(57)【要約】【課題】装置全体を軽量小型にすることができると共に、位置決め精度を向上させること。【解決手段】２方向移動装置１１は、軌道２と、軌道３と、軌道２と軌道３にそれぞれ係合する案内部１ａ，１ｂが互いに直角になるようにして上下に重ねた軸受け１と、対向する２辺が平行なガイドプレート３０とを備え、軌道３にテーブルを固定し、軸受け１をガイドプレート３０の平行な２つの面Ｎに当接させて固定して、複数の軸受け１を一体化する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに並行な複数の第１軌道と、
互いに交差する第１案内部と第２案内部が形成されて、前記第１案内部を介して前記第１軌道に移動可能に設けられる複数の移動部材と、
前記移動部材の前記第２案内部を介して前記複数の移動部材に支持されて前記第１軌道に対して交差する方向に移動可能で、かつ物品が載置されるテーブルを支持する互いに並行な複数の第２軌道と、
前記第１案内部同士と前記第２案内部同士との向きを揃えて、前記移動部材を一体化する一体化手段と、
を備えたことを特徴とするテーブルの２方向移動装置。
【請求項２】
前記一体化手段に対する前記移動部材の取り付け位置を前記第１軌道に対して調節する調整手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のテーブルの２方向移動装置。
【請求項３】
前記一体化手段は、前記移動部材を取り付けられる１対の取り付け面が両側に互いに平行に形成されたガイドプレートであることを特徴とする請求項１又は２に記載のテーブルの２方向移動装置。
【請求項４】
前記一体化手段は、同一の前記第１軌道に設けられた移動部材同士、又は同一の前記第２軌道を支持する移動部材同士を連結する複数の接続部材と、前記複数の接続部材を連結する連結部材とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のテーブルの２方向移動装置。
【請求項５】
前記一体化手段は、前記テーブルを移動させる駆動手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のテーブルの２方向移動装置。
【請求項６】
テーブルに載置された物品に加工を施す加工手段と、
前記テーブルを２方向に移動させる請求項１乃至５のいずれか１項に記載のテーブルの２方向移動装置と、
を備えたことを特徴とする加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テーブルを２方向に移動案内する２方向移動装置と、この装置を備えて、例えばプリント基板の孔明け加工、プリント基板の外形加工等の加工を行う加工装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、加工装置の一例であるプリント基板外形加工機は、プリント基板を保持するテーブルを前後方向に、また、工具を保持する複数の主軸を左右方向に、それぞれ移動させて、ワークであるプリント基板の外形を加工するようになっている。
【０００３】
また、例えば、放電加工機では、質量が大きい電極（工具）を固定しておき、ワークを、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向とに水平に移動自在な、いわゆるＸＹテーブルに載置して、ＸＹテーブルを移動させることによりワークを放電加工していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プリント基板外形加工機において、加工時間を短縮するには、工具を回転させるスピンドルの容量を大きくして切削力を大きくすることが有効である。
【０００５】
しかし、容量の大きいスピンドルは質量が大きい。また、加工品質を維持するには、切削反力を受けるスピンドル保持部およびテーブル部の剛性を大きくする必要があり、スピンドル保持部及びテーブルの質量が増加する傾向にあった。この結果、装置全体が大型になっていた。
【０００６】
また、従来のＸＹテーブルは、軸受けと軌道とから成る直線案内装置の軌道をＹ軸方向に配置すると共に軸受けをＹテーブルに固定してＹテーブルをＹ軸方向に移動可能に支持させ、Ｙテーブル上に軌道をＸ軸方向に配置し、軸受けをＸテーブルに固定してＸテーブルをＸ軸方向に移動可能に支持させていた。このため、ＸＹテーブル全体の質量が大きくなりがちであった。
【０００７】
ところで、図７に示す２方向案内装置Ｃが知られている。この２方向案内装置Ｃは、２つの案内部１ａ、１ｂを案内方向が互いに直角になるようにして上下に形成された軸受け１を備えて、案内部１ｂに係合する第２軌道３を、案内部１ａに係合する第１軌道２に対して直角な方向と、第２軌道３自身の方向との２方向に移動させることができるようになっている。
【０００８】
このような２方向案内装置Ｃは、図７に示すように第１軌道２と第２軌道３とを井桁型に配置して、第１軌道２を固定すると共に第２軌道３に不図示のテーブルを固定すると、上記従来のＸＹテーブルにおけるＹテーブルに相当する部材を設ける必要がないので、簡単でかつ軽量なＸＹテーブルになっている。
【０００９】
しかし、従来の図７に示す２方向案内装置Ｃは、案内部と軌道との間には微小な隙間があるため、テーブルを移動させたとき、位置決め精度を向上させることが困難であった。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、装置全体を軽量小型にすることができると共に位置決め精度に優れた２方向移動装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の目的は、位置決め精度に優れた上記２方向移動装置を備えて加工精度を高めた加工装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、互いに並行な複数の第１軌道と、互いに交差する第１案内部と第２案内部が形成されて、前記第１案内部を介して前記第１軌道に移動可能に設けられる複数の移動部材と、前記移動部材の前記第２案内部を介して前記複数の移動部材に支持されて前記第１軌道に対して交差する方向に移動可能で、かつ物品が載置されるテーブルを支持する互いに並行な複数の第２軌道と、前記第１案内部同士と前記第２案内部同士との向きを揃えて、前記移動部材を一体化する一体化手段と、を備えたことを特徴とするテーブルの２方向移動装置である。
【００１３】
請求項２に係る発明は、前記一体化手段に対する前記移動部材の取り付け位置を前記第１軌道に対して調節する調整手段を備えたことを特徴とするテーブルの２方向移動装置である。
【００１４】
請求項３に係る発明は、前記一体化手段が、前記移動部材を取り付けられる１対の取り付け面が両側に互いに平行に形成されたガイドプレートであることを特徴とするテーブルの２方向移動装置である。
【００１５】
請求項４に係る発明は、前記一体化手段が、同一の前記第１軌道に設けられた移動部材同士、又は同一の前記第２軌道を支持する移動部材同士を連結する複数の接続部材と、前記複数の接続部材を連結する連結部材とを備えたことを特徴とするテーブルの２方向移動装置である。
【００１６】
請求項５に係る発明は、前記一体化手段が、前記テーブルを移動させる駆動手段を備えていることを特徴とするテーブルの２方向移動装置である。
【００１７】
請求項６に係る発明は、テーブルに載置された物品に加工を施す加工手段と、前記テーブルを２方向に移動させる請求項１乃至５のいずれか１項に記載のテーブルの２方向移動装置と、を備えたことを特徴とする加工装置である。
【００１８】
〔作用〕
本発明の２方向移動装置は、テーブルを移動させたときの位置決め精度を容易に向上させることができると共に、移動部の質量が軽減されるので、テーブルを高速で移動させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の２方向移動装置と、加工装置の一例であるプリント基板外形加工機とを図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態における加工装置の一例であるプリント基板外形加工機の外観斜視図である。図２は、図１のプリン基板外形加工機に組み込まれた本発明の実施形態の２方向移動装置の一例であるテーブル駆動装置の平面図である。図３は、図２における矢印Ａで指示した部分の拡大図である。図４は、図３を矢印Ｂ方向から見た図である。
【００２１】
図１において、プリン基板外形加工機４におけるテーブル１０は、テーブル駆動装置１１により、ベッド１２上を矢印Ｘ方向と矢印Ｙ方向とに自由に移動できるようになっている。プリント基板１３は、テーブル１０上に固定されている。
【００２２】
クロスレール１４は、テーブル１０を跨いでベッド１２に固定されている。クロスレール１４には、６本のＺ軸ガイドレール１５が矢印Ｚ方向（上下方向）に向いて固定されている。Ｚ軸ガイドレール１５には、それぞれＺ軸スライダー１６が移動自在に係合している。サドル１７はＺ軸スライダー１６に固定されている。Ｚ軸カップリングケース１８はクロスレール１４に固定されている。Ｚ軸ボールねじ１９はＺ軸カップリングケース１８に支持され、Ｚ軸カップリングケース１８に固定されたＺ軸モータ２０により回転するようになっている。Ｚ軸ナット２１はサドル１７に固定されて、Ｚ軸ボールねじ１９に係合している。この結果、Ｚ軸モータ２０を回転させると、サドル１７はＺ軸方向に移動することになる。なお、矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは、それぞれ互いに直交する方向を向いている。
【００２３】
クロスレール１４とサドル１７との間に配置されたスプリング２２は下端をクロスレール１４に支持され、上端がサドル１７に当接して、サドル１７がテーブル１０上に落下するのを防止している。
【００２４】
ハウジング２３はサドル１７に固定され、先端に工具２５を保持するスピンドル２４を支持している。ハウジング２３、スピンドル２４、及び工具２５等は、加工手段の一例を構成している。
【００２５】
次に、図２乃至図４に基づいて、テーブル駆動装置１１を説明する。
【００２６】
ベッド１２には４本のレール状の第１軌道である軌道２が矢印Ｘ方向に向いて互いに平行に固定されている。軌道２には、それぞれ２個の移動部材である軸受け１が係合している。軸受け１には、第１案内部、第２案内部である２つの案内部１ａ、１ｂを向きが互いに直角になるようにして上下に形成してある。図４に示すように、軸受け１の一方の側面Ｍは、案内部１ｂと平行かつ軌道３の軸線からの距離が予め定める値Ｌになるように形成されている。
【００２７】
図２、図４に示すように、ガイドプレート３０は両側部にフランジ部３０ａを備えて、断面がＴ字形に形成されている。ガイドプレート３０の両側部に形成された面Ｎは、互いに平行である。また、図３に示すように、ガイドプレート３０には、ボルト３１を挿入する挿入用の孔３２とボルト３１が貫通する貫通孔３３が形成されている。そして、軸受け１とガイドプレート３０は、面Ｍと面Ｎとが当接され、ボルト３１により互いに固定されている。
【００２８】
この結果、総ての軸受け１がガイドプレート３０により連結されて案内部１ａ，１ｂの向きが揃えられ、軸受け１に２本のレール状の第２起動である軌道３を係合させると、軌道２と軌道３が互いに直角方向におのずと位置決めされる。軌道３にはテーブル１０が固定されている。なお、ガイドプレート３０は、８個の軸受け１の案内部１ａ，１ｂの向きを揃えて一体化する一体化手段の一例である。
【００２９】
なお、この実施形態では、ガイドプレート３０にフランジ部３０ａを設けたので、図４に示すように、フランジ部３０ａの下面Ｋを軸受け１の上面に載せることにより、ボルト３１を締め付ける際、ガイドプレート３０を保持しておくための特別な手段を必要としない。
【００３０】
図３に示すように、軸受け１の両側のガイドプレート３０上にはブロック５０が固定されている。ボルト５１は、軸受け１に設けられたねじ孔２６に螺合し、端部をブロック５１に当接させて位置決めされている。
【００３１】
図５に示すように、ベッド１２上にはＸ軸サポート３４とＸ軸カップリングケース３５が固定されている。Ｘ軸ボールねじ３６は、ガイドプレート３０に固定されたナット６４に係合し、Ｘ軸サポート３４とＸ軸カップリングケース３５により回転自在に支持されて、Ｘ軸モータ３７により回転駆動されると、テーブル１０を矢印Ｘ方向に移動させることができるようになっている。
【００３２】
図５に示すように、ガイドプレート３０上にはＹ軸サポート４０とＹ軸カップリングケース４１が固定されている。Ｙ軸ボールねじ４２は、ナット４３に係合し、Ｙ軸サポート４０とＹ軸カップリングケース４１により回転自在に支持され、Ｙ軸モータ４４により回転駆動されるようになっている。したがって、ナット４３を軌道３と共にテーブル１０に固定すると、Ｙ軸モータ４４の回転によって、Ｙ軸ボールねじ４２は、テーブル１０をＹ方向に移動させることができる。
【００３３】
なお、Ｙ軸ボールねじ４２、ナット４３、及びＹ軸モータ４４の構成は、駆動手段の一例である。
【００３４】
次に、図３、図５により、軸受け１の位置を調整することについて説明する。
【００３５】
軌道２には、通常、軸方向に微小（数μｍ）なうねりがある。このため、例えば、ガイドプレート３０を矢印Ｘ方向に移動させると、ガイドプレート３０は直進せず、うねりに合わせて矢印Ｙ方向に移動する。そこで、例えば、図５に示す軌道２Ａのうねりが２αである場合、図３に示す一方のボルト５１をゆるめた状態で他方のボルト５１を回転させて、軸受け１を図３中の矢印方向に移動させ、軸受け１すなわち案内部１ａの軸線をαだけ移動させる。
【００３６】
そして、軸受け１の位置決めが終了した後、一方のボルトを回転させ、一方のボルトの端部をブロック５０に当接させて、他方のボルトのゆるみ止めを行う。
【００３７】
そして、上記の調整を総ての軸受け１に対して行うことにより、移動時におけるテーブル１０の位置決め精度を優れたものにすることができる。したがって、ブロック５０、ボルト５１の構成は、ガイドプレート３０に対する軸受け１の取り付け位置を軌道２に対して調節する調整手段の一例である。
【００３８】
次に、他の実施形態のテーブル駆動装置を図６に基づいて説明する。
【００３９】
図６は、本発明の他の実施形態におけるテーブル駆動装置５３の平面図であり、図１乃至図４に示すテーブル駆動装置１１の部分と同一部分については同一の符号を付して、その部分の説明を省略する。
【００４０】
板状の接続部材であるＸ軸タイバー６０、６１、６２は、同一軌道２上の軸受け１をそれぞれ連結している。板状の連結部材であるＹ軸連結バー６３は、Ｘ軸タイバー６０、６１、６２を連結している。Ｘ軸ボールねじ３６に螺合するナット６４は、Ｙ軸連結バー６３に固定されている。
【００４１】
Ｘ軸タイバー６０、６１、６２とＹ軸連結バー６３との構成は、８個の軸受け１の案内部１ａ，１ｂの向きを揃えて一体化する一体化手段の一例である。
【００４２】
Ｙ軸サポート４０はＸ軸タイバー６１に、Ｙ軸カップリングケース４１とＹ軸モータ４４はＸ軸タイバー６２に、それぞれ固定されている。
【００４３】
なお、以上の実施形態では、同一の軌道２上の軸受け１同士をＸ軸タイバー６０、６１、６２で接続して、そのＸ軸タイバー６０、６１、６２同士をＹ軸サポート６３で連結しているが、同一の軌道３を支持している軸受け１同士をＹ軸サポートで接続して、その複数のＹ軸サポートを少なくとも１本のＸ軸ダイバーで接続してもよい。この場合、Ｙ軸サポートが接続部材になり、Ｘ軸ダイバーが連結部材になる。
【００４４】
以上説明した他の実施形態は、上記図２におけるガイドプレート３０を複数のタイバーに分解したものであり、機能は実質的に同一であるが、上記の場合に比べてさらに質量を小さくすることができる。
【００４５】
以上説明した軸受け１は、軌道２に跨り、軌道３を受け入れるようになっているが、軌道に溝を形成して、その溝に軸受けに形成した突条部を係合させ、軸受けを軌道に沿って移動できるようにしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の２方向移動装置は、一体化手段によって、第１案内部同士と第２案内部同士との向きを揃えて、移動部材を一体化するようになっているので、装置全体を軽量小型にすることができると共に第１軌道及び第２軌道の位置決め精度を容易に向上させることができる。
【００４７】
しかも、本発明の２方向移動装置は、一体化手段を、移動部材を取り付けられる１対の取り付け面が両側に互いに平行に形成されたガイドプレートにすると、装置の組み立てが容易になると共に、第１軌道及び第２軌道の位置を簡単に決めることができて、位置決め精度を容易に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における加工装置の一例であるプリント基板外形加工機の外観斜視図である。
【図２】図１のプリン基板外形加工機に組み込まれた本発明の実施形態の２方向移動装置の一例であるテーブル駆動装置の平面図である。
【図３】図２における矢印Ａで指示した部分の拡大図である。
【図４】図３を矢印Ｂ方向から見た図である。
【図５】ボルトによって軸受けの向きを調整する動作を説明するための図である。
【図６】本発明の他の実施形態におけるテーブル駆動装置の平面図である。
【図７】従来の２方向案内装置の斜視図である。
【符号の説明】
Ｃ      ２方向案内装置
Ｍ      取り付け面
Ｎ      面
１      軸受け（移動部材）
１ａ    案内部（第１案内部）
１ｂ    案内部（第２案内部）
２      軌道（第１軌道）
３      軌道（第２軌道）
４      加工装置
１０      テーブル
１１      テーブル駆動装置（２方向移動装置）
１２      ベッド
１３      プリント基板（ワーク）
１９      Ｚ軸ボールねじ
２０      Ｚ軸モータ
２１      Ｚ軸ナット
２３      ハウジング（加工手段）
２４      スピンドル（加工手段）
２５      工具（加工手段）
２６      ねじ孔
３０      ガイドプレート
３０ａ    フランジ部
３１      ボルト
３２      ボルト挿入用の孔
３３      貫通孔
３４      Ｘ軸サポート
３５      Ｘ軸カプリングケース
３６      Ｘ軸ボールねじ
３７      Ｘ軸モータ
４０      Ｙ軸サポート
４１      Ｙ軸カプリングケース
４２      Ｙ軸ボールねじ（駆動手段）
４３      ナット（駆動手段）
４４      Ｙ軸モータ（駆動手段）
５０      ブロック（調整手段）
５１      ボルト（調整手段）
５３      テーブル駆動装置（２方向移動装置）
６０      Ｘ軸ダイバー（接続部材）
６１      Ｘ軸ダイバー（接続部材）
６２      Ｘ軸ダイバー（接続部材）
６３      Ｙ軸連結バー（連結部材）
６４      ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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