JPH07156031A - ＸＹθテーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンパクトで高さの小さいＸＹθテーブルを
得る。 【構成】 モータＭＸ，ＭＹ，ＭθをＸＹθテーブルの
同一側に配置する。バネ鋼５ａを用いることによりボー
ルネジ４ａのＸ方向の移動をプレートＰＹのＹ方向への
移動に変換する。また、バネ鋼５ｂを用いてボールネジ
４ｂのＸ方向の移動をプレートＰθのθ方向への移動に
変換する。 【効果】 モータが一列に配置でき装置に凹凸がなくな
る。また、バネ鋼５ａ，５ｂを介してＸ方向の移動をＹ
方向およびθ方向への移動に変換しているためバックラ
ッシュが存在せず正確に位置決めできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はＸ方向、Ｙ方向および
θ方向の３次元方向に対して位置決めを行うＸＹθテー
ブルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来のＸＹθテーブルを示す図
である。図１１（ａ）はＸＹθテーブルの平面図、図１
１（ｂ）はその側面図である。図において、Ｂはベー
ス、ＰＸはＸ方向に移動するプレート、ＰＹはＹ方向に
移動するプレート、Ｐθはθ方向に移動するプレートで
ある。また、ＭＸはプレートＰＸをＸ方向に動かすため
のモータ、ＭＹはプレートＰＹをＹ方向に動かすための
モータ、ＭθはプレートＰθをθ方向に動かすためのモ
ータである。また、３ａ，３ｂはモータの軸に取付けら
れたカップリングである。４はモータＭＸに取付けられ
たボールネジである。２はモータＭθに取付けられたウ
オーム、１はプレートＰθの胴部に設けられたホイー
ル、７はプレートＰθとプレートＰＹを回転可能に保持
するクロスローラベアリングである。

【０００３】図１１に示すように、図においてＸ方向を
左右方向とし、Ｙ方向を上下方向とし、θ方向を回転方
向とする。モータＭＸはモータの軸を回転させることに
よりボールネジ４をＸ方向に移動させる。ボールネジ４
とプレートＰＸは固定されている。従って、モータＭＸ
の回転によりプレートＰＸはＸ方向に移動する。モータ
ＭＹはプレートＰＸに固定されている。モータＭＹもモ
ータＭＸとプレートＰＸと同様な関係を有しており、モ
ータＭＹの回転によりプレートＰＹをＹ方向に移動させ
る。モータＭθはプレートＰＹに固定されている。モー
タＭθの回転によりウオーム２が回転する。ウオーム２
が回転することによりプレートＰθにあるホイール１が
係合することによりプレートＰθが回転移動する。プレ
ートＰθはクロスローラベアリング７によりプレートＰ
Ｙに回転可能に取付けられている。従ってモータＭθの
回転によりプレートＰθがθ方向に回転する。

【０００４】このように従来のＸＹθテーブルはモータ
ＭＸによりプレートＰＸをＸ方向に移動させ、モータＭ
ＹによりプレートＰＹをＹ方向に移動させ、モータＭθ
によりプレートＰθをθ方向に移動させる。従って、プ
レートＰθにワークを乗せた場合にはこれら３つのモー
タの回転を制御することによりプレートＰθ上に乗った
ワークの位置決めを行うことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のＸＹθテーブル
は、図１１に示されるように３つのモータが３つのプレ
ートを移動させることにより位置決めを行うが、Ｘ方
向、Ｙ方向、θ方向がそれぞれ異なる３次元の方向をも
っているため、モータの取付け位置及び取付け方向がそ
れぞれ異なる。従って、ＸＹθテーブルが大きくなって
しまうという問題点があった。また、モータの取付けに
よりＸＹθテーブル側面に凹凸が生じてしまうという問
題点があった。

【０００６】また、各種プレートは階層的に積み重ねら
れており、その階層的に積み重ねられたプレートを動か
すためにモータも階層的に配置され、ＸＹθテーブルの
高さが高くなってしまうという問題点があった。また、
各プレートを動かすためモータの取付け高さもまちまち
になってしまうという問題点があった。

【０００７】この発明は以上のような問題点を解決する
ためになされたものであり、コンパクトでしかも装置の
高さが低いＸＹθテーブルを得ることを目的とする。

【０００８】また従来のＸＹθテーブルにおいては、例
えばプレートＰθをθ方向に移動させるため、ウオーム
やホイールを用いているが、このウオームやホイールを
用いることによりバックラッシュが存在し、θ方向への
移動が正しく行われないという問題点があった。

【０００９】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたものであり、各プレートの移動にあたりバ
ックラッシュの発生を最小限にしたＸＹθテーブルを得
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係るＸＹθテ
ーブルは、複数のモータをＸＹθテーブルの同一側面に
配置したことを特徴とする。

【００１１】また、プレートとモータの間に、モータの
回転を所定方向の駆動力に変換する変換部材と、一端部
を変換部材に固定され他端部をプレートに固定され延在
部が湾曲することにより変換部材の所定方向の駆動力を
方向を変えてプレートに伝える伝達部材を備えたことを
特徴とする。

【００１２】また、伝達部材の湾曲のたるみをなくす方
向にプレートを所定方向に付勢する付勢部材を備えたこ
とを特徴とする。

【００１３】また、上記伝達部材は、バネ鋼であること
を特徴とする。

【００１４】また、いずれか２つ以上のモータをひとつ
のプレートに配置したことを特徴とする。

【００１５】また、上記プレートは複数のモータを同一
面上に配置するとともに、上記プレートは階層化されて
配置されたプレートの中で中間にあるプレートであるこ
とを特徴とする。

【００１６】また、この発明に係るＸＹθテーブルは、
基台に対してＸ方向に移動可能なプレートＰＸと基台に
配置されプレートＰＹをＸ方向に移動する駆動力を発生
するモータＭＸと、プレートＰＸに対してＹ方向に移動
可能なプレートＰＹとプレートＰＹに配置されプレート
ＰＹをＹ方向に移動する駆動力を発生するモータＭＹ
と、プレートＰＹに対してθ方向に移動可能なプレート
ＰθとプレートＰＹに配置されプレートＰθをθ方向に
移動する駆動力を発生するモータＭθとを備え、モータ
ＭＸ，ＭＹ，Ｍθの回転軸がプレートＰＹとＰθの間に
くるように、モータＭＸを間にして、上記モータＭＸ，
ＭＹ，ＭθをＸ方向の同一側に配置するとともに、プレ
ートＰＸに固定されモータＭＸの回転軸の回転によりＸ
方向に直進移動する第１のボールネジと、モータＭＹと
の回転軸の回転によりＸ方向に直進する第２のボールネ
ジと、第２のボールネジに一端を固定されプレートＰＸ
に取付けられたスタンドに他端を固定され、プレートＰ
Ｙに取付けられたカムフォロアの外周部により延在部を
曲げられたバネ鋼と、モータＭθの回転軸の回転により
Ｘ方向に直進する第３のボールネジと、第３のボールネ
ジに一端を固定されプレートＰθに取付けられたリング
外環に固定されたバネ鋼を備えたことを特徴とする。

【００１７】

【作用】第１の発明に係るＸＹθテーブルは、モータの
配列が１次元方向に存在することにより、ＸＹθテーブ
ルからモータによる凹凸が無くなり装置がコンパクトに
なる。

【００１８】第２の発明に係るＸＹθテーブルは、変換
部材によりモータの回転を直線運動に変え、伝達部材に
よりその直線運動をプレートのＸ方向或いはＹ方向或い
はθ方向という異なる方向への移動に変換する。この伝
達部材は湾曲することによりその形状を変更するが、伸
縮しない媒体を用いており、変換部材の直線運動を正確
にプレートに伝える。このように伝達部材が湾曲変形す
ることによりモータからの駆動力を所望の方向に変更す
ることができる。従って、テーブルの移動方向がそれぞ
れ異なる３次元方向のものであっても、伝達部材を変形
させることにより、モータは同一方向に一列に配列する
ことが可能になる。

【００１９】また、第３の発明においては、付勢部材に
よりテーブルが常に所定方向に引っ張られているため、
伝達部材の湾曲にたるみが生じることがなく、正逆両方
向において正しく位置決めできる。また、テーブルを常
に所定方向に引っ張られているため、ボールネジとモー
タの軸から生じるバックラッシュが除去できる。

【００２０】また、第４の発明においては、伝達部材を
バネ鋼を用いている点が特徴である。バネ鋼は容易にそ
の形状を変形できるとともに伸縮しないものであるた
め、前記伝達部材として最適なものである。また、バネ
鋼は市場から容易にかつ安価に得られるためＸＹθテー
ブルを容易にかつ安価に製造することができる。

【００２１】また、第５の発明においては、複数のモー
タを一つのプレートに配置したことを特徴としており、
従来のように一つのプレートに一つのモータを配置した
場合に比べて厚さを薄くすることが可能になる。

【００２２】また、第６の発明においては、複数のモー
タを配置するプレートは複数あるプレートの中で中間に
あるプレートを用いることを特徴としている。このよう
に中間にあるプレートに対してモータを複数設けること
により、モータ自身の高さ或いはモータの設置のために
必要な高さをプレートの厚さおよびプレートとプレート
の間の高さと重複させることができ、さらにＸＹθ全体
の厚さを薄くすることができる。

【００２３】また、第７の発明においては、３つのモー
タがＸ方向の一方側に配置され、３つのモータの軸が２
つのプレートの間にくるように構成されているので、Ｘ
Ｙθテーブルのモータによる出っぱりがＸ方向にのみ存
在するとともに、その高さも小さくなる。ＸＹθテーブ
ルにはワークが載せられ、そのワークを所望の位置に移
動させ加工或は作業を行う場合が多い。従って、ＸＹθ
テーブル自身がコンパクトであること及び高さが小さい
ということが要求される。モータをＸ方向の片側に配置
することにより、ＸＹθテーブル全体をＸ方向に移動し
やすくなる。そして、Ｘ方向以外は凹凸がないため、Ｘ
Ｙθテーブルを移動する装置自身が小さくできる。ま
た、ＸＹθテーブル自身の高さを小さくすることによ
り、ＸＹθテーブルを移動させる装置自身の高さに余裕
がでてくる。例えば、ＸＹθテーブルを用いた装置全体
の高さが定められている場合、ＸＹθテーブル自身の高
さを小さくすることにより残りの高さが多くなり、ＸＹ
θテーブルを用いた装置の設計が容易になる。また、第
７の発明においては、モータの回転によりボールネジを
Ｘ方向に直進させた場合、Ｘ方向の駆動力をバネ鋼とカ
ムフォロアを用いてＹ方向に変換する。或はＸ方向の駆
動力をバネ鋼とリングを用いてθ方向に変換している。
いずれの場合もバネ鋼が湾曲することにより、バックラ
ッシュを発生することなく正確にＸ方向への移動をＹ方
向或はθ方向への移動に変換することができる。

【００２４】

【実施例】

実施例１．この発明の原理を説明するための概念説明図
である。図１はこの発明を説明するための概念図である
ため、実際の構成とは異なっている。ここでは図１を用
いてこの発明の原理について説明する。図において、４
ａ，４ｂはモータの軸に取付けられたボールネジ、５
ａ，５ｂはボールネジに取付けられ、ＳＵＳ−ＣＳＰと
いう規格で定められたバネ鋼、６ａ，６ｂ，６ｃはコイ
ルバネ、７ａ，７ｂ，７ｃはプレートＰＸ，ＰＹをＸ方
向、Ｙ方向にスライドさせるための直動クロスローラガ
イド、７ｂは、プレートＰθをθ方向にスライドさせる
クロスローラベアリングである。

【００２５】この図の特徴は、モータＭＹ，ＭＸ，Ｍθ
が３つとも同じ方向一列に配列されている点である。こ
こでは、説明をわかりやすくするため、モータＭＸ，Ｍ
Ｙ，ＭθはベースＢに一列になって固定されているもの
とする。このようにモータが１次元方向に配列されてい
る場合に３つのプレートＰＸ，ＰＹ，Ｐθをそれぞれ異
なる３次元の方向に動かす場合について以下に説明す
る。

【００２６】まず、Ｘ方向にプレートＰＸを動かす場合
について説明する。モータＭＸが回転すると、ボールネ
ジ４ｃがＸ方向に移動する。ボールネジ４ｃはプレート
ＰＸに固定されている。また、プレートＰＸは直動クロ
スローラガイド７ｃによりＸ方向に移動可能に取付けら
れている。従ってモータＭＸが回転することによりボー
ルネジがＸ方向に直進運動する。従って、モータの駆動
力がプレートＰＸのＸ方向への駆動力として伝達され、
プレートＰＸはＸ方向に移動する。また、モータの回転
軸とボールネジの間にバックラッシュが生じないように
コイルバネ６ｃにより常にプレートＰＸを一定方向に付
勢している。

【００２７】プレートＰＹをＹ方向に移動する場合につ
いて説明する。モータＭＹが回転するとボールネジ４ａ
がその回転にともないＸ方向に移動する。ボールネジ４
ａとバネ鋼５ａの一端部は固定されている。バネ鋼５ａ
はカムフォロア８により直角方向に曲げられており、他
端部がスタンド９に固定されている。即ちバネ鋼５ａの
一端はボールネジ４ａと固定されており、他端はスタン
ド９と固定され間の延在部は湾曲している。スタンド９
はベースＢに固定されている。また、カムフォロアはプ
レートＰＹに回転可能に取付けられている。また、プレ
ートＰＹは直動クロスローラガイド７ａによりＹ方向に
移動可能に取付けられている。さらにコイルバネ６ａは
プレートＰＹを一定方向に付勢している。このような構
成の状態でモータＭＹが回転するとボールネジの直進運
動による駆動力がバネ鋼５ａを介してプレートＰＹに伝
えられプレートＰＹはＹ方向に移動する。コイルバネ６
ａはバネ鋼５ａの湾曲にたるみが生じないようにプレー
トＰＹを常に一定方向に付勢し続ける。また、コイルバ
ネ６ａはモータＭＹの軸とボールネジ４ａのバックラッ
シュを除去するためにコイルバネ６ａはプレートＰＹを
常に一方向に付勢し続ける。

【００２８】モータＭθが回転する場合にはボールネジ
４ｂがＸ方向に直進運動をする。バネ鋼５ｂの一端はボ
ールネジ４ｂに固定されており、他端は固定片１０によ
りプレートＰθに固定されている。プレートＰθは軸１
１を中心に回転できるようにクロスローラベアリング７
ｂにより取付けられている。従って、モータＭθが回転
することによりボールネジ４ｂの直進運動は駆動力バネ
鋼５ｂを介してプレートＰθへ伝えられプレートＰθが
θ方向へ移動する。バネ鋼５ｂはプレートＰθのθ方向
への回転により湾曲する。従って、ボールネジの直進運
動はプレートＰθの回転が生じている最中にもθ方向の
駆動力として正しく伝えられる。コイルバネ６ｂはプレ
ートＰθを常に一方向に付勢しており、バネ鋼５ｂのた
るみを防止するとともに、モータＭθとボールネジ４ｂ
のあいだに生じるバックラッシュを除去している。

【００２９】このように、バネ鋼５ａを用いることによ
り、ボールネジ４ａのＸ方向への移動をプレートＰＹの
Ｙ方向への移動へと変換することができる。また、バネ
鋼５ｂを用いることにより、ボールネジ４ｂのＸ方向へ
の移動をプレートＰθのθ方向への移動へと変換するこ
とができる。従って、３つのモータを同じ方向に一列に
配置することができる。このようにモータが同一方向に
存在することによりモータを配置したことによる凸部が
装置の一方向側にまとまって存在することになり装置の
凹凸を少なくすることができる。

【００３０】次に、図２〜図９を用いて本実施例に係る
ＸＹθテーブルの具体例について説明する。図２はＸＹ
θテーブルの平面透視図である。図３は図２に示したＸ
Ｙθテーブルの側面／断面図である。図４は主にモータ
ＭＹの動作を説明するための側面図である。図５は主に
モータＭＸの動作を説明するための側面／断面図であ
る。図６は主にモータＭθの動作を説明するための側面
／断面図である。図７は主にモータＭＸの動作を説明す
るための平面図である。図８は主にモータＭＹとＭθの
動作を説明するための図である。図９は主にプレートＰ
θの動作を説明するための図である。

【００３１】図２はＸＹθテーブルの平面透視図であ
り、ＸＹθテーブルを上から見た場合の各部の配置を示
している。図において、ＭＸ，ＭＹ，Ｍθはサーボモー
タ（以下、モータという）、１３ａ，１３ｂ，１３ｃは
サーボユニット、１４ａ，１４ｂはボールネジ４ａ，４
ｂのＸ方向への直進運動をガイドするガイド棒である。
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄはプレートＰθが位置
決めされたときにプレートＰθを吸着して固定する電磁
石である。図２は３つのプレートと３つのモータとそれ
ぞれの構成要素を透視してひとつの図で示しているもの
である。以後、図３から図５を用いて各部の特徴点を図
示してその説明を行う。

【００３２】図３は図２に示したＡ１−Ａ１，Ａ２−Ａ
２，Ａ３−Ａ３の側面／断面図である。図３からわかる
ように上から順にプレートＰθ、プレートＰＹ、プレー
トＰＸが順に配置されている。プレートＰＸはベースＢ
に対して直動クロスローラガイド７ｃを介してＸ方向に
移動可能に取付けられている。また、プレートＰθはプ
レートＰＹに対してクロスローラベアリング７ｂにより
回転可能に取付けられている。また、プレートＰＹには
ホール１５が設けられており、プレートＰＹがＹ方向
（図３において左右方向）に移動した場合にプレートＰ
Ｘに固定されているピン１７とプレートＰＹが接触しな
いようになっている。また、プレートＰＸにはホール１
６が設けられている。プレートＰＹがＹ方向に移動した
場合、カムフォロア８を取付けているボルトやナットが
プレートＰＸと接触しないようにホール１６が設けられ
ている。また、図３はバネ鋼５ａとバネ鋼５ｂの位置関
係を表している。バネ鋼５ａはプレートＰＹをプレート
ＰＸに対してＹ方向に移動するためのものである。従っ
て、プレートＰＹとプレートＰθの間にあってプレート
ＰＹ側に設けられている。一方、バネ鋼５ｂはプレート
ＰθをプレートＰＹに対してθ方向に動かすためのもの
である。従って、プレートＰθとプレートＰＹの間にあ
ってプレートＰθ側に設けられている。

【００３３】次に、図４は図２に示したＹ１−Ｙ１の側
面図である。モータＭＹからの回転はカップリング３ａ
およびサーボユニット１３ａを介してボールネジ４ａに
伝えられる。ボールネジは４ａモータの回転によりＸ方
向（図４において左右方向）に直進運動をする。バネ鋼
５ａの一端はボールネジ４ａに固定されており、他端は
プレートＰＸに固定されたスタンドに固定されている。
カムフォロア８はプレートＰＹに回転可能に固定されて
おり、バネ鋼５ａはボールネジ４ａの直進運動をカムフ
ォロア８によりプレートＰＹに伝える。従って、ボール
ネジ４ａがＸ方向に動くことによりカムフォロア８がＹ
方向に移動する。このためプレートＰＹがＹ方向に移動
する。

【００３４】次に、図５は図２に示したＸ１−Ｘ１，Ｘ
２−Ｘ２の側面／断面図である。モータＭＸはベースＢ
に固定されている。モータＭＸが回転するとカップリン
グ３ｃおよびサーボユニット１３ｃを介して、モータ軸
の回転がボールネジ４ｃに伝えられる。ボールネジ４ｃ
がＸ方向（図５において左右方向）に直進運動をするこ
とによりボールネジ４ｃが固定されているプレートＰＸ
がＸ方向に移動する。バネ６ｃはプレートＰＸに固定さ
れたピン２０とベースＢに固定されたピン２１により設
置されている。従ってモータＭＸの軸とボールネジの間
に生じるバックラッシュを除去するような働きをもって
いる。また、図において１８はエアシリンダである。こ
のエアシリンダはＸＹθテーブル全体を圧縮エアーによ
り支えているものであり、ＸＹθテーブルはこのエアシ
リンダにより支えられることにより上下に移動可能に取
付けられている。ＸＹθテーブルがワークを載せて移動
する際に、他の障害物と接触しないように、ＸＹθテー
ブルを下げる必要があるため上下に移動可能となってい
る。なお、プレートＰＸとプレートＰＹの中心部にはこ
のエアシリンダが設けられているためホール２２および
ホール２３がそれぞれ設けられている。また、ホール２
２はボールネジ４ｃとプレートＰＸを固定するためにプ
レートＰＹが邪魔にならないように設けられている。

【００３５】次に、図６は図２のθ１−θ１，θ２−θ
２，θ３−θ３の側面／断面図である。モータＭθはプ
レートＰＹに固定されている。モータＭＹもプレートＰ
Ｙに固定されている。モータＭθの回転はカップリング
３ｂおよびサーボユニット１３ｂを介してボールネジ４
ｂに伝えられる。ボールネジ４ｂはＸ方向（図６におい
て左右方向）に直進運動を行う。バネ鋼５ｂはボールネ
ジ４ｂの直進運動をクロスローラベアリング７ｂの外環
部に伝える。クロスローラベアリングの外環部はプレー
トＰθと固定されている。内環部はプレートＰＹに固定
されている。従って、ボールネジ４ｂの直進運動による
駆動力はプレートＰθのθ方向への駆動力へと変換され
る。コイルバネ６ｂはピン２４とピン２５に固定されて
いる。ピン２４はプレートＰθに固定され、ピン２５は
プレートＰＹに固定されている。従って、コイルバネ６
ｂはバネ鋼５ｂのたるみを防止するとともに、モータＭ
θとボールネジ４ｂのバックラッシュを除去するように
働く。

【００３６】また、電磁石２６ｃは吸着片１２ｃを吸着
する。吸着片１２ｃは上下ガイド用リニアボールスライ
ダ５０ｃ及びハウジング５１ｃに固定されている。電磁
石２６ｃはプレートＰθに固定されている。従って、電
磁石２６ａ〜２６ｄが動作する場合にはハウジングに固
定された４つの吸着片を吸着し、ベースとプレートＰθ
の位置がずれないように固定する。この電磁石が働くの
はプレートＰＸ，ＰＹ，Ｐθの位置調整が終了した時点
である。プレートＰＸ，ＰＹ，Ｐθの位置調整が終了し
て位置決めが完了したときその完了時点の状態を確実な
ものとするため電磁石と吸着片が設けられており、吸着
片が電磁石により吸着されている間プレートＰθはベー
スＢに対して確実に固定される。従って、プレートＰθ
とベースの位置はＸＹθテーブル自身が移動したりある
程度のショックが与えられることがあっても変更される
ことがない。電磁石の働きを停止した場合には吸着片が
電磁石より離れ、プレートＰθは再びＸ方向、Ｙ方向、
θ方向に任意に移動可能となる。

【００３７】次に、図７はプレートＰＸとベースＢの関
係を示す図である。プレートＰＸが直動クロスローラガ
イド７ｃを介してベースＢに対してＸ方向（図７におい
て左右方向）に移動可能なように取付けられている。ま
た、モータＭＸはベースＢの上に固定されている。

【００３８】次に、図８はプレートＰＹの構成を示す図
である。プレートＰＹにはモータＭＹとモータＭθが固
定されている。モータＭＹによりボールネジ４ａがＸ方
向（図８において左右方向）に移動する場合でもバネ鋼
５ａによりプレートＰＹをＹ方向（図８において上下方
向）に移動することができる。スタンド９はプレートＰ
Ｘに固定されている。従って、ボールネジ４ａがＸ方向
に移動することによりカムフォロア８がＹ方向に移動す
ることになり、カムフォロア８がプレートＰＹと固定さ
れているので、プレートＰＹがＹ方向に移動する。コイ
ルバネ６ａは常にプレートＰＹを一方向に引っ張るた
め、モータＭＹの軸とボールネジ４ａのバックラッシュ
を除去するとともにバネ鋼５ａのたるみを除去してい
る。

【００３９】バネ鋼５ａはカムフォロア８の外周に沿っ
て直角方向に曲げられており、ボールネジ４ａのＸ方向
への直進運動によりその湾曲場所を変化させることがで
きる。また、このバネ鋼５ａはＳＵＳ−ＣＳＰ規格品で
あり、湾曲させたり直角方向に曲げることができるが延
在方向に伸縮することはない。従って、モータＭＹによ
るボールネジ４ａの直進運動の量をそのままプレートＰ
ＹのＹ方向の移動に正確に変換することができる。

【００４０】また、一方ボールネジ４ｂのＸ方向への移
動はバネ鋼５ｂを介してプレートＰθに取付けられたク
ロスローラベアリングの外環部に固定されている。従っ
て、モータＭθの回転によりボールネジ４ｂがＸ方向に
移動するとともにプレートＰθがθ方向に回転する。ま
た、コイルバネ６ｂはボールネジとモータＭθのバック
ラッシュを除去するとともにバネ鋼５ｂがたるむことを
防止している。

【００４１】次に、図９はプレートＰθの状態を示す図
である。プレートＰθはクロスローラベアリングにより
支えられており、プレートＰＹに対して回転可能に取り
付けられている。バネ鋼５ｂは固定片１０を巻き込むよ
うにしてクロスローラベアリング７ｂの外環部に固定さ
れている。従って、バネ鋼５ｂがＸ方向に移動すること
によりクロスローラベアリング７ｂがθ方向に回転する
ため、プレートＰθもθ方向に移動する。

【００４２】この実施例の特徴は図８に示したようにプ
レートＰＹに対して２つのモータＭＹ，Ｍθの配置して
いる点にある。２つのモータを１枚のプレートに配置す
ることにより２つのモータの高さのズレがなくなる。従
って、装置全体の高さを縮小することができる。また、
図４、図５、図６に示すように３つのモータの軸がプレ
ートＰθとプレートＰＹの間に入っている点が特徴の一
つである。このように３つのモータの回転軸を同一の隙
間に配置することにより、さらにＸＹθテーブルの高さ
を小さくすることができる。モータＭＸの軸がプレート
ＰθとプレートＰＹの間に入っている場合でもプレート
ＰＹにホール２２を設けているので、モータＭＸの軸が
プレートＰＸに固定されたボールネジと係合するのを防
げないようになっている。また、図８に示すように、モ
ータＭθとプレートＰθの間にある各構成要素とモータ
ＭＹとプレートＰＹとの間にある各構成要素はともに、
プレートＰＹ上に配置されるため、離れた位置に配置し
ている。また、その間にモータＭＸとプレートＭＸの間
にある各構成要素を配置していることにより、ホール２
２を設けやすくしている。また、この実施例においては
プレートＰＹの同一面側に２つのモータを配置してお
り、さらに装置の高さを低くすることができる。また、
この実施例においてはバネ鋼５ａまたは５ｂを用いてＸ
方向に移動するボールネジの直進運動をＹ方向或いはθ
方向への移動へと変換している。延在方向に伸縮しない
バネ鋼を用いることにより、また、バネ鋼自身にはバッ
クラッシュが存在しないため、ボールネジの移動を正確
にＹ方向への移動およびθ方向への移動へと変換するこ
とができる。一般にＸ方向への移動をＹ方向への移動に
切り替える場合、或は、Ｘ方向への移動をθ方向への移
動に切り替える場合にはギアを用いたりウオームを用い
たりするがこれらのギアやウオームを用いる場合にはバ
ックラッシュが存在しＸ方向への移動がＹ方向へ或いは
θ方向への移動として正しく伝わらないことが多い。し
かし、この実施例によれば湾曲可能なバネ鋼を用いてお
り、かつ伸縮しないバネ鋼を用いているため、Ｘ方向へ
の運動をＹ方向やθ方向への運動に変換するにあたって
駆動力の方向変換により生じるバックラッシュは存在し
ない。

【００４３】実施例２．上記実施例１においては２つの
モータをプレートＰＹに配置する場合について説明した
が、２つのモータをプレートＰＸやその他のプレートに
配置するような場合であってもかまわない。また上記実
施例においては、３つのモータの軸を同一の隙間に配置
する場合について説明したが、異なる隙間に配置するよ
うにしてもかまわない。図１０（ａ）から（ｄ）はプレ
ートとモータの配置関係を示した図である。図１０
（ａ）はモータＭＸがベースＢに取付けられ、モータＭ
ＸとＭθがプレートＰＹに取付けられた場合の配置関係
を示している。図１０（ｂ）の場合はプレートＰＸとプ
レートＰＹが入れ替わった場合の配置関係を示してい
る。また、図１０（ｃ）はモータＭＸがベースＢに配置
されているのではなくプレートＰＸに配置された場合の
配置関係を示している。また、図１０（ｄ）は３つのモ
ータがプレートＰＸに配置された場合の配置関係を示し
ている。このように、モータとプレートの関係はいろい
ろ考えられるがいずれの場合においても共通している点
は、複数あるプレートのうち一つのプレートに複数のモ
ータが乗っている点及び全てのモータがＸＹθテーブル
の同一側に存在している点である。このように複数のモ
ータを一つのプレートに乗せることにより高さを小さく
することが可能になる。またこの複数のモータを乗せる
プレートは一番上のプレートではない。このように複数
のモータを乗せるプレートを中間にあるプレートとする
ことにより、モータの配置に必要な高さと次のプレート
を配置するために必要な高さを重複させることができ装
置全体の高さを小さくすることができる。

【００４４】実施例３．上記実施例においては、バネ鋼
を用いてプレートを移動させる場合について説明した
が、バネ鋼以外のものであっても良い。例えば湾曲可能
であり、延在方向に伸縮しないプラスチックや薄い板や
合金等を用いる場合であってもかまわない。また、ワイ
ヤ，鉄線，ひも等の線状のものであってもよく、形状は
どのようなものでもかまわない。ただし、装置の小型化
を考えると、薄型、線型が望ましい。

【００４５】実施例４．また上記実施例においては、Ｘ
方向とＹ方向が垂直である場合を示したが、Ｘ方向とＹ
方向は垂直である必要はなく、９０度以下或いは９０度
以上の角度をもつ方向であってもかまわない。また上記
実施例においては、θ方向として回転する場合について
説明したが、Ｘ方向とＹ方向と異なる方向に移動するも
のであれば良く、必ずしも回転する場合に限らない。即
ち、Ｘ方向とＹ方向とθ方向はそれぞれ３次元方向に動
くものであれば良い。

【００４６】実施例５．また上記実施例においては、コ
イルバネによりプレートを一定方向に付勢する場合につ
いて説明したが、ゴムや圧縮空気や板バネ等その他の弾
性体を用いて付勢してもかまわない。

【００４７】実施例６．また上記実施例においては、ボ
ールネジを用いてモータの回転から直進運動に変換する
場合について説明したが、その他の機構により変換する
場合でもかまわない。

【００４８】実施例７．また上記実施例においては、モ
ータにサーボモータを用いる場合を示したが、ステッピ
ングモータを用いる場合でもかまわない。なお、ステッ
ピングモータを用いる場合は、サーボユニットは使用さ
れない。

【００４９】

【発明の効果】第１の発明によれば、凹凸を無くしたコ
ンパクトなＸＹθテーブルを得ることができる。

【００５０】第２の発明によれば、複数のモータをＸＹ
θテーブルの同一側に配列することができる。

【００５１】また、第３の発明によれば、移動するプレ
ートを常に所定方向に付勢するので、バネ鋼等の変換部
材のたるみやその他の部材の係合から生ずるバックラッ
シュを除去することができ正逆方向への移動が正確に行
える。

【００５２】また、第４の発明によれば、モータを同一
方向に配置したことによる駆動力の方向の変換をバネ鋼
を用いて行うが、バネ鋼自身にはバックラッシュが存在
しないため、正確な位置決めを行うことができる。

【００５３】また、第５の発明によれば、複数のモータ
を一つのプレートに配置したのでＸＹθテーブルの高さ
を小さくすることができる。

【００５４】また、第６の発明によれば、中間のプレー
トに複数のモータを配置したことにより、モータの配置
に必要な高さと外側にあるプレートを配置するための高
さを重複させることができ、より高さの低いＸＹθテー
ブルを得ることができる。

【００５５】また、第７の発明によれば、コンパクトで
かつ高さの低いＸＹテーブルを得ることができるので、
ＸＹθテーブルを用いた装置の設計等が容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るＸＹθテーブルの原理を説明す
るための図である。

【図２】この発明に係るＸＹθテーブルの一実施例によ
る平面透視図である。

【図３】この発明に係るＸＹθテーブルの一実施例によ
る側面／断面図である。

【図４】この発明のモータＭＹの動作を説明するための
図である。

【図５】この発明のモータＭＸの動作を説明するための
図である。

【図６】この発明のモータＭθの動作を説明するための
図である。

【図７】この発明のプレートＰＸとベースＢの配置図で
ある。

【図８】この発明のプレートＰＹの配置図である。

【図９】この発明のプレートＰθの配置図である。

【図１０】この発明の他の実施例を示す図である。

【図１１】従来のＸＹθテーブルを示す図である。

【符号の説明】

ＭＸ，ＭＹ，Ｍθ モータ Ｂ ベース ＰＸ，ＰＹ，Ｐθ プレート ３ カップリング ４ ボールネジ ５ バネ鋼 ６ コイルバネ ７ 直動クロスローラガイド／クロスローラベアリング ８ カムフォロア ９ スタンド １０ 固定片 １２ 吸着片 １３ サーボユニット １８ エアシリンダ ２６ 電磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｑ 5/56 Ｚ 9136−3Ｃ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台に対してＸ方向とＹ方向とθ方向に
   位置決め可能なＸＹθテーブルにおいて、 Ｘ方向に移動可能なプレートと、そのプレートをＸ方向
   に移動する駆動力を発生する第１のモータと、 Ｙ方向に移動可能なプレートと、そのプレートをＹ方向
   に移動する駆動力を発生する第２のモータと、 θ方向に移動可能なプレートと、そのプレートをθ方向
   に移動する駆動力を発生する第３のモータとを備え、 上記第１と第２と第３のモータをＸＹθテーブルの同一
   側面に配置したことを特徴とするＸＹθテーブル。
2. 【請求項２】 基台に対してＸ方向とＹ方向とθ方向に
   位置決め可能なＸＹθテーブルにおいて、 Ｘ方向に移動可能なプレートと、そのプレートをＸ方向
   に移動する駆動力を発生するモータと、 Ｙ方向に移動可能なプレートと、そのプレートをＹ方向
   に移動する駆動力を発生するモータと、 θ方向に移動可能なプレートと、そのプレートをθ方向
   に移動する駆動力を発生するモータとを備え、 少なくとも上記プレートとモータの間のひとつに、モー
   タの回転を所定方向の駆動力に変換する変換部材と、一
   端部を変換部材に固定され他端部をプレートに固定され
   延在部が湾曲することにより変換部材の所定方向の駆動
   力を方向を変えてプレートに伝える伝達部材を備えたこ
   とを特徴とするＸＹθテーブル。
3. 【請求項３】 上記ＸＹθテーブルはさらに、伝達部材
   の湾曲のたるみをなくす方向にプレートを所定方向に付
   勢する付勢部材を備えたことを特徴とする請求項１記載
   のＸＹθテーブル。
4. 【請求項４】 上記伝達部材は、バネ鋼であることを特
   徴とする請求項１記載のＸＹθテーブル。
5. 【請求項５】 基台に対してＸ方向とＹ方向とθ方向に
   位置決め可能なＸＹθテーブルにおいて、 Ｘ方向に移動可能なプレートと、そのプレートをＸ方向
   に移動する駆動力を発生するモータと、 Ｙ方向に移動可能なプレートと、そのプレートをＹ方向
   に移動する駆動力を発生するモータと、 θ方向に移動可能なプレートと、そのプレートをθ方向
   に移動する駆動力を発生するモータとを備え、 いずれか２つ以上のモータをひとつのプレートに配置し
   たことを特徴とするＸＹθテーブル。
6. 【請求項６】 上記プレートは複数のモータを同一面上
   に配置するとともに、上記プレートは階層化されて配置
   されたプレートの中で中間にあるプレートであることを
   特徴とする請求項４記載のＸＹθテーブル。
7. 【請求項７】 基台に対してＸ方向とＹ方向とθ方向に
   位置決め可能なＸＹθテーブルにおいて、 基台に対してＸ方向に移動可能なプレートＰＸと、基台
   に配置されプレートＰＸをＸ方向に移動する駆動力を発
   生するモータＭＸと、 プレートＰＸに対してＹ方向に移動可能なプレートＰＹ
   と、プレートＰＹに配置されプレートＰＹをＹ方向に移
   動する駆動力を発生するモータＭＹと、 プレートＰＹに対してθ方向に移動可能なプレートＰθ
   と、プレートＰＹに配置されプレートＰθをθ方向に移
   動する駆動力を発生するモータＭθとを備え、 モータＭＸ，ＭＹ，Ｍθの回転軸がプレートＰＹとＰθ
   の間にくるように上記モータＭＸ，ＭＹ，Ｍθをモータ
   ＭＸを間にして、Ｘ方向の同一側に配置するとともに、
   プレートＰＸに固定されモータＭＸの回転軸の回転によ
   りＸ方向に直進移動する第１のボールネジと、モータＭ
   Ｙとの回転軸の回転によりＸ方向に直進する第２のボー
   ルネジと、第２のボールネジに一端を固定されプレート
   ＰＸに取付けられたスタンドに他端を固定され、プレー
   トＰＹに取付けられたカムフォロアの外周部により延在
   部を曲げられたバネ鋼と、モータＭθの回転軸の回転に
   よりＸ方向に直進する第３のボールネジと、第３のボー
   ルネジに一端を固定されプレートＰθに取付けられたリ
   ング外環に固定されたバネ鋼を備えたことを特徴とする
   ＸＹθテーブル。