JP4402112B2 - 位置測定システムを備えた平型直接駆動装置 - Google Patents
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Description
図1は1つの受動ユニットおよび2つの能動ユニットを有する本発明による平型直接駆動装置の簡略化された側面図、
図2は本発明による直接駆動装置を応用した複数の作業モジュールを備えた製作ユニットを上から見た原理図、
図3は位置測定システムを有する平型直接駆動装置の変更された実施形態の簡略化された側面概観図、
図4は図3に示された直接駆動装置の能動ユニット上に配置された固定モジュールの部分的に破断された側面詳細図、
図5は図4に示された固定モジュールの基板の底面図、
図6は図3に示された直接駆動装置の能動ユニットの側面図、
図7は図6に示された能動ユニットの支持フレームの上面図、
図8は図6に示された能動ユニットの支持板の側面図を示す。
2 走行面
3 第1の能動ユニット
4 軸受間隙
5 補助要素
6 測定用構成要素空間
7 可動構成要素
8 準静止構成要素
9 測定面
10 第2の能動ユニット
11 工作物ホルダ
20 作業モジュール/固定モジュール
21 取付けピン
22 基板
23 ストッパ枠縁
24 保持磁石
25 端子箱
26 センサアーム
27 測定センサ
28 切欠き
29 孔
30 架台
31 レベル調整要素
32 フレキシブル接続線
33 供給ブロック
34 実量器
35 駆動装置ブロック
36 能動走行面
37 スペーサブロック
38 保持枠
39 台座部分
40 枠切欠き
41 担持板
42 永久磁石
43 位置合わせピン
Claims (21)
- 磁束範囲を有する平らな走行面(2)を含む受動ユニット(1)と、可変磁束を発生するためのコイル体を有する能動ユニット(3)と、軸受間隙(4)の維持のもとに能動ユニットと受動ユニットとの間の摩擦のない2次元移動を可能にする軸受ユニットと、実量器および実量器を走査して位置信号を供給する測定センサを含む位置測定システムとを備えた平型直接駆動装置において、
位置測定システムは可動構成要素(7)と準静止構成要素(8)とからなり、両構成要素のうち一方は実量器により構成され、他方は測定センサにより構成され、両構成要素は軸受間隙(4)の外側に走行面(2)に対して隔てて配置され、
準静止構成要素(8)は、予め定められた固定点に、走行面(2)に対してほぼ平行にずらされて配置され、
可動構成要素(7)は、この可動構成要素(7)が準静止構成要素(8)の到達時にこの準静止構成要素(8)とで測定状態に入るように、能動ユニット(3)に固定され、
位置測定システムの両構成要素(7,8)が測定状態に入っているかぎり、能動ユニット(3)の位置制御が測定センサから供給された位置信号の評価のもとに制御または調節される
ことを特徴とする平型直接駆動装置。 - 準静止構成要素(8)は、能動ユニット(3)のコイル体によって必要とされた移動空間の外側において、走行面(2)に対して平行にずらされて配置されていることを特徴とする請求項1記載の平型直接駆動装置。
- 準静止構成要素(8)は、架台要素に固定され、受動ユニット(1)に対して永続的に固定された位置を有することを特徴とする請求項1又は2記載の平型直接駆動装置。
- 準静止構成要素(8)は、受動ユニット(1)に対して相対的にかつ第1の能動ユニット(3)に対して相対的に移動可能でありしかも予め与えられた固定点に移動可能である第2の能動ユニット(10)に固定されていることを特徴とする請求項1又は2記載の平型直接駆動装置。
- 準静止構成要素(8)は固定モジュール(20)に組み込まれ、固定モジュール(20)の位置は、受動ユニット(1)の平面内において、受動ユニット(1)に固定された少なくとも1つの機械的固定手段(21,23)によって定められ、固定モジュール(20)を受動ユニット(1)の走行面(2)上に固持する少なくとも1つの保持磁石(24)が固定モジュール(20)内に組み込まれていることを特徴とする請求項1又は2記載の平型直接駆動装置。
- 機械的固定手段は、受動ユニット(1)の縁部において架台固定された1つのストッパ枠縁(23)とストッパ枠縁(23)および固定モジュール(20)内に嵌り込む複数の固定ピン(21)とを含み、保持磁石(24)は1つ又は複数の電磁石を含むことを特徴とする請求項5記載の平型直接駆動装置。
- 複数の準静止構成要素(8)が複数の互いに隔てられた固定点に配置されていることを特徴とする請求項1乃至6の1つに記載の平型直接駆動装置。
- 複数の固定点は、受動ユニット(1)上に固定されている複数の固定モジュー(20)によって構成されていることを特徴とする請求項7記載の平型直接駆動装置。
- 共通な受動ユニット(1)上に移動可能な複数の能動ユニット(3,10)を備え、能動ユニット(3,10)はそれぞれ可動構成要素(7)および/または準静止構成要素(8)を含むことを特徴とする請求項1乃至8の1つに記載の平型直接駆動装置。
- 可動構成要素(7)は、能動ユニット(3)のコイルシステムに対して垂直方向にずらされて、外側から接近可能な範囲に配置されていることを特徴とする請求項1乃至9の1つに記載の平型直接駆動装置。
- 可動構成要素(7)は、能動ユニット(3)上へ載せられた工作物ホルダ(11)に対して垂直方向にずらされて固定されていることを特徴とする請求項10記載の平型直接駆動装置。
- 可動構成要素(7)は、工作物ホルダ(11)と共に、能動ユニット(3)に交換可能に結合されている構造ユニットを形成することを特徴とする請求項11記載の平型直接駆動装置。
- 能動ユニット(3)は、その能動走行面(36)に対して平行に配置された保持枠(38)を有し、保持枠(38)に担持板(41)が交換可能に位置決めされ、可動構成要素(7)は、能動ユニット(3)のコイルシステムと担持板(41)との間の平面に配置されていることを特徴とする請求項1乃至12の1つに記載の平型直接駆動装置。
- 可動構成要素(7)は、担持板(41)の裏面に固定されている平面状の実量器(34)によって構成されていることを特徴とする請求項13記載の平型直接駆動装置。
- 実量器(34)は、能動ユニット(3)の能動走行面(36)に対する平行ずれが50μmよりも小さい十字形格子板であることを特徴とする請求項14記載の平型直接駆動装置。
- 保持枠(38)における予め定められた位置に担持板(41)を位置決めするために、保持枠(38)と担持板(41)とに、磁気的な引力によって協動する位置合わせ手段(42,43)が存在することを特徴とする請求項13乃至15の1つに記載の平型直接駆動装置。
- 位置合わせ手段は、それぞれ保持枠もしくは担持板にはめ込まれている複数の永久磁石(42)および対向する磁化可能な位置合わせピン(43)によって構成されていることを特徴とする請求項16記載の平型直接駆動装置。
- 測定センサとして光センサまたは磁気抵抗センサが用いられることを特徴とする請求項1乃至17の1つに記載の平型直接駆動装置。
- 全地球測位システムが設けられ、この全地球測位システムにより、位置測定システムの両構成要素(7,8)が測定状態に入っていない限り、能動ユニット(3,10)の移動が制御されることを特徴とする請求項1乃至18の1つに記載の平型直接駆動装置。
- 位置測定システムの両構成要素(7,8)が測定状態に入っていない限り、能動ユニット(3,10)の移動がステップ動作で行なわれることを特徴とする請求項1乃至19の1つに記載の平型直接駆動装置。
- 軸受ユニットは空気軸受であることを特徴とする請求項1乃至20の1つに記載の平型直接駆動装置。
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