JPS61239307A - Positioning device - Google Patents

Positioning device

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JPS61239307A
JPS61239307A JP8010285A JP8010285A JPS61239307A JP S61239307 A JPS61239307 A JP S61239307A JP 8010285 A JP8010285 A JP 8010285A JP 8010285 A JP8010285 A JP 8010285A JP S61239307 A JPS61239307 A JP S61239307A
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JP
Japan
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linear
guide
static pressure
static
motor
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Application number
JP8010285A
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Japanese (ja)
Inventor
Masato Itagaki
板垣 正人
Katsuaki Kikuchi
勝昭 菊地
Susumu Nakayama
進 中山
Hirotake Hirai
洋武 平井
Takashi Yamaguchi
高司 山口
Nobuo Tsumaki
妻木 伸夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To realize high-speed and high-accuracy positioning operations with a linear actuator equipped with a static-pressure pneumatic guide as a guiding mechanism and linear DC motor as a driving means, by adjacently providing the slider section of the guiding mechanism and coil section of the linear DC motor and uniting them to one body. CONSTITUTION:A static-pressure pneumatic guide 1 is composed of a rectangular static-pressure guide 3 and static-pressure slider 4, which are assembled to have a clearance of several tens mm between them and high-pressure air is supplied to the clearance from the static-pressure slider 4. On the other hand, a linear motor is composed of an outer yoke 6 provided with permanent magnets 5, which are fixed in such a way that their magnetic poles are alternately faced to each other in the direction of length, center yoke 7 positioned to the central part, and coil 8 which is installed to the clearance between the outer yoke 6 and center yoke 7 in such a way that the coil 8 can surround the center yoke 7. Since the static-pressure slider 4 and the coil 8 are united to one body in this invention, all the movable sections are completely separated from the static sections and the former is not contacted with the latter. Therefore, a driving and guiding mechanism which is free from frictional force and backlash and hardly causes yawing and pitching can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は位置決め装置に係り、特に駆動機構として、静
圧空気案内とリニア直流モータの可動部アクチェエータ
及び静圧空気案内、リニアモータ、リニアスケールを用
いて、可動部を完全に非接触とし、さらに、上記主要部
品を隣接して配置して、特に、高速、高精度位置決めに
、好適な配置構造に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a positioning device, and particularly to a positioning device that uses a static pressure air guide, a linear DC motor, a movable part actuator, a static pressure air guide, a linear motor, and a linear scale as a drive mechanism. The present invention relates to an arrangement structure suitable for high-speed, high-precision positioning, in particular, by making the movable parts completely non-contact, and by arranging the above-mentioned main components adjacent to each other.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来の位置決め装rtは、特開昭57−1491】 79号公報に記載のように、駆動に摺動部がないリニア
モータを、位置検出に非接触のリニアスケスケールを用
いたものがあるが、その直線案内には、ころがり接触の
リニアガイドを用いた構成になっている。また他の装置
として、逆に非接触の静圧空気案内を用い、駆動部に、
ころがシ接触部をもつ送りねじと、回転型直流モータを
用いたものもある。
As described in Japanese Patent Laid-Open No. 57-1491 [79], a conventional positioning device rt uses a linear motor with no sliding parts for drive and a non-contact linear scale for position detection. The linear guide is configured using a rolling contact linear guide. In addition, as another device, a non-contact static pressure air guide is used in the drive part,
Some use a feed screw with roller contact and a rotary DC motor.

しかし乍ら上記装置は、高速、高精度位置決めをするた
めには、次のような問題点がある。
However, the above-mentioned apparatus has the following problems in order to perform high-speed, high-precision positioning.

上記装置の直線案内は、ころがり接触でありその値は小
さくてもパックラッシや摩擦力が存在するし、なお、バ
ックラッシをなくすためには、リニアガイドに予圧を加
える方法があるが、摩擦はさらに大きくなる。さらに、
X軸すニアガイドは装置の両端に配置されており1両者
の摩擦力を完全に一致させることは不可能である。この
ため、走行時に、ヨーイングが発生し、停止しても振動
が残ることもありうる。一方、ころがり接触である送り
ねじを用いた駆動方式は、やはり、モータトルク及び回
転位置を正確に伝達するために、送りねじナツト部に予
圧を加える。そのため、バックラッシは少なくなるが、
摩擦力が必ず存在する上記のように摩擦力が小さいと云
われているころがり接触でも摺動部がある構造において
は、摩擦力やバックラッシが存在するかぎり、Mmオー
ダの高精度位置決めは、非常に困難である。また、高度
なノウハウにより、実現したとしても、長時間運転する
と、摺動部の発熱や摩耗により、摩擦力やバックラッシ
量が変化し、初期の性能が低下する。
The linear guide of the above device is a rolling contact, and pack lash and friction force exist even if the value is small.Also, in order to eliminate backlash, there is a method of applying preload to the linear guide, but the friction is even larger. Become. moreover,
The X-axis near guides are placed at both ends of the device, and it is impossible to perfectly match the frictional forces between the two. For this reason, yawing may occur while the vehicle is running, and vibrations may remain even after the vehicle has stopped. On the other hand, in the driving method using a rolling contact feed screw, a preload is applied to the feed screw nut in order to accurately transmit the motor torque and rotational position. Therefore, backlash will be reduced, but
Frictional force is always present.As mentioned above, even in rolling contact where frictional force is said to be small, in structures with sliding parts, as long as frictional force and backlash exist, high-precision positioning on the order of mm is extremely difficult. Have difficulty. Furthermore, even if advanced know-how is used to achieve this, if the system is operated for a long period of time, the frictional force and amount of backlash will change due to heat generation and wear of the sliding parts, resulting in a decline in initial performance.

なお、摩擦力やバックラッシを初めから少なくさせるた
めに、予圧を下げることも考えられる。
Note that in order to reduce frictional force and backlash from the beginning, it is also possible to lower the preload.

しかし、これによると、リニアガイドについては走行真
直度が悪くなり、送りねじについては回転角度の正確な
百線変俟が悪くなり、したがって、Mmオーダー位置決
めは難しい。
However, according to this, the linear guide has poor running straightness, and the feed screw has poor accurate 100-line variation in rotation angle, and therefore Mm order positioning is difficult.

そこで、リニア直流モータと静圧空気案内を組み合せた
りニアアクチュエータがMmオーダーの位置決めに適し
ているが、この場合でもお互いの位・4が離れていると
、ヨーイングやピッチングが発生する恐れがある。
Therefore, a combination of a linear DC motor and a static air guide or a near actuator are suitable for positioning on the order of mm, but even in this case, if the positions are separated by 4 degrees, yawing or pitching may occur.

さらに、流体は油であるが静圧案内を適用したX、Yテ
ーブルd、KK不二越のカタログに示されているように
製品化されてはいるが、回転モータとボールねじの組み
合せによる駆動方式である0この方式では、案内は摩擦
力零ではあるが、ボールねじのナツト部はころがり接触
であるため、この部分に摩擦や、パックラッシがあり、
このため、上記と同様に高速でのサブミクロン位置決め
は非常に困難である。
Furthermore, although the fluid is oil, the X and Y table d, which uses static pressure guidance, has been commercialized as shown in the KK Fujikoshi catalog, but it is driven by a combination of a rotary motor and a ball screw. 0 In this method, the guiding has zero frictional force, but since the nut of the ball screw is in rolling contact, there is friction and pack lash in this part.
Therefore, similar to the above, submicron positioning at high speed is extremely difficult.

また、円筒形静圧空気案内を21161平行に配置した
構造は、精密機械、P47、第50巻、第5号、19g
4における、太田による″茄体すニアモーシ、ン軸受″
と題する文献に紹介されているが、テーブル型構造であ
り、しかも、駆動、位置検出と組み合せた門型構造の直
交形位置決め装置としては、言及されていない。
In addition, the structure in which cylindrical static pressure air guides are arranged in parallel is described in Precision Machinery, P47, Volume 50, No. 5, 19g.
4, Ota's "Near Mosque Bearing"
However, there is no mention of an orthogonal positioning device having a table-type structure and having a gate-type structure in combination with drive and position detection.

さらに、以上の案内軸は全て、中実の方形、円形断面の
ものを用いているが、案内軸の剛性向上、材料の節約の
点から、これらのものけ、まだ改善の余地はある。
Further, all of the guide shafts described above have solid rectangular or circular cross sections, but there is still room for improvement in terms of improving the rigidity of the guide shafts and saving material.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記に鑑みて発明されたもので、その目的は、
案内機構である静圧空気案内のスライダ部分と、駆動機
構であるリニア直流モータのコイル部を隣接して一体化
させたことにより、^速で、1−かも高精度位置決めが
可能な、非接触のIJ ニアアクチュエータを提供する
こと、上記駆動機構を用いた門型構造の直交形の位置決
め装置を提供することにある。さらに、案内軸の横方向
の固有撮動数を高めて、走行時および停止時の案内軸の
振動を低減できる上記装置を提供することである〔発明
の概要〕 上記目的を達成するため本発明は、摺動部や駆動伝達部
に、パックラッシエ摩擦力があると、高速でしかも高精
度位置決めすることは、非常に困難である。また、当初
、性能が達成したとしても、経年変化により摩擦力等が
変れるため実質的に不可能である。そこで、可動部が非
接触であるため摩擦がない、静圧空気案内とIJ ニア
直流モータを用い、可動部と静止部を完全に非接触とし
た特徴を有する。
The present invention was invented in view of the above, and its purpose is to
By integrating the slider part of the static pressure air guide, which is the guiding mechanism, and the coil part of the linear DC motor, which is the driving mechanism, it is a non-contact system that enables high-speed, high-precision positioning. The object of the present invention is to provide an IJ near actuator of the present invention, and to provide an orthogonal positioning device having a portal structure using the above drive mechanism. Furthermore, it is an object of the present invention to provide the above-mentioned device which can increase the specific number of transverse motions of the guide shaft and reduce the vibration of the guide shaft during running and stopping. If there is Pack-Lassier friction force in the sliding part or the drive transmission part, it is extremely difficult to perform high-speed and highly accurate positioning. Further, even if the performance is initially achieved, it is practically impossible because frictional force and the like change over time. Therefore, since the movable part is non-contact, there is no friction, and by using a static pressure air guide and an IJ near DC motor, the movable part and the stationary part are completely non-contact.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

本発明の一実施例を第1図により説明する。矩形断面静
圧空気案内lとリニア直流モータ2が、平行して一体に
なっている、その断面構造を、第2図に示す。静圧空気
案内1は、矩形の静圧ガイド8と静圧スライダ4からな
っており、そのすきまは数十Mmに組み立てられており
、図示はしてないが、別置配管量を通して高圧空気が静
圧スライダ4から、すきまに、供給されている。
An embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. FIG. 2 shows a cross-sectional structure in which a rectangular cross-section static pressure air guide 1 and a linear DC motor 2 are integrated in parallel. The static pressure air guide 1 consists of a rectangular static pressure guide 8 and a static pressure slider 4, which are assembled with a gap of several tens of millimeters, and although not shown, high pressure air is passed through separate piping. It is supplied to the gap from the static pressure slider 4.

一方、リニアモータには、長手方向に磁極を交互に、し
かも対向するように固定した永久磁石5から戎るアウタ
ーヨーク6があり、中央にセンターヨーク7が配され、
その間隙に、センターヨーク7を一周するようにコイル
8が、配置されている。コイル8に電流を流すことによ
り発生する電磁気力により、長手方向にコイル8が移動
する。
On the other hand, a linear motor has an outer yoke 6 which is attached to a permanent magnet 5 with magnetic poles fixed alternately and facing each other in the longitudinal direction, and a center yoke 7 is disposed in the center.
A coil 8 is arranged in the gap so as to go around the center yoke 7. The electromagnetic force generated by passing a current through the coil 8 causes the coil 8 to move in the longitudinal direction.

上記の静圧スライダ4と、コイル8を第2図に示すよう
に、一体化することにより、可動部は全て静止部から離
れており完全に非接触となっている。しかも、出来るだ
け近づけ5隣接して一体化している。
By integrating the static pressure slider 4 and the coil 8 as shown in FIG. 2, all movable parts are separated from the stationary part and are completely out of contact with each other. Moreover, the five adjacent parts are integrated as close as possible.

本発明の別の実施例を第8図により説明する。Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

2個の円形断面静圧空気案内9と、リニアモータ10が
平行して一体化されており、特にリニアモータU2f[
61の静圧空気案内の間の中央に、対称となるように配
置されている。その断面構造を第4図に示す。
Two circular cross-section static pressure air guides 9 and a linear motor 10 are integrated in parallel, and in particular, the linear motor U2f [
It is arranged symmetrically in the center between the 61 hydrostatic air guides. Its cross-sectional structure is shown in FIG.

円形断面静圧空気案内9は、円筒の静圧ガイド11と、
静圧スライダ12、さらに2@の静圧スライダを継ぐプ
レート18からなっている。静圧スライダ12は静圧ガ
イド11に数十#mの1:4!まで、嵌合されており、
静圧スライダからゴ々まへ、高圧空気が供給されており
、お互いに非接触である。
The circular cross-section static pressure air guide 9 includes a cylindrical static pressure guide 11,
It consists of a static pressure slider 12 and a plate 18 that connects the two static pressure sliders. The static pressure slider 12 has a ratio of several tens of #m to the static pressure guide 11 at 1:4! are mated up to
High pressure air is supplied from the static pressure slider to the Gogogo, and they are not in contact with each other.

一方、リニア直流モータ10は、第1図のものとその構
造および機能は全く同一である。ただし、コイル14の
中心が、2@の静圧ガイド13の中心線?含む平面内に
位置するように、リニア直流モータ10全自己直しであ
る。コイル14は、プレート18に固定して一体化する
ことにより、可動部は全て静止部から離れており、完全
に非接触となっている。
On the other hand, the structure and function of the linear DC motor 10 are exactly the same as those shown in FIG. However, is the center of the coil 14 the center line of the 2@ static pressure guide 13? The linear DC motor 10 is completely self-repaired so that it is located within the containing plane. By fixing and integrating the coil 14 with the plate 18, all movable parts are separated from the stationary part, making them completely non-contact.

以上2つの実施例で説明したように、静圧空気案内とリ
ニア直流モータの可動部を、隣接して一体化したことに
より、摩擦力およびバックラッシのない、しかもヨーイ
ングやピッチングがほとんどない、駆動・案内機構とな
る。特に、第3図の構造は、リニア直流モータの駆動力
の発生点が左右の中心でしかも、静圧スライド面内であ
るため、走行時のヨーイングやピッチングは全く生じな
い。したがって高速でしかも77mオーダーの位置決め
の達成が可能になり、しかも、特性の経年変化もないた
め1本発明の構造を採用した位置決めユニットの信頼性
は、十分高いものになる。
As explained in the above two embodiments, by integrating the movable parts of the static pressure air guide and the linear DC motor adjacently, the drive and It becomes a guidance mechanism. In particular, in the structure shown in FIG. 3, since the point where the driving force of the linear DC motor is generated is at the center of the left and right sides and within the static pressure slide plane, no yawing or pitching occurs during running. Therefore, it is possible to achieve high-speed positioning on the order of 77 m, and since the characteristics do not change over time, the reliability of the positioning unit employing the structure of the present invention is sufficiently high.

次に上記、駆動機構を用いた位(d決め装置の他の実施
例を第5図にもとすき説明する。2組の円筒形X軸静圧
空気案内1010案内軸102は、その両端を、ベース
108の四隅の突起部104の上面に固定されている。
Next, another embodiment of the above-mentioned position (d determining device) using the drive mechanism will be explained with reference to FIG. , are fixed to the upper surface of the projections 104 at the four corners of the base 108.

その固定構造は、第5図のA視図として示した第6図の
ように、円筒断面の案内軸102の両端を平行に加工し
、直接ベース108に固定する構造である。2ケの安内
軸102は、固定mt水平にスライドして、その平行度
が、全ストロークに渡り数ミクロンメートルになるより
に、調整されている。さらに、静圧スライダ105の内
面から高圧の空気が供給され、案内軸102とのすきま
は全面に渡って、10ミクロ7メートル程度に、浮いて
いる。したがって、ベース108の両側を2ケの静圧ス
ライダ105が平行に動くように配置されており、その
間は、作業仝間になっている。
The fixing structure is such that both ends of the guide shaft 102, which has a cylindrical cross section, are processed to be parallel and are directly fixed to the base 108, as shown in FIG. 6, which is shown as a view A in FIG. The two Annai shafts 102 are fixed mt and slide horizontally, and their parallelism is adjusted to several micrometers over the entire stroke. Furthermore, high-pressure air is supplied from the inner surface of the static pressure slider 105, and the gap with the guide shaft 102 is approximately 10 micrometers and 7 meters over the entire surface. Therefore, two static pressure sliders 105 are arranged to move in parallel on both sides of the base 108, and a working space is provided between them.

そして、X軸の静圧空気案内、リニアモータ、リニアス
ケールの配ytvIt造を、第5図のB!L図として示
すと、第7図の通りであり、全て隣接して一体構造に配
置されている。第4図において、X軸静圧スライダ10
5の下部には、リニアモータ106のボビン107と、
リニアスケール108の検出ヘッド109が固定されて
いる。さらに。
Then, configure the X-axis static pressure air guide, linear motor, and linear scale layout as shown in Figure 5B! When shown as a diagram L, as shown in FIG. 7, they are all arranged adjacent to each other in an integral structure. In FIG. 4, the X-axis static pressure slider 10
5, a bobbin 107 of a linear motor 106,
A detection head 109 of a linear scale 108 is fixed. moreover.

アウタヨーク110には、永久磁石が配置され、鋼製の
センタヨーク111の間で磁気囲路が形成されており、
その間の磁場にボビン107が配置されている。又、検
出ヘッド109には、反射型の光学式スケール112に
対向して光学式センナが非接触に内蔵されている。この
ように%X軸方向への可動部は、全て静止部から離れて
おり、完全に非接触となっている。
A permanent magnet is arranged in the outer yoke 110, and a magnetic enclosure is formed between the steel center yoke 111.
A bobbin 107 is placed in the magnetic field between them. Furthermore, an optical sensor is built into the detection head 109 in a non-contact manner, facing the reflective optical scale 112 . In this way, the movable parts in the %X-axis direction are all separated from the stationary part and are completely non-contact.

一方、Y軸は、第5図に示すように、2ケのX軸スライ
ダ105は継イブレート118を介して、静圧空気案内
114、リニアモータ115、リニアスケール116、
と一体化されており、全体がX軸方向に移動する。
On the other hand, on the Y-axis, as shown in FIG.
The entire body moves in the X-axis direction.

Y軸の案内軸17は、第5図のC挽回として示した第8
図のように、リニアモータ115の上下に、2ヶ平行に
固定されており、X軸案内軸102と同じように、継ぎ
プレート118との当り面をスライドして、その2ケの
平行度が調整されている。
The guide shaft 17 of the Y axis is the 8th guide shaft shown as C recovery in FIG.
As shown in the figure, two pieces are fixed in parallel above and below the linear motor 115, and like the X-axis guide shaft 102, they slide on the contact surface with the joint plate 118 to adjust the parallelism of the two pieces. It has been adjusted.

そして、Y軸の静圧空気案内、リニアモータ、リニアス
ケールの配置構造を第5図のD視図として示すと、第9
図の通りであり、やはり全て隣従して一体構造に配置さ
れている。第9図において、Y軸静圧スライダ118に
は%Y軸ソリニアモータボビン119&よびY軸すニア
スケールの検出ヘッド120が固定されており、その機
能はX軸のものと全く同一であり、Y軸可動部は、全て
非接触となっている。
If the arrangement structure of the Y-axis static pressure air guide, linear motor, and linear scale is shown as a view D in FIG.
As shown, they are all placed next to each other in a monolithic structure. In FIG. 9, a %Y-axis solinear motor bobbin 119 & a Y-axis linear scale detection head 120 are fixed to the Y-axis static pressure slider 118, and their functions are exactly the same as those of the X-axis. All Y-axis movable parts are non-contact.

このような門型構造の直交形位置決め装置において、リ
ニアモータ106.115のボビン107.119に流
れる*mにより発生する電磁力によりX軸及びY軸の方
向にX軸静圧スライダ105、Yell靜圧ス静圧ダ1
18は、駆動される。そして、リニアスケール108,
116に2位置検出して、指令値に一致するまで移動す
る。I7 ニアスケールは、静圧案内に隣接しているの
で、ピッキング、ローリングによる誤差の影ah少なく
なっているそして可動部の動きVix%Y軸の静圧空気
案内101,114に従うのであるが、可動部と静止部
は完全に非接触であるため、バックラツシも摩擦力も無
く、従ってリニアスケールの検出精度までの位置決めが
出来、また、摩擦の変動に寄因するヨーイング振動も発
生しないので、停止時の残留振動も低減できるし、従っ
て、高速、高精度の位置決めが出来る。しかも、非接触
であるため、摺動部の%性の経年変化もほとんどなく、
性能劣化のない信頼性の高い位置決め装置とすることが
出来る。
In such an orthogonal positioning device having a portal structure, the electromagnetic force generated by *m flowing to the bobbin 107, 119 of the linear motor 106, 115 moves the X-axis static pressure slider 105 in the X- and Y-axis directions. Pressure Static Pressure 1
18 is driven. And linear scale 108,
At step 116, two positions are detected and the movement is performed until the two positions match the command value. I7 Since the near scale is adjacent to the static pressure guide, the influence of errors due to picking and rolling is reduced, and the movement of the movable part follows the static pressure air guides 101 and 114 on the Y axis. Since the part and the stationary part are completely non-contact, there is no backlash or frictional force, and therefore positioning can be performed to the detection accuracy of a linear scale. Also, since yawing vibration caused by fluctuations in friction does not occur, the Residual vibration can also be reduced, and therefore high-speed, high-precision positioning can be achieved. Moreover, since it is non-contact, there is almost no change in the percentage of sliding parts over time.
A highly reliable positioning device without performance deterioration can be achieved.

さらに、第5図の位置決め装置において、円筒断面案内
軸102,117を、第7図、第9図に対応した第10
図第11図に示すように、中空軸21.22にすると、
横方向の固有振動数は、1 + (di/do )” 
 倍に上昇する。ここで、1は内径、doは外径である
。この際、たわみは1/(1(’i /do )”倍に
増えるが、たわみ量に余裕があるときは、中空軸にする
ことは可能である。この場合、中仝軸121.122の
両端の支持には、第12図に示すような円筒ブロック1
28をφきばめする固定方法、あるいは、第18図に示
すようなプレー)124t−介する固定方法がある。
Furthermore, in the positioning device shown in FIG. 5, the cylindrical section guide shafts 102, 117 are moved to
As shown in Fig. 11, when hollow shafts 21 and 22 are used,
The natural frequency in the lateral direction is 1 + (di/do)”
rise twice. Here, 1 is the inner diameter and do is the outer diameter. At this time, the deflection will increase by 1/(1('i/do)", but if there is enough deflection, it is possible to use a hollow shaft. In this case, the hollow shafts 121 and 122 Cylindrical blocks 1 as shown in Fig. 12 are used to support both ends.
There is a fixing method in which 28 is fitted with a φ fit, or a fixing method is via a play (124t) as shown in FIG.

このように案内軸を中仝にして、固有振動数を高くする
ことにより、制御装置により励振される可能性も少なく
でき、したがって前述のヨーイング振動等への悪影響を
減らすことが出来る。それ故、残留振動も少なく、高速
に位置決めすることが容易になる。
By making the guide shaft central in this way and increasing the natural frequency, the possibility of being excited by the control device can be reduced, and therefore the adverse effects on the aforementioned yawing vibration etc. can be reduced. Therefore, there is little residual vibration, and high-speed positioning becomes easy.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、可動部と静止部
は完全に非接触であるため、摺動部や駆動伝達部の摩擦
およびバックラッシがなく、したかって残留振動もほと
んどなく、高速移動およびμmオーダーの位置決めを行
うことが出来る。さらに、経年変化もないので、高速、
高精度位置決めの性能は、長期間に渡って低下すること
はないさらに案内軸の固有振動数をより高くすることが
でき、励振されにくく、従って、低振動な装置にする効
果があり、その上、材料を節約することが出来る。
As explained above, according to the present invention, since the movable part and the stationary part are completely non-contact, there is no friction or backlash in the sliding part or the drive transmission part, and therefore there is almost no residual vibration, resulting in high-speed movement. It is also possible to perform positioning on the μm order. Furthermore, since there is no aging, high speed,
The performance of high-precision positioning does not deteriorate over a long period of time.Furthermore, the natural frequency of the guide shaft can be made higher, making it less likely to be excited, thus making the device low-vibration. , materials can be saved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す位置決め装置に用いら
れるアクチュエータの斜視図、第2図は第1図の横断面
図、第8図は他の実施例を示すアクチエエータの斜視図
、第4図は第8図の横断面図を示す。第5図は他の実施
例を示す位置決め装置の構造図、第6図、第7図、第8
図、第9図は夫々第5図のA%B、C,D矢視図であり
、第10図、第11図は夫々他の実施例を示し、第5図
のB、D矢視図に対応する。第12図、第18図は第1
0図に示した案内軸の固定構造を示す図である。 1.9・・・静圧仝議案内 2.10・・・リニア直流
モータ 3.11・・・静圧ガイド 4.12・・・静
圧スライダ 5・・・永久磁石 6・・・アウターヨー
ク 7・・・センターヨーク 8.14・・・コイル 
13・・・プレート 101,114・・・静圧空気案
内 102.117・・・案内軸 10B・・・ベース
 104・・・突起部 105、!18・・・静圧スラ
イダ 106゜115・・・リニアモータ 7.119
・・・ボビン 108.116・・・リニアスケール 
109.120・・・検出へラド 110・・・アウタ
ヨーク 111・・・センタヨーク 112・・・光学
式スケール 11B・・・継ぎプレー)  121,1
22・・・案内中空輸128・・・円筒ブロック 12
4・・・プレート享1四 竿2i 竿5m tzl 1z+
FIG. 1 is a perspective view of an actuator used in a positioning device showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1, and FIG. 8 is a perspective view of an actuator showing another embodiment of the invention. FIG. 4 shows a cross-sectional view of FIG. Figure 5 is a structural diagram of a positioning device showing another embodiment, Figures 6, 7, and 8.
9 are views in the direction of the A%B, C, and D arrows in FIG. 5, respectively, and FIGS. 10 and 11 show other embodiments, respectively, and views in the direction of the B and D arrows in FIG. corresponds to Figures 12 and 18 are the first
FIG. 2 is a diagram showing a fixing structure of the guide shaft shown in FIG. 1.9... Static pressure discussion guide 2.10... Linear DC motor 3.11... Static pressure guide 4.12... Static pressure slider 5... Permanent magnet 6... Outer yoke 7...Center yoke 8.14...Coil
13...Plate 101, 114...Static pressure air guide 102.117...Guide shaft 10B...Base 104...Protrusion 105,! 18...Static pressure slider 106°115...Linear motor 7.119
...Bobbin 108.116...Linear scale
109.120...Detection head 110...Outer yoke 111...Center yoke 112...Optical scale 11B...Join play) 121,1
22... Guide hollow transport 128... Cylindrical block 12
4... Plate Kyo 1 four rods 2i rod 5m tzl 1z+

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、案内機構として静圧空気案内、駆動手段としてリニ
ア直流モータを備えたリニアアクチュエータにおいて、
前記静圧空気案内の静圧スライダ部と、リニア直流モー
タのコイル部を隣接して一体化し、可動部を全て非接触
としたを特徴とする、非接触リニアアクチュエータを用
いた位置決め装置。 2、直線案内をベースの両側に平行に2ケ配置し、その
直線案内のスライダ部を駆動し、位置検出し、これらを
X軸とし、さらに、上記2ケの平行スライダ同志を、X
軸と直交するように直線案内で結合し、このスライダを
駆動、位置検出し、これをY軸とする、直交形の位置決
め装置において案内に非接触型の静圧空気案内、駆動に
リニアモータ、位置検出に非接触の光学式リニアスケー
ルを用い、可動部と静止部を完全に非接触とし、静圧空
気案内、リニアモータ、リニアスケールを、平行に隣接
して配置して一体構造とした、ことを特徴とする、門型
構造の直交形の位置決め装置。 3、円筒形のX、Y軸静圧空気案内の案内軸を中空にし
た特許請求の範囲第2項記載の門型構造の直交形の位置
決め装置。
[Claims] 1. A linear actuator equipped with a static pressure air guide as a guide mechanism and a linear DC motor as a drive means,
A positioning device using a non-contact linear actuator, characterized in that the static pressure slider part of the static pressure air guide and the coil part of the linear DC motor are integrated adjacently, and all movable parts are made non-contact. 2. Arrange two linear guides in parallel on both sides of the base, drive the slider part of the linear guide, detect the position, set these as the X axis, and further move the two parallel sliders mentioned above to the
This orthogonal positioning device connects the slider with a linear guide perpendicular to the axis, drives the slider, detects the position, and uses this as the Y axis.The guide is a non-contact type static pressure air guide, the drive is a linear motor, A non-contact optical linear scale is used for position detection, the movable part and the stationary part are completely non-contact, and the static air guide, linear motor, and linear scale are arranged in parallel and adjacent to form an integrated structure. An orthogonal positioning device with a gate-shaped structure. 3. An orthogonal positioning device having a portal structure according to claim 2, wherein the guide shafts of the cylindrical X and Y-axis static pressure air guides are hollow.
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