JP2008230802A - Vertically linearly moving device - Google Patents

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  • Electric Cable Arrangement Between Relatively Moving Parts (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vertically linearly moving device equipped with inexpensive cable wiring having small hysterisis. <P>SOLUTION: The vertically linearly moving device 10 is provided with a moving part 14 reciprocatingly linearly moving in the vertical direction with respect to a fixed part 12, and a synchronizing means 26 for driving a moving part side end 24a of a cable 24 arranged in the moving part 14 to the vertical direction and synchronizing the movement of the moving part 14 and the movement of the cable moving part side end 24a. The synchronizing means 26 is equipped with a weight 28 connecting the moving part 14 and the cable moving part side end 24a and reciprocatingly linearly moving to the vertical direction synchronously with the movement of the moving part 14 and having the same weight with the moving part 14, and the weight 28 is moved by the movement of the moving part 14 to the direction opposite from the moving part 14 in the same movement amount, and the cable moving part side end 24a is moved by the movement of the weight 28 to the same direction in the same movement amount with the moving part 14. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は垂直直動装置、特にその移動部へのケーブル配線機構の改良に関する。   The present invention relates to a vertical linear motion device, and more particularly to an improvement of a cable wiring mechanism for a moving part thereof.

精密直動装置は各種精密測定装置や精密工作機械などに使用され、固定部と、固定部に対し往復直線運動をする移動部（テーブル）とを含む。該移動部には、例えばセンサ等が設けられる。該移動部上のセンサとの信号の送受信を行うため、精密直動装置の固定部と移動部間にはケーブル配線を行う必要がある。
水平直動装置へケーブル配線を行う場合、ケーブルの支持及び案内を行うためのキャタピラ構造をもつケーブルベア（登録商標）が一般に用いられている（例えば特許文献１，２参照）。
また、垂直直動装置へケーブル配線を行う場合も、該ケーブルベアを用いることが考えられる。
特開２００１−２２４１５９号公報 特開２００１−２１１６３０号公報 The precision linear motion device is used in various precision measuring devices, precision machine tools, and the like, and includes a fixed portion and a moving portion (table) that reciprocates linearly with respect to the fixed portion. For example, a sensor or the like is provided in the moving unit. In order to transmit and receive signals to and from the sensor on the moving unit, it is necessary to perform cable wiring between the fixed unit and the moving unit of the precision linear motion device.
When performing cable wiring to a horizontal linear motion device, a cable bear (registered trademark) having a caterpillar structure for supporting and guiding a cable is generally used (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
Further, when cable wiring is performed to the vertical linear motion device, it is conceivable to use the cable bear.
JP 2001-224159 A JP 2001-2111630 A

しかしながら、前記水平直動装置のケーブル配線機構をそのまま垂直直動装置に用いたのでは、移動部の垂直駆動の高精度化が困難となる。
すなわち、垂直直動装置へケーブル配線を行う場合、空間を効率的に使用するため、ケーブルベアを駆動中心からずらした位置に配置する必要がある。このため、ケーブルベアとケーブルからの反力により、移動部の姿勢変動が起こり、往復の真直度にヒステリシスが発生する。このケーブル配線による真直度のヒステリシスは、高精度機になると、より深刻な問題となる。 However, if the cable wiring mechanism of the horizontal linear motion device is used as it is in the vertical linear motion device, it is difficult to improve the accuracy of vertical drive of the moving unit.
That is, when performing cable wiring to the vertical linear motion device, it is necessary to arrange the cable bear at a position shifted from the drive center in order to efficiently use the space. For this reason, due to the reaction force from the cable bear and the cable, the posture of the moving part changes, and hysteresis occurs in the straightness of reciprocation. The straightness hysteresis due to the cable wiring becomes a more serious problem in a high-precision machine.

また、水平に長い距離を移動する移動部の場合は、ケーブルを安定に動かすため、ケーブルベアを使用する方法が望ましいが、垂直に短い距離を移動する場合、ケーブルベアを使用することは、コストアップにつながる。   In addition, in the case of a moving part that moves horizontally for a long distance, it is desirable to use a cable track in order to move the cable stably, but when moving a short distance vertically, using a cable track is costly. Leading up.

このため、垂直直動装置においても、ヒステリシスが小さく、かつ安価なケーブル配線をすることのできる技術の開発が強く望まれていたが、従来は、これを解決することのできる適切な技術が存在しなかった。
本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、ヒステリシスが小さく、かつ安価なケーブル配線を備えた垂直直動装置を提供することにある。 For this reason, there has been a strong demand for the development of a technology that enables low-cost and low-cost cable wiring even in a vertical linear motion device, but there has been an appropriate technology that can solve this problem in the past. I did not.
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a vertical linear motion device having a low hysteresis and inexpensive cable wiring.

前記目的を達成するために本発明にかかる垂直直動装置は、固定部と、該固定部に対して垂直方向に往復直線移動をする移動部と、を備えた垂直直動装置において、同期手段を備えることを特徴とする。
ここで、前記同期手段は、前記移動部へ配線されるケーブルの移動部側端部を駆動し、該移動部の往復直線移動と該ケーブル移動部側端部の往復直線移動とを同期させる。該同期手段は、該移動部と同じ重さのウエイトを備える。該ウエイトは、該移動部と該ケーブル移動部側端部間を連結し、該移動部の往復直線移動に同期して垂直方向に往復直線移動する。
そして、本発明においては、前記移動部の移動により前記ウエイトが該移動部と逆向きに該移動部と同じ移動量の移動をし、かつ該ウエイトの移動により前記ケーブル移動部側端部が該移動部と同じ向きに該移動部の移動量と同じ移動量の移動をする。 In order to achieve the above object, a vertical linear motion device according to the present invention is a vertical linear motion device comprising a fixed part and a moving part that reciprocates linearly in the vertical direction with respect to the fixed part. It is characterized by providing.
Here, the synchronizing means drives the moving part side end of the cable wired to the moving part, and synchronizes the reciprocating linear movement of the moving part and the reciprocating linear movement of the cable moving part side end. The synchronization means includes a weight having the same weight as the moving unit. The weight connects the moving part and the cable moving part side end part, and reciprocates linearly in the vertical direction in synchronization with the reciprocating linear movement of the moving part.
In the present invention, the weight moves in the opposite direction to the moving part by the movement of the moving part, and the cable moving part side end is moved to the cable moving part by the movement of the weight. The same movement amount as that of the moving unit is moved in the same direction as the moving unit.

なお、本発明においては、前記同期手段が、移動部側伝達部材と、ケーブル側伝達部材と、を備えることが好適である。
ここで、前記移動部側伝達部材は、前記移動部の移動方向と前記ウエイトの移動方向とが逆向きとなるように、前記移動部と前記ウエイト間を連結し、該移動部の移動とウエイトの移動とを同期する。
また、前記ケーブル側伝達部材は、前記ウエイトの移動方向と前記ケーブル移動部側端部の移動方向とが逆向きとなるように、前記ウエイトと前記ケーブル移動部側端部間を連結し、該ウエイトの移動と該ケーブル移動部側端部の移動とを同期する。 In the present invention, it is preferable that the synchronizing means includes a moving part side transmission member and a cable side transmission member.
Here, the moving part-side transmission member connects the moving part and the weight so that the moving direction of the moving part and the moving direction of the weight are opposite to each other. Synchronize with the move.
The cable side transmission member connects the weight and the cable moving part side end so that the moving direction of the weight and the moving direction of the cable moving part side end are opposite to each other. The movement of the weight and the movement of the end of the cable moving unit are synchronized.

また、本発明においては、駆動手段を備えることが好適である。
ここで、前記駆動手段は、前記移動部を駆動する。
そして、本発明においては、前記駆動手段による前記移動部の駆動により前記ウエイトが該移動部と逆向きに該移動部と同じ移動量の移動をし、かつ該ウエイトの移動により前記ケーブルの移動部側端部が該移動部と同じ向きに該移動部と同じ移動量の移動をする。 Moreover, in this invention, it is suitable to provide a drive means.
Here, the driving means drives the moving unit.
In the present invention, the weight is moved in the opposite direction to the moving portion by the driving of the moving portion by the driving means, and the moving portion of the cable is moved by the movement of the weight. The side end moves in the same direction as the moving unit by the same moving amount as the moving unit.

本発明においては、ガイドを備えることが好適である。
ここで、前記ガイドは、前記移動部の往復直線移動の向きと平行に、前記ウエイトの往復直線移動を案内する In the present invention, it is preferable to provide a guide.
Here, the guide guides the reciprocating linear movement of the weight in parallel with the direction of the reciprocating linear movement of the moving unit.

本発明においては、前記同期手段が、シーソーを備えることが好適である。
ここで、前記シーソーは、前記移動部側伝達部材に前記ウエイトを揺動自在に設けるものとする。
また、前記シーソーは、軸部材と、揺動部材と、を備えることが好適である。
ここで、前記軸部材は、前記ウエイトと前記揺動部材間を揺動自在に軸支する。
また、前記揺動部材は、前記移動部側伝達部のウエイト側端部が接続され、かつ前記ウエイトに前記軸部材を介して揺動自在に設けられるものとする。 In the present invention, it is preferable that the synchronization means includes a seesaw.
Here, the seesaw is provided with the weight swingably on the moving part side transmission member.
The seesaw preferably includes a shaft member and a swing member.
Here, the shaft member pivotally supports the weight and the swinging member in a swingable manner.
Further, the swing member is connected to a weight side end of the moving unit side transmission unit and is swingably provided on the weight via the shaft member.

本発明にかかる垂直直動装置によれば、前記ウエイトを含む同期手段を備えることとしたので、ヒステリシスが小さく、かつ安価なケーブル配線の垂直直動装置を提供することができる。
また、本発明においては、前記同期手段が、前記移動部側伝達部及びケーブル側伝達部を備えることにより、更に、ヒステリシスが小さく且つ安価なケーブル配線の垂直直動装置を提供することができる。 According to the vertical linear motion apparatus according to the present invention, since the synchronization means including the weight is provided, a low-hysteresis and low-cost vertical linear motion apparatus for cable wiring can be provided.
In the present invention, since the synchronizing means includes the moving part side transmission part and the cable side transmission part, it is possible to provide a vertical linear motion device for cable wiring that is further low in hysteresis and inexpensive.

本発明においては、前記移動部を駆動する駆動手段によりウエイト及びケーブルも移動することにより、更に、ヒステリシスが小さく且つ安価なケーブル配線を備えた垂直直動装置を提供することができる。
本発明においては、前記ウエイトのガイドを備えることにより、特に前記ヒステリシスを小さくすることができる。
本発明においては、前記シーソーを介して前記ウエイトに前記ウエイト側伝達部を設けることにより、特に前記ヒステリシスを小さくすることができる。 In the present invention, by moving the weight and the cable by the driving means for driving the moving unit, it is possible to provide a vertical linear motion device having a cable wiring with a small hysteresis and a low cost.
In the present invention, the hysteresis can be particularly reduced by providing the weight guide.
In the present invention, the hysteresis can be particularly reduced by providing the weight side transmission portion on the weight via the seesaw.

以下、図面に基づき本発明の好適な一実施形態について説明する。
図１には本発明の一実施形態にかかる垂直直動装置の概略構成が外観斜視図で示されている。本実施形態では、垂直直動装置を精密測定装置に用いた例について説明する。
同図に示す垂直直動装置１０は、固定部１２と、テーブル（移動部）１４と、駆動手段１６とを備える。
ここで、固定部１２は、測定装置本体ベース１８に垂直方向に立設される。
また、テーブル１４は、固定部１２に対し垂直方向に移動する。
駆動手段１６は、固定部１２に対しテーブル１４を垂直方向に駆動する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external perspective view showing a schematic configuration of a vertical linear motion device according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, an example in which a vertical linear motion device is used in a precision measuring device will be described.
The vertical linear motion device 10 shown in FIG. 1 includes a fixed unit 12, a table (moving unit) 14, and a driving unit 16.
Here, the fixing portion 12 is erected in a vertical direction on the measurement apparatus main body base 18.
Further, the table 14 moves in a direction perpendicular to the fixed portion 12.
The driving means 16 drives the table 14 in the vertical direction with respect to the fixed portion 12.

本実施形態においては、測定装置本体ベース１８に試料２０が載置される。テーブル１４上にセンサー２２が設けられる。テーブル１４上のセンサー２２にケーブル２４が配線されている。ケーブル２４は、ケーブルベアを使用せずに、テーブル１４の側面から垂らしている。そして、テーブル１４上のセンサー２２で試料情報を検出し、その出力がケーブル２４を通して送られる。   In the present embodiment, the sample 20 is placed on the measurement apparatus main body base 18. A sensor 22 is provided on the table 14. A cable 24 is wired to the sensor 22 on the table 14. The cable 24 is hung from the side surface of the table 14 without using a cable bearer. Then, the sample information is detected by the sensor 22 on the table 14, and the output is sent through the cable 24.

このようにテーブル１４上にセンサー２２を設ける場合、テーブル１４へのケーブル配線が必要となるが、テーブル１４を動かすと、ケーブル２４からの反力によりテーブル１４が引っ張られ、テーブル１４の姿勢変動が起こるので、往復の真直度にヒステリシスが発生することがある。   Thus, when the sensor 22 is provided on the table 14, cable wiring to the table 14 is necessary. However, when the table 14 is moved, the table 14 is pulled by a reaction force from the cable 24, and the posture variation of the table 14 is changed. Since this occurs, hysteresis may occur in the straightness of reciprocation.

本実施形態において特徴的なことは、このような問題を解決するため、同期手段２６を設けたことである。そして、同期手段２６により、テーブル１４へ配線されるケーブル２４の移動部側端部２４ａを駆動し、ケーブル移動部側端部２４ａの往復直線移動とテーブル１４の往復直線移動とを同期させている。
これを実現するために本実施形態においては、同期手段２６が、テーブル１４と同じ重さのバランスウエイト（ウエイト）２８と、例えば巻き掛け装置等よりなる、テーブル側伝達部３０と、ケーブル側伝達部３２と、を含む。
同期手段２６によって、テーブル１４の移動方向及び移動量とケーブル移動部側端部２４ａの移動方向及び移動量とが同じになるように、テーブル側伝達部３０、バランスウエイト２８及びケーブル側伝達部３２を介して、テーブル１４とケーブル移動部側端部２４ａとが連結されている。
このために、テーブル側伝達部３０は、テーブル側ワイヤー３４と、テーブル側滑車３６とを含む。
また、ケーブル側伝達部３２は、ケーブル側ワイヤー３８と、ケーブル側滑車４０とを含む。
そして、テーブル側伝達部２６は、テーブル１４の移動方向とバランスウエイト２８の移動方向とが逆向きとなるように、テーブル１４とバランスウエイト２８間を連結し、テーブル１４の移動とバランスウエイト２８の移動とを同期する。このためにテーブル側ワイヤー３４はテーブル１４とバランスウエイト２８間を連結し、駆動手段１６によるテーブル１４への駆動力をバランスウエイト２８へ伝達する。テーブル側滑車３６は、測定装置本体に回転自在に設けられ、テーブル側ワイヤー３４をピンと張った状態で移動自在に支持する。
また、ワイヤー側伝達部３２は、バランスウエイト２８の移動方向とケーブル移動部側端部２４ａの移動方向とが逆向きとなるように、バランスウエイト２８とケーブル２４間を連結し、バランスウエイト２８の移動とケーブル２４の移動とを同期する。このためにケーブル側ワイヤー３８はバランスウエイト２８とケーブル２４間を連結し、バランスウエイト２８の動きをケーブル２４へ伝達する。ケーブル側滑車４０は、測定装置本体に回転自在に設けられ、ケーブル側ワイヤー３８をピンと張った状態で移動自在に支持する。 What is characteristic in the present embodiment is that the synchronization means 26 is provided in order to solve such a problem. Then, the moving means side end 24a of the cable 24 wired to the table 14 is driven by the synchronizing means 26, and the reciprocating linear movement of the cable moving part side end 24a and the reciprocating linear movement of the table 14 are synchronized. .
In order to realize this, in the present embodiment, the synchronization means 26 includes a balance weight (weight) 28 having the same weight as the table 14, a table side transmission unit 30, such as a winding device, and the cable side transmission. Part 32.
The table-side transmission unit 30, the balance weight 28, and the cable-side transmission unit 32 are arranged so that the movement direction and movement amount of the table 14 and the movement direction and movement amount of the cable moving unit side end 24a become the same. The table 14 and the cable moving part side end 24a are connected to each other.
For this purpose, the table side transmission unit 30 includes a table side wire 34 and a table side pulley 36.
Further, the cable side transmission unit 32 includes a cable side wire 38 and a cable side pulley 40.
The table-side transmission unit 26 connects the table 14 and the balance weight 28 so that the movement direction of the table 14 and the movement direction of the balance weight 28 are opposite to each other. Synchronize with movement. For this purpose, the table side wire 34 connects the table 14 and the balance weight 28, and transmits the driving force applied to the table 14 by the driving means 16 to the balance weight 28. The table side pulley 36 is rotatably provided in the measuring apparatus main body, and supports the table side wire 34 so as to be movable in a tensioned state.
Further, the wire-side transmission part 32 connects the balance weight 28 and the cable 24 so that the movement direction of the balance weight 28 and the movement direction of the cable movement part side end 24a are opposite to each other. The movement and the movement of the cable 24 are synchronized. For this purpose, the cable side wire 38 connects the balance weight 28 and the cable 24, and transmits the movement of the balance weight 28 to the cable 24. The cable side pulley 40 is rotatably provided in the measurement apparatus main body, and supports the cable side wire 38 so as to be movable in a state where the cable side wire 38 is stretched.

図２には該垂直直動装置を側方より見た図が示されている。
同図に示すバランスウエイト２８は、シーソー４２を備えたものである。シーソー４２は、一つの軸部材４４と、揺動部材４６と、を備える。
ここで、軸部材４４は、バランスウエイト２８と揺動部材４６間を揺動自在に軸支する。
また、揺動部材４６は、テーブル側ワイヤー３４の端部が接続され、かつバランスウエイト２８に軸部材４４を介して揺動自在に設けられるものとする。
このようなシーソー４２を介してテーブル側ワイヤー３４にバランスウエイト２８を揺動自在に設けている。 FIG. 2 is a side view of the vertical linear motion device.
The balance weight 28 shown in the figure is provided with a seesaw 42. The seesaw 42 includes a single shaft member 44 and a swing member 46.
Here, the shaft member 44 pivotally supports the balance weight 28 and the swing member 46 so as to be swingable.
The swing member 46 is connected to the end of the table side wire 34 and is swingably provided on the balance weight 28 via the shaft member 44.
A balance weight 28 is swingably provided on the table side wire 34 through such a seesaw 42.

また、バランスウエイト２８には、固定部材４８を介して、ケーブル側ワイヤー３８が接続されている。   Further, a cable side wire 38 is connected to the balance weight 28 via a fixing member 48.

このバランスウエイト２８は、ガイド５０を備えることも好適である。
ここで、ガイド５０は、テーブル１４の往復直線移動の向きと平行に、バランスウエイト２８の往復直線移動を案内する。 The balance weight 28 is preferably provided with a guide 50.
Here, the guide 50 guides the reciprocating linear movement of the balance weight 28 in parallel with the direction of the reciprocating linear movement of the table 14.

本実施形態にかかる垂直直動装置１０は概略以上のように構成され、以下にその作用について説明する。
テーブル１４上にセンサ２２を設ける場合、テーブル１４へのケーブル２４の配線が必要となるが、テーブル１４を動かすと、ケーブル２４からの反力によりテーブル１４が引っ張られ、テーブル１４の姿勢変動が起こるので、往復の真直度にヒステリシスが発生することがある。
本実施形態は、これを低減するため、同期手段２６により、テーブル１４の移動とケーブル２４の移動とを同期している。
すなわち、テーブル１４とバランスウエイト２８間はテーブル側ワイヤー３４を介して接続されているため、駆動手段１６によりテーブル１４を駆動すると、バランスウエイト２８が、テーブル１４の移動方向と逆向きに、テーブル１４と同じ移動量の移動をする。
また、バランスウエイト２８とケーブル２４間はケーブル側ワイヤー３８を介して接続されているため、バランスウエイト２８の移動により、ケーブル移動部側端部２４ａがテーブル１４の移動方向と同じ向きに、テーブル１４の移動量と同じ移動量の移動をする。 The vertical linear motion device 10 according to the present embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
When the sensor 22 is provided on the table 14, it is necessary to wire the cable 24 to the table 14. However, when the table 14 is moved, the table 14 is pulled by a reaction force from the cable 24 and the posture of the table 14 changes. Therefore, hysteresis may occur in the straightness of reciprocation.
In the present embodiment, in order to reduce this, the movement of the table 14 and the movement of the cable 24 are synchronized by the synchronization means 26.
That is, since the table 14 and the balance weight 28 are connected via the table-side wire 34, when the table 14 is driven by the driving means 16, the balance weight 28 is opposite to the moving direction of the table 14. Move the same amount as.
Further, since the balance weight 28 and the cable 24 are connected via the cable side wire 38, the movement of the balance weight 28 causes the cable moving unit side end 24 a to be in the same direction as the moving direction of the table 14. The movement amount is the same as the movement amount.

図３（Ａ）に示されるように、駆動手段によりテーブル１４を上方に駆動すると、バランスウエイト２８が下方へ、テーブル１４と同じ移動量の移動をする。また、該ウエイト２８の下降により、ケーブル２４が上方へ、テーブル１４と同じ移動量の移動をする。
一方、図３（Ｂ）に示されるように、駆動手段によりテーブル１４を下方に駆動すると、バランスウエイト２８が、上方へ、テーブル１４と同じ移動量の移動をする。該バランスウエイト２８の上昇により、ケーブル２４が下方へ、テーブル１４と同じ移動量の移動をする。 As shown in FIG. 3A, when the table 14 is driven upward by the driving means, the balance weight 28 moves downward in the same amount of movement as the table 14. Further, when the weight 28 is lowered, the cable 24 moves upward by the same movement amount as the table 14.
On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the table 14 is driven downward by the driving means, the balance weight 28 moves upward by the same movement amount as the table 14. As the balance weight 28 rises, the cable 24 moves downward in the same amount as the table 14.

このようにしてテーブル１４の動きに対してケーブル２４の動きを完全に同期させることができる。これにより、テーブル１４の移動時にテーブル１４が受けるケーブル２４からの反力を小さくすることができるので、テーブル１４の姿勢変動を小さくすることができる。これにより、往復の真直度のヒステリシスを小さくすることができるので、テーブル１４の垂直駆動の高精度化が図られる。これにより、垂直直動装置１０の高精度化が図られる。
特にケーブル２４は垂直方向に移動するため、水平直動装置において一般的なケーブル
ベアを使用しなくても、ケーブル２４は安定して動く。また、ケーブル２４はテーブル１４の側面から垂らすことによって、ケーブル１４の反力を一定にすることができる。これにより、テーブル１４の動きに対してケーブル２４の動きを同期させることが、より容易となる。
しかも、ケーブル２４は一般的なケーブルベアを使用せずに垂らすことができるので、ケーブル２４の配線を安価にできる。 In this way, the movement of the cable 24 can be completely synchronized with the movement of the table 14. Thereby, the reaction force from the cable 24 received by the table 14 when the table 14 is moved can be reduced, so that the posture fluctuation of the table 14 can be reduced. Thereby, since the hysteresis of the straightness of reciprocation can be reduced, the accuracy of vertical drive of the table 14 can be improved. Thereby, the high precision of the vertical linear motion apparatus 10 is achieved.
In particular, since the cable 24 moves in the vertical direction, the cable 24 moves stably without using a general cable track in a horizontal linear motion device. In addition, the cable 24 is hung from the side surface of the table 14 so that the reaction force of the cable 14 can be made constant. Thereby, it becomes easier to synchronize the movement of the cable 24 with the movement of the table 14.
In addition, since the cable 24 can be hung without using a general cable bear, the wiring of the cable 24 can be made inexpensive.

＜更なる高精度及び低コスト化＞
本実施形態においては、更なる垂直駆動の高精度化及び低コスト化を図ることも重要であり、このために以下の構成を用いることが非常に好ましい。
＜ウエイト＞
テーブル１４は、バランスウエイト２８によって重力による影響を除いているので、テーブル１４の垂直駆動を高精度に行うことができる。
また、バランスウエイト２８でケーブル２４を駆動することにより、テーブル１４とケーブル２４との同期を良好に行うことができるとともに、コストを抑えられる。
すなわち、別動力源を用いて、ケーブル２４を駆動する方法も考えられるが、コントロール基板などの部品点数が増加する、コントロールが複雑になる、コストアップになる。これに対し、本実施形態は、ケーブル２４の駆動に、テーブル１４の駆動手段１６によるバランスウエイト２８の移動を用いることで、別動力源を用いたものに比較し、構成が簡略化され、同期を確実に行える、コストの低減を図ることができる。 <Further accuracy and cost reduction>
In the present embodiment, it is also important to further improve the accuracy and cost of vertical driving. For this purpose, it is very preferable to use the following configuration.
<Weight>
Since the table 14 excludes the influence of gravity by the balance weight 28, the table 14 can be vertically driven with high accuracy.
Further, by driving the cable 24 with the balance weight 28, the table 14 and the cable 24 can be well synchronized, and the cost can be reduced.
That is, a method of driving the cable 24 using another power source is conceivable, but the number of parts such as a control board increases, the control becomes complicated, and the cost increases. On the other hand, in the present embodiment, the movement of the balance weight 28 by the driving means 16 of the table 14 is used for driving the cable 24, so that the configuration is simplified compared with that using another power source. The cost can be reduced.

＜ガイド＞
図４に示されるようにバランスウエイト２８はガイド５０に沿って移動することにより、バランスウエイト２８の走りに傾きが生じても、その傾きを、ヒステリシスに影響のない範囲内に規制することができる。これにより、バランスウエイト２８の走りを高精度化することができるので、重力によるテーブル１４の走りへの影響を大幅に低減することができる。また、バランスウエイト２８の走りを高精度化することで、テーブル１４とケーブル２４との同期もより高精度に行うことができる。この結果、テーブル１４の垂直駆動を、より高精度に行うことができる。 <Guide>
As shown in FIG. 4, the balance weight 28 moves along the guide 50, so that even when the balance weight 28 is inclined, the inclination can be regulated within a range that does not affect the hysteresis. . Thereby, since the running of the balance weight 28 can be made highly accurate, the influence of the gravity on the running of the table 14 can be greatly reduced. Further, by increasing the accuracy of the balance weight 28, the synchronization between the table 14 and the cable 24 can be performed with higher accuracy. As a result, the vertical drive of the table 14 can be performed with higher accuracy.

＜シーソー＞
前記同期のため、バランスウエイト２８に、二本のテーブル側ワイヤー３４を接続し、また、固定部材４８を介してケーブル側ワイヤー３８も接続しているが、二本のテーブル側ワイヤー３４に均等に張力を与えることができなければ、テーブル１４の走りに影響を与えることがある。
そこで、本実施形態は、バランスウエイト２８の走りの影響をテーブル１４に与えるのを防ぐため、バランスウエイト２８は、シーソー４２及びテーブル側ワイヤー３４を介してテーブル１４に接続されている。バランスウエイト２８の重量をシーソー４２の軸部材４４で受けているので、バランスウエイト２８の走りに傾きが生じても、これはシーソー４２でキャンセルされる。これにより二本のテーブル側ワイヤー３４に均等に張力を与えることができるので、テーブル１４に不要な力を与えない。この結果、垂直直動装置へケーブル配線を行う場合、空間を効率的に使用するため、ケーブル２４を駆動中心からずらした位置に配置しても、シーソー４２を備えたバランスウエイト２８によって、駆動中心（テーブル１４の重心）に接続されたと同じ効果を得ることができる。すなわち、シーソー４２によって駆動中心からケーブル２４を出している状態と同等に、バランスウエイト２８の走りの、テーブル１４の走りへの影響をうまく除くことができるので、テーブル１４の垂直駆動のヒステリシスを大幅に低減し、精密直動装置１０の高精度化が図られる。
また、シーソー４２を用いることで、ガイド５０の精度が多少ラフであっても、これがテーブル１４のＺ軸駆動に影響を及ぼすのを大幅に低減することができるので、往復の真直度のヒステリシスを大幅に低減することができる。しかも、シーソー４２を用いることで、ガイド５０の精度を高めることなくテーブル１４のＺ軸駆動の高精度化が行えるので、ガイド５０の精度を高めることによるコストアップを防ぐこともできる。 <Seesaw>
For synchronization, the two table side wires 34 are connected to the balance weight 28, and the cable side wire 38 is also connected via the fixing member 48, but the two table side wires 34 are evenly distributed. If the tension cannot be applied, the running of the table 14 may be affected.
Therefore, in the present embodiment, the balance weight 28 is connected to the table 14 via the seesaw 42 and the table side wire 34 in order to prevent the balance 14 from being affected by the running of the balance weight 28. Since the weight of the balance weight 28 is received by the shaft member 44 of the seesaw 42, even if the balance weight 28 is tilted, this is canceled by the seesaw 42. Thereby, since tension can be equally applied to the two table-side wires 34, unnecessary force is not applied to the table 14. As a result, when performing cable wiring to the vertical linear motion device, even if the cable 24 is disposed at a position shifted from the drive center, the drive center is provided by the balance weight 28 provided with the seesaw 42 in order to efficiently use the space. The same effect as when connected to (the center of gravity of the table 14) can be obtained. That is, the effect of running the balance weight 28 on the running of the table 14 can be eliminated as well as the state where the cable 24 is pulled out from the driving center by the seesaw 42, so that the hysteresis of the vertical driving of the table 14 is greatly reduced. The precision of the precision linear motion device 10 can be increased.
Further, by using the seesaw 42, even if the accuracy of the guide 50 is somewhat rough, it can greatly reduce the influence on the Z-axis drive of the table 14, so the hysteresis of the straightness of reciprocation can be reduced. It can be greatly reduced. In addition, by using the seesaw 42, the accuracy of the Z axis drive of the table 14 can be increased without increasing the accuracy of the guide 50, so that an increase in cost due to increasing the accuracy of the guide 50 can also be prevented.

本実施形態にかかる垂直駆動装置１０によれば、垂直に短いストロークで移動するテーブル１４において、反力によってテーブル１４の姿勢に影響を及ぼすケーブル２４を、安価で安定して支持することができる。これにより、本実施形態においては、ヒステリシスが小さく、かつ安価な配線ケーブル２４を備えた垂直直動装置１０を提供することができる。   According to the vertical drive device 10 according to the present embodiment, in the table 14 that moves vertically with a short stroke, the cable 24 that affects the posture of the table 14 by the reaction force can be stably supported at low cost. Thereby, in this embodiment, the vertical linear motion apparatus 10 provided with the wiring cable 24 with a small hysteresis and low cost can be provided.

なお、前記構成では本発明の垂直直動装置を測定装置の垂直直動装置に用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、垂直直動装置の必要なものであれば任意のもの、例えば工作機械の垂直直動装置等に適用することも好ましい。
また、前記構成では、ケーブル２４を、テーブル１４上のセンサ２２に接続した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、配線が必要なものであれば、テーブル１４上の任意のものに接続することができる。 In the above configuration, the example in which the vertical linear motion device of the present invention is used as the vertical linear motion device of the measuring device has been described. However, the present invention is not limited to this and is necessary for the vertical linear motion device. It is also preferable to apply the present invention to any desired one, for example, a vertical linear motion device of a machine tool.
In the above-described configuration, the example in which the cable 24 is connected to the sensor 22 on the table 14 has been described. However, the present invention is not limited to this, and if wiring is necessary, the cable on the table 14 is used. Can connect to anything.

本発明の一実施形態にかかる垂直直動装置の概略構成の斜視図である。1 is a perspective view of a schematic configuration of a vertical linear motion device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる垂直直動装置を側方より見た図である。It is the figure which looked at the vertical linear motion apparatus concerning one Embodiment of this invention from the side. 本発明の一実施形態にかかる垂直直動装置の同期手段の説明図である。It is explanatory drawing of the synchronizing means of the vertical linear motion apparatus concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる垂直直動装置のシーソーの説明図である。It is explanatory drawing of the seesaw of the vertical linear motion apparatus concerning one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 垂直直動装置
１２ 固定部
１４ テーブル（移動部）
１６ 駆動手段
２６ 同期手段
２８ バランスウエイト（ウエイト）
４２ シーソー
３４ テーブル側ワイヤー（テーブル側伝達部）
３８ ケーブル側ワイヤー（ケーブル側伝達部）
５０ ガイド 10 Vertical linear motion device 12 Fixed part 14 Table (moving part)
16 Driving means 26 Synchronizing means 28 Balance weight (weight)
42 Seesaw 34 Table side wire (Table side transmission part)
38 Cable side wire (cable side transmission part)
50 guides

Claims (6)

固定部と、該固定部に対して垂直方向に往復直線移動をする移動部と、を備えた垂直直動装置において、
前記移動部へ配線されるケーブルの移動部側端部を垂直方向に駆動し、該移動部の往復直線移動と該ケーブル移動部側端部の往復直線移動とを同期させる同期手段を備え、
前記同期手段は、前記移動部とケーブル移動部側端部間を連結し、該移動部の往復直線移動に同期して垂直方向に往復直線移動する、該移動部と同じ重さのウエイトを備え、
前記移動部の移動により前記ウエイトが該移動部の移動方向と逆向きに該移動部と同じ移動量の移動をし、該ウエイトの移動により前記ケーブル移動部側端部が該移動部の移動方向と同じ向きに該移動部と同じ移動量の移動をすることを特徴とする垂直直動装置。 In a vertical linear motion device comprising a fixed portion and a moving portion that reciprocates linearly in a direction perpendicular to the fixed portion,
The moving unit side end of the cable wired to the moving unit is driven in the vertical direction, and includes a synchronizing means for synchronizing the reciprocating linear movement of the moving unit and the reciprocating linear movement of the cable moving unit side end,
The synchronization means includes a weight having the same weight as the moving unit, which connects the moving unit and the end of the cable moving unit and moves in a reciprocating linear movement in the vertical direction in synchronization with the reciprocating linear movement of the moving unit. ,
Due to the movement of the moving part, the weight moves in the opposite direction to the moving direction of the moving part and the same moving amount as that of the moving part. A vertical linear motion device characterized by moving in the same direction as the moving unit by the same moving amount. 請求項１記載の垂直直動装置において、
前記同期手段は、前記移動部の移動方向と前記ウエイトの移動方向とが逆向きとなるように、前記移動部と前記ウエイト間を連結し、該移動部の移動とウエイトの移動とを同期する移動部側伝達部と、
前記ウエイトの移動方向と前記ケーブル移動部側端部の移動方向とが逆向きとなるように、前記ウエイトと前記ケーブル移動部側端部間を連結し、該ウエイトの移動とケーブル移動部側端部の移動とを同期するケーブル側伝達部と、
を備えたことを特徴とする垂直直動装置。 The vertical linear motion device according to claim 1,
The synchronization means connects the moving unit and the weight so that the moving direction of the moving unit and the moving direction of the weight are opposite to each other, and synchronizes the movement of the moving unit and the movement of the weight. A moving part side transmission part;
The weight and the cable moving unit side end are connected so that the moving direction of the weight and the moving direction of the cable moving unit side end are opposite to each other. A cable side transmission unit that synchronizes the movement of the unit,
A vertical linear motion device characterized by comprising: 請求項１又は２記載の垂直直動装置において、
前記移動部を駆動する駆動手段を備え、
前記駆動手段による前記移動部の駆動により前記ウエイトが該移動部と逆向きに該移動部と同じ移動量の移動をし、該ウエイトの移動により前記ケーブル移動部側端部が該移動部と同じ向きに該移動部の移動量と同じ移動量の移動をすることを特徴とする垂直直動装置。 The vertical linear motion device according to claim 1 or 2,
Drive means for driving the moving part;
When the moving unit is driven by the driving means, the weight moves in the opposite direction to the moving unit by the same moving amount as the moving unit, and the end of the cable moving unit side is the same as the moving unit due to the movement of the weight. A vertical linear motion device characterized by moving in the direction by the same amount of movement as the amount of movement of the moving part. 請求項１〜３のいずれかに記載の垂直直動装置において、
前記移動部の往復直線移動の向きと平行に、前記ウエイトの往復直線移動を案内するガイドを備えたことを特徴とする垂直直動装置。 In the vertical linear motion device according to any one of claims 1 to 3,
A vertical linear motion device comprising a guide for guiding the reciprocating linear movement of the weight in parallel with the direction of the reciprocating linear movement of the moving unit. 請求項１〜４のいずれかに記載の垂直直動装置において、
前記同期手段は、前記移動部側伝達部のウエイト側端部に前記ウエイトを揺動自在に設けるシーソーを備えたことを特徴とする垂直直動装置。 In the vertical linear motion device according to any one of claims 1 to 4,
The vertical linear motion device characterized in that the synchronization means includes a seesaw that swingably provides the weight at an end portion on the weight side of the moving portion side transmission portion. 請求項５記載の垂直直動装置において、
前記シーソーは、軸部材と、揺動部材と、を備え、
前記軸部材は、前記ウエイトと前記揺動部材間を揺動自在に軸支し、
前記揺動部材は、前記移動部側伝達部のウエイト側端部が接続され、かつ前記ウエイトに前記軸部材を介して揺動自在に設けられたことを特徴とする垂直直動装置。 The vertical linear motion device according to claim 5,
The seesaw includes a shaft member and a swing member,
The shaft member pivotally supports the weight and the swing member so as to be swingable,
2. The vertical linear motion device according to claim 1, wherein the swinging member is connected to a weight side end of the moving unit side transmission unit and is swingably provided on the weight via the shaft member.
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