JPS6039044A - 微細送り機構を備えたｘｙテ−ブル - Google Patents
微細送り機構を備えたｘｙテ−ブルInfo
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- JPS6039044A JPS6039044A JP14547883A JP14547883A JPS6039044A JP S6039044 A JPS6039044 A JP S6039044A JP 14547883 A JP14547883 A JP 14547883A JP 14547883 A JP14547883 A JP 14547883A JP S6039044 A JPS6039044 A JP S6039044A
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- Japan
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- pressure
- static pressure
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
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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
- B23Q1/44—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
- 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
- B23Q1/38—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 using fluid bearings or fluid cushion supports
- B23Q1/385—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 using fluid bearings or fluid cushion supports in which the thickness of the fluid-layer is adjustable
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Machine Tool Units (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】
本発明は微細送り機構を備えたＸＹテーブルに関するも
ので、高い位置決め精度を目的としたものである。
ので、高い位置決め精度を目的としたものである。
近年、半導体素子、電子機器、光ファイバ等の光学装置
は高精度化が進められており、これらの高精度化を達成
するためには製造過程において加工機自身の高精度化と
共に精密な位置決め精度の位置決め装置（ＸＹテーブル
）が要望されている。
は高精度化が進められており、これらの高精度化を達成
するためには製造過程において加工機自身の高精度化と
共に精密な位置決め精度の位置決め装置（ＸＹテーブル
）が要望されている。
しかし、従来のＸＹテーブルで高精度と言われているも
のは例えばボールねじを送り系に使用したものがあげら
れるが、これらボールねじを使用したＸＹテーブルでも
対応できる分解能は良くて１ミクロン程度である。
のは例えばボールねじを送り系に使用したものがあげら
れるが、これらボールねじを使用したＸＹテーブルでも
対応できる分解能は良くて１ミクロン程度である。
本発明はこのような従来の欠点に鑑みなされたもので、
粗送りは通常の送りねじで行い、微細送りはテーブル上
に静圧支持された微動部材を流体軸受の隙間を差圧によ
って制御して移動させることによって高い位置決め精度
を補償できるＸＹテーブルを提供しようとするものであ
る。
粗送りは通常の送りねじで行い、微細送りはテーブル上
に静圧支持された微動部材を流体軸受の隙間を差圧によ
って制御して移動させることによって高い位置決め精度
を補償できるＸＹテーブルを提供しようとするものであ
る。
図面に基づき本発明を説明すると、第１図は本発明の一
実施例の全体構成を示す斜視図であり、第２図は倣動部
材の静圧支持部を説明する要部断面図、第３図は第１図
におけるＹ軸に沿った断面図、第４図は第１図における
Ｙ軸に沿った断面図である。
実施例の全体構成を示す斜視図であり、第２図は倣動部
材の静圧支持部を説明する要部断面図、第３図は第１図
におけるＹ軸に沿った断面図、第４図は第１図における
Ｙ軸に沿った断面図である。
図においてベッド１０には案内面として台形溝１１が設
けられており、第１の摺動テーブル１２が係合案内され
、モータ１４に連動する送りねじ１６の回動によってＸ
軸方向に移動可能に構成されている。
けられており、第１の摺動テーブル１２が係合案内され
、モータ１４に連動する送りねじ１６の回動によってＸ
軸方向に移動可能に構成されている。
１５．１６は移動量を光学的に検出する光学スケール部
で検出器１５は固定側（ベッド１０）ガラススケールな
ど目盛板１６が移動側（第１の摺動テーブル１２）に固
定されており、前記モータ１４への指令値に対して実際
の移動量を光学的に読みとっている。
で検出器１５は固定側（ベッド１０）ガラススケールな
ど目盛板１６が移動側（第１の摺動テーブル１２）に固
定されており、前記モータ１４への指令値に対して実際
の移動量を光学的に読みとっている。
第１の摺動テーブル１２上には第２の摺動テーイ プル
１８が係合案内される台形溝１７が形成されており前述
の第１の摺動テーブル１２と同様モータ２０と連動する
送りねじ１９によってＹ軸方向に移動可能に構成されて
いる。
１８が係合案内される台形溝１７が形成されており前述
の第１の摺動テーブル１２と同様モータ２０と連動する
送りねじ１９によってＹ軸方向に移動可能に構成されて
いる。
更に第２の摺動テーブル１８上には微動部材２３が静圧
軸受（詳細別図参照）によって静圧支持され微動調整が
可能なように構成されている。
軸受（詳細別図参照）によって静圧支持され微動調整が
可能なように構成されている。
第２の摺動テーブル１８も前述の如くガラススケール２
２は移動側の第２の摺動テーブル１８に検出器２１は固
定側この場合は相対運動する第１の摺動テーブル１２の
一部に固定され、モータ２０の指令値に対し移動量を光
学的に検出している。
２は移動側の第２の摺動テーブル１８に検出器２１は固
定側この場合は相対運動する第１の摺動テーブル１２の
一部に固定され、モータ２０の指令値に対し移動量を光
学的に検出している。
第２図は本発明における微動部材２６の静圧支持部を説
明する要部平面断面であり、微動部材２６はＸ軸方向に
おいては静圧パッド２５．２６に％ＹＹ軸方向おいては
静圧パッド２７．２８により第２の摺動テーブル１８に
対して設定隙間を介して静圧支持されている。
明する要部平面断面であり、微動部材２６はＸ軸方向に
おいては静圧パッド２５．２６に％ＹＹ軸方向おいては
静圧パッド２７．２８により第２の摺動テーブル１８に
対して設定隙間を介して静圧支持されている。
第３図に示すようにサーボ弁４１ａの操作で静圧パッド
２５．２６への供給圧力を制御でき、その結果、微動部
材２６はＸ軸方向に微少量だけ移動できる。
２５．２６への供給圧力を制御でき、その結果、微動部
材２６はＸ軸方向に微少量だけ移動できる。
同様に第４図に示すようにサーボ弁４４ｂの操作で静圧
パッド２７．２８への供給圧力を制御し微動部材２６を
Ｙ軸方向に微少量だけ移動できる。
パッド２７．２８への供給圧力を制御し微動部材２６を
Ｙ軸方向に微少量だけ移動できる。
また、微動部材２３の下面に配置された静圧パッド６７
は固定絞りを介して一定の供給圧力を供給することによ
り、微動部材２３を垂直方向の一定位置に保持する静圧
機構を構成している。
は固定絞りを介して一定の供給圧力を供給することによ
り、微動部材２３を垂直方向の一定位置に保持する静圧
機構を構成している。
更に第３図、第４図に示すように静圧ポケット３７ａ、
３７ｂを対向して設けることにより、同様の効果を得ら
れると同時に、第３図に示すようにサーボ弁と連通ずる
如く構成し差圧を付与することにより上、下に微少量移
動することが可能となり上、下の微動調整とすることが
できる。第３図、第４図ではこれら両案を同時に開示し
であるが必要に応じていずれか一方の案を選択すればよ
い。
３７ｂを対向して設けることにより、同様の効果を得ら
れると同時に、第３図に示すようにサーボ弁と連通ずる
如く構成し差圧を付与することにより上、下に微少量移
動することが可能となり上、下の微動調整とすることが
できる。第３図、第４図ではこれら両案を同時に開示し
であるが必要に応じていずれか一方の案を選択すればよ
い。
静圧パッド内の圧力ＰＯは供給圧力をＰｓ、絞りをＡ、
流出係数Ｂ、隙間をｈとすると、Ｐｏ＝Ｐｓ／（１＋Ｂ
ｈ３／Ａ） と表わされる。
流出係数Ｂ、隙間をｈとすると、Ｐｏ＝Ｐｓ／（１＋Ｂ
ｈ３／Ａ） と表わされる。
隙間の変位量を圧力で検出する圧力検出器３６．６４．
３５．３６は静圧パイロットパッド２９．６０．６１．
６２に第２図に示すように配置し、前記した各静圧パイ
ロットパッドは固定絞りを介して一定の供給圧力を供給
されている。
３５．３６は静圧パイロットパッド２９．６０．６１．
６２に第２図に示すように配置し、前記した各静圧パイ
ロットパッドは固定絞りを介して一定の供給圧力を供給
されている。
圧力検出器の設置場所は静圧パイロットパッドのいずれ
の位置でもよいが、パッド内の一番圧力の高い場所に設
置するのが望ましい。圧力検出器６３．３５によって静
圧パイロットパッド２９．６１の圧力は電気信号Ｈ３３
，８３６に変換され差動増巾器４０ａに入力される。該
差動増巾器４０ａによって相対する静圧パイロットパッ
ド６６．３５の差圧が電気信号ΔＨｘに変換される。
の位置でもよいが、パッド内の一番圧力の高い場所に設
置するのが望ましい。圧力検出器６３．３５によって静
圧パイロットパッド２９．６１の圧力は電気信号Ｈ３３
，８３６に変換され差動増巾器４０ａに入力される。該
差動増巾器４０ａによって相対する静圧パイロットパッ
ド６６．３５の差圧が電気信号ΔＨｘに変換される。
次に差動増巾器４１ａは前記電気信号ΔＨｘを第１の入
力信号とし、モータ１４への指令値信号と前記した光学
スケールの実際の読み取り値との誤差分としての位置決
め指令信号Ｉ４ｘを第２の入力信号とする。該差動増巾
器４１ａの出力信号は補償回路４２ａ、サーボ増巾器４
３ａを介してサーボ弁４４ａに導かれサーボ弁４４ａは
前記の差圧信号ΔＩ−１ｘと前記位置決め指令信号ＩＩ
Ｘとの差が零になるように供給圧力を前記静圧パッド６
６．６５へ配分する比率を制御するように働く。
力信号とし、モータ１４への指令値信号と前記した光学
スケールの実際の読み取り値との誤差分としての位置決
め指令信号Ｉ４ｘを第２の入力信号とする。該差動増巾
器４１ａの出力信号は補償回路４２ａ、サーボ増巾器４
３ａを介してサーボ弁４４ａに導かれサーボ弁４４ａは
前記の差圧信号ΔＩ−１ｘと前記位置決め指令信号ＩＩ
Ｘとの差が零になるように供給圧力を前記静圧パッド６
６．６５へ配分する比率を制御するように働く。
すなわち１位置決め指令信号１−１ ｘにより、前記微
動部材２６をΔ１〕だけＸ軸方向に移動させると静圧パ
イロットパッド２５の圧力ＰＯ２５はＰＯ２５＝ Ｐ
ｓ／ （］−Ｉ１３（Ｉ］−Δｈ ） ３／Ａ １とな
り、相対する静圧パイロットパッド２６の圧力ＰＯ２６
は Ｐ ０２６−Ｐ ｓ／ （１＋ｒ３（ｈ十Δｈ）３／Ａ
）となり、圧力検出器３３．６５により検出される。
動部材２６をΔ１〕だけＸ軸方向に移動させると静圧パ
イロットパッド２５の圧力ＰＯ２５はＰＯ２５＝ Ｐ
ｓ／ （］−Ｉ１３（Ｉ］−Δｈ ） ３／Ａ １とな
り、相対する静圧パイロットパッド２６の圧力ＰＯ２６
は Ｐ ０２６−Ｐ ｓ／ （１＋ｒ３（ｈ十Δｈ）３／Ａ
）となり、圧力検出器３３．６５により検出される。
変位検出器が検出器の精度のみに依存しているのに対し
て、本発明で使用した圧力検出器は検出器自身の精度だ
けではなく、前述の式からも明らかなように隙間りを狭
くすることによっても検出精度を向上できる。
て、本発明で使用した圧力検出器は検出器自身の精度だ
けではなく、前述の式からも明らかなように隙間りを狭
くすることによっても検出精度を向上できる。
尚、Ｘ軸送り系を主体に本発明の詳細な説明したがＹ輸
送りについてもまったく同じであり詳細な説明は省略す
る。
送りについてもまったく同じであり詳細な説明は省略す
る。
以上の記載からも明らかなように、本構成をＸＹテーブ
ルに適用すると、通常の駆動モータへのフィードバック
形式のものと比較してかなり微細な送り制御が可能にな
る特徴を有する。
ルに適用すると、通常の駆動モータへのフィードバック
形式のものと比較してかなり微細な送り制御が可能にな
る特徴を有する。
従って、本発明は工作機械を始め、フォトリピータや、
三次元測定器等その応用範囲は極めて広く、超精密なテ
ーブル送りが可能となるなど工業上の効果は犬なるもの
がある。
三次元測定器等その応用範囲は極めて広く、超精密なテ
ーブル送りが可能となるなど工業上の効果は犬なるもの
がある。
第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す斜視図。第
２図は微動部材の静圧支持部を示す要部断面図。第３図
は第１図におけるＸ軸に沿った断面図。第４図は第１図
におけるＸ軸に沿った断面図である。 １０・・・・・・ベッド。 １２・・・・・・第１の摺動テーブル。 １８・・・・・・第２の摺動テーブル、２６・・・・・
・微動部材。 ２５．２６．２７．２８・・・・・・静圧パッド、２９
．６０．３１．３２・・・・・・静圧パイロットパッド
、 ６３．３４．６５．３６・・・・・・圧力検出器、４４
ａ、４４ｂ・・・・・・サーボ弁。 第１図 第２図 第３図
２図は微動部材の静圧支持部を示す要部断面図。第３図
は第１図におけるＸ軸に沿った断面図。第４図は第１図
におけるＸ軸に沿った断面図である。 １０・・・・・・ベッド。 １２・・・・・・第１の摺動テーブル。 １８・・・・・・第２の摺動テーブル、２６・・・・・
・微動部材。 ２５．２６．２７．２８・・・・・・静圧パッド、２９
．６０．３１．３２・・・・・・静圧パイロットパッド
、 ６３．３４．６５．３６・・・・・・圧力検出器、４４
ａ、４４ｂ・・・・・・サーボ弁。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 第１のモータで回転駆動されベッド上に軸受を介して支
承された第１の送りねじと、該第１の送りねじに螺合し
たナツトを有し、前記ベッド上をＸ軸方向に移動する第
１の摺動テーブルと、該第１の摺動テーブル上に固定さ
れた第２のモータで回転駆動され、該第１の摺動テーブ
ル上に軸受を介して支承された第２の送りねじと、該第
２の送りねじに螺合したナンドを有し、前記第１の摺動
テーブルの移動方向と直交するＸ軸方向に移動する第２
の摺動テーブルを有するＸＹテーブルにおいて、前記第
１、第２の摺動テーブルのいずれか一方の摺動テーブル
は外部流体圧力源から静圧流体を供給するための静圧ポ
ケットを複数個備えて静圧軸受を形成し、微動部材を静
圧支持したことを特徴とする微細送り機構を備えたＸＹ
テーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14547883A JPS6039044A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 微細送り機構を備えたｘｙテ−ブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14547883A JPS6039044A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 微細送り機構を備えたｘｙテ−ブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6039044A true JPS6039044A (ja) | 1985-02-28 |
Family
ID=15386177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14547883A Pending JPS6039044A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 微細送り機構を備えたｘｙテ−ブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6039044A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62156425U (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-05 | ||
| JPH05154476A (ja) * | 1991-12-09 | 1993-06-22 | Ebara Infilco Co Ltd | 膜濾過装置 |
| WO2000038880A1 (en) * | 1998-12-14 | 2000-07-06 | C.E. Johansson Ab | Device for a movable carriage carried in a bearing of air |
| US7524152B2 (en) | 2004-12-03 | 2009-04-28 | The Board Of Trustees If The University Of Illinois | Three-axis micro- and meso-scale machining apparatus |
| CN102794662A (zh) * | 2012-08-10 | 2012-11-28 | 安徽工程大学 | 一种六自由度位置姿态全解耦可调夹具 |
-
1983
- 1983-08-09 JP JP14547883A patent/JPS6039044A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62156425U (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-05 | ||
| JPH05154476A (ja) * | 1991-12-09 | 1993-06-22 | Ebara Infilco Co Ltd | 膜濾過装置 |
| WO2000038880A1 (en) * | 1998-12-14 | 2000-07-06 | C.E. Johansson Ab | Device for a movable carriage carried in a bearing of air |
| US7524152B2 (en) | 2004-12-03 | 2009-04-28 | The Board Of Trustees If The University Of Illinois | Three-axis micro- and meso-scale machining apparatus |
| CN102794662A (zh) * | 2012-08-10 | 2012-11-28 | 安徽工程大学 | 一种六自由度位置姿态全解耦可调夹具 |
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