Development of a Miniature Air-bearing Stage with a Moving-magnet Linear Motor

Seung-Kook Ro; Jong-Kweon Park

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자료유형: 학술저널

저자정보: Seung-Kook Ro Jong-Kweon Park

저널정보: Korean Society for Precision Engineering International Journal of Precision Engineering and Manufacturing International Journal of Precision Engineering and Manufacturing Vol.9 No.1

발행연도: 2008.1

수록면: 19 - 24 (6page)

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We propose a new miniature air-bearing stage with a moving-magnet slotless linear motor. This stage was developed to achieve the precise positioning required for submicron-level machining and miniaturization by introducing air bearings and a linear motor sufficient for mesoscale precision machine tools. The linear motor contained two permanent magnets and was designed to generate a preload force for the vertical air bearings and a thrust force for the stage movement. The characteristics of the air bearings, which used porous pads, were analyzed with numerical methods, and a magnetic circuit model was derived for the linear motor to calculate the required preload and thrust forces. A prototype of a single-axis miniature stage with dimensions of 120 (W) × 120 (ℓ) × 50 (H) ㎜ was designed and fabricated, and its performance was examined, including its vertical stiffness, load capacity, thrust force, and positioning resolution.

#Miniature air-bearing stage #Slotless linear motor #Magnetic preload #Micromachining tool

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1. [학술지(정기간행물)] - Okazaki, Y / 2004 / Microfactory-Concept, History, and Developments / Journal of Manufacturing Science and Engineering 126 (4) : 837 ~ 844

2. [학술지(정기간행물)] - Vogler, M. P / 2002 / Development of Meso Scale Machine Tool (mMT) Systems / Transactions of NAMRI/SME 30 : 653 ~ 661

3. [학술지(정기간행물)] - Smith, S. T / 2006 / Sensor and Actuator Considerations for Precision, Small Machines / Precision Engineering 30 (3) : 245 ~ 264

4. [학술지(정기간행물)] - 황주호 / 2007 / Estimation of 2D Position and Flatness Errors for a Planar XY Stage Based on Measured Guideway Profiles / International Journal of Precision Engineering and Manufacturing 8 (2) : 64 ~ 69

5. [학술대회논문] - Ro, S. K / 2006 / Linear Air Bearing Stage with Actively Controllable Magnetic Preload / Conference Proceedings of EUSPEN : 297 ~ 300

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