JPH0675834B2 - 直交形位置決め装置 - Google Patents
直交形位置決め装置Info
- Publication number
- JPH0675834B2 JPH0675834B2 JP60076373A JP7637385A JPH0675834B2 JP H0675834 B2 JPH0675834 B2 JP H0675834B2 JP 60076373 A JP60076373 A JP 60076373A JP 7637385 A JP7637385 A JP 7637385A JP H0675834 B2 JPH0675834 B2 JP H0675834B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable body
- positioning
- positioning mechanism
- linear motor
- stator
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直交形位置決め装置に係り、特に高精度な位置
決めが要求されるものに好適な直交形位置決め装置に関
する。
決めが要求されるものに好適な直交形位置決め装置に関
する。
従来の直交形位置決め装置は、特開昭58−196985号に記
載のように、駆動手段として回転型DCモータとボールね
じを組み合わせたもの、案内手段としてリニアボールガ
イド、位置検出手段としてエンコーダを用い、かつＸ軸
方向に移動する可動体およびＹ軸方向に移動する可動体
がボールねじ部とリニアボールガイド部をころがり接触
する構造となっている。
載のように、駆動手段として回転型DCモータとボールね
じを組み合わせたもの、案内手段としてリニアボールガ
イド、位置検出手段としてエンコーダを用い、かつＸ軸
方向に移動する可動体およびＹ軸方向に移動する可動体
がボールねじ部とリニアボールガイド部をころがり接触
する構造となっている。
ころがり接触部には必ず摩擦力やバックラッシが存在す
るため、繰り返し精度が±10μｍ以下の位置決めを実現
することは困難である。高精度位置決めを実現するため
に、ころがり接触部のバックラッシを低減させる目的
で、ボールねじとリニアボールガイドに予圧をかける方
法があるが、この方法では摩擦が増加してしまい、±１
μｍの位置決め精度を得ることは難しい。また、当初は
高精度の位置決めが行えたとしても、摩擦力は経年変化
により変わるため、実質的に不可能である。
るため、繰り返し精度が±10μｍ以下の位置決めを実現
することは困難である。高精度位置決めを実現するため
に、ころがり接触部のバックラッシを低減させる目的
で、ボールねじとリニアボールガイドに予圧をかける方
法があるが、この方法では摩擦が増加してしまい、±１
μｍの位置決め精度を得ることは難しい。また、当初は
高精度の位置決めが行えたとしても、摩擦力は経年変化
により変わるため、実質的に不可能である。
本発明の目的は、可動体の摩擦とバックラッシをなくし
て、±１μｍ近くの高精度の位置形めを行うことができ
る直交形位置決め装置を提供することにある。
て、±１μｍ近くの高精度の位置形めを行うことができ
る直交形位置決め装置を提供することにある。
上記目的は、第１可動体を一軸方向にて位置決めする第
１位置決め機構と、第２可動体を第１可動体と直交する
軸方向にて位置決めする第２位置決め機構とを備える直
交形位置決め装置において、前記第1,第２の位置決め機
構の駆動手段をリニアモータ、案内手段を円筒形静圧空
気案内，位置検出手段を光学式リニアスケールで構成
し、前記第２位置決め機構全体を第１可動体に片持支持
させ、前記第1,第２の位置決め機構の各円筒形静圧空気
案内を前記リニアモータをはさんで上下に配置し、前記
第１の位置決め機構を駆動するニリアモータの固定子お
よび円筒形静圧空気案内の両端をそれぞれ支柱で支持
し、前記第１の位置決め機構を駆動するニリアモータの
可動子を前記第１可動体に固定し、この第１の可動体の
位置を検出するリニアスケールを前記第１の位置決め機
構を駆動するリニアモータの固定子に取付け、前記第２
の位置決め機構を駆動するリニアモータの可動子を前記
第２の可動体に固定し、この第２の可動体の位置を決め
るリニアスケールを前記第２の位置決め機構を駆動する
リニアモータの固定子に取付ける、ことによって達成さ
れる。
１位置決め機構と、第２可動体を第１可動体と直交する
軸方向にて位置決めする第２位置決め機構とを備える直
交形位置決め装置において、前記第1,第２の位置決め機
構の駆動手段をリニアモータ、案内手段を円筒形静圧空
気案内，位置検出手段を光学式リニアスケールで構成
し、前記第２位置決め機構全体を第１可動体に片持支持
させ、前記第1,第２の位置決め機構の各円筒形静圧空気
案内を前記リニアモータをはさんで上下に配置し、前記
第１の位置決め機構を駆動するニリアモータの固定子お
よび円筒形静圧空気案内の両端をそれぞれ支柱で支持
し、前記第１の位置決め機構を駆動するニリアモータの
可動子を前記第１可動体に固定し、この第１の可動体の
位置を検出するリニアスケールを前記第１の位置決め機
構を駆動するリニアモータの固定子に取付け、前記第２
の位置決め機構を駆動するリニアモータの可動子を前記
第２の可動体に固定し、この第２の可動体の位置を決め
るリニアスケールを前記第２の位置決め機構を駆動する
リニアモータの固定子に取付ける、ことによって達成さ
れる。
可動体の全てが非接触な構造であるため、摺動部に摩擦
やバックラッシがなくなり、このために±0.1μｍ近く
までの高精度の位置決めが可能となったこと、更にリニ
アモータをはさんで上下に円筒形静圧空気案内を配置す
る構造としたことによって各円筒形静圧空気案内に互に
反対方向の反力が生まれ、片持支持のてきに起る回転モ
ーメントによるたわみを小さくでき、供給圧力を高める
ことによってたわみは微少にすることができる。
やバックラッシがなくなり、このために±0.1μｍ近く
までの高精度の位置決めが可能となったこと、更にリニ
アモータをはさんで上下に円筒形静圧空気案内を配置す
る構造としたことによって各円筒形静圧空気案内に互に
反対方向の反力が生まれ、片持支持のてきに起る回転モ
ーメントによるたわみを小さくでき、供給圧力を高める
ことによってたわみは微少にすることができる。
以下、本発明の実施例を第１図，第２図に従って説明す
る。第１図は本発明による直交形位置決め装置の斜視
図，第２図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図を示している。
この直交形位置決め装置は、可動体１をＸ軸方向にて位
置決めする位置決め機構２と、可動体３をＹ軸方向にて
位置決めする位置決め機構４とからなっている。位置決
め機構２の駆動手段としてリニアモータ5,案内手段とし
て円筒形静圧空気案内6,位置検出手段として光学式リニ
アスケール７が用いられている。前記リニアモータ５の
可動子5aは可動体１に取付けられ、固定子5bおよび円筒
形静圧空気案内６の両端部は支柱８に支持されている。
また円筒形静圧空気案内６はリニアモータ５の固定子5b
をはさんで上下に２本配置されている。前記リニアスケ
ール７はリニアモータ固定子5bの背面に取付けられてい
る。
る。第１図は本発明による直交形位置決め装置の斜視
図，第２図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図を示している。
この直交形位置決め装置は、可動体１をＸ軸方向にて位
置決めする位置決め機構２と、可動体３をＹ軸方向にて
位置決めする位置決め機構４とからなっている。位置決
め機構２の駆動手段としてリニアモータ5,案内手段とし
て円筒形静圧空気案内6,位置検出手段として光学式リニ
アスケール７が用いられている。前記リニアモータ５の
可動子5aは可動体１に取付けられ、固定子5bおよび円筒
形静圧空気案内６の両端部は支柱８に支持されている。
また円筒形静圧空気案内６はリニアモータ５の固定子5b
をはさんで上下に２本配置されている。前記リニアスケ
ール７はリニアモータ固定子5bの背面に取付けられてい
る。
また、位置決め機構４も位置決め機構２と同様に、駆動
手段としてリニアモータ９、案内手段として円筒形静圧
空気案内10、位置検出手段として光学式リニアスケール
（図示せず）が用いられ、かつリニアモータ可動子9aが
可動体３に取付られ、円筒形静圧空気案内10がリニアモ
ータ固定子9bをはさんで上下に２本配置されると共に、
リニアスケールがリニアモータ固定子9bの背面に取付け
られている。そして、位置決め機構４全体は可動体１に
片持支持される。即ちリニアモータ固定子9bおよび円筒
形静圧空気案内10の一端が可動体１に取付けられてい
る。
手段としてリニアモータ９、案内手段として円筒形静圧
空気案内10、位置検出手段として光学式リニアスケール
（図示せず）が用いられ、かつリニアモータ可動子9aが
可動体３に取付られ、円筒形静圧空気案内10がリニアモ
ータ固定子9bをはさんで上下に２本配置されると共に、
リニアスケールがリニアモータ固定子9bの背面に取付け
られている。そして、位置決め機構４全体は可動体１に
片持支持される。即ちリニアモータ固定子9bおよび円筒
形静圧空気案内10の一端が可動体１に取付けられてい
る。
この直交形位置決め装置において、リニアモータ５およ
び９に指令信号が与えられると、可動体1,3は円筒形静
圧空気案内6,10で案内されながらＸ軸方向,Y軸方向にそ
れぞれ移動する。各可動体1,3の移動量はリニアスケー
ルで検出され、この検出信号がフィードバックされて各
可動体の位置決めがなされる。この位置決め動作におい
て、各可動体は完全に非接触であるため、摺動部に摩擦
やバックラッシがなくなり、±１μｍ近くまでの高精度
の位置決めが可能となる。また、位置決め機構４が可動
体１に片持支持されている関係上、第２図に示したよう
に、可動体１にモーメントＭが発生するが、このモーメ
ントＭは２本の円筒形静圧空気案内６の反力Ｆにより支
えられる。従って、前記メーメントＭによる可動体１の
たわみを低減させることができる。また円筒形静圧空気
案内６への供給圧力を高くすることにより、反力Ｆを大
きくするので、モーメントＭによるたわみを微少にする
ことができる。
び９に指令信号が与えられると、可動体1,3は円筒形静
圧空気案内6,10で案内されながらＸ軸方向,Y軸方向にそ
れぞれ移動する。各可動体1,3の移動量はリニアスケー
ルで検出され、この検出信号がフィードバックされて各
可動体の位置決めがなされる。この位置決め動作におい
て、各可動体は完全に非接触であるため、摺動部に摩擦
やバックラッシがなくなり、±１μｍ近くまでの高精度
の位置決めが可能となる。また、位置決め機構４が可動
体１に片持支持されている関係上、第２図に示したよう
に、可動体１にモーメントＭが発生するが、このモーメ
ントＭは２本の円筒形静圧空気案内６の反力Ｆにより支
えられる。従って、前記メーメントＭによる可動体１の
たわみを低減させることができる。また円筒形静圧空気
案内６への供給圧力を高くすることにより、反力Ｆを大
きくするので、モーメントＭによるたわみを微少にする
ことができる。
以上の如く、本発明によれば、可動体の全てが非接触な
構造であるため、摺動部に摩擦やバックラッシがなくな
り、±１μｍの高精度の位置決めを行うことができる。
構造であるため、摺動部に摩擦やバックラッシがなくな
り、±１μｍの高精度の位置決めを行うことができる。
第１図は本発明の直交形位置決め装置を示す斜視図、第
２図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図である。 1,3……可動体、2,4……位置決め機構,5,9……リニアモ
ータ,6,10……円筒形静圧空気案内,7……光学式リニア
スケール。
２図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図である。 1,3……可動体、2,4……位置決め機構,5,9……リニアモ
ータ,6,10……円筒形静圧空気案内,7……光学式リニア
スケール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 妻木 伸夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−149179（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−196984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−32168（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−48520（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】第１可動体を一軸方向にて位置決めする第
１位置決め機構と、第２可動体を第１可動体と直交する
軸方向にて位置決めする第２位置決め機構とを備える直
交形位置決め装置において、前記第1,第２の位置決め機
構の駆動手段をリニアモータ、案内手段を円筒形静圧空
気案内，位置検出手段を光学式リニアスケールで構成
し、前記第２位置決め機構全体を第１可動体に片持支持
させ、前記第1,第２の位置決め機構の各円筒形静圧空気
案内を前記リニアモータをはさんで上下に配置し、前記
第１の位置決め機構を駆動するリニアモータの固定子お
よび円筒形静圧空気案内の両端をそれぞれ支柱で支持
し、前記第１の位置決め機構を駆動するリニアモータの
可動子を前記第１可動体に固定し、この第１の可動体の
位置を検出するリニアスケールを前記第１の位置決め機
構を駆動するリニアモータの固定子に取付け、前記第２
の位置決め機構を駆動するリニアモータの可動子を前記
第２の可動体に固定し、この第２の可動体の位置を決め
るリニアスケールを前記第２の位置決め機構を駆動する
リニアモータの固定子に取付けることを特徴とする直交
形位置め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60076373A JPH0675834B2 (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | 直交形位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60076373A JPH0675834B2 (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | 直交形位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61236483A JPS61236483A (ja) | 1986-10-21 |
| JPH0675834B2 true JPH0675834B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=13603538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60076373A Expired - Fee Related JPH0675834B2 (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | 直交形位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0675834B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5748520A (en) * | 1980-09-03 | 1982-03-19 | Shinko Electric Co Ltd | Stop method for carrier in conveyor |
| JPS57149179A (en) * | 1981-03-13 | 1982-09-14 | Nippon Electric Co | Rectangular coordinate type robot |
| JPS58196984A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-16 | 松下電器産業株式会社 | 工業用ロボツト |
| JPS6032168A (ja) * | 1983-08-03 | 1985-02-19 | Hitachi Ltd | 送り装置 |
-
1985
- 1985-04-12 JP JP60076373A patent/JPH0675834B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61236483A (ja) | 1986-10-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |