(57)【要約】【課題】リニアテーブルを構成する可動テーブルの駆動・制御をするための制御アンプをリニアテーブル外に設置すると、所定装置への組み込みに時間がかかっていた。【解決手段】本発明のリニアテーブルは、エンコーダとリニアモータとを併設した可動テーブルと、可動テーブルの直下に制御アンプを一体化して配置した構造である。  本発明のリニアテーブルは、上記のような構成にすることでリニアテーブルの所定装置への組込み時間の迅速を図るとともに省配線化を実現する。【選択図】図１
2008076198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンコーダとリニアモータと併設してなる可動テーブルと、該可動テーブル直下に配置した制御アンプを具備するリニアテーブル。
【請求項２】
前記リニアテーブルにおいて、制御アンプは空孔を有する容器からなる保護ケースに囲まれた請求項１に記載のリニアテーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械、光学機器、磁気情報装置、光情報装置等の種々装置に高精度位置決め装置として組み込まれるリニアテーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リニアテーブルを構成する可動テーブルの案内部としてリニアガイドや転がりガイドを用いるとともに、該可動テーブルの変位量を検出するため磁気方式の変位センサや光学式スケール等を配置したリニアテーブルがある。
【０００３】
磁気方式の変位センサとしてエンコーダを用いたリニアテーブルは光学式スケールを用いたリニアテーブルより、小型化・低価格化の点で利点がある。
【０００４】
従来のエンコーダを用いたリニアテーブルは、エンコーダとリニアモータを併設してなる可動テーブルと、制御アンプからなり、それらをそれぞれ独立配置するとともに信号ケーブルもしくは電力ケーブルを用いて接続している。
【０００５】
特に、エンコーダが微弱な信号を受けて高精度に位置を検出するものであるため、エンコーダと制御アンプ間を信号・電力ケーブルにて接続している。これは外部からのノイズによる誤動作などが発生しないようにするためである。
【０００６】
従来技術としては、特開２００４―３０９６５６号公報がある。図３に記載のようにエンコーダ１１７を組み込んだリニアモータを配置する可動テーブルと、該可動テーブルから離れた位置に制御アンプ１１８を配置し、ケーブルを用いて接続している。他の従来技術（特開２０００−３４７７３８号公報）に記載のリニアテーブルでも同様な構成を採用している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３０９６５６号公報
【０００８】
【特許文献２】特開２０００−３４７７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のエンコーダを用いたリニアテーブルは、エンコーダとリニアモータを併設してなる可動テーブルと、該可動テーブルから離れた位置に配置された制御アンプとを信号ケーブルもしくは電力ケーブルを用いて接続している。結果として、各構成要素を設置するためにそれぞれ設置スペースを必要とし、リニアテーブルのさらなる小型化を妨げていた。
【００１０】
また、リニアテーブルを所定装置の特定位置に組み込む場合、各々独立した可動テーブル、制御アンプ等のリニアテーブル各構成要素の設置に時間がかかるだけでなくノイズ対策を考慮した信号ケーブルや電力ケーブルの引き回しが必要となり、所定装置の設置が容易にできなかった。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。この発明の目的は、エンコーダとリニアモータを併設してなる可動テーブルと、制御アンプを一体化したリニアテーブルを提供することによりリニアテーブルの小型化を達成し、リニアテーブルの所定装置への設定時間大幅短縮を目的とするものである。
【００１２】
また、制御アンプの一体化に伴いエンコーダと制御アンプを近接した配線接続とし、ノイズの影響を受けにくくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のリニアテーブルは、エンコーダとリニアモータとを併設してなる可動テーブルと、該テーブル直下に制御アンプを配置したリニアテーブルである。
【００１４】
また、エンコーダが精度低下を起こさないよう制御アンプからの発熱を低減させる為に制御アンプは、空孔を空けた容器からなる保護ケースに収容する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のようにエンコーダとリニアモータを併設してなる可動テーブルと、制御アンプを一体化させることで、リニアテーブルの所定の組込みが容易となるだけでなく、省配線化による省スペースが実現できる。また、エンコーダに近接して制御アンプを配置しているためノイズによる誤動作の発生がなくなるので、外部からのノイズを除く多重シールド線や別電源の設置が不要となる。
【００１６】
また、空孔をあけた容器からなる保護ケースは、制御アンプから発生する熱を外部へ速やかに放熱させるとともに、上部のコイルによって発生した熱を可動テーブルを構成するベースプレートを通じて放熱させる役割を促進させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
本発明は、図１に記載のようなリニアテーブル１００であり、これを分解した斜視図を図２に示す。可動テーブルを構成するステージ天板１の下部にはヨーク付き磁石２とリニアスケール３が配置されている。
【００１９】
ベースプレート６側にはステージ天板１の各々の磁石２と対向する位置にコイル４が配置されており、平面型のＶＣＭを構成している。ここで、可動テーブルの駆動機構の構成要素であるリニアモータを形成している。この構成では、磁石２を配置するステージ天板１が可動部となり、コイル４を配置するベースプレートが固定部となる。
【００２０】
コイル４の下部にはステージ天板１に配置した磁石２から発生する磁束が効率的にコイル４に交差するように磁性体で構成したヨーク５を配置している。ここで磁石２は、電磁石、永久磁石のいずれを用いてもよい。よりコンパクトなリニアテーブルにするためには、小さくても強力な磁界を発生できる希土類磁石が適している。また、ヨーク５には軟鉄やＮｉ−Ｆｅ合金などの飽和磁束密度の高い軟質磁性材料を用いている。
【００２１】
ステージ天板１とベースプレート６は各々クロスローラーテーブル７に配置され、スライド機構を実現している。ここで、スライド機構は、上記クロスローラーテーブルに限定されるものではなくリニアモータガイド、リニアボールスライド等を用いてもよい。
【００２２】
ベースプレート６側にはステージ天板１に固定されているリニアスケール３と対向する位置にエンコーダ８が配置されている。このように本発明のリニアテーブルは、前記リニアモータを構成する磁石２、コイル４等とともにエンコーダ８を併設して可動テーブルを構成している。当該可動テーブルの直下に制御アンプ９を配置し、エンコーダ８と制御アンプ９とを接続する。信号ケーブル及び電力ケーブルは最短距離で接続されている。エンコーダ８は、リニアスケール３の変位量を検出することで可動ステージの位置を精度よく検出できる。制御アンプ９は外部の衝撃等を保護する為に保護ケース１２に収容されている。なお、電源ランプ１０とインターフェイスコネクタ１１も保護ケース１２に一体的に配置され、制御アンプ９とケーブル（図示せず）にて接続されている。
【００２３】
保護ケース１２は内部で発生する熱が籠らないように熱伝導率のよい金属線を編み込んだ金網で構成されており、放熱しやすい構成となっている。上記構造により、制御アンプ９の冷却効率がよくなり、制御アンプ９からの発熱により、エンコーダ８やコイル４の性能が低下することが無くなる。
【００２４】
保護ケース１２内に収容された制御アンプ９は可動テーブルを構成するベースプレート６に吊り下げられた構造であり、制御アンプ９を支持する構造物１４がリニアテーブルの摺動方向に直交する面に対向するように配置している。支持構造物はその強度が低下しない範囲内において空孔があけてある。支持構造物１４はパンチングメタルを用いるのがよい。パンチングメタルからなる支持構造物１４を通して内部の熱が放散され易い構造としている。
【００２５】
さらに好ましくは制御アンプ９近傍にはファンによる空気対流により換気を促進させる機構を含むものでもよい。この空気対流は、コイル４に電流を通電することによって発生する熱により加熱されるヨーク５、ベースプレート１３を冷却できるという効果も有する。
【００２６】
また、本発明の実施形態で採用している可動テーブルの可動ステージ天板１に磁石２を配置する可動磁石型リニアモータ構造は、コイル配線やエンコーダケーブルがベースプレート６からなる固定部に配置されていて動かない為、可動コイル型リニアモータ構造のようにコイル側面にケーブルを保護する構造が不要となり小型化が可能となる。
【実施例】
【００２７】
ストロークは±２５ｍｍ（往復５０ｍｍ）で、推力が１０Ｎ／Ａ程度のリニアモータを組み込んだリニアテーブルの場合、エンコーダとリニアモータとを併設してなる可動テーブルの寸法は約２００ｍｍ×１００ｍｍ×２０ｍｍ程度であり、それを駆動・制御する制御アンプの寸法は約１５０ｍｍ×１３０ｍｍ×４５ｍｍ程度であり、それらをケーブルで接続しているので、広い設置スペースを使用してしまう。図１に記載の本発明の実施形態では、可動テーブルと制御アンプを一体にしているので、寸法は１２０ｍｍ×１２０ｍｍ×７２ｍｍのリニアテーブルとなり、設置スペースが大幅に少なくてすむ。
【００２８】
リニアテーブルを設置する装置への組込むのに必要な時間は、図６に記載のリニアテーブルでは約３０分程度掛かかる。一方、図１に記載の本発明の実施形態では、約５分程度で組み込めることができ、組込み作業時間が大幅に短縮される。
【００２９】
また、図１の実施形態は、可動テーブル直下に制御アンプを配置したリニアテーブルを開示していたが、制御アンプの位置は可動テーブル直下ではなく、可動テーブルの円滑な作動を妨げない範囲で直下から水平方向に位置をずらした構造でも良い。
【００３０】
また、エンコーダも上記実施の形態では、リニアエンコーダとしているが、ロータリーエンコーダでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態を示す斜視図
【図２】図１の分解図
【図３】従来のリニアテーブル
【符号の説明】
【００３２】
1    ステージ天板
2    磁石
3    リニアスケール
4    コイル
5    ヨーク
6    ベースプレート
7    クロスローラーテーブル
8    エンコーダ
9    制御アンプ
10    電源ランプ
11    インターフェースコネクタ
12    保護ケース   
13    ファン
14    支持構造物
100    本発明の実施形態のリニアテーブル
111    リニアモータコイル
112    固定式磁石プレート
113    永久磁石
114    ＡＣ電源
115    磁極センサ
116    プーリ
117    エンコーダ
118    制御アンプ
200    従来の実施形態のリニアテーブル
【図１】
2008076198.tif 000003
【図２】
2008076198.tif 000004
【図３】
2008076198.tif 000005