JPS6122740Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はワーク物体若しくは加工装置などを取
りつけて、平面内に自在に動かすXYテーブル係
り、特に、高速で精密な移動を可能とするため運
動部分の重量を軽減したXYテーブルに関する。

上述のようなXYテーブルは自動加工機械等に
広く用いられ、その基本的構造は第１図のごとく
である。

Ｘ，Ｙは直交する２軸である。Ｙテーブル１は
Ｙ軸方向の平行移動自在なようにガイド軸２，２
によつて案内される。５，５はガイド軸ブラケツ
トである。上記のＹテーブル１上にＸテーブル４
が、Ｘ軸方向の平行移動自在なように、ガイド軸
５，５によつて案内される。６，６はガイド軸ブ
ラケツトである。Ｙテーブル１をＹ軸方向に往復
駆動するため、Ｙテーブルモータ７およびＹテー
ブル送りねじ８が設けられ、Ｘテーブル４をＸ軸
方向に往復駆動するため、Ｘテーブルモータ９お
よびＸテーブル送りねじ１０が設けられている。

上記のようなXYテーブルは、モータ７によつ
てＹテーブル１をＹ軸方向に自在に平行移動さ
せ、かつ、モータ９によつてＸテーブル４をＹテ
ーブル１に対してＸ軸方向に自在に平行移動させ
ることにより、Ｘテーブル４をＸ−Ｙ平面内で自
在に２次元運動せしめ得る。しかし、上記のよう
なXYテーブル機構においては、Ｙテーブル１が
Ｘテーブル４だけではなく、Ｘテーブルの駆動機
器であるモータ９および送りねじ１０を支承して
いるため、Ｙテーブル１の総重量が大きく、従つ
てその慣性が大きいため、高速・精密な作動を行
わせ難い。

上述の事情に鑑み、平行移動部材の総重量を軽
減するため、第２図と第３図に示すようなXYテ
ーブルも実用化されている。

ベース５０に対してＸ軸方向の平行移動自在な
ように、Ｘテーブル３８がレール３７，３７で案
内されている。そして、上記Ｘテーブル３８に固
設されたレール４０，４０がＹテーブル４２をＹ
軸方向の平行移動自在に案内している。

前記のＸテーブル３８をＸ軸方向に駆動するた
めＸテーブル駆動用モータ３１が設けられ、Ｙテ
ーブル４２をＹ軸方向に駆動するためＹテーブル
駆動用モータ４５が設けられている。

Ｘテーブル駆動用モータ３１はボールネジ３２
を回転させ、これに結合されたナツト３３をＸ軸
方向に自在に往復動させる。このナツト３３には
ブラケツト３４を介して２個のローラ３５，３５
が軸支されていて、Ｘテーブルに固着された駆動
バー３９を挾持している。このようにしてモータ
３１が回転するとナツト３３がローラ３５，３５
および駆動バー３９を介してＸテーブル３８をＸ
軸方向に平行移動させるようになつている。

Ｙテーブル駆動用モータ４５も同様にして、ボ
ールねじ４６，ナツト４７，ローラ４９，４９お
よびＹテーブルに固着された駆動バー４４を介し
てＹテーブル４２をＹ軸方向に平行移動させるよ
うになつている。３６，３６′はＸテーブルを図
の左方へ付勢しているスプリング、４３，４３′
はＹテーブルを図の上方へ付勢しているスプリン
グである。これらのスプリングは駆動用伝動部材
間の遊隙を一方に寄せて、いわゆるガタを無くす
る作用をしている。

上記のようなXYテーブル機構において、XYテ
ーブル３８はＹテーブルの駆動用モータ４５、ボ
ールねじ４６，ナツト４７およびローラ４９，４
９の重量を担持していないので、総重量が比較的
小さく、従つて慣性も小さいが、次記のような不
具合がある。

Ｘテーブルの駆動機構は、Ｘテーブルの案内レ
ール３７，３７の側方から、駆動バー３９を介し
て駆動力を伝える。このため、案内レール３７，
３７とローラ３５との間の距離を腕の長さとする
回転ーメントが発性し、Ｘテーブル３８に対して
Ｘ軸方向の駆動力の他に回転力を及ぼすので、Ｘ
テーブル３８に不正な回動を生じさせる。その上
駆動バー３９が曲げ力を受けて僅かながら曲げ変
形を生じるので、Ｘテーブル３８の移動量とナツ
ト３３の移動量とが厳密には一致しない。Ｙテー
ブルについても同様の不具合を生じる。

このような理由で第２図のXYテーブルは正確
な平行移動が行われず、XY平面内の回転を判つ
た動きをする。その上、平行移動量の誤差が大き
い。

本考案は以上の事情に鑑みて為され、平行移動
部の総重量を軽減して高速作動を可能ならしめ、
しかも回転方向の不正な動きを発生するおそれが
なく、精密に平行移動を行わせ得るXYテーブル
を提供しようとするものである。

本考案は、上記の目的を達成するため、Ｘテー
ブルの中央部に、Ｙ方向の摺動自在なる如くＸ方
向駆動力伝達手段の受動部を支承し、上記の受動
部に対してＸ方向駆動力伝達手段の駆動部を結合
したことを特徴とする。

次に、本考案の一実施例を、第４図及び第５図
について説明する。

第４図に示すごとく、水平面内に直交する２Ｘ
軸、Ｙ軸を想定し、Ｙテーブル１７をベース２１
に設けたローラガイド２０，２０によつてＹ軸方
向の平行移動自在に案内するとともに、上記のＹ
テーブル１７に固設されたローラガイド１５，１
５によつてＸテーブル１１をＸ軸方向の平行移動
自在に案内する。上記のＹテーブル１７の、Ｘ軸
方向について中央部にナツト２６（第５図）を固
着し、Ｙテーブル駆動用モータ１８によつて回転
せしめられるＹテーブル用送りねじ１９に螺合せ
しめる。前記のＸテーブル１１の中央部に、Ｘ方
向駆動用伝達機構の受動部としてＸ軸用ナツトブ
ラケツト２２を設け、、ナツトブラケツトガイド
軸２４によつてＹ軸方向の摺動自在に支承する。
２３は摺動ベアリングである。なお、位置決めが
必要とされる物体若しくは装置は、移動するＸ軸
用ナツトブラケツト２２と係合しないように隙間
を形成してＸテーブル１１上の周辺部に載置され
る。

第５図に示すごとく、本実施例の装置に於ける
固定部材である基盤２７に固設されたブラケツト
１３にＸテーブル駆動用モータ１２を取りつけ、
これにより、Ｘ軸方向の駆動力伝達機構の駆動部
であるＸテーブル用送りねじ１４を回転させる。
１６は上記送りねじ用のブラケツトである。

前記のＸ軸用ナツトブラケツト２２にナツト２
５を固着し、Ｘテーブル用送りねじ１４に螺合せ
しめる。

本実施例のXYテーブル機構は以上のごとく構
成されているので、次記のごとくＸ軸方向の平行
移動とＹ方向の移動とを行わせることができ、こ
れらの両作動を同時に行わせることもできる。
（第４図参照） ａ Ｙテーブル駆動用モータ１８によつてＹテー
ブル用送りねじ１９を回転させると、Ｙテーブ
ル１７はＹ軸方向に平行移動する。この時、Ｙ
テーブル１７はＸ軸方向について中央部に設け
られたナツト２６（第５図）を介してＹ軸方向
の力を受けるのでXY平面内の回動力を生じな
い。またＹテーブル１７は送りねじ１９によつ
て駆動される前記駆動ナツト２６の力を直接的
に受けるので、第２図の装置におけるが如き駆
動バーの撓みによる誤差が混入しないこのた
め、Ｙ軸方向の平行移動を高精度で制御し得
る。そして、上記の如くしてＹテーブル１７が
Ｙ軸方向に平行移動する際、Ｘテーブル１１は
Ｙテーブル１７と一諸に動かされるが、Ｘ軸用
ナツトブラケツト２２はＸテーブル用送りねじ
１４と螺合しているのでＹ軸方向には動かず、
ナツトブラケツトガイド軸２４上を相対的に摺
動し、Ｘテーブル１１のＹ軸方向の平行移動を
妨げない。

ｂ Ｘテーブル駆動用モータ１２によつてＸテー
ブル用送りねじ１４を回転させると、Ｘテーブ
ル１１はＸ軸用ナツトブラケツト２２を介して
Ｘ軸方向に駆動される。この時、Ｘ軸用ナツト
ブラケツト２２は必ずしもＸテーブル１１のＹ
軸方向につついて中央に位置しているとは限ら
ず、ナツトブラケツトガイド軸２４に対して摺
動し得る範囲内で中央から偏位するが、最大限
に偏位した場合でも両側のＸテーブル用ローラ
ガイド１５，１５に挾まれた区域内に位置して
おり、その最大変位量は（Ｗ−ｗ）／２であ
る。ただし、Ｗはローラガイド２０の摺動スト
ローク寸法、ｗはナツトブラケツト２２の摺動
ストローク寸法である。このようにＸ方向駆動
手段の受動部であるナツトブラケツト２２がＸ
テーブル１１の中央付近に設けられているの
で、Ｘテーブル１１が受ける回動力はＸ軸方向
の駆動力に比して著しく小さく、上記の回動
力、及びこの回動力によつて生じるＸテーブル
１１の回動は実用上無視することができる。

上記のＸ軸方向の駆動に関して、駆動バーの撓
みに起因する誤差が混入しないことについては、
既述のＹ方向駆動の場合と同様である。

この実施例において、Ｙテーブル１７はＸテー
ブルの駆動用モータ１２、同ブラケツト１３、及
び送りねじ１４を担持していないので、Ｙテーブ
ルの総重量が小さく、慣性が小さい。このためＹ
テーブルを高速で精密に移動させることが容易で
ある。

第４図の実施例と同程度の移動範囲と支持容量
とを有する従来技術に係る第１図に形式のXYテ
ーブルにおいては、Ｙテーブルの総重量が約35Kg
であるのに比べて、本実施例のＹテーブル１７の
総重量は約20Kgであり、40％以上の重量軽減を達
成することができた。その結果、同程度の作動精
度を保ちつつその作動速度を約10倍に上昇せしめ
ることができた。

以上説明したように、本考案は、Ｘテーブルの
中央部にＹ軸方向の摺動自在なるごとくＸ軸方向
の駆動用伝達機構の受動部を支承し、上記の受動
部に対してＸ軸方向の駆動用伝達機構の駆動部を
結合することにより、平行移動部の総重量を軽減
して高速作動を可能ならしめ、しかも回転方向の
不生な動きを発生するおそれが無く、精密な平行
移動を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来一般的に用いられているXYテー
ブルの基本的構造を示す斜視図、第２図及び第３
図は平行移動部材の総重量を軽減するように改良
された従来形のXYテーブルを示すもので第２図
は平面図、第３図は側面図、第４図及び第５図は
本考案の一実施例に係るXYテーブルを示し、第
４図は全体的斜視図、第５図は垂直断面図であ
る。 １，１７，４２……Ｙテーブル、２，５……ガ
イド軸、３，６……ガイド軸ブラケツト、４，１
１，３８……Ｘテーブル、７，１８，４５……Ｙ
テーブル用モータ、８，１９……Ｙテーブル用送
りねじ、９，１２，３１……Ｘテーブル用送りね
じ、１０，１４……Ｘテーブル用送りねじ、１３
……モータブラケツト、１５，２０……ローラガ
イド、１６……送りねじブラケツト、２２……ナ
ツトブラケツト、２３……摺動ベアリング、２４
……ナツトブラケツトガイド軸、２４，２５，３
３，４７……ナツト、３２，４６……ローラ、３
６，３６′，４３，４３′……スプリング、３７，
４０……レール、３９，４４……駆動バー、５０
……ベース。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 互いに直するＸ軸とＹ軸とを想定し、ベース上
   に、Ｙ軸方向に平行移動し得るように支承された
   Ｙテーブルを設け、このＹテーブル上に、Ｘ軸方
   向に平行移動自在なるごとくＸテーブル上に、Ｘ
   軸方向に平行移動自在なるごとくＸテーブルを支
   承してなるXYテーブルにおいて、上記Ｘテーブ
   ルの中央部に、Ｙ軸方向に摺動自在なる如く、Ｘ
   軸方向の駆動力を伝達する手段の受動部を支承
   し、ベース上に固定されたＸ軸駆動源のＸ軸方向
   の出力を上記受動部に結合し、更にベース上に固
   定されたＹ軸駆動源のＹ軸方向の出力を上記Ｙテ
   ーブルのＸ軸方向の中央部に結合したことを特徴
   とする高速作動可能なXYテーブル機構。