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TW200901603A - Linear motor and machine tool having the same mounted thereon - Google Patents

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Publication number
TW200901603A
TW200901603A TW096133559A TW96133559A TW200901603A TW 200901603 A TW200901603 A TW 200901603A TW 096133559 A TW096133559 A TW 096133559A TW 96133559 A TW96133559 A TW 96133559A TW 200901603 A TW200901603 A TW 200901603A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
magnet member
linear motor
magnet
magnetic body
coil
Prior art date
Application number
TW096133559A
Other languages
English (en)
Inventor
Takuya Okada
Noritaka Ishiyama
Original Assignee
Murata Machinery Ltd
Gmc Hillstone Co Ltd
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 Murata Machinery Ltd, Gmc Hillstone Co Ltd filed Critical Murata Machinery Ltd
Publication of TW200901603A publication Critical patent/TW200901603A/zh

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
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    • H02K5/167Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings
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    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
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    • H02K7/1185Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with starting devices with a mechanical one-way direction control, i.e. with means for reversing the direction of rotation of the rotor

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Description

200901603 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於線性馬達及搭載馬達之壓製機械等工具 機。 【先前技術】 習知,已提案的線性馬達(例如專利文獻1 ),具備 有:由N極和S極交替排列之圓軸狀永久磁鐵形成的磁 鐵構件;及包圍著該磁鐵構件周圍的複數線圈爲排列在軸 方向的線圈構件。 〔專利文獻1〕日本特開平1 0-3 1 3 5 66號公報 【發明內容】 〔發明欲解決之課題〕 上述專利文獻1所揭示的線性馬達是針對OA機器等 ,做爲取代旋轉式馬達及滾珠螺桿組合的使用用途等,但 對於執行壓製機械等直動運動的工具機,也使用線性馬達 時,可使工具機的構成簡化且控制性優越。 對壓製機械等使用線性馬達時,所要求的條件是例如 :於撞鎚等活動部停止在上昇待機位置上時,爲了省電即 使關掉電源也可停止成活動部不落下。此外,即使是在上 昇待機位置不關掉電源的狀況,電源類故障時撞鎚等活動 部也不會意外落下,維持著停止位置較有益於安全。落下 防止對策可考慮使用彈簧或缸筒,但會產生零件數量增加 -5- 200901603 以致構造複雜的問題。 本發明目的是提供一種以簡易構成就能夠於電源停止 時防止磁鐵構件意外移動的線性馬達。本發明另一目的, 是提供一種以簡易構成就能夠於電源停止時防止磁鐵構件 落下的線性馬達。本發明又另一目的,是提供一種於電源 停止時能夠防止磁鐵構件落下,並且於動作時能夠避免落 下防止用手段造成多餘負載作用的線性馬達控制裝置。本 發明又另一目的,是提供一種零件數量少可構成爲簡單構 造,並且於電源停止時能夠防止意外動作,安全性優越的 搭載線性馬達之工具機。 〔用以解決課題之手段〕 本發明線性馬達’具備有:由N極和S極交替排列 在指定軸方向之永久磁鐵形成的磁鐵構件;相對於該磁鐵 構件配置在上述軸方向正交側使上述磁鐵構件可相對自由 移動於軸方向的線圈構件;及配置在該線圈構件的一端附 近’可使上述磁鐵構件磁性吸引力形成作用的磁性體。上 述指定軸方向,可以是上下方向,也可以是水平方向或斜 方向。根據該構成,當磁鐵構件位於上述磁性體對應位置 時’即使線圈構件的勵磁電流被切斷,但利用永久磁鐵形 成的磁鐵構件和磁性體之間產生的磁性吸引力,還是能夠 維持磁鐵構件的現在位置,或者是由磁鐵構件和磁性體之 間作用的磁性吸引力和作用在磁鐵構件的重力等外力移動 至平衡位置來維持磁鐵構件的位置。此外,因只要設置磁 -6- 200901603 性體即可,所以和設置彈簧或缸筒裝置等現在位置保持用 手段的狀況相比本發明的構成簡單。如上述,本發明以簡 易構成就能夠於電源停止時防止磁鐵構件意外移動。 本發明中,可構成爲:上述指定軸方向爲上下方向, 上述磁鐵構件爲活動側構件,上述線圈構件爲靜止側構件 ’上述磁性體是配置在上述線圈構件的上端附近,該磁性 體爲上述磁性構件落下阻止構件。採該構成時,可防止磁 鐵構件意外落下。 如上述將磁性體配置在上述線圏構件的上端附近時, 最好是將上述磁性體設置成:於磁鐵構件相對於上述線圈 構件移動至上死點的狀態,可使上述磁性體的上下寬度中 心位置高度位於該磁鐵構件的上述交替排列的N極及S 極當中任意磁極的上下寬度中心位置附近。另,磁鐵構件 ’若是爲具有N極及S極的複數單位磁鐵重疊成同極性 磁極相向的構成時,則成爲單位磁鐵彼此同極性重疊面的 推斥面位置,是在上述磁極的上下寬度中心位置。N極和 S極交替排列的磁鐵構件其產生的磁場,磁通密度在各磁 極的磁極寬度中心爲最高。如上述爲單位磁鐵重疊的磁鐵 構件時’磁通密度是在其推斥面爲最高。因此,將磁性體 設置成位於磁鐵構件的磁極中心或上述推斥面相對應的高 度位置’可於磁性體和磁鐵構件之間獲得最大的磁性吸引 力’使磁性體確實形成磁鐵構件落下防止功能。即,以磁 性體配置在線圈構件上端附近的構成,在磁鐵構件位於上 死點時’即使磁性體是位於磁鐵構件相向的高度位置,但 200901603 若磁性體位於離開磁鐵構件的磁極中心或推斥面的位置, 則無法獲得充分的磁性吸引力’導致磁性體有時無法執行 磁鐵構件落下防止功能。即使是使用相同磁鐵構件的線性 馬達’但只要於磁鐵構件的磁極上下寬度中心位置或推斥 面的附近具有磁性體,就可獲得強大的磁性吸引力,能夠 具有落下防止功能。另’於磁鐵構件的磁極中心或推斥面 的附近高度設有磁性體時,以磁性體配置在於磁鐵構件常 態動作區域中不產生頓轉的位置上爲佳。爲達到該要求, 例如:只要將磁鐵構件常態動作區域設定在頓轉產生週期 以下的範圍即可。 本發明中’可構成爲:上述磁鐵構件爲軸狀,上線圈 構件是由可包圍著上述磁鐵構件周圍的複數線圈排列在上 述軸方向形成的圓筒狀。如上述以軸狀磁鐵構件和圓筒狀 線圈構件構成的線性馬達,是以小型構成就能夠獲得強大 推力。上述以軸狀磁鐵構件和圓筒狀線圈構件構成的線性 馬達’也可設置本發明的磁性體,如此一來就能夠具有現 在位置保持或落下防止的功能。 本發明的線性馬達控制裝置,是以本發明線性馬達( 1)當中構成下述者爲其控制對象,即,上述指定軸方向 爲上下方向,上述磁鐵構件(2)爲活動側構件,上述線 圏構件(3 )爲靜止側構件,上述磁性體(1 3 )配置在上 述線圏構件的上端附近。該線性馬達控制裝置(3 〇 )是以 控制線性馬達(丨)的線圈構件(3 )的勵磁電流來控制上 述線性馬達(1 )的磁鐵構件(2 )動作,具有:常態動作 -8- 200901603 區域內進退手段(31),可將上述磁鐵構件(2) 進退動作比成爲以上述磁性體(1 3 )可阻止落下之 域的落下阻止可行區域(R 1 )還位於下方位置的常 區域(R2 )內;及動作開始、停止控制手段(3 2 ) 上述磁鐵構件(2 )進行控制使上述磁鐵構件(2 ) 動作區域(R2)動作至落下阻止可行區域(R1) 在落下阻止可行區域(R 1 )。根據該構成,於線性 1 )停止時,因磁鐵構件(2 )是停止在以上述磁性 )可阻止落下之高度區域即落下阻止可行區域(R 1 以能夠在停止狀態關閉線圈構件(3 )的電源,或 使電源打開狀態下的停止期間電源意外被切斷還是 止磁鐵構件(2)落下。在執行磁鐵構件(2)進退 ,因是將磁鐵構件(2 )進退動作在比形成落下阻 區域(R 1 )還位於下方位置的常態動作區域(R2 所以能夠避免或緩和線圈構件(3 )成爲動作的阻 此一來,於電源停止時就能夠防止磁鐵構件(2 ) 並且動作時能夠避免落下防止用手段造成多餘負載 本發明搭載線性馬達之工具機,是具備有本發 任一構成的線性馬達’和以該線性馬達驅動進退使 工件移動的活動部。本說明書所稱的「工具機」, 於執行轉盤等切削加工的機械,而是指物品加工用 般廣義的工具機,其意包括衝壓機或其他壓製機械 該構成時,因是以線性馬達驅動可進退動作的活動 以是和使用旋轉式馬達的狀況不同’不需要將旋轉 控制成 高度區 態動作 ,是對 從常態 ,停止 馬達( 體(13 ),所 者是即 能夠防 動作時 止可行 )內, 力。如 落下, 作用。 明上述 工具或 並不限 機械一 。根據 部,所 運動轉 -9- 200901603 換成直線運動,因此零件數量少可構成簡單構造。此外, 使用本發明的線性馬達,能夠於電源停止時避免磁鐵構件 意外落下,能夠提昇安全性。 〔發明效果〕 本發明的線性馬達,由於具備有:由N極和S極交 替排列在指定軸方向之永久磁鐵形成的磁鐵構件;相對於 該磁鐵構件配置在上述軸方向正交側使上述磁鐵構件可相 對自由移動於軸方向的線圈構件;及配置在該線圈構件的 一端附近可使上述磁鐵構件磁性吸引力形成作用的磁性體 ,因此以簡易構成就能夠在電源停止時防止磁鐵構件意外 移動。當構成如下述時,即,上述指定軸方向爲上下方向 ,上述磁鐵構件爲活動側構件,上述線圈構件爲靜止側構 件,上述磁性體配置在上述線圈構件的上端附近,該磁性 體可阻止上述磁性構件落下的狀況時,則以簡易構成就可 於電源停止時防止磁鐵構件意外落下。此外,於上述指定 軸方向爲上下方向,上述磁鐵構件爲活動側構件,上述線 圏構件爲靜止側構件’上述磁性體配置在上述線圈構件的 上端附近的狀況下’將上述磁性體設置成:在磁鐵構件相 對於上述線圈構件移動至上死點的狀態,上述磁性體的上 下寬度中心可位於該磁鐵構件的上述交替排列的N極及S 極當中任意磁極的上下寬度中心位置附近之高度位置上時 ’可更加確實防止磁鐵構件的落下。當構成上述磁鐵構件 爲軸狀’上線圈構件爲可包圍上述磁鐵構件周圍的複數線 -10- 200901603 圈排列在上述軸方向所形成的圓筒狀時,以 夠獲得強大推力’於該狀況時,能夠獲得和 源停止時意外移動防止或者落下防止效果。 本發明的線性馬達控制裝置,由於是一 馬達的線圈構件的勵磁電流來控制上述線性 件動作之線性馬達控制裝置,具有:常態動 手段,其可將上述磁鐵構件控制成進退動作 磁性體可阻止落下之高度區域的落下阻止可 下方位置的常態動作區域;及動作開始、停 是執行控制使上述磁鐵構件動作在常態動作 止可行區域,在落下阻止可行區域使上述磁 作,因此於電源停止時能夠防止磁鐵構件落 時能夠避免落下防止用手段造成多餘負載作 本發明搭載線性馬達之工具機,由於具 線性馬達,和以該線性馬達驅動進退使工具 活動部,因此零件數量少就可構成爲簡單構 於電源停止時能夠防止意外動作,安全性優 馬達之工具機。 【實施方式】 〔發明之最佳實施形態〕 以下,將本發明第1實施形態和第1圖 進行說明。該線性馬達1,具備有:由N極 歹U在指定軸方向之永久磁鐵形成的磁鐵構件 小型構成就能 上述相同的電 種以控制線性 馬達的磁鐵構 作區域內進退 比成爲以上述 行區域還位於 止控制手段, 區域至落下阻 鐵構件停止動 下,並且動作 用。 備有本發明的 或工件移動的 造,並且構成 越的搭載線性 至第3圖一起 和S極交替排 2 ;及包圍著 -11 - 200901603 該磁鐵構件2周圍,使該磁鐵構件2可相對於軸方向自由 移動在內部的線圈構件3。線圏構件3爲定子,磁鐵構件 2爲移動體。 磁鐵構件2是於圓棒狀永久磁鐵形成的磁鐵構件本體 2 a的兩端,安裝有滑件4、5。 線圈構件3是構成可包圍磁鐵構件2周圍的複數圓筒 狀線圈6排列在軸方向的線圈單元。上述複數的線圈6是 收容在共同的圓筒狀線圈盒7內,於線圈盒7的兩端安裝 著蓋8、9以做爲線圈構件3。 各線圈6之間隔著環狀散熱板1 1。於線圈6排列的 兩端也是配置有散熱板11。該等散熱板11是接觸在線圏 盒7的內圍面。各線圈6是位於彼此共同的圓筒狀線圈骨 架1 0外圍。線圈6是如上述以插入有線圏骨架1 0的狀態 朝軸方向插入在線圈盒7。複數的線圈6是在線圈盒7內 和散熱板1 1 一起模製成一體。複數線圏6連接用的配線 1 4 (參照第2圖)是從設置在線圈盒7的結線用開口 1 5 拉出至外部。結線用開口 1 5是形成爲橫跨複數線圈6間 朝軸方向延伸的長孔狀。 如第1圖所示,於安裝在線圈盒7兩端的蓋8、9內 圍,設有做爲滑動軸承的圓筒狀軸套12 ’該圓筒狀軸套 12可滑動自如嵌合在磁鐵構件2兩端安裝的滑件4、5。 蓋8、9是形成內圍面有階段的圓筒狀’滑件4、5是形成 外圍面有階段的軸狀,上述軸套12是設置在蓋8、9大徑 側內圍面。利用上述軸套12保持著可容許磁鐵構件2和 -12- 200901603 線圈構件3相對移動的微小間隙。即,線圈6的線圈骨架 10的內圍面和磁鐵構件2的外圍面之間,及安裝在磁鐵 構件2兩端的滑件4、5的小徑部4a、5a外圍面和蓋8、 9的小徑側內圍面8 a、9 a之間,保持有軸方向移動用的 微小間隙。另於線性馬達也可不具備有磁鐵構件2和線圈 構件3之間的間隙保持手段,可將上述間隙的保持手段設 置在使用該線性馬達的機器。 於線圈構件3,在線圈6排列的端部設有可使磁鐵構 件2磁性吸引力形成作用的磁性體1 3。磁性體1 3是形成 爲內徑可遊嵌著磁鐵構件2外圍的環狀,其是由鐵或其他 強磁性體形成。磁性體1 3,於該實施形態,設置在上側 的蓋8內圍面成埋入狀態。磁性體1 3的軸方向位置是設 定在例如即使磁鐵構件2相對於線圈構件3移動但還是可 使磁性體1 3經常位於磁鐵構件2周圍的位置。 於線圈盒7的外圍設有強制冷卻部1 6。強制冷卻部 1 6是由分別延伸在軸方向的複數支冷卻管1 7以等間隔配 置在圓周方向所構成。各冷卻管17的兩端是分別連通於 設置在線圈盒7兩端蓋8、9內的環狀集合管路2 0、21。 該等集合管路20、21是連接於冷卻液的循環裝置(未圖 示)。 根據該構成的線性馬達1時,由於在線圈構件3設有 磁性體13,該磁性體1 3和磁鐵構件2成相向,因此即使 線圈構件3的線圏6的勵磁電流被切斷’但利用永久磁鐵 形成的磁鐵構件2和磁性體1 3之間產生的磁性吸引力’ -13- 200901603 就可防止磁鐵構件2落下。此時,磁鐵構件2是形成保持 著現在位置,或者是由作用在磁鐵構件2和磁性體1 3之 間的磁性吸引力和作用在磁鐵構件2的重力等外力移動至 平衡位置來保持磁鐵構件2的位置。於該狀況,由於只要 設置磁性體1 3即可,因此和設置彈簧或缸筒裝置等現在 位置保持用手段的狀況相比該實施形態的構成簡單。如上 述’該實施形態以簡易構成就能夠於電源停止時防止磁鐵 構件意外移動。 第4圖是表示本發明的另一實施形態。該實施形態構 成爲磁性體1 3的軸方向位置在磁鐵構件2相對於線圈構 件3移動至下方時’位於可使磁性體1 3從磁鐵構件2磁 鐵範圍脫離的位置。該實施形態的其他構成是和第丨圖至 第3圖所示的第1實施形態相同。 該實施形態的狀況是磁鐵構件2停止時,磁性體13 位於磁鐵構件2外圍的位置,當進退驅動磁鐵構件2進行 加工時’使磁鐵構件2從磁性體1 3脫離至下方的位置進 行進退動作。如此一來’利用磁性體1 3就可防止電源停 止時的磁鐵構件2落下,同時於磁鐵構件2的進退驅動時 能夠避免其對磁性體1 3產生磁性吸引力形成進退驅動的 阻力。 第5圖是圖示著第4圖實施形態相關的線性馬達1控 制用的線性馬達控制裝置3 0及控制動作。該線性馬達控 制裝置30是可由電子電路形成,或也可由電腦構成。該 線性馬達控制裝置3 0 ’是對線性馬達1的線圈構件3的 -14- 200901603 線圈6的勵磁電流進行控制藉此控制磁鐵構件2動作 種裝置,具備有常態動作區域內進退控制手段31和 開始、停止控制手段3 2。 常態動作區域內進退控制手段3 1,是將磁鐵構 控制成進退動作較以磁性體1 3可阻止落下的高度區 比落下阻止可行區域R 1還位於下方的常態動作區 內。動作開始、停止控制手段3 2是對磁鐵構件2進 制使磁鐵構件2從上述常態動作區域R2動作至落下 可行區域R1,停止在上述落下阻止可行區域R1。 該線性馬達控制裝置3 0,例如:當從外部輸入 鐵構件2複數次進退動作的指令時,是由動作開始、 控制手段3 2,對線圈構件3賦予可從落下阻止可行 R 1內的指定上昇待機位置[例如第5 ( A圖所示位置 降至常態動作區域R2的勵磁電流,然後,利用動作 、停止控制手段3 2,只以指令次數輸出下降、上昇 磁電流使磁鐵構件2昇降於常態動作區域R2內。另 5 ( B )圖是表示磁鐵構件2位於常態動作區域R2上 狀態,第5 ( C )圖是表示磁鐵構件2位於常態動作 R2下端的狀態。指令次數的下降、上昇後,再度由 開始、停止控制手段32使磁鐵構件2上昇恢復至落 止可行區域R1內的指定上昇待機位置。 藉由上述的控制,即使線圈構件3的電源在上昇 位置的停止狀態被切斷’或者是在電源打開狀態下的 期間電源意外切斷時’利用對磁性體3形成作用的磁 的一 動作 件2 域即 (R2 行控 阻止 讓磁 停止 區域 )下 開始 的勵 ,第 端的 區域 動作 下阻 待機 停止 鐵構 -15- 200901603 件2的磁性吸引力’還是能夠防止磁鐵構件2落下。當磁 鐵構件2進退動作時,是在比成落下阻止可行區域(R1) 還位於下方位置的常態動作區域(R2 )內形成進退動作, 所以能夠避免或緩和磁性體1 3動作的阻力。如此一來, 於電源停止時就能夠防止磁鐵構件2落下,並且於動作時 能夠避免落下防止用手段造成多餘負載作用。 第ό圖、第7圖是表示本發明的又另一實施形態。該 實施形態是於第1圖至第3圖所示的第1實施形態中,將 磁鐵構件2的磁鐵構件本體2a構成爲分別具有Ν極及S 極的複數單位磁鐵2aa是重疊成同極性磁極相向。該等複 數的單位磁鐵2aa,由於彼此重疊的同極性重疊面爲推斥 面’所以是反抗著其磁性推斥力形成結合。該結合,例如 是利用插通遍及各單位磁鐵的螺栓(未圖示)等進行結合 〇 此外’於該實施形態,磁性體1 3是設置在線圈構件 3的上端附近,但磁鐵構件2和磁性體1 3是位於下述關 係的高度位置。即,如第6圖所示,磁性體1 3是設置成 :在磁鐵構件2相對於線圏構件3移動至上死點的狀態, 可使磁性體1 3的上下寬度中心位置高度位於該磁鐵構件 2的最上段和其下一個單位磁鐵2aa間的重疊面即推斥面 A的高度位置,或者是位於該附近高度位置。第7圖是表 示磁鐵構件2下降至下死點的狀態,磁性體1 3的上下寬 度中心是位於單位磁鐵2aa的S極和N極間的大致中央位 置。如上述’於該實施形態,將線圈構件3的勵磁電流驅 -16- 200901603 動執行成使磁鐵構件2以1個單位磁鐵2 aa的上下厚度大 致一半的行程形成昇降。此外,磁鐵構件2,如第7圖所 示於磁性體1 3對應在S極和N極間的狀態,磁性吸引力 是無法支撐磁鐵構件2的重量,但圖第6圖所示,於磁性 體1 3對應在推斥面A高度位置的狀態就成爲可支撐磁鐵 構件2重量的強力構成。該實施形態的其他構成是和第1 圖至第3圖所示的第1實施形態相同。 接著,對該實施形態的作用進行說明。磁鐵構件2產 生的磁場,磁通密度是在單位磁鐵2aa的重疊面即推斥面 A爲最高,在單位磁鐵2aa的厚度中心即N極和S極的中 間爲最低。如第6圖所示,當單位磁鐵2aa的推斥面A位 於磁性體13的上下厚度中心時,和如第7圖所示,當單 位磁鐵2aa的厚度中心位於磁性體1 3的上下厚度中心時 ,磁鐵構件2的磁性體3磁性吸引力,例如有數倍程度的 不同。因此,於磁鐵構件2位於上死點時,使磁性體13 位於和推斥面A對應的闻度位置,可於磁性體13和磁鐵 構件2之間獲得最大的磁性吸引力。因此,可使磁性體 1 3確實防止磁鐵構件2落下,使磁鐵構件2保持在上死 點。 如上述,於設有磁性體1 3來達到防止磁鐵構件2落 下的狀況,最好是將磁性體1 3的配置或磁鐵構件2的行 程範圍設定成於線性馬達1的常態動作中不會產生頓轉。 爲達到上述要求,只要將磁鐵構件2的常態動作區域設定 在頓轉產生週期以下的範圍即可。於該實施形態,如上述 -17- 200901603 ,將線圈構件3的勵磁電流驅動執行成使磁鐵構件2以1 個單位磁鐵2aa的上下厚度大致一半的行程形成昇降,因 此能夠防止頓轉產生。 就該實施形態的磁鐵構件2和磁性體1 3的配置關係 而言,也可和第5圖相同是由具有上述常態動作區域內進 退控制手段3 1和動作開始、停止控制手段3 2的線性馬達 控制裝置執行控制。於該狀況,例如:當最上段和其下的 單位磁鐵2aa間的推斥面A位於磁性體1 3上下寬度內的 範圍爲能以磁性體1 3阻止磁鐵構件1 2落下的落下可行區 域時,則從推斥面A偏離在比磁性體1 3下面還下方的位 置至第7圖下死點爲止的範圍就成爲常態動作區域。 另,於第6圖、第7圖的實施形態是在磁鐵構件2最 上段和其下的單位磁鐵2 aa間的推斥面A對應位置配置磁 性體1 3,但也可在其他的單位磁鐵2aa間的推斥面A對 應位置配置磁性體1 3。此外,爲了增加吸附力,也可設 置複數個磁性體1 3以分別對應複數彼此不同的推斥面a 。另外,磁鐵構件2並不限於由複數單位磁鐵2aa重疊構 成,也可以是1支一體棒狀的永久磁鐵,沿著長向交替設 有複數的N極和S極。於該狀況,將磁性體13設置成: 在磁鐵構件2移動至上死點的狀態,上述磁性體1 3的上 下寬度中心位置高度爲位於交替排列的N極及S極當中 任意磁極的上下寬度中心位置,或附近的高度位置。磁極 的上下寬度中心,例如:當如第6圖所示的磁鐵構件爲一 體磁鐵時,各推斥面A的位置爲磁極的上下寬度中心。 -18- 200901603 第8圖是表示使用線性馬達做爲驅動源之工具機一例 的壓製機。該壓機是在框架41的下部’設有工具支撐體 42、43和工件輸送機構44,於框架41的上部設有使用線 性馬達1做爲壓製機驅動源的壓製機構45。 工具支撐體42、43是由設置成同心的上下轉盤形成 ,於上下的工具支撐體42、43在圓周方向的複數處,搭 載有成爲衝壓模具、鑄造模具的工具。該等衝壓模具、模 具是由工具支撐體42、43的旋轉分配在指定的衝壓位置 P。工件輸送機構44是以工件持具47把持著板材工件W 的緣部,使工件W前後左右移動在工作台48上。 壓製機構4 5是利用撞鎚導件5 0將分配在工具支撐體 42衝壓位置P的衝壓模具昇降用的撞鎚49支撐成昇降自 如,由線性馬達1驅動撞鎚49昇降。線性馬達1,其線 圏構件3是固定在框架41,磁鐵構件2是結合於成爲活 動部的撞鎚49。對於線性馬達1,是採用例如和第1圖至 第3圖一起進行了說明的第1實施形態,或是採用第4圖 所示的實施形態。採用第4圖所示的實施形態時,也可使 用第5圖的線性馬達控制裝置3 0。 根據該構成的壓製機械時,因壓製驅動源是使用線性 馬達1,所以和採用旋轉式馬達的壓製機械相比,不需要 旋轉轉換成撞鎚49直線運動用的機構,因此壓製機構45 的零件數量少可成爲簡單構成。此外,和使用油壓缸筒做 爲驅動源的壓製機械相比,因是不需油壓單元,所以構成 變簡單。再加上,線性馬達1,位置精度優越,能夠獲得 -19- 200901603 加工品質及精度良好的加工。另外’該實施形態 所使用的線性馬達1 ’如上述因具備有磁性體1 磁鐵構件2落下防止功能’所以就能夠成爲安全 製機械。 另,本發明的線性馬達,並不限於線圈構件 著磁鐵構件2的環狀構成’例如也可以是磁鐵構 圈構件平行配置的構成。本發明的線性馬達,並 製機械,可於具備有活動部能使工具或工件移動 具機中,做爲上述活動部的驅動使用。再加上, 使用在工具機,還可做爲各種機器的驅動源使用 【圖式簡單說明】 第1圖爲本發明第1實施形態相關的線性馬 圖。 第2圖爲第1圖線性馬達的線圈構件分解透 第3圖爲第1圖ΙΠ - ΠΙ剖線的剖面圖。 第4圖爲本發明另一實施形態相關的線性馬 圖。 第5圖爲控制第4圖實施形態線性馬達用的 控制裝置的槪念構成方塊圖和動作說明圖加以組 說明圖。 第6圖爲表示本發明又另一實施形態相關的 上昇至上死點狀態的縱剖面圖。 第7圖爲表示第6圖實施形態相關的線性馬 壓製機械 3形成的 性高的壓 3爲包圍 件2和線 不限於壓 的一般工 並不限於 達縱剖面 視圖。 達縱剖面 線性馬達 合說明的 線性馬達 達下降至 -20- 200901603 下死點狀態的縱剖面圖。 第8圖爲使用本發明一實施形態相關線性馬達的工具 機即壓製機械的側面面。 【主要元件符號說明】 1 :線性馬達 2 :磁鐵構件 3 :線圈構件 4、5 :滑件 6 :線圈 7 :線圈盒 8、9 :蓋 1 3 :磁性體 3 〇 :線性馬達控制裝置 3 1 :常態動作區域內進退控制手段 3 2 :動作開始、停止控制手段 45 :壓製機構 49 :撞鎚(活動部) A:推斥面(磁極上下寬度的中心位置) R 1 :落下阻止可行區域 R2 :常態動作區域 W :工件 -21 -

Claims (1)

  1. 200901603 十、申請專利範圍 1 ·一種線性馬達,其特徵爲,具備有:由N極和S極 交替排列在指定軸方向之永久磁鐵形成的磁鐵構件;相對 於該磁鐵構件配置在與上述軸方向正交側使上述磁鐵構件 可相對自由移動於軸方向的線圈構件;及配置在該線圈構 件的一端附近,可使上述磁鐵構件之磁性吸引力作用的磁 性體。 2 _如申請專利範圍第1項所記載的線性馬達,其中, 上述指定軸方向爲上下方向,上述磁鐵構件爲活動側構件 ’上述線圈構件爲靜止側構件,上述磁性體是配置在上述 線圈構件的上端附近,該磁性體爲上述磁性構件落下阻止 構件。 3 _如申請專利範圍第2項所記載的線性馬達,其中, 上述磁性體設置成:於磁鐵構件相對於上述線圈構件移動 至上死點的狀態,可使上述磁性體的上下寬度中心位置高 度位於該磁鐵構件的上述交替排列的N極及S極當中任 意磁極的上下寬度中心位置附近。 4.如申請專利範圍第1項所記載的線性馬達,其中, 上述磁鐵構件爲軸狀,上述線圏構件是由可包圍著上述磁 鐵構件周圍的複數線圈排列在上述軸方向形成的圓筒狀。 5 . —種線性馬達控制裝置,係對申請專利範圍第2項 所記載的線性馬達的線圈構件的勵磁電流進行控制藉此控 制上述線性馬達的磁鐵構件動作,其特徵爲,具有:常態 動作區域內進退控制手段,該常態動作區域內進退控制手 -22- 200901603 段可將上述磁鐵 阻止落下的高度 的常態動作區域 開始、停止控制 鐵構件從常態動 上述落下阻止可 6.—種搭載 申請專利範圍第 驅動進退使工具 構件控制成進退動作在比能以上述磁性體 區域即落下阻止可行區域還位於下方位置 內;及動作開始、停止控制手段,該動作 手段是對上述磁鐵構件進行控制使上述磁 作區域動作至落下阻止可行區域,停止在 行區域。 線性馬達之工具機’其特徵爲,具備有: 1項所記載的線性馬達;及由該線性馬達 或工件移動的活動部。 -23-
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