CN103648714B - 工作台装置以及工作台控制系统 - Google Patents

Abstract

即使不使用线性放大器，也能够使用通用的伺服放大器进行1nm级的定位。工作台装置（3）具备：具有引导面的两个导轨（12）；具有与引导面相对的被引导面并被导轨（12）限制移动方向的滑块（13）；产生滑块（13）的推力的直线电机（16）；以及检测滑块（13）的位置的线性标尺（17），引导面与被引导面之间的润滑状态被控制成在至少一部分区域中成为包含边界润滑和流体润滑两者的混合润滑状态，在其他区域中成为流体润滑状态。

Description

工作台装置以及工作台控制系统

技术领域

公开的实施方式涉及使移动对象物移动至目标位置的工作台装置以及具有该工作台装置的工作台控制系统，尤其涉及要求高移动精度的工作台装置以及具有该工作台装置的工作台控制系统。

背景技术

一般而言，工作台装置具有：滑块；限制滑块的移动方向的导轨；产生滑块的推力的驱动装置；以及检测滑块的位置的位置检测装置。作为驱动装置和位置检测装置，例如可使用直线电机和线性标尺。

以往，作为以滑块可相对于导轨移动的方式支承滑块的轴承，公知有使滚珠、滚柱循环的滚动轴承（例如参照专利文献1）；以及通过压缩空气的喷出而使滑块悬浮从而使得滑块与导轨不接触的空气轴承（例如参照专利文献2）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-242912号公报

专利文献2：日本特开2004-36680号公报

发明内容

发明要解决的课题

近年来，例如在印刷基板、半导体、液晶、生物相关领域等中，对工作台装置要求1nm级的超精确的定位精度。

在使用了滚动轴承的工作台装置中进行1nm级的超精确定位的情况下，公知有利用滚动轴承的滚珠或滚柱的微小移动区域中的线性弹簧特性进行定位的方法。但是，在使用了滚动轴承的工作台装置中，导轨由于滚动摩擦引起的发热而挠曲几μm左右，因此存在没有位置再现性的问题。此外，即使在线性弹簧特性的情况下也需要进行微小的推力控制，因此在使用容易获得和保养的通用伺服放大器（例如电流检测分辨率为11位左右的PWM控制方式的伺服放大器）进行定位的情况下，存在必须将定位精度设为亚微米（0.1μm＝100nm）级的课题。

另一方面，在使用了空气轴承的工作台装置中，滑块与导轨不接触，因此不会如上述那样由于发热而没有位置再现性，但滑块与导轨的摩擦极少，因此直接作用惯性力。因此，在使用了上述通用伺服放大器的情况下，定位停止时（伺服锁定时）的脉动增大，成为振荡状态，从而波动范围增大。此外，滑块借助空气而完全悬浮，因此存在如下问题：产生由于来自空气源的空气的脉动、空气自身的压缩膨胀而引起的振动。

另外，不采用通用的伺服放大器而采用特殊的线性放大器，由此除了由于空气的脉动等引起的振动产生以外，能够抑制上述问题，但线性放大器与通用伺服放大器相比，大小、价格和电源容量等较大，因此不能应对当前成为社会问题的节能，而成为专用设计，因此存在品种少、且难以获得的问题。

本发明是鉴于这种问题而完成的，本发明的目的在于提供一种能够不使用线性放大器而使用通用的伺服放大器进行1nm级的定位的工作台装置以及具有该工作台装置的工作台控制系统。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，根据本发明的一个观点，应用一种工作台装置，其使移动对象物移动到目标位置，该工作台装置具备：具有引导面的导轨；滑块，其具有与所述引导面相对的被引导面，并被所述导轨限制移动方向；驱动装置，其产生所述滑块的推力；以及位置检测装置，其检测所述滑块的位置，所述引导面与所述被引导面之间的润滑状态被控制成在至少一部分区域中成为包含边界润滑和流体润滑两者的混合润滑状态，在其他区域中成为流体润滑状态。

发明的效果

根据本发明的工作台装置和工作台控制系统，能够不使用线性放大器而使用通用的伺服放大器进行1nm级的定位。

附图说明

图1是示出一个实施方式的工作台装置的正截面、并且概念性示出工作台控制系统的整体结构的系统结构图。

图2是图1中的G部的部分放大图。

图3是说明引导部件的表面加工的一例的说明图。

图4说明引导部件的弹簧弹力的模型图。

图5是示出摩擦力与压缩空气的气压之间的关系的图、以及示出摩擦系数与压缩空气的气压之间的关系的半对数图。

图6是示出斯特里贝克（stribeck）曲线的图。

图7是示出推力指令与滑块的移动方向的位移之间的关系的图。

图8是示出推力指令与滑块的移动方向的位移之间的关系的图、以及示出推力与滑块的移动方向的位移之间的关系的图。

图9是示出滑块的位置偏差的3σ与压缩空气的气压之间的关系的图。

图10是示意性示出滑块停止时的波动范围的示意图。

图11是示意性示出10nm步进动作中的检测位置的示意图。

图12是示意性示出由于微小移动动作中的滑块停止时的振动引起的上下方向变动的示意图。

图13是示出还将引导部件贴附到一个导轨的侧板部的内表面、还将被引导部件贴附到滑块的一个插入部的侧面的变形例的工作台装置的正截面，并且概念性示出工作台控制系统的整体结构的系统结构图。

图14是还将引导部件贴附到两个导轨的侧板部的内表面、还将被引导部件贴附到滑块的两个插入部的侧面的变形例的工作台装置的正截面图。

图15是示出用电空调节器（電空レギュレータ）改变压缩空气的气压的变形例的工作台装置的正截面、并且概念性示出工作台控制系统的整体结构的系统结构图。

图16是用CFRP构成导轨自身、且用玛瑙构成滑块自身的变形例的工作台装置的正截面图。

图17是设置磁吸引式的直线电机作为驱动装置的变形例的工作台装置的正截面图。

图18是设置磁吸引式的直线电机作为驱动装置的变形例的工作台装置的正截面图。

图19是将工作台装置安装到天花板的变形例的工作台装置的正截面图。

图20是将工作台装置安装到墙壁的变形例的工作台装置的正截面图。

具体实施方式

以下，参照附图说明一个实施方式。

如图1所示，本实施方式的工作台控制系统1具有：控制器2；使未图示的移动对象物移动到目标位置的工作台装置3；通用的伺服放大器4；提供压缩空气的空气源5；对从空气源5提供的压缩空气的气压进行调节的4个调节器6、7、8、9；以及电磁阀10。

工作台装置3具有：在平台11上以在前后方向（图1中的纸面近前－纸面进深方向）延伸的方式平行设置的两个在截面视图中大致为コ字形状的导轨12；被导轨12限制移动方向的板状的滑块13；经由设置在滑块13上的两个支承部件14固定于滑块13的上基座15；产生滑块13的推力的直线电机16（驱动装置）；以及检测滑块13的位置的线性标尺17（位置检测装置）。

各导轨12具有凹条部18、上板部12u、下板部12d和侧板部12s。上板部12u、下板部12d和侧板部12s分体地构成，通过适当的连结部件（例如螺钉或粘接剂等）连结。另外，也可以一体构成上板部12u、下板部12d和侧板部12s。在各导轨12的下板部12d的内表面（凹条部18侧的面）上例如通过螺钉或粘接剂等贴附有引导部件19。

如相当于图1中的G部的部分放大图的图2所示，引导部件19由作为纤维强化塑料（FRP：FiberReinforcedPlastics）的一种的、用柔性地进行弹性变形的环氧树脂192将较硬且润滑性良好的碳纤维191进行加固而得的纤维强化塑料（CFRP：CarbonFiberReinforcedPlastics）构成。具体而言，对引导部件19进行了表面加工，其表面成为碳纤维191的层从环氧树脂192的表面突出的状态，在该表面加工中，剥离表面的环氧树脂192，使在环氧树脂192的内部沿与表面大致平行的方向（图2中的纸面近前－纸面进深方向、或图2中的左－右方向）延伸的在截面视图中大致为圆形的碳纤维191的层露出。以更易理解的方式来说，成为了如下的状态：碳纤维191中的从环氧树脂192的表面突出的部分（露出部分）成为“山”、环氧树脂192的表面成为“谷”。即，引导部件19的表面存在0.1～0.3μm级的表面粗糙度。在该例中，处于碳纤维191中的从环氧树脂192的表面突出的量为0.3μm左右、引导部件19的表面的平面度为3μm左右的状态。

此处，使用图3对引导部件19的表面加工的一例进行说明。如图3（a）所示，表面加工前的引导部件19是碳纤维191的层全部被环氧树脂192覆盖的状态。如图3（b）所示，使用研磨机P对这种状态的引导部件19的表面进行研磨加工（或者也可以使用研磨盘进行研磨加工），剥离表面的环氧树脂192，直至碳纤维191的层出现在表面为止。此时，由于碳纤维191较硬、环氧树脂192较柔软，因此环氧树脂192通过研磨被剥离至距位于表面侧的碳纤维191的上表面（图3中的上侧的面）几μm下侧（图3中的下侧），碳纤维191下沉到环氧树脂192的内部且在研磨结束后返回到原来的位置。因此，如图3（c）所示，表面加工后的引导部件19成为碳纤维191的层在表面露出的状态、即碳纤维191的层从环氧树脂192的表面突出的状态。

返回图1，滑块13在其宽度方向（图1中的左－右方向）两端侧具有插入到上述导轨12的凹条部18中的插入部20。在各插入部20的下表面（图1中的下侧的面），例如通过螺钉或粘接剂等贴附有由作为玉髓的一种的玛瑙构成的被引导部件21。在将各插入部20插入到各导轨12的凹条部18时，上述各导轨12的上板部12u的内表面12ua（凹条部18侧的面）和各插入部20的上表面20a（图1中的上侧的面）在上下方向（图1中的上－下方向）相对，贴附到上述各导轨12的引导部件19的表面19a和贴附到各插入部20的被引导部件21的表面21a在上下方向相对，上述各导轨12的侧板部12s的内表面12sa（凹条部18侧的面）和各插入部20的侧面20b在左右方向（图1中的左－右方向）相对。

在本实施方式中，各导轨12的上板部12u的内表面12ua和侧板部12s的内表面12sa、以及贴附到各导轨12的引导部件19的表面19a相当于权利要求记载的引导面，滑块13的各插入部20的上表面20a和侧面20b、以及贴附到滑块13的各被引导部件21的表面21a相当于权利要求记载的被引导面。另外，导轨12的上板部12u的内表面12ua和侧板部12s的内表面12sa、以及贴附到导轨12的引导部件19的表面19a相当于引导面的情况与导轨12具有引导面的情况等同，滑块13的各插入部20的上表面20a和侧面20b、以及贴附到滑块13的各被引导部件21的表面21a相当于被引导面的情况与滑块13具有被引导面的情况等同。以下，将导轨12的上板部12u的内表面12ua和侧板部12s的内表面12sa、以及贴附到导轨12的引导部件19的表面19a适当统称为“引导面”，滑块13的各插入部20的上表面20a和侧面20b、以及贴附到滑块13的各被引导部件21的表面21a适当统称为“被引导面”。

此外，滑块13在各插入部20的上表面20a的前后方向两角（换言之，滑块13的上表面的四角），具有经由调节器6与空气源5连结的压缩空气喷出孔22u，在各被引导部件21的表面21a的前后方向两角具有经由电磁阀10和调节器7、8与空气源5连结的压缩空气喷出孔22d，在各插入部20的侧面20b的前后方向两角（换言之，滑块13的两侧面的前后方向两角）具有经由调节器9与空气源5连结的压缩空气喷出孔22s。另外，可以适当变更这些压缩空气喷出孔22u、22d、22s（以下适当统称为“压缩空气喷出孔22”）的个数和配置位置。

压缩空气喷出孔22u朝在上下方向相对的导轨12的上板部12u的内表面12ua，喷出从空气源5经由调节器6提供的、以使面彼此的润滑状态成为流体润滑状态的方式进行了调整的预定压力的压缩空气。在流体润滑中，在将摩擦系数设为μ的情况下摩擦系数μ变得非常小（例如，μ＜0.01左右）。处于流体润滑状态的导轨12的上板部12u的内表面12ua和滑块13的插入部20的上表面20a是相互不接触、且通过压缩空气的静压负担所有负荷的状态、即隔着气隙的非接触状态。

压缩空气喷出孔22d朝在上下方向相对的引导部件19的表面19a，喷出作为从空气源5经由调节器7和电磁阀10提供的较高压力的流体润滑用压力（第1压力）的压缩空气、或作为经由调节器8和电磁阀10提供的较低压力的混合润滑用压力（第2压力）的压缩空气。

流体润滑用压力是指用于使引导部件19的表面19a和被引导部件21的表面21a之间的润滑状态成为上述流体润滑状态的压缩空气的气压。关于处于流体润滑状态的引导部件19的表面19a和被引导部件21的表面21a，在以表面粗糙度等级观察的情况下，碳纤维191中的从环氧树脂192的表面突出的部分以及环氧树脂192的表面均不与被引导部件22的表面接触，成为上述非接触状态。

混合润滑用压力是指用于使引导部件19的表面19a和被引导部件21的表面21a之间的润滑状态成为包含边界润滑和上述流体润滑两者的混合润滑状态的压缩空气的气压，且是以产生线性弹簧特性的方式进行了调整的压缩空气的气压，线性弹簧特性是指在处于混合润滑状态的引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间的微小移动区域中上述直线电机16的推力与通过该推力产生的位移之间的关系为直线。在边界润滑中，摩擦系数μ比流体润滑大（例如，μ＞0.1左右）。在混合润滑中，摩擦系数μ处于流体润滑与边界润滑之间（例如0.01＜μ＜0.1）。如图2所示，在以表面粗糙度等级观察的情况下，处于混合润滑状态的引导部件19的表面19a和被引导部件21的表面21a之间成为如下状态（以下适当称作“微接触状态”），即碳纤维191中的从环氧树脂192的表面突出的部分的一部分与被引导部件22的表面粘合（接触），并且环氧树脂192的表面基本不与被引导部件22的表面接触、且主要由压缩空气的静压负担负荷。在这些面彼此之间，在微小移动区域中产生线性弹簧特性。

即，在引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间的润滑状态成为混合润滑状态的情况下，如图4所示，与被引导部件21的表面21a粘合的（图4中用标号F表示粘合部分）碳纤维191周围的柔软的环氧树脂192作为弹簧要素S发挥作用而在负荷方向（图4中的上－下方向）进行弹性变形。并且，在碳纤维191与被引导部件21的表面21a粘合的状态下，滑块13在与负荷方向垂直的横向上移动几十nm左右时，环氧树脂192作为弹簧要素S发挥作用，在横向上进行弹性变形而产生弹簧弹力。此时，环氧树脂192以多个弹簧要素S相连的方式存在，因此在上述那样的几十nm左右的滑块13的移动量微小的微小移动区域中，在引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间产生线性弹簧特性。另外，在滑块13的移动量大到某种程度的移动范围中，在引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间产生非线性弹簧特性。

返回图1，压缩空气喷出孔22s朝在左右方向相对的导轨12的侧板部12s的内表面12sa，喷出从空气源5经由调节器9提供的、以使面彼此的润滑状态成为上述流体润滑状态的方式进行了调整的预定压力的压缩空气。处于流体润滑状态的导轨12的侧板部12s的内表面12sa与滑块13的插入部20的侧面20b相互不接触，成为上述非接触状态。

在如上述那样构成的工作台装置3中，在上下方向，通过滑块13的负荷、从压缩空气喷出孔22u喷出的压缩空气的空气压力、以及从压缩空气喷出孔22d喷出的压缩空气的空气压力和引导部件19的弹簧弹力之间的平衡来维持姿势。在左右方向，通过从图示左侧的压缩空气喷出孔22s喷出的压缩空气的空气压力、与从图示右侧的压缩空气喷出孔22s喷出的压缩空气的空气压力之间的平衡来维持姿势。并且，通过由直线电机16产生的推力，滑块13沿着导轨12在前后方向移动。

在进行滑块13的从出发位置到目标位置的移动中的、从出发位置到目标位置的预定范围前方（例如目标位置的100nm前方）的移动即到目标位置附近的移动时，通过提供给压缩空气喷出孔22u、22d、22s的压缩空气的气压，控制各导轨12的引导面和滑块13的被引导面的润滑状态在所有区域中成为流体润滑状态。因此，在进行滑块13的到目标位置附近的移动时，各导轨12的引导面与滑块13的被引导面完全成为非接触状态。

另一方面，在进行从目标位置附近到目标位置的微小移动，即在目标位置附近进行滑块13的定位时，通过提供给压缩空气喷出孔22u、22d、22s的压缩空气的气压，控制各导轨12的引导面和滑块13的被引导面的润滑状态在至少一部分区域中成为混合润滑状态，在其它区域中成为流体润滑状态。具体而言，控制成在各引导部件19的表面19a与各被引导部件21的表面21a之间成为混合润滑状态，在各导轨12的上板部12u的内表面12ua与滑块13的各插入部20的上表面20a之间、以及各导轨12的侧板部12s的内表面12sa与滑块13的各插入部20的侧面20b之间成为流体润滑状态，在处于混合润滑状态的各导轨12的引导面与滑块13的被引导面之间，在微小移动区域中产生线性弹簧特性。因此，在目标位置附近进行滑块13的定位时，贴附在各导轨12的下板部12d的内表面12da的引导部件19的表面19a与贴附在滑块13的各插入部20的下表面20c的被引导部件21的表面21a之间成为微接触状态，除此以外的引导面与被引导面之间成为非接触状态。

此外，滑块13的移动方向即前后方向的位置由线性标尺17进行检测。

伺服放大器4输入来自线性标尺17的基于滑块13的位置检测结果的检测信号，根据该检测信号与来自控制器2的移动指令的偏差（位置偏差），向直线电机16输出驱动电流，从而控制滑块13的位置。此时，伺服放大器4通过判定上述位置偏差是否成为预先设定的预定等级以下，判断滑块13是否已接近目标位置附近。并且，如果上述位置偏差成为预定等级以下，则判断为滑块13接近目标位置附近，从控制器2输出表示使压缩空气成为混合润滑用压力的压缩空气的切换指令。另外，也可以由伺服放大器4输出表示使压缩空气成为混合润滑用压力的压缩空气的切换指令。

调节器6对提供给滑块13的压缩空气喷出孔22u的压缩空气的气压进行调整。以上述预定压力将通过调节器6调整气压后的压缩空气提供给压缩空气喷出孔22u。调节器7对提供给滑块13的压缩空气喷出孔22d的压缩空气的气压进行调整。经由电磁阀10以上述流体润滑用压力将通过调节器7调整气压后的压缩空气提供给压缩空气喷出孔22d。调节器8对提供给滑块13的压缩空气喷出孔22d的压缩空气的气压进行调整。经由电磁阀10以上述混合润滑用压力将通过调节器8调整气压后的压缩空气提供给压缩空气喷出孔22d。调节器9对提供给滑块13的压缩空气喷出孔22s的压缩空气的气压进行调整。以上述预定压力将通过调节器9调整气压后的压缩空气提供给压缩空气喷出孔22s。

电磁阀10根据来自控制器2的切换指令，对两个端口的开闭进行切换，由此，在由调节器7调整气压后的上述流体润滑用压力的压缩空气、与由调节器8调整气压后的上述混合润滑用压力的压缩空气之间切换提供给滑块13的压缩空气喷出孔22d的压缩空气。具体而言，在进行滑块13的到目标位置附近的移动时，控制器2在与输出移动指令的时刻大致相同的时刻，输出表示使压缩空气成为流体润滑用压力的压缩空气的切换指令。于是，电磁阀10根据该切换指令打开调节器7侧的端口并且关闭调节器8侧的端口，由此将提供给压缩空气喷出孔22d的压缩空气切换为流体润滑用压力的压缩空气。另一方面，在目标位置附近进行滑块13的定位时，控制器2在由伺服放大器4判断为滑块13接近目标位置附近的情况下，输出表示使压缩空气成为混合润滑用压力的压缩空气的切换指令。于是，电磁阀10根据该切换指令关闭调节器7侧的端口并且打开调节器8侧的端口，由此将提供给压缩空气喷出孔22d的压缩空气切换为混合润滑用压力的压缩空气。

在本实施方式中，向滑块13的压缩空气喷出孔22u、22d、22s提供压缩空气，通过提供给这些压缩空气喷出孔22u、22d、22s的压缩空气的气压，控制各导轨12的引导面与滑块13的被引导面的润滑状态。具体而言，由各调节器6、7、8、9调整从空气源5提供的压缩空气的气压，通过以由这些各调节器6、7、8、9调整后的气压将压缩空气提供给滑块13的压缩空气喷出孔22u、22d、22s（关于压缩空气喷出孔22d，通过对电磁阀10的两个端口的开闭进行切换，将提供给压缩空气喷出孔22d的压缩空气切换为由调节器7调整气压后的流体润滑用压力的压缩空气、或由调节器8调整气压后的混合润滑用压力的压缩空气），控制各导轨12的引导面与滑块13的被引导面的润滑状态。另外，在本实施方式中，空气源5和调节器6、7、8、9相当于权利要求记载的空气供给装置。

在如上那样构成的工作台控制系统1中，将提供给滑块13的压缩空气喷出孔22u、22d、22s中的压缩空气喷出孔22u的压缩空气固定为由调节器6调整气压后的预定压力的压缩空气，将提供给压缩空气喷出孔22s的压缩空气固定为由调节器9调整气压后的预定压力的压缩空气，但是，提供给压缩空气喷出孔22d的压缩空气在进行滑块13的到目标位置附近的移动时、和在目标位置附近进行滑块13的定位时进行切换。即，在进行滑块13的到目标位置附近的移动时，从控制器2向电磁阀10输出表示使压缩空气成为流体润滑用压力的压缩空气的切换指令，将提供给压缩空气喷出孔22d的压缩空气切换为由调节器7调整气压后的流体润滑用压力的压缩空气。由此，经由电磁阀10将流体润滑用压力的压缩空气提供给压缩空气喷出孔22d，各引导部件19的表面19a与各被引导部件21的表面21a之间成为流体润滑状态（非接触状态）。另一方面，在目标位置附近进行滑块13的定位时，从控制器2向电磁阀10输出表示使压缩空气成为混合润滑用压力的压缩空气的切换指令，将提供给压缩空气喷出孔22d的压缩空气切换为由调节器8调整气压后的混合润滑用压力的压缩空气。由此，经由电磁阀10将混合润滑用压力的压缩空气提供给压缩空气喷出孔22d，各引导部件19的表面19a与各被引导部件21的表面21a之间成为混合润滑状态（微接触状态），在这些面彼此之间，在微小移动区域中产生线性弹簧特性。

关于以上说明的本实施方式，说明本申请发明人等的研究结果。

（A）用于通过压缩空气的气压来控制相对的面彼此的润滑状态的研究

首先，说明用于在本实施方式的工作台装置3中通过压缩空气的气压来控制导轨12的引导部件19的表面19a与滑块13的被引导部件21的表面21a之间的润滑状态的研究结果。

此处，首先，测定了引导部件19的表面与被引导部件21的表面之间的摩擦力和压缩空气的气压之间的关系。即，压缩空气的气压能够通过使用数字压力开关ISE30A（SMC株式会社制造）以0.001［MPa］单位进行调整，因此使压缩空气的气压按照0.005［MPa］的刻度从0.07［MPa］到0.180［MPa］变化，测定了在各气压下的引导部件19的表面与被引导部件21的表面之间产生的摩擦力。摩擦力是使用测力计AD－4932A－50N（株式会社A&D公司制造）进行测定的。在对压缩空气的气压进行调整、对驱动直线电机16的伺服放大器4进行了伺服关断的状态下，用测力计从横向按压滑块13，记录在移动大约100［μm］之前产生的摩擦力。为了在测定时进行相同位置处的测定，每次测定时对滑块13进行了原点回归。图5（a）示出其测定结果。在图5（a）中，纵轴为摩擦力［N］、横轴为压缩空气的气压［MPa］。

接着，使用该测定结果导出了引导部件19的表面与被引导部件21的表面之间的摩擦系数μ和压缩空气的气压之间的关系。摩擦系数μ是使用摩擦力和可动元件的质量等进行了大致计算。图5（b）示出其导出结果。在图5（b）中，纵轴为摩擦系数μ、横轴为压缩空气的气压［MPa］，用半对数图进行了表示。

根据图5（a）和图5（b）可知如下情况。即，可知在使压缩空气的气压小于0.135［MPa］时，摩擦力增大，但在将压缩空气的气压设为0.140［MPa］以上时，摩擦力为0.001［N］左右，基本不发生变化。此外，摩擦力在0［N］到50［N］的范围内变化，摩擦系数μ在0.1到0.001左右的范围内变化。

因此，在该测定中，在0.135［MPa］附近摩擦力变得非常小，即使进一步增大压缩空气的气压，摩擦力也基本不发生变化，因此可认为在0.135［MPa］附近，引导部件19的表面与被引导部件21的表面成为流体润滑状态（非接触状态）。

此外，图5（b）所示的表示摩擦系数μ与压缩空气的气压之间的关系的曲线显现出与斯特里贝克曲线相似的趋势。图6将纵轴设为摩擦系数μ、横轴设为作为无因次数的轴承特性数，示出一般的斯特里贝克曲线（实线表示的曲线）。斯特里贝克曲线是表示摩擦系数μ与轴承特性数之间的关系的曲线，是基于准确的实测值的曲线。轴承特性数用（粘度η×速度q）/负荷W表示。斯特里贝克曲线用于说明利用油进行了润滑的轴承的特性，但在说明空气静压轴承的特性的情况下也同样能够使用。

此时，例如能够根据桥本巨著的“基礎から学ぶトライボロジー”（森北出版株式会社、2006年、p93～p95），描绘将轴承特性数作为参变量的、相对的面彼此的摩擦系数μ和膜厚比Λ的图。即，空气静压轴承的负荷W与相对的面彼此的间隙h等之间的关系例如根据田中久一郎著的“摩擦のおはなし”（日本标准协会、1985年、p189～p199），表示为：

W=3qηL(b+1/2)/h³···(式1)。

另外，上述（式1）中的b和L是取决于构造的常数。此外，在使用常数K表示空气静压轴承的负荷W与间隙h等之间的关系时，将上述（式1）表示为：

W=Kqη/h³···(式2)。

因此，轴承特性数＝（粘度η×速度q）/负荷W对上述（式2）进行变形，表示为：

ηq/W=h³/K···(式3)。

由此，能够将轴承特性数作为参变量，用间隙h表示斯特里贝克曲线。即，在将斯特里贝克曲线设为fs（ηq/W）时，表示为：

fs(ηq/W)=fs(h³/K)···(式4)，

因此能够通过计算上述（式4），将横轴设为间隙h来表示斯特里贝克曲线。

此处，如果一并考察膜厚比Λ，在设相对的面为A和B、面A的均方根表面粗糙度（距离）为σA、面B的均方根表面粗糙度（距离）为σB时，这些相对的面A、B的均方根表面粗糙度σ为：

σ=SQRT(σA²+σB²)···(式5)。

并且，膜厚比Λ为：

Λ=h/σ···(式6)。

由此，能够认为间隙h是面A的粗糙度的平均位置与面B的粗糙度的平均位置之间的距离，因此可以说膜厚比Λ通过均方根粗糙度σ的倍数来表示间隙h。

如上所述，通过计算轴承特性数作为参变量，能够如图6所示那样，描绘相对的面彼此的摩擦系数μ（实线表示的曲线）和膜厚比Λ（虚线表示的曲线）的图。此处，膜厚比Λ为3以上的情况是面A与面B的平均位置相隔粗糙度的3σ以上的情况，成为面A与面B完全相离的上述流体润滑状态（非接触状态）、即仅由压缩空气的静压负担面A与面B之间的负荷的状态。此外，在膜厚比Λ为1～3的情况下，成为面A与面B微小接触的混合润滑状态（微接触状态），即由表面粗糙度等级下的接触和压缩空气的静压双方负担面A与面B之间的负荷的状态。因此，通过调整压缩空气的气压，能够调整滑块13的悬浮量、即引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间的间隙h，能够调整这些面彼此的膜厚比Λ，因此认为能够控制引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间的润滑状态。

此外，在该测定中，根据图5（b）所示的表示摩擦系数μ与压缩空气的气压之间的关系的曲线和图6中实线示出的斯特里贝克曲线的比较结果，认为在0.100［MPa］到0.140［MPa］的范围内，引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间成为混合润滑状态（微接触状态）。

（B）关于在相对的面彼此之间是否产生了非线性弹簧特性的研究

接着，说明关于在本实施方式的工作台装置3中是否在导轨12的引导部件19的表面19a与滑块13的被引导部件21的表面21a之间产生了非线性弹簧特性的研究结果。

此处，在根据上述（A）的研究的测定结果而认作引导部件19的表面与被引导部件21的表面之间的润滑状态处于混合润滑状态的压缩空气的气压范围中，在0.117［MPa］、0.118［MPa］、0.119［MPa］时，从位移0［nm］的位置朝移动方向中的正向（例如前方）和负向（例如后方）这两个方向，在50［nm］范围内按照5［nm］的刻度对滑块13进行了定尺寸进给。并且，测定各位移时的推力指令［%］并进行了记录。图7（a）示出0.117［MPa］时的测定结果，图7（b）示出0.118［MPa］时的测定结果，图7（c）示出0.119［MPa］时的测定结果。在这些图7（a）～图7（c）中，设纵轴为推力指令［%］、横轴为滑块13的移动方向的位移［nm］，示出了按照各图中箭头的顺序进行测定时的测定结果。

根据图7（a）～图7（c）可知如下情况。即，图7（a）～图7（c）所示的推力指令与滑块13的位移之间的关系显现出滞后的特性。此外，随着增大压缩空气的气压，表示推力指令与滑块13的位移之间的关系的滞后的曲线（滞后曲线）的纵向宽度（推力指令方向）变得小且扁平，值是振动的。

因此，在该测定中，表示推力指令与滑块13的位移之间的关系的曲线描绘出滞后曲线，因此可认为在压缩空气的气压为0.117［MPa］、0.118［MPa］、0.119［MPa］时，在引导部件19的表面与被引导部件21的表面之间产生了非线性弹簧特性。此外，在压缩空气的气压为0.117［MPa］时，成为了最漂亮的形状的滞后曲线。

（C）关于在相对的面彼此之间是否在微小移动区域中产生了线性弹簧特性的研究

接着，说明关于以下情况的研究结果：在本实施方式的工作台装置3中是否在处于混合润滑状态的导轨12的引导部件19的表面19a与滑块13的被引导部件21的表面21a之间在微小移动区域中产生了线性弹簧特性。

此处，首先，在根据上述（A）的研究的测定结果而认作引导部件19的表面与被引导部件21的表面之间的润滑状态成为混合润滑状态的压缩空气的气压范围中，在基于上述（B）的研究的测定结果中成为最漂亮形状的滞后曲线的0.117［MPa］时，从位移0［nm］的位置朝移动方向中的正向（例如前方）和负向（例如后方）这两个方向，在10［nm］范围内按照1［nm］的刻度对滑块13进行了定尺寸进给。并且，测定各位移时的推力指令［%］并进行了记录。图8（a）示出其测定结果。在图8（a）中，设纵轴为推力指令［%］、横轴为滑块13的移动方向的位移［nm］，示出了从图中测定开始点起按照箭头的顺序到测定结束点为止进行测定时的测定结果。

接着，导出了将该测定结果中的推力指令［%］转换为推力［N］后的图。图8（b）示出其导出结果。图8（b）中，设纵轴为推力［N］、横轴为滑块13的移动方向的位移［nm］。

根据图8（a）和图8（b）可知如下情况。即，在将测定结果绘制成图时，大致成为直线。此外，当从测定开始点起朝正向移动10［nm］后，朝负向移动20［nm］，并在之后进一步朝正向移动10［nm］时，在测定结束点处推力指令示出了接近测定开始点的值。此外，根据图8（b）所示的推力与滑块13的位移之间的关系，用最小二乘法求出了近似函数作为一次函数的结果是成为了y＝0.4155x＋5.3366这样的函数。

因此，在该测定中，推力指令（推力）与滑块13的位移之间的关系是线性的，因此可认为在压缩空气的气压为0.117［MPa］时，在成为了混合润滑状态的引导部件19的表面与被引导部件21的表面之间，在微小移动区域中产生了线性弹簧特性。此外，当根据推力与滑块13的位移之间的关系，用最小二乘法求出了近似函数作为一次函数时，其斜率为0.4155，因此弹簧常数为0.4155×10⁹［N/m］。

（D）关于微小移动区域中的动作时的性能的研究

接着，说明在本实施方式的工作台装置3中，关于微小移动区域中的动作时的性能的研究结果。

此处，进行滑块13的定位动作，在滑块13的定位完成后，来自线性标尺17的检测信号与来自控制器2的移动指令的偏差（位置偏差）应该为0，但实际上为几个脉冲左右，且留有微小的振动（停止时的振动），因此通过在一定时间内观测进行微小振动的位置偏差信号并进行统计运算来计算标准偏差σ，使用将标准偏差σ三倍后的3σ（以下称作“位置偏差的3σ”），评价了微小移动区域中的动作时的性能作为波动的范围。

即，测定了滑块13的位置偏差的3σ与压缩空气的气压之间的关系。压缩空气的气压能够通过使用数字压力开关ISE30A（SMC株式会社制造）以0.001［MPa］单位进行调整。滑块13的位置偏差的3σ在控制器2上通过梯形程序求出。在控制器2中，将位置的指令单位设定为［μm］、小数点以下位数设定为3，因此能够取得按照1［μm］单位的位置信息。在使驱动直线电机16的伺服放大器4进行伺服开启的状态下，按照H扫描（高速扫描）取入位置偏差的信息，并在控制器2上使用求出标准偏差的函数导出位置偏差的3σ。将H扫描设定为0.5［ms］，以按照每10［s］计算3σ的方式构成了梯形程序，因此位置偏差的样本数为20000点。此次，在使压缩空气的气压按照0.001［MPa］的刻度从0.130［MPa］上升到0.194［MPa］时，测定了各气压下的滑块13的位置偏差的3σ的变化。另外，认为在改变压缩空气的气压的过程中，将滑块13的位置偏差用于位置偏差的3σ的运算时无法测定准确的值，在改变压缩空气的气压起经过20［s］以上后记录了数据。图9示出其测定结果。在图9（a）和图9（b）中，设纵轴为滑块13的位置偏差的3σ［nm］、横轴为压缩空气的气压［MPa］，图9（a）中在0[nm]～1200[nm]的范围内示出了位置偏差的3σ，图9（b）中在0[nm]～20[nm]的范围内示出了位置偏差的3σ。

根据图9（a）和图9（b）可知如下情况。即，在压缩空气的气压处于0.130［MPa］～0.171［MPa］的范围内时，滑块13的位置偏差的3σ大致稳定在8～13[nm]左右之间。在压缩空气的气压处于0.171［MPa］～0.194［MPa］的范围内时，随着压缩空气的气压增大，滑块13的位置偏差的3σ在100［nm］～200［nm］之间逐渐增大，但当压缩空气的气压达到0.194［MPa］时，滑块13的位置偏差的3σ急剧增大。另外，虽然在此次的测定中处于测定范围外，但认为在作为压缩空气的气压的0.117［MPa］时也同样，滑块13的位置偏差的3σ大致稳定在8～13[nm]左右之间，其中，根据上述（C）的研究的测定结果，认为在0.117［MPa］时，在处于混合润滑状态的导轨12的引导部件19的表面19a与滑块13的被引导部件21的表面21a之间，在微小移动区域中可产生线性弹簧特性。

在本实施方式中，根据利用上述（A）～（D）的研究而导出的特质，通过对提供给滑块13的压缩空气喷出孔22d的压缩空气的气压进行控制，将引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间的润滑状态控制成期望的润滑状态，并且控制成在处于混合润滑状态的引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间，在微小移动区域中产生线性弹簧特性。作为一例，表示摩擦系数μ与压缩空气的气压之间的关系的曲线显现出与斯特里贝克曲线相似的趋势，因此将出现在上述曲线的、第1个拐点（气压较小的一侧）认作边界润滑和混合润滑的边界，第2个拐点（气压较大的一侧）认作混合润滑和流体润滑的边界，将上述流体润滑用压力确定为大于第2个拐点的气压，将上述混合润滑用压力确定为两个拐点之间的气压。作为另一例，根据间隙h与膜厚比Λ之间的关系，将上述流体润滑用压力确定为与使得膜厚比Λ为3以上的间隙h对应的气压，将上述混合润滑用压力确定为与使得膜厚比Λ为1～3的间隙h对应的气压。并且，利用调节器7调整压缩空气的气压，经由电磁阀10以上述所确定的流体润滑用压力向压缩空气喷出孔22d提供压缩空气，由此控制成将引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间的润滑状态设为流体润滑状态。此外，利用调节器8调整压缩空气的气压，经由电磁阀10以上述所确定的混合润滑用压力向压缩空气喷出孔22d提供压缩空气，由此控制成将引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间的润滑状态设为混合润滑状态，在这些面彼此之间，在微小移动区域中产生线性弹簧特性。

如以上所说明那样，在本实施方式的工作台控制系统1中，各导轨12的引导面与滑块13的被引导面相对，在目标位置附近进行滑块13的定位时，控制成这些面彼此的润滑状态在各引导部件19的表面19a与各被引导部件21的表面21a之间成为混合润滑状态，在各导轨12的上板部12u的内表面12ua与滑块13的各插入部20的上表面20a之间、以及各导轨12的侧板部12s的内表面12sa与滑块13的各插入部20的侧面20b之间成为流体润滑状态。

此处，在使用了滚动轴承的工作台装置中，利用滚动轴承在微小移动区域中的线性弹簧特性进行1nm级的定位的方法例如在二见茂著的“機構の非線形特性とその制御”（日本机器人学会杂志Vol9，No4，pp.439～497，1991）中公开。在该文献所记载的工作台装置（单轴工作台机构）中，使用同步型的AC直线电机作为滑块（可动台）的驱动装置，滑块由使用了滚珠的直动型滚动轴承（滚动引导件）引导。并且，在滑块的移动量为大致100［nm］以下的微小移动区域中，显现出基于滚动轴承的滚珠的弹性变形的线性弹簧特性，在滑块的移动量为100［nm］～100［μm］的范围内，显现出非线性弹簧特性。此外，滑块的移动量为大致100［nm］以下的微小移动区域中的弹簧常数为大约8.5［N/μm］。

并且，此处，在与上述文献所记载的工作台装置类似的使用了直线电机的工作台装置中，对利用通用的伺服放大器的情况下的推力控制分辨率进行研究。例如在滑块的可动部的质量为40［kg］、且为1［G］左右的加速度的情况下，直线电机的最大推力为大约400［N］。此外，在将弹簧常数假定为与上述文献相同的程度时，滑块的移动量为大致100［nm］以下的微小移动区域中的弹簧常数为大约8.5［N/μm］。即，滑块移位1［nm］所需的弹簧的反力为0.0085［N］，将其设为推力的最小分辨率时，最大推力为：

400/0.0085≈47059，

可知需要16比特（＝65536）左右的分辨率。在通用的伺服放大器中，电流检测分辨率为11比特（＝2048）左右，因此推力的分辨率也为相同程度，推力的最小分辨率为：

400/2048≈0.2［N］。

如果单纯地考虑滑块直接这样移位，则成为：

0.2/0.0085≈24［nm］，

成为按照大约24［nm］的控制。因此，在使用虽然容易获得和保养、但电流控制的分辨率低的通用的伺服放大器的情况下，定位精度只有亚微米（0.1μm＝100nm）级，为了进行1nm级的定位，需要使用可将推力控制到极其微小的电流控制的直线性优异的线性放大器。

针对该情况，在本实施方式中，在基于上述（C）的研究的测定中，能够将微小移动区域中的弹簧常数设为0.4155×10⁹［N/m］≈420［N/μm］。即，在对本实施方式的微小移动区域中的弹簧常数、和上述文献的微小移动区域中的弹簧常数进行比较时，成为：

420/8.5≈50，

本实施方式的微小移动区域中的弹簧常数比上述文献的微小移动区域中的弹簧常数大大约50倍。在微小移动区域中的弹簧常数为420［N/μm］的情况下，滑块13移位1［nm］所需的弹簧的反力为0.42［N］，在上述通用的伺服放大器中的推力的最小分辨率0.2［N］的情况下单纯地认为滑块13移位时，其位移量为：

0.2/0.42≈0.48［nm］。

因此，即使不使用线性放大器而使用通用的伺服放大器4，也能够通过利用适当的材质构成处于混合润滑状态的各引导部件19的表面19a和各被引导部件21的表面21a，将这些面彼此设为微接触状态而产生弹簧弹力，并利用微小移动区域中的线性弹簧特性进行1nm级的超精密定位。其结果，能够进行没有滞后的线性的比例动作，能够防止往返的齿隙和移动量相对于移动指令的不足现象。

此外，能够通过将各引导部件19的表面19a与各被引导部件21的表面21a之间的润滑状态设为混合润滑状态，在滑块13与各导轨12之间产生微小的摩擦，从而抑制惯性力。其结果，即使在使用了通用的伺服放大器4的情况下，也能够使定位停止时（伺服锁定时）的脉动平缓而抑制成为振荡状态，将波动范围设为最小限度。图10示出将滑块停止时的波动范围示意化的示意图。图10（a）是一般的线性引导式的工作台装置中的示意图，图10（b）是一般的空气引导式的工作台装置中的示意图，图10（c）是本实施方式的工作台装置3中的示意图。认为在图10（a）所示的一般的线性引导式的工作台装置中，滑块停止时的波动范围为±5［脉冲］以上，在图10（b）所示的一般的空气引导式的工作台装置中，滑块停止时的波动范围为±30［脉冲］以上。与此相对，在图10（c）所示的本实施方式的工作台装置3中，认为滑块13停止时的波动范围为±2～3［脉冲］，因此可认为能够将滑块13停止时的波动范围设为最小限度。

此外，在混合润滑状态下滑块13没有完全悬浮，因此能够抑制来自空气源5的压缩空气的脉动和由于压缩空气自身的压缩膨胀引起的振动。图11示出将10nm步进动作中的检测位置的变动示意化的示意图。图11（a）是一般的线性引导式的工作台装置中的示意图，图11（b）是一般的空气引导式的工作台装置中的示意图，图11（c）是本实施方式的工作台装置3中的示意图。认为在图11（a）所示的一般的线性引导式的工作台装置中，10nm步进动作时的检测位置的变动为±5［nm］左右，在图11（b）所示的一般的空气引导式的工作台装置中，10nm步进动作时的检测位置的变动为±10［nm］以上。与此相对，在图11（c）所示的本实施方式的工作台装置3中，认为10nm步进动作时的检测位置的变动为±2～3［nm］，因此可认为能够抑制10nm步进动作时的振动。图12示出将由于微小移动动作的滑块停止时的振动引起的上下方向变动示意化的示意图。图12（a）是一般的线性引导式的工作台装置中的示意图，图12（b）是一般的空气引导式的工作台装置中的示意图，图12（c）是本实施方式的工作台装置3中的示意图。认为在图12（a）所示的一般的线性引导式的工作台装置中，微小移动动作中的滑块停止时的振动引起的上下方向变动为±5［nm］左右，在图12（b）所示的一般的空气引导式的工作台装置中，微小移动动作中的滑块停止时的振动引起的上下方向变动为±30［nm］以上。与此相对，在图12（c）所示的本实施方式的工作台装置3中，认为微小移动动作中的滑块13停止时的振动引起的上下方向变动为±2～3［nm］，因此可认为能够抑制微小移动动作中的滑块13停止时的上下方向的变动。

因此，即使不使用线性放大器，也能够使用通用的伺服放大器4进行1nm级的定位。

此外，在本实施方式中，特别是，滑块13在被引导面具有朝导轨12的引导面喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22u、22d、22s。并且，通过压缩空气的气压控制引导面与被引导面之间的润滑状态，以从处于混合润滑状态的被引导面的压缩空气喷出孔22喷出较低压的上述混合润滑用压力的压缩空气，从处于流体润滑状态的被引导面的压缩空气喷出孔22喷出较高压的上述流体润滑用压力的压缩空气。由此，能够将引导面与被引导面之间的润滑状态控制成期望的润滑状态，并且还能够通过在驱动过程中使压缩空气的气压变动来切换润滑状态。并且，还能够调整气压，以在混合润滑状态的引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间产生线性弹簧特性。

此外，在本实施方式中，特别地，以在处于混合润滑状态的引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间产生线性弹簧特性的方式控制压缩空气的气压。能够通过细致地调整压缩空气的气压，将微小移动区域中的线性弹簧的反力调整到通用的伺服放大器4的电流控制范围。由此，即使是1nm级，也能够控制与微小移动区域中的线性弹簧的反力平衡的推力，能够大幅度地降低滑块13停止时的变动，因此能够大幅度地抑制滑块13停止时的振动。由此，能够利用微小移动区域中的线性弹簧特性进行1nm级的超精密定位。其结果是，能够进行没有滞后的线性的比例动作，能够防止往返的齿隙和移动量相对于移动指令的不足现象。此外，通过产生线性弹簧特性，即使进行微小的反转动作，在机械上也是连续的，能够抑制粘滑（stickslip）的产生。其结果，能够提高极低速的恒速进给的高精度化和定位动作的精度。此外，能够通过调整气压，改变引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间的间隙（滑块13的悬浮量），改变这些表面之间的动摩擦系数（改变与上述粘合相关的面积），并且能够改变微小移动区域（静摩擦区域）中的线性弹簧的强度（改变上述进行粘合的线性弹簧的数量）。由此，能够根据装置结构等调整线性弹簧特性的弹簧常数，因此能够按照伺服放大器的微小电流控制范围和要求性能，调整微小移动区域中的线性弹簧的强度，能够提高设计的自由度。例如在使用通用的伺服放大器（PWM控制方式的伺服放大器等）的情况下，可能会出现1nm级的停止安全性，在使用高分辨率的伺服放大器（线性放大器等）的情况下，可能会出现亚nm（0.1nm＝100pm）级的停止安全性。

此外，在本实施方式中，特别是，引导部件19由作为FRP一种的CFRP构成。能够通过用FRP构成引导部件19来提高引导部件19的强度。此外，环氧树脂192的温度系数是正的，碳纤维191的温度系数是负的，因此能够通过用CFRP构成引导部件19，将引导部件19的温度系数抑制得较小。由此，能够减小温度变化引起的引导部件19的变形，因此能够提高引导部件19的表面19a的面精度。其结果，能够提高滑块13的动作状态中的俯仰、偏航、直线度等的姿势精度。

此外，在本实施方式中，特别是，引导部件19进行了剥离表面的环氧树脂192而使碳纤维191的层露出的表面加工（参照图3）。即，在引导部件19中，从环氧树脂192露出的碳纤维191的突出部分的一部分与被引导部件21的表面21a粘合。此时，保持着碳纤维191的环氧树脂192比碳纤维191柔软，因此当与被引导部件21的表面21a粘合的碳纤维191在横向上移动几十nm左右时，环氧树脂192进行弹性变形而产生弹簧弹力。如上所述，本实施方式的微小移动区域中的弹簧常数比上述文献的微小移动区域中的弹簧常数大大约50倍，因此能够通过在引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间产生弹簧弹力，利用线性弹簧特性进行1nm级的超精密定位。此外，可认为在停止压缩空气的供给的情况，在引导部件19的碳纤维191与被引导部件21的表面21a保持粘合的状态下，环氧树脂192进行弹性变形从而碳纤维191下沉。因此，即使利用压缩空气的供给/停止反复进行滑块13的悬浮/下降，也能够在环氧树脂192的弹性变形范围内恢复原来的状态，因此能够减小轴承特性的变化（微接触状态的变化）。并且，碳纤维191较硬且润滑性良好，因此即使与被引导部件21的表面21a接触也不易磨耗，并且在混合润滑状态下环氧树脂192基本不与被引导部件21的表面21a接触，因此基本不产生树脂的磨耗。因此，能够防止导轨12的磨耗、灰尘产生。而且，通过碳纤维191的突出部分的一部分与被引导部件21的表面21a粘合，并对引导部件19和被引导部件21进行连结，即使在这些面之间沿上下方向产生了微小振动的情况下，也能够恒定保持引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间的间隔。由此，能够大幅度地抑制引导部件19与被引导部件21之间的上下方向的振动。

此外，在本实施方式中，特别是，被引导部件21由作为玉髓的一种的玛瑙构成。由此，能够用硬材质构成被引导部件21，从而能够减少磨耗。此外，玉髓是对石英的非常细的结晶进行致密紧固后的多晶的矿物，因此与石英等单晶材料相比，没有方向性，所以有易于加工的优点。其结果，容易进行被引导部件21的压缩空气喷出孔22等的细孔加工和表面研磨。此外，玛瑙的莫氏硬度为6.5～7，是利用硬度高的特点，有时还被用于化学用的乳钵、天平的支点、烟灰缸、座钟、打火石等的材料。能够通过用该玛瑙构成被引导部件21，在硬度和摩擦系数方面进一步减少磨耗。

此外，在本实施方式中，特别能够得到如下的效果。即，一般在移动时导轨的引导面与滑块的被引导面接触的情况下，这些面进行磨耗，因此需要将移动时的导轨与滑块之间的间隙（滑块的悬浮量）确保为一定程度（例如5μm左右），滑块的移动精度可能降低。在本实施方式中，通过用滑动摩擦小的CFRP构成引导部件19，用滑动摩擦小的玛瑙构成被引导部件21，即使在移动时引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a接触的情况下，也能够减少这些面的磨耗，能够将移动时的导轨12与滑块13之间的间隙（滑块13的悬浮量）设定得较窄（例如1μm以下）。

此外，在本实施方式中，特别具有空气源5、和对从空气源5提供的压缩空气的气压进行调整的调节器6、7、8、9，按照以使得在处于混合润滑状态的引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间产生线性弹簧特性的方式进行了调整的气压提供压缩空气。由此，能够如上述那样大幅度地抑制滑块13停止时的振动，因此能够利用微小移动区域中的线性弹簧特性进行1nm级的超精密定位。其结果，能够进行没有滞后的线性的比例动作，能够防止往返的齿隙和移动量相对于移动指令的不足现象。此外，通过调整气压，能够如上述那样根据装置结构等调整线性弹簧特性的弹簧常数，因此能够提高设计的自由度。

此外，在本实施方式中特别具有电磁阀10，该电磁阀10根据来自控制器2的切换指令，将提供给被引导部件21的压缩空气喷出孔22d的压缩空气切换为由调节器7调整气压后的流体润滑用压力的压缩空气、和由调节器8调整气压后的混合润滑用压力的压缩空气。通过根据来自控制器2的切换指令对电磁阀10的两个端口的开闭进行切换，能够在进行滑块13的到目标位置附近的移动时，向压缩空气喷出孔22d提供流体润滑用压力的压缩空气并将引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间的润滑状态设为流体润滑状态，在目标位置附近进行滑块13的定位时，向压缩空气喷出孔22d提供混合润滑用压力的压缩空气并将引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间的润滑状态设为混合润滑状态。由此，能够在移动时使滑块13悬浮并使其高速移动，在定位时使滑块13相对于各导轨12作为微接触状态产生线性弹簧特性，因此能够实现可高速移动且可进行超高精度的定位的工作台控制系统1。此外，与后述（3）的变形例那样用电空调节器改变压缩空气的气压的情况相比，在本实施方式中通过切换为预先确定的多个气压来改变气压，因此能够提高气压的精度并使其稳定。

另外，在上述实施方式中，连结电磁阀10和压缩空气喷出孔22d，并利用提供给压缩空气喷出孔22d的压缩空气的气压，对贴附到各导轨12的下板部12d的内表面12da的引导部件19的表面19a、与贴附到滑块13的各插入部20的下表面20c的被引导部件21的表面21a之间的润滑状态进行了控制，但是不限于此。例如，可以不将引导部件19贴附到各导轨12的下板部12d的内表面12da而贴附到上板部12u的内表面12ua，不将被引导部件21贴附到滑块13的各插入部20的下表面20c而贴附到上表面，连结电磁阀10和设置于被引导部件21的表面21a的压缩空气喷出孔，利用提供给该压缩空气喷出孔的压缩空气的气压，对贴附到各导轨12的上板部12u的内表面12ua的引导部件19的表面19a、与贴附到滑块13的各插入部20的上表面20a的被引导部件21的表面21a之间的润滑状态进行控制。该情况下，在滑块13的设置于各插入部20的下表面20c的压缩空气喷出孔中连结调节器6，提供利用调节器6调整气压后的压缩空气即可。

此外，实施方式不限于上述内容，能够在不脱离其主旨和技术思想的范围内进行各种变形。以下，按照顺序说明这样的变形例。

（1）还将引导部件贴附到一个导轨的侧板部的内表面、还将被引导部件贴附到滑块的一个插入部的侧面的情况

在上述实施方式中，将引导部件19贴附到各导轨12的下板部12d的内表面12da、将被引导部件21贴附到滑块13的各插入部20的下表面20c，但是不限于此。即，也可以将引导部件19还贴附到两个导轨12中的一个导轨12的侧板部12s的内表面12sa、将被引导部件21还贴附到滑块13的两个插入部20中的一个插入部20的侧面20b。

如图13所示，本变形例的工作台控制系统1A具有上述控制器2、工作台装置3A、上述伺服放大器4、上述空气源5、上述调节器6、7、8、调节器9A、24a、24b、上述电磁阀10和电磁阀25。

工作台装置3A的结构与上述实施方式的工作台装置3大致相同。但是，在工作台装置3A中，在各导轨12的下板部12d的内表面12da、以及两个导轨12中的一个导轨12（在该例中为图13中的右侧的导轨12）的侧板部12s的内表面12sa上贴附有上述引导部件19。此外，在滑块13的各插入部20的下表面20c、以及滑块13的两个插入部20中的一个插入部20（在该例中为图13中的右侧的插入部20）的侧面20b上贴附有上述被引导部件21。在将各插入部20插入到各导轨12的凹条部18时，各导轨12的上板部12u的内表面12ua与各插入部20的上表面20a在上下方向相对，贴附到各导轨12的下板部12d的内表面12da的引导部件19的表面19a与贴附到各插入部20的下表面20c的被引导部件21的表面21a在上下方向相对，左侧导轨12的侧板部12s的内表面12sa与左侧插入部20的侧面20b在左右方向相对，贴附到右侧导轨12的侧板部12s的内表面12sa的引导部件19的表面19a与贴附到右侧插入部20的侧面20b的被引导部件21的表面21b在左右方向相对。

在本变形例中，各导轨12的上板部12u的内表面12ua、贴附到各导轨12的下板部12d的内表面12da的引导部件19的表面19a、左侧导轨12的侧板部12s的内表面12sa、以及贴附到右侧导轨12的侧板部12s的内表面12sa的引导部件19的表面19b相当于权利要求所记载的引导面。以下适当将导轨12的上板部12u的内表面12ua、贴附到导轨12的下板部12d的内表面12da的引导部件19的表面19a、左侧导轨12的侧板部12s的内表面12sa、以及贴附到右侧导轨12的侧板部12s的内表面12sa的引导部件19的表面19b统称为“引导面”。此外，滑块13的各插入部20的上表面20a、贴附到各插入部20的下表面20c的被引导部件21的表面21a、左侧插入部20的侧面20b、以及贴附到右侧插入部20的侧面20b的被引导部件21的表面21b相当于权利要求所记载的被引导面。以下适当将滑块13的各插入部20的上表面20a、贴附到各插入部20的下表面20c的被引导部件21的表面21a、左侧插入部20的侧面20b、以及贴附到右侧插入部20的侧面20b的被引导部件21的表面21b统称为“被引导面”。

此外，在本变形例中，滑块13具有上述压缩空气喷出孔22u、22d，并且在左侧插入部20的侧面20b的前后方向两角具有经由调节器9A与空气源5连结的压缩空气喷出孔22s（以下适当称作“左侧的压缩空气喷出孔22s”），在贴附到右侧插入部20的侧面20b的被引导部件21的表面21b的前后方向两角具有经由电磁阀25和调节器24a、24b与空气源5连结的压缩空气喷出孔22s（以下适当称作“右侧的压缩空气喷出孔22s”）。

左侧的压缩空气喷出孔22s朝在左右方向相对的左侧的导轨12的侧板部12s的内表面12sa，喷出从空气源5经由调节器9A提供的、以将面彼此的润滑状态设为上述流体润滑状态的方式进行了控制的预定压力的压缩空气。成为流体润滑状态的左侧导轨12的侧板部12s的内表面12sa与滑块13的左侧插入部20的侧面20b相互不接触，成为上述非接触状态。

右侧的压缩空气喷出孔22s朝在左右方向相对的引导部件19的表面19b，喷出经由调节器24a和电磁阀25提供的上述流体润滑用压力的压缩空气、或经由调节器24b和电磁阀25提供的上述混合润滑用压力的压缩空气。成为流体润滑状态的引导部件19的表面19b与被引导部件21的表面21b成为上述非接触状态。成为混合润滑状态的引导部件19的表面19b与被引导部件21的表面21b成为上述微接触状态，在这些面彼此之间，在微小移动区域中产生线性弹簧特性。

在工作台装置3A中，在上下方向，通过滑块13的负荷、从压缩空气喷出孔22u喷出的压缩空气的空气压力、以及从压缩空气喷出孔22d喷出的压缩空气的空气压力和引导部件19的上述弹簧弹力的平衡来维持姿势。在左右方向，通过从左侧的压缩空气喷出孔22s喷出的压缩空气的空气压力、与从右侧的压缩空气喷出孔22s喷出的压缩空气的空气压力以及引导部件19的弹簧弹力的平衡来维持姿势。并且，通过由直线电机16产生的推力，滑块13沿着导轨12在前后方向移动。

并且，在目标位置附近进行滑块13的定位时，通过提供给压缩空气喷出孔22u、22d、22s的压缩空气的气压进行控制，使得在贴附到各导轨12的下板部12d的内表面12da的引导部件19的表面19a与贴附到滑块13的各插入部20的下表面20c的被引导部件21的表面21a之间、以及贴附到右侧导轨12的侧板部12s的内表面12sa的引导部件19的表面19b与贴附到滑块13右侧的插入部20的侧面20b的被引导部件21的表面21b之间成为混合润滑状态，在各导轨12的上板部12u的内表面12ua与滑块13的各插入部20的上表面20a之间、以及左侧导轨12的侧板部12s的内表面12sa与滑块13的左侧的插入部20的侧面20b之间成为流体润滑状态，在成为混合润滑状态的各导轨12的引导面与滑块13的被引导面之间，在微小移动区域中产生线性弹簧特性。因此，在目标位置附近进行滑块13的定位时，贴附到各导轨12的下板部12d的内表面12da的引导部件19的表面19a与贴附到滑块13的各插入部20的下表面20c的被引导部件21的表面21a之间、以及贴附到右侧导轨12的侧板部12s的内表面12sa的引导部件19的表面19b与贴附到滑块13右侧的插入部20的侧面20b的被引导部件21的表面21b之间成为微接触状态，除此以外的引导面与被引导面之间成为非接触状态。

调节器9A对提供给滑块13左侧的压缩空气喷出孔22s的压缩空气的气压进行调整。以上述预定压力将通过调节器9A调整气压后的压缩空气提供给左侧的压缩空气喷出孔22s。调节器24a对提供给滑块13右侧的压缩空气喷出孔22s的压缩空气的气压进行调整。经由电磁阀25以上述流体润滑用压力将通过调节器24a调整气压后的压缩空气提供给右侧的压缩空气喷出孔22s。调节器24b对提供给滑块13右侧的压缩空气喷出孔22s的压缩空气的气压进行调整。经由电磁阀25以上述混合润滑用压力将通过调节器24b调整气压后的压缩空气提供给右侧的压缩空气喷出孔22s。

电磁阀25通过根据来自控制器2的切换指令，对两个端口的开闭进行切换，在由调节器24a调整气压后的上述流体润滑用压力的压缩空气、与由调节器24b调整气压后的上述混合润滑用压力的压缩空气之间切换提供给滑块13右侧的压缩空气喷出孔22s的压缩空气。具体而言，在进行滑块13的到目标位置附近的移动时，通过根据将上述压缩空气设为流体润滑用压力的压缩空气的切换指令，打开调节器24a侧的端口并且关闭调节器24b侧的端口，将提供给右侧的压缩空气喷出孔22s的压缩空气切换为流体润滑用压力的压缩空气。另一方面，在目标位置附近进行滑块13的定位时，根据表示将上述压缩空气设为混合润滑用压力的压缩空气的切换指令，关闭调节器24a侧的端口并且打开调节器24b侧的端口，由此将提供给右侧的压缩空气喷出孔22s的压缩空气切换为混合润滑用压力的压缩空气。

上述以外的工作台控制系统1A的结构与上述实施方式的工作台控制系统1相同。另外，在本变形例中，空气源5和调节器6、7、8、9A、24a、24b相当于权利要求所记载的空气供给装置。

在工作台控制系统1A中进行滑块13的到目标位置附近的移动时，从控制器2向电磁阀10、25输出表示将压缩空气设为流体润滑用压力的压缩空气的切换指令，将提供给压缩空气喷出孔22d和右侧的压缩空气喷出孔22s的压缩空气切换为由调节器7、25调整气压后的流体润滑用压力的压缩空气。由此，经由电磁阀10、25将流体润滑用压力的压缩空气提供给压缩空气喷出孔22d和右侧的压缩空气喷出孔22s，各引导部件19的表面与各被引导部件21的表面成为流体润滑状态（非接触状态）。另一方面，在目标位置附近进行滑块13的定位时，从控制器2向电磁阀10、25输出表示将压缩空气设为混合润滑用压力的压缩空气的切换指令，将提供给压缩空气喷出孔22d和右侧的压缩空气喷出孔22s的压缩空气切换为由调节器8、24b调整气压后的混合润滑用压力的压缩空气。由此，经由电磁阀10、25将混合润滑用压力的压缩空气提供给压缩空气喷出孔22d和右侧的压缩空气喷出孔22s，各引导部件19的表面与各被引导部件21的表面成为混合润滑状态（微接触状态），在这些面彼此之间，在微小移动区域中产生线性弹簧特性。

根据本变形例，能够得到与上述实施方式相同的效果。此外，除了在上下方向相对的导轨12的引导面和滑块13的被引导面以外，还能够将在左右方向相对的导轨12的引导面和滑块13的被引导面设为微接触状态，因此能够抑制滑块13的上下方向的微小变动，并且能够抑制滑块13的左右方向的微小变动。

（2）还将引导部件贴附到两个导轨的侧板部的内表面、还将被引导部件贴附到滑块的两个插入部的侧面的情况

在上述实施方式中，将引导部件19贴附到各导轨12的下板部12d的内表面12da、将被引导部件21贴附到滑块13的各插入部20的下表面20c，但是不限于此。即，也可以将引导部件19还贴附到两个导轨12的侧板部12s的内表面12sa、将被引导部件21还贴附到滑块13的两个插入部20的侧面20b。

如图14所示，本变形例的工作台装置3B的结构与上述（1）变形例的工作台装置3A大致相同。但是，在工作台装置3B中，在各导轨12的下板部12d的内表面12da、以及各导轨12的侧板部12s的内表面12sa上贴附有上述引导部件19。此外，在滑块13的各插入部20的下表面20c、以及滑块13的两个插入部20的侧面20b上贴附有上述被引导部件21。在将各插入部20插入到各导轨12的凹条部18时，各导轨12的上板部12u的内表面12ua与各插入部20的上表面20a在上下方向相对，贴附到各导轨12的下板部12d的内表面12da的引导部件19的表面19a与贴附到各插入部20的下表面20c的被引导部件21的表面21a在上下方向相对，贴附到各导轨12的侧板部12s的内表面12sa的引导部件19的表面19b与贴附到各插入部20的侧面20b的被引导部件21的表面21b在左右方向相对。

在本变形例中，各导轨12的上板部12u的内表面12ua以及贴附到各导轨12的下板部12d的内表面12da和侧板部12s的内表面12sa的引导部件19的表面19a、19b相当于权利要求所记载的引导面。以下适当将导轨12的上板部12u的内表面12ua以及贴附到导轨12的下板部12d的内表面12da和侧板部12s的内表面12sa的引导部件19的表面19a、19b统称为“引导面”。此外，滑块13的各插入部20的上表面20a以及贴附到各插入部20的下表面20c和侧面20b的被引导部件21的表面21a、21b相当于权利要求所记载的被引导面。以下适当将滑块13的各插入部20的上表面20a以及贴附到各插入部20的下表面20c和侧面20b的被引导部件21的表面21a、21b统称为“被引导面”。

此外，在本变形例中，滑块13具有上述压缩空气喷出孔22u、22d。此外，在贴附到滑块13左侧的插入部20的侧面20b的被引导部件21的表面21b的前后方向两角，设置有经由电磁阀和两个调节器与上述空气源5连结的压缩空气喷出孔22s（以下适当称作“左侧的压缩空气喷出孔22s”），在贴附到右侧插入部20的侧面20b的被引导部件21的表面21b的前后方向两角，设置有经由电磁阀和两个调节器与上述空气源5连结的压缩空气喷出孔22s（以下适当称作“右侧的压缩空气喷出孔22s”）。

在工作台装置3B中，在上下方向，通过滑块13的负荷、从压缩空气喷出孔22u喷出的压缩空气的空气压力、以及从压缩空气喷出孔22d喷出的压缩空气的空气压力和引导部件19的上述弹簧弹力的平衡来维持姿势。在左右方向，通过从左侧的压缩空气喷出孔22s喷出的压缩空气的空气压力和引导部件19的弹簧弹力、与从右侧的压缩空气喷出孔22s喷出的压缩空气的空气压力和引导部件19的弹簧弹力的平衡来维持姿势。并且，通过由直线电机16产生的推力，滑块13沿着导轨12在前后方向移动。

并且，在目标位置附近进行滑块13的定位时，通过提供给压缩空气喷出孔22u、22d、22s的压缩空气的气压进行控制，使得在贴附到各导轨12的下板部12d的内表面12da的引导部件19的表面19a与贴附到滑块13的各插入部20的下表面20c的被引导部件21的表面21a之间、以及贴附到各导轨12的侧板部12s的内表面12sa的引导部件19的表面19a与贴附到滑块13的各插入部20的侧面20b的被引导部件21的表面21b之间成为混合润滑状态，在各导轨12的上板部12u的内表面12ua与滑块13的各插入部20的上表面20a之间成为流体润滑状态，在成为混合润滑状态的各导轨12的引导面与滑块13的被引导面之间，在微小移动区域中产生线性弹簧特性。因此，在目标位置附近进行滑块13的定位时，贴附到各导轨12的下板部12d的内表面12da的引导部件19的表面19a与贴附到滑块13的各插入部20的下表面20c的被引导部件21的表面21a之间、以及贴附到各导轨12的侧板部12s的内表面12sa的引导部件19的表面19b与贴附到滑块13的各插入部20的侧面20b的被引导部件21的表面21b之间成为微接触状态，除此以外的引导面与被引导面之间成为非接触状态。

根据本变形例，与上述（1）的变形例同样，除了在上下方向相对的导轨12的引导面和滑块13的被引导面以外，还能够将在左右方向相对的导轨12的引导面和滑块13的被引导面设为微接触状态，因此能够抑制滑块13的上下方向的微小变动，并且能够抑制滑块13的左右方向的微小变动。

（3）用电空调节器改变压缩空气的气压的情况

在上述实施方式中，采用了使用电磁阀10对提供给被引导部件21的压缩空气喷出孔22d的压缩空气进行切换的结构，但是不限于此，也可以采用使用电空调节器改变提供给被引导部件21的压缩空气喷出孔22d的压缩空气的结构。

如图15所示，本变形例的工作台控制系统1C的结构与上述实施方式的工作台控制系统1大致相同，但在以下方面不同：没有设置调节器7、8和电磁阀10，而设置了改变从上述空气源5提供的压缩空气的气压的电空调节器23。

电空调节器23根据来自上述控制器2的改变指令，将提供给上述滑块13的压缩空气喷出孔22d的压缩空气的气压改变为上述流体润滑用压力和上述混合润滑用压力。具体而言，在进行滑块13的到目标位置附近的移动时，控制器2在与输出上述移动指令的时刻大致相同的时刻，输出表示将压缩空气的气压设为流体润滑用压力的改变指令。于是，电空调节器23根据该改变指令，将提供给压缩空气喷出孔22d的压缩空气的气压改变为流体润滑用压力。另一方面，在目标位置附近进行滑块13的定位时，控制器2在由上述伺服放大器4判断为滑块13接近至目标位置附近的情况下，输出表示将压缩空气的气压设为混合润滑用压力的改变指令。另外，伺服放大器4也可以输出将压缩空气的气压设为混合润滑用压力的改变指令。于是，电空调节器23根据该改变指令，将提供给压缩空气喷出孔22d的压缩空气的气压切换为混合润滑用压力。以流体润滑用压力或混合润滑用压力将通过电空调节器23改变气压后的压缩空气提供给压缩空气喷出孔22d。压缩空气喷出孔22d朝在上下方向相对的上述导轨12的引导部件19的表面，喷出从空气源5经由电空调节器23提供的流体润滑用压力或混合润滑用压力的压缩空气。

上述以外的工作台控制系统1C的结构与上述实施方式的工作台控制系统1相同。另外，在本变形例中，空气源5、上述调节器6、9以及电空调节器23相当于权利要求所记载的空气供给装置。

在如上那样构成的工作台控制系统1C中进行滑块13的到目标位置附近的移动时，从控制器2向电空调节器23输出表示将压缩空气的气压设为流体润滑用压力的改变指令，由电空调节器23将提供给压缩空气喷出孔22d的压缩空气的气压改变为流体润滑用压力。由此，将流体润滑用压力的压缩空气提供给压缩空气喷出孔22d，各引导部件19的表面与上述滑块13的各被引导部件21的表面之间成为流体润滑状态（非接触状态）。另一方面，在目标位置附近进行滑块13的定位时，从控制器2向电空调节器23输出表示将压缩空气的气压设为混合润滑用压力的改变指令，由电空调节器23将提供给压缩空气喷出孔22d的压缩空气的气压改变为混合润滑用压力。由此，将混合润滑用压力的压缩空气提供给压缩空气喷出孔22d，各引导部件19的表面与各被引导部件21的表面之间成为混合润滑状态（微接触状态），在这些面彼此之间，在微小移动区域中产生线性弹簧特性。

在以上所说明的本变形例中，具有电空调节器23，其根据来自控制器2的改变指令，将提供给被引导部件21的压缩空气喷出孔22d的压缩空气的气压改变为流体润滑用压力和混合润滑用压力。由此，与上述实施方式同样，能够实现可高速移动且可进行超高精度的定位的工作台控制系统1C。此外，在如上述实施方式那样设为用电磁阀10切换压缩空气的结构的情况下，只能阶段性调整为预先确定的多个气压，但在本变形例中，能够通过电空调节器23不分阶段地将压缩空气的气压调整为期望的值。

另外，相对于如上述（1）的变形例或（2）的变形例那样，在两个导轨12的一个或两个侧板部12s的内表面12sa也贴附有引导部件19，在滑块13的两个插入部20的一个或两个侧面20b也贴附有被引导部件21的情况，可以应用上述（3）的变形例那样的、用电空调节器改变提供给被引导部件21的压缩空气喷出孔22的压缩空气的方式。

（4）由CFRP构成导轨自身、由玛瑙构成滑块自身的情况

在上述实施方式中，在导轨12上贴附由CFRP构成的引导部件19，在滑块13上贴附由玛瑙构成的被引导部件21，但是不限于此，也可以由CFRP构成导轨自身，由玛瑙构成滑块自身。

如图16所示，本变形例的工作台装置3D具有：在平台11上以在前后方向延伸的方式设置的在截面视图中大致为T字形状的导轨12D、被导轨12D限制移动方向的滑块13D、产生滑块13D的推力的直线电机16以及检测滑块13D的位置的线性标尺17。

导轨12D与上述实施方式的引导部件19同样，由CFRP构成，该CFRP进行了剥离表面的环氧树脂192而使碳纤维191的层露出的表面加工（参照图3），导轨12D具有竖立设置部12Dj和上板部12Du。另外，上板部12Du的上表面12Da、夹着竖立设置部12Dj的左右两侧的下表面12Db、12Dc以及左右两侧面12Dd、12De相当于权利要求所记载的引导面。以下适当将上板部12Du的上表面12Da、左右两侧的下表面12Db、12Dc以及左右两侧面12Dd、12De统称为“引导面”。

滑块13D与上述实施方式的被引导部件21同样，由玛瑙构成，具有上板部13Du、左侧下板部13Da、右侧下板部13Db、左侧板部13Dc和右侧板部13Dd。另外，在上下方向与上述导轨12D的上板部12Du的上表面12Da相对的上板部13Du的下表面13D1、在上下方向与上板部12Du左侧的下表面12Db相对的左侧下板部13Da的上表面13D2、在上下方向与上板部12Du右侧的下表面12Dc相对的右侧下板部13Db的上表面13D3、与上板部12Du的左侧面12Dd相对的左侧板部13Dc的右表面13D4、以及与上板部12Du的右侧面12De相对的右侧板部13Dd的左表面D5相当于权利要求所记载的被引导面。以下适当将上板部13Du的下表面13D1、左侧下板部13Da的上表面13D2、右侧下板部13Db的上表面13D3、左侧板部13Dc的右表面13D4和右侧板部13Dd的左表面D5统称为“被引导面”。

此外，在滑块13D的上板部13Du的下表面13D1上，设置有朝在上下方向相对的导轨12D的上板部12Du的上表面12Da喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Du，在左侧下板部13Da的上表面13D2上，设置有朝在上下方向相对的导轨12D的上板部12Du的左侧下表面12Db喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Dd，在右侧下板部13Db的上表面13D3上，设置有朝在上下方向相对的导轨12D的上板部12Du的右侧的下表面12Dc喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Dd，在左侧板部13Dc的右表面13D4上，设置有朝在左右方向相对的导轨12D的上板部12Du的左侧面12Dd喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Da，在右侧板部13Dd的左表面D5上，设置有朝在左右方向相对的导轨12D的上板部12Du的右侧面12De喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Db。

在如上所述那样构成的工作台装置3D中，在上下方向，通过从压缩空气喷出孔22Du喷出的压缩空气的空气压力和导轨12D的上述弹簧弹力、与从压缩空气喷出孔22Dd喷出的压缩空气的空气压力的平衡来维持姿势。在左右方向，通过从压缩空气喷出孔22Da喷出的压缩空气的空气压力、与从压缩空气喷出孔22Db喷出的压缩空气的空气压力的平衡来维持姿势。并且，通过由直线电机16产生的推力，滑块13D沿着导轨12D在前后方向移动。

并且，在目标位置附近进行滑块13D的定位时，通过提供给压缩空气喷出孔22Du、22Dd、22Da、22Db的压缩空气的气压进行控制，使得导轨12D的引导面与滑块13D的被引导面之间的润滑状态在导轨12D的上板部12Du的上表面12Da与滑块13D的上板部13Du的下表面13D1之间成为混合润滑状态，在除此以外的区域中成为流体润滑状态，在成为混合润滑状态的导轨12D的引导面与滑块13D的被引导面之间，在微小移动区域中产生线性弹簧特性。因此，在目标位置附近进行滑块13D的定位时，导轨12D的上板部12Du的上表面12Da与滑块13D的上板部13Du的下表面13D1成为微接触状态，除此以外的引导面与被引导面成为非接触状态。

根据本变形例，能够得到与上述实施方式相同的效果。

另外，在上述（4）的变形例中，在目标位置附近进行滑块13D的定位时，控制为导轨12D的引导面与滑块13D的被引导面之间的润滑状态在导轨12D的上板部12Du的上表面12Da与滑块13D的上板部13Du的下表面13D1之间成为混合润滑状态，在除此以外的区域中成为流体润滑状态，但是不限于此。即，在目标位置附近进行滑块13D的定位时，对于导轨12D的上板部12Du的左侧面12Dd与滑块13D的左侧板部13Dc的右表面13D4之间（或导轨12D的上板部12Du的右侧面12De与滑块13D的右侧板部13Dd的左表面D5之间）的润滑状态，也可以控制成混合润滑状态。该情况下，在目标位置附近进行滑块13D的定位时，导轨12D的上板部12Du的上表面12Da与滑块13D的上板部13Du的下表面13D1之间、以及导轨12D的上板部12Du的左侧面12Dd与滑块13D的左侧板部13Dc的右表面13D4之间（或者导轨12D的上板部12Du的右侧面12De与滑块13D的右侧板部13Dd的左表面D5之间）成为微接触状态。

或者，在目标位置附近进行滑块13D的定位时，对于导轨12D的上板部12Du的左侧面12Dd与滑块13D的左侧板部13Dc的右表面13D4之间、以及导轨12D的上板部12Du的右侧面12De与滑块13D的右侧板部13Dd的左表面D5之间的润滑状态，也可以控制成混合润滑状态。该情况下，在目标位置附近进行滑块13D的定位时，导轨12D的上板部12Du的上表面12Da与滑块13D的上板部13Du的下表面13D1之间、导轨12D的上板部12Du的左侧面12Dd与滑块13D的左侧板部13Dc的右表面13D4之间、以及导轨12D的上板部12Du的右侧面12De与滑块13D的右侧板部13Dd的左表面D5之间成为微接触状态。

或者，在目标位置附近进行滑块13D的定位时，对于导轨12D的上板部12Du的左侧的下表面12Db与滑块13D的左侧下板部13Da的上表面13D2之间、以及导轨12D的上板部12Du的右侧的下表面12Dc与滑块13D的右侧下板部13Db的上表面13D3之间的润滑状态，也可以控制成混合润滑状态。该情况下，在目标位置附近进行滑块13D的定位时，对于导轨12D的上板部12Du的左侧的下表面12Db与滑块13D的左侧下板部13Da的上表面13D2之间、以及导轨12D的上板部12Du的右侧的下表面12Dc与滑块13D的右侧下板部13Db的上表面13D3之间，也成为微接触状态。

在这些情况下也能够得到相同的效果。

（5）设置磁吸引式的直线电机作为驱动装置的情况（之一）

如图17所示，本变形例的工作台装置3E具有：在上表面贴附有两个引导部件19Eu的平台11上以在前后方向延伸的方式平行设置的两个导轨12E；被导轨12E限制移动方向的在截面视图中大致为倒U字形状的滑块13E；产生滑块13E的推力的磁吸引式的直线电机16E（驱动装置）；以及检测滑块13E的位置的线性标尺17。

在各导轨12E的内表面12Ea贴附有引导部件19Es。以下适当将贴附到平台11的上表面11a的引导部件19Eu、和贴附到导轨12的内表面12Ea的引导部件19Es统称为“引导部件19E”。引导部件19E与上述实施方式的引导部件19同样，由CFRP构成，该CFRP进行了剥离表面的环氧树脂192而使碳纤维191的层露出的表面加工（参照图3）。

滑块13E具有左右的侧壁部13Es，在这些左右的侧壁部13Es的下表面13E1贴附有被引导部件21Ed，在这些左右的侧壁部13Es的外侧侧面13E2贴附有被引导部件21Es。以下适当将这些被引导部件21Ed和被引导部件21Es统称为“被引导部件21E”。被引导部件21E与上述实施方式的被引导部件21同样，由玛瑙构成。各被引导部件21Ed的表面21E1与贴附到上述平台11的上表面11a的各引导部件19Eu的表面19E1在上下方向相对，各被引导部件21Es的表面21E2与贴附到上述各导轨12E的内表面12Ea的引导部件19Es的表面在左右方向相对。

在本变形例中，贴附到平台11的上表面11a的各引导部件19Eu的表面19E1和贴附到各导轨12E的内表面12Ea的引导部件19Es的表面相当于权利要求所记载的引导面，贴附到滑块13E的各侧壁部13Es的下表面13E1的被引导部件21Ed的表面21E1和贴附到滑块13E的各侧壁部13Es的外侧侧面13E2的被引导部件21Es的表面21E2相当于权利要求所记载的被引导面。以下适当将各引导部件19Eu的表面19E1和各引导部件19Es的表面统称为“引导面”，将各被引导部件21Ed的表面21E1和各被引导部件21Es的表面21E2统称为“被引导面”。

此外，在滑块13E的各被引导部件21Ed的表面21E1上，设置有朝在上下方向相对的引导部件19Eu的表面19E1喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Ed，在贴附到滑块13E左侧的侧壁部13Es的外侧侧面13E2的被引导部件21Es（以下适当称作“左侧的被引导部件21Es”）的表面21E2上，设置有朝在左右方向相对的贴附到左侧的导轨12E的内表面12Ea的引导部件19Es的表面19E2喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Es（以下适当称作“左侧的压缩空气喷出孔22Es”），在贴附到右侧的侧壁部13Es的外侧侧面13E2的被引导部件21Es（以下适当称作“右侧的被引导部件21Es”）的表面21E2上，设置有朝在左右方向相对的贴附到右侧的导轨12E的内表面12Ea的引导部件19Es的表面19E2喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Es（以下适当称作“右侧的压缩空气喷出孔22Es”）。

在工作台装置3E中，在上下方向，通过滑块13E的负荷、从压缩空气喷出孔22Ed喷出的压缩空气的空气压力和引导部件19Eu的上述弹簧弹力、以及直线电机16E的磁吸引力的平衡来维持姿势。在左右方向，通过从左侧的压缩空气喷出孔22Es喷出的压缩空气的空气压力和左侧的引导部件19Es的弹簧弹力、与从右侧的压缩空气喷出孔22Es喷出的压缩空气的空气压力和右侧的引导部件19Es的弹簧弹力的平衡来维持姿势。并且，通过由直线电机16E产生的推力，滑块13E沿着导轨12E在前后方向移动。

并且，在目标位置附近进行滑块13E的定位时，通过提供给压缩空气喷出孔22Ed、22Es的压缩空气的气压、和直线电机16E的电磁吸引力进行控制，使得平台11和各导轨12E的引导面与滑块13E的被引导面之间的润滑状态在所有区域中成为混合润滑状态。具体而言，以如下方式进行控制：在各引导部件19Eu的表面19E1与各被引导部件21Ed的表面21E1之间、以及各引导部件19Es的表面与各被引导部件21Es的表面21E2之间成为混合润滑状态，在成为混合润滑状态的各导轨12E的引导面与滑块13E的被引导面之间，在微小移动区域中产生线性弹簧特性。因此，在目标位置附近进行滑块13E的定位时，各引导部件19Eu的表面19E1与各被引导部件21Ed的表面21E1之间、以及各引导部件19Es的表面与各被引导部件21Es的表面21E2成为微接触状态。

根据本变形例，能够得到与上述实施方式相同的效果。

（6）设置磁吸引式的直线电机作为驱动装置的情况（之二）

如图18所示，本变形例的工作台装置3F具有：在平台11上以在前后方向延伸的方式设置的导轨12F；被导轨12F限制移动方向的滑块13F；产生滑块13F的推力的磁吸引式的直线电机16F（驱动装置）；以及检测滑块13F的位置的未图示的线性标尺（位置检测装置）。

在导轨12F的上表面12Fa的左右两端部贴附有引导部件19Fu，在导轨12F的左右两侧面12Fb贴附有引导部件19Fs。以下适当将这些引导部件19Fu和引导部件19Fs统称为“引导部件19F”。引导部件19F与上述实施方式的引导部件19同样，由CFRP构成，该CFRP进行了剥离表面的环氧树脂192而使碳纤维191的层露出的表面加工（参照图3）。

滑块13F具有上板部13Fu和左右的侧板部13Fs。在上板部13Fu的下表面设置有凹部26。夹着上板部13Fu中的凹部26在左右两侧贴附有被引导部件21Fd，在左右侧板部13Fs的内侧侧面13Fa贴附有被引导部件21Fs。以下适当将这些被引导部件21Fd和被引导部件21Fs统称为“被引导部件21F”。被引导部件21F与上述实施方式的被引导部件21同样，由玛瑙构成。各被引导部件21Fd的表面21Fa与贴附到上述导轨12F的上表面12Fa的各引导部件19Fu的表面19Fa在上下方向相对，各被引导部件21Fs的表面21Fb与贴附到上述导轨12F的侧面12Fb的各引导部件19Fs在左右方向相对。

在本变形例中，贴附到导轨12F的上表面12Fa的左右两端部的引导部件19Fu的表面19Fa和贴附到导轨12F的左右两侧面12Fb的引导部件19Fs的表面19Fb相当于权利要求所记载的引导面，夹着滑块13F的上板部13Fu中的凹部26在左右两侧贴附的被引导部件21Fd的表面21Fa和贴附到滑块13F的各侧板部13Fs的内侧侧面13Fa的被引导部件21Fs的表面21Fb相当于权利要求所记载的被引导面。以下适当将各引导部件19Fu的表面19Fa和各引导部件19Fs的表面19Fb统称为“引导面”、各被引导部件21Fd的表面21Fa和各被引导部件21Fs的表面21Fb统称为“被引导面”。

此外，在滑块13F的各被引导部件21Fd的表面21Fa上，设置有朝在上下方向相对的引导部件19Fu的表面19Fa喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Fd，在贴附到左侧的侧板部13Fs的内侧侧面13Fa的被引导部件21Fs（以下适当称作“左侧的被引导部件21Fs”）的表面上，设置有朝在左右方向相对的贴附到导轨12F的左侧面的引导部件19Fs的表面19Fb喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Fs（以下适当称作“左侧的压缩空气喷出孔22Fs”），在贴附到右侧的侧板部13Fs的内侧侧面13Fa的被引导部件21Fs（以下适当称作“右侧的被引导部件21Fs”）的表面上，设置有朝在左右方向相对的贴附到导轨12F的右侧面12Fb的引导部件19Fs的表面19Fb喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Fs（以下适当称作“右侧的压缩空气喷出孔22Fs”）。

在工作台装置3F中，在上下方向，通过滑块13F的负荷、从压缩空气喷出孔22Fd喷出的压缩空气的空气压力和引导部件19Fu的上述弹簧弹力、以及直线电机16F的磁吸引力的平衡来维持姿势。在左右方向，通过从左侧的压缩空气喷出孔22Fs喷出的压缩空气的空气压力和左侧的引导部件19Fs的弹簧弹力、与从右侧的压缩空气喷出孔22Fs喷出的压缩空气的空气压力和右侧的引导部件19Fs的弹簧弹力的平衡来维持姿势。并且，通过由直线电机16F产生的推力，滑块13F沿着导轨12F在前后方向移动。

并且，在目标位置附近进行滑块13F的定位时，通过提供给压缩空气喷出孔22Fd、22Fs的压缩空气的气压、和直线电机16F的电磁吸引力进行控制，使得导轨12F的引导面与滑块13F的被引导面之间的润滑状态在所有区域中成为混合润滑状态。具体而言，以如下方式进行控制：在各引导部件19Fu的表面19Fa与各被引导部件21Fd的表面21Fa之间、以及各引导部件19Fs的表面19Fb与各被引导部件21Fs的表面21Fb之间成为混合润滑状态，在成为混合润滑状态的导轨12F的引导面与滑块13F的被引导面之间，在微小移动区域中产生线性弹簧特性。因此，在目标位置附近进行滑块13F的定位时，各引导部件19Fu的表面19Fa与各被引导部件21Fd的表面21Fa之间、以及各引导部件19Fs的表面19Fb与各被引导部件21Fs的表面21Fb之间成为微接触状态。

根据本变形例，能够得到与上述实施方式相同的效果。

另外，在上述（6）的变形例中，将引导部件19Fs贴附到导轨12F的左右两侧面12Fb、将被引导部件21Fs贴附到滑块13F左右的侧板部13Fs的内侧侧面13Fa，但是不限于此。即，可以将引导部件19Fs仅贴附到导轨12F一方的侧面12Fb、将被引导部件21Fs仅贴附到滑块13F的一方的侧板部13Fs的内侧侧面13Fa。例如，在将引导部件19Fs仅贴附到导轨12F的右侧面12Fb、将被引导部件21Fs仅贴附到滑块13F右侧的侧板部13Fs的内侧侧面13Fa的情况下，左侧的压缩空气喷出孔22Fs以使得相对的面彼此的润滑状态成为流体润滑状态的气压喷出压缩空气。此外，在进行到目标位置附近的移动时，右侧的压缩空气喷出孔22Fs和压缩空气喷出孔22Fd以使得相对的面彼此的润滑状态成为流体润滑状态的气压喷出压缩空气，在目标位置附近进行滑块13F的定位时，以使得相对的面彼此的润滑状态成为混合润滑状态的气压喷出压缩空气。

（7）将工作台装置安装到天花板的情况

本变形例是在将工作台装置安装到天花板的情况下优选的变形例。如图19所示，本变形例的工作台装置3G的结构与上述实施方式的工作台装置3大致相同。但是，工作台装置3G在将图1所示的工作台装置3旋转180度后的上下颠倒的状态下，将平台11的导轨12的设置面相反侧的面固定到天花板27。因此，图1中的下方与图19中的上方对应，图1中的上方与图19中的下方对应，图1中的右方与图19中的左方对应，图1中的左方与图19中的右方对应。并且，在工作台装置3G中，在各导轨12的上板部12u的内表面12ua贴附有上述引导部件19。此外，在滑块13的各插入部20的下表面20c（图19中的下侧的面）贴附有上述被引导部件21。在将各插入部20插入到各导轨12的凹条部18时，贴附到各导轨12的上板部12u的内表面12ua的引导部件19的表面与贴附到各插入部20的下表面20c的被引导部件21的表面21a在上下方向（图19中的上－下方向）相对，各导轨12的下板部12d的内表面12da与各插入部20的上表面20a（图19中的上侧的面）在上下方向相对，各导轨12的侧板部12s的内表面12sa与各插入部20的侧面20b在左右方向（图19中的左－右方向）相对。

在本变形例中，贴附到各导轨12的上板部12u的内表面12ua的引导部件19的表面19a、以及各导轨12的下板部12d的内表面12da和侧板部12s的内表面12sa相当于权利要求所记载的引导面。以下适当将贴附到导轨12的上板部12u的内表面12ua的引导部件19的表面19a、以及导轨12的下板部12d的内表面12da和侧板部12s的内表面12sa统称为“引导面”。此外，贴附到滑块13的各插入部20的下表面20c的被引导部件21的表面21a、以及各插入部20的上表面20a和侧面20b相当于权利要求所记载的被引导面。以下适当将贴附到滑块13的各插入部20的下表面20c的被引导部件21的表面21a、以及各插入部20的上表面20a和侧面20b统称为“被引导面”。

此外，在本变形例中，在滑块13的各被引导部件21的表面21a上，设置有朝在上下方向相对的引导部件19的表面19a喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Gu，在各插入部20的上表面20a上，设置有朝在上下方向相对的导轨12的下板部12d的内表面12da喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Gd，在各插入部20的侧面20b上，设置有朝在左右方向相对的导轨12的侧板部12s的内表面12sa喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Gs。

在工作台装置3G中，在上下方向，通过滑块13等的负荷、从压缩空气喷出孔22Gu喷出的压缩空气的空气压力和引导部件19的上述弹簧弹力、以及从压缩空气喷出孔22Gd喷出的压缩空气的空气压力的平衡来维持姿势。在左右方向，通过从图示左侧的压缩空气喷出孔22Gs喷出的压缩空气的空气压力、与从图示右侧的压缩空气喷出孔22Gs喷出的压缩空气的空气压力的平衡来维持姿势。并且，通过由直线电机16产生的推力，滑块13沿着导轨12在前后方向移动。

并且，在目标位置附近进行滑块13的定位时，通过提供给压缩空气喷出孔22Gu、22Gd、22Gs的压缩空气的气压进行控制，使得各导轨12的引导面与滑块13的被引导面之间的润滑状态在各引导部件19的表面19a与各被引导部件21的表面21a之间成为混合润滑状态，在除此以外的区域中成为流体润滑状态，在成为混合润滑状态的各导轨12的引导面与滑块13的被引导面之间，在微小移动区域中产生线性弹簧特性。因此，在目标位置附近进行滑块13的定位时，各引导部件19的表面19a与各被引导部件21的表面21a成为微接触状态，除此以外的引导面与被引导面成为非接触状态。

根据本变形例，能够得到与上述实施方式相同的效果。

（8）将工作台装置安装到墙壁的情况

本变形例是在将工作台装置安装到墙壁的情况下优选的变形例。如图20所示，本变形例的工作台装置3H的结构与上述实施方式的工作台装置3大致相同。但是，工作台装置3H在将图1所示的工作台装置3绕顺时针旋转90度后的状态下，将平台11的导轨12的设置面相反侧的面固定到墙壁28。因此，图1中的下方与图20中的左方对应，图1中的上方与图20中的右方对应，图1中的右方与图20中的下方对应，图1中的左方与图20中的上方对应。并且，工作台装置3H中，在图示下侧的导轨12的侧板部12s的内表面12sa贴附有上述引导部件19。此外，在滑块13的图示下侧的插入部20的下表面20b（图20中的下侧的面）贴附有上述被引导部件21。在将各插入部20插入到各导轨12的凹条部18时，各导轨12的上板部12u的内表面12ua与各插入部20的右表面20a（图20中的右侧的面）在左右方向（图20中的左－右方向）相对，各导轨12的下板部12d的内表面12da与各插入部20的左表面20c（图20中的左侧的面）在左右方向相对，图示上侧的导轨12的侧板部12s的内表面12sa与图示上侧的插入部20的上表面20b（图20中的上侧的面）在上下方向（图19中的上－下方向）相对，贴附到图示下侧的导轨12的侧板部12s的内表面12sa的引导部件19的表面19a与贴附到图示下侧的插入部20的下表面20b的被引导部件21的表面21a在上下方向相对。

本变形例中，各导轨12的上板部12u的内表面12ua和下板部12d的内表面12da、图示上侧的导轨12的侧板部12s的内表面12sa、以及贴附到图示下侧的导轨12的侧板部12s的内表面12sa的引导部件19的表面19a相当于权利要求所记载的引导面。以下适当将各导轨12的上板部12u的内表面12ua和下板部12d的内表面12da、图示上侧的导轨12的侧板部12s的内表面12sa、以及贴附到图示下侧的导轨12的侧板部12s的内表面12sa的引导部件19的表面19a统称为“引导面”。此外，滑块13的各插入部20的右表面20a和左表面20c、图示上侧的插入部20的上表面20b以及贴附到图示下侧的插入部20的下表面20b的被引导部件21的表面21a相当于权利要求所记载的被引导面。以下适当将滑块13的各插入部20的右表面20a和左表面20c、图示上侧的插入部20的上表面20b以及贴附到图示下侧的插入部20的下表面20b的被引导部件21的表面21a统称为“被引导面”。

此外，在本变形例中，在滑块13的各插入部20的右表面20a上，设置有朝在左右方向相对的导轨12的上板部12u的内表面12ua喷出压缩空气的压缩空气噴出孔22Hu，在各插入部20的左表面20c上，设置有朝在左右方向相对的导轨12的下板部12d的内表面12da喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Hd，在图示上侧的插入部20的上表面20b上，设置有朝在上下方向相对的图示上侧的导轨12的侧板部12s的内表面12sa喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Hs，在被引导部件21的表面21a上，设置有朝在上下方向相对的引导部件19的表面19a喷出压缩空气的压缩空气喷出孔22Hs。

在工作台装置3H中，在上下方向，通过滑块13等的负荷、从图示上侧的压缩空气喷出孔22Hs喷出的压缩空气的空气压力、以及从图示下侧的压缩空气喷出孔22Hs喷出的压缩空气的空气压力和引导部件19的上述弹簧弹力的平衡来维持姿势。在左右方向，通过从压缩空气喷出孔22Hu喷出的压缩空气的空气压力、与从压缩空气喷出孔22Hd喷出的压缩空气的空气压力的平衡来维持姿势。并且，通过由直线电机16产生的推力，滑块13沿着导轨12在前后方向移动。

并且，在目标位置附近进行滑块13的定位时，通过提供给压缩空气喷出孔22Hu、22Hd、22Hs的压缩空气的气压进行控制，使得各导轨12的引导面与滑块13的被引导面之间的润滑状态在引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a之间成为混合润滑状态，在除此以外的区域中成为流体润滑状态，在成为混合润滑状态的各导轨12的引导面与滑块13的被引导面之间，在微小移动区域中产生线性弹簧特性。因此，在目标位置附近进行滑块13的定位时，引导部件19的表面19a与被引导部件21的表面21a成为微接触状态，除此以外的引导面与被引导面成为非接触状态。

根据本变形例，能够得到与上述实施方式相同的效果。

（9）其他

以上由作为FRP的一种的CFRP构成导轨12的引导部件19等（或导轨12D自身），由作为玉髓的一种的玛瑙构成滑块13的被引导部件21等（或滑块13D自身），但是不限于此。也可以与上述相反地，由玛瑙等构成导轨的引导部件（或导轨自身）、由CFRP等构成滑块的被引导部件（或滑块自身）。

另外，以上是由作为FRP的一种的CFRP构成导轨12的引导部件19等（或导轨12D自身），但是不限于此。即，也可以由玻璃纤维强化塑料（GFRP：GlassFiberReinforcedPlastics）等其他种类的FRP构成导轨的引导部件（或导轨自身）、或者滑块的被引导部件（或滑块自身）。或者，还可以由FRP以外的材料、例如用树脂对碳纳米管进行加固后的材料构成。

另外，以上是由作为玉髓的一种的玛瑙构成滑块13的被引导部件21等（或滑块13D自身），但是不限于此。即，也可以由红玉髓、绿玉髓、碧玉、血滴石等其他种类的玉髓构成滑块的被引导部件（或滑块自身）、或者导轨的引导部件（或导轨自身）。或者，还可以由玉髓以外的材料，例如石英、陶瓷、红宝石、类金刚石（DLC：Diamond‐LikeCarbon）等构成。

而且，以上使用了直线电机16等作为驱动装置，但是不限于此，也可以使用其他驱动装置。

而且，以上使用了线性标尺17作为位置检测装置，但是不限于此，也可以使用其他位置检测装置。

此外，除了以上已经叙述的方法以外，还可以适当组合上述实施方式和各变形例的方法进行利用。

另外，虽然没有一一例示，但上述实施方式和各变形例可在不脱离其主旨的范围内，施加各种变更进行实施。

标号说明

1：工作台控制系统；1A、C：工作台控制系统；2：控制器；3：工作台装置；3A、B、D、E、F、G、H：工作台装置；4：伺服放大器；5：空气源；6：调节器；7：调节器；8：调节器；9：调节器；9A：调节器；10：电磁阀；11：平台；12：导轨；12d：下板部；12s：侧板部；12u：上板部；12D：导轨；12Dj：竖立设置部；12Du：上板部；12E、F：导轨；13：滑块；13D：滑块；13Da：左侧下板部；13Db：右侧下板部；13Dc：左侧板部；13Dd：右侧板部；13Du：上板部；13E：滑块；13Es：侧板部；13F：滑块；13Fs：侧板部；13Fu：上板部；14：支承部件；15：上基座；16：直线电机（驱动装置）；16E、F：直线电机（驱动装置）；17：线性标尺（位置检测装置）；18：凹条部；19：引导部件；19Es、Eu：引导部件；19Fs、Fu：引导部件；20：插入部；21：被引导部件；21Ed、Es：被引导部件；21Fd、Fs：被引导部件；22d、s、u：压缩空气喷出孔；22Da、Db、Dd、Du：压缩空气喷出孔；22Ed、Es：压缩空气喷出孔；22Fd、Fs：压缩空气喷出孔；22Gd、Gs、Gu：压缩空气喷出孔；22Hd、Hs、Hu：压缩空气喷出孔；23：电空调节器；24a、b：调节器；25：电磁阀；26：凹部；27：天花板；28：墙壁；191：碳纤维；192：环氧树脂；F：粘合部分；P：研磨机；S：弹簧要素。

Claims (13)

1.一种工作台装置(3；3A；3B；3D；3E；3F；3G；3H)，其使移动对象物移动到目标位置，其特征在于，该工作台装置具有：

导轨(12；12D；12E；12F)，其具有引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)；

滑块(13、13D、13E、13F)，其具有与所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)相对的被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)，并被所述导轨(12；12D；12E；12F)限制移动方向；

驱动装置(16；16E；16F)，其产生所述滑块(13、13D、13E、13F)的推力；以及

位置检测装置(17)，其检测所述滑块(13、13D、13E、13F)的位置，

所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)与所述被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)之间的润滑状态被控制成在至少一部分区域中成为包含边界润滑和流体润滑两者的混合润滑状态，在其他区域中成为流体润滑状态。

2.根据权利要求1所述的工作台装置(3；3A；3B；3D；3E；3F；3G；3H)，其特征在于，

所述滑块(13、13D、13E、13F)在所述被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)具有朝所述导轨(12；12D；12E；12F)的所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)喷出压缩空气的多个压缩空气喷出孔(22d、22s、22u；22Da、22Db、22Dd、22Du；22Ed、22Es；22Fd、22Fs；22Gd、22Gs、22Gu；22Hd、22Hs、22Hu)，

通过所述压缩空气的气压控制所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)与所述被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)之间的润滑状态。

3.根据权利要求2所述的工作台装置(3；3A；3B；3D；3E；3F；3G；3H)，其特征在于，

以使得在处于混合润滑状态的所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)与所述被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)之间产生线性弹簧特性的方式控制所述压缩空气的气压。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的工作台装置(3；3A；3B；3D；3E；3F；3G；3H)，其特征在于，

润滑状态被控制为混合润滑状态的所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)和所述被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)的一方由纤维强化塑料构成。

5.根据权利要求4所述的工作台装置(3；3A；3B；3D；3E；3F；3G；3H)，其特征在于，

润滑状态被控制为混合润滑状态的所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)和所述被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)的一方由用环氧树脂对碳纤维进行加固后的所述纤维强化塑料构成。

6.根据权利要求5所述的工作台装置(3；3A；3B；3D；3E；3F；3G；3H)，其特征在于，

润滑状态被控制为混合润滑状态的所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)和所述被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)的一方进行了剥离表面的所述环氧树脂而使所述碳纤维的层露出的表面加工。

7.根据权利要求4所述的工作台装置(3；3A；3B；3D；3E；3F；3G；3H)，其特征在于，

润滑状态被控制为混合润滑状态的所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)和所述被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)的另一方由玉髓构成。

8.根据权利要求7所述的工作台装置(3；3A；3B；3D；3E；3F；3G；3H)，其特征在于，

润滑状态被控制为混合润滑状态的所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)和所述被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)的另一方由玛瑙构成。

9.一种工作台控制系统(1；1A；1C)，其具有：控制器(2)；使移动对象物移动到目标位置的工作台装置(3；3A；3B；3D；3E；3F；3G；3H)；以及根据来自所述控制器(2)的移动指令对所述工作台装置的位置进行控制的伺服放大器(4)，该工作台控制系统的特征在于，

所述工作台装置(3；3A；3B；3D；3E；3F；3G；3H)具有：

导轨(12；12D；12E；12F)，其具有引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)；

滑块(13、13D、13E、13F)，其具有与所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)相对的被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)，并被所述导轨(12；12D；12E；12F)限制移动方向；

驱动装置(16；16E；16F)，其产生所述滑块(13、13D、13E、13F)的推力；以及

位置检测装置(17)，其检测所述滑块(13、13D、13E、13F)的位置，

所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)与所述被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)之间的润滑状态被控制成在至少一部分区域中成为包含边界润滑和流体润滑两者的混合润滑状态，在其他区域中成为流体润滑状态。

10.根据权利要求9所述的工作台控制系统(1；1A；1C)，其特征在于，

所述滑块(13、13D、13E、13F)在所述被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)具有朝所述导轨(12；12D；12E；12F)的所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)喷出压缩空气的多个压缩空气喷出孔(22d、22s、22u；22Da、22Db、22Dd、22Du；22Ed、22Es；22Fd、22Fs；22Gd、22Gs、22Gu；22Hd、22Hs、22Hu)，

所述工作台控制系统(1；1A；1C)还具有空气供给装置(5、6、7、8、9；5、6、7、8、9A、24a、24b；5、6、9、23)，该空气供给装置(5、6、7、8、9；5、6、7、8、9A、24a、24b；5、6、9、23)向所述滑块(13、13D、13E、13F)的所述压缩空气喷出孔(22d、22s、22u；22Da、22Db、22Dd、22Du；22Ed、22Es；22Fd、22Fs；22Gd、22Gs、22Gu；22Hd、22Hs、22Hu)提供压缩空气，通过所述压缩空气的气压控制所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)与所述被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)之间的润滑状态。

11.根据权利要求10所述的工作台控制系统(1；1A；1C)，其特征在于，

所述空气供给装置(5、6、7、8、9；5、6、7、8、9A、24a、24b；5、6、9、23)具有：

空气源(5)；以及

调节器(6、7、8、9；6、7、8、9A、24a、24b；6、9、23)，其对从所述空气源(5)提供的压缩空气的气压进行调整，

按照以使得在处于混合润滑状态的所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)与所述被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)之间产生线性弹簧特性的方式进行调整后的气压提供所述压缩空气。

12.根据权利要求10或11所述的工作台控制系统(1；1A)，其特征在于，

所述工作台控制系统(1；1A)还具有电磁阀(10；10、25)，该电磁阀(10；10、25)根据来自所述控制器(2)或所述伺服放大器(4)的指令，将提供给所述被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)的所述压缩空气喷出孔(22d、22s、22u；22Da、22Db、22Dd、22Du；22Ed、22Es；22Fd、22Fs；22Gd、22Gs、22Gu；22Hd、22Hs、22Hu)的所述压缩空气切换为第1压力的所述压缩空气和第2压力的所述压缩空气，该第1压力用于将所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)与所述被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)之间设为流体润滑状态，该第2压力用于将所述引导面(12ua、12sa、19a；12ua、19a、12sa、19b；12ua、19a、19b；12Da、12Db、12Dc；19E1、19E2；19Fa、19Fb；19a、12da、12sa；12ua、12da、12sa、19a)与所述被引导面(20a、20b、21a；20a、21a、20b、21b；20a、21a、21b；13D1、13D2、13D3、13D4、13D5；21E1、21E2；21Fa、21Fb；21a、20a、20b；20a、20c、20b、21a)之间设为混合润滑状态，

在进行所述滑块(13、13D、13E、13F)的到目标位置附近的移动时，所述电磁阀(10；10、25)将提供给所述压缩空气喷出孔(22d、22s、22u；22Da、22Db、22Dd、22Du；22Ed、22Es；22Fd、22Fs；22Gd、22Gs、22Gu；22Hd、22Hs、22Hu)的所述压缩空气切换为所述第1压力的压缩空气，在目标位置附近进行所述滑块(13、13D、13E、13F)的定位时，所述电磁阀(10；10、25)将提供给所述压缩空气喷出孔(22d、22s、22u；22Da、22Db、22Dd、22Du；22Ed、22Es；22Fd、22Fs；22Gd、22Gs、22Gu；22Hd、22Hs、22Hu)的所述压缩空气切换为所述第2压力的压缩空气。

13.根据权利要求10或11所述的工作台控制系统(1C)，其特征在于，

所述工作台控制系统(1C)还具有电空调节器(23)，该电空调节器(23)根据来自所述控制器(2)或所述伺服放大器(4)的指令，将提供给所述被引导面(20a、20b、21a)的所述压缩空气喷出孔(22d、22s、22u)的所述压缩空气的气压改变为用于将所述引导面(12ua、12sa、19a)与所述被引导面(20a、20b、21a)之间设为流体润滑状态的第1压力、和用于将所述引导面(12ua、12sa、19a)与所述被引导面(20a、20b、21a)之间设为混合润滑状态的第2压力，

在进行所述滑块(13)的到目标位置附近的移动时，所述电空调节器(23)将提供给所述压缩空气喷出孔(22d、22s、22u)的所述压缩空气的气压改变为所述第1压力，在目标位置附近进行所述滑块(13)的定位时，所述电空调节器(23)将提供给所述压缩空气喷出孔(22d、22s、22u)的所述压缩空气的气压改变为所述第2压力。