JPH01129751A - Positioning device - Google Patents

Positioning device

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JPH01129751A
JPH01129751A JP28626687A JP28626687A JPH01129751A JP H01129751 A JPH01129751 A JP H01129751A JP 28626687 A JP28626687 A JP 28626687A JP 28626687 A JP28626687 A JP 28626687A JP H01129751 A JPH01129751 A JP H01129751A
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JP
Japan
Prior art keywords
positioning table
positioning
side plate
coil
fixing device
Prior art date
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Pending
Application number
JP28626687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tamotsu Takahashi
保 高橋
Shiro Hasegawa
志朗 長谷川
Takeshi Moriyama
毅 森山
Keiji Sato
佐藤 桂二
Osamu Aso
麻生 治
Terufumi Masumura
増村 照文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SWCC Corp
Original Assignee
Showa Electric Wire and Cable Co
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Publication date
Application filed by Showa Electric Wire and Cable Co filed Critical Showa Electric Wire and Cable Co
Priority to JP28626687A priority Critical patent/JPH01129751A/en
Publication of JPH01129751A publication Critical patent/JPH01129751A/en
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  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To promote the high speed of a device by providing a coil mounted to a positioning table, permanent magnet provided facing to this coil in a bottom plate part of a fixed device provided in the positioning table and cross roller bearings between a mounting part of the positioning table and the fixed device. CONSTITUTION:A positioning table 1 provides mounting parts 9, 9 to be hung in a moving direction, winding a coil 3 on a bobbin 15. A fixed device 5 is constituted of a bottom plate part 11 and side plate parts 13, 13, providing the positioning table 1 in the side plate parts 13, 13 through cross roller bearings 27. A permanent magnet 7 is placed facing to the coil 3 on the bottom plate part 11. Further the bottom plate part 11 provides in its one side a photo sensor 19 to be parallelly arranged with the permanent magnet 7. A center pole 7 uses a magnetic material forming a magnetic circuit for magnetic fluxes from the coil 3 and from the permanent magnet 7 to pass through, and a linear scale 29 is mounted to the side plate part 13 detecting a relative position of the positioning table 1 for the fixed device 5.

Description

【発明の詳細な説明】 辛−( 本発明は、一般に、位置決め装置に関し、特に例えば、
X−Yテーブルやx−Yテーブルにおけるl軸(X)テ
ーブルとして好適に適用され得る位置決めテーブルを具
備した位置決め装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates generally to positioning devices, and more particularly to, for example, positioning devices.
The present invention relates to a positioning device equipped with a positioning table that can be suitably applied as an X-Y table or an l-axis (X) table in an x-Y table.

−のU へ 従来、位置決め装置には、回転型モー1夕を使用して位
置決めテーブルを駆動する装置、圧電/電歪アクチュエ
ータにて位置決めテーブルを駆動する装置、リニアステ
ッピングモータを位置決めテーブルの駆動源とする装置
等、種々のタイプの位置決め装置があった。前述した各
種タイプの位置決め装置中、回転型モータを駆動源とし
て位置決めテーブルを駆動するタイプの装置は、例えば
、ボールねじのごとき機構を介して回転型モータの回転
駆動力を直線運動に変換して位置決めテーブルを直線方
向に往復動させるものマあり、位置決めテーブルの該位
置決めテーブルを移動自在に支持している固定装置に対
する相対位置の位置決め精度を、数ルm程度にまで高め
ることは可能である。しかしながら、回転型モータにお
ける回転系が危険速度に達すると、該危険速度に到達し
たことによって横振動が発生するので、高速化を図るこ
とが困難であるという問題点がある。又、圧電/電歪ア
クチュエータを駆動源として位置決めテーブルを駆動す
るタイプの装置にあっては、非常な高精度で位置決めテ
ーブルの固定装置に対する相対位置を位置決めすること
ができるが、可動ストロークが極めて小さく、たとえ、
前記位置決め装置に所謂変位拡大機構を付加したとして
も、極めて小さな可動ストロークを、充分に実用に耐え
得る程度の大きさにまで大きくすることは不可能である
。更に、リニアステッピングモータを駆動源として位置
決めテーブルを駆動するタイプの装置にあっては、低コ
ストで構成することがmtFtな開ループ制御系を導入
できる利点はあるものの、位置決めテーブルの固定装置
に対する相対位置の位置決めが高精度に行なえないとい
う問題点があった。
To U of - Conventional positioning devices include devices that drive the positioning table using a rotary motor, devices that drive the positioning table using piezoelectric/electrostrictive actuators, and devices that use a linear stepping motor as the drive source for the positioning table. There were various types of positioning devices, such as devices that Among the various types of positioning devices mentioned above, the type of device that uses a rotary motor as a drive source to drive a positioning table converts the rotational driving force of the rotary motor into linear motion through a mechanism such as a ball screw, for example. There is a method in which a positioning table is reciprocated in a linear direction, and it is possible to increase the positioning accuracy of the positioning table relative to a fixing device that movably supports the positioning table to about several meters. However, when the rotation system of the rotary motor reaches a critical speed, lateral vibration occurs due to reaching the critical speed, so there is a problem in that it is difficult to increase the speed. In addition, in a type of device that drives a positioning table using a piezoelectric/electrostrictive actuator as a drive source, it is possible to position the positioning table relative to a fixing device with very high precision, but the movable stroke is extremely small. ,parable,
Even if a so-called displacement magnification mechanism is added to the positioning device, it is impossible to increase the extremely small movable stroke to a size that is sufficiently practical. Furthermore, in a type of device that drives a positioning table using a linear stepping motor as a drive source, although it has the advantage of being able to introduce an open-loop control system that can be configured at low cost, There was a problem that positioning could not be performed with high precision.

従って本発明は、上述したごとき問題点を改善するため
に創案されたものであって、その目的は、より一層の高
速化が図れ、より高精度な位置決めテーブルの固定装置
に対する相対位置の位置決めが行なえるとともに、充分
な可動ストロークをとることができる位置決め装置を提
供することである。
Therefore, the present invention was devised to improve the above-mentioned problems, and its purpose is to achieve even higher speed and more accurate positioning of the positioning table relative to the fixing device. It is an object of the present invention to provide a positioning device that can perform a sufficient movable stroke.

+I  占     ため 上記目的は1本発明に係る位置決め装置によって達成さ
れる。要約すれば、本発明は、移動方向両側に、取付部
が形成されている位置決めテーブルと、前記位置決めテ
ーブルの下方に取り付けられているコイルと、前記位置
決めテーブルが略直線的に往復動が可能なように、前記
位置決めテーブルを支持すべく設けられた両側板部と該
両側板部と連結されている底板部とを有する固定装置と
、前記固定装置の底板部に、前記コイルと対向して設け
られる永久磁石と、前記位置決めテーブルの取付部と前
記固定装置の両側板部との間に設けられるクロスローラ
ベアリングとを具備したことを特徴とする位置決め装置
である。
The above objects are achieved by a positioning device according to the present invention. In summary, the present invention provides a positioning table in which mounting portions are formed on both sides in the direction of movement, a coil attached below the positioning table, and a positioning table capable of reciprocating substantially linearly. a fixing device having both side plate portions provided to support the positioning table and a bottom plate portion connected to the both side plate portions; and a fixing device provided on the bottom plate portion of the fixing device facing the coil. The positioning device is characterized in that it comprises a permanent magnet, and a cross roller bearing provided between a mounting portion of the positioning table and both side plate portions of the fixing device.

!ム1 以下、図面により本発明に従う実施例について説明する
! 1. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図、第2図及び第3図は、本発明の第1の実施例に
従う位置決め装置を示す0本発明の第1の実施例に従う
位ご決め装置は、第1図、第2図及び第3図を参照して
明らかなように、主として位置決めテーブル1と1位置
決めテーブルlの下方に取り付けられているコイル3と
、位置決めテーブルlを略直線方向に往復動自在に支持
している固定装置5と、固定装置5に、前記コイル3と
対向するような態様で配設されている。永久磁石7とを
具備した構成となっている。上述した構成の詳細につい
て、更に説明すれば以下のようである。即ち1位置決め
テーブルlは、その移動方向両側に夫々取付部9,9が
垂設されており、前記コイル3は、中空部が前記位置決
めテーブル1の移動方向に沿うようにして前記位置決め
テーブルlの底部中央部に取り付けられているコイルボ
ビン15に、エポキシ系接着剤か或いは例えばアクリル
系、ポリイミド系等の耐熱接着剤にて巻回されている。
1, 2 and 3 show a positioning device according to a first embodiment of the present invention. A positioning device according to a first embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1, 2 and 3. As is clear with reference to FIG. 3, the coil 3 mainly attached to the lower part of the positioning table 1 and the positioning table 1, and the fixing device that supports the positioning table 1 so as to be able to reciprocate in a substantially straight direction. 5 and is disposed on the fixing device 5 in such a manner as to face the coil 3. The structure includes a permanent magnet 7. The details of the above-mentioned configuration will be further explained as follows. That is, the positioning table 1 has mounting parts 9, 9 vertically installed on both sides of the positioning table 1 in the direction of movement thereof, and the coil 3 is attached to the positioning table 1 with its hollow part along the direction of movement of the positioning table 1. The coil bobbin 15 attached to the center of the bottom is wound with an epoxy adhesive or a heat-resistant adhesive such as acrylic or polyimide adhesive.

前記コイル3には、前記コイル3の温度が所定値(例え
ば、135℃)に達したことを検知したときに、コイル
3への給電を遮断するとともに所定の警報を発するきっ
かけとなる検知信号を出力するコイル温度検知手段即ち
コイル温度センサ(図示しない)が設けられている0本
実施例においては、前記コイルボビン15は、ガラスエ
ポキシ材料か或いは例えばABS、PPS、ポリカーボ
ネートのごとき硬質プラスチック材料にて形成されてい
る。更に前述した位置決めテーブルlの底部の移動方向
−例には、後述するフォトセンサ19の案内溝内を通る
インタラプタ21が争下されていて、フォトセンサ19
とインタラプタ21とで位置決めテーブル1が予め設定
された移動範囲外へと移動しようとするのを規制するフ
ォトインタラプタ手段を構成している。
The coil 3 is provided with a detection signal that, when it is detected that the temperature of the coil 3 has reached a predetermined value (for example, 135° C.), causes the power supply to the coil 3 to be cut off and a predetermined alarm to be issued. In this embodiment, the coil bobbin 15 is provided with a coil temperature sensor (not shown) for outputting a coil temperature, and is made of a glass epoxy material or a hard plastic material such as ABS, PPS, or polycarbonate. has been done. Furthermore, in the moving direction of the bottom of the positioning table l mentioned above, an interrupter 21 passing through the guide groove of the photosensor 19, which will be described later, is involved, and the photosensor 19
and interrupter 21 constitute photo-interrupter means for restricting the positioning table 1 from moving outside a preset movement range.

前記固定型g!!5は、該装215の長手力向側にとっ
た断面形状が略コ字形状を呈するように、略帯状をすす
る底板部llと、前記底板部11の長手方向両側に一列
状態にて配設されているネジ部材により夫々連結されて
いる底板部11の長手方向と略凹−長さを持った側板部
13.13とを主たる構成要素としており、更に、前記
底板部11の長子方向両端には、第1図、第3図を参照
して明らかなごとく端板23.23が組み付けられてい
る。側板部13.13は、位置決めテーブルlが略直線
的に往復動が可能なように位置決めテーブルlを後述す
る軸受手段1本発明ではクロスローラベアリング27を
介して支持すべく設けられているものであり、本実施例
においては、コイル3への給電によりコイル3にて発生
した熱を外部に放熱しやすくするためにアルミニウム材
料によって構成されたものが用いられている。底板部1
1の略中央部には、前記コイル3と対向して長尺方向の
長さが底板部11の長尺方向の長さと略等しい長さを持
った帯状の永久磁石7が載置されている。永久磁石7に
は、希土類磁石材料か或いはサマリウム・コバルト磁石
材料、ネオジ鉄ボロン磁石材料、フェライト磁石材料、
プラスチック磁石材料のいずれか1種類の磁石材料にて
形成されたものが用いられている。前記永久磁石、7に
、上記のごとき種類の磁石材料を用いることによって、
永久磁石7.固定装置2t5、コイル3等によって構成
されるボイスコイル型リニア直流モータにおいて、大推
力が得られるようにしている。更に前記底板部11の長
尺方向−側には、長尺方向の長さが前記永久磁石7の長
尺方向の長さと略凹−長さを持ったフォトセンサ19が
、永久磁石7と略平行に配設されていて、該フォトセン
サ19の長尺方向に沿って形成されている案内溝内には
、前述したインタラプタ21が臨まされている。前記固
定装置5の底板部11、両側板部13.13及び両端板
23.23によって画成される内部空間の略中央部には
、一端部が一方の端板23に取り付けられているととも
に、コイルポビン15の中空部を通って位置決めテーブ
ルlの移動方向に沿って延在して他端部が他方の端板2
3に到達しているセンターボール17が設けられている
。前記センターボール17には、磁性材料が用いられて
おり、コイル3に励磁電流が給電されることによって生
ずるコイル3側からの磁束と永久磁石7側からの磁束と
が通る磁気回路が形成されるようになっている。前記両
側板部13.13のうち、フォトインタラプタ19とは
離間している側の側板部13には、固定装置5の長尺方
向の長さと略凹−長さを持ったリニアスケール29が取
り付けられている。前記リニアスケール29は、前記位
置決めテーブル1の前記固定装置5に対する相対位置を
検知するためのもので、本実施例においては1分解簡略
1μm、精度±21Lmのリニアスケールが採用されて
いる。固定装置5を構成している両側板部13.13と
、前述した位置決めテーブル1の移動方向両側に夫々設
けられている取付部9.9とによって画定される空間部
には、夫々軸受手段、本発明ではクロスローラベアリン
グ27.27が設けられており、これらクロスローラベ
アリング27.27を設けることによって側板部13.
13の取付部9.9と対向関係にある摺動面、及び取付
部9.9の側板部13.13と対向関係にある!χ動面
の耐久性を向上せしめ、又高剛性に保持せしめている。
The fixed type g! ! 5 is arranged in a line on both longitudinal sides of the bottom plate part 11 with a bottom plate part ll having a substantially strip shape so that the cross-sectional shape taken in the longitudinal direction of the housing 215 has a substantially U-shape. The main constituent elements are side plate portions 13.13 having a substantially concave length in the longitudinal direction of the bottom plate portion 11, which are connected to each other by provided screw members, and further, both ends in the longitudinal direction of the bottom plate portion 11. As is apparent from FIGS. 1 and 3, end plates 23, 23 are assembled therein. The side plate portion 13.13 is provided to support the positioning table l via a cross roller bearing 27 in the present invention, so that the positioning table l can reciprocate approximately linearly. In this embodiment, a material made of aluminum is used in order to easily radiate heat generated in the coil 3 to the outside when power is supplied to the coil 3. Bottom plate part 1
A strip-shaped permanent magnet 7 having a length substantially equal to the length of the bottom plate portion 11 in the longitudinal direction is placed in a substantially central portion of the magnet 1, facing the coil 3. . The permanent magnet 7 is made of rare earth magnet material, samarium cobalt magnet material, neodymium iron boron magnet material, ferrite magnet material,
A magnet made of one of plastic magnet materials is used. By using the above types of magnetic materials for the permanent magnet 7,
Permanent magnet7. A voice coil type linear DC motor constituted by a fixing device 2t5, a coil 3, etc. is designed to provide a large thrust. Furthermore, on the negative side of the bottom plate portion 11 in the longitudinal direction, there is a photosensor 19 whose length in the longitudinal direction is approximately the same as the length in the longitudinal direction of the permanent magnet 7. The above-mentioned interrupter 21 faces inside the guide groove which is arranged in parallel and is formed along the longitudinal direction of the photosensor 19 . Approximately at the center of the internal space defined by the bottom plate part 11, both side plate parts 13.13, and both end plates 23.23 of the fixing device 5, one end part is attached to one end plate 23, It extends along the moving direction of the positioning table l through the hollow part of the coil pobbin 15, and the other end is connected to the other end plate 2.
A center ball 17 reaching 3 is provided. A magnetic material is used for the center ball 17, and a magnetic circuit is formed through which the magnetic flux from the coil 3 side and the magnetic flux from the permanent magnet 7 side, which are generated when an excitation current is supplied to the coil 3, pass. It looks like this. Of the side plate parts 13.13, a linear scale 29 having a length in the longitudinal direction of the fixing device 5 and a substantially concave length is attached to the side plate part 13 on the side separated from the photointerrupter 19. It is being The linear scale 29 is for detecting the relative position of the positioning table 1 with respect to the fixing device 5, and in this embodiment, a linear scale with a resolution of 1 μm and an accuracy of ±21 Lm is employed. In the space defined by the side plate portions 13.13 constituting the fixing device 5 and the mounting portions 9.9 provided on both sides of the positioning table 1 in the moving direction, bearing means, In the present invention, cross roller bearings 27.27 are provided, and by providing these cross roller bearings 27.27, side plate portion 13.
The sliding surface faces the mounting portion 9.9 of 13 and the side plate portion 13.13 of the mounting portion 9.9! This improves the durability of the dynamic surface and maintains high rigidity.

このように、クロスローラベアリング27.27を採用
することによって、大きな荷重が位置決めテーブルlに
加わっても、歪むこともなく、正確な取付精度を保て、
又低い摩擦係数を保持したままで、ロングストロークが
とれるようになったものである。
In this way, by adopting the cross roller bearings 27, 27, even if a large load is applied to the positioning table l, it will not be distorted and accurate mounting accuracy can be maintained.
It also allows for long strokes while maintaining a low coefficient of friction.

上述したごとき構成の位置決め装置によれば、ボイスコ
イル形リニア直流モータを用いることとしたので、直線
的な駆動力が直接的に得られ構成が非常に簡単化でき且
つコンパクトな設計が可能であり、回転型モータや歯車
、ポールネジを利用したときのようなガタや遊びが殆ん
どなくなったので、機械的な誤差が少なくなった。又、
永久磁石7には希土類磁石材料等を用いているので、ボ
イスコイル形リニア直流モータの大推力化を図ることが
できる。又、コイルポビン15には、ガラスエポキシ樹
脂を用いているので絶縁性が良好であり、コイル3のコ
イルポビン15への接着には、エポキシ系等の接着剤を
用いているので耐熱性、剛性も良好である。又、コイル
温度センサがコイル3の温度が所定値(135℃)以上
に達したことを検知したときに、コイル3への励磁電流
の給電を遮断することとしたので、コイル3が過負荷に
なるのを防止することができる。更には、側板部13に
、分解簡略IILm、精度±2#Lmのリニアスケール
29を取り付けることとしたので、位置決めテーブルl
の固定装置5に対する相対位置の位置決めを高精度に実
施することが可能となった。
According to the positioning device configured as described above, since a voice coil type linear DC motor is used, linear driving force can be directly obtained, and the configuration can be extremely simplified and compactly designed. Since there is almost no backlash or play that occurs when using rotary motors, gears, or pole screws, mechanical errors are reduced. or,
Since a rare earth magnet material or the like is used for the permanent magnet 7, it is possible to increase the thrust of the voice coil type linear DC motor. In addition, the coil pobin 15 is made of glass epoxy resin, so it has good insulation, and the coil 3 is bonded to the coil pobin 15 using an epoxy adhesive, so it has good heat resistance and rigidity. It is. In addition, when the coil temperature sensor detects that the temperature of the coil 3 has reached a predetermined value (135°C) or higher, the supply of excitation current to the coil 3 is cut off, so that the coil 3 is not overloaded. It is possible to prevent this from happening. Furthermore, since it was decided to attach a linear scale 29 with easy disassembly IILm and accuracy of ±2#Lm to the side plate part 13, the positioning table l
It has become possible to perform positioning relative to the fixing device 5 with high precision.

!7S4図は、本発明の第2の実施例に従う位置決め装
置を示す0本発明の第2の実施例に従う位置決め装置は
、第4図を参照して明らかなように。
! FIG. 7S4 shows a positioning device according to a second embodiment of the invention.0 A positioning device according to a second embodiment of the invention is as apparent with reference to FIG.

前述した本発明の第1の実施例に従う位置決め装置の一
方の端板23に、着脱自在に送風手段即ちファンユニツ
)31を設けた点に特徴を有している。前述したファン
ユニット31には、送風穴33と、該ファンユニッ)3
1が前記端板23に対して着脱自在にファン駆動用コネ
クタ35が取り付けられている。このように、ファンユ
ニット31を取り付けることによって、端板23に形成
された貫通穴(図示せず)を通って位置決めテーブルl
、両側板部13.13、端板23.23及び底板部11
により画成された空間部に冷風を送入し、コイル3に対
する冷却効果のより一層の向上を図り、熱による機械的
な歪みの発生を防止し、位置決めテーブル1の固定袋M
5に対する相対位置の位置決めがより高精度に行なえる
ようになった。なお、前記ファンユニツ)31について
は、位置決め装置の大きさやコイル3の発熱量に応じて
種々の形や大きさ或いは冷却能力を持ったものを選択す
ることができる。
The positioning device according to the first embodiment of the present invention is characterized in that a ventilation means (fan unit) 31 is detachably provided on one end plate 23 of the positioning device according to the first embodiment of the present invention. The fan unit 31 described above has a ventilation hole 33 and a fan unit) 3.
1 is detachably attached to the end plate 23. A fan drive connector 35 is detachably attached to the end plate 23. By attaching the fan unit 31 in this manner, the positioning table l passes through the through hole (not shown) formed in the end plate 23.
, both side plate parts 13.13, end plate 23.23 and bottom plate part 11
The fixed bag M of the positioning table 1 is supplied with cold air to further improve the cooling effect on the coil 3 and prevent the occurrence of mechanical distortion due to heat.
The relative position relative to 5 can now be determined with higher precision. The fan unit 31 can be selected from various shapes and sizes or cooling capacities depending on the size of the positioning device and the amount of heat generated by the coil 3.

第5図は、本発明の第3の実施例に従う位置決め装置を
示す0本発明の第3の実施例に従う位置決め装置は、第
5図を参照して明らかなように、前述した本発明の第2
の実施例に従う位置決め装置の固定袋215を構成して
いる両側板部13.13に、取り付け、取り外しが自在
な把手37,37.37.37を設けた点に特徴を有し
ている。
FIG. 5 shows a positioning device according to a third embodiment of the present invention. As is clear with reference to FIG. 2
The positioning device according to the embodiment is characterized in that handles 37, 37, 37, 37, which can be attached and detached, are provided on both side plate portions 13.13 constituting the fixed bag 215.

このように、固定装置5を構成している両側板部13.
13に対して取り付は及び取り外しが自在な把手37,
37,37.37を設けた理由は、−以下に記載すると
おりである。即ち、ミクロン単位の精度が要求される精
密な位置決め装置においては1位ご決めテーブルlの固
定装置5に対する取付の精度が非常に重要視される。そ
こで、位置決めテーブル1の固定装置5に対する充分な
取付精度を確保するためと、又、高剛性を実現すること
によって例えば最大で15kg程度の荷重が位置決めテ
ーブルlに加わった場合でも充分に耐え得るように、ク
ロスローラベアリング27.27を前述のごとく設ける
方法が提案された。しかしながら1位置決め装置を運搬
、移動するに際しては、固定装置5側には装と全体のコ
ンパクト化を図るために突起が全くないので持ち運びが
非常に困難であり、又一方1位置決めテーブルl側を持
とうとすると、装置全体が非常に重いために予期しない
負荷が位置決めテーブルlの取付部9にかかり、取り付
は精度に悪影響を及ぼすおそれがあった。
In this way, both side plate portions 13 configuring the fixing device 5 .
13, a handle 37 that can be attached and detached freely;
The reason for providing 37, 37.37 is as described below. That is, in a precise positioning device that requires precision in microns, the accuracy of mounting the first position determining table 1 to the fixing device 5 is very important. Therefore, in order to ensure sufficient mounting accuracy of the positioning table 1 to the fixing device 5, and also to achieve high rigidity, it is possible to sufficiently withstand even when a maximum load of about 15 kg is applied to the positioning table l. In addition, a method of providing cross roller bearings 27, 27 as described above was proposed. However, when transporting and moving the positioning device 1, it is very difficult to carry it because there are no protrusions on the fixing device 5 side in order to make the entire device more compact. As a result, since the entire device is very heavy, an unexpected load is applied to the mounting portion 9 of the positioning table 1, which may adversely affect the mounting accuracy.

そこで、このような不具合を解決するために、上述した
ような提案がなされたものである。
Therefore, in order to solve such problems, the above-mentioned proposals have been made.

第6図は1本発明の第4の実施例に従う位置決め装置を
示す0本発明の第4の実施例に従う位置決め装置は、第
6図を参照して明らかなように。
FIG. 6 shows a positioning device according to a fourth embodiment of the present invention. A positioning device according to a fourth embodiment of the present invention is as apparent with reference to FIG.

前述した各実施例に従う位置決め装置の位置決めテーブ
ル1と固定装置5とを、ネジ部材39によって係止固定
するようにした点に、特徴を有している。このように、
コイル3の位置を外れた位置にて位置決めテーブル1と
、固定袋fi5を構成するセンターボール17とをネジ
部材39で固定し、位置決めテーブル1と固定袋M5と
を、係止固定せしめることとした理由は、前記第3の実
施例にて説明したように、位置決め装置を運搬、移動す
るに際して位置決めテーブル1と固定袋M5とが衝突し
てクロスローラベアリング27.27のベアリング面に
予期せぬ荷重がかかり、これによって位置決めテーブル
lと固定装置5との取付精度に悪影響を及ぼすことがな
いようにするためである。
This embodiment is characterized in that the positioning table 1 and fixing device 5 of the positioning device according to each of the embodiments described above are locked and fixed by a screw member 39. in this way,
The positioning table 1 and the center ball 17 constituting the fixed bag fi5 are fixed with a screw member 39 at a position away from the position of the coil 3, so that the positioning table 1 and the fixed bag M5 are locked and fixed. The reason is that, as explained in the third embodiment, when the positioning device is transported or moved, the positioning table 1 and the fixed bag M5 collide, causing an unexpected load on the bearing surfaces of the cross roller bearings 27 and 27. This is to prevent this from having an adverse effect on the mounting accuracy between the positioning table l and the fixing device 5.

第7図は、本発明の第5の実施例に従う位置決め!A置
を示す0本発明の第5の実施例に従う位置決め装置は、
第7図を参照して明らかなように、位置決めテーブル本
体lと、該位置決めテーブル本体lの移動方向両側に形
成される取付部9.9及び側板部13.13における前
記取付部9.9と対応する1部位について、少なくとも
前記位置決めテーブル本体lの移動方向側に形成される
取付部9については1位置決めテーブル本体lに対して
着脱自在に位置決めテーブル本体lとは別部材にて構成
するとともに、該取付部9と対応する側板部lの部位に
ついても、該側板部本体13とは別部材である側板部取
付部13aにて構成した点に特徴を有している。このよ
うに1位置決めテーブル本体lと、一方の取付部9とを
別部材にて構成するようにした理由は、以下のようであ
る。
FIG. 7 shows positioning according to a fifth embodiment of the invention! The positioning device according to the fifth embodiment of the present invention indicates the A position.
As is clear with reference to FIG. 7, the positioning table main body l, the mounting portions 9.9 formed on both sides of the positioning table main body l in the moving direction, and the mounting portions 9.9 on the side plate portions 13.13. Regarding one corresponding part, at least the attachment part 9 formed on the moving direction side of the positioning table main body l is configured as a separate member from the positioning table main body l so that it can be freely attached to and detached from the positioning table main body l, The portion of the side plate l corresponding to the attachment portion 9 is also characterized in that it is constituted by a side plate attachment portion 13a that is a separate member from the side plate main body 13. The reason why one positioning table main body l and one mounting part 9 are constructed from separate members is as follows.

即ち、位置決めテーブルlを、固定装置5に対して高精
度に取り付けるためには、取付部9と側板部13とによ
って画成される空間部に取り付けられるクロスローラベ
アリング27の取付精度を向上させなければならない、
このようにクロスローラベアリング27を高精度で取り
付けるためには、取付部9の側板部13と対向する側の
面及び側板部13の取付部9と対向する側の面を、同時
に高精度な加工を施すことが必要となってくる。
That is, in order to mount the positioning table l to the fixing device 5 with high precision, it is necessary to improve the mounting precision of the cross roller bearing 27 that is mounted in the space defined by the mounting portion 9 and the side plate portion 13. Must be,
In order to install the cross roller bearing 27 with high precision in this way, the surface of the mounting portion 9 on the side facing the side plate portion 13 and the surface of the side plate portion 13 on the side facing the mounting portion 9 must be processed with high precision at the same time. It becomes necessary to carry out

しかしながら、従来の位置決めテーブルlのように、位
置決めテーブル本体lと取付部9とが同一部材にて形成
されていると、上述のごとき高精度な加工がやりにくく
、加工に費やす時間が長くなり、そのうえ、歩留りが悪
いという問題があった。そこで、このような問題を解決
するために、少なくとも位置決めテーブルlの移動方向
側の取付部9については、位置決めテーブル本体1とは
別部材にて構成するとともに、該取付部9と対応する側
板部13の部位についても該側板部本体13とは別部材
である側板部取付部13aにて構成することとし、取付
部9と側板部取付部13aとに対して夫々同一精度の加
工を施した後、該取付部9については、位置決めテーブ
ル本体lに対して、又、側板部取付部13aについては
、側板部13に対して、夫々ネジ部材等により組み付け
ることとしたものである。
However, if the positioning table main body l and the mounting part 9 are made of the same material as in the conventional positioning table l, it is difficult to perform high-precision machining as described above, and the time spent on machining becomes long. Moreover, there was a problem of poor yield. Therefore, in order to solve this problem, at least the mounting part 9 on the moving direction side of the positioning table l is constructed as a separate member from the positioning table main body 1, and a side plate part corresponding to the mounting part 9 is constructed. The part 13 is also configured with a side plate attachment part 13a that is a separate member from the side plate main body 13, and after processing the attachment part 9 and the side plate attachment part 13a with the same precision, respectively. The attachment portion 9 is attached to the positioning table main body l, and the side plate attachment portion 13a is attached to the side plate 13 using screw members or the like.

第8図は1本発明の第6の実施例に従う位置決め装置を
示す0本発明の第6の実施例に従う位置決め装置は、第
8図を参照して明らかなように。
FIG. 8 shows a positioning device according to a sixth embodiment of the present invention. A positioning device according to a sixth embodiment of the present invention is as apparent with reference to FIG.

前記各実施例に従う位置決め装置の固定装ai5を構成
しているセンターボール17の外周部に、銅管41を嵌
合したことを特徴としている。このように、センターボ
ール17の外周部を銅管41にて囲包した理由は、セン
ターボール17は通常。
The present invention is characterized in that a copper tube 41 is fitted onto the outer periphery of the center ball 17 constituting the fixing device ai5 of the positioning device according to each of the embodiments described above. The reason why the outer periphery of the center ball 17 is surrounded by the copper tube 41 in this way is that the center ball 17 is normally used.

鉄材にて構成されているので、コイル3が巻回されてい
るコイルボビン15の中空部にセンターボール17を通
すと、コイル3のインダクタンスがj非常に大きくなり
、そのため1周波数応答等電気的な立上がりが遅れてし
まうという不具合があった。そこで、本実施例のごとく
、銅管41にてセンターボール17の外周部を囲包する
ことによって、コイル3のインダクタンスを、コイル3
が単体にて存在しているときよりも小さくせしめ、これ
によって周波数応答等電気的な立上がりの改善を図るこ
ととしたものである。なお、上述したコイル3のインダ
クタンスを小さくする効果は、銅管41の電気抵抗が小
さいほど効果があるので、該銅管41に用いられる材料
としては、純銅を始め電気銅、タフピッチ銅、無酸素銅
等が好ましい。
Since it is made of iron material, when the center ball 17 is passed through the hollow part of the coil bobbin 15 around which the coil 3 is wound, the inductance of the coil 3 becomes very large. There was a problem with the delay. Therefore, as in this embodiment, by surrounding the outer periphery of the center ball 17 with the copper tube 41, the inductance of the coil 3 can be reduced.
is made smaller than when it exists alone, thereby improving electrical rises such as frequency response. Note that the effect of reducing the inductance of the coil 3 described above is more effective as the electrical resistance of the copper tube 41 is lower, so materials used for the copper tube 41 include pure copper, electrolytic copper, tough pitch copper, and oxygen-free copper. Copper etc. are preferred.

第9図及び第1θ図は、本発明の第7の実施例に従う位
置決め装置を示す0本発明の第7の実施例に従う位置決
め装置は、固定装置5を構成している両側板部13.1
3を鉄材又は通常の状態から歪を充分に取り去った超ジ
ュラルミン材料にて構成するとともに1両側板部13.
13と底板部11との連結部に、ネジ部材43.43を
二列に一配設して、両側板部13.13を底板部11に
対して係止固定せしめたものである。固定装置5を上記
のごとき構成とした理由は、位置決めテーブルlに重量
物を載置すると、位置決めテーブルlを支持している両
側板部13.13が、従来、アルミニウム材料にて形成
されていたために、上記負荷によって歪むおそれがあり
、位置決めテーブルlの固定装2t5に対する相対位置
の位置決め精度が低下するのみならず、ヨーイング現象
やピッチング現象が発生するおそれもあった。又、前述
した両側板部13.13を、底板部11に連結固定せし
めるためのネジ部材43が一列しか設けられていなかっ
たために、位置決めテーブルlの移動方向に対して垂直
な方向に加わった力に対しては強度不足となっていたの
で、このような構成の装置を、l軸仕様(X)から2軸
仕様(x−y)に変更した場合には、位置決め精度が大
幅に低下するおそれもあった。そこで、このような不具
合を解消することを目的として、上記提案がなされたも
のである。
9 and 1θ show a positioning device according to a seventh embodiment of the present invention. A positioning device according to a seventh embodiment of the present invention has side plate portions 13.1 constituting the fixing device 5.
3 is made of iron material or super duralumin material from which strain has been sufficiently removed from the normal state, and both side plate portions 13.
13 and the bottom plate part 11, screw members 43.43 are arranged in two rows to lock and fix the both side plate parts 13.13 to the bottom plate part 11. The reason why the fixing device 5 is configured as described above is that when a heavy object is placed on the positioning table l, the side plate parts 13.13 supporting the positioning table l are conventionally made of aluminum material. Moreover, there is a risk of distortion due to the above-mentioned load, which not only reduces the positioning accuracy of the relative position of the positioning table l with respect to the fixing device 2t5, but also causes a risk of yawing and pitching phenomena. Furthermore, since only one row of screw members 43 were provided for connecting and fixing the above-mentioned side plate portions 13.13 to the bottom plate portion 11, a force applied in a direction perpendicular to the moving direction of the positioning table l was provided. Therefore, if a device with such a configuration is changed from the 1-axis specification (X) to the 2-axis specification (x-y), there is a risk that the positioning accuracy will decrease significantly. There was also. Therefore, the above proposal was made with the aim of solving such problems.

位置決め装置を上述したごとき構成とすることによって
、従来のものよりも磁気的な漏洩をかなり少なくするこ
ともできるようになった。なお、ネジ部材43.43の
使用態様は、第1θ図のごとく、互いに略直交するよう
な態様で両側板部13.13を底板部11に対して係止
固定することとしても差支えない。
By configuring the positioning device as described above, it has also become possible to significantly reduce magnetic leakage compared to conventional devices. Note that the screw members 43.43 may be used to lock and fix the side plate portions 13.13 to the bottom plate portion 11 in such a manner that they are substantially orthogonal to each other, as shown in FIG. 1θ.

l見立差】 以上説明したように、本発明によれば、より一層の高速
化が図れ、より高精度な位置決めテーブル。の固定装置
に対する相対位置の位置決めが行なえるとともに、充分
な可動ストロークをとることができる位置決め装置を提
供することができる。
[1] As explained above, according to the present invention, a positioning table with higher speed and higher precision can be achieved. It is possible to provide a positioning device that can perform relative positioning with respect to the fixing device and can take a sufficient movable stroke.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は1本発明の第1の実施例に従う位置決め装置の
一部破断側面図である。 第2図は、本発明の第1の実施例に従う位置決め装置の
長尺方向から見た断面図である。 第3図は、本発明の第1の実施例に従う位置決め装置の
一部破断側面図である。 第4図は、本発明の第2の実施例に従う位置決め装置を
示す斜視図である。 第5図は、本発明の第3の実施例に従う位置決め装置を
示す斜視図である。 第6図は、本発明の第4の実施例に従う位置決め装置の
長尺方向から見た断面図である。 第7図は、本発明の第5の実施例に従う位置決め装置を
示す部分縦断面図である。 第8図は、本発明の第6の実施例に従う位置決め装置の
長尺方向から見た断面図である。 第9図は、本発明の第7の実施例に従う位置決め装置の
長尺方向から見た断面図である。 第io図は、本発明の第7の実施例に従う位置決め装置
を示す部分縦断面図である。 l二位l決めテーブル 3:コイル 5:固定装置 7:永久磁石 9:取付部 11:底板部 13.13:側板部 ゛ 15:コイルボビン 27.27:クロスローラベアリング 第1図 第2図 第4図 第6図    第7図 第10図
FIG. 1 is a partially cutaway side view of a positioning device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the positioning device according to the first embodiment of the present invention, viewed from the longitudinal direction. FIG. 3 is a partially cutaway side view of the positioning device according to the first embodiment of the invention. FIG. 4 is a perspective view showing a positioning device according to a second embodiment of the invention. FIG. 5 is a perspective view showing a positioning device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 6 is a sectional view of the positioning device according to the fourth embodiment of the present invention, viewed from the longitudinal direction. FIG. 7 is a partial vertical sectional view showing a positioning device according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 8 is a sectional view of the positioning device according to the sixth embodiment of the present invention, viewed from the longitudinal direction. FIG. 9 is a sectional view of the positioning device according to the seventh embodiment of the present invention, viewed from the longitudinal direction. FIG. io is a partial vertical sectional view showing a positioning device according to a seventh embodiment of the present invention. lSecond position lDetermining table 3: Coil 5: Fixing device 7: Permanent magnet 9: Mounting part 11: Bottom plate part 13.13: Side plate part ゛15: Coil bobbin 27.27: Cross roller bearing Fig. 1 Fig. 2 Fig. 4 Figure 6 Figure 7 Figure 10

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)移動方向両側に、取付部が形成されている位置決め
テーブルと、前記位置決めテーブルの下方に取り付けら
れているコイルと、前記位置決めテーブルが略直線的に
往復動が可能なように、前記位置決めテーブルを支持す
べく設けられた両側板部と該両側板部と連結されている
底板部とを有する固定装置と、前記固定装置の底板部に
、前記コイルと対向して設けられる永久磁石と、前記位
置決めテーブルの取付部と前記固定装置の両側板部との
間に設けられるクロスローラベアリングとを具備したこ
とを特徴とする位置決め装置。 2)前記永久磁石は、希土類磁石材料、サマリウム・コ
バルト磁石材料、ネオジ鉄ボロン磁石材料、フェライト
磁石材料、又はプラスチック磁石材料にて構成されてい
る特許請求の範囲第1項記載の位置決め装置。 3)前記コイルは、中空部が前記位置決めテーブルの移
動方向に沿うようにして前記位置決めテーブルの底部に
取り付けられてるボビンに、エポキシ系接着剤、アクリ
ル系、又はポリイミド系等の耐熱接着剤にて巻回されて
おり、又前記コイルには、前記コイルの温度が所定値に
達したことを検知したときに、前記コイルへの給電を遮
断するとともに所定の警報を発するきっかけとなる検知
信号を出力するコイル温度検知手段が設けられており、
前記ボビンは、ガラスエボシキ材料又はABS、PPS
、ポリカーボネートのごとき硬質プラスチック材料にて
構成されている特許請求の範囲第1項又は第2項に記載
の位置決め装置。 4)前記固定装置の両側板部は、アルミニウム材料、鉄
材料、又は超ジュラルミン材料にて形成されているとと
もに、前記両側板部と、前記底板部とは、二列に配設さ
れたネジ部材によって連結固定されて成る特許請求の範
囲第1項〜第3項のいずれかの項に記載の位置決め装置
。 5)前記固定装置の長尺方向一端側には、着脱自在に送
風手段が設けられており、前記固定装置の両側板部の一
方には、前記位置決めテーブルの前記固定装置に対する
相対位置を検知する分解能略1μm、精度±2μmのリ
ニアスケールが設けられており、又、前記固定装置の前
記底板部と両側板部とによって画成される内部空間の略
中央部には、前記ボビンの中空部を通って前記位置決め
テーブルの移動方向に沿って延在しているセンターボー
ルが設けられており、前記センターボールの外周部には
、銅管が嵌合されているとともに、更に前記固定装置の
外周部には、複数個の把手が設けられている特許請求の
範囲第1項〜第4項のいずれかの項に記載の位置決め装
置。 6)前記位置決めテーブル本体と前記位置決めテーブル
本体の移動方向両側に形成される取付部及び前記両側板
部における前記取付部と対応する部位は、少なくとも前
記位置決めテーブル本体の移動方向側に形成される取付
部が、位置決めテーブル本体に対して着脱自在に位置決
めテーブル本体とは別部材にて構成されているとともに
、該取付部と対応する側板部の部位についても、側板部
本体に対して着脱自在に該側板部本体とは別部材である
側板部取付部にて構成されている特許請求の範囲第1項
〜第5項のいずれかの項に記載の位置決め装置。 7)前記位置決めテーブルは、前記固定装置に対してネ
ジ部材によって係止固定されるようになっているととも
に、前記位置決めテーブルの底部には、前記位置決めテ
ーブルが予め設定された移動範囲外へと移動しようとす
るのを規制するフォトインタラプタ手段を設けた特許請
求の範囲第1項〜第6項のいずれかの項に記載の位置決
め装置。 8)前記位置決めテーブルの底部に取り付けられたコイ
ルと、前記固定装置及び固定装置に取り付けられた永久
磁石とによってボイスコイル形リニア直流モータを構成
している特許請求の範囲第1項〜第7項のいずれかの項
に記載の位置決め装置。
[Claims] 1) A positioning table having attachment parts formed on both sides in the direction of movement, a coil attached below the positioning table, and the positioning table capable of reciprocating substantially linearly. a fixing device having both side plate portions provided to support the positioning table and a bottom plate portion connected to the both side plate portions; and a fixing device provided on the bottom plate portion of the fixing device facing the coil. A positioning device comprising: a permanent magnet; and a cross roller bearing provided between a mounting portion of the positioning table and both side plate portions of the fixing device. 2) The positioning device according to claim 1, wherein the permanent magnet is made of a rare earth magnet material, a samarium-cobalt magnet material, a neodymium iron boron magnet material, a ferrite magnet material, or a plastic magnet material. 3) The coil is attached to a bobbin attached to the bottom of the positioning table with the hollow part along the moving direction of the positioning table using a heat-resistant adhesive such as epoxy adhesive, acrylic adhesive, or polyimide adhesive. The coil is wound, and when it is detected that the temperature of the coil has reached a predetermined value, a detection signal is output that cuts off the power supply to the coil and triggers a predetermined alarm. A coil temperature detection means is provided to
The bobbin is made of glass eboshi material, ABS, PPS
3. A positioning device according to claim 1 or 2, constructed of a hard plastic material such as polycarbonate. 4) Both side plate parts of the fixing device are formed of an aluminum material, iron material, or super duralumin material, and the both side plate parts and the bottom plate part are screw members arranged in two rows. A positioning device according to any one of claims 1 to 3, which is connected and fixed by. 5) A blowing means is detachably provided at one end in the longitudinal direction of the fixing device, and a means for detecting the relative position of the positioning table with respect to the fixing device is provided on one of both side plate portions of the fixing device. A linear scale with a resolution of approximately 1 μm and an accuracy of ±2 μm is provided, and a hollow portion of the bobbin is provided approximately in the center of the internal space defined by the bottom plate portion and both side plate portions of the fixing device. A center ball is provided extending through the center ball along the moving direction of the positioning table, and a copper tube is fitted to the outer periphery of the center ball, and further to the outer periphery of the fixing device. The positioning device according to any one of claims 1 to 4, wherein the positioning device is provided with a plurality of handles. 6) Attachment portions formed on both sides of the positioning table body in the direction of movement of the positioning table body and portions of the both side plate portions corresponding to the attachment portions are at least attachment portions formed on the side in the direction of movement of the positioning table body. The part is constructed of a separate member from the positioning table body so that it can be attached to and detached from the positioning table body, and the part of the side plate corresponding to the attachment part is also detachably attached to the side plate body. The positioning device according to any one of claims 1 to 5, wherein the positioning device is constituted by a side plate mounting portion that is a separate member from the side plate main body. 7) The positioning table is configured to be locked and fixed to the fixing device by a screw member, and a bottom part of the positioning table has a mechanism for moving the positioning table out of a preset movement range. The positioning device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a photointerrupter means for restricting the movement of the object. 8) Claims 1 to 7, wherein a voice coil type linear DC motor is constituted by a coil attached to the bottom of the positioning table, the fixing device, and a permanent magnet attached to the fixing device. The positioning device described in any of the above.
JP28626687A 1987-11-12 1987-11-12 Positioning device Pending JPH01129751A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017513454A (en) * 2014-04-04 2017-05-25 システムズ, マシーンズ, オートメイション コンポーネンツ コーポレイション Method and apparatus for compact series linear actuator

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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