JP2004286710A - Method and apparatus for attaching linear scale - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアスケールの取付方法及び装置に係り、特に、リニアガイドやボールねじ等で構成され、工作機械等に用いるのに好適な、ステージの真直運動精度を凹凸に制御することが可能な真直度制御ステージに用いるのに好適な、真直度が変化するかあるいは劣るベースプレート上を移動するトップテーブルの変位を測定するためのリニアスケールの取付方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
工作機械等のステージにおいて、高精度な位置決め精度が要求される場合、リニアスケールが用いられる。又、リニアモータを使ったステージでは、リニアスケールを用いたフィードバック制御が必須である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このリニアスケールを、真直度が劣るステージや、ステージの真直運動精度を凹凸に制御しようとするステージ(真直度制御ステージと称する)に使用した場合、リニアスケール4は、図1に示すセンサヘッド部8のスケール部6に対するアジマス方向に許されるピッチングの誤差が極めて小さい(角度数分程度、その他の上下方向、オープニング方向、ヨーイング、ローリングの方向は鈍感)ため、スケールの読取り不良となってしまうという問題点を有していた。
【0004】
一方、本発明に関連するものとして、特許文献1には、静圧気体軸受の供給圧を制御することによって、スライドテーブル等の可動体の真直度等の姿勢を高精度に保つことができる静圧気体軸受装置が記載されているが、リニアスケールの取付けに関しては、一切記載されていない。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−337375公報
【0006】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、真直度制御ステージや真直度が劣るステージに対して、リニアスケールを高精度で使用可能とすることを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、真直度が変化するか劣るベースプレート上を移動するトップテーブルの変位を測定するためのリニアスケールの取付けに際して、前記リニアスケールのスケール部を、前記ベースプレートと独立した、真直度が高い取付板により架台に取り付けると共に、前記トップテーブルの変位を、板ばねを介して前記リニアスケールのヘッド部に伝達するようにして、前記課題を解決したものである。
【0008】
本発明は、又、真直度が変化するか劣るベースプレート上を移動するトップテーブルの変位を測定するためのリニアスケールの取付装置であって、前記リニアスケールのスケール部を架台に取り付けるための、前記ベースプレートと独立した、真直度が高い取付板と、前記トップテーブルの変位を、前記リニアスケールのヘッド部に伝達するための板ばねとを備えることにより、前記課題を解決したものである。
【0009】
又、前記ヘッド部を、前記取付板に取付けられたリニアガイドによって支持するようにしたものである。
【0010】
本発明は、又、前記の装置によって取付けられたリニアスケールを備えたことを特徴とする真直度制御ステージを提供するものである。
【0011】
又、前記の真直度制御ステージを備えたことを特徴とする加工装置を提供するものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、真直度制御ステージへの取付に適用した本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0013】
本発明が適用される真直度制御ステージは、図2に示す如く、中央が架台10に固定され、両端部が変位可能とされたベースプレート12と、該ベースプレート12に固定されたリニアガイド14と、該リニアガイド14上を図の矢印Aに示す方向に往復運動するトップテーブル16と、該トップテーブル16を駆動する駆動手段であるサーボモータ18及びボールねじ20と、前記ベースプレート12の両端部の架台10との間隔を変化させるための、例えばベースプレート12の四隅にそれぞれ設けられた加圧装置22と、該加圧装置22によるベースプレート12の四隅の変位を検出するための、同じくベースプレート12の四隅にそれぞれ設けられた4個の変位センサ24とを備えている。
【0014】
前記加圧装置22としては、例えばエアシリンダや油圧シリンダを用いることができ、その圧力を調整して、所定の変位を得る。
【0015】
前記変位センサ24としては、例えば電気マイクロメータや渦電流式センサ等を用いることができる。
【0016】
所望の真直度を得たい場合、例えばトップテーブル16上に固定される部品の真直度を中凹とするため、トップテーブル16を図3に実線Bで示す如く中凸に移動したい場合には、加圧装置22によりベースプレート12の四隅を図2中の矢印Bに示す如く下方向に変位させ、ベースプレート12を弾性変形させる。この際、変位センサ24で検出される変位量が所定量となるように加圧装置22の圧力を調整する。
【0017】
逆に、トップテーブル16上に固定される部品の真直度を中凸としたい場合には、図3に破線Cで示す如く、ステージの真直度を中凹とする。
【0018】
本実施形態では、前記ベースプレート12の撓み及びトップテーブル16運動のピッチング方向変位の影響が、リニアスケール4のスケール部6及びセンサヘッド部8に及ばないようにするため、図4に示す如く、スケール部6の取付板30を、ベースプレート12とは隔離された部分で架台10に取付ける。又、センサヘッド部8は、スケール取付板30に取付けられたリニアガイド32によって支持する。
【0019】
更に、ステージのトップテーブル16とセンサヘッド部8とは、例えばステー34を介してL字形の板ばね36で連結する。該板ばね36としては、例えばステンレス板やばね鋼等を用いることができる。
【0020】
このようにして、板ばね36がトップテーブル16の移動に伴う上下動を吸収するため、ベースプレート12の撓みや、トップテーブル16の運動の真直度変化(アジマス方向の変化に相当)に拘らず、常にセンサヘッド部8とスケール部6が正対するので、リニアスケール読取り不良となることがない。又、板ばね36は、ステージ運動方向Aに対しては高い剛性を持つので、運動方向位置決め精度の劣化を生じることはない。
【0021】
なお、前記実施形態においては、真直度制御ステージのベースプレート12の中央が架台10に固定され、両端部が加圧装置22により上下方向に変位可能とされていたが、ベースプレート12を変位させる方法はこれに限定されず、逆にベースプレート12の両端部を架台10に固定し、中央部に加圧装置22を設けて、中央部を上下方向に変位可能とすることも可能である。この場合には、リニアスケール取付板30も両端部で架台10に固定することが望ましい。
【0022】
又、駆動手段の構成もサーボモータとボールねじの組合せに限定されず、例えばリニアモータを用いることもできる。ステー34や板ばね36の形状もL字型に限定されず、例えばI字型の板ばねを2枚、直角に組合せても良い。
【0023】
又、前記実施形態においては、本発明が、工作機械における真直度制御ステージに適用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、例えば熱膨張で変形した移動ガイド一般の補正のための真直度制御ステージや、運動真直度が劣るステージ一般のリニアスケール取付けにも同様に適用できることは明らかである。
【0024】
【発明の効果】
本発明によれば、運動真直度が変化したり、運動真直度が劣るステージに対しても、リニアスケールを使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】リニアスケールの問題点を説明するための斜視図
【図2】本発明の実施形態の全体構成を示す斜視図
【図3】前記実施形態におけるベースプレートの撓みを示す線図
【図4】同じくリニアスケール取付部の構成を示す断面図
【符号の説明】
4…リニアスケール
6…スケール部
8…センサヘッド部
10…架台
12…ベースプレート
16…トップテーブル
30…スケール取付板
32…リニアガイド
34…ステー
36…板ばね[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for mounting a linear scale, and in particular, comprises a linear guide and a ball screw, and is suitable for use in a machine tool or the like. The present invention relates to a method and an apparatus for mounting a linear scale suitable for use in a straightness control stage, for measuring the displacement of a top table moving on a base plate having a changed or poor straightness.
[0002]
[Prior art]
When high-precision positioning accuracy is required for a stage such as a machine tool, a linear scale is used. In a stage using a linear motor, feedback control using a linear scale is essential.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When this linear scale is used for a stage with poor straightness or a stage for controlling the straightness movement accuracy of the stage to be uneven (referred to as a straightness control stage), the linear scale 4 is used as a sensor head unit shown in FIG. Since the pitching error allowed in the azimuth direction with respect to the
[0004]
On the other hand, as related to the present invention, Patent Literature 1 discloses that a static pressure gas bearing can control a supply pressure of a static pressure gas bearing to maintain a posture such as a straightness of a movable body such as a slide table with high accuracy. Although a pressurized gas bearing device is described, nothing is described about mounting a linear scale.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-337375 A
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and has as its object to make it possible to use a linear scale with high accuracy on a straightness control stage or a stage with poor straightness.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a method for mounting a linear scale for measuring a displacement of a top table moving on a base plate whose straightness changes or is inferior, and mounting the scale portion of the linear scale independently of the base plate, with a high straightness. The present invention has solved the above-mentioned problem by attaching a displacement of the top table to a head portion of the linear scale via a leaf spring while attaching to a gantry by a plate.
[0008]
The present invention is also a linear scale mounting device for measuring the displacement of a top table moving on a base plate whose straightness changes or is inferior, for mounting the scale portion of the linear scale to a gantry, The object is achieved by providing a mounting plate having high straightness independent of a base plate and a leaf spring for transmitting the displacement of the top table to a head portion of the linear scale.
[0009]
Further, the head portion is supported by a linear guide mounted on the mounting plate.
[0010]
The present invention also provides a straightness control stage comprising a linear scale attached by the above device.
[0011]
Another object of the present invention is to provide a processing apparatus including the straightness control stage.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention applied to attachment to a straightness control stage will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
As shown in FIG. 2, the straightness control stage to which the present invention is applied has a base plate 12 whose center is fixed to the
[0014]
As the pressure device 22, for example, an air cylinder or a hydraulic cylinder can be used, and the pressure is adjusted to obtain a predetermined displacement.
[0015]
As the displacement sensor 24, for example, an electric micrometer, an eddy current sensor, or the like can be used.
[0016]
If it is desired to obtain a desired straightness, for example, if the straightness of the component fixed on the top table 16 is to be concave, the top table 16 is to be moved to a convex as shown by a solid line B in FIG. The four corners of the base plate 12 are displaced downward as shown by the arrow B in FIG. 2 by the pressing device 22 to elastically deform the base plate 12. At this time, the pressure of the pressurizing device 22 is adjusted so that the displacement amount detected by the displacement sensor 24 becomes a predetermined amount.
[0017]
Conversely, when it is desired to make the straightness of the component fixed on the top table 16 convex, the straightness of the stage is concave as shown by the broken line C in FIG.
[0018]
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the scale of the linear scale 4 is not affected by the deflection of the base plate 12 and the displacement of the top table 16 in the pitching direction. The
[0019]
Further, the top table 16 of the stage and the
[0020]
In this manner, since the
[0021]
In the above-described embodiment, the center of the base plate 12 of the straightness control stage is fixed to the
[0022]
Further, the configuration of the driving means is not limited to the combination of the servo motor and the ball screw. For example, a linear motor can be used. The shapes of the
[0023]
Further, in the above embodiment, the present invention is applied to the straightness control stage in the machine tool. However, the application object of the present invention is not limited to this. It is clear that the present invention can be similarly applied to a straightness control stage for mounting the same or a linear scale attached to a stage having a poor motion straightness.
[0024]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to use a linear scale also for the stage whose motion straightness changes or whose motion straightness is inferior.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view for explaining a problem of a linear scale. FIG. 2 is a perspective view showing an entire configuration of an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a deflection of a base plate in the embodiment. ] Cross-sectional view showing the structure of the linear scale mounting part [Explanation of reference numerals]
4 Linear scale 6
Claims (5)
前記リニアスケールのスケール部を、前記ベースプレートと独立した、真直度が高い取付板により架台に取り付けると共に、
前記トップテーブルの変位を、板ばねを介して前記リニアスケールのヘッド部に伝達することを特徴とするリニアスケールの取付方法。When installing a linear scale to measure the displacement of the top table moving on the base plate whose straightness changes or is inferior
The scale portion of the linear scale is independent of the base plate, and is attached to the gantry by a highly straight mounting plate.
A method of mounting a linear scale, wherein the displacement of the top table is transmitted to a head portion of the linear scale via a leaf spring.
前記リニアスケールのスケール部を架台に取り付けるための、前記ベースプレートと独立した、真直度が高い取付板と、
前記トップテーブルの変位を、前記リニアスケールのヘッド部に伝達するための板ばねと、
を備えたことを特徴とするリニアスケールの取付装置。A linear scale mounting device for measuring a displacement of a top table moving on a base plate whose straightness changes or is inferior,
For mounting the scale portion of the linear scale to the gantry, independent of the base plate, a high straightness mounting plate,
A leaf spring for transmitting the displacement of the top table to the head portion of the linear scale,
A mounting device for a linear scale, comprising:
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CN102317034A (en) * | 2009-02-16 | 2012-01-11 | 瑞尼斯豪公司 | Encoder scale member and method for mounting |
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