CN110388889B - 旋转工作台和圆度测量机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供旋转工作台和圆度测量机,其测量时的衰减性能较高且能够减小定心调整时的滑动阻力。旋转工作台包括:旋转盘(23),其能够绕铅垂的旋转轴线(Ct)旋转;轴承构件(定子(21)),其将旋转盘支承为旋转自如;滑动盘(71),其能够在旋转盘的上表面滑动;位置调整机构(74),其用于使滑动盘沿着旋转盘的上表面位移;载物盘(73),其支承于滑动盘;多个空气喷嘴(232),其以旋转轴线为中心地呈圆环状配置于定子的上表面,用于在定子的上表面和旋转盘的下表面之间形成静压空气膜(231);静压腔(714),其形成在旋转盘的上表面和滑动盘的下表面之间;以及连通孔(235),其形成于旋转盘,用于将静压空气膜的压力向静压腔导入。

Description

旋转工作台和圆度测量机
技术领域
本发明涉及旋转工作台和圆度测量机。
背景技术
圆度测量机是用于测量具有圆柱、圆筒等旋转对称形状的测量对象物(工件)的圆度、圆筒度、同轴度等的装置。为此,针对圆度测量机而言,在旋转工作台上搭载工件,使位移计的测量触头与该工件的表面接触,使旋转工作台旋转并且同时检测旋转工作台的旋转角和测量触头的位移,从而测量工件的周面形状。
在圆度测量机中,位移计的测量触头的位移量(行程)在机械方面具有1mm左右的可动范围,但是电测量范围是根据与位移分辨率之间的比例即位移计固有的动态范围来决定的。
在要求高分辨率(高倍率)的测量中,自然需要将电测量范围抑制为较小。例如,若在测量时在测量对象的轴心和旋转工作台的旋转轴之间存在错位(各轴的交叉方向上的位移),则对检测器要求更大的行程(至少错位量的两倍)。也就是说,相对于工件所具有的圆度值而言,占有所需程度以上的电测量范围,结果导致分辨率无法上升。
因此,在以高分辨率进行测量的情况下,在旋转工作台设置调心工作台并且进行使错位量最小化的调心作业(定心调整)(参照专利文献1、2)。
调心工作台具有能够沿着旋转工作台的主体的上表面移动的滑动盘和支承于滑动盘的载物盘。在滑动盘或者载物盘中,作为调心机构,在水平且互相正交的两个方向上配置有与测微头类似的位置调整机构,该位置调整机构分别抵接于旋转工作台的旋转轴。因而,只要对位置调整机构进行操作就能够使滑动盘或者载物盘相对于旋转工作台在水平的两个方向(旋转工作台主体的Cx方向和Cy方向)上进行微小移动。
由此,能够进行使旋转工作台主体的旋转轴心和载物盘也就是工件的旋转轴心在水平方向上进行微小移动从而使错位量最小化的定心调整。
在专利文献1、2所述的圆度测量机中,为了谋求调心作业的高效化,谋求定心调整的自动化。
在定心调整的过程中,利用检测器进行工件的形状测量从而检测旋转工作台的错位量,基于得到的错位量来使马达驱动式的调心机构工作,使载物盘和旋转工作台主体水平地相对移动。
具体地讲,首先粗略地设定工件的形状测量时的分辨率,在电测量范围较广的状态下对测量对象的周面进行仿形测量,根据工件的轴心和旋转工作台主体的旋转轴的相对位置来求出错位量。然后,使工件移动至成为所得到的错位量不脱离高分辨率测量所需要的电测量范围的状态为止,由此进行定心调整。如果能够进行那样的定心调整,则进行通常的圆度测量。
另外,在专利文献1、2所述的圆度测量机中,除了前述的定心调整(轴心的水平对位)之外,还设置对工件的轴心相对于旋转工作台的旋转轴的倾斜度进行校正(水平调整)的功能。定心调整是利用沿着水平面的相对移动来进行的,与之相对地,水平调整是利用沿着例如球面(在旋转工作台的旋转轴心上具有中心)的相对移动来进行的。
在前述的调心工作台中,在旋转工作台主体和滑动盘之间使用用于使它们分别沿水平两个方向移动的引导机构。作为那样的引导机构,使用滚动引导机构或者滑动引导机构。
在滚动引导机构的情况下,例如在旋转工作台主体的上表面和滑动盘的下表面之间夹设滚珠等滚动体,减小相对移动时的摩擦阻力。
在滑动引导机构的情况下,例如在滑动盘的下表面设置滑动构件,并使其在旋转工作台主体的上表面滑动。此时,向滑动构件的滑动面供给润滑油,形成混合润滑状态从而减小相对移动时的摩擦阻力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第2569390号公报
专利文献2:日本特许第2628122号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来,旋转工作台的耐高载荷化、旋转的高速化的需求较大,针对前述的带有调心工作台的旋转工作台而言,来自旋转驱动机构的振动、测量对象的惯性力的影响等干扰逐渐变大。
在那样的状况下,设置于旋转工作台的调心工作台产生下述这样的问题。
例如在使用滚动引导机构的调心工作台中,摩擦(滚动摩擦)系数为0.002~0.003左右,支承于滚动引导机构的调心工作台在定心调整时也会获得轻快的滑动性能。反过来讲,容易受到来自旋转驱动机构(马达或者同步带的啮合部分等)的驱动振动、由旋转引起的离心力等的干扰的影响。
另一方面,在使用滑动引导机构的调心工作台中,摩擦系数为0.1~0.15左右,具有滚动引导机构的摩擦系数的约50倍的摩擦系数,振动的衰减性能优异,不容易受到干扰的影响。反过来讲,若按照耐高载荷化的要求而搭载重量较大的工件,则定心调整时的滑动阻力较大,容易产生调心机构(位置调整机构)的过载和因内部应力而引起的变形应变。
本发明的目的在于提供测量时的衰减性能较高且能够减小定心调整时的滑动阻力的旋转工作台和圆度测量机。
用于解决问题的方案
本发明的旋转工作台的特征在于,包括:旋转盘,其能够绕铅垂的旋转轴线旋转;轴承构件,其将所述旋转盘支承为旋转自如;滑动盘,其能够在所述旋转盘的上表面滑动;位置调整机构,其用于使所述滑动盘沿着所述旋转盘的上表面位移;载物盘,其支承于所述滑动盘;空气喷嘴,其为多个,以所述旋转轴线为中心地呈圆环状配置在所述轴承构件的上表面,用于在所述轴承构件的上表面和所述旋转盘的下表面之间形成静压空气膜;静压腔,其形成在所述旋转盘的上表面和所述滑动盘的下表面之间;以及连通孔,其形成于所述旋转盘,用于将所述静压空气膜的压力向所述静压腔导入。
在那样的本发明中,旋转盘和轴承构件相当于旋转工作台的基本结构,利用在旋转盘和轴承构件之间形成的静压空气膜将旋转盘以非接触的方式支承,作为旋转工作台能获得顺畅的旋转。
而且,设置在旋转盘的上表面的滑动盘、位置调整机构及载物盘相当于调心工作台。针对调心工作台而言,利用静压腔内的空气压力将滑动盘或者载物盘和载置于载物盘的工件的重量的一部分以非接触的方式支承,在利用位置调整机构来进行使该调心工作台相对于旋转盘位移的定心调整时,减小因相对运动而产生的接触面上的滑动阻力,从而能够进行顺畅的移动。
并且,在测量时,利用具有刚性和均匀化效果的静压空气膜能够获得较高的几何运动精度,并且能够利用静压腔的空气压力在不对位置调整机构施加过度的负荷的前提下获得振动的衰减性能,能够减少干扰。
此时,能够借助连通孔而利用旋转盘和轴承构件之间的静压空气膜来得到静压腔内的空气压力,不需要另外的空气配管等,能够设为简单的装置结构。
针对本发明的旋转工作台而言,优选的是,所述连通孔配置在直径与呈圆环状配置的多个所述空气喷嘴的所述圆环状的直径相同的圆环上。
在那样的本发明中,由于从空气喷嘴向圆环槽和静压空气膜供给的加压空气以最短的路径与连通孔相连通,因此能够经由连通孔高效地向静压腔内传递空气压力。
针对本发明的旋转工作台而言,优选的是,该旋转工作台形成有在所述轴承构件的上表面形成且与多个所述空气喷嘴相连通的圆环槽和在所述滑动盘的下表面形成且与多个所述连通孔相连通的圆环槽中的至少任一者。
在那样的本发明中,连通孔或者空气喷嘴分别始终与圆环槽相连通,即使在与旋转角度相应地使连通孔和空气喷嘴分离开的情况下,也能够将静压空气膜的压力稳定地向静压腔导入。
针对本发明的旋转工作台而言,优选的是,所述静压腔被在所述旋转盘的上表面或者所述滑动盘的下表面固定的滑动密封件包围。
在那样的本发明中,由于导入到静压腔的加压空气被滑动密封件包围而被维持在内部,因此不存在加压空气的泄漏,或者将泄漏抑制在极少量,能够削减旋转工作台整体上的空气消耗量。
针对本发明而言,优选的是,滑动密封件由氟树脂等低摩擦性材料片形成。例如也可以内外双重地设置一大一小两个滑动密封件,将其间的环状的区域设为静压腔。或者也可以在圆周方向上排列多个内侧成为静压腔的小径的滑动密封件。
并且,针对滑动密封件而言,既可以粘贴片状的材料,也可以以液体的状态涂敷在旋转盘的上表面或者滑动盘的下表面,使其固化从而成为滑动密封件。
另外,本发明的静压腔并不限于被前述的滑动密封件包围的方式,也可以在旋转盘的上表面或者滑动盘的下表面形成凹部,将静压腔形成于该凹部的内部空间。在该情况下也优选的是,在旋转盘的上表面或者滑动盘的下表面的整个面或者凹部的周围形成DLC(Diamond Like Carbon)等固体润滑覆膜的涂层。
本发明的圆度测量机的特征在于,具有技术方案1~技术方案4中的任一项所述的旋转工作台。
在那样的本发明中,针对前述的本发明的旋转工作台而言能够获得所说明的那样的效果。
发明的效果
根据本发明,能够提供测量时的衰减性能较高且能够减小定心调整时的滑动阻力的旋转工作台和圆度测量机。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的圆度测量机的主视图。
图2是表示所述实施方式的旋转工作台的剖视图。
图3是表示所述实施方式的滑动盘下表面侧的水平剖视图。
图4是表示所述实施方式的定子上表面侧的水平剖视图。
图5是表示所述实施方式的静压空气膜的压力分布的示意图。
图6是表示本发明的另一个实施方式的旋转工作台的剖视图。
附图标记说明
1、圆度测量机;10、装置主体;20、旋转工作台;21、定子(轴承构件);212、内部流路;213、供给管路;22、转子;221、231、241、静压空气膜;222、232、242、空气喷嘴;23、旋转盘;234、基准柱;235、连通孔;236、圆环槽;24、预加载盘;25、驱动马达;251、驱动轴;252、带传动机构;30、检测器移动机构;40、接触检测器;41、测针;50、控制装置;60、操作装置;70、调心工作台;71、滑动盘;711、开口;712、713、滑动密封件;714、静压腔;715、凹部;716、固体润滑覆膜的涂层;72、支承环;73、载物盘;74、位置调整机构;741、调整部;742、施力部;743、顶端部;744、顶端部;Cc、调心工作台的旋转轴线;Ct、旋转工作台的旋转轴线;Cw、工件的旋转轴线;W、工件。
具体实施方式
以下,根据附图说明本发明的一个实施方式。
图1表示基于本发明的圆度测量机1。
针对圆度测量机1而言,在装置主体10的上表面具备旋转工作台20和检测器移动机构30,在检测器移动机构30支承有接触检测器40。
旋转工作台20的上表面用于载置工件W,并且该旋转工作台20能够相对于装置主体10绕铅垂的轴线旋转,详细说明见后述。
检测器移动机构30具有未图示的各轴(X轴、Y轴、Z轴)向上的移动机构,能够使接触检测器40向装置主体10的各轴向上的任意位置移动。
接触检测器40具有测针41和未图示的转换器,能够将测针41的位移作为电信号而输出。
利用检测器移动机构30使接触检测器40移动,使测针41与同旋转工作台20一起旋转的工件W的表面接触,从而能够自接触检测器40将工件W的轮廓形状作为信号而输出。
在圆度测量机1连接有控制装置50和操作装置60。
使用个人计算机等来构成操作装置60,操作装置60用于对控制装置50或者圆度测量机1进行各种操作,并且能够进行测量结果等的显示。
在控制装置50装入有用于进行工件W的圆度等的轮廓形状测量的控制软件,通过利用操作装置60启动控制装置50,从而能够进行工件W的周面的轮廓形状或者圆度的检测所需要的圆度测量机1的各部分的动作控制。
图2示出了基于本发明的旋转工作台20。
旋转工作台20具有沿着装置主体10的上表面设置的环状的定子21(轴承构件)和贯穿定子21的转子22,在转子22的上端连接有旋转盘23,在转子22的下端连接有预加载盘24。
在定子21的内周面和转子22的外周面之间、定子21的上表面和旋转盘23的下表面之间、定子21的下表面和预加载盘24的上表面之间分别形成有微小的间隙。在定子21的面向上述间隙的内周面、上表面及下表面分别形成有与各间隙相连通的空气喷嘴222、232、242。
空气喷嘴222、232、242呈圆环状排列有多个,分别在周向上以预定间隔设置。空气喷嘴222、232、242分别与定子21的内部流路212相连通。借助供给管路213将加压空气供给装置214(参照图1)连接于内部流路212。
通过从上述加压空气供给装置214或者内部流路212向空气喷嘴222、232、242供给加压空气,从而在前述的定子21与转子22、旋转盘23以及预加载盘24之间的间隙形成静压空气膜221、231、241。
在定子21中,利用静压空气膜221在定子21的内周面和转子22的外周面之间形成径向上的空气静压轴承。
另一方面,利用静压空气膜231在定子21的上表面和旋转盘23的下表面之间形成推力方向上的空气静压轴承。并且,利用静压空气膜241在定子21的下表面和预加载盘24的上表面之间形成用于对静压空气膜231的空气膜进行预加压的推力方向上的空气静压轴承。
因而,转子22、旋转盘23以及预加载盘24(合在一起是旋转工作台主体)借助各静压空气膜221、231、241以在不与定子21接触的状态下相对于定子21旋转自如的方式支承于该定子21。
另外,针对自前述的加压空气供给装置214或者内部流路212向空气喷嘴222、232、242供给的加压空气而言,将其恰当地调整为形成于各间隙的静压空气膜221、231、241作为空气静压轴承发挥功能所需要的预定的压力和流量。
在预加载盘24的下表面侧连接有驱动轴251,在驱动轴251处借助带传动机构252而连接有驱动马达25(参照图1)。
因而,通过使驱动马达25旋转,从而能够使预加载盘24或者旋转盘23以期望的旋转速度旋转或者旋转至期望的角度位置。
此时,预加载盘24或者旋转盘23借助各静压空气膜221、231、241以在不与定子21接触的状态下相对于定子21旋转自如的方式支承于该定子21,将相互间的滑动阻力抑制在最小限度,能获得顺畅的旋转。
在本实施方式中,利用以上的结构实现了用于载置工件W而使其旋转的旋转工作台20的基本功能。
并且,在本实施方式的旋转工作台20中,除了前述的基本功能之外还设置有用于使旋转工作台20的旋转轴线Ct与工件W的旋转轴线Cw(参照图1)之间的错位量最小化(定心调整)的调心工作台70。
根据图2、图3及图4说明调心工作台70。
调心工作台70具有能够在旋转盘23的上表面滑动的滑动盘71。在滑动盘71的上表面配置有支承环72,在支承环72的上表面设置有用于载置工件W的载物盘73。
在滑动盘71的中央形成有开口711。在旋转盘23的上表面设置有沿着旋转轴线Ct延伸的四棱柱状的基准柱234。基准柱234经过开口711而暴露在滑动盘71的上表面侧。
在支承环72处沿着彼此正交的方向(图3的Cx方向和Cy方向)设置有两组位置调整机构74。各组位置调整机构74分别具有使用马达驱动测微头的调整部741和内置有螺旋弹簧的施力部742。
调整部741的顶端部743和施力部742的顶端部744分别隔着被卡圈保持为旋转自如的滚动滚珠而抵接于基准柱234的各侧面。
针对调整部741而言,能够通过利用内置的马达进行驱动或者通过手动使旋钮旋转从而使顶端部743进退。
针对施力部742而言,利用内置的螺旋弹簧将顶端部744按压于基准柱234,在相反侧将基准柱234和调整部741的顶端部743始终设为抵接状态。
因而,在位置调整机构74中,通过进行使调整部741的顶端部743进退的操作,从而能够使旋转盘23和滑动盘71在Cx方向或者Cy方向上相对移动。
由于在正交的两个方向(Cx方向、Cy方向)上设置有那样的位置调整机构74,因此滑动盘71能够位移至旋转盘23的上表面上的任意的位置。即,能够利用两组位置调整机构74来使调心工作台70的旋转轴线Cc(参照图2)和旋转工作台20的旋转轴线Ct对齐(使错位最小化)。
因而,即使载置于载物盘73的工件W的旋转轴线Cw(参照图1)相对于旋转工作台20的旋转轴线Ct具有错位量而偏移,也能够通过使调心工作台70的旋转轴线Cc以抵消该错位量的错位调整量进行位移来使工件W的旋转轴线Cw和旋转工作台20的旋转轴线Ct对齐(使错位最小化)(错位调整)。
在进行前述的错位调整时,滑动盘71的下表面和旋转盘23的上表面滑动。为了将此时的滑动阻力抑制在最小限度,在滑动盘71的下表面和旋转盘23的上表面之间形成有利用内部的空气压力来负担载荷的静压腔714。
在滑动盘71的下表面呈内外双重的同心圆状地粘贴有一大一小两个圆环状的滑动密封件712、713。滑动密封件712、713分别是对氟树脂等具有弹性的低摩擦性材料片进行冲裁而形成的。利用粘接剂等将滑动密封件712、713固定在滑动盘71的下表面,滑动密封件712、713的下表面紧贴于旋转盘23的上表面。
利用上述滑动密封件712、713在滑动盘71的下表面和旋转盘23的上表面之间形成与滑动密封件712、713的厚度相应的间隙,在两个滑动密封件712、713之间形成有圆环状的静压腔714。
利用滑动密封件712、713将静压腔714相对于外部气密密封,只要在内部填充有加压空气,就能够利用静压腔714内的空气压力来负担滑动盘71或者载物盘73和载置于载物盘73的工件W的重量的一部分,减小滑动盘71的下表面与旋转盘23的上表面之间的滑动阻力从而能够进行顺畅的滑动。另外,由于滑动密封件712、713为低摩擦性,因此即使其下表面紧贴于旋转盘23的上表面,也不会产生明显的滑动阻力。
在旋转盘23中,在旋转轴线Ct、Cc对齐的状态下的定子21的空气喷嘴232的延长线上形成有贯通上下表面的连通孔235。
利用连通孔235使旋转盘23的下表面的静压空气膜231与滑动盘71的下表面和旋转盘23的上表面之间的静压腔714相连通,将静压空气膜231内的空气的压力也导入到静压腔714内的空气。像前述那样,利用滑动密封件712、713将静压腔714气密密封,静压空气膜231内的空气自身不会经由连通孔235而显著地向静压腔714流入。
在定子21的上表面形成有图4所示的圆环槽236。
圆环槽236是在定子21的上表面形成的截面为半圆形的槽,设为环绕经过呈圆环状排列的空气喷嘴232的各开口的圆环状。
利用圆环槽236使各个空气喷嘴232彼此连通,并且使旋转盘23的下表面的连通孔235分别与圆环槽236相连通。即,连通孔235在绕旋转轴线Ct、Cc处于预定的角度位置时与空气喷嘴232在同一个轴线上,但在其他的角度位置处连通孔235与空气喷嘴232处于互相错开的位置。但是,通过使连通孔235始终与连通于空气喷嘴232的圆环槽236相连通,从而使来自空气喷嘴232的加压空气的压力能够顺畅地导入到连通孔235,进而导入到静压腔714。
这样,在滑动盘71的下表面和旋转盘23的上表面接触地滑动时,将旋转盘23的圆环槽236内的压力经由连通孔235向静压腔714引导,通过利用静压腔714的内压进行载荷负担,从而减小滑动盘71的下表面与旋转盘23的上表面之间的滑动阻力而能够进行顺畅的滑动。
因而,针对滑动盘71的下表面和旋转盘23的上表面而言,在彼此的接触区域和因静压腔714的空气压力而实现的非接触区域处将滑动盘71的下表面支承于旋转盘23的上表面,将相互间的滑动阻力调整为能恰当地抑制干扰的大小,能获得顺畅的位移。
根据图5说明本实施方式的静压空气膜221、231、241和静压腔714的功能。
在启动圆度测量机1时,将来自加压空气供给装置214(参照图1)的加压空气经由供给管路213向定子21的内部流路212供给。
通过将加压空气从内部流路212向空气喷嘴222、232、242供给,从而在前述的定子21与转子22、旋转盘23以及预加载盘24之间的间隙形成静压空气膜221、231、241。形成静压空气膜221、231、241的加压空气逐渐向旋转盘23的外周侧和预加载盘24的外周侧流动,开放于大气。
由静压空气膜221(定子21的内周面和转子22的外周面之间)形成用于抑制旋转盘23的旋转轴线Ct的半径方向上的位移的径向上的空气静压轴承。
由静压空气膜231(定子21的上表面和旋转盘23的下表面之间)形成用于抑制旋转盘23的旋转轴线Ct方向上的位移且支承工件W的载荷的推力方向上的空气静压轴承。
由静压空气膜241(定子21的下表面和预加载盘24的上表面之间)形成用于对静压空气膜231施加预压力的推力方向上的空气静压轴承。
其中,针对经过静压空气膜231的加压空气而言,在其经过空气喷嘴232时将其减压为与工件W的载荷负载相平衡的压力。
即,在无负荷状态下,从空气喷嘴232供给的空气的压力如图5中的Pr0所示。压力Pr0在包含对静压空气膜231进行供给的空气喷嘴232在内的圆环槽236的附近最大,并随着到达静压空气膜231的远离空气喷嘴232的周边而逐渐减小。
在负载有工件W的载荷(重量Mw)时,在静压空气膜231中,工件W的重量Mw成为对静压空气膜231施加的负荷,来自空气喷嘴232的空气的压力上升为Pr1。压力Pr1也与压力Pr0同样,在空气喷嘴232和圆环槽236的附近最大,并随着到达静压空气膜231的周边而逐渐减小。
这样,在搭载重量较大的工件W、对静压空气膜231施加的负荷变大时,为了支承该负荷,静压空气膜231的压力上升。相反地,在对静压空气膜231施加的负荷变小时,静压空气膜231的压力下降。
这样,针对作为负担工件W的载荷的推力空气静压轴承的静压空气膜231而言,以与工件W的重量维持平衡的方式对其自动地进行调整。
另外,将静压空气膜231的轴承有效面积设为Ae,前述的工件W的载置前后的压力的差值ΔP=(Pr1-Pr0)与面积Ae的乘积等于工件W的重量Mw。即,Mw=Ae×ΔP成立。
利用连通孔235将静压腔714与成为静压空气膜231内的最大压力区域的空气喷嘴232和圆环槽236相连通,将静压腔714的空气膜的压力调整为与圆环槽236和静压空气膜231的压力相同的压力。
在静压腔714中,在自没有负荷的状态增加工件W的重量Mw时,静压腔714的内部的压力也上升。
在将静压腔714的承压面积设为S、将静压腔714的内部的压力的差值设为ΔP(=Pr1-Pr0)时,静压腔714的空气压力对工件W的重量Mw进行负担的力ΔF成为ΔF=S×ΔP=S×(Pr1-Pr0)。
在此,在工件W的重量Mw小于静压腔714的空气压力所负担的力ΔF的状态(Mw<ΔF)下,存在调心工作台70自旋转盘23完全浮起而较为不稳定的可能性,因此至少需要维持ΔF<Mw的关系。
即,由ΔP=(Pr1-Pr0)=ΔF导出S×(Pr1-Pr0)<Ae×(Pr1-Pr0),因而,静压腔714的承压面积S的设计的大致目标为S<Ae。
根据像以上那样构成的本实施方式,能获得下述的效果。
在本实施方式中,利用旋转盘23和轴承构件(定子21)得到旋转工作台20的基本结构。在旋转工作台20中,利用静压空气膜221、231、241将旋转盘23以非接触的方式支承,作为旋转工作台20能获得顺畅的旋转。
而且,由设置在旋转盘23的上表面的滑动盘71、位置调整机构74以及载物盘73形成调心工作台70。
针对调心工作台70而言,在滑动盘71的下表面与旋转盘23的上表面的彼此的接触区域以及由静压腔714内的空气压力实现的非接触区域处对滑动盘71或者载物盘73和载置于载物盘73的工件W的重量进行支承,将相互间的滑动阻力设定为能恰当地抑制干扰的大小,在利用位置调整机构74来进行使调心工作台70相对于旋转盘23位移的定心调整时,能够进行顺畅的移动。
在本实施方式中,通过将滑动盘71和旋转盘23之间的滑动阻力设定为能恰当地抑制干扰的大小,从而能够在测量时在滑动盘71和旋转盘23之间得到振动的衰减性能,能够减少干扰。
此时,能够借助连通孔235而利用形成静压空气膜231的呈圆环状排列的空气喷嘴232和连接上述空气喷嘴232的圆环槽236来得到静压腔714的空气压力,不需要另外的空气配管等,能够设为简单的装置结构。
在本实施方式中,由于导入到静压腔714的加压空气被滑动密封件包围而被维持在内部,因此不存在加压空气的泄漏、或者将泄漏抑制在极少量,能够削减旋转工作台20整体上的空气消耗量。
另外,本发明并不限定于前述的实施方式,能够达到本发明的目的的范围内的变形等包含在本发明中。
在所述实施方式中,在滑动盘71的下表面内外双重地设置一大一小两个滑动密封件712、713,将滑动密封件712、713之间的环状的区域设为静压腔714。相对于此,也可以是,将滑动密封件设为三重以上,在它们彼此之间形成静压腔。此外,滑动密封件712、713并不限于与滑动盘71同心的同心圆状,也可以在绕滑动盘71的中心的圆周方向上排列多个内侧成为静压腔714的较小的圆形的滑动密封件。
在所述实施方式中,滑动密封件712、713由氟树脂等具有弹性的低摩擦性材料片形成,利用粘接剂将其粘贴在滑动盘71的下表面,但也可以利用其他的手段将其固定在滑动盘71的下表面。此外,也可以是,不粘贴另外的片状的材料,而是以液体的状态涂敷在滑动盘71的下表面,通过使其固化而成为滑动密封件712、713。
在所述实施方式中,在滑动盘71的下表面设置滑动密封件712、713,在滑动密封件712、713之间形成静压腔714,但也可以在旋转盘23的上表面设置滑动密封件712、713,在滑动密封件712、713之间形成静压腔714。
在所述实施方式中,在滑动盘71的下表面设置滑动密封件712、713,在滑动密封件712、713之间形成静压腔714,但静压腔714并不限于被前述的滑动密封件包围的方式,也可以在旋转盘23的上表面或者滑动盘71的下表面形成凹部,将静压腔714形成在凹部的内部空间中。
图6示出了本发明的另一个实施方式的调心工作台70A。针对调心工作台70A而言,除了形成有静压腔714的滑动盘71之外与前述的图1~图5的实施方式相同。因此,省略重复的说明,以下仅说明不同的部分。
在前述的实施方式中,在滑动盘71的下表面粘贴有滑动密封件712、713,在滑动密封件712、713之间形成有静压腔714。
与之相对地,在本实施方式中,在滑动盘71A的下表面形成有圆环状的凹部715,在凹部715的内部空间形成有静压腔714。
另外,构成为,在滑动盘71A的下表面的凹部715的周围形成有DLC(Diamond LikeCarbon)等固体润滑覆膜的涂层716,在其与旋转盘23的上表面滑动时也是摩擦阻力成为最小限度。该涂层716也可以不形成在滑动盘71A的下表面而是形成在旋转盘23的上表面,也可以省略。
根据该图6的实施方式,也能够借助向在滑动盘71A的下表面和旋转盘23的上表面之间形成的静压腔714导入的加压空气以非接触的方式来支承载荷,测量时的衰减性能较高并且能够减小定心调整时的滑动阻力。
在所述实施方式中,形成有在定子21的上表面形成且与多个空气喷嘴232相连通的圆环槽236,但也可以取而代之而形成有在滑动盘71的下表面形成且与多个连通孔235相连通的圆环槽。在那样的滑动盘71的圆环槽中也是,连通孔235或者空气喷嘴232分别始终与圆环槽相连通,即使在与旋转角度相应地使连通孔235和空气喷嘴232分离开的情况下,也能够将静压空气膜的压力稳定地向静压腔导入。
并且,圆环槽236并不限于形成在定子21的上表面和滑动盘71的下表面中的任一个面,也可以形成于两个面。
另外,只要是连通孔235或者空气喷嘴232的开口扩张的情况等、形成为能顺畅地进行连通孔235和空气喷嘴232之间的空气压力传递的形状的情况,就也可以省略圆环槽236。
在所述实施方式中,将形成于滑动盘71的连通孔235呈直径与在定子21的上表面呈圆环状排列的多个空气喷嘴232的圆环状的直径相同的圆环状配置。但是,连通孔235只要与滑动盘71的下表面和定子21的上表面之间的静压空气膜231相连通,就能够向静压腔714导入压力,并不一定必须将连通孔235和空气喷嘴232呈直径相同的圆环状排列。但是,通过将它们呈直径相同的圆环状排列,从而使从空气喷嘴232向圆环槽236和静压空气膜231供给的加压空气以最短的路径与连通孔相连通,因此能够经由连通孔235高效地向静压腔714内传递空气压力。
产业上的可利用性
本发明能够应用于旋转工作台和圆度测量机。

Claims (5)

1.一种旋转工作台,其特征在于,
该旋转工作台包括:
旋转盘,其能够绕铅垂的旋转轴线旋转;
轴承构件,其将所述旋转盘支承为旋转自如;
滑动盘,其能够在所述旋转盘的上表面滑动;
位置调整机构,其用于使所述滑动盘沿着所述旋转盘的上表面位移;
载物盘,其支承于所述滑动盘;
空气喷嘴,其为多个,以所述旋转轴线为中心地呈圆环状配置在所述轴承构件的上表面,用于在所述轴承构件的上表面和所述旋转盘的下表面之间形成静压空气膜;
静压腔,其形成在所述旋转盘的上表面和所述滑动盘的下表面之间;以及
连通孔,其形成于所述旋转盘,用于将所述静压空气膜的压力向所述静压腔导入。
2.根据权利要求1所述的旋转工作台,其特征在于,
所述连通孔配置在直径与呈圆环状配置的多个所述空气喷嘴的所述圆环状的直径相同的圆环上。
3.根据权利要求2所述的旋转工作台,其特征在于,
该旋转工作台形成有在所述轴承构件的上表面形成且与多个所述空气喷嘴相连通的圆环槽和在所述滑动盘的下表面形成且与多个所述连通孔相连通的圆环槽中的至少任一者。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的旋转工作台,其特征在于,
所述静压腔被在所述旋转盘的上表面或者所述滑动盘的下表面固定的滑动密封件包围。
5.一种圆度测量机,其特征在于,
该圆度测量机具有权利要求1~4中任一项所述的旋转工作台。
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