JP3121725U

JP3121725U - リニアステージ装置

Info

Publication number: JP3121725U
Application number: JP2006001560U
Authority: JP
Inventors: 栄大住
Original assignee: テスコ株式会社
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2006-03-06
Publication date: 2006-05-25
Anticipated expiration: 2016-03-06

Abstract

【課題】安価かつ簡単な構成で垂直昇降するリニアステージ装置を提供する。
【解決手段】垂直方向に配設されたフレームに沿ってスライドテーブルが昇降駆動されるリニアステージ装置において、スライドテーブルを定荷重ばねに連結する。定荷重ばねは引き込み力と出力を常に一定に保ち、荷重に対するバランスをとるユニットであり、力を加えない状態でテーブルをその高さに静止させることができ、また少ない力でテーブルを昇降させることができる。また、このリニアステージ装置に、駆動電力が遮断された場合に前記テーブルを強制停止させるオフブレーキ機構を設ける。
【選択図】図１

Description

本考案はリニアステージ装置に関し、特に、垂直方向に昇降駆動されるリニアステージ装置に関する。

例えば半導体ウエハーの位置決めや精密部品の組み立てに、リニアステージ装置が用いられている（例えば、特許文献１）。リニアモータ式のリニアステージ装置は、フレームに沿ってステージ部が高速で往復直線運動を行い、精度の高い位置決めが可能である。

また、供給電源が遮断されたときに強制的にステージ部を停止させる運動装置が、本願出願人により提案されている（特許文献２）。この運動装置は動力部分への通電が遮断されるとバネを圧縮状態に保持していた電磁場が消失し、バネが開放されてブレーキシューがブレーキシャフトまたはブレーキディスクに押し当てられる。

また、ワイヤをどの長さに引き延ばしても常に一定の力で往復し、どの位置でもバランスをとる定荷重ばねがコンストンなる商品名で実用化されている（例えば、特許文献３，４）。
特開平１１−２０７５５９号公報特開２００５−２９１３９８号公報特開平９−２０２５９１号公報特開平１１−２６８８８９号公報

しかしながら、上記のようなリニアステージ装置を垂直方向に昇降駆動するように配設した場合、駆動されるテーブルには取り付けられる各種工作機械の重量や重力がかかるため高速駆動が困難となる。特にテーブルに取り付けられる工作機械の重量が重い場合には昇降駆動自体が困難になる場合もある。またテーブルを所望の高さまで駆動してもそこで静止させておくのが困難である。このためリニアステージで昇降動作を実現する場合には駆動トルクを上げる必要があるが、これは装置の大型化に直結するため好ましくない。

本考案は、垂直方向に配設されたフレームに沿ってテーブルが昇降駆動されるリニアステージ装置において、前記テーブルが定荷重ばねに連結されていることを最も主要な特徴とする。

このリニアステージ装置は、駆動電力が遮断された場合に前記テーブルを強制停止させるオフブレーキ機構を具えることが望ましい。

定荷重ばねはスプリングの作用により引き込み力と出力を常に一定に保つユニットである。フレームを垂直配置したリニアステージ装置のテーブルに定荷重ばねを取り付けることにより、力を加えない状態でテーブルをその高さに静止させることができ、また少ない力でテーブルを昇降させることができる。

また、リニアステージの電源遮断時に強制ブレーキがかかるオフブレーキ機構を設けることにより、停電時にテーブルが最下部に落下してしまうことがない。垂直昇降式のリニアステージ装置では、テーブルに取り付けられた工作機械の下に加工対象物が配置されることになるが、定荷重ばねとオフブレーキ機構により停電時の工作機械の落下による加工対象物の破損を防止することができる。

本考案の実施の形態を、添付の図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

図１は本考案にかかるリニアステージ装置の構成を示す正面図であり、図２はその側面図である。本図に示すように、リニアステージ装置は、垂直方向に延在するフレーム１と、当該フレーム１に沿って昇降駆動されるスライドテーブル２とを具えている。フレーム１の下端部は断面Ｌ字型をなす台座３に固定されており、台座３は作業台４上に設置されている。作業台４は床面に安定的に設置されており、台座３は作業台４にボルト等の手段で固定されている。このリニアステージ装置は、スライドテーブル２に例えばロボットアームを取り付けて生産ラインの脇に設置して使用されるものであり、スライドテーブル２を上下に精密駆動して部品の加工処理を実施するものである。フレーム１の横には、保護目的の透明アクリル板５が垂直方向に配置されている。本実施例のリニアステージ装置１は上下動の機能のみを有するが、台座３を水平方向に移動するリニアステージのテーブルに固定して、スライドテーブル２の三次元的な移動を実現することも可能である。

図３は、図１に示すリニアステージ装置から台座３と作業台４を省略した拡大図である。スライドテーブル２はチェーンベルト６と当該チェーンベルト６に内包されたケーブル類でフレーム１と連結されている。リニアステージ装置におけるスライドテーブルの移動機構は、例えば上記特許文献１などで公知であるため本明細書では詳細な説明は省略する。フレーム１内には垂直方向に延在するシャフトが設けられており、スライドテーブル２は供給電力が突然遮断された場合に当該シャフトを締め付けて停止するオフブレーキ機構を具えている。このオフブレーキ機構は本願出願人による上記特許文献２にて公知技術であるため詳細な説明は省略するが、通電時には電磁石でシャフトの両脇に設けたブレーキシューを引っ込めておき、電力が遮断された場合にブレーキシューがスプリングの作用によりシャフトに押し当てられるよう構成されている。このオフブレーキ機構により不意の停電時にもスライドテーブル２が制御不能となったり、スライドテーブル２が下端部まで落下して加工対象物を損壊させるような事態を防ぐことができる。

本考案にかかるリニアステージ装置はさらに、フレーム１の上端部に定荷重ばね７が設けられており、この定荷重ばね７のワイヤ８がフレーム１内でスライドテーブル２に連結されている。定荷重ばね７は例えば上記特許文献３、特許文献４に開示されており、サンコースプリング株式会社のコンストン（商品名）のユニットを好適に利用することができる。この定荷重ばね７は、引き出しても、押しても、またそのストロークが長くても常に一定の力で往復するスプリングであり、スライドテーブル２がどの高さにあっても重量や重力とのバランスがとれた状態となり、重量物を少ない力で昇降させることができる。また、力を加えないとその位置でバランスをとり、ストッパを用いることなくスライドテーブル２をその高さで静止させることができる。

本考案のリニアステージ装置の寸法形状は、リニアステージ装置を適用する実施条件に応じて様々に決定することができる。例えばスライドテーブルの有効ストロークは５０ｍｍから１３００ｍｍあるいはそれ以上に設定することができる。また、定荷重ばねの構成は、例えばＣ型、Ｎ型、ＮＷ型などがあるがいずれを用いてもよく、またその出力はスライドテーブル２や取り付けられる工作機械の重量を勘案して適宜定められ、これにより定荷重ばねの型や寸法等が決定されるものとする。

本考案にかかるリニアステージ装置は、例えば半導体や液晶の製造装置やダイヤモンド加工装置等における位置決め用のリニアステージ装置として広く電気や電子部品の製造加工業に利用することができる。

本校案の実施例にかかるリニアステージ装置の正面図である。図１に示すリニアステージ装置の側面図である。図１に示すリニアステージ装置の要部詳細を示す図である。

符号の説明

１フレーム
２スライドテーブル
３台座
４作業台
５透明アクリル板
６チェーンベルト
７定荷重ばね
８ワイヤ

Claims

垂直方向に配設されたフレームに沿ってテーブルが昇降駆動されるリニアステージ装置において、前記テーブルが定荷重ばねに連結されていることを特徴とするリニアステージ装置。
請求項１に記載のリニアステージ装置において、駆動電力が遮断された場合に前記テーブルを強制停止させるオフブレーキ機構を具えることを特徴とするリニアステージ装置。