CN101681683B - Xy工作台动作执行器 - Google Patents
Xy工作台动作执行器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101681683B CN101681683B CN2008800181315A CN200880018131A CN101681683B CN 101681683 B CN101681683 B CN 101681683B CN 2008800181315 A CN2008800181315 A CN 2008800181315A CN 200880018131 A CN200880018131 A CN 200880018131A CN 101681683 B CN101681683 B CN 101681683B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- intermediate plate
- mentioned
- movable platen
- directions
- driving mechanism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion 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
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
-
- G—PHYSICS
- G12—INSTRUMENT DETAILS
- G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G12B5/00—Adjusting position or attitude, e.g. level, of instruments or other apparatus, or of parts thereof; Compensating for the effects of tilting or acceleration, e.g. for optical apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/18—Machines moving with multiple degrees of freedom
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Linear Motors (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
Abstract
一种XY工作台动作执行器,能够以充分的推力使可动板(5)在XY平面内自由移动且能够定位,同时能够简单地且以低成本制作,所述XY工作台动作执行器通过叠置固定板(2)、中间板(4)、可动板(5)构成,其中,在上述固定板(2)和中间板(4)之间配置相对于上述固定板(2)向X方向推动中间板(4)的X方向驱动机构,另一方面,在上述中间板(4)和可动板(5)之间设置相对于中间板(4)向Y方向推动可动板(5)的Y方向驱动机构(7),通过将形成为大致槽状的固定板(2)及可动板(5)和大致平板状的中间板(4)叠置,在固定板(2)和中间板(4)之间形成了上述X方向驱动机构的收容室(60),在中间板(4)和可动板(5)之间形成了上述Y方向驱动机构的收容室(70)。
Description
技术领域
本发明涉及用于例如在各种检查装置、测量装置、输送装置等中使用、使对象物在XY平面内自由移动、进行定位的XY工作台动作执行器,详细地讲,涉及能够制作成非常薄型的XY工作台动作执行器。
背景技术
已往,作为这种XY工作台动作执行器,在WO2005/124789(专利文献1)中公开了的结构已被众所周知。此专利文献1公开的XY工作台动作执行器,由固定在底座、立柱等上的固定板、相对于此固定板向X方向自由移动的中间板、相对于此中间板向Y方向自由移动的可动板构成,以上述可动板相对于固定板能够向X方向及Y方向自由移动的方式叠置三块板。
上述固定板及可动板分别具有收容槽而形成为槽状,另一方面,上述中间板形成为游嵌于上述收容槽的矩形状。中间板的下半体经多个滚珠组装在固定板的收容槽内,并以在这样的收容槽内能向X方向自由移动的方式构成。另外,中间板的上半体经多个滚珠组装在可动板的收容槽内,并以可动板相对于中间板能向Y方向自由移动的方式构成。由此,最上位的可动板相对于最下位的固定板能够向X方向及Y方向自由移动。
另外,在上述专利文献1中,作为使中间板相对于固定板向X方向仅进退任意量,使可动板相对于中间板向Y方向仅进退任意量的机构,表示了利用压电元件的超声波线性马达。此超声波线性马达,由通过压电元件形成行波的固定件、和由金属薄板形成而成为上述固定件的行走面的可动件构成。而且,上述固定件配置在形成于中 间板上的收容室内,另一方面,上述可动件在与固定件相向的位置安装在可动板或者固定板上,构筑了向X方向的驱动机构或者向Y方向的驱动机构。专利文献1:WO2005/124789
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在专利文献1中公开的XY工作台动作执行器中,因为上述中间板具有游嵌于固定板及可动板的各自的收容槽内的矩形状,所以,如上述的超声波线性马达的固定件的那样,当将推动中间板或者可动板的驱动机构的一部分设置在中间板上时,需要切掉这样的中间板的一部分来形成收容室,存在着在中间板的加工上费工夫的问题。
另外,在上述中间板上,因为搭载向X方向的驱动机构及向Y方向的驱动机构双方,所以为了避免中间板上的这些驱动机构彼此干涉,必须进行各驱动机构的小型化,难以将充分的推力赋予可动板。
另一方面,如果从对可动板的X方向及Y方向的移动给予充分的推力和速度的观点出发,则作为上述驱动机构,可以考虑使用由磁性构件和线圈构件构成的线性马达,但在此情况下,需要考虑来自线圈构件的放热,将这样的线圈构件搭载在可动板或者固定板上,将磁性构件配置排列在中间板上。但是,上述中间板,因为具有游嵌于固定板及可动板的各自的收容槽内的矩形状,与固定板及可动板相比被形成得小一圈,所以,与此相应地,中间板中的磁性构件的配置排列长度变短,也存在着相对于固定板而言的中间板的行程范围、相对于中间板而言的可动板的行程范围受限制的问题。
为了解决课题的手段
本发明是鉴于这样的问题作出的,其目的在于,提供一边能够达到显著的小型化,一边能够使可动板在XY平面内以充分的推 力自由移动且进行定位,同时,能够简单地且以低成本制作的XY工作台动作执行器。
即,本发明的XY工作台动作执行器,所述XY工作台动作执行器由固定板、叠置在该固定板上同时相对于该固定板向X方向自由移动的中间板、叠置在该中间板上同时相对于该中间板向Y方向自由移动的可动板、相对于上述固定板向X方向推动中间板的X方向驱动机构、相对于上述中间板向Y方向推动上述可动板的Y方向驱动机构构成;上述固定板及可动板具有经收容槽相向的一对侧壁而分别形成为大致槽状,另一方面,上述中间板形成为大致平板状;通过使上述固定板及可动板的收容槽与上述中间板相向地将上述三者叠置,在固定板和中间板之间形成上述X方向驱动机构的收容室,同时,在中间板和可动板之间形成上述Y方向驱动机构的收容室。
根据这样的本发明,通过将形成为槽状的固定板和形成为平板状的中间板叠置,在这些固定板和中间板之间形成X方向驱动机构的收容室,另一方面,通过将形成为槽状的可动板和形成为平板状的中间板叠置,在这些可动板和中间板之间形成Y方向驱动机构的收容室。因此,中间板可以是简单的平板状,由于不需要加工成为驱动机构的收容室的凹处,所以能够简单地且以低成本生产。
另外,由于中间板就X方向及Y方向而言形成为与固定板和可动板同样的大小,所以与将这样的中间板形成为比固定板及可动板小一圈的矩形状的现有的情况相比较,能够将X方向驱动机构及Y方向驱动机构的行程范围设定得大。另一方面,X方向及Y方向上的可动板及固定板的大小与现有的没有差异,仅是动作执行器的高度与平板状的中间板的厚度相应地稍微增加。即,根据本发明的XY工作台动作执行器,与现有的XY工作台动作执行器相比较,动作执行器整体的尺寸几乎没有变更,能够扩大可动板向X方向及Y方向的移动范围。
另外,由于X方向驱动机构及Y方向驱动机构设置在位于中间板的表里的收容室内,所以X方向驱动机构和Y方向驱动机构 不会相互干涉,由于只要是能够收纳在上述收容室内的尺寸,对X方向驱动机构及Y方向驱动机构的尺寸就没有任何制约,所以能够容易地谋求可动板的推力提高。
附图说明
图1是表示适用本发明的XY工作台动作执行器的第一实施方式的立体图。图2是表示第一实施方式的XY工作台动作执行器的固定板的立体图。图3是表示从第一实施方式的XY工作台动作执行器去除了可动板的状态的立体图。图4是表示从第二实施方式的XY工作台动作执行器去除了可动板的状态的立体图。图5是表示从第二实施方式的XY工作台动作执行器去除了可动板、磁性构件及线性导轨的立体图。
具体实施方式
为了实施发明的最好的方式
以下,基于附图详细地说明本发明的XY工作台动作执行器。
图1是适用本发明的XY工作台动作执行器的第一实施方式的立体图。此XY工作台动作执行器1包含了固定在机械装置的框体、底座等固定部上的固定板2、经线性导轨组装在上述固定板2上的中间板4、经线性导轨组装在上述中间板4上的可动板5。
上述中间板4被设置成相对于固定板2向X方向自由移动,上述可动板5被设置成相对于中间板4向Y方向自由移动。因此,通过相对于这样的可动板5固定检查载物台、输送台等可动体,能够使可动体相对于上述固定板2向X方向及Y方向自由移动。
另外,这些固定板2、中间板4及可动板5在XY平面内的大小相同,如图1所示,在将中间板4及可动板5设定在原始位置时,三块板2、4、5上下重叠而构成了矩形体。因此,XY工作台动作执行器1自身被非常紧凑地构成。
另外,虽然从图1所示的外观不能把握,但在固定板2和中间板4之间设置了向X方向驱动该中间板4的X驱动马达,另一方面,在中间板4和中间板4之间收纳了向Y方向驱动该可动板5的Y驱动马达。这些X驱动马达及Y驱动马达由驱动用动力电缆8与驱动器9连接着,这样的驱动器9向X驱动马达及Y驱动马达输送驱动电流。另外,对于X驱动马达及Y驱动马达的具体结构在后文中详述。
另外,在此XY工作台动作执行器1上内置了测量相对于固定板2而言的中间板4的X方向移动量、相对于中间板4而言的可动板5的Y方向移动量的2组位置检测机构。各位置检测机构由线性刻度尺和读取此线性刻度尺的检测传感器构成,检测传感器搭载在上述中间板4上,另一方面,线性刻度尺在与上述检测传感器相向的位置保持在固定板2或者可动板5上。此线性刻度尺和检测传感器的组合,既可以通过光学的读取方法形成,也可以通过磁性的读取方法形成。
而且,两个检测传感器的输出信号经传感器用信号电缆10输入给上述驱动器9,驱动器9参照检测传感器的输出信号同时生成上述X驱动马达及Y驱动马达的驱动信号。
图2是表示上述固定板2的立体图。上述固定板2在两端具有侧壁20a同时在中央具有收容槽20而形成为槽状,在面对收容槽20的各侧壁20a的内侧面上形成了滚珠的滚道槽30。上述可动板5也形成为与固定板2完全相同的形状,但在与上述中间板4相互重叠时的相位相互错开90度。即,在固定板2中沿X方向形成了上述收容槽20,但在可动板5中则沿Y方向形成了上述收容槽20。
另外,上述中间板4就X方向及Y方向而言形成为与固定板2及可动板5同样大小的平板状,如图2所示,通过将由单点划 线表示的中间板4相对于上述固定板2重叠,在上述固定板2和中间板4之间,形成了与上述收容槽20的大小相对应的空间,此空间能够被用作上述的X驱动马达6的收容室60。这样的空间也形成在可动板5和中间板4之间,这样的空间被用作上述的Y驱动马达的收容室70。
图3是表示去除了上述可动板5的状态的XY工作台动作执行器1的立体图。在与可动板5相向的中间板4的表面上,在X方向隔开间隔地用螺栓固定了一对线性导轨21。各线性导轨21具备与形成在可动板5的侧壁20a上的滚珠的滚道槽30相向的负载滚道槽22,并以如下的方式构成,即,通过多个滚珠在可动板5的滚道槽30和线性导轨21的负载滚道槽22之间在承载载荷的同时进行转动,可动板5能够相对于中间板4在Y方向自由移动。另外,上述线性导轨21具备滚珠的无限循环路,可动板5在自己的滚道槽30与线性导轨21相向的范围内能够相对于中间板4移动。
另外,在中间板4上被上述的一对线性导轨夹着地配设了Y驱动马达7。此Y驱动马达7是同步型线性马达,由在上述中间板4上配置排列成一列的多个磁性构件71、和固定在上述可动板5上同时经与这些磁性构件71之间的微小间隙相向的线圈构件72构成。
上述磁性构件71以将N极及S极交替地朝向上述线圈构件72的方式配置排列。这些磁性构件71配置排列在合成树脂制的保持板73上,通过将这样的保持板73固定在上述中间板4上,能够容易地进行上述磁性构件71相对于中间板4的配置排列。另外,各磁性构件71通过粘接配置排列在上述保持板73上,但通过喷射成形上述保持板73,也能够将磁性构件71与保持板73一体化。
另外,上述线圈构件72相对于由铁等强磁性体形成的芯构件卷绕线圈来形成,这样的芯构件的前端经微小的间隙与上述磁性构件71相向。线圈由u相、v相、w相三相构成,如果对这些线圈通三相交流电流,则磁性构件71产生沿Y方向的移动磁场。基于此移动磁场,在上述磁性构件71和线圈构件72之间磁吸引力或者磁排斥力起作用,能够沿磁性构件71的配置排列方向推动线圈构件72。
另外,图3表示中间板4的表面侧,即面向可动板5的一侧的结构,但在这样的中间板4的里面侧,即面向固定板2的一侧也配设了一对线性导轨21,相对于固定板2,中间板4能够向X方向***。另外,将中间板4相对于固定板2向X方向驱动的X驱动马达,与上述Y驱动马达7同样,是由磁性构件和线圈构件构成的同步型线性马达,磁性构件被固定在中间板4的里面侧上,线圈构件被固定在固定板2上。
另外,在图3中,符号74是经微小的间隙与可动板5的收容槽20相向的隔壁,在中间板4的表面侧分别设置在Y方向的两端。此隔壁74防止尘土从外部向形成在可动板5和中间板4之间的Y驱动马达7的收容室70侵入,同时,限制了固定在可动板5上的线圈构件72的移动范围。即,可动板5在由一对隔壁74限制的线圈构件72的移动范围内可以进行移动。
同样地,在中间板4的里面侧,与X方向的两端对应地分别设置了一对隔壁75,防止尘土从外部向形成在固定板2和中间板4之间的X驱动马达的收容室60侵入,同时,限制了固定在固定板2上的线圈构件的移动范围。
另一方面,如图1或者图3所示,在固定于上述可动板5上的线圈构件72上连接了驱动用动力电缆8的一端。此驱动用动力电缆8经中间板4从XY工作台动作执行器1引出,与图1所示的驱动器9连接。此驱动用动力电缆8由厚度150um左右的平带状FPC形成,通过柔软地弯曲,容许可动板5向X方向及Y方向运动,同时,将搭载在可动板5上的Y驱动马达7的线圈构件72与驱动器9连接。
另外,在图1及图3中,省略了将X驱动马达与驱动器9连接的驱动用动力电缆。这是因为,X驱动马达的线圈构件安装在固定板2上,所以这样的线圈构件在X方向及Y方向的任一方向都不运动,能够将驱动用动力电缆无任何问题地与驱动器连接。
另外,图1及图3中所示的传感器用信号电缆10也由平带状的FPC构成,从中间板4引出而与驱动器9连接。从中间板4引 出的传感器用信号电缆10,其能够自由弯曲的方向与作为中间板4相对于固定板2的移动方向的X方向一致。即,传感器用信号电缆10,能够相对于中间板4向X方向的移动而言柔软地追随,并以不阻碍中间板4向X方向的移动的方式构成。
而且,在上述的那样构成的XY工作台动作执行器1中,如用图2说明的那样,通过将形成为槽状的固定板2和形成为平板状的中间板4叠置,与固定板2的收容槽20对应地在这些固定板2和中间板4之间形成X方向驱动机构的收容室60。另外,通过将形成为槽状的可动板5和形成为平板状的中间板4叠置,与可动板5的收容槽20对应地在这些可动板5和中间板4之间形成Y方向驱动机构7的收容室70。
即,由于当形成X方向驱动机构及Y方向驱动机构7的收容室时,中间板4可以是简单的平板状,对于中间板4不需要加工任何凹部,所以能够与此相应地简单地且以低成本生产XY工作台动作执行器1。
另外,上述中间板4就X方向及Y方向而言被形成为与固定板2及可动板5同样的大小,固定板2和中间板4之间的X方向驱动机构的收容室60,其X方向长度与固定板的X方向长度一致。另外,收容在中间板4和可动板5之间的Y方向驱动机构7的收容室70,其Y方向长度与可动板5的Y方向长度一致。因此,中间板4的X方向行程量及可动板5的Y方向的行程量,相对于固定板2及可动板5的大小被最大限度地确保,能够谋求XY工作台动作执行器1的小型化,同时能够大地设定XY平面内的可动板的移动范围。
接下来,对于适用本发明的XY工作台动作执行器的第二实施方式进行说明。
在上述的第一实施方式中,将X方向驱动马达的磁性构件配设在中间板上,将线圈构件配设在固定板上,另一方面,将Y方向驱动马达的磁性构件配设在中间板4上,将线圈构件配设在固定板2上。但是,在此第二实施方式的XY工作台动作执行器101中,使磁 性构件和线圈构件的配设位置逆转,将X方向驱动马达及Y方向驱动马达的线圈构件配设在中间板上。另外,关于固定板2、中间板4及可动板5的结构以及关于自由移动地支承它们的线性导轨21的结构,与上述的第一实施方式相同,在以下的说明中,在图中附加与第一方式相同的符号并省略其详细的说明。
图4是表示在XY工作台动作执行器101中去除了上述可动板5的状态的第二实施方式的立体图。在中间板4上被上述的一对线性导轨21夹着地配设了Y驱动马达107。此Y驱动马达107是同步型线性马达,由在上述中间板4上配置排列成一列的多个线圈构件171、和被固定在上述可动板5上同时经微小的间隙与这些线圈构件171相向的磁性构件172构成。
上述磁性构件172以沿Y方向将N极及S极交替地朝向上述线圈构件171的方式进行配置排列。这些磁性构件172配置排列在合成树脂制的保持板173上,通过将这样的保持板173固定在上述可动板5上,能够容易地进行上述磁性构件172相对于可动板5的配置排列。另外,各磁性构件172由粘接配置排列在上述保持板173上,但通过喷射成形上述保持板173,也能够将磁性构件172与该保持板173一体化。
图5是表示从图4所示的状态再去除了一对线性导轨21及磁性构件172的状态的XY工作台动作执行器101的图。配置排列在中间板上的各线圈构件171是向由铁等强磁性体形成的芯构件上卷绕线圈而形成的,这样的芯构件的前端经微小的间隙与保持在可动板5上的上述磁性构件172相向。线圈构件171与三相交流电流的u相、v相、w相对应地设置,三个线圈构件171成为一组,能够在通三相交流电流时产生移动磁场。在图5所示的例子中,相对于中间板4,二组六个的线圈构件171沿Y方向配置排列。而且,基于这些线圈构件171产生的移动磁场,在上述磁性构件172和线圈构件171之间磁吸引力或者磁排斥力起作用,能够沿线圈构件171的配置排列方向推动磁性构件172。
另外,图4及图5表示在中间板4的表面侧,即面向可动板5的一侧的结构,但在这样的中间板4的里面侧,即面向固定板2的一侧也配设了一对线性导轨21,相对于固定板2,中间板4能够自由向X方向运动。另外,相对于固定板2向X方向驱动中间板4的X驱动马达,与上述Y驱动马达107同样,是由磁性构件及线圈构件构成的同步型线性马达,线圈构件被固定在中间板4的里面侧,磁性构件被固定在固定板2上。
如图4所示,可动板5中的磁性构件172的Y方向的配置排列长度被设定得比中间板4中的线圈构件171的配置排列长度短,如果对线圈构件171通三相交流电流,则磁性构件172仅在线圈构件171的配置排列的范围内向Y方向被推动。即,磁性构件172不会从线圈构件171的配设范围超出地向Y方向往复运动,防止了磁性构件172的磁力与线圈构件171无关地作用在中间板4的Y方向端部。因此,磁性构件172的磁力能够作用在中间板4上而防止产生齿槽效应的不良状况,将线性马达发挥的推力的大部分用于向可动板5的向Y方向的推动,即使是小型的线性马达,也能够对可动板5赋予充分的推力。
这样的磁性构件172和线圈构件171的关系不限于Y驱动马达107,在相对于固定板2向X方向驱动中间板4的X驱动马达的磁性构件及线圈构件中也同样。
另外,由于构成X方向驱动马达及Y方向驱动马达的一对线圈构件配设在中间板4上,所以向这些线圈构件供给电力的电缆能够汇总成一束以后从中间板4引出,因为这样的中间板4仅在X方向移动而不向Y方向移动,所以上述电缆相对于中间板4的引入和返回结构能够做成简单的结构,能够简单地且以低成本制作本发明的XY工作台动作执行器101。
另一方面,如图5所示,在上述中间板4上,在与可动板5的侧壁20a相向的位置安装了编码器111Y。通过此编码器111Y读取固定在可动板5的侧壁20a上的直线刻度尺,能够检测上述可动板 5相对于中间板4的Y方向的实际的移动量。另外,同样地,在上述中间板4上,在与固定板2的侧壁20a相向的位置安装了编码器111X,通过此编码器111X读取固定在固定板2的侧壁20a上的直线刻度尺,能够检测上述中间板4相对于固定板2的X方向的实际的移动量。
另外,作为此直线刻度尺和编码器的组合,例如,能够使用已公开于日本特开2004-271423中的位移传感器。
在以上的那样构成的第二实施方式的XY工作台动作执行器101中,因为对中间板4分别配设了X驱动马达及Y驱动马达的线圈构件,不仅这样的中间板4的温度容易上升,而且中间板4从上下由可动板5及固定板2覆盖,成为与这些可动板5及固定板2相比难以被冷却的结构。因此,在此XY工作台动作执行器101运转时,中间板4的温度与可动板5、固定板2相比容易上升,另外,因为即使在运转后停止时,与中间板4相比可动板5及固定板2也容易被冷却,所以具有中间板4的温度与可动板5、固定板2相比容易升高的特性。
因为如果在中间板4和可动板5之间产生温度差,则各板4、5产生与自己的温度相应的热膨胀,所以上述的线性导轨21的负载滚道槽22和可动板5的滚道槽30的距离将变化,有时该距离变得过小,对线性导轨21的滚珠过度地作用预压,另外,有时该距离变得过大,滚珠脱离负载滚道槽22或者滚道槽30。这种情况对于中间板4和固定板2的关系而言也是同样的。
在此实施方式的XY工作台动作执行器101中,由于固定在可动板5上的一对侧壁20a从外侧夹入固定在中间板4上的一对线性导轨21,所以在中间板4的热膨胀量比可动板5的大的情况下,存在对线性导轨21的滚珠作用过度的预压的倾向,另一方面,在可动板5的热膨胀量比中间板4的大的情况下,存在滚珠容易脱离负载滚道槽22或者滚道槽30的倾向。
如果从防止对在可动板5和中间板4之间存在的滚珠作用起因于这些板4、5的热膨胀的过度的预压的观点出发,预计因热膨胀而引起的预压增加,只要预先在XY工作台动作执行器101的组装时,对负载滚道槽22和滚道槽30之间赋予比滚珠直径稍微大的距离即可。但是,如果组装时进行这样的设定,则在可动板5和中间板4的热膨胀量的关系逆转时,滚珠容易脱离负载滚道槽22或者滚道槽30。即,在可动板5和中间板4的温度差向正/负双方向变化的情况下,负载滚道槽22和滚道槽30的距离的变动量自然变大。因此,为了抑制负载滚道槽22和滚道槽30的距离的变动量,需要抑制线性马达的线圈构件171的发热量,对该线圈构件171不能通大的电流。
但是,在本发明的XY工作台动作执行器101中,因为将线性马达的171配设在中间板4上,所以如上所述,在运转时及停止时双方,中间板4的温度与可动板5或固定板2相比都变高,从运转时到停止时,能够将负载滚道槽22和滚道槽30的距离的变动抑制得小。因此,与对可动板、固定板配设了线圈构件的现有的XY工作台动作执行器相比较,在本发明的XY工作台动作执行器101中,能够对XY工作台动作执行器17通大的电流,与此相应地能够以大的推力将可动板向X方向及Y方向推动。
可是,如果由于线圈构件171的发热而使中间板4的温度变得比可动板5的温度极端地高,中间板4的热膨胀量大大地超过可动板5的热膨胀量,则担心对线性导轨21的滚珠作用过度的预压,产品寿命显著降低。
因此,在本实施方式的XY工作台动作执行器101中,以配设了线圈构件171的中间板4的线膨胀系数比配设了磁性构件172的可动板5的线膨胀系数小的方式,选定了这些板2、4、5的材质。另外,固定板及可动板的线膨胀系数以比一般碳钢的线膨胀系数10×10-6(1/℃)小的方式选定。具体地说,作为中间板使用线膨胀系数为0.8×10-6(1/℃)的低膨胀铸件,另一方面,作为固定板及可动板,使用线膨胀系数为2.5×10-6(1/℃)的低膨胀铸件。由此,能够抑制可动板和中间板之间、固定板和中间板之间的晃荡,同时能够防止对滚珠作用过度的预压,能够使可动板精度良好地向X方向及Y方向移动。
Claims (7)
1.一种XY工作台动作执行器,其特征在于,所述XY工作台动作执行器由固定板(2)、叠置在该固定板(2)上同时相对于该固定板(2)向X方向自由移动的中间板(4)、叠置在该中间板(4)上同时相对于该中间板(4)向Y方向自由移动的可动板(5)、相对于上述固定板(2)向X方向推动中间板(4)的X方向驱动机构、相对于上述中间板(4)向Y方向推动上述可动板(5)的Y方向驱动机构(7)构成;
上述固定板(2)形成为大致槽状,具有一对侧壁(20a),该一对侧壁(20a)隔着收容槽(20)相向,上述可动板(5)形成为大致槽状,具有一对侧壁(20a),该一对侧壁(20a)隔着收容槽(20)相向,另一方面,上述中间板(4)形成为大致平板状;
通过使上述固定板(2)及可动板(5)的收容槽(20)与上述中间板(4)相向地将上述三者叠置,在固定板(2)和中间板(4)之间形成上述X方向驱动机构的收容室(60),同时,在中间板(4)和可动板(5)之间形成上述Y方向驱动机构(7)的收容室(70)。
2.如权利要求1所述的XY工作台动作执行器,其特征在于,上述X方向驱动机构及Y方向驱动机构是由磁性构件(71)和与此磁性构件(71)相向的线圈构件(72)构成的线性马达,上述磁性构件(71)配设在中间板(4)上,另一方面,线圈构件(72)配置在固定板(2)及可动板(5)的收容槽(20)内。
3.如权利要求1所述的XY工作台动作执行器,其特征在于,上述X方向驱动机构及Y方向驱动机构(7)是由磁性构件(172)和与此磁性构件(172)相向的线圈构件(171)构成的线性马达,上述X方向驱动机构及Y方向驱动机构的线圈构件(171)共同配设在上述中间板(4)上,另一方面,上述X方向驱动机构的磁性构件(172)配设在固定板(2)上,上述Y方向驱动机构的磁性构件(172)配设在可动板(5)上。
4.如权利要求3所述的XY工作台动作执行器,其特征在于,沿线性马达的推动方向的上述线圈构件(171)的配设长度,比相向的磁性构件(172)的配设长度大。
5.如权利要求3所述的XY工作台动作执行器,其特征在于,配设了上述线圈构件(171)的中间板(4)的线膨胀系数比配设了上述磁性构件(172)的固定板(2)或者可动板(5)的线膨胀系数小。
6.如权利要求3所述的XY工作台动作执行器,其特征在于,对上述X方向驱动机构及Y方向驱动机构的线圈构件(171)供电的供电线,被收纳在一块挠性印刷基板内,从上述中间板(4)引出。
7.如权利要求5所述的XY工作台动作执行器,其特征在于,上述固定板(2)、可动板(5)及中间板(4)的线膨胀系数小于10×10-6/℃。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007143746 | 2007-05-30 | ||
JP143746/2007 | 2007-05-30 | ||
JP2008050456 | 2008-02-29 | ||
JP050456/2008 | 2008-02-29 | ||
PCT/JP2008/059692 WO2008149718A1 (ja) | 2007-05-30 | 2008-05-27 | Xyテーブルアクチュエータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101681683A CN101681683A (zh) | 2010-03-24 |
CN101681683B true CN101681683B (zh) | 2012-03-28 |
Family
ID=40093539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2008800181315A Active CN101681683B (zh) | 2007-05-30 | 2008-05-27 | Xy工作台动作执行器 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7880344B2 (zh) |
JP (1) | JP4440336B2 (zh) |
KR (1) | KR100981826B1 (zh) |
CN (1) | CN101681683B (zh) |
DE (1) | DE112008001412B4 (zh) |
TW (1) | TW200910378A (zh) |
WO (1) | WO2008149718A1 (zh) |
Families Citing this family (10)
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***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 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1477768A (zh) * | 2002-07-31 | 2004-02-25 | ������������ʽ���� | 驱动装置及使用它的xy工作台 |
Family Cites Families (11)
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 |
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 |
DE602005016414D1 (de) | 2004-06-15 | 2009-10-15 | Thk Co Ltd | Xy-leittabelle |
JP4969455B2 (ja) | 2005-12-06 | 2012-07-04 | Thk株式会社 | Xyテーブルアクチュエータ |
-
2008
- 2008-05-27 WO PCT/JP2008/059692 patent/WO2008149718A1/ja active Application Filing
- 2008-05-27 JP JP2009517806A patent/JP4440336B2/ja active Active
- 2008-05-27 DE DE112008001412.4T patent/DE112008001412B4/de active Active
- 2008-05-27 US US12/598,885 patent/US7880344B2/en active Active
- 2008-05-27 KR KR1020097027128A patent/KR100981826B1/ko active IP Right Grant
- 2008-05-27 CN CN2008800181315A patent/CN101681683B/zh active Active
- 2008-05-30 TW TW097120262A patent/TW200910378A/zh unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1477768A (zh) * | 2002-07-31 | 2004-02-25 | ������������ʽ���� | 驱动装置及使用它的xy工作台 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2008149718A1 (ja) | 2010-08-26 |
JP4440336B2 (ja) | 2010-03-24 |
TWI338901B (zh) | 2011-03-11 |
WO2008149718A1 (ja) | 2008-12-11 |
KR20100011992A (ko) | 2010-02-03 |
KR100981826B1 (ko) | 2010-09-13 |
DE112008001412T5 (de) | 2010-08-05 |
US20100127578A1 (en) | 2010-05-27 |
TW200910378A (en) | 2009-03-01 |
CN101681683A (zh) | 2010-03-24 |
DE112008001412B4 (de) | 2015-03-12 |
US7880344B2 (en) | 2011-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101681683B (zh) | Xy工作台动作执行器 | |
CN101326588B (zh) | Xy工作台执行器 | |
CN106395392B (zh) | 结构合理的自驱式磁悬浮曲直复合循环型传送单元 | |
JP4094799B2 (ja) | 可動マグネット型リニアモータを内蔵したスライド装置 | |
JPWO2012073463A1 (ja) | アライメントステージ | |
CN104009674A (zh) | 六自由度短行程磁悬浮工作台 | |
JP2020174518A (ja) | リニアモーター装置 | |
US11843300B2 (en) | Linear motor, transport apparatus, and production apparatus | |
JP2012158467A (ja) | リニアモータで駆動されるエア浮上搬送装置及びシステム | |
CN109314456A (zh) | 线性马达、头单元、表面安装机及单轴机器人 | |
CN112436711B (zh) | 位移装置 | |
CN103116250A (zh) | 带激光干涉仪测量的具有六自由度粗动台的掩膜台*** | |
CN109038995A (zh) | 直线电机及其控制方法 | |
JP2009264586A (ja) | リニアモータテーブル | |
CN210361190U (zh) | 一种具有大行程运动功能的微操作装置 | |
CN113937928A (zh) | 线性马达、线性马达模块及其动子 | |
CN113691098B (zh) | 用于光电子器件封装的单边直线电机驱动的共面运动装置 | |
CN116216276A (zh) | 多维移动模组和多维移动方法 | |
CN101371427A (zh) | 线性电动机 | |
WO2019240132A1 (ja) | リニアモータ、搬送装置、及び生産装置 | |
CN116418190A (zh) | 高速移动避震方法及装置 | |
CN102739121B (zh) | 磁阻型多自由度磁悬浮平面电机 | |
JP2020178529A (ja) | リニアモータおよび物品の製造方法 | |
JP2012127415A (ja) | 静圧気体軸受直線案内装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |