(57)【要約】      （修正有）【課題】作業台の安定、高解像度と高精度の特性によりエネルギーの節約をすることができる３軸共平面型斜向駆動式平台を提供する。【解決手段】３軸共平面型斜向駆動式平台（１）は、３つの斜向駆動モジュール（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）を同一の台座平面上に設置することで、３つの斜向駆動モジュールの運転を制御することによって、作業台（１３）の２次元移動と回転が達成され、機構重量の負担による変位・変形や慣性効果の影響を低減することにより、高規格のサーボ部品（即ち、リニアモータと液体静圧摺動レール）を使用する必要がない。【選択図】図１
2015127088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台座と、前記台座の上に設けられ、かつ前記台座の中心点から第１距離を隔てた第１斜向駆動モジュールと、前記台座の上に設けられ、かつ前記台座の中心点から第２距離を隔てた第２斜向駆動モジュールと、前記台座の上に設けられ、かつ前記台座の中心点から第３距離を隔てた第３斜向駆動モジュールとを備える３軸共平面型斜向駆動式平台であって、
前記第２斜向駆動モジュールと前記第１斜向駆動モジュールは、第１平面軸上に互いに対向して配置され、前記第３斜向駆動モジュールと前記第２斜向駆動モジュールは、第２平面軸上に互いに対向して配置され、かつ前記第３斜向駆動モジュールと前記第１斜向駆動モジュールは、第１平面軸と第２平面軸との間の対角線上に互いに対向して配置され、
前記第１斜向駆動モジュール、前記第２斜向駆動モジュールと前記第３斜向駆動モジュールのいずれも、それぞれ駆動ユニットと、前記駆動ユニットの上に設けられると共に、前記駆動ユニットの駆動により往復摺動する傾斜摺動杆ユニットとを備え、
前記第１斜向駆動モジュール、前記第２斜向駆動モジュールと前記第３斜向駆動モジュールのそれぞれの前記傾斜摺動杆ユニットの上には、作業台が設けられ、
前記第２斜向駆動モジュールの前記駆動ユニットを単独運転するように制御する場合、前記第２斜向駆動モジュールの前記傾斜摺動杆ユニットが前記作業台を前記駆動ユニットの上に前記第１平面軸に沿って摺動するように連動し、
前記第１斜向駆動モジュールの前記駆動ユニットと前記第３斜向駆動モジュールの前記駆動ユニットを同時運転するように制御する場合、前記第１斜向駆動モジュールの前記傾斜摺動杆ユニットと前記第３斜向駆動モジュールの前記傾斜摺動杆ユニットが前記作業台を２つの前記駆動ユニットの上に前記第２平面軸に沿って摺動するように連動し、
前記第１斜向駆動モジュールの前記駆動ユニット、前記第２斜向駆動モジュールの前記駆動ユニットと前記第３斜向駆動モジュールの前記駆動ユニットを同時運転するように制御する場合、前記第１斜向駆動モジュールの前記傾斜摺動杆ユニット、前記第２斜向駆動モジュールの前記傾斜摺動杆ユニットと前記第３斜向駆動モジュールの前記傾斜摺動杆ユニットが前記作業台を前記第１平面軸と前記第２平面軸で構成される平面上に回転するように連動することを特徴とする、３軸共平面型斜向駆動式平台。
【請求項２】
前記駆動ユニットは、前記台座の上に設けられる第１摺動レールと、前記第１摺動レール内に設けられるねじ軸と、前記ねじ軸の上に設けられると共に、前記ねじ軸の回転により前記第１摺動レール内に往復摺動する第１摺動ブロックと、前記ねじ軸に電気的に接続されるサーボモータとを備え、かつ前記サーボモータの運転によりねじ軸を回転するように駆動することによって、前記第１摺動ブロックを前記第１摺動レール内に往復摺動するように連動することを特徴とする、請求項１に記載の３軸共平面型斜向駆動式平台。
【請求項３】
前記駆動ユニットは、さらに前記サーボモータと前記ねじ軸との間に設けられ、前記サーボモータを固定すると共に、前記ねじ軸を安定するように補助するためのモータ台座と、前記サーボモータに対向して前記台座の上に設けられ、前記第１摺動レールと前記ねじ軸に連結すると共に、前記第１摺動レールと前記ねじ軸を前記台座の上に固定するための固定ブロックとを備えることを特徴とする、請求項２に記載の３軸共平面型斜向駆動式平台。
【請求項４】
前記傾斜摺動杆ユニットは、前記第１摺動ブロックの上に設けられると共に、摺動杆収容溝を有する第２摺動ブロックと、前記第２摺動ブロックの上に設けられる傾斜摺動杆とを備え、かつ前記傾斜摺動杆が前記摺動杆収容溝内に部分的に収容され、前記傾斜摺動杆と前記ねじ軸との間に傾斜駆動角が挟まれていることを特徴とする、請求項２に記載の３軸共平面型斜向駆動式平台。
【請求項５】
前記傾斜摺動杆ユニットは、さらに前記台座の上に設けられる第２摺動レールと、前記第２摺動レールの上に設けられると共に、前記第２摺動レールの上に往復摺動する第３摺動ブロックと、前記傾斜摺動杆と前記第３摺動ブロックの上に設けられる連結具と、前記連結具の上に設けられる第３摺動レールと、前記第３摺動レールの上に設けられると共に、前記第３摺動レールの上に往復摺動する第４摺動ブロックとを備え、前記第２摺動レールと前記傾斜摺動杆とは相対的に直交し、前記第３摺動レールと前記第２摺動レールとは相対的に直交し、前記第４摺動ブロックの上には枢支軸が形成されることを特徴とする、請求項４に記載の３軸共平面型斜向駆動式平台。
【請求項６】
前記作業台には３つの枢支孔が設けられ、かつ前記第１斜向駆動モジュール、前記第２斜向駆動モジュールと前記第３斜向駆動モジュール及びそれぞれの前記枢支軸は、前記３つの枢支孔にそれぞれ連結されることを特徴とする、請求項５に記載の３軸共平面型斜向駆動式平台。
【請求項７】
前記第１距離が前記第２距離と相等しく、かつ前記第１距離が前記第３距離と相等しいことを特徴とする、請求項１に記載の３軸共平面型斜向駆動式平台。
【請求項８】
前記３つの枢支孔は、それぞれ前記作業台の中心点から第１間隔距離、第２間隔距離と第３間隔距離を隔てたことを特徴とする、請求項６に記載の３軸共平面型斜向駆動式平台。
【請求項９】
前記第１間隔距離が前記第２間隔距離と相等しく、かつ前記第１間隔距離が前記第３間隔距離と相等しいことを特徴とする、請求項８に記載の３軸共平面型斜向駆動式平台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の技術分野に係り、とりわけ構造が新規であると共に、高解像度と高精度な３軸共平面型斜向駆動式平台に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、工業と技術上の進歩により、ＣＮＣ工作機械及び各種の作業台が各種の工業分野と科学技術分野の中において広く運用されており、そのうち、ＣＮＣ工作機械で行われる精密な加工作業を達成するために、通常、機構伝動システム、モータサーボシステム及び制御システムの整合的な応用が必要とされている。
【０００３】
また、一般の積重式工作機械または作業台には、Ｘ軸移動装置、Ｙ軸移動装置と回転軸を相互に積み重ねる方式が採用され、その工作機械または作業台を２次元移動または回転できるようにする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、Ｘ軸移動装置、Ｙ軸移動装置と回転軸を相互に積み重ねる設計は、大型工作機械または作業台に対し、かえてその後端のサーボ軸システム（回転軸またはサーボ軸を含む）に、上端の機構の重量を負担する必要があることから、このタイプのような工作機械は、エネルギーをより消費するようになり、下端のサーボ軸に変位や変形を生じ易くなり、及び顕著な慣性効果で制御することが困難になる等の欠点がある。
【０００５】
従って、本出願の発明者は、従来の工作機械または作業台に上記の欠点と不足が依然として存在することに鑑み、鋭意研究発明の結果、本発明に係る３軸共平面型斜向駆動式平台を開発し、遂に完成させた。
【０００６】
本発明の目的は、３軸共平面型斜向駆動式平台を提供することにある。この３軸共平面型斜向駆動式平台は、主に３つの斜向駆動モジュールを同一の台座平面上に設置することで、前記３つの斜向駆動モジュールの運転を制御することによって、作業台の２次元移動と回転が達成される。このような設計にすることにより、一般の積重式工作機械に頻繁に発生する問題、例えば、後端のサーボ軸システム（回転軸またはサーボ軸を含む）に、上端の機構の重量を負担する必要があるため、変位や変形の状況が引き起こされる問題、を解決することができる。同時に、本発明の機構配置によれば、さらに慣性効果の影響を低減することができる。
そして、本発明の３軸共平面型斜向駆動式平台は、台座平面に設置する３つの斜向駆動モジュールにより作業台の２次元移動と回転を制御することができるため、高規格のサーボ部品（即ち、リニアモータと液体静圧摺動レール）を使用する必要がなく、作業台の安定、高解像度と高精度の特性を提供できることにより、エネルギーを節約できる長所を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従って、本発明の上記目的を達成するために、本出願の発明者は、３軸共平面型斜向駆動式平台を提出し、この３軸共平面型斜向駆動式平台は、台座と、前記台座の上に設けられ、かつ前記台座の中心点から第１距離を隔てた第１斜向駆動モジュールと、前記台座の上に設けられ、かつ前記台座の中心点から第２距離を隔てた第２斜向駆動モジュールと、前記台座の上に設けられ、かつ前記台座の中心点から第３距離を隔てた第３斜向駆動モジュールとを備える。
前記第２斜向駆動モジュールと前記第１斜向駆動モジュールは、第１平面軸Ｘ上に互いに対向して配置され、前記第３斜向駆動モジュールと前記第２斜向駆動モジュールは、第２平面軸Ｙ上に互いに対向して配置され、かつ前記第３斜向駆動モジュールと前記第１斜向駆動モジュールは、第１平面軸Ｘと第２平面軸Ｙとの間の対角線上に互いに対向して配置される。
そして、上記の第１斜向駆動モジュール、第２斜向駆動モジュールと第３斜向駆動モジュールのいずれも、それぞれ駆動ユニットと、前記駆動ユニットの上に設けられると共に、前記駆動ユニットの駆動により往復摺動する傾斜摺動杆ユニットとを備える。
また、前記第１斜向駆動モジュール、前記第２斜向駆動モジュールと前記第３斜向駆動モジュールのそれぞれの傾斜摺動杆ユニットの上には、作業台が設けられる。
そのうち、第２斜向駆動モジュールの駆動ユニットを単独運転するように制御する場合、第２斜向駆動モジュールの傾斜摺動杆ユニットが前記作業台を前記駆動ユニットの上に前記第１平面軸Ｘに沿って摺動するように連動する。
そして、第１斜向駆動モジュールの駆動ユニットと第３斜向駆動モジュールの駆動ユニットを同時運転するように制御する場合、第１斜向駆動モジュールの傾斜摺動杆ユニットと第３斜向駆動モジュールの傾斜摺動杆ユニットが前記作業台を２つの前記駆動ユニットの上に前記第２平面軸Ｙに沿って摺動するように連動する。
また、第１斜向駆動モジュール、第２斜向駆動モジュールと第３斜向駆動モジュールのそれぞれの駆動ユニットを同時運転するように制御する場合、第１斜向駆動モジュール、第２斜向駆動モジュールと第３斜向駆動モジュールのそれぞれの傾斜摺動杆ユニットが前記作業台を前記第１平面軸と前記第２平面軸で構成される平面上に回転するように連動する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る３軸共平面型斜向駆動式平台を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る３軸共平面型斜向駆動式平台の配置模式図である。
【図３】本発明に係る３軸共平面型斜向駆動式平台の斜向駆動モジュールの爆発図である。
【図４】本発明に係る３軸共平面型斜向駆動式平台の斜向駆動モジュールの上面図である。
【図５Ａ】本発明に係る３軸共平面型斜向駆動式平台の作動図である。
【図５Ｂ】本発明に係る３軸共平面型斜向駆動式平台の作動図である。
【図５Ｃ】本発明に係る３軸共平面型斜向駆動式平台の作動図である。
【図５Ｄ】本発明に係る３軸共平面型斜向駆動式平台の作動図である。
【図５Ｅ】本発明に係る３軸共平面型斜向駆動式平台の作動図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明が提出した３軸共平面型斜向駆動式平台をより明白に示すために、以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
【００１０】
図１と図２に示す本発明に係る３軸共平面型斜向駆動式平台の斜視図と配置模式図を参照する。図示のように、本発明の３軸共平面型斜向駆動式平台１は、主に台座１１と、第１斜向駆動モジュール１２ａと、第２斜向駆動モジュール１２ｂと、第３斜向駆動モジュール１２ｃと、作業台１３とから構成される。
【００１１】
そのうち、前記第１斜向駆動モジュール１２ａは、前記台座１１の上に設けられ、かつ前記台座１１の中心点から第１距離ｄ１隔たる。前記第２斜向駆動モジュール１２ｂは、前記台座１１の上に設けられ、かつ前記台座１１の中心点から第２距離ｄ２隔たる。そして、前記第２斜向駆動モジュール１２ｂと前記第１斜向駆動モジュール１２ａは、第１平面軸Ｘ上に互いに対向して配置される。
また、前記第３斜向駆動モジュール１２ｃは、前記台座１１の上に設けられ、かつ前記台座１１の中心点から第３距離ｄ３隔たる。そして、前記第３斜向駆動モジュール１２ｃと前記第２斜向駆動モジュール１２ｂは、第２平面軸Ｙ上に互いに対向して配置される。また、前記第３斜向駆動モジュール１２ｃと前記第１斜向駆動モジュール１２ａは、第１平面軸Ｘと第２平面軸Ｙとの間の対角線上に互いに対向して配置される。前記３軸共平面型斜向駆動式平台１の配置中において、前記第１距離ｄ１が前記第２距離ｄ２と相等しく、かつ前記第１距離ｄ１が前記第３距離ｄ３と相等しい。
【００１２】
引き続き、図１と図２を参照すると共に、図３に示す斜向駆動モジュールの爆発図を同時に参照する。図示のように、前記第１斜向駆動モジュール１２ａ、前記第２斜向駆動モジュール１２ｂと前記第３斜向駆動モジュール１２ｃのそれぞれは、主に駆動ユニット１２１と、傾斜摺動杆ユニット１２２とから構成される。そのうち、前記傾斜摺動杆ユニット１２２は、前記駆動ユニット１２１の上に設けられると共に、前記駆動ユニット１２１の駆動により往復摺動する。そして、作業台１３は、第１斜向駆動モジュール１２ａ、第２斜向駆動モジュール１２ｂと第３斜向駆動モジュール１２ｃのそれぞれの前記傾斜摺動杆ユニット１２２の上に設けられる。
【００１３】
図３に示すように、駆動ユニット１２１は、前記台座１１の上に設けられる第１摺動レール１２１１と、前記第１摺動レール１２１１内に設けられるねじ軸１２１２と、第１摺動ブロック１２１３と、サーボモータ１２１４とを備える。そのうち、前記第１摺動ブロック１２１３は、前記ねじ軸１２１２の上に設けられると共に、前記ねじ軸１２１２の回転により第１摺動レール１２１１内に往復摺動する。
前記サーボモータ１２１４は、前記ねじ軸１２１２に電気的に接続される。そして、前記サーボモータ１２１４の運転によりねじ軸１２１２を回転するように駆動することによって、前記第１摺動ブロック１２１３を第１摺動レール１２１１内に往復摺動するように連動する。
【００１４】
さらに、前記駆動ユニット１２１は、さらにモータ台座１２１５と、固定ブロック１２１６とを備え、そのうち、前記モータ台座１２１５は、前記サーボモータ１２１４と前記ねじ軸１２１２との間に設けられ、サーボモータ１２１４を固定すると共に、前記ねじ軸１２１２を安定するように補助するためのものである。なお、前記固定ブロック１２１６は、前記サーボモータ１２１４に対向して前記台座１１の上に設けられ、前記第１摺動レール１２１１と前記ねじ軸１２１２に連結すると共に、第１摺動レール１２１１とねじ軸１２１２を台座１１の上に固定するためのものである。
【００１５】
図１と図３を重複して参照されたい。前記傾斜摺動杆ユニット１２２は、第２摺動ブロック１２２１と、傾斜摺動杆１２２２と、第２摺動レール１２２３と、第３摺動ブロック１２２４と、連結具１２２５と、第３摺動レール１２２６と、第４摺動ブロック１２２７とを備える。
図示のように、前記第２摺動ブロック１２２１は、前記第１摺動ブロック１２１３の上に設けられると共に、摺動杆収容溝１２２１１が形成される。前記傾斜摺動杆１２２２は、前記第２摺動ブロック１２２１の上に設けられ、かつ前記傾斜摺動杆１２２２が前記摺動杆収容溝１２２１１内に部分的に収容される。そして、第３摺動ブロック１２２４は、台座１１の上に設けられる第２摺動レール１２２３の上に設けられると共に、第２摺動レール１２２３の上に往復摺動可能となる。
前記第３摺動レール１２２６は、傾斜摺動杆１２２２と第３摺動ブロック１２２４の上に位置する連結具１２２５の上に設けられると共に、前記第２摺動レール１２２３と相対的に直交する。最後に、前記第４摺動ブロック１２２７は、前記第３摺動レール１２２６の上に設けられると共に、第３摺動レール１２２６の上に往復摺動可能となり、そのうち、前記第４摺動ブロック１２２７の上には枢支軸１２２７１が形成される。
【００１６】
図４に示す斜向駆動モジュールの上面図を同時に参照する。３セットの斜向駆動モジュールにおいて、特にその傾斜摺動杆１２２２とねじ軸１２１２との間の挟み角が傾斜駆動角θであり、そして、前記第２摺動レール１２２３は、前記傾斜摺動杆１２２２と前記第３摺動レール１２２６とも相対的に直交する。こうして、傾斜摺動杆１２２２とねじ軸１２１２との間の三角関数関係により、異なるピッチ精度のねじ軸１２１２に対して、最適な平台の変位量が設計（または調整）される。
この他に、作業台１３の上には、前記第１斜向駆動モジュール１２ａ、前記第２斜向駆動モジュール１２ｂと前記第３斜向駆動モジュール１２ｃのそれぞれの傾斜摺動杆ユニット１２２の枢支軸１２２７１をそれぞれ枢支するための３つの枢支孔１３１が設けられる。第１距離ｄ１、第２距離ｄ２と第３距離ｄ３との間の関係に対応して、前記３つの枢支孔１３１は、それぞれ前記作業台１３の中心点から第１間隔距離、第２間隔距離と第３間隔距離隔たる。そして、前記第１間隔距離が前記第２間隔距離と相等しく、かつ前記第１間隔距離が前記第３間隔距離と相等しい。
【００１７】
上記のように、本発明に係る３軸共平面型斜向駆動式平台の構成要素と技術の特徴を明確かつ十分に説明した。続いて、以下に本発明に係る３軸共平面型斜向駆動式平台の原理と作動方式をさらに詳細に説明する。
【００１８】
図４に示すように、前記サーボモータ１２１４を運転すると共に、ねじ軸１２１２を回転するように駆動すると、第１摺動ブロック１２１３は、ねじ軸１２１２の回転により前記第１摺動レール１２１１に沿って所定の変位量を摺動する。そして、第１摺動ブロック１２１３が第１摺動レール１２１１に沿って摺動すると同時に、傾斜摺動杆１２２２が前記摺動杆収容溝１２２１１内に摺動する。それから、傾斜摺動杆１２２２が摺動杆収容溝１２２１１内に摺動する時には、前記第３摺動ブロック１２２４は、傾斜摺動杆１２２２の連動により第２摺動レール１２２３に沿って摺動すると共に、前記傾斜駆動角θを定値に維持する。
特に、本発明の設計において、第１摺動ブロック１２１３が第１摺動レール１２１１に沿って摺動することによる生じる変位量と、前記傾斜摺動杆１２２２が前記摺動杆収容溝１２２１１内に摺動する変位量との間では、傾斜駆動角θを角度とする三角関数関係が存在する。このため、技術スタッフは、傾斜摺動杆１２２２とねじ軸１２１２との間の三角関数関係により、異なるピッチ精度のねじ軸１２１２に対して、最適な平台の変位量と位置決め解像度を設計（または調整）できる。
【００１９】
図５Ａ乃至図５Ｅに示す３軸共平面型斜向駆動式平台の作動図を継続的に参照されたい。図５Ａに示すように、前記第１斜向駆動モジュール１２ａ、前記第２斜向駆動モジュール１２ｂと前記第３斜向駆動モジュール１２ｃのそれぞれの駆動ユニット１２１のいずれも運転しなければ、前記作業台１３が開始位置上に位置する。
続いて、図５Ｂに示すように、第２斜向駆動モジュール１２ｂの駆動ユニット１２１を単独運転するように制御する場合、前記第２斜向駆動モジュール１２ｂの傾斜摺動杆ユニット１２２の連結具１２２５を斜向駆動原理により第１平面軸Ｘに沿って摺動させると同時に、前記第１斜向駆動モジュール１２ａの傾斜摺動杆ユニット１２２と前記第３斜向駆動モジュール１２ｃの傾斜摺動杆ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７も、それぞれ属する前記第３摺動レール１２２６上に第１平面軸Ｘに沿って摺動させる。
この場合、前記第２斜向駆動モジュール１２ｂの傾斜摺動杆ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７が、属する前記第３摺動レール１２２６上に摺動することで、第２平面軸Ｙの値を保持するようになっている。これにより、前記作業台１３を前記駆動ユニット１２１の上に第１平面軸Ｘに沿って摺動するように連動する。
【００２０】
さらに、図５Ｃに示すように、第１斜向駆動モジュール１２ａの駆動ユニット１２１と第３斜向駆動モジュール１２ｃの駆動ユニット１２１を同時運転するように制御する場合、前記第１斜向駆動モジュール１２ａの傾斜摺動杆ユニット１２２と前記第３斜向駆動モジュール１２ｃの傾斜摺動杆ユニット１２２の連結具１２２５を斜向駆動原理により第２平面軸Ｙに沿って摺動させると同時に、前記第２斜向駆動モジュール１２ｂの傾斜摺動杆ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７を属する前記第３摺動レール１２２６上に第２平面軸Ｙに沿って摺動させる。
この場合、前記第１斜向駆動モジュール１２ａの傾斜摺動杆ユニット１２２と前記第３斜向駆動モジュール１２ｃの傾斜摺動杆ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７が、それぞれ属する前記第３摺動レール１２２６上に第１平面軸Ｘに沿って摺動することにより、前記作業台１３を前記駆動ユニット１２１の上に第２平面軸Ｙに沿って摺動するように連動する。
【００２１】
続いて、図５Ｄに示すように、第１斜向駆動モジュール１２ａ、第２斜向駆動モジュール１２ｂと第３斜向駆動モジュール１２ｃのそれぞれの駆動ユニット１２１を同時運転するように制御する場合、第１斜向駆動モジュール１２ａの傾斜摺動杆ユニット１２２の連結具１２２５を斜向駆動原理により第２平面軸Ｙの逆方向に沿って摺動させ、かつ前記第２斜向駆動モジュール１２ｂの傾斜摺動杆ユニット１２２の連結具１２２５を斜向駆動原理により第１平面軸Ｘの逆方向に沿って摺動させると同時に、前記第３斜向駆動モジュール１２ｃの傾斜摺動杆ユニット１２２の連結具１２２５を斜向駆動原理により第２平面軸Ｙの（正）方向に沿って摺動させる。
この場合、前記第１斜向駆動モジュール１２ａの傾斜摺動杆ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７が、属する前記第３摺動レール１２２６上に第１平面軸Ｘの逆方向に沿って摺動し、かつ前記第２斜向駆動モジュール１２ｂの傾斜摺動杆ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７が、属する前記第３摺動レール１２２６上に第２平面軸Ｙの正方向に沿って摺動すると同時に、前記第３斜向駆動モジュール１２ｃの傾斜摺動杆ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７が、属する前記第３摺動レール１２２６上に第１平面軸Ｘの正方向に沿って摺動する。こうして、第１斜向駆動モジュール１２ａ、第２斜向駆動モジュール１２ｂと第３斜向駆動モジュール１２ｃのそれぞれの傾斜摺動杆ユニット１２２が前記作業台１３を第１平面軸Ｘと第２平面軸Ｙで構成される平面上に反時計方向へ回転するように連動する。
【００２２】
最後に、図５Ｅに示すように、第１斜向駆動モジュール１２ａ、第２斜向駆動モジュール１２ｂと第３斜向駆動モジュール１２ｃのそれぞれの駆動ユニット１２１を同時運転するように制御する場合、第１斜向駆動モジュール１２ａの傾斜摺動杆ユニット１２２の連結具１２２５を斜向駆動原理により第２平面軸Ｙの方向に沿って摺動させ、かつ前記第２斜向駆動モジュール１２ｂの傾斜摺動杆ユニット１２２の連結具１２２５を斜向駆動原理により第１平面軸Ｘの方向に沿って摺動させると同時に、前記第３斜向駆動モジュール１２ｃの傾斜摺動杆ユニット１２２の連結具１２２５を斜向駆動原理により第２平面軸Ｙの逆方向に沿って摺動させる。
この場合、前記第１斜向駆動モジュール１２ａの傾斜摺動杆ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７が、属する前記第３摺動レール１２２６上に第１平面軸Ｘに沿って摺動し、かつ前記第２斜向駆動モジュール１２ｂの傾斜摺動杆ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７が、属する前記第３摺動レール１２２６上に第２平面軸Ｙの逆方向に沿って摺動すると同時に、前記第３斜向駆動モジュール１２ｃの傾斜摺動杆ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７が、属する前記第３摺動レール１２２６上に第１平面軸Ｘの逆方向に沿って摺動する。こうして、第１斜向駆動モジュール１２ａ、第２斜向駆動モジュール１２ｂと第３斜向駆動モジュール１２ｃのそれぞれの傾斜摺動杆ユニット１２２が前記作業台１３を第１平面軸Ｘと第２平面軸Ｙで構成される平面上に正時計方向へ回転するように連動する。
【００２３】
以上、本発明に係る３軸共平面型斜向駆動式平台の原理と作動方式を明確かつ十分に説明してきた。上記のように、吾人は、本発明が下記の長所を有することが分かる。
【００２４】
１．一般の積重式工作機械が採用されるＸ軸移動装置、Ｙ軸移動装置と回転軸を相互に積み重ねる方式と異なって、本発明は、簡単に３つの斜向駆動モジュールを同一の台座平面上に設置することで、前記３つの斜向駆動モジュールの運転を制御することによって、作業台の２次元移動と回転が達成される。このような設計にすることにより、一般の積重式工作機械に頻繁に発生する問題、例えば、後端のサーボ軸システム（回転軸またはサーボ軸を含む）に、上端の機構の重量を負担する必要があるため、変位や変形の状況が引き起こされる問題、を解決することができる。同時に、本発明の機構配置によれば、さらに慣性効果の影響を低減することができる。
【００２５】
２．上記１．に加え、本発明の３軸共平面型斜向駆動式平台は、台座平面に設置する３つの斜向駆動モジュールにより作業台の２次元移動と回転を制御することができるため、高規格のサーボ部品（即ち、リニアモータと液体静圧摺動レール）を使用する必要がなく、作業台の安定、高解像度と高精度の特性を提供できることにより、エネルギーを節約できる長所を有する。
【００２６】
特に、強調すべき点は、上記の詳細な説明は、本発明の実施可能な実施例を具体的に説明したものであり、本発明の特許範囲は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術の精神を逸脱しない限り、その等効果実施又は変更は、全て本出願の特許請求の範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００２７】
１          ３軸共平面型斜向駆動式平台
１１        台座
１２ａ      第１斜向駆動モジュール
１２ｂ      第２斜向駆動モジュール
１２ｃ      第３斜向駆動モジュール
１３        作業台
１２１      駆動ユニット
１２２      傾斜摺動杆ユニット
１３１      枢支孔
１２１１    第１摺動レール
１２１２    ねじ軸
１２１３    第１摺動ブロック
１２１４    サーボモータ
１２１５    モータ台座
１２１６    固定ブロック
１２２１    第２摺動ブロック
１２２２    傾斜摺動杆
１２２３    第２摺動レール
１２２４    第３摺動ブロック
１２２５    連結具
１２２６    第３摺動レール
１２２７    第４摺動ブロック
１２２１１  摺動杆収容溝      
１２２７１  枢支軸
Ｘ          第１平面軸
Ｙ          第２平面軸
θ          傾斜駆動角
【図１】
2015127088.tif 000003
【図２】
2015127088.tif 000004
【図３】
2015127088.tif 000005
【図４】
2015127088.tif 000006
【図５Ａ】
2015127088.tif 000007
【図５Ｂ】
2015127088.tif 000008
【図５Ｃ】
2015127088.tif 000009
【図５Ｄ】
2015127088.tif 000010
【図５Ｅ】
2015127088.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月2日(2015.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ軸及びＹ軸が定義された台座と、前記台座の上に当該台座の中心点から第１距離を隔てて設けられた第１駆動モジュールと、前記台座の上に当該台座の中心点から第２距離を隔てて設けられた第２駆動モジュールと、前記台座の上に当該台座の中心点から第３距離を隔てて設けられた第３駆動モジュールとを備える３軸共平面型駆動式平台であって、
前記第２駆動モジュールと前記第１駆動モジュールは、前記Ｘ軸上に互いに対向して配置され、前記第３駆動モジュールと前記第２駆動モジュールは、前記Ｙ軸上に互いに対向して配置され、前記第３駆動モジュールと前記第１駆動モジュールは、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸との間の対角線上に互いに対向して配置され、
前記第１駆動モジュール、前記第２駆動モジュール、及び前記第３駆動モジュールの各々は、駆動ユニットと、当該駆動ユニットの上に設けられると共に当該駆動ユニットに駆動されて往復摺動する摺動ユニットとを備え、
前記第１駆動モジュール、前記第２駆動モジュール、及び前記第３駆動モジュールのそれぞれの前記摺動ユニットの上には、作業台が設けられ、
前記第１駆動モジュール、前記第２駆動モジュール、及び前記第３駆動モジュールの各々の前記駆動ユニットは、前記台座の上に設けられた第１摺動レールと、前記第１摺動レール内に設けられたねじ軸と、前記ねじ軸の上に設けられて当該ねじ軸の回転により前記第１摺動レール内で往復摺動する第１摺動ブロックと、前記ねじ軸を回転駆動して前記第１摺動ブロックを前記第１摺動レール内で往復摺動させるべく当該ねじ軸に接続されたサーボモータとを備え、
前記第１駆動モジュール、前記第２駆動モジュール、及び前記第３駆動モジュールの各々の前記摺動ユニットは、前記駆動ユニットの前記第１摺動ブロックの上に設けられて収容溝を有する第２摺動ブロックと、前記ねじ軸と傾斜駆動角をなすように前記第２摺動ブロックの上の前記収容溝内に部分的に収容された摺動ロッドと、前記摺動ロッドと互いに直交するように前記台座の上に設けられた第２摺動レールと、前記第２摺動レールの上に設けられて当該第２摺動レールの上で往復摺動する第３摺動ブロックと、前記摺動ロッドと前記第３摺動ブロックとの上に設けられた連結具と、前記連結具の上に前記第２摺動レールと互いに直交するように設けられた第３摺動レールと、前記第３摺動レールの上に設けられて当該第３摺動レールの上で往復摺動する第４摺動ブロックとを備え、
前記第２駆動モジュールの前記駆動ユニットを単独運転するように制御する場合、当該第２駆動モジュールの前記摺動ユニットが、前記作業台を当該駆動ユニットの上で前記Ｘ軸に沿って摺動するように駆動して、前記第１駆動モジュール及び前記第３駆動モジュールのそれぞれの前記摺動ユニットの前記第４摺動ブロックが、それぞれに該当する前記第３摺動レールの上で前記Ｘ軸に沿って摺動するように連動させ、
前記第１駆動モジュールの前記駆動ユニットと前記第３駆動モジュールの前記駆動ユニットを共に運転するように制御する場合、前記第１駆動モジュールの前記摺動ユニットと前記第３駆動モジュールの前記摺動ユニットが前記作業台を２つの前記駆動ユニットの上に前記Ｙ軸に沿って摺動するように駆動して、前記第２駆動モジュールの前記摺動ユニットの前記第４摺動ブロックが、該当する前記第３摺動レールの上で前記Ｙ軸に沿って摺動するように連動させ、
前記第１駆動モジュールの前記駆動ユニット、前記第２駆動モジュールの前記駆動ユニット、及び前記第３駆動モジュールの前記駆動ユニットを共に運転するように制御する場合、前記第１駆動モジュールの前記摺動ユニット、前記第２駆動モジュールの前記摺動ユニット、及び前記第３駆動モジュールの前記摺動ユニットが前記作業台を前記Ｘ軸と前記Ｙ軸で構成される平面上に回転するように駆動する
ことを特徴とする、３軸共平面型駆動式平台。
【請求項２】
前記駆動ユニットは、
前記サーボモータと前記ねじ軸との間に設けられて当該サーボモータを固定すると共に当該ねじ軸を安定するように補助するためのモータ台座と、
前記サーボモータに対向するように前記台座の上に設けられて前記第１摺動レールと前記ねじ軸に連結すると共に当該第１摺動レールと当該ねじ軸を前記台座の上に固定するための固定ブロックと
をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の３軸共平面型駆動式平台。
【請求項３】
前記作業台には３つの枢支孔が設けられ、
前記第１駆動モジュール、前記第２駆動モジュール、及び前記第３駆動モジュールの各々の前記第４摺動ブロックの上に形成された枢支軸は、前記３つの枢支孔にそれぞれ連結される
ことを特徴とする、請求項１に記載の３軸共平面型駆動式平台。
【請求項４】
前記第１距離と前記第２距離と前記第３距離とは互いに等しいことを特徴とする、請求項１に記載の３軸共平面型駆動式平台。
【請求項５】
前記３つの枢支孔は、前記作業台の中心点から第１間隔距離、第２間隔距離、及び第３間隔距離だけ隔てたことを特徴とする、請求項３に記載の３軸共平面型駆動式平台。
【請求項６】
前記第１間隔距離と前記第２間隔距離と前記第３間隔距離とは互いに等しいことを特徴とする、請求項５に記載の３軸共平面型駆動式平台。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の技術分野に係り、とりわけ構造が新規であると共に、高解像度と高精度な３軸共平面型駆動式平台に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、工業と技術上の進歩により、ＣＮＣ工作機械及び各種の作業台が各種の工業分野と科学技術分野の中において広く運用されており、そのうち、ＣＮＣ工作機械で行われる精密な加工作業を達成するために、通常、機構伝動システム、モータサーボシステム及び制御システムの整合的な応用が必要とされている。
【０００３】
また、一般の積重式工作機械または作業台には、Ｘ軸移動装置、Ｙ軸移動装置と回転軸を相互に積み重ねる方式が採用され、その工作機械または作業台を２次元移動または回転できるようにする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、Ｘ軸移動装置、Ｙ軸移動装置と回転軸を相互に積み重ねる設計は、大型工作機械または作業台に対し、かえてその後端のサーボ軸システム（回転軸またはサーボ軸を含む）に、上端の機構の重量を負担する必要があることから、このタイプのような工作機械は、エネルギーをより消費するようになり、下端のサーボ軸に変位や変形を生じ易くなり、及び顕著な慣性効果で制御することが困難になる等の欠点がある。
【０００５】
従って、本出願の発明者は、従来の工作機械または作業台に上記の欠点と不足が依然として存在することに鑑み、鋭意研究発明の結果、本発明に係る３軸共平面型駆動式平台を開発し、遂に完成させた。
【０００６】
本発明の目的は、３軸共平面型駆動式平台を提供することにある。この３軸共平面型駆動式平台は、主に３つの駆動モジュールを同一の台座平面上に設置することで、前記３つの駆動モジュールの運転を制御することによって、作業台の２次元移動と回転が達成される。このような設計にすることにより、一般の積重式工作機械に頻繁に発生する問題、例えば、後端のサーボ軸システム（回転軸またはサーボ軸を含む）に、上端の機構の重量を負担する必要があるため、変位や変形の状況が引き起こされる問題、を解決することができる。同時に、本発明の機構配置によれば、さらに慣性効果の影響を低減することができる。
そして、本発明の３軸共平面型駆動式平台は、台座平面に設置する３つの駆動モジュールにより作業台の２次元移動と回転を制御することができるため、高規格のサーボ部品（即ち、リニアモータと液体静圧摺動レール）を使用する必要がなく、作業台の安定、高解像度と高精度の特性を提供できることにより、エネルギーを節約できる長所を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従って、本発明の上記目的を達成するために、本出願の発明者は、３軸共平面型駆動式平台を提出し、この３軸共平面型駆動式平台は、Ｘ軸及びＹ軸が定義された台座と、前記台座の上に設けられ、かつ前記台座の中心点から第１距離を隔てた第１駆動モジュールと、前記台座の上に設けられ、かつ前記台座の中心点から第２距離を隔てた第２駆動モジュールと、前記台座の上に設けられ、かつ前記台座の中心点から第３距離を隔てた第３駆動モジュールとを備える。
前記第２駆動モジュールと前記第１駆動モジュールは、Ｘ軸上に互いに対向して配置され、前記第３駆動モジュールと前記第２駆動モジュールは、Ｙ軸上に互いに対向して配置され、かつ前記第３駆動モジュールと前記第１駆動モジュールは、Ｘ軸とＹ軸との間の対角線上に互いに対向して配置される。
そして、上記の第１駆動モジュール、第２駆動モジュールと第３駆動モジュールのいずれも、それぞれ駆動ユニットと、前記駆動ユニットの上に設けられると共に、前記駆動ユニットの駆動により往復摺動する摺動ユニットとを備える。
また、前記第１駆動モジュール、前記第２駆動モジュールと前記第３駆動モジュールのそれぞれの摺動ユニットの上には、作業台が設けられる。
そのうち、第２駆動モジュールの駆動ユニットを単独運転するように制御する場合、第２駆動モジュールの摺動ユニットが前記作業台を前記駆動ユニットの上に前記Ｘ軸に沿って摺動するように連動する。
そして、第１駆動モジュールの駆動ユニットと第３駆動モジュールの駆動ユニットを協働運転するように制御する場合、第１駆動モジュールの摺動ユニットと第３駆動モジュールの摺動ユニットが前記作業台を２つの前記駆動ユニットの上に前記Ｙ軸に沿って摺動するように連動する。
また、第１駆動モジュール、第２駆動モジュールと第３駆動モジュールのそれぞれの駆動ユニットを協働運転するように制御する場合、第１駆動モジュール、第２駆動モジュールと第３駆動モジュールのそれぞれの摺動ユニットが前記作業台を前記第１平面軸と前記第２平面軸で構成される平面上に回転するように連動する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る３軸共平面型駆動式平台を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る３軸共平面型駆動式平台の配置模式図である。
【図３】本発明に係る３軸共平面型駆動式平台の駆動モジュールの部分斜視図である。
【図４】本発明に係る３軸共平面型駆動式平台の駆動モジュールの上面図である。
【図５Ａ】本発明に係る３軸共平面型駆動式平台の作動図である。
【図５Ｂ】本発明に係る３軸共平面型駆動式平台の作動図である。
【図５Ｃ】本発明に係る３軸共平面型駆動式平台の作動図である。
【図５Ｄ】本発明に係る３軸共平面型駆動式平台の作動図である。
【図５Ｅ】本発明に係る３軸共平面型駆動式平台の作動図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明が提出した３軸共平面型駆動式平台をより明白に示すために、以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
【００１０】
図１と図２に示す本発明に係る３軸共平面型駆動式平台の斜視図と配置模式図を参照する。図示のように、本発明の３軸共平面型駆動式平台１は、主に台座１１と、第１駆動モジュール１２ａと、第２駆動モジュール１２ｂと、第３駆動モジュール１２ｃと、作業台１３とから構成される。
【００１１】
そのうち、前記第１駆動モジュール１２ａは、前記台座１１の上に設けられ、かつ前記台座１１の中心点から第１距離ｄ１隔たる。前記第２駆動モジュール１２ｂは、前記台座１１の上に設けられ、かつ前記台座１１の中心点から第２距離ｄ２隔たる。そして、前記第２駆動モジュール１２ｂと前記第１駆動モジュール１２ａは、Ｘ軸上に互いに対向して配置される。
また、前記第３駆動モジュール１２ｃは、前記台座１１の上に設けられ、かつ前記台座１１の中心点から第３距離ｄ３隔たる。そして、前記第３駆動モジュール１２ｃと前記第２駆動モジュール１２ｂは、Ｙ軸上に互いに対向して配置される。また、前記第３駆動モジュール１２ｃと前記第１駆動モジュール１２ａは、Ｘ軸とＹ軸との間の対角線上に互いに対向して配置される。前記３軸共平面型駆動式平台１の配置中において、前記第１距離ｄ１が前記第２距離ｄ２と相等しく、かつ前記第１距離ｄ１が前記第３距離ｄ３と相等しい。
【００１２】
引き続き、図１と図２を参照すると共に、図３に示す駆動モジュールの部分斜視図を同時に参照する。図示のように、前記第１駆動モジュール１２ａ、前記第２駆動モジュール１２ｂと前記第３駆動モジュール１２ｃのそれぞれは、主に駆動ユニット１２１と、摺動ユニット１２２とから構成される。そのうち、前記摺動ユニット１２２は、前記駆動ユニット１２１の上に設けられると共に、前記駆動ユニット１２１の駆動により往復摺動する。そして、作業台１３は、第１駆動モジュール１２ａ、第２駆動モジュール１２ｂと第３駆動モジュール１２ｃのそれぞれの前記摺動ユニット１２２の上に設けられる。
【００１３】
図３に示すように、駆動ユニット１２１は、前記台座１１の上に設けられる第１摺動レール１２１１と、前記第１摺動レール１２１１内に設けられるねじ軸１２１２と、第１摺動ブロック１２１３と、サーボモータ１２１４とを備える。そのうち、前記第１摺動ブロック１２１３は、前記ねじ軸１２１２の上に設けられると共に、前記ねじ軸１２１２の回転により第１摺動レール１２１１内に往復摺動する。
前記サーボモータ１２１４は、前記ねじ軸１２１２に電気的に接続される。そして、前記サーボモータ１２１４の運転によりねじ軸１２１２を回転するように駆動することによって、前記第１摺動ブロック１２１３を第１摺動レール１２１１内に往復摺動するように駆動する。
【００１４】
さらに、前記駆動ユニット１２１は、さらにモータ台座１２１５と、固定ブロック１２１６とを備え、そのうち、前記モータ台座１２１５は、前記サーボモータ１２１４と前記ねじ軸１２１２との間に設けられ、サーボモータ１２１４を固定すると共に、前記ねじ軸１２１２を安定するように補助するためのものである。なお、前記固定ブロック１２１６は、前記サーボモータ１２１４に対向して前記台座１１の上に設けられ、前記第１摺動レール１２１１と前記ねじ軸１２１２に連結すると共に、第１摺動レール１２１１とねじ軸１２１２を台座１１の上に固定するためのものである。
【００１５】
図１と図３を重複して参照されたい。前記摺動ユニット１２２は、第２摺動ブロック１２２１と、摺動ロッド１２２２と、第２摺動レール１２２３と、第３摺動ブロック１２２４と、連結具１２２５と、第３摺動レール１２２６と、第４摺動ブロック１２２７とを備える。
図示のように、前記第２摺動ブロック１２２１は、前記第１摺動ブロック１２１３の上に設けられると共に、収容溝１２２１１が形成される。前記摺動ロッド１２２２は、前記第２摺動ブロック１２２１の上に設けられ、かつ前記摺動ロッド１２２２が前記収容溝１２２１１内に部分的に収容される。そして、第３摺動ブロック１２２４は、台座１１の上に設けられる第２摺動レール１２２３の上に設けられると共に、第２摺動レール１２２３の上に往復摺動可能となる。
前記第３摺動レール１２２６は、摺動ロッド１２２２と第３摺動ブロック１２２４の上に位置する連結具１２２５の上に設けられると共に、前記第２摺動レール１２２３と相対的に直交する。最後に、前記第４摺動ブロック１２２７は、前記第３摺動レール１２２６の上に設けられると共に、第３摺動レール１２２６の上に往復摺動可能となり、そのうち、前記第４摺動ブロック１２２７の上には枢支軸１２２７１が形成される。
【００１６】
図４に示す駆動モジュールの上面図を同時に参照する。３セットの駆動モジュールにおいて、特にその摺動ロッド１２２２とねじ軸１２１２との間の挟み角が傾斜駆動角θであり、そして、前記第２摺動レール１２２３は、前記摺動ロッド１２２２と前記第３摺動レール１２２６とも相対的に直交する。こうして、摺動ロッド１２２２とねじ軸１２１２との間の三角関数関係により、異なるピッチ精度のねじ軸１２１２に対して、最適な平台の変位量が設計（または調整）される。
この他に、作業台１３の上には、前記第１駆動モジュール１２ａ、前記第２駆動モジュール１２ｂと前記第３駆動モジュール１２ｃのそれぞれの摺動ユニット１２２の枢支軸１２２７１をそれぞれ枢支するための３つの枢支孔１３１が設けられる。第１距離ｄ１、第２距離ｄ２と第３距離ｄ３との間の関係に対応して、前記３つの枢支孔１３１は、それぞれ前記作業台１３の中心点から第１間隔距離、第２間隔距離と第３間隔距離隔たる。そして、前記第１間隔距離が前記第２間隔距離と相等しく、かつ前記第１間隔距離が前記第３間隔距離と相等しい。
【００１７】
上記のように、本発明に係る３軸共平面型駆動式平台の構成要素と技術の特徴を明確かつ十分に説明した。続いて、以下に本発明に係る３軸共平面型駆動式平台の原理と作動方式をさらに詳細に説明する。
【００１８】
図４に示すように、前記サーボモータ１２１４を運転すると共に、ねじ軸１２１２を回転するように駆動すると、第１摺動ブロック１２１３は、ねじ軸１２１２の回転により前記第１摺動レール１２１１に沿って所定の変位量を摺動する。そして、第１摺動ブロック１２１３が第１摺動レール１２１１に沿って摺動すると共に、摺動ロッド１２２２が前記収容溝１２２１１内に摺動する。それから、摺動ロッド１２２２が収容溝１２２１１内に摺動する時には、前記第３摺動ブロック１２２４は、摺動ロッド１２２２の連動により第２摺動レール１２２３に沿って摺動すると共に、前記傾斜駆動角θを定値に維持する。
特に、本発明の設計において、第１摺動ブロック１２１３が第１摺動レール１２１１に沿って摺動することによる生じる変位量と、前記摺動ロッド１２２２が前記収容溝１２２１１内に摺動する変位量との間では、傾斜駆動角θを角度とする三角関数関係が存在する。このため、技術スタッフは、摺動ロッド１２２２とねじ軸１２１２との間の三角関数関係により、異なるピッチ精度のねじ軸１２１２に対して、最適な平台の変位量と位置決め解像度を設計（または調整）できる。
【００１９】
図５Ａ乃至図５Ｅに示す３軸共平面型駆動式平台の作動図を継続的に参照されたい。図５Ａに示すように、前記第１駆動モジュール１２ａ、前記第２駆動モジュール１２ｂと前記第３駆動モジュール１２ｃのそれぞれの駆動ユニット１２１のいずれも運転しなければ、前記作業台１３が開始位置上に位置する。
続いて、図５Ｂに示すように、第２駆動モジュール１２ｂの駆動ユニット１２１を単独運転するように制御する場合、前記第２駆動モジュール１２ｂの摺動ユニット１２２の連結具１２２５を斜向駆動原理によりＸ軸に沿って摺動させると共に、前記第１駆動モジュール１２ａの摺動ユニット１２２と前記第３駆動モジュール１２ｃの摺動ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７も、それぞれ属する前記第３摺動レール１２２６上にＸ軸に沿って摺動させる。
この場合、前記第２駆動モジュール１２ｂの摺動ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７が、属する前記第３摺動レール１２２６上に摺動することで、Ｙ軸の値を保持するようになっている。これにより、前記作業台１３を前記駆動ユニット１２１の上にＸ軸に沿って摺動するように連動する。
【００２０】
さらに、図５Ｃに示すように、第１駆動モジュール１２ａの駆動ユニット１２１と第３駆動モジュール１２ｃの駆動ユニット１２１を協働運転するように制御する場合、前記第１駆動モジュール１２ａの摺動ユニット１２２と前記第３駆動モジュール１２ｃの摺動ユニット１２２の連結具１２２５を斜向駆動原理によりＹ軸に沿って摺動させると共に、前記第２駆動モジュール１２ｂの摺動ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７を属する前記第３摺動レール１２２６上にＹ軸に沿って摺動させる。
この場合、前記第１駆動モジュール１２ａの摺動ユニット１２２と前記第３駆動モジュール１２ｃの摺動ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７が、それぞれ属する前記第３摺動レール１２２６上にＸ軸に沿って摺動することにより、前記作業台１３を前記駆動ユニット１２１の上にＹ軸に沿って摺動するように連動する。
【００２１】
続いて、図５Ｄに示すように、第１駆動モジュール１２ａ、第２駆動モジュール１２ｂと第３駆動モジュール１２ｃのそれぞれの駆動ユニット１２１を協働運転するように制御する場合、第１駆動モジュール１２ａの摺動ユニット１２２の連結具１２２５を斜向駆動原理によりＹ軸の逆方向に沿って摺動させ、かつ前記第２駆動モジュール１２ｂの摺動ユニット１２２の連結具１２２５を斜向駆動原理によりＸ軸の逆方向に沿って摺動させると共に、前記第３駆動モジュール１２ｃの摺動ユニット１２２の連結具１２２５を斜向駆動原理によりＹ軸の（正）方向に沿って摺動させる。
この場合、前記第１駆動モジュール１２ａの摺動ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７が、属する前記第３摺動レール１２２６上にＸ軸の逆方向に沿って摺動し、かつ前記第２駆動モジュール１２ｂの摺動ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７が、属する前記第３摺動レール１２２６上にＹ軸の正方向に沿って摺動すると共に、前記第３駆動モジュール１２ｃの摺動ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７が、属する前記第３摺動レール１２２６上にＸ軸の正方向に沿って摺動する。こうして、第１駆動モジュール１２ａ、第２駆動モジュール１２ｂと第３駆動モジュール１２ｃのそれぞれの摺動ユニット１２２が前記作業台１３をＸ軸とＹ軸で構成される平面上に反時計方向へ回転するように連動する。
【００２２】
最後に、図５Ｅに示すように、第１駆動モジュール１２ａ、第２駆動モジュール１２ｂと第３駆動モジュール１２ｃのそれぞれの駆動ユニット１２１を協働運転するように制御する場合、第１駆動モジュール１２ａの摺動ユニット１２２の連結具１２２５を斜向駆動原理によりＹ軸の方向に沿って摺動させ、かつ前記第２駆動モジュール１２ｂの摺動ユニット１２２の連結具１２２５を斜向駆動原理によりＸ軸の方向に沿って摺動させると共に、前記第３駆動モジュール１２ｃの摺動ユニット１２２の連結具１２２５を斜向駆動原理によりＹ軸の逆方向に沿って摺動させる。
この場合、前記第１駆動モジュール１２ａの摺動ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７が、属する前記第３摺動レール１２２６上にＸ軸に沿って摺動し、かつ前記第２駆動モジュール１２ｂの摺動ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７が、属する前記第３摺動レール１２２６上にＹ軸の逆方向に沿って摺動すると共に、前記第３駆動モジュール１２ｃの摺動ユニット１２２の第４摺動ブロック１２２７が、属する前記第３摺動レール１２２６上にＸ軸の逆方向に沿って摺動する。こうして、第１駆動モジュール１２ａ、第２駆動モジュール１２ｂと第３駆動モジュール１２ｃのそれぞれの摺動ユニット１２２が前記作業台１３をＸ軸とＹ軸で構成される平面上に正時計方向へ回転するように連動する。
【００２３】
以上、本発明に係る３軸共平面型駆動式平台の原理と作動方式を明確かつ十分に説明してきた。上記のように、吾人は、本発明が下記の長所を有することが分かる。
【００２４】
１．一般の積重式工作機械が採用されるＸ軸移動装置、Ｙ軸移動装置と回転軸を相互に積み重ねる方式と異なって、本発明は、簡単に３つの駆動モジュールを同一の台座平面上に設置することで、前記３つの駆動モジュールの運転を制御することによって、作業台の２次元移動と回転が達成される。このような設計にすることにより、一般の積重式工作機械に頻繁に発生する問題、例えば、後端のサーボ軸システム（回転軸またはサーボ軸を含む）に、上端の機構の重量を負担する必要があるため、変位や変形の状況が引き起こされる問題、を解決することができる。同時に、本発明の機構配置によれば、さらに慣性効果の影響を低減することができる。
【００２５】
２．上記１．に加え、本発明の３軸共平面型駆動式平台は、台座平面に設置する３つの駆動モジュールにより作業台の２次元移動と回転を制御することができるため、高規格のサーボ部品（即ち、リニアモータと液体静圧摺動レール）を使用する必要がなく、作業台の安定、高解像度と高精度の特性を提供できることにより、エネルギーを節約できる長所を有する。
【００２６】
特に、強調すべき点は、上記の詳細な説明は、本発明の実施可能な実施例を具体的に説明したものであり、本発明の特許範囲は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術の精神を逸脱しない限り、その等効果実施又は変更は、全て本出願の特許請求の範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００２７】
１          ３軸共平面型駆動式平台
１１        台座
１２ａ      第１駆動モジュール
１２ｂ      第２駆動モジュール
１２ｃ      第３駆動モジュール
１３        作業台
１２１      駆動ユニット
１２２      摺動ユニット
１３１      枢支孔
１２１１    第１摺動レール
１２１２    ねじ軸
１２１３    第１摺動ブロック
１２１４    サーボモータ
１２１５    モータ台座
１２１６    固定ブロック
１２２１    第２摺動ブロック
１２２２    摺動ロッド
１２２３    第２摺動レール
１２２４    第３摺動ブロック
１２２５    連結具
１２２６    第３摺動レール
１２２７    第４摺動ブロック
１２２１１  収容溝 
１２２７１  枢支軸
Ｘ          第１平面軸
Ｙ          第２平面軸
θ          傾斜駆動角