JPH01199740A - テーブル装置 - Google Patents

テーブル装置

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JPH01199740A
JPH01199740A JP63021214A JP2121488A JPH01199740A JP H01199740 A JPH01199740 A JP H01199740A JP 63021214 A JP63021214 A JP 63021214A JP 2121488 A JP2121488 A JP 2121488A JP H01199740 A JPH01199740 A JP H01199740A
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JP
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weight
moving
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movable
force
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JP63021214A
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Katsunobu Ueda
上田 勝宣
Mitsuo Sumiya
住谷 充夫
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/001Arrangements compensating weight or flexion on parts of the machine
    • B23Q11/0017Arrangements compensating weight or flexion on parts of the machine compensating the weight of vertically moving elements, e.g. by balancing liftable machine parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/18Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for positioning only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
  • Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は移動テーブルの運動ベクトルが重力加速度方向
に成分を持つテーブル装置に関する。
(従来の技術) 一般に、テーブル装置はその移動テーブルが水平面に平
行な方向に移動するものが多い。
しかし、ワークの加工方式等によっては移動テーブルを
重力方向に移動させる形式のテーブル装置も必要とされ
る。ところが、移動テーブルが重力方向に移動するもの
である場合、移動テーブルの移動方向に重力加速度が作
用するため、その移動テーブルの移動する向きによって
移動テーブルを駆動する力が異なることになる。つまり
、移動テーブルを上昇させるときにはその重力分だけ駆
動力が増加し、移動テーブルを降下させるときにはその
重力分だけ駆動力が減少する。
(発明が解決しようとする課題) このように、移動テーブルが重力方向に移動するもので
ある場合、その移動テーブルの移動する向きによって移
動テーブルを駆動する力が異なることになると、特に、
大きな推力を必要とする移動テーブル上昇時に見合う大
きな駆動力のあるモータを使用しなければならない。こ
のため、装置が大形化するとともに高価な装置になって
しまう。また、大きな駆動力のあるモータはその動作時
の慣性が大きく、それだけ応答性が悪くなる。
したがって、位置決めを高速で行なうことができなくな
るなどの欠点が生じる。
また、移動テーブルの上昇時と降下時とで負荷が異なり
、これを駆動するモータの動作を精密に行なうことが難
しくなる。たとえばDCサーボモータによって駆動する
場合、サーボアンプのゲインをその移動する向きによっ
て変化させなければならない。しかし、高速で位置決め
する場合、このような制御は困難である。
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その目
的とするところは移動テーブルの運動方向が重力加速度
方向に成分を持つテーブル装置において、大きな推力を
必要とせずに小形の駆動源でも高速で正確に移動テーブ
ルを移動でき、しかも、その制御系の簡略化を図ること
にある。また、重錘の振動を防止し移動テーブルを滑ら
かに移動できるテーブル装置を提供することにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段および作用)上記課題を解
決するために本発明は、移動テーブルおよびこれに附随
して同じ向きに移動する部材からなる移動体の運動方向
が重力加速度方向に成分を持つテーブル装置において、
移動テーブルと、この移動テーブルを重力加速度方向に
成分を持つ方向に案内するガイドと、上記移動テーブル
を上記ガイドに沿って移動させる駆動源と、上記移動体
の質量がmカ加速度によって受ける力の向きと逆向きで
釣合う大きさの力をその移動体に負荷する釣合せ手段と
を具備してなるものである。したがって、移動テーブル
の移動する方向によって必要な推力が異ならない。この
ため、大きな推力を必要とせずに小形の駆動源でも高速
で正確に移動テーブルを移動でき、しかも、その制御が
簡便で容易である。
また、他の発明は上記釣合せ手段が、上記移動体とこれ
に釣り合せる重錘を、滑車機構を介して連結してなるも
のである。この発明によれば、釣合せ手段の構成が比較
的簡単で済むとともに小形化できる。
さらに、他の発明は、上記重錘の周囲に粘性流体を満た
してなるものである。したがって、この発明によれば、
重錘の振動を防止し移動テーブルを滑らかに移動できる
(実施例) 図面は本発明の一実施例を示すものである。第1図中1
はテーブル装置のフレームであ゛す、このフレーム1に
は移動テーブル2が設けられている。この移動テーブル
2は第3図で示すガイド用の静圧軸受3によって鉛直上
下方向に案内される。この静圧軸受3は移動テーブル2
側から圧力油をポケット3aに導入し、移動テーブル2
を上下自在に軸支するもので、静圧軸受3と移動テーブ
ル2とは摺動自在かつ液密的にシールされている。さら
に、この移動テーブル2には駆動用ねじ4を受けるねじ
部材5が取着されており、その駆動用ねじ4を回転する
ことにより移動テーブル2を鉛直上下方向に移動するよ
うになっている。また、駆動用ねじ4はフレーム1に設
けたねじ軸受6に支持され、DCモータからなる駆動用
モータ7に直結されている。この駆動用モータ7はタコ
ジェネレータ8により駆動制御される。さらに、駆動用
ねじ4の回転角は駆動用モータ7およびタコジェネレー
タ8にカップリング9を介して連結されるロータリーエ
ンコーダ10で検出される。
そして、図示しない駆動制御系によりその回転方向およ
び回転角が選ばれて駆動用ねじ4が回転することにより
移動する移動テーブル2の移動は第2図で示すa、bS
cは上昇位置、中間中央値I道。
降下位置である。また、移動テーブル2の移動位置はリ
ニアスケール12によって検出される。この検出信号は
上記駆動制御系にフードバックされるようになっている
一方、上記移動テーブル2にはこの移動テーブル2およ
びこれに附随して同じ向きに移動する部材、たとえば上
記ねじ部材5等からなる移動体の質量が重力加速度によ
って受ける力の向きと逆向きで釣合う大きさの力をその
移動体に負荷する釣合せ手段が連結されている。すなわ
ち、この実施例ではフレーム1の天井部における左右部
位それぞれに設置した滑車機構13を介してそれぞれ上
記移動テーブル2の移動体に吊り合う重錘14を設けて
なるものである。上記滑車機構13は第4図でその原理
を示すようにフレーム1の上部に固定的に設置した前後
2つの段滑車15.16を連設してなり、上記移動テー
ブル2等からなる移動体に一端に連結取着した第1のワ
イヤ19の他端側を、前方の段滑車15における小径の
滑車17と後方における段滑車16における小径の滑車
18とに掛は渡すとともに後方における段滑車16にお
ける小径の滑車18にその他端を取着固定したものであ
る。さらに、後方の段滑車16における太径の滑車20
には第2のワイヤ22の一端側部分が巻き付けられてお
り、その各節2のワイヤ22の一端には1つの重錘14
を吊り下げである。
また、上記各滑車15.16はフレーム1の天井部に取
着した支持板25.25に対して軸支しである。また、
上記重錘14の上部にはガイド孔26を穿設した案内板
27を取着し、そのガイド孔26に挿通するガイド棒2
8に沿って上下方向に案内するようになっている。した
がって、この重錘14は極力振れないで上下できる。
ところで、上記移動テーブル2等の移動体全体の重量を
WT、重錘14の重量をWw1小径の滑車18の半径を
rl、太径の滑車20の半径を「2とすると、これらに
は次のような関係がある。
WTIIr1mIWw11r2 ここで、小径の滑車18の半径をrlを22朋、大径の
滑車20の半径をr2を55mmとすれば、Ww −(
2/ 5 )  ・WTとなる。つまり、重錘14の重
量 W yは移動テーブル2等の移動体全体の重Q W
 7よりも小さくできる。
なお、このテーブル装置を使用する用途に応じてその移
動テーブル2にはワーク、たとえば半導体ウェハを装着
する装着台が設けられている。また、これに対応してこ
のテーブル装置には加工用のレーザ導光装置等が設置さ
れる。
しかして、上記構成によれば、上記移動テーブル2およ
びこれに附随して同じ向きに移動する部材からなる移動
体は滑車装置13を介して重錘14とその重さが吊り合
っている。したがって、移動テーブル2が上方に移動す
るときにはその移動方向に重力加速度による負荷が加わ
るが、これはこれに逆向きの重錘14の負荷が打ち消す
。また、逆に、移動テーブル2を降下させるときには重
力加速度による重さが加わるが、これもこれに釣り合う
■錘14のの重さで打ち消される。このように、移動テ
ーブル2が重力方向に移動するものである場合であって
も、その移動テーブル2の移動する向きに拘らず、常に
重力作用が加わらない。そして、上下方向ともわずかな
同じ値の推力で駆動できる。つまり、移動テーブル2の
上昇時に生じる大きな重力に抗する十分な推力を出せる
能力のある高出力の高価な駆動用モータ7を使用゛しな
くてもよい。このため、テーブル装置が大形化しないと
ともに安価なテーブル装置を提供できる。また、大きな
駆動力のあるモータでは、一般にその動作時の慣性が大
きく、それだけ応答性が悪くなり、位置決めを高速で行
なうことができなくなるなどの事情があるが、上記構成
によれば、これらの問題点を解決できる。そして、駆動
源は比較的小さな駆動力のもので済み、しかも、移動す
る向きを変えても同じ立上がり、立下がり特性を維持で
きるので、その制御が簡単で高速で正確に行なうことが
できる。
さらに、上記実施例ではその釣合せ手段が、上記移動テ
ーブル2側の移動体とこれに釣り合せる重錘14を、滑
車機構13を介して連結して構成するから、その構成が
比較的簡単で済むとともに小形化ができる。
なお、上記実施例では段滑車15.16を用いて滑車機
構13を構成したが、本発明はその構成に限定されず、
作動滑車等・他の滑車機構を釣合い手段として利用でき
るものである。
マタ、上記重錘14の移動範囲においてその重錘14の
周囲をタンク(図示しない。)などで覆うとともにその
タンク内に満した粘性流体で重錘14の周囲を覆うよう
にしてもよい。このようにすれば、昇降時における重錘
14やワイヤ22の振動を減衰または防止し、移動テー
ブル2を滑らかに精度良く移動できる。
ま゛た、駆動源としてもDCモータに限らず、リニアモ
ータ、摩擦駆動方式等を利用したものでもよい。
また、上記実施例ではテーブル装置が鉛直方向に移動す
る場合であったが、その鉛直方向に斜めの方向に移動す
る場合であっても、同様に適用できる。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、移動テーブルの運
動方向が重力加速度方向に成分を持つテーブル装置にお
いて、大きな推力を必要とせずに小形の駆動源でも高速
で正確に移動テーブルを移動でき、しかも、その制御系
の簡略化を図ることにある。また、重錘の振動を防止し
移動テーブルを滑らかに移動できる。
【図面の簡単な説明】 図面は本発明の一実施例を示し、第1図はテーブル装置
の正面図、第2図はテーブル装置の右側面図、第3図は
テーブル装置の平面図、第4図は釣合い手段の原理を示
す図である。 1・・・フレーム、2・・・移動テーブル、4・・・駆
動用ねじ、7・・・駆動用モータ、13・・・滑車機構
、14・・・重錘、15・・・段滑車、16・・・段滑
車、19・・・ワイヤ、22・・・ワイヤ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 41図 第3図 第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)移動テーブルの運動方向が重力加速度方向に成分
    を持つテーブル装置において、移動テーブルと、この移
    動テーブルを重力加速度方向に成分を持つ方向に案内す
    るガイドと、上記移動テーブルを上記ガイドに沿って移
    動させる駆動源と、上記移動テーブルおよびこれに一体
    的に取り付けられ同じ向きに移動する部材からなる移動
    体の質量が重力加速度によって受ける力の向きと逆向き
    で釣合う大きさの力をその移動体に負荷する釣合せ手段
    とを具備したことを特徴とするテーブル装置。
  2. (2)上記釣合せ手段は上記移動体とこれに釣り合せる
    重錘を、滑車機構を介して連結してなることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項に記載のテーブル装置。
  3. (3)上記重錘の周囲に粘性流体を満たしてなることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項に記載の
    テーブル装置。
JP63021214A 1988-02-02 1988-02-02 テーブル装置 Granted JPH01199740A (ja)

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JP63021214A JPH01199740A (ja) 1988-02-02 1988-02-02 テーブル装置
EP89100820A EP0326859B1 (en) 1988-02-02 1989-01-18 Table equipment
DE8989100820T DE68905624T2 (de) 1988-02-02 1989-01-18 Tischausruestung.
US07/300,596 US4958815A (en) 1988-02-02 1989-01-23 Table equipment
KR1019890001041A KR930004838B1 (ko) 1988-02-02 1989-01-31 테이블 장치

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