JP2000153994A - Elevation positioning device - Google Patents

Elevation positioning device

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JP2000153994A
JP2000153994A JP10329214A JP32921498A JP2000153994A JP 2000153994 A JP2000153994 A JP 2000153994A JP 10329214 A JP10329214 A JP 10329214A JP 32921498 A JP32921498 A JP 32921498A JP 2000153994 A JP2000153994 A JP 2000153994A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To position an elevatable table at a highly precise elevation without causing lopsided load while reducing the size and cost of a device. SOLUTION: This device includes a pair of down-slope blocks 41 (41L, 41R) having a driving means 30 for reversibly rotating a screw shaft 33 with the reversible rotation drive of a motor 31 to move a pair of slide blocks 36 (36L, 36R) nearer or farther away from the screw shaft 33 in the axial direction and having an elevation mechanism 40 mounted nearer or farther away from it together with the slide blocks 36 (36L, 36R) and a pair of up-slope blocks 43 (43L, 43R) having the respective slopes 43S corresponding to the respective slopes 41S of the down-slope blocks 41 (41L, 41R) and fixed to an elevatable table 20 so as not to be relatively movable to the axial direction. The motion of the down-slope blocks 41 to be moved nearer or farther away from it is exchangeable to the elevating motion of the up-slope blocks 43.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ベースプレートに
昇降機構を介して昇降テーブルを装着し、駆動手段を起
動して昇降機構を作動させることにより昇降テーブルを
昇降可能かつ設定高さ位置に位置決め可能に形成された
昇降位置決め装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of mounting a lifting table on a base plate via a lifting mechanism, activating a driving means and operating the lifting mechanism, thereby enabling the lifting table to be raised and lowered and positioned at a set height position. The present invention relates to a lifting / lowering positioning device formed on a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】図14において、従来昇降位置決め装置
は、ベースプレート10Pに昇降機構40Pを介して昇
降テーブル20Pを装着し、駆動手段30Pを起動して
昇降機構40Pを作動させることにより、昇降テーブル
20Pを昇降可能かつ設定高さ位置に位置決め可能に形
成されている。
2. Description of the Related Art Referring to FIG. 14, a conventional lifting / lowering positioning apparatus mounts a lifting / lowering table 20P on a base plate 10P via a lifting / lowering mechanism 40P, activates driving means 30P to operate the lifting / lowering mechanism 40P, and thereby moves the lifting / lowering table 20P. Is formed so that it can be moved up and down and positioned at a set height position.

【0003】すなわち、ベースプレート10Pに左静止
側ガイド部材92Lと右静止側ガイド部材92Rとを立
設し、昇降テーブル20Pに左可動側ガイド部材91L
および右可動側ガイド部材91Rを一体的に固着し、各
両者92L,91L、92R,91R間に直動軸受94
L,93L、94R,93Rを装着した昇降ガイド機構
90を設け、昇降テーブル20Pを上下方向に摺動可能
にガイドする。
That is, a left stationary guide member 92L and a right stationary guide member 92R are erected on the base plate 10P, and the left movable guide member 91L is mounted on the lifting table 20P.
And the right movable side guide member 91R are integrally fixed, and a linear motion bearing 94 is provided between the two members 92L, 91L, 92R, 91R.
An elevating guide mechanism 90 equipped with L, 93L, 94R, and 93R is provided to guide the elevating table 20P slidably in the vertical direction.

【0004】駆動手段30Pは、ベースプレート10P
(ブラケット11P)に取付けられたモータ31P,軸
受15PL,15PRに軸支されかつカップリング32
Pを介してモータ31Pに連結されたねじ軸33Pおよ
びこのねじ軸33Pに螺合するナット部材35Pと一体
的なスライドブロック36Pを含み、モータ31Pを可
逆回転することにより、スライドブロック36Pを左右
方向に往復移動させることができる。
The driving means 30P includes a base plate 10P
(The bracket 31P), the motor 31P, bearings 15PL, 15PR attached to the
The motor 31P includes a screw shaft 33P connected to the motor 31P via a P, and a slide block 36P integral with a nut member 35P screwed to the screw shaft 33P. Can be reciprocated.

【0005】昇降機構40Pは、傾斜面41PSを有し
スライドブロック36Pに固着された下傾斜ブロック4
1Pと、この傾斜面41PSに対応する傾斜面43PS
を有し昇降テーブル20Pの下面側に固着された上傾斜
ブロック43Pとを含み、下傾斜ブロック41Pの左右
方向運動を昇降ガイド機構90によって左右方向位置が
拘束された昇降テーブル20Pの昇降運動に変換可能で
ある。
The lifting mechanism 40P has a lower inclined block 4 having an inclined surface 41PS and fixed to a slide block 36P.
1P and an inclined surface 43PS corresponding to the inclined surface 41PS.
And an upper inclined block 43P fixed to the lower surface side of the elevating table 20P, and converts the horizontal movement of the lower inclined block 41P into an elevating movement of the elevating table 20P whose horizontal position is restricted by the elevating guide mechanism 90. It is possible.

【0006】かかる従来昇降位置決め装置では、例えば
ステッピングモータからなるモータ31Pのドライバ
(図示省略)に、設定高さ位置相当の一定回転角度相当
パルス信号を加えて、モータ31Pを当該一定回転角度
だけ一方向に回転させる。すると、ねじ軸33Pが一方
向に回転し、スライドブロック36Pを左(または、
右)方向つまりねじ軸33Pの軸線方向に一定距離だけ
移動させる。これにより、下傾斜ブロック41Pの傾斜
面41PSが上傾斜ブロック43Pの傾斜面43PSを
上昇(下降)するので、昇降テーブル20Pを昇降さる
ことができる。例えば精密電子部品の拡大観察対象部分
を電子顕微鏡のフォーカスに合わせることができる。
In such a conventional vertical positioning device, for example, a pulse signal corresponding to a fixed rotation angle corresponding to a set height position is applied to a driver (not shown) of a motor 31P composed of, for example, a stepping motor, and the motor 31P is rotated by the fixed rotation angle by one. Rotate in the direction. Then, the screw shaft 33P rotates in one direction, and the slide block 36P moves to the left (or
In the right direction, that is, in the axial direction of the screw shaft 33P, it is moved by a certain distance. Accordingly, the inclined surface 41PS of the lower inclined block 41P rises (falls) on the inclined surface 43PS of the upper inclined block 43P, so that the elevating table 20P can be moved up and down. For example, a magnified observation target portion of a precision electronic component can be focused on an electron microscope.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、昇降機構4
0Pが、1つの傾斜面41PSを有する下傾斜ブロック
41Pの軸線方向運動を1つの傾斜面43PSを有する
上傾斜ブロック43Pの昇降運動に変換する構成である
から、複数のガイドからなる昇降ガイド機構90を設け
ても、昇降テーブル20Pの上下移動の際に偏荷重が発
生する。この偏荷重の発生は、昇降テーブル20Pの上
面水平度を狂わすので高さ位置決め精度を低下させるば
かりか、昇降テーブル20Pの3次元的姿勢を崩すので
当該昇降テーブル上の検査対象試料の姿勢を劣悪化させ
るすなわち合目的的な高さ位置を担保できない。
The lifting mechanism 4
0P is configured to convert the axial movement of the lower inclined block 41P having one inclined surface 41PS into the elevating movement of the upper inclined block 43P having one inclined surface 43PS. Is provided, an eccentric load is generated when the elevating table 20P moves up and down. The occurrence of this eccentric load not only lowers the height positioning accuracy because the upper surface horizontality of the elevating table 20P is disturbed, but also deteriorates the three-dimensional attitude of the elevating table 20P, thereby deteriorating the attitude of the sample to be inspected on the elevating table. In other words, it is impossible to secure a suitable height position.

【0008】また、対応する各1の傾斜面41PS,4
3PSを利用するので、昇降テーブル20Pの高さ位置
決めの分解能(設定高さ位置の最小値)を高める(より
小さくする)ためには、各傾斜面41PS,43PSの
傾斜角度を小さくしなければならない。つまり、軸線方
向の大型化を招く。一方において、分解能を一定とすれ
ば、下傾斜ブロック41Pの軸線方向移動量が増大する
ので、位置決め速度が低下する。
The corresponding one of the inclined surfaces 41PS, 4
Since 3PS is used, the inclination angle of each of the inclined surfaces 41PS and 43PS must be reduced in order to increase (decrease) the resolution of the height positioning (the minimum value of the set height position) of the elevation table 20P. . That is, an increase in the size in the axial direction is caused. On the other hand, if the resolution is fixed, the amount of movement of the lower inclined block 41P in the axial direction increases, so that the positioning speed decreases.

【0009】しかも、モータ31Pのドライバに設定高
さ位置相当パルス信号を加えるオープンループ制御であ
ることから、位置決め精度が低い(例えば、±3〜5μ
m)。そこで、本出願人は、分解能および位置決め精度
の一段の向上を期して、高分解能(例えば、0.1μ
m)の高さ位置検出手段を導入したクローズドループ制
御を試行したが、偏荷重を発生する昇降機構40Pおよ
び昇降ガイド機構90の構成上、装置大型化およびコス
ト高を招く割には、位置決め精度を例えば、±1〜0.
7μm以下に高めることができなかった。何故ならば、
偏荷重の発生による昇降テーブル20Pの姿勢変化やそ
の上面の水平度変化の方が、当該分解能(0.1μm)
よりも遥かに大きいからである。また、精巧な高さ位置
検出手段を組込むことじたいが、その構造上難しい。つ
まり、高分解能な高さ位置検出手段の導入が至難でかつ
その意味がない。換言すれば、一段の大型化かつコスト
高を受忍した上で昇降ガイド機構90を如何に堅牢に構
築したとしても、昇降機構40Pが偏荷重を発生する構
造である限り、高分解能でかつ高精度(±0.5μm以
下)で高さ位置決めを達成することは困難である。
In addition, since the open-loop control applies a pulse signal corresponding to the set height position to the driver of the motor 31P, the positioning accuracy is low (for example, ± 3 to 5 μm).
m). Therefore, the applicant of the present invention aims at further improving the resolution and the positioning accuracy to achieve a high resolution (for example, 0.1 μm).
m), the closed-loop control using the height position detecting means was tried. However, due to the configuration of the lifting mechanism 40P and the lifting guide mechanism 90 that generate an eccentric load, the positioning accuracy is high despite the increase in size and cost of the apparatus. For example, ± 1 to 0.
It could not be increased to 7 μm or less. because,
The change in the attitude of the lifting table 20P due to the occurrence of the eccentric load and the change in the horizontality of the upper surface thereof are more relevant to the resolution (0.1 μm).
Because it is much larger. In addition, it is difficult to incorporate sophisticated height position detecting means, but it is difficult due to its structure. In other words, it is difficult and insignificant to introduce a high-resolution height position detecting means. In other words, no matter how rugged the lifting guide mechanism 90 is after having tolerate a further increase in size and cost, as long as the lifting mechanism 40P has a structure that generates an eccentric load, it has high resolution and high accuracy. (± 0.5 μm or less), it is difficult to achieve height positioning.

【0010】本発明の目的は、偏荷重を発生させないで
かつ高分解能で昇降テーブルを昇降可能であるととも
に、小型化および低コスト化を図りつつ高精度な高さ位
置決めを達成することのできる昇降位置決め装置を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to raise and lower a lifting table with high resolution without generating an eccentric load, and to achieve high-precision height positioning while reducing the size and cost. It is to provide a positioning device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ベー
スプレートに昇降機構を介して昇降テーブルを装着し、
駆動手段を起動して昇降機構を作動させることにより昇
降テーブルを昇降可能かつ設定高さ位置に位置決め可能
に形成された昇降位置決め装置において、前記駆動手段
が、モータの可逆回転駆動によってねじ軸を可逆回転さ
せて1対のスライドブロックを当該ねじ軸の軸線方向に
離隔接近可能に形成されるとともに、前記昇降機構が、
各スライドブロックとともに離隔接近可能に当該各スラ
イドブロックに装着された1対の下傾斜ブロックと,当
該各傾斜面が各下傾斜ブロックの各傾斜面に対応されか
つ該軸線方向に相対移動不能として前記昇降テーブルに
固着された1対の上傾斜ブロックとを含み、各下傾斜ブ
ロックの離隔接近運動を当該各上傾斜ブロックの昇降運
動に変換可能に形成された昇降位置決め装置である。
According to a first aspect of the present invention, a lifting table is mounted on a base plate via a lifting mechanism.
In a lifting / lowering positioning device formed to be able to raise and lower the lifting table and to be able to be positioned at a set height position by activating the driving means and operating the lifting mechanism, the driving means reversibly drives the screw shaft by reversible rotation driving of the motor. The pair of slide blocks are formed so as to be separated and approachable in the axial direction of the screw shaft by rotating, and the lifting mechanism is
A pair of lower inclined blocks mounted on the respective slide blocks so as to be able to be separated and approached together with the respective slide blocks, and the respective inclined surfaces correspond to the respective inclined surfaces of the respective lower inclined blocks, and are relatively immovable in the axial direction. An elevation positioning device including a pair of upper inclined blocks fixed to an elevation table, and configured to be able to convert a separation approaching movement of each lower inclined block into an elevation movement of each upper inclined block.

【0012】かかる発明では、例えば1対の下傾斜ブロ
ックの各傾斜面がねじ軸の軸線方向の各外側から内側に
向けて立上がる形態としかつ1対の上傾斜ブロックの各
傾斜面が下傾斜ブロックの対応各傾斜面に各外側から係
合可能な形態とした場合、駆動手段を形成するモータを
駆動してねじ軸を一方向に回転させると、1対のスライ
ドブロックが、当該ねじ軸の軸線方向に離隔する。つま
り、1対の下傾斜ブロック(傾斜面)を軸線方向に離隔
させる。
In this invention, for example, each of the inclined surfaces of the pair of lower inclined blocks rises inward from the outside in the axial direction of the screw shaft, and each of the inclined surfaces of the pair of upper inclined blocks is inclined downward. In the case where each of the blocks can be engaged with the corresponding inclined surface of the block from the outside, when the motor forming the driving means is driven to rotate the screw shaft in one direction, a pair of slide blocks are driven by the pair of slide blocks. Separated in the axial direction. That is, the pair of lower inclined blocks (inclined surfaces) are separated in the axial direction.

【0013】すると、上傾斜ブロックが軸線方向に相対
移動不能として昇降テーブルに固着されているので、当
該各傾斜面が対応する下傾斜ブロックの各傾斜面に沿っ
て上昇する。つまり、昇降テーブルを上昇させることが
できる。この昇降テーブルの高さ(上昇)位置は、離隔
後の各下傾斜ブロックの軸線方向間隔つまりはモータの
回転角度で決まる。
[0013] Then, since the upper inclined block is fixed to the elevating table so as to be relatively immovable in the axial direction, each inclined surface rises along each inclined surface of the corresponding lower inclined block. That is, the lifting table can be raised. The height (elevation) position of the elevating table is determined by the axial distance between the lower inclined blocks after separation, that is, the rotation angle of the motor.

【0014】次いで、モータを駆動してねじ軸を他方向
に回転させると、1対のスライドブロックが当該ねじ軸
の軸線方向に接近する。つまり、1対の下傾斜ブロック
(傾斜面)を軸線方向に接近させる。すると、各上傾斜
ブロックの当該各傾斜面が対応する下傾斜ブロックの各
傾斜面に沿って下降する。つまり、昇降テーブルを下降
させることができる。この場合の昇降テーブルの高さ
(下降)位置も、接近後の各下傾斜ブロックの軸線方向
における間隔つまりはモータの回転角度で決まる。
Next, when the motor is driven to rotate the screw shaft in the other direction, the pair of slide blocks approach in the axial direction of the screw shaft. That is, a pair of lower inclined blocks (inclined surfaces) are made to approach each other in the axial direction. Then, each of the inclined surfaces of each upper inclined block descends along each inclined surface of the corresponding lower inclined block. That is, the lifting table can be lowered. In this case, the height (down) position of the lifting table is also determined by the distance between the approaching lower inclined blocks in the axial direction, that is, the rotation angle of the motor.

【0015】すなわち、各下傾斜ブロックの離隔接近運
動を当該各上傾斜ブロックの昇降運動に変換すること、
つまり上下移動の際の偏荷重を機構的に相殺できる。し
たがって、偏荷重を発生させないでかつ高分解能で昇降
テーブルを昇降できるとともに、小型化および低コスト
化並びに高精度な高さ位置決めを達成することができ
る。
That is, converting the approaching movement of each lower inclined block into the ascending / descending movement of each upper inclined block.
That is, the unbalanced load at the time of vertical movement can be canceled mechanically. Accordingly, the lifting table can be moved up and down with high resolution without generating an eccentric load, and downsizing and cost reduction and highly accurate height positioning can be achieved.

【0016】また、請求項2の発明は、前記各上傾斜ブ
ロックの傾斜面と前記各下傾斜ブロックの対応傾斜面と
が直線軸受を介して傾斜方向に摺動可能にガイドされて
いる昇降位置決め装置である。
Further, according to the present invention, the inclined surface of each of the upper inclined blocks and the corresponding inclined surface of each of the lower inclined blocks are guided by a linear bearing so as to be slidably guided in an inclined direction. Device.

【0017】かかる発明では、各上傾斜ブロックの傾斜
面は、直線軸受を介して、離隔接近する各下傾斜ブロッ
クの対応傾斜面と摺動しつつ傾斜方向に昇降する。した
がって、請求項1の発明の場合と同様な作用効果を奏す
ることができることに加え、さらに円滑な昇降運動をで
きるから、駆動手段の負荷を軽減できるとともに各下傾
斜ブロックの軸線方向間隔と昇降テーブルの昇降位置と
の対応性を高精度でかつ確実に担保できる。
In this invention, the inclined surface of each upper inclined block rises and descends in the inclined direction via the linear bearing while sliding with the corresponding inclined surface of each lower inclined block approaching apart. Therefore, in addition to achieving the same operation and effect as in the case of the first aspect of the present invention, a smoother lifting movement can be performed, so that the load on the driving means can be reduced, and the axial distance between the lower inclined blocks and the lifting table can be reduced. High accuracy and certainty can be ensured.

【0018】また、請求項3の発明は、前記ベースプレ
ートと前記昇降テーブルとの間に付勢手段の付勢力を付
与させて前記各上傾斜ブロックの傾斜面を前記各下傾斜
ブロックの対応傾斜面に押圧可能に形成されている昇降
位置決め装置である。
According to a third aspect of the present invention, a biasing force of a biasing means is applied between the base plate and the elevating table so that the inclined surfaces of the upper inclined blocks correspond to the inclined surfaces of the lower inclined blocks. This is a lifting / lowering positioning device formed so as to be able to be pressed.

【0019】かかる発明では、昇降テーブル側の各上傾
斜ブロックの傾斜面は、付勢手段の付勢力を利用して、
ベースプレート側各下傾斜ブロックの対応傾斜面に押圧
されている。つまり、対応各傾斜面の相対位置を一定化
しつつ昇降機構および駆動手段のバックラッシュを除去
できる。したがって、請求項1および請求項2の各発明
の場合と同様な作用効果を奏することができることに加
え、さらに一段と高精度で位置決めできる。
According to this invention, the inclined surfaces of the upper inclined blocks on the side of the lifting table use the urging force of the urging means,
It is pressed against the corresponding inclined surface of each lower inclined block on the base plate side. That is, it is possible to eliminate the backlash of the lifting mechanism and the driving means while keeping the relative position of each corresponding inclined surface constant. Therefore, in addition to achieving the same operation and effect as in each of the first and second aspects of the present invention, positioning can be performed with even higher precision.

【0020】さらに、請求項4の発明は、前記ベースプ
レートおよび前記昇降テーブルのいずれか一方に取付け
られたスケールと,その他方に取付けられた位置検出器
とを含み、ベースプレートに対する昇降テーブルの高さ
位置を検出可能な高さ位置検出手段を設け、かつこの高
さ位置検出手段から出力された検出高さ位置信号を利用
して前記モータをフィードバック制御可能に形成されて
いる昇降位置決め装置である。
Further, the invention according to claim 4 includes a scale attached to one of the base plate and the elevation table, and a position detector attached to the other, and a height position of the elevation table with respect to the base plate. Is a height position detecting device which is provided with a height position detecting means capable of detecting the motor, and which is capable of feedback-controlling the motor using a detected height position signal output from the height position detecting means.

【0021】かかる発明では、昇降テーブルが昇降する
と、例えば昇降テーブル側のスケールとベースプレート
側の位置検出器とが、上下方向に相対移動する。すなわ
ち、高さ位置検出手段が、昇降テーブルの高さ位置を検
出しつつ当該高さ位置信号を出力する。かくして、この
検出高さ位置信号を設定高さ位置信号に対するフィード
バック信号としてモータをクローズドループで回転制御
することができる。
In this invention, when the elevating table moves up and down, for example, the scale on the elevating table side and the position detector on the base plate side move vertically. That is, the height position detecting means outputs the height position signal while detecting the height position of the lifting table. Thus, the rotation of the motor can be controlled in a closed loop using the detected height position signal as a feedback signal for the set height position signal.

【0022】したがって、請求項1から請求項3までの
各発明の場合と同様な作用効果を奏することができるこ
とに加え、さらにオープン制御の従来例の場合に比較し
て飛躍的な高精度位置決めを行える。
Therefore, in addition to providing the same operation and effect as in each of the first to third aspects of the present invention, a remarkably high precision positioning can be achieved as compared with the case of the conventional example of the open control. I can do it.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。本昇降位置決め装置は、図1
〜図9に示す如く、駆動手段30がモータ31の可逆回
転駆動によってねじ軸(33)を可逆回転させて1対の
スライドブロック36を当該ねじ軸(33)の軸線方向
に離隔接近可能に形成されるとともに、昇降機構40が
各スライドブロック36とともに離隔接近可能に装着さ
れた1対の下傾斜ブロック41と,当該各傾斜面43S
が各下傾斜ブロック41の傾斜面41Sに対応しかつ該
軸線方向に相対移動不能として昇降テーブル20に固着
された1対の上傾斜ブロック43とを含み、各下傾斜ブ
ロック41の離隔接近運動を当該各上傾斜ブロック43
の昇降運動に変換可能に形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The lifting / lowering positioning device is shown in FIG.
As shown in FIG. 9, the driving means 30 reversibly rotates the screw shaft (33) by the reversible driving of the motor 31 to form the pair of slide blocks 36 so as to be separated and approachable in the axial direction of the screw shaft (33). At the same time, a pair of lower inclined blocks 41 in which the elevating mechanism 40 is mounted so as to be separated from and approachable with the respective slide blocks 36, and the respective inclined surfaces 43S
Corresponds to the inclined surface 41S of each lower inclined block 41, and includes a pair of upper inclined blocks 43 fixed to the elevating table 20 so as to be relatively immovable in the axial direction. Each upper inclined block 43
It is formed so that it can be converted into a vertical movement.

【0024】ここで、図1は平面図、図2は左側面図、
図3は右側面図、図4は正面図である。また、図5は昇
降テーブル20を取外した状態を説明するための平面図
で、図6は図5の矢視線A−Aに基づく左側面図、図7
は矢視線B−Bに基づく右側断面図、図8は矢視線C−
Cに基づく正断面図で、図9は図8の矢視線D−Dに基
づく断面図である。なお、図6,図7および図8には、
説明便宜のために、昇降テーブル20を図示してある。
FIG. 1 is a plan view, FIG. 2 is a left side view,
FIG. 3 is a right side view, and FIG. 4 is a front view. FIG. 5 is a plan view for explaining a state in which the elevating table 20 is removed, FIG. 6 is a left side view based on an arrow AA in FIG.
8 is a right side sectional view based on the line of sight BB, and FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line DD in FIG. 8. In FIGS. 6, 7 and 8, FIG.
For convenience of explanation, the lifting table 20 is illustrated.

【0025】図8において、昇降位置決め装置は、ベー
スプレート10に昇降機構40を介して昇降テーブル2
0を装着し、駆動手段30を起動して昇降機構40を昇
降作動させることにより、昇降テーブル20を昇降可能
かつ設定高さに位置決め可能に形成されている。
In FIG. 8, the lifting / lowering positioning device includes a lifting table 2 on a base plate 10 via a lifting mechanism 40.
0 is mounted, the drive means 30 is activated, and the lifting mechanism 40 is raised and lowered, so that the lifting table 20 can be raised and lowered and positioned at a set height.

【0026】ベースプレート10は、上・下面平行で、
例えば定盤上に載置した場合に、上面が水平状態にな
る。図5,図8で、右側にはモータブロック11が固定
されている。また、このベースプレート10には、図5
〜図7に示す如く、詳細後記のねじ軸を形成する開閉型
のボールねじ軸33の軸線を中心として1対の直線軸受
レール12A,12Bが固着されている。
The base plate 10 is parallel to the upper and lower surfaces.
For example, when placed on a surface plate, the upper surface is in a horizontal state. 5 and 8, the motor block 11 is fixed on the right side. In addition, this base plate 10
As shown in FIG. 7, a pair of linear bearing rails 12A and 12B are fixed around the axis of an openable / closable ball screw shaft 33 that forms a screw shaft described in detail below.

【0027】これら直線軸受レール12A,12Bに、
各1対の直線軸受移動ブロック13AL,13AR、1
3BL,13BRが、摺動自在に装着されている。そし
て、図5で左側の直線軸受移動ブロック13AL,13
BLにスライドブロック36Lがビス止めされ、かつ右
側の直線軸受移動ブロック13AR,13BRにスライ
ドブロック36Rがビス止めされている。すなわち、各
スライドブロック36L,36Rは、直線軸受レール1
2A,12Bの長手方向(図5,図8で左右方向)、つ
まりはボールねじ軸33の軸線方向に摺動自在である。
These linear bearing rails 12A and 12B have
Each pair of linear bearing moving blocks 13AL, 13AR, 1
3BL and 13BR are slidably mounted. Then, the left linear bearing moving blocks 13AL, 13 in FIG.
The slide block 36L is screwed to the BL, and the slide block 36R is screwed to the right linear bearing moving blocks 13AR, 13BR. That is, each slide block 36L, 36R is connected to the linear bearing rail 1
It is slidable in the longitudinal direction of 2A and 12B (the left-right direction in FIGS. 5 and 8), that is, in the axial direction of the ball screw shaft 33.

【0028】駆動手段30は、可逆回転駆動可能なモー
タ31,カップリング32を介して連結されたボールね
じ軸33とからなる。ボールねじ軸33は、ベースプレ
ート10に固着されたボールねじブラケット15L,1
5Rにベアリングを介して軸支されている。モータ31
は、ステッピングモータを採用したが、他の形式(例え
ば、超音波モータ,サーボモータ等)を採用してもよ
い。
The drive means 30 comprises a motor 31 capable of reversible rotation drive and a ball screw shaft 33 connected via a coupling 32. The ball screw shaft 33 includes a ball screw bracket 15L, 1 fixed to the base plate 10.
5R is supported by bearings via bearings. Motor 31
Employs a stepping motor, but may adopt another type (for example, an ultrasonic motor, a servomotor, or the like).

【0029】ここに、ねじ軸つまりボールねじ軸33の
図8に示す左側ねじ部33Lと右側ねじ部33Rとは、
逆ねじに形成されている。各ねじ部33L,33Rには
ボールフランジ35L,35Rが螺合され、当該各ボー
ルフランジ35L,35Rが上記したスライドブロック
36L,36Rに装着固定されている。かくして、ボー
ルねじ33を可逆回転させれば、スライドブロック36
L,36Rを、図5,図8の左右方向に離隔接近運動さ
せることができる。
Here, the left screw portion 33L and the right screw portion 33R of the screw shaft, that is, the ball screw shaft 33 shown in FIG.
It is formed on a reverse screw. Ball flanges 35L and 35R are screwed into the screw portions 33L and 33R, respectively, and the ball flanges 35L and 35R are mounted and fixed to the slide blocks 36L and 36R. Thus, when the ball screw 33 is reversibly rotated, the slide block 36 is rotated.
The L and 36R can be moved away from each other in the horizontal direction in FIGS.

【0030】昇降機構40は、スライドブロック36
L,36Rにそれぞれ固着された1対の下傾斜ブロック
41L,41Rと、ねじ軸(33)の軸線方向に相対移
動不能として昇降テーブル20の下面側に固着された1
対の上傾斜ブロック43L,43Rとからなり、各下傾
斜ブロック41L,41Rの離隔接近運動を当該各上傾
斜ブロック43L,43Rの昇降運動に変換可能に構成
されている。
The lifting mechanism 40 includes a slide block 36.
A pair of lower inclined blocks 41L and 41R fixed to L and 36R, respectively, and a pair of lower inclined blocks 41L and 41R fixed to the lower surface of the elevating table 20 so as not to be relatively movable in the axial direction of the screw shaft (33).
The pair of upper inclined blocks 43L and 43R is configured to be able to convert the separation approaching movement of each lower inclined block 41L and 41R into the vertical movement of each upper inclined block 43L and 43R.

【0031】すなわち、左側の下傾斜ブロック41Lに
は図8に示す右上から左下に(内側から外側に)向かっ
て下降傾斜する傾斜面41Sが設けられ、右側の下傾斜
ブロック41Rには左上から右下に(内側から外側に)
向かって傾斜する傾斜面41Sが設けられている。各傾
斜面41S,41Sは、同角度(この実施形態では、4
5度)とされている。また、昇降テーブル20の下面側
に固着された左右の上傾斜ブロック43L,43Rの各
傾斜面43S,43Sは、当該各傾斜面41S,41S
に対応する角度(45度)とされている。
That is, the lower inclined block 41L on the left side is provided with an inclined surface 41S which is inclined downward from the upper right to the lower left (from inside to outside) as shown in FIG. 8, and the lower inclined block 41R on the right side is provided from the upper left to the right. Down (from inside to outside)
An inclined surface 41S that is inclined toward is provided. Each of the inclined surfaces 41S, 41S has the same angle (4 in this embodiment).
5 degrees). Also, the respective inclined surfaces 43S, 43S of the left and right upper inclined blocks 43L, 43R fixed to the lower surface side of the lifting table 20 correspond to the respective inclined surfaces 41S, 41S.
(45 degrees).

【0032】この実施形態では、各上傾斜ブロック43
L,43Rの傾斜面43S,43Sと,当該各下傾斜ブ
ロック41L,41Rの対応傾斜面41S,41Sと
は、図9に示すクロスローラガイドからなる直線軸受4
5を介して傾斜方向に摺動可能にガイドされている。駆
動手段30の負荷軽減と円滑な昇降運動とを図りつつ、
各下傾斜ブロック41L,41Rの軸線方向間隔と昇降
テーブル20の昇降位置との対応性を高精度でかつ確実
に担保するためである。
In this embodiment, each upper inclined block 43
L, 43R and the corresponding inclined surfaces 41S, 41S of the lower inclined blocks 41L, 41R correspond to the linear bearing 4 composed of a cross roller guide shown in FIG.
5 is slidably guided in the inclined direction. While reducing the load on the driving means 30 and achieving smooth lifting and lowering movements,
This is for ensuring the correspondence between the axial interval between the lower inclined blocks 41L and 41R and the elevation position of the elevation table 20 with high accuracy and reliability.

【0033】すなわち、図8において、下傾斜ブロック
41L,41R(傾斜面41S,41S)を左右方向に
離隔(接近)させると、各上傾斜ブロック43L,43
Rの左右方向間隔が一定に固定されているので、傾斜面
43S,43Sは当該傾斜面41S,41Sに沿ってす
る上昇(下降)する。つまり、昇降テーブル20を上下
動する際の偏荷重を相殺することができる。つまり、偏
荷重を発生せずかつ昇降テーブル20の上面を水平に維
持することができるから、高分解能で昇降テーブル20
を昇降させかつ高精度な高さ位置決めをすることができ
るとともに、堅牢で大型・高コストの従来昇降ガイド機
構90を一掃できるから、大幅な小型化および低コスト
化を達成できる。
That is, in FIG. 8, when the lower inclined blocks 41L and 41R (inclined surfaces 41S and 41S) are separated (approached) in the left-right direction, the upper inclined blocks 43L and 43R are separated.
Since the interval between R in the left and right direction is fixed, the inclined surfaces 43S, 43S rise (fall) along the inclined surfaces 41S, 41S. That is, the unbalanced load when the lifting table 20 is moved up and down can be offset. That is, since the uneven load is not generated and the upper surface of the lifting table 20 can be kept horizontal, the lifting table 20 can be maintained at a high resolution.
Can be moved up and down and high-precision positioning can be performed, and the robust, large-sized and high-cost conventional elevating guide mechanism 90 can be wiped out, so that a significant reduction in size and cost can be achieved.

【0034】しかも、図2〜図4に示す如く、ベースプ
レート10(スプリングフック18)と昇降テーブル2
0(スプリングフック28)との間に設けた4つの付勢
手段(スプリング25)の各付勢力を昇降テーブル20
に引張力として付与し、各上傾斜ブロック43L,43
Rの傾斜面43S,43S(45A,45B)を各下傾
斜ブロック41L,41Rの対応傾斜面41S,41S
に押圧可能に形成してある。したがって、駆動手段3
0,昇降手段40をも含む各部のバックラッシュを除去
できるから、一段と高精度な位置決めができる。
Further, as shown in FIGS. 2 to 4, the base plate 10 (spring hook 18) and the lifting table 2
0 (spring hook 28) and the urging force of the four urging means (spring 25) provided between
To each of the upper inclined blocks 43L and 43L.
The inclined surfaces 43S, 43S (45A, 45B) of the R are attached to the corresponding inclined surfaces 41S, 41S of the lower inclined blocks 41L, 41R.
It is formed so that it can be pressed. Therefore, the driving means 3
Since the backlash of each part including the elevating means 40 can be removed, the positioning can be performed with higher precision.

【0035】なお、この昇降機構40の各上傾斜ブロッ
ク43L,43Rの傾斜面43S,43Sと当該各下傾
斜ブロック41L,41Rの対応傾斜面41S,41S
との傾斜方向は、上記構成に限定されない。つまり、上
傾斜ブロック43L,43R(傾斜面43S,43S)
の左右方向相対位置が固定されている限りにおいて、例
えば図13に示す如く外側から内側に向かって下降傾斜
するように形成することができる。
Incidentally, the inclined surfaces 43S, 43S of the upper inclined blocks 43L, 43R of the lifting mechanism 40 and the corresponding inclined surfaces 41S, 41S of the lower inclined blocks 41L, 41R.
Is not limited to the above configuration. That is, the upper inclined blocks 43L, 43R (inclined surfaces 43S, 43S)
As long as the relative position in the left-right direction is fixed, for example, as shown in FIG.

【0036】高さ位置検出手段50は、図10に示すブ
ラケット26を介して昇降テーブル20側に取付けられ
たスケール(光学メインスケール)51と,ブラケット
19L,19R(図4参照)間に取付けられた光学サブ
スケールを含む位置検出器52とからなり、ベースプレ
ート10に対する昇降テーブル20の高さ位置を検出し
て、図12に示す検出高さ位置信号fを出力可能であ
る。なお、59はカバーである。
The height position detecting means 50 is mounted between a scale (optical main scale) 51 mounted on the elevation table 20 side via the bracket 26 shown in FIG. 10 and the brackets 19L, 19R (see FIG. 4). And a position detector 52 including an optical sub-scale, which is capable of detecting the height position of the lifting table 20 with respect to the base plate 10 and outputting a detected height position signal f shown in FIG. In addition, 59 is a cover.

【0037】この高さ位置検出手段50は、検出分解能
が0.1μm以下である。つまり、従来例(図14)で
は、駆動手段30Pおよび昇降機構40Pに偏荷重が発
生しかつこれにより昇降テーブル20Pの姿勢やその上
面の水平度が変化したので、かかる高分解能の高さ位置
検出手段50を取付けすることがその構造上難しくかつ
導入する意味がなかったが、本発明装置で、はじめて導
入することができかつその効果を奏することができると
理解される。
The height position detecting means 50 has a detection resolution of 0.1 μm or less. That is, in the conventional example (FIG. 14), since an eccentric load is generated in the driving means 30P and the elevating mechanism 40P, and this changes the attitude of the elevating table 20P and the horizontality of the upper surface thereof, the high-resolution height position detection is performed. Although it is difficult to install the means 50 due to its structure and there is no point in introducing it, it is understood that the device of the present invention can be introduced for the first time and the effect can be obtained.

【0038】なお、スケール51をベースプレート10
側に、位置検出器52を昇降テーブル20側に取付けて
もよい。ただし、この実施形態のように取付ければ、静
止側(10)の位置検出器52と外部との配線を簡素化
し易い。また、高さ位置検出手段50は、他の検出方式
(例えば、静電検出方式)としてもよい。
The scale 51 is connected to the base plate 10.
The position detector 52 may be attached to the lifting table 20 side. However, if it is mounted as in this embodiment, it is easy to simplify the wiring between the position detector 52 on the stationary side (10) and the outside. Further, the height position detecting means 50 may use another detection method (for example, an electrostatic detection method).

【0039】図11において、リミット検出手段60
は、ブラケット66を介してベースプレート10に取付
けられた上下1対のフォトセンサ62U,62Lと,ブ
ラケット27を介して昇降テーブル20に取付けられた
ドグ65とからなり、この実施形態では原点(ホームポ
ジション)およびストロークエンドを検出できる。目盛
付きブロック67は、昇降テーブル20の位置を目視確
認するためのものである。
In FIG. 11, the limit detecting means 60
Consists of a pair of upper and lower photo sensors 62U and 62L attached to the base plate 10 via a bracket 66, and a dog 65 attached to the elevating table 20 via a bracket 27. In this embodiment, the home position (home position) ) And stroke end can be detected. The scaled block 67 is for visually confirming the position of the lifting table 20.

【0040】なお、図9に示す直線軸受45A,45B
のリテーナ(図示省略)による上・下傾斜ブロック43
L,41Lとの相対傾斜方向移動量は、図12のコント
ローラ70からの出力信号(Sd)に基づく相対傾斜最
大移動量よりも大きく、さらにこのストロークエンド検
出により拘束される相対傾斜最大移動量は、コントロー
ラ70からの出力信号(Sd)に基づく相対傾斜最大移
動量より小さい。つまり、機器保護上の安全策が3段に
設定してある。
The linear bearings 45A and 45B shown in FIG.
Up / down inclined block 43 with retainer (not shown)
L and 41L are larger than the maximum relative tilt movement amount based on the output signal (Sd) from the controller 70 in FIG. 12, and the maximum relative tilt movement amount constrained by this stroke end detection is , Is smaller than the maximum relative tilt movement amount based on the output signal (Sd) from the controller 70. That is, the safety measures for device protection are set in three stages.

【0041】昇降駆動制御系を示す図12において、C
PU,ROM,ROM,インターフェイス等を含むコン
トローラ70は、設定器75からの設定信号Smを目標
信号としかつ高さ位置検出手段50から出力された検出
高さ位置信号をフィードバック信号fとしてモータ31
のドライバ71に制御信号Sdを出力可能である。つま
り、クローズドループ回転制御回路を構成してある。設
定器75でセットされる設定信号Smの最小値(分解
能)は、0.1μmである。
In FIG. 12 showing the lifting drive control system,
A controller 70 including a PU, a ROM, a ROM, an interface, and the like uses the setting signal Sm from the setting device 75 as a target signal, and uses the detected height position signal output from the height position detecting means 50 as a feedback signal f as a motor 31.
The control signal Sd can be output to the driver 71 of FIG. That is, a closed loop rotation control circuit is configured. The minimum value (resolution) of the setting signal Sm set by the setting device 75 is 0.1 μm.

【0042】なお、リミット検出手段60のストローク
エンド検出で、モータ31は強制停止される。機器保護
のためである。
The motor 31 is forcibly stopped when the limit detecting means 60 detects the stroke end. This is for equipment protection.

【0043】また、このコントローラ70は、検出高さ
位置信号(f)を利用してインクリメント表示信号Si
を出力可能である。表示器80は、デジタル表示方式
で、リセットボタン81を用いたリセット動作で表示値
をゼロにクリア可能かつ入力されたインクリメント表示
信号Siに対応する高さ位置を最小単位が0.05μm
で表示出力できる。なお、最小表示単位を上記分解能
(0.1μm)と同じに切換えることができる。また、
上記原点(ホームポジション)を利用して、アブソリュ
ート表示に選択的に切替可能である。
The controller 70 uses the detected height position signal (f) to increment the display signal Si.
Can be output. The display unit 80 is a digital display system, the display value can be cleared to zero by a reset operation using the reset button 81, and the minimum position is 0.05 μm in the height position corresponding to the input increment display signal Si.
Can be displayed. The minimum display unit can be switched to the same as the resolution (0.1 μm). Also,
Using the origin (home position), the display can be selectively switched to an absolute display.

【0044】したがって、オープンループ制御である従
来例の場合に比較して飛躍的な高精度位置決めを行え
る。すなわち、この実施形態では、設定値(0.1μ
m)に対して、昇降テーブル20を±0.1μm以下の
高精度で高さ位置決めができることを、表示器80の表
示から確認することができた。
Therefore, a remarkably high precision positioning can be performed as compared with the case of the conventional example in which the open loop control is performed. That is, in this embodiment, the set value (0.1 μ
With respect to m), it could be confirmed from the display of the display 80 that the elevation table 20 could be positioned with high accuracy of ± 0.1 μm or less.

【0045】かかる構成の実施形態では、図12のコン
トローラ70からドライバ71に信号Sdを出力して、
駆動手段30を形成するモータ31を駆動してねじ軸
(33)を一方向(例えば、左回転方向)に回転させる
と、図8に示す1対のスライドブロック36L,36R
が当該ねじ軸(33)の軸線方向に離隔する。つまり、
1対の下傾斜ブロック41L,41R(傾斜面41S,
41S)を、軸線方向に離隔させることができる。
In the embodiment having such a configuration, a signal Sd is output from the controller 70 of FIG.
When the motor 31 forming the driving means 30 is driven to rotate the screw shaft (33) in one direction (for example, left rotation direction), a pair of slide blocks 36L and 36R shown in FIG.
Are separated in the axial direction of the screw shaft (33). That is,
A pair of lower inclined blocks 41L, 41R (inclined surfaces 41S,
41S) can be spaced apart in the axial direction.

【0046】すると、上傾斜ブロック43L,43Rが
軸線方向に相対移動不能として昇降テーブル20に固着
されているので、当該各傾斜面43S,43Sが対応す
る下傾斜ブロックの各傾斜面41S,41Sに沿って上
昇する。昇降テーブル20を上昇させることができる。
この昇降テーブル20の高さ(上昇)位置は、離隔後の
各下傾斜ブロック41L,41Rの軸線方向の間隔で決
まる。つまり、設定器75にセットした設定値(この実
施形態では、最大値が5.0000mm)に対応するモ
ータ31の回転角度で決まる。
Then, since the upper inclined blocks 43L and 43R are fixed to the elevating table 20 so as to be relatively immovable in the axial direction, the respective inclined surfaces 43S and 43S correspond to the corresponding inclined surfaces 41S and 41S of the corresponding lower inclined block. Rise along. The lifting table 20 can be raised.
The height (elevation) position of the elevating table 20 is determined by the distance between the lower inclined blocks 41L and 41R in the axial direction after separation. That is, it is determined by the rotation angle of the motor 31 corresponding to the set value set in the setter 75 (in this embodiment, the maximum value is 5.0000 mm).

【0047】この期間中、高さ位置検出手段50が働
き、昇降テーブル20の現在高さ位置を検出している。
図12に示す検出高さ位置信号(f)は、コントローラ
70にフィードバック信号fとして帰還されるから、昇
降テーブル20を設定値±0.1μm以下の高精度で高
さ位置決めすることができる。表示器80にその値が表
示される。
During this period, the height position detecting means 50 operates to detect the current height position of the lifting table 20.
Since the detected height position signal (f) shown in FIG. 12 is fed back to the controller 70 as a feedback signal f, the elevation table 20 can be positioned at a high accuracy of the set value ± 0.1 μm or less. The value is displayed on the display 80.

【0048】次いで、モータ31を駆動してねじ軸(3
3)を他方向(右回転方向)に回転させると、1対のス
ライドブロック36L,36Rが当該ねじ軸(33)の
軸線方向に接近する。つまり、1対の下傾斜ブロック4
1L,41R(傾斜面41S,41S)を軸線方向に接
近させる。すると、各上傾斜ブロック43L,43Rの
当該各傾斜面43S,43Sが対応する下傾斜ブロック
の各傾斜面41S,41Sに沿って下降する。つまり、
昇降テーブル20を下降させることができる。この場合
の昇降テーブル20の高さ(下降)位置も、接近後の各
下傾斜ブロック41L,41Rの軸線方向における間隔
で決まる。つまり、設定器75にセットした設定値(こ
の実施形態では、最小値が0.0000mm)に対応す
るモータ31の回転角度で決まる。
Next, the motor 31 is driven to drive the screw shaft (3
When 3) is rotated in the other direction (rightward rotation direction), the pair of slide blocks 36L and 36R approach in the axial direction of the screw shaft (33). That is, a pair of lower inclined blocks 4
1L and 41R (inclined surfaces 41S and 41S) are made to approach in the axial direction. Then, the respective inclined surfaces 43S, 43S of the upper inclined blocks 43L, 43R descend along the corresponding inclined surfaces 41S, 41S of the corresponding lower inclined blocks. That is,
The lifting table 20 can be lowered. In this case, the height (down) position of the lifting table 20 is also determined by the distance between the lower inclined blocks 41L and 41R in the axial direction after approaching. That is, it is determined by the rotation angle of the motor 31 corresponding to the set value set in the setter 75 (in this embodiment, the minimum value is 0.0000 mm).

【0049】すなわち、各下傾斜ブロック41L,41
Rの離隔接近運動を当該各上傾斜ブロック43L,43
Rの昇降運動に変換することができるから、上下動の際
に偏荷重を相殺できる。したがって、高分解能で昇降テ
ーブル20を昇降かつ高精度で高さ位置決めできるとと
もに、大幅な小型化および低コスト化を達成できる。
That is, each lower inclined block 41L, 41
The R approaching movement is performed by the respective upper inclined blocks 43L and 43.
Since the motion can be converted into the vertical movement of R, the eccentric load can be canceled at the time of vertical movement. Therefore, the lifting table 20 can be moved up and down with high resolution and the height can be positioned with high accuracy, and a significant reduction in size and cost can be achieved.

【0050】しかも、各上傾斜ブロック43L,43R
の傾斜面43S,43Sと各下傾斜ブロック41L,4
1Rの対応傾斜面41S,41Sとが直線軸受(45
A、45B)を介して傾斜方向に摺動可能にガイドされ
ているから、円滑な昇降運動ができる。つまり駆動手段
30(31)の負荷を軽減できる。
In addition, each of the upper inclined blocks 43L, 43R
Inclined surface 43S, 43S and each lower inclined block 41L, 4
The corresponding inclined surfaces 41S and 41S of the 1R are linear bearings (45).
A, 45B), so that it can be slidably guided in the inclined direction, so that a smooth up-and-down movement can be performed. That is, the load on the driving means 30 (31) can be reduced.

【0051】また、ベースプレート10と昇降テーブル
20との間に4つの付勢手段(25)を設け、各上傾斜
ブロックの傾斜面を各下傾斜ブロックの対応傾斜面に押
圧させてあるので、各部のバックラッシュを除去でき
る。すなわち、一段と高精度で位置決めできる。
Further, four urging means (25) are provided between the base plate 10 and the lifting table 20, and the inclined surface of each upper inclined block is pressed against the corresponding inclined surface of each lower inclined block. Backlash can be eliminated. That is, positioning can be performed with higher accuracy.

【0052】さらに、スケール51および位置検出器5
2を含む光電式で高分解能(0.1μm以下)の高さ位
置検出手段50を設けかつ検出高さ位置信号(f)を利
用してモータ31をフィードバック回転制御可能に形成
されているから、オープン制御の従来例の場合に比較し
て飛躍的な高精度(±0.1μm以下)での高さ位置決
めを行える。
Further, the scale 51 and the position detector 5
2, a high-resolution (0.1 μm or less) height position detection means 50 is provided and the motor 31 is formed so as to be capable of feedback rotation control using the detected height position signal (f). Height positioning can be performed with remarkably high precision (± 0.1 μm or less) as compared with the conventional example of open control.

【0053】[0053]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、駆動手段がモ
ータの可逆回転駆動によって1対のスライドブロックを
軸線方向に離隔接近可能、かつ昇降機構が離隔接近可能
に装着された1対の下傾斜ブロックと,軸線方向に相対
移動不能として昇降テーブルに固着された1対の上傾斜
ブロックとを含み、各下傾斜ブロックの離隔接近運動を
当該各上傾斜ブロックの昇降運動に変換可能に形成され
た昇降位置決め装置であるから、次のような優れた効果
を奏することができる。
According to the first aspect of the present invention, a pair of slide blocks are mounted so that the drive means can be separated from and approach the pair of slide blocks in the axial direction by reversible rotation driving of the motor, and the lifting and lowering mechanism can be separated and approach. It includes a lower inclined block and a pair of upper inclined blocks fixed to the elevating table so as to be immovable relative to each other in the axial direction, and formed so that the separation approaching movement of each lower inclined block can be converted into the elevating movement of each upper inclined block. Since the lifting / lowering positioning device is used, the following excellent effects can be obtained.

【0054】 昇降テーブルの上下動の際に発生する
偏荷重を相殺することができる。つまり、偏荷重を発生
させないので昇降テーブルの上面を水平に維持できるか
ら、高さ位置決め精度を従来例の場合に比較して大幅に
向上できるとともに、昇降テーブルの3次元的姿勢を一
定に保持できるから、昇降テーブル上の検査対象試料の
姿勢を安定できる。したがって、例えば±0.1μm以
下の高精度での高さ位置決めを必要とする試験・研究並
びに産業上の利用性を飛躍的に拡大できる。
An eccentric load generated when the elevating table moves up and down can be offset. That is, since the uneven load is not generated, the upper surface of the lifting table can be maintained horizontal, so that the height positioning accuracy can be greatly improved as compared with the conventional example, and the three-dimensional attitude of the lifting table can be kept constant. Therefore, the posture of the sample to be inspected on the lifting table can be stabilized. Therefore, for example, it is possible to drastically expand the industrial use in tests and research requiring high-precision height positioning of, for example, ± 0.1 μm or less.

【0055】 対応する各2の傾斜面を利用するの
で、各傾斜面の傾斜角度を従来例の場合に比較して大き
くするすることができる。したがって、大幅な軸線方向
の小型化および低コストを達成できる。
Since the corresponding two inclined surfaces are used, the inclination angle of each inclined surface can be made larger than that of the conventional example. Therefore, significant downsizing and low cost in the axial direction can be achieved.

【0056】 偏荷重を発生しない昇降機構であるか
ら、従来例の堅牢で大型・高コストの昇降ガイド機構を
一掃できる。したがって、大幅な装置小型化およびコス
ト低減を達成できるとともに、高分解能な高さ位置検出
手段の取付けが簡単かつクローズドループ制御の導入が
容易である。
Since the lifting mechanism does not generate an eccentric load, the conventional large-sized, high-cost lifting guide mechanism can be eliminated. Therefore, the size of the apparatus can be greatly reduced and the cost can be reduced, and the installation of the high-resolution height position detecting means can be easily performed, and the closed-loop control can be easily introduced.

【0057】また、請求項2の発明によれば、各上傾斜
ブロック側傾斜面と各下傾斜ブロック側傾斜面とが直線
軸受を介して傾斜方向に摺動可能にガイドされているの
で、請求項1の発明の場合と同様な効果を奏することが
できることに加え、さらに円滑な昇降運動をできる。ま
た、駆動手段の負荷を軽減できるとともに、各下傾斜ブ
ロックの軸線方向間隔と昇降テーブルの昇降位置との対
応性を高精度でかつ確実に担保できる。
According to the second aspect of the present invention, the upper inclined block-side inclined surface and the lower inclined block-side inclined surface are guided slidably in the inclined direction via the linear bearing. In addition to achieving the same effects as in the case of the invention of Item 1, it is possible to perform a more smooth lifting movement. Further, the load on the driving means can be reduced, and the correspondence between the axial distance between the lower inclined blocks and the elevation position of the elevation table can be ensured with high accuracy and reliability.

【0058】また、請求項3の発明によれば、ベースプ
レートと昇降テーブルとの間に付勢手段を設け、各上傾
斜ブロックの傾斜面を各下傾斜ブロックの対応傾斜面に
押圧可能に形成されているので、請求項1および請求項
2の各発明の場合と同様な効果を奏することができるこ
とに加え、さらに一段と高精度で位置決めできる。
According to the third aspect of the present invention, the urging means is provided between the base plate and the elevating table so that the inclined surface of each upper inclined block can be pressed against the corresponding inclined surface of each lower inclined block. Therefore, in addition to providing the same effects as in the case of each of the first and second aspects of the present invention, positioning can be performed with even higher precision.

【0059】さらに、請求項4の発明によれば、ベース
プレートおよび昇降テーブルに取付けられたスケールお
よび位置検出器とを含み,ベースプレートに対する昇降
テーブルの高さ位置を検出可能な高さ位置検出手段を設
け、駆動手段を構成するモータをフィードバック回転制
御可能に形成されているので、請求項1から請求項3ま
での各発明の場合と同様な効果を奏することができるこ
とに加え、さらにオープン制御の従来例の場合に比較し
て、飛躍的な高精度で高さ位置決めすることができる。
Further, according to the fourth aspect of the present invention, there is provided a height position detecting means including a scale and a position detector attached to the base plate and the elevating table, and capable of detecting the height position of the elevating table with respect to the base plate. Since the motor constituting the driving means is formed so as to be capable of feedback rotation control, the same effects as those of the inventions according to the first to third aspects can be obtained. In comparison with the case of (1), the height can be positioned with remarkably high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention.

【図2】同じく、左側面図である。FIG. 2 is a left side view of the same.

【図3】同じく、右側面図である。FIG. 3 is also a right side view.

【図4】同じく、正面図である。FIG. 4 is also a front view.

【図5】同じく、昇降テーブルを取外した状態を説明す
るための平面図である。
FIG. 5 is a plan view for explaining a state where the lifting table is removed.

【図6】同じく、図5の矢視線A−Aに基づく左側面図
である。
6 is a left side view based on the line AA of FIG. 5;

【図7】同じく、図5の矢視線B−Bに基づく右側断面
図である。
FIG. 7 is a right side sectional view based on the line BB of FIG. 5;

【図8】同じく、図5の矢視線C−Cに基づく正断面図
である。
8 is a front sectional view based on the line CC of FIG. 5;

【図9】同じく、図8の矢視線D−Dに基づく断面図で
ある。
9 is a cross-sectional view based on the line DD of FIG. 8;

【図10】同じく、高さ位置検出手段を説明するための
図である。
FIG. 10 is a view for explaining a height position detecting means.

【図11】同じく、リミット検出手段を説明するための
図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining a limit detection unit.

【図12】同じく、昇降駆動制御系を説明するための図
である。
FIG. 12 is also a diagram for explaining a lifting drive control system.

【図13】同じく、昇降機構の変形例を説明するための
図である。
FIG. 13 is a view for explaining a modification of the lifting mechanism.

【図14】従来例を説明するための正断面図である。FIG. 14 is a front sectional view for explaining a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ベースプレート 12 直線軸受レール 13 直線軸受移動ブロック 15 ボールねじブラケット 18 スプリングフック 20 昇降テーブル 25 スプリング(付勢手段) 30 駆動手段 31 モータ 33 ボールねじ軸(ねじ軸) 35 ボールフランジ 36 スライドブロック40 昇降機構 41 下傾斜ブロック 41S 傾斜面 43 上傾斜ブロック 43S 傾斜面 45 直線軸受 50 高さ位置検出手段 51 スケール 52 位置検出器60 リミット検出手段 62 フォトセンサ 70 コントローラ 75 設定器 80 表示器 90 昇降ガイド機構 Reference Signs List 10 base plate 12 linear bearing rail 13 linear bearing moving block 15 ball screw bracket 18 spring hook 20 lifting table 25 spring (biasing means) 30 driving means 31 motor 33 ball screw shaft (screw shaft) 35 ball flange 36 slide block 40 lifting mechanism 41 Lower inclined block 41S Inclined surface 43 Upper inclined block 43S Inclined surface 45 Linear bearing 50 Height position detecting means 51 Scale 52 Position detector 60 Limit detecting means 62 Photosensor 70 Controller 75 Setting device 80 Display 90 Elevating guide mechanism

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベースプレートに昇降機構を介して昇降
テーブルを装着し、駆動手段を起動して昇降機構を作動
させることにより昇降テーブルを昇降可能かつ設定高さ
位置に位置決め可能に形成された昇降位置決め装置にお
いて、 前記駆動手段が、モータの可逆回転駆動によってねじ軸
を可逆回転させて1対のスライドブロックを当該ねじ軸
の軸線方向に離隔接近可能に形成されるとともに、前記
昇降機構が、各スライドブロックとともに離隔接近可能
に当該各スライドブロックに装着された1対の下傾斜ブ
ロックと,当該各傾斜面が各下傾斜ブロックの各傾斜面
に対応されかつ該軸線方向に相対移動不能として前記昇
降テーブルに固着された1対の上傾斜ブロックとを含
み、各下傾斜ブロックの離隔接近運動を当該各上傾斜ブ
ロックの昇降運動に変換可能に形成されている、昇降位
置決め装置。
A lifting table is mounted on a base plate via a lifting mechanism, and a driving means is activated to operate the lifting mechanism so that the lifting table can be raised and lowered and positioned at a set height position. In the apparatus, the driving unit is configured to reversibly rotate a screw shaft by reversible rotation driving of a motor to form a pair of slide blocks so as to be separated and approachable in the axial direction of the screw shaft. A pair of lower inclined blocks attached to the respective slide blocks so as to be able to be separated and approached together with the blocks, and the elevating table in which the respective inclined surfaces correspond to the respective inclined surfaces of the respective lower inclined blocks and cannot be relatively moved in the axial direction. And a pair of upper inclined blocks fixed to the upper and lower inclined blocks to move the lower inclined blocks away from each other. It is convertible to form the dynamic, lifting positioner.
【請求項2】 前記各上傾斜ブロックの傾斜面と前記各
下傾斜ブロックの対応傾斜面とが直線軸受を介して傾斜
方向に摺動可能にガイドされている請求項1記載の昇降
位置決め装置。
2. The vertical positioning device according to claim 1, wherein an inclined surface of each of the upper inclined blocks and a corresponding inclined surface of each of the lower inclined blocks are slidably guided in a direction of inclination via a linear bearing.
【請求項3】 前記ベースプレートと前記昇降テーブル
との間に付勢手段の付勢力を付与させて前記各上傾斜ブ
ロックの傾斜面を前記各下傾斜ブロックの対応傾斜面に
押圧可能に形成されている請求項1または請求項2記載
の昇降位置決め装置。
3. An inclined surface of each of the upper inclined blocks is formed to be able to press against a corresponding inclined surface of each of the lower inclined blocks by applying an urging force of urging means between the base plate and the elevating table. 3. The lifting / lowering positioning device according to claim 1, wherein
【請求項4】 前記ベースプレートおよび前記昇降テー
ブルのいずれか一方に取付けられたスケールと,その他
方に取付けられた位置検出器とを含み、ベースプレート
に対する昇降テーブルの高さ位置を検出可能な高さ位置
検出手段を設け、かつこの高さ位置検出手段から出力さ
れた検出高さ位置信号を利用して前記モータをフィード
バック制御可能に形成されている請求項1から請求項3
までのいずれか1項に記載された昇降位置決め装置。
4. A height position that includes a scale attached to one of the base plate and the lifting table and a position detector attached to the other, and that can detect a height position of the lifting table with respect to the base plate. 4. The motor according to claim 1, further comprising a detecting means, wherein the motor is formed so as to be able to feedback-control the motor using a detected height position signal output from the height position detecting means.
The lifting / lowering positioning device according to any one of the above items.
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