JP2888463B2 - ２次元運動機構 - Google Patents

２次元運動機構

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JP2888463B2
JP2888463B2 JP3305344A JP30534491A JP2888463B2 JP 2888463 B2 JP2888463 B2 JP 2888463B2 JP 3305344 A JP3305344 A JP 3305344A JP 30534491 A JP30534491 A JP 30534491A JP 2888463 B2 JP2888463 B2 JP 2888463B2
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/60—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/62—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides
    • B23Q1/621—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は２次元運動機構に関し、
一層詳細には流体を給排することにより、移動体を１の
面内で移動させる２次元運動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、流体を給排することにより、移動
体を駆動させる運動機構としては油圧シリンダ装置、エ
アシリンダ装置、ロッドレスシリンダ装置等が知られて
いる。油圧シリンダ装置もしくはエアシリンダ装置のロ
ッドの先端、またはロッドレスシリンダ装置の駆動部分
に取り付けられた移動体が流体（油、空圧等）の選択的
給排により直線運動可能な装置である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
油圧シリンダ装置、エアシリンダ装置、ロッドレスシリ
ンダ装置等には次のような課題がある。各シリンダ装置
においては移動体は直線運動、つまり１次元的な運動を
行うのみであり、平面内で２次元的な運動を行わせるこ
とができないという課題がある。従って、本発明は流体
を利用して平面内で２次元的な運動を行わせることが可
能な２次元運動機構を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、第１の構成
は、平行に配された１対のＸ軸ガイドと、該Ｘ軸ガイド
に直角な方向へ平行に配された１対のＹ軸ガイドと、前
記各々のＸ軸ガイドに沿って移動可能な１対のＸ軸移動
体と、両端が前記１対のＸ軸移動体へそれぞれ取り付け
られ、前記Ｙ軸ガイドに対して平行、かつＸ軸ガイドに
沿って移動可能なＸロッドと、前記各々のＹ軸ガイドに
沿って移動可能な１対のＹ軸移動体と、両端が前記１対
のＹ軸移動体へそれぞれ取り付けられ、前記Ｘ軸ガイド
に対して平行、かつＹ軸ガイドに沿って移動可能なＹロ
ッドと、前記Ｘロッドと、前記Ｙロッドとが挿通され
て、Ｘロッドと、Ｙロッド上を移動可能であると共に、
Ｘロッド外周面とＸロッドが挿通された部分の内壁面と
の間に、Ｘロッドに設けられた大径部によってＸロッド
の長さ方向に画成されたＸチャンバと、Ｙロッド外周面
とＹロッドが挿通された部分の内壁面との間に、Ｙロッ
ドに設けられた大径部によってＹロッドの長さ方向に画
成されたＹチャンバとを内蔵する移動体とを具備し、前
記各チャンバへ流体を選択的に給排することにより、前
記移動体は前記Ｘ軸ガイドと前記Ｙ軸ガイドとで囲繞さ
れてなる面内を移動可能なことを特徴とする。
【０００５】第２の構成は、平行に配された１対のＸ軸
ガイドと、該Ｘ軸ガイドに直角な方向へ平行に配された
１対のＹ軸ガイドと、前記各々のＸ軸ガイドに沿って移
動可能な１対のＸ軸移動体と、両端が前記１対のＸ軸移
動体へそれぞれ取り付けられ、前記Ｙ軸ガイドに対して
平行、かつＸ軸ガイドに沿って移動可能なＸロッドと、
前記各々のＹ軸ガイドに沿って移動可能な１対のＹ軸移
動体と、両端が前記１対のＹ軸移動体へそれぞれ取り付
けられ、前記Ｘ軸ガイドに対して平行、かつＹ軸ガイド
に沿って移動可能なＹロッドと、前記Ｘロッドまたは前
記Ｙロッドとが挿通されて、ＸロッドまたはＹロッド上
を移動可能であると共に、ＸロッドまたはＹロッド外周
面とＸロッドまたはＹロッドが挿通された部分の内壁面
との間に、ＸロッドまたはＹロッドに設けられた大径部
によってチャンバがＸロッドまたはＹロッドの長さ方向
へ画成された第１の移動体と、該第１の移動体上におい
て、前記Ｘロッドまたは前記Ｙロッドと平行に配設され
た第２のロッドと、該第２のロッドと、前記Ｙロッドま
たは前記Ｘロッドとが挿通されて、第２のロッドと、Ｙ
ロッドまたはＸロッド上を移動可能であると共に、第２
のロッド外周面と第２のロッドが挿通された部分の内壁
面との間に、第２のロッドに設けられた大径部によって
第２のロッドの長さ方向に画成されたチャンバと、Ｙロ
ッドまたはＸロッド外周面とＹロッドまたはＸロッドが
挿通された部分の内壁面との間に、ＹロッドまたはＸロ
ッドに設けられた大径部によってＹロッドまたはＸロッ
ドの長さ方向に画成されたチャンバとを内蔵する第２の
移動体とを具備し、前記各チャンバへ流体を選択的に給
排することにより、前記第２の移動体は前記Ｘ軸ガイド
と前記Ｙ軸ガイドとで囲繞されてなる面内を移動可能な
ことを特徴とする。
【０００６】第３の構成は、平行に配された１対のＸ軸
ガイドと、該Ｘ軸ガイドに直角な方向へ平行に配された
１対のＹ軸ガイドと、前記各々のＸ軸ガイドに沿って移
動可能な１対のＸ軸移動体と、両端が前記１対のＸ軸移
動体へそれぞれ取り付けられ、前記Ｙ軸ガイドに対して
平行、かつＸ軸ガイドに沿って移動可能な第１のＸロッ
ドと、前記各々のＹ軸ガイドに沿って移動可能な１対の
Ｙ軸移動体と、両端が前記１対のＹ軸移動体へそれぞれ
取り付けられ、前記Ｘ軸ガイドに対して平行、かつＹ軸
ガイドに沿って移動可能な第１のＹロッドと、前記第１
のＸロッドが挿通されて、第１のＸロッド上を移動可能
であると共に、第１のＸロッド外周面と第１のＸロッド
が挿通された部分の内壁面との間に、第１のＸロッドに
設けられた大径部によって第１のＸロッドの長さ方向に
画成されたチャンバを備える第１のＸ移動体と、前記第
１のＹロッドが挿通されて、第１のＹロッド上を移動可
能であると共に、第１のＹロッド外周面と第１のＹロッ
ドが挿通された部分の内壁面との間に、第１のＹロッド
に設けられた大径部によって第１のＹロッドの長さ方向
に画成されたチャンバを備える第１のＹ移動体と、前記
第１のＸ移動体上において、前記第１のＸロッドと平行
に配設された第２のＸロッドと、前記第１のＹ移動体上
において、前記第１のＹロッドと平行に配設された第２
のＹロッドと、該第２のＸロッドと前記第２のＹロッド
とが挿通されて、第２のＸロッドと第２のＹロッド上を
移動可能であると共に、第２のＸロッド外周面と第２の
Ｘロッドが挿通された部分の内壁面との間に、第２のＸ
ロッドに設けられた大径部によって第２のＸロッドの長
さ方向に画成されたチャンバと、第２のＹロッド外周面
と第２のＹロッドが挿通された部分の内壁面との間に、
第２のＹロッドに設けられた大径部によって第２のＹロ
ッドの長さ方向に画成されたチャンバとを内蔵する第２
の移動体とを具備し、前記各チャンバへ流体を選択的に
給排することにより、前記第２の移動体は前記Ｘ軸ガイ
ドと前記Ｙ軸ガイドとで囲繞されてなる面内を移動可能
なことを特徴とする。
【０００７】第４の構成は、平行に配された１対のＸ軸
ガイドと、該Ｘ軸ガイドに直角な方向へ平行に配された
１対のＹ軸ガイドと、前記各々のＸ軸ガイドに沿って移
動可能な１対のＸ軸移動体と、内部がシリンダに形成さ
れ、両端が前記１対のＸ軸移動体へそれぞれ取り付けら
れ、前記Ｙ軸ガイドに対して平行、かつＸ軸ガイドに沿
って移動可能なＸロッドと、前記各々のＹ軸ガイドに沿
って移動可能な１対のＹ軸移動体と、内部がシリンダに
形成され、両端が前記１対のＹ軸移動体へそれぞれ取り
付けられ、前記Ｘ軸ガイドに対して平行、かつＹ軸ガイ
ドに沿って移動可能なＹロッドと、前記Ｘロッド内へ移
動可能に配されると共に、Ｘロッド内においてチャンバ
を画成するＸピストンと、前記Ｙロッド内へ移動可能に
配されると共に、Ｙロッド内においてチャンバを画成す
るＹピストンと、前記Ｘロッドと、前記Ｙロッドとが挿
通され、前記Ｘピストンおよび前記Ｙピストンと一体に
移動可能となるよう連結されると共に、Ｘロッドと、Ｙ
ロッド上を移動可能な移動体とを具備し、前記各チャン
バへ流体を選択的に給排することにより、前記移動体は
前記Ｘ軸ガイドと前記Ｙ軸ガイドとで囲繞されてなる面
内を移動可能なことを特徴とする。
【０００８】
【作用】第１の構成においては、移動体にはＸロッド
と、Ｙロッドとが挿通され、ＸロッドとＹロッド上を移
動可能であり、Ｘロッド外周面とＸロッドが挿通された
部分の内壁面との間に、Ｘロッドに設けられた大径部に
よってＸ軸ロッドの長さ方向に画成されたＸチャンバ
と、Ｙロッド外周面とＹロッドが挿通された部分の内壁
面との間に、Ｙロッドに設けられた大径部によってＹ軸
ロッドの長さ方向に画成されたＹチャンバとを内蔵する
ので、各チャンバへ流体を選択的に給排することによ
り、移動体はＸ軸ガイドとＹ軸ガイドとで囲繞されてな
る面内を移動可能となる。第２の構成においては、Ｘロ
ッドまたはＹロッドの長さ方向へ移動可能な第１の移動
体の上に、ＸロッドまたはＹロッドの長さ方向へ配設さ
れた第２のロッドの長さ方向へ第２の移動体が移動可能
になるため、第２の移動体が移動可能な方向における第
２の移動体の位置数を増加可能となる。第３の構成にお
いては、第１のＸロッドの長さ方向へ移動可能な第１の
Ｘ移動体の上に、第１のＸロッドの長さ方向へ第２のＸ
ロッドが配設され、第１のＹロッドの長さ方向へ移動可
能な第１のＹ移動体の上に、第１のＹロッドの長さ方向
へ第２のＹロッドが配設され、第２の移動体が第２のＸ
ロッドおよび第２のＹロッド上を移動可能になるため、
第２の移動体のＸ−Ｙ方向における位置数を増加可能と
なる。第４の構成においては、移動体にはＸロッドと、
Ｙロッドとが挿通され、ＸピストンおよびＹピストンと
一体に移動可能となるよう連結され、ＸロッドとＹロッ
ド上を移動可能であり、ＸロッドとＹロッド内のチャン
バへ流体を選択的に給排することにより、移動体はＸ軸
ガイドとＹ軸ガイドとで囲繞されてなる面内を移動可能
となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面と共に詳述する。 （第１実施例） 第１実施例について、図１および図２と共に説明する。
１０は基台であり、中央部分をくり抜いた枠体状に形成
されている。１２ａ、１２ｂはＸ軸ガイドであり、金属
シャフトが基台１０上においてＸ軸方向へ互いに平行に
配設されている。Ｘ軸ガイド１２ａ、１２ｂの両端は基
台１０の四隅に設けられているボックス１４にボルト１
６を介して固定されている。１８ａ、１８ｂはＸ軸移動
体であり、Ｘ軸ガイド１２ａ、１２ｂへそれぞれ摺動可
能に外嵌されている。Ｘ軸移動体１８ａ、１８ｂは内部
にスライドベアリング２０ａを内包し、Ｘ軸ガイド１２
ａ、１２ｂとの間の摩耗を防止している。２２はＸロッ
ドであり、両端がＸ軸移動体１８ａ、１８ｂに固定され
ている。これにより、Ｘ軸移動体１８ａ、１８ｂは一体
にＸ軸方向へ移動可能になっている。２４ａ、２４ｂは
Ｙ軸ガイドであり、金属シャフトが基台１０上において
Ｘ軸と直角なＹ軸方向へ互いに平行に配設されている。
Ｙ軸ガイド２４ａ、２４ｂの両端も基台１０の四隅に設
けられているボックス１４にボルト１６を介して固定さ
れている。
【００１０】２６ａ、２６ｂはＹ軸移動体であり、Ｙ軸
ガイド２４ａ、２４ｂへそれぞれ摺動可能に外嵌されて
いる。Ｙ軸移動体２６ａ、２６ｂもＸ軸移動体１８ａ、
１８ｂと同様、内部にスライドベアリング２０ｂを内包
し、Ｙ軸ガイド２４ａ、２４ｂとの間の摩耗を防止して
いる。２８はＹロッドであり、両端がＹ軸移動体２６
ａ、２６ｂに固定されている。これにより、Ｙ軸移動体
２６ａ、２６ｂは一体にＹ軸方向へ移動可能になってい
る。３０は移動体であり、略十字状のブロック体であ
る。移動体３０は十字状に交差した形状で一体化された
上部３２と下部３４とから成る。上部３２、下部３４は
共に内部に貫通孔が穿設されている。上部３２の貫通孔
にはＹロッド２８が挿通されている。一方、下部３４の
貫通孔にはＸロッド２２が挿通され、両ロッド２２、２
８は移動体３０内部で平面的に直交している。この構造
により、移動体３０はＸロッド２２およびＹロッド２８
上を、Ｘ軸ガイド１２ａ、１２ｂ、Ｙ軸ガイド２４ａ、
２４ｂで囲繞された平面３６内を２次元運動可能となっ
ている。この移動体３０に加工作業用のロボットヘッド
５２や工具、ワークを着脱可能になっている。
【００１１】移動体３０の上部３２の内部構造について
説明すると、Ｙロッド２８の中央には大径部３８が形成
され、この大径部３８が上部３２内で、上部３２の貫通
孔の内壁面とＹロッド２８の外周面との間に形成（画
成）された空間をチャンバの一例である気密室４０ａ、
４０ｂに画成している。これにより、Ｙチャンバが構成
されている。気密室４０ａ、４０ｂにはエアポート４２
から流体の一例である圧空が給排可能になっている。気
密室４０ａ、４０ｂに圧空を選択的に供給すると、移動
体３０はＹロッド２８上をＸ軸方向へ選択的に移動しよ
うとするので、Ｘロッド２２、Ｘ軸移動体１８ａ、１８
ｂも一体になりＸ軸方向へ移動する。なお、移動ストロ
ークの長さは気密室４０ａ、４０ｂの長さで規定され
る。移動体３０の下部３４の内部構造は上部３２と同一
の構造であり、下部３４の貫通孔の内壁面とＸロッド２
２の外周面との間に形成（画成）された空間を気密室４
０ｃ、４０ｄに画成している。これにより、Ｘチャンバ
が構成されている。気密室４０ｃ、４０ｄにはエアポー
ト４４から圧空が給排可能になっている。気密室４０
ｃ、４０ｄに圧空を選択的に供給すると、移動体３０は
Ｘロッド２２上をＹ軸方向へ選択的に移動しようとする
ので、Ｙロッド２８、Ｙ軸移動体２６ａ、２６ｂも一体
になりＹ軸方向へ移動する。なお、移動ストロークの長
さは気密室４０ｃ、４０ｄの長さで規定される。上述の
移動体３０の上記Ｘ軸方向およびＹ軸方向への移動の組
み合わせにより移動体３０が平面３６内を２次元運動可
能となる。
【００１２】４６はスライドベアリングであり、移動体
３０とＸロッド２２、Ｙロッド２８との間の摩耗防止を
図っている。４８はＯリングであり、気密室４０ａ、４
０ｂ、４０ｃ、４０ｄの気密を保持している。５０はス
トッパであり、Ｘロッド２２およびＹロッド２８上に固
定され、移動体３０の移動量を規制する。ストッパ５０
のＸロッド２２およびＹロッド２８上の位置は移動可能
になっている。
【００１３】（第２実施例） 第２実施例について、図３と共に説明する。なお、第１
実施例と同一の部材については同一の部材記号を付し、
説明は省略する。第２実施例の２次元運動機構は、第１
実施例の２次元運動機構において、Ｙロッド２８が２本
設けられ（またはＸロッド２２の方を２本設けるように
してもよい）、各Ｙロッド２８およびＸロッド２２に対
応した気密室（不図示、第１実施例参照）が移動体３０
内に形成されている。移動体３０は２個のブロック部１
００と、筒状に形成され、内部にＸロッド２２およびＹ
ロッド２８がそれぞれ挿通されると共に、内部に前記気
密室が画成された３個のシリンダ部１０２とから成り、
ブロック部１００とシリンダ部１０２とは一体に移動可
能になっている。この実施例の２次元運動機構では、２
本のＹロッド２８の長さ方向であるＸ軸方向への推力
を、第１実施例と比較して２倍にすることができる。従
って、特にＸ軸方向を上下方向とし、立体的にこの２次
元運動機構を使用する際に有利である。また、Ｘロッド
２２およびＹロッド２８の端部における振れを抑制する
ことも可能となる。
【００１４】（第３実施例） 第３実施例について、図４と共に説明する。なお、先行
実施例と同一の部材については同一の部材記号を付し、
説明は省略する。第３実施例の２次元運動機構は、第２
実施例の２次元運動機構を改良したものであり、Ｘロッ
ド２２およびＹロッド２８が２本づつ設けられ、各Ｘロ
ッド２２およびＹロッド２８に対応した気密室（不図
示、第１実施例参照）が移動体３０内に形成されてい
る。移動体３０は４個のブロック部１００と、筒状に形
成され、内部にＸロッド２２およびＹロッド２８がそれ
ぞれ挿通されると共に、内部に気密室が画成された４個
のシリンダ部１０２とから成り、ブロック部１００とシ
リンダ部１０２とは一体に移動可能になっている。この
実施例の２次元運動機構では、移動体３０へ作用するＸ
−Ｙ方向の推力を、第１実施例と比較して２倍にするこ
とができる。従って、第２実施例と同様、立体的にこの
２次元運動機構を使用する際に有利である。また、Ｘロ
ッド２２およびＹロッド２８の端部における振れを抑制
することも同じく可能となる。
【００１５】（第４実施例） 第４実施例について、図５と共に説明する。なお、先行
実施例と同一の部材については同一の部材記号を付し、
説明は省略する。第４実施例の２次元運動機構において
は、Ｘロッド２２（またはＹロッド２８でもよい）とが
挿通されると共に、Ｘロッド２２上を移動可能であり、
Ｘロッド２２外周面と、Ｘロッド２２が挿通された部分
の内壁面との間には気密室（不図示、第１実施例参照）
がＸロッド２２の長さ方向へ画成された第１の移動体２
００が設けられている。シリンダ状に形成された第１の
移動体２００内の気密室にはエアポート２０４から圧空
が給排可能になっている。気密室に圧空を選択的に供給
すると、第１の移動体２００はＸロッド２２上をＹ軸方
向へ選択的に移動可能になっている。第１の移動体２０
０の両端には支持部材２０２が立設され、Ｘロッド２２
と平行に配設された第２のロッド２０６が支持部材２０
２間に架設されている。２０８は第２の移動体であり、
ブロック部１００とシリンダ部１０２とから成ってい
る。第２の移動体２０８には、第２のロッド２０６と、
Ｙロッド２８とが挿通されると共に、第２のロッド２０
６と、Ｙロッド２８上を移動可能になっている。第２の
ロッド２０６の外周面と、第２の移動体２０８内部の第
２のロッド２０６が挿通された部分の内壁面との間、お
よびＹロッド２８外周面と第２の移動体２０８内部のＹ
ロッド２８が挿通された部分の内壁面との間には、それ
ぞれ気密室（不図示、第１実施例参照）が第２のロッド
２０６と、Ｙロッド２８の長さ方向へ画成されている。
【００１６】第４実施例によると、第２の移動体２０８
のＹ軸方向の選択位置を４箇所設定でき、Ｘ軸方向の選
択位置を２箇所設定できるので、第２の移動体２０８は
Ｘ軸ガイド１２ａ、１２ｂとＹ軸ガイド２４ａ、２４ｂ
とで囲繞されてなる面内において、８箇所で位置決め可
能となる。先行各実施例において、移動体３０の位置決
め可能箇所数は４箇所であり、２倍の数の位置決め箇所
を設定することが出来る。
【００１７】（第５実施例） 第５実施例について、図６と共に説明する。なお、先行
実施例と同一の部材については同一の部材記号を付し、
説明は省略する。第５実施例の２次元運動機構は第４実
施例の２次元運動機構を改良したものである。３００は
シリンダ状に形成された第１のＸ移動体であり、第１の
Ｘロッド３０２が挿通されると共に、第１のＸロッド３
０２上を移動可能になっている。第１のＸロッド３０２
外周面と第１のＸ移動体３００内部の第１のＸロッド３
０２が挿通された部分の内壁面との間には気密室（不図
示、第１実施例参照）のＸロッド３０２の長さ方向へ画
成されている。第１のＸ移動体３００内の気密室にはエ
アポート３０６から圧空が給排可能になっている。気密
室に圧空を選択的に供給すると、第１のＸ移動体３００
は第１のＸロッド３０２上をＹ軸方向へ選択的に移動可
能になっている。３０８はシリンダ状に形成された第１
のＹ移動体であり、第１のＹロッド３１０が挿通される
と共に、第１のＹロッド３１０上を移動可能になってい
る。第１のＹロッド３１０外周面と第１のＹ移動体３０
８内部の第１のＹロッド３１０が挿通された部分の内壁
面との間には、第１のＸ移動体３００と同様に気密室
（不図示、第１実施例参照）が第１のＹロッド３１０の
長さ方向へ画成されている。第１のＹ移動体３０８内の
気密室にはエアポート３０６から圧空が給排可能になっ
ている。気密室に圧空を選択的に供給すると、第１のＹ
移動体３０８は第１のＹロッド３１０上をＸ軸方向へ選
択的に移動可能になっている。
【００１８】シリンダ状に形成された第１のＸ移動体３
００の両端には支持部材２０２が立設され、第１のＸロ
ッド３０２と平行に配設された第２のＸロッド３１２が
支持部材２０２間に架設されている。シリンダ状に形成
された第１のＹ移動体３０８の両端にも支持部材２０２
が立設され、第１のＹロッド３１０と平行に配設された
第２のＹロッド３１４が支持部材２０２間に架設されて
いる。第２の移動体２０８はブロック部１００とシリン
ダ部１０２とから成る。第２の移動体２０８には、第２
のＸロッド３１２と第２のＹロッド３１４とが挿通され
ると共に、第２のＸロッド３１２と第２のＹロッド３１
４上を移動可能になっている。第２のＸロッド３１２外
周面と第２の移動体２０８内部の第２のＸロッド３１２
が挿通された部分の内壁面との間、および第２のＹロッ
ド３１４外周面と第２の移動体２０８内部の第２のＹロ
ッド３１４が挿通された部分の内壁面との間にはそれぞ
れ気密室（不図示、第１実施例参照）が第２のＸロッド
３１２と、第２のＹロッド３１４の長さ方向へ画成され
ている。第５実施例によると、第２の移動体２０８のＸ
軸およびＹ軸方向の選択位置をそれぞれ４箇所づつ設定
できるので、第２の移動体２０８はＸ軸ガイド１２ａ、
１２ｂとＹ軸ガイド２４ａ、２４ｂとで囲繞されてなる
面内において、１６箇所で位置決め可能となる。第１〜
第３実施例において、移動体３０の位置決め可能箇所数
は４箇所なので、４倍の数の位置決め箇所を設定するこ
とが出来る。
【００１９】（第６実施例） 続いて第６実施例について図７および図８と共に説明す
る。なお、先行実施例と同一の部材については同一の部
材記号を付し、説明は省略する。本実施例において、移
動体３０を嵌挿するＸロッド４００とＹロッド４０２は
中空のシリンダ状に形成されている。Ｘロッド４００と
Ｙロッド４０２の内部にはそれぞれ永久磁石製のＸピス
トン４０４、Ｙピストン４０６が配設されている。ピス
トン４０４、４０６はそれぞれＸロッド４００、Ｙロッ
ド４０２の長さ方向へ移動可能になっている。Ｘロッド
４００についてみると、Ｘピストン４０４の外周には気
密用のＯリング４０８が配され、Ｘピストン４０４によ
り、Ｘロッド４００内には気密室４１０ａ、４１０ｂが
画成されている。気密室４１０ａ、４１０ｂには、Ｘ軸
移動体１８ａ、１８ｂに設けられたエアポート４２から
圧空が給排可能になっている。気密室４１０ａ、４１０
ｂへ圧空が選択的に供給されると、Ｘピストン４０４が
Ｙ軸方向へ選択的に移動する。一方、Ｙロッド４０２に
ついても同一の構造になっており、圧空がＹ軸移動体２
６ａ、２６ｂに設けられたエアポート４４からＹピスト
ン４０６に画成されたＹロッド４０２内の気密室（不図
示）へ選択的に供給されるとピストン４０６がＸ軸方向
へ選択的に移動する。ピストン４０４、４０６のストロ
ークの長さはＸロッド４００、Ｙロッド４０２の長さに
より規定される。
【００２０】移動体３０は磁性体で形成され、ピストン
４０４、４０６とは磁気的に連結しており、ピストン４
０４、４０６と一体に移動可能になっている。従って、
圧空の気密室への給排により、ピストン４０４、４０６
をＸ−Ｙ軸方向へ移動させると移動体３０も一体となっ
て平面３６内を２次元運動する。なお、本実施例ではピ
ストン４０４、４０６を永久磁石で形成し、移動体３０
を磁性体で形成して磁気的連結を図ったが、永久磁石と
磁性体の関係は磁気的連結が保持できればこれに限定さ
れるものではない。さらに、ピストン４０４、４０６と
移動体３０の連結関係は磁気的連結に限るのではなく、
Ｘロッド４００、Ｙロッド４０２に長さ方向のスリット
を設け、ピストン４０４と４０６を連結具で連結すると
共に、連結具と移動体３０とを連結するようにしてもよ
い。上述の両実施例において、移動体３０を嵌挿するＸ
ロッド、ＹロッドはＸ軸ガイドおよびＹ軸ガイドでしっ
かり四辺支持されているので。耐震性等に優れた構造に
なっている。以上、本発明の好適な実施例について種々
述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるので
はなく、例えば各実施例の圧空（エア）駆動方式に代え
て油圧駆動方式にしてもよいし、移動体に移動体の運動
平面と直角な方向へ移動可能な機構を設けた構成として
もよい等、発明の精神を逸脱しない範囲でさらに多くの
改変を施し得るのはもちろんである。
【００２１】
【発明の効果】本発明に係る２次元運動機構を用いる
と、請求項１の構成においては、移動体に、Ｘチャンバ
とＹチャンバが内蔵されているため、各チャンバへ流体
を選択的に給排することにより、移動体はＸ軸ガイドと
Ｙ軸ガイドとで囲繞されてなる面内を移動できる。ま
た、移動体自体を直接的に２次元方向に駆動できる構造
であるため、駆動機構の構造を簡略化できると共に、移
動体への駆動力をバランス良く伝達でき、移動体の運動
性能を向上することができる。請求項２の構成を採用す
ると、移動体の推力を大きくすることが可能となると共
に、各ロッドの端部の振れを抑制可能となる。請求項３
および４の構成を採用すると、第２の移動体の位置決め
箇所の数を増加可能となる。請求項５の構成を採用する
と、移動体にはＸロッドと、Ｙロッドとが挿通され、Ｘ
ピストンおよびＹピストンと一体に移動可能となるよう
連結されているため、ＸロッドとＹロッド上を長ストロ
ークに移動可能となる。また、ＸロッドとＹロッド内の
チャンバへ流体を選択的に給排することにより、移動体
はＸ軸ガイドとＹ軸ガイドとで囲繞されてなる面内を移
動可能となるので、流体を利用した簡単な構造で、平面
内において２次元的運動を行わせることが可能な２次元
運動機構を提供できる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る２次元運動機構の第１実施例を示
した平面図。
【図２】第１実施例の２次元運動機構の斜視図。
【図３】第２実施例の２次元運動機構の斜視図。
【図４】第３実施例の２次元運動機構の斜視図。
【図５】第４実施例の２次元運動機構の斜視図。
【図６】第５実施例の２次元運動機構の斜視図。
【図７】第６実施例の移動体およびＸロッドの構造を示
した断面図。
【図８】第６実施例の２次元運動機構の要部斜視図。
【符号の説明】
１２ａ、１２ｂ Ｘ軸ガイド ２２、４００ Ｘロッド ２４ａ、２４ｂ Ｙ軸ガイド ２８、４０２ Ｙロッド ３０ 移動体 ３６ 移動平面 ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４１０ａ、４１０ｂ
チャンバ ２００ 第１の移動体 ２０６ 第２のロッド ２０８ 第２の移動体 ３００ 第１のＸ移動体 ３０２ 第１のＸロッド ３０８ 第１のＹ移動体 ３１０ 第１のＹロッド ３１２ 第２のＸロッド ３１４ 第２のＹロッド ４０４ Ｘピストン ４０６ Ｙピストン
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−26403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−151407（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−42831（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−76804（ＪＰ，Ｕ) 特公 平２−25044（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 平行に配された１対のＸ軸ガイドと、 該Ｘ軸ガイドに直角な方向へ平行に配された１対のＹ軸
    ガイドと、前記各々のＸ軸ガイドに沿って移動可能な１対のＸ軸移
    動体と、 両端が前記１対のＸ軸移動体へそれぞれ取り付けられ、
    前記Ｙ軸ガイドに対して平行、かつＸ軸ガイドに沿って
    移動可能なＸロッドと、前記各々のＹ軸ガイドに沿って移動可能な１対のＹ軸移
    動体と、 両端が前記１対のＹ軸移動体へそれぞれ取り付けられ、
    前記Ｘ軸ガイドに対して平行、かつＹ軸ガイドに沿って
    移動可能なＹロッドと、 前記Ｘロッドと、前記Ｙロッドとが挿通されて、Ｘロッ
    ドと、Ｙロッド上を移動可能であると共に、Ｘロッド外
    周面とＸロッドが挿通された部分の内壁面との間に、Ｘ
    ロッドに設けられた大径部によってＸロッドの長さ方向
    に画成されたＸチャンバと、Ｙロッド外周面とＹロッド
    が挿通された部分の内壁面との間に、Ｙロッドに設けら
    れた大径部によってＹロッドの長さ方向に画成されたＹ
    チャンバとを内蔵する移動体とを具備し、 前記各チャンバへ流体を選択的に給排することにより、
    前記移動体は前記Ｘ軸ガイドと前記Ｙ軸ガイドとで囲繞
    されてなる面内を移動可能なことを特徴とする２次元運
    動機構。
  2. 【請求項２】 前記Ｘロッドおよび／または前記Ｙロッ
    ドは複数設けられ、各Ｘロッドおよび／または前記Ｙロ
    ッドに対応して前記各チャンバが前記移動体に形成され
    ていることを特徴とする請求項１記載の２次元運動機
    構。
  3. 【請求項３】 平行に配された１対のＸ軸ガイドと、 該Ｘ軸ガイドに直角な方向へ平行に配された１対のＹ軸
    ガイドと、前記各々のＸ軸ガイドに沿って移動可能な１対のＸ軸移
    動体と、 両端が前記１対のＸ軸移動体へそれぞれ取り付けられ、
    前記Ｙ軸ガイドに対して平行、かつＸ軸ガイドに沿って
    移動可能なＸロッドと、前記各々のＹ軸ガイドに沿って移動可能な１対のＹ軸移
    動体と、 両端が前記１対のＹ軸移動体へそれぞれ取り付けられ、
    前記Ｘ軸ガイドに対して平行、かつＹ軸ガイドに沿って
    移動可能なＹロッドと、 前記Ｘロッドまたは前記Ｙロッドとが挿通されて、Ｘロ
    ッドまたはＹロッド上を移動可能であると共に、Ｘロッ
    ドまたはＹロッド外周面とＸロッドまたはＹロッドが挿
    通された部分の内壁面との間に、ＸロッドまたはＹロッ
    ドに設けられた大径部によってチャンバがＸロッドまた
    はＹロッドの長さ方向へ画成された第１の移動体と、 該第１の移動体上において、前記Ｘロッドまたは前記Ｙ
    ロッドと平行に配設された第２のロッドと、 該第２のロッドと、前記Ｙロッドまたは前記Ｘロッドと
    が挿通されて、第２のロッドと、ＹロッドまたはＸロッ
    ド上を移動可能であると共に、第２のロッド外周面と第
    ２のロッドが挿通された部分の内壁面との間に、第２の
    ロッドに設けられた大径部によって第２のロッドの長さ
    方向に画成されたチャンバと、ＹロッドまたはＸロッド
    外周面とＹロッドまたはＸロッドが挿通された部分の内
    壁面との間に、ＹロッドまたはＸロッドに設けられた大
    径部によってＹロッドまたはＸロッドの長さ方向に画成
    されたチャンバとを内蔵する第２の移動体とを具備し、 前記各チャンバへ流体を選択的に給排することにより、
    前記第２の移動体は前記Ｘ軸ガイドと前記Ｙ軸ガイドと
    で囲繞されてなる面内を移動可能なことを特徴とする２
    次元運動機構。
  4. 【請求項４】 平行に配された１対のＸ軸ガイドと、 該Ｘ軸ガイドに直角な方向へ平行に配された１対のＹ軸
    ガイドと、前記各々のＸ軸ガイドに沿って移動可能な１対のＸ軸移
    動体と、 両端が前記１対のＸ軸移動体へそれぞれ取り付けられ、
    前記Ｙ軸ガイドに対して平行、かつＸ軸ガイドに沿って
    移動可能な第１のＸロッドと、前記各々のＹ軸ガイドに沿って移動可能な１対のＹ軸移
    動体と、 両端が前記１対のＹ軸移動体へそれぞれ取り付けられ、
    前記Ｘ軸ガイドに対して平行、かつＹ軸ガイドに沿って
    移動可能な第１のＹロッドと、 前記第１のＸロッドが挿通されて、第１のＸロッド上を
    移動可能であると共に、第１のＸロッド外周面と第１の
    Ｘロッドが挿通された部分の内壁面との間に、 第１のＸ
    ロッドに設けられた大径部によって第１のＸロッドの長
    さ方向に画成されたチャンバを備える第１のＸ移動体
    と、 前記第１のＹロッドが挿通されて、第１のＹロッド上を
    移動可能であると共に、第１のＹロッド外周面と第１の
    Ｙロッドが挿通された部分の内壁面との間に、第１のＹ
    ロッドに設けられた大径部によって第１のＹロッドの長
    さ方向に画成されたチャンバを備える第１のＹ移動体
    と、 前記第１のＸ移動体上において、前記第１のＸロッドと
    平行に配設された第２のＸロッドと、 前記第１のＹ移動体上において、前記第１のＹロッドと
    平行に配設された第２のＹロッドと、 該第２のＸロッドと前記第２のＹロッドとが挿通され
    て、第２のＸロッドと第２のＹロッド上を移動可能であ
    ると共に、第２のＸロッド外周面と第２のＸロッドが挿
    通された部分の内壁面との間に、第２のＸロッドに設け
    られた大径部によって第２のＸロッドの長さ方向に画成
    されたチャンバと、第２のＹロッド外周面と第２のＹロ
    ッドが挿通された部分の内壁面との間に、第２のＹロッ
    ドに設けられた大径部によって第２のＹロッドの長さ方
    向に画成されたチャンバとを内蔵する第２の移動体とを
    具備し、 前記各チャンバへ流体を選択的に給排することにより、
    前記第２の移動体は前記Ｘ軸ガイドと前記Ｙ軸ガイドと
    で囲繞されてなる面内を移動可能なことを特徴とする２
    次元運動機構。
  5. 【請求項５】 平行に配された１対のＸ軸ガイドと、 該Ｘ軸ガイドに直角な方向へ平行に配された１対のＹ軸
    ガイドと、前記各々のＸ軸ガイドに沿って移動可能な１対のＸ軸移
    動体と、 内部がシリンダに形成され、両端が前記１対のＸ軸移動
    体へそれぞれ取り付けられ、前記Ｙ軸ガイドに対して平
    行、かつＸ軸ガイドに沿って移動可能なＸロッドと、前記各々のＹ軸ガイドに沿って移動可能な１対のＹ軸移
    動体と、 内部がシリンダに形成され、両端が前記１対のＹ軸移動
    体へそれぞれ取り付けられ、前記Ｘ軸ガイドに対して平
    行、かつＹ軸ガイドに沿って移動可能なＹロッドと、 前記Ｘロッド内へ移動可能に配されると共に、Ｘロッド
    内においてチャンバを画成するＸピストンと、 前記Ｙロッド内へ移動可能に配されると共に、Ｙロッド
    内においてチャンバを画成するＹピストンと、 前記Ｘロッドと、前記Ｙロッドとが挿通され、前記Ｘピ
    ストンおよび前記Ｙピストンと一体に移動可能となるよ
    う連結されると共に、Ｘロッドと、Ｙロッド上を移動可
    能な移動体とを具備し、 前記各チャンバへ流体を選択的に給排することにより、
    前記移動体は前記Ｘ軸ガイドと前記Ｙ軸ガイドとで囲繞
    されてなる面内を移動可能なことを特徴とする２次元運
    動機構。
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