CN1749590A - 流体轴承结构及轴承间隙的调整方法 - Google Patents

流体轴承结构及轴承间隙的调整方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1749590A
CN1749590A CN200510103223.1A CN200510103223A CN1749590A CN 1749590 A CN1749590 A CN 1749590A CN 200510103223 A CN200510103223 A CN 200510103223A CN 1749590 A CN1749590 A CN 1749590A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bearing
mentioned
bolt
insertion hole
bolt insertion
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.)
Granted
Application number
CN200510103223.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100415441C (zh
Inventor
河合知彦
蛯原建三
中村文信
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.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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 Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of CN1749590A publication Critical patent/CN1749590A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100415441C publication Critical patent/CN100415441C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/02—Sliding-contact bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/02—Sliding-contact bearings
    • F16C29/025—Hydrostatic or aerostatic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/12—Arrangements for adjusting play
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0603—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Abstract

本发明涉及一种流体轴承，特别涉及适用于在需要超精密加工机等的纳米级的定位精度的装置中使用的轴承的流体轴承。沿着板状构件的平坦的面的一端部边设有螺栓插通孔，在另一端边的端面与螺栓插通孔配合地设有螺孔。将螺栓插通在螺栓插通孔中使其与螺孔螺纹连接，由4张板状构件1形成箱型的轴承。螺栓插通孔的直径比螺栓的直径大。能够通过改变螺栓相对于螺栓插通孔的插通位置，调整形成箱型的轴承的内侧的轴承面之间的距离。

Description

流体轴承结构及轴承间隙的调整方法
技术领域
本发明涉及一种流体轴承，特别涉及适用于在需要超精密加工机等的纳米级的定位精度的装置中使用的轴承上的流体轴承。
背景技术
在需要超精密加工机等的纳米级的定位精度的装置中，为了消除可动构件在移动时的摩擦的影响，使用了空气轴承等的非接触的轴承。在空气轴承等的流体轴承中，轴承间隙与轴承刚性有关，轴承间隙狭窄，则轴承刚性高。为了使轴承具有高轴承刚性且保持非接触的状态下，需要将轴承间隙做成数微米。
以往，作为以微米级形成该轴承间隙的方法，只有将构成轴承的各个零件按微米级或其以下的尺寸精度进行加工、组装，从而得到数微米的轴承间隙的方法。
另外，作为公知的技术是在使用了空气轴承的线性移动装置中，为了防止由于线性马达的线圈产生的热使轴承间隙发生变化而造成运动精度降低，通过将线性马达的卷绕线圈的芯内贯通冷却管，冷却线性马达，防止热造成的轴承间隙的变化(参照特开平1-194847号公报)。
为了形成数微米的轴承间隙，在现有的流体轴承的制造中，需要加工构成轴承的零件，以得到数微米的轴承间隙。由于该零件的尺寸精度为微米级，所以零件的机械加工非常难，为了使轴承间隙成为目标的值，必须反复进行零件尺寸的测定和加工，仅在机械加工上加工该零件就需要非常多的时间。而且，在加工了构成轴承的各零件之后，不能调整该轴承间隙。如果能够调整轴承间隙，就能够减轻构成轴承的零件的机械加工的负担。这样能够调整轴承间隙的流体轴承以往是不存在的。
上述的专利文献(特开平1-194847号公报)记载的发明也是以防止空气轴承的轴承间隙的变化为目的的，不能够调整轴承间隙。
发明内容
本发明的流体轴承结构具备具有四角平坦的面和与该平坦的面垂直的端面的板状构件，在上述板状构件的上述平坦的面上设有多个流体的流出口，同时在一方的边的近旁沿着该边设有2个或以上的螺栓插通孔，在与上述板状构件的上述一方的边相对的另一方的边的侧面的上述端面上，在与上述螺栓插通孔对应的位置上设有螺孔。于是，将直径比该螺栓插通孔的直径小的螺栓插通在一方的板状构件的上述螺栓插通孔中，并使其与另一方的板状构件的上述螺孔螺纹连接，由螺栓将4张上述板状构件结合而做成箱型，上述箱的内面作为流体轴承的轴承面。这样，通过调整螺栓相对于上述螺栓插通孔的插通位置，能够调节轴承间隙。
上述螺栓插通孔也可以形成为长孔。于是，在上述螺栓插通孔和螺栓的间隙的范围内，通过改变由4张上述板状构件构成的箱的内面的四角形的形状大小，调节轴承间隙。
另外，本发明的流体轴承结构的轴承间隙的调整方法是在上述的流体轴承结构中，通过调整、固定螺栓相对于上述螺栓插通孔的插通位置，来调整与成为轴承导向件的对象的构件之间的轴承间隙。
根据本发明，通过调整将构成流体轴承的板状构件连接固定的螺栓与该螺栓插通孔的位置关系，能够调整轴承的轴承间隙，因此能够在组装轴承后调整轴承间隙。由此，构成流体轴承的零件的加工能够变得容易，并且缩短加工时间。
附图说明
本发明的上述及其它的目的以及特征从参照附图的以下的实施例的说明中可以得到明确。
图1是本发明的流体轴承结构的一个实施方式的立体图。
图2是从上方看的图1的流体轴承结构的轴承的俯视图。
图3是构成图2的轴承的板状构件的立体图。
图4是将图3的4张板状构件用螺栓连接固定形成箱型的轴承时的立体图。
图5A-5C是从上方看的在图1的流体轴承结构上，改变螺栓相对于螺栓插通孔的位置关系，调整轴承导向件与轴承之间的轴承间隙时的箱型的轴承的俯视图。
图6A-6C是说明在图1的流体轴承结构上调整轴承导向件与轴承之间的轴承间隙时的螺栓相对于螺栓插通孔的位置关系的图。
图7A-7C是在图1的流体轴承结构上改变了螺栓相对于螺栓插通孔的位置关系时的通过螺栓结合的结合部的放大图。
具体实施方式
图1是流体轴承的立体图，图2是从图1的上方看的该流体轴承的俯视图。符号20是被固定在用于引导流体轴承的机械等地固定的轴承导向件。包围该轴承导向件20地形成箱型的轴承10。如图2所示，轴承导向件20与轴承10之间形成轴承间隙d。虽然在图1、图2上被省略了，但上述的是在轴承间隙d喷射空气等的压缩流体地形成流体轴承。
图3是板状构件1的立体图，该板状构件1具备构成该箱型的轴承的平坦的面和与该面垂直的端面。
在板状构件1的平坦的面6上，在其一端边部沿着该端部的边形成多个(在该实施方式中是3个)螺栓插通孔2。另外，在与形成了该螺栓插通孔2的端部相对的边一侧的端面7上，与螺栓插通孔2对应地沿着边形成多个(在该实施方式上是3个)螺孔3。
另外，在板状构件1的平坦的面6上，设有多个(在图3上图示了4个)流体流出口4。
将4张该板状构件1组合，形成箱型的轴承10。在1个板状构件1的端面7上抵接其他的板状构件1的平坦的面6，将设于端面7的螺孔3和螺栓插通孔2的位置配合，使螺栓5通到螺栓插通孔2，与螺孔螺纹连接，从而将2个板状构件1结合。同样，结合4张板状构件1，形成箱型的轴承10。图4是如此形成的轴承10的立体图，箱型的内面形成流体轴承面8，如图1所示，轴承导向件20插入该箱型的轴承10内。
在本发明中，上述的螺栓插通孔2的直径比螺栓的直径大。
图6A-图6C是表示螺栓插通孔2与螺栓5的位置关系的图，该螺栓5插入该螺栓插通孔2，与螺孔3螺纹连接。另外，图5A-图5C是从上方看的图4所示的轴承10的俯视图，图7A-图7C是由该轴承10的螺栓5结合的结合部的放大图。在图7A-图7C上，为了便于说明，将一方的板状构件表示为1a，另一方的板状构件表示为1b。
图6A表示使螺栓插通孔2与螺栓5的中心轴一致地将板状构件1定位，并且用螺栓5固定的状态，图5A表示在这种状态下结合4张板状构件1时的状态。另外，图7A表示在该图5A上的接合部的放大图。
图5B是表示如图6B所示的由螺栓插通孔2与螺栓5的关系固定各板状构件1时的状态的图。如图6B所示，螺栓5相对于螺栓插通孔2以靠向板状构件1的平坦的面6的长度方向(相对于用螺栓结合的一侧的边成直角的边的方向)的内侧的状态固定板状构件1。图7B是通过该图5B上的由螺栓5结合的结合部的放大图。
如图6A所示螺栓插通孔2与螺栓5的中心轴一致地进行固定时的轴承10的形状的图5A、与如图6B所示将螺栓5在螺栓插通孔2内向板状构件1的长度方向内侧错位的位置进行固定时的图5B相比较，与图5A相比，在图5B的情况下，另一方的板状构件1的端面7比一方的板状构件1的平坦的面6向外方向突出。关于这一点，如放大图的图7B所示，由螺栓结合的接合部的一方的板状构件1a的端面7比另一方的板状构件1b的平坦的面6更向外侧突出δ1。其结果是，就由形成箱型的轴承的流体轴承面8的内面包围的区域而言，图5B比图5A小。
另外，图6C是螺栓5相对于螺栓插通孔2以靠向板状构件的平坦的面6的长度方向外侧的状态固定连接板状构件1。这时的状态如图5C及图7C所示。如图7C的放大图所示，一方的板状构件1a的端面7位于比另一方的板状构件1b的平坦的面6更向内侧δ2的位置，由此就由形成箱型的轴承10的轴承面8的内面包围的区域而言，图5C比图5A大。
如此，当将螺栓插通孔2的直径作得比螺栓5的直径大，由该螺栓5结合连接板状构件1而形成箱型的轴承10时，能够通过调整插通在螺栓插通孔2的螺栓5相对于螺栓插通孔2的位置关系，改变由形成箱型的轴承10的轴承面的内面包围的区域的大小，从而能够调整轴承间隙的大小。
图1、图2所示的实例是表示在图5C、图6C、图7C报示的状态下形成轴承10。如图2所示，轴承导向件20和轴承10的轴承面的间隙d能够通过螺栓5插通在螺栓插通孔2上的位置得到调整。
在上述的实施方式中，是将螺栓插通孔2的直径做成比螺栓5的直径大的孔，但也可以将该孔做成长孔。即：在由螺栓结合的边的方向上，与螺栓5的直径同样的长度，在板状构件1的平坦的面6的长度方向(相对于由螺栓结合的一侧的边成直角的边的方向)做成具有比螺栓5的直径长的距离的长孔的螺栓插通孔。于是，能够通过调整螺栓相对于该长孔螺栓插通孔的插入的位置，调整轴承间隙。

Claims (3)

1.一种流体轴承结构，其特征在于，
具备具有四角平坦的面和与该平坦的面垂直的端面的板状构件，
在上述板状构件的上述平坦的面上设有多个流体的流出口，同时在一方的边的近旁沿着该边设有2个或以上的螺栓插通孔，
在与上述板状构件的上述一方的边相对的另一方的边的侧面的上述端面上，在与上述螺栓插通孔对应的位置上设有螺孔，
将直径比该螺栓插通孔的直径小的螺栓插通在一方的板状构件的上述螺栓插通孔中，并使其与另一方的板状构件的上述螺孔螺纹连接，由螺栓将4张上述板状构件结合而做成箱型，
上述箱的内面作为流体轴承的轴承面，通过调整螺栓相对于上述螺栓插通孔的插通位置，能够调节轴承间隙。
2.根据权利要求1所述的流体轴承结构，其特征在于，
上述螺栓插通孔形成为长孔，在上述螺栓插通孔与螺栓的间隙的范围内，通过改变由4张上述板状构件构成的箱的内面的四角形的形状大小，调节轴承间隙。
3.一种轴承间隙的调整方法，其特征在于，
在根据权利要求1或2所述的流体轴承结构中，通过调整、固定螺栓相对于上述螺栓插通孔的插通位置，调整与成为轴承导向件的对象的构件之间的轴承间隙。
CNB2005101032231A 2004-09-16 2005-09-16 流体轴承结构及轴承间隙的调整方法 Expired - Fee Related CN100415441C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004269255 2004-09-16
JP2004269255A JP2006083939A (ja) 2004-09-16 2004-09-16 流体軸受構造及び軸受隙間の調整方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1749590A true CN1749590A (zh) 2006-03-22
CN100415441C CN100415441C (zh) 2008-09-03

Family

ID=35134309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005101032231A Expired - Fee Related CN100415441C (zh) 2004-09-16 2005-09-16 流体轴承结构及轴承间隙的调整方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7275871B2 (zh)
EP (1) EP1637753A3 (zh)
JP (1) JP2006083939A (zh)
CN (1) CN100415441C (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102187554A (zh) * 2008-10-22 2011-09-14 昕芙旎雅有限公司 线性驱动器
CN102200169A (zh) * 2010-03-24 2011-09-28 发那科株式会社 流体轴承结构及流体轴承结构的轴承凹面作成方法
CN103264388A (zh) * 2013-05-24 2013-08-28 西南交通大学 一种机器人末端直线导轨
CN103967552A (zh) * 2013-02-06 2014-08-06 日立汽车系统株式会社 内燃机的气门正时控制系统
CN106870560A (zh) * 2017-03-16 2017-06-20 南京航空航天大学 一种四爪式单滑杆平移机构
CN107097221A (zh) * 2017-06-08 2017-08-29 青岛丰光精密机械股份有限公司 一种机器人末端直线导轨

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4276277B2 (ja) * 2007-09-11 2009-06-10 ファナック株式会社 流体軸受構造および流体軸受の組立方法
CN101769336B (zh) * 2009-01-05 2013-02-13 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 空气导轨

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2142690B (en) * 1983-03-25 1987-02-18 Toto Ltd Sliding guide
JPS60150950A (ja) * 1984-01-20 1985-08-08 Hitachi Ltd 案内装置
JPH07106053B2 (ja) * 1988-01-26 1995-11-13 株式会社安川電機 リニア移動装置
US4913021A (en) * 1988-11-29 1990-04-03 Eastman Kodak Company High-precision punch and die apparatus
US6540402B1 (en) * 2000-02-08 2003-04-01 Fitel Usa Corporation Hydrostatic guidance of moving lathe carriage
US6428210B1 (en) * 2000-07-11 2002-08-06 Lintech Motion Control, Inc. Precision air bearing slide and stage assembly for controlled linear motion

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102187554A (zh) * 2008-10-22 2011-09-14 昕芙旎雅有限公司 线性驱动器
CN102187554B (zh) * 2008-10-22 2015-03-11 昕芙旎雅有限公司 线性驱动器
CN102200169A (zh) * 2010-03-24 2011-09-28 发那科株式会社 流体轴承结构及流体轴承结构的轴承凹面作成方法
CN102200169B (zh) * 2010-03-24 2013-12-11 发那科株式会社 流体轴承结构及流体轴承结构的轴承凹面作成方法
CN103967552A (zh) * 2013-02-06 2014-08-06 日立汽车系统株式会社 内燃机的气门正时控制系统
CN103264388A (zh) * 2013-05-24 2013-08-28 西南交通大学 一种机器人末端直线导轨
CN103264388B (zh) * 2013-05-24 2016-02-03 西南交通大学 一种机器人末端直线导轨
CN106870560A (zh) * 2017-03-16 2017-06-20 南京航空航天大学 一种四爪式单滑杆平移机构
CN107097221A (zh) * 2017-06-08 2017-08-29 青岛丰光精密机械股份有限公司 一种机器人末端直线导轨
CN107097221B (zh) * 2017-06-08 2020-08-04 青岛丰光精密机械股份有限公司 一种机器人末端直线导轨

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006083939A (ja) 2006-03-30
US20060056747A1 (en) 2006-03-16
CN100415441C (zh) 2008-09-03
EP1637753A2 (en) 2006-03-22
US7275871B2 (en) 2007-10-02
EP1637753A3 (en) 2007-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1749590A (zh) 流体轴承结构及轴承间隙的调整方法
US6467761B1 (en) Positioning stage
US8177210B2 (en) Work positioning method, and positioning device
Sun et al. A novel piezo-driven microgripper with a large jaw displacement
EP1806511A2 (en) Method of assembling air bearing, air bearing and linear drive unit equipped with the same
US6484602B1 (en) Six-degree of freedom micro-positioner
JP4796516B2 (ja) スライド装置
EP1895179B1 (en) Motion guide device and method of assembling motion guide device
EP2740002B1 (de) Verfahren und anordnung zum betreiben eines dynamischen nanofokussiersystems
EP2037136A2 (en) Fluid bearing structure and assembly method for fluid bearing structure
US20030051331A1 (en) Positioning stage actuation
US20030029012A1 (en) Positioning stage
JP5903295B2 (ja) ボールねじ
DE102012104749B4 (de) Mehrachsige Aktorvorrichtung
EP1283763A1 (de) Hub-/schwenkantrieb
KR101443055B1 (ko) 단일체로 가공된 탄성 힌지 기반의 압전구동 스테이지 및 이의 제작방법
US11087952B2 (en) Linear structure for displacement transmission, and one-dimensional and three-dimensional micro movement device using same
KR102461498B1 (ko) 고정밀 스캐닝 장치
JP2808568B2 (ja) 切削状態監視装置
Hojjat et al. Application of threadless screw to precise linear positioning
CN1024711C (zh) 磁盘驱动系统的双叉空气轴承致动组件
EP2130237B1 (de) Positioniersystem für einen mikrostelltisch
US20230173688A1 (en) Method for performing tool change with robot arm
DE102018202772B4 (de) Halteeinrichtung für eine Luftlagereinrichtung, Koordinatenmessgerät sowie Verfahren zur Herstellung einer Halteeinrichtung
Dai et al. A micro-displacement stage for scanning white-light interferometry

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080903

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee