JPH05162040A - 移動案内装置 - Google Patents
移動案内装置Info
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- JPH05162040A JPH05162040A JP3327179A JP32717991A JPH05162040A JP H05162040 A JPH05162040 A JP H05162040A JP 3327179 A JP3327179 A JP 3327179A JP 32717991 A JP32717991 A JP 32717991A JP H05162040 A JPH05162040 A JP H05162040A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stage
- coil
- stator
- mover
- cooling fluid
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- Pending
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- 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
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/12—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
- B23Q11/126—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only
- B23Q11/127—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only for cooling motors or spindles
-
- 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
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/60—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/62—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides
- B23Q1/621—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair
-
- 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
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/28—Electric drives
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 リニアモータのコイルに発生するジュール熱
による推力低下とステージの熱変形を防止し、高精度の
位置移動制御を可能とする。 【構成】 固定ベッド２０上に設けられた第１のガイド
２２上を直線往復移動可能な第１のステージ２１と、こ
の第１のステージ２１上に設けられた第２のガイド２５
上を直線往復移動可能な第２のステージ２４と、第１の
ステージ２１と第２のステージ２４をそれぞれ駆動する
第１と第２の駆動手段２３、２６とを備え、第１と第２
の駆動手段２３、２６は、コイルが巻かれた固定子３１
と固定子３１に沿って直線運動する磁石を取付けた可動
子３３にて構成し、かつ固定子３１に可動子３３の位置
を検出するホール素子を設けるとともに可動子３３に固
定子３１の各コイル３２表面に向けてそれぞれ冷却流体
を流す冷却孔３６を設け、各冷却孔３６と冷却流体発生
手段３８とを結ぶ冷却流体供給経路３７とを設け、駆動
時にコイル３２に発生したジュール熱を冷却流体により
冷却する。
による推力低下とステージの熱変形を防止し、高精度の
位置移動制御を可能とする。 【構成】 固定ベッド２０上に設けられた第１のガイド
２２上を直線往復移動可能な第１のステージ２１と、こ
の第１のステージ２１上に設けられた第２のガイド２５
上を直線往復移動可能な第２のステージ２４と、第１の
ステージ２１と第２のステージ２４をそれぞれ駆動する
第１と第２の駆動手段２３、２６とを備え、第１と第２
の駆動手段２３、２６は、コイルが巻かれた固定子３１
と固定子３１に沿って直線運動する磁石を取付けた可動
子３３にて構成し、かつ固定子３１に可動子３３の位置
を検出するホール素子を設けるとともに可動子３３に固
定子３１の各コイル３２表面に向けてそれぞれ冷却流体
を流す冷却孔３６を設け、各冷却孔３６と冷却流体発生
手段３８とを結ぶ冷却流体供給経路３７とを設け、駆動
時にコイル３２に発生したジュール熱を冷却流体により
冷却する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造装置や精密工
作機械等における移動体の移動案内装置に関するもので
ある。
作機械等における移動体の移動案内装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、搬送物を所定の位置まで移動させ
る移動案内装置では、固定ベッド上を例えば直交する２
軸方向にそれぞれ往復運動可能なステージと、これらス
テージを保持するガイドと、ステージを駆動する駆動手
段からなる構成がとられている。
る移動案内装置では、固定ベッド上を例えば直交する２
軸方向にそれぞれ往復運動可能なステージと、これらス
テージを保持するガイドと、ステージを駆動する駆動手
段からなる構成がとられている。
【０００３】一般的に駆動手段は、例えばボールネジと
ステップモータが用いられていたが、高精度の位置決め
を行う場合には上記構成ではボールネジとナット間に働
く摩擦力とボールネジの低剛性のために残留振動が発生
し、位置決め時間が長くなる場合がある。
ステップモータが用いられていたが、高精度の位置決め
を行う場合には上記構成ではボールネジとナット間に働
く摩擦力とボールネジの低剛性のために残留振動が発生
し、位置決め時間が長くなる場合がある。
【０００４】そのため、最近では摩擦が発生せず、しか
も高剛性なリニアモータを駆動手段に採用した移動案内
装置が多くみられる。図４にリニアモータを用いた移動
案内装置の構成を示す。第１のステージ１は固定ベッド
７上でガイド２により保持かつガイドされ、第１の駆動
手段３によりＸ１、Ｘ２の方向に往復運動する。また第
１のステージ１上で第２のステージ４がガイド５により
保持かつガイドされ、第２の駆動手段６によりＹ１、Ｙ
２の方向に往復運動する。従って、搬送物をその上部に
載置した第２のステージ４はＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の
方向に移動し、搬送物を所定の位置まで移動させること
ができる。第１、第２の駆動手段３、６はリニアモータ
にて構成されており、図５に示すように、コイル１２を
巻かれた固定子１１と永久磁石１４を固定された可動子
１３から成っている。
も高剛性なリニアモータを駆動手段に採用した移動案内
装置が多くみられる。図４にリニアモータを用いた移動
案内装置の構成を示す。第１のステージ１は固定ベッド
７上でガイド２により保持かつガイドされ、第１の駆動
手段３によりＸ１、Ｘ２の方向に往復運動する。また第
１のステージ１上で第２のステージ４がガイド５により
保持かつガイドされ、第２の駆動手段６によりＹ１、Ｙ
２の方向に往復運動する。従って、搬送物をその上部に
載置した第２のステージ４はＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の
方向に移動し、搬送物を所定の位置まで移動させること
ができる。第１、第２の駆動手段３、６はリニアモータ
にて構成されており、図５に示すように、コイル１２を
巻かれた固定子１１と永久磁石１４を固定された可動子
１３から成っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成においては第１のステージ１と第２のステージ
４を移動させて搬送物を所定位置に移動させる場合、固
定子１１のコイル１２に電流が流れることによりジュー
ル熱が発生する。発生した熱は、駆動手段３、６の効率
を下げて推力低下をもたらす。また発生した熱により温
度分布が発生し、その温度分布によりステージ１、４や
ガイド２、５などの機械精度に悪影響をもたらし、所定
の性能が得られないという問題を有していた。
うな構成においては第１のステージ１と第２のステージ
４を移動させて搬送物を所定位置に移動させる場合、固
定子１１のコイル１２に電流が流れることによりジュー
ル熱が発生する。発生した熱は、駆動手段３、６の効率
を下げて推力低下をもたらす。また発生した熱により温
度分布が発生し、その温度分布によりステージ１、４や
ガイド２、５などの機械精度に悪影響をもたらし、所定
の性能が得られないという問題を有していた。
【０００６】本発明は上記従来の問題点に鑑み、駆動手
段のコイルに発生するジュール熱による駆動手段の推力
低下を防ぐことができ、またステージの高精度の位置移
動制御が可能な移動案内装置を提供することを目的とす
る。
段のコイルに発生するジュール熱による駆動手段の推力
低下を防ぐことができ、またステージの高精度の位置移
動制御が可能な移動案内装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の移動案内装置
は、固定ベッド上に第１の方向と平行に設けられた第１
のガイドと、この第１のガイド上を直線往復移動可能な
第１のステージと、この第１のステージ上に第１の方向
と直角な第２の方向と平行に設けられた第２のガイド
と、この第２のガイド上を直線往復移動可能な第２のス
テージと、第１のステージと第２のステージをそれぞれ
駆動する第１と第２の駆動手段とを備え、第１と第２の
駆動手段は、コイルが巻かれた固定子と固定子に沿って
直線運動する磁石を取付けた可動子にて構成し、かつ固
定子に可動子の位置を検出する位置検出手段を設けると
ともに可動子に固定子の各コイル表面に向けてそれぞれ
冷却流体を流す冷却孔を設け、各冷却孔と冷却流体発生
手段とを結ぶ経路手段とを設けたことを特徴とする。
は、固定ベッド上に第１の方向と平行に設けられた第１
のガイドと、この第１のガイド上を直線往復移動可能な
第１のステージと、この第１のステージ上に第１の方向
と直角な第２の方向と平行に設けられた第２のガイド
と、この第２のガイド上を直線往復移動可能な第２のス
テージと、第１のステージと第２のステージをそれぞれ
駆動する第１と第２の駆動手段とを備え、第１と第２の
駆動手段は、コイルが巻かれた固定子と固定子に沿って
直線運動する磁石を取付けた可動子にて構成し、かつ固
定子に可動子の位置を検出する位置検出手段を設けると
ともに可動子に固定子の各コイル表面に向けてそれぞれ
冷却流体を流す冷却孔を設け、各冷却孔と冷却流体発生
手段とを結ぶ経路手段とを設けたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明は上記した構成によって、駆動手段のリ
ニアモータ駆動時にコイルに発生したジュール熱を冷却
流体によりコイル表面から冷却することができ、発熱に
よる推力低下を防ぎ、またステージ全体を定常な温度に
保ち、高精度の位置移動制御が可能となる。
ニアモータ駆動時にコイルに発生したジュール熱を冷却
流体によりコイル表面から冷却することができ、発熱に
よる推力低下を防ぎ、またステージ全体を定常な温度に
保ち、高精度の位置移動制御が可能となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例の移動案内装置につ
いて図１〜図３を参照しながら説明する。
いて図１〜図３を参照しながら説明する。
【００１０】図１は本発明の一実施例における移動案内
装置の全体構成を示すものである。
装置の全体構成を示すものである。
【００１１】固定ベッド２０上で第１のステージ２１が
第１のガイド２２により保持かつガイドされ、第１の駆
動手段２３によりＸ１、Ｘ２の方向に直線往復移動す
る。又、第１のステージ２１上で第２のステージ２４が
第２のガイド２５により保持かつガイドされ、第２の駆
動手段２６によりＹ１、Ｙ２の方向に直線往復移動す
る。
第１のガイド２２により保持かつガイドされ、第１の駆
動手段２３によりＸ１、Ｘ２の方向に直線往復移動す
る。又、第１のステージ２１上で第２のステージ２４が
第２のガイド２５により保持かつガイドされ、第２の駆
動手段２６によりＹ１、Ｙ２の方向に直線往復移動す
る。
【００１２】従って、搬送物をその上に載置した第２の
ステージ２４はＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の方向に移動
し、搬送物を所定の位置まで移動させることができる。
ステージ２４はＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の方向に移動
し、搬送物を所定の位置まで移動させることができる。
【００１３】第１、第２の駆動手段２３及び２６はリニ
アモータにて構成されており、図２、図３に示すよう
に、コイル３２が巻かれた固定子３１と、磁石３４が取
付けられた可動子３３にて構成されている。固定子３１
には、可動子３３の位置を検出するためのホール素子３
５が設けられており、可動子３３には各コイル３２の表
面に向けて冷却流体を流すための冷却孔３６が設けられ
ている。また、固定ベッド２０上に冷却流体発生手段３
８が設けられ、この冷却流体発生手段３８と各冷却孔３
６を結ぶ冷却流体供給経路３７が設けられている。
アモータにて構成されており、図２、図３に示すよう
に、コイル３２が巻かれた固定子３１と、磁石３４が取
付けられた可動子３３にて構成されている。固定子３１
には、可動子３３の位置を検出するためのホール素子３
５が設けられており、可動子３３には各コイル３２の表
面に向けて冷却流体を流すための冷却孔３６が設けられ
ている。また、固定ベッド２０上に冷却流体発生手段３
８が設けられ、この冷却流体発生手段３８と各冷却孔３
６を結ぶ冷却流体供給経路３７が設けられている。
【００１４】以上のように構成された移動案内装置の動
作を以下に説明する。
作を以下に説明する。
【００１５】冷却流体発生手段３８にて発生された冷却
流体は冷却流体供給経路３７を通って第１、第２の駆動
手段２３、２６における可動子３３の冷却孔３６からコ
イル３２の表面に向けて流れ、コイル３２を冷却する。
リニアモータはホール素子３５により可動子３３の位置
を検出してコイル３２に電流を流す。そして、可動子３
３を目的位置まで動かすためにコイル３２毎に逐次電流
を流す。そのため、可動子３３が覆っている範囲のコイ
ル３２だけに電流が流れ、それ以外のコイル３２には電
流は流れない。
流体は冷却流体供給経路３７を通って第１、第２の駆動
手段２３、２６における可動子３３の冷却孔３６からコ
イル３２の表面に向けて流れ、コイル３２を冷却する。
リニアモータはホール素子３５により可動子３３の位置
を検出してコイル３２に電流を流す。そして、可動子３
３を目的位置まで動かすためにコイル３２毎に逐次電流
を流す。そのため、可動子３３が覆っている範囲のコイ
ル３２だけに電流が流れ、それ以外のコイル３２には電
流は流れない。
【００１６】そして、可動子３３に設けた冷却孔３６か
ら冷却流体をコイル３２に向けて流すことによってこの
可動子３３が覆っている範囲のコイル３２だけが冷却さ
れることになり、効率のよい冷却効果が得られ、コイル
３２の発熱による推力の減少を防ぎかつ第１及び第２の
ステージ２１、２４全体を定常な温度に保つことができ
る。
ら冷却流体をコイル３２に向けて流すことによってこの
可動子３３が覆っている範囲のコイル３２だけが冷却さ
れることになり、効率のよい冷却効果が得られ、コイル
３２の発熱による推力の減少を防ぎかつ第１及び第２の
ステージ２１、２４全体を定常な温度に保つことができ
る。
【００１７】以上のように、本実施例によれば第１及び
第２の駆動手段２３、２６の可動子３３に設けられた冷
却孔３６から、この可動子３３が覆い被さっている範囲
のコイル３２だけを冷却することにより、発熱するコイ
ル３２の表面だけを冷却流体にて冷却することができ
る。その結果、温度上昇を効果的に防ぐことができ、第
１及び第２のステージ２１、２４の全体を定常な温度に
保つことができる。
第２の駆動手段２３、２６の可動子３３に設けられた冷
却孔３６から、この可動子３３が覆い被さっている範囲
のコイル３２だけを冷却することにより、発熱するコイ
ル３２の表面だけを冷却流体にて冷却することができ
る。その結果、温度上昇を効果的に防ぐことができ、第
１及び第２のステージ２１、２４の全体を定常な温度に
保つことができる。
【００１８】なお、上記実施例において、第１のガイド
２２と第２のガイド２５としてＶ溝構成のものを例示し
たが、これらは平溝構成としてもよい。
２２と第２のガイド２５としてＶ溝構成のものを例示し
たが、これらは平溝構成としてもよい。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、以上のようにステージ
の駆動手段であるリニアモータの可動子に冷却孔を設け
て固定子のコイル表面に向けて冷却流体を流すようにし
ているので、固定子における可動子が覆い被さっている
範囲のコイル表面だけを冷却することができ、ジュール
熱が発生するコイルの温度上昇を効果的に防止でき、発
熱による推力の低下を防止できるとともにステージ全体
を定常な温度に保つことができ、高精度の位置移動制御
が可能となる。
の駆動手段であるリニアモータの可動子に冷却孔を設け
て固定子のコイル表面に向けて冷却流体を流すようにし
ているので、固定子における可動子が覆い被さっている
範囲のコイル表面だけを冷却することができ、ジュール
熱が発生するコイルの温度上昇を効果的に防止でき、発
熱による推力の低下を防止できるとともにステージ全体
を定常な温度に保つことができ、高精度の位置移動制御
が可能となる。
【図１】本発明の一実施例における移動案内装置の全体
構成を示す斜視図である。
構成を示す斜視図である。
【図２】同実施例における各ステージの駆動手段である
リニアモータの部分斜視図である。
リニアモータの部分斜視図である。
【図３】同実施例におけるリニアモータの要部の縦断正
面図である。
面図である。
【図４】従来例の移動案内装置の全体構成を示す斜視図
である。
である。
【図５】従来例における各ステージの駆動手段であるリ
ニアモータの部分斜視図である。
ニアモータの部分斜視図である。
２０ 固定ベッド ２１ 第１のステージ ２２ 第１のガイド ２３ 第１の駆動手段 ２４ 第２のステージ ２５ 第２のガイド ２６ 第２の駆動手段 ３１ 固定子 ３２ コイル ３３ 可動子 ３４ 磁石 ３５ ホール素子 ３６ 冷却孔 ３７ 冷却流体供給経路 ３８ 冷却流体発生手段
Claims (1)
- 【請求項１】 固定ベッド上に第１の方向と平行に設け
られた第１のガイドと、この第１のガイド上を直線往復
移動可能な第１のステージと、この第１のステージ上に
第１の方向と直角な第２の方向と平行に設けられた第２
のガイドと、この第２のガイド上を直線往復移動可能な
第２のステージと、第１のステージと第２のステージを
それぞれ駆動する第１と第２の駆動手段とを備え、第１
と第２の駆動手段は、コイルが巻かれた固定子と固定子
に沿って直線運動する磁石を取付けた可動子にて構成
し、かつ固定子に可動子の位置を検出する位置検出手段
を設けるとともに可動子に固定子の各コイル表面に向け
てそれぞれ冷却流体を流す冷却孔を設け、各冷却孔と冷
却流体発生手段とを結ぶ経路手段とを設けたことを特徴
とする移動案内装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3327179A JPH05162040A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 移動案内装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3327179A JPH05162040A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 移動案内装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05162040A true JPH05162040A (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=18196195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3327179A Pending JPH05162040A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 移動案内装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05162040A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999048192A1 (en) * | 1998-03-19 | 1999-09-23 | Nikon Corporation | Flat motor, stage, exposure apparatus and method of producing the same, and device and method for manufacturing the same |
| US7235902B2 (en) * | 2004-07-21 | 2007-06-26 | Newport Corporation | Cooling system for linear motors |
-
1991
- 1991-12-11 JP JP3327179A patent/JPH05162040A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999048192A1 (en) * | 1998-03-19 | 1999-09-23 | Nikon Corporation | Flat motor, stage, exposure apparatus and method of producing the same, and device and method for manufacturing the same |
| US6339266B1 (en) | 1998-03-19 | 2002-01-15 | Nikon Corporation | Planar motor device, stage unit, exposure apparatus and its making method, and device and its manufacturing method |
| US7235902B2 (en) * | 2004-07-21 | 2007-06-26 | Newport Corporation | Cooling system for linear motors |
| WO2006012408A3 (en) * | 2004-07-21 | 2009-05-07 | Newport Corp | Improved cooling system for linear motors |
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