CN106181448A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加工装置，包括：移动体；装置主体，对移动体予以支撑且使移动体向与水平方向平行的第1方向自由移动；第1驱动单元，设置在装置主体与移动体中的一者，使移动体向第1方向移动；及第1支撑机构，根据作用于装置主体的外力而对装置主体予以支撑且使装置主体向第1方向自由移动。第1作用点、装置主体的重心、及移动体的重心的高度以在铅垂方向上相互一致的方式构成。本发明即便在对移动体不仅施加使移动体移动的推力也施加伴随被加工物的加工的外力的情况下，也可抑制由对应于施加至移动体的推力及外力而作用于装置主体的外力所引起的装置主体的振动。

Description

加工装置

技术领域

本发明涉及一种加工装置，包括移动体及使移动体可在水平方向上移动地得以的装置主体。

背景技术

周知有一种移动装置，所述移动装置如金属加工装置、搬运装置、检查装置、测量装置及半导体制造装置般，将移动体在水平方向上移动自由地支撑于装置主体，且通过设置在装置主体的驱动部对移动体施加推力而使移动体在水平方向上往返移动。在所述移动装置中，有时施加至移动体的推力的反作用力作用于装置主体而导致装置主体产生振动。

为了解决所述问题，专利文献1揭示一种方法，即在用于半导体元件制造的曝光装置中包括：XY载台(stage)(第1移动体)；及载台定盘(第2移动体)，对XY载台予以支撑且使XY载台在XY平面内自由移动；第1驱动单元，对XY载台向与XY平面平行的规定方向驱动；及第2驱动单元，在XY平面内驱动载台定盘；且对载台定盘予以支撑且使载台定盘在XY平面内自由移动，通过第2驱动单元与XY载台的控制同步地使载台定盘向与XY载台相反的方向移动。即，根据专利文献1记载的技术，第2驱动单元将与XY载台的推力的反作用力对应的外力在产生所述反作用力的时序(timing)向与所述反作用力的方向相反的方向施加至载台定盘，由此抵消载台定盘的反作用力，从而抑制经由载台定盘支撑曝光机构等的装置主体激振(excitation)。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利3814453号公报

[发明所要解决的问题]

在如工具机般的加工装置中，对如所述XY载台般的移动体不仅施加第1驱动单元或第2驱动单元的推力，也还施加伴随被加工物的加工而作用于工具与被加工物之间的力。然而，专利文献1记载的技术以如作用于工具与被加工物之间的力般的外力不施加至XY载台为前提，仅根据XY载台的目标移位量而推测伴随XY载台移动的反作用力，并以抵消所推测的反作用力的方式控制载台定盘。因此，专利文献1的方法不适合受到如作用于工具与被加工物之间的力般的外力的影响的高精度的加工装置。

发明内容

本发明的目的在于提出一种加工装置，包括移动体及使所述移动体在水平方向移动自由地得以支撑的装置主体，即便在对移动体不仅施加使移动体移动的推力也施加伴随被加工物的加工的外力的情况下，也可抑制由对应于施加至移动体的推力及外力而作用于装置主体的外力所引起的装置主体的振动。

[解决问题的技术手段]

本发明的加工装置包括：移动体；装置主体，对所述移动体予以支撑且使所述移动体向与水平方向平行的第1方向自由移动；以及第1驱动单元，设置在所述装置主体与所述移动体中的一者，通过在第1作用点对所述移动体向所述第1方向施加推力，而使所述移动体向所述第1方向移动。此外，所述装置主体与所述移动体中的一者保持被加工物，且所述装置主体与所述移动体中的另一者将工具保持在相对于所述被加工物的加工位置。进而，本发明的加工装置一面通过所述第1驱动单元使所述被加工物与所述工具相对性移动一面对所述被加工物进行加工。

而且，本发明的加工装置还包括第1支撑机构，所述第1支撑机构根据对应于施加至所述移动体的所述推力、及施加至所述移动体的伴随所述被加工物的加工的外力而作用于所述装置主体的外力，而对所述装置主体予以支撑且使所述装置主体向所述第1方向自由移动，且以在铅垂方向上所述第1作用点、所述装置主体的重心及所述移动体的重心的高度相互一致的方式构成。

[发明的效果]

本发明的加工装置通过对装置主体予以支撑且使装置主体向与水平方向平行的第1方向自由移动，而根据对应于施加至移动体的推力及施加至移动体的伴随被加工物的加工的外力而对装置主体向第1方向作用的外力来使装置主体向第1方向移动，从而可抑制装置主体的振动。此外，本发明的加工装置在铅垂方向上第1作用点与装置主体的重心的高度相互一致，因此可良好地降低因在从装置主体的重心向铅垂方向偏心的位置对装置主体施加的外力，而产生以包含装置主体的重心且与水平方向平行的轴为中心的旋转转矩(torque)。此外，本发明的加工装置在铅垂方向上第1作用点与移动体的重心的高度相互一致，因此可良好地降低因在从移动体的重心向铅垂方向偏心的位置对移动体施加的推力，而产生以包含移动体的重心且与水平方向平行的轴为中心的旋转转矩。

因此，即便在对沿水平方向移动的移动体不仅施加用以使移动体移动的推力也施加作为外力的作用于工具与被加工物之间的力的加工装置中，也可抑制因对应于施加至移动体的推力与外力而作用于装置主体的外力所引起的装置主体的振动。

附图说明

图1是第1实施方式的加工装置的静止状态的前视图。

图2是图1的加工装置的侧视图

图3是图1的加工装置的移动状态的前视图。

图4是图3的加工装置的侧视图。

图5是表示第1实施方式至第5实施方式的加工装置的控制部的功能方块(block)图。

图6是表示第1实施方式的加工装置的变形例的概念图。

图7是第2实施方式的加工装置的侧视图。

图8是第3实施方式的加工装置的侧视图。

图9是第4实施方式的加工装置的侧视图。

图10是第5实施方式的加工装置的侧视图。

附图标记：

1：加工装置

2：底座

3：支柱

4：横向线性导件(第1支撑机构)

5：台座部

6：Z轴头

7：位置修正单元

7a：弹簧

7b：支撑面

7c1、7c2：磁性体

7d：辅助驱动单元

7d1：辅助驱动部

7d2：辅助传感器

8：控制部(辅助控制单元)

9：装置主体

10：移动体

11：X轴移动台(保持部)

12：Y轴线性电动机(第1驱动单元)

12a、14a：转子

12b、14b：定子

12s：Y轴线性标尺

13：Y轴导引机构

13a、15a：轴承

13b、15b：导轨

14：X轴线性电动机(第2驱动单元)

14s：X轴线性标尺

15：X轴导引机构(第2支撑机构)

16：Y轴移动台

21：支撑部

61：Z轴头主体

62：Z轴导引机构

63：Z轴线性电动机

63s：Z轴线性标尺

81：移动指示受理部

82：线性电动机控制部

83：辅助控制部

84：X轴控制部

85：Y轴控制部

86：Z轴控制部

87：X轴输出部

88：Y轴输出部

89：Z轴输出部

C：工具

Ex：第2作用点

Ey：第1作用点

Gb：装置主体的重心

Gm：移动体的重心

W：被加工物

X、Y、Z：轴

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的加工装置1进行详细说明。图1表示本发明的第1实施方式的加工装置1的静止状态的前视图。图2表示图1的加工装置1的侧视图。图3表示图1的加工装置1的移动状态的前视图。图4表示图3的加工装置1的侧视图。图5表示显示第1实施方式至第5实施方式的加工装置1的控制部的功能方块图。另外，在各图中，对不需要说明的构造适当省略。

加工装置1为如下装置，利用安装在装置主体9的Z轴头(head)6下端的旋转切削工具即工具C，对载置在水平地移动自由地构成的移动体10的被加工物W进行加工。

加工装置1包括：移动体10，保持被加工物W；装置主体9，保持相对于被加工物W的所期望的工具C，且对移动体10予以支撑且使移动体10向Y轴方向自由移动；横向线性导件(cross linear guide)4(第1支撑机构)，对装置主体9予以支撑且使装置主体9向X轴方向(第2方向)与Y轴方向(第1方向)自由移动；台座部5，在上表面设置横向线性导件4；及控制部8。此外，台座部5设置在地板面上。

装置主体9是通过横向线性导件4以在水平方向上移动自由的方式得以支撑的各构成要素中除移动体10的构成要素以外的部分。此处，装置主体9包括：底座(bed)2，经由横向线性导件4以在水平方向上移动自由的方式支撑在台座部5上；支柱(column)3，垂直地设置在底座2；Z轴头6，设置在支柱3的侧方；工具C，安装在Z轴头6的下端；导轨(guide rail)13b，固定在底座2；定子12b，固定在底座2；标尺(scale)，固定在底座2；及转子，固定在横向线性导件4的底座2侧。

移动体10保持被加工物W，并且向Y轴方向移动自由地支撑在装置主体9，为了进行加工而通过Y轴线性电动机(linear motor)12向Y轴方向供给推力来使移动体10在装置主体9上向Y轴方向移动。此处，移动体10包括：被加工物W；X轴移动台(table)11(保持部)，保持被加工物W；X轴导引机构15(第2支撑机构)，对X轴移动台11予以支撑且使X轴移动台11向X轴方向自由移动；X轴线性电动机14，施加使X轴移动台11向X轴方向移动的推力；Y轴移动台16，支撑X轴导引机构15及X轴线性电动机14，并且经由Y轴导引机构13而向Y轴方向移动自由地支撑在底座2；轴承13a，固定在移动体10；转子12a，固定在移动体10；及光传感器(sensor)，固定在移动体10。

Y轴导引机构13设置在底座2的上表面，在几乎无摩擦的影响的状态下对移动体10予以导引且使移动体10向Y轴方向自由移动。Y轴导引机构13包括：轴承13a，安装在移动体10；及导轨13b，供轴承13a移行。导轨13b固定在底座2上。

Y轴线性电动机12设置在底座2上，通过在第1作用点Ey对移动体10施加Y轴方向的推力，而使移动体10向Y轴方向移动。Y轴线性电动机12包括：转子12a，具有一次侧激磁线圈(coil)；及定子12b，具有以规定间距(pitch)排列在转子12a移行的移行面上的多个二次侧永磁体(permanent magnet)。定子12b固定在垂直地设置于底座2的支撑部21，且对向于转子12a。

Y轴线性电动机12通过对转子12a的一次侧激磁线圈激磁，而可在第1作用点Ey将Y轴方向的推力供给至移动体10。另外，在对移动体10供给推力时，与Y轴方向的推力对应的反作用力在第1作用点Ey经由定子12b而作用于装置主体9。

此外，在本实施方式中，2个Y轴线性电动机12设置于在与Y轴方向正交的方向即X轴方向上隔着移动体10而对向的位置，从移动体10的两侧向Y轴方向对移动体10供给推力。如此配置2个Y轴线性电动机12的构成适于稳定地对移动体10进行驱动。另外，并不限定于本构成，也可为省略所述实施方式中的Y轴线性电动机12的一者的构成。

X轴导引机构15设置在Y轴移动台16上，在几乎无摩擦的影响的状态下对X轴移动台11予以导引且使X轴移动台11向X轴方向自由移动。X轴导引机构15包括：轴承15a，安装在X轴移动台11；及导轨15b，供轴承15a移行。导轨15b固定在Y轴移动台16上。另外，X轴导引机构15的构造与Y轴导引机构13相同。

X轴线性电动机14设置在Y轴移动台16上，通过在第2作用点Ex对X轴移动台11施加X轴方向的推力，而使X轴移动台11向X轴方向移动。X轴线性电动机14包括：转子14a，安装在X轴移动台11；及定子14b，供转子14a移行。定子14b固定在Y轴移动台16，且对向于转子14a。另外，X轴线性电动机14的构造与Y轴线性电动机12相同。

X轴线性电动机14通过对转子14a的一次侧激磁线圈激磁，而可在第2作用点Ex将X轴方向的推力供给至X轴移动台11。另外，在对X轴移动台11供给推力时，与X轴方向的推力对应的反作用力在第2作用点Ex经由定子14b而作用于Y轴移动台16，所述反作用力经由第1作用点Ey而作用于装置主体9。

Z轴头6包括：Z轴头主体61，在下端具备工具C；Z轴导引机构62，导引Z轴头主体61的Z轴方向的移动；及Z轴线性电动机63，施加使Z轴头主体61向Z轴方向移动的推力。另外，Z轴导引机构62的构造与Y轴导引机构13及X轴导引机构15相同。此外，Z轴线性电动机63的构造与Y轴线性电动机12及X轴线性电动机14相同。

此外，加工装置1包括线性标尺(linear scale)(位置测量单元)，用以在X轴、Y轴、Z轴方向上分别测量保持在移动体10的被加工物W与保持在装置主体9的工具C的位置关系。Y轴线性标尺12s包括：标尺，与定子12b平行地安装在底座2；转子，固定在横向线性导件4的底座2侧；及光传感器，可读取标尺地安装在移动体10。X轴线性标尺14s包括：标尺，与定子14b平行地安装在Y轴移动台16；及光传感器，可读取标尺地安装在X轴移动台11。Z轴线性标尺63s包括：标尺，与Z轴线性电动机63的定子平行地安装在Z轴头主体61；光传感器，可读取标尺地安装在支柱3。另外，作为各测量单元，也可使用磁标尺、及可读取磁标尺的霍尔(Hall)元件等磁力传感器等任意替代单元。

横向线性导件4根据作用于装置主体9的外力而对装置主体9予以支撑且使装置主体9向X轴方向及Y轴方向自由移动。此外，横向线性导件4是将导轨与具有轴承的单轴方向的线性导件以相互正交的方式连结而成，一线性导件的轴承安装在底座2的下表面，另一线性导件的轴承安装在台座部5的上表面。另外，只要可根据作用于装置主体9的外力而以在水平面内移动自由的方式支撑装置主体9，则也可采用任意构成来代替横向线性导件4。作为一例，也可省略台座部5而将底座2通过任意构成以在水平方向移动自由的方式支撑在设置面上。

如图5所示，控制部8包括移动指示受理部81、及线性电动机控制部82。移动指示受理部81经由操作面板(panel)而受理来自使用者的移动指示，并且将与移动指示对应的移动指令输出至线性电动机控制部82。线性电动机控制部82根据移动指令而控制分别向X轴线性电动机14、Y轴线性电动机12、Z轴线性电动机63输出的驱动电流。另外，本实施方式的加工装置1包括2个Y轴线性电动机12。而且，分别针对各Y轴线性电动机12而设置有Y轴控制部85、Y轴输出部88及Y轴线性标尺12s。针对各Y轴线性电动机12的Y轴控制部85、Y轴输出部88及Y轴线性标尺12s的构造及作用为共通。因此，在图5中，省略其中一Y轴线性电动机12、及与所述其中一Y轴线性电动机12对应的Y轴控制部85、Y轴输出部88及Y轴线性标尺12s的图示。

线性电动机控制部82包括X轴控制部84、Y轴控制部85及Z轴控制部86、与X轴输出部87、Y轴输出部88及Z轴输出部89。X轴控制部84、Y轴控制部85及Z轴控制部86根据移动指令、及X轴线性电动机14、Y轴线性电动机12、Z轴线性电动机63的各转子的位置信息及速度信息，而分别向X轴输出部87、Y轴输出部88、Z轴输出部89输出指令值(控制量)。此时，X轴线性电动机14、Y轴线性电动机12、Z轴线性电动机63的各转子的位置信息及速度信息，根据通过X轴线性标尺14s、Y轴线性标尺12s、Z轴线性标尺63s检测出的信息而算出。X轴输出部87、Y轴输出部88及Z轴输出部89，根据从X轴控制部84、Y轴控制部85及Z轴控制部86输出的各指令值，而分别对X轴线性电动机14、Y轴线性电动机12及Z轴线性电动机63输出驱动电流。

另外，图5的辅助控制部83、辅助驱动部7d1及辅助传感器7d2在第1实施方式至第4实施方式中并非为必需，而为在下述的第5实施方式中采用的构成，因此在第5实施方式中进行说明。

此处，加工装置1以在铅垂方向上装置主体9的重心Gb、移动体10的重心Gm、及第1作用点Ex及第2作用点Ey的高度一致的方式构成。

使移动体10的重心Gm、装置主体9的重心Gb、及第1作用点Ey(或第2作用点Ex)的铅垂方向的高度一致并不限定于严格一致。即，只要根据加工装置1的大小或所要求的加工精度，而能视为在铅垂方向上第1作用点Ey(或第2作用点Ex)、装置主体9的重心Gb、移动体10的重心Gm的高度实质上一致即可。例如，在铅垂方向的高度为1.5m左右、质量为1.5t左右的加工装置1的情况下，如果装置主体9的重心Gb、移动体10的重心Gm及第1作用点Ey(或第2作用点Ex)的铅垂方向的高度差为10mm左右以内，则可视为装置主体9的重心Gb、移动体10的重心Gm及第1作用点Ey(或第2作用点Ex)的铅垂方向的高度实质上一致。另外，在加工装置1中，只要移动体10的重心Gm、装置主体9的重心Gb、第1作用点Ey(或第2作用点Ex)的铅垂方向的高度实质上一致，则移动体10与装置主体9可为任意构造。

另外，在算出装置主体9的重心Gb与移动体10的重心Gm时，根据对装置主体9的重心Gb与移动体10的重心Gm造成的影响，而适当地选择使用构成移动体10及装置主体9的各要素即可。例如，在所述例中，构成Y轴导引机构13、Y轴线性电动机12、Y轴线性标尺12s、横向线性导件4的各零件中固定在底座2侧的零件包含在装置主体9中，但只要这些部分的质量为相对于装置主体9的质量可忽略的程度的小质量，则也可不包含这些部分来算出装置主体9的重心Gb。此外，构成Y轴导引机构13、Y轴线性电动机12、Y轴线性标尺12s的各零件中固定在Y轴移动台16的零件包含在移动体10中，但只要这些部分的质量为相对于移动体10的质量可忽略的程度的小质量，则也可不包含这些部分来算出移动体10的重心Gm。

对所述加工装置1的作用如以下般进行说明。首先，在加工装置1中，X轴线性电动机14、Y轴线性电动机12、Z轴线性电动机63分别通过控制部8驱动。其次，X轴方向与Y轴方向的推力分别供给至保持被加工物W的X轴移动台11，X轴移动台11相对于保持在装置主体9上的工具C而在XY平面上移动。此外，Z轴方向的推力供给至保持工具C的Z轴头主体61，从而工具C向Z轴方向移动。然后，根据用以对被加工物W实施所期望加工的一连串的移动指示，而一面使被加工物W与工具C相对性地移动一面进行加工处理，由此实施被加工物W的加工。此外，为了使移动体10移动而将X轴方向的推力与Y轴方向的推力施加至移动体10，这些推力的反作用力作为外力而作用于装置主体9。此外，伴随被加工物W的加工而作用于工具C与被加工物W之间的力经由被加工物W而施加至移动体10，进而经由移动体10而作为外力作用于装置主体9。

本加工装置1以移动体10的重心Gm与第1作用点Ey的高度在铅垂方向上一致的方式构成。例如如图1至图4所示，移动体10的重心Gm与第1作用点Ey根据加工步骤而在XY平面上移动至各不相同的位置，但铅垂方向的高度始终一致。

如果在移动体10的重心Gm与第1作用点Ey的高度在铅垂方向上不同的情况下，当Y轴方向的外力在第1作用点Ey施加至移动体10时，根据移动体10的重心Gm与第1作用点Ey的铅垂方向的偏心而产生以包含移动体10的重心Gm且与X轴平行的旋转轴为中心的旋转转矩，从而有可能引起振动。然而，在如本实施方式般，在配置在与移动体10的重心Gm在铅垂方向上实质上相同的高度的第1作用点Ey，Y轴方向的外力施加至移动体10的情况下，通过抑制如所述般的旋转转矩的产生而防止移动体10产生振动。

进而，本实施方式的加工装置1以移动体10的重心Gm与第2作用点Ex的高度在铅垂方向上一致的方式构成。因此，在配置在与移动体10的重心Gm在铅垂方向上实质上相同的高度的第2作用点Ex，X轴方向的外力作用于移动体10。因此，抑制以包含移动体10的重心Gm且与Y轴平行的旋转轴为中心的旋转转矩的产生，从而可有效地抑制移动体10产生振动

此外，本加工装置1以第1作用点Ey与装置主体9的重心Gb的高度在铅垂方向上一致的方式构成。例如如图1至图4所示，装置主体9的重心Gb与第1作用点Ey根据加工步骤而在XY平面上移动至各不相同的位置，但铅垂方向的高度始终一致。另外，在加工装置1中构成为，装置主体9的重心Gb通过Z轴头6的Z方向移动而略微向铅垂方向移位，但所述移位为几乎可忽略的程度的移位。

如果在装置主体9的重心Gb与第1作用点Ey的高度在铅垂方向上不同的情况下，当外力在第1作用点Ey施加至装置主体9时，根据装置主体9的重心Gb与第1作用点Ey的铅垂方向的偏心而产生以包含装置主体9的重心Gb且与X轴平行的旋转轴为中心的旋转转矩，从而有可能引起振动。然而，在如本实施方式般在配置在与装置主体9的重心Gb在铅垂方向上实质上相同的高度的第1作用点Ey，外力作用于装置主体9的情况下，通过抑制如所述般的旋转转矩的产生而防止装置主体9产生振动。因此，也抑制支撑在装置主体9的移动体10产生振动。

进而，本实施方式的加工装置1以装置主体9的重心Gm、第1作用点Ey及第2作用点Ex的高度在铅垂方向上一致的方式构成。因此，在配置在与第2作用点Ex及装置主体9的重心Gm在铅垂方向上实质上相同的高度的第1作用点Ey，X轴方向的外力作用于装置主体9。因此，抑制以包含装置主体9的重心Gb且与Y轴平行的旋转轴为中心的旋转转矩的产生，从而可有效地抑制装置主体9产生振动。

装置主体9的重心Gb或移动体10的重心Gm可通过积载在移动体10或装置主体9的所期望的配重来调整的构成可进一步提高所述效果，因此优选。例如通过在使多个配重积载在移动体10的状态下使移动体10的重心Gm与装置主体9的重心Gb的高度一致，而可在铅垂方向上调整移动体10的重心Gm。另外，多个配重以成为与如被加工物W或工具C般的积载物的质量相同程度的质量的方式选择。而且，当被加工物W或工具C等积载物搭载在移动体10时，将与这些积载物的质量相同的质量的配重从移动体10除去即可。另外，所述调整方法不仅应用于移动体10，也可同样地应用于装置主体9，也可构成为能在铅垂方向上调整装置主体9的重心Gb。在如此能在铅垂方向上调整装置主体9的重心Gb或移动体10的重心Gm的情况下，可使装置主体9的重心Gb或移动体10的重心Gm与第1作用点Ey或第2作用点Ex的铅垂方向上的高度更准确地一致。

进而，在本加工装置1中，装置主体9向X轴方向及Y轴方向移动自由地支撑在台座部5。从数1至数3表示装置主体9的质量Mb、移动体10的质量Mm、装置主体9的X轴方向的加速度abx、装置主体9的Y轴方向的加速度aby、移动体10的X轴方向的加速度amx、移动体10的Y轴方向的加速度amy、施加至移动体10的外力F的X成分Fx、施加至移动体10的外力F的Y成分Fy的关系。如从数1至数3所示，当外力Fx、外力Fy供给至移动体10时，与供给至所述移动体10的外力F对应的反作用力-Fx、反作用力-Fy作用于装置主体9。

[数1]

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{Fx}=\mathrm{Mm}\×\mathrm{amx}\\ \mathrm{Fy}=\mathrm{Mm}\×\mathrm{amy}\end{array}\right.$

[数2]

$\left\{\begin{array}{c}-\mathrm{Fx}=\mathrm{Mb}\×\mathrm{abx}\\ -\mathrm{Fy}=\mathrm{Mb}\×\mathrm{aby}\end{array}\right.$

[数3]

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{abx}=\frac{\mathrm{Mm}}{\mathrm{Mb}}\×\mathrm{amx}\\ \mathrm{aby}=\frac{\mathrm{Mm}}{\mathrm{Mb}}\×\mathrm{amy}\end{array}\right.$

在本加工装置1中，装置主体9向X轴方向及Y轴方向移动自由地支撑在台座部5，因此装置主体9始终与反作用力一Fx、反作用力一Fy同步地向与反作用力-Fx、反作用力-Fy相同的方向，以移动体10的加速度amx、加速度amy乘以质量比的倒数Mm/Mb所得的加速度abx、加速度aby移动。由此，可抑制因水平方向的反作用力-Fx、反作用力-Fy而装置主体9产生水平方向的振动。进而，伴随所述情况，也抑制支撑在装置主体9的移动体10产生振动。

此外，在加工装置1中，作用于装置主体9的外力不仅包含相对于用以使移动体10移动的推力的反作用力(驱动的反作用力)，也包含伴随加工而作用于被加工物W与工具C之间的外力(加工的外力)，因此通过使装置主体9移动自由，不仅良好地抑制驱动的反作用力所引起的振动，也良好地抑制加工的外力所引起的振动。

在本加工装置1中，第1作用点Ey及第2作用点Ex、移动体10的重心Gm、及装置主体9的重心Gb的铅垂方向上的高度一致。此外，充分抑制伴随旋转转矩的X轴、Y轴、Z轴方向的力作用于装置主体9与移动体10。且，装置主体9通过包含移动体10的驱动的反作用力与伴随加工的外力的外力即作用于装置主体9的外力而水平移动。由此，可非常良好地抑制装置主体9与移动体10的振动。

所述结果，可高速且高精度地进行被加工物W的加工。此外，在如所述般加工装置1的第1作用点Ey及第2作用点Ex、移动体10的重心Gm及装置主体9的重心Gb的铅垂方向上的高度一致，且使装置主体9在水平方向上移动自由地得以支撑的构成的情况下，无须主动设置用以防止作用于装置主体9的反作用力所引起的振动的其他控制单元，从而可防止装置构造复杂化，降低制造成本。

本发明并不限定于所述实施方式，加工装置1也可构成为仅在与水平方向平行的一轴方向、例如X轴方向与Y轴方向中的任一者上，所述一轴方向的作用点、移动体10的重心Gm、及装置主体9的重心Gb的铅垂方向的高度一致，且仅在所述一轴方向上使装置主体9移动自由地得以支撑。在所述情况下，在所述一轴方向上，装置主体9根据作用于装置主体9的外力而移动，由此也可良好地抑制移动体10与装置主体9的振动。此外，可抑制因在所述一轴方向的作用点向所述一轴方向作用于装置主体9的外力而在装置主体9产生旋转转矩，从而可良好地抑制装置主体9振动。此外，可抑制因在所述一轴方向的作用点向所述一轴方向作用于移动体10的外力而在移动体10产生旋转转矩，从而可良好地抑制移动体10振动。

并不限定于第1实施方式，只要为装置主体9与移动体10中的一者保持被加工物W，且另一者将工具C保持在相对于被加工物W的加工位置，且通过任意驱动单元一面使被加工物W与工具C移动一面对被加工物W进行加工的构成，则加工装置1也可构成为移动体10保持工具C，且装置主体9保持被加工物W。图6中表示作为第1实施方式的加工装置1的变形例的以移动体10保持工具C且装置主体9保持被加工物W的方式构成的例。另外，图6的加工装置1除移动体10保持工具C且装置主体9保持被加工物W的方面以外为与第1实施方式的加工装置1相同的构成，因此对与第1实施方式共通的加工装置1的构成附上相同符号并省略说明。

此外，在第1实施方式的加工装置1中，使装置主体9在水平方向上移动自由地得以支撑，因此在根据对应于施加至移动体10的推力与施加至移动体10的伴随被加工物W的加工的外力而作用于装置主体9的外力而装置主体9反复移动的期间，有时会因轻微的摩擦等的影响而装置主体9慢慢地从规定位置移位。产生所述移位的情况从加工装置1的设置空间的小型化、用以修正装置主体9的移位的维护(maintenance)的劳力负担的观点而言不优选。因此，下面作为第2实施方式至第5实施方式，对第1实施方式的加工装置1还包括位置修正单元7的例进行说明，所述位置修正单元7在装置主体9在水平方向从规定位置移位的情况下，使装置主体9移动至规定位置。

另外，第2实施方式至第5实施方式在加工装置1还包括位置修正单元7的方面与第1实施方式不同，除此以外的加工装置1的构成及作用与第1实施方式共通。图7至图10为表示第2实施方式至第5实施方式的加工装置1的概略的侧视图。以下，在第2实施方式至第5实施方式的说明中，对与第1实施方式共通的加工装置1的构成附上相同符号并省略说明，以与第1实施方式的不同点为中心进行说明。

在第2实施方式中，位置修正单元7将装置主体9的从规定位置的位置移位转换为基于弹力的位置能量，且通过位置能量而使装置主体9移动至规定位置即基准位置。此处，位置修正单元7包含与底座2的侧面水平地连接的弹簧7a。弹簧7a配置为在装置主体9的基准位置弹簧7a成为不伸缩的状态，且随着装置主体9远离基准位置而弹簧7a越来越大地伸缩。

此外，弹簧7a以成为较装置主体9的用于加工的往返运动的振动频率充分小的固有振动频率的方式设定弹簧常数。另外，例如，弹簧7a优选以使弹簧常数成为2Hz以下且尽可能低的频率的方式设定。在第2实施方式中，当装置主体9从基准位置移位时，弹簧7a对应于底座2的水平方向移位而弹性变形，通过弹性能量而以使底座2移动至基准位置的方式供给弹力。

在位置修正单元7构成为将装置主体9的从基准位置的位置移位转换为位置能量，且通过位置能量使装置主体9以较伴随加工的装置主体9的速度充分慢的速度移动至基准位置的情况下，即便在装置主体9从基准位置慢慢移位的情况下，也可通过位置修正单元7以不对加工造成不良影响的方式使装置主体9移动至基准位置。此外，无须为了修正位置而供给电力等其他能量，因此节能性高。此外，在如第2实施方式所示位置修正单元7包含与装置主体9水平连接的弹簧7a，并且将装置主体9的从规定位置的位置移位转换为基于弹力的位置能量，且通过位置能量使装置主体9移动至规定位置即基准位置的情况下，可通过简单构成修正装置主体9从基准位置的移位。

此外，在第3实施方式中，位置修正单元7将装置主体9的从基准位置的位置移位转换为基于重力的位置能量，且通过所述位置能量而使装置主体9移动至规定位置。此处，位置修正单元7包含支撑装置主体9的台座部5的支撑面7b。支撑面7b以铅垂方向的高度慢慢变高的方式缓缓地朝向从基准位置远离的方向倾斜。

此外，支撑面7b构成为具有使装置主体9以较装置主体9的用于加工的往返运动的速度充分慢的速度移动的缓和的倾斜。在第3实施方式中，当装置主体9从基准位置移位时，在铅垂方向上装置主体9的重心Gb移位，因此通过与所述移位量对应的位置能量，而装置主体9的重力以使装置主体9移动至基准位置的方式作用。

在使位置修正单元7包含以铅垂方向的高度慢慢变高的方式缓缓地朝向从基准位置远离的方向倾斜的支撑面7b的情况下，无须为了修正位置而供给电力等其他能量，因此节能性高，可通过简单构成修正装置主体9从基准位置的移位。此外，无须增加零件件数，因此可抑制制造成本的增加。

此外，在第4实施方式中，位置修正单元7将装置主体9的从基准位置的位置移位转换为基于磁的位置能量，且通过所述位置能量而使装置主体9移动至规定位置。此处，位置修正单元7包含一对磁性体7c1、磁性体7c2，这些磁性体7c1、磁性体7c2在装置主体9位于基准位置的状态下，分别安装在底座2的下表面与台座部5的上表面的相互对向的位置，且相互吸引。即，磁性体7c1、磁性体7c2配置为在基准位置距离最小，且随着装置主体9远离基准位置而距离变大。

此外，构成位置修正单元7的各磁性体7c1、磁性体7c2，选择作用不会对装置主体9的用于加工的往返运动造成影响的程度的小的磁力的磁性体。在第4实施方式中，磁性体7c1、磁性体7c2以使装置主体9移动至基准位置的方式相互作用吸引力。

在位置修正单元7包含磁性体7c1、磁性体7c2的情况下，可通过简单构成修正装置主体9从基准位置的移位，所述磁性体7c1、磁性体7c2在装置主体9位于基准位置的状态下分别安装在底座2的下表面与台座部5的上表面的相互对向的位置，且相互吸引。

此外，位置修正单元7只要转换为基于磁的位置能量，且通过所述位置能量使装置主体9移动至规定位置，则例如也可代替磁力的吸引力而使用磁力的排斥力。或者，位置修正单元7也可利用磁力的吸引力与磁石的排斥力的双方。

例如，位置修正单元7可包含相互排斥的4对磁性体。4对磁性体以1对磁性体分别对向的方式配置于装置主体9的X方向两侧的外周面及与所述外周面对向的位置、Y方向两侧的外周面及与所述外周面对向的位置。此外，各1对磁性体以如下方式离开规定距离而配置，即当装置主体9位于基准位置时，大致相互不作用排斥力，当装置主体9从基准位置移位时，构成任1对磁性体的磁性体间的距离接近，从而在1对磁性体间相互作用排斥力。在所述构成中，在装置主体9的基准位置4组磁性体几乎不相互作用排斥力，当装置主体9从基准位置远离时，4组磁性体中的任一组磁性体间的距离变小，因此磁性体相互排斥的力以使装置主体9移动至基准位置的方式作用。

如所述般，在使位置修正单元7包含1对以上磁性体的情况下，可通过比较简单的构成修正装置主体9从基准位置的移位，所述磁性体配置为在装置主体9从基准位置移位时以使装置主体9移动至基准位置的方式对装置主体9作用排斥力。

此外，构成位置修正单元7的各1对磁性体既可包含1对永磁体，也可包含铁等暂时磁体(temporary magnet)与永磁体的组合。在构成位置修正单元7的各磁性体包含永磁体的情况下，无须为了修正位置而供给电力等其他能量，因此节能性高，可通过简单构成修正装置主体9从基准位置的移位。位置修正单元7的各磁性体为暂时磁体的构成可在所期望时序对装置主体9作用磁力，因此优选。

此外，在第5实施方式中，位置修正单元7包括：辅助驱动单元7d，使装置主体9移动至基准位置；及辅助控制部83，以在未实施加工的期间使装置主体9移动至基准位置的方式控制辅助驱动单元7d。如图5所示，此处，控制部8兼具辅助控制部83的功能。此外，辅助驱动单元7d包含辅助驱动部7d1与辅助传感器7d2。4个辅助驱动单元7d分别从装置主体9离开规定距离而配置在与装置主体9的X方向两侧的外周面对向的位置、及与装置主体9的Y方向两侧的外周面对向的位置。

辅助控制部83根据来自移动指示受理部81的信息而判断未实施加工的期间。而且，在辅助控制部83在未实施所述加工的期间，根据辅助传感器7d2的信息而判断出装置主体9从基准位置向辅助驱动部7d1侧较规定阈值大地移位的情况下，辅助控制部83控制构成辅助驱动部7d1的未图示的电动机，通过从辅助驱动部7d1沿水平方向将未图示的杆(rod)按压于装置主体9侧部而使装置主体9移动至基准位置。

在位置修正单元7包括使装置主体9移动至基准位置的辅助驱动单元7d、及在未实施加工的期间以使装置主体9移动至基准位置的方式控制辅助驱动单元7d的辅助控制部83的情况下，可在不对加工步骤造成影响的所期望时序修正装置主体9从基准位置的移位。

以上说明的本发明可在不脱离所述发明的精神及必需的特征性事项的情况下以其他各种形态实施。因此，本说明书中记载的实施例为例示，不应限定于此来进行解释。

Claims (5)

1.一种加工装置，包括：

移动体；

装置主体，对所述移动体予以支撑且使所述移动体向与水平方向平行的第1方向自由移动；以及

第1驱动单元，设置在所述装置主体与所述移动体中的一者，通过在第1作用点对所述移动体向所述第1方向施加推力，而使所述移动体向所述第1方向移动，且

所述装置主体与所述移动体中的一者保持被加工物，且所述装置主体与所述移动体中的另一者将工具保持在相对于所述被加工物的加工位置，所述加工装置一面通过所述第1驱动单元使所述被加工物与所述工具相对性移动一面对所述被加工物进行加工，所述加工装置的特征在于还包括：

第1支撑机构，根据对应于施加至所述移动体的所述推力与施加至所述移动体的伴随所述被加工物的加工的外力而作用于所述装置主体的外力，而对所述装置主体予以支撑且使所述装置主体向所述第1方向自由移动，且

所述加工装置构成为在铅垂方向上所述第1作用点、所述装置主体的重心及所述移动体的重心的高度相互一致。

2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述移动体还包括：

保持部，保持所述被加工物或所述工具中的一者；

第2支撑机构，对所述保持部予以支撑且使所述保持部向与所述第1方向正交的与水平方向平行的第2方向自由移动；以及

第2驱动单元，通过在第2作用点对所述保持部施加所述第2方向的推力而使所述保持部向所述第2方向移动，

所述第1支撑机构根据对应于施加至所述移动体的所述推力与施加至所述移动体的伴随所述被加工物的加工的外力而作用于所述装置主体的外力，而对所述装置主体予以支撑且使所述装置主体向所述第1方向及所述第2方向自由移动，且

所述加工装置构成为在铅垂方向上所述第1作用点、所述第2作用点、所述装置主体的重心及所述移动体的重心的高度相互一致。

3.根据权利要求1或2所述的加工装置，其特征在于还包括：

位置修正单元，在所述装置主体从所述第1方向上的规定位置移位的情况下，使所述装置主体移动至所述规定位置。

4.根据权利要求3所述的加工装置，其特征在于：

所述位置修正单元将所述装置主体的从所述规定位置的位置移位转换为基于弹力、重力或磁的位置能量，且通过所述位置能量而使所述装置主体移动至所述规定位置。

5.根据权利要求3所述的加工装置，其特征在于：

所述位置修正单元包括：

辅助驱动单元，使所述装置主体向所述第1方向移动；以及

辅助控制单元，在所述加工装置未实施加工的期间以使所述装置主体移动至所述规定位置的方式控制所述辅助驱动单元。