JP2554669Y2 - 回転位置決め装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は回転位置決め装置に関するもので、更に詳
細には、例えば半導体の製造、組立等の自動化機器、あ
るいは、画像処理検査装置等の計測制御装置、試験装置
における高精度の角度割出しに使用される回転位置決め
装置の改良に係るものである。 ［従来の技術］ 一般に、この種の回転位置決め装置は、被測定物であ
るワークを支持する回転テーブルと、この回転テーブル
の駆動手段と、回転テーブルの回転角度を検出する回転
角度検出手段及び回転テーブルを制動するブレーキ機構
とで構成されており、上記駆動手段の駆動方式について
は例えば、カム減速駆動式、ギアあるいはウォーム減速
駆動式等がある。この場合、従来の回転位置決め装置
は、第10図に示すウォーム減速駆動式に代表されるよう
に、ワークａを支持する回転テーブルｂをインデックス
ドライブｃにて回転可能に形成すると共に、インデック
スドライブｃと駆動源であるモータｄとを減速機ｅ（ウ
ォーム減速機）、ブレーキ機構ｆ（電磁ブレーキ）及び
伝達機構ｇ（プーリｈ及びベルトｉ）を介して連結して
成る構造となっている。 ［考案が解決しようとする問題点］ しかし、このような従来の回転位置決め装置は駆動源
であるモータｄの回転力を上記減速機ｅ及び伝達機構ｆ
を介して回転テーブルｂに伝達しているので、モータｄ
の回転位置決め精度が回転テーブルｂの位置決め精度に
反映されず、回転テーブルｂの位置決め精度が悪化する
という問題点があった。 また、回転テーブルはインデックスドライブの回転軸
に固定されているのみであり、回転テーブルの剛性はイ
ンデックスドライブの回転軸の剛性によって決定してい
た。このため、回転テーブルの剛性が不足しがちであ
り、この点においても回転テーブルｂの位置決め精度が
悪化するという問題点があった。 更に、製品組立や計測等の工業用途に使用されるこの
種の回転位置決め装置は、回転テーブルの回転角度を検
出するエンコーダの他、回転テーブルの原点位置を検出
するセンサも必要であるが、この原点検出用センサが使
用環境の雰囲気によって汚染されると正確な原点位置を
検出することができなくなるという問題点があった。こ
のため、原点検出用センサを装置ハウジング内に内蔵さ
れた回転位置決め装置の開発が望まれていた。 本考案はこのような問題点に鑑みなされたもので、そ
の目的とするところは、回転テーブルの位置決め精度が
高く、且つ、回転テーブルの原点位置を正確に検出こと
が可能な回転位置決め装置を提供することにある。 ［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案の回転位置決め装
置は、ワークを支持する回転テーブルと、回転子及び固
定子を備えて上記回転テーブルを駆動するサーボモータ
と、上記回転テーブルの原点位置を検出する原点検出用
センサと、上記サーボモータの固定子が固定されると共
に、当該サーボモータ及び原点検出用センサを内蔵する
ハウジングとから構成され、上記サーボモータの回転子
を固定子が収容される空洞部を有すると共に下端が開口
した有蓋筒状に形成し、その蓋部には上記回転テーブル
を固定する一方、その側壁開口部の下端縁には旋回ベア
リングを装着して当該回転子を上記ハウジングに対して
回転自在に支承し、且つ、上記サーボモータ、原点検出
用センサ及び旋回ベアリングを上記ハウジング内に密閉
したことを特徴とするものである。 この考案において、上記ハウジングの形状は適宜設計
変更して差し支えないが、装置の小型化という観点から
すれば、これを有底筒形状に形成すると共に、回転子に
固定した回転テーブルでこの有底筒形状のハウジングの
開口を密閉するのが好ましい。このように構成すれば、
簡易な構造でハウジングの直径と回転テーブルの直径が
略同一のコンパクトな回転位置決め装置を得ることがで
きる。 ［作用］ 本考案によれば、有蓋筒状に形成したサーボモータの
回転子の蓋部に回転テーブルを固定しているので、サー
ボモータの回転位置決め精度がそのまま回転テーブルの
位置決め精度に反映される。 また、有蓋筒状に形成したサーボモータの回転子の開
口部を大径の旋回ベアリングを用いて回転自在に固定し
ているので、サーボモータの回転中心に対する回転子の
支持半径が大きくなり、回転子の蓋部に固定している回
転テーブルの剛性が向上する。 更に、回転テーブルの原点位置を検出する原点検出用
センサがサーボモータや旋回ベアリングとハウジング内
に密閉されているので、当該装置の使用環境の周辺雰囲
気によって原点検出用センサが汚染されることがなく、
常に回転テーブルの原点位置を正確に検出することがで
きる。 ［実施例］ 以下にこの考案の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図はこの考案の回転位置決め装置の一部を断面で
示す平面図、第２図はその縦断面図、第３図は回転位置
決め装置の斜視図を示している。 この考案の回転位置決め装置は、ワーク１を支持する
回転テーブル10と、回転テーブル10を固定する回転子12
を有するサーボモータ16と、回転テーブル10の回転位置
を検出する回転位置検出手段20及び回転テーブル10の回
転を制動するブレーキ機構30を具備して成り、且つ、こ
れらサーボモータ16、回転位置検出手段20及びブレーキ
機構30をケース40及びベース41からなるハウジング内に
内蔵して成る構造となっている。 先ず、上記回転テーブル10は、その中央に機器配線用
の貫通孔11が穿設されると共に、貫通孔11の周囲の同心
円上には適宜間隔をおいて回転テーブル固定用取付孔1
3,13…と、ワーク支持用取付孔15,15…とが交互に穿設
されている。 また、上記サーボモータ16は、有蓋筒状の回転子12
と、この回転子12の空洞部17内に位置する固定子14とで
構成されて、クローズドループ制御を行えるようになっ
ている。このサーボモータ16において、回転子12の蓋部
には回転子固定用ボルト２をもって上記回転テーブル10
が固定されると共に、側壁開口端部には取付けボルト３
をもってディスク18が固定され、一方、固定子14はベー
ス41に立設される円筒状の取付凸条42の先端に固定ボル
ト43をもって固定される断面倒コ字状の取付座44に固定
されている。また、サーボモータ16の回転子12の側壁開
口部内面と取付座44の外側面との間には旋回用ころベア
リング19を介在されて回転子12及び回転テーブル10が回
転自在となっている。 更に、上記回転位置検出手段20は、回転テーブル10の
原点位置を検出して該テーブルの回転角度をリセットす
るための原点用検出部28と、回転テーブル10が360°以
上回転した場合にこれを検出するオーバラン用検出部29
とから構成されている。各検出部28,29は、第４図及び
第５図に示すように、固定ねじをもってサーボモータ16
の回転子12の側壁開口部に固定される遮光板22と、この
遮光板22の先端に形成されたコ字状折曲部23の移動経路
を挟むようにして配設される投光部24及び受光部25を備
え、かかるコ字状折曲部23を光学的に検出するセンサ2
6,27とから構成されている。従って、各検出部28,29で
は上記コ字状折曲部23が投光部24と受光部25との間に挿
入されると、各センサ26,27がこれを検出するようにな
っている。なおこの場合、原点用検出部28とオーバーラ
ン用検出部29とを一箇所に配置してもよい。 上記ブレーキ機構30は、第９図に示すように、サーボ
モータ16の回転子12に固定されるディスク18に接離自在
なアーマチュア31と、常時アーマチュア31をディスク18
に押圧する弾性手段であるスプリング32に抗してアーマ
チュア31を吸着し得るソレノイド33とで構成される電磁
ブレーキにて形成されている。この場合、アーマチュア
31のディスク18と対向する面にはライナ34が固着され、
また、アーマチュア31にはソレノイド33を付設した固定
部に植設されるガイドピン36に摺動自在に嵌合するガイ
ド孔37が穿設されて、ソレノイド33の励磁に伴うアーマ
チュア31の接離動作の安定化が図られている。 一方、上記ケース40は、サーボモータ16の回転子12を
遊嵌する開口部45を設けた頂部46を有する八角筒状に形
成されており、そして、頂部46の上方面に周設された凸
条47に上記回転テーブル10の対向面に設けられた凹溝10
aが回転可能に嵌合されると共に、これら凸条47と凹溝1
0aの対向部には、第８図に示すように、ラビリンスシー
ル48が介在されて、ケース40内に内蔵されるサーボモー
タ16、回転位置検出手段20及び電磁ブレーキ30を外部の
塵埃から保護し得るようになっている。また、ケース40
の１側壁には、上記電磁ブレーキ30のソレノイド33及び
ベース41の取付凸条42と取付座44の空洞部17内に配設さ
れる制御部50と接続する配線（図示せず）のコネクタ51
が取付けられており、このコネクタ51を取付けた側壁40
aの両側の側壁40b,40cにはそれぞれ上記原点用検出部28
とオーバラン用検出部29のセンサ26,27が取付けられて
いる。 なお、上記ベース41の上面の適宜箇所には、複数の凹
溝52が取付凸条42を潜るように設けられており、これら
凹溝52内にコネクタ51と制御部50とを接続するコード
（図示せず）が配線されるようになっている。 上記のように構成されるこの考案の回転位置決め装置
を用いてワーク１の回転角の割出しを行うには、まず、
回転テーブル10にてワーク１を支持した後、サーボモー
タ16を駆動して回転テーブル10を回転して原点用検出部
28のセンサ27にて遮光板22のコ字状折曲部23を検出して
基準位置を設定する。そして、制御部50からサーボモー
タ16へ作動信号を送出してサーボモータ16を駆動し、回
転テーブル10を回転させると共に、サーボモータ16に内
蔵されているエンコーダ（図示せず）の信号により所定
の回転角度を検出してワークの位置決めを行うことがで
きる。この場合、位置決めの回転角の分解能は、１回転
655360分割すなわち約1.98″の分解能であるため、高精
度の位置決めができる。 また、位置決め作業中に停電等の非常時には、電磁ブ
レーキ30のソレノイド33が非励磁状態となるので、スプ
リング32の弾性力によってアーマチュア31がディスク18
に圧接されて回転テーブル10が停止固定される。したが
って、回転テーブル10上に支持されるワーク１が回転テ
ーブル10から側方へ突出している場合においても非常時
には即座に回転テーブル10が停止固定されるので、安全
である。また、この考案の回転位置決め装置の使用態様
は必ずしも回転テーブル10が上方に位置する水平状態に
限定されるものではなく、回転テーブル10を下方に位置
させた水平状態あるいは回転テーブル10を垂直方向に回
転可能に位置させる状態等任意の状態で使用することが
できる。 ［考案の効果］ 以上説明してきたように、この考案の回転位置決め装
置によれば、サーボモータの回転位置決め精度がそのま
ま回転テーブルの位置決め精度に反映される他、サーボ
モータの回転子のハウジングに対する取付剛性が向上す
ることによって回転テーブルの剛性が向上するので、回
転テーブルを高精度で位置決めすることが可能となる。 また、回転テーブルの原点位置を検出する原点検出用
センサをハウジング内に密閉したことにより、当該セン
サが周辺雰囲気によって汚染されることがないので、常
に回転テーブルの原点位置を正確に検出することがで
き、この点においても回転テーブルを高精度で位置決め
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの考案の回転位置決め装置の一部を断面で示
す平面図、第２図はその縦断面図、第三図は回転位置決
め装置の斜視図、第４図はこの考案における回転位置検
出手段の取付け状態を示す横断面図、第５図は第４図の
Ｖ−Ｖ断面図、第６図は第１図のVI-VI断面図、第７図
は第６図のVII-VII断面図、第８図は第２図のＡ部拡大
断面図、第９図はこの考案におけるブレーキ機構を示す
断面図、第10図は従来の回転位置決め装置を示す斜視図
である。 符号説明 10……回転テーブル、12……回転子、14……固定子、16
……サーボモータ、18……ディスク、20……回転位置検
出手段、22……遮光板、26,27……センサ、28……原点
用検出部、29……オーバラン用検出部、30……電磁ブレ
ーキ（ブレーキ機構）、31……アーマチュア、32……ス
プリング、33……ソレノイド、40……ケース、41……ベ
ース、50……制御部

Claims (1)

1. (57)【実用新案登録請求の範囲】 １．ワークを支持する回転テーブルと、回転子及び固定
   子を備えて上記回転テーブルを駆動するサーボモータ
   と、上記回転テーブルの原点位置を検出する原点検出用
   センサと、上記サーボモータの固定子が固定されると共
   に、当該サーボモータ及び原点検出用センサを内蔵する
   ハウジングとから構成され、 上記サーボモータの回転子を固定子が収容される空洞部
   を有すると共に下端が開口した有蓋筒状に形成し、その
   蓋部には上記回転テーブルを固定する一方、その側壁開
   口部の下端縁には旋回ベアリングを装着して当該回転子
   を上記ハウジングに対して回転自在に支承し、且つ、上
   記サーボモータ、原点検出用センサ及び旋回ベアリング
   を上記ハウジング内に密閉したことを特徴とする回転位
   置決め装置。 ２．上記ハウジングが上記回転子を取り囲む有底筒形状
   に形成され、上記回転子に固定した回転テーブルで上記
   ハウジングの開口を密閉したことを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の回転位置決め装置。