JPH0310732A - Ｚ―θテーブル - Google Patents

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、たとえばクリーンルーム内で行なわれるＬＳ
Ｉ製造、検査等に使用する機構部品などに用いて好適な
Ｚ−θテーブルの改良に関する。

〔従来の技術〕

従来この種のＺ−θテーブルとして概略第６図に示すよ
うな構成によるものが知られている。

これを簡単に説明すると１図中群号ｌは回転軸で、この
回転軸ｌは、上下一対のポールベアリング２，３により
回転自在に支持されるとともに、その一部に設けられる
ウオーム歯車１ａに回転駆動源であるモータ４のモータ
軸上のつｔ−ム４ａが噛合されて回転駆動される。５は
この回転軸ｌ上端部に固定され、この軸１と共に回転す
る中間台で、前記モータ４により図中θ方向に回転駆動
されるθ側テーブル用回転台となっている。

６はこの中間台５上に設けられたモータで、そのモータ
軸上に設けられるボールスクリュ６ａにナツト部材７が
螺合して配置され、このナツト部材７上に移動テーブル
８が設けられている。そして、この移動テーブル８は、
前記モータ６の回転によりボールスクリュ６ａとナツト
部材７との噛合いにより上方または下方（Ｚ軸方向）に
昇降動作される。なお、図中９．９は移動テーブル８か
ら垂下され中間台５に対し摺動自在に保持されることに
より移動テーブル８の回り止め用ガイドピンで、これら
ガイドピン、９，９により移動テーブル８は中間台５と
一体的に回転運動される。

すなわち、このような構成において、移動テーブル８は
、モータ４により回転軸１、中間台５およびガイドピン
９．９等を介して図中θ方向に回転動作されるとともに
、モータ６によりボールスクリュ６ａとナツト部材７と
を介して上下方向（図中Ｚ軸方向）に昇降動作されるも
のであり、これによりＺ−θテーブルが構成されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した構成による従来のＺ−θテーブルに
おいて、回転軸ｌを支持するポールベア　１Ｊング２．
３や中間台５と移動テーブル８とを回転方向において連
結する回り止め用ガイドピン９．９は、移動テーブル８
を回転あるいは昇降動作させるために必要とされる支持
案内機構となるもので、この種の可動、位置決め機構に
おいて欠くことのできない機械要素である。しかしなが
ら、上述したような従来の支持案内機構にあっては、構
成部品同士が接触し、ころがりあるいは摺動することで
所要の支持案内機能を得ているもので、定期的な潤滑剤
の補充が必要であり、また潤滑剤や部品の摩耗粉の飛散
による汚れ等を生じるといった欠点もあり、このような
発塵の原因となる摺動部分等のないＺ−θテーブルが得
られるような何らかの対策を講じることが望まれている
。

（！！’題を解決するための手段〕 このような要請に応えるために本発明に係るＺ−θテー
ブルは、Ｚ軸移動台支持機構やθ側移動台支持機構にお
ける支持案内部分の全てを板ばねによる支持構造とする
ことで、移動テーブルの支持機構部内での摺動部分をな
くしたものである。

〔作用〕

本発明によれば、Ｚ−θテーブルを、摺動部分がなく、
摩擦損失もない支持機構部により適切かつ確実に案内支
持することができ、これによりテーブルのＺ軸方向やθ
方向への可動時において発塵などの発生を防止し得るも
のである。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係るＺ−θテーブルの一実施例を示す
ものであり、同図において符号１ｏはＺ−θテーブルと
して上下運動（Ｚ軸方向）およびそのＺ軸回りでの回転
運動（θ方向）に可動される移動テーブル、ｉｔはその
テーブル基台で、このテーブル基台ｌｌ上で移動テーブ
ルｌｏとの間に、本発明を特徴づけるＺ軸移動台支持機
構２０とθ側移動台支持機構３０とからなるテーブル支
持機構部１２が介在して設けられている。

さて１本発明に係るＺ−θテーブルによれば。

Ｚ軸移動台支持機構２０やθ側移動台支持機構３０にお
ける支持案内部分の全てを板ばねによる支持構造とする
ことで、移動テーブル１０の支持機ａ都１２内での摺動
部分をなくすように構成したところに特徴を有している
。そして、このような構成を採ることにより、Ｚ−θテ
ーブルを、摺動部分がなく摩擦損失もない支持機構部１
２により適切かつ確実に案内支持し、しかも移動テーブ
ル１０のＺ軸方向やθ方向への可動時において発塵など
の発生を防止し得るものである。

これを詳述すると、第２図は本発明にょるＺ−θテーブ
ルにおいてＺ軸方向での支持機構２０を示すもので、図
中２１はＺ軸茎台、２２はこの基台２１に対しその上側
で図中矢印Ｚ方向に移動可能に配置されるＺ軸移動台で
、これら基台２１およびＺ軸移動台２２の側方（本実施
例では放射方向に向う四方）には、四個のＺ輌浮動台２
３が所定間隔離れて等配して配設され、かつこれら各浮
動台２３は、基台２１および移動台２２の各側面に基端
部が固定されるとともに移動台２１の台面と平行する面
をもって放射方向に延設される二枚づツノ板ばね２４ａ
、２４ｂ；　２５ａ、２５ｂの自由端部に固定されてい
る。ここで、この第２図では、基台２１、移動台２２か
ら四方向に板ばね支持群を延設した場合を示しているが
、これに限定されず、二方向や三方向あるいは四方向以
上に板ばね支持群を配設する構成としてもよいことは勿
論である。要は、第３図に示される左、右二方向に延設
される板ばね支持群を有するものを基本構造とするもの
であって、板ばね支持群により浮動台２３を介して移動
台２２を、基台２１上でＺ軸方向に移動可能に支持し得
る構成であればよい。

なお、これら板ばね２４ａ、２４ｂ；２５ａ。

２５ｂの基台２１、移動台２２および浮動台２３への固
定は、接着剤、溶接あるいはねじ止め等の適宜の固定手
段で行なうとよいものである。

そして、このような構成によれば、浮動台２３を介して
基台ｚｌ上に移動台２２を支持する二枚づツ（７）板ば
ね２４ａ、２４ｂ；２５ａ、２５ｂを、移動台面に平行
した状態の平行ばね構造をなしており、その結果基台２
１に対し各浮動台２３は上下方向（Ｚ軸方向）に平行移
動し得るように支持されるとともに、移動台２２はこれ
ら浮動台２３に対し上下方向（Ｚ軸方向）に平行移動可
能に支持されることになる。したがって、Ｚ軸移動台２
２は、Ｚ軸基台２１に対し平行状態を保ったままで上下
方向に移動可能な状態で支持されることになり、Ｚテー
ブルとしての機能を発揮させ得るものである。

すなわち、このような板ばねによる支持構造は、従来Ｗ
造におけるポールベアリングや回り止め用ガイドビン等
と同様な支持案内機構として機能するものである。なお
、この板ばねによる支持構造では、移動ストロークをそ
れ程大きくはできないが、摺動個所がないために無発塵
機構とすることが可能であり、その適用対象や適用個所
によっては顕著な効果を発揮し得るものである。

第４図はＺ−θテーブルにおいてθ方向つまりＺ軸回り
での回転方向での移動テーブル１０を動かすためのθ側
移動台３１の支持機構３０を示すもので、この支持機構
３０は、放射方向（本実施例では四方向）に延設された
支持アーム３２を有する円板状のθ側移動台３１を備え
ている。

一方、この移動台３１を支持するθ側基台を薫る本体側
のテーブル基台１１は略環状を呈しており、かつその丘
側面で周方向に所定間隔おいて等配された四個所には、
切欠き部３３が凹設され、それぞれに前記支持アーム３
２の先端部３２ａが臨んで配置される。

一方、この基台ｌｌ上で切欠Ｓ部３３に対応する上方位
置には、θ側浮動台３４が対向して配置され、これら各
浮動台３４に一端が固定されて垂下された板ばね３５の
他端が前記支持アーム３２の先端部３２ａ側に固定され
、この支持アーム３２を切欠き部３３内に吊下げ状態で
支持するとともに、これら各浮動台３４は、前記板ばね
３５と平行して基台１１側から立設される二枚の板ばね
３６ａ、３６ｂによって前記基台１１上に支えられてい
る。

そして、このような構成によれば、θ側移動台３１の各
支持アーム３２は、その先端部３２ａが臨む基台ｌｌ側
の切欠き部３３内でのみ水平方向に移動可能であり、全
体としてＺ軸回りでθ方向に回転可能な状態となり、θ
テーブルとして機能を発揮させ得るものである。

ここで、上述したθ側移動台３１での回転範囲は、支持
アーム先端部３２ａが切欠き部３３内で！＆き得る範囲
であることは勿論である。なお、この実施例では、浮動
台３４に板ばね３５で支持される四方向に伸びる支持ア
ーム３２を用いてθ側移動台３１を基台ｌｌ側に支持さ
せた場合を例示したが、これに限定されず、三方向であ
っても。

また四方向以上であってもよいことは言うまでもない、
また、θ側浮動台３４に対し支持アーム先端部３２ａを
宙釣り状態で支持する板ばねを、−枚で行なった場合を
説明したが、第５図に示すように二枚の板ばね３５ａ、
３５ｂで支持してもよく、それ以上の枚数であってもよ
い。

以上の構成によるＺｔ＊Ｓ勤台支持機構２０とθ側移動
台支持機構３０とを、第１図に示すように組合わせて移
動テーブル１０を支持することにより、このテーブル１
０を、Ｚ軸方向およびθ方向に可動可能に案内支持する
にあたって、摺動部分がなく、摩擦損失もない支持機構
部１２を得ることが可能となるものである。なお、第４
図に示す機構３０においてθ側移動台３１上に第２図に
示すＺ軸茎台２１を固定し、かつそのＺ軸移動台２２上
に移動テーブル１０を固定するとよいものである。そし
て、このように構成すると、移動テーブル１０を、上下
運動と回転運動とを合成して可動させ得るもので、Ｚ−
θテーブルとしての機能を発揮させ得るものである。ま
た、このような構成では、この移動テーブルｌＯを、摺
動部分を生じることのない板ばね群を用いたばね支持構
造で案内し得る構成とし、従来のようにボールベアリン
グや回り止め用ガイドビン等のような摺動する部品を用
いた支持案内機構の必要性がなくなるため、発塵などと
いった問題を一掃し得るという利点がある。

ここで、上述した実施例では、移動テーブル１０におい
て各移動台２２．３１を駆動するアクチュエータについ
ての説明等は省略したが、要はＺテーブルではＺ軸茎台
２１とＺ軸移動台２２間に、θテーブルではθ側基台１
１とθ側移動台３１間に相対的変位を生ぜしめるアクチ
ュエータを設置すればよく、たとえばムービングコイル
型アクチュエータ等のように非接触状態で力を発生させ
得るものを用いると実用面から特に有利である。しかし
、これに限定されず、適宜のアクチュエータを用いても
よいことは勿論である。

なお、本発明は上述した実施例構造に限定されず、Ｚ−
θテーブル各部の形状、構造等を、適宜変形、変更する
ことは自由で、各基台２１゜１１、移動台２２，３１、
浮動台２３．３４などの形状や配設状態などを始めとし
て種々の変形例が考えられよう。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明に係るＺ−θテーブルによ
れば、Ｚ軸移動台支持機構やθ側移動台支持機構におけ
る支持案内部分の全てを板ばねによる支持構造とするこ
とで、移動テーブルの支持機構部内での摺動部分をなく
すようにしたので、簡単かつ安価な構成にもかかわらず
、Ｚ−θテーブルを、摺動部分がなく、摩擦損失もない
支持機構部により適切かつ確実に案内支持することがで
き、これによりテーブルのＺ軸方向やθ方向への可動時
において発塵などの心配がなくなり、たとえばクリーン
ルーム内で使用するＬＳＩ製造、検査等の機構に適して
いる。また、本発明によれば、潤滑の心配がないため、
保守性などの面でに優れ、しかも真空中でも使用できる
という利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＺ−θテーブルの一実施例を示す
全体の概略斜視図、第２図はＺ軸移動台の支持機構を示
す概略斜視図、第３図はその基本構造を示す概略斜視図
、第４図はθ側移動台の支持機構を示す概略斜視図、第
５図はその変形例を示す要部斜視図、第６図は従来のＺ
−θテーブルを示す概略斜視図である。 １０・・・・移動テーブル、１１・・・・テーブル基台
、１２・・・・テーブル支持機構部、２０・・・・Ｚ軸
移動台支持機構、２１・・・・Ｚ軸茎台、２２・−・・
Ｚ軸移動台、２３・・・・Ｚ軸浮動台、２４ａ。 ２４ｂＨ２５ａ、２５ｂ−−−−板ばね、３０−−−−
θ側移動台支持機構、３１・・・・θ側移動台、３２・
・◆・支持アーム、３３−・・・切欠き部、３４・・・
・θ側浮動台、３５・・・・板ばね、３６ａ、３６ｂ・
・・・板ばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｚ軸移動台の側方から移動台面に平行した状態で放射方
   向に延設される第１の板ばねとこの第１の板ばねに平行
   してＺ軸基台から延設される第２の板ばねとを有しかつ
   これら各版ばねの自由端部を同一のＺ軸浮動台に固定し
   でなるＺ軸移動台支持機構と、θ側移動台の放射状端部
   から移動台面に直交する方向に延設される第３の板ばね
   とこの第３の板ばねに平行してθ側基台から延設される
   第４の板ばねとを有しかつこれら各板ばねの自由端部を
   同一のθ側浮動台に固定してなるθ側移動台支持機構を
   備え、これら両支持機構により移動テーブルを支持案内
   するように構成したことを特徴とするＺ−θテーブル。