JPH05228770A - 平面運動機構 - Google Patents
平面運動機構Info
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- JPH05228770A JPH05228770A JP3256037A JP25603791A JPH05228770A JP H05228770 A JPH05228770 A JP H05228770A JP 3256037 A JP3256037 A JP 3256037A JP 25603791 A JP25603791 A JP 25603791A JP H05228770 A JPH05228770 A JP H05228770A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
- F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小さな面積と超薄型構造で高速、高精度、高
負荷の平面運動を得ることができ、しかも、直接にテー
ブルを動かして、他の駆動手段や案内を動かすための無
駄なエネルギーが省く。 【構成】 平面運動機構を、基台と、基台上を滑らかに
移動して平面運動するテーブルと、該テーブルに一端部
が巻装されたベルトと、該ベルトの他端が連結された駆
動手段と、で構成した。
負荷の平面運動を得ることができ、しかも、直接にテー
ブルを動かして、他の駆動手段や案内を動かすための無
駄なエネルギーが省く。 【構成】 平面運動機構を、基台と、基台上を滑らかに
移動して平面運動するテーブルと、該テーブルに一端部
が巻装されたベルトと、該ベルトの他端が連結された駆
動手段と、で構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、機械加工や組立或は
測定検査等の自動化装置において、平面内での位置姿勢
を決めるのに好適な平面運動機構に関する。
測定検査等の自動化装置において、平面内での位置姿勢
を決めるのに好適な平面運動機構に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】周知のように、平面内の運動に
は３つの自由度がある。一般にはこれを３つのジョイン
トで実現する。例えば、マシニングセンタ上のワークの
位置決めは、Ｘ方向のスライドテーブルの上に、Ｙ方向
のスライドテーブルを載せ、さらに、その上にθ方向の
回転テーブルを載せて、３軸（Ｘ，Ｙ，θ）を制御する
ことによって行われる（直交座標系）。
は３つの自由度がある。一般にはこれを３つのジョイン
トで実現する。例えば、マシニングセンタ上のワークの
位置決めは、Ｘ方向のスライドテーブルの上に、Ｙ方向
のスライドテーブルを載せ、さらに、その上にθ方向の
回転テーブルを載せて、３軸（Ｘ，Ｙ，θ）を制御する
ことによって行われる（直交座標系）。
【０００３】また、組立用の水平多関節ロボットでは、
肩関節（θ１）で上腕を回転し、肘関節（θ２）で前腕
を回転し、さらにその上に手首関節（θ３）でハンドを
回転することによって、３軸（θ１，θ２，θ３）を制
御することによって、平面内の位置と姿勢（Ｘ，Ｙ，
θ）を得る。このθ１，θ２，θ３とＸ，Ｙ，θの間に
は次の数式１の関係がある。
肩関節（θ１）で上腕を回転し、肘関節（θ２）で前腕
を回転し、さらにその上に手首関節（θ３）でハンドを
回転することによって、３軸（θ１，θ２，θ３）を制
御することによって、平面内の位置と姿勢（Ｘ，Ｙ，
θ）を得る。このθ１，θ２，θ３とＸ，Ｙ，θの間に
は次の数式１の関係がある。
【０００４】
【数１】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の技
術では、１つの軸の運動の上に次の軸を構成し、さらに
その上に最後の軸を構成してきた。そのため、最下層の
軸は上２層の駆動機構と案内機構まで含めて動かすこと
になり、大きな動力を必要とした。
術では、１つの軸の運動の上に次の軸を構成し、さらに
その上に最後の軸を構成してきた。そのため、最下層の
軸は上２層の駆動機構と案内機構まで含めて動かすこと
になり、大きな動力を必要とした。
【０００６】また、上記直交座標では、必要なストロー
クの２倍に近いエリアと３段重ねのための厚みを必要と
した。しかも、直交座標系では、水平多関節に比して速
度が得られない、という問題を有していた。
クの２倍に近いエリアと３段重ねのための厚みを必要と
した。しかも、直交座標系では、水平多関節に比して速
度が得られない、という問題を有していた。
【０００７】一方、水平多関節では、エリアは狭くてす
むが直交座標に比して、片持ちのため剛性や精度が得ら
れない、という問題を有していた。
むが直交座標に比して、片持ちのため剛性や精度が得ら
れない、という問題を有していた。
【０００８】この発明は、かかる現状に鑑み創案された
ものであって、その目的とするところは、狭いエリアと
極めて薄い構造物によって、より高速・高精度・高負荷
に耐える平面運動機構を提供しようとするものである。
ものであって、その目的とするところは、狭いエリアと
極めて薄い構造物によって、より高速・高精度・高負荷
に耐える平面運動機構を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る平面運動機構は、基台と、該基台上
を滑らかに移動して平面運動するテーブルと、該テーブ
ルに一端部が巻装されたベルトと、該ベルトの他端が連
結された駆動手段と、を有して構成されていることを特
徴とするものである。この発明において、上記ベルト
は、その一端部が駆動手段の回転軸に巻装されるが、テ
ーブルの回転精度を向上させるために、例えば、上記回
転軸にねじ溝を形成し、このねじ溝に沿ってベルトの一
端部を巻回することができる。
に、この発明に係る平面運動機構は、基台と、該基台上
を滑らかに移動して平面運動するテーブルと、該テーブ
ルに一端部が巻装されたベルトと、該ベルトの他端が連
結された駆動手段と、を有して構成されていることを特
徴とするものである。この発明において、上記ベルト
は、その一端部が駆動手段の回転軸に巻装されるが、テ
ーブルの回転精度を向上させるために、例えば、上記回
転軸にねじ溝を形成し、このねじ溝に沿ってベルトの一
端部を巻回することができる。
【００１０】また、本発明に係る平面運動機構は、テー
ブルにベルトの固定点を設けることなく、ベルトの接触
によりテーブルを運動制御することで、テーブルの駆動
範囲を設定することができる。即ち、その構成は、基台
と、該基台上を滑らかに移動して平面運動する円形テー
ブルと、該テーブルの外周側面に接触して摩擦を発生さ
せるベルトと、該ベルトを駆動するベルト駆動手段と、
を有して構成する。その態様としては、駆動手段のねじ
溝に一端が固定されてなる２本のベルトをテーブルに巻
装して摩擦係止し、かつ、その他端を他の駆動手段のね
じ溝に固定する態様と、駆動手段の平溝に巻回された２
本のエンドレスベルトをテーブルの外周側面に巻回する
態様がある。また、摩擦を発生させる手段としては、タ
イミングベルト（コグベルト）やスプロケットホイー
ル、パーフォレーションベルト或はコイルスプリングや
ゼンマイ機構等のテンション機構を用いることができ
る。
ブルにベルトの固定点を設けることなく、ベルトの接触
によりテーブルを運動制御することで、テーブルの駆動
範囲を設定することができる。即ち、その構成は、基台
と、該基台上を滑らかに移動して平面運動する円形テー
ブルと、該テーブルの外周側面に接触して摩擦を発生さ
せるベルトと、該ベルトを駆動するベルト駆動手段と、
を有して構成する。その態様としては、駆動手段のねじ
溝に一端が固定されてなる２本のベルトをテーブルに巻
装して摩擦係止し、かつ、その他端を他の駆動手段のね
じ溝に固定する態様と、駆動手段の平溝に巻回された２
本のエンドレスベルトをテーブルの外周側面に巻回する
態様がある。また、摩擦を発生させる手段としては、タ
イミングベルト（コグベルト）やスプロケットホイー
ル、パーフォレーションベルト或はコイルスプリングや
ゼンマイ機構等のテンション機構を用いることができ
る。
【００１１】
【作用】それ故、この発明によれば、一端がテーブルに
巻装されたベルトの他端を、駆動手段によって巻き取る
と、上記テーブルはその引張り方向へ回転し、あるいは
移動する。各ベルトの引張方向が規定されれば、駆動手
段とテーブルは接続されているから、いずれかのベルト
を引っ張り、かつ、他のベルトの引張を緩めることによ
り、テーブルは所期の方向へ回転し、あるいは移動す
る。
巻装されたベルトの他端を、駆動手段によって巻き取る
と、上記テーブルはその引張り方向へ回転し、あるいは
移動する。各ベルトの引張方向が規定されれば、駆動手
段とテーブルは接続されているから、いずれかのベルト
を引っ張り、かつ、他のベルトの引張を緩めることによ
り、テーブルは所期の方向へ回転し、あるいは移動す
る。
【００１２】その移動量は、駆動手段のベルト巻き取り
量によって制御することができる。ここで、テーブルを
円形とし、半径をｂとすると共に、各ベルトの引張方向
を規定するために、例えば、基台上のコーナー部にポー
ルを立設させ、該ポール半径をａ、テーブルの位置を
（ｘ，ｙ）、姿勢をθとし、ポールの位置をＰ
１（ｘｏ，ｙｏ）、Ｐ２（−ｘｏ，ｙｏ）、Ｐ３（−ｘ
ｏ，−ｙｏ）、Ｐ４（ｘｏ，−ｙｏ）の４箇所とする
と、各ベルトのポールまでの長さは、次の数式２のよう
になる。
量によって制御することができる。ここで、テーブルを
円形とし、半径をｂとすると共に、各ベルトの引張方向
を規定するために、例えば、基台上のコーナー部にポー
ルを立設させ、該ポール半径をａ、テーブルの位置を
（ｘ，ｙ）、姿勢をθとし、ポールの位置をＰ
１（ｘｏ，ｙｏ）、Ｐ２（−ｘｏ，ｙｏ）、Ｐ３（−ｘ
ｏ，−ｙｏ）、Ｐ４（ｘｏ，−ｙｏ）の４箇所とする
と、各ベルトのポールまでの長さは、次の数式２のよう
になる。
【００１３】
【数２】
【００１４】そこで、逆に４本のベルトがこの長さにな
るようにすれば、（ｘ，ｙ，θ）の値が得られるもので
ある。これは、４点の場合たけでなく、３点以上の任意
の点数でも成立する。そこで、駆動手段の制御装置に予
めベルトの長さ（巻き取り量）を各軸毎にプロクラムし
ておくことによって、テーブルは、該プログラムに従っ
て基台上に移動し、自由な位置および姿勢をとることが
できる。また、ベルトに張力を与えることによって、平
面内の位置姿勢の剛性が得られる。平面運動機構の厚さ
に対する要求が厳しくない場合には、上記ポールに代え
て基台上のコーナー部にモータを直に配設することもで
きる。
るようにすれば、（ｘ，ｙ，θ）の値が得られるもので
ある。これは、４点の場合たけでなく、３点以上の任意
の点数でも成立する。そこで、駆動手段の制御装置に予
めベルトの長さ（巻き取り量）を各軸毎にプロクラムし
ておくことによって、テーブルは、該プログラムに従っ
て基台上に移動し、自由な位置および姿勢をとることが
できる。また、ベルトに張力を与えることによって、平
面内の位置姿勢の剛性が得られる。平面運動機構の厚さ
に対する要求が厳しくない場合には、上記ポールに代え
て基台上のコーナー部にモータを直に配設することもで
きる。
【００１５】また、この発明に係る平面運動機構にあっ
ては、テーブルの回転精度を上げるため、上記ベルトの
一端をテーブルに巻装して固定し、或は、基台の相対向
するコーナー部を経由する各ベルトを連結してテーブル
に巻装することもできる。後者の場合、ベルトがテーブ
ルの溝で滑らないことが必要条件となり、また、テーブ
ルの溝が螺旋状となるので、必要な回転数によっては、
本機構の厚さが増す反面、ベルトの長さを短くでき、し
かも、ベルトの長さとは無関係に何回転も回転させるこ
とができる、という利点が得られる。
ては、テーブルの回転精度を上げるため、上記ベルトの
一端をテーブルに巻装して固定し、或は、基台の相対向
するコーナー部を経由する各ベルトを連結してテーブル
に巻装することもできる。後者の場合、ベルトがテーブ
ルの溝で滑らないことが必要条件となり、また、テーブ
ルの溝が螺旋状となるので、必要な回転数によっては、
本機構の厚さが増す反面、ベルトの長さを短くでき、し
かも、ベルトの長さとは無関係に何回転も回転させるこ
とができる、という利点が得られる。
【００１６】一方、かかるテーブル制御は、旋盤の刃物
などの（ｘ，ｙ，θ）の制御を行う場合には位置決めが
可能であるが、連続回転を要するフライス盤の刃物等に
適用する場合には、テーブルや方向規制用のプーリに対
してベルトを多重巻きにする必要があるため、巻数に応
じてテーブルおよびプーリの直径が変わってしまう。こ
のため、現実のテーブル直径やプーリ直径が制御プログ
ラム内の直径データと整合しなくなるため、位置制御に
誤差が生ずる可能性があるわけである。勿論、可変する
直径データはテーブル位置などから逐次演算補正するこ
とも可能であるが、用意すべきプログラムが複雑になる
し、また、ベルトを用いる場合は長さに限界があり、従
って回転数にも制限が生まれ、自由な回転制御が困難に
なる。
などの（ｘ，ｙ，θ）の制御を行う場合には位置決めが
可能であるが、連続回転を要するフライス盤の刃物等に
適用する場合には、テーブルや方向規制用のプーリに対
してベルトを多重巻きにする必要があるため、巻数に応
じてテーブルおよびプーリの直径が変わってしまう。こ
のため、現実のテーブル直径やプーリ直径が制御プログ
ラム内の直径データと整合しなくなるため、位置制御に
誤差が生ずる可能性があるわけである。勿論、可変する
直径データはテーブル位置などから逐次演算補正するこ
とも可能であるが、用意すべきプログラムが複雑になる
し、また、ベルトを用いる場合は長さに限界があり、従
って回転数にも制限が生まれ、自由な回転制御が困難に
なる。
【００１７】そこで、この発明に係る第２の平面運動機
構は、円形テーブルの外周側面に接触して摩擦を発生さ
せるエンドレスベルトと、該エンドレスベルトを駆動す
るベルト駆動手段とを設け、エンドレスベルトの摩擦接
触によりテーブルを回転させ移動させる。テーブルの移
動方向は、エンドレスベルトのテンション方向のベクト
ル合成から算出制御することが可能であり、また、回転
数については制限が生じない。従って、基台上の所定エ
リア内でテーブルを自由に移動させ、所定制御位置にお
いて無制限にテーブルを回転させることが出来る。
構は、円形テーブルの外周側面に接触して摩擦を発生さ
せるエンドレスベルトと、該エンドレスベルトを駆動す
るベルト駆動手段とを設け、エンドレスベルトの摩擦接
触によりテーブルを回転させ移動させる。テーブルの移
動方向は、エンドレスベルトのテンション方向のベクト
ル合成から算出制御することが可能であり、また、回転
数については制限が生じない。従って、基台上の所定エ
リア内でテーブルを自由に移動させ、所定制御位置にお
いて無制限にテーブルを回転させることが出来る。
【００１８】
【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づき、この
発明を詳細に説明する。図１及び図２は、本発明の第１
実施例に係る平面運動機構を示すものである。
発明を詳細に説明する。図１及び図２は、本発明の第１
実施例に係る平面運動機構を示すものである。
【００１９】先ず、構成の概略から説明すると、所定の
高さ位置に設定した基台１０上に円形のテーブル２０を
載置し、該基台１０の４隅にはベルト１，２，３，４の
引張方向を規定するポール１１，１２，１３，１４を固
定配置する。
高さ位置に設定した基台１０上に円形のテーブル２０を
載置し、該基台１０の４隅にはベルト１，２，３，４の
引張方向を規定するポール１１，１２，１３，１４を固
定配置する。
【００２０】また、基台１０の側面には、ベルト１，
２，３，４を引張るための駆動モータ２１，２２，２
３，２４と、この駆動モータ２１，２２，２３，２４を
制御する制御ユニット３０を配設する。駆動モータ２
１，２２，２３，２４は、高トルクを発生させることが
できる所謂ＤＤモータ（減速機なしのモータ）を使う。
２，３，４を引張るための駆動モータ２１，２２，２
３，２４と、この駆動モータ２１，２２，２３，２４を
制御する制御ユニット３０を配設する。駆動モータ２
１，２２，２３，２４は、高トルクを発生させることが
できる所謂ＤＤモータ（減速機なしのモータ）を使う。
【００２１】モータの回転軸３１，３２，３３，３４に
ベルト１，２，３，４の一端を固定する一方、各ベルト
１，２，３，４に対応するポール１１，１２，１３，１
４を経由させて、各ベルト１，２，３，４の他端をテー
ブル２０の所定個所に固定する。このとき、各ベルト
１，２，３，４の高さがまちまちだとベルト同志が絡み
合うことになるので、テーブル２０及びポール１１，１
２，１３，１４には、ベルト１，２，３，４の高さ位置
を規制するためのベルト溝を設ける。図面には、このベ
ルト溝を上から順に符号ａ，ｂ，ｃ，ｄで示した。ま
た、モータの回転軸３１，３２，３３，３４には、ベル
ト１，２，３，４が多重巻きされてもよい場合にはねじ
溝（図示せず）を設ける必要がないが、テーブル２０の
回転精度を上げるためには、各回転軸３１，３２，３
３，３４にねじ溝を形成するのが望ましい。
ベルト１，２，３，４の一端を固定する一方、各ベルト
１，２，３，４に対応するポール１１，１２，１３，１
４を経由させて、各ベルト１，２，３，４の他端をテー
ブル２０の所定個所に固定する。このとき、各ベルト
１，２，３，４の高さがまちまちだとベルト同志が絡み
合うことになるので、テーブル２０及びポール１１，１
２，１３，１４には、ベルト１，２，３，４の高さ位置
を規制するためのベルト溝を設ける。図面には、このベ
ルト溝を上から順に符号ａ，ｂ，ｃ，ｄで示した。ま
た、モータの回転軸３１，３２，３３，３４には、ベル
ト１，２，３，４が多重巻きされてもよい場合にはねじ
溝（図示せず）を設ける必要がないが、テーブル２０の
回転精度を上げるためには、各回転軸３１，３２，３
３，３４にねじ溝を形成するのが望ましい。
【００２２】次に、各部の構成を具体的に説明すると、
テーブル２０を滑らかに移動・回転させるため、基台１
０の上面とテーブル２０の下面に生ずる摩擦を軽減する
手段として、テーブル２０の下面にポリテトラリルオロ
エチレン（商品名テフロン）等をはり付ける。さらに、
潤滑剤の油膜を保持するため、テフロン表面に油溝を切
ることが有効である。
テーブル２０を滑らかに移動・回転させるため、基台１
０の上面とテーブル２０の下面に生ずる摩擦を軽減する
手段として、テーブル２０の下面にポリテトラリルオロ
エチレン（商品名テフロン）等をはり付ける。さらに、
潤滑剤の油膜を保持するため、テフロン表面に油溝を切
ることが有効である。
【００２３】次に、各ベルト１，２，３，４はそれぞれ
に対応して予め定めたポール１１，１２，１３，１４の
ベルト溝ａ，ｂ，ｃ，ｄを介してテーブル２０に固定す
る。図１の例でいえば、ベルト１は基台１０の右上に配
設されたポール１１の一番上のベルト溝ａを介して、ポ
ール１１から最も離れた位置でベルト１端部を固定す
る。尚、図１において、符号３８はベルト１の固定点を
示すものである。固定する前にもう１回テーブルの溝を
回しておけば、テーブルがあと１回転できるようにな
る。ポールの溝ａ，ｂ，ｃ，ｄは、軸に対して回転自在
に作られる。
に対応して予め定めたポール１１，１２，１３，１４の
ベルト溝ａ，ｂ，ｃ，ｄを介してテーブル２０に固定す
る。図１の例でいえば、ベルト１は基台１０の右上に配
設されたポール１１の一番上のベルト溝ａを介して、ポ
ール１１から最も離れた位置でベルト１端部を固定す
る。尚、図１において、符号３８はベルト１の固定点を
示すものである。固定する前にもう１回テーブルの溝を
回しておけば、テーブルがあと１回転できるようにな
る。ポールの溝ａ，ｂ，ｃ，ｄは、軸に対して回転自在
に作られる。
【００２４】同様に、ベルト２はポール１２の第２番目
のベルト溝を通して、テーブル２０のベルト溝ｃに達
し、１回転したあと固定点３９にて固定する。ベルト
３，４も同様であり、それらの固定点は固定点４２の反
対側に位置することになる。
のベルト溝を通して、テーブル２０のベルト溝ｃに達
し、１回転したあと固定点３９にて固定する。ベルト
３，４も同様であり、それらの固定点は固定点４２の反
対側に位置することになる。
【００２５】このテーブル２０を右へ移動させるには、
駆動モータ２１，２４がベルト１，４を巻き取り、他の
態動モータ２２，２３はベルト２，３を緩める。また、
テーブル２０を時計回りに回転させるときには、ベルト
２，４は巻き取られ、ベルト１，３は緩められる。テー
ブル２０の運動とベルト１，２，３，４の関係は、次の
表１に示す通りである。ベルト１，２，３，４を巻き取
る場合は（＋）、緩める場合は（−）で示している。
駆動モータ２１，２４がベルト１，４を巻き取り、他の
態動モータ２２，２３はベルト２，３を緩める。また、
テーブル２０を時計回りに回転させるときには、ベルト
２，４は巻き取られ、ベルト１，３は緩められる。テー
ブル２０の運動とベルト１，２，３，４の関係は、次の
表１に示す通りである。ベルト１，２，３，４を巻き取
る場合は（＋）、緩める場合は（−）で示している。
【００２６】
【表１】
【００２７】尚、テーブル２０の移動量は、各ベルト
１，２，３，４の長さによって決まるが、ベルト１，
２，３，４の長さは、テーブル２０の形状や大きさから
予め計算して、制御ユニット３０に記憶させておく。経
路教示は、プレイバック方式、数値制御方式いずれでも
よい。また、ジョイスティックなどの操作により、オペ
レータが手でＸ，Ｙ，θを指令することによって、駆動
モータ２１，２２，２３，２４を計算によって動かすこ
とも可能である。
１，２，３，４の長さによって決まるが、ベルト１，
２，３，４の長さは、テーブル２０の形状や大きさから
予め計算して、制御ユニット３０に記憶させておく。経
路教示は、プレイバック方式、数値制御方式いずれでも
よい。また、ジョイスティックなどの操作により、オペ
レータが手でＸ，Ｙ，θを指令することによって、駆動
モータ２１，２２，２３，２４を計算によって動かすこ
とも可能である。
【００２８】かかる平面運動機構によれば、予め制御ユ
ニット３０に経路教示をしておくことにより、テーブル
２０を（Ｘ，Ｙ，θ）の位置姿勢に自由に滑動させるこ
とができる。
ニット３０に経路教示をしておくことにより、テーブル
２０を（Ｘ，Ｙ，θ）の位置姿勢に自由に滑動させるこ
とができる。
【００２９】また、駆動モータ２１，２２，２３，２４
を基台１０の側面に直角に配置できるから、モータガイ
トがテーブルの下に何段も入っていた従来の直交座標型
テーブルに比して、はるかに薄いものが作れる。また、
従来のボールねじやアームに相当する構造もないので、
テーブルの作動範囲そのものがテーブルの大きさにな
り、平面エリアでも直交や水平関節より優れている。
を基台１０の側面に直角に配置できるから、モータガイ
トがテーブルの下に何段も入っていた従来の直交座標型
テーブルに比して、はるかに薄いものが作れる。また、
従来のボールねじやアームに相当する構造もないので、
テーブルの作動範囲そのものがテーブルの大きさにな
り、平面エリアでも直交や水平関節より優れている。
【００３０】図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、ベルト１，
２，３，４のテーブル２０への巻き方のバリエーション
を示している。図２（Ａ）は、所謂『８』字型の巻回態
様を示しており、このような巻方をした場合には、テー
ブルは図３（Ａ）の２点鎖線で示す範囲内で平面移動す
る。また、図２（Ｂ）は、所謂『０』字型の巻回態様を
示しており、このような巻き方をした場合には、テーブ
ルは図３（Ｂ）の２点鎖線で示す範囲内で平面移動す
る。さらに、図２（Ｃ）は、所謂『８』と『０』の混在
型というべき巻回態様を示しており、このような巻き方
をした場合には、テーブルは図３（Ｃ）の２点鎖線で示
す範囲内で平面移動する。
２，３，４のテーブル２０への巻き方のバリエーション
を示している。図２（Ａ）は、所謂『８』字型の巻回態
様を示しており、このような巻方をした場合には、テー
ブルは図３（Ａ）の２点鎖線で示す範囲内で平面移動す
る。また、図２（Ｂ）は、所謂『０』字型の巻回態様を
示しており、このような巻き方をした場合には、テーブ
ルは図３（Ｂ）の２点鎖線で示す範囲内で平面移動す
る。さらに、図２（Ｃ）は、所謂『８』と『０』の混在
型というべき巻回態様を示しており、このような巻き方
をした場合には、テーブルは図３（Ｃ）の２点鎖線で示
す範囲内で平面移動する。
【００３１】尚、この発明に係るテーブル装置は、前記
実施例で説明した内容に限定されるものでなく、例え
ば、テーブルを滑らかに移動回転させる手段として、ボ
ールベアリング、磁気浮上、エアベアリング等の採用が
考えられる。また、ベルトは、チェーンやベルトでおき
かえることも可能である。ベルトの材質としては、従来
のピアノ線だけでなく、エンジニアリングプラスチック
材の採用が考えられる。さらに、駆動手段は、ＤＤモー
タだけでなく、ＤＣモータ、ＡＣモータ、ブラシレスモ
ータ等におきかえることができ、また、モータ直結でな
く、減速機を採用することもできる。直動のシリンダで
ベルトを引くこともできる。
実施例で説明した内容に限定されるものでなく、例え
ば、テーブルを滑らかに移動回転させる手段として、ボ
ールベアリング、磁気浮上、エアベアリング等の採用が
考えられる。また、ベルトは、チェーンやベルトでおき
かえることも可能である。ベルトの材質としては、従来
のピアノ線だけでなく、エンジニアリングプラスチック
材の採用が考えられる。さらに、駆動手段は、ＤＤモー
タだけでなく、ＤＣモータ、ＡＣモータ、ブラシレスモ
ータ等におきかえることができ、また、モータ直結でな
く、減速機を採用することもできる。直動のシリンダで
ベルトを引くこともできる。
【００３２】さらに、この発明に係るテーブル２０を３
モータで駆動させる場合には、ベルト数は４本に限られ
ず３本以上あれば、（Ｘ，Ｙ，θ）の平面位置と姿勢は
実現できる。その場合には、ポールの数もベルト数に対
応させる。ベルトの引張方向やテーブルの接続個所、ベ
ルト溝によるベルト高さの順番も適宜変更できることは
当然である。例えば、図２（Ｂ）（Ｃ）に示す方式でベ
ルトをテーブルに接続しても、（Ｘ，Ｙ，θ）運動は可
能である。
モータで駆動させる場合には、ベルト数は４本に限られ
ず３本以上あれば、（Ｘ，Ｙ，θ）の平面位置と姿勢は
実現できる。その場合には、ポールの数もベルト数に対
応させる。ベルトの引張方向やテーブルの接続個所、ベ
ルト溝によるベルト高さの順番も適宜変更できることは
当然である。例えば、図２（Ｂ）（Ｃ）に示す方式でベ
ルトをテーブルに接続しても、（Ｘ，Ｙ，θ）運動は可
能である。
【００３３】この場合、４方向から巻装させたベルトの
一本は、ゼンマイ機構を用いて常時テーブル２０に引張
力を与え、残る３本のベルトを駆動モータ等によって巻
取り制御することも出来る。勿論、ゼンマイ機構の数は
一個に限定されず、複数個であっても良い。また、ゼン
マイ機構は、テーブル重量や対象荷重に応じて強度を設
定する。
一本は、ゼンマイ機構を用いて常時テーブル２０に引張
力を与え、残る３本のベルトを駆動モータ等によって巻
取り制御することも出来る。勿論、ゼンマイ機構の数は
一個に限定されず、複数個であっても良い。また、ゼン
マイ機構は、テーブル重量や対象荷重に応じて強度を設
定する。
【００３４】そして、テーブルの（Ｘ，Ｙ，θ）運動
は、ベルトの引張方向によってのみ決るから、ポールの
位置さえ合せて置けば、モータはどこに置いてもよいと
いう自由度がある。尚、テーブルを平面正方形の範囲で
移動させる場合には、ポールを平面形状が長方形となる
ように形成すればよい。
は、ベルトの引張方向によってのみ決るから、ポールの
位置さえ合せて置けば、モータはどこに置いてもよいと
いう自由度がある。尚、テーブルを平面正方形の範囲で
移動させる場合には、ポールを平面形状が長方形となる
ように形成すればよい。
【００３５】また、上記テーブルは、ベルトの引張に支
障となるような角張った形状を呈しても、ベルト溝が適
度な曲率を有し、かつ、ベルトの長さが安定に決まれば
何ら問題はない。
障となるような角張った形状を呈しても、ベルト溝が適
度な曲率を有し、かつ、ベルトの長さが安定に決まれば
何ら問題はない。
【００３６】制御ユニットに経路教示を行うに際して、
工具の回転速度、工作物の形状、材質、使用工具の種類
等に応じて、駆動モータの速度と張力を自動補正できる
ようにプログラムすれば、必要にして十分な剛性を与え
ることができる。また、各ベルトの長さ、張力等の項目
についてセンサを取り付て計測し、コンピュータ演算に
よって、テーブルの位置や姿勢及びテーブルにかかる力
の３要素（Ｘ，Ｙ及び回転トルク）を求めて、フィード
フォワート制御することができる。
工具の回転速度、工作物の形状、材質、使用工具の種類
等に応じて、駆動モータの速度と張力を自動補正できる
ようにプログラムすれば、必要にして十分な剛性を与え
ることができる。また、各ベルトの長さ、張力等の項目
についてセンサを取り付て計測し、コンピュータ演算に
よって、テーブルの位置や姿勢及びテーブルにかかる力
の３要素（Ｘ，Ｙ及び回転トルク）を求めて、フィード
フォワート制御することができる。
【００３７】図４は、本発明の第２実施例に係る平面運
動機構を示すものである。同図において符号４０は基
台、４１はテーブル、４２および４３はテーブル４１を
駆動するエンドレスベルト、４４乃至４７はモータプー
リ、５１乃至５４はエンドレスベルト４２、４３を抑え
るテンションプーリである。
動機構を示すものである。同図において符号４０は基
台、４１はテーブル、４２および４３はテーブル４１を
駆動するエンドレスベルト、４４乃至４７はモータプー
リ、５１乃至５４はエンドレスベルト４２、４３を抑え
るテンションプーリである。
【００３８】かかる構成において、基台４０，テーブル
４１は前記実施例と同様の構成とできるが、テーブル４
１については外周側面にベルトを巻装するための溝を形
成する必要がない。エンドレスベルト４２，４３の掛け
方は、図６（ａ）に示すように２段に掛け渡しても、或
いは、図６（ｂ）に示すように一方のベルトを分割して
３段に掛け渡しても良い。但し、２段式の場合は、ベル
ト幅が狭いときなど、図中矢印方向にモーメントが生じ
るので、テーブル４１を安定移動させるためには３段或
いはそれ以上にベルトを分割して掛け渡すのが望まし
い。エンドレスベルト４２，４３は、例えば、スチール
ベルトを使用するが、その表面（接触面）は摩擦係数を
大きくするためゴム等の滑り止めを貼着し、または、コ
ーティング等しておく。勿論、タイミングベルトやパー
フォレーションベルト等を用いてもよい。
４１は前記実施例と同様の構成とできるが、テーブル４
１については外周側面にベルトを巻装するための溝を形
成する必要がない。エンドレスベルト４２，４３の掛け
方は、図６（ａ）に示すように２段に掛け渡しても、或
いは、図６（ｂ）に示すように一方のベルトを分割して
３段に掛け渡しても良い。但し、２段式の場合は、ベル
ト幅が狭いときなど、図中矢印方向にモーメントが生じ
るので、テーブル４１を安定移動させるためには３段或
いはそれ以上にベルトを分割して掛け渡すのが望まし
い。エンドレスベルト４２，４３は、例えば、スチール
ベルトを使用するが、その表面（接触面）は摩擦係数を
大きくするためゴム等の滑り止めを貼着し、または、コ
ーティング等しておく。勿論、タイミングベルトやパー
フォレーションベルト等を用いてもよい。
【００３９】従って、かかる平面運動機構によれば、モ
ータプーリ４４乃至４７の回転方向や回転速度等を予め
プロクラムしておくことにより、前記実施例と同様にテ
ーブル４１を移動制御し回転制御することが出来る。勿
論、ジョイスティック等の手動式コントローラによって
テーブルの運動を制御することも可能である。この場合
エンドレスベルト４２、４３を使用しているので、テー
ブル４１の回転数には制限がなく、より自由なテーブル
運動が極めて単純な装置構成で実現できることになる。
ータプーリ４４乃至４７の回転方向や回転速度等を予め
プロクラムしておくことにより、前記実施例と同様にテ
ーブル４１を移動制御し回転制御することが出来る。勿
論、ジョイスティック等の手動式コントローラによって
テーブルの運動を制御することも可能である。この場合
エンドレスベルト４２、４３を使用しているので、テー
ブル４１の回転数には制限がなく、より自由なテーブル
運動が極めて単純な装置構成で実現できることになる。
【００４０】ところで、エンドレスベルト４２、４３を
用いた平面運動機構にあっては、図４に示すような単純
なベルト駆動方式の場合、テーブル４１を左右に移動さ
せたときに、エンドレスベルト４２、４３がテーブル４
１の移動個で大きく垂むという欠点がある。例えば、図
４（ｂ）に示すような状態でベルトの垂みが生ずるなど
などである。
用いた平面運動機構にあっては、図４に示すような単純
なベルト駆動方式の場合、テーブル４１を左右に移動さ
せたときに、エンドレスベルト４２、４３がテーブル４
１の移動個で大きく垂むという欠点がある。例えば、図
４（ｂ）に示すような状態でベルトの垂みが生ずるなど
などである。
【００４１】図５は、このベルト垂みを防止することの
できる平面運動機構例を示すものである。基本的構成は
前記実施例と同様であり、基台４０にテーブル４１を配
し、テーブル４１にエンドレスベルト４２，４３を掛け
渡してモータプーリ４４乃至４７によってベルトを駆動
する。
できる平面運動機構例を示すものである。基本的構成は
前記実施例と同様であり、基台４０にテーブル４１を配
し、テーブル４１にエンドレスベルト４２，４３を掛け
渡してモータプーリ４４乃至４７によってベルトを駆動
する。
【００４２】ここでエンドレスベルト４２，４３は、そ
れぞれガイドプーリ６１乃至６３、６４乃至６６を介し
てテンションプーリ６８，６９に引っかける。ガイドプ
ーリ６１乃至６６は固定であるが、テンションプーリ６
８，６９は左右にスライド可能であって、図７に示すよ
うに、互いにスプリング７０で引っ張り合いエンドレス
ベルト４２，４３に対して常に略一定のテンションかけ
るようにしている。
れぞれガイドプーリ６１乃至６３、６４乃至６６を介し
てテンションプーリ６８，６９に引っかける。ガイドプ
ーリ６１乃至６６は固定であるが、テンションプーリ６
８，６９は左右にスライド可能であって、図７に示すよ
うに、互いにスプリング７０で引っ張り合いエンドレス
ベルト４２，４３に対して常に略一定のテンションかけ
るようにしている。
【００４３】従って、図５（ｂ）に示すように、例えば
テーブル４１が右に移動したとき、エンドレスベルト４
３の垂みは増え、エンドレスベルト４２の垂みは減る。
エンドレスベルト４２の垂みの減少により、テンション
プーリ６８は左方に移動し、テンションプーリ６９もエ
ンドレスベルト４３の垂みの増加とスプリング７０の引
張により左方に移動する。また、テーブル４１の移動に
よる各々のベルトの垂みの増減率の違いは、スプリング
７０の伸縮で調整される。このようにして、テーブル４
１が左に動けばテンション機構は右に動き、テーブル４
１が右に動けばテンション機構は左に動く。尚、図５に
おいて波線Ｍで示すエリアは、テーブル４１の最大運動
範囲を示すものである。
テーブル４１が右に移動したとき、エンドレスベルト４
３の垂みは増え、エンドレスベルト４２の垂みは減る。
エンドレスベルト４２の垂みの減少により、テンション
プーリ６８は左方に移動し、テンションプーリ６９もエ
ンドレスベルト４３の垂みの増加とスプリング７０の引
張により左方に移動する。また、テーブル４１の移動に
よる各々のベルトの垂みの増減率の違いは、スプリング
７０の伸縮で調整される。このようにして、テーブル４
１が左に動けばテンション機構は右に動き、テーブル４
１が右に動けばテンション機構は左に動く。尚、図５に
おいて波線Ｍで示すエリアは、テーブル４１の最大運動
範囲を示すものである。
【００４４】図７は、テーブル４１を原点復帰させるた
めの機構例を示すもので、テンションプーリ６８，６９
の下側に設けたスライダ７５，７６によって、原点位置
に配設したリミットスイッチ７７，７８を同時にＯＮさ
せて検出するものである。すなわち、スライダ７５，７
６がリミットスイッチ７７，７８を同時に押下してアン
ド回路をＯＮさせた地点がテーブル４１の原点である。
図１に示したベルト制御の場合は、ベルトの巻数を検出
して原点時の巻数に巻き戻す必要があったのでプロクラ
ム制御が煩雑となり、また、途中で電源がＯＦＦになっ
た場合、ベルト長のデータが消去され原点復帰が難しい
ケースがあった。しかし、ベルトをエンドレスにした場
合は、ベルトを１回転以上巻き戻す必要がないのてテー
ブル４１の回転数を管理する必要がなくなるという利点
がある。尚、図７において、符号７９はスライダ７５，
７６を移動させるためのガイドレールである。
めの機構例を示すもので、テンションプーリ６８，６９
の下側に設けたスライダ７５，７６によって、原点位置
に配設したリミットスイッチ７７，７８を同時にＯＮさ
せて検出するものである。すなわち、スライダ７５，７
６がリミットスイッチ７７，７８を同時に押下してアン
ド回路をＯＮさせた地点がテーブル４１の原点である。
図１に示したベルト制御の場合は、ベルトの巻数を検出
して原点時の巻数に巻き戻す必要があったのでプロクラ
ム制御が煩雑となり、また、途中で電源がＯＦＦになっ
た場合、ベルト長のデータが消去され原点復帰が難しい
ケースがあった。しかし、ベルトをエンドレスにした場
合は、ベルトを１回転以上巻き戻す必要がないのてテー
ブル４１の回転数を管理する必要がなくなるという利点
がある。尚、図７において、符号７９はスライダ７５，
７６を移動させるためのガイドレールである。
【００４５】尚、この発明に係る平面運動機構は、加工
機械、組立機械、検査測定機械のような工場での自動化
の分野だけでなく、商品展示、玩具その他の利用領域を
包含する。
機械、組立機械、検査測定機械のような工場での自動化
の分野だけでなく、商品展示、玩具その他の利用領域を
包含する。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る平
面運動機構は、ベルトの巻き取り制御によりテーブルを
自由に滑動させることができるので、小さな面積と超薄
型構造で高速、高精度、高負荷の平面運動を得ることが
でき、しかも、全ての駆動手段が他の駆動手段を介する
ことなく直接にテーブルを動かすので、他の駆動手段や
案内を動かすための無駄なエネルギーが省ける、という
優れた効果を奏する。
面運動機構は、ベルトの巻き取り制御によりテーブルを
自由に滑動させることができるので、小さな面積と超薄
型構造で高速、高精度、高負荷の平面運動を得ることが
でき、しかも、全ての駆動手段が他の駆動手段を介する
ことなく直接にテーブルを動かすので、他の駆動手段や
案内を動かすための無駄なエネルギーが省ける、という
優れた効果を奏する。
【００４７】また、エンドレスベルトを用いた場合は、
テーブルの回転数に制限がなくなるため、より自由なテ
ーブル制御を行うことができ、さらに、テーブルの位置
制御がベルトの巻数とは無関係に行うことが出来るの
で、より単純な構成でより精度の高い平面運動を実現で
きる、という効果も得られる。
テーブルの回転数に制限がなくなるため、より自由なテ
ーブル制御を行うことができ、さらに、テーブルの位置
制御がベルトの巻数とは無関係に行うことが出来るの
で、より単純な構成でより精度の高い平面運動を実現で
きる、という効果も得られる。
【図１】この発明の一実施例に係る平面運動機構を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はベルト一の巻装状態を夫
々示す平面説明図である。
々示す平面説明図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）
の巻装状態で移動するテーブルの移動範囲を示す平面説
明図である。
の巻装状態で移動するテーブルの移動範囲を示す平面説
明図である。
【図４】（Ａ）（Ｂ）はエンドレスベルトを用いた平面
運動機構の一例を示す作動説明図である。
運動機構の一例を示す作動説明図である。
【図５】（Ａ）乃至（Ｄ）はエンドレスベルトを用いた
平面運動機構の他の実施例を示す作動説明図である。
平面運動機構の他の実施例を示す作動説明図である。
【図６】（Ａ）（Ｂ）はエンドレスベルトの掛け渡し例
を示す図である。
を示す図である。
【図７】テンション機構の一例を示す個面図である。
１，２，３，４ ベルト １０ 基台 １１，１２，１３，１４ ポール ２０ テーブル ２１，２２，２３，２４ 駆動モータ ３０ 制御ユニット ３１，３２，３３，３４ 回転軸 ３８，３９ ベルトの固定点 ａ，ｂ，ｃ，ｄ ベルト溝 ４２，４３ エンドレスベルト ４４乃至４７ モータプーリ ５１乃至５４，６８，６９ テンションプーリ ６１乃至６６ ガイトプーリ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３８】 かかる構成において、基台４０、テーブ
ル４１は前記実施例と同様の構成とできるが、テーブル
４１については外周側面にベルトを巻装するための溝を
形成する必要がない。エンドレスベルト４２、４３の掛
け方は、図７（ａ）に示すように２段に掛け渡しても、
或いは、図７（ｂ）に示すように一方のベルトを分割し
て３段に掛け渡しても良い。但し、２段式の場合は、ベ
ルト幅が狭いときなど、図中矢印の方向にモーメントが
生じるので、テーブル４１を安定移動させるためには３
段或いはそれ以上にベルトを分割して掛け渡すのが望ま
しい。エンドレスベルト４２、４３は、例えば、スチー
ルベルトを使用するが、その表面（接触面）は摩擦係数
を大きくするためゴム等の滑り止めを貼着し、または、
コーティング等しておく。勿論、タンミングベルトやパ
ーフォレーションベルト等を用いてもよい。
ル４１は前記実施例と同様の構成とできるが、テーブル
４１については外周側面にベルトを巻装するための溝を
形成する必要がない。エンドレスベルト４２、４３の掛
け方は、図７（ａ）に示すように２段に掛け渡しても、
或いは、図７（ｂ）に示すように一方のベルトを分割し
て３段に掛け渡しても良い。但し、２段式の場合は、ベ
ルト幅が狭いときなど、図中矢印の方向にモーメントが
生じるので、テーブル４１を安定移動させるためには３
段或いはそれ以上にベルトを分割して掛け渡すのが望ま
しい。エンドレスベルト４２、４３は、例えば、スチー
ルベルトを使用するが、その表面（接触面）は摩擦係数
を大きくするためゴム等の滑り止めを貼着し、または、
コーティング等しておく。勿論、タンミングベルトやパ
ーフォレーションベルト等を用いてもよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４１】 図５（Ａ）（Ｂ）および図６（Ａ）
（Ｂ）は、それぞれこのベルト垂みを防止することがで
きる平面運動機構例を示すものである。基本的構成は前
記実施例と同様であり、基台４０にテーブル４１を配
し、テーブル４１にエンドレスベルト４２、４３を掛け
渡してモータプーリ４４乃至４７によってベルトを駆動
する。
（Ｂ）は、それぞれこのベルト垂みを防止することがで
きる平面運動機構例を示すものである。基本的構成は前
記実施例と同様であり、基台４０にテーブル４１を配
し、テーブル４１にエンドレスベルト４２、４３を掛け
渡してモータプーリ４４乃至４７によってベルトを駆動
する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４２】 ここでエンドレスベルト４２、４３は、
それぞれガイドプーリ６１乃至６３、６４乃至６６を介
してテンションプーリ６８、６９に引っかける。ガイド
プーリ６１乃至６６は固定であるが、テンションプーリ
６８、６９は左右にスライド可能であって、図８に示す
ように、互いにスプリング７０で引っ張り合いエンドレ
スベルト４２、４３に対して常に略一定のテンションか
けるようにしている。
それぞれガイドプーリ６１乃至６３、６４乃至６６を介
してテンションプーリ６８、６９に引っかける。ガイド
プーリ６１乃至６６は固定であるが、テンションプーリ
６８、６９は左右にスライド可能であって、図８に示す
ように、互いにスプリング７０で引っ張り合いエンドレ
スベルト４２、４３に対して常に略一定のテンションか
けるようにしている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４３】 従って、図５（Ｂ）に示すように、例え
ばテーブル４１が移動したとき、エンドレスベルト４３
の垂みは増え、エンドレスベルト４２の垂みは減る。エ
ンドレスベルト４２の垂みの減少により、テンションプ
ーリ６８は左方に移動し、テンションプーリ６９もエン
ドレスベルト４３の垂みの増加とスプリング７０の引張
により左方に移動する。また、テーブル４１の移動によ
る各々のベルトの垂みの増減率の違いは、スプリング７
０の伸縮で調整される。このようにして、テンション４
１が左に動けばテンション機構は右に動き、テーブル４
１が右に動けばテンション機構は左に動く。尚、図５
（Ａ）（Ｂ）及び図６（Ａ）（Ｂ）において、それぞれ
破線Ｍで示すエリアは、テーブル４１の最大運動範囲を
示すものである。
ばテーブル４１が移動したとき、エンドレスベルト４３
の垂みは増え、エンドレスベルト４２の垂みは減る。エ
ンドレスベルト４２の垂みの減少により、テンションプ
ーリ６８は左方に移動し、テンションプーリ６９もエン
ドレスベルト４３の垂みの増加とスプリング７０の引張
により左方に移動する。また、テーブル４１の移動によ
る各々のベルトの垂みの増減率の違いは、スプリング７
０の伸縮で調整される。このようにして、テンション４
１が左に動けばテンション機構は右に動き、テーブル４
１が右に動けばテンション機構は左に動く。尚、図５
（Ａ）（Ｂ）及び図６（Ａ）（Ｂ）において、それぞれ
破線Ｍで示すエリアは、テーブル４１の最大運動範囲を
示すものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４４】 図８は、テーブル４１を原点復帰させる
ための機構例を示すもので、テンションプーリ６８、６
９の下側に設けたスライダ７５、７６によって、原点位
置に配設したリミットスイッチ７７、７８を同時にＯＮ
させて検出するものである。すなわち、スライダ７５、
７６がリミットスイッチ７７、７８を同時に押下してア
ンド回路をＯＮさせた地点がテーブル４１の原点であ
る。図１に示したベルト制御の場合は、ベルトの巻数を
検出して原点時の巻数に巻き戻す必要があったのでプロ
グラム制御が煩雑となり、また、途中で電源がＯＦＦに
なった場合、ベルト長のデータが消去され原点復帰が難
しいケースがあった。しかし、ベルトをエンドレスにし
た場合は、ベルトを１回転以上巻き戻す必要がないので
テーブル４１の回転数を管理する必要がなくなるという
利点がある。尚、図８において、符号７９はスライダ７
５、７６を移動させるためのガイドレールである。
ための機構例を示すもので、テンションプーリ６８、６
９の下側に設けたスライダ７５、７６によって、原点位
置に配設したリミットスイッチ７７、７８を同時にＯＮ
させて検出するものである。すなわち、スライダ７５、
７６がリミットスイッチ７７、７８を同時に押下してア
ンド回路をＯＮさせた地点がテーブル４１の原点であ
る。図１に示したベルト制御の場合は、ベルトの巻数を
検出して原点時の巻数に巻き戻す必要があったのでプロ
グラム制御が煩雑となり、また、途中で電源がＯＦＦに
なった場合、ベルト長のデータが消去され原点復帰が難
しいケースがあった。しかし、ベルトをエンドレスにし
た場合は、ベルトを１回転以上巻き戻す必要がないので
テーブル４１の回転数を管理する必要がなくなるという
利点がある。尚、図８において、符号７９はスライダ７
５、７６を移動させるためのガイドレールである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】 （Ａ）（Ｂ）はエンドレスベルトを用いた平
面運動機構の他の実施例を示す作動説明図である。
面運動機構の他の実施例を示す作動説明図である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】 （Ａ）（Ｂ）はエンドレスベルトを用いた平
面運動機構のさらに他の実施例を示す作動説明図であ
る。
面運動機構のさらに他の実施例を示す作動説明図であ
る。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】 （Ａ）（Ｂ）はエンドレスベルトの掛け渡し
例を示す図である。
例を示す図である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図８
【補正方法】追加
【補正内容】
【図８】 テンション機構の一例を示す側面図である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】追加
【補正内容】
【図８】
Claims (4)
- 【請求項１】 基台と、該基台上を滑らかに移動して平
面運動するテーブルと、該テーブルに一端部が巻装され
たベルトと、該ベルトの他端が連結された駆動手段と、
を有して構成されてなる平面運動機構。 - 【請求項２】 前記ベルトは、基台の４方向からテーブ
ルに巻装し、各ベルトに対応した駆動手段によって４箇
所のテーブル巻装点を独立して引張制御することを特徴
とする請求項１の平面運動機構。 - 【請求項３】 前記ベルトの一端は、少なくとも基台の
４方向からテーブルに巻装し、該ベルトのうち少なくと
も３本に対応して設けた駆動手段によって当該各ベルト
のテーブル巻装点を独立して引張制御する一方、他端が
駆動手段に連結されない残余のベルトにゼンマイ機構を
配設して構成したことを特徴とする請求項１の平面運動
機構。 - 【請求項４】 基台と、該基台上を滑らかに移動して平
面運動する円形テーブルと、該テーブルの外周側面に接
触して摩擦を発生させるベルトと、該ベルトを駆動する
ベルト駆動手段と、を有して構成されてなる平面運動機
構。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3256037A JPH05228770A (ja) | 1990-07-20 | 1991-07-01 | 平面運動機構 |
| US07/731,064 US5148716A (en) | 1990-07-20 | 1991-07-17 | Plane motion mechanism |
| EP91402027A EP0469956B1 (en) | 1990-07-20 | 1991-07-19 | Plane motion mechanism |
| DE69113560T DE69113560T2 (de) | 1990-07-20 | 1991-07-19 | Mechanismus zum Bewegen in einem Flach. |
| EP94400069A EP0599827A3 (en) | 1990-07-20 | 1991-07-19 | Mechanism for moving in a flat. |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19067190 | 1990-07-20 | ||
| JP2-190671 | 1990-07-20 | ||
| JP3256037A JPH05228770A (ja) | 1990-07-20 | 1991-07-01 | 平面運動機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05228770A true JPH05228770A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=26506240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3256037A Pending JPH05228770A (ja) | 1990-07-20 | 1991-07-01 | 平面運動機構 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5148716A (ja) |
| EP (2) | EP0599827A3 (ja) |
| JP (1) | JPH05228770A (ja) |
| DE (1) | DE69113560T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH07156031A (ja) * | 1993-12-01 | 1995-06-20 | Micro Tec Kk | ＸＹθテーブル |
| JP2010147270A (ja) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Alpha- Design Kk | 位置決め装置及び位置決め方法 |
| JP2013130202A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Ritsumeikan | ワイヤ駆動機構 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10359273A1 (de) | 2003-12-17 | 2005-07-21 | Erich Thallner | Justiervorrichtung |
| NL2014645A (en) * | 2014-04-16 | 2015-11-02 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus, method for positioning an object in a lithographic apparatus and device manufacturing method. |
| US10449668B2 (en) | 2014-12-19 | 2019-10-22 | Fundación Tecnalia Research & Innovation | Planar motion device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR1022005A (fr) * | 1950-07-13 | 1953-02-26 | Commande par enroulements différentiels à vitesse, accélération et auto-stabilité variables | |
| GB735359A (en) * | 1953-01-09 | 1955-08-17 | English Electric Co Ltd | Improvements relating to gimbal mechanisms |
| NL129819C (ja) * | 1963-12-06 | |||
| DE1801973A1 (de) * | 1968-10-09 | 1970-06-04 | Zuse Kg | Trommel zum Antrieb eines flexiblen Elementes |
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| US4392140A (en) * | 1981-07-20 | 1983-07-05 | General Dynamics, Pomona Division | Dual cable drive rolling arc gimbal |
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| DE3427413C1 (de) * | 1984-07-25 | 1986-01-02 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Tasteinrichtung |
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-
1991
- 1991-07-01 JP JP3256037A patent/JPH05228770A/ja active Pending
- 1991-07-17 US US07/731,064 patent/US5148716A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-19 EP EP94400069A patent/EP0599827A3/en not_active Withdrawn
- 1991-07-19 DE DE69113560T patent/DE69113560T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-19 EP EP91402027A patent/EP0469956B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0469956A1 (en) | 1992-02-05 |
| US5148716A (en) | 1992-09-22 |
| EP0599827A2 (en) | 1994-06-01 |
| EP0469956B1 (en) | 1995-10-04 |
| DE69113560D1 (de) | 1995-11-09 |
| EP0599827A3 (en) | 1995-08-09 |
| DE69113560T2 (de) | 1996-06-05 |
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