JP2573502B2 - 二軸移動装置 - Google Patents
二軸移動装置Info
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- JP2573502B2 JP2573502B2 JP62236166A JP23616687A JP2573502B2 JP 2573502 B2 JP2573502 B2 JP 2573502B2 JP 62236166 A JP62236166 A JP 62236166A JP 23616687 A JP23616687 A JP 23616687A JP 2573502 B2 JP2573502 B2 JP 2573502B2
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- guide
- moving
- vertical
- bearing
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
- F16C32/0662—Details of hydrostatic bearings independent of fluid supply or direction of load
- F16C32/067—Details of hydrostatic bearings independent of fluid supply or direction of load of bearings adjustable for aligning, positioning, wear or play
- F16C32/0674—Details of hydrostatic bearings independent of fluid supply or direction of load of bearings adjustable for aligning, positioning, wear or play by means of pre-load on the fluid bearings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は精密部品の高精度加工装置あるいは高精度測
定装置、半導体集積回路の微細パターンの露光装置など
において、試料、工具、プローブ等を高精度に移動させ
る二軸移動装置に関するものである。
定装置、半導体集積回路の微細パターンの露光装置など
において、試料、工具、プローブ等を高精度に移動させ
る二軸移動装置に関するものである。
光学部品や電子部品などの高精度化の要求が高まるに
つれて、その超精密加工や部品形状・表面粗さの精密測
定において、高精度かつ高速の二軸移動装置が求められ
ている。また、半導体集積回路のパターン微細化に伴っ
てウエハをステップ移動させながらパターン転写を行う
光ステッパやＸ線ステッパでは、高速・高精度のウエハ
移動用XYステージが必要である。
つれて、その超精密加工や部品形状・表面粗さの精密測
定において、高精度かつ高速の二軸移動装置が求められ
ている。また、半導体集積回路のパターン微細化に伴っ
てウエハをステップ移動させながらパターン転写を行う
光ステッパやＸ線ステッパでは、高速・高精度のウエハ
移動用XYステージが必要である。
これに応えるものとしては、精密機械52巻10号,1713
頁に発表されたものがある。これは第５図に示すよう
に、２本のガイド棒1,2を互いに直交するように配設
し、それぞれのガイド棒1,2を空気軸受パッド3,4により
固定ガイド５に対してＸ方向、Ｙ方向に案内したもので
ある。それぞれのガイド棒1,2は磁気回路7,8とコイル9,
10によって構成される可動コイル形リニヤモータにより
ＸおよびＹ方向に駆動される。移動テーブル11は２本の
ガイド棒1,2の交差点を跨ぐように配設され、ガイド棒
1,2およびベース12との間は空気軸受で案内・支持され
ている。すなわち、移動テーブル11をベース12の上面１
面で案内し、移動テーブル11と他の部材とが接触するの
を防止することによって、移動テーブル11の高速・高精
度化がはかられている。
頁に発表されたものがある。これは第５図に示すよう
に、２本のガイド棒1,2を互いに直交するように配設
し、それぞれのガイド棒1,2を空気軸受パッド3,4により
固定ガイド５に対してＸ方向、Ｙ方向に案内したもので
ある。それぞれのガイド棒1,2は磁気回路7,8とコイル9,
10によって構成される可動コイル形リニヤモータにより
ＸおよびＹ方向に駆動される。移動テーブル11は２本の
ガイド棒1,2の交差点を跨ぐように配設され、ガイド棒
1,2およびベース12との間は空気軸受で案内・支持され
ている。すなわち、移動テーブル11をベース12の上面１
面で案内し、移動テーブル11と他の部材とが接触するの
を防止することによって、移動テーブル11の高速・高精
度化がはかられている。
しかしながら、このような構造では、ベースと直交す
る方向について移動テーブルの案内剛性を大きくするこ
とができない。第６図は一般に空気や油を用いる流体静
圧軸受の浮上すきまｇと負荷重Ｆとの関係を示し、特性
曲線の接線の傾きが軸受の剛性を示す。同図からわかる
ように、負荷重Ｆが大きく浮上すきまｇが小さいときの
接線Ａの方が、負荷重Ｆが小さく浮上すきまｇが大きい
ときの接線Ｂよりも傾きが大きく剛性が大きくなってい
る。すなわち、案内剛性を大きくするためには移動テー
ブルの重量を大きくすればよいが、そうすると、駆動負
荷が重くなって高速移動ができなくなる。また、ベース
を傾斜させると、傾斜角度に応じて移動テーブルに作用
する重力のベース案内面直角方向の分力が小さくなるた
めに、案内剛性もそれに応じて小さくなる。そして、ベ
ースを大きく傾斜させるとついには案内として機能しな
くなる。
る方向について移動テーブルの案内剛性を大きくするこ
とができない。第６図は一般に空気や油を用いる流体静
圧軸受の浮上すきまｇと負荷重Ｆとの関係を示し、特性
曲線の接線の傾きが軸受の剛性を示す。同図からわかる
ように、負荷重Ｆが大きく浮上すきまｇが小さいときの
接線Ａの方が、負荷重Ｆが小さく浮上すきまｇが大きい
ときの接線Ｂよりも傾きが大きく剛性が大きくなってい
る。すなわち、案内剛性を大きくするためには移動テー
ブルの重量を大きくすればよいが、そうすると、駆動負
荷が重くなって高速移動ができなくなる。また、ベース
を傾斜させると、傾斜角度に応じて移動テーブルに作用
する重力のベース案内面直角方向の分力が小さくなるた
めに、案内剛性もそれに応じて小さくなる。そして、ベ
ースを大きく傾斜させるとついには案内として機能しな
くなる。
そのため、水平以外の面において使用すると移動テー
ブルの移動精度が悪くなり、水平以外の面において使用
できないという不具合があった。
ブルの移動精度が悪くなり、水平以外の面において使用
できないという不具合があった。
一方、近年、半導体集積回路のパターン転写を行う光
ステッパやＸ線ステッパにおいて、従来高エネルギ物理
学の研究に用いられてきたシンクロトロン放射光をこの
Ｘ線露光法用の光源として用いることが注目されてお
り、水平に取り出されたシンクロトロン放射光を利用す
るために、ウエハのステップ移動を鉛直平面内で行うこ
とが要請されるようになってきた。
ステッパやＸ線ステッパにおいて、従来高エネルギ物理
学の研究に用いられてきたシンクロトロン放射光をこの
Ｘ線露光法用の光源として用いることが注目されてお
り、水平に取り出されたシンクロトロン放射光を利用す
るために、ウエハのステップ移動を鉛直平面内で行うこ
とが要請されるようになってきた。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、水平
以外の面においても使用することができる二軸移動装置
を提供するものである。本発明に係る二軸移動装置は、
磁性体製のベースと、このベース表面上で二軸方向に移
動自在に支承された移動体と、ベース表面上で一軸方向
に案内・駆動されかつ移動体を前記方向と直交する方向
に案内・駆動するガイドとを備え、移動体における磁性
体製ベースの対向面に磁石および流体軸受からなる磁気
吸引機構を設けたものである。
以外の面においても使用することができる二軸移動装置
を提供するものである。本発明に係る二軸移動装置は、
磁性体製のベースと、このベース表面上で二軸方向に移
動自在に支承された移動体と、ベース表面上で一軸方向
に案内・駆動されかつ移動体を前記方向と直交する方向
に案内・駆動するガイドとを備え、移動体における磁性
体製ベースの対向面に磁石および流体軸受からなる磁気
吸引機構を設けたものである。
本発明によれば、移動体は磁性体製ベースの表面一面
で案内されるとともに、磁石および流体軸受からなる磁
気吸引機構によってベースに直交する方向についての案
内剛性が得られるようになる。したがって、このような
二軸移動装置を、水平以外の面においても使用すること
ができる。
で案内されるとともに、磁石および流体軸受からなる磁
気吸引機構によってベースに直交する方向についての案
内剛性が得られるようになる。したがって、このような
二軸移動装置を、水平以外の面においても使用すること
ができる。
以下、本発明の一実施例を図により詳細に説明する。
第１図は本発明に係る二軸移動装置を示す斜視図、第２
図は移動体をその一部を切欠き拡大して示す斜視図で、
これらの図において符号21で示すものは磁性体からなる
ベースを示す。このベース21は平滑な表面を有する厚板
状に形成され、支持体22によって支持盤23に対して直交
する鉛直な方向（Ｙ軸方向）に立設されている。
第１図は本発明に係る二軸移動装置を示す斜視図、第２
図は移動体をその一部を切欠き拡大して示す斜視図で、
これらの図において符号21で示すものは磁性体からなる
ベースを示す。このベース21は平滑な表面を有する厚板
状に形成され、支持体22によって支持盤23に対して直交
する鉛直な方向（Ｙ軸方向）に立設されている。
24は縦ガイドであり、断面コ字状に形成されＹ軸方向
に支持されたガイド本体25と、このガイド本体25の溝内
にＹ軸方向に回転自在に支持された縦送りねじ26と、こ
の縦送りねじ26を回転させる縦駆動モータ27とを備えて
いる。この縦ガイド24は、ベース21の表面上でＸ軸方向
に案内・駆動される。すなわち、ガイド本体25の上端部
は平面流体軸受を構成する軸受パッド28でベース21の表
面に支承され、下端部はＸ軸方向に移動する後述する横
ガイドで支持されている。29は表面に移動テーブル30が
固定された縦スライダであり、ガイド本体25にこれを跨
ぐように摺動自在に嵌合されてＹ軸方向に案内されると
共に、ベース21の表面で移動自在に支承されている。こ
れら縦スライダ29および移動テーブル30は移動体を構成
している。前記縦送りねじ26は縦スライダ29にこれを貫
通するように螺合されており、回転駆動されることによ
って縦スライダ29をＹ軸方向に駆動する。
に支持されたガイド本体25と、このガイド本体25の溝内
にＹ軸方向に回転自在に支持された縦送りねじ26と、こ
の縦送りねじ26を回転させる縦駆動モータ27とを備えて
いる。この縦ガイド24は、ベース21の表面上でＸ軸方向
に案内・駆動される。すなわち、ガイド本体25の上端部
は平面流体軸受を構成する軸受パッド28でベース21の表
面に支承され、下端部はＸ軸方向に移動する後述する横
ガイドで支持されている。29は表面に移動テーブル30が
固定された縦スライダであり、ガイド本体25にこれを跨
ぐように摺動自在に嵌合されてＹ軸方向に案内されると
共に、ベース21の表面で移動自在に支承されている。こ
れら縦スライダ29および移動テーブル30は移動体を構成
している。前記縦送りねじ26は縦スライダ29にこれを貫
通するように螺合されており、回転駆動されることによ
って縦スライダ29をＹ軸方向に駆動する。
31はベース21の下側に配設された横ガイドであり、Ｘ
軸方向に支持されたガイド本体32と、このガイド本体32
の上方にＸ軸方向に回転自在に支持された横送りねじ33
と、この横送りねじ33を回転させる横駆動モータ34とを
備えている。35はガイド本体32に嵌合されてＸ軸方向に
案内される横スライダであり、横送りねじ33が螺合され
ると共に、表面には前記縦ガイド24のガイド本体25の下
端部が固定されている。したがって、横送りねじ33が回
転駆動されると、横スライダ35がＸ軸方向に移動し縦ガ
イド24全体が移動する。36は横ガイド31を支持盤23に固
定するＸ軸ベースである。37は一端が縦スライダ29の上
端に固定されたロープである。このロープ37はガイド本
体25の上端部に支持されたプーリ38に添接され、他端は
張力が一定なばねに接続されている。ばねの張力は縦ス
ライダ29と移動テーブル30の重さを加えた値とされ、ベ
ース21が傾斜しているときに、これらの部材の重量の鉛
直方向成分とバランスする値とされている。
軸方向に支持されたガイド本体32と、このガイド本体32
の上方にＸ軸方向に回転自在に支持された横送りねじ33
と、この横送りねじ33を回転させる横駆動モータ34とを
備えている。35はガイド本体32に嵌合されてＸ軸方向に
案内される横スライダであり、横送りねじ33が螺合され
ると共に、表面には前記縦ガイド24のガイド本体25の下
端部が固定されている。したがって、横送りねじ33が回
転駆動されると、横スライダ35がＸ軸方向に移動し縦ガ
イド24全体が移動する。36は横ガイド31を支持盤23に固
定するＸ軸ベースである。37は一端が縦スライダ29の上
端に固定されたロープである。このロープ37はガイド本
体25の上端部に支持されたプーリ38に添接され、他端は
張力が一定なばねに接続されている。ばねの張力は縦ス
ライダ29と移動テーブル30の重さを加えた値とされ、ベ
ース21が傾斜しているときに、これらの部材の重量の鉛
直方向成分とバランスする値とされている。
第２図において、41は縦スライダ29のベース対向面の
上部および下部に設けられる平面流体軸受を構成する軸
受パッド、42はこれら軸受パッド41,41間に設けられた
磁石である。43は縦スライダ29のガイド本体25側面に対
向する面に設けられた軸受パッドである。これら軸受パ
ッドおよび磁石は縦スライダ29の反対側にも対象に配設
されている。ここで、平面流体軸受としては、作動流体
に空気を用いる静圧軸受でも油を用いる静圧軸受でもよ
く、また軸受に用いる絞りも自成絞り、オリフィス絞
り、面絞り、多孔質絞りのいずれも適用することがで
き、二軸移動装置の性能と用途に応じて適宜選択すれば
よい。なお、図示しないが、横スライダ35とＸ軸ベース
36およびガイド本体32との間にも、平面流体軸受を構成
する軸受パッドが設けられている。
上部および下部に設けられる平面流体軸受を構成する軸
受パッド、42はこれら軸受パッド41,41間に設けられた
磁石である。43は縦スライダ29のガイド本体25側面に対
向する面に設けられた軸受パッドである。これら軸受パ
ッドおよび磁石は縦スライダ29の反対側にも対象に配設
されている。ここで、平面流体軸受としては、作動流体
に空気を用いる静圧軸受でも油を用いる静圧軸受でもよ
く、また軸受に用いる絞りも自成絞り、オリフィス絞
り、面絞り、多孔質絞りのいずれも適用することがで
き、二軸移動装置の性能と用途に応じて適宜選択すれば
よい。なお、図示しないが、横スライダ35とＸ軸ベース
36およびガイド本体32との間にも、平面流体軸受を構成
する軸受パッドが設けられている。
前記磁石42は例えば第３図あるいは第４図に示すよう
に、永久磁石51、ヨーク52などからなり、ヨーク52は永
久磁石51のＮ極から出た磁束Φを、浮上すきまを経てベ
ース21に迂回させた後に再び永久磁石51のＳ極に戻すよ
うな磁気回路を形成している。53はヨーク52の軸部に巻
回された励磁コイルであり、電流を流すことによって磁
束Φを調整する。したがって、励磁コイル53は備えた磁
石42を使用すれば、ベース21の案内面加工精度の不良等
により移動テーブル30の運動にピッチング、ヨーイング
あるいはローリング等の姿勢誤差が生じたときに、磁気
吸引力の調整により浮上すきまを調整することで移動テ
ーブル30の姿勢を制御することができる。
に、永久磁石51、ヨーク52などからなり、ヨーク52は永
久磁石51のＮ極から出た磁束Φを、浮上すきまを経てベ
ース21に迂回させた後に再び永久磁石51のＳ極に戻すよ
うな磁気回路を形成している。53はヨーク52の軸部に巻
回された励磁コイルであり、電流を流すことによって磁
束Φを調整する。したがって、励磁コイル53は備えた磁
石42を使用すれば、ベース21の案内面加工精度の不良等
により移動テーブル30の運動にピッチング、ヨーイング
あるいはローリング等の姿勢誤差が生じたときに、磁気
吸引力の調整により浮上すきまを調整することで移動テ
ーブル30の姿勢を制御することができる。
このように構成された二軸移動装置においては、軸受
パッド41から流体が吹き出すと、静圧浮上力で縦スライ
ダ29はベース21から浮き上がり、この静圧浮上力と磁石
42による磁気吸引力とが釣り合った点が浮上すきまとな
る、静圧軸受では、加圧流体が絞りで中間圧に減圧され
た後に浮上すきまに吹き出し、すきま内でさらに減圧さ
れて大気圧に開放される。軸受にすきまを変化させるよ
うな外力が作用すると、前記中間圧が変化してすきまの
変化を妨げるように作用し、これが軸受に剛性を与え
る。この剛性は先に第６図で説明したように負荷重Ｆが
大きく、浮上すきまｇが小さいほど高くなる。したがっ
て、磁石42によって負荷重の方向に磁気吸引力を付与す
ると剛性はそれに応じて高くなる。
パッド41から流体が吹き出すと、静圧浮上力で縦スライ
ダ29はベース21から浮き上がり、この静圧浮上力と磁石
42による磁気吸引力とが釣り合った点が浮上すきまとな
る、静圧軸受では、加圧流体が絞りで中間圧に減圧され
た後に浮上すきまに吹き出し、すきま内でさらに減圧さ
れて大気圧に開放される。軸受にすきまを変化させるよ
うな外力が作用すると、前記中間圧が変化してすきまの
変化を妨げるように作用し、これが軸受に剛性を与え
る。この剛性は先に第６図で説明したように負荷重Ｆが
大きく、浮上すきまｇが小さいほど高くなる。したがっ
て、磁石42によって負荷重の方向に磁気吸引力を付与す
ると剛性はそれに応じて高くなる。
一方、力の釣り合い点から微小な浮上すきまの変化を
考え、例えば浮上すきまを小さくしようとすると静圧浮
上力はそれに反発する方向に働くが、磁気吸引力は浮上
すきまの減少に伴なって大きくなるために浮上すきまを
狭める方向に働き、剛性を低下させるおそれがある。し
かし、例えば軸受に静圧空気軸受を用いると、浮上すき
まはミクロンからせいぜい十数ミクロンのオーダである
ため、磁石42を十分に離して例えばベース表面から数百
ミクロンの位置に配設するようにすれば、浮上すきまが
変化しても磁気吸引力はほとんど変化しない領域で使用
することができるから、磁気吸引力変化による剛性低下
を小さく抑えることができる。これは作動流体に油を使
用した場合も同様である。
考え、例えば浮上すきまを小さくしようとすると静圧浮
上力はそれに反発する方向に働くが、磁気吸引力は浮上
すきまの減少に伴なって大きくなるために浮上すきまを
狭める方向に働き、剛性を低下させるおそれがある。し
かし、例えば軸受に静圧空気軸受を用いると、浮上すき
まはミクロンからせいぜい十数ミクロンのオーダである
ため、磁石42を十分に離して例えばベース表面から数百
ミクロンの位置に配設するようにすれば、浮上すきまが
変化しても磁気吸引力はほとんど変化しない領域で使用
することができるから、磁気吸引力変化による剛性低下
を小さく抑えることができる。これは作動流体に油を使
用した場合も同様である。
したがって、縦スライダ29はベース21の表面１面のみ
によってＺ軸方向に案内され、縦送りねじ26および縦送
りねじ33の回転によって、Ｙ軸方向およびＸ軸方向にベ
ース21に非接触状態で張り付くように移動するようにな
るので、移動テーブル30を二軸方向に高精度に移動させ
ることができる。一方、縦送りねじ26および縦送りねじ
33の回転を止めると移動テーブル30を止めることができ
る。このとき、加圧流体の供給を止めると、縦スライダ
29がベース21に磁気吸着されるので、移動テーブル30を
ロックすることができる。また、ベース21の表面がある
程度精度良く加工されていれば、流体軸受の平均化効果
もあるために、ベース直角方向の微動や姿勢誤差がきわ
めて少ない移動が実現できる。なお、縦送りねじ26およ
び横送りねじ33として静圧ねじ（流体の作用によってね
じとねじが螺合される側の部材とが接触しないように構
成されている）を用いれば、完全に非接触のXY二軸移動
装置となり、より高精度に移動テーブル30を移動させる
ことができる。
によってＺ軸方向に案内され、縦送りねじ26および縦送
りねじ33の回転によって、Ｙ軸方向およびＸ軸方向にベ
ース21に非接触状態で張り付くように移動するようにな
るので、移動テーブル30を二軸方向に高精度に移動させ
ることができる。一方、縦送りねじ26および縦送りねじ
33の回転を止めると移動テーブル30を止めることができ
る。このとき、加圧流体の供給を止めると、縦スライダ
29がベース21に磁気吸着されるので、移動テーブル30を
ロックすることができる。また、ベース21の表面がある
程度精度良く加工されていれば、流体軸受の平均化効果
もあるために、ベース直角方向の微動や姿勢誤差がきわ
めて少ない移動が実現できる。なお、縦送りねじ26およ
び横送りねじ33として静圧ねじ（流体の作用によってね
じとねじが螺合される側の部材とが接触しないように構
成されている）を用いれば、完全に非接触のXY二軸移動
装置となり、より高精度に移動テーブル30を移動させる
ことができる。
そして、前記磁気吸引力は非質量負荷重であり、縦ス
ライダ29の質量をそれほど増大させたり、ベース21の表
面の方向によって変化するようなことがないから、ベー
ス21の表面の方向を水平以外の方向としても、この方向
に移動テーブル30を移動させることができる。すなわ
ち、ベース21の表面の方向は、実施例において説明した
鉛直方向、鉛直に対して傾斜した方向、あるいは水平方
向のいずれでもよく、縦スライダ29と移動テーブル30と
を加算した質量に比較して十分に強い磁石42を使用すれ
ば、天井に水平に取付けたベースの下面において移動さ
せることもできる。
ライダ29の質量をそれほど増大させたり、ベース21の表
面の方向によって変化するようなことがないから、ベー
ス21の表面の方向を水平以外の方向としても、この方向
に移動テーブル30を移動させることができる。すなわ
ち、ベース21の表面の方向は、実施例において説明した
鉛直方向、鉛直に対して傾斜した方向、あるいは水平方
向のいずれでもよく、縦スライダ29と移動テーブル30と
を加算した質量に比較して十分に強い磁石42を使用すれ
ば、天井に水平に取付けたベースの下面において移動さ
せることもできる。
また、上記実施例においては、ロープ37を介してばね
の張力が上方へ作用するよにしたので、縦スライダ29お
よび移動テーブル30が重力方向へ移動する場合と反重力
方向へ移動する場合とにおいて負荷荷重が変化するのが
抑えられている。このような作用は実施例のように鉛直
方向に移動させる場合に特に有効であり、一般によく用
いられるカウンタバランスを設ける構造おいて移動質量
が２倍になるのに比較して質量負荷が増大しないという
利点がある。
の張力が上方へ作用するよにしたので、縦スライダ29お
よび移動テーブル30が重力方向へ移動する場合と反重力
方向へ移動する場合とにおいて負荷荷重が変化するのが
抑えられている。このような作用は実施例のように鉛直
方向に移動させる場合に特に有効であり、一般によく用
いられるカウンタバランスを設ける構造おいて移動質量
が２倍になるのに比較して質量負荷が増大しないという
利点がある。
さらには、各方向についてそれぞれ一本のガイド本体
52,32を使用しているので、各方向について一対のガイ
ド部材を設ける構造のように、組立作業においてガイド
部材同士が互いに平行になるように調整する必要がな
く、作業が簡素化できる。また、部品点数が少ないの
で、加工や組立ての労力を小さくすることができるだけ
でなく、組立精度の向上や製造コストの低減が期待でき
る。
52,32を使用しているので、各方向について一対のガイ
ド部材を設ける構造のように、組立作業においてガイド
部材同士が互いに平行になるように調整する必要がな
く、作業が簡素化できる。また、部品点数が少ないの
で、加工や組立ての労力を小さくすることができるだけ
でなく、組立精度の向上や製造コストの低減が期待でき
る。
なお、上記実施例においては、移動体を平面方向に移
動させた例について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、円筒面や球面の内側面や外側面でも
回転軸を加えた二軸移動装置を構成することができる。
例えば、半円筒状に形成された磁性体ベースと、この磁
性体ベースの周面に摺接する円弧面を有するスライダと
を組合わせ、スライダの円弧面に磁石および流体軸受を
設ければ、直進１軸方向と、その軸回りの回転方向に移
動できる二軸移動装置が構成できる。すなわち、スライ
ダが磁力によってベースに張り付いた状態で移動するか
らである。
動させた例について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、円筒面や球面の内側面や外側面でも
回転軸を加えた二軸移動装置を構成することができる。
例えば、半円筒状に形成された磁性体ベースと、この磁
性体ベースの周面に摺接する円弧面を有するスライダと
を組合わせ、スライダの円弧面に磁石および流体軸受を
設ければ、直進１軸方向と、その軸回りの回転方向に移
動できる二軸移動装置が構成できる。すなわち、スライ
ダが磁力によってベースに張り付いた状態で移動するか
らである。
以上説明したように本発明に係る二軸移動装置によれ
ば、磁性体製のベースの表面上を二軸方向に移動自在に
支承された移動体と、ベース表面上で一軸方向に案内・
駆動されかつ移動体を前記方向と直交する方向に案内・
駆動するガイドとを備え、移動体における磁性体製ベー
スの対向面に磁石および流体軸受からなる磁気吸引機構
を設けたので、以下のような優れた効果を奏する。
ば、磁性体製のベースの表面上を二軸方向に移動自在に
支承された移動体と、ベース表面上で一軸方向に案内・
駆動されかつ移動体を前記方向と直交する方向に案内・
駆動するガイドとを備え、移動体における磁性体製ベー
スの対向面に磁石および流体軸受からなる磁気吸引機構
を設けたので、以下のような優れた効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、移動体をベースの表面一
面で案内することによって二軸方向に高い運動精度が得
られるとともに、磁石による磁気吸引力でベース表面の
方向に影響されない非質量負荷重を与えることによっ
て、駆動負荷をそれほど大きくすることなく案内剛性を
高めることができる。
面で案内することによって二軸方向に高い運動精度が得
られるとともに、磁石による磁気吸引力でベース表面の
方向に影響されない非質量負荷重を与えることによっ
て、駆動負荷をそれほど大きくすることなく案内剛性を
高めることができる。
したがって、本発明による二軸移動装置によれば、水
平以外の面においても使用することができ、移動体を高
精度に移動させることができる。また、移動体と磁性体
製ベースとの間には、磁気吸引機構によって常時磁気吸
引力が作用しており、流体軸受の加圧流体の供給を止め
ると移動体がベースに吸着固定されるので、このような
作用を移動体の暴走防止や、移動体位置決め後の移動体
ロックに用いることができるという利点もある。
平以外の面においても使用することができ、移動体を高
精度に移動させることができる。また、移動体と磁性体
製ベースとの間には、磁気吸引機構によって常時磁気吸
引力が作用しており、流体軸受の加圧流体の供給を止め
ると移動体がベースに吸着固定されるので、このような
作用を移動体の暴走防止や、移動体位置決め後の移動体
ロックに用いることができるという利点もある。
第１図は本発明に係る二軸移動装置を示す斜視図、第２
図は移動体をその一部を切欠き拡大して示す斜視図、第
３図および第４図は磁石を示す断面図、第５図は従来の
二軸移動装置を示す斜視図、第６図は流体静圧軸受の浮
上すきまと負荷重との関係を示すグラフである。 21……ベース、24……縦ガイド、25……ガイド本体、29
……縦スライダ、30……移動テーブル、31……横ガイ
ド、32……ガイド本体、35……横スライダ、41……軸受
パッド、42……磁石。
図は移動体をその一部を切欠き拡大して示す斜視図、第
３図および第４図は磁石を示す断面図、第５図は従来の
二軸移動装置を示す斜視図、第６図は流体静圧軸受の浮
上すきまと負荷重との関係を示すグラフである。 21……ベース、24……縦ガイド、25……ガイド本体、29
……縦スライダ、30……移動テーブル、31……横ガイ
ド、32……ガイド本体、35……横スライダ、41……軸受
パッド、42……磁石。
Claims (1)
- 【請求項１】磁性体製のベースと、このベース表面上を
二軸方向に移動自在に支承された移動体と、前記ベース
表面上で一軸方向に案内・駆動されかつ前記移動体を前
記方向と直交する方向に案内・駆動するガイドとを備
え、 前記移動体における磁性体製ベースの対向面に磁石およ
び流体軸受からなる磁気吸引機構を設けたことを特徴と
する二軸移動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62236166A JP2573502B2 (ja) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | 二軸移動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62236166A JP2573502B2 (ja) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | 二軸移動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6481246A JPS6481246A (en) | 1989-03-27 |
| JP2573502B2 true JP2573502B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=16996747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62236166A Expired - Lifetime JP2573502B2 (ja) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | 二軸移動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2573502B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7084538B2 (en) | 2002-10-09 | 2006-08-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Bearing assembly, stage device using same, and exposure apparatus using same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5141191B2 (ja) * | 2007-10-31 | 2013-02-13 | 日本精工株式会社 | 縦型位置決めテーブル |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8204450A (nl) * | 1982-11-17 | 1984-06-18 | Philips Nv | Verplaatsingsinrichting, in het bijzonder voor het stralingslithografisch behandelen van een substraat. |
| NL8500930A (nl) * | 1985-03-29 | 1986-10-16 | Philips Nv | Verplaatsingsinrichting met voorgespannen contactloze lagers. |
| JPS61290231A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-20 | Nippon Seiko Kk | 静圧案内軸受 |
| JPS6237514A (ja) * | 1985-08-10 | 1987-02-18 | Omron Tateisi Electronics Co | 静圧軸受装置 |
-
1987
- 1987-09-22 JP JP62236166A patent/JP2573502B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7084538B2 (en) | 2002-10-09 | 2006-08-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Bearing assembly, stage device using same, and exposure apparatus using same |
| US7262524B2 (en) | 2002-10-09 | 2007-08-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Bearing assembly, stage device using same, and exposure apparatus using same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6481246A (en) | 1989-03-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |