JP2001116868A - Table positioning apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、基準平面内で二次
元的に移動可能な移動テーブルあるいは基準平面内で回
転可能な移動テーブルを、高精度で、目標とする移動位
置あるいは回転位置に位置決め可能なテーブル位置決め
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving table capable of moving two-dimensionally in a reference plane or a moving table rotatable in a reference plane at a target moving position or rotating position with high accuracy. It relates to a possible table positioning device.
【０００２】また、本発明は、小型化および低コスト化
に有利なテーブル移動機構を備え他テーブル位置決め装
置に関するものである。[0002] The present invention also relates to another table positioning device provided with a table moving mechanism that is advantageous for miniaturization and cost reduction.
【０００３】さらに、本発明は、位置ずれを起こすこと
なく移動テーブルをクランプするのに有利なテーブルク
ランプ機構に関するものである。Further, the present invention relates to a table clamping mechanism which is advantageous for clamping a moving table without causing a displacement.
【０００４】[0004]
【従来の技術】一般に、ＸＹテーブルは、固定盤上にＸ
軸方向に直線往復移動可能なＸ軸テーブルが搭載され、
このＸ軸テーブルの上にＹ軸方向に直線往復移動可能な
Ｙ軸テーブルが搭載され、これらのテーブルをそれぞれ
直動機構によって移動させることにより、二次元上の目
標とする位置にテーブルを移動させるようにしている。2. Description of the Related Art Generally, an XY table has an X
An X-axis table that can reciprocate linearly in the axial direction is mounted,
A Y-axis table that can linearly reciprocate in the Y-axis direction is mounted on the X-axis table, and the tables are moved to target positions in two dimensions by moving these tables by linear motion mechanisms. Like that.
【０００５】また、目標位置に至ったテーブルが移動す
ることの無いように、クランプ機構によりテーブルを目
標位置に固定するようになっている。テーブルを別の位
置に移動する場合には、クランプ機構によるクランプ力
を解除してテーブルを移動自在の状態に戻した後に、テ
ーブルの移動が行われる。Further, the table is fixed to the target position by a clamp mechanism so that the table reaching the target position does not move. When the table is moved to another position, the table is moved after releasing the clamping force by the clamp mechanism and returning the table to a movable state.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のテ
ーブル位置決め装置では、クランプ力を解除して移動自
在の状態となっている移動テーブルを目標位置に位置決
めし、しかる後にクランプ機構により、当該目標位置に
移動テーブルを固定している。移動テーブルを目標位置
に固定するために、大きなクランプ力を移動テーブルに
加えると、このクランプ力によって移動テーブルに僅か
ながら位置ずれが発生する可能性が高い。しかしなが
ら、この位置ずれに対する対策は、従来においては何ら
提案されていない。As described above, in the conventional table positioning apparatus, the movable table, which is in a movable state by releasing the clamping force, is positioned at the target position, and then the movable table is moved by the clamp mechanism. The moving table is fixed at the target position. If a large clamping force is applied to the moving table in order to fix the moving table at the target position, there is a high possibility that a slight displacement occurs in the moving table due to the clamping force. However, no countermeasure against this displacement has been proposed in the past.
【０００７】本発明の課題は、移動テーブルをクランプ
してその位置を固定する際に発生する移動テーブルの位
置ずれを回避可能なテーブル位置決め装置を提案するこ
とにある。An object of the present invention is to propose a table positioning device capable of avoiding a displacement of the moving table which occurs when the position of the moving table is clamped and fixed.
【０００８】また、本発明の課題は、移動テーブルを基
準平面上で移動させるためのテーブル移動機構を小型で
廉価に構成することにある。It is another object of the present invention to provide a small and inexpensive table moving mechanism for moving a moving table on a reference plane.
【０００９】さらに、本発明の課題は、クランプ時にお
ける移動テーブルの位置ずれが起こりにくいクランプ機
構を提案することにある。A further object of the present invention is to propose a clamp mechanism in which the displacement of the moving table during clamping is less likely to occur.
【００１０】[0010]
【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、本発明は、固定テーブルと、基準平面内を二次元
的に移動可能な状態で前記固定テーブルによって支持さ
れている移動テーブルと、この移動テーブルを前記平面
上で移動させるための複数組のテーブル移動機構と、前
記移動テーブルを前記固定テーブルにクランプするクラ
ンプ機構とを有するテーブル位置決め装置において、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、このテーブル位置検出手段の検出結果に基づき、前
記移動機構および前記クランプ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制御手段とを有
し、前記制御手段は、前記移動テーブルが前記目標位置
に到ると、前記クランプ機構により前記移動テーブルに
対して所定の大きさのクランプ力を与えて、当該移動テ
ーブルを仮クランプ状態とし、当該仮クンラプ状態で、
前記移動機構により前記移動テーブルの位置決めを行な
わせ、位置決め後には前記クランプ機構により前記移動
テーブルが移動しない大きさのクランプ力を与えて、当
該移動テーブルを本クランプ状態とすることを特徴とし
ている。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a fixed table and a movable table supported by the fixed table so as to be movable two-dimensionally in a reference plane. A table for detecting the position of the moving table in a table positioning apparatus having a plurality of sets of table moving mechanisms for moving the moving table on the plane and a clamp mechanism for clamping the moving table to the fixed table. Position detecting means, and control means for controlling the driving of the moving mechanism and the clamp mechanism based on the detection result of the table position detecting means to position the moving table at a target position, and the control means includes: When the moving table reaches the target position, the clamp mechanism moves the moving table to a predetermined size. Giving clamping force, the moving table to a temporary clamping state, in the temporary Kunrapu state,
The moving table is positioned by the moving mechanism, and after the positioning, a clamping force of a magnitude that does not move the moving table is applied by the clamp mechanism to bring the moving table into a full clamp state.
【００１１】ここで、前記制御手段は、前記移動テーブ
ルに与えるクランプ力を漸増させるように、前記クラン
プ機構を制御することが望ましい。Here, it is preferable that the control means controls the clamping mechanism so as to gradually increase the clamping force applied to the moving table.
【００１２】本発明のテーブル位置決め装置では、移動
テーブルを仮クランプした状態でその位置決めを行うよ
うにしている。すなわち、移動テーブルを固定する際
に、直ちに大きなクランプ力を加えるのではなく、小さ
なクランプ力を加え、この状態で、最終固定する寸前ま
で位置決め制御を続行し、これにより最小の位置誤差で
高精度の位置決めを実現している。従って、クランプ力
を加える際に発生する移動テーブルの位置ずれが防止、
あるいは抑制される。In the table positioning apparatus of the present invention, the moving table is positioned while being temporarily clamped. In other words, when fixing the moving table, instead of immediately applying a large clamping force, a small clamping force is applied, and in this state, the positioning control is continued until just before final fixing, thereby achieving high precision with a minimum position error. Positioning is realized. Therefore, displacement of the moving table, which occurs when a clamping force is applied, is prevented.
Alternatively, it is suppressed.
【００１３】本発明において、前記テーブル移動機構
は、第１、第２および第３のテーブル移動機構を有する
構成とすることができ、この場合、各テーブル移動機構
を、前記移動テーブルを一方から弾性力で押しているテ
ーブル押さえ部材と、前記移動テーブルを他方の側から
押して前記弾性力に逆らって直線移動させることのでき
る直動機構とを備えた構成とすることができる。In the present invention, the table moving mechanism may have first, second, and third table moving mechanisms. In this case, each table moving mechanism is configured to resiliently move the table from one side. A configuration may be provided that includes a table pressing member that is being pressed by force, and a linear motion mechanism that can push the moving table from the other side to linearly move against the elastic force.
【００１４】また、前記直動機構は、前記制御手段によ
って駆動制御されるサーボモータと、このモータによっ
て回転駆動する回転カムとを備え、この回転カムのカム
面が前記移動テーブルに押し付けられており、回転カム
の回転運動が前記移動テーブルの直線運動に変換される
構成のものとすることができる。The linear motion mechanism includes a servomotor driven and controlled by the control means, and a rotary cam driven to rotate by the motor. The cam surface of the rotary cam is pressed against the moving table. The rotary motion of the rotary cam may be converted into a linear motion of the moving table.
【００１５】この場合には、前記テーブル位置検出手段
は、各回転カムによる前記移動テーブルの移動量を検出
する３個の位置センサを備えていることが望ましい。In this case, it is desirable that the table position detecting means includes three position sensors for detecting the amount of movement of the moving table by each rotating cam.
【００１６】また、この場合には、前記移動テーブルは
第１および第２の側面を備えており、前記第１および第
２のテーブル移動機構は、異なる位置において前記第１
の側面を第１の方向に押すためのものであり、前記第３
のテーブル移動機構は、前記第２の側面を第２の方向に
押すためのものであり、前記第１ないし第３のテーブル
移動機構における各回転カムの回転量を制御することに
より、前記移動テーブルの直線移動および回転が可能と
なっていることが望ましい。Also, in this case, the moving table has first and second side surfaces, and the first and second table moving mechanisms move the first and second table moving mechanisms at different positions.
For pushing the side surface of the third member in the first direction,
The table moving mechanism is for pushing the second side surface in the second direction, and controls the amount of rotation of each rotating cam in the first to third table moving mechanisms to thereby control the moving table. It is desirable that linear movement and rotation be possible.
【００１７】本発明におけるテーブル移動機構は回転カ
ムにより構成されているので、小型化、低コスト化を実
現できる。また、各テーブル移動機構によるテーブル移
動量を位置センサにより検出しているので、各テーブル
移動機構の回転カムの回転に対する直線性は必ずしも高
精度を必要としない。Since the table moving mechanism according to the present invention is constituted by a rotary cam, it is possible to reduce the size and cost. Further, since the amount of table movement by each table moving mechanism is detected by the position sensor, the linearity of each table moving mechanism with respect to the rotation of the rotary cam does not necessarily require high accuracy.
【００１８】次に、本発明においては、前記固定テーブ
ルの表面により前記基準平面が規定され、ここに前記移
動テーブルが移動自在に乗せられた構成とすることがで
きる。Next, in the present invention, the reference plane may be defined by the surface of the fixed table, and the movable table may be movably mounted thereon.
【００１９】この場合、前記クランプ機構は、前記固定
テーブルの側から前記移動テーブルに形成されている貫
通孔を軸線方向に移動自在な状態で貫通しているピスト
ンロッドと、前記ピストンロッドにおける前記移動テー
ブルの貫通孔から突出している先端に固定されたテーブ
ルクランプ部材と、前記ピストンロッドを固定テーブル
の側に向けて常に弾性力によって押している付勢部材
と、前記弾性力に逆らって前記ピストンロッドを固定テ
ーブルの側に移動させるための油圧を作用させるために
前記固定テーブル側に形成された油圧室とを備えた構成
のものとすることができる。In this case, the clamp mechanism includes a piston rod that penetrates a through hole formed in the moving table from the fixed table side so as to be movable in the axial direction, and the movement of the piston rod. A table clamp member fixed to a tip protruding from a through hole of the table, a biasing member that constantly pushes the piston rod toward the fixed table by an elastic force, and a piston member that pushes the piston rod against the elastic force. A hydraulic chamber formed on the fixed table side for applying a hydraulic pressure for moving the fixed table to the fixed table side may be provided.
【００２０】この構成のクランプ機構は、微少なストロ
ームでクランプ、アンクランプが可能であり、クランプ
時のテーブル位置ずれが少ない。また、クランプ力を増
減する制御が簡単にできる。The clamp mechanism having this configuration can clamp and unclam with a very small strom, and the displacement of the table during clamping is small. Further, control for increasing or decreasing the clamping force can be easily performed.
【００２１】[0021]
【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例を詳細に説明す
る。 （全体構成）図１は、本例のテーブル位置決め装置の平
面構成図である。この図に示すように、テーブル位置決
め装置１は、基準固定テーブル２と、このテーブル表面
に形成された基準平面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のＹ軸方向に直線移動させるための第
１および第２のサーボ駆動機構５Ａ、５Ｂと、移動テー
ブル４をＸ軸方向に直線移動させるための第３のサーボ
駆動機構５Ｃを有している。さらに、各サーボ機構５
Ａ、５Ｂおよび５Ｃによるテーブル移動量を検出するた
めに、第１、第２および第３の位置センサ６Ａ、６Ｂお
よび６Ｃを有している。さらには、移動テーブル４をク
ランプして基準固定テーブル２の側に固定するための４
つのクランプ機構８Ａ、８Ｂ、８Ｃおよび８Ｄを有して
いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a table positioning apparatus to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to the drawings. (Overall Configuration) FIG. 1 is a plan configuration diagram of a table positioning device of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the table positioning device 1 has a reference fixed table 2 and a movable table 4 movably mounted on a reference plane 3 formed on the surface of the table. Also, first and second servo drive mechanisms 5A and 5B for linearly moving the moving table 4 in the Y-axis direction of the reference plane 3, and a third servo for linearly moving the moving table 4 in the X-axis direction. It has a driving mechanism 5C. Furthermore, each servo mechanism 5
A, 5B, and 5C have first, second, and third position sensors 6A, 6B, and 6C for detecting the amount of table movement. Further, the moving table 4 is clamped and fixed to the reference fixed table 2 side.
It has two clamping mechanisms 8A, 8B, 8C and 8D.
【００２２】移動テーブル４は一定の厚さの矩形板であ
り、その第１の側面４ａの両端部分がそれぞれ第１およ
び第２のサーボ駆動機構５Ａ、５ＢによってＹ軸方向に
押され、第１の側面に直交する第２の側面４ｂの中央部
分が第３のサーボ駆動機構５ＣによってＸ軸方向に押さ
れるようになっている。また、第１の側面４ａに対峙し
ている第３の側面４ｃの側においては、移動テーブル４
に対する各サーボ駆動機構５Ａ、５Ｂの作用点に対峙す
る側面位置を弾性力により常に押しているプリロード機
構７Ａ、７Ｂが配置されている。同様に、第２の側面４
ｂに対峙している第４の側面４Ｄの側においても、移動
テーブル４に対するサーボ駆動機構５Ｃの作用点に対峙
する側面位置を弾性力により常に押しているプリロード
機構７Ｃが配置されている。これにより、固定テーブル
上に移動自在の状態で乗っている移動テーブル４の移動
が拘束されている。 （サーボ駆動機構）図２はサーボ駆動機構５Ａを示す側
面図および上面図である。他のサーボ駆動機構も同一構
成であるので、それらの説明は省略する。The moving table 4 is a rectangular plate having a constant thickness. Both ends of the first side surface 4a are pushed in the Y-axis direction by first and second servo driving mechanisms 5A and 5B, respectively. The central portion of the second side surface 4b orthogonal to the side surface is pushed in the X-axis direction by the third servo drive mechanism 5C. On the side of the third side surface 4c facing the first side surface 4a, the moving table 4
The preload mechanisms 7A and 7B are arranged so as to constantly press the side position facing the point of action of each of the servo drive mechanisms 5A and 5B with an elastic force. Similarly, the second side 4
Also on the side of the fourth side surface 4D facing b, a preload mechanism 7C is provided, which constantly presses the side surface position facing the action point of the servo drive mechanism 5C with respect to the moving table 4 by elastic force. Thereby, the movement of the movable table 4 movably mounted on the fixed table is restricted. (Servo Drive Mechanism) FIG. 2 is a side view and a top view showing the servo drive mechanism 5A. Since the other servo drive mechanisms have the same configuration, their description is omitted.
【００２３】本例のサーボ駆動機構５Ａ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に偏心状態で取り付けられている回転
カム円盤５４を備えている。回転カム円盤５４の外周面
に形成されているカム面５４ａは移動テーブル４の側面
４ａに接触している。すなわち、移動自在な状態の移動
テーブル４の側面４ａは、反対側からプリロード機構７
Ａによる弾性力によって常にカム面５４ａに押し付けら
れた状態とされている。The servo drive mechanism 5A of this embodiment includes a servo motor 51, a speed reducer 52 connected to its output side,
A rotary cam disk 54 is mounted on the reduction gear output shaft 53 in an eccentric state. A cam surface 54 a formed on the outer peripheral surface of the rotary cam disk 54 is in contact with the side surface 4 a of the moving table 4. That is, the side surface 4a of the movable table 4 in a movable state is connected to the preload mechanism 7 from the opposite side.
It is in a state of being constantly pressed against the cam surface 54a by the elastic force of A.
【００２４】回転カム円盤５４を回転させると、その回
転角に応じて、移動テーブルとの接触点５５がX軸方向
に向けて所定のストロークで往復直線運動する。例え
ば、図２（ｃ）に示すように、回転カム円盤５４の１回
転毎に１ストローク分だけ往復直線運動を行う。カム面
の輪郭形状を変更することにより、回転カム円盤の回転
に伴う接触点５５Ａのストローク量、周期が変わる。When the rotary cam disk 54 is rotated, the contact point 55 with the moving table reciprocates linearly with a predetermined stroke in the X-axis direction according to the rotation angle. For example, as shown in FIG. 2C, the reciprocating linear motion is performed by one stroke for each rotation of the rotary cam disk 54. By changing the profile of the cam surface, the stroke amount and cycle of the contact point 55A associated with the rotation of the rotating cam disk change.
【００２５】ここで、本例では３組のサーボ駆動機構
を、図１に示すように配置してある。従って、これらサ
ーボ駆動機構５Ａないし５Ｃの回転カム円盤５４Ａない
し５４の移動テーブルに対する接触点５５Ａないし５５
Ｃの移動量を調整することにより、移動テーブル４をＸ
軸およびＹ軸方向の任意の位置に移動させることができ
る。また、移動テーブル４を基準平面上において回転さ
せることもできる。（クランプ機構）次に、図３はクラ
ンプ機構８Ａを示す断面図である。他のクランプ機構も
同一構造であるので、それらの説明は省略する。この図
に示すように、本例のクランプ機構８Ａは、シリンダチ
ューブ８１、ピストン８２およびシリンダカバー８３か
らなる油圧シリンダ部８０と、ピストンロッド８４、皿
ばね８５、ばね間座８６およびロッドガイド８７からな
るテーブルクランプ部９０とで構成されている。Here, in this embodiment, three sets of servo drive mechanisms are arranged as shown in FIG. Therefore, the contact points 55A to 55A of the rotary cam disks 54A to 54 of the servo drive mechanisms 5A to 5C with respect to the moving table.
By adjusting the moving amount of C, the moving table 4
It can be moved to any position in the axis and Y axis directions. Further, the moving table 4 can be rotated on a reference plane. (Clamp Mechanism) Next, FIG. 3 is a sectional view showing the clamp mechanism 8A. Since the other clamp mechanisms have the same structure, their description is omitted. As shown in this figure, the clamp mechanism 8A of the present example is composed of a hydraulic cylinder 80 including a cylinder tube 81, a piston 82 and a cylinder cover 83, a piston rod 84, a disc spring 85, a spring spacer 86, and a rod guide 87. And a table clamp unit 90.
【００２６】詳細に説明すると、固定テーブル２に開け
た基準平面３に直交する貫通孔はその裏面側が大径孔２
１とされ、表面側が小径孔２２とされ、これらの境界に
は円環状段差面２３が形成されている。また、移動テー
ブル４の側にも、小径孔２２に対して同軸状態で、基準
平面３に直交する貫通孔４１が形成されている。More specifically, the through hole perpendicular to the reference plane 3 formed in the fixed table 2 has a large-diameter hole 2
The surface side is a small-diameter hole 22, and an annular step surface 23 is formed at the boundary between these holes. Further, a through hole 41 that is coaxial with the small-diameter hole 22 and that is orthogonal to the reference plane 3 is also formed on the side of the moving table 4.
【００２７】固定テーブル側の大径孔２１の側からは円
筒状のロッドガイド８７が小径孔２２に挿入され、その
一端に形成した大径フランジ８７ａが円環状段差面２３
に当接している。このロッドガイド８７の内側を、ピス
トンロッド８４が摺動自在の状態で延び、更に移動テー
ブル側の貫通孔４１を貫通し、ロッド先端が当該移動テ
ーブル表面４０１から突出している。このロッド先端に
は、テーブルクランプ座９１が取付けられ、ナット９２
によって当該ロッド先端に固定されている。テーブルク
ンラプ座９１の取付け位置は、円筒状間座９２の軸長を
変更することにより調整できる。A cylindrical rod guide 87 is inserted into the small-diameter hole 22 from the large-diameter hole 21 on the fixed table side, and a large-diameter flange 87 a formed at one end thereof is formed into an annular step surface 23.
Is in contact with A piston rod 84 extends inside the rod guide 87 in a slidable manner, further penetrates the through hole 41 on the moving table side, and a rod tip projects from the moving table surface 401. A table clamp seat 91 is attached to the tip of this rod, and a nut 92
Is fixed to the tip of the rod. The mounting position of the table seat 91 can be adjusted by changing the axial length of the cylindrical spacer 92.
【００２８】ピストンロッド８４の下端には同軸状態で
大径のピストン８２が一体形成されており、このピスト
ン８２とロッドガイドの大径フランジ８７ａの間に、皿
ばね８５が圧縮状態で装着されている。従って、ピスト
ンロッド８４は常に、下方向（固定テーブル側）に引っ
張られている。A large diameter piston 82 is integrally formed coaxially with the lower end of the piston rod 84, and a disc spring 85 is mounted in a compressed state between the piston 82 and the large diameter flange 87a of the rod guide. I have. Therefore, the piston rod 84 is always pulled downward (toward the fixed table).
【００２９】ピストン８２と固定テーブルの大径孔２１
の間には、円筒状のシリンダチューブ８１が配置され、
大径孔２１の開口はシリンダカバー８３によって封鎖さ
れている。また、ピストン８２は回り止めピン８９によ
ってシリンダカバー８３の側に連結され、上下方向にの
み移動可能となっている。ピストン８２の端面とシリン
ダカバー８３の内側端面との間には、油圧室８８が区画
形成されている。この油圧室８８には、外部の油圧源
（図示せず）から油圧を供給可能となっている。Large diameter hole 21 of piston 82 and fixed table
Between them, a cylindrical cylinder tube 81 is arranged,
The opening of the large-diameter hole 21 is closed by a cylinder cover 83. Further, the piston 82 is connected to the cylinder cover 83 by a detent pin 89, and is movable only in the vertical direction. A hydraulic chamber 88 is defined between the end face of the piston 82 and the inner end face of the cylinder cover 83. The hydraulic chamber 88 can be supplied with hydraulic pressure from an external hydraulic source (not shown).
【００３０】この構成のクランプ機構８Ａでにおいて、
油圧室８８に油圧を加えることにより、皿ばね８５によ
るばね力に逆らって、ピストン８２を上方（移動テーブ
ル側）に突出させることができる。この結果、ピストン
ロッド先端に固定されているテーブルクランプ座９１が
移動テーブル４の表面４０１から離れて、移動テーブル
４がアンクランプ状態になる。図３にはこの状態を示し
てある。In the clamp mechanism 8A having this structure,
By applying hydraulic pressure to the hydraulic chamber 88, the piston 82 can be made to protrude upward (toward the moving table) against the spring force of the disc spring 85. As a result, the table clamp seat 91 fixed to the tip of the piston rod separates from the surface 401 of the moving table 4, and the moving table 4 enters the unclamped state. FIG. 3 shows this state.
【００３１】油圧を解除すると、皿ばねのばね力によっ
てピストン８２は下方（固定テーブル裏面側）に押し込
まれる。この結果、ピストンロッド先端のテーブルクラ
ンプ座９１の端面９１ａが移動テーブル表面４０１に押
し付けられて、移動テーブル４のクランプ状態が形成さ
れる。When the hydraulic pressure is released, the piston 82 is pushed downward (to the rear side of the fixed table) by the spring force of the disc spring. As a result, the end surface 91a of the table clamp seat 91 at the tip of the piston rod is pressed against the moving table surface 401, and the moving table 4 is clamped.
【００３２】ここで、油圧室８８に加える油圧量を調整
することにより、ピストンロッド先端のテーブルクラン
プ座９１による移動テーブル４のクランプ力を調整でき
る。本例では、後述のように、移動テーブル４を移動可
能な程度のクランプ力で拘束した仮クランプ状態を形成
可能となっている。Here, by adjusting the amount of hydraulic pressure applied to the hydraulic chamber 88, the clamping force of the moving table 4 by the table clamp seat 91 at the tip of the piston rod can be adjusted. In this example, as will be described later, it is possible to form a temporary clamp state in which the movable table 4 is restrained by a clamp force that can move.
【００３３】次に、図４はテーブル位置決め装置１の制
御系の概略ブロック図である。この図に示すように、制
御系は、マイクロコンピュータからなる制御装置１００
を中心に構成されている。各サーボ駆動機構５Ａないし
５Ｃは、制御装置１００の制御の下に、３軸コントロー
ルボード１０１および各ドライバ１０２Ａ、１０２Ｂ、
１０２Ｃを介して駆動制御される。ここで、制御装置１
００では、そのＲＯＭに格納されている制御プログラム
に従って、各位置センサ６Ａないし６Ｃからの位置情報
に基づき、移動テーブル４を外部から設定される目標位
置に位置決め制御する。FIG. 4 is a schematic block diagram of a control system of the table positioning device 1. As shown in this figure, the control system is a control device 100 composed of a microcomputer.
It is mainly configured. Under the control of the control device 100, each of the servo drive mechanisms 5A to 5C controls the three-axis control board 101 and each of the drivers 102A and 102B,
Drive control is performed via 102C. Here, the control device 1
At 00, the position of the moving table 4 is controlled to a target position set from the outside based on the position information from the position sensors 6A to 6C in accordance with the control program stored in the ROM.
【００３４】図５は、移動テーブル４の位置決め動作を
示す概略フローチャトである。このフローチャートに従
って説明すると、外部から移動テーブルを所定の目標位
置に位置決めさせるための指令が入力されると（ステッ
プＳＴ１）、各クランプ機構８Ａないし８Ｃの油圧室８
８に油圧を供給して、移動テーブル４をアンクランプ状
態にする（ステップＳＴ２）。この結果、移動テーブル
４は各サーボ駆動機構５Ａないし５Ｃによって基準平面
３上を移動可能になる。FIG. 5 is a schematic flowchart showing the positioning operation of the moving table 4. Describing according to this flowchart, when a command for positioning the moving table at a predetermined target position is input from the outside (step ST1), the hydraulic chamber 8 of each of the clamp mechanisms 8A to 8C.
8 is supplied with hydraulic pressure to bring the moving table 4 into an unclamped state (step ST2). As a result, the moving table 4 can be moved on the reference plane 3 by the servo drive mechanisms 5A to 5C.
【００３５】この後は、３組のサーボ駆動機構５Ａない
し５Ｃ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（ステップＳＴ３）。移動テーブル４が目標
位置に至ったことが、３組の位置センサ６Ａないし６Ｃ
により検出されると、各サーボ駆動機構５Ａないし５Ｃ
に加えている油圧を徐々に低下させる（ステップＳＴ
４、５）。詳しくは、各位置センサのフィードバック信
号を合成し、得られた合成信号と、外部から入力された
位置指令信号との誤差あるいは偏差を求め、当該誤差が
予め定めた値以下になると、油圧を徐々に低下させる。
この結果、移動テーブル４は、アンクランプ状態から、
その移動が完全に阻止される大きなクランプ力が作用す
る本クランプ状態に向けて徐々に移行していく。Thereafter, the three servo drive mechanisms 5A to 5C are driven to move the moving table 4 toward the target position (step ST3). The fact that the moving table 4 has reached the target position indicates that the three sets of position sensors 6A to 6C
, Each servo drive mechanism 5A to 5C
(Step ST)
4, 5). Specifically, the feedback signals of the position sensors are combined, and an error or deviation between the obtained combined signal and an externally input position command signal is obtained. When the error becomes equal to or less than a predetermined value, the hydraulic pressure is gradually reduced. To lower.
As a result, the moving table 4 moves from the unclamped state to the
The movement gradually shifts toward the main clamping state in which a large clamping force acts, in which the movement is completely prevented.
【００３６】このような仮クランプ状態においても、各
位置センサ６Ａないし６Ｃからフィードバックされる位
置情報に基づき、各サーボ駆動機構５Ａないし５Ｃが駆
動されて、移動テーブル４を目標位置から位置ずれする
ことのないように、位置決め制御が継続される（ステッ
プＳＴ６）。最終的に、移動テーブル４は目標位置に精
度良く位置決めされ、本クランプ状態となる（ステップ
ＳＴ７）。Even in such a temporary clamp state, the servo drive mechanisms 5A to 5C are driven based on the position information fed back from the position sensors 6A to 6C to shift the moving table 4 from the target position. The positioning control is continued so as not to occur (step ST6). Eventually, the moving table 4 is accurately positioned at the target position, and enters the full clamp state (step ST7).
【００３７】このように、本例では、徐々に移動テーブ
ル４に加えるクランプ力を増加させながら、移動テーブ
ルの位置決めを行っている。従って、移動テーブル４が
完全にクランプされた状態においては、当該移動テーブ
ル４は位置ずれすることなく、精度良く目標位置に位置
決めされた状態になる。よって、従来のように、移動テ
ーブルに加えるクランプ力によって当該移動テーブルが
目標位置から僅かにずれてしまい、精度の高い位置決め
ができないという弊害を解消できる。As described above, in this embodiment, the positioning of the moving table is performed while gradually increasing the clamping force applied to the moving table 4. Therefore, when the moving table 4 is completely clamped, the moving table 4 is accurately positioned at the target position without displacement. Therefore, unlike the related art, the problem that the moving table slightly shifts from the target position due to the clamping force applied to the moving table, and high-precision positioning cannot be performed can be solved.
【００３８】また、本例のサーボ駆動機構は、回転カム
式のものを３組用いて、移動テーブルを基準平面上にお
いて移動あるいは回転させることができるようにしてい
る。また、それぞれのサーボ駆動機構による移動テーブ
ルの移動量を位置センサによりフィードバックさせるよ
うにしている。従って、本例によれば、従来のようなＸ
軸ステージおよびＹ軸ステージが積層された構造のステ
ージ機構、各ステージをプッシュロッド等の直動機構に
よって直線移動させる機構に比べて、小型かつ廉価な構
造で、しかも、精度良く移動テーブルの位置決め動作を
行わせることができる。The servo drive mechanism of this embodiment uses three sets of rotary cams so that the moving table can be moved or rotated on a reference plane. Further, the amount of movement of the moving table by each servo drive mechanism is fed back by a position sensor. Therefore, according to the present example, the conventional X
Compared to a stage mechanism with a structure in which the axis stage and the Y-axis stage are stacked, and a mechanism in which each stage is linearly moved by a linear motion mechanism such as a push rod, the moving table positioning operation is more compact and less expensive, and more precisely Can be performed.
【００３９】これに加えて、本例のクランプ機構はスト
ローク量が僅かであり、クランプ時の移動テーブルの位
置ずれが起こりにくいという利点がある。また、クラン
プ力を増減することが簡単にできるという利点もある。In addition to this, the clamp mechanism of the present embodiment has an advantage that the stroke amount is small, and the displacement of the moving table during clamping hardly occurs. Another advantage is that the clamping force can be easily increased or decreased.
【００４０】[0040]
【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、移動テーブルが目標位置に至った後
に当該移動テーブルをクランプするのではなく、目標位
置あるいはその近傍に至った位置から、移動テーブルを
仮クランプ状態にし、この状態で、移動テーブルを目標
位置に到るように微少移動、あるいは目標位置からずれ
ないように位置決め制御を行っている。As described above, in the table positioning apparatus according to the present invention, the moving table is not clamped after reaching the target position, but is moved from the target position or a position near the target position. The table is temporarily clamped, and in this state, the moving table is finely moved so as to reach the target position, or positioning control is performed so as not to deviate from the target position.
【００４１】従って、移動テーブルにクランプ力を加え
る際に発生する当該移動テーブルの位置ずれを回避ある
いは抑制できる。よって、精度の高い位置決めを実現で
きる。Accordingly, it is possible to avoid or suppress the displacement of the moving table that occurs when a clamping force is applied to the moving table. Therefore, highly accurate positioning can be realized.
【００４２】また、本発明では、少なくとも３組みの回
転カム式のテーブル移動機構を用いると共に、各テーブ
ル移動機構によるテーブル移動量をフィードバックして
いるので、小型で廉価なテーブル位置決め装置を実現で
きる。Also, in the present invention, at least three sets of rotary cam type table moving mechanisms are used, and the amount of table movement by each table moving mechanism is fed back, so that a small and inexpensive table positioning apparatus can be realized.
【００４３】さらに、本発明のクランプ機構は、弾性力
によってピストンロッドを移動テーブルに押し付けるこ
とによりクランプ状態を形成し、油圧を加えることによ
り当該クランプ状態をアンクランプ状態に切り換えるよ
うにしている。また、ピストンロッドのストロークを微
少としてある。従って、移動テーブルの仮クランプ状態
を簡単に形成でき、しかも、クランプ時における移動テ
ーブルｎ位置ずれが起こりにくいという利点がある。Further, in the clamp mechanism of the present invention, a clamp state is formed by pressing the piston rod against the moving table by elastic force, and the clamp state is switched to the unclamped state by applying hydraulic pressure. Further, the stroke of the piston rod is made very small. Therefore, there is an advantage that the temporary clamping state of the moving table can be easily formed, and the displacement of the moving table n during clamping is unlikely to occur.
【図１】本発明を適用したテーブル位置決め装置の平面
構成図である。FIG. 1 is a plan view of a table positioning device to which the present invention is applied.
【図２】図１の装置のサーボ駆動機構を示す側面図、上
面図および回転カムの回転角に対するテーブル接触点の
ストロークを示すグラフである。FIG. 2 is a side view, a top view, and a graph showing a stroke of a table contact point with respect to a rotation angle of a rotary cam, showing a servo drive mechanism of the apparatus of FIG.
【図３】図１の装置におけるクランプ機構を示す縦断面
図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a clamp mechanism in the apparatus of FIG.
【図４】図１の装置の制御系を示す概略ブロック図であ
る。FIG. 4 is a schematic block diagram showing a control system of the apparatus shown in FIG.
【図５】図１の装置におけるテーブル位置決め動作の概
略フローチャートである。FIG. 5 is a schematic flowchart of a table positioning operation in the apparatus of FIG. 1;
１ テーブル位置決め装置 ２ 固定テーブル ３ 基準平面 ４ 移動テーブル ４ａないし４ｄ テーブル側面 ４１ 貫通孔 ４０１ テーブル表面 ５Ａないし５Ｃ サーボ駆動機構 ５４Ａないし５４Ｃ 回転カム ５５Ａないし５５Ｃ 接触点 ６Ａないし６Ｃ 位置センサ ７Ａないし７Ｃ プリロード機構 ８Ａないし８Ｄ クランプ機構 ８２ ピストン ８４ ビストンロッド ８５ 皿ばね ８８ 油圧室 ９１ テーブルクランプ座 １００ 制御装置 １０１ ３軸コントロールボード Reference Signs List 1 table positioning device 2 fixed table 3 reference plane 4 moving table 4a to 4d table side surface 41 through hole 401 table surface 5A to 5C servo drive mechanism 54A to 54C rotating cam 55A to 55C contact point 6A to 6C position sensor 7A to 7C preload mechanism 8A to 8D Clamp mechanism 82 Piston 84 Biston rod 85 Disc spring 88 Hydraulic chamber 91 Table clamp seat 100 Control device 101 3-axis control board
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂田 順 長野県南安曇郡穂高町大字牧1856−１ 株 式会社ハーモニック・ドライブ・システム ズ穂高工場内 (72)発明者 青山 義雄 長野県南安曇郡穂高町大字牧1856−１ 株 式会社ハーモニック・ドライブ・システム ズ穂高工場内 Ｆターム(参考） 2F078 CA08 CB02 CB09 CB12 CC01 CC07 CC11 3C048 BB12 CC01 DD06 DD28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Jun Sakata 1856-1, Odaki, Hodaka-cho, Minamiazumi-gun, Nagano Prefecture Inside the Harmonic Drive Systems Co., Ltd. Hotaka Plant (72) Inventor Yoshio Aoyama, Hotaka-cho, Minamiazumi-gun, Nagano Prefecture 1856-1 Oazamaki Harmonic Drive Systems Co., Ltd. F-term in the Hotaka Plant (reference) 2F078 CA08 CB02 CB09 CB12 CC01 CC07 CC11 3C048 BB12 CC01 DD06 DD28
Claims (12)
に移動可能な状態で前記固定テーブルによって支持され
ている移動テーブルと、この移動テーブルを前記基準平
面上で移動させるための複数組のテーブル移動機構と、
前記移動テーブルを前記固定テーブルにクランプするク
ランプ機構とを有するテーブル位置決め装置において、 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、この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および前記クランプ機構を駆動制
御して前記移動テーブルを目標位置に位置決めする制御
手段とを有し、前記制御手段は、前記移動テーブルが前
記目標位置に到ると、前記クランプ機構により前記移動
テーブルに対して所定の大きさのクランプ力を与えて、
当該移動テーブルを仮クランプ状態とし、当該仮クンラ
プ状態で、前記移動機構により前記移動テーブルの位置
決めを行なわせ、位置決め後には前記クランプ機構によ
り前記移動テーブルが移動しない大きさのクランプ力を
与えて、当該移動テーブルを本クランプ状態とすること
を特徴とするテーブル位置決め装置。1. A fixed table, a moving table supported by the fixed table in a two-dimensionally movable manner on a reference plane, and a plurality of sets for moving the moving table on the reference plane. A table moving mechanism,
In a table positioning device having a clamp mechanism for clamping the moving table to the fixed table, a table position detecting means for detecting a position of the moving table, and a detection result of the table position detecting means,
Control means for driving and controlling the table moving mechanism and the clamp mechanism to position the moving table at a target position, wherein the control means controls the clamp mechanism when the moving table reaches the target position. By applying a predetermined magnitude of clamping force to the moving table,
The moving table is in a temporary clamping state, and in the temporary wrapping state, the moving mechanism is caused to perform positioning of the moving table, and after the positioning, the clamping mechanism applies a clamping force that does not move the moving table, A table positioning device, wherein the moving table is in a full clamp state.
を漸増させるように、前記クランプ機構を制御すること
を特徴とするテーブル位置決め装置。2. The table positioning apparatus according to claim 1, wherein the control means controls the clamp mechanism so as to gradually increase a clamp force applied to the moving table.
機構を備えており、各テーブル移動機構は、前記移動テ
ーブルを一方から弾性力で押しているプリロード機構
と、前記移動テーブルを他方の側から押して前記弾性力
に逆らって直線移動させることのできる直動機構とを備
えていることを特徴とするテーブル位置決め装置。3. The table moving mechanism according to claim 2, wherein the table moving mechanism includes first to third table moving mechanisms, wherein each table moving mechanism presses the moving table from one side with an elastic force; A linear movement mechanism capable of pushing the movable table from the other side and linearly moving the movable table against the elastic force.
サーボモータと、このサーボモータによって回転駆動す
る回転カムとを備え、当該回転カムの回転運動が前記移
動テーブルの直線運動に変換されることを特徴とするテ
ーブル位置決め装置。4. The linear motion mechanism according to claim 3, further comprising: a servomotor driven and controlled by the control means; and a rotary cam rotationally driven by the servomotor. A table positioning device, which is converted into a linear motion of a table.
動テーブルの移動量を検出する３個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。5. The table positioning apparatus according to claim 4, wherein the table position detecting means includes three position sensors for detecting a moving amount of the moving table by each rotating cam.
り、 前記第１および第２のテーブル移動機構は、異なる位置
において前記第１の側面を第１の方向に押すためのもの
であり、前記第３のテーブル移動機構は、前記第２の側
面を第２の方向に押すためのものであり、 前記第１、第２および第３のテーブル移動機構における
各回転カムの回転量を制御することにより、前記移動テ
ーブルの直線移動および回転が可能となっていることを
特徴とするテーブル位置決め装置。6. The moving table according to claim 5, wherein the moving table has first and second side surfaces, and wherein the first and second table moving mechanisms move the first side surface at different positions to the first side. In the first, second, and third table moving mechanisms. The third table moving mechanism is for pressing the second side surface in a second direction. A table positioning apparatus, wherein a linear movement and a rotation of the moving table are enabled by controlling a rotation amount of each rotary cam.
において、 前記固定テーブルの表面が前記基準平面であり、当該表
面に前記移動テーブルが移動自在に乗っていることを特
徴とするテーブル位置決め装置。7. The table according to claim 1, wherein a surface of the fixed table is the reference plane, and the movable table is movably mounted on the surface. Positioning device.
において、 前記クランプ機構は、前記移動テーブルに形成されてい
る貫通孔をその軸線方向に移動自在な状態で貫通してい
るピストンロッドと、前記ピストンロッドにおける前記
貫通孔から突出している先端に固定されたテーブルクラ
ンプ部材と、前記ピストンロッドを固定テーブルの側に
向けて常に弾性力によって押している付勢部材と、前記
弾性力に逆らって前記ピストンロッドを固定テーブルの
側に移動させるための油圧を作用させるために前記固定
テーブル側に形成されている油圧室とを備えていること
を特徴とするテーブル位置決め装置。8. The piston rod according to claim 1, wherein the clamp mechanism penetrates a through hole formed in the moving table so as to be movable in an axial direction. A table clamp member fixed to the distal end of the piston rod protruding from the through hole, an urging member that constantly presses the piston rod toward the fixed table by an elastic force, and a biasing member that opposes the elastic force. And a hydraulic chamber formed on the fixed table side for applying a hydraulic pressure for moving the piston rod to the fixed table side.
に移動可能な状態で前記固定テーブルによって支持され
ている移動テーブルと、この移動テーブルを前記基準平
面上で移動させるための複数組のテーブル移動機構と、
前記移動テーブルを前記固定テーブルにクランプするク
ランプ機構とを有するテーブル位置決め装置において、 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、この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および前記クランプ機構を駆動制
御して前記移動テーブルを目標位置に位置決めする制御
手段とを有し、 前記テーブル移動機構は少なくとも第１、第２および第
３のテーブル移動機構を備えており、各テーブル移動機
構は、前記移動テーブルを一方から弾性力で押している
プリロード機構と、前記移動テーブルを他方の側から押
して前記弾性力に逆らって直線移動させることのできる
直動機構とを備えており、 前記直動機構は、前記制御手段によって駆動制御される
サーボモータと、このサーボモータによって回転駆動す
る回転カムとを備え、当該回転カムの回転運動が前記移
動テーブルの直線運動に変換されることを特徴とするテ
ーブル位置決め装置。9. A fixed table, a moving table supported by the fixed table so as to be movable two-dimensionally on a reference plane, and a plurality of sets for moving the moving table on the reference plane. A table moving mechanism,
In a table positioning device having a clamp mechanism for clamping the moving table to the fixed table, a table position detecting means for detecting a position of the moving table, and a detection result of the table position detecting means,
Control means for driving and controlling the table moving mechanism and the clamp mechanism to position the moving table at a target position, wherein the table moving mechanism includes at least first, second and third table moving mechanisms. Each table moving mechanism includes a preload mechanism that presses the moving table from one side with an elastic force, and a linear motion mechanism that can push the moving table from the other side and linearly move against the elastic force. Wherein the linear motion mechanism includes a servomotor driven and controlled by the control means, and a rotary cam driven to rotate by the servomotor, and a rotary motion of the rotary cam is converted into a linear motion of the moving table. A table positioning device, comprising:
動テーブルの移動量を検出する３個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。10. The table positioning apparatus according to claim 9, wherein said table position detecting means includes three position sensors for detecting an amount of movement of said moving table by each rotating cam.
り、 前記第１および第２のテーブル移動機構は、異なる位置
において前記第１の側面を第１の方向に押すためのもの
であり、前記第３のテーブル移動機構は、前記第２の側
面を第２の方向に押すためのものであり、 前記第１、第２および第３のテーブル移動機構における
各回転カムの回転量を制御することにより、前記移動テ
ーブルの直線移動および回転が可能となっていることを
特徴とするテーブル位置決め装置。11. The moving table according to claim 10, wherein the moving table has first and second side surfaces, and wherein the first and second table moving mechanisms move the first side surface at different positions to the first side. In the first, second, and third table moving mechanisms. The third table moving mechanism is for pressing the second side surface in a second direction. A table positioning apparatus, wherein a linear movement and a rotation of the moving table are enabled by controlling a rotation amount of each rotary cam.
基準平面上に移動自在に乗っている移動テーブルを前記
固定テーブルにクランプするためのテーブルクランプ機
構において、 前記移動テーブルに形成されている前記基準平面に直交
する方向に延びる貫通孔と、この貫通孔を遊びのある状
態で貫通しているピストンロッドと、前記貫通孔から突
出している前記ピストンロッドの先端に固定されたテー
ブルクランプ部材と、前記ピストンロッドを固定テーブ
ルの側に向けて常に弾性力によって押している付勢部材
と、前記弾性力に逆らって前記ピストンロッドを固定テ
ーブルの側に移動させるための油圧を作用させるために
前記固定テーブル側に形成されている油圧室とを備えて
いることを特徴とするテーブルクランプ機構。12. A table clamping mechanism for clamping a movable table movably on a reference plane formed on a surface of a fixed table to the fixed table, wherein the reference formed on the movable table is provided. A through hole extending in a direction perpendicular to the plane, a piston rod penetrating the through hole with play, a table clamp member fixed to the tip of the piston rod projecting from the through hole, A biasing member that constantly pushes the piston rod toward the fixed table by an elastic force; and the fixed table side for applying a hydraulic pressure for moving the piston rod toward the fixed table against the elastic force. And a hydraulic chamber formed on the table.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29771599A JP2001116868A (en) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | Table positioning apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29771599A JP2001116868A (en) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | Table positioning apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001116868A true JP2001116868A (en) | 2001-04-27 |
| JP2001116868A5 JP2001116868A5 (en) | 2006-07-27 |
Family
ID=17850241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29771599A Pending JP2001116868A (en) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | Table positioning apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001116868A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170122533A (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-06 | (주)서우케이엔제이 | Stage clamp apparatus of screen printer |
-
1999
- 1999-10-20 JP JP29771599A patent/JP2001116868A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170122533A (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-06 | (주)서우케이엔제이 | Stage clamp apparatus of screen printer |
| KR101898483B1 (en) * | 2016-04-27 | 2018-09-13 | (주)서우케이엔제이 | Stage clamp apparatus of screen printer |
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