JPS59190690A - Ｘ−ｙステ−ジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）発明の分野 この発明は、２次元的ないわゆる平面的な任意の位置に
テーブルを移動し、もしくけ位置決めするために用いる
Ｘ−Ｙステージに関する。

（ロ）発明の背景 この種のＸ−Ｙステージは、従来けｘ−Ｘ軸方と共に、
それぞれの移動台に専用の案内ｖＡ構、駆動機構、およ
び位置検出機構等を備えさせ、たとえば数値制御により
第一軸移動台と第二軸移動台とをそれぞれ単独に直線駆
動し、これらの運動量の合成で平面上のテーブルの位置
決め座標点を求めるようにしている。しかし、これであ
っては下部側のたとえば第一軸移動台上に第二軸移動台
およびこれ用の上述した案内機構を一体的に塔載せねば
ならない関係から、第−軸移動白側の負荷が過剰となっ
て、その駆動のだめには大容量のモータが必要とされ、
且つ高速移動が不適となる難点があった。

また、第−軸移動白側に位置誤差が生じると、これが第
二軸移動台に加算して入力され、およびこの位置誤差に
第二軸移動台側の位置誤差が相乗されるので、位置決め
の精度の精密さを期待し難い０ さらに、第−軸および第二軸移動石が共に直線運動であ
るので、面白を合成して２次元方向に運動させるＫは制
御系が複雑となり、ＲＪ滑な移動を施こし行ない難点が
あった。

（ハ）発明の目的 この発Ｉ！ｊは、テーブルを従来例のように個々の駆動
系によって直線運動される第１と第２の移動台の合成で
２次元方向に駆動するのではなく、簡単な措成でありな
がら単一の駆動源にて直接にテーブルをｘ−ｙ方向にｇ
ｉＩｉＩＩできるｘ−ｙステージの提供を目的とする。

に）発明の要約 この発明は、第１のガイド部材と、これに直交する第２
のガイド部材にしたがい２次元方向に摺動自在にテーブ
ルを卓屹ロシたものにおいて、テーブルに軸受を設けて
、この軸受に接続される駆動軸を第１のディスクおよび
第２のディスクに軸受を介し取伺け、これらディスクを
モータで回転駆動するようにしたＸ−Ｙステージである
ことを特徴とする。

（ホ）発明の効果 この発明によれば、第１と第２のディスク、両ディスク
を接続する駆動軸、およびディスク回転駆動用モータと
からなる単一の＠勤先によりテーブルの２次元移動を司
るために、４ｆ、７造が大幅に簡素化され、且つコンパ
クト化されて、安価にＸ　−Ｙステージを製作できると
共に、この駆動機構をテーブルに塔載もしくけ懸装する
ことなく、テーブル外の固定フレーム等に設置できるか
ら、テーブルの軽量化を促がし、少ない力で軽く、そし
て高速にテーブル送シを遂行できる。しかも、単一の駆
動系で一挙にテーブルを２次元移ＩＪＪ　サせルノで、
送りが円滑となるメリットを生じると共に、上述した従
来例の如きＸ−Ｘ軸方向とＹ−Ｙ軸方向との位置誤差の
相乗がなくなるから、高い位置決め精度を期待できるの
である。

（へ）発明の実施例 この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

第１Ｎおよび第２図において、後記する駆動機構を内蔵
するボックス１が設けられ、その上面にＸ−Ｘ軸方向（
もしくはＹ−Ｙ軸方向）に平行する一対の第１のガイド
部材であるガイド杆２，２が固定され、各ガイド杆２．
２にそれぞれ一対ずつのスライダ３ａ、４ａが跨嵌され
、これらスライダ３ａ＋４ａがガイド杆２，２にしたが
いＸ−Ｘ　ａ　方向にスライド自由とされる。ガイド梓
２゜２の上部位置においては、ガイド杆２と２の対応す
るスライダ３ａと４ａにわたりそれぞれＹ−Ｙ軸方向（
もしくはＸ−Ｘ軸方向）に平行する一対の第２のガイド
部材であるガイド杆５．５が固定されると共に、これら
ガイド杆５，５に一対ずつの他のスライダ３ｂ、４ｂが
スライド自由に跨炭され、しかしてこれら４個のスライ
ダ３ｂ、４ｂ上１ｃＸ−Ｙテーブル６が塔載且っ固定さ
れる。

上述のボックス１の内部にあっては、上下二段に第１と
第２のディスクである歯車７．８が同軸に軸支され、こ
れら歯車７．８がそれぞれに対応するパルスモー；１ｋ
ｇ、１０の回転力を減速歯車１１．１２で入力すること
により回転される。そし。

て、両歯車７．８にわたって駆動φｔｉｉ　１３が負′
押され、この駆動軸１３の先疎１；が上述のテーブル６
の下面に自在軸受１４を介し５枢着される。１５は歯車
７，８の駆動軸貫挿部位に取付けた軸受で、第３図のご
とくこの軸受１５にスリーブ１６を保持せしめて、これ
に駆動軸１３を通すことにより歯車７，８に対し傾１１
Ｊ自由に受支されている。

このように措成されているから、パルスモータ９．１０
を駆動して歯車７．８を回転させるならば、これら歯車
７，８の回転１ｉＨＩｉ・１１により駆動ｔｉ’ｉ＋　
１３が駆動されてＸ−Ｙテーブル６が２次元的にガイド
杆２，５にガイドされて平面移動される。Ｘ−Ｙテーブ
ル６の駆動される方向は、たとえば歯車７，８が同方向
に等速で回転された時、円運動となり、また歯車７．８
が相互に反対方向に等速回転された時、がイド杆２ある
いは５と平行する運Ｑとなり、すなわちＸ−Ｘ軸方向も
しくはＹ−Ｙ軸方向に直線運動する。

ここで直線運動となることを第４図を用いて原理的に説
明する。

Ｘ−Ｙテーブル６に接続されている駆動軸１３の先端を
Ｐ点すると、このＰ点の座標は、ＸＰ＝ｂ−ｒ　１　（
Ｓｉｎθ２−５ｉｌ’＋０１）　・（１）で示される。

ただし ａ：歯車７と歯車８とＵ）距離 ｂ：ｉ車７とｘ−Ｙテーブル６との距離ｒ１：歯車８に
関し、歯車８の中心から駆動軸１３−１：での距１Ｌ θ１：歯車８に関し、Ｙ軸を回転角基準とし、駆動軸１
３までの角度 θ２：歯車７に門し、Ｙ軸を回転角基準とし、ＰＫ動軸
１３までの角度 亘ｒｌ＝にとおくと、 （１）式は ＸＰ＝Ｋ（ｓｉｎθ２−ｓｉｎθ１） θ２＋θ１　　、　θ２−θ１ ＝　２　Ｋ　ｃｏ　７　＊　ｓ　ｔ　ｎ−ｆ−°＝　（
３）（２）式は Ｙ　Ｐ　＝　Ｋ（ｃｏｓθ２−ｃｏｓθ１）θ２＋０１
　　　　　　　　・・・（４）＝Ｘ　Ｐ　ｔ　ａ　ｎ　
　２ 座標原点を通る直線の方程式はＹ　Ｆ　＝　ＡＸＰ（Ａ
：ｃｏｎｓｔ）として表わされるから、 θ１−δ１＋ωＩｔ、　　θ２＝ａ２＋ω２ｔとしてδ
２＋δ１−２δ、ω２＋ω１＝２ω　とおけば、ｔａｎ
”−’−”＝　ｔ　ａ　ｎ　（δ＋ωｔ）により（４）
式は Ｙ　Ｐ　＝　−ｔａｎ（１１−ωｔ　）ｓＸＰとなる。

ただし ω１：歯車８の角速度 ω２：歯車７の角速度 δ１：歯車８が駆動する前のこの歯車のＹ軸からの角度 δ２：歯車７が駆動する前のこの歯車のＹ軸からの角度 いまω−０、つまりω１＋ω２＝０となれば、Ｊ２＋Ｊ
Ｉ Ｙ　Ｐ　；ｔ　ａ　ｎ　（２）　Ｘ　Ｐで示され、Ｐ点
は座程原点を通る直線を描くことが分かる。よって、歯
車７と８を反対方向に等速に駆動するならば、Ｘ−Ｙテ
ーブル６は直線運動をする。

以上により、歯車７と８の回転駆動の仕一方によって、
Ｘ・−Ｙテーブル６に任旌の平面運シＪをさせることが
でき、且つ任意の位置決めができることが理解される。

したがってこの発りＪによれば、所期の目的を好適に達
成し得る。

【図面の簡単な説明】 図面はこの発明の一実施例を示し、 第１図けＸ−Ｙステージの（１ｙ、略斜視図。 第２図はその縦１祈側面図。 第３図は要部の拡大断面図。 第４図はＸ−Ｙステージの動作原理を示す説明図である
。 ２・・・第１のガイド部材（ガイド杆）５・・・第２の
ガイド部材（ガイド杆）６・・・テーブル ７・・・第１のディスク（歯車） ８・・・第２のディスク（歯車） ９．１０・・・モータ　　　１３・・・リベ動軸１４．
１５・・・軸　受 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【、第１のガイド部材と第２のガイド部材とを直交して
   配置すると共に、第１のガイド部材および第２のガイド
   部材止を摺動自在に載置されたテーブルを有するＸ−Ｙ
   ステージにおいて、 前記テーブルに軸受を設け、 この軸受に接続される駆動軸を第１のディスクおよび第
   ２のディスクに軸受を介し取付け、前記第１のディスク
   および第２のディスクを回転駆動するモータを設けてな
   る Ｘ−Ｙステージ。