JPH08161049A - 位置決め装置 - Google Patents
位置決め装置Info
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- JPH08161049A JPH08161049A JP32359594A JP32359594A JPH08161049A JP H08161049 A JPH08161049 A JP H08161049A JP 32359594 A JP32359594 A JP 32359594A JP 32359594 A JP32359594 A JP 32359594A JP H08161049 A JPH08161049 A JP H08161049A
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- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 平面座標系において、対象物の方向と位置を
任意に決定し、また対象物の方向を一定に保ったまま任
意の位置に移動させることができ、なおかつ真空中やク
リーンな雰囲気での使用が可能である位置決め装置を提
供する。 【構成】 位置決め装置は、独立して回転駆動される３
重軸である太陽軸４と、それらに固定される２つの太陽
歯車９，１１および太陽アーム５と、太陽歯車９，１１
に連動される３つの遊星歯車１０，１２，１３および試
料歯車１６と、前記遊星歯車１０，１２，１３が固定さ
れる２重軸である遊星軸８および遊星軸８に固定される
遊星アーム１３と、前記試料歯車１６が固定される試料
軸１４に固定される試料台１７とを備える。
任意に決定し、また対象物の方向を一定に保ったまま任
意の位置に移動させることができ、なおかつ真空中やク
リーンな雰囲気での使用が可能である位置決め装置を提
供する。 【構成】 位置決め装置は、独立して回転駆動される３
重軸である太陽軸４と、それらに固定される２つの太陽
歯車９，１１および太陽アーム５と、太陽歯車９，１１
に連動される３つの遊星歯車１０，１２，１３および試
料歯車１６と、前記遊星歯車１０，１２，１３が固定さ
れる２重軸である遊星軸８および遊星軸８に固定される
遊星アーム１３と、前記試料歯車１６が固定される試料
軸１４に固定される試料台１７とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、平面座標系において、
対象物の方向と位置を任意に決定する位置決め装置に関
するものである。
対象物の方向と位置を任意に決定する位置決め装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】原点をＯとする平面座標系Ｘ−Ｙにおけ
る位置決め装置には、例えば、図１０に示すように、位
置決め対象物たる試料を載せる試料台４１の中心Ｃ1 と
原点Ｏとの距離ｒと、試料台４１の中心Ｃ1 まわりの回
転角θとから位置決めする（ｒ，θ）位置決め装置、ま
たは、図１１に示すように、試料台４２の中心Ｃ1 と原
点Ｏを結ぶ線分とＸ軸とのなす角ｕと、試料台４２の中
心Ｃ2 まわりの回転角θとから位置決めする（ｕ，θ）
位置決め装置がある。さらに、図１２に示すように、試
料台４３の中心Ｃ3 の座標（ｘ，ｙ）と、試料台４３の
中心Ｃ3 まわりの回転角θとから位置決めする（Ｘ，
Ｙ，θ）位置決め装置もある。
る位置決め装置には、例えば、図１０に示すように、位
置決め対象物たる試料を載せる試料台４１の中心Ｃ1 と
原点Ｏとの距離ｒと、試料台４１の中心Ｃ1 まわりの回
転角θとから位置決めする（ｒ，θ）位置決め装置、ま
たは、図１１に示すように、試料台４２の中心Ｃ1 と原
点Ｏを結ぶ線分とＸ軸とのなす角ｕと、試料台４２の中
心Ｃ2 まわりの回転角θとから位置決めする（ｕ，θ）
位置決め装置がある。さらに、図１２に示すように、試
料台４３の中心Ｃ3 の座標（ｘ，ｙ）と、試料台４３の
中心Ｃ3 まわりの回転角θとから位置決めする（Ｘ，
Ｙ，θ）位置決め装置もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
（ｒ，θ）位置決め装置および（ｕ，θ）位置決め装置
技術では、位置決めのための独立したパラメータを２つ
しかもっていないため、試料の位置は任意に決められる
が、試料の方向は任意には決められない。すなわち、試
料台４１，４２の中心Ｃ1 ，Ｃ2 まわりの回転動作は独
立して試料の方向を決めるものではなく、この回転も含
めて試料の平面座標系Ｘ−Ｙにおける位置を決めるた
め、試料を位置決めした結果、試料が試料台４１，４２
の中心Ｃ1 ，Ｃ2 に合致した場合には、試料台４１，４
２を回転して試料を任意の方向に向けられるが、試料が
試料台４１，４２の中心Ｃ1 ，Ｃ2 から外れた位置にあ
る場合には、平面座標系Ｘ−Ｙにおける位置を維持する
ために試料台４１，４２の回転に制限を受け、試料を任
意の方向に向けられない。
（ｒ，θ）位置決め装置および（ｕ，θ）位置決め装置
技術では、位置決めのための独立したパラメータを２つ
しかもっていないため、試料の位置は任意に決められる
が、試料の方向は任意には決められない。すなわち、試
料台４１，４２の中心Ｃ1 ，Ｃ2 まわりの回転動作は独
立して試料の方向を決めるものではなく、この回転も含
めて試料の平面座標系Ｘ−Ｙにおける位置を決めるた
め、試料を位置決めした結果、試料が試料台４１，４２
の中心Ｃ1 ，Ｃ2 に合致した場合には、試料台４１，４
２を回転して試料を任意の方向に向けられるが、試料が
試料台４１，４２の中心Ｃ1 ，Ｃ2 から外れた位置にあ
る場合には、平面座標系Ｘ−Ｙにおける位置を維持する
ために試料台４１，４２の回転に制限を受け、試料を任
意の方向に向けられない。
【０００４】前記従来の（Ｘ，Ｙ，θ）位置決め装置に
おいては、位置決めのための独立したパラメータを３つ
もっているので、試料の位置および方向を任意に決めら
れる。すなわち、試料が試料台４３のどこに載せられて
いるかに関係なく、試料台４３の中心Ｃ3 まわりの回転
によって試料の方向を決めてから、試料台をＸ方向およ
びＹ方向に移動させれば、任意の位置で任意の方向を向
けられる。しかし、この（Ｘ，Ｙ，θ）位置決め装置
は、駆動方式が複雑でかつ大型となり、油分や粉塵を排
出するおそれのある駆動モータを試料台４３の置かれる
試料室の外へ設置することが困難である。そのため、Ｘ
線分析装置における試料室等の、真空中やクリーンな雰
囲気での使用が困難である。
おいては、位置決めのための独立したパラメータを３つ
もっているので、試料の位置および方向を任意に決めら
れる。すなわち、試料が試料台４３のどこに載せられて
いるかに関係なく、試料台４３の中心Ｃ3 まわりの回転
によって試料の方向を決めてから、試料台をＸ方向およ
びＹ方向に移動させれば、任意の位置で任意の方向を向
けられる。しかし、この（Ｘ，Ｙ，θ）位置決め装置
は、駆動方式が複雑でかつ大型となり、油分や粉塵を排
出するおそれのある駆動モータを試料台４３の置かれる
試料室の外へ設置することが困難である。そのため、Ｘ
線分析装置における試料室等の、真空中やクリーンな雰
囲気での使用が困難である。
【０００５】本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされ
たもので、平面座標系において、対象物の方向と位置を
任意に決定し、また対象物の方向を一定に保ったまま任
意の位置に移動させることができ、なおかつ真空中やク
リーンな雰囲気での使用が可能である位置決め装置を提
供することを目的とする。
たもので、平面座標系において、対象物の方向と位置を
任意に決定し、また対象物の方向を一定に保ったまま任
意の位置に移動させることができ、なおかつ真空中やク
リーンな雰囲気での使用が可能である位置決め装置を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の位置決め装置は、それぞれ回転駆動され
る第１太陽軸、第２太陽軸および第３太陽軸を備えた３
重軸である太陽軸と、前記第３太陽軸に固定された太陽
アームと、前記太陽アームの回転端部に回転自在に支持
された第１遊星軸と、その第１遊星軸に対して回転自在
に設けられた第２遊星軸を備えた２重軸である遊星軸と
を備えている。また、前記第２太陽軸に固定された第１
太陽歯車、前記第１遊星軸に固定され前記第１太陽歯車
と連動して回転される第１遊星歯車、前記第１太陽軸に
固定された第２太陽歯車、前記第２遊星軸に固定され前
記第２太陽歯車と連動して回転される第２遊星歯車、前
記第２遊星軸に固定された遊星アーム、およびその遊星
アームの回転端部に回転自在に支持された試料軸を備え
ている。さらに、前記第１遊星軸に固定された第３遊星
歯車、前記試料軸に固定され前記第３遊星歯車と連動し
て回転される試料歯車、および前記試料軸に固定された
試料台を備えている。
に、請求項１の位置決め装置は、それぞれ回転駆動され
る第１太陽軸、第２太陽軸および第３太陽軸を備えた３
重軸である太陽軸と、前記第３太陽軸に固定された太陽
アームと、前記太陽アームの回転端部に回転自在に支持
された第１遊星軸と、その第１遊星軸に対して回転自在
に設けられた第２遊星軸を備えた２重軸である遊星軸と
を備えている。また、前記第２太陽軸に固定された第１
太陽歯車、前記第１遊星軸に固定され前記第１太陽歯車
と連動して回転される第１遊星歯車、前記第１太陽軸に
固定された第２太陽歯車、前記第２遊星軸に固定され前
記第２太陽歯車と連動して回転される第２遊星歯車、前
記第２遊星軸に固定された遊星アーム、およびその遊星
アームの回転端部に回転自在に支持された試料軸を備え
ている。さらに、前記第１遊星軸に固定された第３遊星
歯車、前記試料軸に固定され前記第３遊星歯車と連動し
て回転される試料歯車、および前記試料軸に固定された
試料台を備えている。
【０００７】請求項２の位置決め装置は、さらに、前記
太陽軸から前記遊星軸までの距離と前記遊星軸から前記
試料軸までの距離が等しく、前記第１太陽歯車と前記第
１遊星歯車とのギア比が１対１であり、前記第２太陽歯
車と前記第２遊星歯車とのギア比が２対１であり、前記
第３遊星歯車と前記試料歯車とのギア比が１対１である
位置決め装置である。
太陽軸から前記遊星軸までの距離と前記遊星軸から前記
試料軸までの距離が等しく、前記第１太陽歯車と前記第
１遊星歯車とのギア比が１対１であり、前記第２太陽歯
車と前記第２遊星歯車とのギア比が２対１であり、前記
第３遊星歯車と前記試料歯車とのギア比が１対１である
位置決め装置である。
【０００８】
【作用および効果】本発明の位置決め装置では、独立し
て回転駆動される３重軸により、対象物を位置決めする
ので、簡単な構造でありながら、平面座標系において、
対象物の方向と位置を任意に決定し、また対象物の方向
を一定に保ったまま任意の位置に移動させることができ
る。さらに、１本の３重軸を介して、駆動モータを対象
物の置かれる室の隔壁外へ設置できるので、真空中やク
リーンな雰囲気での使用が可能である。
て回転駆動される３重軸により、対象物を位置決めする
ので、簡単な構造でありながら、平面座標系において、
対象物の方向と位置を任意に決定し、また対象物の方向
を一定に保ったまま任意の位置に移動させることができ
る。さらに、１本の３重軸を介して、駆動モータを対象
物の置かれる室の隔壁外へ設置できるので、真空中やク
リーンな雰囲気での使用が可能である。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面にしたがって説
明する。まず、本実施例の構成について説明する。図１
の側面断面図に示すように、本実施例の位置決め装置
は、図示しない駆動モータによりそれぞれ独立して回転
駆動される第１太陽軸１、第２太陽軸２および第３太陽
軸３を備えた３重軸である太陽軸４と、第３太陽軸３に
固定された箱状の太陽アーム５と、太陽アーム５の回転
端部に回転自在に支持された第１遊星軸６と、その第１
遊星軸６に対して回転自在に設けられた第２遊星軸７を
備えた２重軸である遊星軸８とを備えている。また、第
２太陽軸２に固定された第１太陽歯車９、第１遊星軸６
に固定され第１太陽歯車９と第１アイドラ歯車２０を介
して連動して回転される第１遊星歯車１０、第１太陽軸
１に固定された第２太陽歯車１１、第２遊星軸７に固定
され第２太陽歯車１１と第２アイドラ歯車２２を介して
連動して回転される第２遊星歯車１２、第２遊星軸７に
固定された遊星アーム１３、およびその遊星アーム１３
の回転端部に回転自在に支持された試料軸１４を備えて
いる。
明する。まず、本実施例の構成について説明する。図１
の側面断面図に示すように、本実施例の位置決め装置
は、図示しない駆動モータによりそれぞれ独立して回転
駆動される第１太陽軸１、第２太陽軸２および第３太陽
軸３を備えた３重軸である太陽軸４と、第３太陽軸３に
固定された箱状の太陽アーム５と、太陽アーム５の回転
端部に回転自在に支持された第１遊星軸６と、その第１
遊星軸６に対して回転自在に設けられた第２遊星軸７を
備えた２重軸である遊星軸８とを備えている。また、第
２太陽軸２に固定された第１太陽歯車９、第１遊星軸６
に固定され第１太陽歯車９と第１アイドラ歯車２０を介
して連動して回転される第１遊星歯車１０、第１太陽軸
１に固定された第２太陽歯車１１、第２遊星軸７に固定
され第２太陽歯車１１と第２アイドラ歯車２２を介して
連動して回転される第２遊星歯車１２、第２遊星軸７に
固定された遊星アーム１３、およびその遊星アーム１３
の回転端部に回転自在に支持された試料軸１４を備えて
いる。
【００１０】さらに、本実施例の位置決め装置は、第１
遊星軸６に固定された第３遊星歯車１５、試料軸１４に
固定され第３遊星歯車１５と第３アイドラ歯車２４連動
して回転される試料歯車１６、および試料軸１４に固定
された試料台１７を備えている。第１、第２アイドラ歯
車２０，２２は、それぞれ太陽アーム５に回転自在に支
持された第１、第２アイドラ軸１９，２１に固定され、
第３アイドラ歯車２４は、遊星アーム１３に回転自在に
支持された第３アイドラ軸２３に固定されている。
遊星軸６に固定された第３遊星歯車１５、試料軸１４に
固定され第３遊星歯車１５と第３アイドラ歯車２４連動
して回転される試料歯車１６、および試料軸１４に固定
された試料台１７を備えている。第１、第２アイドラ歯
車２０，２２は、それぞれ太陽アーム５に回転自在に支
持された第１、第２アイドラ軸１９，２１に固定され、
第３アイドラ歯車２４は、遊星アーム１３に回転自在に
支持された第３アイドラ軸２３に固定されている。
【００１１】ここで、第１、第２太陽歯車９，１１、第
１、第２遊星歯車１０，１２および第１、第２アイドラ
歯車２０，２２は、箱状の太陽アーム５の内部にあり、
各軸６，７，１９，２１は軸受け２６，２７，３０，３
１によって、箱状の太陽アーム５の密閉性を保持しつつ
回転自在に支持されている。同様に、第３遊星歯車１
５、試料歯車１６および第３アイドラ歯車２４は、箱状
の遊星アーム１３の内部にあり、各軸２３，２８は軸受
け３２，２８，２９によって、箱状の遊星アーム１３の
密閉性を保持しつつ回転自在に支持されている。
１、第２遊星歯車１０，１２および第１、第２アイドラ
歯車２０，２２は、箱状の太陽アーム５の内部にあり、
各軸６，７，１９，２１は軸受け２６，２７，３０，３
１によって、箱状の太陽アーム５の密閉性を保持しつつ
回転自在に支持されている。同様に、第３遊星歯車１
５、試料歯車１６および第３アイドラ歯車２４は、箱状
の遊星アーム１３の内部にあり、各軸２３，２８は軸受
け３２，２８，２９によって、箱状の遊星アーム１３の
密閉性を保持しつつ回転自在に支持されている。
【００１２】また、太陽アーム５、遊星軸８、遊星アー
ム１３、試料軸１４および試料台１７は、試料台１７に
載せられる位置決め対象物たる試料とともに、隔壁１８
より上の試料室内に設置されている。それら試料室内の
全機構は、太陽軸４のみに支持され、第３太陽軸３は、
軸受け２５によって、試料室の密閉性を保持しつつ、隔
壁１８に対し回転自在に支持されている。さらに、３重
軸たる太陽軸４および２重軸たる遊星軸８において、各
同心軸間も、図示しない軸受けによって密閉性を保持し
つつ回転自在に支持されている。
ム１３、試料軸１４および試料台１７は、試料台１７に
載せられる位置決め対象物たる試料とともに、隔壁１８
より上の試料室内に設置されている。それら試料室内の
全機構は、太陽軸４のみに支持され、第３太陽軸３は、
軸受け２５によって、試料室の密閉性を保持しつつ、隔
壁１８に対し回転自在に支持されている。さらに、３重
軸たる太陽軸４および２重軸たる遊星軸８において、各
同心軸間も、図示しない軸受けによって密閉性を保持し
つつ回転自在に支持されている。
【００１３】そして、本実施例の位置決め装置において
は、前記太陽軸４から前記遊星軸８までの距離と前記遊
星軸８から前記試料軸１４までの距離が等しく設定さ
れ、前記第１太陽歯車９と前記第１遊星歯車１０とのギ
ア比を１対１に、前記第２太陽歯車１１と前記第２遊星
歯車１２とのギア比を２対１に、前記第３遊星歯車１５
と前記試料歯車１６とのギア比を１対１に設定されてい
る。
は、前記太陽軸４から前記遊星軸８までの距離と前記遊
星軸８から前記試料軸１４までの距離が等しく設定さ
れ、前記第１太陽歯車９と前記第１遊星歯車１０とのギ
ア比を１対１に、前記第２太陽歯車１１と前記第２遊星
歯車１２とのギア比を２対１に、前記第３遊星歯車１５
と前記試料歯車１６とのギア比を１対１に設定されてい
る。
【００１４】次に、本実施例の動作について説明する。
まず、動作の第１原理について説明する。動作の第１原
理は、試料台１７の座標系Ｘ−Ｙの原点Ｏに対する公転
半径の変更に関するものである。今、図２の平面図に示
すように、座標系Ｘ−Ｙに対し、太陽アーム５および遊
星アーム１３が、それらの中心線５０，５１がＸ軸に重
なるように、一直線状に延びた位置にあるとする。ここ
で、太陽アーム５の中心線５０とは、第２太陽歯車１１
の中心（座標系Ｘ−Ｙの原点Ｏに一致）Ｏと第２遊星歯
車１２の中心Ａとを結ぶ直線であり、遊星アーム１３の
中心線５１とは、第２遊星歯車１２の中心Ａと試料台１
７の中心Ｂとを結ぶ直線である。
まず、動作の第１原理について説明する。動作の第１原
理は、試料台１７の座標系Ｘ−Ｙの原点Ｏに対する公転
半径の変更に関するものである。今、図２の平面図に示
すように、座標系Ｘ−Ｙに対し、太陽アーム５および遊
星アーム１３が、それらの中心線５０，５１がＸ軸に重
なるように、一直線状に延びた位置にあるとする。ここ
で、太陽アーム５の中心線５０とは、第２太陽歯車１１
の中心（座標系Ｘ−Ｙの原点Ｏに一致）Ｏと第２遊星歯
車１２の中心Ａとを結ぶ直線であり、遊星アーム１３の
中心線５１とは、第２遊星歯車１２の中心Ａと試料台１
７の中心Ｂとを結ぶ直線である。
【００１５】ここで、図３に示すように、隔壁１８（図
１）下で第１太陽軸１を回転駆動する駆動モータの回転
を固定することにより、第２太陽歯車１１の座標系Ｘ−
Ｙに対する回転を固定して、第３太陽軸３を回転駆動す
る駆動モータの回転により、太陽アーム５を座標系Ｘ−
Ｙに対して例えば反時計方向に角度αだけ回転させる。
すると、第２太陽歯車１１と第２遊星歯車１２とのギア
比が２対１であることから、第２遊星歯車１２は、第２
アイドラ歯車２２を介して、中心Ａまわりに時計方向に
角度２αだけ回転する。その結果、線分ＯＡと線分ＡＢ
の長さｄは等しく設定されていることから、試料台１７
の中心ＢはＸ軸上を原点Ｏに向けて移動し、２ｄ−２ｄ
cos αだけ原点Ｏに近づく。さらに、太陽アーム５を回
転させれば、試料台１７の中心ＢはＸ軸上をＸ座標２ｄ
から−２ｄまで移動させられる。これが、試料台１７の
座標系Ｘ−Ｙの原点Ｏに対する公転半径ＯＢの変更であ
る。
１）下で第１太陽軸１を回転駆動する駆動モータの回転
を固定することにより、第２太陽歯車１１の座標系Ｘ−
Ｙに対する回転を固定して、第３太陽軸３を回転駆動す
る駆動モータの回転により、太陽アーム５を座標系Ｘ−
Ｙに対して例えば反時計方向に角度αだけ回転させる。
すると、第２太陽歯車１１と第２遊星歯車１２とのギア
比が２対１であることから、第２遊星歯車１２は、第２
アイドラ歯車２２を介して、中心Ａまわりに時計方向に
角度２αだけ回転する。その結果、線分ＯＡと線分ＡＢ
の長さｄは等しく設定されていることから、試料台１７
の中心ＢはＸ軸上を原点Ｏに向けて移動し、２ｄ−２ｄ
cos αだけ原点Ｏに近づく。さらに、太陽アーム５を回
転させれば、試料台１７の中心ＢはＸ軸上をＸ座標２ｄ
から−２ｄまで移動させられる。これが、試料台１７の
座標系Ｘ−Ｙの原点Ｏに対する公転半径ＯＢの変更であ
る。
【００１６】次に、動作の第２原理について説明する。
動作の第２原理は、試料台１７の座標系Ｘ−Ｙの原点Ｏ
に対する公転運動に関するものである。図３の状態か
ら、第１太陽軸１と第３太陽軸３を同じ方向に同じ角度
だけ回転駆動させると、すなわち、第２太陽歯車１１と
太陽アーム５を一体化して回転させると、太陽アーム５
と遊星ア−ム１３とのなす角２αは維持されたまま、す
なわち試料台１７の公転半径ＯＢは２ｄcos αのまま、
試料台１７は原点Ｏのまわりを公転する。これが、試料
台１７の座標系Ｘ−Ｙの原点Ｏに対する公転運動であ
る。以上の第１および第２の原理から、試料台１７の中
心Ｂは、原点Ｏを中心とする半径２ｄの円内の任意の位
置をとることできる。
動作の第２原理は、試料台１７の座標系Ｘ−Ｙの原点Ｏ
に対する公転運動に関するものである。図３の状態か
ら、第１太陽軸１と第３太陽軸３を同じ方向に同じ角度
だけ回転駆動させると、すなわち、第２太陽歯車１１と
太陽アーム５を一体化して回転させると、太陽アーム５
と遊星ア−ム１３とのなす角２αは維持されたまま、す
なわち試料台１７の公転半径ＯＢは２ｄcos αのまま、
試料台１７は原点Ｏのまわりを公転する。これが、試料
台１７の座標系Ｘ−Ｙの原点Ｏに対する公転運動であ
る。以上の第１および第２の原理から、試料台１７の中
心Ｂは、原点Ｏを中心とする半径２ｄの円内の任意の位
置をとることできる。
【００１７】次に、動作の第３原理について説明する。
動作の第３原理は、座標系Ｘ−Ｙにおける試料台１７の
中心Ｂまわりの回転運動に関するものである。今、動作
の第１原理における図２の状態と同様に、図４に示すよ
うに、太陽アーム５および遊星アーム１３が、それらの
中心線５０，５１がＸ軸に重なるように、一直線状に延
びた位置にあるとし、かつ、試料台１７が例えばＸ軸か
ら反時計方向に角度βをなす方向を向いているとする。
動作の第３原理は、座標系Ｘ−Ｙにおける試料台１７の
中心Ｂまわりの回転運動に関するものである。今、動作
の第１原理における図２の状態と同様に、図４に示すよ
うに、太陽アーム５および遊星アーム１３が、それらの
中心線５０，５１がＸ軸に重なるように、一直線状に延
びた位置にあるとし、かつ、試料台１７が例えばＸ軸か
ら反時計方向に角度βをなす方向を向いているとする。
【００１８】この状態から、図５に示すように、第２太
陽軸２を回転駆動する駆動モータの回転を固定すること
により、第１太陽歯車９の座標系Ｘ−Ｙに対する回転を
固定して、前記第２の原理に基づいて太陽アーム５と遊
星ア−ム１３を一体化した状態で例えば反時計方向に角
度γだけ回転させる。すると、第１太陽歯車９と第１遊
星歯車１０のギア比が１対１であることから、ともに第
１遊星軸６（図１）に固定された第１および第３遊星歯
車１０，１５は、第１アイドラ歯車２０を介して中心Ａ
まわりに時計方向に角度γだけ回転するので、第１およ
び第３遊星歯車１０，１５の座標系Ｘ−Ｙにおける方向
は維持される。同様に、第３アイドラ歯車２４を介して
第３遊星歯車１５と連動する試料歯車１６および試料台
１７の座標系Ｘ−Ｙにおける方向も維持されており、試
料台１７のＸ軸から反時計方向に角度βをなす方向も維
持される。これは、第２太陽軸２を固定しておけば、前
記第２の原理に基づいて試料台１７を原点Ｏまわりに公
転させても、座標系Ｘ−Ｙにおける試料台１７の方向を
維持できることを意味する。
陽軸２を回転駆動する駆動モータの回転を固定すること
により、第１太陽歯車９の座標系Ｘ−Ｙに対する回転を
固定して、前記第２の原理に基づいて太陽アーム５と遊
星ア−ム１３を一体化した状態で例えば反時計方向に角
度γだけ回転させる。すると、第１太陽歯車９と第１遊
星歯車１０のギア比が１対１であることから、ともに第
１遊星軸６（図１）に固定された第１および第３遊星歯
車１０，１５は、第１アイドラ歯車２０を介して中心Ａ
まわりに時計方向に角度γだけ回転するので、第１およ
び第３遊星歯車１０，１５の座標系Ｘ−Ｙにおける方向
は維持される。同様に、第３アイドラ歯車２４を介して
第３遊星歯車１５と連動する試料歯車１６および試料台
１７の座標系Ｘ−Ｙにおける方向も維持されており、試
料台１７のＸ軸から反時計方向に角度βをなす方向も維
持される。これは、第２太陽軸２を固定しておけば、前
記第２の原理に基づいて試料台１７を原点Ｏまわりに公
転させても、座標系Ｘ−Ｙにおける試料台１７の方向を
維持できることを意味する。
【００１９】同様に、図４の状態から、第２太陽軸２を
回転駆動する駆動モータの回転を固定することにより第
１太陽歯車９の座標系Ｘ−Ｙに対する回転を固定して、
前記第１の原理に基づいて、試料台１７の座標系Ｘ−Ｙ
の原点Ｏに対する公転半径ＯＢを変更する場合にも、試
料台１７のＸ軸から反時計方向に角度βをなす方向が維
持される。すなわち、第２太陽軸２を固定しておけば、
前記第２の原理に基づいて試料台１７の座標系Ｘ−Ｙの
原点Ｏに対する公転半径ＯＢを変更しても、座標系Ｘ−
Ｙにおける試料台１７の方向を維持できる。
回転駆動する駆動モータの回転を固定することにより第
１太陽歯車９の座標系Ｘ−Ｙに対する回転を固定して、
前記第１の原理に基づいて、試料台１７の座標系Ｘ−Ｙ
の原点Ｏに対する公転半径ＯＢを変更する場合にも、試
料台１７のＸ軸から反時計方向に角度βをなす方向が維
持される。すなわち、第２太陽軸２を固定しておけば、
前記第２の原理に基づいて試料台１７の座標系Ｘ−Ｙの
原点Ｏに対する公転半径ＯＢを変更しても、座標系Ｘ−
Ｙにおける試料台１７の方向を維持できる。
【００２０】以上から、第２太陽軸２を固定しておけ
ば、試料台１７を座標系Ｘ−Ｙのどこに移動させても、
座標系Ｘ−Ｙにおける試料台１７の方向を維持できるこ
とが分かる。また、逆に、試料台１７が座標系Ｘ−Ｙの
どこにあっても、第２太陽軸２のみを回転駆動すれば、
その回転は、ギア比１対１で第１太陽歯車９から試料歯
車１６まで伝わるので、同じ方向かつ同じ角度で試料台
１７を回転させられる。すなわち、試料台１７が座標系
Ｘ−Ｙのどこにあっても、その位置を維持したまま、試
料台１７の方向を任意に決めることができる。これが、
座標系Ｘ−Ｙにおける試料台１７の中心Ｂまわりの回転
運動に関する動作の第３原理である。
ば、試料台１７を座標系Ｘ−Ｙのどこに移動させても、
座標系Ｘ−Ｙにおける試料台１７の方向を維持できるこ
とが分かる。また、逆に、試料台１７が座標系Ｘ−Ｙの
どこにあっても、第２太陽軸２のみを回転駆動すれば、
その回転は、ギア比１対１で第１太陽歯車９から試料歯
車１６まで伝わるので、同じ方向かつ同じ角度で試料台
１７を回転させられる。すなわち、試料台１７が座標系
Ｘ−Ｙのどこにあっても、その位置を維持したまま、試
料台１７の方向を任意に決めることができる。これが、
座標系Ｘ−Ｙにおける試料台１７の中心Ｂまわりの回転
運動に関する動作の第３原理である。
【００２１】次に、試料台１７上の試料を、所望の方向
で所望の位置に設定する手順の１例を示す。図７に示す
ように、座標系Ｘ−Ｙにおいて、試料を移動させるべき
所望の位置がＤ点であり、所望の方向がＸ軸の方向から
反時計方向に角度δだけ回転した方向であるとする。こ
れに対し、本実施例の位置決め装置の太陽アーム５およ
び遊星アーム１３は、それらの中心線５０，５１がＸ軸
の負方向に重なるように、一直線状にたたまれた位置に
設定しておく。この出発時の設定状態は、説明の容易の
ための一例であってこれに限定されるものではない。こ
こで、まず前記第３の原理に基づいて、第２太陽軸２の
みを回転させることにより第１太陽歯車９を回転させ、
試料台１７を回転させてその方向を所望の方向に一致さ
せる。そしてこれ以後第２太陽軸２を固定することによ
り第１太陽歯車９を固定しておけば、やはり前記第３の
原理により、試料台１７を座標系Ｘ−Ｙのどこに移動さ
せても、座標系Ｘ−Ｙにおける試料台１７の方向は維持
される。
で所望の位置に設定する手順の１例を示す。図７に示す
ように、座標系Ｘ−Ｙにおいて、試料を移動させるべき
所望の位置がＤ点であり、所望の方向がＸ軸の方向から
反時計方向に角度δだけ回転した方向であるとする。こ
れに対し、本実施例の位置決め装置の太陽アーム５およ
び遊星アーム１３は、それらの中心線５０，５１がＸ軸
の負方向に重なるように、一直線状にたたまれた位置に
設定しておく。この出発時の設定状態は、説明の容易の
ための一例であってこれに限定されるものではない。こ
こで、まず前記第３の原理に基づいて、第２太陽軸２の
みを回転させることにより第１太陽歯車９を回転させ、
試料台１７を回転させてその方向を所望の方向に一致さ
せる。そしてこれ以後第２太陽軸２を固定することによ
り第１太陽歯車９を固定しておけば、やはり前記第３の
原理により、試料台１７を座標系Ｘ−Ｙのどこに移動さ
せても、座標系Ｘ−Ｙにおける試料台１７の方向は維持
される。
【００２２】次に、図８に示すように、前記第２の原理
に基づいて、第１太陽軸１と第３太陽軸３を同じ方向に
同じ角度だけ回転駆動させることにより、太陽アーム５
および遊星アーム１３を一体化させた状態で回転させ、
それらの中心線５０，５１を、原点Ｏと所望の位置Ｄと
を結ぶ直線５２と直交させる。そして、図９に示すよう
に、前記第１の原理に基づいて、第１太陽軸１を固定す
ることにより第２太陽歯車１１を固定し、第３太陽軸３
を回転させることにより太陽アーム５を回転させて、試
料台１７を直線５２に沿って移動させ、その中心Ｂを所
望の点Ｄに一致させる。以上の手順により、試料台１７
上の試料を、所望の方向で所望の位置に設定することが
できる。
に基づいて、第１太陽軸１と第３太陽軸３を同じ方向に
同じ角度だけ回転駆動させることにより、太陽アーム５
および遊星アーム１３を一体化させた状態で回転させ、
それらの中心線５０，５１を、原点Ｏと所望の位置Ｄと
を結ぶ直線５２と直交させる。そして、図９に示すよう
に、前記第１の原理に基づいて、第１太陽軸１を固定す
ることにより第２太陽歯車１１を固定し、第３太陽軸３
を回転させることにより太陽アーム５を回転させて、試
料台１７を直線５２に沿って移動させ、その中心Ｂを所
望の点Ｄに一致させる。以上の手順により、試料台１７
上の試料を、所望の方向で所望の位置に設定することが
できる。
【００２３】また、本実施例の位置決め装置では、１本
の回転３重軸により対象物を位置決めするので構造が簡
単で、従来の（Ｘ，Ｙ，θ）位置決め装置のように複雑
な駆動方式で大型となることがない。さらに、本実施例
の位置決め装置では、油分や粉塵を排出するおそれのあ
る駆動モータは、３重軸である太陽軸４を介して、試料
の置かれる試料室の隔壁１８外へ設置でき、また油分や
粉塵を排出するおそれのある各歯車は、箱状の太陽アー
ム５または遊星アーム１３の中に収められ、かつ、太陽
アーム５、遊星アーム１３および隔壁１８の密閉性は各
軸受けによって保持されているので、真空中やクリーン
な雰囲気での使用が可能である。
の回転３重軸により対象物を位置決めするので構造が簡
単で、従来の（Ｘ，Ｙ，θ）位置決め装置のように複雑
な駆動方式で大型となることがない。さらに、本実施例
の位置決め装置では、油分や粉塵を排出するおそれのあ
る駆動モータは、３重軸である太陽軸４を介して、試料
の置かれる試料室の隔壁１８外へ設置でき、また油分や
粉塵を排出するおそれのある各歯車は、箱状の太陽アー
ム５または遊星アーム１３の中に収められ、かつ、太陽
アーム５、遊星アーム１３および隔壁１８の密閉性は各
軸受けによって保持されているので、真空中やクリーン
な雰囲気での使用が可能である。
【００２４】なお、本実施例では、遊星アーム１３に連
動する第１太陽軸１、試料台１７に連動する第２太陽軸
２および太陽アーム５に連動する第３太陽軸３を、それ
ぞれ太陽軸４の内軸、中軸および外軸とし、かつ、試料
台１７に連動する第１遊星軸６および遊星アーム１３に
連動する第２遊星軸７をそれぞれ遊星軸８の内軸および
外軸としたが、このような組合せに限らず、たとえば、
第１太陽軸、第２太陽軸および第３太陽軸を、それぞれ
太陽軸４の中軸、内軸および外軸とし、かつ、第１遊星
軸および第２遊星軸をそれぞれ遊星軸８の外軸および内
軸などとしてもよい。また、本実施例では、連動すべき
各歯車を第１、第２および第３アイドラ歯車２０，２
２，２４を介して連動させたが、アイドラ歯車の代わり
にそれぞれベルトを用いて連動させてもよい。
動する第１太陽軸１、試料台１７に連動する第２太陽軸
２および太陽アーム５に連動する第３太陽軸３を、それ
ぞれ太陽軸４の内軸、中軸および外軸とし、かつ、試料
台１７に連動する第１遊星軸６および遊星アーム１３に
連動する第２遊星軸７をそれぞれ遊星軸８の内軸および
外軸としたが、このような組合せに限らず、たとえば、
第１太陽軸、第２太陽軸および第３太陽軸を、それぞれ
太陽軸４の中軸、内軸および外軸とし、かつ、第１遊星
軸および第２遊星軸をそれぞれ遊星軸８の外軸および内
軸などとしてもよい。また、本実施例では、連動すべき
各歯車を第１、第２および第３アイドラ歯車２０，２
２，２４を介して連動させたが、アイドラ歯車の代わり
にそれぞれベルトを用いて連動させてもよい。
【００２５】さらに、本実施例では、太陽軸４から遊星
軸８までの距離ｄと遊星軸８から試料軸１４までの距離
ｄが等しく、かつ、第１太陽歯車９と第１遊星歯車１０
とのギア比が１対１であり、第２太陽歯車１１と第２遊
星歯車１２とのギア比が２対１であり、第３遊星歯車１
５と試料歯車１６とのギア比が１対１であるとしたが、
本発明の位置決め装置はこのように限定されるものでは
ない。たとえば、図２において原点Ｏ付近に位置決めす
る必要がない場合は、太陽軸４から遊星軸８までの距離
ｄ1 よりも遊星軸８から試料軸１４までの距離ｄ2 を短
くしてもよい。この場合は、原点Ｏを中心とする半径
（ｄ1 ＋ｄ2 ）の円内から、原点Ｏを中心とする半径
（ｄ1 −ｄ2 ）の円内を除いたドーナツ状の範囲が位置
決めできる範囲となる。
軸８までの距離ｄと遊星軸８から試料軸１４までの距離
ｄが等しく、かつ、第１太陽歯車９と第１遊星歯車１０
とのギア比が１対１であり、第２太陽歯車１１と第２遊
星歯車１２とのギア比が２対１であり、第３遊星歯車１
５と試料歯車１６とのギア比が１対１であるとしたが、
本発明の位置決め装置はこのように限定されるものでは
ない。たとえば、図２において原点Ｏ付近に位置決めす
る必要がない場合は、太陽軸４から遊星軸８までの距離
ｄ1 よりも遊星軸８から試料軸１４までの距離ｄ2 を短
くしてもよい。この場合は、原点Ｏを中心とする半径
（ｄ1 ＋ｄ2 ）の円内から、原点Ｏを中心とする半径
（ｄ1 −ｄ2 ）の円内を除いたドーナツ状の範囲が位置
決めできる範囲となる。
【００２６】太陽軸４から遊星軸８までの距離と遊星軸
８から試料軸１４までの距離が等しくない場合、また
は、本実施例のように各ギア比を限定しない場合は、前
記各原理および位置決め手順の実行にあたって、第１、
第２および第３太陽軸の回転駆動制御は本実施例よりも
複雑になる。しかし、第１、第２および第３太陽軸は、
それぞれ独立して、遊星アーム、試料台および太陽アー
ムを回転制御するので、太陽軸から遊星軸までの距離、
遊星軸から試料軸までの距離および各ギア比が既知であ
れば、本実施例と同様に各原理および位置決め手順が実
行できるように、第１、第２および第３太陽軸を回転駆
動制御することが可能である。
８から試料軸１４までの距離が等しくない場合、また
は、本実施例のように各ギア比を限定しない場合は、前
記各原理および位置決め手順の実行にあたって、第１、
第２および第３太陽軸の回転駆動制御は本実施例よりも
複雑になる。しかし、第１、第２および第３太陽軸は、
それぞれ独立して、遊星アーム、試料台および太陽アー
ムを回転制御するので、太陽軸から遊星軸までの距離、
遊星軸から試料軸までの距離および各ギア比が既知であ
れば、本実施例と同様に各原理および位置決め手順が実
行できるように、第１、第２および第３太陽軸を回転駆
動制御することが可能である。
【図１】本実施例の側面断面図である。
【図２】図３とともに本実施例の第１原理を示す平面図
である。
である。
【図３】図２とともに本実施例の第１原理を示し、また
第２原理を示す平面図である。
第２原理を示す平面図である。
【図４】図５，６とともに本実施例の第３原理を示す平
面図である。
面図である。
【図５】図４，６とともに本実施例の第３原理を示す平
面図である。
面図である。
【図６】図４，５とともに本実施例の第３原理を示す平
面図である。
面図である。
【図７】本実施例を用いた位置決め手順の第１段階を示
す平面図である。
す平面図である。
【図８】本実施例を用いた位置決め手順の第２段階を示
す平面図である。
す平面図である。
【図９】本実施例を用いた位置決め手順の第３段階を示
す平面図である。
す平面図である。
【図１０】従来の（ｒ，θ）位置決め装置を示す平面図
である。
である。
【図１１】従来の（ｕ，θ）位置決め装置を示す平面図
である。
である。
【図１２】従来の（Ｘ，Ｙ，θ）位置決め装置を示す平
面図である。
面図である。
１…第１太陽軸、２…第２太陽軸、３…第３太陽軸、４
…太陽軸、５…太陽アーム、６…第１遊星軸、７…第２
遊星軸、８…遊星軸、９…第１太陽歯車、１０…第１遊
星歯車、１１…第２太陽歯車、１２…第２遊星歯車、１
３…遊星アーム、１４…試料軸、１５…第３遊星歯車、
１６…試料歯車、１７…試料台。
…太陽軸、５…太陽アーム、６…第１遊星軸、７…第２
遊星軸、８…遊星軸、９…第１太陽歯車、１０…第１遊
星歯車、１１…第２太陽歯車、１２…第２遊星歯車、１
３…遊星アーム、１４…試料軸、１５…第３遊星歯車、
１６…試料歯車、１７…試料台。
Claims (2)
- 【請求項１】 それぞれ回転駆動される第１太陽軸１、
第２太陽軸２および第３太陽軸３を備えた３重軸である
太陽軸４と、 前記第３太陽軸３に固定された太陽アーム５と、 前記太陽アーム５の回転端部に回転自在に支持された第
１遊星軸６、およびその第１遊星軸６に対して回転自在
に設けられた第２遊星軸７を備えた２重軸である遊星軸
８と、 前記第２太陽軸２に固定された第１太陽歯車９、および
前記第１遊星軸６に固定され前記第１太陽歯車９と連動
して回転される第１遊星歯車１０と、 前記第１太陽軸１に固定された第２太陽歯車１１、前記
第２遊星軸７に固定され前記第２太陽歯車１１と連動し
て回転される第２遊星歯車１２、前記第２遊星軸７に固
定された遊星アーム１３、およびその遊星アーム１３の
回転端部に回転自在に支持された試料軸１４と、 前記第１遊星軸６に固定された第３遊星歯車１５、前記
試料軸１４に固定され前記第３遊星歯車１５と連動して
回転される試料歯車１６、および前記試料軸１４に固定
された試料台１７とを備えている位置決め装置。 - 【請求項２】 請求項１の位置決め装置において、 前記太陽軸４から前記遊星軸８までの距離と前記遊星軸
８から前記試料軸１４までの距離が等しく、 前記第１太陽歯車９と前記第１遊星歯車１０とのギア比
が１対１であり、 前記第２太陽歯車１１と前記第２遊星歯車１２とのギア
比が２対１であり、 前記第３遊星歯車１５と前記試料歯車１６とのギア比が
１対１である位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32359594A JPH08161049A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32359594A JPH08161049A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 位置決め装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08161049A true JPH08161049A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=18156470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32359594A Pending JPH08161049A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08161049A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004148455A (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | M & C:Kk | 産業用ロボット |
| DE202012013224U1 (de) | 2011-11-14 | 2015-07-14 | Rigaku Corp. | Röntgenstrahlenanalysegerät |
| CN112204377A (zh) * | 2019-03-18 | 2021-01-08 | J.A.伍兰牡股份有限公司 | 应用使用反射计、分光光度计或椭偏仪系统的样本标测的θ-θ样本定位台 |
-
1994
- 1994-11-30 JP JP32359594A patent/JPH08161049A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004148455A (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | M & C:Kk | 産業用ロボット |
| DE202012013224U1 (de) | 2011-11-14 | 2015-07-14 | Rigaku Corp. | Röntgenstrahlenanalysegerät |
| US9146204B2 (en) | 2011-11-14 | 2015-09-29 | Rigaku Corporation | X-ray analyzing apparatus and method |
| CN112204377A (zh) * | 2019-03-18 | 2021-01-08 | J.A.伍兰牡股份有限公司 | 应用使用反射计、分光光度计或椭偏仪系统的样本标测的θ-θ样本定位台 |
| JP2022534626A (ja) * | 2019-03-18 | 2022-08-02 | ジェイ・エイ・ウーラム・カンパニー・インコーポレイテッド | 反射率計、分光光度計又はエリプソメータシステムを用いたサンプルマッピングに適用したθ‐θサンプル位置決めステージ |
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