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JP4139612B2 - Precision machining stage equipment - Google Patents

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JP4139612B2
JP4139612B2 JP2002071994A JP2002071994A JP4139612B2 JP 4139612 B2 JP4139612 B2 JP 4139612B2 JP 2002071994 A JP2002071994 A JP 2002071994A JP 2002071994 A JP2002071994 A JP 2002071994A JP 4139612 B2 JP4139612 B2 JP 4139612B2
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Tamura Corp
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Japan Science and Technology Agency
Tamura Corp
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、精密加工用ステージ装置に係り、特に、ＩＣやＬＳＩ等の集積回路を含む半導体生産工程における配線作業やその検査等で使用される精密加工用ステージ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体産業等では、ＩＣやＬＳＩ等の生産工程で被加工物を精密加工の場に配設し保持するのに、多くは精密移動可能な可動テーブルを備えた加工用ステージ装置が使用されている。
【０００３】
この場合、可動テーブルをその中心位置を原点として想定されるＸーＹ直交座標の面上の任意の位置に精密移動させるには、通常は、まずＸ方向移動機構で可動テーブル全体をＸ方向に移動し、次に（又は同時に）、この可動テーブル及びＸ方向移動機構の全体をＹ方向移動機構にてＹ方向に移動する、という二重重ね構造の移動体保持機構を備えた方式のものが多い。
この種の加工用ステージ装置のテーブル駆動手段としては、通常はＸ方向およびＹ方向の各々に独立した駆動機構を備えたものとなっている。このため、装置全体の大型化および重量増をきたし、このため可搬性が悪いという不都合を常に伴っていた。
【０００４】
一方、近時にあっては、装置全体の小型軽量化を意図して、田形状駆動コイルを装備した平面駆動方式（特開平５−３３６７３０号公報参照）のものが開発されている。
これは、装置の中心軸上で且つ前述した可動テーブルの中心位置に原点を設定して成るＸーＹ直交座標の面上に、前述した可動テーブルを配設し、同一面上という共通の空間を利用してＸ方向およびＹ方向の何れの方向に対しても当該可動テーブルを移動可能とした技術で、Ｘ方向とＹ方向に対する二つの駆動機構を二重に重ねるという手段を備えていないことから、装置全体の小型軽量化に際しては実効あるものとなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平５−３３６７３０号公報記載のものは、田形状駆動コイルをＸーＹ直交座標の面上における第１象限乃至第４象限の各象限部分に装備してあるので、例えば四つの田形状駆動コイルを全部稼働させると、Ｘ軸およびＹ軸に沿った方向への駆動に関しては円滑になし得るものの、Ｘ軸とＹ軸との中間方向（斜め方向）への駆動に関しては回転力が働いて駆動動作を円滑になし得ないという不都合が常に伴っていた。このため、可動テーブルを斜め方向に平面移動させる場合には、例えば移動方向に沿った方向に位置する田形状駆動コイルの駆動を停止させなければならず、全体的に駆動力が低下するという不都合があった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、とくに、全体的に駆動力を低下させることなく可動テーブルの中心位置を原点とするＸーＹ直交座標面上の所定方向に当該精密作業用の可動テーブルを迅速に平面移動させると共に、装置全体の小型軽量化を可能とした精密加工用ステージ装置を提供することを、その目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかる精密加工用ステージ装置は、同一面上にて任意の方向への移動および回動動作が可能に配設された可動テーブルと、この可動テーブル上の中心点を原点として同一面上での前記各動作を許容して当該可動テーブルを保持すると共に当該可動テーブルに対する元位置復帰を付勢する元位置復帰機能を備えたテーブル保持機構と、このテーブル保持機構を支持する本体部と、この本体部に装備され前述した可動テーブルに移動力を付勢する電磁駆動手段とを備えている。
【０００８】
電磁駆動手段は、前記可動テーブルの所定位置に固定装備された複数個の被駆動磁石と、この各被駆動磁石に対向して個別に配設され且つ当該各被駆動磁石を介して前記可動テーブルに所定の移動方向に沿った所定の電磁駆動力を付勢する複数の田形状駆動コイルと、この田形状駆動コイルを保持すると共に前記本体部に固定された固定プレートとにより構成されている。
【０００９】
ここで、前述した固定プレートは、前記可動テーブルと前記テーブル保持機構との間に配設された構成とし、又、前述したテーブル保持機構は、前記可動テーブルから当該テーブル保持機構に向けて前記固定プレートを貫通して突設されたテーブル側脚部を介して、前記可動テーブルを空中で安定した状態で保持する構成とする。
更に、前述した各田形状駆動コイルの内側に形成される十字状コイル辺の縦方向又は横方向の何れか一方が前述した固定プレートの中央部の中心点を原点として設定されるＸーＹ直交座標平面上の中心点側に向かうように（何れか一方のコイル辺の延長線上にＸーＹ直交座標平面上の中心点が存在するように）、当該各田形状駆動コイルを前述した固定プレート上に配設して固着した。そして、前述した田形状駆動コイルの外側の輪郭コイル部分を前述した被駆動磁石の大きさよりも大きく設定する。更に、前述した電磁駆動手段に、前記可動テーブルに対して同一面上での任意の方向への移動動作を規制する動作制御系を併設すると共に、この動作制御系が、前記電磁駆動手段の複数の田形状駆動コイルの十字状コイル辺の少なくとも縦方向又は横方向の何れか一方を選択的に通電制御して前記可動テーブルを所定の方向に移動制御するコイル駆動制御手段を備えたことを特徴とする（請求項１）。
【００１０】
このため、複数の各田形状駆動コイルと対応する被駆動磁石との間に発生する電磁駆動力が常に固定プレート上の中心位置を原点とするＸーＹ座標平面上の中心点から外側に向かう方向に発生することとなり、これがため、その合力も必ずＸーＹ座標平面上の中心点を通る事となり、かかる点において移送方向が変化しても常に回転を伴うことなく円滑に可動テーブルを（ＸーＹ座標平面上の設定された範囲内で）平面移動させることが可能となる。
【００１１】
即ち、各田形状駆動コイルにより発生する電磁駆動力の大小とその発生方向を適宜設定することにより、各田形状駆動コイル毎に発生する電磁駆動力を回転を伴うことなく効率よく可動テーブルに伝えることができ、当該可動テーブルを所定の意図する方向に効率良く移送することができる。
【００１２】
更に、可動テーブルに対する回転駆動に際しては、各田形状駆動コイルの十字状コイル辺の内の前述したＸーＹ直交座標平面上の中心点を通るコイル部分を所定の方向に（回転方向に電磁駆動力が発生するように）通電駆動する。この場合、円滑な回転動作を意図するには、予め複数の被駆動磁石をバランスよく可動テーブル上に配置しこれに対応して田形状駆動コイルを固定プレート上に装備することにより実現される。
【００１３】
このように、本発明では、複数の各田形状駆動コイルに対して通電電流を調整することによって所定方向にアナログ量の電磁駆動力を出力し得るので、可動テーブルの移動もミクロン単位の精密移動が可能となっている。
【００１４】
ここで、前述したテーブル保持機構を、可動テーブルの周端部の同一円周上に所定間隔を隔てて平行に配設され且つ一端部が当該可動テーブルに植設された少なくとも三本の一方の棒状弾性部材と、この一方の各棒状弾性部材に対応し且つ当該各棒状弾性部材の外側にて同一円周上に所定間隔を隔てて平行に配設され一端部が本体部に保持された同一長さの少なくとも三本の他方の棒状弾性部材と、この一方と他方の各棒状弾性部材の他端部を平行状態を維持しつつ一体的に保持する中継部材とにより構成してもよい。
【００１５】
この場合、テーブル保持機構の三組の各棒状弾性部材をそれぞれ同一の強度で同一長さのピアノ線等の棒状弾性部材で構成される。
【００１６】
このようにすると、可動テーブルは同一面上にて移動可能に保持される。この場合、例えば可動テーブルが全体的に同一方向にスライド移動すると、各組の各棒状弾性部材は全て同一の変形をする。一方、本体側の各棒状弾性部材は端部が保持された状態で弾性変形することから、同様に弾性変形するテーブル側の各棒状弾性部材の変形動作により可動テーブルの高さ位置は不変となり、代わって、両棒状弾性部材に共通に支持された中継部材の高さ位置が変動する。
【００１７】
即ち、この中継部材が各棒状弾性部材（ピアノ線等）の変形で生じる高さ位置の変動を吸収することになり、これによって、可動テーブルは全体的に高さ方向に変動することなく同一面内でスライド移動する。この場合、電磁駆動力を開放すると、可動テーブルは各棒状弾性部材のばね作用により一直線に元位置に復帰する（元位置復帰機能の発動）。
【００１８】
また、可動テーブルが同一面内で回転駆動された場合にも、同様の理由から当該可動テーブルは全体的にほぼ同一の高さを維持しつつ同一面内で回転動作することとなる。そして、この場合も電磁駆動力を開放すると、可動テーブルは各棒状弾性部材のばね作用により一直線に元位置に復帰する。そして、これら各部の動作に際しては、摩擦部分は一切存在しないことから、安定した状態で円滑に可動テーブルの平面移動が実現される。
【００１９】
更に、本発明では、前述した可動テーブルに近接し対向した状態で当該可動テーブルに補助テーブルを併設すると共に、この補助テーブルを介してテーブル保持機構が前述した可動テーブルを保持する構成とし、更に、少なくとも補助テーブルに前述した複数の被駆動磁石を装備することにより当該補助テーブルを介して前述した電磁駆動手段が可動テーブルに平面移動力を付勢する構成としてもよい（請求項２）。
【００２０】
このようにすると、補助テーブルを介して電磁駆動手段が可動テーブルに平面移動力を付勢するようにしたので、その構造に余裕があり、かかる点において生産性および保守性をたかめることが可能となっている。
【００２１】
ここで、前述したテーブル保持機構については、前述した補助テーブルを介して前述した可動テーブルを保持するようにしてもよい。
【００２２】
このため、可動テーブルの高さ位置を変えることなく、当該可動テーブルの平面移動を許容し得るようになっている。そして、この場合も前述したテーブル保持機構と同様に摩擦部分は一切存在しないことから、安定した状態で円滑に可動テーブルの平面移動が実現されるようになる。
【００２３】
又、前述した各田形状駆動コイルについては、これを前記固定プレートに貫通した状態で装備してもよい。そして、この各田形状駆動コイルの各端面に対応して、前記可動テーブル及び補助テーブルの各々に前記被駆動磁石をそれぞれ配設する、という構成としてもよい（請求項３）。
【００２４】
このため、これによると、被駆動磁石を可動テーブル及び補助テーブルの各々にそれぞれ配設したので、二倍の駆動力で補助テーブル（即ち、可動テーブル）を平面駆動することができ、かかる点において、装置全体の性能の向上を期待し得るという利点がある。
【００２５】
更に、前述した被駆動磁石については、これを偶数個設けると共に、この偶数個の被駆動磁石の配置について下記ように限定してもよい。
【００２６】
例えば、偶数個の被駆動磁石を同一円周上に等間隔に配置し、これにより位置が特定された各被駆動磁石に個別に対応して田形状駆動コイルを固定プレート上にそれぞれ配置する（請求項６）。
【００２７】
又、前述した偶数個の被駆動磁石を、前述した可動テーブルの中央部を原点として想定されるＸーＹ面上の少なくともＸ軸に対して線対称位置（左右対称位置）に配置する。そして、これにより位置が特定された各被駆動磁石に個別に対応して前述した田形状駆動コイルを固定プレート上にそれぞれ配置する（請求項７）。
【００２８】
更に、前述した複数個の被駆動磁石を、可動テーブルの中央部を原点として想定されるＸーＹ直交座標の面上の正負各軸上の所定位置にそれぞれ配設する。そして、これにより位置が特定された少なくとも四個の各被駆動磁石に個別に対応して少なくとも四個の田形状駆動コイルを固定プレート上にそれぞれ装備する（請求項８）。
【００２９】
このため、これらの各発明では、それぞれ上述した各発明と同等に機能するほか、更に各被駆動磁石に発生する複数の電磁駆動力が、ＸーＹ直交座標上の軸上で中央部の原点Ｏを基準としてその合力が形成されることとなり、かかる点において回転動作成分が確実に排除され、当該可動テーブルをＸーＹ軸上の所定の方向へ蛇行することなく円滑に移動させることが可能となる。
【００３０】
更に、前述した田形状駆動コイルの外形の形状については、これを以下の如く特定してもよい。
【００３１】
即ち、前述した各田形状駆動コイルを、それぞれ独立して通電可能な四個の四角形状の角形小コイルにより構成すると共に、その組合せの全体の形状を四角形状とする（請求項９）。
又、前述した各田形状駆動コイルを、それぞれ独立して通電可能な四個の三角形状の角形小コイルにより構成すると共に、その組合せの全体の形状を菱形状とする（請求項１０）。
更に、前述した各田形状駆動コイルを、それぞれ独立して通電可能な四個の扇状の角形小コイルにより構成すると共に、その組合せの全体の形状を、円形状とする（請求項１１）。
或いは、前述した各田形状駆動コイルを、それぞれ独立して通電可能な四個の５角形状の角形小コイルにより構成すると共に、その組合せの全体の形状を、八角形状とする（請求項１２）。
【００３２】
そして、前述した各角形小コイルの通電方向を外部から特定することにより、例えば田形状駆動コイルの内部の十字状部分に流れる合計電流値を見かけ上，縦方向又は横方向の何れかに限定して通電したのと同等の状態（動作可能状態）を設定することができ、これにより、対応して配置された被駆動磁石に対しては、フレミングの左手の法則に従って当該被駆動磁石を所定の方向へ押圧する電磁力を出力することができる。
【００３３】
本発明では、このようにして、可動テーブルの形状や構造その他の環境条件に合わせてこれに対応した田形状駆動コイルを設定することにより、装置の汎用性を高めることができる。
【００３４】
又、前述した田形状駆動コイルの端面部分に、非磁性金属部材からなる制動用プレートを前述した被駆動磁石の磁極面に対向して固定装備した構成としてもよい（請求項１３）。
【００３５】
このようにすると、被駆動磁石が装備された補助テーブル又は可動テーブルが急激な移動動作をした場合に当該被駆動磁石と制動用プレートとの間に移動速度に比例した大きさの電磁制動力（うず電流ブレーキ）が生じ、補助テーブル又は可動テーブルは急激な動作が抑制されて徐々に移動することとなる。
【００３６】
尚、前述したテーブル保持機構としてばね性を備えたものを採用した場合には、補助テーブル（又は可動テーブル）に動作停止時の慣性力の影響で繰り返し動作（バランス位置での往復動作）が生じる。
かかる場合にも、被駆動磁石の急峻な移動動作（繰り返し往復移動も含む）によって制動用プレート上に当該移動速度に比例した大きさのうず電流が流れ、当該被駆動磁石の磁力線との間に前述したのと同様の電磁制動（うず電流制動）が生じる。そして、この電磁制動（うず電流制動）によって当該被駆動磁石が付された補助テーブル（又は可動テーブル）の往復繰り返し動作は抑制され、当該補助テーブル（又は可動テーブル）は所定位置に安定した状態で円滑に移動し停止することとなる。
【００３７】
更に、この各田形状駆動コイルの端面部分に装備された非磁性部材からなる金属製の制動用プレートは、各田形状駆動コイルとの関係ではトランスの二次側回路を構成し、且つ所定の低抵抗（うず電流損を生じる）を介して短絡された形態を構成する。
このため、この場合の一次側回路を構成する各田形状駆動コイルは、比較的大きい電流を通電することができ、これがため、前述した被駆動磁石との間には当該制動用プレートがあっても比較的大きい電磁力を出力することができる。
【００３８】
又、この制動用プレートは、放熱板としても機能し、かかる点において田形状駆動コイルの連続運転に伴う径年変化（熱による絶縁破壊）を有効に抑制することができ、装置全体の耐久性を増大することができ、ひいては装置全体の信頼性を高めることができる。
【００３９】
更に、前述したように、電磁駆動手段に併設された動作制御系は電磁駆動手段の有する複数の田形状駆動コイルの十字状コイル辺の少なくとも縦方向又は横方向の何れか一方を動作可能に選択的に通電制御して前述した可動テーブルを所定の方向に移動制御するコイル駆動制御手段を備えている。
【００４０】
このため、可動テーブルの実際の動作制御に際しては、動作制御系が有効に機能して複数の田形状駆動コイルを作動させ、これによって可動テーブルを所定の方向に移動させることが可能となっている。
【００４１】
この動作制御系は、電磁駆動手段の複数の各田形状駆動コイルを所定の制御モードに従って駆動制御するコイル駆動制御手段と、このコイル駆動制御手段に併設され前述した可動テーブルの移動方向，回転方向，及びその動作量等が特定された複数の制御モードにかかる複数の制御プログラムが記憶されたプログラム記憶部と、各制御プログラムの実行に際して使用される所定の座標データ等を記憶したデータ記憶部とを備えている。そして、前述したコイル駆動制御手段には、複数の各田形状駆動コイルに対する所定の制御動作を指令する動作指令入力部を併設する、という構成が採られている（請求項４）。
【００４２】
又、前述したように、プログラム記憶部は田形状駆動コイルに対する基本的な四つの固定された通電パターンを記憶する駆動パターン記憶領域を有する。
【００４３】
このプログラム記憶部は、前述したように、固定プレート上の中央部を原点として想定されるＸーＹ平面上にて前述した可動テーブルを正負の各Ｘ軸方向および正負の各Ｙ軸方向にそれぞれ移動せしめる第１乃至第４の制御モードと、ＸーＹ平面上に設定される各象限内の所定方向に可動テーブルを移動せしめる第５乃至第８の制御モードと、可動テーブルを所定位置にて正負いずれかの方向に回転動作せしめる第９乃至第１０の各制御モードにかかる各動作プログラムを記憶する制御モード記憶領域とを有する。そして、このプログラム記憶部には、上述した各通電パターンおよび各動作プログラムが、前述したコイル駆動制御手段に対して出力可能に記憶されている、という構成を採られている（請求項５）。
【００４４】
このため、本発明では、動作指令入力部からの指令に基づいてコイル駆動制御手段が作動してプログラム記憶部およびデータ記憶部から移動方向先の情報および移動用の所定の制御モードを取り出すと共に、これに基づいて前述した電磁駆動手段の複数の各田形状駆動コイルが駆動制御され、これによって、可動テーブルを所定の方向に移動させるように機能する。
【００４５】
この場合、特に本発明では、移動方向によって特定された各田形状駆動コイルに対する制御モード（通電制御の態様）を予め記憶しておき、これに基づいて各田形状駆動コイルを駆動制御するようにした。このため、動作指令入力部からの指令に迅速に対応することができるという利点を備えている。
【００４６】
又、本発明では、前述した請求項１乃至１６の何れか一つに記載の精密加工用ステージ装置において、前述した可動テーブルの移動情報を検出し外部出力する複数の位置検出センサを当該可動テーブルの周端部の複数箇所にそれぞれ分散して装備し、この複数の位置検出センサで検出される情報に基づいて所定の演算をし前記可動テーブルの移動方向およびその変化量等を特定して位置情報として外部出力する位置情報演算回路を設ける、という構成を採っている（請求項１４）。
【００４７】
このため、本発明では、更に、可動テーブルの移動情報および移動後の位置情報をリアルタイムで外部出力することができ、これがため、オペレータは、可動テーブルの移動方向や移動後の位置のずれ等を外部から容易に把握し得るので、やり直し又は修正の必要性を迅速に把握することができ、このため、補助テーブル（即ち可動テーブル）の移動作業を高精度に且つ迅速に成し得ることとなる。
【００４８】
ここで、前述した可動テーブルの移動情報を検出し外部出力する複数の位置検出センサを前述した補助テーブルの複数箇所にそれぞれ分散して装備し、この複数の位置検出センサで検出される情報に基づいて所定の演算をし前述した可動テーブルの移動方向およびその変化量等を特定して位置情報として外部出力する位置情報演算回路を設けるように構成してもよい。
【００４９】
このようにしても、前述した可動テーブルの移動情報及び移動後の位置情報をリアルタイムで外部出力することができ、又、オペレータは、可動テーブルの移動方向や移動後の位置のずれ等を外部から容易に把握し得るので、やり直し又は修正の必要性を迅速に把握することができ、補助テーブル（即ち可動テーブル）の移動作業を、迅速に且つ高精度に実行することができる。
【００５０】
更に、前述した被駆動磁石については、これを永久磁石により構成してもよい。
【００５１】
このようにすると、電磁石で必要とする通電回路は不要であり、その分、構造が簡略化されることから生産性および保守性の向上を図ることができ、装置全体の故障率を低減させることができ、かかる点において耐久性向上を図ることができる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図に基づいて説明する。
【００５３】
【第１の実施形態】
本発明の第１実施形態を図１乃至図１８に示す。
最初に、本実施形態の基本的な構成を説明し、その後に具体的な内容を説明する。
まず、図１乃至図１８において、符号１は可動テーブルを示し、符号２はテーブル保持機構を示す。このテーブル保持機構２は、図１の下方部分に配設され、前述した可動テーブル１が同一面内での任意の方向への移動を許容すると共に当該可動テーブル１に対する元位置復帰機能を有し、当該可動テーブル１に元位置復帰力を付加し得る状態で当該可動テーブル１を保持するように構成されている
【００５４】
このテーブル保持機構２は本体部としてのケース本体３によって支持されている。
ケース本体３は、本実施形態では図１に示すように上方および下方が開放された箱体状に形成されている。付号４は電磁駆動手段を示す。この電磁駆動手段４は、その主要部がケース本体３側に保持され、前述した可動テーブル１に移動力を付勢する機能を備えている。符号３Ａは、ケース本体３の内壁部周囲に突設された駆動手段保持部を示す。
そして、この電磁駆動手段４は、本実施形態では可動テーブル１と後述する補助テーブル５との間に配設されている。
【００５５】
前述した可動テーブル１に対向し且つ所定間隔を隔てて平行に補助テーブル５が連結装備されている。そして、前述したテーブル保持機構２は、この補助テーブル５側に装備され、該補助テーブル５を介して可動テーブル１を保持するように構成されている。
【００５６】
前述した電磁駆動手段４は、後述するように補助テーブル５の所定位置に固定装備された四個の正方形形状の被駆動磁石６と、この各被駆動磁石６に対向して配置された十字状コイル辺を有し且つ当該各被駆動磁石６に対して前述した可動テーブル１の所定の移動方向に沿って電磁的に所定の駆動力を付勢する田形状駆動コイル７と、この田形状駆動コイル７を定位置にて保持すると共に前述した補助テーブル５の可動テーブル１側に装備された固定プレート８とを備えている。この内、田形状駆動コイル７と固定プレート８とによって、前述した電磁駆動手段４の主要部が構成されている。
【００５７】
更に、上述した田形状駆動コイル７の前述した被駆動磁石６に面する端面側には、非磁性金属部材からなる制動用プレート９が被駆動磁石６の磁極面に近接して個別に配設されている。この制動用プレート９は前述した固定プレート８側に固定された状態となっている。
ここで、本第１の実施形態にあっては、図１乃至図１８からも明らかのように、前述した各構成要素である可動テーブル１，テーブル保持機構２，ケース本体３，電磁駆動手段４，補助テーブル５および固定プレート８の各中心点は共通の中心線である装置全体の中心線Ｓ上に設定されて構成されている。そして、前述した可動テーブル１，テーブル保持機構２，ケース本体３，電磁駆動手段４，補助テーブル５，固定プレート８の各機能もしくは各動作の説明に際して設定されるＸーＹ直交座標は、後述する図１３，図１８でも明らかのように、いずれもこれら各構成要素の中心点を原点として設定されている。他の実施形態においても同様である。
【００５８】
次に、上述した実施形態の内容を、更に具体的に説明する。
〔可動テーブルと補助テーブル〕
まず、図１乃至図４において、可動テーブル１は本実施形態では円形状に形成され、補助テーブル５は四角形状に形成されている。この補助テーブル５は、可動テーブル１に対向し且つ所定間隔を隔てて平行に配置され、その中心部の連結支柱１０を介して前述した可動テーブル１に一体的に連結されている。
このため、この可動テーブルは、補助テーブル５と平行状態を維持しつつ一体的に移動し且つ一体的に回転し得るようになっている。
【００５９】
連結支柱１０は、前述したように可動テーブル１と補助テーブル５とを連結する連結部材であって、両端部に鍔部１０Ａ，１０Ｂを備えた断面工字状に形成され、その両端部外側中央には、可動テーブル１と補助テーブル５との各中心部に形成された位置決め孔１ａ，５ａに係合する突起１０ａ，１０ｂが設けられている。
【００６０】
そして、可動テーブル１と補助テーブル５とは、この突起１０ａ，１０ｂと鍔部１０Ａ，１０Ｂとによって位置決めされ当該連結支柱１０に固着され一体化されている。この一体化に際しては本実施形態では接着剤が用いられているが、溶接にて部分的に接合しても、或いは突起１０ａ，１０ｂ部分を位置決め孔１ａ，５ａに圧入し他の部分を接着剤又は溶接等によって一体化してもよい。
【００６１】
又、可動テーブル１或いは補助テーブル５の何れか一方をネジ止めにて前述した連結支柱１０の鍔部１０Ａ又は１０Ｂに着脱自在に固着してもよい。この場合、ネジ止め後に、数本のノックピンを位置決め固定用として係合する両者間に打ち込むとよい（図示せず）。このようにすると、可動テーブル１と補助テーブル５との一体化を更に有効に実現することができて都合がよい。
【００６２】
〔テーブル保持機構〕
前述したテーブル保持機構２は、本実施形態にあっては可動テーブル１を保持しつつ当該可動テーブル１をその高さ位置を変えることなく同一面上のいずれの方向へも自在に移動可能とする機能を備え、同時に外力が解除された場合には可動テーブル１を元の位置に復帰せしめる元位置復帰機能を備えたものであり、補助テーブル５を介してこれを実行するようにしたものである。
【００６３】
このテーブル保持機構２は、全体的にはリンク機構を三次元空間に応用したもので、所定間隔を隔てて設置される二本の棒状弾性部材としてのピアノ線（可動テーブル１および補助テーブル５を支えるに充分な適度の剛性を備えた棒状弾性部材であれば、他の素材で形成したものであってもよい）を一組として予め補助テーブル５の端部周囲のコーナー部分に対応して四組準備し、この四組のピアノ線を組毎に、四角形状に形成された中継部材としての中継プレート２Ｇの各四隅部分に分けて、それぞれ上方向に向けて植設する。
そして、内側に位置する四本のピアノ線２Ａで補助テーブル５を下方から保持し、外側に位置する四本のピアノ線２Ｂで中継部材としての中継プレート２Ｇを本体部３から揺動自在に吊り下げたような構成とした。
【００６４】
これにより、補助テーブル５（即ち、可動テーブル１）が中継プレート２Ｇと各四本のピアノ線（棒状弾性部材）２Ａ，２Ｂとによって空中で安定した様態で保持され、その水平面内での移動は、後述するように同一の高さ位置を維持しつつ何れの方向にも自在に移動可能となっている。同一面内での回転動作もほぼ同様に可能となる。
【００６５】
これを更に詳述する。
前述したテーブル保持機構２は、補助テーブル５の周端部の四隅部分からそれぞれ図１の下方に向けて植設された四本のテーブル側ピアノ線（テーブル側棒状弾性部材）２Ａと、この各テーブル側ピアノ線２Ａの図１における下端部に装備された中継部材としての中継プレート２Ｇと、この中継プレート２Ｇを本体部側から吊り下げるように構成され前述したテーブル側ピアノ線２Ａの外側に装備された本体側ピアノ線（本体側棒状弾性部材）２Ｂとを備えている。
【００６６】
この四本のテーブル側ピアノ線２Ａは、図１における上端部が補助テーブル５に固着され、下端部が中継プレート２Ｇに固着されている。符号５Ａ，５Ｂは補助テーブル５の下面側の二箇所に設けられた下方突出部を示す。この下方突出部５Ａ，５Ｂによってテーブル側ピアノ線２Ａの固定位置が設定されている。
【００６７】
又、この四本の各テーブル側ピアノ線２Ａの外側には、これに個別に対応して且つ所定間隔Ｓを隔てて本体側ピアノ線２Ｂがそれぞれ個別に且つ平行に配設されている。この本体側ピアノ線２Ｂは、その下端部が前述したテーブル側ピアノ線２Ａと同様に中継プレート（中継部材）２Ｇに固着され、その上端部がケース本体３の内壁部に設けられた本体側突出部３Ｂに固着されている。
これらの各ピアノ線２Ａ，２Ｂは、前述したように可動テーブル１および補助テーブル５を支えるに充分な適度の剛性を備えた弾性線材によって形成されている。
【００６８】
これにより、前述した可動テーブル１は、まず、補助テーブル５と共に中継プレート２Ｇ上にて内側の４本のテーブル側ピアノ線２Ａによって支持され、当該４本のテーブル側ピアノ線２Ａの弾性限界内においてリンク機構の原理に従ってその平行移動および面内での回転が許容された状態となっている。
【００６９】
一方、中継プレート２Ｇは、当該中継プレート２Ｇ上の外側の４本のテーブル側ピアノ線２Ｂによって本体側突出部３Ｂに吊持されていることから、ケース本体３に対してはその平行移動および面内での回転が同様に許容された状態となっている。
【００７０】
このため、補助テーブル５（即ち、可動テーブル１）が、外力に付勢されてその面内で移動し又は回転すると、後述する図１７に示すようにテーブル側およびケース本体側の各ピアノ線２Ａ，２Ｂが同時に弾性変形して中継プレート２Ｇが平行状態を維持しつつ上下動する。即ち、補助テーブル５（即ち、可動テーブル１）が外力によってその面内で移動し又は回転すると、その高さ位置の変動は中継プレート２Ｇによって吸収される。
これにより、可動テーブル１は、外力に付勢されて移動しても、各ピアノ線２Ａ，２Ｂの弾性限界内において何れの方向へも同一高さを維持しつつ移動することが可能となっている。
【００７１】
このため、本実施形態にあっては、テーブル側とケース本体側の各ピアノ線２Ａ，２Ｂをほぼ等間隔に四組装備すると共に、テーブル側のピアノ線２Ａとケース本体側のピアノ線２Ｂとを所定間隔を隔てて近接して装備したので、強度的に全体のバランスがとられており、安定た状態で可動テーブル１を移動させることができるという利点がある。
【００７２】
ここで、テーブル側およびケース本体側の各ピアノ線２Ａ，２Ｂは同一の直径を備え同一の弾性を備えたものが使用され、その露出部分の長さＬはそれぞれ全く同一に設定されている。又、各ピアノ線２Ａ，２Ｂは、例えば図３に示すように、テーブル保持機構２の中心線に直交する平面の中心位置に原点を設定してＸーＹ直交座標を想定しこれに前記テーブル保持機構２を投影して見た場合のＹ軸に対しては、左右方向に分かれて配設され，又Ｘ軸に対しては上下方向に分かれて配設されている。この場合、Ｘ軸およびＹ軸に対してそれぞれ線対称に成る位置に（又は、各ピアノ線２Ａ，２Ｂが全体的にほぼ均等に）配設されておれば、図３に示す位置以外の位置に配設しておよい。
【００７３】
そして、上述したように各ピアノ線２Ａ，２Ｂを配置することにより、可動テーブル１の移動に際して各ピアノ線２Ａ，２Ｂには弾性応力がそれぞれ均一に生じることから、可動テーブル１の元位置復帰動作を含めて可動テーブル１を円滑に移動し得るという利点を得ることができる。
【００７４】
このように、上述したテーブル保持機構２では、例えば補助テーブル５が全体的に同一方向にスライド移動すると、各組の各ピアノ線２Ａ，２Ｂは全て同一に変形をする。この場合、本体側ピアノ線２Ｂは端部が保持された状態で弾性変形することから、同様に弾性変形するテーブル側ピアノ線２Ａの変形動作により補助テーブル５の高さ位置は不変となり、代わって、両ピアノ線２Ａ，２Ｂに共通に支持された中継プレート２Ｇの高さ位置が変動する。
【００７５】
換言すると、この中継プレート２Ｇが両ピアノ線２Ａ，２Ｂの変形で生じる高さ位置の変動を吸収することになり、これにより、補助テーブル５（即ち可動テーブル１）は全体的に高さ変動することなく同一面内でスライド移動することとなる。この場合、補助テーブル５から駆動力を開放すると、当該補助テーブル５は各ピアノ線２Ａ，２Ｂのばね作用によって一直線に元位置に復帰する（元位置復帰機能の発動）。
【００７６】
また、補助テーブル５（可動テーブル１）が同一面内で回転駆動された場合にも、同等の理由から補助テーブル５（可動テーブル１）は全体的にほぼ同一の高さを維持しつつ同一面内で回転動作することとなる。そして、この場合も駆動力を開放すると、補助テーブル５は各ピアノ線２Ａ，２Ｂのばね作用により一直線に元位置に復帰する（元位置復帰機能の発動）。
【００７７】
ここで上記テーブル保持機構２では、両ピアノ線２Ａ，２Ｂを四組八本装備した場合を例示したが、両ピアノ線２Ａ，２Ｂを適度にバランス良く（例えば等間隔に）配置することにより三組六本で構成してもよい。この場合、三組六本のピアノ線２Ａ，２Ｂは、１組のピアノ線２Ａ，２Ｂを相互に近接して配置すると共に、全体的には三組のピアノ線２Ａ，２Ｂをほぼ等間隔に（三箇所に均等に）併設してもよい。又、両ピアノ線２Ａ，２Ｂを５組以上組み込んだものであってもよい。
【００７８】
〔電磁駆動手段〕
可動テーブル１と補助テーブル５との間には、前述したように、補助テーブル５を介して可動テーブル１に対し所定の移動力を付勢する電磁駆動手段４が装備されている（図１参照）。
【００７９】
この電磁駆動手段４は、前述したように、本実施形態では補助テーブル５上に装備された四個の被駆動磁石（本実施形態では永久磁石が使用されている）６と、この各被駆動磁石６を介して可動テーブル１に所定の移動方向に向けて所定の電磁力を付勢する四個の田形状駆動コイル７と、この各田形状駆動コイル７を保持する固定プレート８とを備えている。
【００８０】
この内、固定プレート８は、図１に示すように、補助テーブル５の可動テーブル１側（補助テーブル５と可動テーブル１との間）に装備され、その周囲がケース本体３に固着装備されている。ここで、この固定プレート８については、図１の左右両端部のみがケース本体３に固定装備されるように構成してもよい。この固定プレート８の中央部には、前述した連結支柱１０の所定範囲内での平行移動を許容する貫通穴８Ａが形成されている。この貫通穴８Ａは、本実施形態では円形のものが形成されているが、四角形であっても或いはその他の形状であってもよい。
【００８１】
前述した固定プレート８は、前述したようにその周囲全体が本体側突出部３に保持されている。この場合、固定プレート８と本体側突出部３Ａとは、その一体化を堅牢にするため、ネジ止め後にノックピン等で一体化しても或いは溶接等で一体化してもよい。このようにすると、可動テーブルのミクロン（μ）単位の変位や移動に対しても、固定プレート８がケース本体３に対して位置ずれを生じることなく円滑にこれに対応することができるという利点が生じる。
【００８２】
前述した四個の被駆動磁石６は、本実施形態では図２，図３に示すように、駆動コイルとの対向面が四角形状の永久磁石が使用され、補助テーブル５の上面にて中心点を原点とする直交するＸ軸，Ｙ軸からなるＸーＹ直交座標面上で、中心部から等距離の位置のＸ軸上およびＹ軸上にそれぞれ配設され固着されている。
この四個の被駆動磁石６に対向する位置には、中央部に十字状のコイル辺を有し且つ当該各被駆動磁石６に対し前述した可動テーブル１の所定の移動方向に沿って電磁的に所定の駆動力を付勢する田形状駆動コイル７が、前述した四個の被駆動磁石６に個別に対応して固定プレート８上の定位置に、固着装備されている。
【００８３】
即ち、四個の各田形状駆動コイル７は、前述した四個の被駆動磁石６に対向する位置（Ｘ軸上およびＹ軸上）の固定プレート８上に固着装備されている。そして、この場合、各田形状駆動コイル７の内側に形成される十字状コイル辺の縦方向又は横方向の何れか一方が、前述した可動テーブル１（もしくは固定プレート８）における中心点を原点として設定されるＸーＹ直交座標平面上の中心点に向かうよう固定プレート８上に配置されている。
このため、例えば本実施形態にあっては、各田形状駆動コイル７の内、Ｘ軸上に装備された田形状駆動コイル７の十字状コイル辺は、その縦方向部分がＸ軸上に直交した状態で又横方向部分がＸ軸上に沿った状態で、固定プレート８上の所定位置に固着装備されている。
【００８４】
この場合、四個の被駆動磁石６の向きは、田形状駆動コイル７に面する側の磁極が、本実施形態ではＸ軸上のものはＮ極に、Ｙ軸上のものはＳ極に、それぞれ設定されている（図２，図３参照）。
【００８５】
このため、十字状のコイル辺の縦方向又は横方向に生じる電流と被駆動磁石６とのあいだに発生する電磁力は、常にＸ軸方向又はＹ軸方向に統一され、その合力が常に最大値となるように設定されている。このため、発生する電磁力を効率良く可動テーブル１に対する駆動力として出力することが出来て都合がよい。
【００８６】
又、前述した田形状駆動コイル７については、その大きさは内側に有する十字状コイル辺の領域が前述した被駆動磁石６の最大移動範囲を許容する大きさに設定されている。
【００８７】
このため、四個の被駆動磁石６との間に生じる電磁力は、田形状駆動コイル７が固定プレート８上の定位置に固定されていることにより、当該被駆動磁石６を介して補助テーブル５に対する所定方向への駆動力として確実に出力されることとなる。
【００８８】
〔田形状駆動コイル〕
電磁駆動手段４の主要部を成す田形状駆動コイル７は、例えば図５に示すように、実際にはそれぞれ独立して通電可能な四個の角形小コイル７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄにより構成されている。
【００８９】
このため、各角形小コイル７ａ〜７ｄの通電方向を後述する動作制御系によって外部から切り換え制御することにより、例えば田形状駆動コイル７の内部の十字状部分に流れる電流を図中の縦方向又は横方向の何れか一方に限定して通電（正又は逆方向を含めて）することが可能となり、これに対応して配置された被駆動磁石６に対しては、フレミングの左手の法則に従って当該各被駆動磁石６を所定の方向へ押圧する電磁力（反力）を出力することができる。
【００９０】
このため、四個の角形小コイル７ａ〜７ｄに生じる電磁力の方向を組み合わせることにより、前述した田形状駆動コイル７の内側に位置する十字状のコイル辺部分に、縦方向又は横方向等の何れか一方への通電状態が設定され、これによって対応する被駆動磁石６に所定方向への電磁駆動力が出力される。そして、前述した４個の被駆動磁石６に生じる電磁駆動力の合力によって、前述した補助テーブル５に対して当該補助テーブル５の中心点を原点とするＸーＹ直交座標を想定した場合の当該ＸーＹ直交座標上で回転動作を含む任意の方向に向けて移動力が付勢されるようになっている。
【００９１】
これら四個の角形小コイル７ａ〜７ｄに対する一連の通電制御の手法については、後述するプログラム記憶部２２の説明箇所（図６，図８）で詳述する。
又、この四個の角形小コイル７ａ〜７ｄは中空のコイルもよいが、内側にフェライト等の被導電性磁性部材を充填したものであってもよい。
符号９は、被駆動磁石６に近接対向して田形状駆動コイル７側に固定装備された制動用プレートを示す。この制動用プレート９については後に詳述する。
【００９２】
〔位置情報検出手段〕
前述した電磁駆動手段４によって駆動される補助テーブル５（即ち、可動テーブル１）の移動状態は、位置情報検出手段２５によって検出される。
【００９３】
この位置情報検出手段２５は、図１乃至図３および図６に示すように、本実施形態では静電容量型の複数の検出電極を備えた容量センサ群２６と、この容量センサ群２６で検出される複数の容量変化成分を電圧変換すると共に所定の演算をして位置変化情報として後述するテーブル駆動制御手段２１に送り込む演算部としての位置情報演算回路２７とを備えた構成となっている。
【００９４】
この内、位置情報演算回路（演算部）２７は、前述した容量センサ群２６で検出される複数の容量変化成分を個別に電圧変換する信号変換回路部２７Ａと、この信号変換回路部２７で変換された複数の容量変化成分にかかる電圧信号を所定の演算によりＸーＹ直交座標上の位置（移動前の補助テーブル５の中心位置を原点として当該補助テーブル５の移動面上に想定したＸーＹ直交座標上の位置のこと、以下同じ）を示すＸ方向位置信号ＶＸ 及びＹ方向位置信号ＶＹ に変換し出力し更には回転角信号θを演算して出力する位置信号演算回路部２７Ｂとにより構成されている。
【００９５】
前述した複数の検出電極を備えた容量センサ群２６は、図１乃至図４に示すように、補助テーブル５の周囲の下面部分に対向して且つ前述した本体側突出部３Ｂの上面に所定間隔を隔てて配設された八個の角形の容量検出電極２６Ｘ１ ，２６Ｘ２ ，２６Ｘ３ ，２６Ｘ４ ，２６Ｙ１ ，２６Ｙ２ ，２６Ｙ３ ，２６Ｙ４ と、これに対応して前述した補助テーブル５の周囲の下面部分に連続して設けられた比較的幅の広い共通電極（図示せず）とによって構成されている。
【００９６】
このため、位置検出センサという場合は、実際にはこの各容量検出電極２６Ｘ１ ，２６Ｘ２ ，２６Ｘ３ ，２６Ｘ４ ，２６Ｙ１ ，２６Ｙ２ ，２６Ｙ３ ，２６Ｙ４ と共通電極（図示せず）との組み合わせで構成されるが、ここでは、便宜上、容量検出電極２６Ｘ１ ，２６Ｘ２ ，２６Ｘ３ ，２６Ｘ４ ，２６Ｙ１ ，２６Ｙ２ ，２６Ｙ３ ，２６Ｙ４ を位置検出センサとして扱うものとする。
【００９７】
上記各容量検出電極（位置検出センサ）２６Ｘ１ ，２６Ｘ２ ，２６Ｘ３ ，２６Ｘ４ ，２６Ｙ１ ，２６Ｙ２ ，２６Ｙ３ ，２６Ｙ４ の内、一対の容量検出電極（位置検出センサ）２６Ｘ１ ，２６Ｘ２ が図２，図３の右端部に上下に沿って所定間隔を隔てて装備され、これに対して他の一対の容量検出電極（位置検出センサ）２６Ｘ３ ，２６Ｘ４ が図２，図３の左端部に上下に沿って所定間隔を隔てて装備されている。
【００９８】
また、上記各容量検出電極２６Ｘ１ ，２６Ｘ２ ，２６Ｘ３ ，２６Ｘ４ ，２６Ｙ１ ，２６Ｙ２ ，２６Ｙ３ ，２６Ｙ４ の内、一対の容量検出電極（位置検出センサ）２６Ｙ１ ，２６Ｙ２ が図２，図３の上端部に左右に沿って所定間隔を隔てて装備され、他の一対の容量検出電極（位置検出センサ）２６Ｙ３ ，２６Ｙ４ が図２，図３の下端部に左右に沿って所定間隔を隔てて装備されている。
【００９９】
即ち、上記八個の各容量検出電極（位置検出センサ）２６Ｘ１ ，２６Ｘ２ ，２６Ｘ３ ，２６Ｘ４ ，２６Ｙ１ ，２６Ｙ２ ，２６Ｙ３ ，２６Ｙ４ は、本実施形態にあっては図２〜図４，図７に示すように、Ｘ軸およびＹ軸に対して、それぞれ線対称の位置に配設されている。
【０１００】
そして、例えば前述した補助テーブル５（即ち、可動テーブル１）が電磁駆動手段４に付勢されて図７（Ａ）に示すように矢印Ｆの方向（図中、右上方向）に移動動作した場合、本実施形態では、補助テーブル５の両側に（及び上下方向に）位置する一方の位置検出センサ２６Ｘ１ ，２６Ｘ２ （２６Ｙ１ ，２６Ｙ２ ）と他方の位置検出センサ２６Ｘ３ ，２６Ｘ４ （２６Ｙ３ ，２６Ｙ４ ）で検出される容量変化成分が、信号変換回路２７Ａで電圧変換された後に位置信号演算回路２７Ｂに送り込まれ、この位置信号演算回路２７Ｂで前述した各変換電圧を入力してＸ方向位置信号ＶＸ ，Ｙ方向位置信号ＶＹ として差動出力するように構成されている。
【０１０１】
又、前述した補助テーブル５が電磁駆動手段４に付勢されて図７（Ｂ）に示すように矢印方向に回転動作した場合、本実施形態では、上述した場合と同様に各部が作動し同様に機能して、その変化成分が電圧変換されて所定の回転角信号θとして差動出力されるように構成されている。
【０１０２】
ここで、補助テーブル５（可動テーブル１）の移動と共に四対の各容量検出電極（位置検出センサ）はその容量変化をリアルタイムで検知して位置情報演算回路（演算部）２７へ出力する。この位置情報演算回路（演算部）２７では、この八つのセンサ情報に基づいて可動テーブルの移動方向と移動量とを特定する。
【０１０３】
この場合、例えばＹ軸方向に装備した二対の各位置検出センサに容量変化が見られない場合には可動テーブルはＸ軸に沿って（回転動作なしに）移動したことを意味し、その移動量はＸ軸方向の二対の位置検出センサ２６Ｘ１ ，２６Ｘ２ 及び２６Ｘ３ ，２６Ｘ４ の容量の増減で判断され特定される。
【０１０４】
又、Ｘ軸方向とＹ軸方向の両方の位置検出センサが同一の容量変化を検出した場合には、可動テーブルは４５°方向に（回転動作なしに）移動したことを意味し、その移動方向は直接的には各位置検出センサの容量の増減のパターンによって判断され、又その移動量は、各位置検出センサの容量の変化量によって特定される。
【０１０５】
更に、対を成す二つの位置検出センサが異なった容量変化を出力した場合は、可動テーブルは回転動作をしたことを意味し、同時に一方の二つの位置検出センサの容量変化の差と他方の二つの位置検出センサの容量変化の差とが等しい場合には正常回転を意味する。
この場合、可動テーブルの回転方向は各位置検出センサの容量の増減のパターンによって判断され、又その移動量は、各位置検出センサの容量の変化量によって特定される。
【０１０６】
そして、これら各位置検出センサの容量変化のパターンによる移動方向の特定，および各位置検出センサの容量の変化量と可動テーブルの移動量との関係は、実際上は、予め実験的に特定され且つマップ化されてメモリ等に記憶され、これを基準として位置ずれ等が判断されるようになっている。これにより、演算処理の迅速化が図られている。
【０１０７】
又、本実施形態にあっては、例えば、図３の左右（及び上下）の各容量検出電極に同時に印加されるノイズを差動出力（例えば、Ｘ軸方向の一端部と他端部に配置された容量検出電極に検知される容量変化の差をとること：外部雑音排除機能）によって打ち消すことができ、同時に測定値が電圧変換された後にその変化分が、例えば「（＋ｖＸ ）−（−ｖＸ ）＝２ｖＸ 」の如く合算されて出力されるので、補助テーブル５（可動テーブル１）の位置変化情報を高感度に出力することができるという利点がある。
【０１０８】
〔動作制御系〕
本実施形態にあっては、前述した電磁駆動手段４には、前述した複数の田形状駆動コイル７を個別に駆動制御して前述した可動テーブル１の移動若しくは回転動作を規制する動作制御系２０が併設されている（図６参照）。
【０１０９】
この動作制御系２０は、図６に示すように、前述した電磁駆動手段４の複数の各田形状駆動コイル７を所定の制御モードに従って個別に駆動し前述した可動テーブル１を所定の方向に移動制御するテーブル駆動制御手段２１と、このテーブル駆動制御手段２１に併設され前述した可動テーブル１の移動方向，回転方向，およびその動作量等が特定された複数の制御モードにかかる複数の制御プログラムが記憶されたプログラム記憶部２２と、これら各制御プログラムの実行に際して使用される所定のデータ等を記憶したデータ記憶部２３とを備えている。
【０１１０】
テーブル駆動制御手段２１には、複数の各田形状駆動コイル７に対する所定の制御動作を指令する動作指令入力部２４が併設されている。又、このテーブル駆動制御手段２１には、前述した可動テーブル１の移動中および移動後の位置情報が、前述した位置検出センサ機構２５によって検出され後述するように高感度に演算処理されて送り込まれるようになっている。
【０１１１】
上述したテーブル駆動制御手段２１は、本実施形態にあっては、動作指令入力部２４からの指令に基づいて作動し所定の制御モードをプログラム記憶部２２から選択し前述した複数の各田形状駆動コイル７に所定の電流を通電制御する主制御部２１Ａと、この主制御部２１Ａにて設定される制御モードに従って所定の四個の各田形状駆動コイル７，７，……を同時に且つ個別に駆動制御するコイル選択駆動制御部２１Ｂとを備えている。
【０１１２】
又、主制御部２１Ａは、テーブル位置を検出する位置検出センサ機構２５からの入力情報に基づいて前述した可動テーブル１の位置を算定し或いはその他の種々の演算を行う機能も同時に兼ね備えている。
符号４Ｇは、前述した電磁駆動手段４の複数の各田形状駆動コイル７に所定の電流を通電する電源回路部を示す。
【０１１３】
更に、上記テーブル駆動制御手段２１は、前述した位置検出センサ機構２５からの情報を入力して所定の演算を行いこれに基づいて予め動作指令入力部２４で設定した移動先の基準位置情報とのズレを算定する位置ずれ演算機能と、この算定された位置ずれ情報に基づいて電磁駆動手段４を駆動し予め設定された移動先の基準位置に当該可動テーブル１を移送制御するテーブル位置補正機能とを備えている。
【０１１４】
このため、本実施形態にあっては、可動テーブル１の移動方向が外乱等によってずれた場合には当該ずれを修正しながら可動テーブル１を所定の方向に移送制御することとなり、これにより、当該可動テーブル１は迅速且つ高精度に予め設定した目標位置に移送される。
【０１１５】
〔プログラム記憶部〕
前述したテーブル駆動制御手段２１は、プログラム記憶部２２に予め記憶された所定の制御プログラム（所定の通電パターンおよびその選択組合せである所定の制御モード）に従って前述した電磁駆動手段４の四個の田形状駆動コイル７を個別に駆動制御するように構成されている。
【０１１６】
即ち、前述したプログラム記憶部２２には、本実施形態にあっては前述した四個の各田形状駆動コイル７，７，……に対する基本的な四つの通電パターンを実行するためのプログラムが記憶されている（図６，図８参照）。
【０１１７】
図８は、田形状駆動コイル７（固定子側）の四個の角形小コイル７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに対する四種類の通電パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、その時に各田形状駆動コイルの十字辺部分に生じる電流の向き、及びこれに対応して可動子側の被駆動磁石（永久磁石）６に生じる電磁駆動力（推力）の向きを、それぞれ示す。
【０１１８】
この図８において、通電パターンＡの場合は、角形小コイル７ａ，７ｂに対しては左回りの電流が，又角形小コイル７ｃ，７ｄに対しては右回りの電流がそれぞれ通電制御され、これによって中央部に位置する十字状のコイル辺部分では、外部に出力される磁束が全体的に加算又は相殺され、その結果としてＸ軸の正方向の電流ＩＡ のみが通電されたのと同等の状態となる。
【０１１９】
又、通電パターンＢでは、それぞれ図示の如く各角形小コイル７ａ〜７ｃが個別に通電制御され、これによってＸ軸の負方向の電流ＩＢ のみが通電されたのと同等の状態となる。通電パターンＣでは、それぞれ図示の如く各角形小コイル７ａ〜７ｃが個別に通電制御され、これによってＹ軸の正方向の電流ＩＣ のみが通電されたのと同等の状態となる。同様に、通電パターンＤでは、それぞれ図示の如く各角形小コイル７ａ〜７ｃが個別に通電制御され、これによって、Ｙ軸の負方向の電流ＩＤ のみが通電されたのと同等の状態となる。
この上記四つの通電パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、プログラム記憶部２２に予め記憶された所定の制御プログラムに基づいて実行されるようになっている。
【０１２０】
又、図８に開示した白抜き矢印は、これらの通電パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応して可動子側の被駆動磁石（永久磁石）６との間に発生する電磁駆動力（推力）の向きを、それぞれ示す。
【０１２１】
この場合、対応する各電磁力は田形状駆動コイル７の通電コイル辺部分にフレミングの左手の法則によって発生するが、当該田形状駆動コイル７が固定プレート８上に固定されていることからその反力が電磁駆動力（推力）として被駆動磁石（永久磁石）６側に向けて発生する。
図８に開示した白抜き矢印は、その反力（電磁駆動力）を示すものである。このため、この反力（電磁駆動力）は、被駆動磁石６の磁極Ｎ，Ｓの種類によってその向きが反転する。
【０１２２】
更に、このプログラム記憶部２２には、前述した固定プレート８上の中央部を原点として想定されるＸーＹ直交座標平面上にて、可動テーブル１をＸ軸の正負二方向およびＹ軸の正負二方向にそれぞれ移動せしめる第１乃至第４の制御モードと、ＸーＹ直交座標平面上に設定される各象限内の所定方向に可動テーブル１を移動せしめる第５乃至第８の制御モードと、可動テーブル１を所定位置にて時計方向又は反時計方向に回転動作せしめる第９乃至第１０の各制御モードにかかる各動作プログラムが記憶されている。
【０１２３】
図９乃至図１３に、それぞれ前述した第１乃至第１０の各制御モードにかかる動作プログラムを実行した場合に生じる各田形状駆動コイル７の機能および補助テーブル（可動テーブル１）の動作状態の一例をそれぞれ示す。
【０１２４】
図９（Ａ）（Ｂ）は、第１の制御モードを実行した場合の状態を示すものである。この図に示すように、この第１の制御モードでは、Ｘ軸上の二つの田形状駆動コイル７，７はそれぞれ電流パターンＤの手法で通電制御され、Ｙ軸上の二つの田形状駆動コイル７，７はそれぞれ電流パターンＣの手法で通電制御される。図９（Ａ）において、記号Ｎ，Ｓは、各被駆動磁石（永久磁石）６の磁極の種類を示す。
【０１２５】
その結果、この第１の制御モードでは、各被駆動磁石（永久磁石）６に対しては、矢印ＦＸ１， ＦＸ２， ＦＸ３， ＦＸ４の方向に電磁駆動力が発生し、これによりＸ軸上の正の方向（矢印＋ＦＸ ）に向けて補助テーブル５が駆動される。
【０１２６】
図９（Ｂ）は、各田形状駆動コイル７，７，……に同一の電磁駆動力が発生した場合の向きをＸーＹ直交座標上に例示したものである。これより、Ｘ軸上の正の方向に補助テーブル５を移送する場合には、特に、Ｙ軸上の各田形状駆動コイル７，７に同一の大きさの駆動力を発生させることが重要となる。
【０１２７】
第２の制御モードの場合は、Ｘ軸上の負の方向（図示せず）に補助テーブル５を移送する場合であるから、各田形状駆動コイル７，７，……に通電する電流パターンを上述した第１の制御モードの場合に比較して全く逆に設定すればよい。
即ち、この第２の制御モードでは、Ｘ軸上の二つの田形状駆動コイル７，７はそれぞれ電流パターンＣの手法で通電制御され、Ｙ軸上の二つの田形状駆動コイル７，７はそれぞれ電流パターンＤの手法で通電制御される。これより、Ｘ軸上の負の方向に補助テーブル５は円滑に移送される（図示せず）。
【０１２８】
図１０（Ａ）（Ｂ）は、第３の制御モードを実行した場合の状態を示すものである。この図に示すように、この第３の制御モードでは、Ｘ軸上の二つの田形状駆動コイル７，７はそれぞれ電流パターンＡの手法で通電制御され、Ｙ軸上の二つの田形状駆動コイル７，７はそれぞれ電流パターンＢの手法で通電制御される。
【０１２９】
その結果、この第３の制御モードでは、各被駆動磁石（永久磁石）６に対しては、矢印ＦＹ１， ＦＹ２， ＦＹ３， ＦＹ４の方向に電磁駆動力が発生し、これにより、Ｙ軸上の正の方向（矢印＋ＦＹ ）に向けて補助テーブル５が駆動されることとなる。
【０１３０】
図１０（Ｂ）は、各田形状駆動コイル７，７，……に同一の電磁駆動力が発生した場合の合力の向きをＸーＹ直交座標上に例示したものである。これより、Ｙ軸上の正の方向に補助テーブル５を移送する場合には、特に、Ｘ軸上の各田形状駆動コイル７，７に同一の大きさの駆動力を発生させることが重要となる。
【０１３１】
第４の制御モードの場合は、Ｙ軸上の負の方向に補助テーブル５を移送する場合（図示せず）であるから、各田形状駆動コイル７，７，……に通電する電流パターンを上述した第３の制御モードの場合に比較して全く逆に設定すればよい。
即ち、この第２の制御モードでは、Ｘ軸上の二つの田形状駆動コイル７，７はそれぞれ電流パターンＢの手法で通電制御され、Ｙ軸上の二つの田形状駆動コイル７，７はそれぞれ電流パターンＡの手法で通電制御される。これより、Ｙ軸上の負の方向に補助テーブル５は円滑に移送される（図示せず）。
【０１３２】
図１１（Ａ）（Ｂ）は、第５の制御モードを実行した場合の状態を示すものである。この図に示すように、この第５の制御モードでは、Ｘ軸上の二つの田形状駆動コイル７，７はそれぞれ電流パターンＤの手法で通電制御され、Ｙ軸上の二つの田形状駆動コイル７，７はそれぞれ電流パターンＢの手法で通電制御される。
【０１３３】
その結果、この第５の制御モードでは、Ｘ軸上の二つの被駆動磁石（永久磁石）６に対しては、矢印ＦＸ１， ＦＸ３の方向に電磁駆動力が発生し、Ｙ軸上の二つの被駆動磁石（永久磁石）６に対しては、矢印ＦＹ２， ＦＹ４の方向に電磁駆動力が発生し、これにより、ＸーＹ軸上の中心点から第１象限方向に向けて（矢印ＦＸＹ）に向けて補助テーブル５が駆動される。
【０１３４】
図１１（Ｂ）は、各田形状駆動コイル７，７，……に同一の電磁駆動力が発生した場合の合力の向きをＸーＹ直交座標上に例示したものである。これより、ＸーＹ直交座標軸上の中心点から第１象限方向に向かう方向（矢印ＦＸＹ）に向けて補助テーブル５を駆動する場合には各田形状駆動コイル７，７，……に通電される電流値の大きさを適当に設定することによって、その移動方向を変化させることができることが分かる。かかる通電電流の大きさは前述した主制御部２１Ａで設定制御される。
【０１３５】
第６の制御モードの場合は、ＸーＹ直交座標軸上の中心点から第３象限方向（図示せず）に向けて補助テーブル５を移送する場合であるから、各田形状駆動コイル７，７，……に通電する電流パターンを上述した第５の制御モードの場合に比較して全く逆に設定すればよい。
即ち、この第５の制御モードでは、Ｘ軸上の二つの田形状駆動コイル７，７はそれぞれ電流パターンＣの手法で通電制御され、Ｙ軸上の二つの田形状駆動コイル７，７はそれぞれ電流パターンＢの手法で通電制御される。これより、ＸーＹ直交座標軸上の中心点から第３象限方向に向けて補助テーブル５は円滑に移送されることとなる（図示せず）。
【０１３６】
図１２（Ａ）（Ｂ）は、第７の制御モードを実行した場合の状態を示すものである。この図に示すように、この第７の制御モードでは、Ｘ軸上の二つの田形状駆動コイル７，７はそれぞれ電流パターンＣの手法で通電制御され、Ｙ軸上の二つの田形状駆動コイル７，７はそれぞれ電流パターンＢの手法で通電制御される。
【０１３７】
その結果、この第７の制御モードでは、Ｘ軸上の二つの被駆動磁石（永久磁石）６に対しては、矢印−ＦＸ１， −ＦＸ３の方向に電磁駆動力が発生し、Ｙ軸上の二つの被駆動磁石（永久磁石）６に対しては、矢印ＦＹ２， ＦＹ４の方向に電磁駆動力が発生し、これによってＸーＹ軸上の中心点から第２象限方向に向けて（矢印ＦＹＸ）に向けて補助テーブル５が駆動されることとなる。
【０１３８】
図１２（Ｂ）は、各田形状駆動コイル７，７，……に同一の電磁駆動力が発生した場合の合力の向きをＸーＹ直交座標上に例示したものである。これより、ＸーＹ直交座標軸上の中心点から第２象限方向に向かう方向（矢印ＦＹＸ）に向けて補助テーブル５を駆動する場合には各田形状駆動コイル７，７，……に通電される電流値の大きさを適当に設定することによって、その移動方向を変化させることができることが分かる。かかる通電電流の大きさは前述した主制御部２１Ａで設定制御される。
【０１３９】
第８の制御モードの場合は、ＸーＹ直交座標軸上の中心点から第４象限方向（図示せず）に向けて補助テーブル５を移送する場合であるから、各田形状駆動コイル７，７，……に通電する電流パターンを上述した第７の制御モードの場合に比較して全く逆に設定すればよい。
即ち、この第８の制御モードでは、Ｘ軸上の二つの田形状駆動コイル７，７はそれぞれ電流パターンＤの手法で通電制御され、Ｙ軸上の二つの田形状駆動コイル７，７はそれぞれ電流パターンＡの手法で通電制御される。これより、ＸーＹ直交座標軸上の中心点から第４象限方向に向けて補助テーブル５は円滑に移送されることとなる（図示せず）。
【０１４０】
図１３（Ａ）（Ｂ）は、第９の制御モードを実行した場合の状態を示すものである。この図に示すように、この第９の制御モードでは、補助テーブル５（即ち、可動テーブル１）を所定角度θ分、回転動作させるためのもので、この制御動作では、所定の許容範囲内において中心軸を有しない補助テーブル５を左回りの円運動をさせ所定位置での静止動作が可能としたものである。
【０１４１】
即ち、この図１３（Ａ）に示す第９の制御モードでは、Ｘ軸の正軸上の田形状駆動コイル７は電流パターンＡの手法によって、Ｘ軸の負軸上の田形状駆動コイル７は電流パターンＢの手法によって、Ｙ軸の正軸上の田形状駆動コイル７は電流パターンＤの手法によって、又Ｙ軸の負軸上の田形状駆動コイル７は電流パターンＣの手法によって、それぞれ通電制御される。
【０１４２】
その結果、この第９の制御モードでは、各田形状駆動コイル７，７，……に対応した
各被駆動磁石（永久磁石）６には、図１１に示すようにそれぞれ左回りの方向に沿って各軸に直交する方向ＦＹ１，−ＦＸ２，−ＦＹ３，又はＦＸ４に向けてそれぞれ電磁駆動力が発生する。
【０１４３】
このため、図１３（Ｂ）に開示したように、当該各被駆動磁石（永久磁石）６に生じる電磁駆動力の大きさをそれぞれ同一の大きさＰに設定制御することにより、補助テーブル５は所定の許容範囲内において中心軸を有しない状態でも左回りの円運動をし所定位置での静止動作が可能となる。
【０１４４】
この場合、円運動後の停止位置は、全体の電磁駆動力と前述したテーブル保持機構２のバネ作用による元位置復帰力とのバランス点（所定角度θ分、回転した位置）となり、かかる位置は設定回転角度と上述した電磁駆動力との関係として予め実験的に特定され、検索可能に図表化（マップ化）されて前述したデータ記憶部２３に記憶されるようになっている。
【０１４５】
図１３（Ｂ）は、各田形状駆動コイル７，７，……に同一の電磁駆動力が発生した場合の向きをＸーＹ直交座標上に例示したものである。これより、ＸーＹ直交座標軸上の中心点Ｏを回転中心として補助テーブル５（即ち、可動テーブル１）は所定角度θだけ左回りに回転し停止することとなる。
この場合、回転後の停止位置を設定する回転角度θの大きさは、各田形状駆動コイル７，７，……に通電される同一の電流値の大きさを適当に設定制御することにより、その回転角度θが定められる。かかる通電電流の大きさは前述した主制御部２１Ａで設定制御される。
【０１４６】
第１０の制御モードの場合は、補助テーブル５（即ち、可動テーブル１）を右回りに回転させる場合である。このため、この第１０の制御モードでは、前述した各各田形状駆動コイル７，７，……に通電される同一の電流の向きを逆方向に設定すればよい。
【０１４７】
即ち、Ｘ軸の正軸上の田形状駆動コイル７は電流パターンＢの手法によって、Ｘ軸の負軸上の田形状駆動コイル７は電流パターンＡの手法によって、Ｙ軸の正軸上の田形状駆動コイル７は電流パターンＣの手法によって、又Ｙ軸の負軸上の田形状駆動コイル７は電流パターンＤの手法によって、それぞれ通電制御される。
これより、ＸーＹ軸上で、補助テーブル５は右回りに所定角度θ分だけ、円滑に回転制御されることとなる（図示せず）。
【０１４８】
これらの各通電パターンおよび各制御動作にかかる動作プログラムは、テーブル駆動制御手段２１に併設された動作プログラム記憶部２２に出力可能に記憶されている。そして、テーブル駆動制御手段２１は、動作指令入力部２４からの指令に基づいて前述した各動作プログラムの何れかを選択し、これに基づいて前述した電磁駆動手段４を駆動制御するようになっている。
【０１４９】
〔制動用プレート〕
前述した四個の各田形状駆動コイル７の被駆動磁石６に対向した端面部分には、図１４に示すように、非磁性部材からなる金属製の制動用プレート９が、周囲から絶縁された状態で各被駆動磁石６の磁極面に対向し且つ近接してそれぞれ固着装備されている。
【０１５０】
この各制動用プレート９は、補助テーブル５（可動テーブル１）の急激な移動動作に対してこれを抑制しつつ当該補助テーブル５（可動テーブル１）を緩やかに移動させる機能を備えている。
ここで、図１４（Ａ）は図１の制動用プレート９部分を示す部分断面図を示す。又図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）の矢印ＡーＡ線に沿って見た平面図を示す。
【０１５１】
即ち、四個の被駆動磁石６が装備された補助テーブル５又は可動テーブル１が急激な移動動作をした場合、当各該被駆動磁石６とこれに対応した各制動用プレート９との間に電磁制動（うず電流ブレーキ）が働く。これにより、補助テーブル５（即ち、可動テーブル１）は急激な移動動作が抑制されて徐々に移動することとなる。
【０１５２】
図１５（Ａ）（Ｂ）に、上記電磁制動（うず電流ブレーキ）の発生について示す。
この図において、制動用プレート９は、被駆動磁石６のＮ極に対向して田形状駆動コイル７の端部に固着されている。
【０１５３】
いま、補助テーブル５が図の右方向に速度Ｖ１ で急激に移動すると、金属製の制動用プレート９は（固定されているため）相対的に図の左方向に同一の速度Ｖ２ （＝Ｖ１ ）で急激に移動することになる。これにより、制動用プレート９内にはフレミングの右手の法則に従って速度Ｖ２ に比例した起電力ＥＶ が図１５（Ｂ）に示す方向（図中、上向き）に発生し、これにより同矢印の方向に左右対象の渦電流が流れる。この渦電流の大きさも速度Ｖ２ に比例する。
【０１５４】
次に、起電力ＥＶ の発生領域にはＮ極からの磁束が存在することから、この被駆動磁石６の磁束と制動用プレート９内の（起電力ＥＶ 方向の）渦電流との間にフレミングの左手の法則に従って所定の移動力ｆ１ が制動用プレート９内に（図の右方向に向けて）発生する。
【０１５５】
一方、制動用プレート９は固定プレート８上で固定されているため、移動力ｆ１ の反力ｆ２ が被駆動磁石６上に制動力として発生し、その向きは移動力ｆ１ の向きとは逆の向きになる。即ち、この制動力ｆ２ は被駆動磁石６（即ち補助テーブル５）の最初の急激な移動方向とは逆の方向となり、しかもその大きさは当該補助テーブル５の移動速度に比例した大きさとなることから、当該補助テーブル５はその急激な移動が適度の制動力ｆ２ によって抑制され、安定した状態で円滑に移動することとなる。
他の制動用プレート９の箇所でも全く同様に所定の制動力ｆ２ が発生する。
【０１５６】
このため、被駆動磁石６を備えた補助テーブル５では、例えば急激な停止動作に際しては当該停止箇所にて往復移動が生じ易いが、これに対しては制動力ｆ２ によってその動作が適度に抑制されて円滑に穏やかに移動することとなる。即ち、全体的にはこの各制動用プレート９が有効に機能して、補助テーブル５（可動テーブル１）の移動動作の安定した装置を得ることができる。外部からの振動によって補助テーブル５が往復微小振動した場合にも、同様に機能してかかる往復微小振動は有効に抑制される。
【０１５７】
又、この各田形状駆動コイルの端面部分に装備された非磁性部材からなる金属製の各制動用プレート９は、図１６に示すように、各田形状駆動コイル７との関係ではトランスの二次側回路を構成し、且つ所定の低抵抗ｒ（うず電流損を生じる）を介して短絡された形態を構成する。
【０１５８】
図１６において、Ｋ１ は田形状駆動コイル７を表す一次側巻線を示し、Ｋ２ は制動用プレート９に相当する二次側巻線を示す。図１６（Ａ）は、制動用プレート９内の電気抵抗成分（低抵抗ｒ：うず電流損を生じる）を介して当該二次側巻線部分が短絡された状態を示す。他の制動用プレート９が付された箇所も全く同様の状態となっている。又、図１６（Ｂ）は、制動用プレート９が無い状態（二次側巻線部分が開放された状態）を示す。
【０１５９】
このため、この場合の一次側回路を構成する各田形状駆動コイル７は、起動時の立ち上がり時（過渡状態）におけるコイルのインダクタンス成分による大きな抵抗が存在しても二次側短絡によりその影響を有効に低減することができ、かかる点において、起動時から比較的大きい電流を通電することができ、これがため、前述した被駆動磁石との間には当該制動用プレート９が無い場合に比較して電磁駆動力を迅速に出力することができる。
【０１６０】
又、上記各制動用プレート９は、各田形状駆動コイル７の駆動時に生じる熱を放熱する機能を兼ね備えている。かかる点において駆動コイル７の連続運転に伴って生じる高温下での抵抗増加と通電電流値の低下（即ち、電磁駆動力の低下）を有効に抑制して通電電流を長時間ほぼ一定レベルに設定することができ、このため、電磁駆動手段から出力される電磁駆動力に対する外部からの電流制御を安定した状態にて継続することができ、経年変化（熱による絶縁破壊）を有効に抑制することができ、装置全体の耐久性を、ひいては装置全体の信頼性を高めることができる。
【０１６１】
尚、上述した制動用プレート９については、本実施形態では各田形状駆動コイル７毎に装備した場合を例示したが、二個以上の田形状駆動コイル７又は当該田形状駆動コイル７の全部を対象としてこれを一枚の制動用プレートで覆うように構成したものであってもよい。
【０１６２】
〔全体的な動作〕
次に、上記第１実施形態の全体的な動作について説明する。
図６において、まず動作指令入力部２４から、可動テーブル１を所定位置へ移動させるための動作指令が入力されると、テーブル駆動制御手段２１の主制御部２１Ａが直ちに作動し、当該動作指令に基づいてデータ記憶部２３から移動先の基準位置情報を選択し、同時に動作プログラム記憶部２２からこれに対応した所定の制御モードにかかる制御プログラムを選択し、続いて、コイル選択駆動制御部２１Ｂを付勢し、電磁駆動手段４の四つの田形状駆動コイル７を所定の制御モードに基づいて駆動制御する。
【０１６３】
可動テーブル１をＸ軸の正方向への所定位置へ移動する旨の指令が動作指令入力部２４から入力され、これに基づいて装置全体が作動した状態を図１７，図１８に示す。
この事例では、制御モードとしては図９に示す第１の制御モードが選択され、これに従って各四つの田形状駆動コイル７に対してはそれぞれ図９に示す状態に通電パターンが選択され、これに従って動作したことを示す。
【０１６４】
この場合、前述したステージ保持機構４では、補助テーブル５が電磁駆動手段４によって図の右方に付勢されると、各ピアノ線２Ａ，２Ｂの弾性力に抗して当該補助テーブル５が移動する。そして、この補助テーブル５（即ち、可動テーブル１）は、各ピアノ線２Ａ，２Ｂの弾性復帰力と当該補助テーブル５に印加される電磁駆動手段４の電磁駆動力とのバランス点（移動目標位置）において停止する。
【０１６５】
図１７，図１８において、符号Ｔは移動した距離を示す。又、図１８において、斜線部分は補助テーブル５の移動によって前述した他方の容量検出電極２６Ｘ３ ，２６Ｘ４ の容量成分が減少した部分を示し、交差斜線部分は前述した一方の容量検出電極２６Ｘ１ ，２６Ｘ２ の容量成分が増加した部分を示す。尚、この図１８にあっては、Ｙ軸方向への位置ずれは無い。
【０１６６】
そして、動作中に、外乱等によって補助テーブル５の移動位置が目標位置からずれた場合には、この容量検出電極２６Ｘ１ ，２６Ｘ２ ，２６Ｘ３ ，２６Ｘ４ の容量成分の増加減少の情報に基づいて前述したように実際の移動後の位置が検出され、位置ずれ防止用のフィードバック制御が行われるようになっている。
一方、かかる状態から補助テーブル５に印加されている電磁駆動力が開放されると、補助テーブル５はピアノ線２Ａ，２Ｂの弾性復帰力に付勢されて元位置に復帰する（元位置復帰機能の発動）。
【０１６７】
かかる一連の動作にあって、補助テーブル５の移動動作は、通常は電磁駆動力の印加制御又は開放制御が何れの場合でも急激に行われる。このため、かかる場合、補助テーブル５（又は可動テーブル１）には、移動先での停止時又は元位置復帰に際しての停止位置において、慣性力およびばね力に起因した繰り返し往復動作が生じる。
しかしながら、本実施形態にあって、かかる繰り返し往復動作は、前述したように制動用プレートと被駆動磁石との間に生じる電磁制動（うず電流ブレーキ）によって抑制され、所定位置に向けて円滑に移動し、安定した状態で停止制御される。
【０１６８】
動作指令入力部２４から、可動テーブル１を上記以外の他の所定位置へ移動させるための動作指令が入力された場合にも、上述した場合と同様にテーブル駆動制御手段２１の主制御部２１Ａが直ちに作動し、当該動作指令に基づいてデータ記憶部２３から移動先の基準位置情報を選択し、同時に動作プログラム記憶部２２からこれに対応した所定の制御モードにかかる制御プログラムを選択する。続いて、コイル選択駆動制御部２１Ｂを付勢し、電磁駆動手段４の四つの田形状駆動コイル７を所定の制御モードに基づいて駆動制御する。
【０１６９】
そして、この場合も、上述した場合と同様の制御動作および制動用プレートによる制動動作が実行され、補助テーブル５（可動テーブル１）は所定位置に向けて円滑に移動し、安定した状態で停止制御される。
【０１７０】
このように、上記第１の実施形態にあっては、リンク機構を応用したテーブル保持機構２によって滑り動作を伴うことなく補助テーブル５（可動テーブル１）を中心位置から（所定範囲内において）同一の高さ位置を維持しつつＸーＹ直交座標の平面上のいずれの方向へも円滑に移動させ或いは回転させることができる。
【０１７１】
これがため、上記第１の実施形態によると、従来より必要としていた重厚な二重構造のＸーＹ軸移動保持機構を不要としたことから装置全体の小型化軽量化が可能となり、同時に軽量化によって可搬性を著しく改善することができ、従来例に比較して部品点数も少なくなり、かかる点において耐久性を著しく向上させることができ、組立て時の調整に熟練を必要としないため生産性を高めることができた。
【０１７２】
又、被駆動磁石が装備された補助テーブル５（可動テーブル１）が急激に動作変化しても、前述したように当該被駆動磁石６と非磁性金属部材からなる制動用プレート９との間に電磁制動（うず電流ブレーキ）が働くことから、これにより、可動テーブルはその急激な動作が抑制され、所定方向に安定した状態で円滑に移動することができる。
【０１７３】
更に、この制動用プレート９については各被駆動磁石６に対向した状態で個別に田形状駆動コイル７に装備するという簡単な構成であり、電磁駆動力を発生させる電磁駆動手段４も補助テーブル５に装備した被駆動磁石６とこれに対向して固定プレート８に田形状駆動コイル７を装備するという簡単な構成であることから、かかる点においても、装置全体の小型化および軽量化が可能となり、可搬性が良好となるばかりでなく、組立作業に際しても特に熟練を要することが無いことから、作業性も良好となる。
【０１７４】
更に、駆動コイルの前述した被駆動磁石６側の端面部分に装備された非磁性部材からなる金属製の制動用プレートは、駆動コイルとの関係ではトランスの二次側回路と同等の回路を構成し、且つ制動用プレートの電気抵抗成分（うず電流損を生じる）を介して短絡された形態を構成する。
【０１７５】
このため、この場合の一次側回路を構成する田形状駆動コイル７は、二次側回路が開放状態の場合に較べて比較的大きい電流を通電することができ、これがため、制動用プレート９により田形状駆動コイル７と被駆動磁石６との間の間隔が幾分大きくなるが、通電電流も増加することから、かかる点において発生する電磁駆動力を低下させることがなく、当該被駆動磁石６に対しては比較的大きい電磁力を出力することが可能となっている。
【０１７６】
又、この制動用プレート９は、放熱板としても機能し、かかる点において田形状駆動コイル７の連続運転に伴う径年変化（熱による絶縁破壊）を有効に抑制することができ、かかる点においても装置全体の耐久性を増大することができ、ひいては装置全体の信頼性を高めることができる。
【０１７７】
更に、本実施形態では、電磁駆動手段における四個の田形状駆動コイル７と対応する各被駆動磁石６を上述したように装備したので、四個の各田形状駆動コイル７は、対応する各被駆動磁石６を常に前述したＸーＹ直交座標の平面上のＸ軸又はＹ軸に直交する方向に押圧するように作動することから、補助テーブル５（即ち、可動テーブル１）に対する電磁駆動力は何れの方向に移動させる場合でも常に当該ＸーＹ直交座標平面上の中心点側から外側に向かう方向に発生することとなる。このため、補助テーブル５（即ち、可動テーブル１）の移送方向が変化しても常に回転を伴うことなく可動テーブル１を円滑に（許容範囲内において）平面移動させることができる。
【０１７８】
即ち、各田形状駆動コイル７毎に発生する電磁駆動力の大小とその発生方向を予め適宜設定することにより、各田形状駆動コイル７毎に発生する各電磁駆動力の合力をもって、前述した補助テーブル５を回転させることなく当該補助テーブル５（即ち、可動テーブル１）を所定の意図する方向に円滑に移送することができる。
【０１７９】
更に、可動テーブル１に対する回転駆動に際しては、各田形状駆動コイル７の十字状コイル辺の内の前述したＸーＹ直交座標の平面上の中心点から外側に向かう線分上に位置するコイル部分を一様に左回り又は右回りの方向に（要するに、回転方向に電磁駆動力が発生するように）通電駆動する。
この場合、円滑な回転駆動を意図するには、上述した実施形態のように予め複数の被駆動磁石６をバランスよく補助テーブル５（又は可動テーブル１）上に配置すると共に、これに対応して各田形状駆動コイル７を固定テーブル８上に装備するとよい。
【０１８０】
このように、上記実施形態にあっては、複数の各田形状駆動コイル７に対して通電電流を調整することによって所定方向に連続した電磁駆動力を出力し得るので、可動テーブル１を連続的に移送することができ、かかる点においてミクロン単位の精密移動が可能となっている。
【０１８１】
尚、上記第１の実施形態にあっては、被駆動磁石６を補助テーブル５に装備した場合を例示したが、被駆動磁石６を可動テーブル１側に装備すると共に、これに対向して前述した各田形状駆動コイル７を固定テーブル８上の所定位置に配設してもよい。
又、可動テーブル１については、円形状の場合を例示したが、四角形状でも他の形状であってもよい。補助テーブル５については四角形状の場合を例示したが、上述した諸機能を実現し得るものであれば、円形でも他の形状のものであってもよい。
【０１８２】
更に、上記第１実施形態にあっては、制動用プレート９を装備した場合を例示したが、特に移動の迅速性を問わない場合には当該制動用プレート９は装備しなくてもよい。
【０１８３】
【第２の実施の形態】
図１９〜図２０にこれを示す。
この図１９〜図２０に示す第２の実施形態は、前述した第１の実施形態において装備した補助テーブル５を削除し、可動テーブル３１をテーブル保持機構２で直接保持すると共に、テーブル駆動制御手段２１によって可動テーブル３１を直接駆動するように構成した点に特徴を備えている。
【０１８４】
この図１９至図２０において、符号３１は四角形状の可動テーブルを示す。この可動テーブル３１は、上面に円形の平坦作業面３１Ａを備えている。符号２は前述した第１実施形態におけるテーブル保持機構と同一のテーブル保持機構を示す。
このテーブル保持機構２は、前述した第１実施形態と同様に図１９の下方部分に配設され、可動テーブル３１の同一面内での任意方向への移動を許容すると共に、当該可動テーブル３１に元位置復帰力を付加し得る状態で当該可動テーブル３１を保持している。
【０１８５】
即ち、この第２の実施形態にあっては、可動テーブル３１は、本体部としてのケース本体３３の内側に配設されたこのテーブル保持機構２を介して、上述したようにケース本体３３に支持されている。
【０１８６】
又、上記可動テーブル３１とケース本体３３の後述する駆動手段保持部（本体側突出部）３３Ａとの間に、可動テーブル３１の移動位置を常時検出する容量型の位置情報検出手段のセンサ部を構成する容量センサ群２６が前述した第１の実施形態の場合と同様に装備されている。
即ち、可動テーブル３１の図１９における下面（底面）の端部周囲には、所定幅の平坦面を備えた口字状のスペーサ３１Ｂが装備され、その下面部分に、容量型の位置検出センサの共通電極３１Ｂａが設けられている。又、この共通電極３１Ｂａに対向して前述した第１実施形態における容量検出電極と同一の容量検出電極２６Ｘ１ ，２６Ｘ２ ，２６Ｘ３ ，２６Ｘ４ ，２６Ｙ１ ，２６Ｙ２ ，２６Ｙ３ ，２６Ｙ４ が、前述した第１実施形態の場合と同様に設けられ、後述する駆動手段保持部（本体側突出部）３３Ａの上面に装備されている。
【０１８７】
テーブル保持機構２は、前述した第１実施形態におけるテーブル保持機構２と同様に、所定間隔を隔てて設置される二本の棒状弾性部材であるピアノ線（可動テーブル３１を支えるに充分な適度の剛性を備えた弾性線材であれば他の部材であってもよい）２Ａ，２Ｂを一組として予め可動テーブル３１の周端部に対応して四組準備し、この四組のピアノ線２Ａ，２Ｂを組毎に、四角形状の中継部材２Ｇの各四隅部分に分けてそれぞれ上方向に向けて植設する。
【０１８８】
そして、内側に位置する四本のテーブル側ピアノ線２Ａで可動テーブル３１を下方から保持し、外側に位置する本体側の四本のピアノ線２Ｂで中継部材２Ｇをケース本体３３から３６０°方向に揺動自在に吊り下げた構造となっている。
【０１８９】
これにより、可動テーブル３１は、前述した第１実施形態の場合と同様に高さ位置を変えることなく同一面内においていずれの方向へも移動することができ、同時に許容された範囲内での回転動作も可能となっている。
【０１９０】
ケース本体（本体部）３３は、本実施形態では図１９に示すように上方および下方が開放された箱体状に形成されている。
付号３４は電磁駆動手段を示す。この電磁駆動手段３４は、前述した第１の実施形態における電磁駆動手段４と同一に形成され、可動テーブル３１の図１９における下側に配置されてケース本体３３側に保持され、前述した可動テーブル３１に移動力を付勢する機能を備えている。
【０１９１】
又、符号３３Ａは、ケース本体３３の内壁部周囲に突設された駆動手段保持部を示す。電磁駆動手段３４は、この駆動手段保持部３３Ａを介してケース本体３３に保持されている。この駆動手段保持部３３Ａの図１９における上面側は前述したように平坦面を成し、この平坦面上に、可動テーブル３１の位置情報を外部出力する容量検出電極２６Ｘ１ ，２６Ｘ２ ，２６Ｘ３ ，２６Ｘ４ ，２６Ｙ１ ，２６Ｙ２ ，２６Ｙ３ ，２６Ｙ４ が、前述した第１実施形態の場合と同様に装備され、同様に機能するようになっている。
これにより、前述した第１実施形態における容量センサ群２６と同様に、可動テーブル３１の移動情報をリアルタイムで常時検出し、演算部を介して全体的には雑音を相殺した情報を出力し得るようになっている。
【０１９２】
前述した電磁駆動手段３４は、前述した第１実施形態の場合と同様に、可動テーブル３１の図１９における下面部分の所定位置に固定装備された四個の被駆動磁石６と、この各被駆動磁石６に対向して配置された十字状コイル辺を有し且つ当該各被駆動磁石６に対して前述した可動テーブル３１の所定の移動方向に沿って電磁的に所定の駆動力を付勢する田形状駆動コイル７と、この田形状駆動コイル７を定位置にて保持する固定プレート３８とを備えている。
【０１９３】
この固定プレート３８は、前述した可動テーブル３１に所定間隔を隔てて平行に設定され、可動テーブル３１の図１９における下方に配設されてその周囲がケース本体３３の駆動手段保持部３３Ａに保持されている。
【０１９４】
更に、田形状駆動コイル７の前述した被駆動磁石６側の端面側には、前述した第１の実施形態の場合と同様に、非磁性金属部材からなる制動用プレート９が被駆動磁石６の磁極面に近接して個別に配設されている。
【０１９５】
この制動用プレート９は、本実施形態では田形状駆動コイル７の端面部分に固着され、この田形状駆動コイル７を介して前述した固定プレート３８側に固定された状態となっている。尚、この制動用プレート９については、田形状駆動コイル７の端面部分に当接したた状態を維持しつつ、他のスペーサ部材（図示せず）を介して固定プレート３８に固定するように構成してもよい。この点は前述した第１実施形態の場合も同様である。
【０１９６】
可動テーブル３１は、前述したように、内側に位置する四本のテーブル側ピアノ線２Ａによって保持されている。符号３１Ｃは、この四本のテーブル側ピアノ線２Ａに係合するために可動テーブル３１の図１９における下面から下方に向けて突設された四本のテーブル側脚部を示す。前述した可動テーブル３１は、この四本のテーブル側脚部３１Ｃを介して四本の各テーブル側ピアノ線２Ａに連結され保持されている。
【０１９７】
ここで、この四本のテーブル側脚部３１Ｃの長さは、前述した内側に位置する四本のテーブル側ピアノ線２Ａが外側に位置する四本のピアノ線２Ｂとその露出長さＬを同一にし得る長さに設定されている。
【０１９８】
前述した固定プレート３８の四隅部分には、所定の大きさの貫通穴３８Ａがそれぞれ形成されている。この貫通穴３８Ａは、本実施形態では四角形状に形成されているが、前述した可動テーブル３１の動作を許容し得る大きさであれば、その形状については、円形等，他の形状であってもよい。
【０１９９】
そして、この貫通穴３８Ａを前述した四本のテーブル側脚部３１Ｃがそれぞれ個別に貫挿し、これによって、図１９の上方部分に位置する可動テーブル１が同図の下方部分に位置するテーブル保持機構２の四本のテーブル側ピアノ線２Ａによって保持された構造となっている。
その他の構成及び機能は前述した第１の実施形態の場合と同一となっている。
【０２００】
このようにしても、この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を有するほか、特に前述した第１の実施形態において装備した補助テーブル５を削除して可動テーブル３１をテーブル保持機構２で直接保持すると共に、テーブル駆動制御手段２１によって可動テーブル３１を直接駆動するように構成したので、構造が単純化され、その分、小型軽量化が可能となり、可動テーブル１側の重量が軽減されるので、可動テーブル１の駆動制御に際してはその動作が迅速化され、且つ保持機構であるテーブル保持機構２の耐久性向上を図ることができ、装置全体の可搬性の向上を図ることができる。更には、補助テーブル５を可動テーブル３１に連結し組み込むという作業工程が不要となるので、生産性および保守性を著しく向上させることができ、装置全体の原価低減を図ることができるという効果を奏する。
【０２０１】
【第３の実施の形態】
図２１に第３の実施形態の一例を示す。
この第３の実施形態は、前述した第１の実施形態において、各被駆動磁石に対向して複数の田形状駆動コイルの端部に個別に装備した複数の制動用プレート９を、一枚の板状部材を使用して共用とした点に構造上の特徴を備えている。
【０２０２】
この図２１では、前述した第１実施形態に装備した四枚の制動用プレート９に代えて同一材質からなる１枚の制動用プレート３９を装備した場合を示す。
この場合、制動用プレート３９の中央部には、図１に開示した連結支柱１０の挿通を許容し且つ当該連結支柱１０が補助テーブル５（及び可動テーブル１）と共に図２１のＸーＹ直交座標の平面内において移動するのを許容する程度の大きさの貫通穴３９Ａが形成されている。
【０２０３】
ここで、この制動用プレート３９は、図２１（Ａ）では、複数の各田形状駆動コイル７の各端部に当接した状態で当該各田形状駆動コイル７を介して固定プレート８に装着した場合を例示してある。一方、この制動用プレート３９については、各田形状駆動コイル７の端面部分に当接した状態を維持しつつ、他のスペーサ部材（図示せず）を介して固定プレート８に固定するように構成してもよい。
その他の構成は前述した第１の実施形態と同一となっている。
【０２０４】
このようにしても、前述した第１の実施形態の場合と同等の作用効果を得ることができるほか、更に制動用プレート３９の組立作業が前述した第１実施形態の場合に比較して著しく単純化され、制動用プレート３９の全体の表面積が大きくなるので放熱板としても有効に機能し、各田形状駆動コイル７の耐久性を増大させることができ、かかる点において生産性および装置の耐久性の向上を図ることができるという利点がある。
【０２０５】
尚、この第３の実施形態は、前述した前述した第１の実施形態における複数の制動用プレート９に代えて同一材質の一枚の板状部材を装備するように構成した場合を例示したが、前述した第２の実施形態において複数の制動用プレート９に代えて同一材質の一枚の板状部材を単一の制動用プレート３９として装備するように構成してもよい。
【０２０６】
【第４の実施の形態】
図２２に第４の実施形態を示す。
この第４の実施形態は、前述した第１の実施形態における四つの各田形状駆動コイル７を前述した固定プレート４８にそれぞれ貫通した状態で当該固定プレート４８に固着装備すると共に、この各田形状駆動コイル７の端面に個別に対応して前述した補助テーブル５及び可動テーブル１の各々に被駆動磁石６を装備し、これによって電磁駆動手段４４を構成した点に特徴を備えている。
【０２０７】
符号４８Ａは図１における貫通穴８Ａと同様に連結支柱１０の移動動作を許容する貫通穴を示す。又、符号４９，５０はそれぞれ各田形状駆動コイル７の各端面に当接して固定プレート８の両面に、前述した各被駆動磁石６毎にに対向し且つ近接した状態で各々固着装備された制動用プレートを示す。
その他の構成は前述した第１の実施形態と同一となっている。
【０２０８】
このようにしても、前述した第１の実施形態と同一の作用効果を有するほか、更に、被駆動磁石６を田形状駆動コイル７の両端面の十字状コイル辺に対応してそれぞれ装備したので、電磁駆動力を倍増させることができ、このため、より迅速に且つ安定した状態で補助テーブル５及び可動テーブル１を平面駆動することができ、かかる点において装置全体の性能および信頼性の向上を図り得るという利点がある。
【０２０９】
ここで、上述した制動用プレート４９，５０については、本実施形態では各々前述した各田形状駆動コイル７の各端面毎に区画して同一面上に個別に独立して装備した場合を例示したが、前述した第３の実施形態における制動用プレート３９（図２１参照）の場合と同様に、補助テーブル５側（又は可動テーブル１側）の各被駆動磁石６に共通に対向して一枚の制動用プレートで共用するように構成してもよい。
【０２１０】
また、この図２２に示す第４の実施形態においては、制動用プレート４９，５０を装備した場合を例示したが、この制動用プレート４９，５０については削除してもよい。
このようにすると、各被駆動磁石６と対応する各田形状駆動コイル７との間の隙間を小さくすることができ、これによって両者間に働く電磁駆動力を大きく設定することができるという利点がある。
【０２１１】
【その他の実施形態】
ここでは、田形状駆動コイルの他の形状の例を説明する。
上述した第１乃至第４の各実施形態においては田形状駆動コイルとして四角形状のものを例示したが、本発明は田形状駆動コイルを必ずしもこれに限定するものではなく、以下に示す形状のものも、田形状駆動コイルとして機能し得るものである。
【０２１２】
（１）．外形が菱形の田形状駆動コイル
図２３にこれを示す。この図２３に示す田形状駆動コイル６１は、それぞれ独立して通電可能な四個の三角形状の角形小コイル６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄによって構成され、その全体の組み合わせを菱形状としたもの（四角形状のものを９０°回転させた状態）で、内側には図２３に示すように十字状コイル辺を備えている。
【０２１３】
図２３は、このようにして形成された四個の田形状駆動コイル６１を、前述した第１の実施形態の場合と同様に、固定テーブル８上の中心点を原点とするＸーＹ直交座標上の各軸上に配置し固定テーブル８（図示せず）に固着装備した場合を示す。
【０２１４】
そして、この場合も、被駆動磁石６は各田形状駆動コイル６１の十字状コイル辺に対応して補助テーブル５上に装備されるようになっている。また、符号６２は前述した第３の実施形態における制動用プレート３９と同等に機能する制動用プレートを示す。同様に、符号５は補助テーブルを示す。その他の構成は前述した第１の実施形態と同一となっている。
【０２１５】
このようにしても、田形状駆動コイル６１は前述した第１の実施形態における田形状駆動コイル７と同等に機能し、これを装備した精密加工用ステージ装置も前述した第１の実施形態の場合と同等の作用効果を得ることができる。
【０２１６】
（２）．外形が円形状の田形状駆動コイル
図２４にこれを示す。この図２４に示す田形状駆動コイル６２は、それぞれ独立して通電可能な四個の扇形の角形小コイル６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄによって構成され、その全体の組み合わせを円形状としたもので、内側には図２３の場合と同様に十字状コイル辺を備えている。
【０２１７】
図２４は、このようにして形成された四個の円形状の田形状駆動コイル６２を、前述した第１の実施形態の場合と同様に、固定テーブル８上の中心点を原点とするＸーＹ直交座標上の各軸上に配置し固定テーブル８（図示せず）に固着装備した場合を示す。
【０２１８】
そして、この場合も、被駆動磁石６は各田形状駆動コイル６２の十字状コイル辺に対応して補助テーブル５上に装備されるようになっている。また、符号３９は前述した第３の実施形態における制動用プレートと同一の制動用プレートを示す。同様に、符号５は補助テーブルを示す。その他の構成は前述した第１の実施形態と同一となっている。
【０２１９】
このようにしても、円形状の田形状駆動コイル６２は前述した第１の実施形態における四角形状の田形状駆動コイル７と同等に機能し、これを装備した精密加工用ステージ装置も前述した第１の実施形態の場合と同等の作用効果を得ることができる。
【０２２０】
（３）．外形が八角形状の田形状駆動コイル
図２５にこれを示す。この図２５に示す田形状駆動コイル６３は、それぞれ独立して通電可能な四個の五角形状の角形小コイル６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄによって構成され、その全体の組み合わせを八角形状としたもので、内側には図２２の場合と同様に十字状コイル辺を備えている。
【０２２１】
図２５は、このようにして形成された四個の八角形状の田形状駆動コイル６３を、前述した第１の実施形態の場合と同様に固定テーブル８上の中心点を原点とするＸーＹ直交座標上の各軸上に配置し固定テーブル８（図示せず）に固着装備した場合を示す。
【０２２２】
そして、この場合も、被駆動磁石６は各田形状駆動コイル６３の十字状コイル辺に対応して補助テーブル５上に装備されるようになっている。また、符号３９は前述した第３の実施形態における制動用プレートと同一の制動用プレートを示す。同様に、符号５は補助テーブルを示す。その他の構成は前述した第１の実施形態と同一となっている。
【０２２３】
このようにしても、八角形状の田形状駆動コイル６３は前述した第１の実施形態における四角形状の田形状駆動コイル７と同等に機能し、これを装備した精密加工用ステージ装置も前述した第１の実施形態の場合と同等の作用効果を得ることができる。
【０２２４】
以上のように、本発明における田形状駆動コイルについては、内側に十字状コイル辺を備えたものであれば、その外形の形状に関しては必ずしも四角形状に限定するものではなく、同等に機能するものであれば他の形状であってもよい。
また、上述した各実施形態にあっては、各田形状駆動コイルの内側部分（十字状コイル辺部分）の空間領域を中空状態の場合を例示したが、この部分には、フェライト等の非導電性磁性部材を充填したものであってもよい。
【０２２５】
更に、上記第１〜第４およびその他の各実施形態にあっては、被駆動磁石６として永久磁石を装備した場合を例示したが、永久磁石に代えて電磁石を装備したものであってもよい。この場合、この電磁石の駆動制御については、前述したテーブル駆動制御手段２１が担当し、前述した各田形状駆動コイル７の動作に連動してその順方向又は逆方向或いは通電停止状態が選択され所定の通電制御が成されるようになっている（図示せず）。
【０２２６】
この被駆動磁石６を電磁石とした場合にあっては、可動テーブルの駆動制御に種々変化をもたせることができる。例えば、移動時の加速／減速に際しては各駆動コイルと電磁石の両方を駆動制御してこれに対応し得るので、可動テーブルの移動方向等の変化に対して迅速に対応し得ることが可能となる。
即ち、この被駆動磁石６を電磁石とした場合にあっては、被駆動磁石の磁束密度（磁石の強さ）を必要に応じて自由に設定し得るので、当該被駆動磁石の強度を使用状態に応じて変化させることができるという利点がある。
【０２２７】
又、上記各実施形態にあっては、四個の被駆動磁石６及び対応する各田形状駆動コイル７，６１，６２又は６３を補助テーブル５（又は可動テーブル１）の上面における補助テ ーブル５（又は可動テーブル１）の中心点を原点とするＸーＹ直交座標上の中心部から等距離の位置のＸ軸上及びＹ軸上にそれぞれ配設した場合を例示したが、本発明は必ずしもこれに限定されず、四個の各被駆動磁石６はＸーＹ直交座標上でバランスのとれた位置であれば原点である中心部から等距離の位置でなくてもよい。
【０２２８】
被駆動磁石６については、これを偶数個（四個でなくてもよい）準備すると共に、この偶数個の被駆動磁石６を補助テーブル５（又は可動テーブル１）の同一円周上に等間隔に配置し、これによって位置が特定された各被駆動磁石６に個別に対応して前述した田形状駆動コイル７を前述した固定プレート８上にそれぞれ配置してもよい。
【０２２９】
更に、被駆動磁石６については、被駆動磁石６のを偶数個準備すると共に、この偶数個の被駆動磁石６を、例えば補助テーブル５（又は可動テーブル１）の面における前述したＸーＹ直交座標上のＸ軸（又はＹ軸）を基準として左右対称（又は上下対称）となるように配置し、これによって位置が特定された各被駆動磁石６に個別に対応して前述した田形状駆動コイル７を前述した固定プレート８上にそれぞれ配置してもよい。
このようにしても、前述した第１乃至第４およびその他の各実施形態とほぼ同等の作用効果を備えた精密加工用ステージ装置を得ることができる。
【０２３０】
更に、前述した各実施形態にあっては制動用プレートを装備した場合を例示したが、この制動用プレートについては、これを必ずしも装備しなくてもよい。
一方、この制動用プレートについては、田形状駆動コイルとの対応関係をはずし、当該田形状駆動コイルから離れた領域の前述した固定テーブル８上に固着装備し、これに近接し且つ対向した状態の新たな制動用磁石を前述した可動テーブル（又は補助テーブル）の所定位置に装備し、これによって田形状駆動コイルとは独立した状態で電磁制動を作動させるようにしてもよい。
【０２３１】
又、上記各実施形態において、容量センサ群２６を八個の容量検出電極２６Ｘ１ ，２６Ｘ２ ，２６Ｘ３ ，２６Ｘ４ ，２６Ｙ１ ，２６Ｙ２ ，２６Ｙ３ ，２６Ｙ４ を補助テーブル５又は可動テーブル１の周囲下面の口字状の共通電極に対応して各辺（例えば、前述したＸーＹ直交座標の平面における各軸の両端に位置する領域）に所定間隔を隔てて二個づつ配置した場合を例示したが、これを半減して例えばＸーＹ座標平面における各軸の正方向の端に位置する領域のみに所定間隔を隔てて二個配置したものであってもよい。
【０２３２】
このようにすると、演算部の雑音排除機能はなくなるが、構成が単純化されるばかりでなく検出される情報量が半減するため、位置情報の演算処理をより一層迅速に成し得ることとなり、移動中の可動テーブル１の位置ずれ等に対する修正をより一層迅速に成し得るという効果を奏する。
【０２３３】
更に、上記各実施形態において、テーブル保持機構２としては、四本のテーブル側棒状弾性部材（テーブル側ピアノ線）２Ａとこれに対応し且つ本体側に位置する四本の本体側棒状弾性部材（本体側ピアノ線）２Ｂとを備え、且つ対応する各棒状弾性部材２Ａ，２Ｂは近接した位置に配置した場合の具体例を説明したが、本発明は、必ずしもこれに限定するものではなく、棒状弾性部材２Ａ，２Ｂの数については、それぞれバランスよく配置することを前提として、それぞれ三本（合計六本）であってもよい。又、一組を構成するテーブル側及び本体側の各棒状弾性部材２Ａ，２Ｂについては、必ずしも相互に近接して装備しなくてもよい。
【０２３４】
このようにしても、可動テーブル１の移動に際しては、各棒状弾性部材２Ａ，２Ｂはそれぞれほぼ同様に弾性変形してこれに対応することから、全体的には、前述した各実施形態におけるテーブル保持機構２の場合と同等に機能し同等の作用効果を得ることができる。又、このテーブル保持機構２における棒状弾性部材２Ａ，２Ｂについては、五組以上であってもよい。
【０２３５】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成され機能するので、これによると、請求項１記載の発明では、各田形状駆動コイルの駆動力が対応する各被駆動磁石を、常に、前述したように可動テーブルの面上に想定されるＸーＹ直交座標平面上のＸ軸又はＹ軸の各軸に沿った方向又は直交する方向のいずれかの方向に押圧するように作動することから、その全体の電磁駆動力（各田形状駆動コイルの駆動力の合力）は可動テーブルを何れの方向に移動させる場合でも常に当該ＸーＹ直交座標平面上の中心点側から外側に向かう方向に出力され、これがため、可動テーブルの移送方向（設定先）が変化しても常に回転を伴うことなく可動テーブルを許容範囲内において円滑に平面移動させることができる。
【０２３６】
即ち、本請求項１記載の発明によると、各田形状駆動コイル毎に発生する電磁駆動力の方向とその大小とを前述した動作制御系を介して予め適宜設定することにより、各田形状駆動コイル毎に発生する各電磁駆動力の合力をもって、可動テーブルを回転させることなく所定の意図する方向に円滑に移送することができる。
【０２３７】
更に、本請求項１記載の発明にあっては、各田形状駆動コイルの十字状コイル辺の内の前述したＸーＹ直交座標平面上の中心点から外側に向かう線分上に位置するコイル部分を一様に左回り又は右回りの方向に（要するに、回転方向に電磁駆動力が発生するように）前述したように動作制御系が機能して電磁駆動手段を有効に通電駆動することから、所定の許容範囲において可動テーブルに回転駆動することができ、かかる点において装置全体の汎用性を高めることができる。
【０２３８】
このように、請求項１記載の発明では、複数の各田形状駆動コイルに対して通電電流を調整することによって所定方向に連続した電磁駆動力を大小可変出力し得るので、回転動作を含めて同一平面内の何れの方向へも可動テーブルの移送が可能となり、斜め方向への直線移動に際しては回転動作を排除した状態で所定方向への直線移動が可能となり、かかる点において装置全体の信頼性を高めることができる。
【０２３９】
又、上述したように、複数の各田形状駆動コイルは可動テーブルの動作領域内に当該可動テーブルに対応して、同一面上（前述したＸーＹ直交座標面上）に併設されることから、通常装備される外付の複数の駆動モータ等が不要となり、かかる点において装置全体の小型軽量化が可能となり、かかる点において可搬性を大幅に改善することができる。
【０２４０】
請求項２乃至請求項１４にそれぞれ記載の発明は、いずれも上述した請求項１記載の発明と同等の作用効果を有するほか、更に後述するような作用効果を備えている。
【０２４１】
（削除）
【０２４２】
（削除）
【０２４３】
請求項２記載の発明では、前述した請求項１記載の精密加工用ステージ装置において、可動テーブルに補助テーブルを一体的に併設し、この補助テーブルを介してテーブル保持機構が前述した可動テーブルを保持すると共に当該補助テーブルを介して電磁駆動手段が可動テーブルに平面移動力を付勢するように構成した点に特徴を備えている。
このため、この請求項２記載の発明では、前述した請求項１記載の発明と同等の効果を奏するほか、更にその構造に余裕があり、かかる点において生産性および保守性をたかめることができる。
【０２４４】
（削除）
【０２４５】
請求項３記載の発明では、前述した請求項３又は４記載の精密加工用ステージ装置において、各田形状駆動コイルを前記固定プレートに貫通した状態で装備する。そして、この各田形状駆動コイルの各端面に対応して可動テーブル及び補助テーブルの各々に被駆動磁石をそれぞれ配設する、という構成を採っている。
【０２４６】
このため、この請求項３記載の発明では、前述した請求項３又は４記載の発明と同等の作用効果を有するほか、更に、ほぼ二倍の駆動力にて補助テーブル（即ち、可動テーブル）を平面駆動することができ、かかる点において、装置全体の性能の向上を期待し得るという利点がある。
【０２４７】
請求項４乃至５については後述する。
請求項６乃至８記載の各発明では、前述した請求項１，２，３，４又は５記載の精密加工用ステージ装置において、被駆動磁石を偶数個設けると共に、この偶数個の被駆動磁石の配置について限定した点に特徴を有する。
【０２４８】
即ち、偶数個の被駆動磁石を同一円周上に等間隔に配置する（請求項６）。又、偶数個の田形状駆動コイルを、前述した可動テーブルの中央部を原点として想定されるＸーＹ面上の少なくともＸ軸に対して左右対称位置に配置する（請求項７）。更に、複数個の被駆動磁石を、可動テーブルの中央部を原点として想定されるＸーＹ面上の正負各軸上の所定位置にぞれぞれ配設する（請求項８）。そして、これにより位置が特定された少なくとも四個の各被駆動磁石に個別に対応して少なくとも四個の田形状駆動コイルを固定プレート上にそれぞれ装備した。
【０２４９】
このため、この請求項６乃至８記載の各発明では、それぞれ前述した請求項１乃至５記載の何れか一つに記載の発明と同等の作用効果を有するほか、更に各被駆動磁石に発生する複数の電磁駆動力が、前述したＸーＹ直交座標軸上の中央部の原点Ｏを基準としてそのその合力が形成されることとなり、かかる点において回転動作成分が確実に排除され、当該可動テーブルをＸーＹ直交座標軸上の所定の方向へ蛇行することなく円滑に移動させることが可能となる。
【０２５０】
又、請求項９乃至１２記載の各発明では、前述した請求項１乃至８の何れか一つに記載の精密加工用ステージ装置において、田形状駆動コイルの外形の形状を特定した点に特徴を有する。
【０２５１】
即ち、各田形状駆動コイルを、それぞれ独立して通電可能な四個の四角形状の角形小コイルにより構成し、その組合せの全体の形状を四角形状とした（請求項９）。各田形状駆動コイルを、それぞれ独立して通電可能な四個の三角形状の角形小コイルにより構成し、その組合せの全体の形状を菱形状とした（請求項１０）。各田形状駆動コイルをそれぞれ独立して通電可能な四個の扇状の角形小コイルにより構成し、その組合せの全体の形状を円形状とした（請求項１１）。各田形状駆動コイルを、それぞれ独立して通電可能な四個の５角形状の角形小コイルにより構成し、その組合せの全体の形状を八角形状とした（請求項１２）。
【０２５２】
このため、この請求項９乃至１２記載の各発明では、請求項１乃至８の何れか一つに記載の発明と同等の作用効果を有するほか、更に可動テーブルの形状や構造その他の環境条件に合わせてこれに対応した田形状駆動コイルを設定することができ、かかる点において装置の汎用性を高めることができる。
【０２５３】
更に、請求項１３記載の発明では、前述した請求項１乃至１２の何れか一つに記載の精密加工用ステージ装置において、田形状駆動コイルの前述した被駆動磁石側の端面部分に、非磁性金属部材からなる制動用プレートを前述した被駆動磁石の磁極面に対向して配設し、固定装備した。
【０２５４】
このため、この請求項１３記載の発明では、前述した請求項１乃至１２の何れか一つに記載の発明と同等の作用効果を有するほか、更に、被駆動磁石が装備された補助テーブル又は可動テーブルが急激な移動動作をした場合に当該被駆動磁石を制動用プレートとの間に電磁制動（うず電流ブレーキ）が働き、補助テーブル又は可動テーブルは急激な動作が抑制されて徐々に移動することとなる。
【０２５５】
（削除）
【０２５６】
（削除）
【０２５７】
前述した請求項４乃至５に記載の各発明では、前述した請求項１乃至３の何れか一つに記載の精密加工用ステージ装置において、まず、電磁駆動手段に前述した可動テーブルの移動若しくは回転動作を規制する動作制御系を併設する。そして、このこの動作制御系を前述したように更に具体的に構成した。
【０２５８】
このため、この請求項４乃至５に記載の各発明では、前述した請求項１乃至３の何れか一つに記載の発明と同等の作用効果を有するほか、更に、動作指令入力部からの指令に基づいてコイル駆動制御手段が作動し、プログラム記憶部およびデータ記憶部から移動方向先の情報および移動用の所定の制御モードを取り出すと共に、これに基づいて前述した電磁駆動手段の複数の各田形状駆動コイルを駆動制御し、可動テーブルを所定の方向に移動させるようにした。
【０２５９】
又、請求項１４に記載の発明では、前述した請求項１乃至１３の何れか一つに記載の精密加工用ステージ装置において、可動テーブルの移動情報を検出し外部出力する複数の移動情報検出センサを当該可動テーブルの周端部の複数箇所にそれぞれ分散して装備し、この複数の移動情報検出センサで検出される情報に基づいて所定の演算をし前記可動テーブルの移動方向およびその変化量等を特定して位置情報として外部出力する位置情報演算回路部を設ける、という構成を採っている。
【０２６０】
このため、この請求項１４記載の発明では、前述した請求項１乃至１３の何れか一つに記載の発明と同等の作用効果を有するほか、更に、可動テーブルの移動情報若しくは移動後の位置情報をリアルタイムで外部出力することができ、これがため、オペレータは、可動テーブルの移動方向や移動後の位置のずれ等を外部から容易に把握し得るので、やり直し又は修正の必要性を迅速に把握することができ、このため、補助テーブル（即ち可動テーブル）の移動作業を高精度に且つ迅速に成し得ることとなる。
【０２６１】
（削除）
【０２６２】
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【０２６３】
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【０２６４】
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【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態を示す一部省略した概略断面図である。
【図２】 図１の一部切り欠いた平面図である。
【図３】 図１のＡーＡ線に沿った概略断面図である。
【図４】 図１の下方からみた一部切り欠いた底面図である。
【図５】 図１に開示した田形状駆動コイルと被駆動磁石および制動用プレートとの位置関係を示す説明図図である。
【図６】 図１の各構成部分とその動作制御系との関係を示すブロック図である。
【図７】 図６に開示した動作制御系に付勢されて作動する補助テーブル（可動テーブル）の動作例を示す図で、図７（Ａ）は右上４５°の方向に補助テーブル（可動テーブル）が平面移動した場合を示す説明図、図７（Ｂ）は補助テーブル（可動テーブル）が角度θだけ回動した場合を示す説明図である。
【図８】 図１乃至図４に開示した田形状駆動コイルの四つの角形小コイルに通電される四つの通電パターン（通電プログラムは予めプログラム記憶部に記憶される）とその機能とを示す図表である。
【図９】 図６に開示した動作制御系が四つの田形状駆動コイルを駆動制御する場合の制御モードと補助テーブル（可動テーブル）の動作方向とを示す図で、図９（Ａ）は第１の制御モードと補助テーブル（可動テーブル）のＸ軸（正）方向への動作を示す説明図、図９（Ｂ）はこの場合の駆動力の大きさと作用点との関係を示す説明図である。
【図１０】 図６に開示した動作制御系が四つの田形状駆動コイルを駆動制御する場合の制御モードと補助テーブル（可動テーブル）の動作方向とを示す図で、図１０（Ａ）は第３の制御モードと補助テーブル（可動テーブル）のＹ軸（正）方向への動作を示す説明図、図１０（Ｂ）はこの場合の駆動力の大きさと作用点との関係を示す説明図である。
【図１１】 図６に開示した動作制御系が四つの田形状駆動コイルを駆動制御する場合の制御モードと補助テーブル（可動テーブル）の動作方向とを示す図で、図１１（Ａ）は第５の制御モードと補助テーブル（可動テーブル）のＸーＹ座標上の第１象限方向への動作を示す説明図、図１１（Ｂ）はこの場合の駆動力の大きさと作用点との関係を示す説明図である。
【図１２】 図６に開示した動作制御系が四つの田形状駆動コイルを駆動制御する場合の制御モードと補助テーブル（可動テーブル）の動作方向とを示す図で、図１２（Ａ）は第７の制御モードと補助テーブル（可動テーブル）のＸーＹ座標上の第２象限方向への動作を示す説明図、図１１（Ｂ）はこの場合の駆動力の大きさと作用点との関係を示す説明図である。
【図１３】 図６に開示した動作制御系が四つの田形状駆動コイルを駆動制御する場合の制御モードと補助テーブル（可動テーブル）の動作方向とを示す図で、図１３（Ａ）は第９の制御モードと補助テーブル（可動テーブル）のＸーＹ座標上の原点を中心として回動する場合を示す説明図、図１３（Ｂ）はこの場合の駆動力の大きさと作用点との関係を示す説明図である。
【図１４】 図１に開示した制動用プレートと四つの田形状駆動コイル及び被駆動磁石との位置関係を示す図で、図１４（Ａ）は制動用プレートを含む部分の構造を示す部分断面図、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）中のＡーＡ線に沿って見た平面図である。
【図１５】 図１に開示した制動用プレートの制動力発生原理を示す図で、図１５（Ａ）は図１の制動用プレート部分を示す拡大部分断面図、図１５（Ｂ）はこの場合の図１５（Ａ）中のＡーＡ線に沿って見た制動用プレートに生じるうず電流制動の発生状況をす説明図である。
【図１６】 図１に開示した田形状駆動コイルと制動用プレートとの電気的な関係を示す図で、図１６（Ａ）は両者を連結された場合の状態を示す等価回路、図１６（Ｂ）は制動用プレートが無い場合の田形状駆動コイルの状態を示す等価回路である。
【図１７】 図１に開示した第１実施形態の全体的な動作例を示す説明図である。
【図１８】 図１７の動作例を平面的に見た場合の一例を示す説明図である。
【図１９】 本発明の第２実施形態を示す一部省略した概略断面図である。
【図２０】 図１９の一部切り欠いた平面図である。
【図２１】 本発明の第３実施形態を示す図で、図２１（Ａ）は一部省略した概略部分断面図、図２１（Ｂ）は図２１（Ａ）の矢印ＡーＡ線に沿ってみた一部省略した平面図である。
【図２２】 本発明の第４実施形態を示す一部省略した概略断面図である。
【図２３】 本発明における各実施形態に開示した田形状駆動コイルの他の例を示す図で、田形状駆動コイルを菱形状とした場合の例を示す説明図である。
【図２４】 本発明における各実施形態に開示した田形状駆動コイルの他の例を示す図で、田形状駆動コイルを円形状とした場合の例を示す説明図である。
【図２５】 本発明における各実施形態に開示した田形状駆動コイルの他の例を示す図で、田形状駆動コイルを八角形状とした場合の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１，３１ 可動テーブル
２ テーブル保持機構
２Ａ，２Ｂ 棒状弾性部材としてのピアノ線
２Ｇ 中継部材としての中継プレート
３，３３ 本体部としてのケース本体
４，３４，４４ 電磁駆動手段
５ 補助テーブル
６ 被駆動磁石
７，６１，６２，６３ 田形状駆動コイル
８，３８，４８ 固定プレート
９，３９，４９，５０，５９ 制動用プレート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a precision processing stage device, and more particularly to a precision processing stage device used in wiring work and inspection thereof in a semiconductor production process including integrated circuits such as IC and LSI.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, in the semiconductor industry and the like, a processing stage device equipped with a movable table that can be moved precisely is often used to place and hold a work piece in a precision processing place in production processes such as IC and LSI. Has been.
[0003]
  In this case, move the movable tableThe center position is assumed as the originXYCartesian coordinateIn order to precisely move to an arbitrary position on the surface, usually, the entire movable table is first moved in the X direction by the X direction moving mechanism, and then (or simultaneously) the entire movable table and the entire X direction moving mechanism are moved. Many of the systems are equipped with a moving body holding mechanism having a double-stack structure in which the Y-direction moving mechanism moves in the Y direction.
  As a table driving means of this type of processing stage device, usually, an independent driving mechanism is provided in each of the X direction and the Y direction. For this reason, the whole apparatus has been increased in size and weight, which has always been accompanied by the disadvantage of poor portability.
[0004]
  On the other hand, recently, a plane drive system (see Japanese Patent Laid-Open No. 5-336730) equipped with a field-shaped drive coil has been developed for the purpose of reducing the size and weight of the entire apparatus.
  this is,The origin is set on the center axis of the apparatus and at the center position of the movable table described above.XYCartesian coordinateOn the surface,The above-mentioned movable table is installed on the same surface.Use a common spaceThe movable table can be moved in either the X direction or the Y direction.With this technology, the means to double the two drive mechanisms for the X and Y directionsDo not haveTherefore, it is effective in reducing the size and weight of the entire apparatus.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  However, the one described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-336730 uses a field drive coil as an XYCartesian coordinateSince it is equipped in each quadrant of the first quadrant to the fourth quadrant on the surface, for example, when all four field-shaped drive coils are operated, the drive in the direction along the X axis and the Y axis is smooth. Although it can be performed, the driving in the intermediate direction (oblique direction) between the X-axis and the Y-axis has always been accompanied by the disadvantage that the driving force cannot be smoothly achieved due to the rotational force. For this reason, when the movable table is moved in a plane in an oblique direction, for example, the driving of the rice field driving coil located in the direction along the moving direction must be stopped, and the driving force is reduced overall. was there.
[0006]
OBJECT OF THE INVENTION
  The present invention improves the disadvantages of the conventional example, and in particular, without reducing the driving force as a whole.The center position of the movable table is the originXYCartesian coordinatesIn a predetermined direction on the surfaceConcernedIt is an object of the present invention to provide a precision processing stage device that can quickly move a movable table for precision work on a plane and can reduce the size and weight of the entire device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the stage device for precision processing according to the present invention moves in any direction on the same surface.And rotating motionMovable table, and this movable tableEach of the above operations on the same plane with the upper center point as the originWhile holding the movable table to allowEnergize the return of the original position to the movable tableA table holding mechanism having an original position return function, a main body portion that supports the table holding mechanism, and an electromagnetic driving means that is mounted on the main body portion and biases a moving force to the movable table described above are provided.
[0008]
  The electromagnetic driving means includes a plurality of driven magnets fixedly installed at predetermined positions of the movable table, and is individually disposed to face the driven magnets, and the movable table is interposed via the driven magnets. And a plurality of field drive coils for energizing a predetermined electromagnetic drive force along a predetermined movement direction, and a fixed plate that holds the field drive coils and is fixed to the main body.
[0009]
  WhereThe fixed plate is arranged between the movable table and the table holding mechanism, and the table holding mechanism penetrates the fixed plate from the movable table toward the table holding mechanism. The movable table is held in a stable state in the air via the protruding table side legs.
  Furthermore,Either the longitudinal direction or the lateral direction of the cross-shaped coil side formed inside each of the above-mentioned field-shaped drive coils is as described above.XY Cartesian coordinates set with the center point of the fixed plate as the originTo the center point on the plane (on the extension line of one of the coil sides)Center point on XY Cartesian coordinate planeEach of the field drive coils was disposed on and fixed to the fixed plate described above. And the outer contour coil part of the above-mentioned field-shaped drive coil is set larger than the size of the aforementioned driven magnet.. Furthermore, the electromagnetic drive means described above is provided with an operation control system for restricting the movement operation in the arbitrary direction on the same surface with respect to the movable table, and this operation control system includes a plurality of the electromagnetic drive means. And a coil drive control means for selectively energizing at least one of the cross-shaped coil sides of the field-shaped drive coil to control the movement of the movable table in a predetermined direction. (Claim 1).
[0010]
  For this reason, the electromagnetic driving force generated between each of the plurality of field drive coils and the corresponding driven magnet is alwaysThe center position on the fixed plate is the originXYCoordinateIt will occur in the direction from the center point on the plane to the outside, so this will always result in XYCoordinateSmoothly move the movable table (within a set range on the XY coordinate plane) without any rotation even if the transfer direction changes at that point. Is possible.
[0011]
  That is, by appropriately setting the magnitude and direction of the electromagnetic driving force generated by each field-shaped driving coil, the electromagnetic driving force generated for each field-shaped driving coil is efficiently transmitted to the movable table without rotation. The movable table can be efficiently transferred in a predetermined intended direction.
[0012]
  Further, when rotating the movable table, the above-mentioned XY among the cross-shaped coil sides of each of the field-shaped drive coils.Cartesian coordinatesThe coil portion passing through the center point on the plane is energized and driven in a predetermined direction (so that an electromagnetic driving force is generated in the rotational direction). In this case, in order to achieve a smooth rotation operation, a plurality of driven magnets are arranged in advance on a movable table in a well-balanced manner, and correspondingly, a field drive coil is provided on the fixed plate.
[0013]
  in this wayIn the present invention, an analog amount of electromagnetic driving force can be output in a predetermined direction by adjusting the energization current for each of the plurality of field-shaped driving coils, so that the movable table can be moved precisely in units of microns. It has become.
[0014]
  WhereAt least three bar-like elastic members, the table holding mechanism being arranged in parallel at a predetermined interval on the same circumference of the peripheral end of the movable table and having one end implanted in the movable table; At least three of the same length corresponding to each one of the rod-like elastic members and arranged in parallel at a predetermined interval on the same circumference outside the rod-like elastic member and having one end portion held by the main body portion. The other rod-shaped elastic member of the book, and a relay member that integrally holds the other end of each of the other rod-shaped elastic members while maintaining a parallel stateMay be.
[0015]
  in this case,Each of the three sets of bar-shaped elastic members of the table holding mechanism is composed of bar-shaped elastic members such as piano wires with the same strength and length.Is done.
[0016]
  If you do this,The movable table is held movably on the same surface. In this case, for example, when the movable table slides and moves in the same direction as a whole, all the rod-like elastic members of each set are deformed in the same way. On the other hand, since each bar-shaped elastic member on the main body side is elastically deformed in a state where the end portion is held, the height position of the movable table becomes unchanged by the deformation operation of each bar-shaped elastic member on the table side that is similarly elastically deformed, Instead, the height position of the relay member supported in common by the both rod-like elastic members varies.
[0017]
  That is, this relay member absorbs the fluctuation of the height position caused by the deformation of each rod-like elastic member (piano wire etc.), so that the movable table does not fluctuate in the height direction as a whole and is flush with the same surface. Slide in. In this case, when the electromagnetic driving force is released, the movable table returns to the original position in a straight line by the spring action of each rod-like elastic member (initiation of the original position return function).
[0018]
  Further, when the movable table is rotationally driven in the same plane, the movable table rotates in the same plane while maintaining substantially the same height as a whole for the same reason. In this case as well, when the electromagnetic driving force is released, the movable table returns to the original position in a straight line by the spring action of each bar-like elastic member. In the operation of each of these parts, since there is no friction part, the plane movement of the movable table can be realized smoothly in a stable state.
[0019]
  Furthermore, in the present invention, the above-mentionedAn auxiliary table is provided in the movable table close to and opposed to the movable table, and the table holding mechanism holds the above-described movable table via the auxiliary table. By mounting the driven magnet, the electromagnetic driving means described above urges the movable table through the auxiliary table via the auxiliary table.It is good also as a structure (Claim 2)..
[0020]
  If you do this,Since the electromagnetic driving means biases the plane moving force to the movable table via the auxiliary table, there is a margin in the structure, and in this respect, it is possible to increase productivity and maintainability.
[0021]
  WhereTable holding mechanismAs mentioned aboveTo hold the above-mentioned movable table via an auxiliary tableMay be.
[0022]
  For this reasonThe movable table can be allowed to move on the plane without changing the height position of the moving table.And also in this caseLike the table holding mechanism, there is no friction part, so that the movable table can be moved smoothly in a flat state in a stable state.Become.
[0023]
  Also mentioned aboveEach shape drive coilAbout thisEquipped with penetrating the fixed plateMay. And corresponding to each end face of each field shape drive coil,in frontThe driven magnet is disposed on each of the movable table and the auxiliary table.It is good also as a structure (Claim 3)..
[0024]
  For this reason, according to this,Since the driven magnets are arranged on each of the movable table and the auxiliary table, the auxiliary table (that is, the movable table) can be planarly driven with twice the driving force, and in this respect, the performance of the entire apparatus is improved. There is an advantage that you can expect.
[0025]
  Furthermore, for the driven magnet mentioned above,Regarding the arrangement of even number of driven magnets and even number of driven magnetsYou may limit as follows.
[0026]
  For example,An even number of driven magnets are arranged at equal intervals on the same circumference, and a field drive coil is arranged on the fixed plate individually corresponding to each driven magnet whose position is specified by this.(Claim 6).
[0027]
  or,Mentioned aboveEven numberDriven magnetAre arranged at a line symmetric position (laterally symmetric position) with respect to at least the X axis on the XY plane assumed to be the origin of the central portion of the movable table described above. Then, the above-mentioned field-shaped drive coils are individually arranged on the fixed plate corresponding to each driven magnet whose position is specified by this.(Claim 7).
[0028]
  More,in frontA plurality of driven magnets described above are assumed with the central part of the movable table as the origin.Cartesian coordinateThey are arranged at predetermined positions on the positive and negative axes on the surface. And at least four field drive coils are individually mounted on the fixed plate corresponding to at least four driven magnets whose positions are specified individually.(Claim 8).
[0029]
  For this reason,Each of theseIn the invention, eachEach of the aboveIn addition to functioning equivalent to the invention, a plurality of electromagnetic driving forces generated in each driven magnet areOn an axis on Cartesian coordinatesWith reference to the origin O in the centerTogetherAs a result, a rotational motion component is reliably eliminated at this point, and the movable table can be smoothly moved without meandering in a predetermined direction on the XY axes.
[0030]
  Furthermore, the rice field mentioned aboveShape of outer shape of shape drive coilThis may be specified as follows.
[0031]
  That is, Each mentioned aboveThe field drive coil is composed of four square rectangular small coils that can be energized independently, and the overall shape of the combination is a square shape.(Claim 9).
  or, Each mentioned aboveThe field drive coil is composed of four triangular small square coils that can be energized independently, and the overall shape of the combination is a diamond shape.(Claim 10).
  Furthermore,Each of the aboveThe field drive coil is composed of four fan-shaped square small coils that can be energized independently, and the overall shape of the combination is a circular shape.(Claim 11).
  OrEach of the aboveThe field drive coil is composed of four small pentagonal coils that can be energized independently, and the overall shape of the combination is an octagonal shape.(Claim 12).
[0032]
  And each of the aforementionedBy specifying the energizing direction of the small rectangular coil from the outside, for example, the total current value flowing in the cross-shaped part inside the field-shaped driving coil is apparently energized limited to either the vertical direction or the horizontal direction. An equivalent state (operational state) can be set, so that for a correspondingly arranged driven magnet, an electromagnetic that presses the driven magnet in a predetermined direction according to Fleming's left-hand rule Can output power.
[0033]
  In the present invention, this is possible.Set the field drive coil corresponding to the shape and structure of the moving table and other environmental conditions.ByThe versatility of the device can be improved.
[0034]
  or,Mentioned aboveField drive coilEnd ofA braking plate made of a non-magnetic metal member is formed on the magnetic pole surface of the driven magnet described above.It is good also as a structure fixedly equipped facing (Claim 13).
[0035]
  In this way,When an auxiliary table or a movable table equipped with a drive magnet suddenly moves, an electromagnetic braking force (eddy current brake) having a magnitude proportional to the moving speed is generated between the driven magnet and the braking plate. The auxiliary table or the movable table is gradually moved while the rapid operation is suppressed.
[0036]
  still,When the above-described table holding mechanism having a spring property is adopted, the auxiliary table (or the movable table) is repeatedly operated (reciprocating operation at the balance position) due to the inertial force when the operation is stopped.
  Even in such a case, an eddy current having a magnitude proportional to the moving speed flows on the braking plate due to the steep movement of the driven magnet (including repeated reciprocating movement), and between the magnetic lines of force of the driven magnet. Electromagnetic braking (eddy current braking) similar to that described above occurs. This electromagnetic braking (eddy current braking) suppresses the reciprocating repeated operation of the auxiliary table (or movable table) to which the driven magnet is attached, and the auxiliary table (or movable table) is in a stable state at a predetermined position. It will move smoothly and stop.
[0037]
  Further, the metal braking plate made of a non-magnetic member mounted on the end face portion of each field-shaped drive coil constitutes a secondary circuit of the transformer in relation to each field-shaped drive coil, and has a predetermined value. A short-circuited configuration is formed through low resistance (which causes eddy current loss).
  For this reason, each of the field-shaped drive coils constituting the primary side circuit in this case can pass a relatively large current, and therefore there is a brake plate between the above-mentioned driven magnets. Can output relatively large electromagnetic force.
[0038]
  In addition, this braking plate also functions as a heat radiating plate. In this respect, it is possible to effectively suppress the age-related change (dielectric breakdown due to heat) associated with the continuous operation of the field drive coil, and the durability of the entire device. And thus the reliability of the entire apparatus can be improved.
[0039]
  Furthermore, as described above, the operation control system provided in the electromagnetic drive means is an electricThe energizing control is selectively performed so that at least one of the cross-shaped coil sides of the plurality of field-shaped driving coils of the magnetic driving means is operable so as to move the movable table in a predetermined direction. Coil drive control means is provided.
[0040]
  For this reasonIn actual operation control of the movable table,The operation control system functions effectively to operate a plurality of field drive coils, thereby moving the movable table in a predetermined direction.
[0041]
thisThe operation control system includes a coil drive control unit that drives and controls each of the plurality of field drive coils of the electromagnetic drive unit in accordance with a predetermined control mode, and the moving direction, the rotation direction, A program storage unit storing a plurality of control programs according to a plurality of control modes in which operation amounts are specified, and a data storage unit storing predetermined coordinate data used when executing each control program Preparationing.The coil drive control means described above is provided with an operation command input unit that commands a predetermined control operation for each of the plurality of field drive coils.(Claim 4).
[0042]
  As described above, the program storage unit has a drive pattern storage area for storing four basic fixed energization patterns for the field drive coil.
[0043]
  As described above, the program storage unit moves the above-described movable table in the positive and negative X-axis directions and positive and negative Y-axis directions on the XY plane assumed to be the origin on the central portion on the fixed plate. First to fourth control modes for moving, fifth to eighth control modes for moving the movable table in a predetermined direction within each quadrant set on the XY plane, and the movable table at a predetermined position. And a control mode storage area for storing each operation program related to each of the ninth to tenth control modes for rotating in either the positive or negative direction. And in this program memory | storage part, each energization pattern and each operation program which were mentioned above are memorize | stored so that output is possible with respect to the coil drive control means mentioned above.(Claim 5).
[0044]
  For this reasonIn the present invention,Coil drive control means operates based on commands from the operation command input unitdo itThe information of the moving direction and the predetermined control mode for movement are taken out from the program storage unit and the data storage unit, and based on this, a plurality of field drive coils of the electromagnetic driving means described above are obtained.ButDrive controlIsThus, the movable table functions to move in a predetermined direction.
[0045]
  In this case, specialThe present inventionThen, the control mode (energization control mode) for each field-shaped drive coil specified by the moving direction is stored in advance, and each field-shaped drive coil is drive-controlled based on this. For this reason, it has the advantage that it can respond to the command from an operation command input part promptly.
[0046]
  or,In the present inventionThe precision processing stage device according to any one of claims 1 to 16, wherein a plurality of position detection sensors for detecting movement information of the movable table and outputting the information to the outside are provided at a peripheral end portion of the movable table. Are distributed and installed at a plurality of locations, and a predetermined calculation is performed based on information detected by the plurality of position detection sensors, and the moving direction of the movable table and its change amount are specified and output as position information to the outside. The position information calculation circuit is installed.(Claim 14).
[0047]
  For this reason,In the present invention, theIn addition, the movement information of the movable table and the position information after the movement can be output to the outside in real time. Therefore, the operator can easily grasp the movement direction of the movable table, the position shift after the movement, and the like from the outside. Therefore, it is possible to quickly grasp the necessity of redoing or correction, and for this reason, the operation of moving the auxiliary table (that is, the movable table) can be performed with high accuracy and speed.
[0048]
  Before hereA plurality of position detection sensors for detecting the movement information of the movable table described above and outputting it to the outside are provided in a distributed manner at a plurality of locations of the auxiliary table described above, and predetermined information is determined based on information detected by the plurality of position detection sensors. Provided is a position information calculation circuit that performs calculation and specifies the moving direction of the movable table and the amount of change thereof and outputs the position information as external informationYou may comprise as follows.
[0049]
  Even in this way,The movement information of the movable table and the position information after movement can be output externally in real time.Also,operatorIs possibleSince the movement direction of the moving table and the displacement of the position after the movement can be easily grasped from the outside, it is possible to quickly grasp the necessity of redoing or correction, and the movement work of the auxiliary table (that is, the movable table) It can be executed quickly and with high accuracy.
[0050]
  Furthermore, the above-mentioned coverThe drive magnet is composed of permanent magnetsMay be.
[0051]
  This way,The current-carrying circuit required by the magnet is unnecessary, and the structure is simplified accordingly, so that productivity and maintainability can be improved, and the failure rate of the entire device can be reduced. The durability can be improved.
[0052]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0053]
[First Embodiment]
  A first embodiment of the present invention is shown in FIGS.
  First, the basic configuration of the present embodiment will be described, and then the specific contents will be described.
  First, figure1 to 18, reference numeral 1 denotes a movable table, and reference numeral 2 denotes a table holding mechanism. This table holding mechanism 2 is disposed in the lower part of FIG. 1 and allows the movable table 1 described above to move in any direction within the same plane and has a function of returning the original position to the movable table 1. The movable table 1 is configured to be held in a state where an original position return force can be applied to the movable table 1.
[0054]
  The table holding mechanism 2 is supported by a case main body 3 as a main body.
  In the present embodiment, the case main body 3 is formed in a box shape with its upper and lower sides opened as shown in FIG. Reference numeral 4 indicates electromagnetic drive means. The main part of the electromagnetic drive unit 4 is held on the case body 3 side, and has a function of urging the movable table 1 with a moving force. Reference numeral 3 </ b> A denotes a driving means holding portion protruding around the inner wall portion of the case body 3.
  And this electromagnetic drive means 4 is arrange | positioned between the movable table 1 and the auxiliary table 5 mentioned later in this embodiment.
[0055]
  An auxiliary table 5 is connected and provided in parallel to the movable table 1 and in parallel with a predetermined interval. The table holding mechanism 2 described above is provided on the auxiliary table 5 side, and is configured to hold the movable table 1 via the auxiliary table 5.
[0056]
  As described later, the electromagnetic driving means 4 includes four square-shaped driven magnets 6 fixedly installed at predetermined positions of the auxiliary table 5 and a cross shape disposed so as to face the driven magnets 6. A field drive coil 7 having a coil side and electromagnetically energizing a predetermined drive force along the predetermined movement direction of the movable table 1 with respect to each driven magnet 6, and the field drive A coil 7 is held at a fixed position, and a fixed plate 8 is provided on the movable table 1 side of the auxiliary table 5 described above. Among these, the paddle-shaped drive coil 7 and the fixed plate 8 constitute the main part of the electromagnetic drive means 4 described above.
[0057]
  Further, on the end face side of the above-described field-shaped drive coil 7 facing the above-mentioned driven magnet 6, a braking plate 9 made of a non-magnetic metal member is individually arranged close to the magnetic pole surface of the driven magnet 6. Has been. The brake plate 9 is fixed to the above-described fixed plate 8 side.
  Here, in the first embodiment, as is apparent from FIGS. 1 to 18, the movable table 1, the table holding mechanism 2, the case main body 3, and the electromagnetic driving means 4 which are the respective components described above. The center points of the auxiliary table 5 and the fixed plate 8 are set on the center line S of the entire apparatus, which is a common center line. The XY orthogonal coordinates set in the description of each function or operation of the movable table 1, the table holding mechanism 2, the case main body 3, the electromagnetic driving means 4, the auxiliary table 5, and the fixed plate 8 described above will be described later. As is clear from FIGS. 13 and 18, the center point of each of these components is set as the origin. The same applies to other embodiments.
[0058]
  Next, the contents of the above-described embodiment will be described more specifically.explain.
  [Movable table and auxiliary table]
  First, in FIGS. 1 to 4, the movable table 1 is formed in a circular shape in the present embodiment, and the auxiliary table 5 is formed in a quadrangular shape. The auxiliary table 5 faces the movable table 1 and is arranged in parallel at a predetermined interval. The auxiliary table 5 is integrally connected to the above-described movable table 1 via the connecting column 10 at the center.
  Therefore, the movable table can move integrally and rotate integrally while maintaining a parallel state with the auxiliary table 5.
[0059]
  The connecting column 10 is a connecting member that connects the movable table 1 and the auxiliary table 5 as described above, and is formed in a cross-sectional work shape having flanges 10A and 10B at both ends, and the outer center of both ends. Are provided with projections 10a and 10b that engage with positioning holes 1a and 5a formed at the central portions of the movable table 1 and the auxiliary table 5, respectively.
[0060]
  The movable table 1 and the auxiliary table 5 are positioned by the projections 10a and 10b and the flange portions 10A and 10B, and are fixed to the connecting column 10 and integrated. In this embodiment, an adhesive is used in this embodiment. However, even if it is partially joined by welding, the protrusions 10a and 10b are press-fitted into the positioning holes 1a and 5a, and the other parts are adhesive. Alternatively, they may be integrated by welding or the like.
[0061]
  Further, either the movable table 1 or the auxiliary table 5 may be detachably fixed to the flange portion 10A or 10B of the connecting column 10 described above by screwing. In this case, after screwing, several dowel pins may be driven between the two engaged for positioning and fixing (not shown). In this way, the integration of the movable table 1 and the auxiliary table 5 can be realized more effectively, which is convenient.
[0062]
[Table holding mechanism]
  In the present embodiment, the above-described table holding mechanism 2 holds the movable table 1 and can move the movable table 1 freely in any direction on the same plane without changing its height position. This function is provided with a function for returning the movable table 1 to the original position when the external force is released at the same time, and this is executed via the auxiliary table 5. .
[0063]
  This table holding mechanism 2 is an overall application of a link mechanism to a three-dimensional space, and piano wires (movable table 1 and auxiliary table 5 as two rod-like elastic members installed at a predetermined interval). As long as it is a rod-shaped elastic member having an appropriate rigidity sufficient to support it, it may be formed of other materials) in advance as a set corresponding to the corner portion around the end of the auxiliary table 5. A set is prepared, and the four sets of piano wires are divided into four corners of the relay plate 2G as a relay member formed in a quadrangular shape for each set, and are planted upward.
  And the auxiliary | assistant table 5 is hold | maintained from the downward direction with the four piano wires 2A located inside, and the relay plate 2G as a relay member is suspended from the main-body part 3 by the four piano wires 2B located outside. The configuration was lowered.
[0064]
  Thus, the auxiliary table 5 (that is, the movable table 1) is held in a stable state in the air by the relay plate 2G and each of the four piano wires (bar-like elastic members) 2A and 2B, and the movement in the horizontal plane is As will be described later, it can freely move in any direction while maintaining the same height position. Rotational motion within the same plane is possible in a similar manner.
[0065]
  This will be described in further detail.
  The table holding mechanism 2 described above includes four table-side piano wires (table-side bar-like elastic members) 2A respectively planted from the four corners of the peripheral end portion of the auxiliary table 5 downward in FIG. A relay plate 2G as a relay member provided at the lower end of the table side piano wire 2A in FIG. 1, and the relay plate 2G is configured to be suspended from the main body side and is provided outside the table side piano wire 2A described above. The main body side piano wire (main body side bar-like elastic member) 2B is provided.
[0066]
  The four table-side piano wires 2A have an upper end portion in FIG. 1 fixed to the auxiliary table 5 and a lower end portion fixed to the relay plate 2G. Reference numerals 5 </ b> A and 5 </ b> B indicate downward projecting portions provided at two locations on the lower surface side of the auxiliary table 5. A fixed position of the table-side piano wire 2A is set by the downward projecting portions 5A and 5B.
[0067]
  Further, on the outside of each of the four table-side piano wires 2A, the main body-side piano wires 2B are individually and parallelly arranged with a predetermined interval S corresponding to each of them. The main body side piano wire 2B is fixed to a relay plate (relay member) 2G at the lower end of the main body side piano wire 2A, and the upper end of the main body side piano wire 2B is provided on the inner wall portion of the case main body 3. It is fixed to the part 3B.
  Each of these piano wires 2A and 2B is formed of an elastic wire material having an appropriate rigidity sufficient to support the movable table 1 and the auxiliary table 5 as described above.
[0068]
  Thereby, the movable table 1 described above is first supported by the four table-side piano wires 2A on the relay plate 2G together with the auxiliary table 5, and within the elastic limit of the four table-side piano wires 2A. According to the principle of the link mechanism, its parallel movement and in-plane rotation are allowed.
[0069]
  On the other hand, the relay plate 2G is suspended on the main body side protruding portion 3B by the four outer table side piano wires 2B on the relay plate 2G. The internal rotation is similarly permitted.
[0070]
  For this reason, when the auxiliary table 5 (that is, the movable table 1) is urged by an external force to move or rotate within the surface, each piano wire 2A on the table side and the case body side as shown in FIG. , 2B are elastically deformed simultaneously, and the relay plate 2G moves up and down while maintaining a parallel state. That is, when the auxiliary table 5 (that is, the movable table 1) is moved or rotated in the plane by an external force, the variation of the height position is absorbed by the relay plate 2G.
  Thereby, even if the movable table 1 is moved by being biased by an external force, it can be moved while maintaining the same height in any direction within the elastic limit of each of the piano wires 2A and 2B. Yes.
[0071]
  For this reason, in the present embodiment, four sets of piano wires 2A and 2B on the table side and the case main body side are equipped at almost equal intervals, and the piano wire 2A on the table side and the piano wire 2B on the case main body side Are provided close to each other at a predetermined interval, so that the overall balance is obtained in terms of strength, and there is an advantage that the movable table 1 can be moved in a stable state.
[0072]
  Here, as the piano wires 2A and 2B on the table side and the case main body side, those having the same diameter and the same elasticity are used, and the lengths L of the exposed portions are set to be exactly the same. Each piano wire 2A, 2B is an exampleFigureAs shown in Figure 3,When the origin is set at the center position of a plane perpendicular to the center line of the table holding mechanism 2 and an XY orthogonal coordinate is assumed, and the table holding mechanism 2 is projected onto thisFor the Y axis,leftDivided rightArrangedAlso, it is divided in the vertical direction for the X axisArrangeEstablisheding.in this case,If the piano wires 2A and 2B are disposed almost symmetrically at positions that are line-symmetric with respect to the X axis and the Y axis, respectively,In FIG.You may arrange | position in positions other than the position shown.
[0073]
  Since the piano wires 2A and 2B are arranged as described above, the elastic stress is uniformly generated in the piano wires 2A and 2B when the movable table 1 is moved. It is possible to obtain an advantage that the movable table 1 can be moved smoothly.
[0074]
  Thus, in the table holding mechanism 2 described above, for example, when the auxiliary table 5 slides in the same direction as a whole, the piano wires 2A and 2B of each set are all deformed in the same way. In this case, since the main body side piano wire 2B is elastically deformed with its end held, the height position of the auxiliary table 5 is not changed by the deformation operation of the table side piano wire 2A which is similarly elastically deformed. The height position of the relay plate 2G supported in common on both piano wires 2A and 2B varies.
[0075]
  In other words, the relay plate 2G absorbs the change in the height position caused by the deformation of both the piano wires 2A and 2B, whereby the auxiliary table 5 (that is, the movable table 1) changes in height as a whole. Without being slid in the same plane. In this case, when the driving force is released from the auxiliary table 5, the auxiliary table 5 returns to the original position in a straight line by the spring action of the piano wires 2 </ b> A and 2 </ b> B (invoking the original position return function).
[0076]
  Further, even when the auxiliary table 5 (movable table 1) is rotationally driven in the same plane, the auxiliary table 5 (movable table 1) maintains the same height as a whole while maintaining substantially the same height for the same reason. It will rotate inside. In this case as well, when the driving force is released, the auxiliary table 5 returns to the original position in a straight line by the spring action of the piano wires 2A and 2B (activation of the original position return function).
[0077]
  Here, in the table holding mechanism 2, the case where both piano wires 2A and 2B are equipped with four sets and eight is illustrated, but three piano wires 2A and 2B are arranged in a moderately balanced manner (for example, at equal intervals). You may comprise six sets. In this case, three sets of six piano wires 2A and 2B are arranged so that one set of piano wires 2A and 2B are close to each other, and the three sets of piano wires 2A and 2B are generally equally spaced. (Equally in three locations) Moreover, what incorporated 5 or more sets of both piano wire 2A, 2B may be sufficient.
[0078]
[Electromagnetic drive means]
  Between the movable table 1 and the auxiliary table 5, as described above, the electromagnetic driving means 4 for biasing a predetermined moving force to the movable table 1 via the auxiliary table 5 is provided (see FIG. 1). ).
[0079]
  As described above, the electromagnetic driving means 4 includes four driven magnets 6 (which use permanent magnets in the present embodiment) mounted on the auxiliary table 5 in this embodiment, and each of these driven gears. Four field-shaped drive coils 7 for energizing a predetermined electromagnetic force toward the movable table 1 in a predetermined movement direction via the magnet 6, and a fixed plate 8 for holding the field-shaped drive coils 7. ing.
[0080]
  Among these, as shown in FIG. 1, the fixed plate 8 is mounted on the movable table 1 side (between the auxiliary table 5 and the movable table 1) of the auxiliary table 5, and its periphery is fixedly mounted on the case body 3. Yes. Here, the fixing plate 8 may be configured such that only the left and right ends in FIG. A through hole 8 </ b> A is formed at the center of the fixed plate 8 to allow parallel movement of the connecting column 10 within a predetermined range. The through holes 8A are circular in this embodiment, but may be square or other shapes.
[0081]
  The fixed plate 8 described above is held by the main body side protruding portion 3 as a whole as described above. In this case, the fixing plate 8 and the main body side protruding portion 3A may be integrated with a knock pin or the like after screwing, or may be integrated by welding or the like, in order to make the integration robust. In this way, even when the movable table is displaced or moved in units of microns (μ), the fixed plate 8 can smoothly cope with this without causing a positional shift with respect to the case body 3. Arise.
[0082]
  As shown in FIGS. 2 and 3, the four driven magnets 6 described above are made of permanent magnets having a square shape facing the drive coil, and are formed on the upper surface of the auxiliary table 5.Center point is the originX-axis consisting of orthogonal X and Y axesY Cartesian coordinatesOn the surface, they are arranged and fixed on the X-axis and the Y-axis, respectively, at positions equidistant from the center.
  In the position facing the four driven magnets 6, there is a cross-shaped coil side at the center, and the electromagnetic waves are electromagnetically moved along the predetermined moving direction of the movable table 1 described above with respect to each driven magnet 6. A field-shaped drive coil 7 for energizing a predetermined driving force is fixedly installed at a fixed position on the fixed plate 8 individually corresponding to the four driven magnets 6 described above.
[0083]
  That is, each of the four field drive coils 7 is fixedly mounted on the fixed plate 8 at a position (on the X axis and the Y axis) facing the above-described four driven magnets 6. In this case, either the vertical direction or the horizontal direction of the cross-shaped coil sides formed inside each of the field-shaped drive coils 7 is the movable table 1 described above.(Or the center point of the fixed plate 8) is set as the origin.XYCartesian coordinatesTo the center point on the planeOn fixed plate 8Is arranged.
  For this reason, for example, in the present embodiment, among the field-shaped drive coils 7, the cross-shaped coil sides of the field-shaped drive coil 7 mounted on the X-axis are perpendicular to the X-axis. In this state, the fixed portion 8 is fixedly installed at a predetermined position on the fixed plate 8 with the lateral portion along the X axis.
[0084]
  In this case, the direction of the four driven magnets 6 is such that the magnetic pole on the side facing the field drive coil 7 is N pole on the X axis and S pole on the Y axis in this embodiment. , Respectively (see FIGS. 2 and 3).
[0085]
  For this reason, the electromagnetic force generated between the current generated in the vertical or horizontal direction of the cross-shaped coil side and the driven magnet 6 is always unified in the X-axis direction or the Y-axis direction, and the resultant force is always the maximum value. It is set to become. For this reason, it is convenient that the generated electromagnetic force can be efficiently output as a driving force for the movable table 1.
[0086]
  Further, the size of the above-described field-shaped drive coil 7 is set such that the region of the cross-shaped coil side on the inside allows the maximum moving range of the driven magnet 6 described above.
[0087]
  For this reason, the electromagnetic force generated between the four driven magnets 6 is supported by the auxiliary table via the driven magnet 6 when the field driving coil 7 is fixed at a fixed position on the fixed plate 8. 5 is reliably output as a driving force in a predetermined direction with respect to 5.
[0088]
[Field drive coil]
  As shown in FIG. 5, for example, the field drive coil 7 constituting the main part of the electromagnetic drive means 4 is actually composed of four small rectangular coils 7a, 7b, 7c, and 7d that can be energized independently of each other. ing.
[0089]
  For this reason, the current flowing in the cross-shaped portion inside the field-shaped drive coil 7, for example, in the vertical direction in the figure or by switching the energizing direction of each of the small rectangular coils 7a to 7d from the outside by an operation control system to be described later It is possible to energize (including forward and reverse directions) only in one of the lateral directions, and for the driven magnet 6 arranged corresponding to this, according to Fleming's left hand rule An electromagnetic force (reaction force) that presses each driven magnet 6 in a predetermined direction can be output.
[0090]
  For this reason, by combining the directions of the electromagnetic force generated in the four small square coils 7a to 7d, the cross-shaped coil side portion located inside the above-mentioned field-shaped drive coil 7 can be used in the vertical direction or the horizontal direction. An energization state to either one is set, and thereby, an electromagnetic driving force in a predetermined direction is output to the corresponding driven magnet 6. The auxiliary table 5 described above is obtained by the resultant electromagnetic driving force generated in the four driven magnets 6 described above.XY Cartesian coordinates when assuming XY Cartesian coordinates with the center point of the auxiliary table 5 as the originThe moving force is urged toward an arbitrary direction including the rotating operation.
[0091]
  A series of energization control methods for these four small rectangular coils 7a to 7d will be described in detail in the explanation part (FIGS. 6 and 8) of the program storage unit 22 described later.
  The four small square coils 7a to 7d may be hollow coils, but may be filled with a conductive magnetic member such as ferrite.
  Reference numeral 9 denotes a braking plate that is fixedly mounted on the side of the field-shaped driving coil 7 so as to face and oppose the driven magnet 6. The braking plate 9 will be described in detail later.
[0092]
[Position information detection means]
  The movement state of the auxiliary table 5 (that is, the movable table 1) driven by the electromagnetic driving means 4 is detected by the position information detecting means 25.
[0093]
  This position information detecting means 251 to 3 andAs shown in FIG. 6, in this embodiment, a capacitance sensor group 26 having a plurality of capacitance-type detection electrodes, and a plurality of capacitance change components detected by the capacitance sensor group 26 are converted into voltage and a predetermined value is obtained. A position information calculation circuit 27 is provided as a calculation unit that calculates and sends position change information to the table drive control means 21 described later.
[0094]
  Among them, the position information calculation circuit (calculation unit) 27 includes a signal conversion circuit unit 27A that individually converts a plurality of capacitance change components detected by the capacitance sensor group 26, and a conversion by the signal conversion circuit unit 27. XY of the voltage signal applied to the plurality of capacitance change components obtained by a predetermined calculationOrthogonalCoordinate position(The position on the XY rectangular coordinates assumed on the moving surface of the auxiliary table 5 with the center position of the auxiliary table 5 before the movement as the origin, and so on)X-direction position signal V indicatingXAnd Y direction position signal VYAnd a position signal calculation circuit unit 27B that calculates and outputs the rotation angle signal θ.
[0095]
  As shown in FIGS. 1 to 4, the capacitive sensor group 26 including the plurality of detection electrodes described above is opposed to the lower surface portion around the auxiliary table 5 and on the upper surface of the main body side protruding portion 3 </ b> B at a predetermined interval. Eight rectangular capacitance detection electrodes 26X arranged at a distance from each other1, 26X2, 26X3, 26X4, 26Y1, 26Y2, 26Y3, 26Y4And a relatively wide common electrode (not shown) continuously provided on the lower surface portion around the auxiliary table 5 described above correspondingly.
[0096]
  For this reason, in the case of the position detection sensor, actually, each capacitance detection electrode 26X1, 26X2, 26X3, 26X4, 26Y1, 26Y2, 26Y3, 26Y4And a common electrode (not shown), but here, for convenience, the capacitance detection electrode 26X1, 26X2, 26X3, 26X4, 26Y1, 26Y2, 26Y3, 26Y4Are treated as position detection sensors.
[0097]
  Each capacitance detection electrode (position detection sensor) 26X1, 26X2, 26X3, 26X4, 26Y1, 26Y2, 26Y3, 26Y4Among them, a pair of capacitance detection electrodes (position detection sensors) 26X1, 26X22 and 3 are provided at predetermined intervals along the top and bottom at the right end of FIGS. 2 and 3, and another pair of capacitance detection electrodes (position detection sensors) 26X.3, 26X42 and 3 are provided at predetermined intervals along the top and bottom at the left end of FIGS.
[0098]
  Also, each capacitance detection electrode 26X1, 26X2, 26X3, 26X4, 26Y1, 26Y2, 26Y3, 26Y4Among them, a pair of capacitance detection electrodes (position detection sensors) 26Y1, 26Y22 is mounted on the upper end of FIGS. 2 and 3 at a predetermined interval along the left and right, and another pair of capacitance detection electrodes (position detection sensors) 26Y.3, 26Y42 and 3 are provided at predetermined intervals along the left and right at the lower end of FIG.
[0099]
  That is, the eight capacitance detection electrodes (position detection sensors) 26X1, 26X2, 26X3, 26X4, 26Y1, 26Y2, 26Y3, 26Y4In this embodiment, as shown in FIG. 2 to FIG. 4 and FIG. 7, they are arranged at positions symmetrical with respect to the X axis and the Y axis, respectively.
[0100]
  For example, when the auxiliary table 5 (that is, the movable table 1) described above is urged by the electromagnetic driving means 4 and moves in the direction of arrow F (upper right direction in the figure) as shown in FIG. 7A. In this embodiment, one position detection sensor 26 </ b> X located on both sides (and in the vertical direction) of the auxiliary table 5.1, 26X2(26Y1, 26Y2) And the other position detection sensor 26X3, 26X4(26Y3, 26Y4) Is subjected to voltage conversion by the signal conversion circuit 27A and then sent to the position signal calculation circuit 27B. The position signal calculation circuit 27B inputs the conversion voltages described above to input the X-direction position signal V.X, Y direction position signal VYAs a differential output.
[0101]
  Further, when the auxiliary table 5 described above is urged by the electromagnetic driving means 4 and rotates in the direction of the arrow as shown in FIG. 7B, in this embodiment, each part operates and is the same as described above. The change component is voltage-converted and differentially output as a predetermined rotation angle signal θ.
[0102]
  Here, as the auxiliary table 5 (movable table 1) moves, the four pairs of capacitance detection electrodes (position detection sensors) detect the change in capacitance in real time and output it to the position information calculation circuit (calculation unit) 27. The position information calculation circuit (calculation unit) 27 specifies the moving direction and the moving amount of the movable table based on the eight sensor information.
[0103]
  In this case, for example, when there is no change in capacitance between the two pairs of position detection sensors equipped in the Y-axis direction, it means that the movable table has moved along the X-axis (without rotating operation). The amount is two pairs of position detection sensors 26X in the X-axis direction.1, 26X2And 26X3, 26X4It is determined and specified by the increase or decrease of the capacity.
[0104]
  If the position detection sensors in both the X-axis direction and the Y-axis direction detect the same change in capacitance, it means that the movable table has moved in the 45 ° direction (without rotation), and the direction of movement Is directly determined by the increase / decrease pattern of the capacitance of each position detection sensor, and the amount of movement is specified by the change amount of the capacitance of each position detection sensor.
[0105]
  Furthermore, if the two position detection sensors in the pair output different capacitance changes, this means that the movable table has rotated, and at the same time, the difference in capacitance change between one of the two position detection sensors and the other two. When the difference in capacitance between the two position detection sensors is equal, it means normal rotation.
  In this case, the rotation direction of the movable table is determined by the increase / decrease pattern of the capacitance of each position detection sensor, and the movement amount is specified by the change amount of the capacitance of each position detection sensor.
[0106]
  The movement direction is specified by the capacitance change pattern of each position detection sensor, and the relationship between the capacitance change amount of each position detection sensor and the movement amount of the movable table is actually experimentally specified in advance. It is mapped and stored in a memory or the like, and a positional deviation or the like is determined based on this. This speeds up the arithmetic processing.
[0107]
  In this embodiment, for example, noise applied simultaneously to the left and right (and upper and lower) capacitance detection electrodes in FIG. 3 is differentially output (for example, arranged at one end and the other end in the X-axis direction). The difference between the capacitance changes detected by the capacitance detection electrodes can be canceled by the external noise elimination function, and at the same time, after the measurement value is converted into a voltage, the change amount is, for example, “(+ vX)-(-VX) = 2vXTherefore, there is an advantage that the position change information of the auxiliary table 5 (movable table 1) can be output with high sensitivity.
[0108]
[Operation control system]
  In the present embodiment, the above-described electromagnetic drive means 4 includes an operation control system 20 that individually controls the above-described plurality of field-shaped drive coils 7 to restrict the movement or rotation of the movable table 1 described above. (See FIG. 6).
[0109]
  As shown in FIG. 6, the operation control system 20 individually drives the plurality of field drive coils 7 of the electromagnetic driving means 4 according to a predetermined control mode and moves the movable table 1 in a predetermined direction. A table drive control means 21 to be controlled and a plurality of control programs for a plurality of control modes in which the movement direction, the rotation direction, the operation amount, etc. of the movable table 1 described above are specified in the table drive control means 21 are specified. A stored program storage unit 22 and a data storage unit 23 storing predetermined data used when executing each control program are provided.
[0110]
  The table drive control means 21 is provided with an operation command input unit 24 for instructing a predetermined control operation for each of the plurality of field drive coils 7. Further, the position information during and after the movement of the movable table 1 is detected by the position detection sensor mechanism 25 and is processed and sent to the table drive control means 21 with high sensitivity as will be described later. It is like that.
[0111]
  In the present embodiment, the table drive control unit 21 described above operates based on a command from the operation command input unit 24, selects a predetermined control mode from the program storage unit 22, and drives a plurality of each of the above-described plurality of rice field shape drives. A main control unit 21A for energizing and controlling a predetermined current to the coil 7, and predetermined four field drive coils 7, 7,... Simultaneously and individually according to a control mode set by the main control unit 21A A coil selection drive control unit 21B for driving control.
[0112]
  The main control unit 21A also has a function of calculating the position of the movable table 1 described above based on input information from the position detection sensor mechanism 25 for detecting the table position or performing other various calculations.
  Reference numeral 4G denotes a power supply circuit unit that supplies a predetermined current to each of the plurality of field drive coils 7 of the electromagnetic drive unit 4 described above.
[0113]
  Further, the table drive control means 21 inputs the information from the position detection sensor mechanism 25 described above, performs a predetermined calculation, and based on this, the reference position information of the movement destination set in advance by the operation command input unit 24. A position shift calculation function for calculating a shift, and a table position correction function for driving the electromagnetic driving means 4 based on the calculated position shift information and controlling the transfer of the movable table 1 to a preset reference position of the destination. It has.
[0114]
  For this reason, in this embodiment, when the moving direction of the movable table 1 is deviated due to a disturbance or the like, the movable table 1 is controlled to be transferred in a predetermined direction while correcting the deviation. The movable table 1 is transferred to a preset target position quickly and with high accuracy.
[0115]
[Program storage unit]
  The table drive control means 21 described above has four fields of the electromagnetic drive means 4 described above according to a predetermined control program (a predetermined energization pattern and a predetermined control mode that is a selected combination thereof) stored in advance in the program storage unit 22. The shape driving coil 7 is configured to be individually driven and controlled.
[0116]
  That is, in the above-described program storage unit 22, in the present embodiment, a program for executing four basic energization patterns for the above-described four field-shaped drive coils 7, 7,. (See FIGS. 6 and 8).
[0117]
  FIG. 8 shows four types of energization patterns A, B, C, and D for the four small rectangular coils 7a, 7b, 7c, and 7d of the field-shaped drive coil 7 (stator side), and each field-shaped drive coil at that time. The direction of the current generated in the cross-side portion of FIG. 6 and the direction of the electromagnetic driving force (thrust force) generated in the driven magnet (permanent magnet) 6 on the mover side corresponding thereto are shown.
[0118]
  In FIG. 8, in the case of the energization pattern A, energization control is performed for the counterclockwise current for the small rectangular coils 7a and 7b and for the clockwise current for the small rectangular coils 7c and 7d. Thus, the magnetic flux output to the outside is added or canceled as a whole at the cross-shaped coil side portion located in the center portion, and as a result, the current I in the positive direction of the X axis isAIt becomes the state equivalent to only energized.
[0119]
  In the energization pattern B, energization control is individually performed for each of the small rectangular coils 7a to 7c as shown in the drawing, whereby the current I in the negative direction of the X axis is controlled.BIt becomes the state equivalent to only energized. In the energization pattern C, the respective small rectangular coils 7a to 7c are individually energized and controlled as shown in the drawing, whereby the current I in the positive direction of the Y axisCIt becomes the state equivalent to only energized. Similarly, in the energization pattern D, each small rectangular coil 7a to 7c is individually energized and controlled as shown in the drawing, whereby the current I in the negative direction of the Y axis is controlled.DIt becomes the state equivalent to only energized.
  The four energization patterns A, B, C, and D are executed based on a predetermined control program stored in advance in the program storage unit 22.
[0120]
  Further, the white arrow disclosed in FIG. 8 indicates an electromagnetic driving force (thrust force) generated between the movable magnet side driven magnet (permanent magnet) 6 corresponding to the energization patterns A, B, C, and D. ) Direction.
[0121]
  In this case, each corresponding electromagnetic force is generated on the side of the energizing coil of the field drive coil 7 by Fleming's left-hand rule. However, since the field drive coil 7 is fixed on the fixed plate 8, it is counteracted. A force is generated toward the driven magnet (permanent magnet) 6 as an electromagnetic driving force (thrust).
  The white arrow disclosed in FIG. 8 indicates the reaction force (electromagnetic driving force). For this reason, the direction of this reaction force (electromagnetic driving force) is reversed depending on the types of the magnetic poles N and S of the driven magnet 6.
[0122]
  Further, the program storage unit 22 includes an XY that is assumed to have the center on the fixed plate 8 as the origin.Cartesian coordinatesOn a planeYesFirst to fourth control modes for moving the moving table 1 in two positive and negative directions on the X axis and two positive and negative directions on the Y axis, and XYCartesian coordinatesFifth to eighth control modes in which the movable table 1 is moved in a predetermined direction within each quadrant set on the plane, and ninth to eighth modes in which the movable table 1 is rotated clockwise or counterclockwise at a predetermined position. Each operation program relating to each tenth control mode is stored.
[0123]
  FIG. 9 to FIG. 13 show examples of the functions of the respective rice field drive coils 7 and the operation state of the auxiliary table (movable table 1) that are generated when the operation programs for the first to tenth control modes described above are executed. Respectively.
[0124]
  FIGS. 9A and 9B show the state when the first control mode is executed. As shown in this figure, in this first control mode, the two field drive coils 7 and 7 on the X axis are energized and controlled by the method of the current pattern D, respectively, and the two field drive coils on the Y axis are controlled. 7 and 7 are energized and controlled by the method of current pattern C, respectively. In FIG. 9A, symbols N and S indicate the types of magnetic poles of each driven magnet (permanent magnet) 6.
[0125]
  As a result, in this first control mode, for each driven magnet (permanent magnet) 6, the arrow FX1,FX2,FX3FX4Electromagnetic driving force is generated in the direction ofX) Is driven toward the auxiliary table 5.
[0126]
  FIG. 9B shows the direction when the same electromagnetic driving force is generated in each of the field driving coils 7, 7,.OrthogonalThis is illustrated on the coordinates. Thus, when the auxiliary table 5 is transferred in the positive direction on the X axis, it is particularly important to generate a driving force of the same magnitude in each of the field drive coils 7 and 7 on the Y axis. Become.
[0127]
  In the second control mode, since the auxiliary table 5 is moved in the negative direction (not shown) on the X axis, the current pattern for energizing each of the field drive coils 7, 7,. What is necessary is just to set completely contrary compared with the case of the 1st control mode mentioned above.
  That is, in the second control mode, the two field drive coils 7 and 7 on the X axis are energized and controlled by the method of the current pattern C, respectively, and the two field drive coils 7 and 7 on the Y axis are respectively controlled. The energization is controlled by the method of current pattern D. Thus, the auxiliary table 5 is smoothly transferred in the negative direction on the X axis (not shown).
[0128]
  FIGS. 10A and 10B show a state when the third control mode is executed. As shown in this figure, in the third control mode, the two field drive coils 7 and 7 on the X axis are energized and controlled by the method of the current pattern A, respectively, and the two field drive coils on the Y axis are controlled. 7 and 7 are energized and controlled by the method of current pattern B, respectively.
[0129]
  As a result, in this third control mode, for each driven magnet (permanent magnet) 6, the arrow FY1,FY2,FY3FY4Electromagnetic driving force is generated in the direction of the positive direction on the Y axis (arrow + FY), The auxiliary table 5 is driven.
[0130]
  FIG. 10B shows the direction of the resultant force when the same electromagnetic driving force is generated in each of the field driving coils 7, 7,.OrthogonalThis is illustrated on the coordinates. Therefore, when the auxiliary table 5 is transferred in the positive direction on the Y axis, it is particularly important to generate the same magnitude of driving force in each of the field drive coils 7 and 7 on the X axis. Become.
[0131]
  In the fourth control mode, the auxiliary table 5 is moved in the negative direction on the Y-axis (not shown), so the current pattern for energizing each of the field-shaped drive coils 7, 7,. What is necessary is just to set completely contrary compared with the case of the 3rd control mode mentioned above.
  That is, in the second control mode, the two field drive coils 7 and 7 on the X axis are energized and controlled by the method of the current pattern B, respectively, and the two field drive coils 7 and 7 on the Y axis are respectively controlled. The energization is controlled by the method of current pattern A. Thus, the auxiliary table 5 is smoothly transferred in the negative direction on the Y axis (not shown).
[0132]
  FIGS. 11A and 11B show states when the fifth control mode is executed. As shown in this figure, in the fifth control mode, the two field drive coils 7 and 7 on the X axis are energized and controlled by the method of the current pattern D, respectively, and the two field drive coils on the Y axis are controlled. 7 and 7 are energized and controlled by the method of current pattern B, respectively.
[0133]
  As a result, in the fifth control mode, for the two driven magnets (permanent magnets) 6 on the X axis, the arrow FX1,FX3Electromagnetic driving force is generated in the direction of, and for the two driven magnets (permanent magnets) 6 on the Y-axis, the arrow FY2,FY4Electromagnetic driving force is generated in the direction of, and thereby, from the center point on the XY axis toward the first quadrant (arrow FXY) Is driven toward the auxiliary table 5.
[0134]
  FIG. 11B shows the direction of the resultant force when the same electromagnetic driving force is generated in each of the field driving coils 7, 7,.OrthogonalThis is illustrated on the coordinates. From this, XYCartesian coordinatesDirection from the center point on the axis toward the first quadrant (arrow FXYWhen the auxiliary table 5 is driven toward (), the moving direction can be changed by appropriately setting the magnitude of the current value supplied to each of the field-shaped drive coils 7, 7,. I understand. The magnitude of the energization current is set and controlled by the main controller 21A described above.
[0135]
  In the case of the sixth control mode, XYCartesian coordinatesSince the auxiliary table 5 is moved from the center point on the axis toward the third quadrant direction (not shown), the current pattern for energizing each of the field drive coils 7, 7,. Compared to the control mode, it may be set in the opposite direction.
  That is, in the fifth control mode, the two field drive coils 7 and 7 on the X axis are energized and controlled by the method of the current pattern C, respectively, and the two field drive coils 7 and 7 on the Y axis are respectively controlled. The energization is controlled by the method of current pattern B. From this, XYCartesian coordinatesThe auxiliary table 5 is smoothly transferred from the center point on the axis toward the third quadrant (not shown).
[0136]
  FIGS. 12A and 12B show a state when the seventh control mode is executed. As shown in this figure, in the seventh control mode, the two field drive coils 7 and 7 on the X axis are energized and controlled by the method of the current pattern C, respectively, and the two field drive coils on the Y axis are controlled. 7 and 7 are energized and controlled by the method of current pattern B, respectively.
[0137]
  As a result, in this seventh control mode, for the two driven magnets (permanent magnets) 6 on the X axis, the arrow -FX1,-FX3Electromagnetic driving force is generated in the direction of, and for the two driven magnets (permanent magnets) 6 on the Y-axis, the arrow FY2,FY4Electromagnetic driving force is generated in the direction of, and thereby, from the center point on the XY axis toward the second quadrant (arrow FYX), The auxiliary table 5 is driven.
[0138]
  FIG. 12 (B) shows the direction of the resultant force when the same electromagnetic driving force is generated in each of the field driving coils 7, 7,.OrthogonalThis is illustrated on the coordinates. From this, XYOrthogonalDirection from the center point on the coordinate axis toward the second quadrant (arrow FYXWhen the auxiliary table 5 is driven toward (), the moving direction can be changed by appropriately setting the magnitude of the current value supplied to each of the field-shaped drive coils 7, 7,. I understand. The magnitude of the energization current is set and controlled by the main controller 21A described above.
[0139]
  In the case of the eighth control mode, XYCartesian coordinatesSince the auxiliary table 5 is moved from the center point on the axis toward the fourth quadrant direction (not shown), the current pattern for energizing each of the field-shaped drive coils 7, 7,... Compared to the control mode, it may be set in the opposite direction.
  That is, in the eighth control mode, the two field drive coils 7 and 7 on the X axis are energized and controlled by the method of the current pattern D, respectively, and the two field drive coils 7 and 7 on the Y axis are respectively controlled. The energization is controlled by the method of current pattern A. From this, XYCartesian coordinatesThe auxiliary table 5 is smoothly transferred from the center point on the axis toward the fourth quadrant direction (not shown).
[0140]
  FIGS. 13A and 13B show states when the ninth control mode is executed. As shown in this figure, in the ninth control mode, the auxiliary table 5 (that is, the movable table 1) is rotated by a predetermined angle θ. In this control operation, within a predetermined allowable range. The auxiliary table 5 having no central axis is moved counterclockwise in a circular motion so that a stationary operation at a predetermined position is possible.
[0141]
  That is, in the ninth control mode shown in FIG. 13A, the rice field drive coil 7 on the positive axis of the X axis is applied to the field drive coil 7 on the negative axis of the X axis by the method of the current pattern A. By the method of current pattern B, the field drive coil 7 on the positive axis of the Y axis is energized by the method of current pattern D, and the field drive coil 7 on the negative axis of the Y axis is energized by the method of current pattern C, respectively. Be controlled.
[0142]
  As a result, in the ninth control mode, it corresponds to each of the field drive coils 7, 7,.
Each driven magnet (permanent magnet) 6 includes a direction F perpendicular to each axis along the counterclockwise direction as shown in FIG.Y1, -FX2, -FY3Or FX4Electromagnetic driving force is generated toward each.
[0143]
  For this reason, as disclosed in FIG. 13B, the auxiliary table 5 is controlled by setting and controlling the magnitude of the electromagnetic driving force generated in each driven magnet (permanent magnet) 6 to the same magnitude P. Even in a state where there is no central axis within a predetermined allowable range, a counterclockwise circular motion can be performed and a stationary operation at a predetermined position is possible.
[0144]
  In this case, the stop position after the circular motion is a balance point (rotated position by a predetermined angle θ) between the entire electromagnetic driving force and the original position return force due to the spring action of the table holding mechanism 2 described above, and this position is The relationship between the set rotation angle and the above-described electromagnetic driving force is experimentally specified in advance, and is graphically displayed (mapped) so as to be searchable and stored in the data storage unit 23 described above.
[0145]
  FIG. 13B shows the direction when the same electromagnetic driving force is generated in each of the field driving coils 7, 7,.OrthogonalThis is illustrated on the coordinates. From this, XYCartesian coordinatesThe auxiliary table 5 (that is, the movable table 1) rotates counterclockwise by a predetermined angle θ and stops at the center point O on the axis as the rotation center.
  In this case, the magnitude of the rotation angle θ for setting the stop position after rotation is appropriately set and controlled by setting the same current value to be supplied to each of the field drive coils 7, 7,. The rotation angle θ is determined. The magnitude of the energization current is set and controlled by the main controller 21A described above.
[0146]
  In the tenth control mode, the auxiliary table 5 (that is, the movable table 1) is rotated clockwise. For this reason, in this tenth control mode, the direction of the same current supplied to each of the above-mentioned field-shaped drive coils 7, 7,.
[0147]
  That is, the field drive coil 7 on the positive axis of the X axis is applied by the current pattern B method, and the field drive coil 7 on the negative axis of the X axis is applied by the method of the current pattern A. The shape drive coil 7 is energized and controlled by the current pattern C method, and the field shape drive coil 7 on the negative Y axis is controlled by the current pattern D method.
  As a result, the auxiliary table 5 is smoothly controlled to rotate clockwise by the predetermined angle θ on the XY axis (not shown).
[0148]
  These energization patterns and operation programs for each control operation are stored in an operation program storage unit 22 provided in the table drive control means 21 so as to be outputable. Then, the table drive control means 21 selects any one of the above-described operation programs based on a command from the operation command input unit 24, and drives and controls the above-described electromagnetic drive means 4 based on this. Yes.
[0149]
[Brake plate]
  As shown in FIG. 14, a metal braking plate 9 made of a non-magnetic member is insulated from the surroundings at the end surface portion of the four field-shaped drive coils 7 facing the driven magnet 6 described above. In the state, each of the driven magnets 6 is fixedly mounted so as to face and be close to the magnetic pole surface.
[0150]
  Each of the braking plates 9 has a function of gently moving the auxiliary table 5 (movable table 1) while suppressing this sudden movement of the auxiliary table 5 (movable table 1).
  Here, FIG. 14A is a partial cross-sectional view showing the brake plate 9 portion of FIG. FIG. 14B is a plan view taken along the line AA in FIG.
[0151]
  That is, when the auxiliary table 5 or the movable table 1 equipped with the four driven magnets 6 moves suddenly, between the driven magnets 6 and the corresponding braking plates 9. Electromagnetic braking (eddy current braking) works. As a result, the auxiliary table 5 (that is, the movable table 1) is gradually moved while the rapid movement operation is suppressed.
[0152]
  15A and 15B show the generation of the electromagnetic braking (eddy current braking).
  In this figure, the braking plate 9 is fixed to the end of the field drive coil 7 so as to face the north pole of the driven magnet 6.
[0153]
  Now, the auxiliary table 5 has a speed V in the right direction of the figure.1The metal braking plate 9 is relatively fixed at the same speed V in the left direction of the figure (because it is fixed).2(= V1) Will move rapidly. As a result, the braking plate 9 has a velocity V in accordance with Fleming's right-hand rule.2Electromotive force E proportional toVIs generated in the direction shown in FIG. 15B (upward in the figure), whereby the eddy current of the right and left objects flows in the direction of the arrow. The magnitude of this eddy current is also the speed V2Is proportional to
[0154]
  Next, the electromotive force EVSince there is a magnetic flux from the N pole in the generation region of this, the magnetic flux of the driven magnet 6 and the (electromotive force E in the braking plate 9)VIn the direction of the eddy current in accordance with Fleming's left-hand rule f1Occurs in the braking plate 9 (toward the right in the figure).
[0155]
  On the other hand, since the braking plate 9 is fixed on the fixed plate 8, the moving force f1Reaction force f2Is generated on the driven magnet 6 as a braking force, the direction of which is the moving force f1The direction is opposite to the direction. That is, this braking force f2Is the direction opposite to the initial rapid moving direction of the driven magnet 6 (ie, the auxiliary table 5), and the size thereof is proportional to the moving speed of the auxiliary table 5, so that the auxiliary table 5 The sudden movement is moderate braking force f2Therefore, it moves smoothly in a stable state.
  The predetermined braking force f is also exactly the same at other locations of the braking plate 9.2Will occur.
[0156]
  For this reason, in the auxiliary table 5 provided with the driven magnet 6, for example, during a sudden stop operation, the reciprocating movement is likely to occur at the stop position.2Therefore, the movement is moderately suppressed and the movement is smoothly and gently. That is, as a whole, each braking plate 9 functions effectively, and a device with a stable moving operation of the auxiliary table 5 (movable table 1) can be obtained. Even when the auxiliary table 5 reciprocates and vibrates due to external vibrations, the reciprocating minute vibrations function in the same manner and are effectively suppressed.
[0157]
  Moreover, each metal braking plate 9 made of a non-magnetic member provided on the end face portion of each of the field-shaped drive coils has two transformers in relation to each field-shaped drive coil 7 as shown in FIG. A secondary side circuit is configured and a short circuit is formed through a predetermined low resistance r (which causes eddy current loss).
[0158]
  In FIG. 16, K1Indicates the primary winding representing the field drive coil 7 and K2Indicates a secondary winding corresponding to the braking plate 9. FIG. 16A shows a state in which the secondary winding portion is short-circuited through an electrical resistance component (low resistance r: eddy current loss is generated) in the braking plate 9. The places where the other braking plates 9 are attached are also in the same state. FIG. 16B shows a state in which there is no braking plate 9 (a state in which the secondary winding portion is opened).
[0159]
  For this reason, each of the field drive coils 7 constituting the primary side circuit in this case is affected by the secondary side short circuit even if there is a large resistance due to the inductance component of the coil at the time of start-up at startup (transient state). In this respect, a relatively large current can be applied from the start-up, and as a result, compared with the case where there is no braking plate 9 between the above-mentioned driven magnets. The electromagnetic driving force can be output quickly.
[0160]
  Each of the braking plates 9 also has a function of radiating heat generated when each of the field drive coils 7 is driven. At this point, the increase in resistance and decrease in energization current value (ie, decrease in electromagnetic driving force) caused by continuous operation of the drive coil 7 are effectively suppressed, and the energization current is set at a substantially constant level for a long time. Therefore, it is possible to continue the current control from the outside with respect to the electromagnetic driving force output from the electromagnetic driving means in a stable state, and effectively suppress the secular change (dielectric breakdown due to heat). It is possible to improve the durability of the entire apparatus, and thus the reliability of the entire apparatus.
[0161]
  In addition, about the brake plate 9 mentioned above, although the case where it equips with each field-shaped drive coil 7 in this embodiment was illustrated, two or more field-shaped drive coils 7 or all the said field-shaped drive coils 7 are included. The object may be configured to be covered with a single braking plate.
[0162]
[Overall operation]
  Next, the overall operation of the first embodiment will be described.
  In FIG. 6, when an operation command for moving the movable table 1 to a predetermined position is input from the operation command input unit 24, the main control unit 21A of the table drive control means 21 is immediately activated, Based on this, the reference position information of the movement destination is selected from the data storage unit 23, and at the same time, the control program for the predetermined control mode corresponding to this is selected from the operation program storage unit 22, and then the coil selection drive control unit 21B is selected. The four field drive coils 7 of the electromagnetic drive means 4 are driven and controlled based on a predetermined control mode.
[0163]
  A command for moving the movable table 1 to a predetermined position in the positive direction of the X-axis is input from the operation command input unit 24, and the state in which the entire apparatus is operated based on this is shown in FIGS.
  In this example, the first control mode shown in FIG. 9 is selected as the control mode, and accordingly, the energization pattern is selected in the state shown in FIG. Indicates that it has worked.
[0164]
  In this case, in the stage holding mechanism 4 described above, when the auxiliary table 5 is urged to the right in the figure by the electromagnetic driving means 4, the auxiliary table 5 moves against the elastic force of the piano wires 2A and 2B. To do. The auxiliary table 5 (that is, the movable table 1) has a balance point (movement target position) between the elastic restoring force of the piano wires 2A and 2B and the electromagnetic driving force of the electromagnetic driving means 4 applied to the auxiliary table 5. ).
[0165]
  In FIGS. 17 and 18, the symbol T indicates the distance moved. In FIG. 18, the shaded portion indicates the other capacitance detection electrode 26X described above by the movement of the auxiliary table 5.3, 26X4The portion of the capacitance component is reduced, and the cross hatched portion is the one capacitance detection electrode 26X described above.1, 26X2The part which the capacity | capacitance component increased is shown. In FIG. 18, there is no displacement in the Y-axis direction.
[0166]
  During the operation, when the movement position of the auxiliary table 5 deviates from the target position due to disturbance or the like, the capacitance detection electrode 26X1, 26X2, 26X3, 26X4As described above, the actual post-movement position is detected based on the increase / decrease information of the capacitance component, and the feedback control for preventing the position shift is performed.
  On the other hand, when the electromagnetic driving force applied to the auxiliary table 5 is released from this state, the auxiliary table 5 is urged by the elastic return force of the piano wires 2A and 2B to return to the original position (original position return function). )
[0167]
  In such a series of operations, the movement operation of the auxiliary table 5 is usually performed abruptly regardless of whether the application control or release control of the electromagnetic driving force is performed. For this reason, in such a case, the auxiliary table 5 (or the movable table 1) repeatedly reciprocates due to the inertial force and the spring force at the stop position at the time of stop at the movement destination or at the return of the original position.
  However, in this embodiment, such reciprocating reciprocating motion is suppressed by electromagnetic braking (eddy current braking) generated between the braking plate and the driven magnet as described above, and moves smoothly toward a predetermined position. Then, stop control is performed in a stable state.
[0168]
  Even when an operation command for moving the movable table 1 to a predetermined position other than the above is input from the operation command input unit 24, the main control unit 21A of the table drive control means 21 is similar to the above-described case. It operates immediately, selects the reference position information of the movement destination from the data storage unit 23 based on the operation command, and simultaneously selects the control program for the predetermined control mode corresponding to this from the operation program storage unit 22. Subsequently, the coil selection drive control unit 21B is energized to drive and control the four field drive coils 7 of the electromagnetic drive unit 4 based on a predetermined control mode.
[0169]
  Also in this case, the control operation similar to that described above and the braking operation by the braking plate are executed, and the auxiliary table 5 (movable table 1) moves smoothly toward the predetermined position, and is stopped in a stable state. Is done.
[0170]
  As described above, in the first embodiment, the auxiliary table 5 (movable table 1) is the same from the center position (within a predetermined range) without a sliding operation by the table holding mechanism 2 to which the link mechanism is applied. XY while maintaining the height position ofCartesian coordinateIt can be smoothly moved or rotated in any direction on the plane.
[0171]
  For this reason, according to the first embodiment, since the heavy dual-structure XY axis movement holding mechanism that has been required conventionally is unnecessary, the entire apparatus can be reduced in size and weight, and at the same time, the weight can be reduced. Portability can be significantly improved, the number of parts is reduced compared to the conventional example, durability can be remarkably improved in this respect, and productivity is reduced because no skill is required for adjustment during assembly. I was able to increase it.
[0172]
  Even if the auxiliary table 5 (movable table 1) equipped with the driven magnet suddenly changes its operation, as described above, between the driven magnet 6 and the braking plate 9 made of a nonmagnetic metal member. Since electromagnetic braking (eddy current braking) is activated, the abrupt operation of the movable table is suppressed, and the movable table can move smoothly in a predetermined state.
[0173]
  Further, the braking plate 9 has a simple structure in which the plate-shaped drive coil 7 is individually provided in a state of being opposed to each driven magnet 6, and the electromagnetic driving means 4 for generating the electromagnetic driving force is also provided in the auxiliary table 5. In this respect, the entire apparatus can be reduced in size and weight because the driven magnet 6 provided in the above-mentioned configuration and the fixed plate 8 provided with the field-shaped drive coil 7 opposite to the driven magnet 6 are provided. Further, not only the portability is good, but also the workability is good because there is no need for skill in assembling work.
[0174]
  Furthermore, the metal braking plate made of a nonmagnetic member provided on the end face portion of the drive coil on the driven magnet 6 side described above constitutes a circuit equivalent to the secondary side circuit of the transformer in relation to the drive coil. In addition, a short-circuited configuration is formed through the electrical resistance component (which causes eddy current loss) of the braking plate.
[0175]
  Therefore, the field drive coil 7 constituting the primary side circuit in this case can energize a relatively large current compared with the case where the secondary side circuit is in an open state, and therefore, the braking plate 9 Although the space between the field drive coil 7 and the driven magnet 6 is somewhat larger, the energization current is also increased, so that the electromagnetic driving force generated at this point is not reduced, and the driven magnet 6 is reduced. In contrast, a relatively large electromagnetic force can be output.
[0176]
  The braking plate 9 also functions as a heat radiating plate. In this respect, it is possible to effectively suppress the change in diameter (insulation breakdown due to heat) associated with the continuous operation of the field drive coil 7. However, it is possible to increase the durability of the entire apparatus, and to increase the reliability of the entire apparatus.
[0177]
  Furthermore, in this embodiment, since each driven magnet 6 corresponding to the four field-shaped drive coils 7 in the electromagnetic drive means is equipped as described above, each of the four field-shaped drive coils 7 corresponds to each corresponding field. Always turn the driven magnet 6Mentioned aboveXYCartesian coordinatesTherefore, the electromagnetic driving force for the auxiliary table 5 (that is, the movable table 1) is always moved in any direction.ConcernedXYCartesian coordinatesIt occurs in the direction from the center point side to the outside on the plane. For this reason, even if the transfer direction of the auxiliary table 5 (that is, the movable table 1) changes, the movable table 1 can be smoothly moved in a plane (within an allowable range) without any rotation.
[0178]
  That is, by setting the magnitude and direction of the electromagnetic driving force generated for each field-shaped driving coil 7 in advance as appropriate, the above-mentioned auxiliary power is obtained with the resultant force of each electromagnetic driving force generated for each field-shaped driving coil 7. The auxiliary table 5 (that is, the movable table 1) can be smoothly transferred in a predetermined intended direction without rotating the table 5.
[0179]
  Further, when the movable table 1 is driven to rotate, the above-mentioned XY among the cross-shaped coil sides of each of the field drive coils 7 is described.Cartesian coordinatesThe coil portion located on the line segment that extends outward from the center point on the plane is energized and driven in a counterclockwise or clockwise direction (so that an electromagnetic driving force is generated in the rotational direction).
  In this case, in order to achieve smooth rotational driving, a plurality of driven magnets 6 are arranged in advance on the auxiliary table 5 (or the movable table 1) in a well-balanced manner as in the above-described embodiment, and correspondingly. Each field-shaped drive coil 7 may be mounted on the fixed table 8.
[0180]
  As described above, in the above embodiment, since the electromagnetic driving force continuous in the predetermined direction can be output by adjusting the energization current to each of the plurality of field-shaped drive coils 7, the movable table 1 is continuously provided. In this respect, precise movement in units of microns is possible.
[0181]
  In the first embodiment, the case where the driven magnet 6 is mounted on the auxiliary table 5 is illustrated. However, the driven magnet 6 is mounted on the movable table 1 side and is opposed to the above. Each of the field drive coils 7 may be disposed at a predetermined position on the fixed table 8.
  Moreover, although the case where the movable table 1 was circular was illustrated, it may be rectangular or other shapes. Although the auxiliary table 5 has been illustrated as a rectangular shape, it may be circular or have any other shape as long as the functions described above can be realized.
[0182]
  Furthermore, in the first embodiment, the case where the braking plate 9 is equipped is illustrated, but the braking plate 9 may not be equipped particularly when the speed of movement is not particularly limited.
[0183]
[Second Embodiment]
  This is shown in FIGS.
  In the second embodiment shown in FIGS. 19 to 20, the auxiliary table 5 provided in the first embodiment is deleted, the movable table 31 is directly held by the table holding mechanism 2, and the table drive control means is used. 21, the movable table 31 is directly driven.
[0184]
  In FIG. 19 to FIG. 20, reference numeral 31 denotes a rectangular movable table. The movable table 31 includes a circular flat work surface 31A on the upper surface. Reference numeral 2 denotes the same table holding mechanism as the table holding mechanism in the first embodiment described above.
  The table holding mechanism 2 is disposed in the lower part of FIG. 19 as in the first embodiment described above, and allows the movable table 31 to move in any direction within the same plane. The movable table 31 is held in a state where the original position return force can be applied.
[0185]
  That is, in the second embodiment, the movable table 31 is supported by the case body 33 as described above via the table holding mechanism 2 disposed inside the case body 33 as the body portion. Has been.
[0186]
  Further, a sensor unit of a capacitive position information detecting means for always detecting the moving position of the movable table 31 is provided between the movable table 31 and a driving means holding portion (main body side protruding portion) 33A described later of the case main body 33. The capacitive sensor group 26 to be configured is equipped as in the case of the first embodiment described above.
  That is, around the end of the lower surface (bottom surface) in FIG. 19 of the movable table 31, a lip-shaped spacer 31B having a flat surface with a predetermined width is provided, and a capacitive position detection sensor is provided on the lower surface portion. A common electrode 31Ba is provided. Further, the same capacitance detection electrode 26X as the capacitance detection electrode in the first embodiment described above is opposed to the common electrode 31Ba.1, 26X2, 26X3, 26X4, 26Y1, 26Y2, 26Y3, 26Y4Is provided in the same manner as in the first embodiment described above, and is provided on the upper surface of a drive means holding portion (main body side protruding portion) 33A described later.
[0187]
  The table holding mechanism 2 is similar to the table holding mechanism 2 in the first embodiment described above, and is a piano wire that is two rod-like elastic members installed at a predetermined interval (appropriate enough to support the movable table 31). (As long as it is an elastic wire having rigidity, other members may be used.) 2A and 2B are prepared as a set, and four sets of piano wires 2A, 2A, 2B, 2B is divided into four corner portions of the quadrangular relay member 2G for each group and is planted upward.
[0188]
  The movable table 31 is held from below by the four table-side piano wires 2A located on the inner side, and the relay member 2G is moved in the 360 ° direction from the case body 33 by the four piano wires 2B on the outer side located on the main body side. It has a structure that can be swung freely.
[0189]
  As a result, the movable table 31 can move in any direction within the same plane without changing the height position as in the case of the first embodiment described above, and can rotate within the allowable range at the same time. Operation is also possible.
[0190]
  In the present embodiment, the case main body (main body portion) 33 is formed in a box shape whose upper and lower sides are opened as shown in FIG.
  Reference numeral 34 denotes electromagnetic drive means. This electromagnetic drive means 34 is formed in the same manner as the electromagnetic drive means 4 in the first embodiment described above, is arranged on the lower side of the movable table 31 in FIG. 19 and is held on the case body 33 side, and the movable table described above. 31 has a function of biasing the moving force.
[0191]
  Reference numeral 33 </ b> A denotes a driving means holding portion protruding around the inner wall portion of the case body 33. The electromagnetic driving means 34 is held by the case main body 33 via the driving means holding portion 33A. The upper surface side in FIG. 19 of the drive means holding portion 33A forms a flat surface as described above, and the capacitance detection electrode 26X that outputs position information of the movable table 31 to the outside on the flat surface.1, 26X2, 26X3, 26X4, 26Y1, 26Y2, 26Y3, 26Y4However, it is equipped similarly to the case of 1st Embodiment mentioned above, and functions similarly.
  As a result, similar to the capacitive sensor group 26 in the first embodiment described above, the movement information of the movable table 31 is always detected in real time, and the overall information canceling out the noise can be output via the calculation unit. It has become.
[0192]
  As in the case of the first embodiment described above, the electromagnetic drive means 34 described above includes four driven magnets 6 fixedly installed at predetermined positions on the lower surface portion of the movable table 31 in FIG. It has a cross-shaped coil side disposed opposite to the magnet 6 and electromagnetically biases a predetermined driving force to each driven magnet 6 along the predetermined moving direction of the movable table 31 described above. A field-shaped drive coil 7 and a fixed plate 38 that holds the field-shaped drive coil 7 in a fixed position are provided.
[0193]
  The fixed plate 38 is set parallel to the above-described movable table 31 with a predetermined interval, and is disposed below the movable table 31 in FIG. 19, and its periphery is held by the driving means holding portion 33 </ b> A of the case body 33. ing.
[0194]
  Furthermore, on the end face side of the above-mentioned driven magnet 6 side of the field-shaped drive coil 7, a braking plate 9 made of a nonmagnetic metal member is provided on the driven magnet 6 as in the case of the first embodiment described above. Individually disposed close to the pole face.
[0195]
  In this embodiment, the braking plate 9 is fixed to the end face portion of the field drive coil 7 and is fixed to the above-described fixed plate 38 side via the field drive coil 7. The braking plate 9 is configured to be fixed to the fixing plate 38 via another spacer member (not shown) while maintaining a state in which the braking plate 9 is in contact with the end surface portion of the field drive coil 7. May be. This is the same in the case of the first embodiment described above.
[0196]
  As described above, the movable table 31 is held by the four table-side piano wires 2A located inside. Reference numeral 31C indicates four table side legs projecting downward from the lower surface in FIG. 19 of the movable table 31 in order to engage with the four table side piano wires 2A. The movable table 31 described above is connected to and held by the four table-side piano wires 2A via the four table-side leg portions 31C.
[0197]
  Here, the length of the four table side leg portions 31C is the same as the length of the exposed length L of the four piano wire 2B located outside the four table side piano wires 2A located inside. It is set to a length that can be.
[0198]
  Through holes 38A having a predetermined size are formed in the four corners of the fixed plate 38 described above. In the present embodiment, the through hole 38A is formed in a quadrangular shape. However, the shape of the through hole 38A may be other shapes such as a circle as long as the movable table 31 can be operated. Also good.
[0199]
  Then, the four table side leg portions 31C described above are individually inserted through the through holes 38A, whereby the movable table 1 located in the upper part of FIG. 19 is located in the lower part of FIG. 2 is held by four table-side piano wires 2A.
  Other configurations and functions are the same as those of the first embodiment described above.
[0200]
  Even in this case, the second embodiment has the same function and effect as the first embodiment described above, and in particular, the auxiliary table 5 provided in the first embodiment described above is deleted and the movable table is removed. 31 is directly held by the table holding mechanism 2, and the movable table 31 is directly driven by the table drive control means 21, so that the structure is simplified and the size and weight can be reduced correspondingly. Since the weight on the side is reduced, the operation of the movable table 1 can be speeded up and the durability of the table holding mechanism 2 as a holding mechanism can be improved, and the portability of the entire apparatus is improved. Can be achieved. Furthermore, since the work process of connecting and incorporating the auxiliary table 5 to the movable table 31 is not required, productivity and maintainability can be remarkably improved, and the cost of the entire apparatus can be reduced. .
[0201]
[Third Embodiment]
  FIG. 21 shows an example of the third embodiment.
  In the third embodiment, in the first embodiment described above, a plurality of braking plates 9 individually provided at the ends of a plurality of field-shaped drive coils facing each driven magnet are provided as one sheet. It has structural features in that it is shared by using plate-like members.
[0202]
  FIG. 21 shows a case where one braking plate 39 made of the same material is provided instead of the four braking plates 9 provided in the first embodiment.
  In this case, the connecting post 10 disclosed in FIG. 1 is allowed to pass through the central portion of the braking plate 39, and the connecting post 10 together with the auxiliary table 5 (and the movable table 1) is shown in FIG.X-YCartesian coordinatesA through hole 39A having a size that allows movement in the plane is formed.
[0203]
  Here, in FIG. 21A, the braking plate 39 is attached to the fixed plate 8 via each of the field-shaped drive coils 7 while being in contact with each end of the field-shaped drive coils 7. The case is shown as an example. On the other hand, the braking plate 39 is configured to be fixed to the fixing plate 8 via another spacer member (not shown) while maintaining a state in which the braking plate 39 is in contact with the end surface portion of each of the field drive coils 7. May be.
  Other configurations are the same as those of the first embodiment described above.
[0204]
  Even in this case, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and the assembly work of the brake plate 39 is significantly simpler than that of the first embodiment described above. Since the entire surface area of the brake plate 39 is increased, it effectively functions as a heat sink, and the durability of each of the field drive coils 7 can be increased. In this respect, the productivity and the durability of the device are increased. There is an advantage that it is possible to improve.
[0205]
  In addition, although this 3rd Embodiment replaced with the several plate 9 for braking in the 1st Embodiment mentioned above, the case where it comprised so that one plate-shaped member of the same material might be equipped was illustrated. In the second embodiment described above, a single plate member of the same material may be provided as a single braking plate 39 instead of the plurality of braking plates 9.
[0206]
[Fourth Embodiment]
  FIG. 22 shows a fourth embodiment.
  In the fourth embodiment, each of the four field drive coils 7 in the first embodiment described above is fixedly mounted on the fixed plate 48 in a state of passing through the fixed plate 48 described above. Each of the auxiliary table 5 and the movable table 1 described above is provided with the driven magnet 6 corresponding to the end face of the driving coil 7 individually, thereby constituting the electromagnetic driving means 44.
[0207]
  Reference numeral 48A denotes a through hole that allows the connecting column 10 to move as in the case of the through hole 8A in FIG. Reference numerals 49 and 50 are respectively fixedly mounted on both surfaces of the fixed plate 8 so as to face each end-shaped drive coil 7 so as to face and approach each of the driven magnets 6 described above. The brake plate is shown.
  Other configurations are the same as those of the first embodiment described above.
[0208]
  Even if it does in this way, since it has the same operation effect as the 1st embodiment mentioned above, furthermore, since driven magnet 6 was equipped corresponding to the cross-shaped coil side of the both ends of field shape drive coil 7, respectively. The electromagnetic driving force can be doubled, so that the auxiliary table 5 and the movable table 1 can be planarly driven more quickly and stably. In this respect, the performance and reliability of the entire apparatus can be improved. There is an advantage of being able to plan.
[0209]
  Here, with regard to the braking plates 49 and 50 described above, in the present embodiment, the case where each of the above-described field-shaped drive coils 7 is partitioned for each end face and individually provided on the same plane is illustrated. However, as in the case of the braking plate 39 (see FIG. 21) in the third embodiment described above, one sheet is commonly opposed to each driven magnet 6 on the auxiliary table 5 side (or movable table 1 side). The brake plate may be shared.
[0210]
  Further, in the fourth embodiment shown in FIG. 22, the case where the braking plates 49 and 50 are provided is illustrated, but the braking plates 49 and 50 may be deleted.
  In this way, the gap between each driven magnet 6 and each corresponding field drive coil 7 can be reduced, and the electromagnetic driving force acting between the two can be set large. is there.
[0211]
[Other Embodiments]
  Here, an example of another shape of the field drive coil will be described.
  In each of the first to fourth embodiments described above, a square-shaped drive coil is illustrated as a square-shaped drive coil. However, the present invention does not necessarily limit the field-shaped drive coil, and has the shapes shown below. Can also function as a field-shaped drive coil.
[0212]
(1). Field-shaped drive coil with diamond shape
  This is shown in FIG. The field drive coil 61 shown in FIG. 23 is composed of four triangular small square coils 61a, 61b, 61c, 61d that can be energized independently, and the overall combination thereof is a rhombus ( As shown in FIG. 23, a rectangular coil side is provided on the inside.
[0213]
  FIG. 23 shows the four field-shaped drive coils 61 formed in this way, as in the case of the first embodiment described above.The center point on the fixed table 8 is the origin.The case where it arrange | positions on each axis | shaft on a XY rectangular coordinate and is fixedly equipped to the fixed table 8 (not shown) is shown.
[0214]
  In this case as well, the driven magnet 6 is mounted on the auxiliary table 5 in correspondence with the cross-shaped coil sides of the field-shaped drive coils 61. Reference numeral 62 denotes a brake plate that functions in the same manner as the brake plate 39 in the third embodiment described above. Similarly, reference numeral 5 denotes an auxiliary table. Other configurations are the same as those of the first embodiment described above.
[0215]
  Even if it does in this way, the field-shaped drive coil 61 functions in the same way as the field-shaped drive coil 7 in the first embodiment described above, and the precision processing stage device equipped with this also has the case of the first embodiment described above. The same effect can be obtained.
[0216]
(2). Field-shaped drive coil with circular outer shape
  This is shown in FIG. The field-shaped drive coil 62 shown in FIG. 24 is composed of four fan-shaped square small coils 62a, 62b, 62c, and 62d that can be energized independently of each other. As in the case of FIG. 23, a cross-shaped coil side is provided on the inner side.
[0217]
  FIG. 24 shows the four circular field drive coils 62 formed in this way, as in the case of the first embodiment described above.The center point on the fixed table 8 is the origin.The case where it arrange | positions on each axis | shaft on a XY rectangular coordinate and is fixedly equipped to the fixed table 8 (not shown) is shown.
[0218]
  In this case as well, the driven magnet 6 is mounted on the auxiliary table 5 corresponding to the cross-shaped coil sides of each of the field-shaped drive coils 62. Reference numeral 39 denotes a braking plate identical to the braking plate in the third embodiment described above. Similarly, reference numeral 5 denotes an auxiliary table. Other configurations are the same as those of the first embodiment described above.
[0219]
  Even in this case, the circular field drive coil 62 functions in the same manner as the square field drive coil 7 in the first embodiment described above, and the precision machining stage device equipped with this also has the first function described above. The same effects as those of the first embodiment can be obtained.
[0220]
(3). Field-shaped drive coil with an octagonal outer shape
  This is shown in FIG. The field-shaped drive coil 63 shown in FIG. 25 is composed of four pentagonal small rectangular coils 63a, 63b, 63c, and 63d that can be energized independently, and the entire combination thereof is an octagonal shape. The inside is provided with a cross-shaped coil side as in the case of FIG.
[0221]
  FIG. 25 shows the four octagonal field drive coils 63 formed in this way, as in the case of the first embodiment described above.The center point on the fixed table 8 is the origin.The case where it arrange | positions on each axis | shaft on a XY rectangular coordinate and is fixedly equipped to the fixed table 8 (not shown) is shown.
[0222]
  In this case as well, the driven magnet 6 is mounted on the auxiliary table 5 in correspondence with the cross-shaped coil sides of the field-shaped drive coils 63. Reference numeral 39 denotes a braking plate identical to the braking plate in the third embodiment described above. Similarly, reference numeral 5 denotes an auxiliary table. Other configurations are the same as those of the first embodiment described above.
[0223]
  Even in this case, the octagonal field drive coil 63 functions in the same manner as the square field drive coil 7 in the first embodiment described above, and the precision machining stage device equipped with this also has the first function described above. The same effects as those of the first embodiment can be obtained.
[0224]
  As described above, the field-shaped drive coil in the present invention is not necessarily limited to a rectangular shape as long as it has a cross-shaped coil side on the inside, and functions equivalently. Any other shape may be used.
  Moreover, in each embodiment mentioned above, although the case where the space area | region of the inner part (cross-shaped coil side part) of each field-shaped drive coil was a hollow state was illustrated, in this part, it is non-conductive, such as a ferrite It may be filled with a magnetic material.
[0225]
  Further, in each of the first to fourth and other embodiments, the case where a permanent magnet is provided as the driven magnet 6 is exemplified, but an electromagnet may be provided instead of the permanent magnet. . In this case, the drive control of the electromagnet is handled by the table drive control means 21 described above, and the forward direction, the reverse direction, or the energization stop state is selected in conjunction with the operation of each of the field drive coils 7 described above. The energization control is performed (not shown).
[0226]
  When the driven magnet 6 is an electromagnet, various changes can be made to the drive control of the movable table. For example, during acceleration / deceleration during movement, both the drive coils and the electromagnets can be driven and controlled, so that it is possible to respond quickly to changes in the moving direction of the movable table. .
  That is, in the case where the driven magnet 6 is an electromagnet, the magnetic flux density (magnet strength) of the driven magnet can be freely set as necessary, so that the strength of the driven magnet is used. There is an advantage that it can be changed according to.
[0227]
  In each of the above embodiments, the four driven magnets 6 and the corresponding field drive coils 7, 61, 62 or 63 are arranged on the upper surface of the auxiliary table 5 (or the movable table 1).Auxiliary The center point of table 5 (or movable table 1) is the origin.The case where they are arranged on the X-axis and the Y-axis at positions equidistant from the center on the XY orthogonal coordinates is exemplified, but the present invention is not necessarily limited to this, and each of the four driven magnets 6 may not be a position equidistant from the center as the origin as long as the position is balanced on the XY orthogonal coordinates.
[0228]
  Regarding the driven magnets 6, an even number (not necessarily four) are prepared, and the even number of driven magnets 6 are equally spaced on the same circumference of the auxiliary table 5 (or the movable table 1). The field-shaped drive coils 7 described above may be disposed on the fixed plate 8 described above in correspondence with the driven magnets 6 whose positions are specified individually.
[0229]
  Further, for the driven magnets 6, an even number of the driven magnets 6 are prepared, and the even number of the driven magnets 6 are, for example, the above-described XY orthogonal on the surface of the auxiliary table 5 (or the movable table 1). Arranged so as to be bilaterally symmetric (or vertically symmetric) with reference to the X axis (or Y axis) on the coordinates, the above-described field drive corresponding to each driven magnet 6 whose position is specified individually The coils 7 may be arranged on the fixed plate 8 described above.
  Even in this case, it is possible to obtain a precision processing stage device having substantially the same operational effects as those of the first to fourth and other embodiments described above.
[0230]
  Further, in each of the above-described embodiments, the case where the braking plate is equipped is illustrated, but this braking plate may not necessarily be equipped.
  On the other hand, this braking plate is removed from the correspondence with the field drive coil, and is fixedly mounted on the above-described fixed table 8 in a region away from the field drive coil, and is close to and opposed to this. A new braking magnet may be provided at a predetermined position of the above-described movable table (or auxiliary table), and thereby electromagnetic braking may be activated in a state independent of the field drive coil.
[0231]
  In each of the above embodiments, the capacitance sensor group 26 is divided into eight capacitance detection electrodes 26X.1, 26X2, 26X3, 26X4, 26Y1, 26Y2, 26Y3, 26Y4For each side (for example, XY described above) corresponding to the common electrode in the shape of a square on the lower surface around the auxiliary table 5 or the movable table 1Cartesian coordinateThe case where two pieces are arranged at predetermined intervals in a region located on both ends of each axis in the plane is illustrated as an example.CoordinateTwo of them may be arranged at a predetermined interval only in a region located at the end in the positive direction of each axis on the plane.
[0232]
  In this way, the noise elimination function of the calculation unit is eliminated, but not only the configuration is simplified, but also the amount of information detected is halved, so that the calculation process of position information can be performed more quickly, There is an effect that it is possible to more quickly correct the displacement of the movable table 1 during movement.
[0233]
  Furthermore, in each said embodiment, as the table holding | maintenance mechanism 2, four table side bar-shaped elastic members (table side piano wire) 2A and four main body side bar-shaped elastic members (corresponding to this and located in the main body side ( Although the concrete example in the case where the main body side piano wire) 2B is provided and the corresponding bar-like elastic members 2A and 2B are arranged at positions close to each other has been described, the present invention is not necessarily limited to this. The number of elastic members 2A and 2B may be three (total of six) on the premise that they are arranged in a balanced manner. Further, the bar-like elastic members 2A and 2B on the table side and the main body side constituting the set do not necessarily have to be provided close to each other.
[0234]
  Even in this case, when the movable table 1 is moved, each of the rod-like elastic members 2A and 2B is elastically deformed in a similar manner and corresponds to this. Therefore, as a whole, the table holding in each of the embodiments described above is possible. Functions in the same manner as in the case of the mechanism 2 and can obtain the same operational effects. Further, the rod-like elastic members 2A and 2B in the table holding mechanism 2 may be five sets or more.
[0235]
【The invention's effect】
  Since the present invention is configured and functions as described above, according to the present invention, in the invention according to claim 1, each driven magnet corresponding to the driving force of each field drive coil is alwaysXY Cartesian coordinates assumed on the surface of the movable table as described aboveSince it operates so as to press in the direction along each axis of the X axis or Y axis on the plane or in the orthogonal direction, the entire electromagnetic driving force (the driving force of each of the field driving coils) The resultant force is always the same when moving the movable table in any direction.ConcernedXYCartesian coordinatesThis is output in the direction from the center point side to the outside on the plane, so that even if the transfer direction (setting destination) of the movable table changes, the movable table is smoothly moved within the allowable range without any rotation. be able to.
[0236]
  That is, according to the first aspect of the present invention, the direction and magnitude of the electromagnetic driving force generated for each field-shaped driving coil are determined.Via the motion control system described aboveBy appropriately setting in advance, the resultant force of each electromagnetic drive force generated for each field drive coil can be smoothly transferred in a predetermined intended direction without rotating the movable table.
[0237]
  Furthermore, in the invention according to the first aspect, of the cross-shaped coil sides of each of the field drive coils,Mentioned aboveXYCartesian coordinatesUniformly counterclockwise or clockwise direction of the coil portion located on the line segment outward from the center point on the plane (in short, so that electromagnetic driving force is generated in the rotational direction)As described above, the operation control system functions to enable the electromagnetic drive means.Energized driveFromThe movable table can be rotationally driven within a predetermined allowable range, and the general versatility of the entire apparatus can be enhanced in this respect.
[0238]
  Thus, in the invention according to claim 1, since the electromagnetic driving force continuous in the predetermined direction can be output in a variable manner by adjusting the energization current for each of the plurality of field drive coils, the rotational operation is included. The movable table can be transferred in any direction within the same plane, and when moving linearly in an oblique direction, linear movement in a predetermined direction is possible with the rotational motion eliminated, and the reliability of the entire device in this respect Can be increased.
[0239]
  In addition, as described above, a plurality of field drive coils are arranged on the same surface corresponding to the movable table within the operation area of the movable table (Mentioned aboveXYCartesian coordinatesBecause it is installed together on the surface), it is not necessary to install multiple external drive motors, etc. that are normally equipped. In this respect, the entire device can be reduced in size and weight, and portability is greatly improved in this respect. Can do.
[0240]
  Claims 2 toItem 14Each of the inventions described in the above has the same effects as the invention of claim 1 described above, andTo be described laterIt has the following effects.
[0241]
  (Delete)
[0242]
  (Delete)
[0243]
  ClaimItem 2According to the invention described above, in the precision processing stage device according to the first aspect described above, the auxiliary table is integrally provided on the movable table, and the table holding mechanism holds the above-described movable table via the auxiliary table and The electromagnetic drive means urges the moving force to the movable table via the auxiliary table.ConfigureIt has a feature in the point.
  For this reason, this chargeItem 2In addition to the effects equivalent to those of the first aspect of the invention described above, the structure of the invention has a margin, and in this respect, productivity and maintainability can be increased.
[0244]
  (Delete)
[0245]
  ClaimItem 3According to the invention described above, in the stage device for precision machining according to claim 3 or 4 described above, each field drive coil is provided in a state of penetrating the fixed plate. Then, a configuration is adopted in which driven magnets are arranged on each of the movable table and the auxiliary table corresponding to each end face of each of the field driving coils.
[0246]
  For this reason, this chargeItem 3In the described invention, the above-described third or fourth aspect is described.DepartureIn addition to having the same effect as that of Ming, the auxiliary table (that is, the movable table) can be driven in plane with almost twice the driving force, and in this respect, improvement in the performance of the entire apparatus can be expected. There is an advantage.
[0247]
  Claims 4 to 5 will be described later.
  In each of the inventions according to claims 6 to 8, in the precision processing stage device according to claim 1, 2, 3, 4 or 5 described above, an even number of driven magnets are provided, and the even number of driven magnets are provided. It is characterized in that the arrangement is limited.
[0248]
  That is, an even number of driven magnets are arranged at equal intervals on the same circumference. Further, an even number of field-shaped drive coils are arranged at positions symmetrical with respect to at least the X axis on the XY plane assumed with the central portion of the movable table as the origin (claim 7). Furthermore, a plurality of driven magnets are respectively arranged at predetermined positions on the positive and negative axes on the XY plane assumed to be the origin at the center of the movable table. Then, at least four field-shaped drive coils were individually mounted on the fixed plate corresponding to each of the at least four driven magnets whose positions were specified.
[0249]
  For this reason, each of the inventions according to claims 6 to 8 has the same effect as that of any one of the inventions according to claims 1 to 5 described above, and is further generated in each driven magnet. A plurality of electromagnetic driving force is the XY mentioned aboveCartesian coordinatesThe resultant force is formed with reference to the origin O at the center of the shaft, and the rotational motion component is surely eliminated at this point, and the movable table is moved to XY.Cartesian coordinatesIt becomes possible to move smoothly without meandering in a predetermined direction on the shaft.
[0250]
  or,Each of the inventions according to claims 9 to 12 is characterized in that in the precision processing stage device according to any one of claims 1 to 8, the outer shape of the field drive coil is specified.
[0251]
  That is, each of the field drive coils is constituted by four rectangular small coils that can be independently energized, and the overall shape of the combination is a square shape. Each field-shaped drive coil is composed of four triangular small small coils that can be independently energized, and the overall shape of the combination is a rhombus (claim 10). Each field-shaped drive coil is composed of four fan-shaped square small coils that can be energized independently, and the entire shape of the combination is circular. Each field-shaped drive coil is composed of four small pentagonal coils that can be energized independently, and the overall shape of the combination is octagonal.
[0252]
  Therefore, each of the inventions according to the ninth to twelfth aspects has the same effect as that of the invention according to any one of the first to eighth aspects, and further has a shape, structure and other environmental conditions of the movable table. In addition, a field drive coil corresponding to this can be set, and the versatility of the apparatus can be enhanced in this respect.
[0253]
  Furthermore,According to a thirteenth aspect of the present invention, in the precision machining stage device according to any one of the first to twelfth aspects described above, a non-magnetic metal member is disposed on the end face portion of the field-shaped drive coil on the driven magnet side. A braking plate consisting ofOppositeArranged, SolidFixed equipment.
[0254]
  For this reason, the invention described in claim 13 has the same effects as the invention described in any one of claims 1 to 12 described above, and also has an auxiliary table or a movable table equipped with a driven magnet. When the table suddenly moves, electromagnetic braking (eddy current braking) works between the driven magnet and the braking plate, and the auxiliary table or the movable table moves gradually with the sudden movement suppressed. It becomes.
[0255]
  (Delete)
[0256]
  (Delete)
[0257]
  Mentioned aboveClaim4 to 5In each of the described inventions, the above-mentioned claim 1Up to 3In the precision processing stage device according to any one of the above, first, an operation control system for restricting the movement or rotation of the movable table described above is additionally provided in the electromagnetic driving means. This operation control system is configured more specifically as described above.
[0258]
  For this reason, this claim4 to 5In each of the described inventions, the above-mentioned claim 1Up to 3In addition, the coil drive control means is operated based on a command from the operation command input unit, and the movement direction destination is determined from the program storage unit and the data storage unit. A predetermined control mode for information and movement is taken out, and on the basis of this, a plurality of field drive coils of the electromagnetic driving means described above are driven and controlled to move the movable table in a predetermined direction.
[0259]
  or,ClaimItem 14In the invention described in claim 1, the above-described claims 1 to13In the precision processing stage device according to any one of the above, a plurality of movement information detection sensors that detect movement information of the movable table and output it externally are distributed and installed at a plurality of locations on the peripheral end of the movable table. A position information calculation circuit unit that performs a predetermined calculation based on information detected by the plurality of movement information detection sensors, specifies a moving direction of the movable table, a change amount thereof, and the like and outputs the position information as external information; The structure is adopted.
[0260]
  For this reason, this chargeItem 14In the described invention, the above-mentioned claim 1Up to 13In addition to the operational effects equivalent to the invention described in any one of the above, the movement information of the movable table or the position information after the movement can be externally output in real time. Since it is possible to easily grasp the movement direction and the position shift after the movement from the outside, it is possible to quickly grasp the necessity of redoing or correction, and thus the movement work of the auxiliary table (that is, the movable table) can be increased. This can be achieved accurately and quickly.
[0261]
  (Delete)
[0262]
  (Delete)
[0263]
  (Delete)
[0264]
  (Delete)
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially omitted schematic sectional view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially cutaway plan view of FIG.
3 is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG.
4 is a bottom view with a part cut away as seen from below in FIG. 1;
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a positional relationship between the field drive coil disclosed in FIG. 1, a driven magnet, and a braking plate.
6 is a block diagram showing the relationship between each component of FIG. 1 and its operation control system. FIG.
7 is a diagram illustrating an operation example of an auxiliary table (movable table) that is operated by being urged by the operation control system disclosed in FIG. 6; FIG. 7 (A) is an auxiliary table (movable table) in the upper right 45 ° direction. ) Is an explanatory diagram showing a case where the plane is moved, and FIG. 7B is an explanatory diagram showing a case where the auxiliary table (movable table) is rotated by an angle θ.
FIG. 8 is a chart showing four energization patterns (the energization program is stored in advance in the program storage unit) energized by the four small square coils of the field drive coil disclosed in FIGS. 1 to 4 and their functions; It is.
9 is a diagram showing a control mode and an operation direction of an auxiliary table (movable table) when the operation control system disclosed in FIG. 6 controls the drive of four field-shaped drive coils. FIG. FIG. 9B is an explanatory diagram showing the relationship between the magnitude of the driving force and the action point in this case, and FIG. 9B is an explanatory diagram showing the control mode 1 and the operation of the auxiliary table (movable table) in the X-axis (positive) direction. is there.
FIG. 10 is a diagram showing a control mode and an operation direction of an auxiliary table (movable table) when the operation control system disclosed in FIG. 6 drives and controls four field-shaped drive coils. FIG. FIG. 10B is an explanatory diagram showing the relationship between the magnitude of the driving force and the action point in this case, and FIG. 10B is an explanatory diagram showing the control mode 3 and the operation of the auxiliary table (movable table) in the Y-axis (positive) direction. is there.
FIG. 11 is a diagram showing a control mode and an operation direction of an auxiliary table (movable table) when the operation control system disclosed in FIG. 6 drives and controls four field-shaped drive coils. FIG. FIG. 11B is an explanatory diagram showing the operation in the first quadrant direction on the XY coordinate of the control mode 5 and the auxiliary table (movable table), and FIG. 11B shows the relationship between the magnitude of the driving force and the action point in this case. It is explanatory drawing shown.
12 is a diagram showing a control mode and an operation direction of an auxiliary table (movable table) when the operation control system disclosed in FIG. 6 controls the drive of four field-shaped drive coils. FIG. FIG. 11B is an explanatory diagram showing the control mode 7 and the operation of the auxiliary table (movable table) in the second quadrant direction on the XY coordinate, and FIG. 11B shows the relationship between the magnitude of the driving force and the action point in this case. It is explanatory drawing shown.
13 is a diagram showing a control mode and an operation direction of an auxiliary table (movable table) when the operation control system disclosed in FIG. 6 controls the drive of four field-shaped drive coils, and FIG. FIG. 13B is an explanatory diagram showing a case in which the control mode 9 and the auxiliary table (movable table) rotate about the origin on the XY coordinates, and FIG. 13B shows the relationship between the magnitude of the driving force and the action point in this case. It is explanatory drawing which shows.
14 is a diagram showing a positional relationship between the braking plate disclosed in FIG. 1, four field-shaped drive coils, and a driven magnet, and FIG. 14 (A) is a partial cross section showing a structure of a portion including the braking plate. FIG. 14 and FIG. 14B are plan views seen along line AA in FIG.
15A and 15B are views showing the principle of generating a braking force of the braking plate disclosed in FIG. 1, FIG. 15A is an enlarged partial sectional view showing the braking plate portion of FIG. 1, and FIG. It is explanatory drawing which shows the generation | occurrence | production situation of the eddy current braking which arises in the plate for a brake seen along the AA line | wire in FIG.
16 is a diagram showing an electrical relationship between the field drive coil disclosed in FIG. 1 and a braking plate, and FIG. 16 (A) is an equivalent circuit showing a state in which both are coupled, FIG. B) is an equivalent circuit showing the state of the field drive coil when there is no braking plate.
FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating an overall operation example of the first embodiment disclosed in FIG. 1;
18 is an explanatory diagram showing an example when the operation example of FIG. 17 is viewed in plan. FIG.
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view, partially omitted, showing a second embodiment of the present invention.
20 is a partially cutaway plan view of FIG.
FIG. 21 is a diagram showing a third embodiment of the present invention, in which FIG. 21A is a schematic partial cross-sectional view partially omitted, and FIG. 21B is taken along the line AA in FIG. FIG.
FIG. 22 is a schematic cross-sectional view, partially omitted, showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a diagram showing another example of the field drive coil disclosed in each embodiment of the present invention, and is an explanatory diagram showing an example where the field drive coil has a rhombus shape.
FIG. 24 is a diagram showing another example of the field drive coil disclosed in each embodiment of the present invention, and is an explanatory diagram showing an example where the field drive coil has a circular shape.
FIG. 25 is a diagram showing another example of the field drive coil disclosed in each embodiment of the present invention, and is an explanatory diagram showing an example where the field drive coil has an octagonal shape.
[Explanation of symbols]
  1,31 Movable table
  2 Table holding mechanism
  2A, 2B Piano wire as a rod-shaped elastic member
  Relay plate as 2G relay member
  3,33 Case body as main body
  4, 34, 44 Electromagnetic drive means
  5 Auxiliary table
  6 Driven magnet
  7, 61, 62, 63 Field drive coil
  8,38,48 fixed plate
  9, 39, 49, 50, 59 Braking plate

Claims (14)

同一面上にて任意の方向への移動および回動動作が可能に配設された可動テーブルと、この可動テーブル上の中心点を原点として同一面上での前記各動作を許容して当該可動テーブルを保持すると共に当該可動テーブルに対する元位置復帰を付勢する元位置復帰機能を備えたテーブル保持機構と、このテーブル保持機構を支持する本体部と、この本体部に装備され前記可動テーブルに移動力を付勢する電磁駆動手段とを備え、
前記電磁駆動手段を、前記可動テーブルの所定位置に固定装備された複数個の被駆動磁石と、この各被駆動磁石に対向して個別に配設され且つ当該各被駆動磁石を介して前記可動テーブルに所定の移動方向に沿った所定の電磁駆動力を付勢する複数の田形状駆動コイルと、この田形状駆動コイルを保持すると共に前記本体部に固定された固定プレートとにより構成すると共に、
前記固定プレートは、前記可動テーブルと前記テーブル保持機構との間に配設された構成とし、
前記テーブル保持機構は、前記可動テーブルから当該テーブル保持機構に向けて前記固定プレートを貫通して突設されたテーブル側脚部を介して、前記可動テーブルを空中で安定した状態で保持する構成とし、
前記各田形状駆動コイルの内側の十字状コイル辺の縦方向又は横方向の何れか一方が前記固定プレートの中央部の中心点を原点として設定されるＸーＹ直交座標平面上の中心点側に向かうように、当該各田形状駆動コイルを前記固定プレート上に装着すると共に、前記田形状駆動コイルの外側の輪郭コイル部分を前記被駆動磁石の大きさよりも大きく設定し、
前記電磁駆動手段に、前記可動テーブルに対して同一面上での任意の方向への移動動作を規制する動作制御系を併設すると共に、この動作制御系が、前記電磁駆動手段の複数の田形状駆動コイルの十字状コイル辺の少なくとも縦方向又は横方向の何れか一方を選択的に通電制御して前記可動テーブルを所定の方向に移動制御するコイル駆動制御手段を備えたことを特徴とする精密加工用ステージ装置。A movable table arranged to be able to move and rotate in an arbitrary direction on the same plane, and the movable point by allowing each operation on the same plane with the center point on the movable table as an origin. A table holding mechanism having an original position return function for holding the table and energizing return of the original position relative to the movable table , a main body part supporting the table holding mechanism, and a main body part mounted on the main body part and moved to the movable table Electromagnetic drive means for energizing force,
A plurality of driven magnets fixedly mounted at predetermined positions on the movable table and the electromagnetic driving means are individually arranged to face the driven magnets and are movable via the driven magnets. The table is configured by a plurality of field-shaped drive coils that urge a predetermined electromagnetic driving force along a predetermined movement direction, and a fixed plate that holds the field-shaped drive coils and is fixed to the main body.
The fixed plate is arranged between the movable table and the table holding mechanism,
The table holding mechanism is configured to hold the movable table in a stable state in the air via table side legs protruding from the movable table toward the table holding mechanism through the fixed plate. ,
The center point side on the XY orthogonal coordinate plane in which either the longitudinal direction or the lateral direction of the cross-shaped coil side inside each of the field-shaped drive coils is set with the center point of the center portion of the fixed plate as the origin And mounting each of the field-shaped drive coils on the fixed plate so as to go to, and set the outer contour coil portion of the field-shaped drive coil larger than the size of the driven magnet,
The electromagnetic drive means is provided with an operation control system for restricting the movement operation in an arbitrary direction on the same surface with respect to the movable table, and the operation control system includes a plurality of pad shapes of the electromagnetic drive means. Precision equipped with coil drive control means for selectively energizing at least one of the longitudinal and lateral directions of the cross coil side of the drive coil to control the movement of the movable table in a predetermined direction. Stage device for processing. 同一面上にて任意の方向への移動および回動動作が可能に配設された可動テーブルと、この可動テーブル上の中心点を原点として同一面上での前記各動作を許容して当該可動テーブルを保持すると共に当該可動テーブルに対する元位置復帰を付勢する元位置復帰機能を備えたテーブル保持機構と、このテーブル保持機構を支持する本体部と、この本体部に装備され前記可動テーブルに移動力を付勢する電磁駆動手段とを備え、
前記可動テーブルに所定間隔を隔てて平行に補助テーブルを連結装備すると共に、この補助テーブルを介して前記テーブル保持機構が前記可動テーブルを空中で安定した状態で保持する構成とし、
前記電磁駆動手段を、少なくとも前記可動テーブル又は補助テーブルの何れか一方の所定位置に固定装備された複数個の被駆動磁石と、この各被駆動磁石に対向して個別に配設され且つ当該各被駆動磁石を介して前記可動テーブルに所定の移動方向に沿った所定の電磁駆動力を付勢する複数の田形状駆動コイルと、この田形状駆動コイルを保持する固定プレートとを備えた構成とし、
前記固定プレートは、前記可動テーブルと前記補助テーブルとの間に配設された構成とし、
前記各田形状駆動コイルの内側の十字状コイル辺の縦方向又は横方向の何れか一方が前記固定プレートの中央部の中心点を原点として設定されるＸーＹ直交座標平面上の中心点側に向かうように、当該各田形状駆動コイルを前記固定プレート上に装着すると共に、前記田形状駆動コイルの外側の輪郭コイル部分を前記被駆動磁石の大きさよりも大きく設定し、
前記電磁駆動手段に、前記可動テーブルに対して同一面上での任意の方向への移動動作を規制する動作制御系を併設すると共に、この動作制御系が、前記電磁駆動手段の複数の 田形状駆動コイルの十字状コイル辺の少なくとも縦方向又は横方向の何れか一方を予め特定した所定の制御モードに従って選択的に通電制御し前記可動テーブルを所定の方向に移動制御するコイル駆動制御手段を備えたことを特徴とする精密加工用ステージ装置。A movable table arranged to be able to move and rotate in an arbitrary direction on the same plane, and the movable point by allowing each operation on the same plane with the center point on the movable table as an origin. A table holding mechanism having an original position return function for holding the table and energizing return of the original position relative to the movable table , a main body part supporting the table holding mechanism, and a main body part mounted on the main body part and moved to the movable table Electromagnetic drive means for energizing force,
An auxiliary table is connected to the movable table in parallel with a predetermined interval, and the table holding mechanism holds the movable table in a stable state in the air via the auxiliary table.
A plurality of driven magnets fixedly installed at a predetermined position of at least one of the movable table and the auxiliary table, and the electromagnetic driving means are individually disposed to face the driven magnets and A configuration comprising a plurality of field drive coils for energizing a predetermined electromagnetic drive force along a predetermined movement direction to the movable table via a driven magnet, and a fixed plate for holding the field drive coils. ,
The fixed plate is arranged between the movable table and the auxiliary table ,
The center point side on the XY orthogonal coordinate plane in which either the longitudinal direction or the lateral direction of the cross-shaped coil side inside each of the field-shaped drive coils is set with the center point of the center portion of the fixed plate as the origin And mounting each of the field-shaped drive coils on the fixed plate so as to go to, and set the outer contour coil portion of the field-shaped drive coil larger than the size of the driven magnet,
The electromagnetic drive means is provided with an operation control system for restricting the movement operation in the arbitrary direction on the same surface with respect to the movable table, and the operation control system includes a plurality of pad shapes of the electromagnetic drive means. Coil drive control means for selectively energizing and controlling the movement of the movable table in a predetermined direction by selectively controlling at least one of the cross-shaped coil sides of the drive coil according to a predetermined control mode specified in advance. A precision processing stage device. 前記各田形状駆動コイルを前記固定プレートに貫通した状態で装備すると共に、この各田形状駆動コイルの各端面に対応して前記可動テーブル及び補助テーブルの各々に前記被駆動磁石をそれぞれ配設したことを特徴とする請求項２に記載の精密加工用ステージ装置。The field-shaped drive coils are installed in a state of penetrating the fixed plate, and the driven magnets are disposed on the movable table and the auxiliary table respectively corresponding to the end surfaces of the field-shaped drive coils. precision machining stage apparatus mounting serial to claim 2, characterized in that. 前記動作制御系を、前記電磁駆動手段の複数の各田形状駆動コイルを所定の制御モードに従って駆動制御する前記コイル駆動制御手段と、このコイル駆動制御手段に併設され前記可動テーブルの移動方向，回転方向，およびその動作量等が特定された複数の制御モードにかかる複数の制御プログラムが記憶されたプログラム記憶部と、前記各制御プログラムの実行に際して使用される所定の座標データ等を記憶したデータ記憶部とを備えた構成とし、
前記コイル駆動制御手段に、前記複数の各田形状駆動コイルに対する所定の制御動作（特定の制御モードの選択）を指令する動作指令入力部を併設したことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の精密加工用ステージ装置。 The operation control system is configured to drive and control each of the plurality of field drive coils of the electromagnetic drive unit according to a predetermined control mode, and the moving direction and rotation of the movable table provided in the coil drive control unit. A program storage unit storing a plurality of control programs according to a plurality of control modes in which the direction and the operation amount thereof are specified, and a data storage storing predetermined coordinate data used when executing each control program And a configuration comprising
To the coil drive control means, according to claim 1, 2 or 3, characterized in that features the operation command input unit for commanding a predetermined control operation (selection of a particular control mode) for the plurality of Kakuta shaped drive coil precision machining stage according to. 前記プログラム記憶部には、前記田形状駆動コイルに対する基本的な四つの固定された通電パターンを記憶する駆動パターン記憶領域を有し、
前記固定プレート上の中央部を原点として想定されるＸーＹ直交座標の平面上にて前記可動テーブルを正負の各Ｘ軸方向および正負の各Ｙ軸方向にそれぞれ移動せしめる第１乃至第４の制御モードと、ＸーＹ直交座標の平面上に設定される各象限内の所定方向に可動テーブルを移動せしめる第５乃至第８の制御モードと、可動テーブルを所定位置にて正負いずれかの方向に回転動作せしめる第９乃至第１０の各制御モードとにかかる各動作プログラムを記憶する制御モード記憶領域とを有し、
これらプログラム記憶部に記憶された各通電パターンおよび各動作プログラムが、前記コイル駆動制御手段に出力可能に記憶されていることを特徴とした請求項４に記載の精密加工用ステージ装置。The program storage unit has a drive pattern storage area for storing four basic fixed energization patterns for the field drive coil,
First to fourth moving the movable table in each of positive and negative X-axis directions and positive and negative Y-axis directions on a plane of XY orthogonal coordinates assumed with the central portion on the fixed plate as the origin. Control mode, fifth to eighth control modes in which the movable table is moved in a predetermined direction within each quadrant set on the plane of XY orthogonal coordinates, and the positive or negative direction of the movable table at a predetermined position A control mode storage area for storing each operation program related to each of the ninth to tenth control modes for rotating the operation,
These programs each energization pattern and the operation program stored in the storage unit, said coil driving control means capable of outputting stored precision machining stage apparatus in claim 4 serial placement was characterized by that. 前記被駆動磁石を偶数個設けると共に、この偶数個の被駆動磁石を同一円周上に等間隔に配置し、これにより位置が特定された各被駆動磁石に個別に対応して前記田形状駆動コイルを前記固定プレート上にそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の精密加工用ステージ装置。An even number of the driven magnets are provided, and the even number of driven magnets are arranged at equal intervals on the same circumference, so that each of the driven magnets whose positions are specified individually corresponds to the field drive 6. The precision processing stage device according to claim 1, wherein coils are respectively disposed on the fixed plate. 前記被駆動磁石を偶数個設けると共に、この偶数個の各被駆動磁石を、前記可動テーブルの中央部を原点として想定されるＸーＹ直交座標面上の少なくともＸ軸に対して線対称位置に配置し、これにより位置が特定された各被駆動磁石に個別に対応して前記田形状駆動コイルを前記固定プレート上にそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の精密加工用ステージ装置。An even number of the driven magnets are provided, and each even number of the driven magnets is placed in a line-symmetrical position with respect to at least the X axis on the XY orthogonal coordinate plane assumed with the central portion of the movable table as the origin. 6. The field drive coil is disposed on the fixed plate in correspondence with each driven magnet that has been arranged and positioned in this way, respectively. The stage device for precision processing described. 前記被駆動磁石を、前記可動テーブルの中央部を原点として想定されるＸーＹ直交座標面上の正負の各軸上の所定位置にそれぞれ配設すると共に、これにより位置が特定された少なくとも四個の各被駆動磁石に個別に対応して前記複数の田形状駆動コイルを前記固定プレート上にそれぞれ装備したことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の精密加工用ステージ装置。Wherein the driven magnets, with respectively arranged at predetermined positions on each of the positive and negative axes on X-Y orthogonal coordinate plane the central portion is assumed as the origin of the movable table, at least four Thereby identified position 6. The precision machining stage according to claim 1, wherein the plurality of field drive coils are individually mounted on the fixed plate in correspondence with each driven magnet. apparatus. 前記各田形状駆動コイルは、それぞれ独立して通電可能な四個の四角形状の角形小コイルにより構成すると共に、その組合せの全体の形状を四角形状としたことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一つに記載の精密加工用ステージ装置。9. Each of the field drive coils is constituted by four rectangular small coils that can be energized independently, and the overall shape of the combination is a square. The precision processing stage device according to any one of the above. 前記各田形状駆動コイルは、それぞれ独立して通電可能な四個の三角形状の小コイルにより構成すると共に、その組合せの全体の形状を菱形状としたことを特徴とするとする請求項１乃至８の何れか一つに記載の精密加工用ステージ装置。9. Each of the field drive coils is composed of four triangular small coils that can be independently energized, and the overall shape of the combination is a rhombus shape. The precision processing stage device according to any one of the above. 前記各田形状駆動コイルは、それぞれ独立して通電可能な四個の扇状の小コイルにより構成すると共に、その組合せの全体の形状を円形状としたことを特徴とするとする請求項１乃至８の何れか一つに記載の精密加工用ステージ装置。9. Each of the field drive coils is composed of four fan-shaped small coils that can be energized independently, and the entire shape of the combination is circular. The precision processing stage device according to any one of the above. 前記各田形状駆動コイルは、それぞれ独立して通電可能な四個の５角形状の角形小コイルにより構成すると共に、その組合せの全体の形状を八角形状としたことを特徴とするとする請求項１乃至８の何れか一つに記載の精密加工用ステージ装置。2. Each of the field drive coils is composed of four small pentagonal coils that can be energized independently, and the overall shape of the combination is an octagon. The precision processing stage device according to any one of 1 to 8. 前記田形状駆動コイルの端面部分に、非磁性金属部材からなる制動用プレートを前記被駆動磁石の磁極面に対向して配設したことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一つに記載の精密加工用ステージ装置。Any one of claims 1 to 12, characterized in that the the end face portion of the field shape drive coil, a braking plate made of a nonmagnetic metallic member is disposed opposite the pole face of said driven magnet The precision processing stage device described in 1. 前記可動テーブルの移動情報を検出し外部出力する複数の位置検出センサを当該可動テーブルの複数の特定位置にそれぞれ分散して装備し、Equipped with a plurality of position detection sensors that detect movement information of the movable table and output it to the outside at a plurality of specific positions of the movable table,
この複数の位置検出センサで検出される情報に基づいて所定の演算をし前記可動テーブルの移動方向，回転方向およびその変化量等を特定して位置情報として外部出力する位置情報演算回路を、前記本体部に併設したことを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一つに記載の精密加工用ステージ装置。A position information calculation circuit that performs a predetermined calculation based on information detected by the plurality of position detection sensors, specifies a movement direction, a rotation direction, a change amount thereof, and the like of the movable table and outputs the position information as external information; The stage device for precision processing according to any one of claims 1 to 13, wherein the stage device is attached to a main body.
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