(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース本体と、二つの柱と、二つのガイド溝と、二つの駆動部材と、を有し、二つの前記柱は、前記ベース本体の上面の両端にそれぞれ固定されており、二つの前記ガイド溝は、互いに平行するように前記ベース本体の上面に設けられており、二つの前記駆動部材は、前記柱の上端にそれぞれ設けられているベースと、
二つのスライド部材と、梁本体と、を有し、前記スライド部材は、それぞれ前記ガイド溝にスライド可能に設けられており、前記駆動部材とそれぞれ連接し、第１軸方向に沿って往復に変位可能であり、前記梁本体は、前記ベース本体の上方に位置し、二つの前記スライド部材の間に介在する梁と、
第１結合部材と、第２結合部材と、第１撓み部材と、第２撓み部材と、を有し、前記第１結合部材と前記第２結合部材とは、相対的に変位可能であるようにそれぞれ前記梁に設けられており、前記第１撓み部材は、前記第１軸方向に位置し、前記第１結合部材と前記第２結合部材とをブリッジし、前記第１結合部材と前記第２結合部材とが前記梁に駆動されて相対的に移動するときに、前記第１撓み部材が変形する第１フレキシブルメカニズムと、
を含むガントリー装置において、
更に、第２フレキシブルメカニズムを含み、前記第１フレキシブルメカニズムと前記第２フレキシブルメカニズムとは、前記梁の両端にそれぞれ設けられており、前記第２フレキシブルメカニズムは、第３結合部材と、第４結合部材と、第３撓み部材と、第４撓み部材と、を有し、前記第３結合部材と前記第４結合部材とは、相対的に変位可能であるように前記梁に設けられており、前記第３撓み部材は、前記第１軸方向に位置し、前記第３結合部材と前記第４結合部材とをブリッジし、前記第４撓み部材は、前記第１軸方向に位置せず、前記第３結合部材と前記第４結合部材とをブリッジし、前記第３結合部材と前記第４結合部材とが前記梁に駆動されて相対的に移動するときに、前記第３撓み部材が変形し、
前記第３撓み部材は、その剛性が前記第４撓み部材の剛性より大きいため、前記第１軸方向での変形抵抗能力を増加可能であることを特徴とするガントリー装置。
【請求項２】
前記第１結合部材と前記第３結合部材とは、それぞれ前記梁本体の両端に設けられており、前記第２結合部材と前記第４結合部材とは、それぞれ前記各スライド部材に貼り付けるように設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のガントリー装置。
【請求項３】
前記第１フレキシブルメカニズムの前記第１結合部材と前記第２結合部材とは、更に、第２軸方向に沿って相対的に変位可能であり、前記第２フレキシブルメカニズムの前記第３結合部材と前記第４結合部材とは、更に、前記第２軸方向に沿って相対的に変位可能であり、前記第１フレキシブルメカニズムの前記第２軸方向に位置する前記第２撓み部材と前記第２フレキシブルメカニズムの前記第２軸方向に位置する前記第４撓み部材とは、その剛性が異なることを特徴とする、請求項１に記載のガントリー装置。
【請求項４】
前記第１結合部材は開口端を有し、前記第２結合部材は前記第１結合部材の前記開口端内に位置し、前記第１撓み部材と前記第２撓み部材とは、前記第１結合部材の前記開口端内と前記第２結合部材との間に介在し、
前記第３結合部材は開口端を有し、前記第４結合部材は前記第３結合部材の前記開口端内に位置し、前記第３撓み部材と前記第４撓み部材とは、前記第３結合部材の前記開口端内と前記第４結合部材との間に介在することを特徴とする、請求項１に記載のガントリー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動可能な台座に関し、特に、フレキシブルメカニズムとそれを有するガントリー装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
構造の剛性、製造、組付け及び制御技術での制限により、可動な台座が移動するときには、幾何誤差、又は面的な誤差を回避できない。位置の誤差による移動の影響を減少するために、従来、異なる技術手段により誤差を補償するメカニズムがある。すなわち、レーザー干渉計などによる移動経路の校正により、誤差を減少し、又は無くすことが可能であり、そして緩衝や変形の技術により、移動の誤差による可動な台座に対する不適切なトルクや応力を無くすことが可能である。
【０００３】
具体的には、図１に示す従来のガントリー１は、台座２を跨る横梁３の一側には、変形可能なフレキシブルメカニズム４が設けられている。これにより、横梁３の両端が台座２に対して相対的に移動して誤差が発生する場合には、フレキシブルメカニズム４により、当該誤差による横梁３の位置や角度が変化して、不適切な応力が発生することを回避可能である。しかしながら、フレキシブルメカニズム４自体の剛性を減少することにより、変形を許容可能であるが、フレキシブルメカニズム４の低剛性により、横梁３を移動するときにヒステリシスが発生する問題がある。このため、これは良い設計と言えない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の主な目的は、フレキシブルメカニズムの変形により、ガントリーの横梁の位置の誤差を補償し、フレキシブルメカニズムの横梁の移動方向での剛性がより高いため、フレキシブルメカニズムの剛性不足によるヒステリシスや誤差再現が発生するという問題を解決可能なフレキシブルメカニズムとそれを有するガントリー装置を提供することにある。  
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のフレキシブルメカニズムによると、第１結合部材と、
第１結合部材との間に距離を有し、第１軸方向に沿って第１結合部材に対して相対的に変位可能な第２結合部材と、
第１軸方向に位置し、第１結合部材と第２結合部材とをブリッジし、第１結合部材と第２結合部材とが相対的に変位すると変形する第１撓み部材と、
第１軸方向に位置せず、第１結合部材と第２結合部材とをブリッジする第２撓み部材と、
を含むフレキシブルメカニズムにおいて、
第１撓み部材は、その剛性が第２撓み部材の剛性より大きいため、第１軸方向での変形抵抗能力を増加可能であることを特徴とする。
【０００６】
本発明のフレキシブルメカニズムによると、第１結合部材は開口端を有し、第２結合部材は、第１結合部材の開口端内に位置し、第１撓み部材と第２撓み部材とは、第１結合部材の開口端内と第２結合部材との間に介在することを特徴とする。
【０００７】
本発明のフレキシブルメカニズムによると、第１撓み部材と第２撓み部材とは、それぞれ板バネであることを特徴とする。
【０００８】
本発明のフレキシブルメカニズムによると、第１結合部材と第２結合部材とは、第２軸方向に沿って相対的に変位可能であり、第２軸方向に位置する第２撓み部材の剛性が、第２軸方向に位置しない第２撓み部材の剛性より大きいことを特徴とする。
【０００９】
本発明のフレキシブルメカニズムによると、第１撓み部材と第２撓み部材とは、その厚さが異なることを特徴とする。
【００１０】
本発明のガントリー装置によると、ベース本体と、二つの柱と、二つのガイド溝と、二つの駆動部材と、を有し、二つの柱は、ベース本体の上面の両端にそれぞれ固定されており、二つのガイド溝は、互いに平行するようにベース本体の上面に設けられており、二つの駆動部材は、柱の上端にそれぞれ設けられているベースと、
二つのスライド部材と、梁本体と、を有し、スライド部材は、それぞれガイド溝にスライド可能に設けられており、駆動部材とそれぞれ連接し、第１軸方向に沿って往復に変位可能であり、梁本体は、ベース本体の上方に位置し、二つのスライド部材の間に介在する梁と、
第１結合部材と、第２結合部材と、第１撓み部材と、第２撓み部材と、を有し、第１結合部材と第２結合部材とは、相対的に変位可能であるようにそれぞれ梁に設けられており、第１撓み部材は、第１軸方向に位置し、第１結合部材と第２結合部材とをブリッジし、第１結合部材と第２結合部材とが梁に駆動されて相対的に移動するときに、第１撓み部材が変形する第１フレキシブルメカニズムと、
を含むガントリー装置において、
第１撓み部材は、その剛性が第２撓み部材の剛性より大きいため、第１軸方向での変形抵抗能力を増加可能であることを特徴とする。
【００１１】
本発明のガントリー装置によると、更に、第２フレキシブルメカニズムを含み、第１フレキシブルメカニズムと第２フレキシブルメカニズムとは、梁の両端にそれぞれ設けられており、第２フレキシブルメカニズムは、第３結合部材と、第４結合部材と、第３撓み部材と、第４撓み部材と、を有し、第３結合部材と第４結合部材とは、相対的に変位可能であるように梁に設けられており、第３撓み部材は、第１軸方向に位置し、第３結合部材と第４結合部材とをブリッジし、第４撓み部材は、第１軸方向に位置せず、第３結合部材と第４結合部材とをブリッジし、第３結合部材と第４結合部材とが梁に駆動されて相対的に移動するときに、第３撓み部材が変形し、
第３撓み部材は、その剛性が第４撓み部材の剛性より大きいため、第１軸方向での変形抵抗能力を増加可能であることを特徴とする。
【００１２】
本発明のガントリー装置によると、第１結合部材と第３結合部材とは、それぞれ梁本体の両端に設けられており、第２結合部材と第４結合部材とは、それぞれ各スライド部材に貼り付けるように設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明のガントリー装置によると、第１フレキシブルメカニズムの第１結合部材と第２結合部材とは、更に、第２軸方向に沿って相対的に変位可能であり、第２フレキシブルメカニズムの第３結合部材と第４結合部材とは、更に、第２軸方向に沿って相対的に変位可能であり、第１フレキシブルメカニズムの第２軸方向に位置する第２撓み部材と第２フレキシブルメカニズムの第２軸方向に位置する第４撓み部材とは、その剛性が異なることを特徴とする。
【００１４】
本発明のガントリー装置によると、第１結合部材は開口端を有し、第２結合部材は第１結合部材の開口端内に位置し、第１撓み部材と第２撓み部材とは、第１結合部材の開口端内と第２結合部材との間に介在し、
第３結合部材は開口端を有し、第４結合部材は第３結合部材の開口端内に位置し、第３撓み部材と第４撓み部材とは、第３結合部材の開口端内と第４結合部材との間に介在することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のフレキシブルメカニズムとそれを有するガントリー装置によれば、フレキシブルメカニズムの変形により、ガントリーの横梁の位置の誤差を補償し、フレキシブルメカニズムの横梁の移動方向での剛性がより高いため、フレキシブルメカニズムの剛性不足によるヒステリシスや誤差再現が発生するという問題を解決可能であるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来のガントリー装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るガントリー装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るガントリー装置を示す正面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る第１フレキシブルメカニズムを示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る第２フレキシブルメカニズムを示す斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るガントリー装置を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る第２フレキシブルメカニズムを示す平面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る第１フレキシブルメカニズムを示す平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図２及び図３を参照する。本実施形態に係るガントリー装置１０は、ベース２０と、梁３０と、第１フレキシブルメカニズム４０と、第２フレキシブルメカニズム５０と、を含む。
【００１９】
ベース２０は、ベース本体２１と、二つの柱２２と、二つのガイド溝２３と、二つの駆動部材２４と、を有する。二つの柱２２は、ベース本体２１の上面の両端にそれぞれ固定されている。二つのガイド溝２３は、互いに平行するようにベース本体２１の上面に設けられており、適当の長さをそれぞれ有する。二つの駆動部材２４は、リニアモータで構成され、柱２２の上端にそれぞれ設けられている。
【００２０】
梁３０は、第１スライド部材３１と、第２スライド部材３２と、梁本体３３と、を有する。第１スライド部材３１と第２スライド部材３２とは、駆動部材２４とそれぞれ連接し、それぞれガイド溝２３にスライド可能に設けられており、仮想の第１軸方向ｘに沿って往復に変位可能である。梁本体３３は、ベース本体２１の上方に位置し、第１スライド部材３１と第２スライド部材３２との間に介在し、その両端３３１，３３２が、第１フレキシブルメカニズム４０と第２フレキシブルメカニズム５０とを介して、第１スライド部材３１と第２スライド部材３２とをブリッジする。これにより、梁３０は、第１軸方向ｘに沿って、ベース２０を往復にスライドすることが可能である。
【００２１】
図２及び図４を参照する。第１フレキシブルメカニズム４０は、第１結合部材４１と、第２結合部材４２と、第１撓み部材４３と、を有する。第１結合部材４１は開口端を有する。第１結合部材４１は、前記開口端が第１スライド部材３１に向くように、梁本体３３の一端３３１に固定されている。第２結合部材４２は、第１スライド部材３１に固定されており、第１結合部材４１の前記開口端内に位置する。第１撓み部材４３は、弾性を有する板バネである。第１撓み部材４３は、その仮想の延び線が第１フレキシブルメカニズム４０の回転中心で交差する。第１撓み部材４３は、第１結合部材４１の前記開口端の内側の壁面と第２結合部材４２とをブリッジする。第１撓み部材４３の第１軸方向ｘでの設置密度を増加することにより、第１撓み部材４３の第１軸方向ｘにおける剛性を増加可能である。これにより、第１軸方向ｘに沿って梁３０を往復に直線的に変位するときには、第１撓み部材４３の数量が多いため、剛性が高くなり、従来のものによる欠点を解決可能である。
【００２２】
図２及び図５を参照する。第２フレキシブルメカニズム５０は、第３結合部材５１と、第４結合部材５２と、第３撓み部材５３と、を有し、これらが第１フレキシブルメカニズム４０の部材に相当するが、更に、第４撓み部材５４を有する。第４撓み部材５４は、仮想の第２軸方向ｙに位置する。第４撓み部材５４の設置密度を増加することにより、第４撓み部材５４の第２軸方向ｙにおける剛性を増加可能である。
【００２３】
上記の構成によれば、第１フレキシブルメカニズム４０の第１撓み部材４３と第２フレキシブルメカニズム５０の第３撓み部材５３とにより、第１軸方向ｘにおける剛性を増加可能である。梁３０が外力を受けながら、第１軸方向ｘに沿って往復に直線的に移動するときに、ヒステリシスが減少されると同時に、第１撓み部材４３と第３撓み部材５３との自体の弾性により、移動方向以外の方向での剛性が減少される。これにより、図６に示すように、梁３０の両端がガイド溝２３を同期に移動するときに誤差が発生する場合には、第１フレキシブルメカニズム４０と第２フレキシブルメカニズム５０とにより、梁３０が旋回して変形するときに発生する位置の変化が許容され、当該誤差による不適切な応力の発生を回避可能である。そして外部の制御システムにより、梁３０の旋回を制御してもよい。
【００２４】
梁３０が温度による熱膨張により、寸法が変化する場合には、その寸法の伸縮方向が第２軸方向ｙに対応するため、第２フレキシブルメカニズム５０の第４撓み部材５４により、梁３０の第２軸方向ｙでの寸法の変化が補償される。
【００２５】
上記の効果以外、第１フレキシブルメカニズム４０と第２フレキシブルメカニズム５０とは、その体積が従来のものより小さく、占めるスペースを減少可能であり、高さが減少する。これにより、移動の中心と、移動力を提供する外部の駆動部材とは、同じ平面に位置するため、余計なトルクを減少可能である。
【００２６】
（第２の実施形態）
もちろん、撓み部材の移動方向での剛性を増加するための技術手段は、これらに限定されない。撓み部材の設置を集中し、又は分散することにより、特定の方向での剛性を増加してもよく、異なる剛性を有する撓み部材を組み合わせてもよい。例えば図７に示すように、第２フレキシブルメカニズム５０ａは、第２軸方向に位置しない第４撓み部材５４ａを有する。第２軸方向に位置しない第４撓み部材５４ａの設置の密度は、第２軸方向に位置する第４撓み部材５４ａの設置の密度より小さい。図８に示す第１フレキシブルメカニズム４０ａは、更に、第２撓み部材４４ａを含む。第２撓み部材４４ａは、第１軸方向に位置せず、第１結合部材４１ａと第２結合部材４２ａとをブリッジする。換言すると、撓み部材の移動方向での剛性を増加できれば、撓み部材の数量、形状または構造の変更は、全て本発明の範囲に属する。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、ガントリーに適用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  ガントリー
２  台座
３  横梁
４  フレキシブルメカニズム
１０  ガントリー装置
２０  ベース
２１  ベース本体
２２  柱
２３  ガイド溝
２４  駆動部材
３０  梁
３１  第１スライド部材
３２  第２スライド部材
３３  梁本体
４０，４０ａ  第１フレキシブルメカニズム
４１，４１ａ  第１結合部材
４２，４２ａ  第２結合部材
４３  第１撓み部材
４４ａ  第２撓み部材
５０，５０ａ  第２フレキシブルメカニズム
５１  第３結合部材
５２  第４結合部材
５３  第３撓み部材
５４，５４ａ  第４撓み部材
３３１，３３２  端
ｘ  第１軸方向
ｙ  第２軸方向
【図１】
0006405341.tif 000002
【図２】
0006405341.tif 000003
【図３】
0006405341.tif 000004
【図４】
0006405341.tif 000005
【図５】
0006405341.tif 000006
【図６】
0006405341.tif 000007
【図７】
0006405341.tif 000008
【図８】
0006405341.tif 000009