JPH0768437A - ２次元運動機構 - Google Patents
２次元運動機構Info
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- JPH0768437A JPH0768437A JP5219495A JP21949593A JPH0768437A JP H0768437 A JPH0768437 A JP H0768437A JP 5219495 A JP5219495 A JP 5219495A JP 21949593 A JP21949593 A JP 21949593A JP H0768437 A JPH0768437 A JP H0768437A
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- shaft
- rotating shaft
- lever
- rotary shaft
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
- F16H21/02—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides the movements of two or more independently-moving members being combined into a single movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
- F16H21/10—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
- F16H21/12—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for conveying rotary motion
- F16H21/14—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for conveying rotary motion by means of cranks, eccentrics, or like members fixed to one rotary member and guided along tracks on the other
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/20—Control lever and linkage systems
- Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
- Y10T74/20341—Power elements as controlling elements
- Y10T74/20354—Planar surface with orthogonal movement only
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構造で小型化でき、かつ安価な２次元
運動機構を提供する。 【構成】 第１のレバー２４は、一端部が第１の回転軸
１４へ固定されている。第２のレバー２８は、一端部が
第２の回転軸１８へ固定されている。第３のレバー３０
は、一端部が第３の回転軸２０へ固定されている。第４
のレバー３２は、一端部が第４の回転軸２２へ固定され
ている。第１の移動ガイド３４は、一端部が第１のレバ
ー２４の他端部へ、他端部が第２のレバー２８の他端部
へ軸着されている。第２の移動ガイド４０は、一端部が
第３のレバー３０の他端部へ、他端部が第４のレバー３
２の他端部へ軸着されている。移動体４２は、第１およ
び第２の移動ガイド３４、４０上を移動可能である。第
１の駆動手段４６は、第１の回転軸１４および／または
第２の回転軸１８を回転させる。第２の駆動手段５０
は、第３の回転軸２０および／または第４の回転軸２２
を回転させる。
運動機構を提供する。 【構成】 第１のレバー２４は、一端部が第１の回転軸
１４へ固定されている。第２のレバー２８は、一端部が
第２の回転軸１８へ固定されている。第３のレバー３０
は、一端部が第３の回転軸２０へ固定されている。第４
のレバー３２は、一端部が第４の回転軸２２へ固定され
ている。第１の移動ガイド３４は、一端部が第１のレバ
ー２４の他端部へ、他端部が第２のレバー２８の他端部
へ軸着されている。第２の移動ガイド４０は、一端部が
第３のレバー３０の他端部へ、他端部が第４のレバー３
２の他端部へ軸着されている。移動体４２は、第１およ
び第２の移動ガイド３４、４０上を移動可能である。第
１の駆動手段４６は、第１の回転軸１４および／または
第２の回転軸１８を回転させる。第２の駆動手段５０
は、第３の回転軸２０および／または第４の回転軸２２
を回転させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は２次元運動機構に関し、
一層詳細には移動体を１の平面内で２次元運動させるた
めの２次元運動機構に関する。
一層詳細には移動体を１の平面内で２次元運動させるた
めの２次元運動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】移動体を１の平面内で２次元運動させる
ための２次元運動機構としては、例えば米国特許第４、
９９５、２７７号に開示される技術がある。この技術に
開示される２次元運動機構は、移動体が移動する矩形平
面の四辺に４本の固定ガイドを設け、Ｘ軸方向に配設さ
れたＸ軸ロッドおよびＹ軸方向に配設されたＹ軸ロッド
の各端部が当該固定ガイドに沿って移動可能になってい
る。Ｘ軸ロッドおよびＹ軸ロッドはモータで駆動される
ボールネジやベルト駆動機構を用いて駆動される。移動
体にはＸ軸ロッドおよびＹ軸ロッドが挿通され、Ｘ軸ロ
ッドのＹ軸方向への移動およびＹ軸ロッドのＸ軸方向へ
の移動により移動体は矩形平面内を２次元運動可能にな
っている。
ための２次元運動機構としては、例えば米国特許第４、
９９５、２７７号に開示される技術がある。この技術に
開示される２次元運動機構は、移動体が移動する矩形平
面の四辺に４本の固定ガイドを設け、Ｘ軸方向に配設さ
れたＸ軸ロッドおよびＹ軸方向に配設されたＹ軸ロッド
の各端部が当該固定ガイドに沿って移動可能になってい
る。Ｘ軸ロッドおよびＹ軸ロッドはモータで駆動される
ボールネジやベルト駆動機構を用いて駆動される。移動
体にはＸ軸ロッドおよびＹ軸ロッドが挿通され、Ｘ軸ロ
ッドのＹ軸方向への移動およびＹ軸ロッドのＸ軸方向へ
の移動により移動体は矩形平面内を２次元運動可能にな
っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の２次元運動機構には次のような課題がある。上記
の２次元運動機構は、位置決め精度や高速運動性能の点
では著しい性能を有するものの、Ｘ軸ロッドおよびＹ軸
ロッドの駆動にボールネジやタイミングベルトを使用
し、さらには移動体が移動する矩形平面の四辺に４本の
固定ガイドを設ける必要がある。そのため、構造が複雑
化すると共に機構の大型化および製造コストの上昇を避
けることができないという課題がある。従って、本発明
は簡単な構造で小型化でき、かつ安価な２次元運動機構
を提供することを目的とする。
従来の２次元運動機構には次のような課題がある。上記
の２次元運動機構は、位置決め精度や高速運動性能の点
では著しい性能を有するものの、Ｘ軸ロッドおよびＹ軸
ロッドの駆動にボールネジやタイミングベルトを使用
し、さらには移動体が移動する矩形平面の四辺に４本の
固定ガイドを設ける必要がある。そのため、構造が複雑
化すると共に機構の大型化および製造コストの上昇を避
けることができないという課題がある。従って、本発明
は簡単な構造で小型化でき、かつ安価な２次元運動機構
を提供することを目的とする。
【０００４】
【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。すなわち、第１軸方向
へ離間して配されると共に、軸線を中心として回転可能
な第１の回転軸および第２の回転軸と、前記第１軸方向
と直角な第２軸方向へ離間して配されると共に、軸線を
中心として回転可能な第３の回転軸および第４の回転軸
と、一端部が前記第１の回転軸へ固定され、第１の回転
軸と一体に回転可能な第１のレバーと、一端部が前記第
２の回転軸へ固定され、第２の回転軸と一体に回転可能
な第２のレバーと、一端部が前記第３の回転軸へ固定さ
れ、第３の回転軸と一体に回転可能な第３のレバーと、
一端部が前記第４の回転軸へ固定され、第４の回転軸と
一体に回転可能な第４のレバーと、一端部が前記第１の
レバーの他端部へ軸着され、他端部が前記第２のレバー
の他端部へ軸着された第１の移動ガイドと、一端部が前
記第３のレバーの他端部へ軸着され、他端部が前記第４
のレバーの他端部へ軸着された第２の移動ガイドと、前
記第１の移動ガイドおよび第２の移動ガイド上を移動可
能な移動体と、前記第１の回転軸および／または第２の
回転軸を回転させる第１の駆動手段と、前記第３の回転
軸および／または第４の回転軸をへ回転させる第２の駆
動手段とを具備することを特徴とする。また、上記の２
次元運動機構において、前記第１の駆動手段は、前記第
１の回転軸と第２の回転軸を同期して回転させるための
第１の同期機構を具備し、前記第２の駆動手段は、前記
第３の回転軸と第４の回転軸を同期して回転させるため
の第２の同期機構を具備するようにしてもよい。
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、第１軸方向
へ離間して配されると共に、軸線を中心として回転可能
な第１の回転軸および第２の回転軸と、前記第１軸方向
と直角な第２軸方向へ離間して配されると共に、軸線を
中心として回転可能な第３の回転軸および第４の回転軸
と、一端部が前記第１の回転軸へ固定され、第１の回転
軸と一体に回転可能な第１のレバーと、一端部が前記第
２の回転軸へ固定され、第２の回転軸と一体に回転可能
な第２のレバーと、一端部が前記第３の回転軸へ固定さ
れ、第３の回転軸と一体に回転可能な第３のレバーと、
一端部が前記第４の回転軸へ固定され、第４の回転軸と
一体に回転可能な第４のレバーと、一端部が前記第１の
レバーの他端部へ軸着され、他端部が前記第２のレバー
の他端部へ軸着された第１の移動ガイドと、一端部が前
記第３のレバーの他端部へ軸着され、他端部が前記第４
のレバーの他端部へ軸着された第２の移動ガイドと、前
記第１の移動ガイドおよび第２の移動ガイド上を移動可
能な移動体と、前記第１の回転軸および／または第２の
回転軸を回転させる第１の駆動手段と、前記第３の回転
軸および／または第４の回転軸をへ回転させる第２の駆
動手段とを具備することを特徴とする。また、上記の２
次元運動機構において、前記第１の駆動手段は、前記第
１の回転軸と第２の回転軸を同期して回転させるための
第１の同期機構を具備し、前記第２の駆動手段は、前記
第３の回転軸と第４の回転軸を同期して回転させるため
の第２の同期機構を具備するようにしてもよい。
【０００５】
【作用】作用について説明する。第１の駆動手段を介し
て第１の回転軸と第２の回転軸を同方向へ回転させる
と、第１のレバーと第２のレバーも同方向へ回転する。
すると、第１のレバーおよび第２のレバーと平行リンク
を構成する第１の移動ガイドは第１軸方向へ移動する。
一方、第２の駆動手段を介して第３の回転軸と第４の回
転軸を同方向へ回転させると、第３のレバーと第４のレ
バーも同方向へ回転する。すると、第３のレバーおよび
第４のレバーと平行リンクを構成する第２の移動ガイド
は第２軸方向へ移動する。従って、第１の移動ガイドお
よび第２の移動ガイド上を移動可能な移動体は、第１の
移動ガイドの第１軸方向への移動および第２の移動ガイ
ドの第２軸方向への移動により１の平面内を２次元運動
可能となる。
て第１の回転軸と第２の回転軸を同方向へ回転させる
と、第１のレバーと第２のレバーも同方向へ回転する。
すると、第１のレバーおよび第２のレバーと平行リンク
を構成する第１の移動ガイドは第１軸方向へ移動する。
一方、第２の駆動手段を介して第３の回転軸と第４の回
転軸を同方向へ回転させると、第３のレバーと第４のレ
バーも同方向へ回転する。すると、第３のレバーおよび
第４のレバーと平行リンクを構成する第２の移動ガイド
は第２軸方向へ移動する。従って、第１の移動ガイドお
よび第２の移動ガイド上を移動可能な移動体は、第１の
移動ガイドの第１軸方向への移動および第２の移動ガイ
ドの第２軸方向への移動により１の平面内を２次元運動
可能となる。
【０００６】
【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。まず、構成について説明する。図１
は実施例の２次元運動機構の斜視図であり、図２はその
平面図、図３はその部分破断正面図である。図におい
て、１０は基台であり、脚部１２によって支持されてい
る。図１の基台１０は平板状に形成されているが、２次
元運動機構の使用態様によって、例えば中央部分が中空
の枠状に形成する等、任意の形状に形成することができ
る。１４は第１の回転軸であり、基台１０上に固定され
た軸受部１６を介して基台１０に対して垂直な軸線を中
心に回転可能になっている。１８は第２の回転軸であ
り、基台１０上に固定された軸受部１６を介して基台１
０に対して垂直な軸線を中心に回転可能になっている。
第２の回転軸１８は、第１の回転軸に対して第１軸方向
であるＸ軸方向へ離間して配されている。
面と共に詳述する。まず、構成について説明する。図１
は実施例の２次元運動機構の斜視図であり、図２はその
平面図、図３はその部分破断正面図である。図におい
て、１０は基台であり、脚部１２によって支持されてい
る。図１の基台１０は平板状に形成されているが、２次
元運動機構の使用態様によって、例えば中央部分が中空
の枠状に形成する等、任意の形状に形成することができ
る。１４は第１の回転軸であり、基台１０上に固定され
た軸受部１６を介して基台１０に対して垂直な軸線を中
心に回転可能になっている。１８は第２の回転軸であ
り、基台１０上に固定された軸受部１６を介して基台１
０に対して垂直な軸線を中心に回転可能になっている。
第２の回転軸１８は、第１の回転軸に対して第１軸方向
であるＸ軸方向へ離間して配されている。
【０００７】２０は第３の回転軸であり、基台１０上に
固定された軸受部１６を介して基台１０に対して垂直な
軸線を中心に回転可能になっている。２２は第４の回転
軸であり、基台１０上に固定された軸受部１６を介して
基台１０に対して垂直な軸線を中心に回転可能になって
いる。第４の回転軸２２は、第３の回転軸に対して第２
軸方向であるＹ軸方向へ離間して配されている。従っ
て、第１の回転軸１４、第２の回転軸１８、第３の回転
軸２０および第４の回転軸２２は、基台１０上において
十字状に配設されている（図２参照）。２４は第１のレ
バーであり、一端部が第１の回転軸１４へキー２６を介
して固定され、第１の回転軸１４と一体に回転可能にな
っている。２８は第２のレバーであり、一端部が第２の
回転軸１８へキー２６を介して固定され、第２の回転軸
１８と一体に回転可能になっている。
固定された軸受部１６を介して基台１０に対して垂直な
軸線を中心に回転可能になっている。２２は第４の回転
軸であり、基台１０上に固定された軸受部１６を介して
基台１０に対して垂直な軸線を中心に回転可能になって
いる。第４の回転軸２２は、第３の回転軸に対して第２
軸方向であるＹ軸方向へ離間して配されている。従っ
て、第１の回転軸１４、第２の回転軸１８、第３の回転
軸２０および第４の回転軸２２は、基台１０上において
十字状に配設されている（図２参照）。２４は第１のレ
バーであり、一端部が第１の回転軸１４へキー２６を介
して固定され、第１の回転軸１４と一体に回転可能にな
っている。２８は第２のレバーであり、一端部が第２の
回転軸１８へキー２６を介して固定され、第２の回転軸
１８と一体に回転可能になっている。
【０００８】３０は第３のレバーであり、一端部が第３
の回転軸２０へキー２６を介して固定され、第３の回転
軸２０と一体に回転可能になっている。３２は第４のレ
バーであり、一端部が第４の回転軸２２へキー２６を介
して固定され、第４の回転軸２２と一体に回転可能にな
っている。３４は第１の移動ガイドの一例であるＸ軸ロ
ッドであり、各端部がそれぞれ連結体３６ａ、３６ｂへ
固定されている。連結体３６ａは軸部３８を介して第１
のレバ−２４の他端部へ軸着されている。一方、連結体
３６ｂは軸部３８を介して第２のレバー２８の他端部へ
軸着されている。従って、第１のレバ−２４、第２のレ
バー２８およびＸ軸ロッド３４で、Ｘ軸ロッド３４をＸ
軸と平行にＹ軸方向へ移動可能な平行リンクが構成され
ている。なお、第１の移動ガイドとしては、実施例のロ
ッドに限定されず、例えば直動ガイドを採用することも
可能である。
の回転軸２０へキー２６を介して固定され、第３の回転
軸２０と一体に回転可能になっている。３２は第４のレ
バーであり、一端部が第４の回転軸２２へキー２６を介
して固定され、第４の回転軸２２と一体に回転可能にな
っている。３４は第１の移動ガイドの一例であるＸ軸ロ
ッドであり、各端部がそれぞれ連結体３６ａ、３６ｂへ
固定されている。連結体３６ａは軸部３８を介して第１
のレバ−２４の他端部へ軸着されている。一方、連結体
３６ｂは軸部３８を介して第２のレバー２８の他端部へ
軸着されている。従って、第１のレバ−２４、第２のレ
バー２８およびＸ軸ロッド３４で、Ｘ軸ロッド３４をＸ
軸と平行にＹ軸方向へ移動可能な平行リンクが構成され
ている。なお、第１の移動ガイドとしては、実施例のロ
ッドに限定されず、例えば直動ガイドを採用することも
可能である。
【０００９】４０は第２の移動ガイドの一例であるＹ軸
ロッドであり、各端部がそれぞれ連結体３６ｃ、３６ｄ
へ固定されている。連結体３６ｃは軸部３８を介して第
３のレバー３０の他端部へ軸着されている。一方、連結
体３６ｄは軸部３８を介して第４のレバー３２の他端部
へ軸着されている。従って、第３のレバー３０、第４の
レバー３２およびＹ軸ロッド４０で、Ｙ軸ロッド４０を
Ｙ軸と平行にＸ軸方向へ移動可能な平行リンクが構成さ
れている。なお、第２の移動ガイドも実施例のロッドに
限定されず、例えば直動ガイドを採用することも可能で
ある。なお、第１のレバ−２４における第１の回転軸１
４と連結体３６ａとの距離と第２のレバー２８における
第２の回転軸１８と連結体３６ｂとの距離は同一距離に
設定されている。また、第３のレバー３０における第３
の回転軸２０と連結体３６ｃとの距離と第４のレバー３
２における第４の回転軸２２と連結体３６ｄとの距離は
同一距離に設定されている。
ロッドであり、各端部がそれぞれ連結体３６ｃ、３６ｄ
へ固定されている。連結体３６ｃは軸部３８を介して第
３のレバー３０の他端部へ軸着されている。一方、連結
体３６ｄは軸部３８を介して第４のレバー３２の他端部
へ軸着されている。従って、第３のレバー３０、第４の
レバー３２およびＹ軸ロッド４０で、Ｙ軸ロッド４０を
Ｙ軸と平行にＸ軸方向へ移動可能な平行リンクが構成さ
れている。なお、第２の移動ガイドも実施例のロッドに
限定されず、例えば直動ガイドを採用することも可能で
ある。なお、第１のレバ−２４における第１の回転軸１
４と連結体３６ａとの距離と第２のレバー２８における
第２の回転軸１８と連結体３６ｂとの距離は同一距離に
設定されている。また、第３のレバー３０における第３
の回転軸２０と連結体３６ｃとの距離と第４のレバー３
２における第４の回転軸２２と連結体３６ｄとの距離は
同一距離に設定されている。
【００１０】４２は移動体であり、スライドベアリング
４４を介してＸ軸ロッド３４およびＹ軸ロッド４０が直
交するよう挿通されている。従って、移動体４２はＸ軸
ロッド３４およびＹ軸ロッド４０上を移動可能になって
いる。すなわち、Ｘ軸ロッドおよびＹ軸ロッド４０の移
動に伴って移動体４２はＸ−Ｙ方向へ２次元運動を行
う。移動体４２には、加工用の工具やロボットヘッド、
計測器、加工や搬送されるワーク等を搭載、取付が可能
になっている。
４４を介してＸ軸ロッド３４およびＹ軸ロッド４０が直
交するよう挿通されている。従って、移動体４２はＸ軸
ロッド３４およびＹ軸ロッド４０上を移動可能になって
いる。すなわち、Ｘ軸ロッドおよびＹ軸ロッド４０の移
動に伴って移動体４２はＸ−Ｙ方向へ２次元運動を行
う。移動体４２には、加工用の工具やロボットヘッド、
計測器、加工や搬送されるワーク等を搭載、取付が可能
になっている。
【００１１】４６は第１の駆動手段の一例である第１の
モータであり、サーボモータが使用されている。第１の
モータ４６は、取付具４８を介して第１の回転軸１４直
下に固定されている。第１のモータ４６は、第１の回転
軸１４を直接回転させる。第１のモータ４６が第１の回
転軸１４を回転させると、第１の回転軸１４と平行リン
クを構成している第２の回転軸１８も同方向へ同速度で
回転する。その結果、Ｘ軸ロッド３４をＹ軸方向へ移動
させることができる。なお、本実施例において、第１の
駆動手段として、サーボモータを採用したのは第１の回
転軸１４の回転を精密に制御するためであり、精度を要
求されないような使用態様においては他の回転駆動手段
（例えば、油圧モータ、キックシリンダ）も使用可能で
ある。また、本実施例では第１の駆動手段は、第１の回
転軸１４のみを回転駆動する構成であるが、第２の回転
軸１８のみを回転駆動してもよいし、第１の回転軸１４
と第２の回転軸１８を別個の手段で同期回転させるよう
にしてもよい。
モータであり、サーボモータが使用されている。第１の
モータ４６は、取付具４８を介して第１の回転軸１４直
下に固定されている。第１のモータ４６は、第１の回転
軸１４を直接回転させる。第１のモータ４６が第１の回
転軸１４を回転させると、第１の回転軸１４と平行リン
クを構成している第２の回転軸１８も同方向へ同速度で
回転する。その結果、Ｘ軸ロッド３４をＹ軸方向へ移動
させることができる。なお、本実施例において、第１の
駆動手段として、サーボモータを採用したのは第１の回
転軸１４の回転を精密に制御するためであり、精度を要
求されないような使用態様においては他の回転駆動手段
（例えば、油圧モータ、キックシリンダ）も使用可能で
ある。また、本実施例では第１の駆動手段は、第１の回
転軸１４のみを回転駆動する構成であるが、第２の回転
軸１８のみを回転駆動してもよいし、第１の回転軸１４
と第２の回転軸１８を別個の手段で同期回転させるよう
にしてもよい。
【００１２】５０は第２の駆動手段の一例である第２の
モータであり、同じくサーボモータが使用されている。
第２のモータ５０は、取付具４８を介して第３の回転軸
２０直下に固定されている。第２のモータ５０は、第３
の回転軸２０を直接回転させる。第２のモータ５０が第
３の回転軸２０を回転させると、第３の回転軸２０と平
行リンクを構成している第４の回転軸２２も同方向へ同
速度で回転する。その結果、Ｙ軸ロッド４０をＸ軸方向
へ移動させることができる。なお、本実施例において、
第２の駆動手段として、サーボモータを採用したのは第
３の回転軸２０の回転を精密に制御するためであり、精
度を要求されないような使用態様においては他の回転駆
動手段（例えば、油圧モータ、キックシリンダ）も使用
可能である。また、本実施例では第２の駆動手段は、第
３の回転軸２０のみを回転駆動する構成であるが、第４
の回転軸２２のみを回転駆動してもよいし、第３の回転
軸２０と第４の回転軸２２を別個の手段で同期回転させ
るようにしてもよい。
モータであり、同じくサーボモータが使用されている。
第２のモータ５０は、取付具４８を介して第３の回転軸
２０直下に固定されている。第２のモータ５０は、第３
の回転軸２０を直接回転させる。第２のモータ５０が第
３の回転軸２０を回転させると、第３の回転軸２０と平
行リンクを構成している第４の回転軸２２も同方向へ同
速度で回転する。その結果、Ｙ軸ロッド４０をＸ軸方向
へ移動させることができる。なお、本実施例において、
第２の駆動手段として、サーボモータを採用したのは第
３の回転軸２０の回転を精密に制御するためであり、精
度を要求されないような使用態様においては他の回転駆
動手段（例えば、油圧モータ、キックシリンダ）も使用
可能である。また、本実施例では第２の駆動手段は、第
３の回転軸２０のみを回転駆動する構成であるが、第４
の回転軸２２のみを回転駆動してもよいし、第３の回転
軸２０と第４の回転軸２２を別個の手段で同期回転させ
るようにしてもよい。
【００１３】このように構成された２次元運動機構で
は、第１のモータ４６および第２のモータ５０をコンピ
ュータシステム搭載の制御部（不図示）で駆動制御す
る。第１のモータ４６の出力軸の回転方向、回転速度、
回転角度を制御すると、第１の回転軸１４および第２の
回転軸１８の回転方向、回転速度、回転角度を制御する
ことができる。この回転方向、回転速度、回転角度によ
り、Ｘ軸ロッド３４の移動方向、移動速度、移動距離を
制御可能になる。一方、第２のモータ５０の出力軸の回
転方向、回転速度、回転角度を制御すると、第３の回転
軸２０および第４の回転軸２２の回転方向、回転速度、
回転角度を制御することができる。この回転方向、回転
速度、回転角度により、Ｙ軸ロッド４０の移動方向、移
動速度、移動距離を制御可能になる。
は、第１のモータ４６および第２のモータ５０をコンピ
ュータシステム搭載の制御部（不図示）で駆動制御す
る。第１のモータ４６の出力軸の回転方向、回転速度、
回転角度を制御すると、第１の回転軸１４および第２の
回転軸１８の回転方向、回転速度、回転角度を制御する
ことができる。この回転方向、回転速度、回転角度によ
り、Ｘ軸ロッド３４の移動方向、移動速度、移動距離を
制御可能になる。一方、第２のモータ５０の出力軸の回
転方向、回転速度、回転角度を制御すると、第３の回転
軸２０および第４の回転軸２２の回転方向、回転速度、
回転角度を制御することができる。この回転方向、回転
速度、回転角度により、Ｙ軸ロッド４０の移動方向、移
動速度、移動距離を制御可能になる。
【００１４】このように、Ｘ軸ロッド３４およびＹ軸ロ
ッド４０の移動方向、移動速度、移動距離を制御するこ
とにより、移動体４２の２次元運動の方向、速度、移動
量を制御可能となる。上記コンピュータ制御は、例えば
予め計算や実験で求めておいた第１のモータ４６および
第２のモータ５０の出力軸の回転方向、回転速度、回転
角度に対する移動体４２の２次元運動の方向、速度、移
動量のデータテーブルに基づいて行えばよい。
ッド４０の移動方向、移動速度、移動距離を制御するこ
とにより、移動体４２の２次元運動の方向、速度、移動
量を制御可能となる。上記コンピュータ制御は、例えば
予め計算や実験で求めておいた第１のモータ４６および
第２のモータ５０の出力軸の回転方向、回転速度、回転
角度に対する移動体４２の２次元運動の方向、速度、移
動量のデータテーブルに基づいて行えばよい。
【００１５】次に、図４と共に他の実施例について説明
する。なお、前実施例と同一の構成部材については前実
施例と同一の符号を附し、説明は省略する。図１〜図３
の実施例において、理想的には第１の回転軸１４と第２
の回転軸１８、および第３の回転軸２０と第４の回転軸
２２は完全に同期して回転するが、実際には加工精度や
第１のモータ４６、第２のモータ５０の駆動力の直接伝
達と間接伝達の違い等により同期させるのが難しい。ま
た、第１のモータ４６と第２のモータ５０により直接駆
動されない第２の回転軸１８および第４の回転軸２２
は、第１のモータ４６と第２のモータ５０が停止した状
態でモータロックのロック力が及ばないため、外力を受
けて振れることがあり、移動体４２の位置決め精度に悪
影響を与えることがある。
する。なお、前実施例と同一の構成部材については前実
施例と同一の符号を附し、説明は省略する。図１〜図３
の実施例において、理想的には第１の回転軸１４と第２
の回転軸１８、および第３の回転軸２０と第４の回転軸
２２は完全に同期して回転するが、実際には加工精度や
第１のモータ４６、第２のモータ５０の駆動力の直接伝
達と間接伝達の違い等により同期させるのが難しい。ま
た、第１のモータ４６と第２のモータ５０により直接駆
動されない第２の回転軸１８および第４の回転軸２２
は、第１のモータ４６と第２のモータ５０が停止した状
態でモータロックのロック力が及ばないため、外力を受
けて振れることがあり、移動体４２の位置決め精度に悪
影響を与えることがある。
【００１６】そこで、図４の実施例では第１の回転軸１
４と第２の回転軸１８を同期して回転させるための第１
の同期機構と、第３の回転軸２０と第４の回転軸２２を
同期して回転させるための第２の同期機構が設けられて
いる。第１の同期機構は、第１の回転軸１４に固定され
たタイミングプーリ５２ａと、第２の回転軸１８に固定
されたタイミングプーリ５２ｂと、両タイミングプーリ
５２ａ、５２ｂ間に掛け渡したタイミングベルト５４ａ
から成る。第１の同期機構により、第１のモータ４６の
駆動力および停止ロック力が第１の回転軸１４と第２の
回転軸１８へ同等に伝達される。その結果、第１の回転
軸１４と第２の回転軸１８を同期回転させることができ
ると共に、第２の回転軸１８の停止時の振れを防止可能
になる。なお、第１の同期機構としては、特に上記のタ
イミングプーリ５２ａ、５２ｂとタイミングベルト５４
ａに限定されるのではなく、例えばチェーンとスプロケ
ットで構成することも可能である。
４と第２の回転軸１８を同期して回転させるための第１
の同期機構と、第３の回転軸２０と第４の回転軸２２を
同期して回転させるための第２の同期機構が設けられて
いる。第１の同期機構は、第１の回転軸１４に固定され
たタイミングプーリ５２ａと、第２の回転軸１８に固定
されたタイミングプーリ５２ｂと、両タイミングプーリ
５２ａ、５２ｂ間に掛け渡したタイミングベルト５４ａ
から成る。第１の同期機構により、第１のモータ４６の
駆動力および停止ロック力が第１の回転軸１４と第２の
回転軸１８へ同等に伝達される。その結果、第１の回転
軸１４と第２の回転軸１８を同期回転させることができ
ると共に、第２の回転軸１８の停止時の振れを防止可能
になる。なお、第１の同期機構としては、特に上記のタ
イミングプーリ５２ａ、５２ｂとタイミングベルト５４
ａに限定されるのではなく、例えばチェーンとスプロケ
ットで構成することも可能である。
【００１７】第２の同期機構は、第３の回転軸２０に固
定されたタイミングプーリ５２ｃと、第４の回転軸２２
に固定されたタイミングプーリ（不図示）と、両タイミ
ングプーリ５２ｃ、・・・間に掛け渡したタイミングベ
ルト５４ｂから成る。第２の同期機構により、第２のモ
ータ５０の駆動力および停止ロック力が第３の回転軸２
０と第４の回転軸２２へ同等に伝達される。その結果、
第３の回転軸２０と第４の回転軸２２を同期回転させる
ことができると共に、第４の回転軸２２の停止時の振れ
を防止可能になる。なお、第２の同期機構も、上記のタ
イミングプーリ５２ｃ、・・・とタイミングベルト５４
ｂに限定されるのではなく、例えばチェーンとスプロケ
ットで構成することが可能である。以上、本発明の好適
な実施例について種々述べてきたが、本発明は上述の実
施例に限定されるのではなく、発明の精神を逸脱しない
範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
定されたタイミングプーリ５２ｃと、第４の回転軸２２
に固定されたタイミングプーリ（不図示）と、両タイミ
ングプーリ５２ｃ、・・・間に掛け渡したタイミングベ
ルト５４ｂから成る。第２の同期機構により、第２のモ
ータ５０の駆動力および停止ロック力が第３の回転軸２
０と第４の回転軸２２へ同等に伝達される。その結果、
第３の回転軸２０と第４の回転軸２２を同期回転させる
ことができると共に、第４の回転軸２２の停止時の振れ
を防止可能になる。なお、第２の同期機構も、上記のタ
イミングプーリ５２ｃ、・・・とタイミングベルト５４
ｂに限定されるのではなく、例えばチェーンとスプロケ
ットで構成することが可能である。以上、本発明の好適
な実施例について種々述べてきたが、本発明は上述の実
施例に限定されるのではなく、発明の精神を逸脱しない
範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００１８】
【発明の効果】本発明に係る２次元運動機構を用いる
と、第１の駆動手段と第２の駆動手段で、平行リンクを
構成する第１の移動ガイドおよび第２の移動ガイドを移
動させると共に、移動体を２次元運動させるという簡単
な構造の２次元運動機構を実現でき、２次元運動機構の
小型化も図ることができる。また、従来のように高価な
ボールネジやベルト駆動機構、さらには固定ガイドが不
要となるので製造コストの削減が可能となる。特に、請
求項２の構成を採用すると、第１の回転軸と第２の回転
軸、および第３の回転軸と第４の回転軸を同期して回転
させることができるので、移動体の位置決め精度を向上
させることができる等の著効を奏する。
と、第１の駆動手段と第２の駆動手段で、平行リンクを
構成する第１の移動ガイドおよび第２の移動ガイドを移
動させると共に、移動体を２次元運動させるという簡単
な構造の２次元運動機構を実現でき、２次元運動機構の
小型化も図ることができる。また、従来のように高価な
ボールネジやベルト駆動機構、さらには固定ガイドが不
要となるので製造コストの削減が可能となる。特に、請
求項２の構成を採用すると、第１の回転軸と第２の回転
軸、および第３の回転軸と第４の回転軸を同期して回転
させることができるので、移動体の位置決め精度を向上
させることができる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る２次元運動機構の実施例を示した
斜視図。
斜視図。
【図２】図１の２次元運動機構の平面図。
【図３】図１の２次元運動機構の部分破断正面図。
【図４】他の実施例の部分破断正面図。
１４ 第１の回転軸 １８ 第２の回転軸 ２０ 第３の回転軸 ２２ 第４の回転軸 ２４ 第１のレバー ２８ 第２のレバー ３０ 第３のレバー ３２ 第４のレバー ３４ Ｘ軸ロッド ４０ Ｙ軸ロッド ４２ 移動体 ４６ 第１のモータ ５０ 第２のモータ ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ タイミングプーリ ５４ａ、５４ｂ タイミングベルト
Claims (2)
- 【請求項１】 第１軸方向へ離間して配されると共に、
軸線を中心として回転可能な第１の回転軸および第２の
回転軸と、 前記第１軸方向と直角な第２軸方向へ離間して配される
と共に、軸線を中心として回転可能な第３の回転軸およ
び第４の回転軸と、 一端部が前記第１の回転軸へ固定され、第１の回転軸と
一体に回転可能な第１のレバーと、 一端部が前記第２の回転軸へ固定され、第２の回転軸と
一体に回転可能な第２のレバーと、 一端部が前記第３の回転軸へ固定され、第３の回転軸と
一体に回転可能な第３のレバーと、 一端部が前記第４の回転軸へ固定され、第４の回転軸と
一体に回転可能な第４のレバーと、 一端部が前記第１のレバーの他端部へ軸着され、他端部
が前記第２のレバーの他端部へ軸着された第１の移動ガ
イドと、 一端部が前記第３のレバーの他端部へ軸着され、他端部
が前記第４のレバーの他端部へ軸着された第２の移動ガ
イドと、 前記第１の移動ガイドおよび第２の移動ガイド上を移動
可能な移動体と、 前記第１の回転軸および／または第２の回転軸を回転さ
せる第１の駆動手段と、 前記第３の回転軸および／または第４の回転軸を回転さ
せる第２の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。 - 【請求項２】 前記第１の駆動手段は、前記第１の回転
軸と第２の回転軸を同期して回転させるための第１の同
期機構を具備し、 前記第２の駆動手段は、前記第３の回転軸と第４の回転
軸を同期して回転させるための第２の同期機構を具備す
ることを特徴とする請求項１記載の２次元運動機構。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5219495A JPH0768437A (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | ２次元運動機構 |
| US08/288,870 US5477743A (en) | 1993-09-03 | 1994-08-10 | Two dimensional drive system |
| DE4430395A DE4430395C2 (de) | 1993-09-03 | 1994-08-26 | Zweidimensionales Antriebssystem |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5219495A JPH0768437A (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | ２次元運動機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0768437A true JPH0768437A (ja) | 1995-03-14 |
Family
ID=16736351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5219495A Pending JPH0768437A (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | ２次元運動機構 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5477743A (ja) |
| JP (1) | JPH0768437A (ja) |
| DE (1) | DE4430395C2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11274031A (ja) * | 1998-03-20 | 1999-10-08 | Canon Inc | 露光装置およびデバイス製造方法ならびに位置決め装置 |
| US6463664B1 (en) * | 2000-10-19 | 2002-10-15 | Sandia Corporation | Multi-axis planar slide system |
| DE10206414A1 (de) * | 2001-03-16 | 2002-10-02 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Positionierung eines Werkzeugs innerhalb eines vorgegebenen Arbeitsbereichs |
| TWI302862B (en) * | 2006-05-18 | 2008-11-11 | Univ Chung Yuan Christian | Toggle-type positioning platform and toggle-type machine center |
| US7898204B2 (en) * | 2007-01-05 | 2011-03-01 | Active Precision, Inc. | High-speed substrate manipulator |
| TW200909711A (en) * | 2007-08-17 | 2009-03-01 | Univ Nat Formosa | Device for producing special track |
| US8137517B1 (en) | 2009-02-10 | 2012-03-20 | Wd Media, Inc. | Dual position DC magnetron assembly |
| TWI367144B (en) * | 2009-05-05 | 2012-07-01 | Univ Chung Yuan Christian | Three-link toggle type positioning platform |
| TWI395633B (zh) * | 2010-04-23 | 2013-05-11 | 私立中原大學 | 肘節式定位平台 |
| US8674327B1 (en) | 2012-05-10 | 2014-03-18 | WD Media, LLC | Systems and methods for uniformly implanting materials on substrates using directed magnetic fields |
| KR102395649B1 (ko) * | 2017-02-24 | 2022-05-09 | 마포스 쏘시에타 페르 아지오니 | 기계 부품의 치수 및/또는 기하학적 검사용 양방향 측정 헤드 |
| US11121115B2 (en) * | 2018-09-20 | 2021-09-14 | Asm Technology Singapore Pte Ltd. | Y-theta table for semiconductor equipment |
| DE102022202904A1 (de) * | 2022-03-24 | 2023-09-28 | Hs-Tumbler Gmbh | Behälter mit Antrieb für Bahnkurve |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3764900A (en) * | 1972-02-03 | 1973-10-09 | Univ Michigan Tech | Electrolytic electrical field mapping device |
| US4176455A (en) * | 1977-02-24 | 1979-12-04 | Copeland Thomas M | Plotting apparatus |
| US4995277A (en) * | 1988-05-31 | 1991-02-26 | Ken Yanagisawa | Two dimensional drive system |
| EP0366420A3 (en) * | 1988-10-28 | 1992-04-15 | Mamiya Denshi Co. Ltd. | Table driving apparatus |
| US4995227A (en) * | 1989-10-25 | 1991-02-26 | Foster Harry C | Power assisted reel type lawn mower |
| JP2798829B2 (ja) * | 1991-10-17 | 1998-09-17 | 健 柳沢 | ２次元運動機構 |
-
1993
- 1993-09-03 JP JP5219495A patent/JPH0768437A/ja active Pending
-
1994
- 1994-08-10 US US08/288,870 patent/US5477743A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-26 DE DE4430395A patent/DE4430395C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5477743A (en) | 1995-12-26 |
| DE4430395A1 (de) | 1995-03-09 |
| DE4430395C2 (de) | 1999-12-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040831 |