JP2566415B2 - 精密位置決め装置 - Google Patents
精密位置決め装置Info
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/34—Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、精密位置決め装置、さらに詳しくは、ボ
ールねじを使用した精密位置決め装置に関する。
ールねじを使用した精密位置決め装置に関する。
従来の技術とその問題点 ボールねじを使用した位置決め装置として、従来、固
定台の１対の対向部に形成された穴の部分にボールねじ
の両端寄りの部分がアンギュラ玉軸受を介して回転支持
され、ボールねじに取付けられたナットに移動テーブル
などの移動部材が固定され、ボールねじの回転により移
動部材がナットと一体となってボールねじに沿って移動
するようになったものが知られている。
定台の１対の対向部に形成された穴の部分にボールねじ
の両端寄りの部分がアンギュラ玉軸受を介して回転支持
され、ボールねじに取付けられたナットに移動テーブル
などの移動部材が固定され、ボールねじの回転により移
動部材がナットと一体となってボールねじに沿って移動
するようになったものが知られている。
このような位置決め装置では、剛性を高めるため、ボ
ールねじの支持軸受の予圧を高めたり、ダブルナットに
予圧をかけて使用される。ところが、この予圧が高すぎ
ると、ボールねじを駆動するモータのトルクが大きくな
り、ボールねじの寿命が短くなるというような問題があ
る。また、逆に予圧を小さくすると、剛性が低くなり、
位置決め精度も悪くなる。このため、現在では、上記事
項を考慮して予圧を適度な値にしているが、一般的に、
位置決め精度はμｍのオーダーであり、ボールねじ１本
の操作で0.01μｍ程度の位置決めを行なうことはできな
い。
ールねじの支持軸受の予圧を高めたり、ダブルナットに
予圧をかけて使用される。ところが、この予圧が高すぎ
ると、ボールねじを駆動するモータのトルクが大きくな
り、ボールねじの寿命が短くなるというような問題があ
る。また、逆に予圧を小さくすると、剛性が低くなり、
位置決め精度も悪くなる。このため、現在では、上記事
項を考慮して予圧を適度な値にしているが、一般的に、
位置決め精度はμｍのオーダーであり、ボールねじ１本
の操作で0.01μｍ程度の位置決めを行なうことはできな
い。
高精度の位置決めが可能な精密位置決め装置として、
圧電素子などの特殊アクチュエータを使用したものが知
られている。ところが、このような特殊アクチュエータ
は、移動ストロークが非常に短く、長い移動ストローク
を必要とする用途には使用できない。
圧電素子などの特殊アクチュエータを使用したものが知
られている。ところが、このような特殊アクチュエータ
は、移動ストロークが非常に短く、長い移動ストローク
を必要とする用途には使用できない。
位置決め精度を高めるとともに、移動ストロークを長
くするため、ボールねじにより長いストロークを移動す
る粗動テーブルの上に特殊アクチュエータにより短いス
トロークを移動する微動テーブルを取付け、まず、ボー
ルねじを回転させて粗動テーブルをμｍのオーダーで高
速位置決めし、ボールねじを停止させて粗動テーブル案
内面に固定したのち、特殊アクチュエータにより微動テ
ーブルを高精度に位置決めすることが考えられる。とこ
ろが、このようにすると、粗動テーブルのほかに微動テ
ーブルが必要になり、装置が大型になる。
くするため、ボールねじにより長いストロークを移動す
る粗動テーブルの上に特殊アクチュエータにより短いス
トロークを移動する微動テーブルを取付け、まず、ボー
ルねじを回転させて粗動テーブルをμｍのオーダーで高
速位置決めし、ボールねじを停止させて粗動テーブル案
内面に固定したのち、特殊アクチュエータにより微動テ
ーブルを高精度に位置決めすることが考えられる。とこ
ろが、このようにすると、粗動テーブルのほかに微動テ
ーブルが必要になり、装置が大型になる。
この発明の目的は、上記の問題を解決し、移動ストロ
ークを長くして高精度の位置決めができ、ボールねじを
低トルクで円滑に回転させることができ、しかも装置の
小型化が可能な精密位置決め装置を提供することにあ
る。
ークを長くして高精度の位置決めができ、ボールねじを
低トルクで円滑に回転させることができ、しかも装置の
小型化が可能な精密位置決め装置を提供することにあ
る。
問題点を解決するための手段 この発明による精密位置決め装置は、固定台の１対の
対向部に形成された取付穴の内側にボールねじの両端寄
りの部分が挿入され、ボールねじに取付けられたナット
に移動部材が固定され、取付穴の内側にあるボールネジ
の部分にアンギュラ玉軸受の内輪が固定され、各取付穴
の部分に、それぞれ、各軸受の外輪を軸方向の両側から
挟むように予圧調整・位置決め兼用圧電素子が取付けら
れていることを特徴とするものである。
対向部に形成された取付穴の内側にボールねじの両端寄
りの部分が挿入され、ボールねじに取付けられたナット
に移動部材が固定され、取付穴の内側にあるボールネジ
の部分にアンギュラ玉軸受の内輪が固定され、各取付穴
の部分に、それぞれ、各軸受の外輪を軸方向の両側から
挟むように予圧調整・位置決め兼用圧電素子が取付けら
れていることを特徴とするものである。
たとえば、１対のナットが予圧調整用圧電素子を軸方
向の両側から挟みつけるようにボールねじに取付けられ
ている。
向の両側から挟みつけるようにボールねじに取付けられ
ている。
作 用 ボールねじを回転させることにより、移動部材がナッ
トと一体となってボールねじの軸方向に移動させられ、
ボールねじを停止させた状態で予圧調整・位置決め兼用
圧電素子の印加電圧を制御することにより、移動部材が
軸受、ボールねじおよびナットと一体となってボールね
じの軸方向に移動させられる。移動部材はボールねじの
回転により移動させられるので、その移動ストロークを
長くすることができ、しかも予圧調整・位置決め兼用圧
電素子により高精度の位置決めができる。また、次のよ
うに予圧調整・位置決め兼用圧電素子を制御することに
より、高精度を保ちながら移動部材の移動を円滑にする
ことができる。すなわち、ボールねじを回転させるとき
には、予圧調整・位置決め兼用圧電素子の印加電圧を制
御することにより、軸受の予圧が低くなる方向に外輪を
微小移動させる。このように軸受の予圧を低くすること
により、ボールねじを低トルクで滑らかに回転させるこ
とができる。また、ボールねじを停止させるときには、
予圧調整・位置決め兼用圧電素子の印加電圧を制御する
ことにより、軸受の予圧が高くなる方向に外輪を微小移
動させる。このように軸受の予圧を高くすることによ
り、精密位置決め装置全体の剛性を高める。そして、こ
の状態で、予圧調整・位置決め兼用圧電素子の印加電圧
を制御して適当量伸縮させることにより、軸受を軸方向
に微小移動させ、これによりボールねじ全体をその軸方
向に微小量移動させて移動部材の超精密位置決めを行な
うことができる。
トと一体となってボールねじの軸方向に移動させられ、
ボールねじを停止させた状態で予圧調整・位置決め兼用
圧電素子の印加電圧を制御することにより、移動部材が
軸受、ボールねじおよびナットと一体となってボールね
じの軸方向に移動させられる。移動部材はボールねじの
回転により移動させられるので、その移動ストロークを
長くすることができ、しかも予圧調整・位置決め兼用圧
電素子により高精度の位置決めができる。また、次のよ
うに予圧調整・位置決め兼用圧電素子を制御することに
より、高精度を保ちながら移動部材の移動を円滑にする
ことができる。すなわち、ボールねじを回転させるとき
には、予圧調整・位置決め兼用圧電素子の印加電圧を制
御することにより、軸受の予圧が低くなる方向に外輪を
微小移動させる。このように軸受の予圧を低くすること
により、ボールねじを低トルクで滑らかに回転させるこ
とができる。また、ボールねじを停止させるときには、
予圧調整・位置決め兼用圧電素子の印加電圧を制御する
ことにより、軸受の予圧が高くなる方向に外輪を微小移
動させる。このように軸受の予圧を高くすることによ
り、精密位置決め装置全体の剛性を高める。そして、こ
の状態で、予圧調整・位置決め兼用圧電素子の印加電圧
を制御して適当量伸縮させることにより、軸受を軸方向
に微小移動させ、これによりボールねじ全体をその軸方
向に微小量移動させて移動部材の超精密位置決めを行な
うことができる。
１対のナットが予圧調整用圧電素子を軸方向の両側か
ら挟みつけるようにボールねじに取付けられている場
合、この圧電素子の印加電圧を制御することにより、ボ
ールねじを回転させるときには、ナットの予圧を低くし
て、ボールねじを低トルクで滑らかに回転させ、ボール
ねじを停止させて予圧調整・位置決め兼用圧電素子の微
小位置決めを行うときには、ナットの予圧を高くして、
剛性を高めることができる。
ら挟みつけるようにボールねじに取付けられている場
合、この圧電素子の印加電圧を制御することにより、ボ
ールねじを回転させるときには、ナットの予圧を低くし
て、ボールねじを低トルクで滑らかに回転させ、ボール
ねじを停止させて予圧調整・位置決め兼用圧電素子の微
小位置決めを行うときには、ナットの予圧を高くして、
剛性を高めることができる。
実 施 例 以下、図面を参照して、この発明の実施例について説
明する。
明する。
第１図は精密位置決め装置の全体構成を示し、第２図
はその一部を切欠きかつ拡大して示している。
はその一部を切欠きかつ拡大して示している。
精密位置決め装置は、固定台（20）の部分に設けられ
ている。固定台（20）は１対の互いに平行な対向部（20
a）（20b）を備えており、これらの対向部（20a）（20
b）に、一直線上に位置する貫通状段付取付穴（21）（2
2）が大径部（21a）（22a）を向い合わせた状態にあけ
られている。各取付穴（21）（22）の大径部（21a）（2
2a）には、それぞれ、リング状の予圧調整・位置決め兼
用圧電素子（23）（24）とアンギュラ玉軸受（25）（2
6）の外輪（25a）（26a）が小径部（21b）（26b）との
環状段部（21c）（22c）側から順にはめられている。各
段付穴（21）（22）の大径部（21a）（22a）の端部に環
状ストッパ（27）（28）が固定され、このストッパ（2
7）（28）と軸受（25）（26）の外輪（25a）（26a）の
間にさらにリング状の予圧調整・位置決め兼用圧電素子
（29）（30）がそれぞれ挾まれて、段付穴（21）（22）
の段部（21c）（22c）とストッパ（27）（28）の間に、
それぞれ、外輪（25a）（26a）が両側の圧電素子（23）
（29）および（24）（30）を介して挾みつけられてい
る。
ている。固定台（20）は１対の互いに平行な対向部（20
a）（20b）を備えており、これらの対向部（20a）（20
b）に、一直線上に位置する貫通状段付取付穴（21）（2
2）が大径部（21a）（22a）を向い合わせた状態にあけ
られている。各取付穴（21）（22）の大径部（21a）（2
2a）には、それぞれ、リング状の予圧調整・位置決め兼
用圧電素子（23）（24）とアンギュラ玉軸受（25）（2
6）の外輪（25a）（26a）が小径部（21b）（26b）との
環状段部（21c）（22c）側から順にはめられている。各
段付穴（21）（22）の大径部（21a）（22a）の端部に環
状ストッパ（27）（28）が固定され、このストッパ（2
7）（28）と軸受（25）（26）の外輪（25a）（26a）の
間にさらにリング状の予圧調整・位置決め兼用圧電素子
（29）（30）がそれぞれ挾まれて、段付穴（21）（22）
の段部（21c）（22c）とストッパ（27）（28）の間に、
それぞれ、外輪（25a）（26a）が両側の圧電素子（23）
（29）および（24）（30）を介して挾みつけられてい
る。
各軸受（25）（26）の内輪（25b）（26b）は、１本の
ボールねじ（31）の両端寄りの部分に適宜な手段により
固定されている。ボールねじ（31）のねじ部（31a）に
は、１対のナット（32）（33）（ダブルナット）が取付
けられ、これらのナット（32）（33）の間に、リング状
の予圧調整用圧電素子（34）がナット（32）（33）の予
圧が可能となるように挾み止められている。また、ナッ
ト（32）（33）の適当箇所に、移動部材である移動テー
ブル（35）が固定されている。
ボールねじ（31）の両端寄りの部分に適宜な手段により
固定されている。ボールねじ（31）のねじ部（31a）に
は、１対のナット（32）（33）（ダブルナット）が取付
けられ、これらのナット（32）（33）の間に、リング状
の予圧調整用圧電素子（34）がナット（32）（33）の予
圧が可能となるように挾み止められている。また、ナッ
ト（32）（33）の適当箇所に、移動部材である移動テー
ブル（35）が固定されている。
圧電素子（23）（24）（29）（30）（34）は、印加電
圧が増加すると伸び、印加電圧が減少すると縮み、伸び
量および縮み量は印加電圧の増加量および減少量にほぼ
比例するという性質を有する。
圧が増加すると伸び、印加電圧が減少すると縮み、伸び
量および縮み量は印加電圧の増加量および減少量にほぼ
比例するという性質を有する。
図示は省略したが、一方の固定台対向部（20a）の１
対の圧電素子（23）（29）は、圧電素子（23）（29）の
予圧の調整および軸受（25）の外輪（25a）の精密位置
決めのための圧電素子駆動回路に接続されている。この
駆動回路は、電源、予圧調整用可変抵抗器および精密位
置決め用可変抵抗器を備えている。圧電素子（23）（2
9）予圧の調整を行うときは、位置決め用可変抵抗器を
中立にする。これにより、２つの圧電素子（23）（29）
に等しい電圧が印加され、これらに予圧が与えられる。
そして、このような状態で予圧調整用可変抵抗器を操作
することにより、圧電素子（23）（29）の予圧が調整さ
れる。なお、印加電圧を増加させることにより予圧は高
くなり、印加電圧を減少させることにより予圧は低くな
る。外輪（25a）の精密位置決めを行うときは、位置決
め用可変抵抗器を操作して、圧電素子（23）（29）の一
方を伸ばすとともに、他方をほぼ同じ長さだけ縮める。
これにより、外輪（25a）が圧電素子（23）（29）の伸
縮量だけ軸方向に微小移動させられる。一方の圧電素子
（23）を伸ばして、他方の圧電素子（29）を縮めること
により、外輪（25a）が右に微小移動し、圧電素子（2
3）を縮めて、圧電素子（29）を伸ばすことにより、外
輪（25a）が左に微小移動する。このとき、圧電素子（2
3）（29）の一方の伸び量と他方の縮み量がほぼ等しい
ので、圧電素子（23）（29）に働く予圧はほとんど変化
しない。このように、２つの圧電素子（23）（29）の印
加電圧を制御することにより、圧電素子（23）（29）の
予圧を簡単に調整することができ、常にこれらの圧電素
子（23）（29）に予圧を与えた状態で外輪（25a）の精
密位置決めを行うことができる。このため、外輪（25
a）の移動方向が逆になっても剛性を容易に等しくする
ことができ、弾性ヒンジやばねなどの特別な機構を用い
て圧電素子に予圧を与える必要がなく、構造が簡単であ
る。
対の圧電素子（23）（29）は、圧電素子（23）（29）の
予圧の調整および軸受（25）の外輪（25a）の精密位置
決めのための圧電素子駆動回路に接続されている。この
駆動回路は、電源、予圧調整用可変抵抗器および精密位
置決め用可変抵抗器を備えている。圧電素子（23）（2
9）予圧の調整を行うときは、位置決め用可変抵抗器を
中立にする。これにより、２つの圧電素子（23）（29）
に等しい電圧が印加され、これらに予圧が与えられる。
そして、このような状態で予圧調整用可変抵抗器を操作
することにより、圧電素子（23）（29）の予圧が調整さ
れる。なお、印加電圧を増加させることにより予圧は高
くなり、印加電圧を減少させることにより予圧は低くな
る。外輪（25a）の精密位置決めを行うときは、位置決
め用可変抵抗器を操作して、圧電素子（23）（29）の一
方を伸ばすとともに、他方をほぼ同じ長さだけ縮める。
これにより、外輪（25a）が圧電素子（23）（29）の伸
縮量だけ軸方向に微小移動させられる。一方の圧電素子
（23）を伸ばして、他方の圧電素子（29）を縮めること
により、外輪（25a）が右に微小移動し、圧電素子（2
3）を縮めて、圧電素子（29）を伸ばすことにより、外
輪（25a）が左に微小移動する。このとき、圧電素子（2
3）（29）の一方の伸び量と他方の縮み量がほぼ等しい
ので、圧電素子（23）（29）に働く予圧はほとんど変化
しない。このように、２つの圧電素子（23）（29）の印
加電圧を制御することにより、圧電素子（23）（29）の
予圧を簡単に調整することができ、常にこれらの圧電素
子（23）（29）に予圧を与えた状態で外輪（25a）の精
密位置決めを行うことができる。このため、外輪（25
a）の移動方向が逆になっても剛性を容易に等しくする
ことができ、弾性ヒンジやばねなどの特別な機構を用い
て圧電素子に予圧を与える必要がなく、構造が簡単であ
る。
他方の固定台対向部（20b）の１対の圧電素子（24）
（28）も同様の圧電素子駆動回路に接続され、同様に、
圧電素子（24）（28）の予圧の調整および軸受（26）の
外輪（26a）の精密位置決めが行われる。
（28）も同様の圧電素子駆動回路に接続され、同様に、
圧電素子（24）（28）の予圧の調整および軸受（26）の
外輪（26a）の精密位置決めが行われる。
上記のように２つの軸受（25）（26）の外輪（25a）
（26a）の移動量を調整することにより、次のように、
軸受（25）（26）の予圧の調整およびボールねじ（31）
の精密位置決めが行われる。すなわち、左側の軸受（2
5）の外輪（25a）を右側に、右側の軸受（26）の外輪
（26a）を左側に微小移動させることにより、これらが
互いに接近し、軸受（25）（26）の予圧が高くなる。逆
に、左側の外輪（25a）を左側に、右側の外輪（26a）を
右側に微小移動させることにより、これらが互いに離
れ、軸受（25）（26）の予圧が低くなる。そして、左右
の外輪（25a）（26a）を同じ方向に同じ量だけ微小移動
させることにより、ボールねじ（31）が同じ方向に微小
量移動し、その結果、テーブル（35）が同じ量だけ微小
移動する。
（26a）の移動量を調整することにより、次のように、
軸受（25）（26）の予圧の調整およびボールねじ（31）
の精密位置決めが行われる。すなわち、左側の軸受（2
5）の外輪（25a）を右側に、右側の軸受（26）の外輪
（26a）を左側に微小移動させることにより、これらが
互いに接近し、軸受（25）（26）の予圧が高くなる。逆
に、左側の外輪（25a）を左側に、右側の外輪（26a）を
右側に微小移動させることにより、これらが互いに離
れ、軸受（25）（26）の予圧が低くなる。そして、左右
の外輪（25a）（26a）を同じ方向に同じ量だけ微小移動
させることにより、ボールねじ（31）が同じ方向に微小
量移動し、その結果、テーブル（35）が同じ量だけ微小
移動する。
ナット（32）（33）の圧電素子（34）は、印加電圧を
制御する適当な駆動回路に接続されている。また、圧電
素子（34）にはナット（32）（33）をばねなどで締付け
ることにより適当な予圧が与えられており、印加電圧を
上げて圧電素子（34）を伸ばすことにより、ナット（3
2）（33）の間隔が広がって、ナット（32）（33）の予
圧が高くなり、印加電圧を下げて圧電素子（34）を縮め
ることにより、ナット（32）（33）の間隔が狭まって、
ナット（32）（33）の予圧が低くなる。
制御する適当な駆動回路に接続されている。また、圧電
素子（34）にはナット（32）（33）をばねなどで締付け
ることにより適当な予圧が与えられており、印加電圧を
上げて圧電素子（34）を伸ばすことにより、ナット（3
2）（33）の間隔が広がって、ナット（32）（33）の予
圧が高くなり、印加電圧を下げて圧電素子（34）を縮め
ることにより、ナット（32）（33）の間隔が狭まって、
ナット（32）（33）の予圧が低くなる。
この実施例の精密位置決め装置では、ボールねじ（3
1）を回転させることにより、ナット（32）（33）すな
わちテーブル（35）を左右に移動させて位置決めする。
このとき、テーブル（35）の移動が円滑で、しかも位置
決め精度が高くなるように、圧電素子（23）（24）（2
9）（30）（34）を次のように制御する。
1）を回転させることにより、ナット（32）（33）すな
わちテーブル（35）を左右に移動させて位置決めする。
このとき、テーブル（35）の移動が円滑で、しかも位置
決め精度が高くなるように、圧電素子（23）（24）（2
9）（30）（34）を次のように制御する。
すなわち、ボールねじ（31）を回転させるときには、
圧電素子（23）（24）の印加電圧を下げ、圧電素子（2
9）（30）の印加電圧を上げて、軸受（25）（26）の予
圧を低くするとともに、圧電素子（34）を印加電圧を下
げてナット（32）（33）の予圧を低くする。このように
軸受（25）（26）およびナット（32）（33）の予圧を低
くすることにより、ボールねじ（31）を低トルクで滑ら
かに回転させることができる。また、ボールねじ（31）
を停止させるときには、圧電素子（23）（24）の印加電
圧を上げ、圧電素子（29）（30）の印加電圧を下げて、
軸受（25）（26）の予圧を高くするとともに、圧電素子
（34）の印加電圧を上げてナット（32）（33）の予圧を
高くする。このように軸受（25）（26）およびナット
（32）（33）の予圧を高くすることにより、精密位置決
め装置全体の剛性を高める。そして、この状態で、前述
のように各１対の圧電素子（23）（29）および（24）
（30）を適当量伸縮させることにより、軸受（25）（2
6）を左右に微小移動させ、これによりボールねじ（3
1）全体を左右に微小量移動させてテーブル（35）の超
精密位置決めを行なうことができる。
圧電素子（23）（24）の印加電圧を下げ、圧電素子（2
9）（30）の印加電圧を上げて、軸受（25）（26）の予
圧を低くするとともに、圧電素子（34）を印加電圧を下
げてナット（32）（33）の予圧を低くする。このように
軸受（25）（26）およびナット（32）（33）の予圧を低
くすることにより、ボールねじ（31）を低トルクで滑ら
かに回転させることができる。また、ボールねじ（31）
を停止させるときには、圧電素子（23）（24）の印加電
圧を上げ、圧電素子（29）（30）の印加電圧を下げて、
軸受（25）（26）の予圧を高くするとともに、圧電素子
（34）の印加電圧を上げてナット（32）（33）の予圧を
高くする。このように軸受（25）（26）およびナット
（32）（33）の予圧を高くすることにより、精密位置決
め装置全体の剛性を高める。そして、この状態で、前述
のように各１対の圧電素子（23）（29）および（24）
（30）を適当量伸縮させることにより、軸受（25）（2
6）を左右に微小移動させ、これによりボールねじ（3
1）全体を左右に微小量移動させてテーブル（35）の超
精密位置決めを行なうことができる。
なお、このような圧電素子（23）（24）（29）（30）
（34）の印加電圧の調整は、ボールねじ（31）の駆動制
御装置により、ボールねじ（31）を駆動するサーボモー
タの入力電圧をもとにして行なわれる。
（34）の印加電圧の調整は、ボールねじ（31）の駆動制
御装置により、ボールねじ（31）を駆動するサーボモー
タの入力電圧をもとにして行なわれる。
この実施例の精密位置決め装置の場合、上記のよう
に、ボールねじ（31）の回転と圧電素子（23）（24）
（29）（30）（34）の制御を組合わせることにより、ボ
ールねじ（31）の回転は低トルクで円滑に、かつテーブ
ル（35）の位置決めは0.01μｍのオーダーの高精度で行
なわれる。そして、移動テーブルを案内面に固定したり
移動テーブルのほかに微動テーブルを設けることが不要
になり、移動テーブルの軽量化、小型化が可能である。
に、ボールねじ（31）の回転と圧電素子（23）（24）
（29）（30）（34）の制御を組合わせることにより、ボ
ールねじ（31）の回転は低トルクで円滑に、かつテーブ
ル（35）の位置決めは0.01μｍのオーダーの高精度で行
なわれる。そして、移動テーブルを案内面に固定したり
移動テーブルのほかに微動テーブルを設けることが不要
になり、移動テーブルの軽量化、小型化が可能である。
発明の効果 この発明の精密位置決め装置によれば、上述のよう
に、ボールねじを用いて移動ストロークを長くすること
ができ、しかも圧電素子により高精度の位置決めができ
る。また、圧電素子を制御して軸受の予圧を低くするこ
とにより、ボールねじを低トルクで円滑に回転させるこ
とができ、したがって、ボールねじを駆動するモータの
トルクが小さくてすみ、ボールねじの寿命も長くなる。
さらに、ボールねじを回転支持する軸受の外輪の部分に
圧電素子を設けるだけでよく、ボールねじで移動させら
れる移動部材にさらに微動移動部材を設けるような必要
がなく、したがって、装置の小型化が可能である。
に、ボールねじを用いて移動ストロークを長くすること
ができ、しかも圧電素子により高精度の位置決めができ
る。また、圧電素子を制御して軸受の予圧を低くするこ
とにより、ボールねじを低トルクで円滑に回転させるこ
とができ、したがって、ボールねじを駆動するモータの
トルクが小さくてすみ、ボールねじの寿命も長くなる。
さらに、ボールねじを回転支持する軸受の外輪の部分に
圧電素子を設けるだけでよく、ボールねじで移動させら
れる移動部材にさらに微動移動部材を設けるような必要
がなく、したがって、装置の小型化が可能である。
第１図はこの発明の実施例を示す精密位置決め装置の縦
断面図、第２図は第１図のナットの部分を拡大して示す
縦断面図である。 （20）……固定台、（20a）（20b）……対向部、（21）
（22）……取付穴、（23）（24）（29）（30）……予圧
調整・位置決め兼用圧電素子、（25）（26）……アンギ
ュラ玉軸受軸受、（25a）（26a）……外輪、（25b）（2
6b）……内輪、（31）……ボールねじ、（32）（33）…
…ナット、（34）……予圧調整用圧電素子、（35）……
移動テーブル（移動部材）。
断面図、第２図は第１図のナットの部分を拡大して示す
縦断面図である。 （20）……固定台、（20a）（20b）……対向部、（21）
（22）……取付穴、（23）（24）（29）（30）……予圧
調整・位置決め兼用圧電素子、（25）（26）……アンギ
ュラ玉軸受軸受、（25a）（26a）……外輪、（25b）（2
6b）……内輪、（31）……ボールねじ、（32）（33）…
…ナット、（34）……予圧調整用圧電素子、（35）……
移動テーブル（移動部材）。
Claims (2)
- 【請求項１】固定台の１対の対向部に形成された取付穴
の内側にボールねじの両端寄りの部分が挿入され、ボー
ルねじに取付けられたナットの移動部材が固定され、取
付穴の内側にあるボールねじの部分にアンギュラ玉軸受
の内輪が固定され、各取付穴の部分に、それぞれ、各軸
受の外輪を軸方向の両側から挟むように予圧調整・位置
決め兼用圧電素子が取付けられていることを特徴とする
精密位置決め装置。 - 【請求項２】１対のナットが予圧調整用圧電素子を軸方
向の両側から挟みつけるようにボールねじに取付けられ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
精密位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62159276A JP2566415B2 (ja) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | 精密位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62159276A JP2566415B2 (ja) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | 精密位置決め装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH012845A JPH012845A (ja) | 1989-01-06 |
| JPS642845A JPS642845A (en) | 1989-01-06 |
| JP2566415B2 true JP2566415B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=15690245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62159276A Expired - Fee Related JP2566415B2 (ja) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | 精密位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2566415B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1293988C (zh) * | 2003-06-05 | 2007-01-10 | 发那科株式会社 | 显微定位装置和工具位置/方向修正方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4992182B2 (ja) * | 2005-01-07 | 2012-08-08 | 日本精工株式会社 | 回転機構付軸方向微動装置 |
| JP4907923B2 (ja) * | 2005-08-25 | 2012-04-04 | 公立大学法人首都大学東京 | 微小物品搬送装置 |
| JP5274656B2 (ja) * | 2009-04-27 | 2013-08-28 | 京セラ株式会社 | 移動ステージ、移動ステージを有する搬送装置および荷電粒子線装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60228003A (ja) * | 1984-04-26 | 1985-11-13 | Mazda Motor Corp | 工具台の移動装置 |
-
1987
- 1987-06-25 JP JP62159276A patent/JP2566415B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1293988C (zh) * | 2003-06-05 | 2007-01-10 | 发那科株式会社 | 显微定位装置和工具位置/方向修正方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS642845A (en) | 1989-01-06 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
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