【手続補正書】
【提出日】平成20年1月25日(2008.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は気体制御回転移動装置及び気体制御アクチュエータに係り、特にテーブルを平面内で移動又は軸周りに回転させる気体制御回転移動装置及びそれに用いることができる気体制御アクチュエータに関する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
この他に、モータによる騒音や振動等の問題がない気体制御アクチュエータが用いられる。気体制御アクチュエータとは、いわゆるシリンダ・ピストン機構を用いるもので、シリンダとピストンの協働によりシリンダ内部のピストンの前後に気体室を形成し、両気体室に供給する気体圧を制御することでピストンを精密に移動させるものである。たとえば、特許文献１には、流体圧サーボ機構を用い、流体圧を制御することで移動体を駆動する流体圧アクチュエータが開示される。気体制御アクチュエータのピストンにテーブルを接続することにより、気体圧により駆動されるテーブル送り機構を得ることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
本体部１２は、テーブル３０をＸＹ平面内に移動可能及びＺ軸周りに回転可能に、制御気体によって支持する機能を有する基台である。本体部１２は、略立方体の形状で、中央にテーブル３０の矩形軸３２を支持する略矩形の支持穴１４を有する。本体部１２には、支持穴１４に向けて４つの気体制御駆動部１００が設けられる。支持穴１４の内面と、本体部１２の上下面は、テーブル３０を気体圧で支持する機能を有するので、それらの表面は平坦に加工される。かかる本体部１２は、耐振動を考慮し、金属製又はセラミックのブロック等を加工して得ることができる。複数の部材を組み立てて得ることもできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
テーブル３０は、矩形軸３２の上下に矩形軸３２より大きい矩形のステージ３４を備える形状を有し、矩形軸３２と本体部１２の支持穴１４との間、上下ステージ３４の各裏面と本体部１２の上下面との間においてそれぞれ気体圧で支持される部材である。テーブル３０は、矩形軸３２の各辺を気体受面として、対応する気体制御駆動部１００から気体圧による駆動力をそれぞれ受ける機能を有し、そして、それら複数の駆動力の協働により生ずる、矩形軸３２に対する回転トルクにより、本体部１２の支持穴１４の範囲で回転する機能を有する。また、ステージ３４の裏面は、本体部１２の上下面に向かい合い、図１には図示されていないが、後述するように、気体軸受機構により支持される。このように、テーブル３０は、本体部１２と非接触によって回転可能に支持される。かかるテーブル３０は、平坦化した表面を有する金属製又はセラミック製の矩形板と矩形軸とを組み合わせて得ることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
このように、制御部５０は、あらかじめ定められた方法に従い、所望変位量、回転量に対応する各制御気体圧を算出し、これを生成するので、いわゆるオープンループ制御によって各気体制御駆動部１００の動作を制御する。そして、よりよい精度で回転を含めた位置決めを行いたいときは、上記のように、センサ４０と測定部４２を用い、テーブル３０の実際の変位、回転情報を制御部５０に供給し、クローズドループ制御とすることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
このとき、図５で説明したように、他の気体制御駆動部より受ける押付力Ｆと釣り合ったところで、第１可動体１６２と第２可動体１６６との間の球面隙間、及び球面可動体である第２可動体１６６と矩形軸３２との間の隙間量がそれぞれ定まる。したがって、制御部５０は、他の気体制御駆動部より受ける押付力Ｆを計算に入れ、矩形軸３２の必要変位量に対応した隙間量になるように、隙間量調整用気体圧を設定することになる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
図９は、隙間量調整型気体制御駆動部に、２つの連動する可動体を用いて、微小移動量の範囲を大きくする連動隙間量調整型気体制御駆動部１７０の構成を示す図である。基本的な構成は図５の隙間量調整型気体制御駆動部１３０と同じで、可動体が第１可動体１７２と、第２可動体１７６と分かれる。球面座１７４は第１可動体１７２の先端に設けられ、第２可動体１７６にはそれに対応する曲面が設けられる。これらについては、図５等で説明した内容と同様である。そして、隙間量調整用気体供給口ＣＰ２からの気体供給路も第１可動体１７２と第２可動体１７６とを連通する連通気体供給路１７８となる。図５と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【手続補正８】
【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】
このような構成の連動隙間量調整型気体制御駆動部１７０においては、制御部５０の制御の下に隙間量調整用気体圧供給口ＣＰ２から隙間量調整用気体圧が供給され、その気体は、連通気体供給路１７８を通り、好ましくは図示されていない絞り機構を介し本体部１２と第１可動体１７２との間の隙間に流れ、第１可動体１７２の中を通る連通気体供給路１７８から、好ましくは図示されていない絞り機構を介し第１可動体１７２と第２可動体１７６との間の球面状隙間に流れ、さらに第２可動体１７６の中を通る連通気体供給路１７８から図示されていない絞り部を介して第２可動体１７６の先端部１２２から矩形軸３２の気体受面１２４に向かって流れ出す。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
このとき、図５で説明したように、他の気体制御駆動部より受ける押付力Ｆと釣り合ったところで、本体部１２と第１可動体１７２との間の隙間、第１可動体１７２と第２可動体１７６との間の球面隙間、及び球面可動体である第２可動体１７６と矩形軸３２との間の隙間量がそれぞれ定まる。したがって、制御部５０は、他の気体制御駆動部より受ける押付力Ｆを計算に入れ、矩形軸３２の必要変位量に対応した隙間量になるように、隙間量調整用気体圧を設定することになる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
図１０（ｃ）は、矩形軸３２を、紙面上で時計方向（ＣＷ：ＣｌｏｃｋＷｉｓｅ）にも回転できるように、複数の気体制御駆動部を配置する例を示す図である。ＣＣＷの符号を付した気体制御駆動部を駆動することで、矩形軸３２を反時計方向に回転でき、ＣＷの符号を付した気体制御駆動部を駆動することで、矩形軸３２を時計方向に回転できる。またこれらの組み合わせで、回転に加えて、ＸＹ平面内で矩形軸３２の移動を行うことも可能である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
図１０（ｂ）は、矩形軸３２の辺の中央に駆動軸方向を有する気体制御駆動部を配置する例を示すもので、この種類の気体制御駆動部には中立（Ｎｕｔｒａｌ）の意味でＮの符号を付してある。Ｎの符号を付した気体制御駆動部は、それに向かい合うＣＷ，ＣＣＷの符号を付した気体制御駆動部に対し、紙面上での時計方向、反時計方向の駆動の効果的な支点として用いることができる。また、ＸＹ平面内で矩形軸３２の移動を行うときも便利である。