JP2007127146A - Linear feeding mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転シャフトに外装された移動子をそのシャフトの長手方向に往復移動させる直線送り機構に関し、特に、CCDマイクロスコープの観察対象物を載せるXYステージの送り機構などに用いて好適なものである。 The present invention relates to a linear feed mechanism that reciprocates a moving element mounted on a rotating shaft in the longitudinal direction of the shaft, and is particularly suitable for use in a feed mechanism of an XY stage on which an observation object of a CCD microscope is placed. It is.
この種の送り機構としては、ネジシャフトに送りナットを螺合させたネジ送り機構が一般的である。
しかしながら、これをCCDマイクロスコープのXYステージの送り機構として用いると、ネジ送り機構はネジシャフトの一回転当りの送り量が常に一定であるため、拡大倍率を変更したときに不便になるという問題があった。
すなわち、CCDマイクロスコープは必要に応じて拡大倍率を変更するため、拡大倍率が高い場合は送り量を小さく、拡大倍率が低い場合は送り量を大きくできれば操作性が向上する。
このため、従来より送り量が可変の直線送り機構が提案されている。
However, if this is used as a feed mechanism for an XY stage of a CCD microscope, the screw feed mechanism is inconvenient when changing the enlargement magnification because the feed amount per revolution of the screw shaft is always constant. there were.
That is, since the CCD microscope changes the enlargement magnification as necessary, the operability is improved if the feed amount can be reduced when the enlargement magnification is high and the feed amount can be increased when the enlargement magnification is low.
For this reason, a linear feed mechanism with a variable feed amount has been proposed.
この直線送り機構は、図10に示すように、回転シャフトSに外装した移動子MをそのシャフトSの長手方向に往復移動させるもので、移動子Mには、回転シャフトSに対して所定の捩れ角θをもって圧接される送りローラRが取り付けられ、その捩れ角θを調整することにより回転シャフトSの一回転当りの移動子Mの送り量を可変調整できるようになっている。 As shown in FIG. 10, this linear feed mechanism reciprocates a moving element M mounted on the rotating shaft S in the longitudinal direction of the shaft S. The moving element M has a predetermined movement with respect to the rotating shaft S. A feed roller R that is press-contacted with a twist angle θ is attached, and the feed amount of the moving element M per one rotation of the rotary shaft S can be variably adjusted by adjusting the twist angle θ.
すなわち、送りローラRは、回転シャフトSの回転に従動して回転シャフトS上を転がるが、送りローラRの回転軸XRと直交する方向に回転しようとするため、回転シャフトSの回転軸XSと送りローラRの回転軸XRが捩れていると、その捩れ角θに応じて斜め方向に転がる。
ここで捩れ角θが変化すると、図10(a)及び(b)に示すように、送りローラRの転がり方向DA、DBが変化するので、回転シャフトSの一回転当りの送り量が変化することになる。
したがって、送りローラRの回転軸XRの向きを調整することにより、送り量を大きくしたい場合は捩れ角θを大きく、送り量を小さくしたい場合は捩れ角θを小さくするように調節すればよい。
That is, the feed roller R is being driven by the rotation of the rotating shaft S rolls on a rotating shaft S, to try to rotate in the direction perpendicular to the rotation axis X R of the feed roller R, the rotation axis X of the rotating shaft S When the rotating shaft X R of S and the feed roller R is twisted rolls obliquely in accordance with the torsional angle theta.
Now twist angle θ varies, as shown in FIG. 10 (a) and (b), the feed roller R in the rolling direction D A, since D B varies, the feed amount per rotation of the rotating shaft S is Will change.
Therefore, by adjusting the orientation of the rotation axis X R of the feed roller R, increasing the helix angle θ if it is desired to increase the feed amount may be adjusted so as to reduce the twist angle θ if you want to decrease the feed amount .
しかしながら、被観察物の離れた二箇所をそれぞれ高い拡大倍率で観察する場合において、一方の観察部位から他方の観察部位に移動するときは、送り量を大きくしても、ステージの移動時間がかかるという問題があった。
例えば、1辺が数十cmもあるような大型のプリント配線基板の両端に観察部位があるような場合、送り量を大きくしても、その一端から他端まで移動させるために回転シャフトSを何回転も回転し続けなければならない。
However, when observing two distant parts of the object to be observed at a high magnification, when moving from one observation part to the other observation part, it takes time to move the stage even if the feed amount is increased. There was a problem.
For example, when there are observation sites at both ends of a large printed circuit board having a side of several tens of centimeters, the rotary shaft S is moved to move from one end to the other end even if the feed amount is increased. It must continue to rotate for many revolutions.
そこで本発明は、必要に応じて回転シャフト一回転当りの移動子の送り量を調整することができると同時に、回転シャフトに関係なく移動子を自由に往復移動できるようにすることを技術的課題としている。 Therefore, the present invention is capable of adjusting the feed amount of the moving element per rotation of the rotating shaft as required, and at the same time, enabling the moving element to freely reciprocate regardless of the rotating shaft. It is said.
この課題を解決するために、本発明は、回転シャフトに外装された移動子をそのシャフトの長手方向に往復移動させる直線送り機構であって、前記回転シャフトに対して所定の捩れ角をもって圧接される送りローラが前記移動子に取り付けられ、その捩れ角を調整することにより回転シャフト一回転当たりの移動子の送り量を可変調整する送り量可変機構と、前記送りローラの回転シャフトに対する圧接力を解除して移動子を移動自在とする送り解除機構を備えたことを特徴としている。 In order to solve this problem, the present invention provides a linear feed mechanism for reciprocating a slider mounted on a rotating shaft in the longitudinal direction of the shaft, and is pressed against the rotating shaft with a predetermined twist angle. A feed roller is attached to the moving element, and a feed amount variable mechanism that variably adjusts the moving amount of the moving element per rotation of the rotating shaft by adjusting a twist angle thereof; and a pressure contact force of the feeding roller with respect to the rotating shaft. It is characterized by having a feed canceling mechanism that cancels and enables the mover to move freely.
本発明の直線送り機構によれば、回転シャフトに外装された移動子に、回転シャフトに対して所定の捩れ角をもって圧接される送りローラが取り付けられているので、回転シャフトを正逆回転することにより、送りローラが回転シャフト上を斜めに転がり、移動子が回転シャフトの長手方向に往復移動される。
このとき、送り量可変機構により送りローラの捩れ角を変化させると、回転シャフト上を斜めに転がる送りローラの進行方向の傾きが変化するので回転シャフト一回転当たりの移動子の送り量を調整できる。
また、送り解除機構により、送りローラの回転シャフトに対する圧接力を解除すれば、送りローラが回転シャフトから受ける摩擦力がほとんどなくなるので、移動子は回転シャフトからフリーになり、したがって回転シャフトの長手方向に沿って移動子を手動で自由に移動させることができるという効果がある。
According to the linear feed mechanism of the present invention, a feed roller that is press-contacted with a predetermined twist angle with respect to the rotary shaft is attached to the mover mounted on the rotary shaft, so that the rotary shaft can be rotated forward and backward. As a result, the feed roller rolls obliquely on the rotating shaft, and the slider is reciprocated in the longitudinal direction of the rotating shaft.
At this time, if the torsion angle of the feed roller is changed by the feed amount variable mechanism, the inclination of the feed roller moving in an oblique direction on the rotating shaft changes, so that the moving amount of the moving element per rotation of the rotating shaft can be adjusted. .
In addition, if the pressure contact force of the feed roller to the rotating shaft is released by the feed releasing mechanism, the frictional force that the feed roller receives from the rotating shaft is almost eliminated, so the moving element is free from the rotating shaft, and therefore the longitudinal direction of the rotating shaft. There is an effect that the movable member can be manually moved freely along the line.
本例では、必要に応じて回転シャフト一回転当りの移動子の送り量を調整することができると同時に、回転シャフトに関係なく移動子を自由に往復移動できるようにするという目的を達成するために、回転シャフトに対して所定の捩れ角をもって圧接される送りローラを移動子に取り付け、その捩れ角を調整することにより回転シャフト一回転当たりの移動子の送り量を可変調整する送り量可変機構と、前記送りローラの回転シャフトに対する圧接力を解除して移動子を移動自在とする送り解除機構を設けた。 In this example, in order to achieve the object of being able to adjust the feed amount of the moving element per rotation of the rotating shaft as required, and at the same time freely moving the moving element regardless of the rotating shaft. Further, a feed amount variable mechanism that variably adjusts the feed amount of the mover per one rotation of the rotating shaft by attaching a feed roller pressed against the rotating shaft with a predetermined twist angle to the mover and adjusting the twist angle. And a feed release mechanism that releases the pressure contact force of the feed roller with respect to the rotating shaft to make the mover movable.
図1は本発明に係る直線送り機構の要部を示す分解組立図、図2はその全体外観図、
図3は送り量可変機構の動作を示す説明図、図4は送り解除機構の動作を示す説明図、
図5は他の実施形態を示す概略斜視図、図6はその平面図、図7はその中央部縦断面図、図8はさらに他の実施形態を示す概略斜視図、図9はその断面図である。
FIG. 1 is an exploded view showing the main part of the linear feed mechanism according to the present invention, FIG.
3 is an explanatory diagram showing the operation of the feed amount variable mechanism, FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of the feed release mechanism,
FIG. 5 is a schematic perspective view showing another embodiment, FIG. 6 is a plan view thereof, FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a central portion thereof, FIG. 8 is a schematic perspective view showing still another embodiment, and FIG. It is.
図1乃至図4に示す直線送り機構1は、ステージを取り付けるスライダ2を左右に往復移動させるもので、スライダ2を案内するガイドレール3を設けたベース4に、前記ガイドレールと平行に回転シャフトSが設けられ、その回転シャフトSに外装された移動子Mがスライダ2に固定されており、回転シャフトSを正逆回転することにより移動子Mがその長手方向に往復移動されるようになっている。
A linear feed mechanism 1 shown in FIGS. 1 to 4 reciprocates a
移動子Mは、回転シャフトSに対して三方向から所定の捩れ角をもって圧接される送りローラRを備えており、これにより回転シャフトSの回転運動を移動子Mの直線運動に変換するようになっている。
送りローラRは、円柱状のローラホルダ5の直径方向に回転軸XRが取り付けられてその下端部から突出して設けられ、このローラホルダ5が、回転シャフトSを遊挿する挿通孔6を中心に形成した円柱状の基体7に装着されている。
基体7にはその周面から中心に向かって三つのホルダ装着孔8が等角的に形成され、各装着孔8にローラホルダ5が回動可能に装着されて、三つの送りローラRにより回転シャフトSを3点支持している。
The mover M is provided with a feed roller R that is pressed against the rotating shaft S from the three directions with a predetermined twist angle, so that the rotating motion of the rotating shaft S is converted into the linear motion of the moving member M. It has become.
Feed roller R is the rotation axis X R is attached to the diametrical direction of the
Three holder mounting holes 8 are formed equiangularly on the
また、移動子Mには、回転シャフトSの一回転当たりの移動子Mの送り量を可変調整する送り量可変機構Lと、移動子Mを回転シャフトSの長手方向へ移動自在とする送り解除機構Fを備えている。
送り量可変機構Lは、送りローラRの捩れ角θを調整するもので、ローラホルダ5の周面から半径方向に延長された揺動レバー9と、各揺動レバー9に係合する放射状のカム溝10を形成したカム11を備え、このカム11が基体7に回転可能に装着されたカムカバー12に固定され、カムカバー12にはカム11を回転させる操作レバー13が取り付けられている。
Further, the mover M includes a feed amount variable mechanism L that variably adjusts the feed amount of the mover M per rotation of the rotary shaft S, and a feed release that makes the mover M movable in the longitudinal direction of the rotary shaft S. A mechanism F is provided.
The feed amount variable mechanism L adjusts the twist angle θ of the feed roller R, and includes a
図3(a)及び(b)は回転シャフトSを上から見たときのカム11と送りローラRの動きを示す説明図、図3(c)はカムカバー12を外したときのカム11と揺動レバー9の動きを示す説明図である。
図1矢印A1方向に操作レバー13を回動させると、図3(c)に示すようにカム11は反時計回りA2方向に回転され、図3(a)及び(b)に示すように、カム溝10に係合された揺動レバー9が回動されて、ローラホルダ5がホルダ装着孔8内で矢印A3方向に回転され、送りローラR回転軸XRと回転シャフトSの回転軸XSの成す捩れ角θが例えば捩れ角が0°≦θ≦60°の範囲で変化する。
これにより、捩れ角θの大きさに応じて送り量を可変調整できるようになっている。
3 (a) and 3 (b) are explanatory views showing the movement of the
Figure 1 rotates the
Thereby, the feed amount can be variably adjusted according to the magnitude of the twist angle θ.
また、送り解除機構Fは、円筒周面のすり割14により複数のバネ片15を形成したチャック16が基体7に外装され、バネ片15の外周面に形成されたテーパ面15aと、基体7の片端側に螺合する押し筒17の開口端内周面に形成されたテーパ面17aが摺接されるように形成されており、押し筒17にはこれを回転させて左右にネジ送りする操作レバー18が取り付けられている。
Further, the feed releasing mechanism F includes a
そして、図1に示す矢印A4方向に操作レバー18を倒すと、押し筒17が図4(a)に示す矢印A5方向へ進出し、押し筒17のテーパ面17aがバネ片15の弾撥力に抗してテーパ面15aを押すので、バネ片15が矢印A6方向へ押し込まれ、押圧ボール19を介してローラホルダ5の下端に取り付けられた送りローラRを回転シャフトSに圧接する。
これにより、送りローラRが回転シャフトSから受ける摩擦力が大きくなるので、移動子Mは回転シャフトSに拘束され、回転シャフトSを正逆回転することによりその長手方向に沿って移動子Mは往復移動される。
When the defeat control lever 18 in the arrow A 4 direction shown in FIG. 1,
As a result, the frictional force that the feed roller R receives from the rotating shaft S increases, so that the moving element M is restrained by the rotating shaft S, and the moving element M is moved along the longitudinal direction by rotating the rotating shaft S forward and backward. It is reciprocated.
また、回転シャフトSによる送りを解除する場合は、図1に示す反矢印A4方向に操作レバー18を倒すと、押し筒17が図4(b)に示す矢印A7方向へ退避するので、バネ片15がその弾撥力により矢印A8方向に広がって、送りローラRの回転シャフトSへの圧接力が解除される。
これにより、送りローラRが回転シャフトSから受ける摩擦力がほとんどなくなるので、移動子Mは回転シャフトSからフリーになり、したがって回転シャフトSの長手方向に沿って移動子Mを手動で自由に移動させることができる。
In the case of releasing the feeding by rotating the shaft S, when defeat opposite to the arrow A 4 direction to the
As a result, the frictional force that the feed roller R receives from the rotating shaft S is almost eliminated, so that the moving element M is free from the rotating shaft S. Therefore, the moving element M is manually moved freely along the longitudinal direction of the rotating shaft S. Can be made.
このように本例によれば、送り解除機構Fの操作レバー18を操作することにより、回転シャフトSと移動子Mとの係合を係脱することができ、その係合状態を解除すれば移動子Mを回転シャフトSによる送り量に関係なく、手動で押し動かすことができる。
また、回転シャフトSと移動子Mを係合させれば、回転シャフトSの回転により一定の送り量で移動子Mを往復移動させることができる。この場合に、送りローラRの捩れ角θを調整できるので、回転シャフトSの一回転当りの送り量も任意に設定できる。
As described above, according to this example, by operating the
Further, when the rotary shaft S and the mover M are engaged, the mover M can be reciprocated with a constant feed amount by the rotation of the rotary shaft S. In this case, since the torsion angle θ of the feed roller R can be adjusted, the feed amount per rotation of the rotary shaft S can be arbitrarily set.
図5乃至図7は本発明の他の実施形態を示す説明図である。なお、図1と共通する部分は同一符号を付して詳細説明を省略する。
本例の直線送り機構21は、回転シャフトSに圧接される送りローラとして捩れ角がθ1及びθ2の二種類のローラR1及びR2を個別に備えた送りユニットU1及びU2が移動子Mに取り付けられ、送りユニットU1及びU2のローラR1及びR2を択一的に圧接させる操作レバー(ローラ選択手段)22を備えている。
5 to 7 are explanatory views showing other embodiments of the present invention. The parts common to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
The
送りユニットU1及びU2は、回転シャフトSの下面側を支持する送りローラR1及びR2を配したベースブロックB1及びB2と、回転シャフトSの上面側から圧接される送りローラR1及びR2を配した圧接ブロックP1及びP2を備えている。
圧接ブロックP1及びP2は、ベースブロックB1及びB2に板バネ23を介して取り付けられ、その自由端側に配された操作ローラD1及びD2を操作レバー22により上下動させることにより、ローラR1及びR2を択一的に圧接できるようになっている。
The feed units U 1 and U 2 include base blocks B 1 and B 2 provided with feed rollers R 1 and R 2 that support the lower surface side of the rotary shaft S, and a feed roller R that is pressed from the upper surface side of the rotary shaft S. The pressure contact blocks P 1 and P 2 having 1 and R 2 are provided.
The pressure-contact blocks P 1 and P 2 are attached to the base blocks B 1 and B 2 via a
操作レバー22には、その回転中心部にディスク24が設けられ、該ディスク24には操作レバー22に対して回転中心の反対側に中立位置を割り出す切り欠きNCが形成され、また、操作レバー22の左右両側に中心角45°で切り欠きN1及びN2が形成されている。
The operating
ここで、操作レバー22を左に45°傾けると、図7(a)に示すように、ディスク24に形成された切り欠きN1が操作ローラD1の位置に到来して操作ローラD1が切り欠きN1に落ち込むので、送りユニットU1の圧接ブロックP1が板バネ23の弾撥力により押し下げられ、送りローラR1が回転シャフトSの上面側から圧接される。
したがって、回転シャフトSを回転することにより、移動子Mは送りローラR1の捩れ角θ1に応じた送り量で送られることとなる。
また、操作レバー22を右に45°傾けると、同様にして、送りユニットU2の圧接ブロックP2が板バネ23の弾撥力により押し下げられ、移動子Mは送りローラR2の捩れ角θ2に応じた送り量で送られることとなる。
Here, tilting 45 ° the operating
Therefore, by rotating the rotary shaft S, the moving element M is fed at a feed amount corresponding to the twist angle θ 1 of the feed roller R 1 .
Similarly, when the
また、操作レバー22を揺動させてローラDCが切り欠きNCに落ちるように正面側に向けると、図7(b)に示すように、操作ローラD1及びD2がいずれもディスク24上に乗り上げるので、送りローラR1及びR2の双方とも回転シャフトSに圧接されず、したがって、移動子Mは回転シャフトSの回転に関係なく、自由に往復移動できる。
Also, when directed to the front side so as to fall in to swing the operating
したがって、本例では、送りユニットU1及びU2と、その圧接ブロックP1及びP2に取り付けられた送りローラR1及びR2を択一的に回転シャフトSに圧接させ、あるいは、同時に、回転シャフトSから浮かすことができる操作レバー22が、送り量可変機構Lを構成すると共に送り解除機構Fを構成する。
Thus, in this example, the feed unit U 1 and U 2, alternatively is pressed against the rotating shaft S of the feed roller R 1 and R 2 attached to the pressure blocks P 1 and P 2, or at the same time, The
図8及び図9はさらに他の実施形態を示す。なお、図1と共通する部分は同一符号を付して詳細説明を省略する。
本例の直線送り機構31は、回転シャフトSに圧接される送りローラRが、回転シャフトSに摺動される移動子Mに設けられている。
送りローラRは、円柱状のローラホルダ5の直径方向に回転軸XRが取り付けられて、その下端部から突出して設けられており、このローラホルダ5が、回転シャフトSを挿通する挿通孔6を有する基体32に装着されている。
8 and 9 show still another embodiment. The parts common to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In the
Feed roller R is the rotation axis X R is attached to the diametrical direction of the
基体32にはその上面側から回転シャフトSの中心に向かう一つのホルダ装着孔33が形成され、該各装着孔33にローラホルダ5が回動可能に装着されている。
また、ローラホルダ5の上面には、ローラホルダ5を揺動させることにより送りローラRの捩れ角を調整する操作レバー34が取り付けられ、さらに基体32の上面に取り付けられたカバー35には、ローラホルダ5を加圧して送りローラRを回転シャフトSに圧接させる圧力調整ボルト36が設けられている。
One
An
本例では、操作レバー34を操作することにより、ローラホルダ5に取り付けられた送りローラRの捩れ角を調整することにより回転シャフトSの一回転当たりの送り量を調整することができる。
したがって、ローラホルダ5に取り付けられた送りローラRと、これを揺動させる操作レバー34が、送り量可変機構Lを構成する。
また、圧力調整ボルト36を緩めることにより、送りローラRの回転シャフトSへの圧接力が解除されるので、送りローラRが回転シャフトSから受ける摩擦力がほとんどなくなって、移動子Mは回転シャフトSからフリーになり、回転シャフトSの長手方向に沿って移動子Mを手動で自由に移動させることができる。
したがって、圧力調整ボルト36が送り解除機構Fを構成する。
In this example, by operating the
Therefore, the feed roller R attached to the
Further, by loosening the
Therefore, the
以上述べたように、本発明は、ステージの送り機構などの用途に適用できる。 As described above, the present invention can be applied to uses such as a stage feed mechanism.
1、21、31 直線送り機構
S 回転シャフト
M 移動子
R 送りローラ
L 送り量可変機構L
F 送り解除機構F
1, 21, 31 Linear feed mechanism S Rotating shaft M Mover R Feed roller L Feed amount variable mechanism L
F Feed release mechanism F
Claims (2)
前記回転シャフトに対して所定の捩れ角をもって圧接される送りローラが前記移動子に取り付けられ、その捩れ角を調整することにより回転シャフト一回転当たりの移動子の送り量を可変調整する送り量可変機構と、前記送りローラの回転シャフトに対する圧接力を解除して移動子を移動自在とする送り解除機構を備えたことを特徴とする直線送り機構。 A linear feed mechanism for reciprocating a moving element sheathed on a rotating shaft in the longitudinal direction of the shaft,
A feed roller that is pressed against the rotating shaft with a predetermined twist angle is attached to the moving element, and a feed amount variable for adjusting a moving amount of the moving element per rotation of the rotating shaft by adjusting the twist angle. A linear feed mechanism comprising: a mechanism; and a feed release mechanism that releases the pressure contact force of the feed roller with respect to the rotating shaft to make the mover movable.
2. The linear feed mechanism according to claim 1, further comprising two types of rollers having different twist angles as the feed roller, and a roller selection unit that selectively press-contacts the roller as the feed amount variable mechanism.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 2005-11-01 JP JP2005318154A patent/JP2007127146A/en active Pending
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