JP2004317293A - Table positioning device - Google Patents
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Abstract
Description
【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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a table positioning device for positioning a movable table that can move and rotate on a reference plane at a target position. More specifically, the present invention relates to an inexpensive table positioning device provided with a table moving mechanism capable of efficiently moving a moving table with a simple configuration.
[0002]
[Prior art]
As a table positioning device, there has been proposed a configuration in which an actuator using an eccentric rotary cam can move and rotate a moving table on a reference plane in X and Y directions (Patent Document). This table positioning device includes two actuators for moving the moving table in the X-axis direction and one actuator for moving the moving table in the Y-axis direction. Also, in order to always keep the moving table and the outer peripheral surface of the eccentric rotary cam of each actuator in contact, there are provided three preload mechanisms for pressing the moving table against each actuator.
[0003]
[Patent Document]
JP 2001-116868 A
[Problems to be solved by the invention]
In the table positioning apparatus having this configuration, each actuator needs to generate an extra thrust against the table pressing force by the preload mechanism to move the moving table. Further, the moving table has a direction in which the actuator is moved by being pushed by each actuator and a direction in which the moving table is moved by being pushed by a preload mechanism, and the thrust acting on the moving table may be uneven depending on the moving direction of the moving table. .
[0005]
An object of the present invention is to provide an inexpensive table positioning device that has a simple configuration and can move a moving table efficiently by eliminating the need for a preload mechanism in view of such problems. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the table positioning device of the present invention is
A moving table that can move and rotate on a reference plane;
A plurality of sets of table moving mechanisms for moving and rotating the moving table;
Table position detecting means for detecting the position of the moving table;
Drive control means for controlling the drive of the table moving mechanism to position the moving table at a target position based on the detection result of the table position detecting means,
The plurality of sets of table moving mechanisms include first, second, and third table positioning mechanisms,
The moving table has a first thrust acting surface on which a thrust by the first table moving mechanism acts, a second thrust acting surface on which a thrust acts by the second table moving mechanism, and the third table. A third thrust acting surface on which the thrust by the moving mechanism acts,
These first to third thrust action surfaces are arranged such that a triangle is formed by three planes each including the first to third thrust action surfaces when viewed from a direction perpendicular to the reference plane. Has been
Each table moving mechanism is characterized by having an eccentric rotary cam having a circular outer peripheral surface abutting on each thrust acting surface.
[0007]
Here, the table position detecting means may be configured to include first to third position sensors for detecting positions of the moving table in a direction orthogonal to the first to third thrust action surfaces. .
[0008]
In the table positioning device of the present invention, the circular outer peripheral surface of each eccentric rotary cam is pressed against each thrust action surface of the movable table by controlling the amount of rotation of the eccentric rotary cam of the first to third table moving mechanisms. As it is, the moving table can be translated in two orthogonal directions on the reference plane. Further, the moving table can be rotated on the reference plane. Therefore, a preload mechanism for pressing the circular outer peripheral surface of each eccentric rotary cam against each thrust acting surface of the moving table is unnecessary. As a result, an extra thrust for opposing the pressing force by the preload mechanism is not required, and it is possible to prevent the uneven thrust from acting on the moving table.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a table positioning device to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
[0010]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a table positioning device according to the present embodiment. The table positioning device 1 has a reference fixed table 2, a reference plane 3 defined by the surface of the reference fixed table 2, and a moving table 4 mounted on the reference plane 3 so as to be movable. ing. Further, three sets of
[0011]
The moving table 4 includes a
[0012]
The contour shape of the moving table 4 is a shape obtained by cutting two adjacent corners of a square plate at an inclination angle of 45 degrees, and the
[0013]
The
[0014]
Next, FIGS. 2A and 2B are a plan view and a side view showing the
[0015]
The
[0016]
When the
[0017]
In the table positioning device 1 of the present embodiment configured as described above, the moving table is controlled based on the position information obtained from each of the
[0018]
That is, when a command for positioning the moving table 4 at the predetermined target position is input from the outside, the moving table 4 is brought into an unclamped state with respect to the fixed reference table 2, and each
[0019]
Thereafter, the three sets of
[0020]
When the
[0021]
【The invention's effect】
As described above, in the table positioning device of the present invention, the circular outer peripheral surface of each eccentric rotating cam in the three sets of table moving mechanisms is brought into contact with the thrust acting surface of the moving table arranged so as to draw a triangle. By maintaining the state and individually controlling the amount of rotation of each eccentric rotary cam while maintaining this state, the moving table is translated and rotated in the X and Y axis directions on the reference plane.
[0022]
Therefore, according to the present invention, the preload mechanism for maintaining the state in which the circular outer peripheral surface of the eccentric rotary cam is pressed against the thrust acting surface of the moving table can be omitted. Therefore, the table positioning device can be manufactured small and inexpensively. In addition, since the thrust for opposing the pressing force by the preload mechanism is not required, the moving table can be moved efficiently. Further, since there is no need to dispose the preload mechanism opposite to each table moving mechanism, the degree of freedom in arranging parts is improved. Furthermore, it is possible to prevent the thrust from acting unequally on the moving table.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of a table positioning device to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a plan view, a side view, and a graph showing a movement locus of a contact point between a circular outer peripheral surface of an eccentric rotary cam and a thrust action surface of a moving table of the table positioning mechanism of the table positioning device of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Table positioning device 2 Fixed reference table 3 Reference plane 4 Moving table 5, 6, 7
Claims (2)
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。A moving table movable and rotatable on a reference plane,
A plurality of sets of table moving mechanisms for moving and rotating the moving table;
Table position detecting means for detecting the position of the moving table;
Drive control means for controlling the drive of the table moving mechanism to position the moving table at a target position based on the detection result of the table position detecting means,
The plurality of sets of table moving mechanisms include first, second, and third table positioning mechanisms,
The moving table has a first thrust acting surface on which a thrust by the first table moving mechanism acts, a second thrust acting surface on which a thrust acts by the second table moving mechanism, and the third table. A third thrust acting surface on which the thrust by the moving mechanism acts,
These first to third thrust action surfaces are arranged such that a triangle is formed by three planes including the first to third thrust action surfaces when viewed from a direction perpendicular to the reference plane. And
A table positioning device, wherein each table moving mechanism includes an eccentric rotary cam having a circular outer peripheral surface in contact with each thrust action surface.
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。In claim 1,
The table positioning device, wherein the table position detecting means includes first to third position sensors for detecting positions of the moving table in a direction orthogonal to the first to third thrust action surfaces. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003111540A JP2004317293A (en) | 2003-04-16 | 2003-04-16 | Table positioning device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003111540A JP2004317293A (en) | 2003-04-16 | 2003-04-16 | Table positioning device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004317293A true JP2004317293A (en) | 2004-11-11 |
Family
ID=33472059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003111540A Pending JP2004317293A (en) | 2003-04-16 | 2003-04-16 | Table positioning device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004317293A (en) |
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2003
- 2003-04-16 JP JP2003111540A patent/JP2004317293A/en active Pending
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