(57)【要約】【課題】プリロード機構を不要としたテーブル位置決め装置を提案すること。【解決手段】テーブル位置決め装置１は、基準平面３上をＸ、Ｙ軸方向に並進および回転可能な移動テーブル４と、移動テーブル４を移動させるための３組のテーブル移動機構５、６、７を有している。テーブル移動機構５〜７の偏心回転カム５４は、それぞれ、移動テーブル４の側面に形成した推力作用面２１、２２、２３に当接している。推力作用面２１〜２３は、基準平面３に直交する方向から見た場合に三角形を描く３つの平面上にそれぞれ位置している。各偏心回転カム５４を推力作用面２１〜２３に当接させた状態を保持しながら個別に回転させることにより、移動テーブル４を目標位置に移動させることができる。偏心回転カム５４を推力作用面２１〜２３に当接状態に保持するためのプリロード機構を省略できる。【選択図】      図１
2004317293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準平面上を移動および回転可能な移動テーブルと、
前記移動テーブルを移動および回転させるための複数組のテーブル移動機構と、
前記移動テーブルの位置を検出するテーブル位置検出手段と、
前記テーブル位置検出手段の検出結果に基づき、前記テーブル移動機構を駆動制御して前記移動テーブルを目標位置に位置決めする駆動制御手段とを有し、
複数組の前記テーブル移動機構は、第１、第２および第３のテーブル位置決め機構を含み、
前記移動テーブルは、前記第１のテーブル移動機構による推力が作用する第１の推力作用面と、前記第２のテーブル移動機構による推力が作用する第２の推力作用面と、前記第３のテーブル移動機構による推力が作用する第３の推力作用面とを備え、
前記基準平面に垂直な方向から見た場合に、前記第１ないし第３の推力作用面を含む３つの平面によって三角形が形成されるように、これら第１ないし第３の推力作用面が配置されており、
各テーブル移動機構は、各推力作用面に円形外周面が当接している偏心回転カムを備えていることを特徴とするテーブル位置決め装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記テーブル位置検出手段は、前記移動テーブルにおける前記第１ないし第３の推力作用面に直交する方向の位置を検出する第１ないし第３の位置センサを備えていることを特徴とするテーブル位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基準平面上を移動および回転可能な移動テーブルを目標位置に位置決めするためのテーブル位置決め装置に関するものである。更に詳しくは、簡単な構成で、効率良く移動テーブルを移動可能なテーブル移動機構を備えた廉価なテーブル位置決め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
テーブル位置決め装置としては、偏心回転カムを利用したアクチュエータにより、移動テーブルを基準平面上においてＸおよびＹ方向に移動させると共に回転させることのできる構成のものが提案されている（特許文献）。このテーブル位置決め装置では、移動テーブルをＸ軸方向に移動させるための２つのアクチュエータとＹ軸方向に移動させるための１つのアクチュエータとを備えている。また、移動テーブルと各アクチュエータの偏心回転カムの外周面とを常に当接状態を保持するために、各アクチュエータに移動テーブルを押し付ける３台のプリロード機構を備えている。
【０００３】
【特許文献】
特開２００１−１１６８６８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この構成のテーブル位置決め装置では、各アクチュエータはプリロード機構によるテーブル押付け力に対抗する余分な推力を発生して、移動テーブルを移動させる必要がある。また、移動テーブルは、各アクチュエータに押されて移動する方向とプリロード機構に押されて移動する方向があり、移動テーブルの移動方向によっては当該移動テーブルに作用する推力が不均等になることがある。
【０００５】
本発明の課題は、このような問題点に鑑みて、プリロード機構を不要にすることで、構成が簡単で、効率良く移動テーブルを移動することができる廉価なテーブル位置決め装置を提案することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のテーブル位置決め装置は、
基準平面上を移動および回転可能な移動テーブルと、
前記移動テーブルを移動および回転させるための複数組のテーブル移動機構と、
前記移動テーブルの位置を検出するテーブル位置検出手段と、
前記テーブル位置検出手段の検出結果に基づき、前記テーブル移動機構を駆動制御して前記移動テーブルを目標位置に位置決めする駆動制御手段とを有し、
複数組の前記テーブル移動機構は、第１、第２および第３のテーブル位置決め機構を含み、
前記移動テーブルは、前記第１のテーブル移動機構による推力が作用する第１の推力作用面と、前記第２のテーブル移動機構による推力が作用する第２の推力作用面と、前記第３のテーブル移動機構による推力が作用する第３の推力作用面とを備え、
前記基準平面に垂直な方向から見た場合に、前記第１ないし第３の推力作用面をそれぞれ含む３つの平面によって三角形が形成されるように、これら第１ないし第３の推力作用面が配置されており、
各テーブル移動機構は、各推力作用面に円形外周面が当接している偏心回転カムを備えていることを特徴としている。
【０００７】
ここで、前記テーブル位置検出手段は、前記移動テーブルにおける前記第１ないし第３の推力作用面に直交する方向の位置を検出する第１ないし第３の位置センサを備えた構成とすることができる。
【０００８】
本発明のテーブル位置決め装置では、第１ないし第３のテーブル移動機構の偏心回転カムの回転量を制御することにより、各偏心回転カムの円形外周面を移動テーブルの各推力作用面に押し付けた状態のままで、移動テーブルを基準平面上において直交する２方向に並進させることができる。また、移動テーブルを基準平面上において回転させることができる。よって、各偏心回転カムの円形外周面を移動テーブルの各推力作用面に押し付けるためのプリロード機構が不要である。この結果、プリロード機構による押し付け力に対抗させるための余分な推力が不要となり、また、移動テーブルに不均等な推力が作用してしまうことを回避できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したテーブル位置決め装置の実施の形態を説明する。
【００１０】
図１は、本実施の形態に係るテーブル位置決め装置を示す概略構成図である。テーブル位置決め装置１は、基準固定テーブル２と、この基準固定テーブル２の表面によって規定されている基準平面３と、この基準平面３に移動自在の状態で乗せられている移動テーブル４とを有している。また、移動テーブル４を基準平面３上においてＸおよびＹ軸方向に並進させると共に回転させるための３組のテーブル移動機構５、６、７と、移動テーブル４の位置を検出するための３組のテーブル位置センサ８、９、１０とを有している。さらに、これらテーブル位置センサ８、９、１０の検出結果に基づき、ドライバ１１、１２、１３を介して各テーブル移動機構５、６、７を駆動制御して、移動テーブル４を外部指令によって指示される目標位置となるように位置決めする駆動制御装置１４を有している。
【００１１】
移動テーブル４は、テーブル移動機構５による推力が作用する推力作用面２１と、テーブル移動機構６による推力が作用する推力作用面２２と、テーブル移動機構７による推力が作用する推力作用面２３とを備えている。これらの推力作用面２１ないし２３は基準平面３に垂直な面とされている。
【００１２】
また、移動テーブル４の輪郭形状は、正方形の板における隣接する２つの角を４５度の傾斜角度で切り取った形状となっており、推力作用面２１に対して推力作用面２２、２３が４５度傾斜している。すなわち、基準平面３に垂直な方向から見た場合に、各推力作用面２１、２２、２３をそれぞれ含む３つの平面によって、図において想像線で示すように三角形が形成されるように、これらの推力作用面２１ないし２３が配置されている。
【００１３】
本例のテーブル位置センサ８、９、１０は、これら推力作用面２１、２２、２３における各推力作用面に直交する方向の位置を検出するためのものである。
【００１４】
次に、図２（ａ）および（ｂ）はテーブル移動機構５を示す平面図および側面図である。他のテーブル移動機構６、７も同一構成であるので、それらの説明は省略する。
【００１５】
テーブル移動機構５は、サーボモータ５１と、その出力側に連結されている減速機５２と、減速機出力軸５３に偏心状態で固定されている偏心回転カム５４を備えている。偏心回転カム５４は、一定厚さの円盤であり、その円形外周面５４ａが移動テーブル４の推力作用面２１に当接しており、当該推力作用面２１に平行な偏心回転軸線（減速機出力軸５３の軸線５３ａ）を中心として偏心回転する。
【００１６】
偏心回転カム５４を回転させると、その回転角度に応じて、円形外周面５４ａと移動テーブル４との接触点５５がＹ軸方向に向けて所定のストロークで往復直線運動する。図２（ｃ）には、偏心回転カム５４の回転角度に対する接触点５５の移動軌跡を示してある。この図に示すように、接触点５５は正弦波状の軌跡を描く。
【００１７】
このように構成した本例のテーブル位置決め装置１では、その駆動制御装置１４のＲＯＭ等の格納されている制御プログラムに従って、各テーブル位置センサ８、９、１０から得られる位置情報に基づき、移動テーブル４の位置決めを行う。
【００１８】
すなわち、外部から移動テーブル４を所定の目標位置に位置決めさせるための指令が入力されると、移動テーブル４が固定基準テーブル２に対してアンクランプ状態とされ、各テーブル移動機構５、６、７によって基準平面３上を移動可能になる。
【００１９】
この後は、３組のテーブル移動機構５、６、７を駆動して、移動テーブル４を目標位置に向けて移動させる。ここで、駆動制御装置１４は、３組のテーブル移動機構５、６、７の偏心回転カム５４の外周面５４ａがそれぞれ、推力作用面２１、２２、２３に当接した状態を保持しながら、各偏心回転カム５４の回転量を制御して、移動テーブル４を外部から設定される目標位置に移動する。
【００２０】
テーブル位置センサ８、９、１０によって移動テーブル４が目標位置に到ったことが検出されると、各テーブル移動機構５、６、７の駆動を止めて、移動テーブル４を固定基準テーブル２に不図示のクランプ機構によりクランプする。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のテーブル位置決め装置では、３組のテーブル移動機構における各偏心回転カムの円形外周面を、三角形を描くように配置された移動テーブルの推力作用面に当接させた状態を保持し、この状態を保持しながら各偏心回転カムの回転量を個別に制御することにより、基準平面上において移動テーブルをＸおよびＹ軸方向に並進させると共に回転させるようにしている。
【００２２】
従って、本発明によれば、偏心回転カムの円形外周面を移動テーブルの推力作用面に押し付けた状態を保持するためのプリロード機構を省略することができる。よって、テーブル位置決め装置を小型で廉価に製造することができる。また、プリロード機構による押し付け力に対抗させるための推力が不要となるので、効率良く移動テーブルを移動させることができる。さらには、各テーブル移動機構に対してプリロード機構を対向配置する必要がないので、部品配置の自由度が向上する。さらにまた、移動テーブルに対して推力が不均等に作用することを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したテーブル位置決め装置の概略全体構成図である。
【図２】図１のテーブル位置決め装置のテーブル移動機構を示す平面図、側面図および偏心回転カムの円形外周面と移動テーブルの推力作用面との接触点の移動軌跡を示すグラフである。
【符号の説明】
１    テーブル位置決め装置
２    固定基準テーブル
３    基準平面
４    移動テーブル
５、６、７  テーブル移動機構
５１  サーボモータ
５２  減速機
５３  減速機出力軸
５３ａ  偏心回転軸線
５４  偏心回転カム
５４ａ  円形外周面
５５  接触点
８、９、１０  テーブル位置センサ
１１、１２、１３  ドライバ
１４  駆動制御装置
２１、２２、２３  推力作用面
【図１】
2004317293.tif 000003
【図２】
2004317293.tif 000004