JP2014013211A - Stage structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stage structure capable of obtaining a sufficient pre-pressure without disposing magnetic poles and capable of reducing the thickness thereof.SOLUTION: The stage structure is configured including: a fixed plate 2; a moving plate 3; linear guide paths 4 and 5 of a V-groove for the moving plate 3; steel balls 6 for supporting the moving plate 3; and a permanent magnet 10 disposed in a pocket processing part 9. By using the pocket processing part 9 to function as a yoke, pre-pressure is increased by the permanent magnet 10 the thickness can be reduced by eliminating magnetic poles.

Description

本発明は、検査装置,測定装置,試験装置,加工装置等においてワークの送りに利用されるステージ構造の改良に関する。   The present invention relates to an improvement in a stage structure used for feeding a workpiece in an inspection apparatus, a measurement apparatus, a test apparatus, a processing apparatus, or the like.

この種のステージ構造としては、例えば、特許文献1や特許文献2に開示されるリニアステージが公知である。   As this type of stage structure, for example, linear stages disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are known.

特許文献1に開示されるリニアステージはクロステーブルの一部を構成するもので、その主要部は、基台と、基台の上面の左右に離間して形成された2本の突条と、各々の突条に刻設されたV溝と、これらのV溝に適合するV字型の突条を下面の左右に備えた移動プレートと、対を成すV溝とV字型の突条との間に介装された複数の針状ころ軸受けと、左右のV字型の突条よりも内側かつ移動プレートの移動方向の中央寄りの位置において4箇所に分散して移動プレートの下面に固着して取り付けられた4つの永久磁石とによって構成されている。
このような構成を適用すれば、移動プレートの下面に固着された永久磁石が基台を吸着し、V溝と複数の針状ころ軸受けとの間、および、V字型の突条と複数の針状ころ軸受けとの間に予圧力が作用するので、移動プレートの重量を大きくしなくても移動プレートの不用意な浮き上がりを防止することができる。
また、基台と移動プレートとの間に接触式の浮き上がり防止部材等を設ける必要もなくなるので、移動プレートの駆動に必要とされる駆動トルクが軽減され、移動プレートの駆動レスポンスが向上するといったメリットも生じる。
特許文献1に開示されるリニアステージでは、更に、4つの永久磁石の下面に対向する基台の上面に磁極(磁気透磁率の高い電磁材料鋼板等)を取り付けることによって予圧力を向上させている。
しかし、特許文献1に開示される構成にあっては、基台の上面の左右に形成した突条にV溝を設けているため、リニアステージ全体の上下高さの薄型化に限界がある。
また、基台の上面の左右に離間して形成された2本の突条間に位置する基台上面の中央部および2本のV字型の突条間に位置する移動プレート下面の中央部に大量の除去加工を施す必要があるために、生産効率が低下するといった不都合がある。
しかも、磁石の磁気吸着力を増強するための磁極は、当然、磁石の下面と基台の上面との間に介装する必要があるので、磁極の存在それ自体がリニアステージ全体の上下高さの薄型化といった目的を達成する際の阻害要因となってしまう。
無論、2本のV字型の突条を移動プレートとは別の部材で形成して移動プレートに後付けするといったことも可能であるが、そうした場合、V字型の突条の取り付けに伴う組立誤差を軽減する必要上、たとえば、移動プレートの下面にV字型の突条を位置決めするためのシャープコーナーを有する切欠を形成したり、ノックピンを貫通させるといったような複雑な作業が必要となる。
当然、直線状ガイド経路を構成する要素の全て、つまり、2本のV溝および2本のV字型の突条は、不用意な応力の発生や抵抗の発生を防止するため、また、リニアステージの精度を向上させるためにも、完全に平行であることが望ましく、更には、対を成すV字型の突条の形状とV溝の形状も完全に合致させることが望ましいが、そのような加工作業は困難であり、また、可能であったとしても相当な加工コストを伴う。
The linear stage disclosed in Patent Document 1 constitutes a part of a cross table, and the main part thereof is a base and two protrusions formed on the left and right of the upper surface of the base, V-grooves engraved on each of the ridges, a moving plate provided with V-shaped ridges that fit these V-grooves on the left and right sides, a pair of V-grooves and V-shaped ridges, A plurality of needle roller bearings interposed between them and the inner side of the left and right V-shaped ridges and at a position near the center in the moving direction of the moving plate, and are fixed to the lower surface of the moving plate And four permanent magnets attached thereto.
If such a configuration is applied, the permanent magnet fixed to the lower surface of the moving plate attracts the base, and between the V groove and the plurality of needle roller bearings, and between the V-shaped protrusion and the plurality of needle rollers. Since a pre-pressure acts between the needle roller bearings, the moving plate can be prevented from being lifted carelessly without increasing the weight of the moving plate.
In addition, there is no need to provide a contact-type lifting prevention member between the base and the moving plate, so the driving torque required to drive the moving plate is reduced and the drive response of the moving plate is improved. Also occurs.
In the linear stage disclosed in Patent Document 1, the preload is further improved by attaching a magnetic pole (such as an electromagnetic material steel plate having a high magnetic permeability) to the upper surface of the base that faces the lower surfaces of the four permanent magnets. .
However, in the configuration disclosed in Patent Document 1, since the V grooves are provided in the protrusions formed on the left and right of the upper surface of the base, there is a limit to reducing the vertical height of the entire linear stage.
In addition, the central portion of the upper surface of the base located between the two ridges formed on the left and right sides of the upper surface of the base and the central portion of the lower surface of the movable plate positioned between the two V-shaped ridges. Therefore, it is necessary to perform a large amount of removal processing, and there is a disadvantage that the production efficiency is lowered.
Moreover, since the magnetic pole for enhancing the magnetic attractive force of the magnet needs to be interposed between the lower surface of the magnet and the upper surface of the base, the presence of the magnetic pole itself is the vertical height of the entire linear stage. It becomes an obstructive factor in achieving the purpose of reducing the thickness.
Of course, it is possible to form two V-shaped ridges separately from the moving plate and attach them to the moving plate. In such a case, however, the assembly is accompanied by the attachment of the V-shaped ridges. In order to reduce the error, for example, a complicated operation such as forming a notch having a sharp corner for positioning the V-shaped protrusion on the lower surface of the moving plate or penetrating the knock pin is required.
Naturally, all the elements constituting the linear guide path, that is, the two V-grooves and the two V-shaped ridges, prevent the occurrence of inadvertent stress and the occurrence of resistance. In order to improve the accuracy of the stage, it is desirable to be completely parallel, and it is also desirable that the shape of the V-shaped ridges and the shape of the V-grooves that make a pair match perfectly. Processing is difficult and involves considerable processing costs, if possible.

特許文献2に開示されるリニアステージは、基台の上面左右の突条を廃して基台の上面にV溝を直に彫り込む構成を適用しているので、リニアステージ全体の上下高さの薄型化は比較的に容易であるが、依然として、2本のV字型の突条間に位置する移動プレート下面の中央部に大量の除去加工を施す必要があり、2本のV字型の突条を移動プレートと別の部材で形成して移動プレートに後付けする際の組立誤差の発生や其れを防止するための複雑な作業も解消されない。
また、V溝およびV字型の突条の加工に際し、別種の加工、つまり、除去加工を利用して必要箇所を形成する加工(V溝の加工)と除去加工を利用して必要な箇所を残す加工(V字型の突条の加工)とが要求され、直線状ガイド経路を構成する要素の全て、つまり、2本のV溝および2本のV字型の突条を完全な平行状態とすることが難しく、また、対を成すV字型の突条の形状とV溝の形状を完全に合致させることが難しいといった問題が残る。
The linear stage disclosed in Patent Document 2 uses a configuration in which the protrusions on the left and right sides of the upper surface of the base are eliminated and the V-groove is directly carved on the upper surface of the base. Although it is relatively easy to reduce the thickness, it is still necessary to apply a large amount of removal processing to the central portion of the lower surface of the moving plate located between the two V-shaped protrusions. Generation of assembly errors when a protrusion is formed of a member different from the moving plate and retrofitted to the moving plate and complicated work for preventing it are not eliminated.
In addition, when processing V-grooves and V-shaped ridges, different types of processing, that is, processing that forms a necessary portion using removal processing (processing of V-groove) and removal of the necessary portion using removal processing are performed. Remaining processing (processing of V-shaped ridges) is required, and all elements constituting the linear guide path, that is, two V-grooves and two V-shaped ridges are in a completely parallel state. In addition, there remains a problem that it is difficult to completely match the shape of the V-shaped protrusions and the shape of the V-grooves that form a pair.

特開2006−114557号公報(段落0032−0033,0036,図2,図3)JP 2006-114557 A (paragraphs 0032-0033, 0036, FIG. 2, FIG. 3) 特開2006−114558号公報(図3,図4)JP 2006-114558 A (FIGS. 3 and 4)

そこで、本発明の目的は、前記従来技術の不都合を改善し、薄型化が容易であって、生産効率の低下を招くことがなく、磁極を配置しなくても十分な予圧力を得ることが可能であって、加工誤差や組立誤差を抑制した単一種の加工によって直線状ガイド経路を構成する要素の全てを高い精度で平行に形成することのできるステージ構造を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to improve the disadvantages of the prior art, easily reduce the thickness, not to reduce the production efficiency, and to obtain a sufficient preload without arranging magnetic poles. An object of the present invention is to provide a stage structure that is capable of forming all of the elements constituting a linear guide path in parallel with high accuracy by a single type of processing that suppresses processing errors and assembly errors.

本発明のステージ構造は、磁性体により形成されて厚み方向に重合する2枚のプレートを備え、その一方のプレートの同一面上に、滑動用の直線状ガイド経路が、相互に間隔を置いた状態で平行に複数本設けられる一方、他方のプレートには、前記一方のプレートに対向する側の面に、前記直線状ガイド経路の各々と対を成す他の直線状ガイド経路が設けられ、前記対を成す直線状ガイド経路の間に介装された複数の転動体を介して、前記一方のプレートが前記他方のプレートに対して一方向に移動可能な状態で支えられると共に、前記一方のプレートにおいて前記他方のプレートに対向する側の面、もしくは、前記他方のプレートにおいて前記一方のプレートに対向する側の面のうち少なくとも一方の面に、この面に対向するプレート面との間に一定の間隙を置いて、かつ、前記複数本の直線状ガイド経路のうち隣接する直線状ガイド経路間の中心位置に位置するようにして磁石が固着され、前記一方のプレートにおける直線状ガイド経路と前記複数の転動体との間、および、前記他方のプレートにおける直線状ガイド経路と前記複数の転動体との間に、前記磁石の磁気吸着力による予圧力を作用させるようにしたステージ構造において、
前記一方のプレートの直線状ガイド経路および前記他方のプレートの直線状ガイド経路が前記各プレートに直に彫り込まれた溝によって形成されると共に前記複数の転動体が鋼球によって形成され、
前記磁石が、前記少なくとも一方の面から其の面を有するプレートの厚み方向に向かう除去加工によって形成されたポケット加工部に埋設され、前記ポケット加工部の内壁部分が前記磁石の継鉄として機能することを特徴とした構成を有する。
The stage structure of the present invention includes two plates that are formed of a magnetic material and overlap in the thickness direction, and linear guide paths for sliding are spaced apart from each other on the same surface of one of the plates. In the state, a plurality of parallel guide paths are provided, while the other plate is provided with another linear guide path that forms a pair with each of the linear guide paths on the surface facing the one plate. The one plate is supported so as to be movable in one direction with respect to the other plate via a plurality of rolling elements interposed between a pair of linear guide paths, and the one plate A plate surface facing the other plate, or at least one surface of the other plate facing the one plate, A magnet is fixed so as to be positioned at a central position between adjacent linear guide paths among the plurality of linear guide paths, with a certain gap therebetween, and the linear guide in the one plate A stage structure in which a preload due to the magnetic attraction force of the magnet is applied between the path and the plurality of rolling elements, and between the linear guide path and the plurality of rolling elements in the other plate. In
The linear guide path of the one plate and the linear guide path of the other plate are formed by grooves directly carved into each plate and the plurality of rolling elements are formed by steel balls,
The magnet is embedded in a pocket processing portion formed by removal processing from the at least one surface toward the thickness direction of the plate having the surface, and an inner wall portion of the pocket processing portion functions as a yoke of the magnet. It has the structure characterized by this.

以上の構成によれば、ステージ構造の一部を構成する一方のプレートの直線状ガイド経路およびステージ構造の他部を構成する他方のプレートの直線状ガイド経路が共に各プレートに直に彫り込まれた溝によって形成されるため、V溝を形成するための突条および其れを形成するための大量の除去加工が不要となり、生産効率の低下を招くことなくステージ構造の薄型化が容易に実現される。
更に、磁石を埋設したポケット加工部の内壁部分が継鉄として機能することで磁石の磁気吸着力を増強するため、一方のプレートにおける直線状ガイド経路と複数の転動体との間、および、他方のプレートにおける直線状ガイド経路と複数の転動体との間に十分な予圧力を作用させることができ、磁石と重合する磁極を配置する必要もなくなるので、ステージ構造の更なる薄型化が達成される。
また、ステージ構造の一部を構成する一方のプレートの直線状ガイド経路およびステージ構造の他部を構成する他方のプレートの直線状ガイド経路が単純形状の溝によって形成されて加工が平易化されること、および、直線状ガイド経路の後付けが不要となることから、加工誤差が抑制されると共に組立誤差が排除され、直線状ガイド経路を構成する要素の全てを高い精度で平行に形成できるようになるので、ステージ構造の精度が向上する。
そして、直線状ガイド経路を構成する要素が高い精度で平行となることにより、一方のプレートにおける直線状ガイド経路と複数の転動体との間、および、他方のプレートにおける直線状ガイド経路と複数の転動体との間に不用意な応力や抵抗が発生したり、応力や抵抗が変動する不都合が解消されるので、ステージの送りに際して生じる可能性のあるオーバーシュート(応力や抵抗に減少方向の変化が生じた場合の不都合)やアンダーシュート(応力や抵抗に増加方向の変化が生じた場合の不都合)も未然に防止され得る。
According to the above configuration, the linear guide path of one plate constituting a part of the stage structure and the linear guide path of the other plate constituting the other part of the stage structure are both directly carved into each plate. Since the groove is formed by a groove, the protrusion for forming the V-groove and a large amount of removal processing for forming the V-groove are not required, and the stage structure can be easily reduced in thickness without deteriorating the production efficiency. The
Further, the inner wall portion of the pocket processing portion in which the magnet is embedded functions as a yoke so as to enhance the magnetic attractive force of the magnet, so that between the linear guide path on one plate and the plurality of rolling elements, and the other In this plate, sufficient pre-pressure can be applied between the linear guide path and the plurality of rolling elements in the plate, and it is not necessary to arrange magnetic poles that overlap with the magnets, thereby further reducing the stage structure. The
Further, the straight guide path of one plate constituting a part of the stage structure and the straight guide path of the other plate constituting the other part of the stage structure are formed by simple grooves, thereby simplifying the processing. In addition, since no retrofitting of the linear guide path is required, machining errors are suppressed and assembly errors are eliminated, so that all the elements constituting the linear guide path can be formed in parallel with high accuracy. As a result, the accuracy of the stage structure is improved.
The elements constituting the linear guide path are parallel with high accuracy, so that the linear guide path on one plate and the plurality of rolling elements and the linear guide path on the other plate and the plurality of rolling elements are parallel. Since inadvertent stress and resistance are generated between the rolling elements and the inconvenience that the stress and resistance fluctuate is eliminated, overshoot (change in decreasing direction of stress and resistance) that may occur when the stage is fed Inconvenience in the case of occurrence of an inconvenience) and undershoot (inconvenience in the case of a change in stress or resistance in an increasing direction) can be prevented in advance.

特に、前記一方のプレートにおける直線状ガイド経路および前記他方のプレートにおける直線状ガイド経路は、その加工工程において、
前記各プレートの対向面を上方に向けた状態で、これらのプレートに研削加工を施す平面研削盤のテーブル上に、前記直線状ガイド経路を形成する基準となるプレート上の加工軌跡の方向を前記平面研削盤のテーブルの水平移動方向に合わせ、かつ、前記テーブルの水平移動のストロークの範囲内で前記テーブルの水平移動方向に沿って一直線上に並べて固定され、前記テーブルの1サイクルの移動毎に、対を成す溝の各々が前記平面研削盤の回転砥石によって交互に研削加工されることで形成されていることが望ましい。
In particular, the linear guide path in the one plate and the linear guide path in the other plate are as follows:
With the opposing surfaces of the plates facing upward, on the table of a surface grinding machine that grinds these plates, the direction of the processing locus on the plate serving as a reference for forming the linear guide path is Aligned with the horizontal movement direction of the table of the surface grinder and fixed in a straight line along the horizontal movement direction of the table within the range of the horizontal movement stroke of the table. It is desirable that each of the grooves forming a pair is formed by alternately grinding with a rotating grindstone of the surface grinder.

このような構成を適用した場合にあっては、対を成す溝が全く同一の環境下で形成されることになるので、対を成す溝の形状や方向性の均一化が更に高い次元で実現されることになり、ステージ構造の精度が一層向上する。
特に、片側のプレートに刻設される全ての溝を跨ぐに足る幅を備えた回転砥石を使用し、その外周面に、片側のプレートに刻設される全ての溝を同時に形成するための複数列のV字型の突条をドレッシングして研削を行うことにより、直線状ガイド経路を構成する要素となる全ての溝の平行度を完全に近い状態に保証することができる。
When such a configuration is applied, the paired grooves are formed in exactly the same environment, so the shape and directionality of the paired grooves can be made even higher. As a result, the accuracy of the stage structure is further improved.
In particular, a rotating grindstone with a width sufficient to straddle all the grooves engraved on one side of the plate is used, and plural grooves for simultaneously forming all the grooves engraved on the one side of the plate on the outer peripheral surface thereof. By dressing and grinding the V-shaped ridges in the row, the parallelism of all the grooves that constitute the linear guide path can be ensured to be in a completely close state.

本発明によれば、薄型化が容易であって、生産効率の低下を招くことがなく、磁極を配置しなくても十分な予圧力を得ることが可能であって、加工誤差や組立誤差を抑制した単一種の加工によって直線状ガイド経路を構成する要素の全てを高い精度で平行に形成することのできるステージ構造が提供される。   According to the present invention, thinning is easy, production efficiency is not reduced, and sufficient preload can be obtained without arranging magnetic poles. A stage structure is provided in which all of the elements constituting the linear guide path can be formed in parallel with high accuracy by a single type of processing that is suppressed.

本発明を適用した一実施形態のステージ構造の構成について示した図で、このうち、図1(a)は移動プレートの片側半分を中心線A−Aの位置で切除して固定プレートと移動プレートの構成を示した平面図、図1(b)は同ステージ構造の構成について示した左側面図、図1(c)は同ステージ構造の構成について示した左側面図、図1(d)は同ステージ構造の構成について示した正面図である。FIG. 1A is a view showing the configuration of a stage structure according to an embodiment to which the present invention is applied. FIG. 1A shows a fixed plate and a moving plate by cutting one half of the moving plate at the position of the center line AA. FIG. 1B is a left side view showing the configuration of the stage structure, FIG. 1C is a left side view showing the configuration of the stage structure, and FIG. It is the front view shown about the structure of the same stage structure. 同実施形態のステージ構造の一部を構成する固定プレートと移動プレートが備える直線状ガイド経路の加工工程について簡略化して示した作用原理図である。It is the action principle figure which simplified and showed about the processing process of the linear guide path | route with which the fixed plate and movement plate which comprise a part of stage structure of the embodiment are provided.

次に、本発明を実施するための実施形態について図面を参照して具体的に説明する。   Next, embodiments for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図1は固定プレート2と移動プレート3を備えた一実施形態のステージ構造1の構成について示した図で、このうち、図1(a)は移動プレート3の片側半分を中心線A−Aの位置で切除して固定プレート2と移動プレート3の構成を示した平面図、図1(b)は同ステージ構造1の構成について示した左側面図、図1(c)は同ステージ構造1の構成について示した右側面図、図1(d)は同ステージ構造1の構成について示した正面図である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a stage structure 1 according to an embodiment including a fixed plate 2 and a moving plate 3. Among these, FIG. 1A shows a half of the moving plate 3 on the center line AA. FIG. 1B is a left side view showing the configuration of the stage structure 1, and FIG. 1C is a plan view showing the configuration of the stage structure 1. FIG. FIG. 1D is a right side view showing the configuration, and FIG. 1D is a front view showing the configuration of the stage structure 1.

この実施形態のステージ構造1は、磁性体により形成されて厚み方向に重合する2枚のプレート、すなわち、固定プレート2と移動プレート3を備える。   The stage structure 1 of this embodiment includes two plates that are formed of a magnetic material and overlap in the thickness direction, that is, a fixed plate 2 and a moving plate 3.

このうち、一方のプレートである固定プレート2の同一面上、つまり、固定プレート2の上面2aには、滑動用の直線状ガイド経路4が、相互に間隔を置いた状態で平行に2本刻設されている。
2本の直線状ガイド経路4,4の配置は、中心線A−Aを線対称軸として、水平面内において対称の関係にある。
Of these, on the same surface of the fixed plate 2 which is one of the plates, that is, on the upper surface 2a of the fixed plate 2, two linear guide paths 4 for sliding are provided in parallel and spaced apart from each other. It is installed.
The arrangement of the two linear guide paths 4 and 4 has a symmetrical relationship in the horizontal plane with the center line AA as the axis of line symmetry.

また、他方のプレートである移動プレート3には、固定プレート2の上面2aに対向する側の面、つまり、下面3aの側に、固定プレート2の直線状ガイド経路4,4の各々と対を成す他の直線状ガイド経路5,5が刻設されている。   Further, the moving plate 3 which is the other plate is paired with each of the linear guide paths 4 and 4 of the fixed plate 2 on the surface opposite to the upper surface 2a of the fixed plate 2, that is, on the lower surface 3a side. Other straight guide paths 5 and 5 are formed.

直線状ガイド経路4,4および直線状ガイド経路5,5を構成する溝の全ては同一形状同一寸法のV溝であり、平坦な固定プレート2や移動プレート3に直に彫り込むかたちで研削されている。
直線状ガイド経路4,4および直線状ガイド経路5,5は基本的には同一形状同一寸法であるが、直線状ガイド経路4,4と直線状ガイド経路5,5の間に長手方向の寸法差があることは許容される。
All of the grooves constituting the linear guide paths 4 and 4 and the linear guide paths 5 and 5 are V-grooves having the same shape and the same dimensions, and are ground by being directly carved into the flat fixed plate 2 or the movable plate 3. ing.
The linear guide paths 4 and 4 and the linear guide paths 5 and 5 basically have the same shape and the same dimensions, but the longitudinal dimension between the linear guide paths 4 and 4 and the linear guide paths 5 and 5. It is permissible that there is a difference.

対を成す直線状ガイド経路4,5の間には直線状ガイド経路4,5を形成するV溝に内接する鋼球から成る転動体6が複数個介装され、転動体6は、図1(d)に示されるようにしてステージ構造1を正置した状態で移動プレート3を支え、直線状ガイド経路4,4,5,5の方向に沿った一方向、つまり、図1(a)および図1(d)中の左右方向に、移動プレート3の移動を許容する。
直線状ガイド経路4,5を形成するV溝の底部に刻設された矩形溝7は、V溝を加工する回転砥石の外周面が磨耗した際にV溝の底部に発生する削り残し部分が転動体6に干渉するのを防止するための一般的な逃ガシ加工である。
A plurality of rolling elements 6 made of steel balls inscribed in the V grooves forming the linear guide paths 4 and 5 are interposed between the pair of linear guide paths 4 and 5, and the rolling elements 6 are shown in FIG. As shown in FIG. 1D, the moving plate 3 is supported in a state where the stage structure 1 is placed upright, and is in one direction along the directions of the linear guide paths 4, 4, 5, 5, that is, FIG. And the movement of the moving plate 3 is permitted in the left-right direction in FIG.
The rectangular groove 7 engraved at the bottom of the V-groove forming the straight guide paths 4 and 5 has an uncut portion generated at the bottom of the V-groove when the outer peripheral surface of the rotating grindstone that processes the V-groove is worn. This is a general relief process for preventing interference with the rolling element 6.

直線状ガイド経路4の長手方向の両端部には、図1(a)および図1(b)に示されるように、直線状ガイド経路4を形成するV溝の内側の斜面(中心線A−Aに近い側の斜面)を貫通する孔が穿設される一方、直線状ガイド経路5の長手方向の両端部には、直線状ガイド経路5を形成するV溝の外側の斜面(中心線A−Aに遠い側の斜面)を貫通する孔が穿設され、これらの孔に圧入状態で植設されてV溝の斜面に突出したピン状のストッパ8によって対を成す直線状ガイド経路4,5間からの転動体6の脱落が防止されると共に、固定プレート2に対する移動プレート3の直線移動ストロークが規制されている。
図1(a)に示されるように、固定プレート2側のストッパ8は固定プレート2の上面2aを越えて上方に突出し、移動プレート3側のストッパ8は移動プレート3の下面3aを越えて下方に突出しているが、固定プレート2側のストッパ8の取付位置と移動プレート3側のストッパ8の取付位置は内外にずらされているので、ストッパ8同士が相互に干渉することはない。
図1(a)や図1(d)を基準にして言えば、移動プレート3の左方向の移動限界は、直線状ガイド経路5の右端部のストッパ8が最も右側に位置する転動体6に当接し、対を成す直線状ガイド経路4,5間に挟まれた複数の転動体6の全てが相互に接触した状態で直線状ガイド経路4の左端部のストッパ8が最も左側に位置する転動体6に当接した位置であり、また、移動プレート3の右方向の移動限界は、直線状ガイド経路5の左端部のストッパ8が最も左側に位置する転動体6に当接し、対を成す直線状ガイド経路4,5間に挟まれた複数の転動体6の全てが相互に接触した状態で直線状ガイド経路4の右端部のストッパ8が最も右側に位置する転動体6に当接した位置である。
移動プレート3の移動ストロークは、概ね、直線状ガイド経路4,5の全長の1/2程度である。
At both ends in the longitudinal direction of the linear guide path 4, as shown in FIGS. 1A and 1B, slopes (center line A−) inside the V groove forming the linear guide path 4. A hole penetrating through the slope close to A) is drilled, and at both ends in the longitudinal direction of the linear guide path 5, slopes outside the V groove forming the linear guide path 5 (center line A) -A straight guide path 4, which is paired by pin-shaped stoppers 8 which are implanted in these holes and project on the slope of the V-groove. The rolling element 6 is prevented from falling off between 5 and the linear movement stroke of the moving plate 3 with respect to the fixed plate 2 is restricted.
As shown in FIG. 1A, the stopper 8 on the fixed plate 2 side protrudes upward beyond the upper surface 2 a of the fixed plate 2, and the stopper 8 on the moving plate 3 side moves downward beyond the lower surface 3 a of the moving plate 3. However, since the mounting position of the stopper 8 on the fixed plate 2 side and the mounting position of the stopper 8 on the moving plate 3 side are shifted inward and outward, the stoppers 8 do not interfere with each other.
With reference to FIG. 1A and FIG. 1D, the movement limit of the moving plate 3 in the left direction is such that the stopper 8 at the right end of the linear guide path 5 is located on the rolling element 6 positioned on the rightmost side. The stopper 8 at the left end of the linear guide path 4 is located on the leftmost side in a state where all of the plurality of rolling elements 6 between the linear guide paths 4 and 5 that are in contact with each other and are in contact with each other are in contact with each other. The movement limit of the movable plate 3 in the right direction is a position where the moving plate 6 is in contact with the stopper 8 at the left end of the linear guide path 5 and contacts the rolling element 6 located on the leftmost side to form a pair. The stopper 8 at the right end of the linear guide path 4 abuts on the rightmost rolling element 6 in a state where all of the plurality of rolling elements 6 sandwiched between the linear guide paths 4 and 5 are in contact with each other. Position.
The moving stroke of the moving plate 3 is approximately ½ of the total length of the linear guide paths 4 and 5.

固定プレート2において移動プレート3に対向する側の面、つまり、固定プレート2の上面2aには、この上面2aから固定プレート2の厚み方向に向かう除去加工、例えば、フライス加工や型彫リ放電加工等によって略矩形状のポケット加工部9が形成され、このポケット加工部9に埋設されるかたちで設置された永久磁石10の下面が、ポケット加工部9の底面に接着もしくはネジ止め等の手段で固着され、固定プレート2に対向する移動部レート3の下面3aと永久磁石10の上面との間に、永久磁石10の磁気吸着力の特性を考慮して決められた一定の間隙が形成されている。   The surface of the fixed plate 2 facing the moving plate 3, that is, the upper surface 2a of the fixed plate 2, is removed from the upper surface 2a in the thickness direction of the fixed plate 2, for example, milling or die-sculpting electric discharge machining. A substantially rectangular pocket processing portion 9 is formed by the above method, and the lower surface of the permanent magnet 10 installed in the form embedded in the pocket processing portion 9 is adhered to the bottom surface of the pocket processing portion 9 by means such as bonding or screwing. A fixed gap is formed between the lower surface 3 a of the moving part rate 3 that is fixed and opposed to the fixed plate 2 and the upper surface of the permanent magnet 10 and is determined in consideration of the characteristics of the magnetic attractive force of the permanent magnet 10. Yes.

永久磁石10の着磁方向は上面側がN極で下面側がS極、もしくは、上面側がS極で下面側がN極である。   The magnetization direction of the permanent magnet 10 is N pole on the upper surface side and S pole on the lower surface side, or S pole on the upper surface side and N pole on the lower surface side.

この実施形態では、中心線A−Aを挟むようにして其の両側にポケット加工部9,9および永久磁石10,10が配置されており、2つのポケット加工部9,9の図心(面積中心)および2つの永久磁石10,10の図心(面積中心)が、隣接する2本の直線状ガイド経路4,4間の中心位置、要するに、2本の直線状ガイド経路4,4において対偶する側の端部同士を結んで得られる2本の仮想対角線の交差位置に一致する。この交差位置は結果的には固定プレート2の中心位置である。   In this embodiment, the pocket processing portions 9 and 9 and the permanent magnets 10 and 10 are arranged on both sides of the center line A-A, and the centroid (area center) of the two pocket processing portions 9 and 9. And the centroid (area center) of the two permanent magnets 10 and 10 is the center position between the two adjacent linear guide paths 4 and 4, in other words, the opposite side of the two linear guide paths 4 and 4 It coincides with the intersection position of two virtual diagonal lines obtained by connecting the end portions of the two. As a result, this intersection position is the center position of the fixed plate 2.

中心線A−Aを挟むようにして其の両側にポケット加工部9,9および永久磁石10,10を配置しているのは、移動プレート3の中心部に螺刻したアタッチメント取付用のネジ穴11から誤ってアタッチメント側の雄ネジを突出させた際に雄ネジの先端が磁石10,10に当接して損傷を与えるのを防止するための措置であるから、移動プレート3の中心部にアタッチメント取付用のネジ穴11を設ける必要がないような状況下にあっては、隣接する2本の直線状ガイド経路4,4間の中心位置、つまり、2本の直線状ガイド経路4,4において対偶する側の端部同士を結んで得られる仮想対角線の交差位置に大型のポケット加工部9と大型の永久磁石10を1セットのみ設けても構わない。
なお、この実施形態にあっては移動プレート3の四隅にもアタッチメント取付用のネジ穴11が設けられており、ユーザは、アタッチメント取付用のネジ穴11を選択的に利用して各種のワークや試験対象等を移動プレート3上にセットすることができる。
The pocket processing portions 9 and 9 and the permanent magnets 10 and 10 are arranged on both sides of the center line A-A from the screw hole 11 for attachment attachment screwed in the center portion of the moving plate 3. This is a measure for preventing the tip of the male screw from coming into contact with the magnets 10 and 10 and causing damage when the male screw on the attachment side is accidentally protruded. In the situation where it is not necessary to provide the screw hole 11, the center position between the two adjacent linear guide paths 4 and 4, that is, the two linear guide paths 4 and 4 are opposed to each other. Only one set of the large pocket machining portion 9 and the large permanent magnet 10 may be provided at the intersection of the virtual diagonal lines obtained by connecting the end portions on the side.
In this embodiment, screw holes 11 for attaching attachments are also provided at the four corners of the movable plate 3, and the user can selectively use various types of workpieces or the like by selectively using the screw holes 11 for attaching attachments. A test object or the like can be set on the moving plate 3.

ステージ構造1のベース部分を構成する固定プレート2は、その四隅に設けられた座グリ付きのネジ通し穴12と此のネジ通し穴12に適合するセットスクリューを利用して作業台や各種の装置のベッド部分に装着される。   The fixing plate 2 constituting the base portion of the stage structure 1 is a work table or various devices using screw holes 12 with countersunk holes provided at the four corners and set screws adapted to the screw holes 12. It is attached to the bed part.

移動プレート3に送りを掛けるためのリードネジやボールナット&スクリュー等の構造については既に公知であるので特に説明しない。   Since the structure of a lead screw, a ball nut and a screw for feeding the moving plate 3 is already known, it will not be described in particular.

ここでは、一例として、固定プレート2の側にポケット加工部9と永久磁石10を配置する場合について説明しているが、移動プレート3にアタッチメント取付用のネジ穴11を設ける必要がない場合、つまり、移動プレート3の一部に肉厚の薄い部分があっても不都合が生じないような状況下にあっては、移動プレート3において固定プレート2に対向する側の面つまり移動プレート3の下面3aに、ポケット加工部9と永久磁石10を配置し、永久磁石10の下面と固定プレート2の上面2aの間に一定の間隙を形成させるようにしてもよい。   Here, as an example, the case where the pocket processing portion 9 and the permanent magnet 10 are arranged on the fixed plate 2 side has been described. However, when the moving plate 3 does not need to be provided with the screw holes 11 for attachment, that is, In a situation where there is no inconvenience even if a part of the moving plate 3 has a thin thickness, the surface of the moving plate 3 facing the fixed plate 2, that is, the lower surface 3a of the moving plate 3 In addition, the pocket processing portion 9 and the permanent magnet 10 may be arranged so that a certain gap is formed between the lower surface of the permanent magnet 10 and the upper surface 2 a of the fixed plate 2.

あるいは、ポケット加工部9と永久磁石10を中心線A−Aを中心として2セット設ける場合にあっては、その一方を固定プレート2の側に配置し、他方を移動プレート3の側に配置するといった変則的な態様をとることもできる。
この場合は、移動プレート3側に設置された永久磁石10の下面と固定プレート2の上面2aの間に一定の間隙を形成させ、同様にして、固定プレート2側に設置された永久磁石10の上面と移動プレート3の下面3aの間に一定の間隙を形成させることになる。
特に、このような構成を適用した場合にあっては、固定プレート2の下面中央に形成する逃ガシ13の部分および固定プレート2の四隅のネジ通し穴12の部分を除き、固定プレート2と移動プレート3を完全な同一形状とし、両者の方向性を180°違える形で固定プレート2と移動プレート3を組み立てるようにすることが可能であるから、固定プレート2および移動プレート3の製造に関わる全体の作業工程が簡略化され得る。
ストッパ8用の貫通孔に関しては、固定プレート2や移動プレート3となるプレート上の2本のV溝の中心から各々同一方向にオフセットして穿設することにより、組み立ての際の干渉を回避できる。このような構成を適用した場合、図1(b)を援用して説明すれば、固定プレート2上の2本の直線状ガイド経路4,4上のストッパ8が、全て、そのストッパ8が取り付けられているV溝の中心よりも図1(b)の方向性において下方に位置し、また、移動プレート3上の2本の直線状ガイド経路5,5上のストッパ8が、全て、そのストッパ8が取り付けられているV溝の中心よりも図1(b)の方向性において上方に位置する状態となるか、あるいは、固定プレート2上の2本の直線状ガイド経路4,4上のストッパ8が、全て、そのストッパ8が取り付けられているV溝の中心よりも図1(b)の方向性において上方に位置し、また、移動プレート3上の2本の直線状ガイド経路5,5上のストッパ8が、全て、そのストッパ8が取り付けられているV溝の中心よりも図1(b)の方向性において下方に位置する状態となるかの何れかである。よって、固定プレート2上のストッパ8と移動プレート3上のストッパ8との間に相互の干渉が生じることはない。
Alternatively, when two sets of the pocket processing portion 9 and the permanent magnet 10 are provided around the center line AA, one of them is arranged on the fixed plate 2 side and the other is arranged on the moving plate 3 side. It is also possible to take an irregular form such as
In this case, a fixed gap is formed between the lower surface of the permanent magnet 10 installed on the moving plate 3 side and the upper surface 2a of the fixed plate 2, and the permanent magnet 10 installed on the fixed plate 2 side is similarly formed. A certain gap is formed between the upper surface and the lower surface 3 a of the moving plate 3.
In particular, when such a configuration is applied, it moves with the fixed plate 2 except for the escape portion 13 formed at the center of the lower surface of the fixed plate 2 and the screw holes 12 at the four corners of the fixed plate 2. It is possible to assemble the fixed plate 2 and the movable plate 3 so that the plate 3 has the completely same shape and the directions of both are different by 180 °. This work process can be simplified.
With respect to the through hole for the stopper 8, it is possible to avoid interference during assembly by offsetting and drilling in the same direction from the centers of the two V grooves on the fixed plate 2 and the movable plate 3. . When such a configuration is applied and described with reference to FIG. 1B, the stoppers 8 on the two linear guide paths 4 and 4 on the fixed plate 2 are all attached. The stopper 8 on the two linear guide paths 5 and 5 on the moving plate 3 is positioned below the center of the V-groove formed in the direction of FIG. 1 is located above the center of the V-groove to which 8 is attached in the direction of FIG. 1B, or the stoppers on the two linear guide paths 4 and 4 on the fixed plate 2 8 are all located above the center of the V-groove to which the stopper 8 is attached in the direction of FIG. 1B, and the two linear guide paths 5, 5 on the moving plate 3 The upper stopper 8 is all removed. The center of the V groove are attached is either a state positioned downwards in the direction of FIG. 1 (b). Therefore, mutual interference does not occur between the stopper 8 on the fixed plate 2 and the stopper 8 on the moving plate 3.

図2は固定プレート2が備える直線状ガイド経路4と移動プレート3が備える直線状ガイド経路5の加工工程について簡略化して示した作用原理図である。   FIG. 2 is an operation principle diagram showing the processing steps of the linear guide path 4 provided in the fixed plate 2 and the linear guide path 5 provided in the moving plate 3 in a simplified manner.

図2中の符号14は固定プレート2や移動プレート3に研削加工を施す平面研削盤のテーブルを示し、また、図2中の符号15はテーブル14の往復送りの方向である水平第一軸移動方向(図2中で左右方向の移動軸)に沿ってテーブル14上の端部に設置された当て金を示している。   Reference numeral 14 in FIG. 2 indicates a table of a surface grinder that grinds the fixed plate 2 and the moving plate 3, and reference numeral 15 in FIG. 2 indicates horizontal first axis movement that is the reciprocating feed direction of the table 14. FIG. 3 shows a metal pad installed at an end portion on the table 14 along the direction (the movement axis in the horizontal direction in FIG. 2).

図2では記載を省略しているが平面研削盤のスピンドルに取り付けられた図示しない回転砥石の回転面は水平にセットされたテーブル14の面に対して直交し、かつ、テーブル14の水平第一軸移動方向に対して平行である。   Although not shown in FIG. 2, the rotating surface of a rotating grindstone (not shown) attached to the spindle of the surface grinder is orthogonal to the surface of the table 14 set horizontally, and the horizontal first of the table 14 is horizontal. Parallel to the axis movement direction.

平面研削盤のスピンドルを支えるコラムもしくはテーブル14のうち少なくとも一方は姿勢を維持した状態で上下方向(図2の紙面に対して垂直な方向)に移動可能である。   At least one of the column or table 14 supporting the spindle of the surface grinder is movable in the vertical direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2) while maintaining the posture.

固定プレート2や移動プレート3に直線状ガイド経路4,5を刻設する際には、例えば図2に示されるように、プレート2,3の対向面すなわち固定プレート2の上面2aと移動プレート3の下面3aを共に上方に向けた状態で、固定プレート2に直線状ガイド経路4,4を形成する際の基準となる固定プレート2上の加工軌跡4a,4bの方向および移動プレート3に直線状ガイド経路5,5を形成する際の基準となる移動プレート3上の加工軌跡5a,5bの方向を共に平面研削盤のテーブル14の水平第一軸移動方向に合わせ、かつ、加工軌跡4aと加工軌跡5aおよび加工軌跡4bと加工軌跡5bがテーブル14の水平第一軸移動方向に沿って一直線上に位置するようにして、テーブル14の水平第一軸移動方向における移動ストロークの範囲内で、組立時に対を成すことになる固定プレート2と移動プレート3を並べ、テーブル14の磁気チャック等を作動させて、これらのプレート2,3をテーブル14上に固定する。   When the linear guide paths 4 and 5 are engraved in the fixed plate 2 and the movable plate 3, for example, as shown in FIG. 2, the opposed surfaces of the plates 2 and 3, that is, the upper surface 2a of the fixed plate 2 and the movable plate 3 With the lower surface 3a of both of them facing upward, the direction of the processing trajectories 4a and 4b on the fixed plate 2 as a reference when forming the linear guide paths 4 and 4 on the fixed plate 2 and the moving plate 3 are linear. Both the directions of the machining trajectories 5a and 5b on the moving plate 3 serving as a reference when forming the guide paths 5 and 5 are matched with the horizontal first axis movement direction of the table 14 of the surface grinder, and the machining trajectory 4a and the machining are performed. The trajectory 5a, the machining trajectory 4b, and the machining trajectory 5b are positioned on a straight line along the horizontal first axis movement direction of the table 14 so that the movement stroking in the horizontal first axis movement direction of the table 14 is performed. Within the scope of click, Sorting fixed plate 2 and the moving plate 3 that will form a pair at the time of assembly, by actuating a magnetic chuck or the like of the table 14 to secure the plates 2 and 3 on the table 14.

なお、固定プレート2と移動プレート3の間に厚さの相違がある場合には、例えば、厚さの差分に相当する厚さを有し、その外形が固定プレート2や移動プレート3よりも僅かに小さい略矩形状の高さ調整治具を準備し、薄い方のプレートとテーブル14の間に高さ調整治具を介装した上で、当て金15の直線部と角出しが完全に行なわれている薄い固定用治具を用いて薄い方のプレートの四方を押し固めるようにして囲み、専ら、固定用治具を吸着するテーブル14の磁気チャック等の力を利用して、薄い方のプレートをテーブル14上に固定することにより、固定プレート2の上面2aと移動プレート3の下面3aを同一平面上に位置させる必要がある。
この際、固定用治具の厚みは、直線状ガイド経路4,5の加工が完了して下死点に到達した回転砥石の外周面が接触しない範囲で厚くすることが望ましい。
In addition, when there is a difference in thickness between the fixed plate 2 and the movable plate 3, for example, it has a thickness corresponding to the difference in thickness, and its outer shape is slightly smaller than the fixed plate 2 and the movable plate 3. A small, generally rectangular height adjustment jig is prepared, and the height adjustment jig is interposed between the thin plate and the table 14, and then the straight portion and the square of the pad 15 are completely formed. Using the thin fixing jig, the four sides of the thin plate are pressed and solidified, and the thinner one is used exclusively by using the force of the magnetic chuck of the table 14 that attracts the fixing jig. By fixing the plate on the table 14, the upper surface 2a of the fixed plate 2 and the lower surface 3a of the moving plate 3 need to be positioned on the same plane.
At this time, it is desirable to increase the thickness of the fixing jig within a range in which the outer peripheral surface of the rotating grindstone that has reached the bottom dead center after the processing of the linear guide paths 4 and 5 is not in contact.

1セット分のプレート2,3を並べてもテーブル14の水平第一軸移動方向の移動ストロークに余裕があるのであれば、更に、2セット分,3セット分,・・・のプレート2,3をテーブル14の水平第一軸の移動ストロークの範囲内に纏めて並べてもよい。   If there is a margin in the movement stroke in the horizontal first axis movement direction of the table 14 even if the plates 2 and 3 for one set are arranged, the plates 2 and 3 for 2 sets, 3 sets,. The table 14 may be arranged together within the range of the movement stroke of the horizontal first axis.

また、テーブル14の面積に水平第ニ軸移動方向(図2中で上下方向の移動軸)の余裕がある場合には、例えば、図2に示されるようにして、別のステージ構造1’を構成する別のセットの固定プレート2’や移動プレート3’を上記と同一の条件で並べることも可能である。
なお、4a’,4b’は固定プレート2’上の加工軌跡、5a’,5b’は移動プレート3’上の加工軌跡である。
Further, when the area of the table 14 has a margin in the horizontal second axis moving direction (vertical moving axis in FIG. 2), for example, as shown in FIG. It is also possible to arrange another set of fixed plates 2 ′ and moving plates 3 ′ to be arranged under the same conditions as described above.
4a ′ and 4b ′ are machining loci on the fixed plate 2 ′, and 5a ′ and 5b ′ are machining loci on the moving plate 3 ′.

平面研削盤のテーブル14上にセットされたドレッサーを利用して平面研削盤の回転砥石の外周部に直線状ガイド経路4,5に適合するV字型の突条を形成する作業は、自動プログラミング装置で生成したAPT文等の加工プログラムを平面研削盤のCNC装置(数値制御装置)に入力することで容易に実現され得る。平面研削盤の回転砥石の外周部に形成するV字型の突条は一条でもよいし複列であってもよい。   The operation of forming V-shaped ridges adapted to the linear guide paths 4 and 5 on the outer peripheral portion of the rotating grindstone of the surface grinder using the dresser set on the table 14 of the surface grinder is automatic programming. It can be easily realized by inputting a machining program such as an APT sentence generated by the apparatus to a CNC device (numerical control device) of the surface grinding machine. The V-shaped ridge formed on the outer peripheral portion of the rotating grindstone of the surface grinder may be a single row or a double row.

平面研削盤が小型であって厚い回転砥石を使用できない場合には、平面研削盤の回転砥石の外周部にV字型の突条を一条のみ形成した上で、テーブル14を水平第一軸移動方向に往復移動させながら、テーブル14の1サイクルの移動つまり一往復もしくは片道の移動毎に所定の切り込み量でテーブル14をインクリメンタルに上昇もしくはコラムをインクリメンタルに下降させる動作を繰り返しながら加工軌跡4a,5aに対応するプレート2,3の片側の直線状ガイド経路4,5の研削を完了させてからテーブル14を下降もしくはコラムを上昇させてテーブル14もしくはコラムを初期のアプローチポイントの高さに戻してテーブル14に水平第ニ軸移動方向の送りを掛け、加工軌跡4b,5bに対応するプレート2,3の他方の直線状ガイド経路4,5の研削に取り掛かり、更に、加工軌跡4b,5bに対応するプレート2,3の他方の直線状ガイド経路4,5の研削を完了させてから加工軌跡4a’,5a’に対応する他のセットのプレート2’,3’の片側の直線状ガイド経路4,5の研削に取り掛かるといった必要がある。
この場合、回転砥石の目減りを検知してドレッシングを再実行したり、回転砥石の目減りを検知して切り込み量を調整する機能が平面研削盤にあれば、プレート2,3の片側の直線状ガイド経路4,5と、プレート2,3の他方の直線状ガイド経路4,5と、他のセットのプレート2’,3’の片側の直線状ガイド経路4,5と、更に、それに引き続いて形成される他の直線状ガイド経路4,5を実質的に完全に同一形状同一寸法のV溝とすることができる。
また、回転砥石の目減りを検知してドレッシングを再実行したり、回転砥石の目減りを検知して切り込み量を調整する機能が平面研削盤になければ、プレート2,3の片側の直線状ガイド経路4,5と、プレート2,3の他方の直線状ガイド経路4,5と、他のセットのプレート2’,3’の片側の直線状ガイド経路4,5と、更に、それに引き続いて形成される他の直線状ガイド経路4,5のV溝の間に形状や寸法の差異が生じる可能性があるが、そのような場合であっても、プレート2の片側の直線状ガイド経路4と此れと対を成すプレート3の片側の直線状ガイド経路5の間、プレート2の他方の直線状ガイド経路4と此れと対を成すプレート3の他方の直線状ガイド経路5の間、プレート2’の片側の直線状ガイド経路4と此れと対を成すプレート3’の片側の直線状ガイド経路5の間、更に、それに引き続いて形成される対を成す直線状ガイド経路4,5のV溝の間に形状や寸法の差異が生じることはなく、対を成すV溝の全ては実質的に完全に同一形状同一寸法とすることができる。
その理由は、水平第一軸移動方向におけるテーブル14の1サイクルの移動毎に対を成す直線状ガイド経路4,5のV溝の各々が平面研削盤の回転砥石によって交互に研削加工され、しかも、平面研削盤にあっては回転砥石の切り込み量が非常に小さく、1サイクルにおける回転砥石の目減りは無視できるからである。
If the surface grinder is small and a thick rotating grindstone cannot be used, only one V-shaped protrusion is formed on the outer periphery of the surface grinder rotating grindstone, and then the table 14 is moved in the horizontal first axis. While reciprocating in the direction, the processing trajectories 4a and 5a are repeated while repeating the operation of raising the table 14 incrementally or lowering the column incrementally with a predetermined cut amount for each cycle of the table 14, that is, for each reciprocation or one-way movement. After completion of the grinding of the linear guide paths 4 and 5 on one side of the plates 2 and 3 corresponding to the table, the table 14 is lowered or the column is raised to return the table 14 or column to the height of the initial approach point. 14 is fed in the horizontal second axis movement direction, and the other straight line of the plates 2 and 3 corresponding to the machining loci 4b and 5b. Grinding of the guide paths 4 and 5 is started, and further, after the grinding of the other linear guide paths 4 and 5 of the plates 2 and 3 corresponding to the processing paths 4b and 5b is completed, the processing paths 4a ′ and 5a ′ are supported. Therefore, it is necessary to start grinding the linear guide paths 4 and 5 on one side of the other set of plates 2 ′ and 3 ′.
In this case, if the surface grinder has the function of detecting the reduction of the rotating whetstone and performing dressing again, or detecting the reduction of the rotating whetstone and adjusting the cutting amount, the linear guide on one side of the plates 2 and 3 Paths 4 and 5, the other linear guide paths 4 and 5 of the plates 2 and 3, linear guide paths 4 and 5 on one side of the other set of plates 2 ′ and 3 ′, and subsequently formed The other straight guide paths 4 and 5 can be V-grooves having substantially the same shape and the same dimensions.
If the surface grinder does not have the function of detecting the reduction of the rotating grindstone and re-executing dressing or adjusting the cutting amount by detecting the reduction of the rotating grindstone, the linear guide path on one side of the plates 2 and 3 4, 5, the other linear guide paths 4, 5 of the plates 2, 3, the linear guide paths 4, 5 on one side of the other set of plates 2 ′, 3 ′, and subsequently formed. There may be a difference in shape and size between the V-grooves of the other linear guide paths 4 and 5, and even in such a case, the linear guide path 4 on one side of the plate 2 and this Between the linear guide path 5 on one side of the plate 3 paired with this, between the other linear guide path 4 of the plate 2 and the other linear guide path 5 of the plate 3 paired with this, the plate 2 Paired with the linear guide path 4 on one side of There is no difference in shape or size between the linear guide paths 5 on one side of the plate 3 ′ and the V-grooves of the linear guide paths 4, 5 that form a pair that is formed subsequently. All of the V-grooves forming the same shape can have substantially the same shape and dimensions.
The reason is that each of the V-grooves of the linear guide paths 4 and 5 that are paired with each movement of the table 14 in the horizontal first axis movement direction is alternately ground by the rotating grindstone of the surface grinder, In the surface grinder, the cutting amount of the rotating grindstone is very small, and the reduction of the rotating grindstone in one cycle can be ignored.

また、平面研削盤の回転砥石の外周にV字型の突条を一条のみ形成してテーブル14の水平第一軸移動方向に並べられたプレート2,3の溝を1列ずつ研削することに代え、平面研削盤のテーブル14を水平状態から水平第一軸の周りに45°回転させ、平面研削盤の回転砥石の外周部のエッジ部分をV字型の突条として利用してプレート2,3の溝を1列ずつ研削してもよい。
この場合、V溝の角度は一般に90°に制限され、また、隣接するV溝の加工に移行する際には水平第ニ軸移動方向の送りに加えてスピンドルを支えるコラムもしくはテーブル14のうち少なくとも一方を上下方向(図2の紙面に対して垂直な方向)に移動させる必要が生じるが、平面研削盤の剛性や精度さえ十分であれば、前記と同様、プレート2,3の片側の直線状ガイド経路4,5と、プレート2,3の他方の直線状ガイド経路4,5と、他のセットのプレート2’,3’の片側の直線状ガイド経路4,5との間の形状や寸法の差異はテーブル14を水平にして回転砥石の外周面の突条を利用した場合と同様に保持することができる。
Further, only one V-shaped protrusion is formed on the outer periphery of the rotating grindstone of the surface grinder, and the grooves of the plates 2 and 3 arranged in the horizontal first axis moving direction of the table 14 are ground one row at a time. Instead, the table 14 of the surface grinder is rotated by 45 ° around the horizontal first axis from the horizontal state, and the edge portion of the outer peripheral portion of the rotating grindstone of the surface grinder is used as a V-shaped ridge. The three grooves may be ground one by one.
In this case, the angle of the V-groove is generally limited to 90 °, and when moving to the processing of the adjacent V-groove, in addition to the feed in the horizontal second axis movement direction, at least one of the column or table 14 that supports the spindle. One of them needs to be moved in the vertical direction (perpendicular to the paper surface of FIG. 2). However, if the rigidity and accuracy of the surface grinding machine are sufficient, the linear shape on one side of the plates 2 and 3 is the same as described above. Shapes and dimensions between the guide paths 4 and 5, the other linear guide paths 4 and 5 of the plates 2 and 3, and the linear guide paths 4 and 5 on one side of the other set of plates 2 ′ and 3 ′ This difference can be held in the same manner as when the table 14 is leveled and the protrusions on the outer peripheral surface of the rotating grindstone are used.

一方、平面研削盤が大型であって厚い回転砥石を使用できる場合には、平面研削盤の回転砥石の外周部に、同一プレート2,3上における直線状ガイド経路4,4もしくは直線状ガイド経路5,5(どちらでも同じ)の離間距離に応じたV字型の突条を二条形成し、テーブル14を水平第一軸移動方向に往復移動させながら所定の切り込み量でテーブル14をインクリメンタルに上昇もしくはコラムをインクリメンタルに下降させる動作を繰り返しながら加工軌跡4a,5aに対応するプレート2,3の片側の直線状ガイド経路4,5と加工軌跡4b,5bに対応するプレート2,3の他方の直線状ガイド経路4,5の研削を同時に完了させてからテーブル14を下降もしくはコラムを上昇させてテーブル14もしくはコラムを初期のアプローチポイントの高さに戻してテーブル14に水平第ニ軸移動方向の送りを掛け、加工軌跡4a’,5a’に対応するプレート2’,3’の片側の直線状ガイド経路4,5と加工軌跡4b’,5b’に対応するプレート2’,3’の他方の直線状ガイド経路4,5の研削を同時に開始するといったことが可能となる。
この場合、回転砥石の目減りを検知してドレッシングを再実行したり、回転砥石の目減りを検知して切り込み量を調整する機能が平面研削盤にあれば、前記と同様、プレート2,3の片側の直線状ガイド経路4,5と、プレート2,3の他方の直線状ガイド経路4,5と、他のセットのプレート2’,3’の片側の直線状ガイド経路4,5と、他のセットのプレート2’,3’の他方の直線状ガイド経路4,5を実質的に完全に同一形状同一寸法のV溝とすることができる。
また、回転砥石の目減りを検知してドレッシングを再実行したり、回転砥石の目減りを検知して切り込み量を調整する機能が平面研削盤になければ、プレート2,3の片側の直線状ガイド経路4,5およびプレート2,3の他方の直線状ガイド経路4,5と、他のセットのプレート2’,3’の片側の直線状ガイド経路4,5および他のセットのプレート2’,3’の他方の直線状ガイド経路4,5のV溝の間に形状や寸法の差異が僅かに生じる可能性はあるが、そのような場合であっても、平面研削盤の回転砥石の外周部に形成された二条の突条さえドレッシングの時点で正確に形成されていれば、プレート2の片側の直線状ガイド経路4と、此れと対を成すプレート3の片側の直線状ガイド経路5と、プレート2の他方の直線状ガイド経路4と、此れと対を成すプレート3の他方の直線状ガイド経路5のV溝の間に形状や寸法の差異が生じることは全くなく、同様に、プレート2’の片側の直線状ガイド経路4と、此れと対を成すプレート3’の片側の直線状ガイド経路5と、プレート2’の他方の直線状ガイド経路4と、此れと対を成すプレート3’の他方の直線状ガイド経路5のV溝の間に形状や寸法の差異が生じることも全くない。
つまり、1セットのプレート2,3に形成される都合4本のV溝が実質的に完全に同一形状同一寸法に仕上げられ、1セットのプレート2’,3’に形成される都合4本のV溝も実質的に完全に同一形状同一寸法に仕上げられることになる。
その理由は、水平第一軸移動方向におけるテーブル14の1サイクルの移動毎に対を成す片側の直線状ガイド経路4,5および対を成す他方の直線状ガイド経路4,5のV溝の各々が平面研削盤の回転砥石によって交互に研削加工され、しかも、平面研削盤にあっては回転砥石の切り込み量が非常に小さく、1サイクルにおける回転砥石の目減りは無視でき、かつ、片側の直線状ガイド経路4,5を研削する回転砥石外周部の突条と他方の直線状ガイド経路4,5を研削する回転砥石外周部の突条の消耗状況は常に均等となるからである。
更に、この場合は、単一の回転砥石の外周面に形成された二条の突条による同時加工が行われるため、固定プレート2上に位置する片側の直線状ガイド経路4と他方の直線状ガイド経路4、および、移動プレート3上に位置する片側の直線状ガイド経路5と他方の直線状ガイド経路5が完全に平行に形成されるといったメリットがある。
On the other hand, when the surface grinder is large and a thick rotating grindstone can be used, linear guide paths 4 and 4 or linear guide paths on the same plate 2 and 3 are provided on the outer periphery of the rotating grindstone of the surface grinder. Two V-shaped ridges corresponding to the separation distance of 5, 5 (same for both) are formed, and the table 14 is incrementally raised by a predetermined cut amount while reciprocating the table 14 in the horizontal first axis movement direction. Alternatively, the linear guide paths 4 and 5 on one side of the plates 2 and 3 corresponding to the machining loci 4a and 5a and the other straight line of the plates 2 and 3 corresponding to the machining loci 4b and 5b while repeating the operation of lowering the column incrementally. The grinding of the guide paths 4 and 5 is completed at the same time, and then the table 14 is lowered or the column is raised to bring the table 14 or column to the initial apron. Returning to the height of the H-point, the table 14 is fed in the horizontal second-axis movement direction, and the linear guide paths 4 and 5 on one side of the plates 2 'and 3' corresponding to the machining loci 4a 'and 5a' are machined. It becomes possible to start grinding the other linear guide paths 4 and 5 of the plates 2 'and 3' corresponding to the tracks 4b 'and 5b' at the same time.
In this case, if the surface grinder has the function of detecting the reduction of the rotating whetstone and performing dressing again, or detecting the reduction of the rotating whetstone and adjusting the cutting amount, one side of the plates 2 and 3 is the same as described above. , The other linear guide paths 4, 5 of the plates 2, 3, the linear guide paths 4, 5 on one side of the other set of plates 2 ′, 3 ′, and the other The other linear guide paths 4, 5 of the plates 2 ', 3' of the set can be substantially completely identical in shape and V-groove.
If the surface grinder does not have the function of detecting the reduction of the rotating grindstone and re-executing dressing or adjusting the cutting amount by detecting the reduction of the rotating grindstone, the linear guide path on one side of the plates 2 and 3 4, 5 and the other linear guide paths 4, 5 of the plates 2, 3 and the linear guide paths 4, 5 on one side of the other sets of plates 2 ', 3' and the other sets of plates 2 ', 3 There may be slight differences in shape and size between the V-grooves of the other linear guide paths 4 and 5 ', but even in such a case, the outer peripheral portion of the rotating grindstone of the surface grinder If the two ridges formed on the plate 2 are accurately formed at the time of dressing, the linear guide path 4 on one side of the plate 2 and the linear guide path 5 on one side of the plate 3 paired therewith , The other linear guide path 4 of the plate 2 There is no difference in shape or size between the V-grooves of the other linear guide path 5 of the plate 3 paired therewith. Similarly, the linear guide path 4 on one side of the plate 2 ' The linear guide path 5 on one side of the plate 3 ′ paired therewith, the other linear guide path 4 of the plate 2 ′, and the other linear guide path 5 of the plate 3 ′ paired therewith. There is no difference in shape or size between the V grooves.
In other words, the four V-grooves formed on the one set of plates 2 and 3 are substantially completely finished in the same shape and the same size, and the four V-grooves formed on the one set of plates 2 ′ and 3 ′ are formed. The V-groove is also finished in substantially the same shape and dimensions.
The reason for this is that each of the V-grooves of the linear guide paths 4 and 5 on one side and the other linear guide paths 4 and 5 that form a pair each time the table 14 moves in one cycle in the horizontal first axis movement direction. Are ground alternately by the rotating grindstone of the surface grinder, and the surface grinder has a very small cutting amount of the rotating grindstone, and the reduction of the rotating grindstone in one cycle is negligible, and the linear shape on one side This is because the consumption of the protrusions on the outer periphery of the rotating grindstone for grinding the guide paths 4 and 5 and the protrusions on the outer periphery of the rotating grindstone for grinding the other linear guide paths 4 and 5 are always equal.
Furthermore, in this case, since simultaneous processing is performed by two ridges formed on the outer peripheral surface of a single rotating grindstone, the linear guide path 4 on one side located on the fixed plate 2 and the other linear guide There is a merit that the path 4 and the linear guide path 5 on one side located on the moving plate 3 and the linear guide path 5 on the other side are formed completely in parallel.

従って、ステージ構造1を構成する1セットのプレート2,3に形成される都合4本のV溝を完全に同一形状同一寸法に仕上げ、更に、これら4本のV溝を完全に平行な状態としたいのであれば、厚い回転砥石を使用できる平面研削盤を選択し、平面研削盤の回転砥石の外周部に、同一プレート2,3上における直線状ガイド経路4,4もしくは直線状ガイド経路5,5(どちらでも同じ)の離間距離に応じたV字型の突条を二条形成し、テーブル14を水平第一軸移動方向に往復移動させながら所定の切り込み量でテーブル14をインクリメンタルに上昇もしくはコラムをインクリメンタルに下降させる動作を繰り返して加工軌跡4a,5aに対応するプレート2,3の片側の直線状ガイド経路4,5と加工軌跡4b,5bに対応するプレート2,3の他方の直線状ガイド経路4,5の研削を同時に実行するのが最適である。   Accordingly, the four V-grooves formed on the set of plates 2 and 3 constituting the stage structure 1 are finished to have the same shape and the same dimensions, and the four V-grooves are completely parallel. If desired, a surface grinder capable of using a thick rotating grindstone is selected, and the linear guide paths 4, 4 or the linear guide paths 5, 5 on the same plate 2, 3 are arranged on the outer peripheral portion of the rotating grindstone of the surface grinder. Two V-shaped ridges corresponding to a separation distance of 5 (which is the same for both) are formed, and the table 14 is incrementally raised or columned with a predetermined cut amount while the table 14 is reciprocated in the horizontal first axis movement direction. Incremental lowering is repeated, and linear guide paths 4 and 5 on one side of the plates 2 and 3 corresponding to the machining loci 4a and 5a and pre-corresponding to the machining loci 4b and 5b are repeated. It is best to perform the grinding of the other linear guide path 4, 5 bets 2,3 simultaneously.

また、テーブル14の水平第一軸移動方向における移動ストロークの範囲内に固定プレート2と移動プレート3のセットを一直線上に並べて複数組配置した場合にあっては、既に述べた通り、これらのプレート2,3に対してサイクリックに研削加工が施されることになるので、これらのプレート2,3に形成される全てのV溝を完全に同一形状同一寸法に仕上げ、かつ、同一プレート2,3上のV溝を完全に平行な状態とすることができる。
従って、これらのプレート2,3を1ロットのパーツ群として取り扱い、そこから対を成す固定プレート2と移動プレート3の組み合わせを選択する限り、完全に均一なステージ構造1を構成することができる。つまり、パーツの組み違いといった問題が解消される。
Further, when a plurality of sets of the fixed plate 2 and the moving plate 3 are arranged in a straight line within the range of the moving stroke in the horizontal first axis moving direction of the table 14, as described above, these plates are arranged. 2 and 3 are cyclically ground, so that all V-grooves formed in these plates 2 and 3 are completely finished to the same shape and dimensions, The V-groove on 3 can be in a completely parallel state.
Therefore, as long as these plates 2 and 3 are handled as one lot of parts and a combination of the fixed plate 2 and the moving plate 3 paired therewith is selected, a completely uniform stage structure 1 can be configured. That is, problems such as wrong parts are solved.

既に述べたように、組み立てられたステージ構造1は、ベース部分を構成する固定プレート2の四隅に設けられた座グリ付きのネジ通し穴12にセットスクリューを通されて作業台や各種の装置のベッド部分等に装着される。   As already described, the assembled stage structure 1 is passed through set screws through countersunk screw-threading holes 12 provided at the four corners of the fixing plate 2 constituting the base portion, so that the work table and various devices can be used. Mounted on the bed.

ステージ構造1を装着する際には、移動プレート3を何れか一方の移動限界までスライドさせて他方に位置する2つのネジ通し穴12を露出させてセットスクリューを取り付けた後、改めて移動プレート3を他の移動限界までスライドさせて反対側に位置する2つのネジ通し穴12を露出させてセットスクリューを取り付けるといった操作を行なえばよく、取り付けに際してステージ構造1を分解する必要はない。   When the stage structure 1 is mounted, the moving plate 3 is slid to one of the movement limits, the two screw-through holes 12 located on the other side are exposed and a set screw is attached, and then the moving plate 3 is re-attached. The stage structure 1 need not be disassembled when the set screw is attached by sliding to the other movement limit to expose the two screw holes 12 positioned on the opposite side and attaching the set screw.

移動プレート3に送りを掛けるためのリードネジやボールスクリューもしくは其れらのナット部分を回転駆動すれば、移動プレート3が水平面内で一方向(但し、正逆の方向を含む)に移動するので、移動ストロークの限界内の任意位置で、移動プレート3にセットされたワークや試験対象等に対して各種の検査,測定,試験,加工等を実施することができる。   If the lead screw or ball screw for feeding the moving plate 3 or the nut part thereof is rotationally driven, the moving plate 3 moves in one direction (including forward and reverse directions) in the horizontal plane. Various inspections, measurements, tests, processings, and the like can be performed on the workpiece set on the moving plate 3, the test object, and the like at an arbitrary position within the limit of the moving stroke.

リードネジやボールスクリューもしくは其れらのナット部分を回転駆動するためのアクチュエータとして一般的なのはステッピングモータやサーボモータである。   Stepping motors and servo motors are commonly used as actuators for rotationally driving lead screws, ball screws or their nut portions.

この種のモータに与えられる駆動トルクすなわち駆動連流の大きさは、最終的には、サーボ回路内部のエラーレジスタの値によって決定される。   The drive torque applied to this type of motor, that is, the magnitude of the drive continuity, is ultimately determined by the value of the error register in the servo circuit.

この際、僅かな駆動トルクでスムーズに移動プレート3が移動すればエラーレジスタにエラー値(移動指令パルスの積算値)が蓄積されることはないが、外乱等によって移動プレート3の移動が阻害されるとエラーレジスタにエラー値が蓄積され、このエラー値の増大に比例してモータの駆動電流すなわち駆動トルクも増大する。   At this time, if the moving plate 3 moves smoothly with a slight driving torque, an error value (integrated value of the movement command pulse) is not accumulated in the error register, but the movement of the moving plate 3 is hindered by disturbance or the like. Then, an error value is accumulated in the error register, and the drive current of the motor, that is, the drive torque increases in proportion to the increase in the error value.

従って、ステージ構造1に直線状ガイド経路4,4や直線状ガイド経路5,5の非平行や形状誤差,寸法誤差,面粗度のバラツキ等の欠陥があって移動プレート3の移動に際して負荷の変動が生じると、例えば、負荷が減少した瞬間に過剰な駆動力(厳密には駆動力と負荷の差)が作用して指令位置を越えて移動プレート3がオーバーシュートしたり、或いは、負荷が増大した際に、それまでの低負荷状態に対応したエラー値に比例した駆動力では増大した負荷に打ち勝てなくなって移動プレート3が一時的に停止し、移動プレート3の現在位置がアンダーシュートする等の不都合が生じる。   Accordingly, the stage structure 1 has defects such as non-parallelism of the linear guide paths 4 and 4 and the linear guide paths 5 and 5, shape errors, dimensional errors, and variations in surface roughness. When the fluctuation occurs, for example, an excessive driving force (strictly, the difference between the driving force and the load) acts at the moment when the load decreases, and the moving plate 3 overshoots beyond the command position, or the load is increased. When increased, the driving force proportional to the error value corresponding to the previous low load state cannot overcome the increased load, the moving plate 3 temporarily stops, the current position of the moving plate 3 undershoots, etc. Inconvenience occurs.

この実施形態のステージ構造1にあっては、少なくとも、固定プレー2の片側の直線状ガイド経路4と此れと対を成す移動プレート3の片側の直線状ガイド経路5の形状および寸法の一致性と、固定プレー2の他方の直線状ガイド経路4と此れと対を成す移動プレート3の他方の直線状ガイド経路5の形状および寸法の一致性とが完全に保証されるので(段落0039参照)、直線状ガイド経路4,4や直線状ガイド経路5,5の形状誤差,寸法誤差,面粗度のバラツキ等の欠陥に起因した外乱の変動によるオーバーシュートやアンダーシュートの発生を効果的に防止することができる。
特に、厚い回転砥石を使用し、平面研削盤の回転砥石の外周部にV字型の突条を二条形成して固定プレート2上の2本の直線状ガイド経路4,4と移動プレート3上の2本の直線状ガイド経路5,5に対して実質的に同時に研削作業を施した場合にあっては、これら都合4本のV溝の同一形状同一寸法化に加え、固定プレート2上の2本の直線状ガイド経路4,4と移動プレート3上の2本の直線状ガイド経路5,5の各々の完全平行化、および、固定プレート2上の2本の直線状ガイド経路4,4と移動プレート3上の2本の直線状ガイド経路5,5との間の加工位置のずれも防止できるので(段落0040参照)、直線状ガイド経路4,4や直線状ガイド経路5,5の非平行や形状誤差,寸法誤差,面粗度のバラツキ等の欠陥に伴う不都合を極めて効果的に防止することができる。
In the stage structure 1 of this embodiment, at least the coincidence of the shape and size of the linear guide path 4 on one side of the fixed play 2 and the linear guide path 5 on one side of the movable plate 3 paired therewith. And the coincidence of the shape and dimensions of the other linear guide path 4 of the fixed play 2 and the other linear guide path 5 of the movable plate 3 paired therewith (see paragraph 0039). ), Effective generation of overshoot and undershoot due to disturbance fluctuations caused by defects such as shape errors, dimensional errors, and surface roughness variations of the linear guide paths 4 and 4 and the linear guide paths 5 and 5 Can be prevented.
In particular, a thick rotating grindstone is used, and two V-shaped ridges are formed on the outer peripheral portion of the rotating grindstone of the surface grinder to form two linear guide paths 4 and 4 on the fixed plate 2 and the moving plate 3. When the two linear guide paths 5 and 5 are ground at substantially the same time, in addition to the same shape and size of the four V grooves, The two straight guide paths 4 and 4 and the two straight guide paths 5 and 5 on the moving plate 3 are completely parallelized, and the two straight guide paths 4 and 4 on the fixed plate 2 are parallelized. And the two linear guide paths 5 and 5 on the moving plate 3 can be prevented from being displaced (see paragraph 0040). Therefore, the linear guide paths 4 and 4 and the linear guide paths 5 and 5 Inconvenient due to defects such as non-parallelism, shape error, dimensional error, surface roughness variation It can be extremely effectively prevented.

また、固定プレート2に固着された永久磁石10に移動プレート3の下面3aを磁気吸着させて固定プレート2のV溝から成る直線状ガイド経路4,4と鋼球から成る転動体6との間、および、移動プレート3のV溝から成る直線状ガイド経路5,5と鋼球から成る転動体6との間に予圧力を作用させることができるため、移動プレート3の重量を大きくしなくても移動プレート3の不用意な浮き上がりを防止することができるといった効果に関しては従来のものと同等であるが、更に、固定プレート2や移動プレート3に直にV溝の直線状ガイド経路4,5を彫り込んで相互間を鋼球からなる転動体6で支えたことと、永久磁石10を埋設したポケット加工部9の内壁部分を継鉄として機能させて永久磁石10の実質的な磁気吸着力を増強させることにより永久磁石10と移動プレート3との間の磁極を不要化することにより、ステージ構造1の更なる薄型化が実現されている。
ステージ構造1が薄型化される結果、移動プレート3上の試料や被測定物やワーク等を従来品に比べて更に移動プレート3の軌道面(移動案内面)に接近させることが可能となり、移動プレート3が移動する際の移動プレート3の姿勢誤差や姿勢変化を低減することができ、更には、試料や被測定物の位置精度やワーク等の加工誤差の改善も可能となる。
Further, the lower surface 3a of the moving plate 3 is magnetically attracted to the permanent magnet 10 fixed to the fixed plate 2 so that the linear guide paths 4 and 4 made of V-grooves of the fixed plate 2 and the rolling elements 6 made of steel balls are interposed. In addition, since a preload can be applied between the linear guide paths 5 and 5 made of the V-groove of the moving plate 3 and the rolling elements 6 made of steel balls, the weight of the moving plate 3 need not be increased. In addition, the effect that the floating plate 3 can be prevented from being lifted inadvertently is the same as that of the conventional one, but the straight guide paths 4 and 5 of the V-groove are directly connected to the fixed plate 2 and the movable plate 3. And the inner wall portion of the pocket processing portion 9 in which the permanent magnet 10 is embedded functions as a yoke, and the substantial magnetic attraction force of the permanent magnet 10 is increased. Augmentation By unnecessary the pole between the permanent magnet 10 and the mobile plate 3, further thinning of the stage structure 1 is realized by causing.
As a result of the thinning of the stage structure 1, it is possible to bring the sample, the object to be measured, the workpiece, etc. on the moving plate 3 closer to the track surface (moving guide surface) of the moving plate 3 as compared with the conventional product. The posture error and posture change of the moving plate 3 when the plate 3 moves can be reduced, and further, the positional accuracy of the sample and the object to be measured and the processing error of the workpiece can be improved.

以上に述べた通り、この実施形態によれば、薄型化が容易であって、複雑な加工やパーツのあと付けで生じる生産効率の低下を招くことなく、磁極を配置しなくても十分な予圧力を得ることが可能であって、加工誤差や組立誤差を抑制した単一種の加工(除去加工を利用して必要箇所となるV溝を形成する研削加工)によって直線状ガイド経路4,4,5,5を構成するV溝の全てを高い精度で平行に形成することのできるステージ構造1が提供される。   As described above, according to this embodiment, it is easy to reduce the thickness, without causing a decrease in production efficiency caused by complicated processing and retrofitting of parts, and without having to arrange magnetic poles. The linear guide paths 4, 4, 4 can be obtained by a single type of processing (grinding to form a V-groove that is a necessary portion using removal processing) with reduced processing errors and assembly errors. A stage structure 1 capable of forming all of the V-grooves 5 and 5 in parallel with high accuracy is provided.

以上、一実施形態として、直線状ガイド経路4,4および直線状ガイド経路5,5を構成する溝の全てをV溝とし、対を成す直線状ガイド経路4,5の間に鋼球から成る転動体6を介装することによって移動プレート3を支える構造のものについて説明したが、V溝と鋼球の組み合わせに代えて、V溝以外の各種の溝(直線状ガイド経路)と鋼球(転動体)の組み合わせ、あるいは、V溝(直線状ガイド経路)と此のV溝の内壁の一面に外周面を当接させると共に其の一端面を此の内壁の他面に当接させる柱状ローラ(転動体)を利用しても上記と同等の作用・効果を達成できる。   As described above, as an embodiment, all of the grooves constituting the linear guide paths 4 and 4 and the linear guide paths 5 and 5 are V-grooves, and are formed of steel balls between the pair of linear guide paths 4 and 5. Although the thing of the structure which supports the movement plate 3 by interposing the rolling element 6 was demonstrated, it replaced with the combination of a V groove and a steel ball, and various groove | channels (straight guide path) other than a V groove and a steel ball ( Or a roller having a V-groove (linear guide path) and an inner wall of the V-groove in contact with the outer peripheral surface and an end surface of the roller in contact with the other surface of the inner wall. Even if (rolling element) is used, the same operation and effect as above can be achieved.

また、以上の実施形態では、対向面が平坦な固定プレート2と移動プレート3を組み合わせて得られるステージ構造1の構成を例にとって説明したが、前述した構成の主要部を転用し、下に凸の円弧を描く二次曲面を上面に有する固定プレートの上に此の二次曲面と対を成す下に凸の二次曲面を下面に有する移動プレートを載置し、これらの二次曲面の双方に、これらの二次曲面の屈曲方向に沿って伸びる下に凸の円弧状ガイド経路を平行に複数組併設し、固定プレート側の円弧状の二次曲面に沿って移動プレートに送りを掛けることによって移動プレートの姿勢(角度)を変化させるようにした傾斜ステージを構成することもできる。
その場合、固定プレート2の上面が下に凸の円弧状の二次曲面となること、この固定プレート2の上面に二次曲面の屈曲方向に沿って伸びる下に凸の円弧状ガイド経路4,4が2本平行に形成されること、移動プレート3の下面が下に凸の円弧状の二次曲面となること、この移動プレート3の下面に二次曲面の屈曲方向に沿って伸びる下に凸の円弧状ガイド経路5,5が2本形成されること、また、より望ましくは磁石10の上面を移動プレート3の下面形状に対応させて下に凸の二次曲面とすることを別にすれば、傾斜ステージの構成は既に説明したステージ構造1の場合と同様である。
一般に、この種の傾斜ステージにあっては、下に凸の円弧状の二次曲面を成す可動プレート3の下面に機械要素のホイールに相当するラック状の噛合部を形成する一方、下に凸の円弧状の二次曲面を成す固定ステージ2の上面の中央部分、すなわち、円弧状の二次曲面の谷底の部分であって、かつ、両側の円弧状ガイド経路4,4の間の中央位置に、図1中の中心線A−Aに沿った回転軸を有するウォームを配置し、ウォームの外周を可動プレート3の下面のラック状の噛合部に噛合させて、ウォームの回転によってラック状の噛合部つまり最終的には可動プレート3に図1中の中心線A−Aに沿った送りを掛けることで、固定プレート2の上面の円弧状の二次曲面に沿って移動プレート3を移動させるようにしている。
この際、固定プレート2側に配置されたウォームと可動プレート3側のラック状の噛合部との離間距離を厳密に調整する必要があり、両者間の離間距離が過大であると可動プレート3の送り方向の切り替えに際してバックラッシュが発生し、また、両者が接近し過ぎるとウォームの回転が重くなったり動かなくなったりするといった不都合が生じる。
このような特性を有する傾斜ステージに対して前述のような構成を適用した場合にあっては、固定プレート2側に配置されたウォームと可動プレート3側のラック状の噛合部の噛合状態が或る程度過剰にタイトになった場合であっても、両者の当たりが強くなりすぎてウォームの回転が重くなったり動かなくなったりするといった不都合は発生せず、固定プレート2に対する移動プレート3の浮き上がりによって、両者間に生じる強い当たりを吸収することができる。しかも、移動プレート3は固定プレート2側の磁石10で吸着されているので、移動プレート3が不用意にガタついたり軌道面から離脱するといった不都合も発生しない。
従って、結果として、固定プレート2側に配置されたウォームと可動プレート3の下面のラック状の噛合部との離間距離の調整に際し、従来のものとの比較において、固定プレート2側のウォームと可動プレート3側のラック状の噛合部が接近する方向における調整誤差の許容範囲を拡張することが可能となる。よって、調整作業を著しく誤った場合の移動プレート3の浮き上がりによって移動プレート3の姿勢の保持精度に多少の劣化が生じる可能性はあるものの、調整作業それ自体が格段に容易化されるといった点で大きなメリットが生じる。
つまり、傾斜ステージに対して前述の構成を転用する理由は精度の向上ではなく調整作業の容易化であり、目的と効果も此れに準じたものとなる。
In the above embodiment, the configuration of the stage structure 1 obtained by combining the fixed plate 2 and the moving plate 3 having a flat opposing surface has been described as an example. However, the main portion of the above-described configuration is diverted to project downward. A moving plate having a convex quadric surface on its lower surface is placed on a fixed plate having a quadric surface on its upper surface that draws a circular arc, and both of these quadric surfaces are mounted. In addition, a plurality of downwardly projecting arcuate guide paths extending along the bending direction of these secondary curved surfaces are provided in parallel, and the movable plate is fed along the arcuate secondary curved surface on the fixed plate side. It is also possible to configure an inclined stage that changes the posture (angle) of the moving plate.
In that case, the upper surface of the fixed plate 2 becomes a downwardly convex arcuate secondary curved surface, and the downwardly convex arcuate guide path 4 extending along the bending direction of the secondary curved surface on the upper surface of the fixed plate 2. 4 are formed in parallel, the lower surface of the moving plate 3 becomes a convex arcuate quadric surface, and the lower surface of the moving plate 3 extends along the bending direction of the secondary curved surface. Apart from the fact that two convex arcuate guide paths 5 and 5 are formed, and more preferably, the upper surface of the magnet 10 corresponds to the lower surface shape of the moving plate 3 and forms a downwardly convex secondary curved surface. For example, the configuration of the tilt stage is the same as that of the stage structure 1 already described.
In general, in this type of inclined stage, a rack-shaped engagement portion corresponding to a wheel of a machine element is formed on the lower surface of the movable plate 3 having a downwardly convex arcuate secondary curved surface, while the downwardly convex shape is formed. The central portion of the upper surface of the fixed stage 2 forming the arcuate secondary curved surface, that is, the valley bottom portion of the arcuate secondary curved surface, and the central position between the arcuate guide paths 4 and 4 on both sides 1, a worm having a rotation axis along the center line AA in FIG. 1 is arranged, and the outer periphery of the worm is engaged with the rack-like engagement portion on the lower surface of the movable plate 3, and the rack-like is rotated by the rotation of the worm. The movable plate 3 is moved along the arcuate secondary curved surface on the upper surface of the fixed plate 2 by applying a feed along the center line AA in FIG. I am doing so.
At this time, it is necessary to strictly adjust the separation distance between the worm arranged on the fixed plate 2 side and the rack-shaped meshing portion on the movable plate 3 side. If the separation distance between the two is excessive, the movable plate 3 When the feed direction is switched, a backlash occurs, and if the two are too close, the worm rotates more or less, causing inconvenience.
When the above-described configuration is applied to the tilt stage having such characteristics, the engagement state between the worm disposed on the fixed plate 2 side and the rack-shaped engagement portion on the movable plate 3 side is Even if it becomes too tight, there is no inconvenience that the contact between the two becomes too strong and the rotation of the worm becomes heavy or does not move. , Can absorb the strong hit between the two. Moreover, since the moving plate 3 is attracted by the magnet 10 on the fixed plate 2 side, there is no inconvenience that the moving plate 3 is inadvertently loosened or separated from the raceway surface.
Therefore, as a result, when adjusting the separation distance between the worm arranged on the fixed plate 2 side and the rack-shaped meshing portion on the lower surface of the movable plate 3, the worm on the fixed plate 2 side and the movable are compared with the conventional one. It is possible to extend the allowable range of adjustment error in the direction in which the rack-shaped meshing portion on the plate 3 side approaches. Therefore, although the accuracy of maintaining the posture of the movable plate 3 may be slightly deteriorated due to the floating of the movable plate 3 when the adjustment operation is remarkably wrong, the adjustment operation itself is greatly facilitated. A big merit arises.
That is, the reason for diverting the above-described configuration to the tilt stage is not to improve accuracy but to facilitate adjustment work, and the purpose and effect also conform to this.

1,1’ ステージ構造
2,2’ 固定プレート(一方のプレート)
2a 固定プレートの上面(固定プレートの同一面)
3,3’ 移動プレート(他方のプレート)
3a 移動プレートの下面(固定プレートの同一面に対向する面)
4 直線状ガイド経路
4a,4b,4a’,4b’ 固定プレート上の加工軌跡
5 他の直線状ガイド経路
5a,5b,5a’,5b’ 移動プレート上の加工軌跡
6 転動体(鋼球)
7 矩形溝
8 ストッパ
9 ポケット加工部
10 永久磁石(磁石)
11 アタッチメント取付用のネジ穴
12 ネジ通し穴
13 逃ガシ
14 テーブル
15 当て金
1, 1 'stage structure 2, 2' fixed plate (one plate)
2a Top surface of fixed plate (same surface of fixed plate)
3, 3 'moving plate (the other plate)
3a Lower surface of moving plate (surface facing the same surface of fixed plate)
4 Linear guide paths 4a, 4b, 4a ', 4b' Machining locus 5 on fixed plate Other linear guide paths 5a, 5b, 5a ', 5b' Machining locus on moving plate 6 Rolling elements (steel balls)
7 Rectangular groove 8 Stopper 9 Pocket machining part 10 Permanent magnet (magnet)
11 Screw holes for attachment 12 Screw through holes 13 Relief 14 Table 15 Latch

Claims (2)

磁性体により形成されて厚み方向に重合する2枚のプレートを備え、その一方のプレートの同一面上に、滑動用の直線状ガイド経路が、相互に間隔を置いた状態で平行に複数本設けられる一方、他方のプレートには、前記一方のプレートに対向する側の面に、前記直線状ガイド経路の各々と対を成す他の直線状ガイド経路が設けられ、前記対を成す直線状ガイド経路の間に介装された複数の転動体を介して、前記一方のプレートが前記他方のプレートに対して一方向に移動可能な状態で支えられると共に、前記一方のプレートにおいて前記他方のプレートに対向する側の面、もしくは、前記他方のプレートにおいて前記一方のプレートに対向する側の面のうち少なくとも一方の面に、この面に対向するプレート面との間に一定の間隙を置いて、かつ、前記複数本の直線状ガイド経路のうち隣接する直線状ガイド経路間の中心位置に位置するようにして磁石が固着され、前記一方のプレートにおける直線状ガイド経路と前記複数の転動体との間、および、前記他方のプレートにおける直線状ガイド経路と前記複数の転動体との間に、前記磁石の磁気吸着力による予圧力を作用させるようにしたステージ構造において、
前記一方のプレートの直線状ガイド経路および前記他方のプレートの直線状ガイド経路が前記各プレートに直に彫り込まれた溝によって形成されると共に、
前記磁石が、前記少なくとも一方の面から其の面を有するプレートの厚み方向に向かう除去加工によって形成されたポケット加工部に埋設され、前記ポケット加工部の内壁部分が前記磁石の継鉄として機能することを特徴としたステージ構造。
Two plates that are made of magnetic material and overlap in the thickness direction are provided, and on the same surface of one plate, a plurality of linear guide paths for sliding are provided in parallel and spaced apart from each other. On the other hand, the other plate is provided with another linear guide path that forms a pair with each of the linear guide paths on the surface facing the one plate, and the linear guide path that forms the pair. The one plate is supported so as to be movable in one direction with respect to the other plate via a plurality of rolling elements interposed therebetween, and the one plate faces the other plate. Or at least one of the surfaces facing the one plate in the other plate, with a certain gap between the plate surface facing this surface In addition, a magnet is fixed so as to be positioned at a center position between adjacent linear guide paths among the plurality of linear guide paths, and the linear guide path in the one plate and the plurality of rolling elements In the stage structure in which a pre-pressure due to the magnetic attraction force of the magnet is applied between the linear guide path in the other plate and the plurality of rolling elements,
The linear guide path of the one plate and the linear guide path of the other plate are formed by grooves directly carved into each plate;
The magnet is embedded in a pocket processing portion formed by removal processing from the at least one surface toward the thickness direction of the plate having the surface, and an inner wall portion of the pocket processing portion functions as a yoke of the magnet. Stage structure characterized by that.
前記一方のプレートにおける直線状ガイド経路および前記他方のプレートにおける直線状ガイド経路は、その加工工程において、
前記各プレートの対向面を上方に向けた状態で、これらのプレートに研削加工を施す平面研削盤のテーブル上に、前記直線状ガイド経路を形成する基準となるプレート上の加工軌跡の方向を前記平面研削盤のテーブルの水平移動方向に合わせ、かつ、前記テーブルの水平移動のストロークの範囲内で前記テーブルの水平移動方向に沿って一直線上に並べて固定され、前記テーブルの1サイクルの移動毎に、対を成す溝の各々が前記平面研削盤の回転砥石によって交互に研削加工されることで形成されていることを特徴とした請求項1記載のステージ構造。
In the processing step, the linear guide path in the one plate and the linear guide path in the other plate are:
With the opposing surfaces of the plates facing upward, on the table of a surface grinding machine that grinds these plates, the direction of the processing locus on the plate serving as a reference for forming the linear guide path is Aligned with the horizontal movement direction of the table of the surface grinder and fixed in a straight line along the horizontal movement direction of the table within the range of the horizontal movement stroke of the table. 2. The stage structure according to claim 1, wherein each of the paired grooves is formed by being alternately ground by a rotating grindstone of the surface grinding machine.
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