JPH0811336B2 - Ｘｙテーブル - Google Patents
ＸｙテーブルInfo
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- JPH0811336B2 JPH0811336B2 JP63268143A JP26814388A JPH0811336B2 JP H0811336 B2 JPH0811336 B2 JP H0811336B2 JP 63268143 A JP63268143 A JP 63268143A JP 26814388 A JP26814388 A JP 26814388A JP H0811336 B2 JPH0811336 B2 JP H0811336B2
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- ball screw
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- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 17
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 18
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
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- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
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- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/60—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/62—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides
- B23Q1/621—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、被加工物を載架してXY平面上を移動するXY
テーブルに係り、特に、テーブルの表裏両面から被加工
物に対し加工を施すことが可能なXYテーブルに関する。
テーブルに係り、特に、テーブルの表裏両面から被加工
物に対し加工を施すことが可能なXYテーブルに関する。
［従来の技術］ 近年の産業界においては各種生産ラインの自動化が著
しく進んでいるが、各種加工機械に対して被加工物を正
確な加工位置に送り込む為に使用されるXYテーブルは、
上記生産ラインの自動化を図る上で欠くことのできない
一要素である。
しく進んでいるが、各種加工機械に対して被加工物を正
確な加工位置に送り込む為に使用されるXYテーブルは、
上記生産ラインの自動化を図る上で欠くことのできない
一要素である。
従来、この種のXYテーブルとしては、平板形状のテー
ブル上に被加工物を載置してXY平面上を移動し、テーブ
ル上方からのみ工具をアプローチさせて加工を施すもの
が一般的であった。しかし、加工の複雑化や生産の高効
率化が進むにつれ、被加工物の裏表両方向から同時に工
具をアプローチさせる必要等が生じ、テーブル裏面側か
らも被加工物へアプローチすることが可能なXYテーブル
が要請される様になってきた。
ブル上に被加工物を載置してXY平面上を移動し、テーブ
ル上方からのみ工具をアプローチさせて加工を施すもの
が一般的であった。しかし、加工の複雑化や生産の高効
率化が進むにつれ、被加工物の裏表両方向から同時に工
具をアプローチさせる必要等が生じ、テーブル裏面側か
らも被加工物へアプローチすることが可能なXYテーブル
が要請される様になってきた。
この要請に応えたものとしては、第９図及び第10図に
示すように、固定部ａ上に設けられたガイドｂに沿って
Ｘ方向に直線移動する下部テーブルｃと、この下部テー
ブルｃ上に載置され下部テーブルｃとは直交するＹ方向
に移動し、下部テーブルｃの移動とを合せて二次元方向
に平面運動をする上部テーブルｄとからなり、上記固定
部ａ、下部テーブルｃ及び上部テーブルｄをその中央部
が繰り抜かれた枠形状テーブルとする一方、下部テーブ
ルｃ及び上部テーブルｄを駆動するためのボールねじｅ
を夫々固定部ａ及び下部ーブルｃの一側に設け、これに
モーターｆによって回転力を与えて上部テーブルを駆動
するXYテーブルが知られている。また、他の例として
は、第11図及び第12図に示すように、モーターｇからの
動力により駆動されるＸ方向ボールネジｈ及びＹ方向ボ
ールねじｉが相対向する各辺に収納された支持枠ｊと、
上記各ボールねじh,iのボールナットｋに係合し、上記
支持枠ｊの相対向する辺の間をＸ方向又はＹ方向に平行
移動する案内シャフトｌと、上記支持枠ｊの中を案内シ
ャフトｌに支持されてＸ方向及びＹ方向に平面運動する
枠形状の移動テーブルｍとで構成されるXYテーブルが提
案されている。
示すように、固定部ａ上に設けられたガイドｂに沿って
Ｘ方向に直線移動する下部テーブルｃと、この下部テー
ブルｃ上に載置され下部テーブルｃとは直交するＹ方向
に移動し、下部テーブルｃの移動とを合せて二次元方向
に平面運動をする上部テーブルｄとからなり、上記固定
部ａ、下部テーブルｃ及び上部テーブルｄをその中央部
が繰り抜かれた枠形状テーブルとする一方、下部テーブ
ルｃ及び上部テーブルｄを駆動するためのボールねじｅ
を夫々固定部ａ及び下部ーブルｃの一側に設け、これに
モーターｆによって回転力を与えて上部テーブルを駆動
するXYテーブルが知られている。また、他の例として
は、第11図及び第12図に示すように、モーターｇからの
動力により駆動されるＸ方向ボールネジｈ及びＹ方向ボ
ールねじｉが相対向する各辺に収納された支持枠ｊと、
上記各ボールねじh,iのボールナットｋに係合し、上記
支持枠ｊの相対向する辺の間をＸ方向又はＹ方向に平行
移動する案内シャフトｌと、上記支持枠ｊの中を案内シ
ャフトｌに支持されてＸ方向及びＹ方向に平面運動する
枠形状の移動テーブルｍとで構成されるXYテーブルが提
案されている。
これら二つのXYテーブルは、被加工物を載架するテー
ブルを枠形状とする一方、通常のXYテーブルではテーブ
ル下面に配設されるボールねじ等の駆動手段をテーブル
側方に設けたので、テーブル下方の空間が開放され、被
加工物裏面側からも表面側と同様に工具をアプローチさ
せることが可能となり、初期の要請に応えることができ
た。
ブルを枠形状とする一方、通常のXYテーブルではテーブ
ル下面に配設されるボールねじ等の駆動手段をテーブル
側方に設けたので、テーブル下方の空間が開放され、被
加工物裏面側からも表面側と同様に工具をアプローチさ
せることが可能となり、初期の要請に応えることができ
た。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記構造のXYテーブルのうち前者は、
上述したように駆動手段をテーブル側方に設ける都合
上、テーブル駆動手段であるボールねじのボールナット
がテーブル一側面にのみ係合しており、ねじ軸を回転さ
せてテーブルを駆動する際により大きなモーメント荷重
がボールナットに作用し易い構造となっている。そのた
め、前者のXYテーブルにおいては次のような幾つかの問
題点を有している。第一は、テーブルの運動方向が変わ
る際に慣性力と相俟ってより大きなモーメント荷重がテ
ーブルに作用し、特に高速往復運動が要求される際に高
精度の動きが得にくいという問題点であり、第二は、被
加工物への加工等により実際のテーブル荷重が大きくな
ると、ボールナットに作用するモーメント荷重が極端に
増加してボールが以上摩耗を起こし易くなり、ボールナ
ットの寿命が短くなると共にテーブルの送りや及び停止
の精度が早期に悪化するという問題点である。また、ボ
ールナットに作用するモーメント荷重が極度に大きい場
合はねじ軸が撓むこともあり、高速回転をねじ軸に与え
るとテーブル全体に振幅を生じるという問題点も有して
いた。
上述したように駆動手段をテーブル側方に設ける都合
上、テーブル駆動手段であるボールねじのボールナット
がテーブル一側面にのみ係合しており、ねじ軸を回転さ
せてテーブルを駆動する際により大きなモーメント荷重
がボールナットに作用し易い構造となっている。そのた
め、前者のXYテーブルにおいては次のような幾つかの問
題点を有している。第一は、テーブルの運動方向が変わ
る際に慣性力と相俟ってより大きなモーメント荷重がテ
ーブルに作用し、特に高速往復運動が要求される際に高
精度の動きが得にくいという問題点であり、第二は、被
加工物への加工等により実際のテーブル荷重が大きくな
ると、ボールナットに作用するモーメント荷重が極端に
増加してボールが以上摩耗を起こし易くなり、ボールナ
ットの寿命が短くなると共にテーブルの送りや及び停止
の精度が早期に悪化するという問題点である。また、ボ
ールナットに作用するモーメント荷重が極度に大きい場
合はねじ軸が撓むこともあり、高速回転をねじ軸に与え
るとテーブル全体に振幅を生じるという問題点も有して
いた。
これらの問題点は、ボールナット及びねじ軸のサイズ
をアップし剛性強化を図る等の手段でその解決を図るこ
とが可能ではあるが、その反面、装置の大型化やコスト
アップ等の問題点が生じ自ずとその限界がある。
をアップし剛性強化を図る等の手段でその解決を図るこ
とが可能ではあるが、その反面、装置の大型化やコスト
アップ等の問題点が生じ自ずとその限界がある。
また、上記後者のXYテーブルにおいては、移動テーブ
ルの両側に均等に送り駆動系を配したので、上述したよ
うな問題点を生じることは無いが、第12図に示すよう
に、モーターからの動力伝達経路が複雑になり、組立て
に手間がかかると共にコストアップが生じる等の問題点
を有している。
ルの両側に均等に送り駆動系を配したので、上述したよ
うな問題点を生じることは無いが、第12図に示すよう
に、モーターからの動力伝達経路が複雑になり、組立て
に手間がかかると共にコストアップが生じる等の問題点
を有している。
更に、上記前者のXYテーブルにおいては、下部テーブ
ル及び上部テーブルの重ね合せ構造でXY両方向のテーブ
ル移動を得ているので、下部テーブルを駆動するモータ
ーに対する負荷が大きくなり高速往復運動に対する応答
性が悪化する他、テーブル高さを低く押えることがでな
いという問題点を有していた。
ル及び上部テーブルの重ね合せ構造でXY両方向のテーブ
ル移動を得ているので、下部テーブルを駆動するモータ
ーに対する負荷が大きくなり高速往復運動に対する応答
性が悪化する他、テーブル高さを低く押えることがでな
いという問題点を有していた。
本発明はこの様な問題点に鑑みてなされたものであ
り、この目的とするところは、テーブル下方側を空間か
らも被加工物にアプローチできるのは勿論のこと、送り
駆動系にかかる負担が少なく、高精度の動きを得られる
XYテーブルを提供することにある。
り、この目的とするところは、テーブル下方側を空間か
らも被加工物にアプローチできるのは勿論のこと、送り
駆動系にかかる負担が少なく、高精度の動きを得られる
XYテーブルを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明のXYテーブルは、
中央に開口を有する枠形状のベッドと、このベッド上を
Ｘ方向及びＹ方向に移動する中央に開口を有する枠形状
の移動テーブルと、両側面の長手方向に沿って転動体の
転走溝が形成されると共に、Ｘ方向に沿って且つ上記移
動テーブルの開口を挟むようにして上記移動テーブルの
下面に取り付けられた一対の下向き軌道台と、両側面の
長手方向に沿って移動体の転送溝が形成されると共に、
Ｙ方向に沿って且つ上記開口を挟むようにして上記ベッ
ド上に取り付けられた一対の上向き軌道台と、これら下
向き軌道台及び上向き軌道台の各転走溝と相俟って複数
の転動体を挟み込む負荷転走溝を有すると共に、四方向
の荷重を負荷しながらこれら下向き軌道台及び上向き軌
道台に沿って運動する４基のクロス直線ベアリングと、
一方の上向き軌道台に沿って運動するクロス直線ベアリ
ングと他方の上向き軌道台に沿って運動するそれとを互
いに連結するＹ方向連結プレートと、一の上向き軌道台
に沿って運動する一対のクロス直線ベアリングを互いに
連結するＸ方向連結プレートと、ねじ軸の一端が上記Ｙ
方向連結プレートの中央に対して移動テーブルの側方か
ら垂直に係合し、上記ベッドに回転可能に支持されたボ
ールナットの回転量に応じてクロス直線ベアリングをＹ
方向に駆動する第一ボールねじと、上記ベッドに固定さ
れて上記第一ボールねじのボールナットを回転させる第
一モータと、ねじ軸の一端が上記Ｘ方向連結プレートの
中央に対して移動テーブルの側方から垂直に係合し、上
記移動テーブルに回転可能に支持されたボールナットの
回転量に応じて移動テーブルをＸ方向に駆動する第二ボ
ールねじと、上記移動テーブルに固定されて上記第二ボ
ールねじのボールナットを回転させる第二モータとで構
成されることを特徴とするものである。
中央に開口を有する枠形状のベッドと、このベッド上を
Ｘ方向及びＹ方向に移動する中央に開口を有する枠形状
の移動テーブルと、両側面の長手方向に沿って転動体の
転走溝が形成されると共に、Ｘ方向に沿って且つ上記移
動テーブルの開口を挟むようにして上記移動テーブルの
下面に取り付けられた一対の下向き軌道台と、両側面の
長手方向に沿って移動体の転送溝が形成されると共に、
Ｙ方向に沿って且つ上記開口を挟むようにして上記ベッ
ド上に取り付けられた一対の上向き軌道台と、これら下
向き軌道台及び上向き軌道台の各転走溝と相俟って複数
の転動体を挟み込む負荷転走溝を有すると共に、四方向
の荷重を負荷しながらこれら下向き軌道台及び上向き軌
道台に沿って運動する４基のクロス直線ベアリングと、
一方の上向き軌道台に沿って運動するクロス直線ベアリ
ングと他方の上向き軌道台に沿って運動するそれとを互
いに連結するＹ方向連結プレートと、一の上向き軌道台
に沿って運動する一対のクロス直線ベアリングを互いに
連結するＸ方向連結プレートと、ねじ軸の一端が上記Ｙ
方向連結プレートの中央に対して移動テーブルの側方か
ら垂直に係合し、上記ベッドに回転可能に支持されたボ
ールナットの回転量に応じてクロス直線ベアリングをＹ
方向に駆動する第一ボールねじと、上記ベッドに固定さ
れて上記第一ボールねじのボールナットを回転させる第
一モータと、ねじ軸の一端が上記Ｘ方向連結プレートの
中央に対して移動テーブルの側方から垂直に係合し、上
記移動テーブルに回転可能に支持されたボールナットの
回転量に応じて移動テーブルをＸ方向に駆動する第二ボ
ールねじと、上記移動テーブルに固定されて上記第二ボ
ールねじのボールナットを回転させる第二モータとで構
成されることを特徴とするものである。
このような技術的手段において、上記クロス直線ベア
リングとしては、下向き軌道台に沿って運動するＸ方向
転走部と上向き軌道台に沿って運動するＹ方向転走部と
が一つのベアリングブロックに設けられたタイプや、Ｘ
方向転走部のみを有するベアリングブロックとＹ方向転
走部のみを有するベアリングブロックとを背中合せに連
結したタイプ等適宜設計変更して差支えない。
リングとしては、下向き軌道台に沿って運動するＸ方向
転走部と上向き軌道台に沿って運動するＹ方向転走部と
が一つのベアリングブロックに設けられたタイプや、Ｘ
方向転走部のみを有するベアリングブロックとＹ方向転
走部のみを有するベアリングブロックとを背中合せに連
結したタイプ等適宜設計変更して差支えない。
また、上記第一ボールねじ及び第二ボールねじとして
は、テーブル駆動時に軸方向に作用する引張力及び押圧
力に対して、ねじ軸が撓み、伸び、縮み等の変形を生じ
ない程度の剛性を有するものであり、且つ、ねじ軸とボ
ールナットとの間に生じる軸方向の内部隙間が加工に影
響を及ぼさない程度のものであるならば、テーブルサイ
ズや加工に必要とするテーブル駆動力等に応じてその大
きさや構造等を適宜設計変更して差支えないが、軸方向
荷重によるバッククラッシュの発生を防止してより精度
の高い加工を得るという観点からすれば、転動体である
ボールにある程度の予圧が付与可能なものが好ましい。
は、テーブル駆動時に軸方向に作用する引張力及び押圧
力に対して、ねじ軸が撓み、伸び、縮み等の変形を生じ
ない程度の剛性を有するものであり、且つ、ねじ軸とボ
ールナットとの間に生じる軸方向の内部隙間が加工に影
響を及ぼさない程度のものであるならば、テーブルサイ
ズや加工に必要とするテーブル駆動力等に応じてその大
きさや構造等を適宜設計変更して差支えないが、軸方向
荷重によるバッククラッシュの発生を防止してより精度
の高い加工を得るという観点からすれば、転動体である
ボールにある程度の予圧が付与可能なものが好ましい。
［作用］ 上記技術的手段は次のように作用する。
ベッドに回転可能に支持された第一ボールねじのボー
ルナットが回転すると、このボールナットに螺合するね
じ軸がＹ方向連結プレートを押し引きし、クロス直線ベ
アリングが移動テーブルと共にＹ方向に沿って運動す
る。一方、移動テーブルに回転可能に支持された第二ボ
ールねじのボールナットが回転すると、このボールナッ
トはＸ方向連結プレートに固定されたねじ軸に螺合して
いるので、移動テーブルはＸ方向連結プレートの固定さ
れたクロス直線ベアリングに対してＸ方向に運動する。
その結果、本発明では移動テーブルがベッド上をＸ方向
及びＹ方向に沿って運動する。
ルナットが回転すると、このボールナットに螺合するね
じ軸がＹ方向連結プレートを押し引きし、クロス直線ベ
アリングが移動テーブルと共にＹ方向に沿って運動す
る。一方、移動テーブルに回転可能に支持された第二ボ
ールねじのボールナットが回転すると、このボールナッ
トはＸ方向連結プレートに固定されたねじ軸に螺合して
いるので、移動テーブルはＸ方向連結プレートの固定さ
れたクロス直線ベアリングに対してＸ方向に運動する。
その結果、本発明では移動テーブルがベッド上をＸ方向
及びＹ方向に沿って運動する。
このとき、本発明では第一ボールねじ及び第二ボール
ねじのねじ軸の一端が、夫々Ｙ方向連結プレート及びＸ
方向連結プレートの中央に対して移動テーブルの側方か
ら垂直に係合しているので、移動テーブル及びベッドの
開口に対応した空間が開放されると共に、移動テーブル
が運動する際に、各ボールねじに対しては軸力のみが作
用し、モーメント荷重が作用することがない。
ねじのねじ軸の一端が、夫々Ｙ方向連結プレート及びＸ
方向連結プレートの中央に対して移動テーブルの側方か
ら垂直に係合しているので、移動テーブル及びベッドの
開口に対応した空間が開放されると共に、移動テーブル
が運動する際に、各ボールねじに対しては軸力のみが作
用し、モーメント荷重が作用することがない。
［実施例］ 以下、添附図面に示す実施例に基いて、本発明を具体
的に説明する。
的に説明する。
第１図に示すように、本実施例のXYテーブルは、二次
元移動手段が配設された枠形状のベッド１と、上記二次
元移動手段に支持されXY両方向に移動可能な枠形状の移
動テーブル２と、上記ベッド１に固定された中空軸モー
ターに組込まれモーターの回転によって二次元移動手段
をＹ方向に駆動する第一ボールねじ３と、同じく上記移
動テーブル２に固定された中空軸モーターに組込まれモ
ーターの回転によって移動テーブル２をＸ方向に駆動す
る第二ボールねじ４とで構成されている。
元移動手段が配設された枠形状のベッド１と、上記二次
元移動手段に支持されXY両方向に移動可能な枠形状の移
動テーブル２と、上記ベッド１に固定された中空軸モー
ターに組込まれモーターの回転によって二次元移動手段
をＹ方向に駆動する第一ボールねじ３と、同じく上記移
動テーブル２に固定された中空軸モーターに組込まれモ
ーターの回転によって移動テーブル２をＸ方向に駆動す
る第二ボールねじ４とで構成されている。
上記ベッド１及び移動テーブル２は、第１図及び第２
図に示すように、略平板の中央部を長方形状に切り欠い
た枠形状をしており、移動テーブル２中央の切り欠き部
を跨ぐようにして被加工物を載置した際に、ベッド１及
び移動テーブル２の切欠部を通してベッド下方から挿入
される工具が被加工物の下面に対して加工作業を行える
ようになっている。
図に示すように、略平板の中央部を長方形状に切り欠い
た枠形状をしており、移動テーブル２中央の切り欠き部
を跨ぐようにして被加工物を載置した際に、ベッド１及
び移動テーブル２の切欠部を通してベッド下方から挿入
される工具が被加工物の下面に対して加工作業を行える
ようになっている。
そして、上記移動テーブル２の二次元移動手段は、移
動テーブル２下面にＸ方向に沿って固定ボルトで固定さ
れた二条の下向き軌道台５と、この移動テーブル２下方
に配されるベッド１上にＹ方向に沿って固定ボルトで固
定された二条の上向き軌道台６と、これら下向き及び上
向き軌道台5,6で構成される直交案内路の四つの交点に
組込まれたクロス直線ベアリング７で構成されている。
このクロス直線ベアリング７は、第５図及び第６図に示
すように、その略下半分がＹ方向に沿って転動するボー
ル列21を複数備えたＹ公転送部８である一方、略上半分
はＸ方向に沿って転動するボール列を複数備えたＸ方向
転走部９となっており、Ｙ方向転走部８がベッド１上の
上向き軌道台６を摺動すると共に、Ｘ方向転走部９が移
動テーブル２下面の下向き軌道台５をＸ方向に摺動可能
に担持するものである。従って、移動テーブル２は、ク
ロス直線ベアリング７と共にベッド１上をＹ方向に移動
可能であると共に、Ｘ方向に関してはクロス直線ベアリ
ング７に対して移動可能であり、二つの移動を合成する
ことによってXY両方向に自在に移動可能となる。尚、符
号10及び11は、第一ボールねじ３及び第二ボールねじ４
のねじ軸31,41先端が夫々係合する連結プレートであ
り、ねじ軸31,41とクロス直線ベアリング７の動きを一
体化するものである。
動テーブル２下面にＸ方向に沿って固定ボルトで固定さ
れた二条の下向き軌道台５と、この移動テーブル２下方
に配されるベッド１上にＹ方向に沿って固定ボルトで固
定された二条の上向き軌道台６と、これら下向き及び上
向き軌道台5,6で構成される直交案内路の四つの交点に
組込まれたクロス直線ベアリング７で構成されている。
このクロス直線ベアリング７は、第５図及び第６図に示
すように、その略下半分がＹ方向に沿って転動するボー
ル列21を複数備えたＹ公転送部８である一方、略上半分
はＸ方向に沿って転動するボール列を複数備えたＸ方向
転走部９となっており、Ｙ方向転走部８がベッド１上の
上向き軌道台６を摺動すると共に、Ｘ方向転走部９が移
動テーブル２下面の下向き軌道台５をＸ方向に摺動可能
に担持するものである。従って、移動テーブル２は、ク
ロス直線ベアリング７と共にベッド１上をＹ方向に移動
可能であると共に、Ｘ方向に関してはクロス直線ベアリ
ング７に対して移動可能であり、二つの移動を合成する
ことによってXY両方向に自在に移動可能となる。尚、符
号10及び11は、第一ボールねじ３及び第二ボールねじ４
のねじ軸31,41先端が夫々係合する連結プレートであ
り、ねじ軸31,41とクロス直線ベアリング７の動きを一
体化するものである。
次に、上記移動テーブル２を駆動する第一ボールねじ
３及び第二ボールねじ４について説明する。
３及び第二ボールねじ４について説明する。
上記両者としては、ボールナットが中空軸モーター内
に組込まれモーター回転力が直接ボールナットに伝達さ
れるタイプのボールねじを用いている。このボールねじ
は、第７図に示すように、ボールナット12がモーターハ
ウジング13に回転可能に支持されており、ロータコア14
がステータコア15に対して回転力を生じるとロータコア
14に追従してボールナット12が回転し、この内周面にボ
ール16を介して嵌合するねじ軸31又は41がボールナット
12の回転量に応じてモーターハウジング13内を前後に駆
動される構造となっている。そして、本実施例において
は、上記構造のボールねじをそのねじ軸31がＹ方向に沿
うようにベッド１のＹ方向端部中央に固定することによ
って第一ボールねじ３とし（第４図参照）、また、その
ねじ軸41がＸ方向に沿うように移動テーブル２のＸ方向
端部中央に固定することによって第二ボールねじ４とし
ている（第３図参照）。また、夫々のねじ軸31,41の先
端は軸方向に垂直に貫通するピン17によってフランジ18
に係合される一方、このフランジ18は固定ボルト19によ
って連結プレート10又は11中央に固定されており、両ね
じ軸31,41が非回転の状態でクロス直線ベアリング７と
共にＹ方向に移動可能となっている。尚、符号20は上記
モーターハウジング13をベッド１又は移動テーブル２に
取付けるためのブラケットである。
に組込まれモーター回転力が直接ボールナットに伝達さ
れるタイプのボールねじを用いている。このボールねじ
は、第７図に示すように、ボールナット12がモーターハ
ウジング13に回転可能に支持されており、ロータコア14
がステータコア15に対して回転力を生じるとロータコア
14に追従してボールナット12が回転し、この内周面にボ
ール16を介して嵌合するねじ軸31又は41がボールナット
12の回転量に応じてモーターハウジング13内を前後に駆
動される構造となっている。そして、本実施例において
は、上記構造のボールねじをそのねじ軸31がＹ方向に沿
うようにベッド１のＹ方向端部中央に固定することによ
って第一ボールねじ３とし（第４図参照）、また、その
ねじ軸41がＸ方向に沿うように移動テーブル２のＸ方向
端部中央に固定することによって第二ボールねじ４とし
ている（第３図参照）。また、夫々のねじ軸31,41の先
端は軸方向に垂直に貫通するピン17によってフランジ18
に係合される一方、このフランジ18は固定ボルト19によ
って連結プレート10又は11中央に固定されており、両ね
じ軸31,41が非回転の状態でクロス直線ベアリング７と
共にＹ方向に移動可能となっている。尚、符号20は上記
モーターハウジング13をベッド１又は移動テーブル２に
取付けるためのブラケットである。
次に、このXYテーブルの基本的動作について説明す
る。
る。
各ボールねじ3,4のボールナット12はモーターハウジ
ング13を介してベッド１又は移動テーブル２に支持され
ているので、各中空軸モーターに電気信号が与えられボ
ールナット12に回転が生じると、各ねじ軸31,41はベッ
ド１又は移動テーブル２に対して相対的な変位を生じる
ことになる。このとき、第一ボールねじ３のねじ軸31先
端が係合されている連結プレート10はねじ軸31の進行方
向と同一のＹ方向に移動可能なので、ねじ軸31がベッド
１に対して変位を生じるとこの変位がクロス直線ベアリ
ング７のＹ方向変位、すなわち、移動テーブル２のベッ
ド１に対するＹ方向変位となって現れる。また、第二ボ
ールねじ４のねじ軸41先端が係合されている連結プレー
ト11は、クロス直線ベアリング７と一体になりＹ方向に
は移動可能であるがねじ軸41の進行方向であるＸ方向に
は移動不能なので、ねじ軸41が移動テブール２に対して
変位を生じると、この変位が移動テーブル２のクロス直
線ベアリング７に対するＸ方向の変位、すなわち、ベッ
ド１に対するＸ方向の変位として現れる。従って、必要
とする移動テーブル２の移動量に基いた指令信号を各中
空軸モーターに印加し、ボールナット12の回転量を制御
することによって、上記Ｘ方向及びＹ方向の移動が組合
され、移動テーブル２が任意の位置に移動してXYテーブ
ルとしての機能を果すものである。
ング13を介してベッド１又は移動テーブル２に支持され
ているので、各中空軸モーターに電気信号が与えられボ
ールナット12に回転が生じると、各ねじ軸31,41はベッ
ド１又は移動テーブル２に対して相対的な変位を生じる
ことになる。このとき、第一ボールねじ３のねじ軸31先
端が係合されている連結プレート10はねじ軸31の進行方
向と同一のＹ方向に移動可能なので、ねじ軸31がベッド
１に対して変位を生じるとこの変位がクロス直線ベアリ
ング７のＹ方向変位、すなわち、移動テーブル２のベッ
ド１に対するＹ方向変位となって現れる。また、第二ボ
ールねじ４のねじ軸41先端が係合されている連結プレー
ト11は、クロス直線ベアリング７と一体になりＹ方向に
は移動可能であるがねじ軸41の進行方向であるＸ方向に
は移動不能なので、ねじ軸41が移動テブール２に対して
変位を生じると、この変位が移動テーブル２のクロス直
線ベアリング７に対するＸ方向の変位、すなわち、ベッ
ド１に対するＸ方向の変位として現れる。従って、必要
とする移動テーブル２の移動量に基いた指令信号を各中
空軸モーターに印加し、ボールナット12の回転量を制御
することによって、上記Ｘ方向及びＹ方向の移動が組合
され、移動テーブル２が任意の位置に移動してXYテーブ
ルとしての機能を果すものである。
この実施例のXYテーブルはその構造上、移動テーブル
２を駆動するための駆動力が主に軸方向の圧縮荷重又は
引張荷重としてボールねじ3,4と移動テーブル２の間に
作用するので、極度に大きなモーメント荷重が移動テー
ブル２又はボールねじ3,4に作用することはない。
２を駆動するための駆動力が主に軸方向の圧縮荷重又は
引張荷重としてボールねじ3,4と移動テーブル２の間に
作用するので、極度に大きなモーメント荷重が移動テー
ブル２又はボールねじ3,4に作用することはない。
従って、移動テーブル２の摺動が安定し高精度のテー
ブル運動を得ることができるものである。
ブル運動を得ることができるものである。
また、本実施例においては、下部テーブル及び上部テ
ーブルといったテーブル重ね合せ構造を用いず、クロス
直線ベアリング７を用いて移動テーブル２をXY両方向に
案内しているので、第一ボールねじ３の駆動するテーブ
ル重量が軽くなり、移動テーブル２に作用する慣性力が
軽減されて送り及び停止の精度が向上すると共にその高
速化を図れるものである。
ーブルといったテーブル重ね合せ構造を用いず、クロス
直線ベアリング７を用いて移動テーブル２をXY両方向に
案内しているので、第一ボールねじ３の駆動するテーブ
ル重量が軽くなり、移動テーブル２に作用する慣性力が
軽減されて送り及び停止の精度が向上すると共にその高
速化を図れるものである。
◎第二実施例 本実施例におけるXYテーブルは、その送り駆動系をベ
ッド１又は移動テーブル２に回転可能に支持されたボー
ルねじ22と、これに並列して配設されたモーター23とで
構成した以外は、上記第一実施例に係るXYテーブルと略
同一である。
ッド１又は移動テーブル２に回転可能に支持されたボー
ルねじ22と、これに並列して配設されたモーター23とで
構成した以外は、上記第一実施例に係るXYテーブルと略
同一である。
上記ボールねじ22は、第６図に示すように、ボールナ
ット24の外周面にボール25を介して外輪部材26が設けら
れており、この外輪部材をブラケット27を介してベッド
１又は移動テーブル２固定することによって、ボールナ
ット24がベッド１又は移動テーブル２に対して回転自在
に支持されている。また、ボールナット24の軸方向端部
にはプーリー28が設けられており、ボールねじ22と平行
してブラケット27に固定されたモーター23との間に張り
渡されたタイミングベルト29によって回転動力を与えら
れるようになっている。
ット24の外周面にボール25を介して外輪部材26が設けら
れており、この外輪部材をブラケット27を介してベッド
１又は移動テーブル２固定することによって、ボールナ
ット24がベッド１又は移動テーブル２に対して回転自在
に支持されている。また、ボールナット24の軸方向端部
にはプーリー28が設けられており、ボールねじ22と平行
してブラケット27に固定されたモーター23との間に張り
渡されたタイミングベルト29によって回転動力を与えら
れるようになっている。
上記構造を有する本実施例のXYテーブルにおいては、
制御装置からの指令信号をモーター23に与えると、タイ
ミングベルト29によりボールナット24に回転力が伝達さ
れてボールナット24に回転が生じ、ねじ軸31,41とボー
ルナット24が支持されているベッド１又は移動テーブル
２との間に相対的な移動が生じ、第一実施例と同様な構
造によって移動テーブル２が駆動されるものである。
制御装置からの指令信号をモーター23に与えると、タイ
ミングベルト29によりボールナット24に回転力が伝達さ
れてボールナット24に回転が生じ、ねじ軸31,41とボー
ルナット24が支持されているベッド１又は移動テーブル
２との間に相対的な移動が生じ、第一実施例と同様な構
造によって移動テーブル２が駆動されるものである。
従って、この実施例のXYテーブルにおいても、第一実
施例と同様に、移動テーブル２の摺動が安定し高精度の
テーブル運動が得られる。
施例と同様に、移動テーブル２の摺動が安定し高精度の
テーブル運動が得られる。
尚、本実施例においては、モーター23の回転動力をボ
ールナット24に伝達する手段としてタイミングベルト29
及びプーリー28を用いたが、この動力伝達手段として
は、チェーンとギヤや歯車列等、モーター23の回転量が
正確にボールナット24に伝達されるものであるならば同
様の効果を得ることが可能である。
ールナット24に伝達する手段としてタイミングベルト29
及びプーリー28を用いたが、この動力伝達手段として
は、チェーンとギヤや歯車列等、モーター23の回転量が
正確にボールナット24に伝達されるものであるならば同
様の効果を得ることが可能である。
［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明のXYテーブルによれ
ば、移動テーブル及びベッドの開口に対応した空間が開
放されると共に、移動テーブルの運動に当たり各ボール
ねじに対してモーメント荷重が作用することがないの
で、移動テーブル運動精度の悪化や構造の複雑化等の問
題点が解消され、簡易な構造で高精度のテーブル運動を
得ることができる。
ば、移動テーブル及びベッドの開口に対応した空間が開
放されると共に、移動テーブルの運動に当たり各ボール
ねじに対してモーメント荷重が作用することがないの
で、移動テーブル運動精度の悪化や構造の複雑化等の問
題点が解消され、簡易な構造で高精度のテーブル運動を
得ることができる。
また、第一ボールねじ及び第二ボールねじでは、ねじ
軸を固定する一方ボールナットを回転させてテーブルを
駆動しているので、軸の回転による危険速度を考慮しな
くても良い分、従来の軸回転による送りに比較して回転
速度を高めることができ、その分だけ移動テーブルの送
り速度を高速化することが可能である。
軸を固定する一方ボールナットを回転させてテーブルを
駆動しているので、軸の回転による危険速度を考慮しな
くても良い分、従来の軸回転による送りに比較して回転
速度を高めることができ、その分だけ移動テーブルの送
り速度を高速化することが可能である。
第１図は本発明におけるXYテーブルの第一実施例を示す
ものでありその一部を透視図とした概略斜視図、第２図
は第一実施例に係るXYテーブルの平面図、第３図は第２
図のＡ−Ａ断面図、第４図は第２図のＢ−Ｂ断面図、第
５図は移動テーブルの二次元移動手段であるクロス直線
ベアリングを示す側面図、第６図は第５図のＣ−Ｃ断面
図、第７図は第一実施例に係る中空軸モーターの概略を
示す透視図、第８図は第二実施例に係るボールねじの概
略を示す断面図、第９図及び第10図は従来のXYテーブル
の一例を示す概略平面図とその駆動部を簡略的に表した
模式図、第11図及び第12図も従来のXYテーブルの一例を
示す概略平面図とその駆動部を簡略的に表した模式図で
ある。 ［符号の説明］ 1:ヘッド 2:移動テーブル 3:第一ボールねじ 4:第二ボールねじ 5:下向き軌道台 6:上向き軌道台 7:クロス直線ベアリング 10,11:連結プレート 12:ボールナット 31,41:ねじ軸
ものでありその一部を透視図とした概略斜視図、第２図
は第一実施例に係るXYテーブルの平面図、第３図は第２
図のＡ−Ａ断面図、第４図は第２図のＢ−Ｂ断面図、第
５図は移動テーブルの二次元移動手段であるクロス直線
ベアリングを示す側面図、第６図は第５図のＣ−Ｃ断面
図、第７図は第一実施例に係る中空軸モーターの概略を
示す透視図、第８図は第二実施例に係るボールねじの概
略を示す断面図、第９図及び第10図は従来のXYテーブル
の一例を示す概略平面図とその駆動部を簡略的に表した
模式図、第11図及び第12図も従来のXYテーブルの一例を
示す概略平面図とその駆動部を簡略的に表した模式図で
ある。 ［符号の説明］ 1:ヘッド 2:移動テーブル 3:第一ボールねじ 4:第二ボールねじ 5:下向き軌道台 6:上向き軌道台 7:クロス直線ベアリング 10,11:連結プレート 12:ボールナット 31,41:ねじ軸
Claims (3)
- 【請求項１】中央に開口を有する枠形状のベッドと、 このベッド上をＸ方向及びＹ方向に移動する中央に開口
を有する枠形状の移動テーブルと、 両側面の長手方向に沿って転動体の転走溝が形成される
と共に、Ｘ方向に沿って且つ上記移動テーブルの開口を
挟むようにして上記移動テーブルの下面に取り付けられ
た一対の下向き軌道台と、 両側面の長手方向に沿って移動体の転送溝が形成される
と共に、Ｙ方向に沿って且つ上記開口を挟むようにして
上記ベッド上に取り付けられた一対の上向き軌道台と、 これら下向き軌道台及び上向き軌道台の各転走溝と相俟
って複数の転動体を挟み込む負荷転走溝を有すると共
に、四方向の荷重を負荷しながらこれら下向き軌道台及
び上向き軌道台に沿って運動する４基のクロス直線ベア
リングと、 一方の上向き軌道台に沿って運動するクロス直線ベアリ
ングと他方の上向き軌道台に沿って運動するそれとを互
いに連結するＹ方向連結プレートと、 一の上向き軌道台に沿って運動する一対のクロス直線ベ
アリングを互いに連結するＸ方向連結プレートと、 ねじ軸の一端が上記Ｙ方向連結プレートの中央に対して
移動テーブルの側方から垂直に係合し、上記ベッドに回
転可能に支持されたボールナットの回転量に応じてクロ
ス直線ベアリングをＹ方向に駆動する第一ボールねじ
と、 上記ベッドに固定されて上記第一ボールねじのボールナ
ットを回転させる第一モータと、 ねじ軸の一端が上記Ｘ方向連結プレートの中央に対して
移動テーブルの側方から垂直に係合し、上記移動テーブ
ルに回転可能に支持されたボールナットの回転量に応じ
て移動テーブルをＸ方向に駆動する第二ボールねじと、 上記移動テーブルに固定されて上記第二ボールねじのボ
ールナットを回転させる第二モータとで構成されること
を特徴とするXYテーブル。 - 【請求項２】第一ボールねじ及び第二ボールねじのうち
少なくともいずれか一方が、中空軸モーター内に組込ま
れ、モーター内のコアに追従して回転するボールナット
を有するボールねじであることを特徴とする請求項１記
載のXYテーブル。 - 【請求項３】第一ボールねじ及び第二ボールねじのうち
少なくともいずれか一方が、ナットの外周面にボールを
介在させて外輪を設けたサポートベアリング付きボール
ナットを有するボールねじであり、外輪をベッド又は移
動テーブルに係合してボールナットを回転自在に支持す
ると共に、モーターの回転をナットに伝達してこれを回
転させることを特徴とする請求項１記載のXYテーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63268143A JPH0811336B2 (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | Ｘｙテーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63268143A JPH0811336B2 (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | Ｘｙテーブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02116442A JPH02116442A (ja) | 1990-05-01 |
| JPH0811336B2 true JPH0811336B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=17454492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63268143A Expired - Fee Related JPH0811336B2 (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | Ｘｙテーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0811336B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10712528B2 (en) | 2016-10-31 | 2020-07-14 | Thk Co., Ltd. | Lens moving mechanism |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0679564A (ja) * | 1992-09-01 | 1994-03-22 | Katsumi Nishii | Ｘｙテーブル |
| KR100432133B1 (ko) * | 2002-03-20 | 2004-05-22 | 한국항공우주연구원 | 기계식 6자유도 소형 카트 |
| CN102554638B (zh) * | 2010-12-31 | 2016-06-29 | 富泰华工业（深圳）有限公司 | 定位机台 |
| JP6156738B2 (ja) * | 2013-08-22 | 2017-07-05 | メイショウ株式会社 | 半田ボール印刷装置 |
| CN118237923A (zh) * | 2024-01-09 | 2024-06-25 | 深圳齐探新技术有限公司 | 一种连接组件及xy工作台 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS624545A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-10 | Inoue Japax Res Inc | 加工装置 |
| JPS6228146A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-06 | Hiroshi Teramachi | リニアモ−タ付ｘｙテ−ブル |
| JPS62178043U (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-12 | ||
| JPS6399146A (ja) * | 1987-01-22 | 1988-04-30 | Hiroshi Teramachi | Ｘｙテ−ブル |
-
1988
- 1988-10-26 JP JP63268143A patent/JPH0811336B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10712528B2 (en) | 2016-10-31 | 2020-07-14 | Thk Co., Ltd. | Lens moving mechanism |
| DE112017005487B4 (de) | 2016-10-31 | 2022-08-25 | Thk Co., Ltd. | Linsenbewegungsmechanismus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02116442A (ja) | 1990-05-01 |
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Legal Events
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