JPS61209838A - 一軸ステ−ジ - Google Patents

一軸ステ−ジ

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Publication number
JPS61209838A
JPS61209838A JP4970785A JP4970785A JPS61209838A JP S61209838 A JPS61209838 A JP S61209838A JP 4970785 A JP4970785 A JP 4970785A JP 4970785 A JP4970785 A JP 4970785A JP S61209838 A JPS61209838 A JP S61209838A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
guide shaft
bearing
linear motor
guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4970785A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Tsutsui
敬一 筒井
Yoshihito Koshiba
小柴　美仁
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.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Tateisi Electronics Co
Priority to JP4970785A priority Critical patent/JPS61209838A/ja
Publication of JPS61209838A publication Critical patent/JPS61209838A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/58—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism a single sliding pair
    • 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
    • B23Q1/38—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 using fluid bearings or fluid cushion supports
    • 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
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/28—Electric drives

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。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は、例えば光学測定機器、半導体製造装置、精密
工作機械装置等に適用する一軸ステージに関する。
〈発明の概要〉 本発明は、真直ガイド軸にステージをスライド自在に支
持し、ガイド軸とステージとの間にリニアモータを形成
すると共に、ガイド軸に軸受案内面、ステージに空気軸
受を配設してなり、ステージを非接触状態で案内、支持
し、走行駆動するものである。
〈従来の技術分野〉 従来の一軸ステージは、ステージをすべり軸受、ころが
り軸受等を介してガイド軸に支持し、またボールネジ或
いは駆動ベルトによって駆動する等、種々構造のものが
あるが、斯る一軸ステージは、何れもステージかガイド
軸に対し接触支持された構造のため、接触部のスティッ
クスリップ等によって位置決め分解能が制限され、超精
密な位置決め装置としては不都合を有す。
〈発明の目的〉 オえａｌ　ｉｔ　、□ヶー、えオや７カ□□、案内、支
持、駆動し、超精密位置決めを実現し得る新規な一軸ス
テージを提供することを目的とする。
〈発明の構成および効果〉 上記の目的を達成するため、本発明では、真直ガイド軸
にステージをスライド自在に支持し、ガイド軸とステー
ジとの間にリニアモータを構成すると共に、ガイド軸に
軸受案内面、ステージに空気軸受を配設して成る。
上記の構成によると、本発明では、ステージは、ガイド
軸に対し完全非接触状態に支持、案内されて走行駆動し
、超精密な位置決めを実現し得る効果を有す。しかも、
走行ガイド部を完全非接触となしたため１部材の摩耗、
疲労がなく、従って、精度の安定化および装置の耐久性
を向上する等、実用上の優れた効果を奏する。
〈実施例の説明〉 図面は本発明に係る一軸ステージを示す。
−軸ステージは、ベース１上に取付は固定された真直な
ガイド軸２と、スライド溝３１を形成してこのガイド軸
２にスライド可能に支持したステージ３とから構成され
、ガイド軸２とステージ３との間にリニアモータ４およ
び空気軸受５を形成してなる。
リニアモータ４は、前記ステージのスライド溝３１内に
コイル４１を取付けると共に、ガイド軸２には、これを
ヨーク材４２、永久磁石４３にて構成しギャップに前記
コイル４１を配置し、て、コイルに磁場を与える磁気回
路を構成してなり、磁気回路によってギャップ４４中の
コイル４１に磁場を与え、かかるコイル４１に電流を流
すことによりコイル４１にガイド軸方向の推力を発生す
るようになしている。
空気軸受５は、ガイド軸２０両側面および上　　　面ま
たはベース１上面に平坦な軸受案内面５１゜５２を形成
し、ステージ３には、各案内面５１゜５２との対向面に
平坦面の軸受パッド面５３゜５４に形成してオリフィス
５５を開設し、各オリフィス５５は空気導孔５９にて連
設し、給気管（図示イ）を介して圧力空気源に接続して
なるものである。
第４図詔よび第５図に示した実施例は、ペースを省略し
、ガイド軸２のみでステージ３を支持、案内する構造と
なして詔り、何れも、ガイド軸２とステージ３との間に
はりニアモータ４詔よび空気軸受５を形成している。
第４図の実施例は、リニアモータ４は前述例と同様に構
成され、また、空気軸受５は、ガイド軸２０両側面、上
下面に軸受案内面５１．５２を形成し、ステージ３には
各案内面５１．５２に対向してオリフィス５５を開設し
て構成される。
第５図の実施例は、リニアモータ４は前述例と同様に構
成され、該実施例では、ガイド軸２の両側面に上下、左
右に対称的に傾斜した軸受案内面５６，５？を形成し、
ステージ３にはスライド溝３１の対向溝壁を上下軸受案
内面５６゜５７に適合した上下傾斜したパッド面５８に
形成し、両軸受パッド面５８に連続してオリフィス５５
を形成してなり、ガイド軸２両側の上下傾斜軸受案内面
５６．５７に対し、コイル４１＄よびステージ３を浮上
支持するものである。
然して、ステージ３の空気導孔５９に圧力空気を供給す
ると、空気は各オリフィス５５より流出し、パッド面５
３．５４と対応する軸受案内面５１．５２との間に薄い
空気膜となって空気軸受を形成し、ステージ３をベース
１およびガイド軸２に対し浮上支持する。
この状態において、コイル４１に電流を流すとき、コイ
ル４１にはガイド軸２方向に推力が発生し、コイル４１
と一体固定のステージ３は非接触状態にて走行駆動する
。かかるステージ３の移動速度は、ステージ３の質量と
リニアモ−タ４の推力で決まり、リニアモータ推力は、
ギャップ４４の磁場とコイル４１に流す電流によって決
定され、従って、コイル４１に流す電流を制御すること
によってステージ３の移動速度を調整できる。
本発明は上記の如く、ガイド軸２にステージ３をスライ
ド可能に支持し、ガイド軸２とステージ３との間にリニ
アモータ４および空気軸受５を形成したから、ステージ
３は完全非接触状態で案内、支持されて走行駆動し、従
って接触スライド構造の如きスティックスリップがなく
、超清密位置決めを実現する。また、ステージ３の非接
触支持により、部材の摩耗、疲労がなく走り精度の安定
化、装置の耐久性を向上する等、実用上の顕著な効果を
有している。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る一軸ステージの平面図、第２図は
側面図、第３図は第２図中ｎｕ−ＩＩＩ線断面図、第４
図および第５図は他の実施例を示す断面図である。 ２・・・ガイド軸　　　　３・・・ステージ４・・・リ
ニアモータ　　４１・・・コイル４２・・・ヨーク材　
　　４３・・・永久磁石４４・・・ギャップ　　　５・
・・空気軸受５１．５２・・・軸受案内面 ５３．５４・・・軸受パッド面 ５５・・・オリフィス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ガイド軸と、このガイド軸にスライド可能に支持
    されたステージと具備し、ガイド軸とステージとの間に
    リニアモータ、および空気軸受を形成して成る一軸ステ
    ージ。
  2. （２）ステージは、空気軸受によりガイド軸に支持され
    、リニアモータにより走行駆動する特許請求の範囲第１
    項記載の一軸ステージ。
  3. （３）リニアモータは、ステージにコイルを取付けると
    共に、ガイド軸には、前記コイルに対し磁場を与える磁
    気回路を設けて構成される特許請求の範囲第１項記載の
    一軸ステージ。
  4. （４）空気軸受は、ガイド軸の縦横側面に軸受案内面が
    形成され、ステージには、各軸受案内面に対向して圧力
    空気源に連通したオリフィスを形成して構成される特許
    請求の範囲第１項記載の一軸ステージ。
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