JP2001146906A - Fluid actuator and fine positioning device using the same - Google Patents

Fluid actuator and fine positioning device using the same

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JP2001146906A
JP2001146906A JP33288999A JP33288999A JP2001146906A JP 2001146906 A JP2001146906 A JP 2001146906A JP 33288999 A JP33288999 A JP 33288999A JP 33288999 A JP33288999 A JP 33288999A JP 2001146906 A JP2001146906 A JP 2001146906A
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JP
Japan
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rod
piston rod
cylinder tube
fluid actuator
elastic body
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JP33288999A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidekazu Ito
秀和 伊藤
Eisaku Ota
栄作 太田
Mitsuyasu Okabe
満康 岡部
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CKD Corp
Original Assignee
CKD Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To correctly and finely drive a rod with a low cost. SOLUTION: A plate spring 35 of high rigidity for providing a piston rod 29 with the elastic force in the direction opposite to the projecting direction of the piston rod 29 is mounted. The plate spring 35 is fixed to a cylindrical tube 26 through a plate spring holder 31. The plate spring 35 and a point part of the piston rod 29 are integrally fixed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダチューブ
の内部に設けたロッドを微小駆動させるようにした流体
アクチュエータ及びそれを用いた微動位置決め装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid actuator for finely driving a rod provided inside a cylinder tube and a fine positioning device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、半導体製造装置には、プリント
配線基板に対して半導体チップを微動させて位置決めす
るための微動位置決め装置が用いられている。その半導
体チップを微動させるために、従来から圧電素子が一般
的に用いられている。すなわち、圧電素子は所定の電圧
が印加されると伸張するという特性がある。そのため、
電圧値の大小を制御することにより、圧電素子を数10
μm伸縮させている。
2. Description of the Related Art For example, a semiconductor manufacturing apparatus employs a fine movement positioning apparatus for finely positioning a semiconductor chip with respect to a printed wiring board. In order to finely move the semiconductor chip, a piezoelectric element has conventionally been generally used. That is, the piezoelectric element has a characteristic of expanding when a predetermined voltage is applied. for that reason,
By controlling the magnitude of the voltage value, the number of piezoelectric elements
μm stretched.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の微動
位置決め装置においては、高価な圧電素子や、圧電素子
に印加する電圧を増幅する高価なピエゾドライバを使用
しているため、コスト高になるという問題があった。
又、圧電素子は、その伸縮量に対して10〜15%のヒ
ステリシスがあるため、半導体チップの位置決め精度が
低い。そこで、前記ヒステリシスを小さくするために、
補正回路を設けたものがある。この補正回路は、圧電素
子に所定の電圧値した際に、その電圧値に応じた圧電素
子の変位を検出する。そして、所定の圧電値に応じた変
位量を得ていない場合には、検出結果に応じて、圧電素
子に印加する電圧値を補正制御する。しかしながら、こ
の場合においても、補正回路が余分に必要となるため、
結果としてコスト高につながるという問題があった。
However, the conventional fine-movement positioning apparatus uses an expensive piezoelectric element or an expensive piezo driver for amplifying the voltage applied to the piezoelectric element, which increases the cost. There was a problem.
Further, since the piezoelectric element has a hysteresis of 10 to 15% with respect to the amount of expansion and contraction, the positioning accuracy of the semiconductor chip is low. Therefore, in order to reduce the hysteresis,
Some include a correction circuit. When a predetermined voltage value is applied to the piezoelectric element, the correction circuit detects a displacement of the piezoelectric element according to the voltage value. When the displacement amount corresponding to the predetermined piezoelectric value is not obtained, the voltage value applied to the piezoelectric element is corrected and controlled according to the detection result. However, even in this case, since an additional correction circuit is required,
As a result, there is a problem that the cost is increased.

【0004】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、第1の目的は、低コストでロッドを正確に微小
駆動させることが可能な流体アクチュエータを提供する
ことにある。又、第2の目的は、半導体チップ位置決め
精度が高い微動位置決め装置を提供することにある。
[0004] The present invention has been made in view of the above problems, and a first object of the present invention is to provide a fluid actuator capable of accurately and minutely driving a rod at low cost. Another object of the present invention is to provide a fine-movement positioning apparatus having high semiconductor chip positioning accuracy.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明では、シリンダチューブの
内部にロッドを往復移動可能に設け、そのロッドを微小
駆動させるようにした流体アクチュエータにおいて、前
記ロッドに対しそれが突出する方向とは反対の方向に弾
性力を付与する高剛性の弾性体を前記シリンダチューブ
に固定し、前記弾性体と前記ロッドとを一体的に固定し
たことをその要旨とする。
According to the first aspect of the present invention, a rod is provided in a cylinder tube so as to be reciprocally movable, and the rod is minutely driven. In the actuator, a high-rigidity elastic body that applies elastic force to the rod in a direction opposite to a direction in which the rod protrudes is fixed to the cylinder tube, and the elastic body and the rod are integrally fixed. Is the gist.

【0006】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の流体アクチュエータにおいて、前記弾性体は、前記
シリンダチューブに固定された一対の挟持部材により挟
み込まれていることをその要旨とする。
According to a second aspect of the invention, in the fluid actuator according to the first aspect, the gist is that the elastic body is sandwiched by a pair of sandwiching members fixed to the cylinder tube.

【0007】請求項3に記載の発明では、請求項1又は
2に記載の流体アクチュエータにおいて、前記シリンダ
チューブ及び弾性体の間の箇所において、前記ロッド
は、シリンダチューブ側に配置された第1構成部材と、
弾性体側に配置された第2構成部材とから分離して構成
され、前記第1構成部材は、その先端がストロークエン
ドに到達する途中で前記第2構成部材に当接可能である
ことをその要旨とする。
According to a third aspect of the present invention, in the fluid actuator according to the first or second aspect, the rod is disposed on the cylinder tube side at a position between the cylinder tube and the elastic body. Components,
The first component is configured to be separated from the second component disposed on the elastic body side, and the first component is capable of abutting on the second component while the tip reaches the stroke end. And

【0008】請求項4に記載の発明では、プリント配線
基板に対して半導体チップを微小駆動させて位置決めす
る微動位置決め装置において、請求項1〜3のうちいず
れかの流体アクチュエータを使用したことをその要旨と
する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fine movement positioning apparatus for finely driving and positioning a semiconductor chip with respect to a printed wiring board. Make a summary.

【0009】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項1に記載の発明によると、ロッドが突出する
ことにより弾性体が変形する。この変形に伴う弾性力が
ロッドに対して付与される。そのため、ロッドの突出位
置はロッドの推力と弾性体の弾性力とのバランスにより
決定される。この結果、ロッドを正確に微小駆動させる
ことが可能となる。
The "action" of the present invention will be described below. According to the first aspect of the present invention, the elastic body is deformed by projecting the rod. An elastic force accompanying this deformation is applied to the rod. Therefore, the projecting position of the rod is determined by the balance between the thrust of the rod and the elastic force of the elastic body. As a result, it is possible to precisely drive the rod minutely.

【0010】請求項2に記載の発明によると、シリンダ
チューブに固定された一対の挟持部材に弾性体が挟み込
まれているため、弾性部材をシリンダチューブに対して
低コストで確実に固定することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the elastic member is sandwiched between the pair of holding members fixed to the cylinder tube, the elastic member can be securely fixed to the cylinder tube at low cost. it can.

【0011】請求項3に記載の発明によると、前記シリ
ンダチューブ及び弾性体の間の箇所において、ロッドは
2つの構成部材によって分離して構成されている。その
ため、ピストンロッドが突出してストロークエンドに到
達する迄に、第1構成部材の先端が第2構成部材に当た
るように弾性体を組み付ければよい。つまり、ピストン
ロッドの没入時に両構成部材が接していなくてもよい。
従って、弾性体を組み付ける際の位置合わせに比較的高
い組み付け精度が要求されない。
According to the third aspect of the present invention, at a location between the cylinder tube and the elastic body, the rod is separated by two components. For this reason, the elastic body may be assembled so that the tip of the first component contacts the second component before the piston rod projects and reaches the stroke end. That is, both components need not be in contact when the piston rod is immersed.
Therefore, relatively high assembling accuracy is not required for positioning when assembling the elastic body.

【0012】請求項4に記載の発明によると、上記請求
項1〜3の流体アクチュエータを使用しているため、半
導体チップを所定の位置に確実に位置決めすることがで
きる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the fluid actuator of the first to third aspects is used, the semiconductor chip can be reliably positioned at a predetermined position.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)以下、本発明を
具体化した第1実施形態を図面に基づき詳細に説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0014】図1に示すように、微動位置決め装置11
に設けられた基台12には、ボールネジ13が2つの軸
受14を介して回転可能に支持されている。ボールネジ
13の一端にはサーボモータ15が駆動連結されてい
る。ボールネジ13には螺合片16を介して移動体17
が設けられ、この移動体17は支持体18によって支持
されている。そして、サーボモータ15の駆動に伴って
ボールネジ13が正逆方向に回転することにより、移動
体17が図1の左右方向に往復移動するようになってい
る。
As shown in FIG. 1, fine movement positioning device 11
A ball screw 13 is rotatably supported via two bearings 14 on a base 12 provided on the base 12. A servomotor 15 is drivingly connected to one end of the ball screw 13. A moving body 17 is connected to the ball screw 13 via a screwing piece 16.
The moving body 17 is supported by a support 18. The moving body 17 reciprocates in the left-right direction in FIG. 1 by rotating the ball screw 13 in the forward and reverse directions with the driving of the servo motor 15.

【0015】移動体17の上部にはレール19が配設さ
れ、そのレール19上にはその長手方向に沿ってスライ
ダ20が設けられている。スライダ20の上面には半導
体チップ21が配設されるようになっている。移動体1
7の一端には取付部22が立設され、その側面には流体
アクチュエータとしてのエアシリンダ25が固定されて
いる。
A rail 19 is provided above the moving body 17, and a slider 20 is provided on the rail 19 along its longitudinal direction. A semiconductor chip 21 is provided on the upper surface of the slider 20. Moving object 1
A mounting portion 22 is provided upright at one end of 7, and an air cylinder 25 as a fluid actuator is fixed to a side surface thereof.

【0016】図2,図3に示すように、エアシリンダ2
5のシリンダチューブ26内には図示しないピストンが
摺動可能に収容されている。シリンダチューブ26の内
部はピストンの存在によって2つの圧力作用室に区画さ
れている。シリンダチューブ26の上面には、第1給排
用ポート27及び第2給排用ポート28が形成されてい
る。第1給排用ポート27はロッド側にある圧力作用室
に連通しており、第2給排用ポート28はヘッド側にあ
る圧力作用室に連通している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the air cylinder 2
A piston (not shown) is slidably accommodated in the fifth cylinder tube 26. The inside of the cylinder tube 26 is partitioned into two pressure action chambers by the presence of the piston. A first supply / discharge port 27 and a second supply / discharge port 28 are formed on the upper surface of the cylinder tube 26. The first supply / discharge port 27 communicates with the pressure action chamber on the rod side, and the second supply / discharge port 28 communicates with the pressure action chamber on the head side.

【0017】そして、第1給排用ポート27から流体と
してのエアが供給されることにより、ピストンロッド2
9がシリンダチューブ26内に没入する。又、第2給排
用ポート28からエアが供給されることにより、ピスト
ンロッド29がシリンダチューブ26から突出する。な
お、本実施形態において、ヘッド側のストロークエンド
からロッド側のストロークエンドまでの距離、つまりピ
ストンロッド29のフルストロークは7.5μmとなっ
ている。
When air as a fluid is supplied from the first supply / discharge port 27, the piston rod 2
9 is immersed in the cylinder tube 26. Further, when air is supplied from the second supply / discharge port 28, the piston rod 29 projects from the cylinder tube 26. In the present embodiment, the distance from the stroke end on the head side to the stroke end on the rod side, that is, the full stroke of the piston rod 29 is 7.5 μm.

【0018】シリンダチューブ26の一端面には、筒状
の板バネホルダ31が設けられている。この板バネホル
ダ31は、シリンダチューブ26の軸線方向に沿って貫
通する4つのネジ32によって固定されている。板バネ
ホルダ31は、その軸線方向中央部において分割された
挟持部材としての第1挟持部材33と第2挟持部材34
とから構成されている。
A cylindrical leaf spring holder 31 is provided on one end surface of the cylinder tube 26. The leaf spring holder 31 is fixed by four screws 32 penetrating along the axial direction of the cylinder tube 26. The leaf spring holder 31 has a first holding member 33 and a second holding member 34 serving as holding members divided at a central portion in the axial direction.
It is composed of

【0019】図2,図4に示すように、第1及び第2挟
持部材33,34の間には、円形状の板バネ35が介在
されている。そして、第1及び第2挟持部材33,34
同士は、板バネホルダ31のコーナ部に設けられた複数
の締付けネジ36により連結固定されている。これによ
り、板バネ35は、一対の挟持部材33,34により挟
み込まれた状態で固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, a circular leaf spring 35 is interposed between the first and second holding members 33 and 34. Then, the first and second holding members 33, 34
These are connected and fixed by a plurality of tightening screws 36 provided at the corners of the leaf spring holder 31. Thus, the leaf spring 35 is fixed in a state of being sandwiched by the pair of holding members 33 and 34.

【0020】又、この板バネ35の形成材料は高剛性ス
テンレス鋼となっている。板バネ35の厚みは、0.1
〜0.4mmに設定されている。この範囲の厚みにした
理由は、板バネ35の厚みが0.1mmよりも薄いと、
板バネ35の剛性が低下するためである。逆に板バネ3
5の厚みが0.4mmよりも厚いと、板バネ35の剛性
が高くなり過ぎて適度な弾性変形を得ることができなく
なるからである。なお、板バネ35の厚みは、0.2〜
0.3mmに設定した方がいっそう好ましい。
The material for forming the leaf spring 35 is a high-rigidity stainless steel. The thickness of the leaf spring 35 is 0.1
It is set to 0.4 mm. The reason for setting the thickness in this range is that when the thickness of the leaf spring 35 is smaller than 0.1 mm,
This is because the rigidity of the leaf spring 35 decreases. Conversely, leaf spring 3
If the thickness of the plate 5 is larger than 0.4 mm, the rigidity of the leaf spring 35 becomes too high, so that it is impossible to obtain a suitable elastic deformation. The thickness of the leaf spring 35 is 0.2 to
It is more preferable to set it to 0.3 mm.

【0021】前記ピストンロッド29は、その先端部が
板バネ35の中央部に貫設されている。シリンダチュー
ブ26と板バネ35との間の箇所において、ピストンロ
ッド29は2つの構成部材37,38に分離されてい
る。すなわち、ピストンロッド29は、その基端側にあ
る第1構成部材37と、先端側にある第2構成部材38
とから構成されている。第1構成部材37はシリンダチ
ューブ26側に配置され、第2構成部材38は板バネ3
5側に配置されている。
The piston rod 29 has a tip portion penetrating through the center of the leaf spring 35. At a location between the cylinder tube 26 and the leaf spring 35, the piston rod 29 is separated into two components 37 and 38. That is, the piston rod 29 has a first component member 37 on the proximal end side and a second component member 38 on the distal end side.
It is composed of The first component 37 is disposed on the cylinder tube 26 side, and the second component 38 is
It is arranged on the 5th side.

【0022】第2構成部材38は、内周面に雌ネジ部を
有する筒体39と固定ネジ40とから構成されている。
筒体39を板バネ35の側面に当接した状態で、その筒
体39に固定ネジ40を締め付けられている。これによ
り、板バネ35に対して第2構成部材38は一体的に固
定されている。別のいい方をすれば、ピストンロッド2
9の先端部は板バネ35に対して固定されている。そし
て、図5,図6に示すように、ピストンロッド29がロ
ッド側のストロークエンドに到達する途中で、第1構成
部材37の先端は、板バネ35の弾性力に抗して第2構
成部材38の端面に押し付けられるようになっている。
The second component 38 comprises a cylindrical body 39 having a female thread on the inner peripheral surface and a fixing screw 40.
A fixing screw 40 is fastened to the cylindrical body 39 in a state where the cylindrical body 39 is in contact with the side surface of the leaf spring 35. Thus, the second component 38 is integrally fixed to the leaf spring 35. Another good thing is piston rod 2
9 is fixed to the leaf spring 35. Then, as shown in FIGS. 5 and 6, while the piston rod 29 reaches the stroke end on the rod side, the tip of the first component member 37 is pressed against the elastic force of the leaf spring 35 by the second component member. 38 is pressed against the end face.

【0023】次に、上記のように構成された微動位置決
め装置11及びそこに用いられるエアシリンダ25の作
用について説明する。本実施形態において微動位置決め
装置11は、半導体製造装置において、プリント配線基
板(いずれも図示しない)に対して半導体チップ21を
微動させて位置決めするのに用いられる。具体的にいう
と、サーボモータ15の回転によりボールネジ13が回
転すると、その軸線方向に沿って移動体17が移動す
る。この移動により、半導体チップ21は所定の位置に
粗動送りされる。次いで、エアシリンダ25の筒体39
が突出することにより、スライダ20が移動する。この
移動により、半導体チップ21は所定の位置に微動送り
されて位置決めが完了する。
Next, the operation of the fine movement positioning device 11 configured as described above and the air cylinder 25 used therein will be described. In the present embodiment, the fine positioning device 11 is used in a semiconductor manufacturing apparatus to finely move and position the semiconductor chip 21 with respect to a printed wiring board (both not shown). More specifically, when the ball screw 13 is rotated by the rotation of the servomotor 15, the moving body 17 moves along the axial direction. By this movement, the semiconductor chip 21 is roughly moved to a predetermined position. Next, the cylinder 39 of the air cylinder 25
Projecting, the slider 20 moves. By this movement, the semiconductor chip 21 is finely fed to a predetermined position, and the positioning is completed.

【0024】エアシリンダ25の動作について詳細に説
明する。図5に示すように、ヘッド側のストロークエン
ドに図示しないピストンがある状態では、第1構成部材
37と第2構成部材38とは僅かに離間している。この
状態で第2給排用ポート28にエアを供給すると、ヘッ
ド側圧力作用室内にはエアが導入され、同室内の圧力が
上昇する。すると、ピストン及びピストンロッド29が
ロッド側(即ち図2の左側)の方向に移動する。ピスト
ンロッド29がロッド側のストロークエンドに到達する
前に、第1構成部材37の先端は第2構成部材38の端
面に当接する。
The operation of the air cylinder 25 will be described in detail. As shown in FIG. 5, when there is a piston (not shown) at the stroke end on the head side, the first component 37 and the second component 38 are slightly separated from each other. When air is supplied to the second supply / discharge port 28 in this state, air is introduced into the head-side pressure action chamber, and the pressure in the chamber increases. Then, the piston and the piston rod 29 move in the direction of the rod side (that is, the left side in FIG. 2). Before the piston rod 29 reaches the stroke end on the rod side, the tip of the first component 37 abuts on the end face of the second component 38.

【0025】そして、図6に示すように、第1構成部材
37が更にロッド側へ移動することにより、第2構成部
材38も板バネ35の弾性力に抗してロッド側へ移動す
る。要するに、ピストンロッド29に対してロッド側に
移動する方向とは反対方向に板バネ35による弾性力が
付与される。板バネ35の弾性力とピストンロッド29
の推力とのバランスによりピストンロッド29の突出位
置が決定される。
Then, as shown in FIG. 6, when the first component 37 moves further toward the rod, the second component 38 also moves toward the rod against the elastic force of the leaf spring 35. In short, the elastic force of the leaf spring 35 is applied to the piston rod 29 in a direction opposite to the direction in which the piston rod 29 moves to the rod side. Elastic force of leaf spring 35 and piston rod 29
The protruding position of the piston rod 29 is determined by the balance with the thrust.

【0026】又、ロッド側のストロークエンドにピスト
ンがある状態で第1給排用ポート27にエアを供給する
と、ロッド側圧力作用室内にはエアが導入され、同室内
の圧力が上昇する。すると、ピストンロッド29がヘッ
ド側(即ち図2の右側)の方向に移動する。ピストンロ
ッド29がヘッド側のストロークエンドに到達する前に
おいて、第1構成部材37の先端は第2構成部材38の
端面から離れる。
When air is supplied to the first supply / discharge port 27 with the piston at the stroke end on the rod side, air is introduced into the rod-side pressure action chamber, and the pressure in the chamber increases. Then, the piston rod 29 moves in the direction of the head (ie, the right side in FIG. 2). Before the piston rod 29 reaches the stroke end on the head side, the tip of the first component 37 is separated from the end face of the second component 38.

【0027】ここで、ピストンロッド29の先端位置
と、エアの供給圧力との関係を示すグラフを図7に示
す。ヒステリシス曲線Aはピストンロッド29がロッド
側へ移動する場合(突出動作時)を示し、一方ヒステリ
シス曲線Bはピストンロッド29がヘッド側へ移動する
場合(没入動作時)を示す。このグラフによれば、各ヒ
ステリシス曲線A,Bにおけるピストンロッド29の先
端位置の変位は、理想的な直線Cに対して最大でL=±
0.1μmずれている。そのため、ピストンロッド29
のフルストローク7.5μmに対するヒステリシスを±
1.3%(±0.1/7.5=±1.3)の範囲に収め
ることができる。従って、ヒステリシス曲線A,Bは、
いずれも直線性が高く、ピストンロッド29の先端位置
は、エアの供給圧力にほぼ比例していることがいえる。
つまり、ヒステリシスが極めて小さいといえる。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the position of the tip of the piston rod 29 and the supply pressure of air. The hysteresis curve A shows the case where the piston rod 29 moves to the rod side (during the protruding operation), while the hysteresis curve B shows the case where the piston rod 29 moves to the head side (during the immersion operation). According to this graph, the displacement of the tip position of the piston rod 29 in each of the hysteresis curves A and B is L = ± maximum with respect to the ideal straight line C.
It is shifted by 0.1 μm. Therefore, the piston rod 29
The hysteresis for the full stroke of 7.5 μm is ±
It can be within the range of 1.3% (± 0.1 / 7.5 = ± 1.3). Therefore, the hysteresis curves A and B are
In each case, the linearity is high, and it can be said that the tip position of the piston rod 29 is substantially proportional to the air supply pressure.
That is, it can be said that the hysteresis is extremely small.

【0028】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。 (1)本実施形態のエアシリンダ25においては、ピス
トンロッド29に対しそれが突出する方向とは反対の方
向に弾性力を付与する高剛性の板バネ35が設けられて
いる。この板バネ35が板バネホルダ31を介してシリ
ンダチューブ26に固定されている。そして、板バネ3
5とピストンロッド29の先端部とが一体的に固定され
ている。従って、高価な圧電素子や、圧電素子に印加す
る電圧を増幅する高価なピエゾドライバを使用すること
なく、低コストかつ簡単な構成でピストンロッド29を
微小駆動させることができる。エアの供給圧力と、ピス
トンロッド29の先端位置との関係によるヒステリシス
曲線を小さくするために、ピストンロッド29を補正制
御する機構や回路等を設ける必要もない。この結果、製
造コストをよりいっそう低減することができる。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained. (1) In the air cylinder 25 of the present embodiment, a high-rigidity leaf spring 35 that applies an elastic force to the piston rod 29 in a direction opposite to a direction in which the piston rod 29 projects is provided. This leaf spring 35 is fixed to the cylinder tube 26 via the leaf spring holder 31. And leaf spring 3
5 and the tip of the piston rod 29 are integrally fixed. Therefore, the piston rod 29 can be minutely driven with a low-cost and simple configuration without using an expensive piezoelectric element or an expensive piezo driver that amplifies the voltage applied to the piezoelectric element. In order to reduce the hysteresis curve due to the relationship between the air supply pressure and the tip position of the piston rod 29, it is not necessary to provide a mechanism or a circuit for controlling the piston rod 29 for correction. As a result, manufacturing costs can be further reduced.

【0029】(2)本実施形態のエアシリンダ25にお
いては、板バネ35は、シリンダチューブ26に固定さ
れた一対の挟持部材33,34により挟み込まれてい
る。従って、簡単な構成であるにも拘わらず、板バネ3
5をシリンダチューブに低コストで確実に固定すること
ができる。
(2) In the air cylinder 25 of the present embodiment, the leaf spring 35 is sandwiched between a pair of sandwiching members 33 and 34 fixed to the cylinder tube 26. Therefore, the leaf spring 3 has a simple structure.
5 can be securely fixed to the cylinder tube at low cost.

【0030】(3)本実施形態のエアシリンダ25にお
いては、シリンダチューブ26及び板バネ35の間の箇
所において、ピストンロッド29は分離されている。そ
して、シリンダチューブ側に配置された第1構成部材3
7は、ピストンロッド29がロッド側のストロークエン
ドに到達する途中で、板バネ35側に配置された第2構
成部材38に当接するようになっている。そのため、ピ
ストンロッド29がヘッド側のストロークエンドにある
ときは、第1構成部材37と第2構成部材38とが離間
していてもいい。従って、シリンダチューブ26に板バ
ネ35を組み付ける際に、その板バネ35の位置合わせ
に比較的高い組み付け精度が要求されない。この結果、
板バネ35を簡単に組み付けることができ、容易にエア
シリンダ25を製造することができる。
(3) In the air cylinder 25 of the present embodiment, the piston rod 29 is separated at a location between the cylinder tube 26 and the leaf spring 35. Then, the first constituent member 3 disposed on the cylinder tube side
Reference numeral 7 is such that the piston rod 29 abuts on a second component member 38 disposed on the leaf spring 35 side while reaching the stroke end on the rod side. Therefore, when the piston rod 29 is at the stroke end on the head side, the first component 37 and the second component 38 may be separated. Therefore, when assembling the leaf spring 35 to the cylinder tube 26, relatively high assembling accuracy is not required for positioning the leaf spring 35. As a result,
The leaf spring 35 can be easily assembled, and the air cylinder 25 can be easily manufactured.

【0031】(4)本実施形態の微動位置決め装置11
においては、上記エアシリンダ25を使用しているた
め、プリント配線基板に対して半導体チップ21を所定
の位置に確実に位置決めすることができる。
(4) Fine movement positioning device 11 of this embodiment
In the above, since the air cylinder 25 is used, the semiconductor chip 21 can be reliably positioned at a predetermined position with respect to the printed wiring board.

【0032】(第2実施形態)次に、この発明の第2の
実施形態を、前記第1の実施形態と異なる部分を中心に
説明する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described focusing on parts different from the first embodiment.

【0033】さて、第2の実施形態では、図8,図9に
示すように、第1実施形態と異なり、ピストンロッド2
9の先端部分が分離されていない構成を採用している。
又、シリンダチューブ26内には弾性体としての皿バネ
45が収容されている。皿バネ45の中央部にはピスト
ンロッド29が貫通され、皿バネ45に対してピストン
ロッド29は溶接により一体的に固定されている。又、
皿バネ45の外端縁は、シリンダチューブ26に対して
溶接により固定されている。なお、皿バネ45の外端縁
をシリンダチューブ26に固定しなくてもよい。
Now, in the second embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, unlike the first embodiment, the piston rod 2
A configuration is adopted in which the front end portion of 9 is not separated.
A disc spring 45 as an elastic body is housed in the cylinder tube 26. The piston rod 29 penetrates the center of the disc spring 45, and the piston rod 29 is integrally fixed to the disc spring 45 by welding. or,
The outer edge of the disc spring 45 is fixed to the cylinder tube 26 by welding. Note that the outer edge of the disc spring 45 need not be fixed to the cylinder tube 26.

【0034】本実施形態によれば、上記のような構成を
採用したことにより、ヘッド側圧力作用室内にエアが導
入されると、ピストン及びピストンロッド29がロッド
側に移動する。このとき、ピストンロッド29は、そこ
に皿バネ45の変形に伴う弾性力が付与されながら移動
する。よって、本実施形態においても前記第1実施形態
と同様に、皿バネ45の弾性力とピストンロッド29の
推力とのバランスにより、ピストンロッド29の突出位
置が決定される。
According to the present embodiment, by employing the above-described configuration, when air is introduced into the head-side pressure action chamber, the piston and the piston rod 29 move to the rod side. At this time, the piston rod 29 moves while being provided with an elastic force accompanying the deformation of the disc spring 45. Therefore, also in the present embodiment, the protruding position of the piston rod 29 is determined by the balance between the elastic force of the disc spring 45 and the thrust of the piston rod 29, as in the first embodiment.

【0035】従って、第2実施形態においても、第1実
施形態とほぼ同様の効果を発揮させることができる。
又、第2実施形態においては、皿バネ45を取り付ける
ための板バネホルダ等を必要としないので、部品点数を
減らして製造コストをいっそう低減することができる。
更に、皿バネ45はシリンダチューブ26の内部に設け
られているため、エアシリンダ25全体が大型化するの
を防止することができる。
Therefore, in the second embodiment, substantially the same effects as in the first embodiment can be exhibited.
Further, in the second embodiment, since a leaf spring holder or the like for mounting the disc spring 45 is not required, the number of components can be reduced, and the manufacturing cost can be further reduced.
Further, since the disc spring 45 is provided inside the cylinder tube 26, it is possible to prevent the entire air cylinder 25 from becoming large.

【0036】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ 前記第1実施形態において、ピストンロッド29を
2つの構成部材37,38から構成するのではなく、両
部材37,38を一体的に形成し、先端部分が分離され
ていない1つのピストンロッド29から構成してもよ
い。この場合には、板バネ35にピストンロッド29を
貫通させて、板バネ35とピストンロッド29とを溶接
により固定するのが好ましい。
The embodiment of the present invention may be modified as follows. In the first embodiment, the piston rod 29 is not composed of the two constituent members 37 and 38, but is formed integrally with the two members 37 and 38, and the one piston rod 29 whose tip portion is not separated. May be configured. In this case, it is preferable that the piston rod 29 is penetrated through the leaf spring 35 and the leaf spring 35 and the piston rod 29 are fixed by welding.

【0037】・ 第1実施形態において、板バネ35に
代えて第2実施形態に示す皿バネ45にしてもよい。こ
の場合には、皿バネ45の外端縁に沿ってフランジ部を
突設し、そのフランジ部を両挟持部材33,34の間に
挟持させる。
In the first embodiment, the plate spring 35 may be replaced with the disc spring 45 shown in the second embodiment. In this case, a flange is protruded along the outer edge of the disc spring 45, and the flange is sandwiched between the sandwiching members 33 and.

【0038】・ 第1実施形態において、ピストンロッ
ド29がヘッド側のストロークエンドにある場合に、第
1構成部材37と第2構成部材38とを当接させるよう
な位置関係に設定してもよい。
In the first embodiment, when the piston rod 29 is at the stroke end on the head side, the positional relationship may be set such that the first component 37 and the second component 38 are in contact with each other. .

【0039】・ 第1実施形態において、板バネ35を
両挟持部材33,34によって挟み込み、かつ板バネ3
5の周縁部を両挟持部材33,34に溶接により固定し
てもよい。
In the first embodiment, the leaf spring 35 is sandwiched between the sandwiching members 33 and 34 and the leaf spring 3
5 may be fixed to the sandwiching members 33 and 34 by welding.

【0040】・ 第1及び第2実施形態において、エア
シリンダではなく、エアーベアリングシリンダ、油圧シ
リンダ等に具体化することも可能である。次に、特許請
求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実
施形態によって把握される技術的思想をその効果ととも
に以下に列挙する。
In the first and second embodiments, it is also possible to embody an air bearing cylinder, a hydraulic cylinder or the like instead of an air cylinder. Next, in addition to the technical ideas described in the claims, technical ideas grasped by the above-described embodiments are listed below together with their effects.

【0041】(1) 請求項1〜3のいずれかにおい
て、前記弾性体は板バネであることを特徴とする流体ア
クチュエータ。この構成にすれば、流体アクチュエータ
の構成を簡素化することができる。
(1) The fluid actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein the elastic body is a leaf spring. With this configuration, the configuration of the fluid actuator can be simplified.

【0042】(2) 請求項1〜3のいずれかにおい
て、前記弾性体は皿バネであることを特徴とする流体ア
クチュエータ。この構成にすれば、流体アクチュエータ
の構成を簡素化することができる。
(2) The fluid actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein the elastic body is a disc spring. With this configuration, the configuration of the fluid actuator can be simplified.

【0043】(3) 請求項1〜3、前記(1)、
(2)のいずれかにおいて、前記弾性体はシリンダチュ
ーブ内に配置され、その弾性体はシリンダチューブの内
面に固定されていることを特徴とする流体アクチュエー
タ。この構成にすれば、弾性体をシリンダチューブ内に
収めることができるので、流体アクチュエータの小型化
に貢献できるとともに、外観を向上することができる。
(3) Claims 1-3, (1),
(2) The fluid actuator according to (2), wherein the elastic body is disposed in a cylinder tube, and the elastic body is fixed to an inner surface of the cylinder tube. According to this configuration, since the elastic body can be housed in the cylinder tube, it is possible to contribute to downsizing of the fluid actuator and to improve the appearance.

【0044】(4) 請求項1〜3、前記(1)〜
(3)のいずれかにおいて、前記弾性体はステンレス製
であることを特徴とする流体アクチュエータ。 (5) 請求項1〜3、前記(1)〜(4)のいずれか
において、前記弾性体の厚みは、0.1〜0.4mmの
範囲に設定されていることを特徴とする流体アクチュエ
ータ。
(4) Claims 1-3, (1)-
(3) The fluid actuator according to any of (3), wherein the elastic body is made of stainless steel. (5) The fluid actuator according to any one of claims 1 to 3 and (1) to (4), wherein the thickness of the elastic body is set in a range of 0.1 to 0.4 mm. .

【0045】(6) 請求項1〜3、前記(1)〜
(4)のいずれかにおいて、前記弾性体の厚みは、0.
2〜0.3mmの範囲に設定されていることを特徴とす
る流体アクチュエータ。
(6) Claims 1-3, (1)-
(4) In any one of (4) and (4), the thickness of the elastic body may be set to 0.1.
A fluid actuator characterized by being set in a range of 2 to 0.3 mm.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1に記載の
発明によれば、低コストでロッドを正確に微小駆動させ
ることができる。
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the rod can be minutely driven accurately at low cost.

【0047】請求項2に記載の発明によれば、簡単な構
成であるにも拘わらず、弾性部材をシリンダチューブに
対して確実に固定することができる。請求項3に記載の
発明によれば、弾性体を簡単に組み付けることができ
る。
According to the second aspect of the present invention, the elastic member can be securely fixed to the cylinder tube despite its simple configuration. According to the third aspect of the present invention, the elastic body can be easily assembled.

【0048】請求項4に記載の発明によれば、半導体チ
ップを所定の位置に確実に位置決めすることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the semiconductor chip can be reliably positioned at a predetermined position.

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

【図1】第1実施形態における微動位置決め装置の概略
図。
FIG. 1 is a schematic diagram of a fine movement positioning device according to a first embodiment.

【図2】同じく、エアシリンダの断面図。FIG. 2 is a sectional view of the air cylinder.

【図3】同じく、エアシリンダの上面図。FIG. 3 is a top view of the air cylinder.

【図4】同じく、要部分解斜視図。FIG. 4 is an exploded perspective view of a main part.

【図5】同じく、ピストンロッドがヘッド側にあるとき
の概略図。
FIG. 5 is a schematic diagram when the piston rod is on the head side.

【図6】同じく、ピストンロッドがロッド側にあるとき
の概略図。
FIG. 6 is a schematic diagram when the piston rod is on the rod side.

【図7】同じく、エア供給圧力とピストンロッドの先端
位置との関係を示すグラフ。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the air supply pressure and the tip position of a piston rod.

【図8】第2実施形態におけるエアシリンダの断面図。FIG. 8 is a sectional view of an air cylinder according to a second embodiment.

【図9】同じく、要部分解斜視図。FIG. 9 is an exploded perspective view of the main part.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…微動位置決め装置、21…半導体チップ、25…
エアシリンダ(流体アクチュエータ)、26…シリンダ
チューブ、29…ピストンロッド、33…第1挟持部
材、34…第2挟持部材、35…板バネ(弾性体)、3
7…第1構成部材、38…第2構成部材、45…皿バネ
(弾性体)。
11 ... fine positioning device, 21 ... semiconductor chip, 25 ...
Air cylinder (fluid actuator), 26: cylinder tube, 29: piston rod, 33: first holding member, 34: second holding member, 35: leaf spring (elastic body), 3
7 First component, 38 Second component, 45 Disc spring (elastic body).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡部 満康 愛知県小牧市応時二丁目250番地 シーケ ーディ 株式会社内 Fターム(参考) 3H081 AA03 BB03 CC22 CC25 DD13 EE29 FF04 HH04  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Mitsuyasu Okabe 2-250, Oki, Komaki-shi, Aichi Fukushima Prefecture F-term (reference) 3H081 AA03 BB03 CC22 CC25 DD13 EE29 FF04 HH04

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリンダチューブの内部にロッドを往復
移動可能に設け、そのロッドを微小駆動させるようにし
た流体アクチュエータにおいて、 前記ロッドに対しそれが突出する方向とは反対の方向に
弾性力を付与する高剛性の弾性体を前記シリンダチュー
ブに固定し、前記弾性体と前記ロッドとを一体的に固定
したことを特徴とする流体アクチュエータ。
1. A fluid actuator in which a rod is provided in a cylinder tube so as to be able to reciprocate, and the rod is minutely driven. An elastic force is applied to the rod in a direction opposite to a direction in which the rod protrudes. A fluid actuator, wherein a highly rigid elastic body is fixed to the cylinder tube, and the elastic body and the rod are integrally fixed.
【請求項2】 前記弾性体は、前記シリンダチューブに
固定された一対の挟持部材により挟み込まれていること
を特徴とする請求項1に記載の流体アクチュエータ。
2. The fluid actuator according to claim 1, wherein the elastic body is sandwiched by a pair of sandwiching members fixed to the cylinder tube.
【請求項3】 前記シリンダチューブ及び弾性体の間の
箇所において、前記ロッドは、シリンダチューブ側に配
置された第1構成部材と、弾性体側に配置された第2構
成部材とから分離して構成され、前記第1構成部材は、
その先端がストロークエンドに到達する途中で前記第2
構成部材に当接可能であることを特徴とする請求項1又
は2に記載の流体アクチュエータ。
3. At a location between the cylinder tube and the elastic body, the rod is configured to be separated from a first constituent member disposed on the cylinder tube side and a second constituent member disposed on the elastic body side. And the first component is
While the tip reaches the stroke end, the second
The fluid actuator according to claim 1, wherein the fluid actuator is capable of contacting a constituent member.
【請求項4】 プリント配線基板に対して半導体チップ
を微小駆動させて位置決めする微動位置決め装置におい
て、請求項1〜3のうちいずれかの流体アクチュエータ
を使用したことを特徴とする微動位置決め装置。
4. A fine movement positioning device for finely driving a semiconductor chip with respect to a printed wiring board to position the semiconductor chip, wherein the fluid actuator according to claim 1 is used.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160097594A (en) * 2015-02-09 2016-08-18 현대모비스 주식회사 Test apparatus for lamp module
KR20160098891A (en) * 2015-02-11 2016-08-19 현대모비스 주식회사 Test apparatus for lamp module

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KR102352831B1 (en) * 2015-02-09 2022-01-18 현대모비스 주식회사 Test apparatus for lamp module
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