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Dokumentenidentifikation DE3939833C2 07.04.1994
Titel Tischanordnung für eine Musterzeichenvorrichtung
Anmelder Asahi Kogaku Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Andoh, Hiroaki, Tokio/Tokyo, JP;
Ohshima, Michio, Tokio/Tokyo, JP;
Matsui, Yuji, Tokio/Tokyo, JP;
Okuyama, Takashi, Tokio/Tokyo, JP;
Yoshimura, Toshitaka, Tokio/Tokyo, JP;
Yamaguchi, Hidetaka, Tokio/Tokyo, JP;
Ikeda, Yasushi, Tokio/Tokyo, JP;
Nonaka, Jun, Tokio/Tokyo, JP;
Miyoshi, Tamihiro, Tokio/Tokyo, JP;
Kakimoto, Mitsuo, Tokio/Tokyo, JP;
Iwama, Masatoshi, Tokio/Tokyo, JP;
Morita, Hideyuki, Tokio/Tokyo, JP;
Tachihara, Satoru, Tokio/Tokyo, JP;
Morimoto, Akira, Tokio/Tokyo, JP;
Ohwaki, Akira, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Eitle, W., Dipl.-Ing.; Hoffmann, K., Dipl.-Ing. Dr.rer.nat.; Lehn, W., Dipl.-Ing.; Füchsle, K., Dipl.-Ing.; Hansen, B., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Brauns, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Görg, K., Dipl.-Ing.; Kohlmann, K., Dipl.-Ing.; Kolb, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Ritter und Edler von Fischern, B., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte; Nette, A., Rechtsanw., 81925 München
DE-Anmeldedatum 01.12.1989
DE-Aktenzeichen 3939833
Offenlegungstag 07.06.1990
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 07.04.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.04.1994
IPC-Hauptklasse B43L 13/00

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Tischanordnung zur Verwendung in einer Musterzeichenvorrichtung, wie beispielsweise in einem Fotoplotter, um ein Werkstück, wie beispielsweise eine gedruckte Schaltungskarte, verschiebbar zu halten.

Musterzeichenvorrichtungen der allgemeinen Bauart, die die vorliegende Erfindung betrifft, werden dazu verwendet, feine Muster zu schreiben und hierzu muß nicht nur das optische System zur Durchführung der Belichtung, sondern auch die Vorrichtung zur Zufuhr des Tisches, der das Werkstück trägt, eine hohe Präzision haben.

Der übliche verschiebbare Tisch kann eine Verschiebebewegung ausführen, indem eine Drehbewegung mittels einer Einrichtung, die aus motorbetriebenen Kugelumlaufspindeln und am Tisch angebrachten Muttern besteht, die in Gewindeeingriff mit den Kugelumlaufspindeln stehen, in eine Linearbewegung umgewandelt wird.

Die am Tisch angebrachten Muttern sind Kräften unterworfen, die nicht nur in Andruckrichtung wirken, sondern auch in radialer Richtung. Selbst wenn der Fehler in der Größe eines Tischvorschubs durch Verbesserung der mechanischen Präzision der Bauelemente, wie beispielsweise der Spindeln und Führungsschienen, verbessert wird, haben diese Elemente eine ausreichende Steifigkeit, um eine Gierbewegung zu erzeugen, d. h. um eine Drehung um eine Achse, die senkrecht zur Tischfläche verläuft. Infolgedessen kann sich im Randbereich des Tisches eine Abweichung von der Idealposition entwickeln und es unmöglich machen, den Musterzeichnungsvorgang mit verbesserter Genauigkeit durchzuführen.

Mittels einer Fortschaltvorrichtung oder einer anderen Einrichtung, die eine statische Belichtung vornimmt, ist es lediglich erforderlich, die Position des Tisches zu erfassen, um jeglichen Fehler zu ermitteln und die Tischposition derart zu korrigieren, daß der Fehler vor dem Beginn der Belichtung beseitigt wird. Jedoch erfordert diese Vorrichtung sowohl eine Detektor- als auch eine Antriebseinheit zur Durchführung der beabsichtigten Korrektur, und macht somit die Gesamtanlage komplexer und erhöht ihre Kosten.

Ferner ist diese Art von Korrektur nicht gut zur Verwendung in einer Musterzeichenvorrichtung geeignet, die kontinuierliche Bewegungen des Tisches erfordert.

Eine Vorrichtung mit zwei zueinander senkrecht verschiebbaren, übereinander liegenden Tischen, die beide über jeweils einen Spindelantrieb angetrieben sind, ist aus der US-PS 4 500 182 und der US-PS 3 690 642 bekannt. Die aus der US-PS 3 690 642 bekannte Anordnung umfaßt Tische, die jeweils in der Verschieberichtung geführt, durch die an den Seiten einer Schiene anliegende, horizontale Rollen geführt sind. Das Gewicht der Tische wird durch senkrechte Rollen auf die Oberseite der Schienen übertragen.

In der DE 37 06 327 werden Blattfedern als Verbindungselemente zweier in ihrer Ebene verschiebbarer Teile eingesetzt. Ein Feineinstelltisch, der einen in X- und Y-Richtung verschiebbaren X, Y-Bewegungstisch bildet, ist über Blattfedern an U-förmigen Böcken befestigt, die ihrerseits über quer zu den erstgenannten Blattfedern gerichteten Blattfedern an auf einem Grundbett befestigten Blöcken befestigt sind. Auf diese Weise kann der Feineinstelltisch durch Elektromagnete unter Verbiegung der Blattfedern in X-Richtung und durch weitere Elektromagnete unter Verbiegung von den quer gerichteten Blattfedern in Y-Richtung verschoben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tischanordnung zu schaffen, die bei einem einfachen Aufbau und einer genauen Funktionsweise einer beim Antrieb entstehenden Gierbewegung widersteht.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. Anspruch 8 gelöst.

Die Erfindung sieht eine Tischanordnung vor, bei deren Merkmalskombination es wesentlich ist, daß ein Haupttisch vorhanden ist, der in einer Richtung gegenüber einem festliegenden Abschnitt verschiebbar ist und auf den die durch einen Antrieb erzeugte Antriebskraft, die eine Verschiebung des Tisches in einer Richtung ermöglicht, unmittelbar übertragen wird, und einen Arbeitstisch, der in einer Richtung gegenüber dem fest liegenden Abschnitt verschiebbar ist und der mit dem Haupttisch durch eine Verbindungseinrichtung verbunden ist, die in der einen Richtung starr und in einer Richtung senkrecht zu der einen Richtung elastisch ist und in der Verschieberichtung durch horizontale Führungsrollen an einer Führungsschiene geführt wird.

Der geschaffene Aufbau der erfindungsgemäßen Tischanordnung ist derart zu betrachten, daß die vom Haupttisch aufgenommene Druckkraft ungeschwächt auf den Arbeitstisch übertragen wird. Ferner, selbst wenn der Haupttisch wegen einer Kraftkomponente in Radialrichtung eine Gierbewegung ausführt, absorbiert die Verbindungseinrichtung, durch welche der Haupttisch mit dem Arbeitstisch verbunden ist, die Gierbewegung, so daß allein eine Übertragung der Kraft in Druckrichtung auf den Arbeitstisch übertragen wird.

Somit kann eine Gierbewegung des Arbeitstisches wirksam durch die genannte Verbindungseinrichtung und der Führung in der Verschieberichtung durch die horizontalen Rollen an einer Führungsschiene unterdrückt werden, ohne daß die Verwendung irgendwelcher Spezialvorrichtungen, wie beispielsweise eines elektrischen Kompensators, erforderlich sind, so daß nachteilige Wirkungen, die sonst während einer genauen Musterzeichnung wegen Fehler in der Bewegung der Tische auftreten könnten, durch eine einfache Konstruktion eliminiert werden.

Ferner eignet sich diese Tischanordnung zur Verwendung mit einer Abtastmusterzeichenvorrichtung, die kontinuierliche Bewegungen des Tisches verwendet.

Die erfindungsgemäße Tischanordnung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel, das einen Laser-Fotoplotter betrifft, unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Laser-Fotoplotters mit einer Zeichenfläche-Einstelleinrichtung;

Fig. 2 eine Vorderansicht des gleichen Laser-Fotoplotters;

Fig. 3 einen Grundriß des gleichen Laser-Fotoplotters;

Fig. 4 einen Grundriß eines X-Koordinatentisches;

Fig. 5 einen Querschnitt der Anordnung nach Fig. 4, gesehen in Richtung der Pfeile V;

Fig. 6 einen Querschnitt der Anordnung nach Fig. 4, gesehen in Richtung der Pfeile VI;

Fig. 7 einen Grundriß eines Y-Koordinatentisches;

Fig. 8 eine Seitenansicht des gleichen Y-Koordinatentisches;

Fig. 9 einen Querschnitt der Fig. 7, gesehen in Richtung der Pfeile IX;

Fig. 10 einen Querschnitt der Anordnung nach Fig. 7, gesehen in Richtung der Pfeile X;

Fig. 11 einen Querschnitt der Anordnung nach Fig. 7, gesehen in Richtung der Pfeile XI;

Fig. 12 eine Seitenansicht der Anordnung der Fig. 11.

Der Laser-Fotoplotter bzw. die Vorrichtung wird zunächst schematisch unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 erläutert.

Die Vorrichtung besteht hauptsächlich aus einem Hauptkörper (1) mit einem darauf aufgebrachten X-Tisch (100) und einem Y-Tisch (200) sowie einer Optikkopfeinheit (4), die über den Tischen mittels Tragsäulen (2, 3) befestigt ist, die sich an den gegenüberliegenden Enden der Längserstreckung des Hauptkörpers (1) befinden. Der X-Tisch (100) kann in einer Richtung am Rahmen des Hauptkörpers (1) verschoben werden und wird mit einem X-Achse-Motor (101) über eine Kugelumlaufspindel (102) angetrieben. Der Y-Tisch (200) ist längs Führungsschienen am X-Tisch (100) verschiebbar und wird mittels eines Y-Achse-Motors (201) über eine Kugelumlaufspindel (202) angetrieben. Gemäß Fig. 1 und Fig. 3 wird eine Zeichentafel (300) am Y-Tisch durch drei AF-Steuereinheiten (310, 320, 330) derart gehalten, daß sie vertikale Bewegungen und eine Schwenkbewegung durchführen kann.

Die Optikkopfeinheit (4) enthält optische Abtastelemente, wie einen Polygonalspiegel (450), zur Ablenkung des Strahles eines Abtastlasers (400) und eine f theta-Linse (500), eine Linse mit variabler Brennweite und Öffnungswinkel, durch welche der vom Polygonalspiegel (450) reflektierte Strahl an der Zeichenfläche konvergiert wird. Eine laserbetätigte Meßvorrichtung ist ebenfalls vorgesehen, um die Tische genau zu positionieren. Diese Meßvorrichtung ist von bekannter Bauart, bei welcher der Strahl eines Lasers (460) in zwei Komponenten geteilt wird, wovon eine von einer X-Achse-Spiegeleinheit (470), die am Y-Tisch (200) befestigt ist, reflektiert wird und wovon die andere von einem Y-Achse-Spiegel (480) reflektiert wird, der ebenfalls am Y-Tisch (200) befestigt ist, wobei der reflektierte Strahl erfaßt wird, um die Verschiebungsgrößen der jeweiligen Tische zu messen. Der Polygonalspiegel (450) ist an einer Spindeleinheit (451) an einem Ende der Optikkopfeinheit (4) befestigt und ist frei in einer Ebene drehbar, die senkrecht zur Zeichentafel (300) verläuft.

Wie bei der ausführungsbeispielsgemäßen Vorrichtung, verwendet ein bekanntes System zur Musterzeichnung mit Hilfe einer Vektorabtastung ebenfalls einen XY-Koordinatentisch. Jedoch war die Wirkung der beiden Achsen völlig mechanisch, da die Strahlrichtung festgelegt war, was zu geringen Zeichengeschwindigkeiten führte. Daher wurde ein verbessertes System entwickelt, indem die Tische in die Lage versetzt wurden, auf einer einzigen Achse gesteuert zu werden. Beim verbesserten System werden die Tische veranlaßt, sich nur in eine Richtung zu verschieben und die Muster werden durch eine Rasterabtastung der Zeichenfläche mit einem Optikkopf geschrieben, der als optisches Abtastsystem bezeichnet ist. Jedoch ist der bekannte Rasterabtaster vorgesehen, um Muster mit verhältnismäßig geringer Präzision zu zeichnen und der Durchmesser des Strahlenpunktes, der die minimale Linienbreite bestimmt, beträgt näherungsweise 30 µm. Falls das Zeichnen eines genaueren Musters gefordert wird, muß eine lichtstärkere Abtastlinse mit kürzerer Brennweite und daher kleinerer F/Zahl verwendet werden, um die Punktgröße zu verringern. In diesem Falle ist jedoch bei gleichem Abtastwinkel die Abtastbreite verringert, und desgleichen der Scharfeinstellbereich.

Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, ist die ausführungsbeispielsgemäße Vorrichtung so entworfen, daß, anstelle einer Abdeckung der gesamten Breite der Zeichenfläche in Richtung der Hauptabtastung durch einen einzigen Abtasthub, die Breite in eine Mehrzahl Streifen unterteilt ist, und die Tische werden um zwei Achsen bewegt, um sicherzustellen, daß ein Muster über die gesamte Breite in der Hauptabtastrichtung mittels mehrerer Abtasthübe gezeichnet werden kann. In diesem Zusammenhang sollte erwähnt werden, daß die ausführungsbeispielsgemäße Vorrichtung, die in der Hauptsache eine Rasterabtastung verwendet, die Tische nicht wie beim bekannten Vektorabtaster in beiden Richtungen antreiben muß, und der Antrieb um jede Achse während des Musterzeichnens wird nur in eine Richtung durchgeführt, um mögliche Wirkungen eines toten Ganges zu eliminieren.

Das Problem eines geringen Tiefenschärfebereiches wird ausführungsbeispielsgemäß durch Anordnung einer Autofokus (AF)-Einrichtung und einer vertikalen Bewegung der Zeichentafel (300) gegenüber der Optikkopfeinheit (4) gelöst, so daß sie immer in der richtigen Stellung gehalten wird.

Der grundlegende Betrieb der Vorrichtung bzw. des Systems ist wie folgt.

Der X-Tisch (100), der sich gegenüber der festliegenden Optikkopfeinheit (4) bewegt, wird mit einem Strahlpunkt zum Musterzeichnen abgetastet. Ist die Abtastung in X-Achse-Richtung zum Abdecken einer vorgegebenen Breite beendet, so wird der Y-Tisch (200) um einen Betrag entsprechend dieser Abtastbreite bewegt und der X-Tisch (100) wird in die gleiche Position zurückgebracht, in der er sich bei Beginn des Schreibvorganges befand. Die Bewegung des X-Tisches (100) wird wieder aufgenommen und das Muster wird am Werkstück durch fortgesetztes Abtasten gezeichnet.

Der Aufbau des X- und des Y-Tisches wird nachstehend im einzelnen beschrieben.

Wie in den Fig. 4 bis 6 dargestellt ist hat der X-Tisch (100) einen dualen Aufbau, der aus einem ersten Haupttisch (110) besteht, der im mittigen Teil angeordnet ist, damit auf ihn die Antriebskraft des X-Achse-Motors (101) direkt übertragen wird, und einen ersten Arbeitstisch (150), der den ersten Haupttisch umgebend derart angeordnet ist, daß er in der gleichen Richtung verschiebbar ist und der mit ihm mit Hilfe von vier Blattfedern (130, 131, 132, 133) (siehe Fig. 4) gekoppelt ist.

Gemäß den Fig. 4 und 5 ist der erste Haupttisch (110) mit vier horizontalen Rollen (111, 112, 113, 114) ausgestattet, die seitlich gegen eine Hauptschiene (1a) am Hauptkörper (1) anliegen, um die Richtung zu bestimmen, in der sich der erste Haupttisch verschieben soll, und vier vertikale Rollen (115, 116, 117, 118), die gegen die Hauptschiene (1a) von oben anliegen, um das Gewicht des ersten Haupttisches aufzunehmen. Eine Mutter (120), die in Gewindeeingriff mit der Kugelumlaufspindel (102) steht, ist am ersten Haupttisch (110) befestigt und erzeugt während der Drehung des X-Achse-Motors (101) eine Antriebskraft in X-Achse-Richtung.

Die horizontalen Rollen werden von Platten (121, 122, 123, 124) an den vier Ecken des ersten Haupttisches (110) gehalten und jeweils zwei Halteplatten, die einander über die Hauptschiene (1a) zugewandt sind, werden durch ein Verstärkungselement in Plattenform (125) gemäß Fig. 5 verbunden.

Der erste Arbeitstisch (150) ist mit vier horizontalen Rollen (151, 152, 153, 154) versehen, die seitlich gegen die Hauptschiene (1a) anliegen, um die Richtung zu bestimmen, in der sich der erste Arbeitstisch verschieben soll, und mit vier vertikalen Rollen (155, 156, 157, 158), die nach unten gegen Hilfsschienen (1b, 1c) anliegen, die am Hauptkörper (1) mittels der Hauptschiene angebracht sind und die das Gewicht des ersten Arbeitstisches aufnehmen. Die jeweiligen horizontalen Rollen werden durch Winkelstücke (160, 161, 162, 163) gehalten, die mit dreieckförmigen Platten verstärkt sind. Der erste Arbeitstisch (150) ist ebenfalls mit einer Hauptschiene (170) und Hilfsschienen (171, 172) zum Halten des Y-Tisches (200) ausgestattet, die rechtwinklig zu den Schienen des Hauptkörpers (1) verlaufen.

Gemäß der vorstehend beschriebenen Anordnung wird die Antriebskraft des X-Achse-Motors (101), die auf den ersten Haupttisch (110) ausgeübt wird, auf den ersten Arbeitstisch (150) über die vier Blattfedern (130, 131, 132, 133) übertragen, wodurch der erste Arbeitstisch veranlaßt wird, sich zu verschieben. Da die Blattfedern derart angeordnet sind, daß sie eine Steifigkeit in der Richtung aufweisen, in der sich der erste Arbeitstisch (150) verschiebt, wird die vom ersten Haupttisch (110) aufgenommene Druckkraft unverändert auf den ersten Arbeitstisch (150) übertragen. Andererseits sind diese Blattfedern in einer Richtung senkrecht zur Verschiebebewegung elastisch, so daß, falls sich der erste Haupttisch (110), bedingt durch eine Kraftkomponente in radialer Richtung seitlich bewegt, die Blattfedern die seitliche Bewegung absorbieren und es allein der Kraft in Antriebsrichtung gestatten, auf den ersten Arbeitstisch (150) übertragen zu werden. Somit kann eine seitliche Bewegung des ersten Arbeitstisches (150) wirksam unterdrückt werden, ohne daß irgendwelche speziellen Einrichtungen, wie beispielsweise ein elektrischer Kompensator, verwendet werden, und nachteilige Einwirkungen, die sonst während einer genauen Musterzeichnung im Hinblick auf Fehler in der Bewegung der Tische eintreten könnten, werden durch eine einfache Anordnung beseitigt.

Fig. 7 stellt den Y-Tisch (200) dar. Sein Aufbau ist im Grunde der gleiche wie jener des vorstehend beschriebenen X-Tisches (100), mit einem zweiten Haupttisch (210), der über vier Blattfedern (230, 231, 232, 233) mit einem zweiten Arbeitstisch (250) gekoppelt ist. Der zweite Haupttisch (210) ist mit vier horizontalen Rollen (210, 212, 213, 214) ausgestattet, die sich seitlich gegen die Hauptschiene (170) am ersten Arbeitstisch (150) im X-Tisch (100) anlegen, um die Richtung zu bestimmen, in der der zweite Haupttisch (210) sich verschieben soll, und mit vertikalen Rollen (215, 216, 217, 218), die sich von oben her gegen die Hauptschiene (170) anlegen, um das Gewicht des zweiten Haupttisches (210) aufzunehmen. Eine Mutter (220), die im Gewindeeingriff mit der Kugelumlaufspindel (202) steht, ist am zweiten Haupttisch (210) befestigt und erzeugt eine Kraft, um diesen während der Drehung des Y-Achse-Motors (201) in der Y-Achse-Richtung anzutreiben.

Der um den zweiten Haupttisch (210) angeordnete zweite Arbeitstisch (250) ist mit vier horizontalen Rollen (251, 252, 253, 254) ausgestattet, die sich seitlich gegen die Hauptschiene (170) am X-Tisch (100) legen, um die Richtung zu bestimmen, in der der zweite Arbeitstisch sich verschieben soll, und mit vertikalen Rollen (255, 256, 257, 258), die sich gegen die Hilfsschienen (171, 172) am X-Tisch (100) von oben her legen, um das Gewicht dieses zweiten Arbeitstisches aufzunehmen. Der zweite Arbeitstisch (250) ähnelt einer Rahmenform mit zentraler Öffnung (260). Der zweite Arbeitstisch (250) ist mit einer ersten AF-Antriebseinheit (310) an einer Seite in einer Richtung senkrecht zu der Richtung ausgestattet, in der sich der Arbeitstisch verschiebt und er ist ferner mit einer zweiten und einer dritten AF-Antriebseinheit (320, 330) an der anderen Seite jenseits der Öffnung (260) ausgestattet.

Wie in Fig. 8 dargestellt ist, macht eine Seite der Zeichentafel (300) an einer Stelle Kontakt mit dem Ende einer Kugelumlaufspindel (311) in der ersten AF-Antriebseinheit (310) über ein zylindrisches Anschlagelement (340), und die andere Seite ist über zwei Lagerelemente (360) schwenkbar an einem vertikal bewegbaren Teil (350) befestigt, der mittels der zweiten und dritten AF-Antriebseinheit (320, 330), die durch das gleiche Signal gesteuert werden, parallele, vertikale Bewegungen durchführt. Da die zweite und dritte AF-Antriebseinheit durch das gleiche Signal gesteuert werden, verschwenkt sich die Zeichentafel nur um eine Achse. Die Neigung der Zeichenfläche kann ein Problem sein, was die Richtung der Hauptabtastung betrifft, da diese in enger Beziehung mit der Tiefenschärfe der f theta-Linse steht. Hinsichtlich der Unter-Abtastrichtung stellt eine gewisse Größe einer Neigung kein Problem bezüglich eines einzelnen Abtastfeldes dar, da diese durch vertikale Bewegung der gesamten Zeichenfläche anschließend an deren Verschiebebewegung eliminiert werden kann.

Wie in den Fig. 7 und 9 dargestellt ist, wobei letztere einen Querschnitt der Fig. 7, gesehen in Richtung der Pfeile IX, angibt, umfaßt die erste AF-Antriebseinheit (310) einen ersten Wechselstrommotor (312), eine in einem Getriebegehäuse (313) angeordnete Schnecke (314), die über eine Kupplung (312a) mit der Motorwelle verbunden ist, ein Schneckenrad (315) und ein erstes Stirnrad (316), die koaxial im Getriebegehäuse (313) aufgenommen werden, und ein zweites Stirnrad (317), das durch einen schraubbaren Eingriff mit dem ersten Stirnrad (316) drehbar ist. Eine drehbare Achse (315a), an der das Schneckenrad (315) und das erste Stirnrad (316) befestigt sind, ist am Getriebegehäuse (313) über an entgegengesetzten Enden angebrachte, einen einzelnen Laufring aufweisende Kugellager (315b, 315c) angebracht.

Die drehbare Welle des zweiten Stirnrades (317) ist die vorstehend erwähnte Kugelumlaufspindel (311), die in Gewindeeingriff mit einer am zweiten Arbeitstisch (250) befestigten Mutter (318) steht. Das erste Stirnrad (316) hat solche Dicke, daß ein Spielraum sowohl oben als auch unten vorhanden ist, um ein Lösen vom zweiten Stirnrad (317) zu verhindern, selbst wenn es vertikal durch die Wirkung der Kugelumlaufspindel (311) bewegt wird. Die Kugelumlaufspindel (311) hat an ihrem Ende einen Schuh (311a) und ein Kugelelement (341), das durch diesen Schuh (311a) kontaktiert werden soll, ist drehbar am Anschlagelement (340) mittels eines einreihigen Kugellagers (342) befestigt.

Entsprechend der vorausgehend beschriebenen Anordnung wird, wenn der erste Wechselstrommotor (312) betrieben wird, auf die Kugelumlaufspindel (311) über die Zahnradanordnungen eine Drehkraft übertragen, und somit kann eine Seite der Zeichentafel (300) entsprechend dem Ausmaß, in welchem der Motor umläuft, vertikal bewegt werden.

Gemäß den Fig. 7 und 10, wobei letztere einen Querschnitt der Fig. 7, gesehen in Richtung der Pfeile X, darstellt, überträgt die dritte AF-Antriebseinheit (330) die Antriebskraft eines dritten Wechselstrommotors (331) über eine Kupplung (331a) auf eine in einem Getriebegehäuse (333) angeordnete Schnecke (334), wodurch sowohl ein Schneckenrad (335), das in Eingriff mit der Schnecke steht, und auch ein erstes Stirnrad (336), das koaxial zum Schneckenrad liegt, gedreht werden. Die dritte AF-Antriebseinheit dreht ferner ein zweites Stirnrad (337), das in Eingriff mit dem ersten Stirnrad (336) steht, durch vertikale Bewegungen einer Kugelumlaufspindel (338) veranlaßt werden, die in einem Gewindeeingriff mit einer Mutter (339) steht. Ein Schuh (338a) am Ende der Kugelumlaufspindel (338) steht in Kontakt mit einem Kugelelement (351a) in einem Anschlagelement (351), das an dem vertikal bewegten Teil (350) befestigt ist.

Zwei zylindrische lineare Buchsen (280) stehen vom zweiten Arbeitstisch (250) nach oben vor und sind im Zylinder (352) eingeschoben, die an den entgegengesetzten Enden des vertikal beweglichen Teils (350) befestigt sind.

Die vorstehende Beschreibung der dritten AF-Antriebseinheit gilt gleichermaßen für die zweite AF-Antriebseinheit (320). Das heißt, das vertikal bewegliche Teil (350) bewegt sich vertikal unter Führung durch die linearen Buchsen, wenn der zweite und dritte Wechselstrommotor laufen.

Das sich vertikal bewegende Teil (350) und die Zeichentafel (300) werden durch die Kugellagerelemente (360) verbunden, die, wie in Fig. 11 (ein Querschnitt der Fig. 7, gesehen in Richtung der Pfeile XI) und Fig. 12 (eine Seitenansicht der Fig. 11) dargestellt ist, jeweils aus einer Platte (361) bestehen, die an dem vertikal bewegten Teil (350) befestigt ist, einem Tragarm (361a), der sich vertikal von der befestigten Platte weg erstreckt, einer Halterung (361), die eine Schwenkachse (362) hält und die in den Tragarm (361a) eingefügt ist, einem Schwenkelement (365), das schwenkbar über ein kombiniertes Schrägkugellager (364) an einer Drehachse angeordnet ist, und einer Zeichentafelhalterung (366), die fest mit dem Schwenkelement (365) verbunden ist und an der die Zeichentafel (300) befestigt werden soll. Die Schwenkachse (362) wird an beiden Enden mittels einer Sicherungsmutter (367) befestigt. Die beschriebene Anordnung gewährleistet, daß der vertikal bewegbare Teil (350) mit der Zeichentafel (300) derart verbunden ist, daß letztere verschwenkbar ist.


Anspruch[de]
  1. 1. Tischanordnung für eine Musterzeicheneinrichtung mit einem in einer Koordinatenrichtung verschiebbaren Tisch, bestehend aus
    1. a) einem ortsfesten Untergestell mit Führungsschienen (1a, 1b, 1c) zum geradlinigen Führen eines ersten Haupt- (110) und eines ersten Arbeits-Tisches (150) in horizontaler und vertikaler Richtung;
    2. b) einem ersten Haupttisch (110) mit
      1. b1) einer ersten Führungseinrichtung (111-118) zum Festlegen des ersten Haupttisches (110) auf der Führungsschiene (1a) des ortsfesten Untergestelles,
      2. b2) einer unmittelbar mit dem ersten Haupttisch (110) verbundenen Antriebsanordnung (101, 102, 120) zum Verschieben des ersten Haupttisches in seiner Vorschubrichtung;
    3. c) einem ersten Arbeitstisch (150) mit
      1. c1) einer zweiten Führungseinrichtung (151-158) zum Festlegen des ersten Arbeitstisches (150) auf den Führungsschienen (1a, 1b, 1c) des ortsfesten Untergestelles; und
    4. d) einer ersten Verbindungseinrichtung (130, 131, 132, 133), die den ersten Arbeitstisch (150) mit dem ersten ersten Haupttisch (110) in seiner Vorschubrichtung starr und in einer Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung elastisch verbindet.
  2. 2. Tischanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupttisch (110) in einem mittigen Abschnitt des Arbeitstisches (150) derart angeordnet ist, daß der Arbeitstisch den Haupttisch umgibt.
  3. 3. Tischanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führungseinrichtung eine Anzahl erster horizontaler Rollen (111, 112, 113, 114) umfaßt, die seitlich an ein Paar Schienen anliegen.
  4. 4. Tischanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führungseinrichtung ferner vier Halteplatten (121, 122, 123, 124) umfaßt, die an den jeweiligen Ecken des Haupttisches (110) montiert sind, daß jede der Halteplatten mindestens eine der horizontalen Rollen (111, 112, 113, 114) trägt, und daß ein Paar Verstärkungselemente (125) jeweils Plattenform hat und jedes der Verstärkungselemente jeweils zwei der Halteplatten, die einander zugewandt sind, miteinander verbindet.
  5. 5. Tischanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Führungseinrichtung eine Anzahl zweiter horizontaler Rollen (151, 152, 153, 154) umfaßt, die seitlich am Schienenpaar anliegen.
  6. 6. Tischanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Führungseinrichtung ferner eine Anzahl von die zweiten horizontalen Rollen tragenden Winkelstücken (160, 161, 162, 163) mit einer verstärkenden dreieckförmigen Platte umfaßt.
  7. 7. Tischanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (130, 131, 132, 133) eine Anzahl Blattfedern umfaßt.
  8. 8. Tischanordnung für eine Musterzeichnungseinrichtung mit einem in zwei Koordinatenrichtungen verschiebbaren Tisch, bestehend aus
    1. a) einem ortsfesten Untergestell mit Führungsschienen (1a, 1b, 1c) zum geradlinigen Führen eines ersten Haupt- (110) und eines ersten Arbeitstisches (150) in horizontaler und vertikaler Richtung;
    2. b) einem ersten Haupttisch (110) mit
      1. b1) einer ersten Führungseinrichtung (111-118) zum Festlegen des ersten Haupttisches auf der Führungsschiene (1a) des ortsfesten Untergestelles,
      2. b2) einer unmittelbar mit dem ersten Haupttisch (110) verbundenen ersten Antriebsanordnung (101, 102, 120) zum Verschieben des ersten Haupttisches in seiner Vorschubrichtung;
    3. c) einem ersten Arbeitstisch (150) mit
      1. c1) einer zweiten Führungseinrichtung (151-158) zum Festlegen des ersten Arbeitstisches (150) auf den Führungsschienen (1a, 1b, 1c) des ortsfesten Untergestelles;
    4. d) einer ersten Verbindungseinrichtung (130, 131, 132, 133), die den ersten Arbeitstisch (150) mit dem ersten ersten Haupttisch (110) in seiner Vorschubrichtung starr und in einer Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung elastisch verbindet;
    5. e) auf dem ersten Arbeitstisch (150) angeordnete Führungsschienen (170, 171, 172) zum geradlinigen Führen eines zweiten Haupt- (210) und eines zweiten Arbeitstisches (250) in horizontaler, gegenüber der Vorschubrichtung des ersten Haupttisches (110) vertikaler Richtung und zum geradlinigen Führen in vertikaler Richtung;
    6. f) einem zweiten Haupttisch (210) mit
      1. f1) einer dritten Führungseinrichtung (211-218) zum Festlegen des zweiten Haupttisches (210) auf der Führungsschiene (170) des ersten Arbeitstisches (150),
      2. f2) einer unmittelbar mit dem zweiten Haupttisch (210) verbundenen zweiten Antriebsanordnung (201, 202, 220) zum Verschieben des zweiten Haupttisches (210) in seiner Vorschubrichtung senkrecht zu der Vorschubrichtung des ersten Haupttisches (110);
    7. g) einem zweiten Arbeitstisch (250) mit
      1. g1) einer vierten Führungseinrichtung (251-258) zum Festlegen des zweiten Arbeitstisches (250) auf den Führungsschienen (170, 171, 172) des ersten Arbeitstisches (150); und
    8. h) einer zweiten Verbindungseinrichtung (230, 231, 232, 233), die den zweiten Arbeitstisch (250) mit dem zweiten Haupttisch (210) in seiner Vorschubrichtung starr und in einer Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung elastisch verbindet.
  9. 9. Tischanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte und vierte Führungseinrichtung eine Anzahl Rollen (211-214; 251-254) aufweisen, die an den Führungsschienen (170, 171, 172) anliegen.






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