JPH09317767A - 位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度の位置決めと小型化が可能な位置決め
装置を提供する。 【解決手段】 テーブル２の下面に固定されてテーブル
２を基台１に対して浮上支持する軸受３と、テーブル２
のＸ方向に延在する一方の側面２ａ側に配置されてテー
ブル２をＸ方向に移動可能に案内する第１の直線案内軸
受５と、該軸受５をＹ方向に進退駆動させる第１のアク
チュエータ６と、反対側の側面２ｂ側に配置されてテー
ブル２のＸ方向への移動を許容すると共に、テーブル２
を前記軸受５側に付勢する第１の付勢手段１０と、テー
ブル２のＹ方向に延在する一方の側面２ｃ側に配置され
てテーブル２をＹ方向に移動可能に案内する第２の直線
案内軸受７と、該軸受７をＸ方向に進退駆動させる第２
のアクチュエータ８と、反対側の側面２ｄ側に配置され
てテーブル２のＹ方向への移動を許容すると共に、テー
ブル２を前記軸受７側に付勢する第２の付勢手段２０と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テーブルを平面上
で移動して任意な位置に位置決めを行う位置決め装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の位置決め装置は、二つの
一軸テーブルを直交させた状態で積み重ねた構造が一般
的である。

【０００３】即ち、従来の位置決め装置は、図６及び図
７に示すように、Ｘ方向にのみ移動可能に規制されたＸ
テーブル５０の上に、Ｙ方向（上記Ｘ方向と同一平面で
直交する方向）にのみ移動可能に規制されたＹテーブル
５１が配設されており、Ｙテーブル５１の上面が位置決
めすべき位置決め面とされている。そして、互いに直交
するＸテーブル５０及びＹテーブル５１を個々に進退さ
せることで、Ｙテーブル５１上面の位置決め面が、任意
な２次元方向に移動して所定位置に位置決めされる。

【０００４】Ｘテーブル５０は基台５３に固定されたＸ
軸用ガイドレール５２に支持されており、該Ｘ軸用ガイ
ドレール５２は軸心をＸ方向に向けて配設されてＸテー
ブル５０のＸ方向以外の移動を規制する。また、Ｘテー
ブル５０にはボールネジのネジ棒５４ａが固定されてお
り、該ネジ棒５４ａは軸心をＸ方向に向けて配置されて
いる。ネジ棒５４ａに螺合するナット部材をＸ軸用ガイ
ドレール５２に固定したモータ５５により回転駆動させ
ることによって、Ｘテーブル５０がＸ方向に進退する。
ここで、ボールネジ及びモータ５５により、Ｘテーブル
５０を駆動するアクチュエータが構成される。

【０００５】また、Ｘテーブル５０の上面にはＹ軸用ガ
イドレール５６が軸心をＹ方向に向けて固定されてお
り、該Ｙ軸用ガイドレール５６上にはＹテーブル５１が
配設されている。したがって、Ｙテーブル５１はＹ方向
以外の移動をＹ軸用ガイドレール５６によって規制され
る。Ｙテーブル５１も、Ｘテーブル５０用のアクチュエ
ータと同様な、即ち、Ｙテーブル５１に固定されたボー
ルネジのネジ棒５７に螺合するナット部材を回転駆動す
るモータ５８を有するアクチュエータにより、Ｙ方向に
向けて進退する。ボールネジとＹ軸用ガイドレール５６
に固定したモータ５８とによりＹテーブル５１を駆動す
るアクチュエータが構成される。

【０００６】また、上記Ｘテーブル５０のＸ方向に延在
する一方の側面には、Ｘ方向に沿ってスケール５９が取
り付けられ、該スケール５９とＹ方向で水平に対向して
基台５３にはＸ軸用の位置検出器６０が配設される。そ
して、この位置検出器６０によって、Ｘテーブル５０の
Ｘ方向の位置を検出し、その検出結果がＸ軸用のアクチ
ュエータのコントローラにフィードバックされる。

【０００７】同様に、Ｙテーブル５１のＹ方向に延在す
る一方の側面には、Ｙ方向に沿ってスケール６１が設け
られ、該スケール６１とＸ方向で水平に対向してＸテー
ブル５０にはＹ軸用の位置検出器６２が配設される。そ
して、この位置検出器６２によって、Ｙテーブル５１の
Ｙ方向の位置を検出し、その検出結果がＹ軸用のアクチ
ュエータのコントローラにフィードバックされる。

【０００８】さらに、精密な位置決めを行うため、各ガ
イドレール５２，５６の案内面側には、各テーブル５
０，５１の進退方向に沿って静圧気体軸受が設けられ、
その静圧気体軸受によって、Ｘテーブル５０及びＹテー
ブル５１はそれぞれ各ガイドレール５０，５１の案内面
と非接触状態で支承され、その状態で該案内面に沿って
移動可能となっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の位置決め装置においては、次に示すような問題点
がある。

【００１０】即ち、Ｘテーブル５０上にＹテーブル５１
が積み重ねられて支持される構造であるので、基台５３
から見たＹテーブル５１の剛性は、Ｘテーブル５０を支
承するＸテーブル５０とＸ軸用ガイドレール５２との間
の軸受の剛性ＫＸと、Ｙテーブル５１を支承するＹテー
ブル５１とＹ軸用ガイドレール５６との間の軸受の剛性
ＫＹとが直列ばねとなって影響する。この結果、上記位
置決め面を構成するＹテーブル５１の軸受の剛性ＫＺ
は、次式で表されるような低いものとなる。

【００１１】 ＫＺ ＝ １／｛（１／ＫＸ）＋（１／ＫＹ）｝ 特に、位置決め精度を向上させるために、各テーブル５
０，５１を支承する軸受として静圧気体軸受を採用する
場合には上記影響はさらに大きくなる。即ち、外部から
の振動が直列状に増幅されて上記位置決め面に伝達され
ることで、位置決め精度の悪化に繋がる。

【００１２】また、Ｙテーブル５１がその移動方向（Ｙ
方向）のストローク端に位置する場合とストローク中央
に位置する場合とでは、Ｘテーブル５０を支承する軸受
に対する荷重負担が変化する。即ち、Ｘテーブル５０は
Ｙテーブル５１の荷重を受けているので、Ｙテーブル５
１がストローク中央に位置する場合には、Ｘテーブル５
０用の軸受には左右均等に荷重が分散されて負担される
が、Ｙテーブル５１がストローク端に位置する場合に
は、Ｘテーブル５０用の軸受にはＹテーブル５１が位置
する側に荷重が集中して負担される。特に、Ｙテーブル
５１上に重量物が搭載された場合には、変化する負担荷
重とＸテーブル５０を支承する軸受剛性との兼ね合い
で、Ｙ軸方向の上下方向の真直度が悪化する。このた
め、移動するＹテーブル５１に所定以上の上下変位が生
じてしまうおそれがある。

【００１３】更に、Ｘ方向の位置を検出するためのスケ
ールはＸテーブル５０に取り付けられるので、位置決め
すべきＹテーブル５１の上面とＸ軸用の位置検出器６０
との上下方向の距離ｐが離れてしまう。このため、アッ
ベの誤差が生じ、その分だけ位置決め精度が悪化する。
この誤差は、Ｙテーブル５１の上下変位によっても発生
する。

【００１４】更に、Ｙテーブル５１を駆動するアクチュ
エータのモータはＹテーブル５１の重量に応じた荷重を
負担するのに対して、Ｘ軸を駆動するアクチュエータの
モータはＸテーブル５０、Ｙ軸用ガイドレール５６、Ｙ
テーブル５１の全重量に応じた荷重を負担するために慣
性が大きくなる。この結果、Ｘ軸方向の制御性が低下
し、Ｘ方向の位置決め時間が長くなる。また、上記のよ
うに各モータが負担する荷重が異なるために、Ｘ軸用の
アクチュエータを駆動する制御とＹ軸用のアクチュエー
タを駆動する制御とのゲイン調整が異なり、２種類の異
なったゲイン調整作業が要求される。

【００１５】更に、Ｘ方向に移動するＸテーブル５０の
上にＹテーブル５１を積み重ねた構造であるために装置
を薄くするのが困難で小形化に限度がある。本発明はか
かる不都合を解消するためになされたものであり、高精
度の位置決めが可能で且つ小型化が可能な位置決め装置
を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明に係る位置決め装置は、テーブルを基台に
対してＸ方向に進退させると共に該Ｘ方向と同一平面上
で直交するＹ方向に進退させて、該テーブルを任意の位
置に位置決めする位置決め装置において、前記テーブル
と前記基台との間に配置され、該テーブルを基台に対し
て浮上支持するテーブル支持軸受と、前記テーブルのＸ
方向に延在する一方の側部側に配置されて該テーブルを
Ｘ方向に移動可能に案内する第１の直線案内軸受と、該
第１の直線案内軸受をＹ方向に進退駆動させる第１のア
クチュエータと、前記テーブルのＸ方向に延在する他方
の側部側に配置されて該テーブルのＸ方向への移動を許
容すると共に、該テーブルを前記第１の直線案内軸受側
に付勢する第１の付勢手段と、前記テーブルのＹ方向に
延在する一方の側部側に配置されて該テーブルをＹ方向
に移動可能に案内する第２の直線案内軸受と、該第２の
直線案内軸受をＸ方向に進退駆動させる第２のアクチュ
エータと、前記テーブルのＹ方向に延在する他方の側部
側に配置されて該テーブルのＹ方向への移動を許容する
と共に、該テーブルを前記第２の直線案内軸受側に付勢
する第２の付勢手段とを備えたことを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態の一例
である位置決め装置を説明するための説明的平面図、図
２は図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図、図３は図２のＡ部詳細
図、図４は図２のＢ部詳細図、図５は図２のＣ部詳細図
である。

【００１８】図１及び図２に示すように、基台１の平面
状の上面と平行にテーブル２が配置され、該テーブル２
の底部にはテーブル支持軸受３としての複数の円板状の
静圧気体軸受が固定されて基台１に対向している。な
お、図１では、テーブル２の４隅にそれぞれテーブル支
持軸受３を配設した例を示しているが、設定個数や位置
はこれに限定されるものではない。また、円板状の静圧
気体軸受３に代えて、角形状の静圧気体軸受としてもよ
い。各静圧気体軸受３は、軸受内部に設けられた例えば
図３に示すように多孔質の絞りを介して下面の平面状の
軸受面から下方向、即ち基台１上面に向けて圧縮空気を
噴出可能となっていて、テーブル２の重量と静圧気体軸
受３の浮上力とでバランスされる重量バランス形のテー
ブル支持軸受を構成する。なお、テーブル２と基台１と
の間に磁気吸引力や真空吸引力を作用させるようにし、
これらの力にテーブル２の重量が加わった力と静圧気体
軸受３の浮上力とがバランスされるようにしても良い。

【００１９】これにより、テーブル２は、基台１から浮
上支持され該基台１上面に沿って移動可能になってい
る。この場合、基台１上面は、テーブル２の移動時の上
下方向の案内面も兼ねるので、平面精度が良好なものを
使用する。

【００２０】テーブル２は、平面視して正方形状の平板
部材であって、各辺がそれぞれＸ方向又はＸ方向に直交
するＹ方向を向くように配置される。テーブル２のＸ方
向に延びる一方の側面はテーブル２のＸ方向への直線移
動を案内する案内面２ａを兼ねており、該案内面２ａに
は第１の直線案内軸受５が対向配置されている。ここ
で、この実施の形態では、第１の直線案内軸受５として
静圧気体軸受を用い、その軸受面５ａを前記案内面２ａ
に軸受すき間を存して対向させている（図４参照）。こ
のように、第１の直線案内軸受５として静圧気体軸受を
用いることで、第１の直線案内軸受５をテーブル２に対
して非接触状態にして、テーブル２と第１の直線案内軸
受５との間に生じるＸ方向への相対移動時の抵抗を小さ
く抑えている。

【００２１】第１の直線案内軸受５には、第１のアクチ
ュエータ６の出力軸部材６ａの先端部が連結されてお
り、該第１のアクチュエータ６は基台１に固定されてい
る。出力軸部材６ａはＹ方向に軸心を向けて配設されて
おり、Ｙ方向にのみ進退可能になっている。

【００２２】テーブル２のＸ方向に延びる他方の側面２
ｂ側には、テーブル２を第１の直線案内軸受５側に付勢
して該テーブル２をＹ方向に拘束するための第１の付勢
手段１０としての第１の予圧用エアシリンダ装置が配置
されている。図５に示すように、第１の予圧用エアシリ
ンダ装置１０は、基台１に固定されたハウジング１１に
シリンダロッド１２が直線案内軸受１３を介して軸方向
に直線移動可能に支持されている。シリンダロッド１２
は、その軸心をＹ方向に向けて配設されており、したが
って、Ｙ方向にのみ進退可能になっている。ハウジング
１１の後端部には、テーブル２を第１の直線案内軸受５
側に付勢する力の動力源である圧縮空気をハウジング１
１内の空間１１ａに供給するための給気口１４が形成さ
れている。この付勢力は、シリンダロッド１２の後端面
の面積と圧縮空気の供給圧力により決定される。また、
シリンダロッド１２の先端部には、Ｙ方向に予圧をかけ
るための予圧軸受１５がテーブル２のＸ方向に延びる他
方の側面に対向して設けられている。

【００２３】ここで、この実施の形態では、直線案内軸
受１３としてハウジング１１の内周面に装着された円筒
状の静圧空気軸受を用い、該静圧空気軸受にシリンダロ
ッド１２を軸受すき間を存して挿入している。このよう
に、直線案内軸受１３として静圧気体軸受を用いること
で、シリンダロッド１２と軸受との間に生じる軸方向へ
の移動時の抵抗を小さく抑えている。因みに、シリンダ
ロッド１２の長さは、少なくともテーブル２の可動スト
ロークに軸受１３の有効面積分の長さを加えた寸法を必
要とする。

【００２４】また、この実施の形態では、予圧軸受１５
として静圧気体軸受を用い、その軸受面１５ａを前記側
面２ｂに軸受すき間を存して対向させている。このよう
に、予圧軸受１５として静圧気体軸受を用いることで、
予圧軸受１５をテーブル２に対して非接触状態にし、こ
れにより、テーブル２のＸ方向の移動を許容すると共に
該テーブル２と予圧軸受１５との間に生じるＸ方向への
相対移動時の抵抗を小さく抑えている。予圧軸受１５へ
の圧縮空気の供給は、シリンダロッド１２に軸方向に沿
って貫通孔１２ａを形成し、ハウジング１１の後端部に
形成された給気口１４からハウジング１１内に供給され
た圧縮空気を該貫通孔１２ａを介して静圧気体軸受１５
に導いてエアシリンダ装置１０の動力源である圧縮空気
を兼用するようにしているが、必ずしもこのようにする
必要はなく、予圧軸受１５の専用の給気口を個別に設け
てもよい。

【００２５】テーブル２のＹ方向に延びる一方の側面は
テーブル２のＹ方向への直線移動を案内する案内面２ｃ
を兼ねており、該案内面２ｃには第２の直線案内軸受７
が対向配置されている。ここで、この実施の形態では、
第２の直線案内軸受７として静圧気体軸受を用い、その
軸受面７ａを前記案内面２ｃに軸受すき間を存して対向
させている（図４参照）。このように、第２の直線案内
軸受７として静圧気体軸受を用いることで、第２の直線
案内軸受７をテーブル２に対して非接触状態にして、テ
ーブル２と第２の直線案内軸受７との間に生じるＹ方向
への相対移動時の抵抗を小さく抑えている。

【００２６】第２の直線案内軸受７には、第２のアクチ
ュエータ８の出力軸部材８ａの先端部が連結されてお
り、該第２のアクチュエータ８は基台１に固定されてい
る。出力軸部材８ａはＸ方向に軸心を向けて配設されて
おり、Ｘ方向にのみ進退可能になっている。

【００２７】テーブル２のＹ方向に延びる他方の側面２
ｄ側には、テーブル２を第２の直線案内軸受７側に付勢
して該テーブル２をＸ方向に拘束するための第２の付勢
手段２０としての第２の予圧用エアシリンダ装置が配置
されている。なお、第２の予圧用エアシリンダ装置２０
は、その構成が上述した第１の予圧用エアシリンダ装置
１０と同一であるので、図５を参照して説明すると、基
台１に固定されたハウジング２１にシリンダロッド２２
が直線案内軸受２３を介して軸方向に直線移動可能に支
持されている。シリンダロッド２２は、その軸心をＸ方
向に向けて配設されており、したがって、Ｘ方向にのみ
進退可能になっている。ハウジング２１の後端部には、
テーブル２を第２の直線案内軸受７側に付勢する力の動
力源である圧縮空気をハウジング２１内の空間２１ａに
供給するための給気口２４が形成されている。この付勢
力は、シリンダロッド２２の後端面の面積と圧縮空気の
供給圧力により決定される。また、シリンダロッド２２
の先端部には、Ｘ方向に予圧をかけるための予圧軸受２
５がテーブル２のＹ方向に延びる他方の側面２ｄに対向
して設けられている。

【００２８】ここで、この実施の形態では、直線案内軸
受２３としてハウジング２１の内周面に装着された円筒
状の静圧空気軸受を用い、該静圧空気軸受にシリンダロ
ッド２２を軸受すき間を存して挿入している。このよう
に、直線案内軸受２３として静圧気体軸受を用いること
で、シリンダロッド２２と軸受との間に生じる軸方向へ
の移動時の抵抗を小さく抑えている。因みに、シリンダ
ロッド２２の長さは、少なくともテーブル２の可動スト
ロークに軸受２３の有効面積分の長さを加えた寸法を必
要とする。

【００２９】また、この実施の形態では、予圧軸受２５
として静圧気体軸受を用い、その軸受面２５ａを前記側
面２ｄに軸受すき間を存して対向させている。このよう
に、予圧軸受２５として静圧気体軸受を用いることで、
予圧軸受２５をテーブル２に対して非接触状態にし、こ
れにより、テーブル２のＹ方向の移動を許容すると共に
該テーブル２と予圧軸受２５との間に生じるＹ方向への
相対移動時の抵抗を小さく抑えている。予圧軸受２５へ
の圧縮空気の供給は、シリンダロッド２２に軸方向に沿
って貫通孔２２ａを形成し、ハウジング２１の後端部に
形成された給気口２４からハウジング２１内に供給され
た圧縮空気を該貫通孔２２ａを介して静圧気体軸受２５
に導いてエアシリンダ装置２０の動力源である圧縮空気
を兼用するようにしているが、必ずしもこのようにする
必要はなく、予圧軸受２５の専用の給気口を個別に設け
てもよい。

【００３０】ここで、第１のアクチュエータ６及び第２
のアクチュエータ８の構成例を説明すると、例えば、ロ
ータリエンコーダでフィードバック制御されるＡＣサー
ボモータを用い、該モータの回転駆動を直線駆動に変換
する機構として、ボールネジを用いる。即ち、前記モー
タによってナット部材を回転させることにより該ナット
部材に螺合するネジ棒を直線移動させ、該ネジ棒を出力
軸部材６ａ，８ａとして各直線案内軸受５，７に連結す
る。

【００３１】勿論、第１のアクチュエータ６及び第２の
アクチュエータ８の構成は、上記構成に限定されるもの
ではなく、各直線案内軸受５，７をＸ，Ｙ方向に進退可
能であれば、リニアモータ等を駆動源にするなど、他の
周知のリニアアクチュエータを採用してもよい。

【００３２】テーブル２のＸ方向に延在する他方の側面
２ｂには、位置決め用のバーミラー（反射鏡）３０が取
り付けられ、該バーミラー３０に対向する位置にはＸ方
向用の位置検出器（レーザ測長器）３１が配設されて基
台１に固定されている。位置検出器３１からの信号によ
ってテーブル２のＸ方向の位置が検出され、該検出信号
は第２のアクチュエータ８の駆動を制御する図示しない
コントローラに出力される。

【００３３】テーブル２のＹ方向に延在する他方の側面
２ｄには、位置決め用のバーミラー（反射鏡）３２が取
り付けられ、該バーミラー３２に対向する位置にはＹ方
向用の位置検出器（レーザ測長器）３３が配設されて基
台１に固定されている。位置検出器３３からの信号によ
ってテーブル２のＹ方向の位置が検出され、該検出信号
は第１のアクチュエータ６の駆動を制御する図示しない
コントローラに供給される。

【００３４】次に、かかる位置決め装置の作動を説明す
る。テーブル２をＹ方向に進退させるときには、第１の
アクチュエータ６の出力軸部材６ａを目的の長さだけ進
退させる。第１のアクチュエータ６の出力軸部材６ａの
伸長時には、該出力軸部材６ａは第１の予圧用エアシリ
ンダ装置１０のピストンロッド１２の付勢力に抗して伸
長し、これによりテーブル２が該出力軸部材６ａの先端
部に設けられた第１の直線案内軸受５によって第１の予
圧用エアシリンダ装置１０側に押し出され、出力軸部材
６ａの伸長量と同量だけＹ方向に前進する。第１のアク
チュエータ６の出力軸部材６ａの収縮時には、第１の予
圧用エアシリンダ装置１０のピストンロッド１２の付勢
力によってテーブル２が該ピストンロッド１２の先端部
に設けられた予圧軸受１５を介して第１のアクチュエー
タ６側に押し出され、出力軸部材６ａの収縮量と同量だ
けＹ方向に後退する。

【００３５】そして、テーブル２のＹ方向への進退移動
時には、該テーブル２のＹ方向に延在する一方の側面２
ｃは第２の直線案内軸受７によってＹ方向に案内され、
テーブル２のＹ方向に延在する他方の側面２ｄは第２の
予圧用エアシリンダ装置２０のピストンロッド２２の先
端部に設けられた予圧軸受２５によって第２の直線案内
軸受７側に付勢され、これによりテーブル２がＸ方向に
拘束される。

【００３６】ここで、この実施の形態では、第１の直線
案内軸受５及び予圧軸受１５はいずれも静圧気体軸受で
構成されているので、第１の直線案内軸受５からテーブ
ル２への駆動力の伝達及び予圧軸受１５からテーブル２
への駆動力の伝達は非接触状態で行われ、ガタツキ感が
低減されるようになっている。また、テーブル２のＹ方
向に延在する両側面２ｃ，２ｄに配置された第２の直線
案内軸受７及び予圧軸受２５もいずれも静圧気体軸受で
構成されているので、テーブル２がＹ方向に移動する際
に、該テーブル２に第２の直線案内軸受７及び予圧軸受
２５から無理な荷重が負荷されることが回避される。

【００３７】一方、テーブル２をＸ方向に進退させると
きには、第２のアクチュエータ８の出力軸部材８ａを目
的の長さだけ進退させる。第２のアクチュエータ８の出
力軸部材８ａの伸長時には、該出力軸部材８ａは第２の
予圧用エアシリンダ装置２０のピストンロッド２２の付
勢力に抗して伸長し、これによりテーブル２が該出力軸
部材８ａの先端部に設けられた第２の直線案内軸受７に
よって第２の予圧用エアシリンダ装置２０側に押し出さ
れ、出力軸部材８ａの伸長量と同量だけＸ方向に前進す
る。第２のアクチュエータ８の出力軸部材８ａの収縮時
には、第２の予圧用エアシリンダ装置２０のピストンロ
ッド２２の付勢力によってテーブル２が該ピストンロッ
ド２２の先端部に設けられた予圧軸受２５を介して第２
のアクチュエータ８側に押し出され、出力軸部材８ａの
収縮量と同量だけＸ方向に後退する。

【００３８】そして、テーブル２のＸ方向への進退移動
時には、該テーブル２のＸ方向に延在する一方の側面２
ａは第１の直線案内軸受５によってＸ方向に案内され、
テーブル２のＸ方向に延在する他方の側面２ｂは第１の
予圧用エアシリンダ装置１０のピストンロッド１２の先
端部に設けられた予圧軸受１５によって第１の直線案内
軸受５側に付勢され、これによりテーブル２がＹ方向に
拘束される。

【００３９】ここで、この実施の形態では、第２の直線
案内軸受７及び予圧軸受２５はいずれも静圧気体軸受で
構成されているので、第２の直線案内軸受７からテーブ
ル２への駆動力の伝達及び予圧軸受２５からテーブル２
への駆動力の伝達は非接触状態で行われ、ガタツキ感が
低減されるようになっている。また、テーブル２のＸ方
向に延在する両側面に配置された第１の直線案内軸受５
及び予圧軸受１５もいずれも静圧空気軸受で構成されて
いるので、テーブル２がＸ方向に移動する際に、該テー
ブル２に第１の直線案内軸受５及び予圧軸受１５から無
理な荷重が負荷されることは回避される。

【００４０】上述のように、第１及び第２アクチュエー
タ６，８は、相互に干渉することなくテーブル２を同時
に駆動可能であるので、テーブル２はＸ方向及びＹ方向
へ同時に移動させることが可能となっている。

【００４１】このように、この実施の形態では、従来の
ように二つの一軸テーブルを直交させた状態で積み重ね
て個々に移動させる構造ではなく、一つのテーブル２を
単独で移動させる構造であるので、従来よりも装置を薄
型にすることができる。

【００４２】また、テーブル２を浮上支持するテーブル
支持軸受３がテーブル２の下面に固定されているので、
テーブル２が任意の位置に移動してもテーブル２と軸受
３との相対的位置関係は変更されることはなく、したが
って、軸受３が負担する荷重は常にほぼ一定に維持され
て安定したテーブル２の支持が可能となる。この結果、
真直度が従来よりも向上して、テーブル２が移動する際
に生じる該テーブル２の上下方向の不要な変動を小さく
することができる。

【００４３】更に、テーブル２は、従来のように上下方
向に直列状に配置された二つの軸受によって支持される
構造ではなく、テーブル２の下面に基台１に対向して固
定されたテーブル支持軸受３によって支持される構造で
あるので、軸受による支持剛性が従来に比べて高くな
り、この結果、外部からの振動等に対する振動発生が低
減して耐振動性の向上を図ることができる。

【００４４】更に、各アクチュエータ６，８の各出力軸
部材６ａ，８ａの軸心がいずれも位置決めすべきテーブ
ル２の高さ方向中央位置に配置されるので、各アクチュ
エータ６，８の駆動力をテーブル２に確実に伝達するこ
とができ、しかも、テーブル２のＸ方向及びＹ方向の位
置検出にしてもＸ方向及びＹ方向ともに位置検出器３
０，３１が位置決めすべきテーブル２の側面の高さ方向
の中央に配置されるので、位置検出位置と位置決めすべ
きテーブル２の上面との上下方向の距離を小さくするこ
とが可能となる。この結果、アッベの誤差を従来よりも
小さく抑えることが可能となり、位置決め精度の向上を
図ることができる。

【００４５】更に、Ｘ方向及びＹ方向への駆動のための
ガイド機構やアクチュエータを同一レベルに設置するこ
とができるので、第１のアクチュエータ６への負荷と第
２アクチュエータ８への負荷との差を少なくすることが
できる。この結果、各アクチュエータ６，８の制御系の
ゲインが互いに略同一となり、同種類の調整によって各
アクチュエータ６，８のゲイン調整作業が可能となる。
従って、調整が容易となり、安定した品質を得ることが
可能となる。

【００４６】更に、Ｘ方向及びＹ方向ともアクチュエー
タ６，８で負担する荷重はテーブル２の重量に応じた荷
重となり、従来のように、一方のアクチュエータが負担
する荷重が大きいために一方の軸方向の制御性が低下し
て位置決め時間が長くなることが回避され、Ｘ方向及び
Ｙ方向とも同一の短い時間で位置決めが可能となり、装
置全体の制御性やバランス性等が向上する。

【００４７】更に、使用するテーブル２が一つで足りた
り、テーブル２を支持する軸受３も一つのテーブルを支
持する軸受で良いなど、所定の精度が要求される部品数
が従来に比べて大幅に削減できる。このことは、組立を
容易にすると共に、装置の小型化に繋がる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の位置
決め装置では、位置決めするテーブルを浮上支持するテ
ーブル支持軸受が、従来のように上下に直列に配置され
ずに、テーブルと基台との間に配置されているため、テ
ーブル支持軸受による位置決めすべきテーブルの支持剛
性が従来よりも高くなる。従って、従来よりも外部から
の振動に強くなるという効果がある。

【００４９】また、テーブルの位置変化時にテーブル支
持軸受が負担する荷重変動を従来よりも小さく抑えるこ
とが可能となり、真直度が向上するという効果がある。
即ち、テーブル支持軸受の支持剛性の向上と共に、移動
中のテーブルの不要な変動を小さく抑えることが可能と
なる。

【００５０】更に、一つのテーブルをＸ方向及びＹ方向
に移動させる構成であるので、位置検出器と位置決めす
べきテーブルの高さをほぼ同じ高さに設定することが可
能となって、アッベの誤差を従来よりも小さく抑えるこ
とが可能となる。

【００５１】更に、一つのテーブルを支持すればよいた
め、装置を従来よりも薄く且つ小型化することが可能と
なる。さらに、テーブルを浮上支持する軸受等、所定の
精度が要求される部品数が削減可能となると共に、組立
も容易になるという効果がある。

【００５２】更に、テーブルをＸ方向及びＹ方向に移動
させる各アクチュエータへの負荷がほぼ同一となるた
め、各アクチュエータの制御系のゲインをほぼ同一に設
定可能となる。従って、同種類の調整によって、第１及
び第２アクチュエータの調整が可能となり、装置の調整
が容易となると共に安定した品質を得ることができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例である位置決め装置
を説明するための説明的平面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。

【図３】図２のＡ部詳細図である。

【図４】図２のＢ部詳細図である。

【図５】図２のＣ部詳細図である。

【図６】従来の位置決め装置を説明するための説明的平
面図である。

【図７】図６の正面図である。

【符号の説明】

１…基台 ２…テーブル ３…テーブル支持軸受 ５…第１の直線案内軸受 ６…第１のアクチュエータ ７…第２の直線案内軸受 ８…第２のアクチュエータ １０…第１の付勢手段 ２０…第２の付勢手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーブルを基台に対してＸ方向に進退さ
   せると共に該Ｘ方向と同一平面上で直交するＹ方向に進
   退させて、該テーブルを任意の位置に位置決めする位置
   決め装置において、前記テーブルと前記基台との間に配
   置され、該テーブルを基台に対して浮上支持するテーブ
   ル支持軸受と、前記テーブルのＸ方向に延在する一方の
   側部側に配置されて該テーブルをＸ方向に移動可能に案
   内する第１の直線案内軸受と、該第１の直線案内軸受を
   Ｙ方向に進退駆動させる第１のアクチュエータと、前記
   テーブルのＸ方向に延在する他方の側部側に配置されて
   該テーブルのＸ方向への移動を許容すると共に、該テー
   ブルを前記第１の直線案内軸受側に付勢する第１の付勢
   手段と、前記テーブルのＹ方向に延在する一方の側部側
   に配置されて該テーブルをＹ方向に移動可能に案内する
   第２の直線案内軸受と、該第２の直線案内軸受をＸ方向
   に進退駆動させる第２のアクチュエータと、前記テーブ
   ルのＹ方向に延在する他方の側部側に配置されて該テー
   ブルのＹ方向への移動を許容すると共に、該テーブルを
   前記第２の直線案内軸受側に付勢する第２の付勢手段と
   を備えたことを特徴とする位置決め装置。