CN103228404A - 对准载物台 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种对准载物台(10)具备：底板(11)；进行向直线X方向的推力的产生和引导的一个或者多个X方向推力产生引导机构(12)；设置在X方向推力产生引导机构(12)的上方的一对下部板(31)；与下部板(31)对应设置的一对上部板(33)；设置在下部板(31)与上部板(33)之间的一对旋转轴承(32)；Y方向推力产生引导机构(42)，其为进行向与直线X方向正交的直线Y方向的推力的产生和引导的机构，在设有一个X方向推力产生引导机构(12)时设置多个Y方向推力产生引导机构(42)，在设有多个X方向推力产生引导机构(12)时设置一个或者多个Y方向推力产生引导机构(42)；设置在Y方向推力产生引导机构(42)的上方的工作台板(51)。通过这样的结构，能够提供一种实现了紧凑化和组装的容易化的对准载物台。

Description

对准载物台
技术领域
本发明涉及一种通过将直线电动机等的直线驱动源作为驱动力源利用，由此使载置于工作台板上表面的搭载物向直线X方向、直线Y方向及旋转θ方向移动的对准载物台。
背景技术
现有已知的对准载物台为通过利用多个产生推力的致动器组件，而能够使载置于工作台板上表面的搭载物向直线X方向、直线Y方向(与X方向正交的方向)及XY平面上的旋转θ方向移动的装置。在用于现有的对准载物台的致动器组件中利用由旋转电动机与滚珠丝杠的组合来实现的推力产生源和作为将由该推力产生源施加的推力在XY平面上进行引导的引导机构的直线导轨(例如，参考下述专利文献1)。并且，通过利用多个由包括旋转电动机与滚珠丝杠的推力产生源和作为引导机构的直线导轨的组合所构成的致动器组件(例如，三组)，从而实现在直线X方向、直线Y方向及旋转θ方向上定位搭载物。
【先行技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】：日本特开平8-99243号公报
发明内容
【发明所要解决的课题】
但是，在与对准载物台相关的现有技术中，为了实现直线X方向、直线Y方向及旋转θ方向上的动作，准备分别与XYθ方向对应的推力产生源，并且采用将这些XYθ方向用的推力产生源累积而成的结构。由此，在现有的对准载物台中存在整体形状大型化这样的课题。对此，在工业界中，正在寻求能够提供一种实现与现有技术相比进一步的紧凑化的全新的对准载物台的技术。
另外，在对上述的现有技术所涉及的三个致动器组件进行安装时，必须在准确的位置处进行安装。即，由于这些三个致动器组件要设置在同一平面上，故必须在取得相互的平衡的状态下进行定位。如此，在现有的对准载物台中，与结构构件的设置条件相关而存在大量的困难的限制。
本发明就是鉴于上述的现有技术存在的问题而作成的，其目的在于，提供一种具有在现有技术中实现困难的紧凑化用的结构，并且具有组装性良好的结构的完全崭新的对准载物台。
【用于解决课题的手段】
本发明所涉及的对准载物台物台，其特征在于，具备：底板，其固定在基台上；一个或者多个X方向推力产生引导机构，该一个或者多个X方向推力产生引导机构设置在所述底板上，进行向直线X方向的推力的产生和引导；一对下部板，该一对下部板设置在所述X方向推力产生引导机构的上方，进行直线X方向上的水平移动；一对上部板，该一对上部板分别与所述一对下部板对应设置；一对旋转轴承，该一对旋转轴承通过设置在所述一对下部板与所述一对上部板各自的上下部板对之间，而实现上部板相对于下部板的旋转θ方向上的相对自由运动；Y方向推力产生引导机构，其为设置在所述一对上部板的至少一个上部板的上方，且进行向与直线X方向正交的直线Y方向的推力的产生和引导的机构，并且，在设有一个所述X方向推力产生引导机构时设置多个所述Y方向推力产生引导机构，在设有多个所述X方向推力产生引导机构时设置一个或者多个所述Y方向推力产生引导机构；工作台板，其设置在所述Y方向推力产生引导机构的上方，从而使载置于上表面的搭载物向直线X方向、直线Y方向及旋转θ方向移动。
【发明效果】
根据本发明，能够提供一种具有在现有技术中实现困难的紧凑化用的结构，且具有组装性良好的结构的全新的对准载物台。
附图说明
图1是本实施方式所涉及的对准载物台的外观立体图。
图2是本实施方式所涉及的对准载物台的结构部件沿着铅垂方向分解时的分解立体图。
图3是将本实施方式所涉及的对准载物台的中心部分以与直线X方向正交的纵向剖面观察时的剖视图。
图4是用于对在本实施方式所涉及的对准载物台中所采用的直线导轨的具体结构进行说明的图。
图5是对本实施方式所涉及的对准载物台的动作原理进行说明的图。
图6是例示出能够获取本发明所涉及的对准载物台的另一方式例的图。
图7是例示出能够获取本发明所涉及的对准载物台的又一方式例的图。
图8是用于对由图7例示出的又一方式例所涉及的对准载物台的动作进行说明的图。
图9是用于对作为具有与本实施方式不同方式的直线电动机的另一方式例的对准载物台进行说明的剖视图。
图10是表示由图9示出的不同方式的直线电动机的结构例的概略图，尤其是，图中的分图(a)表示直线电动机的俯视图，分图(b)表示直线电动机的主视图。
具体实施方式
以下，关于用于实施本发明的优选的实施方式，利用附图进行说明。需要说明的是，以下的实施方式并不是对各权利要求所涉及的发明进行限定，另外，在实施方式之中所说明的特征的全部的组合也未必是发明的解决手段所必需的。
图1是本实施方式所涉及的对准载物台的外观立体图。另外，图2是本实施方式所涉及的对准载物台的结构部件沿着铅垂方向分解时的分解立体图。进而，图3是将本实施方式所涉及的对准载物台的中心部分以与直线X方向正交的纵向剖面观察时的剖视图。
本实施方式所涉及的对准载物台10在最下部的位置具有作为水平板状的构件的底板11。该底板11为能够固定在基台上，且成为对准载物台10的基准的构件。需要说明的是，本实施方式的底板11具有大致正方形的外轮廓形状，但关于该外轮廓形状而言，能够采用任意的形状。
在底板11的上方设有进行向直线X方向的推力的产生和引导的一对X方向推力产生引导机构12、12。这些一对X方向推力产生引导机构12、12相对于直线X方向而并列配置，任一个的X方向推力产生引导机构12、12均能够进行沿着直线X方向的推力的产生和引导。
本实施方式的X方向推力产生引导机构12通过由作为成为推力产生源的直线驱动源的一个直线电动机13和作为成为引导机构的直线引导装置的两个直线导轨14、14组合而构成，进而，两个直线导轨14、14以夹着一个直线电动机13的两侧的方式配置。
直线电动机13为相对于直线X方向而产生推力的同步型直线电动机，包括相对于底板11的上表面而排列成一列的多个线圈构件13a和以与这些线圈构件13a隔有稍稍的间隙而对置的方式相对于后述的下部板31的下表面而固定的磁铁构件13b。
磁铁构件13b以沿着直线X方向而使N极及S极交替朝向线圈构件13a的方式排列。需要说明的是，本实施方式的磁铁构件13b利用接合剂而固定排列在下部板31上，但也可以通过对下部板31进行注塑成形，而使磁铁构件13b与下部板31一体化。
另一方面，排列在底板11上的线圈构件13a通过对由铁等的强磁性体形成的铁心构件卷绕线圈而形成，这样的铁心构件的前端与设置于下部板31的磁铁构件13b隔着稍稍的间隙而对置。线圈构件13a与三相交流电流的u相、v相、w相对应设置，三个线圈构件13a构成一组，从而在三相交流电流通电时产生移动磁场。并且，根据这些线圈构件13a产生的移动磁场，对磁铁构件13b与线圈构件13a之间作用磁吸引力或者磁排斥力，从而能够使磁铁构件13b沿着线圈构件13a的排列方向，即，使磁铁构件13b朝向直线X方向推进。需要说明的是，在本实施方式的直线电动机13中采用了带有铁心的直线电动机，但在本发明的直线电动机中也可以采用无铁心型的直线电动机。通过采用没有铁芯的无铁心结构，即便在没有齿槽力地低速行驶时，也能够获得平稳的推进力。
另外，如图1及图2所示，在直线电动机13中的直线X方向上的两端部设有止动构件16，因此，物理性地防止了磁铁构件13b从线圈构件13a的配设范围超出而向直线X方向往复移动的情况。
进而，在下部板31设有用于对X方向推力产生引导机构12的驱动量进行测定的线性编码器31a。作为该线性编码器31a的具体结构，可以包括通过形成于底板11的上表面而成为尺子的未图示的刻度尺(刻度)和通过设置于下部板31的侧面中央部且设置在与未图示的刻度尺(刻度)对置的位置而对位置信息进行检测的头(检测器、由符号31a指示的构件)。通过该线性编码器31a，能够对下部板31相对于底板11的相对的移动量进行检测。另外，通过组合使用作为电气性限位止动件的线性编码器31a和作为物理性限位止动件的止动构件16，能够进一步提高本实施方式所涉及的对准载物台10的安全系数。需要说明的是，对于线性编码器31a而言，存在检测中利用光的反射的光学式和利用磁的磁式，另外，存在分别进行绝对位置测定的绝对式和相对位置测定的增量式，但对于本实施方式的线性编码器31a而言，基于用途和预算等而可以采用任意的方式。
如图4所示，作为构成X方向推力产生引导机构12的另一方的构件的直线导轨14为具备作为轨道构件的轨道导轨21和经由作为滚动体的滚珠22……而移动自如地安装在该轨道导轨21上的作为移动构件的移动块23的构件。需要说明的是，图4是用于对在本实施方式所涉及的对准载物台10中所采用的直线导轨的具体结构进行说明的图。
轨道导轨21为具有大致矩形的截面的长条的构件，在其两侧面上的轨道导轨21的整长上形成有能够供滚珠22滚动的滚珠滚动槽21a……。在图4中所例示的直线导轨14的情况下，形成有相对于轨道导轨21的两侧面各一条共计两条的滚珠滚动槽21a……。在轨道导轨21中在其长边方向上隔着适当的间隔而形成有多个螺栓安装孔21b，通过螺合于这些螺栓安装孔21b的螺栓(未图示)，将轨道导轨21固定在底板11上。
移动块23由块主体24和一对侧盖25、25构成。一对侧盖25、25通过螺栓而固定在块主体24的两端，从而完成移动块23。
在块主体24上设有形成于轨道导轨21的两条滚珠滚动槽21a和分别与该两条滚珠滚动槽21a对置的两条负载滚动槽24a。通过这些滚珠滚动槽21a和负载滚动槽24a的组合，在轨道导轨21与移动块23之间形成有两条负载滚动路26。需要说明的是，在块主体24的上表面形成有多个(图4中仅仅描绘出四个部位中的三个部位)内螺纹24b。利用这些内螺纹24b，将移动块23固定在下部板31的下表面上。
在块主体24中贯通块主体24地形成有与各负载滚动路26并行延伸的两条返回路24c。另外，在块主体24的两端面设有在负载滚动槽24a与返回路24c之间呈拱形状突出的一对滚珠引导部(未图示)。进而，在侧盖25形成有与未图示的滚珠引导部对应而呈拱形状凹陷的滚珠引导槽(未图示)。
通过将侧盖25固定于块主体24，将滚珠引导部(未图示)与滚珠引导槽(未图示)进行组合，从而在它们之间形成有将负载滚动路26与返回路24c连结的U字状的方向转换路(图4中由符号A表示的实现滚珠22的折返的路径)。通过返回路24c和方向转换路构成滚珠22的无负载滚动路，且通过该无负载滚动路和负载滚动路26的组合构成无限循环路。
本实施方式所涉及的直线导轨14具有以上那样的结构，因此，移动块23沿着轨道导轨21的长边方向而往复运动自如。
通过以上说明的一个直线电动机13和两个直线导轨14、14的组合，构成了本实施方式的X方向推力产生引导机构12。需要说明的是，在本实施方式的X方向推力产生引导机构12中，以将一个直线电动机13的两侧由两个直线导轨14、14夹持的方式配置构成，因此，能够稳定地赋予对于下部板31的推力和引导运动。
另外，本实施方式所具有的一对X方向推力产生引导机构12、12相对于直线X方向并列配置，因此，能够使设置在各自的上方的一对下部板31、31向沿着直线X方向的相同的方向移动、或分别向相反的方向移动。需要说明的是，在设置在一对X方向推力产生引导机构12、12各自的上方的一对下部板31、31的板间设有规定间隔的间隙D1。由于该间隙D1的存在，在一对下部板31、31中，直线X方向上的水平移动不会受到阻碍，故能够实现两个下部板31、31的顺畅的水平移动。
如上所述，在一对X方向推力产生引导机构12、12各自的上方设有进行直线X方向上的水平移动的一对下部板31、31，但在这些一对下部板31、31的上方分别设有一对旋转轴承32、32。另外，在一对旋转轴承32、32的更上方设有分别与一对下部板31、31对应的一对上部板33、33。
如此设置在上下部板对31、33之间的旋转轴承32如图3所示，旋转轴承32的外圈相对于下部板31被固定，另一方面，旋转轴承32的内圈相对于上部板33被固定。本实施方式的旋转轴承32中的内外圈能够以没有约束且自由的状态相对旋转运动，因此，在旋转轴承32的作用下，能够实现上部板33相对于下部板31的旋转θ方向上的相对自由运动。
需要说明的是，关于设置在一对旋转轴承32各自的上方的一对上部板33、33的板间而言，设有规定间隔的间隙D2。该间隙D2设定为具有与在初始状态下设于下部板31、31间的间隙D1大致相同的间隔，进而构成为基于两个上部板33、33的动作而使间隙D2的间隔在打开方向上变化(需要说明的是，关于间隙D2的状态变化，在动作说明之际进行详细叙述)。因而，在一对上部板33、33中，也正是由于该间隙D2的存在，旋转θ方向上的旋转移动时的上部板对在XY平面上的移动不会受到阻碍，故能够实现两个上部板33、33的顺畅的水平移动。
在上述的一对上部板33、33的更上方设有两个由一条轨道导轨21和两个移动块23构成的作为直线引导装置的直线导轨44。两个直线导轨44、44设置为轨道导轨21的轴线方向朝向直线Y方向、即朝向与直线X方向正交的方向。另外，在两个直线导轨44、44的各自中，两个移动块23相对于一对上部板33、33各自的上表面而各固定设置一个，另一方面，一条轨道导轨21相对于后述的工作台板51的下表面而固定设置。
那么，在本实施方式中，仅仅相对于上述的一对上部板33之中的、一方的上部板33的上方，具体而言，仅仅相对于图2中的纸面右侧的上部板33的上方，设置一个作为成为向直线Y方向的推力产生源的直线驱动源的直线电动机43。与其相对，在位于图2中的纸面左侧的另一方侧的上部板33的上方未设置直线电动机，仅仅设置直线导轨44所具有的两个移动块23之中的一方(即，直线导轨44存在两组，故在另一方侧的上部板33的上方设置两个移动块23。)。因而，在本实施方式中，仅仅相对于图2中的纸面右侧的上部板33的上方而设置Y方向推力产生引导机构42。
仅仅相对于图2中的纸面右侧的上部板33的上方而设置的Y方向推力产生引导机构42由成为推力产生源的一个直线电动机43和成为引导机构的两个直线导轨44、44组合而构成。对于这些直线电动机43和直线导轨44的结构或机构而言，与上述的X方向推力产生引导机构12所具有的直线电动机13或直线导轨14相同，故省略说明。不过，对于Y方向推力产生引导机构42所具有的直线电动机43而言，如图3所示，构成直线电动机43的磁铁构件43b设置在上部板33的上表面上，线圈构件43a设置在后述的工作台板51的下表面上。
并且，Y方向推力产生引导机构42所具有的一个直线电动机43和两个直线导轨44、44能够进行向直线Y方向的推力的产生和引导。
在此，关于图1所示的直线X方向和直线Y方向而言，在以底板11的设置面作为基准面而从上方观察该基准面时，可以将相对于基准面平行延伸的任意的一方向定义为直线X方向，另外，可以将与该直线X方向正交并且相对于基准面平行延伸的一方向定义为直线Y方向。也就是说，能够在上述基准面内和与沿着上述基准面的铅垂方向无限存在的基准面平行的面内把握直线X方向和直线Y方向。
并且，由X方向推力产生引导机构12所具有的直线电动机13及直线导轨14实现的作为推力的产生方向和引导方向的直线X方向、由Y方向推力产生引导机构42所具有的一个直线电动机43与两个直线导轨44、44实现的作为推力的产生方向和引导方向的直线Y方向构成为，在从上方观察底板11的设置面时，能够在初始状态下以正交配置的状态进行把握。
也就是说，在本实施方式中，X方向推力产生引导机构12所具有的直线导轨14和Y方向推力产生引导机构42所具有的直线导轨44构成为，在初始状态下从上方观察对准载物台10时，直线导轨14、44所具有的轨道导轨彼此井字形配置。
与其相对，如上所述，在位于图2中的纸面左侧的另一方侧的上部板33的上方仅仅设有作为Y方向推力产生引导机构42的引导机构的两个直线导轨44、44，未设置直线电动机。关于位于另一方侧的上部板33的上方的两个直线导轨44、44，显然能够进行朝向直线Y方向的引导运动。
需要说明的是，如图1及图2所示，在直线电动机43中的直线Y方向上的端部也与直线X方向上的情况同样地，可以设置止动构件46。通过该止动构件46，能够物理性地防止磁铁构件43b从线圈构件43a的配设范围超出而向直线Y方向往复移动的情况。在这种情况下，对于直线电动机43的驱动界限而言，能够通过上述的线性编码器31a等的设置来控制性地设定，从而通过线性编码器31a等和止动构件46的组合，能够进一步提高本实施方式所涉及的对准载物台10的安全系数。
在上述的Y方向推力产生引导机构42及其所包含的直线导轨44的上方设有工作台板51。该工作台板51为配置在对准载物台10的最上部的位置处的水平板状的构件，与Y方向推力产生引导机构42所具有的直线导轨44的轨道导轨21固定连接。进而，工作台板51具有与配置在对准载物台10的最下部的位置处的底板11同样大致正方形的外轮廓形状，且能够相对于其上表面来载置搭载物。因而，通过对具有上述的机构的本实施方式的对准载物台10进行驱动控制，被载置在工作台板51上的搭载物能够向直线X方向、直线Y方向及旋转θ方向移动，从而定位在所期望的位置处。需要说明的是，该工作台板51的外轮廓形状也可以变形为任意的形状。
以上，对本实施方式所涉及的对准载物台10的具体结构进行了说明。接着，利用图5进行关于本实施方式所涉及的对准载物台10的动作原理的说明。在此，图5是用于对本实施方式所涉及的对准载物台10的动作原理进行说明的图。需要说明的是，为了便于说明，进行向直线X方向的推力的产生和引导的一对X方向推力产生引导机构12、12分别仅由一条粗线表示，进行向直线Y方向的推力的产生和引导的Y方向推力产生引导机构42及成为向直线Y方向的引导机构的直线导轨44仅由一条粗线来表示。
图5中的分图(a)表示本实施方式所涉及的对准载物台10的初始状态。在初始状态下，对准载物台10所具有的底板11和工作台板51以在俯视观察下不产生偏差量的方式完全重叠地配置。
从图5中的分图(a)所示的初始状态起，在欲使工作台板51沿着直线X方向移动时，如图5中的分图(b)所示那样，使一对X方向推力产生引导机构12、12向相同的任意的方向驱动相同的任意的移动量即可。在这样的驱动动作的作用下，工作台板51沿着直线X方向平行移动与任意的移动量相应的量。
另一方面，在欲使工作台板51沿着直线Y方向移动时，如图5中的分图(c)所示那样，使Y方向推力产生引导机构42向任意的方向驱动任意的移动量即可。在这样的驱动动作的作用下，工作台板51沿着直线Y方向平行移动与任意的移动量相应的量。
进而，还能够以工作台板51的板中心为旋转中心而进行旋转θ方向的移动。此时，如图5中的分图(d)所示那样，使一对X方向推力产生引导机构12、12向相反的方向驱动相同的任意的移动量，并且使Y方向推力产生引导机构42驱动与一对X方向推力产生引导机构12、12的移动量相对的移动量即可。即，当一对X方向推力产生引导机构12、12向相反方向驱动时，一对旋转轴承32、32间的距离变宽。旋转轴承32能够在内外圈处于自由的状态下进行旋转运动，因此，与一对旋转轴承32、32各自连接的上部板33、33对分别经由直线导轨44而与一张工作台板51连接，在这种连接关系的基础上，为了维持并列配置而沿着旋转θ方向旋转移动。通过该上部板33、33对的旋转θ方向上的旋转移动，其结果是，工作台板51进行旋转θ方向上的旋转移动。需要说明的是，在该旋转移动时，通过对Y方向推力产生引导机构42进行驱动，使工作台板51平行移动与一对X方向推力产生引导机构12、12的移动量相对的移动量，由此旋转θ方向上的旋转移动时的旋转中心被维持在工作台板51的板中心。
另外，在以基于工作台板51的板中心为旋转中心的旋转θ方向的移动时，一对X方向推力产生引导机构12、12的移动量相同即可。另外，在Y方向推力产生引导机构42所具有的直线导轨44中，设置在上部板33、33对各自的上方的两个移动块23、23在设置于工作台板51的下表面的轨道导轨21上，且一边维持直线Y方向上的直列配置状态一边以使相互的距离变化的方式进行动作。这种情况表示本实施方式所涉及的对准载物台10具有与现有技术相比容易驱动控制的结构。
顺及言之，对于由图5中的分图(d)所示的以工作台板51的板中心为旋转中心的旋转θ方向的移动而言，例如能够通过使基于Y方向推力产生引导机构42的直线Y方向上的移动量任意变化来使旋转中心变化，因此，能够实现相对于工作台板51而在XY平面上的所有的移动动作。
另外，如图5中的分图(d)所示那样，在使工作台板51在旋转θ方向上移动的情况下，一对X方向推力产生引导机构12、12向相反方向驱动，故一对旋转轴承32、32间的距离变宽。因而，与一对旋转轴承32、32各自连接的一对上部板33、33间的距离也变宽。也就是说，在初始状态下存在于一对上部板33、33间的间隙D2(参考图3)随着旋转θ方向的移动量变大而变宽。这样的结构是根据与如现有技术那样，准备分别与XYθ方向对应的组件并且将这些XYθ方向用的组件垒积的结构完全不同的思想而首创的结构，从而成为对于紧凑化的对准载物台10的实现作出贡献的结构。需要说明的是，一对上部板33、33和一张工作台板51经由一条轨道导轨21和两个移动块23、23构成的直线导轨44而连接，因此，其旋转θ方向上的移动量可靠地向工作台板51传递。
需要说明的是，如上所述，工作台板51的旋转θ方向上的旋转移动通过一对X方向推力产生引导机构12、12向相反方向驱动来实现，但关于工作台板51的旋转方向而言，也可以通过分别对基于一对X方向推力产生引导机构12、12的相反方向上的驱动方向进行变更，来选择顺时针旋转和逆时针旋转。即，如图5中的(d)所示那样，当使纸面上侧的X方向推力产生引导机构12向纸面左侧驱动，并且与其相反地使纸面下侧的X方向推力产生引导机构12向纸面右侧驱动时，工作台板51向逆时针方向旋转移动。另外，显然，当使纸面上侧的X方向推力产生引导机构12向纸面右侧驱动，并且与其相反地使纸面下侧的X方向推力产生引导机构12向纸面左侧驱动时，工作台板51向顺时针方向旋转移动。
以上，对于本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明的技术范围不局限于上述实施方式记载的范围。在上述实施方式中也可以施加多种多样的变更或者改良。
例如，图6是例示出能够获得本发明所涉及的对准载物台的另一方式例的图，不过，在上述的实施方式的对准载物台10中，设置在底板11的上方的X方向推力产生引导机构12通过由成为推力产生源的一个直线电动机13和成为引导机构的两个直线导轨14、14组合来构成，进而，采用的是以两个直线导轨14、14夹着一个直线电动机13的两侧的方式配置的结构。但是，关于X方向推力产生引导机构12而言，如图6中例示出那样，也可以通过由一个直线电动机13和一个直线导轨14组合来构成。需要说明的是，如图6中例示出那样，在由一个直线电动机13和一个直线导轨14来构成X方向推力产生引导机构12时，存在并列配置的X方向推力产生引导机构12、12彼此中直线电动机13、13接近的情况，这样的情况存在相互的移动磁场发生影响的可能性。对此，在采用图6中例示那样的X方向推力产生引导机构12时，优选设有用于对由相邻的直线电动机13、13彼此发出的磁场的影响进行遮断的磁屏蔽件61。关于磁屏蔽件61而言，例如可以采用由铁等的金属材料构成的磁性体而对接近的磁场的影响进行遮断。
另外，关于用于上述的实施方式的对准载物台10的多个直线导轨14、44的安装关系，也可以进行任意变更。例如，如图6中所示的变形例那样，关于设置在一对上部板33、33与工作台板51之间的直线导轨44而言，与上述的实施方式情况相反地，也可以将作为轨道构件的轨道导轨21设置在上部板33、33一侧，而将作为移动构件的移动块23设置在工作台板51一侧。关于这样的安装方式的变形而言，对于其他的直线导轨14也能够适用。
需要说明的是，在图6所示的方式例的情况下，为相对于在彼此之间存在的间隙D2变化的上部板33的上方而设置轨道导轨21的结构，因此，此时的轨道导轨21形成为分割成两根的结构，分别相对于两个上部板33、33而各设置两个。即，相对于位于图6中的纸面右侧的一方的上部板33，设置两个由一个轨道导轨21和一个移动块23构成的直线导轨48，相对于位于图6中的纸面左侧的另一方的上部板33，设置两个由一个轨道导轨21和一个移动块23构成的直线导轨49。如此，成为引导机构的直线导轨可以作为在直列方向上分割为两部分的两个直线导轨48、49而构成。直列配置的所述两个直线导轨48、49始终维持直线Y方向上的直列配置状态，因此，能够构成可实现与上述的实施方式的对准载物台10同样的动作的另一方式的对准载物台。
不过，在由图6例示出的直线导轨48、49的情况下，由于在沿着直线Y方向的直列方向上必须设置两条轨道导轨21的关系，存在产生两条轨道导轨21间的安装误差的可能性。另一方面，如上述的实施方式的直线导轨44那样，在仅仅具有一条轨道导轨21的结构的情况下，产生前述那样的安装误差的可能性消除，故优选。另外，仅仅设有一条较长的轨道导轨的情况与设有多个较短的轨道导轨的情况相比，能够更加笔直地设置。因而，上述的实施方式的直线导轨44一方与图6中例示出的直线导轨48、49相比，在安装性容易这一方面有利。进而，在上述的实施方式的情况下，由于在一张工作台板51的下表面侧设有一条轨道导轨21，故可减少部件个数，从而在获得制造成本的削减效果这一方面也是优选的。
进而，在上述的实施方式的对准载物台10中，Y方向推力产生引导机构42仅仅相对于一方的上部板33的上方来设置。但是，关于Y方向推力产生引导机构42而言，也可以相对于一对上部板33的两方的上表面来设置。即，如图6所示，也可以采用相对于上述的实施方式的对准载物台10的图6中的纸面左侧所示的另一方侧的上部板33的上方而追加直线电动机43的结构。如采用图5进行说明那样，根据本发明所涉及的对准载物台的动作原理可知，仅仅相对于一方的上部板33而设置成为推力产生源的直线电动机43即可，但优选相对于一对上部板33的两方的上表面而分别设置直线电动机43、43，从而能够实现直线Y方向上的推力的提高。
另外，在上述的实施方式的对准载物台10中，采用了通过设置在底板11的正上方的一对X方向推力产生引导机构12、12向相反方向驱动而能够使一对下部板31相互向相反方向移动的结构。因而，设置在工作台板51的正下方的Y方向推力产生引导机构42基于一对X方向推力产生引导机构12、12的驱动状态而仅仅向一个方向驱动。但是，本发明也可以采用使这些推力产生引导机构的动作在X方向与Y方向上进行切换的结构。即，如图7所例示那样，可以采用将设置在底板11的正上方的X方向推力产生引导机构12设为一个，并且将设置在工作台板51的正下方的Y方向推力产生引导机构42、42设为两个的结构。也就是说，图7所例示的对准载物台具备对图2中所示的本实施方式的对准载物台10的内部机构中的X方向推力产生引导机构12和Y方向推力产生引导机构42进行切换的状态的结构。
在此，利用图8进行关于图7中所示的对准载物台的动作的说明，此时，图8中的分图(a)表示图7中所示的对准载物台的初始状态。在初始状态下，对准载物台所具有的底板11和工作台板51以在俯视观察下不产生偏差量的方式完全重叠地配置。
从图8中的分图(a)所示的初始状态起，在欲使工作台板51沿着直线X方向移动时，如图8中的分图(b)所示那样，使一个X方向推力产生引导机构12向任意的方向驱动任意的移动量即可。在这样的驱动动作的作用下，工作台板51沿着直线X方向平行移动与任意的移动量相应的量。
另一方面，在欲使工作台板51沿着直线Y方向移动时，如图8中的分图(c)所示那样，使一对Y方向推力产生引导机构42、42向相同的任意的方向驱动相同的任意的移动量即可。在这样的驱动动作的作用下，工作台板51沿着直线Y方向平行移动与任意的移动量相应的量。
进而，还能够以工作台板51的板中心为旋转中心而进行旋转θ方向的移动。此时，如图8中的分图(d)所示那样，使一对Y方向推力产生引导机构42、42向相反的方向驱动相同的任意的移动量，并且使X方向推力产生引导机构12驱动与一对Y方向推力产生引导机构42、42的移动量相对的移动量即可。即，当一对Y方向推力产生引导机构42、42向相反方向驱动时，一对旋转轴承32、32间的距离变宽。旋转轴承32能够在内外圈处于自由的状态下进行旋转运动，因此，与一对旋转轴承32、32各自连接的下部板31、31对分别经由两个直线导轨14、14而与一张底板11连接，在这种连接关系的基础上，为了维持并列配置而沿着旋转θ方向旋转移动。通过该下部板31、31对在旋转θ方向上的旋转移动，其结果是，包括工作台板51在内的设置在下部板31、31对的上方的构件组进行旋转θ方向上的旋转移动。需要说明的是，在该旋转移动时，通过对X方向推力产生引导机构12进行驱动，使包括工作台板51在内的设置在下部板31、31对的上方的构件组平行移动与一对Y方向推力产生引导机构42、42的移动量相对的移动量，由此旋转θ方向上的旋转移动时的旋转中心被维持在工作台板51的板中心。需要说明的是，关于图7中所示的对准载物台而言，也与上述的实施方式的对准载物台10同样地，在以基于工作台板51的板中心为旋转中心的旋转θ方向的移动时，一对Y方向推力产生引导机构42、42的相反方向上的移动量相同即可。
另外，在上述的实施方式中，针对设置在本发明所涉及的对准载物台上的直线电动机，对既可以为带有铁心的直线电动机13，也可以采用无铁心型的直线电动机进行了说明。不过，在线圈构件13a、43a与磁铁构件13b、43b沿着上下方向配置的本实施方式所涉及的直线电动机13、43中，在线圈构件13a、43a与磁铁构件13b、43b之间作用有与推进力没有关系的上下方向上的吸引力。对于该上下方向上的吸引力而言，在不需要较大的推进力时不会成为问题，但在要求一定程度较大的推进力的用途中所使用的对准载物台的情况下，对于设置在直线电动机13、43的附近的直线导轨14、44、48、49赋予负载，从而成为存在还对装置寿命带来恶劣影响的可能性的力。对此，关于本发明所涉及的对准载物台而言，如图9及图10所示，可以采用具有不会产生上下方向上的吸引力的结构的直线电动机。因此，图9是用于对作为具有与本实施方式不同方式的直线电动机的另一方式例的对准载物台进行说明的剖视图。另外，图10是表示由图9示出的不同方式的直线电动机的结构例的概略图，尤其是，图中的分图(a)表示直线电动机的俯视图，分图(b)表示直线电动机的主视图。
如图9及图10所示，不同方式所涉及的直线电动机93具有：设置在下部板31的下表面侧的安装构件91；以相对于该安装构件91沿着水平方向延伸的方式向左右方向突出设置的铁芯92；卷绕形成在该铁芯92的左右两轴端部上的线圈构件93a。需要说明的是，该线圈构件93a如图10中的分图(a)所示那样，相对于直线电动机93的推进方向而配置多个。
另外，如图9等所示，以与相对于安装构件91沿着左右方向形成的线圈构件93a隔着稍稍的间隙而对置的方式，配置有多个磁铁构件93b。这些多个磁铁构件93b相对于磁轭94的内部侧的壁面而呈两列地排列设置，该磁轭94呈相对于底板11的上表面侧而沿着推进方向延伸设置的长条且凹形状。尤其是，磁铁构件93b以沿着直线电动机93的推进方向而使N极及S极交替朝向线圈构件93a的方式排列。需要说明的是，该磁铁构件93b通过接合剂固定排列在磁轭94上，但也可以通过对磁轭94等的匹配构件进行注塑成形，而使磁铁构件93b与匹配构件一体化。
并且，上述的线圈构件93a与三相交流电流的u相、v相、w相对应设置，三个线圈构件93a构成一组，从而在三相交流电流通电时产生移动磁场。并且，根据这些线圈构件93a产生的移动磁场，对磁铁构件93b与线圈构件93a之间作用磁吸引力或者磁排斥力，从而能够使线圈构件93a沿着磁铁构件93b的排列方向，即，使线圈构件93a朝向直线电动机93的推进方向推进。
如以上说明那样，图9及图10所示的不同方式所涉及的直线电动机93形成为在相对于磁轭94的内部侧的两个壁面而呈两列排列的磁铁构件93b的内侧配置有两个线圈构件93a的结构。因而，与在磁铁构件93b与线圈构件93a之间产生的推进力没有关系的吸引力由图9中符号F1及F2所示那样，朝向纸面左右方向地产生。此时，在不同方式所涉及的直线电动机93中，由磁铁构件93b与线圈构件93a构成的吸引力产生源的组在左右方向上各配置两组，因此，由左右方向上的两组各自产生的吸引力F1及F2以相互抵消的方式彼此向相反方向产生。因而，根据图9及图10所示的不同方式所涉及的直线电动机93，将推进力以外的力施加给直线导轨14、44、48、49等其他的构件的情况非常少，因此，例如能够获得装置的长寿命化等效果。
再而，对于用于上述的实施方式的对准载物台10的多个直线导轨14、44、48、49，例示出了具有两条无限循环路且滚动体采用滚珠22的结构，但关于能够适用于本发明的直线导轨，在能够发挥与上述的实施方式同样的作用效果的范围内，也可以适当变更为例如滚动体采用滚子的直线导轨等。
另外，在上述的实施方式的对准载物台10中，例示出作为直线驱动源而采用了直线电动机13、43的情况，但如果能够发挥同样的驱动力的结构，也可以代替上述的直线电动机13、43而采用其他的直线驱动源。具体而言，对于本发明的对准载物台也可以适用由滚珠丝杠与旋转电动机的组合来构成的直线驱动源、或由传送带与电动机的组合来构成的直线驱动源。
需要说明的是，对于上述的本发明相关的实施方式或其变形方式例，并未列举出本发明所需要的全部的特征，这些特征组的次组合也仍然能够成为发明。从权利要求书的记载可明确，施加了这样的变更或者改良的方式也能够包含在本发明的技术范围之内。
附图符号说明
10 对准载物台、11 底板、12 X方向推力产生引导机构、13、43直线电动机、13a、43a 线圈构件、13b、43b 磁铁构件、14、44、48、49 直线导轨、16 止动构件、21 轨道导轨、21a 滚珠滚动槽、21b 螺栓安装孔、22 滚珠、23 移动块、24 块主体、24a 负载滚动槽、24b内螺纹、24c 返回路、25 侧盖、26 负载滚动路、31 下部板、31a 线性编码器、32 旋转轴承、33 上部板、42 Y方向推力产生引导机构、46 止动构件、51 工作台板、61 磁屏蔽件、91 安装构件、92 铁芯、93 直线电动机、93a 线圈构件、93b 磁铁构件、94 磁轭、F1、F2 吸引力。

Claims (9)

1.一种对准载物台，其特征在于，具备：
底板，其固定在基台上；
一个或者多个X方向推力产生引导机构，该一个或者多个X方向推力产生引导机构设置在所述底板上，进行向直线X方向的推力的产生和引导；
一对下部板，该一对下部板设置在所述X方向推力产生引导机构的上方，进行直线X方向上的水平移动；
一对上部板，该一对上部板分别与所述一对下部板对应设置；
一对旋转轴承，该一对旋转轴承通过设置在所述一对下部板与所述一对上部板各自的上下部板对之间，而实现上部板相对于下部板的旋转θ方向上的相对自由运动；
Y方向推力产生引导机构，其为设置在所述一对上部板的至少一个上部板的上方，且进行向与直线X方向正交的直线Y方向的推力的产生和引导的机构，并且，在设有一个所述X方向推力产生引导机构时设置多个所述Y方向推力产生引导机构，在设有多个所述X方向推力产生引导机构时设置一个或者多个所述Y方向推力产生引导机构；
工作台板，其设置在所述Y方向推力产生引导机构的上方，从而使载置于上表面的搭载物向直线X方向、直线Y方向及旋转θ方向移动。
2.如权利要求1所述的对准载物台，其特征在于，
在所述一对下部板与所述一对上部板的至少一对的板之间设有间隙。
3.如权利要求1或者2所述的对准载物台，其特征在于，
所述X方向推力产生引导机构和所述Y方向推力产生引导机构分别由成为推力产生源的一个直线驱动源和成为引导机构的两个直线引导装置的组合来构成，进而，以两个直线引导装置夹着一个直线驱动源的两侧的方式配置。
4.如权利要求1所述的对准载物台，其特征在于，
所述X方向推力产生引导机构设置在所述一对下部板的各自的下方。
5.如权利要求1所述的对准载物台，其特征在于，
所述X方向推力产生引导机构仅设置在所述一对下部板的一个下部板的下方，
在所述一对下部板的另一个下部板的下方仅设有成为引导机构的直线引导装置。
6.如权利要求1所述的对准载物台，其特征在于，
所述Y方向推力产生引导机构仅设置在所述一对上部板的一个上部板的上方，
在所述一对上部板的另一个上部板的上方仅设有成为引导机构的直线引导装置。
7.如权利要求1所述的对准载物台，其特征在于，
所述Y方向推力产生引导机构设置在所述一对上部板的各自的上方。
8.如权利要求1～7中任一项所述的对准载物台，其特征在于，
所述直线驱动源为直线电动机，且设有用于对从该直线电动机发出的磁场的影响进行遮断的磁屏蔽件。
9.如权利要求1～8中任一项所述的对准载物台，其特征在于，
所述直线驱动源为具有磁铁构件和线圈构件的直线电动机，
由所述磁铁构件和所述线圈构件构成的推进力产生源的组相对于推进力的方向而在左右方向上分别各配置两组。
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