JPH0518284U - 磁気浮上ステージ装置 - Google Patents
磁気浮上ステージ装置Info
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- JPH0518284U JPH0518284U JP6620291U JP6620291U JPH0518284U JP H0518284 U JPH0518284 U JP H0518284U JP 6620291 U JP6620291 U JP 6620291U JP 6620291 U JP6620291 U JP 6620291U JP H0518284 U JPH0518284 U JP H0518284U
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】リニアモ−タの吸引力によりステージの回転運
動を抑制しつつ、4つの交線上に配設された磁気軸受部
の磁力でステージを磁気的に支承する。 【構成】ステージ4において中心線Xに平行な4つの磁
気作用面5a〜5dを形成する。磁気作用面5a〜5d
は細長く平面状に面取り形成し、かつ平面PV又は平面
PWに直行するようにそれぞれ設ける。4つの交線W
1,V1,W2,V2上でかつ上記磁気作用面5a〜5
dに対向する位置には合計8つの磁気軸受部9a〜9h
を設ける。上記ステージ4はリニアモータ12により移
動させる。
動を抑制しつつ、4つの交線上に配設された磁気軸受部
の磁力でステージを磁気的に支承する。 【構成】ステージ4において中心線Xに平行な4つの磁
気作用面5a〜5dを形成する。磁気作用面5a〜5d
は細長く平面状に面取り形成し、かつ平面PV又は平面
PWに直行するようにそれぞれ設ける。4つの交線W
1,V1,W2,V2上でかつ上記磁気作用面5a〜5
dに対向する位置には合計8つの磁気軸受部9a〜9h
を設ける。上記ステージ4はリニアモータ12により移
動させる。
Description
【0001】
この考案は、真空チャンバ内等に設置される磁気浮上ステージ装置に関し、特 に4つの軸線上でステージを安定に支持するようにしたものである。
【0002】
従来、この種の磁気浮上ステージ装置においては、図8に示す如くステージが 板状の直方体に形成されており、この板状直方体型ステージの上下面に対する3 つの垂直軸線Z1 ,Z2 ,Z3 上には、ステージの上下面に対向して固定側に磁 気軸受部(図示省略)がそれぞれ配設されている。
【0003】 また、上記ステージの長手方向に所定の間隔を有しかつステージの両側面に対 する2つの垂直軸線Y1 ,Y2 上には、ステージの両側面に対向して固定側に磁 気軸受部(図示省略)がそれぞれ設置されている。
【0004】 そして、このようなステージは上記各磁気軸受部の磁力により磁気的に支承さ れている。すなわち、ステージは、垂直軸線Z1 ,Z2 ,Z3 上の磁気軸受部に より重力方向の位置が、垂直軸線Y1 ,Y2 上の磁気軸受部により送り方向に垂 直な側方位置がそれぞれ規制されて支承されている。
【0005】 ところで、上記のような垂直軸線Z1 ,Z2 ,Z3 はステージ上面の3点を通 るが、図9に示す如く上記3点で描かれる3角形の部分は、ステージを例えば加 工機に使用する場合に、利用可能域(工作物載置用平面)Aとして工作物等が載 置される。
【0006】
しかしながら、このような従来の磁気浮上ステージ装置にあっては、上記の如 くステージが板状直方体型に形成されているため、このステージを支承する際、 合計で5つの垂直軸線Z1 ,Z2 ,Z3 ,Y1 ,Y2 上に磁気軸受部を配設する ので、装置が大型化する。
【0007】 しかも、従来はステージの重力方向位置を規制するのに当たり、3つの垂直軸 線Z1 ,Z2 ,Z3 上に磁気軸受部が配設されるため、利用可能域A(図8参照 )を十分に確保する場合にはステージを大きく設計しなければならないので、装 置が一層大型化するとともに、3つの垂直軸線上で各磁気軸受部の電磁石をそれ ぞれ制御してステージを安定に支持することが難しい等の問題点があった。
【0008】
この考案は、上述の事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは小 型でかつ電磁石の制御が簡単な磁気浮上ステージ装置を提供することにあり、上 記目的を達成するために、この考案は、中心線において任意の交差角度で交わる 2つの平面に直交する平行な第1及び第2平面の上記2平面との各交線上におい て上記中心線を挟んで対向して配置された第1及び第2平面における2対1組の 第1及び第2磁気軸受部と、 上記中心線に平行でかつ第1及び第2磁気軸受部に対向する4面の磁気作用面 、及び少なくとも1組の隣接する磁気作用面の間に形成された工作物載置用平面 を具備したステージと、 上記ステ−ジを移動させるリニアモータとから構成されることを特徴とする。
【0009】
この考案によれば、リニアモータの吸引力によりステージの回転運動を拘束し つつ、第1及び第2磁気軸受部の磁力が4面の磁気作用面にそれぞれ働き、ステ ージを計4つの交線上で磁気的に支承する。
【0010】
以下、この考案の一実施例における磁気浮上ステージ装置を図面に従って説明 する。
【0011】 この磁気浮上ステージ装置では、図1及び図2に示すようなステージ4の長手 方向中心線Xにおいて例えば60度(120度)の交差角度θで交わる2つの平 面を平面PV及び平面PWと定義する。そして、図3に示す如く平面PV及び平 面PWに直交しかつ中心線X方向に適宜の間隔をあけて互いに平行な平面は第1 平面P1及び第2平面P2と定義する。これにより、上記平面PVと第1平面P 1とは交線V1で、平面PWと第1平面P1とは交線W1で、平面PVと第2平 面P2とは交線V2で、平面PWと第2平面P2とは交線W2で交わるように設 定さる。
【0012】 次に、上記のような定義を前提にしてステージ4を説明すると、ステージ4に は上記中心線Xに平行な4つの磁気作用面5a〜5dが形成されており、磁気作 用面5a〜5dは細長く平面状に面取り形成したもので、上記平面PV又は平面 PWに直行するようにそれぞれ設けられている。これにより、ステージ4は、磁 気作用面5a〜5d、上下面6,7及び両側面8,8を備え、横断面が8辺形と なるように構成されている。
【0013】 また、上記第1平面P1上には2対1組の第1磁気軸受部が設けられており、 第1磁気軸受部の一対分は、磁気軸受部9a,9cから構成されかつ上記交線W 1上において中心線Xを挟んで対向するように配置されている。一方、第1磁気 軸受部の他の対は、磁気軸受部9b,9dから構成されかつ上記交線V1上にお いて中心線Xを挟んで対向するように設置されている。これにより、磁気軸受部 9a,9cは上記磁気作用面5a,5cに、磁気軸受部9b,9dは磁気作用面 5b,5dに対向するようにそれぞれ構成されている。
【0014】 さらに、上記第2平面P2上には2対1組の第2磁気軸受部が設けられており 、第2磁気軸受部の一対分は、磁気軸受部9e,9gから構成されかつ上記交線 W2上において中心線Xを挟んで対向するように配置されている。一方、第2磁 気軸受部の他の対は、磁気軸受部9f,9hから構成されかつ上記交線V2上に おいて中心線Xを挟んで対向するように設置されている。これにより、磁気軸受 部9e,9gは上記磁気作用面5a,5cに、磁気軸受部9f,9hは磁気作用 面5b,5dに対向するようにそれぞれ構成されている。
【0015】 ところで、上記のような各磁気軸受部9a〜9hは、図4及び図5に示す如く 磁気作用面に働く電磁石10、及び磁気作用面との間隙距離すなわちステージ4 の浮上位置を検出する位置センサ11を有し、電磁石10のソレノイドは公知の 励磁電流制御装置(図示省略)に接続されているとともに、位置センサ11は検 出信号を上記励磁電流制御装置に入力するように構成されている。
【0016】 また、上記ステ−ジ4は図1に示すようなリニアモ−タ12によりX軸線方向 (ステ−ジ4の長手方向)に沿って移動可能に構成されている。ここで、リニア モ−タ12のモ−タ固定子12aはステ−ジ4の下面側に一体に設置されている とともに、リニアモ−タ12のモ−タ2次導体12bは上記モ−タ固定子12a と向かい合うように固定側に設けられている。
【0017】 さらに、上記各磁気軸受部9a〜9hの近傍には、図2及び図6に示すように 保護軸受13が設置されているとともに、1組の隣接する磁気作用面5a,5d の間の平面、すなわちステージ4の上面6は、図7に示す如く全面的に工作物載 置用平面Bとして利用される。
【0018】 次に、この磁気浮上ステージ装置の操作,作用について説明すると、この装置 によれば、先ずステージ4の上面6に工作物等を載置し、励磁電流制御装置(図 示省略)から各磁気軸受部9a〜9hに有する電磁石10のソレノイドに励磁電 流をそれぞれ供給する。
【0019】 これにより、励磁された電磁石10の反発磁力が4面の磁気作用面5a〜5d に働き、ステージ4は4つの交線V1,W1,V2,W2上における8箇所で磁 気的に支承される。それとともにステージ4はリニアモータにより適宜の位置ま でX軸線方向に沿って移動される。
【0020】 なお、上記ステージ4の磁気浮上状態において、各磁気軸受部9a〜9hの位 置センサ11は、常に、磁気作用面5a〜5dとの間隙距離を検出し、その検出 信号を励磁電流制御装置(図示省略)に入力する。すると、その励磁電流制御装 置は全磁気軸受部2a〜2hから検出信号が等しくなるように各磁気軸受部9a 〜9hへの励磁電流を制御する。
【0021】 また、磁気軸受部9a〜9hには種々の工作物が載置されたステージ4の重心 に働く重量及びリニアモータ12の吸引力が働くが、上記のような励磁電流の制 御によりステージ4の中心線Xは常に一定の位置に保たれる。この際、ステージ 4の中心線X回りの回転変位はリニアモータ12の吸引力により抑制される。
【0022】 したがって、上記のような磁気浮上ステージ装置によれば、ステージを4つの 交線上で磁気的に支承するため、ステージを支承するのに必要な軸線が従来に比 べて減少する分だけ、磁気軸受部の数も少なくなるので、装置が小型になりかつ 電磁石の制御回路が簡単になる。
【0023】 しかも、この装置では、リニアモータの吸引力によりステージの回転変位が拘 束されるので、ステージを安定に支持できる。
【0024】 また、上記装置によれば、従来に比しステージの上面に十分な工作物載置用平 面を確保できるので、ステージを小型に形成できる。
【0025】 なお、上記のようなステージ4を中空体に形成した場合には装置の軽量化が図 れるとともに、延いては磁気軸受部及びリニアモータの小型化につながる。
【0026】
この考案に係る磁気浮上ステージ装置は、上記の如く第1及び第2磁気軸受部 の磁力が4面の磁気作用面にそれぞれ働き、ステージを計4つの交線上で磁気的 に支承するため、ステージを支承するのに必要な軸線が従来に比べて減少する分 だけ、磁気軸受部の数も少なくなるので、装置が小型になりかつ磁気軸受部の電 磁石制御回路が簡単になる。
【0027】 しかも、この装置では、リニアモータの吸引力によりステージの回転変位が拘 束されるので、ステージを安定に支持できる。
【0028】 さらに、この装置によれば、従来に比しステージの上面に十分な工作物載置用 平面を確保できるので、ステージを小型に形成でき、装置がより一層小型化する 。
【図1】この考案に係る磁気浮上ステージ装置の正面
図。
図。
【図2】図1の側面図。
【図3】この装置におけるステージの支持状態を説明す
る説明図。
る説明図。
【図4】磁気軸受部の構造を説明する説明図。
【図5】図4に示すA矢視図。
【図6】図2に示すVI−VI線断面図。
【図7】この装置におけるステージの利用可能平面を説
明する説明図。
明する説明図。
【図8】従来の装置におけるステージの支持状態を説明
する説明図。
する説明図。
【図9】従来の装置におけるステージの利用可能平面を
説明する説明図。
説明する説明図。
4 ステージ 5a〜5d 磁気作用面 6 工作物載置用平面 9a〜9d 磁気軸受部(第1磁気軸受部) 9e〜9f 磁気軸受部(第2磁気軸受部) 12 リニアモータ X 中心線 θ 交差角度 PV,PW 平面 P1 第1平面 P2 第2平面 V1,W1,V2,W2 交線
Claims (1)
- 【請求項1】中心線において任意の交差角度で交わる2
つの平面に直交する平行な第1及び第2平面の上記2平
面との各交線上において上記中心線を挟んで対向して配
置された第1及び第2平面における2対1組の第1及び
第2磁気軸受部と、 上記中心線に平行でかつ第1及び第2磁気軸受部に対向
する4面の磁気作用面、及び少なくとも1組の隣接する
磁気作用面の間に形成された工作物載置用平面を具備し
たステージと、 上記ステ−ジを移動させるリニアモータとから構成され
ることを特徴とする磁気浮上ステージ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6620291U JPH0518284U (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 磁気浮上ステージ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6620291U JPH0518284U (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 磁気浮上ステージ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0518284U true JPH0518284U (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=13309023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6620291U Withdrawn JPH0518284U (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 磁気浮上ステージ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0518284U (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007185086A (ja) * | 2005-12-30 | 2007-07-19 | Korea Electrotechnology Research Inst | 磁気浮上方式の広域ステージ装置 |
-
1991
- 1991-08-21 JP JP6620291U patent/JPH0518284U/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007185086A (ja) * | 2005-12-30 | 2007-07-19 | Korea Electrotechnology Research Inst | 磁気浮上方式の広域ステージ装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19951102 |