JPS6020854Y2 - 載物台移動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は送りねじの回転によって載物移動台を直線移動
させるようにした載物台移動装置に関するものである。

従来のこの種装置においては、送りねじと螺合するナツ
トを移動台に完全固定し、送りねじを回転させることに
よりナツト従って移動台を直線移動させるようにしてい
るが、移動台の直線的な走りに対して上下変動、回転変
動（ｙａｏｗｉｎｇ）を生ずる原因となる送りねじの軸
心のすれ（案内面に対する軸心の平行度誤差）、回転偏
心振れを、移動台案内の剛性を高めることにより除去し
ていた。

電子ビーム露光装置における載物台移動装置では、浮遊
磁場によって電子ビームが影響を受けるため、載物台移
動装置は非磁性材料で構成する必要がある。

その非磁性材料としてステンレススチール、リン青銅な
どが用いられるが、これらの材料は表面硬化処理ができ
なかったり、できる場合にはその表面硬化処理によって
磁界を発生する。

このため、非磁性材料で構成した移動台の案内の剛性を
高めることには限界があり、従来の装置では移動台の上
下変動、回転変動を充分に除去できないという欠点があ
った。

刊行物に発表された実験結果によると、上記のような従
来装置では移動台の可動範囲５０ｍｍにおいて、移動台
の上下変動が±１．５μ汎、回転変動が±４秒という大
きな値である。

本考案は上記の点にかんがみ、従来の装置に比して移動
台の上下変動、回転変動を著しく減少できる載物台移動
装置を提共するものであって、以下図面について詳細に
説明する。

第１図ないし第３図は本考案の実施例を示し、１はモー
タ２により駆動回路する送りねじ、３゜４は互いに離れ
て送りねじ１と螺合して該送りねじの回転を直線運動に
するための球形ナツトであって、これら球形ナツト３，
４の互いに対向する部分の反対側の肩部が球面をなし、
球形ナツト３．４の外周には球形の回り止め突起５，６
が突設されている。

７は球形ナツト３の球面を受ける球面を有する球面座金
、８は球形ナツト４の球面を受ける球面を有する球面座
金、９は移動台１０に固定されたハウジングであって、
このハウジング９の空所には送りねじ１が貫通し、また
その空所には球形ナツト３，４および球面座金７，８が
位置している。

１１は送りねじ１が貫通する孔を有しハウジング９の一
側面にボルトによって取りつけられる押え板であって、
球面座金７、球形ナツト３、球形ナツト４および球面座
金８をハウジング９に対し押さえて保持する。

１２は球形ナツト３から突設した球形の回り止め突起６
が嵌入係合される溝１３を有する角板状の回り止突起係
合子であって、ハウジング９の空所内に挿入され、その
とき溝１３は送りねじ１の軸方向に対し傾斜している。

またこの回り止め突起保合子１２は押え板１１のねじ孔
に螺合貫通するロックねじ１４と、ハウジング９に固定
されたナツト１５と螺合するロックねじ１６とにより両
側面から押圧される。

１７は球形ナツト１４の回り止め突起６が嵌入係合する
溝１８を先端に設けた鋲形をなす回り止め突起保合子で
あって、ハウジング９に設けた孔に挿入されボルトによ
り固定される。

そのとき溝１８は送りねじ軸１と平行をなす。

装置を組立てる際に押え板１１の球形ナツト３．４およ
び球面座金７，８に対する押圧力の調節と、ロックねじ
１４，１６の調節による回り止め突起５の傾斜溝１３内
で送りねじ１の長手方向位置設定によって送りねじ１と
球形ナツト３，４の螺合隙間を除去する。

すなわちバックラッシュを除去する。

回り止め突起５の嵌合する溝１３、回り止め突起６の嵌
合する溝１８は、送りねじの回転を球形ナツト３，４従
って載物移動台１０の送りねじ１の軸方向の動きに変え
るため、送りねじ１の軸と平行であればよいのであるが
、溝１３を送りねじ１の軸方向に対し傾斜させたのは、
前記のように突起５のこの溝１３内での送りねじ１の長
手方向位置をロックねじ１４，１６の調節により調整す
ることにより送りねじ１と球形ナツト３．４の螺合隙間
を除去することができるようにするためと、組立ての際
、球形ナツト３，４がハウジング内に丁度収まるよう調
整し得るようにし、組み立てを容易にするためである。

つぎに本考案装置の動作について説明する。

いまここで送りねじ１の軸方向をＸ方向、移動台１０の
載物面に平行でかつＸ方向に直角な方向を２方向（回り
止め５，６が突設されている方向）、Ｘ、 Ｚ方向に直
角な方向をＹ方向（載物面に垂直な方向）とする。

前述のように送りねじ１には、平行度誤差や軸の偏心な
どの機械加工による誤差により軸心のずれがあり、これ
らの誤差により、送りねじは回転振れを生ずる。

この送りねじ１の回転振れの上下動変位（Ｙ方向変位）
に対しては、球形ナツト３，４が、それぞれの回り止め
突起５，６を支点としてＹ方向に動く。

この動きは、ハウジング９と球面座金７゜８の接触面で
生ずる。

また水平方向の変位（２方尚の変位）に対しては回り止
突起５が傾斜溝１３内で、回り止突起６が平行溝１８内
でＺ方向に直線運動をする。

これにより球形ナツト３，４は球面座金７，８と共にハ
ウジング９内を移動する。

軸心がＹ方向に傾斜しているときは、回り止め突起５，
６を支点として球形ナツト３，４が２軸回りの運動を行
なう。

これにより球形ナツト３，４は球面座金７，８内を動く
。

また軸心が２方向に傾斜している場合は、回り止突起５
，６を支点として球形ナツト３，４がＹ軸回りの回転運
動を行なう。

このような球形ナツト３，４の動作により、送りねじ１
の製作、組立時の誤差による平行度誤差、偏心振れを逃
がすことができる。

第４図は移動台の２閣ピッチ送り毎の停止点における直
線移動に対する回転変動量を測定した本考案装置につい
ての実験結果を示したものであり、移動距離ｌ〇−で回
転変動量は±１．２“以内にある。

第５図は移動距離１０−における移動台駆動時の移動台
上面の上下変動を測定した実験結果を示すものであるが
、上下変動の最大位置は０．２μ九である。

以上のように本考案によれば、製作、組立誤差に基づく
送りねじの平行度誤差、偏心振れを逃がすことができ、
またバックラッシュを除去することができるので、移動
台の直線移動において回転変動、上下変動等の変動を従
来装置に比し格段に少くした直線性の良い移動を行わせ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の実施例を示し、第１図は
第２図のＡ−Ａ線断面図、第２図は第１図のＢ−Ｂ線断
面図、第３図は第２図Ｃ−Ｃ線断面図、第４図および第
５図は本考案装置についての実験結果を示し、第４図は
各移動距離における回転変動角度の関係曲線図、第５図
は移動台移動時の上下変動の曲線図である。 １・・・・・・送りねじ、３，４・・・・・・球形ナツ
ト、５゜６・・・・・・回り止め突起、７，８・・・・
・・球面座金、９・・・・・・ハウジング、１０・・・
・・・載物移動台、１１・・・・・・押え板、１２，１
７・・・・・・回り止め突起係合子、１３．１Ｂ・・・
・・・溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. それぞれ片側の肩部を球面に形成すると共に外周方向に
   球状の回り止め突起５，６が突設され送りねじ１に互い
   に離隔して螺合した２個の球形ナツト３，４と、これら
   各球形ナツト３，４の球面をそれぞれ受ける球面を有す
   る各球面座金７，８と、上記球形ナツト３，４の一つに
   突設の回り止め突起５が嵌合され上記送りねじ１の軸方
   向に対し傾斜した溝１３を有する係合子１２とを載物移
   動台に固定したハウジング９内に収容し、上記球面座金
   ７，８の一つの一端を押圧することにより他方の球面座
   金を上記ハウジング９に押圧するよう働く押え板１１お
   よび上記球形ナツト３，４の他の一つに突設の回り止め
   突起６が嵌合され上記送りねじ１の軸と平行になした溝
   １８を有する係合子１７を上記ハウジング９に取付け、
   上記傾斜溝１３を有する係合子１７を上記ハウジング９
   に対し上記送りねじ１の軸と同方向に調節固定し得るよ
   うなしたことを特徴とする載物台移動装置。