(57)【要約】【課題】可動テーブルに駆動力を付与する駆動ユニットの個数が３個の場合であっても優れた位置決め精度を有するＸＹθテーブル装置を提供する。【解決手段】Ｘ方向に進退して可動テーブル２にＸ方向の駆動力を付与する１個の第一駆動ユニット５は、可動テーブル２のＸ方向一端部のＹ方向中心位置に対してＸ方向の駆動力を付与するように配されている。Ｘ方向に直交するＹ方向に進退して可動テーブル２にＹ方向の駆動力を付与する２個の第二駆動ユニット６，７は、可動テーブル２の中心Ｏを対称中心とした点対称をなすように配されている。複数の平面案内軸受３は、各平面案内軸受３のモーメント力の総和が可動テーブル２のＸ方向に沿う中心軸線においてゼロになるような位置に配されている。このモーメント力は、可動テーブル２の移動によって平面案内軸受３に生じる摩擦力に、その平面案内軸受３から第一駆動ユニット５までのＹ方向距離を乗じたものである。【選択図】図１
2015117958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦面を有するベースと、
前記ベース上で且つ前記平坦面に平行な移動平面内で直線移動及び回転移動を行う可動テーブルと、
前記ベースと前記可動テーブルの間に配され、前記直線移動及び前記回転移動が可能なように前記ベース上に前記可動テーブルを支持する複数の平面案内軸受と、
前記ベース上に配置され、前記可動テーブルに駆動力を付与し移動させる３個の駆動ユニットと、
前記各駆動ユニットのそれぞれと前記可動テーブルとを、前記移動平面内で相対揺動運動可能且つ相対スライド運動可能に連結する連結ユニットと、
を備え、
前記３個の駆動ユニットは、前記移動平面内のＸ方向に進退して前記可動テーブルに前記Ｘ方向の駆動力を付与する１個の第一駆動ユニットと、前記Ｘ方向に直交する前記移動平面内のＹ方向に進退して前記可動テーブルに前記Ｙ方向の駆動力を付与する２個の第二駆動ユニットと、からなり、
前記第一駆動ユニットは、前記可動テーブルの前記Ｘ方向一端部の前記Ｙ方向中心位置に対して前記Ｘ方向の駆動力を付与するように配され、
前記２個の第二駆動ユニットは、前記可動テーブルの中心を対称中心とした点対称をなすように配されており、
前記複数の平面案内軸受のそれぞれについて、前記可動テーブルの移動によって前記平面案内軸受に生じる摩擦力に、その平面案内軸受から前記第一駆動ユニットまでのＹ方向距離を乗じてモーメント力を算出し、前記各平面案内軸受のモーメント力の総和が前記可動テーブルの前記Ｘ方向に沿う中心軸線においてゼロになるような位置に、前記複数の平面案内軸受を配したことを特徴とするＸＹθテーブル装置。
【請求項２】
前記２個の第二駆動ユニットが、前記可動テーブルの前記Ｘ方向両端部にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＸＹθテーブル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＸＹθテーブル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アライメントテーブル等として使用されるＸＹθテーブル装置は、ベースと可動テーブルと平面案内軸受とを備えており、平面案内軸受によって移動可能に支持された可動テーブルがベース上で所定平面内を直線移動及び回転移動するようになっている。この可動テーブルの移動は、複数の駆動ユニットで可動テーブルに駆動力を付与することによって行われる。
【０００３】
特許文献１，２には、３個の駆動ユニットで可動テーブルの移動を行うＸＹθテーブル装置が開示されている。３個の駆動ユニットのうち１個が可動テーブルにＸ方向の駆動力を付与し、他の２個が可動テーブルにＸ方向に直交するＹ方向の駆動力を付与する。そして、これら駆動力の付与量や方向の組み合わせにより、可動テーブルを種々の方向に直線移動させることができるとともに、任意の点（例えば可動テーブルの中心）を回転中心として回転移動させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２４５１２８号公報
【特許文献２】特開２００４−３０１２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２に開示のＸＹθテーブル装置においては、可動テーブルにＸ方向の駆動力を付与する駆動ユニットは１個であり、この駆動ユニットは可動テーブルのＹ方向一端部の側方に配置されて、可動テーブルのＹ方向一端部にＸ方向の駆動力を付与するようになっている。よって、駆動ユニットが可動テーブルのＹ方向一端部にＸ方向の駆動力を付与した際には、可動テーブルのＹ方向一端部はすぐに移動が開始するものの、可動テーブルのＹ方向他端部はＹ方向一端部よりも遅れて移動が開始することとなって、可動テーブルの位置決め精度が低いという問題があった。この問題は、可動テーブル上に搭載するワーク等の搭載物が大型化し可動テーブルが大型化するほど顕著となる。
【０００６】
駆動ユニットを４個使用して、２個の駆動ユニットが可動テーブルにＸ方向の駆動力を付与し、他の２個がＹ方向の駆動力を付与する構成とすれば、上記問題は生じないが、駆動ユニットが１個多いことによりコストアップとなるという問題がある。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、可動テーブルに駆動力を付与する駆動ユニットの個数が３個の場合であっても優れた位置決め精度を有するＸＹθテーブル装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明の一態様に係るＸＹθテーブル装置は、平坦面を有するベースと、前記ベース上で且つ前記平坦面に平行な移動平面内で直線移動及び回転移動を行う可動テーブルと、前記ベースと前記可動テーブルの間に配され、前記直線移動及び前記回転移動が可能なように前記ベース上に前記可動テーブルを支持する複数の平面案内軸受と、前記ベース上に配置され、前記可動テーブルに駆動力を付与し移動させる３個の駆動ユニットと、前記各駆動ユニットのそれぞれと前記可動テーブルとを、前記移動平面内で相対揺動運動可能且つ相対スライド運動可能に連結する連結ユニットと、を備え、前記３個の駆動ユニットは、前記移動平面内のＸ方向に進退して前記可動テーブルに前記Ｘ方向の駆動力を付与する１個の第一駆動ユニットと、前記Ｘ方向に直交する前記移動平面内のＹ方向に進退して前記可動テーブルに前記Ｙ方向の駆動力を付与する２個の第二駆動ユニットと、からなり、前記第一駆動ユニットは、前記可動テーブルの前記Ｘ方向一端部の前記Ｙ方向中心位置に対して前記Ｘ方向の駆動力を付与するように配され、前記２個の第二駆動ユニットは、前記可動テーブルの中心を対称中心とした点対称をなすように配されており、前記複数の平面案内軸受のそれぞれについて、前記可動テーブルの移動によって前記平面案内軸受に生じる摩擦力に、その平面案内軸受から前記第一駆動ユニットまでのＹ方向距離を乗じてモーメント力を算出し、前記各平面案内軸受のモーメント力の総和が前記可動テーブルの前記Ｘ方向に沿う中心軸線においてゼロになるような位置に、前記複数の平面案内軸受を配したことを特徴とする。
このＸＹθテーブル装置においては、前記２個の第二駆動ユニットが、前記可動テーブルの前記Ｘ方向両端部にそれぞれ配置されていてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のＸＹθテーブル装置は、可動テーブルに駆動力を付与する駆動ユニットの個数が３個の場合であっても優れた位置決め精度を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るＸＹθテーブル装置の第一実施形態の構成を説明する平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】駆動ユニットの平面図である。
【図５】本発明に係るＸＹθテーブル装置の第二実施形態の構成を説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係るＸＹθテーブル装置の実施の形態を詳細に説明する。
〔第一実施形態〕
第一実施形態のＸＹθテーブル装置の構成を、図１〜４を参照しながら説明する。図１は、第一実施形態のＸＹθテーブル装置の構成を説明する平面図であるが、説明の便宜上、可動テーブル２は破線で示してあり、可動テーブル２の下側に配置された駆動ユニット５，６，７及び平面案内軸受３は実線で示してある。また、平面案内軸受３の上には連結板４０と高さ調整ユニット４１が配置されているが、図１，４では連結板４０と高さ調整ユニット４１の図示を省略している。
【００１１】
第一実施形態のＸＹθテーブル装置は、例えば略長方形をなす平板状のベース１と、ベース１の平坦な上面１ａの上に配された例えば略長方形をなす平板状の可動テーブル２と、を備えており、ベース１と可動テーブル２は平行をなすように配されている。
ベース１の上面１ａと可動テーブル２の下面との間には、複数（図１の例では３個だが、４個以上でも差し支えない）の平面案内軸受３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）が配されており、平面案内軸受３によって可動テーブル２がベース１上に支持されているとともに、平面案内軸受３を介して可動テーブル２がベース１の上面１ａの上を移動可能とされている。可動テーブル２は平面案内軸受３によって平面案内されるので、ベース１の上面１ａに平行な移動平面内を直線移動したり回転移動したりすることが可能となっている。
【００１２】
平面案内軸受３の種類は特に限定されるものではないが、例えば、転がり軸受（玉軸受、ころ軸受）、滑り軸受、流体軸受等を用いることができる。本実施形態においては、図１，２から分かるように、円板状の保持器３１が有する複数のポケット（孔）３３にそれぞれ転動体（玉）３５を保持させ、これを２枚の平板３７，３７で挟んだ構造の玉軸受が用いられている。
【００１３】
なお、図２に示すように、可動テーブル２と平面案内軸受３との間には、連結板４０と高さ調整ユニット４１が配置されている。すなわち、ベース１の上に平面案内軸受３が設置され、平面案内軸受３の上に高さ調整ユニット４１が設置され、さらに高さ調整ユニット４１の上に連結板４０が取り付けられ、連結板４０の上に可動テーブル２が固定されている。
【００１４】
高さ調整ユニット４１は、平面案内軸受３の上に設置された球面座（もしくはテーパー座）４３と、球面座（もしくはテーパー座）４３の球状凹面（もしくはテーパー状凹面）に球状凸面を係合させつつ連結板４０にネジ挿入された球面ボルト４４と、連結板４０に球面ボルト４４を固定するナット４５と、で構成されており、高さ調整ユニット４１によって可動テーブル２の高さを所望の位置に調整することが可能となっている。球面ボルト４４を連結板４０にネジ挿入し、可動テーブル２の高さを調整した上でナット４５で固定すれば、可動テーブル２の高さを所望の位置に調整することができる。
【００１５】
また、この高さ調整ユニット４１は、可動テーブル２の上面の傾きを調整することができるので、後述する偏角吸収機構を兼ね備えている。球面ボルト４４を連結板４０にネジ挿入し、球状凹面（もしくはテーパー状凹面）及び球状凸面によって可動テーブル２の傾きを調整した上でナット４５で固定すれば、可動テーブル２の傾きを所望の角度に調整することができる。
【００１６】
ベース１上には、可動テーブル２に駆動力を付与し移動させる３個の駆動ユニット５，６，７が同一平面上に配置されている。３個の駆動ユニット５，６，７のうち１個は、前記移動平面内のＸ方向（図１を参照）に進退して可動テーブル２にＸ方向の駆動力を付与する第一駆動ユニット５であり、他の２個は、Ｘ方向に直交するＹ方向（前記移動平面内の方向である）に進退して可動テーブル２にＹ方向の駆動力を付与する２個の第二駆動ユニット６，７である。
【００１７】
３個の駆動ユニット５，６，７の構成はほぼ同様であるので、例として第一駆動ユニット５について図２を参照しながら詳述すると、ベース１上に駆動ユニット用ベース５１が設置され、駆動ユニット用ベース５１の上にＸ方向（第二駆動ユニット６，７の場合はＹ方向）に延びる直線状の駆動ユニット用案内レール５２が設置されている。駆動ユニット用案内レール５２の上には、駆動ユニット用スライダ５３が駆動ユニット用案内レール５２に沿ってＸ方向（第二駆動ユニット６，７の場合はＹ方向）に直線移動可能に取り付けられている。
【００１８】
駆動ユニット用スライダ５３にはボールねじナット５７が固定されており、モータ５４の回転がカップリング５５を介してボールねじ機構のねじ軸５６に入力されると、ボールねじ機構のナット５７を介して駆動ユニット用スライダ５３が、駆動ユニット用案内レール５２に沿ってＸ方向（第二駆動ユニット６，７の場合はＹ方向）に進退するようになっている。
【００１９】
また、第一駆動ユニット５は、図２に示すように、可動テーブル２の下面に固定された連結板４０に、連結ユニット５０（第二駆動ユニット６，７の場合は連結ユニット６０，７０）を介して連結されている。第一駆動ユニット５と第二駆動ユニット６は、高さ調整ユニット４１によって可動テーブル２の高さ及び傾きが所望の値に調整された上で、連結板４０と連結されている。
【００２０】
さらに、第一駆動ユニット５と連結板４０とを連結する際には、連結板４０がＹ方向に沿う軸線を回転軸として回転して前記移動平面と非平行となるように傾く（ピッチング方向の傾きが生じる）おそれがあるが、このピッチング方向の傾きを吸収する偏角吸収機構（例えば、連結ユニット５０と連結板４０とをＹ方向に沿う軸線を回転軸として揺動可能に取り付ける機構）が連結板４０と連結ユニット５０（具体的には、後述する第二揺動部材６５）との間に設けられているので、連結板４０と第一駆動ユニット５とを問題なく連結することができるようになっている。本実施形態においては、高さ調整ユニット４１（球面座４３、球面ボルト４４、ナット４５）が偏角吸収機構を兼ね備えている。
【００２１】
さらに、第一駆動ユニット５と連結板４０とを連結する際には、連結板４０がＸ方向に沿う軸線を回転軸として回転して前記移動平面と非平行となるように傾く（ローリング方向の傾きが生じる）おそれがあるが、このローリング方向の傾きを吸収する傾き吸収機構（例えば、連結ユニット５０と連結板４０とをＸ方向に沿う軸線を回転軸として回転可能に取り付ける機構）が連結板４０と連結ユニット５０（具体的には、後述する第二揺動部材６５）との間に設けられているので、第一駆動ユニット５と連結板４０とを問題なく連結することができるようになっている。
【００２２】
なお、図１から分かるように、第一駆動ユニット５と一方の第二駆動ユニット６が連結された連結板４０の下側には、平面案内軸受３（３Ａ，３Ｂ）が配されているが、図３から分かるように、他方の第二駆動ユニット７が連結された連結板４０の下側には、平面案内軸受３は配されていない。平面案内軸受３は、必ずしも駆動ユニット５，６，７が連結された連結板４０の下側に配する必要はなく、平面案内軸受３Ｃのように、駆動ユニット５，６，７が連結された連結板４０とは異なる箇所に配してもよい。
【００２３】
連結ユニット５０，６０，７０は、駆動ユニット５，６，７と可動テーブル２を、前記移動平面内で相対揺動運動可能且つ相対スライド運動可能に連結している。連結ユニット５０，６０，７０の構成はほぼ同様であるので、例として連結ユニット５０について詳述すると、連結ユニット５０は、第一駆動ユニット５と可動テーブル２との相対揺動運動を可能とする回転案内機構と、第一駆動ユニット５と可動テーブル２との相対スライド運動を可能とする直動案内機構と、を備えている。
【００２４】
第一駆動ユニット５の駆動ユニット用スライダ５３は、可動テーブル２と対向する部分に、Ｙ方向（第二駆動ユニット６，７の場合はＸ方向）に直線状に延びる連結ユニット用案内レール６１を備えており、連結ユニット用案内レール６１には、連結ユニット用スライダ６２が連結ユニット用案内レール６１に沿ってＹ方向に直線移動可能に取り付けられている。これら連結ユニット用案内レール６１と連結ユニット用スライダ６２によって、第一駆動ユニット５と可動テーブル２とのＹ方向（第二駆動ユニット６，７の場合はＸ方向）の相対スライド運動を可能とする直動案内機構が構成されている。
【００２５】
また、連結ユニット用スライダ６２には第一揺動部材６４が取り付けられ、連結板４０には第二揺動部材６５が取り付けらている。これら第一揺動部材６４と第二揺動部材６５は、例えば軸受（例えば玉軸受、ころ軸受、滑り軸受）や板バネを介して、前記移動平面内での相対揺動運動（前記移動平面に直交する方向（図２における上下方向）に沿う軸線を回転軸とする回転であり、いわゆるヨーイング運動）が可能に結合されている。これら第一揺動部材６４と第二揺動部材６５によって、第一駆動ユニット５と可動テーブル２との相対揺動運動を可能とする回転案内機構が構成されている。
【００２６】
次に、駆動ユニット５，６，７の配置について説明する。第一駆動ユニット５は、可動テーブル２のＸ方向一端部（図１の例では可動テーブル２の長手方向右端部）のＹ方向中心位置（図１の例では可動テーブル２の短手方向中心位置）に対してＸ方向の駆動力を付与するように配されている。すなわち、第一駆動ユニット５は、ベース１のＸ方向一端部（図１の例では長手方向右端部）のＹ方向中心位置（図１の例では短手方向中心位置）に配置されている。なお、第一駆動ユニット５は、進退方向に長い形状を有しているので、第一駆動ユニット５を載置するために、ベース１はＸ方向外側に突出する突出部１ｂを備えている（図１，２を参照）。突出部１ｂのＸ方向外側への突出距離は、第一駆動ユニット５の進退方向長さと略同一である。
【００２７】
可動テーブル２の重心は、可動テーブル２のＸ方向に沿う中心軸線上に位置しているので、可動テーブル２のＸ方向一端部のＹ方向中心位置に対してＸ方向の駆動力を付与すれば、可動テーブル２の重心に対してＸ方向の駆動力を付与することができる。よって、第一駆動ユニット５を用いて、移動方向のズレや回転を生じさせることなく、可動テーブル２を正確にＸ方向に移動させることができる。
【００２８】
なお、可動テーブル２をＸ方向に移動させる際には、第二駆動ユニット６，７と可動テーブル２との相対スライド運動を可能とする連結ユニット６０，７０の直動案内機構が機能する。すなわち、可動テーブル２がＸ方向に直線移動している時には、第二駆動ユニット６，７の連結ユニット用スライダ６２が連結ユニット用案内レール６１に沿ってＸ方向に直線移動する。これにより、第二駆動ユニット６，７が移動することなく、可動テーブル２がＸ方向に直線移動することができる。
【００２９】
一方、２個の第二駆動ユニット６，７は、可動テーブル２の中心Ｏを対称中心とした点対称をなすように配されている。本実施形態においては、第二駆動ユニット６，７が、可動テーブル２のＸ方向両端部にそれぞれ配置されている。詳述すると、第二駆動ユニット６は、ベース１のＸ方向他端部（図１の例ではベース１の長手方向左端部）のＹ方向一端位置（図１の例では短手方向上端位置）に配置されている。また、第二駆動ユニット７は、ベース１のＸ方向一端部（図１の例ではベース１の長手方向右端部）のＹ方向他端位置（図１の例では短手方向下端位置）に配置されている。
【００３０】
よって、第二駆動ユニット６，７は、可動テーブル２の中心Ｏを対称中心とした点対称をなしているから、図１に示すように、可動テーブル２の中心ＯまでのＸ方向距離及びＹ方向距離がいずれも同一となっている。
このような第二駆動ユニット６，７の駆動ユニット用スライダ５３を同一の向きに同一速度で同一距離移動させれば、移動方向のズレや回転を生じさせることなく、可動テーブル２を正確にＹ方向に移動させることができる。
【００３１】
なお、可動テーブル２をＹ方向に移動させる際には、第一駆動ユニット５と可動テーブル２との相対スライド運動を可能とする連結ユニット５０の直動案内機構が機能する。すなわち、可動テーブル２がＹ方向に直線移動している時には、第一駆動ユニット５の連結ユニット用スライダ６２が連結ユニット用案内レール６１に沿ってＹ方向に直線移動する。これにより、第一駆動ユニット５が移動することなく、可動テーブル２がＹ方向に直線移動することができる。
【００３２】
また、第二駆動ユニット６，７の駆動ユニット用スライダ５３を同一の向きに同一速度で同一距離移動させると同時に、第一駆動ユニット５の駆動ユニット用スライダ５３を移動させれば、可動テーブル２を斜め方向（Ｘ方向及びＹ方向に対して傾斜した斜め方向）に移動させることができる。このとき、第二駆動ユニット６，７の駆動ユニット用スライダ５３の移動距離と第一駆動ユニット５の駆動ユニット用スライダ５３の移動距離との比によって、可動テーブル２の移動方向を種々変更することができる。
【００３３】
なお、可動テーブル２を斜め方向に移動させる際には、駆動ユニット５，６，７と可動テーブル２との相対スライド運動を可能とする連結ユニット５０，６０，７０の直動案内機構が機能する。すなわち、可動テーブル２が斜め方向に直線移動している時には、駆動ユニット５，６，７の連結ユニット用スライダ６２が連結ユニット用案内レール６１に沿ってそれぞれ直線移動する。これにより、駆動ユニット５，６，７が移動することなく、可動テーブル２が斜め方向に直線移動することができる。
【００３４】
さらに、第二駆動ユニット６，７の駆動ユニット用スライダ５３を移動させるに際して、移動の向きと速度のうち少なくとも一方を異なるものとし、第二駆動ユニット６，７の駆動ユニット用スライダ５３と同時に第一駆動ユニット５の駆動ユニット用スライダ５３を移動させれば、可動テーブル２を回転移動させることができる。なお、駆動ユニット５，６，７のうち１つを駆動させなくても、可動テーブル２を回転移動させることができる。また、第二駆動ユニット６，７の一方を駆動させれば、第一駆動ユニット５は駆動させなくても、可動テーブル２を回転移動させることができる。
【００３５】
このとき、第二駆動ユニット６の駆動ユニット用スライダ５３と第二駆動ユニット７の駆動ユニット用スライダ５３の移動の向きや速度をどのような組み合わせで設定するか、さらには、第二駆動ユニット６，７の駆動ユニット用スライダ５３の移動の向きや速度に対して第一駆動ユニット５の駆動ユニット用スライダ５３の移動の向きや速度をどのような組み合わせで設定するかによって、可動テーブル２の回転移動の回転中心位置、回転速度、回転量を種々変更することができる。
【００３６】
なお、可動テーブル２を回転移動させる際には、駆動ユニット５，６，７と可動テーブル２との相対スライド運動を可能とする連結ユニット５０，６０，７０の直動案内機構と、駆動ユニット５，６，７と可動テーブル２との相対揺動運動を可能とする連結ユニット５０，６０，７０の回転案内機構がともに機能する。すなわち、可動テーブル２が回転移動している時には、駆動ユニット５，６，７の連結ユニット用スライダ６２が連結ユニット用案内レール６１に沿って直線移動するとともに、第一揺動部材６４と第二揺動部材６５が前記移動平面内で相対揺動運動する。これにより、駆動ユニット５，６，７が移動することなく、可動テーブル２が回転移動することができる。
【００３７】
次に、平面案内軸受３Ａ，３Ｂ，３Ｃの配置について説明する。平面案内軸受３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、可動テーブル２の移動に伴う平面案内軸受３Ａ，３Ｂ，３Ｃの摩擦力によって生じるモーメント力の総和が可動テーブル２のＸ方向に沿う中心軸線においてゼロになるような位置に配置されている。平面案内軸受３Ａ，３Ｂ，３Ｃの摩擦力によるモーメント力は、可動テーブル２の移動によって平面案内軸受３Ａ，３Ｂ，３Ｃに生じる摩擦力に、その平面案内軸受３Ａ，３Ｂ，３Ｃから第一駆動ユニット５までのＹ方向距離を乗じることにより算出される。各平面案内軸受３Ａ，３Ｂ，３Ｃの摩擦力によるモーメント力をそれぞれ算出し、これら算出値を総和すればよい。
【００３８】
具体的には、平面案内軸受３Ａは、ベース１のＸ方向一端部（図１の例では長手方向右端部）のＹ方向中心位置（図１の例では短手方向中心位置）に配置されている。また、平面案内軸受３Ｂは、ベース１のＸ方向他端部（図１の例ではベース１の長手方向左端部）のＹ方向一端位置（図１の例では短手方向上端位置）に配置されている。さらに、平面案内軸受３Ｃは、ベース１のＸ方向他端部（図１の例ではベース１の長手方向左端部）のＹ方向他端位置（図１の例では短手方向下端位置）に配置されている。図１に示すように、平面案内軸受３Ｂ，３Ｃは、可動テーブル２の中心ＯまでのＹ方向距離が同一となっている。
【００３９】
平面案内軸受３Ａ，３Ｂ，３Ｃが、可動テーブル２のＸ方向に沿う中心軸線を対称中心として線対称をなす位置に配されているので、可動テーブル２の移動に伴う平面案内軸受３Ａ，３Ｂ，３Ｃの摩擦力によって生じるモーメント力の総和は、可動テーブル２のＸ方向に沿う中心軸線においてゼロになる。
また、連結ユニット６０，７０の直動案内機構においても、可動テーブル２の移動に伴う摩擦力によって、可動テーブル２のＸ方向に沿う中心軸線においてモーメント力が生じるが、第二駆動ユニット６，７が前記のように可動テーブル２の中心Ｏを対称中心とした点対称をなすように配置されているので（第二駆動ユニット６，７の連結ユニット６０，７０は、図１に示すように、可動テーブル２の中心ＯまでのＸ方向距離及びＹ方向距離がいずれも同一となっている）、可動テーブル２の移動に伴う連結ユニット６０，７０の直動案内機構の摩擦力によって生じるモーメント力の総和が可動テーブル２のＸ方向に沿う中心軸線においてゼロになる。
【００４０】
連結ユニット６０，７０の直動案内機構に生じるモーメント力は、可動テーブル２の移動によって連結ユニット６０，７０の直動案内機構に生じる摩擦力に、その連結ユニット６０，７０から第一駆動ユニット５までのＹ方向距離を乗じることにより算出される。各連結ユニット６０，７０のモーメント力をそれぞれ算出し、これら算出値を総和すればよい。
【００４１】
可動テーブル２にモーメント力が作用すると、第二駆動ユニット６，７に対して、その進退方向の荷重がかかり、その進退方向の剛性に応じて第二駆動ユニット６，７の変位が生じる。第二駆動ユニット６，７に変位が生じると、第二駆動ユニット６，７を駆動したとしても、変位の分だけ可動テーブル２は移動しないという不感帯域が発生し、位置決め精度を低下させる要因となったり、微小送りを妨げる要因となったりする。
【００４２】
このような問題の発生を回避するためには、可動テーブル２の重心に対して駆動力を付与すること、駆動ユニット５，６，７の進退方向の剛性を高めること、及び、第二駆動ユニット６，７の間のＸ方向距離を大きくすることが有効である。
本実施形態のＸＹθテーブル装置は、上記有効な構成を備えているので、可動テーブル２が移動した際に、平面案内軸受３Ａ，３Ｂ，３Ｃ及び連結ユニット６０，７０の直動案内機構の摩擦力によって可動テーブル２のＸ方向に沿う中心軸線において生じるモーメント力がゼロとなる。よって、バランス良く且つ優れた位置決め精度で可動テーブル２を移動させることができる。ここで、モーメント方向の剛性を高めるために、モーメント力を水平荷重として受ける連結ユニット６０，７０の直動案内機構の取付スパン（Ｘ方向距離）を大きく取ることが重要である。
【００４３】
本実施形態においては、第二駆動ユニット６，７を可動テーブル２のＸ方向両端部にそれぞれ配置することにより、連結ユニット６０，７０の直動案内機構の取付スパン（Ｘ方向距離）を大きく取っている。第二駆動ユニット６，７の間のＸ方向距離（取付スパン）が大きいので、モーメント方向の剛性が高い。よって、可動テーブル２にモーメント力が作用したとしても位置決め精度の低下が生じにくい。また、駆動ユニット５，６，７の小型化にも寄与する。これは、駆動ユニットが小さいほど進退方向の剛性は低くなるが、取付スパンが大きいほど駆動ユニットに作用する進退方向の荷重が小さくなるので、駆動ユニットを小型化することができる。
【００４４】
なお、精度にもよるが、第一駆動ユニット５の進退方向の剛性は高い方が好ましい。一方、第二駆動ユニット６，７の進退方向の剛性は、大きなモーメント力が作用しないのであれば、第二駆動ユニット６，７が並列配置になっていることから、第一駆動ユニット５の進退方向の剛性の５０％程度でも差し支えない。よって、第二駆動ユニット６，７は小型化が可能である。
【００４５】
このようなＸＹθテーブル装置は、ワーク等の搭載物を載置した可動テーブル２を移動させ、高精度で位置決めを行うことができる。そして、駆動ユニット５，６，７及び平面案内軸受３Ａ，３Ｂ，３Ｃの配置が最適化されているので、モーメント方向の剛性が高いことに加えて、可動テーブル２に駆動力を付与する駆動ユニット５，６，７の個数が３個であるにもかかわらず、優れた位置決め精度を有する。
【００４６】
このようなＸＹθテーブル装置は、様々な製造装置、検査装置、光学機器、医療機器等に使用することが可能であり、例えば、半導体製造装置、液晶製造装置、露光装置、印刷装置、塗布装置、チップマウンター、微細レーザー加工装置等のアライメントテーブルとして使用可能である。具体例としては、プリント基板の露光装置や検査装置のアライメントテーブルがあげられる。
【００４７】
昨今、液晶パネルなどは大型化が進んでいるため、液晶パネルなどの製造に使用されるＸＹθテーブル装置も大型化しているが、ＸＹθテーブル装置の輸送に使用するトラック等の車両には荷台の大きさの制約があることから、ＸＹθテーブル装置の大きさにも制約が生じる。しかし、ＸＹθテーブル装置が本実施形態のように略長方形であり、短辺の長さは所定の寸法以下にしなければならないが、長辺の長さはある程度の大型化が可能である場合は、本実施形態のような駆動ユニット５，６，７及び平面案内軸受３Ａ，３Ｂ，３Ｃの配置は非常に有効である。
【００４８】
なお、可動テーブル２に対してモーメント力が作用するケースとしては、以下のものがあげられる。
・可動テーブル２に外力が作用する場合。
・第一駆動ユニット５により可動テーブル２にＸ方向の駆動力を付与した際に、部品精度誤差や組立上の取付誤差の影響で、可動テーブル２の移動によって平面案内軸受３Ａ，３Ｂ，３Ｃ並びに連結ユニット６０，７０の直動案内機構に生じたモーメント力の総和が可動テーブル２のＸ方向に沿う中心軸線においてゼロにならない場合。
・可動テーブル２に搭載した搭載物の荷重のアンバランスにより、各平面案内軸受３Ａ，３Ｂ，３Ｃに負荷される荷重が異なる場合。
【００４９】
〔第二実施形態〕
第二実施形態のＸＹθテーブル装置の構成を、図５を参照しながら説明する。図５は、第二実施形態のＸＹθテーブル装置の構成を説明する平面図であるが、説明の便宜上、可動テーブル２は破線で示してあり、可動テーブル２の下側に配置された駆動ユニット５，６，７及び平面案内軸受３は実線で示してある。また、平面案内軸受３の上には連結板４０と高さ調整ユニット４１が配置されているが、図５では連結板４０と高さ調整ユニット４１の図示を省略している。
【００５０】
第一実施形態においては、第一駆動ユニット５を載置するための突出部１ｂがベース１に設けられていたが、突出部１ｂのＸ方向外側への突出距離が大きくなるのを防ぐために、Ｙ方向に進退するように第一駆動ユニット５を設置してもよい（図５を参照）。そうすれば、進退方向に長い形状を有する第一駆動ユニット５を、Ｘ方向外側への突出距離が小さい突出部１ｃを設けたベース１上に設置することができる。突出部１ｃのＸ方向外側への突出距離は、第一駆動ユニット５の進退方向に直交する方向（図５の例ではＸ方向）の長さと略同一である。
【００５１】
この場合には、Ｙ方向に進退する第一駆動ユニット５の駆動力をＸ方向の駆動力に変換する方向変換機構を、可動テーブル２と第一駆動ユニット５との間に設ける必要がある。詳細には、第一駆動ユニット５の駆動ユニット用スライダ５３が２つに分割されており、２つの駆動ユニット用スライダ５３Ａ，５３Ｂの間に方向変換機構が設けられている。
２つの駆動ユニット用スライダ５３Ａ，５３Ｂは、Ｘ方向及びＹ方向に対して傾斜した斜め方向に延びる傾斜面５９，５９を有している。これら傾斜面５９，５９は相互に接触しており、両傾斜面５９，５９がカム機構を構成している。
【００５２】
可動テーブル２から遠い側の第一駆動ユニット用スライダ５３ＡをＹ方向に移動させると、両傾斜面５９，５９で構成されるカム機構（くさびの作用）により可動テーブル２に近い側の第二駆動ユニット用スライダ５３ＢがＸ方向に移動する。すなわち、第一駆動ユニット用スライダ５３Ａの傾斜面５９から第二駆動ユニット用スライダ５３Ｂの傾斜面５９に力が伝達され、Ｙ方向の駆動力がＸ方向の駆動力に変換される。これにより、可動テーブル２にＸ方向の駆動力が付与される。
【００５３】
第一駆動ユニット５を可動テーブル２の下側に配置するために、第二駆動ユニット６，７及び平面案内軸受３Ａ，３Ｂ，３Ｃの設置位置は、第一実施形態の場合の設置位置に対して、可動テーブル２のＹ方向に沿う中心軸線を対称中心として線対称をなすような位置としている。ただし、スペース、ストローク等の条件によっては、第二駆動ユニット６，７及び平面案内軸受３Ａ，３Ｂ，３Ｃの設置位置を第一実施形態と同一としてもよい場合もある。
【００５４】
なお、第一及び第二実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は第一及び第二実施形態に限定されるものではない。例えば、ベース１と可動テーブル２の形状は特に限定されるものではなく、略長方形以外の四角形（例えば正方形）としてもよい。また、四角形に限らず、例えば三角形、五角形、六角形等の他の多角形としてもよい。さらに、円形、楕円形としてもよい。さらに、ベース１と可動テーブル２の形状は同一形状でなくてもよく、異なる形状としてもよい。
【００５５】
また、平面案内軸受３は、前記のような転がり軸受に限らず、直動案内装置と回転案内装置を組み合わせてなるものを用いてもよい。この平面案内軸受の具体例としては、以下のようなもの（図示せず）があげられる。基台となる下側部材の上に直線状の第一案内レールが固定され、この第一案内レールの上に移動体が転がり軸受、滑り軸受等の軸受を介して第一案内レールに沿って移動可能に取り付けられている。この移動体の上には、第一案内レールに直交する方向に延びる直線状の第二案内レールが転がり軸受、滑り軸受等の軸受を介して取り付けられており、第二案内レールは第一案内レールに直交する方向に移動可能とされている。
【００５６】
また、第二案内レールの上には第一軌道輪が固定されており、この第一軌道輪には玉、ころ等の転動体を介して第二軌道輪が相対回転可能に取り付けられている。そして、第二軌道輪の上には上側部材が固定されている。これら第一軌道輪、第二軌道輪、及び転動体で転がり軸受が構成されるため、上側部材は第二案内レールに対して回転可能に支持される。
【００５７】
このような平面案内軸受をＸＹθテーブル装置に使用する場合には、平面案内軸受の下側部材をベース１の上面１ａに固定し、上側部材を可動テーブル２の下面に固定する。これにより、ＸＹθテーブル装置の可動テーブル２が平面案内軸受に案内されてベース１上で直線移動及び回転移動を行うことが可能となる。詳述すると、第一案内レール、第二案内レール、及び移動体で構成される直動案内装置により、可動テーブル２の直線移動が可能となり、第一軌道輪、第二軌道輪、及び転動体からなる転がり軸受で構成される回転案内装置により、可動テーブル２の回転移動が可能となる。
【００５８】
なお、直動案内装置と回転案内装置を組み合わせてなる平面案内軸受の場合も、前記のような転がり軸受からなる平面案内軸受３の場合と同様に、その個数と設置位置は、可動テーブル２のＸ方向に沿う中心軸線において前記モーメント力の総和がゼロになるならば、特に限定されない。
【符号の説明】
【００５９】
１      ベース
１ａ    上面
２      可動テーブル
３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）      平面案内軸受
５      第一駆動ユニット
６      第二駆動ユニット
７      第二駆動ユニット
５０      連結ユニット
６０      連結ユニット
７０      連結ユニット
【図１】
2015117958.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2015117958.tif 000006
【図５】
2015117958.tif 000007