JP6934140B2

JP6934140B2 - XY table

Info

Publication number: JP6934140B2
Application number: JP2016155918A
Authority: JP
Inventors: 長谷川　達夫; 達夫長谷川
Original assignee: Nippon Pulse Motor Co Ltd
Current assignee: Nippon Pulse Motor Co Ltd
Priority date: 2016-08-08
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2021-09-15
Anticipated expiration: 2036-08-08
Also published as: JP2018024034A

Description

本発明は、直動アクチュエータの直動軸によりベース部とテーブル部をそれぞれ押し引き動作することで、テーブル部を直交する２方向に動作移動するようにしたＸＹテーブルに関する。 The present invention relates to an XY table in which the table portion is moved in two directions orthogonal to each other by pushing and pulling the base portion and the table portion by the linear motion axis of the linear motion actuator.

従来、ＸＹテーブルの駆動源として、ネジ軸を有する直動モータ、直動型ステッピングモータや、シャフト軸を有するシャフト型リニアモータなどの直動アクチュエータを用い、当該直動アクチュエータが備える直動軸（ネジ軸や、シャフト軸など）を直接的にベース部やテーブル部に連結して、モータ駆動による直動軸の押し引き動作によって移動するようにしたＸＹテーブルが知られている。 Conventionally, as a drive source of the XY table, a linear actuator such as a linear motor having a screw shaft, a linear stepping motor, or a shaft type linear motor having a shaft shaft has been used, and the linear actuator provided with the linear actuator ( There is known an XY table in which a screw shaft, a shaft shaft, etc.) are directly connected to a base portion or a table portion so as to be moved by a push-pull operation of a linear motion shaft driven by a motor.

例えば、特許文献１に開示されたものでは、基台となるヘッド（１）に直動モータ（３）を固定し、移動テーブル（２）の外周域に直動モータ（４）を固定して、ねじ軸（３１と４１）の先端をそれぞれベース部となるクロスベアリング（７）に連結することで、Ｙ軸方向へは、クロスベアリング（７）に対するねじ軸（３１）の押し引き動作により、Ｘ軸方向へは、移動テーブル（２）に対する直動モータ（４）の押し引き動作によって、移動テーブル（２）を、Ｘ軸方向とＹ軸方向に移動できるようにしたものである。この様な直動モータを用いることにより、送りネジ機構を別途必要とする特許文献２に開示された駆動方式のものに比して、部品点数の削減や動作構造が簡略化を図ることができると共に、安価に製作できるという利点を有している。 For example, in the one disclosed in Patent Document 1, the linear motion motor (3) is fixed to the head (1) serving as a base, and the linear motion motor (4) is fixed to the outer peripheral region of the moving table (2). By connecting the tips of the screw shafts (31 and 41) to the cross bearing (7) which is the base portion, respectively, in the Y-axis direction, the screw shaft (31) is pushed and pulled with respect to the cross bearing (7). In the X-axis direction, the moving table (2) can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by pushing and pulling the linear motion motor (4) with respect to the moving table (2). By using such a linear motion motor, it is possible to reduce the number of parts and simplify the operation structure as compared with the drive system disclosed in Patent Document 2, which separately requires a feed screw mechanism. At the same time, it has the advantage of being inexpensive to manufacture.

しかしながら、特許文献１の直動モータ（４）は移動テーブル（２）の外周域に固定され、特許文献２の回転モータ（４）もテーブル（１）の外周域に固定され、何れのものもテーブルと共にモータが移動する構造となっているため、モータに電源供給するための配線ケーブルが外観露出してしまい、これら配線ケーブルを収容し保護するためのケーブルベア（登録商標）等のケーブル保護部材やロボットケーブルなどが必要となるばかりか、専用の収容スペースを確保しなければならず、他のワーク機器との併合やセンサなどの位置決め機器の配設などの邪魔となり、或いは、モータと共に移動する露出する配線ケーブルの曲げ疲労による、破損や断線を生じる危惧がある。しかも、Ｘ軸方向へは直動モータ（４）の移動制御であり、Ｙ軸方向へはねじ軸（３１）の移動制御によって行わなければならず、モータ制御を統一化することができない。
However, the linear motion motor (4) of Patent Document 1 is fixed to the outer peripheral region of the moving table (2), and the rotary motor (4) of Patent Document 2 is also fixed to the outer peripheral region of the table (1). Since the motor moves with the table, the wiring cables for supplying power to the motor are exposed, and cable protection members such as cable bears (registered trademark) for accommodating and protecting these wiring cables. In addition to the need for cables and robot cables, it is necessary to secure a dedicated storage space, which interferes with merging with other work equipment and placement of positioning equipment such as sensors, or moves with the motor. There is a risk of breakage or disconnection due to bending fatigue of the exposed wiring cable. Moreover, the movement control of the linear motor (4) in the X-axis direction must be performed by the movement control of the screw shaft (31) in the Y-axis direction, and the motor control cannot be unified.

特開平０２−１１６４４２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 02-116442 特開平１１−０２８６３０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-028630

本発明は、上記の如き問題点を一掃すべく創案されたものであって、ベース部とテーブル部の外周域にＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ押し引き動作するための直動アクチュエータを備えたＸＹテーブルでありながら、直動アクチュエータを、基台に装着固定した状態で直動軸の押し引き動作によってテーブル部の移動を行えるようにして、テーブル部に固定されたモータが、テーブル部と共に一体移動する取着構造を排除し、テーブル部の外周域にモータへの電源供給用の配線ケーブルの配設を回避することができ、これら配線ケーブルを収容し保護するためのケーブルベア（登録商標）等のケーブル保護部材やロボットケーブルなどの高価な対屈曲ケーブルを不要なものとして、部品点数の削減を図り安価に製作することができるＸＹテーブルを提供することを目的としている。
The present invention has been devised to eliminate the above-mentioned problems, and is provided with linear actuators for pushing and pulling in the X-axis direction and the Y-axis direction in the outer peripheral regions of the base portion and the table portion, respectively. Although it is an XY table, the linear acting actuator is mounted and fixed to the base so that the table can be moved by pushing and pulling the linear motion shaft, and the motor fixed to the table can be moved together with the table. A cable bear (registered trademark) for accommodating and protecting these wiring cables by eliminating the integrally moving attachment structure and avoiding the arrangement of wiring cables for supplying power to the motor in the outer peripheral area of the table portion. ) And other expensive anti-bending cables such as robot cables are unnecessary, and the purpose is to provide an XY table that can be manufactured at low cost by reducing the number of parts.

上記課題を解決するために本発明のＸＹテーブルは、基台上に設けられたＸ軸方向に移動可能なベース部と、該ベース部上に設けられてＹ軸方向に移動可能なテーブル部とを備え、該テーブル部がベース部の移動を伴って直交する２方向に動作移動するＸＹテーブルであって、前記ベース部とテーブル部とを夫々直線的に進退駆動する直動軸を備えた直動アクチュエータによって動作させるに、該直動アクチュエータは、ベース側直動モータとテーブル側直動モータとからなり、前記直動軸の先端部を、前記ベース部とテーブル部の外周面に対して、それぞれその動作方向に向けて押し引き動作可能に連結させた状態で、基台に設けたブラケットを介して装着固定せしめると共に、前記テーブル部とテーブル側直動モータの直動軸の先端部とは、スライダ部と案内レールとからなるガイド部材を介して、該直動軸の先端部に設けられたテーブル側連結部材にスライダ部を装着せしめ、該スライダ部を、テーブル部の外周面長手方向に設けられた案内レールに対して係合させた状態で、Ｘ軸方向にスライド自在に案内支持させて連結し、前記テーブル部は、前記案内レールが、前記テーブル側連結部材に対して前記ベース部と共にＸ軸方向にスライド移動する位置変位に応じて、テーブル側連結部材を介した当該直動軸の押し引き動作によってベース部上を前記ガイド部材と共にＹ軸方向に走行移動可能に構成せしめたことを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, the XY table of the present invention includes a base portion provided on the base and movable in the X-axis direction, and a table portion provided on the base portion and movable in the Y-axis direction. An XY table in which the table portion moves in two directions orthogonal to each other with the movement of the base portion, and is provided with a linear motion shaft that linearly drives the base portion and the table portion to move forward and backward. To be operated by a dynamic actuator, the linear actuator comprises a base-side linear motor and a table-side linear motor, and the tip of the linear shaft is attached to the outer peripheral surfaces of the base and the table. in each state of being pushed and pulled operatively connected towards its operational direction, the allowed to mounting fixed via a bracket provided on the base, and the table portion and the table side direct drive shaft of the front end portion of the linear motor , The slider portion is attached to the table side connecting member provided at the tip end portion of the linear motion shaft via the guide member composed of the slider portion and the guide rail, and the slider portion is mounted in the longitudinal direction of the outer peripheral surface of the table portion. while remaining engaged against provided with guide rails, connected by slidably guided and supported in the X axis direction, the table portion, the guide rail, said base portion with respect to said table-side connecting member depending on the positional displacement to slide in the X-axis direction, that the upper base portion was allowed configured to travel and move in the Y-axis direction together with the guide member by a push-pull operation of the direct drive shafts via the table-side connecting member with It is characterized by.

本発明は、上記のように構成したことにより、ベース部とテーブル部の外周域にＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ押し引き動作するための直動アクチュエータを備えたＸＹテーブルでありながら、直動アクチュエータを、テーブル部とは一体移動することがなく、基台に設けたブラケットを介して装着固定させた状態で、ベース部と共にテーブル部がＸ軸方向に一体移動した際に、テーブル側連結部材と連結された案内レールが、テーブル側連結部材に対してＸ軸方向にスライド移動し、当該案内レールの位置変位に応じて、テーブル側直動軸による押し引き動作によってテーブル部を、ベース部の上面をガイド部材と共に走行させてＹ軸方向へ移動することが可能となり、基台、ベース部、テーブル部を矩形の同一形状に形成し得て、密接載置した状態で簡易な構成をもって組付けセットでき、ＸＹテーブルを薄型に形成して、部品点数の削減を図ることができるばかりか、モータと共に移動する露出する配線ケーブルが曲げ疲労などによる破損や断線を生じる危惧を一掃することができる。しかも、テーブル部の外周域に対する専用の収容スペースを確保する必要を無くし得て、他のワーク機器との併合やセンサなどの位置決め機器の配設などのアッセンブリを容易なものとし、或いは、Ｘ軸方向とＹ軸方向に対するテーブル部の移動制御を、直動アクチュエータの固定位置を起点として、テーブル側直動軸の押し引き移動量と、ベース側直動軸の押し引き移動量とを統一化させたモータ制御により管理することができ、モータ制御を簡略化することが可能となるなど装置全体を安価に製作することができ、直動アクチュエータの種類もワークの用途に応じて適宜選択して採用することができる。 The present invention is an XY table provided with linear actuators for pushing and pulling in the X-axis direction and the Y-axis direction in the outer peripheral regions of the base portion and the table portion, respectively, by being configured as described above. When the dynamic actuator does not move integrally with the table part, but is mounted and fixed via a bracket provided on the base, and the table part moves integrally with the base part in the X-axis direction, the table side is connected. The guide rail connected to the member slides in the X-axis direction with respect to the table-side connecting member, and the table portion is pushed and pulled by the table-side linear motion shaft according to the position displacement of the guide rail, and the table portion is moved to the base portion. It is possible to move the upper surface of the table together with the guide member in the Y-axis direction, and the base, base, and table can be formed in the same rectangular shape. Not only can the XY table be made thin so that it can be attached and set, the number of parts can be reduced, and the risk of damage or disconnection due to bending fatigue of the exposed wiring cable that moves with the motor can be eliminated. NS. Moreover, it is possible to eliminate the need to secure a dedicated storage space for the outer peripheral area of the table portion, which facilitates assembly such as merging with other work equipment and arranging positioning equipment such as a sensor, or the X-axis. The movement control of the table unit in the direction and the Y-axis direction is unified with the push-pull movement amount of the table-side linear movement shaft and the push-pull movement amount of the base-side linear movement shaft, starting from the fixed position of the linear actuator. The entire device can be manufactured at low cost, such as being able to be managed by motor control and simplifying motor control, and the type of linear actuator is also selected and adopted as appropriate according to the application of the workpiece. can do.

本発明の実施形態にかかる直動型ステッピングモータを備えたＸＹテーブルの全体斜視図である。It is an overall perspective view of the XY table provided with the linear motion type stepping motor which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかるシャフト型リニアモータを備えたＸＹテーブルの全体斜視図である。It is an overall perspective view of the XY table provided with the shaft type linear motor which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態を好適な実施の形態として例示するＸＹテーブルを図面に基づいて詳細に説明する。図１は、直動アクチュエータ３として直動型ステッピングモータ３１が採用されたＸＹテーブル１の動作状態を示す全体斜視図である。この図に示すように、ＸＹテーブル１は、基台１１、ベース部１２、およびテーブル部１３とがそれぞれ中央域が中抜きされた同一形状の矩形のテーブル状に形成され、これらを載置状態で構成される。つまり、基台１１上にガイド部材２を介して設けられたＸ軸方向に移動可能なベース部１２と、このベース部１２上にガイド部材２を介して設けられてＹ軸方向に移動可能なテーブル部１３とを備え、ベース部１２とテーブル部１３にそれぞれ直動型ステッピングモータ３１（３１ａ、３１ｂ）のネジ軸４１（４１ａ、４１ｂ）の先端部が移動方向に向けて連結され、ベース側ネジ軸４１ａと、テーブル側ネジ軸４１ｂのそれぞれの押し引き駆動により、テーブル部１３とベース部１２とが互いに相対的な移動変位を伴いつつ直交するＸ軸方向とＹ軸方向の２方向に動作移動する構成となっている。 Hereinafter, an XY table illustrating an embodiment of the present invention as a preferred embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall perspective view showing an operating state of the XY table 1 in which the linear motion stepping motor 31 is adopted as the linear motion actuator 3. As shown in this figure, in the XY table 1, the base 11, the base portion 12, and the table portion 13 are each formed in the shape of a rectangular table having the same shape with the central region hollowed out, and these are placed in a mounted state. Consists of. That is, a base portion 12 provided on the base 11 via the guide member 2 and movable in the X-axis direction, and a base portion 12 provided on the base portion 12 via the guide member 2 and movable in the Y-axis direction. A table portion 13 is provided, and the tip portions of the screw shafts 41 (41a, 41b) of the linear motion type stepping motors 31 (31a, 31b) are connected to the base portion 12 and the table portion 13 in the moving direction, respectively, on the base side. By pushing and pulling the screw shaft 41a and the table side screw shaft 41b, the table portion 13 and the base portion 12 operate in two directions, the X-axis direction and the Y-axis direction, which are orthogonal to each other with relative movement displacement. It is configured to move.

ガイド部材２は、両側にガイド溝２１１、２１１を有する長尺平板状の案内レール２１と、案内レール２１に被嵌される凹状のスライダ部２２とを有し、このスライダ部２２の内面に対向形成されたガイド片２２１、２２１をガイド溝２１１、２１１に係合させた挟持状態でスライド走行自在に案内支持される公知のリニアガイド機構により構成されている。このガイド部材２を組としてそれぞれ基台１１上とベース部１２上の両側端縁に案内レール２１、２１を配設し、ベース部１２下とテーブル部１３下にスライダ部２２を配設した状態で移動可能に連動連結されている。なお、ガイド部材２はこれに限定されることなく、ＸＹテーブル１のワークの種類や使用される直動アクチュエータ３の種類などにより、その構成の異なるものを取捨選択して置換できることは勿論である。 The guide member 2 has a long flat plate-shaped guide rail 21 having guide grooves 211 and 211 on both sides, and a concave slider portion 22 fitted to the guide rail 21, and faces the inner surface of the slider portion 22. It is configured by a known linear guide mechanism in which the formed guide pieces 221 and 221 are engaged with the guide grooves 211 and 211 and are guided and supported so as to be slidably travelable in a sandwiched state. A state in which the guide rails 21 and 21 are arranged on both side edges on the base 11 and the base portion 12 as a set of the guide members 2, and the slider portions 22 are arranged under the base portion 12 and the table portion 13, respectively. It is interlocked and linked so that it can be moved with. The guide member 2 is not limited to this, and it is needless to say that a guide member 2 having a different configuration can be selected and replaced depending on the type of work of the XY table 1 and the type of linear actuator 3 used. ..

本実施形態における直動アクチュエータ３としては、直動軸４としてネジ軸４１を備える直動型ステッピングモータ３１が採用される。直動型ステッピングモータ３１（以下単に「直動モータ」という）は、モーターケースの内部に備えるロータ（めねじ）にネジ軸４１（おねじ）を螺合させ、ロータの回動により、ネジ軸４１の先端部を、ベース部１２とテーブル部１３に対して、それぞれその動作方向に向けて押し引き動作可能に廻り止め連結させた状態で、非回転の直進運動に変換して進退移動させる構成となっている。 As the linear actuator 3 in this embodiment, a linear stepping motor 31 having a screw shaft 41 as the linear shaft 4 is adopted. In the linear motion type stepping motor 31 (hereinafter, simply referred to as "linear motion motor"), a screw shaft 41 (male screw) is screwed into a rotor (female screw) provided inside the motor case, and the screw shaft is rotated by the rotation of the rotor. A configuration in which the tip portion of 41 is connected to the base portion 12 and the table portion 13 so as to be able to push and pull in their respective operating directions, and is converted into a non-rotating linear motion to move forward and backward. It has become.

ベース側直動モータ３１ａと、テーブル側直動モータ３１ｂは、それぞれ基台１１の外周となる側面にブラケット５、５を介して、基台１１から離間した状態で装着固定されている。つまり、ブラケット５は、側面視上向きＬ字状に形成され、ブラケット５の平面域が、ベース部１２またはテーブル部１３の移動ストローク域Ｓとして設定されており、この直動モータ３１ａ、３１ｂの固定位置を起点として、ベース側ネジ軸４１ａとテーブル側ネジ軸４１ｂのそれぞれの押し引き移動量を管理した統一化されたモータ制御を行うことができる。なお、直動モータ３１の基台１１からの離間幅を移動ストローク域Ｓとして設定するには、ブラケット５の平面域によらず、基台１１自体を延出して平面域を形成しても良く、要は、直動アクチュエータ３を基台１１から所定の離間幅をもって装着固定できる構成のものであれば良い。 The base-side linear motor 31a and the table-side linear motor 31b are mounted and fixed on the outer peripheral side surfaces of the base 11 via brackets 5 and 5, respectively, in a state of being separated from the base 11. That is, the bracket 5 is formed in an L shape upward in a side view, and the plane area of the bracket 5 is set as the moving stroke area S of the base portion 12 or the table portion 13, and the linear motion motors 31a and 31b are fixed. With the position as the starting point, unified motor control can be performed in which the push-pull movement amounts of the base-side screw shaft 41a and the table-side screw shaft 41b are managed. In order to set the separation width of the linear motor 31 from the base 11 as the moving stroke area S, the base 11 itself may be extended to form a flat area regardless of the flat area of the bracket 5. In short, the linear actuator 3 may be mounted and fixed with a predetermined separation width from the base 11.

この様に構成すると、基台１１とベース部１２、およびベース部１２とテーブル部１３を特許文献２の如く、互いに離間した空間を存した状態で配設させ、ベース部１２がベース側直動モータ３１ａの上面を通過し、テーブル部１３がテーブル側直動モータ３１ｂの上面を通過するような配置構成とする必要が無く、基台１１、ベース部１２、テーブル部１３を密接載置した状態でＸＹテーブル１を薄型に形成することができる。 With this configuration, the base 11 and the base portion 12, and the base portion 12 and the table portion 13 are arranged in a state of having a space separated from each other as in Patent Document 2, and the base portion 12 directly moves on the base side. It is not necessary to configure the arrangement so that the table portion 13 passes through the upper surface of the motor 31a and the table portion 13 passes through the upper surface of the table-side linear motion motor 31b, and the base 11, the base portion 12, and the table portion 13 are closely placed. The XY table 1 can be formed to be thin.

図中６はネジ軸４１の先端部を太鼓状の２平面に形成し、当該先端部を廻り止め連結するための連結部材であって、該連結部材６のうち、ベース側連結部材６１は、ベース部１２の外周面の中央位置に取着され、ベース側ネジ軸４１ａの先端部を、その平面を上下方向にして挿入し、ピン６１ａを縦方向に挿通することで廻り止め連結される。
一方、テーブル側連結部材６２は、テーブル部１３の外周面の長手方向に取着したガイド部材２を介してスライド走行自在に案内支持される。即ち、テーブル部１３の外周面に案内レール２１が設けられ、テーブル側連結部材６２は、テーブル側ネジ軸４１ｂの先端部を、その平面を左右方向にして挿入し、ピン６２ａを横方向に挿通することで廻り止め連結する連結部６２１と、この連結部６２１に一体に設けられて、スライダ部２２が装着されるＬ字状の継ぎ手片６２２とからなり、スライダ部２２のガイド片２２１、２２１をガイド溝２１１、２１１に係合させた挟持状態でスライド走行自在に案内支持せしめて廻り止め連結されている。 In the figure, 6 is a connecting member for forming the tip of the screw shaft 41 into two drum-shaped planes and connecting the tip to prevent rotation. Among the connecting members 6, the base-side connecting member 61 is It is attached to the center position of the outer peripheral surface of the base portion 12, and the tip portion of the base side screw shaft 41a is inserted with its plane facing up and down, and the pin 61a is inserted in the vertical direction to prevent rotation.
On the other hand, the table-side connecting member 62 is guided and supported so as to be slidable via a guide member 2 attached in the longitudinal direction of the outer peripheral surface of the table portion 13. That is, a guide rail 21 is provided on the outer peripheral surface of the table portion 13, and the table-side connecting member 62 inserts the tip portion of the table-side screw shaft 41b with its plane in the left-right direction and inserts the pin 62a in the lateral direction. a connecting portion 621 for anti-rotation coupling by, provided integrally on the connecting portion 621 made of L-shaped joint piece 622 Metropolitan the slider unit 22 is mounted, the guide piece of the slider 22 221, 221 Is engaged with the guide grooves 211 and 211, and is guided and supported so as to be slidable in a sandwiched state, and is connected to prevent rotation.

つまり、テーブル部１３とテーブル側ネジ軸４１ｂの先端部とは、テーブル側ネジ軸４１ｂの先端部に設けられたテーブル側連結部材６２を、テーブル部１３に設けられた案内レール２１に対して、スライダ部２２を介してＸ軸方向にスライド自在に案内支持させて廻り止め連結させることで、テーブル部１３がベース部１２の進退移動に伴ってＸ軸方向へ移動すると、これに追随して案内レール２１も、テーブル側連結部材６２に対してＸ軸方向にスライド移動することになり、このテーブル部１３の移動に伴って、テーブル側連結部材６２のテーブル部１３の外周面（案内レール２１）に対する押し引き位置が変位し、このスライド移動する位置変位に応じて、テーブル側連結部材６２を介したテーブル側ネジ軸４１ｂの押し引き動作によってＹ軸方向に移動可能な構成となっている。従って、図示する如く、テーブル部１３がベース部１２と共にＸ軸方向へ移動した状態で、テーブル側連結部材６２によるテーブル部１３への押し引き動作位置が、その移動量だけ変位し、このように移動変位する何れの位置からもテーブル部１３をＹ軸方向に進退移動することができるようになっている。 That is, the table portion 13 and the tip portion of the table side screw shaft 41b are such that the table side connecting member 62 provided at the tip portion of the table side screw shaft 41b is attached to the guide rail 21 provided on the table portion 13. By slidingly guiding and supporting the table portion 12 in the X-axis direction via the slider portion 22 and connecting the table portion 13 in the X-axis direction as the base portion 12 moves forward and backward, the table portion 13 is guided in the X-axis direction. The rail 21 also slides with respect to the table-side connecting member 62 in the X-axis direction, and as the table portion 13 moves, the outer peripheral surface (guide rail 21) of the table portion 13 of the table-side connecting member 62 also moves. The push-pull position is displaced with respect to the table, and the table-side screw shaft 41b can be moved in the Y-axis direction by the push-pull operation of the table-side screw shaft 41b via the table-side connecting member 62 according to the position displacement of the sliding movement. Therefore, as shown in the drawing, in a state where the table portion 13 is moved together with the base portion 12 in the X-axis direction, the push-pull operation position of the table-side connecting member 62 to the table portion 13 is displaced by the amount of the movement, and thus The table unit 13 can be moved back and forth in the Y-axis direction from any position where the table portion 13 is moved or displaced.

なお、テーブル部１３の外周面に案内レール２１を設けることで、テーブル側連結部材６２をスライダ部２２を介してスライド走行自在に案内支持させたが、これに限定されることなく、テーブル部１３の外周端部を段差状に面落ち形成して、案内レール２１を上面に向けて配設し、Ｌ字状の継ぎ手片６２２にスライダ部２２を下向きに装着して、ガイド片２２１、２２１をガイド溝２１１、２１１に挟持状態で被嵌係合させるようにしても良い。また、ガイド片２２１を別体のものとしたが、継ぎ手片６２２自体にガイド片を成形しても良く、要は、テーブル側連結部材６２に対して案内レール２１がスライド自在に案内支持された構成のものであれば良い。 By providing the guide rail 21 on the outer peripheral surface of the table portion 13, the table side connecting member 62 is guided and supported so as to be slidable via the slider portion 22, but the table portion 13 is not limited to this. The outer peripheral end portion of the above is formed in a stepped shape, the guide rail 21 is arranged toward the upper surface, the slider portion 22 is attached downward to the L-shaped joint piece 622, and the guide pieces 221 and 221 are attached. The guide grooves 211 and 211 may be fitted and engaged with each other in a sandwiched state. Further, although the guide piece 221 is a separate body, the guide piece may be formed on the joint piece 622 itself, and the point is that the guide rail 21 is slidably supported with respect to the table side connecting member 62. Any configuration may be used.

次に、ＸＹテーブル１の他の実施例を図２に基づいて説明する。なお、ＸＹテーブル１及びガイド部材２を介した移動の構成及び動作は、前記実施形態とほぼ同じであり、その余の前記実施形態と共通する構成および機能については、図示及び詳細な説明を省略する。
図２は、直動アクチュエータ３としてシャフト型リニアモータ３２が採用されたＸＹテーブル１の動作前の状態を示す全体斜視図であって、この図に示すように、本実施形態におけるシャフト型リニアモータ３２（以下単に「リニアモータ」という）は、ドーナツ状に巻線形成されて並設された複数のコイルを内周部に備える長尺な筒状のモーターケース３２１と、モーターケース３２１にスライド自在に外嵌される直動軸４としてのシャフト軸４２を備え、シャフト軸４２内には、非磁性体ステンレス管内に複数の棒状磁石が互いの磁極が対向するように直列状に配列され、コイルの励磁によりシャフト軸４２を直線的に進退（ピストン）駆動させる構成となっている。コイルは、３相コイルを組とするコイルブロック毎を組として、順次に切換え励磁制御されて、シャフト軸４２は、棒状磁石がコイルの励磁を受けない区間があってもリニア駆動することができるようになっている。 Next, another embodiment of the XY table 1 will be described with reference to FIG. The configuration and operation of the movement via the XY table 1 and the guide member 2 are substantially the same as those of the embodiment, and the other configurations and functions common to the embodiment are omitted from the illustration and detailed description. do.
FIG. 2 is an overall perspective view showing a state before operation of the XY table 1 in which the shaft type linear motor 32 is adopted as the linear motion actuator 3, and as shown in this figure, the shaft type linear motor in the present embodiment. The 32 (hereinafter simply referred to as “linear motor”) is a long tubular motor case 321 provided with a plurality of coils arranged side by side in a donut shape and slidable on the motor case 321. A shaft shaft 42 as a linear motion shaft 4 fitted to the outside is provided, and in the shaft shaft 42, a plurality of rod-shaped magnets are arranged in series in a non-magnetic stainless steel tube so that their magnetic poles face each other, and a coil is provided. The shaft shaft 42 is linearly driven back and forth (piston) by the excitation of. The coil is sequentially switched and excited to be controlled by setting each coil block as a set of three-phase coils, and the shaft shaft 42 can be linearly driven even if there is a section in which the rod-shaped magnet is not excited by the coil. It has become like.

ベース側リニアモータ３２ａと、テーブル側リニアモータ３２ｂは、それぞれ基台１１の外周となる側面にブラケット５、５を介して、基台１１から離間した移動ストローク域Ｓを存して装着固定され、それぞれのシャフト軸４２の先端部に設けられたキャップ部材を、ベース部１２とテーブル部１３に対して、その動作方向に向けて押し引き動作可能に連結部材６に廻り止め連結させた構成となっている。連結部材６のうち、ベース側連結部材６１は、ベース部１２と一体化されて外周面の中央位置に成形され、ベース側シャフト軸４２ａの先端部を、そのキャップ部材に形成された太鼓状の２平面を左右方向にして挿入し、図示しないピン６２ａを横方向に挿通することで廻り止め連結される、所謂、テーブル側連結部材６２と同様の構成をもって連結される。 The base-side linear motor 32a and the table-side linear motor 32b are mounted and fixed on the outer peripheral side surfaces of the base 11 via brackets 5 and 5 so as to have a moving stroke area S separated from the base 11. The cap members provided at the tips of the respective shaft shafts 42 are connected to the base portion 12 and the table portion 13 by being detented and connected to the connecting member 6 so as to be able to push and pull in the operating direction. ing. Of the connecting members 6, the base-side connecting member 61 is integrated with the base portion 12 and formed at the center position of the outer peripheral surface, and the tip portion of the base-side shaft shaft 42a is formed on the cap member in a drum shape. The two planes are inserted in the left-right direction, and a pin 62a (not shown) is inserted in the lateral direction to prevent rotation, and the two are connected with the same configuration as the so-called table-side connecting member 62.

ブラケット５によって形成される移動ストローク域Ｓは、前述の直動モータ３１の移動ストローク域Ｓよりも短めに設定されており、図示された基台１１、ベース部１２、テーブル部１３の外周面が一致した状態となる。
The moving stroke area S formed by the bracket 5 is set to be shorter than the moving stroke area S of the linear motor 31 described above, and the outer peripheral surfaces of the illustrated base 11, base portion 12, and table portion 13 are set to be shorter. It will be in a matched state.

叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、いま、ＸＹテーブル１を、その駆動源として直動アクチュエータ３を用いて、直動軸４を直接的にベース部１２やテーブル部１３に連結して、その押し引き動作でテーブル部１３を、ベース部１２と共にＸ軸方向に一体移動し、Ｙ軸方向には独立移動することで、テーブル部１３とベース部１２とが互いに相対的な移動変位を伴いつつＸ軸方向とＹ軸方向の２方向に動作移動するのであるが、本発明におけるＸＹテーブル１は、ベース部１２とテーブル部１３とを夫々直線的に進退駆動する直動軸４（４１、４２）を備えた直動アクチュエータ３（３１、３２）によって動作させるに、該直動アクチュエータ３は、ベース側直動モータ３１ａ、３２ａとテーブル側直動モータ３１ｂ、３２ｂとからなり、直動軸４の先端部を、ベース部１２とテーブル部１３の外周面に対して、それぞれその動作方向に向けて押し引き動作可能に廻り止め連結させた状態で、基台１１に設けたブラケット５を介して装着固定せしめると共に、テーブル部１３とテーブル側直動モータ３１ｂ、３２ｂの直動軸４（４１ｂ、４２ｂ）の先端部とは、スライダ部２２と案内レール２１とからなるガイド部材２を介して、該直動軸４（４１ｂ、４２ｂ）の先端部に設けられたテーブル側連結部材６２にスライダ部２２を装着せしめ、該スライダ部２２を、テーブル部１３の外周面長手方向に設けられた案内レール２１に対して係合させた状態で、Ｘ軸方向にスライド自在に案内支持させて連結し、テーブル部１３は、案内レール２１が、テーブル側連結部材６２に対してベース部１２と共にＸ軸方向にスライド移動する位置変位に応じて、テーブル側連結部材６２を介した当該直動軸４（４１ｂ、４２ｂ）の押し引き動作によって、ベース部１２上をガイド部材２と共にＹ軸方向に走行移動可能に構成されている。 In the embodiment of the present invention configured as described above, the XY table 1 is now directly connected to the base portion 12 and the table portion 13 by using the linear motion actuator 3 as the drive source thereof. Then, the table portion 13 is integrally moved in the X-axis direction together with the base portion 12 by the push-pull operation, and is independently moved in the Y-axis direction, so that the table portion 13 and the base portion 12 move relative to each other. The XY table 1 in the present invention moves in two directions, the X-axis direction and the Y-axis direction, with displacement. To be operated by the linear motion actuators 3 (31, 32) provided with (41, 42), the linear motion actuator 3 includes base side linear motion motors 31a and 32a and table side linear motion motors 31b and 32b. the distal end portion of the direct drive shaft 4, the outer peripheral surface of the base portion 12 and the table section 13, in a state where each is pushing and pulling operatively detent connected towards its operational direction, provided on the base 11 brackets The guide member 2 including the slider portion 22 and the guide rail 21 is attached and fixed to the table portion 13 and the tip portions of the linear motion shafts 4 (41b, 42b) of the table side linear motion motors 31b and 32b. The slider portion 22 is mounted on the table-side connecting member 62 provided at the tip of the linear motion shaft 4 (41b, 42b), and the slider portion 22 is provided in the longitudinal direction of the outer peripheral surface of the table portion 13. In a state of being engaged with the guide rail 21 provided, the guide rail 21 is slidably supported and connected in the X-axis direction, and the guide rail 21 is connected to the table side connecting member 62 with respect to the base portion 12 of the table portion 13. depending on the positional displacement to slide in the X-axis direction together with, by pushing and pulling operations of the linear motion axis 4 through the table side coupling member 62 (41b, 42b), Y-axis direction of the base portion 12 on the guide member 2 It is traveling movable in.

この様に構成すると、テーブル部１３の外周域にＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ押し引き動作するための直動アクチュエータ３を備えたＸＹテーブル１でありながら、直動アクチュエータ３を、テーブル部１３とは一体移動することがなく、基台１１に設けたブラケット５を介して装着固定させた状態で、ベース部１２と共にテーブル部１３がＸ軸方向に一体移動した際に、テーブル側連結部材６２と廻り止め連結された案内レール２１が、テーブル側連結部材６２に対してＸ軸方向にスライド移動し、当該案内レール２１の位置変位に応じて、テーブル側直動軸４１ｂ、４２ｂによる押し引き動作によってテーブル部１３を、ベース部１２の上面をガイド部材２と共に走行させてＹ軸方向へ移動することが可能となり、基台１１、ベース部１２、テーブル部１３を矩形の同一形状に形成し得て、密接載置した状態で簡易な構成をもって組付けセットでき、ＸＹテーブル１を薄型に形成することができる。そのため、テーブル部１３に固定されたモータが、テーブル部１３と共に一体移動する従来の取着構造を排除して、テーブル部１３の外周域にモータへの電源供給用の配線ケーブルの配設を回避することができると共に、これら配線ケーブルを収容し保護するためのケーブルベア（登録商標）等のケーブル保護部材やロボットケーブルなどの高価な対屈曲ケーブルを不要なものとして、部品点数の削減を図ることができるばかりか、モータと共に移動する露出する配線ケーブルが曲げ疲労による破損や断線を生じる危惧を一掃することができ、しかも、テーブル部１３の外周域に対する専用の収容スペースを確保する必要を無くし得て、他のワーク機器との併合やセンサなどの位置決め機器の配設などのアッセンブリを容易なものとし、或いは、Ｘ軸方向とＹ軸方向に対するテーブル部１３の移動制御を、直動アクチュエータ３の固定位置を起点として、テーブル側直動軸４（４１ｂ、４２ｂ）の押し引き移動量と、ベース側直動軸４（４１ａ、４２ａ）の押し引き移動量とを統一化させたモータ制御により管理することができ、モータ制御を簡略化することが可能となるなど装置全体を安価に製作することができ、直動アクチュエータ３の種類もワークの用途に応じて適宜選択して採用することができる。 With this configuration, the XY table 1 is provided with the linear motion actuators 3 for pushing and pulling in the X-axis direction and the Y-axis direction in the outer peripheral region of the table portion 13, but the linear motion actuator 3 is mounted on the table portion. When the table portion 13 is integrally moved together with the base portion 12 in the X-axis direction in a state where the table portion 13 is mounted and fixed via the bracket 5 provided on the base 11 without moving integrally with the table 13, the table side connecting member The guide rail 21 which is non-rotated and connected to the 62 slides in the X-axis direction with respect to the table-side connecting member 62, and is pushed and pulled by the table-side linear motion shafts 41b and 42b according to the position displacement of the guide rail 21. By the operation, the table portion 13 can be moved in the Y-axis direction by traveling on the upper surface of the base portion 12 together with the guide member 2 , and the base 11, the base portion 12, and the table portion 13 are formed into the same rectangular shape. As a result, the XY table 1 can be formed to be thin by being assembled and set with a simple configuration in a state of being closely placed. Therefore, the conventional attachment structure in which the motor fixed to the table portion 13 moves integrally with the table portion 13 is eliminated, and the arrangement of the wiring cable for supplying power to the motor is avoided in the outer peripheral region of the table portion 13. It is possible to reduce the number of parts by eliminating the need for cable protection members such as cable bears (registered trademarks) and expensive anti-bending cables such as robot cables for accommodating and protecting these wiring cables. Not only that, the exposed wiring cable that moves with the motor can eliminate the risk of damage or disconnection due to bending fatigue, and it is possible to eliminate the need to secure a dedicated storage space for the outer peripheral area of the table portion 13. Assembling such as merging with other work equipment and arranging positioning equipment such as a sensor is facilitated, or the movement control of the table portion 13 with respect to the X-axis direction and the Y-axis direction is controlled by the linear actuator 3. Starting from a fixed position, the push-pull movement amount of the table-side linear motion shaft 4 (41b, 42b) and the push-pull movement amount of the base-side linear motion shaft 4 (41a, 42a) are managed by unified motor control. The entire device can be manufactured at low cost, for example, the motor control can be simplified, and the type of the linear actuator 3 can be appropriately selected and adopted according to the application of the work. ..

また、案内レール２１は、両側にガイド溝２１１、２１１を有する平帯状に形成されてテーブル部１３の先端側に設けられると共に、テーブル側連結部材６２は、テーブル側直動軸４１ｂ、４２ｂが取着される連結部６２１と、該連結部６２１に一体に設けられて案内レール２１に被嵌される凹状のスライダ部２２とを有し、該スライダ部２２に形成されたガイド片２２１、２２１をガイド溝２１１、２１１に係合させた挟持状態でスライド走行自在に案内支持されている。
したがって、テーブル部１３がベース部１２と共にＸ軸方向に一体移動した際に、テーブル側連結部材６２のスライダ部２２と案内レール２１とが、そのガイド片２２１、２２１とガイド溝２１１、２１１とによる係合させた挟持状態で、確りと廻り止め連結することができ、案内レール２１が、テーブル側連結部材６２に対してＸ軸方向にスライド移動し、当該案内レール２１の位置変位に応じて、テーブル側直動軸４１ｂ、４２ｂによってテーブル部１３をＹ軸方向へ押し引き動作させることができる。 Further, the guide rail 21 is formed in a flat band shape having guide grooves 211 and 211 on both sides and is provided on the tip end side of the table portion 13, and the table side connecting member 62 is taken by the table side linear motion shafts 41b and 42b. The guide pieces 221 and 221 having a connecting portion 621 to be worn and a concave slider portion 22 integrally provided on the connecting portion 621 and fitted to the guide rail 21 are formed on the slider portion 22. It is guided and supported so as to be slidable in a sandwiched state in which it is engaged with the guide grooves 211 and 211.
Therefore, when the table portion 13 is integrally moved together with the base portion 12 in the X-axis direction, the slider portion 22 and the guide rail 21 of the table side connecting member 62 are formed by the guide pieces 221 and 221 and the guide grooves 211 and 211. In the engaged holding state, it can be securely connected to prevent rotation, and the guide rail 21 slides in the X-axis direction with respect to the table-side connecting member 62, and according to the positional displacement of the guide rail 21. The table portion 13 can be pushed and pulled in the Y-axis direction by the table-side linear motion shafts 41b and 42b.

また、ベース部１２はテーブル状に形成され、基台１１とベース部１２、および、ベース部１２とテーブル部１３とは、両側にガイド溝２１１、２１１を有する平帯状の案内レール２１を組としてそれぞれ基台１１上とベース部１２上の両側端縁に配設し、ガイド溝２１１、２１１に係合されるガイド片２２１、２２１を有して案内レール２１に被嵌される凹状のスライダ部２２を、ベース部１２下とテーブル部１３下に配設したガイド部材２を介して移動可能に連動連結されている。つまり、本ＸＹテーブル１に採用されるガイド部材２は、市販のリニアガイド機構により構成されるものであり、案内レール２１を基台１１上とベース部１２上に形成した凹溝内に抜け止め固定し、スライダ部２２をベース部１２下とテーブル部１３下に形成した凹溝内に抜け止め固定した状態で、案内レール２１とスライダ部２２とを組付けすれば、基台１１、ベース部１２、テーブル部１３を載置状態で簡易な構成をもって組付けセットでき、安価に製作することができる。
Further, the base portion 12 is formed in a table shape, and the base portion 11 and the base portion 12, and the base portion 12 and the table portion 13 form a flat band-shaped guide rail 21 having guide grooves 211 and 211 on both sides as a set. A concave slider portion that is arranged on both side edges on the base 11 and on the base portion 12, has guide pieces 221 and 221 engaged with the guide grooves 211 and 211, and is fitted to the guide rail 21. The 22 is movably interlocked and connected via a guide member 2 arranged under the base portion 12 and under the table portion 13. That is, the guide member 2 used in the XY table 1 is configured by a commercially available linear guide mechanism, and the guide rail 21 is prevented from coming off in the concave groove formed on the base 11 and the base portion 12. If the guide rail 21 and the slider portion 22 are assembled in a state where the slider portion 22 is fixed and the slider portion 22 is fixed in the concave groove formed under the base portion 12 and the table portion 13 to prevent it from coming off, the base portion 11 and the base portion can be assembled. 12. The table portion 13 can be assembled and set with a simple configuration in a mounted state, and can be manufactured at low cost.

１ＸＹテーブル
１１基台
１２ベース部
１３テーブル部
２ガイド部材
２１案内レール
２１１ガイド溝
２２スライダ部
２２１ガイド片
３直動アクチュエータ
３１直動型ステッピングモータ（直動モータ）
３１ａベース側直動モータ
３１ｂテーブル側直動モータ
３２シャフト型リニアモータ（リニアモータ）
３２ａベース側リニアモータ
３２ｂテーブル側リニアモータ
３２１モーターケース
４直動軸
４１ネジ軸（直動軸）
４１ａベース側直動軸（ネジ軸）
４１ｂテーブル側直動軸（ネジ軸）
４２シャフト軸（直動軸）
４２ａベース側直動軸（シャフト軸）
５ブラケット
６連結部材
６１ベース側連結部材
６１ａピン
６２テーブル側連結部材
６２ａピン
６２１連結部
６２２継ぎ手片
Ｓ移動ストローク域 1 XY table 11 base 12 base 13 table 2 guide member 21 guide rail 211 guide groove 22 slider 221 guide piece 3 linear actuator 31 linear stepping motor (linear motor)
31a Base side linear motor 31b Table side linear motor 32 Shaft type linear motor (linear motor)
32a Base side linear motor 32b Table side linear motor 321 Motor case 4 Linear shaft 41 Screw shaft (linear shaft)
41a Base side linear motion shaft (screw shaft)
41b Table side linear motion shaft (screw shaft)
42 Shaft shaft (linear motion shaft)
42a Base side linear motion shaft (shaft shaft)
5 Bracket 6 Connecting member 61 Base side connecting member 61a Pin 62 Table side connecting member 62a Pin 621 Connecting part 622 Joint piece S Moving stroke area

Claims

A base portion provided on the base and movable in the X-axis direction and a table portion provided on the base portion and movable in the Y-axis direction are provided, and the table portion is accompanied by movement of the base portion. An XY table that moves in two orthogonal directions.
To operate the base unit and the table unit by a linear actuator equipped with a linear motion shaft that linearly drives each of the base portion and the table portion.
The linear actuator comprises a base-side linear motor and a table-side linear motor, and the tip of the linear shaft is directed toward the outer peripheral surfaces of the base and the table in their respective operating directions. in a state of being pushed and pulled operably linked, together with allowed to mounting fixed via a bracket provided on the base,
Wherein A direct drive shaft of the distal end portion of the table portion and the table side linear motor, via a guide member comprising a slider unit and the guide rail, a slider on a table side connecting member provided at the tip portion of the shaft straight The part is mounted, and the slider part is slidably guided and supported in the X-axis direction in a state of being engaged with a guide rail provided in the longitudinal direction of the outer peripheral surface of the table part, and connected.
Said table section, the guide rail, in accordance with the position displacement slides in the X-axis direction together with the base portion with respect to said table-side coupling member, push-pull operation of the direct drive shafts via the table-side connection member by, XY table, characterized in that on the base part and the guide member Y-axis direction to travel movable brought configured with.

In claim 1, the guide rail is formed in a flat band shape having guide grooves on both sides and is provided on the tip end side of the outer peripheral surface of the table portion, and the slider portion has a guide piece facing the inner surface thereof. It is recessed Te, and wherein the table-side connecting member provided integrally on and slid travel freely guided and supported in a sandwiched state of the guide pieces were fitted engagement under the guide groove in the guide rail XY table to do.

In claim 1 or 2, the linear actuator has a predetermined separation width from a base portion or a table portion via a bracket formed in an L shape upward in a side view on the outer peripheral side surface of the base. An XY table that is mounted and fixed, and has a separation width that is a plane region of the bracket set in a moving stroke region of the base portion or the table portion.

The XY table according to any one of claims 1 to 3, wherein the linear motion shaft of the linear motion actuator mounted and fixed to the base is a screw shaft of the linear motion motor.

The XY table according to any one of claims 1 to 3, wherein the linear motion shaft of the linear motion actuator mounted and fixed to the base is the shaft shaft of a shaft type linear motor.