JP5646065B1

JP5646065B1 - 移動ステージ

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Publication number: JP5646065B1
Application number: JP2013529495A
Authority: JP
Inventors: 石勝昭大; 瀧元啓大
Original assignee: Suruga Production Platform Co Ltd
Current assignee: Suruga Production Platform Co Ltd
Priority date: 2013-02-15
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2033-02-15
Also published as: JPWO2014125611A1; KR101715032B1; CN104246899B; WO2014125611A1; CN104246899A; KR20150040786A

Abstract

【課題】本発明の目的は、樹脂で成型された移動体を有する移動ステージを提供するものである。【解決手段】移動ステージＳは、ベース１と、このベース１に対向して設けられ、移動する移動体２とを備えた移動ステージＳであって、移動体２は、樹脂で成型され、移動体２の面より同一の高さで突出する複数の突出面２ａ、２ａ、２ａ、２ａを有し、複数の突出面２ａ、２ａ、２ａ、２ａは、平坦に形成されているものである。

Description

本発明は、移動ステージに係り、特に、樹脂で成型された移動体を有する移動ステージに関する。

従来、ベ−スに対して、移動する移動体を有した移動ステージがある（例えば、特許文献１参照）。
この移動ステージの移動体は金属で形成され、移動ステージが重いため、樹脂で軽量化することが試みられている。

特許第４４６３０３９号公報

ところが、移動ステージの移動体を樹脂で成型した場合、特に、移動体の上面は、他の部材との取り付け面となるため、取り付け精度が必要で、つまり、樹脂成型の移動体の上面を全体に亘って、平坦面の精度を出すことは、樹脂成型が困難であるという問題点が生じた。

本発明は、前記問題点を考慮したなされた移動ステージを提供することを目的とする。

請求項１記載の移動ステージは、ベースと、このベースに対向して設けられ、移動する移動体とを備えた移動ステージであって、前記移動体は、樹脂で成型され、前記移動体の面より同一の高さで突出する複数の突出面を有し、前記複数の突出面は、平坦に形成され、直線状に形成された第１のベ−ス側溝部と、この第１のベ−ス側溝部に平行であって直線状に形成された第２のベ−ス側溝部とを設けると共に、樹脂で成型されたベ−スと、直線状に形成された第１の移動体側溝部と、この第１の移動体側溝部に平行であって直線状に形成された第２の移動体側溝部とを設けた移動体と、前記第１のベ−ス側溝部と前記第１の移動体側溝部との間に位置し、前記第１のベ−ス側溝部と前記第１の移動体側溝部とに接触して転動する転動体を保持する第１の保持器と、前記第２のベ−ス側溝部と前記第２の移動体側溝部との間に位置し、前記第２のベ−ス側溝部と前記第２の移動体側溝部とに接触して転動する転動体を保持する第２の保持器とを有し、前記第１のベ−ス側溝部の略半円部、又は、Ｕ字形状部、又は、略Ｖ字形状部、又は、ゴシックアーク溝部の前記移動体に近い側の先端部に、弾性変形可能な第１の薄肉部を、前記第２のベ−ス側溝部の略半円部、又は、Ｕ字形状部、又は、略Ｖ字形状部、又は、ゴシックアーク溝部の前記移動体に近い側の先端部に、弾性変形可能な第２の薄肉部を、それぞれ形成し、前記第１の薄肉部を前記第１の保持器の転動体に、前記第２の薄肉部を前記第２の保持器の転動体に、それぞれ当接させるものである。

また、請求項２記載の移動ステージは、請求項１記載の移動ステージにおいて、一端をベ−スに、他端を移動体に、それぞれ接続した弾性部材と、雌ネジを有する受け部と、前記雌ネジに螺合する雄ねじを有する移動部材と、前記移動部材の先端に当接すると共に、ベ−スに接続された当接体とを備え、前記受け部が前記ベ−スに樹脂で一体成型されているものである。

請求項１記載の移動ステージによれば、移動体の面より同一の高さで突出する複数の突出面を平坦に形成するため、移動体を樹脂で成型した場合、取り付け面の平面度を移動体の面全体で精度を出すものに比べ、寸法精度を出す部分が小さい分、精度を出し易く、移動ステージを移動体の平坦な複数の突出面を介して他の部材に精度良く取り付けることができる。

従来、ベ−ス側溝部と転動体との隙間調整を転動体の大きさを変えることにより、予圧調整を行っており、そのため、転動体の大きさを複数用意しなければならないが、
請求項１記載の移動ステージによれば、第１のベ−ス側溝部の略半円部、又は、Ｕ字形状部、又は、略Ｖ字形状部、又は、ゴシックアーク溝部の前記移動体に近い側の先端部に、弾性変形可能な第１の薄肉部を、
第２のベ−ス側溝部の略半円部、又は、Ｕ字形状部、又は、略Ｖ字形状部、又は、ゴシックアーク溝部の前記移動体に近い側の先端部に、弾性変形可能な第２の薄肉部を、それぞれ形成し、
前記第１の薄肉部を前記第１の保持器の転動体に、前記第２の薄肉部を前記第２の保持器の転動体に、それぞれ当接させることにより、転動体の大きさを複数用意しなくても、予圧調整を行うことができ、また、ベース及び移動体を樹脂で成型するため、移動ステージの軽量化をも図ることができる。

また、請求項２記載の移動ステージによれば、前述した請求項１記載の発明の効果に加え、受け部がベ−スに樹脂で一体成型されているため、移動ステージを構成する部品点数の削減と移動ステージを製造する工数の削減化を図ることができる。

図１は、本発明の一実施例の移動ステージの概略的斜視図である。図２は、図１の２−２線による概略的断面図である。図３は、図１の３−３線による概略的断面図である。図４は、図１の移動ステージの概略的正面図である。図５は、図４の一部を拡大して示す概略的一部拡大正面図である。図６は、図４の一部を拡大して示す概略的一部拡大正面図である。図７は、図１の移動ステージから移動体を取り除いた状態のベースを示す概略的斜視図である。図８は、図７の一部を分解して示す概略的一部分解斜視図である。図９は、図８の移動体の一部を分解して示す概略的一部分解斜視図である。

Ｓ移動ステージ
１ベース
２移動体
２ａ突出面

本発明の一実施例の移動ステージを図面（図１乃至図９）を参照して説明する。
図１及び図４に示すＳは、レ−ザ−加工、放電加工、半導体製造等の精密装置に使用される移動ステージで、移動ステージＳは、概略的に、ベ−ス１と、このベース１に対向して設けられ、移動する移動体２とを備えている。移動体２は、移動手段３により移動するものである。

ベ−ス１は樹脂で成型され、ベ−ス１は、直線状に形成された第１のベ−ス側溝部１１［転動体４１を支持する第１のベ−ス側溝部１１は、例えば、断面形状が略半円部である。第１のベ−ス側溝部１１は、断面形状が略半円部の他、Ｕ字形状部、又は、略Ｖ字形状部でも良いが、望ましくは、２つの円弧を組み合わせたゴシックアーク溝部が良い。］と、この第１のベ−ス側溝部１１に平行であって直線状に形成された第２のベ−ス側溝部１２［転動体５１を支持する第２のベ−ス側溝部１２は、例えば、断面形状が略半円部である。第１のベ−ス側溝部１１は、断面形状が略半円部の他、Ｕ字形状部、又は、略Ｖ字形状部でも良いが、望ましくは、２つの円弧を組み合わせたゴシックアーク溝部が良い。］とを設けている。
また、第１のベ−ス側溝部１１の略半円部（又は、図示しないＵ字形状部、又は、図示しない略Ｖ字形状部、又は、図示しない２つの円弧を組み合わせたゴシックアーク溝部）の移動体２に近い側の先端部には、弾性変形可能な第１の薄肉部１１ａが形成されている（図４及び図５参照）。
また、第２のベ−ス側溝部１２の略半円部（又は、図示しないＵ字形状部、又は、図示しない略Ｖ字形状部、又は、図示しない２つの円弧を組み合わせたゴシックアーク溝部）の移動体２に近い側の先端部には、第１の薄肉部１１ａと同様、弾性変形可能な第２の薄肉部１２ａが形成されている（図４及び図６参照）。

移動体２は、ベ−ス１と同様、樹脂で成型され、図１、図２及び図３に示すように、移動体２の面より同一の高さｈで突出する複数の突出面２ａ、２ａ、２ａ、２ａを有し、複数の突出面２ａ、２ａ、２ａ、２ａの上面は、平坦に形成されている。
このように複数の突出面２ａ、２ａ、２ａ、２ａの上面を平坦に形成したのは、移動体２を樹脂で成型した場合、取り付け面の平面度を移動体２の面全体で精度を出すものに比べ、寸法精度を出す部分が小さい分、精度を出し易く、移動体２を移動体２の平坦な複数の突出面２ａ、２ａ、２ａ、２ａを介して他の部材に精度良く取り付けることができるようにするためである。
また、移動体２は、直線状に形成された第１の移動体側溝部２１［転動体４１を支持する第１の移動体側溝部２１は、第１のベ−ス側溝部１１と同様、例えば、断面形状が略半円部である。第１のベ−ス側溝部１１は、断面形状が略半円部の他、Ｕ字形状部、又は、略Ｖ字形状部でも良いが、望ましくは、２つの円弧を組み合わせたゴシックアーク溝部が良い。］と、この第１の移動体側溝部２１に平行であって直線状に形成された第２の移動体側溝部２２［転動体５１を支持する第２の移動体側溝部２２は、第２のベ−ス側溝部１２と同様、例えば、断面形状が略半円部である。第１のベ−ス側溝部１１は、断面形状が略半円部の他、Ｕ字形状部、又は、略Ｖ字形状部でも良いが、望ましくは、２つの円弧を組み合わせたゴシックアーク溝部が良い。］とを設けている。
そして、図４に示すように、第１のベ−ス側溝部１１が第１の移動体側溝部２１に、第２のベ−ス側溝部２１が第２の移動体側溝部２２に、それぞれ対向するように、ベ−ス１と移動体２とを配置している。

また、第１のベ−ス側溝部１１と第１の移動体側溝部２１との間には、第１の保持器４が位置し、第１の保持器４は、第１のベ−ス側溝部１１と第１の移動体側溝部２１とに接触して転動する転動体４１（例えば、図４に示すような球体のボ−ル等）を保持している。
また、第２のベ−ス側溝部１２と第２の移動体側溝部２１との間には、第２の保持器５が位置し、第２の保持器５は、第２のベ−ス側溝部１２と第２の移動体側溝部２２とに接触して転動する転動体５１（例えば、図４に示すような球体のボ−ル等）を保持している。
そして、第１の薄肉部１１ａを第１の保持器４の転動体４１に、第２の薄肉部１２ａを第２の保持器５の転動体５１に、それぞれ当接させるようにしている（図４、図５及び図６参照）。
なお、従来、ベ−ス側溝部と転動体との隙間調整を転動体の大きさを変えることにより、予圧調整を行っており、そのため、転動体の大きさを複数用意しなければならないが、上述したように、第１の薄肉部１１ａを第１の保持器４の転動体４１に、第２の薄肉部１２ａを第２の保持器５の転動体５１に、それぞれ当接させることにより、転動体の大きさを複数用意しなくても、予圧調整を行うことができるようにすることができる。

６は弾性部材で、弾性部材６の一端をベ−ス１に、弾性部材６の他端を移動体２に、それぞれ接続している。
具体的には、弾性部材６の一端をベ−ス１の立設部１３に、弾性部材６の他端を移動体２の垂下部２３にそれぞれ接続している。
なお、図７においては、垂下部２３は、弾性部材６の接続状態を説明するために、ベ−ス１より立設するように描かれているが、垂下部２３は、移動体２より垂下するように移動体２に設けた溝部２４（図４参照）に取り付けられているものである。
また、図８に示す１４は、内面に雌ネジ１４ａを有する受け部で、受け部１４は、ベ−ス１に樹脂で一体成型されている。
このように、受け部１４がベ−ス１に樹脂で一体成型されているため、移動ステージＳを構成する部品点数の削減と移動ステージＳの製造する工数の削減化を図ることができる。
また、図１及び図７に示す１５は、ベ−ス１に接続された当接体で、当接体１５は、図１に示す組み立てられた移動ステージＳにおいては、弾性部材６の弾性力により移動体３０の先端、つまり、雄ねじ３０ａの先端に当接するようにしている。

上述した移動手段３は、例えば、手動、又は、図示しないモーターにより、正逆に回転ずる雄ねじ３０ａを有する移動体３０により行うことができる。移動部材３０の雄ねじ３０ａは、受け部１４の内壁に設けた雌ネジ１４ａに螺合している。
従って、移動体３０の先端を当接体１５に弾性部材６の弾性力により当接させ（図１参照）、移動手段３により移動部材３０を弾性部材６に抗して移動させて、移動体２を適宜の位置に移動させることができる。
また、移動手段３により移動部材３０の移動を逆にすると、移動部材３０の移動に追随すると共に弾性部材６の弾性力により、移動体２を適宜の位置に移動させることができる。

Claims

ベースと、このベースに対向して設けられ、移動する移動体とを備えた移動ステージであって、
前記移動体は、樹脂で成型され、前記移動体の面より同一の高さで突出する複数の突出面を有し、
前記複数の突出面は、平坦に形成され、
直線状に形成された第１のベ−ス側溝部と、この第１のベ−ス側溝部に平行であって直線状に形成された第２のベ−ス側溝部とを設けると共に、樹脂で成型されたベ−スと、直線状に形成された第１の移動体側溝部と、この第１の移動体側溝部に平行であって直線状に形成された第２の移動体側溝部とを設けた移動体と、
前記第１のベ−ス側溝部と前記第１の移動体側溝部との間に位置し、前記第１のベ−ス側溝部と前記第１の移動体側溝部とに接触して転動する転動体を保持する第１の保持器と、
前記第２のベ−ス側溝部と前記第２の移動体側溝部との間に位置し、前記第２のベ−ス側溝部と前記第２の移動体側溝部とに接触して転動する転動体を保持する第２の保持器とを有し、
前記第１のベ−ス側溝部の略半円部、又は、Ｕ字形状部、又は、略Ｖ字形状部、又は、ゴシックアーク溝部の前記移動体に近い側の先端部に、弾性変形可能な第１の薄肉部を、
前記第２のベ−ス側溝部の略半円部、又は、Ｕ字形状部、又は、略Ｖ字形状部、又は、ゴシックアーク溝部の前記移動体に近い側の先端部に、弾性変形可能な第２の薄肉部を、それぞれ形成し、
前記第１の薄肉部を前記第１の保持器の転動体に、前記第２の薄肉部を前記第２の保持器の転動体に、それぞれ当接させる
ことを特徴とする移動ステージ。
一端をベ−スに、他端を移動体に、それぞれ接続した弾性部材と、
雌ネジを有する受け部と、
前記雌ネジに螺合する雄ねじを有する移動部材と、
前記移動部材の先端に当接すると共に、ベ−スに接続された当接体とを備え、
前記受け部が前記ベ−スに樹脂で一体成型されている
ことを特徴とする請求項１記載の移動ステージ。