JP2003021142A - エアーベアリングを用いた駆動装置 - Google Patents
エアーベアリングを用いた駆動装置Info
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、コスト低減を図りつつ駆動
の高精度化及び安定化を図ることのできるエアーベアリ
ングを用いた駆動装置を提供することにある。 【解決手段】 基部１１２と運動部１１６間にエアー膜
による空間を形成するエアーベアリングを備えた駆動装
置において、該基部１１２に設けられ、エアー１２６を
該運動部１１６に吹出し、該運動部１１６に浮上力を作
用させる吹出口１７０と、該吹出口１７０にエアー１２
６を供給する供給手段１７２と、該運動部１１６を該基
部１１２方向に吸引し、該運動部１１６に吸引力を作用
させる吸引口１７６と、該吸引口１７６を介して該基部
１１２方向に該運動部１１６を吸引する吸引手段１７８
と、該吹出口１７０からのエアーの吹出しによる浮上力
と該吸引口１７６の吸引力を調整する調整手段１７４，
１８０と、を備えたことを特徴とするエアーベアリング
を用いた駆動装置１１０。
の高精度化及び安定化を図ることのできるエアーベアリ
ングを用いた駆動装置を提供することにある。 【解決手段】 基部１１２と運動部１１６間にエアー膜
による空間を形成するエアーベアリングを備えた駆動装
置において、該基部１１２に設けられ、エアー１２６を
該運動部１１６に吹出し、該運動部１１６に浮上力を作
用させる吹出口１７０と、該吹出口１７０にエアー１２
６を供給する供給手段１７２と、該運動部１１６を該基
部１１２方向に吸引し、該運動部１１６に吸引力を作用
させる吸引口１７６と、該吸引口１７６を介して該基部
１１２方向に該運動部１１６を吸引する吸引手段１７８
と、該吹出口１７０からのエアーの吹出しによる浮上力
と該吸引口１７６の吸引力を調整する調整手段１７４，
１８０と、を備えたことを特徴とするエアーベアリング
を用いた駆動装置１１０。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエアーベアリングを
用いた駆動装置、特に基部と運動部間にエアーベアリン
グにより形成されるエアー膜による空間の制御機構に関
する。
用いた駆動装置、特に基部と運動部間にエアーベアリン
グにより形成されるエアー膜による空間の制御機構に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば円柱、円筒等の被測定
回転物について、真円度、同心度あるいは同軸度などの
真円度に関する各種データを採取するため、真円度測定
機が周知である。真円度測定機においては、回転テーブ
ル上に被測定物を載置し、回転テーブルにより被測定物
を回転させつつ、被測定物の表面形状を検出ヘッドで検
出することで、被測定物の表面形状を集積し、真円度を
測定、算出している。例えば、前記真円度測定機の回転
テーブルの回転運動、検出ヘッドの送り移動等の直線運
動をはじめ、様々な精密駆動装置には、ボールベアリン
グ等に比較し摩擦抵抗、発熱、回転振動等が極めて少な
いエアーベアリングが多用されている（特開平２０００
−１２０６８６号公報、特開平２０００−３４８４２９
号公報等）。
回転物について、真円度、同心度あるいは同軸度などの
真円度に関する各種データを採取するため、真円度測定
機が周知である。真円度測定機においては、回転テーブ
ル上に被測定物を載置し、回転テーブルにより被測定物
を回転させつつ、被測定物の表面形状を検出ヘッドで検
出することで、被測定物の表面形状を集積し、真円度を
測定、算出している。例えば、前記真円度測定機の回転
テーブルの回転運動、検出ヘッドの送り移動等の直線運
動をはじめ、様々な精密駆動装置には、ボールベアリン
グ等に比較し摩擦抵抗、発熱、回転振動等が極めて少な
いエアーベアリングが多用されている（特開平２０００
−１２０６８６号公報、特開平２０００−３４８４２９
号公報等）。
【０００３】一般に、図１に示されるようなエアーベア
リングを用いた回転駆動装置１０では、ステータ（基
部）１２、ロータ１４と、上板（運動部）１６と、下板
１８を備える。ロータ１４は上板１６、下板１８が一体
化され、ステータ１２に支えられる。そして、上板１６
下面とステータ１２上面間のエアー膜による空間２０及
びステータ１２下面と下板１８上面間のエアー膜による
空間２２（上下面）、ロータ１４外径面とステータ１２
内径面間のエアー膜による空間（内径面）２４の３方向
にエアー２６を供給することにより、エアー膜による空
間を形成し、ステータ１２に対してロータ１４を上板１
６及び下板１８と共に、滑らかに回転運動することがで
きる。
リングを用いた回転駆動装置１０では、ステータ（基
部）１２、ロータ１４と、上板（運動部）１６と、下板
１８を備える。ロータ１４は上板１６、下板１８が一体
化され、ステータ１２に支えられる。そして、上板１６
下面とステータ１２上面間のエアー膜による空間２０及
びステータ１２下面と下板１８上面間のエアー膜による
空間２２（上下面）、ロータ１４外径面とステータ１２
内径面間のエアー膜による空間（内径面）２４の３方向
にエアー２６を供給することにより、エアー膜による空
間を形成し、ステータ１２に対してロータ１４を上板１
６及び下板１８と共に、滑らかに回転運動することがで
きる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
エアーベアリングを用いた駆動装置では、一般に全ての
基部と運動部間にエアー膜による空間を形成している。
例えば、前記図１に示した回転駆動装置１０では、エア
ーの噴出す方向が前記上下面２０，２２、及び内径面２
４の３方向となる。そして、各基部と運動部間にエアー
膜による空間を一定に保ってロータ１４を上板１６及び
下板１８と共に高精度に回転するためには、前記上下面
２０，２２、及び内径面２４の全てに対して、例えば、
以下に示すような非常に厳しい幾何学精度が要求され
る。現状の幾何学精度として、例えば、ステータ１２に
は上下面平面度、平面間平行度、内径軸と平面の直角
度、内径円筒度等が要求される。ロータ１４には上下面
平面度、平面間平行度、外径軸と平面の直角度、外径円
筒度等が要求される。上板１６には上下面平面度、下板
１８には上面平面度等が要求される。
エアーベアリングを用いた駆動装置では、一般に全ての
基部と運動部間にエアー膜による空間を形成している。
例えば、前記図１に示した回転駆動装置１０では、エア
ーの噴出す方向が前記上下面２０，２２、及び内径面２
４の３方向となる。そして、各基部と運動部間にエアー
膜による空間を一定に保ってロータ１４を上板１６及び
下板１８と共に高精度に回転するためには、前記上下面
２０，２２、及び内径面２４の全てに対して、例えば、
以下に示すような非常に厳しい幾何学精度が要求され
る。現状の幾何学精度として、例えば、ステータ１２に
は上下面平面度、平面間平行度、内径軸と平面の直角
度、内径円筒度等が要求される。ロータ１４には上下面
平面度、平面間平行度、外径軸と平面の直角度、外径円
筒度等が要求される。上板１６には上下面平面度、下板
１８には上面平面度等が要求される。
【０００５】しかしながら、前述のような非常に厳しい
幾何学精度を満たすためには、加工、仕上げが非常に大
変であり、コストがかかるので、駆動の高精度及び安定
化を損なうことなく、コストの低減が強く望まれてい
た。さらに、上板１６に載置されて真円度を測定される
被測定回転物の、回転中心と重心が一致していない場合
は、回転する上板１６に対して偏心荷重がかかり、被測
定回転物の回転に伴って上板１６下面とステータ１２上
面との間のエアー膜の厚みが変化する。そのために被測
定回転物の回転中心軸に傾きを生じて精度の高い真円度
測定が難しいという課題があった。本発明は前記従来技
術の課題に鑑みなされたものであり、その目的はコスト
低減を図りつつ駆動の高精度化及び安定化を図ることの
できるエアーベアリングを用いた駆動装置を提供するこ
とにある。
幾何学精度を満たすためには、加工、仕上げが非常に大
変であり、コストがかかるので、駆動の高精度及び安定
化を損なうことなく、コストの低減が強く望まれてい
た。さらに、上板１６に載置されて真円度を測定される
被測定回転物の、回転中心と重心が一致していない場合
は、回転する上板１６に対して偏心荷重がかかり、被測
定回転物の回転に伴って上板１６下面とステータ１２上
面との間のエアー膜の厚みが変化する。そのために被測
定回転物の回転中心軸に傾きを生じて精度の高い真円度
測定が難しいという課題があった。本発明は前記従来技
術の課題に鑑みなされたものであり、その目的はコスト
低減を図りつつ駆動の高精度化及び安定化を図ることの
できるエアーベアリングを用いた駆動装置を提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明にかかるエアーベアリングを用いた駆動装置
は、回転運動または直線運動をする運動部と、該運動部
を支える基部と、該基部と運動部間にエアー膜による空
間を形成し、該エアー膜による空間を介して該基部に該
運動部を支えるエアーベアリングと、を備えた駆動装置
において、吹出口と、供給手段と、吸引口と、吸引手段
と、調節手段と、を備えることを特徴とする。ここで、
前記吹出口は、前記基部に、前記運動部に対向して設け
られ、前記エアー膜による空間を形成するエアーを該運
動部に吹き出し、該運動部に浮上力を作用させる。ま
た、前記供給手段は、前記吹出口にエアーを供給する。
前記吸引口は、前記基部に、前記運動部に対向して設け
られ、前記運動部を前記基部方向に吸引し、該運動部に
吸引力を作用させる。前記吸引手段は、前記吸引口を介
して前記基部方向に前記運動部を吸引する。前記調節手
段は、前記吹出口からのエアーの吹き出しによる浮上力
と前記吸引口の吸引力を調節する。
に本発明にかかるエアーベアリングを用いた駆動装置
は、回転運動または直線運動をする運動部と、該運動部
を支える基部と、該基部と運動部間にエアー膜による空
間を形成し、該エアー膜による空間を介して該基部に該
運動部を支えるエアーベアリングと、を備えた駆動装置
において、吹出口と、供給手段と、吸引口と、吸引手段
と、調節手段と、を備えることを特徴とする。ここで、
前記吹出口は、前記基部に、前記運動部に対向して設け
られ、前記エアー膜による空間を形成するエアーを該運
動部に吹き出し、該運動部に浮上力を作用させる。ま
た、前記供給手段は、前記吹出口にエアーを供給する。
前記吸引口は、前記基部に、前記運動部に対向して設け
られ、前記運動部を前記基部方向に吸引し、該運動部に
吸引力を作用させる。前記吸引手段は、前記吸引口を介
して前記基部方向に前記運動部を吸引する。前記調節手
段は、前記吹出口からのエアーの吹き出しによる浮上力
と前記吸引口の吸引力を調節する。
【０００７】本発明によれば、運動部と基部の間のエア
ー膜の厚みを吹出口と吸引口によって調節することとし
たため、エアーベアリングの構造寸法を大型化すること
なく、エアー膜の厚みの調節を精密に行うことが容易と
なる。本発明はさらに、前記運動部は円柱状の外形を有
するロータと該ロータの軸心に直交する運動平面部を備
えると共に、前記基部は前記運動平面部に対向配置され
るスラスト平面部を備え、前記吹出口と前記吸引口は前
記スラスト平面部に設けられ、前記運動平面部は、前記
スラスト平面部に対して前記エアー膜により、一定高さ
に浮上することが好適である。
ー膜の厚みを吹出口と吸引口によって調節することとし
たため、エアーベアリングの構造寸法を大型化すること
なく、エアー膜の厚みの調節を精密に行うことが容易と
なる。本発明はさらに、前記運動部は円柱状の外形を有
するロータと該ロータの軸心に直交する運動平面部を備
えると共に、前記基部は前記運動平面部に対向配置され
るスラスト平面部を備え、前記吹出口と前記吸引口は前
記スラスト平面部に設けられ、前記運動平面部は、前記
スラスト平面部に対して前記エアー膜により、一定高さ
に浮上することが好適である。
【０００８】本発明によれば、特に運動部のスラスト方
向の浮上高さが制御されて非接触位置決めが容易とな
る。本発明はまた、前記スラスト平面部は１個所のみで
あることが好適である。
向の浮上高さが制御されて非接触位置決めが容易とな
る。本発明はまた、前記スラスト平面部は１個所のみで
あることが好適である。
【０００９】本発明によれば、エアーベアリングを用い
た駆動装置において、高精度加工を必要とする個所を少
なくすることができるので、熟練工でなくとも加工が可
能となり、駆動装置の回転精度を犠牲にすることなく、
加工コストの低減が可能となる。本発明はさらに、前記
基部は前記ロータをラジアル方向に支える内筒部を備
え、前記吹出口を該内筒部に設けられ、前記ロータを前
記内筒部の中心部に位置決めされることが好適である。
た駆動装置において、高精度加工を必要とする個所を少
なくすることができるので、熟練工でなくとも加工が可
能となり、駆動装置の回転精度を犠牲にすることなく、
加工コストの低減が可能となる。本発明はさらに、前記
基部は前記ロータをラジアル方向に支える内筒部を備
え、前記吹出口を該内筒部に設けられ、前記ロータを前
記内筒部の中心部に位置決めされることが好適である。
【００１０】本発明によれば、ロータを基部内筒部の中
心に非接触位置決めできるので、エアーベアリングを用
いた駆動装置のラジアル軸受とスラスト軸受を一体化で
き、駆動装置の小型化が可能となる。本発明はまた、少
なくとも前記吹出口と前記吸引口の何れかは、溝状であ
ることが好適である。
心に非接触位置決めできるので、エアーベアリングを用
いた駆動装置のラジアル軸受とスラスト軸受を一体化で
き、駆動装置の小型化が可能となる。本発明はまた、少
なくとも前記吹出口と前記吸引口の何れかは、溝状であ
ることが好適である。
【００１１】本発明によれば、基部と運動部間のエアー
膜の厚さの制御が容易になって厚さの変動を減少させる
ことが出来るので、駆動装置の精度を高めることが出来
る。本発明はさらに、前記運動部は前記基部からの抜け
止め部を更に備えることが好ましい。
膜の厚さの制御が容易になって厚さの変動を減少させる
ことが出来るので、駆動装置の精度を高めることが出来
る。本発明はさらに、前記運動部は前記基部からの抜け
止め部を更に備えることが好ましい。
【００１２】本発明によれば、運搬中などにおける不慮
の事故を未然に防止することが出来る。本発明はまた、
前記駆動装置は真円度測定機の回転テーブルに用いられ
ることが好適である。
の事故を未然に防止することが出来る。本発明はまた、
前記駆動装置は真円度測定機の回転テーブルに用いられ
ることが好適である。
【００１３】本発明によれば、高精度の回転駆動機構を
備えた真円度測定機を低コストで実現できる利点があ
る。本発明はさらに、前記基部と運動部間のエアー膜に
よる空間が平行で及び所定厚となるように、前記運動部
に浮上力及び吸引力を作用させた状態で、該運動部に作
用する浮上力と吸引力のバランスの調整を前記調整手段
に行わせる制御手段を更に備え、前記吹出口及び吸引口
の少なくとも何れか一方は、前記基部に複数配置され、
前記調整手段は、前記基部に複数配置された前記吹出口
及び吸引口の少なくとも何れか一方の、前記浮上力及び
吸引力の少なくとも何れか一方を個々に調節し、前記制
御手段は、前記基部と運動部間のエアー膜による空間が
平行で及び所定厚となるように、前記運動部に浮上力及
び吸引力を作用させた状態で前記基部に複数配置された
各口での、前記浮上力及び吸引力の少なくとも何れか一
方を個々に前記調節手段に調節させることが好適であ
る。ここにいうエアー膜による空間が平行で及び所定厚
となるようにとは、例えば基部に対する運動部の高さ調
節は勿論、基部に対する運動部の角度調節を行い、該エ
アー膜による空間の平面間平行度等を調節することい
う。
備えた真円度測定機を低コストで実現できる利点があ
る。本発明はさらに、前記基部と運動部間のエアー膜に
よる空間が平行で及び所定厚となるように、前記運動部
に浮上力及び吸引力を作用させた状態で、該運動部に作
用する浮上力と吸引力のバランスの調整を前記調整手段
に行わせる制御手段を更に備え、前記吹出口及び吸引口
の少なくとも何れか一方は、前記基部に複数配置され、
前記調整手段は、前記基部に複数配置された前記吹出口
及び吸引口の少なくとも何れか一方の、前記浮上力及び
吸引力の少なくとも何れか一方を個々に調節し、前記制
御手段は、前記基部と運動部間のエアー膜による空間が
平行で及び所定厚となるように、前記運動部に浮上力及
び吸引力を作用させた状態で前記基部に複数配置された
各口での、前記浮上力及び吸引力の少なくとも何れか一
方を個々に前記調節手段に調節させることが好適であ
る。ここにいうエアー膜による空間が平行で及び所定厚
となるようにとは、例えば基部に対する運動部の高さ調
節は勿論、基部に対する運動部の角度調節を行い、該エ
アー膜による空間の平面間平行度等を調節することい
う。
【００１４】本発明によれば、上板に載置される被測定
回転物の、回転中心と重心が一致していない場合に、回
転する上板に対して偏心荷重がかかっても、被測定回転
物の回転に伴って上板下面とステータ上面との間のエア
ー膜の厚みが一定に制御されるので、そのため被測定回
転物の回転中心軸に傾きを生じず精度の高い回転が可能
となる。本発明はまた、前記制御装置は、前記ロータの
軸心を中心とする同心円上に配置されて前記スラスト平
面部に対する前記運動平面部の浮上高さを測定する複数
の隙間センサーを含むことが好適である。
回転物の、回転中心と重心が一致していない場合に、回
転する上板に対して偏心荷重がかかっても、被測定回転
物の回転に伴って上板下面とステータ上面との間のエア
ー膜の厚みが一定に制御されるので、そのため被測定回
転物の回転中心軸に傾きを生じず精度の高い回転が可能
となる。本発明はまた、前記制御装置は、前記ロータの
軸心を中心とする同心円上に配置されて前記スラスト平
面部に対する前記運動平面部の浮上高さを測定する複数
の隙間センサーを含むことが好適である。
【００１５】本発明によれば、スラスト平面部に対する
運動平面部の浮上高さを精密に測定できるので、運動平
面部の傾きをより精密に計算でき、浮上高さの制御をよ
り精密に行うことが可能となって、より精度の高い回転
が可能となる。本発明はまた、前記制御装置は、少なく
とも一つの前記吸引力センサーを含むことが好適であ
る。
運動平面部の浮上高さを精密に測定できるので、運動平
面部の傾きをより精密に計算でき、浮上高さの制御をよ
り精密に行うことが可能となって、より精度の高い回転
が可能となる。本発明はまた、前記制御装置は、少なく
とも一つの前記吸引力センサーを含むことが好適であ
る。
【００１６】本発明によれば、吸引口から吸引を行うた
めの引出配管内の負圧を測定するセンサーを設け、この
負圧が一定となるように吸引力を調整すれば被測定物の
重量にかかわらずスラスト平面部に対する運動平面部の
浮上高さを一定にすることができる。
めの引出配管内の負圧を測定するセンサーを設け、この
負圧が一定となるように吸引力を調整すれば被測定物の
重量にかかわらずスラスト平面部に対する運動平面部の
浮上高さを一定にすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図２には本発明の一実施形態にか
かるエアーベアリングを用いた駆動装置を、真円度測定
機の回転テーブルの回転駆動に適用した概略構成が示さ
れている。同図に示す真円度測定機１５０は、本体部１
５２と、電装部１５４と、コンピュータ１５６を備え
る。本体部１５２の基台１５８の上には、本実施形態に
かかるエアーベアリングを用いた駆動装置１１０を介し
て回転テーブル１６０が設けられ、この回転テーブル１
６０上に被測定物１６２が載置される。コンピュータ１
５６からの駆動指令は電装部１５４に入力され、一定速
度で回転テーブル１６０を回転する。この回転速度は回
転テーブル１６０下方のロータリーエンコーダ（図示省
略）で逐次検出され、デジタル信号としてコンピュータ
１５６に入力される。
かるエアーベアリングを用いた駆動装置を、真円度測定
機の回転テーブルの回転駆動に適用した概略構成が示さ
れている。同図に示す真円度測定機１５０は、本体部１
５２と、電装部１５４と、コンピュータ１５６を備え
る。本体部１５２の基台１５８の上には、本実施形態に
かかるエアーベアリングを用いた駆動装置１１０を介し
て回転テーブル１６０が設けられ、この回転テーブル１
６０上に被測定物１６２が載置される。コンピュータ１
５６からの駆動指令は電装部１５４に入力され、一定速
度で回転テーブル１６０を回転する。この回転速度は回
転テーブル１６０下方のロータリーエンコーダ（図示省
略）で逐次検出され、デジタル信号としてコンピュータ
１５６に入力される。
【００１８】一方、形状の凹凸を測定する検出ヘッド１
６４からの変位検出信号は、電装部１５４でデジタル信
号に変換され逐次、コンピュータ１５６に入力される。
検出ヘッド１６４にはスタイラス１６６が取り付けられ
ており、このスタイラス１６６は検出ヘッド１６４に対
して、例えば回転テーブル１６０の半径方向へ常に付勢
されている。測定の際には、このスタイラス１６６の先
端を被測定物１６２に接触させた状態で、被測定物１６
２を回転テーブル１６０により回転させると、被測定物
１６２の形状の凹凸によるスタイラス１６６の変位量が
検出器ヘッド１６４により検出される。検出ヘッド１６
４からの変位検出信号は、ロータリーエンコーダからの
回転角度の検出信号と共にコンピュータ１５６に記憶さ
れる。測定データは適宜、例えば最小自乗法、最小領域
法等により真円度計算、同軸度計算等が行われる。
６４からの変位検出信号は、電装部１５４でデジタル信
号に変換され逐次、コンピュータ１５６に入力される。
検出ヘッド１６４にはスタイラス１６６が取り付けられ
ており、このスタイラス１６６は検出ヘッド１６４に対
して、例えば回転テーブル１６０の半径方向へ常に付勢
されている。測定の際には、このスタイラス１６６の先
端を被測定物１６２に接触させた状態で、被測定物１６
２を回転テーブル１６０により回転させると、被測定物
１６２の形状の凹凸によるスタイラス１６６の変位量が
検出器ヘッド１６４により検出される。検出ヘッド１６
４からの変位検出信号は、ロータリーエンコーダからの
回転角度の検出信号と共にコンピュータ１５６に記憶さ
れる。測定データは適宜、例えば最小自乗法、最小領域
法等により真円度計算、同軸度計算等が行われる。
【００１９】ところで、例えば、真円度測定機１５０の
回転テーブル１６０の精密な回転運動には、摩擦抵抗、
発熱、回転振動等が極めて少ないエアーベアリングを用
いた駆動装置が一般に用いられる。エアーベアリングを
用いた駆動装置１１０は、例えば図３に示すように本体
部１５２の回転テーブル１６０の下部に設置されてい
る。エアーベアリングを用いた回転テーブルの回転精度
は非常に高精度が要求される。その実現には例えば、各
基部と運動部に非常に厳しい幾何学精度が要求される
が、その加工、仕上げは非常に大変であり、コストがか
かる。そこで、本実施形態では、コストのかかる幾何学
精度の要求絶対数を減らすために、図４〜５に示すよう
な自己吸引浮上型エアーベアリングを用い、例えば平面
間平行度を従来の部品の加工、仕上げで引出すことに代
えて、自己吸引浮上型エアーベアリングのエアー膜によ
る空間の一定制御で調節している。図４は本実施形態の
エアーベアリングの縦断面図及びそれを用いた駆動装置
の概略構成、図５は本実施形態のエアーベアリングのエ
アー吹出口及び吸引口を上方より見た図である。
回転テーブル１６０の精密な回転運動には、摩擦抵抗、
発熱、回転振動等が極めて少ないエアーベアリングを用
いた駆動装置が一般に用いられる。エアーベアリングを
用いた駆動装置１１０は、例えば図３に示すように本体
部１５２の回転テーブル１６０の下部に設置されてい
る。エアーベアリングを用いた回転テーブルの回転精度
は非常に高精度が要求される。その実現には例えば、各
基部と運動部に非常に厳しい幾何学精度が要求される
が、その加工、仕上げは非常に大変であり、コストがか
かる。そこで、本実施形態では、コストのかかる幾何学
精度の要求絶対数を減らすために、図４〜５に示すよう
な自己吸引浮上型エアーベアリングを用い、例えば平面
間平行度を従来の部品の加工、仕上げで引出すことに代
えて、自己吸引浮上型エアーベアリングのエアー膜によ
る空間の一定制御で調節している。図４は本実施形態の
エアーベアリングの縦断面図及びそれを用いた駆動装置
の概略構成、図５は本実施形態のエアーベアリングのエ
アー吹出口及び吸引口を上方より見た図である。
【００２０】すなわち、本実施形態にかかるエアーベア
リングを用いた駆動装置１１０は、エアー膜による空間
制御機構をステータ１１２（基部）上面（スラスト平面
部）と上板（運動部）１１６下面（ロータ１１４の軸心
に直交する運動平面部）間のエアー膜による空間に設け
ており、このためにエアーの吹き出し方向を、内径面及
び上面方向としている。ステータ１１２の上面には、同
心円上に所定間隔で複数のエアー吹出口１７０ａ〜１７
０ｈを設けている。またエアー供給配管１７１と、エア
ー供給手段（供給手段）１７２と、エアー調節手段（調
節手段）１７４と、コンピュータ（制御手段）１５２を
備える。
リングを用いた駆動装置１１０は、エアー膜による空間
制御機構をステータ１１２（基部）上面（スラスト平面
部）と上板（運動部）１１６下面（ロータ１１４の軸心
に直交する運動平面部）間のエアー膜による空間に設け
ており、このためにエアーの吹き出し方向を、内径面及
び上面方向としている。ステータ１１２の上面には、同
心円上に所定間隔で複数のエアー吹出口１７０ａ〜１７
０ｈを設けている。またエアー供給配管１７１と、エア
ー供給手段（供給手段）１７２と、エアー調節手段（調
節手段）１７４と、コンピュータ（制御手段）１５２を
備える。
【００２１】そして、各エアー吹出口１７０ａ〜１７０
ｈとエアー調節手段１７４間がエアー供給配管１７１で
接続され、エアー調節手段１７４とエアー供給手段１７
２がエアー供給配管１７１で接続されている。このた
め、エアー供給手段１７２からのエアー１２６は、エア
ー供給配管１７１によりエアー調節手段１７４を介して
各エアー吹出口１７０ａ〜１７０ｈに供給されている。
ｈとエアー調節手段１７４間がエアー供給配管１７１で
接続され、エアー調節手段１７４とエアー供給手段１７
２がエアー供給配管１７１で接続されている。このた
め、エアー供給手段１７２からのエアー１２６は、エア
ー供給配管１７１によりエアー調節手段１７４を介して
各エアー吹出口１７０ａ〜１７０ｈに供給されている。
【００２２】このエアー調節手段１７４には、コンピュ
ータ１５２が接続されており、コンピュータ１５２は、
各エアー吹出口１７０ａ〜１７０ｈからのエアーの吹出
量が、個別に調節可能となるようにエアー調節手段１７
４の動作を制御している。この各エアー吹出口１７０ａ
〜１７０ｈからのエアーの吹出量を調節することによ
り、上板１１６下面に作用する浮上力を各エアー吹出口
１７０ａ〜１７０ｈ毎に調節可能にしている。なお、ロ
ータ外径面とステータ内径面間（内径面）へのエアーの
吹出量は基本的に一定となっている。
ータ１５２が接続されており、コンピュータ１５２は、
各エアー吹出口１７０ａ〜１７０ｈからのエアーの吹出
量が、個別に調節可能となるようにエアー調節手段１７
４の動作を制御している。この各エアー吹出口１７０ａ
〜１７０ｈからのエアーの吹出量を調節することによ
り、上板１１６下面に作用する浮上力を各エアー吹出口
１７０ａ〜１７０ｈ毎に調節可能にしている。なお、ロ
ータ外径面とステータ内径面間（内径面）へのエアーの
吹出量は基本的に一定となっている。
【００２３】また、本実施形態において、前述のように
エアー膜による空間制御機構をステータ１１２上面と上
板１１６下面間に設けているために、吸引方向を上面方
向にしており、略Ｏリング状の真空吸引溝（吸引口）１
７６をステータ１２６上面に、エアー吹出口１７０ａ〜
１７０ｈの内周側に設けている。また、引出配管１７７
と、真空発生手段（吸引手段）１７８と、吸引調節手段
（調節手段）１８０と、コンピュータ１５２（制御手
段）を備える。そして、真空吸引溝部１７６と吸引調節
手段１８０間が、１本或いは複数本の引出配管１７７で
接続され、吸引調節手段１８０と真空発生手段１７８が
引出配管１７７で接続されている。このため、真空発生
手段１７８による吸引は、引出配管１７７により吸引調
節手段１８０を介して真空吸引溝１７６に達する。
エアー膜による空間制御機構をステータ１１２上面と上
板１１６下面間に設けているために、吸引方向を上面方
向にしており、略Ｏリング状の真空吸引溝（吸引口）１
７６をステータ１２６上面に、エアー吹出口１７０ａ〜
１７０ｈの内周側に設けている。また、引出配管１７７
と、真空発生手段（吸引手段）１７８と、吸引調節手段
（調節手段）１８０と、コンピュータ１５２（制御手
段）を備える。そして、真空吸引溝部１７６と吸引調節
手段１８０間が、１本或いは複数本の引出配管１７７で
接続され、吸引調節手段１８０と真空発生手段１７８が
引出配管１７７で接続されている。このため、真空発生
手段１７８による吸引は、引出配管１７７により吸引調
節手段１８０を介して真空吸引溝１７６に達する。
【００２４】この吸引調節手段１８０にはコンピュータ
１５２が接続されており、コンピュータ１５２は、吸引
量が調節可能となるように、吸引調節手段１８０の動作
を制御している。真空吸引溝１７６からの吸引量を調節
することにより、上板１１６下面に作用する吸引力を調
節可能にしている。また、ステータ１１２上面には、ロ
ータ１１４の軸心を中心とする円上に相当する位置に１
２０度間隔で３個の静電容量式隙間センサー（図示省
略）が設置されており、上板１１６下面との距離が測定
される。この隙間センサーの出力はコンピュータ１５２
へ入力されて、３個所の隙間距離から、ステータ１１２
上面に対する上板１１６下面の傾きが計算される。この
結果、コンピュータ１５２はエアー調節手段１７４を制
御して、各エアー吹出口１７０ａ〜１７０ｈからのエア
ーの吹出量を個別に調節して、上板１１６の傾きを修正
する。これらの傾き修正動作は常時行われるので、上板
１１６が回転して傾きの方向が変化しても、その都度、
最適なエアー吹出量に調整されて傾き修正が行われる。
１５２が接続されており、コンピュータ１５２は、吸引
量が調節可能となるように、吸引調節手段１８０の動作
を制御している。真空吸引溝１７６からの吸引量を調節
することにより、上板１１６下面に作用する吸引力を調
節可能にしている。また、ステータ１１２上面には、ロ
ータ１１４の軸心を中心とする円上に相当する位置に１
２０度間隔で３個の静電容量式隙間センサー（図示省
略）が設置されており、上板１１６下面との距離が測定
される。この隙間センサーの出力はコンピュータ１５２
へ入力されて、３個所の隙間距離から、ステータ１１２
上面に対する上板１１６下面の傾きが計算される。この
結果、コンピュータ１５２はエアー調節手段１７４を制
御して、各エアー吹出口１７０ａ〜１７０ｈからのエア
ーの吹出量を個別に調節して、上板１１６の傾きを修正
する。これらの傾き修正動作は常時行われるので、上板
１１６が回転して傾きの方向が変化しても、その都度、
最適なエアー吹出量に調整されて傾き修正が行われる。
【００２５】この結果、本実施形態では、従来のように
平面間平行度の幾何学精度を部品の加工、仕上げにより
高めることなく、図６〜図７に示すように、コンピュー
タ１５２が、ステータ１１２上面と上板１１６下面間に
エアー膜による空間が平行で及び所定厚で形成されるよ
うに、上板１１６にエアー吹出口の浮上力及び真空吸引
溝の吸引力を作用させた状態で浮上力と吸引力のバラン
スを調節するように各調節手段の動作を制御するので、
上板１１６はステータ１１２に非接触で位置決めされ
る。したがって、ステータ１１２上面と上板１１６下面
間のエアー膜による空間を平行に及び所定厚に制御し、
ステータ１１２上面と上板１１６下面間の平面間平行度
を高めることができる。
平面間平行度の幾何学精度を部品の加工、仕上げにより
高めることなく、図６〜図７に示すように、コンピュー
タ１５２が、ステータ１１２上面と上板１１６下面間に
エアー膜による空間が平行で及び所定厚で形成されるよ
うに、上板１１６にエアー吹出口の浮上力及び真空吸引
溝の吸引力を作用させた状態で浮上力と吸引力のバラン
スを調節するように各調節手段の動作を制御するので、
上板１１６はステータ１１２に非接触で位置決めされ
る。したがって、ステータ１１２上面と上板１１６下面
間のエアー膜による空間を平行に及び所定厚に制御し、
ステータ１１２上面と上板１１６下面間の平面間平行度
を高めることができる。
【００２６】これにより、回転テーブルを高精度に安定
して回転駆動することができ、しかも従来のように平面
間平行度の幾何学精度を、コストのかかる部品の加工、
仕上げにより高める必要性がなくなる。例えば、図６
（Ａ）に示すようにステータ１１２に対し上板１１６が
所望高さ（ｄ）より高く浮上している時（高さｄ＋）
は、コンピュータ、調節手段は、上板１１６下面に真空
吸引溝１７６からの吸引力１８２が作用している状態
で、例えば吸引量を一定に制御したうえで、エアー吹出
口１７０からの吹出量１２６を弱める。すると、上板１
１６下面には、エアー吹出口１７０からのエアー吹出に
よる浮上力１２６と真空吸引溝１７６からの吸引力１８
２が共に作用しているが、真空吸引溝部１７６からの吸
引量、つまり吸引力が相対的に大きくなるので、同図
（Ｂ）に示すように上板１１６がステータ１１２方向に
下降し、ステータ１１２上面と上板１１６下面間のエア
ー膜による空間が平行で及び所望の高さｄとなる。
して回転駆動することができ、しかも従来のように平面
間平行度の幾何学精度を、コストのかかる部品の加工、
仕上げにより高める必要性がなくなる。例えば、図６
（Ａ）に示すようにステータ１１２に対し上板１１６が
所望高さ（ｄ）より高く浮上している時（高さｄ＋）
は、コンピュータ、調節手段は、上板１１６下面に真空
吸引溝１７６からの吸引力１８２が作用している状態
で、例えば吸引量を一定に制御したうえで、エアー吹出
口１７０からの吹出量１２６を弱める。すると、上板１
１６下面には、エアー吹出口１７０からのエアー吹出に
よる浮上力１２６と真空吸引溝１７６からの吸引力１８
２が共に作用しているが、真空吸引溝部１７６からの吸
引量、つまり吸引力が相対的に大きくなるので、同図
（Ｂ）に示すように上板１１６がステータ１１２方向に
下降し、ステータ１１２上面と上板１１６下面間のエア
ー膜による空間が平行で及び所望の高さｄとなる。
【００２７】一方、図７（Ａ）に示すようにステータ１
１２に対し上板１１６が、所望高さ（ｄ）より低く浮上
している時（高さｄ−）は、コンピュータ、調節手段
は、上板１１６に真空吸引溝部１７６からの吸引力１８
２が作用している状態で、吸引力１８２を一定に制御し
たうえで、エアー吹出量を高める。すると、上板１１６
下面にはエアー吹出口１７０からのエアー吹出による浮
上力１２６と真空吸引溝部１７６からの吸引による吸引
力１８２が共に作用しているが、エアー吹出口１７０か
らの吹出量、つまり浮上力が大きくなるので、同図
（Ｂ）に示すように上板１１６が上昇し、ステータ１１
２上面と上板１１６下面間のエアー膜による空間が平行
で及び所望の高さｄとなる。
１２に対し上板１１６が、所望高さ（ｄ）より低く浮上
している時（高さｄ−）は、コンピュータ、調節手段
は、上板１１６に真空吸引溝部１７６からの吸引力１８
２が作用している状態で、吸引力１８２を一定に制御し
たうえで、エアー吹出量を高める。すると、上板１１６
下面にはエアー吹出口１７０からのエアー吹出による浮
上力１２６と真空吸引溝部１７６からの吸引による吸引
力１８２が共に作用しているが、エアー吹出口１７０か
らの吹出量、つまり浮上力が大きくなるので、同図
（Ｂ）に示すように上板１１６が上昇し、ステータ１１
２上面と上板１１６下面間のエアー膜による空間が平行
で及び所望の高さｄとなる。
【００２８】エアー吹出口１２４は基部の内筒部の内径
面に設けられており、エアーによって円柱状のロータ１
１４の外径面を押圧しているので、ロータ１１４の軸心
は基部１１２の内筒部の軸心に一致するように非接触位
置決めされる。ロータ１１４の下面には抜け止め部材１
９０が固定されており、運搬中などにおける万が一のロ
ータ抜け事故を防止している。ロータ１１４の下面とこ
の抜け止め部材１９０については、高精度な加工は全く
必要がない。
面に設けられており、エアーによって円柱状のロータ１
１４の外径面を押圧しているので、ロータ１１４の軸心
は基部１１２の内筒部の軸心に一致するように非接触位
置決めされる。ロータ１１４の下面には抜け止め部材１
９０が固定されており、運搬中などにおける万が一のロ
ータ抜け事故を防止している。ロータ１１４の下面とこ
の抜け止め部材１９０については、高精度な加工は全く
必要がない。
【００２９】以上のように本実施形態では、従来のよう
に平面間平行度の幾何学精度を部品の加工、仕上げによ
り高めることなく、コンピュータ、調節手段が、ステー
タ１１２上面と上板１１６下面間にエアー膜による空間
が平行で及び所定厚で形成されるように、上板１１６に
エアー吹出口の浮上力及び真空吸引溝の吸引力を作用さ
せた状態で、浮上力と吸引力のバランスを調節すること
により、ステータ１１２上面と上板１１６下面間の平面
間平行度を高めることができる。これにより、高精度、
高安定な回転テーブルの回転駆動が可能となる。
に平面間平行度の幾何学精度を部品の加工、仕上げによ
り高めることなく、コンピュータ、調節手段が、ステー
タ１１２上面と上板１１６下面間にエアー膜による空間
が平行で及び所定厚で形成されるように、上板１１６に
エアー吹出口の浮上力及び真空吸引溝の吸引力を作用さ
せた状態で、浮上力と吸引力のバランスを調節すること
により、ステータ１１２上面と上板１１６下面間の平面
間平行度を高めることができる。これにより、高精度、
高安定な回転テーブルの回転駆動が可能となる。
【００３０】また、従来は必要であった例えばステータ
上面と上板下面との平面平行度等の幾何学精度を減ら
す。しかも従来は下板が必要であったが、本実施形態で
は、この部分は、単に不慮の際のロータの抜け防止の役
目をになう抜け止め部材１９０等を設けるだけで済む。
したがって、従来は必要であった例えばステータ下面と
下板上面との平面間平行度等の幾何学精度も減らす。平
面平行度等の幾何学精度の要求絶対数が例えば、従来比
約２／３に減る。これにより単純構造化ができ、回転精
度が引出しやすくなる。部品の加工、仕上げの工数減に
よるコスト低減を図ることができる。
上面と上板下面との平面平行度等の幾何学精度を減ら
す。しかも従来は下板が必要であったが、本実施形態で
は、この部分は、単に不慮の際のロータの抜け防止の役
目をになう抜け止め部材１９０等を設けるだけで済む。
したがって、従来は必要であった例えばステータ下面と
下板上面との平面間平行度等の幾何学精度も減らす。平
面平行度等の幾何学精度の要求絶対数が例えば、従来比
約２／３に減る。これにより単純構造化ができ、回転精
度が引出しやすくなる。部品の加工、仕上げの工数減に
よるコスト低減を図ることができる。
【００３１】ここで、従来は、単にエアー膜形成のため
のエアーの吹き出し、そのエアー膜形成後のエアーの回
収のための吸引は行われていたが、エアー膜厚による空
間の制御に対する考慮が一切なされていない。本実施形
態のような高精度なエアー膜厚による空間の一定制御
は、上板にはエアー吹出口からのエアー吹出による浮上
力及び吸引溝からの吸引力が作用させた状態で吹出量と
吸引量を調節することによりはじめて実用上可能となっ
たものである。
のエアーの吹き出し、そのエアー膜形成後のエアーの回
収のための吸引は行われていたが、エアー膜厚による空
間の制御に対する考慮が一切なされていない。本実施形
態のような高精度なエアー膜厚による空間の一定制御
は、上板にはエアー吹出口からのエアー吹出による浮上
力及び吸引溝からの吸引力が作用させた状態で吹出量と
吸引量を調節することによりはじめて実用上可能となっ
たものである。
【００３２】例えば、一般的なエアーの吹き出し、回収
だけでは、また単にエアー吹出口からのエアーの吹き出
し、或いは真空吸引溝の吸引の一方だけでもエアー膜に
よる空間の一定制御を精度良く行なえない。エアー膜に
よる空間の一定制御をエアーの吹き出しだけで行おうと
すると、エアーの噴出量をかえたとき、その変動により
上板が振動、揺動してしまったり、エアーの噴出量を所
望通りに制御しても、実際のエアー膜による空間は所望
通りに変化しないことが多く、きめ細やかに及び迅速に
所望のエアー膜による空間の制御を行うのが困難であ
る。
だけでは、また単にエアー吹出口からのエアーの吹き出
し、或いは真空吸引溝の吸引の一方だけでもエアー膜に
よる空間の一定制御を精度良く行なえない。エアー膜に
よる空間の一定制御をエアーの吹き出しだけで行おうと
すると、エアーの噴出量をかえたとき、その変動により
上板が振動、揺動してしまったり、エアーの噴出量を所
望通りに制御しても、実際のエアー膜による空間は所望
通りに変化しないことが多く、きめ細やかに及び迅速に
所望のエアー膜による空間の制御を行うのが困難であ
る。
【００３３】これに対し、本実施形態のように上板には
エアー吹出口の浮上力と真空吸引溝の吸引力を共に作用
させた状態で吹出量と吸引量を調節することにより、エ
アーの吹出、吸引等の調節時、指示されたエアーの吹出
量、吸引量に合わせて、所望通りに上板が動き、所望通
りにエアー膜による空間の厚みが変化する。このように
上板の動きがより確実に制御しやすくなるので、エアー
膜による空間をきめ細やかに及び迅速に制御することが
できる。これは、本実施形態のように上板にはエアー吹
出口の浮上力と真空吸引溝の吸引力を共に作用させた状
態で吹出量と吸引量を調節することによりはじめて得ら
れる作用効果である。なお、本実施形態では、エアーベ
アリングを真円度測定機の回転テーブルの回転運動に適
用した例について説明したが、例えば前記真円度測定機
では、検出器の送り移動等の高精度、高安定な送りが要
求される直線運動にも好適に適用することができる。ま
た真円度測定機に限定されず、エアーベアリングを用い
た任意の駆動装置に適用することができる。
エアー吹出口の浮上力と真空吸引溝の吸引力を共に作用
させた状態で吹出量と吸引量を調節することにより、エ
アーの吹出、吸引等の調節時、指示されたエアーの吹出
量、吸引量に合わせて、所望通りに上板が動き、所望通
りにエアー膜による空間の厚みが変化する。このように
上板の動きがより確実に制御しやすくなるので、エアー
膜による空間をきめ細やかに及び迅速に制御することが
できる。これは、本実施形態のように上板にはエアー吹
出口の浮上力と真空吸引溝の吸引力を共に作用させた状
態で吹出量と吸引量を調節することによりはじめて得ら
れる作用効果である。なお、本実施形態では、エアーベ
アリングを真円度測定機の回転テーブルの回転運動に適
用した例について説明したが、例えば前記真円度測定機
では、検出器の送り移動等の高精度、高安定な送りが要
求される直線運動にも好適に適用することができる。ま
た真円度測定機に限定されず、エアーベアリングを用い
た任意の駆動装置に適用することができる。
【００３４】また、前記エアー吹出口、吸引口の形状
は、前記構成の形状に限定されない。また前記構成で
は、エアー吹出口を複数の吹出口とし、吸引口を溝状と
し、運動部には、吹出口からの浮上力と吸引口からの吸
引力が共に作用させている状態で、吸引力を一定に制御
したうえで浮上力を調節し、吹出口からの浮上力と吸引
力をバランスさせた例について説明したが、吹出口から
のエアー吹き出しによる浮上力と吸引口からの吸引力を
共に作用させた状態で浮上力と吸引力を調節し、エアー
膜による空間の制御を行うのであれば、他の方法を採用
することもできる。例えば、エアー吹出口を溝状とし、
吸引口を複数の吸引口とし、運動部には、エアー吹出口
からの浮上力と吸引口からの吸引力を共に作用させた状
態で、浮上力を一定に制御したうえで吸引力を調節し、
エアー吹出口からの浮上力と吸引力をバランスさせるこ
とも好適である。
は、前記構成の形状に限定されない。また前記構成で
は、エアー吹出口を複数の吹出口とし、吸引口を溝状と
し、運動部には、吹出口からの浮上力と吸引口からの吸
引力が共に作用させている状態で、吸引力を一定に制御
したうえで浮上力を調節し、吹出口からの浮上力と吸引
力をバランスさせた例について説明したが、吹出口から
のエアー吹き出しによる浮上力と吸引口からの吸引力を
共に作用させた状態で浮上力と吸引力を調節し、エアー
膜による空間の制御を行うのであれば、他の方法を採用
することもできる。例えば、エアー吹出口を溝状とし、
吸引口を複数の吸引口とし、運動部には、エアー吹出口
からの浮上力と吸引口からの吸引力を共に作用させた状
態で、浮上力を一定に制御したうえで吸引力を調節し、
エアー吹出口からの浮上力と吸引力をバランスさせるこ
とも好適である。
【００３５】また、運動部には、エアー吹出口からの浮
上力と吸引口からの吸引力を共に作用させた状態で浮上
力と吸引力をバランスさせることも好適である。例え
ば、制御前、ステータに対し上板が、エアー吹出口１７
０ａ，１７０ｅ間を中心線として右上がりの状態、つま
りエアー吹出口１７０ｇ付近のエアー膜による空間が最
も狭く、エアー吹出口１７０ｃ付近が最も広い状態にあ
るとする。そして、このエアー膜による空間の平面間平
行度、つまり、ステータに対し上板が平行で及び所定厚
となるように、制御時、コンピュータ、調節手段は、上
板下面に吸引溝からの吸引力が作用している範囲内で、
各エアー吹出口１７０ａ〜１７０ｈからのエアーの吹出
量を個々に制御する。この結果、ステータに対し上板が
平行で所定厚となり、前記実施形態と同様、平面間平行
度を、上面、ステータ等の部品の加工、仕上げの幾何学
精度を高めることなく、得ることができる。これにより
前記実施形態と同様、部品の加工、仕上げ等にかかるコ
ストの低減を図りつつ、高精度、高安定な回転テーブル
の駆動が可能となる。
上力と吸引口からの吸引力を共に作用させた状態で浮上
力と吸引力をバランスさせることも好適である。例え
ば、制御前、ステータに対し上板が、エアー吹出口１７
０ａ，１７０ｅ間を中心線として右上がりの状態、つま
りエアー吹出口１７０ｇ付近のエアー膜による空間が最
も狭く、エアー吹出口１７０ｃ付近が最も広い状態にあ
るとする。そして、このエアー膜による空間の平面間平
行度、つまり、ステータに対し上板が平行で及び所定厚
となるように、制御時、コンピュータ、調節手段は、上
板下面に吸引溝からの吸引力が作用している範囲内で、
各エアー吹出口１７０ａ〜１７０ｈからのエアーの吹出
量を個々に制御する。この結果、ステータに対し上板が
平行で所定厚となり、前記実施形態と同様、平面間平行
度を、上面、ステータ等の部品の加工、仕上げの幾何学
精度を高めることなく、得ることができる。これにより
前記実施形態と同様、部品の加工、仕上げ等にかかるコ
ストの低減を図りつつ、高精度、高安定な回転テーブル
の駆動が可能となる。
【００３６】一方、例えば、制御前、ステータに対し上
板が、エアー吹出口１７０ａ，１７０ｅ間を中心線とし
て左上がりの状態、つまりエアー吹出口１７０ｇ付近の
エアー膜による空間が最も広く、エアー吹出口１７０ｃ
付近が最も狭い状態にあるとする。そして、このエアー
膜による空間の平面間平行度、つまり、ステータに対し
上板が平行で及び所定厚となるように、制御時、コンピ
ュータ、調節手段は、上板下面に吸引溝からの吸引力が
作用している範囲内で、各エアー吹出口１７０ａ〜１７
０ｈからのエアーの吹出量を個々に制御する。この結
果、ステータに対し上板が平行で所定厚となり、前記実
施形態と同様、平面間平行度を、上面、ステータ等の部
品の加工、仕上げの幾何学精度を高めることなく、得る
ことができる。これにより前記実施形態と同様、部品の
加工、仕上げ等にかかるコストの低減を図りつつ、高精
度、高安定な回転テーブルの駆動が可能となる。
板が、エアー吹出口１７０ａ，１７０ｅ間を中心線とし
て左上がりの状態、つまりエアー吹出口１７０ｇ付近の
エアー膜による空間が最も広く、エアー吹出口１７０ｃ
付近が最も狭い状態にあるとする。そして、このエアー
膜による空間の平面間平行度、つまり、ステータに対し
上板が平行で及び所定厚となるように、制御時、コンピ
ュータ、調節手段は、上板下面に吸引溝からの吸引力が
作用している範囲内で、各エアー吹出口１７０ａ〜１７
０ｈからのエアーの吹出量を個々に制御する。この結
果、ステータに対し上板が平行で所定厚となり、前記実
施形態と同様、平面間平行度を、上面、ステータ等の部
品の加工、仕上げの幾何学精度を高めることなく、得る
ことができる。これにより前記実施形態と同様、部品の
加工、仕上げ等にかかるコストの低減を図りつつ、高精
度、高安定な回転テーブルの駆動が可能となる。
【００３７】このように制御手段が、上板１１６下面に
はエアー吹き出し口１７０からの浮上力１２６と真空吸
引溝部１７６からの吸引力１８２が共に作用している状
態で、上板１１６下面に浮上力１２６を生じさせるエア
ーの吹き出しと吸引力１８２をバランスさせることによ
り、ステータ１１２上面と上板１１６下面間のエアー膜
による空間を平行で及び所定厚に制御できるので、高精
度、高安定な回転テーブルの駆動が可能となる。さら
に、前記構成では、例えば前記エアー膜による空間の厚
みの自動検出、該検出結果に基づく平面間平行度の自動
制御を行う機構を付加することも、操作簡易化の点で好
ましい。
はエアー吹き出し口１７０からの浮上力１２６と真空吸
引溝部１７６からの吸引力１８２が共に作用している状
態で、上板１１６下面に浮上力１２６を生じさせるエア
ーの吹き出しと吸引力１８２をバランスさせることによ
り、ステータ１１２上面と上板１１６下面間のエアー膜
による空間を平行で及び所定厚に制御できるので、高精
度、高安定な回転テーブルの駆動が可能となる。さら
に、前記構成では、例えば前記エアー膜による空間の厚
みの自動検出、該検出結果に基づく平面間平行度の自動
制御を行う機構を付加することも、操作簡易化の点で好
ましい。
【００３８】例えば、前記実施形態では、３個の隙間セ
ンサーを用いたが、これに代えて、前記各エアー吹出口
での前記上板とステータ間のエアー膜による空間の厚み
（隙間）を検出するセンサーを設け、該センサーを前記
電装部を介して前記コンピュータに接続する。また、こ
のコンピュータの記憶手段には、例えば前記上板とステ
ータ間の平面間平行度を引き出すための制御情報、各エ
アー膜による空間の厚みに応じた吹出量、吸引量に関す
る制御情報が記憶されている。そして、入力手段より、
前記エアー膜による空間の制御を指示する信号がコンピ
ュータのＣＰＵに入力されると、ＣＰＵは該センサーか
らの検出結果を、電装部を介して読取る。
ンサーを用いたが、これに代えて、前記各エアー吹出口
での前記上板とステータ間のエアー膜による空間の厚み
（隙間）を検出するセンサーを設け、該センサーを前記
電装部を介して前記コンピュータに接続する。また、こ
のコンピュータの記憶手段には、例えば前記上板とステ
ータ間の平面間平行度を引き出すための制御情報、各エ
アー膜による空間の厚みに応じた吹出量、吸引量に関す
る制御情報が記憶されている。そして、入力手段より、
前記エアー膜による空間の制御を指示する信号がコンピ
ュータのＣＰＵに入力されると、ＣＰＵは該センサーか
らの検出結果を、電装部を介して読取る。
【００３９】ＣＰＵは、読取られた検出結果に基づい
て、前記記憶手段に記憶されている制御情報より、平面
間平行度を引き出すための各吹出量、吸引量を求め、そ
の指示値を調節手段に入力する。調節手段は、指示値で
動作し、これにより、例えば、前述のようなセンサーに
よる各エアー膜による空間の厚みの検出、コンピュー
タ、調節手段による該検出結果に基づく平面間平行度の
自動制御を行うことができる。そして、センサーは真円
度測定機の使用中は、リアルタイムに各エアー膜による
空間の厚みの検出を行っており、もし変化が生じると、
コンピュータ、調節手段は、該検出結果に基づいて平面
間平行度の自動制御を行うことができる。これにより、
操作が容易となると共に、常に高い平面間平行度等の幾
何学精度を保つことができる。
て、前記記憶手段に記憶されている制御情報より、平面
間平行度を引き出すための各吹出量、吸引量を求め、そ
の指示値を調節手段に入力する。調節手段は、指示値で
動作し、これにより、例えば、前述のようなセンサーに
よる各エアー膜による空間の厚みの検出、コンピュー
タ、調節手段による該検出結果に基づく平面間平行度の
自動制御を行うことができる。そして、センサーは真円
度測定機の使用中は、リアルタイムに各エアー膜による
空間の厚みの検出を行っており、もし変化が生じると、
コンピュータ、調節手段は、該検出結果に基づいて平面
間平行度の自動制御を行うことができる。これにより、
操作が容易となると共に、常に高い平面間平行度等の幾
何学精度を保つことができる。
【００４０】また、前記隙間センサーは静電容量式のも
のを用いたが、電磁式、光学式などの非接触センサーを
用いても良い。前記実施形態においては、コンピュータ
１５２を用いたが、これに代えて例えば、隙間センサー
として空気マイクロを用い、空気圧力を演算処理する圧
力演算機構によってエアー調節手段１７４を自動調節し
ても良い。
のを用いたが、電磁式、光学式などの非接触センサーを
用いても良い。前記実施形態においては、コンピュータ
１５２を用いたが、これに代えて例えば、隙間センサー
として空気マイクロを用い、空気圧力を演算処理する圧
力演算機構によってエアー調節手段１７４を自動調節し
ても良い。
【００４１】さらに、前記実施形態では、吸引調節手段
１７８とエアー調節手段１７４によってエアー調節を行
っているが、これに代えて引出配管１７７に負圧センサ
ー（吸引力センサー）を設けると共に、エアー吹出量を
一定としておき、負圧（吸引力）が一定になるように吸
引調節手段１８０を調節しても良い。このような構成で
は、回転テーブル１６０に載置される被測定物１６２の
重量が大きい場合には、隙間が狭くなり、エアー吸込み
量が減り負圧が上がる（真空度が上がる）ので、この負
圧が一定になるように吸引力を押さえて負圧を下げれば
（圧力としては上昇する）、吸引エアーが少なくなるの
で、隙間は広くなる。被測定物１６２の重量が軽くて隙
間が広くなる場合は、この逆に吸引力を増加させて吸引
エアーを増やせば、隙間を狭くすることが出来る。つま
り吸引口から吸引を行うための引出配管内の負圧を測定
するセンサーを設け、この負圧が一定となるように吸引
力を調整すれば被測定物の重量にかかわらずスラスト平
面部に対する運動平面部の浮上高さを一定にすることが
できる。この場合、負圧センサーは少なくとも１個あれ
ば良いが、引出配管が複雑となる場合は、適宜複数個の
負圧センサーを設ければ良い。
１７８とエアー調節手段１７４によってエアー調節を行
っているが、これに代えて引出配管１７７に負圧センサ
ー（吸引力センサー）を設けると共に、エアー吹出量を
一定としておき、負圧（吸引力）が一定になるように吸
引調節手段１８０を調節しても良い。このような構成で
は、回転テーブル１６０に載置される被測定物１６２の
重量が大きい場合には、隙間が狭くなり、エアー吸込み
量が減り負圧が上がる（真空度が上がる）ので、この負
圧が一定になるように吸引力を押さえて負圧を下げれば
（圧力としては上昇する）、吸引エアーが少なくなるの
で、隙間は広くなる。被測定物１６２の重量が軽くて隙
間が広くなる場合は、この逆に吸引力を増加させて吸引
エアーを増やせば、隙間を狭くすることが出来る。つま
り吸引口から吸引を行うための引出配管内の負圧を測定
するセンサーを設け、この負圧が一定となるように吸引
力を調整すれば被測定物の重量にかかわらずスラスト平
面部に対する運動平面部の浮上高さを一定にすることが
できる。この場合、負圧センサーは少なくとも１個あれ
ば良いが、引出配管が複雑となる場合は、適宜複数個の
負圧センサーを設ければ良い。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明にかかるエア
ーベアリングを用いた駆動装置によれば、基部に設けら
れ、エアーを運動部に吹き出し、浮上力を作用させる吹
出口と、該運動部を該基部方向に吸引し該運動部に吸引
力を作用させる吸引口と、該吹出口の浮上力と吸引口の
吸引力を調節する調節手段を備え、該エアー膜による空
間が平行で及び所定厚となるように、該運動部に浮上力
及び吸引力を作用させた状態で該浮上力と吸引力をバラ
ンスさせることとしたので、コストの低減を図りつつ駆
動の高精度化、安定化が図られる。また本発明におい
て、前記吹出口及び吸引口の少なくとも何れか一方は、
前記基部に複数配置され、前記調節手段は、該複数配置
された吹出口及び吸引口の少なくとも何れか一方の、前
記浮上力及び吸引力の少なくとも何れか一方を個々に調
節し、また該複数配置された各口での、前記浮上力及び
吸引力の少なくとも何れか一方を個々に調節させる制御
手段を備えることにより、さらに駆動の高精度化、安定
化が図られる。
ーベアリングを用いた駆動装置によれば、基部に設けら
れ、エアーを運動部に吹き出し、浮上力を作用させる吹
出口と、該運動部を該基部方向に吸引し該運動部に吸引
力を作用させる吸引口と、該吹出口の浮上力と吸引口の
吸引力を調節する調節手段を備え、該エアー膜による空
間が平行で及び所定厚となるように、該運動部に浮上力
及び吸引力を作用させた状態で該浮上力と吸引力をバラ
ンスさせることとしたので、コストの低減を図りつつ駆
動の高精度化、安定化が図られる。また本発明におい
て、前記吹出口及び吸引口の少なくとも何れか一方は、
前記基部に複数配置され、前記調節手段は、該複数配置
された吹出口及び吸引口の少なくとも何れか一方の、前
記浮上力及び吸引力の少なくとも何れか一方を個々に調
節し、また該複数配置された各口での、前記浮上力及び
吸引力の少なくとも何れか一方を個々に調節させる制御
手段を備えることにより、さらに駆動の高精度化、安定
化が図られる。
【図１】従来のエアーべアリングを用いた駆動装置の説
明図である。
明図である。
【図２】，
【図３】本発明の一実施形態にかかるエアーベアリング
を用いた駆動装置を真円度測定機に適用した概略構成の
説明図である。
を用いた駆動装置を真円度測定機に適用した概略構成の
説明図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかるエアーベアリング
の縦断面図及びそれを用いた駆動装置の概略構成の説明
図である。
の縦断面図及びそれを用いた駆動装置の概略構成の説明
図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるエアーベアリング
の吹出口及び吸引口を上方より見た図である。
の吹出口及び吸引口を上方より見た図である。
【図６】，
【図７】本発明の一実施形態にかかるエアーベアリング
の作用の説明図である。
の作用の説明図である。
１１０ 回転駆動装置（駆動装置）
１１２ ステータ（基部）
１１６ 上板（運動部）
１５６ コンピュータ（制御手段）
１７０ａ〜１７０ｈ エアー吹出口（吹出口）
１７２ エアー供給手段（供給手段）
１７４ エアー調節手段（調節手段）
１７６ 真空吸引溝（吸引口）
１７８ 真空発生手段（吸引手段）
１８０ 吸引調節手段（調節手段）
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2F063 AA23 AA37 BA30 BC06 BD16
CA40 DA01 DA05 DD04 HA01
2F069 AA44 AA77 BB40 CC07 DD30
GG04 GG06 GG13 GG64
3J102 AA02 BA03 CA32 EA02 EA14
EB02 EB07
Claims (10)
- 【請求項１】 回転運動または直線運動をする運動部
と、該運動部を支える基部と、該基部と運動部間にエア
ー膜による空間を形成し、該エアー膜による空間を介し
て該基部に該運動部を支えるエアーベアリングと、を備
えた駆動装置において、 前記基部に、前記運動部に対向して設けられ、前記エア
ー膜による空間を形成するエアーを該運動部に吹き出
し、該運動部に浮上力を作用させるための吹出口と、 前記吹出口にエアーを供給する供給手段と、 前記基部に、前記運動部に対向して設けられ、前記運動
部を前記基部方向に吸引し、該運動部に吸引力を作用さ
せるための吸引口と、 前記吸引口を介して前記基部方向に前記運動部を吸引す
る吸引手段と、 前記吹出口からのエアーの吹き出しによる浮上力と前記
吸引口の吸引力を調整する調整手段と、 を備えたことを特徴とするエアーベアリングを用いた駆
動装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のエアーベアリングを用い
た駆動装置において、前記運動部は、円柱状の外形を有
するロータと該ロータの軸心に直交する運動平面部を備
えると共に、前記基部は、前記運動平面部に対向配置さ
れるスラスト平面部を備え、前記吹出口と前記吸引口は
前記スラスト平面部に設けられ、前記運動平面部は、前
記スラスト平面部に対して前記エアー膜により、一定高
さに浮上することを特徴とするエアーベアリングを用い
た駆動装置。 - 【請求項３】 請求項２記載のエアーベアリングを用い
た駆動装置において、前記スラスト平面部は１個所のみ
であることを特徴とするエアーベアリングを用いた駆動
装置。 - 【請求項４】 請求項２又は３記載のエアーベアリング
を用いた駆動装置において、前記基部は前記ロータをラ
ジアル方向に支える内筒部を備え、前記吹出口を該内筒
部に設けられ、前記ロータを前記内筒部の中心部に位置
決めされることを特徴とするエアーベアリングを用いた
駆動装置。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のエアー
ベアリングを用いた駆動装置において、少なくとも前記
吹出口と前記吸引口の何れかは、溝状であることを特徴
とするエアーベアリングを用いた駆動装置。 - 【請求項６】 請求項２〜５のいずれかに記載のエアー
ベアリングを用いた駆動装置において、前記運動部は前
記基部からの抜け止め部を更に備えることを特徴とする
エアーベアリングを用いた駆動装置。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載のエアー
ベアリングを用いた駆動装置において、前記駆動装置は
真円度測定機の回転テーブルに用いられることを特徴と
するエアーベアリングを用いた駆動装置。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載のエアー
ベアリングを用いた駆動装置において、前記基部と運動
部間のエアー膜による空間が平行で及び所定厚となるよ
うに、前記運動部に浮上力及び吸引力を作用させた状態
で、該運動部に作用する浮上力と吸引力のバランスの調
整を前記調整手段に行わせる制御手段を更に備え、 前記吹出口及び吸引口の少なくとも何れか一方は、前記
基部に複数配置され、 前記調整手段は、前記基部に複数配置された前記吹出口
及び吸引口の少なくとも何れか一方の、前記浮上力及び
吸引力の少なくとも何れか一方を個々に調節し、 前記制御手段は、前記基部と運動部間のエアー膜による
空間が平行で及び所定厚となるように、前記運動部に浮
上力及び吸引力を作用させた状態で前記基部に複数配置
された各口での、前記浮上力及び吸引力の少なくとも何
れか一方を個々に前記調節手段に調節させることを特徴
とするエアーベアリングを用いた駆動装置。 - 【請求項９】 請求項８記載のエアーベアリングを用い
た駆動装置において、前記制御装置は、前記ロータの軸
心を中心とする同心円上に配置されて前記スラスト平面
部に対する前記運動平面部の浮上高さを測定する少なく
とも一つの隙間センサーを含むことを特徴とするエアー
ベアリングを用いた駆動装置。 - 【請求項１０】 請求項８記載のエアーベアリングを用
いた駆動装置において、前記制御装置は、少なくとも一
つの前記吸引力センサーを含むことを特徴とするエアー
ベアリングを用いた駆動装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001205159A JP3949910B2 (ja) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | エアーベアリングを用いた駆動装置 |
| GB0214922A GB2378736B (en) | 2001-07-05 | 2002-06-27 | Air bearing drive system |
| US10/189,868 US6655672B2 (en) | 2001-07-05 | 2002-07-03 | Air bearing drive system |
| DE10229855A DE10229855A1 (de) | 2001-07-05 | 2002-07-03 | Luftgelagertes Antriebssystem |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001205159A JP3949910B2 (ja) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | エアーベアリングを用いた駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003021142A true JP2003021142A (ja) | 2003-01-24 |
| JP3949910B2 JP3949910B2 (ja) | 2007-07-25 |
Family
ID=19041526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001205159A Expired - Fee Related JP3949910B2 (ja) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | エアーベアリングを用いた駆動装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6655672B2 (ja) |
| JP (1) | JP3949910B2 (ja) |
| DE (1) | DE10229855A1 (ja) |
| GB (1) | GB2378736B (ja) |
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| JP2013116497A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Mitsui High Tec Inc | 積層鉄心の転積方法及び転積装置 |
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| WO2017170119A1 (ja) | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 株式会社東京精密 | 表面形状測定装置及び表面形状測定方法 |
| JP2018179849A (ja) * | 2017-04-18 | 2018-11-15 | 株式会社ミツトヨ | 駆動ステージ装置の駆動制御方法 |
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| JP2020070865A (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 株式会社ミツトヨ | 回転テーブル装置 |
| KR20220046073A (ko) * | 2020-10-07 | 2022-04-14 | 주식회사 아모티스 | 공기베어링 검사 장치 |
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|---|---|---|---|---|
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| DE102005050108B4 (de) * | 2005-10-18 | 2009-04-09 | Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit, dieses vertreten durch den Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt | Luftlager und Verfahren zur Einstellung eines Lagerspalts |
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| DE102008019371B4 (de) * | 2007-04-18 | 2019-01-10 | Inspire AG für mechatronische Produktionssysteme | Fluidstatisches Führungselement und Führungsschlitten |
| DE102008017714B4 (de) * | 2008-04-08 | 2013-03-07 | Aerolas Gmbh, Aerostatische Lager- Lasertechnik | Rotationslager und Textilmaschine mit einem Rotationslager |
| DE102009041801A1 (de) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | Festo Ag & Co. Kg | Luftlagereinrichtung |
| DE102010024263A1 (de) * | 2010-06-18 | 2011-12-22 | Festo Ag & Co. Kg | Luftlagereinrichtung |
| DE102011015973B4 (de) * | 2011-04-04 | 2013-04-25 | Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover | Führung |
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| DE102015106603A1 (de) * | 2015-04-29 | 2016-11-03 | Technische Hochschule Wildau (Fh) | Vorrichtung und Verfahren zur Untersuchung eines Schwingungsverhaltens eines Probekörpers |
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