JP5067792B2 - 重力補償機構及びそれを用いる鉛直方向位置決め装置 - Google Patents
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Description
PVn=一定
ここで、Pはシリンダ内のゲージ圧力、Vはシリンダ内の容積変化、nは定数である。
11:ガイドコラム
11A:鉛直ガイド溝
10A:真空シリンダ
10B:非接触シールリング
10C:ピストン
12:制御対象物
12A:ガイド片
20:空気圧シリンダ作動器
20A:空気圧シリンダ
20B:非接触シールリング
20C:ピストン
21:ガイドコラム
21A:鉛直ガイド溝
22:制御対象物
22A:ガイド片
a:シール隙間
L:シール長
30:真空シリンダ作動器
30A:真空シリンダ
30B:非接触シールリング
30C:ピストン
31:圧力センサ
32:導管
33:真空ポンプ
34:圧力レギュレータ
35:ブロック片
36:ボイスコイルモータ
36A:永久磁石
36B:電磁コイル
37:レーザ干渉計
38:支持台
39:ミラー
LB:レーザ光
40:前方支持構造体
40A:ブロック基台
40B:ビーム
41:後方支持構造体
41A:ブロック基台
41B:ビーム
42:水平方向位置決め装置
42A:X−Yテーブル
42B:駆動機構
42C:加工物搭載台
W:被加工物
43:H形状支持板
43A:矩形取付板
43B:支持片
44:レーザ干渉計
45:ガイドレール
46:鉛直方向位置決め装置
460:真空シリンダ作動器
460A:真空シリンダ
460B:非接触シールリング
460C:ピストン
461:ボイスコイルモータ
461A:永久磁石
461B:電磁コイル
461C:ガイドレール
461D:ガイド部材
462:ガイドブロック
462A:取付片
463:支持体
464:ミラー
465:工具ホルダ
47:支持ブラケット
T:工具
Claims (11)
- 真空シリンダ作動器(10)と、真空ポンプ(14)とを具備する重力補償機構であって、
前記真空シリンダ作動器が、前記真空ポンプ(14)と連通させられた真空シリンダ(10A)と、この真空シリンダの一端面側に設けられた非接触シールリング(10B)と、この非接触シールリングに挿通させられたピストン(10C)とから成り、
前記ピストンに鉛直方向下向きに及ぼされる荷重が前記真空ポンプの作動による前記真空シリンダの低圧状態によって補償させられる重力補償力を前記非接触シールリングと前記ピストンとの間のシール隙間から流入する空気量によって決定するようにした重力補償機構。 - 請求項1に記載の重力補償機構において、前記非接触シールリング(10B)のシール隙間及びシール長が前記ピストンに鉛直方向下向きに及ぼされる荷重に応じて設定される重力補償機構。
- 請求項2に記載の重力補償機構において、前記真空ポンプ(14)の作動により前記真空シリンダ(10A)内の圧力が少なくとも-80kPaG以下となるように前記非接触シールリング(10B)のシール隙間及びシール長の設定が行われる重力補償機構。
- 請求項1から3までのいずれか1項に記載の重力補償機構を用いる鉛直方向位置決め装置であって、
前記ピストンを鉛直方向に沿って移動させるための駆動モータと、
前記ピストンの鉛直方向に沿う移動距離を測定する移動距離測定センサとを具備する鉛直方向位置決め装置。 - 請求項4に記載の鉛直方向位置決め装置において、前記駆動モータがボイスコイルモータ及びリニアモータのうちのいずれか一方から成る鉛直方向位置決め装置。
- 請求項4に記載の鉛直方向位置決め装置において、前記移動距離測定センサが非接触式高分解センサから成る鉛直方向位置決め装置。
- 一対の真空シリンダ作動器(460)と、真空ポンプとを具備し、
前記真空シリンダ作動器の各々が、前記真空ポンプと連通させられた真空シリンダ(460A)と、この真空シリンダの一端面側に設けられた非接触シールリング(460B)と、この非接触シールリングに挿通させられたピストン(460C)とから成り、前記ピストンの双方に鉛直方向下向きに及ぼされる荷重が前記真空ポンプの作動による前記各真空シリンダの低圧状態によって補償させられる重力補償力を前記各非接触シールリングと前記各ピストンとの間のシール隙間から流入する空気量によって決定するようにした鉛直方向位置決め装置であって、
更に、前記一対の真空シリンダ作動器間の中央に前記ピストンの双方を鉛直方向に沿って移動させるための駆動モータ(461)と、
前記ピストンの鉛直方向に沿う移動距離を測定する移動距離測定センサ(44)とを具備する鉛直方向位置決め装置。 - 請求項7に記載の鉛直方向位置決め装置において、
更に、制御対象物(T)を支持するために前記ピストン(460C)の双方から吊下され、かつ前記駆動モータによって接続された支持体(463)と、
前記支持体の鉛直方向の移動をガイドするための一対の無接触ガイド手段(45、462)とを具備する鉛直方向位置決め装置。 - 請求項8に記載の鉛直方向位置決め装置において、前記一対の真空シリンダ作動器(460)が前記駆動モータ(461)の駆動方向に対して対称に配置され、かつ前記一対の無接触ガイド手段(45、462)も前記駆動モータ(461)の駆動方向に対して対称に配置される鉛直方向位置決め装置。
- 請求項7に記載の鉛直方向位置決め装置において、前記一対の無接触ガイド手段の各々がガイドレール(45)と、このガイドレールに沿って移動させられかつ前記支持体(463)に連結された前記ガイドブロック(462)とから成る鉛直方向位置決め装置。
- 請求項10に記載の鉛直方向位置決め装置において、
更に、前記移動距離測定センサ(44)及び前記一対のガイドレール(45)を支持する第1の支持構造体(40)と、
前記一対の真空シリンダ作動器(460)及び前記駆動モータ(461)を支持し、かつ前記第1の支持構造体と独立した第2の支持構造体(42)とを具備する鉛直方向位置決め装置。
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