JPH04183549A

JPH04183549A - 位置決めテーブル

Info

Publication number: JPH04183549A
Application number: JP2308697A
Authority: JP
Inventors: Seiji Takei; 武井　誠治
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Priority date: 1990-11-16
Filing date: 1990-11-16
Publication date: 1992-06-30
Anticipated expiration: 2015-02-07
Also published as: JP3006874B2; DE4137533A1; US5217214A; DE4137533C2

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、位置決めテーブルに関する。

［背景技術］従来、この種の位置決めテーブルとしては、モータの駆
動軸にボールねじを連結し、この回転駆動力によりテー
ブルを移動する構成のものが知られている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来の位置決めテーブルは、ボールねじ
を用いて駆動する構成であり、装置の構成としても大型
化され、しかもテーブルに固定された駆動モータの荷重
などが他のテーブルに影響を及ぼすなどの問題がある。

また、一方で、このような大型の位置決めテープルでな
く小型化された位置決めテーブルの開発が望まれている
。

本発明は、簡単な構成で高精度な位置決めを行うことが
でき、しかも小形でかつ簡単に構成できる位置決めテー
ブルを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明に係る位置決めテーブルは、側面に軌道溝が形成
された軌道台と、該軌道溝と対向する面に軌道溝が形成
され、該軌道溝との間に複数の転動体を介在させて摺動
自在な可動体と、該可動体を駆動する駆動手段とを有す
る位置決めテーブルであって、前記可動体は、主面内に平行移動可能で、ほぼ中央に長
手状に形成された孔を有する移動体と、該移動体を平行
な方向に所定距離変位させる変位手段を含み、前記駆動
手段は、駆動軸が前記孔内に挿入されると共に該孔の幅
よりも小さな径で構成されており、前記変位手段により
前記移動体を平行な方向に所定距離変位させることによ
って前記駆動軸に押し付けて駆動力が伝達されるように
構成されたものである。

［実施例］次に、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る位置決めテーブルの実施例を示
す平面図、第２図は、第１図の一部中央縦断面図、第３
図は、第１図に示す可動体の他の実施例を示す図、第４
図は、第１図の破線内に示される円形孔（可動体四隅の
四箇所）の他の実施例を示す図、第５図は、第１図及び
第２図に示す位置決めテーブルを用いて同一の駆動モー
タによりＸ方向及びＹ方向に駆動可能な構成を示す分解
斜視図である。

第１図、第２図及び第５図において、略直方体状の軌道
台１及び２の側面には、保持器３に保持された円筒ころ
（転動体）　４　（４，〜４．）が循環しない転がり案
内運動する軌道溝１８及び２ａが長手方向に平行に形成
されている。前記軌道台１及び２の長手方向両端には、
保持器３のストッパとなる端部ねじ７及び８が螺合結合
されている。保持器３には、所定の間隔で窓３ａ　（３
ａ、〜３　ａ　ｎ　）が形成されており、この窓３ａ（
３ａ＋〜３ａ、）内に前記円筒ころ４（４１〜４ｎ）が
、隣接ころの中心軸が直角に交差するように交互に配列
されている。この円筒ころ４（４１〜４．）の配列によ
り、あらゆる方向の荷重に対して、弾性変形量が少なく
剛性を高くすることができる。軌道溝１ａに配列された
円筒ころ４（４，〜４．．）の他端は、可動体５の両側
面に平行に長手方向に形成された軌道溝５ａ及び５ｂに
挟持される。この可動体５は、薄肉で平板状のほぼ四角
形状の部材で構成されている。この可動体５の移動方向
中央には、その主面内に両端がアールで所定の幅をもっ
て貫通された孔５ｃが形成されている。この孔５ｃの幅
は、１つの駆動モータ６のトラクション軸６ａの直径よ
りも僅かに大きな幅で形成されている。この孔５ｃの孔
内側面は、滑り止め部材で形成されている。これは、モ
ータ６のトラクション軸６ａの回転力を可動体５に効率
よく伝達するためである。

したがって、ここでいう滑り止め部材としては、いわゆ
るフリクションドライブを行うためにモータ６のトラク
ション軸６ａ側に設けてもよいし、可動体５の両方若し
くはいずれか一方に設けてもよく、効率的に回転力が伝
達される場合には、滑り止め材料を用いないで構成して
もよい。また、孔５Ｃの両端には、ほぼ同じ大きさを有
する孔５ｄ、及び５ｄ２が穿設されている。該孔５　ｄ
　＋及び５ｄ、の端部には、円形孔５ｆ　（５ｆ、〜５
ｆ４）と連結する細孔５ｅ（５ｅ１〜５ｅ４）が穿設さ
れている。また、前記円形孔５ｆ（５ｆ１〜５ｆ４）と
相対して形成された円形孔５ｇ　（５ｇ＋〜５ｇ４）は
、僅かな距離ｉ　（ｐ。

〜２４）離間して形成されている。これら円形孔５ｇ（
５ｇ＋〜５ｇ４）間は、細孔５ｈ　（５ｈ＋、５ｈｅ）
により連結されている。そして、前記結されている。

また、前記孔５　ｄ　＋内には、可動体５の外周部と、
移動体５１との間に一対のピエゾ素子Ａ、及びＡ２が平
行に設けられている。同様に、孔５ｄｉにも一対のピエ
ゾ素子Ｂ１及びＢ２が平行に設けられている。このピエ
ゾ素子は、変位手段であり、所定の電圧が印加されると
所定方向に一定の変位が行われ、該通電が停止されると
元の状態に復帰する性質のものが用いられる。なお、ピ
エゾ素子Ａ１及びＡ２と、ピエゾ素子Ｂ、及びＢ２とは
、同じ変位量のものが用いられている。

これらのピエゾ素子Ａ、及びＡ２若しくはピエゾ素子Ｂ
１及びＢ２は、マイクロコンピュータ等よりなる図示せ
ぬ制御回路からの指令によって、例えば、第１図に示す
ピエゾ素子Ａ１及びＡ２に電圧が印加されると、Ｉ２＋
及びＩ２の連結部が支点となってピエゾ素子Ａ１及びＡ
２が変位し矢印Ｐ方向へ移動体５１を変位させる。そし
て、孔５ｃの内側面５　ｃ　ｍが、矢印方向に回転する
駆動モータ６のトラクション軸６ａの外周に押し付けて
矢印へ方向に移動される。逆に、ピエゾ素子Ｂ、及びＢ
２に電圧が印加されると、！、及びＩ２４の連結部が支
点となってピエゾ素子Ｂ１及びＢ２が変位して矢印−Ｐ
方向へ移動体５１を変位させる。そして、孔５ｃの内側
面５ｃｂが、矢印方向に回転する駆動モータ６のトラク
ション軸６ａの外周に押し付けて矢印Ｂ方向に移動され
る。また、ピエゾ素子Ａ１及びＡ２と、ピエゾ素子Ｂ、
及びＢ２の両方に電圧が印加され、駆動モータ６の回転
力を停止させると、トラクション：：軸６ａの外周〃、押し付けられて可動体５を停止させる
。したがって、制御回路にピエゾ素子Ａ。

及びＡ２と、ピエゾ素子Ｂ１及びＢ２への通電を制御す
るようにすれば任意の位置への移動及び停止制御を行う
ことができる。

また、本実施例に係る位置決めテーブルの位置制御は、
図示されていないが、軌道台１又は２と可動体５間に公
知の発光部及び受光部を備えた光学的センサ等よりなる
位置検出用のセンサを設け、該センサからの検出信号を
制御回路に送出して位置を判定するような構成となって
いる。このような構成とすることによって、滑り等の発
生により孔５Ｃの側面へトラクション軸６ａの回転力が
そのまま伝達されない場合でも正確な位置検出を行うこ
とができる。

以上のような構成により位置決めテーブルが構成されて
いる。

次に、上記構成よりなる位置決めテーブルの動作を説明
する。

まず、第１図及び第２図に示す位置決めテーブルを移動
制御するときは、制御回路からの指令によって所定の電
圧がピエゾ素子Ａ１及びＡオに印加され、β１及びＩ２
の連結部が支点となって矢印Ｐ方向へ移動体５１が変位
し、駆動モータ６のトラクション軸６ａの外周に接して
矢印Ａ方向に移動される。逆に、矢印Ｂ方向に移動させ
るときは、ピエゾ素子Ｂ１及びＢ２に所定の電圧が印加
され、ρ、及びＩ２４の連結部が支点となって矢印−Ｐ
方向へ移動体５１を変位させることにより移動させる。

また、停止させるときは、制御回路より駆動モータ６へ
の停止指令が出された後、ピエゾ素子Ａ１及びＡ２と、
ピエゾ素子Ｂ、及びＢ２の両方に所定の電圧が印加され
て停止される。　　　　　　−第３図は、第１図の可動
体５の他の構成を示す実施例であり、移動体５１に第１
図と異なる孔を複数設けたものである。すなわち、中央
の孔５Ｃの両側に円形孔５　ｃ　＋及び５ｃａを一体に
形成し、この円形孔５ｃ＋及び５ｃｚと、可動体５の四
隅に形成された円形孔５ｆ、〜５ｆ４との間に、一対の
円形孔よりなる孔５　ｊ　＋〜５ｊ４が形成されている
。

上記構成により、可動体５と移動体５１とが距ｙｉｔｊ
ｔｐ、ｓ乃至Ｉ２１．の各幅によって連結される。した
がって、ピエゾ素子ＡＩ及びＡ２に電圧が印加されると
、Ｉ６乃至β、が支点となって矢印Ｐ方向へ移動体５１
を変位させるのに対して、ピエゾ素子Ｂ１及びＢ２に電
圧が印加されると、！。乃至Ｉ２１２が支点となって矢
印−Ｐ方向へ移動体５１を変位させることとなる。

また、第４図は、第１図の破線内に示される円形孔の他
の実施例を示すもので、円形孔５ｆ　（５ｆ、〜５ｆ、
）の孔形状を可動体５と移動体５１とが距離β１３の幅
をもって２箇所で連結されるような突出部が形成された
孔５に、と、該孔５に、と対向して形成された突出部を
有する孔５１１が直角方向に長手状に形成されるように
構成されている。

第５図は、第１図及び第２図に示す位置決めテーブルを
用いて同一の駆動モータによりＸ方向及びＹ方向に駆動
できるように構成された実施例が示されている。第１図
及び第２図に示す位置決めテーブルとの相違は、２つの
位置決めテーブルを用い、ＸテーブルとＹテーブルとし
て上下二段に構成し、可動体５が１つの駆動モータ６に
よってＸ方向及びＹ方向に移動可能とされた点にあるの
で、Ｘテーブル及びＹテーブルの構成の詳細な説明は省
略する。

第５図に示す位置決めテーブルの動作について説明する
と、まず、Ｘテーブルを移動制御するときは、制御回路から
の指令によって所定の電圧がピエゾ素子Ａ、及びＡ２に
印加されると、βｌ及びβ２の連結部が支点となって矢
印Ｐ方向へ移動体５１が変位し、駆動モータ６のトラク
ション軸６ａの外周に接して矢印へ方向に移動される。

逆に、矢印Ｂ方向に移動させるときは、ピエゾ素子Ｂ１
及びＢ２に所定の電圧が印加され、２３及びβ４の連結
部が支点となって矢印−Ｐ方向へ移動体５１を変位させ
ることにより移動させる。

また、停止させるときは、制御回路より駆動モータ６へ
の停止指令が出された後、ピエゾ素子Ａ、及びＡ２と、
ピエゾ素子Ｂ１及びＢ２の両方に所定の電圧が印加され
て停止される。

上記と同様に、Ｙテーブルも同様の制御を行うことによ
って、移動並びに停止制御することができる。

以上のような制御方法によって、Ｘ方向及びＹ方向への
移動、停止等の制御を行うことができる。

なお、本実施例では、移動体を変位させる手段としてピ
エゾ素子を用いるようにしたが、本実施例のように平行
に変位可能なものであれば、他の圧電材料若しくは電歪
材料等の変位可能な素子を適宜用いることが可能である
。また、可動体５と移動体５１とは、複数の孔を形成す
ることによって一体に構成しているが、ばね等の他の連
結部材などを用いて別体に構成するようにしてもよい。

また、本発明に係る位置決めテーブルは、図示の軸受に
限らず、全ての軸受に利用することが可能であり、例え
ば転動体が循環する直動転がり軸受又は滑り軸受のよう
なもので構成するようにしてもよい。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、可動体の主面内
に平行移動可能な移動体を形成し、変位手段により移動
体を平行な方向に所定距離変位させて駆動軸の回転力が
伝達可能な構成とされたので、位置決めテーブルの構成
が簡単で安価に、しかも小形化できるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る位置決めテーブルの一実施例を
示す平面図、第２図は、第１図の一部中央縦断面図、第
３図は、第１図に示す可動体の他の実施例を示す図、第
４図は、第１図の破線内に示される円形孔の他の実施例
を示す図、第５図は、第１図及び第２図に示す位置決め
テーブルを用いて同一の駆動モータによりＸ方向及びＹ
方向に駆動可能な構成を示す分解斜視図である。１．２・・・軌道台、３・・・保持器、４・・・円筒こ
ろ、５・・・可動体、５１・・・移動体、６・・・駆動
モータ、６ａ・・・トラクション軸、７，８・・・端部
ねじ、Ａ、、Ａ、。Ｂ、、Ｂ、　　・・・ピエゾ素子。特許出願人　日本トムソン株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）側面に軌道溝が形成された軌道台と、該軌道溝と
対向する面に軌道溝が形成され、該軌道溝との間に複数
の転動体を介在させて摺動自在な可動体と、該可動体を
駆動する駆動手段とを有する位置決めテーブルであって
、前記可動体は、主面内に平行移動可能で、ほぼ中央に長
手状に形成された孔を有する移動体と、該移動体を平行
な方向に所定距離変位させる変位手段を含み、前記駆動
手段は、駆動軸が前記孔内に挿入されると共に該孔の幅
よりも小さな径で構成されており、前記変位手段により
前記移動体を平行な方向に所定距離変位させることによ
って前記駆動軸に押し付けて駆動力が伝達されるように
構成されたことを特徴とする位置決めテーブル。
（２）前記変位手段は、ピエゾ素子で構成されているこ
とを特徴とする請求項（１）記載の位置決めテーブル。
（３）前記変位手段は、可動体の移動方向とは直交する
方向に変位するように設けられたことを特徴とする請求
項（１）又は（２）記載の位置決めテーブル。