JP4421579B2 - Rotating device - Google Patents
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Description
この発明は、回転移動可能な回転体を有し、該回転体の径方向側と中心部付近の固定側とを接続する配管を備える回転装置に関するものである。 The present invention relates to a rotating device that includes a rotating body that can be rotated and includes a pipe that connects a radial side of the rotating body to a fixed side near the center.
レーザアニールなどの液晶ガラス加工を行う加工装置では、ガラスを回転(例えば90度)させて加工をする場合があり、該装置にはガラスを載置するガラス試料台を回転させつつ精密に位置決めする機構が付設されている。また、ガラス試料台には、加工に備えてガラスを吸着させるための配管や、加工後にガラスを押し上げるプッシング機構やスリップリングなどが具備されており、これら配管や機構は試料台を回転させる際に試料台とともに回転する。特に、スリップリングなどは、回転体の中心下部に配置されている。
このため上記配管などは、回転に際し絡まったり他の部材と干渉することがないように配設することが必要になる。従来は、試料台の下部に、中心から離れて円弧状ガイドを設け、このガイド内にケーブルサポートを折り返した状態で収納し、このケーブルサポート内に配管や配線などを通したものが提案されている(例えば特許文献1参照)。
In a processing apparatus that performs liquid crystal glass processing such as laser annealing, there is a case where processing is performed by rotating glass (for example, 90 degrees), and in this apparatus, a glass sample stage on which the glass is placed is rotated and precisely positioned. A mechanism is attached. In addition, the glass sample stage is equipped with a pipe for adsorbing glass in preparation for processing, a pushing mechanism and a slip ring that pushes up the glass after processing, and these pipes and mechanisms are used when rotating the sample stage. Rotates with sample stage. In particular, the slip ring or the like is disposed at the lower center of the rotating body.
For this reason, it is necessary to arrange | position the said piping etc. so that it may not get entangled or interfere with another member in the case of rotation. Conventionally, it has been proposed that an arcuate guide is provided at the bottom of the sample stage, away from the center, and the cable support is stored in a folded state in this guide, and piping or wiring is passed through this cable support. (For example, refer to Patent Document 1).
この提案装置の一例を図5に基づいて説明する。
試料台(回転ステージ)30の下方に試料台30の回転機構や配線等などを収納したセンターユニット31が設置されており、該センターユニット31の外周側に円弧状のガイド溝32を設け、該ガイド溝32内にケーブルサポート33を折り返した状態で収納する。ケーブルサポート33の一端はセンターユニット31近傍の固定側に固定し、他端は試料台30の回転側に固定する。ケーブルサポート33内には、配管34などを挿通させ、上記固定側および回転側の所定位置に配設する。
上記装置の動作を説明する。試料台30が回転すると、ケーブルサポート33は前記ガイド溝32内で折り返し部分が移動することで前記回転に追随する。これによりケーブルサポート33内にある配管34等が絡むことなく試料台30の回転に従って移動することができる。
An example of the proposed apparatus will be described with reference to FIG.
A
The operation of the above apparatus will be described. When the sample table 30 is rotated, the cable support 33 to follow the rotation by folding-back portion moves within the
しかし、上記した従来の装置では、以下の問題点を抱えており、実用装置としては満足を得るには至っていない。
1.ケーブルサポートを収納した機構が回転体の下部の広い空間を占有し、装置のメンテナンスを行いにくい。
2.ケーブルサポート等の機構の質量が嵩み、装置全体の質量が大きくなる。
3.ケーブルサポート等の機構のメンテナンスを行いにくい。
4.ケーブルサポートが回転動作によって経時的に破損しやすい。
However, the above-described conventional apparatus has the following problems, and has not been satisfied as a practical apparatus.
1. The mechanism that houses the cable support occupies a large space below the rotating body, making it difficult to maintain the device.
2. The mass of the mechanism such as the cable support increases, and the mass of the entire device increases.
3. Maintenance of mechanisms such as cable support is difficult.
4). The cable support is easily damaged over time due to rotational movement.
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、重量が嵩むことなく回転に追随できる配管配置を行うことができ、メンテナンスが容易で耐久性にも優れた回転装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a rotating device that can perform piping arrangement that can follow rotation without increasing weight, is easy to maintain, and has excellent durability. And
すなわち、本発明の回転装置のうち請求項1記載の発明は、回転移動可能な回転体の径方向側に固定された接続部と、前記回転体の内側にあって前記回転体回転軸から偏位した位置に固定設置された固定部とを備え、該固定部に前記回転体回転軸方向に略沿った回転軸を有する第1の中空回転ジョイントが取り付けられ、前記接続部に前記回転体回転軸方向に略沿った回転軸を有する第3の中空回転ジョイントが取り付けられ、前記第1の中空回転ジョイントと前記第3の中空回転ジョイントとの間に、前記回転体回転軸方向に略沿った回転軸を有し回転体の略面方向に沿って移動可能な1以上の第2の中空回転ジョイントと、前記回転体の略面方向に沿って配置され、両端が前記中空回転ジョイントの回転部に接続された2以上の配管とが介設されていることを特徴とする。
That is, the invention according to
請求項1記載の発明によれば、回転体に固定された接続部と、前記回転体の内側にあって前記回転体回転軸から偏位した回転軸付近に設置された固定部とが、回転軸付近に設置された固定部とが、上記第1〜第3の中空回転ジョイントと配管とによって接続され、配管を通した流体などの移送が可能になる。また、回転体が回転する際には、それぞれの中空回転ジョイントが回転して、配管が回転およびスライド移動することで、回転体の回転に追随することができる。なお、配管は、総長さにおいて、前記回転に追随できる長さが必要である。特に、固定部は、回転体の中心から偏位しているので、回転体の回転に連れて固定部と接続部との距離が変化する。各配管の総長さは、この距離の変化に対応できることが必要である。
上記配管および中空回転ジョイントは、質量が嵩むことなく構成することができ、装置全体の質量の増加を極力抑えることができる。また、簡易な構成であることから、他の回転装置部位のメンテナンスの支障になることも殆どない。
According to the first aspect of the present invention, the connection portion fixed to the rotating body and the fixing portion installed inside the rotating body and near the rotating shaft displaced from the rotating shaft of the rotating body are rotated. A fixed portion installed in the vicinity of the shaft is connected by the first to third hollow rotary joints and the pipe, so that a fluid or the like can be transferred through the pipe. Further, when the rotator rotates, the respective hollow rotary joints rotate, and the piping rotates and slides to follow the rotation of the rotator. The piping needs to have a length that can follow the rotation in the total length. In particular, since the fixed portion is deviated from the center of the rotating body, the distance between the fixed portion and the connecting portion changes as the rotating body rotates. The total length of each pipe needs to be able to cope with this change in distance.
The piping and the hollow rotary joint can be configured without increasing the mass, and an increase in the mass of the entire apparatus can be suppressed as much as possible. In addition, since the configuration is simple, there is almost no hindrance to maintenance of other rotating device parts.
前記中空回転ジョイントの回転軸は、回転体回転軸方向に限定されるものではないが、回転体の回転軸方向に略沿うことで、回転体の回転に追随して回転できるものでなければならない。中空回転ジョイントの構造は、本発明としては特に限定されないが、配管内を通して移送される流体等が漏れなく通過できるように中空構造とされ、前記した回転軸によって固定側に対し回転側が回転し、または、二つの回転側がそれぞれ回転する構造とされる。また、第2の中空回転ジョイントは、一つでもよく、また、2以上からなるものであってもよく、これら複数の中空回転ジョイントでは、その間に複数の配管が介設される。第2の中空回転ジョイントは、回転体の略面方向に沿って移動することができ、この移動によって各中空回転ジョイントと配管とが回転体の回転に追随することを可能にする。 The rotation axis of the hollow rotary joint is not limited to the rotation axis direction of the rotation body, but should be able to rotate following the rotation of the rotation body by being substantially along the rotation axis direction of the rotation body. . The structure of the hollow rotary joint is not particularly limited as the present invention, but it is a hollow structure so that the fluid transferred through the pipe can pass without leakage, and the rotary side rotates with respect to the fixed side by the rotary shaft described above, Or it is set as the structure which two rotation sides rotate, respectively. Further, the number of the second hollow rotary joint may be one or two or more, and a plurality of pipes are interposed between the plurality of hollow rotary joints. The second hollow rotary joint can move along the substantially plane direction of the rotating body, and this movement enables each hollow rotating joint and the pipe to follow the rotation of the rotating body.
なお、本発明の回転装置は、精密位置決め機能を具備する液晶ガラス加工装置(レーザアニール装置など)などに好適であるが、その他に、ワークを吸引保持するなどして加工などする種々の装置に適用が可能であり、本発明としては、その適用範囲が特に限定されるものではない。 The rotating device of the present invention is suitable for a liquid crystal glass processing device (laser annealing device or the like) having a precision positioning function, but in addition to various devices for processing by sucking and holding a workpiece. Application is possible, and the scope of application of the present invention is not particularly limited.
請求項2記載の回転装置の発明は、請求項1記載の発明において、前記第1の中空回転ジョイントと前記第3の中空回転ジョイントの間に、前記回転体回転軸方向で位置を異にする2つの前記第2の中空回転ジョイントを備え、該第2の中空回転ジョイントの回転部に、前記回転体回転軸方向で両端位置が変わるように伸張する軸方向連結配管がそれぞれ連結されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the rotating device according to the first aspect, wherein the position of the rotating device is different between the first hollow rotating joint and the third hollow rotating joint in the rotating body rotating shaft direction. Two second hollow rotary joints are provided, and axial connection pipes that extend so that both end positions change in the rotation axis direction of the rotary body are respectively connected to the rotating portions of the second hollow rotary joints. It is characterized by.
請求項2記載の発明によれば、軸方向連結配管を用いることで、軸方向で位置が異なる前記接続部と固定部とを、軸方向連結配管と第2の中空回転ジョイントを介して連結することができる。なお、軸方向連結配管は、前記回転体回転軸方向で両端位置を変わるように伸張していればよく、前記回転体回転軸方向に略沿った形状や、斜行する形状、前記回転体回転軸方向に略沿った形状と回転軸面方向に略沿った形状の組み合わせ、またはこれらの組み合わせによって構成することができる。
なお、第1、第3の中空回転ジョイントに連結される配管において、一部に回転体回転軸方向で位置を変えるように伸張する部分を有することも可能である。
According to the second aspect of the present invention, by using the axial connection pipe, the connection part and the fixed part, which are different in the axial direction, are connected via the axial connection pipe and the second hollow rotary joint. be able to. Note that the axial connecting pipe only needs to extend so as to change both end positions in the rotation axis direction of the rotating body, the shape substantially along the rotation axis direction of the rotating body, the oblique shape, the rotation of the rotating body, and the like. It can be constituted by a combination of a shape substantially along the axial direction and a shape substantially along the rotation axis surface direction, or a combination thereof.
In addition, in the piping connected to the first and third hollow rotary joints, it is also possible to have a part that extends so as to change the position in the direction of the rotating body rotation axis.
請求項3記載の回転装置の発明は、請求項1記載の発明において、前記配管は、流体が移送されるものであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the rotating device according to the first aspect, wherein the pipe is configured to transfer a fluid.
請求項3の発明に記載するように、本発明では、気体または流体を配管および中空回転ジョイントを通して移送することができる。また、本発明では、これに限定されず、この他に固体粉粒物などを配管、各中空回転ジョイントを通して移送することも可能である。
As described in the invention of
請求項4記載の回転装置の発明は、請求項2記載の発明において、前記流体は、前記接続部から前記固定部へと真空引きされる空気または前記固定部から接続部へと送られる圧縮空気であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the rotating device according to the second aspect, wherein the fluid is evacuated from the connecting portion to the fixing portion or compressed air sent from the fixing portion to the connecting portion. It is characterized by being.
請求項4記載の発明によれば、被加工ワークを吸引保持する際の真空引きや、ワークを離脱させるための圧縮空気の供給などに前記配管および中空回転ジョイントを用いることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the pipe and the hollow rotary joint can be used for evacuation when sucking and holding a work to be processed, supply of compressed air for detaching the work, and the like.
請求項5記載の回転装置の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記固定部および接続部ならびに各中空回転ジョイントおよび配管は、前記回転体の下方に配置されていることを特徴とする。 The invention of a rotating device according to a fifth aspect is the invention according to any one of the first to third aspects, wherein the fixed portion and the connecting portion, and each hollow rotary joint and pipe are arranged below the rotating body. It is characterized by that.
請求項5記載の発明によれば、配管および中空回転ジョイントを回転体の下方に配置することで回転体上方の作業領域に干渉しないようにすることができる。
配管および中空回転ジョイントは、回転体の下方位置においても簡略な構成からなるため、メンテナンスは容易である。
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to prevent interference with the work area above the rotating body by arranging the pipe and the hollow rotary joint below the rotating body.
Since the pipe and the hollow rotary joint have a simple configuration even at a position below the rotary body, maintenance is easy.
請求項6記載の回転装置の発明は、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記固定部および前記配管と干渉しない回転体回転中心位置に、電気配線系統が納められていることを特徴とする。
The invention of the rotating device according to
また、前記固定部および前記配管と干渉しない位置にスリップリングなどの電気配線系統を納めることができ、装置構成を複雑にすることなくそれぞれの機構を設けることができ、また、それぞれのメンテナンスも容易に行うことが可能になる。 In addition, an electrical wiring system such as a slip ring can be placed in a position where it does not interfere with the fixed portion and the pipe, and each mechanism can be provided without complicating the device configuration, and each maintenance is easy. It becomes possible to do.
以上説明したように、本発明の回転装置によれば、回転移動可能な回転体の径方向側に固定された接続部と、前記回転体の内側にあって前記回転体回転軸から偏位した位置に固定設置された固定部とを備え、該固定部に前記回転体回転軸方向に略沿った回転軸を有する第1の中空回転ジョイントが取り付けられ、前記接続部に前記回転体回転軸方向に略沿った回転軸を有する第3の中空回転ジョイントが取り付けられ、前記第1の中空回転ジョイントと前記第3の中空回転ジョイントとの間に、前記回転体回転軸方向に略沿った回転軸を有し回転体の略面方向に沿って移動可能な1以上の第2の中空回転ジョイントと、前記回転体の略面方向に沿って配置され、両端が前記中空回転ジョイントの回転部に接続された2以上の配管とが介設されているので、複雑な構成を要することなく、前記固定部と接続部とを配管で接続することができ、また、該配管は、回転体の回転に追随して移動することができ、回転体の回転位置に拘わらず、流体等を固定部と接続部との間で移送することができる。また、上記構成によりメンテナンスを容易に行うことができ、全体質量が従来装置に比べて軽くなる。特に精密位置決め機構を備える装置では、装置は軽ければ軽いほど位置決め精度が出しやすくなる。そのため重量が軽くなることは精度向上、信頼性向上に寄与する。また、回転体の回転に連れて配管が安定して移動するので、破損しにくく耐久性が向上するという効果がある。 As described above, according to the rotating device of the present invention, the connecting portion fixed on the radial direction side of the rotatable rotating body, and the inner side of the rotating body, which is displaced from the rotating body rotating shaft. And a first hollow rotation joint having a rotation axis substantially along the rotation axis direction of the rotating body is attached to the fixing portion, and the rotation axis direction of the rotation body is connected to the connection portion. A third hollow rotary joint having a rotary axis substantially along the axis is attached, and a rotary axis substantially along the rotary body rotary axis direction is provided between the first hollow rotary joint and the third hollow rotary joint. And one or more second hollow rotary joints that are movable along substantially the surface direction of the rotating body, and are arranged along the substantially surface direction of the rotating body, both ends of which are connected to the rotating part of the hollow rotating joint With two or more pipes Therefore, the fixed portion and the connecting portion can be connected by a pipe without requiring a complicated configuration, and the pipe can move following the rotation of the rotating body. Regardless of the rotational position, fluid or the like can be transferred between the fixed portion and the connecting portion. In addition, maintenance can be easily performed with the above configuration, and the overall mass is lighter than that of the conventional apparatus. In particular, in an apparatus provided with a precision positioning mechanism, the lighter the apparatus, the easier it is to obtain positioning accuracy. Therefore, reducing the weight contributes to improving accuracy and reliability. Further, since the piping stably moves with the rotation of the rotating body, there is an effect that durability is improved because it is hard to break.
以下に、本発明の一実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。
回転装置は、ワークを設置する回転体である回転ステージ1を有しており、該回転ステージ1の中心下方に固定ユニット2が設置されている。該固定ユニット2には、ガラスを押し上げるプッシング機構の配線や、スリップリング等(図示しない)が配置されている。なお、スリップリングは機構上ステージ回転軸中心に設置される。
Below, one Embodiment of this invention is described based on FIGS. 1-4.
The rotating device has a
また固定ユニット2には、ステージ回転軸から偏位した位置に配管接続用の固定部3、3が設けられている。これにより回転ステージ回転軸付近に配置される配線等との干渉が避けられる。該固定部3、3には、上記ステージ回転軸方向に沿った回転軸を有する第1の中空回転ジョイント5、5の固定部5a、5aが接続されている。
The fixed
該中空回転ジョイント5の回転部5bには、横方向に向いた連結口5cが設けられており、該連結口5cに、回転ステージ1の下面に沿って配置された配管6が接続されている。該配管6の材質は特に限定されないが、耐久性に優れたテトラフルオロエチレン製のチューブなどを用いることができる。該配管6は、回転ステージ1の下面側に設けた溝1a内に配設されている。
The
一方、回転ステージ1の径方向側に位置する下面側には、図示しないワーク吸着部と連通する給排気ブロック14が固定されており、該給排気ブロック14の下面側に接続部13が設けられている。該接続部13には、前記ステージ回転軸方向に沿った回転軸を有する第3の中空回転ジョイント12の固定部12aが接続されている。一方、該第3の中空回転ジョイント12の回転部12bには、横方向に向いた連結口12cが設けられており、該連結口12cに、回転ステージ1の下面方向に沿って配置された配管11が接続されている。配管11も配管6と同材質により構成することができる。上記配管6と配管11のそれぞれの端部は、第1の中空回転ジョイント5と第3の中空回転ジョイント12との間で略同じ回転ステージ径方向位置に位置しており、第1の中空回転ジョイント5と第3の中空回転ジョイント12の間の直線方向よりもややずれた位置に達している。
On the other hand, an air supply /
前記配管6の他端は、前記ステージ回転軸方向に沿った回転軸を有する第2の中空回転ジョイント7の回転部7bに横向きに設けた連結口7cに接続されている。また第2の中空回転ジョイント7の他方の回転部7aには、前記ステージ回転軸方向に沿った軸方向連結配管10が接続されている。軸方向連結配管10も、配管6、11と同材質で構成することができる。軸方向連結配管10の他端には、前記ステージ回転軸方向に沿った回転軸を有する第2の中空回転ジョイント8の回転部8aが接続されている。なお、軸方向連結配管10に図示しない連結部を介設して長さ調整をしてもよい。さらに、第2の中空回転ジョイント8の他方の回転部8bには、横向きの連結口8cが設けられており、該連結口8cには、前記した配管11の端部が接続されている。上記により第2の中空回転ジョイント7、8および軸方向連結配管10は、回転ステージ1の回転に連れて回転ステージ1の面方向にスライド移動可能になっている。
The other end of the
次に、上記回転装置の動作について説明する。
回転ステージ1が所定の回転方向位置にある状態では、前記した配管6、11および軸方向連結配管10は、所定の位置にあり、接続部13と固定部3とがこれら配管によって接続されている。回転ステージ1に図示しないワークが設置されると、図示しない吸引装置によって固定ユニット2を介して固定部3から吸引がなされる。すると、図示しないワーク吸着部から真空引きがなされ、排気は給排気ブロック14から接続部13へと吸引され、さらに、第3の中空回転ジョイント12、配管11、第2の中空回転ジョイント8、軸方向連結配管10、第2の中空回転ジョイント7、配管6、第1の中空回転ジョイント5へと吸引されて、前記吸引装置へと排気される。これによりワークが確実に吸着される。ワークの吸着を解除する場合は、上記吸引を停止し、必要に応じて固定部3へと圧縮空気を送気する。圧縮空気は、第1の中空回転ジョイント5を通って、さらに配管6、第2の中空回転ジョイント7、軸方向連結配管10、第2の中空回転ジョイント8、配管11、第3の中空回転ジョイント12を通って、接続部13、吸排気ブロック14へと送られて、ワークの離脱を容易にする。また、ワークを押し上げるプッシング機構が具備する場合には、該機構を作動させてワークを離脱させる。この際には、定位置にある配管等とは干渉することなく円滑に作業がなされる。
Next, the operation of the rotating device will be described.
In a state where the
また、回転ステージ1を回転させる必要がある場合、図示しない回転駆動機構により、図1、図4に示すように、例えば回転ステージ1を90度回転させる。該回転に応じて接続部13に接続された第3の中空回転ジョイント12が回転移動し、これに連れて回転部12a、配管11が回転する。この回転力は、第2の中空回転ジョイント8の回転部8bに伝達され、該中空回転ジョイント8が回転する。この回転は、回転部8aから配管10へと伝達され、さらに第2の中空回転ジョイント7が回転する。該スライドおよび回転は第2の中空回転ジョイント7から配管6へと伝達されて配管6が、第1の中空回転ジョイント5を中心にして回転する。第1の中空回転ジョイント5では、配管6の回転に連れて回転部5bが回転する。なお、上記動作においては、固定部3は、回転ステージ回転軸から偏位しているため、回転ステージ1の回転に連れて固定部3と接続部13との距離が変化する。この距離の変化は、上記動作において、第2の中空回転ジョイント7、8および軸方向連結配管10が、回転ステージ1の面方向にわずかにスライド移動することで吸収される。
Further, when it is necessary to rotate the
上記動作によって、回転ステージ1の回転に連れて第3の中空回転ジョイント12、配管11、第2の中空回転ジョイント8、軸方向連結配管10、第2の中空回転ジョイント7、配管6、第1の中空回転ジョイント5が回転し、この際に第2の中空回転ジョイント7、軸方向連結配管10、第2の中空回転ジョイント8は回転移動に加えてスライドする。これにより、固定部3が回転ステージ1の回転軸から偏位していても、これら配管が回転ステージ1の回転に円滑に追随することができる。
With the above operation, the third hollow rotary joint 12, the
なお、固定部3から接続部13に至る配管の経路は、上記のように各配管と各中空回転ジョイントで構成されるのみであるので簡略かつ軽量に構成することができ、これら配管系のメンテナンスはもとより、他部のメンテナンスも容易に行うことができる。
なお、上記実施形態では、軸方向連結配管を有する形態について説明したが、軸方向での位置調整を要しない場合には、軸方向連結配管を省略することも可能である。また、上記実施形態では、軸方向で位置が異なる複数の第2の中空回転ジョイントを有するものについて説明をしたが、回転ステージ面方向で位置が異なる複数の第2の中空回転ジョイントを有するものであってもよい。
以上、本発明について上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記説明の内容に限定をされるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜の変更が可能である。
In addition, since the path | route of piping from the fixing |
In addition, although the said embodiment demonstrated the form which has an axial direction connection piping, when the position adjustment in an axial direction is not required, it is also possible to abbreviate | omit an axial direction connection piping. Moreover, although the said embodiment demonstrated what has several 2nd hollow rotation joints in which a position differs in an axial direction, it has several 2nd hollow rotation joints in which a position differs in a rotation stage surface direction. There may be.
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to the content of the said description, In the range which does not deviate from the scope of the present invention, an appropriate change is possible.
1 回転ステージ
2 固定ユニット
3 固定部
5 第1の中空回転ジョイント
5a 固定部
5b 回転部
6 配管
7 第2の中空回転ジョイント
7a 回転部
7b 回転部
8 第2の中空回転ジョイント
8a 回転部
8b 回転部
10 軸方向連結配管
11 配管
12 第3の中空回転ジョイント
12a 固定部
12b 回転部
13 接続部
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