JPH0224032A

JPH0224032A - Ｘｙテーブル

Info

Publication number: JPH0224032A
Application number: JP17098588A
Authority: JP
Inventors: Mikio Hayashi; 林　美喜夫; Takeki Shirai; 武樹白井
Original assignee: T ECHI K KK; THK Co Ltd
Current assignee: T ECHI K KK; THK Co Ltd
Priority date: 1988-07-11
Filing date: 1988-07-11
Publication date: 1990-01-26

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、工業用ロボット等を載架してＸＹ平面上を移
動するＸＹテーブルに関するものである。

［従来の技術］従来この種のテーブルは、固定部上に設けられたガイド
に沿ってＸ方向に直線移動する下部テーブルと、この下
部テーブル上に載置され下部テーブルとは直交するＹ方
向に移動され、下部テーブルの移動とを合せて２次元方
向に平面運動をする上部テーブルとからなり、下部テー
ブル用の駆動モーターは固定部上に設置し、上部テーブ
ル用の駆動モーターは下部テーブル上に載置したものが
あった。しかしながら、上記構造のＸＹテーブルはその
下部テーブルの上に上部テーブル及びこの上部テーブル
を駆動するための駆動モーターが搭載されるため、この
下部テーブルを駆動する駆動モーターに大きな荷重が作
用する他、この下部テーブルにはその全体の重量に応じ
た大きな慣性力が作用し、特に高速往復運動が要求され
る際に高精度の動きが得にくいという欠点を有していた
。

また、この欠点を解決したものとして、第１のモーター
によってＸ方向に直進駆動を与えられ、固定部上を１次
元運動する第１のテーブルと、第２のモーターによって
Ｙ方向に直進駆動を与えられ、固定部上を１次元運動す
る第２のテーブルと、第２テーブル上にＸ方向に運動可
能に載置され、第２テーブルの運動と合せて２次元運動
をする移動台と、移動台をＹ方向に移動可能に第１テー
ブルに連結し、かつ、第１テーブルの運動を移動台に伝
達する連結手段とから構成されるＸＹテーブルが知られ
ている〈特公昭５９−５２５４０　）。このＸＹテーブ
ルにおいては、移動板をＸ方向に駆動する第１モーター
を固定部上に設置し、第１テーブル及びこれと移動板と
を連結する連結手段を介してＸ方向の駆動力を移動板に
伝達する。このため第２テーブル上の重量が第１モータ
ーの重量弁だけ軽くなり、第２テーブルに作用する慣性
力がその分軽減されるので、第２テーブル上に載置され
た移動板の送り及び停止の精度が向上した。

しかしながら、上記構造のＸＹテーブルにおいて、第１
テーブルと移動台とを連結する連結手段は、移動台にＹ
方向に軸を一致させて固定された棒状レールと、回転面
が水平面と平行になるように第１のテーブル上に具備さ
れ上記棒状レールを挟持する２つの回転軸受とで構成さ
れている。このため、第１テーブルから連結手段を介し
て移動台に伝達されるＸ方向駆動力は２つの回転軸受に
対してラジアル荷重として作用し、特に高速往復運動等
で大きなラジアル荷重が作用する場合には、回転軸受を
第１テーブルに固定している固定軸の撓み及び偏心や、
回転軸受に挾持されている棒状レールが撓みが発生する
。また、回転軸受において、上記ラジアル荷重を負荷し
ているのは回転軸受内部に整列している多数の転動体の
うち、固定軸と棒状レールの間に位置する複数の転動体
であるので、荷重が作用すると当該転動体は大きく弾性
変形し、回転軸受の内部隙間が増加して、移動台の第１
テーブルに対する運動追従性が悪化する。

また、回転軸受は必ずしも真円に形成されてはいないの
で、回転軸受の回転により軸受の回転中心から棒状レー
ルまでの距離は微妙に変動する。さらに、移動台がＹ方
向に高速往復運動をする際には、移動台の運動方向が反
転すると、回転軸受に作用している慣性力により、回転
軸受は棒状レールに対してスリップを生じ、互いに接し
ている回転軸受外周面と棒状レールは極端に摩耗する。

このことは、第１テーブルの送り及び停止の精度が正確
に移動台に伝達されず、ＸＹテーブル使用時における移
動台のＸ方向の送り及び停止の精度が悪化する原因とな
っている。

また、上記構造のＸＹテーブルにおいては、第２テーブ
ルと移動台は重ね合せ構造となっている。

このため、第２モークーはこれら第２テーブルと移動台
の両方を移動させなければならず、特に高速往復運動が
要求される今日では依然として第２モーターに対する負
荷が大きく、移動台にＹ方向に作用する慣性力によって
Ｙ方向の送り及び停止の精度をある一定以上向上させる
ことができないほか、移動台の高さを低く押えることが
できないという問題点を有していた。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、この様な点に鑑みてなされたものであり、連
結手段を改良することにより、第１テーブルの送り及び
停止の精度を正確に移動台に伝達し、ＸＹテーブル使用
時における移動台のＸ方向の送り及び停止の精度を確保
することを目的としている。

また、連結手段の改良と共に、移動台の２次元移動手段
を改良することにより、移動台のＸ方向及びＹ方向の送
り及び停止の精度を確保し、且つ、移動台の高さを押え
てコンパクトなＸＹテーブルを得ることを目的としてい
る。

［課題を解決するための手段１上記目的を達成するために、本発明におけるＸＹテーブ
ルは、下面側に２次元移動手段を有して平面内をＸ方向
及びＹ方向に移動可能な移動テーブルと、この移動テー
ブルの近傍に配設され、下面側に１次元移動手段を有し
てＸ方向のみ移動可能な駆動テーブルと、この駆動テー
ブルと上記移動テーブルとの間をＹ方向に移動可能に連
結し、駆動テーブルのＸ方向移動を上記移動テーブルに
伝達する連結手段とを備えており、この連結手段が、上
記駆動テーブル又は移動テーブルのいずれか一方に、そ
のＹ方向に沿って取付けられた軌道台と、この軌道台を
跨ぐように配設され、内面側に設けられた転動体を介し
て四方向の荷重を負荷しながら摺動する摺動台と、この
摺動台と他方のテーブルとを連結する連結腕とで構成さ
れていることを特徴とするものである。

この様な技術的手段において、連結手段の一要素である
軌道台及び摺動台は、駆動テーブル上又は移動テーブル
上のどちらに設けても良いが、移動テーブルのＹ方向の
移動ωを確保し、且つ、駆動テーブルのＹ方向の長さを
抑えて駆動テーブルの軽量化を図るために、移動テーブ
ル上に設けるのが好ましい。

また、上記移動テーブルの２次元移動手段としては、移
動テーブルの下面側にそのＸ方向に沿って設けられた下
向き軌道台と、その下方にＹ方向に沿って配設された上
向き軌道台と、これら下向き軌道台と上向き軌道台の交
差点でこれら下向き軌道台と上向き軌道台を跨ぎ、転動
体を介して各下向き軌道台と上向き軌道台に対しそれぞ
れ四方向の荷重を負荷しながら摺動する直交直線摺動台
とで構成されるのが好ましい。

また、上記駆動テーブルの１次元移動手段としては、駆
動テーブルのＸ方向に沿って配設された軌道台と、この
軌道台を跨ぐように配設され、内面側に設けられた転動
体を介して四方向の荷重を負荷しながら摺動する摺動台
とで構成されるのが好ましい。

また、上記軌道台及び摺動台としては、作用する四方向
の荷重を負荷可能であれば形状構成等を適宜選択して差
支えなく、例えば、軌道台はその両側部長さ方向に沿っ
て転動体が転走する転走溝を有し、摺動台は、少なくと
も下面側又は上面側の一方に軌道台の路上半分の凸部が
嵌合する凹部が形成され、その内壁には軌道台の各転走
溝に相対応する位置に負荷転走溝を有すると共にこれら
各負荷転走溝に対応した無負荷転走部を有する摺動台本
体と、この摺動台本体の前後両端面に取付けられ、内面
側には上記負荷転走溝と無負荷転走部の両端部間を連通
連結して転動体無限Ｉ／Ｉ通を形成する案内溝を有する
一対の蓋体と、上記転動体無限軌道内を循環し、摺動台
本体の負荷転走溝と軌道台の転走溝に沿って摺動台本体
を案内する多数の転動体とで構成してもよい。

［作用］上記技術的手段は次の様に作用する。

駆動テーブル又は移動テーブルのいずれか一方に取付け
られた軌道台に跨がる摺動台は、駆動テーブルから移動
テーブルに伝達されるＸ方向の駆動力を横方向の荷重と
して受けながら軌道台上を連結腕と共にＹ方向に摺動す
る。上記軌道台は数箇所を固定ボルトで固定されている
ので、Ｘ方向の荷重が作用しても撓むことがない。また
、連結手段を構成する摺動台はラジアル荷重を負荷しつ
つ軌道台に沿って転走する転動体を内面側に複数有して
いるので、摺動台に大きなラジアル荷重が作用しても個
々の転動体の弾性変形聞は小さくなり、摺動台内部の隙
間形成を最小限に抑えることができる。更に、この転動
体に予圧を付与して摺動台を使用することにより、摺動
台に内部隙間が形成されるのを防止できるので、摺動台
は軌道台に対してガタつかず摺動可能である。また、摺
動台は四方向の荷重を負荷可能なので、各テーブルに作
用する慣性力等により、摺動台に作用するモーメント荷
重に対し、安定して軌道台上を摺動可能である。これに
より、移動テーブルの駆動テーブルに対する運動追従性
が向上し、駆動テーブルから移動テーブルに伝達される
Ｘ方向の送り及び停止の精度が向上する。

また、直交直線摺動台を移動テーブルの２次元移動手段
として用いることにより、テーブルの重ね合せ構造を用
いずに移動テーブルの２次元移動を達成可能であり、移
動手段自体の重量が軽減されるので、移動テーブルに作
用する慣性力が減少してＹ方向の送り及び停止の精度が
向上すると共に、テーブル高さが低くなりコンパクトな
ＸＹテーブルが得られる。

さらに、各テーブルの移動手段として、４方向の荷重を
負荷しながら軌道台上を摺動する摺動台を用いると、そ
の虐動台内面側に設けられた転動体に予圧を付与するこ
とによって、荷重が作用した際に摺動台内部に隙間が形
成されるのを防ぐことが可能なので、ガタつかず精度良
く移動可能なテーブルが得られる。

［実施例］以下、添附図面に示す実施例に基づいて、本発明を具体
的に説明する。

第１図に示すように、この実施例のＸＹテーブルは、第
１モーター（１）で駆動を与えられ、下面側にはベツド
又はテーブル等の固定部（５）上をＸ方向に移動可能な
１次元移動手段を有してベツド又はテーブル等の固定部
（５）上をＸ方向に移動可能な駆動テーブル（６）と、
第２モーター（２）でＸ方向と直交するＹ方向の駆動を
与えられ、ＸＹ両方向に移動可能な２次元移動手段を有
して固定部（５）上をＸＹ両方向に移動可能な移動テー
ブル（１１）と、上記移動テーブル（１１）下面にその
Ｙ方向に沿って取付けられた軌道台（２０）と、この軌
道台（２０）を跨ぐように配設され、内面側に設けられ
たボール列（２２）を介して四方向の荷重を負荷しなが
ら摺動する摺動台（２３ンと、この摺動台（２３）と上
記駆動テーブル（６）とを連結する連結腕（２４）とで
構成されている。

第２図及び第３図に示すように、駆動テーブル（６）は
略平板形状であり、そのＸ方向の一端には連結腕（２４
）を取付けるための切欠部が形成されている。駆動テー
ブル（６）下面には複数のボール列を具備する４基の摺
動台（８）が、駆動テーブル（６）上面より垂直に貞通
する固定ボルトによってＸ方向に摺動可能に固定されて
おり、この摺動台（８）が固定部（５）上にＸ方向に沿
って固定された二条の軌道台（９）上を摺動することに
よって、駆動テーブル（６）が自在にＸ方向に移動可能
となる。

なお、駆動テーブル（６）は、固定部（５）にブラケッ
ト（３）を介して固定され、制ｍ装置（図示せず）から
出力される指令信号に基づいて駆動される第１モーター
（１）からの回転動力を、送りネジ（１５）及び送りナ
ツト（１６）を介して、直線運動の動力として受取り、
上記軌道台（９）上を駆動される（第５図参照）。

第５図及び第６図に示すように、移動テーブル（１１）
の下面には二条の下向き軌道台（１２）がＸ方向に沿っ
て固定ボルトで固定されており、また、移動テーブル（
１１）の下面側の固定部（５）上にはＹ方向に沿って二
条の上向き軌道台（２１）が固定ボルトで固定されてい
る。これら下向き軌道台（１２）と上向き軌道台（１３
）の４つの交差点には、４基の直交直線摺動台（１４）
が組込まれており、この直交直線ｌ習動台（１４）は、
その略下半分がＹ方向に沿って転勤するボール列（２８
）を複数備えたＹ方向転走部（３０）となっており、ま
た、路上半分はＸ方向に沿って転１１するボール列（２
９）を複数備えたＸ方向転走部（３１）となっている（
第７図、第８図参照）。

また、直交直線摺動台（１４）は、固定部（５）にブラ
ケット（３）を介して固定され、制御装置（図示せず）
から出力される指令信号に基づいて駆動される第２モー
ター（２）の回転動力を、送りネジ（１５）及び送りナ
ツト（１６）を介して、Ｙ方向の直線運動の動力として
受取り、移動テーブル（１１）をＸ方向に移動自在に担
持したままＹ方向に駆動される。

これにより、移動テーブル（１１）は重ね合せ構造を用
いずにＸＹ両方向に移動可能となるので、重重が軽くな
り、移動テーブル（１１）に作用する慣性力が軽減され
るので、移動テーブル（１１）のＹ方向の送り及び停止
の精度が向上する。

第３図及び第９図に示すように、上記移動テーブル（１
１）下面の側方には、Ｙ方向に沿って軌道台（２０）が
固定ボルトで固定されており、この軌道台（２０）には
軌道台（２０）に沿って転勤する複数のボール列（２２
）を有する摺動台（２３）が組込まれている。

駆動テーブル（６）と上記摺動台（２３）を連結ツる連
結腕（２４）は長方形の略平板形状であり、連結腕（２
４）上面の中央付近には側面に上記摺動台（２３）の取
付は基準面を有する突起部（２５）が形成される一方、
側端部にも突起部（２６）が形成され、摺動台（２３）
側面に予圧を付与するための調節ボルト（２７）が取付
けられている（第９図参照）。この連結腕（２４）の一
方の端部は上面から下面に垂直に４通づる固定ボルトで
駆動テーブル（６）上に固定され、また、他方の端部は
、上記摺動台（２３）がその側面を上記突起部（２５）
側面に当接させるように調節後、連結腕（２４）下面か
ら上面に垂直に貫通する固定ボルト（２８）によって摺
動台（２３）に固定されている。

これにより、移動テーブル（１１）はＹ方向に移動可能
に駆動テーブル（６）と連結されるので、ｘＹテーブル
使用時において移動テーブル（１１）は、第２モーター
（２）によって直交直線摺動台（１４）と共にＹ方向に
駆動され、かつ、第１モーター（１）によって駆動テー
ブル（６）と共にＸ方向に駆動され、合せて２次元の平
面移動をすることとなる。

上記の様に構成されたＸＹテーブルの各摺動台（８，１
４，２３）は、その内部に上述したように軌道台に沿っ
て転勤する複数のボール列を有しており、このボール列
を摺動台に作用するラジアル荷重、逆ラジアル荷重、横
方向荷重の四方向の荷重を負荷可能なように配置し、個
々のボールに予圧を付与してその弾性変形を利用すれば
、摺動台に荷重が作用した際に摺動台が軌道台に対して
ガタつくのを防ぐことができる。このため、移動テーブ
ル（１１）と駆動テーブル（６）の連結部分の摺動台（
２３）は、移動テーブル（１１）の駆動テーブル（６）
に対する運動追従性を向上させ、駆動テーブル（６）の
送り及び停止の精度を直接に移動テーブル（１１）のＸ
方向の送り及び停止の精度に反映させる効果をうむ。ま
た、各テーブル下面の移動手段である摺動台（８及び１
４）は、ガタつかず精度良く移動可能な移動テーブル（
１１）及び駆動テーブル（６）をもたらす。

なお、上記実施例においては各摺動台に具備される転動
体としてボールを使用した場合について説明したが、転
動体としては円筒コロ又は球面コロを使用しても同様の
効果が得られる。

［発明の効果］本発明のＸＹテーブルによれば、移動テーブルと駆動テ
ーブルの連結手段が軌道台と、これに沿って摺動する摺
動台とで構成されており、摺動台はその内面側にラジア
ル荷重を負荷しつつ軌道台に接して転勤する転動体を複
数有しているので、摺動台にラジアル荷重が作用した際
の個々の転動体の弾性変形量が少なくなり、更に、この
転動体に予圧を付与することによって震動台の内部に隙
間が形成されるのを防いで、摺動台の軌道台に対するガ
タつきをなくすことが可能である。また、上記摺動台は
四方向の荷重を負荷可能なので、移動テーブルに作用す
る慣性力等により、摺動台に作用するモーメント荷重に
対し、安定して軌道台上を摺動可能である。従って、移
動テーブルの駆動テーブルに対する追従性を向上させ、
駆動テーブルのＸ方向の送り及び停止の精度を直接に移
動テーブルの送り及び停止の精度に反映させることが可
能であるという効果を有している。

また、移動テーブルの２次元移動手段を直交直線摺動台
によって構成することにより、移動手段自体の重石が軽
減されるので、移動テーブルに作用する慣性力が減少し
移動テーブルのＹ方向位置精度が向上すると共に、移動
テーブルのテーブル高さが低くなり、コンパクトなＸＹ
テーブルが得られる。

さらに、各テーブル移動手段を四方向の荷重を負荷しな
がら軌道台上を摺動する摺動台で構成し、その摺動台内
面側に設けられた転動体に予圧を付与することによって
、外部から荷重が作用した際の摺動台の内部隙間の形成
を防ぎ、ガタつかず精度良く摺動可能なテーブル機構を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるＸＹテーブルの第１実論例を示
す概略斜視図、第２図、第３図及び第４図はその平面図
、正面図及び側面図、第５図は第２図のＡ−Ａ断面図、
第６図は第２図のＢ−Ｂ断面図、第７図は移動テーブル
の移動手段である直交直線摺動台を示す側面図、第８図
は第７図のＥ−Ｃ断面図、第９図は第２図のＣ−Ｃ断面
図、第１０図は第２図のＤ−Ｃ断面図である。符号説明１：第１モーター　　　２：第２モーター３−ブラケッ
ト　　　　４：カップリング５；固定部　　　　　　６
；駆動テーブル８：駆動テーブル摺動台９：駆動テーブル軌道台１１；移動テーブル１３：上向き軌道台１５：送りネジ２０：連結手段用軌道台２３：連結手段用摺動台２４・連結腕２５：連結腕中央突起部２６：連結腕側端突起部２７：調節ボルト

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下面側に２次元移動手段を有して平面内をＸ方向
及びＹ方向に移動可能な移動テーブル（１１）と、この
移動テーブル（１１）の近傍に配設され、下面側に１次
元移動手段を有してＸ方向のみ移動可能な駆動テーブル
（６）と、この駆動テーブル（６）と上記移動テーブル
（１１）との間をＹ方向に移動可能に連結し、駆動テー
ブル（６）のＸ方向移動を上記移動テーブル（１１）に
伝達する連結手段とを備えたＸＹテーブルにおいて、上
記連結手段が上記駆動テーブル（６）又は移動テーブル
（１１）のいずれか一方に、そのＹ方向に沿って取付け
られた軌道台（２０）と、この軌道台（２０）を跨ぐよ
うに配設され、内面側に設けられた複数の転動体（２２
）を介して四方向の荷重を負荷しながら摺動する摺動台
（２３）と、この摺動台（２３）と他方のテーブル（１
１又は６）とを連結する連結腕（２４）とで構成されて
いることを特徴とするＸＹテーブル。
（２）移動テーブル（１１）の２次元移動手段が、移動
テーブル（１１）下面にそのＸ方向に沿つて設けられた
下向き軌道台（１２）と、その下方にＹ方向に沿つて配
設された上向き軌道台（１３）と、これら下向き軌道台
（１２）と上向き軌道台（１３）の交差点でこれら下向
き軌道台（１２）と上向き軌道台（１３）を跨ぎ、複数
の転動体を介して各下向き軌道台（１２）と上向き軌道
台（１３）に対しそれぞれ四方向の荷重を負荷しながら
摺動する直交直線摺動台（１４）とで構成されることを
特徴とする請求項（１）記載のＸＹテーブル。
（３）駆動テーブル（６）の１次元移動手段が、そのＸ
方向に沿つて配設された軌道台（９）と、この軌道台（
９）を跨ぐように配設され、内面側に設けられた複数の
転動体を介して四方向の荷重を負荷しながら摺動する摺
動台（８）とで構成されていることを特徴とする請求項
（１）及び（２）記載のＸＹテーブル。
（４）軌道台（９、１２、１３、２０）は、その両側部
長さ方向に沿つて転動体が転走する転走溝を有し、摺動
台（８、１４、２３）は、少なくとも下面側又は上面側
の一方に軌道台（９、１２、１３、２０）の路上半分の
凸部が嵌合する凹部が形成され、その内壁には軌道台（
９、１２、１３、２０）の各転走溝に相対応する位置に
負荷転走溝を有すると共にこれら各負荷転走溝に対応し
た無負荷転走部を有する摺動台本体と、この摺動台本体
の前後両端面に取付けられ、内面側には上記負荷転走溝
と無負荷転走部の両端部間を連通連結して転動体無限軌
道を形成する案内溝を有する一対の蓋体と、上記転動体
無限軌道内を循環し、摺動台本体の負荷転走溝と軌道台
の転走溝との間で荷重を負荷しつつ軌道台（９、１２、
１３、２０）に沿って摺動台本体を案内する多数の転動
体とで構成されていることを特徴とする請求項（１）、
（２）、及び（３）記載のＸＹテーブル。