TWI338901B - - Google Patents

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TWI338901B
TWI338901B TW097120262A TW97120262A TWI338901B TW I338901 B TWI338901 B TW I338901B TW 097120262 A TW097120262 A TW 097120262A TW 97120262 A TW97120262 A TW 97120262A TW I338901 B TWI338901 B TW I338901B
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TW
Taiwan
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plate
driving means
intermediate plate
direction driving
movable plate
Prior art date
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TW097120262A
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TW200910378A (en
Inventor
Toshiyuki Aso
Yoshihiro Kimura
Masashi Ishii
Original Assignee
Thk Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • GPHYSICS
    • G12INSTRUMENT DETAILS
    • G12BCONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Description

1338901 九、發明說明 . 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種利用於例如各種檢查裝置、計測裝 置、搬運裝置等,用以使對象物在XY平面內自如地移動 及定位的XY工作台致動器,詳言之,關於一種可製作成 極薄型的XY工作台致動器。 • 【先前技術】 以往作爲此種的X Y工作台致動器,係以W Ο 2 0 0 5 / ·« 1 247 8 9(專利文獻1)所揭示者爲人所周知。該專利文獻1 所揭示的XY工作台致動器,係由固定於底床(bed)或柱子 • (column)等的固定板;及相對於該固定板朝X方向移動自 • 如的中間板:以及相對於該中間板朝 Y方向移動自如的 可動板所構成,其中前述可動板以相對於固定板可朝X 方向及Y方向自如地移動的方式堆疊著三片板。 ® 前述固定板及可動板係分別具有容納槽且形成通道 狀’另一方面,前述中間板係形成遊嵌於前述容納槽內的 矩形狀。中間板之下半體係夾介多數個鋼珠組裝於固定板 之容納槽內’以可朝X方向自如地移動於該容納槽內的 方式而構成。又’中間板之上半體係夾介多數個鋼珠組裝 於可動板之容納槽內,以可動板相對於中間板可朝γ方 向自如地移動的方式而構成。藉此,位在最上位的可動板 就可相對於位在最下位的固定板朝X方向及γ方向自如 地移動。 -5- 133,8901 又,在前述專利文獻1中有顯 超音波線性馬達,該超音波線性馬 於固定板朝X方向進退任意量, 板朝Y方向進退任意量的手段。 由藉由壓電元件形成行波(travel inj 由金屬薄板所形成並成爲前述固定 構成。然後,前述固定件係配置在 內’另一方面,前述可動件係在與 安裝於可動板或固定板,來構建朝 朝Y方向之驅動手段。 專利文獻 1 : WO2005/124789 【發明內容】 (發明所欲解決之問題) 但是,在專利文獻1所揭示的 由於前述中間板形成遊嵌於固定板 槽內之矩形狀,所以如前述的高音 示,當將用以推進中間板或可動板 置於中間板時,就需要切削該中間 室,會有在中間板之加工上費事的 又,由於在前述中間板搭載有 及朝Y方向的驅動手段之二個手 間板上的此等驅動手段彼此間之干 小型化,且難以提供充分的推力給 不一種利用壓電兀件的 達係作爲使中間板相對 且使可動板相對於中間 該超音波線性馬達,係 5 wave)的固定件;以及 件之行走面的可動件所 形成於中間板的容納室 固定件相對向的位置被 X方向之驅動手段或 XY工作台致動器中, 及可動板之各自的容納 波線性馬達之固定件所 的驅動手段之一部分設 板之一部分來形成容納 問題。 '朝X方向的驅動手段 段,所以爲了要避開中 涉,各驅動手段就必須 可動工作台。 -6 - 1338901 另一方面,若從對可動板之χ方向及γ方向的移動 提供充分的推力與速度之觀點來看的話,作爲前述驅動手 段,雖可考慮使用由磁鐵構件及線圈構件所構成的線性馬 達,但是在該情況下,需要考慮來自線圈構件的散熱,且 需要將該線圈構件搭載於可動板或固定板,將磁鐵構件排 列於中間板。但是,由於前述中間板係形成遊嵌於固定板 及可動板之各自的容納槽內之矩形狀,且形成比固定板及 可動板還小一圈,所以也有因該情況會使中間板中的磁鐵 構件之排列長度變短,中間板對固定板之行程範圍(stroke range)、可動板對中間板之行程範圍受到限制的問題點。 (解決問題之手段) 本發明係有鑒於如此的問題而開發完成者,其目的在 於提供一種XY工作台致動器,其可一邊達成顯著的小型 化,一邊可使可動工作台在XY平面內以充分的推力自如 地移動且定位,並且可以既簡單且低成本來製作。 亦即,本發明的XY工作台致動器,其係由固定板、 中間板、可動板、X方向驅動手段以及Y方向驅動手段所 構成,其中該中間板係堆疊於前述固定板上且相對於該固 定板自如地朝X方向移動,該可動板係堆疊於前述中間 板上且相對於該中間板自如地朝Y方向移動,該X方向 驅動手段係相對於前述固定板將中間板朝X方向推進, 該Y方向驅動手段係相對於前述中間板將前述可動板朝Y 方向推進,其中前述固定板及可動板係具有夾介容納槽而 1338901 相對向的一對側壁並分別形成大致通道狀,另一方面,前 述中間板係形成大致平板狀。然後,使前述固定板及可動 板之容納槽與前述中間板相對向並藉由堆疊此等三者,而 在固定板與中間板之間形成有前述X方向驅動手段的容 納室,並且在中間板與可動板之間形成有前述γ方向驅 動手段的容納室。 依據如此的本發明,則藉由堆疊形成通道狀的固定板 及形成平板狀的中間板,即可在此等固定板與中間板之間 形成有X方向驅動手段之容納室,另一方面,藉由堆疊 形成通道狀的可動板及形成平板狀的中間板,即可在此等 可動板與中間板之間形成有γ方向驅動手段之容納室。 因此,中間板可爲單純的平板狀,由於沒有必要加工成爲 驅動手段之容納室的凹部,所以可以既簡單且低成本來生 產。 又,由於中間板係在X方向及γ方向形成與固定板 及可動板相同的大小,所以與將該中間板形成比固定板及 可動板還小一圈的矩形狀之習知情況相較,可設定較大的 X方向驅動手段及γ方向驅動手段之行程範圍。另一方 面,位在X方向及γ方向的可動板及固定板之大小與習 知者並無不同之處,只是些微以呈平板狀的中間板之厚度 來增加致動器的高度而已。亦即,依據本發明的X Y工作 台致動器,則與習知的XY工作台致動器相較,幾乎不變 更致動器整體的尺寸’就可擴大朝可動板的X方向及Y 方向之移動範圍。 -8- 1338901 更且,由於X方向驅動手段及Y方向驅動手段係被 設置於位在中間板之表背的容納室,所以X方向驅動手 段及Υ方向驅動手段不會彼此互相干涉,且由於若爲可 收納於前述容納室內的尺寸,則對於X方向驅動手段及Υ 方向驅動手段之尺寸並無任何限制,所以可容易地提高可 動工作台的推力。 Φ 【實施方式】 以下,根據附圖詳細地說明本發明的X Υ工作台致動 器。 第1圖係顯示適用本發明的ΧΥ工作台致動器之第一 4 實施形態的立體圖。該ΧΥ工作台致動器1,係包含:固 - 定於機械裝置之框體或底床等固定部的固定板2;及夾介 線性導件組裝於前述固定板2的中間板4 :以及夾介線性 導件組裝於前述中間板4的可動板5。 # 前述中間板4係相對於固定板2朝X方向移動自如 地設置,前述可動板5係相對於中間板4朝Υ方向移動 自如地設置。因而,藉由對該可動板5固定檢查載置台或 搬運工作台等的可動體,可使該可動體相對於前述固定板 2朝X方向及Υ方向自如地移動。 又,此等固定板2、中間板4以及可動板5在χγ平 面內的大小係爲相同,如第1圖所示,在將中間板4及可 動板5設定在位置原點(home position)時,三片板2、4、 5就會上下重疊而形成矩形體。因而,XY工作台致動器1 -9 - 1338901 本身可構成極小型。 更且’雖然無法從第1圖所示的外觀來掌握,但是在 固定板2與中間板4之間設置有將該中間板4朝X方向 驅動的X驅動馬達,另一方面,在中間板4與可動板5 之間收納有將該可動板5朝Y方向驅動的Y驅動馬達。 此等X驅動馬達及Y驅動馬達係藉由驅動用動力電纜8 來與驅動器9連接,該驅動器9係對X驅動馬達及Y驅 動馬達送出驅動電流。另外,有關X驅動馬達及Y驅勖 馬達之具體的構成將於後面詳述。 又,在該XY工作台致動器1內置有計測中間板4對 固定板2之X方向移動量、可動板5對中間板4之Y方 向移動量的二組之位置檢測手段。各位置檢測手段’係由 光學尺(linear scale)及讀取該光學尺的檢測感測器所構 成,其中檢測感測器係搭載於前述中間板4,另一方面, 光學尺係在與前述檢測感測器相對向的位置由固定板2或 可動板5所保持。該光學尺與檢 '測感 '測器之組合’可爲依 光學讀取方法所達成,或是依磁性讀取方法所達成。 然後,二個檢測感測器之輸出信號係夾介感 '測器用信 號電續10,輸入至前述驅動器9,而驅動器9係一邊參照 檢測感測器之輸出信號一邊產生前述X驅動馬達及Y驅 動馬達的驅動信號。 第2圖係顯示前述固定板2的立體圖。前述固定板2 係於兩端具有側壁20a’並且於中央具有容納槽20並形 成通道狀,且在面向容納槽2 〇的各側壁2 0 a之內側面形 -10- 1338901 成有鋼珠的轉動行走槽30。.前述可動板5雖然亦形成與 該固定板2完全相同的形狀,但是其與前述中間板4重合 時的相位爲互相偏移90度者。亦即,在固定板2方面雖 然前述容納槽20係沿著X方向形成,但是在可動板5方 面前述容納槽2 0則係沿著Y方向形成。 又,前述中間板4係在X方向及Y方向形成與固定 板2及可動板5相同大小的平板狀,如第2圖所示,藉由 將一點鏈線所示的中間板4重疊於前述固定板2,即可在 前述固定板2與中間板4之間形成有對應前述容納槽20 之大小的空間,且該空間可利用作爲前述的X驅動馬達6 之容納室60。如此的空間亦可形成於可動板5與中間板4 之間,該空間可利用作爲前述的 Y驅動馬達之容納室 70。 第3圖係顯示拆掉前述可動板5之狀態的XY工作台 致動器1之立體圖。在與前述可動板5相對向的中間板4 之表面於X方向隔開間隔使用螺栓固定有一對的線性導 件2 1。各線性導件2 1係具備與形成於可動板5之側壁 2 0a的鋼珠之轉動行走槽30相對向的負載轉動行走槽 22,且藉由一面使複數個鋼珠承載荷重一邊轉動行走於可 動板5的轉動行走槽30與線性導件21的負載轉動行走槽 22之間,以可動板5可相對於中間板4朝Y方向自如地 移動的方式而構成。又,前述線性導件21係具備鋼珠之 無限循環路,可動板5係成爲自己的轉動行走槽30在與 線性導件2 1相對向的範圍內可相對於中間板4移動。 -11 - 1338901 又’在中間板4上以被前述的一對線性導 方式配置有Y驅動馬達7。該Y驅動馬達7係 性馬達,其由一排地排列在前述中間板4上的 構件71;以及被固定於前述可動板5,並且夾 隙與此等磁鐵構件7 1相對向的線圈構件72所 前述磁鐵構件7 1係以將N極及S極交互 圈構件7 2的方式而排列著。此等的磁鐵構件. 合成樹脂製之保持板73,藉由將該保持板73 中間板4,可容易地進行前述磁鐵構件7 1之 板4的排列。又,各磁鐵構件7 1雖然係藉由 排列於前述保持板73,但是亦可藉由射出成 板73,來將磁鐵構件7 1與該保持板73 —體化 又,前述線圈構件72係對由鐵等強磁性 磁心構件捲繞線圈所形成,該磁心構件的前端 鐵構件 7 1夾介些微的間隙相對向。線圏係 相、w相之三相所構成,一旦對此等線圈通上 流,線圈構件71就會產生沿著Y方向的移動 此移動磁場在前述磁鐵構件7 1與線圈構件72 吸引力或磁性排斥力的作用,且可將線圈構件 鐵構件7 1之排列方向推進。 另外,雖然第3圖係顯示中間板4之表面 可動板5之側的構造,但是亦可在該中間板4 即面向固定板2之側配設有一對線性導件2 1 於固定板2使中間板4朝X方向自如地運動 件所夾住的 爲同步型線 複數個磁鐵 介些微的間 構成。 地朝前述線 7 1係排列於 固定於前述 相對於中間 接著方式來 形前述保持 〇 體所形成的 係與前述磁 由 U相、V 三相交流電 磁場。根據 之間起磁性 72沿著磁 側、即面向 之背面側、 ,且可相對 。又,將中 -12- 1338901 間板4相對於固定板2朝X方向驅動的χ驅動馬達’係 與前述Y驅動馬達7同樣地爲由磁鐵構件及線圈構件所 構成的同步型線性馬達,且分別將磁鐵構件固定於中間板 4之背面側’將線圈構件固定於固定板2。 又’第3圖中,元件符號74係夾介些微的間隙相對 向於可動板5之容納槽20的區隔壁,在中間板4之表面 側分別設置於Y方向的兩端。該區隔壁74係用以防止灰 塵從外部侵入至形成於可動板5與中間板4之間的Y驅 動馬達7之容納室7 0內,並且限制被固定於可動板5的 線圈構件72之移動範圍。亦即,前述可動板5係在由一 對區隔壁7 4所限制的線圈構件7 2之移動範圍內行走。 同樣地’在中間板4之背面分別設置有對應X方向 之兩端的一對區隔壁75,用以防止灰塵從外部侵入至形 成於固定板2與中間板4之間的X驅動馬達之容納室60 內,並且限制被固定於固定板2的線圈構件之移動範圍。 另一方面’如第1圖或第3圖所示,在被固定於前述 可動板5的線圈構件72連接有驅動用動力電纜8之一 端。該區動用動力電纜8係夾介中間板4從XY工作台致 動器1拉出,且連接至第1圖所示的驅動器9。該驅動用 動力電纜8係由厚度150μπι左右的平帶狀FPC所形成, 藉由柔軟地彎曲,一邊容許可動板5之朝X方向及γ方 向的運動’ 一邊將搭載於可動板5的Υ驅動馬達7之線 圈構件72與驅動器9連接。 另外,第丨圖及第3圖中將X驅動馬達連接於驅動 -13- 1338901 器9的驅動用動力電纜被省略。由於X驅動馬達之線圈 構件被安裝於固定板2,所以該線圈構件並不朝X方向及 Y方向之任一方向運動,而可毫無問題地將驅動用動力電 纜連接於驅動器所致。 又,第1圖及第3圖中所示的感測器用信號電纜1 〇 亦由平帶狀的FPC所構成,被從中間板4拉出而連接於 驅動器9。從中間板4拉出的感測器用信號電纜1 〇,係將 可自如地彎曲的方向形成與中間板4之相對於固定板2的 移動方向之X方向一致。亦即,感測器用信號電纜1 0係 可對中間板4之朝X方向的移動柔軟地追蹤,且以不阻 礙中間板4之朝X方向的移動之方式而構成。 然後,在如上所構成的XY工作台致動器1中,如使 用第2圖說明般,藉由堆疊形成通道狀的固定板2與形成 平板狀的中間板4,可對應固定板2之容納槽20,將X 方向驅動手段之容納室60形成於此等固定板2與中間板 4之間。又,藉由堆疊形成通道狀的可動板5與形成平板 狀的中間板4,可對應可動板5之容納槽20,將Y方向 驅動手段7之容納室70形成於此等可動板5與中間板4 之間。 亦即,當形成X方向驅動手段及Y方向驅動手段7 之容納室時,由於中間板4可爲單純的平板狀,且不需要 對中間板4進行任何凹部加工,所以只以該部分即可既簡 單又低成本地生產XY工作台致動器1。 又,前述中間板4係在X方向及Y方向形成與固定 -14- 1338901 板2及可動板5相同的大小,且固定板2與中間板4之間 的X方向驅動手段之容納室60係將其X方向長度形成與 固定板之X方向長度一致。又,容納於中間板4與可動 板5之間的Y方向驅動手段7之容納室70係將其γ方向 長度形成與可動板5之Y方向長度一致。因此,中間板4 之X方向行程量及可動板5之Y方向行程量,可對固定 板2及可動板5之大小確保最大限,且可一邊謀求χγ工 作台致動器1之小型化,一邊設定較大的XY平面內的可 動板之移動範圍。 其次就適用本發明的XY工作台致動器之第二實施形 態加以說明。 前述的第一實施形態中係將X方向驅動馬達的磁鐵 構件配設於中間板’將線圈構件配設於固定板,另一方 面’將Y方向驅動馬達的磁鐵構件配設於中間板4,將線 圈構件配設於固定板2。但是,該第二實施形態的χγ工 作台致動器1 〇 1係使磁鐵構件與線圈構件的配設位置逆 轉’且將X方向驅動馬達及Y方向驅動馬達之線圈構件 配設於中間板。另外,關於固定板2、中間板4及可動板 5的構造、以及關於移動自如地支承此等的線性導件之構 造係與前述的第一實施形態相同,在以後的說明中於圖中 附記與第一實施形態相同的元件符號並省略其詳細說明。 第4圖係顯示在XY工作台致動器1 〇 1中,拆掉前述 可動板5之狀態的第二實施形態之立體圖。在中間板4上 以被前述的一對線性導件2 1夾住的方式配設有Y驅動馬 -15 - 1338901 達1 07。該γ驅動馬達1 07係爲同步型線性馬達,其由一 排地排列在前述中間板4上的複數個線圈構件1 7 1 ;以及 被固定於前述可動板5,並且夾介些微的間隙與此等線圈 構件1 7 1相對向的磁鐵構件1 72所構成。 前述磁鐵構件172係以沿著Υ方向將Ν極及S極交 互地朝前述線圈構件1 7 1的方式而排列著。此等的磁鐵構 件1 72係排列於合成樹脂製之保持板1 73,藉由將該保持 板〗73固定於前述可動板5,可容易地進行前述磁鐵構件 1 72之相對於可動板5的排列。又,各磁鐵構件1 72雖然 係藉由接著方式來排列於前述保持板1 73,但是亦可藉由 射出成形前述保持板173,來將磁鐵構件172與該保持板 173 ·體化。 第5圖係顯示從第4圖所示的狀態中進而拆掉一對線 性導件2 1及磁鐵構件1 72之狀態的ΧΥ工作台致動器 1 〇 1。排列於中間板上的各線圈構件1 7 1係對由鐵等強磁 性體所形成的磁心構件捲繞線圈所形成,該磁心構件的前 端係與由可動板5保持的前述磁鐵構件1 72夾介些微的間 隙相對向。線圈構件1 7 1係對應三相交流電流之u相、ν 相、w相而設置,三個線圈構件1 7 1成爲一組,當三相交 流電流通電時產生移動磁場。第5圖所示的例子中二組六 個之線圈構件1 7 1係相對於中間板4沿著Υ方向排列。 然後,根據此等線圈構件1 7 1所產生的移動磁場在前述磁 鐵構件1 72與線圈構件1 7 1之間起磁性吸引力或磁性排斥 力的作用,且可將磁鐵構件1 72沿著線圈構件1 7 1之排列 -16- 1338901 方向推進。 另外,雖然第4圖及第5圖係顯示中間板4之表面 側、即面向可動板5之側的構造,但是亦可在該中間板4 之背面側、即面向固定板2之側配設有一對線性導件 21,且可相對於固定板2使中間板4朝X方向自如地運 動。又,將中間板4相對於固定板2朝X方向驅動的X 驅動馬達,係與前述Y驅動馬達7同樣地爲由磁鐵構件 及線圈構件所構成的同步型線性馬達,且分別將磁鐵構件 固定於中間板4之背面側,將線圈構件固定於固定板2。 如第4圖所示,可動板5中的磁鐵構件1 72之Y方 向的排列長度係設定成比中間板4中的線圈構件1 7 1之排 列長度還短,一旦對線圈構件1 7 1通上三相交流電流,磁 鐵構件172就會只在排列有線圈構件171之範圍內朝Y 方向推進。亦即,磁鐵構件1 72不會從線圈構件1 7 1之配 設範圍漏出而朝Y方向往復移動,可防止磁鐵構件1 72 之磁力與線圈構件1 7 1沒有關係地作用於中間板4之Y 方向端部。因此,可防止因磁鐵構件172之磁力作用於中 間板4而發生鑲齒效應(cogging)的不良情形,且將線性馬 達所發揮的推力之大部分利用於可動板5之朝Y方向的 推進,即使是小型的線性馬達,亦可對可動板5提供充分 的推力。 如此的磁鐵構件1 ·72與線圈構件m之關係並不限於 Y驅動馬達1 〇 7 ’即使在相對於固定板2將中間板4朝X 方向驅動的X驅動馬達之磁鐵構件及線圈構件亦爲相 -17- 1338901 同。 又,由於構成χ方向驅動馬達及γ方向驅動馬達的 一對線圈構件係配設於中間板4,所以對此等線圈構件供 給電力的電纜在彙整成一個之後可從中間板4拉出,且由 於該中間板4只朝X方向移動而不朝Υ方向移動,所以 前述電纜之相對於中間板4的拉繞構造可成爲簡單,且可 以既簡單又低成本地製作本發明的ΧΥ工作台致動器 1 0卜 另一方面,如第5圖所示,在前述中間板4方面係於 與可動板5之側壁20a相對向的位置安裝有編碼器 Π1Υ,藉由該編碼器111Y讀取固定於可動板5之側壁 2 0 a的光學尺,即可檢測前述可動板5之相對於中間板4 的 Y方向之實際移動量。又,同樣地,在前述中間板4 方面係於與固定板2之側壁20a相對向的位置安裝有編碼 器111X,藉由該編碼器111X讀取固定於固定板2之側壁 2〇a的光學尺,即可檢測前述中間板4之相對於固定板2 的X方向之實際移動量。 另外,作爲該光學尺與編碼器的組合,係可使用例如 日本特開2004-27 1 423所揭示的位置位移感測器。 如以上所構成的第二實施形態之X Y工作台致動器 1 0 1 ’係對中間板4分別配設有X驅動馬達及γ驅動馬達 之線圏構件,除了該中間板4的溫度容易上升以外,中間 板4係成爲從上下藉由可動板5及固定板2所覆蓋,且相 較於此等的可動板5及固定板2較難被冷卻的構造。因 -18- 1338901 此,當該XY工作台致動器101運轉時,中間板4之溫度 比可動板5或固定板2還較容易上升,又’由於即使在運 轉後停止時可動板4及固定板2亦比中間板4較容易被冷 卻,所以具有中間板的溫度比可動板5及固定板2還容易 變高的特質。 一旦在中間板4與可動板5之間產生溫度差’由於各 板4、5會產生相應於自己的溫度之熱膨脹,所以前述的 線性導件2 1的負載轉動行走槽22與可動板5的轉動行走 槽3 0之距離會變化,有時該距離會變得過少,並對線性 導件21之鋼珠過度地起預壓的作用,又有時該距離會變 得過大,使鋼珠從負載轉動行走槽22或轉動行走槽30脫 離。此現象就中間板4與固定板2之關係亦爲相同。 在該實施形態的ΧΥ工作台致動器1〇1中,由於固定 於可動板5的一對側壁20a係從外側夾住固定於中間板4 的一對線性導件2 1,所以在中間板4之熱膨脹量比可動 板5之熱膨脹量還大時,就有對線性導件21之鋼珠起過 度預壓的作用之傾向,另一方面,在可動板5之熱膨脹量 比中間板4之熱膨脹量還大時,就有鋼珠從負載轉動行走 槽22或轉動行走槽30脫離之傾向。 若從防止對存在於可動板5與中間板4之間的鋼珠起 因於此等板4、5之熱膨脹而起過度預壓的作用之觀點來 看,只要預見會因熱膨脹而增加預壓,且事先在組裝XY 工作台致動器101時於負載轉動行走槽22與轉動行走槽 30之間提供比鋼珠直徑些微大的距離即可。但是,—旦 -19- 1338901 在組裝時進行該種設定,則在可動板5與中間板 脹量的關係逆轉時,鋼珠就容易從負載轉動行走 轉動行走槽3 0脫離。亦即,在可動板5與中間 度差朝正/負的雙方向位移之狀態時,負載轉動子 與轉動行走槽30之距離的變動量自然會變大。 了要抑制負載轉動行走槽22與轉動行走槽30之 動量’就有必要抑制線性馬達的線圈構件1 7 1之 且無法對該線圈構件1 7 1通上較大的電流。 但是’在本發明的XY工作台致動器101中 將線性馬達的線圈構件1 7 1配設在中間板4,所 所述般地在運轉時及停止時之雙方狀態時中間板 會比起可動板5或固定板2還變高,從運轉時至 可將負載轉動行走槽22與轉動行走槽30之距離 制得較小。因此’比起對可動板或固定板配設線 習知XY工作台致動器,在本發明的XY工作 101中可對線圈構件171通上較大的電流,且以 可以較大的推力將可動板朝X方向及Y方向推進 可是’因線圈構件171之發熱可使中間板4 可動板5之溫度更極端地變高,一旦中間板4之 大幅超過可動板5之熱膨脹量,恐有對線性導件 珠起過度預壓的作用,使製品壽命顯著降低之虞 因此,在該實施形態的X γ工作台致動器η 以配設有線圈構件1 7 1的中間板4之線膨脹係數 配設有磁鐵構件1 72的固定板2或可動板5之線 4之熱膨 槽22或 板4之溫 亍走槽22 因此,爲 距離的變 發熱量, ,由於係 以如前面 4之溫度 停止時, 的變動抑 圈構件的 台致動器 該部分就 〇 之溫度比 熱膨脹量 :21之鋼 〇 中,係 ,變得比 膨脹係數 -20- 1338901 2 :固定板 4 :中間板 5 :活動板 6 · X驅動馬達 7、107: Y驅動馬達 8:驅動用動力電纜 9 :驅動器 φ 1 〇 :感測器用信號電纜 2 〇 :容納槽 2 0 a :側壁 2 1 :線性導件 22 :負載轉動行走槽 _ 3 0 :轉動行走槽 6 0、7 0 :容納室 7 1、1 7 2 :磁鐵構件 φ 72、171 :線圈構件 7 3、1 7 3 :保持板 74 :區隔壁 111X、111Y:編碼器 -22-

Claims (1)

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十、申請專利範園 . 第097120262號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國99年10月28日修正 1.—種XY工作台致動器,其特徵爲由固定板(2)、中 間板(4)、可動板(5)、X方向驅動手段以及γ方向驅動手 段(7)所構成,其中該中間板(4)係堆疊於前述固定板(2)上 φ 且相對於該固定板(2)自如地朝X方向移動,該可動板(5 ) 係堆疊於前述中間板(4)上且相對於該中間板(4)自如地朝 Υ方向移動,該X方向驅動手段係相對於前述固定板(2) 將中間板(4 )朝X方向推進,該Υ方向驅動手段(7)係相對 - 於前述中間板(4)將前述可動板(5 )朝Υ方向推進, 前述固定板(2)及可動板(5)係具有夾介容納槽(2〇)而 相對向的一對側壁(2〇a)並分別形成大致通道狀,另一方 面,前述中間板(4)係形成大致平板狀, φ 使前述固定板(2)及可動板(5)之容納槽(20)與前述中 間板(4)相對向並藉由堆疊此等三者,而且只在固定板(2) 與中間板(4)之間形成前述X方向驅動手段的容納室 (6 0 ),並且只在中間板(4 )與可動板(5 )之間形成前述γ方 向驅動手段(7)的容納室(70)。 2 ·如申請專利範圍第1項所記載的X Y工作台致動 器,其中,前述X方向驅動手段及Y方向驅動手段,爲 由磁鐵構件(7 1 )、及與該磁鐵構件(7 1)相對向的線圈構件 (7 2 )所構成的線性馬達’前述磁鐵構件(7 1 )係配設於中間 1338901
板(4),另一方面,線圈構_件(72)係配置於固定板(2)及可 動板(5 )之容納槽(2 0 )內。 3 .如申請專利範圍第1項所記載的X Y工作台致動 器,其中,前述X方向驅動手段及 Y方向驅動手段 (107),係由磁鐵構件(172)、及與該磁鐵構件(172)相對向 的線圈構件(1 7 1)所構成的線性馬達,前述X方向驅動手 段及Y方向驅動手段之線圈構件(1 7 1 )係同時配設於前述 中間板(4),另一方面,前述X方向驅動手段之磁鐵構件 (172)係配設於固定板(2),而前述Y方向驅動手段之磁鐵 構件(172)係配設於可動板(5)。 4.如申請專利範圍第3項所記載的X Y工作台致動 器,其中,沿著線性馬達之推進方向的前述線圈構件(1 7 1 ) 之配設長度,係比相對向的磁鐵構件(1 72)之配設長度還 大。 5 .如申請專利範圍第3項所記載的X Y工作台致動 器,其中,配設有前述線圈構件(1 7 1)的中間板(4)之線膨 脹係數,係比配設有前述磁鐵構件(172)的固定板(2)或可 動板(5)之線膨脹係數還小。 6. 如申請專利範圍第3項所記載的XY工作台致動 器,其中,對前述X方向驅動手段及Y方向驅動手段之 線圈構件(1 7 1 )供電用的供電線係收納於一片的軟性印刷 基板內,並從前述中間板(4)拉出。 7. 如申請專利範圍第5項所記載的X Y工作台致動 器’其中,前述固定板(2 )、可動板(5 )及中間板(4)之線膨 1338901
脹係數小於ι〇χΐ(Γ6(ΐπ )。
3
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5388664B2 (ja) * 2009-04-13 2014-01-15 神津精機株式会社 位置決めステージ
JP4869392B2 (ja) * 2009-10-07 2012-02-08 Thk株式会社 リニアモータアクチュエータ
KR101139292B1 (ko) * 2010-06-18 2012-04-26 순환엔지니어링 주식회사 엔코더 피드백 및 에러 맵핑과 에어 압력 조절을 이용한 에러 보상 시스템
JP4759094B1 (ja) * 2010-12-28 2011-08-31 株式会社進興製作所 Xyテーブル
TW201442518A (zh) * 2013-04-16 2014-11-01 Huan-Jie Liu 操作控制面板的拉掀裝置
CN103481255A (zh) * 2013-09-27 2014-01-01 苏州凯欧机械科技有限公司 一种新型交叉磁体驱动式工作台
CN104505128B (zh) * 2014-12-26 2017-04-26 天津大学 二自由度大行程大载荷微定位平台
JP6432118B2 (ja) 2016-10-31 2018-12-05 Thk株式会社 レンズ移動機構
CN112423502B (zh) * 2020-11-09 2023-05-23 中国南方电网有限责任公司 一种电力系统智能监控装置及其监控方法
KR102673951B1 (ko) * 2023-02-28 2024-06-11 주식회사 하이럭스 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6176239A (ja) * 1984-09-25 1986-04-18 Hiroshi Teramachi リニアモ−タ付xyテ−ブル
JPS61109637A (ja) * 1984-10-31 1986-05-28 Hitachi Ltd テ−ブル装置
JP2934536B2 (ja) * 1991-07-12 1999-08-16 日本トムソン株式会社 薄肉鋼板製xyテーブル
EP0671271B1 (en) * 1994-03-09 2000-07-05 Seiko Epson Corporation Ink jet recording apparatus
DE19601018A1 (de) * 1995-01-27 1996-08-01 Zeiss Carl Fa Linear verstellbarer Präzisionstisch
JP3832891B2 (ja) * 1996-03-28 2006-10-11 日本トムソン株式会社 リニア電磁アクチュエータを用いたxyテーブル
JP4026970B2 (ja) 1999-02-05 2007-12-26 シャープ株式会社 発光ダイオードの駆動方法およびそれを用いた光伝送装置
US6670730B2 (en) * 2001-04-12 2003-12-30 Ballado Investments Inc. Multi-phase linear motor with induction coils arranged on an axis perpendicular to the direction of motion
JP3855873B2 (ja) * 2002-07-31 2006-12-13 株式会社日立製作所 直線駆動装置及びそれを用いた製造装置
JP2004271423A (ja) 2003-03-11 2004-09-30 Murata Mach Ltd 半導体磁気抵抗素子を用いた位置変位センサ
US7637487B2 (en) * 2004-06-15 2009-12-29 Thk Co., Ltd. XY guide table
WO2007066501A1 (ja) 2005-12-06 2007-06-14 Thk Co., Ltd. Xyテーブルアクチュエータ

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