JPS62125408A - 微動機構 - Google Patents
微動機構Info
- Publication number
- JPS62125408A JPS62125408A JP26480685A JP26480685A JPS62125408A JP S62125408 A JPS62125408 A JP S62125408A JP 26480685 A JP26480685 A JP 26480685A JP 26480685 A JP26480685 A JP 26480685A JP S62125408 A JPS62125408 A JP S62125408A
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- JP
- Japan
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- actuator
- load
- movable
- flucrum
- movable part
- 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.)
- Pending
Links
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- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 3
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Classifications
-
- 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
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/34—Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
- B23Q1/36—Springs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はサブミクロンオーダの位置決め機構に係り、特
に可動範囲が広く、高荷重負荷下における位置決めに好
適な微動機構に関する。
に可動範囲が広く、高荷重負荷下における位置決めに好
適な微動機構に関する。
近年、半導体レーザは通信、計測等の分野における利用
度が急速に拡がりつつあるが、例えばシングルモードフ
ァイバ付レーザダイオードの製造の工程では、ミクロン
に近いいわゆるサブミクロン級の位置ぎめ寸法精度が要
求されるが、集光用光ファイバの光軸合せなどは、作業
者の経験？勘にたよるところが多いため、機械化への要
望が高かった。上記光軸合せのために光ファイバを移動
させる機構については種々提案されており、これらの−
例として、雑誌「精密機械・４８巻６号７３４〜７３９
頁・１９８２年」に掲載されている論文「一体構造の縮
少機構つき複合平行はね」に示されているものを第６図
に示す。これは１１を固定部とし切欠きを有する支点部
１２ 、１３ 、１４ 、４５をもつ一体構造の４節リ
ンク機構から成り、固定部１１の逆り型端部に固定した
直動アクチュエータ１７が連結部１８を介して可動部１
６と対接するように設けられている。アクチュエータ１
８による稼動と、支点部１２ 、１３ 、１４ 、１５
を回り対隅とした看）ンク機構により、可動部１日は矢
印入方向に平行移動し点線の位置まで微動変位する。
度が急速に拡がりつつあるが、例えばシングルモードフ
ァイバ付レーザダイオードの製造の工程では、ミクロン
に近いいわゆるサブミクロン級の位置ぎめ寸法精度が要
求されるが、集光用光ファイバの光軸合せなどは、作業
者の経験？勘にたよるところが多いため、機械化への要
望が高かった。上記光軸合せのために光ファイバを移動
させる機構については種々提案されており、これらの−
例として、雑誌「精密機械・４８巻６号７３４〜７３９
頁・１９８２年」に掲載されている論文「一体構造の縮
少機構つき複合平行はね」に示されているものを第６図
に示す。これは１１を固定部とし切欠きを有する支点部
１２ 、１３ 、１４ 、４５をもつ一体構造の４節リ
ンク機構から成り、固定部１１の逆り型端部に固定した
直動アクチュエータ１７が連結部１８を介して可動部１
６と対接するように設けられている。アクチュエータ１
８による稼動と、支点部１２ 、１３ 、１４ 、１５
を回り対隅とした看）ンク機構により、可動部１日は矢
印入方向に平行移動し点線の位置まで微動変位する。
アクチュエータ１７と可動部１６との連結部１８は、ア
クチュエータ１７の稼動によって生ずる捩れ、曲げ等の
外力によって生ずる捩れ１曲げ等の応力を極力減らすた
めに、可動部１６とアクチュエータ１７とは点接触する
ことが好ましくまた密着状態のまま静止している必要が
ある。
クチュエータ１７の稼動によって生ずる捩れ、曲げ等の
外力によって生ずる捩れ１曲げ等の応力を極力減らすた
めに、可動部１６とアクチュエータ１７とは点接触する
ことが好ましくまた密着状態のまま静止している必要が
ある。
したがって図示の実線の中立状態では各支点部１２ 、
１３ 、１４ 、１５におけるモーメントは零で１、本
引例においては上記中立状態から矢印入方向のみ移動が
可能である。また外部負荷がＡ方向に加わる場合はアク
チュエータ１７による負荷が加算されるから支点部１２
、１３ 、１４ 、１５の剛性を増すために支点部の
肉厚を厚くする必要が生ずるが、肉厚を増すことに伴っ
て支点部１２゜１３ 、１４ 、１５に発生する応力も
増加するから可動範囲の許容限度を小さくしなければな
らないという問題点が生ずる。
１３ 、１４ 、１５におけるモーメントは零で１、本
引例においては上記中立状態から矢印入方向のみ移動が
可能である。また外部負荷がＡ方向に加わる場合はアク
チュエータ１７による負荷が加算されるから支点部１２
、１３ 、１４ 、１５の剛性を増すために支点部の
肉厚を厚くする必要が生ずるが、肉厚を増すことに伴っ
て支点部１２゜１３ 、１４ 、１５に発生する応力も
増加するから可動範囲の許容限度を小さくしなければな
らないという問題点が生ずる。
本発明は上記の問題点を解決するためになされ、可動範
囲を十分とることができ、剛性が大で高負荷荷重に耐え
る位置ぎめ用微動機構を提供することを目的とする。
囲を十分とることができ、剛性が大で高負荷荷重に耐え
る位置ぎめ用微動機構を提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために、アクチュエータに
対抗するパイアスカを負荷する弾性体を可動部を挟んで
アクチュエータの反対側に設けたことを特徴とする。
対抗するパイアスカを負荷する弾性体を可動部を挟んで
アクチュエータの反対側に設けたことを特徴とする。
本発明の作用の概要を第１〜２図によって説明する。第
１図に示すように可動部１６を挟んでアクチュエータ１
７の反対側に固定部１１の延長部を設は圧縮ばねから成
る弾性体２１を固定し、矢印Ａとは逆方向に接合部２２
を介して可動部１６に圧縮力を負荷する。弾性体２１と
可動部２２とは点接触し、アクチュエータ１７と可動部
１６との連結部１８と可動部２２とを介してアクチュエ
ータ１７の矢印Ａ方向の押圧力と弾性体２１の矢印Ａと
逆方向の圧縮力とは同一線上に作用するようにな己れる
。これにより可動部にはねじれ、曲げ等の力は加わるこ
とはない。
１図に示すように可動部１６を挟んでアクチュエータ１
７の反対側に固定部１１の延長部を設は圧縮ばねから成
る弾性体２１を固定し、矢印Ａとは逆方向に接合部２２
を介して可動部１６に圧縮力を負荷する。弾性体２１と
可動部２２とは点接触し、アクチュエータ１７と可動部
１６との連結部１８と可動部２２とを介してアクチュエ
ータ１７の矢印Ａ方向の押圧力と弾性体２１の矢印Ａと
逆方向の圧縮力とは同一線上に作用するようにな己れる
。これにより可動部にはねじれ、曲げ等の力は加わるこ
とはない。
上記によりアクチュエータ１７は常時矢印Ａと逆方向の
パイアスカ３加えられており、第２図に示すように可動
部１６の端末ＱがＱ′の位置にあっても第１図に示すよ
うにアクチュエータ１７は連結部１８で密着し、可動部
１６の可動範囲は第２図中点線で示すようにＱ’Ｑ’に
拡大する。
パイアスカ３加えられており、第２図に示すように可動
部１６の端末ＱがＱ′の位置にあっても第１図に示すよ
うにアクチュエータ１７は連結部１８で密着し、可動部
１６の可動範囲は第２図中点線で示すようにＱ’Ｑ’に
拡大する。
次に本発明の実施例を第３図により説明する。
切欠きを有する支点部４０２〜４０４をもつ４節リンク
機構の固定部４０１の一端にはアクチュエータ４０７が
固定され、アクチュエータ４０７の伸縮により可動部４
０６が微動する。可動部４０６のアクチュエータ４０７
と反対側の固定部４０１の他端にバイアス用のコーｒル
ばね４０８を設け、ばねの圧縮力により可動部４０６と
アクチュエータ４０７を常時密着させる。可動ＶＡＳ４
０６の動きは、変位検出器４０９で検出し、制御装置４
１０内の演算制御装置４１１によってアクチュエータ４
０７の駆動用増幅器４１２を制御して、所要の位置に対
する可動部４０６の位置決めを行う。アクチュエータ４
０７は圧電素子、リニアモータ等ミクロンまたはサブミ
クロンオーダでの変位可能な直動形アクチュエータが好
ましく、制御系は演算制御装置を使用して構成すること
が可能である。
機構の固定部４０１の一端にはアクチュエータ４０７が
固定され、アクチュエータ４０７の伸縮により可動部４
０６が微動する。可動部４０６のアクチュエータ４０７
と反対側の固定部４０１の他端にバイアス用のコーｒル
ばね４０８を設け、ばねの圧縮力により可動部４０６と
アクチュエータ４０７を常時密着させる。可動ＶＡＳ４
０６の動きは、変位検出器４０９で検出し、制御装置４
１０内の演算制御装置４１１によってアクチュエータ４
０７の駆動用増幅器４１２を制御して、所要の位置に対
する可動部４０６の位置決めを行う。アクチュエータ４
０７は圧電素子、リニアモータ等ミクロンまたはサブミ
クロンオーダでの変位可能な直動形アクチュエータが好
ましく、制御系は演算制御装置を使用して構成すること
が可能である。
第４図は本発明の他の実施例を示す図であって、パイア
スカの負荷用に板は′ね５０８を用いたものであるが、
板ばねはコイルばねと比較するとコンパクトで大きな圧
縮力を得られるため・小型軽量ながら高荷重の負荷用と
して適当であるｐ第５図はさらに他の実施例を示す図で
一％亀磁石６０８αと永久磁石６０８ｂを直列に設置し
、同極同士の反溌力を利用してパイアスカを負荷するも
のである。本実施例においては電磁石６０８αに対する
電流を図示しない電流制御器によって０、増減設定する
ことにより、パイアスカを調整することができる。
スカの負荷用に板は′ね５０８を用いたものであるが、
板ばねはコイルばねと比較するとコンパクトで大きな圧
縮力を得られるため・小型軽量ながら高荷重の負荷用と
して適当であるｐ第５図はさらに他の実施例を示す図で
一％亀磁石６０８αと永久磁石６０８ｂを直列に設置し
、同極同士の反溌力を利用してパイアスカを負荷するも
のである。本実施例においては電磁石６０８αに対する
電流を図示しない電流制御器によって０、増減設定する
ことにより、パイアスカを調整することができる。
本発明の実施により、可動範囲を従来の２倍以上に拡大
し、切欠きを有する支点部の肉厚を厚くせずに高荷重の
負荷に耐え、剛性が大で疲労に強い４節リンクから成る
微動機構が得られる。
し、切欠きを有する支点部の肉厚を厚くせずに高荷重の
負荷に耐え、剛性が大で疲労に強い４節リンクから成る
微動機構が得られる。
第１図、第２図は本発明の原理説明図、第６図は本発明
の一実施例の全体構成図、第４図は本発明の他の実施例
図、第５図は本発明のさらに他の実施例図、第６図は従
来の微動機構を示す図である。 ４０１・・・固定部、 ４０２〜４０５・・・支点
部、４０６・・・可動部、４０７・・・アクチュエータ
、ｌ１０８・・・コイルばね、 ４０９・・・変位検
出器、４１０・・・制御装置、５０８・・・板ばね、６
０８α・・・電磁石、 ６０８ｂ・・・永久磁石。 代理人弁理士 小 川 勝 男 第 １２ 第２口 第 ３ 図 第、Ｓ図
の一実施例の全体構成図、第４図は本発明の他の実施例
図、第５図は本発明のさらに他の実施例図、第６図は従
来の微動機構を示す図である。 ４０１・・・固定部、 ４０２〜４０５・・・支点
部、４０６・・・可動部、４０７・・・アクチュエータ
、ｌ１０８・・・コイルばね、 ４０９・・・変位検
出器、４１０・・・制御装置、５０８・・・板ばね、６
０８α・・・電磁石、 ６０８ｂ・・・永久磁石。 代理人弁理士 小 川 勝 男 第 １２ 第２口 第 ３ 図 第、Ｓ図
Claims (1)
- 円弧状の切欠き支点部を４節有する平行４節リンクにお
いて、固定リンクに対向する可動リンクの一端にアクチ
ュエータ、他端に圧縮弾性体を配置したことを特徴とす
る微動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26480685A JPS62125408A (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 微動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26480685A JPS62125408A (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 微動機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62125408A true JPS62125408A (ja) | 1987-06-06 |
Family
ID=17408473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26480685A Pending JPS62125408A (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 微動機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62125408A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01110204A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-26 | Jeol Ltd | 電子顕微鏡用走査トンネル顕微鏡 |
| JPH0423109A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-27 | Nachi Fujikoshi Corp | フィードバック機能付圧電素子組込型微小アライメント装置 |
| WO2022008029A1 (en) * | 2020-07-06 | 2022-01-13 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Joint for a device moveable in vacuum, mechanism for moving a device in vacuum and device |
-
1985
- 1985-11-27 JP JP26480685A patent/JPS62125408A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01110204A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-26 | Jeol Ltd | 電子顕微鏡用走査トンネル顕微鏡 |
| JPH0423109A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-27 | Nachi Fujikoshi Corp | フィードバック機能付圧電素子組込型微小アライメント装置 |
| WO2022008029A1 (en) * | 2020-07-06 | 2022-01-13 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Joint for a device moveable in vacuum, mechanism for moving a device in vacuum and device |
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