CN111120511A - 旋转台设备 - Google Patents

Abstract

一种旋转台设备，包括：具有置放表面的台部分，工件安装在该置放表面上且该置放表面绕预定旋转轴线旋转；支撑部分，具有面对下表面的引导表面，该下表面在台部分的置放表面的相反侧；空气供应孔，通过在引导表面和下表面之间供应压缩空气而形成空气膜，压缩空气流过流动路径；负压力产生部分，其通过增加所经过的压缩空气的流动速度而产生负压力，以在引导表面和下表面之间抽吸空气；排放部分，形成有排放端口，已经经过负压力产生部分的压缩空气和被负压力产生部分抽吸的空气通过该排放端口排放；和开口调整部分，其根据与施加到台部分的负荷对应的压缩空气压力的大小调整排放部分的排放端口的开口面积的大小。

Description

旋转台设备

技术领域

本发明涉及具有旋转台的旋转台设备。

背景技术

旋转台例如安装在圆度测量机(圆度测量机)上。在圆度测量机中，作为要被测量的对象的工件被置于旋转台上，且在工件被旋转台旋转的同时，工件的表面形状等被以高准确性测量。在与旋转台的间隙中形成空气膜的气体静压轴承(aerostatic bearing)被用作这种旋转台的支撑机构。

近年来，为了在从工件向旋转台施加的载荷很小时也能确保空气膜的刚度，已经提出了真空预载压系统(vacuum preload system)的轴承，其中空气从间隙抽吸，以提供预负荷(见日本未审查专利申请No.2003-21142)。

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在采用上述真空预负荷系统的轴承时，用于支撑负荷的空气膜的区域被形成得很窄，因为间隙的一部分被用作用于抽吸空气的区域。结果，难以充分支撑施加到旋转台的更高负荷。

本发明聚焦于该点，且本发明的目的是甚至在宽范围的负荷施加到旋转台时也能通过空气膜适当地支撑旋转台。

解决问题的手段

在本发明的一个方面，提供一种旋转台设备，包括：具有置放表面的台部分，该置放表面上安装工件且该置放表面绕预定旋转轴线旋转；支撑部分，具有面对相反表面的引导表面，该相反表面在台部分的置放表面的相反侧；空气膜形成部分，通过在引导表面和相反表面之间供应压缩空气而形成空气膜，压缩空气流过一流动路径；负压力产生部分，通过增加所经过的压缩空气的流动速度而产生经过负压力，以在引导表面和相反表面之间抽吸空气；排放部分，形成有排放端口，已经经过负压力产生部分的压缩空气和被负压力产生部分抽吸的空气通过该排放端口排放；和开口调整部分，根据与施加在台部分上的负荷对应的压缩空气压力的大小调整排放部分的排放端口的开口面积大小，开口调整部分连接到流动路径。

还有，旋转台设备可以进一步包括传播路径，其将对应于施加在台部分上的负荷的压缩空气压力传播到开口调整部分，其中开口调整部分可以根据经由传播路径传播的压缩空气压力而调整开口面积的大小。

还有，旋转台设备可以进一步包括空气供应路径，形成空气膜的压缩空气通过该空气供应路径流动，其中传播路径可以从空气供应路径分支出来且连接到开口调整部分。

还有，开口调整部分在经由传播路径传播的压缩空气压力低时可以增加开口面积以有助于在引导表面和相反表面之间的空气抽吸，且在经由传播路径传播的压缩空气压力高时可以减少开口面积的大小以抑制引导表面和相反表面之间的空气抽吸。

还有，开口调整部分可以通过关闭排放端口而停止通过负压力产生部分进行的空气抽吸。

还有，旋转台设备可以进一步包括抽吸路径，从引导表面和相反表面之间抽吸的空气通过该抽吸路径流动到负压力产生部分，其中开口调整部分可以通过关闭排放端口经由抽吸路径在引导表面和相反表面之间供应用于形成空气膜的压缩空气。

还有，在开口调整部分关闭排放部分时在引导表面和相反表面之间形成空气膜的区域可以比在开口调整部分打开排放部分时在引导表面和相反表面之间形成的空气膜的区域更宽。

还有，负压力产生部分可以具有限制压缩空气流动路径的喷嘴，且开口调整部分可以通过关闭排放端口经由抽吸路径在引导表面和相反表面之间供应已经经过喷嘴的压缩空气。

还有，开口调整部分可以具有运动构件，该运动构件在接收到与施加在台部分上的负荷对应的压缩空气压力时沿运动方向运动，且运动构件可以运动，以调整运动构件和排放端口之间的间隙大小。

还有，运动构件可以响应于压缩空气压力的波动而沿运动方向来回运动，该压缩空气压力波动对应于施加到台部分的负荷的波动。

还有，开口调整部分可以进一步包括偏压构件，该偏压构件偏压该运动构件，使得运动构件沿运动方向远离间隙，且在接收到压缩空气压力时，运动构件可以运动，以抵抗偏压构件的偏压力而沿运动方向接近间隙。

还有，运动构件是轴构件，该轴构件在接收到压缩空气压力时沿运动方向运动，且轴构件可以具有末端，该末端设置在末端侧并在轴构件运动时调整轴构件和排放端口之间间隙的大小。

还有，运动构件可以包括：弹性构件，其能在压力下沿运动方向伸展和收缩；和柱部分，其设置在弹性构件的末端侧且与弹性构件的伸展和收缩关联地沿运动方向运动，以调整运动构件和排放端口之间间隙的大小。

本发明的效果

根据本发明，即使宽范围的负荷施加到旋转台，旋转台也可适当地被空气膜支撑。

附图说明

图1显示了根据本发明的第一实施例的旋转台设备1的构造的示意图。

图2显示了支撑部分20的引导表面22的构造的示意图。

图3显示了空气膜的厚度和负荷之间的关系。

图4是显示了根据第一实施例的空气供应路线和抽吸路线的构造的示意图。

图5是显示了排放部分60的详细构造的示意图。

图6A和6B每一个是显示了杆74和排放端口63a之间间隙的示意图。

图7是显示了在杆74关闭排放端口63a时压缩空气流动的示意图。

图8显示了实验结果。

图9是显示了根据支撑部分20的引导表面22的变化例的构造的示意图。

图10是显示了根据第二实施例的旋转台设备1的构造的示意图。

图11是显示了真空发生器154和排放部分160的详细构造的示意图。

具体实施方式

<第一实施例>

(旋转台设备的轮廓)

同时参见图1和2，将解释根据本发明的第一实施例的旋转台设备的概况。

图1是显示了根据第一实施例的旋转台设备1的构造的示意图。图2是显示了支撑部分20的引导表面22的构造的示意图。作为要被测量的对象的工件所放置的旋转台设备1是安装在圆度测量机。在旋转台设备1让工件旋转的同时，圆度测量机以高准确性测量该测量工件的表面形状等。如图1所示，旋转台设备1包括旋转台10和支撑部分20。

旋转台10是旋转体，其围绕预定旋转轴线旋转。旋转台10包括台部分12和转动器部分14。台部分12是盘片形状的且包括用于放置工件的置放表面12a。置放表面12a是台部分12的上表面。台部分12的下表面12b面对支撑部分20，下表面12b是与置放表面12a面对的相反表面。转动器部分14设置有在台部分12的下部部分处的圆柱形状，且围绕旋转轴线C旋转。转动器部分14与台部分12的中心整合。转动器部分14例如基于从控制设备而来的驱动命令旋转。

支撑部分20经由空气膜支撑旋转台10。支撑部分20用作气体静压轴承。如图2所示，支撑部分20布置为围绕旋转台10的转动器部分14。支撑部分20具有在顶部处的引导表面22。引导表面22面对旋转台10的台部分12的下表面12b。

空气膜形成在引导表面22和台部分12的下表面12b之间，以用作推力气体静压轴承。推力气体静压轴承支撑被置于台部分12上的工件并控制轴向位移。如图2所示，引导表面22设置有空气供应孔24、空气供应沟槽25、环形沟槽27和抽吸孔28。

空气供应孔24是用于在台部分12的下表面12b和引导表面22之间供应压缩空气的孔。从空气供应孔24供应的压缩空气在下表面12b和引导表面22之间形成空气膜(如图1所示的区域R1)。在本实施例中，空气供应孔24对应于空气膜形成部分。这里，引导表面22具有八个空气供应孔24，其周向地以45度间隔设置在其上。

空气供应沟槽25是引导表面22中的环状凹入沟槽。空气供应沟槽25与八个空气供应孔24连通。通过空气供应孔24供应的压缩空气沿空气供应沟槽25流动，由此在下表面12b和引导表面22之间的环形区域R1中形成空气膜。提供空气供应沟槽25使得更容易在大面积的引导表面22上形成具有均匀厚度的空气膜。

环形沟槽27是在引导表面22中环状地凹入的沟槽，其与空气供应沟槽25分开。环形沟槽27形成为比引导表面22中的空气供应沟槽25更靠近中心。还有，环形沟槽27的宽度大于空气供应沟槽25的宽度。

抽吸孔28是用于抽吸台部分12的下表面12b和引导表面22之间空气的孔(图1中的区域R2)。抽吸孔28使用通过随后描述的负压力产生部分所产生的负压力来抽吸空气。抽吸孔28设置在环形沟槽27中。这里，环形沟槽27具有周向地以180度间隔设置的两个抽吸孔28。然而，本发明并不限于此，且例如，可以以90度间隔周向地设置四个抽吸孔28。区域R2(抽吸孔28在该处抽吸空气)定位为比区域R1(空气供应孔24在该处供应空气)更靠近中心。在上述抽吸孔28抽吸空气时，产生用于将台部分12拉向引导表面22侧的吸力。

还有，支撑部分20的内表面23和转动器部分14的外表面14a之间形成空气膜，以用作径向气体静压轴承(图1中的区域R3)。径向气体静压轴承控制转动器部分14的旋转轴线的径向偏转。为了形成空气膜，还在内表面23上形成空气供应孔。

如上所述，因为工件置于台部分12上，负荷从工件施加到台部分12。在下文将解释(i)台部分12的下表面12b和引导表面22之间的空气膜的刚度与(ii)负荷之间的关系。空气膜的刚度通过下列等式(1)中的负荷和空气膜的厚度(下文也称为膜厚度)来限定。

在等式(1)中，k代表空气膜的刚度，ΔW代表台部分12上施加的负荷变化，且Δh代表空气膜厚度的变化。进一步地，因为在假定经过空气供应孔24之后空气压力的改变为Δp且轴承有效面积(轴承有效面积基本上是恒定的)为A时ΔW＝Δp×A，则上方等式(1)可替换为下列等式(2)。

图3显示了空气膜的厚度和负荷之间的关系。在图3中，图的水平轴线表述空气膜的厚度[μm]，且垂直轴线表示负荷[N]。刚度k通过与如图3所示的特性曲线的斜率对应的等式(1)限定。如从图3可见，在空气膜的厚度小的范围(下文也称为第一范围)中，在该特征曲线的大致直线部分处该斜率陡，且空气膜的刚度高。因此，即使负荷在第一范围中波动，空气膜厚度的波动小且空气膜保持在稳定状态。另一方面，在空气膜的厚度大的范围(下文也称为第二范围)中，曲线的斜率缓和，且空气膜的刚度低。为此，在第二范围中负荷波动时，空气膜的厚度还波动，且空气膜变得不稳定。

为了增强引导表面22和下表面12b之间的空气膜的刚度并保持稳定状态，期望的是在与图3的特征曲线中的大致直线部分对应的负荷范围中对其进行使用。因此，在从工件作用在台部分12上的负荷小时，从抽吸孔28抽吸空气，以产生用于将台部分12朝向引导表面22吸引的预负荷(preload)。即使作用在台部分12的工件上的负荷小，也可以在特征曲线中大致直线部分的区域中使用空气膜，且可以增强空气膜的刚度。

另一方面，在引导表面22具有抽吸孔28的情况下，引导表面22和下表面12b之间的区域R2的部分被用作抽吸区域，使得与区域R2没有抽吸孔28的情况相比，引导表面22和下表面12b(即区域R1)之间的空气供应区域较窄，且通过空气膜支撑的最大负荷减小。

另一方面，在本实施例中，如随后详细描述的，通过提供流率调整部分以根据台部分12上施加的负荷来调整抽吸孔28进行的空气抽吸，可以防止被空气膜支撑的最大负荷减小。

<构造空气供应路线和抽吸路线的配置>

将参考图4解释压缩空气所流过的空气供应路线和抽吸空气(下文也称为吸入空气)所流过的抽吸路线的配置的例子。

图4是显示了根据第一实施例的空气供应路线和抽吸路线的配置的示意图。图4中，压缩空气和吸入空气的流动通过箭头示出。如图4所示，除了旋转台10和支撑部分20，旋转台设备1包括空气供应路线40，抽吸路线50，和排放部分60。

空气供应路线40是用于形成空气膜的压缩空气所流过的路线。空气供应路线40具有空气供应路径42、43、44和45。

空气供应路径42例如是具有连接到压缩机的一端侧的流动路径。从压缩机供应的压缩空气流过空气供应路径42。空气供应路径42的另一端侧连接到装配件47。空气供应路径43、44和45连接到装配件47，且流过空气供应路径42的压缩空气经由装配件47被转向空气供应路径43、44和45。

空气供应路径43是使得压缩空气朝向支撑部分20的空气供应孔24流动的流动路径。空气供应路径43的一端侧连接到装配件47，且空气供应路径43的另一端侧经过支撑部分20且连接到空气供应孔24。随后，流过空气供应路径43的压缩空气从空气供应孔24供应，以在区域R1中的台部分12的下表面12b和引导表面22之间形成空气膜。限制器43a形成在空气供应路径43的其他端部处，且经过限制器43a的压缩空气从空气供应孔24供应。

装配件48设置在空气供应路径43的中间。将在后文描述的传播路径66连接到装配件48，以便从空气供应路径43分支。流率调节阀49设置在空气供应路径43的装配件48的上游侧。流率调节阀49是用于调节流过空气供应路径43的压缩空气流率的阀。

空气供应路径44是朝向形成在支撑部分20的内表面23上的空气供应孔23a流动的压缩空气所流过的流动路径。空气供应路径44的一端侧连接到装配件47，且空气供应路径44的另一端侧经过支撑部分20且连接到空气供应孔23a。流过空气供应路径44的压缩空气从空气供应孔23a供应，以在转动器部分14的内表面23和外表面14a之间形成空气膜。限制器44a形成在空气供应路径44的另一端部，且经过限制器44a的压缩空气从空气供应孔23a供应。

空气供应路径45是压缩空气朝向抽吸路线50的真空发生器(vacuumejector)54流动所经过的流动路径。空气供应路径45的一端侧连接到装配件47，且空气供应路径45的另一端侧连接到真空发生器54。

抽吸路线50是用于从引导表面22和台部分12的下表面12b之间(区域R2)抽吸空气的路线。抽吸路线50包括抽吸路径52、真空发生器54、和连接路径58。

抽吸路径52是从抽吸孔28抽吸的空气流动所经过的流动路径。抽吸路径52的一端侧连接到抽吸孔28，且抽吸路径52的另一端侧连接到真空发生器54。经由抽吸孔28从引导表面22和下表面12b之间(区域R2)抽吸的空气流过抽吸路径52以到达真空发生器54。

真空发生器54具有通过使用从空气供应路径45流动的压缩空气产生负压力的功能。真空发生器54在其中具有负压力产生部分55和扩压器(diffuser)部分56。

负压力产生部分55增加经过真空发生器54中的压缩空气的流动速度，以产生用于在引导表面22和下表面12b之间抽吸空气的负压力。产生这种负压力使得在引导表面22和下表面12b之间产生预负荷，且增强空气膜的刚度。

负压力产生部分55具有形成在空气供应路径45的另一端的喷嘴部分55a。喷嘴部分55a是限制器，其限制空气供应路径45并增加压缩空气的流动速度。喷嘴部分55a形成为圆锥形形状，例如，且在喷嘴末端处增加压缩空气的流动速度。在喷嘴末端处压缩空气的流动速度增加时，喷嘴末端周围的压力减小。

喷嘴部分55a的末端在抽吸路径52的另一端侧处的开口附近。根据负压力产生的伯努利原理，沿与压缩空气流动正交的方向产生负压力。这里，沿从抽吸孔28到喷嘴部分55a的方向经由抽吸路径52产生负压力。通过产生这种负压力，从抽吸孔28抽吸的空气通过抽吸路径52流动到扩压器部分56中。

扩压器部分56是让吸入空气和压缩空气的流动速度减小的部分，且增加压力。扩压器部分56形成为使得朝向气流的方向其内径逐渐增加。

连接路径58是连接真空发生器54和排放部分60的流动路径。连接路径58的一端连接到真空发生器54的扩压器部分56，且连接路径58的另一端连接到排放部分60。经过扩压器部分56的吸入空气或压缩空气流过连接路径58并达到排放部分60。应注意，本发明并不限于上述构造，且例如，真空发生器54和排放部分60可以直接彼此连接，而没有连接路径58。

排放部分60将经由连接路径58从真空发生器54流动的压缩空气和吸入空气排放到外侧。排放部分60根据台部分12上施加的负荷调整压缩空气和吸入空气的排放量。排放部分60包括壳体62、传播路径66、和开口调整部分68。

图5是显示了排放部分60的详细构造的示意图。壳体62包括基部块63、板64和支撑柱65。基部块63设置有排放端口63a。排放端口63a连接到连接路径58的一端侧。排放端口63a是用于排放已经经过负压力产生部分55的压缩空气和吸入空气的开口。

例如设置两个支撑柱65，且其连接基部块63和板64。两个支撑柱65之间的空间是从排放端口63a排放的吸入空气和压缩空气被引导到壳体62外侧的空间(见图4)。

传播路径66从空气供应路径43分支且是空气供应路径43的压缩空气压力传播所经过的路径。传播路径66的一端侧连接到空气供应路径43的装配件48，且传播路径66的另一端侧连接到开口调整部分68。传播路径66使得空气供应路径43的压缩空气压力传播到开口调整部分68。

空气供应路径43的压缩空气形成空气膜，用于支撑安装在如上所述的台部分12上的工件。为此，压缩空气压力与从工件作用在台部分12上的负荷(负荷F，如图4所示)关联地改变。例如，压缩空气压力的幅值与从工件作用在台部分12上的负荷的幅值成比例。压缩空气压力(其以这种方式根据负荷改变幅值)经由传播路径66传播到开口调整部分68。

开口调整部分68根据传播经过传播路径66的压缩空气压力的幅值调整排放端口63a的开口面积。开口调整部分68增加排放端口63a的开口面积，以有助于在压缩空气压力低时(换句话说，在施加在台部分12上的负荷低时)从引导表面22和下表面12b之间抽吸空气。另一方面，在压缩空气压力高时(换句话说，在施加在台部分12上的负荷大时)，开口调整部分68减少排放端口63a的开口面积，以抑制从引导表面22和下表面12b之间抽吸空气。以这种方式，根据施加在台部分12上的负荷调整预负荷，由此抑制空气膜厚度的波动。

如图5所示，开口调整部分68包括缸体70、活塞72、杆74、和压缩弹簧76。筒体70连接到传播路径66。缸体70形成为圆柱形形状，且压缩空气压力从压力传播路径66传播到缸体70中。

活塞72设置为使得活塞72看在缸体70中沿轴向方向运动。活塞72在接收到传播到缸体70中的压缩空气压力时沿轴向方向来回运动。

杆74是连接到活塞72的轴构件。杆74沿轴向方向与活塞72一起运动。即，杆74在接收到与施加到台部分12上的负荷对应的压缩空气压力时运动。具体地，杆74响应于与施加到台部分12的负荷波动对应的压缩空气压力波动而沿轴向方向来回运动。

杆74具有在排放端口63a附近的末端74a。末端74a位于壳体62中。在杆74沿轴向方向运动时，末端74a调整排放端口63a和杆74之间间隙的大小。

图6A和6B每一个是显示了杆74和排放端口63a之间间隙的示意图。例如，在图6A所示的杆74移位到图6B所示的状态时，排放端口63a和末端74a之间的间隙变小。以这种方式，通过杆74调整排放端口63a的开口面积。

如图5所示，压缩弹簧76是设置在连接到杆74的凸缘部分74b和基部块63之间的偏压构件。杆74被压缩弹簧76的偏压力沿轴向方向向后偏压。在缸体70中传播的压缩空气压力大于压缩弹簧76的偏压力时，杆74抵抗偏压力向前前进(接近排放端口63a)。另一方面，在压缩空气压力减小时，杆74由于压缩弹簧76的偏压力向后运动(远离排放端口63a)。

通过关闭排放端口63a，开口调整部分68停止通过负压力产生部分55进行的空气抽吸。即，在杆74的末端74a关闭排放端口63a时，没有空气朝向排放端口63a流动，且没有空气因负压力产生部分55而被抽吸。替代地，从空气供应路径45流动到负压力产生部分55的压缩空气流过抽吸路径52并到达抽吸孔28。

图7是显示了在杆74关闭排放端口63a时压缩空气的流动的示意图。在杆74关闭排放端口63a时，已经经过喷嘴部分55a的压缩空气不被引导到排放端口63a，而是经由抽吸路径52被引导到抽吸孔28，如图7所示。即，已经经过喷嘴部分55a的压缩空气流过抽吸路径52，代替从抽吸孔28抽吸的空气流过抽吸路径52。流过抽吸路径52的压缩空气从引导表面22和下表面12b之间的抽吸孔28流动，且空气膜也形成在区域R2中。即，在排放端口63a关闭时空气膜的区域(区域R1和区域R2)比排放端口63a打开时空气膜的区域(区域R1)更宽。

在杆74关闭排放端口63a时，压缩空气从空气供应孔24和抽吸孔28供应，使得空气膜可形成在引导表面22和下表面12b之间的宽区域中。即，因为空气膜可最大化地形成在引导表面22和下表面12b之间，所以施加在旋转台10上的负荷可被喷嘴部分55a支撑，用作具有流体限制器的气体静压轴承，甚至在负荷增加时也可以。

因此，在已经经过喷嘴部分55a的压缩空气从抽吸孔28供应到区域R2时，空气膜可以与已经经过设置在空气供应路径43的另一端处的限制器43a的压缩空气从空气供应孔24供应时相同的方式形成，而没有在抽吸路径52的抽吸孔28附近设置限制器。另一方面，通过不在抽吸路径52中设置限制器，可以从引导表面22和下表面12b之间适当地抽吸空气。

(压缩空气和吸入空气的流动)

将参考图4解释在旋转台10旋转时压缩空气和吸入空气的流动。

首先，流过空气供应路径42的压缩空气在装配件47被分为三个空气供应路径43、44和45。被导向空气供应路径43的压缩空气流过空气供应路径43且经过限制器43a，且随后从空气供应孔24供应。结果，通过在区域R1中供应的压缩空气，空气膜形成在引导表面22和下表面12b之间。

转向空气供应路径44的压缩空气流过空气供应路径44且经过限制器44a，且随后从空气供应孔23a供应。结果，通过在内表面23和外表面14a之间(区域R3)供应压缩空气而形成空气膜。

转向空气供应路径45的压缩空气流过空气供应路径45并经过负压力产生部分55的喷嘴部分55a。压缩空气的流动速度通过喷嘴部分55a增加，且产生负压力。该负压力使得引导表面22和下表面12b之间(区域R2)的空气从抽吸孔28抽出并流过抽吸路径52并到达负压力产生部分55。随后，压缩空气和吸入空气流动到排放部分60并从排放端口63a排放。

另一方面，流过空气供应路径43的压缩空气压力(i)根据从工件作用在旋转台10上的负荷波动，(ii)经由传播路径66被转换成杆74的位移，和(iii)传播到开口调整部分68。开口调整部分68根据所传播的压缩空气压力调整排放端口63a的开口面积，以调整压缩空气和吸入空气的排放量。此时，开口调整部分68通过让杆74来回运动自动调整排放端口63a的开口面积。在旋转台10旋转时，压缩空气和吸入空气的上述流动持续发生。

<第一实施例的效果>

如上所述的第一实施例的旋转台设备1包括：排放端口63a，已经经过负压力产生部分55的压缩空气和吸入空气通过该排放端口63a排放；和开口调整部分68，根据施加在旋转台10上的负荷调整排放端口63a的开口面积的大小。在施加在旋转台10上的负荷小时，开口调整部分68(i)增加排放端口63a的开口面积，(ii)促进从引导表面22和下表面12b之间抽吸空气，和(iii)增加预负荷。另一方面，在施加在旋转台10上的负荷大时，开口调整部分68减少排放端口63a的开口面积，以抑制从引导表面22和下表面12b之间抽吸空气，且由此减少预负荷。结果，对应于施加在旋转台10上的负荷的预负荷可被自动调整(即空气膜的膜厚度可被调整)，使得能容易地形成可应对宽范围负荷的空气膜。

下文，将与对比例相比较地解释根据第一实施例构造的实验结果。在对比例中，其构造不包括在第一实施例中设置的开口调整部分68，且因此从排放端口排放的压缩空气和吸入空气排放量不可调整。

图8是显示了实验结果的图。图8显示了根据第一实施例构造的实验结果(连接黑色圆圈的特征曲线1)和根据对比例的构造实验结果(连接黑色三角的特征曲线2)。如从图8可见，通过如第一实施例那样提供开口调整部分68，特征曲线1上的最大负荷的幅值为对比例的(特征曲线2上的最大负荷)约两倍。进一步地，因为对应于第一实施例的特征曲线1的斜率比对应于对比例的特征曲线2的斜率更陡，所以可以说，第一实施例的空气膜的刚度比对比例的空气膜的刚度更高。

<变化例>

在上述描述中，形成为环形形状且沿径向方向凹入一定宽度(见图2)的环形沟槽27具有支撑部分20的引导表面22的抽吸孔28。然而，本发明并不限于此，且可以如图9所示配置。

图9是显示了根据支撑部分20的引导表面22的变化例的构造的示意图。在变化例中，以90度间隔周向地设置四个抽吸孔28。还有，代替图2的环形沟槽27，外窄沟槽127a、中央窄沟槽127b、连接沟槽127c、和平坦部分127d形成在与图1的区域R2对应的部分中。

外窄沟槽127a是从抽吸孔28径向向外以环形形状形成的沟槽。外窄沟槽127a的宽度小于抽吸孔28的直径。中央窄沟槽127b是沿径向方向在抽吸孔28的中央侧以环形形状形成的沟槽。这里，中央窄沟槽127b的宽度与外窄沟槽127a的宽度相同。

连接沟槽127c是连接外窄沟槽127a和中央窄沟槽127b的沟槽。抽吸孔28位于连接沟槽127c中。这里，连接沟槽127c的宽度小于抽吸孔28的直径且与中央窄沟槽127b和外窄沟槽127a的宽度相同。外窄沟槽127a、中央窄沟槽127b和连接沟槽127c用作流动路径，被抽吸孔28抽吸的空气流过该流动路径。

平坦部分127d是被外窄沟槽127a、中央窄沟槽127b和连接沟槽127c围绕的扇形部分。不同于外窄沟槽127a、中央窄沟槽127b和连接沟槽127c，平坦部分127d不是沟槽且具有平坦表面。因为平坦部分127d被外窄沟槽127a和中央窄沟槽127b围绕，平坦部分127d的该部分中的空气也被抽吸孔28抽吸(即平坦部分127d的该部分中的空气变为负压力)。

<第二实施例>

将参考图10和11解释根据第二实施例的旋转台设备1的构造。应注意，下文未描述的构造与第一实施例中的相同。

图10是显示了根据第二实施例的旋转台设备1的构造的示意图。在第二实施例中，如图10所示，流过空气供应路径43的压缩空气在支撑部分20中朝向空气供应孔24和空气供应孔23a转向，由此形成第一实施例中所述的区域R1和区域R3的空气膜。

在第一实施例中，真空发生器54和排放部分60经由连接路径58连接，而在第二实施例中，真空发生器154和排放部分160整体形成。还有，开口调整部分168排放部分160的构造不同于第一实施例的开口调整部分68的构造。

真空发生器154使用从空气供应路径45流动的压缩空气来产生负压力。真空发生器154具有负压力产生部分155和扩压器部分156。负压力产生部分155具有用于增加压缩空气的流动速度以产生负压力的喷嘴部分155a。该负压力使得从抽吸孔28抽吸的空气流过抽吸路径52并到达扩压器部分156。吸入空气以及压缩空气流过扩压器部分156并到达排放部分160。

排放部分160将从真空发生器154流动的吸入空气和压缩空气排放到外侧。以与第一实施例相似的方式，排放部分160根据施加在台单元12上的负荷来调整压缩空气和吸入空气的排放量。排放部分160包括壳体162、传播路径166和、和开口调整部分168。

图11是显示了排放部分160的详细构造的示意图。壳体162是在其中具有空间的圆柱形部分。壳体162具有通信端口163a和空气端口163b。

通信端口163a是用于与真空发生器154的扩压器部分156连通的开口。从真空发生器154流动的压缩空气和吸入空气通过连通端口163a排放。在第二实施例中，连通端口163a对应于排放端口，压缩空气和吸入空气通过该排放端口排放。空气端口163b是用于允许已经经过连通端口163a的压缩空气和吸入空气排到外侧(大气)的开口。空气端口163b设置在壳体162的外表面上。

以与第一实施例的传播路径66相似的方式，传播路径166从空气供应路径43分支，且是空气供应路径43的压缩空气传播所经过的路径。传播路径166连接到开口调整部分168并将空气供应路径43的压缩空气压力传播到开口调整部分168。

开口调整部分168根据经由传播路径166传播的压缩空气压力的幅值调整连通端口163a的开口面积。开口调整部分168在压缩空气压力低时(换句话说，在施加在台部分12上的负荷低时)增加连通端口163a的开口面积，以有助于从引导表面22和下表面12b之间抽吸空气。另一方面，开口调整部分168在压缩空气压力高时(换句话说，在施加在台部分12上的负荷高时)减少连通端口163a的开口面积，且抑制从引导表面22和下表面12b之间抽吸空气。以这种方式，根据施加在台部分12上的负荷调整预负荷，由此抑制空气膜厚度的波动。

这里，设置在壳体162中。开口调整部分168具有波纹管170和柱部分172，波纹管170是弹性构件。在第二实施例中，波纹管170和柱部分172对应于运动构件。

波纹管170具有波纹管形状，且其第一端连接到传播路径166。在波纹管170中形成空腔，压缩空气压力通过该空腔从传播路径166传播。波纹管170在接收到从传播路径166传播的压缩空气压力时在壳体162中沿轴向方向伸展和收缩。波纹管170例如是多个叠置的环形薄金属板，且通过环形薄板的周向地连结的内周向边缘和外周向边缘形成可伸展空腔。应注意，让设置在壳体162中的波纹管170作为运动构件是有效的，以能消除对将例如封装这样的摩擦要素的需要，其在活塞设置在筒体中会被需要，以用作运动构件。

柱部分172例如具有圆锥形形状，且经由板173连接到波纹管170的另一端侧。柱部分172设置为沿轴向方向从波纹管170伸出。柱部分172沿轴向方向与波纹管170的伸展和收缩关联地运动。例如，在波纹管170延伸时，柱部分172的末端侧从连通端口163a进入扩压器部分156。在波纹管170伸展和收缩时，柱部分172相对于连通端口163a运动，以调整与连通端口163a的间隙。结果，经过连通端口163a以从空气端口163b排放的压缩空气和吸入空气的排放量可被调整。

在柱部分172关闭连通端口163a时，在第二实施例中，负压力产生部分155也停止空气抽吸。换句话说，在柱部分172关闭连通端口163a时，没有朝向连通端口163a的空气流动，且负压力产生部分155不抽吸空气。从空气供应路径45流动到负压力产生部分155的压缩空气流过抽吸路径52且被从抽吸孔28供应，以形成空气膜。

如上所述的第二实施例的旋转台设备1包括：连通端口163a，已经经过负压力产生部分55的压缩空气和吸入空气通过该连通端口163a排放；和开口调整部分168，其根据施加在旋转台10上的负荷调整连通端口163a的开口面积。结果，以与第一实施例相似的方式，通过让开口调整部分168调整连通端口163a的开口面积，对应于施加在旋转台10上的负荷的预负荷可被自动调整，使得在第二实施例中也可容易地形成能应对宽范围负荷的空气膜。

基于示例性实施例解释本发明。本发明的技术范围并不限于上方实施例解释的范围且可以在本发明的范围中做出各种改变和修改。例如，设备的分布和集成的具体实施例不限制于上方实施例，其所有或部分可配置有在功能上或实体地散布或整合的任何单元。进一步地，通过它们的任意组合所形成的新的例子也包括在本发明的示例性实施例中。进一步地，通过组合带来的新的示例性实施例的效果也具有原始示例性实施例的效果。

[附图标记描述]

1 旋转台设备

12 台部分

12a 置放表面

12b 下表面

20 支撑部分

22 引导表面

24 空气供应孔

43 空气供应路径

52 抽吸路径

55 负压力产生部分

55a 喷嘴部分

60 排放部分

63a 排放端口

66 传播路径

68 开口调整部分

74 杆

74a 末端

Claims (13)

1.一种旋转台设备，包括：

台部分，具有置放表面，工件安装在该置放表面上且该置放表面绕预定旋转轴线旋转；

支撑部分，具有面对相反表面的引导表面，该相反表面在台部分的置放表面的相反侧；

空气膜形成部分，通过在引导表面和相反表面之间供应压缩空气而形成空气膜，压缩空气流过一流动路径；

负压力产生部分，通过增加所经过的压缩空气的流动速度而产生经过负压力，以在引导表面和相反表面之间抽吸空气；

排放部分，形成有排放端口，已经经过负压力产生部分的压缩空气和被负压力产生部分抽吸的空气通过该排放端口排放；和

开口调整部分，根据与施加在台部分上的负荷对应的压缩空气压力的大小调整排放部分的排放端口的开口面积的大小，开口调整部分连接到流动路径。

2.如权利要求1所述的旋转台设备，进一步包括

传播路径，将与施加在台部分上的负荷对应的压缩空气压力传播到开口调整部分，其中

开口调整部分，根据经由传播路径传播的压缩空气压力调整开口面积的大小。

3.如权利要求2所述的旋转台设备，进一步包括

空气供应路径，形成空气膜的压缩空气通过该空气供应路径流动，其中

传播路径从空气供应路径分支出来并连接到开口调整部分。

4.如权利要求2或3所述的旋转台设备，其中

开口调整部分在经由传播路径传播的压缩空气压力低时增加开口面积以有助于在引导表面和相反表面之间的空气抽吸，且在经由传播路径传播的压缩空气压力高时减少开口面积的大小以抑制引导表面和相反表面之间的空气抽吸。

5.如权利要求1所述的旋转台设备，其中开口调整部分通过关闭排放端口而停止通过负压力产生部分进行的空气抽吸。

6.如权利要求5所述的旋转台设备，进一步包括

抽吸路径，从引导表面和相反表面之间抽吸的空气通过该抽吸路径流动到负压力产生部分，其中

开口调整部分通过关闭排放端口而经由抽吸路径在引导表面和相反表面之间供应用于形成空气膜的压缩空气。

7.如权利要求6所述的旋转台设备，其中在开口调整部分关闭排放部分时在引导表面和相反表面之间形成的空气膜的区域比在开口调整部分打开排放部分时在引导表面和相反表面之间形成的空气膜的区域更宽。

8.如权利要求6所述的旋转台设备，其中负压力产生部分具有限制压缩空气流动路径的喷嘴，且

开口调整部分通过关闭排放端口而经由抽吸路径在引导表面和相反表面之间供应已经经过喷嘴的压缩空气。

9.如权利要求1所述的旋转台设备，其中开口调整部分具有运动构件，该运动构件在接收到与施加在台部分上的负荷对应的压缩空气压力时沿运动方向运动，且

运动构件运动，以调整运动构件和排放端口之间的间隙大小。

10.如权利要求9所述的旋转台设备，其中运动构件响应于压缩空气压力的波动而沿运动方向来回运动，该压缩空气压力的波动对应于施加到台部分的负荷的波动。

11.如权利要求10所述的旋转台设备，其中开口调整部分进一步包括偏压构件，该偏压构件偏压该运动构件，使运动构件沿运动方向远离间隙，和

在接收到压缩空气压力时，运动构件运动，以抵抗偏压构件的偏压力而沿运动方向接近间隙。

12.如权利要求9所述的旋转台设备，其中运动构件是轴构件，该轴构件在接收到压缩空气压力时沿运动方向运动，和

轴构件具有末端，该末端设置在末端侧并在轴构件运动时调整轴构件和排放端口之间间隙的大小。

13.如权利要求9所述的旋转台设备，其中运动构件包括：

弹性构件，其能在压力下沿运动方向伸展和收缩；和

柱部分，其设置在弹性构件的末端侧且与弹性构件的伸展和收缩关联地沿运动方向运动，以调整运动构件和排放端口之间间隙的大小。

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