JP3486379B2 - 位置調整ステージ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は物体の位置決めに使
用されるものであって、特に科学実験器具や工業製品生
産用装置のための位置調整用ステージに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の位置調整ステージの一例
を示す平面図である。試料や試料受け台などを載置して
固定するスライドテーブル(可動台)１は、案内用ベアリ
ング２を介してベース３に取り付けられており、該ベア
リング２にガイドされながら図中、左右方向に移動す
る。

【０００３】スライドテーブル１の一方の移動方向の先
には、マイクロメータヘッド３０がベース３に固定され
ている。このマイクロメータヘッド３０の先端３１の突
出及び埋没する方向は、スライドテーブル１の移動方向
に平行である。また、スライドテーブル１の他方の移動
方向の先にはバネ部材４が設けられており、該バネ部材
４のバネはスライドテーブル１とベース３とを接続して
いる。

【０００４】スライドテーブル１はバネ部材４によって
前記一方の移動方向に付勢されており、マイクロメータ
ヘッド３０の先端３１に当接している。

【０００５】使用者がマイクロメータヘッド３０を操作
してその先端３１を移動させると、スライドテーブル１
は付勢力によって常にマイクロメータヘッド３０の先端
３１に当接するので、該先端３１と共に移動する。つま
り、マイクロメータヘッド３０の先端３１を移動、固定
することで、スライドテーブル１の位置調整が行われ
る。

【０００６】上記従来の構成では、ガイド手段として直
線案内用の摺動ガイドなどを用いることがある。また、
スライドテーブル１の駆動手段や付勢手段としてネジを
使用することがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の位置調整ステージでは、マイクロメータヘッド３０
によってスライドテーブル１の微小な移動が可能であっ
たため、所望の位置に短時間でスライドテーブル１を停
止させるには熟練した技術が必要であった。また、何度
も同じ位置にスライドテーブル１を調整する場合にはそ
の位置を正確に再現しにくかった。

【０００８】本発明は上記課題にかんがみてなされたも
のであり、簡単な操作で正確な位置調整を行うことがで
きる位置調整ステージを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の位置調整ステージは、物体が載置された可
動台を移動させることで該物体の位置調整を行うものに
おいて、使用者の操作により運動するカム及び可動台に
設けられたカムフォロアから成る駆動手段と、カムフォ
ロアを介してカムの運動が伝達された可動台を一定方向
に移動させるガイド手段と、可動台が所定量動くごとに
カムを係止する係止手段とを備え、係止手段は、カムの
カムフォロアが接する階段状の一辺縁とは異なる他辺縁
に形成された複数の切欠きと、該切欠きに嵌合してカム
を係止する嵌合部と、該嵌合部を前記切欠きに嵌合する
方向に付勢する付勢手段とから成り、使用者が操作して
前記カムに駆動力を与えると前記嵌合部は前記切欠きか
ら自然に外れることを特徴としている。

【００１０】この位置調整ステージでは、使用者の操作
によりカムを運動させると、該カムに対応するカムフォ
ロアを介してその運動が可動台に伝達される。そして、
可動台はガイド手段に案内されながら前記一定方向に移
動する。このとき、可動台は所定量移動するたびに、カ
ムが係止手段で係止されることにより位置固定される。

【００１１】また、上記構成の場合、可動台の移動間隔
や移動範囲はカムフォロアの軌跡、即ちカムフォロアが
接するカムの一辺縁によって決まる。従って、可動台の
位置調整の精密さや範囲に応じてカムを構成するとよ
い。

【００１２】

【００１３】嵌合部がカムの切欠きに嵌合することでカ
ムを係止しているとき、使用者がカムに駆動力を与える
と、嵌合部は切欠きから外れてカムは動き出す。切欠き
から外れた嵌合部は付勢部材に付勢されているので、カ
ムの前記他辺縁に当接したままである。そして、嵌合部
が隣接する切欠きに達するまでカムが移動すると、嵌合
部はその切欠きに嵌合して再びカムを係止する。この切
欠きはカムの他辺縁に複数設けられていることから、使
用者がカムを動かすとその運動と係止は繰り返し行われ
る。

【００１４】また、可動台の停止位置を検出する位置検
出手段があると、可動台の位置情報を得ることができ
る。

【００１５】また、可動台の停止位置を使用者に知らせ
る告知手段があると、使用者は告知された可動台の位置
を確認しながら位置調整を行うことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明に係る第１実施
形態を示した平面図である。尚、図１０に示す従来技術
と同じ構成の部材には同一の符号を付しており、重複す
る説明は省略する。

【００１７】スライドテーブル１を挟んでバネ部材４の
反対側には、略四角形の板カム５が設けられている。該
カム５は案内用ベアリング６を介してベース３に取り付
けられており、スライドテーブル１の移動方向に対して
垂直に運動する。また、使用者がカム５を駆動するため
のレバー７が設けられている。

【００１８】スライドテーブル１にはカムフォロア８が
設けられており、該カムフォロア８にてカム５に当接し
ている。カムフォロア８が当接するカム５の一辺縁は、
カム５が一方向(図中、上方向)に進むほどカム５とカム
フォロア８の接点からカム５の運動軸までの距離Ｌが遠
くなるように、階段状に形成されている(図中、段部５
ａ,５ｂ,５ｃ,５ｄ,５ｅ)。

【００１９】カム５の前記一辺縁の対辺となる辺縁に
は、５個の切欠き５ａ',５ｂ',５ｃ',５ｄ',５ｅ'が形
成されている。これらの切欠き５ａ',・・・,５ｅ'は、前
記一辺縁に形成された各段部５ａ,・・・,５ｅにそれぞれ
対応している。また、切欠き５ａ',・・・,５ｅ'が形成さ
れた辺縁に近接して、クリック部材９がベース３に固定
されている。このクリック部材９は、切欠き５ａ',・・・,
５ｅ'に嵌合する嵌合部９１と該嵌合部９１を付勢する
バネ９２から成る。

【００２０】上記構成の位置調整ステージの動作につい
て説明する。いま、図１に示すように、クリック部材９
の嵌合部９１は中央の切欠き５ｃ'に嵌合している。そ
して、カムフォロア８はこの切欠き５ｃ'に対応する段
部５ｃに当接している。

【００２１】使用者はレバー７を持ってカム５を一方
向、例えば図中、上方向に力を加えると、その駆動力に
よって嵌合部９１は切欠き５ｃ'から外れ、カム５は図
中、上方向に動き出す。このとき、嵌合部９１はバネ９
２に付勢されているのでカム５に当接したままである。
そして、嵌合部９１は前記切欠き５ｃ'に隣接する切欠
き５ｄ'に達すると該切欠き５ｄ'に嵌合し、カム５は係
止される。

【００２２】また、カム５はバネ部材４によって付勢さ
れたカムフォロア８が前記一辺縁に当接したまま動く。
カムフォロア８が段部５ｃから段差を乗り越えて隣接す
る段部５ｄに達したところで、カム５はクリック部材９
により位置固定される。従って、スライドテーブル１は
段差のぶんだけ図中、右方向に移動する。

【００２３】もちろん、カム５をさらに動かした場合
も、反対方向に動かした場合も同様である。

【００２４】尚、本実施形態ではスライドテーブル１を
バネ部材４によって付勢しているが、ネジを用いること
も可能である。

【００２５】また、カム５に段部５ａ,・・・,５ｅを５つ
設けることでスライドテーブル１の位置調整を５段階で
行っているがこれに限らないのはもちろんである。同様
に、カム５の段差の大きさも位置調整にあわせて自在に
設定できる。例えば、本実施形態と段差が異なるカム５
を図２に示す。このように、段差を小さくすると本実施
形態に比べてスライドテーブル１の移動間隔が短くなる
ので、より微妙な位置調整が可能となる。

【００２６】上述したように、本実施形態の位置調整ス
テージでは予め決められた間隔ごとにスライドテーブル
１が位置固定される構成である。故に、スライドテーブ
ル１が微小な距離も移動できる従来技術に比べると、所
望の位置にすぐに移動、停止させることができる。ま
た、クリック部材９の嵌合部９１がカム５の切欠き５
ａ',・・・,５ｅ'に嵌合する手ごたえを目安にカム５を動
かすので、操作が簡単である。

【００２７】次に、本発明に係る第２実施形態について
説明する。図３は本実施形態を示す平面図である。この
位置調整ステージは第１実施形態とカム５の形状が異な
るだけであり、それ以外の構成は同じである。

【００２８】本実施形態のカム５は、カムフォロア８が
当接するカム５の一辺縁がスライドテーブル１の移動方
向に対して傾斜した直線状となっている。具体的には、
カム５が一方向(図中、上方向)に進むほどカム５とカム
フォロア８の接点からカム５の運動軸までの距離Ｌが遠
くなるように、直線状に形成されている。

【００２９】上記構成の位置調整ステージは、使用者が
カム５を動かすことでスライドテーブル１はベアリング
２に案内されながらなめらかに移動する。そして、クリ
ック部材９によりカム５が係止されるとスライドテーブ
ル１も位置固定される。従って、第１実施形態と同様
に、スライドテーブル１は予め決められた間隔ごとに位
置固定されながら移動する。

【００３０】尚、本実施形態ではスライドテーブル１を
バネ部材４によって付勢しているが、ネジを用いること
も可能である。

【００３１】また、カム５の一辺縁の傾斜は位置調整の
具合に応じてどのように設定してもよい。例えば、本実
施形態と傾斜が異なるカム５を図４に示す。図４(ａ)は
本実施形態に比べて傾斜が小さく構成されており、微妙
な位置調整を可能にしている。また、図４(ｂ)は本実施
形態と同じカム５であるが、ベアリング２に対して若干
傾いて取り付けることにより、前記一辺縁の傾斜を変え
た構成としている。

【００３２】次に、本発明に係る第３実施形態について
説明する。図５は本実施形態を示す平面図である。この
位置調整ステージは第１実施形態と可動台及びカムフォ
ロア８の構成が異なるだけであり、それ以外の構成は同
じである。

【００３３】本実施形態の可動台は、回転ベアリング
２'により回転する円盤状の回転テーブル１'である。ま
た、カムフォロア８は回転テーブル１'から延びる腕部
８１の先端に取り付けられており、第１実施形態と同様
にバネ部材４によって一方向に付勢されると共に、階段
状に形成されたカム５の一辺縁に当接している。

【００３４】使用者がレバー７を持って図中、上方向に
力を加えると、クリック部材９の嵌合部９１は切欠き５
ｃ'から外れて係止が解除される。そして、カム５が動
き出すと、カム５の段部５ｃに当接していたカムフォロ
ア８は段差を乗り越えて隣接する段部５ｄに達する。こ
のとき、嵌合部９１は切欠き５ｄ'に嵌合してカム５を
係止する。このようにしてカムフォロア８が移動する
と、回転テーブル１'は回転ベアリング２'によって回転
し、回転テーブル１'上の物体の回転方向の位置調整が
なされる。

【００３５】尚、本実施形態では前記一辺縁を階段状に
形成したカム５を用いているが、第２実施形態と同様に
直線状に形成したカムを用いることも可能である。

【００３６】次に、本発明に係る第４実施形態について
説明する。この位置調整ステージは第１実施形態とカム
５及びクリック部材９の構成が異なるだけであり、それ
以外の構成は同じである。

【００３７】図６は本実施形態のカム５及びクリック部
材９の外観斜視図である。カム５は複数の板を積層した
ものであり、カムフォロア(図示せず)が当接するカム５
の一辺縁は第１実施形態と同様に階段状に形成されてい
る(図中、段部５ａ,・・・,５ｅ)。カム５の前記一辺縁の対
辺となる辺縁には、この積層板を構成する各板に１個ず
つ切欠き５ａ',・・・,５ｅ'が形成されている。もちろ
ん、これらの切欠き５ａ',・・・,５ｅ'は前記一辺縁に形
成された各段５ａ,・・・,５ｅと対応している。

【００３８】クリック部材９には複数の嵌合部９１ａ,
９１ｂ,９１ｃ,９１ｄ,９１ｅが垂直方向に並んで配さ
れており、それぞれカム５の切欠き５ａ',・・・,５ｅ'と
１対になっている。これらの嵌合部９１ａ,・・・,９１ｅ
は、付勢手段(図示せず)により切欠き５ａ',・・・,５ｅ'
に嵌合する方向に付勢されている。また、切欠き５ａ',
・・・,５ｅ'に嵌合すると内蔵するスイッチ(図示せず)が
切り換わり、リード線１０からそれぞれ制御回路(図示
せず)に信号が出力される。

【００３９】図６では嵌合部９１ｂが切欠き５ｂ'に嵌
合しており、前記制御回路へ信号が出力されている。例
えば図中、矢印Ａ方向にカム５が動いた場合、第１実施
形態と同様に嵌合部９１ｂは切欠き５ｂ'から外れ、い
ずれの嵌合部９１ａ,・・・,９１ｅもカム５の側面に当接
したままカム５は運動する。そして、嵌合部９１ｃが切
欠き５ｃ'に達するとこれに嵌合し、カム５は係止され
る。これによって、嵌合部 ９１ｃから信号が出力され
る。前記制御回路ではこの出力信号によってカム５の係
止位置、即ちスライドテーブル(図示せず)の停止位置を
検出することができる。

【００４０】このようにして検出されたスライドテーブ
ルの位置情報に基づいて、使用者にスライドテーブルの
位置を告知することができる。この告知手段として、例
えばＬＥＤやスピーカを用いるとよい。

【００４１】尚、本実施形態の構成は第２及び第３実施
形態に適用されてもよいのはもちろんである。

【００４２】次に、本発明に係る第５実施形態について
説明する。この位置調整ステージは第１実施形態とレバ
ー７の構成が異なるだけであり、それ以外の構成は同じ
である。

【００４３】図７は本実施形態のレバー７付近の平面図
である。カバー１１は上面に開口１１１を有しベース３
上に固定されたものであって、その中をレバー７が貫通
している。レバー７の上部には複数の数字が間隔をもっ
て記されており、カム５の係止に応じて異なる数字が開
口１１１から覗く構成となっている。この数字は、例え
ばスライドテーブル(図示せず)の基準位置から停止位置
までの距離というように、スライドテーブルの停止位置
を表すものとする。つまり、使用者はスライドテーブル
の停止位置を開口１１１から覗く表示によって知ること
ができる。

【００４４】このように、スライドテーブル１の位置を
使用者に知らせる構成であると、表示を目安にスライド
テーブル１を移動させれば、位置の再現性は良好とな
る。

【００４５】尚、本実施形態の構成は第２及び第３実施
形態に適用されてもよいのはもちろんである。

【００４６】ここで、上記第１実施形態の位置調整ステ
ージを実際に使用する例について説明する。図８はこの
使用状態を示す平面図であり、図９は使用状態を側方か
ら見た図である。ここでは、ＬＣＤに接続する回路基板
の電気検査としてプロービングを行う際に、正確な位置
決めを位置調整ステージで実現する。

【００４７】スライドテーブル１上にはワーク固定ジグ
２１が固定され、その上にワーク(回路基板)２０が載せ
られる。プローブ２２を固定したピンボード２３は、ワ
ーク２０の直上にプローブ２２が位置するように、ピン
ボード取付台２４の先端に固定されている。このピンボ
ード取付台２４は、スライドベアリング２５とスライド
シャフト２６によって上下に動く構成となっている。そ
して、エアーシリンダーやリンク機構によってピンボー
ド取付台２４を駆動し、プローブ２２をワーク２０に接
触させて導通を取る。

【００４８】回路基板はＦＰＣであるために柔らかく、
これをワーク固定ジグ２１に固定する際に微妙な位置ズ
レを生じやすい。また、プローピングのピッチは約０.
３mmと細かいうえ、回路印刷のずれや金型加工のズレな
どによってプロービング位置はずれやすい。そこで、プ
ローブ２２をワーク２０に接触させたときに導通不良を
起こしたなら、レバー７を操作してワーク２０の位置を
微調整する。これによって、正規の導通をとることがで
きる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の位置調整
ステージは可動台が所定量ずつ移動する度に位置固定を
行う構成としている。故に、可動台の微小な移動が可能
であった従来技術に比べると所望の位置で簡単に停止さ
せることができる。故に、操作時間が短縮され、熟練し
た技術を必要としない。また、何度も同じ位置に可動台
を停止させるときの位置の再現性が向上する。

【００５０】特に、可動台の移動間隔や移動範囲はカム
フォロアが接するカムの一辺縁によって決まる。従っ
て、可動台の位置調整の精密さやその範囲などを所望の
ものに設定するには、それに応じた構成のカムとすれば
よいだけなので簡単である。また、係止手段によりカム
を係止する間隔を変更するだけでもよい。

【００５１】また、カムに形成された切欠きに嵌合部が
嵌合してカムを係止する構成の場合、カムの係止に使用
者は手ごたえを感じることができるので操作性が向上す
る。

【００５２】また、位置検出手段を設けることで可動台
の位置情報を利用することができる。さらに、可動台の
停止位置を使用者に知らせる告知手段を設けることで、
使用者は可動台の停止位置を確認しながら位置調整を行
うことができる。この場合、何度も同じ位置に可動台を
停止させるときの位置の再現性はさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る第１実施形態を示した平面図で
ある。

【図２】 第１実施形態におけるカムの他の例を示した
平面図である。

【図３】 本発明に係る第２実施形態を示した平面図で
ある。

【図４】 第２実施形態におけるカムの他の例を示した
平面図である。

【図５】 本発明に係る第３実施形態を示した平面図で
ある。

【図６】 本発明に係る第４実施形態としてカム及びク
リック部材を示した斜視図である。

【図７】 本発明に係る第５実施形態としてレバー付近
を示した平面図である。

【図８】 第１実施形態の使用例を示した平面図であ
る。

【図９】 第１実施形態の使用例を示した側面図であ
る。

【図１０】 従来の位置調整ステージを示した平面図で
ある。

【符号の説明】

１ スライドテーブル ２ ベアリング ５ カム ５ａ',５ｂ',５ｃ',５ｄ',５ｅ' 切欠き ８ カムフォロア ９ クリック部材 ９１ 嵌合部 ９２ バネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G12B 5/00 B23Q 1/25 B23Q 16/02 G01N 1/28 B01L 9/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体が載置された可動台を移動させるこ
   とで該物体の位置調整を行う位置調整ステージにおい
   て、 使用者の操作により運動するカム及び前記可動台に設け
   られたカムフォロアから成る駆動手段と、 前記カムフォロアを介して前記カムの運動が伝達された
   前記可動台を一定方向に移動させるガイド手段と、 前記可動台が所定量動くごとに前記カムを係止する係止
   手段と、 を備え、 前記係止手段は、 前記カムの前記カムフォロアが接する階段状の一辺縁と
   は異なる他辺縁に形成された複数の切欠きと、 該切欠きに嵌合して前記カムを係止する嵌合部と、 該嵌合部を前記切欠きに嵌合する方向に付勢する付勢手
   段と、 から成り、使用者が操作して前記カムに駆動力を与える
   と前記嵌合部は前記切欠きから自然に外れることを特徴
   とする位置調整ステージ。
2. 【請求項２】 前記可動台は停止位置を検出する位置検
   出手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の位置
   調整ステージ。
3. 【請求項３】 前記可動台の停止位置を使用者に知らせ
   るための告知手段を設けたことを特徴とする請求項１又
   は請求項２に記載の位置調整ステージ。