JP3308041B2 - ステージ装置のストロークエンド検出装置 - Google Patents
ステージ装置のストロークエンド検出装置Info
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Description
移動機構におけるステージのストロークエンド検出装置
に関するものである。
るXYステージ装置においては、そのステージの移動限
界を検出するためのストロークエンド検出装置が組み込
まれている。一般的に使用されているこの種の装置は、
ベースおよびテーブルの一方の側に近接センサであるエ
ンドリミットセンサを取付け、他方の側にエンドリミッ
トセンサ・ドグを取付け、これらによりステージのスト
ロークエンドの検出を行う構成となっている。
出装置が取付けられたXYステージ装置の例を示してあ
る。まず、図示のXYステージ装置1の構造を説明す
る。この装置1は、ベース2と、この上に、一対のボー
ルガイド機構9を介してX軸方向に移動可能に支持され
たX軸ステージ3と、このX軸ステージ3の上に、一対
のボールガイド機構10を介してY軸方向に移動可能に
支持されたY軸ステージ4から構成され、このY軸ステ
ージ4の上面がワーク載置面4aとなっている。ベース
2の側面にはX軸方向に向けてX軸アクチュエータ5が
固定され、このアクチュエータ5の作動ロッド51の先
端51aは、X軸ステージ3の側面に固定した係合部材
31に当接している。ベース2とX軸ステージ3の間に
はコイルばね等の弾性部材3cが連結されており、この
弾性部材の弾性力によって、X軸ステージ3はアクチュ
エータの作動ロッドの先端51aに当接した状態に保持
されている。アクチュエータ5を駆動すると、その作動
ロッド51の伸縮に応じてX軸ステージ3はX軸方向に
移動する。
いるY軸ステージ4の側面にはY軸方向に向けてY軸ア
クチュエータ6が固定され、このアクチュエータ6の作
動ロッド61の先端61aは、X軸ステージ3の側面に
固定した係合部材32に当接している。Y軸ステージ4
とX軸ステージ3の間にはコイルばね等の弾性部材4c
が連結されており、この弾性部材の弾性力によって、Y
軸ステージ4の側のアクチュエータ先端61aはX軸ス
テージ3の側の係合部材32に当接した状態に保持され
ている。アクチュエータ6を駆動すると、その作動ロッ
ド61の伸縮に応じて、Y軸ステージ4はアクチュエー
タ6と共に、X軸ステージ3に対してY軸方向に移動す
る。
を駆動することにより、ワーク載置面4aを、XY平面
上の所定の範囲内における任意の位置に移動することが
できる。
ロークエンド検出装置の構造を説明する。この装置は、
X軸方向のストロークエンドの検出部7と、Y軸方向の
ストロークエンドの検出部8から構成されている。図5
(C)から分かるように、X軸方向のストロークエンド
検出部7は、X軸アクチュエータ5とは反対側のステー
ジ装置側面に取付けられており、アクチュエータ5の突
出側のストロークエンド(以下、+側のストロークエン
ドという。)を検出するための検出機構71と、アクチ
ュエータ5の引っ込み側のストロークエンド(以下、−
側のストロークエンドという。)を検出するための検出
機構72を備えている。各検出機構71、72は、ベー
ス側面に固定したエンドリミットセンサ71a、72a
と、X軸ステージ3の側面に取り付けたエンドリミット
センサ・ドグ71b、72bから構成されている。X軸
ステージ3の移動に伴って、これらのドグ71b、72
bが、ベース側のセンサ71a、72aに重なった位置
に至ると、この状態がセンサ71a、72aによって検
出される。これにより、X軸ステージのストロークエン
ドが検出される。
様な構造であり、図5(B)から分かるように、アクチ
ュエータ6の突出側のストロークエンドを検出する検出
機構81と、その引っ込み側のストロークエンドを検出
する検出機構82を備えている。各検出機構81、82
は、Y軸ステージ側面に固定したエンドリミットセンサ
81a、82aと、X軸ステージ側面に固定したエンド
リミットセンサ・ドグ81b、82bから構成されてい
る。Y軸ステージ4の移動に伴って、これらのドグ81
b、82bが、X軸側のセンサ81a、82aに重なっ
た位置に至ると、この状態がセンサ81a、82aによ
って検出される。これにより、Y軸ステージのストロー
クエンドが検出される。
トロークエンド検出装置は、ステージ装置の外周面に取
り付けられた構造となっている。したがって、この取付
けのためにステージ装置の寸法がその分大きくなってし
まうという問題がある。また、設置場所等の関係によ
り、ステージ装置の側面に、このような機構を取り付け
るスペースが無い場合や、他の機器のレイアウトの関係
でステージ装置の外周にこのような機構を取り付けるこ
とが困難な場合がある。
可能なストロークエンド検出装置を提案することにあ
る。
めに、本発明においては、ステージ装置においてステー
ジをベースに対して移動可能に支持するために一般的に
組み込まれているボールガイド機構などのガイド機構に
着目し、このガイド機構を利用して、ステージのストロ
ークエンドを検出するようにしている。
装置は、ボールガイド機構などのガイド機構を構成して
いる転動体あるいはそのセパレータの移動を検出するこ
とにより、ステージのストロークエンドを検出するよう
にしている。転動体を検出対象とする場合には、+側お
よび−側のストロークエンドを検出するための2個の転
動体を磁性材から形成し、他の転動体を非磁性材から形
成しておき、この2個の転動体の移動を渦電流式の近接
センサを用いて検出すればよい。
の両端に突起等を形成しておき、これを機械的な接触型
のセンサによって検出すればよい。あるいは、セパレー
タの両端に光通過部分あるいは光反射部分を形成してお
き、この移動を、光学式の非接触型センサによって検出
してもよい。
明する。
装置を示してある。この例のXYステージ装置20の構
造は、前述したXYステージ装置1(図5参照)と同一
であるので、対応する部分には同一の符号を付し、それ
らの部分の説明は省略する。この図に示すように、ボー
ルガイド機構9は、ベース2の側に形成したボール軌道
面91と、X軸ステージ3の側に取り付けたレール92
に形成したボール軌道面93との間に、多数個のボール
94が転動自在に配列され、これらのボール94は、セ
パレータ95によって等間隔に保持されている。
のように構成されている。多数個のボール94のうち、
両端から2個目のボール94a、94bのみを磁性材か
ら形成してあり、それ以外のボールは非磁性材から形成
してある。通常は、ボール94a、94bを鋼球とし、
その他のボールをセラミック製とする。この2個のボー
ルのうち、一方のボール94aは+側のストロークエン
ド検出用のものであり、他方のボール94bは−側のス
トロークエンド検出用のものである。ベース2の側に
は、双方のストロークエンド位置に、それぞれ渦電流式
の近接センサ41、42が取付けられ、それらの検出面
は、ボール軌道面91から露出している。これらのボー
ル94a、94bと、近接センサ41、42とによっ
て、本例のストロークエンド検出装置40が構成されて
いる。
説明する。XYステージ装置20の初期状態において
は、図1、図2(B)に示すように、ベース2に対して
X軸およびY軸テーブル3、4は一致した状態にある。
この状態において、ボール94aおよび94bは、図に
示すように、近接センサ41、42の外側に位置してい
る。
してその作動ロッド51を引っ込ませると、これに応じ
てX軸ステージ3も−ストロークエンド側に移動する。
このステージ3の移動に対して、ボールガイド機構9の
ボールおよびセパレータは、半分の移動速度で同一方向
に移動する。この移動によって、図2(A)に示すよう
に、−ストロークエンド検出用のボール94bが、近接
センサ42に最も接近した位置に至ると、このボール9
4bがセンサ42によって検出される。これにより−側
ストロークエンドが検出される。
を駆動してその作動ロッド51を突出させていくと、こ
れに応じてX軸ステージ3も+ストロークエンド側に移
動する。また、ボールガイド機構9の各ボールおよびセ
パレータも半分の速度で同一方向に移動する。図2
(B)に示す状態を経て、図2(C)に示す状態に至る
と、+ストロークエンド検出用のボール94aが、近接
センサ41に最も接近する。このため、このボール94
aがセンサ41によって検出され、+側ストロークエン
ドが検出される。
ド機構の構成要素であるボールを利用して、ストローク
エンドを検出するようにしている。したがって、ステー
ジ装置の外側に検出用の部品を取り付ける必要がない。
よって、ステージ装置をその分小型化できる。また、ボ
ールを検出用に兼用しているので、検出装置の部品点数
も少なくできる。なお、ストロークエンドの検出には高
精度が要求されないので、本例の機構は充分に実用に適
している。
を検出するための機構も、同様に構成されている。した
がって、ここではその説明は省略する。
のボールをストロークエンド検出のための被検出部とし
て利用している。この代わりに、セパレータを被検出部
として利用してもよい。例えば、図2(A)に示すセパ
レータ95の両端を、それぞれ近接センサによって検出
することにより、双方向のストロークエンドを検出する
ようにしてもよい。
わりに、機械的な接触型センサを利用することもでき
る。例えば、双方のストロークエンドを規定する位置に
マイクロスイッチを配置しておき、セパレータの両端
に、これらのスイッチに機械的に接触可能な突起を形成
する構成でもよい。あるいは、光学式センサを用いて、
セパレータの両端に光学的に識別可能な部分を形成して
おいてもよい。
置に適用した例を示してある。この回転テーブル50
は、電動式マイクロメータ51を備え、これにより、回
転テーブル52を回転するものである。この場合、ベー
ス53上に回転テーブル52を回転自在に支持している
ボールガイド機構54は、環状のボール軌道部55と、
この中に配列された複数のボール56と、これらのボー
ル56を等間隔で転動自在に保持しているセパレータ5
7から構成されている。ボール56のうちの2個のボー
ル56a、56bは磁性材から形成され、他のボールは
非磁性材から形成されている。また、ボール軌道部55
に臨む状態に、ベース側には、テーブルの両方向の回転
のストロークエンドを規定する位置に、渦電流型の近接
センサ58、59が取付けられている。
各近接センサ58、59によって、対応するボール56
a、56bを検出することによって、テーブルの両方向
の回転のストロークエンドを検出できる。
ド機構が組み込まれているステージ装置を例に挙げて説
明した。しかし、ボール以外のローラ等の転動体を用い
たガイド機構の場合にも本発明をそのまま適用できるこ
とは勿論である。したがって、本明細書におけるボール
ガイド機構は、このようなボール以外の形状の転動体を
用いたガイド機構も含む意味で使用している。
装置のストロークエンド検出装置においては、ステージ
のガイド機構の構成部品である転動体あるいはセパレー
タを利用してストロークエンドの検出を行う構成を採用
している。したがって、本発明によれば、ステージ装置
の外側に検出用の部品を取り付ける必要がないので、そ
の分ステージ装置を小型化できる。また、ガイド機構の
構成部品を検出用に兼用しているので、検出機構を構成
する部品点数も削減することができるという利点もあ
る。
図である。
するための図である。
図である。
するための図である。
れたXYステージ装置を示す図であり、(A)はその平
面図、(B)は矢印Bの方向から見た矢視図、(C)は
矢印Cの方向から見た矢視図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 ベースに対してガイド機構を介してステ
ージが移動可能に支持されているステージ装置のストロ
ークエンド検出装置において、前記ガイド機構 の構成要素に形成された被検出部と、 この被検出部を検出する検出手段とを有し、 前記ガイド機構は、前記ベースおよびステージ間におい
てステージの移動方向に向けて配列された複数の転動体
と、これらの転動体を自転自在、且つ所定の間隔を保っ
た状態に保持しているセパレータとを有し、 前記転動体のうちの少なくとも1個の転動体が前記被検
出部となっていることを特徴とする ステージ装置のスト
ロークエンド検出装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記被検出部である転動体は磁性材から形成されてお
り、それ以外の前記転動体は非磁性材から形成されてお
り、 前記検出手段は前記の磁性材からなる転動体の通過を検
出する渦電流式の非接触型センサであることを特徴とす
る ステージ装置のストロークエンド検出装置。 - 【請求項3】 ベースに対してガイド機構を介してステ
ージが移動可能に支持されているステージ装置のストロ
ークエンド検出装置において、 前記ガイド機構の構成要素に形成された被検出部と、 この被検出部を検出する検出手段とを有し、 前記ガイド機構は、前記ベースおよびステージ間におい
てステージの移動方向に向けて配列された複数の転動体
と、これらの転動体を自転自在、且つ所定の間隔を保っ
た状態に保持しているセパレータとを有し、 前記セパレータの一部分に前記被検出部が形成されてい
ることを特徴とする ステージ装置のストロークエンド検
出装置。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のうちのいずれかの項
において、 前記ガイド機構はボールガイド機構であることを特徴と
するステージ装置のストロークエンド検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13400993A JP3308041B2 (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | ステージ装置のストロークエンド検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13400993A JP3308041B2 (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | ステージ装置のストロークエンド検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06320369A JPH06320369A (ja) | 1994-11-22 |
JP3308041B2 true JP3308041B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=15118252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13400993A Expired - Fee Related JP3308041B2 (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | ステージ装置のストロークエンド検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3308041B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109698898A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-30 | 珠海格力电器股份有限公司 | 驱动器、摄像头模组及电子设备 |
-
1993
- 1993-05-12 JP JP13400993A patent/JP3308041B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06320369A (ja) | 1994-11-22 |
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