WO2005071690A1 - 回転テーブル装置 - Google Patents

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rail
rolling element
table device
guide
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PCT/JP2005/000702
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French (fr)
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Hirokazu Ishikawa
Shunji Matsutomi
Tsutomu Hasegawa
Mitsuteru Nanba
Original Assignee
Thk Co., Ltd
Daito Seiki Co., Ltd
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    • F16C2370/00—Apparatus relating to physics, e.g. instruments

Definitions

  • the present invention relates to a high-precision rotary table device suitable for mounting an inspection device for performing high-precision inspection such as an X-ray inspection device.
  • examples of this type of rotary table device include a rotary table device disclosed in Patent Documents 1 and 2.
  • the rotary table device disclosed in Patent Document 1 includes a base, a rotary table that is mounted on the base, and is rotatable around a predetermined center of rotation, and a rotary table between the base and the rotary table.
  • the apparatus is provided with a rotation drive mechanism having a rotation drive source for rotating the installed rotation guide section and the rotation table by the rotation guide section.
  • the rotation guide section has a ring-shaped endless track composed of a plurality of track members and a plurality of guide devices that slide on the track, and a rotary table is mounted on the plurality of guide devices. ing.
  • the rotary table device disclosed in Patent Document 2 is movably assembled to a ring-shaped integral endless track rail via a number of rolling elements, and slides on the endless track rail.
  • a table is fixed to a plurality of slides of the curve guide device, and the table is rotatably supported on a fixed bed via the curve guide device. This is the configuration.
  • Patent Document 1 JP-A-9-125736
  • Patent Document 2 JP-A-8-21440
  • the rotary table device described in Patent Document 1 has a configuration in which a plurality of guide blocks (slide tables) on which a rotary table is mounted slide on a ring-shaped (annular) endless rail.
  • the endless track rail is composed of a plurality of track members, there is a connection between the track members and the track member, and it is inevitable that a minute step is generated, and the endless track rail is inevitable.
  • the rail is composed of a plurality of track members, it is not possible to obtain high-precision coaxiality of the endless track rail. Therefore, there is a problem that a high-precision rotary table device having large axial and radial runout cannot be obtained.
  • the rotary table device described in Patent Document 2 is superior to that of Patent Document 1 in terms of axial and radial runout accuracy in that an integrated endless track rail is used.
  • the cross-section of the endless track rail is substantially rectangular, when the endless track rail is mounted on a fixed bed (base), it is necessary to perform processing for mounting bolt holes or the like on the surface of the endless track rail.
  • examples of this type of rotary table include rotary table apparatuses such as a cross roller guide type, a gala type, and a tapered roller type.
  • rotary table apparatuses such as a cross roller guide type, a gala type, and a tapered roller type.
  • the requirements for radial runout accuracy, high resolution, thinness and medium / large size were not fully satisfied.
  • SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a rotary table device capable of sufficiently satisfying all of the requirements of axial and radial runout accuracy, high resolution, thinness and medium size.
  • the present invention relates to a rotary table device having a guide device and a rotary table mounted on the guide device, wherein the guide device is a ring-shaped integral type having no discontinuous portion in the traveling direction.
  • the rail is provided with a plurality of guide blocks that are assembled to the rail from the opposing surface, and the side opposite to the opposing surface of the rail is joined to the lower surface of the rotary table.
  • the rail is characterized in that the cross section is substantially L-shaped having a vertical portion and a horizontal portion extending at an upper end of the vertical portion in a radial direction of the rotary table. Further, in the rotary table device, a detection mechanism for detecting a rotation amount of the rotary table is provided, and a tape type scale which is a detected part of the detection mechanism is provided on an outer peripheral surface of the rail. I do.
  • a mounting and fixing portion having a fixing surface for fixing the guide block, and the mounting and fixing portion is equally arranged on the same circumference on a base portion separate from the rail and the guide block. It is characterized by being installed.
  • a plurality of rolling element rolling surfaces are formed on the rail along the rail traveling direction, and the guide block together with the rolling element rolling surface forms a load rolling element rolling path.
  • the rolling element conversion path to be formed is formed, and side guides are provided at both ends of the guide block body in the rail traveling direction.
  • FIG. 1 is a plan view of the rotary table device
  • FIG. 2 is a plan view of the rotary table device with the top table removed
  • FIG. Fig. 3 is a cross-sectional view of the rotary table (X0-X 'cross-sectional view in Fig. 2)
  • Fig. 3 (b) is an enlarged view of the portion A
  • Fig. 4 is a half side view of the rotary table.
  • the rotary table 10 has a ring-shaped (annular) integrated rail 11 having a substantially L-shaped cross section without discontinuity in the traveling direction, and a guide block 12 attached to the body-shaped rail 11.
  • the guide block 12 is attached to a fixed surface of a plurality of (six in the figure) mounting fixing portions 17 arranged on the same circumference on the upper surface of the base 13.
  • the guide block 12 is assembled from a horizontal portion facing surface facing the rail 11 as described later in detail.
  • a lower surface of a top table (rotary table) 14 is attached to an opposite side surface (upper surface) of the rail 11 facing the guide block 12.
  • Reference numeral 15 denotes a DD motor (direct drive motor) that applies a rotational force to the top table 14, and is arranged between the lower surface of the top tape holder 14 and the upper surface of the base 13.
  • the DD motor 15 includes a starter 15-1 having a stator core 15-la and a rotor 15-2 having a magnet 15-2a disposed on the outer periphery. By supplying drive power to the core 15-la, the rotor 15-2 is rotated, and the top table 14 connected to the rotor 15-2 is rotated.
  • Reference numeral 16 denotes a detection mechanism.
  • the detection mechanism 16 is attached to a predetermined position of the base 13 so that a detection unit (linear encoder) 16a faces the outer peripheral surface of the rail 11.
  • a tape-type scale 20 which is a detected portion of the linear encoder, is attached to the outer peripheral surface of the rail 11 (see FIG. 5).
  • Reference numeral 18 denotes a motor cable for supplying drive power to the DD motor
  • reference numeral 19 denotes a magnetic pole sensor cable. Since the motor cable 18 and the magnetic pole sensor cape 19 are arranged through the gap between the guide blocks 12 on the upper surface of the base 13, the rotation movement of the top table 14 and the movement of the rail 11 are hindered. I will not give.
  • the guide block moves on an endless track rail, so when arranging a motor cable or the like, the base is processed by processing the guide block. It is necessary to arrange such that the motor cable and the like do not hinder the movement.
  • FIG. 5 is a view showing a configuration of a portion where the guide block 12 is assembled to the rail 11 of the rotary table
  • FIG. 6 is a view of the guide block 12 viewed from below.
  • the rail 11 has a radial sectional force. That is, it has an L-shape in which a vertical portion 1 la is inserted into the opening of the guide block 12 and a horizontal portion lib extending in the radial direction of the top table 14 at the upper end of the vertical portion 1 la.
  • a tape type scale 20 which is a portion to be detected of the linear encoder is attached to an outer peripheral surface of the horizontal portion l ib of the rail 11.
  • Protrusions 21 and 22 are formed symmetrically on the left and right of a portion of the vertical portion 11a of the rail 11 inserted into the opening of the guide block 12.
  • the rolling element rolling surfaces (here, rolling element rolling grooves) 21-1 and 21-2 are formed at the upper and lower corners of the ridge 21, and the rolling element rolling surfaces (here Rolling element rolling grooves) 22-1 and 22-2 are formed.
  • the rolling element rolling surfaces 2 1-1 and 21-2 and the rolling element rolling surfaces 22-1 and 22-2 are a plurality of rolling element rolling surfaces provided at right and left symmetric positions in the cross section of the rail 11. It becomes.
  • a block main body 31 which is a main body of the guide block 12, has a U-shaped cross section, and has a shape in which skirt portions 32, 33 are formed on both left and right sides of the opening. Width of the opening (distance between the inner surface of the skirt portion 32 and the inner surface of the skirt portion 33) The width between the tips is larger than L2 (LI> L2). That is, the tip of the vertical portion 11a of the rail 11 can be incorporated into the block body 31 of the guide block 12 with an upward force (opening surface facing the rail 11).
  • the inner surface of the skirt portion 32 of the guide block 12 has a load rolling element rolling surface (here, a rolling groove) 32 corresponding to the rolling element rolling surfaces 21-1 and 21-2 of the rail 11.
  • -1 and 32-2 are provided in the rail advancing direction
  • the inner surface of the skirt portion 33 corresponds to the rolling element rolling surface 22-1 and 22-2 of the rail 11 and the load rolling element rolling surface (
  • rolling grooves (33-1, 33-2) are provided in the traveling direction of the rail 11.
  • the load rolling element rolling surfaces 32-1, 32-2 and the load rolling element rolling surfaces 33-1, 1, 33-2 are provided at right and left symmetric positions in a cross section orthogonal to the rail traveling direction of the guide block 12. Load rolling element rolling surface.
  • the skirt portion 32 is provided with rolling element relief holes 32-3, 32-4 corresponding to the load rolling element rolling surfaces 32-1, 32-2, and the skirt section 33 is provided with a load rolling element rolling surface.
  • Rolling element relief holes 333, 33-4 are provided corresponding to the running surfaces 33-1, 33-2.
  • the rolling element rolling surfaces Rl and R2 are formed by the rolling element rolling surfaces 21-1 and 21-2 of the rail 11 and the load rolling element rolling surfaces 32-1 and 32-2 of the guide block body 31, respectively.
  • the rolling element rolling surfaces R-3 and R4 are formed by the rolling element rolling surfaces 22-1 and 22-2 of the rail 11 and the load rolling element rolling surfaces 33-1 and 33-2 of the guide block body 31, respectively.
  • Side covers 34 and 35 are provided at both ends of the rail 11 of the guide block body 31 in the moving direction (axial direction), and the side covers 34 and 35 are provided with rolling elements (balls B) of the load rolling element rolling paths Rl and R2, respectively.
  • the guide block main body 31 has the opening dimension L1 that is the both ridges 21, 22 of the rail 11. Since the width between the leading ends of the guide rails is larger than L2 (L1> L2), the endless integral ring-shaped rail 11 can also incorporate the upward force of the opening of the guide block body 31.
  • the side covers 34 and 35 are each divided into two so that the side force of the rail 11 can be assembled.
  • FIG. 7 is a view showing a configuration example of the side cover 34
  • FIG. 7 (a) is an exploded plan view
  • FIG. 7 (b) is an exploded front view
  • FIG. 7 (c) is a side view.
  • the side cover 34 has a substantially U-shaped front surface, and is divided into right and left portions 34-1 and 34-2 in the width direction at the opening.
  • a positioning pin 36 protruding from the division surface a of one of the divided bodies 34-1 of the side cover 34 is provided, and a positioning pin 36 is fitted into the division surface b of the other divided body 34-2.
  • a hole 37 is provided, and fixing screw holes 38-1 and 38-2 are provided in each of the divided bodies 34-1 and 34-2.
  • the divided bodies 34-1 and 34-2 constituting the side lid 34 approach each other on both sides of the rail 11, the positioning pins 36 are fitted into the positioning holes 37, and the divided surfaces are formed. Since a and the dividing surface b are matched to form the side lid assembly, the divided body 34-1 and the divided body 34-2 are positioned with high accuracy with respect to each other, and the side lid assembly is further fixed to the fixing screw hole 38-1. Since it is fixed to the end of the guide block main body 31 through fixing screws through 38-2 and 3-2, it is composed of divided bodies 34-1 and 34-2, so it can be positioned and fixed with high precision. No misalignment occurs during use.
  • the side cover 35 in the same manner as the side cover 34, the forces on both sides of the rail 11 can be made closer to each other and can be attached to the end of the movable block main body 31.
  • the configuration of the side covers 34 and 35 is not limited to the above-described configuration, but can be assembled by approaching the divided body from both sides of the rail 11, and the side cover is made of an elastic material, Some of them can be used to increase the width of the opening and to assemble the downward force on the lower surface of the rail 11.
  • the top table 14 is rotated by the DD motor 15. Then, the rails 11 are guided by a plurality of (six in this embodiment) guide blocks 12 in conjunction with the top table 14, and the rails 11 move. The movement of the rail 11 is detected by the detection unit 16a of the detection mechanism 16.
  • the tape type scale 20 is attached to the outer peripheral surface of the horizontal portion l ib which is the maximum outer diameter portion of the L-shaped rail 11, and a configuration is adopted in which detection is performed by the linear encoder which is the detection portion 16a.
  • the rotation amount of the top table 14 can be detected with high resolution as compared with the method of detecting the rotation position of the rotor 15-2 of the DD motor 15 in FIG. Therefore, the fine rotation control of the top table 14 becomes possible.
  • the top table 14 can be rotated with a lower torque as compared with a case where a large number of rolling elements are arranged all around the rail 11 and the preload is applied to the many rolling elements.
  • a rotary table device can be realized.
  • the rolling element rolling surfaces 21-1 and 21-2 and the rolling element rolling surfaces 22-1 and 22-2 formed on the rail 11 are provided at right and left symmetrical positions in the cross section of the rail 11, respectively.
  • the rolling element rolling surfaces 32-1 and 32-2 formed on the guide block 12 and the load rolling element rolling surfaces 33-1 and 33-2 are formed in the guide block 12. Since there are a plurality of load rolling element rolling surfaces provided at right and left symmetrical positions in a cross section orthogonal to the cross section, for example, as in the rotary table device described in Patent Document 2, the rolling elements symmetrically on the rail and the guide block are not symmetrical.
  • the left and right sides of the rail (inner and outer sides) can be supported in a better balance, and the radial and axial vibrations of the top table 14 can be reduced. it can.
  • the integrated rail 11 has a substantially L-shaped cross section including the vertical portion 1 la and the horizontal portion 1 lb, when the lower surface of the top table 14 and the upper surface of the rail 11 are joined together, Part 1 A screw hole reaching the top table 14 from the lower surface of the lb is provided, and a screw 25 can be screwed into the screw hole to join. For this reason, the vertical part 11a of the rail 11 on which the guide block 12 slides must not be processed to mount the top table 14. The sliding surface of the guide block of the rail 11 maintains high accuracy when rail processing is completed.
  • the sealing members provided at both ends of the guide block 12 always come into contact with the surface of the rail 11 with a constant frictional force, and high precision without torque fluctuation etc.
  • a rotary table device can be realized.
  • the rail 11 has a substantially L-shaped cross section, the second moment of area increases, so even if the rail 11 is ground with high precision and then quenched, the high precision is maintained. As a result, the coaxiality of the rail 11 changes, and the distortion or the like caused by the change with time is extremely small, and the point force and the axial and radial runout are small, and a highly accurate rotary table device can be realized.
  • the entire circumference of the top table 14 is supported by the horizontal part l ib of the integrated rail 11, and the movement of the rail 11 is equally distributed on the circumference of the upper surface of the base 13.
  • the rail 11 has a substantially L-shaped cross section in which the cross section has a vertical portion and a horizontal portion.
  • the rail is not limited to this and may have a substantially rectangular cross section. In this case, since processing for mounting the top table on the guide block sliding surface of the rail 11 is performed, the accuracy of torque fluctuations when seals and the like provided at both ends of the guide block 12 pass is reduced.
  • the conventional rotary table device such as a cross roller guide type, an agara type, or a tapered roller type can be used in all respects of axial and radial runout accuracy, high resolution, thinness, and large size. It is superior to that of the rotary table device.
  • the rotary table device When the rotary table device is configured as described above, and a linear encoder is used for the detection unit 16a of the detection mechanism 16 and a tape type scale is attached to the outer peripheral surface of the rail 11 for the detected unit, for example, It is possible to realize a high-precision rotary table device as described above.
  • the dimensions of the top tape hole 14 are 650 ⁇ ,
  • a ⁇ 650 x 38 iron pole (100kg) can be operated in the following pattern.
  • the guide device is provided with a ring-shaped integrated rail having no discontinuity in the traveling direction, and a plurality of guide blocks that are assembled to the rail from opposing surfaces.
  • a ring-shaped integrated rail having no discontinuity in the traveling direction
  • a plurality of guide blocks that are assembled to the rail from opposing surfaces.
  • a rail having a substantially L-shaped cross section having a vertical section and a horizontal section extending in the radial direction of the rotary table at the upper end of the vertical section is used for joining the rail and the rotary table.
  • the horizontal surface of the guide block can be joined to the rotary table, and the vertical surface on which the guide block slides does not require machining of mounting holes such as mounting bolts.
  • the rail surface on which the guide block slides is smooth. (The state when the endless track rail was manufactured with high precision). As a result, a high-precision rotary table device can be realized without the torque fluctuation generated when the seal members and the like provided at both ends of the guide block pass through the rail mounting portion.
  • the rail has a substantially L-shaped cross section, the moment of inertia and the cross-sectional area increase, so that even if the rail is ground with high precision and then quenched, etc., this high precision can be achieved. And distortion due to aging is small. As a result, a high-precision rotary table device with small axial and radial runout can be realized.
  • the tape-type scale which is the detected part of the detection mechanism, is provided on the outer peripheral surface of the rail, the rotation (rotational position) of the rotary table can be detected with high resolution, and the fine movement rotation can be performed.
  • a controllable rotary table device can be realized.
  • the guide block includes a plurality of rolling element rolling surfaces formed on the rail, a load rolling element rolling surface forming a load rolling element rolling path, and a rolling surface corresponding to the load rolling element rolling surface.
  • a guide block main body having a moving body escape hole, and a rolling element turning path that forms a rolling element circulation path together with a load rolling element rolling path and a rolling element escape hole are formed at both ends of the guide block main body in the rail traveling direction. Since it has a structure with a side lid attached, it can be rotated with extremely low torque, which has a small axial and radial run-out, taking advantage of the characteristics of the guide block.
  • a rotatable rotary table device can be provided.
  • FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a rotary table device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the rotary table device according to the present invention, from which a top table is removed.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view (X-0-X ′ cross-sectional view of FIG. 2) of the rotary table device according to the present invention.
  • FIG. 4 is a half side view of the rotary table device according to the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where a guide block is incorporated in a rail of the rotary table device according to the present invention.
  • FIG. 6 is a view of the guide block as viewed from below.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a side cover of a guide block.

Abstract

　アキシャル及びラジアル振れ精度、高分解、薄型で中大型化の要求の全てを十分に満足させる回転テーブル装置を提供すること。 　案内装置と該案内装置に搭載した回転テーブルを具備する回転テーブル装置において、案内装置は、進行方向に不連続部のないリング状の一体型レール１１と、該レール１１に対して対向面より組み付けられる複数のガイドブロック１２を具備する構成であり、レール１１の前記対向面の反対側面と回転テーブル１４下面とを接合し、レール１１は断面が垂直部と該垂直部上端に回転テーブルの半径方向に延びる水平部を有する断面Ｌ字状であり、検知機構１６の被検知部１６ａであるテープ式スケールが前記レール１１の外周面に設けられている。

Description

明 細 書
回転テーブル装置
技術分野
[0001] 本発明は、 X線検査装置等の高精度の検査を行う検査装置等を搭載するのに好適 な高精度の回転テーブル装置に関するものである。
背景技術
[0002] 従来この種の回転テーブル装置の例としては特許文献 1、 2に開示された回転テー ブル装置がある。特許文献 1に開示された回転テーブル装置は、基台、基台上に設 置された所定の回動中心を中心として回動される回動テーブル、基台と回動テープ ルとの間に設置された回動案内部及び回動テーブルを回動案内部によって回動さ せる回動駆動源を有する回動駆動機構を備えて構成されている。そして回動案内部 は複数の軌道部材で構成されたリング状の無端軌道と、該軌道上を摺動する複数の 案内装置を具備する構成であり、該複数の案内装置に回転テーブルが搭載されて いる。
[0003] また、特許文献 2に開示された回転テーブル装置は、リング状の一体型の無端軌 道レールに多数の転動体を介して移動自在に組み付けられ、該無端軌道レール上 を摺動する複数の摺動台とを備えた曲線案内装置を具備し、該曲線案内装置の複 数の摺動台にテーブルを固定し、該曲線案内装置を介して、固定ベッドにテーブル を回転自在に支持した構成である。
特許文献 1：特開平 9— 125736号公報
特許文献 2：特開平 8— 21440号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 上記特許文献 1に記載の回転テーブル装置は、リング状（円環状)の無端軌道レー ル上を回転テーブルが搭載された複数のガイドブロック (摺動台）が摺動する構成で あるが、無端軌道レールが複数の軌道部材で構成されているため、軌道部材と軌道 部材の接続部が存在し、微少な段差が発生することが避けられず、また無端軌道レ ールが複数の軌道部材で構成されているため、無端軌道レールの高精度の同軸度 を得ることができな 、。そのためアキシャル及びラジアル振れが大きく高精度の回転 テーブル装置を得ることができな ヽと 、う問題がある。
[0005] また、特許文献 2に記載の回転テーブル装置は、一体型の無端軌道レールを使用 する点で、特許文献 1のものよりアキシャル及びラジアル振れ精度の点では優れて 、 る力 無端軌道レールにガイドブロックを組み込むことができるようにするため、無端 軌道レール及びガイドブロックの転動体転走溝がその断面において左右対象位置に 設けていない等、無端軌道レール及びガイドブロックに特殊な構造を採用しているた め高い精度を得ることが困難である。また、無端軌道レールの横断面が略矩形状で あるため、該無端軌道レールを固定ベッド (ベース）に取付ける場合、無端軌道レー ルの表面にボルト穴等の取付けのための加工を施す必要があり、該加工部をガイド ブロックが通過する際、その両端に取付けたシール部材等が加工部に摺接すること により発生する微少なトルクの変動が影響して高精度の回転テーブル装置が得られ ないという問題がある。
[0006] また、この種の回転テーブル装置としては上記特許文献 1及び 2に記載のもの以外 に、例えばクロスローラガイド型、ァギャラ型、テーパコロ型等の回転テーブル装置が あるが、いずれもアキシャル及びラジアル振れ精度、高分解、薄型で中大型化の要 求の全てを十分満足するものではなかった。本発明はこのアキシャル及びラジアル 振れ精度、高分解、薄型で中大型化の要求の全てを十分に満足させることができる 回転テーブル装置を提供することを目的とする。 課題を解決するための手段
[0007] 上記課題解決するため本発明は、案内装置と該案内装置に搭載した回転テープ ルを具備する回転テーブル装置において、案内装置は、進行方向に不連続部のな いリング状の一体型レールと、該レールに対して対向面より組み付けられる複数個の ガイドブロックを具備する構成であり、レールの前記対向面の反対側面と回転テープ ル下面とを接合したことを特徴とする。
また、上記回転テーブル装置において、レールは断面が垂直部と該垂直部上端に 回転テーブルの半径方向に延びる水平部を有する略 L字状であることを特徴とする。 また、上記回転テーブル装置において、回転テーブルの回転量を検知する検知機 構を備え、該検知機構の被検知部であるテープ式スケールがレールの外周面に設 けられて 、ることを特徴とする。
また、上記回転テーブル装置において、ガイドブロックを固定する固定面を有する 取付固定部を備え、該取付固定部はレール及びガイドブロックとは別体のベース部 上の同一円周上に等配されて設置されていることを特徴とする。
また、上記回転テーブル装置において、レールには、該レール進行方向に沿って 複数の転動体転走面が形成されており、ガイドブロックは、転動体転走面と共に、負 荷転動体転走路を形成する負荷転動体転走面と、該負荷転動体転走面に対応する 転動体逃げ孔が形成されたガイドブロック本体と、負荷転動体転走路及び転動体逃 げ孔と共に転動体循環路を形成する転動体転換路が形成され該ガイドブロック本体 のレール進行方向両端に取付けた側蓋を具備する構成であることを特徴とする。 発明を実施するための最良の形態
[0008] 以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図 1乃至図 4は本発明 に係る回転テーブル装置の構成を示す図で、図 1は回転テーブル装置の平面図、 図 2は回転テーブル装置のトップテーブルを除去した平面図、図 3 (a)は回転テープ ル装置の断面（図 2の X— 0— X'断面矢視図）、図 3 (b)は A部分の拡大図、図 4は回 転テーブル装置の半側面図である。
[0009] 本回転テーブル 10は進行方向に不連続部のな 、断面略 L字型のリング状（円環状 )の一体型レール 11と、該ー体型レール 11に組みつけたられたガイドブロック 12を 具備し、該ガイドブロック 12はベース 13上面の同一円周上に複数個（図では 6個）等 配に配置されている取付固定部 17の固定面に取り付けられている。ガイドブロック 12 は後に詳述するようにレール 11に対向する水平部対向面より組みつけられる。レー ル 11のガイドブロック 12に対向する反対側面（上面）にはトップテーブル（回転テー ブル） 14の下面が取り付けられている。 15はトップテーブル 14に回転力を与える DD モータ（ダイレクト.ドライブモータ）であり、トップテープノレ 14下面とベース 13上面の 間に配置されている。 DDモータ 15はステータコア 15— laを具備するスタータ 15— 1 と、外周にマグネット 15— 2aを配設したロータ 15— 2とを具備する構成であり、スタータ コア 15— laに駆動電力を供給することにより、ロータ 15— 2が回転され、該ロータ 15— 2に結合されたトップテーブル 14が回転するようになっている。
[0010] 16は検知機構であり、該検知機構 16はベース 13の所定の位置に、その検知部（リ ニァエンコーダ） 16aがレール 11の外周面に対向するように取り付けられている。ま た、リニアエンコーダの被検知部であるテープ式スケール 20がレール 11の外周面に 取り付けられている（図 5参照)。なお、 18は DDモータ 15に駆動電力を供給するモ ータケーブル、 19は磁極センサケーブルである。このモータケーブル 18と磁極セン サケープノレ 19は、ベース 13上面のガイドブロック 12とガイドブロック 12の間の間隙を 通って配設されているので、トップテーブル 14の回転運動やレール 11の移動に支障 を与えることがない。これに対して、例えば特許文献 2に示す回転テーブル装置では 、無端の軌道レール上をガイドブロックが移動する構成であるから、モータケーブル 等を配設する場合、ベースに加工を施してガイドブロックの移動にモータケーブル等 が支障とならな 、ように配設する必要がある。
[0011] 図 5は本回転テーブルのレール 11にガイドブロック 12を組み付けた部分の構成を 示す図であり、図 6はガイドブロック 12を下方から見た図である。図示するように、レ ール 11はその半径方向断面力 字状となる。即ち、先端部がガイドブロック 12の開 口部に挿入される垂直部 1 laと該垂直部 1 la上端でトップテーブル 14の半径方向に 延びる水平部 l ibと力もなる L字状である。また、レール 11の水平部 l ibの外周面に は上記リニアエンコーダの被検知部となるテープ式スケール 20を取付けている。
[0012] レール 11の垂直部 11aのガイドブロック 12の開口部に挿入される部分の左右には 突条 21、 22が左右対象に形成されている。突条 21の上下角部に転動体転走面 (こ こでは転動体転走溝） 21— 1、 21— 2が形成され、突条 22の上下角部に転動体転走 面 (ここでは転動体転走溝） 22— 1、 22— 2が形成されている。ここで、転動体転走面 2 1—1、 21— 2と転動体転走面 22—1、 22— 2はレール 11の横断面において左右対象 位置に設けられた複数の転動体転走面となる。
[0013] ガイドブロック 12の本体であるブロック本体 31は断面コ字状で、その開口部を挟ん で左右両側にスカート部 32、 33が形成された形状である。開口部の幅寸法 (スカート 部 32の内側面とスカート部 33の内側面の間隔） L1はレール 11の両突条 21、 22の 先端間の幅寸法 L2より大きく（LI >L2)なっている。即ち、レール 11の垂直部 11a の先端部はガイドブロック 12のブロック本体 31に開口部（レール 11に対する対向面） 上方向力 組み込むことができるようになって 、る。
[0014] また、ガイドブロック 12のスカート部 32の内側面にはレール 11の転動体転走面 21— 1、 21-2に対応して負荷転動体転走面 (ここでは転走溝） 32-1、 32-2がレール進 行方向に設けられ、スカート部 33の内側面にはレール 11の転動体転走面 22—1、 2 2 - 2に対応して負荷転動体転走面 (ここでは転走溝） 33—1、 33— 2がレール 11の進 行方向に設けられている。ここで負荷転動体転走面 32— 1、 32— 2と負荷転動体転走 面 33— 1、 33— 2はガイドブロック 12のレール進行方向に直交する断面において左右 対象位置に設けられた複数の負荷転動体転走面となる。また、スカート部 32には、 負荷転動体転走面 32 - 1、 32 - 2に対応して転動体逃げ穴 32 - 3、 32 - 4が設けられ 、スカート部 33には、負荷転動体転走面 33— 1、 33— 2に対応して転動体逃げ穴 33 3、 33-4が設けられている。
[0015] レール 11の転動体転走面 21—1、 21— 2とガイドブロック本体 31の負荷転動体転走 面 32— 1、 32— 2でそれぞれ負荷転動体転走路 Rl、 R2が形成され、レール 11の転 動体転走面 22— 1、 22— 2とガイドブロック本体 31の負荷転動体転走面 33— 1、 33— 2でそれぞれ負荷転動体転走路 R3、 R4が形成される。ガイドブロック本体 31のレー ル 11移動方向（軸方向）両端に側蓋 34、 35が設けられ、該側蓋 34、 35にはそれぞ れ負荷転動体転走路 Rl、 R2の転動体 (ボール B)を転動体逃げ孔 33- 3、 33 - 4又 はその反対に移動させるための方向転換路 R5、 R6、負荷転動体転走路 R3、 R4の 転動体 (ボール B)を転動体逃げ孔 32— 3、 32— 4又はその反対に移動させるための 方向転換路 R7、 R8が設けられている。
[0016] 即ち、レール 11の移動に伴って多数の転動体 (ボール B)は負荷転動体転走路 R1 、 R2、 R3、 R4、転動体逃げ孔 32— 3、 32—4、 33—3、 33— 4及び方向転換路 R 5、 R 6、 R7、 R8で構成される転動体循環路（図では 4本の転動体循環路を構成している） を転走循環する。なお、ここで転動体として、上記例ではボール Bを用いる例を示し たが、転動体としてはローラを用いる場合もある。
[0017] 上記のように、ガイドブロック本体 31は開口部寸法 L1はレール 11の両突条 21、 22 の先端間の幅寸法 L2より大きく（L1 >L2)なるから、無端の一体もののリング状レー ル 11をガイドブロック本体 31の開口部の上方力も組み込むことができる。そして、側 蓋 34、 35はそれぞれ 2分割してレール 11の側方力 組み付けることができるように する。
[0018] 図 7は側蓋 34の構成例を示す図で、図 7 (a)は分解平面図、図 7 (b)は分解正面図 、図 7 (c)は側面図である。図示するように、側蓋 34は正面形状が略コ字状でその開 口部で幅方向に左右に分割した分割体 34— 1、 34— 2となっている。側蓋 34の一方 の分割体 34-1の分割面 aに突出する位置決め用ピン 36を設けると共に、他方の分 割体 34— 2の分割面 bに該位置決め用ピン 36が嵌入される位置決め用穴 37を設け 、更にそれぞれの分割体 34-1、 34-2に固定用ビス穴 38— 1、 38— 2を設けている。 2つの分割体 34—1、 34— 2をレール 11の両側からその分割面 a、 bを互いに接近さ せ位置決め用ピン 36を位置決め用穴 37に嵌入し且つ分割面 aと分割面 bを一致さ せて側蓋組立体とする。次に該側蓋組立体を各分割体 34— 1、 34— 2の固定用ビス 穴 38— 1、 38— 2に固定用ビスを通して移動ブロック本体 31の端部に取付け固定する 。なお、 39は油穴である。
[0019] 上記のように、側蓋 34を構成する分割体 34— 1、 34— 2をレール 11の両側カゝら互い に接近させ位置決め用ピン 36を位置決め用穴 37に嵌入し且つ分割面 aと分割面 b を一致させて側蓋組立体とするから、分割体 34— 1と分割体 34— 2は互いに高精度で 位置決めされ、更にこの側蓋組立体を固定用ビス穴 38— 1、 38— 2に固定用ビスを通 してガイドブロック本体 31の端部に取付け固定するから、分割体 34— 1、 34— 2で構 成されるので、高精度で位置決めし固定することができ、更に使用中に位置ずれが 発生することもない。また、側蓋 35も側蓋 34と同様に構成することにより、レール 11 の両側力も互いに接近させ移動ブロック本体 31の端部に取付けることができる。また 、側蓋 34、 35の構成は上記構成に限定されるものではなぐ分割体をレール 11の両 側から接近させて組立てることができるもの、側蓋を弾性を有する材料で構成し、該 弾性を用いて開口部の幅を広げレール 11の下面下方力も組立てることができるもの 等がある。
[0020] 上記構成の回転テーブルにおいて、 DDモータ 15により、トップテーブル 14を回転 させると、該トップテーブル 14と連動してレール 11が複数個（本実施例では 6個）の ガイドブロック 12に案内されて、レール 11が移動する。このレール 11の移動は検知 機構 16の検知部 16aで検出される。このとき上記のように L字型のレール 11の最大 外径部である水平部 l ibの外周面にテープ式スケール 20を取付け、検知部 16aで あるリニアエンコーダで検知する構成を採用することで、例えば図 3 (c)の DDモータ 15のロータ 15—2の回転位置を磁気センサで検知する方法に比較し、トップテープ ル 14の回転量を高分解能で検知することができる。従って、トップテーブル 14の微 動回転制御が可能となる。
[0021] また、ガイドブロック 12をベース 13の取付固定部 17の固定面（上面）に固定する場 合は、図 3に示すように、ガイドブロック 12の両側にフランジ 12aをネジ 23が貫通する 穴を設け、該穴にネジ 13を通して固定面に取付ける。これにより、精度よく加工され た取付固定部 17の固定面にガイドブロック 12を固定するから、精度の良い回転テー ブル装置を実現できる。また、レール 11を上記構成の複数個のガイドブロック 12で 案内する構成であるから、ガタつきを防止するためレール 11の転動体転走面とガイド ブロック本体 31の転動体転走面との間にある転動体に予圧を与えても、例えばレー ル 11の全周に多数の転動体を配置し、該多数の転動体に予圧を与える場合に比較 し、低トルクでトップテーブル 14を回転できる回転テーブル装置を実現できる。
[0022] また、レール 11に形成された転動体転走面 21— 1、 21— 2と転動体転走面 22— 1、 2 2— 2はレール 11の横断面において左右対象位置にそれぞれ設けられた複数の転 動体転走面であり、ガイドブロック 12に形成された負荷転動体転走面 32 - 1、 32-2 と負荷転動体転走面 33— 1、 33— 2はレール進行方向に直交する断面において左右 対象位置にそれぞれ設けられた複数の負荷転動体転走面であるから、例えば特許 文献 2に記載の回転テーブル装置のように、レール及びガイドブロックに左右非対象 に転動体転走面、負荷転動体転走面を設けた場合に比べて、レールの左右（内周 側外周側）をバランス良く支持することができ、トップテーブル 14のラジアル及びアキ シャル方向の振動を小さくできる。
[0023] 一体型のレール 11は上記のように垂直部 1 laと水平部 1 lbを具備する断面略 L字 状であるので、トップテーブル 14の下面とレール 11の上面を接合するとき、水平部 1 lbの下面からトップテーブル 14に達するネジ穴を設け、該ネジ穴にネジ 25を捩じ込 んで接合できる。このため、ガイドブロック 12が摺動するレール 11の垂直部 11aには トップテーブル 14を取付けるための加工を施すことなぐレール 11のガイドブロックの 摺動面はレール加工完了時の高精度を維持したままの平滑面となるから、ガイドプロ ック 12の両端に設けられたシール部材が常に一定の摩擦力でレール 11の面に接す ることになりトルク変動等が発生することなぐ高精度の回転テーブル装置が実現でき る。また、レール 11を略断面 L字状とすることにより断面 2次モーメントが増大するから 、レール 11を高精度で研削加工し、その後の焼き入れ処理等の処理を行ってもこの 高精度を維持でき、レール 11の同軸度が変化したり、更に経時変化による発生する 歪等が極めて小さく、この点力 もアキシャル及びラジアル振れが小さ 、高精度の精 度の回転テーブル装置が実現できる。
[0024] また、トップテーブル 14の全周を一体型のレール 11の水平部 l ibで支持し、該レ ール 11の移動をベース 13上面の円周上に等配に配設した複数のガイドブロック 12 で案内する構成とすることにより、複数の分割した部材でリング状のレールを形成す る場合と異なり、継ぎ目がなくこの継ぎ目によるガタが発生しないから、この点でもァ キシャル及びラジアル方向の振れが小さくなり精度が大幅に向上する。なお、上記例 ではレール 11をその断面が垂直部と水平部力 なる断面略 L字型の構成としたが、 レールはこれに限定されるものではなぐ断面略矩形状であってもよい。この場合は レール 11のガイドブロック摺動面にトップテーブルを取付けるための加工を施すから 、ガイドブロック 12の両端に設けたシール等が通過する場合のトルク変動分精度が 低下する。
[0025] 回転テーブル装置を上記の構成とすることにより、アキシャル及びラジアル振れ精 度、高分解能、薄型化、大型化の全ての点で、例えばクロスローラガイド型、ァギャラ 型、テーパコロ型等の従来の回転テーブル装置に比べて優れたものとなる。
[0026] 回転テーブル装置を上記のように構成し、上記検知機構 16の検知部 16aにリニア エンコーダを用い被検知部にテープ式スケールをレール 11の外周面に取り付て用 いた場合、例えば下記のような高精度の回転テーブル装置を実現することが可能と なる。 [0027] トップテープノレ 14の寸法 650 φ、
限界ストローク 300。
絶対位置決め精度 ± 10秒 (期待値 ± 5— 2秒)
繰り返し位置決め精度 ± 1秒 (期待値 1秒以下）
ラジアル振れ (平面度含まず） 5 m (期待値 3 m以下)
定格トルク（モータ単体） 67Nm
•最大トルク (モータ単体） 134Nm
,定格回転数 15rpm
•定格出力 800W
'疋 1¾· 流 6. 3A
•検出分解能 0. 5秒
•使用電源 3相 200V
[0028] トノレク目安として φ 650 X 38の鉄柱（100kg)を下記のパターンで動作させることが 可能となる。
'移動距離 = 180°
•サイクルタイム =6秒
，加減速時間 = 1秒
•移動時間 = 3秒
[0029] 以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるもので はなぐ特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内に お 、て種々の変形が可能である。
産業上の利用可能性
[0030] 以上、説明したように本発明によれば、案内装置を進行方向に不連続部のないリン グ状の一体型レールと、該レールに対して対向面より組み付けられる複数個のガイド ブロックを具備する構成とし、該レールの前記対向面の反対側面と回転テーブル下 面とを接合し、レールを回転テーブルと共に回転させる構成とすることにより、例えば 分割型のレールに比較し継ぎ目が無ぐ且つ高精度の同軸度を有するからアキシャ ル及びラジアル振れ精度において優れたものとなる。また、レールを回転テーブルに 接合する構成とするので、特許文献 2に示すような複数個のガイドブロックに回転テ 一ブルが支持される構成とは異なり、回転テーブルの全周が断面略 L字状のレール で支持されることになり、回転テーブルの剛性が増大し、その点でも精度が向上する
[0031] また、レールにその断面が垂直部と該垂直部上端に回転テーブルの半径方向に 延びる水平部を有する略断面 L字状のレールを用い、レールと回転テーブルを接合 するのに、レールの水平部と回転テーブルを接合することができ、ガイドブロックが摺 動する垂直部面に取付ボルト等の取付け用穴等の加工を施す必要がなぐガイドブ ロックが摺動するレール面は平滑の状態 (無端軌道レールが高精度で製作された時 の状態）に維持される。これによりガイドブロックの両端に設けたシール部材等がレー ルの取付加工部を通過する際発生するトルク変動がなく高精度の回転テーブル装置 が実現できる。また、レールを略断面 L字状とすることにより、断面二次モーメント及び 断面積が大きくなるから、レールを高精度で研削加工し、その後の焼き入れ処理等 の処理を行ってもこの高精度を維持でき、更に経時変化による歪も小さい。これによ りアキシャル及びラジアル振れが小さい高精度の精度の回転テーブル装置が実現で きる。
[0032] また、検知機構の被検知部であるテープ式スケールがレールの外周面に設けられ ているので、回転テーブルの回転（回転位置）を高い分解能で検知することが可能と なり、微動回転制御が可能な回転テーブル装置が実現できる。
[0033] また、取付固定部がレール及びガイドブロックとは別体のベース部上の同一円周上 に等配されて設置されているので、均等化効果により精度が向上すると共に、極薄型 の回転テーブルが実現できる。
[0034] また、ガイドブロックは、レールに形成された複数の転動体転走面と共に、負荷転 動体転走路を形成する負荷転動体転走面と、該負荷転動体転走面に対応する転動 体逃げ孔が形成されたガイドブロック本体と、負荷転動体転走路及び転動体逃げ孔 と共に転動体循環路を形成する転動体転換路が形成され該ガイドブロック本体のレ ール進行方向両端に取付けた側蓋を具備する構成とするので、該ガイドブロックの 特性を活かし、アキシャル及びラジアル方向の振れが小さぐ極めて低いトルクで回 転できる回転テーブル装置を提供できる。
図面の簡単な説明
[図 1]本発明に係る回転テーブル装置の構成を示す平面図である。
[図 2]本発明に係る回転テーブル装置のトップテーブルを除去した平面図である。
[図 3]本発明に係る回転テーブル装置の断面図（図 2の X— 0— X'断面矢視図）である
[図 4]本発明に係る回転テーブル装置の半側面図である。
[図 5]本発明に係る回転テーブル装置のレールにガイドブロックを組み込んだ状態を 示す断面図である。
[図 6]ガイドブロックを下方から見た図である。
[図 7]ガイドブロックの側蓋の構成例を示す図である。
符号の説明
10 回転テーブル
11 レーノレ
12 ガイド、ブロック
13 ベース
14 トップテープノレ
15 DDモータ
16 検知機構
17 取付固定部
18 モータケーブル
19 磁気センサケープノレ
20 テープ式スケーノレ
21 突条
21- -1 ¾5動体 ¾5走面
21- -2 ¾5動体 ¾5走面
22 突条
22- -1 ¾5動体 ¾5走面 - -2 転動体転走面 ネジ
ブロック本体 スカート部
- - 1 負荷転動体転走面- -2 負荷転動体転走面 スカート部
- - 1 負荷転動体転走面- -2 負荷転動体転走面 側蓋
- - 1 分割体
- -2 分割体
側蓋
位置決め用ピン 位置決め用穴- - 1 固定用ビス- -2 固定用ビス
油穴

Claims

請求の範囲
[1] 案内装置と該案内装置に搭載した回転テーブルを具備する回転テーブル装置に おいて、
前記案内装置は、進行方向に不連続部のないリング状の一体型レールと、該レー ルに対して対向面より組み付けられる複数個のガイドブロックを具備する構成であり、 前記レールの前記対向面の反対側面と前記回転テーブル下面とを接合したことを 特徴とする回転テーブル装置。
[2] 請求項 1に記載の回転テーブル装置にぉ 、て、
前記レールは横断面が垂直部と該垂直部上端に前記回転テーブルの半径方向に 延びる水平部を有する略 L字状であることを特徴とする回転テーブル装置。
[3] 請求項 1又は 2に記載の回転テーブル装置において、
前記回転テーブルの回転量を検知する検知機構を備え、該検知機構の被検知部 であるテープ式スケールが前記レールの外周面に設けられていることを特徴とする回 転テーブル装置。
[4] 請求項 1乃至 3のいずれか 1項に記載の回転テーブル装置において、
前記ガイドブロックを固定する固定面を有する取付固定部を備え、該取付固定部 は前記レール及びガイドブロックとは別体のベース部上の同一円周上に等配されて 設置されていることを特徴とする回転テーブル装置。
[5] 請求項 1乃至 4のいずれか 1項に記載の回転テーブル装置において、
前記レールには、該レール進行方向に沿って複数の転動体転走面が形成されて おり、
前記ガイドブロックは、前記転動体転走面と共に、負荷転動体転走路を形成する負 荷転動体転走面と、該負荷転動体転走面に対応する転動体逃げ孔が形成されたガ イドブロック本体と、前記負荷転動体転走路及び転動体逃げ孔と共に転動体循環路 を形成する転動体転換路が形成され該ガイドブロック本体の前記レール進行方向両 端に取付けた側蓋を具備する構成であることを特徴とする回転テーブル装置。
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