KR970006726B1 - 비접촉형 이동 테이블 - Google Patents

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노부토 야마자키
미노루 도리하타
신지 마키
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가부시키가이샤 신가와
아라이 가즈오
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Abstract

내용없음.

Description

비접촉형 이동 테이블
제1도는 본 발명의 비접촉형 이동 테이블의 기본구성의 1실시예를 도시한 이동 테이블의 이동면의 평면도.
제2도는 제1도의 윗쪽의 측면에서 본 측면도.
제3도는 제2도의 A-A선 단면도.
제4도는 제1도의 B-B선 단면도.
제5도는 제1도의 C-C선 단면도.
제6도는 제1도의 D-D선 단면도로서, 90도 시계방향으로 회전하여 도시한 도면.
제7도는 본 발명의 비접촉형 이동 테이블의 기본구성의 1실시예를 도시한 설명도.
제8도는 이동 테이블에의 압축공기공급 및 공기흡입장치의 블록도.
제9도는 공기유량 및 진공압과 압축강성 및 인장강성의 관계도.
제10도는 본 발명의 비접촉형 1축 이동 테이블의 1실시예를 도시한 설명도.
제11도는 본 발명의 비접촉형 1축 이동 테이블의 다른 실시예를 도시한 설명도.
제12도는 본 발명의 비접촉형 2축 이동 테이블의 제1실시예를 도시한 설명도.
제13도는 본 발명의 비접촉형 2축 이동 테이블의 제2실시예를 도시한 설명도.
제14도는 본 발명의 비접촉형 2축 이동 테이블의 제3실시예를 도시한 설명도.
제15도는 본 발명의 비접촉형 2축 이동 테이블의 제4실시예를 도시한 설명도.
제16도는 본 발명의 비접촉형 2축 이동 테이블의 제5실시예를 도시한 설명도.
제17도는 본 발명의 비접촉형 2축 이동 테이블의 제6실시예를 도시한 설명도.
제18도는 본 발명의 비접촉형 이동 테이블의 기본구성의 다른 실시예를 도시한 이동 테이블의 이동면의 평면도.
제19도는 제18도의 E-E선 단면도.
제20도는 제18도의 F-F선 단면도로서, 90도 시계방향으로 회전하여 도시한 도면.
제21도는 본 발명의 비접촉형 이동 테이블의 기본구성의 또다른 실시예를 도시한 이동 테이블의 이동면의 평면도.
제22도는 제21도의 아래쪽의 측면에서 본 측면도.
제23도는 종래의 비접촉형 1축 이동 테이블의 제1예를 도시한 설명도.
제24도는 종래의 비접촉형 1축 이동 테이블의 제2예를 도시한 설명도.
제25도는 종래의 비접촉형 1축 이동 테이블의 제3예를 도시한 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 가이드 테이블 1a : 가이드면
2 : 이동 테이블 2a : 이동면
2b : 공기공급홈 2g : 공기공급구멍
2h : 진공흡인구멍 20 : 가이드 테이블
20a, 20b : 가이드면 21 : 이동 테이블
22, 23 : 이동부 22a, 23a : 이동면
25 : 가이드부 25a : 가이드면
30 : X축 가이드 테이블 30a, 30b : X축 가이드면
31 : X축 이동 테이블 32, 33 : X축 이동부
32a, 33a : X축 이동면 32b : Y축 가이드면
34 : Y축 가이드부 34a : Y축 가이드면
35 : Y축 이동 테이블 36, 37 : Y축 이동부
36a, 37a : Y축 이동면 45 : 가이드 테이블
45a : XY축 가이드 테이블 47, 48 : X축 이동부
47a, 48a : X축 이동면 49 : Y축 가이드부
49a : Y축 가이드면 50 : XY축 이동 테이블
51, 52 : Y축 이동부 51a, 52a : Y축 이동면
55 : X축 가이드부 55a : X축 가이드면
60 : 가이드 테이블 60a : XY축 가이드면
60b : X축 가이드면 60c : Y축 가이드면
61 : X축 이동 테이블 62, 63 : X축 이동부
62a, 63a : X축 이동면 64 : Y축 가이드면
64a : Y축 가이드면 65 : Y축 이동 테이블
66, 67 : Y축 이동부 66a, 67 : Y축 이동면
68 : X축 가이드부 68a : X축 가이드면
69 : XY축 이동 테이블 69a : Y축 이동면
69b : X축 이동면 69c : XY축 이동면
70 : XY축 가이드부 70a : X축 가이드면
70b : Y축 가이드면
[산업상의 이용분야]
본 발명은 비접촉형 이동 테이블에 관한 것이다.
[종래의 기술]
종래, 비접촉형 1축 이동 테이블로서, 제23도 및 제24도에 도시한 압축공기방식과, 제25도에 도시한 압축공기, 자기병용방식이 알려져 있다.
제23도의 압축공기방식은 상하 및 좌우의 4면에 가이드면(80a,80b,80c,80d)을 가진 가이드 테이블(80)과, 가이드면(80a,80b,80c,80d)에 수 ㎛의 간격(공기갭)을 유지하는 이동면(80a,80b,80c,80d)을 가진 이동 테이블(81)로 이루어지고, 이동 테이블(81)의 이동면(81a 내지 81d)으로부터 가이드 테이블(80)의 가이드면(80a 내지 80d)에 압축공기(82)를 뿜어서 이동 테이블(81)을 가이드 테이블(80)로부터 떠오르게 하여 비접촉형 1축 이동 테이블로 하고 있다. 그래서, 이동 테이블(81)에 지면에 수직인 방향으로부터 외력을 가하면, 이동 테이블(81)은 비접촉으로 지면에 수직인 1축 방향으로 이동할 수 있다.
제24도의 압축공기방식은 가이드부(85,86)를 가진 가이드 테이블(87)과 이동 테이블(88)로 이루어져 있다. 가이드부(85)는 상하 좌면에 가이드면(85a,85b,85c)을 가지며, 가이드부(86)는 상하 우면에 가이드면(86a,86b,86c)을 가진다. 이동 테이블(88)은 상기 가이드면(85a,85b,85c 및 86a,86b,86c)에 수 μ의 틈새를 유지하는 이동면 (88a,88b,88c,88d,88e)을 가진다. 그리고, 이동 테이블(88)의 이동면(88a 내지 88e)으로 부터 가이드 테이블(87)의 가이드면(85a,85b,85c 및 86a,86b,86c)에 압축공기(89)를 뿜어서 이동 테이블(88)을 뜨게하여 비접촉형 1축 이동 테이블로 하고 있다. 그래서, 이동 테이블(88)에 지면에 수직인 방향으로 부터 외력을 가하면, 이동 테이블(88)은 비접촉으로 지면에 수직인 1축 방향으로 이동할 수 있다.
제25도의 압축공기, 자기병용방식은 제24도의 방식에 있어서의 아래쪽 부분의 축받이부를 개량한 것으로서, 이동 테이블(88)의 아래면에 영구자석(90,91)을 설치하여, 가이드 테이블(87)에도 상기 영구자석(90,91)과 흡인하는 자극을 가진 영구자석(92,93)을 설치한 것이다. 그래서, 이동 테이블(88)로부터 가이드 테이블(87)의 가이드면에 압축공기(89)를 뿜으면, 수평방향은 압축공기끼리 서로 반발하여 수평방향의 강성이 얻어지며, 수직방향은 압축공기와 영구자석(90,91 과 92,93)의 흡인력에 의하여 서로 반발하여 수직방향의 강성이 얻어져서, 비접촉형 1축 이동 테이블이 이루어진다.
[발명이 해결하려고 하는 과제]
상기 종래기술은 상하방향의 압축강성 및 인장강성을 얻으려면, 제23도의 경우는 가이드면(80a), 이동면(81a)과 가이드면(80b), 이동면(81b)의 상하 2면, 제24도의 경우는 가이드면(85a), 이동면(88a)과 가이드면(86a), 이동면(88a), 가이드면(85b), 이동면(88b), 이동면(88a)과 가이드면(86a), 이동면(88a)과 영구자석(90, 92)과 영구자석(91,93)의 상하 4면을 압축공기로 구속하거나, 압축공기와 영구자석으로 구속하고 있다. 또, 1축 이동 테이블을 구성하기 위해서는 상기한 상하방향의 압축강성 및 인장강성 외에, 좌우방향의 압축강성 및 인장강성을 얻기 위한 좌우 2면(제23도의 경우는 가이드면(80c), 이동면(81c)과 가이드면(80d), 이동면(81d), 제24도 및 제25도의 경우는 가이드면(85c), 이동면(88d)과 가이드면(86c), 이동면(88e)을 압축공기로 구속할 필요가 있으므로, 적어도 상하좌우의 4면의 축받이면을 필요로 한다. 또, 2축 이동 테이블인 XY축 테이블을 구성하는 경우에는 상기 1축 이동 테이블을 2조 사용하여 이동 테이블이 직교하도록 겹쳐 맞추는 수단을 취할 필요가 있다.
상기한 바와 같이, 종래기술은 축받이면의 수가 많고, 또 매우 작은 수 ㎛의 공기 갭을 유지하도록 할 필요가 있으므로, 고가공정밀도를 필요로 함과 동시에, 조립공정이 매우 곤란하여 비용이 많이 들게 된다. 또, 축받이면의 수가 많음으로써 이동 테이블이 대형화, 중량화 및 복잡화하며, 이점에서도 코스트가 높아진다. 또, 공기갭이 매우 작기 때문에 열팽창의 영향이 커서 사용하는 재료가 한정된다.
본 발명의 목적은 구조가 간단하고 축받이면이 적어, 소형화, 경량화와 코스트 저감 및 사용재료의 범위가 넓은 비접촉형 이동 테이블을 제공하는데 있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1수단은 평면의 상면과 그 상면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 평면과의 2면을 가이드면으로 하는 가이드 테이블과, 이 가이드 테이블의 2면의 가이드면에 대응한 2면의 이동면을 가지며, 가이드면에 이동면이 대향하여 배치된 이동 테이블을 갖추고, 가이드 테이블의 가이드면과 이 가이드면에 대향한 이동 테이블의 이동면의 대응한 양면에는 각각 어느 한쪽면으로부터 다른쪽면을 향하여압축공기를 공급하는 공기공급구멍과, 이동면 또는 가이드면의 어느 한쪽으로부터 진공흡인하는 진공흡인구멍이 설치되고, 기이드 테이블의 2면의 가이드면과 이동 테이블의 2면의 이동면으로 비접촉강성축받이를 구성한 2면의 비접촉강성축받이를 가지고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2의 수단은 평면인 상면과 그 상면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 X축 방향으로 평행한 평면으로 된 2면을 X축 가이드면으로 하는 X축 가이드 테이블과, 이 X축 가이드 테이블의 2면의 X축 가이드면에 대응하는 2면을 X축 이동면으로 하고, 또 상면과 그 상면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 Y축 방향으로 평행한 평면으로 된 2면을 Y축 가이드면으로 가지며, X축 가이드 테이블의 X축 가이드면에 X축 이동면이 대향하여 배치된 X축 이동 테이블과, 이 X축 이동 테이블의 2면의 Y축 가이드면에 대응한 2면의 Y축 이동면을 가지며, X축 이동 테이블의 Y축 가이드면에 Y축 이동면이 대향하여 배치된 Y축 이동 테이블을 갖추고, X축 가이드 테이블의 X축 가이드면과 X축 이동 테이블의 X축 이동면은 청구범위 제1항에 있어서의 가이드 테이블의 가이드면과, 이동 테이블의 이동면으로 구성하는 2면의 비접촉형 강성축받이를 가진 X축 테이블을 구성하고, X축 이동 테이블의 Y축 가이드면과 Y축 이동 테이블의 Y축 이동면은 청구범위 제1항에 있어서의 가이드 테이블의 가이드면과 이동 테이블의 이동면으로 구성하는 2면의 비접촉강성 축받이를 가진 Y축 테이블을 구성하여, X축 테이블과 Y축 테이블로 XY축 테이블을 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3수단은, 상면이 평면으로된 XY축 가이드면과 상면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 X축 방향으로 평행한 평면의 X축 가이드면을 가진 가이드 테이블과, 이 가이드 테이블의 2면의 XY축 가이드면과 X축 가이드면에 대응한 2면의 X축 이동면을 가지며, 또한 상면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 Y축 방향으로 평행한 평면으로 된 Y축 가이드면을 가지며, 가이드 테이블의 XY축 가이드면 및 X축 가이드면에 X축 이동면이 대향하여 배치된 XY축 가이드 테이블과, 가이드 테이블의 XY축 가이드면과 XY축 가이드 테이블의 Y축 가이드면에 대응한 2면의 Y축 이동면을 가지며, 가이드 테이블의 XY축 가이드면과 XY축 가이드 테이블의 Y축 가이드면에 Y축 이동면이 대향하여 배치된 XY축 이동테이블을 갖추고, 가이드 테이블의 XY축 가이드면 및 X축 가이드면과 XY축 가이드 테이블의 2면의 X축 이동면은 청구범위 제1항에있어서의 가이드 테이블의 가이드면과 이동 테이블의 이동면으로 구성하는 2면의 비접촉강성축받이를 구성하고, 가이드 테이블의 XY축 가이드면 및 XY축 가이드 테이블의 Y축 가이드면과 XY축 이동 테이블의 2면의 Y축 이동면은 청구범위 제1항에 있어서의 가이드 테이블의 가이드면과 이동 테이블의 이동면으로 구성하는 2면의 비접촉강성축받이를 구성하여, XY축 테이블을 구성한 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4수단은 상면이 평면인 XY축 가이드면과 상면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 X축 방향으로 평행한 X축 가이드면과 상면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 Y축 방향으로 평행한 Y축 가이드면을 가진 가이드 테이블과, 이 가이드 테이블의 XY축 가이드면과 X축 가이드면에 대응한 2면의 X축 이동면을 가지며, 또한 상면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 Y축 방향으로 평행한 평면으로 된 Y축 가이드면을 가지며, 가이드 테이블의 XY축 가이드면 및 X축 가이드면에 X축 이동면이 대향하여 배치된 X축 이동테이블과, 가이드 테이블의 XY축 가이드면과 Y축 가이드면에 대응한 2면의 Y축 이동면을 가지며, 또한 상면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 X축 방향으로 평행한 평면으로된 X축 가이드면을 가지며, 가이드 테이블의 XY축 가이드면 및 Y축 가이드면에 Y축 이동면이 대향하여 배치된 Y축 이동 테이블과, X축 이동 테이블의 Y축 가이드면, Y축 이동 테이블의 X축 가이드면 및 가이드 테이블의 XY축 가이드면에 대응한 Y축 이동면, X축 이동면 및 XY축 이동면을 가지며, 가이드 테이블의 XY축 가이드면에 얹어놓여진 XY축 이동 테이블을 갖추고, 가이드 테이블의 XY축 가이드면 및 X축 가이드면과 X축 이동 테이블의 2면의 X축 이동면은 청구범위 제1항에 있어서의 가이드 테이블의 가이드면과 이동 테이블의 이동면으로 구성하는 2면의 비접촉강성축받이를 구성하고, 가이드 테이블의 XY축 가이드면 및 Y축 가이드면과 Y축 이동 테이블의 2면의 Y축 이동면은 청구범위 제1항에 있어서의 가이드 테이블의 가이드면과 이동 테이블의 이동면으로 구성하는 2면의 비접촉강성축받이를 구성하고, XY축 이동 테이블의 X축 이동면과 XY축 이동면, Y축 이동면과 XY축 이동면 및 Y축 이동 테이블의 X축 가이드면과 가이드 테이블의 XY축 가이드면, X축 이동 테이블의 Y축 이동면과 가이드 테이블의 XY축 가이드면은 청구범위 제1항에 있어서의 가이드 테이블의 가이드면과 이동 테이블의 이동면으로 구성하는 2면의 비접촉강성 축받이를 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
[작용]
제1의 수단에 의한 1조의 가이드면과 이동면의 구성에 의하면, 공기공급구멍으로부터 공급하는 압축공기에 의하여 이동 테이블은 가이드 테이블의 가이드면으로부터 떠오른다. 이때, 이동 테이블은 이동 테이블의 중량과 압축공기가 뿜어내는 압력에 의하여 균형을 취하고 있다. 그러나, 이동 테이블은 공중에 떠오른 상태로 구속력이 없고 매우 불안정하다. 그래서 진공흡인구멍으로부터 진공압력을 공급하면, 가이드 테이블의 가이드면과 이동 테이블의 이동면과의 틈새가 적어져서, 가이드면 및 이동면에 수직방향으로부터의 압축력 및 인장력에 견딜수 있게 되어, 평면이동강성축받이가 얻어진다. 그래서, 이동 테이블에 가이드면 및 이동면에 평행한 방향으로부터 외력을 가하면, 이동 테이블은 그 가해진 외력의 방향으로 가볍게 이동한다. 이와 같이, 가이드면과 이동면과의 1쌍의 1면으로 압축 및 인장강성을 가진 비접촉강성축받이를 구성하고, 비접촉평면이동 테이블이 얻어진다.
그래서, 제1수단과 같이 가이드면과 이동면을 2조 직각 또는 어떤 각도로 조합한 구성으로 하면, 이동 테이블은 상하방향 및 좌우방향으로부터의 압축력 및 인장력에 견디는 강성축받이가 된다. 즉, 이동 테이블은 상하방향 및 좌우방향(가이드면과 이동면에 직각인 방향)이 구속되어, 1축 방향에 비접촉으로 이동할 수 있다. 이와 같이 2쌍의 2면으로된 적은 축받이면에서 비접촉강성축받이를 구성하여 1축 이동 테이블을 얻을 수 있다. 또, 축받이면의 수가 적음으로써 이동 테이블을 경량화할 수 있음과 동시에, 코스트의 저감을 꾀할 수 있다.
또, 직각 또는 어떤 각도를 가진 2면으로 축받이를 구성하므로, 열팽창에 의한 공기갭에의 영향이 적고, 가이드 테이블 및 이동 테이블의 사용재료의 범위가 넓다. 또한, 공기갭을 공정밀도로 관리할 필요가 없으므로, 조립조정이 용이하다.
제2의 수단에 의하면, X축 이동 테이블은 X축 가이드 테이블의 X축 가이드면과 X축 이동 테이블의 X축 이동면으로 Y축 방향(X축 가이드면과 X축 이동면의 면에 직각인 방향)의 이동이 구속되어 있으므로, X축 가이드 테이블의 X축 가이드면을 따라 X축 방향으로만 이동가능하다. 또, Y축 이동 테이블은 X축 이동 테이블에 대하여 X축 이동 테이블의 Y축 가이드면과 Y축 이동 테이블의 Y축 이동면으로 Y축 방향(Y축 가이드면과 Y축 이동면의 면에 직각인 방향)의 이동이 구속되어 있으므로, 상기와 같이 X축 이동 테이블이 X축 방향으로 이동되면, Y축 이동 테이블도 함께 X축 방향으로 이동한다. 또, Y축 이동 테이블은 상기한 바와 같이 Y축 가이드면과 Y축 이동면으로 Y축 방향의 이동이 구속되어 있으므로, Y축 방향으로만 이동가능하다. 따라서, X축 이동 테이블의 X축 방향의 이동과 Y축 이동 테이블과의 Y축 방향의 이동의 조합에 의하여 Y축 이동 테이블을 XY축 방향의 임의의 위치로 이동시킬 수 있다. 즉, 상기 제1수단을 2조 조합함으로써, X축 가이드면과 X축 이동면의 직각인 2쌍의 2면, Y축 가이드면과 Y축 이동면의 직각인 2쌍의 2면의 합계 4쌍의 4면으로 비접촉강성축받이를 구성하여 2축 이동 테이블을 얻을 수 있다.
제3의 수단에 의하면, XY축 가이드 테이블은 가이드 테이블의 X축 가이드면과 XY축 가이드 테이블의 X축 이동면으로 Y축 방향(X축 가이드면과 X축 이동면의 면에 직각인 방향)이 구속되어 있으므로, 가이드 테이블의 X축 가이드면을 따라 X축 방향으로만 이동가능하다. 또, XY축 이동 테이블은 XY축 가이드 테이블의 Y축 가이드면과 XY축 이동 테이블의 Y축 이동면으로 X축 방향(Y축 가이드면과 Y축 이동면의 면에 직각인 방향)이 구속되어 있으므로, 상기와 같이 XY축 가이드 테이블을 X축 방향으로 이동시키면, XY축 이동 테이블은 XY축 가이드 테이블과 함께 X축 방향으로만 이동한다. 그래서, 반대로 XY축 이동 테이블을 X축 방향으로 이동시켜도 XY축 가이드 테이블은 XY축 이동 테이블과 함께 이동한다. 또 XY축 이동 테이블은 상기한 바와 같이 X축 방향은 XY축 가이드 테이블과 함께 이동가능하므로, XY축 이동 테이블을 Y축 방향으로 이동시키면, XY축 이동 테이블은 Y축 방향으로만 이동가능하다. 따라서, XY축 이동 테이블의 X축 방향의 이동과 XY축 이동 테이블의 Y축 방향의 이동의 조합, 또는 XY축 가이드 테이블의 Y축 방향의 이동과 XY축 이동 테이블의 Y축 방향의 조합에 의하여 XY축 이동 테이블을 XY축 방향의 임의의 위치로 이동시킬 수 있다. 즉, 상기 제2수단의 경우와 똑같이, 4면으로 비접촉의 2축 이동 테이블인 XY축 테이블을 구성할 수 있다.
제4의 수단에 의하면, XY축 가이드면, X축 가이드면은 상기 제2수단의 X축 가이드 테이블의 직각 또는 어떤 각도를 가진 2면의 X축 가이드면에 상당하고, 직각 또는 어떤 각도를 가진 2면의 X축 이동면은 제2수단의 X축 이동 테이블의 직각 또는 어떤 각도를 가진 2면의 X축 이동면에 상당한다. 또, XY축 가이드면, Y축 가이드면과 직각 또는 어떤 각도를 가진 2면의 Y축 이동면과의 관계는 상기 XY축 가이드면, X축 가이드면과 직각 또는 어떤 각도를 가진 2면의 X축 이동면과의 관계가 같고, 축이 Y축 방향으로 변한 것뿐이다. 따라서, 축 이동 테이블은 가이드 테이블의 X축 가이드면과 X축 이동 테이블의 X축 이동면으로 Y축 방향(X축 가이드면과 X축 이동면의 면에 직각인 방향)의 이동이 구속되어 있으므로, 가이드 테이블의 X축 가이드면을 따라 X축 방향으로만 이동가능하다. 똑같이 Y축 이동 테이블은 가이드 테이블의 Y축 가이드면과 Y축 이동 테이블의 Y축 이동면으로 X축 방향(Y축 가이드면과 Y축 이동면의 면에 직각인 방향)의 이동이 구속되어 있으므로, 가이드 테이블의 Y축 가이드면을 따라 Y축 방향으로만 이동가능하다.
또, XY축 이동 테이블은 Y축 가이드부의 X축 가이드면과 XY축 이동 테이블의 X축 이동면으로 Y축 방향의 이동이 구속되어 있으므로, X축 이동 테이블이 X축 방향으로 이동하면, XY축 이동 테이블은 X축 이동 테이블과 함께 X축 방향으로 이동한다. 또, 똑같이 XY축 이동 테이블은 X축 가이드부의 Y축 가이드면과 XY축 이동 테이블의 Y축 이동면으로 X축 방향의 이동이 구속되어 있으므로, Y축 이동 테이블이 Y축 방향으로 이동하면, XY축 이동 테이블은 Y축 이동 테이블과 함께 Y축 방향으로 이동한다. 따라서, X축 이동 테이블의 X축 방향의 이동과 Y축 이동 테이블의 이동의 조합에 의하여 XY축 이동 테이블을 XY축 방향의 임의의 위치로 이동시킬 수 있다.
이와 같이 XY축 가이드면과 X축 이동면, X축 가이드면과 X축 이동면의 2쌍의 2면으로 X축 이동 테이블을 구성하고, XY축 가이드면과 Y축 이동면, Y축 가이드면과 Y축 이동면의 2쌍의 2면으로 Y축 이동 테이블을 구성하고, Y축 가이드면과 Y축 이동면과 X축 가이드면과 X축 이동면과 XY축 가이드면과 XY축 이동면의 3쌍의 3면으로 XY 이동 테이블을 구성한다. 즉, 7면으로 비접촉의 2축 이동 테이블인 XY 테이블을 구성한다.
[실시예]
이하, 본 발명의 기본구성의 1실시예를 제1도 내지 20도에 의하여 설명한다. 제7도에 도시한 바와 같이, 가이드 테이블(1)의 윗면은 가이드면(1a)으로 되어 있고, 이 가이드면(1a) 위에는 이동 테이블(2)이 얹어놓여져 있다. 이동 테이블(2)의 아래면은 이동면(2a)으로 되어 있고, 이 이동면(2a)에는 제1도에 도시한 바와 같이, 외주부에 공기공급홈(2b)이 형성되어 있고, 공기공급홈(2b)에 대응한 부분에는 제3도에 도시한 바와 같이 측면(2c)으로부터 내부를 향하여 공기통로구멍(2e)이 뚫려있고, 이 공기통로구멍(2e)에 연통하도록 측면(2d)에 공기통로구멍(2f)이 뚫려있어서, 이들 공기통로구멍(2e, 2f)의 측면(2c, 2d)쪽은 마개(3)로 밀폐되어 있다.
그리고, 제1도, 제2도, 제4도에 도시한 바와 같이, 공기공급홈(2b)이 공기통로구멍(2e, 2f)이 연통하도록 공기공급홈(2b)의 각변에 공기공급구멍(2g)이 뚫려있다. 상기 공기공급홈(2b)의 안쪽부분에는 다수의 진공흡인구멍(2h)이 뚫려있다. 그리고, 진공흡인구멍(2h)에 연통하도록 측면(2c)으로부터 공기통로구멍(2i)이 뚫려있고 또 공기통로구멍(2i)에 연통하도록 측면(2j)에는 공기통로구멍(2k)이 뚫려져 있어서, 이들 공기통로구멍(2i, 2k)의 측면(2c, 2j)쪽은 마개(4)로 밀폐되어 있다. 또 공기통로구멍(2k)에 연통하도록 측면(2c)에는 공기통로구멍(2p)이 뚫려있다. 또, 이동 테이블(2)에는 공기통로구멍(2e, 2f)에 공기를 공급하는 공기공급파이프(5)와, 공기통로구멍(2p, 2k, 2i, 2h)으로부터 진공흡인하는 공기흡인파이프(6)가 접속되어 있다.
상기 공기공급파이프(5) 및 공기흡인파이프(6)에는 제8도에 도시한 바와 같이, 각각 호오스(10, 11)가 접속되며, 호오스(10)에는 유량자동조절부(12), 압력계(13)를 통하여 에어 콤프레서(14)가 접속되고, 호오스(11)에는 진공펌프 또는 벤츄리형 진공발생기(15) 및 진공압센서(16)가 접속되어 있다. 여기서, 호오스(10, 11)의 공기공급파이프(5), 공기흡인파이프(6)쪽 부분은 이동 테이블(2)에의 저항을 적게하기 위하여 유연성이 있는 것을 사용하는 것이 좋다. 그리고, 에어 콤프레서(14) 및 진공펌프(15)는 제어부(17)에 의하여 제어되고, 또 유량자동조절부(12)의 유량은 진공압센서(16)의 진공도에 의하여 제어부(17)로부터 제어되도록 되어 있다.
다음에 작용에 대하여 설명한다. 공기공급파이프(5)에 압축공기를 공급하면, 이 압축공기는 공기통로구멍(2e, 2f)을 지나 공기공급구멍(2g)으로부터 공기공급홈(2b)에 공급한다. 이에 따라 이동 테이블(2)은 가이드 테이블(1)의 가이드면(1a)으로부터 떠오른다. 이때, 이동 테이블(2)은 이동 테이블(2)의 중량과 압축공기의 공급압력에 의하여 균형을 취하고 있다. 그러나, 이동 테이블(2)은 공중에 뜬 상태로 구속력이 없고, 매우 불안정하다.
그래서, 공기흡인파이프(6)로부터 진공흡인을 하면, 이 진공흡인력은 공기통로구멍(2p, 2k, 2i)을 통하여 진공흡인구멍(2h)으로부터 가이드 테이블(1)의 가이드면(1a)과 이동 테이블(2)의 이동면(2a)간의 공기흡인을 한다. 이에 따라 가이드 테이블(1)의 가이드면(1a)과 이동 테이블(2)의 이동면(2a)과의 틈새가 적어져서, 이동 테이블(2)의 윗쪽(가이드면(1a), 이동면(2a)에 수직인 방향)으로부터의 압축력 및 인장력에 견딜 수 있게 되어, 평면이동강성축받이를 얻을 수 있다. 그래서, 이동 테이블(2)에 옆방향(가이드면(1a), 이동면(2a)에 평행한 방향)으로부터 외력을 가하면, 이동 테이블(2)은 그 가해진 외력의 방향으로 가볍게 이동한다. 이 경우, 이동 테이블(2)은 수 g의 힘으로 이동시킬 수 있다.
이와 같이, 가이드면(1a)과 이동면(2a)과의 1쌍의 1면으로 압축 및 인장강성을 가진 비접촉강성축받이를 구성하여, 비접촉평면이동 테이블을 얻을 수 있다. 또, 1쌍의 면으로 공기공급 및 공기흡인을 하므로, 공기의 자기 순환성이 있어서, 공기가 다른 부분에 거의 새지 않고 깨끗하다.
제9도는 공기공급파이프(5)에 공급하는 공기유량에 따라 공기흡인파이프(6)로부터 흡인하는 진공압을 높인 경우에 있어서의 인장강성과 압축강성을 실험에 의하여 구한 결과를 도시한 것이다. 예컨대, 공기유량을 2.5L/min으로 하고, 그때의 진공압을 -65cmHg로 하면, 인장강성은 약 8Kgf/μm이 되며, 압축강성은 약 24Kgf/μm이 되었다. 여기서, 이동 테이블(20에 탑재하는 물건의 중량에 의하여 압축강성을 어느 정도로 하느냐는 실험에 의하여 설정할 필요가 있다.
다음에, 본 발명의 비접촉형 이동 테이블의 1실시예에 대하여 설명한다.
제10도는 1축 이동 테이블을 구성한 제1실시예를 도시한 것이다. 가이드 테이블(20)의 상면 및 이 상면에 수직인 측면은 가이드면(20a,20b)으로 되어 있고, 이동 테이블(21)은 가이드면(20a,20b)에 대응하여 이동부(22,23)를 가진다. 그리고, 이동부(22,23)는 각각 제1도 내지 제6도에 도시한 이동 테이블(2)과 같은 구성으로 된 공기취출수단 및 공기흡인수단이 형성되어 있다. 즉, 가이드 테이블(20)의 가이드면(20a)과 이동부(22)의 이동면(22a)은 가이드 테이블(1)의 가이드면(1a)과 이동 테이블(2)의 이동면(2a)과 같은 구성으로된 강성 축받이를 구성하고, 가이드 테이블(20)의 가이드면(20b)과 이동부(23)의 이동면(23a)은 가이드 테이블(1)의 가이드면(1a)과 이동 테이블(2)의 이동면(2a)과 같은 구성으로 된 강성축받이로 되어 있다.
따라서, 이동부(22)는 상기 실시예와 똑같이, 상하방향(가이드면(20a), 이동면(22a)에 수직인 방향)으로부터의 압축력 및 인장력에 견딜 수 있는 강성축받이로 되어 있어서, 이동부(23)도 상기 실시예와 똑같이 좌우방향(가이드면(20b), 이동면(23a)에 수직인 방향)으로부터의 압축력 및 인장력에 견딜 수 있는 강성축받이가 된다. 즉, 이동 테이블(21)은 상하방향 및 좌우방향(가이드면(20a)과 이동면(22a) 및 가이드(20b)와 이동면(23a)에 수직인 방향)이 구속되어, 지면에 수직인 방향(가이드면(20a,20b), 이동면(22a,23a)에 평행인 방향)으로만 비접촉으로 이동할 수 있다.
이와 같이, 이동부(22,23)를 직각으로 조합하여, 직각인 가이드면(20a,20b)을 가진 가이드 테이블(20)에 얹어놓음으로써, 가이드면(20a)과 이동면(22a) 및 가이드면(20b)과 이동면(23a)의 2쌍의 2면으로 된 적은 축받이면으로 비접촉강성추받이를 구성하고, 1축 이동 테이블을 얻을 수 있다. 또 축받이면의 수가 적음으로써 이동 테이블(2)을 경량화할 수 있음과 동시에, 코스트의 저감을 꾀할 수 있다. 또, 직각인 2면으로 축받이를 구성하므로, 열팽창에 의한 영향이 적어서, 가이드 테이블(1) 및 이동 테이블(2)의 사용재료의 범위가 넓다. 또한, 공기갭을 고정밀도로 관리할 필요가 없으므로, 조립조정 및 가공이 용이한다.
제11도는 상기 제1실시예의 변형예인 1축 이동 테이블의 제2실시예를 도시한 것이다. 본 실시예는 상기 제1실시예에 있어서의 가이드 테이블(20)의 측면인 가이드면(20b)에 대신하여 가이드 테이블(20)의 상면으로부터 윗쪽으로 뻗은 가이드부(25)를 설치하고, 이 가이드부(25)에 수직인 가이드면(25a)을 설치하여 구성한다. 따라서, 이동 테이블(22)의 이동부(23)도 윗쪽으로 뻗어, 이 이동부(23)에 수직인 이동면(23a)을 설치하여 구성된다.
이와 같이 구성하여도 상기 실시예와 똑같은 효과를 얻을 수 있다.
제12도는 본 발명의 2축 이동 테이블의 제1실시예를 도시한 것이다. X축 가이드 테이블(30)의 상면 및 안쪽면은 X축 가이드면(30a,30b)으로 되어 있고, X축 가이드면(30a, 30b)은 제10도의 가이드 테이블(20)의 상면 및 측면의 가이드면(20a, 20b)에 상당한다. X축 가이드 테이블(30) 위에는 X축 이동 테이블(31)이 얹어놓여져 있고, X축 이동 테이블(31)은 X축 가이드면(30a,30b)에 각각 대응한 X축 이동면(32a,33a)을 가진 X축 이동부(32,33)와, X축 가이드면(30a)에 수직이고 Y축 방향으로 평행인 평면으로 된 Y축 가이드면(34a)을 가진 Y축 가이드부(34)로 되어 있다. 또 Y축 이동부(32)의 상면은 수평면으로 된 Y축 가이드면(32b)으로 되어 있다. 그리고, X축 이동면(32a,33a)은 제10도의 이동 테이블(21)의 하면 및 측면의 이동면(22a,23a)에 상당한다.
즉, X축 가이드 테이블(30)과 X축 이동 테이블(31)로 X축 테이블을 구성하고 있다. X축 이동 테이블(31)위에는 Y축 이동 테이블(35)이 얹어놓여져 있고, 상기 Y축 가이드면(32b,34a)에 대응한 면에 Y축 이동면(36a,37a)을 가진 Y축 이동부(36,37)로 되어 있다. 즉, X축 이동 테이블(31)의 Y축 가이드면(32b,34a)은 각각 제11도의 가이드 테이블(20)의 가이드면(20a,25a)에 상당하고, Y축 이동 테이블(35)의 Y축 이동면(36a,37a)은 제11도의 이동 테이블(21)의 이동면(22a,23a)에 상당하고, X축 이동 테이블(31)과 Y축 이동 테이블(35)로 Y축 테이블을 구성하고 있다.
따라서, X축 이동 테이블(31)은 X축 가이드 테이블(30)의 테이블 가이드면(30b)과 X축 이동 테이블(31)의 X축 이동면(33a)으로 Y축 방향(X축 가이드면(30b)과 X축 이동면(33a)의 면에 수직인 방향)의 이동이 구속되어 있으므로, X축 가이드 테이블(30)의 X축 가이드면(30b)을 따라 X축 방향으로만 이동가능하다. 또, Y축 이동 테이블(35)은 X축 이동 테이블(31)에 대하여 Y축 이동 테이블(31)의 Y축 가이드면(34a)과 Y축 이동 테이블(35)의 Y축 이동면(37a)으로 Y축 방향(X축 가이드면(34a)과 Y축 이동면(37a)의 면에 수직인 방향)의 이동이 구속되어 있으므로, 상기와 같이 X축 이동 테이블(31)이 X축 방향으로 이동되면, Y축 이동 테이블(35)도 함께 X축 방향으로 이동한다.
또, Y축 이동 테이블(35)은 상기한 바와 같이 Y축 가이드면(34a)과 Y축 이동면(37a)으로 Y축 방향의 이동이 구속되어 있으므로, Y축 방향으므로만 이동가능하다. 따라서, X축 이동 테이블(31)의 X축 방향의 이동과 Y축 이동 테이블(35)과의 Y축 방향의 이동의 조합에 의하여, Y축 이동 테이블(35)을 XY축 방향의 임의의 위치로 이동시킬 수 있다. 즉, 제10도와 제11도의 이동 테이블(21)을 2조 조합함으로써, X축 가이드면(30a)과 X축 이동면(32a), X축 가이드면(30b)과 X축 이동면(33a), Y축 가이드면(32b)과 Y축 이동면(36a), Y축 가이드면(34a)과 Y축 이동면(37a)의 4쌍의 4면으로 비접촉강성축받이를 구성하고, 2축 이동 테이블을 얻을 수 있다.
상기 X축의 이동 테이블(31)의 Y축 가이드부(34)의 Y축 가이드면(34a)과 반대쪽 면에 X축 보이스 코일 모우터(40)의 코일부(40a)를 고정시키고, X축 보이스 코일 모우터(40)의 자석부(40b)를 X축 모우터대(41)에 고정시킨다. 또, Y축 이동 테이블(35)의 Y축 방향으로 수직인 면에 Y축 보이스 코일 모우터(42)의 코일부(42a)를 고정시키고, Y축 보이스 코일 모우터(42)의 자석부(42b)를 Y축 모우터대(43)에 고정시킨다. 이에 따라 X축 이동 테이블(31)은 X축 보이스 코일 모우터(40)에 의하여 X축 방향으로 이동되고, Y축 이동 테이블(35)은 Y축 보이스 코일 모우터(42)에 의하여 Y축 방향으로 이동되며, X축 이동 테이블(31) 및 Y축 이동 테이블(35)의 이동을 자동제어할 수 있다. 상기한 바와 같이, 코일부(42a)는 Y축 이동 테이블(35)에 고정되고, Y축 이동 테이블(35)이 X축 방향으로 이동함과 동시에 이동하나, 자석부(42b)는 Y축 모우터대(43)에 고정되어 이동하지 않으므로, 자석부(42b)의 코일부(42a)내에 배설된 부분(42c)과 코일부(42a)간에는 X축 방향으로 Y축 이동테이블(35)이 이동할 수 있는 방향범위의 간격이 설치되어 있다.
제13도는 2축 이동 테이블의 제2실시예로서, 상기 제1실시예의 변형예를 도시한 것이다.
가이드 테이블(45)은 상면이 XY축 가이드면(45a)으로, 안쪽면이 X축 가이드면(45b)으로 되어 있다. 가이드 테이블(45) 위에는 XY축 가이드 테이블(46)이 얹어놓여져 있고, XY축 가이드 테이블(46)은 XY축 가이드면(45a), X축 가이드면(45b)에 각각 대응한 X축 이동면(47a,48a)을 가진 X축 이동부(47,48)와, XY축 가이드면(45a)에 수직이고 Y축 방향으로 평행한 평면으로 된 Y축 가이드면(49a)을 가진 Y축 가이드부(49)로 되어 있다. 또, 가이드 테이블(45) 위에는 XY축 이동 테이블(50)이 얹어놓여져 있고, XY축 이동 테이블(50)은 XY축 가이드면(45a), Y축 가이드면(49a)에 각각 대응한 Y축 이동면(51a,52a)을 가진 Y축 이동부(51,52)와 X축 방향으로 수직인 X축 모우터 부착부(53)와, Y축 방향으로 수직인 Y축 모우터 부착부(54)로 되어 있다. 그리고 XY축 가이드면(45a), X축 가이드면(45b)은 제12도의 X축 가이드 테이블(30)의 X축 가이드면(30a,30b)에 상당하고, X축 이동면(47a,48a)은 제12도의 X축 이동 테이블(31)의 X축 이동면(32a,33a)에 상당한다. 즉, 가이드 테이블(45)과 XY축 가이드 테이블(46)로 X축 테이블을 구성하고 있다.
또, XY축 가이드면(45a), X축 가이드면(49a)은 제12도의 X축 이동 테이블(31)의 Y축 가이드면(32b,34a)에 상당하고, Y축 이동면(51a,52a)은 제12도의 Y축 이동면(36a,37a)에 상당한다. 즉, 가이드 테이블(45)과 XY축 가이드 테이블(46)의 Y축 가이드부(49)와 XY축 이동 테이블(50)로 Y축 테이블을 구성하고 있다.
따라서, XY축 가이드 테이블(46)은 가이드 테이블(45)의 Y축 가이드면(45b)과 XY축 가이드 테이블(46)의 X축 이동면(48a)으로 Y축 방향(X축 가이드면(45b)과 X축 이동면(48a)의 면에 수직인 방향)이 구속되고 있으므로, 가이드 테이블(45)의 X축 가이드면(45b)을 따라 X축 방향으로만 이동가능하다. 또, XY축 이동 테이블(50)은 XY축 가이드 테이블(46)의 Y축 가이드면(49a)과 XY축 이동 테이블(50)의 Y축 이동면(52a)으로 X축방향(Y축 가이드면(49a)과 Y축 이동면(52a)의 면에 수직인 방향)이 구속되고 있으므로, 상기와 같이 XY축 가이드 테이블(46)을 X축 방향으로 이동시키면, XY축 이동 테이블(50)은 XY축 가이드 테이블(46)과 함께 X축 방향으로만 이동한다. 그래서, 반대로 XY축 이동 테이블(50)을 X축 방향으로 이동시켜도 XY축 가이드 테이블(46)은 XY축 이동 테이블(50)과 함께 이동한다. 또, XY축 이동 테이블(50)은 상기한 바와 같이 X축 방향은 XY축 가이드 테이블(46)과 함께 이동가능하므로, XY축 이동 테이블(50)을 Y축 방향으로 이동시키면, XY축 이동 테이블(50)은 Y축 방향으로만 이동가능하다. 따라서, XY축 이동 테이블(50)의 X축 방향의 이동과 XY축 이동 테이블(50)의 Y축 방향의 이동의 조합, 또는 XY축 가이드 테이블(46)의 X축 방향의 이동과 XY축 이동 테이블(50)의 Y축 방향의 조합에 의하여 XY축 이동 테이블(50)을 XY축 방향의 임의의 위치로 이동시킬 수 있다. 즉, 상기 실시예의 경우와 똑같이, 4면으로 비접촉의 2축 이동 테이블인 XY 테이블을 구성할 수 있다.
그래서, XY축 이동 테이블(50)의 X축 모우터 부착부(53)에 X축 보이스 코일 모우터(40)의 코일부(40a)를 고정시키고, X축 보이스 코일 모우터(40)의 자석부(40b)를 가이드 테이블(45)에 고정시키고, 또 Y축 모우터 부착부(54)에 Y축 보이스 코일 모우터(42)의 코일부(42a)를 고정시키며, Y축 보이스 코일 모우터(42)의 자석부(42b)의 자석부(42b)를 Y축 모우터대(43)에 고정시키면, 제12도의 경우와 똑같이 XY축 이동 테이블(50)을 XY축 방향의 임의의 위치에 자동제어할 수 있다. 그리고, 상기 실시예는 XY축 이동 테이블(50)을 X축 보이스 코일 모우터(40)로 X축 방향으로 이동시키도록 하였으나, XY축 가이드 테이블(46)을 X축 보이스 코일 모우터(40)로 X축 방향으로 이동시켜도 좋다.
제14도는 2축 이동 테이블의 제3실시예로서, 상기 제2실시예의 변형예를 도시한 것이다.
그리고, 제13도와 같거나 상당부제에는 동일부호를 붙여 설명한다. 상기 제2실시예에 있어서의 가이드 테이블(45)과 XY축 가이드 테이블(46)로 구성하는 X축 테이블은 제10도의 구성으로 되어 있다. 본 실시예는 가이드 테이블(45)에 수직으로 윗쪽으로 뻗은 X축 가이드부(55)에 X축 방향으로 평행한 X축 가이드면(55a)을 설치하여 구성된다. 따라서, XY축 가이드 테이블(46)의 X축 이동부(48)도 수직으로 윗쪽으로 뻗어, 이 X축 이동부(48)에 X축 방향으로 평행한 X축 이동면(48a)을 설치하여 구성된다. 즉, 가이드 테이블(45)과 XY축 가이드 테이블(46)로 구성하는 X축 테이블은 제11도의 구성으로 되어 있다. 이와 같이 구성하여도 상기 실시예와 똑같은 작용을 가진다.
제15도는 2축 이동 테이블의 제4실시예를 도시한 것이다. 가이드 테이블(60)은 상면이 평면으로 된 XY축 가이드면(60a)과, 측면이 수직이고 X축 방향으로 평행한 X축 가이드면(60b)과, 측면이 수직이고 Y축 방향으로 평행한 Y축 가이드면(60c)을 가진다. 가이드 테이블(60) 위에는 X축 이동 테이블(61)이 얹어놓여져 있고, X축 이동 테이블(61)은 XY축 가이드면(60a), X축 가이드면(60b)에 각각 대응한 X축 이동면(62a, 63a)을 가진 X축 이동부(62,63)와, XY축 가이드면(60a)에 수직이고 Y축 방향으로 평행한 평면으로된 Y축 가이드면(64a)을 가진 Y축 가이드부(64)로 구성되어 있다. 또, 가이드 테이블(60) 위에는 Y축 이동 테이블(65)이 얹어 놓여져 있고, Y축 이동 테이블(65)은 XY축 가이드면(60a), Y축 가이드면(60c)에 각각 대응한 Y축 이동면(66a,67a)을 가진 Y축 이동부(66,67)와, XY축 가이드면(60a)에 수직이고 X축 방향으로 평행한 평면으로 구성되는 X축 가이드면(68a)을 가진 X축 가이드부(68)로 구성되어 있다. 또한, 가이드 테이블(60) 위에는 Y축 가이드부(64)의 Y축 가이드면(64a), X축 가이드부(68)의 X축 가이드면(68a), 가이드 테이블(60)의 XY축 가이드면(60a)에 각각 대응한 Y축 이동면(69a), X축 이동면(69b), XY축 이동면(69c)을 가진 XY축 이동 테이블(69)이 얹어놓여져 있다.
그리고, XY축 가이드면(60a), X축 가이드면(60b)은 제12도의 X축 가이드 테이블(30)의 X축 가이드면(30a,30b)에 상당하고, X축 이동면(62a,63a)은 제12도의 X축 이동 테이블(31)의 X축 이동면(32a,33a)에 상당한다. 또, XY축 가이드면(60a), Y축 가이드면(60c)과 Y축 이동면(66a,67a)과의 관계는 상기 XY축 가이드면(60a), X축 가이드면(60b)과 X축 이동면(62a,63a)과의 관계와 같고, 축이 Y축 방향으로 변한 것뿐이다. 따라서, X축 이동 테이블(61)은 가이드 테이블(60)의 X축 가이드면(60b)과 X축 이동 테이블(61)의 X축 이동면(63a)으로 Y축 방향(X축 가이드면(60b)과 X축 이동면(63a)의 면에 수직인 방향)의 이동이 구속되어 있으므로, 가이드 테이블(60)의 X축 가이드면(60b)을 따라 X축 방향으로만 이동가능하다. 똑같이, Y축 이동 테이블(65)은 가이드 테이블(60)의 Y축 가이드면(60)과 Y축 이동 테이블(65)의 Y측 이동면(67a)으로 X축 방향(Y축 가이드면(60c)과 Y축 이동면(67a)의 면에 수직인 방향)의 이동이 구속되어 있으므로, 가이드 테이블(60)의 Y축 가이드면(60c)을 따라 Y축 방향으로만 이동가능하다.
또, XY축 가이드면(60a), X축 가이드면(68a)은 제12도의 X축 이동 테이블(31)의 Y축 가이드면(32b,34a)에 상당하고, XY축 이동면(69c), X축 이동면(69b)은 제12도의 Y축 이동부(36,37)의 Y축 이동면(36a,37a)에 상당하고, XY축 가이드면(60a), Y축 가이드면(64a)과 XY축 이동면(69c), Y축 이동면(69a)과의 관계는 상기 XY축 가이드면(60a), X축 가이드면(68a)과 XY축 이동면(69c), X축 이동면(69b)과의 관계와 같고, 축이 Y축 방향으로 변한 것뿐이다.
따라서, XY축 이동 테이블(69)은 Y축 이동 테이블(65)의 X축 가이드면(68a)과 XY축 이동 테이블(69)의 X축 이동면(69b)으로 Y축 방향(X축 가이드면(68a)과 X축 이동면(69b)의 면에 수직인 방향)의 이동이 구속되어 있으므로, X축 이동 테이블(61)이 X축 방향으로 이동하면, XY축 이동 테이블(69)은 X축 이동 테이블(61)과 함께 Y축 이동 테이블(65)의 X축 가이드면(68a)을 따라 X축 방향으로 이동한다. 또, 똑같이 XY축 이동 테이블(69)은 X축 이동 테이블(61)의 Y축 가이드면(64a)과 XY축 이동 테이블(69)의 Y축 이동면(69a)으로 X축 방향 (Y축 가이드면(64a)과 Y축 이동면(69a)의 면에 수직인 방향)의 이동이 구속되고 있으므로, Y축 이동 테이블(65)이 Y축 방향으로 이동하면, XY축 이동 테이블(69)은 Y축 이동 테이블(65)과 함께 X축 이동 테이블(61)의 Y축 가이드면(64a)을 따라 Y축 방향으로 이동한다. 따라서, X축 이동 테이블(61)의 X축 방향의 이동과 Y축 이동 테이블(65)의 이동의 조합에 의하여, XY축 이동 테이블(69)을 XY축 방향의 임의의 위치로 이동시킬 수 있다.
이와 같이, XY축 가이드면(60a)과 X축 이동면(62a), X축 가이드면(60b)과 테이블 이동면(63a)의 2쌍의 2면으로 X축 이동 테이블을 구성하고, XY축 가이드면(60a)과 X축 이동면(66a), Y축 가이드면(60c)과 Y축 이동면(67a)의 2쌍의 2면으로 Y축 이동 테이블을 구성하고, Y축 가이드면(64a)과 Y축 이동면(69a)과 X축 가이드면(68a)과 X축 이동면(69b)과 XY축 가이드면(60c)과 XY축 이동면(69c)의 3쌍의 3면으로 XY이동 테이블을 구성한다. 즉, 7번으로 비접촉의 2축 이동 테이블인 XY 테이블을 구성한다.
그래서, X축 이동 테이블(61)의 Y축 가이드부(64)에 X축 보이스 코일 모우터(40)의 코일부(40a)를 고정시키고, X축 보이스 코일 모우터(40)의 자석부(40b)를 가이드 테이블(60)에 고정시키며, 또, Y축 이동 테이블(65)의 X축 가이드부(68)에 Y축 보이스 코일 모우터(42)의 코일부(42a)를 고정시키고, Y축 보이스 코일 모우터(42)의 자석부(42b)를 가이드 테이블(60)에 고정시키면, XY축 이동 테이블(69)을 XY축 방향의 임의의 위치에 자동제어할 수 있다.
제16도는 제15도의 변형예인 제5실시예를 도시한 것이다.
그리고, 제15도와 같거나 또는 상당부재에는 동일부호를 붙여 설명한다. 본 실시예는 상기 제4실시예에 있어서의 가이드 테이블(60)의 X축 가이드면(60b), Y축 가이드면(60c)에 대신하여 가이드 테이블(60)에 수직이고 윗쪽으로 돌출한 XY축 가이드부(70)를 설치하고, 이 XY축 가이드부(70)에 X축 방향으로 평행한 X축 가이드면(70a)과, Y축 방향으로 평행한 Y축 가이드면(70b)을 설치하여 이루어진다. 따라서, X축 이동 테이블(61)의 X축 이동부(63)도 수직으로 윗쪽으로 뻗고, Y축 이동 테이블(65)의 Y축 이동부(67)도 수직으로 윗쪽으로 뻗어, X축 이동부(63)에 X축 방향으로 평행한 X축 이동면(63a)을 설치하고, Y축 이동부(67)에 Y축 방향으로 평행한 Y축 이동면(67a)을 설치하여 구성된다. 이와 같이 구성하여도 상기 실시예와 똑같은 작용을 가진다.
제17도는 본 발명의 제6실시예를 도시한 것이다. 본 실시예는 제12도에 적용한 예를 예시한 것이고, Y축 이동 테이블(35)은 상자형으로 되어 있다. 제12도에 있어서, X축 보이스 코일 모우터(40) 및 Y축 보이스 코일 모우터(42)가 오프로 되었을 때, X축 이동 테이블(31) 및 Y축 이동 테이블(35)은 X축 보이스 코일 모우터(40) 및 Y축 보이스 코일 모우터(42)에 의해 구속력이 없어져서, 축방향으로 움직이기 쉬워진다. 이것을 방지하기 위하여 Y축 이동 테이블(35)을 클램프하도록 지지주(75)에 에어 실린더(76)를 설치한 것이다. 그리고, 제13도 및 제14도의 경우에는 XY축 이동 테이블(50)과 XY축 가이드 테이블(46)을 클램프하도록 하고, 제15도 및 제16도의 경우에는 XY축 이동 테이블(69)과 X축 이동 테이블(61)과 Y축 이동 테이블(65)을 클램프하도록 한다.
제18도 내지 제20도는 본 발명의 기본구성의 다른 실시예를 도시한 것이다. 제1도 내지 제7도에 있어서는 이동 테이블(2)의 아래면의 이동면(2a)의 외주부에 공기공급홈(2b)을 설치하고, 이 공기공급홈(2b)의 부분에 공기공급구멍(2g)을 설치하며, 다시 공기공급홈(2b)의 안쪽부분에 다수의 진공흡인구멍(2h)을 설치하고 있다.
본 실시예는 상기 실시예와 반대로 이동면(2a)의 외주부에 다수의 진공흡인구멍(2h)을 설치하고, 이들의 진공흡인구멍(2h)의 안쪽부분에 공기공급홈(2b)을 설치하며, 이 공기공급홈(2b)의 부분에 공기공급구멍(2g)을 설치하고 있다. 즉, 진공흡인구멍(2h)에 연통하도록 측면(2c,2j)으로부터 각각 공기통로구멍(2m,2n)이 설치되고, 이들 공기통로구멍(2m,2n)은 측면(2c)쪽의 1개의 공기통로구멍(2m)을 남기고 측면(2c,2j)쪽은 마개(4)로 밀폐되어 있다. 그리고, 상기 밀폐되어 있지 않는 공기통로구멍(2m)에는 공기흡인파이프(6)가 접속되어 있다. 또, 공기공급구멍(2g)에 연통하도록 측면(2c,2j)에는 공기통로구멍(2o,2p)이 설치되고, 공기통로구멍(2p)의 측면(2j)은 마개(3)로 밀폐되며, 공기통로구멍(2o)에는 공기공급파이프(5)가 접속되어 있다. 이와 같이 이동 테이블(2)을 구성하여도 똑같은 효과를 얻을 수 있다.
제21도 및 제22도는 본 발명의 기본구성의 또다른 실시예를 예시한 것이다. 본 실시예에 있어서는 이동면(2a)에는 복수개의 공기공급구멍(2g)과 진공흡인구멍(2h)이 각각 서로 1열로, 그리고 공기공급구멍(2g)열과 진공흡인구멍(2h)열은 교호로 설치되어 있다. 즉, 공기공급구멍(2g)에 연통하도록 측면(2j)으로부터 공기통로구멍(2q)이 설치되고, 공기통로구멍(2q)에 연통하도록 측면(2c)으로부터 공기통로구멍(2r)이 설치되어 있다. 그리고, 공기통로구멍(2q)의 측면(2j)쪽은 마개(3)로 밀폐되며, 공기통로구멍(2r)에는 공기공기파이프(5)가 접속되어 있다. 또, 진공흡인구멍(2h)에 연통하도록 측면(2d)으로부터 공기통로구멍(2s)이 설치되고, 공기통로구멍(2s)에 연통하도록 측면(2c)으로부터 공기통로구멍(2t)이 설치되어 있다. 그리고, 공기통로구멍(2s)의 측면(2d)쪽은 마개(4)로 밀폐되며, 공기통로구멍(2t)에는 공기공급파이프(5)가 접속되어 있다. 이와 같이 이동 테이블(2)을 구성하여도 똑같은 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 본 실시예에 있어서는 공기통로구멍(2g) 및 진공흡인구멍(2h)은 각각 가로 1열이 아니라 세로1열로 설치하여도 좋다.
그리고, 상기한 1축 이동 테이블 및 2축 이동 테이블의 각 실시예에 있어서의 이동부의 조합은 직각인 가이드면과 직각인 이동면으로 이루어지나, 직각이 아닌 어떤 각도를 가지고 있어도 좋다.
또, 상기 실시예에 있어서는 공기공급홈(2b), 공기통로구멍(2g) 및 진공흡인구멍(2h)은 이동면(2a)에 설치하였으나, 가이드면(1a)에 설치하여도 좋다. 또, 공기공급홈(2b), 공기통로구멍(2g)을 이동면(2a) 또는 가이드면(1a)의 어느 한쪽면에 설치하고, 진공흡인구멍(2h)을 다른쪽 면에 설치하여도 좋다. 또, 제1도 내지 제6도, 제18도 내지 제20도에 있어서는 공기공급홈(2b)을 설치하였으나, 이 공기공급홈(2b)은 설치하지 않고, 공기공급홈(2b)의 부분에 다수의 공기통로구멍(2g)을 설치하여도 좋다.
[발명의 효과]
본 발명에 의하면, 평면인 윗면과 그 윗면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 평면과의 2면을 가이드면으로 하는 가이드 테이블과, 이 가이드 테이블의 2면의 가이드면에 대응한 2면의 이동면을 가지며, 가이드면에 이동면이 대향하여 배치된 이동 테이블을 갖추고, 가이드 테이블의 가이드면과 이 가이드면에 대향한 이동 테이블의 이동면의 대응한 양면에는 각각 어느 한쪽면으로부터 다른쪽 면을 향하여 압축공기를 공급하는 공기공급구멍과, 이동면 또는 가이드면의 어느 한쪽으로부터 진공흡인하는 진공흡인구멍이 설치되고, 가이드 테이블의 2면의 가이드면과 이동 테이블의 2면의 이동면으로 비접촉강성축받이를 구성한 2면의 비접촉강성축받이를 가지고 이루어지므로, 구조가 간단하고 축받이면이 적어, 소형화·경량화 및 코스트 저감 및 사용재료의 범위가 넓은 비접촉형 이동 테이블을 얻을 수 있다.

Claims (4)

  1. 평면인 윗면과 그 윗면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 평면과의 2면을 가이드면으로 하는 가이드 테이블과, 이 가이드 테이블의 2면의 가이드면에 대응한 2면의 이동면을 가지며, 가이드면에 이동면이 대향하여 배치된 이동 테이블을 갖추고, 가이드 테이블의 가이드면과 이 가이드면에 대향한 이동 테이블의 이동면의 대응한 양면에는 각각 어느 한쪽면으로부터 다른쪽 면을 향하여 압축공기를 공급하는 공기공급구멍과, 이동면 또는 가이드면의 어느 한쪽으로부터 진공흡인하는 진공흡인구멍이 설치되고, 가이드 테이블의 2면의 가이드면과 이동 테이블의 2면의 이동면으로 비접촉강성축받이를 구성한 2면의 비접촉강성축받이를 가지고 구성되는 것을 특징으로 하는 비접촉형 이동 테이블.
  2. 평면인 윗면과 그 윗면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 X축 방향으로 평행한 평면으로된 2면을 X축 가이드면으로 하는 X축가이드 테이블과, 이 X축 가이드 테이블의 2면의 X축 가이드면에 대응한 2면을 X축 이동면으로 하고, 또 윗면과 그 윗면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 Y축 방향으로 평행한 평면으로된 2면을 Y축 가이드면으로 가지며, X축 가이드 테이블의 X축 가이드면에 X축 이동면이 대향하여 배치된 X축 이동 테이블과, 이 X축 이동 테이블의 2면의 Y축 가이드면에 대응한 2면의 Y축 이동면을 가지며, X축 이동 테이블의 Y축 가이드면에 Y축 이동면이 대향하여 배치된 Y축 이동 테이블을 갖추고, X축 가이드 테이블의 X축 가이드면과 X축 이동 테이블의 X축 이동면은 청구범위 제1항에 있어서의 가이드 테이블의 가이드면과 이동 테이블의 이동면으로 구성하는 2면의 비접촉강성축받이를 가진 X축 테이블을 구성하고, X축 이동 테이블의 Y축 가이드면과 Y축 이동 테이블의 Y축 이동면은 청구범위 제1항에 있어서의 가이드 테이블의 가이드면과, 이동 테이블의 이동면으로 구성하는 2면의 비접촉강성축받이를 가진 Y축 테이블을 구성하여, X축 테이블과 Y축 테이블로 XY테이블을 구성하는 것을 특징으로 하는 비접촉형 이동 테이블.
  3. 윗면이 평면으로된 XY축 가이드면과, 윗면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 X축 방향으로 평행한 평면의 X축 가이드면을 가진 가이드 테이블과, 이 가이드 테이블의 2면의 XY축 가이드면과 X축 가이드면에 대응한 2면의 XY축 이동면을 가지며, 또한 윗면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 Y축 방향으로 평행한 평면으로된 Y축 가이드면을 가지며, 가이드 테이블의 XY축 가이드면 및 X축 가이드면에 X축 이동면이 대향하여 배치된 XY 가이드 테이블과, 가이드 테이블의 XY축 가이드면과 XY축 가이드 테이블의 Y축 가이드면에 대응한 2면의 Y축 이동면을 가지며, 가이드 테이블의 XY축 가이드면과 XY축 가이드 테이블의 Y축 가이드면에 Y축 이동면이 대향하여 배치된 XY축 이동 테이블을 갖추고, 가이드 테이블의 XY축 가이드면 및 X축 가이드면과 XY축 가이드 테이블의 2면의 X축 이동면은 청구범위 제1항에 있어서의 가이드 테이블의 가이드면과 이동 테이블의 이동면으로 구성하는 2면의 비접촉강성축받이를 구성하고, 가이드 테이블의 XY축 가이드면 및 XY축 가이드 테이블의 Y축 가이드면과 XY축 이동 테이블의 2면의 Y축 이동면은 청구범위 제1항에 있어서의 가이드 테이블의 가이드면과 이동 테이블의 이동면으로 구성하는 2면의 비접촉강성축받이를 구성하여, XY축 테이블을 구성한 것을 특징으로 하는 비접촉형 이동 테이블.
  4. 윗면이 평면인 XY축 가이드면과 윗면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 X축 방향으로 평행한 X축 가이드면과 윗면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 Y축 방향으로 평행한 Y축 가이드면을 가진 가이드 테이블과,이 가이드 테이블의 XY축 가이드면과 X축 가이드면에 대응한 2면의 X축 이동면을 가지며, 또한 윗면에 직각 또는 어떤 각도를 가진 Y축 방향으로 평행한 평면으로 된 Y축 가이드면을 가지며, 가이드 테이블의 XY축 가이드면 및 X축 가이드면에 X축 이동면이 대향하여 배치된 X축 이동 테이블과, 가이드 테이블의 XY축 가이드면과 Y축 가이드면에 대응한 2면의 Y축 이동면을 가지며, 또한 윗면에 각각 또는 어떤 각도를 가진 X축 방향으로 평행한 평면으로된 X축 가이드면을 가지며, 가이드 테이블의 XY축 가이드면 및 Y축 가이드면에 Y축 이동면이 대향하여 배치된 Y축 이동 테이블과, X축 이동 테이블의 Y축 가이드면, Y축 이동 테이블의 X축 가이드면 및 가이드 테이블의 XY축 가이드면에 대응한 Y축 이동면, X축 이동면 및 XY축 이동면을 가지며, 가이드 테이블의 XY축 가이드면에 얹어놓여진 XY축 이동 테이블을 갖추고, 가이드 테이블의 XY축 가이드면 및 X축 가이드면과 X축 이동 테이블의 2면의 X축 이동면은 청구범위 제1항에 있어서의 가이드 테이블의 가이드면과 이동테이블의 치이동면으로 구성하는 2면의 비접촉강성축받이를 구성하고, 가이드 테이블의 XY축 가이드면 및 Y축 가이드면과 Y축 이동 테이블의 2면의 Y축 이동면은 청구범위 제1항에 있어서의 가이드 테이블의 가이드면과 이동 테이블의 이동면으로 구성하는 2면의 비접촉강성축받이를 구성하며, XY축 이동 테이블의 X축 이동면과 XY축 이동면, Y축 이동면과 XY축 이동면 및 Y축 이동 테이블의 X축 가이드면과 가이드 테이블의 XY축 가이드면, X축 이동테이블의 Y축 이동면과 가이드 테이블의 XY축 가이드면은 청구범위 제1항에 있어서의 가이드 테이블의 가이드면과 이동 테이블의 이동면으로 구성하는 2면의 비접촉강성축받이를 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 비접촉형 이동 테이블.
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