JPH0829473B2 - 高応答性駆動テーブルの位置決め装置 - Google Patents

高応答性駆動テーブルの位置決め装置

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JPH0829473B2
JPH0829473B2 JP63289937A JP28993788A JPH0829473B2 JP H0829473 B2 JPH0829473 B2 JP H0829473B2 JP 63289937 A JP63289937 A JP 63289937A JP 28993788 A JP28993788 A JP 28993788A JP H0829473 B2 JPH0829473 B2 JP H0829473B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、加工片上に制御された作業を遂行する装置
に関する。その装置においては、加工片支持表面を有す
るテーブルが第１直線軸線に沿って可動であり、加工器
具が第１直線軸線に垂直の第２直線軸線に沿って可動で
あり、加工器具の加工片への適用を高精度で行う。
（従来の技術及び解決しようとする課題） 本発明が関係する形式の装置は、例えばフォトヘッド
を加工片に対して位置決めするフォトプロッタ（photop
lotter）に用いられ得る。そのような装置において、正
確な精度に対する要求が重要である。何故なら使用者が
加工片に縮小され込み入った図形情報を発生させるかも
しれないからである。本出願人に譲渡された米国特許第
4,589,746号明細書は、同じく調整位置決め環境にある
正確な精度に関する発明に向けられている。この米国特
許において気付かれるように、Ｘ及びＹ座標軸方向運動
を行う駆動システムは、正確な位置決めを遂行するため
に、わずかな遊び又はバックラッシを有する。親ねじ式
の駆動システムにおけるバックラッシを減少させる方法
は、再循環ボールナット（recirculating ball nut）を
用いることである。再循環ボールナットにおいてボール
は親ねじの単数又は複数のねじに対して圧力的負荷を加
える。しかしながら負荷されるねじ及びナットを用いる
駆動システムにおいては、ナット及びねじの両者の質量
及び慣性が大馬力の駆動モータが合理的な加速度で駆動
システムの部品を運動させるために用いられることを必
要とする。そのような駆動システムが、作業要素に対し
て加工片の高速度運動に適すると同じく、座標プロット
作業の性能において極めて正確であること、これらの駆
動システムが製造コストにおいて比較的高価である傾向
があることが明らかにされた。例えば、この形式のシス
テムの親ねじは、座標制御システムの所望の精度が遂行
されるように、特定の公差で機械加工されねばならな
い。製造工程におけるこの形式の機械加工は、費用のか
かる工程であり、除去されるならば全体として装置の価
格を実質的に減少させることができる。また前述のよう
に、作業テーブルへのボールナットの装着が付加的な質
量を生じ、その質量は駆動システムに用いられるモータ
の大きさの選定において補償されねばならない。親ねじ
及びボールナットの質量が駆動モータによって移動され
ねばならないから、被駆動部材に対するこのモータの適
当な寸法付けは、またそのコストに反映される。
他のシステムは、ラック及びピニオン組立体又は相互
に噛み合う円形歯車のような駆動手段を、Ｘ及びＹ座標
位置決め装置の駆動手段として用いる。しかしながら歯
車の相互の噛み合いは、加工片に望ましくないラチェッ
ト（ratchet;間欠的移動）効果を招く。歯車の間のラチ
ェットは、歯の相互の衝撃として生じる。フォトプロッ
タの環境において歯車駆動が用いられるとき、ラチェッ
ト効果は、使用者が極度に繊細な成分の図形情報を発生
するときに気付かれる。この形式の図形情報が発生され
るとき、感光性加工片上にさらされる線の太さは、ラチ
ェット効果を感知するように細い。有害なラチェットの
効果は、不連続性又は直線状の不規則性を備えて描かれ
る所望の直線において現れる。更に大量の構成歯車部品
の製造コストが、装置の所望の正確さを達成するに必要
な精密な公差を与えるファクタになる。また、歯車駆動
システムは、構成部品の精度を減少する摩耗を生じると
共に、潤滑を必要としそして騒音を発生する傾向があ
る。
したがって、本発明の目的は、２軸線座標プロット装
置であって、位置決め命令をＸ及びＹ座標軸線におい
て、例えば毎分約10.2メートル（400inches per minut
e）の最大速度で、座標駆動部材を極めて正確にそして
滑らかに歯車の有害なラチェット効果なしに実行する装
置、を提供することである。
本発明の別の目的は、座標制御システムであって、高
い慣性力にさらされる部材において小さな質量を保持し
ながら、連結部に極めて高い堅固さを有し、座標制御シ
ステムに小さな質量及び小さな慣性を与える座標制御シ
ステムを提供することである。
本発明の更に別の目的は、Ｘ及びＹ座標駆動システム
に摩擦駆動手段を提供してラチェットの効果を除き、そ
してこれらの駆動手段を、被駆動部材の実際のＸ及びＹ
座標位置により運動を決定するセンサを有する閉ループ
フィードバックシステムによって制御することである。
本発明の更に別の目的は、被駆動部材を方向付ける小
さな質量の、減少されたコストの構造要素及び小さな寸
法の電気モータを用いることにより減少されたコストの
高精度の座標制御システムを提供することである。
本発明の更に別の目的は、歯車を用いない、静粛な無
潤滑の低摩耗装置を生じる駆動システムを提供すること
である。
（課題を解決するための手段） 本発明は、器具及び加工片を相互に極めて正確に位置
決めしそして器具及び加工片を相互に高速度及び高加速
度で運動させることができる装置に存する。本発明の装
置は、静止した支持体即ちベースであって作業テーブル
及び器具キャリッジを可動に支持するベースを含む。作
業テーブル及び器具キャリッジは、それぞれこれらの部
材をベースに対して往復運動の態様において直行する軸
線に沿って運動させる駆動システムと協働する。本発明
において用いられる摺動する作業テーブルは内部がハニ
カム（honeycombed;蜂の巣状）であり、それにより質量
の体積に対する比を減少させ、作業テーブルがベースに
対して運動するときに作業テーブルの小さな慣性力を生
じる。作業テーブルは、第１座標軸方向において往復移
動する平坦な作業面を有する。器具を用いる特定の方法
により作業テーブルを形成することにより、平坦な作業
面が達成される。この作業面は、加工片を作業面の所定
位置に保持する真空手段を有する。ベースの上方の懸下
部分に器具キャリッジが装着される。器具キャリッジは
作業テーブルの移行線に垂直の移行線を有する。器具キ
ャリッジは、異なる形式の作業要素を担持することがで
き、特に作業テーブルの作業表面に固着されるフイルム
要素に作業可能に用いられるフォトプロッタヘッドを保
持し得る。
作業テーブル及び作業器具は、同様の駆動手段によっ
て駆動可能であり、それぞれの座標軸線内において円滑
な表面の鋼バンドによって運動される。鋼バンドは作業
テーブル及び作業器具を噛み合う歯車面に見られるラッ
チェット効果なしに滑らかに連続して位置決めする。各
鋼バンドは円滑な表面のローラによってベースに装着さ
れる。ローラは駆動モータに摩擦係合され各被駆動部材
に所望の変位を与える。ローラとモータの摩擦係合が更
に装置の無振動化に寄与する。
閉ループフィードバック制御システムが、本発明の装
置に組み入れられ、作業テーブル及び器具キャリッジの
ベースに対する運動を感知し、次に駆動モータへの駆動
信号を発生し、被駆動部材を座標システム上で正確に運
動させる。別々の直線定規がそれぞれ独立して器具キャ
リッジ及び作業テーブルに連結され、器具キャリッジ及
び作業テーブルのベースに対する小さな運動を検出し閉
ループ制御システムへの感知データに関連させる。
本発明は、歯車噛み合いによる望ましくない性質のラ
ッチェト効果即ち振動を摩擦駆動により除去する位置決
め装置を提供する。本発明の位置決め装置は、被駆動部
材の実際の運動のみが感知され駆動モータと駆動ローラ
間に生じるあらゆる滑りが運動の監視に影響しないよう
に、作業テーブル及び作業器具のベースに対する実際の
位置を監視する閉ループ制御システムを具備する。
（実施例） 第１図に本発明の実施例のフォトプロッタが示され
る。本発明のフォトプロッタは、支持体即ちベース20を
含む。ベース20は器具キャリッジ76及び可動作業テーブ
ル８を支持する。作業テーブル８は低摩擦ガイド32及び
低摩擦レール24に摺動可能に取り付けられる。低摩擦ガ
イド32及び低摩擦レール24は作業テーブル８の移動の長
さに沿って作業テーブル８に正確に整合する。同様に、
ベース20が器具キャリッジ76を低摩擦ガイド56及び低摩
擦レール59上に支持する。器具キャリッジ76はベース20
によりアーム22を用いて作業テーブル８に関して上昇さ
れた位置に支持される。アーム22は横方向に間隔を置か
れブリッジ34を支持する。ブリッジ34に低摩擦ガイド56
及び低摩擦レール59が剛固に固着される。低摩擦ガイド
56及び低摩擦レール59は、軌道であってその上を器具キ
ャリッジ76が移動する軌道を提供する。フォトプロッタ
ヘッド６が器具キャリッジ76に協働して器具キャリッジ
装着板75上に取り付けられる。フォトプロッタヘッド６
及び作業テーブル８は駆動バンド36及び38によって駆動
される。駆動バンド36及び38は、約0.5ミリメートルの
厚さと滑らかな内面を有する鋼薄板から作られる。同様
にベース構造体20に回転可能に装着されるローラ70、40
及び71、41が滑らかな外面を有し駆動バンド36及び38の
内面に係合し、駆動バンド36及び38をベース構造体20に
回転可能に支持する。駆動バンド36及び38は、ローラ7
0、40及び71、41によって長手方向に向けられるとき駆
動ローラ70、71の回転運動を直線運動に変える。駆動バ
ンドは、その薄板断面の故に、ローラの回りに回転可能
である意味において可撓性であるが、ローラ70、40及び
71、41によって長手方向に緊張されるとき駆動バンドの
高引張強度の故に長手方向に非可撓性である。高引張強
度を有するステンレス鋼又は同様の金属が駆動バンド36
及び38の形成に用いられ得る。また、ローラ70、40及び
71、41は、駆動バンドに係合する充分な摩擦及び滑らか
さを有する任意の材料で作られ得るが、好ましくは駆動
バンドと同じ材料で作られる。従って駆動バンドは低価
格であり装置に無視し得る質量の駆動手段を提供する。
第６図に示されるように、ローラ40と駆動バンド38の
間の強制的係合が、止めねじ42を用いて自由回転ローラ
40に長手方向の荷重をかけ駆動バンド36及び38を長手方
向に引張ることによってなされる。しかしながら、長手
方向に引張ることは、ばね負荷等のような他の公知の手
段によってなされ得る。駆動バンド36及び38を長手方向
に引張ることによって、駆動バンドは、長手方向におい
て、取り付けられた部材を押し及び引く剛体梁のように
作用する。駆動バンド36及び38が剛体梁のように作用す
ることは、駆動を行う連結において運動がより少なく吸
収されることにより、位置決め装置の精度を向上する。
更に、駆動バンドが緊張されるとき、ローラと駆動バン
ドの間の滑らかな面の係合が、係合要素の間の運動の均
一な伝達を提供する。
被駆動部材である作業テーブル８及び器具キャリッジ
76は、駆動付属部材44、45を介してそれぞれ駆動バンド
36及び38に結合される。駆動付属部材44、45の各々は、
２個の軽量プレートから成り、２個の軽量プレートの間
で関連する駆動バンドの一部分を小さなねじ等のような
適当な取り付け手段を用いてそれぞれの被駆動部材であ
る作業テーブル８及び器具キャリッジ76にクランプす
る。駆動付属部材44、45の外方垂下面は、被駆動部材で
ある作業テーブル８及び器具キャリッジ76から垂下する
並置された付属面と同一の平面に方向付けられる。
本発明によると、被駆動部材である作業テーブル８及
び器具キャリッジ76並びに駆動付属部材44、45の並置さ
れた面を、摺動する被駆動部材である作業テーブル８及
び器具キャリッジ76を３個の異なる点において正確に支
持することにより、一致する平面に保持することが望ま
しい。被駆動部材である作業テーブル８及び器具キャリ
ッジ76上に、第１の２個の摺動可能に接する点が一方の
側面に整列（coalign）されそれぞれガイド32及び56に
係合する。２個の循環ボール台30がそれぞれ互いに整列
してガイド32に面する作業テーブル８の面に取り付けら
れる。
同様に２個のボール台31がガイド56に面する取り付け
プレート75の面に取り付けられる。循環ボール台30、31
の各々が、それに形成されたＣ字形の溝を有する。Ｃ字
形の溝は別々のガイド32、56を摺動可能に受け入れる。
循環ボール台30、31は、プラスチック等の軽量材料で作
られ、循環ボール台30、31が移動されるとき協働するガ
イド32、56に係合して循環するボールを収容する。循環
ボール台30、31のＣ字形はガイド32及び56を取り巻くよ
うに捕らえる故に、取り付けられた被駆動部材である作
業テーブル８及び器具キャリッジ76の移動方向に対する
横方向運動は阻止される。このようにして、横方向の保
持が循環ボール台30、31によって提供される故に、第３
の支持点は被駆動部材８、76の長手方向支承面を用意す
ることのみ必要である。
従って、循環ボール台30、31のそれぞれの対によって
支持された横方向に対向する側面である被駆動部材８、
76のそれぞれの側面は、対向されたローラ56、58及び6
6、68のそれぞれのセット上の正確に平坦なレール24及
び59に沿って摺動する。ローラ56、58及び66、68のそれ
ぞれのセットは、レール24及び59のそれぞれの対向する
面に対応して係合し第３の摺動接点を提供する。作動
中、フォトプロッタヘッド６は取り付け板75にボルト及
びナット等のような公知の手段より装着される。従っ
て、フォトプロッタヘッド６は、高精度で且つ繰り返し
可能な方法でブリッジ34に沿って移動し加工片（Ｆ）上
に正確な図形情報を現す。同様に可動の作業テーブル８
が、ベース構造体20に関する正確で精密な経路を移動
し、対応して図形情報の正確な形成に寄与する。
本発明の位置決め装置はフォトプロッタとして用いら
れるとき図形情報を加工片（Ｆ）上に、例えば毎分10.2
メートル（400 inches perminute）の最大速度でそして
±0.0254ミリメートル（±0.001 inch）の精度で記入す
る。従って、被駆動部材76及び８の各々が極めて小さな
慣性力を有し、被駆動部材が不要のモーメントの望まし
くない影響なしに移動しそして停止することが可能でな
ければならない。従って作業テーブル８はハニカム（ho
neycombed;蜂の巣状）内部構造体88を画成する室集合体
によって内部支持される軽量部材である。作業テーブル
の質量体積比は中実体積を有するものより小さい。更に
作業テーブル８のハニカム内部構造体88が作業テーブル
の平坦な形状を保持する剛固な内部支持構造体を提供す
ることが理解されるべきである。
第８図ａ及び第８図ｂに示されるように、作業テーブ
ル８は、作業面と反対側の底面の両者が互いに平行な平
面であることを確実にする方法で作られる。工具90が作
業テーブルの平面形状を用意するために用いられる。工
具作業面91は高度に正確な平面であるように機械加工さ
れる。作業テーブル８の作業面92及び反対側のテーブル
底面94は、約１ミリメートルの厚さの薄い軽量のアルミ
ニウムのシート等から作られる。各シートは、工具作業
面91上に置かれたとき、工具作業面91の高度に正確な平
面形状に順応する。前述のようにハニカム内部構造体88
が、シート92及び94を作業テーブル８の作業面及び底面
を形成する２つの平行平面に剛固に固定する。
第８図ａに示されるように、シート92が最初に工具作
業面91上に置かれる。接着剤95の層がシート92の露出し
た面に加えられ、ハニカム構造体88が、次にシート92を
覆う接着剤95の層上に位置され、シート92上に接着剤95
の層を介して置かれる。垂下する内部構造体の縁及びシ
ート92によって形成される接触面の間に縁の不規則性に
より存在するあらゆる間隙が接着剤によって満たされ
る。接着剤が置かれ硬化するとき、内部構造体88はシー
ト92に結合される。このようにして接触面の間に存在す
るあらゆる間隙を満たす硬化した接着剤が、シート92と
内部構造体88の間に構造的支持を用意する。接着剤が硬
化する間シート92が工具作業面91に押し付けて保持され
る故に、内部構造体88がシート92に剛固に結合されると
き、工具作業面91の平面形状がシート92に固定される。
一旦シート92が内部構造体88の一側面に結合され剛固
になると、次に内部構造体88の他方の側面がシート92の
結合に用いられた方法と同様の方法により他のシート94
に結合される。シート92、94と同様に薄い軽量の材料か
ら形成された複数のサイドパネル99が同様にして内部構
造体88の横方向の面に取り付けられる。パネル99は内部
構造体88の横方向外側垂直側端部に接着剤層によって結
合される。任意の型番の接着剤が作業テーブル８の形成
に用いられ得る。適当な接着剤の例はエポキシである。
また、作業テーブル８の組立に接着剤を用いることによ
り、シート92及び94並びにパネル99の間の継目が密封さ
れ作業テーブル８の内部に空気密封室を形成する。ハニ
カム構造体の個々の室はこのようにして内部構造体88並
びにシート92及び94の間の密封係合によって形成され
る。
本発明において、テーブルに沿って形成された密封継
目が、真空保持装置を維持し加工片（Ｆ）を所定の位置
に固定することを可能にする。真空保持は、クランプ又
はその他の固着手段を用いることを不要にし、そうでな
い場合にテーブル構造体に付加的な重量が加わることを
なくする。真空ダクト50は、可撓性ホースを介して真空
源に接続される。加工片（Ｆ）は、ピンホール54を介す
る空気の吸引並びにハニカム内部構造体88の室壁に形成
された横孔及び真空ダクト50を介して連通され、作業テ
ーブル８上に保持される。ピンホール54は、作業表面を
画成するシートにエポキシ接着剤が置かれた後の作業テ
ーブル８に穿孔され、そしてハニカム内部構造体88に形
成される横孔は事前に形成され得ることに注意されるべ
きである。また、各ピンホール54は、ハニカム内部構造
体88の各室に対応する。前述のように、フォトプロッタ
ヘッド６は、摺動する作業テーブル８と同様にしてブリ
ッジ34上を摺動する。フォトプロッタヘッド６の大部分
が光学室を画成する中空の空間である故に、フォトプロ
ッタヘッド６の質量対体積比は正確な位置決めを得る上
に重要な慣性の問題を起こさない。
理解されるように、作業テーブル８及びフォトプロッ
タヘッド６はそれぞれのガイド32、56及びレール24、59
上に極めて小さな公差で摺動可能に装着される。その結
果、被駆動部材はバンド36及び38によって与えられた運
動に極めて敏感である。しかしながら本発明において用
いられる駆動は、摩擦駆動であり、それ故歯車の衝撃の
性ラチェット効果が除かれる。従ってベルト即ちバンド
36及び38に与えられる運動は、円滑な、均等に連続する
駆動運動である。第５図に最も良く示されるように、駆
動組立体60は駆動組立体62と同じく電動機64を含む。電
動機64は一端において延ばされた円滑な表面の駆動軸67
を有する。駆動軸67はフライホイール69の円滑な外周面
に強制的に接触される。フライホイール69と駆動軸67即
ち摩擦軸は第２図に示されるように引張りばね72により
互いに強制的に係合されて保持される。駆動軸67によっ
て伝達される回転が駆動軸67とフライホイール69の円滑
な面の間の摩擦係合によってフライホイール69へ伝えら
れる。駆動ローラ70がフライホイール69に取り付けられ
回転をフライホイール69からバンド38へ伝達する。その
結果、フライホイール69が駆動軸67によって摩擦的に駆
動されるときフライホイール69の連続運動を用いること
によって、駆動部材の円滑で極めて繊細な運動が達成さ
れる。更に、摩擦駆動は、フライホイール69と摩擦軸67
の係合表面に正確な歯車歯を製造する付加的な費用を要
しない故に、費用上の効果がある。
駆動モータ64とフライホイール69の間の接触が強制て
き係合である間に、駆動軸67とフライホイール69の間に
微少量の滑りが生じることが起こり得る。しかしなが
ら、本発明の位置制御器は、閉ループフィードバックシ
ステムを用いる。閉ループフィードバックシステムは被
駆動部材76及び８の実際の運動から信号を受け取り、偶
然の滑りによるいかなる空回りの影響を受けない。この
形式のフィードバックシステムのより完全な記述のため
に、1975年３月18日発行の米国特許第3,872,368号が参
照される。
作動中、直線定規73、74が被駆動部材76及び８の移動
線に方向付けられ、光学センサを用いて被駆動部材76及
び８の運動をフィードバック回路において用いるための
高度に正確な電気的データ信号に変換する。本発明に用
いられるセンサの好ましい形式は、ベース20に支持され
たガラス定規及び定規長に沿って移動する被駆動部材に
固定された光感知ダイオードである。ガラス定規は、そ
の上に印付けられた等距離に間隔を置かれた線を有す
る。ダイオードが被駆動部材の運動に応じて定規の線を
過ぎて移動するとき、光学的変遷がダイオードによって
電圧パターンに変化され、これらの電圧パターンが次に
検出器によって感知され、検出された各線に１個の電気
パルスによるパルス列に変換される。これらの変遷に対
応するパルスは次に検出器によって放出される。ダイオ
ードのみが各被駆動部材76及び８に取り付けられる故
に、質量の大きな節約が更に達成され前述の望ましくな
いモーメントの減少を生じる。本発明に用いることがで
きる光感知パルス発生システムの更なる説明のために
は、1975年３月20日発行の米国特許第3,884,580号が参
照されねばならない。
第７図には、本発明に用いられる閉ループシステムを
示すブロック線図が示される。第７図に置いてセンサ及
びモータは図示する目的のみのために共通に符号付けさ
れることが理解されるべきである。使用に際して、各セ
ンサ及び駆動モータの対は、各Ｘ又はＹ座標方向の各々
の閉ループシステムに結合される。第７図に示されるよ
うに、各Ｘ又はＹ座標方向の各々の閉ループシステム
は、それぞれ被駆動部材76及び８の位置及び速度に関す
る２個のループＡ及びＢと一体にされる。位置に関する
ループＡは閉ループシステムの主論理回路である。加工
片（Ｆ）上に記述されるべき図形情報のためのＸ及びＹ
位置座標を述べるデータが、コントローラ即ちコンピュ
ータ処理ユニット（CPU）３に入る。コントローラ３は
この座標位置データをステップパルスに変換する。その
ステップパルスは次にラグカウンタ（lag counter）200
へ伝達される。前述のように、直線定規73、74は同じよ
うに特定の被駆動部材の実際の運動に対応するステップ
パルスを発生する。ラグカウンタ200は、入力として直
線定規からのパルス及びコントローラ３からのＸ又はＹ
座標位置パルスを受け入れる。両入力はラグカウンタ20
0によって加算され、ラグカウンタ200によって発生され
た指令信号又はブリッジ（bridging）信号がDA（デジタ
ル−アナログ）コンバータ100へ伝えられる。DAコンバ
ータ100はコントローラの座標位置信号と各直線定規7
3、74によって発生された信号の間の差を表す。このブ
リッジ信号は次にDAコンバータ100によってアナログ信
号に変換され、アナログ信号は続いてサーボシステムの
アンプ（amplifier）300へ入力される。
前述のように第２論理グループ（Ｂ）は、サーボシス
テムのアンプ300へ駆動モータ64、65の回転速度信号を
供給する論理ループである。駆動モータ64、65に取り付
けられたタコメータ77、78の各１個によって発生される
信号が、アンプ300への第２入力である。引き続いてア
ンプ300がコンバータ100によって発生されたアナログブ
リッジ値又はアナログ誤差値をタコメータフィードバッ
ク信号と比較し、そしてその結果、各駆動モータ64、65
への増大又は減少された駆動電力信号を発生する。アン
プ300は、コンバータ100によって入力される信号が等し
く零になるまでモータ64、65の各１個への駆動信号を発
生し続ける。本発明に用いられる制御システム被駆動部
材を実際の現在位置及び次の位置への距離からの計算に
よって位置付けし駆動モータに比例的駆動信号を与える
ことが理解されるべきである。従って摩擦駆動における
偶然の滑りが位置決め工程に影響しない。
本発明が好ましい実施例において記述されたが、多数
の修正及び置換が本発明の精神から離れることなくなさ
れ得ることが理解されるべきである。例えば、第６図に
示されるバンド緊張手段が止めねじによって押圧される
ことは必要でなく任意の適当な公知の手段によって押圧
され得る。従って、本発明は好ましい実施例によって限
定ではなく事例の方法により記述された。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例のフォトプロッタの透視図、第
２図は本発明の実施例のフォトプロッタの側面図、第３
図は本発明の実施例のフォトプロッタの前面図、第４図
は本発明の実施例のフォトプロッタの平面図、第５図は
本発明の２個の同一の摩擦駆動機構の内の１個の断面
図、第６図は本発明の高強度駆動バンドに関連して用い
られる２個の同一の駆動バンド緊張機構の内の１個を孤
立させた図、第７図は本発明に用いられる閉ループ制御
システムを図示するブロック線図、第８図ａ及び第８図
ｂは作業テーブルの組立に用いられる方法を示す図であ
る。 ３……コントローラ、６……フォトプロッタヘッド、 ８……作業テーブル（被駆動部材）、 20……ベース構造体、24、59……レール、 32、56……ガイド、34……ブリッジ、 36、38……駆動バンド、40、41、56、58、66、68、70、
71……ローラ、 42……止めねじ、50……真空ダクト、 54……ピンホール、64……駆動モータ、 67……駆動軸、69……フライホイール、 73、74……センサ、 76……器具キャリッジ（被駆動部材）、 88……ハニカム構造体、 90……工具、91……工具作業面、 92、94……シート、95……接着剤層、 99……サイドパネル、100……DAコンバータ、 200……ラグカウンタ、 300……サーボシステムのアンプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭59−46685（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−95833（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−170996（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭56−29064（ＪＰ，Ｙ２) 米国特許3884580（ＵＳ，Ａ)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ベース（20）と、ベースに固定の第１座標
    軸に沿ってベースに対して往復運動するようにベース上
    に摺動可能に装着され加工片を保持する作業テーブル
    （８）と、第１座標軸に対し垂直の第２座標軸に沿って
    ベースに対して往復運動するようにベースに摺動可能に
    装着される器具キャリッジ（76）と、ベースと作業テー
    ブルの間に連結され第１座標軸に沿って作業テーブルを
    往復運動させる第１駆動手段と、ベースと器具キャリッ
    ジの間に連結され第２座標軸に沿って器具キャリッジを
    往復運動させる第２駆動手段から成る位置決め装置にお
    いて、 第１駆動手段は、滑らかな外面を有しベース（20）に回
    転可能に装着される第１及び第２ローラ（40、70）と、
    該第１及び第２ローラによって支持され第１及び第２ロ
    ーラの滑らかな外面に係合する滑らかな内面を有し作業
    テーブル（８）に結合される第１バンド（38）と、ベー
    ス（20）に装着され第１バンド（38）を駆動する第１駆
    動モータ（64）とを含み、第１駆動モータ（64）は、第
    １摩擦駆動組立体（60）を介して第１バンド（38）に駆
    動可能に連結され、第１摩擦駆動組立体（60）は、第１
    ローラ（70）に固着されるフライホイール（69）及びフ
    ライホイール（69）に摩擦係合する第１駆動モータの駆
    動軸（67）を含み、第１バンド（38）は、高引張強度を
    有する合金で作られ、 第２駆動手段は、滑らかな外面を有しベース（20）に回
    転可能に装着される第３及び第４ローラ（71、41）と、
    該第３及び第４ローラによって支持され第３及び第４ロ
    ーラの滑らかな外面に係合する滑らかな内面を有し器具
    キャリッジ（76）に結合される第２バンド（36）と、ベ
    ース（20）に装着され第２バンド（36）を駆動する第２
    駆動モータ（65）とを含み、第２バンド（36）は、高引
    張強度を有する合金で作られ、第２駆動モータ（65）
    は、第２摩擦駆動組立体（62）を介して第２バンド（3
    6）に駆動可能に連結され、第２摩擦駆動組立体（62）
    は、第３ローラ（71）に固着されるフライホイール及び
    該フライホイールに摩擦係合する第２駆動モータ（65）
    の駆動軸を含み、 第１センサ（73）がベースに取り付けられて作業テーブ
    ルのベースに対する変位を感知して作業テーブルの変位
    に対応する電気信号を発生し、第２センサ（74）がベー
    スに取り付けられて器具キャリッジのベースに対する変
    位を感知して器具キャリッジの変位に対応する電気信号
    を発生し、作業テーブル及び器具キャリッジの各々がそ
    れぞれ第１及び第２バンドによって円滑に運動されると
    き、第１及び第２センサ並びに第１及び第２駆動手段に
    接続され閉ループフィードバック制御を形成する制御手
    段（３）が、作業テーブル及び器具キャリッジの変位に
    対応する電気信号を用いて作業テーブルを器具キャリッ
    ジに対して正確に位置決めすることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の位置決め装置において、
    ベース（20）は、ベース上に間隔をおいて固着され作業
    テーブルをベースに摺動可能に装着する第１ガイド（3
    2）及び第１レール（24）を含み、作業テーブルの第１
    側面が第１の対の整列した台（30）を含み、第１の対の
    整列した台（30）はＣ字形断面を有するとともにＣ字形
    断面に循環するボールを収容して該ボールによって第１
    ガイドを支承し、作業テーブルの第１側面に横方向にお
    いて対向する第２側面が、第１レール（24）を摺動可能
    に受け入れる第１ローラ支持体（56、58）を含み、それ
    によって作業テーブルをベース上に３個の間隔を置かれ
    た位置において支持することを特徴とする装置。
  3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の位置決め装置にお
    いて、ベース（20）は、器具キャリッジ（76）をベース
    に摺動可能に装着するため、ベースの上方に間隔を置い
    て固着される第２ガイド（56）及び第２レール（59）を
    含み、器具キャリッジ（76）の第１側面が第２の対の整
    列した台（31）を含み、第２の対の整列した台（31）は
    Ｃ字形断面を有するとともに該Ｃ字形断面に循環するボ
    ールを収容して該ボールによって第２ガイド（56）を支
    承し、器具キャリッジの第１側面に横方向において対向
    する第２側面が、第２レール（59）を摺動可能に受け入
    れる第２ローラ支持体（66、68）を含み、それによって
    器具キャリッジをベース上に３個の間隔を置かれた位置
    において支持することを特徴とする装置。
  4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項に記載の位
    置決め装置において、作業テーブルは、作業テーブルの
    外形を画成するとともにハニカム構造体のほぼ中空の内
    部を有する軽量部材であることを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項に記載の位
    置決め装置において、作業テーブルは、作業テーブルの
    作業表面上に加工片を保持するための真空手段（50）を
    含むことを特徴とする装置。
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