(57)【要約】【課題】モータの発熱による位置決め精度の低下をより効果的に抑制することができる位置決め装置を提供する。【解決手段】ベース２上に設けられたモータ３と、モータ３によって回転されるねじ軸４と、複数のボールを介してねじ軸４に連結され、ねじ軸の回転によってベース２上を移動可能なステージ５と、を備える位置決め装置１において、モータケースに取り付けられ、装置１全体の温度を略均一にすべくモータ３の温度を調節可能な伝熱素子を有することを特徴とする。【選択図】図１
2012018133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース上に設けられたモータと、
前記モータによって回転されるねじ軸と、
該ねじ軸に対して複数のボールを介して組み付けられたナットに連結され、前記ねじ軸の周方向回転によって前記ねじ軸の延びる方向に沿って移動可能なステージと、
を備える位置決め装置において、
前記モータ、前記ねじ軸、前記ナット又は前記ステージのいずれかに、装置全体の温度を略均一にすべく前記モータの温度を調節可能な伝熱素子を設けることを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
前記伝熱素子は、前記モータの熱を吸熱して前記モータから前記ねじ軸又は前記ベースへの熱の伝達を抑制することを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項３】
前記伝熱素子は、前記モータの温度が雰囲気温度と略等しくなるように調節することを特徴とする請求項１又は２に記載の位置決め装置。
【請求項４】
前記伝熱素子は、ペルチェ素子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の位置決め装置。
【請求項５】
前記ペルチェ素子は、低温側が前記モータに取り付けられるとともに、
前記ペルチェ素子の高温側に取り付けられるヒートシンク、又は
前記ヒートシンクの熱を装置外部へ逃がす風を発生させるファン
を備えることを特徴とする請求項４に記載の位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ねじ軸にボールを介して連結されたステージをねじ軸の回転によって移動させることにより精度の高い位置決めを行う位置決め装置が知られている。このような位置決め装置では、ねじ軸を回転させるモータの熱によってねじ軸が伸び変形を生じることにより、ステージの停止位置が時間経過とともに徐々に変動（熱変形ドリフト）を生じ、位置決め精度が低下するおそれがある。
【０００３】
特許文献１には、モータを収容するケースの内壁面を吸熱面とし、モータで発生した熱を吸熱面を通して本体フレーム側に逃がすことにより、ねじ軸の変形を抑制する構成が開示されている。しかし、この構成においては、ねじ軸への熱の影響は低減されるものの、他の部位への熱の影響を防ぐことができない。熱変形ドリフトを生じる原因としては、ねじ軸の変形だけでなく、モータを支えるベース等の周辺部材の熱変形によって生じることも考えられ、単にねじ軸だけを冷却しても十分にドリフトを抑制できない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１５３２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、モータの発熱による位置決め精度の低下をより効果的に抑制することができる位置決め装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明における位置決め装置は、
ベース上に設けられたモータと、
前記モータによって回転されるねじ軸と、
該ねじ軸に対して複数のボールを介して組み付けられたナットに連結され、前記ねじ軸の周方向回転によって前記ねじ軸の延びる方向に沿って移動可能なステージと、
を備える位置決め装置において、
前記モータ、前記ねじ軸、前記ナット又は前記ステージのいずれかに、装置全体の温度を略均一にすべく前記モータの温度を調節可能な伝熱素子を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、モータの発熱による位置決め精度の低下をより効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係る位置決め装置の構成を示す模式図である。
【図２】ねじ送り機構の構成を示す斜視図である。
【図３】伝熱モジュールの構造を示す断面図である。
【図４】ペルチェ素子の原理を説明する模式図である。
【図５】リニアガイド機構の構成を示す斜視図である。
【図６】リニアガイド機構を案内方向に見た断面図である。
【図７】リニアガイド機構の無限循環路を示す断面図である。
【図８】比較例１に係る位置決め装置の構成を示す模式図である。
【図９】比較例２に係る位置決め装置の構成を示す模式図である。
【図１０】比較例１の実験結果を示す図表である。
【図１１】比較例２の実験結果を示す図表である。
【図１２】比較例３の実験結果を示す図表である。
【図１３】実施例の実験結果を示す図表である。
【図１４】ピッチングを調べるための実験装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１０】
（実施例）
図１〜図７を参照して、本発明の実施例に係る位置決め装置について説明する。
【００１１】
＜位置決め装置＞
図１は、本実施例に係る位置決め装置の構成を示す模式図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施例に係る位置決め装置１は、ベース２と、モータ３と、ねじ軸４と、ボールねじナット（以下、ナットとする）５ａと、ステージ５と、温調装置６と、を備える。
【００１３】
ベース２上には、モータ３が固定されている。ねじ軸４は、モータ３のモータ軸（出力軸）と一体あるいは熱伝導性のよいカップリングを介して連結された構成となっている。ステージ５は、ねじ軸４に対して複数のボール（転動体）を介して組み付けられたナット５ｂに連結されている。ねじ軸４は、モータ３の駆動によってねじ軸４の周方向に回転する。ステージ５は、ねじ軸４を回転させることによりねじ軸４が延びる方向の動力を得て、ベース２上を移動する。また、ステージ５は、回転止めとして、ベース２上に固定された軌道レール（軌道台）１０２に複数のボール（転動体）を介して移動ブロック５ｂに組み付けられ、ベース２上をねじ軸４が延びる方向に往復移動自在に構成されている（リニアガイド機構）。
【００１４】
＜＜ねじ送り機構＞＞
図２を参照して、ねじ送り機構の具体的な構成について説明する。図２は、ねじ送り機構の構成を示す斜視図である。
【００１５】
ねじ軸４は、外周面に螺旋状のボール転走溝１４１が設けられている。ねじ軸１４には、ナット部材（ボールねじナット）１４３が、転動体としての複数のボール１４４を介して組み付けられている。ナット部材１４３の内周面には、ボール転走溝１４１に対応する螺旋状のボール転走溝１４２が設けられている。ナット部材１４３は、端部にフランジ部１４３ａを有し、該フランジ部１４３ａにボルト等の結合手段によりステージ５が取り付けられている。本実施例では、図１に示すように、ナット部材１４３としてのナット５ａがステージ５の内部に収容された構成となっている。
【００１６】
ボール１４４は、ボール転走溝１４１、１４２によって形成される負荷転走路内を転動自在に組み付けられている。ナット部材１４３には、負荷転走路内を転がるボール１４４
の負荷転走路内における位置を、１リード前に戻すために、例えば、無負荷転走路を有するデフレクタ１４５が設けられている。ボール１４４は、デフレクタ１４５によってすくい上げられて一旦負荷転走路から外れ、ねじ軸４の負荷転走路の外側を通り、負荷転走路の１リード前の位置に戻される。このように、複数のボール１４４は、デフレクタ１４５によってねじ軸周方向に無限循環する。ただし、転動体の循環方式としては、デフレクタに限定されるものではなく、従来から知られるリターンパイプ式やエンドキャップ式の循環部品でもよい。
【００１７】
この様に、モータ３の駆動によってねじ軸４が回転すると、複数のボール１４４が荷重を受けながら負荷転走路内をねじ軸４の周方向に沿って転がる。ボール１４４の転動によってナット部材１４３がねじ軸４に対して相対運動することにより、ステージ５が移動する。
【００１８】
上記ねじ送り機構は、本実施例において用いられるねじ送り機構の一例である。上記構成以外の他の従来技術を適宜採用することも可能である。例えば、リターンパイプを用いてボール１４４を循環させてもよい。あるいは、ナット部材１４３を、負荷転走溝と戻し通路が形成されたナット本体と、負荷転走路と戻し通路とを連通する連通路が形成されナット本体の両端に装着されるエンドキャップと、で構成した、いわゆるエンドキャップタイプのボールねじとしてもよい。また、転動体は、ボールに限られるものではなく、ローラ等であってもよい。
【００１９】
＜＜温調装置＞＞
図１に示すように、温調装置６は、伝熱モジュール６０と、ヒートシンク６１と、ファン６２とで構成される。
【００２０】
伝熱モジュール６０は、ペルチェ素子（伝熱素子）を利用した伝熱部材であり、低電圧の直流電流を流すことによって、一方の面から他方の面に熱が移動するように構成されている。熱の移動方向は、電源の極性を逆にすることで逆になり、電源極性を切り替えることで加熱・冷却を切り替えることができる。また、伝熱モジュール６０から放出される熱量は流した直流電流量に比例し、入力電流を０付近から最大値まで変化させることにより、熱放出量と温度を制御することができる。なお、伝熱部材としてはペルチェ素子に限られるものではなく他の伝熱素子を用いてもよい。
【００２１】
図３は、伝熱モジュールの構造を示す断面図である。図３に示すように、伝熱モジュール６０は、２枚のセラミック基板６０１の間にＮ型半導体素子とＰ型半導体素子が金属電極６０２を介して交互に接続されている。
【００２２】
セラミック基板６０１間にＮ型半導体素子とＰ型半導体素子を通して直流電流を流すことにより、一方の面（上部のセラミック基板６０１の上面）から他方の面（下部のセラミック基板６０１の下面）へ熱が移動する。
【００２３】
図４は、ペルチェ素子の原理を説明する模式図である。図４に示すようにペルチェ素子を電源に接続すると、電流がＮ型半導体の下側から上部の電極６０２を通ってＰ型半導体の下側に流れる。エネルギは電子と共にこれとは逆の方向に移動する。Ｎ型半導体では、電子が上部の電極６０２からＮ型半導体に移動するためのエネルギと、Ｎ型半導体の内部を下部の電極６０２まで移動するためのエネルギを上部の電極６０２側から得るため、その結果上部の電極６０２側でエネルギが不足し、温度を下げる。
【００２４】
これに対して下部の電極６０２側では電子が奪ったエネルギを放出して温まる。また、Ｐ型半導体では、正孔が同様の働きをする。その結果、冷却面で吸収する総熱量が総供給
電力［Ｗ］に相当する熱量に合算され、放熱側に放出する。熱の吸収（冷却効果）は、電流及びチップ（半導体）の数に比例する。
【００２５】
ヒートシンク６１は、伝熱モジュール６０の高温側の面に取り付けられ、その表面積を稼いだ形状により、伝熱モジュール６０の高温側の熱を効率よく排熱できるように構成されている。
【００２６】
ファン６２は、ヒートシンク６１周辺の空気がヒートシンク６１から離れる方向に流れるように風を起こし、ヒートシンク６１による排熱効果を高めるように構成されている。
【００２７】
＜＜リニアガイド機構＞＞
図５〜図７を参照して、リニアガイド機構の具体的な構成について説明する。図５は、リニアガイド機構の構成を示す斜視図である。図６は、リニアガイド機構を案内方向に見た断面図である。図７は、リニアガイド機構の無限循環路を示す断面図である。
【００２８】
図５に示すように、リニアガイド機構１００は、移動ブロック（移動台）１０１と軌道レール１０２とが多数の転動体としてのボール１０３を介して組み付けられた構成となっている。本実施例では、図１に示すように、ステージ５は、移動ブロック５ｂ上に載置固定された構成となっている。移動ブロック１０１は、移動方向に見た断面形状が略門形となっており、軌道レール１０２を跨ぐように、軌道レール１０２に対して配置される。移動ブロック１０１は、ブロック本体１０１ａと、移動ブロック１０１の移動方向におけるブロック本体１０１ａの両端にそれぞれ取り付けられる蓋体（エンドプレート）１０１ｂと、を備える。
【００２９】
図６に示すように、軌道レール１０２の側面には、ボール１０３を転動させるボール転走溝１０４が、移動ブロック１０１の移動方向に沿って片側２条ずつ計４条設けられている。移動ブロック１０１のブロック本体１０１ａにおける軌道レール１０２の側面との対向面には、ボール転走溝１０４にそれぞれ対応する４条のボール転走溝１０５が設けられている。これらボール転走溝１０４、１０５により、４条の負荷転走路１０６が形成される。
【００３０】
ブロック本体１０１ａには、移動ブロック１０１の移動方向に沿って延びる４つの貫通孔が設けられている。この４つの貫通孔は、４条の負荷転走路１０６にそれぞれ対応する無負荷のボール戻し通路１０７としてそれぞれ機能する。
【００３１】
エンドプレート１０１ｂには、対応する負荷転走路１０６とボール戻し通路１０７とをそれぞれ連通する４つの方向転換路１０８が設けられている。また、蓋体１０１ｂの外側の面には、略門形のエンドプレート１０１ｃがねじ１０１ｄを螺合して取り付けられている。
【００３２】
図７に示すように、負荷転走路１０６とボール戻し通路１０７と方向転換路１０８とによってボール１０３を無限循環させる無限循環路１０９が形成される。多数のボール１０３は、例えば、連結体１１０によって連結されている。連結体１１０は、隣接するボール１０３の間に配置される多数の間座１１０ａと、各間座１１０ａを連結する帯状のベルト１１０ｂと、を備えている。各ボール１０３は、間座１１０ａとベルト１１０ｂとによって転動自在に保持される。また、無限循環路１０９には、ベルト１１０ｂが摺動自在に嵌合する連結体案内溝１１１が設けられている。連結体１１０は、ベルト１１０ｂが連結体案内溝１１１と摺動することにより、無限循環路１０９内を案内される。ただし、連結体の構成としては、ここで示す構成に限られるものではない。
【００３３】
ボール１０３は、移動ブロック１０１の移動に伴って負荷転走路１０６の一端から他端に向かって荷重を受けながら転動する。その後、方向転換路１０８によってすくい上げられ、ボール戻し通路１０７の一端側へと案内される。ボール戻し通路１０７を通ってボール戻し通路１０７の他端側へと案内されると、方向転換路１０８を介して再度負荷転走路１０６に導かれる。ボール１０３は、この繰り返しによって、移動ブロック１０１の移動に伴って無限循環路１１０を循環する。
【００３４】
ボール１０３に付与する予圧は荷重条件等に基づいて適宜設定される。具体的には、図６の断面において、ボール１０３のボール転走溝１０４、１０５に対する接触方向（ボール１０３とボール転走溝１０４、１０５との接点を結ぶ線の延びる方向）と、上下２条のボール列の中央を通る水平線と、がなす角度を適宜設定する。角度の設定は、ボール転走溝１０４、１０５の溝断面形状を適宜変更することにより可能である。設定方法は従来技術であり具体的な説明は省略する。また、レール及び移動ブロックの断面形状、無限循環路の条数及び形態は、適宜変更され得るものである。また、本実施例では、転動体としてボールを用いた例を示しているが、これに限らずローラも適用可能である。
【００３５】
本実施例によれば、モータケースに取り付けられた伝熱素子によってモータ温度を調節して、位置決め装置全体の温度を略均一にすることにより、モータの発熱による位置決め精度の低下をより効果的に抑制することができる。従来技術のように単にねじ軸だけを冷却するだけでは、熱変形ドリフトの発生を十分に抑制できない。本実施例によれば、位置決め装置全体の温度の均一化を図ること、すなわち、位置決め装置を構成する部材間に温度差が生じないようにすることにより、より効果的な熱変形ドリフト抑制が可能となる。なお、伝熱素子を取り付ける場所はモータケースに限定されない。
【００３６】
より具体的には、本実施例は、伝熱素子がモータの熱を吸熱することにより、モータからねじ軸への熱の伝達を抑制するとともに、モータからベースへの熱の伝達を抑制することを特徴とする。これにより、熱源であるモータに近いねじ軸とベースの変形を抑制し、位置決め装置全体の温度の均一化を図ることができる。
【００３７】
また、本実施例によれば、モータの温度が雰囲気温度と略等しくなるように調節することで、位置決め装置を構成する部材間に温度差が生じるのをより効果的に抑制することができる。すなわち、ねじ軸やベースを単に冷却するだけでは、他の部材との間で温度差が生じ、その温度差によってドリフトが発生する。本実施例によれば、装置全体において温度差をなくすことで、ドリフトの発生を効果的に抑制することができる。
【００３８】
＜熱変形ドリフトの測定による比較実験＞
本実施例に係る位置決め装置による温調効果について、本実施例と比較例の熱変形ドリフトを測定する実験を行なった。
【００３９】
（装置の基本構成）
実験には、市販の一般的な１軸位置決め装置を用いた。モータ３（パルスモータ、２０Ｗ）のモータ軸とねじ軸４はカップリングなしの一体に構成されている。ボールねじ径は８ｍｍ、リードは２ｍｍ、ナットとの間にオーバーサイズボール予圧をかけてある。また、ステージの位置決め分解能は２μｍである。
【００４０】
（比較例１）
図８は、比較例１（従来例）に係る位置決め装置の構成を示す模式図である。図８に示すように、比較例１は、本実施例のような温調装置を備えていない従来構成となっている。
【００４１】
（比較例２）
図９は、比較例２に係る位置決め装置の構成を示す模式図である。図９に示すように、比較例２は、ヒートシンク６１とファン６２のみをモータケースに取り付けた構成となっており、伝熱モジュール６０を備えていない。
【００４２】
（比較例３）
図１の構成において、ファン６２の送風方向が逆、すなわち、ヒートシンク６１に向けて風を送る構成となっている。
【００４３】
＜＜測定方法＞＞
図１、図８、図９に示すように、位置決め装置１を石定盤７上に設置し、ステージ５上に逆Ｔ字型ブロック（低熱膨張材）８を固定した。各所の表面温度測定は、サーミスタをゴム粘土で固定して行なった。ねじ軸４の温度は、ねじ外径部分をマジックインクで黒色に塗り、赤外線ふく射温度計で測定した。
【００４４】
ステージ５を速度２０ｍｍ／ｓｅｃでストローク（移動量）１００ｍｍの往復を繰り返し（２時間連続運転）、ステージ位置ｘ＝０ｍｍ（原点）と１００ｍｍにおける長手方向ステージ変位（ステージ５上に固定されている逆Ｔ字型ブロック８とセンサとの変位、すなわち、熱変形ドリフト）Δｘ１、Δｘ２を非接触センサＳ１、Ｓ２で測定した。
【００４５】
また、位置決め装置１のモータ側面部、ねじ軸４の原点地点Ａ（ｘ＝０ｍｍ）、１００ｍｍ地点Ｂ（ｘ＝１００ｍｍ）の温度測定を行い、ねじ軸４の温度上昇と位置決め誤差の関係を調べた。
【００４６】
ここで、非接触センサとしては、キーエンス社製の日接触式渦電流変位センサ（センサヘッド（ＥＸ−３０５）／アンプユニット（ＥＸ−２０１））を使用した。変位センサホルダ（不図示）とベース支持台９は、石定盤７上にそれぞれセパレートして配置し、互いに断熱された構成とした。
【００４７】
また、位置決め装置１の位置決め誤差、変位、温度測定には、日置電機社製のメモリーハイコーダ（８８５５）を使用した。
【００４８】
また、実施例で使用する伝熱モジュール６０として、Ｓ．Ｔ．Ｓ．社製のサーモモジュール（型番：Ｔ１５１−４０−１２７Ｓ、寸法：２９．７×２９．７×３．９４ｍｍ）を使用した。
【００４９】
また、室温及び位置決め装置のモータ部の温度測定にサーミスタ、ねじ部の温度測定に非接触式の温度計（マザーツール社製、型番：ＭＴ−６）を使用した。
【００５０】
モータケースと伝熱モジュール６０はアルファゲルによって取り付け、伝熱モジュール６０とヒートシンク６１（アルミ合金、寸法：３０×３０ｍｍ）は放熱グリス（ＳＵＮＮＩＣＯ  ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ製  ＢＯＮ  ＢＯＮＤ）を用いて取り付けた。
【００５１】
実験は、クリーンブース内で室温を常に２２．５℃（±０．２℃）に保って行なった。実験に用いた装置や部材の物性値を表１に示す。
【表１】
2012018133.tif 000003
【００５２】
＜＜実験結果＞＞
（比較例１）
図１０ａ及び図１０ｂに比較例１の実験結果を示す。図１０ａは、位置決め装置１の各部位における温度変化を示す図表である。図１０ｂは、熱変形ドリフトの変化を示す図表である。
【００５３】
比較例１は温調装置を備えていない構成（市販品のままの構成）であり、モータ３は約３０分で室温より１０℃上昇し、飽和した。ねじ軸４もｘ＝１００ｍｍ地点で１．５℃温度が上昇した。
【００５４】
図１０ｂに示すように、ｘ＝１００ｍｍにおけるステージ変位Δｘ２がプラスにならずマイナスとなっており、ねじ軸４が膨張する方向へステージ５は変位していない。これは、モータ３の熱によってベース支持台（アルミ合金）９がわずかながら反ってしまい、位置決め装置１にピッチング（傾き）が発生したためと考えられる。
【００５５】
ピッチングの発生について、図１４に示す装置による実験で確認した。図１４は、ピッチングを調べるための実験装置の構成を示す模式図である。
【００５６】
図１４に示すように、２つの変位センサ（上部センサＳＵと下部センサＳＬ）を間隔１７ｍｍで縦に配置し、ステージ５の熱変形ドリフトの測定を行なった。２時間連続運転をし、変位センサの測定結果のどちらか一方が大きい（小さい）場合にはステージ５が傾いていることになる。
【００５７】
実験結果を表２に示す。実験の結果、最初の状態に比べてステージがｘ＝０ｍｍで約１９秒、ｘ＝１００で約３８秒（いずれも右回転方向）のピッチングが発生したことがわかる。
【表２】
2012018133.tif 000004
【００５８】
（比較例２）
図１１ａ及び図１１ｂに比較例２の実験結果を示す。図１１ａは、位置決め装置１の各部位における温度変化を示す図表である。図１１ｂは、熱変形ドリフトの変化を示す図表である。
【００５９】
ヒートシンク６１とファン６２だけを使用した構成の場合、温度が、モータ温度２６．５℃（４℃上昇）、原点地点（ｘ＝０ｍｍ）２５℃（２．５℃上昇）、１００ｍｍ地点（ｘ＝１００ｍｍ）２３．５℃（１℃上昇）となった。熱変形ドリフトが原点地点で約１．５μｍ、１００ｍｍ地点で約０．５μｍとなった。比較例１と比べると温度上昇も熱変形ドリフトも低減されている。
【００６０】
（比較例３）
図１２ａ及び図１２ｂに比較例３の実験結果を示す。図１２ａは、位置決め装置１の各部位における温度変化を示す図表である。図１２ｂは、熱変形ドリフトの変化を示す図表である。
【００６１】
ファン６２でモータ３に向かって送風した場合、温度は、モータ温度２３．５℃（１℃上昇）、原点地点（ｘ＝０ｍｍ）２３．２℃（０．７℃上昇）、１００ｍｍ地点（ｘ＝１００ｍｍ）２２．７℃（０．２℃上昇）となった。熱変形ドリフトは原点地点、１００ｍｍ地点ともに０．５μｍ未満となった。
【００６２】
温度上昇に関しては、ヒートシンク６１に向かって風を吹き付ける比較例３の方が実施例よりも上昇を抑制することができた。しかし、比較例３の場合、送風によってステージ５に振動を与えたり、空気中の塵などが軸上に侵入することにより、熱変形ドリフトによらない誤差が発生した。
【００６３】
（実施例）
図１３ａ及び図１３ｂに実施例の実験結果を示す。図１３ａは、位置決め装置１の各部位における温度変化を示す図表である。図１３ｂは、熱変形ドリフトの変化を示す図表である。
【００６４】
実施例は、図１に示すように、モータケースの上下に伝熱性の比較的よいグリースとゲル膜を介して伝熱モジュール（市販品）６０を固定し、さらにヒートシンク６１をつけて上下方向ともファン６２によって空気がモータ３から逃げるように構成した。
【００６５】
モータ温度を室温と略同一（２３℃）にするとねじ軸４も含め装置全体が室温とほぼ同じになり、図１３（ｂ）に示すように、熱変形ドリフトΔｘ１、Δｘ２は±０．５μｍ以
内に収まった。
【００６６】
実施例及び比較例１〜３の実験結果を表３に一覧にして示す。なお、定常状態では、モータ表面速度、ねじ軸温度（原点、１００ｍｍ地点共に）２２．５℃である。
【表３】
2012018133.tif 000005
【００６７】
以上の実験結果により、位置決め装置１の温度上昇にはモータ３の温度上昇が大きく影響しており、モータ３を冷却することで（モータ３の温度を室温に維持することで）、ねじ軸４の温度上昇を抑え、熱変形ドリフトを低減することができることがわかる。
【００６８】
また、ファン６２でモータ３と逆側に送風した方が、ファン６２でモータ３に送風するよりもモータ３の温度上昇は大きくなるものの、位置決め装置１に送風による影響（振動や塵等の侵入）を与えないので位置決め誤差を小さくすることができる。
【００６９】
本実施例では、伝熱素子がモータの熱を吸熱して、位置決め装置全体の温度の均一化を図ったが、発熱する伝熱素子を用いて、すなわち、冷却するのではなく加熱することにより、温位置決め装置全体の温度の均一化を図ってもよい。
【００７０】
さらに、温度上昇はモータ３に近い側の方が大きく熱はねじ軸４だけでなく位置決め装置１全体に伝わっていることがわかる。熱膨張は水平方向だけでなく垂直方向など様々な方向に起こっているため、位置決め装置１は複雑な熱変形を起こし大きなピッチングを生じる。
【符号の説明】
【００７１】
１…位置決め装置、２…ベース、３…モータ、４…ねじ軸、５…ステージ、５ａ…ボールねじナット、５ｂ…移動ブロック、６…温調装置、７…定盤
【図１】
2012018133.tif 000006
【図２】
2012018133.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2012018133.tif 000011
【図７】
2012018133.tif 000012
【図８】
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【図９】
2012018133.tif 000014
【図１０】
2012018133.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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