JPH01264738A - 高応答性駆動テーブル及び平坦な作業表面の製造方法 - Google Patents

高応答性駆動テーブル及び平坦な作業表面の製造方法

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JPH01264738A
JPH01264738A JP63289937A JP28993788A JPH01264738A JP H01264738 A JPH01264738 A JP H01264738A JP 63289937 A JP63289937 A JP 63289937A JP 28993788 A JP28993788 A JP 28993788A JP H01264738 A JPH01264738 A JP H01264738A
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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】 （産業上の利用分野） 本発明は、加工片上に制御された作業を遂行する装置に
関する。その装置においては、加工片支持表面を有する
テーブルが第１直線軸線に沿って可動であり、加工器具
が第１直線軸線に垂直の第２直線軸線に沿って可動であ
り、加工器具の加工片への適用を高精度で行う。
（従来の技術及び解決しようとする課題）本発明が関係
する形式の装置は、例えばフォトヘッドを加工片に対し
て位置決めするフォトプロッタ（ｐｈｏｔｏｐｌｏｔｔ
ｅｒ）に用いられ得る。そのような装置において、正確
な精度に対する要求が重要である。何故なら使用者が加
工片に縮小され込み入った図形情報を発生させるかもし
れないからである。
本出願人に譲渡された米国特許第４，５８９，７４６号
明細書は、同じく調整位置決め環境にある正確な精度に
関する発明に向けられている。この米国特許において気
付かれるように、Ｘ及びＹ座標軸方向運動を行う駆動シ
ステムは、正確な位置決めを遂行するために、わずかな
遊び又はバックラッシを有する。親ねじ式の駆動システ
ムにおけるバックラッシを減少させる方法は、再循環ボ
ールナツト（ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｂａｌｌ　
ｎｕｔ）を用いることである。再循環ボールナツトにお
いてボールは親ねじの単数又は複数のねじに対して圧力
的負荷を加える。しかしながら負荷されるねじ及びナツ
トを用いる駆動システムにおいては、ナツト及びねじの
両者の質量及び慣性が大馬力の駆動モータが合理的な加
速度で駆動システムの部品を運動させるために用いられ
ることを必要とする。そのような駆動システムが、作業
要素に対して加工片の高速度運動に適すると同じく、座
標プロット作業の性能において極めて正確であること、
これらの駆動システムが製造コストにおいて比較的高価
である傾向があることが明らかにされた。例えば、この
形式のシステムの親ねじは、座標制御システムの所望の
精度が遂行されるように、特定の公差で機械加工されね
ばならない。製造工程におけるこの形式の機械加工は、
費用のかかる工程であり、除去されるならば全体として
装置の価格を実質的に減少させることができる。また前
述のように、作業テーブルへのボールナツトの装着が付
加的な質量を生じ、その質量は駆動システムに用いられ
るモータの大きさの選定において補償されねばならない
。親ねじ及びボールナツトの質量が駆動モータによって
移動されねばならないから、被駆動部材に対するこのモ
ータの適当な寸法付けは、またそのコストに反映される
。
他のシステムは、ラック及びビニオン組立体又は相互に
噛み合う円形歯車のような駆動手段を、Ｘ及びＹ座標位
置決め装置の駆動手段として用いる。しかしながら歯車
の相互の噛み合いは、加工片に望ましくないラチェット
（ｒａｔｃｈｅｔ；間欠的移動）効果を招く。歯車の間
のラチェットは、歯の相互の衝撃として生じる。７オト
プロツタの環境において歯車駆動が用いられるとき、ラ
チェット効果は、使用者が極度に繊細な成分の図形情報
を発生するときに気付かれる。この形式の図形情報が発
生されるとき、感光性加工片上にさらされる線の太さは
、ラチェット効果を感知するように細い。有害なラチェ
ットの効果は、不連続性又は直線状の不規則性を備えて
描かれる所望の直線において現れる。更に大量の構成歯
車部品の製造コストが、装置の所望の正確さを達成する
に必要な精密な公差を与えるファクタになる。また、歯
車駆動システムは、構成部品の精度を減少する摩耗を生
しると共に、潤滑を必要としそして騒音を発生する傾向
がある。
したがって、本発明の目的は、２軸線座標プロツト装置
であって、位置決め命令をＸ及びＹ座標軸線において、
例えば毎分約１０．２メートル（４００ｉｎｃｈｅｓ　
ｐｅｒ　ｍ１ｎｕｔｅ）の最大速度で、座標駆動部材を
極めて正確にそして滑らかに歯車の有害なラチェット効
果なしに実行する装置、を提供することである。
本発明の別の目的は、座標制御システムであって、高い
慣性力にさらされる部材において小さな質量を保持しな
がら、連結部に極めて高い堅固さを有し、座標制御シス
テムに小さな質量及び小さな慣性を与える座標制御シス
テムを提供することである。
本発明の更に別の目的は、Ｘ及びＹ座標駆動システムに
摩擦駆動手段を提供してラチェットの効果を除き、そし
てこれらの駆動手段を、被駆動部材の実際のＸ及びＹ座
標位置により運動を決定するセンサを有する閉ループフ
ィードバックシステムによって制御することである。
本発明の更に別の目的は、被駆動部材を方向付ける小さ
な質量の、減少されたコストの構造要素及び小さな寸法
の電気モータを用いることにより減少されたコストの高
精度の座標制御システムを提供することである。
本発明の更に別の目的は、歯車を用いない、静粛な無潤
滑の低摩耗装置を生じる駆動システムを提供することで
ある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、器具及び加工片を相互に極めて正確に位置決
めしそして器具及び加工片を相互に高速度及び高加速度
で運動させることができる装置に存する。本発明の装置
は、静止した支持体即ちベースであって作業テーブル及
び器具キャリッジを可動に支持するベースを含む。作業
テーブル及び器具キャリッジは、それぞれこれらの部材
をベースに対して往復運動の態様において直行する軸線
に沿って運動させる駆動システムと協働する。本発明に
結合して用いられる摺動する作業テーブルは内部がハニ
カム（ｈｏｎｅｙｃｏｍｂｅｄ；蜂の巣状）であり、そ
れにより質量の体積に対する比を減少させ、作業テーブ
ルがベースに対して運動するときに作業テーブルの小さ
な慣性力を生じる。作業テーブルは、第１座標軸方向に
おいて往復移動する平坦な作業面を有する。器具を用い
る特定の方法により作業テーブルを形成することにより
、平坦な作業面が達成される。この作業面は、加工片を
作業面の所定位置に保持する真空手段を有する。ベース
の上方の懸下部分に器具キャリッジが装着される。器具
キャリッジは作業テーブルの移行線に垂直の移行線を有
する。器具キャリッジは、異なる形式の作業要素を担持
することができ、特に作業テーブルの作業表面に固着さ
れるフィルム要素に作業可能に用いられる７オトプロツ
タヘツドを保持し得る。
作業テーブル及び作業器具は、同様の駆動手段によって
駆動可能であり、それぞれの座標軸線内る。鋼バンドは
作業テーブル及び作業器具を噛み合う歯車面に見られる
ラッチエツト効果なしに滑らかに連続して位置決めする
。各鋼バンドは円滑な表面のローラによってベースに装
着される。ローラは駆動モータに摩擦係合され各被駆動
部材に所望の変位を与える。ローラとモータの摩擦係合
が更に装置の無振動化に寄与する。
閉ループフィードバック制御システムが、本発明の装置
に組み入れられ、作業テーブル及び器具キャリッジのベ
ースに対する運動を感知し、次に駆動モータへの駆動信
号を発生し、被駆動部材を座標システム上で正確に運動
させる。別々の直線定規がそれぞれ独立して器具キャリ
ッジ及び作業テーブルに連結され、器具キャリッジ及び
作業テーブルのベースに対する小さな運動を検出し閉ル
ープ制御システムへの感知データに関連させる。
本発明は、歯車噛み合いによる望ましくない性質のラッ
チエト効果即ち振動を摩擦駆動により除去する位置決め
装置を提供する。本発明の位置決れ駆動モータと駆動ロ
ーラ間に生じるあらゆる滑りが運動の監視に影響しない
ように、作業テーブル及び作業器具のベースに対する実
際の位置を監視する閉ループ制御システムを具備する。
（実施例） 第１図に本発明の実施例の７オトプロツタが示される。
本発明のフォトプロッタは、支持体即ちベース２０を含
む。ベース２０は器具キャリッジ７６及び可動作業テー
ブル８を支持する。作業テーブル８は低摩擦ガイド３２
及び低摩擦レール２４に摺動可能に取り付けられる。低
摩擦ガイド３２及び低摩擦レール２４は作業テーブル８
の移動の長さに沿って作業テーブル８に正確に整合する
。同様に、ベース２０が器具キャリッジ７６を低摩擦ガ
イド５６及び低摩擦レール５９上に支持する。器具キャ
リッジ７６はベース２０によりアーム２２を用いて作業
テーブル８に関して上昇された位置に支持される。アー
ム２２は横方向に間隔を置かれブリッジ３４を支持する
。ブリッジ３４に低摩擦ガイド５６及び低摩擦レール５
９が剛固に固着される。低摩擦ガイド５６及び低摩擦レ
ール５９は、軌道であってその上を器具キャリッジ７６
が移動する軌道を提供する。７オトプロツタヘツド６が
器具キャリッジ７６に協働して器具キャリッジ装着板７
５上に取り付けられる。フォトブロックヘッド６及び作
業テーブル８は駆動バンド３６及び３８によって駆動さ
れる。駆動バンド３６及び３８は、約０．５ミリメート
ルの厚さと滑らかな内面を有する鋼薄板から作られる。
同様にベース構造体２０に回転可能に装着されるローラ
７０．４０及び７１．４１が滑らかな外面を有し駆動バ
ンド３６及び３８の内面に係合し、駆動バンド３６及び
３８をベース構造体２０に回転可能に支持する。駆動バ
ンド３６及び３８は、ローラ７０．４０及び７１，４１
によって長手方向に向けられるとき駆動ローラ７０．７
１の回転運動を直線運動に変える。駆動バンドは、その
薄板断面の故に、ローラの回りに回転可能である意味に
おいて可撓性であるが、ローラ７０．４０及び７１．４
１によって長手方向に緊張されるとき駆動バンドの高引
張強度の故に長手方向に非可撓性である。高引張強度を
有するステンレス鋼又は同様の金属が駆動バンド３６及
び３８の形成に用いられ得る。また、ローラ７０．４０
及び７１．４１は、駆動バンドに係合する充分な摩擦及
び滑らかさを有する任意の材料で作られ得るが、好まし
くは駆動バンドと同じ材料で作られる。従って駆動バン
ドは低価格であり装置に無視し得る質量の駆動手段を提
供する。
第６図に示されるように、ローラと駆動バンドの間の強
制的保合が、止めねじ４２を用いて自由回転ローラ４０
に長手方向の荷重をかけ駆動バンド３６及び３８を長手
方向に引張ることによってなされる。しかしながら、長
手方向に引張ることは、ばね負荷等のような他の公知の
手段によってなされ得る。駆動バンド３６及び３８を長
手方向に引張ることによって、駆動バンドは、長手方向
において、取り付けられた部材を押し及び引く剛体梁の
ように作用する。駆動バンド３６及び３８が剛体梁のよ
うに作用することは、駆動を行う連結において運動がよ
り少なく吸収されることにより、位置決め装置の精度を
向上する。更に、駆動バンドが緊張されるとき、ローラ
と駆動バンドの間の滑らかな面の保合が、保合要素の間
の運動の均一な伝達を提供する。
被駆動部材である作業テーブル８及び器具キャリッジ７
６は、駆動付属部材４４．４５を介してそれぞれ駆動バ
ンド３６及び３８に結合される。
駆動付属部材４４．４５の各々は、２個の軽量プレート
から成り、２個の軽量プレートの間で関連する駆動バン
ドの一部分を小さなねじ等のような適当な取り付は手段
を用いてそれぞれの被駆動部材である作業テーブル８及
び器具キャリッジ７６にクランプする。駆動付属部材４
４．４５の外方垂下面は、被駆動部材である作業テーブ
ル８及び器具キャリッジ７６から垂下する並置された付
属面と同一の平面に方向付けられる。
本発明によると、被駆動部材である作業テーブル８及び
器具キャリッジ７６並びに駆動付属部材４４．４５の並
置された面を、摺動する被駆動部材である作業テーブル
８及び器具キャリッジ７６を３個の異なる点において正
確に支持することにより、一致する平面に保持すること
が望ましい。
被駆動部材である作業テーブル８及び器具キャリッジ７
６上に、第１の２個の摺動可能に接する点が一方の側面
に整列（ｃｏａｌｉｇｎ）されそれぞれガイド３２及び
５６に係合する。２個の循環ボール台３０がそれぞれ互
いに整列してガイド３２に面する作業テーブル８の面に
取り付けられる。
同様に２個のボール台３１がガイド５６に面する取り付
はプレート７５の面に取り付けられる。
循環ボール台３０．３１の各々が、それに形成されたＣ
字形の溝を有する。Ｃ字形の溝は別々のガイド３２．５
６を摺動可能に受け入れる。循環ボール台３０．３１は
、プラスチック等の軽量材料で作られ、循環ボール台３
０．３１が移動されるとき協働するガイド３２．５６に
係合して循環するボールを収容する。循環ボール台３０
．３１のＣ字形はガイド３２及び５６を取り巻くように
捕らえる故に、取り付けられた被駆動部材である作業テ
ーブル８及び器具キャリッジ７６の移動方向に対する横
方向運動は阻止される。このようにして、横方向の保持
が循環ボール台３０．３１によって提供される故に、第
３の支持点は被駆動部材８．７６の長手方向支承面を用
意することのみ必要である。
従って、循環ボール台３０．３１のそれぞれの対によっ
て支持された横方向に対向する側面である被駆動部材８
．７６のそれぞれの側面は、対向されたローラ５６．５
８及び６６．６８のそれぞれのセット上の正確に平坦な
レール２４及び５９に沿って摺動する。ローラ５６．５
８及び６６．６８のそれぞれのセットは、レール２４及
び５９のそれぞれの対向する面に対応して係合し第３の
摺動接点を提供する。作動中、７オトプロツタヘツド６
は取り付は板７５にボルト及びナツト等のような公知の
手段より装着される。従って、フォト　。
プロッタヘッド６は、高精度で且つ繰り返し可能な方法
でブリッジ３４に沿って移動し加工片（Ｆ）上に正確な
図形情報を現す。同様に可動の作業テーブル８が、ベー
ス構造体２０に関する正確で精密な経路を移動し、対応
して図形情報の正確な形成に寄与する。
本発明の位置決め装置は７オトプロツタとして用いられ
るとき図形情報を加工片（Ｆ）上に、例えば毎分１０．
２メートル（４００１ｎｃｈｅｓ　ｐｅｒｍｉｎｕｔｅ
）の最大速度でそして±０．０２５４ミリメートル（±
０．００１１ｎｃｈ）の精度で記入する。従って、被駆
動部材７６及び８の１各々が極めて小さな慣性力を有し
、被駆動部材が不要のモーメントの望ましくない影響な
しに移動しそして停止することが可能でなければならな
い。従って作業テーブル８はハニカム（ｈｏｎｅｙｃｏ
ｍｂｅｄ　；蜂の巣状）内部構造体８８を画成する室集
合体によって内部支持される軽量部材である。作業テー
ブルの質量体積比は中実体積を有するものより小さい。
更に作業テーブル８のハニカム内部構造体８８が作業テ
ーブルの平坦な形状を保持する剛固な内部支持構造体を
提供することが理解されるべきである。
第８図ａ及び第８図すに示されるように、作業テーブル
８は、作業面と反対側の底面の両者が互いに平行な平面
であることを確実にする方法で作られる。工具９０が作
業テーブルの平面形状を用意するために用いられる。工
具作業面９１は高度に正確な平面であるように機械加工
される。作業テーブル８の作業面９２及び反対側のテー
ブル底面９４は、約１ミリメートルの厚さの薄い軽量の
アルミニウムのシート等から作られる。各シートは、工
具作業面９１上に置かれたとき、工具作業面９１の高度
に正確な平面形状に順応する。前述のようにハニカム内
部構造体８８が、シート９２及び９４を作業テーブル８
の作業面及び底面を形成する２つの平行平面に剛固に固
定する。
第８図ａに示されるように、シート９２が最初に工具作
業面９１上に置かれる。接着剤９５の層がシート９２の
露出した面に加えられ、ハニカム構造体８８が、次にシ
ート９２を覆う接着剤９５の層上に位置され、シート９
２上に接着剤９５の層を介して置かれる。垂下する内部
構造体の縁及びシート９２によって形成される接触面の
間に縁の不規則性により存在するあらゆる間隙が接着剤
によって満たされる。接着剤が置かれ硬化するとき、内
部構造体８８はシート９２に結合される。
このようにして接触面の間に存在するあらゆる間隙を満
たす硬化した接着剤が、シート９２と内部構造体８８の
間に構造的支持を用意する。接着剤が硬化する間シート
９２が工具作業面９１に押し付けて保持される故に、内
部構造体８８がシート９２に剛固に結合されるとき、工
具作業面９１の平面形状がシート９２に固定される。
−旦シート９２が内部構造体８８の一側面に結合され剛
固になると、次に内部構造体８８の他方の側面がシート
９２の結合に用いられた方法と同様の方法により他のシ
ート９４に結合される。シート９２．９４と同様に薄い
軽量の材料から形成された複数のサイドパネル９９が同
様にして内部構造体８８の横方向の面に取り付けられる
。パネル９９は内部構造体８８の横方向外側垂直側端部
に接着剤層によって結合される。任意の型番の接着剤が
作業テーブル８の形成に用いられ得る。適当な接着剤の
例はエポキシである。また、作業テーブル８の組立に接
着剤を用いることにより、シート９２及び９４並びにパ
ネル９９の間の継目が密封され作業テーブル８の内部に
空気密封室を形成する。ハニカム構造体の個々の室はこ
のようにして内部構造体８８並びにシート９２及び９４
の間の密封係合によって形成される。
本発明において、テーブルに沿って形成された密封継目
が、真空保持装置を維持し加工片（Ｆ）を所定の位置に
固定することを可能にする。真空保持は、クランプ又は
その他の固着手段を用いることを不要にし、そうでない
場合にテーブル構造体に付加的な重量が加わることをな
くする。真空ダクト５０は、可撓性ホースを介して真空
源に接続される。加工片（’Ｆ）は、ピンホール５４を
介する空気の吸引並びにハニカム内部構造体８８の室壁
に形成された横孔及び真空ダクト５０を介して連通され
、作業テーブル８上に保持される。ピンホール５４は、
作業表面を画成するシートにエポキシ接着剤が置かれた
後の作業テーブル８に穿孔され、モしてハニカム内部構
造体８８に形成される横孔は事前に形成され得ることに
注意されるべきである。また、各ピンホール５４は、ハ
ニカム内部構造体８８の各室に対応する。前述のように
、フォトブロックヘッド６は、摺動する作業テーブル８
と同様にしてブリッジ３４上を摺動する。
フォトプロッタヘッド６の大部分が光学室を画成する中
空の空間である故に、フォトプロッタヘッド６の質量対
体積比は正確な位置決めを得る上に重要な慣性の問題を
起こさない。
理解されるように、作業テーブル８及びフォトプロッタ
ヘッド６はそれぞれのガイド３２．５６及びレール２４
，５９上に極めて小さな公差で摺動可能に装着される。
その結果、被駆動部材はバンド３６及び３８によって与
えられた運動に極めて敏感である。しかしながら本発明
において用いられる駆動は、摩擦駆動であり、それ故歯
車の衝撃の性ラチェット効果が除かれる。従ってベルト
即ちバンド３６及び３８に与えられる運動は、円滑な、
均等に連続する駆動運動である。第５図に最も良く示さ
れるように、駆動組立体６０は駆動組立体６２と同じく
電動機６４を含む。電動機６４は一端において延ばされ
た円滑な表面の駆動軸６７を有する。駆動軸６７はフラ
イホィール６９の円滑な外周面に強制的に接触される。
フライホイール６９と駆動軸６７即ち摩擦軸は第２図に
示されるように引張りばね７２により互いに強制的に係
合されて保持される。駆動軸６７によって伝達される回
転が駆動軸６７とフライホイール６９の円滑な面の間の
摩擦係合によってフライホイール６９へ伝えられる。駆
動ローラ７０がフライホイール６９に取り付けられ回転
をフライホイール６９からバンド３８へ伝達する。その
結果、フライホイール６９が駆動軸６７によって摩擦的
に駆動されるときフライホイール６９の連続運動を用い
ることによって、駆動部材の円滑で極めて繊細な運動が
達成される。更に、摩擦駆動は、フライホイール６９と
摩擦軸６７の保合表箇に正確な歯車歯を製造する付加的
な費用を要しない故に、費用上の効果がある。
駆動モータ６４とフライホイール６９の間の接触が強制
でき係合である間に、駆動軸６７とフライホイール６９
の間に微少量の滑りが生じることが起こり得る。しかし
ながら、本発明の位置制御器は、閉ループフィードバッ
クシステムを用いる。
閉ループフィードバックシステムは被駆動部材７６及び
８の実際の運動から信号を受け取り、偶然の滑りによる
いかなる空回りの影響を受けない。
この形式のフィードバックシステムのより完全な記述の
ために、１９７５年３月１８日発行の米国特許第３，８
７２，３６８号が参照される。
作動中、直線定規７３．７４が被駆動部材７６及び８の
移動線に方向付けられ、光学センサを用いて被駆動部材
７６及び８の運動をフィードバック回路において用いる
だめの高度に正確な電気的データ信号に変換する。本発
明に用いられるセンサの好ましい形式は、ベース２０に
支持されたガラス定規及び定規長に沿って移動する被駆
動部材に固定された光感知ダイオードである。ガラス定
規は、その上に印付けられた等距離に間隔を置かれた線
を有する。ダイオードが被駆動部材の運動に応じて定規
の線を過ぎて移動するとき、光学的変遷がダイオードに
よって電圧パターンに変化され、これらの電圧パターン
が次に検出器によって感知され、検出された各線に１個
の電気パルスによるパルス列に変換される。これらの変
遷に対応するパルスは次に検出器によって放出される。
ダイオードのみが各被駆動部材７６及び８に取り付けら
れる故に、質量の大きな節約が更に達成され前述の望ま
しくないモーメントの減少を生じる。
本発明に用いることができる光感知パルス発生システム
の更なる説明のためには、１９７５年３月２０日発行の
米国特許第３．８８４，５８０号が参照されねばならな
い。
第７図には、本発明に用いられる閉ループシステムを示
すブロック線図が示される。第７図に置いてセンサ及び
モータは図示する目的のみのために共通に符号付けされ
ることが理解されるべきである。使用に際して、各セン
サ及び駆動モータの対は、各Ｘ又はＹ座標方向の各々の
閉ループシステムに結合される。第７図に示されるよう
に、各Ｘ又はＹ座標方向の各々の閉ループシステムは、
それぞれ被駆動部材７６及び８の位置及び速度に関する
２個のループＡ及びＢと一体にされる。位置に関するル
ープＡは閉ループシステムの主論理回路である。加工片
ＣＦ）上に記述されるべき図形情報のためのＸ及びＹ位
置座標を述べるデータが、コントローラ即ちコンピュー
タ処理ユニット（ＣＰＵ）　３に入る。コントローラ３
はこの座標位置データをステップパルスに変換する。そ
のステップパルスは次にラグカウンタ（Ｉｎ　ｃｏｕ＋
＋ｔｅｒ）２００へ伝達される。前述のように、直線定
規７３．７４は同じように特定の被駆動部材の実際の運
動に対応するステップパルスを発生する。ラグカウンタ
２００は、入力として直線定規からのパルス及びコント
ローラ３からのＸ又はＹ座標位　装置パルスを受け入れ
る。両人力はラグカウンタ２００によって加算され、ラ
グカウンタ２００によって発生された指令信号又はブリ
ッジ（ｂｒｉｄｇｉｎｇ）信号がＤＡ（デジタル−アナ
ログ）コンバータ１００へ伝えられる。ＤＡコンバータ
ｌＯＯはコントローラの座標位置信号と各直線定規７３
．７４によって発生された信号の間の差を表す。このブ
リッジ信号は次にＤＡコンバータ１００によってアナロ
グ信号に変換され、アナログ信号は続いてサーボシステ
ムのアンプ（ｉｍｐｌｉｆｉｅｒ）　３００　ヘ入力さ
れ６゜前述のように第２論理グループ（Ｂ）は、サーボ
システムのアンプ３００へ駆動モータ６４．６５の回転
速度信号を供給する論理ループである。
駆動モータ６４．６５に取り付けられたタコメータ７７
．７８の各１個によって発生される信号が、アンプ３０
０への第２人力である。引き続いてアンプ３００がコン
バータ１００によって発生されたアナログブリッジ値又
はアナログ誤差値をタコメータフィードバック信号と比
較し、そしてその結果、各駆動モータ６４．６５への増
大又は減少された駆動電力信号を発生する。アンプ３０
０は、コンバータ１００によって入力される信号が等し
く零になるまでモータ６４．６５の各１個への駆動信号
を発生し続ける。本発明に用いられる制御システム被駆
動部材を実際の現在位置及び次の位置への距離からの計
算によって位置付けし駆動モータに比例的駆動信号を与
えることが理解されるべきである。従って摩擦駆動にお
ける偶然の滑りが位置決め工程に影響しない。
本発明が好ましい実施例において記述されたが、多数の
修正及び置換が本発明の精神から離れることなくなされ
得ることが理解されるべきである。
例えば、第６図に示されるバンド緊張手段が止めねじに
よって押圧されることは必要でなく任意の適当な公知の
手段によって押圧され得る。従って、本発明は好ましい
実施例によって限定ではなく事例の方法により記述され
た。
【図面の簡単な説明】
第１ｒ５！Ｊは本発明の実施例の７オトプロツタの透視
図、第２図は本発明の実施例のフォトプロッタの側面図
、第３図は本発明の実施例のフォトプロッタの前面図、
第４図は本発明の実施例の７オトプロツタの平面図、第
５図は本発明の２個の同一の摩擦駆動機構の内の１個の
断面図、第６図は本発明の高強度駆動バンドに関連して
用いられる２個の同一の駆動バンド緊張機構の内の１個
を孤立させた図、第７図は本発明に用いられる閉ループ
制御システムを図示するブロック線図、第８図ａ及び第
８図すは作業テーブルの組立に用いられる方法を示す図
である。 ３・・・コントａ−ラ、　　６・・・フォトグロツタヘ
ッド、８・・・作業テーブル（被駆動部材）、２０・・
・ベース構造体、２４．５９・・・レール、３２．５６
・・・ガイド、３４・・・ブリッジ、３６．３８・・・
駆動バンド、　　４０，４１．５６．５８．６６．６８
．７θ、７１・・・ローラ、４２・・・止めねじ、　　
　５０・・・真空ダクト、５４・・・ピンホール、　６
４・・・駆動モータ、６７・・・駆動軸、　　　　６９
・・・フライホイール、７３．７４・・・センサ、 ７６・・・器具キャリッジ（被駆動部材）、８８・・・
ハニカム構造体、 ９０・・・工具、　　　　　９１・・・工具作業面、９
２．９４・・・シート、９５・・・接着剤層、９９・・
・サイドパネル、１００・・・ＤＡコンバータ、２００
・・・ラグカウンタ、 ３００・・・サーボシステムのアンプ。 ｖ！Ｊ面の浄書（内容に変更なし） 手続補正書（扶 平成　元年３月ニア１］ ２、発明の名称 高応答性駆動テーブル及び手用な作業表面の製造方法３
、補＋Ｅをする者 事件との関係　　　特許出願人 住所 名　称　　ザ・ガーバー・サイエンティフィック・イン
スツルメントΦカンパニー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、ベース、加工片を保持する作業テーブルであってベ
    ース上に摺動可能に装着されベースに固定される第１座
    標軸線に沿ってベースに対して往復運動する作業テーブ
    ル、器具キャリッジであってベース上に装着され第１座
    標軸線に垂直にベースに固定される第２座標軸線に沿っ
    てベースに対して往復運動する器具キャリッジ、ベース
    と作業テーブルの間に連結され第１座標軸線に沿って作
    業テーブルを往復運動させる第１駆動手段、及びベース
    と器具キャリッジの間に連結され第２座標軸線に沿って
    器具キャリッジを往復運動させる第２駆動手段から成る
    位置決め装置にして、 第１駆動手段が、滑らかな外面を有しベース（２０）に
    回転可能に装着される第１及び第２ローラ（４０、７０
    ）、及び第１バンド（３８）であって第１及び第２ロー
    ラによって支持され第１及び第２ローラの滑らかな外面
    に係合する滑らかな内面を有し作業テーブル（８）に連
    結される第１バンド（３８）を含み、第２駆動手段が、
    滑らかな外面を有しベース（２０）に回転可能に装着さ
    れる第３及び第４ローラ（４１、７１）、及び第２バン
    ド（３６）であって第３及び第４ローラによって支持さ
    れ第３及び第４ローラの滑らかな外面に係合する滑らか
    な内面を有し器具キャリッジ（７６）に連結される第２
    バンド（３６）を含み、第１センサ（７３）がベースに
    取り付けられて作業テーブルのベースに対する変位を感
    知して作業テーブルの変位に対応する電気信号を発生し
    、第２センサ（７４）がベースに取り付けられて器具キ
    ャリッジのベースに対する変位を感知して器具キャリッ
    ジの変位に対応する電気信号を発生し、作業テーブル及
    び器具キャリッジの各々がそれぞれ第１及び第２バンド
    によって円滑で均等に運動されるとき、第１及び第２セ
    ンサ並びに第１及び第２駆動手段に結合される制御手段
    （３）が、作業テーブル及び器具キャリッジの変位に対
    応する電気信号を用いて可動の作業テーブルを器具キャ
    リッジに対して正確に位置決めすることを特徴とする装
    置。 ２、請求項１に記載の位置決め装置にして、第１駆動手
    段がベース（２０）に装着され第１バンド（３８）を駆
    動する第１駆動モータ（６４）を含み、第１バンド（３
    ８）が高引張強度を有する合金で作られることを特徴と
    する装置。 ３、請求項２に記載の位置決め装置にして、第１駆動モ
    ータ（６４）が第１摩擦駆動組立体（６０）を介して第
    １バンド（３８）に駆動可能に連結されることを特徴と
    する装置。４、請求項３に記載の位置決め装置にして、
    第１摩擦駆動組立体（６０）が第１ローラ（７０）に固
    着されるフライホィール（６９）を含み、第１駆動モー
    タ（６４）がフライホィール（６９）に摩擦係合する駆
    動軸（６７）を有することを特徴とする装置。 ５、請求項１に記載の位置決め装置にして、第２駆動手
    段がベース（２０）に装着され第２バンド（３６）を駆
    動する第２駆動モータ（６５）を含み、第２バンド（３
    ６）が高引張強度を有する合金で作られることを特徴と
    する装置。 ６、請求項５に記載の位置決め装置にして、第２駆動モ
    ータ（６５）が第２摩擦駆動組立体（６２）を介して第
    ２バンド（３６）に駆動可能に連結されることを特徴と
    する装置。７、請求項６に記載の位置決め装置にして、
    第２摩擦駆動組立体（６２）が第３ローラ（７１）に固
    着されるフライホィールを含み、第２駆動モータ（６５
    ）が該フライホィールに摩擦係合する駆動軸を有するこ
    とを特徴とする装置。 ８、請求項４に記載の位置決め装置にして、第１駆動手
    段が第１バンド（３３）を長手方向に緊張させる手段を
    含むことを特徴とする装置。 ９、請求項７に記載の位置決め装置にして、第２駆動手
    段が第２バンド（３６）を長手方向に緊張させる手段を
    含むことを特徴とする装置。 １０、請求項１に記載の位置決め装置にして、第１バン
    ド（３８）及び第２バンド（３６）がステンレス鋼から
    作られることを特徴とする装置。 １１、請求項１に記載の位置決め装置にして、ベース（
    ２０）が、第１ガイド（３２）及び第１レール（２４）
    であってベース上に間隔をおいてベースに固着され作業
    テーブルをベースに摺動可能に装着する第１ガイド（３
    ２）及び第１レール（２４）を含むことを特徴とする装
    置。 １２、請求項１１に記載の位置決め装置にして、作業テ
    ーブルの第１側面が第１の対の整列した台（３０）を含
    み、第１の対の整列した台（３０）がＣ字形断面を有し
    循環するボールを収容しボールによって第１ガイドを支
    承し、作業テーブルの第１側面に横方向に向かい合う第
    ２側面が、第１ローラ支持体（５６、５８）を含み第１
    レール（２４）を摺動可能に受け入れ、それによって作
    業テーブルをベース上に３個の間隔を置かれた位置にお
    いて支持することを特徴とする装置。 １３、請求項１に記載の位置決め装置にして、ベース（
    ２０）が、ベースの上方に間隔を置いてベースに固着さ
    れる第２ガイド（５６）及び第２レール（５９）を含み
    、器具キャリッジ（７６）をベースに摺動可能に装着す
    ることを特徴とする装置。 １４、請求項１３に記載の位置決め装置にして、器具キ
    ャリッジの第１側面が第２の対の整列した台（３１）を
    含み、第２の対の整列した台（３１）がＣ字形断面を有
    し循環するボールを収容しボールによつて第２ガイド（
    ５６）を支承し、器具キャリッジの第１側面に横方向に
    向かい合う第２側面が、第２ローラ支持体（６６、６８
    ）を含み第２レール（５９）を摺動可能に受け入れ、そ
    れによって器具キャリッジをベース上に３個の間隔を置
    かれた位置において支持することを特徴とする装置。 １５、請求項１に記載の位置決め装置にして、器具キャ
    リッジが、作業テーブルの外形を画成するハニカム内部
    構造体を有するほぼ中空の内部を有する軽量部材である
    ことを特徴とする装置。 １６、請求項１に記載の位置決め装置にして、器具キャ
    リッジ（７６）がフォトプロッタヘッド（６）を含み、
    加工片がフィルムプレート（Ｆ）であることを特徴とす
    る装置。 １７、請求項１に記載の位置決め装置にして、作業テー
    ブルが、作業テーブルの作業表面上に加工片を保持する
    ための真空手段（５０）を含むことを特徴とする装置。 １８、請求項１に記載の位置決め装置にして、制御手段
    （３）が、閉ループフィードバックシステムを含み、第
    １センサがベースに取り付けられる第１ガラス定規を含
    み、第２センサがベースに取り付けられる第２ガラス定
    規を含み、第１ガラス定規が第１座標軸線に沿って長手
    方向に方向付けられ、第２ガラス定規が第２座標軸線に
    沿って長手方向に方向付けられることを特徴とする装置
    。 １９、第１面及び第２面を有する支持内部構造体上に平
    坦な表面を形成する方法にして、工具の正確に平坦な上
    部作業面上に薄いシート材料を置き薄いシート材料を上
    部作業面の正確に平坦な斜面に順応させ、接着剤層を工
    具の上部作業面に接触させることなく薄いシート材料の
    表面に加え、支持内部構造体をその第１面が接着剤層に
    向かい合うように接着剤層上に位置決めし、支持内部構
    造体を薄いシート材料に向けて動かし支持内部構造体の
    第１面を接着剤層を介して移動させ、支持内部構造体の
    第１面の縁が薄いシート材料に接触しないことによって
    形成されるあらゆる間隙が接着剤によって充填され、接
    着剤が置かれ硬化することを可能にし、薄いシート材料
    に上部作業面によって画成される平坦な斜面が剛固に保
    持されることを特徴とする方法。 ２０、請求項１９に記載の第１面及び第２面を有する支
    持内部構造体上に平坦な表面を形成する方法にして、室
    の集合体によって画成されるハニカム構造体から成る支
    持内部構造体を用意することを特徴とする方法。 ２１、請求項２０に記載の第１面及び第２面を有する支
    持内部構造体上に平坦な表面を形成する方法にして、工
    具の上部作業面から支持内部構造体及び薄いシート材料
    を取り除き、別の薄いシート材料を用意し、別のシート
    材料を工具の正確に平坦な上部作業面上に置き別のシー
    ト材料を工具の上部作業面の正確に平坦な斜面に順応さ
    せ、接着剤層を工具の上部作業面に接触させることなく
    別の薄いシート材料の表面に加え、支持内部構造体をそ
    の第２面が別の薄いシート材料に加えられた接着剤層に
    向かい合うように接着剤層上に位置決めし、支持内部構
    造体を別の薄いシート材料に向けて動かし支持内部構造
    体の第２面を別の薄いシート材料に加えられた接着剤層
    を介して移動させ、支持内部構造体の第２面の縁が別の
    薄いシート材料に接触しないことによって形成されるあ
    らゆる間隙が接着剤によって充填され、接着剤が置かれ
    硬化することを可能にし、薄いシート材料に上部作業面
    によって画成される平坦な形状が剛固に保持され、接着
    剤層が内部構造体の第１面及び第２面を薄いシート材料
    に結合させ、ハニカム内部構造体の室を空気密封状態に
    個々にシールすることを特徴とする方法。 ２２、請求項２１に記載の第１面及び第２面を有する支
    持内部構造体上に平坦な表面を形成する方法にして、２
    枚の薄いシート材料がアルミニウムから作られることを
    特徴とする方法。 ２３、２次元位置決め装置のための軽量テーブルにして
    、平坦な作業表面を画成する第１シート（９２）、平坦
    な底面を画成する第２シート（９４）、及び該テーブル
    の一般的形状を画成する内部構造体（８８）を有し、内
    部構造体が第１面及び第１面と反対側の第２面を有し、
    内部構造体の第１面が平坦な作業表面と反対側の第１シ
    ート（９２）の面に接着剤層（９５）により結合され、
    内部構造体の第２面が平坦な底面と反対側の第２シート
    （９４）の面に接着剤層（９５）により結合され、内部
    構造体が第１シート及び第２シートを互いに平行で間隔
    を置いた関係に位置させ、内部構造体が更に複数の側面
    を画成する横方向外側へ延びる縁を有し、複数の側面シ
    ート（９９）が内部構造体の複数の側面の数に対応し、
    複数の側面シート（９９）の各々が内部構造体の側面の
    各々の１個に接着剤層により結合され、複数の側面と第
    １シート及び第２シートの間の境界面に存在する接着剤
    （９５）が該境界面をシールし内部構造体に空気密封性
    の周囲面を提供することを特徴とするテーブル。 ２４、請求項２３に記載の軽量テーブルにして、内部構
    造体が室の集合体を有するハニカム構造体であり、接着
    剤層が第１及び第２シートを内部構造体に結合しハニカ
    ム構造体の個々の室を軽量テーブル内にシールすること
    を特徴とするテーブル。 ２５、請求項２４に記載の軽量テーブルにして、ピンホ
    ールが第１シート材料を通って形成され、ピンホール（
    ５４）の各々の位置がハニカム構造体のシールされた個
    々の室に対応し、ハニカム構造体の室が室を通る横方向
    の孔を有することを特徴とするテーブル。 ２６、請求項２５に記載の軽量テーブルにして、ダクト
    （５０）が、複数の側面パネルの１個に形成され、真空
    源を横方向の孔及びピンホールを介して連通させること
    を特徴とするテーブル。
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