JP2007168021A - モニター付き作業台 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 作業対象物をセットするテーブル14を備えた作業台10において、テーブル14にセットされた作業対象物を監視するモニター70を備えたこと。さらに、テーブル14は横軸20および縦軸を回転中心として回転可能であり、テーブル14の下側に円弧状の歯車を付設し、前記円弧状の歯車の回転中心を横軸20とし、前記円弧状の歯車に螺合して前記円弧状の歯車を回転させる第1駆動手段とが設けられている。さらに、前記縦軸が前記円弧状の歯車に回転可能に支えられ、前記縦軸を駆動する第2駆動手段が前記円弧状の歯車に取り付けられている。さらに、モニター70はテーブル14にセットされた作業対象物を撮影するカメラ72とこのカメラ72が撮影した前記作業対象物の画像を表示する表示部74を備えている。
【選択図】 図2
Description
このため、作業用のテーブルを旋回、揺動、昇降自在に支持し、かつ作業用のテーブルの位置および向きの調節を容易にすることができる。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、モニターで作業対象物を監視しつつ作業対象物の加工をすることができるモニター付き作業台を提供することである。
これにより、モニターによりテーブルにセットされた作業対象物を監視しつつ、作業対象物を加工することができる。
これにより、第1駆動手段が円弧状の歯車に螺合して前記円弧状の歯車を回転させると、前記テーブルが横軸を回転中心として回転する。
これにより、第2駆動手段が縦軸を駆動すると、前記テーブルは前記縦軸を回転中心として回転する。ここで、前記縦軸が前記円弧状の歯車に回転可能に支えられ、前記第2駆動手段が前記円弧状の歯車に取り付けられているので、前記テーブルを前記横軸を回転中心として回転させることができるともに、上記縦軸を回転中心として前記テーブルを回転させることができる。
これにより、モニターのカメラが前記テーブルにセットされた作業対象物を撮影し、モニターの表示部が前記カメラが撮影した前記作業対象物の画像を表示することができる。
これにより、XYZ軸の3軸方向の少なくとも1つの軸方向にカメラの位置を調節することができるので、カメラの位置を作業対象物の撮影に適した位置にすることができる。
これにより、螺合解消手段が螺合部材とネジ部材との螺合状態を解いた場合には、摺動部材はネジ部材に関係なくガイド用部材に沿って摺動でき、ネジ部材と螺合部材とが螺合している場合には、ネジ部材の回転に従って螺合部材が移動するので、ネジ部材の回転に従って摺動部材が移動する。このため、摺動部材に取り付けられたカメラが移動する。
これにより、螺合解消手段において、レバー等の回転手段によりピニオンを回転させると、このピニオンの回転に従ってラックとなる螺合部材が移動する。
さらに、請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果とともに、テーブルを横軸の周りに回転させて、テーブルを作業対象物の加工に適した姿勢にすることができる。
さらに、請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の発明の効果とともに、テーブルを縦軸の周りに回転させて、テーブルを作業対象物の加工に適した姿勢にすることができる。
さらに、請求項4記載の発明によれば、請求項1から3までのいずれかに記載した発明の効果とともに、モニターで作業対象物の加工状態を確認することができる。
さらに、請求項5記載の発明によれば、請求項4記載の発明の効果とともに、カメラの位置を調節することにより、カメラにより作業対象物を撮影することが容易になる。
さらに、請求項6記載の発明によれば、請求項4または5記載の発明の効果とともに、カメラの位置の調節において、カメラの位置を大きく移動させる場合と微調整する場合とを切り替えることができる。
さらに、請求項7記載の発明によれば、請求項6記載の発明の効果とともに、前記螺合解消手段を容易に構成することができる。
図1は本発明の実施の形態に係るモニター付き作業台の正面を示し、図2は図1のモニター付き作業台の右側面を示し、図3は図1のモニター付き作業台の平面を示す。さらに、図4は図2の内部構造を示し、図5は図2のテーブルの内部構造を示し、図6は図2のモニターのカメラのX軸方向の移動手段を示し、図7は図1のモニターのカメラの摺動部材を示し、図8は図7の摺動部材の右側面を示し、図9は図7の摺動部材の左側面を示し、図10は図2のモニター付き作業台の操作盤の正面を示す。さらに、図11は図5のモータの配線を示し、図12は図1のモニター付き作業台の操作手順を示すフローチャートである。
なお、作業台10には、台座11の上に支柱13が立設されている。台座11は複数の車輪12で支えられているので、移動可能である。
フレーム40は支柱13に対して昇降可能である。すなわち、図4に示すように、昇降用モータ41(図2参照)がフレーム40に取り付けられ、昇降用モータ41の軸41aの上端部には歯車42が固定され、さらに、歯車43が歯車42に螺合している。なお、歯車42、43はフレーム40の梁40aに回転自在に支えられている。歯車43の軸はボールネジ44であり、ボールネジ44にはナット部材45が螺合し、ナット部材45は角柱状の支柱13の内部の梁13aに固定されている。このため、昇降用モータ41により歯車42、43およびボールネジ44を回転させると、フレーム40を支柱13に対して昇降させることができる。
具体的には、図5に示すように、テーブル14の下側に円弧状の歯車21が付設され、円弧状の歯車21の回転中心を横軸20とし、円弧状の歯車21に螺合して円弧状の歯車21を回転させる第1駆動手段22が設けられている。
この第1駆動手段22は、横軸用モータ23(図2参照)とこの横軸用モータ23により駆動される横軸用歯車列24を備えている。歯車列24は順次螺合する第1歯車24a、第2歯車24b、第3歯車24cおよび第3歯車24cと同軸の第4歯車24dを備えている。ここで、第1歯車24aの回転軸は横軸用モータ23により回転させられ、第4歯車24dは円弧状の歯車21に螺合している。また、横軸用モータ23はフレーム40に取り付けられ、横軸用歯車列24は回転可能状態でフレーム40に支えられている。
なお、図11に示すように、横軸用モータ23は電磁ブレーキ23aを備え、位相用コンデンサ23bにより端子間の位相を変化させている交流モータである。23cは交流入力端子であり、スイッチ23dは横軸用モータ23の運転・停止を切り替えるスイッチである。後述する縦軸用モータ34(図5参照)も横軸用モータ23と同様である。
具体的には、縦軸31が円弧状の歯車21の上部に軸受32により回転可能に支えられ、縦軸31を駆動する第2駆動手段33が円弧状の歯車21に取り付けられている。この第2駆動手段33は、縦軸用モータ34およびこの縦軸用モータ34により回転させられる縦軸用歯車列35を備えている。なお、第2駆動手段33は円弧状の歯車21に取り付けられているので、円弧状の歯車21と一緒に回転する。縦軸用歯車列35は、第1歯車35a、第2歯車35b、第3歯車35cおよび第4歯車35fを備えている。第1歯車35aは縦軸用モータ34により駆動されて回転する傘歯車であり、第2歯車35bは第1歯車35aに螺合する傘歯車であり、第2歯車35bと第3歯車35cの共通の軸35dは軸受35eにより円弧状の歯車21の上端部に回転自在に支持されている。さらに、第4歯車35fは第3歯車35cと螺合し、縦軸31が第4歯車35fの軸となっている。
ここで、作業台10の前後方向をX軸とし、前記X軸に直交する横方向をY軸とし、前記X軸およびY軸に直交する縦方向をZ軸とすると、顕微鏡71付きカメラ72の位置はXYZの3軸方向の少なくとも1つの軸方向に調節可能である。
具体的には、横ガイド部材51は一対の横棒であり、その両端には第1および第2フレーム53a、53bが取り付けられ、この第1および第2フレーム53a、53bに回動自在に横ネジ部材52が支持されている。そして、横ネジ部材52の両端には第1および第2ハンドル52a、52bが取り付けられている。
そして、図2に示すように、カメラ72は後述する縦ガイド部材61、顕微鏡71等を介して摺動部材54に取り付けられている。
具体的には、横ネジ部材52と直交する方向の第1孔54aが摺動部材54に設けられ、この第1孔54a内にて、第1螺合部材55が横ネジ部材52と直交する方向に移動可能に配設されている。第1螺合部材55は棒状であり、この第1螺合部材55には横ネジ部材52が挿通する孔55aが形成され、孔55aの一部分に横ネジ部材52に螺合するネジ部55bが形成されている。
さらに、第1螺合解消手段56は第1螺合部材55をラックとし、前記ラックに螺合する第1ピニオン57とこの第1ピニオン57を回転させるレバ−等の第1回転手段58を備えている。
具体的には、縦ガイド部材61は一対の互いに平行な縦棒であり、その上下の両端には上フレーム63aおよび下フレーム63b(図2参照)が取り付けられ、このフレーム63a、63bに回動自在に縦ネジ部材62が支持されている。縦ネジ部材62の上端には上ハンドル62aが取り付けられている。そして、顕微鏡71は下フレーム63bに取り付けられ、カメラ72は顕微鏡71の上端部に取り付けられ、顕微鏡71で拡大(例えば10倍〜60倍)した画像を撮影する。さらに、発光ダイオード等の照明装置73(図2参照)が下フレーム63bに取り付けられている。この照明装置73はテーブル14にセットされた作業対象物90(図5参照)を照らす。
具体的には、縦ネジ部材62と直交する方向の第2孔54bが摺動部材54に設けられ、この第2孔54b内にて、第2螺合部材65が縦ネジ部材62と直交する方向に移動可能に配設されている。第2螺合部材65は棒状であり、この第2螺合部材65には縦ネジ部材62が挿通する孔65aが形成され、孔65aの一部分に縦ネジ部材62に螺合するネジ部65bが形成されている。
さらに、第2螺合解消手段66は第2螺合部材65をラックとし、これに螺合する第2ピニオン67とこの第2ピニオン67を回転させるレバ−等の第2回転手段68を備えている。
つぎに、テーブル14の位置の調節をする(ステップS3)。具体的には、必要に応じて、上下スイッチ84により昇降用モータ41を制御してテーブル14を上下移動し(図1参照)、回転スイッチ85により縦軸用モータ34を制御してテーブル14を左右(最大360度)回転移動し(図3参照)、角度スイッチ86により横軸用モータ23を制御してテーブル14を角度(最大90度)回転移動する(図2参照)。
つぎに、顕微鏡71を利用する場合には(ステップS4)、モニタースイッチ83をオンにしてモニター70を作動させるとともに、ライトスイッチ82をオンにして照明装置73を点灯する(ステップS5)し、顕微鏡71の位置の調節して(ステップS6)、作業対象物90に対し磨き、検査などの作業をする(ステップS7)。
一方、顕微鏡71を利用しない場合には(ステップS4)、直ちに、上記作業をする(ステップS7)。そして、作業を終了したときに(ステップS8)、作業対象物90をテーブル14から外す(ステップS9)。最後に電源スイッチ81をオフにする(ステップS10)。
モニター70によりテーブル14にセットされた作業対象物90を監視しつつ、作業対象物90を加工することができる。
さらに、第1駆動手段22が円弧状の歯車21に螺合して円弧状の歯車21を回転させると、テーブル14が横軸20を回転中心として回転する。
さらに、第2駆動手段33が縦軸31を駆動すると、テーブル14は縦軸31を回転中心として回転する。ここで、縦軸31が円弧状の歯車21に回転可能に支えられ、第2駆動手段33が円弧状の歯車21に取り付けられているので、テーブル14を横軸20を回転中心として回転させることができるともに、縦軸31を回転中心としてテーブル14を回転させることができる。
さらに、XYZ軸の3軸方向の少なくとも1つの軸方向にカメラ71の位置を調節することができるので、カメラ71の位置を作業対象物90の撮影に適した位置にすることができる。
さらに、第1螺合解消手段56において、レバー等の回転手段58によりピニオン57を回転させると、このピニオ57ンの回転に従ってラックとなる第1螺合部材55が移動する。
さらに、第2螺合解消手段66において、レバー等の第2回転手段68により第2ピニオン67を回転させると、この第2ピニオン67の回転に従ってラックとなる第2螺合部材65が移動する。
14 テーブル
20 横軸
21 円弧状の歯車
22 第1駆動手段
31 縦軸
33 第2駆動手段
51 横ガイド部材
52 横ネジ部材
54 摺動部材
55 第1螺合部材
56 第1螺合解消手段
57 第1ピニオン
58 第1回転手段
61 縦ガイド部材
62 縦ネジ部材
65 第2螺合部材
66 第2螺合解消手段
67 第2ピニオン
68 第2回転手段
70 モニター
71 顕微鏡
72 カメラ
74 表示部
90 作業対象物
Claims (7)
- 作業対象物をセットするテーブルを備えた作業台において、
前記テーブルにセットされた作業対象物を監視するモニターを備えたことを特徴とするモニター付き作業台。 - 請求項1に記載したモニター付き作業台であって、
前記テーブルは横軸を回転中心として回転可能であり、
前記テーブルの下側に円弧状の歯車を付設し、前記円弧状の歯車の回転中心を前記横軸とし、
前記円弧状の歯車に螺合して前記円弧状の歯車を回転させる第1駆動手段とが設けられていることを特徴とするモニター付き作業台。 - 請求項2に記載したモニター付き作業台であって、
前記テーブルは縦軸を回転中心として回転可能であり、
前記縦軸が前記円弧状の歯車に回転可能に支えられ、
前記縦軸を駆動する第2駆動手段が前記円弧状の歯車に取り付けられていることを特徴とするモニター付き作業台。 - 請求項1から3までのいずれかに記載したモニター付き作業台であって、
前記モニターは前記テーブルにセットされた作業対象物を撮影するカメラとこのカメラが撮影した前記作業対象物の画像を表示する表示部を備えていることを特徴とするモニター付き作業台。 - 請求項4記載のモニター付き作業台であって、
作業台の前後方向をX軸とし、前記X軸に直交する横方向をY軸とし、前記X軸およびY軸に直交する縦方向をZ軸とすると、
前記カメラの位置はXYZの3軸方向の少なくとも1つの軸方向に調節可能であることを特徴とするモニター付き作業台。 - 請求項4または5記載のモニター付き作業台であって、
前記XYZの3軸方向の少なくとも1つの軸方向のガイド用部材と、
前記ガイド用部材に平行に配設されたネジ部材と、
前記ガイド用部材に沿って摺動する摺動部材とを備え、
前記カメラは前記摺動部材に取り付けられ、
前記摺動部材には前記ネジ部材に螺合して前記ネジ部材の回転により前記ネジ部材の軸方向に移動する螺合部材を設け、
前記螺合部材を前記ネジ部材と直交する方向に移動させて前記螺合部材の螺合状態を解く螺合解消手段を備えていることを特徴とするモニター付き作業台。 - 請求項6記載のモニター付き作業台であって、
前記螺合解消手段は前記螺合部材をラックとし、前記ラックに螺合するピニオンとこのピニオンを回転させるレバ−等の回転手段を備えることを特徴とするモニター付き作業台。
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