JP2006098388A - 重量物の旋回装置 - Google Patents
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Abstract
テストヘッド等の重量物の重心及び旋回支点の軸線上間が短縮され、かつ旋回アーム及び駆動装置が重量物の旋回支点の軸線方向の長さを短く構成すると共にコンパクトな重量物の旋回装置の技術を提供する。
【解決手段】
制御装置12は架台3上に支持台13を固定する。後段減速機26の前面には前段減速機としての直交軸型減速機6を配備している。該直交軸型減速機6は、その出力軸が後段減速機としての遊星歯車式減速機の軸線A上であって、その入力軸が該軸線Aと直交する構成を有する。該直交軸型減速機6はハイポイド減速機やウオームギヤ付減速機等で構成する。モータ16は、前記直交軸型減速機6の下面に配置した構成にしてあり、その下端部は前記架台3内に介装している。そして、該モータ16のモータ軸は前記直交軸型減速機6のハイポイドギヤやウオームホイール等でなるギヤ部に連結されている。
【選択図】
図1
Description
このような構成としたので、駆動装置の回転軸の軸線方向の長さを短くし、該駆動装置の軸線方向空間部位を確保でき、且つ旋回アーム及び駆動装置が重量物の旋回支点の軸線方向幅内に位置するコンパクトな重量物の旋回装置にできる。
このような構成としたので、請求項1記載の効果に加え、さらに重量物の旋回装置のコンパクト化を図ることができる。
このような構成としたので、駆動装置の回転軸の軸線方向の長さを短くし、該駆動装置の軸線方向空間部位を確保でき、且つ旋回アーム及び駆動装置が重量物の旋回支点の軸線方向幅内に位置するコンパクトな重量物の旋回装置にできる。
前記駆動装置12は、大概してモータ16と、このモータ16の駆動により減速回転する前段減速機構と、該前段減速機構に連結する後段減速機構としての後段減速機26とで構成されており、上記前後段減速機構は単一の減速機構でもよいが上記モータ16の回転軸速度を第1減速する前段減速機構と該前段減速機構による回転軸速度を更に第2減速する後段減速機構で構成する。
16はモータであって、円筒状の固定子としてのモータケース16aと、回転自在に支持されかつ上記前段減速機構の入力軸としてのモータ軸16bと、該モータ軸16bの先端部に形成されたハイポイドピニオン16cとを有している。該ハイポイドピニオン16cは、後記ハイポイド減速機17の下部17bの貫通孔17cに突入している。該貫通孔17cはハイポイドピニオンの軸受25を備え、ハイポイドピニオン16cを回転自在にしている。17は前段減速機構としてのハイポイド減速機であって、略矩形の箱状のギヤケース17aを備え、その後面17eは、後段減速機26の連結部材27の前壁27aにボルトと穴による係合手段27c等により固定されている。該ギヤケース17aの下部17bはボルト18、18により前記モータケース16aを固定している。
上記ハイポイド減速機17は前記ハイポイドピニオン16cに噛み合うハイポイドギヤ19を備え、このハイポイドギヤ19の一方は、後段減速機26のロータ軸26aに連結し、その他方は、ピニオン軸19aを連結している。そのピニオン軸19aの前端は、ブラケットとしてのギヤケース17aの前面17fに配備した軸受17dに軸着され、該ハイポイドギヤ19を回転自在にしている。
後段減速機26は、主として内周部に内歯としての複数の内歯ピン30c2を有した固定ケースとしての円筒状の内歯歯車体28と、該内歯歯車体28の内歯ピン30c2にペリトロコイド歯形の外歯が噛み合い偏心揺動運動する一対の外歯歯車30cと、回転入力部としての前記ロータ軸26aに形成されたピニオンギヤ26bと、回転出力部としてのシャフト29と、前記内歯歯車体28と前記シャフト29間に配設した前段、後段の一対のころがり軸受としてのメイン軸受30a、30bを有した遊星歯車式減速機31で構成されている。前記ロータ軸26aは前記ハイポイドギヤ19の一方側に結合されている。
上記シャフト29は前段のメイン軸受30aを外周面が係合する第1端板29aと、前記内歯歯車体28に遊嵌した柱部29bを有し後段のメイン軸受30bを外周面が係合する第2端板29cとで構成している。上記内歯歯車体28の前面は段差状に形成された筒状の連結部材27をボルト27bにより隣接結合している。
尚、図中24は上記連結部材27の軸心部に備えたロータ軸の軸受であって、ロータ軸26aを回転自在に構成している。
また、旋回アーム11は回転出力部としてのシャフト29すなわち第2端板29cの平面に結合される第1平面11aと上記テストヘッド5等で構成される重量物に結合され旋回支点の前記軸線A上より重量物側に位置する上記第1平面11aと直交する第2平面11bを備えてなる。そして、図2に示すように上記旋回アーム11及び上記駆動装置12は、旋回アーム11の旋回支点の軸線A方向に於ける重量物であるテストヘッド5の幅D内に配設している。
尚、一点鎖線Cは上記重量物すなわち、テストヘッド5の軸線A方向に於ける中心位置を示す。このようにしたのでテストヘッド5等の重量物の重心及び旋回支点の軸線A上間が短縮され、かつ旋回アーム11及び駆動装置12が重量物の旋回支点の軸線A方向幅D内に位置するコンパクトな重量物の旋回装置を構成できる。
このように構成したので、テストヘッド5等の重量物を片持ちで支持できかつ重量物を安定して旋回させることができた。
テストヘッド5等の重量物が図に示すように実線で示す位置と仮想線で示す位置との間を旋回駆動させるように、該モータ16は高速回転する。而して、モータ軸16bはモータケース16aの内側を高速回転する。該モータ軸16bの先端部に形成されたハイポイドピニオン16cが、前段減速機構としてのハイポイド減速機17のハイポイドギヤ19と噛み合い係合し、このハイポイドギヤ19に回転力が伝達され、該ハイポイドギヤ19の回転動作により回転出力部としてのロータ軸26aを減速回転させる。そして、該ハイポイド減速機17によりモータ16の回転速度を例えば約1/60に減速する。
かくして上記後段減速機26は、前段減速機としてのハイポイド減速機17の回転速度を例えば、約1/100に減速し、モータ16の回転速度を例えば、約1/6000に減速する。そして、二段減速機構で高減速比を得ているので、前・後段減速機17、26及びモータ16の外径を小さくできる。従って、テストヘッド5等の重量物の旋回半径をさらに小さくできる。この減速比の値は上記遊星歯車式減速機31の内部構成要素又は部材の設計寸法や形状等を適宜設定することにより選定できる。さらに、上記駆動装置12に於ける軸線A方向の長さを短く設定すると共にコンパクト化する。
本発明としては、上述したロータ軸26aを上述した旋回アーム11に固定することにより前段のみの単一の減速機で重量物の旋回装置を構成することもできる。
図に示す実施例2の駆動装置12はこれに収容した減速機構は後段減速機26としての遊星歯車式減速機及び前段減速機構としてのウオームギヤ付減速機20を配備した構成例である。該ウオームギヤ付減速機20は直交軸型減速機の一種である。
16はモータであって、円筒状の固定子としてのモータケース16aと、回転自在に支持されかつ上記前段減速機構の入力軸としてのモータ軸16bと、該モータ軸16bの先端部に連結されたウオームピニオン軸22とを有している。該ウオームピニオン軸22は、後記ウオームギヤ付減速機20の下部20bの軸孔20cに貫入している。20は前段減速機構としてのウオームギヤ付減速機であって、略矩形の箱状のギヤケース20aを備え、その後面20eは、後段減速機26の連結部材27の前壁27aにボルトと穴による係合手段27cや両部材の噛み合わせ等により固定されている。該ギヤケース20aの下部20bは前記モータケース16aを固定している。
上記ウオームギヤ付減速機20は前記ウオームピニオン23に噛み合うウオームホイール21を備え、このウオームホイール21の一方は、後段減速機26のロータ軸26aに連結し、その他方は、ウオームホイール軸21aを連結している。そのウオームホイール軸21aの前端は、ブラケットとしてのギヤケース20aの前面20fに配備した軸受20dに軸着され、該ウオームホイール21を回転自在にしている。
尚、上記ウオームピニオン軸22は、ギヤケース20aの上部20g及び下部20bにそれぞれ軸受20h、20iを配備し、回転自在に支持されている。ここに於いて、入力軸としてのモータ軸16bからの回転力を後段減速機26に確実に伝達すると共に該後段減速機26からの回転力が該モータ軸16bに伝達するのを防止するいわゆるセルフロック機能を備え、保守作業における安全性を向上させることができる。
後段減速機26は、主として内周部に内歯としての複数の内歯ピン30c2を有した固定ケースとしての円筒状の内歯歯車体28と、該内歯歯車体28の内歯ピン30c2にペリトロコイド歯形の外歯が噛み合い偏心揺動運動する一対の外歯歯車30cと、回転入力部としての前記ロータ軸26aに形成されたピニオンギヤ26bと、回転出力部としてのシャフト29と、前記内歯歯車体28と前記シャフト29間に配設した前段、後段の一対のころがり軸受としてのメイン軸受30a、30bを有した遊星歯車式減速機31で構成されている。前記ロータ軸26aは前記ウオームホイール21の一方側に結合されている。
上記シャフト29は前段のメイン軸受30aを外周面が係合する第1端板29aと、前記内歯歯車体28に遊嵌した柱部29bを有し後段のメイン軸受30bを外周面が係合する第2端板29cとで構成している。上記内歯歯車体28の前面は段差状に形成された筒状の連結部材27をボルト27bにより隣接結合している。
また、旋回アーム11は回転出力部としてのシャフト29すなわち第2端板29cの平面に結合される第1平面11aと上記テストヘッド5等で構成される重量物に結合され旋回支点の前記軸線A上より重量物側に位置する上記第1平面11aと直交する第2平面11bを備えてなる。そして、図2に示すように上記旋回アーム11及び上記駆動装置12は、旋回アーム11の旋回支点の軸線A方向に於ける重量物であるテストヘッド5の幅D内に配設している。
尚、一点鎖線Cは上記重量物すなわち、テストヘッド5の軸線A方向に於ける中心位置を示す。このようにしたのでテストヘッド5等の重量物の重心及び旋回支点の軸線A上間が短縮され、かつ旋回アーム11及び駆動装置12が重量物の旋回支点の軸線A方向幅D内に位置するコンパクトな重量物の旋回装置を構成できる。
このように構成したので、テストヘッド5等の重量物を片持ちで支持できかつ重量物を安定して旋回させることができた。
テストヘッド5等の重量物が図に示すように実線で示す位置と仮想線で示す位置との間を旋回駆動させるように、該モータ16は高速回転する。而して、モータ軸16bはモータケース16aの内側を高速回転する。該モータ軸16bの先端部に固定されたウオームピニオン軸22に固定されたウオームピニオン23が、前段減速機構としてのウオームギヤ付減速機20のウオームホイール21と噛み合い係合し、このウオームホイール21に回転力が伝達され、該ウオームホイール21の回転動作により回転出力部としてのロータ軸26aを減速回転させる。そして、該ウオームギヤ付減速機20によりモータ16の回転速度を例えば約1/60に減速する。
かくして上記後段減速機26は、前段減速機としてのウオームギヤ付減速機20の回転速度を例えば、約1/100に減速し、モータ16の回転速度を例えば、約1/6000に減速する。そして、二段減速機構で高減速比を得ているので、前・後段減速機20、26及びモータ16の外径を小さくできる。従って、テストヘッド5等の重量物の旋回半径をさらに小さくできる。この減速比の値は上記遊星歯車式減速機31の内部構成要素又は部材の設計寸法や形状等を適宜設定することにより選定できる。さらに、上記駆動装置12に於ける軸線A方向の長さを短く設定すると共にコンパクト化する。
本発明としては、上述したロータ軸26aを上述した旋回アーム11に固定することにより前段のみの単一の減速機で重量物の旋回装置を構成することもできる。
2 プローブ装置本体
3 架台
3a 架台の上面
3b 架台の凹部(穴)
4 メンテナンスエリア
5 テストヘッド
6 直交軸型減速機(前段減速機構)
8 接続リング
9 半導体ウエハ搬送装置
10 ヘッドプレート
11 旋回アーム
11a 旋回アームの第1平面
11b 旋回アームの第2平面
11c 旋回アームの長孔
11d 旋回アームのボルト挿入孔
11e 旋回アームのボルト
12 駆動装置
13 支持台
13a 支持台の第1取付面
13b 支持台の第2取付面
13c、13c 支持台の一対のリブ部
14 設置台
15、15 ボルト
15a、15a バカ穴
16 モータ
16a モータケース
16b モータ軸
16c ハイポイドピニオン
17 ハイポイド減速機(前段減速機構)
17a ハイポイド減速機のギヤケース
17b ギヤケースの下部
17c ギヤケースの貫通孔
17d ギヤケースの軸受
17e ギヤケースの後面
17f ギヤケースの前面
18、18 ボルト
19 ハイポイドギヤ
19a ハイポイドギヤのピニオン軸
20 ウオームギヤ付減速機(前段減速機構)
20a ギヤケース
20b ギヤケースの下部
20c ギヤケースの軸孔
20d ギヤケースの軸受
20e ギヤケースの後面
20f ギヤケースの前面
20g ギヤケースの上部
20h ギヤケースの軸受
20i ギヤケースの軸受
21 ウオームホイール
22 ウオームピニオン軸
23 ウオームピニオン
24 ロータ軸の軸受
25 ハイポイドピニオンの軸受
26 後段減速機
26a 後段減速機のロータ軸
26b ロータ軸のピニオンギヤ
27 連結部材
27a 連結部材の前壁
27b 連結部材のボルト
27c 係合手段
28 後段減速機の固定ケース(内歯歯車体)
29 後段減速機のシャフト
29a シャフトの第1端板
29b シャフトの柱部
29c シャフトの第2端板
29d シャフトの柱部の軸孔
29e シャフトの柱部の軸孔
29f シャフトのクランク軸
29g 平歯車
29h クランク軸のクランク部
29i シャフトの直交平面
30a メイン軸受
30b メイン軸受
30c 外歯歯車
30c1 内歯歯車体のニードル軸受
30c2 内歯歯車体の内歯ピン
30d ころがり軸受
30e ころがり軸受
31 遊星歯車式減速機
32 シャフトのボルト
A 駆動装置の回転軸の軸線
B メイン軸受の軸接触角(α°)ライン
C 重量物の軸A線方向中心位置
D 重量物の幅
Claims (3)
- 重量物に結合されて軸線上の旋回支点周りに旋回する旋回アームと該旋回アームを旋回駆動させる駆動装置とを備える重量物の旋回装置において、前記駆動装置は固定部、回転入力部、前記旋回支点の前記軸線上に対して直交する直交平面を有する回転出力部及び前記固定部と前記回転出力部との間に配設した一対のころがり軸受を有する遊星歯車式減速機と、出力軸が前記遊星歯車式減速機の軸線上でかつ入力軸がその軸線と直交する直交軸型減速機と、該直行平面と平行にモータ軸が配置されたモータとを備え、前記旋回アームは前記回転出力部の前記平面に結合される第1平面並びに前記重量物に結合され前記旋回支点の前記軸線上より前記重量物側に位置し該第1平面と直交する第2平面を備え、前記旋回アーム及び前記駆動装置が前記重量物の前記旋回支点の前記軸線方向幅内に配設されていることを特徴とする重量物の旋回装置。
- 前記駆動装置を固定する支持台並びに該支持台を載置する架台を備え、該架台に凹部を形成して該凹部にモータを収容したことを特徴とする請求項1記載の重量物の旋回装置。
- 重量物に結合されて軸線上の旋回支点周りに旋回する旋回アームと該旋回アームを旋回駆動させる駆動装置とを備える重量物の旋回装置において、前記駆動装置は固定部、回転入力部、前記旋回支点の前記軸線上に対して直交する直交平面を有する回転出力部及び前記固定部と前記回転出力部との間に配設した一対のころがり軸受を有する遊星歯車式減速機と、出力軸が前記遊星歯車式減速機の軸線上でかつ入力軸がその軸線と直交する直交軸型減速機と、該直行平面と平行にモータ軸が配置されたモータとを備え、前記旋回アームは前記回転出力部の前記平面に結合される第1平面並びに該第1平面と直交する第2平面を備え、前記旋回アーム及び前記駆動装置が前記重量物の前記旋回支点の前記軸線方向幅内に配設されていることを特徴とする重量物の旋回装置。
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