角度調整テーブル装置
【課題】角度調整テーブル装置のテーブルの回転角度と駆動側の直線駆動量の関係を最適化して、該関係が線形的に変化する角度調整テーブル装置を提供する。
【解決手段】ベース１上に回転自在に設けたテーブル４を所定の回転方向に位置決めする位置決め機構を備えたテーブル装置において、位置決め機構は、テーブルの回転半径方向と直交して延出した直線駆動手段７と、直線駆動手段による直線運動を円運動に変換しテーブルに伝達する連結部とを具備し、連結部は、直線駆動手段に固定されるブラケット１１に第１の連結点１２ａで旋回可能に連結された第１の直線案内１４ａと、円運動するテーブル４と第２の連結点１２ｂで旋回可能に連結された第２の直線案内１４ｂと、第１及び第２の直線案内に摺動可能に架け渡され、直線駆動手段と反対側を旋回中心とする連結アーム２０を有し、直線駆動手段による直線駆動によってテーブルが所定の回転方向に位置決めされる。
【解決手段】ベース１上に回転自在に設けたテーブル４を所定の回転方向に位置決めする位置決め機構を備えたテーブル装置において、位置決め機構は、テーブルの回転半径方向と直交して延出した直線駆動手段７と、直線駆動手段による直線運動を円運動に変換しテーブルに伝達する連結部とを具備し、連結部は、直線駆動手段に固定されるブラケット１１に第１の連結点１２ａで旋回可能に連結された第１の直線案内１４ａと、円運動するテーブル４と第２の連結点１２ｂで旋回可能に連結された第２の直線案内１４ｂと、第１及び第２の直線案内に摺動可能に架け渡され、直線駆動手段と反対側を旋回中心とする連結アーム２０を有し、直線駆動手段による直線駆動によってテーブルが所定の回転方向に位置決めされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物を所定角度に調整して位置決めする角度調整テーブル装置に関し、特に、直線駆動手段による直線運動を所定角度範囲の円運動に変換することにより、対象物を回転方向に調整して位置決めする角度調整テーブル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の角度調整テーブル装置として、角度調整テーブル装置の高さを抑えバックラッシュを少なくするために、ボールねじの駆動による直線方向の動きを、所定角度範囲における円運動に変換し、テーブルを回転方向に位置決めする角度調整テーブル装置が知られている。
このような角度調整テーブル装置は、対象物（例えば、半導体ウェハ等の検査対象物）をセットすることが可能なテーブルと、このテーブルを所定角度範囲で回転させて所定の回転方向に位置決めすることが可能な位置決め機構とを備えている。なお、テーブルは、ベース上に回転自在に設けられている。
【０００３】
位置決め機構は、テーブルから半径方向に延出したアーム部と、このアーム部を横断する方向に延出した、ねじ軸を有する送りねじとしてのボールねじと、ホールねじのねじ軸を回転させるためのモータと、ボールねじによる直線運動を所定角度範囲における円運動に変換してテーブルに伝達するための連結部とを備えている。
また、位置決め機構の連結部は、ボールねじのねじ軸に直交する方向に設けられた連結部用リニアガイドと、アーム部と連結部用リニアガイドとを連結する連結点とを備えている。このような構成によって、ボールねじの駆動量に応じた位置決め機構の直線駆動を連結部によって伝達することでテーブルが回転変位する（特許文献１、特許文献２）。
【０００４】
ここで、特許文献１に開示されている連結部機構を簡略図で表わすと、図８（ａ）に示すように、駆動側（ボールねじ）の直線移動量Ｙｓが、直線案内（図中□印参照）を経て回転案内（図中○印参照）によってテーブルのθ°の回転角度変位に変換されている。
これを図８（ｂ）の模式図で表わし、駆動側とテーブルの連結点からテーブルの回転中心までの距離`をｒとする（図中△印参照）。この場合、駆動側の直線駆動量Ｙｓの理論値をＹｓ＝（ｒ）ｓｉｎθで求めることができる。以下、このような連結部機構をサイン型連結部機構と称する。
【０００５】
また、特許文献２に開示されている連結部機構を簡略図で表わすと、図９（ａ）に示すように、駆動側（ボールねじ）の直線駆動量Ｙｔが、回転案内（図中○印参照）を経て直線案内（図中□印参照）によってテーブルのθ°の回転角度変位に変換されている。
これを図９（ｂ）の模式図で表わすと、駆動側とテーブルの連結点はテーブルの半径ｒにアームｆを加えた、駆動側の直線駆動経路上に存在する（図中△印参照）。そして、駆動側の直線移動量Ｙｔの理論値をＹｔ＝（ｒ＋ｆ）ｔａｎθで求めることができる。以下、このような連結部機構をタンジェント型連結部機構と称する。
【０００６】
上記サイン型連結部機構とタンジェント型連結部機構において、テーブルの回転角度（単位回転角度量）θと、駆動側の直線駆動量Ｙｓ，Ｙｔおよび、テーブルの回転角度０°の駆動側の直線駆動量Ｙｓ，Ｙｔと、回転角度４５°の駆動側の直線駆動量Ｙｓ，Ｙｔを直線で結んだ線形値に対する各回転角度に対する実際の直線駆動量Ｙｓ，Ｙｔの誤差ｅｓ，ｅｔの理論値を図１０の表に示す。
なお、この場合、テーブルの半径ｒは５０ｍｍ、テーブルの回転角度θは０°〜５０°、アームｆの長さは１０ｍｍを想定した。
これらの値をテーブルの回転角度θと駆動側の直線駆動量Ｙの関係でグラフ化すると（図５のＹｔおよびＹｓ参照）、サイン型連結部機構では、テーブルの回転角度θが増加するにつれて、単位回転角度量に必要な駆動側の直線駆動量が少なくなり、また、タンジェント型連結部機構では、テーブルの回転角度θが増加するにつれて、単位回転角度量に必要な駆動側の直線駆動量が多くなる。
【０００７】
また、上記値をテーブルの回転角度θと非線形誤差ｅの関係でグラフ化すると（図６のｅｓおよびｅｔ参照）、サイン型連結部機構では、テーブルの回転角度θが０°〜４５°の間の角度にあるとき、非線形誤差ｅがプラス側に偏向する誤差が生じ、タンジェント型連結部機構では、テーブルの回転角度θが０°〜４５°の間の角度にあるとき、非線形誤差ｅが大きくマイナス側に偏向する誤差が生じる。
このような非線形誤差がプラス側あるいはマイナス側に偏向することによって、テーブルの回転角度θの単位変化量の変化に対して駆動側の直線駆動量Ｙが不均一な関係になる。
そこで、従来技術において、例えばテーブルの回転角度θを０°〜４５°まで５°ステップの均一な間隔で変化させる場合、テーブルの回転角度ステップに対して駆動側の直線駆動量Ｙの変化量を均等にすることができなかったため、駆動側には、テーブルの各回転角度θに応じた駆動側の直線駆動量Ｙを関連づけたり、テーブルの回転角度θを検出してフィードバックしたりするなどの複雑な制御が必要であった。
また、このような複雑な制御を避けると、使用できる回転角度範囲θが制限を受け、狭い角度範囲内しか使用できなかった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２２１０４４号公報
【特許文献２】特開２００２−３４１０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、角度調整テーブル装置のテーブルの回転角度と駆動側の直線駆動量の関係が線形的に変化する角度調整テーブル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を達成するために、本発明が成した技術的手段は、ベース上に回転自在に設けられたテーブルと、このテーブルを所定角度範囲で回転させて所定の回転方向に位置決めすることが可能な位置決め機構とを備えたテーブル装置において、位置決め機構は、テーブルの回転半径方向と直交する方向に延出した直線駆動手段と、該直線駆動手段による直線運動を所定角度範囲における円運動に変換してテーブルに伝達するための連結部とを具備し、連結部は、前記直線駆動手段に固定されて直線運動をするブラケットと第１の連結点によって旋回可能に連結された第１の直線案内と、円運動するテーブルと第２の連結点によって旋回可能に連結された第２の直線案内と、該第１の直線案内および第２の直線案内に摺動可能に架け渡されるとともに、テーブルを挟んで直線駆動手段と反対側に旋回中心を有する連結アームとを有し、直線駆動手段によるブラケットの直線駆動によって連結アームが円弧運動して、テーブルが所定の回転方向に位置決めされることを特徴とする角度調整テーブル装置としたことである。
この場合において、連結アームの旋回中心はベースと旋回自在に支持されていても良い。あるいは、連結アームの旋回中心を中心とし、連結アームを摺動案内する円弧ガイドをベース上に備え、連結アームは、円弧ガイドにそって移動可能であっても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、角度調整テーブル装置のテーブルの回転角度と駆動側の直線駆動量の関係が線形的に変化する角度調整テーブル装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態に係る角度調整テーブル装置について、添付図面に基づいて説明する。
例えば、本実施形態の角度調整テーブル装置は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、図示しない対象物（例えば、半導体ウェハ等の検査対象物）をセットすることが可能なテーブル４と、このテーブル４を所定角度範囲で回転させて所定の回転方向に位置決めすることが可能な位置決め機構とを備えている。
【００１３】
テーブル４は、略円板状に形成され、ベース１上に凸設されたテーブル回転台２のテーブル回転軸受３によって、回転中心４ｃを軸に回転自在に支持されている。
【００１４】
位置決め機構は、テーブルの半径方向と直交する方向に延出した直線駆動手段と、該直線駆動手段による直線運動を所定角度範囲における円運動に変換してテーブルに伝達するための連結部とを備えている。
直線駆動手段は、本実施形態では、ねじ軸を有する送りねじとしてのボールねじ７を採用している。
ボールねじ７は、その先端側がベース１に固定されたねじ回転支持部９によって回転可能に支持され、その基端側がベース１に固定されたねじモータ側回転支持部８によって回転可能に支持される。さらに、ボールねじ７は、ねじ軸を回転させるための駆動源としてのモータ５に接続されている。
【００１５】
そのボールねじ７は、ねじ軸の外周面に形成された螺旋状ボール溝（図示しない）と、このボール溝に対向して螺旋状ボール溝が内周面に形成されたボールナットと、ねじ軸及びボールナットの双方のボール溝により形成される螺旋状転動空間に転動自在に配置された複数のボール（図示しない）とを備えている。
この場合において、モータ５によりねじ軸を回転させると、このときの回転運動が複数のボールに伝達され、これら複数のボールが螺旋状転動空間に沿って循環することにより、ボールナットをねじ軸に沿って往復駆動させることができる。
【００１６】
ボールナットは、スライダ１０に固定されており、このスライダ１０は、ボールねじ用リニアガイド６により直進安定性が確保されている。この場合、ボールねじ用リニアガイド６は、スライダ１０に固定されたベアリング６ｂと、このベアリング６ｂが摺動可能且つボールねじ７のねじ軸に沿って平行に延出したガイドレール６ｒと、ベアリング６ｂとガイドレール６ｒとに設けられたボール溝（図示しない）により形成される転動空間に転動自在に配置された複数のボール（図示しない）とを備えており、このガイドレール６ｒは、ベース１に固定されている。この構成によれば、スライダ１０がガイドレール６ｒに沿って移動することにより、ボールナットは、スライダ１０を介してボールねじ用リニアガイドで案内されつつ往復駆動される。
【００１７】
連結部は、前記ボールナットに固定されて直線運動をするスライダ１０に取り付けられたブラケット１１と第１の連結点１２ａによって旋回可能に連結されている第１の直線案内（ベアリング）１４ａと、円運動するテーブル４と第２の連結点１２ｂによって旋回可能に連結されている第２の直線案内（ベアリング）１４ｂと、該第１の直線案内１４ａおよび第２の直線案内１４ｂに摺動可能に架け渡されるとともに、テーブル４を挟んで送りねじと反対側に旋回中心を有する連結アーム２０とを有している。
【００１８】
第１の直線案内１４ａは、ブラケット１１から下向きに凸設して設けられた円柱状の第１の連結点１２ａと軸受１３ａを介して旋回可能に連結されており、下面には、後述する連結アーム２０の連結部用ガイドレール２０ｒが摺動可能に組み合わされる凹部を備えている。
第２の直線案内１４ｂは、テーブル４の外周部４ａから下向きに凸設して設けられた円柱状の第２の連結点１２ｂと軸受１３ｂを介して旋回可能に連結されており、下面には、後述する連結アーム２０の連結部用ガイドレール２０ｒが摺動可能に組み合わされる凹部を備えている。
【００１９】
連結アーム２０は、旋回中心１５からテーブル４を超えてボールねじ７にかけて水平に配された板状体であり、その構成は、長円形型の外周形状を有する中心部分２０ｃとその中心部分２０ｃの外周から同軸上に水平に延出している基端側アーム２０ｂと先端側アーム２０ａとから成る。
長円形の中心部分２０ｃには、テーブル４を回転自在に支持するテーブル回転台２が貫通する穴２０ｈを有している。該穴２０ｈは、連結アーム２０の揺動中において、連結アーム２０とテーブル回転台２とが接触することを回避可能な大きさに設けられており、本実施形態では中心部分２０ｃの長円形型の外周形状よりも縮小された長円形型の形状を成している。
【００２０】
基端側アーム２０ｂは、中心部分２０ｃにおけるボールねじ７と反対側の周面から水平にかつ直状に延出され、その端部には、下向きに凸設して設けられた円柱状の旋回中心１５を有する。その旋回中心１５は、ベース１から凸設された旋回中心支持台１６ａに連結アーム旋回軸受１６を介して旋回自在に軸支されている。
先端側アーム２０ａは、中心部分２０ｃにおけるボールねじ７と対向する側の周面から水平かつ直状に延出され、前記基端側アーム２０ｂと同軸上に配される。さらに、先端側アーム２０ａの上面には、該先端側アーム２０ａに沿って連結部用ガイドレール２０ｒが形成されている。その連結部用ガイドレール２０ｒは、前記第１の直線案内１４ａおよび第２の直線案内１４ｂに摺動可能に掛け渡されている。
上記構成により、連結アーム２０は旋回中心１５を旋回軸として旋回し、連結アーム２０の先端側アーム２０ａとともに、前記第１の直線案内１４ａおよび第２の直線案内１４ｂが旋回中心１５を旋回軸として旋回する。
【００２１】
なお、本実施形態では、連結アーム２０の中心部分２０ｃは長円形型の外周を有するとともに長円形型の穴２０ｈを有する形状としたが、連結アーム２０の揺動中において、連結アーム２０とテーブル回転台２とが接触することを回避可能な限りにおいて、他の形状であっても良い。例えば、長円形型の片側のないＵ字形状をしていてもよい。
また、本実施形態では、中心部分２０ｃの外周から先端側アーム２０ａと基端側アーム２０ｂとが同軸上に配される構成としたが、前記第１の直線案内１４ａおよび第２の直線案内１４ｂが旋回中心１５を旋回軸として旋回可能な限りにおいて、他の構成であっても良い。例えば、先端側アーム２０ａと基端側アーム２０ｂは直状に形成されず、曲線状に形成され、先端側アーム２０ａの上面には、直状の連結部用ガイドレール２０ｒが形成されていても良い。
【００２２】
上記構成による角度調整テーブル装置によれば、モータ５を駆動してボールねじ７のねじ軸を回転させると、ねじ軸の回転運動は複数のボールに伝達され、これら複数のボールが螺旋状転動空間に沿って循環することにより、ボールナットをねじ軸に沿って往復駆動させる。このとき、図２に示すように、ボールナットの往復駆動は、スライダ１０、ブラケット１１を介して第１の連結点１２ａを直線移動させる。
このとき、第１の連結点１２ａと連結されている第１の直線案内１４ａが直線移動して、第１の直線案内１４ａと連結部用ガイドレール２０ｒによって摺動可能に組み合わされている連結アーム２０を所定方向に移動させる。
【００２３】
この場合において、連結アーム２０は、旋回中心１５が軸支されているため、旋回中心１５を中心として旋回させられ（図２中矢印Ｂ参照）、第１の直線案内１４ａは、連結アーム２０の旋回に合わせて回転する。
さらに、連結アーム２０は、第１の直線案内１４ａと第２の直線案内１４ｂに架け渡されているので、連結アーム２０の旋回に伴って、第２の直線案内１４ｂおよび、第２の直線案内１４ｂに連結された第２の連結点１２ｂがテーブル４の回転中心４ｃを中心として円弧状に旋回する（図２中矢印Ｃ参照）。
【００２４】
このとき、第２の連結点１２ｂはテーブル４の外周部４ａから延出しているので、第２の連結点１２ｂの円弧状の旋回によって、テーブル４がテーブルの回転中心４ｃを中心として所定の回転方向に回転する（図２中矢印Ｃ参照）。
そして、所定のタイミングでモータ５の駆動を停止すると、連結アーム部２０が所定の揺動（旋回）角度で位置決めされ、それに伴ってテーブル４が所定の回転方向に位置決めされる。この結果、テーブル４上にセットされた対象物を所定の回転方向に位置決めすることができる。
【００２５】
このようにテーブル４が回転している間、連結アーム２０は円弧（旋回）運動となるため、連結アーム２０はブラケット１１の直線駆動に沿った移動のみならずこれと直交する方向にもわずかに変位する。
しかし、この変位分は、連結アーム２０の先端側アーム２０ａ上に備えられた連結部用ガイドレール２０ｒが前記第１の直線案内１４ａおよび第２の直線案内１４ｂと摺動変位することにより吸収される。これにより、アーム２０やテーブル４等に無理な力が加わること無く、比較的大きな旋回角度を得ることが可能となる。
【００２６】
上記構成の角度調整テーブル装置は、テーブル４の回転角度が０°の状態（連結アームの旋回中心１５とテーブル４の回転中心４ｃと第２の連結点１２ｂおよび第１の連結点１２ａが一直線に並んだ状態）において、連結アーム２０の旋回中心１５の軸心からテーブル４の回転中心までの距離をｃ、テーブルの回転中心４ｃから第２の連結点１２ｂの軸心までの距離をｒ、第２の連結点１２ｂの軸心から第１の連結点１２ａの軸心までの距離をｆ（図１乃至図３のｃ，ｒ，ｆ参照）とし、テーブル４がθ°回転した場合の連結アーム２０の旋回角度をαとすれば、それらの連結部機構の関係は、図３の模式図で表わすことができる。
そして、駆動側の直線駆動量Ｙｈは、Ｙｈ＝（ｃ＋ｒ＋ｆ）ｔａｎαで表わされるとともに、連結アームの旋回角度αは、α＝ｔａｎ−１（（（ｒ）ｓｉｎθ）／（ｃ＋（ｒ）ｃｏｓθ））で求めることができる。
【００２７】
この場合における、テーブルの回転角度（単位回転角度量）θと、駆動側の直線駆動量Ｙｈおよび、テーブルの回転角度０°の駆動側の直線駆動量Ｙｈと、回転角度４５°の駆動側の直線駆動量Ｙｈを直線で結んだ線形値に対する各回転角度に対する実際の直線駆動量Ｙｈの誤差ｅｈの理論値を図４の表に示す。
なお、この場合、テーブルの半径ｒは５０ｍｍ、テーブルの回転角度θは０°〜５０°、連結アーム２０の旋回中心１５の軸心からテーブル４の回転中心までの距離ｃを９６ｍｍ、第２の連結点１２ｂの軸心から第１の連結点１２ａの軸心までの距離ｆを１０ｍｍと想定した。
【００２８】
図４の表から、本実施形態による角度調整テーブル装置の各角度間における駆動側の直線駆動量は４．６６又は４．６７であることが判る。
さらに、本実施形態による角度調整テーブル装置の線形値との誤差ｅｈの精度は小数点以下４桁で表れており、この精度は、従来の角度調整テーブル装置（サイン型連結部機構およびタンジェント型連結部機構）の表（図１０参照）の線形値との誤差ｅｓ，ｅｔの精度と比べて、飛躍的な精度向上を果たしていることが判る。
さらに、サイン型連結部機構の線形値とのブレｅｓの最大値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）との差１．４９、およびタンジェント型連結部機構の線形値とのブレｅｔの最大値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）との差５．３６に対して、本実施形態による連結部機構の線形値とのブレｅの最大値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）との差は０．０１４２である。
【００２９】
これらの値をテーブルの回転角度θと駆動側の直線駆動量Ｙの関係でグラフ化すると（図５のＹｈ参照）、テーブルの回転角度θが増加量と、単位回転角度量に必要な駆動側の直線駆動量との関係は、終始にわたり、線形の関係を維持している特徴を有することが証明される。
また、上記値をテーブルの回転角度θと非線形誤差ｅの関係でグラフ化すると（図６のｅｈ参照）、テーブルの回転角度θが０°〜４５°の間のどの角度においても、非線形誤差ｅが限りなくゼロを維持していることが証明される。
【００３０】
このように、本実施形態における角度調整テーブル装置は、上記特徴を有しているので、テーブルの回転角度θの変化量に対して、駆動側の直線駆動量Ｙｈの変化量は、終始均一な変化量を維持することができる。例えば、上記の表４の例によれば、テーブルの回転角度θを０°〜４５°まで５°ステップの均一な間隔で変化させる場合には、駆動側の直線駆動量Ｙは０．６６乃至０．６７ｃｍずつ、ほぼ均一な間隔で変化させるだけで良い。
【００３１】
テーブルの回転角度の変化量と駆動側の直線駆動の変化量の双方ともが線形に変化することから、直線駆動量Ｙとテーブルの回転角度θの関係が非常に単純な関係となり、テーブルの回転角度を所望の角度に合わせ易く、角度調整テーブル装置の操作が容易となった。
さらに、従来の角度調整テーブル装置のように、テーブルの各回転角度θに応じた駆動側の直線駆動量Ｙを関連づけたり、テーブルの回転角度θを検出してフィードバックしたりするなどの複雑な制御を必要とせず、比較的簡単な制御で足りるので、角度調整テーブル装置の製作コストを低廉に抑えることが可能となった。
【００３２】
また、本実施形態では、連結アーム２０はテーブル４を挟んでボールねじ７と反対側に旋回中心１５を有し、その旋回中心１５がベース１から凸設された旋回中心支持台１６ａに連結アーム旋回軸受１６を介して旋回自在に支持されているが、本実施形態による角度調整テーブル装置の変形例として、連結アーム２０の旋回中心１５が支持されない形状であっても良い。
【００３３】
連結アーム２０は、例えば図７（ａ）に示すように、テーブル４のボールねじ７側の近傍からボールねじ７にかけて水平に配された板状体であり、連結アーム２０の上面には、該連結アーム２０に沿って連結部用ガイドレール２０ｒが形成されている。その連結部用ガイドレール２０ｒは、前記第１の直線案内１４ａおよび第２の直線案内１４ｂに摺動可能に掛け渡されている。なお、連結アーム２０は少なくともボールネジ７とテーブル４の外周部４ａとにわたる長さを有すればよい。また、第１の直線案内１４ａおよび第２の直線案内１４ｂの形状については前述の本実施形態と同様である。
【００３４】
さらに、連結アーム２０のテーブル４側は連結アーム２０の旋回中心１５を中心とした湾曲形状を備えた円弧ガイドによって支持される（図７（ｂ）参照）。
円弧ガイドは、ベース１から凸設して設けられる円弧ガイドレール１９ａと、連結アーム２０の下面であって前記第２の直線案内１４ｂの下方にあたる位置に設けられたスライダ１９ｂとで構成される。
これにより、第２の直線案内１４ｂに連結される第２の連結点１２ｂと連結アーム２０の下面のスライダ１９ｂと円弧ガイドレール１９ａとが垂線上に直列配置される。なお、角度調整テーブル装置のその他の構成については、上述の本実施形態で説明した構成と同様であるのでここではその説明を省略する。
【００３５】
上記構成により、連結アーム２０は旋回中心１５を旋回軸として旋回し、連結アーム２０の先端側アーム２０ａとともに、前記ガイドレール２０ｒが旋回中心１５を旋回軸として旋回可能となる。
そして、モータ５を駆動することにより、第１の連結点１２ａが直線駆動させられると、スライダ１４ａとガイドレール２０ｒを介して連結アーム２０が円弧ガイドレール１９ａにガイドされて回転中心１５を中心として揺動（旋回）させられることにより、ガイドレール２０ｒ上を摺動可能なスライダ１４ｂと揺動可能に連結されたテーブル４を所定の回転方向に回転（旋回）させることができる。
また、本変形例の構成によれば、連結アーム２０が回転中心１５から延出していないので、角度調整テーブルの幅を抑えることができ、省スペースの要求に応えることができる。
なお、本変形例による円弧ガイドは、上述した本実施形態による角度調整テーブル装置の先端側アーム２０ａの下方に備えて円弧ガイドによって案内されていても良い。その他の作用効果については、上述の本実施形態で説明した作用効果と同様であるのでここではその説明を省略する。
【００３６】
また、上述した本実施形態および本実施形態の変形例において、直線駆動手段は、ねじ軸を有する送りねじとしてのボールねじ７を採用したが、直線駆動が可能な限りにおいてこれに限定されるものではなく、他の直線駆動手段を採用しても良い。例えば、リニアモーターによる直線駆動手段が採用されていても良い。
また、第１の直線案内及び第２の直線案内と連結アームとを摺動可能にする構成についても上述の例に限定されるものではない。直線駆動手段とともに用いられるリニアガイド６についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）は本発明による角度調整テーブル装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印Ａ方向から角度調整テーブル装置を見た図である。
【図２】本発明による角度調整テーブル装置のテーブルを回転させた状態を示す平面図である。
【図３】本発明による角度調整テーブル装置の連結部機構の模式図である。
【図４】本発明による角度調整テーブル装置のテーブルの角度θと駆動側の直線駆動量Ｙと線形値とのブレｅの理論値の表である。
【図５】図４の理論値および図１０におけるテーブルの回転角度と理論値の直線駆動量との関係を示すグラフである。
【図６】図４の理論値および図１０におけるテーブルの回転角度と直線駆動量の線形値のブレの関係を示すグラフである。
【図７】（ａ）は本発明の角度調整テーブル装置の変形例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印Ａ方向から角度調整テーブル装置を見た図である。
【図８】従来の角度調整テーブル装置のサイン型連結部機構の模式図である。
【図９】従来の角度調整テーブル装置のタンジェント型連結部機構の模式図である。
【図１０】従来の角度調整テーブル装置のテーブルの角度θと駆動側の直線駆動量Ｙｓ，Ｙｔと線形値とのブレｅｓ，ｅｔの理論値の表である。
【符号の説明】
【００３８】
１ ベース
４ テーブル
７ 送りねじ
１２ａ 第１の連結点
１２ｂ 第２の連結点
１４ａ 第１の直線案内
１４ｂ 第２の直線案内
１５ 旋回中心
２０ 連結アーム
２０ｒ 連結部用リニアガイド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物を所定角度に調整して位置決めする角度調整テーブル装置に関し、特に、直線駆動手段による直線運動を所定角度範囲の円運動に変換することにより、対象物を回転方向に調整して位置決めする角度調整テーブル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の角度調整テーブル装置として、角度調整テーブル装置の高さを抑えバックラッシュを少なくするために、ボールねじの駆動による直線方向の動きを、所定角度範囲における円運動に変換し、テーブルを回転方向に位置決めする角度調整テーブル装置が知られている。
このような角度調整テーブル装置は、対象物（例えば、半導体ウェハ等の検査対象物）をセットすることが可能なテーブルと、このテーブルを所定角度範囲で回転させて所定の回転方向に位置決めすることが可能な位置決め機構とを備えている。なお、テーブルは、ベース上に回転自在に設けられている。
【０００３】
位置決め機構は、テーブルから半径方向に延出したアーム部と、このアーム部を横断する方向に延出した、ねじ軸を有する送りねじとしてのボールねじと、ホールねじのねじ軸を回転させるためのモータと、ボールねじによる直線運動を所定角度範囲における円運動に変換してテーブルに伝達するための連結部とを備えている。
また、位置決め機構の連結部は、ボールねじのねじ軸に直交する方向に設けられた連結部用リニアガイドと、アーム部と連結部用リニアガイドとを連結する連結点とを備えている。このような構成によって、ボールねじの駆動量に応じた位置決め機構の直線駆動を連結部によって伝達することでテーブルが回転変位する（特許文献１、特許文献２）。
【０００４】
ここで、特許文献１に開示されている連結部機構を簡略図で表わすと、図８（ａ）に示すように、駆動側（ボールねじ）の直線移動量Ｙｓが、直線案内（図中□印参照）を経て回転案内（図中○印参照）によってテーブルのθ°の回転角度変位に変換されている。
これを図８（ｂ）の模式図で表わし、駆動側とテーブルの連結点からテーブルの回転中心までの距離`をｒとする（図中△印参照）。この場合、駆動側の直線駆動量Ｙｓの理論値をＹｓ＝（ｒ）ｓｉｎθで求めることができる。以下、このような連結部機構をサイン型連結部機構と称する。
【０００５】
また、特許文献２に開示されている連結部機構を簡略図で表わすと、図９（ａ）に示すように、駆動側（ボールねじ）の直線駆動量Ｙｔが、回転案内（図中○印参照）を経て直線案内（図中□印参照）によってテーブルのθ°の回転角度変位に変換されている。
これを図９（ｂ）の模式図で表わすと、駆動側とテーブルの連結点はテーブルの半径ｒにアームｆを加えた、駆動側の直線駆動経路上に存在する（図中△印参照）。そして、駆動側の直線移動量Ｙｔの理論値をＹｔ＝（ｒ＋ｆ）ｔａｎθで求めることができる。以下、このような連結部機構をタンジェント型連結部機構と称する。
【０００６】
上記サイン型連結部機構とタンジェント型連結部機構において、テーブルの回転角度（単位回転角度量）θと、駆動側の直線駆動量Ｙｓ，Ｙｔおよび、テーブルの回転角度０°の駆動側の直線駆動量Ｙｓ，Ｙｔと、回転角度４５°の駆動側の直線駆動量Ｙｓ，Ｙｔを直線で結んだ線形値に対する各回転角度に対する実際の直線駆動量Ｙｓ，Ｙｔの誤差ｅｓ，ｅｔの理論値を図１０の表に示す。
なお、この場合、テーブルの半径ｒは５０ｍｍ、テーブルの回転角度θは０°〜５０°、アームｆの長さは１０ｍｍを想定した。
これらの値をテーブルの回転角度θと駆動側の直線駆動量Ｙの関係でグラフ化すると（図５のＹｔおよびＹｓ参照）、サイン型連結部機構では、テーブルの回転角度θが増加するにつれて、単位回転角度量に必要な駆動側の直線駆動量が少なくなり、また、タンジェント型連結部機構では、テーブルの回転角度θが増加するにつれて、単位回転角度量に必要な駆動側の直線駆動量が多くなる。
【０００７】
また、上記値をテーブルの回転角度θと非線形誤差ｅの関係でグラフ化すると（図６のｅｓおよびｅｔ参照）、サイン型連結部機構では、テーブルの回転角度θが０°〜４５°の間の角度にあるとき、非線形誤差ｅがプラス側に偏向する誤差が生じ、タンジェント型連結部機構では、テーブルの回転角度θが０°〜４５°の間の角度にあるとき、非線形誤差ｅが大きくマイナス側に偏向する誤差が生じる。
このような非線形誤差がプラス側あるいはマイナス側に偏向することによって、テーブルの回転角度θの単位変化量の変化に対して駆動側の直線駆動量Ｙが不均一な関係になる。
そこで、従来技術において、例えばテーブルの回転角度θを０°〜４５°まで５°ステップの均一な間隔で変化させる場合、テーブルの回転角度ステップに対して駆動側の直線駆動量Ｙの変化量を均等にすることができなかったため、駆動側には、テーブルの各回転角度θに応じた駆動側の直線駆動量Ｙを関連づけたり、テーブルの回転角度θを検出してフィードバックしたりするなどの複雑な制御が必要であった。
また、このような複雑な制御を避けると、使用できる回転角度範囲θが制限を受け、狭い角度範囲内しか使用できなかった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２２１０４４号公報
【特許文献２】特開２００２−３４１０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、角度調整テーブル装置のテーブルの回転角度と駆動側の直線駆動量の関係が線形的に変化する角度調整テーブル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を達成するために、本発明が成した技術的手段は、ベース上に回転自在に設けられたテーブルと、このテーブルを所定角度範囲で回転させて所定の回転方向に位置決めすることが可能な位置決め機構とを備えたテーブル装置において、位置決め機構は、テーブルの回転半径方向と直交する方向に延出した直線駆動手段と、該直線駆動手段による直線運動を所定角度範囲における円運動に変換してテーブルに伝達するための連結部とを具備し、連結部は、前記直線駆動手段に固定されて直線運動をするブラケットと第１の連結点によって旋回可能に連結された第１の直線案内と、円運動するテーブルと第２の連結点によって旋回可能に連結された第２の直線案内と、該第１の直線案内および第２の直線案内に摺動可能に架け渡されるとともに、テーブルを挟んで直線駆動手段と反対側に旋回中心を有する連結アームとを有し、直線駆動手段によるブラケットの直線駆動によって連結アームが円弧運動して、テーブルが所定の回転方向に位置決めされることを特徴とする角度調整テーブル装置としたことである。
この場合において、連結アームの旋回中心はベースと旋回自在に支持されていても良い。あるいは、連結アームの旋回中心を中心とし、連結アームを摺動案内する円弧ガイドをベース上に備え、連結アームは、円弧ガイドにそって移動可能であっても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、角度調整テーブル装置のテーブルの回転角度と駆動側の直線駆動量の関係が線形的に変化する角度調整テーブル装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態に係る角度調整テーブル装置について、添付図面に基づいて説明する。
例えば、本実施形態の角度調整テーブル装置は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、図示しない対象物（例えば、半導体ウェハ等の検査対象物）をセットすることが可能なテーブル４と、このテーブル４を所定角度範囲で回転させて所定の回転方向に位置決めすることが可能な位置決め機構とを備えている。
【００１３】
テーブル４は、略円板状に形成され、ベース１上に凸設されたテーブル回転台２のテーブル回転軸受３によって、回転中心４ｃを軸に回転自在に支持されている。
【００１４】
位置決め機構は、テーブルの半径方向と直交する方向に延出した直線駆動手段と、該直線駆動手段による直線運動を所定角度範囲における円運動に変換してテーブルに伝達するための連結部とを備えている。
直線駆動手段は、本実施形態では、ねじ軸を有する送りねじとしてのボールねじ７を採用している。
ボールねじ７は、その先端側がベース１に固定されたねじ回転支持部９によって回転可能に支持され、その基端側がベース１に固定されたねじモータ側回転支持部８によって回転可能に支持される。さらに、ボールねじ７は、ねじ軸を回転させるための駆動源としてのモータ５に接続されている。
【００１５】
そのボールねじ７は、ねじ軸の外周面に形成された螺旋状ボール溝（図示しない）と、このボール溝に対向して螺旋状ボール溝が内周面に形成されたボールナットと、ねじ軸及びボールナットの双方のボール溝により形成される螺旋状転動空間に転動自在に配置された複数のボール（図示しない）とを備えている。
この場合において、モータ５によりねじ軸を回転させると、このときの回転運動が複数のボールに伝達され、これら複数のボールが螺旋状転動空間に沿って循環することにより、ボールナットをねじ軸に沿って往復駆動させることができる。
【００１６】
ボールナットは、スライダ１０に固定されており、このスライダ１０は、ボールねじ用リニアガイド６により直進安定性が確保されている。この場合、ボールねじ用リニアガイド６は、スライダ１０に固定されたベアリング６ｂと、このベアリング６ｂが摺動可能且つボールねじ７のねじ軸に沿って平行に延出したガイドレール６ｒと、ベアリング６ｂとガイドレール６ｒとに設けられたボール溝（図示しない）により形成される転動空間に転動自在に配置された複数のボール（図示しない）とを備えており、このガイドレール６ｒは、ベース１に固定されている。この構成によれば、スライダ１０がガイドレール６ｒに沿って移動することにより、ボールナットは、スライダ１０を介してボールねじ用リニアガイドで案内されつつ往復駆動される。
【００１７】
連結部は、前記ボールナットに固定されて直線運動をするスライダ１０に取り付けられたブラケット１１と第１の連結点１２ａによって旋回可能に連結されている第１の直線案内（ベアリング）１４ａと、円運動するテーブル４と第２の連結点１２ｂによって旋回可能に連結されている第２の直線案内（ベアリング）１４ｂと、該第１の直線案内１４ａおよび第２の直線案内１４ｂに摺動可能に架け渡されるとともに、テーブル４を挟んで送りねじと反対側に旋回中心を有する連結アーム２０とを有している。
【００１８】
第１の直線案内１４ａは、ブラケット１１から下向きに凸設して設けられた円柱状の第１の連結点１２ａと軸受１３ａを介して旋回可能に連結されており、下面には、後述する連結アーム２０の連結部用ガイドレール２０ｒが摺動可能に組み合わされる凹部を備えている。
第２の直線案内１４ｂは、テーブル４の外周部４ａから下向きに凸設して設けられた円柱状の第２の連結点１２ｂと軸受１３ｂを介して旋回可能に連結されており、下面には、後述する連結アーム２０の連結部用ガイドレール２０ｒが摺動可能に組み合わされる凹部を備えている。
【００１９】
連結アーム２０は、旋回中心１５からテーブル４を超えてボールねじ７にかけて水平に配された板状体であり、その構成は、長円形型の外周形状を有する中心部分２０ｃとその中心部分２０ｃの外周から同軸上に水平に延出している基端側アーム２０ｂと先端側アーム２０ａとから成る。
長円形の中心部分２０ｃには、テーブル４を回転自在に支持するテーブル回転台２が貫通する穴２０ｈを有している。該穴２０ｈは、連結アーム２０の揺動中において、連結アーム２０とテーブル回転台２とが接触することを回避可能な大きさに設けられており、本実施形態では中心部分２０ｃの長円形型の外周形状よりも縮小された長円形型の形状を成している。
【００２０】
基端側アーム２０ｂは、中心部分２０ｃにおけるボールねじ７と反対側の周面から水平にかつ直状に延出され、その端部には、下向きに凸設して設けられた円柱状の旋回中心１５を有する。その旋回中心１５は、ベース１から凸設された旋回中心支持台１６ａに連結アーム旋回軸受１６を介して旋回自在に軸支されている。
先端側アーム２０ａは、中心部分２０ｃにおけるボールねじ７と対向する側の周面から水平かつ直状に延出され、前記基端側アーム２０ｂと同軸上に配される。さらに、先端側アーム２０ａの上面には、該先端側アーム２０ａに沿って連結部用ガイドレール２０ｒが形成されている。その連結部用ガイドレール２０ｒは、前記第１の直線案内１４ａおよび第２の直線案内１４ｂに摺動可能に掛け渡されている。
上記構成により、連結アーム２０は旋回中心１５を旋回軸として旋回し、連結アーム２０の先端側アーム２０ａとともに、前記第１の直線案内１４ａおよび第２の直線案内１４ｂが旋回中心１５を旋回軸として旋回する。
【００２１】
なお、本実施形態では、連結アーム２０の中心部分２０ｃは長円形型の外周を有するとともに長円形型の穴２０ｈを有する形状としたが、連結アーム２０の揺動中において、連結アーム２０とテーブル回転台２とが接触することを回避可能な限りにおいて、他の形状であっても良い。例えば、長円形型の片側のないＵ字形状をしていてもよい。
また、本実施形態では、中心部分２０ｃの外周から先端側アーム２０ａと基端側アーム２０ｂとが同軸上に配される構成としたが、前記第１の直線案内１４ａおよび第２の直線案内１４ｂが旋回中心１５を旋回軸として旋回可能な限りにおいて、他の構成であっても良い。例えば、先端側アーム２０ａと基端側アーム２０ｂは直状に形成されず、曲線状に形成され、先端側アーム２０ａの上面には、直状の連結部用ガイドレール２０ｒが形成されていても良い。
【００２２】
上記構成による角度調整テーブル装置によれば、モータ５を駆動してボールねじ７のねじ軸を回転させると、ねじ軸の回転運動は複数のボールに伝達され、これら複数のボールが螺旋状転動空間に沿って循環することにより、ボールナットをねじ軸に沿って往復駆動させる。このとき、図２に示すように、ボールナットの往復駆動は、スライダ１０、ブラケット１１を介して第１の連結点１２ａを直線移動させる。
このとき、第１の連結点１２ａと連結されている第１の直線案内１４ａが直線移動して、第１の直線案内１４ａと連結部用ガイドレール２０ｒによって摺動可能に組み合わされている連結アーム２０を所定方向に移動させる。
【００２３】
この場合において、連結アーム２０は、旋回中心１５が軸支されているため、旋回中心１５を中心として旋回させられ（図２中矢印Ｂ参照）、第１の直線案内１４ａは、連結アーム２０の旋回に合わせて回転する。
さらに、連結アーム２０は、第１の直線案内１４ａと第２の直線案内１４ｂに架け渡されているので、連結アーム２０の旋回に伴って、第２の直線案内１４ｂおよび、第２の直線案内１４ｂに連結された第２の連結点１２ｂがテーブル４の回転中心４ｃを中心として円弧状に旋回する（図２中矢印Ｃ参照）。
【００２４】
このとき、第２の連結点１２ｂはテーブル４の外周部４ａから延出しているので、第２の連結点１２ｂの円弧状の旋回によって、テーブル４がテーブルの回転中心４ｃを中心として所定の回転方向に回転する（図２中矢印Ｃ参照）。
そして、所定のタイミングでモータ５の駆動を停止すると、連結アーム部２０が所定の揺動（旋回）角度で位置決めされ、それに伴ってテーブル４が所定の回転方向に位置決めされる。この結果、テーブル４上にセットされた対象物を所定の回転方向に位置決めすることができる。
【００２５】
このようにテーブル４が回転している間、連結アーム２０は円弧（旋回）運動となるため、連結アーム２０はブラケット１１の直線駆動に沿った移動のみならずこれと直交する方向にもわずかに変位する。
しかし、この変位分は、連結アーム２０の先端側アーム２０ａ上に備えられた連結部用ガイドレール２０ｒが前記第１の直線案内１４ａおよび第２の直線案内１４ｂと摺動変位することにより吸収される。これにより、アーム２０やテーブル４等に無理な力が加わること無く、比較的大きな旋回角度を得ることが可能となる。
【００２６】
上記構成の角度調整テーブル装置は、テーブル４の回転角度が０°の状態（連結アームの旋回中心１５とテーブル４の回転中心４ｃと第２の連結点１２ｂおよび第１の連結点１２ａが一直線に並んだ状態）において、連結アーム２０の旋回中心１５の軸心からテーブル４の回転中心までの距離をｃ、テーブルの回転中心４ｃから第２の連結点１２ｂの軸心までの距離をｒ、第２の連結点１２ｂの軸心から第１の連結点１２ａの軸心までの距離をｆ（図１乃至図３のｃ，ｒ，ｆ参照）とし、テーブル４がθ°回転した場合の連結アーム２０の旋回角度をαとすれば、それらの連結部機構の関係は、図３の模式図で表わすことができる。
そして、駆動側の直線駆動量Ｙｈは、Ｙｈ＝（ｃ＋ｒ＋ｆ）ｔａｎαで表わされるとともに、連結アームの旋回角度αは、α＝ｔａｎ−１（（（ｒ）ｓｉｎθ）／（ｃ＋（ｒ）ｃｏｓθ））で求めることができる。
【００２７】
この場合における、テーブルの回転角度（単位回転角度量）θと、駆動側の直線駆動量Ｙｈおよび、テーブルの回転角度０°の駆動側の直線駆動量Ｙｈと、回転角度４５°の駆動側の直線駆動量Ｙｈを直線で結んだ線形値に対する各回転角度に対する実際の直線駆動量Ｙｈの誤差ｅｈの理論値を図４の表に示す。
なお、この場合、テーブルの半径ｒは５０ｍｍ、テーブルの回転角度θは０°〜５０°、連結アーム２０の旋回中心１５の軸心からテーブル４の回転中心までの距離ｃを９６ｍｍ、第２の連結点１２ｂの軸心から第１の連結点１２ａの軸心までの距離ｆを１０ｍｍと想定した。
【００２８】
図４の表から、本実施形態による角度調整テーブル装置の各角度間における駆動側の直線駆動量は４．６６又は４．６７であることが判る。
さらに、本実施形態による角度調整テーブル装置の線形値との誤差ｅｈの精度は小数点以下４桁で表れており、この精度は、従来の角度調整テーブル装置（サイン型連結部機構およびタンジェント型連結部機構）の表（図１０参照）の線形値との誤差ｅｓ，ｅｔの精度と比べて、飛躍的な精度向上を果たしていることが判る。
さらに、サイン型連結部機構の線形値とのブレｅｓの最大値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）との差１．４９、およびタンジェント型連結部機構の線形値とのブレｅｔの最大値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）との差５．３６に対して、本実施形態による連結部機構の線形値とのブレｅの最大値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）との差は０．０１４２である。
【００２９】
これらの値をテーブルの回転角度θと駆動側の直線駆動量Ｙの関係でグラフ化すると（図５のＹｈ参照）、テーブルの回転角度θが増加量と、単位回転角度量に必要な駆動側の直線駆動量との関係は、終始にわたり、線形の関係を維持している特徴を有することが証明される。
また、上記値をテーブルの回転角度θと非線形誤差ｅの関係でグラフ化すると（図６のｅｈ参照）、テーブルの回転角度θが０°〜４５°の間のどの角度においても、非線形誤差ｅが限りなくゼロを維持していることが証明される。
【００３０】
このように、本実施形態における角度調整テーブル装置は、上記特徴を有しているので、テーブルの回転角度θの変化量に対して、駆動側の直線駆動量Ｙｈの変化量は、終始均一な変化量を維持することができる。例えば、上記の表４の例によれば、テーブルの回転角度θを０°〜４５°まで５°ステップの均一な間隔で変化させる場合には、駆動側の直線駆動量Ｙは０．６６乃至０．６７ｃｍずつ、ほぼ均一な間隔で変化させるだけで良い。
【００３１】
テーブルの回転角度の変化量と駆動側の直線駆動の変化量の双方ともが線形に変化することから、直線駆動量Ｙとテーブルの回転角度θの関係が非常に単純な関係となり、テーブルの回転角度を所望の角度に合わせ易く、角度調整テーブル装置の操作が容易となった。
さらに、従来の角度調整テーブル装置のように、テーブルの各回転角度θに応じた駆動側の直線駆動量Ｙを関連づけたり、テーブルの回転角度θを検出してフィードバックしたりするなどの複雑な制御を必要とせず、比較的簡単な制御で足りるので、角度調整テーブル装置の製作コストを低廉に抑えることが可能となった。
【００３２】
また、本実施形態では、連結アーム２０はテーブル４を挟んでボールねじ７と反対側に旋回中心１５を有し、その旋回中心１５がベース１から凸設された旋回中心支持台１６ａに連結アーム旋回軸受１６を介して旋回自在に支持されているが、本実施形態による角度調整テーブル装置の変形例として、連結アーム２０の旋回中心１５が支持されない形状であっても良い。
【００３３】
連結アーム２０は、例えば図７（ａ）に示すように、テーブル４のボールねじ７側の近傍からボールねじ７にかけて水平に配された板状体であり、連結アーム２０の上面には、該連結アーム２０に沿って連結部用ガイドレール２０ｒが形成されている。その連結部用ガイドレール２０ｒは、前記第１の直線案内１４ａおよび第２の直線案内１４ｂに摺動可能に掛け渡されている。なお、連結アーム２０は少なくともボールネジ７とテーブル４の外周部４ａとにわたる長さを有すればよい。また、第１の直線案内１４ａおよび第２の直線案内１４ｂの形状については前述の本実施形態と同様である。
【００３４】
さらに、連結アーム２０のテーブル４側は連結アーム２０の旋回中心１５を中心とした湾曲形状を備えた円弧ガイドによって支持される（図７（ｂ）参照）。
円弧ガイドは、ベース１から凸設して設けられる円弧ガイドレール１９ａと、連結アーム２０の下面であって前記第２の直線案内１４ｂの下方にあたる位置に設けられたスライダ１９ｂとで構成される。
これにより、第２の直線案内１４ｂに連結される第２の連結点１２ｂと連結アーム２０の下面のスライダ１９ｂと円弧ガイドレール１９ａとが垂線上に直列配置される。なお、角度調整テーブル装置のその他の構成については、上述の本実施形態で説明した構成と同様であるのでここではその説明を省略する。
【００３５】
上記構成により、連結アーム２０は旋回中心１５を旋回軸として旋回し、連結アーム２０の先端側アーム２０ａとともに、前記ガイドレール２０ｒが旋回中心１５を旋回軸として旋回可能となる。
そして、モータ５を駆動することにより、第１の連結点１２ａが直線駆動させられると、スライダ１４ａとガイドレール２０ｒを介して連結アーム２０が円弧ガイドレール１９ａにガイドされて回転中心１５を中心として揺動（旋回）させられることにより、ガイドレール２０ｒ上を摺動可能なスライダ１４ｂと揺動可能に連結されたテーブル４を所定の回転方向に回転（旋回）させることができる。
また、本変形例の構成によれば、連結アーム２０が回転中心１５から延出していないので、角度調整テーブルの幅を抑えることができ、省スペースの要求に応えることができる。
なお、本変形例による円弧ガイドは、上述した本実施形態による角度調整テーブル装置の先端側アーム２０ａの下方に備えて円弧ガイドによって案内されていても良い。その他の作用効果については、上述の本実施形態で説明した作用効果と同様であるのでここではその説明を省略する。
【００３６】
また、上述した本実施形態および本実施形態の変形例において、直線駆動手段は、ねじ軸を有する送りねじとしてのボールねじ７を採用したが、直線駆動が可能な限りにおいてこれに限定されるものではなく、他の直線駆動手段を採用しても良い。例えば、リニアモーターによる直線駆動手段が採用されていても良い。
また、第１の直線案内及び第２の直線案内と連結アームとを摺動可能にする構成についても上述の例に限定されるものではない。直線駆動手段とともに用いられるリニアガイド６についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）は本発明による角度調整テーブル装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印Ａ方向から角度調整テーブル装置を見た図である。
【図２】本発明による角度調整テーブル装置のテーブルを回転させた状態を示す平面図である。
【図３】本発明による角度調整テーブル装置の連結部機構の模式図である。
【図４】本発明による角度調整テーブル装置のテーブルの角度θと駆動側の直線駆動量Ｙと線形値とのブレｅの理論値の表である。
【図５】図４の理論値および図１０におけるテーブルの回転角度と理論値の直線駆動量との関係を示すグラフである。
【図６】図４の理論値および図１０におけるテーブルの回転角度と直線駆動量の線形値のブレの関係を示すグラフである。
【図７】（ａ）は本発明の角度調整テーブル装置の変形例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印Ａ方向から角度調整テーブル装置を見た図である。
【図８】従来の角度調整テーブル装置のサイン型連結部機構の模式図である。
【図９】従来の角度調整テーブル装置のタンジェント型連結部機構の模式図である。
【図１０】従来の角度調整テーブル装置のテーブルの角度θと駆動側の直線駆動量Ｙｓ，Ｙｔと線形値とのブレｅｓ，ｅｔの理論値の表である。
【符号の説明】
【００３８】
１ ベース
４ テーブル
７ 送りねじ
１２ａ 第１の連結点
１２ｂ 第２の連結点
１４ａ 第１の直線案内
１４ｂ 第２の直線案内
１５ 旋回中心
２０ 連結アーム
２０ｒ 連結部用リニアガイド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース上に回転自在に設けられたテーブルと、このテーブルを所定角度範囲で回転させて所定の回転方向に位置決めすることが可能な位置決め機構とを備えたテーブル装置において、
位置決め機構は、テーブルの回転半径方向と直交する方向に延出した直線駆動手段と、該直線駆動手段による直線運動を所定角度範囲における円運動に変換してテーブルに伝達するための連結部とを具備し、
連結部は、
前記直線駆動手段に固定されて直線運動をするブラケットと第１の連結点によって旋回可能に連結された第１の直線案内と、
円運動するテーブルと第２の連結点によって旋回可能に連結された第２の直線案内と、
該第１の直線案内および第２の直線案内に摺動可能に架け渡されるとともに、テーブルを挟んで直線駆動手段と反対側に旋回中心を有する連結アームとを有し、
直線駆動手段によるブラケットの直線駆動によって連結アームが円弧運動して、テーブルが所定の回転方向に位置決めされることを特徴とする角度調整テーブル装置。
【請求項２】
連結アームの旋回中心はベースに旋回自在に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の角度調整テーブル装置。
【請求項３】
連結アームの旋回中心を中心とし、連結アームを摺動案内する円弧ガイドをベース上に備え、
連結アームは、円弧ガイドにそって移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の角度調整テーブル装置。
【請求項１】
ベース上に回転自在に設けられたテーブルと、このテーブルを所定角度範囲で回転させて所定の回転方向に位置決めすることが可能な位置決め機構とを備えたテーブル装置において、
位置決め機構は、テーブルの回転半径方向と直交する方向に延出した直線駆動手段と、該直線駆動手段による直線運動を所定角度範囲における円運動に変換してテーブルに伝達するための連結部とを具備し、
連結部は、
前記直線駆動手段に固定されて直線運動をするブラケットと第１の連結点によって旋回可能に連結された第１の直線案内と、
円運動するテーブルと第２の連結点によって旋回可能に連結された第２の直線案内と、
該第１の直線案内および第２の直線案内に摺動可能に架け渡されるとともに、テーブルを挟んで直線駆動手段と反対側に旋回中心を有する連結アームとを有し、
直線駆動手段によるブラケットの直線駆動によって連結アームが円弧運動して、テーブルが所定の回転方向に位置決めされることを特徴とする角度調整テーブル装置。
【請求項２】
連結アームの旋回中心はベースに旋回自在に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の角度調整テーブル装置。
【請求項３】
連結アームの旋回中心を中心とし、連結アームを摺動案内する円弧ガイドをベース上に備え、
連結アームは、円弧ガイドにそって移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の角度調整テーブル装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−５１５５１（Ｐ２００８−５１５５１Ａ）
【公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２５６９３（Ｐ２００６−２２５６９３）
【出願日】平成１８年８月２２日（２００６．８．２２）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２２日（２００６．８．２２）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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