JPS60134917A - 精密x−y−o位置付け装置 - Google Patents
精密x−y−o位置付け装置Info
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- JPS60134917A JPS60134917A JP59192768A JP19276884A JPS60134917A JP S60134917 A JPS60134917 A JP S60134917A JP 59192768 A JP59192768 A JP 59192768A JP 19276884 A JP19276884 A JP 19276884A JP S60134917 A JPS60134917 A JP S60134917A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
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- G05B19/35—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device for point-to-point control
- G05B19/351—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/34—Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
- B23Q1/36—Springs
-
- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
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- G05B2219/49276—Floating, air, magnetic suspension xy table, sawyer motor, xenetics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/18—Machines moving with multiple degrees of freedom
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はロボットの端末エフェクタ(手)等に正確な位
置利は機能を与える様に動作可能な電磁的精密位置付は
装置に関し、特に静止摩擦がなく、力が強く、位置の正
確な制御が可能で、閉ループ、サーボ動作の位置的フィ
ードバックを有する、電磁駆動のX−Y−θ位置付は装
置に関する。
置利は機能を与える様に動作可能な電磁的精密位置付は
装置に関し、特に静止摩擦がなく、力が強く、位置の正
確な制御が可能で、閉ループ、サーボ動作の位置的フィ
ードバックを有する、電磁駆動のX−Y−θ位置付は装
置に関する。
多(の機械及び電子回路分野で正確な位置付けが必要な
事は云うまでもない。例えば公差のせま℃・機械工作で
は工具が正確に位置付けられる必要がある。この様な位
置伺(づ“を達成する色々な機構が存在し、又この様な
機構の中から最適のものを選び出す技法も色々存在する
。
事は云うまでもない。例えば公差のせま℃・機械工作で
は工具が正確に位置付けられる必要がある。この様な位
置伺(づ“を達成する色々な機構が存在し、又この様な
機構の中から最適のものを選び出す技法も色々存在する
。
面内で正確な位置付けを達成する周知の機構はリニア・
モータを使用して装置を駆動し、特定の位置に保持する
ものである。この様なリニア・モータの他に電磁ステッ
プ・モータ、油圧アクチュエータ及び他の機構も精密な
位置付(づ′に使用されている。
モータを使用して装置を駆動し、特定の位置に保持する
ものである。この様なリニア・モータの他に電磁ステッ
プ・モータ、油圧アクチュエータ及び他の機構も精密な
位置付(づ′に使用されている。
ロボットの端末エフェクタの走査面内で高精度運動を与
えるのに必要とされる事を解決する一つの方法は、タン
デムに機械的に接続された一対のリニア・アクチュエー
タを与え、Yアクチュエータを物理的にXアクチュエー
タの端に運ぶ様にする事である。この方法の欠点はY段
(ステー1.7)とX段が機械的に直列になっていて、
Y段は実効荷重を移動させるだけでよいが、X段はY段
及び実効荷重の両方を移動させる必要がある点にある。
えるのに必要とされる事を解決する一つの方法は、タン
デムに機械的に接続された一対のリニア・アクチュエー
タを与え、Yアクチュエータを物理的にXアクチュエー
タの端に運ぶ様にする事である。この方法の欠点はY段
(ステー1.7)とX段が機械的に直列になっていて、
Y段は実効荷重を移動させるだけでよいが、X段はY段
及び実効荷重の両方を移動させる必要がある点にある。
対象性が破られ、きわどい応用ではX段及びY段の制御
戦略は力学的特性が異なると変更しなげればならない。
戦略は力学的特性が異なると変更しなげればならない。
θ運動(X及びYに直交する軸のまわりの回転)にはさ
らに他のクンデム段を必要とする。
らに他のクンデム段を必要とする。
米国特許第3457482号の磁気位置付は装置では2
つの直交する軸の各・マに沿う2つの平行な磁石の組を
含み、磁石コイルを選択的に伺勢する、駆動回路を有す
るヘッドを開示している。
つの直交する軸の各・マに沿う2つの平行な磁石の組を
含み、磁石コイルを選択的に伺勢する、駆動回路を有す
るヘッドを開示している。
米国特許第5735231号はヘッドをプラテンのまわ
りに移動させ、サーボ・ループによって位置の正確な制
御を与える直交リニア・モータ機構を開示している。
りに移動させ、サーボ・ループによって位置の正確な制
御を与える直交リニア・モータ機構を開示している。
米国特許第3F367676号は直列に相助関係に結合
された特定の巻線の組を有する可変リラクタンス・リニ
ア・ステップ・モータを開示している。
された特定の巻線の組を有する可変リラクタンス・リニ
ア・ステップ・モータを開示している。
米国特許第4281197号は直交するリニア・モータ
を有する2座標軸工具位置付は装置を開示している。
を有する2座標軸工具位置付は装置を開示している。
米国再発行特許第27289号は2つのUS状軟鉄極片
を有する精密位置付は装置を開示している。各極片は銅
線が巻かれて℃・て、永久磁石によってバイアス磁場が
与えられている。コイル電流がない場合には、磁束が2
つの極片を結合し、各極片の左及び右脚の間を対象に分
割し、エア・ギャップと軟鉄アーマチュアを通して閉ル
ープ路が形成されている。極片中の誘導磁場がバイアス
磁場に加えられるか、減じられてアーマチュアへ位置付
けの原動力を与えている。この特許のモータは永久磁石
の磁束のステアリングに基すき、非対象的に配列された
一対の磁石を使用して Is、−ステップ内で限られた
変位の間で制限された2次元の線形運動を行52次元線
形位置付は装置Z開示している。
を有する精密位置付は装置を開示している。各極片は銅
線が巻かれて℃・て、永久磁石によってバイアス磁場が
与えられている。コイル電流がない場合には、磁束が2
つの極片を結合し、各極片の左及び右脚の間を対象に分
割し、エア・ギャップと軟鉄アーマチュアを通して閉ル
ープ路が形成されている。極片中の誘導磁場がバイアス
磁場に加えられるか、減じられてアーマチュアへ位置付
けの原動力を与えている。この特許のモータは永久磁石
の磁束のステアリングに基すき、非対象的に配列された
一対の磁石を使用して Is、−ステップ内で限られた
変位の間で制限された2次元の線形運動を行52次元線
形位置付は装置Z開示している。
従来技術eこおいて、精密位置付は装置は端末効果器を
望み通りに位置付けるのに必要とされる多次元運動を行
うのに平面滑行運動機構もしくは車付きキャリッジを必
要とする系統のものであった。
望み通りに位置付けるのに必要とされる多次元運動を行
うのに平面滑行運動機構もしくは車付きキャリッジを必
要とする系統のものであった。
この様な精密な位置付は装置は多くのコイル及び関連磁
石アーマチュアを必要とするもので重くなる傾向がある
。この重さによって精密位置付は装置は応答が緩慢にな
り、摩耗の問題を生じ、しばしば注油調節、修理を要す
る。
石アーマチュアを必要とするもので重くなる傾向がある
。この重さによって精密位置付は装置は応答が緩慢にな
り、摩耗の問題を生じ、しばしば注油調節、修理を要す
る。
リニア・モータ型の従来の精密位置付は装置ではアーマ
チュアの位置は電流の関数として推定されるが、アーマ
チュアの実際の位置は負荷が変動し、動力学的性質が変
化する時は正確に決定する事は出来ない。
チュアの位置は電流の関数として推定されるが、アーマ
チュアの実際の位置は負荷が変動し、動力学的性質が変
化する時は正確に決定する事は出来ない。
特に機械工作の工具位置伺げの場合には、摩擦滑行に関
連する摩耗及びすき間の問題を生ぜず、実際の位置フィ
ードバックを与える強固で耐用性の精密位置付は装置が
たえずめられている。
連する摩耗及びすき間の問題を生ぜず、実際の位置フィ
ードバックを与える強固で耐用性の精密位置付は装置が
たえずめられている。
本発明の目的は平面内滑行機構及び車付きキャリッジに
固有な静止摩擦の問題のない、ロボットの端末エフェク
タのだめのX−Y−θ精密位置付は装置を与える事にあ
る。
固有な静止摩擦の問題のない、ロボットの端末エフェク
タのだめのX−Y−θ精密位置付は装置を与える事にあ
る。
本発明に従えば製造及びサービスが容易な、強堅な精密
X−Y−〇位置付は装置が与えられる。
X−Y−〇位置付は装置が与えられる。
本発明の長所はサブミクロン(1ミクロン以下)範囲及
び数分の一度の範囲で工具のX−Y−θ位置付けが可能
な点にある。
び数分の一度の範囲で工具のX−Y−θ位置付けが可能
な点にある。
本発明の他の長所は滑行もしくは車付き装置に固有な静
止摩擦を克服するのに精度を失う事な(、急速で簡単な
X−Y−〇位置伺はを可能にする点にある。
止摩擦を克服するのに精度を失う事な(、急速で簡単な
X−Y−〇位置伺はを可能にする点にある。
本発明に従う電磁精密位置付は装置においては基準平面
内のX−Y及びθ方向に自由に移動可能なアーマチアが
搭載されている。アーマチュアは柔軟な柱の列柱構造に
よってそれ自身の平面内に支持されている。これによっ
てアーマチュアはX−Y−θ方向に制限された自由運動
が可能になる。
内のX−Y及びθ方向に自由に移動可能なアーマチアが
搭載されている。アーマチュアは柔軟な柱の列柱構造に
よってそれ自身の平面内に支持されている。これによっ
てアーマチュアはX−Y−θ方向に制限された自由運動
が可能になる。
アーマチュアはグリッパ、チャック、切削工具もしくは
他の端末効果器を運搬する様になっていて基準面内をX
−Y−〇方向に自由に運動出来る様になっている。アー
マチュアに近く位置付けられたステータが一対のU字状
磁石によって動力な与えている。各磁石は互に直交し、
磁石の軸に45゜の角をなずコイルの巻かれたU字状極
片を有する。
他の端末効果器を運搬する様になっていて基準面内をX
−Y−〇方向に自由に運動出来る様になっている。アー
マチュアに近く位置付けられたステータが一対のU字状
磁石によって動力な与えている。各磁石は互に直交し、
磁石の軸に45゜の角をなずコイルの巻かれたU字状極
片を有する。
アーマチュア及びステークは互に位置付はモータを形成
している。電流がコイルに供給される事によって動力が
与えられ、アーマチュアは依然アーマチュア平面内で所
望のX−Y−θ座標点に移動される。重要でないZ成分
が存在するが、これは無視もしくは他の手段で補償可能
である。アーマチュアに印加される電磁力の差がアーマ
チュアを所iのX−Y−θ座標からずらさせようとする
任意の力と詰抗する。位置及び角度感知装置が計算機に
フィードバックを与え、計算機が位置及び角度の誤差ス
テートメントを計算して、モータ制御回路を制御して位
置伺げモータを駆動する。再位置付は力に対する抵抗、
即ちコンプライアンスも、モータ制御回路の応答を瞬間
的位置及び角度の誤差ステートメントに対して変化させ
る事によって計算機によって制御される。
している。電流がコイルに供給される事によって動力が
与えられ、アーマチュアは依然アーマチュア平面内で所
望のX−Y−θ座標点に移動される。重要でないZ成分
が存在するが、これは無視もしくは他の手段で補償可能
である。アーマチュアに印加される電磁力の差がアーマ
チュアを所iのX−Y−θ座標からずらさせようとする
任意の力と詰抗する。位置及び角度感知装置が計算機に
フィードバックを与え、計算機が位置及び角度の誤差ス
テートメントを計算して、モータ制御回路を制御して位
置伺げモータを駆動する。再位置付は力に対する抵抗、
即ちコンプライアンスも、モータ制御回路の応答を瞬間
的位置及び角度の誤差ステートメントに対して変化させ
る事によって計算機によって制御される。
本発明に従う電磁的位置付は装置は使用される一対の磁
石の各々の極片が互に直交しているので従来の如<’X
、Y方向の並進運動だけでなく回転運動が可能である。
石の各々の極片が互に直交しているので従来の如<’X
、Y方向の並進運動だけでなく回転運動が可能である。
又アーマチュア(可動鉄片)が従来のように車の如き機
械的手段でなく弾性支柱によって支持されているので静
止摩擦の問題が解消される。
械的手段でなく弾性支柱によって支持されているので静
止摩擦の問題が解消される。
第1図は簡単に本発明の精密X−Y−θ位置付は装置を
示して℃・る。支柱1及びブラケット2は可動粗位置付
は装置上に搭載されるか、台上に固定されている。支柱
1の最上部にはステータろが固定されている。ステータ
3は基準平面を規定し、この平面から運動が決定される
。精密X−Y−θ位置付は装置は重力の影響が補償され
る限り、第1図の姿勢のさかさてよく、もしくは任意の
他の姿勢を取る事が出来る。
示して℃・る。支柱1及びブラケット2は可動粗位置付
は装置上に搭載されるか、台上に固定されている。支柱
1の最上部にはステータろが固定されている。ステータ
3は基準平面を規定し、この平面から運動が決定される
。精密X−Y−θ位置付は装置は重力の影響が補償され
る限り、第1図の姿勢のさかさてよく、もしくは任意の
他の姿勢を取る事が出来る。
ステータ6は電磁石を含み、ステータ装置と考える事が
出来る。ステータ装置はよく知られた様に適切な電気的
接続手段及び機械的支持構造体を含んでいる。ステータ
装置は位置感知器11を含み、多数の可撓性柱(4,5
,6が示されている)の内側に存在している。柱は基準
平面と平行なそれ自身の平面内にアーマチュア7を支持
している。
出来る。ステータ装置はよく知られた様に適切な電気的
接続手段及び機械的支持構造体を含んでいる。ステータ
装置は位置感知器11を含み、多数の可撓性柱(4,5
,6が示されている)の内側に存在している。柱は基準
平面と平行なそれ自身の平面内にアーマチュア7を支持
している。
アーマチュア7はチャックもしくは他の固定工具8を支
持し、この固定工具はベース平面に垂直な任意の大きな
2方向運動が出来ない様に懸架されているが、ステータ
装置の電磁石9の極片10」二のコイル(図示されず)
中の電流によって決定される位置に摩擦なくx−y−θ
運動が可能である。
持し、この固定工具はベース平面に垂直な任意の大きな
2方向運動が出来ない様に懸架されているが、ステータ
装置の電磁石9の極片10」二のコイル(図示されず)
中の電流によって決定される位置に摩擦なくx−y−θ
運動が可能である。
磁気的に軟材料のアーマチュアは重量を最小にし、磁束
が最大になる様な構造を有し、この分野で周知の如くス
テータ装置中の電磁石に磁束を結合する様に配列された
いくつかの歯を有し、アーマチュア装置を考える事が出
来る。アーマチュア装置の瞬間的位置が感知され、位置
感知器11によって信号が与えられる。位置感知器は横
効果セル、カッド(quad)セル、もしくは適切な精
度、コスト及び質量を有する他の位置感知器であり、位
置感知装置を考える事が出来る。
が最大になる様な構造を有し、この分野で周知の如くス
テータ装置中の電磁石に磁束を結合する様に配列された
いくつかの歯を有し、アーマチュア装置を考える事が出
来る。アーマチュア装置の瞬間的位置が感知され、位置
感知器11によって信号が与えられる。位置感知器は横
効果セル、カッド(quad)セル、もしくは適切な精
度、コスト及び質量を有する他の位置感知器であり、位
置感知装置を考える事が出来る。
アーマチュア支持装置として働く列柱構造体は釣合が保
たれていて、アーマチュアに対して摩擦のない懸架が与
えられ、ステータと並置関係のままの動圧がアーマチュ
アに与えられる様になっている。この可撓性柱はピアノ
線材料もしくは長手方向の安定を保持しつつX−Y−〇
方向に撓む事が出来る他の材料である。
たれていて、アーマチュアに対して摩擦のない懸架が与
えられ、ステータと並置関係のままの動圧がアーマチュ
アに与えられる様になっている。この可撓性柱はピアノ
線材料もしくは長手方向の安定を保持しつつX−Y−〇
方向に撓む事が出来る他の材料である。
第2図及び第6図は2つの位置伺はモータの一方を示し
ている。モータは共通のステータ及び共通のアーマチュ
アを共有する如く位置付けられている。永久磁石9は極
片10S及び1ONによってアーマチュア7と作用し、
しかもX方向及びY方向の両方に運動を与える様になっ
ている。θ方向のトルクはX方向の駆動力の不均衝、も
しくばY駆動力の不均衝、従って2つのモータから誘導
される。
ている。モータは共通のステータ及び共通のアーマチュ
アを共有する如く位置付けられている。永久磁石9は極
片10S及び1ONによってアーマチュア7と作用し、
しかもX方向及びY方向の両方に運動を与える様になっ
ている。θ方向のトルクはX方向の駆動力の不均衝、も
しくばY駆動力の不均衝、従って2つのモータから誘導
される。
2つの永久磁石9、その極片10S及び1ON並びに関
連巻線308及び3ONより構成されたステータ6はア
ーマチュア7の歯(7−1,7−′2.7−3.7−4
及び7−5が示されている)に磁束の差分を与え、X及
びY方向に同時に駆動力を与えている。極片10S及び
1ONは互に直交して配置され、永久磁石9の軸と45
°の角度をなしている。アーマチュア7は極片10S及
び1ONの位置に対して適切に位置付けられ、X−Yベ
クトル運動が固定台、ベース及び永久磁石9に相対的に
アーマチュア7に加えられる様になっている。
連巻線308及び3ONより構成されたステータ6はア
ーマチュア7の歯(7−1,7−′2.7−3.7−4
及び7−5が示されている)に磁束の差分を与え、X及
びY方向に同時に駆動力を与えている。極片10S及び
1ONは互に直交して配置され、永久磁石9の軸と45
°の角度をなしている。アーマチュア7は極片10S及
び1ONの位置に対して適切に位置付けられ、X−Yベ
クトル運動が固定台、ベース及び永久磁石9に相対的に
アーマチュア7に加えられる様になっている。
第4乃至第7図は精密なX−Y−θ位置付は装置の種々
の運動の型を示している。少なく共2つの電磁石が存在
し、純粋な並進(X−Y)運動、もしくは回転(シータ
)運動もしくは並進一回転合成ベクトル(X−Y−θ)
運動のだめの平衡もしくは不平衡起磁力を与える様にな
っている。
の運動の型を示している。少なく共2つの電磁石が存在
し、純粋な並進(X−Y)運動、もしくは回転(シータ
)運動もしくは並進一回転合成ベクトル(X−Y−θ)
運動のだめの平衡もしくは不平衡起磁力を与える様にな
っている。
第4図は代表的な純粋な並進(+X)運動を示している
。第5図は代表的な純粋な並進(+Y)運動を示してい
る。第6図は代表的な純粋回転(十〇)運動を示してい
る。第7図は代表的な合成ベクトル並進一回転(−X、
十Y、−’θ)運動を示している。
。第5図は代表的な純粋な並進(+Y)運動を示してい
る。第6図は代表的な純粋回転(十〇)運動を示してい
る。第7図は代表的な合成ベクトル並進一回転(−X、
十Y、−’θ)運動を示している。
第8図はアーマチュア、磁極片、計算機及び位置感知器
の電気的関係を示している。位置感知器11はアーマチ
ュアのための位置感知器としての働きをなし、対応する
基準点にあるステータ上に搭載された基準標識灯に関連
してアーマチュアの瞬間位置に関連する不平衡電圧信号
を与えている。
の電気的関係を示している。位置感知器11はアーマチ
ュアのための位置感知器としての働きをなし、対応する
基準点にあるステータ上に搭載された基準標識灯に関連
してアーマチュアの瞬間位置に関連する不平衡電圧信号
を与えている。
計算機18はこれ等の位置信号を受取って、その瞬間的
位置から所望の位置に移動するのに必要とされる位置誤
差ステートメントを計算し、運動制御電流をモータ磁石
コイル12.16.14及び15(これ等は極片10上
に巻かれている)に送り戻し、アーマチュア7を所望の
位置及び方向に移動させている。回路17によって電流
が与えられる基準点標識灯16は位置感知器110基準
点に関連して位置情報を与える。好まし℃′実施例にお
ける位置感知器11iri一対の横方向効果セルであり
、関連する標識灯と向い合う、ステータの中心から直径
dに沿う距離d/2のところにあるステータ中にある。
位置から所望の位置に移動するのに必要とされる位置誤
差ステートメントを計算し、運動制御電流をモータ磁石
コイル12.16.14及び15(これ等は極片10上
に巻かれている)に送り戻し、アーマチュア7を所望の
位置及び方向に移動させている。回路17によって電流
が与えられる基準点標識灯16は位置感知器110基準
点に関連して位置情報を与える。好まし℃′実施例にお
ける位置感知器11iri一対の横方向効果セルであり
、関連する標識灯と向い合う、ステータの中心から直径
dに沿う距離d/2のところにあるステータ中にある。
(赤外線である)光がセルの電極間を移動する時、代表
的増幅器22、マルチプレクサ(MUX)23及びアナ
ログ−ディジタル(A/D )変換器24を含む回路を
介して計算機(C)1Sに不平衡位置電圧信号を与える
。所望の新らしい位置の座標が与えている計算機18は
位置及び角度の誤差を計算し、代表的なり/A変換器2
O及び増幅器21を含むデイジタルーアロナログ変換器
より形成されたモータ制御装置に位置兼角度誤差ステー
トメントを与える。この増幅器21が運動制御電流を与
える。これによりサーボ・ループが完了される。この様
にしてアーマチュアの運動が与えられ、新らしい瞬間位
置及び方向が位置感知器11によって与えられる。この
新らしい1面間位置及び方向信号は計算機に戻され、位
置及び角度誤差ステートメントが動的に更新される。計
算機18に対する比較的簡単なプログラミングの変更に
よってアーマチュア7に対して所望の運動を与えるだけ
でなく、コンブライアンス(アーマチュアの再位置付け
に対する可撓性柱の抵抗)の制御も可能である。可撓性
柱は公称コンプライアンスを与えるが、アナログ−ディ
ジタル変換器に対して与えられるディジタル値に対する
比率変化をプログラムする事によって、公称コンプライ
アンスは再位置伺けに対する最小抵抗から再位置伺げに
対する最大抵抗迄の間を変化出来る。
的増幅器22、マルチプレクサ(MUX)23及びアナ
ログ−ディジタル(A/D )変換器24を含む回路を
介して計算機(C)1Sに不平衡位置電圧信号を与える
。所望の新らしい位置の座標が与えている計算機18は
位置及び角度の誤差を計算し、代表的なり/A変換器2
O及び増幅器21を含むデイジタルーアロナログ変換器
より形成されたモータ制御装置に位置兼角度誤差ステー
トメントを与える。この増幅器21が運動制御電流を与
える。これによりサーボ・ループが完了される。この様
にしてアーマチュアの運動が与えられ、新らしい瞬間位
置及び方向が位置感知器11によって与えられる。この
新らしい1面間位置及び方向信号は計算機に戻され、位
置及び角度誤差ステートメントが動的に更新される。計
算機18に対する比較的簡単なプログラミングの変更に
よってアーマチュア7に対して所望の運動を与えるだけ
でなく、コンブライアンス(アーマチュアの再位置付け
に対する可撓性柱の抵抗)の制御も可能である。可撓性
柱は公称コンプライアンスを与えるが、アナログ−ディ
ジタル変換器に対して与えられるディジタル値に対する
比率変化をプログラムする事によって、公称コンプライ
アンスは再位置伺けに対する最小抵抗から再位置伺げに
対する最大抵抗迄の間を変化出来る。
コンプライアンスは又位置の関数(例えば、移動の限界
に近(なる程高くなる)もしくは複素変数もしくは対数
関数として変化する様にプログラム出来る。
に近(なる程高くなる)もしくは複素変数もしくは対数
関数として変化する様にプログラム出来る。
モータの動作
本発明に使用されるモータは一つの極片が他の極片に対
して垂直である単一の磁石がX運動及びY運動を与える
点でツイヤの線形位置付は装置の如き良(知られた線形
位置(=t 1−1−装置とは異なっている。θ方向の
運動は異なるモータから得られるX運動及びY運動間の
非平衡から誘導される。これ等の非平衡は回転運動のた
めのθ方向のだめのトルクを与える。制御された非平衡
は合成X−Y−θ運動のベクトルを与える。
して垂直である単一の磁石がX運動及びY運動を与える
点でツイヤの線形位置付は装置の如き良(知られた線形
位置(=t 1−1−装置とは異なっている。θ方向の
運動は異なるモータから得られるX運動及びY運動間の
非平衡から誘導される。これ等の非平衡は回転運動のた
めのθ方向のだめのトルクを与える。制御された非平衡
は合成X−Y−θ運動のベクトルを与える。
第6図を参照するに、永久磁石9(これはAAnico
磁石であるかもしくは希土類もしくは他の磁性材料より
成る)がバイアス磁場を与える。
磁石であるかもしくは希土類もしくは他の磁性材料より
成る)がバイアス磁場を与える。
磁束は磁気約款極片108及び1ONを通して通過し、
各極片の2つの脚を通して等しく分割されている。極片
及びアーマチュア中に与えられているいくつかの歯は利
用可能な力を増大するのに役立っている。コイル3ON
及び30Sに電流が流れない時は、アーマチュアは可撓
性柱によって支えられた中立位置を占めている。コイル
30S及び極片10Sの場合も同じである。コイル3O
Nは極片1ONの2つの脚上では反対方向に巻かJtで
いる。コイル3ONを流れる電流は磁束を発生するが、
この磁束は永久磁石の極片IONの2つの胸中の磁束と
加算及び減算され、アーマチュアは電流の符号に依存し
て、右方もしくは左方に吸引される。アーマチュアは可
撓性柱をわずかに変形する事によって自由に移動可能で
あり、可撓性柱の前のたわみによって貯えられたエネル
ギに関連する小さな復原力は予測可能であり、一般に補
償されるか無視される。従ってその値がコイル中を流
れる電流の代数値に比例する運動が発生される。同じ関
係は極片ios及びコイル30Sについても成立つが、
ただしアーマチュアの運動は第2図の紙の面から人出す
る方向である。N極片及びS極片上の歯は互に直交して
いて、コイル60S及び3ONによる運動は独立してい
る。複数のモータを与える事によってトルクの発生が可
能になりY軸及びY軸に互に垂直な軸のまわりの回転(
θ)運動が与えられる。
各極片の2つの脚を通して等しく分割されている。極片
及びアーマチュア中に与えられているいくつかの歯は利
用可能な力を増大するのに役立っている。コイル3ON
及び30Sに電流が流れない時は、アーマチュアは可撓
性柱によって支えられた中立位置を占めている。コイル
30S及び極片10Sの場合も同じである。コイル3O
Nは極片1ONの2つの脚上では反対方向に巻かJtで
いる。コイル3ONを流れる電流は磁束を発生するが、
この磁束は永久磁石の極片IONの2つの胸中の磁束と
加算及び減算され、アーマチュアは電流の符号に依存し
て、右方もしくは左方に吸引される。アーマチュアは可
撓性柱をわずかに変形する事によって自由に移動可能で
あり、可撓性柱の前のたわみによって貯えられたエネル
ギに関連する小さな復原力は予測可能であり、一般に補
償されるか無視される。従ってその値がコイル中を流
れる電流の代数値に比例する運動が発生される。同じ関
係は極片ios及びコイル30Sについても成立つが、
ただしアーマチュアの運動は第2図の紙の面から人出す
る方向である。N極片及びS極片上の歯は互に直交して
いて、コイル60S及び3ONによる運動は独立してい
る。複数のモータを与える事によってトルクの発生が可
能になりY軸及びY軸に互に垂直な軸のまわりの回転(
θ)運動が与えられる。
横方向効果セル
横方向効果セル(位置感知ホトダイオード)はよく知ら
れており市販されている。横方向対果セルは標識光と反
応し、光点の位置の位置の関数としての電気信号を与え
るプレーナ光ダイオードである。好ましい実施例におい
ては、標識光はステータ上に搭載された灯16から得ら
れる。横方向効果セルは正方形の活性表面を有する。各
横方向効果セルの表面上の小さな光点の位置は横方向効
果セルの正方形の表面の周辺上に配列された4個の電極
中に発生される光電流を測定する事によって決定される
。2つの主な測定方向をX及びYと表わすと、その主軸
がX測定方向に垂直な電極X1及びX2が光点のX位置
を測定するのに使用される。Y方向の位置の測定につい
ても同様な事が云える。X位置はX1電流とX2電流の
差をその和で割る事によって与えられる。これ等の計算
はよ(知られている様にアナログ回路、ディジクル回路
、もしくはソフトウェア回路もしくはこれ等の組合せに
よって遂行される。
れており市販されている。横方向対果セルは標識光と反
応し、光点の位置の位置の関数としての電気信号を与え
るプレーナ光ダイオードである。好ましい実施例におい
ては、標識光はステータ上に搭載された灯16から得ら
れる。横方向効果セルは正方形の活性表面を有する。各
横方向効果セルの表面上の小さな光点の位置は横方向効
果セルの正方形の表面の周辺上に配列された4個の電極
中に発生される光電流を測定する事によって決定される
。2つの主な測定方向をX及びYと表わすと、その主軸
がX測定方向に垂直な電極X1及びX2が光点のX位置
を測定するのに使用される。Y方向の位置の測定につい
ても同様な事が云える。X位置はX1電流とX2電流の
差をその和で割る事によって与えられる。これ等の計算
はよ(知られている様にアナログ回路、ディジクル回路
、もしくはソフトウェア回路もしくはこれ等の組合せに
よって遂行される。
好ましい実施例では、2つの横方向効果セルが位置感知
器として使用され、アーマチュアの位置及び方向が決定
される。2つの横効果セルの各々はステータの対向する
直径上の成る半径d/2の位置に存在する。
器として使用され、アーマチュアの位置及び方向が決定
される。2つの横効果セルの各々はステータの対向する
直径上の成る半径d/2の位置に存在する。
Z、yが一個のセル上の局所座標システムを表わし、x
’、y′がdだげ離れた第2のセルの局所座標を表わす
ものとすると、!、y及び−1,yの枠は互に関して回
転せず、即ち−は・r“に平行で、又yはy′に平行で
ある。
’、y′がdだげ離れた第2のセルの局所座標を表わす
ものとすると、!、y及び−1,yの枠は互に関して回
転せず、即ち−は・r“に平行で、又yはy′に平行で
ある。
X、Yを一1y及び 1y1 に関して回転して℃・な
い、2つのセルの中間(d/2 ) に存在する座標系
を表わすものとする。今必要とされているのはアーマチ
ュアの中心(X=D、Y=0、θ−りと一致するホーム
位置)にある仮想マークの位置と方向である。
い、2つのセルの中間(d/2 ) に存在する座標系
を表わすものとする。今必要とされているのはアーマチ
ュアの中心(X=D、Y=0、θ−りと一致するホーム
位置)にある仮想マークの位置と方向である。
幾何学に表現すると、次の様になる。
X=(x±x’ )/2
動作
精密位置付は装置としての動作について説明すると、精
密位置付は装置は微細なX−Y−θ運動を実行するのに
使用出来る。微細な運動とはX及びYの精度でサブミク
ロン及びシータの精度でサブ族である。この運動は組込
まれた横方向効果セル位置感知器を含むフィードバック
・ルーズによって迅速に制御されるが、作業環境を直接
感知する分離した外部の感知器によって行われる。微細
な運動が可能である事は科学及び工業の分野に多くの応
用を有する。
密位置付は装置は微細なX−Y−θ運動を実行するのに
使用出来る。微細な運動とはX及びYの精度でサブミク
ロン及びシータの精度でサブ族である。この運動は組込
まれた横方向効果セル位置感知器を含むフィードバック
・ルーズによって迅速に制御されるが、作業環境を直接
感知する分離した外部の感知器によって行われる。微細
な運動が可能である事は科学及び工業の分野に多くの応
用を有する。
次に可変コンプライアンス装置としての動作を説明する
と、精密X−Y−θ位置付は装置は正規のモードで動作
している時はその指令位置を保持する様に試みる。装置
を変位させようとする外力はサーボ制御装置によって発
生される復元力と平衡する。閉ループ利得パラメータを
変化させる事によって(好ましい実施例においてはこれ
は計算機の制御プログラムの係数を変化する事によって
簡単に行われる)、装置のコンプライアンス即ちこわさ
は変化される。閉ループ・モードの装置の自然コンプラ
イアンスは可撓性柱のばね定数によって決定される。閉
ループ・モードでは、コンプライアンスはプログラムさ
れ、自然コンプライアンスよりもはるかに太ぎt【もし
くははるかに小さな範囲にする事が出来、又聞ループ・
モードをシミュレートして自然コンプライアンスに等し
くする事が出来る。この性質はロボットによる組立て作
業の場合の様に2つもしくはそれ以上の部品を互にはめ
あいにする場合に極めて有用である。
と、精密X−Y−θ位置付は装置は正規のモードで動作
している時はその指令位置を保持する様に試みる。装置
を変位させようとする外力はサーボ制御装置によって発
生される復元力と平衡する。閉ループ利得パラメータを
変化させる事によって(好ましい実施例においてはこれ
は計算機の制御プログラムの係数を変化する事によって
簡単に行われる)、装置のコンプライアンス即ちこわさ
は変化される。閉ループ・モードの装置の自然コンプラ
イアンスは可撓性柱のばね定数によって決定される。閉
ループ・モードでは、コンプライアンスはプログラムさ
れ、自然コンプライアンスよりもはるかに太ぎt【もし
くははるかに小さな範囲にする事が出来、又聞ループ・
モードをシミュレートして自然コンプライアンスに等し
くする事が出来る。この性質はロボットによる組立て作
業の場合の様に2つもしくはそれ以上の部品を互にはめ
あいにする場合に極めて有用である。
次に可変強制力装置としての動作ケ説明する。
成る応用においては電気的コネクタ・ビンの引張り試験
の場合の様に加工物に既知の力を加える事が望まれる。
の場合の様に加工物に既知の力を加える事が望まれる。
多くの場合に、力が作用している時には無視可能な運動
が生ずる。本発明の精密X−Y−θ位置付は装置はプロ
グラムされた並進力及びトルクを与える事が出来る。な
んとなれば極片によってアーマチュアに加えられる力は
コイルを流れる電流に比例し、列柱の可撓性柱に加えら
れる力は平衡位置からの変位に正比例するからである。
が生ずる。本発明の精密X−Y−θ位置付は装置はプロ
グラムされた並進力及びトルクを与える事が出来る。な
んとなれば極片によってアーマチュアに加えられる力は
コイルを流れる電流に比例し、列柱の可撓性柱に加えら
れる力は平衡位置からの変位に正比例するからである。
次に測定装置としての動作について説明する。
組込まれた位置感知器によって、本発明の精密X−Y−
θ位置付げ装置は、コイル駆動電流が脱勢されたモード
で、受動測定装置として使用出来る。
θ位置付げ装置は、コイル駆動電流が脱勢されたモード
で、受動測定装置として使用出来る。
部品のならい制f111の如き)芯用は内1i’i 0
.) ’iiJ il’iり−アーマチュアに取付し′
j−られた機械的ブローフ゛もしく←tスタイラスと固
定部分間の′A11対1y、l係火1侶矢U場−る11
τによって達成される。このモードでは、外下’+’5
’I’ll イQ置+jU−装置に取付り゛る事によ
って、rXls +−への−1−法及び形状を決定する
事が(AΔシ1する。
.) ’iiJ il’iり−アーマチュアに取付し′
j−られた機械的ブローフ゛もしく←tスタイラスと固
定部分間の′A11対1y、l係火1侶矢U場−る11
τによって達成される。このモードでは、外下’+’5
’I’ll イQ置+jU−装置に取付り゛る事によ
って、rXls +−への−1−法及び形状を決定する
事が(AΔシ1する。
次に組合せ動作につ見・て説明する。本発す」の蝙冴密
位置付け装(dはディジタル制ψ(1・し1さ置句イ1
−J−るσ)で、必要に応じて上述の種々のモード間欠
スイッチ出来、所与9タスクを遂行出来る。X−y−θ
位置付げ装置の代表的タスクは半導体マスク1芒夕1]
、チップ探針及びチップ位置付け、テーク′及びディス
ク・ヘッド装置、ステップ・モータのための″rih間
装置、走査顕微鏡及び研究所の検査である。
位置付け装(dはディジタル制ψ(1・し1さ置句イ1
−J−るσ)で、必要に応じて上述の種々のモード間欠
スイッチ出来、所与9タスクを遂行出来る。X−y−θ
位置付げ装置の代表的タスクは半導体マスク1芒夕1]
、チップ探針及びチップ位置付け、テーク′及びディス
ク・ヘッド装置、ステップ・モータのための″rih間
装置、走査顕微鏡及び研究所の検査である。
第9図及び第10図は本発明の精密X−Y−θ位置付は
装置の好ましい実施例の夫々正面図及び部分的に破断さ
れた側面図である。第101’?Jはアーマチュア7を
支持している可撓性柱(4,5,6を含む)の列柱を示
して℃・る。アーマチュアは重さを軽くする様な構造を
有し、モータの磁石として適したものである。アーマチ
ュア7は基準点標識灯16を有する。支柱1及びブラケ
ツl−2がベースをなし、その上にX−Y−θ位置付は
装置が組立てられている。ステータ6は電磁石及び適切
な支柱構造体より形成されている。可撓性柱4はアーマ
チュア7を、ステータろと並置関係を保ったまま動作出
来る様に支持している。ステータ6は電磁石9を有し、
関連するコイル(12が示されている)がイヴ片1Oの
まわりに巻かれている。
装置の好ましい実施例の夫々正面図及び部分的に破断さ
れた側面図である。第101’?Jはアーマチュア7を
支持している可撓性柱(4,5,6を含む)の列柱を示
して℃・る。アーマチュアは重さを軽くする様な構造を
有し、モータの磁石として適したものである。アーマチ
ュア7は基準点標識灯16を有する。支柱1及びブラケ
ツl−2がベースをなし、その上にX−Y−θ位置付は
装置が組立てられている。ステータ6は電磁石及び適切
な支柱構造体より形成されている。可撓性柱4はアーマ
チュア7を、ステータろと並置関係を保ったまま動作出
来る様に支持している。ステータ6は電磁石9を有し、
関連するコイル(12が示されている)がイヴ片1Oの
まわりに巻かれている。
位置感知装置11は標識灯16に関連して(・る。
可撓性柱(4,5,6が示されている)はアーマチュア
7を支持していてたわみによってアーマチュア自身の平
面内でX−Y−θ方向にアーマチュア運動を与えている
。
7を支持していてたわみによってアーマチュア自身の平
面内でX−Y−θ方向にアーマチュア運動を与えている
。
モータ磁石の極片(10Sが示されている)はアーマチ
ュア7上の歯(7−1が図示されている)に磁束を与え
、位置伺けのための動力を与えている。ステータ上の基
準点の横方向効果セル11はアーマチュア」二の標識灯
16と協働して位置信号を与え、この信号から計算機に
よって位置誤差ステートメントが与えられる。
ュア7上の歯(7−1が図示されている)に磁束を与え
、位置伺けのための動力を与えている。ステータ上の基
準点の横方向効果セル11はアーマチュア」二の標識灯
16と協働して位置信号を与え、この信号から計算機に
よって位置誤差ステートメントが与えられる。
アーマチュアとステータ間に適切なすきまを与えるのに
は調節が必要である。親ねじ及びキャブズタン・ナツト
より形成された調節機構25のキャブズタン・バーによ
って手動調節が与えられ、ステータはアーマチュアから
適切なすき間な置℃・て位置付けられる。調節機構25
を動作する事によってステータを支持するプラット・ホ
ーム27及び28は上昇もしくは下降される。これ等の
ブラット・ホームはステータの電磁石を支持する働きか
らは互に固定された関係にあり、支持棒29上を滑行出
来る。支持棒29は可撓性柱4.5及び6の様にたわま
ない。
は調節が必要である。親ねじ及びキャブズタン・ナツト
より形成された調節機構25のキャブズタン・バーによ
って手動調節が与えられ、ステータはアーマチュアから
適切なすき間な置℃・て位置付けられる。調節機構25
を動作する事によってステータを支持するプラット・ホ
ーム27及び28は上昇もしくは下降される。これ等の
ブラット・ホームはステータの電磁石を支持する働きか
らは互に固定された関係にあり、支持棒29上を滑行出
来る。支持棒29は可撓性柱4.5及び6の様にたわま
ない。
本発明に従えば、従来のX、Y方向並進運動に加えて、
Z軸のまわりの回転が可能で、且静止摩擦の問題のない
、製造容易で、保守が容易な精密位置付は装置が与えら
れる。
Z軸のまわりの回転が可能で、且静止摩擦の問題のない
、製造容易で、保守が容易な精密位置付は装置が与えら
れる。
第1図は本発明の精密X−Y−θ位置付は装置をわずか
に簡単に示した側室図である。第2図及び第6図は第1
図の精密X−Y−θ位置付は装置の位置付はモータに対
して駆動力を与える磁極片が直交位置関係にある事を示
した図である。第4図、第5図、第6図、及び第7図は
夫々X方向並進、Y方向並進、θ方向回転及び代表的x
−Ly−θ合成並進回転運動を示した図である。第8図
は本発明の精密x−y−θ位置付は装置の電子回路を示
した図である。第9図は本発明の精密X−Y−θ位置付
げ装置の簡単な正面図である。第10図は本発明のX−
Y−θ位置付り゛装置の詳細な部分的に破断された側面
図である。 1・・・・支柱、2・・・・ブラケット、6・・・・ス
テータ、4.5.6・・・・可撓性柱、7・・・・アー
マチュア、8・・・・固定工具、9・・・・永久磁石、
1O・・・・極片、11・・・・位置感知器、16・・
・・標識灯。 FIG、2 FIG、4 FIG、6 FIG、 5 FIG、 7
に簡単に示した側室図である。第2図及び第6図は第1
図の精密X−Y−θ位置付は装置の位置付はモータに対
して駆動力を与える磁極片が直交位置関係にある事を示
した図である。第4図、第5図、第6図、及び第7図は
夫々X方向並進、Y方向並進、θ方向回転及び代表的x
−Ly−θ合成並進回転運動を示した図である。第8図
は本発明の精密x−y−θ位置付は装置の電子回路を示
した図である。第9図は本発明の精密X−Y−θ位置付
げ装置の簡単な正面図である。第10図は本発明のX−
Y−θ位置付り゛装置の詳細な部分的に破断された側面
図である。 1・・・・支柱、2・・・・ブラケット、6・・・・ス
テータ、4.5.6・・・・可撓性柱、7・・・・アー
マチュア、8・・・・固定工具、9・・・・永久磁石、
1O・・・・極片、11・・・・位置感知器、16・・
・・標識灯。 FIG、2 FIG、4 FIG、6 FIG、 5 FIG、 7
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 標識基準点を有する基準面を定めるステータ装置と、 基準点を有するアーマチュア面を定め、」ニ記ステータ
装置と共にモータ装置を形成するアーマチュア装置と、 −F記アーマチュア面内で上記基準点に関し上記アーマ
チュアがX、Y及びθ方向に自由に運動出来る様にする
為、上記アーマチュアと共に列柱状バスケット支持体を
形成するアーマチュア支持装置と、 」ニ記アーマチュア装置及び上記ステータ装置上に搭載
され、上記アーマチュア装置の位置及び角度を感知する
アーマチュア位置及び角度感知装置と、 」ニ記アーマチュア位置及び角度感知装置を制御計算機
に結合するフィードバック装置と、プログラムされた所
望の位置データ及び角度データと、上記フィードバック
装置を介しての上記位置及び角度感知装置からの位置及
び感知信号とに応答して、上記アーマチュアに駆動力を
与えるよう上記制御計算機及び上記モータ装置を結合す
るモータ制御サーボ装置とを具備する精密X−Y−θ位
置付は装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US564630 | 1983-12-22 | ||
US06/564,630 US4514674A (en) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | Electromagnetic X-Y-Theta precision positioner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60134917A true JPS60134917A (ja) | 1985-07-18 |
Family
ID=24255263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59192768A Pending JPS60134917A (ja) | 1983-12-22 | 1984-09-17 | 精密x−y−o位置付け装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4514674A (ja) |
JP (1) | JPS60134917A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04112305A (ja) * | 1990-09-03 | 1992-04-14 | Agency Of Ind Science & Technol | 被駆動体の制御装置 |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3234288C2 (de) * | 1982-09-16 | 1984-07-26 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Optische Vorrichtung zur Lenkung bzw. Ausrichtung eines Strahlenbündels |
GB2151350A (en) * | 1983-11-25 | 1985-07-17 | Vs Eng Ltd | Sensing arrangement |
DE3682834D1 (de) * | 1985-06-17 | 1992-01-23 | Hitachi Ltd | Sondenkontrollverfahren und -geraet fuer einen apparat mit mehreren freiheitsgraden. |
NL8600168A (nl) * | 1986-01-27 | 1987-08-17 | Philips Nv | Optische aftasteenheid. |
EP0239231B1 (en) * | 1986-02-26 | 1993-08-04 | Shinko Electric Co. Ltd. | Apparatus for stopping carriage at preselected position |
JPS6392281A (ja) * | 1986-10-06 | 1988-04-22 | Sharp Corp | 補助磁場位置決め装置 |
US4874998A (en) * | 1987-06-11 | 1989-10-17 | International Business Machines Corporation | Magnetically levitated fine motion robot wrist with programmable compliance |
US5153494A (en) * | 1990-04-06 | 1992-10-06 | International Business Machines Corp. | Ultrafast electro-dynamic x, y and theta positioning stage |
US5180955A (en) * | 1990-10-11 | 1993-01-19 | International Business Machines Corporation | Positioning apparatus |
US5434504A (en) * | 1993-10-01 | 1995-07-18 | International Business Machines Corporation | Position sensors for linear motors including plural symmetrical fluxes generated by a planar drive coil and received by planar sense coils being colinear along an axis of motion |
US5959382A (en) * | 1995-10-13 | 1999-09-28 | Milli Sensor Systems And Actuators, Inc. | Magnetic actuator and position control system |
US6054784A (en) * | 1997-12-29 | 2000-04-25 | Asm Lithography B.V. | Positioning device having three coil systems mutually enclosing angles of 120° and lithographic device comprising such a positioning device |
US6144118A (en) * | 1998-09-18 | 2000-11-07 | General Scanning, Inc. | High-speed precision positioning apparatus |
WO2001077987A1 (en) * | 2000-04-06 | 2001-10-18 | Solid Terrain Modeling | Hi-accuracy three-dimensional topographic modeling apparatus |
US7291364B2 (en) * | 2000-04-06 | 2007-11-06 | Solid Terrain Modeling | Hi-resolution three-dimensional imaging apparatus for topographic and 3d models |
US6909281B2 (en) | 2002-07-03 | 2005-06-21 | Fisher Controls International Llc | Position sensor using a compound magnetic flux source |
CA2513831C (en) * | 2003-02-21 | 2010-12-07 | Fisher Controls International Llc | Magnetic position sensor with integrated hall effect switch |
US7057370B2 (en) * | 2003-06-21 | 2006-06-06 | Igor Victorovich Touzov | Ultra-fast precision motor with X, Y and Theta motion and ultra-fast optical decoding and absolute position detector |
DE102005007489A1 (de) * | 2005-02-17 | 2006-08-24 | Siemens Ag | Holzbearbeitungsmaschine mit linearem Direktantrieb |
US8810084B2 (en) | 2010-04-16 | 2014-08-19 | Qm Power, Inc. | High force rotary actuator |
US20130033125A1 (en) * | 2011-08-03 | 2013-02-07 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Linear motor armature and linear motor |
CN109648647B (zh) * | 2018-11-19 | 2021-04-13 | 苏州甫腾智能科技有限公司 | 一种磁性感应循环拨动原理的塑料模具钻孔装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5287584A (en) * | 1976-01-16 | 1977-07-21 | Hitachi Ltd | Fine positioning apparatus |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US27289A (en) * | 1860-02-28 | Island | ||
US3457482A (en) * | 1967-10-30 | 1969-07-22 | Bruce A Sawyer | Magnetic positioning device |
US3735231A (en) * | 1971-06-28 | 1973-05-22 | B Sawyer | Linear magnetic drive system |
JPS553679B2 (ja) * | 1973-08-27 | 1980-01-26 | ||
US3867676A (en) * | 1973-09-20 | 1975-02-18 | Ibm | Variable reluctance linear stepper motor |
DD134900A1 (de) * | 1978-02-28 | 1979-03-28 | Eberhard Riessland | Zweikoordinatenpositioniereinrichtung |
US4319189A (en) * | 1979-06-29 | 1982-03-09 | International Business Machines Corporation | Magnetoacoustic position sensor employing pulse code sequence generators and detectors |
US4455512A (en) * | 1982-04-23 | 1984-06-19 | General Signal Corporation | System for linear motor control |
-
1983
- 1983-12-22 US US06/564,630 patent/US4514674A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-09-17 JP JP59192768A patent/JPS60134917A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5287584A (en) * | 1976-01-16 | 1977-07-21 | Hitachi Ltd | Fine positioning apparatus |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04112305A (ja) * | 1990-09-03 | 1992-04-14 | Agency Of Ind Science & Technol | 被駆動体の制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4514674A (en) | 1985-04-30 |
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