JP2782715B2 - 精密位置決め装置 - Google Patents
精密位置決め装置Info
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- JP2782715B2 JP2782715B2 JP63002896A JP289688A JP2782715B2 JP 2782715 B2 JP2782715 B2 JP 2782715B2 JP 63002896 A JP63002896 A JP 63002896A JP 289688 A JP289688 A JP 289688A JP 2782715 B2 JP2782715 B2 JP 2782715B2
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
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- 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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- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
- B23Q5/38—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
- B23Q5/40—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously by feed shaft, e.g. lead screw
- B23Q5/404—Screw bearings therefor
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、精密測定機及び精密加工機等の精密位置決
め装置に関するものである。
め装置に関するものである。
従来の技術 第３図は従来の精密位置決め装置の一例を示す側面図
であり、１は本体、２は送りネジ、３は軸継手４を介し
て送りネジ２を回転させるパルスモータ、５は送りネジ
ナットを有し送りネジ２に沿って一軸方向に移動する支
持部材、６は支持部材５上に設けられたテーブル、７は
テーブル６上に設けられた圧電素子、８は圧電素子によ
って、少なくともパルスモータ３の１パルスの回転に対
するテーブル６と移動量と同等の移動量を示すサブテー
ブル、９はサブテーブル８下部に設けられたガイドレー
ルである。
であり、１は本体、２は送りネジ、３は軸継手４を介し
て送りネジ２を回転させるパルスモータ、５は送りネジ
ナットを有し送りネジ２に沿って一軸方向に移動する支
持部材、６は支持部材５上に設けられたテーブル、７は
テーブル６上に設けられた圧電素子、８は圧電素子によ
って、少なくともパルスモータ３の１パルスの回転に対
するテーブル６と移動量と同等の移動量を示すサブテー
ブル、９はサブテーブル８下部に設けられたガイドレー
ルである。
第４図は圧電素子７の動作原理を示す模式図、第５図
は圧電素子７の特性を示す特性グラフであり、圧電素子
７の両端部電極を設け電圧を印加することにより圧電素
子７自身に歪が生じ、圧電素子７の長さがΔｔ分だけ伸
びる。更に第５図に示すように圧電素子７に電圧を印加
した場合の電圧と圧電素子７の長さ方向の変位量とは比
例関係に有る。
は圧電素子７の特性を示す特性グラフであり、圧電素子
７の両端部電極を設け電圧を印加することにより圧電素
子７自身に歪が生じ、圧電素子７の長さがΔｔ分だけ伸
びる。更に第５図に示すように圧電素子７に電圧を印加
した場合の電圧と圧電素子７の長さ方向の変位量とは比
例関係に有る。
以上のように構成された精密位置決め装置について、
以下その動作を説明する。
以下その動作を説明する。
先ずパルスモータ３により、軸継手４を介して送りネ
ジ２が回転する。それに伴って支持部材５が矢印Ａ方向
に移動する為、テーブル６が矢印Ａ方向に移動し位置決
めされる。その際パルスモータ３の最小回転角度に相当
する角度で送りネジ２が回転し、テーブル６は送りネジ
２のピッチに回転角度を乗じた移動量、即ち１パルス当
たりのテーブル６の移動量を最小変位量として移動す
る。
ジ２が回転する。それに伴って支持部材５が矢印Ａ方向
に移動する為、テーブル６が矢印Ａ方向に移動し位置決
めされる。その際パルスモータ３の最小回転角度に相当
する角度で送りネジ２が回転し、テーブル６は送りネジ
２のピッチに回転角度を乗じた移動量、即ち１パルス当
たりのテーブル６の移動量を最小変位量として移動す
る。
テーブル６は位置決めしようとする目標位置に停止し
ない場合が出てくる為、圧電素子７へ目標位置に達する
迄の距離に等しい変位を圧電素子７が生じるように電圧
を加えることにより、圧電素子７の形状が送りネジ２の
軸方向に変化しサブテーブル８が目標位置迄移動する。
ない場合が出てくる為、圧電素子７へ目標位置に達する
迄の距離に等しい変位を圧電素子７が生じるように電圧
を加えることにより、圧電素子７の形状が送りネジ２の
軸方向に変化しサブテーブル８が目標位置迄移動する。
発明が解決しようとする課題 しかしながら前記の従来の構成では、ガイドレール９
を有するサブテーブル８をテーブル６上に組み付ける際
の組み付け誤差により、第６図示すようにガイドレール
９がテーブル６に対して傾いて取り付けられる場合があ
る。その場合テーブル６に対してサブテーブル８が移動
する際、第７図に示すようにサブテーブル８がガイドレ
ール９の延長方向に移動する為、テーブル６の移動方向
と同方向にサブテーブル８が進まない。
を有するサブテーブル８をテーブル６上に組み付ける際
の組み付け誤差により、第６図示すようにガイドレール
９がテーブル６に対して傾いて取り付けられる場合があ
る。その場合テーブル６に対してサブテーブル８が移動
する際、第７図に示すようにサブテーブル８がガイドレ
ール９の延長方向に移動する為、テーブル６の移動方向
と同方向にサブテーブル８が進まない。
従って位置決めしようとする目標位置にサブテーブル
８が停止せず、サブテーブル８の正確な位置決めができ
ないという問題を有していた。
８が停止せず、サブテーブル８の正確な位置決めができ
ないという問題を有していた。
課題を解決するための手段 本願発明の精密位置決め装置は、駆動輪と、この駆動
軸に連結されて駆動手段の駆動によりこの駆動軸の軸方
向に移動するテーブルと、前記駆動軸端部に配設された
微少移動機構を備え、前記微少移動機構が、前記駆動軸
の端部に配設されて前記駆動軸の軸方向に伸縮する圧電
素子と、この圧電素子に装着されたストップリングと、
このストップリングを介して圧電素子を前記駆動軸の軸
方向に予圧するスプリングとから成り、前記駆動軸の軸
方向に前記圧電素子を伸縮させ前記駆動軸自体にを軸方
向に移動させるようにしたものである。
軸に連結されて駆動手段の駆動によりこの駆動軸の軸方
向に移動するテーブルと、前記駆動軸端部に配設された
微少移動機構を備え、前記微少移動機構が、前記駆動軸
の端部に配設されて前記駆動軸の軸方向に伸縮する圧電
素子と、この圧電素子に装着されたストップリングと、
このストップリングを介して圧電素子を前記駆動軸の軸
方向に予圧するスプリングとから成り、前記駆動軸の軸
方向に前記圧電素子を伸縮させ前記駆動軸自体にを軸方
向に移動させるようにしたものである。
作 用 上記構成の本発明によれば、圧電素子を伸縮させるこ
とにより、駆動軸の軸の方向におけるテーブルの位置決
めを精密に行うことができる。
とにより、駆動軸の軸の方向におけるテーブルの位置決
めを精密に行うことができる。
実 施 例 第１図は本発明の一実施例における精密位置決め装置
を示す側面図、第２図は同要部斜視図であり、１は本
体、２は送りネジ、３はパルスモータ、５は支持部材、
６はテーブルであり、ここ迄は従来の精密位置決め装置
の構成と同じであるので詳細な説明は省略する。
を示す側面図、第２図は同要部斜視図であり、１は本
体、２は送りネジ、３はパルスモータ、５は支持部材、
６はテーブルであり、ここ迄は従来の精密位置決め装置
の構成と同じであるので詳細な説明は省略する。
10,11は本体１に設けられ送りネジ２をスライド可能
にするためのベアリング、12はパルスモータ３の回転を
送りネジ２に伝える可撓性軸継手、13は送りねじ２の端
部に設けられた微少移動機構である。第２図において、
14は微少移動機構13の主体である圧電素子であって、送
りねじ２の端部に配設されており、送りねじ２の軸方向
に伸縮する。圧電素子14の右端部の外側にはストップリ
ング18が装着されている。また圧電素子14にはスプリン
グ16が装着されており、スプリング16とストップリング
18の間にはリング17が設けられている。スプリング16は
そのばねの力によりリング17およびストップリング18を
介して圧電素子14を送りねじ２の軸方向に予圧してい
る。このようにスプリング16やストッパリング18を備え
ることにより、圧電素子14をしっかり固定するとともに
送りねじ２の端部にしっかり連結し、圧電素子14の伸縮
を送りねじ２に感度よく伝達するようにしている。19は
送りネジ２の軸方向に対する圧電素子14の形状の変化を
バックラッシ無しに送りネジ２へ伝えるための組み合わ
せベアリングである。
にするためのベアリング、12はパルスモータ３の回転を
送りネジ２に伝える可撓性軸継手、13は送りねじ２の端
部に設けられた微少移動機構である。第２図において、
14は微少移動機構13の主体である圧電素子であって、送
りねじ２の端部に配設されており、送りねじ２の軸方向
に伸縮する。圧電素子14の右端部の外側にはストップリ
ング18が装着されている。また圧電素子14にはスプリン
グ16が装着されており、スプリング16とストップリング
18の間にはリング17が設けられている。スプリング16は
そのばねの力によりリング17およびストップリング18を
介して圧電素子14を送りねじ２の軸方向に予圧してい
る。このようにスプリング16やストッパリング18を備え
ることにより、圧電素子14をしっかり固定するとともに
送りねじ２の端部にしっかり連結し、圧電素子14の伸縮
を送りねじ２に感度よく伝達するようにしている。19は
送りネジ２の軸方向に対する圧電素子14の形状の変化を
バックラッシ無しに送りネジ２へ伝えるための組み合わ
せベアリングである。
以上のように構成された本実施例についてその動作を
説明する。
説明する。
先ずパルスモータ３により、可撓性軸継手12を介して
送りネジ２が回転する。それに伴って支持部材５が矢印
Ｂ方向に移動する為、支持部材５上に設けられたテーブ
ル６が矢印Ｂ方向に移動する。
送りネジ２が回転する。それに伴って支持部材５が矢印
Ｂ方向に移動する為、支持部材５上に設けられたテーブ
ル６が矢印Ｂ方向に移動する。
この時テーブル６は位置決めしようとする目標位置に
停止しない場合が出てくる為、送りネジ２端部に設けら
れた微少移動機構13の一部である圧電素子14に電圧を加
えることにより、送りネジ２の軸方向に圧電素子14の形
状が変化しスチールボール15を介して送りネジ２自体が
矢印Ｃ方向に移動し、それに伴ってテーブル６が目標位
置迄移動する。
停止しない場合が出てくる為、送りネジ２端部に設けら
れた微少移動機構13の一部である圧電素子14に電圧を加
えることにより、送りネジ２の軸方向に圧電素子14の形
状が変化しスチールボール15を介して送りネジ２自体が
矢印Ｃ方向に移動し、それに伴ってテーブル６が目標位
置迄移動する。
以上のように本実施例によれば、圧電素子14を有する
微少移動機構13を送りネジ２端部に備え、送りネジ２の
軸方向に圧電素子14の形状を変化させ送りネジ２自体を
軸方向に移動させることにより、支持部材５上にはテー
ブル６のみが設けられる為位置決めしようとする目標位
置にテーブル６を正確に停止させることができるもので
ある。
微少移動機構13を送りネジ２端部に備え、送りネジ２の
軸方向に圧電素子14の形状を変化させ送りネジ２自体を
軸方向に移動させることにより、支持部材５上にはテー
ブル６のみが設けられる為位置決めしようとする目標位
置にテーブル６を正確に停止させることができるもので
ある。
発明の効果 本発明は駆動軸端部に圧電素子を有する微少移動機構
を備え、駆動軸の軸方向に圧電素子を伸縮をさせ駆動軸
自体を軸方向に移動させることにより、１つのテーブル
のみで位置決めできる為、案内レールを下部に有するテ
ーブルを他のテーブ上に組み付ける際の組み付け誤差が
無くなり、テーブルを正確に位置決めすることができ
る。
を備え、駆動軸の軸方向に圧電素子を伸縮をさせ駆動軸
自体を軸方向に移動させることにより、１つのテーブル
のみで位置決めできる為、案内レールを下部に有するテ
ーブルを他のテーブ上に組み付ける際の組み付け誤差が
無くなり、テーブルを正確に位置決めすることができ
る。
また圧電素子をストップリングを介してスプリングで
駆動軸の軸方向に予圧することにより圧電素子をしっか
り位置決めして駆動軸の軸方向にしっかり当接させ、こ
れにより圧電素子の伸縮を駆動軸に感度よく伝達してテ
ーブルの軸方向の位置決めをより精密に行うことができ
る。
駆動軸の軸方向に予圧することにより圧電素子をしっか
り位置決めして駆動軸の軸方向にしっかり当接させ、こ
れにより圧電素子の伸縮を駆動軸に感度よく伝達してテ
ーブルの軸方向の位置決めをより精密に行うことができ
る。
第１図は本発明の一実施例に於ける精密位置決め装置を
示す側断面図、第２図は同要部斜視図、第３図は従来の
精密位置決め装置の一例を示す側断面図、第４図は圧電
素子の動作原理を示す模式図、第５図は圧電素子の特性
を示す特性図、第６図，第７図は従来の精密位置決め装
置の一例を示す上面図である。 １……本体、２……送りネジ ６……テーブル、12……可撓性継手 13……微少移動機構、14……圧電素子 15……スチールボール
示す側断面図、第２図は同要部斜視図、第３図は従来の
精密位置決め装置の一例を示す側断面図、第４図は圧電
素子の動作原理を示す模式図、第５図は圧電素子の特性
を示す特性図、第６図，第７図は従来の精密位置決め装
置の一例を示す上面図である。 １……本体、２……送りネジ ６……テーブル、12……可撓性継手 13……微少移動機構、14……圧電素子 15……スチールボール
Claims (1)
- 【請求項１】駆動軸と、この駆動軸に連結されて駆動手
段の駆動によりこの駆動軸の軸方向に移動するテーブル
と、前記駆動軸端部に配設された微少移動機構を備え、
前記微少移動機構が、前記駆動軸の端部に配設されて前
記駆動軸の軸方向に伸縮する圧電素子と、この圧電素子
に装着されたストップリングと、このストップリングを
介して圧電素子を前記駆動軸の軸方向に予圧するスプリ
ングとから成り、前記駆動輪の軸方向に前記圧電素子を
伸縮させ前記駆動軸自体を軸方向に移動させるようにし
たことを特徴とする精密位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63002896A JP2782715B2 (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 精密位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63002896A JP2782715B2 (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 精密位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01177938A JPH01177938A (ja) | 1989-07-14 |
| JP2782715B2 true JP2782715B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=11542118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63002896A Expired - Fee Related JP2782715B2 (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 精密位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2782715B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009134031A3 (ko) * | 2008-05-02 | 2010-02-18 | 한국생산기술연구원 | 고강성 듀얼 서보 나노스테이지 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0810501Y2 (ja) * | 1990-03-08 | 1996-03-29 | 株式会社明電舎 | 反転装置 |
| WO1993009911A1 (en) * | 1991-11-15 | 1993-05-27 | Yotaro Hatamura | Feed screw device and precisely positioning micromotion feed system |
| KR100725990B1 (ko) * | 2007-02-06 | 2007-06-08 | 한국생산기술연구원 | 듀얼 작동구조를 갖는 나노 스테이지장치 |
| DE102007035346A1 (de) * | 2007-07-27 | 2009-01-29 | Feinmess Dresden Gmbh | Positioniersystem für einen Mikrostelltisch |
| KR100957190B1 (ko) * | 2007-08-29 | 2010-05-11 | (주)피에조테크놀리지 | 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치 |
| KR100904720B1 (ko) * | 2007-10-04 | 2009-06-25 | 국민대학교산학협력단 | 4개의 미세 이송 기구를 이용한 과구동 3자유도 초정밀 스테이지 |
| WO2019219176A1 (de) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | Universitaet Stuttgart | Vorrichtung und verfahren zur erzeugung einer relativbewegung zwischen einem werkzeug und einem werkstück |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5135269B2 (ja) * | 1972-08-25 | 1976-10-01 |
-
1988
- 1988-01-08 JP JP63002896A patent/JP2782715B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009134031A3 (ko) * | 2008-05-02 | 2010-02-18 | 한국생산기술연구원 | 고강성 듀얼 서보 나노스테이지 |
| US8476807B2 (en) | 2008-05-02 | 2013-07-02 | Korea Institute Of Industrial Technology | Rigid dual-servo nano stage |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01177938A (ja) | 1989-07-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |