JPS62124850A - 位置決めテ−ブル装置 - Google Patents
位置決めテ−ブル装置Info
- Publication number
- JPS62124850A JPS62124850A JP26429985A JP26429985A JPS62124850A JP S62124850 A JPS62124850 A JP S62124850A JP 26429985 A JP26429985 A JP 26429985A JP 26429985 A JP26429985 A JP 26429985A JP S62124850 A JPS62124850 A JP S62124850A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- effect
- sliding
- piezoelectric
- elements
- 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.)
- Granted
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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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Non-Mechanical Conveyors (AREA)
- Control Of Conveyors (AREA)
- Machine Tool Units (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、位置決めテーブル装置に関するものであり
、もう少し詳しくいうと、圧電効果を利用して、定位置
への部品の移動、ロボットの姿勢制御あるいはＩＣウェ
ハの検査工程などに供用され、テーブルを精密に水平変
位させる位置決めテーブル装置に関するものである。
、もう少し詳しくいうと、圧電効果を利用して、定位置
への部品の移動、ロボットの姿勢制御あるいはＩＣウェ
ハの検査工程などに供用され、テーブルを精密に水平変
位させる位置決めテーブル装置に関するものである。
従来、この種の装置として、本発明者が先に提案（特願
昭５９−１７５６４０号）したものがあり、これは、圧
電常数ｄ３３で規定される厚み効果素子と圧電常数ｄ＋
ｓで規定される厚み辷り効果素子とを積層して一体化し
た圧電素子ユニットを複数個用い、辷り方向がそれぞれ
Ｘ、 Ｙ方向の第１．第２の圧電素子ユニットを、下面
を単一の基台の上面に固定して配置し、上面はテーブル
に係脱するようにしてなるものである。
昭５９−１７５６４０号）したものがあり、これは、圧
電常数ｄ３３で規定される厚み効果素子と圧電常数ｄ＋
ｓで規定される厚み辷り効果素子とを積層して一体化し
た圧電素子ユニットを複数個用い、辷り方向がそれぞれ
Ｘ、 Ｙ方向の第１．第２の圧電素子ユニットを、下面
を単一の基台の上面に固定して配置し、上面はテーブル
に係脱するようにしてなるものである。
かかる構成により、第２の圧電素子ユニットの厚み効果
素子の伸縮によってテーブルを上下しながら、第１の圧
電素子ユニットの厚み効果素子および厚み辷り効果素子
をそれぞれ適時に動作させてテーブルをＸ方向に移動す
る。
素子の伸縮によってテーブルを上下しながら、第１の圧
電素子ユニットの厚み効果素子および厚み辷り効果素子
をそれぞれ適時に動作させてテーブルをＸ方向に移動す
る。
テーブルをＹ方向に移動するには、第１．第２の圧電素
子ユニットの動作が互いに逆になる。
子ユニットの動作が互いに逆になる。
また、テーブルを垂直軸線に関して回動変位する別の装
置は、上記第１５．第２の圧電素子ユニットを同一円周
上に複数個交互に配置して、上記の動作を各圧電素子ユ
ニットに起こさせることにより行うものである。
置は、上記第１５．第２の圧電素子ユニットを同一円周
上に複数個交互に配置して、上記の動作を各圧電素子ユ
ニットに起こさせることにより行うものである。
〔発明が解決しようとする問題点３
以上のような従来の位置決めテーブル装置では、同一の
装置でテーブルのＸ、 Ｙ方向および回動変位が得られ
ないという問題点があった。
装置でテーブルのＸ、 Ｙ方向および回動変位が得られ
ないという問題点があった。
この発明は、かような問題点を解消しようとするもので
、同一装置により、テーブルにＸ、 Ｙ方向変位およ
び回動変位を生じさせることができる位置決めテーブル
装置を得ることを目的とするものである。
、同一装置により、テーブルにＸ、 Ｙ方向変位およ
び回動変位を生じさせることができる位置決めテーブル
装置を得ることを目的とするものである。
この発明に係る位置決めテーブル装置は、厚み効果圧電
素子と互いに直交方向の第１．第２の辷り効果圧電素子
と積層一体化した複数個の圧電素子ユニットを用いる。
素子と互いに直交方向の第１．第２の辷り効果圧電素子
と積層一体化した複数個の圧電素子ユニットを用いる。
また、各圧電素子ユニットの下面は単一の基台に固定さ
れており、各圧電素子ユニットの上端部は選択的にテー
ブル下面に係脱する。
れており、各圧電素子ユニットの上端部は選択的にテー
ブル下面に係脱する。
この発明においては、特定の圧電素子ユニットがテーブ
ルを上下に駆動したとき、他の圧電素子ユニットがテー
ブルを直交する直線に沿って変位させ、および垂直回動
軸線を中心としてテーブルを回動変位させる。
ルを上下に駆動したとき、他の圧電素子ユニットがテー
ブルを直交する直線に沿って変位させ、および垂直回動
軸線を中心としてテーブルを回動変位させる。
「実施例〕
第１図〜第３図はこの発明の一実施例を示し、圧電ユニ
ットは第３図に例示するように、厚み効果素子３ａ〜３
ｄ、Ｘ方向への第１の辷り効果素子４ａ、４ｂ、Ｘ方向
と直角方向への第２の辷り効果素子５ａ、５ｂを積層し
て一体化し、それぞれ並列に入力端子１．２ａ、２ｂを
接続し、上面にはマグネット６を保持する保持部材７を
結合してなるものである。
ットは第３図に例示するように、厚み効果素子３ａ〜３
ｄ、Ｘ方向への第１の辷り効果素子４ａ、４ｂ、Ｘ方向
と直角方向への第２の辷り効果素子５ａ、５ｂを積層し
て一体化し、それぞれ並列に入力端子１．２ａ、２ｂを
接続し、上面にはマグネット６を保持する保持部材７を
結合してなるものである。
上記のような圧電素子ユニットｕ１〜ｕ４は、第１図、
第２図に示すように、下面を基台８の上面に固定して配
設される。すなわち、第１の圧電素子ユニソ）ｕ３．ｕ
４は、Ｘ方向への第１の辷り効果素子４ａ、４ｂが同一
向きに辷り動作し、Ｘ方向と直角方向への第２の辷り素
子５ａ、５ｂは互いに逆向きに辷り動作するもので、テ
ーブル９の垂直回動軸線Ｏに関して対称に配設されてい
る。
第２図に示すように、下面を基台８の上面に固定して配
設される。すなわち、第１の圧電素子ユニソ）ｕ３．ｕ
４は、Ｘ方向への第１の辷り効果素子４ａ、４ｂが同一
向きに辷り動作し、Ｘ方向と直角方向への第２の辷り素
子５ａ、５ｂは互いに逆向きに辷り動作するもので、テ
ーブル９の垂直回動軸線Ｏに関して対称に配設されてい
る。
圧電素子ユニットｕ１．ｕ２は、Ｙ方向へ同一向き辷り
動作する第１の辷り効果素子４ａ、４ｂと、Ｙ方向き直
角で圧電素子ユニットｕ３．ｕ４の第２の辷り効果素子
５ａ、５ｂと同一円周方向に辷り動作する第２の辷り効
果素子５ａ、５ｂを備えている。
動作する第１の辷り効果素子４ａ、４ｂと、Ｙ方向き直
角で圧電素子ユニットｕ３．ｕ４の第２の辷り効果素子
５ａ、５ｂと同一円周方向に辷り動作する第２の辷り効
果素子５ａ、５ｂを備えている。
以上の構成により、磁性体でなるテーブル９はマグネッ
ト６に吸着されており、まず、テーブル９をＸ方向へ変
位させるには、圧電素子ユニットｔｇ、ｕ２に上下伸縮
を与えながら、圧電素子ユニットｕ３．ｕ４の厚み効果
素子３３〜３ｄおよび第１ってテーブル９をＸ方向へ変
位させる。この吉きの変位の向きは、端子２に加える電
圧の極性と、第１の辷り効果素子４ａ、４ｂの分極方向
との組合わせて決まる。
ト６に吸着されており、まず、テーブル９をＸ方向へ変
位させるには、圧電素子ユニットｔｇ、ｕ２に上下伸縮
を与えながら、圧電素子ユニットｕ３．ｕ４の厚み効果
素子３３〜３ｄおよび第１ってテーブル９をＸ方向へ変
位させる。この吉きの変位の向きは、端子２に加える電
圧の極性と、第１の辷り効果素子４ａ、４ｂの分極方向
との組合わせて決まる。
以上のように、テーブル９のＸ方向変位は圧電素子ｕ３
．ｕ４の第１の辷り効果素子４ａ、４ｂのみで駆動され
、このとき、圧電素子ユニノ１−ｕｌ、ｕ２はテーブル
９を上下に駆動するのを担持する。
．ｕ４の第１の辷り効果素子４ａ、４ｂのみで駆動され
、このとき、圧電素子ユニノ１−ｕｌ、ｕ２はテーブル
９を上下に駆動するのを担持する。
テーブル９のＹ方向変位は、圧電素子ユニットｕｌ＋ｕ
２が変位駆動を担持し、圧電素子ユニット１１３．０４
が上下駆動を担持して、同様に動作させる。
２が変位駆動を担持し、圧電素子ユニット１１３．０４
が上下駆動を担持して、同様に動作させる。
次に、テーブル９に垂直回動軸線Ｏを中心とした回動変
位θを与えるには、たとえば、第１図でテーブル９を反
時計方向に回動させる場合で圧電素子ユニットｕ３．ｕ
４のみで変位駆動するには、圧電素子ユニノｈｕ３の第
２の辷り効果素子５ａ、５ｂに＋Ｙ方向、圧電素子ユニ
ットｕ４の第２の辷り効果素子５ａ、５ｂに−Ｙ方向の
辷り歪を与えることにより達成される。
位θを与えるには、たとえば、第１図でテーブル９を反
時計方向に回動させる場合で圧電素子ユニットｕ３．ｕ
４のみで変位駆動するには、圧電素子ユニノｈｕ３の第
２の辷り効果素子５ａ、５ｂに＋Ｙ方向、圧電素子ユニ
ットｕ４の第２の辷り効果素子５ａ、５ｂに−Ｙ方向の
辷り歪を与えることにより達成される。
このとき、圧電素子ユニットｕＩ＋ ｕ、、とｕ３．ｕ
４とを各１組にして交互に回動駆動を担持させれば、テ
ーブル９の回動変位速度は２倍に増大する。
４とを各１組にして交互に回動駆動を担持させれば、テ
ーブル９の回動変位速度は２倍に増大する。
また、因みに、Ｘ、 Ｙ方向を同時に、同スピードで
駆動すれば、テーブル９は４５°方向に動くことになる
。
駆動すれば、テーブル９は４５°方向に動くことになる
。
以上、Ｘ、 Ｙ方向変位２回動変位の速度は、圧電効果
素子に加える電圧の大きと、電圧印加の繰返し頻度、圧
電定数の大きと、圧電効果素子の寸法９枚数等の諸要因
に依存するが、これらは、この発明を実施するうえでの
設計上の問題である。
素子に加える電圧の大きと、電圧印加の繰返し頻度、圧
電定数の大きと、圧電効果素子の寸法９枚数等の諸要因
に依存するが、これらは、この発明を実施するうえでの
設計上の問題である。
マグネット６は、樋形または箱形の保持部材７内に、フ
ェライトで形成したマグネット６を、第３図で矢印Ｍで
示した方向に磁化して固着すればよい。したがって、圧
電素子への電路を切った状態では、第１図の４つの圧電
素子ユニノ）ｕｌ〜ｕ４の保持部材７の先端部が、すべ
てでテーブル９を吸着、保持しており、テーブル９を変
位させるモードに入ると、対向する各２個の圧電素子ユ
ニットｕｌ、 Ｌ１２とＬ１２．Ｉ４４が適時に吸着、
保持を高頻度で繰返すことになる。
ェライトで形成したマグネット６を、第３図で矢印Ｍで
示した方向に磁化して固着すればよい。したがって、圧
電素子への電路を切った状態では、第１図の４つの圧電
素子ユニノ）ｕｌ〜ｕ４の保持部材７の先端部が、すべ
てでテーブル９を吸着、保持しており、テーブル９を変
位させるモードに入ると、対向する各２個の圧電素子ユ
ニットｕｌ、 Ｌ１２とＬ１２．Ｉ４４が適時に吸着、
保持を高頻度で繰返すことになる。
マグネットは、保持部材７に固着されるが、テーブル９
の着脱作業の内容によっては、マグネットを抜きさし自
由にしておけば、テーブル９の着脱作業を容易に行うこ
とができる。
の着脱作業の内容によっては、マグネットを抜きさし自
由にしておけば、テーブル９の着脱作業を容易に行うこ
とができる。
また、第３図の矢印は各分極の方向を示しており、素子
３ａ〜３ｄと４３，４ｂと５ａ、５ｂの分極方向は、互
いに直交する関係になっている。さらに、これらの素子
の互いの上下位置は、上記実施例に限らず、任意である
。
３ａ〜３ｄと４３，４ｂと５ａ、５ｂの分極方向は、互
いに直交する関係になっている。さらに、これらの素子
の互いの上下位置は、上記実施例に限らず、任意である
。
また、圧電素子ユニットの数および並列接続する素子の
数は、用途に応じて選ぶことができ、たとえば、Ｘ方向
変位の速度を重視する場合は圧電素子ユニッｈｕ３．ｕ
４の第１の辷り効果素子４ａ。
数は、用途に応じて選ぶことができ、たとえば、Ｘ方向
変位の速度を重視する場合は圧電素子ユニッｈｕ３．ｕ
４の第１の辷り効果素子４ａ。
４ｂの枚数や材質（主にヒステレシス）等について特に
吟味することなどである。
吟味することなどである。
さらに、駆動電源は単一で足り、これから入力端子１，
２ａ、２ｂへの入力を適宜の位相で制御することにより
、Ｘ、 Ｙ、 θ方向へのテーブルの変位を、任意の
速度２歩幅で円滑に行うことができる。
２ａ、２ｂへの入力を適宜の位相で制御することにより
、Ｘ、 Ｙ、 θ方向へのテーブルの変位を、任意の
速度２歩幅で円滑に行うことができる。
第４図は他の実施例を示し、圧電素子ユニットｕ１％Ｌ
Ｊ４を、平断面形状が梯形とし、短辺側を互いに対向し
て配置したものである。
Ｊ４を、平断面形状が梯形とし、短辺側を互いに対向し
て配置したものである。
このように構成することにより、圧電素子ユニット間の
間隔が狭くなり、テーブル８を薄形化しても強度を充足
することができる。またテーブル８の軽量化に伴い、基
台９も薄くすることができる。
間隔が狭くなり、テーブル８を薄形化しても強度を充足
することができる。またテーブル８の軽量化に伴い、基
台９も薄くすることができる。
さらに、上記実施例では、各圧電ユニットの配置、位置
関係を十文字式にした例について述べたが、この配置に
関しては、上記の動作がスムースに行えるものなら十文
字型配置に限らず、例えば四角形配置によっても達成す
ることができる。
関係を十文字式にした例について述べたが、この配置に
関しては、上記の動作がスムースに行えるものなら十文
字型配置に限らず、例えば四角形配置によっても達成す
ることができる。
この場合も圧電素子の分極方向は、上記実施例に示した
ような動作を行うように積層配置し、Ｘ。
ような動作を行うように積層配置し、Ｘ。
Ｙ方向それぞれに２個並列に設置したときの性能は、バ
ランスをとった圧電素子ユニットを選別して行うことに
なるのは当然である。また、上記実施例では、マグネッ
トによるテーブルの吸着固定の例を示したが、全体を非
磁性体で構成する場合には、基台８とテーブル９とをバ
ネで連結して常時あるバイアスをかけておけばよい。
ランスをとった圧電素子ユニットを選別して行うことに
なるのは当然である。また、上記実施例では、マグネッ
トによるテーブルの吸着固定の例を示したが、全体を非
磁性体で構成する場合には、基台８とテーブル９とをバ
ネで連結して常時あるバイアスをかけておけばよい。
以上の説明から明らかなように、この発明は、厚み効果
圧電素子と互いに直交する方向の第１゜第２の辷り効果
圧電素子を積層一体化した２対の圧電素子ユニットを、
テーブル垂直回動軸線に関して各対称に、下面を固定し
て配置し、テーブルに直交する２方向の変位または回動
変位を与えるようにしたもので、単一の一段の装置でテ
ーブルの直線変位２回動変位が同時にあるいはそれぞれ
別々に得られる効果がある。
圧電素子と互いに直交する方向の第１゜第２の辷り効果
圧電素子を積層一体化した２対の圧電素子ユニットを、
テーブル垂直回動軸線に関して各対称に、下面を固定し
て配置し、テーブルに直交する２方向の変位または回動
変位を与えるようにしたもので、単一の一段の装置でテ
ーブルの直線変位２回動変位が同時にあるいはそれぞれ
別々に得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例の要部平面図、第２図は同
じく正面図、第３図は同じく一部正面図、第４図は他の
実施例の要部平面図である。 １．２ａ、２ｂ・・・入力端子、３ａ〜３ｄ・・・厚み
効果圧電素子、４ａ、４ｂ・・・第１の辷り効果圧電素
子、５ａ、５ｂ・・・第２の辷り効果圧電素子、６・・
・マグネット、７・・・保持部材、８・・・基台、９・
・・テーブル、ｕ１〜ｕ４・・・圧電素子ユニット、Ｏ
・・・垂直回動軸線。
じく正面図、第３図は同じく一部正面図、第４図は他の
実施例の要部平面図である。 １．２ａ、２ｂ・・・入力端子、３ａ〜３ｄ・・・厚み
効果圧電素子、４ａ、４ｂ・・・第１の辷り効果圧電素
子、５ａ、５ｂ・・・第２の辷り効果圧電素子、６・・
・マグネット、７・・・保持部材、８・・・基台、９・
・・テーブル、ｕ１〜ｕ４・・・圧電素子ユニット、Ｏ
・・・垂直回動軸線。
Claims (3)
- （１）厚み効果圧電素子と、第１の辷り効果圧電素子と
、この第１の辷り効果圧電素子に直交する互いに逆向き
の方向に辷り動作する第２の辷り効果圧電素子とを積層
してなる複数個の圧電素子ユニットと、 前記複数個の圧電素子を上面に固定、配置した基台と、 前記複数個の圧電素子ユニットの上端部に、この上端部
が係脱可能にして載置されたテーブルと、を備えてなる
位置決めテーブル装置。 - （２）圧電素子ユニットの上端部に装着されているマグ
ネットと、このマグネットに吸着されるテーブルとを備
えた特許請求の範囲第（１）項記載の位置決めテーブル
装置。 - （３）テーブルの垂直回動軸線に直交する第１の直線上
に前記垂直回動軸線に関して対称に配置され、厚み効果
圧電素子と前記第１の直線方向の第１の辷り効果圧電素
子と、前記第１の直線方向に直交するそれぞれ互いに逆
向きの第２の辷り効果圧電素子とを積層一体化してなる
１対の圧電素子ユニットと、 前記第１の直線に直交する第２の直線上に前記垂直回動
軸線に関して対称に配置され、厚み効果圧電素子と前記
第２の直線方向の第１の辷り効果圧電素子と、前記第２
の直線方向に直交するそれぞれ互いに逆向きの第２の辷
り効果圧電素子とを積層一体化してなる１対の圧電素子
ユニットと、前記各圧電素子ユニットの下面が固定され
ている基台と、 前記圧電素子ユニットの上端部が選択的に係脱するよう
にして前記圧電素子ユニット上に載置された前記テーブ
ルと、 を備えてなる位置決めテーブル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26429985A JPS62124850A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 位置決めテ−ブル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26429985A JPS62124850A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 位置決めテ−ブル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62124850A true JPS62124850A (ja) | 1987-06-06 |
| JPH0373416B2 JPH0373416B2 (ja) | 1991-11-21 |
Family
ID=17401243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26429985A Granted JPS62124850A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 位置決めテ−ブル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62124850A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003244978A (ja) * | 2002-02-21 | 2003-08-29 | Iai:Kk | ステージと該ステージに使用される超音波モータ |
-
1985
- 1985-11-25 JP JP26429985A patent/JPS62124850A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003244978A (ja) * | 2002-02-21 | 2003-08-29 | Iai:Kk | ステージと該ステージに使用される超音波モータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0373416B2 (ja) | 1991-11-21 |
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