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JP2006333652A - Linear motor and precision rotary table - Google Patents

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JP2006333652A
JP2006333652A JP2005155484A JP2005155484A JP2006333652A JP 2006333652 A JP2006333652 A JP 2006333652A JP 2005155484 A JP2005155484 A JP 2005155484A JP 2005155484 A JP2005155484 A JP 2005155484A JP 2006333652 A JP2006333652 A JP 2006333652A
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JP
Japan
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rotary table
linear motor
rotation
rotary
peripheral end
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Application number
JP2005155484A
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Japanese (ja)
Inventor
Kotaro Ominato
広太郎 大湊
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CKD Nikki Denso Co Ltd
Original Assignee
Nikki Denso Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear motor and a precision rotary table that make it possible to, in industrial machines, such as semiconductor or liquid crystal processing equipment, requiring precise rotary indexing or alignment positioning, simplify their mechanisms and carry out precise rotary indexing and positioning. <P>SOLUTION: A pair of lower and upper magnets 11, 12 having partly arc shape simulating the peripheral end portion of a rotary table T are disposed as moving members 10 in fan shape at the peripheral end portion of the rotary table T. Coils portions 21 having the same partly arc shape are fixed as stators 20 on a machine fixed portion S so that they cut across the magnetic fields formed by the lower and upper magnets 11, 12. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、リニアモータ及び精密回転テーブル、特に半導体や液晶製造装置等の高精度な回転割り出し又はアライメント位置決めを必要とする産業機械において、それらの機構を簡素化し且つ高精度な回転割り出し及び位置決めを可能にするリニアモータ及び精密回転テーブルに関するものである。   The present invention simplifies the mechanism and provides high-precision rotation indexing and positioning in an industrial machine that requires high-precision rotation indexing or alignment positioning, such as a linear motor and a precision rotary table, particularly a semiconductor or liquid crystal manufacturing apparatus. The present invention relates to a linear motor and a precision rotary table that are made possible.

従来の回転割り出し機械におけるテーブルの駆動は、テーブルの中心軸に対してモータが結合され、そのモータの回転によりテーブルの駆動が行われていた。モータの駆動方向とテーブルの動作方向が共に回転方向となる反面、回転割り出し精度を向上させるために、テーブル形状が大型化し、そのテーブル形状の大型化に伴い、軸および結合部の機械強度および剛性を高める必要があり、回転割り出し機械が大型となっていた。   In the conventional rotary indexing machine, the table is driven by a motor coupled to the central axis of the table, and the table is driven by the rotation of the motor. While the motor drive direction and the table operation direction are both rotation directions, the table shape has been increased in size to improve the rotation indexing accuracy. As the table shape increases, the mechanical strength and rigidity of the shaft and joint are increased. The rotary indexing machine was large.

機械のテーブルは、加工する品物を精度良く保持するために、適正な回転軸受け(ベアリング)を持っている。また、モータも同回転軸受けを持つため、結合部は互いの中心軸のズレによる機械干渉を吸収する機構が必要となる。このため、駆動部の剛性が下がり、高精度に位置決めが出来ない。   The machine table has an appropriate rotary bearing (bearing) in order to hold the article to be processed accurately. Further, since the motor also has the same rotation bearing, the coupling portion needs a mechanism that absorbs mechanical interference due to misalignment between the central axes. For this reason, the rigidity of a drive part falls and it cannot position with high precision.

また、機械のテーブル駆動を回転中心軸で行うため、テーブルの端側の位置を高精度で決める際にモータに対し非常に高い駆動分解能が要求される。また、高イナーシャのテーブルを中心軸駆動で回転させるため、モータに対し高トルクが要求される。   Further, since the table drive of the machine is performed with the rotation center axis, a very high drive resolution is required for the motor when determining the position of the end side of the table with high accuracy. In addition, since the high inertia table is rotated by driving the central axis, a high torque is required for the motor.

また、テーブルの位置決め動作の中で微小範囲の位置補正動作を行うアライメント動作の場合でも、モータ駆動では全範囲動作となるため無駄が多く、コストが高くなる。この改善策として、テーブルの端部を直線駆動するボールネジ等を使用したリニアアクチュエータで微小範囲を駆動する方法がとられている(例えば、非特許文献1を参照。)。しかし、機構が複雑なため、調整が難しい。さらに、駆動力は直線方向に対し動作は回転方向となるため、制御が煩雑になると共に回転割り出し精度の確保が困難となる。   Further, even in the alignment operation in which the position correction operation in a minute range is performed in the positioning operation of the table, the motor drive is a full range operation, which is wasteful and high in cost. As an improvement measure, a method of driving a minute range with a linear actuator using a ball screw or the like that linearly drives the end of the table is used (see, for example, Non-Patent Document 1). However, adjustment is difficult due to the complicated mechanism. Further, since the driving force is in the rotational direction with respect to the linear direction, the control becomes complicated and it becomes difficult to ensure the rotation indexing accuracy.

"IKO精密アライメントテーブル AT"、日本トムソン株式会社、[online]、[平成17年5月19日検索]、インターネット<URL:http:/www.ikont.co.jp/product/mecha/mch10.htm>“IKO Precision Alignment Table AT”, Nippon Thompson Corporation, [online], [Search May 19, 2005], Internet <URL: http: /www.ikont.co.jp/product/mecha/mch10.htm >

前述したように、従来の回転割り出し機械において高精度の位置決めを行うためには、中心軸の機械剛性を上げなければならず、このため中心軸を含む機構部が必然的に大型化する。また、機械およびモータの軸芯のズレによる各回転軸受け間の干渉を避ける機構および調整が必要となる。その結果、コストが上昇すると共に結合部を含む機構が複雑化する問題点がある。更に、大型テーブルの回転を中心軸駆動とすると、モータには大きなトルクが要求されモータは大型となる。そして、高精度の位置決め駆動では高分解能のセンサ及び高分解能トルク制御が必要となる。また、中心軸を駆動するモータでは、微小範囲駆動に於ても全周駆動となり、仕事効率が悪い問題点がある。
他方、リニアアクチュエータによる端駆動を行う楊合は、機構部が複雑となることに加え、駆動方向が異なるため、制御の直線性が崩れ性能確保が難しい問題点がある。
そこで、本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、その解決しようとする課題は、半導体や液晶の製造装置、高精度に回転を割り出す検査装置またはアライメント位置決めを必要とする産業機械において駆動モータとして使用され、それら装置の機構を簡素化し且つそれら装置において高精度な回転割り出し及び位置決めを可能にするリニアモータ及び精密回転テーブルを提供することにある。
As described above, in order to perform highly accurate positioning in the conventional rotary indexing machine, the mechanical rigidity of the central axis must be increased, and thus the mechanism portion including the central axis is necessarily increased in size. Further, a mechanism and adjustment for avoiding interference between the rotary bearings due to misalignment of the machine and motor shafts are required. As a result, there is a problem that the cost increases and the mechanism including the coupling portion becomes complicated. Further, if the rotation of the large table is driven by the central axis, a large torque is required for the motor, and the motor becomes large. High-precision positioning driving requires a high-resolution sensor and high-resolution torque control. In addition, the motor that drives the central axis has a problem of poor work efficiency because it is driven all around even in a minute range drive.
On the other hand, the end driving by the linear actuator has a problem that it is difficult to ensure performance because the mechanism is complicated and the drive direction is different because the linearity of the control is lost.
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and the problem to be solved requires a semiconductor or liquid crystal manufacturing apparatus, an inspection apparatus for determining rotation with high accuracy, or alignment positioning. An object of the present invention is to provide a linear motor and a precision rotary table that are used as drive motors in industrial machines, simplify the mechanism of the devices, and enable high-precision rotation indexing and positioning in the devices.

上記目的を達成するための第1の発明では、界磁部および電機子部の相互誘導作用によって電磁力を発生するコアレスなリニアモータであって、前記界磁部は駆動対象である回転テーブルの外周端部に配設されロータとなり、且つ前記電機子部は前記界磁部が形成する磁場を横切る位置に固定されステータとなり、前記電磁力の駆動方向が前記回転テーブルの回転方向に対応していることを特徴とする。
上記第1の発明のリニアモータでは、界磁部が回転テーブルの外周端部に配設されロータとなり、対する電機子部が固定されステータとなっているため、回転テーブルは外周端部で駆動される。その結果、小推力で回転テーブルを駆動することが可能となる。これにより、回転テーブルを駆動するために、回転テーブルの外周端部の一部分を駆動すれば足りるため、仕事効率が高くなる。更に、電磁力の駆動方向が回転テーブルの回転方向に対応しているため、回転テーブルに対する制御性の向上に寄与することに加え、駆動対象である回転テーブルは、駆動軸を初めとする、中心軸および駆動軸を結合する結合部および軸芯のズレによる機械干渉を吸収する機構等が不要となるため、回転テーブルの駆動機構の簡素化に寄与することができる。
In a first aspect of the invention for achieving the above object, a coreless linear motor that generates an electromagnetic force by a mutual induction action of a field part and an armature part, wherein the field part is a rotating table to be driven. The rotor is disposed at an outer peripheral end portion, and the armature portion is fixed at a position crossing the magnetic field formed by the field magnet portion to become a stator, and the driving direction of the electromagnetic force corresponds to the rotation direction of the rotary table. It is characterized by being.
In the linear motor according to the first aspect of the invention, the field portion is disposed at the outer peripheral end portion of the rotary table and serves as the rotor, and the armature portion is fixed to the stator, so that the rotary table is driven at the outer peripheral end portion. The As a result, the rotary table can be driven with a small thrust. Thereby, in order to drive the rotary table, it is sufficient to drive a part of the outer peripheral end portion of the rotary table, so that work efficiency is increased. Furthermore, since the driving direction of the electromagnetic force corresponds to the rotating direction of the rotary table, in addition to improving the controllability of the rotary table, the rotary table to be driven has a center including the drive shaft. A coupling portion that couples the shaft and the drive shaft and a mechanism that absorbs mechanical interference due to misalignment of the shaft core and the like are unnecessary, which can contribute to simplification of the drive mechanism of the rotary table.

第2の発明では、前記界磁部は、前記回転テーブルの外周端部を模擬した一の部分円弧の形状である一対のマグネット部を有し、前記電機子部は同他の部分円弧の形状であり且つ前記一対のマグネット部に挟まれる空間を横切るコイル部を有していることとした。
上記第2の発明のリニアモータでは、界磁部のマグネット部および電機子部のコイル部ともに回転テーブルの外周端を模擬した部分円弧の形状であるため、マグネット部およびコイル部の相互誘導作用により界磁部に作用する電磁力の向きは回転テーブルの接線方向に一致し、駆動に対する回転テーブルの回転変位が高い直線性を有するようになり、駆動対象である回転テーブルに対する高精度の回転割り出し及び回転位置決めを可能にする。
In a second aspect of the invention, the field portion has a pair of magnet portions that are in the shape of one partial arc simulating the outer peripheral end of the rotary table, and the armature portion is in the shape of the other partial arc. And having a coil portion that crosses the space between the pair of magnet portions.
In the linear motor according to the second aspect of the invention, both the magnet part of the field part and the coil part of the armature part have a partial arc shape simulating the outer peripheral end of the rotary table. The direction of the electromagnetic force acting on the field part coincides with the tangential direction of the rotary table, so that the rotational displacement of the rotary table with respect to driving has high linearity, and high-precision rotation indexing with respect to the rotary table to be driven and Allows rotational positioning.

上記目的を達成するための第3の発明では、回転テーブルと、前記回転テーブルを駆動する上記第1の発明のリニアモータと、前記回転テーブルの位置を検出する回転位置検出手段と、前記回転位置検出手段からの検出情報に基づいて前記リニアモータの駆動を制御する制御装置とを具備し、前記回転テーブルに対する高精度の回転割り出し及び回転位置決めを可能にすることを特徴とする。
第3の発明の精密回転テーブルでは、回転テーブルを駆動するリニアモータは、駆動に対する回転テーブルの回転変位が高い直線性を有しているので、回転位置検出手段および制御装置によってリニアモータの駆動を好適に制御することによって回転テーブルに対する高精度の回転割り出し及び回転位置決めが実現される。また、リニアモータは回転テーブルの外周端部を駆動するので、回転テーブルを駆動するためには小推力で足り、本精密回転テーブルは省エネルギー性を有する。さらに、駆動対象である回転テーブルは、駆動軸が不要となることに加え、中心軸および駆動軸を結合する結合部および軸芯のズレによる機械干渉を吸収する機構等が不要となるため、回転テーブルの駆動機構が大幅に簡素化される。
In the third invention for achieving the above object, the rotary table, the linear motor of the first invention for driving the rotary table, the rotary position detecting means for detecting the position of the rotary table, and the rotary position And a control device that controls the driving of the linear motor based on detection information from the detection means, and enables highly accurate rotation indexing and rotation positioning with respect to the rotary table.
In the precision rotary table of the third invention, the linear motor that drives the rotary table has a linearity in which the rotary displacement of the rotary table with respect to the drive has high linearity. Therefore, the linear motor is driven by the rotary position detecting means and the control device. Highly accurate rotation indexing and rotation positioning with respect to the rotary table can be realized by suitably controlling. Further, since the linear motor drives the outer peripheral end of the rotary table, a small thrust is sufficient to drive the rotary table, and this precision rotary table has energy saving properties. Furthermore, the rotary table to be driven does not require a drive shaft, and a mechanism for absorbing mechanical interference due to misalignment of the center axis and the drive shaft and a shaft core are not required. The table drive mechanism is greatly simplified.

本発明のリニアモータによれば、駆動に対する回転テーブルの回転変位が高い直線性を有するようになる。また、駆動対象である回転テーブルを駆動するために、回転テーブルの外周端部の一部分を駆動すれば足りるため、小推力で大きなトルクを発生し、仕事効率が高くなる。
また、本発明の精密回転テーブルによれば、回転テーブルに対する高精度の回転割り出し及び回転位置決めが実現されると共に省エネルギー性が向上し、回転テーブルの駆動機構が大幅に簡素化される。
According to the linear motor of the present invention, the rotational displacement of the rotary table with respect to driving has high linearity. Further, since it is sufficient to drive a part of the outer peripheral end of the rotary table in order to drive the rotary table to be driven, a large torque is generated with a small thrust, and the work efficiency is increased.
Further, according to the precision rotary table of the present invention, high-precision rotary indexing and rotary positioning with respect to the rotary table are realized, energy saving is improved, and the rotary table drive mechanism is greatly simplified.

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments shown in the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る円弧型リニアモータ100を示す要部断面説明図である。
この円弧型リニアモータ100は、磁場を形成する界磁部であると共にロータとしての可動子10と、通電され起磁力を発生する電機子部であると共にステータとしての固定子20とを具備して構成されている。
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view of a main part showing an arc-shaped linear motor 100 according to an embodiment of the present invention.
This arc-shaped linear motor 100 includes a field element that forms a magnetic field, a mover 10 as a rotor, and an armature part that is energized to generate magnetomotive force and a stator 20 as a stator. It is configured.

可動子10は、磁束を供給して磁場を形成する下側マグネット11と、同上側マグネット12と、下側マグネット11を支持する下側ベース13と、上側マグネット12を支持する上側ベース14と、下側ベース13および上側ベース14を固定するベース固定ブロック15とから成り、後述するコイル部21から供給された磁気エネルギーを例えば回転テーブルTの回転という運動エネルギーに変換するものである。また、可動子10は、回転テーブルTの外周端部に取り付けられ、コイル部21との電磁誘導作用により回転テーブルTの接線方向に電磁力を発生し、その電磁力は回転テーブルTを回転させるトルクとなる。   The mover 10 includes a lower magnet 11 that supplies magnetic flux to form a magnetic field, the upper magnet 12, a lower base 13 that supports the lower magnet 11, an upper base 14 that supports the upper magnet 12, It consists of a base fixing block 15 that fixes the lower base 13 and the upper base 14, and converts magnetic energy supplied from a coil portion 21 described later into kinetic energy such as rotation of the rotary table T, for example. The mover 10 is attached to the outer peripheral end of the turntable T, generates electromagnetic force in the tangential direction of the turntable T by electromagnetic induction action with the coil portion 21, and the electromagnetic force rotates the turntable T. Torque.

また、可動子10は、回転テーブルTの外周端部に取り付けられているので、小さな電磁力で大きなトルクを発生することができる。従って、従来の精密回転割り出し又は位置決め用の回転テーブルは、中心軸に対して同軸上に結合されたモータの電機子が回転することによって回転する、いわゆる中心軸駆動であり、その結果、大きなトルクを発生させるためには、電機子に大きな電流を供給しなければならなかったが、本発明の円弧型リニアモータ100は外周端駆動であるため、小さな電流で大きなトルクを発生することができる。   Further, since the mover 10 is attached to the outer peripheral end of the turntable T, a large torque can be generated with a small electromagnetic force. Therefore, the conventional precision rotary indexing or positioning rotary table is a so-called center axis drive that rotates when the armature of the motor coupled coaxially with the center axis rotates, and as a result, a large torque However, since the arc-shaped linear motor 100 of the present invention is driven at the outer peripheral end, it can generate a large torque with a small current.

また、後述するように、この円弧型リニアモータ100は、回転テーブルの外周端部の一部分として配設されているので、回転テーブルの外周端部の一部分のみを駆動する。一方、上記従来の回転テーブルを駆動するモータは、回転テーブルの全周を駆動している。従って、仕事効率において、この円弧型リニアモータ100は優れている。   Further, as will be described later, since this arc-shaped linear motor 100 is disposed as a part of the outer peripheral end portion of the rotary table, only a part of the outer peripheral end portion of the rotary table is driven. On the other hand, the motor for driving the conventional rotary table drives the entire circumference of the rotary table. Therefore, this arc-shaped linear motor 100 is excellent in work efficiency.

固定子20は、コイル(図示せず)が巻かれ電機子としてのコイル部21と、そのコイル部21を支持するコイル固定ブロック22とから成り、機械固定部Sに固定されている。また、コイル部21に電流が流れると起磁力が発生し、その起磁力によって発生した磁束が可動子10を貫くことによって、可動子10に誘導電流を誘起させる。そして、可動子10においてその誘導電流および磁束の相互作用により電磁力が発生し、前述した通り、その電磁力は回転テーブルTを回転させるトルクとなる。   The stator 20 is composed of a coil portion 21 as an armature around which a coil (not shown) is wound, and a coil fixing block 22 that supports the coil portion 21, and is fixed to the machine fixing portion S. Further, when a current flows through the coil portion 21, a magnetomotive force is generated, and a magnetic flux generated by the magnetomotive force penetrates the mover 10, thereby inducing an induced current in the mover 10. An electromagnetic force is generated in the movable element 10 due to the interaction between the induced current and the magnetic flux, and the electromagnetic force becomes a torque for rotating the rotary table T as described above.

図2、図1のA−A断面を示す説明図である。
下側マグネット11は、回転テーブルTの外周端部の一部分を模擬した部分円弧の形状を有し回転テーブルTの外周端の円弧に沿って扇状に配設されている。また、コイル部21は、下側マグネット11に重複するように、下側マグネット11の形状に近似した部分円弧の形状を有している。なお、上側マグネット12は、下側マグネット11と同一の形状を有している。
It is explanatory drawing which shows the AA cross section of FIG. 2, FIG.
The lower magnet 11 has a partial arc shape simulating a part of the outer peripheral end portion of the turntable T, and is arranged in a fan shape along the arc of the outer peripheral end of the turntable T. The coil portion 21 has a partial arc shape that approximates the shape of the lower magnet 11 so as to overlap the lower magnet 11. The upper magnet 12 has the same shape as the lower magnet 11.

下側および上側マグネット11,12およびコイル部21を上記部分円弧の形状にすることにより、それらを回転テーブルTの外周端部の円弧に沿って扇状に配設することが可能になり、その結果、可動子10において回転テーブルTの接線方向に対し電磁力が発生し、その電磁力は回転テーブルTを回転させるトルクとなる。   By forming the lower and upper magnets 11 and 12 and the coil portion 21 in the shape of the above partial arc, it becomes possible to dispose them in a fan shape along the arc at the outer peripheral end of the turntable T. In the movable element 10, an electromagnetic force is generated in the tangential direction of the rotary table T, and the electromagnetic force becomes a torque for rotating the rotary table T.

これにより、従来の回転テーブルに対するボールネジによる端駆動では、駆動方向が直線である一方、回転方向が周方向となるため、回転テーブルに対する高精度の回転割り出し及び位置決め制御は難しかったが、円弧型リニアモータ100では、駆動方向に対する回転テーブルの回転方向が一致し、駆動に対する回転テーブルの回転変位が高い直線性を有するようになるため、回転テーブルに対する高精度の回転割り出し及び位置決め制御が可能となる。   As a result, in the end drive with a ball screw for a conventional rotary table, the driving direction is a straight line, while the rotational direction is a circumferential direction, so it is difficult to perform high-precision rotation indexing and positioning control on the rotary table. In the motor 100, the rotation direction of the rotary table matches the drive direction, and the rotary displacement of the rotary table with respect to the drive has high linearity, so that highly accurate rotary indexing and positioning control with respect to the rotary table can be performed.

以上のとおり、円弧型リニアモータ100によれば、駆動に対する回転テーブルTの回転変位が高い直線性を有するようになる。また、駆動対象である回転テーブルを駆動するために、回転テーブルTの外周端部の一部分を駆動すれば足りるため、小さな電磁力で大きなトルクを発生し、更に、所望の回転角度または回転変位に対して仕事効率が高くなる。   As described above, according to the arc-shaped linear motor 100, the rotational displacement of the rotary table T with respect to driving has high linearity. Moreover, since it is sufficient to drive a part of the outer peripheral end of the rotary table T in order to drive the rotary table to be driven, a large torque is generated with a small electromagnetic force, and further, a desired rotational angle or rotational displacement is achieved. On the other hand, work efficiency becomes high.

なお、上記実施形態では、界磁部である可動子10がロータとなり電機子部である固定子20がステータとなっているが、これとは逆に、可動子10がステータとなり機械固定部Sに固定され固定子20が回転テーブルTの外周端部に円弧に沿って扇状に配設された構成とした円弧型リニアモータとすることも可能である。   In the above embodiment, the mover 10 that is a field part is a rotor and the stator 20 that is an armature part is a stator. On the contrary, the mover 10 is a stator and is a machine fixing part S. It is also possible to provide an arc-shaped linear motor in which the stator 20 is fixed to the outer peripheral end of the rotary table T and is arranged in a fan shape along the arc.

図3は、本発明の他の実施形態に係る精密回転テーブル200を示す説明図である。
この精密回転テーブル200は、加工部品等が載置され且つ回転軸2を中心に回動可能な回転テーブル1と、可動子10が回転テーブル1の円弧に沿って扇状に配設され且つ固定子20が機械固定部3に取り付けられた円弧型リニアモータ100と、回転テーブル1の回転位置を検出する回転位置検出手段としてのセンサスケール4および回転位置センサ5と、回転位置センサ5からの電気信号を基に円弧型リニアモータ100を駆動して回転テーブル1の位置決め制御を行う制御装置6とを具備して構成されている。
FIG. 3 is an explanatory view showing a precision rotary table 200 according to another embodiment of the present invention.
The precision rotary table 200 includes a rotary table 1 on which processed parts and the like are placed and which can be rotated around a rotary shaft 2. A movable element 10 is arranged in a fan shape along an arc of the rotary table 1. Reference numeral 20 denotes an arc-shaped linear motor 100 attached to the machine fixing unit 3, a sensor scale 4 and a rotational position sensor 5 as rotational position detecting means for detecting the rotational position of the rotary table 1, and electrical signals from the rotational position sensor 5. And a control device 6 for controlling the positioning of the rotary table 1 by driving the arc-shaped linear motor 100 based on the above.

センサスケール4は回転テーブル1の外周端面に取り付けられ、回転位置センサ5はセンサスケール4と同一又は相似の円弧の形状を有している。また、センサスケール4および回転位置センサ5としては、例えば機械的な接触を伴わない光電式のロータリエンコーダ等が好ましい。   The sensor scale 4 is attached to the outer peripheral end face of the turntable 1, and the rotational position sensor 5 has the same or similar arc shape as the sensor scale 4. The sensor scale 4 and the rotational position sensor 5 are preferably, for example, a photoelectric rotary encoder that does not involve mechanical contact.

制御装置6は、例えば、回転テーブル1に取り付けられたセンサスケール4および回転位置センサ5の検出情報から回転テーブル1の回転量を検出し、その回転量と予め設定された基準回転量との誤差を算出して、その誤差に基づいた操作量を算出し、その操作量を基に円弧型リニアモータ100を駆動して制御対象である回転テーブル1の回転位置を制御する、いわゆるフィードバック制御を行う。   For example, the control device 6 detects the rotation amount of the turntable 1 from the detection information of the sensor scale 4 and the rotation position sensor 5 attached to the turntable 1, and an error between the rotation amount and a preset reference rotation amount. Is calculated, an operation amount based on the error is calculated, and the circular linear motor 100 is driven based on the operation amount to control the rotational position of the turntable 1 to be controlled, so-called feedback control is performed. .

以上のとおり、精密回転テーブル200によれば、円弧型リニアモータ100によって外周端駆動されるため、駆動方向と回転テーブル1の回転方向とが一致し、駆動に対する回転テーブル1の回転変位が高い直線性を有するようになる。これにより、フィードバック制御のループゲインを大きくすることが可能になり回転テーブル1に対し高精度な回転割り出し又は回転位置決め制御を行うことが出来るようになる。また、従来の回転割り出し機械において必須のモータの駆動軸およびその駆動軸とテーブルの回転軸を結合する結合部ならびに軸芯のズレを補正する干渉機構等が不要となり、機構において大幅に簡素化される。更に、回転テーブル1は円弧型リニアモータ100によって外周端駆動されるため、省エネルギー性を有するようになる。   As described above, according to the precision rotary table 200, since the outer peripheral end is driven by the arc-shaped linear motor 100, the driving direction and the rotational direction of the rotary table 1 coincide with each other, and the rotational displacement of the rotary table 1 with respect to driving is high. Have sex. As a result, the loop gain of the feedback control can be increased, and the rotation table 1 can be subjected to highly accurate rotation indexing or rotation positioning control. In addition, the motor drive shaft, the connecting portion that connects the drive shaft and the table rotation shaft, and the interference mechanism that corrects the misalignment of the shaft center, which are indispensable in the conventional rotary indexing machine, are unnecessary, and the mechanism is greatly simplified. The Furthermore, since the rotary table 1 is driven at the outer peripheral end by the arc-shaped linear motor 100, energy saving is achieved.

本発明のリニアモータ及び精密回転テーブルは、半導体や液晶の製造装置、高精度に回転を割り出す検査装置またはアライメント位置決めを必要とする産業機械に対して好適に適用される。   The linear motor and the precision rotary table of the present invention are suitably applied to semiconductor and liquid crystal manufacturing apparatuses, inspection apparatuses that determine rotation with high accuracy, or industrial machines that require alignment positioning.

本発明の実施形態に係る円弧型リニアモータを示す要部断面説明図である。It is principal part sectional explanatory drawing which shows the circular arc type linear motor which concerns on embodiment of this invention. 図1のA−A断面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the AA cross section of FIG. 本発明の他の実施形態に係る精密回転テーブルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the precision rotary table which concerns on other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 回転テーブル
2 回転軸
3 機械固定部
4 センサスケール
5 回転位置センサ
6 制御装置
10 可動子
20 固定子
100 円弧型リニアモータ
200 精密回転テーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotary table 2 Rotating shaft 3 Machine fixing | fixed part 4 Sensor scale 5 Rotation position sensor 6 Control apparatus 10 Movable element 20 Stator 100 Arc type linear motor 200 Precision rotary table

Claims (3)

界磁部および電機子部の相互誘導作用によって電磁力を発生するコアレスなリニアモータであって、前記界磁部は駆動対象である回転テーブルの外周端部に配設されロータとなり、且つ前記電機子部は前記界磁部が形成する磁場を横切る位置に固定されステータとなり、前記電磁力の駆動方向が前記回転テーブルの回転方向に対応していることを特徴とするリニアモータ。   A coreless linear motor that generates electromagnetic force by a mutual induction action of a field part and an armature part, wherein the field part is disposed at an outer peripheral end of a rotary table to be driven and serves as a rotor, and the electric machine The child part is fixed at a position crossing the magnetic field formed by the field part and becomes a stator, and the driving direction of the electromagnetic force corresponds to the rotation direction of the rotary table. 前記界磁部は、前記回転テーブルの外周端部を模擬した一の部分円弧の形状である一対のマグネット部を有し、前記電機子部は同他の部分円弧の形状であり且つ前記一対のマグネット部に挟まれる空間を横切るコイル部を有している請求項1に記載のリニアモータ。   The field portion has a pair of magnet portions that are in the shape of one partial arc simulating the outer peripheral end of the rotary table, and the armature portion is in the shape of the other partial arc and the pair of pairs The linear motor according to claim 1, further comprising a coil portion that crosses a space sandwiched between the magnet portions. 回転テーブルと、前記回転テーブルを駆動する請求項1に記載のリニアモータと、前記回転テーブルの位置を検出する回転位置検出手段と、前記回転位置検出手段からの検出情報に基づいて前記リニアモータの駆動を制御する制御装置とを具備し、前記回転テーブルに対する高精度の回転割り出し及び回転位置決めを可能にすることを特徴とする精密回転テーブル。   The rotation table, the linear motor according to claim 1 that drives the rotation table, a rotation position detection unit that detects a position of the rotation table, and detection information from the rotation position detection unit A precision rotary table comprising a control device for controlling driving and enabling highly accurate rotary indexing and rotary positioning with respect to the rotary table.
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