JPH0688187B2 - Rotary drive - Google Patents
Rotary driveInfo
- Publication number
- JPH0688187B2 JPH0688187B2 JP61301727A JP30172786A JPH0688187B2 JP H0688187 B2 JPH0688187 B2 JP H0688187B2 JP 61301727 A JP61301727 A JP 61301727A JP 30172786 A JP30172786 A JP 30172786A JP H0688187 B2 JPH0688187 B2 JP H0688187B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- shaped member
- base
- bearing
- fixed
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
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
- B23Q1/50—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/54—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
- B23Q1/5468—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed parallelly by a single rotating 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
- B23Q1/34—Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、回転駆動を行なう回転駆動装置に関する。こ
の装置は例えば、半導体製造装置用ステージ等の微小位
置決め装置に用いて好適なものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rotary drive device that performs rotary drive. This apparatus is suitable for use in a minute positioning apparatus such as a stage for semiconductor manufacturing equipment.
[従来技術] 従来の回転微動ステージとして、第5図に示すように回
転中心のヒンジ12によって連結された2枚の半円板状の
部材13,13をそれぞれベースに対してクランプする2ケ
のクランパ14,14と、前記半円板状の部材13,13の一方に
対して他方を相対的に微小回転させる駆動用圧電素子1
5,15を備え、第6図に示すシーケンスでクランパ14,14
および駆動用圧電素子15,15を動かすことにより回転運
動を得る例があった。ここで、第6図中斜線を施した部
分はクランパ14によって固定されている状態の部材13を
示す。[Prior Art] As a conventional rotary fine movement stage, as shown in FIG. 5, two semi-disc-shaped members 13 and 13 connected by a hinge 12 of a rotation center are clamped to a base. Piezoelectric element 1 for driving which relatively minutely rotates one of the clampers 14 and 14 and one of the semicircular disk-shaped members 13 and 13.
5, 15 and clampers 14 and 14 in the sequence shown in FIG.
There was an example in which a rotational movement was obtained by moving the driving piezoelectric elements 15, 15. Here, the hatched portion in FIG. 6 shows the member 13 fixed by the clamper 14.
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記従来例では、回転中心のヒンジが存
在するために、中央部分が他の用途に使えないという欠
点および2枚の半円板状の切れ目を越えて回転させるこ
とができないため、最大でも180゜の可動範囲となり、1
80゜を超える回転、例えば360゜の全周回転はできない
という欠点があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described conventional example, the central portion cannot be used for other purposes because of the presence of the hinge of the rotation center, and the two semi-disc shaped cuts are exceeded. Since it can not be rotated by rotating it, it has a maximum movable range of 180 °, 1
It has a drawback that it cannot rotate more than 80 °, for example 360 °.
本発明は上記の問題点を解決するもので、中空の構造を
可能とし、かつ、180゜を超える回転も可能とし、機器
に組み込んだ際にコンパクトで運動の制約の少ない、高
精度な位置決めが可能な回転駆動装置を提供することを
目的としている。The present invention solves the above-mentioned problems, enables a hollow structure, and enables rotation of more than 180 °, and when mounted in a device, it is compact and has few restrictions on movement, and highly accurate positioning is possible. The object is to provide a possible rotary drive.
[問題点を解決するための手段および作用] この目的を達成するため本発明の回転駆動装置は、ベー
スと、該ベースに対して回転軸が固定された回転運動を
案内する第1のベアリングにより支持された第1のリン
グ状部材と、第1のリング状部材に対して回転運動を案
内する第2のベアリングにより支持された、前記第1の
リング状部材と同心円状の第2のリング状部材と、前記
ベースに固設され、前記第1のリング状部材を前記ベー
スに対して固定/開放自在な第1のクランプ手段と、前
記ベースに固設され、前記第2のリング状部材を前記ベ
ースに対して固定/開放自在な第2のクランプ手段と、
第1のリング状部材に対して第2のリング状部材を円周
方向に相対的に微小変位させる駆動手段とを有すること
を特徴とする。ここで、リング状部材とは、第4図にお
ける外周リング6のように、リング形状の一部分の形態
を有する部材すなわち円弧状の部材をも含む。[Means and Actions for Solving Problems] In order to achieve this object, a rotary drive device of the present invention includes a base and a first bearing that guides a rotary motion in which a rotary shaft is fixed with respect to the base. A second ring shape, which is concentric with the first ring-shaped member, supported by a supported first ring-shaped member and a second bearing that guides rotational movement with respect to the first ring-shaped member. A member, first clamp means fixed to the base and capable of fixing / releasing the first ring-shaped member with respect to the base, and the second ring-shaped member fixed to the base. Second clamp means that can be fixed / released with respect to the base,
It is characterized by having a driving means for relatively minutely displacing the second ring-shaped member in the circumferential direction with respect to the first ring-shaped member. Here, the ring-shaped member also includes a member having a partial ring shape, that is, an arc-shaped member, such as the outer peripheral ring 6 in FIG.
この構成において、回転駆動は、駆動手段およびクラン
プ手段を所定のシーケンスで動作させて微小回転を繰り
返すことにより行われるが、回転軸ならびに第1および
第2のクランプ手段がすべてベースに固定されているた
め、偏心のない精確な回転が行われる。また、第1およ
び第2のリング状部材を、閉じた完全なリング形状とす
ることにより、回転駆動の際、クランプ手段は第1およ
び第2のリング状部材の全周を順次クランプしてゆくこ
とができるため、回転可能な角度は無限とされる。ま
た、すべての駆動機構を装置の外周近傍に集中させて、
装置の中央部を中空構造とすることも可能である。In this configuration, the rotation drive is performed by operating the drive means and the clamp means in a predetermined sequence and repeating the minute rotation, but the rotation shaft and the first and second clamp means are all fixed to the base. Therefore, accurate rotation without eccentricity is performed. Further, by making the first and second ring-shaped members have a closed and complete ring shape, the clamp means sequentially clamps the entire circumferences of the first and second ring-shaped members during rotational driving. Therefore, the rotatable angle is infinite. Also, concentrate all drive mechanisms near the outer periphery of the device,
It is also possible to make the central part of the device a hollow structure.
この構成において、回転駆動は、上記駆動手段および2
つのクランパを所定のシーケンスで動作させて微小回転
を繰り返すことにより行なわれる。In this structure, the rotational drive is the above-mentioned drive means and 2
This is performed by operating one clamper in a predetermined sequence and repeating minute rotations.
この構成によれば、全ての駆動機構を装置の外周近傍に
集中させて、装置中央部を中空の構造とすることが可能
であり、さらに、第1および第2の部材を円環状として
第1および第2の部材間の案内を全周に設け、180゜を
超える回転ないしは全周回転を可能にすることもでき
る。According to this configuration, it is possible to concentrate all the drive mechanisms near the outer periphery of the device to make the central part of the device have a hollow structure. Furthermore, the first and second members are formed in an annular shape. It is also possible to provide a guide between the second member and the entire circumference so as to enable rotation of more than 180 ° or rotation of the entire circumference.
[実施例] 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。Embodiments Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例に係る回転ステージを示す。
同図において、1はベース、2はベースに固定された内
筒、3はステージの回転を案内するベアリング、4は被
駆動ステージ、5は弾性変形案内、6は外周リング、7,
8はクランパ、9,10はクランパ駆動用圧電素子、11は回
転駆動用圧電素子である。FIG. 1 shows a rotary stage according to an embodiment of the present invention.
In the figure, 1 is a base, 2 is an inner cylinder fixed to the base, 3 is a bearing for guiding the rotation of the stage, 4 is a driven stage, 5 is elastic deformation guide, 6 is an outer ring, 7,
Reference numeral 8 is a clamper, 9 and 10 are clamper driving piezoelectric elements, and 11 is a rotation driving piezoelectric element.
上記構成において、被駆動ステージ4はクランパ7によ
ってベース1に対して固定・開放自在となっており、ま
た外周リング6はクランパ8によってベース1に対して
固定開放自在となっている。In the above structure, the driven stage 4 can be fixed and released from the base 1 by the clamper 7, and the outer peripheral ring 6 can be fixed and opened from the base 1 by the clamper 8.
第2図は、第1図の装置を駆動させるための圧電素子
(電歪素子)9〜11に対する印加電圧シーケンスを示す
図である。同図において、A,B,Cはそれぞれ圧電素子9,1
1,10に対する印加電圧の波形を示す。第3図は、第2図
のようなシーケンスで電圧を変化させたときの第1図の
装置の動作を示す図である。同図において、塗つぶし部
分は電圧が印加され動作状態にあるクランパ7,8および
圧電素子11を示す。すなわち、クランパ7,8を駆動する
圧電素子9,10および被駆動ステージ4に対して外周リン
グ6を相対的に円周方向に駆動する圧電素子11を第2図
に示すシーケンスで印加電圧を変えて駆動することによ
り、第3図に示したように微小ステップを繰り返して回
転運動を行なうことができる。FIG. 2 is a diagram showing a sequence of applied voltages to the piezoelectric elements (electrostrictive elements) 9 to 11 for driving the apparatus shown in FIG. In the figure, A, B and C are piezoelectric elements 9 and 1, respectively.
The waveforms of the applied voltage for 1 and 10 are shown. FIG. 3 is a diagram showing the operation of the device of FIG. 1 when the voltage is changed in the sequence shown in FIG. In the figure, the filled portions show the clampers 7 and 8 and the piezoelectric element 11 which are in operation with a voltage applied. That is, the applied voltage is changed in the sequence shown in FIG. 2 for the piezoelectric elements 9 and 10 that drive the clampers 7 and 8 and the piezoelectric element 11 that drives the outer peripheral ring 6 in the circumferential direction relative to the driven stage 4. By driving in this manner, the rotational movement can be performed by repeating the micro steps as shown in FIG.
この実施例では 1)中空構造が可能である。In this embodiment, 1) a hollow structure is possible.
2)360゜回転可能である。2) It can rotate 360 degrees.
3)真空中で使用可能である。3) It can be used in vacuum.
4)被駆動ステージ4、弾性変形案内5、外周リング6
を1体で作ることにより組立時にクランパ7,8のクラン
プ隙間調整が容易となる。4) Driven stage 4, elastic deformation guide 5, outer peripheral ring 6
By making a single body, it becomes easy to adjust the clamp gap between the clampers 7 and 8 during assembly.
等の効果がある。And so on.
[他の実施例] 第4図は本発明の他の実施例に係る回転ステージを示
す。同図において、1はベース、2はベースに固定され
たシャフト、3はベアリング、4は被駆動ステージ、5
は弾性変形案内、6は外周リング、7,8はクランパ、9,1
0はクランパ駆動用圧電素子、11は回転駆動用圧電素子
である。[Other Embodiments] FIG. 4 shows a rotary stage according to another embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a base, 2 is a shaft fixed to the base, 3 is a bearing, 4 is a driven stage, and 5 is a driven stage.
Is an elastic deformation guide, 6 is an outer ring, 7 and 8 are clampers, and 9 and 1
Reference numeral 0 is a clamper driving piezoelectric element, and 11 is a rotation driving piezoelectric element.
この構成において、被駆動ステージ4はクランパ7によ
ってベース1に対して固定・開放自在となっており、ま
た、外周リング6はクランパ8によってベース1に対し
て固定・開放自在となっている。この状態において、ク
ランパ7,8を駆動する圧電素子9,10および被駆動ステー
ジ4に対して外周リング6を相対的に円周方向に駆動す
る圧電素子11を第2図と同様の印加電圧シーケンスで駆
動することにより、第3図と同様の微小ステップを繰り
返して回転運動を行なう。In this structure, the driven stage 4 can be fixed and released from the base 1 by the clamper 7, and the outer peripheral ring 6 can be fixed and released from the base 1 by the clamper 8. In this state, the piezoelectric elements 9 and 10 that drive the clampers 7 and 8 and the piezoelectric element 11 that drives the outer peripheral ring 6 in the circumferential direction relative to the driven stage 4 are applied voltage sequences similar to those in FIG. Driven by, the rotary steps are performed by repeating the same minute steps as in FIG.
この実施例は、360゜の回転が不必要である用途に向
き、 1)中空構造が可能である。This embodiment is suitable for applications in which 360 ° rotation is unnecessary, and 1) a hollow structure is possible.
2)真空中で使用可能である。2) It can be used in vacuum.
3)被駆動ステージ4の面積が大きくとれる。3) The area of the driven stage 4 can be made large.
4)被駆動ステージ4、弾性変形案内5、外周リング6
を1体で作ることにより組立時調整が容易となる。4) Driven stage 4, elastic deformation guide 5, outer peripheral ring 6
By making a single body, adjustment during assembly becomes easy.
等の効果がある。And so on.
[実施例の変形例] なお、上述においては、外周リング6の案内として弾性
変形案内5を用いているが、この代わりに、ころがり、
すべり、静圧等のベアリングを用いてもよい。[Modification of Embodiment] In the above description, the elastic deformation guide 5 is used as a guide for the outer peripheral ring 6, but instead of this, rolling,
You may use bearings such as sliding and static pressure.
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、偏心のない精確な
回転を得ることができるため、本発明の装置を精度の高
い位置決めに適用することができる。また、第1および
第2のリング状部材を、閉じた完全なリング形状とする
ことにより、回転可能な角度を無限とすることができ
る。また、すべての駆動機構を装置の外周近傍に集中さ
せて、装置の中央部を中空構造とすることも可能であ
る。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, since accurate rotation without eccentricity can be obtained, the device of the present invention can be applied to highly accurate positioning. Further, by making the first and second ring-shaped members closed and completely ring-shaped, the rotatable angle can be infinite. It is also possible to concentrate all the drive mechanisms in the vicinity of the outer periphery of the device so that the central part of the device has a hollow structure.
第1図は、本発明の一実施例の斜視図、 第2図は、本発明の一実施例における圧電素子駆動のシ
ーケンスの説明図、 第3図は、本発明の一実施例における駆動方法の説明
図、 第4図は、本発明の他の実施例の斜視図、 第5図は、従来例の説明図、 第6図は、従来例の駆動説明図である。 1:ベース、2:固定円筒、3:ベアリング、4:被駆動ステー
ジ、5:弾性変形案内、6:外周リング、7,8:クランパ、9,
10,11:圧電素子。FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a piezoelectric element driving sequence in the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a driving method in the embodiment of the present invention. 4 is a perspective view of another embodiment of the present invention, FIG. 5 is an explanatory view of a conventional example, and FIG. 6 is a drive explanatory view of the conventional example. 1: Base, 2: Fixed cylinder, 3: Bearing, 4: Driven stage, 5: Elastic deformation guide, 6: Outer ring, 7, 8: Clamper, 9,
10,11: Piezoelectric element.
Claims (4)
る第1のベアリングにより支持された第1のリング状部
材と、 第1のリング状部材に対して回転運動を案内する第2の
ベアリングにより支持された、前記第1のリング状部材
と同心円状の第2のリング状部材と、 前記ベースに固設され、前記第1のリング状部材を前記
ベースに対して固定/開放自在な第1のクランプ手段
と、 前記ベースに固設され、前記第2のリング状部材を前記
ベースに対して固定/開放自在な第2のクランプ手段
と、 第1のリング状部材に対して第2のリング状部材を円周
方向に相対的に微小変位させる駆動手段と、 を有することを特徴とする回転駆動装置。1. A base, a first ring-shaped member supported by a first bearing which has a rotation shaft fixed to the base and which guides a rotational movement, and a rotation with respect to the first ring-shaped member. A second ring-shaped member that is concentric with the first ring-shaped member and is supported by a second bearing that guides movement; and fixed to the base, and the first ring-shaped member is provided on the base. A first clamp means that can be fixed / released, a second clamp means that is fixed to the base, and that can fix / release the second ring-shaped member with respect to the base, and a first ring. And a driving unit configured to relatively minutely displace the second ring-shaped member in the circumferential direction with respect to the plate-shaped member.
りまたは静圧のベアリングである特許請求の範囲第1項
記載の回転駆動装置。2. The rotary drive device according to claim 1, wherein the first bearing is a rolling, sliding or static pressure bearing.
した案内である特許請求の範囲第1項記載の回転駆動装
置。3. The rotary drive device according to claim 1, wherein the second bearing is a guide utilizing elastic deformation.
部材および第2のベアリングである弾性案内が一体構造
である特許請求の範囲第3項記載の回転駆動装置。4. The rotary drive device according to claim 3, wherein the first ring-shaped member, the second ring-shaped member, and the elastic guide, which is the second bearing, have an integral structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61301727A JPH0688187B2 (en) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | Rotary drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61301727A JPH0688187B2 (en) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | Rotary drive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63156637A JPS63156637A (en) | 1988-06-29 |
JPH0688187B2 true JPH0688187B2 (en) | 1994-11-09 |
Family
ID=17900432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61301727A Expired - Lifetime JPH0688187B2 (en) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | Rotary drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0688187B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102441796B (en) * | 2011-07-08 | 2013-08-07 | 吉林大学 | Ultraprecise piezoelectric stepping rotation driving platform capable of regulating speed mechanically |
JP2020154956A (en) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | ブラザー工業株式会社 | Numerical control device and machine tool |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60131139A (en) * | 1983-12-17 | 1985-07-12 | Omron Tateisi Electronics Co | Infinitesimal turning gear |
JPS60214361A (en) * | 1984-04-10 | 1985-10-26 | Omron Tateisi Electronics Co | Micromotion rotation device |
-
1986
- 1986-12-19 JP JP61301727A patent/JPH0688187B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63156637A (en) | 1988-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS61258679A (en) | Rotor | |
US4831306A (en) | Piezoelectric motor having a pivotally mounted annular shaped housing | |
US4600854A (en) | Piezoelectric stepping rotator | |
JP6388244B1 (en) | Pipe end processing equipment | |
MY114839A (en) | Medium attaching device and disk drive apparatus | |
KR870001594A (en) | Disc drive | |
JPH0688187B2 (en) | Rotary drive | |
JP4076055B2 (en) | Rotary table device with linear motor drive | |
JPH11136927A (en) | Rotary device | |
JPH01178909A (en) | Motor-driven zoom lens device | |
JPH0596606U (en) | 1-axis compound motion unit | |
JP3204793B2 (en) | Endoscope device | |
JPS62126873A (en) | Piezoelectric motor | |
JP2888167B2 (en) | Antenna drive | |
JPH0784167A (en) | Method and device for aligning lens | |
JPH0710191B2 (en) | 2-DOF ultrasonic motor | |
JP2000245135A (en) | Rotating apparatus | |
JPH04164583A (en) | Hollow joint device | |
JPH02210885A (en) | Fine adjustment | |
JP2978177B2 (en) | Surface traveling wave drive actuator | |
JPH0259289A (en) | Articulated robot for direct drive | |
JPH0438764A (en) | Rotary driving device for disk-shaped recording medium | |
JPS63209484A (en) | Ultrasonic motor | |
JPH01177847A (en) | Biaxial driving motor | |
JPS62279560A (en) | Disk driving device |