JP2004254453A - Side force measuring device of linear motor - Google Patents

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JP2004254453A
JP2004254453A JP2003043577A JP2003043577A JP2004254453A JP 2004254453 A JP2004254453 A JP 2004254453A JP 2003043577 A JP2003043577 A JP 2003043577A JP 2003043577 A JP2003043577 A JP 2003043577A JP 2004254453 A JP2004254453 A JP 2004254453A
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side force
linear motor
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movable stage
measuring device
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邦弘 中道
Shinichi Suzuki
愼一 鈴木
Minoru Tanaka
稔 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a side force measuring device that can measure the side force of a linear motor with high accuracy. <P>SOLUTION: A movable stage 5 arranged with the linear motor 2 of which the moving member 22 can move in the vertical direction is arranged on a base 3, the movable stage 5 is movably supported to a direction orthogonal to the vertical direction by an air bearing 7, and a force in the y-direction of the movable stage 5 is detected by a load cell 9. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、リニアモータのサイドフォースを測定することができるサイドフォース測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術として、一対のロードセルをリニアモータのリニアコイルの両端に配置し、サーボモータによってリニアモータのリニアマグネットをリニアコイルに沿って移動させながら、両ロードセルの出力の差を算出する駆動力測定装置がある(下記公報参照)。
【0003】
リニアマグネットは可動テーブルに保持されている。
【0004】
リニアコイルに対するリニアマグネットの位置はリニアエンコーダによって検出される。
【0005】
検出されたリニアマグネットの位置と両ロードセルの出力の差とに基づいてリニアモータの駆動力が算出される。
【0006】
【特許文献1】
特開平7−98256号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、両ロードセルの出力の差を求めて測定誤差を相殺し、リニアマグネットに作用する推力を測定することができるが、推力方向と直交する方向の力(サイドフォース)を測定することはできない。
【0008】
仮に、リニアマグネットの周囲にロードセルを配置し、サイドフォースを測定しようとしても、リニアマグネットを保持する可動テーブルの摺動抵抗が大きいため、高精度の測定は困難である。
【0009】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、リニアモータのサイドフォースを高精度で測定することができるサイドフォース測定装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため請求項1の発明のリニアモータのサイドフォース測定装置は、ベースと、このベース上に配置され、可動子が鉛直方向へ移動できるリニアモータが載置された可動ステージと、この可動ステージを流体を介して鉛直方向と直交する方向へ移動可能に支持するステージ支持手段と、前記可動ステージの鉛直方向と直交する方向の力を検出する検出手段とを備えていることを特徴とする。
【0011】
上述のようにステージ支持手段が可動ステージを流体を介して鉛直方向と直交する方向へ移動可能に支持するので、鉛直方向と直交する方向へ可動ステージを移動させるときの抵抗は無視できる位に小さくなる。
【0012】
請求項2の発明のリニアモータのサイドフォース測定装置は、請求項1記載のリニアモータのサイドフォース測定装置において、前記検出手段がロードセルであることを特徴とする。
【0013】
上述のように検出手段がロードセルであるので、可動ステージに作用する力が小さくてもその力を検出できる。
【0014】
請求項3の発明のリニアモータのサイドフォース測定装置は、請求項1又は2記載のリニアモータのサイドフォース測定装置において、前記ステージ支持手段が、前記可動ステージの下面に設けられた複数の空気噴射ノズルと、この複数の空気噴射ノズルを通じて前記ベースの上面に圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置とを有することを特徴とする。
【0015】
上述のようにステージ支持手段が、可動ステージの下面に設けられた複数の空気噴射ノズルと、この複数の空気噴射ノズルを通じてベースの上面に圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置とを有するので、鉛直方向と直交する方向へ可動ステージを移動させるときの抵抗が小さくなる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0017】
図1はこの発明の一実施形態に係るリニアモータのサイドフォース測定装置の斜視図、図2は図1に示すリニアモータのサイドフォース測定装置の正面図、図3は図1に示すリニアモータのサイドフォース測定装置の側面図、図4は図1に示すリニアモータのサイドフォース測定装置の平面図である。
【0018】
このリニアモータのサイドフォース測定装置はリニアモータ2のサイドフォース、すなわち、リニアモータの推力と直交する方向の力を測定する装置である。このサイドフォース測定装置はリニアモータ2の推力も測定することができる。
【0019】
図1に示すように、リニアモータ2は固定子(図示せず)と可動子22とを備える。このリニアモータ2は例えば半導体製造装置等に使用される。固定子は矩形のコイルとこのコイルを覆うジャケットとを有する。可動子22はx方向(鉛直方向)に沿って移動可能である。可動子22はヨーク221と一対のマグネット(一方のマグネットだけを図示する)222とを有する。ヨーク221はほぼ角筒状である。一対のマグネット222はヨーク221の内壁面に相対するように取り付けられている。一対のマグネット222はヨーク221とともに磁路を形成する。この磁路を通る磁束の一部はコイルのy方向に沿って延びた一辺に対して直交する。
【0020】
サイドフォース測定装置はベース3と可動ステージ5とエアベアリング7と第1及び第2サイドフォース検出用ロードセル9,11とを備える。
【0021】
ベース3は、図4に示すように、ほぼ六角形に形成されている。ベース3のy方向一端部にはボルト35によって第1ベース側固定板31が固定されている。第1ベース側固定板31の厚さ方向はy方向と平行である(図1参照)。第1ベース側固定板31の上部にはx方向に沿って延びた長孔31aが形成されている。ベース3のz方向一端部にはボルト35によって第2ベース側固定板32が取り付けられている。第2ベース側固定板32の厚さ方向はz方向と平行である。第2ベース側固定板32の上部にはx方向に沿って延びた長孔32aが形成されている。
【0022】
ベース3のz方向他端部には可動子支持アーム33が取り付けられている。可動子支持アーム33はアーム本体331と取付プレート332と水平プレート333と補強プレート334とを有する。アーム本体331はほぼL字形に形成され、補強リブ331aを有する。取付プレート332はアーム本体331の上端部に取り付けられている。アーム本体331に対する取付プレート332のx方向の位置を調整できる。水平プレート333は取付プレート332に固定されている。補強プレート334は取付プレート332と水平プレート333とに固定され、取付プレート332と水平プレート333とが強固に結合している。
【0023】
図2に示すように、ベース3の下面の3箇所には脚34が取り付けられている。脚34は雄ねじ部(図示せず)を有し、この雄ねじ部はベース3に形成された雌ねじ部(図示せず)に嵌められている。したがって、脚34の長さを調整することが可能である。
【0024】
可動ステージ5はベース3上に配置されている。可動ステージ5のy方向一端部にはボルト55によって第1ステージ側固定板51が取り付けられている。第1ステージ側固定板51の厚さ方向はy方向と平行である(図1参照)。可動ステージ5のz方向一端部にはボルト55によって第2ステージ側固定板52が取り付けられている。第2ステージ側固定板52の厚さ方向はz方向と平行である。図3に示すように、可動ステージ5のz方向他端部には固定子支持ブロック53が固定されている。固定子支持ブロック53は固定子を支持している。可動ステージ5の上面には2つのバランスウエイト54が取り付けられている。
【0025】
エアベアリング7はボルト部7aを有する。ボルト部7aは可動プレート5に形成された挿通孔(図示せず)に通される。可動ステージ5の上面から突出したボルト部7aの部分にはナット72が嵌め込まれている。これにより、3つのエアベアリング7が可動ステージ5の下面に取り付けられている。エアベアリング7はノズル部(図示せず)を有し、このノズル部は圧縮空気供給装置であるコンプレッサ(図示せず)から供給された圧縮空気をベース3の上面に向けて噴射する。エアベアリング7とコンプレッサとで可動ステージ5を鉛直方向と直交する方向へ移動可能に支持するステージ支持手段が構成されている。
【0026】
第1サイドフォース検出用ロードセル9の一端部はねじ(図示せず)によって第1ステージ側固定板51に固定され、第1サイドフォース検出用ロードセル9の他端部はねじ91によって第1ベース側固定板31に固定されている。第1サイドフォース検出用ロードセル9のx方向の取付位置の調整を第1ベース側固定板31側のねじ91を締めたり、緩めたりすることによって行うことができる。
【0027】
第2サイドフォース検出用ロードセル11の一端部はねじ(図示せず)によって第2ステージ側固定板52に固定され、第2サイドフォース検出用ロードセル11の他端部はねじ111によって第2ベース側固定板32に固定されている。第2サイドフォース検出用ロードセル11のx方向の取付位置の調整を第2ベース側固定板32側のねじ111を締めたり、緩めたりすることによって行うことができる。
【0028】
推力検出用ロードセル13の一端部がねじ(図示せず)によって可動子支持アーム33の水平プレート333に固定され、推力検出用ロードセル13の他端部がねじ(図示せず)によって可動子保持部材15に固定されている。
【0029】
可動子保持部材15は、水平プレート151と、この水平プレート151の両端部に結合された1対の垂直プレート152とを有する。
【0030】
可動子22のヨーク221はピン153によって可動子保持部材15に対して位置決めされ、ねじ154によって可動子保持部材15に固定されている(図3参照)。可動子22は可動子保持部材15及び推力検出用ロードセル13を介して可動子支持アーム33に吊り下げられている。
【0031】
次にこの実施形態のリニアモータのサイドフォース測定装置を用いてリニアモータのサイドフォースを測定する手順について説明する。
【0032】
リニアモータ2のy方向のサイドフォースを測定する場合、第2サイドフォース検出用ロードセル11を第2ベース側固定板32及び第2ステージ側固定板52から外しておく。
【0033】
測定をする前にベース3及び可動ステージ5の上面が水平になるように脚34及びボルト7aの長さを調整する。
【0034】
次に、エアベアリング7によって可動ステージ5がベース3から浮上したときに、可動ステージ5の上面が水平になるようにバランスウエイト54の重さを調整する。
【0035】
また、第1サイドフォース検出用ロードセル9のx方向の取付位置が可動ステージ5を浮上させたときの第1サイドフォース検出用ロードセル9のx方向の位置と同じになるように、第1サイドフォース検出用ロードセル9のx方向の取付位置の調整を第1ベース側固定板31側のねじ91を緩めたり、締め込んだりすることによって行う。
【0036】
以上の準備が整ったら、リニアモータ2のy方向のサイドフォースの測定を行う。
【0037】
まず、コンプレッサによってエアベアリング7に圧縮空気を供給する。圧縮空気を供給すると、可動ステージ5が浮上し、ベース3から離れる。
【0038】
次に、リニアモータ2のコイルに電流を流す。電流を流すと、可動子22に推力が生じ、上方へ僅かに移動する。可動子22の推力は可動子保持部材15を介して推力検出用ロードセル13に伝わる。推力検出用ロードセル13は可動子22の推力によってひずみ、このひずみに応じた電気信号を出力する。この電気信号に基いて推力を測定する。
【0039】
上述のコイルの一辺が正しい方向を向いていないと、コイルに電流を流したときにy方向のサイドフォースが生じる。y方向のサイドフォースが生じると、可動子22はy方向のサイドフォースによってy方向に沿って移動しようとする。しかし、可動子保持部材15を介して可動子22に連結された推力検出用ロードセル13は可動子22のx方向の動きを許容するが、可動子22のy方向及びz方向に沿った動きを阻止する。このため、可動子22はy方向へ動かず、このときのy方向のサイドフォースの反力が固定子に加わる。固定子は固定子支持ブロック53を介して可動ステージ5に連結されているので、y方向のサイドフォースの反力が固定子に加わると、可動ステージ5はy方向に沿って移動する。このとき、可動ステージ5は浮上しているので、非常にスムースに移動する。したがって、y方向のサイドフォースの反力が弱まることなく、第1ステージ側固定板51を介して第1サイドフォース検出用ロードセル9に伝達される。このサイドフォースの反力により、第1サイドフォース検出用ロードセル9はひずみ、このひずみに応じた電気信号が出力される。y方向のサイドフォースの反力はy方向のサイドフォースと向きが違うだけで、y方向のサイドフォースと同じ強さなので、第1サイドフォース検出用ロードセル9の電気信号に基いてy方向のサイドフォースの強さを測定することができる。
【0040】
z方向のサイドフォースの力を測定するには、第1サイドフォース検出用ロードセル9を第1ステージ側固定板51及び第1ベース側固定板31から外し、第2ステージ側固定板52及び第2ベース側固定板32に第2サイドフォース検出用ロードセル11を取り付ける。
【0041】
なお、y方向のサイドフォースは主にコイルの取付誤差によって生じ、z方向のサイドフォースは主にマグネットの取付誤差によって生じる。
【0042】
以上のように、この実施形態のリニアモータのサイドフォース測定装置によれば、3つのエアベアリング7によって可動ステージ5が浮上し、摺動抵抗がなくなるので、サイドフォースを高精度に測定することができる。
【0043】
なお、この実施形態のリニアモータのサイドフォース測定装置は半導体製造装置等に使用されるリニアモータ用であるが、勿論、この発明は他のタイプのリニアモータのサイドフォース測定装置として用いることができる。
【0044】
また、この実施形態では、可動ステージ5に固定子を固定し、ベース3に可動子22を固定したが、可動ステージ5に可動子22を固定し、ベース3に固定子を固定するようにしてもよい。
【0045】
なお、この実施形態では、ステージ支持手段としてエアベアリング7とコンプレッサとで構成されたものを用いたが、ステージ支持手段はこれに限定されず、例えば、ベース3に取り付けられ、可動ステージ5に向けて圧縮空気を噴射するノズルと、このノズルに圧縮空気を供給するコンプレッサとで構成してもよく、或いは可動ステージ5に取り付けられ、ベース3に向けて水等の液体を噴射するノズルと、このノズルに液体を供給するポンプとで構成してもよい。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1の発明のリニアモータのサイドフォース測定装置によれば、サイドフォースを高精度に測定することができる。
【0047】
請求項2又は3の発明のリニアモータのサイドフォース測定装置によれば、サイドフォースをより高精度に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の一実施形態にかかるリニアモータのサイドフォース測定装置の斜視図である。
【図2】図2は図1に示すリニアモータのサイドフォース測定装置の正面図である。
【図3】図3は図1に示すリニアモータのサイドフォース測定装置の側面図である。
【図4】図4は図1に示すリニアモータのサイドフォース測定装置の平面図である。
【符号の説明】
2 リニアモータ
22 可動子
3 ベース
31 第1固定側固定板
32 第2固定側固定板
33 可動子支持アーム
34 脚
5 可動ステージ
51 第1可動側固定板
52 第2可動側固定板
53 固定子支持ブロック
54 バランスウエイト
7 エアベアリング
9 第1サイドフォース検出用ロードセル
11 第2サイドフォース検出用ロードセル
13 推力検出用ロードセル
15 可動子保持部材
x x方向
y y方向
z z方向
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a side force measuring device capable of measuring a side force of a linear motor.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique, a pair of load cells are arranged at both ends of a linear coil of a linear motor, and a drive motor is used to measure the difference between the outputs of both load cells while moving a linear magnet of the linear motor along the linear coil by a servo motor. There is a device (see the following publication).
[0003]
The linear magnet is held on a movable table.
[0004]
The position of the linear magnet relative to the linear coil is detected by a linear encoder.
[0005]
The driving force of the linear motor is calculated based on the detected position of the linear magnet and the difference between the outputs of the two load cells.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-7-98256
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional technology, the difference between the outputs of both load cells is obtained to cancel the measurement error, and the thrust acting on the linear magnet can be measured. However, the force (side force) in the direction orthogonal to the thrust direction is measured. Can not.
[0008]
Even if a load cell is arranged around the linear magnet to measure the side force, it is difficult to measure with high accuracy because the sliding resistance of the movable table holding the linear magnet is large.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a side force measuring device capable of measuring the side force of a linear motor with high accuracy.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a side force measuring device for a linear motor according to the present invention comprises a base, a movable stage disposed on the base, and a linear motor on which a mover can move in a vertical direction. A stage supporting means for movably supporting the movable stage in a direction perpendicular to the vertical direction via a fluid, and a detecting means for detecting a force of the movable stage in a direction perpendicular to the vertical direction. Features.
[0011]
As described above, since the stage supporting means supports the movable stage movably in the direction perpendicular to the vertical direction via the fluid, the resistance when moving the movable stage in the direction perpendicular to the vertical direction is negligibly small. Become.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the linear motor side force measuring device according to the first aspect, the detecting means is a load cell.
[0013]
Since the detection means is a load cell as described above, even if the force acting on the movable stage is small, the force can be detected.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a linear motor side force measuring apparatus according to the first or second aspect, wherein the stage supporting means is provided on a lower surface of the movable stage. It is characterized by having a nozzle and a compressed air supply device for supplying compressed air to the upper surface of the base through the plurality of air injection nozzles.
[0015]
As described above, the stage support means has a plurality of air injection nozzles provided on the lower surface of the movable stage, and a compressed air supply device for supplying compressed air to the upper surface of the base through the plurality of air injection nozzles. The resistance when moving the movable stage in a direction perpendicular to the direction is reduced.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a perspective view of a side force measuring device for a linear motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the side force measuring device for a linear motor shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a side view of the side force measuring device, and FIG. 4 is a plan view of the side force measuring device of the linear motor shown in FIG.
[0018]
This linear motor side force measuring device is a device for measuring the side force of the linear motor 2, that is, the force in the direction orthogonal to the thrust of the linear motor. This side force measuring device can also measure the thrust of the linear motor 2.
[0019]
As shown in FIG. 1, the linear motor 2 includes a stator (not shown) and a mover 22. This linear motor 2 is used, for example, in a semiconductor manufacturing apparatus. The stator has a rectangular coil and a jacket covering the coil. The mover 22 is movable along the x direction (vertical direction). The mover 22 has a yoke 221 and a pair of magnets 222 (only one magnet is shown). The yoke 221 has a substantially rectangular tube shape. The pair of magnets 222 are attached to face the inner wall surface of the yoke 221. The pair of magnets 222 form a magnetic path together with the yoke 221. A part of the magnetic flux passing through the magnetic path is orthogonal to one side of the coil extending along the y direction.
[0020]
The side force measuring device includes a base 3, a movable stage 5, an air bearing 7, and first and second side force detecting load cells 9, 11.
[0021]
The base 3 is formed in a substantially hexagonal shape as shown in FIG. A first base-side fixing plate 31 is fixed to one end of the base 3 in the y direction by bolts 35. The thickness direction of the first base-side fixing plate 31 is parallel to the y direction (see FIG. 1). An elongated hole 31a extending in the x-direction is formed in an upper portion of the first base-side fixing plate 31. A second base-side fixing plate 32 is attached to one end of the base 3 in the z direction by bolts 35. The thickness direction of the second base-side fixing plate 32 is parallel to the z direction. An elongated hole 32a extending in the x-direction is formed in an upper portion of the second base-side fixed plate 32.
[0022]
A mover support arm 33 is attached to the other end of the base 3 in the z direction. The mover support arm 33 has an arm main body 331, a mounting plate 332, a horizontal plate 333, and a reinforcing plate 334. The arm body 331 is formed substantially in an L shape, and has a reinforcing rib 331a. The mounting plate 332 is mounted on the upper end of the arm body 331. The position of the mounting plate 332 in the x direction with respect to the arm body 331 can be adjusted. The horizontal plate 333 is fixed to the mounting plate 332. The reinforcing plate 334 is fixed to the mounting plate 332 and the horizontal plate 333, and the mounting plate 332 and the horizontal plate 333 are firmly connected.
[0023]
As shown in FIG. 2, legs 34 are attached to three places on the lower surface of the base 3. The leg 34 has a male thread (not shown), and this male thread is fitted into a female thread (not shown) formed on the base 3. Therefore, the length of the leg 34 can be adjusted.
[0024]
The movable stage 5 is arranged on the base 3. A first stage-side fixing plate 51 is attached to one end of the movable stage 5 in the y direction by bolts 55. The thickness direction of the first stage side fixed plate 51 is parallel to the y direction (see FIG. 1). A second stage-side fixing plate 52 is attached to one end of the movable stage 5 in the z direction by bolts 55. The thickness direction of the second stage side fixing plate 52 is parallel to the z direction. As shown in FIG. 3, a stator support block 53 is fixed to the other end of the movable stage 5 in the z direction. The stator support block 53 supports the stator. Two balance weights 54 are attached to the upper surface of the movable stage 5.
[0025]
The air bearing 7 has a bolt portion 7a. The bolt portion 7a is passed through an insertion hole (not shown) formed in the movable plate 5. A nut 72 is fitted into a portion of the bolt portion 7a protruding from the upper surface of the movable stage 5. Thus, the three air bearings 7 are attached to the lower surface of the movable stage 5. The air bearing 7 has a nozzle portion (not shown), and this nozzle portion jets compressed air supplied from a compressor (not shown) as a compressed air supply device toward the upper surface of the base 3. Stage support means for movably supporting the movable stage 5 in a direction orthogonal to the vertical direction is constituted by the air bearing 7 and the compressor.
[0026]
One end of the first side force detection load cell 9 is fixed to the first stage-side fixing plate 51 by a screw (not shown), and the other end of the first side force detection load cell 9 is connected to the first base by a screw 91. It is fixed to a fixing plate 31. Adjustment of the mounting position of the first side force detection load cell 9 in the x direction can be performed by tightening or loosening the screw 91 on the first base side fixed plate 31 side.
[0027]
One end of the second side force detection load cell 11 is fixed to the second stage side fixing plate 52 by a screw (not shown), and the other end of the second side force detection load cell 11 is connected to the second base side by a screw 111. It is fixed to a fixing plate 32. Adjustment of the mounting position of the second side force detection load cell 11 in the x direction can be performed by tightening or loosening the screw 111 on the second base side fixing plate 32 side.
[0028]
One end of the thrust detection load cell 13 is fixed to the horizontal plate 333 of the mover support arm 33 with a screw (not shown), and the other end of the thrust detection load cell 13 is fixed with a screw (not shown). 15 fixed.
[0029]
The mover holding member 15 has a horizontal plate 151 and a pair of vertical plates 152 connected to both ends of the horizontal plate 151.
[0030]
The yoke 221 of the mover 22 is positioned with respect to the mover holding member 15 by a pin 153, and is fixed to the mover holding member 15 by a screw 154 (see FIG. 3). The mover 22 is suspended from the mover support arm 33 via the mover holding member 15 and the thrust detection load cell 13.
[0031]
Next, a procedure for measuring the side force of the linear motor using the linear motor side force measuring device of this embodiment will be described.
[0032]
When measuring the side force in the y direction of the linear motor 2, the second side force detection load cell 11 is detached from the second base side fixed plate 32 and the second stage side fixed plate 52.
[0033]
Before the measurement, the lengths of the legs 34 and the bolts 7a are adjusted so that the upper surfaces of the base 3 and the movable stage 5 are horizontal.
[0034]
Next, when the movable stage 5 floats from the base 3 by the air bearing 7, the weight of the balance weight 54 is adjusted so that the upper surface of the movable stage 5 becomes horizontal.
[0035]
Also, the first side force is set so that the mounting position of the first side force detection load cell 9 in the x direction is the same as the position of the first side force detection load cell 9 in the x direction when the movable stage 5 is levitated. Adjustment of the mounting position of the detection load cell 9 in the x direction is performed by loosening or tightening the screw 91 on the first base side fixing plate 31 side.
[0036]
When the above preparation is completed, the side force of the linear motor 2 in the y direction is measured.
[0037]
First, compressed air is supplied to the air bearing 7 by the compressor. When the compressed air is supplied, the movable stage 5 floats and separates from the base 3.
[0038]
Next, a current is supplied to the coil of the linear motor 2. When an electric current is applied, a thrust is generated in the mover 22, and the mover 22 slightly moves upward. The thrust of the mover 22 is transmitted to the thrust detection load cell 13 via the mover holding member 15. The load cell 13 for thrust detection is distorted by the thrust of the mover 22, and outputs an electric signal corresponding to the distortion. The thrust is measured based on the electric signal.
[0039]
If one side of the above-mentioned coil is not oriented in the correct direction, a side force in the y-direction will be generated when a current flows through the coil. When the y-direction side force is generated, the mover 22 tries to move along the y-direction by the y-direction side force. However, the thrust detection load cell 13 connected to the mover 22 via the mover holding member 15 allows the mover 22 to move in the x direction, but does not allow the mover 22 to move in the y direction and the z direction. Block. Therefore, the mover 22 does not move in the y direction, and the reaction force of the side force in the y direction at this time is applied to the stator. Since the stator is connected to the movable stage 5 via the stator support block 53, the movable stage 5 moves along the y direction when a reaction force of the side force in the y direction is applied to the stator. At this time, since the movable stage 5 is floating, it moves very smoothly. Therefore, the reaction force of the side force in the y direction is transmitted to the first side force detection load cell 9 via the first stage-side fixing plate 51 without weakening. Due to the reaction force of the side force, the first side force detecting load cell 9 is distorted, and an electric signal corresponding to the distortion is output. The reaction force of the y-direction side force differs from the y-direction side force only in direction, and is the same strength as the y-direction side force. Therefore, the y-direction side force is detected based on the electric signal of the first side force detection load cell 9. The strength of the force can be measured.
[0040]
To measure the side force in the z-direction, the first side force detection load cell 9 is detached from the first stage-side fixed plate 51 and the first base-side fixed plate 31, and the second stage-side fixed plate 52 and the second The second side force detection load cell 11 is attached to the base side fixing plate 32.
[0041]
The side force in the y direction is mainly caused by a mounting error of the coil, and the side force in the z direction is mainly generated by a mounting error of the magnet.
[0042]
As described above, according to the linear motor side force measuring device of this embodiment, the movable stage 5 is floated by the three air bearings 7 and the sliding resistance is eliminated, so that the side force can be measured with high accuracy. it can.
[0043]
The side force measuring device for a linear motor according to this embodiment is for a linear motor used in a semiconductor manufacturing device or the like, but, of course, the present invention can be used as a side force measuring device for another type of linear motor. .
[0044]
In this embodiment, the stator is fixed to the movable stage 5 and the mover 22 is fixed to the base 3. However, the mover 22 is fixed to the movable stage 5, and the stator is fixed to the base 3. Is also good.
[0045]
In this embodiment, the stage supporting means composed of the air bearing 7 and the compressor is used. However, the stage supporting means is not limited to this. For example, the stage supporting means is attached to the base 3 and is directed toward the movable stage 5. A nozzle that injects compressed air to the nozzle and a compressor that supplies compressed air to the nozzle, or a nozzle that is attached to the movable stage 5 and injects liquid such as water toward the base 3, A pump for supplying a liquid to the nozzle may be used.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the linear force side force measuring device of the first aspect of the present invention, the side force can be measured with high accuracy.
[0047]
According to the linear force side force measuring device of the invention of claim 2 or 3, the side force can be measured with higher accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a side force measuring device for a linear motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the side force measuring device for a linear motor shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a side view of the linear force measuring device for a linear motor shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a plan view of the linear force side force measuring device shown in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
2 linear motor 22 mover 3 base 31 first fixed side fixed plate 32 second fixed side fixed plate 33 mover support arm 34 leg 5 movable stage 51 first movable side fixed plate 52 second movable side fixed plate 53 stator support Block 54 Balance weight 7 Air bearing 9 First side force detection load cell 11 Second side force detection load cell 13 Thrust detection load cell 15 Mover holding member x x direction y y direction z z direction

Claims (3)

ベースと、
このベース上に配置され、可動子が鉛直方向へ移動できるリニアモータが載置された可動ステージと、
この可動ステージを流体を介して鉛直方向と直交する方向へ移動可能に支持するステージ支持手段と、
前記可動ステージの鉛直方向と直交する方向の力を検出する検出手段と
を備えていることを特徴とするリニアモータのサイドフォース測定装置。
Base and
A movable stage on which a linear motor mounted on the base and capable of moving the mover in a vertical direction is mounted;
Stage supporting means for supporting the movable stage movably in a direction orthogonal to the vertical direction via a fluid,
Detecting means for detecting a force in a direction orthogonal to a vertical direction of the movable stage.
前記検出手段がロードセルであることを特徴とする請求項1記載のリニアモータのサイドフォース測定装置。2. The side force measuring device for a linear motor according to claim 1, wherein said detecting means is a load cell. 前記ステージ支持手段が、前記可動ステージの下面に設けられた複数の空気噴射ノズルと、この複数の空気噴射ノズルを通じて前記ベースの上面に圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置とを有することを特徴とする請求項1又は2記載のリニアモータのサイドフォース測定装置。The stage support means includes a plurality of air injection nozzles provided on a lower surface of the movable stage, and a compressed air supply device for supplying compressed air to an upper surface of the base through the plurality of air injection nozzles. 3. The side force measuring device for a linear motor according to claim 1, wherein
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101408163B1 (en) * 2013-12-06 2014-07-02 주식회사 대곤코퍼레이션 Apparatus for controlling force using linear motor
WO2019162001A1 (en) * 2018-02-26 2019-08-29 Krones Ag Method and device for adjusting a transport vehicle for a container-handling system
US11231336B2 (en) 2017-12-15 2022-01-25 Mitsubishi Electric Corporation Thrust measuring device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101408163B1 (en) * 2013-12-06 2014-07-02 주식회사 대곤코퍼레이션 Apparatus for controlling force using linear motor
US11231336B2 (en) 2017-12-15 2022-01-25 Mitsubishi Electric Corporation Thrust measuring device
WO2019162001A1 (en) * 2018-02-26 2019-08-29 Krones Ag Method and device for adjusting a transport vehicle for a container-handling system
CN111788765A (en) * 2018-02-26 2020-10-16 克朗斯股份公司 Method and device for adjusting a vehicle of a container treatment system
CN111788765B (en) * 2018-02-26 2023-03-31 克朗斯股份公司 Method and device for adjusting a transport means of a container treatment system
US11904700B2 (en) 2018-02-26 2024-02-20 Krones Ag Method and device for adjusting a transport vehicle for a container-handling system

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