JPH08114576A - テーブル駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、テーブルを駆動するためのテーブ
ル駆動装置に関し、エアーシリンダによりテーブルを高
い位置精度で移動することを目的とする。 【構成】 テーブルを移動するための送りナットと、前
記送りナットが螺合される螺子軸と、圧力気体により直
線駆動される駆動用エアーシリンダと、前記駆動用エア
ーシリンダの直線運動を回転運動に変換し前記螺子軸を
回転する回転手段と、前記駆動用エアーシリンダのピス
トンロッドに形成される位置決め突起に当接し前記ピス
トンロッドのストロークを調節する調節部材を有するス
トローク調節用エアーシリンダとを有して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テーブルを駆動するた
めのテーブル駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、医療関係では、脳から発生する微
弱な脳磁波を検出し、脳卒中，てんかん等の病気の解明
を図ることが進められており、脳から発生する微弱な脳
磁波を検出するために、患者を磁気シールドルーム内に
収容し、例えば、液体ヘリウムを用いた超電導量子干渉
素子〔以下スクイッド（ＳＱＵＩＤ）素子という〕セン
サーにより、脳から発生する微弱な脳磁波を検出するこ
とが行われている。

【０００３】また、近時、機械工学関係では、上述した
スクイッド素子センサーを用いた非破壊検査装置により
材料の欠陥等を非破壊で検査することが行われている。
この非破壊検査は、図２に示すように、磁気シールドル
ーム１１内に、スクイッド素子センサーが収容されるデ
ュワー部１３を配置し、デュワー部１３の下方に配置さ
れるテーブル１５上に試験体１７を載置し、テーブル１
５を移動することにより行われる。

【０００４】テーブル１５は、図３に示すように、Ｘ軸
方向とＹ軸方向に移動可能とされており、試験体１７
は、テーブル１５の移動により図４に示すように、Ｘ軸
方向にスキャニングされた後、Ｙ軸方向に所定距離移動
され、これを繰り返すことにより試験体１７の全面がス
キャニングされる。

【０００５】そして、スクイッド素子センサーのサンプ
リング周波数，分解能を向上させるためには、テーブル
１５をＸ軸方向に、低速で、かつ、一定速度で移動する
必要がある。

【０００６】また、試験体１７の全面を正確にスキャニ
ングするためには、テーブル１５をＹ軸方向に、０．５
mm，１．０mm等の等間隔で正確に移動する必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
非破壊検査装置では、テーブル１５をＹ軸方向に、０．
５mm，１．０mm等の等間隔で正確に移動することが困難
であるという問題があった。

【０００８】すなわち、テーブル１５を正確に移動する
ためには、サーボモータ，ステッピングモータ等の電気
モータを使用することが考えられるが、上述した非破壊
検査装置では、このような電気モータは、スクイッド素
子センサーのノイズ源になるため使用することができな
い。

【０００９】また、油圧モータを使用する場合には、磁
気ノイズの発生防止のために、各部品がアルミニウム，
真鍮等の非磁性体により形成されているため、各部品の
強度に問題が生じる。

【００１０】そこで、アルミニウム，真鍮等の非磁性体
により形成されるエアーシリンダを用いてテーブルを駆
動することが検討されているが、エアーシリンダを使用
する場合には、移動位置精度が極端に低下するという問
題があった。

【００１１】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、エアーシリンダによりテーブルを
高い位置精度で移動することができるテーブル駆動装置
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１のテーブル駆動
装置は、テーブルを移動するための送りナットと、前記
送りナットが螺合される螺子軸と、圧力気体により直線
駆動される駆動用エアーシリンダと、前記駆動用エアー
シリンダの直線運動を回転運動に変換し前記螺子軸を回
転する回転手段と、前記駆動用エアーシリンダのピスト
ンロッドに形成される位置決め突起に当接し前記ピスト
ンロッドのストロークを調節する調節部材を有するスト
ローク調節用エアーシリンダとを有するものである。

【００１３】請求項２のテーブル駆動装置は、請求項１
において、前記回転手段は、筒状部材内に、前記駆動用
エアーシリンダのピストンロッドを挿入し、前記ピスト
ンロッドに固定されるピン部材を、筒状部材内に形成さ
れる円弧状溝に摺動自在に嵌合してなるものである。

【００１４】請求項３のテーブル駆動装置は、請求項１
または２において、前記回転手段は、クラッチ機構を介
して前記螺子軸に連結されているものである。請求項４
のテーブル駆動装置は、請求項３において、前記クラッ
チ機構は、前記回転手段および螺子軸に形成される回転
送り歯と、前記回転手段を移動し前記回転送り歯を歯合
させるクラッチ用エアーシリンダとからなるものであ
る。

【００１５】請求項５のテーブル駆動装置は、請求項３
または４において、前記回転手段は、前記螺子軸の両側
に配置され、一方の回転手段と他方の回転手段とは、前
記螺子軸を異なる方向に回転するものである。

【００１６】

【作用】請求項１のテーブル駆動装置では、駆動用エア
ーシリンダが作動されると、駆動用エアーシリンダの直
線運動が、回転手段により回転運動に変換され、螺子軸
が回転され、螺子軸の回転により送りナットを介してテ
ーブルが移動される。

【００１７】そして、駆動用エアーシリンダは、そのピ
ストンロッドに形成される位置決め突起が、ストローク
調節用エアーシリンダの調節部材に当接するまで所定の
ストローク高い精度で移動され、これにより、テーブル
が高い位置精度で所定距離移動される。

【００１８】請求項２のテーブル駆動装置では、駆動用
エアーシリンダのピストンロッドが直線移動すると、ピ
ストンロッドに固定されるピン部材が、筒状部材内に形
成される円弧状溝に沿って摺動し、筒状部材が回転され
る。

【００１９】請求項３のテーブル駆動装置では、クラッ
チ機構により、回転手段と螺子軸とが必要に応じて連結
される。請求項４のテーブル駆動装置では、クラッチ用
エアーシリンダにより回転手段を移動し、回転送り歯を
歯合させることにより、回転手段と螺子軸とが連結され
る。

【００２０】請求項５のテーブル駆動装置では、一方の
回転手段により螺子軸が一方の方向に回転され、他方の
回転手段により螺子軸が異なる方向に回転され、これに
よりテーブルが往復移動される。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の詳細を図面に示す実施例につ
いて説明する。なお、この実施例のテーブル駆動装置に
おいて使用される各構成部材は、アルミニウム，真鍮，
樹脂等の非磁性材料により形成されている。

【００２２】図１は、本発明のテーブル駆動装置の一実
施例を示すもので、符号２１は、非破壊検査をすべき試
験体２３が載置されるテーブルを示している。このテー
ブル２１の上方には、スクイッド素子センサーが収容さ
れるデュワー２５が位置されている。

【００２３】この実施例では、テーブル２１は送りナッ
ト２７に固定されており、送りナット２７は、図示しな
い摺動面に沿って直線移動可能に配置されている。送り
ナット２７は、例えば台形螺子からなる螺子軸２９に螺
合されている。

【００２４】図において符号３１は、圧力空気により直
線駆動される両ロッドの駆動用エアーシリンダを示して
いる。この駆動用エアーシリンダ３１は、螺子軸２９の
両側に、螺子軸２９と同一直線上に配置されている。

【００２５】駆動用エアーシリンダ３１のピストンロッ
ド３３の後部３３ａには、円環状の位置決め突起３５が
形成されている。そして、ピストンロッド３３の後部３
３ａの下方には、３台のストローク調節用エアーシリン
ダ３７，３８，３９が配置されている。

【００２６】これ等のストローク調節用エアーシリンダ
３７，３８，３９のピストンロッド３７ａ，３８ａ，３
９ａには、それぞれピストンロッド３３のストロークを
調節する調節部材３７ｂ，３８ｂ，３９ｂが配置されて
いる。

【００２７】この実施例では、駆動用エアーシリンダ３
１のピストンロッド３３が最も後方に位置している時
に、調節部材３７ｂ，３８ｂ，３９ｂと位置決め突起３
５との間隔が、それぞれ５mm，３mm，１mmとなるように
設定されている。

【００２８】従って、ストローク調節用エアーシリンダ
３７のピストンロッド３７ａを伸ばしている時には、駆
動用エアーシリンダ３１のピストンロッド３３のストロ
ークは５mm、ストローク調節用エアーシリンダ３８のピ
ストンロッド３８ａを伸ばしている時には、駆動用エア
ーシリンダ３１のピストンロッド３３のストロークは３
mm、ストローク調節用エアーシリンダ３９のピストンロ
ッド３９ａを伸ばしている時には、駆動用エアーシリン
ダ３１のピストンロッド３３のストロークは１mmにな
る。

【００２９】駆動用エアーシリンダ３１のピストンロッ
ド３３の前部３３ｂには、駆動用エアーシリンダ３１の
直線運動を回転運動に変換する回転手段４１が配置され
ている。

【００３０】この回転手段４１は、筒状部材４３内に、
駆動用エアーシリンダ３１のピストンロッド３３の前部
３３ｂを挿入し、ピストンロッド３３の先端に固定され
るピン部材４５を、筒状部材４３内に形成される円弧状
溝４７に摺動自在に嵌合して形成されている。

【００３１】そして、回転手段４１は、クラッチ機構４
９を介して螺子軸２９に連結されている。クラッチ機構
４９は、螺子軸２９の両端および筒状部材４３の先端に
形成される回転送り歯５１，５３と、筒状部材４３を移
動し、回転送り歯５１，５３を歯合させるクラッチ用エ
アーシリンダ５５とから構成されている。

【００３２】このクラッチ用エアーシリンダ５５のピス
トンロッド５５ａには、移動片５７が固定され、移動片
５７が、筒状部材４３の外周に形成される環状溝４３ａ
に嵌合されている。

【００３３】上述したテーブル駆動装置では、テーブル
２１の必要移動距離に応じて、駆動用エアーシリンダ３
１のストロークが設定される。すなわち、例えば、テー
ブル２１の必要移動距離が、１．０mmの時には、ストロ
ーク調節用エアーシリンダ３７が作動され、０．６mmの
時には、ストローク調節用エアーシリンダ３８が作動さ
れ、０．２mmの時には、ストローク調節用エアーシリン
ダ３９が作動される。

【００３４】また、テーブル２１の移動方向に応じて、
いずれか一方のクラッチ用エアーシリンダ５５が作動さ
れ、筒状部材４３と螺子軸２９とが回転送り歯５１，５
３を介して連結される。

【００３５】そして、駆動用エアーシリンダ３１が作動
されると、駆動用エアーシリンダ３１の直線運動が、回
転手段４１により回転運動に変換され、クラッチ機構４
９を介して螺子軸２９が回転され、螺子軸２９の回転に
より送りナット２７を介してテーブル２１が移動され
る。

【００３６】以上のように構成されたテーブル駆動装置
では、駆動用エアーシリンダ３１のピストンロッド３３
に形成される位置決め突起３５と、ストローク調節用エ
アーシリンダ３７，３８，３９の調節部材３７ｂ，３８
ｂ，３９ｂとにより駆動用エアーシリンダ３１のストロ
ークが高い精度で維持されるため、エアーシリンダ３１
によりテーブル２１を高い位置精度で移動することがで
きる。

【００３７】そして、エアーシリンダ３１，３７，３
８，３９，５５をアルミニウム，真鍮，樹脂等の非磁性
材料により形成することにより、スクイッド素子センサ
ーのノイズ源になることがなくなるため、スクイッド素
子センサーを用いた非破壊検査装置に好適するテーブル
駆動装置を容易に提供することが可能になる。

【００３８】また、エアーシリンダ３１は、比較的低圧
で作動されるため、アルミニウム，真鍮等の非磁性体に
より形成される各部品の強度に問題が生じることを確実
に回避することができる。

【００３９】さらに、上述したテーブル駆動装置では、
駆動用エアーシリンダ３１のピストンロッド３３が直線
移動すると、ピストンロッド３３に固定されるピン部材
４５が、筒状部材４３内に形成される円弧状溝４７に沿
って摺動するため、筒状部材４３を容易，確実に回転す
ることができる。

【００４０】また、クラッチ機構４９により、回転手段
４１と螺子軸２９とが必要に応じて連結されるため、螺
子軸２９を異なる方向に容易，確実に回転することがで
きる。

【００４１】さらに、上述したテーブル駆動装置では、
クラッチ用エアーシリンダ５５により回転手段４１を移
動し、回転送り歯５１，５３を歯合させることにより、
回転手段４１と螺子軸２９とを容易，確実に連結するこ
とができる。

【００４２】また、一方の回転手段４１により螺子軸２
９が一方の方向に回転され、他方の回転手段４１により
螺子軸２９が異なる方向に回転されるため、テーブル２
１を容易，確実に往復移動することができる。

【００４３】なお、以上述べた実施例では、本発明をス
クイッド素子センサーを用いた非破壊検査装置に適用し
た例について説明したが、本発明はかかる実施例に限定
されるものではなく、広く各種のテーブル２１駆動装置
に使用することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１のテーブル
駆動装置では、駆動用エアーシリンダのピストンロッド
に形成される位置決め突起と、ストローク調節用エアー
シリンダの調節部材とにより駆動用エアーシリンダのス
トロークが高い精度で維持されるため、エアーシリンダ
によりテーブルを高い位置精度で移動することができ
る。

【００４５】請求項２のテーブル駆動装置では、駆動用
エアーシリンダのピストンロッドが直線移動すると、ピ
ストンロッドに固定されるピン部材が、筒状部材内に形
成される円弧状溝に沿って摺動するため、筒状部材を容
易，確実に回転することができる。

【００４６】請求項３のテーブル駆動装置では、クラッ
チ機構により、回転手段と螺子軸とが必要に応じて連結
されるため、螺子軸を異なる方向に容易，確実に回転す
ることができる。

【００４７】請求項４のテーブル駆動装置では、クラッ
チ用エアーシリンダにより回転手段を移動し、回転送り
歯を歯合させることにより、回転手段と螺子軸とを容
易，確実に連結することができる。

【００４８】請求項５のテーブル駆動装置では、一方の
回転手段により螺子軸が一方の方向に回転され、他方の
回転手段により螺子軸が異なる方向に回転されるため、
テーブルを容易，確実に往復移動することができるとい
う利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のテーブル駆動装置の一実施例を示す説
明図である。

【図２】非破壊検査装置を示す側面図である。

【図３】図２の非破壊検査装置のテーブルを示す上面図
である。

【図４】図２の非破壊検査装置のテーブルの移動方法を
示す説明図である。

【符号の説明】

２１ テーブル ２７ 送りナット ２９ 螺子軸 ３１ 駆動用エアーシリンダ ３３ ピストンロッド ３５ 位置決め突起 ３７ ストローク調節用エアーシリンダ ３７ｂ 調節部材 ４１ 回転手段 ４３ 筒状部材 ４５ ピン部材 ４７ 円弧状溝 ４９ クラッチ機構 ５１ 回転送り歯

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーブルを移動するための送りナット
   と、 前記送りナットが螺合される螺子軸と、 圧力気体により直線駆動される駆動用エアーシリンダ
   と、 前記駆動用エアーシリンダの直線運動を回転運動に変換
   し前記螺子軸を回転する回転手段と、 前記駆動用エアーシリンダのピストンロッドに形成され
   る位置決め突起に当接し前記ピストンロッドのストロー
   クを調節する調節部材を有するストローク調節用エアー
   シリンダと、 を有することを特徴とするテーブル駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のテーブル駆動装置におい
   て、 前記回転手段は、筒状部材内に、前記駆動用エアーシリ
   ンダのピストンロッドを挿入し、前記ピストンロッドに
   固定されるピン部材を、筒状部材内に形成される円弧状
   溝に摺動自在に嵌合してなることを特徴とするテーブル
   駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のテーブル駆動装
   置において、 前記回転手段は、クラッチ機構を介して前記螺子軸に連
   結されていることを特徴とするテーブル駆動装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のテーブル駆動装置におい
   て、 前記クラッチ機構は、前記回転手段および螺子軸に形成
   される回転送り歯と、前記回転手段を移動し前記回転送
   り歯を歯合させるクラッチ用エアーシリンダとからなる
   ことを特徴とするテーブル駆動装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載のテーブル駆動装
   置において、 前記回転手段は、前記螺子軸の両側に配置され、一方の
   回転手段と他方の回転手段とは、前記螺子軸を異なる方
   向に回転することを特徴とするテーブル駆動装置。