JP2002066854A - 静圧気体軸受スピンドル - Google Patents
静圧気体軸受スピンドルInfo
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- JP2002066854A JP2002066854A JP2000258977A JP2000258977A JP2002066854A JP 2002066854 A JP2002066854 A JP 2002066854A JP 2000258977 A JP2000258977 A JP 2000258977A JP 2000258977 A JP2000258977 A JP 2000258977A JP 2002066854 A JP2002066854 A JP 2002066854A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 静圧気体軸受スピンドルの外部に、ワークを
吸着するための配管を不要とし、ワークの吸着面の真空
到達度、真空到達時間を改善すること。 【解決手段】 静圧気体軸受スピンドルの回転軸５にワ
ークを吸着するための吸着面を有し、前記ハウジング４
の内部に圧縮気体の流れによって負圧を発生させる負圧
発生器１４を設け、前記負圧発生器１４の負圧部と前記
吸着面を連通させることにより、スピンドル外部に引き
出す配管を不要とし、ワークの吸着面の真空到達度、真
空到達時間を改善した。
吸着するための配管を不要とし、ワークの吸着面の真空
到達度、真空到達時間を改善すること。 【解決手段】 静圧気体軸受スピンドルの回転軸５にワ
ークを吸着するための吸着面を有し、前記ハウジング４
の内部に圧縮気体の流れによって負圧を発生させる負圧
発生器１４を設け、前記負圧発生器１４の負圧部と前記
吸着面を連通させることにより、スピンドル外部に引き
出す配管を不要とし、ワークの吸着面の真空到達度、真
空到達時間を改善した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高精度の加工ま
たは高精度の検査に用いられる静圧気体軸受スピンドル
に関する。
たは高精度の検査に用いられる静圧気体軸受スピンドル
に関する。
【０００２】
【従来の技術】静圧気体軸受スピンドルは、ハウジング
内に軸受隙間を介して回転軸を設け、この軸受隙間に圧
縮気体を導入して、ハウジングに対して回転軸を非接触
で支持する装置である。従って、静圧気体軸受スピンド
ルは、高い回転精度と耐久性が得られるため、高精度の
加工および検査等に用いられている。
内に軸受隙間を介して回転軸を設け、この軸受隙間に圧
縮気体を導入して、ハウジングに対して回転軸を非接触
で支持する装置である。従って、静圧気体軸受スピンド
ルは、高い回転精度と耐久性が得られるため、高精度の
加工および検査等に用いられている。
【０００３】このような高精度の加工および検査等にお
いては、スピンドルに被加工物または被検査物、即ち、
ワークを固定することが必要となる。そして、このワー
クの固定方法には、スピンドルの外部に真空発生装置を
設け、ワークを真空吸着する図５に示す構成の真空チャ
ック機構が広く用いられている。
いては、スピンドルに被加工物または被検査物、即ち、
ワークを固定することが必要となる。そして、このワー
クの固定方法には、スピンドルの外部に真空発生装置を
設け、ワークを真空吸着する図５に示す構成の真空チャ
ック機構が広く用いられている。
【０００４】この図５に示す従来例の構成は、次のとお
りである。
りである。
【０００５】ハウジング３１内に軸受隙間を介して回転
軸３２を設け、軸受隙間に圧縮気体を導入して、ハウジ
ング３１に対して回転軸３２を非接触で支持している。
回転軸３２の上面には、ワークを固定するための吸着面
３３が設けられ、吸着面３３に設けられた吸引溝３４か
ら回転軸３２の外径面につながる吸引通路３５が設けら
れている。吸引通路３５は軸受隙間と同程度の微小な隙
間による非接触シール部を介して吸引口３６に連通して
いる。この吸引口３６は配管３７を介して真空発生装置
３８に接続されており、ワークを吸着面３３に密着させ
た状態で、真空発生装置３８によって吸引溝３４、吸引
通路３５および配管３７内の気体を吸引することで、吸
引溝３４を負圧にし、ワーク上面の大気圧との差圧によ
って生じる力でワークを固定する。
軸３２を設け、軸受隙間に圧縮気体を導入して、ハウジ
ング３１に対して回転軸３２を非接触で支持している。
回転軸３２の上面には、ワークを固定するための吸着面
３３が設けられ、吸着面３３に設けられた吸引溝３４か
ら回転軸３２の外径面につながる吸引通路３５が設けら
れている。吸引通路３５は軸受隙間と同程度の微小な隙
間による非接触シール部を介して吸引口３６に連通して
いる。この吸引口３６は配管３７を介して真空発生装置
３８に接続されており、ワークを吸着面３３に密着させ
た状態で、真空発生装置３８によって吸引溝３４、吸引
通路３５および配管３７内の気体を吸引することで、吸
引溝３４を負圧にし、ワーク上面の大気圧との差圧によ
って生じる力でワークを固定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この従来の構成では、
真空発生装置３８がスピンドルの外部に設けられてお
り、配管３７の管路抵抗によって吸引溝３４の真空到達
度が低くなり、また配管３７の内容積によって真空到達
時間が長くなる。
真空発生装置３８がスピンドルの外部に設けられてお
り、配管３７の管路抵抗によって吸引溝３４の真空到達
度が低くなり、また配管３７の内容積によって真空到達
時間が長くなる。
【０００７】ここで、「真空到達度」とは、吸引溝内の
気体を真空発生装置で吸引し、吸引溝内の圧力が定常状
態となったときの大気圧と吸引溝内の圧力との差をい
い、「真空到達時間」とは、吸引溝内の気体を真空発生
装置で吸引し始めてから吸引溝内の圧力が定常状態とな
るまでの時間をいう。
気体を真空発生装置で吸引し、吸引溝内の圧力が定常状
態となったときの大気圧と吸引溝内の圧力との差をい
い、「真空到達時間」とは、吸引溝内の気体を真空発生
装置で吸引し始めてから吸引溝内の圧力が定常状態とな
るまでの時間をいう。
【０００８】しかし、高精度の加工および検査等の工程
において、吸引溝の真空到達度が低くなるということ
は、ワークの吸着力が弱くなり、ワークの固定が不安定
となるため不都合である。また、真空到達時間が長くな
るということは、高精度の加工および検査等におけるワ
ークの取付け、取外しの時間が長くなり、工程のサイク
ルタイムが長くなるため不都合である。
において、吸引溝の真空到達度が低くなるということ
は、ワークの吸着力が弱くなり、ワークの固定が不安定
となるため不都合である。また、真空到達時間が長くな
るということは、高精度の加工および検査等におけるワ
ークの取付け、取外しの時間が長くなり、工程のサイク
ルタイムが長くなるため不都合である。
【０００９】そこで、この発明の課題は、真空発生装置
への配管を不要とし、ワーク吸着面の真空到達度、真空
到達時間を改善することにある。
への配管を不要とし、ワーク吸着面の真空到達度、真空
到達時間を改善することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するために、ハウジング内に軸受隙間を介して回
転軸を設け、この軸受隙間に圧縮気体を導入して、ハウ
ジングに対して回転軸を非接触で支持する静圧気体軸受
スピンドルにおいて、回転軸に被加工物または被検査物
を吸着するための吸着面を有し、前記ハウジングの内部
に圧縮気体の流れによって負圧を発生させる負圧発生器
を設け、この負圧発生器の負圧部と前記吸着面を連通さ
せることで、従来のような、スピンドル外部に引き出す
配管を不要とし、吸着面の真空到達度、真空到達時間を
改善したものである。
を解決するために、ハウジング内に軸受隙間を介して回
転軸を設け、この軸受隙間に圧縮気体を導入して、ハウ
ジングに対して回転軸を非接触で支持する静圧気体軸受
スピンドルにおいて、回転軸に被加工物または被検査物
を吸着するための吸着面を有し、前記ハウジングの内部
に圧縮気体の流れによって負圧を発生させる負圧発生器
を設け、この負圧発生器の負圧部と前記吸着面を連通さ
せることで、従来のような、スピンドル外部に引き出す
配管を不要とし、吸着面の真空到達度、真空到達時間を
改善したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】この発明にかかる静圧気体軸受ス
ピンドルの第１の実施形態を図１に示す。
ピンドルの第１の実施形態を図１に示す。
【００１２】軸受スリーブ１は、それぞれ内径に固定側
ジャーナル軸受面２、端面に固定側スラスト軸受面３を
持ち、ハウジング４に固定されている。回転軸５と２個
のスラスト板６、７は、一体に固定され、回転部を構成
している。
ジャーナル軸受面２、端面に固定側スラスト軸受面３を
持ち、ハウジング４に固定されている。回転軸５と２個
のスラスト板６、７は、一体に固定され、回転部を構成
している。
【００１３】回転軸５の外径面は、ジャーナル軸受面２
に、スラスト板６、７の端面は、スラスト軸受面３に、
それぞれ微小な軸受隙間を介して対向し、回転側の軸受
面を構成している。
に、スラスト板６、７の端面は、スラスト軸受面３に、
それぞれ微小な軸受隙間を介して対向し、回転側の軸受
面を構成している。
【００１４】軸受給気口８から圧縮気体を供給すると、
圧縮気体は軸受給気通路９および各軸受面に設けた絞り
穴１０、１１を通って軸受隙間に流入し、回転部を固定
部に対して非接触で支持する。
圧縮気体は軸受給気通路９および各軸受面に設けた絞り
穴１０、１１を通って軸受隙間に流入し、回転部を固定
部に対して非接触で支持する。
【００１５】モータロータ１２は、回転軸５に一体に取
付けられ、回転角度検出器１３から得られる信号によっ
て、回転部を精密に回転駆動する。
付けられ、回転角度検出器１３から得られる信号によっ
て、回転部を精密に回転駆動する。
【００１６】図２は、負圧発生器１４の拡大図である。
負圧発生器１４は、ハウジング４にＯリング（図示せ
ず）を介してノズル１９とディフューザ２０を嵌合した
構造であり、ディフューザ２０の端部には、消音フィル
タ２１が設置されている。
負圧発生器１４は、ハウジング４にＯリング（図示せ
ず）を介してノズル１９とディフューザ２０を嵌合した
構造であり、ディフューザ２０の端部には、消音フィル
タ２１が設置されている。
【００１７】ノズル１９に負圧発生器給気口１５から圧
縮気体を供給すると、ノズル１９からディフューザ２０
に向かって圧縮気体が噴出し、ノズル１９の噴出口の周
囲に負圧部２２が発生する。この負圧部２２は、軸受隙
間と同程度の微小隙間による非接触シール部を介して吸
引通路１６および吸引溝１７と連通しており、吸引溝１
７を負圧にすることでスラスト板６上に載せる被加工物
または被検査物を吸着する。
縮気体を供給すると、ノズル１９からディフューザ２０
に向かって圧縮気体が噴出し、ノズル１９の噴出口の周
囲に負圧部２２が発生する。この負圧部２２は、軸受隙
間と同程度の微小隙間による非接触シール部を介して吸
引通路１６および吸引溝１７と連通しており、吸引溝１
７を負圧にすることでスラスト板６上に載せる被加工物
または被検査物を吸着する。
【００１８】負圧発生器１４に供給された圧縮気体は負
圧発生器１４の内部を通過した後、排気通路１８を通っ
てハウジング外へ流出される。
圧発生器１４の内部を通過した後、排気通路１８を通っ
てハウジング外へ流出される。
【００１９】この実施形態によれば、スラスト板６の上
面の吸着面と負圧発生器１４の距離を短くでき、これに
より、吸着面と負圧発生器１４の間の管路抵抗を小さく
することができるので、吸着面の真空到達度を高めるこ
とができ、また、吸着面と負圧発生器の管路内容積を小
さくすることができるので、真空到達時間を短くでき
る。
面の吸着面と負圧発生器１４の距離を短くでき、これに
より、吸着面と負圧発生器１４の間の管路抵抗を小さく
することができるので、吸着面の真空到達度を高めるこ
とができ、また、吸着面と負圧発生器の管路内容積を小
さくすることができるので、真空到達時間を短くでき
る。
【００２０】その結果、ワークの吸着固定をより一層確
実なものとすることができ、工程のサイクルタイムを短
くできる。
実なものとすることができ、工程のサイクルタイムを短
くできる。
【００２１】また、スピンドルの外部に真空発生装置を
設置しなくても済むため、省スペース化にもなる。
設置しなくても済むため、省スペース化にもなる。
【００２２】この発明にかかる静圧気体軸受スピンドル
の第２の実施形態を図３、図４に示す。
の第２の実施形態を図３、図４に示す。
【００２３】図３、図４では、負圧発生器２４を回転軸
２３に内蔵している。
２３に内蔵している。
【００２４】負圧発生器２４のノズルは、負圧発生器給
気通路２５および軸受隙間と同程度の微小隙間による非
接触シール部を介して負圧発生器給気口２６に連通して
いる。この負圧発生器給気口２６に圧縮気体を供給する
ことで、負圧発生器の負圧部と吸引通路２７を介して連
通している吸引溝２８を負圧にする。負圧発生器２４に
供給された圧縮気体は負圧発生器２４の内部を通過した
後、排気通路２９、３０を通ってハウジング外へ排出さ
れる。その他図１に示す実施形態と同一の構成要素につ
いては、同一の符号を附しその説明は省略する。
気通路２５および軸受隙間と同程度の微小隙間による非
接触シール部を介して負圧発生器給気口２６に連通して
いる。この負圧発生器給気口２６に圧縮気体を供給する
ことで、負圧発生器の負圧部と吸引通路２７を介して連
通している吸引溝２８を負圧にする。負圧発生器２４に
供給された圧縮気体は負圧発生器２４の内部を通過した
後、排気通路２９、３０を通ってハウジング外へ排出さ
れる。その他図１に示す実施形態と同一の構成要素につ
いては、同一の符号を附しその説明は省略する。
【００２５】この図３に示す実施形態では、負圧発生器
２４の負圧部と吸引溝２８との距離を極めて短くできる
ことから、前述の真空到達度、真空到達時間を改善でき
る。
２４の負圧部と吸引溝２８との距離を極めて短くできる
ことから、前述の真空到達度、真空到達時間を改善でき
る。
【００２６】また、図１に示す実施形態の場合、負圧発
生器１４の負圧部と吸引溝１７の間には、吸引通路の他
に非接触シール部があり、負圧発生器１４は非接触シー
ル隙間を通過する気体も吸引することになるため、完全
に密閉された空間を吸引する場合に比べて、真空到達度
は低くなり、真空到達時間は長くなる。これに対し、図
３に示す実施形態では、負圧発生器２４の負圧部と吸引
溝２８の間に非接触シールは存在しないため、図１の実
施形態の場合よりも、さらに真空到達度を高めることが
でき、真空到達時間を短くすることが可能である。
生器１４の負圧部と吸引溝１７の間には、吸引通路の他
に非接触シール部があり、負圧発生器１４は非接触シー
ル隙間を通過する気体も吸引することになるため、完全
に密閉された空間を吸引する場合に比べて、真空到達度
は低くなり、真空到達時間は長くなる。これに対し、図
３に示す実施形態では、負圧発生器２４の負圧部と吸引
溝２８の間に非接触シールは存在しないため、図１の実
施形態の場合よりも、さらに真空到達度を高めることが
でき、真空到達時間を短くすることが可能である。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ハウ
ジング内に軸受隙間を介して回転軸を設け、この軸受隙
間に圧縮気体を導入して、ハウジングに対して回転軸を
非接触で支持する静圧気体軸受スピンドルにおいて、回
転軸に被加工物または被検査物を吸着するための吸着面
を有し、前記ハウジングまたは回転軸の内部に圧縮気体
の流れによって負圧を発生させる負圧発生器を設け、前
記負圧発生器の負圧部と前記吸着面を連通させることに
より、吸着面と負圧発生器の距離を短くできる。これに
より、吸着面と負圧発生器の管路抵抗を小さくすること
ができ、吸着面の真空到達度を高めることができるとと
もに、吸着面と負圧発生器の管路内容積を小さくするこ
とができ、真空到達時間を短くすることができる。
ジング内に軸受隙間を介して回転軸を設け、この軸受隙
間に圧縮気体を導入して、ハウジングに対して回転軸を
非接触で支持する静圧気体軸受スピンドルにおいて、回
転軸に被加工物または被検査物を吸着するための吸着面
を有し、前記ハウジングまたは回転軸の内部に圧縮気体
の流れによって負圧を発生させる負圧発生器を設け、前
記負圧発生器の負圧部と前記吸着面を連通させることに
より、吸着面と負圧発生器の距離を短くできる。これに
より、吸着面と負圧発生器の管路抵抗を小さくすること
ができ、吸着面の真空到達度を高めることができるとと
もに、吸着面と負圧発生器の管路内容積を小さくするこ
とができ、真空到達時間を短くすることができる。
【００２８】その結果、ワークの吸着固定をより一層確
実なものとすることができ、工程のサイクルタイムを短
くできる。
実なものとすることができ、工程のサイクルタイムを短
くできる。
【００２９】また、スピンドルの外部に真空発生装置を
設置しなくても済むため、省スペース化にもなる。
設置しなくても済むため、省スペース化にもなる。
【図１】この発明に係る静圧気体軸受装置の第１の実施
形態を示す断面図
形態を示す断面図
【図２】負圧発生器の拡大図
【図３】この発明に係る静圧気体軸受装置の第２の実施
形態を示す断面図
形態を示す断面図
【図４】この発明に係る静圧気体軸受装置の第２の実施
形態を示す別の断面図
形態を示す別の断面図
【図５】従来の静圧気体軸受装置の断面図
１ 軸受スリーブ ２ 固定側ジャーナル軸受面 ３ 固定側スラスト軸受面 ４、３１ ハウジング ５、２３、３２ 回転軸 ６、７ スラスト板 ８ 軸受給気口 ９ 軸受給気通路 １０、１１ 絞り穴 １２ モータロータ １３ 回転角度検出器 １４、２４ 負圧発生器 １５、２６ 負圧発生器給気口 １６、２７、３５ 吸引通路 １７、２８、３４ 吸引溝 １８、２９、３０ 排気通路 ２５ 負圧発生器給気通路 ３３ 吸着面 ３６ 吸引口 ３７ 配管 ３８ 真空発生装置
Claims (2)
- 【請求項１】 ハウジング内に軸受隙間を介して回転軸
を設け、この軸受隙間に圧縮気体を導入して、ハウジン
グに対して回転軸を非接触で支持する静圧気体軸受スピ
ンドルにおいて、 回転軸に被加工物または被検査物を吸着するための吸着
面を有し、前記ハウジングの内部に圧縮気体の流れによ
って負圧を発生させる負圧発生器を設け、前記負圧発生
器の負圧部と前記吸着面を連通させたことを特徴とする
静圧気体軸受スピンドル。 - 【請求項２】 ハウジング内に軸受隙間を介して回転軸
を設け、この軸受隙間に圧縮気体を導入して、ハウジン
グに対して回転軸を非接触で支持する静圧気体軸受スピ
ンドルにおいて、 回転軸に被加工物または被検査物を吸着するための吸着
面を有し、前記回転軸の内部に圧縮気体の流れによって
負圧を発生させる負圧発生器を設け、前記負圧発生器の
負圧部と前記吸着面を連通させたことを特徴とする静圧
気体軸受スピンドル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000258977A JP2002066854A (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 静圧気体軸受スピンドル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000258977A JP2002066854A (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 静圧気体軸受スピンドル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002066854A true JP2002066854A (ja) | 2002-03-05 |
Family
ID=18747206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000258977A Pending JP2002066854A (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 静圧気体軸受スピンドル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002066854A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2009012120A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Toshiba Mach Co Ltd | 旋回テーブル装置 |
| CN102717102A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 无锡机床股份有限公司 | 工作台电主轴结构 |
| CN106640971A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-05-10 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 一种静压气体止推轴承 |
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| JP2018015825A (ja) * | 2016-07-26 | 2018-02-01 | 株式会社ディスコ | 加工装置 |
| KR101854647B1 (ko) | 2017-10-19 | 2018-05-03 | 김재성 | 에어베어링을 이용한 흡착 또는 비접촉 부상 구조를 갖는 진공회전 테이블 |
| KR20180056961A (ko) * | 2016-11-21 | 2018-05-30 | 세메스 주식회사 | 기판 지지 부재 및 이를 구비하는 프로브 스테이션 |
| KR101875360B1 (ko) | 2018-02-27 | 2018-07-05 | 김종민 | 회전저항 감소와 균일한 압력 분포가 가능한 에어베어링이 구성된 턴테이블 |
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| WO2022153737A1 (ja) * | 2021-01-14 | 2022-07-21 | Ntn株式会社 | スピンドル装置 |
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2000
- 2000-08-29 JP JP2000258977A patent/JP2002066854A/ja active Pending
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| KR101917432B1 (ko) | 2016-11-21 | 2018-11-09 | 세메스 주식회사 | 기판 지지 부재 및 이를 구비하는 프로브 스테이션 |
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