JP2007193663A - Axial direction slight movement mechanism with rotary mechanism, and coarse and fine movement positioning apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、長ストロークの範囲で高精度な微細位置決めを行う回転機構付軸方向微動機構およびそれを用いた位置決め装置に係り、特に、高精度で高い応答性の微動動作が可能であるとともに圧電アクチュエータの破損を防止することができる回転機構付軸方向微動機構および粗微動位置決め装置に関する。 The present invention relates to an axial fine movement mechanism with a rotation mechanism that performs high-precision fine positioning within a long stroke range, and a positioning device using the same, and in particular, is capable of fine movement operation with high precision and high responsiveness and piezoelectricity. The present invention relates to an axial fine movement mechanism and a coarse / fine movement positioning device with a rotation mechanism that can prevent the actuator from being damaged.
従来の粗微動位置決め装置は、ねじ軸とナットを螺合させたボールねじ装置を用いて長ストロークの範囲を駆動する粗動機構と、圧電アクチュエータによる微動機構を組み合わせて粗動動作および微動動作を行っている。従来の粗微動位置決め装置としては、例えば、非特許文献1記載の技術が知られている。非特許文献1の第1の構成は、粗動テーブルと微動テーブルの間に圧電アクチュエータを配置し、基台と微動テーブルとの位置を圧電アクチュエータの伸縮により変化させるものである。非特許文献1の第2の構成は、ボールねじ装置のナットと移動台の間に圧電アクチュエータを配置し、基台と移動台との位置を圧電アクチュエータの伸縮により変化させるものである。このような構成により、長ストロークの範囲でナノメータレベルの高精度な微細位置決めを行っている。 A conventional coarse / fine positioning device combines a coarse motion mechanism that drives a long stroke range with a ball screw device in which a screw shaft and a nut are screwed together with a fine motion mechanism using a piezoelectric actuator, and performs coarse motion operation and fine motion operation. Is going. As a conventional coarse / fine movement positioning device, for example, a technique described in Non-Patent Document 1 is known. In the first configuration of Non-Patent Document 1, a piezoelectric actuator is disposed between the coarse movement table and the fine movement table, and the positions of the base and the fine movement table are changed by expansion and contraction of the piezoelectric actuator. In the second configuration of Non-Patent Document 1, a piezoelectric actuator is disposed between a nut of a ball screw device and a moving table, and the positions of the base and the moving table are changed by expansion and contraction of the piezoelectric actuator. With such a configuration, high-precision fine positioning at the nanometer level is performed within a long stroke range.
また、非特許文献2記載の技術のように、ボールねじ装置のねじ軸とナットの間のバックラッシュをコイルスプリングによりなくすようにし、ねじ軸の一端と基台との間に配置した圧電アクチュエータを伸縮させ、ナットに固定された移動台の軸方向の微細位置決めを行っているものも知られている。
このような場合に用いられる圧電アクチュエータは、一般に積層型の圧電アクチュエータが用いられるが、積層型の圧電アクチュエータは、圧縮方向の荷重に対しては十分な強度や剛性を有するが、引張方向の荷重に対しては圧電アクチュエータの材料の機械的特性や積層間の接着強度による強度が極めて弱く、小さな引張荷重であっても破損してしまう場合がある。
Further, as in the technique described in
The piezoelectric actuator used in such a case is generally a laminated piezoelectric actuator. The laminated piezoelectric actuator has sufficient strength and rigidity for a load in the compression direction, but a load in the tensile direction. On the other hand, the mechanical properties of the material of the piezoelectric actuator and the strength due to the adhesive strength between the laminates are extremely weak, and even a small tensile load may be damaged.
図7は、従来の圧電アクチュエータの取付構造を説明するための図である。
この問題を解決するために、圧電アクチュエータの製造メーカ(例えば、独国Physik Instrument社)では、図7に示すように、圧電アクチュエータ100の出力軸101をバネ102で押圧し、引張荷重が出力軸に作用した場合においても、圧電アクチュエータ100には圧縮荷重が作用する構造とすることを推奨している。
FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional piezoelectric actuator mounting structure.
In order to solve this problem, a piezoelectric actuator manufacturer (for example, Physik Instrument, Germany) presses the
しかしながら、非特許文献1、2記載の粗微動位置決め装置にあっては、圧電アクチュエータの両端部をナットまたは移動台に直接取り付けているため、粗微動位置決め装置を左右に移動させると左右方向に荷重が作用し、圧電アクチュエータに引張荷重が作用して圧電アクチュエータを破損する可能性があるという問題がある。
また、非特許文献1、2記載の粗微動位置決め装置に図7の取付構造を適用した場合は、圧電アクチュエータに作用する引張荷重が、出力軸に配置されたバネによる圧縮荷重より小さい範囲における低速での移動に対しては所定の位置決めを行うことができるものの、高速応答に対しては引張方向を支持しているバネが比較的柔らかいバネであるので、微動機構の剛性が低下してその固有振動数が低下し、高速での微動動作を行おうとすると、発振が生じて高速応答を行うことができなくなる可能性があるという問題がある。このことは、粗微動位置決め装置が2次元方向(X−Y方向)の移動を行う2軸の重ね合わせ構造の場合や、1軸であっても移動台に取付治具等の部品が取付られた結果、移動台の質量が大きくなる場合に特に重要である。
However, in the coarse / fine movement positioning device described in
When the mounting structure shown in FIG. 7 is applied to the coarse / fine movement positioning device described in
この問題を解決するため、例えば、複数の圧電アクチュエータを伸縮方向に対して並列に配置する方法が考えられるが、各圧電アクチュエータの特性が異なり変位にバラツキを生じる場合は、各圧電アクチュエータの変位を移動台または微動テーブルに正確に伝達できず、微動動作を精度よく行えないという問題が想定される。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、高精度で高い応答性の微動動作が可能であるとともに圧電アクチュエータの破損を防止することができる回転機構付軸方向微動機構および粗微動位置決め装置を提供することを目的としている。
In order to solve this problem, for example, a method of arranging a plurality of piezoelectric actuators in parallel with respect to the expansion / contraction direction is conceivable.However, if the characteristics of each piezoelectric actuator are different and variations occur, the displacement of each piezoelectric actuator is changed. There may be a problem in that it cannot be accurately transmitted to the moving table or the fine movement table, and the fine movement operation cannot be performed accurately.
Therefore, the present invention has been made paying attention to such an unsolved problem of the conventional technique, and can perform fine movement operation with high accuracy and high response and prevent damage to the piezoelectric actuator. An object of the present invention is to provide an axial fine movement mechanism with a rotation mechanism and a coarse / fine movement positioning device.
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項1記載の回転機構付軸方向微動機構は、対向配置して予圧を付与した2つの転がり軸受装置と、前記転がり軸受装置のそれぞれの内輪が嵌合する軸と、伸縮方向に対して並列に配置した複数の圧電アクチュエータとを備え、前記内輪を前記軸に軸方向に固定し、前記転がり軸受装置の外輪の一方を前記軸方向に拘束し、前記複数の圧電アクチュエータと前記外輪の他方との間に、前記複数の圧電アクチュエータの変位のバラツキを平均化してそれらの合成変位を伝達可能な間座を設け、前記外輪間の前記軸方向の距離を前記複数の圧電アクチュエータの伸縮により変化させるようにした。 In order to achieve the above object, an axial fine movement mechanism with a rotation mechanism according to claim 1 of the present invention comprises two rolling bearing devices that are arranged opposite to each other and applied with a preload, and respective inner rings of the rolling bearing device. A shaft to be fitted and a plurality of piezoelectric actuators arranged in parallel to the expansion and contraction direction, the inner ring is fixed to the shaft in the axial direction, and one of the outer rings of the rolling bearing device is restrained in the axial direction. A spacer is provided between the plurality of piezoelectric actuators and the other of the outer rings to average the variation of the displacements of the plurality of piezoelectric actuators and transmit a combined displacement thereof. The distance is changed by expansion and contraction of the plurality of piezoelectric actuators.
このような構成であれば、各圧電アクチュエータに電圧が印加され、各圧電アクチュエータが伸縮すると、外輪間の軸方向の距離が変化する。このとき、外輪の一方が軸方向に拘束されているので、外輪間の変位によって外輪と内輪との間に弾性変形が生じ、それぞれの内輪が変位する。そして、内輪の変位に伴って軸が移動する。また、圧電アクチュエータの伸長時には、圧電アクチュエータに予圧の反力が作用するので、圧縮荷重を掛けながら微動動作が行われる。 With such a configuration, when a voltage is applied to each piezoelectric actuator and each piezoelectric actuator expands and contracts, the axial distance between the outer rings changes. At this time, since one of the outer rings is constrained in the axial direction, elastic deformation occurs between the outer ring and the inner ring due to the displacement between the outer rings, and each inner ring is displaced. Then, the shaft moves with the displacement of the inner ring. Further, when the piezoelectric actuator is extended, a preload reaction force acts on the piezoelectric actuator, so that a fine movement operation is performed while applying a compressive load.
また、伸縮方向に対して並列に配置された複数の圧電アクチュエータにより微動動作を行うので、回転機構付軸方向微動機構の剛性が高くなる。さらに、複数の圧電アクチュエータの変位のバラツキが平均化されてそれらの合成変位が間座を介して他方の外輪に伝達されるので、変位のバラツキの影響を低減することができる。 In addition, since the fine movement operation is performed by the plurality of piezoelectric actuators arranged in parallel with the expansion / contraction direction, the rigidity of the axial direction fine movement mechanism with the rotation mechanism is increased. Furthermore, since the variation of the displacement of the plurality of piezoelectric actuators is averaged and the combined displacement is transmitted to the other outer ring via the spacer, the influence of the variation of the displacement can be reduced.
一方、上記目的を達成するために、本発明に係る請求項2記載の粗微動位置決め装置は、基台に回転可能に支持されたねじ軸と、前記ねじ軸に螺合し、移動台に固定されたナットとを有し、前記ねじ軸の回転により前記移動台を前記基台に対して軸方向に移動させる粗動機構と、対向配置して予圧を付与した2つの転がり軸受装置と、前記基台に固定され、前記転がり軸受装置のそれぞれの外輪が嵌合するハウジングと、伸縮方向に対して並列に配置した複数の圧電アクチュエータとを有し、前記転がり軸受装置のそれぞれの内輪を前記ねじ軸に嵌合させ、前記内輪を前記ねじ軸に前記軸方向に固定し、前記外輪の一方を前記軸方向に拘束し、前記複数の圧電アクチュエータと前記外輪の他方との間に、前記複数の圧電アクチュエータの変位のバラツキを平均化してそれらの合成変位を伝達可能な間座を設け、前記外輪間の前記軸方向の距離を前記複数の圧電アクチュエータの伸縮により変化させるようにした回転機構付軸方向微動機構とを備える。
このような構成であれば、粗動機構では、ねじ軸が回転すると、移動台に固定されているナットが軸方向に移動し、これに伴って移動台が移動する。
On the other hand, in order to achieve the above object, the coarse / fine motion positioning device according to
With such a configuration, in the coarse motion mechanism, when the screw shaft rotates, the nut fixed to the moving table moves in the axial direction, and the moving table moves accordingly.
回転機構付軸方向微動機構では、各圧電アクチュエータに電圧が印加され、各圧電アクチュエータが伸縮すると、外輪間の軸方向の距離が変化する。このとき、外輪の一方が軸方向に拘束されているので、外輪間の変位によって外輪と内輪との間に弾性変形が生じ、それぞれの内輪が変位する。そして、内輪の変位に伴って移動台が移動する。また、圧電アクチュエータの伸長時には、圧電アクチュエータに予圧の反力が作用するので、圧縮荷重を掛けながら微動動作が行われる。
また、伸縮方向に対して並列に配置された複数の圧電アクチュエータにより微動動作を行うので、回転機構付軸方向微動機構の剛性が高くなる。さらに、複数の圧電アクチュエータの変位のバラツキが平均化されてそれらの合成変位が間座を介して他方の外輪に伝達されるので、変位のバラツキの影響を低減することができる。
In the axial fine movement mechanism with a rotation mechanism, when a voltage is applied to each piezoelectric actuator and each piezoelectric actuator expands and contracts, the axial distance between the outer rings changes. At this time, since one of the outer rings is constrained in the axial direction, elastic deformation occurs between the outer ring and the inner ring due to the displacement between the outer rings, and each inner ring is displaced. Then, the moving table moves with the displacement of the inner ring. Further, when the piezoelectric actuator is extended, a preload reaction force acts on the piezoelectric actuator, so that a fine movement operation is performed while applying a compressive load.
In addition, since the fine movement operation is performed by the plurality of piezoelectric actuators arranged in parallel with the expansion / contraction direction, the rigidity of the axial direction fine movement mechanism with the rotation mechanism is increased. Furthermore, since the variation of the displacement of the plurality of piezoelectric actuators is averaged and the combined displacement is transmitted to the other outer ring via the spacer, the influence of the variation of the displacement can be reduced.
さらに、本発明に係る請求項3記載の粗微動位置決め装置は、請求項2記載の粗微動位置決め装置において、前記他方の外輪と前記間座との間にピストンを設け、前記間座は、前記ピストンに当接する前記軸方向の断面形状が円弧状である。
このような構成であれば、ピストンに当接する軸方向の断面形状が円弧状であるので、同断面形状が平坦等であるものに比して、変位のバラツキが生じても間座がピストンに当接する位置が偏りにくい。したがって、変位のバラツキが平均化されてそれらの合成変位が間座を介して他方の外輪に伝達される。
Furthermore, the coarse / fine motion positioning device according to
With such a configuration, the axial cross-sectional shape that abuts the piston is an arc shape, so that the spacer remains on the piston even when there is a variation in the displacement as compared to a flat cross-sectional shape. The contact position is not easily biased. Therefore, the variation of the displacement is averaged, and those combined displacements are transmitted to the other outer ring through the spacer.
以上説明したように、本発明に係る請求項1記載の回転機構付軸方向微動機構、または請求項2記載の粗微動位置決め装置によれば、対向配置した転がり軸受装置を剛性の高いバネ部材として機能させ、圧電アクチュエータの圧縮方向の高い剛性と高剛性のバネ部材との組み合わせにより、回転機構付軸方向微動機構の剛性を高く維持することができるので、応答性が高い微動動作を実現することができるという効果が得られる。また、圧電アクチュエータの伸長時に圧電アクチュエータに予圧の反力が作用し、圧縮荷重を掛けながら微動動作を行わせることができるので、圧電アクチュエータの引張荷重による破損の発生を防止することができるという効果が得られる。さらに、伸縮方向に対して並列に配置された複数の圧電アクチュエータにより微動動作を行うので、応答性がさらに高い微動動作を実現することができるという効果が得られる。さらに、間座を介して圧電アクチュエータの変位を伝達することにより変位のバラツキの影響を低減することができるので、高精度な微動動作を実現することができるという効果が得られる。 As described above, according to the axial fine movement mechanism with a rotating mechanism according to the first aspect of the present invention or the coarse / fine movement positioning apparatus according to the second aspect, the opposingly arranged rolling bearing device is used as a spring member having high rigidity. By functioning and combining the high rigidity of the piezoelectric actuator in the compression direction and the highly rigid spring member, the rigidity of the axial fine movement mechanism with rotating mechanism can be maintained high, so that a fine movement operation with high responsiveness can be realized. The effect of being able to be obtained. Further, when the piezoelectric actuator is extended, a preload reaction force acts on the piezoelectric actuator, and a fine movement operation can be performed while applying a compressive load. Therefore, it is possible to prevent the piezoelectric actuator from being damaged due to a tensile load. Is obtained. Further, since the fine movement operation is performed by the plurality of piezoelectric actuators arranged in parallel with respect to the expansion / contraction direction, it is possible to obtain an effect that a fine movement operation with higher responsiveness can be realized. Furthermore, since the influence of the variation in the displacement can be reduced by transmitting the displacement of the piezoelectric actuator through the spacer, an effect that a highly accurate fine movement operation can be realized is obtained.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図1ないし図6は、本発明に係る回転機構付軸方向微動機構および粗微動位置決め装置の実施の形態を示す図である。
まず、粗微動位置決め装置1の移動機構を説明する。
図1は、回転機構付軸方向微動機構41の断面図である。
図2は、粗微動位置決め装置1の平面図である。
図3は、粗微動位置決め装置1の側面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 6 are views showing an embodiment of an axial fine movement mechanism and a coarse / fine movement positioning device with a rotation mechanism according to the present invention.
First, the moving mechanism of the coarse / fine movement positioning device 1 will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an axial
FIG. 2 is a plan view of the coarse / fine movement positioning device 1.
FIG. 3 is a side view of the coarse / fine movement positioning device 1.
2は直線案内機構であり、レール3に転動体を介して組付けられた鞍状のスライダ4からなるリニアガイド装置であって、レール3は粗微動位置決め装置1の基台5に設置され、スライダ4の移動台取付面4aには、粗微動位置決め装置1の移動台6がボルト等により取り付けられる。直線案内機構2は、粗動機構10のねじ軸11の長手方向(軸方向という)と平行にねじ軸11の両側に設置された2本のレール3と、各レール3に組付けられた2個、計4個のスライダ4とを有して構成されている。
粗動機構10は、ねじ軸11の外周面に形成した螺旋状の軸軌道溝11aと、ナット12の内周面に形成した軸軌道溝11aに対向する図示しないナット軌道溝とを複数の図示しないボールを介して螺合させた送りねじ装置としてのボールねじ装置13と、ねじ軸11の一端に配置され、基台5に設置されたステッピングモータ等の正逆回転可能な駆動モータ14と、駆動モータ14とねじ軸11とを連結するカップリング15と、カップリング15の前段に配置され、基台5に設置された深溝玉軸受等の支持軸受16とを有して構成されている。
The
ナット12は移動台6に固定され、ねじ軸11とはオーバーサイズボール等による予圧により軸方向に遊びがない状態で螺合している。また、支持軸受16は、ねじ軸11を回転可能に支持するとともにねじ軸11を軸方向の遊びにより移動可能に支持している。
17は位置センサであり、移動台6に固定され、基台5にねじ軸11と平行に設置されたスケール18に等間隔に形成された細かな凹凸を検出してその検出信号を後述する制御装置45に出力する機能を有している。制御装置45は、位置センサ17の検出信号を用いて移動台6と基台5との相対移動量を測定する。
The
図1において、20a、20bはそれぞれ転がり軸受装置としてのアンギュラ玉軸受であり、外輪21a、21bの内周面に形成された外輪軌道22a、22bと、内輪23a、23bの外周面に形成された内輪軌道24a、24bとの間に配設された複数の転動体としてのボール25a、25bとを有して構成されている。
アンギュラ玉軸受20a、20bは、正面組合せとして対向配置され、内輪23a、23bの内周面が、ねじ軸11の駆動モータ14側に形成された嵌合軸26の外周面に嵌合し、外輪22a、22bの外周面が、基台5にボルト等により固定されたハウジング27の内周面に嵌合して支持軸受16とともにねじ軸11を回転可能に支持する。
In FIG. 1, 20a and 20b are angular contact ball bearings as rolling bearing devices, and are formed on the
Angular
29は内輪係止部であり、ねじ軸11の軸軌道溝11aと嵌合軸26との間に形成された内輪23a、23bの外径と略同等の直径を有する大径部であって、内輪23aの一方の側面を係止する。
30は内輪間座であり、内輪23a、23bと略同等の外径および内径を有する円筒状部材であって、その内周面が嵌合軸26の外周面に嵌合して内輪23a、23bの間に配置される。
32はロックナットであり、嵌合軸26の駆動モータ14側に設けられたねじ部33に螺合して内輪係止部29との間で内輪23a、内輪間座30および内輪23bを締め付け、ねじ軸11上での内輪23a、23bの移動を固定する。
50は圧電アクチュエータであり、標準化された積層型の圧電アクチュエータであって、単独または複数の圧電素子を柱状に積層してなり、印加される電圧に応じて軸方向に伸縮する。圧電アクチュエータ50は、角柱状に圧電素子を積層した中実のアクチュエータ(例えば、NECトーキン株式会社製、樹脂外装アクチュエータ、型式番号AE0505D08)である。図1においては、2つの圧電アクチュエータ50が伸縮方向に対して並列に配置される。
38は外輪係止部であり、ハウジング27の内周面の内輪係止部29と対向する位置に形成された外輪21a、21bの内径と略同等の直径を有する段部であって、外輪21aの一方の側面を係止する。
51はピストンであり、ハウジング27の内周面に嵌合する円柱状部材であって、ロックナット32側の端面には、ロックナット32との干渉を避けるための逃げ穴53が形成され、ロックナット32を逃げ穴53に内包してその端面の外周側を外輪21bに当接させる。
55は間座であり、ハウジング27の内周面に嵌合する円柱状部材であって、ピストン51のロックナット32とは反対側の端面に一方の端面が当接し、その端面の軸方向の断面形状が円弧状となっている。また、反対側の端面には、圧電アクチュエータ50を収納する2つの収納穴52が間座55の軸芯を挟んで等間隔に形成されている。
39はカバーであり、ハウジング27と略同等の外径を有する中空の円盤部材であって、間座55側の端面には、各収納穴52に対応する2つの凹穴54がカバー39の軸芯を挟んで等間隔に形成されている。
収納穴52および凹穴54の内径は、角柱状の圧電アクチュエータ50の4隅が内接する直径で形成されている。そのため、圧電アクチュエータ50は、収納穴52と凹穴54の底面間に挟持される。これにより、2つの圧電アクチュエータ50は、伸縮方向を軸方向と一致させて並列に配置される。また、収納穴52および凹穴54には、圧電アクチュエータ50が非通電の状態で挿入される。
The inner diameters of the
また、カバー39は、ハウジング27の端面に形成されたねじ穴27aを用いてボルト等によりハウジング27に締結され、外輪係止部38との間で外輪21a、21b、ピストン51、間座55および圧電アクチュエータ50を押圧する。
これにより、外輪21aは、外輪係止部38により軸方向の移動が拘束されるとともに拘束されない側の外輪21bがピストン51、間座55および圧電アクチュエータ50を介して押圧され、アンギュラ玉軸受20a、20bに所定の予圧が付与されるとともに外輪21a、21b間の軸方向の距離としての隙間40が形成される。
The
As a result, the
回転機構付軸方向微動機構41は、アンギュラ玉軸受20a、20b、嵌合軸26、内輪係止部29、内輪間座30、ロックナット32、ハウジング27、外輪係止部38、ピストン51、間座55、圧電アクチュエータ50およびカバー39等を、図1に示すように、カップリング15を介して、駆動モータ14が連結しているねじ軸11の端部の反対側の端部に配置することにより構成される。ハウジング27は、ボルト等により基台5に固定されている。
粗微動位置決め装置1は、回転機構付軸方向微動機構41および粗動機構10により構成される。
The axial
The coarse / fine movement positioning device 1 includes an axial
次に、粗微動位置決め装置1の制御系の構成を説明する。
図4は、制御装置45の構成を示すブロック図である。
粗微動位置決め装置1には、図4に示すように、粗微動位置決めを行う制御装置45が実装されている。
制御装置45は、粗微動位置決め処理を実行する制御部46と、制御部46が実行するプログラムやそれに用いる各種のデータおよび制御部46の処理結果等が格納される記憶部47と、駆動モータ14を駆動するモータ駆動部48と、圧電アクチュエータ50を駆動するアクチュエータ駆動部49と、アクチュエータ駆動部49からの制御電圧を増幅して圧電アクチュエータ50に出力するアンプ(不図示)とを有して構成されている。
記憶部47には、粗微動制御を行う粗微動制御プログラムと、移動台6を停止させる目標位置や停止時間を記憶した移動先指示テーブルとが格納されている。
Next, the configuration of the control system of the coarse / fine movement positioning device 1 will be described.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the
As shown in FIG. 4, the coarse / fine movement positioning device 1 is equipped with a
The
The
次に、制御装置45で実行される処理を説明する。
制御部46は、記憶部47に格納されている粗微動制御プログラムを起動させ、粗微動制御プログラムに従って、図5のフローチャートに示す粗微動位置決め処理を実行する。
図5は、粗微動位置決め処理を示すフローチャートである。
粗微動位置決め処理は、制御部46において実行されると、図5に示すように、まず、ステップS100に移行する。
ステップS100では、圧電アクチュエータ50の有効ストロークの約半分の伸びを指示する初期設定指令をアクチュエータ駆動部49に出力し、ステップS102に移行して、移動先指示テーブルから目標位置および停止時間を読み出し、ステップS104に移行する。
Next, processing executed by the
The
FIG. 5 is a flowchart showing the coarse / fine movement positioning process.
When the coarse / fine movement positioning process is executed by the
In step S100, an initial setting command for instructing about half of the effective stroke of the
ステップS104では、目標位置と現在位置との偏差を算出し、算出した偏差に相当する長さをナット12が移動するときに必要なねじ軸11の回転数を演算し、演算した回転数を粗動指令としてモータ駆動部48に出力する粗動制御処理を実行し、ステップS106に移行する。
ステップS106では、位置センサ17から検出信号を入力し、ステップS108に移行して、入力した検出信号に基づいて駆動モータ14が停止したか否かを判定し、駆動モータ14が停止した判定したとき(Yes)は、ステップS110に移行する。
In step S104, the deviation between the target position and the current position is calculated, the number of rotations of the
In step S106, a detection signal is input from the
ステップS110では、位置センサ17から検出信号を入力し、ステップS112に移行して、入力した検出信号に基づいて目標位置と現在位置との偏差を算出し、ステップS114に移行する。
ステップS114では、算出した偏差をなくすようにPID制御により微動指令を生成し、生成した微動指令をアクチュエータ駆動部49に出力する微動制御処理を実行し、ステップS116に移行する。
In step S110, a detection signal is input from the
In step S114, a fine movement command is generated by PID control so as to eliminate the calculated deviation, a fine movement control process for outputting the generated fine movement instruction to the
ステップS116では、算出した偏差が所定値以下であるか否かを判定し、偏差が所定値以下であると判定したとき(Yes)は、ステップS118に移行して、移動台6を目標位置に停止時間だけ停止させ、ステップS120に移行する。
ステップS120では、次の目標位置および停止時間が移動先指示テーブルに登録されているか否かを判定し、次の目標位置および停止時間が登録されていないと判定したとき(No)は、一連の処理を終了して元の処理に復帰させる。
In step S116, it is determined whether or not the calculated deviation is equal to or smaller than a predetermined value. When it is determined that the deviation is equal to or smaller than the predetermined value (Yes), the process proceeds to step S118, and the
In step S120, it is determined whether or not the next target position and stop time are registered in the movement destination instruction table. When it is determined that the next target position and stop time are not registered (No), End the process and return to the original process.
一方、ステップS120で、次の目標位置および停止時間が登録されていると判定したとき(Yes)は、ステップS100に移行する。
一方、ステップS116で、偏差が所定値よりも大きいと判定したとき(No)は、ステップS110に移行する。
一方、ステップS108で、駆動モータ14が停止しないと判定したとき(No)は、ステップS106に移行する。
On the other hand, when it is determined in step S120 that the next target position and stop time are registered (Yes), the process proceeds to step S100.
On the other hand, when it is determined in step S116 that the deviation is larger than the predetermined value (No), the process proceeds to step S110.
On the other hand, when it determines with the
次に、本実施の形態の動作を説明する。
粗微動位置決め装置1が動作を開始すると、制御部46は粗微動制御プログラムを起動する。
制御部46は、粗微動制御プログラムが起動すると、初期設定指令をアクチュエータ駆動部49に出力する。アクチュエータ駆動部49は、初期設定指令を初期設定電圧Voに変換し、これを圧電アクチュエータ50に供給して保持する。初期設定電圧Voは、圧電アクチュエータ50の有効ストロークの約半分の伸びを与える電圧であり、圧電アクチュエータ50に初期設定電圧Voを印加した状態での移動台6の位置が原位置となる。
Next, the operation of the present embodiment will be described.
When the coarse / fine movement positioning device 1 starts operation, the
When the coarse / fine movement control program is activated, the
次に、制御部46は、移動台6が原位置に停止していることを確認し、移動先指示テーブルに記憶された最初の目標位置および停止時間を読み出す。
目標位置等を読み出した制御部46は、目標位置と現在位置(原位置)との偏差を算出し、算出した偏差に相当する長さをナット12が移動するときに必要なねじ軸11の回転数を演算し、これを粗動指令としてモータ駆動部48に出力する。モータ駆動部48は、粗動指令を駆動モータ14の駆動信号に変換し、これを駆動モータ14に供給する。
Next, the
The
駆動モータ14はステッピングモータであるので、駆動信号は、演算したねじ軸11の回転数を回転させるために必要なステッピングモータの角度ステップ数に相当するパルス信号である。
駆動モータ14は、駆動信号が供給されると、駆動信号に対応した回転数分回転し、ねじ軸11が回転してナット12を軸方向に移動させる。
このとき、制御部46は、移動台6の移動に伴って位置センサ17が出力するスケール18の凹凸を示すパルス状の検出信号を入力し、その数を計数して移動台6の位置を認識しながら移動台6が停止(駆動モータ14の回転の停止)するまで待機し、移動台6が停止した時に認識していた位置を現在位置として認識する。
Since the
When the drive signal is supplied, the
At this time, the
このように、ねじ軸11を回転させてナット12とともに移動台6を基台5に対して軸方向に移動させる粗動機構10により移動台6の粗動動作が行われる。
この場合に、圧電アクチュエータ50は、初期設定電圧Voが印加されているだけで位置センサ17によるフィードバック制御はかけられていない。また、圧電アクチュエータ50は、アンギュラ玉軸受20a、20bの予圧の反力による圧縮荷重が作用した状態となっている。
As described above, the
In this case, the
粗動動作を終えた制御部46は、位置センサ17から検出信号を入力し、目標位置と現在位置との偏差を算出し、算出した偏差をなくすようにPID制御により微動指令を生成し、生成した微動指令をアクチュエータ駆動部49に出力する。アクチュエータ駆動部49は、微動指令を電圧に変換し、この制御電圧を圧電アクチュエータ50に印加する。
回転機構付軸方向微動機構41では、圧電アクチュエータ50の変位の半分の変位となる外輪21aと内輪23aの相対変位量が移動台6の微動変位量となるから、そのときの圧電アクチュエータ50には、偏差分の2倍の変位を与えるような制御電圧と初期設定電圧Voを加算した電圧が印加されることとなる。
The
In the axial
図6は、回転機構付軸方向微動機構41の微動動作を説明するための図である。
例えば、圧電アクチュエータ50に2Xの伸びが生ずると、この伸びにより生じた押圧力は、図6に示すように、微動制御を行う前の予圧に加えて外輪21bを押圧し、外輪21bを軸方向(図1において左。以下、軸方向左という。)に移動させ、隙間40が2X分さらに狭くなって圧電アクチュエータ50の伸びを吸収する。この隙間40の変位は、ボール25bと外輪軌道22bおよび内輪軌道24bとの当接面、並びにボール25aと外輪軌道22aおよび内輪軌道24aとの当接面を微動制御を行う前の予圧に加えて押圧し、これらの間に弾性変形が生じ、内輪23a、23bがそれぞれXずつ軸方向左に変位する。なお、外輪21bの変位量に対する内輪23a、23bの変位量は、予圧の大きさ、アンギュラ玉軸受20a、20bの剛性、その他の条件により適宜に設定することができる。
FIG. 6 is a view for explaining the fine movement operation of the axial
For example, when the
これに対し、圧電アクチュエータ50が2X縮むと、押圧力が減少し、外輪21bを軸方向(図1において右。以下、軸方向右という。)に移動させ、隙間40が2X分さらに広くなって圧電アクチュエータ50の縮みを吸収する。この隙間40の変位によって弾性変形が生じ、内輪23a、23bがそれぞれXずつ軸方向右に変位する。
このように、隙間40の変位2Xを内輪23a、23bがXずつに分けて吸収するので、アンギュラ玉軸受20a、20bの互いを押圧する力がバランスしたときに、内輪23a、23bがねじ軸11とともに軸方向にX移動する。この場合のねじ軸11の移動は、支持軸受16の軸方向の遊びとカップリング15の収縮により吸収される。
On the other hand, when the
As described above, since the
これにより、ナット12が軸方向にX移動し、移動台6が基台5に対して軸方向左にX移動する。つまり、圧電アクチュエータ50の2Xの変位(伸縮量)の半分のXの変位となる外輪21aと内輪23aの相対変位量が移動台6の微動変位量になる。
また、回転機構付軸方向微動機構41では、圧電アクチュエータ50の変位が間座55を介して外輪21bに伝達される。このとき、間座55は、ピストン51に当接する軸方向の断面形状が円弧状であるので、同断面形状が平坦等であるものに比して、変位のバラツキが生じても間座55がピストン51に当接する位置が偏りにくい。したがって、変位のバラツキが平均化されてそれらの合成変位が間座を介して外輪21bに伝達されるので、変位のバラツキの影響を低減することができる。
Thereby, the
Further, in the axial
このようにして微動動作が行われ、制御部46は、現在位置と目標位置との偏差をなくすようにフィードバック制御を行いながら移動台6を目標位置に停止させる。目標位置には、移動台6を停止時間だけ停止させる。
そして、制御部46は、移動先指示テーブルに次の目標位置等が記憶されている場合は、微動動作のためにアクチュエータ駆動部49が保持していた制御電圧を解除し、次の目標位置等を読み出し、その結果により生じた移動台6の移動量を上記同様に位置センサ17の検出信号により計数して新たな現在位置を認識し、上記同様の粗動制御および微動制御を行う。
Thus, the fine movement operation is performed, and the
Then, when the next target position or the like is stored in the movement destination instruction table, the
なお、外輪21a、21b間の隙間40を圧電アクチュエータ50の伸縮により変化させて微動動作を行わせるので、結果として予圧を変化させることになるが、圧電アクチュエータ50の微動動作に伴う伸びは最大で10μm程度、通常は数μm程度であり、それにより生じる予圧の変化は小さいものであるので、外輪軌道22a、22bや内輪軌道24a、24bおよびボール25a、25bに圧痕等が生じることはない。
In addition, since the
また、回転機構付軸方向微動機構41には剛性の低いバネが存在せず、アンギュラ玉軸受20a、20bを剛性の非常に高いバネ部材として機能させ、圧縮方向の荷重に対しては非常に高い剛性を有する圧電アクチュエータ50と高剛性のバネ部材との組み合わせにより、回転機構付軸方向微動機構41の剛性が静的にも動的にも圧電アクチュエータ50を組み込まない軸受ユニットと略同一の剛性を維持することができるので、応答性が高く安定した微動動作を実現することができる。
Further, the axial
さらに、アンギュラ玉軸受20a、20bに付与した予圧の反力が圧電アクチュエータ50に作用し、常に圧縮荷重を掛けながら微動動作を行わせるので、引張荷重による破損の発生もなく、それを避けるためのバネを用いる必要もない。
さらに、圧電アクチュエータ50の分だけ長いハウジング27を用いるだけで、軸受ユニットを組み立てる方法と同一の方法で組み立てることができ、圧電アクチュエータ50の組立に特別な配慮を払うことなく容易に回転機構付軸方向微動機構41を組み立てることができる。
Further, the preload reaction force applied to the
Further, by using the
さらに、圧電アクチュエータ50を収納穴52および凹穴54を案内として間座55に組み込めば自動的に同軸上に配置されるので、圧電アクチュエータ50に半径方向荷重やモーメント荷重が作用して早期に破損する可能性を低減することができる。
さらに、圧電アクチュエータ50をねじ軸11と同軸上に配置できるので、圧電アクチュエータ50の変位を純粋な軸方向変位とすることができ、高精度な微動動作を行うことができる。
Further, if the
Furthermore, since the
このようにして、本実施の形態では、伸縮方向に対して並列に配置した複数の圧電アクチュエータ50を備え、対向配置して予圧を付与したアンギュラ玉軸受20a、20bの一方の外輪21aをハウジング27に軸方向に拘束し、圧電アクチュエータ50と外輪21bとの間に、外輪21bを押圧するピストン51と、ピストン51に当接する軸方向の断面形状が円弧状となる間座55とを設け、外輪21a、21b間の距離を複数の圧電アクチュエータ50の伸縮により変化させるようにした。
In this way, in the present embodiment, one
これにより、対向配置したアンギュラ玉軸受20a、20bを剛性の非常に高いバネ部材として機能させ、圧電アクチュエータ50の圧縮方向の高い剛性と高剛性のバネ部材との組み合わせにより、回転機構付軸方向微動機構41の剛性を高く維持することができるので、応答性が高く安定した微動動作を実現することができる。また、圧電アクチュエータ50に予圧の反力が作用し、常に圧縮荷重を掛けながら微動動作を行わせることができるので、圧電アクチュエータ50の引張荷重による破損の発生を防止することができる。さらに、伸縮方向に対して並列に配置された複数の圧電アクチュエータ50により微動動作を行うので、応答性がさらに高い微動動作を実現することができる。さらに、間座55を介して圧電アクチュエータ50の変位を伝達することにより変位のバラツキの影響を低減することができるので、高精度な微動動作を実現することができる。
As a result, the
さらに、本実施の形態では、圧電アクチュエータ50は、標準化された積層型の圧電アクチュエータである。
これにより、比較的安価に製造することができるとともに、特性のバラツキを低減して高精度な微動動作を実現することができる。また、圧電アクチュエータ50の製作を容易に行うことができる。
さらに、本実施の形態では、圧電アクチュエータ50を非通電とした状態であらかじめ予圧を付与した。
これにより、圧電アクチュエータ50の変位量がゼロに近い場合でも予圧抜けすることなく、圧電アクチュエータ50の小型化、コストダウンが可能になる。また、圧電アクチュエータ50には位置決め動作を行うときのみ通電すればよく、通電時間が短くなるので、圧電アクチュエータ50の耐久性を向上させることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the
As a result, it is possible to manufacture at a relatively low cost, and it is possible to realize a highly accurate fine movement operation by reducing variation in characteristics. In addition, the
Further, in the present embodiment, preload is applied in advance in a state where the
Thereby, even when the displacement amount of the
さらに、本実施の形態では、位置センサ17からの基台5と移動台6との相対移動量を示す検出信号により認識した現在位置と目標位置との偏差をフィードバックして微動制御を行う。
これにより、ねじ軸11のリード誤差や圧電アクチュエータ50のヒステリシス等があった場合においても高精度な微細位置決めを行うことができる。
Furthermore, in the present embodiment, the fine movement control is performed by feeding back the deviation between the current position recognized by the detection signal indicating the relative movement amount between the
Thereby, even when there is a lead error of the
さらに、本実施の形態では、圧電アクチュエータ50を中実として収納穴52と凹穴54に嵌合させ、それぞれの底面の間に挟持してねじ軸11と同軸に配置した。
これにより、圧電アクチュエータ50の分だけ長いハウジング27を用いるだけで、軸受ユニットを組み立てる方法と同一の方法で組み立てることができ、回転機構付軸方向微動機構41の組立を容易に行うことができる他、一般に体積が大きいほど高価になる圧電アクチュエータの価格を低減して、位置決め装置のコストを低減することができる。
Furthermore, in the present embodiment, the
As a result, it is possible to assemble the bearing unit by the same method as the method of assembling the bearing unit only by using the
さらに、本実施の形態では、内輪23a、23bの内周面をねじ軸11の外周面に嵌合させ、内輪23a、23bの軸方向の移動を内輪係止部29とロックナット32により挟み付けてねじ軸11に固定するとともに、外輪21aの軸方向の移動を外輪係止部38によりハウジング27に拘束し、外輪21bを圧電アクチュエータ50によりピストン51および間座55を介して軸方向に移動させるようにした。
Furthermore, in the present embodiment, the inner peripheral surfaces of the
これにより、圧電アクチュエータ50の変位の半分をねじ軸11の変位とすることができ、圧電アクチュエータ50の変位の誤差を半減して高精度な微動動作を実現することができる。
さらに、本実施の形態では、圧電アクチュエータ50をアンギュラ玉軸受20a、20bの非回転側である外輪21aを押圧するように配置した。
これにより、圧電アクチュエータ50への配線を容易に行うことができる。
As a result, half of the displacement of the
Further, in the present embodiment, the
Thereby, wiring to the
なお、上記実施の形態においては、圧電アクチュエータ50を並列に配置したが、これに限らず、圧電アクチュエータ50を直列および並列に配置することもできる。
具体的には、収納穴52および凹穴54には、2つの圧電アクチュエータ50がそれぞれ挿入される。各組の圧電アクチュエータ50は、伸縮方向に対して直列に配置され、接着剤等により接合される。なお、接着剤に限らず、治具により機械的に固定してもよい。これにより、直列に配置された2つの圧電アクチュエータ50を組として、2組の圧電アクチュエータ50が伸縮方向を軸方向と一致させて並列に配置される。圧電アクチュエータ50は、形状および特性が同一のものを使用するのが好ましい。
In the above embodiment, the
Specifically, two
このような構成であれば、ストローク長が大きくなり、回転機構付軸方向微動機構41の剛性も高くなるので、長ストロークで応答性が高い微動動作を実現することができる。
この場合において、圧電アクチュエータ50を2つ直列に配置しかつ2つ並列に配置したが、これに限らず、さらに長ストロークで応答性が高い微動動作を実現するために、圧電アクチュエータ50をさらに多数直列に配置しかつさらに多数並列に配置することもできる。圧電アクチュエータ50の数は、要求されるストローク長および剛性によって決定すればよい。
With such a configuration, the stroke length is increased, and the rigidity of the axial
In this case, two
また、上記実施の形態においては、アクチュエータ駆動部49からの制御電圧を1台のアンプにより増幅して各圧電アクチュエータ50に出力するように構成したが、これに限らず、各圧電アクチュエータ50に対応して圧電アクチュエータ50の数と同数のアンプを設け、アクチュエータ駆動部49からの制御電圧を各アンプにより増幅し、対応する圧電アクチュエータ50に出力するように構成することもできる。この場合、制御電圧と圧電アクチュエータ50の変位量の関係が等しくなるように各アンプのゲインを調整することにより、各圧電アクチュエータ50の特性を電気的に調整することができる。このことは、圧電アクチュエータ50を直列および並列に配置する場合において同じである。
In the above embodiment, the control voltage from the
また、上記実施の形態においては、対向配置した内輪23a、23bの間に内輪間座30を設けて予圧を付与するように構成したが、これに限らず、内輪23a、23bの対向側の面を内輪間座30の幅の半分に相当する長さ伸長させて内輪23a、23b同士を直接当接させるように構成することもできる。
In the above embodiment, the
また、上記実施の形態においては、対向配置したアンギュラ玉軸受20a、20bに非通電の圧電アクチュエータ50を介してあらかじめ予圧を付与するように構成したが、これに限らず、圧電アクチュエータ50の非通電時には予圧が発生しないように、隙間を介して圧電アクチュエータ50と外輪21a、21bまたは内輪23a、23bを対向させておき、粗微動位置決め装置1の起動時等に所定の電圧を圧電アクチュエータ50に印加して対向配置したアンギュラ玉軸受20a、20bに所定の予圧を発生させるようにしてもよい。このようにすれば、アンギュラ玉軸受20a、20bに所定の予圧を与えるために、例えば、ピストン51または間座55の軸方向の長さ等を予圧量に合わせて精密に調整するといった、いわゆる予圧調整が不要となり、所定の電圧の印加だけで容易に精密な予圧調整が可能となる。
In the above-described embodiment, the preload is applied to the
また、上記実施の形態においては、1つのアンギュラ玉軸受からなる転がり軸受装置を2つ対向配置するように構成したが、これに限らず、複数のアンギュラ玉軸受を並列組み合わせて配置した1組の転がり軸受装置を2つ対向配置するようにしてもよい。
また、上記実施の形態においては、アンギュラ玉軸受20a、20bをねじ軸11を支持する軸受として用いたが、これに限らず、回転を行いその回転の支持部を高速で微動させる回転および軸方向微動の複合運動機構全般に利用できることはいうまでもない。
Moreover, in the said embodiment, although comprised so that two rolling bearing apparatuses which consist of one angular ball bearing may be opposingly arranged, it is not restricted to this, One set of several angular ball bearings arrange | positioned in parallel combination Two rolling bearing devices may be arranged opposite to each other.
In the above embodiment, the
また、上記実施の形態において、送りねじ装置は、ねじ軸11とナット12とをボールを介して螺合させるボールねじ装置13として構成したが、これに限らず、ねじ軸11とナット12とを直接螺合させる滑りねじ装置として構成することもできる。
また、上記実施の形態においては、フィードバック制御を微動制御のときに行うように構成したが、これに限らず、粗動制御のときに、目標位置と現在位置との偏差を用いてフィードバック制御を行うようにし、偏差が所定値以下となったときに粗動動作を停止するように構成することもできる。このようにすれば、ねじ軸11のリード精度等を補正することができ、圧電アクチュエータ50の微動動作による補正量を小さくすることができ、必要以上に大きな伸縮量を有する圧電アクチュエータ50を用いる必要がなくなる。
Moreover, in the said embodiment, although the feed screw apparatus was comprised as the
In the above embodiment, the feedback control is configured to be performed at the time of fine motion control. However, the present invention is not limited to this, and at the time of coarse motion control, feedback control is performed using the deviation between the target position and the current position. Alternatively, the coarse movement operation may be stopped when the deviation becomes a predetermined value or less. In this way, the lead accuracy of the
1 粗微動位置決め装置
2 直線案内機構
3 レール
4 スライダ
4a 移動台取付面
5 基台
6 移動台
10 粗動機構
11 ねじ軸
11a 軸軌道溝
12 ナット
13 ボールねじ装置
14 駆動モータ
16 支持軸受
17 位置センサ
18 スケール
20a、20b アンギュラ玉軸受
21a、21b 外輪
22a、22b 外輪軌道
23a、23b 内輪
24a、24b 内輪軌道
25a、25b ボール
26 嵌合軸
27 ハウジング
27a ねじ穴
29 内輪係止部
30 内輪間座
32 ロックナット
33 ねじ部
50 圧電アクチュエータ
38 外輪係止部
51 ピストン
39 カバー
40 隙間
52 収納穴
53 逃げ穴
54 凹穴
55 間座
41 回転機構付軸方向微動機構
45 制御装置
46 制御部
47 記憶部
48 モータ駆動部
49 アクチュエータ駆動部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coarse / fine
Claims (3)
前記内輪を前記軸に軸方向に固定し、前記転がり軸受装置の外輪の一方を前記軸方向に拘束し、前記複数の圧電アクチュエータと前記外輪の他方との間に、前記複数の圧電アクチュエータの変位のバラツキを平均化してそれらの合成変位を伝達可能な間座を設け、前記外輪間の前記軸方向の距離を前記複数の圧電アクチュエータの伸縮により変化させるようにしたことを特徴とする回転機構付軸方向微動機構。 Two rolling bearing devices arranged opposite to each other and applied with a preload; a shaft into which each inner ring of the rolling bearing device is fitted; and a plurality of piezoelectric actuators arranged in parallel with respect to the expansion and contraction direction;
The inner ring is fixed to the shaft in the axial direction, one of the outer rings of the rolling bearing device is constrained in the axial direction, and the displacement of the plurality of piezoelectric actuators is between the plurality of piezoelectric actuators and the other of the outer rings. A rotation mechanism is provided, wherein a spacer is provided that can transmit the composite displacement by averaging the variations of the outer ring, and the axial distance between the outer rings is changed by expansion and contraction of the plurality of piezoelectric actuators. Axial fine movement mechanism.
対向配置して予圧を付与した2つの転がり軸受装置と、前記基台に固定され、前記転がり軸受装置のそれぞれの外輪が嵌合するハウジングと、伸縮方向に対して並列に配置した複数の圧電アクチュエータとを有し、前記転がり軸受装置のそれぞれの内輪を前記ねじ軸に嵌合させ、前記内輪を前記ねじ軸に前記軸方向に固定し、前記外輪の一方を前記軸方向に拘束し、前記複数の圧電アクチュエータと前記外輪の他方との間に、前記複数の圧電アクチュエータの変位のバラツキを平均化してそれらの合成変位を伝達可能な間座を設け、前記外輪間の前記軸方向の距離を前記複数の圧電アクチュエータの伸縮により変化させるようにした回転機構付軸方向微動機構とを備えることを特徴とする粗微動位置決め装置。 A screw shaft rotatably supported by a base; and a nut that is screwed to the screw shaft and is fixed to the moving base. The rotating base is pivoted with respect to the base by the rotation of the screw shaft. Coarse movement mechanism to move in the direction,
Two rolling bearing devices arranged to face each other and applied with a preload, a housing fixed to the base and fitted with respective outer rings of the rolling bearing device, and a plurality of piezoelectric actuators arranged in parallel with respect to the expansion and contraction direction Each inner ring of the rolling bearing device is fitted to the screw shaft, the inner ring is fixed to the screw shaft in the axial direction, one of the outer rings is restrained in the axial direction, A spacer is provided between the piezoelectric actuator and the other outer ring to average the variation of the displacements of the plurality of piezoelectric actuators and transmit their combined displacement, and the distance between the outer rings in the axial direction is provided. A coarse / fine movement positioning device comprising: an axial fine movement mechanism with a rotation mechanism that is changed by expansion and contraction of a plurality of piezoelectric actuators.
前記他方の外輪と前記間座との間にピストンを設け、
前記間座は、前記ピストンに当接する前記軸方向の断面形状が円弧状であることを特徴とする粗微動位置決め装置。 In claim 2,
A piston is provided between the other outer ring and the spacer,
The coarse / fine movement positioning device characterized in that the spacer has an arcuate cross-sectional shape in contact with the piston.
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Cited By (2)
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JP2016121707A (en) * | 2014-12-24 | 2016-07-07 | 日本精工株式会社 | Rotating mechanism, transport device, machine tool and semiconductor manufacturing device |
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