JPH01303360A

JPH01303360A - ２次元運動機構

Info

Publication number: JPH01303360A
Application number: JP13421088A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yanagisawa; 健柳沢
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1989-12-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はＸ−Ｙステージ等の２次元運動機構に関する。

（従来の技術）従来、移動体を所定の矩形平面内で移動可能に設けた２
次元運動機構としては、本願発明者が開発し、実開昭５
９−８８５６号公報に開示される技術が有る。この技術
は３次元運動機構であるが、平行に配された２組のＸ軸
ガイドと、平行に配されると共に、前記Ｘ軸ガイドとは
略同一平面内で直交する２組のＹ軸ガイドと、前記Ｘ軸
ガイドとＹ軸ガイドとで囲まれて形成される矩形平面内
を移動可能な移動体と、前記Ｘ軸ガイドに沿って移動可
能に配された２個のＸ！Ｔｏ駆動部と、前記Ｙ軸ガイド
に沿って移動可能に配された２個のＹ！Ｉｌｌ駆動部と
、前記移動体へ前記Ｙ軸ガイドに平行に挿通され、両端
が前記Ｘ軸駆動部に連結されたＸ軸ロッドと、前記移動
体へ前記Ｘ軸ガイドに平行に挿通され、両端が前記Ｙ軸
駆動部に連結されたＹ軸ロッドとを有し、移動体は２次
元運動を行う構成になっている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記の運動機構には次のような課題があ
る。

例えば、移動体をＸ−Ｙステージのステージとして利用
し、ステージ上に載置された基板上にＩＣチップを位置
決めする作業において、ＩＣチ。

プをＸ軸方向、Ｙ軸方向に配置する場合はステージがＸ
軸方向及びＹ軸方向には自由に直線運動を行い得るので
極めて容易に制御することができる。

しかし、ＩＣチップをある特定の地点を中心として放射
状に配置する場合、ｘ−ｙ方向にしか移動しないステー
ジだけの位置制御では対応できない。

また、ｒｃチップの供給装置の供給機構部分が回転可能
になっていれば供給装置の方を制御すればよいがその場
合プログラムが複雑となってしまう。

さらには、ステージに円運動が要求される場合、上記の
運りＪ機構は対応できないという課題がある。

従って、本発明は移動体に回転運動機能を持たせた２次
元運！Ｉｉ、ＩＩ機構を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するため本発明は次の構成を備える。

すなわち、長さ方向に平行に配された２組のＸ軸案内手
段と、長さ方向に平行に配されると共に、前記Ｘ軸案内
手段とは略同一平面内で直交する２組のＹ軸案内手段と
、前記各々のＸ軸案内手段により該Ｘ軸案内手段の長さ
方向に移動可能な２（固のＸ軸駆動体と、前記各々のＹ
軸案内手段により該Ｙ軸案内手段の長さ方向に移動可能
な２１１１ｉ１のＸ軸駆動体と、両端がそれぞさ前記Ｘ
軸駆動体に連結されて前記Ｙ軸案内手段に平行に設けら
れたＸ軸ロッドと、両端がそれぞれ前記Ｘ軸駆動体に連
結されて前記Ｘ軸案内手段に平行に設けられたＹ軸つッ
ドと、前記Ｘ軸ロッドとＹ軸ロッドが挿通されると共に
、Ｘ軸ロッド上及びＹ軸ロッド上を移動自在に設けられ
た移動体と、該移動体に回動自在に設けられた回転体と
、前記Ｘ軸駆動体を駆動させるためのＸ！＋Ｉ］駆動手
段と、前記Ｘ軸駆動体を駆動させるためのＹ１１！ｌｌ
ｌ駆動手段と、前記回転体を回転させるための回転駆動
手段とを具備することを特徴とする。

（作用）Ｘ軸駆動体とＸ軸駆動体がＸ軸駆動手段とＹ軸駆動手段
により駆動され、所定のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置へ
移動すると、移動体及びその移動体に設けられた回転体
も所定のＸ−Ｙ座標位置へ移動する。そして回転駆動手
段により回転体が回転すると、所定の位置での回転機能
を得ることができる。

（実施例）以下、本発明の好適な実施例について添付図面と共に詳
述する。

第１図において、１０はフレームであり、四角形の中央
が抜かれた枠体である。

１２．１４はＸ軸案内手段であるＸ軸ボールネジであり
、所定の間隔をおいて平行に配されている。

１６．１８はＹ軸案内手段であるＹ軸ボールネジであり
、やはり所定の間隔をおいて平行に配されると共に、Ｘ
軸ボールネジ１２．１４と略同一平面内で直交するよう
に配されている。

２０．２２はＸ軸駆動体であり、Ｘ軸ボールネジ１２．
１４へそれぞれ螺合されている。Ｘ軸駆動体２２．２４
は、Ｘ軸ポールネジ１２．１４がＸ軸駆動手段であるＸ
軸モータ２６を駆動すると、両者が同一方向へ同角度回
転することにより、同期してそれぞれＸ軸ボールネジ１
２．１４上をＸ軸方向に移動するようになっている。な
お、Ｘ軸ボールネジ１４への回転力はＸ軸モータ２６か
ら伝達機構２８を介して伝達される。

３０．３２はＹ軸駆動体であり、Ｙ軸ポールネジ１６．
１８へそれぞれ螺合されている。Ｙ軸駆動体３０．３２
は、Ｙ軸ボールネジ１６．１８がＹＩ軸駆動手段である
Ｙ軸モータ３４を駆動すると、両者が同一方向へ同角度
回転することにより、同期してそれぞれＹ軸ポールネジ
１６．１８上をＹ軸方向に移動するようになっている。

なお、Ｙ軸ボールネジ１８への回転力はＹ軸モータ３４
から伝達機構３６を介して伝達される。

３８．４０はＸ軸ロッドであり、両端はＸ軸駆動体２２
．２４へ固定され、Ｘ軸駆動体２２．２４の回動を防止
し、かつＹ軸ボールネジ１６．１８と平行に配されてい
る。

４２．４４はＹ軸ロッドであり、両端はＹ軸駆動体３０
．３２へ固定され、Ｙ軸駆動体３０．３２回動を防止し
、かつＸ軸ボールネジ１２．１４と平行に配されている
。

４６は移動体であり、四方の縁部にはＸ軸ロッド３８．
４０とＹ軸ロッド４２．４４が挿通され・、移動体４６
はＸ軸ロッド３８．４０上及びＹ軸ロッド４２．４４上
を移動自在になっている。従って、移動体４６はＸ軸駆
動体３８．４０とＹ軸駆動体４２．４４のそれぞれＸ軸
方向及びＹ軸方向の移動に伴い、Ｘ軸ボールネジ１２．
１４及びＹ軸ボールネジ１６．１８とに囲まれた矩形平
面４８内を移動する。

５０は回転体であり、移動体４６に回動自在に設けられ
ており、中央部分には貫通孔５２が穿設された筒状をな
している。回転体５０の上端部にはワーク載置用のフラ
ンジ部５４が形成されている。この回転体５０は移動体
４６に配設された回転駆動手段であるサーボモータ５６
によって回転するようになっている。そのサーボモータ
５６は不図示のコードにより制御系へ接続されている。

この移動体４６と回転体５０のＡ−Ａ部分の断面図を第
２図に示す。

第２図において、移動体４６と回転体５０の間には回転
用ベアリング５８が介挿されており、回転体５０に外嵌
固定されたプーリ６０にはサーボモータ５６　（第２図
には不図示）からの回転力を伝達するタイミングベルト
６２が架は回されている。従って、サーボモータ５６の
回転力がタイミングベルト６２によって伝達されて回転
体５０は、移動体４６に対して回転を行う。この回転体
５０の回転角度、回転数等は、前述の制御系にサーボモ
ータ５６がコントロールされることにより決まる。なお
、６４はブレーキディスクであり、やはり制御系にコン
トロールされるブレーキ装置６６・・・に挾持されて回
転体５０の停止状態を保持させるようになっている。

このように構成された２次元運動機構を加工装置のＸ−
Ｙステージとして使用する際の動作について説明する。

回転体５０のフランジ部５４にワーク６日を載置して、
プログラムによりＮＣ制御系を作動させると、制御系は
Ｘ軸モータ２６及びＹ軸モータ３４を所定の方向と量だ
け回転させる。するとＸ軸駆動体２２．２４とＹ軸駆動
体３０．３２をそれぞれ所定のＸ軸方向およびＹ軸方向
の位置へ移動させる。この移動に伴い移動体４６も矩形
平面４８内の所定のＸ−Ｙ座標位置へ移動する。ここで
制御系がサーボモータ５６を回転させるとタイミングベ
ルト６２を介して回転力が伝えられ、回転体５０は移動
体４６のＸ−Ｙ座標を中心として回転を始める。すると
ワーク６８を回転させることができる。そこで例えば、
移動体４６のＸ−Ｙ座標から一定距離離れた地点にＩＣ
チップの供給機構をセットし、供給動作と回転体５０の
回転！（回転角度）を連動させることによってＩＣチッ
プをワーク６８上に放射状に配置することが可能となる
。その際にブレーキ装置６６・・・により回転体５０は
回転停止の状態を供給機構の作業中保持している。また
、サーボモータ５６を連続的に回転するとワーク６８に
円運動させることが可能となる。

また、前述したＩＣチップを放射状に配置する作業にお
いては供給装置の制御はＩＣチップの載置のみだけで済
み、供給装置の回転制御をコントロールする必要がない
ためコントロールプログラムも簡単なもので済む。さら
に、第２図に示すように回転体５０を筒状に形成するこ
とによりワーク６８の上下両面方向から適宜な作業手段
７０・・・により加工作業等を施すことが可能となる。

回転体５０の形伏は必ずしも筒状ではなく、開口部のな
いターンテーブル状の物でもよい。

回転駆動手段としてはサーボモータとタイミングベルト
の例を挙げたが、この他、ギア駆動、ワイヤ駆動、チェ
ーン駆動や回転体をロータとし、移動体にステータを配
したモータ構造等にしてもよい。

Ｘ軸案内手段及びＹ軸案内手段としてボールネジを用い
たが、タイミングベルトやチェーン等にＸ軸駆動体及び
Ｙ軸駆動体を連結してもよい。

また、Ｘ軸駆動体とＹ軸駆動体の移動の直線性確保と、
荷重支持のため、Ｘ軸駆動体とＹ！ｔｈ駆動体に、それ
ぞれＹ軸もしくはＹ軸に平行なガイドを設けてもよい。

さらに、ブレーキ装置はディスクブレーキでなくてもよ
い。

以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来たが
、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、例え
ばＸ軸駆動手段とＹ軸駆動手段はそれぞれ２個ずつ設け
てもよい等、発明の精神を逸脱しない範囲でさらに多く
の改変を施し得るのはもちろんである。

（発明の効果）本発明に係る２次元運動機構を用いると、移動体をＸ−
Ｙ方向へ移動させることはもちろん、その移動体に設け
た回転体を回転させることができる。従って、回転体に
取着されたワークを任意の位置にて回転させることがで
きる。従って、加工作業においても回転運動を含めた２
次元運動を容易に行わせることができる。そのため、制
御をプログラムで行う場合にもプログラムが簡単で済む
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る２次元運動機構の実施例を示した
平面図、第２図は第１図Ａ−Ａ部断面図である。１２．１４・・・Ｘ軸ボールネジ、１６．１８・・・Ｙ軸ボールネジ、２２．２４・・・Ｘ軸駆動体、　２６・・・Ｘ軸モータ
、　３０．３２・・・Ｙ軸駆動体、３４・・・Ｙ軸モー
タ、　　３８．４０・・・Ｘ軸ロッド、　　４２．４４
・・・Ｙ軸ロッド、４６・・・移動体、　５０・・・回
転体、５６・・・サーボモータ、　　６２・・・タイミ
ングベルト。

Claims

【特許請求の範囲】１、長さ方向に平行に配された２組のＸ軸案内手段と、長さ方向に平行に配されると共に、前記Ｘ軸案内手段と
は略同一平面内で直交する２組のＹ軸案内手段と、前記各々のＸ軸案内手段により該Ｘ軸案内手段の長さ方
向に移動可能な２個のＸ軸駆動体と、前記各々のＹ軸案内手段により該Ｙ軸案内手段の長さ方
向に移動可能な２個のＹ軸駆動体と、両端がそれぞさ前記Ｘ軸駆動体に連結されて前記Ｙ軸案
内手段に平行に設けられたＸ軸ロッドと、両端がそれぞれ前記Ｙ軸駆動体に連結されて前記Ｘ軸案
内手段に平行に設けられたＹ軸ロッドと、前記Ｘ軸ロッドとＹ軸ロッドが挿通されると共に、Ｘ軸
ロッド上及びＹ軸ロッド上を移動自在に設けられた移動
体と、該移動体に回動自在に設けられた回転体と、前記Ｘ軸駆
動体を駆動させるためのＸ軸駆動手段と、前記Ｙ軸駆動体を駆動させるためのＹ軸駆動手段と、前記回転体を回転させるための回転駆動手段とを具備す
ることを特徴とする２次元運動機構。