JPS614634A - リニアモ−タ駆動形浮上式ステ−ジの弾性送り位置決め機構 - Google Patents
リニアモ−タ駆動形浮上式ステ−ジの弾性送り位置決め機構Info
- Publication number
- JPS614634A JPS614634A JP12350084A JP12350084A JPS614634A JP S614634 A JPS614634 A JP S614634A JP 12350084 A JP12350084 A JP 12350084A JP 12350084 A JP12350084 A JP 12350084A JP S614634 A JPS614634 A JP S614634A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stage
- linear motor
- leaf spring
- thrust
- spring
- 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.)
- Pending
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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
- B23Q1/36—Springs
-
- 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
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/0032—Arrangements for preventing or isolating vibrations in parts of the machine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (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】
（発明の技術分野）
この発明は、半導体製造装置のウェハアライメントステ
ージや超精密測定機の移動ステージに好適なリニアモー
タ駆動形浮上式ステージの弾性送り位置決め機構の改良
に関する。
ージや超精密測定機の移動ステージに好適なリニアモー
タ駆動形浮上式ステージの弾性送り位置決め機構の改良
に関する。
（従来技術とその問題点）
例えば昭和５７年度精機学会春季大会学術講演会論文集
Ｎｏ、３２３に詳しく開示されているように、第２図に
示すような弾性送り位置決め機構を備えたリニアモータ
駆動形静圧浮上式ステージが従来から知られている。
Ｎｏ、３２３に詳しく開示されているように、第２図に
示すような弾性送り位置決め機構を備えたリニアモータ
駆動形静圧浮上式ステージが従来から知られている。
第２図において、１０はステージであり、図示しないリ
ニアモータのスライダと機械的に結合されていて、矢印
Ｘ方向の推力が与えられる。また図示省略しているが、
ステージ１０には複数個の静圧軸受パッドが一体的に取
り付けられ、それを主体とする静圧浮上案内機構によっ
て固定ベース１２（定盤）から矢印Ｚ方向に微小浮上し
た状態で矢印Ｘ方向に案内される。そして、リニアモー
タのフィードバックサーボ制御により、ステージ１０は
矢印Ｘ方向に長ストロークに亘って変位駆動され、位置
決めされる。ただし、このサーボ系による位置決めは粗
動である。
ニアモータのスライダと機械的に結合されていて、矢印
Ｘ方向の推力が与えられる。また図示省略しているが、
ステージ１０には複数個の静圧軸受パッドが一体的に取
り付けられ、それを主体とする静圧浮上案内機構によっ
て固定ベース１２（定盤）から矢印Ｚ方向に微小浮上し
た状態で矢印Ｘ方向に案内される。そして、リニアモー
タのフィードバックサーボ制御により、ステージ１０は
矢印Ｘ方向に長ストロークに亘って変位駆動され、位置
決めされる。ただし、このサーボ系による位置決めは粗
動である。
ステージ１０の微細な位置決めのために、次のような弾
性送り位置決め機構が設けられている。
性送り位置決め機構が設けられている。
この機構は、ステージ１０の移動方向Ｘの力を受けて弾
性変形する２枚の平行な横板バネ１４゜１／ｌを介して
ステージ１０に取り付けられたロック基台１６と、上記
推力と直交方向Ｚの力を受けて弾性変形する縦板バネ１
８を介して上記ロック基台１６に取り付けられ、真空装
置（図示省略）により固定ベース１２に吸着する吸着板
２０とを備える。
性変形する２枚の平行な横板バネ１４゜１／ｌを介して
ステージ１０に取り付けられたロック基台１６と、上記
推力と直交方向Ｚの力を受けて弾性変形する縦板バネ１
８を介して上記ロック基台１６に取り付けられ、真空装
置（図示省略）により固定ベース１２に吸着する吸着板
２０とを備える。
この従来例では、ステージ１０と２枚の横板バネ１４と
ロック基台１６とは図のように一体に作られている。ま
た、縦板バネ１８の両端部分がボルト２６でロック基台
１６に固着され、縦板バネ１８の中央部分が吸着板２０
の中央突起部に固着されている。
ロック基台１６とは図のように一体に作られている。ま
た、縦板バネ１８の両端部分がボルト２６でロック基台
１６に固着され、縦板バネ１８の中央部分が吸着板２０
の中央突起部に固着されている。
吸着板２０の下面には広い凹部２４が形成されていて、
凹部２４が管継手２２に連通している。
凹部２４が管継手２２に連通している。
この管継手２２に真空装置が接続される。真空装、置が
凹部２４内の空気を吸引していない状態では、吸着板２
０は縦板バネ１８の力で固定ベース１２面から浮上して
いる。この状態で、上述のフィードバックサーボ制御に
よってステージ１０の長ストロークに亘る送り制御を行
う。
凹部２４内の空気を吸引していない状態では、吸着板２
０は縦板バネ１８の力で固定ベース１２面から浮上して
いる。この状態で、上述のフィードバックサーボ制御に
よってステージ１０の長ストロークに亘る送り制御を行
う。
上記の粗動送りが完了したら、真空装置によって吸着板
２０の凹部２４内の空気を吸引する。すると、縦板バネ
１８が撓んで吸着板２０が固定ベース１２に吸着し、ス
テージ１０を固定する。この吸着力が作用しても、その
力はあまり人きくないので、静圧浮上機構は正常な浮上
状態を保っている。
２０の凹部２４内の空気を吸引する。すると、縦板バネ
１８が撓んで吸着板２０が固定ベース１２に吸着し、ス
テージ１０を固定する。この吸着力が作用しても、その
力はあまり人きくないので、静圧浮上機構は正常な浮上
状態を保っている。
上記の状態でリニアモータに適宜な駆動電力を印加し、
ステージ１０にＸ方向の推力を与える。
ステージ１０にＸ方向の推力を与える。
すると、その推力によってステージ１０は横板バネ１４
．１４を撓めてＸ方向に変位する。つまり、ステージ１
０に加えられた推力と横板バネ１４゜１４の弾性力とが
釣り合う変位状態でステージ１０が静止Ｊ−る。これが
ステージ１０の微小な弾性送りおにび位置決めである。
．１４を撓めてＸ方向に変位する。つまり、ステージ１
０に加えられた推力と横板バネ１４゜１４の弾性力とが
釣り合う変位状態でステージ１０が静止Ｊ−る。これが
ステージ１０の微小な弾性送りおにび位置決めである。
リニアモータに加える電圧によってステージ１０に加わ
る推力が変化し、したがってステージ１０の変位量が変
化する。この制御によって０．０１μｍオーダの位置決
め制度が寄られる。
る推力が変化し、したがってステージ１０の変位量が変
化する。この制御によって０．０１μｍオーダの位置決
め制度が寄られる。
ところが、上述した従来の弾性送り位置決め機構では次
のような問題があった。
のような問題があった。
上記弾性送りの原理でステップ送りを行うとき、横板バ
ネ１４．１４を主因とする振動が発生し、その振動が比
較的長時間減衰せずに残ってしまう。
ネ１４．１４を主因とする振動が発生し、その振動が比
較的長時間減衰せずに残ってしまう。
つまり、リニアモータに与える駆動信号レベルをステッ
プ的に変化させ、ステージ１０に加える推力をステップ
的に発生あるいは変化させると、ステージ１０がこれに
そのまま応答せず、大きな減衰振動を伴ってしまう。こ
のようなステップ送り制御は高速位置決めを行うために
必要であるが、従来のように大きな残留振動があると、
ステージ１０が完全に静止するまでに時間がかかり、高
速位置決めが行えないし、位置決め精度にも悪影響があ
る。
プ的に変化させ、ステージ１０に加える推力をステップ
的に発生あるいは変化させると、ステージ１０がこれに
そのまま応答せず、大きな減衰振動を伴ってしまう。こ
のようなステップ送り制御は高速位置決めを行うために
必要であるが、従来のように大きな残留振動があると、
ステージ１０が完全に静止するまでに時間がかかり、高
速位置決めが行えないし、位置決め精度にも悪影響があ
る。
（発明の目的）
この発明の目的は、上述したリニアモータ駆動形浮上式
ステージの弾性送り位置決め機構において、特に、ステ
ップ送り時のステージの振動を抑制し、ステージを高速
で位置決めできるようにするとともに、位置決め精度を
向上さけることにある。
ステージの弾性送り位置決め機構において、特に、ステ
ップ送り時のステージの振動を抑制し、ステージを高速
で位置決めできるようにするとともに、位置決め精度を
向上さけることにある。
（発明の構成と効果）
上記の目的を達成するために、この発明は、弾性送り時
に変形する上記横板バネにゴムなどの粘弾性体を接合し
、横板バネにダンピング性を付与したことを特徴とする
。
に変形する上記横板バネにゴムなどの粘弾性体を接合し
、横板バネにダンピング性を付与したことを特徴とする
。
この構成によれば、従来はとんどなかった横板バネのダ
ンピングが非常に大きくなり、従来はとんど無制動状態
で継続していたステージの振動を急速に減衰させること
ができる。したがって、ステップ送り制御に高速で応答
する高速位置決めが実現できるとともに、位置決め精度
も向上する。
ンピングが非常に大きくなり、従来はとんど無制動状態
で継続していたステージの振動を急速に減衰させること
ができる。したがって、ステップ送り制御に高速で応答
する高速位置決めが実現できるとともに、位置決め精度
も向上する。
（実施例の説明）
第１図は本発明の一実施例を示す。第１図において、リ
ニアモータによって推力が与えられ、静圧浮上案内ｔａ
構（あるいは磁気浮上案内機構）によって案内されるス
テージ１０と、上記推力方向×の力を受けて弾性変形す
る２枚の平行な横板バネ１４．１４を介してステージ１
０に取り付けられたロック基台１６と、上記推力と直交
方向Ｚの力を受けて弾性変形する縦板バネ１８を介して
上記ロック基台１６に取り付けられ、真空装置により固
定ベース１２に吸着する吸着板２０とからなる弾性送り
位置決め機構の基本構成は第２図の従来のものと同じで
ある。
ニアモータによって推力が与えられ、静圧浮上案内ｔａ
構（あるいは磁気浮上案内機構）によって案内されるス
テージ１０と、上記推力方向×の力を受けて弾性変形す
る２枚の平行な横板バネ１４．１４を介してステージ１
０に取り付けられたロック基台１６と、上記推力と直交
方向Ｚの力を受けて弾性変形する縦板バネ１８を介して
上記ロック基台１６に取り付けられ、真空装置により固
定ベース１２に吸着する吸着板２０とからなる弾性送り
位置決め機構の基本構成は第２図の従来のものと同じで
ある。
従来のものと異なる本発明の特徴とするところは２枚の
横板バネ１４．１４の背部にゴムなどの粘弾性体２８．
２８を接合した点である。この実施例では、横板バネ１
４はステージ１０およびロック基台１６とともに一体的
に作られている。この横板バネ１４の背部にはロック基
台１６のブロック３０が配設されている。このブロック
３０と横板バネ１４との空隙部分に液状の粘弾性体２８
を充填し、横板バネ１４に接合した状態で粘弾性体２８
を固化させている。
横板バネ１４．１４の背部にゴムなどの粘弾性体２８．
２８を接合した点である。この実施例では、横板バネ１
４はステージ１０およびロック基台１６とともに一体的
に作られている。この横板バネ１４の背部にはロック基
台１６のブロック３０が配設されている。このブロック
３０と横板バネ１４との空隙部分に液状の粘弾性体２８
を充填し、横板バネ１４に接合した状態で粘弾性体２８
を固化させている。
この粘弾性体２８によって横板バネ１４の振動が大きく
抑制され、ステージ１０の振動が速かに減衰する。
− なお、横板バネ１４が別体に形成されているものにも本
発明は勿論適用できる。また、粘弾性体２８を横板バネ
１４の背部空間に充填する実施例に限定されず、例えば
、粘弾性体２８を横板バネ−１４に接着剤を用いて接合
しても良い。
抑制され、ステージ１０の振動が速かに減衰する。
− なお、横板バネ１４が別体に形成されているものにも本
発明は勿論適用できる。また、粘弾性体２８を横板バネ
１４の背部空間に充填する実施例に限定されず、例えば
、粘弾性体２８を横板バネ−１４に接着剤を用いて接合
しても良い。
第１図は本発明の一実施例による弾性送り位置決め機構
の構成図、第２図は従来の弾性送り位置決め機構の構成
図である。 １０・・・ステージ、１２・・・固定ベース、１４・・
・横板バネ、１６・・・ロック基台、１８・・・縦板バ
ネ、 ２０・・・吸着板、２８・・・粘弾性体。
の構成図、第２図は従来の弾性送り位置決め機構の構成
図である。 １０・・・ステージ、１２・・・固定ベース、１４・・
・横板バネ、１６・・・ロック基台、１８・・・縦板バ
ネ、 ２０・・・吸着板、２８・・・粘弾性体。
Claims (1)
- リニアモータによつて推力が与えられ、静圧あるいは磁
気浮上案内機構によつて案内されるステージと、上記推
力方向の力を受けて弾性変形する２枚の平行な横板バネ
を介して上記ステージに取り付けられたロック基台と、
上記推力と直交方向の力を受けて弾性変形する縦板バネ
を介して上記ロック基台に取り付けられ、真空装置によ
り固定ベースに吸着する吸着板とを備え、この吸着板を
上記固定ベースに吸着させた状態で上記ステージに上記
リニアモータによる推力を与えて上記横板バネを弾性変
形させ、上記推力と上記横板バネの弾性力との釣り合い
状態に上記ステージを位置決めする機構において、上記
横板バネに粘弾性体を接合してダンピング性を付与した
ことを特徴とするリニアモータ駆動形浮上式ステージの
弾性送り位置決め機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12350084A JPS614634A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | リニアモ−タ駆動形浮上式ステ−ジの弾性送り位置決め機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12350084A JPS614634A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | リニアモ−タ駆動形浮上式ステ−ジの弾性送り位置決め機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS614634A true JPS614634A (ja) | 1986-01-10 |
Family
ID=14862155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12350084A Pending JPS614634A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | リニアモ−タ駆動形浮上式ステ−ジの弾性送り位置決め機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS614634A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010110030A1 (ja) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | 村田機械株式会社 | ２軸工作機械 |
| CN105522397A (zh) * | 2014-10-22 | 2016-04-27 | 无锡利博科技有限公司 | 便调式机床安装支座 |
| CN105583636A (zh) * | 2014-10-21 | 2016-05-18 | 无锡利博科技有限公司 | 机床的防松支撑结构 |
| CN108818074A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-16 | 湖州恒奥成套电气设备有限公司 | 一种铝合金外壳母线槽加工用固定装置 |
-
1984
- 1984-06-15 JP JP12350084A patent/JPS614634A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010110030A1 (ja) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | 村田機械株式会社 | ２軸工作機械 |
| CN102348532A (zh) * | 2009-03-27 | 2012-02-08 | 村田机械株式会社 | 双轴机床 |
| US8291796B2 (en) | 2009-03-27 | 2012-10-23 | Murata Machinery Ltd. | Two-axis machine tool |
| KR101296702B1 (ko) * | 2009-03-27 | 2013-08-20 | 무라다기카이가부시끼가이샤 | 2축 공작 기계 |
| JP5287979B2 (ja) * | 2009-03-27 | 2013-09-11 | 村田機械株式会社 | ２軸工作機械 |
| CN105583636A (zh) * | 2014-10-21 | 2016-05-18 | 无锡利博科技有限公司 | 机床的防松支撑结构 |
| CN105522397A (zh) * | 2014-10-22 | 2016-04-27 | 无锡利博科技有限公司 | 便调式机床安装支座 |
| CN108818074A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-16 | 湖州恒奥成套电气设备有限公司 | 一种铝合金外壳母线槽加工用固定装置 |
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