces 42F and 42F as reference surfaces that are in sliding contact with the side surfaces 40F and 40F, the balance weight 70, and one end of which is connected to the driven portion 40, and the like. The belts 44 and 46 whose ends are connected to the balance weight 70 via the pulleys 66 and 68, and the holder 116 fixed to the driven portion 40 are provided.

また、側面40Fと側面42Fは、レール202とブロック204とからなるリニアガイドを介して連結されることにより相対的に摺接されている。また、バランスウェイト70は、テーブル58の側面に固定されている。   Further, the side surface 40F and the side surface 42F are relatively slidably brought into contact with each other by being connected via a linear guide including the rail 202 and the block 204. The balance weight 70 is fixed to the side surface of the table 58.

そして、リニアモータ駆動装置220は、図11に示すように、リニアモータ12、被駆動部40、直動ガイド42及びホルダ116をZ軸方向(鉛直方向)から見たときに、リニアモータ12、被駆動部40、直動ガイド42及びホルダ116は、Z軸方向(鉛直方向)に直交する第2の方向であるX軸方向(水平方向)と平行な直線E上に沿って配置されている。   Then, as shown in FIG. 11, the linear motor driving device 220, when the linear motor 12, the driven portion 40, the linear guide 42 and the holder 116 are viewed from the Z-axis direction (vertical direction), The driven portion 40, the linear motion guide 42, and the holder 116 are arranged along a straight line E parallel to the X-axis direction (horizontal direction) that is the second direction orthogonal to the Z-axis direction (vertical direction). ..

これにより、リニアモータ駆動装置220の被駆動部40は、ヨーイングすることなく、又はヨーイングが抑制された状態でZ軸方向に移動することができる。   Accordingly, the driven portion 40 of the linear motor drive device 220 can move in the Z-axis direction without yawing or in a state where yawing is suppressed.

なお、ベルト44の端部は、移動子16の直上に位置する被駆動部40に固定することが好ましい。これにより、被駆動部40に生じる回転モーメント(リニアモータ12の推力によって生じる力)を小さくすることができるので、被駆動部40の側面40E、40Eを、直動ガイド42の側面42D、42Dに倣わすための与圧を小さくすることができる。   The end portion of the belt 44 is preferably fixed to the driven portion 40 located immediately above the moving element 16. As a result, the rotational moment (force generated by the thrust of the linear motor 12) generated in the driven portion 40 can be reduced, so that the side surfaces 40E, 40E of the driven portion 40 are changed to the side surfaces 42D, 42D of the linear guide 42. The pressurization for copying can be reduced.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above examples, and it is needless to say that various improvements and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. ..

10…リニアモータ駆動装置、12…リニアモータ、14…固定子、16…移動子、18…筐体、20…固定金具、30…コイル部材、32…移動子フレーム、34…軸受部、40…被駆動部、41…凹状溝、42…直動ガイド、44…ベルト、46…ベルト、48…ブロック固定部材、50…連結ブロック、52…ホルダ装着部材、54…ネジ、56…ネジ、58…テーブル、60…ブロック、62…レール、64…プレート、66…プーリ、68…プーリ、70…バランスウェイト、100…表面粗さ測定装置、102…測定部、104…データ処理装置、106…入力装置、108…モニタ、110…測定台、112…検出器、114…測定子、116…ホルダ、118…CPU、120…メモリ、122…粗さ出力手段、124…コラム、126…ジョイスティック、200…リニアモータ駆動装置、202…レール、204…ブロック、210…リニアモータ駆動装置、212…キャップ、220…リニアモータ駆動装置   10 ... Linear motor drive device, 12 ... Linear motor, 14 ... Stator, 16 ... Mover, 18 ... Housing, 20 ... Fixing metal fitting, 30 ... Coil member, 32 ... Mover frame, 34 ... Bearing part, 40 ... Driven part, 41 ... Recessed groove, 42 ... Linear motion guide, 44 ... Belt, 46 ... Belt, 48 ... Block fixing member, 50 ... Connection block, 52 ... Holder mounting member, 54 ... Screw, 56 ... Screw, 58 ... Table, 60 ... Block, 62 ... Rail, 64 ... Plate, 66 ... Pulley, 68 ... Pulley, 70 ... Balance weight, 100 ... Surface roughness measuring device, 102 ... Measuring unit, 104 ... Data processing device, 106 ... Input device , 108 ... Monitor, 110 ... Measuring stand, 112 ... Detector, 114 ... Measuring element, 116 ... Holder, 118 ... CPU, 120 ... Memory, 122 ... Roughness output means, 124 ... Arm, 126 ... joystick, 200 ... linear motor drive, 202 ... rails, 204 ... block, 210 ... linear motor drive, 212 ... Cap, 220 ... linear motor drive

Claims (5)

装置本体に第1の方向に沿って延設された固定子と、前記固定子に嵌装されて前記固定子に沿って移動可能な移動子と、を有するリニアモータと、
前記装置本体に前記第1の方向に沿って摺動自在に設けられ、摺動面を有する被駆動部と、
前記被駆動部に隣接して配置され、前記摺動面に摺接される基準面を有する直動ガイドと、
前記被駆動部に固定され、測定子を有する検出器が取り付けられるホルダと、
前記移動子に一端が接続され、他端がプーリを介して前記被駆動部に接続された動力伝達部材と、
前記移動子に固定されたバランスウェイトと、
を備え、
前記リニアモータ、前記被駆動部、前記直動ガイド及び前記ホルダを前記第1の方向から見たときに、前記リニアモータ、前記被駆動部及び前記ホルダは、前記第1の方向に直交する第2の方向と平行な直線上に沿って配置されている、リニアモータ駆動装置。
A linear motor having a stator extending in the device body along a first direction, and a slider fitted to the stator and movable along the stator,
A driven part slidably provided on the device body along the first direction and having a sliding surface;
A linear guide having a reference surface that is arranged adjacent to the driven portion and is in sliding contact with the sliding surface,
A holder fixed to the driven part, to which a detector having a probe is attached,
A power transmission member having one end connected to the mover and the other end connected to the driven part via a pulley;
A balance weight fixed to the mover,
Equipped with
When the linear motor, the driven portion, the linear guide and the holder are viewed from the first direction, the linear motor, the driven portion and the holder are orthogonal to the first direction. A linear motor drive device arranged along a straight line parallel to the direction of 2.
装置本体に第1の方向に沿って延設された固定子と、前記固定子に嵌装されて前記固定子に沿って移動可能な移動子と、を有するリニアモータと、
前記移動子に固定されて摺動面を有する被駆動部と、
前記被駆動部に隣接して配置され、前記摺動面に摺接される基準面を有する直動ガイドと、
前記被駆動部に固定され、測定子を有する検出器が取り付けられるホルダと、
前記装置本体に前記第1の方向に沿って移動自在なバランスウェイトと、
前記被駆動部に一端が接続され、他端がプーリを介して前記バランスウェイトに接続された動力伝達部材と、
を備え、
前記リニアモータ、前記被駆動部、前記直動ガイド及び前記ホルダを前記第1の方向から見たときに、前記リニアモータ、前記被駆動部及び前記ホルダは、前記第1の方向に直交する第2の方向と平行な直線上に沿って配置されている、リニアモータ駆動装置。
A linear motor having a stator extending in the device body along a first direction, and a slider fitted to the stator and movable along the stator,
A driven part having a sliding surface that is fixed to the mover;
A linear guide having a reference surface that is arranged adjacent to the driven portion and is in sliding contact with the sliding surface,
A holder fixed to the driven part, to which a detector having a probe is attached,
A balance weight that is movable in the device body along the first direction;
A power transmission member having one end connected to the driven part and the other end connected to the balance weight via a pulley;
Equipped with
When the linear motor, the driven portion, the linear guide and the holder are viewed from the first direction, the linear motor, the driven portion and the holder are orthogonal to the first direction. A linear motor drive device arranged along a straight line parallel to the direction of 2.
前記第1の方向が水平方向であり、前記第2の方向が鉛直方向である、
請求項1又は2に記載のリニアモータ駆動装置。
The first direction is a horizontal direction, and the second direction is a vertical direction,
The linear motor drive device according to claim 1.
前記第1の方向が鉛直方向であり、前記第2の方向が水平方向である、
請求項1又は2に記載のリニアモータ駆動装置。
The first direction is a vertical direction, and the second direction is a horizontal direction,
The linear motor drive device according to claim 1.
請求項1から4のいずれか1項に記載のリニアモータ駆動装置を備える表面形状測定装置であって、
前記リニアモータ駆動装置のホルダに取り付けられた検出器と、
検出器に取り付けられて第2の方向に変位可能な測定子と、
を備える、表面形状測定装置。
A surface profile measuring device comprising the linear motor driving device according to claim 1.
A detector attached to the holder of the linear motor drive,
A probe attached to the detector and displaceable in the second direction,
A surface profile measuring device.
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