JP3144575U - 2軸平面移動ステージ - Google Patents

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Abstract

【課題】互いに直交する方向に移動可能な直進ステージを立体的に交差することのない、2軸平面移動ステージを提供する。
【解決手段】基板1上に対向して配設された第1、第2のY軸ガイド3、4と、Y軸ガイド3、4に沿いY−Y’軸方向に移動する対向せる第1、第2のY軸スライダ10、11と、Y軸スライダ10、11にそれぞれ固着された対向せる第1、第2のX軸ガイド12、13と、X軸ガイド12、13に沿いX−X’軸方向に移動するX軸スライダ20と、このX軸スライダ20のY−Y’軸方向とX−X’軸方向への移動手段を備える。
【選択図】図1

Description

本考案は、精密測定器、光学実験装置、顕微鏡ステージ部等に適用し、検査対象物や加工物等のワークを載置または固定するX軸スライダの精密な位置決めをする2軸平面移動ステージに関する。
従来、この種技術としては、特許文献1に開示のX・Yステージが提案されている。
即ち、特許文献1には、固定ベースと、固定ベースに対してX方向に移動可能なX軸ベースと、X軸ベースに対してY方向に移動可能なY軸ベースとよりなり、固定ベースに対してX軸ベースをX方向に移動させるX軸ベース駆動手段のX軸ベース駆動軸をX軸ベースに備え、Y軸ベースをY方向に移動させるY軸ベース駆動手段のY軸ベース駆動筒をX軸ベース駆動軸に嵌挿し、Y軸ベース駆動筒のX軸ベースに対するX方向移動をY軸ベースのY方向移動に変換させるX・Y移動方向変換手段を備え、X軸駆動軸によってX軸ベースを固定ベースに対してX方向に移動させることにより、Y軸ベースは固定ベースに対してX方向に移動し、Y軸ベース駆動筒をX軸ベースに対してX方向に移動させることにより、X・Y移動方向変換手段によってY軸ベースはX軸ベースに対してY方向に移動させることができるX・Yステージが開示されている。
しかしながら、この特許文献1に開示のものは、固定ベース上にX軸ベースが設けられ、このX軸ベース上にY軸ベースに設けられて、X軸ベースとY軸ベースは上下二段にして組み立てられているため、ステージ全体の高さが2倍と高くなって、大型化となり、取り付けスペースを広く必要とするという問題があった。
特開平7−214438号公報
本考案が解決しようとする問題点は、X・Yステージにおいて、固定ベース上に、X軸ベースとY軸ベースが上下二段に組み立てられることによりステージ全体の高さが2倍の高さとなって、取り付けスペースを広く必要とするという点である。
従って、本考案の目的は、互いに直交する方向に移動可能な直進ステージを立体的に交差させることなく、同一平面上で移動可能とすることによって、ステージ全体の高さが低くなって小型化され、取り付けスペースが従来に比して狭くてよい2軸平面移動ステージを提供することにある。
この目的のため、本考案の請求項1に記載の2軸平面移動ステージは、被検物が取り付けられるX軸スライダ20が同一平面上においてX−X’軸及びY−Y’軸方向に直進移動できる構成を特徴とする2軸平面移動ステージであって、
基板1と、
該基板1上に相対向して配設された第1、第2のY軸ガイド3、4と、
これらY軸ガイド3、4に沿いY−Y’軸方向に移動する相対向せる第1、第2のY軸スライダ10、11と、
該Y軸スライダ10、11にそれぞれ固着された相対向せる第1、第2のX軸ガイド12、13と、
該X軸ガイド12、13に沿いX−X’軸方向に移動する前記X軸スライダ20と、
前記Y−Y’軸方向とX−X’軸方向への移動手段
を備え、
前記X−X’軸方向への移動手段により、前記X軸スライダ20がX−X’軸方向に移動し、
前記Y−Y’軸方向への移動手段により、前記第1、第2のY軸スライダ10、11と一体化された前記第1、第2のX軸ガイド12、13と共に前記X軸スライダ20がY−Y’軸方向に移動するように構成されたことを特徴とするものである。
請求項2に記載の2軸平面移動ステージは、前記第1、第2のX軸ガイド12、13と前記X軸スライダ20、前記第1、第2のY軸ガイド3、4と前記第1、第2のY軸スライダ10、11は、それぞれのX・Y軸ガイド12、13、3、4のスライド溝部18、19、5、6にそれぞれの軸スライダの突起部23、24、8、9が係合して移動するようになっている構成を特徴とするものである。
請求項3に記載の2軸平面移動ステージは、前記X−X’軸方向と前記Y−Y’軸方向への移動手段が、押しネジ26、28によるネジ運動であることを特徴とするものである。
請求項4に記載の2軸平面移動ステージは、前記X軸スライダ20のX−X’軸及びY−Y’軸の移動方向に、この移動の際の運動エネルギーを吸収するための反発バネ30、31が配設されていることを特徴とするものである。
請求項1に記載の考案によれば、互いに直交する方向に移動可能な直進ステージを立体的に交差させることなく、同一平面上で移動可能となっているから、従来に比して、ステージ全体の高さが低くなって小型化され、取り付けスペースが狭くてよいという効果を奏する。
また、X−X’軸とY−Y’軸の2軸が同一平面上に配置されたことにより、装置の動作距離が短くできる利点が生まれ、その他の部分の操作性が良くなるという効果を奏する。
請求項2〜4に記載の考案によれば、X軸スライダは、その移動軸方向の対向する両端突起部が第1、第2のX軸ガイドのスライド溝部と係合してスライド移動し、かつその際の運動エネルギーは一対の反発バネにより吸収され、また、同様に、第1、第2のX軸ガイドと一体的に固着された第1、第2のY軸スライダは、それぞれの外側突起部が第1、第2のY軸ガイドのスライド溝部と係合してスライド移動し、かつその際の運動エネルギーは一対の反発バネにより吸収されるものであるから、X軸スライダのX−X’軸方向、Y−Y’軸方向への移動はガタつくことなく、安定的にして、かつ円滑・精細に行われる。
以下、本考案を実施するための最良の形態について、図面を参照し、その作用と共に説明する。
図1は、本考案に係る2軸平面移動ステージの一例での斜視図、図2は、平面図、図3は、図2の3−3線に沿った一部拡大断面図、図4は、図2の4−4線に沿った一部拡大断面図、図5は、図2の5−5線に沿った一部拡大断面図である。
これら図において、本2軸平面移動ステージは、被検物が取り付けられるX軸スライダが同一平面上においてX−X’軸及びY−Y’軸方向に直進移動できる構成を特徴とするものであって、固定ベースである基板と、該基板上に相対向して配設されたY軸ガイドと、これらY軸ガイドに沿いY−Y’軸方向に移動する相対向せるY軸スライダと、該Y軸スライダにそれぞれ固着された相対向せるX軸ガイドと、該X軸ガイドに沿いX−X’軸方向に移動するX軸スライダと、前記X−X’軸方向とY−Y’方向への移動手段を備えている。
基板1は、精密測定器、光学実験装置、顕微鏡ステージ部等の適用機器に載置、または四隅部の取付穴2を介して固定されるものであって、好ましくは、略方形状を呈している。
基板1上の相対向する一方の端縁には、第1のY軸ガイド3と第2のY軸ガイド4がネジ着固定されている。
第1のY軸ガイド3は、その内側面にY−Y’軸方向に抜けた断面略V字状のスライド溝部5が形成され、第2のY軸ガイド4は、そのスライド溝部5と対向する内側面に同様のスライド溝部6が形成されるとともに、内外側面の中央部位には貫通した横長穴7が明けられている。
第1、第2のY軸ガイド3、4の内側には、それぞれスライド溝部5、6と適合する逆V字状の突起部8、9が形成された第1のY軸スライダ10と第2のY軸スライダ11が、それぞれの突起部8、9をそれぞれのスライド溝部5、6に係合させ、かつスライド溝部5、6に沿ってY−Y’軸方向に移動可能として配設されている。
第1のY軸スライダ10と第2のY軸スライダ11の両端は、第1のX軸ガイド12と第2のX軸ガイド13によりそれぞれ一体的にネジ着固定されて、略方形な枠状部14が形成されている。
第1、と第2のX軸ガイド12、13は、それぞれの内側両端に、第1、第2のY軸スライダ10、11の内側両端に形成のL形切欠部14,15と適合するL形切欠部16、17が形成され、対向する側面には、X−X’軸方向に抜けた断面略V字状のスライド溝部18、19が形成されている。
そして、第1、第2のY軸スライダ10、11と第1、第2のX軸ガイド12、13は、それぞれの両端L形切欠部14、16と両端L形切欠部15、17の組み付けにより、かつ第1、第2のX軸ガイド12、13の外側よりのネジ着によって一体的に固定されている。
枠状部14には、X軸スライダ20が配設されている。このX軸スライダ20は、方形状であって、その上面中央部には透過観察用の貫通穴21と、四隅部に被検物(図示しない。)を取り付けるための取付ネジ穴22が設けられるとともに、その第1、第2のX軸ガイド12、13のスライド溝部18、19との対向面には、このスライド溝部18、19と適合する逆V字状の突起部23、24が形成されている。
そして、X軸スライダ20は、第1、第2のX軸ガイド12、13のスライド溝部18、19に突起部23、24を係合させ、かつスライド溝部18、19に沿ってX−X’軸方向に移動可能として配設されている。
X軸スライダ20をX−X’軸方向に移動させる移動手段は、操作摘み25付きのX軸押しネジ26の回転によるネジ運動であって、X軸押しネジ26は、第2のY軸ガイド4の横長穴7を通して第2のY軸スライダ11のネジ穴と螺合し、操作摘み25の回転操作によってX軸押しネジ26が一方向に回転せられると、X軸スライダ20は押しネジ先端部で押し進められ、X軸スライダ20はX−X’軸方向に移動する。
また、X軸スライダ20をY−Y’軸方向に移動させる移動手段は、操作摘み27付きのY軸押しネジ28の回転によるネジ運動であって、Y軸押しネジ28は、基板1上に螺子着固定されたY軸ネジ受板29のネジ穴と螺合し、操作摘み27の回転操作によってY軸押しネジ28が一方向に回転せられると、X軸スライダ20は押しネジ先端部で押し進められて移動するX軸ガイド、Y軸スライダと共にY−Y’軸方向に移動する。なお、動作の詳細については後述する。
X軸スライダ20がX−X’軸方向、Y−Y’軸方向にそれぞれ移動する際に生ずる運動エネルギーを吸収して、X軸スライダ20の移動が安定的にして、かつ円滑に行われるようにするため、X軸スライダのX−X’軸及びY−Y’軸の移動方向にそれぞれ2個1組の反発バネ30、31が配設されている。
X軸スライダ20のX−X’軸方向に設けられた反発バネ30は、その両端部が第1のY軸スライダ10に明けられた盲穴32と、X軸スライダ20に明けられた盲穴33に挿入されてバネ受け支持されている。
また、X軸スライダ20のY−Y’軸方向に設けられた反発バネ31は、その両端部が基板1上にネジ着固定されたY軸バネ当て板34に明けられた盲穴35と、第2のX軸ガイド13に明けられた盲穴36に挿入されてバネ受け支持されている。
次に、動作について説明する。
以上の構成において、X軸スライダ20をX−X’軸方向に移動させるには、操作摘み25の回転操作を介して押しネジ26が一方向に回転せられると、押しネジ26の先端部でX軸スライダ20は押し進められる。すると、X軸スライダ20は、その両端突起部23、24が第1、第2のX軸ガイド12、13のスライド溝部18、19と係合しながら、かつ一対の反発バネ30、31の弾力に抗してX−X’軸方向にスライド移動する。
また、X軸スライダ20をY−Y’軸方向に移動させるには、操作摘み27の回転操作を介して押しネジ28が一方向に回転せられると、押しネジ28の先端部で第1のX軸ガイド12の外接面が押動される。
第1のX軸ガイド12は、X軸スライダ20を抱持している第2のX軸ガイド13及び第1、第2のY軸スライダ10、11と一体的に固着されているから、押しネジ28の先端部で第1のX軸ガイド12が押動されると、第1、第2のY軸スライダ10、11の突起部8、9が第1、第2のY軸ガイドのスライド溝部5、6と係合しながら、かつ一対の反発バネ30、31の弾力に抗してY−Y’軸方向にスライド移動し、この移動と一体的にX軸スライダ20は同方向に移動する。
なお、このX軸スライダ20のY−Y’軸方向への移動の際、押しネジ28は、横長穴7の範囲内で移動するため、第2のY軸ガイド4と干渉することがない。
本考案に係る2軸平面移動ステージの一例での斜視図である。 平面図である。 図2の3−3線に沿った一部拡大断面である。 図2の4−4線に沿った一部拡大断面図である。 図2の5−5線に沿った一部拡大断面図である。
符号の説明
1 基板
3 第1のY軸ガイド
4 第2のY軸ガイド
5、6 スライド溝部
7 横長穴
8、9 係合突起部
10 第1のY軸スライダ
11 第2のY軸スライダ
12 第1のX軸ガイド
13 第2のX軸ガイド
18、19 スライド溝部
20 X軸スライダ
23、24 係合突起部
26、28 押しネジ
30、31 反発バネ

Claims (4)

  1. 被検物が取り付けられるX軸スライダ(20)が同一平面上においてX−X’軸及びY−Y’軸方向に直進移動できる構成を特徴とする2軸平面移動ステージであって、
    基板(1)と、
    該基板(1)上に相対向して配設された第1、第2のY軸ガイド(3)、(4)と、
    これらY軸ガイド(3)、(4)に沿いY−Y’軸方向に移動する相対向せる第1、第2のY軸スライダ(10)、(11)と、
    該Y軸スライダ(10)、(11)にそれぞれ固着された相対向せる第1、第2のX軸ガイド(12)、(13)と、
    該X軸ガイド(12)、(13)に沿いX−X’軸方向に移動する前記X軸スライダ(20)と、
    前記Y−Y’軸方向とX−X’軸方向への移動手段
    を備え、
    前記X−X’軸方向への移動手段により、前記X軸スライダ(20)がX−X’軸方向に移動し、
    前記Y−Y’軸方向への移動手段により、前記第1、第2のY軸スライダ(10)、(11)と一体化された前記第1、第2のX軸ガイド(12)、(13)と共に前記X軸スライダ(20)がY−Y’軸方向に移動するよう構成された2軸平面移動ステージ。
  2. 前記第1、第2のX軸ガイド(12)、(13)と前記X軸スライダ(20)、前記第1、第2のY軸ガイド(3)、(4)と前記第1、第2のY軸スライダ(10)、(11)は、それぞれのX・Y軸ガイド(12)、(13)、(3)、(4)のスライド溝部(18)、(19)、(5)、(6)にそれぞれの軸スライダの突起部(23)、(24)、(8)、(9)が係合して移動するようになっている請求項1の2軸平面移動ステージ。
  3. 前記X−X’軸方向と前記Y−Y’方向への移動手段が、押しネジ(26)、(28)によるネジ運動である請求項1の2軸平面移動ステージ。
  4. 前記X軸スライダ(20)のX−X’軸及びY−Y’軸の移動方向に、この移動の際の運動エネルギーを吸収するための反発バネ(30)、(31)が配設されている請求項1の2軸平面移動ステージ。
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