【手続補正書】
【提出日】平成20年4月24日(2008.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角形軸を有し、軸方向に垂直な平面内で移動可能なテーブルと、
テーブルの多角形軸の各辺に対応してそれぞれ設けられるアクチュエータであって、案内部に案内され駆動気体圧で駆動される可動部を有し、多角形軸の対応する辺を気体受面として、可動部の先端面と気体受面との間に供給される伝達気体圧を介して多角形軸に駆動力を与える複数の気体制御アクチュエータと、
各気体制御アクチュエータを制御し、多角形軸の各辺に与えられる駆動力の協働によって、テーブルの平面内移動又は軸周りの任意角度の回転の少なくともいずれか１の制御を含むテーブル制御部と、
を備え、さらに、
各気体制御アクチュエータに対応してそれぞれ、
可動部の先端面と気体受面との間の隙間に伝達気体圧を供給する伝達気体供給路と、
伝達気体圧を、可動部に対する駆動気体圧より大きい気体圧で、かつ、可動部先端面の面積に伝達気体圧を乗じて得られる負荷力から、可動部の先端面と気体受面との間の隙間に応じて外部に流れる気体による駆動力損失を差し引いた実効負荷力が可動部に対する駆動力と同じまたはそれより小さくなる気体圧に制御する伝達気体圧制御手段と、
を有することを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項２】
多角形軸を有し、軸方向に垂直な平面内で移動可能なテーブルと、
テーブルの多角形軸の各辺に対応してそれぞれ設けられるアクチュエータであって、案内部に案内され駆動気体圧で駆動される可動部を有し、多角形軸の対応する辺を気体受面として、可動部の先端面と気体受面との間に供給される伝達気体の層を介して多角形軸に駆動力を与える複数の気体制御アクチュエータと、
各気体制御アクチュエータを制御し、多角形軸の各辺に与えられる駆動力の協働によって、テーブルの平面内移動又は軸周りの任意角度の回転の少なくともいずれか１の制御を含むテーブル制御部と、
可動部の先端面と気体受面との間の隙間に伝達気体圧として駆動気体圧を供給する伝達気体供給路と、
を備え、
各可動部の先端面は、可動部の駆動気体圧を受ける駆動気体圧面の面積より広く、かつ、その先端面の広い面積に伝達気体圧を乗じて得られる負荷力から、可動部の先端面と気体受面との間の隙間に応じて外部に流れる気体による駆動力損失を差し引いた実効負荷力が可動部に対する駆動力と同じまたはそれより小さくなる面積を有することを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項３】
多角形軸を有し、軸方向に垂直な平面内で移動可能なテーブルと、
テーブルの多角形軸の各辺に対応してそれぞれ設けられるアクチュエータであって、
案内部に案内されるスリーブ状の可動部を有し、多角形軸の対応する辺を気体受面として、スリーブ状の可動部の中心穴を通って気体受面に供給される駆動気体圧によって気体受面に駆動力を与え、スリーブ状の可動部の中心穴からスリーブ状の可動部の先端面と気体受面との間の隙間を通って外部に流れる気体によって気体受面を支持する複数の気体制御アクチュエータと、
各気体制御アクチュエータを制御し、多角形軸の各辺に与えられる駆動力の協働によって、テーブルの平面内移動又は軸周りの任意角度の回転の少なくともいずれか１の制御を含むテーブル制御部と、
を備え、さらに、
各気体制御アクチュエータに対応してそれぞれ、
スリーブ状の可動部に対し、気体受面の駆動に連動して移動させるスリーブ移動気体圧を供給する供給手段を有することを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項４】
多角形軸を有し、軸方向に垂直な平面内で移動可能なテーブルと、
テーブルの多角形軸の各辺に対応してそれぞれ設けられるアクチュエータであって、ダイヤフラムの先端に接続され、ダイヤフラムの内管部に供給される駆動気体圧で駆動される可動部を有し、多角形軸の対応する辺を気体受面として、可動部の先端面と気体受面との間に供給される伝達気体の層を介して多角形軸に駆動力を与える複数の気体制御アクチュエータと、
各気体制御アクチュエータを制御し、多角形軸の各辺に与えられる駆動力の協働によって、テーブルの平面内移動又は軸周りの任意角度の回転の少なくともいずれか１の制御を含むテーブル制御部と、
可動部の先端面と気体受面との間の隙間に伝達気体圧として駆動気体圧を供給する伝達気体供給路と、
を備えることを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項５】
多角形軸を有し、軸方向に垂直な平面内で移動可能なテーブルと、
テーブルの多角形軸の各辺に対応してそれぞれ設けられるアクチュエータであって、案内部に案内されて電磁モータで駆動される可動部を有し、多角形軸の対応する辺を気体受面として、可動部の先端面と気体受面との間に供給される伝達気体の層を介して多角形軸に駆動力を与える複数の気体制御アクチュエータと、
各気体制御アクチュエータを制御し、多角形軸の各辺に与えられる駆動力の協働によって、テーブルの平面内移動又は軸周りの任意角度の回転の少なくともいずれか１の制御を含むテーブル制御部と、
可動部の先端面と気体受面との間の隙間に伝達気体圧として駆動気体圧を供給する伝達気体供給路と、
を備えることを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項６】
請求項１、２、４、５のいずれか１に記載の気体制御回転移動装置において、
伝達気体供給路に設けられる絞りを有することを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項７】
請求項１、２、４、５、６のいずれか１に記載の気体制御回転移動装置において、
伝達気体供給路は、
伝達気体圧の供給源から多角形軸の内部を通り対応する気体受面に他方側の開口を有する軸側伝達気体供給路、又は伝達気体圧供給源から可動部の内部を通り可動部の先端面に他方側の開口を有する可動部側伝達気体供給路であることを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか１に記載の気体制御回転移動装置において、
可動部は、可動方向に沿って配置される複数の可動体を有し、
気体受面に向かい合う先端可動体は、その底面が曲面で、これに対応する任意の曲率を有する曲面座で支持される曲面可動体であることを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項９】
請求項８に記載の気体制御回転移動装置において、先端可動体の底面曲面の曲率は、これを支持する曲面座の曲率と異なることを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の気体制御回転移動装置において、
先端可動体は、その底面曲面と曲面座との間の曲面隙間に供給される曲面支持気体圧で支持されることを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の気体制御回転移動装置において、曲面隙間には、駆動気体圧又は伝達気体圧が供給されることを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の気体制御回転移動装置において、曲面座を有する可動体は、その内部にバッファ気体室を有し、バッファ気体室は、外部に連通する気体供給口と、曲面隙間に連通する曲面支持気体供給路とを有することを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項１３】
請求項８に記載の気体制御回転移動装置において、曲面座を有する可動体は、その内部にバッファ気体室を有し、バッファ気体室は、駆動気体圧又は伝達気体圧が導かれる気体導入路と、可動部と案内部との可動軸受隙間に軸受気体圧を供給する軸受気体供給路とを有することを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項１４】
請求項１、２、４、５のいずれか１に記載の気体制御回転移動装置において、可動部は、可動方向に沿って配置される複数の可動体を有し、気体受面に向かい合う先端可動体は、その先端面が任意の曲率を有する曲面であることを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項１５】
請求項３に記載の気体制御回転移動装置において、スリーブ状の可動部は、可動方向に沿って配置され、略同一の中心穴を有する複数の可動体を有し、気体受面に向かい合う先端可動体は、その底面が曲面で、これに対応する任意の曲率を有する曲面座で支持される曲面可動体であることを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項１６】
請求項３に記載の気体制御回転移動装置において、供給手段は、スリーブ状可動部に駆動気体圧を供給することを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項１７】
請求項１から５のいずれか１に記載する気体制御回転移動装置において、
テーブル制御部は、位置又は角度指令、速度又は角速度指令、加速度又は角加速度指令の少なくとも１つの指令に、その上限を制限するリミッタを有することを特徴とする気体制御回転移動装置。
【請求項１８】
案内部に案内され駆動気体圧で駆動され、その先端面と移動対象物の気体受面との間に供給される伝達気体圧を介して移動対象物に駆動力を与える可動部と、
伝達気体圧を、可動部に対する駆動気体圧より大きい気体圧で、かつ、可動部先端面の面積に伝達気体圧を乗じて得られる負荷力から、可動部の先端面と気体受面との間の隙間に応じて外部に流れる気体による駆動力損失を差し引いた実効負荷力が可動部に対する駆動力と同じまたはそれより小さくなる気体圧に制御する伝達気体圧制御手段と、
可動部の先端面と気体受面との間の隙間に伝達気体圧を供給する伝達気体供給路と、
を有することを特徴とする気体制御アクチュエータ。
【請求項１９】
案内部に案内され駆動気体圧で駆動され、その先端面と移動対象物の気体受面との間に供給される伝達気体圧を介して移動対象物に駆動力を与える可動部と、
可動部の先端面と気体受面との間の隙間に伝達気体圧として駆動気体圧を供給する伝達気体供給路と、
を備え、
可動部の先端面は、可動部の駆動気体圧を受ける駆動気体圧面の面積より広く、かつ、その先端面の広い面積に伝達気体圧を乗じて得られる負荷力から、可動部の先端面と気体受面との間の隙間に応じて外部に流れる気体による駆動力損失を差し引いた実効負荷力が可動部に対する駆動力と同じまたはそれより小さくなる面積を有することを特徴とする気体制御アクチュエータ。
【請求項２０】
案内部に案内されるスリーブ状の可動部であって、スリーブ状の可動部の中心穴を通って移動対象物の気体受面に供給される駆動気体圧によって移動対象物に駆動力を与え、スリーブ状の可動部の中心穴からスリーブ状の可動部の先端面と気体受面との間の隙間を通って外部に流れる気体によって移動対象物を支持するスリーブ状の可動部と、
スリーブ状の可動部に対し、気体受面の駆動に連動して移動させるスリーブ移動気体圧を供給する供給手段と、
を有することを特徴とする気体制御アクチュエータ。
【請求項２１】
ダイヤフラムの先端に接続され、ダイヤフラムの内管部に供給される駆動気体圧で駆動される可動部であって、その先端面と移動対象物の気体受面との間に供給される伝達気体圧を介して移動対象物に駆動力を与える可動部と、
可動部の先端面と気体受面との間の隙間に伝達気体圧として駆動気体圧を供給する伝達気体供給路と、
を備えることを特徴とする気体制御アクチュエータ。
【請求項２２】
案内部に案内されて電磁モータで駆動され、その先端面と移動対象物の気体受面との間に供給される伝達気体圧を介して移動対象物に駆動力を与える可動部と、
可動部の先端面と気体受面との間の隙間に伝達気体圧として駆動気体圧を供給する伝達気体供給路と、
を備えることを特徴とする気体制御アクチュエータ。
【請求項２３】
請求項１８から２２のいずれか１に記載の気体制御アクチュエータにおいて、
可動部は、可動方向に沿って配置される複数の可動体を有し、
気体受面に向かい合う先端可動体は、その底面が曲面で、これに対応する任意の曲率を有する曲面座で支持される曲面可動体であることを特徴とする気体制御アクチュエータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明に係る気体制御回転移動装置は、多角形軸を有し、軸方向に垂直な平面内で移動可能なテーブルと、テーブルの多角形軸の各辺に対応してそれぞれ設けられるアクチュエータであって、案内部に案内され駆動気体圧で駆動される可動部を有し、多角形軸の対応する辺を気体受面として、可動部の先端面と気体受面との間に供給される伝達気体の層を介して多角形軸に駆動力を与える複数の気体制御アクチュエータと、各気体制御アクチュエータを制御し、多角形軸の各辺に与えられる駆動力の協働によって、テーブルの平面内移動又は軸周りの任意角度の回転の少なくともいずれか１の制御を含むテーブル制御部と、可動部の先端面と気体受面との間の隙間に伝達気体圧として駆動気体圧を供給する伝達気体供給路と、を備え、各可動部の先端面は、可動部の駆動気体圧を受ける駆動気体圧面の面積より広く、かつ、その先端面の広い面積に伝達気体圧を乗じて得られる負荷力から、可動部の先端面と気体受面との間の隙間に応じて外部に流れる気体による駆動力損失を差し引いた実効負荷力が可動部に対する駆動力と同じまたはそれより小さくなる面積を有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、本発明に係る気体制御回転移動装置は、多角形軸を有し、軸方向に垂直な平面内で移動可能なテーブルと、テーブルの多角形軸の各辺に対応してそれぞれ設けられるアクチュエータであって、案内部に案内されるスリーブ状の可動部を有し、多角形軸の対応する辺を気体受面として、スリーブ状の可動部の中心穴を通って気体受面に供給される駆動気体圧によって気体受面に駆動力を与え、スリーブ状の可動部の中心穴からスリーブ状の可動部の先端面と気体受面との間の隙間を通って外部に流れる気体によって気体受面を支持する複数の気体制御アクチュエータと、各気体制御アクチュエータを制御し、多角形軸の各辺に与えられる駆動力の協働によって、テーブルの平面内移動又は軸周りの任意角度の回転の少なくともいずれか１の制御を含むテーブル制御部と、を備え、さらに、各気体制御アクチュエータに対応してそれぞれ、スリーブ状の可動部に対し、気体受面の駆動に連動して移動させるスリーブ移動気体圧を供給する供給手段を有することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
また、本発明に係る気体制御アクチュエータは、案内部に案内され駆動気体圧で駆動され、その先端面と移動対象物の気体受面との間に供給される伝達気体圧を介して移動対象物に駆動力を与える可動部と、可動部の先端面と気体受面との間の隙間に伝達気体圧として駆動気体圧を供給する伝達気体供給路と、を備え、可動部の先端面は、可動部の駆動気体圧を受ける駆動気体圧面の面積より広く、かつ、その先端面の広い面積に伝達気体圧を乗じて得られる負荷力から、可動部の先端面と気体受面との間の隙間に応じて外部に流れる気体による駆動力損失を差し引いた実効負荷力が可動部に対する駆動力と同じまたはそれより小さくなる面積を有することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
また、本発明に係る気体制御アクチュエータは、案内部に案内されるスリーブ状の可動部であって、スリーブ状の可動部の中心穴を通って移動対象物の気体受面に供給される駆動気体圧によって移動対象物に駆動力を与え、スリーブ状の可動部の中心穴からスリーブ状の可動部の先端面と気体受面との間の隙間を通って外部に流れる気体によって移動対象物を支持するスリーブ状の可動部と、スリーブ状の可動部に対し、気体受面の駆動に連動して移動させるスリーブ移動気体圧を供給する供給手段と、を有することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
例えば、Ｘ１〜Ｘ４アクチュエータを駆動させず、Ｙ１，Ｙ２アクチュエータのみを適当に駆動することでテーブル５０をＹ方向に移動させることができる。同様に、Ｙ１，Ｙ２アクチュエータを駆動させずに、Ｘ１，Ｘ２を対とし、またＸ３，Ｘ４を対として、適当に駆動させることで、テーブル５０をＸ方向に移動させることができる。また、Ｙ１，Ｙ２アクチュエータを駆動させず、さらにＸ１，Ｘ４を対とし、またＸ２，Ｘ３を対として適当に駆動させることで、テーブル５０をＺ軸回りに時計方向又は反時計方向に回転できる。さらに、これらの駆動態様を組合せて、テーブル５０をＸＹ平面内の任意の位置に移動でき、またこれに加えてＺ軸回りに任意の角度で回転させることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
気体圧調整部７０は、気体源１２０から供給される気体を所定の制御された高圧の供給気体圧に調整し、調整された供給気体圧の気体を、各サーボ弁２２、及び後述する伝達気体の供給源であるタンク５６にそれぞれ供給する機能を有する。気体圧調整部７０は、各サーボ弁２２用の供給気体圧調整ルートと、タンク５６用の伝達気体圧調整ルートとに分けられ、それぞれは圧力制御弁７２，７３及び調整用タンク７４，７５等を含んで構成される。各サーボ弁２２において、後述するように、テーブル５０の回転移動指令に従ったテーブル制御部８０の制御の下で各気体制御アクチュエータ２００のための各駆動気体圧に制御されるので、供給気体圧は、その元圧として適当な高圧の気体圧に調整される。伝達気体圧の設定の詳細は、気体制御アクチュエータ２００の構成のところで後述する。気体圧調整部７０から各サーボ弁２２への接続は、適当な気体用配管で行われる。同様に、伝達気体用のタンク５６への供給口として本体部２４に設けられる接続口４０と、気体圧調整部７０との間も適当な気体配管によって接続される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
減算器９２は、位置指令９０と制御対象である気体制御アクチュエータ２００の位置とを入力し、位置偏差＝（位置指令）−（制御対象の位置）を出力する機能を有する回路である。例えば、ディジタル制御の場合には、位置指令のディジタル値と後述のセンサアンプ１０６のディジタル出力との減算処理を行うことで位置偏差を算出し出力することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
減算器９６は、速度指令と、制御対象の速度とを入力し、速度偏差＝（速度指令）−（制御対象の速度）を速度制御器９８に出力する機能を有する回路である。速度制御器９８は、ゲインＧvによって速度偏差をＧv倍し、加速度指令として加速度リミッタ１０１に出力する機能を有する増幅器としての機能を有する。ゲインＧvは、いわゆる速度ループゲインである。加速度指令は、通常、そのまま減算器１０２に入力されるが、ここでは加速度リミッタ１０１により加速度指令の上限を制限し、その結果を減算器１０２に入力する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
減算器１０２は、加速度リミッタ１０１により制限された加速度指令と制御対象である気体制御アクチュエータ２００の加速度とを入力し、加速度偏差＝（加速度指令）−（制御対象の加速度）を出力する機能を有する回路である。例えば、ディジタル制御の場合には、加速度指令のディジタル値と加速度リミッタ１０１のディジタル出力との減算処理を行うことで加速度偏差を算出し出力することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
図６は、絞り部として好ましい２つの例を示す図である。図６（ａ）は、可動体１６０のポケット開口１６４の中に設けられる平行隙間絞り１７０である。平行隙間絞り１７０は、ドーナツ状に中央穴を有する円環板１７２と、円環板１７２と外形が同じの円板１７４とが狭い平行隙間で配置され、その平行隙間の間を気体が流れる間に整流され、その流れが乱れなく形成されるものである。平行隙間は、例えば、気体供給路１６２に供給される気体圧を０．５ＭＰａとし、その流速を３０ｍ／ｓｅｃとして、これを絞りにより流速３００ｍ／ｓｅｃの層流とするときの場合で、５０μｍが好ましい。そのときの円環板１７２と円板１７４との間の平行隙間の長さは、５０μｍに対し、十分長いことが望ましい。例えば５−１０ｍｍ程度とすることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
図７は、用いることができるその他の絞り部の例を示す図で、気体供給路１６２から単純に細い開口１７８に絞るオリフィスである。