JPH08326740A - 重量物の支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重量物が載置される架台３５への不測の外力
の作用によって、その架台の脱落を確実に防ぐことがで
きるとともに、３軸Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に高い直線性を達成
して、架台の位置決め精度を向上する。 【構成】 基台３３に３つの駆動手段３６〜３８を設
け、この駆動手段３６〜３８の上部に３軸まわりに回動
自在な第１〜第３リンク手段３９〜４１を設け、これら
の第１〜第３リンク手段３９〜４１のうち前後方向Ｚ下
流側の第１リンク手段３９は、直接に架台３５を支持
し、また残余の一方の第２リンク手段４０と架台３５と
の間には、前後方向案内手段４２を設けて、架台３５の
前後方向Ｚの変位を許容し、さらに第３リンク手段４１
と架台３５との間には、前後・左右方向案内手段４３を
設けて、架台３５の前後方向Ｚおよび左右方向Ｘの変位
を許容する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、架台に搭載される、た
とえば精密工作機械および化学プラント装置などの重量
物の地盤変動および温度変化による位置のずれを、高精
度の再現性および直線性で補償するために実施すること
ができるアクティブ架台（activesupporting table）と
呼ばれる重量物の支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は典型的な先行技術の重量物の支
持装置１を示す簡略化した分解斜視図である。たとえ
ば、上述のような重量物２を支持する支持装置１は、建
物の床３に水平に載置される偏平な基台４と、基台４の
上方で基台４とほぼ平行に配置され、前記重量物２が載
置される架台５と、この架台５を基台４上で支持し、か
つ相互に直交する３軸Ｘ，Ｙ，Ｚとそれぞれ平行に、左
右方向Ｘ１，Ｘ２；上下方向Ｙ１，Ｙ２；前後方向Ｚ
１，Ｚ２に駆動する３つの駆動手段６ａ，６ｂ，６ｃ
と、各駆動手段６ａ，６ｂ，６ｃと架台５との間にそれ
ぞれ介在される３つの可動支持手段７ａ，７ｂ，７ｃと
を有する。

【０００３】前記基台４上で前方Ｚ１の中央部に設けら
れる可動支持手段７ａは、架台５の下面に固定され、円
錐状の受面８が形成されるポイント受座９と、駆動手段
６ａの昇降体１０に固定され、円錐台上の支持面１１が
形成される支持部材１２と、ポイント受座９の受面８お
よび支持部材１２の支持面１１間に介在される球状の転
動体１３とを有する。また、基台４上で後方Ｚ２に配置
される２つの可動支持手段７ｂ，７ｃのうち左方Ｘ１に
配置される可動支持手段７ｂは、架台５の下面に固定さ
れ、Ｖ字状の受面１４が形成されるＶ溝受座１５と、駆
動手段６ｂの昇降体１６に固定され、円錐状の支持面１
７が形成される支持部材１８と、Ｖ溝受座１５の受面１
４および支持部材１８の支持面１７間に介在される球状
の転動体１９とを有する。さらに、基台４上で後方Ｚ２
に配置される２つの可動支持手段７ｂ，７ｃのうち右方
Ｘ２に配置される可動支持手段７ｃは、架台５の下面に
固定され、平坦な受面２０が形成されるフラット受座２
１と、駆動手段６ｃの昇降体２２に固定され、円錐状の
支持面２３が形成される支持部材２４と、フラット受座
２１の受面２０と支持部材２４の支持面２３との間に介
在される球状の転動体２９とを有する。

【０００４】前記駆動手段６ａは、昇降体１０を各軸
Ｘ，Ｙ，Ｚに沿って矢符Ｘ１，Ｘ２；Ｙ１，Ｙ２；Ｚ
１，Ｚ２方向に変位駆動することができる。また残余の
各駆動手段６ｂ，６ｃは、昇降体１６，２２を矢符Ｘ
１，Ｘ２；Ｙ１，Ｙ２方向に変位駆動することができ
る。これらの駆動手段６ａ，６ｂ，６ｃは、各昇降体１
０，１６，２２の上下方向Ｙ１，Ｙ２の変位をＹ軸と平
行に案内するために、各昇降体１０，１６，２２に固定
される４つの摺動体２５と、この摺動体２５が嵌まり込
む４つの案内レール２６とをそれぞれ有する昇降案内手
段であるリニアガイド２８を備える。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の支持
装置１において、地盤などの変動および温度変化などに
よって重量物２の位置がずれを生じたとき、および重量
物２の位置を変更させる場合には、各駆動手段６ａ，６
ｂ，６ｃを駆動して、架台５を、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸
方向の直線移動ならびにＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸まわりのロー
リングの自由度６で高精度の位置補正を行う必要があ
る。しかしながら、各可動支持手段７ａ，７ｂ，７ｃの
各受座９，１５，２１および各支持部材１２，１８，２
４と、各転動体１３，１９，２９との間の摩擦が大きい
ために、各受座９，１５，２１および各支持部材１２，
１８，２４を各転動体１３，１９，２９に対して円滑に
摺動させることができず、したがって架台５の位置補正
のための距離の変位を円滑に吸収することが阻害されて
しまう。したがって、各駆動手段６ａ，６ｂ，６ｃによ
って各受座９，１５，２１を個別に駆動変位するために
大きな駆動力を必要とするという問題がある。

【０００６】また前述のように、各受座９，１５，２１
および各支持部材１２，１８，２４と各転動体１３，１
９，２９との間の摩擦が大きいと、架台５の位置決め精
度が低下してしまうという問題がある。さらに、各可動
支持手段７ａ，７ｂ，７ｃは、各支持部材１２，１８，
２４によって支持された各転動体１３，１９，２９上
に、各受座９，１５，２１が載置されているだけである
ため、不測の外力が作用することによって、架台５が各
可動支持手段７ａ，７ｂ，７ｃから転落してしまう恐れ
があり、安全性に劣るという問題がある。

【０００７】さらに、各駆動手段６ａ，６ｂ，６ｃは、
各昇降体１０，１６，２２にそれぞれ固定される４つの
摺動体２５に、案内レール２６が嵌まり込むリニアガイ
ド２８によって上下方向Ｙ１，Ｙ２に案内されるので、
組立て時における各４本の案内レール２６の平行度およ
び各摺動体２５を取付位置に高精度で位置決めするため
の作業が繁雑であり、組立時の作業性が悪いという問題
がある。

【０００８】したがって本発明の目的は、大きな駆動力
を要することなしに円滑に架台を駆動することができる
重量物の支持装置を提供することである。

【０００９】また本発明の他の目的は、架台の転落を確
実に防止することができる重量物の支持装置を提供する
ことである。

【００１０】さらに本発明の他の目的は、１または複数
の昇降案内手段を相互の位置決めに手間を要することな
しに組立て、このような昇降案内手段によって架台の上
下方向の変位を高精度で案内することができる重量物の
支持装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、基台と、基台
の上方で基台とほぼ平行に配置され、重量物が載置され
る架台と、基台に設けられ、架台が基台に近接／離反す
る上下方向ならびに上下方向に垂直な一平面内で直交す
る前後方向および左右方向に前記架台を駆動する第１駆
動手段と、第１駆動手段から前後方向および左右方向に
離れた位置で基台に設けられ、上下方向および左右方向
に前記架台を駆動する第２駆動手段と、第１駆動手段か
ら前後方向および左右方向に離れ、かつ第２駆動手段か
ら左右方向に離れた位置で基台に設けられ、上下方向お
よび左右方向に前記架台を駆動する第３駆動手段と、第
１駆動手段によって上下方向、前後方向および左右方向
に駆動される第１嵌合部と、この第１嵌合部が回動自在
に嵌まり込み、前記架台に固定される第１受座とを有す
る第１リンク手段と、第２駆動手段によって上下方向お
よび左右方向に駆動される第２嵌合部と、この第２嵌合
部が回動自在に嵌まり込む第２受座とを有する第２リン
ク手段と、第３駆動手段によって上下方向および左右方
向に駆動される第３嵌合部と、この第３嵌合部が回動自
在に嵌まり込む第３受座とを有する第３リンク手段と、
第２リンク手段の第２受座と架台との間に設けられ、架
台を、前後方向に案内する前後方向案内手段と、第３リ
ンク手段の第３受座と架台との間に設けられ、架台を、
前後方向および左右方向に案内する前後・左右方向案内
手段とを含み、前記第１〜第３嵌合部には、第１〜第３
受座に嵌まり込んで摺動する球面状の支持面がそれぞれ
形成され、前記第１〜第３受座には、第１〜第３嵌合部
の各支持面に面接触する受面がそれぞれ形成されること
を特徴とする重量物の支持装置である。また本発明の前
記第１〜第３駆動手段には、第１〜第３嵌合部が設けら
れる昇降体と、この昇降体を、ボールスプライン機構に
よって上下方向に案内する昇降案内手段とがそれぞれ設
けられることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明に従えば、基台の上方には、ほぼ平行に
架台が設けられ、この架台には重量物が載置される。前
記基台には、第１〜第３駆動手段が設けられる。第１駆
動手段は、架台を上下方向、前後方向および左右方向に
駆動し、また第２および第３駆動手段は、前記架台を上
下方向および左右方向に駆動する。これらの第１〜第３
駆動手段には、第１〜第３リンク手段がそれぞれ設けら
れる。第１〜第３リンク手段は、第１〜第３嵌合部と、
第１〜第３嵌合部が回動自在に嵌まり込む第１〜第３受
座とを有し、第１〜第３嵌合部には球面状の支持面がそ
れぞれ形成され、第１〜第３受座には、第１〜第３嵌合
部の各支持面に面接触する受面がそれぞれ形成される。
このように、第１〜第３嵌合部が第１〜第３受座に嵌ま
り込んだ状態で支持面および受面間で面接触しているの
で、架台に設けられる第１〜第３受座を第１〜第３嵌合
部によって安定して支持することができ、これによって
地盤変動や温度変化あるいは物体の当接などによる外力
の作用によって、第１〜第３受座が第１〜第３嵌合部か
ら容易に外れてしまう恐れはなく、架台の転落が防がれ
る。

【００１３】前記第２リンク手段の第２受座と架台との
間には、前後方向案内手段が介在される。このような前
後方向案内手段によって、架台の前後方向の移動を高い
直線性で案内することが可能となる。また、第３リンク
手段の第３受座と架台との間には、前後・左右方向案内
手段が介在される。このような前後・左右方向案内手段
によって、架台の前後方向および左右方向の移動を高い
直線性で案内することが可能となる。

【００１４】このようにして、架台と第２および第３リ
ンク手段との間に、前後方向案内手段および前後・左右
方向案内手段を設けるとともに、架台と第１駆動手段と
の間に第１リンク手段を設け、前記前後方向案内手段と
第２駆動手段との間に第２リンク手段を設け、前記前後
・左右方向案内手段と第３駆動手段との間に第３リンク
手段を設けることによって、前後方向、左右方向および
上下方向の各軸線まわりの変位を円滑に吸収することが
できるとともに、前後方向および左右方向の変位を高精
度の直線性で吸収することができ、架台の高精度の位置
決めが可能となる。

【００１５】また本発明に従えば、前記第１〜第３駆動
手段には、第１〜第３嵌合部が設けられる昇降体をボー
ルスプライン機構によって上下方向に案内する昇降案内
手段がそれぞれ設けられる。このような昇降案内手段に
ボールスプライン機構を採用することによって、複数の
昇降案内手段であっても相互の位置決めに手間を要する
ことなく、１または複数の昇降案内手段を用いて回転方
向の変位を規制した状態で、昇降体の上下方向の変位を
高い直線性で案内することができるため、組立時におけ
る各昇降案内手段の相互の位置精度を確保するための調
整作業が不要となり、組立時の調整作業の手間を少なく
し、作業性を向上することができる。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の重量物の支持装
置３１の概略的構成を示す斜視図である。なお、以下の
説明において、相互に直交する３軸Ｘ，Ｙ，Ｚに対し
て、支持装置３１を図１の右側から見て、Ｚ軸に平行な
方向を前後方向Ｚ１，Ｚ２とし、Ｘ軸に平行な方向を左
右方向Ｘ１，Ｘ２とし、Ｙ軸に平行な方向を上下方向Ｙ
１，Ｙ２とする。本実施例の支持装置３１は、建物のコ
ンクリート製の床３２上に載置される偏平な基台３３
と、基台３３の上方で基台３３とほぼ平行に配置され、
重量物３４が載置される架台３５と、基台３３の前方Ｚ
１の中央部に設けられ、架台３５が基台３３に近接／離
反する上下方向Ｙ１，Ｙ２ならびに上下方向Ｙ１，Ｙ２
に垂直な一平面内で直交する前後方向Ｚ１，Ｚ２および
左右方向Ｘ１，Ｘ２に、前記架台３５を駆動する第１駆
動手段３６と、第１駆動手段３６から前後方向Ｚ１，Ｚ
２および左右方向Ｘ１，Ｘ２に離れた位置である基台３
３の左方Ｘ１の角隅部に設けられ、上下方向Ｙ１，Ｙ２
および左右方向Ｘ１，Ｘ２に前記架台３５を駆動する第
２駆動手段３７と、第１駆動手段３６から前後方向Ｚ
１，Ｚ２および左右方向Ｘ１，Ｘ２に離れ、かつ第２駆
動手段３７から左右方向Ｘ１，Ｘ２に離れた位置である
基台３３の右方Ｘ２の角隅部に設けられ、上下方向Ｙ
１，Ｙ２および左右方向Ｘ１，Ｘ２に、前記架台３５を
駆動する第３駆動手段３８と、第１駆動手段３６と架台
３５とを傾動自在に連結する第１リンク手段３９と、第
２駆動手段３７に設けられる第２リンク手段４０と、第
３駆動手段３８に設けられる第３リンク手段４１と、第
２リンク手段４０と架台３５との間に設けられ、架台３
５を前後方向Ｚ１，Ｚ２に案内する前後方向案内手段４
２と、第３リンク手段４１と架台３５との間に設けら
れ、架台３５を前後方向Ｚ１，Ｚ２および左右方向Ｘ
１，Ｘ２に案内する前後・左右方向案内手段４３とを含
む。

【００１７】図２は、第１リンク手段３９の具体的構成
を示す断面図である。前記第１リンク手段３９は、第１
駆動手段３６によって上下方向Ｙ１，Ｙ２、前後方向Ｚ
１，Ｚ２および左右方向Ｘ１，Ｘ２に駆動される第１嵌
合部４７と、この第１嵌合部４７が嵌まり込み、前記架
台３５に固定される第１受座４８とを有する。第１嵌合
部４７は、鋼鉄製の球状部分４９と、この球状部分４９
がたとえば溶接によって固定される台座部分５０と、台
座部分５０にたとえば溶接によって固定される軸５１と
を有する。前記球状部分４９は、球面状の支持面５２を
有する。前記第１受座４８は、鋼鉄製であって、外周面
には外ねじ５３が刻設され、内部には前記第１嵌合部４
７の球状部分４９が部分的に嵌まり込む嵌合凹所５４
と、この嵌合凹所５４に連通する透孔５５とが形成され
る。嵌合凹所５４を外囲する内周部には、前記球状部分
４９の支持面５２に面接触する球面の一部を構成する受
面５６が形成される。このような第１リンク手段３９の
構成は、前述の第２および第３リンク手段４０，４１と
同様である。

【００１８】図３は図１に示される支持装置３１の具体
的構成を示す平面図であり、図４は図１の下方から見た
支持装置３１の正面図であり、図５は図４の左側から見
た支持装置３１の左側面図である。なお、図５におい
て、図解を容易にするため、第２および第３駆動手段３
７，３８は、省略して示す。前記第１駆動手段３６は、
前後方向Ｚ１，Ｚ２に延びる一対の平行な前後方向案内
レール５７ａ，５７ｂが固定される支台５８と、下面に
各前後方向案内レール５７ａ，５７ｂに嵌まり込んで前
後方向Ｚ１，Ｚ２に走行自在に案内される摺動体５９
ａ，５９ｂが固定され、上面には左右方向Ｘ１，Ｘ２に
相互に平行に延びる一対の左右方向案内レール６０ａ，
６０ｂが固定される前後方向移動テーブル６１と、下面
に各左右方向案内レール６０ａ，６０ｂに移動自在に嵌
まり込む各一対の移動体６２ａ，６２ｂが固定され、上
面には第１嵌合部４７が設けられる昇降体６３を、上下
方向Ｙ１，Ｙ２に昇降駆動する一対の第１昇降手段６４
が設けられる左右方向移動テーブル６５とを有する。

【００１９】前記支台５８の前方Ｚ１寄りの一側部に
は、ブラケット６６が固定され、このブラケット６６に
は、前後方向移動テーブル６１を前後方向Ｚ１，Ｚ２に
移動するための第１前後方向移動用ボルト６７および第
２前後方向移動用ボルト６９が設けられる。図６に示さ
れるように、第１前後方向移動用ボルト６７はブラケッ
ト６６に形成されるねじ孔６６ａに螺着され、その軸部
の先端６７ａは、前後方向移動テーブル６１の一側部６
１ａに回転自在に係止される。第２前後方向移動用ボル
ト６９は、その軸線が第１前後方向移動用ボルト６７の
軸線と平行に設けられ、前記ブラケット６６に形成され
る挿通孔６６ｂに挿通された状態で、前記前後方向移動
テーブル６１に形成されるねじ孔６１ｂに螺着させる。
このような第１および第２前後方向移動用ボルト６７，
６９を螺進／螺退させることによって、前後方向移動テ
ーブル６１を前後方向Ｚ１，Ｚ２に移動させることがで
き、かつ前後方向移動テーブル６１の前後方向Ｚ１，Ｚ
２の位置を調整することができる。すなわち、第１およ
び第２前後方向移動用ボルト６７，６９は、いわゆる押
引きボルトであり、前後方向移動テーブル６１を前方Ｚ
１へ移動させるときは、まず第１前後方向移動用ボルト
６７を螺退させて前後方向移動テーブル６１との間に隙
間を作った後、第２前後方向移動用ボルト６９を螺進さ
せて前後方向移動テーブル６１を移動させる。また前後
方向移動テーブル６１を後方Ｚ２へ移動させるときは、
まず第２前後方向移動用ボルト６９を螺退させてブラケ
ット６６との間に隙間を作った後、第１前後方向移動用
ボルト６７を螺進させて前後方向移動テーブル６１を移
動させる。

【００２０】このようにして、前後方向移動テーブル６
１を移動させた後、第１および第２前後方向移動用ボル
ト６７，６９をともに締付けることによって、前後方向
移動テーブル６１の位置を固定することができる。

【００２１】前記前後方向移動テーブル６１の右方Ｘ２
（図５の左方）の一側部には、Ｌ字状の取付体６８が固
定され、この取付体６８には第１左右方向駆動用モータ
Ｍ１が固定され、その出力軸はカップリング８３を介し
て前記左右方向移動テーブル６５に螺合するねじ軸７０
に連結され、左右方向移動テーブル６５を左右方向Ｘ
１，Ｘ２に移動させることができる。

【００２２】左右方向移動テーブル６５上には、前記第
１昇降手段６４が設けられる。この第１昇降手段６４
は、左右方向移動テーブル６５上で左右方向Ｘ１，Ｘ２
の両側に相互に対向して固定される一対の支持体７１，
７２を有し、各支持体７１，７２は、前後方向Ｚ１，Ｚ
２の両側に配置される連結板７３，７４によって連結さ
れる。各支持体７１，７２は、上下方向Ｙ１，Ｙ２に延
びる一対のスプライン軸７５，７６を備え、各スプライ
ン軸７５，７６には、ナット７７，７８がそれぞれ上下
方向Ｙ１，Ｙ２に変位自在に装着される。各ナット７
７，７８には、前記昇降体６３が固定される。

【００２３】左右方向移動テーブル６５の後方Ｚ２の一
側部には、第１上下方向駆動用モータＭ２が設けられ
る。このモータＭ２の出力軸は、カップリング７９を介
してねじ軸８０に連結され、このねじ軸８０の回転によ
って上端部が前記昇降体６３に固定される支軸８１を上
下方向Ｙ１，Ｙ２に昇降駆動することができる。昇降体
６３の頂板８２には、前記第１リンク手段３９が設けら
れ、この第１リンク手段３９によって架台３５の前方Ｚ
１寄りの一端部が支持される。

【００２４】図７は、図４の右側から見た支持装置３１
の右側面図である。なお、同図において図解を容易にす
るため、第１駆動手段３６および第１リンク手段３９
は、省略して示す。前記第２駆動手段３７は、基台３３
の後方Ｚ２寄りの他端部でかつ左方Ｘ１寄りの位置に設
けられる支台８５を有し、この支台８５の上部には、左
右方向Ｘ１，Ｘ２に平行に延びる一対の第２左右方向案
内レール８６ａ，８６ｂが固定され、各レール８６ａ，
８６ｂには、各一対の移動体８７ａ，８７ｂが左右方向
Ｘ１，Ｘ２に移動自在に嵌まり込む。各移動体８７ａ，
８７ｂは、第２左右方向移動テーブル８８の下面に固定
され、第２左右方向移動テーブル８８の上面には、一対
の第２昇降手段８９が設けられる。支台８５の左方Ｘ１
寄りの一端部には、略Ｌ字状の取付体９０が固定され、
この取付体９０には、第２前後方向駆動用モータＭ３が
設けられる。このモータＭ３の出力軸には、カップリン
グ９１を介してねじ軸９２が連結され、このねじ軸９２
の回転によって第２左右方向移動テーブル８８を左右方
向Ｘ１，Ｘ２に駆動することができる。第２昇降手段８
９は、第２左右方向移動テーブル８８の両側部上に設け
られる一対の支持体９３を有し、この支持体９３には、
上下方向に延びる一対のスプライン軸９４が設けられ
る。各スプライン軸９４には、ナット９５が上下方向Ｙ
１，Ｙ２に変位自在に装着され、各ナット９５は昇降体
９６に固定される。第２上下方向駆動用モータＭ４の出
力軸は、カップリング９７を介してねじ軸９８に連結さ
れ、このねじ軸９８の回転によって支軸９９が昇降駆動
され、支軸９９の上端部に固定される前記昇降体９６が
昇降駆動される。この昇降体９６には、第２リンク手段
４０が設けられ、この第２リンク手段４０には前記前後
方向案内手段４２が設けられる。

【００２５】前記前後方向案内手段４２は、第２リンク
手段４０の第２受座１０１が固定される支持体１０２を
有し、支持体１０２は、前後方向案内テーブル１０３の
下面に固定される。この前後方向案内テーブル１０３の
上面には、前後方向Ｚ１，Ｚ２に延びる前後方向案内レ
ール１０４が嵌まり込むレール案内部材１０５が設けら
れる。前後方向案内レール１０４は、レール取付体１０
６に固定され、レール取付体１０６はライナプレート１
０７に固定され、このライナプレート１０７は架台３５
の下面に溶接されており、架台３５の一部を成してい
る。前記第２リンク手段４０の第２受座１０１には、前
述の図２に示される第１リンク手段３９と同様に、嵌合
凹所５４（図２参照）が形成され、この嵌合凹所５４に
は、第２嵌合部１０８の球状部分４９が嵌まり込む。こ
の第２嵌合部１０８もまた、前記第１リンク手段３９の
第１嵌合部４７と同様な構成を有する。

【００２６】前記前後方向案内手段４２によって、架台
３５を前後方向Ｚ１，Ｚ２に移動自在な状態で支持し、
かつ第２リンク手段４０によって架台３５を各軸Ｘ，
Ｙ，Ｚまわりに回動自在に支持することができる。この
ような第２リンク手段４０もまた、前述したように第２
嵌合部１０８の球状部分４９の外表面が球面状に形成さ
れ、この外表面に第２受座１０１の受面５６が面接触す
る。これによって、球状部分４９の中心を回転中心とし
て、架台３５を回動自在に支持した状態で、前後方向Ｚ
１，Ｚ２だけの変位を許容し、前記第２駆動手段３７に
よる上下方向Ｙ１，Ｙ２および左右方向Ｘ１，Ｘ２の変
位を確実に伝達することができる。

【００２７】基台３３にはまた、前記第２駆動手段３７
に隣接して第３駆動手段３８が設けられる。この第３駆
動手段３８は、基台３３に固定される支台１１１を有
し、この支台１１１には左右方向Ｘ１，Ｘ２に平行に延
びる一対の左右方向案内レール１１２ａ，１１２ｂが固
定される。各案内レール１１２ａ，１１２ｂには、各一
対の移動体１１３ａ，１１３ｂが左右方向Ｘ１，Ｘ２に
移動自在に嵌まり込み、各移動体１１３ａ，１１３ｂは
第３左右方向移動テーブル１１４の下面に固定される。
支台１１１にはまた、Ｌ字状の取付体１１５が固定さ
れ、この取付体１１５には第３左右方向移動用モータＭ
５が設けられる。このモータＭ５の出力軸はカップリン
グ１１６によってねじ軸１１７に連結され、このねじ軸
１１７の回転によって前記第３左右方向移動テーブル１
１４が左右方向Ｘ１，Ｘ２に移動される。この第３左右
方向移動テーブル１１４上には、第３昇降手段１１８が
設けられる。

【００２８】第３昇降手段１１８は、Ｙ軸に平行な軸線
方向に延びるスプライン軸１１９を備える一対の支持体
１２０を有し、各スプライン軸１１９にはナット１２１
が嵌まり込んで案内され、各ナット１２１は昇降体１２
２に固定される。昇降体１２２には支軸１２３の上端部
が固定され、支軸１２３は、Ｚ軸方向に延びるねじ軸１
２４によって昇降駆動される。このねじ軸１２４は、前
述の図３に示されるように、カップリング１２５を介し
て第３上下方向駆動用モータＭ６の出力軸に連結され
る。したがって昇降体１２２は第３上下方向駆動用モー
タＭ６の動力によって昇降駆動される。

【００２９】上述の各モータＭ１〜Ｍ６は、たとえばス
テッピングモータが用いられ、図示しない制御用コンピ
ュータによって自動制御される。

【００３０】前記昇降体１２２上には前記第３リンク手
段４１が設けられ、この第３リンク手段４１には、前記
前後・左右方向案内手段４３が設けられる。第３リンク
手段４１は、前述の第１および第２リンク手段３９，４
０と同様な構成を有し、相互に回動自在に嵌まり込んで
連結される第３受座１２６および第３嵌合部１２７を有
する。前後・左右方向案内手段４３は、第３受座１２６
が固定される支持体１２８と、支持体１２８が固定され
る揺動テーブル１２９と、揺動テーブル１２９の上面に
固定され、左右方向Ｘ１，Ｘ２に延びる左右方向案内レ
ール１３０と、左右方向案内レール１３０に左右方向Ｘ
１，Ｘ２に移動自在に嵌まり込む移動体１３１と、移動
体１３１が固定される左右方向移動テーブル１３２と、
左右方向移動テーブル１３２の上面に固定されるレール
案内部材１３３と、レール案内部材１３３に嵌まり込
み、前後方向Ｚに延びる前後方向案内レール１３４と、
前後方向案内レール１３４が固定され、かつ前記架台３
５の下面に溶接されており、架台３５の一部を成すライ
ナプレート１３５とを有する。

【００３１】このような前後・左右方向案内手段４３に
よって、架台３５を、前後方向Ｚ１，Ｚ２および左右方
向Ｘ１，Ｘ２に移動自在に支持し、かつ第３リンク手段
４１によって各軸Ｘ，Ｙ，Ｚまわりに回動自在に支持す
ることができる。この第３リンク手段４１によって第３
嵌合部１２７から第３受座１２６が離脱してしまうこと
を防ぐことができ、これによって架台３５の脱落を防ぐ
ことができる。

【００３２】図８は、第１駆動手段３６に備えられるス
プライン軸７５と、このスプライン軸７５に装着される
ナット７７とを示す軸直角断面図である。前記スプライ
ン軸７５の外周部には、周方向に等間隔をあけて複数
（本実施例では６）のスプライン溝１３８が軸線と平行
に形成され、各スプライン溝１３８にはたとえば鋼球に
よって実現される転動体１３９が部分的に嵌まり込み、
各転動体１３９は保持器１４０によって周方向に一定の
間隔で保持される。このような転動体１３９および保持
器１４０の外周には、前記ナット７７が外筒として装着
される。ナット７７の内周部には、各スプライン溝１３
８と周方向に同一の間隔で複数の案内溝１４１が軸線方
向に相互に平行に形成される。このようなナット７７の
案内溝１４１の内面とスプライン軸７５のスプライン溝
１３８の外面とによって前記転動体１３９が円弧状に軸
接触して転動自在に保持され、高い直線性でナット７７
をスプライン軸７５に対して軸線方向だけに回転方向の
移動なく、直線移動させることができる。このようなボ
ールスプライン機構を採用することによって、回転方向
の規制と高精度の直線性とを同時に達成することができ
るので、昇降体６３，９６，１２２を上下方向Ｙ１，Ｙ
２に案内するための案内軸の数を削減することが可能と
なり、構成の簡略化を図ることができる。

【００３３】図８に示されるスプライン機構は、非循環
形ボールスプライン機構であるけれども、本発明の他の
実施例として、たとえばＪＩＳ Ｂ １１９３に規定さ
れるような循環形ボールスプライン機構を用いるように
してもよい。

【００３４】上述したボールスプライン機構は、残余の
スプライン軸７６，９４に関しても同様に構成され、上
下方向Ｙ１，Ｙ２に架台３５を高精度で変位させること
ができる。

【００３５】上述の実施例において、図２に示すような
第１リンク手段３９が備えられたけれども、本発明の他
の実施例として、図９に示すような第１リンク手段１５
０を備えるようにしてもよい。第１リンク手段１５０
は、前述の球状部分４９に代えて球状面形成部材１５１
を有する第１嵌合部１５２と、この第１嵌合部１５２の
球状面形成部材１５１が部分的に嵌まり込む第１受座１
５３とを備える。球状面形成部材１５１は鋼鉄から成
り、環状であって、外周面である球状の一部を構成する
環状の支持面１５４を有し、段差１５５ａを有する円柱
状の台座部１５５に嵌着され、段差１５５ａによって位
置決めされ、抜け止めリング１５６によって抜け止めさ
れる。第１受座１５３は鋼鉄から成り、環状であって、
内周面である球状の一部を構成する環状の受面１５７を
有し、内周面に段差１５８ａを有する円筒状の支持体１
５８に嵌着され、段差１５８ａによって位置決めされ、
抜け止めリング１５９によって抜け止めされる。

【００３６】このような第１受座１５３の受面１５７に
よって挟まれた空間１６０内に、球状面形成部材１５１
が部分的に嵌まり込み、支持面１５４の一部と受面１５
７とが面接触する。このように構成される第１リンク手
段１５０を前述の第１リンク手段３９と同様に配置する
ことによって、同様の効果を得ることができる。また、
前述の第２および第３リンク手段４０，４１を第１リン
ク手段１５０と同様に構成するようにしてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、球面状の
支持面が形成される第１〜第３嵌合部を第１〜第３受座
の受面によって面接触させた状態に支持するようにした
ので、外力の作用によって架台が脱落してしまうことが
防がれ、安全性および信頼性が向上される。また前記第
１〜第３嵌合部を第１〜第３受座に面接触によって支持
することによって、摩擦が低減され、これによって架台
の各部における回転を円滑に吸収することが可能とな
る。また第２リンク手段と架台との間に前後方向案内手
段を設け、かつ第３リンク手段と架台との間に前後・左
右方向案内手段を設けるようにしたので、架台を高精度
の直線性によって円滑に、小さい駆動力で移動すること
ができ、したがって地盤の変動および温度変化などによ
る架台の変位の補正を高精度で行うことができる。

【００３８】また本発明によれば、第１〜第３駆動手段
の昇降体をボールスプライン機構によって上下方向に案
内するように構成したので、昇降体の上下方向の変位の
直線性を高精度化することができるとともに、従来のよ
うに昇降体を上下方向に案内するためのリニアガイド相
互間の位置決め精度の確保が繁雑であるという問題が生
じるおそれがなく、組立性が良好である。しかもこのよ
うなボールスプライン機構を採用した昇降案内手段を第
１〜第３駆動手段に設けるようにしたので、従来のよう
な複数のリニアガイドを設ける必要がなくなり、部品点
数が削減され、構成の簡略化を図ることができる。これ
によって安価な製造コストで本件支持装置を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の重量物の支持装置３１の概
略的構成を示す分解斜視図である。

【図２】第１リンク手段３９の具体的構成を示す断面図
である。

【図３】図１に示される支持装置３１の具体的構成を示
す平面図である。

【図４】図３の下方から見た支持装置３１の正面図であ
る。

【図５】図４の左側から見た支持装置３１の左側面図で
ある。

【図６】第１および第２前後方向移動用ボルト６７，６
９付近を拡大して示す断面図である。

【図７】図４の右側から見た支持装置３１の右側面図で
ある。

【図８】第１昇降手段６４に備えられるスプライン軸７
５およびスプライン軸７５に装着されるナット７７の軸
直角断面図である。

【図９】本発明の他の実施例の第１リンク手段１５０の
具体的構成を示す断面図である。

【図１０】典型的な先行技術の支持装置１の概略的構成
を示す斜視図である。

【符号の説明】

３１ 重量物の支持装置 ３３ 基台 ３４ 重量物 ３５ 架台 ３６ 第１駆動手段 ３７ 第２駆動手段 ３８ 第３駆動手段 ３９，１５０ 第１リンク手段 ４０ 第２リンク手段 ４１ 第３リンク手段 ４２ 前後方向案内手段 ４３ 前後・左右方向案内手段 ４７，１５２ 第１嵌合部 ４８，１５３ 第１受座 ４９ 球状部分 ５０，１５５ 台座部分 ５１ 軸 ５２，１５４ 支持面 ５４ 嵌合凹所 ５６，１５７ 受面 ６４ 第１昇降手段 ７５，７６，９４，１１９ スプライン軸 １５１ 球状面形成部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台と、 基台の上方で基台とほぼ平行に配置され、重量物が載置
   される架台と、 基台に設けられ、架台が基台に近接／離反する上下方向
   ならびに上下方向に垂直な一平面内で直交する前後方向
   および左右方向に前記架台を駆動する第１駆動手段と、 第１駆動手段から前後方向および左右方向に離れた位置
   で基台に設けられ、上下方向および左右方向に前記架台
   を駆動する第２駆動手段と、 第１駆動手段から前後方向および左右方向に離れ、かつ
   第２駆動手段から左右方向に離れた位置で基台に設けら
   れ、上下方向および左右方向に前記架台を駆動する第３
   駆動手段と、 第１駆動手段によって上下方向、前後方向および左右方
   向に駆動される第１嵌合部と、この第１嵌合部が回動自
   在に嵌まり込み、前記架台に固定される第１受座とを有
   する第１リンク手段と、 第２駆動手段によって上下方向および左右方向に駆動さ
   れる第２嵌合部と、この第２嵌合部が回動自在に嵌まり
   込む第２受座とを有する第２リンク手段と、 第３駆動手段によって上下方向および左右方向に駆動さ
   れる第３嵌合部と、この第３嵌合部が回動自在に嵌まり
   込む第３受座とを有する第３リンク手段と、 第２リンク手段の第２受座と架台との間に設けられ、架
   台を、前後方向に案内する前後方向案内手段と、 第３リンク手段の第３受座と架台との間に設けられ、架
   台を、前後方向および左右方向に案内する前後・左右方
   向案内手段とを含み、 前記第１〜第３嵌合部には、第１〜第３受座に嵌まり込
   んで摺動する球面状の支持面がそれぞれ形成され、前記
   第１〜第３受座には、第１〜第３嵌合部の各支持面に面
   接触する受面がそれぞれ形成されることを特徴とする重
   量物の支持装置。
2. 【請求項２】 前記第１〜第３駆動手段には、第１〜第
   ３嵌合部が設けられる昇降体と、この昇降体を、ボール
   スプライン機構によって上下方向に案内する昇降案内手
   段とがそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１記
   載の重量物の支持装置。