JP2010153644A - Elevating table - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、精密な外観検査が必要とされる検査対象物の位置決めに特に有利に用いることができる昇降テーブルに関する。 The present invention relates to a lifting table that can be used particularly advantageously for positioning an inspection object that requires a precise visual inspection.
昇降テーブルは、例えば、表面に微細な電気配線のパターンが形成された集積回路基板のように、精密な外観検査が必要とされる検査対象物の位置決めに広く用いられている。 The lift table is widely used for positioning an inspection object that requires a precise visual inspection, such as an integrated circuit board having a fine electric wiring pattern formed on the surface thereof.
検査対象物の外観検査は、例えば、検査対象物の表面をCCD(電荷結合素子:charge coupled device)カメラなどの検査装置で撮像して得られた画像に基づいて行なわれている。 The appearance inspection of the inspection object is performed based on an image obtained by imaging the surface of the inspection object with an inspection device such as a CCD (charge coupled device) camera.
検査対象物の表面の鮮明な画像を得るため、検査装置のCCDカメラの焦点を検査対象物の表面に精密に一致させる必要がある。このため、検査対象物は、昇降テーブルが備えるテーブル板の表面に載置され、このテーブル板と共に精密に上下に移動(昇降)される。 In order to obtain a clear image of the surface of the inspection object, it is necessary to precisely match the focus of the CCD camera of the inspection apparatus with the surface of the inspection object. For this reason, the inspection object is placed on the surface of the table plate included in the lifting table and is precisely moved up and down (lifted) together with the table plate.
例えば、特許文献1には、基台(ベース)の上に直動案内装置(リニアガイド)を介して滑動可能に配置されている、頂面に斜面を持つスライド部材、下面に前記スライド部材の斜面に直動案内装置を介して滑動可能に対向配置された斜面を持つテーブル板(テーブル)、および上記スライド部材に接続されている直動駆動装置(マイクロメータヘッド)からなる昇降テーブル(移動ステージ)が開示されている。
昇降テーブルには、テーブル板をその表面を傾斜移動させることなく精密に昇降させることが必要とされる。昇降の際にテーブル板の表面が傾斜移動すると、これと同時にテーブル板の表面に載置された検査対象物の表面が傾斜移動する。このため、検査装置のCCDカメラの焦点を検査対象物の表面に精密に一致させることができなくなり、検査対象物の外観を十分に高い精度で検査することができなくなる。 The lifting table requires that the table plate be lifted and lowered precisely without tilting the surface of the table plate. When the surface of the table plate is tilted during elevation, the surface of the inspection object placed on the surface of the table plate is simultaneously tilted and moved. For this reason, the focus of the CCD camera of the inspection apparatus cannot be precisely matched with the surface of the inspection object, and the appearance of the inspection object cannot be inspected with sufficiently high accuracy.
近年、集積回路基板の電気配線のパターンは極めて微細な幅に設定されている。このため、このような検査対象物の外観検査に用いられる昇降テーブルには、テーブル板を昇降させた際のテーブル板の表面の傾斜移動の角度が極めて小さい値を示すこと、例えば、テーブル板を上昇させる場合には、上昇の前後でのテーブル板の表面のなす角度(以下、テーブル板の傾斜移動の角度と云う)が数μラジアン以下の角度であることが要求される。 In recent years, the pattern of electrical wiring on an integrated circuit board has been set to an extremely fine width. For this reason, the lifting table used for the appearance inspection of such an inspection object indicates that the angle of the inclination movement of the surface of the table plate when the table plate is raised or lowered shows a very small value, for example, a table plate In the case of raising, it is required that an angle formed by the surface of the table plate before and after the elevation (hereinafter referred to as an inclination movement angle of the table plate) is an angle of several μ radians or less.
前記の特許文献1の昇降テーブルは、スライド部材などの各構成部品の作製の精度、直動駆動装置の駆動軸(マイクロメータヘッド)や各直動案内装置の直進性、これらを組み立てる際の取り付け位置の精度の影響を受け易く、このためテーブル板の傾斜移動の角度を上記のような極めて小さな値にすることは難しい。 The lifting table of the above-mentioned patent document 1 has an accuracy of manufacturing each component such as a slide member, a drive shaft (micrometer head) of a linear motion drive device and a straight advanceability of each linear motion guide device, and mounting when assembling them. It is easily affected by the accuracy of the position, and therefore it is difficult to set the angle of the tilt movement of the table plate to such an extremely small value as described above.
本発明の課題は、テーブル板の表面の傾斜移動が抑制された昇降テーブルを提供することにある。 The subject of this invention is providing the raising / lowering table in which the inclination movement of the surface of a table board was suppressed.
本発明は、基台、基台上に設置された昇降装置、下端部が昇降装置に可動接続具を介して固定され、上端部にてテーブル板を支持している軸体、前記基台上の昇降装置の周囲に立設された支柱に支持されている、前記軸体を上下に移動可能に収容する外筒を持つ直動軸受を含み、前記の可動接続具が、昇降装置に固定された支持板と、支持板上に複数の球体を介して滑動可能に支持された可動板とを有するスライドユニット、および前記可動板に固定されている、上方に開口する球状の空洞部を持つハウジングと、前記空洞部に収容された球体と、この球体の頂部に備えられている、前記のハウジングの開口を通って軸体の下端部に固定された支持軸とを有する球面軸受からなる昇降テーブルにある。 The present invention relates to a base, a lifting device installed on the base, a shaft having a lower end fixed to the lifting device via a movable connector, and supporting a table plate at the upper end, on the base Including a linear motion bearing having an outer cylinder that is supported by a support column provided upright around the lifting and lowering device and that accommodates the shaft body so as to be movable up and down, and the movable connector is fixed to the lifting and lowering device. A slide unit having a support plate and a movable plate slidably supported on the support plate via a plurality of spheres, and a housing having a spherical cavity opening upward and fixed to the movable plate And an elevating table comprising a spherical bearing having a spherical body accommodated in the hollow portion and a support shaft which is provided at the top of the spherical body and which is fixed to the lower end portion of the shaft body through the opening of the housing. It is in.
このように、軸体の下端部に球面軸受が接続されているものを、以下、球面軸受支持タイプの昇降テーブルと云う。 In this manner, a spherical bearing connected to the lower end of the shaft body is hereinafter referred to as a spherical bearing support type lifting table.
本発明の昇降テーブル(球面軸受支持タイプ)の好ましい態様は、次の通りである。
(1)外筒と軸体との間に、複数の柱状転動体を各転動体が内周面側と外周面側とに部分的に突き出された状態で回転可能に保持している円筒状の転動体保持器が備えられ、そして軸体の外周面に、上記保持器の内周面側に突き出された各転動体を収容している三本以上の直線状溝が互いに軸対称に形成されている。
(2)球面軸受の球体が、その表面に沿って配置された複数の小球を介してハウジングの空洞部に収容されている。
(3)スライドユニットの可動板が、球面軸受のハウジングの上端部周縁に一体に形成されている。
(4)昇降装置が、基台上に滑動可能に配置されている、頂面に上記テーブル板の表面に対して傾斜した斜面を有するスライド部材、基台上に設置され、前記スライド部材に接続されている直動駆動装置、そして頂面が上記スライドユニットの支持板に固定され、底面に前記スライド部材の斜面に滑動可能に対向配置されている斜面を有する昇降部材からなる。
Preferred embodiments of the lifting table (spherical bearing support type) of the present invention are as follows.
(1) A cylindrical shape in which a plurality of columnar rolling elements are rotatably held between an outer cylinder and a shaft body with each rolling element partially protruding to the inner peripheral surface side and the outer peripheral surface side. And three or more linear grooves accommodating the respective rolling elements protruding toward the inner peripheral surface of the cage are formed on the outer peripheral surface of the shaft body so as to be axially symmetrical with each other. Has been.
(2) The spherical body of the spherical bearing is accommodated in the hollow portion of the housing via a plurality of small spheres arranged along the surface.
(3) The movable plate of the slide unit is integrally formed on the periphery of the upper end portion of the housing of the spherical bearing.
(4) The lifting device is slidably disposed on the base, has a slide member having a slope inclined with respect to the surface of the table plate on the top surface, and is installed on the base and connected to the slide member And a lift member having a top surface fixed to the support plate of the slide unit and a bottom surface slidably disposed on the bottom surface of the slide member so as to be slidable.
本発明はまた、基台、基台上に設置された昇降装置、下端部が昇降装置に可動接続具を介して固定され、上端部にてテーブル板を支持している軸体、前記基台上の昇降装置の周囲に立設された支柱に支持されている、前記軸体を上下に移動可能に収容する外筒を持つ直動軸受を含み、前記の可動接続具が、昇降装置に固定された支持軸と、支持軸の上部に備えられた球体と、支持軸及び球体を収容している、下方に開口する球状の空洞部を持つハウジングとを有する球面軸受、および上記ハウジングに固定された支持板と、支持板上に複数の球体を介して滑動可能に支持されている、軸体の下端部に固定された可動板とを有するスライドユニットからなる昇降テーブルにもある。 The present invention also provides a base, an elevating device installed on the base, a shaft body having a lower end fixed to the elevating device via a movable connector, and supporting a table plate at the upper end, and the base Including a linear motion bearing having an outer cylinder which is supported by a support column installed around the upper lifting device and movably accommodates the shaft body, and the movable connector is fixed to the lifting device A spherical bearing having a support shaft, a sphere provided on an upper portion of the support shaft, a housing having a spherical cavity opening downward and accommodating the support shaft and the sphere, and fixed to the housing There is also an elevating table comprising a slide unit having a support plate and a movable plate fixed to the lower end portion of the shaft body, which is slidably supported on the support plate via a plurality of spheres.
このように、軸体の下端部にスライドユニットが接続されているものを、以下、スライドユニット支持タイプの昇降テーブルと云う。 In this way, the slide unit connected to the lower end of the shaft body is hereinafter referred to as a slide unit support type lifting table.
本発明の昇降テーブル(スライドユニット支持タイプ)の好ましい態様は、次の通りである。
(1)外筒と軸体との間に、複数の柱状転動体を各転動体が内周面側と外周面側とに部分的に突き出された状態で回転可能に保持している円筒状の転動体保持器が備えられ、そして軸体の外周面に、上記保持器の内周面側に突き出された各転動体を収容している三本以上の直線状溝が互いに軸対称に形成されている。
(2)球面軸受の球体が、その表面に沿って配置された複数の小球を介してハウジングの空洞部に収容されている。
(3)スライドユニットの支持板が、球面軸受のハウジングの下端部周縁に一体に形成されている。
(4)昇降装置が、基台上に滑動可能に配置されている、頂面に上記テーブル板の表面に対して傾斜した斜面を有するスライド部材、基台上に設置され、前記スライド部材に接続されている直動駆動装置、そして頂面が上記球面軸受の支持軸に固定され、底面に前記スライド部材の斜面に滑動可能に対向配置されている斜面を有する昇降部材からなる。
The preferable aspect of the raising / lowering table (slide unit support type) of this invention is as follows.
(1) A cylindrical shape in which a plurality of columnar rolling elements are rotatably held between an outer cylinder and a shaft body with each rolling element partially protruding to the inner peripheral surface side and the outer peripheral surface side. And three or more linear grooves accommodating the respective rolling elements protruding toward the inner peripheral surface of the cage are formed on the outer peripheral surface of the shaft body so as to be axially symmetrical with each other. Has been.
(2) The spherical body of the spherical bearing is accommodated in the hollow portion of the housing via a plurality of small spheres arranged along the surface.
(3) The support plate of the slide unit is integrally formed on the periphery of the lower end portion of the spherical bearing housing.
(4) The lifting device is slidably disposed on the base, has a slide member having a slope inclined with respect to the surface of the table plate on the top surface, and is installed on the base and connected to the slide member And a lifting member having a top surface fixed to the support shaft of the spherical bearing and having a slope on the bottom surface slidably opposed to the slope of the slide member.
本発明の昇降テーブルでは、テーブル板を支持する軸体を直動軸受の外筒の内部に緊密に支持し、この軸体を所定の可動接続具を介して接続された昇降装置によって上下に移動させるため、テーブル板が極めて高精度にて上下に移動され、テーブル板の表面の傾斜移動が抑制される。 In the lifting table of the present invention, the shaft body that supports the table plate is tightly supported inside the outer cylinder of the linear motion bearing, and the shaft body is moved up and down by a lifting device connected via a predetermined movable connector. Therefore, the table plate is moved up and down with extremely high accuracy, and the tilt movement of the surface of the table plate is suppressed.
本発明の昇降テーブルを、添付の図面を用いて説明する。 The lifting table of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の昇降テーブルの構成例を示す正面図である。図2は、図1に示す可動接続具41の構成を示す断面図である。図3は、図1の昇降テーブル10の平面図である。図4は、図1の昇降テーブル10のテーブル板13を上昇させた状態を示す図である。そして図5は、図1に記入した切断線V−V線に沿って切断した直動軸受17及び軸体14の断面図である。
FIG. 1 is a front view showing a configuration example of a lifting table according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the
図1〜図5に示す昇降テーブル(球面軸受支持タイプ)10は、基台11、基台11の上に設置された昇降装置12、下端部が昇降装置12に可動接続具41を介して固定され、上端部にてテーブル板13を支持している軸体14、前記基台11の上の昇降装置12の周囲に立設された支柱15、15、〜に支持されている、前記軸体14を上下に移動可能に収容する外筒16を持つ直動軸受17などから構成されている。
1 to 5, a lifting table (spherical bearing support type) 10 includes a base 11, a
この昇降テーブル10の可動接続具41は、昇降装置12に固定された支持板42と、支持板42の上に複数の球体43、43、〜を介して滑動可能に支持された可動板44とを有するスライドユニット45、および前記可動板44に固定されている、上方に開口する球状の空洞部46aを持つハウジング46と、前記空洞部46aに収容された球体47と、この球体47の頂部に備えられている、前記のハウジング46の開口46bを通って軸体14の下端部に固定された支持軸48とを有する球面軸受49などから構成されている。
The
スライドユニット45の支持板42は、筒状の接続部材51を介して、昇降装置12の昇降部材20に固定されている。一方、可動板44は、支持板42の上に配置された複数の球体43、43の転動により、支持板42の表面(水平面)に沿って任意の方向に滑動可能とされている。
The
前記の複数の球体43、43、〜が互いに接触(衝突)すると、球体43の転動が停止して、可動板44の円滑な移動が妨げられる。このため、支持板42と可動板44との間には、複数の球体43、43、〜を個別に収容保持する複数の透孔52a、52a、〜を備える球体保持器52が配置されていることが好ましい。球体保持器52の各透孔52aには、各球体43が回転可能な状態にて収容保持される。なお、この球体保持器52は、支持板42には固定されていない。従って、複数の球体43、43、〜が転動すると、これらの転動体と共に支持板42の上を移動する。
When the plurality of
また、支持板42の可動板44の側とは逆側には、上記とは別の複数の球体53、53、〜を介して、可動板44に連結固定された補助板54が備えられていることが好ましい。補助板54を可動板44にボルト55で締め付け固定することにより、可動板44が、複数の球体43、43、〜を介して、支持板42の上に滑動可能な状態で緊密に支持される。これにより、可動板44は、その傾斜移動が抑制されるため、支持板42の表面(水平面)に沿って極めて精密に移動することが可能になる。なお、支持板42と補助板54との間には、複数の球体53、53、〜を個別に収容保持する複数の透孔を備える球体保持器57が配置されていることが更に好ましい。
Further, on the side opposite to the
スライドユニット45の可動板44には、球面軸受49が固定されている。従って、球面軸受49もまた、支持板42の表面(水平面)に沿って任意の方向に滑動可能とされている。
A
球面軸受49は、可動板44に固定されたハウジング46と、ハウジング46の球状の空洞部46aに収容された球体47と、この球体47の頂部に備えられ支持軸48とから構成されている。
The
支持軸48は、ハウジング46の開口46bを通って軸体14の下端部に固定されている。この支持軸48は、球体47と共に揺動可能である。
The
球面軸受49の球体47は、その表面に沿って配置された複数の小球56、56、〜を介してハウジング46の空洞部46aに収容されていることが好ましい。これにより、ハウジング46の空洞部46aに複数の小球56、56、〜を介して球体47が緊密に収容支持されるため、球体47に備えられた支持軸48が精密に揺動するようになる(空洞部46aの内部での球体47の微動による支持軸48の不安定な揺動が抑制される)。
The
また、上記のスライドユニット45の可動板44は、球面軸受49のハウジング46の上端部周縁に一体に形成されていることが好ましい。これにより、可動接続具41の高さ(すなわち昇降テーブル10)の高さを低くすることができる。
In addition, the
このように、直動軸受17の外筒16に収容支持された軸体14を、前記可動接続具41を介して接続された昇降装置12を用いて上下に移動(昇降)させると、この軸体14が極めて高い精度で上下に移動して、軸体14に支持されたテーブル板13の傾斜移動が抑制される。その理由は、以下のように理解される。
As described above, when the
前記の特許文献1の昇降テーブルに代表されるように、従来の昇降テーブルでは、テーブル板に直接的に昇降装置が接続固定されている。このため、昇降装置の上下方向への移動精度、あるいは昇降装置の作動時の振動などが、直ちにテーブル板の昇降の精度に影響を与える。従って、極めて高精度で且つ低振動の昇降装置を用いない限り、テーブル板を極めて高精度にて昇降すること、すなわちテーブル板の表面の微小な傾斜移動を抑制することは難しい。 As represented by the lifting table of Patent Document 1, in the conventional lifting table, the lifting device is directly connected and fixed to the table plate. For this reason, the movement accuracy of the lifting device in the vertical direction or the vibration during the operation of the lifting device immediately affects the lifting accuracy of the table plate. Therefore, it is difficult to raise and lower the table plate with extremely high accuracy, that is, to suppress a minute tilt movement of the surface of the table plate, unless an elevator device with extremely high accuracy and low vibration is used.
これに対して、本発明の昇降テーブル10では、軸体14と昇降装置12とが、可動接続具41を介して柔軟に接続されている。
On the other hand, in the lifting table 10 of the present invention, the
この接続具41は、昇降装置12の昇降部材20の上面が、例えば、昇降装置12の昇降部材20の上下方向への移動の精度、あるいは直動駆動装置19の作動時の振動などの影響を受けて、水平方向に微動(もしくは微振動)、あるいは傾斜移動(もしくは揺動振動)した場合であっても、前記の水平方向への微動(もしくは微振動)をスライドユニット45の可動板44の移動により吸収し、そして傾斜移動(あるいは揺動振動)を球面軸受49の支持軸48の揺動により吸収する。すなわち、接続具41は、昇降装置12の上下方向への駆動力のみを選択的に軸体14に伝達する。このため、軸体14は、直動軸受17の外筒16の内部に緊密に支持された状態で、極めて高い精度で上下に移動(昇降)する。これと同時にテーブル板13もまた、極めて高い精度で上下に移動するため、テーブル板13の表面の傾斜移動が極めて低減される。
The
更に詳細に説明をすると、前記のようにテーブル板を支持する軸体が直動軸受の外筒の内部に緊密に支持されていても、この軸体を可動接続具を用いることなく昇降装置で駆動した場合には、テーブル板の昇降の精度をある程度以上に高くすることは難しい。これは、上記のような昇降装置の昇降部材の上下方向への移動の精度(以下、昇降装置の昇降の精度と云う)、あるいは直動駆動装置の作動時の振動などが、軸体を介してテーブル板の昇降の精度に影響を与えるだけでなく、更に直動軸受の外筒の内部に緊密に収容支持された軸体に応力を発生させ、この応力により軸体に撓みを生じるため直動軸受による軸体の支持が不十分になる、すなわち直動軸受が本来有する高い性能(軸体を高精度で直進させる性能)を十分に発揮することができなくなるからである。 More specifically, even if the shaft body that supports the table plate is closely supported inside the outer cylinder of the linear motion bearing as described above, the shaft body can be lifted and lowered without using a movable connector. When driven, it is difficult to raise the accuracy of raising and lowering the table plate to some extent. This is because the vertical movement of the lifting member of the lifting device as described above (hereinafter referred to as the lifting accuracy of the lifting device) or the vibration during the operation of the linear drive device is caused through the shaft body. In addition to affecting the accuracy of raising and lowering the table plate, stress is generated in the shaft body that is tightly housed and supported inside the outer cylinder of the linear motion bearing. This is because the shaft body is not sufficiently supported by the dynamic bearing, that is, the high performance inherent in the linear bearing (the ability to move the shaft straight ahead with high accuracy) cannot be fully exhibited.
本発明の昇降テーブル10では、テーブル板13を支持する軸体14を軸体14に可動接続具41を介して柔軟に接続された昇降装置12で駆動することにより、昇降装置12の昇降の精度あるいは直動駆動装置19の作動時の振動などがテーブル板13の昇降の精度に影響を与えることを抑制し、これと共に軸体14の撓みの発生を抑制し、直動軸受17に本来持つ高い性能を十分に発揮させることにより、テーブル板13の極めて高精度での昇降、すなわちテーブル板13の表面の傾斜移動の抑制を可能としている。
In the lifting table 10 of the present invention, the lifting / lowering accuracy of the lifting / lowering
例えば、図1の昇降テーブル10において、基準位置におけるテーブル板13の表面の配置、そしてテーブル板を30mmの距離にて上昇させた際の(上昇位置における)テーブル板13の表面の配置を、それぞれレーザ側長器を用いて測定し、前者の表面と後者の表面とのなす角度(傾斜移動の角度)を算出したところ、約3μラジアンであった。これは、テーブル板13の中心位置から150mmの位置にある部位が上下方向に僅か0.4μmしか移動しないことを意味している。このように、本発明の昇降テーブル10は、テーブル板13を極めて高い精度にて昇降させ、テーブル板13の表面の傾斜移動を極めて低減することができる。
For example, in the elevating table 10 of FIG. 1, the arrangement of the surface of the
以下では、本発明の昇降テーブル10の構成について詳細な説明を行なう。 Below, the structure of the raising / lowering table 10 of this invention is demonstrated in detail.
昇降装置12は、基台11の上に滑動可能に配置されている、頂面に上記テーブル板13の表面に対して傾斜した斜面18aを有するスライド部材18、基台11の上に設置され、スライド部材18に接続されている直動駆動装置19、そして頂面が上記スライドユニット45の支持板42に固定され、底面に前記スライド部材18の斜面18aに滑動可能に対向配置されている斜面20aを有する昇降部材20から構成されている。
The lifting and lowering
スライド部材18は、基台11の上に設置された直動案内装置21により、基台11の表面に沿って滑動可能とされている。直動案内装置21は、レール21aと、レール21aに長さ方向に滑動可能に装着されたスライダ21bとから構成されている。このスライダ21bはスライド部材18の底面に固定されている。
The
昇降部材20の斜面20aは、スライド部材18の斜面18aに固定された直動案内装置22により、前記斜面18aに沿って滑動可能とされている。直動案内装置22は、レール22aと、レール22aに長さ方向に滑動可能に装着されたスライダ22bとから構成されている。このレール22aは昇降部材20の斜面20aに固定され、そしてスライダ22bはスライド部材18の斜面18aに固定されている。
The inclined surface 20 a of the elevating
昇降部材20は、基台11の上に設置されたフレーム11aの上部に備えられた直動案内装置23により、昇降(上下に移動)可能とされている。直動案内装置23は、レール23aと、レール23aに長さ方向に滑動可能に装着されたスライダ23bとから構成されている。このレール23aは昇降部材20の側面に固定され、そしてスライダ23bはフレーム11bの側面に固定されている。
The elevating
直動駆動装置19は、回転駆動装置24と、回転駆動装置24の回転軸24aに接続された送りねじ25とから構成されている。送りねじ25は、回転駆動装置24の回転軸24aに接続されたねじ軸25aと、ねじ軸25aの周囲に嵌め合わされたナット25bとから構成されている。
The
送りねじ25のナット25bは、スライド部材18の側面に固定され、そしてねじ軸25aは、スライド部材18の透孔18bに収容されている。透孔18bの直径は、ねじ軸25aの直径よりも大きなサイズに設定されている。
The
そして、昇降装置12の昇降部材20は、下記のようにして、例えば、上昇(上方に移動)させることができる。
And the raising / lowering
先ず、図1に示す昇降テーブル10の回転駆動装置24を作動させ、その回転軸24aを送りねじ25のねじ軸25aと共に回転させることにより、ナット25bをスライド部材18と共に後退(図にて右側の方向へ移動)させる。このスライド部材18の移動により、昇降部材20は、図4に示すように直動案内装置23のレール23aの長さ方向に沿って上方へと移動(上昇)する。これとは逆に、スライド部材18を前進(図にて左側の方向へ移動)させれば、昇降部材20を下方へと移動(下降)させることができる。
First, the
図1に示す昇降装置12は、回転駆動装置24の回転軸24aの駆動量(すなわちナット25bのねじ軸25aの長さ方向への移動量)に対する昇降部材20の上下方向への移動量の比を、スライド部材18の斜面18aの角度の設定により小さな値にすることができる。このため、昇降部材20を軸体14及びテーブル板13と共に高い分解能にて上下に移動する(位置決めする)ことができる。また、回転駆動装置24及び送りねじ25の各々を横向きに配置するため、昇降テーブル10の高さを小さくすることもできる。
The elevating
なお、本発明の昇降テーブルにおいては、図1の昇降装置12に代えて、公知の昇降装置を用いることができる。例えば、基台の上に、上記直動駆動装置19と同様の構成の直動駆動装置、すなわち回転駆動装置及び送りねじを縦向きに設置し、適当な接続具を用いて送りねじのナットを可動接続具を介して軸体に固定することにより、この直動駆動装置を昇降装置として用いることもできる。
In the lifting table of the present invention, a known lifting device can be used instead of the
そして、図1の昇降テーブル10において、昇降装置12の昇降部材20を昇降させることにより、この昇降装置12に可動接続具41を介して接続された軸体14をテーブル板13と共に昇降させることができる。
In the lifting table 10 of FIG. 1, the
この軸体14は、上下に移動(昇降)可能な状態にて、直動軸受17の外筒16に収容支持されている。軸体14は、例えば、アルミニウムや鋼(例、ステンレススチール)に代表される金属材料から形成される。
The
直動軸受17の外筒16と軸体14との間には、複数の柱状転動体26を各転動体26が内周面側と外周面側とに部分的に突き出された状態で回転可能に保持している円筒状の転動体保持器27が備えられ、そして軸体14の外周面には、上記保持器27の内周面側に突き出された各転動体26を収容している3本以上(例えば、9本)の直線状溝14a、14a、14a、〜が互いに軸対称に形成されている。
Between the
このような直動軸受17と軸体14とを用いると、各柱状転動体26が溝14aの長さ方向に沿って転動するため、軸体14(すなわちテーブル板13)の上下方向への移動精度が極めて高くなり、これと同時に周方向への回転も防止される。また、各柱状転動体26と外筒16あるいは軸体14との接触面積が、球状の転動体を用いる場合よりも大きくなるため、昇降テーブル10の耐荷重性が向上する。そして、上記のように、この軸体14を可動接続具41を介して昇降装置12で駆動することにより、この直動軸受17が本来持つ高い性能(軸体14を高精度で直進させる性能)を十分に発揮するため、軸体14をテーブル板13と共に極めて高い精度で昇降させること、すなわちテーブル板13の傾斜移動を効果的に抑制することが可能になる。
When such a linear motion bearing 17 and the
軸体14を外筒16で安定に支持するため、軸体14の外周面には、少なくとも3本の直線状溝14a、14a、14a、〜が形成される。直線状溝14aの本数が多いほど、軸体14がより多くの数の転動体26を介して外筒16に支持されるために昇降テーブル10の耐荷重性が向上するが、その反面、軸体14の直線状溝14aの研削加工、そして転動体保持器27の転動体26を収容する透孔の孔あけ加工に手間がかかる。従って、直線状溝14aの本数は、昇降テーブル10に付与される荷重の大きさにも依るが、通常、3〜30本の範囲内に設定される。
In order to stably support the
軸体14の外周面上には、奇数本(例えば、9本)の直線状溝14a、14a、〜が互いに軸対称に形成されていることが好ましい。これにより、軸体14の複数本の直線状溝14a、14a、〜は、そのうちの任意の二本の溝が互いに軸体14の直径方向に対向することのない位置関係にて配置される。このような直線状溝14a、14a、〜の配置により、軸体14の長さ方向への移動精度(直進性)が更に向上する。その理由は、以下のように理解される。
On the outer peripheral surface of the
昇降テーブル10を製造する際に、直動軸受17の外筒16の内周面あるいは軸体14の直線状溝14aを精密な形状に機械加工することは難しい。特に、前記の直線状溝14aを精密に機械加工することは極めて難しい。従って、外筒16の内周面及び直線状溝14aの底面の各々には微細な凹凸が形成され、このような微細な凹凸が原因で外筒16の内周面と直線状溝14aの底面との間隔(以下、外筒と直線状溝との間隔と云う)が僅かに変動する。
When manufacturing the lifting table 10, it is difficult to machine the inner peripheral surface of the
例えば、仮に二本の直線状溝が互いに軸体の直径方向に対向する位置関係にて配置されていると、外筒と一方の直線状溝との間隔が狭くなった際に、この直線状溝の転動体が外筒と直線状溝とに強く挟まれ、これと同時に軸体が他方の直線状溝の側に僅かに移動するため、他方の直線状溝の転動体もまた外筒と直線状溝とに強く挟まれる。そして、上記の一方の直線状溝の転動体が長さ方向の中央の位置とは異なる位置にて外筒と軸体とに強く挟まれると、これと同時に他方の直線状溝の転動体もまた前記位置と対応する位置にて外筒と軸体とに強く挟まれる。この状態で軸体が移動すると、各々の柱状転動体が転動体保持器の透孔の内部で僅かに傾斜した状態で配置され、両者の転動体が軸体の長さ方向に対して傾斜した方向に転動しようとするため、軸体の直進性が低下する傾向にある。 For example, if two linear grooves are arranged so as to face each other in the diametrical direction of the shaft body, when the distance between the outer cylinder and one linear groove becomes narrower, Since the rolling element of the groove is strongly sandwiched between the outer cylinder and the linear groove, and at the same time, the shaft body slightly moves toward the other linear groove, the rolling element of the other linear groove is also connected to the outer cylinder. Strongly sandwiched between straight grooves. When the rolling element of the one linear groove is strongly sandwiched between the outer cylinder and the shaft at a position different from the center position in the length direction, the rolling element of the other linear groove is simultaneously Further, it is strongly sandwiched between the outer cylinder and the shaft at a position corresponding to the position. When the shaft body moves in this state, each columnar rolling element is arranged in a slightly inclined state inside the through hole of the rolling element cage, and both rolling elements are inclined with respect to the length direction of the shaft body. Since it tries to roll in the direction, the straightness of the shaft body tends to decrease.
これに対して、二本の直線状溝14a、14aが互いに軸体14の直径方向に対向することのない位置関係にて配置されていると、外筒16と直線状溝14aとの間隔が狭くなり、転動体26が外筒16と溝14aとに挟まれた際にも、軸体14が前記転動体26の側とは逆側(転動体が存在しない表面の側に)に移動するため、外筒16と溝14aとが上記転動体26を挟む力が低下する。このため、転動体26の保持器27の透孔の内部での傾斜移動が抑制される。このため、軸体14の直進性が更に良好になる。
On the other hand, when the two
各直線状溝14aには、その長さ方向に沿って複数の柱状転動体26が配置される。柱状転動体26は、例えば、アルミニウムや鋼(例、ステンレススチール)に代表される金属材料、あるいはセラミック材料から形成される。
In each
各直線状溝14aに配置される柱状転動体26の数が多いほど昇降テーブル10の耐荷重性が向上するが、その反面、転動体保持器27の転動体26を収容する透孔の孔あけ加工に手間がかかる。従って、各直線状溝14aに配置される柱状転動体26の数は、通常、3〜30個の範囲内に設定される。
As the number of
柱状転動体26の外周面は、転動体26の長さ方向の中央部における直径が最大となるように膨出していることが好ましい。このように外周面が膨出した柱状転動体26は、その中心軸が直線状溝14aの長さ方向と直交する配置で安定するため、軸体14の直進性が更に向上する。
It is preferable that the outer peripheral surface of the columnar rolling
転動体保持器27は、軸体14の溝14aの長さ方向において互いに隣接する柱状転動体同士が互いに接触(衝突)することを防止する。柱状転動体同士が接触すると、柱状転動体の転動が停止するため、軸体14の長さ方向への円滑な移動が妨げられる。
The rolling
各々の柱状転動体26を、転動体保持器27の内周面側と外周面側とに部分的に突き出させるため、保持器27の内径は、軸体14の直径よりも大きな値に設定され、そして外径は、外筒16の内径よりも小さな値に設定される。
In order to cause each columnar rolling
転動体保持器27は、例えば、金属材料や樹脂材料から形成される。金属材料としては、機械加工が容易な金属材料、例えば、真鍮やステンレス鋼を用いることが好ましい。樹脂材料としては、機械的強度の大きな樹脂材料、例えば、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、あるいはポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂を用いることが好ましい。
The rolling
転動体保持器27の周囲には、保持器27の外周面側に突き出された各転動体26と接触した状態で外筒16が嵌め合わされている。外筒16は、例えば、アルミニウムや鋼(例、ステンレススチール)に代表される金属材料から形成される。
The
なお、本発明の昇降テーブルに用いる直動軸受としては、テーブル板を支持する軸体を上下に移動可能に収容する外筒を備える公知の直動軸受を用いることができる。前記のように、本発明の昇降テーブルでは、軸体を可動接続具を介して昇降装置で駆動するため、使用する直動軸受に本来持つ高い性能(軸体を高精度で直進させる性能)を十分に発揮させることができる。このため、直動軸受で支持された軸体をテーブル板と共に極めて高い精度で昇降させること、すなわちテーブル板の傾斜移動を極めて低減することが可能になる。 In addition, as a linear motion bearing used for the raising / lowering table of this invention, the well-known linear motion bearing provided with the outer cylinder which accommodates the shaft body which supports a table board so that a movement up and down can be used. As described above, in the lifting table of the present invention, since the shaft body is driven by the lifting device via the movable connector, the high performance inherent in the linear bearing used (the ability to move the shaft straight with high accuracy) is achieved. It can be fully demonstrated. For this reason, it becomes possible to raise / lower the shaft body supported by the linear motion bearing with the table plate with extremely high accuracy, that is, to extremely reduce the tilt movement of the table plate.
図6は、可動接続具の別の構成例を示す断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing another configuration example of the movable connector.
図6の可動接続具61は、昇降装置12に固定された支持板62と、支持板62の上に複数の球体43、43、〜を介して滑動可能に支持された可動板64とを有するスライドユニット65、および前記可動板64に固定されている、上方に開口する球状の空洞部66aを持つハウジング66と、前記空洞部66aに収容された球体47と、この球体47の頂部に備えられている、前記のハウジング66の開口66bを通って軸体14の下端部に固定された支持軸48とを有する球面軸受69などから構成されている。
6 has a
図6の可動接続具61の構成は、スライドユニット65と球面軸受69が、互いに上下に積層された独立した部品として構成されていること以外は図2の可動接続具41と同様である。
The configuration of the
図7は、可動接続具の更に別の構成例を示す断面図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing still another configuration example of the movable connector.
図7の可動接続具71は、昇降装置12に固定された支持板72と、支持板72の上に複数の球体43、43、〜を介して滑動可能に支持された可動板74とを有するスライドユニット75、および前記可動板74に固定されている、上方に開口する球状の空洞部66aを持つハウジング66と、前記空洞部66aに収容された球体47と、この球体47の頂部に備えられている、前記のハウジング66の開口66bを通って軸体14の下端部に固定された支持軸48とを有する球面軸受69などから構成されている。
7 has a
図7の可動接続具71の構成は、スライドユニット75の構成が異なること以外は図6の可動接続具61と同様である。
The configuration of the
このスライドユニット75の支持板72は、支柱79を介して昇降装置12に固定されている。この支持板72の可動板74の側とは逆側には、上記とは別の複数の球体53、53、〜を介して、可動板74に連結固定された補助板54が備えられている。
The
図8は、可動接続具の更に別の構成例を示す断面図である。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing still another configuration example of the movable connector.
図8の可動接続具81は、昇降装置12に固定された支持板82と、支持板82の上に複数の球体43、43、〜を介して滑動可能に支持された可動板84とを有するスライドユニット85、および前記可動板84に固定されている、上方に開口する球状の空洞部86aを持つハウジング86と、前記空洞部86aに収容された球体87と、この球体87の頂部に備えられている、前記のハウジング86の開口86bを通って軸体14の下端部に固定された支持軸48とを有する球面軸受89などから構成されている。
8 includes a
図8の可動接続具81の構成は、スライドユニット85に補助板が備えられていないこと、球面軸受89の球体87が小球を介在させることなくハウジング86の空洞部86aに収容されていること以外は図6の可動接続具61と同様である。なお、このハウジング86は、空洞部86aに球体87を収容するため、互いに分離可能な本体88aと蓋88bとから構成されている。
In the configuration of the
以上の図6〜図8に示す可動接続具61、71、81もまた、図2の可動接続具41と同様に、昇降装置12の上下方向への駆動力のみを選択的に軸体14に伝達することができる。
Similarly to the
次に、本発明の昇降テーブルの別の構成例について説明する。 Next, another configuration example of the lifting table of the present invention will be described.
図9は本発明の昇降テーブル(スライドユニット支持タイプ)の構成例を示す要部断面図である。図9には、昇降テーブル90の可動接続具91の近傍の部位を示してある。
FIG. 9 is a cross-sectional view of an essential part showing a configuration example of a lifting table (slide unit support type) according to the present invention. In FIG. 9, the site | part of the vicinity of the
図9の昇降テーブル90の構成は、可動接続具91の構成が異なること以外は図1の昇降テーブル10と同様である。
The configuration of the lifting table 90 in FIG. 9 is the same as that of the lifting table 10 in FIG. 1 except that the configuration of the
この昇降テーブル90の可動接続具91は、昇降装置12に固定された支持軸48と、支持軸48の上部に備えられた球体47と、支持軸48及び球体47を収容している、下方に開口する球状の空洞部46aを持つハウジング46とを有する球面軸受49、および上記ハウジング46に固定された支持板42と、支持板42の上に複数の球体43、43、〜を介して滑動可能に支持されている、軸体14の下端部に固定された可動板44とを有するスライドユニット45などから構成されている。
The
スライドユニット45の可動板44は、筒状の接続部材51を介して軸体14に固定されている。また、スライドユニット45の支持板42は、可動接続具91の高さ(すなわち昇降テーブル90の高さ)を低くするため、球面軸受49のハウジング46の下端部周縁に一体に形成されている。
The
図9の昇降テーブル90の可動接続具91としては、図2の昇降テーブル10の可動接続具41をその上下方向の向きが逆向きとなるように配置して使用している。
As the
可動接続具91もまた、昇降装置12の上下方向への駆動力のみを選択的に軸体14に伝達することができる。
The
このように、例えば、図2の可動接続具41、図6の可動接続具61、図7の可動接続具71、あるいは図8の可動接続具81を上下方向の向きが逆向きとなるように配置して使用することにより、本発明の昇降テーブル(スライドユニット支持タイプ)を構成することができる。
Thus, for example, the
スライドユニット支持タイプの昇降テーブルの動作や好ましい態様については、球面軸受支持タイプの昇降テーブルと同様であるため、これ以上の説明は省略する。 Since the operation and preferred mode of the slide unit support type lifting table are the same as those of the spherical bearing support type lifting table, further explanation is omitted.
10 昇降テーブル
11 基台
11a フレーム
12 昇降装置
13 テーブル板
14 軸体
14a 直線状溝
15 支柱
16 外筒
17 直動軸受
18 スライド部材
18a 斜面
18b 透孔
19 直動駆動装置
20 昇降部材
20a 斜面
21、22、23 直動案内装置
21a、22a、23a レール
21b、22b、23b スライダ
24 回転駆動装置
24a 回転軸
25 送りねじ
25a ねじ軸
25b ナット
26 柱状転動体
27 転動体保持器
41 可動接続具
42 支持板
43 球体
44 可動板
45 スライドユニット
46 ハウジング
46a 空洞部
46b 開口
47 球体
48 支持軸
49 球面軸受
51 接続部材
52 球体保持器
52a 透孔
53 球体
54 補助板
55 ボルト
56 小球
57 球体保持器
61 可動接続具
62 支持板
64 可動板
65 スライドユニット
66 ハウジング
66a 空洞部
66b 開口
69 球面軸受
71 可動接続具
72 支持板
74 可動板
75 スライドユニット
79 支柱
81 可動接続具
82 支持板
84 可動板
85 スライドユニット
86 ハウジング
86a 空洞部
86b 開口
87 球体
88a 本体
88b 蓋
89 球面軸受
90 昇降テーブル
91 可動接続具
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記の可動接続具が、昇降装置に固定された支持板と、該支持板上に複数の球体を介して滑動可能に支持された可動板とを有するスライドユニット、および該可動板に固定されている、上方に開口する球状の空洞部を持つハウジングと、前記空洞部に収容された球体と、該球体の頂部に備えられている、前記のハウジングの開口を通って軸体の下端部に固定された支持軸とを有する球面軸受からなる昇降テーブル。 A base, a lifting device installed on the base, a lower end fixed to the lifting device via a movable connector, and a shaft body supporting the table plate at the upper end, a lifting device on the base Including a linear motion bearing having an outer cylinder that is supported by a support column that is erected around the shaft and that movably accommodates the shaft body;
The movable connector is fixed to the movable plate, a slide unit having a support plate fixed to the lifting device, a movable plate slidably supported on the support plate via a plurality of spheres, and the movable plate. A housing having a spherical cavity that opens upward, a sphere accommodated in the cavity, and fixed to the lower end of the shaft through the opening of the housing provided at the top of the sphere Lifting table comprising a spherical bearing having a supported shaft.
前記の可動接続具が、昇降装置に固定された支持軸と、支持軸の上部に備えられた球体と、該支持軸及び球体を収容している、下方に開口する球状の空洞部を持つハウジングとを有する球面軸受、および上記ハウジングに固定された支持板と、支持板上に複数の球体を介して滑動可能に支持されている、軸体の下端部に固定された可動板とを有するスライドユニットからなる昇降テーブル。 A base, a lifting device installed on the base, a lower end fixed to the lifting device via a movable connector, and a shaft body supporting the table plate at the upper end, a lifting device on the base Including a linear motion bearing having an outer cylinder that is supported by a support column that is erected around the shaft and that movably accommodates the shaft body;
The movable connecting device includes a support shaft fixed to the elevating device, a sphere provided on an upper portion of the support shaft, and a housing having a spherical cavity opening downward, which accommodates the support shaft and the sphere. And a slide plate having a support plate fixed to the housing and a movable plate fixed to the lower end of the shaft body, which is slidably supported on the support plate via a plurality of spheres. Lifting table consisting of units.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120306 |