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JP7561660B2 - Linear motors and linear transport systems - Google Patents

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JP7561660B2 JP2021037481A JP2021037481A JP7561660B2 JP 7561660 B2 JP7561660 B2 JP 7561660B2 JP 2021037481 A JP2021037481 A JP 2021037481A JP 2021037481 A JP2021037481 A JP 2021037481A JP 7561660 B2 JP7561660 B2 JP 7561660B2
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Description

本開示は、リニアモータ及びリニア搬送システムに関する。 This disclosure relates to a linear motor and a linear conveying system.

リニアモータを使用した搬送システムは、高精度な位置決めによる軌道上での製品の加工及び組立が可能であるという特徴と、可動子毎の速度制御が可能であるという特徴とを有するため、当該搬送システムの用途が拡大している。以下では、搬送システムは「リニア搬送システム」と記載される。リニア搬送システムには、可動子を動かすための電磁石が必要なため固定子及び可動子が大型になってしまうという課題があり、可動子間の距離の狭ピッチ化によるフットプリントの低減が求められている。 A conveying system using a linear motor has the features of being able to process and assemble products on a track with high-precision positioning, and being able to control the speed of each mover, so the uses of this conveying system are expanding. In the following, the conveying system will be referred to as a "linear conveying system." A problem with linear conveying systems is that they require electromagnets to move the movers, which results in large stators and movers, and there is a demand to reduce the footprint by narrowing the pitch between the movers.

従来、進行方向に対して前側と後側とでローラの位置を異ならせることにより、隣り合う可動子のローラの接触を回避して進行方向の可動子の狭ピッチ化を実現するリニア搬送システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。また従来、一つのフレームに対して二つの搬送ライン用の磁石が配置され、これにより進行方向に対して平行な二つの搬送ライン間の可動子の狭ピッチ化を実現するリニアモータも提案されている(例えば、特許文献2参照)。 A linear transport system has been proposed that avoids contact between adjacent rollers and achieves a narrow pitch of the movers in the direction of travel by making the positions of the rollers different between the front and rear sides of the direction of travel (see, for example, Patent Document 1). A linear motor has also been proposed in which magnets for two transport lines are arranged on one frame, thereby achieving a narrow pitch of the movers between two transport lines parallel to the direction of travel (see, for example, Patent Document 2).

国際公開第2018/145214号International Publication No. 2018/145214 特許第5313561号公報Patent No. 5313561

固定子がコイルを有していて可動子が永久磁石を有する従来のリニア搬送システムには、二つの平行な搬送ライン間の固定子の狭ピッチ化が実現できていないという課題がある。特許文献1が開示している技術では、コイルを流れる電流を制御する基板がコイルと可動子が重なる平面に配置されているため、複数の搬送ラインを配置した場合、二つの平行な搬送ライン間の固定子の狭ピッチ化は困難である。特許文献2が開示している技術では、固定子がコイルを有して可動子が永久磁石を有する構造とした場合、一般に磁石よりもコイルが大きいため固定子が大きくなり、複数の搬送ラインを配置したとき、二つの平行な搬送ライン間の固定子の狭ピッチ化は困難である。 Conventional linear conveyance systems, in which the stator has a coil and the mover has a permanent magnet, have an issue in that it is not possible to achieve a narrow stator pitch between two parallel conveyance lines. In the technology disclosed in Patent Document 1, the board that controls the current flowing through the coil is placed on the plane where the coil and the mover overlap, so when multiple conveyance lines are arranged, it is difficult to achieve a narrow stator pitch between two parallel conveyance lines. In the technology disclosed in Patent Document 2, when the stator has a coil and the mover has a permanent magnet, the coil is generally larger than the magnet, so the stator becomes large, and when multiple conveyance lines are arranged, it is difficult to achieve a narrow stator pitch between two parallel conveyance lines.

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、二つの平行な搬送ライン間の可動子の狭ピッチ化を実現するリニアモータを得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above, and aims to obtain a linear motor that achieves a narrow pitch of the mover between two parallel conveyor lines.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るリニアモータは、複数の永久磁石を有する可動子と、コイルを有する固定子と、コイルの電流を制御するためのモータドライバと、二つ以上の平行な搬送ラインとを有する。コイルと可動子を含む平面内にはモータドライバが配置されない。二つの平行な搬送ラインの中間に固定子のコイルが一つだけ配置されている。 In order to solve the above problems and achieve the object, the linear motor according to the present disclosure has a mover having a plurality of permanent magnets, a stator having a coil, a motor driver for controlling the current of the coil, and two or more parallel conveyor lines. The motor driver is not disposed in a plane including the coil and the mover . Only one coil of the stator is disposed in the middle of the two parallel conveyor lines.

本開示に係るリニアモータは、二つの平行な搬送ライン間の可動子の狭ピッチ化を実現することができるという効果を奏する。 The linear motor disclosed herein has the effect of realizing a narrow pitch of the mover between two parallel conveyor lines.

実施の形態1に係るリニア搬送システムの構成を示す平面図FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a linear transport system according to a first embodiment; 実施の形態1に係るリニア搬送システムの構成を示す第1の断面図FIG. 1 is a first cross-sectional view showing a configuration of a linear transport system according to a first embodiment; 実施の形態1に係るリニア搬送システムの構成を示す第2の断面図FIG. 2 is a second cross-sectional view showing the configuration of the linear transport system according to the first embodiment; 実施の形態1に係るリニア搬送システムの構成を示す第3の断面図FIG. 3 is a third cross-sectional view showing the configuration of the linear transport system according to the first embodiment; 実施の形態2に係るリニア搬送システムの構成を示す第1の断面図FIG. 11 is a first cross-sectional view showing a configuration of a linear transport system according to a second embodiment; 実施の形態2に係るリニア搬送システムの構成を示す第2の断面図FIG. 2 is a second cross-sectional view showing the configuration of the linear transport system according to the second embodiment; 実施の形態3に係るリニア搬送システムの構成を示す断面図FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration of a linear transport system according to a third embodiment. 実施の形態4に係るリニア搬送システムの構成を示す断面図FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration of a linear transport system according to a fourth embodiment. 実施の形態5に係るリニア搬送システムの構成を示す断面図FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration of a linear transport system according to a fifth embodiment. 実施の形態6に係るリニア搬送システムの構成を示す断面図FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration of a linear transport system according to a sixth embodiment.

以下に、実施の形態に係るリニアモータ及びリニア搬送システムを図面に基づいて詳細に説明する。 The linear motor and linear transport system according to the embodiment are described in detail below with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るリニア搬送システム1の構成を示す平面図である。図1は、リニア搬送システム1の構成を模式的に示している。リニア搬送システム1は、リニアモータ2を有する搬送システムである。リニアモータ2は、可動子3と、トラックモジュール4とを有する。リニアモータ2は、搬送ライン5aと、搬送ライン5aに続く二つの平行な搬送ライン5b,5cとを更に有する。つまり、リニアモータ2は、二つの平行な搬送ライン5b,5cを有する。図1では、搬送ライン5a,5b,5cは一点鎖線の矢印によって示されている。
Embodiment 1.
Fig. 1 is a plan view showing the configuration of a linear transport system 1 according to the first embodiment. Fig. 1 shows the configuration of the linear transport system 1 in a schematic manner. The linear transport system 1 is a transport system having a linear motor 2. The linear motor 2 has a mover 3 and a track module 4. The linear motor 2 further has a transport line 5a and two parallel transport lines 5b and 5c continuing from the transport line 5a. That is, the linear motor 2 has two parallel transport lines 5b and 5c. In Fig. 1, the transport lines 5a, 5b, and 5c are indicated by dashed arrows.

リニア搬送システム1は、搬送ライン5aを移動する可動子3を搬送ライン5bと搬送ライン5cとのうちのいずれかに進行させる分岐構造6を更に有する。トラックモジュール4は、固定子7を有する。図1には示されていないが、固定子7は、複数のコイルを有する。 The linear conveying system 1 further has a branching structure 6 that directs the mover 3 moving on the conveying line 5a to either the conveying line 5b or the conveying line 5c. The track module 4 has a stator 7. Although not shown in FIG. 1, the stator 7 has multiple coils.

リニア搬送システム1は、直線のリニアモータ2をつなげたもの、又は、直線のリニアモータ2と曲線のリニアモータ2とをつなげてトラック状にしたものであってもよい。分岐構造6は、左右のコイルからの吸引力の切り替えによって、可動子3がひきつけられるコイルを切り替える。分岐構造6は、直線のリニアモータ2が移動した搬送ラインを当該搬送ラインと別の搬送ラインにつなげてもよいし、ガイドレール11が切り替え時に機械的につなぎ変わることで一つの搬送ラインを分岐させてもよい。ガイドレール11は、図2に示されている。 The linear transport system 1 may be a combination of straight linear motors 2, or a combination of straight and curved linear motors 2 connected in a track shape. The branching structure 6 switches the coil to which the mover 3 is attracted by switching the attractive force from the left and right coils. The branching structure 6 may connect the transport line moved by the straight linear motor 2 to another transport line, or may branch one transport line by mechanically reconnecting the guide rails 11 when switching. The guide rails 11 are shown in FIG. 2.

上述の二つの平行な搬送ライン5b,5cは、リニアモータ2が有する可動子3が動く二つの軌跡である。上述の通り、分岐構造6は、搬送ライン5aを移動する可動子3を搬送ライン5bと搬送ライン5cとのうちのいずれかに進行させる。分岐構造6が存在しなくても、二つの搬送ライン5b,5cが近接していればよい。ここでの近接とは、搬送ライン5bと搬送ライン5cのコイルの間にモータドライバを設置できる隙間を有さないほど近いということである。 The two parallel conveying lines 5b, 5c described above are the two trajectories along which the movable element 3 of the linear motor 2 moves. As described above, the branching structure 6 causes the movable element 3 moving along the conveying line 5a to proceed to either the conveying line 5b or the conveying line 5c. Even if the branching structure 6 does not exist, it is sufficient that the two conveying lines 5b, 5c are close to each other. Close to each other here means that the coils of the conveying lines 5b and 5c are so close that there is no gap between them to allow the installation of a motor driver.

上述の通り、リニアモータ2は、可動子3と、トラックモジュール4とを有する。可動子3は可動側の構成要素であり、トラックモジュール4は固定側の構成要素である。複数のトラックモジュール4がつなぎ合わされることによって、搬送ライン5a,5b,5cが形成される。複数の可動子3が搬送ライン5a,5b,5cを移動することでリニア搬送システム1が形成される。 As described above, the linear motor 2 has a mover 3 and a track module 4. The mover 3 is a component on the movable side, and the track module 4 is a component on the fixed side. By connecting multiple track modules 4 together, the conveying lines 5a, 5b, and 5c are formed. By moving multiple movers 3 on the conveying lines 5a, 5b, and 5c, the linear conveying system 1 is formed.

図2は、実施の形態1に係るリニア搬送システム1の構成を示す第1の断面図である。図2は、図1のII-II線の矢視図である。更に言うと、図2は、実施の形態1における分岐直後の搬送方向に対して垂直な断面を模式的に示している。図3は、実施の形態1に係るリニア搬送システム1の構成を示す第2の断面図である。図3は、図1のIII-III線の矢視図である。更に言うと、図3は、実施の形態1における二つの平行な搬送ライン5b,5cでの搬送時の搬送方向に対して垂直な断面を模式的に示している。 Figure 2 is a first cross-sectional view showing the configuration of the linear transport system 1 according to the first embodiment. Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in Figure 1. More specifically, Figure 2 shows a schematic cross section perpendicular to the transport direction immediately after branching in the first embodiment. Figure 3 is a second cross-sectional view showing the configuration of the linear transport system 1 according to the first embodiment. Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in Figure 1. More specifically, Figure 3 shows a schematic cross section perpendicular to the transport direction during transport on the two parallel transport lines 5b and 5c in the first embodiment.

可動子3は、ローラ8と、モータ磁石9と、スケール磁石10とを有する。モータ磁石9は、複数の永久磁石を有する。トラックモジュール4は、固定子7と、ガイドレール11と、モータドライバ12と、スケール13とを有する。 The mover 3 has a roller 8, a motor magnet 9, and a scale magnet 10. The motor magnet 9 has a plurality of permanent magnets. The track module 4 has a stator 7, a guide rail 11, a motor driver 12, and a scale 13.

図4は、実施の形態1に係るリニア搬送システム1の構成を示す第3の断面図である。図4は、図3のIV-IV線の矢視図である。更に言うと、図4は、実施の形態1における平行な搬送ライン5b,5cでの搬送時の搬送方向に対して平行な断面を示している。固定子7は、搬送方向に並んだ複数のコイルを有している。図4では、複数のコイルのうちの3個のコイルに符号7a,7b,7cが割り当てられている。具体的には、当該3個のコイルのうちの一つのコイルに符号7aが割り当てられており、当該3個のコイルのうちの別の一つのコイルに符号7bが割り当てられており、当該3個のコイルのうちの更に別の一つのコイルに符号7cが割り当てられている。3個のコイル7a,7b,7cは、固定子7が有する複数のコイルの一部である。 Figure 4 is a third cross-sectional view showing the configuration of the linear transport system 1 according to the first embodiment. Figure 4 is a view taken along the arrow IV-IV in Figure 3. More specifically, Figure 4 shows a cross section parallel to the transport direction during transport on the parallel transport lines 5b and 5c in the first embodiment. The stator 7 has multiple coils lined up in the transport direction. In Figure 4, three of the multiple coils are assigned the symbols 7a, 7b, and 7c. Specifically, one of the three coils is assigned the symbol 7a, another of the three coils is assigned the symbol 7b, and yet another of the three coils is assigned the symbol 7c. The three coils 7a, 7b, and 7c are part of the multiple coils that the stator 7 has.

モータドライバ12は、固定子7が有する複数のコイルの各々に流れる電流を制御する。つまり、モータドライバ12は、コイルの電流を制御するための構成要素である。固定子7が有する複数のコイルの各々に流れる電流により磁界が発生し、当該磁界が可動子3のモータ磁石9に推進力を与えることで可動子3は動作する。 The motor driver 12 controls the current flowing through each of the multiple coils in the stator 7. In other words, the motor driver 12 is a component for controlling the current in the coils. A magnetic field is generated by the current flowing through each of the multiple coils in the stator 7, and this magnetic field provides a driving force to the motor magnet 9 of the mover 3, causing the mover 3 to operate.

モータドライバ12は、固定子7が有する複数のコイルの各々に流れる電流を制御するための基板を有する構成要素である。モータドライバ12は、スケール13との通信と、隣り合うモータドライバ12との通信と、上位のコントローラとの通信とを行う機能も有する。実施の形態1では、モータドライバ12は、固定子7と、ガイドレール11と、スケール13と一体となってトラックモジュール4を形成している。モータドライバ12は、固定子7及びスケール13を有するトラックモジュール4に含まれていなくてもよい。 The motor driver 12 is a component having a board for controlling the current flowing through each of the multiple coils of the stator 7. The motor driver 12 also has the function of communicating with the scale 13, with adjacent motor drivers 12, and with a higher-level controller. In the first embodiment, the motor driver 12 is integrated with the stator 7, the guide rail 11, and the scale 13 to form the track module 4. The motor driver 12 does not have to be included in the track module 4 having the stator 7 and the scale 13.

スケール13は、可動子3の位置を測定するための器機である。スケール13は、複数のホール素子を有する。実施の形態1では、複数の磁極を有するスケール磁石10が可動子3に含まれており、スケール13の内部の複数のホール素子が可動子3の位置を検出する。可動子3の位置は、光学系を用いる方法によって検出されてもよい。可動子3の位置を検出する方法は、限定されない。実施の形態1では、スケール磁石10が可動子3の両面に取り付けられており、分岐時にどちらの面からでも可動子3の位置を測定可能な構造が採用されている。 The scale 13 is a device for measuring the position of the mover 3. The scale 13 has multiple Hall elements. In the first embodiment, the mover 3 includes a scale magnet 10 having multiple magnetic poles, and multiple Hall elements inside the scale 13 detect the position of the mover 3. The position of the mover 3 may be detected by a method using an optical system. The method for detecting the position of the mover 3 is not limited. In the first embodiment, the scale magnets 10 are attached to both sides of the mover 3, and a structure is adopted that allows the position of the mover 3 to be measured from either side when branching.

ローラ8及びガイドレール11は、可動時に進行方向以外の方向に可動子3が動かないように可動子3の動作を規制するための構成要素であり、ローラ8及びガイドレール11の形状は実施の形態1の形状に限定されない。例えば、ローラ8は、Vローラ又は平ローラであってもよい。 The rollers 8 and guide rails 11 are components for restricting the movement of the mover 3 so that the mover 3 does not move in any direction other than the direction of travel when moving, and the shapes of the rollers 8 and guide rails 11 are not limited to those in embodiment 1. For example, the rollers 8 may be V-rollers or flat rollers.

上述の通り、モータ磁石9は複数の永久磁石を有する。図4では、複数の永久磁石のうちの3個の永久磁石に符号9a,9b,9cが割り当てられている。具体的には、当該3個の永久磁石のうちの一つの永久磁石に符号9aが割り当てられており、当該3個の永久磁石のうちの別の一つの永久磁石に符号9bが割り当てられており、当該3個の永久磁石のうちの更に別の一つの永久磁石に符号9cが割り当てられている。3個の永久磁石9a,9b,9cは、モータ磁石9が有する複数の永久磁石の一部である。 As described above, the motor magnet 9 has multiple permanent magnets. In FIG. 4, three of the multiple permanent magnets are assigned the reference symbols 9a, 9b, and 9c. Specifically, one of the three permanent magnets is assigned the reference symbol 9a, another of the three permanent magnets is assigned the reference symbol 9b, and yet another of the three permanent magnets is assigned the reference symbol 9c. The three permanent magnets 9a, 9b, and 9c are part of the multiple permanent magnets that the motor magnet 9 has.

複数の永久磁石については、進行方向にS極とN極とが交互に並んでおり、モータ磁石9は、固定子7が有する複数のコイルからの磁界を受けて推進力を発生させる。実施の形態1では、可動子3は、モータ磁石9の一つの取り付け面の反対面にもモータ磁石9を有する。これにより、可動子3は、分岐時にどちらの面からでもコイルからの推進力を受けることができる。 The multiple permanent magnets have south and north poles arranged alternately in the direction of travel, and the motor magnet 9 receives a magnetic field from the multiple coils of the stator 7 to generate a propulsive force. In the first embodiment, the mover 3 also has a motor magnet 9 on the side opposite to the mounting surface of one of the motor magnets 9. This allows the mover 3 to receive a propulsive force from the coils from either side when branching.

実施の形態1では、二つの平行な搬送ライン5b,5cの固定子7のコイルと可動子3のモータ磁石9が重なる面よりも鉛直方向の下にモータドライバ12が配置されている。つまり、実施の形態1では、従来ではモータ磁石9の隣りに配置されているモータドライバ12はモータ磁石9の隣りに存在しない。そのため、モータ磁石9のすぐ隣に平行する搬送ライン5b,5cを設置することができる。これにより、搬送路の設置面積の省スペース化及びトラック上で加工を行う場合の加工機の小型化が可能となる。モータドライバ12の設置位置は、コイルとモータ磁石9が重なる面以外であれば実施の形態1の位置でなくてもよい。 In the first embodiment, the motor driver 12 is arranged vertically below the surface where the coils of the stators 7 of the two parallel conveyor lines 5b and 5c and the motor magnets 9 of the mover 3 overlap. In other words, in the first embodiment, the motor driver 12, which is conventionally arranged next to the motor magnet 9, is not next to the motor magnet 9. Therefore, the parallel conveyor lines 5b and 5c can be installed right next to the motor magnet 9. This makes it possible to save space in the installation area of the conveyor path and to reduce the size of the processing machine when processing on the track. The installation position of the motor driver 12 does not have to be the position of the first embodiment, as long as it is other than the surface where the coils and the motor magnets 9 overlap.

実施の形態1に係るリニアモータ2のコイルに流れる電流を制御するための基板は、コイルと可動子3が重なる平面上以外に配置されている。つまり、コイルと可動子3を含む平面内にはモータドライバ12は配置されない。これにより、リニアモータ2は、二つの平行な搬送ライン5b,5c間の可動子3の狭ピッチ化を実現することができる。上記の平面は、可動子3の進行方法に対して水平な平面であって、例えば図3のIV-IV線の平面である。 The board for controlling the current flowing through the coil of the linear motor 2 according to the first embodiment is placed on a plane other than the plane where the coil and the mover 3 overlap. In other words, the motor driver 12 is not placed in the plane that includes the coil and the mover 3. This allows the linear motor 2 to achieve a narrow pitch for the mover 3 between the two parallel conveyor lines 5b, 5c. The above plane is a plane that is horizontal to the direction in which the mover 3 moves, for example the plane of line IV-IV in FIG. 3.

実施の形態1では、リニアモータ2は、可動子3が永久磁石を有して固定子7がコイルを有する構造を有する。当該構造は、可動子3がコイルを有して固定子7が永久磁石を有する構造と比較し、可動子3の小型化を実現することを可能にし、可動子3への配線も不要となり配線により可動子3の移動が制限されないという特徴を有する。 In the first embodiment, the linear motor 2 has a structure in which the mover 3 has a permanent magnet and the stator 7 has a coil. This structure has the advantage that, compared to a structure in which the mover 3 has a coil and the stator 7 has a permanent magnet, it is possible to realize a smaller mover 3, and wiring to the mover 3 is not required, so the movement of the mover 3 is not restricted by wiring.

実施の形態2.
図5は、実施の形態2に係るリニア搬送システムの構成を示す第1の断面図である。図5は、図1のIII-III線の矢視図に対応する図である。更に言うと、図5は、実施の形態2における平行な搬送ライン5b,5cでの搬送時の搬送方向に対して垂直な断面を模式的に示している。図6は、実施の形態2に係るリニア搬送システムの構成を示す第2の断面図である。図6は、図5のVI-VI線の矢視図である。更に言うと、図6は、実施の形態2における平行な搬送ライン5b,5cでの搬送時の搬送方向に対して平行な断面を模式的に示している。実施の形態2では、実施の形態1との相違点を主に説明する。
Embodiment 2.
FIG. 5 is a first cross-sectional view showing the configuration of a linear transport system according to the second embodiment. FIG. 5 is a view corresponding to the view taken along the line III-III in FIG. 1. More specifically, FIG. 5 is a schematic view of a cross section perpendicular to the transport direction during transport on the parallel transport lines 5b and 5c in the second embodiment. FIG. 6 is a second cross-sectional view showing the configuration of a linear transport system according to the second embodiment. FIG. 6 is a view taken along the line VI-VI in FIG. More specifically, FIG. 6 is a schematic view of a cross section parallel to the transport direction during transport on the parallel transport lines 5b and 5c in the second embodiment. In the second embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.

実施の形態2に係るリニア搬送システムは、実施の形態1に係るリニア搬送システム1と同様に、二つの平行な搬送ライン5b,5cを有する。実施の形態2でも、リニアモータ2のコイルに流れる電流を制御するための基板は、コイルと可動子3が重なる平面上以外に配置されている。実施の形態2では、二つの平行な搬送ライン5b,5cの中間に固定子7のコイルが一つだけ配置されている。 The linear transport system according to the second embodiment has two parallel transport lines 5b and 5c, similar to the linear transport system 1 according to the first embodiment. In the second embodiment, too, the board for controlling the current flowing through the coil of the linear motor 2 is placed outside the plane where the coil and the mover 3 overlap. In the second embodiment, only one coil of the stator 7 is placed midway between the two parallel transport lines 5b and 5c.

二つの平行な搬送ライン5b,5cの中間に配置された固定子7は一つのコイルを有し、当該コイルは、二つの搬送ライン5b,5cの双方に対して磁界を発生させることが可能である。例えば、当該コイルは、搬送ライン5bに対してN極となる磁界と、搬送ライン5cに対してS極となる磁界とを同時に発生させることができる。 The stator 7, which is disposed between the two parallel conveyor lines 5b and 5c, has one coil, which is capable of generating a magnetic field for both conveyor lines 5b and 5c. For example, the coil can simultaneously generate a magnetic field that is a north pole for conveyor line 5b and a magnetic field that is a south pole for conveyor line 5c.

実施の形態2の構成によれば、一つのコイルが二つの搬送ライン5b,5cを駆動することが可能であるため、二つの搬送ライン5b,5c間の距離を短くすることができ、搬送路の設置面積の省スペース化及びトラック上で加工を行う場合における加工機の小型化が可能となる。また、実施の形態2の構成によれば、固定子7を二つの搬送ライン5b,5cの各々について設置する場合に比べて固定子7の個数も半分に少なくなるため、低コスト化が可能である。 According to the configuration of embodiment 2, one coil can drive two conveyor lines 5b, 5c, so the distance between the two conveyor lines 5b, 5c can be shortened, which saves space on the installation area of the conveyor path and makes it possible to miniaturize the processing machine when processing on the track. In addition, according to the configuration of embodiment 2, the number of stators 7 is reduced by half compared to when a stator 7 is installed on each of the two conveyor lines 5b, 5c, making it possible to reduce costs.

実施の形態3.
図7は、実施の形態3に係るリニア搬送システムの構成を示す断面図である。図7は、図5のVI-VI線の矢視図に対応する図である。更に言うと、図7は、実施の形態3における平行な搬送ライン5b,5cでの搬送時の搬送方向に対して平行な断面を模式的に示している。実施の形態3では、実施の形態2との相違点を主に説明する。
Embodiment 3.
Fig. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of a linear transport system according to embodiment 3. Fig. 7 is a view corresponding to the arrow view of line VI-VI in Fig. 5. More specifically, Fig. 7 shows a schematic cross section parallel to the transport direction during transport on parallel transport lines 5b and 5c in embodiment 3. In embodiment 3, differences from embodiment 2 will be mainly described.

実施の形態3に係るリニア搬送システムは、二つの平行な搬送ライン5b,5cを有する。リニアモータ2のコイルに流れる電流を制御するための基板は、コイルと可動子3が重なる平面上以外に配置されている。二つの平行な搬送ライン5b,5cの中間に固定子7が一つだけ配置されている。実施の形態3に係るリニアモータ2は、複数の永久磁石の極配置が異なる2種の可動子3を有する。 The linear transport system according to the third embodiment has two parallel transport lines 5b and 5c. A board for controlling the current flowing through the coil of the linear motor 2 is placed on a plane other than the plane where the coil and the mover 3 overlap. Only one stator 7 is placed between the two parallel transport lines 5b and 5c. The linear motor 2 according to the third embodiment has two types of movers 3 with different pole arrangements of multiple permanent magnets.

実施の形態3に係るリニア搬送システムは、極配置の種類により搬送ライン5bと搬送ライン5cとを使い分けることを特徴とするリニア搬送システムである。極配置は、可動子3が有する複数の永久磁石のS極及びN極の配置のことである。可動子3の進行方向に対して、永久磁石のS極とN極とが交互に配置されている。実施の形態3に係るリニアモータ2は、進行方向に対してS極から永久磁石が配置されている可動子3と、N極から永久磁石が配置されている可動子3との2種類の可動子3を有する。 The linear transport system according to the third embodiment is characterized in that the transport lines 5b and 5c are used differently depending on the type of pole arrangement. The pole arrangement refers to the arrangement of the south and north poles of the multiple permanent magnets held by the mover 3. The south and north poles of the permanent magnets are arranged alternately in the direction of travel of the mover 3. The linear motor 2 according to the third embodiment has two types of movers 3: movers 3 in which the permanent magnet is arranged from the south pole to the direction of travel, and movers 3 in which the permanent magnet is arranged from the north pole to the direction of travel.

上述の極配置の種類により搬送ライン5bと搬送ライン5cとを使い分けるとは、搬送ライン5b,5cを、永久磁石がS極から配置されている可動子3が流れる搬送ラインと、永久磁石がN極から配置されている可動子3が流れる搬送ラインとに分けることを意味する。 The use of conveyor lines 5b and 5c depending on the type of pole arrangement described above means dividing conveyor lines 5b and 5c into conveyor lines through which movers 3 in which permanent magnets are arranged starting from the south pole flow and conveyor lines through which movers 3 in which permanent magnets are arranged starting from the north pole flow.

実施の形態3の構成によれば、二つの平行な搬送ライン5b,5cの中央に配置された一つのコイルが同時に二つの搬送ライン5b,5cの可動子3を動作させる場合、例えば一つのコイルは、搬送ライン5bにS極となる磁界を発生させると共に搬送ライン5cにN極となる磁界を発生させるため、極配置が異なる二つの可動子3の一方が搬送ライン5bに配置されて当該二つの可動子3の他方が搬送ライン5cに配置されることで、二つの可動子3の進行方向の位置を一つの磁極分ずれることなく揃えることが可能となる。 According to the configuration of embodiment 3, when one coil arranged in the center of two parallel conveyor lines 5b, 5c simultaneously operates the movers 3 of the two conveyor lines 5b, 5c, for example, one coil generates a magnetic field that becomes a south pole on the conveyor line 5b and a magnetic field that becomes a north pole on the conveyor line 5c. Therefore, by placing one of the two movers 3 with different pole arrangements on the conveyor line 5b and the other of the two movers 3 on the conveyor line 5c, it becomes possible to align the positions of the two movers 3 in the traveling direction without misalignment by one magnetic pole.

実施の形態4.
図8は、実施の形態4に係るリニア搬送システムの構成を示す断面図である。図8は、図5のVI-VI線の矢視図に対応する図である。更に言うと、図8は、実施の形態4における平行な搬送ライン5b,5cでの搬送時の搬送方向に対して平行な断面を模式的に示している。実施の形態4では、実施の形態3との相違点を主に説明する。
Embodiment 4.
Fig. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of a linear transport system according to embodiment 4. Fig. 8 is a view corresponding to the arrow view of line VI-VI in Fig. 5. More specifically, Fig. 8 shows a schematic cross section parallel to the transport direction during transport on parallel transport lines 5b and 5c in embodiment 4. In embodiment 4, differences from embodiment 3 will be mainly described.

実施の形態4に係るリニア搬送システムは、二つの平行な搬送ライン5b,5cを有する。リニアモータ2のコイルに流れる電流を制御するための基板は、コイルと可動子3が重なる平面上以外に配置されている。二つの平行な搬送ライン5b,5cの中間に固定子7が一つだけ配置されている。 The linear transport system according to the fourth embodiment has two parallel transport lines 5b and 5c. The board for controlling the current flowing through the coil of the linear motor 2 is placed on a plane other than the plane where the coil and the mover 3 overlap. Only one stator 7 is placed between the two parallel transport lines 5b and 5c.

実施の形態4に係るリニアモータ2は、固定子7の側の面に配置されている複数の永久磁石の極配置とガイドレール11の側の面に配置されている複数の永久磁石の極配置とが異なる可動子3を有する。つまり、可動子3の固定子7の側の面に配置されている複数の永久磁石の極配置は、可動子3の上記の面の反対側の面に配置されている複数の永久磁石の極配置と一つの磁極分ずれている。上記の面と上記の反対側の面とは、平行である。 The linear motor 2 according to the fourth embodiment has a mover 3 in which the pole arrangement of the multiple permanent magnets arranged on the surface on the stator 7 side is different from the pole arrangement of the multiple permanent magnets arranged on the surface on the guide rail 11 side. In other words, the pole arrangement of the multiple permanent magnets arranged on the surface of the mover 3 on the stator 7 side is shifted by one magnetic pole from the pole arrangement of the multiple permanent magnets arranged on the surface of the mover 3 opposite to the above-mentioned surface. The above-mentioned surface and the opposite surface are parallel.

極配置は、可動子3が有する複数の永久磁石のS極及びN極の配置のことである。可動子3の進行方向に対して、複数の永久磁石のS極とN極とが交互に配置されている。実施の形態4の可動子3は、進行方向に対して永久磁石がS極から配置されている面と、永久磁石がN極から配置されている面とを有する。 The pole arrangement refers to the arrangement of the south and north poles of the multiple permanent magnets that the mover 3 has. The south and north poles of the multiple permanent magnets are arranged alternately in the direction of travel of the mover 3. The mover 3 of embodiment 4 has a surface on which the permanent magnets are arranged starting from the south pole in the direction of travel, and a surface on which the permanent magnets are arranged starting from the north pole.

実施の形態4の構成によれば、二つの平行な搬送ライン5b,5cの中央に配置された一つのコイルが二つの搬送ライン5b,5cの各々の可動子3を同時に動作させる場合、例えば一つのコイルは、搬送ライン5bにS極となる磁界を発生させると共に搬送ライン5cにN極となる磁界を発生させるため、極配置が異なる二つの可動子3の一方が搬送ライン5bに配置されて当該二つの可動子3の他方が搬送ライン5cに配置されることで、二つの可動子3の進行方向の位置を一つの磁極分ずれることなく揃えることが可能となる。加えて、実施の形態3の構成と比較した場合、実施の形態4の構成では、可動子3の種類は1種類であるため、可動子3の種類及び数を少なくすることができ、ひいては低コスト化を実現することができる。 According to the configuration of embodiment 4, when one coil arranged at the center of two parallel conveyor lines 5b, 5c simultaneously operates the movers 3 of each of the two conveyor lines 5b, 5c, for example, one coil generates a magnetic field that becomes an S pole on the conveyor line 5b and a magnetic field that becomes an N pole on the conveyor line 5c. Therefore, by arranging one of the two movers 3 with different pole arrangements on the conveyor line 5b and the other of the two movers 3 on the conveyor line 5c, it is possible to align the positions of the two movers 3 in the traveling direction without misalignment by one magnetic pole. In addition, compared to the configuration of embodiment 3, in the configuration of embodiment 4, there is only one type of mover 3, so the types and number of movers 3 can be reduced, which in turn makes it possible to realize cost reduction.

実施の形態5.
図9は、実施の形態5に係るリニア搬送システムの構成を示す断面図である。図9は、図1のII-II線の矢視図に対応する図である。更に言うと、図9は、実施の形態5における平行な搬送ライン5b,5cでの搬送時の搬送方向に対して垂直な断面を模式的に示している。実施の形態5では、実施の形態1から3との相違点を主に説明する。
Embodiment 5.
Fig. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of a linear transport system according to embodiment 5. Fig. 9 is a view corresponding to the view seen from the arrows along line II-II in Fig. 1. More specifically, Fig. 9 shows a schematic cross section perpendicular to the transport direction during transport on parallel transport lines 5b and 5c in embodiment 5. In embodiment 5, differences from embodiments 1 to 3 will be mainly described.

実施の形態5では、可動子3が有するスケール磁石10は一つだけであり、スケール磁石10の位置は左右どちらのトラックモジュール4からも測定可能である。実施の形態5では、スケール13はスケール磁石10に対し横に配置されているが、左右どちらのトラックモジュール4からも位置を測定することが可能であればよく、スケール13はスケール磁石10に対し縦に配置されてもよい。 In embodiment 5, the mover 3 has only one scale magnet 10, and the position of the scale magnet 10 can be measured from either the left or right track module 4. In embodiment 5, the scale 13 is arranged horizontally relative to the scale magnet 10, but as long as the position can be measured from either the left or right track module 4, the scale 13 may be arranged vertically relative to the scale magnet 10.

実施の形態5の構造によれば、可動子3が有するスケール磁石10は一つでよく、可動子3の小型化と低コスト化とを実現することができる。 According to the structure of embodiment 5, the mover 3 only needs to have one scale magnet 10, making it possible to reduce the size and cost of the mover 3.

実施の形態6.
図10は、実施の形態6に係るリニア搬送システムの構成を示す断面図である。実施の形態6に係るリニア搬送システムは、二つ以上の平行な搬送ラインを有する。リニアモータ2のコイルに流れる電流を制御するための基板は、コイルと可動子3が重なる平面上以外に配置されている。搬送ラインの個数がMである場合、Mが偶数であるとき、M/2個の固定子7が二つ以上の平行な搬送ラインの進行方向に垂直な平面に配置され、Mが奇数であるとき、(M+1)/2個の固定子7が二つ以上の平行な搬送ラインの進行方向に垂直な平面に配置される。Mは、2以上の整数である。進行方向は、可動子3の進行方向である。可動子3では、固定子7の側の面に配置されている永久磁石の極配置とガイドレール11の側の面に配置されている永久磁石の極配置とが異なる。
Embodiment 6.
10 is a cross-sectional view showing the configuration of a linear conveyance system according to a sixth embodiment. The linear conveyance system according to the sixth embodiment has two or more parallel conveyance lines. A board for controlling the current flowing through the coil of the linear motor 2 is arranged on a plane other than the plane on which the coil and the mover 3 overlap. When the number of conveyance lines is M, when M is an even number, M/2 stators 7 are arranged on a plane perpendicular to the traveling direction of the two or more parallel conveyance lines, and when M is an odd number, (M+1)/2 stators 7 are arranged on a plane perpendicular to the traveling direction of the two or more parallel conveyance lines. M is an integer of 2 or more. The traveling direction is the traveling direction of the mover 3. In the mover 3, the pole arrangement of the permanent magnets arranged on the surface on the side of the stator 7 is different from the pole arrangement of the permanent magnets arranged on the surface on the side of the guide rail 11.

実施の形態6の構造によれば、複数の平行な搬送ライン間のピッチを狭くすることが可能であり、加工でのバッチ処理及び一括加工を実施するためのラインにおいて搬送ラインの省スペース化と装置の小型化とが可能であり、可動子3を待機させておく待機スペースの省スペース化が可能となる。 According to the structure of embodiment 6, it is possible to narrow the pitch between multiple parallel conveying lines, which makes it possible to reduce the space required for conveying lines and miniaturize the equipment in lines for performing batch processing and bulk processing in processing, and also makes it possible to reduce the space required for waiting while the movable element 3 is waiting.

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。 The configurations shown in the above embodiments are merely examples, and may be combined with other known technologies, or the embodiments may be combined with each other. In addition, parts of the configurations may be omitted or modified without departing from the spirit of the invention.

1 リニア搬送システム、2 リニアモータ、3 可動子、4 トラックモジュール、5a,5b,5c 搬送ライン、6 分岐構造、7 固定子、7a,7b,7c コイル、8 ローラ、9 モータ磁石、9a,9b,9c 永久磁石、10 スケール磁石、11 ガイドレール、12 モータドライバ、13 スケール。 1 Linear conveying system, 2 Linear motor, 3 Movable element, 4 Track module, 5a, 5b, 5c Conveying line, 6 Branch structure, 7 Stator, 7a, 7b, 7c Coil, 8 Roller, 9 Motor magnet, 9a, 9b, 9c Permanent magnet, 10 Scale magnet, 11 Guide rail, 12 Motor driver, 13 Scale.

Claims (6)

複数の永久磁石を有する可動子と、
コイルを有する固定子と、
前記コイルの電流を制御するためのモータドライバと、
二つ以上の平行な搬送ラインとを備え、
前記コイルと前記可動子を含む平面内には前記モータドライバが配置されず、
二つの平行な搬送ラインの中間に前記固定子の前記コイルが一つだけ配置されている
ことを特徴とするリニアモータ。
A mover having a plurality of permanent magnets;
a stator having a coil;
a motor driver for controlling a current in the coil;
two or more parallel conveying lines;
The motor driver is not disposed within a plane including the coil and the mover,
Only one of the coils of the stator is disposed between the two parallel conveying lines.
A linear motor characterized by:
前記可動子が有する前記複数の永久磁石の極配置と異なる極配置の複数の永久磁石を有する第2の可動子を更に備える
ことを特徴とする請求項に記載のリニアモータ。
2. The linear motor according to claim 1, further comprising a second mover having a plurality of permanent magnets with a pole arrangement different from the pole arrangement of the plurality of permanent magnets of the mover.
前記可動子の前記固定子の側の面に配置されている複数の永久磁石の極配置は、前記可動子の前記面の反対側の面に配置されている複数の永久磁石の極配置と一つの磁極分ずれている
ことを特徴とする請求項に記載のリニアモータ。
2. The linear motor according to claim 1, wherein the pole arrangement of the plurality of permanent magnets arranged on the surface of the mover facing the stator is shifted by one magnetic pole from the pole arrangement of the plurality of permanent magnets arranged on the surface of the mover opposite to the surface of the mover.
前記可動子は、一つだけスケール磁石を有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のリニアモータ。
3. The linear motor according to claim 1, wherein the mover has only one scale magnet.
前記二つ以上の平行な搬送ラインの個数がMである場合、Mが偶数であるとき、M/2個の前記固定子が前記二つ以上の平行な搬送ラインの進行方向に垂直な平面に配置され、Mが奇数であるとき、(M+1)/2個の前記固定子が前記二つ以上の平行な搬送ラインの進行方向に垂直な平面に配置され、
Mは、2以上の整数であり、
前記進行方向は、前記可動子の進行方向である
ことを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載のリニアモータ。
When the number of the two or more parallel transport lines is M, when M is an even number, M/2 of the stators are arranged on a plane perpendicular to the traveling direction of the two or more parallel transport lines, and when M is an odd number, (M+1)/2 of the stators are arranged on a plane perpendicular to the traveling direction of the two or more parallel transport lines;
M is an integer of 2 or more,
The linear motor according to claim 1 , wherein the moving direction is a moving direction of the mover .
請求項1からのいずれか1項に記載のリニアモータを備える
ことを特徴とするリニア搬送システム。
A linear transport system comprising the linear motor according to any one of claims 1 to 5 .
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