JPH01303360A - Two dimensional moving mechanism - Google Patents

Two dimensional moving mechanism

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JPH01303360A
JPH01303360A JP13421088A JP13421088A JPH01303360A JP H01303360 A JPH01303360 A JP H01303360A JP 13421088 A JP13421088 A JP 13421088A JP 13421088 A JP13421088 A JP 13421088A JP H01303360 A JPH01303360 A JP H01303360A
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Japan
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axis
axis drive
guide means
drive
rotating
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JP13421088A
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Takeshi Yanagisawa
健 柳沢
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Abstract

PURPOSE:To enable the movement of a moving body in the X-Y direction and the rotation of the rotary body by providing the rotary body on X axis rod and Y axis rod and also providing a X/Y axis drive means for X axis drive body and Y axis drive body and a rotating means for the rotary body. CONSTITUTION:As a work is mounted on the flange part 54 of a rotary body 50 and a NC system is operated based on a program, a X axis motor 26 and a Y axis motor 34 are rotated at the predetermined direction by a predetermined amount by the control system. This causes X axis drive bodies 22, 24 and Y axis drive bodies 30, 32 to move in the X axis and Y axis directions, respectively. With such a movement, a moving body 46 is moved at a predetermined X-Y axis coordinate position. In this case, with a servomotor 56 rotated by the control system, the rotating force is transmitted through a timing belt 62 so that the rotary body 50 is rotated around the X-Y coordinate of the moving body 46. Thus, it is possible to rotate the work mounted on the flange 54.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はX−Yステージ等の2次元運動機構に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a two-dimensional movement mechanism such as an X-Y stage.

(従来の技術) 従来、移動体を所定の矩形平面内で移動可能に設けた2
次元運動機構としては、本願発明者が開発し、実開昭5
9−8856号公報に開示される技術が有る。この技術
は3次元運動機構であるが、平行に配された2組のX軸
ガイドと、平行に配されると共に、前記X軸ガイドとは
略同一平面内で直交する2組のY軸ガイドと、前記X軸
ガイドとY軸ガイドとで囲まれて形成される矩形平面内
を移動可能な移動体と、前記X軸ガイドに沿って移動可
能に配された2個のX!To駆動部と、前記Y軸ガイド
に沿って移動可能に配された2個のY!Ill駆動部と
、前記移動体へ前記Y軸ガイドに平行に挿通され、両端
が前記X軸駆動部に連結されたX軸ロッドと、前記移動
体へ前記X軸ガイドに平行に挿通され、両端が前記Y軸
駆動部に連結されたY軸ロッドとを有し、移動体は2次
元運動を行う構成になっている。
(Prior art) Conventionally, a movable body is provided so as to be movable within a predetermined rectangular plane.
The dimensional motion mechanism was developed by the inventor of the present application and
There is a technique disclosed in Japanese Patent No. 9-8856. This technology is a three-dimensional movement mechanism, which includes two sets of X-axis guides arranged in parallel, and two sets of Y-axis guides arranged in parallel and perpendicular to the X-axis guides in approximately the same plane. , a movable body movable within a rectangular plane surrounded by the X-axis guide and the Y-axis guide, and two X! To drive unit and two Y!s movably arranged along the Y-axis guide. an X-axis rod that is inserted into the moving body parallel to the Y-axis guide and has both ends connected to the X-axis drive unit; has a Y-axis rod connected to the Y-axis drive section, and the movable body is configured to perform two-dimensional movement.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記の運動機構には次のような課題があ
る。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the above movement mechanism has the following problems.

例えば、移動体をX−Yステージのステージとして利用
し、ステージ上に載置された基板上にICチップを位置
決めする作業において、ICチ。
For example, when a moving body is used as an X-Y stage and an IC chip is positioned on a substrate placed on the stage, the IC chip is used.

プをX軸方向、Y軸方向に配置する場合はステージがX
軸方向及びY軸方向には自由に直線運動を行い得るので
極めて容易に制御することができる。
When placing the stage in the X-axis direction or Y-axis direction, the stage
Since linear motion can be freely performed in the axial direction and the Y-axis direction, it can be controlled extremely easily.

しかし、ICチップをある特定の地点を中心として放射
状に配置する場合、x−y方向にしか移動しないステー
ジだけの位置制御では対応できない。
However, when IC chips are arranged radially around a particular point, position control using only a stage that moves only in the x and y directions cannot handle the problem.

また、rcチップの供給装置の供給機構部分が回転可能
になっていれば供給装置の方を制御すればよいがその場
合プログラムが複雑となってしまう。
Further, if the supply mechanism part of the RC chip supply device is rotatable, the supply device can be controlled, but in that case, the program becomes complicated.

さらには、ステージに円運動が要求される場合、上記の
運りJ機構は対応できないという課題がある。
Furthermore, when the stage is required to perform circular motion, there is a problem that the above-mentioned transport J mechanism cannot cope with the situation.

従って、本発明は移動体に回転運動機能を持たせた2次
元運!Ii、II機構を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention is a two-dimensional transport system in which a moving body has a rotary motion function! The purpose is to provide Ii, II mechanism.

(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するため本発明は次の構成を備える。(Means for solving problems) In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.

すなわち、長さ方向に平行に配された2組のX軸案内手
段と、長さ方向に平行に配されると共に、前記X軸案内
手段とは略同一平面内で直交する2組のY軸案内手段と
、前記各々のX軸案内手段により該X軸案内手段の長さ
方向に移動可能な2(固のX軸駆動体と、前記各々のY
軸案内手段により該Y軸案内手段の長さ方向に移動可能
な2111i1のX軸駆動体と、両端がそれぞさ前記X
軸駆動体に連結されて前記Y軸案内手段に平行に設けら
れたX軸ロッドと、両端がそれぞれ前記X軸駆動体に連
結されて前記X軸案内手段に平行に設けられたY軸つッ
ドと、前記X軸ロッドとY軸ロッドが挿通されると共に
、X軸ロッド上及びY軸ロッド上を移動自在に設けられ
た移動体と、該移動体に回動自在に設けられた回転体と
、前記X軸駆動体を駆動させるためのX!+I]駆動手
段と、前記X軸駆動体を駆動させるためのY11!ll
l駆動手段と、前記回転体を回転させるための回転駆動
手段とを具備することを特徴とする。
That is, two sets of X-axis guide means arranged parallel to the length direction, and two sets of Y-axis guide means arranged parallel to the length direction and perpendicular to the X-axis guide means in substantially the same plane. a guide means, a fixed X-axis drive body, and a fixed
an X-axis drive body 2111i1 movable in the length direction of the Y-axis guide means by a shaft guide means;
an X-axis rod connected to the shaft drive body and provided parallel to the Y-axis guide means; and a Y-axis rod connected at both ends to the X-axis drive body and provided parallel to the X-axis guide means. a moving body through which the X-axis rod and the Y-axis rod are inserted and movable on the X-axis rod and the Y-axis rod; and a rotating body rotatably provided on the moving body. and X! for driving the X-axis drive body. +I] driving means and Y11 for driving the X-axis driving body! ll
1 drive means, and a rotation drive means for rotating the rotating body.

(作用) X軸駆動体とX軸駆動体がX軸駆動手段とY軸駆動手段
により駆動され、所定のX軸方向及びY軸方向の位置へ
移動すると、移動体及びその移動体に設けられた回転体
も所定のX−Y座標位置へ移動する。そして回転駆動手
段により回転体が回転すると、所定の位置での回転機能
を得ることができる。
(Function) When the X-axis drive body and the X-axis drive body are driven by the X-axis drive means and the Y-axis drive means and move to predetermined positions in the X-axis direction and Y-axis direction, the moving body and the The rotating body also moves to a predetermined X-Y coordinate position. When the rotating body is rotated by the rotation driving means, a rotation function at a predetermined position can be obtained.

(実施例) 以下、本発明の好適な実施例について添付図面と共に詳
述する。
(Embodiments) Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図において、10はフレームであり、四角形の中央
が抜かれた枠体である。
In FIG. 1, 10 is a frame, which is a rectangular frame with the center cut out.

12.14はX軸案内手段であるX軸ボールネジであり
、所定の間隔をおいて平行に配されている。
Reference numerals 12 and 14 denote X-axis ball screws serving as X-axis guide means, which are arranged in parallel at a predetermined interval.

16.18はY軸案内手段であるY軸ボールネジであり
、やはり所定の間隔をおいて平行に配されると共に、X
軸ボールネジ12.14と略同一平面内で直交するよう
に配されている。
16.18 is a Y-axis ball screw which is a Y-axis guide means, and is also arranged in parallel at a predetermined interval, and
It is arranged so as to be orthogonal to the shaft ball screw 12, 14 in substantially the same plane.

20.22はX軸駆動体であり、X軸ボールネジ12.
14へそれぞれ螺合されている。X軸駆動体22.24
は、X軸ポールネジ12.14がX軸駆動手段であるX
軸モータ26を駆動すると、両者が同一方向へ同角度回
転することにより、同期してそれぞれX軸ボールネジ1
2.14上をX軸方向に移動するようになっている。な
お、X軸ボールネジ14への回転力はX軸モータ26か
ら伝達機構28を介して伝達される。
20.22 is an X-axis drive body, and an X-axis ball screw 12.
14, respectively. X-axis drive body 22.24
is an X-axis where the X-axis pole screw 12.14 is the X-axis drive means.
When the shaft motors 26 are driven, both rotate in the same direction and at the same angle, thereby synchronously driving the X-axis ball screw 1.
2.14 in the X-axis direction. Note that the rotational force to the X-axis ball screw 14 is transmitted from the X-axis motor 26 via a transmission mechanism 28.

30.32はY軸駆動体であり、Y軸ポールネジ16.
18へそれぞれ螺合されている。Y軸駆動体30.32
は、Y軸ボールネジ16.18がYI軸駆動手段である
Y軸モータ34を駆動すると、両者が同一方向へ同角度
回転することにより、同期してそれぞれY軸ポールネジ
16.18上をY軸方向に移動するようになっている。
30.32 is a Y-axis drive body, and Y-axis pole screw 16.
18, respectively. Y-axis drive body 30.32
When the Y-axis ball screw 16.18 drives the Y-axis motor 34, which is the YI-axis drive means, both rotate in the same direction and at the same angle, thereby synchronously moving each Y-axis pole screw 16.18 in the Y-axis direction. It is supposed to move to .

なお、Y軸ボールネジ18への回転力はY軸モータ34
から伝達機構36を介して伝達される。
Note that the rotational force to the Y-axis ball screw 18 is provided by the Y-axis motor 34.
The signal is transmitted from the transmission mechanism 36 through the transmission mechanism 36.

38.40はX軸ロッドであり、両端はX軸駆動体22
.24へ固定され、X軸駆動体22.24の回動を防止
し、かつY軸ボールネジ16.18と平行に配されてい
る。
38.40 is an X-axis rod, and both ends are connected to the X-axis drive body 22.
.. 24 to prevent rotation of the X-axis drive body 22.24, and is arranged parallel to the Y-axis ball screw 16.18.

42.44はY軸ロッドであり、両端はY軸駆動体30
.32へ固定され、Y軸駆動体30.32回動を防止し
、かつX軸ボールネジ12.14と平行に配されている
42 and 44 are Y-axis rods, both ends of which are connected to the Y-axis drive body 30.
.. 32 to prevent rotation of the Y-axis drive body 30.32, and is arranged parallel to the X-axis ball screw 12.14.

46は移動体であり、四方の縁部にはX軸ロッド38.
40とY軸ロッド42.44が挿通され・、移動体46
はX軸ロッド38.40上及びY軸ロッド42.44上
を移動自在になっている。従って、移動体46はX軸駆
動体38.40とY軸駆動体42.44のそれぞれX軸
方向及びY軸方向の移動に伴い、X軸ボールネジ12.
14及びY軸ボールネジ16.18とに囲まれた矩形平
面48内を移動する。
46 is a moving body, and X-axis rods 38.
40 and Y-axis rods 42 and 44 are inserted, and the moving body 46
is movable on the X-axis rod 38.40 and the Y-axis rod 42.44. Therefore, the movable body 46 moves as the X-axis drive body 38.40 and the Y-axis drive body 42.44 move in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively.
14 and the Y-axis ball screw 16, 18 within a rectangular plane 48.

50は回転体であり、移動体46に回動自在に設けられ
ており、中央部分には貫通孔52が穿設された筒状をな
している。回転体50の上端部にはワーク載置用のフラ
ンジ部54が形成されている。この回転体50は移動体
46に配設された回転駆動手段であるサーボモータ56
によって回転するようになっている。そのサーボモータ
56は不図示のコードにより制御系へ接続されている。
Reference numeral 50 denotes a rotary body, which is rotatably provided on the movable body 46 and has a cylindrical shape with a through hole 52 bored in the center portion. A flange portion 54 for placing a workpiece is formed at the upper end of the rotating body 50. This rotating body 50 is driven by a servo motor 56 which is a rotational driving means disposed on the movable body 46.
It is rotated by. The servo motor 56 is connected to a control system by a cord (not shown).

この移動体46と回転体50のA−A部分の断面図を第
2図に示す。
A cross-sectional view of the movable body 46 and the rotating body 50 taken along the line A-A is shown in FIG.

第2図において、移動体46と回転体50の間には回転
用ベアリング58が介挿されており、回転体50に外嵌
固定されたプーリ60にはサーボモータ56 (第2図
には不図示)からの回転力を伝達するタイミングベルト
62が架は回されている。従って、サーボモータ56の
回転力がタイミングベルト62によって伝達されて回転
体50は、移動体46に対して回転を行う。この回転体
50の回転角度、回転数等は、前述の制御系にサーボモ
ータ56がコントロールされることにより決まる。なお
、64はブレーキディスクであり、やはり制御系にコン
トロールされるブレーキ装置66・・・に挾持されて回
転体50の停止状態を保持させるようになっている。
In FIG. 2, a rotation bearing 58 is inserted between the moving body 46 and the rotating body 50, and a servo motor 56 (not shown in FIG. The rack is rotated by a timing belt 62 that transmits rotational force from a motor (not shown). Therefore, the rotational force of the servo motor 56 is transmitted by the timing belt 62, and the rotating body 50 rotates with respect to the moving body 46. The rotation angle, rotation speed, etc. of this rotating body 50 are determined by the control of the servo motor 56 by the aforementioned control system. In addition, 64 is a brake disc, which is held in a brake device 66 which is also controlled by a control system to maintain the stopped state of the rotating body 50.

このように構成された2次元運動機構を加工装置のX−
Yステージとして使用する際の動作について説明する。
The two-dimensional movement mechanism configured in this way is
The operation when used as a Y stage will be explained.

回転体50のフランジ部54にワーク6日を載置して、
プログラムによりNC制御系を作動させると、制御系は
X軸モータ26及びY軸モータ34を所定の方向と量だ
け回転させる。するとX軸駆動体22.24とY軸駆動
体30.32をそれぞれ所定のX軸方向およびY軸方向
の位置へ移動させる。この移動に伴い移動体46も矩形
平面48内の所定のX−Y座標位置へ移動する。ここで
制御系がサーボモータ56を回転させるとタイミングベ
ルト62を介して回転力が伝えられ、回転体50は移動
体46のX−Y座標を中心として回転を始める。すると
ワーク68を回転させることができる。そこで例えば、
移動体46のX−Y座標から一定距離離れた地点にIC
チップの供給機構をセットし、供給動作と回転体50の
回転!(回転角度)を連動させることによってICチッ
プをワーク68上に放射状に配置することが可能となる
。その際にブレーキ装置66・・・により回転体50は
回転停止の状態を供給機構の作業中保持している。また
、サーボモータ56を連続的に回転するとワーク68に
円運動させることが可能となる。
Place the workpiece 6th on the flange portion 54 of the rotating body 50,
When the NC control system is operated by a program, the control system rotates the X-axis motor 26 and the Y-axis motor 34 by a predetermined direction and amount. Then, the X-axis drive body 22.24 and the Y-axis drive body 30.32 are moved to predetermined positions in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively. Along with this movement, the moving body 46 also moves to a predetermined XY coordinate position within the rectangular plane 48. Here, when the control system rotates the servo motor 56, rotational force is transmitted via the timing belt 62, and the rotating body 50 starts rotating around the XY coordinates of the moving body 46. Then, the workpiece 68 can be rotated. So, for example,
An IC is placed at a point a certain distance away from the X-Y coordinates of the moving body 46.
Set the chip supply mechanism, supply operation and rotation of the rotating body 50! By interlocking the (rotation angles), it becomes possible to arrange the IC chips radially on the workpiece 68. At this time, the rotating body 50 is kept in a stopped state by the brake device 66 while the supply mechanism is working. Further, by continuously rotating the servo motor 56, it is possible to cause the workpiece 68 to move in a circular motion.

また、前述したICチップを放射状に配置する作業にお
いては供給装置の制御はICチップの載置のみだけで済
み、供給装置の回転制御をコントロールする必要がない
ためコントロールプログラムも簡単なもので済む。さら
に、第2図に示すように回転体50を筒状に形成するこ
とによりワーク68の上下両面方向から適宜な作業手段
70・・・により加工作業等を施すことが可能となる。
Furthermore, in the work of radially arranging the IC chips as described above, the supply device only needs to be controlled by placing the IC chips, and there is no need to control the rotation of the supply device, so the control program can be simple. Further, as shown in FIG. 2, by forming the rotating body 50 into a cylindrical shape, it becomes possible to perform machining operations on the workpiece 68 from both the upper and lower surfaces using appropriate working means 70.

回転体50の形伏は必ずしも筒状ではなく、開口部のな
いターンテーブル状の物でもよい。
The shape of the rotating body 50 is not necessarily cylindrical, but may be a turntable-like shape without an opening.

回転駆動手段としてはサーボモータとタイミングベルト
の例を挙げたが、この他、ギア駆動、ワイヤ駆動、チェ
ーン駆動や回転体をロータとし、移動体にステータを配
したモータ構造等にしてもよい。
Although a servo motor and a timing belt have been cited as examples of the rotational drive means, gear drive, wire drive, chain drive, and a motor structure in which the rotating body is a rotor and a stator is disposed on the movable body may also be used.

X軸案内手段及びY軸案内手段としてボールネジを用い
たが、タイミングベルトやチェーン等にX軸駆動体及び
Y軸駆動体を連結してもよい。
Although ball screws are used as the X-axis guide means and the Y-axis guide means, the X-axis drive body and the Y-axis drive body may be connected to a timing belt, a chain, or the like.

また、X軸駆動体とY軸駆動体の移動の直線性確保と、
荷重支持のため、X軸駆動体とY!th駆動体に、それ
ぞれY軸もしくはY軸に平行なガイドを設けてもよい。
In addition, ensuring linearity of movement of the X-axis drive body and Y-axis drive body,
To support the load, the X-axis drive body and Y! Each of the th driving bodies may be provided with a Y axis or a guide parallel to the Y axis.

さらに、ブレーキ装置はディスクブレーキでなくてもよ
い。
Furthermore, the brake device does not have to be a disc brake.

以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来たが
、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、例え
ばX軸駆動手段とY軸駆動手段はそれぞれ2個ずつ設け
てもよい等、発明の精神を逸脱しない範囲でさらに多く
の改変を施し得るのはもちろんである。
Various preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiments. For example, two X-axis drive means and two Y-axis drive means may be provided. Of course, many other modifications may be made without departing from the spirit of the invention.

(発明の効果) 本発明に係る2次元運動機構を用いると、移動体をX−
Y方向へ移動させることはもちろん、その移動体に設け
た回転体を回転させることができる。従って、回転体に
取着されたワークを任意の位置にて回転させることがで
きる。従って、加工作業においても回転運動を含めた2
次元運動を容易に行わせることができる。そのため、制
御をプログラムで行う場合にもプログラムが簡単で済む
という効果がある。
(Effect of the invention) When the two-dimensional movement mechanism according to the present invention is used, the moving body can be
Not only can the moving body be moved in the Y direction, but also the rotating body provided on the moving body can be rotated. Therefore, the workpiece attached to the rotating body can be rotated at any position. Therefore, even in machining work, there are two
Dimensional motion can be easily performed. Therefore, even when control is performed by a program, the program is simple.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る2次元運動機構の実施例を示した
平面図、第2図は第1図A−A部断面図である。 12.14・・・X軸ボールネジ、 16.18・・・Y軸ボールネジ、 22.24・・・X軸駆動体、 26・・・X軸モータ
、 30.32・・・Y軸駆動体、34・・・Y軸モー
タ、  38.40・・・X軸ロッド、  42.44
・・・Y軸ロッド、46・・・移動体、 50・・・回
転体、56・・・サーボモータ、  62・・・タイミ
ングベルト。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a two-dimensional movement mechanism according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A in FIG. 12.14...X-axis ball screw, 16.18...Y-axis ball screw, 22.24...X-axis drive body, 26...X-axis motor, 30.32...Y-axis drive body, 34...Y-axis motor, 38.40...X-axis rod, 42.44
... Y-axis rod, 46... Moving body, 50... Rotating body, 56... Servo motor, 62... Timing belt.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、長さ方向に平行に配された2組のX軸案内手段と、 長さ方向に平行に配されると共に、前記X軸案内手段と
は略同一平面内で直交する2組のY軸案内手段と、 前記各々のX軸案内手段により該X軸案内手段の長さ方
向に移動可能な2個のX軸駆動体と、 前記各々のY軸案内手段により該Y軸案内手段の長さ方
向に移動可能な2個のY軸駆動体と、 両端がそれぞさ前記X軸駆動体に連結されて前記Y軸案
内手段に平行に設けられたX軸ロッドと、 両端がそれぞれ前記Y軸駆動体に連結されて前記X軸案
内手段に平行に設けられたY軸ロッドと、 前記X軸ロッドとY軸ロッドが挿通されると共に、X軸
ロッド上及びY軸ロッド上を移動自在に設けられた移動
体と、 該移動体に回動自在に設けられた回転体と、前記X軸駆
動体を駆動させるためのX軸駆 動手段と、 前記Y軸駆動体を駆動させるためのY軸駆動手段と、 前記回転体を回転させるための回転駆動手段とを具備す
ることを特徴とする2次元運動機構。
[Scope of Claims] 1. Two sets of X-axis guide means arranged parallel to the length direction; two sets of Y-axis guide means; two X-axis drives movable in the length direction of the X-axis guide means by the respective X-axis guide means; two Y-axis drive bodies movable in the length direction of the shaft guide means; an X-axis rod connected at both ends to the X-axis drive bodies and provided parallel to the Y-axis guide means; a Y-axis rod whose both ends are respectively connected to the Y-axis drive body and provided parallel to the X-axis guide means; a rotating body rotatably provided on the moving body; an X-axis driving means for driving the X-axis driving body; and a rotating body for driving the Y-axis driving body. A two-dimensional movement mechanism, comprising: a Y-axis drive means for rotating the rotating body; and a rotation drive means for rotating the rotating body.
JP13421088A 1988-05-31 1988-05-31 Two dimensional moving mechanism Pending JPH01303360A (en)

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