JP3133886U - Rotary positioning stage - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構造で高精度の角度補正が可能であり、かつ、回転テーブルの周囲から突出するものが少ない回転位置決めステージの提供。
【解決手段】本体2、回転テーブル3、シャフト6、ステッピングモータ5及び板カム4を備える。回転テーブル3の下面側にステッピングモータ5を配置してその出力軸9を回転テーブル3のシャフト6と平行に配置する。板カム4を回転テーブルの下面側であって、回転テーブル3とステッピングモータ5との間にこれらと重合させて配置する。回転テーブル3から突出させた駆動ピン13を板カム4のカム周面に当接させるとともに、駆動ピン13を板カム側へ常時付勢する手段を設ける。
【選択図】図1Provided is a rotary positioning stage that is capable of highly accurate angle correction with a simple structure and has few projections from the periphery of a rotary table.
A main body 2, a rotary table 3, a shaft 6, a stepping motor 5, and a plate cam 4 are provided. A stepping motor 5 is arranged on the lower surface side of the turntable 3 and its output shaft 9 is arranged in parallel with the shaft 6 of the turntable 3. The plate cam 4 is disposed on the lower surface side of the turntable and overlaps with the turntable 3 and the stepping motor 5. A drive pin 13 protruding from the rotary table 3 is brought into contact with the cam circumferential surface of the plate cam 4 and means for constantly urging the drive pin 13 toward the plate cam side is provided.
[Selection] Figure 1
Description
この考案は、ワーク(処理対象物)の角度補正をする装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for correcting the angle of a workpiece (processing object).
自動組立て機や検査機での搬送途中あるいは組立て・検査の工程において、正確な加工・組立てあるいは検査を行うためには対象物であるワークを正しい角度位置に配置することが重要である。
この目的のため、ワークを回転テーブル上に載置し、別途検出されたワークの角度的なずれ(回転方向のずれ)に基づいて、回転テーブルを回転させ角度位置を補正する回転ステージが提供されている(特許文献1〜3)。
In order to perform accurate processing / assembly or inspection in the course of conveyance by an automatic assembling machine or inspection machine or in the process of assembling / inspecting, it is important to place the workpiece as an object at the correct angular position.
For this purpose, there is provided a rotary stage in which a work is placed on a rotary table and the rotary table is rotated to correct the angular position based on a separately detected angular deviation (rotational direction deviation) of the work. (
特許文献1の回転ステージは、回転型軸受けを有する載置台(ステージ)1を圧電素子を駆動源とするアクチュエータ(インチワーム)6によって載置台1を微小回転させるものである。また、この文献1には従来例としてパルスモータ5で駆動されるボールねじ3を用いたものも記載されている。ボールねじをウォームギアとすることは容易に想到できる。
The rotation stage of
特許文献2が開示するウェハ10などの円板形状体を位置決めする装置は、回転ステージ2上に載置したウェハ10などの円板形状体の角度位置を補正するもので、回転ステージ2の回転中心とウェハ10の中心位置との位置ずれ角度と位置ずれ距離を検出し、位置ずれ角度に応じて回転ステージを角度補正し、かつ、位置ずれ距離だけ回転ステージそのものを移動させて距離補正するものである。
特許文献3の多自由度位置決めステージは、ボールジョイント4を中心にテーブル2を旋回調節可能に構成したもので、テーブル2の旋回による位置補正は、第1〜第3のスライダ機構10a〜10cにおけるそれぞれのスラスタ部11の位置を調整することでθx、θy、θz方向の角度を補正することによっている。
An apparatus for positioning a disk-shaped body such as a
The multi-degree-of-freedom positioning stage of
特許文献1の回転ステージは高精度に角度位置の補正を行えるものであるが、アクチュエータ6と載置台1の回転角度を検出するための検出器7は、載置台1の外周縁よりも外側に配置され、これらの出力端や検出端は載置台1から外方へ突出した突出部に接している。特許文献1が開示する装置としての構造は原理的なものであり、この文献は回転位置決めステージを小型で使いやすいものにするとの技術的思想を開示するものではない。
Although the rotary stage of
特許文献2の装置は、回転ステージ2を角度補正するための回転機構と距離補正するための直線移動機構が必要であり、構造が複雑である。また、直線移動機構に溝カム4を利用すること及びこれを外周面がカム面である板カムとしてもよい趣旨の記載(同公報段落0047)があるが、この板カムは回転ステージ2の全体を直線移動させる距離補正のために用いられるものであり、角度補正のためではない。
The apparatus of
特許文献3の位置決めステージ3は、多面体切削加工を行うワークの姿勢や反射鏡、追尾用パラボラアンテナなど対象物の姿勢を三次元的に調整しようとするもので、構造が複雑である。組立て・検査の工程において、ワークの角度補正のために、ワークを載置するテーブルが三次元的に位置調整(旋回)させる必要は少ない。
The
この他、従来技術には、回転テーブルを360度回転させるものがあるが、実際の角度補正のためには、10度程度の回転(角度回転)が可能であれば充分である。
一方、回転テーブルをステッピングモータでダイレクトに駆動することも考えられるが停止角度誤差が大きいので、高精度な位置決めには適さない。
In addition, in the prior art, there is a rotating table that rotates 360 degrees. However, it is sufficient for the actual angle correction to be able to rotate about 10 degrees (angle rotation).
On the other hand, it is conceivable to directly drive the rotary table with a stepping motor, but since the stop angle error is large, it is not suitable for highly accurate positioning.
いずれにしても、従来の回転位置決めステージは、構造が複雑であったり、必要以上に多機能なために、初期位置の調整やメインテナンスに時間を要することが多い。また、回転テーブルの周辺に突出物があって、組立てラインや検査ラインに組み込む際に支障をきたすことが多い。
この考案は、簡単な構造で高精度の角度補正が可能であり、回転テーブルの周囲から突出するものが少なく、上下寸法を小さくできてラインに組み込みやすい回転位置決めステージの提供を課題とする。
In any case, since the conventional rotary positioning stage has a complicated structure or has more functions than necessary, it often takes time to adjust and maintain the initial position. In addition, there are many protrusions around the rotary table, which often hinders assembly into an assembly line or inspection line.
It is an object of the present invention to provide a rotary positioning stage that has a simple structure and is capable of highly accurate angle correction, has few protrusions from the periphery of the rotary table, can have a small vertical dimension, and can be easily incorporated into a line.
本体に回転自在に支持された回転テーブルを板カムで回転させる(角度送り)構造とする。この場合、板カムは回転テーブルと本体との間にこれらと重なる状態で配置する。
また、回転テーブルの回転軸線と板カムの回転軸線が平行となる配置にする。
板カムは手動で回転させることもあるが、多くはステッピングモーターを利用する。
回転テーブルは、通常、シャフトで本体に回転可能に支持されるが、周縁部で本体へ回転可能に支持させることもある。
A rotary table that is rotatably supported by the main body is rotated by a plate cam (angle feed). In this case, the plate cam is disposed between the rotary table and the main body so as to overlap them.
Further, the rotation axis of the rotary table and the rotation axis of the plate cam are arranged in parallel.
The plate cam may be rotated manually, but many use a stepping motor.
Usually, the rotary table is rotatably supported on the main body by a shaft, but may be rotatably supported on the main body at the peripheral edge.
回転テーブルの微小回転に板カムを利用すること、板カムを回転テーブルと本体との間に重なる状態で配置すること及び回転テーブルの回転軸線と板カムの回転軸線を平行に配置することにより、回転テーブルを駆動するための部材が回転テーブルの外周よりも外側へ突出することが少なく、場合によっては駆動機構を平面視において回転テーブルの領域内に納めてしまうこともできる。 By using the plate cam for minute rotation of the rotary table, arranging the plate cam in a state of overlapping between the rotary table and the main body, and arranging the rotary axis of the rotary table and the rotary axis of the plate cam in parallel, A member for driving the rotary table rarely protrudes to the outside of the outer periphery of the rotary table, and in some cases, the drive mechanism can be stored in the area of the rotary table in plan view.
外周をカム面とした板カムは薄く形成することができるので、これを回転テーブルと本体との間に重なる状態で配置することと合わせて、回転位置決めステージの高さを圧縮することができる。
板カムにおけるカム曲線のリードと回転テーブルの回転軸線から回転テーブルと板カムとの接点距離とによって、回転テーブルの角度送り回転を高精度に、かつ、簡単に設定することができる。
カムは360度以内で回転させればよいので、0.1秒以下の高速で角度補正を行うことができる。また、カムによる位置調整であるため位置決め精度、繰り返し精度が高い。
構造が簡単で安価であり、また、カムの交換も容易でメインテナンスが容易である。
Since the plate cam having the outer periphery as the cam surface can be formed thin, the height of the rotary positioning stage can be compressed in combination with the fact that the plate cam is arranged so as to overlap between the rotary table and the main body.
The angle feed rotation of the rotary table can be set with high accuracy and easily by the lead of the cam curve in the plate cam and the contact distance between the rotary table and the plate cam from the rotation axis of the rotary table.
Since the cam has only to be rotated within 360 degrees, angle correction can be performed at a high speed of 0.1 second or less. Further, since the position adjustment is performed by the cam, positioning accuracy and repeatability are high.
The structure is simple and inexpensive, and the cam can be easily replaced and maintained.
実施例1 Example 1
図1〜6は実施例1であり、回転位置決めステージ1は、本体2と回転テーブル3、板カム4及びステッピングモータ5を備える。回転テーブル3はシャフト6の上端にビス7などで、上面のワーク載置面をシャフト6の回転軸線11と直交させて取付けられ、シャフト6は本体2にベアリング8を介して回転自在に支持される。ステッピングモータ5は、出力軸9の軸線10をシャフトの回転軸線11と平行にしてモータヘッドの部分で本体2に取付けられ、出力軸9の上端に板カム4がセットねじ12で水平に固定される。
1 to 6 show a first embodiment, and the
ステッピングモータ5における出力軸9の軸線10は、回転テーブル3の回転軸線11に近づけて配置し、図1のように平面視において板カム4を回転テーブル3の下面側に重合させる。
板カム4は薄くても剛性が高い鋼板製とし、周面をカム面としている。なお、板カム4は出力軸9との取付け部と2部品にしてネジなどで組み合わせることもできる。また、板カム4と本体2との間にベアリングを設けることもできる。回転テーブル3は下面に駆動ピン13とスプリングピン14を突出して備える。駆動ピン13は板カム4のカムフォロアとなるもので、実施例では板カム4の周面と接するローラー15を備える。駆動ピン13とスプリングピン14はこの実施例において回転テーブル3の回転軸線11を挟んだほぼ対照位置に配置している。
The
The
本体2は、シャフト6とステッピングモータ5を支持すると共に、回転テーブル3の下面と対向する面に、回転テーブル3の弦方向16(図1)に延びるガイド溝17を備える。ガイド溝17は、本体2の側面から弦方向16で水平に形成された挿通孔18に連通している。ガイド溝17には回転テーブル3下面のスプリングピン14の下部が嵌め込まれ、一方、前記の挿通孔18にはガイド駒19とコイルスプリング20が装填されて開口端がセットネジ21で閉鎖されている。ガイド駒19はコイルスプリング20とスプリングピン14の間に位置し、コイルスプリング20の弾力を回転テーブル3に伝える。これによるコイルスプリング20の付勢力は、回転テーブル3の駆動ピン13を板カム4のカム周面に常時、当接させ、かつ、押圧する方向である。
The
板カム4のカム曲線は、この実施例において、出力軸9を中心とした初期位置S(図6イ)から終期位置Fまで180度の範囲に一定リードで形成され(ハッチング部分)、出力軸9の中心から周面までの距離が、一定角度で一定量(Δr)増加する構成である。この板カム4は往復回転されるものであり、図6ハのF位置(実線)から逆回転してS位置(鎖線)に戻り、待機状態となる。もちろん、常にF位置まで回転するのではなく、回転テーブル3に載置されたワークの角度補正に必要な角度だけ回転してS位置に戻り、待機する。
In this embodiment, the cam curve of the
駆動ピン13は回転テーブル3の回転軸線11からLの距離にある。したがって、板カム4が一定角度回転すると回転テーブル3は約Δr/Lラジアンだけ回転する。したがって、ΔrとLの値を変えることで回転テーブル3の回転精度を調整することができる。実際には、ステッピングモータ5が1パルス分回転すると回転テーブル3は0.05度回転する。また、カムの割付180度に相当する回転テーブル3の回転角度は12.5度である。なお、板カム4と本体2との間に設けたベアリングにより出力軸9の軸ブレを抑制し、より高い回転精度を実現することができる。
The
図6イにおいて、符号22はピン用孔であり、カムエンド位置決めピン23(図5)を差し込むための孔である。ピン用孔22に差し込まれたカムエンド位置決めピン23は、先端が本体2の所定箇所に設けた本体側孔24に差し込まれる。ピン23を差し込んだときの位置をカムエンドとして制御装置に記憶させる。
図2において、符号25はドグであり、図3のように、フォトセンサー26と共に回転テーブル3の回転位置を検出するためのものであり、図示の例では約10度以内の範囲を検出する構造となっている。
6A,
In FIG. 2,
この考案の回転位置決めステージ1(実施例1)は、X/Yテーブル上に設置して使用される。電子部品などのワークを回転テーブル3の上面に置き、上部から画像カメラでワークの角度のずれを認識し、制御装置を通じて検出された角度と決められた角度位置とを比較し、ずれが生じている場合に必要な角度補正を行う。すなわち、制御装置からステッピングモータ5に必要な角度補正に対応した指定パルス数がステッピングモータ5に送られ、板カム4が対応した指定量だけ回転し、駆動ピン13を介して回転テーブル3が回転されてワークの角度補正が達成される。実施例1では、回転テーブル3が反時計方向に回転するとき、同時に回転するスプリングピン14によって本体2側のコイルスプリング20が圧縮され、時計方向に回転するときはコイルスプリング20の弾力で戻される。
The rotational positioning stage 1 (Embodiment 1) of this invention is used by being installed on an X / Y table. A workpiece such as an electronic component is placed on the upper surface of the
図7はこの考案の実施例2であり、実施例1とは回転テーブル3のシャフト6が筒状となっている点で異なるが、他の構成は同じである。すなわち、概略で、回転テーブル3の駆動に板カム4を利用し、板カム4を回転テーブル3の下面と本体2との間に重合状態で配置し、回転テーブル3の回転軸線11と板カム4を駆動するためのステッピングモータ5の出力軸9の軸線10とを平行に、かつ、近接させて配置してある。
この実施例2では、例えば、回転ステージに載置するワーク(取り扱い対照)に通電の必要があるときなどに、シャフト6の内部に配線を通過させたり、あるいは、組立て・検査ラインにおいて、回転テーブルの回転軸線11の位置を監視する必要があって、検査用レーザ光などを上方の検出装置に到達させたりするなどの場合に利用できる。
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention, which differs from the first embodiment in that the
In the second embodiment, for example, when it is necessary to energize the work (handling control) placed on the rotary stage, the wiring is passed through the
なお、図示のように、シャフト6を短くすると本体の高さを小さくできる。このために、ドグ25やフォトセンサー26(図2)を配置できないときは、例えば、本体2に回転テーブル3の下面を監視できる貫通孔27を設けてこれに送受信型センサー28を取り付けて、回転テーブル3の下面に設けた位置検出用の反射ライン28aを検出する構成とする。
As shown in the figure, the height of the main body can be reduced by shortening the
図8,9は実施例3であり、実施例1とは回転テーブル3とシャフト6が一体に成形されている点で異なるが、他の構成は同じである。すなわち、概略で、回転テーブル3の駆動に板カム4を利用し、板カム4を回転テーブル3の下面と本体2との間に重合状態で配置し、回転テーブル3の回転軸線11と板カム4を駆動するためのステッピングモータ5の出力軸9の軸線10とを平行に、かつ、近接させて配置してある。
8 and 9 show a third embodiment, which differs from the first embodiment in that the rotary table 3 and the
回転テーブル3とシャフト6が一体に成形されているので、構造が簡素となり、組込み手数と調整の工程が少ない。また、成形時に正確を期せば、シャフト6に対する回転テーブル3の取り付けに不具合が生じて、回転テーブル3が回転するとワーク載置面が傾斜するなどの事態を防止することができる。
Since the
図10,11は実施例4であり、概略で、回転テーブル3の駆動に板カム4を利用し、板カム4を回転テーブル3の下面と本体2との間に重合状態で配置し、回転テーブル3の回転軸線11と板カム4を駆動するためのステッピングモータ5の出力軸9の軸線10とを平行に、かつ、近接させて配置してある。
この実施例4において、回転テーブル3はシャフト6を備えず、その周縁部29で本体2に回動自在に支持されている。符合29aはベアリングで、周縁部29の下面と本体2の上面との間に配置してある。実施例1におけるコイルスプリング20はリーフスプリング30とされており、回転テーブルの下面に設けたスプリングピン14と本体2に設けた係止ピン31との間に湾曲した付勢状態で取り付けられている。
その他の構成は実施例1の場合と同様である。
FIGS. 10 and 11 show a fourth embodiment. In outline, the
In the fourth embodiment, the rotary table 3 does not include the
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
実施例4の構造は、回転テーブル3の下面側に広い空間ができ、図のように、平面視において、板カム4とステッピングモータ5をともに回転テーブル3の領域内に納めることが容易である。このため、回転位置決めステージ1として平面視における縦横の大きさを回転テーブル3の直径とほぼ等しくすることができ、また、周辺への突出部がないので、組立て・検査ラインなどへ組み込む際に他の機器と干渉することが少なく、利用しやすい。る。
図では、回転テーブル3の回転位置を把握するためにドグ25とフォトセンサー26を回転テーブル3の下面側にはめ込んで配置して、回転位置決めステージ1をコンパクトに構成している。
The structure of the fourth embodiment has a wide space on the lower surface side of the
In the figure, in order to grasp the rotation position of the
図12〜14は、実施例5であり、概略で、回転テーブル3の駆動に板カム4を利用し、板カム4を回転テーブル3の下面と本体2との間に重合状態で配置し、回転テーブル3の回転軸線11と板カム4を駆動するためのステッピングモータ5の出力軸9の軸線10とを平行に、かつ、近接させて配置してある。
この実施例5において、板カム4は、実施例1の板カム4と同じカム曲線のカム板4a,4bを表裏反転して重ね共役カムとしている。一方、回転テーブル3の下面に駆動ピン13a,13bを設け、回転テーブル3の回転軸線11とステッピングモータ5の出力軸9の軸10とを結ぶ線に対して対照に、かつ、双方ともカム板4a,4bのカム周面に当接させた位置に配置する。
FIGS. 12 to 14 show a fifth embodiment. In summary, the
In the fifth embodiment, the
カム板4が回転すると、半時計方向回転の場合、カム板4aが駆動ピン13aを押して回転テーブル3を半時計方向に回転させ、時計方向へ回転すると板カム4bが駆動ピン13bを押して回転テーブル3を時計方向に回転させる。ただし、回転テーブル3の回転角度は実施例1の場合よりも多少小さくなる。回転テーブル3の回転は、時計方向、反時計方向ともに板カム4a,4bによって拘束されるから、実施例1において、駆動ピン13と板カム4との当接を維持するためのコイルスプリング20とその周辺の構成を必要としない。
When the
図15〜17は、実施例6であり、概略で、回転テーブル3の駆動に板カム4を利用し、板カム4を回転テーブル3の下面と本体2との間に重合状態で配置し、回転テーブル3の回転軸線11と板カム4を駆動するためのステッピングモータ5の出力軸9の軸線10とを平行に、かつ、近接させて配置してある。
FIGS. 15-17 is Example 6, and roughly uses the
この実施例6では回転位置決めステージ1全体の大きさを小さくするために回転テーブル3の不要部分を削除し、必要部分のみを残している。また、スプリングピン14は回転テーブル3の下面ではなく、シャフト6から側方に突出させて設けてある。シャフト6は本体2の内側面に形成したガイド溝17へ差し込まれるとともに、ガイド溝17には、挿通孔18が本体2の別の側面から形成されて連通している。挿通孔18には、実施例1の場合と同様に、ガイド駒とともにコイルスプリングが圧入され、スプリングピンを常時押圧する。
In the sixth embodiment, in order to reduce the overall size of the
以上、実施例を説明した。実施例はすべてステッピングモータを利用しているが、サーボモータを利用することも可能であり、さらに、板カム4の回転は手動で微細に回転できると構造とすることもできる。
The embodiment has been described above. Although all of the embodiments use a stepping motor, it is also possible to use a servo motor. Further, the
1 回転位置決めステージ
2 本体
3 回転テーブル
4 板カム
5 ステッピングモータ
6 シャフト
7 ビス
8 ベアリング
9 出力軸
10 軸線
11 回転軸線
12 セットネジ
13 駆動ピン
14 スプリングピン
15 ローラー
16 弦方向
17 ガイド溝
18 挿通孔
19 ガイド駒
20 コイルスプリング
21 セットネジ
22 ピン用孔
23 カムエンド位置決めピン
24 本体側孔
25 ドグ
26 フォトセンサー
27 貫通孔
28 送受信型センサー
28a 反射ライン
29 周縁部
29a ベアリング
30 リーフスプリング
31 係止ピン
DESCRIPTION OF
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007003495U JP3133886U (en) | 2007-05-15 | 2007-05-15 | Rotary positioning stage |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007003495U JP3133886U (en) | 2007-05-15 | 2007-05-15 | Rotary positioning stage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP3133886U true JP3133886U (en) | 2007-07-26 |
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Family Applications (1)
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JP2007003495U Expired - Lifetime JP3133886U (en) | 2007-05-15 | 2007-05-15 | Rotary positioning stage |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3133886U (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110846939A (en) * | 2019-12-06 | 2020-02-28 | 中科天工(武汉)智能技术有限公司 | Material pressing method and pressing device on rotary table station |
-
2007
- 2007-05-15 JP JP2007003495U patent/JP3133886U/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110846939A (en) * | 2019-12-06 | 2020-02-28 | 中科天工(武汉)智能技术有限公司 | Material pressing method and pressing device on rotary table station |
CN110846939B (en) * | 2019-12-06 | 2023-07-28 | 中科天工(武汉)智能技术有限公司 | Material pressing method and pressing device on turntable station |
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