JPH08211173A - 多自由度位置決めステージ - Google Patents
多自由度位置決めステージInfo
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- JPH08211173A JPH08211173A JP1931595A JP1931595A JPH08211173A JP H08211173 A JPH08211173 A JP H08211173A JP 1931595 A JP1931595 A JP 1931595A JP 1931595 A JP1931595 A JP 1931595A JP H08211173 A JPH08211173 A JP H08211173A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 機構の簡素化を図った、多自由度位置決めス
テージを提供する。 【構成】 ベース２長手方向中心軸に沿って案内部材４
を設けると共に、この案内部材４に平行にねじ軸５ａ、
５ｂを配設し、ねじ軸５ａ、５ｂを回動駆動させるため
のモータ６ａ、６ｂを設ける。前記案内部材４に第１、
第２摺動部材７ａ、７ｂを設け、ねじ軸５ａ、５ｂに第
１、第２摺動部材７ａ、７ｂと一体構造のナット８ａ、
８ｂを設ける。前記第１摺動部材７ａに、リンク９の一
端部を軸着し、第２摺動部材７ｂに、平行リンク１０の
一端部を軸着する。前記リンク９の他端部を、平行リン
ク１０のうちの第１摺動部材７ａ側に面したリンク中間
点に軸着し、平行リンク１０の他端部に、テーブル１１
を軸着する。 【効果】 機構が簡単で積み重ねの部分が少なく、装置
全体が安定する。積み重ねによる位置決め精度への影響
を排除することができる。
テージを提供する。 【構成】 ベース２長手方向中心軸に沿って案内部材４
を設けると共に、この案内部材４に平行にねじ軸５ａ、
５ｂを配設し、ねじ軸５ａ、５ｂを回動駆動させるため
のモータ６ａ、６ｂを設ける。前記案内部材４に第１、
第２摺動部材７ａ、７ｂを設け、ねじ軸５ａ、５ｂに第
１、第２摺動部材７ａ、７ｂと一体構造のナット８ａ、
８ｂを設ける。前記第１摺動部材７ａに、リンク９の一
端部を軸着し、第２摺動部材７ｂに、平行リンク１０の
一端部を軸着する。前記リンク９の他端部を、平行リン
ク１０のうちの第１摺動部材７ａ側に面したリンク中間
点に軸着し、平行リンク１０の他端部に、テーブル１１
を軸着する。 【効果】 機構が簡単で積み重ねの部分が少なく、装置
全体が安定する。積み重ねによる位置決め精度への影響
を排除することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は精密測定器具、精密加工
機械、精密組立て装置等に適用可能な多自由度位置決め
ステージに関するものである。
機械、精密組立て装置等に適用可能な多自由度位置決め
ステージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、精密測定器具、精密加工機械、精
密組立て装置等に適用可能な位置決めステージであるＸ
ＹＺまたはＸＹΘステージは、そのＸ、ＹおよびＺ
（Θ）三軸のそれぞれのステージを三段に積み重ねて構
成されるのが一般的な構造となっている。
密組立て装置等に適用可能な位置決めステージであるＸ
ＹＺまたはＸＹΘステージは、そのＸ、ＹおよびＺ
（Θ）三軸のそれぞれのステージを三段に積み重ねて構
成されるのが一般的な構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
方式では部品点数が多くなると共に、積み重ねによる高
さが高く不安定になり、上のステージは下のステージの
精度の影響を受ける。また、三軸を組み合わせるときの
組立て精度の確保が困難となる。更に、上のステージ
は、その絶対位置の検出が難しくなると共に移動に伴い
ケーブルを引きずることになるため、ケーブルが損傷し
やすく、故障を引き起こすおそれがある。本発明はかか
る欠点を解消するために提案されたものであって、機構
の簡素化を図り、積み重ね方式による弊害を取り除くよ
うにした、多自由度位置決めステージを提供することを
目的とする。
方式では部品点数が多くなると共に、積み重ねによる高
さが高く不安定になり、上のステージは下のステージの
精度の影響を受ける。また、三軸を組み合わせるときの
組立て精度の確保が困難となる。更に、上のステージ
は、その絶対位置の検出が難しくなると共に移動に伴い
ケーブルを引きずることになるため、ケーブルが損傷し
やすく、故障を引き起こすおそれがある。本発明はかか
る欠点を解消するために提案されたものであって、機構
の簡素化を図り、積み重ね方式による弊害を取り除くよ
うにした、多自由度位置決めステージを提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために、本発明は、案内部材に、それぞれ駆動機構によ
って個々に案内部材に沿って移動させるようにした、複
数の移動部材を設け、これら移動部材のうちの一つにリ
ンクの一端部を軸着すると共に、残余の移動部材に一対
のリンクの一端部を軸着し、前記リンクの他端部を、一
対のリンクのうちの一方のリンクに軸着する一方、一対
のリンクの他端部に、テーブルを軸着し、前記駆動機構
を選択的または組み合わせて起動して複数の移動部材を
選択的または組み合わせて移動させることで、テーブル
を所望の位置に位置決めするようにしたことを特徴とす
る。また、本発明は、案内部材上に第１の摺動部材およ
び第２の摺動部材を配設して、これら第１摺動部材およ
び第２摺動部材はそれぞれ、駆動機構により前記案内部
材上を摺動するようにし、前記第１摺動部材または第２
摺動部材のいずれか一方に平行リンクの一端部を軸着し
て他方にリンクの一端部を軸着すると共に、前記リンク
の他端部を平行リンクの一方に軸着し、前記平行リンク
の他端部にテーブルを軸着し、前記駆動機構により第１
摺動部材および／または第２摺動部材を案内部材上にお
いて摺動させて相対位置関係を制御することで、平行リ
ンクおよびリンクを連動変位させ、前記テーブルを案内
部材の軸方向およびこの軸方向に対して直角方向に移動
調節することを特徴とする。前述の構成において、リン
クの長さを平行リンクの長さの１／２とすると共に、リ
ンクの他端部を平行リンクの中央部に軸着したことを特
徴とする。また、本発明は、案内部材上に第１、第２、
第３の摺動部材を配設して、これら第１摺動部材、第２
摺動部材および第３の摺動部材はそれぞれ、駆動機構に
より前記案内部材上を摺動するようにし、第１〜第３摺
動部材のいずれかにリンクの一端部を軸着する一方、残
余の摺動部材に、それぞれ一対の等長リンクの一端部を
軸着し、前記リンクの他端部を一対の等長リンクにおけ
る一つのリンクに、等長リンクの他端部にテーブルを軸
着した構成とし、前記第１〜第３摺動部材を選択的また
は組み合わせて摺動させることで、テーブルを案内部材
の軸方向およびこの軸方向に対して直角方向に移動調節
すると共に、これら軸方向を含む面に鉛直な軸回りに旋
回させて、前記テーブルを移動調節することを特徴とす
る。前述の構成において、リンクの長さを等長リンクの
長さの１／２とすると共に、リンクの他端部を等長リン
クの中央部に軸着したことを特徴とする。また、本発明
は、案内部材上に第１、第２、第３の摺動部材を配設し
て、これら第１摺動部材、第２摺動部材および第３の摺
動部材はそれぞれ、駆動機構により前記案内部材上を摺
動するようにし、前記第１摺動部材に第１の平行リンク
の一端部を起伏可能に軸着すると共に、他端部に中間テ
ーブルを軸着支持するようにし、前記第２摺動部材に第
１のリンクの一端部を起伏可能に軸着して、この第１リ
ンクの他端部を前記第１平行リンクのリンクに軸着し、
前記中間テーブルの上面にＸＹ軸を含む平面方向に指向
させた第２の平行リンクの一端部を軸着し、第３摺動部
材にＸＹ軸を含む平面方向に指向させた第２のリンクの
一端部を軸着すると共に第２リンクの他端部に鉛直上に
案内軸を立設し、この案内軸に前記第２平行リンクの一
方のリンクを移動自在に連結して、第２平行リンクの他
端部にテーブルを軸着し、前記第１〜第３摺動部材を選
択的または組み合わせて摺動させることで、テーブルを
案内部材の軸方向およびこの軸方向に対して直角方向、
並びにこれら軸方向を含む面に鉛直な軸方向に移動調節
することを特徴とする。また、本発明は、第１の案内部
材上に第１、第２、第３の摺動部材を配設すると共に、
第２の案内部材上に第４の摺動部材および第５の摺動部
材を配設して、これら第１摺動部材〜第５摺動部材をそ
れぞれ、駆動機構により前記第１、第２案内部材上を摺
動するようにし、前記第１〜第３摺動部材のいずれかに
第１のリンクの一端部を軸着する一方、残余の摺動部材
に、それぞれ等長の第２、第３のリンクの一端部を軸着
し、前記第１リンクの他端部を第２、第３リンクのうち
の一つに、第２、第３リンクの他端部にテーブル下面を
球面軸受を介して軸着する構成とし、前記第４摺動部材
または第５摺動部材のいずれか一方に第４のリンクの一
端部を軸着して他方に第５のリンクの一端部を軸着する
と共に、前記第４リンクの他端部を第５リンクの中間部
に軸着し、前記第４リンクの他端部をテーブル上面に球
面軸受を介して軸着する構成とし、前記第１〜第５摺動
部材を選択的または組み合わせて摺動させることで、テ
ーブルを案内部材の軸方向およびこの軸方向に対して直
角方向に移動調節するようにし、並びにこれら軸方向を
含む面に鉛直な軸回りに前記テーブルを旋回調節する一
方、テーブルを、案内部材の軸回り、案内部材の軸方向
に対して直角方向の軸回りに旋回調節することを特徴と
する。
ために、本発明は、案内部材に、それぞれ駆動機構によ
って個々に案内部材に沿って移動させるようにした、複
数の移動部材を設け、これら移動部材のうちの一つにリ
ンクの一端部を軸着すると共に、残余の移動部材に一対
のリンクの一端部を軸着し、前記リンクの他端部を、一
対のリンクのうちの一方のリンクに軸着する一方、一対
のリンクの他端部に、テーブルを軸着し、前記駆動機構
を選択的または組み合わせて起動して複数の移動部材を
選択的または組み合わせて移動させることで、テーブル
を所望の位置に位置決めするようにしたことを特徴とす
る。また、本発明は、案内部材上に第１の摺動部材およ
び第２の摺動部材を配設して、これら第１摺動部材およ
び第２摺動部材はそれぞれ、駆動機構により前記案内部
材上を摺動するようにし、前記第１摺動部材または第２
摺動部材のいずれか一方に平行リンクの一端部を軸着し
て他方にリンクの一端部を軸着すると共に、前記リンク
の他端部を平行リンクの一方に軸着し、前記平行リンク
の他端部にテーブルを軸着し、前記駆動機構により第１
摺動部材および／または第２摺動部材を案内部材上にお
いて摺動させて相対位置関係を制御することで、平行リ
ンクおよびリンクを連動変位させ、前記テーブルを案内
部材の軸方向およびこの軸方向に対して直角方向に移動
調節することを特徴とする。前述の構成において、リン
クの長さを平行リンクの長さの１／２とすると共に、リ
ンクの他端部を平行リンクの中央部に軸着したことを特
徴とする。また、本発明は、案内部材上に第１、第２、
第３の摺動部材を配設して、これら第１摺動部材、第２
摺動部材および第３の摺動部材はそれぞれ、駆動機構に
より前記案内部材上を摺動するようにし、第１〜第３摺
動部材のいずれかにリンクの一端部を軸着する一方、残
余の摺動部材に、それぞれ一対の等長リンクの一端部を
軸着し、前記リンクの他端部を一対の等長リンクにおけ
る一つのリンクに、等長リンクの他端部にテーブルを軸
着した構成とし、前記第１〜第３摺動部材を選択的また
は組み合わせて摺動させることで、テーブルを案内部材
の軸方向およびこの軸方向に対して直角方向に移動調節
すると共に、これら軸方向を含む面に鉛直な軸回りに旋
回させて、前記テーブルを移動調節することを特徴とす
る。前述の構成において、リンクの長さを等長リンクの
長さの１／２とすると共に、リンクの他端部を等長リン
クの中央部に軸着したことを特徴とする。また、本発明
は、案内部材上に第１、第２、第３の摺動部材を配設し
て、これら第１摺動部材、第２摺動部材および第３の摺
動部材はそれぞれ、駆動機構により前記案内部材上を摺
動するようにし、前記第１摺動部材に第１の平行リンク
の一端部を起伏可能に軸着すると共に、他端部に中間テ
ーブルを軸着支持するようにし、前記第２摺動部材に第
１のリンクの一端部を起伏可能に軸着して、この第１リ
ンクの他端部を前記第１平行リンクのリンクに軸着し、
前記中間テーブルの上面にＸＹ軸を含む平面方向に指向
させた第２の平行リンクの一端部を軸着し、第３摺動部
材にＸＹ軸を含む平面方向に指向させた第２のリンクの
一端部を軸着すると共に第２リンクの他端部に鉛直上に
案内軸を立設し、この案内軸に前記第２平行リンクの一
方のリンクを移動自在に連結して、第２平行リンクの他
端部にテーブルを軸着し、前記第１〜第３摺動部材を選
択的または組み合わせて摺動させることで、テーブルを
案内部材の軸方向およびこの軸方向に対して直角方向、
並びにこれら軸方向を含む面に鉛直な軸方向に移動調節
することを特徴とする。また、本発明は、第１の案内部
材上に第１、第２、第３の摺動部材を配設すると共に、
第２の案内部材上に第４の摺動部材および第５の摺動部
材を配設して、これら第１摺動部材〜第５摺動部材をそ
れぞれ、駆動機構により前記第１、第２案内部材上を摺
動するようにし、前記第１〜第３摺動部材のいずれかに
第１のリンクの一端部を軸着する一方、残余の摺動部材
に、それぞれ等長の第２、第３のリンクの一端部を軸着
し、前記第１リンクの他端部を第２、第３リンクのうち
の一つに、第２、第３リンクの他端部にテーブル下面を
球面軸受を介して軸着する構成とし、前記第４摺動部材
または第５摺動部材のいずれか一方に第４のリンクの一
端部を軸着して他方に第５のリンクの一端部を軸着する
と共に、前記第４リンクの他端部を第５リンクの中間部
に軸着し、前記第４リンクの他端部をテーブル上面に球
面軸受を介して軸着する構成とし、前記第１〜第５摺動
部材を選択的または組み合わせて摺動させることで、テ
ーブルを案内部材の軸方向およびこの軸方向に対して直
角方向に移動調節するようにし、並びにこれら軸方向を
含む面に鉛直な軸回りに前記テーブルを旋回調節する一
方、テーブルを、案内部材の軸回り、案内部材の軸方向
に対して直角方向の軸回りに旋回調節することを特徴と
する。
【０００５】
【作用】本発明によれば、位置決めのための駆動機構
を、一平面に構成し、これら駆動機構は、位置決め可能
な軸方向のうち、一軸方向に沿って構成して、残りの位
置決めの軸方向へは、間接的な機構により達成している
ので、機構が簡単で積み重ねの部分が少なく、且つ部品
点数が少なく、全体の高さを低く保つことができるの
で、装置全体が安定する。従って、組立てが容易なので
組立て精度が向上する。さらには、積み重ねによる位置
決め精度への影響を排除することができる。
を、一平面に構成し、これら駆動機構は、位置決め可能
な軸方向のうち、一軸方向に沿って構成して、残りの位
置決めの軸方向へは、間接的な機構により達成している
ので、機構が簡単で積み重ねの部分が少なく、且つ部品
点数が少なく、全体の高さを低く保つことができるの
で、装置全体が安定する。従って、組立てが容易なので
組立て精度が向上する。さらには、積み重ねによる位置
決め精度への影響を排除することができる。
【０００６】
【実施例】次に、本発明にかかる多自由度位置決めステ
ージの一実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら説明
する。図１に二自由度位置決めステージ１を示し、この
二自由度位置決めステージ１は、テーブル（後述）を、
Ｘ軸、Ｙ軸方向に調節して位置決め調節する機能を有す
るもので、平面が長尺な方形状のベース２の、長手方向
両端面に設けた支持部材３ａ、３ｂ間に、ベース２長手
方向中心軸に沿って案内部材４を設けると共に、この案
内部材４に平行に案内部材４両側に等間隔をおいてねじ
軸５ａ、５ｂを配設して構成したものである。前記支持
部材３ａには、ねじ軸５ａ、５ｂを回動駆動させるため
のモータ６ａ、６ｂが設けられている。
ージの一実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら説明
する。図１に二自由度位置決めステージ１を示し、この
二自由度位置決めステージ１は、テーブル（後述）を、
Ｘ軸、Ｙ軸方向に調節して位置決め調節する機能を有す
るもので、平面が長尺な方形状のベース２の、長手方向
両端面に設けた支持部材３ａ、３ｂ間に、ベース２長手
方向中心軸に沿って案内部材４を設けると共に、この案
内部材４に平行に案内部材４両側に等間隔をおいてねじ
軸５ａ、５ｂを配設して構成したものである。前記支持
部材３ａには、ねじ軸５ａ、５ｂを回動駆動させるため
のモータ６ａ、６ｂが設けられている。
【０００７】前記案内部材４には、案内部材４上を摺動
する第１の摺動部材７ａおよび第２の摺動部材７ｂが設
けられ、ねじ軸５ａ、５ｂには、モータ６ａ、６ｂによ
るねじ軸５ａ、５ｂの回動によって、ねじ軸５ａ、５ｂ
上を移動するナット８ａ、８ｂが設けられている。そし
て、ナット８ａは前記第１摺動部材７ａと、ナット８ｂ
は前記第２摺動部材７ｂと一体的な構造としている。
する第１の摺動部材７ａおよび第２の摺動部材７ｂが設
けられ、ねじ軸５ａ、５ｂには、モータ６ａ、６ｂによ
るねじ軸５ａ、５ｂの回動によって、ねじ軸５ａ、５ｂ
上を移動するナット８ａ、８ｂが設けられている。そし
て、ナット８ａは前記第１摺動部材７ａと、ナット８ｂ
は前記第２摺動部材７ｂと一体的な構造としている。
【０００８】前記第１摺動部材７ａには、リンク９の一
端部が軸着され、第２摺動部材７ｂには、平行リンク１
０の一端部が軸着されている。前記リンク９の他端部
は、平行リンク１０のうちの第１摺動部材７ａ側に面し
たリンク中間点に軸着されている。そして、前記平行リ
ンク１０の他端部には、テーブル１１が軸着されてい
る。前記リンク９の長さは、平行リンク１０の長さの１
／２に設定しており、リンク９の他端が平行リンク１０
の中間点に軸着しているので、次の関係が成り立つ。 Ｙ2＝Ａ2−Ｃ2 ただし、Ｙ：Ｙ軸方向の位置、Ａ：平行リンク１０の長
さ、Ｃ：第１摺動部材７ａと第２摺動部材７ｂ間の距離
端部が軸着され、第２摺動部材７ｂには、平行リンク１
０の一端部が軸着されている。前記リンク９の他端部
は、平行リンク１０のうちの第１摺動部材７ａ側に面し
たリンク中間点に軸着されている。そして、前記平行リ
ンク１０の他端部には、テーブル１１が軸着されてい
る。前記リンク９の長さは、平行リンク１０の長さの１
／２に設定しており、リンク９の他端が平行リンク１０
の中間点に軸着しているので、次の関係が成り立つ。 Ｙ2＝Ａ2−Ｃ2 ただし、Ｙ：Ｙ軸方向の位置、Ａ：平行リンク１０の長
さ、Ｃ：第１摺動部材７ａと第２摺動部材７ｂ間の距離
【０００９】次に、以上のような構成の二自由度位置決
めステージ１の作用を説明する。テーブル１１をＸ軸方
向に位置決め調節するときは、第１摺動部材７ａと第２
摺動部材７ｂ間の距離Ｃを不変とするべくモータ６ａ、
６ｂを起動し、ねじ軸５ａ、５ｂを等量回転させてナッ
ト８ａ、８ｂを所定の距離だけ、動かすことにより、達
成することができる（図２参照）。
めステージ１の作用を説明する。テーブル１１をＸ軸方
向に位置決め調節するときは、第１摺動部材７ａと第２
摺動部材７ｂ間の距離Ｃを不変とするべくモータ６ａ、
６ｂを起動し、ねじ軸５ａ、５ｂを等量回転させてナッ
ト８ａ、８ｂを所定の距離だけ、動かすことにより、達
成することができる（図２参照）。
【００１０】一方、テーブル１１をＹ軸方向に位置決め
調節するときは、モータ６ａを停止して、ナット８ａ、
すなわち第１摺動部材７ａを固定しておき、モータ６ｂ
を起動してねじ軸５ｂを回転させ、ナット８ｂを所定の
距離だけ移動させることで、第１摺動部材７ａと第２摺
動部材７ｂ間の距離Ｃを変化させればよい。テーブル１
１のＹ軸方向の位置は、Ｙ2＝Ａ2−Ｃ2の関係から、容
易に導き出すことができる（図３参照）。
調節するときは、モータ６ａを停止して、ナット８ａ、
すなわち第１摺動部材７ａを固定しておき、モータ６ｂ
を起動してねじ軸５ｂを回転させ、ナット８ｂを所定の
距離だけ移動させることで、第１摺動部材７ａと第２摺
動部材７ｂ間の距離Ｃを変化させればよい。テーブル１
１のＹ軸方向の位置は、Ｙ2＝Ａ2−Ｃ2の関係から、容
易に導き出すことができる（図３参照）。
【００１１】さらに、テーブル１１をＸ軸方向およびＹ
軸方向に位置決め調節するときは、前記したＸ軸方向の
位置決めと、Ｙ軸方向の位置決めとを併せて実行すれば
よい（図４参照）。
軸方向に位置決め調節するときは、前記したＸ軸方向の
位置決めと、Ｙ軸方向の位置決めとを併せて実行すれば
よい（図４参照）。
【００１２】このように、本発明によれば、案内部材４
上を第１摺動部材７ａおよび第２摺動部材７ｂを移動さ
せて、位置を制御することにより、テーブル１１の２軸
方向の位置決めが可能となる。すなわち、案内部材４の
軸方向(Ｘ軸方向)へは、モータ６ａ、６ｂによって案内
部材４上を第１摺動部材７ａおよび第２摺動部材７ｂを
ねじ軸５ａ、５ｂ、ナット８ａ、８ｂを介して直接的に
移動させ、他軸(Ｙ軸またはＺ軸)へは平行リンク１０お
よびリンク９の間接的な動きによって達成しているの
で、他軸方向への駆動機構および特別な伝達機構は不要
で構成が簡略化されたものとなる。
上を第１摺動部材７ａおよび第２摺動部材７ｂを移動さ
せて、位置を制御することにより、テーブル１１の２軸
方向の位置決めが可能となる。すなわち、案内部材４の
軸方向(Ｘ軸方向)へは、モータ６ａ、６ｂによって案内
部材４上を第１摺動部材７ａおよび第２摺動部材７ｂを
ねじ軸５ａ、５ｂ、ナット８ａ、８ｂを介して直接的に
移動させ、他軸(Ｙ軸またはＺ軸)へは平行リンク１０お
よびリンク９の間接的な動きによって達成しているの
で、他軸方向への駆動機構および特別な伝達機構は不要
で構成が簡略化されたものとなる。
【００１３】以上、本発明にかかる多自由度位置決めス
テージについて一実施例を挙げ、説明したが、本発明
は、以下に示す構成によっても実現することができる。
すなわち、図５に示す二自由度位置決めステージ２０
は、前述の二自由度位置決めステージ１と実質的に同様
の機能を有しており、前記実施例と同様の構成体には、
同符号を付して、その詳細な説明は省略する。この実施
例における二自由度位置決めステージ２０は、筒状のケ
ース２１の両端に固定された支持部材３ａ、３ｂ間にケ
ース２１長軸方向にねじ軸５ａ、５ｂを設けて、ケース
２１外の支持部材３ｂにねじ軸５ａ、５ｂを回動させる
ためのモータ６ａ、６ｂを装着している。また、モータ
６ａ、６ｂを装着した支持部材３ｂの対向する支持部材
３ａには、ねじ軸５ａ、５ｂを結ぶ線に、長尺状の摺動
部材７ａ、７ｂを結ぶ線が直交するように（図６参
照）、摺動部材７ａ、７ｂを案内部材４ａ、４ｂを介し
てケース２１内外に突没可能に構成している。前記ケー
ス２１内において、摺動部材７ａ、７ｂの一端側は、ね
じ軸５ａ、５ｂ上を移動するナット８ａ、８ｂと連結し
ている。そして、前記摺動部材７ａ、７ｂの他端には、
それぞれ、リンク９、および平行リンク１０が取り付け
られている。また、平行リンク１０の他端には、テーブ
ル１１が軸着されている。
テージについて一実施例を挙げ、説明したが、本発明
は、以下に示す構成によっても実現することができる。
すなわち、図５に示す二自由度位置決めステージ２０
は、前述の二自由度位置決めステージ１と実質的に同様
の機能を有しており、前記実施例と同様の構成体には、
同符号を付して、その詳細な説明は省略する。この実施
例における二自由度位置決めステージ２０は、筒状のケ
ース２１の両端に固定された支持部材３ａ、３ｂ間にケ
ース２１長軸方向にねじ軸５ａ、５ｂを設けて、ケース
２１外の支持部材３ｂにねじ軸５ａ、５ｂを回動させる
ためのモータ６ａ、６ｂを装着している。また、モータ
６ａ、６ｂを装着した支持部材３ｂの対向する支持部材
３ａには、ねじ軸５ａ、５ｂを結ぶ線に、長尺状の摺動
部材７ａ、７ｂを結ぶ線が直交するように（図６参
照）、摺動部材７ａ、７ｂを案内部材４ａ、４ｂを介し
てケース２１内外に突没可能に構成している。前記ケー
ス２１内において、摺動部材７ａ、７ｂの一端側は、ね
じ軸５ａ、５ｂ上を移動するナット８ａ、８ｂと連結し
ている。そして、前記摺動部材７ａ、７ｂの他端には、
それぞれ、リンク９、および平行リンク１０が取り付け
られている。また、平行リンク１０の他端には、テーブ
ル１１が軸着されている。
【００１４】かかる構成において、モータ６ａ、６ｂを
起動してねじ軸５ａ、５ｂ、ナット８ａ、８ｂを介して
摺動部材７ａ、７ｂをケース２１から進退作動させれ
ば、テーブル１１は上下（Ｙ軸方向）に移動し、また、
摺動部材７ａ、７ｂを同方向に当距離だけ移動すると、
テーブル１１は左右（Ｘ軸方向）に移動するので、位置
決めをすることが可能となる。
起動してねじ軸５ａ、５ｂ、ナット８ａ、８ｂを介して
摺動部材７ａ、７ｂをケース２１から進退作動させれ
ば、テーブル１１は上下（Ｙ軸方向）に移動し、また、
摺動部材７ａ、７ｂを同方向に当距離だけ移動すると、
テーブル１１は左右（Ｘ軸方向）に移動するので、位置
決めをすることが可能となる。
【００１５】また、本発明は、図７に示すような三自由
度位置決めステージ３０として、実現することができ
る。この場合の三自由度位置決めステージ３０は、三自
由度（ＸＹΘ）、すなわち、ＸＹ方向、およびＸＹ軸を
含む平面に鉛直な軸（Ｚ軸）回りに旋回可能に構成され
ている。かかる三自由度位置決めステージ３０では、ベ
ース２の支持部材３ａ、３ｂ間に、案内部材４と案内部
材４に平行にねじ軸５ａ、５ｂ、５ｃを有し、これらね
じ軸５ａ、５ｂ、５ｃを回動駆動させるためのモータ６
ａ、６ｂ、６ｃを備えている。また、ねじ軸５ａ、５
ｂ、５ｃには、それぞれ案内部材４上を摺動する第１、
第２、第３摺動部材７ａ、７ｂ、７ｃと一体構造のナッ
ト８ａ、８ｂ、８ｃが移動可能に設けられている。そし
て、第１摺動部材７ａにリンク９の一端部を軸着し、第
２、第３摺動部材７ｂ、７ｃに、それぞれ一対の等長リ
ンク３１ａ、３１ｂの一端を軸着し、前記リンク９の他
端部を等長リンク３１ａ中間点に、一対の等長リンク３
１ａ、３１ｂの他端部にテーブル１１を軸着した構造と
している。
度位置決めステージ３０として、実現することができ
る。この場合の三自由度位置決めステージ３０は、三自
由度（ＸＹΘ）、すなわち、ＸＹ方向、およびＸＹ軸を
含む平面に鉛直な軸（Ｚ軸）回りに旋回可能に構成され
ている。かかる三自由度位置決めステージ３０では、ベ
ース２の支持部材３ａ、３ｂ間に、案内部材４と案内部
材４に平行にねじ軸５ａ、５ｂ、５ｃを有し、これらね
じ軸５ａ、５ｂ、５ｃを回動駆動させるためのモータ６
ａ、６ｂ、６ｃを備えている。また、ねじ軸５ａ、５
ｂ、５ｃには、それぞれ案内部材４上を摺動する第１、
第２、第３摺動部材７ａ、７ｂ、７ｃと一体構造のナッ
ト８ａ、８ｂ、８ｃが移動可能に設けられている。そし
て、第１摺動部材７ａにリンク９の一端部を軸着し、第
２、第３摺動部材７ｂ、７ｃに、それぞれ一対の等長リ
ンク３１ａ、３１ｂの一端を軸着し、前記リンク９の他
端部を等長リンク３１ａ中間点に、一対の等長リンク３
１ａ、３１ｂの他端部にテーブル１１を軸着した構造と
している。
【００１６】このような三自由度位置決めステージ３０
において、図８のように、実質的な可動部を簡略的に示
すことができるが、直線にて示す案内部材４をＸ軸方向
とし、案内部材４に直角な方向をＹ軸方向とすると、モ
ータ６ａ〜６ｃを起動して第１〜第３摺動部材７ａ〜７
ｃ間相互の距離を変えないように、案内部材４上を第１
〜第３摺動部材７ａ〜７ｃを移動させれば、テーブル１
１のＸ軸方向の位置決めを行うことができる（図９参
照）。また、テーブル１１をＹ軸方向に移動させて位置
決めを行うには、第１摺動部材７ａを停止しておき、第
２、第３摺動部材７ｂ、７ｃを同方向に等距離移動させ
ればよい（図１０、図１１参照）。さらに、テーブル１
１をＸＹ軸を含む平面に鉛直なＺ軸回りに旋回させて、
位置決めを行うには、第１、第２摺動部材７ａ、７ｂを
固定しておき、第３摺動部材７ｃを移動調節することで
達成することができる（図１２、図１３参照）。
において、図８のように、実質的な可動部を簡略的に示
すことができるが、直線にて示す案内部材４をＸ軸方向
とし、案内部材４に直角な方向をＹ軸方向とすると、モ
ータ６ａ〜６ｃを起動して第１〜第３摺動部材７ａ〜７
ｃ間相互の距離を変えないように、案内部材４上を第１
〜第３摺動部材７ａ〜７ｃを移動させれば、テーブル１
１のＸ軸方向の位置決めを行うことができる（図９参
照）。また、テーブル１１をＹ軸方向に移動させて位置
決めを行うには、第１摺動部材７ａを停止しておき、第
２、第３摺動部材７ｂ、７ｃを同方向に等距離移動させ
ればよい（図１０、図１１参照）。さらに、テーブル１
１をＸＹ軸を含む平面に鉛直なＺ軸回りに旋回させて、
位置決めを行うには、第１、第２摺動部材７ａ、７ｂを
固定しておき、第３摺動部材７ｃを移動調節することで
達成することができる（図１２、図１３参照）。
【００１７】本発明は、図１４、図１５に示すような三
自由度位置決めステージ４０として、実現することがで
きる。この三自由度位置決めステージ４０は、Ｘ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸方向にテーブル１１を位置決めする構成として
いる。すなわち、この三自由度位置決めステージ４０
は、第１の平行リンク４１の一端を第１摺動部材７ａの
上面に、他端を中間テーブル４２に軸着する一方、第２
摺動部材７ｂに第１のリンク４３の一端を軸着して、こ
の第１リンク４３の他端を前記第１平行リンク４１のリ
ンク４１ｂ中間点に軸着する。さらに、中間テーブル４
２の上面に水平方向（ＸＹ軸を含む平面方向）に指向さ
せた第２の平行リンク４４の一端を軸着し、第２平行リ
ンク４４の中間点を、第３摺動部材７ｃに一端を軸着し
たＸＹ軸を含む平面方向に向けた第２のリンク４５の他
端から鉛直方向に立設したロッド４６に、ボールブッシ
ュ４７を介して接続している。そして、前記第２平行リ
ンク４４の他端にテーブル１１を軸着している。
自由度位置決めステージ４０として、実現することがで
きる。この三自由度位置決めステージ４０は、Ｘ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸方向にテーブル１１を位置決めする構成として
いる。すなわち、この三自由度位置決めステージ４０
は、第１の平行リンク４１の一端を第１摺動部材７ａの
上面に、他端を中間テーブル４２に軸着する一方、第２
摺動部材７ｂに第１のリンク４３の一端を軸着して、こ
の第１リンク４３の他端を前記第１平行リンク４１のリ
ンク４１ｂ中間点に軸着する。さらに、中間テーブル４
２の上面に水平方向（ＸＹ軸を含む平面方向）に指向さ
せた第２の平行リンク４４の一端を軸着し、第２平行リ
ンク４４の中間点を、第３摺動部材７ｃに一端を軸着し
たＸＹ軸を含む平面方向に向けた第２のリンク４５の他
端から鉛直方向に立設したロッド４６に、ボールブッシ
ュ４７を介して接続している。そして、前記第２平行リ
ンク４４の他端にテーブル１１を軸着している。
【００１８】以上のような三自由度位置決めステージ４
０において、第１摺動部材７ａのみを左右（Ｘ軸方向）
に移動し、第２摺動部材７ｂとの距離を増減すれば、中
間テーブル４２が上下（Ｚ軸方向）に移動し、第２平行
リンク４４がボールブッシュ４７を介してロッド４６を
ガイドとしてＺ軸方向に移動するので、テーブル１１も
Ｚ軸方向に移動する。従って、テーブル１１は、Ｘ軸、
Ｙ軸方向の位置は不変であり、Ｚ軸方向のみの位置決め
を行うことができる。また、第３摺動部材７ｃを固定
し、第１、第２摺動部材７ａ、７ｂを同方向に等距離だ
け移動すれば、テーブル１１はＹ軸方向に移動し、Ｘ
軸、Ｚ軸方向の位置は不変であるので、Ｙ軸方向の位置
決めが可能である。さらに、第１〜第３摺動部材７ａ〜
７ｃを同方向に等距離移動させれば、テーブル１１のＸ
軸方向の位置決めを行うことができる。
０において、第１摺動部材７ａのみを左右（Ｘ軸方向）
に移動し、第２摺動部材７ｂとの距離を増減すれば、中
間テーブル４２が上下（Ｚ軸方向）に移動し、第２平行
リンク４４がボールブッシュ４７を介してロッド４６を
ガイドとしてＺ軸方向に移動するので、テーブル１１も
Ｚ軸方向に移動する。従って、テーブル１１は、Ｘ軸、
Ｙ軸方向の位置は不変であり、Ｚ軸方向のみの位置決め
を行うことができる。また、第３摺動部材７ｃを固定
し、第１、第２摺動部材７ａ、７ｂを同方向に等距離だ
け移動すれば、テーブル１１はＹ軸方向に移動し、Ｘ
軸、Ｚ軸方向の位置は不変であるので、Ｙ軸方向の位置
決めが可能である。さらに、第１〜第３摺動部材７ａ〜
７ｃを同方向に等距離移動させれば、テーブル１１のＸ
軸方向の位置決めを行うことができる。
【００１９】本発明は、図１６に示すような五自由度位
置決めステージ５０として、実現することができる。こ
の五自由度位置決めステージ５０は、前述の二自由度位
置決めステージ１（ＸＹ）と、三自由度位置決めステー
ジ３０（ＸＹΘz）とを組み合わせたもので、五自由度
（ＸＹΘxΘyΘz）の位置決めが可能である。すなわ
ち、五自由度位置決めステージ５０は、ベース２の支持
部材３ａ、３ｂ間に、第１の案内部材５１とねじ軸５
ａ、５ｂ、５ｃと、第２の案内部材５２と、ねじ軸５
ｄ、５ｅとを配設したものである。前記第１摺動部材７
ａに第１のリンク５３、第２、第３摺動部材７ｂ、７ｃ
に、それぞれ等長の第２、第３のリンク５４ａ、５４ｂ
の一端部を軸着し、前記第１リンク５３の他端部を第２
リンク５４ａ中間点に、等長の第２、第３リンク５４
ａ、５４ｂの他端部をテーブル１１下面に軸着した構造
とし、第４の摺動部材７ｄ、第５の摺動部材７ｅに第４
のリンク５５、第４リンク５５の長さの２倍長の第５の
リンク５６の一端を軸着し、第４リンク５５の他端を第
５リンク５６の中間点に連結する一方、第５リンク５６
の他端を前記テーブル１１上面に軸着した構造としてい
る。前記テーブル１１と、第２、第３リンク５４ａ、５
４ｂの他端並びに第５リンク５６の他端とは、図１７、
図１８に示すように、球面軸受５７、５８によって軸着
した構造である。
置決めステージ５０として、実現することができる。こ
の五自由度位置決めステージ５０は、前述の二自由度位
置決めステージ１（ＸＹ）と、三自由度位置決めステー
ジ３０（ＸＹΘz）とを組み合わせたもので、五自由度
（ＸＹΘxΘyΘz）の位置決めが可能である。すなわ
ち、五自由度位置決めステージ５０は、ベース２の支持
部材３ａ、３ｂ間に、第１の案内部材５１とねじ軸５
ａ、５ｂ、５ｃと、第２の案内部材５２と、ねじ軸５
ｄ、５ｅとを配設したものである。前記第１摺動部材７
ａに第１のリンク５３、第２、第３摺動部材７ｂ、７ｃ
に、それぞれ等長の第２、第３のリンク５４ａ、５４ｂ
の一端部を軸着し、前記第１リンク５３の他端部を第２
リンク５４ａ中間点に、等長の第２、第３リンク５４
ａ、５４ｂの他端部をテーブル１１下面に軸着した構造
とし、第４の摺動部材７ｄ、第５の摺動部材７ｅに第４
のリンク５５、第４リンク５５の長さの２倍長の第５の
リンク５６の一端を軸着し、第４リンク５５の他端を第
５リンク５６の中間点に連結する一方、第５リンク５６
の他端を前記テーブル１１上面に軸着した構造としてい
る。前記テーブル１１と、第２、第３リンク５４ａ、５
４ｂの他端並びに第５リンク５６の他端とは、図１７、
図１８に示すように、球面軸受５７、５８によって軸着
した構造である。
【００２０】以上のような五自由度位置決めステージ５
０において、ＸＹΘz方向の位置決め動作は、三自由度
位置決めステージ３０の際の動作と同じであるので省略
し、Θx、Θy方向の位置決め動作について説明する。第
１〜第４摺動部材７ａ〜７ｄを固定し、第５摺動部材７
ｅのみをＸ軸方向に移動させると、第３リンク５４とテ
ーブル１１との軸着部はＹ軸方向に力を受け、テーブル
１１は、Ｘ軸回り、すなわちΘxに旋回する。また、第
１〜第３摺動部材７ａ〜７ｃを固定し、第４、第５摺動
部材７ｄ、７ｅを同方向に等距離だけ移動すれば、第３
リンク５４とテーブル１１との軸着部はＸ軸方向に力を
受け、テーブル１１は、Ｙ軸回り、すなわち、Θy方向
に旋回する。
０において、ＸＹΘz方向の位置決め動作は、三自由度
位置決めステージ３０の際の動作と同じであるので省略
し、Θx、Θy方向の位置決め動作について説明する。第
１〜第４摺動部材７ａ〜７ｄを固定し、第５摺動部材７
ｅのみをＸ軸方向に移動させると、第３リンク５４とテ
ーブル１１との軸着部はＹ軸方向に力を受け、テーブル
１１は、Ｘ軸回り、すなわちΘxに旋回する。また、第
１〜第３摺動部材７ａ〜７ｃを固定し、第４、第５摺動
部材７ｄ、７ｅを同方向に等距離だけ移動すれば、第３
リンク５４とテーブル１１との軸着部はＸ軸方向に力を
受け、テーブル１１は、Ｙ軸回り、すなわち、Θy方向
に旋回する。
【００２１】以上、本発明にかかる多自由度位置決めス
テージについて、種々実施例を挙げ、説明したが、案内
部材を摺動する摺動部材、リンクの適切な組合せによ
り、テーブル１１の多軸に渡る複雑な位置決めが可能と
なり、自由度の高いステージが得られる。なお、実施例
中における案内部材は全て直線状部材であるが、湾曲し
た案内部材でも本発明を構成することができる。さら
に、前述の実施例においては、モータ、ねじ軸、ナット
によって構成する駆動機構の一例を挙げ、説明したが、
駆動機構には他の周知の機構、例えば、タイミングベ
ルト、送りねじ機構、トラクション機構シリンダー、リ
ニアモータ等のアクチュエータ機構を適用することがで
きる。
テージについて、種々実施例を挙げ、説明したが、案内
部材を摺動する摺動部材、リンクの適切な組合せによ
り、テーブル１１の多軸に渡る複雑な位置決めが可能と
なり、自由度の高いステージが得られる。なお、実施例
中における案内部材は全て直線状部材であるが、湾曲し
た案内部材でも本発明を構成することができる。さら
に、前述の実施例においては、モータ、ねじ軸、ナット
によって構成する駆動機構の一例を挙げ、説明したが、
駆動機構には他の周知の機構、例えば、タイミングベ
ルト、送りねじ機構、トラクション機構シリンダー、リ
ニアモータ等のアクチュエータ機構を適用することがで
きる。
【００２２】すなわち、本発明にかかる多自由度位置決
めステージは、図１９に示すような構成によっても実現
することができる。この二自由度位置決めステージ６０
は、図１に示した二自由度位置決めステージ１の変形例
であって、この二自由度位置決めステージ１は、テーブ
ル１１を、Ｘ軸、Ｙ軸方向に調節して位置決め調節する
機能を有するもので、ベース２長手方向中心軸に沿って
第１、第２の案内部材６１、６２を設けると共に、これ
ら第１、第２案内部材６１、６２の両外側に、ねじ軸５
ａ、５ｂを配設して構成し、ねじ軸５ａ、５ｂを回動駆
動させるためのモータ６ａ、６ｂを備えている。前記第
１案内部材６１に、第１の摺動部材６３ａを設ける一
方、第２案内部材６２に第２の摺動部材６３ｂを設け、
さらに、前記第１案内部材６１に第３、第４の摺動部材
６３ｃ、６３ｄを設ける構成としている。前記第１摺動
部材６３ａにリンク６４の一端部と、リンク６４の一端
部と固定したピニオン６５を軸着し、第３、第４摺動部
材６３ｃ、６３ｄに、それぞれリンク６４の２倍長の等
長リンク６６ａ、６６ｂの一端部を軸着して、これら等
長リンク６６ａ、６６ｂの他端部にテーブル１１を軸着
している。また、前記リンク６４の他端部は、等長リン
ク６６ａの中間部に軸着している。前記第１摺動部材６
３ａは、ねじ軸５ａ上を移動するナット８ａと、第２摺
動部材６３ｂはねじ軸５ｂ上を移動するナット８ｂと一
体的構造としている。そして、第２摺動部材６３ｂに
は、前記第１摺動部材６３ａに軸着したピニオン６５に
噛み合うようにラック６７が一体的に設けられている。
めステージは、図１９に示すような構成によっても実現
することができる。この二自由度位置決めステージ６０
は、図１に示した二自由度位置決めステージ１の変形例
であって、この二自由度位置決めステージ１は、テーブ
ル１１を、Ｘ軸、Ｙ軸方向に調節して位置決め調節する
機能を有するもので、ベース２長手方向中心軸に沿って
第１、第２の案内部材６１、６２を設けると共に、これ
ら第１、第２案内部材６１、６２の両外側に、ねじ軸５
ａ、５ｂを配設して構成し、ねじ軸５ａ、５ｂを回動駆
動させるためのモータ６ａ、６ｂを備えている。前記第
１案内部材６１に、第１の摺動部材６３ａを設ける一
方、第２案内部材６２に第２の摺動部材６３ｂを設け、
さらに、前記第１案内部材６１に第３、第４の摺動部材
６３ｃ、６３ｄを設ける構成としている。前記第１摺動
部材６３ａにリンク６４の一端部と、リンク６４の一端
部と固定したピニオン６５を軸着し、第３、第４摺動部
材６３ｃ、６３ｄに、それぞれリンク６４の２倍長の等
長リンク６６ａ、６６ｂの一端部を軸着して、これら等
長リンク６６ａ、６６ｂの他端部にテーブル１１を軸着
している。また、前記リンク６４の他端部は、等長リン
ク６６ａの中間部に軸着している。前記第１摺動部材６
３ａは、ねじ軸５ａ上を移動するナット８ａと、第２摺
動部材６３ｂはねじ軸５ｂ上を移動するナット８ｂと一
体的構造としている。そして、第２摺動部材６３ｂに
は、前記第１摺動部材６３ａに軸着したピニオン６５に
噛み合うようにラック６７が一体的に設けられている。
【００２３】以上のような二自由度位置決めステージ６
０において、モータ６ａ、６ｂを起動して、前記ねじ軸
５ａ、５ｂを同時に同量だけ回転させると、ピニオン６
５とラック６７との位置関係は変わらず、従ってピニオ
ン６５は、回転しないので、リンク６４および等長リン
ク６６ａ、６６ｂは変位しない。従って、前記第１〜第
４摺動部材６３ａ〜６３ｄは、第１、第２案内部材６
１、６２上を同方向に同量だけ移動し、テーブル１１を
Ｘ軸方向（第１、第２案内部材６１、６２の軸方向）に
位置決めすることができるのである。一方、モータ６ａ
またはモータ６ｂを起動して第１摺動部材６３ａまたは
第２摺動部材６３ｂを移動させれば、ピニオン６５とラ
ック６７との相対位置関係が変位してピニオン６５が回
転し、リンク６４が連動回転して等長リンク６６ａ、６
６ｂを連動させるので、テーブル１１をＹ軸方向（第
１、第２案内部材６１、６２の軸方向と直角方向）に位
置決めすることができる。この場合、モータ６ａ、６ｂ
の起動の仕方によってピニオン６５とラック６７との相
対位置関係を大きく変えることができるので、テーブル
１１の位置決め可能な範囲（Ｙ軸方向）を一層、広範囲
なものとすることができる。
０において、モータ６ａ、６ｂを起動して、前記ねじ軸
５ａ、５ｂを同時に同量だけ回転させると、ピニオン６
５とラック６７との位置関係は変わらず、従ってピニオ
ン６５は、回転しないので、リンク６４および等長リン
ク６６ａ、６６ｂは変位しない。従って、前記第１〜第
４摺動部材６３ａ〜６３ｄは、第１、第２案内部材６
１、６２上を同方向に同量だけ移動し、テーブル１１を
Ｘ軸方向（第１、第２案内部材６１、６２の軸方向）に
位置決めすることができるのである。一方、モータ６ａ
またはモータ６ｂを起動して第１摺動部材６３ａまたは
第２摺動部材６３ｂを移動させれば、ピニオン６５とラ
ック６７との相対位置関係が変位してピニオン６５が回
転し、リンク６４が連動回転して等長リンク６６ａ、６
６ｂを連動させるので、テーブル１１をＹ軸方向（第
１、第２案内部材６１、６２の軸方向と直角方向）に位
置決めすることができる。この場合、モータ６ａ、６ｂ
の起動の仕方によってピニオン６５とラック６７との相
対位置関係を大きく変えることができるので、テーブル
１１の位置決め可能な範囲（Ｙ軸方向）を一層、広範囲
なものとすることができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、機構が簡単で積み重ね
の部分が少ないので、部品点数が少なく、全体の高さを
低く保つことができるので、装置全体が安定する。ま
た、組立てが容易なので組立て精度が向上する。しか
も、案内部材を摺動する摺動部材、リンクの適切な組合
せにより、テーブルの多軸に渡る複雑な位置決めが可能
となり、自由度の高いステージが得られる。
の部分が少ないので、部品点数が少なく、全体の高さを
低く保つことができるので、装置全体が安定する。ま
た、組立てが容易なので組立て精度が向上する。しか
も、案内部材を摺動する摺動部材、リンクの適切な組合
せにより、テーブルの多軸に渡る複雑な位置決めが可能
となり、自由度の高いステージが得られる。
【００２５】
【図１】本発明にかかる多自由度位置決めステージにお
いて、二自由度位置決めステージの一実施例を示す概略
平面図である。
いて、二自由度位置決めステージの一実施例を示す概略
平面図である。
【図２】図１に示す二自由度位置決めステージをＸ軸方
向に位置決め調節したときの概略平面図である。
向に位置決め調節したときの概略平面図である。
【図３】図１に示す二自由度位置決めステージをＹ軸方
向に位置決め調節したときの概略平面図である。
向に位置決め調節したときの概略平面図である。
【図４】図１に示す二自由度位置決めステージをＸ軸方
向、Ｙ軸方向に位置決め調節したときの概略平面図であ
る。
向、Ｙ軸方向に位置決め調節したときの概略平面図であ
る。
【図５】本発明にかかる多自由度位置決めステージにお
いて、二自由度位置決めステージの別の実施例を示す概
略平面図である。
いて、二自由度位置決めステージの別の実施例を示す概
略平面図である。
【図６】図５に示す二自由度位置決めステージの、Ａ−
Ａ線に沿って切断してみた切断矢視図である。
Ａ線に沿って切断してみた切断矢視図である。
【図７】本発明にかかる多自由度位置決めステージにお
いて、三自由度位置決めステージの一実施例を示す概略
平面図である。
いて、三自由度位置決めステージの一実施例を示す概略
平面図である。
【図８】図７に示す三自由度位置決めステージの簡略的
な機構説明図である。
な機構説明図である。
【図９】図７に示す三自由度位置決めステージを、Ｘ軸
方向に位置決め調節したときの簡略的な機構説明図であ
る。
方向に位置決め調節したときの簡略的な機構説明図であ
る。
【図１０】図７に示す三自由度位置決めステージを、Ｙ
軸方向に位置決め調節したときの簡略的な機構説明図で
ある。
軸方向に位置決め調節したときの簡略的な機構説明図で
ある。
【図１１】図７に示す三自由度位置決めステージを、Ｙ
軸方向に位置決め調節したときの簡略的な機構説明図で
ある。
軸方向に位置決め調節したときの簡略的な機構説明図で
ある。
【図１２】図７に示す三自由度位置決めステージを、Ｘ
軸Ｙ軸を含む平面に鉛直な軸回りに旋回して位置決め調
節したときの簡略的な機構説明図である。
軸Ｙ軸を含む平面に鉛直な軸回りに旋回して位置決め調
節したときの簡略的な機構説明図である。
【図１３】図７に示す三自由度位置決めステージを、Ｘ
軸Ｙ軸を含む平面に鉛直な軸回りに旋回して位置決め調
節したときの簡略的な機構説明図である。
軸Ｙ軸を含む平面に鉛直な軸回りに旋回して位置決め調
節したときの簡略的な機構説明図である。
【図１４】本発明にかかる多自由度位置決めステージに
おいて、三自由度位置決めステージの別実施例を示す概
略平面図である。
おいて、三自由度位置決めステージの別実施例を示す概
略平面図である。
【図１５】図１４に示す三自由度位置決めステージの概
略側面図である。
略側面図である。
【図１６】本発明にかかる多自由度位置決めステージに
おいて、五自由度位置決めステージの一実施例を示す概
略平面図である。
おいて、五自由度位置決めステージの一実施例を示す概
略平面図である。
【図１７】図１６に示す五自由度位置決めステージにお
いて、リンクとテーブルの軸着構造を示す断面説明図で
ある。
いて、リンクとテーブルの軸着構造を示す断面説明図で
ある。
【図１８】図１６に示す五自由度位置決めステージにお
いて、リンクとテーブルの軸着構造を示す断面説明図で
ある。
いて、リンクとテーブルの軸着構造を示す断面説明図で
ある。
【図１９】本発明にかかる多自由度位置決めステージに
おいて、二自由度位置決めステージのさらに別の実施例
を示す概略平面図である。
おいて、二自由度位置決めステージのさらに別の実施例
を示す概略平面図である。
１、２０ 二自由度位置決めステージ ２ ベース ３ａ、３ｂ 支持部材 ４ 案内部材 ５ａ、５ｂ ねじ軸 ６ａ、６ｂ モータ ７ａ 第１摺動部材 ７ｂ 第２摺動部材 ８ａ、８ｂ ナット ９ リンク １０ 平行リンク １０ａ、１０ｂ リンク １１ テーブル ２１ ケース ３０、４０ 三自由度位置決めステージ ３１ａ、３１ｂ 等長リンク ４１ 第１平行リンク ４１ａ、４１ｂ リンク ４２ 中間テーブル ４３ 第１リンク ４４ 第２平行リンク ４５ 第２リンク ４６ ロッド ４７ ボールブッシュ ５０ 五自由度位置決めステージ ５１ 第１案内部材 ５２ 第２案内部材 ５３ 第１リンク ５４ａ 第２リンク ５４ｂ 第３リンク ５５ 第４リンク ５６ 第５リンク ５７、５８ 球面軸受 ６０ 二自由度位置決めステージ ６１ 第１案内部材 ６２ 第２案内部材 ６３ａ 第１摺動部材 ６３ｂ 第２摺動部材 ６３ｃ 第３摺動部材 ６３ｄ 第４摺動部材 ６４ リンク ６５ ピニオン ６６ａ、６６ｂ 等長リンク ６７ ラック
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年５月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
Claims (7)
- 【請求項１】 案内部材に、それぞれ駆動機構によっ
て個々に案内部材に沿って移動させるようにした、複数
の移動部材を設け、これら移動部材のうちの一つにリン
クの一端部を軸着すると共に、残余の移動部材に一対の
リンクの一端部を軸着し、前記リンクの他端部を、一対
のリンクのうちの一方のリンクに軸着する一方、一対の
リンクの他端部に、テーブルを軸着し、前記駆動機構を
選択的または組み合わせて起動して複数の移動部材を選
択的または組み合わせて移動させることで、テーブルを
所望の位置に位置決めするようにしたことを特徴とする
多自由度位置決めステージ。 - 【請求項２】 案内部材上に第１の摺動部材および第
２の摺動部材を配設して、これら第１摺動部材および第
２摺動部材はそれぞれ、駆動機構により前記案内部材上
を摺動するようにし、前記第１摺動部材または第２摺動
部材のいずれか一方に平行リンクの一端部を軸着して他
方にリンクの一端部を軸着すると共に、前記リンクの他
端部を平行リンクの一方に軸着し、前記平行リンクの他
端部にテーブルを軸着し、前記駆動機構により第１摺動
部材および／または第２摺動部材を案内部材上において
摺動させて相対位置関係を制御することで、平行リンク
およびリンクを連動変位させ、前記テーブルを案内部材
の軸方向およびこの軸方向に対して直角方向に移動調節
することを特徴とする多自由度位置決めステージ。 - 【請求項３】 前記リンクの長さを平行リンクの長さ
の１／２とすると共に、リンクの他端部を平行リンクの
中央部に軸着したことを特徴とする請求項２記載の多自
由度位置決めステージ。 - 【請求項４】 案内部材上に第１、第２、第３の摺動
部材を配設して、これら第１摺動部材、第２摺動部材お
よび第３の摺動部材はそれぞれ、駆動機構により前記案
内部材上を摺動するようにし、第１〜第３摺動部材のい
ずれかにリンクの一端部を軸着する一方、残余の摺動部
材に、それぞれ一対の等長リンクの一端部を軸着し、前
記リンクの他端部を一対の等長リンクにおける一つのリ
ンクに、等長リンクの他端部にテーブルを軸着した構成
とし、前記第１〜第３摺動部材を選択的または組み合わ
せて摺動させることで、テーブルを案内部材の軸方向お
よびこの軸方向に対して直角方向に移動調節すると共
に、これら軸方向を含む面に鉛直な軸回りに旋回させ
て、前記テーブルを移動調節することを特徴とする多自
由度位置決めステージ。 - 【請求項５】 前記リンクの長さを等長リンクの長さ
の１／２とすると共に、リンクの他端部を等長リンクの
中央部に軸着したことを特徴とする請求項４記載の多自
由度位置決めステージ。 - 【請求項６】 案内部材上に第１、第２、第３の摺動
部材を配設して、これら第１摺動部材、第２摺動部材お
よび第３の摺動部材はそれぞれ、駆動機構により前記案
内部材上を摺動するようにし、前記第１摺動部材に第１
の平行リンクの一端部を起伏可能に軸着すると共に、他
端部に中間テーブルを軸着支持するようにし、前記第２
摺動部材に第１のリンクの一端部を起伏可能に軸着し
て、この第１リンクの他端部を前記第１平行リンクのリ
ンクに軸着し、前記中間テーブルの上面にＸＹ軸を含む
平面方向に指向させた第２の平行リンクの一端部を軸着
し、第３摺動部材にＸＹ軸を含む平面方向に指向させた
第２のリンクの一端部を軸着すると共に第２リンクの他
端部に鉛直上に案内軸を立設し、この案内軸に前記第２
平行リンクの一方のリンクを移動自在に連結して、第２
平行リンクの他端部にテーブルを軸着し、前記第１〜第
３摺動部材を選択的または組み合わせて摺動させること
で、テーブルを案内部材の軸方向およびこの軸方向に対
して直角方向、並びにこれら軸方向を含む面に鉛直な軸
方向に移動調節することを特徴とする多自由度位置決め
ステージ。 - 【請求項７】 第１の案内部材上に第１、第２、第３
の摺動部材を配設すると共に、第２の案内部材上に第４
の摺動部材および第５の摺動部材を配設して、これら第
１摺動部材〜第５摺動部材をそれぞれ、駆動機構により
前記第１、第２案内部材上を摺動するようにし、前記第
１〜第３摺動部材のいずれかに第１のリンクの一端部を
軸着する一方、残余の摺動部材に、それぞれ等長の第
２、第３のリンクの一端部を軸着し、前記第１リンクの
他端部を第２、第３リンクのうちの一つに、第２、第３
リンクの他端部にテーブル下面を球面軸受を介して軸着
する構成とし、前記第４摺動部材または第５摺動部材の
いずれか一方に第４のリンクの一端部を軸着して他方に
第５のリンクの一端部を軸着すると共に、前記第４リン
クの他端部を第５リンクの中間部に軸着し、前記第４リ
ンクの他端部をテーブル上面に球面軸受を介して軸着す
る構成とし、前記第１〜第５摺動部材を選択的または組
み合わせて摺動させることで、テーブルを案内部材の軸
方向およびこの軸方向に対して直角方向に移動調節する
ようにし、並びにこれら軸方向を含む面に鉛直な軸回り
に前記テーブルを旋回調節する一方、テーブルを、案内
部材の軸回り、案内部材の軸方向に対して直角方向の軸
回りに旋回調節することを特徴とする多自由度位置決め
ステージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7019315A JP2785860B2 (ja) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | 多自由度位置決めステージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7019315A JP2785860B2 (ja) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | 多自由度位置決めステージ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08211173A true JPH08211173A (ja) | 1996-08-20 |
| JP2785860B2 JP2785860B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=11995983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7019315A Expired - Lifetime JP2785860B2 (ja) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | 多自由度位置決めステージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2785860B2 (ja) |
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