JP2016036228A - Table device, positioning device, and precision machine - Google Patents
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Abstract
【課題】製造コストを抑え、搭載物の重量に起因するテーブルの寿命の低下を適切に防ぐことができるテーブル装置、位置決め装置、及び精密機械を提供する。
【解決手段】テーブル装置1は、基台10と、基台10のおもて面10a上に延設された1対の案内レール31と、案内レール31に摺動可能に設置された1対のスライダ32を裏面20bに備えて基台10に対して直動運動するテーブル20とを備え、基台10の裏面10bには固定子41が設けられ、テーブル20には、固定子41に対する磁気吸引力の向きが、テーブル20に載置された搭載物90の重力に逆らう向きになるように可動子42を設置した支持部50が設けられる。
【選択図】図1Provided are a table device, a positioning device, and a precision machine that can suppress a manufacturing cost and appropriately prevent a decrease in the life of a table due to the weight of a load.
A table device (1) includes a base (10), a pair of guide rails (31) extending on a front surface (10a) of the base (10), and a pair of slide rails installed on the guide rail (31). The slider 32 is provided on the back surface 20b and the table 20 moves linearly with respect to the base 10. The back surface 10b of the base 10 is provided with a stator 41. The table 20 is provided with a magnetic field for the stator 41. A support portion 50 provided with the movable element 42 is provided so that the direction of the suction force is opposite to the gravity of the load 90 placed on the table 20.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、可動コイル型のリニアモータを有するテーブル装置、並びにこのテーブル装置を用いた位置決め装置、及び精密機械に関する。 The present invention relates to a table device having a moving coil type linear motor, a positioning device using the table device, and a precision machine.
従来より、この種のテーブル装置に関する技術として、特許文献1に開示された技術が知られている。
図5に示すように、特許文献1に開示されたテーブル装置100は、基台110の上面に、中央にリニアモータ130の固定子131を固定すると共に、その固定子131を挟むようにして左右両サイドに平行に一対の直動案内部(リニアガイド)140の案内レール141,141が固定されている。
Conventionally, a technique disclosed in Patent Document 1 is known as a technique related to this type of table device.
As shown in FIG. 5, the
それら案内レール141,141には、案内レール141,141毎にスライダ142,142が搭載されている。そして、スライダ142,142に下面を支持されたテーブル120がスライダ142,142に取り付けてある。
そして、テーブル120の下面には、リニアモータ130の可動子132が、ボルト止めなどの手段で固定して装着されている。
可動子132のコイルは、その巻線方向が固定子131の永久磁石(図示せず)の延長方向に対し直交するようにして、それら永久磁石の面との間に最小必要限のエアギャップを介して配置される。
A
The coil of the
また、基台110の上面、及びテーブル120の裏面には、互いに対向して反発するように配置された磁気反発部材(例えば、永久磁石)151,152が1対ずつ設けられている。この磁気反発部材151,152が設けられることによって、テーブル120に載置される搭載物190の重量に起因するテーブル120の基台110に対する寿命の低下を適切に防ぐことができるとしている。
A pair of magnetic repulsion members (for example, permanent magnets) 151 and 152 are provided on the upper surface of the
しかしながら、特許文献1に開示された技術は、リニアモータとは別に磁気反発部材を追加して反発力が発生するように構成された結果、高価な磁気反発部材が多数必要となり、低コスト化が困難であるという点で改善の余地があった。
また、多数の強磁性の磁気反発部材が設けられることによって、これら磁気反発部材に、ごみ(特に、磁性体の異物)が付着しやすくなり、その結果、テーブルの寿命が低下する可能性があるという点で改善の余地があった。
However, the technique disclosed in Patent Document 1 is configured so that a repulsive force is generated by adding a magnetic repulsion member separately from the linear motor. As a result, a large number of expensive magnetic repulsion members are required, thereby reducing the cost. There was room for improvement in that it was difficult.
In addition, by providing a large number of ferromagnetic magnetic repulsion members, dust (particularly magnetic foreign matter) is likely to adhere to these magnetic repulsion members, and as a result, the life of the table may be reduced. There was room for improvement.
さらには、組立調整作業時に、工具等の磁性体が磁気反発部材に吸いつけられる点で安全性に考慮し、カバーを磁気反発部材にカバー等を設けるといった対策を要することがあった。
本発明は上記課題に着目してなされたものであり、製造コストを抑え、搭載物の重量に起因するテーブルの寿命の低下を適切に防ぐことができるテーブル装置、位置決め装置、及び精密機械を提供することを課題とする。
In addition, during assembly adjustment work, in consideration of safety in that a magnetic material such as a tool is attracted to the magnetic repulsion member, a measure such as providing a cover or the like on the magnetic repulsion member may be required.
The present invention has been made paying attention to the above problems, and provides a table device, a positioning device, and a precision machine that can suppress the manufacturing cost and appropriately prevent a decrease in the life of the table due to the weight of the load. The task is to do.
上記課題を解決するためのテーブル装置のある態様は、基台と、
上記基台の長手方向に沿っておもて面上に延設された1対の案内レールと、
上記案内レールのそれぞれに対して摺動可能に設置されたスライダを裏面に備えて上記基台に対して直動運動するテーブルとを備え、
上記基台の裏面には、隣り合う磁極の極性が異なるように並べて配設した複数個の永久磁石からなる固定子が設けられ、
上記テーブルには、上記固定子に対向して設けられ、上記固定子の上記永久磁石と共働して移動推進力が付与される複数個の電機子コイルを有する可動子を、上記固定子に対する磁気吸引力の向きが上記テーブルに載置された搭載物の重力に逆らう向きになるように設置した支持部が設けられる。
A certain aspect of the table device for solving the above-mentioned problem is a base,
A pair of guide rails extending on the front surface along the longitudinal direction of the base;
A slider that is slidably installed with respect to each of the guide rails, and a table that moves linearly with respect to the base with a slider on the back surface;
On the back surface of the base is provided with a stator composed of a plurality of permanent magnets arranged side by side so that the polarities of adjacent magnetic poles are different,
A movable element having a plurality of armature coils provided on the table so as to be opposed to the stator and provided with a movement propulsion force in cooperation with the permanent magnet of the stator is attached to the stator. A support portion is provided so that the direction of the magnetic attractive force is in the direction against the gravity of the load placed on the table.
また、上記テーブル装置においては、上記基台が、裏面に開のU字状の断面形状をなすように天板部と1対の脚部とからなり、
上記固定子を挟むようにして上記テーブルの移動方向に沿って上記天板部の上記案内レール間に第1貫通溝が1対設けられ、
上記可動子をおもて面に設置した基部と、
第1貫通溝を貫通し、上記テーブルの裏面と上記基部とを連結する腕部とから上記支持部が構成されることが好ましい。
Further, in the table device, the base comprises a top plate portion and a pair of leg portions so as to form an open U-shaped cross-sectional shape on the back surface,
A pair of first through grooves are provided between the guide rails of the top plate portion along the moving direction of the table so as to sandwich the stator,
A base with the mover installed on the front surface;
It is preferable that the support portion is constituted by an arm portion that passes through the first through groove and connects the back surface of the table and the base portion.
また、上記テーブル装置においては、上記基台が、裏面に開のU字状の断面形状をなすように天板部と1対の脚部とからなり、
上記テーブルの移動方向に沿って上記1対の脚部のそれぞれに第2貫通溝が設けられ、
上記可動子をおもて面に設置し、第2貫通溝を貫通した基部と、
上記1対の直動案内部を挟むようにして、上記テーブルの裏面と上記基部とを連結する腕部とから上記支持部が構成されることが好ましい。
Further, in the table device, the base comprises a top plate portion and a pair of leg portions so as to form an open U-shaped cross-sectional shape on the back surface,
A second through groove is provided in each of the pair of legs along the moving direction of the table,
A base that is installed on the front surface of the mover and penetrates the second through groove;
It is preferable that the support portion is composed of an arm portion connecting the back surface of the table and the base portion so as to sandwich the pair of linear motion guide portions.
また、上記テーブル装置においては、上記テーブルの移動方向に直交する方向の上記基台の端部にリニアスケールが設けられ、
上記リニアスケールに対向するように上記テーブルの移動方向に直交する方向の上記テーブルの端部にエンコーダヘッドが設けられ、
上記リニアスケールと上記エンコーダヘッドとによりリニアエンコーダが構成されることが好ましい。
In the table device, a linear scale is provided at an end of the base in a direction orthogonal to the moving direction of the table,
An encoder head is provided at an end of the table in a direction orthogonal to the moving direction of the table so as to face the linear scale;
It is preferable that a linear encoder is constituted by the linear scale and the encoder head.
また、上記テーブル装置においては、上記直動案内部間、又は上記腕部間の上記基台にリニアスケールが設けられ、
上記リニアスケールに対向するように上記直動案内部間、又は上記腕部間の上記テーブルにエンコーダヘッドが設けられ、
上記リニアスケールと上記エンコーダヘッドとによりリニアエンコーダが構成されることが好ましい。
Further, in the table device, a linear scale is provided on the base between the linear motion guide portions or between the arm portions,
An encoder head is provided on the table between the linear motion guide portions or between the arm portions so as to face the linear scale,
It is preferable that a linear encoder is constituted by the linear scale and the encoder head.
上記課題を解決するための位置決め装置のある態様は、テーブル装置を備え、
そのテーブル装置は、基台と、
上記基台の長手方向に沿っておもて面上に延設された1対の案内レールと、
上記案内レールのそれぞれに対して摺動可能に設置されたスライダを裏面に備えて上記基台に対して直動運動するテーブルとを備え、
上記基台の裏面には、隣り合う磁極の極性が異なるように並べて配設した複数個の永久磁石からなる固定子が設けられ、
上記テーブルには、上記固定子に対向して設けられ、上記固定子の上記永久磁石と共働して移動推進力が付与される複数個の電機子コイルを有する可動子を、上記固定子に対する磁気吸引力の向きが上記テーブルに載置された搭載物の重力に逆らう向きになるように設置した支持部が設けられる。
An aspect of a positioning device for solving the above problem includes a table device,
The table device includes a base,
A pair of guide rails extending on the front surface along the longitudinal direction of the base;
A slider that is slidably installed with respect to each of the guide rails, and a table that moves linearly with respect to the base with a slider on the back surface;
On the back surface of the base is provided with a stator composed of a plurality of permanent magnets arranged side by side so that the polarities of adjacent magnetic poles are different,
A movable element having a plurality of armature coils provided on the table so as to be opposed to the stator and provided with a movement propulsion force in cooperation with the permanent magnet of the stator is attached to the stator. A support portion is provided so that the direction of the magnetic attractive force is in the direction against the gravity of the load placed on the table.
また、上記位置決め装置においては、上記基台が、裏面に開のU字状の断面形状をなすように天板部と1対の脚部とからなり、
上記固定子を挟むようにして上記テーブルの移動方向に沿って上記天板部の上記案内レール間に第1貫通溝が1対設けられ、
上記可動子をおもて面に設置した基部と、
第1貫通溝を貫通し、上記テーブルの裏面と上記基部とを連結する腕部とから上記支持部が構成されることが好ましい。
Further, in the positioning device, the base comprises a top plate portion and a pair of leg portions so as to form an open U-shaped cross-sectional shape on the back surface,
A pair of first through grooves are provided between the guide rails of the top plate portion along the moving direction of the table so as to sandwich the stator,
A base with the mover installed on the front surface;
It is preferable that the support portion is constituted by an arm portion that passes through the first through groove and connects the back surface of the table and the base portion.
また、上記位置決め装置においては、上記基台が、裏面に開のU字状の断面形状をなすように天板部と1対の脚部とからなり、
上記テーブルの移動方向に沿って上記1対の脚部のそれぞれに第2貫通溝が設けられ、
上記可動子をおもて面に設置し、第2貫通溝を貫通した基部と、
上記1対の直動案内部を挟むようにして、上記テーブルの裏面と上記基部とを連結する腕部とから上記支持部が構成されることが好ましい。
Further, in the positioning device, the base comprises a top plate portion and a pair of leg portions so as to form an open U-shaped cross-sectional shape on the back surface,
A second through groove is provided in each of the pair of legs along the moving direction of the table,
A base that is installed on the front surface of the mover and penetrates the second through groove;
It is preferable that the support portion is composed of an arm portion connecting the back surface of the table and the base portion so as to sandwich the pair of linear motion guide portions.
また、上記位置決め装置においては、上記テーブルの移動方向に直交する方向の上記基台の端部にリニアスケールが設けられ、
上記リニアスケールに対向するように上記テーブルの移動方向に直交する方向の上記テーブルの端部にエンコーダヘッドが設けられ、
上記リニアスケールと上記エンコーダヘッドとによりリニアエンコーダが構成されることが好ましい。
In the positioning device, a linear scale is provided at an end of the base in a direction orthogonal to the moving direction of the table.
An encoder head is provided at an end of the table in a direction orthogonal to the moving direction of the table so as to face the linear scale;
It is preferable that a linear encoder is constituted by the linear scale and the encoder head.
また、上記位置決め装置においては、上記直動案内部間、又は上記腕部間の上記基台にリニアスケールが設けられ、
上記リニアスケールに対向するように上記直動案内部間、又は上記腕部間の上記テーブルにエンコーダヘッドが設けられ、
上記リニアスケールと上記エンコーダヘッドとによりリニアエンコーダが構成されることが好ましい。
Further, in the positioning device, a linear scale is provided on the base between the linear motion guide portions or between the arm portions,
An encoder head is provided on the table between the linear motion guide portions or between the arm portions so as to face the linear scale,
It is preferable that a linear encoder is constituted by the linear scale and the encoder head.
上記課題を解決するための精密機械のある態様は、テーブル装置を備え、
そのテーブル装置は、基台と、
上記基台の長手方向に沿っておもて面上に延設された1対の案内レールと、
上記案内レールのそれぞれに対して摺動可能に設置されたスライダを裏面に備えて上記基台に対して直動運動するテーブルとを備え、
上記基台の裏面には、隣り合う磁極の極性が異なるように並べて配設した複数個の永久磁石からなる固定子が設けられ、
上記テーブルには、上記固定子に対向して設けられ、上記固定子の上記永久磁石と共働して移動推進力が付与される複数個の電機子コイルを有する可動子を、上記固定子に対する磁気吸引力の向きが上記テーブルに載置された搭載物の重力に逆らう向きになるように設置した支持部が設けられる。
An aspect of a precision machine for solving the above problem includes a table device,
The table device includes a base,
A pair of guide rails extending on the front surface along the longitudinal direction of the base;
A slider that is slidably installed with respect to each of the guide rails, and a table that moves linearly with respect to the base with a slider on the back surface;
On the back surface of the base is provided with a stator composed of a plurality of permanent magnets arranged side by side so that the polarities of adjacent magnetic poles are different,
A movable element having a plurality of armature coils provided on the table so as to be opposed to the stator and provided with a movement propulsion force in cooperation with the permanent magnet of the stator is attached to the stator. A support portion is provided so that the direction of the magnetic attractive force is in the direction against the gravity of the load placed on the table.
また、上記精密機械においては、上記基台が、裏面に開のU字状の断面形状をなすように天板部と1対の脚部とからなり、
上記固定子を挟むようにして上記テーブルの移動方向に沿って上記天板部の上記案内レール間に第1貫通溝が1対設けられ、
上記可動子をおもて面に設置した基部と、
第1貫通溝を貫通し、上記テーブルの裏面と上記基部とを連結する腕部とから上記支持部が構成されることが好ましい。
Further, in the precision machine, the base comprises a top plate portion and a pair of leg portions so as to form an open U-shaped cross-sectional shape on the back surface,
A pair of first through grooves are provided between the guide rails of the top plate portion along the moving direction of the table so as to sandwich the stator,
A base with the mover installed on the front surface;
It is preferable that the support portion is constituted by an arm portion that passes through the first through groove and connects the back surface of the table and the base portion.
また、上記精密機械においては、上記基台が、裏面に開のU字状の断面形状をなすように天板部と1対の脚部とからなり、
上記テーブルの移動方向に沿って上記1対の脚部のそれぞれに第2貫通溝が設けられ、
上記可動子をおもて面に設置し、第2貫通溝を貫通した基部と、
上記1対の直動案内部を挟むようにして、上記テーブルの裏面と上記基部とを連結する腕部とから上記支持部が構成されることが好ましい。
Further, in the precision machine, the base comprises a top plate portion and a pair of leg portions so as to form an open U-shaped cross-sectional shape on the back surface,
A second through groove is provided in each of the pair of legs along the moving direction of the table,
A base that is installed on the front surface of the mover and penetrates the second through groove;
It is preferable that the support portion is composed of an arm portion connecting the back surface of the table and the base portion so as to sandwich the pair of linear motion guide portions.
また、上記精密機械においては、上記テーブルの移動方向に直交する方向の上記基台の端部にリニアスケールが設けられ、
上記リニアスケールに対向するように上記テーブルの移動方向に直交する方向の上記テーブルの端部にエンコーダヘッドが設けられ、
上記リニアスケールと上記エンコーダヘッドとによりリニアエンコーダが構成されることが好ましい。
In the precision machine, a linear scale is provided at an end of the base in a direction orthogonal to the moving direction of the table,
An encoder head is provided at an end of the table in a direction orthogonal to the moving direction of the table so as to face the linear scale;
It is preferable that a linear encoder is constituted by the linear scale and the encoder head.
また、上記精密機械においては、上記直動案内部間、又は上記腕部間の上記基台にリニアスケールが設けられ、
上記リニアスケールに対向するように上記直動案内部間、又は上記腕部間の上記テーブルにエンコーダヘッドが設けられ、
上記リニアスケールと上記エンコーダヘッドとによりリニアエンコーダが構成されることが好ましい。
Further, in the precision machine, a linear scale is provided on the base between the linear motion guide portions or between the arm portions,
An encoder head is provided on the table between the linear motion guide portions or between the arm portions so as to face the linear scale,
It is preferable that a linear encoder is constituted by the linear scale and the encoder head.
本発明によれば、製造コストを抑え、搭載物の重量に起因するテーブルの寿命の低下を適切に防ぐことができるテーブル装置、位置決め装置、及び精密機械を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a table device, a positioning device, and a precision machine that can suppress the manufacturing cost and appropriately prevent a decrease in the life of the table due to the weight of the load.
以下、本発明に係るテーブル装置、位置決め装置、及び精密機械の実施形態について図面を参照して説明する。ここで、本発明のテーブル装置としては、例えば、半導体装置、液晶表示装置等の製造、検査等に用いられるテーブル装置等が挙げられる。また、本発明の位置決め装置としては、例えば、上記テーブル装置を用いて数値制御等で位置決めを行う位置決め装置等が挙げられる。さらに、本発明の精密機械としては、例えば、上記テーブル装置を用いた、工作機械、測定機械、精密加工機械、精密検査装置、精密スキャン装置、フラットパネルディスプレイ製造装置、及び半導体デバイス製造装置等が挙げられる。 Hereinafter, embodiments of a table device, a positioning device, and a precision machine according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, examples of the table device of the present invention include a table device used for manufacturing, inspection and the like of semiconductor devices, liquid crystal display devices and the like. In addition, examples of the positioning device of the present invention include a positioning device that performs positioning by numerical control using the table device. Furthermore, examples of the precision machine of the present invention include a machine tool, a measuring machine, a precision processing machine, a precision inspection apparatus, a precision scanning apparatus, a flat panel display manufacturing apparatus, and a semiconductor device manufacturing apparatus using the table device. Can be mentioned.
以下、テーブル装置を中心に説明する。なお、以下の説明では、各図の「Z方向」の一方の向きに面する各面を「おもて面」、「Z方向」の他方の向きに面する各面を「裏面」として説明する。
(第1実施形態)
図1は、テーブル装置の第1実施形態の構成を示す断面図である。ここで、図1は、基台10に対するテーブル20の駆動方向(移動方向)に直交する方向に沿う断面図である。
Hereinafter, the table device will be mainly described. In the following description, each surface facing one direction of “Z direction” in each figure is described as “front surface”, and each surface facing the other direction of “Z direction” is described as “back surface”. To do.
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the first embodiment of the table device. Here, FIG. 1 is a cross-sectional view along a direction orthogonal to the drive direction (movement direction) of the table 20 with respect to the
<構成>
図1に示すように、本実施形態のテーブル装置1は、基台10と、テーブル20と、直動案内部(リニアガイド)30と、リニアモータ40と、支持部50と、リニアエンコーダ60とを有する。
[直動案内部]
基台10のおもて面(上面)10aには、基台10の長手方向(図1中、Y方向)に沿って1対の案内レール31,31が延設されている。これら対をなすそれぞれの案内レール31,31は、図1中のX方向に等間隔を保って基台10のおもて面10aに設けられる。
また、テーブル20の裏面(下面)20bには、案内レール31,31のそれぞれに対して図1中のY方向に摺動可能にスライダ32,32が設置されている。案内レール31とスライダ32とが直動案内部30を構成し、案内レール31に対してスライダ32が摺動することにより、基台10に対してテーブル20が図1中のY方向に直動運動する。
<Configuration>
As shown in FIG. 1, the table device 1 of the present embodiment includes a
[Linear motion guide]
A pair of
Further,
[リニアモータ]
基台10の裏面(下面)10bには、隣り合う磁極の極性が異なるように図1中のY方向に並べて配設した複数個の永久磁石からなる固定子41が設けられている。
また、テーブル20には、後述する支持部50を介して固定子41の永久磁石と共働して移動推進力が付与される複数個の電機子コイルを有する可動子42が設けられる。固定子41と可動子42とは図1中のZ方向で互いに対向するように設けられる。
[Linear motor]
A back surface (lower surface) 10b of the
Further, the table 20 is provided with a
[支持部]
支持部50は、固定子41に対する可動子42の磁気吸引力FMの向きが、テーブル20のおもて面(上面)20aに載置された搭載物90の重力Fに逆らう向きになるように設置される。すなわち、磁気吸引力FMの向きは、図1中のZ方向において、重力Fの向きと逆向きである。
ここで、基台10は、裏面10bに開のU字状の断面形状をなすように、天板部10Aと、その天板部10AのX方向の両端部に立設された1対の脚部10B,10Bとからなる。
[Supporting part]
Here, the
そして、基台10(天板部10A)の裏面10bに設置された固定子41を挟むようにしてテーブル20の移動方向(図1中、Y方向)に沿って天板部10Aの1対の案内レール31,31間に第1貫通溝11,11が1対設けられている。
これら第1貫通溝11,11は、それぞれ、テーブル20の移動方向(図1中のY方向)に沿って、天板部10Aを、図1中のZ方向に貫通する溝状の貫通孔(スリット、開口部)である。
そして、支持部50は、可動子42をおもて面(上面)52aに設置した基部52と、第1貫通溝11,11を貫通し、テーブル20の裏面20bと基部52とを連結する1対の腕部51,52とから構成される。
Then, a pair of guide rails of the
These first through-
The
[リニアエンコーダ]
テーブル装置1には、固定子41の永久磁石と可動子42との相対位置を検出する位置検出手段としてリニアエンコーダ60が設けられている。具体的には、図1に示すように、リニアエンコーダ60は、リニアスケール61とエンコーダヘッド62とにより構成される。リニアスケール61は、テーブル20の移動方向に直交する方向の基台10の端部に設けられる。リニアスケール61は、直動案内部30の案内レール31と平行に基台10のおもて面10aに図1中のY方向に延設して固定されている。一方、リニアスケール61に対向するようにテーブル20の移動方向に直交する方向のテーブル20の端部にエンコーダヘッド62が図1中のY方向に延設されている。
リニアエンコーダ60は、このような構成をなすことにより、可動子42の現在位置情報を得て、モータ駆動用ドライバ(図示せず)を経てコイルへの通電をフィードバック制御することで、テーブル20を自在に移動させると共に、任意に位置決めして停止させることができる。
[Linear encoder]
The table device 1 is provided with a
With this configuration, the
<動作>
次に、本実施形態のテーブル装置1の動作について説明する。可動子42のコイルに駆動電流を流すと、その電流と固定子41の永久磁石の磁束との相互作用により、可動子42と固定子41との間に相対的な推力が働き、可動子42が図1中のY方向に動き出す。これに伴って、テーブル20が直動案内部30のスライダ32を介して案内レール31に案内されつつ図1中のY方向における順の向きに移動する。一方、可動子42のコイルに逆方向の電流を流すと、可動子42には上記とは逆の向きの駆動力が作用するので、可動子42が図1中のY方向における逆の向きに動き出す。このようにして、可動子42のコイルへの電流の強さ及びその電流の向きを適宜に選択すれば、可動子42、すなわちテーブル20を図1中のY方向の所定位置に自在に移動させることができる。
<Operation>
Next, the operation of the table device 1 of the present embodiment will be described. When a drive current is passed through the coil of the
以上説明したように、本実施形態のテーブル装置1では、支持部50によってリニアモータ40の固定子41と可動子42との配置を変えて、リニアモータ40の磁気吸引力が、搭載物90の重力の向きとは反対の向きに働くように構成した。その結果、リニアモータ40の磁気吸引力がテーブル20を裏面20bからおもて面20aの向きに押し上げる力に転換されるので、高価な磁気反発部材等を別途設ける必要がなく、製造コストを抑えることができる。また、搭載物90の重力によるテーブル20の負荷(捻れ、歪みなど)を相殺し、直動案内部30の運動性能を大幅に軽減するため、直動案内部30の本来有する性能を十分に発揮させることができるという効果を奏する。
As described above, in the table apparatus 1 of the present embodiment, the arrangement of the
また、支持部50によってリニアモータ40の固定子41と可動子42との配置を変えた構成としたので、基台10がカバーの役目も担い、改めてカバーを設ける必要性が少なくなるという効果を奏する。
このように、本実施形態のテーブル装置1によれば、テーブル20における搭載物90の重力の向きの負荷が軽減されるので、直動案内部30の長寿命化が可能となる。
In addition, since the arrangement of the
Thus, according to the table apparatus 1 of the present embodiment, the load in the direction of gravity of the
また、搭載物90の重量によってテーブル20が大きな変形をせず、リニアモータ40を構成する固定子41と可動子42とのギャップが安定するため、テーブル20の駆動推力の安定や、搭載物90の変形等の影響が軽減される。
したがって、本実施形態のテーブル装置1は、製造コストを抑え、搭載物90の重量に起因するテーブル20の寿命の低下を適切に防ぐことができる。
また、このようなテーブル装置を用いた位置決め装置及び精密機械についても、製造コストが抑えられ、寿命の低下を適切に防ぐことができる。
Further, since the table 20 is not greatly deformed by the weight of the mounted
Therefore, the table device 1 of the present embodiment can suppress the manufacturing cost and appropriately prevent the life of the table 20 from being reduced due to the weight of the
In addition, with respect to a positioning device and a precision machine using such a table device, the manufacturing cost can be suppressed, and a reduction in the life can be appropriately prevented.
(第2実施形態)
図2は、本発明に係るテーブル装置の第2実施形態の構成を示す長手方向に直交する方向に沿う断面図である。なお、本実施形態のテーブル装置は、リニアエンコーダの設置態様が上述した第1実施形態と異なるだけであるため、第1実施形態と重複又は相当する部材等については図に同一符号を付して説明を省略する。
図2に示すように、本実施形態のテーブル装置1は、腕部51,51間、すなわち、第1貫通溝11,11間の基台10のおもて面10aに図2中のY方向に沿ってリニアスケール61が設けられている。また、リニアスケール61に対向するように、腕部51,51間のテーブル20の裏面20bにエンコーダヘッド61が図2中のY方向に沿って設けられている。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a cross-sectional view along the direction orthogonal to the longitudinal direction showing the configuration of the second embodiment of the table device according to the present invention. In addition, since the table apparatus of this embodiment is different from the first embodiment described above only in the installation mode of the linear encoder, the same reference numerals are attached to the drawings for members that overlap or correspond to the first embodiment. Description is omitted.
As shown in FIG. 2, the table device 1 of the present embodiment is arranged between the
このように、本実施形態では、リニアスケール61とエンコーダヘッド62とによって構成されるリニアエンコーダ60が図2中のX方向における腕部51,51間に設置されている。そのため、テーブル装置1の幅方向(テーブル20の移動方向に直交する方向(図2中のX方向)))の寸法を小さくし、省スペース化を実現することができる。また、リニアエンコーダ60が、基台10と、テーブル20と、直動案内部30とに囲まれて設置されるので、リニアエンコーダ60に異物が介在することも少なくなる。その結果、リニアエンコーダ60の位置検出精度が向上し、リニアモータ40の制御性も良好になるという効果を奏する。
Thus, in this embodiment, the
(第3実施形態)
図3は、本発明に係るテーブル装置の第3実施形態の構成を示す長手方向に直交する方向に沿う断面図である。なお、本実施形態のテーブル装置は、支持部の構成が上述した第1実施形態と異なるだけであるため、第1実施形態と重複又は相当する部材等については図に同一符号を付して説明を省略する。
図3に示すように、本実施形態のテーブル装置1は、第1実施形態と同様に、基台10が、その裏面10bに開のU字状の断面形状をなすように天板部10Aと1対の脚部10Bとからなる。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view along a direction orthogonal to the longitudinal direction showing the configuration of the third embodiment of the table device according to the present invention. Note that the table device of the present embodiment is different from the first embodiment described above only in the configuration of the support portion, and therefore, the same reference numerals are given to the drawings for members that overlap or correspond to the first embodiment. Is omitted.
As shown in FIG. 3, the table apparatus 1 of this embodiment is similar to the first embodiment in that the
そして、本実施形態では、テーブル20の移動方向に沿って、1対の脚部10B,10Bのそれぞれに第2貫通溝12,12が設けられている。
これら第2貫通溝12,12は、それぞれ、テーブル20の移動方向(図3中のY方向)に沿って、1対の脚部10B,10Bのそれぞれを、図3中のX方向に貫通する溝状の貫通孔(スリット、開口部)である。
これら第2貫通溝12,12には、支持部50の基部52が図3中のX方向に貫通して設置されている。基部52のおもて面52aには、固定子41に対向するようにして可動子42が設置される。
さらに、図3中のX方向において、1対の直動案内部30,30、及びリニアエンコーダ60を挟むようにして、テーブル20の裏面20aと基部52とを腕部51,51が連結している。
In the present embodiment, the second through-
These second through
In these second through
Further, in the X direction in FIG. 3, the
(第4実施形態)
図4は、本発明に係るテーブル装置の第4実施形態の構成を示す長手方向に直交する方向に沿う断面図である。なお、本実施形態のテーブル装置は、リニアエンコーダの設置態様が上述した第3実施形態と異なるだけであるため、第3実施形態と重複又は相当する部材等については図に同一符号を付して説明を省略する。
図4に示すように、本実施形態のテーブル装置1は、図4中のX方向における腕部51,51間(直動案内部30,30間)の基台10のおもて面10aにリニアスケール61が設けられている。また、リニアスケール61に対向するように、図4中のX方向における腕部51,51間(直動案内部30,30間)のテーブル20の裏面20bにエンコーダヘッド61が設けられている。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view along the direction orthogonal to the longitudinal direction showing the configuration of the fourth embodiment of the table device according to the present invention. In addition, since the table apparatus of this embodiment is different from the third embodiment described above only in the installation mode of the linear encoder, members that are the same as or similar to those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals. Description is omitted.
As shown in FIG. 4, the table device 1 of the present embodiment is arranged on the
このように、本実施形態では、リニアスケール61とエンコーダヘッド62とによって構成されるリニアエンコーダ60が図4中のX方向における直動案内部30,30間に設置されている。そのため、テーブル装置1の幅方向(テーブル20の移動方向に直交する方向(図4中のX方向))の寸法を小さくし、省スペース化を実現することができる。また、リニアエンコーダ60が、基台10と、テーブル20と、直動案内部30とに囲まれて設置されるので、リニアエンコーダ60に異物が介在することも少なくなる。その結果、リニアエンコーダ60の位置検出精度が向上し、リニアモータ40の制御性も良好になるという効果を奏する。
以上、テーブル装置、位置決め装置、及び精密機械の実施形態について説明したが、本発明に係るテーブル装置、位置決め装置、及び精密機械は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
Thus, in this embodiment, the
The embodiments of the table device, the positioning device, and the precision machine have been described above. However, the table device, the positioning device, and the precision machine according to the present invention are not limited to the above-described embodiment, and the gist of the present invention. Various modifications are possible without departing.
1 テーブル装置
10 基台
10a おもて面
10b 裏面
11 第1貫通溝
12 第2貫通溝
20 テーブル
20a おもて面
20b 裏面
30 直動案内部
31 案内レール
32 スライダ
40 リニアモータ
41 固定子
42 可動子
50 支持部
51 腕部
52 基部
60 リニアエンコーダ
61 リニアスケール
62 エンコーダヘッド
90 搭載物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記基台の長手方向に沿っておもて面上に延設された1対の案内レールと、
前記案内レールのそれぞれに対して摺動可能に設置されたスライダを裏面に備えて前記基台に対して直動運動するテーブルとを備え、
前記基台の裏面には、隣り合う磁極の極性が異なるように並べて配設した複数個の永久磁石からなる固定子が設けられ、
前記テーブルには、前記固定子に対向して設けられ、前記固定子の前記永久磁石と共働して移動推進力が付与される複数個の電機子コイルを有する可動子を、前記固定子に対する磁気吸引力の向きが、前記テーブルに載置された搭載物の重力に逆らう向きになるように設置した支持部が設けられることを特徴とするテーブル装置。 The base,
A pair of guide rails extending on the front surface along the longitudinal direction of the base;
A slider that is slidably installed with respect to each of the guide rails, and a table that moves linearly with respect to the base with a slider on the back surface;
The back of the base is provided with a stator composed of a plurality of permanent magnets arranged side by side so that the polarities of adjacent magnetic poles are different,
A movable element having a plurality of armature coils provided on the table so as to be opposed to the stator and provided with a movement propulsion force in cooperation with the permanent magnet of the stator is attached to the stator. A table device provided with a support portion installed so that the direction of the magnetic attractive force is in a direction against the gravity of the load placed on the table.
前記固定子を挟むようにして前記テーブルの移動方向に沿って前記天板部の前記案内レール間に第1貫通溝が1対設けられ、
前記可動子をおもて面に設置した基部と、
第1貫通溝を貫通し、前記テーブルの裏面と前記基部とを連結する腕部とから前記支持部が構成される請求項1に記載のテーブル装置。 The base consists of a top plate and a pair of legs so as to form an open U-shaped cross-sectional shape on the back surface,
A pair of first through grooves are provided between the guide rails of the top plate portion along the moving direction of the table so as to sandwich the stator,
A base having the mover installed on the front surface;
The table apparatus according to claim 1, wherein the support portion is configured by an arm portion that passes through the first through groove and connects the back surface of the table and the base portion.
前記テーブルの移動方向に沿って前記1対の脚部のそれぞれに第2貫通溝が設けられ、
前記可動子をおもて面に設置し、第2貫通溝を貫通した基部と、
前記1対の直動案内部を挟むようにして、前記テーブルの裏面と前記基部とを連結する腕部とから前記支持部が構成される請求項1に記載のテーブル装置。 The base consists of a top plate and a pair of legs so as to form an open U-shaped cross-sectional shape on the back surface,
A second through groove is provided in each of the pair of legs along the moving direction of the table,
A base that is installed on the front surface of the mover and penetrates the second through groove;
The table apparatus according to claim 1, wherein the support portion is configured by an arm portion connecting the back surface of the table and the base portion so as to sandwich the pair of linear motion guide portions.
前記リニアスケールに対向するように前記テーブルの移動方向に直交する方向の前記テーブルの端部にエンコーダヘッドが設けられ、
前記リニアスケールと前記エンコーダヘッドとによりリニアエンコーダが構成される請求項1〜3のいずれか1項に記載のテーブル装置。 A linear scale is provided at an end of the base in a direction perpendicular to the moving direction of the table;
An encoder head is provided at an end of the table in a direction orthogonal to the moving direction of the table so as to face the linear scale;
The table apparatus according to claim 1, wherein a linear encoder is configured by the linear scale and the encoder head.
前記リニアスケールに対向するように前記直動案内部間、又は前記腕部間の前記テーブルにエンコーダヘッドが設けられ、
前記リニアスケールと前記エンコーダヘッドとによりリニアエンコーダが構成される請求項1〜3のいずれか1項に記載のテーブル装置。 A linear scale is provided on the base between the linear motion guide portions or between the arm portions,
An encoder head is provided on the table between the linear motion guide portions or between the arm portions so as to face the linear scale,
The table apparatus according to claim 1, wherein a linear encoder is configured by the linear scale and the encoder head.
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