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JPH1148064A - 載置体昇降装置 - Google Patents

載置体昇降装置

Info

Publication number
JPH1148064A
JPH1148064A JP9227015A JP22701597A JPH1148064A JP H1148064 A JPH1148064 A JP H1148064A JP 9227015 A JP9227015 A JP 9227015A JP 22701597 A JP22701597 A JP 22701597A JP H1148064 A JPH1148064 A JP H1148064A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
track rail
slider
mounting body
bed
track
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9227015A
Other languages
English (en)
Inventor
Kikuo Igawa
喜久男 井川
Yukio Yoshioka
幸夫 吉岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Thompson Co Ltd
Original Assignee
Nippon Thompson Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Thompson Co Ltd filed Critical Nippon Thompson Co Ltd
Priority to JP9227015A priority Critical patent/JPH1148064A/ja
Priority to US09/132,141 priority patent/US6042097A/en
Publication of JPH1148064A publication Critical patent/JPH1148064A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
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    • B23Q1/626—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 followed perpendicularly by a single sliding pair
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    • B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
    • 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
    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/005—Lifting devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)
  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、リニアモータによる水平テーブル
の水平移動を昇降テーブルの昇降動作に変換する昇降機
構の各案内ユニットに，直動転がり案内ユニットを用い
て高速，高精度，コンパクトな昇降位置決めテーブルを
提供する。 【解決手段】 水平テーブル４をベッド２に対して第１
軌道レール１０に沿って第１スライダ１１を介してリニ
アモータの動作によって水平移動させると，傾斜面５ａ
上の第２軌道レール１２に沿って移動する第２スライダ
１３を介して昇降テーブル８が昇降する。昇降テーブル
８は，ベッド１に立設された筒体１４に取り付けられた
第３軌道レール１７に沿って第３スライダ１８を介して
昇降案内される。昇降テーブル８は，大きさ及び方向の
異なる負荷荷重が作用しても，ベッド２に対して高速且
つ高精度に上下動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，例えば，工作機
械，各種組立装置，試験装置，又は半導体の製造装置等
に適用可能であって，加工，組立，又は検査等の処理を
行うためワーク等を載置した載置体を昇降させる載置体
昇降装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年，メカトロ技術の発展が目覚まし
く，当該技術を支える基礎的且つ汎用的な装置として載
置体昇降装置がある。載置体昇降装置は，現在では，加
工すべき加工物を載置した載置体を所定の位置に昇降さ
せる工作機械の作業テーブルとして用いられる他，搬送
装置，産業用ロボット，計測器，並びに半導体製造装置
の組立装置，検査装置及び露光装置等の各技術分野の装
置に組み込まれて使用されており，技術の発展と共にそ
の用途は更に拡大している。載置体昇降装置は，ＸＹ位
置決めテーブルに搭載して，三次元，即ち，ＸＹＺの位
置決めテーブルとして利用されることもある。
【０００３】また，昇降テーブルとして，実開平６−５
３０４２号公報に開示されたものがある。この昇降テー
ブルは，傾斜面を利用して垂直方向に移動する移動テー
ブルであって，ベースと，このベース上に水平方向に移
動可能に設けられ且つ上面に傾斜面を有する第１テーブ
ルと，ベース上に設けられ第１テーブルを移動させるね
じ軸のような第１駆動機構と，第１テーブルの傾斜面に
沿って移動可能な第２テーブルと，第１テーブル上に設
けられ第２テーブルを移動させるねじ軸のような第２駆
動機構とから成っている。
【０００４】また，昇降テーブルとして，特開平４−２
４０６号公報に開示されたものがある。この昇降テーブ
ルは，ボールねじを垂直に配置し，その先端にテーブル
を固着したリフトテーブルであって，テーブルに固定さ
れたねじ軸の中空穴に，固定ベッドに固定されたスプラ
イン軸を，軸方向には可動であるが回転方向には固定す
るように嵌合させ，固定ベッドに設けた回転駆動源の回
転部分をねじ軸に螺合するナットに直接連結することに
よって，テーブルを昇降させるものである。更に，昇降
テーブルとしては，上記公報に開示された送りねじ方式
以外に，横方向の操作量を垂直方向の変位に変換するレ
バー方式，及びパンタグラフ方式等も提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで，上記の実開
平６−５３０４２号公報に開示された移動テーブルは，
各テーブルの駆動にねじ軸を用いており，ねじ軸で荷重
を支持しているので，二つの駆動機構が必要であって装
置全体の高さを高くしていると共に，特にねじ軸におい
て必要な剛性を確保することが困難であり，テーブルの
位置及び作動が不安定である。したがって，この移動テ
ーブルを精密な位置決めが求められる工作機械等の作業
テーブルとするには不向きである。
【０００６】また，上記の特開平４−２４０６号公報に
開示されたリフトテーブルは，ボールねじを垂直に配置
しているので，装置全体の高さが高くなっており，荷重
をボールねじのボールを介して受けているため，大きな
荷重を受けるためには大径のボールねじとなって装置が
大きくなっている。したがって，加工するワークを載置
した状態で昇降する作業テーブルとするのは不向きであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
課題を解決することであり，移動体の移動を傾斜面を利
用して載置体の昇降に変換させる載置体昇降装置におい
て，移動体のベッドと載置体とに対する相対移動及び載
置体の上下方向の案内に，軌道レールと軌道レールに沿
って摺動可能なスライダを利用することによって，ベッ
ドに対する載置体の上下方向の移動を高精度に制御し且
つ装置全体をコンパクトに構成することを可能にする載
置体昇降装置を提供することである。
【０００８】この発明は，上面に第１軌道レールが取り
付けられたベッド，前記第１軌道レールに沿って摺動自
在な第１スライダが下面に取り付けられると共に摺動方
向に傾斜した傾斜面上に傾斜方向に延びる第２軌道レー
ルが取り付けられた移動体，前記第２軌道レールに沿っ
て摺動自在な第２スライダが下面に取り付けられた載置
体，前記ベッドの前記上面に固定されると共に上下方向
に延びる第３軌道レールが取り付けられた支持部材，前
記載置体に取り付けられると共に前記第３軌道レールに
沿って摺動自在な第３スライダ，及び前記移動体を前記
第１軌道レールに沿って移動させる駆動手段から成る載
置体昇降装置に関する。
【０００９】この発明による載置体昇降装置は，上記の
ように構成されているので，駆動手段の作動によって移
動体をベッドに対して第１スライダを介して第１軌道レ
ールに沿って移動させると，移動体の傾斜面上に傾斜方
向に沿って取り付けられた第２軌道レールも共に移動す
る。ベッドに固定された支持部材には上下方向に延びる
第３軌道レールが取り付けられており，載置体は，第３
軌道レールに対して，第３スライダを介して摺動自在と
なっている。したがって，載置体は，移動体の傾斜面に
取り付けられた第２軌道レールに対して第２スライダを
介して摺動自在であっても，ベッドに対しては上下方向
の移動のみが許容されている。移動体とベッドとの間，
移動体と載置体との間，及び載置体と支持部材との間の
相対的な摺動は，軌道レールとスライダとによって案内
されるので，載置体の上下移動がきわめて精度良く制御
され，且つ昇降装置全体の構造がコンパクトになる。
【００１０】また，この載置体昇降装置において，前記
支持部材は，ベッドに固定された筒体である。即ち，支
持部材は，ベッドの上面に固定され且つ装置の最外側に
設けられる筒体である。筒体は，円筒状であっても角筒
状であってもよい。
【００１１】また，この載置体昇降装置において，前記
駆動手段は，リニアモータとすることができる。リニア
モータには，固定子と可動子との間のギャップに磁石が
直接対向している多極同期形のリニアモータ，上記ギャ
ップに誘導子歯が対向している誘導子形のリニアモー
タ，又は誘導形のリニアモータがある。
【００１２】また，この載置体昇降装置において，前記
第３軌道レールは筒体の内面に複数の箇所に取り付けら
れており，第３スライダは第３軌道レールに対応した載
置体の複数の箇所に取り付けられている。載置体の支持
部材に対する案内箇所が複数となるので，載置体の上下
動が安定し，載置体の上下方向の位置等の高精度な制御
が可能となる。載置体の支持部材に対する案内のバラン
ス上，及びコンパクトさの観点から筒体を円筒体とし，
載置体の昇降中心の軸の周りに１２０°毎の間隔で第３
スライダ及び第３軌道レールを配置するのが好ましい。
【００１３】また，この載置体昇降装置において，前記
第３軌道レールは筒体の内面に３箇所に取り付けられて
おり，いずれか一つの第３軌道レールは，移動体の傾斜
面の延長上において筒体の内面に取り付けられている。
移動体の上面に摺動方向に傾斜した傾斜面上に取り付け
られた摺動方向に延びる第２軌道レールと，第２軌道レ
ールに沿って摺動自在な第２スライダとの間に作用する
傾斜面に垂直な力は，載置体を昇降させる方向に作用す
る上下方向の力と水平方向の力とに分力される。３箇所
に取り付けられた第３軌道レールのうちいずれか一つの
第３軌道レールを移動体の傾斜面の延長上において筒体
に取り付けると，その第３軌道レールは上記の水平方向
に作用する力を正面で受け止めることになるので，他の
第３軌道レールを左右対称にバランス良く配置すること
ができ，載置体の上下動の高精度な制御が可能となる。
【００１４】また，この載置体昇降装置において，第１
軌道レール，第２軌道レール及び第３軌道レールは，そ
れぞれ長手方向側面に第１軌道溝を備えており，第１軌
道レール，第２軌道レール及び第３軌道レールとそれぞ
れ組み合わされる第１スライダ，第２スライダ及び第３
スライダは，第１軌道溝に対応する第２軌道溝を備えた
ケーシング，第１軌道溝と第２軌道溝との間を転走する
転動体，ケーシングの両端面にそれぞれ固定されたエン
ドキャップ，及びエンドキャップの端面に取り付けられ
たエンドシールを有している。各軌道レールと各スライ
ダとを組み合わせたものは，軌道溝間を転走する転動体
を備えた直動転がり案内ユニットであるので，軌道レー
ルとスライダとの相対摺動が低抵抗で滑らかになると共
に，載置体の上下方向の位置の高精度な制御が可能とな
る。
【００１５】更に，この載置体昇降装置において，ベッ
ドは，ＸＹテーブルを含んでいる。ＸＹテーブルと組み
合わせると，載置体の位置等をＸＹ（平面）方向にＺ方
向を加えた３次元で高精度に制御することが可能とな
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
による載置体昇降装置の実施例を説明する。図１はこの
発明による載置体昇降装置の一実施例を示し且つ図３で
矢視Ｃ−Ｃで見た断面図であり，図２は図１に示した載
置体昇降装置の矢視Ａ−Ａで見た断面図，図３は図１に
示した載置体昇降装置の矢視Ｂ−Ｂで見た断面図，図４
は図１に示した載置体昇降装置に用いられるリニアモー
タの概略を示す説明図である。
【００１７】この発明による載置体昇降装置１は，バラ
ンスの良い円板形状を有しており，且つ図示しない固着
手段によって固定台又はＸＹテーブル等の移動台に取り
付けられたベッド２を備えている。載置体昇降装置１
は，概略的には，ベッド２と，ベット２上に取り付けら
れた第１軌道レール１０に沿って移動可能な移動体とし
ての矩形板状の水平テーブル４と，水平テーブル４に対
してボルト等で固着するなどして一体的に設けられた傾
斜ベース５の傾斜面５ａに取り付けた第２軌道レールに
沿って移動可能な載置体としての昇降テーブル８と，昇
降テーブル８を上下方向に案内する第３軌道レール１７
を備えた支持部材１４とから構成されている。
【００１８】ＸＹテーブルは，図示しないが，ベース上
に固定されたＸ方向に延びるＸ方向軌道レールと，Ｘ方
向軌道レール上をＸ方向スライダを介して移動可能なＸ
テーブルと，Ｘテーブル上に固定されたＹ方向軌道レー
ル，Ｙ方向軌道レール上をＹ方向スライダを介して移動
可能なＹテーブル，及びＸテーブルをＸ方向にＹテーブ
ルをＹ方向にそれぞれ移動させる駆動手段から成ってい
る。ベッド２をＸＹテーブルのＹテーブル上に適宜の手
段によって固定することにより，載置体昇降装置１をＸ
Ｙテーブルと組み合わせると，装置全体はＸＹＺテーブ
ルとなる。
【００１９】ベッド２の上において，ベッド２の上面で
ある水平面２ａ上には互いに隔置してボルト等の固着手
段によって固着された一対の平行な第１軌道レール１０
が取り付けられている。各第１軌道レール１０のそれぞ
れに対応して水平テーブル４の下面４ｂの両側部には，
各第１軌道レール１０を跨架し且つ各第１軌道レール１
０に沿って摺動自在な第１スライダ１１がボルト等の固
着手段によって取り付けられている。一対の第１軌道レ
ール１０と，第１スライダとは，移動体としての水平テ
ーブル４をベッド２に対して水平移動可能に案内する水
平案内ユニット３を構成している。第１スライダ１１
は，各第１軌道レール１０に対して直列に２つ配置され
ている。水平テーブル４の上面４ａの中央部には，水平
テーブル４の摺動方向に傾斜している傾斜ベース５がボ
ルト等で固着するなどして一体的に設けられている。
【００２０】傾斜ベース５の傾斜面５ａには，前記傾斜
面５ａの傾斜方向に延びる第２軌道レール１２がボルト
等の固着手段によって取り付けられている。また，載置
体としての昇降テーブル８にボルト等で固着するなどし
て一体的に設けられた傾斜ブラケット７の傾斜した下面
７ａには，第２スライダ１３がボルト等の固着手段によ
って固着されている。第２スライダ１３は，第２軌道レ
ール１２を跨架し且つ第２軌道レール１２に沿って摺動
自在である。第２軌道レール１２と第２スライダ１３と
は，水平テーブル４と昇降テーブル８との間で相互を摺
動案内する傾斜案内ユニット６を構成している。傾斜ブ
ラケット７は，昇降テーブル８の中央下部に位置してい
る。傾斜ブラケット７の傾斜ベース５に対向する側に形
成された下面７ａは，傾斜ベース５の傾斜面５ａの傾斜
角（水平との角度）と同一の傾斜角を有している。
【００２１】載置体昇降装置１の最外側に設けられてい
る筒体１４は，その下端においてベッド２に固着されて
いる。筒体１４は，母線が上下方向に延びている筒体で
あり，好ましくは，ここでは，コンパクトさ及びバラン
スの観点から円筒体とされている。筒体１４は，内面１
４ａの半径が，昇降テーブル８の外周と同程度の大きさ
である。ベッド２の周囲に立設するように固着された支
持部材としての筒体１４の内面１４ａには，上下方向に
延びる第３軌道レール１７が取り付けられている。ま
た，昇降テーブル８の下面８ｂ側に取り付けられたブラ
ケット１５の外面１５ａには，第３軌道レール１７に沿
って摺動自在な第３スライダ１８が取り付けられてい
る。第３軌道レール１７と第３スライダ１８とは，載置
体昇降装置１において，昇降テーブル８を中心位置に保
持し且つ昇降テーブル８の昇降案内をするための垂直案
内ユニット１６を構成している。
【００２２】垂直案内ユニット１６の第３軌道レール１
７は，支持部材としての筒体１４の内面１４ａにおい
て，複数箇所（この例の場合，筒体１４の内面１４ａを
３等分した３箇所）で固着されている。なお，この３箇
所のうち１箇所は，傾斜ベース５の傾斜面５ａの延長上
に位置しており，他の２箇所は，上記傾斜面５ａの延長
上の位置から周方向に測って筒体１４の内面１４ａを均
等に分割した位置にある。傾斜ベース５の傾斜面５ａに
対して第３軌道レール１７を上記のように配置すること
により，傾斜ベース５の傾斜面５ａに作用する力のうち
水平方向の分力Ｆ２は，傾斜面５ａの延長上，即ち，傾
斜面５ａの背面に位置する第３軌道レール１７で受け止
められるので，他の第３軌道レール１７，１７を左右対
称にバランス良く配置することができるので，昇降テー
ブル８の上下動の案内が正確になる。また，ブラケット
１５は軽量であるが剛性が高い材料で形成されており，
図２の平面図に示されるように傾斜ベース５を挟むよう
にＵ字状をなしている。このような構造を有する載置体
昇降装置１においては，傾斜ベース５を含む水平テーブ
ル４が水平移動するに伴って，昇降テーブル８は，垂直
案内ユニット１６によって載置体昇降装置１の中心位置
と整合を維持しながら上下方向に案内されつつ，傾斜面
５ａに沿って押し上げ又は降下させられる。
【００２３】筒体１４は，載置体昇降装置１の各機構を
取り囲んだケーシングの役目も備えているので，外から
の塵埃の進入を防ぐ防塵と内からの潤滑油等の飛散を防
ぐ防塵の二重の意味において防塵効果を有している。な
お，防塵に関して，昇降テーブル８の上面８ａの周縁に
は，筒体１４の外面１４ｂの側方に垂下するカバー５５
が取り付けられている。カバー５５は，昇降テーブル８
の昇降範囲において，昇降テーブル８と筒体１４との間
に生じる隙間を覆うことができる。
【００２４】水平案内ユニット３，傾斜案内ユニット６
及び垂直案内ユニット１６において，第１軌道レール１
０と第１スライダ１１，第２軌道レール１２と第２スラ
イダ１３，及び第３軌道レール１７と第３スライダ１８
のそれぞれの組合せには，図５に示すような直動転がり
案内ユニット２０を用いることができる。直動転がり案
内ユニット２０は，方向や大きさが変動する負荷や荷重
を摺動部に受けることができ，滑らかな摺動が得られる
という優れた特徴を有する案内ユニットであり，長尺状
の軌道レール２２と軌道レール２２に摺動自在に跨架し
てなるスライダ２１とから成る。長尺状の軌道レール２
２は両側の長手方向側面２３，２３に第１軌道溝２４を
有し，スライダ２１は軌道レール２２の第１軌道溝２４
に対応する第２軌道溝２９を有する。複数の転動体２７
は，第１及び第２軌道溝２４，２９間で負荷を受けつつ
転動してスライダ２１内で無限循環し，スライダ２１
は，第１軌道溝２４と第２軌道溝２９とで形成される軌
道路を転動する転動体２７の介在で自在に摺動する。
【００２５】直動転がり案内ユニット２０について，図
５を参照して更に説明する。軌道レール２２には，長手
方向上面３４に隔置して複数個の取付孔３３が形成され
ている。スライダ２１は，軌道レール２２に対して相対
移動可能なケーシング２５，及びケーシング２５の両端
にそれぞれ取り付けたエンドキャップ２６を有してい
る。ケーシング２５には，転動体２７が循環転走するた
めのリターン通路３１が形成されている。ケーシング２
５の上部には，水平テーブル４や傾斜ブラケット７又は
ブラケット１５に取り付けるためのねじ穴３９が形成さ
れている。ケーシング２５及びエンドキャップ２６の各
下面には，ケーシング２５及びエンドキャップ２６とが
軌道レール２２に跨がって移動するように凹部３０が各
々形成され，軌道レール２２の各第１軌道溝２４に対向
する位置における凹部３０の対向面にそれぞれ第２軌道
溝２９が形成されている。第１軌道溝２４及び第２軌道
溝２９で構成される軌道路にはボールや円筒ころ等の転
動体２７が転走するように組み込まれている。また，ケ
ーシング２５から転動体２７が脱落するのを防止するた
めに，保持バンド３８が多数の転動体２７を囲むように
ケーシング２５に設けられている。軌道レール２２とス
ライダ２１との間のシールを達成するため，スライダ２
１の下面に下面シール２８が設けられている。軌道レー
ル２２の長手方向上面３４に形成されている取付孔３３
には，ボルト（図示せず）が挿通され，ボルトを取付体
に形成されたねじ穴に螺入することによって軌道レール
２２をベッド２，傾斜ベース５，又は筒体１４に固定す
ることができる。
【００２６】エンドキャップ２６には，転動体２７が軌
道レール２２との負荷軌道である第１軌道溝２４からす
くわれる爪，及び転動体２７の循環のために転動体２７
を方向転換させる方向転換路が両側に形成されている。
また，エンドキャップ２６には，軌道レール２２とスラ
イダ２１の長手方向両端部との間のシールを達成するエ
ンドシール３７が取り付けられ，軌道レール２２の第１
軌道溝２４とスライダ２１の第２軌道溝２９とから構成
される軌道路に潤滑剤を供給するためのグリースニップ
ル４０が取り付けられている。エンドキャップ２６は，
複数の取付孔に貫通させたねじ４２等によりケーシング
２５の両端面に取り付けられる。負荷域，即ち，軌道レ
ール２２の第１軌道溝２４を転走する転動体２７は，エ
ンドキャップ２６内に形成された方向転換路に導かれ，
次いで，ケーシング２５の第２軌道溝２９と平行して形
成されたリターン通路３１に移動する。このように，転
動体２７は，軌道路，方向転換路及びリターン通路３１
から成る無限循環路内を転走する。軌道レール２２とス
ライダ２１とは，第１軌道溝２４と第２軌道溝２９との
間を転走する転動体２７の転動によりスムーズに相対移
動する。
【００２７】水平テーブル４をベッド１に対して移動さ
せる駆動機構は，リニアモータ４５から成る。このリニ
アモータ４５は，高推力を出力可能な電磁形リニアモー
タである。電磁形リニアモータは，図３に示すように，
水平テーブル４が移動する方向に沿ってベッド１上に固
着された誘導子としての長尺形状の固定子４６と，固定
子４６にわずかの隙間で対向して水平テーブル４の下面
４ｂに固着された可動子４７とから成る。可動子４７
は，外部から給電されて励磁する励磁コイル４８を有し
ている。図４に示すように，リニアモータ４５は，ギャ
ップ４９に誘導子歯が対向している電磁形モータであ
る。なお，誘導子歯をギャップ４９に有し，可動子４７
の歯内に永久磁石を挿入して２枚の歯を有するＨＤ方式
のモータとすると，鉄心の利用率が高まり推力が向上す
る。
【００２８】昇降テーブル８の上下方向の位置を高精度
に制御するため，図２に示すように，昇降テーブル８の
上下位置検出のために検出装置であるリニアエンコーダ
５０が設けられている。リニアエンコーダ５０は，リニ
アスケール５１とセンサ５２とからなる。リニアスケー
ル５１は，ブラケット１５に対応した筒体１４の内面１
４ａに上下（Ｚ軸）方向に伸長して配設されており，リ
ニアスケール５１に対応してブラケット１５にセンサ５
２が配設されている。
【００２９】筒体１４の外面１４ｂには，コネクタ５３
が設けられており，コネクタ５３には，外部装置である
電源装置，制御装置等が接続されている。コネクタ５３
とリニアモータ４５及びセンサ５２との間の検出信号と
モータ制御信号とは，ケーブル５４を介して送られる。
センサ５２からの検出信号は，コネクタ５３を通して制
御装置へ送られ，検出信号に基づいて演算して求められ
た制御信号は，コネクタ５３からケーブル５４を介して
リニアモータ４５に送られる。リニアエンコーダ５０へ
の給電も，コネクタ５３及びケーブル５４を介して行わ
れる。
【００３０】次に，この実施例の作用を説明する。図１
において，リニアモータ４５を駆動して，移動体として
の水平テーブル４が傾斜ベース５と共に，第１軌道レー
ル１０と第１スライダ１１とから成る水平案内ユニット
３を介して水平移動（例えば，左方向へ移動）をする
と，傾斜ベース５の傾斜面５ａと傾斜ブラケット７のテ
ーパ面７ｂとの間に介在された第２軌道レール１２と第
２スライダ１３とから成る傾斜案内ユニット６の案内に
より，昇降テーブル８が傾斜面５ａに沿って昇降（上
昇）する。この場合，第２スライダ１３は，傾斜面５ａ
上の第２軌道レール１２から第２軌道レール１２に対し
て垂直な方向に作用する力Ｆを受け，昇降テーブル８は
力Ｆの垂直方向の分力Ｆ１により上昇する。分力Ｆ１
は，常に昇降テーブル８の中央下部に作用する。昇降テ
ーブル８の昇降動作は，垂直案内ユニット１６を介して
上下方向に案内規制される。
【００３１】検出装置であるリニアエンコーダ５０は，
昇降テーブル８の移動方向と昇降テーブル８の現在位置
とを検知して，その検知信号をケーブル５４を経てコネ
クタ５３から外部に配置された制御装置（図示せず）に
与え，その検知信号に基づいて算出された制御信号によ
りリニアモータ４５の駆動を制御して昇降テーブル８の
移動方向と上下方向位置とを制御する。
【００３２】昇降テーブル８の水平方向の分力Ｆ２の支
持は，筒体１４全体で行われる。力Ｆの垂直方向の分力
Ｆ１に加え，水平方向の分力Ｆ２も同時に作用するの
で，何らの制限もしなければ，昇降テーブル８は水平方
向にも移動する。この水平方向の分力Ｆ２は，昇降テー
ブル８と筒体１４との間に設けられた垂直案内ユニット
１６により，筒体１４を介して最終的にはベッド２に支
持される。筒体１４は，ベッド２に一端を固着した上下
方向（即ち，垂直方向）に延びており，非分割の一体的
な筒体であって安定して支持されている。したがって，
昇降テーブル８の中心位置は，常に，載置体昇降装置１
の中心位置に保持することができる。
【００３３】次に，昇降テーブル８の昇降の案内は，筒
体１４と昇降テーブル８に一端を固着したブラケット１
５との間に設けられた第３軌道レール１７と第３スライ
ダ１８から成る垂直案内ユニット１６によって得られ
る。垂直案内ユニット１６は，図５に示す直動転がり案
内ユニット２０に示すように，軌道レール２２とスライ
ダ２１との間を滑らかに摺動して案内するだけでなく，
摺動部分に隙間（ガタ）も無く，あらゆる方向の力を負
担することができる。
【００３４】水平案内ユニット３及び垂直案内ユニット
１６において，第１軌道レール１０及び第３軌道レール
１７は固定側，即ち，ベッド２又は支持部材である筒体
１４に取り付けられており，第１スライダ１１及び第３
スライダ１８は，移動する側，即ち，移動体としての水
平テーブル４又は載置体としての昇降テーブル８のブラ
ケット１５に取り付けられている。第１スライダ１１及
び第３スライダ１８の移動方向の寸法は短いので，載置
体昇降装置１の全体をコンパクトにすることができる。
傾斜案内ユニット６は，第２軌道レール１２を移動する
水平テーブル４の傾斜ベース５に取り付け，第２スライ
ダ１３を昇降テーブル８に取り付けている。水平テーブ
ル４がどの位置にあっても，昇降テーブル８はその中心
に設けられた第２スライダ１３を介して上下方向の力を
受けるので，昇降テーブル８の上下動が安定する。
【００３５】以上，この発明による載置体昇降装置の実
施例を説明したが，この発明による載置体昇降装置は，
かかる実施例に限定されるものではなく，例えは，リニ
アモータは，ニーズに応じた精度を得ることができれ
ば，誘導子形リニアモータに限らず，多極同期形リニア
モータでも誘導形リニアモータでも利用することができ
る。また，筒体１４は，実施例では円筒体であるとした
が，四角柱状等の角筒状のもの或いは支柱（ポスト）の
ような形状でもよい。また，スペースに余裕があれば，
移動体として水平テーブル４を用いたが，ベッド２に対
して傾斜移動する移動体を用いてもよい。更に，ブラケ
ット１５は，Ｕ字状の形状を有するものとして，各垂直
案内ユニット１６を個別に支持しているが，使用用途に
応じて，筒体１４の様に筒体に形成して，複数の垂直案
内ユニット１６を単一の筒体の外周に共通して支持して
もよい。
【００３６】
【発明の効果】この発明による載置体昇降装置は，以上
のように構成されているので，次のような効果を有す
る。即ち，この載置体昇降装置は，移動体の移動を傾斜
面を利用して載置体の昇降に変換させており，且つベッ
ドと移動体との間，移動体と載置体との間，及び載置体
と支持部材との間には，軌道レールと当該軌道レールに
沿って摺動自在なスライダとから成る案内ユニットを用
いたので，摺動部に方向や大きさが変動する負荷や荷重
を受けることができ，滑らかな摺動が得られる。また，
傾斜面上に発生する力の水平分力に対して，支持部材，
特に筒体で対抗したので，載置体の昇降の案内及び支持
が支持部材によって行われ，装置の作動の高速性と高精
度，及び装置の高剛性とコンパクト性を実現することが
できる。更に，この発明によれば，移動体を駆動させる
駆動手段は一つで済む。また，駆動手段としてリニアモ
ータを用いると，移動体の駆動が直接駆動となり，送り
ねじ等の間接的な駆動と比較して，装置の作動が高速且
つ高精度となり，また，間接的な駆動の場合と比較して
部品点数が減少してコストの低下に寄与すると共に装置
全体がコンパクトになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による載置体昇降装置の一実施例を示
す縦断面図であり，図３における矢視Ｃ−Ｃで見た断面
図である。
【図２】図１に示した載置体昇降装置の矢視Ａ−Ａで見
た概略横断面図である。
【図３】図１に示した載置体昇降装置の矢視Ｂ−Ｂでみ
た縦断面図である。
【図４】図１に示した載置体昇降装置に用いられるリニ
アモータの概略を示す説明図である。
【図５】図１に示した載置体昇降装置に適用される直動
転がり案内ユニットの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 載置体昇降装置 ２ ベッド ４ 水平テーブル（移動体） ５ 傾斜ベース ５ａ 傾斜面 ７ 傾斜ブラケット ８ 昇降テーブル（載置体） １０ 第１軌道レール １１ 第１スライダ １２ 第２軌道レール １３ 第２スライダ １４ 筒体（支持部材） １７ 第３軌道レール １８ 第３スライダ ２３ 長手方向側面 ２４ 第１軌道溝 ２５ ケーシング ２６ エンドキャップ ２７ 転動体 ２９ 第２軌道溝 ３７ エンドシール ４５ リニアモータ（駆動手段）

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上面に第１軌道レールが取り付けられた
    ベッド，前記第１軌道レールに沿って摺動自在な第１ス
    ライダが下面に取り付けられると共に摺動方向に傾斜し
    た傾斜面上に傾斜方向に延びる第２軌道レールが取り付
    けられた移動体，前記第２軌道レールに沿って摺動自在
    な第２スライダが下面に取り付けられた載置体，前記ベ
    ッドの前記上面に固定されると共に上下方向に延びる第
    ３軌道レールが取り付けられた支持部材，前記載置体に
    取り付けられると共に前記第３軌道レールに沿って摺動
    自在な第３スライダ，及び前記移動体を前記第１軌道レ
    ールに沿って移動させる駆動手段から成る載置体昇降装
    置。
  2. 【請求項２】 前記支持部材は，前記ベッドに固定され
    た筒体であることから成る請求項１に記載の載置体昇降
    装置。
  3. 【請求項３】 前記駆動手段は，リニアモータであるこ
    とから成る請求項１又は２に記載の載置体昇降装置。
  4. 【請求項４】 前記第３軌道レールは前記筒体の内面に
    複数の箇所に取り付けられており，前記第３スライダは
    前記第３軌道レールに対応した前記載置体の複数の箇所
    に取り付けられていることから成る請求項２又は３に記
    載の載置体昇降装置。
  5. 【請求項５】 前記第３軌道レールは前記筒体の前記内
    面に３箇所に取り付けられており，いずれか一つの前記
    第３軌道レールは前記移動体の前記傾斜面の延長上にお
    いて前記筒体の前記内面に取り付けられていることから
    成る請求項４に記載の載置体昇降装置。
  6. 【請求項６】 前記第１軌道レール，前記第２軌道レー
    ル及び前記第３軌道レールは，それぞれ長手方向側面に
    第１軌道溝を備えており，前記第１スライダ，前記第２
    スライダ及び前記第３スライダは，前記第１軌道溝に対
    応する第２軌道溝を備えたケーシング，前記第１軌道溝
    と前記第２軌道溝との間を転走する転動体，前記ケーシ
    ングの両端面にそれぞれ固定されたエンドキャップ，及
    び前記エンドキャップの端面に取り付けられたエンドシ
    ールを有することから成る請求項１〜５のいずれか１項
    に記載の載置体昇降装置。
  7. 【請求項７】 前記ベッドは，ＸＹテーブルを含んでい
    ることから成る請求項１〜６のいずれか１項に記載の載
    置体昇降装置。
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