[发明专利]线性电动机及搭载了该线性电动机的机床

说明书

技术领域

本发明涉及线性电动机及搭载了该线性电动机的冲压机等机床。

背景技术

以往，作为线性电动机，提出过具备由N极和S极交错排列的圆轴状永久磁铁构成的磁铁部件、和将围绕该磁铁部件的周围的多个线圈沿轴方向排列的部件的方案(例如专利文献1)。

上述专利文献1所公开的线性电动机在OA机械等中为用于取代旋转型电动机与滚珠丝杠的组合的装置，但如果在冲压机等进行直线运动的机床中也使用线性电动机，则具有结构简单、可控制性好的优点。

在将线性电动机用于冲压机等中的情况下，在例如使冲锤等可动部件停止在上升待机位置时，希望即使在为了省电等切断电动机的电源时可动部件也能够不落下地停止。并且，在上升待机位置不切断电源的情况下，电源系统故障时冲锤等可动部件不意外落下、保持在停止位置，这一点在安全上比较理想。作为防止落下的对策，虽然可以考虑使用弹簧和气缸，但产生零部件数量增加、结构变复杂的问题。

【专利文献1】日本特开平10-313566号公报

发明内容

本发明的目的就是要提供一种能够用简单的结构防止电源停止时磁铁部件意外移动的线性电动机。本发明的另一个目的就是要提供一种能够用简单的结构防止电源停止时磁铁部件落下的线性电动机。本发明的再一个目的就是要提供一种电源停止时能够防止磁铁部件落下，并且能够避免落下防止用单元在工作时产生多余的负载的线性电动机控制装置。本发明还有一个目的就是要提供一种能够减少零部件数量、使结构简单，并且能够防止电源停止时意外动作的安全性好的搭载了线性电动机的机床。

本发明的线性电动机具有磁铁部件、线圈部件和磁性体，所述磁铁部件由N极和S极沿规定的轴方向交错排列的永久磁铁构成；所述线圈部件相对于该磁铁部件配置在与上述轴方向垂直的一侧，上述磁铁部件相对地沿轴方向自由移动；所述磁性体设置在该线圈部件一端的附近，使上述磁铁部件产生磁性吸引力的作用。上述规定的轴方向既可以是上下方向，也可以是水平方向或倾斜方向。如果采用这种结构，当磁铁部件位于与上述磁性体相对的位置时，即使线圈部件的励磁电流被切断，由永久磁铁构成的磁铁部件与磁性体之间产生的磁性吸引力也将磁铁部件保持在当前位置，或者使磁铁部件，移动到作用于磁铁部件与磁性体之间的磁性吸引力和作用于磁铁部件的重力等外力平衡的位置，并保持该位置。并且，由于只要设置磁性体就可以，因此与设置弹簧或动力缸装置等用于保持当前位置的装置的情况相比，结构简单。这样一来，能够用简单的结构防止电源停止时磁铁部件意外移动。

在本发明中，也可以是上述规定的轴方向为上下方向，上述磁铁部件为可动侧部件，上述线圈部件为静止侧部件，上述磁性体配置在上述线圈部件的上端附近，该磁性体为阻止上述磁铁部件落下的部件。在这种结构的情况下，能够防止磁铁部件意外落下。

在这样将磁性体配置在上述线圈部件上端附近的情况下，最好在磁铁部件相对于上述线圈部件移动到上止点的状态下，在上述磁性体的上下幅度中心所处的高度，将上述磁性体设置在该磁铁部件的上述交错排列的N极和S极中任意磁极的上下幅度中心位置附近。另外，在磁铁部件为将具有N极和S极的多块单元磁铁相同极性的磁极相对地重叠起来的结构的情况下，单元磁铁的极性彼此相同的重叠面即相斥面位于上述磁极的上下幅度的中心位置。N极与S极相互交错排列的磁铁部件产生的磁场在各磁极的磁极幅度的中心磁通密度最高。在上述那样将单元磁铁重叠起来的磁铁部件的情况下，在其相斥面磁通密度最高。因此，通过使磁性体位于磁铁部件的磁极中心或者与上述相斥面相对的高度的位置上，能够在磁性体与磁铁部件之间获得最大的磁性吸引力，能够用磁性体可靠地防止磁铁部件落下。即，通过采用将磁性体配置在线圈部件上端附近的结构，当磁铁部件位于上止点时，即使磁性体位于与磁铁部件相对的高度的位置，当磁性体位于离开磁铁部件的磁极中心或相斥面时，不能获得足够的磁性吸引力，有时不能用磁性体防止磁铁部件落下。即使是使用了相同的磁铁部件的线性电动机，只要磁性体位于磁铁部件的磁极的上下幅度的中心位置或者是相斥面附近，就能够获得大的磁性吸引力，能够防止落下。另外，在将磁性体设置在磁铁部件的磁极中心或相斥面附近的高度的情况下，磁性体优选配置在磁铁部件的稳定动作区域内不产生齿槽效应(cogging)的位置。为此，只要使磁铁部件的稳定动作区域在齿槽效应产生周期以下的范围内就可以了。