JP2006286995A - Moving apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば液晶や半導体などの各種基板(ワーク)に沿って検査用ツールや製造用器具などを移動させる移動装置に関する。 The present invention relates to a moving device that moves an inspection tool, a manufacturing tool, and the like along various substrates (workpieces) such as liquid crystal and semiconductor.
従来から、例えば液晶や半導体などの各種基板(ワーク)の検査や製造に際し、例えば検査用ツールや製造用器具などを各種基板(ワーク)に沿って移動させる移動装置が知られている(例えば、特許文献1)。このような移動装置には、例えば図4に示すように、各種基板(ワーク)2を取付可能なワーク取付面4が構成された基台6と、ワーク取付面4の両側にそれぞれ設けられた直動案内機構と、ワーク取付面4を横断するように直動案内機構の相互間に渡って架設された可動体8とが設けられている。
Conventionally, when inspecting and manufacturing various substrates (workpieces) such as liquid crystals and semiconductors, for example, a moving device that moves, for example, an inspection tool or a manufacturing tool along various substrates (workpieces) is known (for example, Patent Document 1). For example, as shown in FIG. 4, such a moving device is provided with a
基台6は、除振機構10を介して架台12に支持されており、架台12は、ベース14に固定(又は、載置)されている。また、直動案内機構は、可動体8をワーク取付面4に沿って案内する直動案内16のガイドレールと、直動案内16に沿って可動体8を駆動(往復動)させる駆動機構18とを備えている。なお、直動案内16及び駆動機構18は、比較的高さのある連結体20を介してビーム体9に連結されている。
The
可動体8には、連結体20、ビーム体9及びその上面に沿って移動可能なスライダ22が含まれており、例えば検査用ツールや製造用器具などはスライダ22に取り付けられるようになっている。なお、可動体8には、スライダ22をビーム体9に沿って案内するガイド24と、ガイド24に沿ってスライダ22を移動させる移動機構26とが上面にそれぞれ設けられている。
The
このような移動装置によれば、駆動機構18により可動体8を直動案内16に沿って移動させると共に、移動機構26によりスライダ22をガイド24に沿って移動させることで、ワーク取付面4に取り付けられた各種基板(ワーク)2の全領域に沿って、例えば検査用ツールや製造用器具などを縦横に移動させることができる。
According to such a moving device, the
ところで、従来の移動装置では、直動案内機構の駆動点(可動体8を駆動させる力を発生させる点)Mと可動体8の重心Jとの間の高さ方向の距離Lが大きくなっており、互いに一致させて設計されていない。このような設計では、直動案内機構により可動体8を移動させる際に当該可動体8を移動方向に沿って傾斜させるようなモーメント荷重が働き易くなり、その結果、移動中の可動体8には微振動が発生し、直動案内機構の駆動力を円滑に且つダイレクトに可動体8に伝達することが困難になってしまう。この場合、可動体8を安定して移動させることが困難になり、可動体8の運動応答性を高く維持することができなくなってしまう。この結果、可動体8を所望の位置で正確に停止させて位置決めすることが困難になる。
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、直動案内機構の駆動点と可動体の重心との高さ方向の位置を互いに近接させることで、可動体を常時安定して移動させることが可能な位置決め精度及び運動応答性に優れた移動装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to make the movable body close to each other by bringing the position in the height direction between the drive point of the linear motion guide mechanism and the center of gravity of the movable body close to each other. An object of the present invention is to provide a moving device having excellent positioning accuracy and motion responsiveness that can be moved stably at all times.
この目的を達成するために、本発明は、基台の両側に設けられた直動案内機構と、直動案内機構の相互間に渡って架設され且つ当該直動案内機構により所定方向に駆動する可動体とを備えた移動装置であって、直動案内機構の駆動点と可動体の重心との高さ方向の位置を互いに近接させる構造を成している。
このような構造を実現する方法としては、可動体には所定重量のバランスウェイトが含まれれば良い。また、可動体には、各直動案内装置に接続された各種ケーブルをまとめて配線し且つ可動体の移動に追従して変形するケーブル案内が含まれており、ケーブル案内の自重を可動体に作用させることで、直動案内機構の駆動点と可動体の重心との高さ方向の位置を互いに近接させても良い。この場合、ケーブル案内は、可動体の移動方向に沿って互いに対向して配置されており、可動体を移動させると、一方のケーブル案内の移動部分の長さが伸び、この伸び分だけ他方のケーブル案内の移動部分の長さが縮む。
In order to achieve this object, the present invention is constructed between a linear motion guide mechanism provided on both sides of a base and the linear motion guide mechanism and is driven in a predetermined direction by the linear motion guide mechanism. The moving device includes a movable body, and has a structure in which the positions in the height direction of the drive point of the linear motion guide mechanism and the center of gravity of the movable body are close to each other.
As a method for realizing such a structure, the movable body may include a balance weight having a predetermined weight. The movable body includes a cable guide that collectively routes various cables connected to each linear motion guide device and deforms following the movement of the movable body. By acting, the position in the height direction between the drive point of the linear motion guide mechanism and the center of gravity of the movable body may be brought close to each other. In this case, the cable guides are arranged to face each other along the moving direction of the movable body. When the movable body is moved, the length of the moving portion of one cable guide is extended, and the other portion is extended by this extension. The length of the moving part of the cable guide is shortened.
本発明によれば、直動案内機構の駆動点と可動体の重心との高さ方向の位置を互いに近接させることで、可動体を常時安定して移動させることが可能な位置決め精度及び運動応答性に優れた移動装置を実現することができる。 According to the present invention, positioning accuracy and motion response capable of constantly moving the movable body by bringing the position in the height direction of the drive point of the linear motion guide mechanism and the center of gravity of the movable body close to each other. It is possible to realize a mobile device with excellent performance.
以下、本発明の一実施の形態に係る移動装置について図1を参照して説明する。
なお、本実施の形態の説明に際し、上述した従来の移動装置(図4(a),(b))と同一の構成には、図面上で同一符号を付して、その説明を省略する。
Hereinafter, a mobile device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the description of the present embodiment, the same components as those of the above-described conventional mobile device (FIGS. 4A and 4B) are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof is omitted.
図1(a),(b)に示すように、本実施の形態の移動装置において、基台6には、ワーク取付面4の両側に可動体8の移動方向に沿って立上部6sが突設されており、各立上部6sの上面に直動案内機構(直動案内16、駆動機構18)が配設されている。この場合、立上部6sの立上高さHは、例えばワーク取付面4に取り付ける各種基板(ワーク)2の大きさや、可動体8の形状や大きさなどに対応して任意の高さに設定されるため、ここでは特に数値限定はしない。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), in the moving apparatus of the present embodiment, the
また、上述した従来の移動装置では、可動体8を構成するビーム体9の上面にスライダ22及びガイド24並びに移動機構26を設けたが、本実施の形態の移動装置では、ビーム体9の側面にスライダ22及びガイド24並びに移動機構26が設けられている。
このように、ビーム体9の側面にスライダ22及びガイド24並びに移動機構26を設けることで、可動体8全体(スライダ22に搭載する例えば検査用ツールや製造用器具などを含む)の重心Jの位置(高さ方向の位置)を下方に下げることができる。
In the conventional moving device described above, the
Thus, by providing the
また、直動案内機構を所定高さHの立上部6s上に配設することにより、当該直動案内機構の駆動点M(可動体8を駆動させる力を発生させる点)の位置(高さ方向の位置)を上方に上げることができる。本実施の形態では、直動案内16及び駆動機構18は、薄板状の連結体20を介してビーム体9に連結されている。これにより、直動案内機構の駆動点Mと可動体8全体の重心Jとの高さ方向の位置を互いに近接させることができる。
Further, by arranging the linear motion guide mechanism on the
この場合、ビーム体9の移動方向両側に所定重量のバランスウェイトWを取り付けることで、可動体8全体の重心Jの位置を上下方向に調整するように構成しても良い。
本実施の形態では一例として、矩形状のバランスウェイトWを適用し、これが可動体8の両側から下方に延出するように取り付けている。ここで、バランスウェイトWの下方への延出量は、任意に設定することが可能であり、例えば延出量を大きくすることで重心Jの位置を下方に下げることができ、小さくすることで重心Jの位置を上方に上げることができる。従って、直動案内機構の駆動点Mと可動体8全体の重心Jとの高さ方向の位置に基づいてバランスウェイトWの下方への延出量を大小変更することで、可動体8全体の重心Jの位置を上下方向に調整し、これにより駆動点Mと重心Jとの高さ方向の位置を一致させることができる。
In this case, the position of the center of gravity J of the entire
In this embodiment, as an example, a rectangular balance weight W is applied and attached so as to extend downward from both sides of the
また、バランスウェイトWは、その重量(例えば、バランスウェイトWの下方延出端側の重量)を任意に設定することが可能であり、かかる重量を増減することで、可動体8全体の重心Jの位置を上下方向に調整することができる。例えばバランスウェイトWの重量を重くすることで重心Jの位置を下方に下げることができ、逆に軽くすることで重心Jの位置を上方に上げることができる。この場合、例えばバランスウェイトWの下方への延出量は変えずに(そのままにして)、直動案内機構の駆動点Mと可動体8全体の重心Jとの高さ方向の位置に基づいてバランスウェイトWの重量を増減することで、駆動点Mと重心Jとの高さ方向の位置を一致させることができる。
Further, the weight of the balance weight W (for example, the weight on the lower extension end side of the balance weight W) can be arbitrarily set. By increasing or decreasing the weight, the center of gravity J of the entire
このように、バランスウェイトWの延出量を大小変更するか、或いは、バランスウェイトWの重量を増減するかは、例えば移動装置の種類や大きさ、可動体8の大きさや総重量(スライダ22に搭載する例えば検査用ツールや製造用器具などの重量を含む)などに応じて任意に組合せて選択されるため、ここでは特に限定しない。
なお、バランスウェイトWの形状は、図面上では矩形状を例示したが、これに限定されることは無く、下方延出端側の形状を大きくし且つビーム体9への取付部分の形状を小さくするような構成にしても良い。要するに、可動体8全体の重心Jの高さ方向の位置を直動案内機構の駆動点Mの高さ方向の位置に近接及び一致させることができれば、バランスウェイトWの形状については何等限定されることは無い。なお、バランスウェイトWをビーム体9に取り付ける方法は、例えばねじ止め、接着、嵌合、溶接など各種の方法を適用することができる。
As described above, whether the amount of extension of the balance weight W is changed or whether the weight of the balance weight W is increased or decreased depends on, for example, the type and size of the moving device, the size and the total weight of the movable body 8 (
The shape of the balance weight W is illustrated as a rectangular shape in the drawing, but is not limited to this, and the shape on the lower extension end side is increased and the shape of the attachment portion to the
以上、本実施の形態によれば、直動案内機構の駆動点Mと可動体8の重心Jとの高さ方向の位置を互いに近接させ、更に一致させることができる。この場合、直動案内機構により可動体8を移動させる際に当該可動体8を移動方向に沿って傾斜させるようなモーメント荷重が働くことは無い。この結果、直動案内機構の駆動力を円滑に且つダイレクトに可動体8に伝達することができ、可動体8を安定して移動させることが可能となる。これにより、可動体8の運動応答性を高く維持することができ、可動体8を所望の位置で正確に停止させて位置決めすることが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the positions in the height direction of the driving point M of the linear motion guide mechanism and the center of gravity J of the
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されることは無く、以下のように変更しても上記同様の効果を得ることができる。
第1の変形例として、例えば図2に示すように、ケーブル案内G1を可動体8全体の重心位置の高さが下がるような位置に設けることで、直動案内機構の駆動点Mと可動体8の重心Jとの高さ方向の位置を互いに近接させても良い。この場合、ケーブル案内G1のうち、移動する部分も可動体8の一部を構成することになる。ここでケーブル案内G1〜G3は、それぞれ、互いに制限された角度内で回動自在に連結された複数の節部から成り、全体として可撓性を有し、長手方向の任意の位置でU字状に折れ曲がり自在なものである。また、まとめられた各ケーブルは、ケーブル案内G1〜G3の変形に倣って変形するように、対応するケーブル案内に拘束されている。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Even if it changes as follows, the same effect as the above can be acquired.
As a first modification, for example, as shown in FIG. 2, the cable guide G1 is provided at a position where the height of the center of gravity of the entire
上述した実施の形態の移動装置には、直動案内16に沿って可動体8を駆動(往復動)させる駆動機構18やガイド24に沿ってスライダ22を移動させる移動機構26に対して制御用の電力を供給するための電力ケーブル(図示しない)、例えば検査用ツールや製造用器具などに対して各種信号(例えば、検査結果や製造状況をあらわす信号)を送受信するための信号ケーブル(図示しない)などが配線されている。この場合、電力ケーブルや信号ケーブルは、ケーブル案内G1〜G3にまとめられて配線される。
The moving device according to the embodiment described above is for controlling the
例えば、各駆動機構18の電力ケーブルは、基台6の幅方向両側にそれぞれ配設された主ケーブル案内G1にまとめられて配線されている。主ケーブル案内G1は、一端が連結部材30を介して連結体20に固定され且つ他端が支持部材28を介して基台6に接続されており、可動体8を直動案内16に沿って矢印T1,T2方向に移動させる際、これに追従して可動体8の移動方向に沿ってキャタピラ(登録商標)のように折れ曲がり位置が順次移行するように変形する(以下、単に「変形する」という)。
For example, the power cables of the
また、スライダ22には、2つの従ケーブル案内G2,G3の一端が固定され、これら従ケーブル案内G2,G3の他端は可動体8に設けられた図示しない水平面を有する支持部材に固定されており、スライダ22をガイド24に沿って移動させる際に、これに追従してスライダ22の移動方向に沿って変形する。なお、移動機構26の各ケーブルは2群に分けて従ケーブル案内G2又はG3に振り分けてまとめられ、連結部材30から主ケーブル案内G1を経由して配線されている。
Further, one end of two sub cable guides G2 and G3 is fixed to the
この場合、連結部材30及び主ケーブル案内G1において、支持部材28に接触していない非接触領域Pの自重が連結部材30から連結体20を介してビーム体9に作用することになるため、連結部材30の重量や全ケーブル案内G1の非接触領域Pの自重から、支持部材28により支持されていることによる影響分を差し引いた重さも可動体8の重量に含まれることとなり、可動体8の重心Jの高さ位置を直動案内機構の駆動点Mの高さ位置まで下方に下げることができる。これにより、直動案内機構の駆動点Mと可動体8の重心Jとの高さ方向の位置を互いに近接させ、更に一致させることができる。そのような重心Jの高さ方向の位置の調整は、例えば支持部材28の取り付け位置の高さ及び連結部材30の下端位置の高さの調節、又は、ケーブル案内G1を構成する節部の重さの調節により行うことができる。
In this case, in the
なお、2つの従ケーブル案内G2,G3も可動体8に含まれるが、これらは可動体8の重心Jの高さ位置を下方に下げる効果はあまりないので、できるだけ軽量であること良い。なお、これらはスライダ22の移動に伴って図示しない支持部材に接触しない非接触領域(即ち、移動部分)の長さが伸縮するが、一方の従ケーブル案内G2の支持部材28に接触しない非接触領域(即ち、移動部分)の長さが伸びると、その伸び分だけ他方の従ケーブル案内G3の非接触領域の長さが縮むことで、結果的にスライダ22に作用する2つの従ケーブル案内G2,G3の合計自重は変化しない。これにより、可動体8全体の重心Jの高さ方向の位置が上下にずれることは無い。従って、ケーブル案内G1の非接触領域、即ち移動部分を可動体8に含ませることで、直動案内機構の駆動点Mと可動体8の重心Jとの高さ方向の位置を互いに近接及び一致させることができる。
The two secondary cable guides G2 and G3 are also included in the
第2の変形例として、例えば図3に示すように、主ケーブル案内G1を可動体8の移動方向に沿って互いに対向して配置しても良い。
上述した第1の変形例(図2)の場合の主ケーブル案内G1の非接触領域Pは、可動体8を矢印T1方向に移動させると減少し、反対方向T2方向に移動させると増加するため、連結部材30から主ケーブル案内G1の非接触領域Pの部分(即ち、移動部分)の長さは、可動体8の移動に従って増減変化する。この場合、可動体8全体の重心Jが高さ方向に上下する場合も想定される。
As a second modification, for example, as shown in FIG. 3, the main cable guides G <b> 1 may be arranged to face each other along the moving direction of the
The non-contact area P of the main cable guide G1 in the case of the above-described first modification (FIG. 2) decreases when the
そこで、本変形例では、主ケーブル案内G1を可動体8の移動方向に沿って互いに対向して配置することにより、一方の主ケーブル案内G1の非接触領域Pが増加すると、その増加分だけ他方の主ケーブル案内G1の非接触領域Pが減少することで、結果的に可動体8に含まれる2つの主ケーブル案内G1の合計自重は変化しない。これにより、可動体8を矢印T1,T2方向に移動させている間、常に直動案内機構の駆動点Mと可動体8の重心Jとの高さ方向の位置を互いに近接及び一致させることができる。
また、主ケーブル案内G1を対向配置させる方法としては、本変形例のように両側で主ケーブル案内G1を可動体8の移動方向に沿ってそれぞれ互いに対向配置する代わりに、両側に設ける主ケーブル案内G1は一組ずつとし、折れ曲がり部の向きが互いに逆向きとなるように対向配置しても良い。この場合も、可動体8全体としての重心Jの高さに関しては、可動体8の位置によらず一定とできる。但し、左右のバランスについては変化するので、その点では図3の構成がより好ましい。
Therefore, in this modification, when the non-contact area P of one main cable guide G1 is increased by disposing the main cable guide G1 so as to face each other along the moving direction of the
Further, as a method of arranging the main cable guides G1 so as to face each other, the main cable guides G1 provided on both sides instead of being arranged so as to face each other along the moving direction of the
また、第3の変形例として、例えば可動体8の材質(比重)や大きさ、形状などを変えることで可動体8の重心Jの高さ方向の位置を調整するようにしても良い。一例として、直動案内機構の駆動点Mから高さ方向で比較的離間した可動体8の部分を比重の小さい材質(例えば、比重2.7のアルミニウム合金)で形成し、駆動点Mから高さ方向で比較的接近した可動体8の部分を比重の大きい材質(例えば、比重7.8の鉄系材)で形成する。このような調整によれば、既存の構造物(例えば、可動体8)の材質(比重)を変更するだけで、可動体8の重心Jの高さ方向の位置を直動案内機構の駆動点Mの高さ方向の位置に近接及び一致させることができるため、装置の製造コストを削減することが可能となる。また、可動体8の材質(比重)の調整では、直動案内機構に対する負荷を軽減させることができるため、可動体8の位置決めなどの運動応答性を向上させることができるといった利点もある。なお、当該第3の変形例と上述した実施の形態及び第1及び第2の変形例とは、任意に組み合わせて使用することができることは言うまでも無い。
As a third modification, the position of the center of gravity J of the
また、上述した実施の形態では、直動案内機構について特に説明しなかったが、直動案内16としては、例えば、可動体8の移動方向に沿って延出したガイドレールと、ガイドレールに沿って移動可能なスライダ(このスライダも可動体8の一部となる)とを適用し、当該スライダを連結体20に固定すれば良い。また、駆動機構18としては、例えば既存のリニアモータ、ボールねじ、駆動ベルトなどを適用すれば良い。
In the above-described embodiment, the linear motion guide mechanism is not particularly described. However, as the
一例としてリニアモータを適用した場合には、例えば、ステータを可動体8の移動方向に沿って延出させ、ここに永久磁石を磁極(N極、S極)が交互に並ぶように所定間隔で配列すると共に、永久磁石と対向するように例えば3相コイルを取り付けたスライダを連結体20に固定すれば良い。そして、3相のコイルに順次電流を流して、各コイルの磁極をS極またはN極に変えると、その際の磁極と永久磁石の磁束とが相互作用することにより、フレミングの左手の法則に従ってスライダ(連結体20)と共に可動体2を直動案内16に沿って移動させることができる。
When a linear motor is applied as an example, for example, the stator is extended along the moving direction of the
2 各種基板(ワーク)
4 ワーク取付面
6 基台
8 可動体
9 ビーム体
G1 ケーブル案内
J 可動体の重心
M 直動案内機構の駆動点
W バランスウェイト
2 Various substrates (work)
4 Work mounting
Claims (4)
直動案内機構の駆動点と可動体の重心との高さ方向の位置を互いに近接させる構造を成していることを特徴とする移動装置。 A moving device comprising a linear motion guide mechanism provided on both sides of a base, and a movable body constructed between the linear motion guide mechanisms and driven in a predetermined direction by the linear motion guide mechanism,
A moving device characterized by having a structure in which positions in a height direction of a driving point of a linear motion guide mechanism and a center of gravity of a movable body are close to each other.
ケーブル案内の自重を可動体に作用させることで、直動案内機構の駆動点と可動体の重心との高さ方向の位置を互いに近接させることを特徴とする請求項1又は2に記載の移動装置。 The movable body includes a cable guide that collectively routes various cables connected to each linear motion guide device and deforms following the movement of the movable body,
The movement according to claim 1 or 2, characterized in that the position in the height direction of the driving point of the linear motion guide mechanism and the center of gravity of the movable body are brought close to each other by applying the own weight of the cable guide to the movable body. apparatus.
The cable guides are arranged to face each other along the moving direction of the movable body. When the movable body is moved, the length of the moving portion of one cable guide is extended, and the length of the other cable guide is increased by this extension. The moving device according to claim 1, wherein a length of the moving portion is shortened.
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