(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具を移動させるための装置であって、
ｘ−ｙ平面を定義するベースと、
前記ベースに摺動可能に取り付けられた第１のプラットホームと、
前記第１のプラットホームと前記ベースとを相互に接続し、前記第１のプラットホームを前記ベースに対してｘ方向に移動させるための互いに離間した一対の第１のリニアボイスコイルアクチュエータと、
前記第１のプラットホームに摺動可能に取り付けられた第２のプラットホームと、
前記第２のプラットホームと前記第１のプラットホームとを相互に接続し、前記第２のプラットホームを前記ベースに対してｙ方向に移動させるための互いに離間した一対の第２のリニアボイスコイルアクチュエータと、
前記第２のプラットホームに取り付けられて前記工具をｚ方向に移動させる磁気手段と、
前記一対の第１のリニアボイスコイルアクチュエータのいずれかを選択的に作動させる第１の電流源と、
前記一対の第２のリニアボイスコイルアクチュエータのいずれかを選択的に作動させる第２の電流源と、
前記磁気手段を作動させる第３の電流源とを備え、
前記ｙ方向は前記ｘ方向に対して実質的に垂直であり、前記ｚ方向は前記ｘ方向および前記ｙ方向に対して実質的に垂直であり、前記工具は前記磁気手段に取り付けられて該磁気手段とともに移動することを特徴とする装置。
【請求項２】
工具を移動させるための装置であって、
ｘ−ｙ平面を定義するベースと、
前記ベースに取り付けられた第１の磁気手段であって、第１の磁界を発生させる第１の磁気手段と、
前記ベースに対してｘ方向に移動するために前記ベースに摺動可能に取り付けられた第１のプラットホームであって、前記第１の磁界と相互作用する第２の磁界を発生させる第２の磁気手段と、第３の磁界を発生させる第３の磁気手段とを有する第１のプラットホームと、
前記ベースに対してｙ方向に移動するために前記第１のプラットホームに摺動可能に取り付けられた第２のプラットホームであって、前記第３の磁界と相互作用する第４の磁界を発生させる第４の磁気手段を有する第２のプラットホームと、
前記第２のプラットホームに取り付けられた第５の磁気手段であって、第５の磁界を発生させる第５の磁気手段と、
前記ベースに対してｚ方向に移動するために前記第２のプラットホームに摺動可能に取り付けられた第６の磁気手段であって、前記第５の磁界と相互作用する第６の磁界を発生させる第６の磁気手段と、
前記第１のプラットホームを移動させるために、前記第２の磁気手段に接続されて前記第２の磁界を変調させる第１の変調手段と、
前記第２のプラットホームを移動させるために、前記第４の磁気手段に接続されて前記第４の磁界を変調させる第２の変調手段と、
前記第６の磁気手段および前記工具を移動させるために、前記第６の磁気手段に接続されて前記第６の磁界を変調させる第３の変調手段とを備え、
前記ｙ方向は前記ｘ方向に対して実質的に垂直であり、前記ｚ方向は前記ｘ方向および前記ｙ方向に対して実質的に垂直であり、前記工具は、前記第６の磁気手段に取り付けられて該第６の磁気手段とともに移動することを特徴とする装置。
【請求項３】
工具を移動させるための装置であって、
ｘ−ｙ平面を定義するベースと、
前記ベースに取り付けられた第１の磁気手段であって、第１の磁界を発生させる第１の磁気手段と、
前記ベースに対してｘ方向に移動するために前記ベースに摺動可能に取り付けられた第１のプラットホームであって、前記第１の磁界と相互作用する第２の磁界を発生させる第２の磁気手段と、第３の磁界を発生させる第３の磁気手段とを有する第１のプラットホームと、
前記ベースに対してｙ方向に移動するために前記第１のプラットホームに摺動可能に取り付けられた第２のプラットホームであって、前記第３の磁界と相互作用する第４の磁界を発生させる第４の磁気手段を有する第２のプラットホームと、
前記第２のプラットホームに取り付けられた第５の磁気手段であって、第５の磁界を発生させる第５の磁気手段と、
前記ベースに対してｚ方向に移動するために前記第２のプラットホームに摺動可能に取り付けられた第６の磁気手段であって、前記第５の磁界と相互作用する第６の磁界を発生させる第６の磁気手段と、
前記第１のプラットホームを移動させるために、前記第１の磁気手段に接続されて前記第１の磁界を変調させる第１の変調手段と、
前記第２のプラットホームを移動させるために、前記第３の磁気手段に接続されて前記第３の磁界を変調させる第２の変調手段と、
前記磁気手段および前記工具を移動させるために、前記第５の磁気手段に接続されて前記第５の磁界を変調させる第３の変調手段とを備え、
前記ｙ方向は前記ｘ方向に対して実質的に垂直であり、前記ｚ方向は前記ｘ方向および前記ｙ方向に対して実質的に垂直であり、前記工具は、前記第６の磁気手段に取り付けられていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に製品の自動化された組立に有用な機械に関する。さらに詳しくは、本発明は、製品の組立プロセスにおいて構成部品を位置決めするために有用な装置に関する。本発明は、特に限定されるものではないが、自動化された組立プロセスにおいて、把持工具をあらゆる方向に移動させて、工具が構成部品を把持して移動させることを可能とするアクチュエータとして有用である。
【０００２】
【従来の技術】
製品の自動化された組立および製造に有用な多数の装置が、多年に渡って成功裏に使用されてきた。それぞれの場合において、自動化された組立および製造装置が、複雑な製品の組立および製造の際に準拠される方法、手順、およびプロセスの効率や精度を増加させることに向けられた観点から用いられてきた。実際、現在では、極めて多くの消費製品が、自動化された組立装置を組み込んだ組立ラインにより製造されている。
【０００３】
製造される製品の複雑性が増すにつれて、その製品を製造するのに必要な機械の複雑性も比例して増加し得ることは容易に理解される。このことは、構成部品が小さいか、または不規則な形状を有しており、精密機械加工または組立が重要である場合に特に当てはまる。例えば、印刷された回路基板を含む多くの製品においては、小さい組立部品を精密に位置決めした後に挿入する必要がある。位置決めのプロセスは、より小さい組立部品を使用するにつれて、または組立部品が不規則または変化のある形状を有する場合に、ますます困難となる。
【０００４】
自動化された組立に際しては、自動化された装置が部品を取り上げた後、部品を移動させて製品の上に該部品を精密に載置する必要があることがしばしばである。このプロセスにおいては、直線的のみならず、相互に垂直な３つの方向（すなわち、ｘ方向、ｙ方向およびｚ方向）に、自動化された組立装置および部品を精密に移動させることがしばしば必要となる。これらの３つの方向に移動を行う能力は、部品または構成部品を１以上の供給点から多数の可能な載置点の内の１つへと選択的に移動させる必要がある動作について特に重要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、自動化された部品の移動を行うために、種々の装置が用いられてきた。例えば、空気圧装置は多くの用途に広範に使用されてきた。空気圧装置は、大きな力が必要な場合に特に効果的である。しかしながら、空気圧装置が不正確であることはよく知られている。電気モータも、自動化された組立操作において駆動力を与えるために広範に使用されてきた。しかしながら、正確な直線的移動を行うためには、電動のリニアボイスコイルアクチュエータが、電動モータを用いる装置のより単純な代替品であることが示されている。
【０００６】
前記したことに徴して、本発明は、工具を３つの相互に垂直な方向に精密に移動させることのできる自動化された組立装置であって、これにより、１以上の供給地点から特定の載置地点へと構成部品を選択的に移動させる必要がある、自動化された組立プロセスにおいて、工具が構成部品を把持して移動させることを可能とする自動化された組立装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、３つの相互に垂直な方向の精密な移動を行うために、電動リニアボイスコイルアクチュエータを使用する自動化された組立装置を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、製造するのが容易であり、使用するのが簡単であり、比較的コスト効果のある、３つの相互に垂直な方向における精密で制御可能な移動を可能とする自動化された組立装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によるボイスコイルアクチュエータは、ベース部材と、第１のプラットホームと、第２のプラットホームとを備える。具体的には、第１のプラットホームは、ベース部材に対して第１の方向（ｘ方向）に直線的な往復移動を行うためにベース部材に取り付けられている。さらに、第２のプラットホームは、第１のプラットホームに対して第２の方向（ｙ方向）に直線的な往復移動を行うために第１のプラットホームに取り付けられている。第１の方向（ｘ方向）は、第２の方向（ｙ方向）に対して実質的に垂直であるため、把持工具を第２のプラットホーム上でベース部材に対してｘおよびｙの両者の方向に移動させるよう、第１および第２のプラットホームの移動を共働させることができる。本発明において企図されるように、把持工具自体は、支持するプラットホームのｘおよびｙ方向の両者の移動に対して垂直な方向に移動可能とすることができる。よって、工具はｘ、ｙ、およびｚ方向に移動可能である。
【００１０】
本発明の構成において、リニアガイドレールがベース部材上に取り付けられており、第１のプラットホームは、ベース部材に対してｘ方向に往復移動を行うために、このガイドレールに係合されている。本発明において意図するように、第１のプラットホームの移動は、電磁気力に起因するものである。具体的には、２つの磁気ドライバをベース部材上に取り付けてそれぞれの磁界の確立を図る。それぞれの磁界との相互作用を行うために、第１のプラットホームに取り付けられた一対の電気的ワイヤコイルを配置する。この結果、電気的ワイヤコイルを介して流れる電流に応答して、コイルと磁気ドライバとの間に磁気力が発生し、これにより第１のプラットホームがガイドレールに沿ってｘ方向に前後に移動する。
【００１１】
第１のプラットホームに対する第２のプラットホームの移動は、ベース部材に対する第１のプラットホームの移動について前記開示したものと同様の構成部品を用いて達成される。具体的には、リニアガイドレールが第１のプラットホーム上に取り付けられており、第２のプラットホームは、第１のプラットホームに対して往復移動を行うためにこのガイドレールに係合されている。ここでも、２つの磁気ドライバが使用されている。しかしながら、この場合、磁気ドライバは第１のプラットホームに取り付けられており、２つの電気的コイルは第２のプラットホームに取り付けられている。第２のプラットホームに取り付けられているのと同様に、電気的コイルは、第１のプラットホームに取り付けられた磁気ドライバのそれぞれの磁界と相互作用するように位置決めされている。この配置において、電気的ワイヤコイルを介して流れる電流に応答して、ガイドレールに沿ってｙ方向に第２のプラットホームを前後に移動させる磁気ドライバとコイルとの間に磁気力が発生する。
【００１２】
ｘおよびｙ方向に実質的に垂直なｚ方向に把持工具を移動させて、ＸＹＺアクチュエータを確立することも本発明の範囲に含まれる。これは、把持工具をｚ方向に移動させる、当業界で周知のあらゆる駆動手段を使用することによって達成することができる。磁気ドライバは、好ましくは永久磁石とすることを銘記すべきである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の構造およびこの発明の作用の両者に関する、この発明の新規な特徴並びにこの発明自体は、添付図面から最もよく理解されよう。この場合、同様の参照符号が同様の部材を表すものとする詳細な説明と組み合わせて参酌する。
【００１４】
図１を参照すると、本発明に従う工具を移動させるための装置が示されており、全体的に参照番号１０が付されている。第１のレール１２は、ベース１４上に取り付けられていることが分かる。第１のレール１２は直線状であり、第１のレール１２はｘ軸１８を画成する長手方向の軸線１６を有する。第１のプラットホーム２０は、ｘ軸１８に平行な直線的な往復移動を行うために、第１のレール１２に摺動可能に取り付けられている。第２のレール２２は、第１のプラットホーム２０に取り付けられていることも理解されよう。第２のレール２２は直線状であり、第２のレール２２は、ｙ軸２６を画成する長手方向軸線２４を有する。第２のプラットホーム２８は、ｙ軸２６に平行な直線的な往復移動を行うために、第２のレール２２に摺動可能に取り付けられている。ｙ軸２６はｘ軸１８に垂直であり、この結果、第１のプラットホーム２０は、第２のプラットホーム２８の移動に対して垂直に移動することとなる。また、ベース１４、第１のプラットホーム２０、および第２のプラットホーム２８は、平行な平面内に配置されている。第２のプラットホーム２８と共に移動するために、ブロック３０が第２のプラットホーム２８に取り付けられていることも理解されよう。ｘ軸１８およびｙ軸２６に垂直なｚ軸３４に平行な直線的な往復移動を行うために、工具３２はブロック３０に摺動可能に取り付けられている。
【００１５】
一対のボイスコイルアクチュエータ３６ａ、３６ｂがベース１４に取り付けられており、ｘ軸１８に平行な第１のプラットホーム２０の直線的な往復移動のための駆動力が与えられるようになっている。同様に、第２の対のボイスコイルアクチュエータ３６ｃ、３６ｄが第１のプラットホーム２０に取り付けられており、ｙ軸２６に平行な第２のプラットホーム２８の直線的な往復移動のための駆動力が与えられるようになっている。更なるボイスコイルアクチュエータ３６ｅがブロック３０に取り付けられている。これは第２のプラットホーム２８に取り付けられており、ｚ軸３４に平行な工具３２の直線的な往復移動のための駆動力が与えられるようになっている。当業者であれば、ｚ軸３４に沿って工具３２を移動させるための他の手段、例えば、空気圧駆動装置、電動モータ、または当業界で公知の他の手段を利用できることが理解されよう。工具３２は、好ましくは構成部品を把持するための把持工具とする。代替的に、工具３２は、当業界で公知のプローブまたは他の器具とすることができる。使用に際しては、把持工具３２が組立構成部品の近傍に位置するまで、アクチュエータ３６ａ、３６ｂの制御の下に、把持工具３２を前進させる。その後、把持工具３２に組立構成部品を把持させる。その後、アクチュエータ３６ａ〜３６ｅの制御の下に、把持工具３２および構成部品を再配置させることができる。
【００１６】
図２を参照すると、アクチュエータ３６ａは磁石３８ａ、コイル４０ａ、およびハウジング４２ａを備えることが分かる。コイル４０ａは、巻回された電気的に導電性のワイヤ４８ａからなるコイルを備え、これはボビン５０ａに固定されている。磁石３８ａは、ボビン５０ａの内部を長手方向軸線４４ａに沿って貫通するように設けられ、磁界４６ａを発生する。当業界で広く知られているように、コイル４０ａは、電流源５４ａに電気的に接続された場合に磁界５２ａを生成する。アクチュエータ３６ａはアクチュエータ３６ｂ〜３６ｅを代表するものであり、これは各磁石３８ｂ〜３８ｅ（図示せず）、コイル４０ｂ〜４０ｅ（図示せず）、ハウジング４２ｂ〜４２ｅ、電気的に導電性のワイヤ４８ｂ〜４８ｅ（図示せず）、ボビン５０ｂ〜５０ｅ（図示せず）、磁界４６ｂ〜４６ｅ（図示せず）、磁界５２ｂ〜５２ｅ（図示せず）、および電流源５４ｂ〜５４ｅを有する。磁石３８ａ〜３８ｅは好ましくは永久磁石とするが、電磁石も使用することができることが理解されよう。各アクチュエータ３６ａ〜３６ｅは、それぞれの長手方向軸線４４ａ〜４４ｅを画成することが理解されよう。
【００１７】
アクチュエータ３６ａを見ると、これは好適な実施の態様における他のアクチュエータ３６ｂ〜３６ｅを代表するものであり、磁石３８ａがマウント５５ａによりハウジング４２ａに取り付けられていることが分かる。マウント５５ａは、それぞれのアクチュエータ３６ｂ〜３６ｅにおけるマウント５５ｂ〜５５ｅ（図示せず）を代表するものである。コイル４０ａは、アクチュエータ３６ａの長手方向軸線４４ａに平行な磁石３８ａおよびハウジング４２ａに対して直線的な往復移動を行うために、ハウジング４２ａに摺動可能に取り付けられている。コイル４０ａは、磁石３８ａによって生成される磁界４６ａ内で、磁石３８ａを取り囲むように位置決めされている。コイル４０ａ内で電流によって発生した磁界５２ａは、磁石３８ａの磁界４６ａと相互作用する。周知のように、この相互作用によりコイル４０ａに力が発生し、これによりコイル４０ａが移動する。電流源５４ａによってコイル４０ａに印加される電流の強度および方向を可変として、磁界５２ａを変調させることができる。磁界５２ａのこの変調により、コイル４０ａに対する力の強度および方向が可変となり、これによりコイル４０ａの位置および移動が制御される。よって、アクチュエータ３６ａの長手方向軸線４４ａに平行に、制御された様式でコイル４０ａを往復させることができる。
【００１８】
第１の対のアクチュエータ３６ａ、３６ｂのハウジング４２ａ、４２ｂは、ベース１４に取り付けられており、アクチュエータ３６ａ、３６ｂの長手方向軸線４４ａ、４４ｂは、ｘ軸１８に平行に整列していることが理解されよう。アーム５６ａにより、コイル４０ａと第１のプラットホーム２０とが接続されている。アーム５６ａは、コイル４０ｂと第１のプラットホーム２０とを接続するアーム５６ｂ（図示せず）を代表するものである。コイル４０ａ、４０ｂに接続された電流源５４ａ、５４ｂは、コイル４０ａ、４０ｂが、ｘ軸１８に平行な同一の方向に同時に共働して移動するように実質的に等価とされ同期されている。よって、コイル４０ａ、４０ｂが移動すると、これにより第１のプラットホーム２０が、コイル４０ａ、４０ｂの移動と共働してｘ軸１８に平行に移動する。第１のプラットホーム２０は、第１の摺動ユニット５８にも接続されている。第１の摺動ユニット５８は、第１のレール１２に摺動可能に取り付けられており、これにより第１の摺動ユニット５８が第１のレール１２上を摺動することが可能となる。よって、第１のプラットホーム２０がコイル４０ａ、４０ｂによって移動されると、第１のプラットホーム２０は、第１の摺動ユニット５８と共に第１のレール１２上を移動する。
【００１９】
同様に、第２の対のアクチュエータ３６ｃ、３６ｄのハウジング４２ｃ、４２ｄは、第１のプラットホーム２０に取り付けられており、アクチュエータ３６ｃ、３６ｄの長手方向軸線４４ｃ、４４ｄは、ｙ軸２６に平行に整列されている。アーム５６ｃにより、コイル４０ｃと第２のプラットホーム２８とが接続されており、同様に、アーム５６ｄにより、コイル４０ｄと第２のプラットホーム２８とが接続されている。アーム５６ｄは、ハウジング４２ｄ内で、スロット５７ｄを介して突出することが理解されよう。スロット５７ｄは、ハウジング４２ａ〜４２ｃにおけるスロット５７ａ〜５７ｃ（図示せず）を代表するものである。コイル４０ｃ、４０ｄに接続された電流源５４ｃ、５４ｄは、コイル４０ｃ、４０ｄが、ｙ軸２６に平行な同一の方向に同時に共働して移動するように実質的に等価とされ同期されている。よって、コイル４０ｃ、４０ｄが移動すると、これにより第２のプラットホーム２８が、コイル４０ｃ、４０ｄの移動と共働してｙ軸２６に平行に移動する。第２のプラットホーム２８も、第２の摺動ユニット６０に接続されている。第２の摺動ユニット６０は、第２のレール２２に摺動可能に取り付けられており、これにより第２の摺動ユニット６０は、第２のレール２２上を摺動することが可能である。よって、第２のプラットホーム２８がコイル４０ｃ、４０ｄによって移動されると、第２のプラットホーム２８は、第２の摺動ユニット６０と共に第２のレール２２上を移動することとなる。
【００２０】
アクチュエータ３６ｅのハウジング４２ｅはブロック３０に取り付けられ、これは第２のプラットホーム２８に取り付けられており、アクチュエータ３６ｅの長手方向軸線４４ｅは、ｚ軸３４に平行に整列されている。工具３２は、ｚ軸３４に平行なコイル４０ｅと共に直線的な往復移動を行うために、コイル４０ｅに取り付けられている。
【００２１】
図３Ａを参照すると、電流源５４ａと電気的に導電性のワイヤ４８ａからなるコイルとの間の電気的な接続を示す概略図が示されている。電流源５４ａと電気的に導電性のワイヤ４８ａからなるコイルとの間の電気的な接続は、電流源５４ｂ〜５４ｅと電気的に導電性のワイヤ４８ｂ〜４８ｅからなるそれぞれのコイルとの間の電気的な接続を代表するものである。
【００２２】
図３Ｂに示すように、制御装置５３によって電流源５４ａ〜５４ｅを選択的に制御し、電流源５４ａ〜５４ｅの動作を共働させることが意図されている。この目的のために、図示するようにして制御装置５３を用いることができる。具体的には、制御装置５３が、そのそれぞれのワイヤ４８ａ〜４８ｅへとそれぞれの電流源５４ａ〜５４ｅによって供給されるそれぞれの電流の強度、極性、およびタイミングを制御する能力を有することが意図されている。本発明においては、制御装置５３は、機械的なものとすることができ、または好ましくは電流源５４ａ〜５４ｅを制御するための電子装置とすることができる。いずれの場合においても、制御装置５３がプログラム可能なコンピュータ回路を含むものであるか、または制御装置５３は外部コンピュータコントローラ（図示せず）に接続可能なものとすることが好適であり、これにより、それぞれの磁石３８ａ〜３８ｅによるそれぞれのワイヤ４８ａ〜４８ｅの動作を共働させることができる。さらに、制御装置５３は、ｚ軸３４に沿った工具３２の移動を制御する、電流源５４ｅの付勢を遅延させるための時間遅れ回路５１を備えることができる。よって、当業者であれば、制御装置５３を用いることによって、アクチュエータ３６ａおよび３６ｂに対して、並びにアクチュエータ３６ｃおよび３６ｄに対しても、異なる電流を供給することが可能であることが理解されよう。これにより、より複雑な制御をプラットホーム２０、２８に対して適合させることができる。
【００２３】
図３Ｃは、代替的な実施の態様を示すものであり、この場合、電気的に導電性のワイヤ４８ａ、４８ｂを、単一の電流源５４ａに並列に巻回することができることが示されている。同様に、図３Ｃは、電気的に導電性のワイヤ４８ｃ、４８ｄを、単一の電流源５４ｃに並列に巻回することができることを示すものである。
【００２４】
図３Ｄは、さらに他の実施の態様を示すものであり、この場合、電気的に導電性のワイヤ４８ａ、４８ｂを、単一の電流源５４ａに直列に巻回することができることが示されている。図３Ｄは、電気的に導電性のワイヤ４８ｃ、４８ｄを、単一の電流源５４ｃに直列に巻回することもできることを示すものである。
【００２５】
図４を参照すると、代替的な実施の態様が示されている。この実施の態様は、アクチュエータ３６ａ、３６ｂがそれぞれ９０度（９０°）回転され、スロット５７ａ、５７ｂ、およびアーム５６ａ、５６ｂとそれぞれのコイル４０ａ、４０ｂとの間の接続が対応して再配置されている以外は、図２に示す実施の態様と同一である。スロット５７ａ〜５７ｄを代表するものであるスロット５７ｂは、図４において再配置されたものとして認めることができる。同様に、アーム５６ｂとコイル４０ｂとの間の再配置された接続を図４において認めることができ、これはアーム５６ａとコイル４０ａとの間の接続を代表するものである。理解されるように、この代替的な実施の態様は、アクチュエータ３６ａ、３６ｂの再配向により、より小型の装置に帰着するものである。
【００２６】
図５を参照すると、他の代替的な実施の態様が示されている。アクチュエータ６２ａが示されているが、これはアクチュエータ６２ｂ〜６２ｅ（図示せず）を代表するものである。この代替的な実施の態様では、アクチュエータ６２ａ〜６２ｅは、図２に示す実施の態様におけるアクチュエータ３６ａ〜３６ｅに対応するそれぞれの位置に配置されている。この代替的な実施の態様では、コイル４０ａ〜４０ｅは、それぞれのハウジング４２ａ〜４２ｅに固定的に取り付けられ、ハウジング４２ａ〜４２ｅに摺動可能に取り付けられているのが磁石３８ａ〜３８ｅであり、これはそれぞれの磁界４６ａ〜４６ｅ、５２ａ〜５２ｅに起因して移動されることとなる。コイル４０ａは、マウント６４ａによりハウジング４２ａに取り付けられていることが理解されよう。磁石３８ａは、アクチュエータ６２ａの長手方向軸線４４ａに平行なコイル４０ａおよびハウジング４２ａに対して直線的な往復移動を行うために、ハウジング４２ａに摺動可能に取り付けられている。コイル４０ａは、磁石３８ａによって生成される磁界４６ａ内で、磁石３８ａを取り囲むように位置決めされている。コイル４０ａ内の電流によって生成される磁界５２ａは、磁石３８ａの磁界４６ａと相互作用する。周知のように、この相互作用により磁石３８ａ上に力が生成され、これにより磁石３８ａが移動するに至る。電流源５４ａによってコイル４０ａに印加される電流の強度および方向を可変として、磁界５２ａを変調させることができる。磁界５２ａのこの変調によって、磁石３８ａに対する力の強度および方向が変動し、これにより磁石３８ａの位置および移動が制御される。このようにして、アクチュエータ６２ａの長手方向軸線４４ａに平行に制御された様式で、磁石３８ａを往復移動させることができる。
【００２７】
図５に示す代替的な実施の態様では、アーム６６ａにより磁石３８ａと第１のプラットホーム２０とが接続されており、これにより磁石３８ａが移動する際に、第１のプラットホーム２０が対応して移動する。同様に、アーム６６ｂにより磁石３８ｂと第１のプラットホーム２０とが接続されており、アーム６６ｃ、６６ｄにより磁石３８ｃ、３８ｄと第２のプラットホーム２８（全ては図示せず）とがそれぞれ接続されている。図２に示す実施の態様におけるように、コイル４０ａ、４０ｂに接続された電流源５４ａ、５４ｂは、磁石３８ａ、３８ｂが、ｘ軸１８に平行な同一の方向に同時に共働して移動するよう、実質的に等価とされ同期されている。よって、磁石３８ａ、３８ｂが移動すると、これにより第１のプラットホーム２０が、磁石３８ａ、３８ｂの移動と共働して、ｘ軸１８に平行に移動する。図２に示す実施の態様と同様に、第１のプラットホーム２０も第１の摺動ユニット５８に接続されている。第１の摺動ユニット５８は、第１のレール１２に摺動可能に取り付けられており、これにより第１の摺動ユニット５８が第１のレール１２上を摺動することが可能となる。よって、第１のプラットホーム２０が磁石３８ａ、３８ｂによって移動する場合、第１のプラットホーム２０は第１の摺動ユニット５８と共に第１のレール１２上を移動する。
【００２８】
同様に、図５に示すこの代替的な実施の態様では、第２の対のアクチュエータ６２ｃ、６２ｄのハウジング４２ｃ、４２ｄは、図２に示す実施の態様と同様に、第２のプラットホーム２８に取り付けられており、アクチュエータ６２ｃ、６２ｄの長手方向軸線４４ｃ、４４ｄは、ｙ軸２６に平行に整列されている。コイル４０ｃ、４０ｄに接続された電流源５４ｃ、５４ｄは、磁石３８ｃ、３８ｄが、ｙ軸２６に平行な同一の方向に同時に共働して移動するように実質的に等価とされ同期されている。よって、磁石３８ｃ、３８ｄが移動すると、これにより第２のプラットホーム２８が、磁石３８ｃ、３８ｄの移動と共働してｙ軸２６に平行に移動する。図２に示される実施の態様と同様に、第２のプラットホーム２８も第２の摺動ユニット６０に接続されている。第２の摺動ユニット６０は、第２のレール２２に摺動可能に取り付けられており、これにより第２の摺動ユニット６０が第２のレール２２上を摺動することが可能となる。よって、第２のプラットホーム２８が磁石３８ｃ、３８ｄによって移動されると、第２のプラットホーム２８は、第２の摺動ユニット６０と共に第２のレール２２上を移動する。
【００２９】
この代替的な実施の態様では、アクチュエータ６２ａのハウジング４２ｅはブロック３０に取り付けられており、これは第２のプラットホーム２８に取り付けられ、アクチュエータ６２ｅの長手方向軸線４４ｅは、図２に示す実施の態様と同様に、ｚ軸３４に平行に整列されている。この代替的な実施の態様では、ｚ軸３４に平行な磁石３８ｅと共に直線的な往復移動を行うために、工具３２は磁石３８ｅに取り付けられている。
【００３０】
ここで詳細に開示したような工具を移動させるための特定の装置は、ここに前記宣明した目的を達成すると共にその利点を提供することを十分に可能とするものであるが、これはこの発明の目下の好適な実施の態様の単なる例示であり、請求の範囲に記載した以外に、ここに示した構成または設計内容の詳細な説明に限定されるものではないことが意図されていることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明装置の好適な実施の態様の斜視図である。
【図２】図２は、明確化のために一部を除去し一部を破断した、本発明装置の好適な実施の態様の分解斜視図である。
【図３】図３Ａは、本発明の電流源と電気導電性のワイヤからなるコイルとの間の典型的な電気的接続を示す概略図であり、図３Ｂは、制御装置と個々の電流源との間の接続、および随伴する電気コイルとの電気的接続を示す概略図であり、図３Ｃは、随伴する電気コイルを並列に備えた、制御装置と個々の電流源との間の接続を示す代替的な実施の態様の概略図であり、図３Ｄは、随伴する電気コイルを直列に備えた、制御装置と個々の電流源との間の接続を示す他の代替的な実施の態様の概略図である。
【図４】図４は、明確化のために一部を除去し一部を破断した、本発明装置の代替的な実施の態様の分解斜視図である。
【図５】図５は、明確化のために一部を除去し一部を破断した、本発明の代替的な実施の態様のアクチュエータの斜視図である。
【符号の説明】
１０…工具を移動させるための装置    １２…第１のレール
１４…ベース                        １６…長手方向軸線
１８…ｘ軸                          ２０…第１のプラットホーム
２２…第２のレール                  ２４…長手方向軸線
２６…ｙ軸                          ２８…第２のプラットホーム
３０…ブロック                      ３２…工具
３４…ｚ軸
３６ａ〜３６ｅ…ボイスアクチュエータ
【図１】
0003657767.tif 000002
【図２】
0003657767.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003657767.tif 000005
【図５】
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