[发明专利]带铁芯的多头型直线电机

说明书

技术领域

这里讨论的实施方式涉及带铁芯的多头型直线电机。

背景技术

已经开发出了通过在单个定子上设置具有相同尺寸的动子而能够独立地驱动多个动子的多头型直线电机，作为用于例如半导体制造设备、电子部件安装设备或者机床的工作台等上搭载的进给装置的直线电机。这种多头型直线电机涉及日本专利申请公开特开2001-211630号公报中公开的技术。

在这种多头型直线电机中，构成电枢的动子包括动子基部和集中地绕在电枢铁芯上并且三相连接的多个电枢线圈。另一方面，构成磁场的定子被设置成隔着磁隙与电枢相对，并且定子由磁轭和在磁轭的长度方向也就是所谓的直线方向上设置为交替地具有不同磁极的多个永磁体构成。具有这种在单个定子上设置了具有相同规格的多个动子的结构的带铁芯多头型直线电机可移动搭载在动子上的单独的工件。

下面详细说明带铁芯多头型直线电机的动子的结构。例如，将基本上由永磁场的磁极数P和电枢线圈数M确定的关系为P＝2和M＝3的组合的结构作为一个集合。在此情况下，通过用由小推力动子组成的一个集合和由长度对应于两个小推力动子的大推力动子组成的两个集合构成动子，可相应于所需推力不同的工件而确定具有相同组合的动子的长度。由此，在多头型直线电机中，将最小单位的磁极数和线圈数的组合确定为一个集合，并且根据各个动子对工件的所需推力改变动子的集合数量。

然而，当动子的所需推力彼此具有很大的不同时，例如大推力动子为1000牛顿而小推力动子为100牛顿时，对于现有的直线电机的动子结构，电机规格会变得过大。

一个实施方式的目的是提供一种带铁芯的多头型直线电机，即使直线电机的动子上搭载的多个工件的所需推力彼此具有很大的不同，也能够使电机规格小型化。

发明内容

根据实施方式一个方面的带铁芯的多头型直线电机包括永磁场和电枢。永磁场包括在直线方向上设置为交替地具有不同磁极的P个永磁体。电枢被设置为隔着磁隙与所述永磁场相对，并且包括集中地绕在电枢铁芯上并且三相连接的M个电枢线圈。所述电枢和所述永磁场中的任意一方构成动子，另一方构成定子，所述动子多个地在所述定子上排列，并且所述动子被相对于所述定子独立地驱动，并且所述动子分别包括相对于定子具有由永磁体的磁极数P和电枢线圈的数量M确定的不同关系的大推力动子和小推力动子。

根据实施方式的一个方面，可提供一种带铁芯的多头型直线电机，即使直线电机的动子上搭载的多个工件的所需推力彼此具有很大的不同，也能够使电机规格小型化。

附图说明

通过下面的详细说明，结合附图，可更好地理解本发明及其优点，其中：

图1A是根据第一实施方式的带铁芯多头型直线电机的侧视图；

图1B是图1A所示的带铁芯多头型直线电机的正视图；

图2A是根据第二实施方式的带铁芯多头型直线电机的侧视图；

图2B是图2A所示的带铁芯多头型直线电机的正视图；

图3A是根据第三实施方式的带铁芯多头型直线电机的侧视图；

图3B是图3A所示的带铁芯多头型直线电机的正视图；

图4A是根据第四实施方式的带铁芯多头型直线电机的侧视图；

图4B是图4A所示的带铁芯多头型直线电机的正视图；

图5A是根据第五实施方式的带铁芯多头型直线电机的侧视图；

图5B是图5A所示的带铁芯多头型直线电机的正视图；

图6A是根据第六实施方式的带铁芯多头型直线电机的侧视图；

图6B是图6A所示的带铁芯多头型直线电机的正视图；

图7是要搭载对于第一实施方式到第六实施方式相同的工件的各个动子的电机特性与根据该特性计算的所需推力的比较表，其中各个实施方式示出了设大推力动子的电机特性为100时的值，并且*1表明在各个实施方式中，大/小推力动子所用的线圈具有相同的导体直径，并且在各相线圈数是多个时并联接线。

具体实施方式

下面对第一实施方式进行说明。

图1A是根据第一实施方式的带铁芯多头型直线电机的侧视图。图1B是图1A所示的带铁芯多头型直线电机的正视图。

在图1A和图1B中，1表示动子，1c表示大推力动子，1d表示小推力动子，2表示电枢铁芯，2c表示大推力铁芯，2d表示小推力铁芯，3表示电枢线圈，3c表示大推力线圈，3d表示小推力线圈，4表示定子，5表示磁轭，6表示永磁体。