JPS63143609A - 移動体の位置決め装置 - Google Patents
移動体の位置決め装置Info
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- JPS63143609A JPS63143609A JP61291951A JP29195186A JPS63143609A JP S63143609 A JPS63143609 A JP S63143609A JP 61291951 A JP61291951 A JP 61291951A JP 29195186 A JP29195186 A JP 29195186A JP S63143609 A JPS63143609 A JP S63143609A
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- JP
- Japan
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- feed screw
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- nuts
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Links
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 241000928624 Coula edulis Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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
- B23Q1/26—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
-
- 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
- B23Q1/50—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/52—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism a single rotating pair
- B23Q1/522—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism a single rotating pair which is perpendicular to the working surface
-
- 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
- B23Q5/54—Arrangements or details not restricted to group B23Q5/02 or group B23Q5/22 respectively, e.g. control handles
- B23Q5/56—Preventing backlash
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
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】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は、精密位置決め用ステージ等に代表される移動
体の位置決め装置に関し、特に回転速度差をもって互い
に接触しつつ相対回転する部材間のガタを効率よく除去
するようにしたものである。
体の位置決め装置に関し、特に回転速度差をもって互い
に接触しつつ相対回転する部材間のガタを効率よく除去
するようにしたものである。
Ｂ、従来の技術
第５図は位置決めステージに用いられるねじ送り機構の
従来例を示し、第１のナツト１と第２のナツト２との間
に弾性体３が挟持され、各ナツト１．２と送りねじ４と
の間のバックラッシュを除′去している。なお、ナツト
１が図示せぬ移動ステージに固着され、一定位置で回転
する送りねじ４により移動ステージが移動する。
従来例を示し、第１のナツト１と第２のナツト２との間
に弾性体３が挟持され、各ナツト１．２と送りねじ４と
の間のバックラッシュを除′去している。なお、ナツト
１が図示せぬ移動ステージに固着され、一定位置で回転
する送りねじ４により移動ステージが移動する。
また第６図は位置決めステージに用いられる送りねじ軸
受構造の従来例を示し、送りねじ４が固定保持部材５に
嵌入された２つのアンギュラ軸受６で回転可能に軸支さ
れている。２つのアンギュラ軸受６のインナレースは、
送りねじ４に螺合されたロックナツト８でスペーサ９を
介して送りねじ４に保持されるとともに、アウタレース
は押さえ環７で保持部材５に押圧され、両軸受のアウタ
レースとインナレースとの間のガタが除去される。
受構造の従来例を示し、送りねじ４が固定保持部材５に
嵌入された２つのアンギュラ軸受６で回転可能に軸支さ
れている。２つのアンギュラ軸受６のインナレースは、
送りねじ４に螺合されたロックナツト８でスペーサ９を
介して送りねじ４に保持されるとともに、アウタレース
は押さえ環７で保持部材５に押圧され、両軸受のアウタ
レースとインナレースとの間のガタが除去される。
以上のように従来は、回転速度差をもって互いに接触し
つつ相対回転するねじとナツト間のバックラッシュ（微
小間隙）や軸受のアウタレースとインナレースとの間の
微小間隙を除去して剛性を高めるため、両部材間に、常
時、所定の与圧力が付与されている。
つつ相対回転するねじとナツト間のバックラッシュ（微
小間隙）や軸受のアウタレースとインナレースとの間の
微小間隙を除去して剛性を高めるため、両部材間に、常
時、所定の与圧力が付与されている。
Ｃ１発明が解決しようとする問題点
しかし、移動ステージを高速移動させる場合、上述した
ナツトとねじとの間やアウタレースとインナレースとの
間の摩擦抵抗が大きく、駆動源の負荷トルクが大きくな
るとともに、発熱量の増大や摩擦量の増大を招来すると
いう問題点がある。
ナツトとねじとの間やアウタレースとインナレースとの
間の摩擦抵抗が大きく、駆動源の負荷トルクが大きくな
るとともに、発熱量の増大や摩擦量の増大を招来すると
いう問題点がある。
本発明の目的は、必要に応じて与圧力を制御することに
より上述した問題点を解決した移動体の位置決め装置を
提供することにある。
より上述した問題点を解決した移動体の位置決め装置を
提供することにある。
Ｄ１問題点を解決するための手段
一実施例を示す第１図により本発明を説明すると、本発
明に係る位置決め装置は、回転速度差をもって互いに接
触しつつ相対回転する２つの部材、例えば軸受１４のア
ウタレースとインナレースあるいはナツト２１，２２と
送りねじ１１を有し、これ等の回転運動に伴い移動体２
３を所定位置に移動せしめる。そして上述の問題点は、
２つの部材間、例えばナツト２１．２２と送りねじ１１
との間の微小間隙をなくすべき与圧を付与する電歪素子
２４と、移動体２３を粗動させるときにはナツト２１．
２２と送りねじ１１間に与圧が付与されないよう電歪素
子２４を制御し、微動させるときには与圧が作用するよ
うに電歪素子２４を制御する制御手段２７とを設けて解
決される。
明に係る位置決め装置は、回転速度差をもって互いに接
触しつつ相対回転する２つの部材、例えば軸受１４のア
ウタレースとインナレースあるいはナツト２１，２２と
送りねじ１１を有し、これ等の回転運動に伴い移動体２
３を所定位置に移動せしめる。そして上述の問題点は、
２つの部材間、例えばナツト２１．２２と送りねじ１１
との間の微小間隙をなくすべき与圧を付与する電歪素子
２４と、移動体２３を粗動させるときにはナツト２１．
２２と送りねじ１１間に与圧が付与されないよう電歪素
子２４を制御し、微動させるときには与圧が作用するよ
うに電歪素子２４を制御する制御手段２７とを設けて解
決される。
Ｅ０作用
粗動時には例えば電歪素子２４によりナツト２１．２２
と送りねじ１１間に与圧が作用せず、摩・擦抵抗が小さ
くなり、負荷トルクが低減されると共に、発熱や摩耗も
低減される。一方、微動時□ には、制御手段２７の
制御の下で電歪素子２４に駆動電圧が印加され電歪素子
２４によりナツト２１．２２と送りねじ１１間に所定の
与圧が作用し、両部材間のバックラッシュが除去され精
密位置決めが可能となる。なお、軸受１４のアラタレ。
と送りねじ１１間に与圧が作用せず、摩・擦抵抗が小さ
くなり、負荷トルクが低減されると共に、発熱や摩耗も
低減される。一方、微動時□ には、制御手段２７の
制御の下で電歪素子２４に駆動電圧が印加され電歪素子
２４によりナツト２１．２２と送りねじ１１間に所定の
与圧が作用し、両部材間のバックラッシュが除去され精
密位置決めが可能となる。なお、軸受１４のアラタレ。
一スとインナレースとの間のがたは電歪素子１７により
除去可能である。
除去可能である。
Ｆ、実施例
第１図〜第３図により、本発明を移動ステージ装置に適
用した一実施例を説明する。
用した一実施例を説明する。
第１図において、送りねじ１１が固定保持部材１２に設
けられた軸受１３と２つのアンギュラ軸受１４により回
転可能に軸支されている。第２図に詳細に示すように、
アンギュラ軸受１４のインナレース間にはスペーサ１５
が介装され、送りねじ１１に螺合されたロックナツト１
６でアンギュラ軸受１４のインナレースが送りねじ１１
に保持され、また、アウタレース間には電歪素子１７が
挟持され、押さえ部材１８によりアウタレースが保持部
材１２に押圧されている。送りねじ１１はカップリング
１９を介してモータ２０と連結されている。また、送り
ねじ１１にはナツト２１および２２が螺合され、一方の
ナツト２２が移動ステージ２３に固着されている。これ
らのナツト２１゜２２間にも、第３図に詳細を示すよう
に電歪素子２４が挟持され両ナツトに接着されている。
けられた軸受１３と２つのアンギュラ軸受１４により回
転可能に軸支されている。第２図に詳細に示すように、
アンギュラ軸受１４のインナレース間にはスペーサ１５
が介装され、送りねじ１１に螺合されたロックナツト１
６でアンギュラ軸受１４のインナレースが送りねじ１１
に保持され、また、アウタレース間には電歪素子１７が
挟持され、押さえ部材１８によりアウタレースが保持部
材１２に押圧されている。送りねじ１１はカップリング
１９を介してモータ２０と連結されている。また、送り
ねじ１１にはナツト２１および２２が螺合され、一方の
ナツト２２が移動ステージ２３に固着されている。これ
らのナツト２１゜２２間にも、第３図に詳細を示すよう
に電歪素子２４が挟持され両ナツトに接着されている。
この移動ステージ２３にはミラー２５が配設され図示し
ない光源からの照射光がミラー２５に照射され、その反
射光が干渉計２６に入射される。
ない光源からの照射光がミラー２５に照射され、その反
射光が干渉計２６に入射される。
干渉計２６には図示せぬ固定架台に設けた別のミラーか
らの反射光も入射され干渉縞が得られる。
らの反射光も入射され干渉縞が得られる。
干渉計２６はこの干渉縞に基づき、移動ステージ２３の
位置に応じた位置信号を制御部２７に供給し、移動ステ
ージ２３の位置が検出される。制御部２７は操作部２８
からの指令によりモータ２０に駆動信号を供給するとと
もに、後述する処理手順により移動ステージ２３の移動
状態に応じて電歪素子１７．２４に駆動電圧を印加する
。
位置に応じた位置信号を制御部２７に供給し、移動ステ
ージ２３の位置が検出される。制御部２７は操作部２８
からの指令によりモータ２０に駆動信号を供給するとと
もに、後述する処理手順により移動ステージ２３の移動
状態に応じて電歪素子１７．２４に駆動電圧を印加する
。
第４図の処理手順により実施例の動作を説明する。
ステップＳＬにおいて、制御部２７からモータ２０に供
給されるモータ駆動信号により移動ステージ２３が微動
（精密位置決め）されるのか否かを判定する。微動され
るものと判定されると、ステップＳ２において、制御部
２７から電歪素子１７．２４に所定の駆動電圧が印加さ
れる。これにより電歪素子１７．２４が送りねじ１１の
軸方向に伸び、２つのアンギュラ軸受１４のアウタレー
スとインナレース間に与圧が作用するとともに、２つの
ナツト２１．２２と送りねじ１１間にも与圧が作用する
。この結果、アンギュラ軸受１４のアウタレースとイン
ナーレース間のがたが除去されるとともに、ナツト２１
．２２と送りねじ１１間のバックラッシュも除去される
。ステップＳ３でモータ２０に駆動信号を供給してモー
タ２０を回転駆動すると送りねじ１１が回転し、送りね
じ１１の回転量に相応して移動ステージ２３が移動し精
密な位置決めがなされる。ステップＳ１で粗動（精密位
置決めに至るまでの移動ステージ２３の加減速運動およ
び等速運動時）されるものと判定されると、制御部２７
は電歪素子１７．２４に駆動信号を供給せずにステップ
Ｓ３に進み、モータ２０にモータ駆動信号を供給する。
給されるモータ駆動信号により移動ステージ２３が微動
（精密位置決め）されるのか否かを判定する。微動され
るものと判定されると、ステップＳ２において、制御部
２７から電歪素子１７．２４に所定の駆動電圧が印加さ
れる。これにより電歪素子１７．２４が送りねじ１１の
軸方向に伸び、２つのアンギュラ軸受１４のアウタレー
スとインナレース間に与圧が作用するとともに、２つの
ナツト２１．２２と送りねじ１１間にも与圧が作用する
。この結果、アンギュラ軸受１４のアウタレースとイン
ナーレース間のがたが除去されるとともに、ナツト２１
．２２と送りねじ１１間のバックラッシュも除去される
。ステップＳ３でモータ２０に駆動信号を供給してモー
タ２０を回転駆動すると送りねじ１１が回転し、送りね
じ１１の回転量に相応して移動ステージ２３が移動し精
密な位置決めがなされる。ステップＳ１で粗動（精密位
置決めに至るまでの移動ステージ２３の加減速運動およ
び等速運動時）されるものと判定されると、制御部２７
は電歪素子１７．２４に駆動信号を供給せずにステップ
Ｓ３に進み、モータ２０にモータ駆動信号を供給する。
この結果、アンギュラ軸受１４のアウタレースとインナ
レース間にがたが存在するまま、また、ナツト２１゜２
４と送りねじ１１間にバックラッシュが存在するまま送
りねじ１１が回転するから、上記各部材間の摩擦抵抗が
小さくでき、負荷トルクが低減され、また発熱や摩耗が
低減される。この結果、軸受やナツト、送りねじの寿命
が向上する。
レース間にがたが存在するまま、また、ナツト２１゜２
４と送りねじ１１間にバックラッシュが存在するまま送
りねじ１１が回転するから、上記各部材間の摩擦抵抗が
小さくでき、負荷トルクが低減され、また発熱や摩耗が
低減される。この結果、軸受やナツト、送りねじの寿命
が向上する。
なお、電歪素子に印加する電圧を、微動時に高く、粗動
時に低くするように制御してもよい。
時に低くするように制御してもよい。
なお、本発明は、回転速度差をもって互いに接触しつつ
相対回転する部材を有するものならば上記実施例の移動
ステージ装置以外の位置決め装置にも適用できる。
相対回転する部材を有するものならば上記実施例の移動
ステージ装置以外の位置決め装置にも適用できる。
Ｇ１発明の効果
本発明によれば、移動体を微動させるときのみ接淘しつ
つ相対回転する部材に電歪素子により与圧を付与するよ
うにしたので、移動体粗動時の摩擦抵抗を小さくでき、
負荷トルクの低減により駆動源となるモータ等を小型化
でき、また、発熱量の低減、摩耗量の低減を図ることが
できる。
つ相対回転する部材に電歪素子により与圧を付与するよ
うにしたので、移動体粗動時の摩擦抵抗を小さくでき、
負荷トルクの低減により駆動源となるモータ等を小型化
でき、また、発熱量の低減、摩耗量の低減を図ることが
できる。
第１図〜第４図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図は全体構成図、第２図は軸受部の詳細図、第３図は送
りねじとナツトの詳細図、第４図は電歪素子駆動用の処
理手順例を示すフローチャートである。第５図および第
６図は従来例を示し、第５図は送りねじとナツトを示す
詳細図、第６図は軸受部を示す詳細図である。 １１：送りねじ １２：固定保持部材１３．１４
：軸受 １５ニスペーサ１６：ロックナツト １
７，２４：電歪素子２１．２２：ナツト ２３：移動
ステージ２７：制御部 特許出願人 日本光学工業株式会社 代理人弁理士 永 井 冬 紀 第５図 ｇ ワ ｌ ’＋’ ｇ 第４図
図は全体構成図、第２図は軸受部の詳細図、第３図は送
りねじとナツトの詳細図、第４図は電歪素子駆動用の処
理手順例を示すフローチャートである。第５図および第
６図は従来例を示し、第５図は送りねじとナツトを示す
詳細図、第６図は軸受部を示す詳細図である。 １１：送りねじ １２：固定保持部材１３．１４
：軸受 １５ニスペーサ１６：ロックナツト １
７，２４：電歪素子２１．２２：ナツト ２３：移動
ステージ２７：制御部 特許出願人 日本光学工業株式会社 代理人弁理士 永 井 冬 紀 第５図 ｇ ワ ｌ ’＋’ ｇ 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 回転速度差をもって互いに接触しつつ相対回転する２つ
の部材を有し、回転運動により移動体を所定位置に移動
せしめる移動体の位置決め装置において、 前記２つの部材間の微小間隙をなくすべき与圧を付与す
る電歪素子と、移動体を粗動させるときには前記両部材
間の前記与圧を減少させるべく前記電歪素子を制御し、
微動させるときには前記与圧が作用するよう前記電歪素
子を制御する制御手段とを具備することを特徴とする移
動体の位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291951A JPS63143609A (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 移動体の位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291951A JPS63143609A (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 移動体の位置決め装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63143609A true JPS63143609A (ja) | 1988-06-15 |
Family
ID=17775571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61291951A Pending JPS63143609A (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 移動体の位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63143609A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02211505A (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-22 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 設定位置停止機構 |
| JPH107099A (ja) * | 1996-06-25 | 1998-01-13 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 柔軟宇宙構造物のハイブリッドアクチュエータ及び振動制御装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59124547A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 精密位置決め装置 |
| JPS6162110A (ja) * | 1984-09-03 | 1986-03-31 | Canon Inc | 精密試料移動装置 |
| JPS6115596B2 (ja) * | 1979-11-15 | 1986-04-24 | Mitsubishi Electric Corp |
-
1986
- 1986-12-08 JP JP61291951A patent/JPS63143609A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6115596B2 (ja) * | 1979-11-15 | 1986-04-24 | Mitsubishi Electric Corp | |
| JPS59124547A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 精密位置決め装置 |
| JPS6162110A (ja) * | 1984-09-03 | 1986-03-31 | Canon Inc | 精密試料移動装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02211505A (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-22 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 設定位置停止機構 |
| JPH107099A (ja) * | 1996-06-25 | 1998-01-13 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 柔軟宇宙構造物のハイブリッドアクチュエータ及び振動制御装置 |
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