TW201305457A - 平台裝置及平台控制系統 - Google Patents

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Yasuhiko Kaku
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Yaskawa Denki Seisakusho Kk
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Abstract

本發明的課題是即使不使用線性放大器,還是可利用泛用的伺服放大器來進行1nm水準的定位。其解決手段係平台裝置(3)具有:具有引導面的2個導軌(12)、及具有與引導面相對的被引導面,在導軌(12)被限制移動方向的滑塊(13)、及產生滑塊(13)的推力的線性馬達(16)、及檢測出滑塊(13)的位置的線性標度(17),引導面與被引導面的潤滑狀態係被控制成至少在一部分的區域成為包含境界潤滑及流體潤滑的兩者的混合潤滑狀態,在其他的區域成為流體潤滑狀態。

Description

平台裝置及平台控制系統
開示的實施形態是有關使移動對象物移動至目標位置的平台裝置及具備該平台裝置的平台控制系統,特別是有關被要求高移動精度的平台裝置及具備該平台裝置的平台控制系統。
一般平台裝置是具有:滑塊、及限制滑塊的移動方向的導軌、及使滑塊的推力產生的驅動裝置、及檢測出滑塊的位置的位置檢測裝置。驅動裝置、位置檢測裝置,例如可使用線性馬達、線性標度(Linear Scale)。
以往,可對導軌移動地支撐滑塊的軸承,有使滾球或滾輪循環的滾動軸承(例如參照專利文獻1)、或藉由壓縮空氣的噴出來使滑塊浮上,將滑塊與導軌設為非接觸的空氣軸承(例如參照專利文獻2)為人所知。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]特開平7-242912號公報
[專利文獻2]特開2004-36680號公報
近年來,例如在印刷基板、半導體、液晶、生技關聯領域等中,對於平台裝置要求1nm水準的超精密的定位精度。
在使用滾動軸承的平台裝置來進行1nm水準的超精密定位時,有利用滾動軸承的滾球或滾輪的微小移動區域的線形彈簧特性來進行定位的手法為人所知。但,就使用滾動軸承的平台裝置而言,因為滾動摩擦的發熱造成導軌數μm程度彎曲,所以會有無位置重現性的課題。並且,即使在線形彈簧特性下也需要微小的推力控制,因此在利用取得或保養容易的泛用的伺服放大器(例如電流檢測分解能為11位元程度的PWM控制方式的伺服放大器)來進行定位時,會有定位精度僅亞微米(0.1μm=100nm)水準的課題。
另一方面,就利用空氣軸承的平台裝置而言,滑塊與導軌為非接觸,因此不會像上述那樣因為發熱而位置重現性喪失的情形,但由於滑塊與導軌的摩擦極少,所以慣性力會直接作用。因此,在使用上述泛用的伺服放大器時,定位停止時(伺服鎖定時)的波紋(ripple)會增大,形成振盪狀態,擺動幅度會變大。又,由於滑塊會藉由空氣而完全浮上,所以會有因為來自空氣源的空氣脈動或空氣本身的壓縮膨脹所引起的振動發生之課題。
另外,藉由採用特殊的線性放大器,取代泛用的伺服放大器,有關因為空氣的脈動等所引起的振動發生以外,可抑制上述的問題,但線性放大器與泛用伺服放大器作比 較,大小、價格、電源容量等大,因此無法對應於成為現狀社會問題的節能,因為專用設計,所以會有品種少,難取得的問題。
本發明是有鑑於如此的問題點而研發者,本發明的目的是在於提供一種即使不使用線性放大器,還是可利用泛用的伺服放大器來進行1nm水準的定位之平台裝置及具備該平台裝置的平台控制系統。
為了解決上述課題,若根據本發明的一觀點,則可適用一種使移動對象物移動至目標位置的平台裝置,其係具備:具有引導面的導軌、及具有與前述引導面相對的被引導面,在前述導軌被限制移動方向的滑塊、及產生前述滑塊的推力的驅動裝置、及檢測出前述滑塊的位置的位置檢測裝置,前述引導面與前述被引導面的潤滑狀態會被控制成至少在一部分的區域成為包含境界潤滑及流體潤滑的兩者的混合潤滑狀態,在其他的區域成為流體潤滑狀態。
若根據本發明的平台裝置及平台控制系統,則即使不使用線性放大器,還是可利用泛用的伺服放大器來進行1nm水準的定位。
以下,參照圖面說明有關一實施形態。
如圖1所示,本實施形態的平台控制系統1是具備:控制器2、及使未圖示的移動對象物移動至目標位置的平台裝置3、及泛用的伺服放大器4、及供給壓縮空氣的空氣源5、及調整從空氣源5供給的壓縮空氣的空氣壓之4個的調節器6,7,8,9、及電磁閥10。
平台裝置3是具備:平行設置成在定盤11上延伸於前後方向(圖1中的紙面前方-紙面深度方向)的2個剖面視大略字形狀的導軌12、及在導軌12被限制移動方向的板狀的滑塊13、及經由設於滑塊13上的2個支撐構件14來固定於滑塊13的上基座15、及產生滑塊13的推力的線性馬達16(驅動裝置)、及檢測出滑塊13的位置的線性標度9linear scale)17(位置檢測裝置)。
各導軌12是具備凹條部18、上板部12u、下板部12d、及側板部12s。上板部12u、下板部12d、及側板部12s是各別構成,藉由適當的連結構件(例如螺絲或黏著劑等)來連結。另外,亦可將上板部12u、下板部12d、及側板部12s一體構成。在各導軌12的下板部12d的內面(凹條部18側的面)例如藉由螺絲或黏著劑等來貼附引導構件19。
引導構件19是如相當於圖1中的G部的部分擴大圖的圖2所示般,以纖維強化塑膠(FRP:Fiber Reinforced Plastics)的一種,以使硬且潤滑性佳的碳纖維191柔軟彈性變形的環氧樹脂192來凝固的纖維強化塑膠(CFRP :Carbon Fiber Reinforced Plastics)所構成。具體而言,引導構件19是進行剝離表面的環氧樹脂192,而使在環氧樹脂192的內部相對於表面大致平行的方向(圖2中的紙面前方-紙面深度方向、或圖2中的左-右方向)延伸之剖面視大致圓形狀的碳纖維191的層露出之表面加工,其表面是形成碳纖維191的層從環氧樹脂192的表面突出的狀態。簡而言之,形成碳纖維191之來自環氧樹脂192的表面的突出部分(露出部分)成為「山」,環氧樹脂192的表面成為「谷」那樣的狀態。亦即,在引導構件19的表面是存在0.1~0.3μm水準的表面粗度。就此例而言,碳纖維191之來自環氧樹脂192的表面的突出量為0.3μm程度,引導構件19的表面的平面度是形成3μm程度的狀態。
在此,利用圖3來說明有關引導構件19的表面加工的一例。如圖3(a)所示般,表面加工前的引導構件19是形成碳纖維191的層會全部藉由環氧樹脂192所覆蓋的狀態。如圖3(b)所示,使用研磨機P來研磨加工如此狀態的引導構件19的表面(或亦可使用磨床來研磨加工),至碳纖維191的層出現於表面為止,剝離表面的環氧樹脂192。此時,因為碳纖維191硬,環氧樹脂192軟,所以環氧樹脂192是藉由從位於表面側的碳纖維191的上面(圖3中的上側的面)研磨至數μm下側(圖3中的下側)來剝離,碳纖維191是沈入環氧樹脂192的內部而研磨終了後回到原來的位置。因此,如圖3(c)所示,表 面加工後的引導構件19是形成碳纖維191的層露出於表面的狀態,亦即碳纖維191的層從環氧樹脂192的表面突出的狀態。
回到圖1,滑塊13是在其寬度方向(圖1中的左-右方向)兩端側具備被插入至上述導軌12的凹條部18的插入部20。在各插入部20的下面(圖1中的下側的面),以玉髓的一種類的瑪瑙所構成的被引導構件21會例如藉由螺絲或黏著劑等來貼附。當各插入部20被插入各導軌12的凹條部18時,上述各導軌12的上板部12u的內面12ua(凹條部18側的面)與各插入部20的上面20a(圖1中的上側的面)會相對於上下方向(圖1中的上-下方向),被貼附於上述各導軌12的引導構件19的表面19a與被貼附於各插入部20的被引導構件21的表面21a會相對於上下方向,上述各導軌12的側板部12s的內面12sa(凹條部18側的面)與各插入部20的側面20b會相對於左右方向(圖1中的左-右方向)。
在本實施形態中,各導軌12的上板部12u的內面12ua及側板部12s的內面12sa、及各導軌12所貼附的引導構件19的表面19a是相當於申請專利範圍記載的引導面,滑塊13的各插入部20的上面20a及側面20b、及滑塊13所貼附的各被引導構件21的表面21a是相當於申請專利範圍記載的被引導面。另外,導軌12的上板部12u的內面12ua及側板部12s的內面12sa、及導軌12所貼附的引導構件19的表面19a相當於引導面的情形是與導軌 12具有引導面的情形同等,滑塊13的各插入部20的上面20a及側面20b、及滑塊13所貼附的各被引導構件21的表面21a相當於被引導面的情形是與滑塊13具有被引導面的情形同等。以下適當地將導軌12的上板部12u的內面12ua及側板部12s的內面12sa、及導軌12所貼附的引導構件19的表面19a總稱為「引導面」,將滑塊13的各插入部20的上面20a及側面20b、及滑塊13所貼附的各被引導構件21的表面21a總稱為「被引導面」。
並且,滑塊13是在各插入部20的上面20a的前後方向兩角落(換言之,滑塊13的上面的四角落)具有經由調節器6來連結至空氣源5的壓縮空氣噴出孔22u,在各被引導構件21的表面21a的前後方向兩角落具有經由電磁閥10及調節器7,8來連結至空氣源5的壓縮空氣噴出孔22d,在各插入部20的側面20b的前後方向兩角落(換言之,滑塊13的兩側面的前後方向兩角落)具有經由調節器9來連結至空氣源5的壓縮空氣噴出孔22s。另外,該等壓縮空氣噴出孔22u,22d,22s(以下適當地總稱為「壓縮空氣噴出孔22」)的個數及配置位置亦可適當地變更。
壓縮空氣噴出孔22u是朝在上下方向相對的導軌12的上板部12u的內面12ua噴出從空氣源5經由調節器6所供給之被調整成面彼此間的潤滑狀態形成流體潤滑狀態之預定壓力的壓縮空氣。流體潤滑是在將摩擦係數設為μ時摩擦係數μ非常(例如成為μ<0.01程度)。成為流體 潤滑狀態的導軌12的上板部12u的內面12ua與滑塊13的插入部20的上面20a是彼此不接觸,成為以壓縮空氣的靜壓來將荷重全部承擔的狀態,亦即隔著空氣間隙的非接觸狀態。
壓縮空氣噴出孔22d是朝在上下方向相對的引導構件19的表面19a,從空氣源5噴出經由調節器7及電磁閥10所被供給之比較高壓力的流體潤滑用壓力(第1壓力)的壓縮空氣、或經由調節器8及電磁閥10所被供給之比較低壓力的混合潤滑用壓力(第2壓力)的壓縮空氣。
所謂流體潤滑用壓力是為了使引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a的潤滑狀態形成上述流體潤滑狀態之壓縮空氣的空氣壓。成為流體潤滑狀態的引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a是以表面粗度水準來看時,碳纖維191之來自環氧樹脂192的表面的突出部分及環氧樹脂192的表面皆不會接觸於被引導構件22的表面,成為上述非接觸狀態。
所謂混合潤滑用壓力是用以使引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a的潤滑狀態形成包含境界潤滑與上述流體潤滑的兩者的混合潤滑狀態之壓縮空氣的空氣壓,在混合潤滑狀態的引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a之間的微小移動區域中上述線性馬達16的推力與因此而產生的位移的關係會被調整成成為直線之產生線形彈簧特性的壓縮空氣的空氣壓。境界潤滑是摩擦係數μ要比流體潤滑更大(例如成為μ>0.1程 度)。混合潤滑是摩擦係數μ成為流體潤滑與境界潤滑之間(例如0.01<μ<0.1)。成為混合潤滑狀態的引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a是如圖2所示般,以表面粗度水準來看時,碳纖維191之來自環氧樹脂192的表面的突出部分的一部分會附著(接觸)於被引導構件22的表面,且環氧樹脂192的表面幾乎不接觸於被引導構件22的表面,形成以壓縮空氣的靜壓來主要承擔荷重的狀態(以下適當稱為「微接觸狀態」),在該等面彼此之間產生線形彈簧特性於微小移動區域。
亦即,引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a的潤滑狀態成為混合潤滑狀態時,如圖4所示,與被引導構件21的表面21a附著(在圖4中以符號F來表示附著部分)的碳纖維191周圍的柔軟的環氧樹脂192會作為彈簧要素S的功能,在荷重方向(圖4中的上-下方向)彈性變形。而且,在保持碳纖維191與被引導構件21的表面21a附著的狀態下,一旦滑塊13在與荷重方向正交的橫方向移動數十nm程度,則環氧樹脂192會作為彈簧要素S的功能,在橫方向彈性變形,而使產生彈簧彈性力。此時,以複數的彈簧要素S成列的方式存在環氧樹脂192,因此在像上述那樣的數十nm程度的滑塊13的移動量微小的微小移動區域中,引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a之間會產生線形彈簧特性。另外,在滑塊13的移動量某程度大的移動範圍中,引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a之間會產生 非線形彈簧特性。
回到圖1,壓縮空氣噴出孔22s是朝在左右方向相對的導軌12的側板部12s的內面12sa,從空氣源5噴出經由調節器9供給之被調整成面彼此間的潤滑狀態形成上述流體潤滑狀態的預定壓力的壓縮空氣。成為流體潤滑狀態的導軌12的側板部12s的內面12sa與滑塊13的插入部20的側面20b是彼此不接觸,成為上述非接觸狀態。
在上述那樣構成的平台裝置3中,上下方向是藉由滑塊13的荷重、及從壓縮空氣噴出孔22u噴出的壓縮空氣的空氣壓力、及從壓縮空氣噴出孔22d噴出的壓縮空氣的空氣壓力及引導構件19之彈簧彈性力的平衡來維持姿勢。左右方向是藉由從圖示左側的壓縮空氣噴出孔22s噴出的壓縮空氣的空氣壓力、及從圖示右側的壓縮空氣噴出孔22s噴出的壓縮空氣的空氣壓力的平衡來維持姿勢。而且,藉由在線性馬達16產生的推力,滑塊13會沿著導軌12來移動於前後方向。
從滑塊13的出發位置到目標位置的移動之中,從出發位置到目標位置的預定範圍之前(例如目標位置的100nm前)的移動,亦即在進行移動至目標位置附近時,各導軌12的引導面與滑塊13的被引導面的潤滑狀態會藉由被供給至壓縮空氣噴出孔22u,22d,22s的壓縮空氣的空氣壓來控制成在全部的區域成為流體潤滑狀態。因此,在進行移動至滑塊13的目標位置附近時,各導軌12的引導面與滑塊13的被引導面是全部成為非接觸狀態。
另一方面,從目標位置附近到目標位置為止的微小移動,亦即在目標位置附近進行滑塊13的定位時,各導軌12的引導面與滑塊13的被引導面的潤滑狀態會藉由被供給至壓縮空氣噴出孔22u,22d,22s的壓縮空氣的空氣壓來控制成至少在一部分的區域成為混合潤滑狀態,在其他的區域成為流體潤滑狀態。具體而言,控制成在各引導構件19的表面19a與各被引導構件21的表面21a之間成為混合潤滑狀態,在各導軌12的上板部12u的內面12ua與滑塊13的各插入部20的上面20a之間、及在各導軌12的側板部12s的內面12sa與滑塊13的各插入部20的側面20b之間成為流體潤滑狀態,在成為混合潤滑狀態的各導軌12的引導面與滑塊13的被引導面之間產生線形彈簧特性於微小移動區域。因此,在目標位置附近進行滑塊13的定位時,在各導軌12的下板部12d的內面12da所貼附的引導構件19的表面19a與在滑塊13的各插入部20的下面20c所貼附的被引導構件21的表面21a會成為微接觸狀態,除此以外的引導面與被引導面是成為非接觸狀態。
並且,滑塊13的移動方向亦即前後方向的位置是以線性標度17來檢測出。
伺服放大器4是輸入根據來自線性標度17之滑塊13的位置檢測結果的檢測訊號,根據該檢測訊號與來自控制器2的移動指令的偏差(位置偏差)來對線性馬達16輸出驅動電流,控制滑塊13的位置。此時,伺服放大器4 會判定上述位置偏差是否形成預先被設定的預定水準以下,藉此判斷滑塊13是否接近至目標位置附近。然後,若上述位置偏差形成預定水準以下,則判斷滑塊13接近至目標位置附近,使從控制器2輸出將壓縮空氣設為混合潤滑用壓力的壓縮空氣之意旨的切換指令。另外,伺服放大器4亦可輸出將壓縮空氣設為混合潤滑用壓力的壓縮空氣之意旨的切換指令。
調節器6是調整供給至滑塊13的壓縮空氣噴出孔22u的壓縮空氣的空氣壓。藉由調節器6調整空氣壓的壓縮空氣是以上述預定壓力來供給至壓縮空氣噴出孔22u。調節器7是調整供給至滑塊13的壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣的空氣壓。藉由調節器7調整空氣壓的壓縮空氣是經由電磁閥10來以上述流體潤滑用壓力供給至壓縮空氣噴出孔22d。調節器8是調整供給至滑塊13的壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣的空氣壓。藉由調節器8調整空氣壓的壓縮空氣是經由電磁閥10來以上述混合潤滑用壓力供給至壓縮空氣噴出孔22d。調節器9是調整供給至滑塊13的壓縮空氣噴出孔22s的壓縮空氣的空氣壓。藉由調節器9調整空氣壓的壓縮空氣是以上述預定壓力來供給至壓縮空氣噴出孔22s。
電磁閥10是根據來自控制器2的切換指令,切換2埠的開閉,藉此將供給至滑塊13的壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣切換於在調節器7被調整空氣壓之上述流體潤滑用壓力的壓縮空氣、及在調節器8被調整空氣壓之上述 混合潤滑用壓力的壓縮空氣之間。具體而言,在進行移動至滑塊13的目標位置附近時,控制器2會與輸出移動指令幾乎同時機,輸出將壓縮空氣設為流體潤滑用壓力的壓縮空氣之意旨的切換指令。於是,根據此切換指令,電磁閥10會開放調節器7側的埠且閉鎖調節器8側的埠,藉此將供給至壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣切換成流體潤滑用壓力的壓縮空氣。另一方面,在目標位置附近進行滑塊13的定位時,控制器2會在藉由伺服放大器4來判斷成滑塊13接近至目標位置附近時,輸出將壓縮空氣設為混合潤滑用壓力的壓縮空氣之意旨的切換指令。於是,根據此切換指令,電磁閥10會閉鎖調節器7側的埠且開放調節器8側的埠,藉此將供給至壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣切換成混合潤滑用壓力的壓縮空氣。
本實施形態是對滑塊13的壓縮空氣噴出孔22u,22d,22s供給壓縮空氣,藉由供給至該等壓縮空氣噴出孔22u,22d,22s的壓縮空氣的空氣壓來控制各導軌12的引導面與滑塊13的被引導面的潤滑狀態。具體而言,以各調節器6,7,8,9來調整從空氣源5供給的壓縮空氣的空氣壓,以在該等各調節器6,7,8,9所調整的空氣壓來將壓縮空氣供給至滑塊13的壓縮空氣噴出孔22u,22d,22s(有關壓縮空氣噴出孔22d是藉由切換電磁閥10的2埠的開閉,將供給至壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣切換成:在調節器7被調節空氣壓之流體潤滑用壓力的壓縮空氣、或在調節器8被調節空氣壓之混合潤滑用壓 力的壓縮空氣),藉此控制各導軌12的引導面與滑塊13的被引導面的潤滑狀態。另外,在本實施形態,空氣源5及調節器6,7,8,9是相當於申請專利範圍記載的空氣供給裝置。
在以上那樣構成的平台控制系統1中,滑塊13的壓縮空氣噴出孔22u,22d,22s之中,被供給至壓縮空氣噴出孔22u的壓縮空氣是被固定於在調節器6被調整空氣壓之預定壓力的壓縮空氣,被供給至壓縮空氣噴出孔22s的壓縮空氣是被固定於在調節器9被調整空氣壓之預定壓力的壓縮空氣,但被供給至壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣是在進行移動至滑塊13的目標位置附近時、及在目標位置附近進行滑塊13的定位時被切換。亦即,在進行移動至滑塊13的目標位置附近時,將壓縮空氣設為流體潤滑用壓力的壓縮空氣之意旨的切換指令會從控制器2輸出至電磁閥10,被供給至壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣會被切換成在調節器7被調整空氣壓之流體潤滑用壓力的壓縮空氣。藉此,流體潤滑用壓力的壓縮空氣會經由電磁閥10來供給至壓縮空氣噴出孔22d,各引導構件19的表面19a與各被引導構件21的表面21a會成為流體潤滑狀態(非接觸狀態)。另一方面,在目標位置附近進行滑塊13的定位時,將壓縮空氣設為混合潤滑用壓力的壓縮空氣之意旨的切換指令會從控制器2輸出至電磁閥10,被供給至壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣會被切換成在調節器8被調整空氣壓之混合潤滑用壓力的壓縮空氣。藉此, 混合潤滑用壓力的壓縮空氣會經由電磁閥10來供給至壓縮空氣噴出孔22d,各引導構件19的表面19a與各被引導構件21的表面21a會成為混合潤滑狀態(微接觸狀態),在該等面彼此之間產生線形彈簧特性於微小移動區域。
有關以上說明的本實施形態,針對本發明者等的檢討結果來進行說明。
(A)為了藉由壓縮空氣的空氣壓來控制相對的面彼此間的潤滑狀態之檢討
首先,說明有關在本實施形態的平台裝置3中,為了藉由壓縮空氣的空氣壓來控制導軌12的引導構件19的表面19a與滑塊13的被引導構件21的表面21a的潤滑狀態之檢討結果。
在此,首先,測定引導構件19的表面與被引導構件21的表面之間的摩擦力與壓縮空氣的空氣壓的關係。亦即,壓縮空氣的空氣壓是藉由使用數位壓力開關ISE30A(SMC公司製),可以0.001[MPa]單位來調整,因此使壓縮空氣的空氣壓從0.07[MPa]到0.180[MPa]每0.005[MPa]變化,測定在各空氣壓的引導構件19的表面與被引導構件21的表面之間產生的摩擦力。摩擦力是利用壓力計(force gauge)AD-4932A-50N(A&D Company,Limited製)來測定。調整壓縮空氣的空氣壓,將驅動線性馬達16的伺服放大器4設為伺服關閉的狀態下,從 橫方向以壓力計來推滑塊13,記錄移動約100[μm]為止產生的摩擦力。在測定時為了進行在同位置的測定,而在每測定針對滑塊13進行原點恢復。在圖5(a)顯示其測定結果。圖5(a)是將縱軸設為摩擦力[N],將橫軸設為壓縮空氣的空氣壓[MPa]。
其次,利用其測定結果來導出引導構件19的表面與被引導構件21的表面之間的摩擦係數μ與壓縮空氣的空氣壓的關係。摩擦係數μ是利用摩擦力及可動子的質量等來概算。在圖5(b)顯示其導出結果。在圖5(b)是將縱軸設為摩擦係數μ,將橫軸設為壓縮空氣的空氣壓[MPa],以半對數圖表(semi-log graph)來表示。
根據圖5(a)及圖5(b),可知以下所述般的情形。亦即,若將壓縮空氣的空氣壓形成比0.135[MPa]小,則摩擦力會變大,但若將壓縮空氣的空氣壓設為0.140[MPa]以上,則摩擦力是在0,001[N]前後幾乎不變化。並且,摩擦力是在0[N]~50[N]的範圍變化,摩擦係數μ是在0.1~0.001程度的範圍內變化。
因此,該測定中,由在0.135[MPa]附近摩擦力非常小,即使更增大該壓力以上的壓縮空氣的空氣壓,摩擦力也幾乎不變化的情形,可想像在0.135[MPa]附近,引導構件19的表面與被引導構件21的表面會成為流體潤滑狀態(非接觸狀態)。
並且,顯示圖5(b)所示的摩擦係數μ與壓縮空氣的空氣壓的關係之曲線為顯示近似史崔拜克(Stribeck) 曲線的傾向。在圖6中,將縱軸設為摩擦係數μ,將橫軸設為無次元數的軸承特性數,顯示一般性的史崔拜克曲線(實線所示的曲線)。所謂史崔拜克曲線是表示摩擦係數μ與軸承特性數的關係的曲線,根據正確的實測值的曲線。軸承特性數是以(黏度η×速度q)/荷重W來表示。史崔拜克曲線是用以說明以油來潤滑之軸承的特性,但在說明空氣靜壓軸承的特性時也同樣可使用。
此時,例如根據橋本巨著的「由基礎來學的摩擦學」(森北出版株式會社,2006年、p93~p95),可描繪將軸承特性數設為媒介變數之相對的面彼此間的摩擦係數μ及膜厚比Λ的圖表。亦即,空氣靜壓軸承的荷重W與相對的面彼此間的間隙h等的關係是例如根據田中久一郎著的「話說摩擦」(日本規格協會、1985年、p189~p199)來表示。
W=3qηL(b+1/2)/h3………(式1)
另外,上述(式1)中的b及L是根據構造的定數。又,若利用定數K來表示空氣靜壓軸承的荷重W與間隙h等的關係,則上述(式1)是顯示:W=Kqη/h3………(式2)
因此,軸承特性數=(黏度η×速度q)/荷重W是將上述(式2)變形而顯示:ηq/W=h3/K………(式3)
藉此,可將軸承特性數設為媒介變數,以間隙h來表示史崔拜克曲線。亦即,若將史崔拜克曲線設為fs(ηq/W),則顯示:fs(ηq/W)=fs(h3/K)………(式4)
所以藉由計算上述(式4),可將橫軸設為間隙h來表示史崔拜克曲線。
在此,若將膜厚比Λ加在一起考察,則將相對的面設為A及B,將面A的平均平方面粗度(距離)設為σA,將面B的平均平方面粗度(距離)設為σB時,該等相對的面A,B的平均平方面粗度σ是顯示:σ=SQRT(σA2+σB2)………(式5)
而且,膜厚比Λ是定義成:Λ=h/σ………(式6)
藉此,間隙h可想成面A的粗度的平均位置與面B的粗度的平均位置的距離,因此膜厚比Λ可謂以平均平方面粗度σ的倍數來表示間隙h者。
藉由以上,以軸承特性數作為媒介變數來計算下,如圖6所示,可描繪相對的面彼此間的摩擦係數μ(實線所示的曲線)及膜厚比Λ(虛線所示的曲線)的圖表。在此,膜厚比Λ為3以上時,面A與面B的平均位置為分離 粗度的3σ以上時,面A與面B為完全分離的上述流體潤滑狀態(非接觸狀態),亦即成為僅以壓縮空氣的靜壓來承擔面A與面B之間的荷重之狀態。又,膜厚比Λ為1~3時,面A與面B為微小地接觸的混合潤滑狀態(微接觸狀態),亦即成為以表面粗度水準的接觸及壓縮空氣的靜壓雙方來承擔面A與面B之間的荷重之狀態。因此,藉由調整壓縮空氣的空氣壓,可調整滑塊13的浮上量,亦即引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a之間隙h,可調整該等面彼此間的膜厚比Λ,所以可想像能夠控制引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a的潤滑狀態。
並且,該測定中,由圖5(b)所示之表示摩擦係數μ與壓縮空氣的空氣壓的關係的曲線與圖6中以實線所示的史崔拜克曲線的比較結果,可想像在0.100[MPa]~0.140[MPa]的範圍,引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a會成為混合潤滑狀態(微接觸狀態)。
(B)有關在相對的面彼此之間是否產生非線形彈簧特性的檢討
其次,說明有關在本實施形態的平台裝置3中,關於在導軌12的引導構件19的表面19a與滑塊13的被引導構件21的表面21a之間是否產生非線形彈簧特性的檢討結果。
在此,根據上述(A)的檢討之測定結果,引導構件 19的表面與被引導構件21的表面的潤滑狀態成為混合潤滑狀態的壓縮空氣的空氣壓的範圍之中,在0.117[MPa]、0.118[MPa]、0.119[MPa],使滑塊13從位移0[nm]的位置往移動方向的正方向(例如前方)及負方向(例如後方)的兩方向,以寬度50[nm],每5[nm]定量運送。而且,測定記錄在各位移的推力指令[%]。在圖7(a)顯示在0.117[MPa]的測定結果,在圖7(b)顯示在0.118[MPa]的測定結果,在圖7(c)顯示在0.119[MPa]的測定結果。該等圖7(a)~圖7(c)是將縱軸設為推力指令[%],將橫軸設為滑塊13的移動方向的位移[nm],顯示按照各圖中箭號的順序來進行測定時的測定結果。
根據圖7(a)~圖7(c),可知以下所述般的情形。亦即,圖7(a)~圖7(c)所示的推力指令與滑塊13的位移的關係是顯示磁滯的特性。並且,隨著壓縮空氣的空氣壓增大,顯示推力指令與滑塊13的位移的關係之磁滯的曲線(磁滯曲線)的縱寬(推力指令方向)會縮小成扁平,值是形成振動性。
因此,在該測定中,由於顯示推力指令與滑塊13的位移的關係之曲線為描繪磁滯曲線,所以當壓縮空氣的空氣壓為0.117[MPa]、0.118[MPa]、0.119[MPa]時,可想像在引導構件19的表面與被引導構件21的表面之間產生非線形彈簧特性。並且,當壓縮空氣的空氣壓為0.117[MPa]時是形成最漂亮的形狀的磁滯曲線。
(C)有關在相對的面彼此之間是否在微小移動區域中產生線形彈簧特性的檢討
其次,說明有關在本實施形態的平台裝置3中,關於在成為混合潤滑狀態的導軌12的引導構件19的表面19a與滑塊13的被引導構件21的表面21a之間是否在微小移動區域中產生線形彈簧特性的檢討結果。
在此,首先,根據上述(A)的檢討之測定結果,引導構件19的表面與被引導構件21的表面的潤滑狀態成為混合潤滑狀態的壓縮空氣的空氣壓的範圍之中,在上述(B)的檢討之測定結果中成為最漂亮的形狀的磁滯曲線之0.117[MPa],使滑塊13從位移0[nm]的位置往移動方向的正方向(例如前方)及負方向(例如後方)的兩方向,以寬度10[nm],每1[nm]定量運送。而且,測定記錄在各位移的推力指令[%]。在圖8(a)顯示其測定結果。在圖8(a)是將縱軸設為推力指令[%],將橫軸設為滑塊13的移動方向的位移[nm],顯示從圖中測定開始點到按照箭號的順序測定終了點為止進行測定時的測定結果。
其次,導出將其測定結果的推力指令[%]變換成推力[N]的圖表。在圖8(b)顯示其導出結果。圖8(b)是將縱軸設為推力[N],將橫軸設為滑塊13的移動方向的位移[nm]。
根據圖8(a)及圖8(b),可知以下所述般的情形。亦即,若將測定結果繪製成圖表,則幾乎成為直線。並且,從測定開始點往正方向移動10[nm]後,使往負方向 移動20[nm],然後若再使往正方向移動10[nm],則在測定終了點,推力指令是顯示接近測定開始點的值。並且,由圖8(b)所示的推力與滑塊13的位移的關係,以最小二乘法來求取近似函數作為一次函數的結果,形成y=0.4155x+5.3366的函數。
因此,在該測定中,推力指令(推力)與滑塊13的位移的關係為線形,所以當壓縮空氣的空氣壓為0.117[MPa]時,可想像在成為混合潤滑狀態的引導構件19的表面與被引導構件21的表面之間產生線形彈簧特性於微小移動區域。並且,由推力與滑塊13的位移的關係,若以最小二乘法來求取近似函數作為一次函數,則其傾斜度會成為0.4155,因此彈簧常數是形成0.4155×109[N/m]。
(D)有關在微小移動區域的動作之性能的檢討
其次,說明有關在本實施形態的平台裝置3中,關於在微小移動區域的動作的性能之檢討結果。
在此,進行滑塊13的定位動作,滑塊13的定位完了後,來自線性標度17的檢測訊號與來自控制器2的移動指令的偏差(位置偏差)應是成為0,但實際是以數脈衝程度殘留微小的振動(停止時的振動),因此一定時間觀察微小振動的位置偏差訊號,而予以統計運算下計算標準偏差σ,利用3倍的標準偏差σ之3σ(以下稱為「位置偏差的3σ」)作為偏差的範圍來評價在微小移動區域的動 作的性能。
亦即,測定有關滑塊13的位置偏差的3σ與壓縮空氣的空氣壓的關係。壓縮空氣的空氣壓可藉由使用數位壓力開關ISE30A(SMC株式會社製)來以0.001[MPa]單位進行調整。滑塊13的位置偏差的3σ是在控制器2上藉由階梯程式來求取。在控制器2是將位置的指令單位設定成[μm],將小數點以下的位數設定成3,因此可取得1[μm]單位的位置資訊。在伺服開啟驅動線性馬達16的伺服放大器4的狀態下,每H掃描(高速掃描)取入位置偏差的資訊,利用在控制器2上求取的標準偏差的函數來導出位置偏差的3σ。因為將H掃描設定成0.5[ms],每10[s]計算3σ的方式構成階梯程式,所以位置偏差的樣本數是20000點。此次是使壓縮空氣的空氣壓從0.130[MPa]到0.194[MPa]為止每0.001[MPa]上昇時,測定在各空氣壓的滑塊13的位置偏差的3σ的變化。另外,考量在使壓縮空氣的空氣壓變化中,若將滑塊13的位置偏差利用於位置偏差的3σ的運算,則無法測定正確的值,而使壓縮空氣的空氣壓變化後經過20[s]以上後記錄資料。在圖9顯示其測定結果。在圖9(a)及圖9(b)是將縱軸設為滑塊13的位置偏差的3σ[nm],將橫軸設為壓縮空氣的空氣壓[MPa],圖9(a)是在0[nm]~1200[nm]的範圍表示位置偏差的3σ,圖9(b)是在0[nm]~20[nm]的範圍表示位置偏差的3σ。
根據圖9(a)及圖9(b),可知以下所述般的情形 。亦即,在壓縮空氣的空氣壓為0.130[MPa]~0.171[MPa]的範圍,滑塊13的位置偏差的3σ是大概在8~13[nm]程度之間安定。在壓縮空氣的空氣壓為0.171[MPa]~0.194[MPa]的範圍,隨著壓縮空氣的空氣壓變大,滑塊13的位置偏差的3σ是在100[nm]~200[nm]之間慢慢地變大,一旦壓縮空氣的空氣壓到達0.194[MPa],則滑塊13的位置偏差的3σ會急劇地變大。另外,在此次的的測定雖為測定範圍外,但根據上述(C)的檢討之測定結果,在成為混合潤滑狀態的導軌12的引導構件19的表面19a與滑塊13的被引導構件21的表面21a之間使線形彈簧特性產生於微小移動區域之壓縮空氣的空氣壓0.117[MPa]中也是同樣地可想像滑塊13的位置偏差的3σ大概在8~13[nm]程度之間為安定。
本實施形態是根據藉由上述(A)~(D)的檢討所導出的特質來控制供給至滑塊13的壓縮空氣噴出孔22d之壓縮空氣的空氣壓,藉此將引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a的潤滑狀態控制成所望的潤滑狀態,且控制成在成為混合潤滑狀態的引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a之間產生線形彈簧特性於微小移動區域。其一例,由於表示摩擦係數μ與壓縮空氣的空氣壓的關係之曲線會顯示近似史崔拜克曲線的傾向,因此可將出現於上述曲線之第1個的變曲點(空氣壓小的側)想成境界潤滑及混合潤滑的境界,將第2個的變曲點(空氣壓大的側)想成混合潤滑及流體潤滑的境界, 將上述流體潤滑用壓力決定成比第2個變曲點大的空氣壓,將上述混合潤滑用壓力決定成2個變曲點之間的空氣壓。別的例,由間隙h與膜厚比Λ的關係來將上述流體潤滑用壓力決定成對應於膜厚比Λ為3以上的間隙h的空氣壓,將上述混合潤滑用壓力決定成對應於膜厚比Λ為1~3的間隙h的空氣壓。而且,在調節器7調整壓縮空氣的空氣壓,經由電磁閥10來以上述決定的流體潤滑用壓力供給壓縮空氣至壓縮空氣噴出孔22d,藉此將引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a的潤滑狀態控制成流體潤滑狀態。並且,在調節器8調整壓縮空氣的空氣壓,經由電磁閥10來以上述決定的混合潤滑用壓力供給壓縮空氣至壓縮空氣噴出孔22d,藉此將引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a的潤滑狀態控制成混合潤滑狀態,在該等面彼此之間產生線形彈簧特性於微小移動區域。
如以上說明那樣,在本實施形態的平台控制系統1中,各導軌12的引導面與滑塊13的被引導面是相對,在目標位置附近進行滑塊13的定位時,該等面彼此間的潤滑狀態會被控制成在各引導構件19的表面19a與各被引導構件21的表面21a之間成為混合潤滑狀態,在各導軌12的上板部12u的內面12ua與滑塊13的各插入部20的上面20a之間、及在各導軌12的側板部12s的內面12sa與滑塊13的各插入部20的側面20b之間成為流體潤滑狀態。
在此,在使用滾動軸承的平台裝置中,利用滾動軸承的微小移動區域之線形彈簧特性來進行1nm水準的定位之手法是例如揭示於二見茂著的「機構的非線形特性及其控制」(日本機器人學會誌Vol9,No4,pp.439~497,1991)。在此文獻所記載的平台裝置(一軸平台機構)是使用同步型的AC線性馬達作為滑塊(可動台)的驅動裝置,滑塊是以使用滾球的直動型滾動軸承(滾動案內)來引導。而且,在滑塊的移動量大概為100[nm]以下的微小移動區域是顯示滾動軸承的滾球的彈性變形所產生的線形彈簧特性,在滑塊的移動量為100[nm]~100[μm]的範圍是顯示非線形彈簧特性。並且,在滑塊的移動量大概為100[nm]以下的微小移動區域的彈簧常數是約形成8.5[N/μm]。
又,在此,在使用類似上述文獻所記載的平台裝置的線性馬達的平台裝置中,檢討泛用的伺服放大器的推力控制分解能。例如,滑塊的可動部的質量為40[kg],1[G]程度的加速度時,線性馬達的最大推力是約形成400[N]。並且,若將彈簧常數假設成與上述文獻同程度,則在滑塊的移動量大概為100[nm]以下的微小移動區域的彈簧常數是約形成8.5[N/μm]。亦即,滑塊為了位移1[nm]所必要的彈簧的反力是0.0085[N],若予以設為推力的最小分解能,則最大推力是形成400/0.0085≒47059,可知需要16位元(=65536)程度的分解能。就泛用的伺服放大器而言,電流檢測分解能為11位元(=2048)程度,因此推力的 分解能也形成同程度,推力的最小分解能是形成400/2048≒0.2[N]。若單純地想像就這樣滑塊位移,則形成0.2/0.0085≒24[nm],成為約每24[nm]的控制。因此,在使用取得或保養容易但電流控制的分解能低的泛用的伺服放大器時,定位精度是僅亞微米(0.1μm=100nm)水準,為了進行1nm水準的定位,需要可將推力控制成極微小的電流控制之直線性佳的線性放大器。
對於此,本實施形態是在上述(C)的檢討之測定中,可將微小移動區域的彈簧常數設為0.4155×109[N/m]≒420[N/μm]。亦即,若比較本實施形態的微小移動區域的彈簧常數與上述文獻的微小移動區域的彈簧常數,則形成420/8.5≒50,本實施形態的微小移動區域的彈簧常數是比上述文獻的微小移動區域的彈簧常數約大50倍。當微小移動區域的彈簧常數成為420[N/μm]時,滑塊13為了位移1[nm]所必要的彈簧的反力是0.42[N],在上述泛用的伺服放大器的推力最小分解能0.2[N],若單純地想像滑塊13位移,則其位移量是形成0.2/0.42≒0.48[nm]。因此,即使不使用線性放大器,而使用泛用的伺服放大器4,還是可藉由使用適當的材質來構成設為混合潤滑狀態的各引導構件19的表面19a與各被引導構件21的表面21a,使該等的面彼此間產生彈簧彈性力作為微接觸狀態,可利用微小移動區域的線形彈簧特性來進行1nm水準的超精密定位。其結果,可進行無磁滯之線性的比例動作,可防止來回的反衝(backlash) 或對移動指令之移動量的不足現象。
並且,藉由將各引導構件19的表面19a與各被引導構件21的表面21a的潤滑狀態設為混合潤滑狀態,可使微小的摩擦產生於滑塊13與各導軌12之間來抑制慣性力。其結果,即使在利用泛用的伺服放大器4時,還是可使定位停止時(伺服鎖定時)的波紋變鈍,抑制成為振盪狀態,將擺動幅度設為最小限度。在圖10顯示有關滑塊停止時的擺動幅度的模式圖。圖10(a)是在一般的線性引導式的平台裝置的模式圖,圖10(b)是在一般的空氣引導式的平台裝置的模式圖,圖10(c)是在本實施形態的平台裝置3的模式圖。就圖10(a)所示之一般性的線性引導式的平台裝置而言,滑塊停止時的擺動幅度是±5[pulse]以上,就圖10(b)所示之一般性的空氣引導式的平台裝置而言,滑塊停止時的擺動幅度是±30[pulse]以上。相對的,就圖10(c)所示之本實施形態的平台裝置3而言,滑塊13停止時的擺動幅度是±2~3[pulse],因此可想像能夠使滑塊13停止時的擺動幅度形成最小限度。
並且,在混合潤滑狀態是滑塊13未完全浮上,所以可抑制因來自空氣源5的壓縮空氣的脈動或壓縮空氣本身的壓縮膨脹所引起的振動。在圖11顯示有關在10nm步進進給動作的檢測位置的變動的模式圖。圖11(a)是在一般性的線性引導式的平台裝置的模式圖,圖11(b)是在一般性的空氣引導式的平台裝置的模式圖,圖11(c)是在本實施形態的平台裝置3的模式圖。就圖11(a)所 示之一般性的線性引導式的平台裝置而言,在10nm步進進給動作的檢測位置的變動是±5[nm]程度,就圖11(b)所示之一般性的空氣引導式的平台裝置而言,在10nm步進進給動作的檢測位置的變動是±10[nm]以上。相對的,就圖11(c)所示之本實施形態的平台裝置3而言,在10nm步進進給動作的檢測位置的變動是±2~3[nm],因此可想像能夠抑制10nm步進進給動作時的振動。在圖12顯示有關在微小移動動作的滑塊停止時的振動所造成的上下方向變動的模式圖。圖12(a)是在一般性的線性引導式的平台裝置的模式圖,圖12(b)是在一般性的空氣引導式的平台裝置的模式圖,圖12(c)是在本實施形態的平台裝置3的模式圖。就圖12(a)所示之一般性的線性引導式的平台裝置而言,在微小移動動作的滑塊停止時的振動所造成的上下方向變動是±5[nm]程度,就圖12(b)所示之一般性的空氣引導式的平台裝置而言,在微小移動動作的滑塊停止時的振動所造成的上下方向變動是±30[nm]以上。相對的,在圖12(c)所示之本實施形態的平台裝置3而言,在微小移動動作的滑塊13停止時的振動所造成的上下方向變動是±2~3[nm],因此可想像能夠抑制在微小移動動作的滑塊13停止時的上下方向的變動。
因此,即使不使用線性放大器,還是可利用泛用的伺服放大器4來進行1nm水準的定位。
並且,在本實施形態特別是滑塊13在被引導面具有 朝導軌12的引導面噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22u,22d,22s。而且,引導面與被引導面的潤滑狀態是藉由壓縮空氣的空氣壓來控制,而使從設為混合潤滑狀態之被引導面的壓縮空氣噴出孔22噴出比較低壓的上述混合潤滑用壓力的壓縮空氣,從設為流體潤滑狀態之被引導面的壓縮空氣噴出孔22噴出比較高壓的上述流體潤滑用壓力的壓縮空氣。藉此,可將引導面與被引導面的潤滑狀態控制成所望的潤滑狀態,且可在驅動中使壓縮空氣的空氣壓變動,藉此亦可切換潤滑狀態。而且,亦可調整空氣壓,而使能夠在混合潤滑狀態的引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a之間產生線形彈簧特性。
並且,在本實施形態特別是控制壓縮空氣的空氣壓,而使能夠在混合潤滑狀態的引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a之間產生線形彈簧特性。藉由微調壓縮空氣的空氣壓,可將在微小移動區域的線形彈簧的反力調整於泛用的伺服放大器4的電流控制範圍。藉此,即使是1nm水準也控制平衡微小移動區域的線形彈簧的反力之類的推力,可大幅度地降低滑塊13停止時的變動,因此可大幅度地抑制滑塊13停止時的振動。藉此,可利用微小移動區域的線形彈簧特性來進行1nm水準的超精密定位。其結果,可進行無磁滯之線性的比例動作,可防止來回的反衝或對移動指令之移動量的不足現象。並且,藉由產生線形彈簧特性,即使進行微小的反轉動作還是可機械性連續抑制黏滑(stick-slip)的發生。其結果,可 使極低速的定速運送的高精度化或定位動作的精度提升。並且,藉由調整空氣壓,可使引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a的間隙(滑塊13的浮上量)變化,使該等之間的動摩擦係數變化(使有關前述附著的面積變化),可使在微小移動區域(靜摩擦區域)的線形彈簧的強度改變(可使前述附著的線形彈簧數改變)。藉此,可按照裝置構成等來調整線形彈簧特性的彈簧常數,可配合伺服放大器的微小電流控制範圍或要求性能來調整在微小移動區域的線形彈簧的強度,可提升設計的自由度。例如,在使用泛用的伺服放大器(PWM控制方式的伺服放大器等)時有可能展現1nm水準的停止安全性,在使用高分解能的伺服放大器(線性放大器等)時有可能展現次nm(0.1nm=100pm)水準的停止安全性。
並且,在本實施形態中特別是引導構件19以FRP的一種類的CFRP所構成。藉由以FRP來構成引導構件19,可提高引導構件19的強度。而且,環氧樹脂192是溫度係數為正,碳纖維191是溫度係數為負,因此藉由以CFRP來構成引導構件19,可壓低引導構件19的溫度係數。藉此,可縮小溫度變化所造成引導構件19的變形,所以可提升引導構件19的表面19a的面精度。其結果,可提升滑塊13的動作狀態的俯仰度(pitching)、偏搖度(yawing)、直線度等的姿勢精度。
並且,在本實施形態中特別是引導構件19進行剝離表面的環氧樹脂192來使碳纖維191的層露出之表面加工 (參照圖3)。亦即,在引導構件19,從環氧樹脂192露出的碳纖維191的突出部分的一部分會附著於被引導構件21的表面21a。此時,因為保持碳纖維191的環氧樹脂192比碳纖維191柔軟,所以一旦與被引導構件21的表面21a附著的碳纖維191在橫方向移動數十nm程度,則環氧樹脂192會彈性變形而使產生彈簧彈性力。如上述般,在本實施形態的微小移動區域的彈簧常數是比在上述文獻的微小移動區域的彈簧常數大約50倍,因此藉由使彈簧彈性力產生於引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a之間,可利用線形彈簧特性來進行1nm水準的超精密定位。並且,在停止壓縮空氣的供給時,可想像在引導構件19的碳纖維191與被引導構件21的表面21a保持附著的狀態下,環氧樹脂192會彈性變形而碳纖維191沈沒。因此,即使重複進行利用壓縮空氣的供給.停止之滑塊13的浮上.下降,還是可在環氧樹脂192的彈性變形範圍內恢復原本的狀態,因此可縮小軸承特性的變化(微接觸狀態的變化)。而且,因為碳纖維191硬且潤滑性佳,所以即使與被引導構件21的表面21a接觸也難以摩耗,且在混合潤滑狀態中環氧樹脂192是幾乎不與被引導構件21的表面21a接觸,所以樹脂的摩耗是幾乎不會產生。因此,可防止導軌12的摩耗及產生塵埃。而且,藉由碳纖維191的突出部分的一部分附著於被引導構件21的表面21a,連結引導構件19與被引導構件21,即使在該等之間於上下方向產生微小的振動時,還是可將引導 構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a的間隔保持於一定。藉此,可大幅度地抑制引導構件19與被引導構件21之間的上下方向的振動。
並且,在本實施形態中特別是被引導構件21是以玉髓的一種類的瑪瑙所構成。藉此,可以硬的材質來構成被引導構件21,可減少摩耗。又,由於玉髓是石英之非常細的結晶緻密地成形的多結晶的礦物,因此相較於石英等的單結晶材料,因為無方向性,所以具有容易加工的優點。其結果,被引導構件21的壓縮空氣噴出孔22等的細孔加工或表面研磨容易。並且,瑪瑙是摩氏硬度(Mohs hardness)為6.5~7,可利用硬度高來使用於化學用的乳鉢、天秤的支點、煙灰缸、座鐘、火打石等的材料。藉由使用此瑪瑙來構成被引導構件21,基於硬度及摩擦係數的點,可更減少摩耗。
並且,本實施形態是特別可取得其次那樣的效果。亦即,一般移動時當導軌的引導面與滑塊的被引導面接觸時,由於該等的面會摩耗,因此需要某程度(例如5μm程度)確保移動時的導軌與滑塊的間隙(滑塊的浮上量),恐有滑塊的行走精度降低之虞。本實施形態是以滑動摩擦小的CFRP來構成引導構件19,以滑動摩擦小的瑪瑙來構成被引導構件21,藉此即使假設移動時引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a接觸,也可減少該等的面的摩耗,可將移動時的導軌12與滑塊13的間隙(滑塊13的浮上量)縮小(例如1μm以下)設定。
又,本實施形態是特別具有空氣源5、及調整從空氣源5供給的壓縮空氣的空氣壓之調節器6,7,8,9,以被調整成在混合潤滑狀態的引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a之間產生線形彈簧特性的空氣壓來供給壓縮空氣。藉此,如上述般可大幅度抑制滑塊13停止時的振動,因此可利用微小移動區域的線形彈簧特性來進行1nm水準的超精密定位。其結果,可進行無磁滯之線性的比例動作,可防止來回的反衝或對移動指令之移動量的不足現象。並且,藉由調整空氣壓,如上述般可按照裝置構成等來調整線形彈簧特性的彈簧常數,因此可提升設計的自由度。
並且,在本實施形態特別是具備電磁閥10,其係根據來自控制器2的切換指令,將供給至被引導構件21的壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣切換成在調節器7被調整空氣壓之流體潤滑用壓力的壓縮空氣、及在調節器8被調成空氣壓之混合潤滑用壓力的壓縮空氣。依照來自控制器2的切換指令,切換電磁閥10的2埠的開閉,藉此在進行移動至滑塊13的目標位置附近時,可對壓縮空氣噴出孔22d供給流體潤滑用壓力的壓縮空氣,而使引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a的潤滑狀態成為流體潤滑狀態,在目標位置附近進行滑塊13的定位時,可對壓縮空氣噴出孔22d供給混合潤滑用壓力的壓縮空氣,而使引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a的潤滑狀態成為混合潤滑狀態。藉此,移動時可使滑 塊13浮上而高速移動,定位時可使滑塊13對於各導軌12成為微接觸狀態而使產生線形彈簧特性,因此可實現能高速移動且超高精度的定位的平台控制系統1。並且,相較於後述的(3)的變形例那樣可使壓縮空氣的空氣壓以電動氣動調節器來改變時,本實施形態因為藉由切換成被預定的複數個空氣壓來使空氣壓變化,所以可使空氣壓的精度提高、安定。
另外,上述實施形態是結合電磁閥10與壓縮空氣噴出孔22d,藉由供給至壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣的空氣壓來控制各導軌12的下板部12d的內面12da所貼附的引導構件19的表面19a、及滑塊13的各插入部20的下面20c所貼附的被引導構件21的表面21a的潤滑狀態,但並非限於此。例如,亦可將引導構件19貼附於各導軌12的上板部12u的內面12ua,而取代下板部12d的內面12da,且將被引導構件21貼附於滑塊13的各插入部20的上面,而取代下面20c,連結電磁閥10與被引導構件21的表面21a所設的壓縮空氣噴出孔,藉由供給至該壓縮空氣噴出孔的壓縮空氣的空氣壓來控制各導軌12的上板部12u的內面12ua所貼附的引導構件19的表面19a、及滑塊13的各插入部20的上面20a所貼附的被引導構件21的表面21a的潤滑狀態。此情況,只要對滑塊13的各插入部20的下面20c所設的壓縮空氣噴出孔連結調節器6,供給藉由調節器6來調整空氣壓的壓縮空氣即可。
又,實施形態並非限於上述內容,可在不脫離其主旨 及技術思想的範圍內實施各種的變形。以下,依序說明如此的變形例。
(1)在一方的導軌的側板部的內面也貼附引導構件,在滑塊的一方的插入部的側面也貼附被引導構件時
在上述實施形態中是將引導構件19貼附於各導軌12的下板部12d的內面12da,將被引導構件21貼附於滑塊13的各插入部20的下面20c,但並非限於此。亦即,亦可在2個導軌12的其中一方的導軌12的側板部12s的內面12sa也貼附引導構件19,在滑塊13的2個插入部20的其中一方的插入部20的側面20b也貼附被引導構件21。
如圖13所示,本變形例的平台控制系統1A是具備:前述的控制器2、平台裝置3A、前述的伺服放大器4、前述的空氣源5、前述的調節器6,7,8、調節器9A,24a,24b、前述的電磁閥10、及電磁閥25。
平台裝置3A的構成是與上述實施形態的平台裝置3大致同樣。但,平台裝置3A是在各導軌12的下板部12d的內面12da、及2個導軌12的其中一方的導軌12(此例是圖13中的右側的導軌12)的側板部12s的內面12sa貼附有前述的引導構件19。並且,在滑塊13的各插入部20的下面20c、及滑塊13的2個插入部20的其中一方的插入部20(此例是圖13中的右側的插入部20)的側面20b貼附有前述的被引導構件21。當各插入部20被插入至各 導軌12的凹條部18時,各導軌12的上板部12u的內面12ua與各插入部20的上面20a會相對於上下方向,在各導軌12的下板部12d的內面12da所貼附的引導構件19的表面19a與在各插入部20的下面20c所貼附的被引導構件21的表面21a或會相對於上下方向,左側的導軌12的側板部12s的內面12sa與左側的插入部20的側面20b會相對於左右方向,在右側的導軌12的側板部12s的內面12sa所貼附的引導構件19的表面19a與在右側的插入部20的側面20b所貼附的被引導構件21的表面21b會相對於左右方向。
在本變形例中,各導軌12的上板部12u的內面12ua、各導軌12的下板部12d的內面12da所貼附的引導構件19的表面19a、左側的導軌12的側板部12s的內面12sa、及右側的導軌12的側板部12s的內面12sa所貼附的引導構件19的表面19b是相當於申請專利範圍記載的引導面。以下適當地將導軌12的上板部12u的內面12ua、導軌12的下板部12d的內面12da所貼附的引導構件19的表面19a、左側的導軌12的側板部12s的內面12sa、及右側的導軌12的側板部12s的內面12sa所貼附的引導構件19的表面19b總稱為「引導面」。並且,滑塊13的各插入部20的上面20a、各插入部20的下面20c所貼附的被引導構件21的表面21a、左側的插入部20的側面20b、及右側的插入部20的側面20b所貼附的被引導構件21的表面21b是相當於申請專利範圍記載的被引導面。以下 適當地將滑塊13的各插入部20的上面20a、各插入部20的下面20c所貼附的被引導構件21的表面21a、左側的插入部20的側面20b、及右側的插入部20的側面20b所貼附的被引導構件21的表面21b總稱為「被引導面」。
並且,在本變形例中,滑塊13是具有前述的壓縮空氣噴出孔22u,22d,且在左側的插入部20的側面20b的前後方向兩角落具有經由調節器9A來連結至空氣源5的壓縮空氣噴出孔22s(以下適當地稱為「左側的壓縮空氣噴出孔22s」),在右側的插入部20的側面20b所貼附的被引導構件21的表面21b的前後方向兩角落具有經由電磁閥25及調節器24a,24b來連結至空氣源5的壓縮空氣噴出孔22s(以下適當地稱為「右側的壓縮空氣噴出孔22s」)。
左側的壓縮空氣噴出孔22s是朝在左右方向相對的左側的導軌12的側板部12s的內面12sa噴出從空氣源5經由調節器9A所供給之被控制成面彼此間的潤滑狀態形成前述的流體潤滑狀態之預定壓力的壓縮空氣。成為流體潤滑狀態的左側的導軌12的側板部12s的內面12sa與滑塊13的左側的插入部20的側面20b是彼此不接觸,成為前述的非接觸狀態。
右側的壓縮空氣噴出孔22s是朝在左右方向相對的引導構件19的表面19b噴出經由調節器24a及電磁閥25所供給的前述的流體潤滑用壓力的壓縮空氣、或經由調節器24b及電磁閥25所供給的前述的混合潤滑用壓力的壓縮 空氣。成為流體潤滑狀態的引導構件19的表面19b與被引導構件21的表面21b是形成前述的非接觸狀態。成為混合潤滑狀態的引導構件19的表面19b與被引導構件21的表面21b是形成前述的微接觸狀態,在該等面彼此之間產生線形彈簧特性於微小移動區域。
在平台裝置3A中,上下方向是藉由滑塊13的荷重、及從壓縮空氣噴出孔22u噴出的壓縮空氣的空氣壓力、及從壓縮空氣噴出孔22d噴出的壓縮空氣的空氣壓力及引導構件19之前述的彈簧彈性力的平衡來維持姿勢。左右方向是藉由從左側的壓縮空氣噴出孔22s噴出的壓縮空氣的空氣壓力、及從右側的壓縮空氣噴出孔22s噴出的壓縮空氣的空氣壓力及引導構件19之彈簧彈性力的平衡來維持姿勢。而且,藉由在線性馬達16產生的推力,滑塊13會沿著導軌12來移動於前後方向。
而且,在目標位置附近進行滑塊13的定位時,藉由被供給至壓縮空氣噴出孔22u,22d,22s的壓縮空氣的空氣壓來控制成在各導軌12的下板部12d的內面12da所貼附的引導構件19的表面19a與在滑塊13的各插入部20的下面20c所貼附的被引導構件21的表面21a之間、及在右側的導軌12的側板部12s的內面12sa所貼附的引導構件19的表面19b與在滑塊13的右側的插入部20的側面20b所貼附的被引導構件21的表面21b之間成為混合潤滑狀態,在各導軌12的上板部12u的內面12ua與滑塊13的各插入部20的上面20a之間、及在左側的導軌12 的側板部12s的內面12sa與滑塊13的左側的插入部20的側面20b之間成為流體潤滑狀態,在成為混合潤滑狀態的各導軌12的引導面與滑塊13的被引導面之間產生線形彈簧特性於微小移動區域。因此,在目標位置附近進行滑塊13的定位時,在各導軌12的下板部12d的內面12da所貼附的引導構件19的表面19a與在滑塊13的各插入部20的下面20c所貼附的被引導構件21的表面21a、及在右側的導軌12的側板部12s的內面12sa所貼附的引導構件19的表面19b與在滑塊13的右側的插入部20的側面20b所貼附的被引導構件21的表面21b會成為微接觸狀態,除此以外的引導面與被引導面是成為非接觸狀態。
調節器9A是調整供給至滑塊13的左側的壓縮空氣噴出孔22s的壓縮空氣的空氣壓。藉由調節器9A來調整空氣壓的壓縮空氣是以上述預定壓力來供給至左側的壓縮空氣噴出孔22s。調節器24a是調整供給至滑塊13的右側的壓縮空氣噴出孔22s的壓縮空氣的空氣壓。藉由調節器24a來調整空氣壓的壓縮空氣是經由電磁閥25以上述流體潤滑用壓力來供給至右側的壓縮空氣噴出孔22s。調節器24b是調整供給至滑塊13的右側的壓縮空氣噴出孔22s的壓縮空氣的空氣壓。藉由調節器24b來調整空氣壓的壓縮空氣是經由電磁閥25以上述混合潤滑用壓力來供給至右側的壓縮空氣噴出孔22s。
電磁閥25是根據來自控制器2的切換指令,切換2埠的開閉,藉此將供給至滑塊13的右側的壓縮空氣噴出 孔22s的壓縮空氣切換於在調節器24a被調整空氣壓之上述流體潤滑用壓力的壓縮空氣、及在調節器24b被調整空氣壓之上述混合潤滑用壓力的壓縮空氣之間。具體而言,在進行移動至滑塊13的目標位置附近時,根據將前述的壓縮空氣設為流體潤滑用壓力的壓縮空氣之意旨的切換指令,開放調節器24a側的埠且閉鎖調節器24b側的埠,藉此將供給至右側的壓縮空氣噴出孔22s的壓縮空氣切換成流體潤滑用壓力的壓縮空氣。另一方面,在目標位置附近進行滑塊13的定位時,根據將前述的壓縮空氣設為混合潤滑用壓力的壓縮空氣之意旨的切換指令,閉鎖調節器24a側的埠且開放調節器24b側的埠,藉此將供給至右側的壓縮空氣噴出孔22s的壓縮空氣切換成混合潤滑用壓力的壓縮空氣。
上述以外的平台控制系統1A的構成是與上述實施形態的平台控制系統1同樣。另外,在本變形例中,空氣源5及調節器6,7,8,9A,24a,24b是相當於申請專利範圍記載的空氣供給裝置。
在平台控制系統1A中,在進行移動至滑塊13的目標位置附近時,將壓縮空氣設為流體潤滑用壓力的壓縮空氣之意旨的切換指令會從控制器2輸出至電磁閥10,25,被供給至壓縮空氣噴出孔22d及右側的壓縮空氣噴出孔22s的壓縮空氣會被切換成在調節器7,24a被調整空氣壓之流體潤滑用壓力的壓縮空氣。藉此,流體潤滑用壓力的壓縮空氣會從電磁閥10,25來供給至壓縮空氣噴出孔 22d及右側的壓縮空氣噴出孔22s,各引導構件19的表面與各被引導構件21的表面會成為流體潤滑狀態(非接觸狀態)。另一方面,在目標位置附近進行滑塊13的定位時,將壓縮空氣設為混合潤滑用壓力的壓縮空氣之意旨的切換指令會從控制器2輸出至電磁閥10,25,被供給至壓縮空氣噴出孔22d及右側的壓縮空氣噴出孔22s的壓縮空氣會被切換成在調節器8,24b被調節空氣壓之混合潤滑用壓力的壓縮空氣。藉此,混合潤滑用壓力的壓縮空氣會經由電磁閥10,25來供給至壓縮空氣噴出孔22d及右側的壓縮空氣噴出孔22s,各引導構件19的表面與各被引導構件21的表面會成為混合潤滑狀態(微接觸狀態),在該等面彼此之間產生線形彈簧特性於微小移動區域。
若根據本變形例,則可取得與前述的實施形態同樣的效果。並且,除了在上下方向相對的導軌12的引導面與滑塊13的被引導面以外,還可將在左右方向相對的導軌12的引導面與滑塊13的被引導面設為微接觸狀態,因此可抑制滑塊13的上下方向的微小變動的同時,可抑制滑塊13的左右方向的微小變動。
(2)在兩方的導軌的側板部的內面也貼附引導構件,在滑塊的兩方的插入部的側面也貼附被引導構件時
在前述的實施形態中是將引導構件19貼附於各導軌12的下板部12d的內面12da,將被引導構件21貼附於滑塊13的各插入部20的下面20c,但並非限於此。亦即, 亦可在2個導軌12的側板部12s的內面12sa也貼附引導構件19,在滑塊13的2個插入部20的側面20b也貼附被引導構件21。
如圖14所示,本變形例的平台裝置3B的構成是與上述(1)的變形例的平台裝置3A大致同樣。但,平台裝置3B是在各導軌12的下板部12d的內面12da、及各導軌12的側板部12s的內面12sa貼附有前述的引導構件19。並且,在滑塊13的各插入部20的下面20c、及滑塊13的2個插入部20的側面20b貼附有前述的被引導構件21。當各插入部20被插入至各導軌12的凹條部18時,各導軌12的上板部12u的內面12ua與各插入部20的上面20a會相對於上下方向,在各導軌12的下板部12d的內面12da所貼附的引導構件19的表面19a與在各插入部20的下面20c所貼附的被引導構件21的表面21a會相對於上下方向,在各導軌12的側板部12s的內面12sa所貼附的引導構件19的表面19b與在各插入部20的側面20b所貼附的被引導構件21的表面21b會相對於左右方向。
在本變形例中,各導軌12的上板部12u的內面12ua、及各導軌12的下板部12d的內面12da及側板部12s的內面12sa所貼附的引導構件19的表面19a,19b是相當於申請專利範圍記載的引導面。以下適當地將導軌12的上板部12u的內面12ua、及導軌12的下板部12d的內面12da及側板部12s的內面12sa所貼附的引導構件19的表面19a,19b總稱為「引導面」。並且,滑塊13的各插入 部20的上面20a、及各插入部20的下面20c及側面20b所貼附的被引導構件21的表面21a,21b是相當於申請專利範圍記載的被引導面。以下適當地將滑塊13的各插入部20的上面20a、及各插入部20的下面20c及側面20b所貼附的被引導構件21的表面21a,21b總稱為「被引導面」。
又,本變形例中,滑塊13是具有前述的壓縮空氣噴出孔22u,22d。並且,在滑塊13的左側的插入部20的側面20b所貼附的被引導構件21的表面21b的前後方向兩角落設有經由電磁閥及2個的調節器來連結至前述的空氣源5的壓縮空氣噴出孔22s(以下適當地稱為「左側的壓縮空氣噴出孔22s」),在右側的插入部20的側面20b所貼附的被引導構件21的表面21b的前後方向兩角落設有經由電磁閥及2個的調節器來連結至前述的空氣源5的壓縮空氣噴出孔22s(以下適當地稱為「右側的壓縮空氣噴出孔22s」)。
在平台裝置3B中,上下方向是藉由滑塊13的荷重、及從壓縮空氣噴出孔22u噴出的壓縮空氣的空氣壓力、及從壓縮空氣噴出孔22d噴出的壓縮空氣的空氣壓力及引導構件19之前述的彈簧彈性力的平衡來維持姿勢。左右方向是藉由從左側的壓縮空氣噴出孔22s噴出的壓縮空氣的空氣壓力及引導構件19之彈簧彈性力、及從右側的壓縮空氣噴出孔22s噴出的壓縮空氣的空氣壓力及引導構件19之彈簧彈性力的平衡來維持姿勢。而且,藉由在線性 馬達16產生的推力,滑塊13會沿著導軌12來移動於前後方向。
而且,在目標位置附近進行滑塊13的定位時,藉由被供給至壓縮空氣噴出孔22u,22d,22s的壓縮空氣的空氣壓來控制成在各導軌12的下板部12d的內面12da所貼附的引導構件19的表面19a與在滑塊13的各插入部20的下面20c所貼附的被引導構件21的表面21a之間、及在各導軌12的側板部12s的內面12sa所貼附的引導構件19的表面19a與在滑塊13的各插入部20的側面20b所貼附的被引導構件21的表面21b之間成為混合潤滑狀態,在各導軌12的上板部12u的內面12ua與滑塊13的各插入部20的上面20a之間成為流體潤滑狀態,在成為混合潤滑狀態的各導軌12的引導面與滑塊13的被引導面之間產生線形彈簧特性於微小移動區域。因此,在目標位置附近進行滑塊13的定位時,在各導軌12的下板部12d的內面12da所貼附的引導構件19的表面19a與在滑塊13的各插入部20的下面20c所貼附的被引導構件21的表面21a、及在各導軌12的側板部12s的內面12sa所貼附的引導構件19的表面19b與在滑塊13的各插入部20的側面20b所貼附的被引導構件21的表面21b會成為微接觸狀態,除此以外的引導面與被引導面是成為非接觸狀態。
若根據本變形例,則與上述(1)的變形例同樣,除了在上下方向相對的導軌12的引導面與滑塊13的被引導面以外,還可將在左右方向相對的導軌12的引導面與滑 塊13的被引導面設為微接觸狀態,因此可抑制滑塊13的上下方向的微小的變動,且可抑制滑塊13的左右方向的微小的變動。
(3)以電動氣動調節器來可改變壓縮空氣的空氣壓時
在前述的實施形態中是以電磁閥10來切換供給至被引導構件21的壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣之構成,但並非限於此,亦可為以電動氣動調節器來使供給至被引導構件21的壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣可變之構成。
如圖15所示般,本變形例的平台控制系統1C的構成是與前述的實施形態的平台控制系統1大致同樣,但取代調節器7,8及電磁閥10,設置使從前述的空氣源5供給的壓縮空氣的空氣壓可變的電動氣動調節器23的點不同。
電動氣動調節器23是根據來自前述的控制器2的可變指令,使供給至前述的滑塊13的壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣的空氣壓可改變成前述的流體潤滑用壓力及前述的混合潤滑用壓力。具體而言,在進行移動至滑塊13的目標位置附近時,控制器2會與輸出前述的移動指令幾乎同時機,輸出將壓縮空氣的空氣壓設為流體潤滑用壓力之意旨的可變指令。於是,根據此可變指令,電動氣動調節器23可使供給至壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣的空氣壓改變成流體潤滑用壓力。另一方面,在目標位置附近 進行滑塊13的定位時,控制器2會在藉由前述的伺服放大器4來判斷成滑塊13接近至目標位置附近時,輸出將壓縮空氣的空氣壓設為混合潤滑用壓力之意旨的可變指令。另外,伺服放大器4亦可輸出將壓縮空氣的空氣壓設為混合潤滑用壓力之意旨的可變指令。於是,根據此可變指令,電動氣動調節器23會將供給至壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣的空氣壓切換成混合潤滑用壓力。可藉由電動氣動調節器23來改變空氣壓的壓縮空氣是以流體潤滑用壓力或混合潤滑用壓力來供給至壓縮空氣噴出孔22d。壓縮空氣噴出孔22d是朝在上下方向相對的前述的導軌12的引導構件19的表面噴出從空氣源5經由電動氣動調節器23所供給的流體潤滑用壓力或混合潤滑用壓力的壓縮空氣。
上述以外的平台控制系統1C的構成是與前述的實施形態的平台控制系統1同樣。另外,本變形例中,空氣源5、前述的調節器6,9、及電動氣動調節器23是相當於申請專利範圍記載的空氣供給裝置。
在以上那樣構成的平台控制系統1C中,進行移動至滑塊13的目標位置附近時,將壓縮空氣的空氣壓設為流體潤滑用壓力之意旨的可變指令會從控制器2輸出至電動氣動調節器23,被供給至壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣的空氣壓可在電動氣動調節器23改變成流體潤滑用壓力。藉此,流體潤滑用壓力的壓縮空氣會被供給至壓縮空氣噴出孔22d,各引導構件19的表面與前述的滑塊13的 各被引導構件21的表面會成為流體潤滑狀態(非接觸狀態)。另一方面,在目標位置附近進行滑塊13的定位時,將壓縮空氣的空氣壓設為混合潤滑用壓力之意旨的可變指令會從控制器2輸出至電動氣動調節器23,被供給至壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣的空氣壓可在電動氣動調節器23改變成混合潤滑用壓力。藉此,混合潤滑用壓力的壓縮空氣會被供給至壓縮空氣噴出孔22d,各引導構件19的表面與各被引導構件21的表面會成為混合潤滑狀態(微接觸狀態),在該等面彼此之間產生線形彈簧特性於微小移動區域。
在以上說明的本變形例中是具備可根據來自控制器2的可變指令來使供給至被引導構件21的壓縮空氣噴出孔22d的壓縮空氣的空氣壓改變成流體潤滑用壓力及混合潤滑用壓力的電動氣動調節器23。藉此,與前述的實施形態同樣,可實現高速移動且超高精度的定位之平台控制系統1C。並且,像前述的實施形態那樣為以電磁閥10來切換壓縮空氣的構成時,雖無法階段性地調整成被預定的複數個空氣壓,但在本變形例中是可藉由電動氣動調節器23來將壓縮空氣的空氣壓無階段地調整成所望的值。
另外,對於像前述的(1)的變形例或(2)的變形例那樣,在2個導軌12的一方或雙方的側板部12s的內面12sa也貼附有引導構件19,在滑塊13的2個插入部20的一方或雙方的側面20b也貼附有被引導構件21時,亦可適用像上述(3)的變形例那樣以電動氣動調節器來使 供給至被引導構件21的壓縮空氣噴出孔22的壓縮空氣可變的方式。
(4)以CFRP來構成導軌本身,以瑪瑙來構成滑塊本身時
前述的實施形態是在導軌12貼附以CFRP所構成的引導構件19,在滑塊13貼附以瑪瑙所構成的被引導構件21,但並非限於此,亦可將導軌本身以CFRP構成,將滑塊本身以瑪瑙構成。
如圖16所示,本變形例的平台裝置3D是具備:在定盤11上設置成延伸於前後方向,剖面視大致T字形狀的導軌12D、及在導軌12D被限制移動方向的滑塊13D、及產生滑塊13D的推力的線性馬達16、及檢測出滑塊13D的位置的線性標度17。
導軌12D是與前述的實施形態的引導構件19同樣,以進行剝離表面的環氧樹脂192來使碳纖維191的層露出之表面加工(參照圖3)的CFRP所構成,具備立設部12Dj及上板部12Du。另外,上板部12Du的上面12Da、隔著立設部12Dj左右兩側的下面12Db,12Dc、及左右兩側面12Dd,12De是相當於申請專利範圍記載的引導面。以下適當地將上板部12Du的上面12Da、左右兩側的下面12Db,12Dc、及左右兩側面12Dd,12De總稱為「引導面」。
滑塊13D是與前述的實施形態的被引導構件21同樣 ,以瑪瑙構成,具備上板部13Du、左側下板部13Da、右側下板部13Db、左側板部13Dc、及右側板部13Dd。另外,與上述導軌12D的上板部12Du的上面12Da相對於上下方向的上板部13Du的下面13D1、與上板部12Du的左側的下面12Db相對於上下方向的左側下板部13Da的上面13D2、與上板部12Du的右側的下面12Dc相對於上下方向的右側下板部13Db的上面13D3、與上板部12Du的左側面12Dd相對的左側板部13Dc的右面13D4、及與上板部12Du的右側面12De相對的右側板部13Dd的左面D5是相當於申請專利範圍記載的被引導面。以下適當地將上板部13Du的下面13D1、左側下板部13Da的上面13D2、右側下板部13Db的上面13D3、左側板部13Dc的右面13D4、及右側板部13Dd的左面D5總稱為「被引導面」。
並且,在滑塊13D的上板部13Du的下面13D1設有朝在上下方向相對的導軌12D的上板部12Du的上面12Da噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Du,在左側下板部13Da的上面13D2設有朝在上下方向相對的導軌12D的上板部12Du的左側的下面12Db噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Dd,在右側下板部13Db的上面13D3設有朝在上下方向相對的導軌12D的上板部12Du的右側的下面12Dc噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Dd,在左側板部13Dc的右面13D4設有朝相對於左右方向的導軌12D的上板部12Du的左側面12Dd噴出壓縮空氣的壓縮空氣 噴出孔22Da,在右側板部13Dd的左面D5設有朝相對於左右方向的導軌12D的上板部12Du的右側面12De噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Db。
在上述那樣構成的平台裝置3D中,上下方向是藉由從壓縮空氣噴出孔22Du噴出之壓縮空氣的空氣壓力及導軌12D之前述的彈簧彈性力與從壓縮空氣噴出孔22Dd噴出的壓縮空氣的空氣壓力的平衡來維持姿勢。左右方向是藉由從壓縮空氣噴出孔22Da噴出之壓縮空氣的空氣壓力與從壓縮空氣噴出孔22Db噴出的壓縮空氣的空氣壓力的平衡來維持姿勢。而且,藉由在線性馬達16所產生的推力,滑塊13D會沿著導軌12D來移動於前後方向。
而且,在目標位置附近進行滑塊13D的定位時,導軌12D的引導面與滑塊13D的被引導面的潤滑狀態會藉由被供給至壓縮空氣噴出孔22Du,22Dd,22Da,22Db的壓縮空氣的空氣壓來控制成在導軌12D的上板部12Du的上面12Da與滑塊13D的上板部13Du的下面13D1之間成為混合潤滑狀態,在除此以外的區域成為流體潤滑狀態,在成為混合潤滑狀態的導軌12D的引導面與滑塊13D的被引導面之間產生線形彈簧特性於微小移動區域。因此,在目標位置附近進行滑塊13D的定位時,導軌12D的上板部12Du的上面12Da與滑塊13D的上板部13Du的下面13D1會成為微接觸狀態,除此以外的引導面與被引導面是形成非接觸狀態。
若根據本變形例,則可取得與前述的實施形態同樣的 效果。
另外,在上述(4)的變形例中是在目標位置附近進行滑塊13D的定位時,導軌12D的引導面與滑塊13D的被引導面的潤滑狀態會控制成在導軌12D的上板部12Du的上面12Da與滑塊13D的上板部13Du的下面13D1之間成為混合潤滑狀態,在除此以外的區域成為流體潤滑狀態,但並非限於此。亦即,在目標位置附近進行滑塊13D的定位時,有關在導軌12D的上板部12Du的左側面12Dd與滑塊13D的左側板部13Dc的右面13D4之間(或導軌12D的上板部12Du的右側面12De與滑塊13D的右側板部13Dd的左面D5之間)的潤滑狀態亦可控制成混合潤滑狀態。此情況,在目標位置附近進行滑塊13D的定位時,導軌12D的上板部12Du的上面12Da與滑塊13D的上板部13Du的下面13D1、及導軌12D的上板部12Du的左側面12Dd與滑塊13D的左側板部13Dc的右面13D4(或導軌12D的上板部12Du的右側面12De與滑塊13D的右側板部13Dd的左面D5)會成為微接觸狀態。
或,在目標位置附近進行滑塊13D的定位時,有關導軌12D的上板部12Du的左側面12Dd與滑塊13D的左側板部13Dc的右面13D4之間、及導軌12D的上板部12Du的右側面12De與滑塊13D的右側板部13Dd的左面D5之間的潤滑狀態亦可控制成混合潤滑狀態。此情況,在目標位置附近進行滑塊13D的定位時,導軌12D的上板部12Du的上面12Da與滑塊13D的上板部13Du的下面 13D1、導軌12D的上板部12Du的左側面12Dd與滑塊13D的左側板部13Dc的右面13D4、及導軌12D的上板部12Du的右側面12De與滑塊13D的右側板部13Dd的左面D5會成為微接觸狀態。
或,在目標位置附近進行滑塊13D的定位時,有關導軌12D的上板部12Du的左側的下面12Db與滑塊13D的左側下板部13Da的上面13D2之間、及導軌12D的上板部12Du的右側的下面12Dc與滑塊13D的右側下板部13Db的上面13D3之間的潤滑狀態亦可控制成混合潤滑狀態。此情況,在目標位置附近進行滑塊13D的定位時,有關導軌12D的上板部12Du的左側的下面12Db與滑塊13D的左側下板部13Da的上面13D2、及導軌12D的上板部12Du的右側的下面12Dc與滑塊13D的右側下板部13Db的上面13D3亦可設為微接觸狀態。
該等的情況也可取得同樣的效果。
(5)設置磁氣吸引式的線性馬達作為驅動裝置時(其1)
如圖17所示,本變形例的平台裝置3E是具備:平行設置成在上面貼附有2個引導構件19Eu的定盤11上延伸於前後方向之2個的導軌12E、及在導軌12E被限制移動方向之剖面視大致倒U字形狀的滑塊13E、及產生滑塊13E的推力之磁氣吸引式的線性馬達16E(驅動裝置)、及檢測出滑塊13E的位置之線性標度17。
在各導軌12E的內面12Ea貼附有引導構件19Es。以下適當地將被貼附於定盤11的上面11a的引導構件19Eu、及被貼附於導軌12的內面12Ea的引導構件19Es總稱為「引導構件19E」。引導構件19E是與前述的實施形態的引導構件19同樣,以進行剝離表面的環氧樹脂192來使碳纖維191的層露出之表面加工(參照圖3)的CFRP所構成。
滑塊13E是具備左右的側壁部13Es,在該等左右的側壁部13Es的下面13E1貼附有被引導構件21Ed,在該等左右的側壁部13Es的外側側面13E2貼附有被引導構件21Es。以下適當地將該等被引導構件21Ed及被引導構件21Es總稱為「被引導構件21E」。被引導構件21E是與前述的實施形態的被引導構件21同樣,以瑪瑙所構成。各被引導構件21Ed的表面21E1是與被貼附於上述定盤11的上面11a的各引導構件19Eu的表面19E1相對於上下方向,各被引導構件21Es的表面21E2是與被貼附於上述各導軌12E的內面12Ea的引導構件19Es的表面相對於左右方向。
在本變形例中,被貼附於定盤11的上面11a的各引導構件19Eu的表面19E1及被貼附於各導軌12E的內面12Ea的引導構件19Es的表面是相當於申請專利範圍記載的引導面,被貼附於滑塊13E的各側壁部13Es的下面13E1的被引導構件21Ed的表面21E1及被貼附於滑塊13E的各側壁部13Es的外側側面13E2的被引導構件 21Es的表面21E2是相當於申請專利範圍記載的被引導面。以下適當地將各引導構件19Eu的表面19E1及各引導構件19Es的表面總稱為「引導面」,將各被引導構件21Ed的表面21E1及各被引導構件21Es的表面21E2總稱為「被引導面」。
並且,在滑塊13E的各被引導構件21Ed的表面21E1設有朝在上下方向相對的引導構件19Eu的表面19E1噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Ed,在被貼附於滑塊13E的左側的側壁部13Es的外側側面13E2的被引導構件21Es(以下適當地稱為「左側的被引導構件21Es」)的表面21E2設有朝在左右方向相對的左側的導軌12E的內面12Ea所被貼附的引導構件19Es的表面19E2噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Es(以下適當地稱為「左側的壓縮空氣噴出孔22Es」),在被貼附於右側的側壁部13Es的外側側面13E2的被引導構件21Es(以下適當地稱為「右側的被引導構件21Es」)的表面21E2設有朝在左右方向相對的右側的導軌12E的內面12Ea所被貼附的引導構件19Es的表面19E2噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Es(以下適當地稱為「右側的壓縮空氣噴出孔22Es」。
在平台裝置3E中,上下方向是藉由滑塊13E的荷重、及從壓縮空氣噴出孔22Ed噴出之壓縮空氣的空氣壓力及引導構件19Eu之前述的彈簧彈性力、及線性馬達16E之磁氣吸引力的平衡來維持姿勢。左右方向是藉由從左側 的壓縮空氣噴出孔22Es噴出之壓縮空氣的空氣壓力及左側的引導構件19Es之彈簧彈性力、及從右側的壓縮空氣噴出孔22Es噴出的壓縮空氣的空氣壓力及右側的引導構件19Es之彈簧彈性力的平衡來維持姿勢。而且,藉由在線性馬達16E所產生的推力,滑塊13E會沿著導軌12E來移動於前後方向。
而且,在目標位置附近進行滑塊13E的定位時,定盤11及各導軌12E的引導面與滑塊13E的被引導面的潤滑狀態會藉由被供給至壓縮空氣噴出孔22Ed,22Es的壓縮空氣的空氣壓、及線性馬達16E的電磁吸引力來控制成在全部的區域成為混合潤滑狀態。具體而言,控制成在各引導構件19Eu的表面19E1與各被引導構件21Ed的表面21E1之間、及在各引導構件19Es的表面與各被引導構件21Es的表面21E2之間成為混合潤滑狀態,在成為混合潤滑狀態的各導軌12E的引導面與滑塊13E的被引導面之間產生線形彈簧特性於微小移動區域。因此,在目標位置附近進行滑塊13E的定位時,各引導構件19Eu的表面19E1與各被引導構件21Ed的表面21E1、及各引導構件19Es的表面與各被引導構件21Es的表面21E2會成為微接觸狀態。
若根據本變形例,則可取得與前述的實施形態同樣的效果。
(6)設置磁氣吸引式的線性馬達作為驅動裝置時(其2 )
如圖18所示,本變形例的平台裝置3F是具備:設置成在定盤11上延伸於前後方向的導軌12F、及在導軌12F被限制移動方向的滑塊13F、及產生滑塊13F的推力之磁氣吸引式的線性馬達16F(驅動裝置)、及檢測出滑塊13F的位置之未圖示的線性標度(位置檢測裝置)。
在導軌12F的上面12Fa的左右兩端部貼附有引導構件19Fu,在導軌12F的左右兩側面12Fb貼附有引導構件19Fs。以下適當地將該等引導構件19Fu及引導構件19Fs總稱為「引導構件19F」。引導構件19F是與前述的實施形態的引導構件19同樣,以進行剝離表面的環氧樹脂192來使碳纖維191的層露出之表面加工(參照圖3)的CFRP所構成。
滑塊13F是具備上板部13Fu及左右的側板部13Fs。在上板部13Fu的下面設有凹部26。在上板部13Fu之隔著凹部26左右兩側貼附有被引導構件21Fd,在左右的側板部13Fs的內側側面13Fa貼附有被引導構件21Fs。以下適當地將該等被引導構件21Fd及被引導構件21Fs總稱為「被引導構件21F」。被引導構件21F是與前述的實施形態的被引導構件21同樣,以瑪瑙所構成。各被引導構件21Fd的表面21Fa是與被貼附於上述導軌12F的上面12Fa的各引導構件19Fu的表面19Fa相對於上下方向,各被引導構件21Fs的表面21Fb是與被貼附於上述導軌12F的側面12Fb的各引導構件19Fs相對於左右方向。
在本變形例中,被貼附於導軌12F的上面12Fa的左右兩端部的引導構件19Fu的表面19Fa及被貼附於導軌12F的左右兩側面12Fb的引導構件19Fs的表面19Fb是相當於申請專利範圍記載的引導面,在滑塊13F的上板部13Fu之隔著凹部26左右兩側所貼附的被引導構件21Fd的表面21Fa及在滑塊13F的各側板部13Fs的內側側面13Fa所貼附的被引導構件21Fs的表面21Fb是相當於申請專利範圍記載的被引導面。以下適當地將各引導構件19Fu的表面19Fa及各引導構件19Fs的表面19Fb總稱為「引導面」,將各被引導構件21Fd的表面21Fa及各被引導構件21Fs的表面21Fb總稱為「被引導面」。
並且,在滑塊13F的各被引導構件21Fd的表面21Fa設有朝在上下方向相對的引導構件19Fu的表面19Fa噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Fd,在左側的側板部13Fs的內側側面13Fa所貼附的被引導構件21Fs(以下適當地稱為「左側的被引導構件21Fs」)的表面設有朝在左右方向相對的導軌12F的左側面所被貼附的引導構件19Fs的表面19Fb噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Fs(以下適當地稱為「左側的壓縮空氣噴出孔22Fs」),且在右側的側板部13Fs的內側側面13Fa所貼附的被引導構件21Fs(以下適當地稱為「右側的被引導構件21Fs」)的表面設有朝在左右方向相對的導軌12F的右側面12Fb所被貼附的引導構件19Fs的表面19Fb噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Fs(以下適當地稱為「右側的壓縮空氣噴 出孔22Fs」)。
在平台裝置3F中,上下方向是藉由滑塊13F的荷重、及從壓縮空氣噴出孔22Fd噴出之壓縮空氣的空氣壓力及引導構件19Fu之前述的彈簧彈性力、及線性馬達16F之磁氣吸引力的平衡來維持姿勢。左右方向是藉由從左側的壓縮空氣噴出孔22Fs噴出之壓縮空氣的空氣壓力及左側的引導構件19Fs之彈簧彈性力、及從右側的壓縮空氣噴出孔22Fs噴出之壓縮空氣的空氣壓力及右側的引導構件19Fs之彈簧彈性力的平衡來維持姿勢。而且,藉由在線性馬達16F所產生的推力,滑塊13F會沿著導軌12F來移動於前後方向。
而且,在目標位置附近進行滑塊13F的定位時,導軌12F的引導面與滑塊13F的被引導面的潤滑狀態會藉由被供給至壓縮空氣噴出孔22Fd,22Fs的壓縮空氣的空氣壓、及線性馬達16F的電磁吸引力來控制成在全部的區域成為混合潤滑狀態。具體而言,控制成在各引導構件19Fu的表面19Fa與各被引導構件21Fd的表面21Fa之間、及在各引導構件19Fs的表面19Fb與各被引導構件21Fs的表面21Fb之間成為混合潤滑狀態,在成為混合潤滑狀態的導軌12F的引導面與滑塊13F的被引導面之間產生線形彈簧特性於微小移動區域。因此,在目標位置附近進行滑塊13F的定位時,各引導構件19Fu的表面19Fa與各被引導構件21Fd的表面21Fa、及各引導構件19Fs的表面19Fb與各被引導構件21Fs的表面21Fb會成為微接觸狀 態。
若根據本變形例,則可取得與前述的實施形態同樣的效果。
另外,在上述(6)的變形例中是將引導構件19Fs貼附於導軌12F的左右兩側面12Fb,將被引導構件21Fs貼附於滑塊13F的左右的側板部13Fs的內側側面13Fa,但並非限於此。亦即,將引導構件19Fs只貼附於導軌12F的一方的側面12Fb,將被引導構件21Fs只貼附於滑塊13F的一方的側板部13Fs的內側側面13Fa。例如,將引導構件19Fs只貼附於導軌12F的右側面12Fb,將被引導構件21Fs只貼附於滑塊13F的右側的側板部13Fs的內側側面13Fa時,左側的壓縮空氣噴出孔22Fs是以相對的面彼此間的潤滑狀態會成為流體潤滑狀態的空氣壓來噴出壓縮空氣。並且,右側的壓縮空氣噴出孔22Fs及壓縮空氣噴出孔22Fd是在進行移動至目標位置附近時,以相對的面彼此間的潤滑狀態會成為流體潤滑狀態的空氣壓來噴出壓縮空氣,在目標位置附近進行滑塊13F的定位時,以相對的面彼此間的潤滑狀態會成為混合潤滑狀態的空氣壓來噴出壓縮空氣。
(7)將平台裝置安裝於頂棚時
本變形例是最適於將平台裝置安裝於頂棚時的變形例。如圖19所示,本變形例的平台裝置3G的構成是與前述的實施形態的平台裝置3大致同樣。
但,平台裝置3G是在圖1所示的平台裝置3旋轉180度上下顛倒的狀態下,定盤11之與導軌12的設置面相反側的面會被固定於頂棚27。因此,圖1中的下方是對應於圖19中的上方,圖1中的上方是對應於圖19中的下方,圖1中的右方是對應於圖19中的左方,圖1中的左方是對應於圖19中的右方。而且,平台裝置3G是在各導軌12的上板部12u的內面12ua貼附有前述的引導構件19。並且,在滑塊13的各插入部20的下面20c(圖19中的下側的面)貼附有前述的被引導構件21。當各插入部20被插入至各導軌12的凹條部18時,在各導軌12的上板部12u的內面12ua所貼附的引導構件19的表面與在各插入部20的下面20c所貼附的被引導構件21的表面21a會在上下方向(圖19中的上-下方向)相對,在各導軌12的下板部12d的內面12da與各插入部20的上面20a(圖19中的上側的面)會在上下方向相對,在各導軌12的側板部12s的內面12sa與各插入部20的側面20b會在左右方向(圖19中的左-右方向)相對。
在本變形例中,各導軌12的上板部12u的內面12ua所貼附的引導構件19的表面19a、及各導軌12的下板部12d的內面12da及側板部12s的內面12sa是相當於申請專利範圍記載的引導面。以下適當地將導軌12的上板部12u的內面12ua所貼附的引導構件19的表面19a、及導軌12的下板部12d的內面12da及側板部12s的內面12sa總稱為「引導面」。並且,滑塊13的各插入部20的下面 20c所貼附的被引導構件21的表面21a、及各插入部20的上面20a及側面20b是相當於申請專利範圍記載的被引導面。以下適當地將滑塊13的各插入部20的下面20c所貼附的被引導構件21的表面21a、及各插入部20的上面20a及側面20b總稱為「被引導面」。
並且,本變形例是在滑塊13的各被引導構件21的表面21a設有朝在上下方向相對的引導構件19的表面19a噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Gu,在各插入部20的上面20a設有朝在上下方向相對的導軌12的下板部12d的內面12da噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Gd,在各插入部20的側面20b設有朝在左右方向相對的導軌12的側板部12s的內面12sa噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Gs。
在平台裝置3G中,上下方向是藉由滑塊13等的荷重、及從壓縮空氣噴出孔22Gu噴出的壓縮空氣的空氣壓力及引導構件19之前述的彈簧彈性力、及從壓縮空氣噴出孔22Gd噴出的壓縮空氣的空氣壓力的平衡來維持姿勢。左右方向是藉由從圖示左側的壓縮空氣噴出孔22Gs噴出的壓縮空氣的空氣壓力、及從圖示右側的壓縮空氣噴出孔22Gs噴出的壓縮空氣的空氣壓力的平衡來維持姿勢。而且,藉由在線性馬達16產生的推力,滑塊13會沿著導軌12來移動於前後方向。
而且,在目標位置附近進行滑塊13的定位時,各導軌12的引導面與滑塊13的被引導面的潤滑狀態會藉由被 供給至壓縮空氣噴出孔22Gu,22Gd,22Gs的壓縮空氣的空氣壓來控制成在各引導構件19的表面19a與各被引導構件21的表面21a之間成為混合潤滑狀態,在除此以外的區域成為流體潤滑狀態,在成為混合潤滑狀態的各導軌12的引導面與滑塊13的被引導面之間產生線形彈簧特性於微小移動區域。因此,在目標位置附近進行滑塊13的定位時,各引導構件19的表面19a與各被引導構件21的表面21a會成為微接觸狀態,除此以外的引導面與被引導面是成為非接觸狀態。
若根據本變形例,則可取得與前述的實施形態同樣的效果。
(8)將平台裝置安裝於壁時
本變形例是最適於將平台裝置安裝於壁時。
如圖20所示,本變形例的平台裝置3H的構成是與前述的實施形態的平台裝置3大致同樣。但,平台裝置3H是在圖1所示的平台裝置3順時針旋轉90度的狀態下,定盤11之與導軌12的設置面相反側的面會被固定於壁28。因此,圖1中的下方是對應於圖20中的左方,圖1中的上方是對應於圖20中的右方,圖1中的右方是對應於圖20中的下方,圖1中的左方是對應於圖20中的上方。而且,平台裝置3H是在圖示下側的導軌12的側板部12s的內面12sa貼附有前述的引導構件19。並且,在滑塊13的圖示下側的插入部20的下面20b(圖20中的下 側的面)貼附有前述的被引導構件21。當各插入部20被插入至各導軌12的凹條部18時,各導軌12的上板部12u的內面12ua與各插入部20的右面20a(圖20中的右側的面)會在左右方向(圖20中的左-右方向)相對,各導軌12的下板部12d的內面12da與各插入部20的左面20c(圖20中的左側的面)會在左右方向相對,圖示上側的導軌12的側板部12s的內面12sa與圖示上側的插入部20的上面20b(圖20中的上側的面)會在上下方向(圖19中的上-下方向)相對,在圖示下側的導軌12的側板部12s的內面12sa所貼附的引導構件19的表面19a與在圖示下側的插入部20的下面20b所貼附的被引導構件21的表面21a會在上下方向相對。
在本變形例中,各導軌12的上板部12u的內面12ua及下板部12d的內面12da、及圖示上側的導軌12的側板部12s的內面12sa、及圖示下側的導軌12的側板部12s的內面12sa所貼附的引導構件19的表面19a是相當於申請專利範圍記載的引導面。以下適當地將導軌12的上板部12u的內面12ua及下板部12d的內面12da、及圖示上側的導軌12的側板部12s的內面12sa、及圖示下側的導軌12的側板部12s的內面12sa所貼附的引導構件19的表面19a總稱為「引導面」。並且,滑塊13的各插入部20的右面20a及左面20c、及圖示上側的插入部20的上面20b、及圖示下側的插入部20的下面20b所貼附的被引導構件21的表面21a是相當於申請專利範圍記載的被 引導面。以下適當地將滑塊13的各插入部20的右面20a及左面20c、及圖示上側的插入部20的上面20b、及圖示下側的插入部20的下面20b所貼附的被引導構件21的表面21a稱為「被引導面」。
並且,本變形例是在滑塊13的各插入部20的右面20a設有朝在左右方向相對的導軌12的上板部12u的內面12ua噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Hu,在各插入部20的左面20c設有朝在左右方向相對的導軌12的下板部12d的內面12da噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Hd,在圖示上側的插入部20的上面20b設有朝在上下方向相對的圖示上側的導軌12的側板部12s的內面12sa噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Hs,在被引導構件21的表面21a設有朝在上下方向相對的引導構件19的表面19a噴出壓縮空氣的壓縮空氣噴出孔22Hs。
在平台裝置3H中,上下方向是藉由滑塊13等的荷重、及從圖示上側的壓縮空氣噴出孔22Hs噴出的壓縮空氣的空氣壓力、及從圖示下側的壓縮空氣噴出孔22Hs噴出的壓縮空氣的空氣壓力及引導構件19之前述的彈簧彈性力的平衡來維持姿勢。左右方向是藉由從壓縮空氣噴出孔22Hu噴出的壓縮空氣的空氣壓力、及從壓縮空氣噴出孔22Hd噴出的壓縮空氣的空氣壓力的平衡來維持姿勢。而且,藉由在線性馬達16產生的推力,滑塊13會沿著導軌12來移動於前後方向。
而且,在目標位置附近進行滑塊13的定位時,各導 軌12的引導面與滑塊13的被引導面的潤滑狀態會藉由被供給至壓縮空氣噴出孔22Hu,22Hd,22Hs的壓縮空氣的空氣壓來控制成在引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a之間成為混合潤滑狀態,在除此以外的區域成為流體潤滑狀態,在成為混合潤滑狀態的各導軌12的引導面與滑塊13的被引導面之間產生線形彈簧特性於微小移動區域。因此,在目標位置附近進行滑塊13的定位時,引導構件19的表面19a與被引導構件21的表面21a會成為微接觸狀態,除此以外的引導面與被引導面是成為非接觸狀態。
若根據本變形例,則可取得與前述的實施形態同樣的效果。
(9)其他
以上是以FRP的一種類的CFRP來構成導軌12的引導構件19等(或導軌12D本身),以玉髓的一種類的瑪瑙來構成滑塊13的被引導構件21等(或滑塊13D本身),但並非限於此。亦可與上述相反,以瑪瑙等來構成導軌的引導構件(或導軌本身),以CFRP等來構成滑塊的被引導構件(或滑塊本身)。
又,以上是以FRP的一種類的CFRP來構成導軌12的引導構件19等(或導軌12D本身),但並非限於此。亦即,亦可以玻璃纖維強化塑膠(GFRP:Glass Fiber Reinforced Plastics)等其他種類的FRP來構成導軌的引 導構件(或導軌本身)、或滑塊的被引導構件(或滑塊本身)。或,使用FRP以外的材料,例如以樹脂來使奈米碳管(Carbon nanotube)凝固的材料所構成。
又,以上是以玉髓的一種類的瑪瑙來構成滑塊13的被引導構件21等(或滑塊13D本身),但並非限於此。亦即,亦可以紅玉髓、綠玉髓、碧玉、血石等其他種類的玉髓來構成滑塊的被引導構件(或滑塊本身)、或導軌的引導構件(或導軌本身)。或,玉髓以外的材料,例如以石英、陶瓷、紅寶石、類鑽碳(DLC:Diamond-Like Carbon)等來構成。
又,以上是使用線性馬達16等作為驅動裝置,但並非限於此,亦可使用其他的驅動裝置。
又,以上是使用線性標度17作為位置檢測裝置,但並非限於此,亦可使用其他的位置檢測裝置。
又,除了以上所述以外,亦可適當組合前述的實施形態或各變形例的手法加以利用。
其他,雖未一一舉例說明,但前述的實施形態或各變形例是可在不脫離其主旨的範圍內追加實施各種的變更。
1‧‧‧平台控制系統
1A,C‧‧‧平台控制系統
2‧‧‧控制器
3‧‧‧平台裝置
3A,B,D,E,F,G,H‧‧‧平台裝置
4‧‧‧伺服放大器
5‧‧‧空氣源
6‧‧‧調節器
7‧‧‧調節器
8‧‧‧調節器
9‧‧‧調節器
9A‧‧‧調節器
10‧‧‧電磁閥
11‧‧‧定盤
12‧‧‧導軌
12d‧‧‧下板部
12s‧‧‧側板部
12u‧‧‧上板部
12D‧‧‧導軌
12Dj‧‧‧立設部
12Du‧‧‧上板部
12E,F‧‧‧導軌
13‧‧‧滑塊
13D‧‧‧滑塊
13Da‧‧‧左側下板部
13Db‧‧‧右側下板部
13Dc‧‧‧左側板部
13Dd‧‧‧右側板部
13Du‧‧‧上板部
13E‧‧‧滑塊
13Es‧‧‧側板部
13F‧‧‧滑塊
13Fs‧‧‧側板部
13Fu‧‧‧上板部
14‧‧‧支撐構件
15‧‧‧上基座
16‧‧‧線性馬達(驅動裝置)
16E,F‧‧‧線性馬達(驅動裝置)
17‧‧‧線性標度(位置檢測裝置)
18‧‧‧凹條部
19‧‧‧引導構件
19Es,Eu‧‧‧引導構件
19Fs,Fu‧‧‧引導構件
20‧‧‧插入部
21‧‧‧被引導構件
21Ed,Es‧‧‧被引導構件
21Fd,Fs‧‧‧被引導構件
22d,s,u‧‧‧壓縮空氣噴出孔
22Da,Db,Dd,Du‧‧‧壓縮空氣噴出孔
22Ed,Es‧‧‧壓縮空氣噴出孔
22Fd,Fs‧‧‧壓縮空氣噴出孔
22Gd,Gs,Gu‧‧‧壓縮空氣噴出孔
22Hd,Hs,Hu‧‧‧壓縮空氣噴出孔
23‧‧‧電動氣動調節器
24a,b‧‧‧調節器
25‧‧‧電磁閥
26‧‧‧凹部
27‧‧‧頂棚
28‧‧‧壁
191‧‧‧碳纖維
192‧‧‧環氧樹脂
F‧‧‧附著部分
P‧‧‧研磨機
S‧‧‧彈簧要素
圖1是表示一實施形態的平台裝置的正剖面,且概念性地表示平台控制系統的全體構成的系統構成圖。
圖2是圖1中的G部的部分擴大圖。
圖3是說明有關引導構件的表面加工的一例的說明圖 。
圖4是說明引導構件之彈簧彈性力的模式圖。
圖5是表示摩擦力與壓縮空氣的空氣壓的關係的圖表、及摩擦係數與壓縮空氣的空氣壓的關係的半對數圖表。
圖6是表示史崔拜克曲線的圖表。
圖7是表示推力指令與滑塊的移動方向的位移的關係圖表。
圖8是表示推力指令與滑塊的移動方向的位移的關係圖表、及表示推力與滑塊的移動方向的位移的關係圖表。
圖9是表示滑塊的位置偏差的3σ與壓縮空氣的空氣壓的關係圖表。
圖10是模式化顯示有關滑塊停止時的擺動幅度的模式圖。
圖11是模式化顯示在10nm步進進給動作的檢測位置的模式圖。
圖12是模式化顯示有關在微小移動動作的滑塊停止時的振動之上下方向變動的模式圖。
圖13是表示在一方的導軌的側板部的內面也貼附引導構件,在滑塊的一方的插入部的側面也貼附被引導構件的變形例之平台裝置的正剖面,且概念性地表示平台控制系統的全體構成的系統構成圖。
圖14是表示在兩方的導軌的側板部的內面也貼附引導構件,在滑塊的兩方的插入部的側面也貼附被引導構件的變形例之平台裝置的正剖面圖。
圖15是表示可使用電動氣動調節器來改變壓縮空氣的空氣壓的變形例之平台裝置的正剖面,且概念性地表示平台控制系統的全體構成的系統構成圖。
圖16是以CFRP來構成導軌本身,以瑪瑙來構成滑塊本身的變形例之平台裝置的正剖面圖。
圖17是設置磁氣吸引式的線性馬達作為驅動裝置的變形例之平台裝置的正剖面圖。
圖18是設置磁氣吸引式的線性馬達作為驅動裝置的變形例之平台裝置的正剖面圖。
圖19是將平台裝置安裝於頂棚的變形例之平台裝置的正剖面圖。
圖20是將平台裝置安裝於壁的變形例之平台裝置的正剖面圖。
1‧‧‧平台控制系統
2‧‧‧控制器
3‧‧‧平台裝置
4‧‧‧伺服放大器
5‧‧‧空氣源
6‧‧‧調節器
7‧‧‧調節器
8‧‧‧調節器
9‧‧‧調節器
10‧‧‧電磁閥
11‧‧‧定盤
12‧‧‧導軌
12d‧‧‧下板部
12s‧‧‧側板部
12u‧‧‧上板部
12ua‧‧‧內面
12da‧‧‧內面
12sa‧‧‧內面
13‧‧‧滑塊
14‧‧‧支撐構件
15‧‧‧上基座
16‧‧‧線性馬達(驅動裝置)
17‧‧‧線性標度(位置檢測裝置)
18‧‧‧凹條部
19‧‧‧引導構件
20‧‧‧插入部
20a‧‧‧上面
20b‧‧‧側面
20c‧‧‧下面
21‧‧‧被引導構件
22d,s,u‧‧‧壓縮空氣噴出孔

Claims (13)

  1. 一種平台裝置,係使移動對象物移動至目標位置的平台裝置(3;3A;3B;3D;3E;3F;3G;3H),其特徵係具備:導軌(12;12D;12E;12F),其係具有引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a);滑塊(13,13D,13E,13F),其係具有與前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a)相對的被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a),在前述導軌(12;12D;12E;12F)被限制移動方向;驅動裝置(16;16E;16F),其係產生前述滑塊(13,13D,13E,13F)的推力;及位置檢測裝置(17),其係檢測出前述滑塊(13,13D,13E,13F)的位置,前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa, 19a)與前述被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a)的潤滑狀態會被控制成至少在一部分的區域成為包含境界潤滑及流體潤滑的兩者的混合潤滑狀態,在其他的區域成為流體潤滑狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項之平台裝置(3;3A;3B;3D;3E;3F;3G;3H),其中,前述滑塊(13,13D,13E,13F)係於前述被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a)具有朝前述導軌(12;12D;12E;12F)的前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a)噴出壓縮空氣的複數個壓縮空氣噴出孔(22d,22s,22u;22Da,22Db,22Dd,22Du;22Ed,22Es;22Fd,22Fs;22Gd,22Gs,22Gu;22Hd,22Hs,22Hu),前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a)與前述被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4, 13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a)的潤滑狀態係藉由前述壓縮空氣的空氣壓來控制。
  3. 如申請專利範圍第2項之平台裝置(3;3A;3B;3D;3E;3F;3G;3H),其中,控制前述壓縮空氣的空氣壓,而使能夠在混合潤滑狀態的前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a)與前述被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a)之間產生線形彈簧特性。
  4. 如申請專利範圍第1~3項中的任一項所記載之平台裝置(3;3A;3B;3D;3E;3F;3G;3H),其中,潤滑狀態被控制成混合潤滑狀態的前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a)及前述被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a)的一方係以纖維強化塑膠所構成。
  5. 如申請專利範圍第4項之平台裝置(3;3A;3B ;3D;3E;3F;3G;3H),其中,潤滑狀態被控制成混合潤滑狀態的前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a)及前述被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a)的一方係以使用環氧樹脂來凝固碳纖維的前述纖維強化塑膠所構成。
  6. 如申請專利範圍第5項之平台裝置(3;3A;3B;3D;3E;3F;3G;3H),其中,潤滑狀態被控制成混合潤滑狀態的前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a)及前述被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a)的一方係被進行剝離表面的前述環氧樹脂來使前述碳纖維的層露出的表面加工。
  7. 如申請專利範圍第4~6項中的任一項所記載之平台裝置(3;3A;3B;3D;3E;3F;3G;3H),其中,潤滑狀態被控制成混合潤滑狀態的前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a, 12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a)及前述被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a)的另一方係以玉髓所構成。
  8. 如申請專利範圍第7項之平台裝置(3;3A;3B;3D;3E;3F;3G;3H),其中,潤滑狀態被控制成混合潤滑狀態的前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a)及前述被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a)的另一方係以瑪瑙所構成。
  9. 一種平台控制系統(1;1A;1 C),係具備:控制器(2)、及使移動對象物移動至目標位置的平台裝置(3;3A;3B;3D;3E;3F;3G;3H)、及根據來自前述控制器(2)的移動指令,控制前述平台裝置的位置的伺服放大器(4)之平台控制系統,其特徵為:前述平台裝置(3;3A;3B;3D;3E;3F;3G;3H)係具有:導軌(12;12D;12E;12F),其係具有引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a, 19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a);滑塊(13,13D,13E,13F),其係具有與前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a)相對的被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a),在前述導軌(12;12D;12E;12F)被限制移動方向;驅動裝置(16;16E;16F),其係產生前述滑塊(13,13D,13E,13F)的推力;及位置檢測裝置(17),其係檢測出前述滑塊(13,13D,13E,13F)的位置,前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a)與前述被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a)的潤滑狀態會被控制成至少在一部分的區域成為包含境界潤滑及流體潤滑的兩者的混合潤滑狀態,在其他的區域成為流體潤滑狀態。
  10. 如申請專利範圍第9項之平台控制系統(1;1A;1C),其中,前述滑塊(13,13D,13E,13F)係於前述被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a)具有朝前述導軌(12;12D;12E;12F)的前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a)噴出壓縮空氣的複數個壓縮空氣噴出孔(22d,22s,22u;22Da,22Db,22Dd,22Du;22Ed,22Es;22Fd,22Fs;22Gd,22Gs,22Gu;22Hd,22Hs,22Hu),更具備空氣供給裝置(5,6,7,8,9;5,6,7,8,9A,24a,24b;5,6,9,23),其係對前述滑塊(13,13D,13E,13F)的前述壓縮空氣噴出孔(22d,22s,22u;22Da,22Db,22Dd,22Du;22Ed,22Es;22Fd,22Fs;22Gd,22Gs,22Gu;22Hd,22Hs,22Hu)供給壓縮空氣,藉由前述壓縮空氣的空氣壓來控制前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a)與前述被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a) 的潤滑狀態。
  11. 如申請專利範圍第10項之平台控制系統(1;1A;1C),其中,前述空氣供給裝置(5,6,7,8,9;5,6,7,8,9A,24a,24b;5,6,9,23)係具有;空氣源(5);及調節器(6,7,8,9;6,7,8,9A,24a,24b;6,9,23),其係調整從前述空氣源(5)供給的壓縮空氣的空氣壓,以被調整成在混合潤滑狀態的前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a)與前述被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a)之間產生線形彈簧特性的空氣壓來供給前述壓縮空氣。
  12. 如申請專利範圍第9~11項中的任一項所記載之平台控制系統(1;1A),其中,更具備電磁閥(10;10,25),其係根據來自前述控制器(2)或前述伺服放大器(4)的指令,將供給至前述被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a)的前述壓縮空氣噴出孔(22d,22s,22u;22Da,22Db,22Dd,22Du;22Ed, 22Es;22Fd,22Fs;22Gd,22Gs,22Gu;22Hd,22Hs,22Hu)的前述壓縮空氣切換成:用以使前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a)與前述被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a)形成流體潤滑狀態的第1壓力的前述壓縮空氣、及用以使前述引導面(12ua,12sa,19a;12ua,19a,12sa,19b;12ua,19a,19b;12Da,12Db,12Dc;19E1,19E2;19Fa,19Fb;19a,12da,12sa;12ua,12da,12sa,19a)與前述被引導面(20a,20b,21a;20a,21a,20b,21b;20a,21a,21b;13D1,13D2,13D3,13D4,13D5;21E1,21E2;21Fa,21Fb;21a,20a,20b;20a,20c,20b,21a)形成混合潤滑狀態的第2壓力的前述壓縮空氣,前述電磁閥(10;10,25)係使供給至前述壓縮空氣噴出孔(22d,22s,22u;22Da,22Db,22Dd,22Du;22Ed,22Es;22Fd,22Fs;22Gd,22Gs,22Gu;22Hd,22Hs,22Hu)的前述壓縮空氣,在進行移動至前述滑塊(13,13D,13E,13F)的目標位置附近時,切換成前述第1壓力的壓縮空氣,在目標位置附近進行前述滑塊(13,13D,13E,13F)的定位時,切換成前述第2壓力的壓縮空氣。
  13. 如申請專利範圍第9~11項中的任一項所記載之平台控制系統(1C),其中,更具備電動氣動調節器(23),其係根據來自前述控制器(2)或前述伺服放大器(4)的指令,可將供給至前述被引導面(20a,20b,21a)的前述壓縮空氣噴出孔(22d,22s,22u)的前述壓縮空氣的空氣壓改變成:用以使前述引導面(12ua,12sa,19a)與前述被引導面(20a,20b,21a)形成流體潤滑狀態的第1壓力、及用以使前述引導面(12ua,12sa,19a)與前述被引導面(20a,20b,21a)形成混合潤滑狀態的第2壓力,前述電動氣動調節器(23)係可使供給至前述壓縮空氣噴出孔(22d,22s,22u)的前述壓縮空氣的空氣壓,在進行移動至前述滑塊(13)的目標位置附近時,改變成前述第1壓力,在目標位置附近進行前述滑塊(13)的定位時,改變成前述第2壓力。
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