KR100240550B1

KR100240550B1 - 다축 구동 장치

Info

Publication number: KR100240550B1
Application number: KR1019960004241A
Authority: KR
Inventors: 도시로 히구치; 다카시 반.; 다카히사 반; 아키라 이무라
Original assignee: 이시카와 타다시; 가부시키가이샤 도요다지도숏키 세이사쿠쇼; 도시로 히구치
Priority date: 1995-03-23
Filing date: 1996-02-23
Publication date: 2000-01-15
Also published as: DE19611446A1; US5708319A; JPH08266071A; TW437493U; KR960033650A

Abstract

다축 구동 장치에 있어서, 구조가 간단하여 장치 전체를 소형이자 경량으로 한다. 동력 손실을 적게 하고 피동부재를 소정 위치로 용이하고 정확하게 이동시킨다.

피동부재로서의 테이블(15)에 대해 한 평면내에서 복수의 상이한 방향으로 구동력을 부여하기 위한 복수의 정전 작동기(16, 17)를 구비한다. 각각의 정전 작동기(16, 17)는 다수의 전극 스트립을 일방향으로 소정 간격으로 배치한 제1 부재(18)와, 다수의 전극 스트립을 제1 부재(18)의 전극 스트립과 동일한 방향으로 소정 간격으로 배치한 제2 부재(19)로 구성된다. 양부재(18, 19)의 전극 스트립에 대한 전압 인가에 따라 양부재(18, 19)의 전극 스트립간에 발생하는 쿨롱력에 의해 제2 부재(19)가 제1 부재(18)에 대해 전극 스트립의 배열 향으로 이동되게 양부재(18, 19)를 서로 대향하게 배치한다.

Description

다축 구동 장치

제1도는 본 발명의 다축 구동 장치의 제1 실시예를 도시하는 사시도.

제2도는 다축 구동 장치의 정전 작동기(액츄에이터)를 도시하는 사시도.

제3도는 다축 구동 장치를 작동시키기 위한 제어 회로도.

제4a도 내지 제4c도는 DSP에서의 제1 신호 내지 제3 신호를 예시하는 설명도.

제5도는 본 발명의 다축 구동 장치의 제2 실시예를 도시하는 중요부분의 분해 사시도.

제6a도 내지 제6d도는 본 발명의 다축 구동 장치의 제3 실시예를 도시하는 작동 설명도.

제7도는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 다축 구동 장치의 분해 평면도.

제8도는 본 발명의 기타 실시예를 도시하는 다축 구동 장치의 분해 평면도.

제9도는 종래의 다축 구동 장치를 도시하는 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

13 : 새들 16 : 제1 정전 작동기

17 : 제2 정전 작동기 20 : 자전 방지 기구

23, 24 : 전극 스트립 25 : 디지탈 시그널 프로세서

26 : 제어 장치 42 : 저항체층

46, 47, 48 : 정전 작동기

[산업상의 이용분야]

본 발명은 예컨대 가공기계 등에 있어서 테이블 등의 피동부재를 동일 평면내에서 이동시키고, 소정 위치에 위치 결정하는 경우에 사용되는 다축 구동 장치에 관한 것이다.

[종래의 기술]

종래의 이런 종류의 다축 구동 장치로서는 예컨대 제9도에 도시한 구성의 것이 알려져 있다.

이 종래 구성에 있어서는 베이스(51)의 상면에 한쌍의 제1 레일(52)이 부설되며, 상기 제1 레일(52)상에는 새들(53; saddle)이 이동 가능하게 지지되어 있다. 새들(53)의 상면에는 한 쌍의 제2 레일(54)이 제1 레일(52)과 직교하는 방향으로 연장하도록 부설되고, 상기 제2 레일(54)상에는 피동부재로서의 테이블(55)이 이동 가능하게 지지되어 있다. 베이스(51)상에는 제1 볼 나사(56)가 회전 가능하게 지지되고, 이 제1 볼나사는 제1 모터(57)에 연결되어 있다. 새들(53)상에는 제2 볼나사(58)가 회전 가능하게 지지되고, 이 제2 볼나사는 제2 모터(59)에 연결되어 있다.

그리고 상기 제1 모터(57)에 의해 제1 볼나사(56)가 회전되었을 때, 도시 생략한 암나사를 통해서 새들(53)이 제1 레일(52)의 연장방향으로 이동된다. 또한 제2 모터(59)에 의해 제2 볼나사(58)가 회전되었을 때, 도시 생략한 암나사를 통해서 테이블(55)이 제2 레일(54)의 연장 방향으로 이동된다. 이것에 의해 테이블(55)이 상기 직교하는 2축 방향을 포함하는 동일 평면내에서 자유롭게 이동되고 상기 평면내의 소정 위치에서 위치 결정된다.

[발명이 해결하려는 과제]

그러나, 이런 종래의 다축 구동 장치에 있어서는 모터(57, 59)에 의해 볼나사(56, 58)가 회전되고, 테이블(55)을 2축 방향으로 이동시키기 때문에 큰 구동원이 필요함과 더불어 구동원을 포함하는 장치 전체의 구조가 복잡하고 장치 전체가 대형이자 대중량으로 된다는 문제가 있다.

또한, 이런 종래의 다축 구동 장치에 있어서의 모터(57, 59)의 회전력이 볼나사(56, 58) 및 암나사를 통해 테이블(55)의 구동력으로 변환되므로 구동 손실이 크다는 문제도 있다.

본 발명은 이 같은 종래의 기술에 존재하는 문제점을 감안하여 이루어진 것이다. 그 목적은 구조가 간단하고 장치 전체를 소형이자 경량으로 할 수 있음과 더불어 동력 손실이 적고 피동부재를 소정 위치로 용이하고 정확하게 이동시킬 수 있는 다축 구동 장치를 제공하는데 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기 목적을 달성하기 위해, 피동 부재에 대해 복수의 상이한 동일 평면 방향으로 구동력을 부여하기 위한 복수의 정전 작동기를 구비한 다축 구동 장치가 제공된다. 다축 구동 장치의 정전 작동기 각각은, 한 방향에서 소정의 피치로 배열된 다수의 제1전극 스트립을 가진 제1부재와, 제1전극 스트립과 동일 방향에서 소정의 피치로 배열된 다수의 제2전극 스트립을 가진 제2부재를 구비하고 있다. 제1및 제2부재는 전압이 제1및 제2전극 스트립에 인가되면, 제1및 제2전극 부재는 제1및 제2전극 스트립 사이에 발생된 쿨롱력에 따라서 한 방향을 따라 이동하도록 서로 반대로 위치한다.

따라서, 제1및 제2전극 스트립 사이에서 발생된 쿨롱력에 의해 전극 스트립의 배열 방향으로 제1및 제2부재중 어느 하나가 이동한다. 정전 작동기는 상이한 방향의 구동력을 발생하므로, 상이한 방향으로 복수의 구동력이 동일 평면에서 피동 부재에 부여된다. 따라서 정전 작동기의 동작에 따라 한 평면에서 복수의 방향으로 피동 부재가 이동된다.

[실시예 1]

이하. 본 발명의 제1실시예를 제1도, 제2도, 제3도 및 제4a도 내지 제4c도를 참조하여 상세하게 설명한다.

제1도에 도시한 바와 같이 고정부로서의 베이스(11)는 그 상면에 서로 평행한 한쌍의 제1레일(12)을 부설하고, 상기 제1레일(12)상에는 새들(13)이 이동 가능하게 지지되어 있다. 서로 평행한 한 쌍의 제2레일(14)은 새들(13)의 상면에 제1레일(12)과 직교하는 방향으로 연장하도록 부설되며, 상기 제2레일(14)상에는 피동부재로서의 테이블(15)이 이동 가능하게 지지되어 있다.

제1정전 작동기(16)는 상기 베이스(11)와 새들(13) 사이에 배치되고 새들(13)을 제1레일(12)을 따라 이동시킨다. 제2정전 작동기(17)는 새들(13)과 테이블(15)사이에 배치되고 테이블(15)을 제2레일(14)을 따라 이동시킨다. 따라서 테이블(15)은 서로 엇갈려 배치된 두 정전 작동기(16, 17)에 의해 구 직교 방향을 따라 소정의 위치로 이동된다.

제1도 및 제2도에 도시한 바와 같이 상기 각각의 정전 작동기(16,17)는 정지측 고정자로서의 제1부재(18)와, 상기 제1부재(18)에 상대적으로 이동 가능하게 배치된 가동측 이동자로서의 제2부재(19)를 구비한다. 그리고 제1정전 작동기(16)의 제1부재(18)가 베이스(11)의 상면에 고정되어 있고, 제2부재(19)는 새들(13)의 하면에 고정되어 있다. 또한, 제2정전 작동기(17)의 제1부재(18)가 새들(13)의 상면에 고정되고, 제2부재(19)는 테이블(15)의 하면에 고정되어 있다.

즉, 제1실시예에 있어서는 베이스(11)상에 제1정전 작동기(16)의 제1부재(18)가 고정되고, 제1정전 작동기(16)의 제2부재(19)상에 새들(13)을 개재해서 제2정전 작동기(1＆)가 지지되어 있다. 그리고 상기 제2정전 작동기(17)의 제2부재(19)상에 피동부재로서의 테이블(15)이 부착되어 있다. 또한, 제1실시예에 있어서는 상기 제1레일(12)및 제2레일(14)에 의해 자전 방지 기구(20)가 구성되어 있다. 그리고, 상기 제2정전 작동기(17)의 제2부재(19)상에 피동부재로서의 테이블(15)이 부착되어 있다. 또한, 제1실시예에 있어서는 상기 제1레일(12) 및 제2레일(14)에 의해 자전 방지 기구(20)가 구성되어 있다.

제1도 및 제2도에 도시한 상기 각 정전 작동기(16, 17)의 제1부재(18)는 절연재로 만들어진 복수의 시트(21)를 소정 간격(21a)으로 적층하여 구성되며, 각 시트(21)에는 다수의 전극 스트립(22)이 동일방향으로 소정의 배열 피치로 매설되어 있다. 마찬가지로 각각의 제2부재(19)도 절연재로 만들어진 복수의 시트(23)를 소정 간격(23a)으로 적층하여 구성되며, 각 시트(23)에는 다수의 전극 스트립(24)이 제1부재(18)의 전극 스트립(22)과 동일 방향으로 소정의 배열 피치로 매설되어 있다. 그리고 제1부재(18)의 각각의 시트(21)가 제2부재(19)의 각각의 시트(23)에 대해 1개씩 서로 대향하도록 배치되어 있다.

제3도 및 제4a도 내지 제4c도에 도시한 디지탈-아날로그(D/A)변환기(도시 안됨)를 장착한 디지탈 시그널 프로세서(DSP)(25)는 상기 각각의 정전 작동기(16,17)의 두 부재(18,19)의 전극 스트립(22,24)에 접속되어 있다. 상기 DSP(25)는 제어 장치(26)의 제어에 의해 각각의 정전 작동기(16,17)에 대해 예컨대 제4a도 내지 제4c도에 도시한 바와 같은 제1신호 내지 제3신호(SG1,SG2,SG3)및 (SG1',SG2',SG3')를 출력한다. 도면에 도시한 바와 같이 각각의 신호(SG1,SG2,SG3) 및 (SG1',SG2',SG3')는 위상이 서로 2π/3 상이한 파형 신호이다. 즉, 제1신호 내지 제3신호(SG1,SG2,SG3)및 (SG1',SG2',SG3')는 3상의 교류 신호이다.

또한, 제3도에 도시한 바와 같이 각각의 정전 작동기(16,17)의 두 부재(18,19)의 전극 스트립(22,24)은 각각 제1전극 내지 제3전극(22a,22b,22c)및 (24a,24b,24c)이라는 3개의 전극 군으로 분할되어 있으며, 각각의 전극 군에서의 전극(22a,22b,22c)및 (24a,24b,24c)이 순차 배열된 구조로 되어 있다. 그리고 각각의 정전 작동기(16,17)의 제1부재(18)와 제2부재(19)에는 제1전극 내지 제3전극(22a,22b,22c), 및 (24a,24b,24c)배열 순서가 서로 역으로 되어 있다.

그리고 상기 DSP(25)는 제어장치(26)로부터 송신된 디지탈 신호를 소정의 신호 처리 및 D/A변환을 거쳐 제1내지 제3신호(SG1,SG2,SG3)및 (SG1',SG2'SG3')를 발생하며, 이들 디지탈 신호는 앰프(27,28)에 의해 증폭 되어 전극(22a,22b,22c)및 (24a,24b,24c)에 인가된다.

이같이 제1부재(18)및 제2부재(19)의 전극 스트립(22,24)에 대해 제1신호 내지 제3신호(SG1,SG2,SG3)및 (SG1',SG2',SG3')가 인가되면, 각각의 부재(18,19)상에는 소정 파장의 진행파(W1,W2)가 발생한다. 그러나 제1부재(18)와 제2부재(19)에서는 제1전극 내지 제3전극(22a,22b,22c)및 (24a,24b,24c)의 배열 순서가 서로 역이므로 제3도에 화살표로 도시하듯이 발생되는 진행파(W1,W2)의 진행 방향도 역으로 된다.

그 결과, 오프셋 위상을 가진 두 진행파(W1,W2)는 제1부재(18)의 전극 스트립(22)과 제2부재(19)의 전극 스트립(24)사이에서 정전기로부터 쿨롱력이 발생하고, 상기 쿨롱력에 의해 제2부재(19)가 제1부재(18)에 대해 각각의 전극 스트립(22,24)의 배치 방향(제3도에서는 오른쪽 방향)으로 이동된다. 이런 경우 제1부재(18)에서의 진행파 (W1)와 제2부재(19)에서의 진행파(W2)는 그 진행 속도가 같고, 또한 진행 방향이 서로 역이므로 제2부재(19)의 이동 속도(Ua)는 각 진행파(W1,W2)의 진행 속도의 2배가 된다.

그리고 제1정전 작동기(16)에 있어서, 제2부재(19)가 제1부재(18)에 대해 전극 스트립(22,24)의 배열 방향으로 이동되면 그 위에 새들(13)을 거쳐 지지된 제2정전 작동기(17)도 동일 방향으로 이동된다. 또한, 상기 제2정전 작동기(17)에서의 제2부재(19)는 상기 이동 방향과 직교하는 방향으로 이동된다. 따라서 제2정전 작동기(17)의 제2부재(19)상에 고정되어 있는 테이블(15)은 두 방향으로 자유롭게 이동된다.

상기 제어 장치(26)에는 도시 생략한 입력 수단에 의해 테이블(15)의 목표 이동 위치나 그 이동 속도가 입력된다. 그리고 제어 장치(26)는 입력 데이타에 기초하여 DSP(25)를 제어하고, 각각의 정전 작동기(16,17)로 송신된 제1신호 내지 제3신호(SG1,SG2,SG3)및 (SG1',SG2',SG3')의 주파수나 파형 형상 등을 변경시킨다.

다음에 상기와 같이 구성된 다축 구동 장치의 작동에 대해 설명한다.

상기 다축 구동 장치에 있어서는 제어 장치(26)에 응답해서 양 정전 작동기(16,17)각각의 전극 스트립(22,24)으로 DSP(25)에 의해 제1신호 내지 제3신호(SG1,SG2,SG3)및 (SG1',SG2',SG3')가 인가된다. 그러면 제1부재(18)의 전극 스트립(22)과 제2부재(19)의 대상전극(24)사이에 쿨롱력이 발생하고, 상기 쿨롱력에 의해 제2부재(19)에 대해 전극 스트립(22,24)의 배열 방향으로 구동력이 부여된다. 두 직교 방향으로 가해진 이동력에 의해 테이블(15)은 소정 위치에서 두 직교 방향으로 이동될 수 있다.

또한, 이때 각각의 정전 작동기(16,17)에서의 제2부재(19)는 자전방지기구(20)에 의해 그 이동이 서로 직교하는 방향으로만 규제되어 있으며, 제1부재(18)에 대해 요동하지 않는다. 이런 이유 때문에 테이블(15)은 그의 가동 평면내에서 자전하지 않는다.

이상과 같이 제1실시예의 다축 구동 장치에 있어서는 구동력의 부여 방향이 상이한 2개의 정전 작동기(16,17)에 의해 피동부재로서의 테이블(15)을 한 평면내에서 이동시키게 되어 있다. 따라서, 모터나 볼나사를 구비한 종래의 다축 구동 장치와 비교하여 구조를 간단하게 할 수 있음과 더불어 장치 전체를 소형이자 경량으로 할 수 있다.

또한, 제1실시예의 다축 구동 장치에 있어서는 정전 작동기(16,17)에 의해 피동부재로서의 테이블(15)을 직접 이동시키게 되어 있다. 따라서, 모터의 회전력을 볼나사 및 암나사를 거쳐서 피동부재의 구동력으로 변환하는 종래 장치와 비교해 동력 손실이 적고, 테이블(15)을 소정위치로 용이하고, 정확하게 이동시킬 수가 있다.

또한, 제1실시예에서는 두 정전 작동기(16,17)에서의 제1부재(18)및 제2부재(19)가 절연재로 만들어진 복수의 시트(21,23)로 구성되어 있다. 이런 이유 때문에 정전 작동기(16,17)에서는 큰 구동력을 발생할 수 있고, 시트(21,23)의 적층 갯수를 변경하므로써 용도에 따라 구동력의 크기를 용이하게 조정할 수 있다. 게다가 큰 구동력을 얻기 위해 시트(21,23)를 다수 적층해도 각각의 시트(21,23)의 두께는 얇으로 정전 작동기(16,17)가 대형화되거나 대중량으로 되는 일은 거의 없다.

[실시예 2]

다음에 본 발명의 제2실시예를 제5도를 참조하여 설명한다.

그런데, 제2실시예는 자전 방지 기구(20)및 정전 작동기(16,17)의 조립 구성에 있어서 상기 제1실시예와는 서로 다르다. 즉, 제2실시예에 있어서는 자전 방지 기구(20)가 하나고 통합하여 구성되며, 상기 자전 방지 기구(20)에 의해 두 정전 작동기(16,17)에서의 제2부재(19)의 요동이 저지되어 피동부재로서의 테이블(15)의 자전이 방지되게 되어 있다.

보다 상세히 기술하면 두 정전 작동기(16,17)의 제 1부재(18)는 그것들의 전극 스트립(22)이 직교하는 방향으로 연장하게 대향 배치된 상태이며 양단부에서 부착판(31)을 걸쳐 고정부로서의 고정기판(32)상에 고정되어 있다. 또한, 두 정전 작동기(16,17)의 제2부재(19)는 그것들의 전극 스트립(24)이 직교하는 방향으로 연장 대향 배치된 상태에서 서로 연결되어 있다. 그리고 상기 제2부재(18)의 상면에 피동부재로서의 테이블(15)이 고정되어 있다.

각각의 정전 작동기(16,17)에 있어서, 제2부재(19)는 제1부재(18)에 대해 전극 스트립(22,24)의 배열 방향으로 구동력이 부여되나 전극 스트립(22,24)과 직교하는 방향, 즉 전극 스트립(22,24)의 연장방향으로의 구동력은 부여되지 않는다. 그리고 제2부재(19)는 제1부재(18)에 대해 전극 스트립(22,24)의 배열 방향뿐만 아니라 그 연장 방향으로도 이동 가능하도록 상기 전극 스트립(22,24)의 연장 방향에서의 폭이 제1부재(18)의 폭보다 큰 값으로 설정되어 있다. 따라서, 전극 스트립(24)이 직교하는 상태에서 서로 연결되어 있는 두 제2부재(19)는 한쪽 부재(19)에 구동력이 부여되었을 때, 그 이동에 따라 다른 쪽 부재(19)도 동일 방향으로 연속적으로 이동되어 상대부재의 이동을 저해하는 일은 없다. 이런 이유 때문에 제2부재(19)에 대해 고정되어 있는 테이블(15)은 상이한 방향으로 이동 가능하다.

한편, 자전 방지기구(20)에 있어서, 지지판(33)은 고정 기판(32)상에 고정되고, 그 상면에는 제1정전 작동기(16)상의 전극 스트립(22,24)의 배열 방향으로 연장하는 한쌍의 제1레일(34)이 형성되어 있다. 제1규제판(35)은 제1레일(34)상에 이동 가능하게 지지되며, 그 상면에는 제2정전 작동기(17)상의 전극 스트립(22,24)의 배열 방향으로 연장하는 한쌍의 제2레일(36)이 형성되어 있다. 제2규제판(37)은 제2레일(36)상에 이동 가능하게 지지되고, 상기 제2규제판(37)의 상면에 두 정전 작동기(16,17)의 제2부재(19)가 고정되어 있다.

즉, 앞서 설명한 바와 같이 두 정전 작동기(16,17)에서의 제2부재(19)는 제1부재(18)에 대해 그 이동 방향이 규제되고 있지 않으므로 제1부재(18)에 대해 요동하고 테이블(15)을 자전시킬 우려가 있다. 그러나 제2실시예의 다축 구동 장치에서는 상기 자전 방지기구(20)의 두 규제판(35,37)에 의해 정전 작동기(16,17)의 제2부재(19)의 이동이 규제되므로 테이블(15)의 자전이 확실하게 방지된다. 또한, 제2실시예에 있어서, 기타 작용 효과는 상기 제1실시예와 동일하다.

[실시예 3]

다음에 본 발명의 제3실시예를 제6a도 내지 제6d도를 참조하여 설명한다.

그런데, 제3실시예는 각각의 정전 작동기(16,17)의 제2부재(19)의 구성이 제1실시예와 서로 다르다. 즉, 제3실시예에서는 가동측 이동자로서의 제2부재(19)가 시트(41)와 그 표면에 형성된 저항층(42)으로 구성되어 있다. 또한, 정지측 고정자로서의 제1부재(18)는 상기 제1실시예와 마찬가지로 시트(21)내에 다수의 전극 스트립(22)을 소정 배열 피치로 매설하여 구성되어 있다.

그리고, 제3실시예의 정전 작동기(16,17)에서는 제 6a도에 도시한 바와 같이 제1부재(18)에서 전극 스트립(22)의 제1전극 내지 제3전극(22a,22b,22c)에 각각 +V, O, -V(v)의 전압이 인가된다. 그러면 제6b도에 도시한 바와 같이 제2부재(19)의 저항체층(42)상에는 점선 위치에 도시한 바와 같이 전극(22)상의 전하와는 역 극성의 유도 전하(43)가 발생한다.

제6c도에 도시한 바와 같이 제1부재(18)의 전극 스트립(22)에 대한 전압이 전환되면 각 전극(22)의 전위는 순식간에 변화한다. 그런데 상기 제1부재(18)와 대향하는 제2부재(19)내의 유도 전하(43)는 저항값이 높기 때문에 순식간에 이동할 수 없다. 이런 이유 때문에 두 부재(18,19)에 있어서 동일 부호의 전하간에 반발력이 발생하여 제2부재(19)가 순식간에 부상(浮上)되는 동시에 유도 전하(43)가 이웃의 전극(22)상의 상이한 전극의 전하 사이에서 흡인력을 발생하고, 제2부재(19)가 화살표 방향으로 이동된다.

그 결과, 제6d도에 도시한 바와 같이 제2부재(19)는 전극 스트립(22)의 1배열 피치만큼 이동된 상태에서 제1부재(18)상에 배치된다. 그리고 제6a내지 제6d도의 동작이 반복적으로 행해지므로써 제2부재(19)가 제1부재(18)의 표면을 따라 전극 스트립(22)의 배치 방향으로 이동된다.

따라서 이와 같은 정전 작동기(16,17)의 제1부재(18)에 대해 인가하는 전압이 제어 장치(26)에 의해 제어되면 테이블(15)에 대해 직각으로 교차하는 서로 다른 2축 방향으로 구동력을 부여하고, 상기 테이블(15)을 동일 평면내에서 이동 시킬 수 있다. 때문에 제3실시예에 있어서도 상기 제1실시예와 마찬가지의 작동 효과를 발휘할 수 있다.

특히 제3실시예에 있어서는 가동측 이동자로서 제2부재(19)에 전극 스트립이 설치되어 있지 않다. 이런 이유 때문에 상기 제2부재(19)에는 전압을 인가할 필요가 없고, 제1부재(18)에 전압을 인가하는 것만으로 양호하므로 정전 작동기(16,17)를 제어하기 위한 구성이 간단해진다.

[기타 실시예]

다음에 본 발명의 기타 실시예를 제7도 및 제8도를 참조하여 설명한다.

제7도에 도시한 실시예에 있어서는 상기 제1실시예 및 제2실시예에서의 다축 구동 장치가 3개의 정전 작동기(46,47,48)를 구비한다. 그리고 이것들의 정전 작동기(46,47,48)에 의해 피동부재로서의 테이블(15)에 대해 한 평면내에서 거의 60도 각도로 교차하는 상이한 3축 방향으로 구동력이 부여되게 되어 있다.

제8도에 도시한 실시예에서는 제1실시예 및 제2실시예의 다축 구동 장치에 있어서의 2개의 정전 작동기(16,17)가 직각이 아닌 소정 각도로 교차하는 2축 방향으로 이동되게 되어 있다. 따라서 실시예의 장치에서는 두 정전 작동기(16,17)에 의해 피동부재로서의 테이블(15)에 대해 한 평면내에서 소정 각도로 교차하는 상이한 2축 방향으로 구동력이 부여된다. 이런 경우의 작용 효과는 제1실시예 및 제2실시예와 동일하다.

또한, 본 발명은 다음과 같이 변경해서 구체화하는 것도 가능하다.

(1) 4개 이상의 복수의 정전 작동기를 두고 그것들의 정전 작동기에 의해 피동부재에 대해 한 평면내에서 4축 이상의 다축 방향으로 구동력이 부여되게 구성한다.

(2) 제 6a도 내지 제6d도에 도시한 제3실시예의 정전 작동기(16,17)에 있어서, 저항체층(42)을 구비한 제2부재(19)를 정지측 고정자로 하고, 전극 스트립(22)을 구비한 제1부재(18)를 가동측 이동자로 구성한다.

(3) 제7도 및 제8도에 도시한 실시예를 제3실시예에서 구체화한다.

(4) 상기 각각의 실시예에 있어서, 정전 작동기(16,17)에 대해 3상 교류 신호 대신에 직사각형파의 파형 신호를 출력한다.

Claims

피동 부재에 대해 복수의 상이한 동일 평면 방향으로 구동력을 부여하기 위한 복수의 정전 작동기를 구비한 다축 구동 장치로, 상기 복수의 정전 작동기는 적층되어 동작 가능하게 상호 연결되어 있고, 상기 다축 구동 장치의 각각의 정전 작동기는, 복수의 평행하게 이격된 제1시트로 이루어진 제1부재와, 상기 제1시트들 사이에 삽입 배치된 복수의 평행하게 이격된 제2시트로 이루어진 제2부재를 구비하며, 상기 제1및 제2부재는 서로에 대해 소정 방향으로 이동하도록 상기 제1및 제2시트들의 간격이 정해져 배치되고, 상기 제1시트 각각은 상기 소정 방향과 직교하는 소정의 배열 피치로 매설된 다수의 제1평행 전극 스트립을 가지며, 상기 제2시트들 각각은 상기 소정 방향과 직교하는 소정의 배열 피치로 매설된 다수의 제2평행 전극 스트립을 가지며, 상기 제1및 제2부재는 상기 제1및 제2전극 스트립에 전압이 인가될 때 상기 제1및 제2전극 스트립 사이에서 발생된 쿨롱력에 따라서 상대적으로 상기 소정 방향으로 이동 가능하게 되는 다축 구동 장치.
피동 부재에 대해 한 평면내에서 복수의 상이한 방향으로 구동력을 부여하기 위한 복수의 정전 작동기를 구비하고, 상기 복수의 정전 작동기는 적층되어 동작 가능하게 상호 연결되어 있는, 다축 구동 장치의 복수의 정전 작동기 각각은, 복수의 평행하게 이격된 제1시트로 이루어진 제1부재와, 상기 제1시트들 사이에 삽입 배열된 복수의 평행하게 이격된 제2시트로 이루어진 제2부재를 구비하며, 상기 제1및 제2부재는 서로에 대해 소정 방향으로 이동하도록 상기 제1및 제2시트들의 간격이 정해져서 배치되고, 상기 제1시트 각각은 상기 소정 방향과 직교하는 소정의 배열 피치로 매설된 다수의 제1평행 전극 스트립을 가지며, 상기 제2시트 각각은 저항체층을 가지며, 상기 제1및 제2부재는 상기 제1및 제2전극 스트립에 전압이 인가될 때, 상기 제1전극 스트립과 상기 저항체층 사이에서 발생된 쿨롱력에 따라서 상기 소정 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 되는 다축 구동장치.
제1항에 있어서, 상기 피동 부재는 자전하는 것을 방지하기 위한 자전 방지 기구를 더 포함하는 다축 구동 장치.
제2항에 있어서, 상기 피동 부재는 자전하는 것을 방지하기 위한 자전 방지 기구를 더 포함하는 다축 구동 장치.
제2항에 있어서, 상기 정전 작동기의 최하위 정전 작동기의 상기 제1및 제2부재를 고정시키기 위한 고정 부재를 더 포함하며, 상기 정전 작동기의 최하위 정전 작동기의 다른 제1및 제2부재는 이동 가능하며, 상기 다른 제1및 제2부재는 최하위 정전 작동기의 상기 제1및 제2부재의 가동 부재상에서 지지되며, 상기 피동 부재는 상기 정전 작동기들의 최상위 정전 작동기의 이동 가능한 하나의 상기 제1및 제2부재상에 장착되는 다축 구동 장치.
제2항에 있어서, 상기 제1시트는 절연재로 적층되어 있으며, 상기 복수의 전극 스트립은 매설되어 있는 다축 구동 장치.
제3항에 있어서, 각각의 정전 작동기의 상기 제1 및 제2부재중 하나를 고정하기 위한 고정 부재를 더포함하며, 각각의 정전 작동기의 상기 제1및 제2부재중 나머지는 상기 피동 부재에 연결되는 다축 구동 장치.
재4항에 있어서, 정전 작동기 각각의 상기 제1및 제2부재중 하나를 고정하기 위한 부동 부재를 더 포함하며, 정전 작동기 각각의 상기 제1및 제2부재중 다른 하나는 상기 피동 부재에 연결되는 다축 구동 장치.
제3항에 있어서, 상기 복수의 정전 작동기는 상기 피동 부재에 대해 서로 직교하는 두 방향으로 상기 구동력을 부여하는 2개의 정전 작동기를 포함하는 다축 구동 장치.
제4항에 있어서, 상기 복수의 정전 작동기는 상기 피동 부재에 대해 한 평면내에서 서로 직교하는 2방향으로 상기 구동력을 부여하는 2개의 정전 작동기를 포함하는 다축 구동 장치.
제3항에 있어서, 상기 복수의 정전 작동기는 상기 피동 부재에 대해 3개의 교차 방향으로 상기 구동력을 가하는 3개의 정전 작동기를 포함하는 다축 구동 장치.
제4항에 있어서, 상기 복수의 정전 작동기는 상기 피동 부재에 대해 한 평면내에서 상기 구동력을 부여하는 3개의 정전 작동기를 포함하는 다축 구동 장치.
제3항에 있어서, 상기 시트는 절연재로 적층되어 있으며, 상기 복수의 전극 스트립은 매설되어 있는 다축 구동 장치.