(57)【要約】  【課題】  停電等の異常が発生したときに、移動部材を迅速に制動できる直線案内装置を提供する。  【解決手段】  停電などに起因する正圧ポンプＰ＋の停止が生ずれば、直ちにバルブＶ２を動作させて、配管Ｃ２を介して圧力部１５内を大気に開放させる。バルブＶ２が大気開放状態になることで、圧力部１５内の気圧は大気圧と等しくなり、離隔力が消滅することからブレーキパッド１４は、弾性板１３の付勢力で定盤Ｇに向かって押圧され、定盤Ｇとブレーキパッド１４との間に働く摩擦力で、スライダ１１は迅速に停止できるようになっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線的に移動する移動部材を、固定部に対して案内する直線案内装置において、
前記移動部材を前記固定部に対して非接触的に案内する案内部と、
前記固定部もしくは前記移動部の一方に設けられた摩擦面を、他方に向かって付勢する付勢手段と、前記摩擦面を前記固定部と前記移動部材の他方から離隔させるように圧力媒体を吐出する圧力手段とを備えた制動機構とを有し、
前記圧力手段が圧力媒体の吐出を中断することで、前記摩擦面が、前記付勢手段により前記固定部と前記移動部の他方に対して前記移動部材が接触するようになっていることを特徴とする直線案内装置。
【請求項２】
前記制動機構は、前記移動部材と前記固定部の一方に設けられた摩擦面と、前記摩擦面を前記移動部材と前記固定部の他方に向かって押圧する駆動部とを有することを特徴とする請求項１に記載の直線案内装置。
【請求項３】
前記駆動部は、正圧もしくは負圧を用いて前記摩擦面を押圧することを特徴とする請求項２に記載の直線案内装置。
【請求項４】
前記駆動部は、内部を正圧もしくは負圧に維持するタンクを含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の直線案内装置。
【請求項５】
前記摩擦面は、前記案内面と異なることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の直線案内装置。
【請求項６】
前記制動機構はダイナミックブレーキを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の直線案内装置。
【請求項７】
直線的に移動する移動部材を、固定部に対して案内する直線案内装置において、
前記移動部材を前記固定部に対して非接触的に案内する案内部と、
ダイナミックブレーキとを含み、
前記移動部材が前記固定部に対して前記ダイナミックブレーキによりほぼ停止させられた後に、前記移動部材と前記固定部との間に摩擦制動力を与える制動機構とを有することを特徴とする直線案内装置。
【請求項８】
前記制動機構は無停電電源を含むことを特徴とする請求項１ないし７に記載の直線案内装置。
【請求項９】
差動排気シールを有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の直線案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体製造装置や検査装置等のような、保持したワークを高精度に移動可能な直線案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる案内装置として、ワークが保持される移動部が固定部に対して、例えば静圧軸受を介して非接触状態で支持され、且つリニアモータなどで非接触状態で駆動されるようなものがある。
【０００３】
ところで、このような構成の案内装置では、移動部であるステージをほぼ摩擦のない状態で高精度に案内できるので、高精度な位置決めが可能であるが、停電などの異常事態が発生すると、リニアモータの制御が不能になる恐れがある。かかる場合、慣性力でステージが移動し続けストッパに当たって損傷する恐れがある。又、停電などの異常事態に応じて、静圧軸受に供給される工場エアが停止すると、静圧軸受が機能を発揮しなくなり、案内面に対してステージが摩擦接触する恐れもある。このような問題に対し、以下の特許文献１では、磁気吸引力を用いてスライダ部の移動を停止する構成が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１４７７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、特許文献１の技術においては、リニアモータの駆動方向以外に吸引力を作用させている。かかる方式では、案内精度が低下する恐れがあることから、静圧軸受を用いた位置決め装置では採用するのが好ましくない。また、移動部が移動中の状態で吸着されるので吸着時、移動部が固定部に対し摺動することになる。従って対向面が傷つきやすい材質のもので形成されている場合には向かないという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、リニアモータなどの駆動要素が電源の寸断などにより制御不能になったり、静圧軸受に異常が発生したときに、移動部材を迅速に制動できる直線案内装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の本発明の直線案内装置は、
直線的に移動する移動部材を、固定部に対して案内する直線案内装置において、
前記移動部材を前記固定部に対して非接触的に案内する案内部と、
前記固定部もしくは前記移動部の一方に設けられた摩擦面を、他方に向かって付勢する付勢手段と、前記摩擦面を前記固定部と前記移動部材の他方から離隔させるように圧力媒体を吐出する圧力手段とを備えた制動機構とを有し、
前記圧力手段が圧力媒体の吐出を中断することで、前記摩擦面が、前記付勢手段により前記固定部と前記移動部の他方に対して前記移動部材が接触するようになっていることを特徴とする。
【０００７】
第２の本発明の直線案内装置は、
直線的に移動する移動部材を、固定部に対して案内する直線案内装置において、
前記移動部材を前記固定部に対して非接触的に案内する案内部と、
ダイナミックブレーキとを含み、
前記移動部材が前記固定部に対して前記ダイナミックブレーキによりほぼ停止させられた後に、前記移動部材と前記固定部との間に摩擦制動力を与える制動機構とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１の本発明の直線案内装置は、直線的に移動する移動部材を、固定部に対して案内する直線案内装置において、
前記移動部材を前記固定部に対して非接触的に案内する案内部と、
前記固定部もしくは前記移動部の一方に設けられた摩擦面を、他方に向かって付勢する付勢手段と、前記摩擦面を前記固定部と前記移動部材の他方から離隔させるように圧力媒体を吐出する圧力手段とを備えた制動機構とを有し、
前記圧力手段が圧力媒体の吐出を中断することで、前記摩擦面が、前記付勢手段により前記固定部と前記移動部の他方に対して前記移動部材が接触するようになっているので、停電などに起因して前記圧力手段の機能が停止した場合には、直ちに前記付勢手段の付勢力により前記移動部材が前記固定部に接触するので、それらの間に働く摩擦力で制動を迅速に行うことができる。
【０００９】
更に、前記制動機構は、前記移動部材と前記固定部の一方に設けられた摩擦面と、前記摩擦面を前記移動部材と前記固定部の他方に向かって押圧する駆動部とを有すると好ましい。
【００１０】
更に、前記駆動部は、正圧もしくは負圧を用いて前記摩擦面を押圧すると好ましい。
【００１１】
更に、前記駆動部は、内部を正圧もしくは負圧に維持するタンクを含むと、停電などの際に電動コンプレッサ等が停止しても、前記タンク内の正圧もしくは負圧を用いて前記摩擦面を前記移動部材と前記固定部の他方に向かって押圧することができるので好ましい。
【００１２】
更に、前記摩擦面は、前記案内面と異なると好ましいが、同じでも良い。
【００１３】
更に、前記制動機構はダイナミックブレーキであっても良い。ダイナミックブレーキとは、停電時やサーボアンプが故障した場合などに、サーボモータの端子間を抵抗器を介して短絡し、運動エネルギーを熱消費させて速やかに停止させるものをいう。
【００１４】
第２の本発明の直線案内装置は、直線的に移動する移動部材を、固定部に対して案内する直線案内装置において、前記移動部材を前記固定部に対して非接触的に案内する案内部と、ダイナミックブレーキとを含み、前記移動部材が前記固定部に対して前記ダイナミックブレーキによりほぼ停止させられた後に、前記移動部材と前記固定部との間に摩擦制動力を与える制動機構とを有するので、停電などの異常発生時に、前記移動部材が前記固定部に対して移動することを阻止することができる。又、前記移動部材と前記固定部との間に摩擦制動力を付与するので、電子ビーム装置など磁気吸引力を嫌う装置にも、本発明の直線案内装置を用いることができる。
【００１５】
更に、前記制動機構は無停電電源を含むと、停電などの異常発生が生じた場合にも機能を発揮させることができる。
【００１６】
更に、差動排気シールと静圧案内装置を組合わせた装置に、上記の制動機構を組合わせると好ましい。本明細書中で用いる差動排気シールとは、例えば対向する２面間の微小な間隙にある気体を前記２面間に設けられた差圧室を介して排気することにより、非接触の状態で、対向面を挟む両側の雰囲気（例えば大気圧と高真空）を一定の状態に保つように機能するものをいう。以下に述べる実施の形態においては、排気面を有する部材を差動排気シールという。また、ラビリンスシールとは、微小な間隙を介して対向する２面間に差圧室は設けられておらず、一方の雰囲気の側を構成する減圧室から直接排気することにより、両側の雰囲気を一定の状態に保つように機能するものをいう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる直線案内装置１０の概略構成図であり、図１（ａ）はブレーキ非作動状態を示し、図１（ｂ）はブレーキ作動状態を示す。図１において、定盤Ｇ上に立設されたフレーム１に対し、レール２が水平に延在するように取り付けられている。
【００１８】
直線案内装置１０は、レール２を挿通させる開口１１ａを備えたスライダ１１と、開口１１ａ内においてレール２を取り巻くように配置された静圧パッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、スライダ１１から図で下方に延在する一対の支持部１１ｂに水平に取り付けられた例えば鋼板製の弾性板１３と、付勢手段又は駆動部である弾性板１３の下面に取り付けられたブレーキパッド（レール２に対向するその下面が摩擦面となる）１４と、ブレーキパッド１４の下方に配置された圧力部１５とを有している。圧力部１５は多孔質グラファイトなどの気体軸受からなると好ましい。固定部であるレール２は角柱状であり、移動部材であるスライダ１１はこのレール２を取り囲むような断面矩形状を有しており、スライダ１１のレール２と対向する４面に、静圧軸受パッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃを所定数ずつ配した構成となっている。なお、弾性板１３としては鋼板に限られない。例えば、銅やチタンのような非磁性の金属であれば磁場の影響を嫌う条件の場合、好ましいし、他のものでも必要な弾性を有する材質のものであれば使用できる。
【００１９】
案内部であり圧力媒体としてエアを吐出する静圧パッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、配管Ｃ１及びバルブＶ１を介して正圧ポンプＰ＋に接続されている。バルブＶ１は２ポート弁であり、閉止状態では流路を遮断するものである。圧力手段である圧力部１５は、配管Ｃ２及びバルブＶ２を介して正圧ポンプＰ＋（静圧パッド１２ａ等が接続された正圧ポンプであっても良く、異なるポンプでもよい）に接続されている。バルブＶ１は、配管Ｃ１を開閉するように機能するが、バルブＶ２（図では略図で示す。以下同様）は、圧力部１５と正圧ポンプＰ＋とを連通する加圧状態と、圧力部１５内を配管Ｃ２を介して大気開放とする大気開放状態のいずれかを選択的にとりうるようになっている。具体的には残圧排気型の３ポート弁であり、正圧ポンプＰ＋からの流路を遮断すると、下流側、すなわち配管Ｃ２から圧力部１５にかけての部分が速やかに大気圧に開放されるものである。弾性板１３，ブレーキパッド１４，圧力部１５が制動機構を構成する。
【００２０】
本実施の形態の動作について説明する。まず、バルブＶ１を閉じ且つバルブＶ２を大気開放状態とした場合、弾性板１３の弾性力により、ブレーキパッド１４は定盤Ｇ上に押しつけられた状態に維持される。かかる状態から、バルブＶ１を開くと、配管Ｃ１を介して圧送される空気が静圧パッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃから吹き出されるため、スライダ１１はレール２に対して非接触状態に維持される。又、バルブＶ２を圧送状態とすると、配管Ｃ２を介して圧送される空気が圧力部１５から定盤Ｇに向かって吹き出されるため、ブレーキパッド１４は、弾性板１３の弾性力に抗して定盤Ｇから離れるように移動する。かかる状態で、スライダ１１は不図示の駆動源からの駆動力を伝達されることで、レール２に沿って低フリクションで移動可能となっている。具体的には、レール２と平行に配されたリニアモータを駆動源として用いており、その固定子に対し非接触で移動する移動子にスライダ１１が連結されている。さらに、本実施形態ではダイナミックブレーキを有するモータを用いることで、スライダ１１の移動速度に比例した制動力を得ることができるので、スライダ１１を非常停止させたい場合に有用である。また、リニアモータとしては、速度変動が小さく滑らかな移動が得られるコアレスリニアモータを採用している。
【００２１】
ここで、停電などに起因する正圧ポンプＰ＋の停止や配管Ｃ１の漏れなどの異常が生じた場合、配管Ｃ１内が急速に大気圧に近づき、スライダ１１を支持する静圧軸受（静圧パッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）の機能が失われ、スライダ１１がレール２にタッチダウンすることになり、傷の発生等の原因となる。特に、スライダ１１が停止していない状態でタッチダウンすると、スライダ１１とレール２とが摺接することになり、より大きなダメージが生じる可能性がある。又、静圧軸受は正常であるが駆動源の制御が損なわれる場合であって、スライダ１１が移動中の場合には、慣性でスライダ１１が移動し続け、ストッパ等（不図示）に突き当たって停止することもあるが、それにより装置が大きなダメージを受ける恐れがある。
【００２２】
また、やはり何らかの原因で駆動源の制御が不能となることにより、本来停止しているべき状態のときに、静圧軸受は正常に機能しているとすると、意図しない外力によりスライダ１１が移動し始め、ストッパ等に衝突する恐れもある。例えば、リニアモータによる停止位置を保持する力が失われた状態となった場合に、スライダ１１に搭載されるものへの配線用のケーブルや、静圧軸受の配管チューブなどのわずかな弾性力によっても、ほとんど摩擦のない非接触で支持されたスライダ１１が動き始めてしまうことがあり得る。
【００２３】
そこで、本実施の形態においては、静圧軸受１２ａ、１２ｂ、１２ｃへのエア供給用の正圧ポンプＰ＋の停止が生ずれば、スライダ１１が移動中の場合は、まずダイナミックブレーキが作動し、十分に減速後、そうでない場合は直ちに、バルブＶ２を動作させて、配管Ｃ２を介して圧力部１５内を大気に開放させる。このようなバルブＶ２の動作は、バルブＶ２をバネ力により大気開放状態に付勢するが、ソレノイド等で通電している間は圧送状態に維持することで達成できる。停電時にソレノイドへの通電が停止されれば、バルブＶ２は直ちに大気開放状態となるからである。従って、このような構成とすることにより、停電によりすべてのシステムがダウンしたとしても制動機構によるスライダ１１の停止を行うことが可能となる。尚、配管Ｃ１内に圧力センサを設けて、配管Ｃ１の漏れなどの異常が生じた場合、圧力センサからの信号により、スライダ１１が移動中の場合は、まずダイナミックブレーキが作動し、十分に減速後、そうでない場合は直ちに、バルブＶ２を大気開放状態へと動作させるようにしてもよい。その他、静圧軸受は正常であってもスライダ１１の移動制御が異常となり、正規の移動範囲をはずれた領域へ移動しそうになった場合に、リミットセンサ等による信号に基づき、あるいは作業者の手動により、ダイナミックブレーキやバルブＶ２を作動させ、制動機構によるスライダ１１の停止動作を行わせるようにすることもできる。
【００２４】
バルブＶ２が大気開放状態になることで、圧力部１５内の気圧は大気圧と等しくなり、離隔力が消滅することからブレーキパッド１４は、弾性板１３の付勢力で定盤Ｇに向かって押圧され、定盤Ｇとブレーキパッド１４との間に働く摩擦力で、スライダ１１は迅速に停止できるようになっている。
【００２５】
例えば、静圧軸受への給気系統に不具合が生じた場合に、スライダ１１がレール２にタッチダウンする前にスライダ１１を制動機構により停止させることができる。このような場合では、例えば、給気系統の圧力低下を圧力計により監視し、基準値以下に圧力低下した場合に、制御装置に異常のあったことを示す信号を出力させ、制御装置はこれを受けてダイナミックブレーキやバルブＶ２を動作させることにより、スライダ１１の停止を実現することができる。特に、バルブＶ２は、配管Ｃ２から圧力部１５にかけての内部を速やかに大気開放可能な残圧排気型の３ポート弁とし、静圧軸受に連通するバルブＶ１は２ポート弁としているので、静圧軸受にまだ残圧があるうちに、確実にブレーキパッド１４を対向面に押圧させ制動させることが可能である。弾性板１３の付勢力を利用していることも制動の迅速化に寄与している。
【００２６】
さらに、本実施形態ではダイナミックブレーキも併用しており、より効果的な制動を可能としている。すなわち、比較的高速で移動しているスライダ１１を停止させる必要がある場合、ダイナミックブレーキの併用は特に有効である。ダイナミックブレーキによる制動力はスライダ１１の速度に比例するため、このような場合でも急速にスライダ１１の速度を低下させることができる。そしてほぼ停止に近づいた段階で、ブレーキパッド１４による摩擦ブレーキを用いることにより、高速のスライダ１１を停止させる場合でも比較的小型のブレーキパッド１４の場合でも、確実に停止させることができ、かつ、摩擦ブレーキの摺動面の損傷の防止を図ることができる。速度が小さくなるとダイナミックブレーキによる制動の効果は小さくなるが、その段階で摩擦ブレーキを作動させることで安定した停止状態を得ることができるわけである。摩擦ブレーキはその後も作用し続けているので、上記のような予期せぬスライダ１１の動き出しを防止することもできる。
【００２７】
なお、スライダ１１が移動中の場合に、ダイナミックブレーキによりスライダ１１が十分に減速した後に摩擦ブレーキを作動させるための構成例としては、例えば以下がある。第１の構成例は、タイマーを用いるもので、このタイマーにより、ダイナミックブレーキの作動後スライダ１１が十分に減速するのに必要な所定時間経過後に、バルブＶ２が作動するように制御し、摩擦ブレーキを作動させるものである。第２の構成例は、スライダ１１の移動速度監視用の測定系（スライダ１１の駆動源の制御用センサで併用可能）を設け、ダイナミックブレーキの作動によりスライダ１１の移動速度が一定値以下に減速した段階でバルブＶ２が作動するように制御し、摩擦ブレーキを作動させるものである。なお、これらの場合、停電等により制御装置自体が停止してしまう場合に備え、無停電電源を併用することにより、そのような場合にも対応可能としておくのがより好ましい。
【００２８】
図２は、第１の実施の形態の変形例を示す概略構成図であり、図２（ａ）はブレーキ非作動状態を示し、図２（ｂ）はブレーキ作動状態を示す。本実施の形態においては、圧力部１５につながる配管Ｃ２の先が分岐しており、一方はバルブＶ２’（２ポート弁）を介して正圧ポンプＰ＋に接続され、他方はバルブＶ３（２ポート弁）及びタンクＴを介して負圧ポンプＰ−に接続されている。また、負圧ポンプＰ−とタンクＴとの間に正常時「開」、異常時「閉」の２ポート弁のバルブＶ５を設けている。その他の構成は、図１に示す実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００２９】
本実施の状態では、バルブＶ２’は、バネ力により閉止状態に付勢されているが、ソレノイド等で通電している間は開放状態に維持され、バルブＶ３は、バネ力により開放状態に付勢されているが、ソレノイド等で通電している間は閉止状態に維持されている。従って、正常時には、配管Ｃ２を介して圧送される空気が圧力部１５から定盤Ｇに向かって吹き出されるため、ブレーキパッド１４は、定盤Ｇから離れるように移動する。このとき、負圧ポンプＰ−により、タンクＴ内は減圧状態に保たれている。
【００３０】
本実施の形態において、停電などに起因する正圧ポンプＰ＋の停止等が生じると、ソレノイドへの通電が停止するため、直ちにバルブＶ２’が閉止状態になり、且つバルブＶ３が開放状態になり、バルブＶ５が閉止状態になる。それにより、配管Ｃ２内及び圧力部１５内の空気がタンクＴ内へと吸引され、圧力部１５内が負圧になるため、この負圧力及び弾性板１３の付勢力でブレーキパッド１４は定盤Ｇに密着し、両者間に働く摩擦力で制動が行われることとなる。吸引力の利用により、弾性板１３の付勢力のみによる場合と比べ、大幅に大きな制動力を得ることができる。なお、正常時において、省エネのため、タンクＴの気圧を圧力センサにより監視し、タンクＴ内の気圧がリークにより設定値より高くなった際のみ負圧ポンプＰ−の作動を行い、所定の減圧状態を保つようにしてもよい。また、システム全体の停電に対応するためには、後述の第６の実施の形態のように無停電電源を併用するとよい。
【００３１】
図３は、第２の実施の形態にかかる直線案内装置を示す概略構成図であり、図３（ａ）はブレーキ非作動状態を示し、図３（ｂ）はブレーキ作動状態を示す。本実施の形態においては、ブレーキパッド１４をスライダ１１１側に設ける代わりに、定盤Ｇ側に設けた点のみが異なる。より具体的には、定盤Ｇ上に立設された短柱１１６，１１６に弾性板１３が取り付けられており、弾性板１３の上面には、圧力部１５をスライダ１１１の下面に対向させたブレーキパッド１４が配置されている。その他の構成については、図１の実施の形態と同様であるので同じ符号を付して説明を省略する。
【００３２】
本実施の形態においても、正常時には圧力部１５の圧力により、ブレーキパッド１４は、スライダ１１１の下面から離隔している。又、更に停電時等にバルブＶ２が大気開放状態になることで、圧力部１５内の気圧は大気圧と等しくなり、離隔力が消滅することからブレーキパッド１４は、弾性板１３の付勢力でスライダ１１１に向かって押圧され、その下面とブレーキパッド１４との間に働く摩擦力で、スライダ１１１は迅速に停止できるようになっている。尚、本実施の形態において、図２に示すように、弾性板に加え、負圧ポンプとタンクを設けて良いことは言うまでもない。本実施の形態では、制動機構を構成する弾性板１３、ブレーキパッド１４、及び圧力部１５がスライダ１１１とともに移動しない構成なので、正圧ポンプＰ＋からブレーキパッド１４にかけての配管が、スライダ１１１の移動に対する抵抗になることがない。
【００３３】
図４（ａ）は、第３の実施の形態にかかる、直線案内装置を含む位置決め装置２００の正面断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の構成をIVB-IVB線で切断して矢印方向に見た図である。本実施の形態は、差動排気シールを用いることにより、プロセス室内に配されるワークを大気中に配される駆動源により移動、位置決め可能とした構成の位置決め装置において、移動中のワークを非常停止させたい場合等への適用を主な目的とするものである。
【００３４】
図４に示すように、本実施の形態の位置決め装置２００は、プロセス室Ｐを内包し、又プロセス室Ｐとその外部とを連通する開口２２０ａを有する第１の筐体（上部は省略図示するが内部が密閉されている）２２０と、第１の筐体２２０の開口２２０ａに対向して配置された移動部材である移動ブロック２３０と、第１の筐体２２０と移動ブロック２３０との間に挟まれた中間ブロック（第１の筐体の一部を成す）２７０と、移動ブロック２３０を挟んで第１の筐体２２０（或いは中間ブロック２７０）の反対側において定盤Ｇ上に設置された第２の筐体２４０とから構成されている。プロセス室Ｐは、不図示の真空ポンプにより吸引され負圧となっている。同様に、減圧室Ｒも、不図示の真空ポンプにより吸引され、負圧となっている。なお、中間ブロック２７０と第２の筐体２４０とは軸受ブロック２８３，２８４（図４（ｂ））により連結されており、その状態で移動ブロック２３０はこれらにより所定のすきまを介して拘束され、図４（ｂ）で紙面に直交する方向にスライド可能とされている。尚、中間ブロック２７０と第２の筐体２４０が固定部を構成する。
【００３５】
図４（ｂ）で、移動ブロック２３０の両側の上面は、中間ブロック２７０に対して所定の隙間を介して、静圧軸受２８１で支持され、移動ブロック２３０の両側の下面は、第２の筐体２４０に対して所定の隙間を介して、静圧軸受２８２で支持され、移動ブロック２３０の両側面は、軸受ブロック２８３，２８４に設けられた静圧軸受２８５で支持されている。従って、移動ブロック２３０は、図４（ｂ）において紙面に垂直方向に（図４（ａ）においては左右方向に）移動可能となっている。尚、本実施の形態では、静圧軸受２８１，２８２，２８５は、それぞれ複数の略円筒形の多孔質グラファイトでなるもので、その円形の各軸受面が、中間ブロック２７０、筐体２４０、或いは軸受ブロック２８３，２８４と面一となるように固定されており、不図示のエア供給路を介してエアが供給されるようになっている。案内部である静圧軸受２８１，２８２，２８５は、不図示のポンプから圧送された空気により、対向する面を非接触に支持することができる。
【００３６】
静圧軸受２８１に隣接し且つその内側における移動ブロック２３０の上面と、中間ブロック２７０との間は、差動排気シール２５０で密封され、静圧軸受２８２に隣接し且つその内側における移動ブロック２３０の下面と、第２の筐体２４０との間は、差動排気シール２６０により密封されている。
【００３７】
差動排気シール２５０の差圧室（後述する中間ブロック２７０の開口２７０ａを囲むトラック状の１本以上の溝であって、複数ある場合にはプロセス室Ｐに近い側の溝ほど溝内の圧力が低く設定されている）は、不図示の排気ポンプに接続され、吸引されることで負圧となっている。差動排気シール２６０の差圧室（後述する第２の筐体２４０の減圧室Ｒを囲むトラック状の１本以上の溝であって、複数ある場合には減圧室Ｒに近い側の溝ほど溝内の圧力が低く設定されている）は、不図示の排気ポンプに接続され、吸引されることで負圧となっている。
【００３８】
第１の筐体２２０の下壁２２０ｃの下面には、長円形状の浅い座繰り部２２０ｄが形成されている。下壁２２０ｃに対向する中間ブロック２７０の上面には、座繰り部２２０ｄの周囲に沿って溝部２７０ｄが形成されている。溝部２７０ｄ内には、Ｏ−リング２７１が配置されている。Ｏ−リング２７１は、筐体２２０の下壁２２０ｃの下面に当接し、中間ブロック２７０との間を密封するようになっている。尚、図４に明示されていないが、溝部２７０ａの外側の周囲においても、筐体２２０の下壁２２０ｃの下面と、中間ブロック２７０の上面との間には、隙間が設けられている。この外側の周囲の隙間は、０．１ｍｍ程度のものであるが、これにより中間ブロック２７０の上面と、下壁２２０ｃの下面との非接触状態が保たれる。
【００３９】
中間ブロック２７０の中央には長円の開口２７０ｂが形成されている。かかる開口２７０ｂ及び第１の筐体２２０の開口２２０ａを、これらに接触せずに貫通するようにして、テーブル支持部２３１が延在している。テーブル支持部２３１は、移動ブロック２３０の上面に取り付けられて一体となっており、その上端には、ワークを支持するためのテーブル２３２が設けられている。
【００４０】
尚、移動ブロック２３０は、不図示の駆動部に、移動ブロック２３０の一端などに設けられた不図示の連結部を介して連結されている。駆動部としては、コアレスリニアモータを用いているが、これに限らず他に例えばモータとボールねじ等の送りねじとの組み合わせ、モータとベルト及びプーリとの組み合わせ、或いはコアレスでないリニアモータ等の場合であっても、摩擦力が小さく、本発明の制動機構による停止が必要となるものであれば、採用し得る。
【００４１】
図４（ａ）で移動ブロック２３０の両側にそれぞれ制動機構が設けられている。より具体的には、定盤Ｇ上に配置された弾性板取り付けブロック２１６の上面に弾性板１３が弾性変形可能に取り付けられており、弾性板１３の上面には、圧力部１５を移動ブロック２３０の下面に対向させたブレーキパッド１４が配置されている。その他の構成については、図１の実施の形態と同様であるので同じ符号を付して説明を省略する。
【００４２】
次に、本実施の形態に係る位置決め装置２１０の動作について説明する。不図示の駆動源の駆動力は、連結部材を介して移動ブロック２３０に伝達され、それにより軸２３１も一体で移動するので、軸２３１の上端に取り付けられたテーブル２３２に載置されたワーク（不図示）を、第１の筐体２２０内で軸２３１が移動可能な範囲内で任意の位置に位置決めできる。差動排気シール２５０，２６０は、移動ブロック２３０の移動に関わらず、プロセス室Ｐ及び減圧室Ｒと、位置決め装置２１０の外部の大気とを密封し、プロセス室Ｐ及び減圧室Ｒの真空度を維持するように機能する。
【００４３】
本実施の形態においては、異常がない状態の場合は、圧力部１５に付与された圧力により、ブレーキパッド１４は、移動ブロック２３０の下面から離隔しているので、移動ブロック２３０の移動を阻害することはない。一方、異常が発生した場合等、制御機構を用いて移動ブロック２３０を停止させる必要のある際は、バルブＶ２（残圧排気型３ポート弁）を大気開放状態とすることで、圧力部１５内の気圧を大気圧と等しくし、それによりブレーキパッド１４を、弾性板１３の付勢力で移動ブロック２３０に向かって押圧する。その下面とブレーキパッド１４との間に働く摩擦力で、移動ブロック２３０は停止するようになっている。尚、本実施の形態において、図２に示すように、弾性板に加え、負圧ポンプとタンクを設けて良いことは言うまでもない。また、制動機構としてダイナミックブレーキを併用してもよいことや、無停電電源を設けてもよいことも上記各実施形態の場合と同様である。
【００４４】
本実施の形態における制動機構の使用の態様は、上記各実施の形態で述べた態様や通常の位置決め時における補助のブレーキとして使用する態様の他、中間ブロック２３０側の差動排気シール２５０に不具合が発生した場合のインターロック機構作動に際しての移動ブロック２３０の停止のための態様が挙げられる。すなわち、差動排気シール２５０の排気系統に不具合が生じて、外部の大気側からの空気の流入により、プロセス室Ｐ内の真空状態を維持できなくなる恐れがある場合に対処するためのインターロック機構への応用である。このインターロック機構は、例えば、移動ブロック２３０を中間ブロック２７０に密着させる（あるいは両者間のすきまを小さくする）ことにより、外部からプロセス室Ｐ内への空気の流入を抑制するものである。具体的には、例えば減圧室Ｒの排気を停止すること、中間ブロック２７０の静圧軸受２８１の圧力を下げて、その機構を停止させること、第２の筐体２４０の静圧軸受２８２の圧力を上げること、第２の筐体２４０の差動排気シール２６０の排気を停止すること、の少なくともいずれか、あるいはこれらの組合わせによって行われる。または、別途例えばエアシリンダ等の適宜のアクチュエータを定盤Ｇに設置しておき、必要な場合に移動ブロック２３０を上方に持ち上げるようにしてもよい。差動排気シール２５０の異常の検知は、例えば、各差圧室の排気系統の圧力を監視する圧力計を設け、いずれかの圧力値が所定値を下回った場合や、排気ポンプの異常を検知（例えば温度センサによるモータの過熱の検知等）した場合等に、制御装置に信号を出力するようにする。そして、ＣＰＵ等を備えた制御装置は、そのような信号を受けると、上記のようなインターロック機構を作動させるようになっている。なお、これらインターロック機構の動作を停電等の場合にも動作させるために、無停電電源を設けるとよい。
【００４５】
ここで、このようなインターロック機構の作動時に移動ブロック２３０が移動中である場合、そのまま移動ブロック２３０を中間ブロック２７０に密着させる（あるいは接近させる）と、両者は摺動する（あるいは摺動する可能性が生じる）ことになる。差動排気シールを構成する部分の材料は、真空特性に優れた素材（アウトガス等のないクリーンな素材）であり、そのような素材は摺動により損害を受けやすい。但し、摺動に対して損害を受けにくい条件の場合では、制動機構はダイナミックブレーキのみでもよい。
【００４６】
そこで、本実施の形態の構成を用いれば、上記のようなインターロック機構の作動に先立ち、制動機構を作動させることにより、移動ブロック２３０がほぼ停止してから中間ブロック２７０へ近づけるようにすることができる。これにより、両者間の摺動の発生を防止するものである。
【００４７】
そのような機構としては例えば以下がある。第１の構成例はタイマーを用いるもので、制動機構によりほぼ停止するまでに要する所定の時間経過後に、インターロック動作を行うように制御するものである。第２の構成例は、スライダ１１の移動速度を監視する移動速度測定系を設け、制動機構によって移動速度が一定値以下のほぼ停止したと認められる状態になった段階でインターロック動作を行うように制御するものである。なお、これらの構成例において、これらの制御のための制御装置自体の停電に対処するためには、無停電電源等により、電源供給をするのが好ましい。なお、制動機構としては、ダイナミックブレーキのみ、あるいは、ブレーキは用いずモータによる位置決め動作のみにより行うものも、本実施例の形態では有効である。
【００４８】
本実施の形態では、制動機構を構成する圧力部１５を移動ブロック２３０の側ではなく、定盤Ｇの側、すなわち固定側に設けたので、圧力部１５へのエアの供給のための配管が移動ブロック２３０とともに動くことがない点が好ましい。
【００４９】
図５は、第４の実施の形態にかかる、直線案内装置を含む位置決め装置３００の正面断面図である。本実施の形態においては、弾性板取り付けブロック２１６が移動ブロック２３０の下面に取り付けられ、ブレーキパッド１４が、定盤Ｇ上に設置された摺動プレート３１７に対向している点が主として異なっている。その他の構成については、図４の実施の形態と同様であるので同じ符号を付して説明を省略する。
【００５０】
本実施の形態においても、図４の実施の形態と同様、正常時には圧力部１５の圧力により、ブレーキパッド１４は、摺動プレート３１７の上面から離隔している。又、異常が発生した場合等、制動機構を用いて移動ブロック２３０を停止させる際に、バルブＶ２が大気開放状態になることで、圧力部１５内の気圧は大気圧と等しくなり、離隔力が消滅することからブレーキパッド１４は、弾性板１３の付勢力で摺動プレート３１７に向かって押圧され、その上面とブレーキパッド１４との間に働く摩擦力で、移動ブロック２３０は迅速に停止できるようになっている。尚、移動ブロック２３０の停止後は、押しつけられたブレーキパッド１４がロック機能を有することは言うまでもなく、ダイナミックブレーキを併用してもよいことや、又図２に示すように、弾性板に加えて負圧ポンプとタンクを設けて良いことは言うまでもない。
【００５１】
本実施の形態では摺動プレート３１７をベースＧ上に取り付けるようにしているので、メンテナンスが容易である。また、ブレーキパッド１４との摩擦面が移動ブロック２３０に設けられていないことは、移動ブロック２３０の移動ストロークを大きく設定する上で有利である。
【００５２】
図６は、第４の実施の形態の変形例を示す概略構成図であり、図６（ａ）はブレーキ非作動状態を示し、図６（ｂ）はブレーキ作動状態を示す。本実施の形態においては、圧力部１５’に、ブレーキパッド１４を囲むような周溝１４ａ’が形成され、この周溝１４ａ’が配管Ｃ３を接続され、バルブＶ３（２ポート弁）及びタンクＴを介して負圧ポンプＰ−に接続されている。また、タンクＴと負圧ポンプＰ−との間には正常時「開」、異常時「閉」の２ポート弁のバルブＶ５が設けられている。その他の構成は、図５に示す実施の形態と同様であるので説明を省略する。尚、周溝１４ａ’が駆動部を構成する。
【００５３】
本実施の状態では、バルブＶ２（残圧排気型３ポート弁）は、例えばバネ力により閉止状態に付勢されているが、ソレノイド等で通電している間は開放状態に維持され、バルブＶ３（２ポート弁）は、バネ力により開放状態に付勢されているが、ソレノイド等で通電している間は閉止状態に維持されている。従って、正常時には、配管Ｃ２を介して圧送される空気が圧力部１５’から摺動プレート３１７に向かって吹き出されるため、ブレーキパッド１４は、定盤Ｇから離れるように移動する。このとき、負圧ポンプＰ−により、タンクＴ内は減圧状態に保たれている。なお、タンクＴ内の気圧を監視するセンサを設け、タンクＴ内の気圧が設定値より高くなったときのみ負圧ポンプＰ−の作動を行い、所定の減圧状態を保つようにしてもよい。また、システム全体の停電に対応するためには、後述の第６の実施の形態のように無停電電源を併用するのが好ましい。
【００５４】
本実施の形態において、停電などに起因する正圧ポンプＰ＋の停止等が生じると、ソレノイドへの通電が停止するため、直ちにバルブＶ２が閉止状態になり、且つバルブＶ３が開放状態になる。それにより、配管Ｃ２内及び圧力部１５’内が速やかに大気圧に開放されるとともに、周溝１４ａ’からタンクＴ内へと回収され、圧力部１５’と摺動プレート３１７との間の空間が減圧されるため、それによりブレーキパッド１４は定盤Ｇに密着し、両者間に働く摩擦力で制動が行われることとなる。尚、本変形例は、本明細書中で示されるすべての直線案内装置の制動機構に置換することが可能である。本変形例は、図２の構成の場合と同様、弾性板１３の付勢力のみによる場合と比べ、負圧ポンプＰ−による吸引力も利用することにより、強力な制動力を得ることができる。さらに本変形例の構成の場合では、圧力部１５’への配管と、周溝１４ａ’への配管とは互いに独立して別個に設けられている。このため図２の構成の場合と比べ、通常時の状態（正圧）から制動時の状態（負圧）への切換えをより迅速に行え、かつ、タンクＴの容量を小さくできるという利点がある。
【００５５】
図７は、第５の実施の形態にかかる制動機構を示す断面図である。かかる制動機構は、図１に示す弾性板１３，ブレーキパッド１４，圧力部１５とよりなる構成のものと置き換えて、スライダ１１に取り付けることができるものである。従って、その他本明細書中のすべての直線案内装置の制動機構としても使用可能なことは言うまでもない。
【００５６】
図７において、図１のスライダ１１の下面に取り付け可能な円筒状のケース４０１内には、Ｏーリング４０２を密封可能に外周に取り付けたピストン４０３が軸線方向に移動自在に配置されている。ピストン４０３の中央には、軸４０４が取り付けられており、ケース４０１の中央開口４０１ａを介して外方へと延在している。中央開口４０１ａと軸４０４との間は、Ｏ−リング４０５により密封されている。
【００５７】
軸４０４のケース４０１から外方へ突出している側の端部には摩擦板４１４が取り付けられており、例えば図１の定盤Ｇに対向可能に配置可能である。摩擦板４１４とケース４０１との互いに対向する面同士との間には、付勢手段又は駆動部であるコイルバネ４１３が配置されており、ケース４０１に対して摩擦板（その下面が摩擦面）４１４を、ケース４０１から離れる方向に向かって付勢している。ケース４０１内におけるピストン４０３により仕切られた空間のうち、摩擦板４１４に近い側（図で下側）は、ケース４０１に形成された通路４０４ｂを介して配管Ｃ２に接続されており、配管Ｃ２はバルブＶ２（残圧排気型の３ポート弁）を介して正圧ポンプＰ＋に接続されている。バルブＶ２は、上述した実施の形態と同様な構成を有する。一方、ケース４０１内におけるピストン４０３により仕切られた空間のうち、摩擦板４１４から遠い側（図で上側）は、ケース４０１に形成された通路４０４ｃを介して大気に開放している。
【００５８】
本実施の形態の動作について説明する。まず、バルブＶ２を開いた状態とすると、配管Ｃ２を介してケース４０１内に圧送される空気がピストン４０３を押し上げ、摩擦板４１４は、コイルバネ４１３の弾性力に抗して定盤Ｇ（図１）から離れるように移動する。かかる状態で、スライダ１１（図１）は不図示の駆動源からの駆動力を伝達されることで移動可能となる。
【００５９】
ここで、スライダ１１を制動したい場合、直ちにバルブＶ２を動作させて、配管Ｃ２を介してケース４０１内の図７でピストン４０３より下側の空間を大気に開放させる。
【００６０】
ケース４０１内が大気開放状態になることで、ピストン４０３を挟んでケース４０１内の気圧は等しくなり、離隔力が消滅することから摩擦板４１４は、コイルバネ３１３の付勢力で定盤Ｇに向かって押圧され、定盤Ｇと摩擦板４１４との間に働く摩擦力で、スライダ１１は迅速に停止できるようになっている。制動機構を構成する摩擦ブレーキとして、本実施の形態の構成を用いると、スペースの制約により摩擦板４１４の摩擦面の面積を大きく取れないような場合であっても、これとは独立にピストン４０３の断面積を大きく設定することにより、大きな制動力を得られるという利点がある。
【００６１】
図８は、第５の実施の形態の変形例を示す概略構成図である。本実施の形態においては、摩擦板４１４はコイルバネによって付勢されていない。その代わり、ケース４０１の通路４０１ｃがバルブＶ３（残圧排気型３ポート弁）及びタンクＴを介して正圧ポンプＰ＋に接続されている。その他の構成は、図７に示す実施の形態と同様であるので、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
本実施の形態では、バルブＶ２（残圧排気型の３ポート弁）は、ソレノイド等が非通電時はバネ力により、ケース４０１内の図でピストン４０３より下側の空間を大気開放状態にするように付勢されているが、ソレノイド等が通電している間はケース４０１内の図でピストン４０３より下側の空間と正圧ポンプＰ＋とが連通状態に維持され、バルブＶ３’は、残圧排気型の３ポート弁であり、ソレノイド等が非通電時はバネ力によりケース４０１内の図でピストン４０３より上の空間と正圧ポンプＰ＋とを連通状態に維持するように付勢されているが、ソレノイド等が通電している間はケース４０１内の図でピストン４０３より上側の空間を大気開放状態に維持するようにされている。なお、タンクＴと正圧ポンプＰ＋との間には、正常時「開」、異常時「閉」の２ポート弁のバルブＶ６を設けている。従って、正常時には、配管Ｃ２を介してケース４０１内に圧送される空気が、ピストン４０３を押し上げるため、摩擦板４１４は、定盤Ｇから離れるように移動する。このとき、通路４０１ｃ側の正圧ポンプＰ＋は、タンクＴ内を加圧状態に保つ。なお、タンクＴ内の気圧をセンサにより監視し、タンクＴ内の気圧が設定値より低くなった際のみ正圧ポンプＰ＋によるタンクＴ内の加圧を行い、所定の加圧状態を保つようにしてもよい。また、無停電電源を併用するようにしてもよい。
【００６３】
本実施の形態において、ソレノイドへの通電が停止するため、バルブＶ２及びバルブＶ３’の動作により、ケース４０１内のピストン４０３の図で下方側の空間が大気圧となり、且つケース４０１内のピストン４０３の図で上方側の空間がタンクＴ内の空気により加圧されるため、その差圧により摩擦板４１４は定盤Ｇに密着し、両者間に働く摩擦力で制動が行われることとなる。本実施の形態ではピストン４０３の駆動にコイルばねを用いていないので、コイルばねの摺動による発塵がなく、例えばコイルばねのへたりのような性能劣化の心配もない。なお、本実施の形態においてもダイナミックブレーキや無停電電源を併用すると好ましい。
【００６４】
図９は、第６の実施の形態にかかる異常停止システムの概略構成図である。無停電電源を介して駆動源への電力供給を行えば、停電時にも、無停電電源に蓄積された電力が消費されるまで、駆動源により適切な位置まで駆動要素を駆動でき、又適切な駆動位置にスライダや移動ブロックが駆動されるまで、静圧軸受にエアなどの圧力流体を供給でき静圧案内を実行できるので、スライダや移動ブロックのタッチダウンなどの不具合をより確実に回避できる。また、瞬断等により駆動源の制御が不能になるのを未然に防いだり、万一制御不能となった場合にも、上記各実施の形態で述べた制動機構によりスライダや移動ブロックを停止させたりすることができる。
【００６５】
無停電電源は、例えば、停電により真空吸引やエアシリンダの動作が不可能になるのを防ぐのに使用される。
【００６６】
図１０は、第７の実施の形態にかかる異常停止システムの概略構成図である。正常時に正圧ポンプを動作させて、タンクを加圧しておけば、例えば、静圧軸受の給気系の不具合により、静圧軸受の機能が完全に停止するまでの間に制動機構により移動中のスライダや移動ブロックを停止させたり、適切な駆動位置にスライダや移動ブロックが駆動されるまで、静圧軸受にエアなどの圧力流体を供給でき静圧案内を実行できるので、スライダや移動ブロックが移動中の状態でタッチダウンなどの不具合を回避できる。従って、タンクの容量については、タッチダウンするまでの時間を稼ぐのに必要な量があれば足りる。上記第６の実施形態及び第７の実施形態が、本明細書中のすべての直線案内装置に適用可能なのは言うまでもない。
【００６７】
ところで、上記各実施の形態の直線案内装置では、例えば、移動ブロックあるいはスライダの移動中に正圧ポンプ等の不具合により、移動するスライド面が対向する面と接触し、摺動することによるダメージ防止を主目的とするものがあり、そのようなものの場合、制動機構の働きにより移動部材が完全に停止した後、静圧軸受をタッチダウンさせるようにするものであった。
【００６８】
しかし、静圧軸受のスライド面の摺動が全く許されない場合ばかりとは限られず、ダメージを受けるのが静圧軸受の軸受面ばかりとは限られない。このような場合の対応例として、第８あるいは第９の実施形態が挙げられる。
【００６９】
図１１は、第８の実施の形態の直線案内装置５１０の概略構成図であり、図１１（ａ）はブレーキ非作動状態を示し、図１１（ｂ）はブレーキ作動状態を示す。本実施の形態においては、静圧軸受を制動機構として用いている。第１の実施の形態と共通する構成については同じ符号を付すことで省略し、異なる点のみ以下に説明する。
【００７０】
図１１において、スライダ１１のレール２と対向する４面のうち１面（図１１の例ではレール２の上面と対向する面）もしくは互いに直交する２面のみの静圧パッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃにつながる配管Ｃ１の先が分岐しており、一方はバルブＶ１（２ポート弁）を介して正圧ポンプＰ＋に接続され、他方はバルブＶ４（２ポート弁）を介して負圧ポンプＰ−に接続されている。他の面の静圧パッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃには正圧ポンプＰ＋が接続されている。
【００７１】
本実施の状態では、正常時には、バルブＶ１を開放状態とし、バルブＶ４を閉止状態とするので、配管Ｃ１を介して圧送される空気が静圧パッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃからレール２に向かって吹き出されるため、スライダ１１は、レール２から離れるように浮上する。スライダ１１の移動は不図示の駆動源からの駆動により行う。
【００７２】
スライダ１１を制動機構を用いて停止させる場合は、バルブＶ１を閉止状態とし、且つバルブＶ４が開放状態にする。それにより、配管Ｃ１内の空気が負圧ポンプＰ−により吸引されるので、図１１の例ではスライダ１１は下方へと移動し、上方の静圧パッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃがレール２に接触（タッチダウン）するため、両者間に働く摩擦力でロックが行われ、スライダ１１が停止することとなる。本実施の形態もダイナミックブレーキを併用するのが好ましいのは言うまでもない。また、第１の実施の形態の変形例（図２）の場合と同様に、バルブＶ４と負圧ポンプＰ−との間に、タンクＴ及び２ポート弁のバルブ（正常時「開」、異常時「閉」）を設けて、同様の制御を行うようにしてもよい。
【００７３】
図１２は、第９の実施の形態の直線案内装置を含む位置決め装置６００の概略構成図である。本実施の形態においては、静圧軸受を制動機構として用いている。第３の実施の形態と共通する構成については同じ符号を付すことで省略し、異なる点のみ以下に説明する。
【００７４】
図１２において、静圧軸受２８１につながる配管Ｃ１の先が分岐しており、一方はバルブＶ１（２ポート弁）を介して正圧ポンプＰ＋に接続され、他方はバルブＶ４（２ポート弁）を介して負圧ポンプＰ−に接続されている。静圧軸受２８２及び図示しない静圧軸受２８５には図示しないポンプ及びエア供給路等を介して空気が供給されるように構成されている。なお、バルブＶ４と負圧ポンプＰ−との間にタンクＴ及び２ポート弁のバルブを設けてよいのは、第８の実施の形態の場合と同様である。
【００７５】
また、本実施の形態では、グラファイトでなる静圧軸受２８１の軸受面が、差動排気シール２５０の移動ブロック２３０との対向面よりわずかに突出するように構成されている。すなわち、静圧軸受２８１と移動ブロック２３０との隙間（第１の隙間）の大きさが、差動排気シール２５０と移動ブロック２３０との微小隙間部の隙間（第２の隙間）の大きさより、わずかに小さくなるように設定されている。前記第１の隙間と第２の隙間との段差の大きさは、万一移動ブロック２３０が中間ブロック２７０に接触することがあっても（各部材の弾性変形等を考慮しても）、差動排気シール２５０と移動ブロック２３０とが接触することが回避され、かつ正常な状態における前記第２の隙間の大きさが、差動排気シール２５０の機能を果たすのに十分な小ささとなるように設定される。
【００７６】
本実施の状態では、正常時には、バルブＶ１を開放状態とし、バルブＶ４を閉止状態とするので、配管Ｃ１を介して圧送される空気が静圧軸受２８１から、また不図示の配管を介して圧送される空気が静圧軸受２８２及び２８５から、それぞれ可動部材２３０に向かって吹き出されるため、可動部材２３０は、中間ブロック２７０，第２筐体２４０から離れるように浮上する。可動ブロック２３０の移動は不図示の駆動源からの駆動により行う。
【００７７】
可動ブロック２３０を停止させる際、バルブＶ１を閉止状態にし、且つバルブＶ４を開放状態とする。それにより、配管Ｃ１内の空気が負圧ポンプＰ−により吸引されるので、可動ブロック２３０は上方へと移動し、上方の静圧軸受２８１に接触（タッチダウン）するため、両者間に働く摩擦力でロックが行われることとなる。このとき、可動ブロック２３０に対する静圧軸受２８１との隙間は、差動排気シール２５０との微小隙間より、小さく設定されているので、タッチダウン時にも可動ブロック２３０と差動排気シール２５０との相対摺動を防止するようになっている。可動ブロック２３０を上方に移動させ、中間ブロック２７０との間で摺動させ、可動ブロック２３０を停止させるようにしたのは、可動ブロック２３０と、中間ブロック２７０との隙間が広くなると、外部からプロセス室Ｐへ気体等が流入しやすくなるので、そのようなことを避けるためである。本実施の形態は、第３の実施の形態の場合と同様、差動排気シール２５０に不具合が生じた場合のインターロック機構として、それに伴う移動ブロック２３０の停止動作に利用することも可能である。
【００７８】
このように、静圧軸受と差動排気シールの組み合わせを使用した位置決め装置の場合、静圧軸受を例えばグラファイトのように自己潤滑性のある材料で形成するとともにその軸受面と差動排気シールの微小隙間部を構成する面との間に微小な段差を設け、軸受面が先に対向する面と接触させるようにできる。すなわち、軸受隙間を、差動排気シールの微小隙間よりも小さく設定し、差動排気シールの微小隙間部を対向面と摺動させないことにより、ダメージ発生を防ぐような構成を実現できる。なお、グラファイトは摺動によるダメージは発生しにくいが、真空特性については劣るため、差動排気シール２５０をグラファイトで構成するのは好ましくない。
【００７９】
これは、上記のように、軸受面は自己潤滑性に優れた素材で構成することにより、万一、摺動することがあってもダメージの発生を防止できるのに対して、差動排気シールの微小隙間部は摺動によりダメージを受けやすい素材を使わざるを得ないためである。
【００８０】
すなわち、真空チャンバの高真空を維持するためには、真空チャンバに隣接して設けられる差動排気シールの微小隙間部も（少なくとも表面は）真空特性に優れた素材で形成されている必要がある。しかし、このような真空特性に優れた素材は、特に比較的低コストで入手しやすい材質のものの場合、摺動によるダメージを受けやすい。そこで、上記の構成により、例えば、可動ブロック２３０が移動中に正圧ポンプＰ＋の停止などの不具合が発生し、静圧軸受２８２がタッチダウンしても、差動排気シール２６０の微小隙間部の摺動を防ぐようにしている。
【００８１】
上記第８、第９の実施の形態は、例えば、静圧軸受のエア源が正常な状態で、リニアモータ等の駆動源に不具合が発生して制御不能になった場合で、特に、ダイナミックブレーキにより十分減速されている状態ものを完全に停止させる場合、あるいは本来停止しているべき状態で（制御不能になったことにより）例えば、ケーブルの弾性力によりゆっくりではあるがステージが移動してしまう場合などのようなステージの予期しない移動により、本来接触することがない相手部材に衝突してしまう場合などにも好適である。
【００８２】
上述したいずれの実施形態の場合にも、ダイナミックブレーキとの併用が可能である。特に、図４，５，１２の実施形態のように、可動ブロックが大型の場合、ほとんどダイナミックブレーキによって減速し、完全に停止させるのに接触式ブレーキを補助に使うことが多い。
【００８３】
更に、非常停止させるための方法のひとつとして、作業者が手動にて停止させることも考えられる。例えば、可動ブロック等が暴走したごとく、予期せぬ動作が生じた場合、手動により非常停止ボタンを押すことで停止信号が制御部に伝わり、制御部はこれを受けて所定の停止動作を行わせるとよい。
【００８４】
これに対し、自動的に停止動作に入る例としては、例えば、
（１）  可動ブロック等が移動を許容される範囲を越えて移動しようとする場合は、リミットスイッチ（例えば、非接触式の光電式（フォトカプラ）や機械式のスイッチなどの公知のものを適宜利用可能）によってこれを検知し、制御部はその信号を受けて所定の停止動作を行わせる。これにより、ステージの衝突が回避される。
（２）  正圧ポンプや配管などの損傷により静圧軸受の動作が停止したような場合には、圧力センサからの出力値を検知する。例えば、エアの流路中に配置されている圧力センサの出力値が所定値を下回った場合に停止動作を行わせる、などが考えられる。
【００８５】
図１〜５の実施の形態のメリットとして、静圧軸受不具合ヘの対応が目的の場合の接触式ブレーキの即応性がある。より具体的には、（１）制動機構が静圧軸受に比べて小型であるため、不具合が起きても配管内の残圧によって静圧軸受がまだ動作している間に、接触式ブレーキ（真空吸引あるいはエアシリンダ）による停止が可能であること、（２）弾性板等の併用により、更に即応性を高められるというメリットがある。
【００８６】
弾性板やエアシリンダの他に使用可能なブレーキ用のアクチュエータとしては、圧電素子、磁歪素子を利用したもの、なども挙げられる。
【００８７】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、制動機構は一つに限らず、スライダ等に対して対向するように配置してもよく、図１の例では定盤Ｇと不図示の天井とに押しつけるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】第１の実施の形態にかかる直線案内装置１０の概略構成図であり、図１（ａ）はブレーキ非作動状態を示し、図１（ｂ）はブレーキ作動状態を示している。
【図２】第１の実施の形態の変形例を示す概略構成図であり、図２（ａ）はブレーキ非作動状態を示し、図２（ｂ）はブレーキ作動状態を示している。
【図３】第２の実施の形態にかかる直線案内装置を示す概略構成図であり、図３（ａ）はブレーキ非作動状態を示し、図３（ｂ）はブレーキ作動状態を示している。
【図４】図４（ａ）は、第３の実施の形態にかかる、直線案内装置を含む位置決め装置２００の正面断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の構成をIVB-IVB線で切断して矢印方向に見た図である。
【図５】第４の実施の形態にかかる、直線案内装置を含む位置決め装置３００の正面断面図である。
【図６】第４の実施の形態の変形例を示す概略構成図であり、図６（ａ）はブレーキ非作動状態を示し、図６（ｂ）はブレーキ作動状態を示している。
【図７】第５の実施の形態にかかる制動機構を示す断面図である。
【図８】第５の実施の形態の変形例を示す概略構成図である。
【図９】第６の実施の形態にかかる異常停止システムの概略構成図である。
【図１０】第７の実施の形態にかかる異常停止システムの概略構成図である。
【図１１】第８の実施の形態にかかる直線案内装置５１０の概略構成図であり、図１１（ａ）はブレーキ非作動状態を示し、図１１（ｂ）はブレーキ作動状態を示している。
【図１２】第９の実施の形態にかかる直線案内装置を含む位置決め装置６００の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８９】
１１  スライダ
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ  静圧パッド
１３  弾性板
１４  ブレーキパッド
１５  圧力部
２２０  第１の筐体
２３０  可動ブロック
２４０  第２の筐体
２７０  中間ブロック
２５０、２６０  差動排気シール
２８１，２８２，２８３  静圧軸受
Ｐ  プロセス室
Ｒ  減圧室
【図１】
2005256856.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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