JP2005308190A - Linearly guiding bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば精密位置決めテーブル装置のテーブル案内手段として用いられる直線案内軸受装置に関する。 The present invention relates to a linear guide bearing device used as a table guide means for a precision positioning table device, for example.
半導体やフラットディスプレイパネルの製造工程などで使用される精密位置決めテーブル装置の直動テーブルを案内する手段として、従来、図16に示すような直線案内軸受装置1が知られている。この直線案内軸受装置1は基台2を有しており、この基台2の上面には、図示しない直動テーブルをその移動方向に案内するリニアガイド3A,3Bが互いに平行に設けられている。 Conventionally, a linear guide bearing device 1 as shown in FIG. 16 is known as means for guiding a linear motion table of a precision positioning table device used in a manufacturing process of a semiconductor or a flat display panel. The linear guide bearing device 1 has a base 2, and linear guides 3 </ b> A and 3 </ b> B for guiding a linear motion table (not shown) in the moving direction are provided on the upper surface of the base 2 in parallel with each other. .
リニアガイド3A,3Bはエアースライダ4を備えており、直動テーブルはエアースライダ4の上面に搭載されている。また、リニアガイド3A,3Bはエアースライダ4を直動テーブルの移動方向に案内する鋼製のガイドレール5を備えており、このガイドレール5は図示しない複数のボルトにより基台2上にリジットに固定されている。
このような直線案内軸受装置では、基台2が熱膨張すると直動テーブルの位置決め精度等が低下するため、基台2を熱膨張係数の小さい非金属材料(例えば斑れい岩等)で形成している場合が多い。
The linear guides 3 </ b> A and 3 </ b> B are provided with an air slider 4, and the linear motion table is mounted on the upper surface of the air slider 4. Each of the
In such a linear guide bearing device, if the base 2 is thermally expanded, the positioning accuracy of the linear motion table is lowered. Therefore, the base 2 is formed of a nonmetallic material having a low thermal expansion coefficient (for example, gabbro). There are many cases.
しかしながら、基台2を熱膨張係数の小さい非金属材料で形成すると、基台2と鋼製ガイドレール5との熱膨張量差が大きくなる。たとえば、斑れい岩からなる基台2と鋼製ガイドレール5との温度差が2℃で、基台2及びガイドレール5の長さが3mの場合、基台2の熱膨張量は約48μm(=約8×10-6(m/m/℃)×2(℃)×3(m))となり、ガイドレール5の熱膨張量は約60μm(=約10×10-6(m/m/℃)×2(℃)×3(m))となる。このため、基台2とガイドレール5との間に大きな温度差が生じた場合には、ガイドレール5に曲がり等の熱変形が生じ、ガイドレール5の真直度が低下するという問題がある。特に、直動テーブルが大型の直動テーブルの場合には、基台2とガイドレール5との熱膨張量差が大きくなるため、ガイドレール5に曲がり等の熱変形が生じ易くなる。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、基台とガイドレールの熱膨張係数の差が大きい場合でもガイドレールに曲がり等の熱変形が生じることを防止することのできる直線案内軸受装置を提供することを目的とする。
However, if the base 2 is formed of a nonmetallic material having a small thermal expansion coefficient, the difference in thermal expansion between the base 2 and the
The present invention has been made paying attention to such problems, and prevents the guide rail from undergoing thermal deformation such as bending even when the difference in thermal expansion coefficient between the base and the guide rail is large. An object of the present invention is to provide a linear guide bearing device that can be used.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、基台と、この基台の上面に配置されたガイドレールと、このガイドレールの長手方向に移動可能に設けられたスライダとを備えてなる直線案内軸受装置において、前記基台の上面に複数のばね押え部を設けるとともに、前記ばね押え部により前記基台の上面に押圧される凹状若しくは凸状の被押え部を前記ガイドレールの左右側面部に設けたことを特徴とする。 To achieve the above object, the invention of claim 1 comprises a base, a guide rail disposed on the upper surface of the base, and a slider provided so as to be movable in the longitudinal direction of the guide rail. In the linear guide bearing device, a plurality of spring pressing portions are provided on the upper surface of the base, and a concave or convex pressed portion pressed against the upper surface of the base by the spring pressing portion is provided on the guide rail. It is provided on the left and right side portions.
請求項2の発明は、請求項1記載の直線案内軸受装置において、前記ばね押え部が、前記基台の上面に設けられた固定ブロックと、この固定ブロックに取付けられた板状のレール押え用ばねとからなることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2記載の直線案内軸受装置において、前記被押え部が、前記レール押え用ばねのばね力を受けるばね受け面を有することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the linear guide bearing device according to the first aspect, the spring pressing portion is a fixed block provided on the upper surface of the base and a plate-shaped rail presser attached to the fixed block. It consists of a spring.
According to a third aspect of the present invention, in the linear guide bearing device according to the second aspect, the pressed portion has a spring receiving surface that receives a spring force of the rail pressing spring.
請求項4の発明は、請求項3記載の直線案内軸受装置において、前記被押え部のばね受け面にシート状の低摩擦部材を設けたことを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれか1項記載の直線案内軸受装置において、前記ガイドレールの左右側面部を前記基台に対して位置決めする複数の位置決め部を前記基台の上面に設けたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the linear guide bearing device according to the third aspect, a sheet-like low friction member is provided on a spring receiving surface of the pressed portion.
A fifth aspect of the present invention is the linear guide bearing device according to any one of the first to fourth aspects, wherein a plurality of positioning portions for positioning the left and right side surface portions of the guide rail with respect to the base are provided on the base. It is provided on the upper surface.
請求項6の発明は、請求項5記載の直線案内軸受装置において、前記位置決め部が、前記基台の上面に設けられた固定ブロックと、この固定ブロックに保持された位置決め部材とを備えてなり、前記位置決め部材の先端を前記ガイドレールの左右側面部に当接させて前記ガイドレールの側面部を前記基台に対して位置決めするように構成されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the linear guide bearing device according to the fifth aspect, the positioning portion includes a fixed block provided on the upper surface of the base and a positioning member held by the fixed block. The tip of the positioning member is brought into contact with the left and right side surfaces of the guide rail, and the side surface of the guide rail is positioned with respect to the base.
請求項7の発明は、請求項5記載の直線案内軸受装置において、前記位置決め部が、前記基台の上面に設けられた固定ブロックと、前記ガイドレールの側面部に先端を当接させて前記固定ブロックに保持された押しねじと、前記ガイドレールの側面部に形成されたねじ穴に先端部を螺嵌させて前記固定ブロックに保持された引きねじとを備えて構成されていることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the linear guide bearing device according to the fifth aspect, the positioning portion includes a fixed block provided on an upper surface of the base, and a distal end abutting against a side surface portion of the guide rail. A push screw held by the fixed block, and a pull screw held by the fixed block by screwing a tip portion into a screw hole formed in a side surface portion of the guide rail. And
請求項8の発明は、基台と、この基台の上面に配置されたガイドレールと、このガイドレールの長手方向に移動可能に設けられたスライダとを備え、前記ガイドレールを前記基台上に固定するレール固定用ボルトの頭部を前記ガイドレール内に収容する座ぐり穴を前記ガイドレールの上面に形成した直線案内軸受装置において、前記座ぐり穴の底面部と前記レール固定用ボルトの頭部との間に皿ばねを設けたことを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項8記載の直線案内軸受装置において、前記座ぐり穴の底面部と前記皿ばねとの間に低摩擦材からなるワッシャを設けたことを特徴とする。
The invention of claim 8 includes a base, a guide rail disposed on the upper surface of the base, and a slider provided so as to be movable in the longitudinal direction of the guide rail, and the guide rail is disposed on the base. In the linear guide bearing device in which a counterbore hole for accommodating the head of the rail fixing bolt to be fixed to the guide rail is formed on the upper surface of the guide rail, the bottom portion of the counterbore hole and the rail fixing bolt A disc spring is provided between the head and the head.
According to a ninth aspect of the present invention, in the linear guide bearing device according to the eighth aspect, a washer made of a low friction material is provided between a bottom surface portion of the counterbore and the disc spring.
請求項1〜7記載の発明によれば、ガイドレールを複数のボルトで基台上にリジットに固定しなくて済むので、基台とガイドレールの熱膨張係数の差が大きい場合でもガイドレールに曲がり等の熱変形が生じることを防止することができる。
請求項8及び9記載の発明によれば、ガイドレールとレール固定用ボルトの頭部との間に発生する摩擦力を従来よりも小さくすることができ、ガイドレールの熱膨張がレール固定用ボルトによって阻害されるようなことがないので、基台とガイドレールの熱膨張係数の差が大きい場合でもガイドレールに曲がり等の熱変形が生じることを防止することができる。
According to the first to seventh aspects of the present invention, it is not necessary to fix the guide rail to the rigid base on the base with a plurality of bolts, so even if the difference in thermal expansion coefficient between the base and the guide rail is large, It is possible to prevent thermal deformation such as bending.
According to the eighth and ninth aspects of the present invention, the frictional force generated between the guide rail and the head of the rail fixing bolt can be made smaller than before, and the thermal expansion of the guide rail is reduced by the rail fixing bolt. Therefore, even when the difference between the thermal expansion coefficients of the base and the guide rail is large, it is possible to prevent the guide rail from undergoing thermal deformation such as bending.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図6に、本発明の第1の実施形態に係る直線案内軸受装置を示す。図1において、符号12は熱膨張係数の小さい非金属材料(例えば斑れい岩等)からなる基台であって、この基台12の上面には、図示しない直動テーブルをその移動方向に案内するリニアガイド13A,13Bが互いに平行に設置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 6 show a linear guide bearing device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1,
リニアガイド13A,13Bはエアースライダ14を備えており、直動テーブルはエアースライダ14の上面に搭載されている。また、リニアガイド3A,3Bはエアースライダ14を直動テーブルの移動方向に案内する鋼製のガイドレール15を備えており、基台12の上面には、図3に示すように、ガイドレール15の側面部を基台12に対して位置決めする第1の位置決め部16がガイドレール15の両側に設けられているとともに、ガイドレール15の長手方向端面部を基台12に対して位置決めする第2の位置決め部19A〜19D(図1参照)が設けられている。
The linear guides 13 </ b> A and 13 </ b> B include an
第1の位置決め部16は、図6に示すように、基台12の上面に設けられた固定ブロック17と、この固定ブロック17に保持された位置決め部材としてのクランピングねじ18とを備えてなり、クランピングねじ18の先端をガイドレール15の側面部に当接させてガイドレール15の側面部を基台12に対して位置決めするように構成されている。
第2の位置決め部19A〜19Dは、図1に示すように、基台12の上面に設けられた固定ブロック20と、この固定ブロック20とガイドレール15の長手方向端面部との間に設けられたコイルばね21とからなり、コイルばね21のばね力でガイドレール15の長手方向端面部を基台12に対して位置決めするように構成されている。
As shown in FIG. 6, the
As shown in FIG. 1, the second positioning portions 19 </ b> A to 19 </ b> D are provided between the
また、基台12の上面には、図4に示すように、複数のばね押え部22が設けられている。これらのばね押え部22は、図5に示すように、基台12の上面に設けられた固定ブロック23と、この固定ブロック23に取付けられた板状のレール押え用ばね24とからなり、ガイドレール15の左右側面部には、ばね押え部22により基台12の上面に押圧される凹状の被押え部25が設けられている。この被押え部25はレール押え用ばね24のばね力を受けるばね受け面25a(図5参照)を有しており、ばね受け面25aにはシート状の低摩擦部材26が設けられている。
Further, as shown in FIG. 4, a plurality of
低摩擦部材26はテフロン(登録商標)やモリブデン等で形成されており、レール押え用ばね24の先端部は低摩擦部材26の上面に摺動自在に接している。
このように構成される直線案内軸受装置では、基台12の上面に複数のばね押え部22を設けるとともに、ばね押え部22により基台12の上面に押圧される凹状の被押え部25をガイドレール15の左右側面部に設けたことで、ガイドレール15を基台12上にリジットに固定しなくてガイドレール15を基台12上に位置決めすることができる。したがって、前述した従来技術のように、ガイドレール15を複数のボルトで基台12上にリジットに固定しなくて済むので、基台12とガイドレール15の熱膨張係数の差が大きい場合でもガイドレール15に曲がり等の熱変形が生じることを防止することができる。
The
In the linear guide bearing device configured as described above, a plurality of
また、上述した実施の形態ではガイドレール15の側面部を基台12に対して位置決めする第1の位置決め部16をガイドレール15の両側に設けたことで、ばね押え部22により基台12の上面に押え付けられたガイドレール15の幅方向のがたつきを防止することができる。
さらに、上述した実施の形態ではレール押え用ばね24の先端部と摺動自在に接するシート状の低摩擦部材26を被押え部25のばね受け面25aに設けことで、ガイドレール15の熱膨張に伴って低摩擦部材26上を摺動するレール押え用ばね24の摩擦抵抗を小さくすることができる。
In the embodiment described above, the
Further, in the above-described embodiment, the sheet rail
なお、上述した実施の形態ではガイドレール15の側面部を基台12に対して位置決めする位置決め部16を基台12の上面に設けられた固定ブロック17と、この固定ブロック17に保持された位置決め部材としてのクランピングねじ18とから構成したが、図7に示す第2の実施形態のように、位置決め部16をガイドレール15の側面部に当接する楔状部材27と、この楔状部材27を基台12の上面に固定する固定用ねじ28とから構成してもよい。また、位置決め部16をガイドレール15の両側に設けることができない場合は、図8及び図9に示す第3の実施形態のように、位置決め部16を基台12の上面に設けられた固定ブロック17と、ガイドレール15の側面部に先端を当接させて固定ブロック17に保持された押しねじ30と、ガイドレール15の側面部に形成された穴部に先端部を挿入されて固定ブロック17に保持された引きねじ31とから構成してもよい。
また、上述した実施の形態ではばね押え部22により基台12の上面に押圧される凹状の被押え部25をガイドレール15の左右側面部に設けたが、凸状の被押え部をガイドレール15の左右側面部に設けてもよい。
In the embodiment described above, the
Further, in the above-described embodiment, the concave pressed
次に、本発明の第3の実施形態について図10〜図13を参照して説明する。
図10において、基台12は熱膨張係数の小さい非金属材料(例えば斑れい岩等)で形成されており、この基台12の上面には、図示しない直動テーブルをその移動方向に案内するリニアガイド13A,13Bが互いに平行に設置されている。
リニアガイド13A,13Bはエアースライダ14を備えており、直動テーブルはエアースライダ14の上面に搭載されている。また、リニアガイド3A,3Bはエアースライダ14を直動テーブルの移動方向に案内する鋼製のガイドレール15と、このガイドレール15を基台12の上面に固定するレール固定用ボルト33(図11参照)を備えており、ガイドレール15の上面には、図13に示すように、レール固定用ボルト33の頭部33aをガイドレール15内に収容するための座ぐり穴34が形成されている。この座ぐり穴34の底面部とレール固定用ボルト33の頭部33aとの間には皿ばね35(図13参照)が設けられ、皿ばね35と座ぐり穴34の底面部との間には、テフロン(登録商標)やモリブデン等の低摩擦材からなるワッシャ36が設けられている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In FIG. 10, the
The linear guides 13 </ b> A and 13 </ b> B include an
このように構成される直線案内軸受装置では、ガイドレール15の上面に形成された座ぐり穴34の底面部とレール固定用ボルト33の頭部33aとの間に皿ばね35を設けたことで、ガイドレール15とレール固定用ボルト33の頭部33aとの間に発生する摩擦力を従来よりも小さくすることができる。これにより、ガイドレール15の熱膨張がレール固定用ボルト33によって阻害されるようなことがないので、基台12とガイドレール15の熱膨張係数の差が大きい場合でもガイドレール15に曲がり等の熱変形が生じることを防止することができる。
In the linear guide bearing device configured as described above, the
また、上述した実施の形態では座ぐり穴34の底面部と皿ばね35との間に低摩擦材からなるワッシャ36を設けたことで、座ぐり穴34の底面部と皿ばね35との間に発生する摩擦力を小さくすることができる。
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものでない。たとえば、図13に示した実施の形態では座ぐり穴34の底面部とレール固定用ボルト33の頭部33aとの間に1個の皿ばね35を設けたが、図14に示す第4の実施形態のように、複数の皿ばね35を並列に重ね合わせたものを座ぐり穴34の底面部とレール固定用ボルト33の頭部33aとの間に設けてもよいし、あるいは図15に示す第5の実施形態のように、複数の皿ばね35を直列に重ね合わせたものを座ぐり穴34の底面部とレール固定用ボルト33の頭部33aとの間に設けてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. For example, in the embodiment shown in FIG. 13, one
2,12 基台
3A,3B,13A,13B リニアガイド
4,14 エアースライダ
5,15 ガイドレール
16 第1の位置決め部
17 固定ブロック
18 クランピングねじ
19A〜19D 第2の位置決め部
20 固定ブロック
21 コイルばね
22 ばね押え部
23 固定ブロック
24 レール押え用ばね
25 被押え部
25a ばね受け面
26 低摩擦部材
27 楔状部材
28 固定用ねじ
31 押しねじ
32 引きねじ
33 レール固定用ボルト
33a レール固定用ボルトの頭部
34 座ぐり穴
35 皿ばね
36 (低摩擦材からなる)ワッシャ
37 平座金
2,12
Claims (9)
前記基台の上面に複数のばね押え部を設けるとともに、前記ばね押え部により前記基台の上面に押圧される凹状若しくは凸状の被押え部を前記ガイドレールの左右側面部に設けたことを特徴とする直線案内軸受装置。 In a linear guide bearing device comprising a base, a guide rail disposed on the top surface of the base, and a slider provided to be movable in the longitudinal direction of the guide rail,
A plurality of spring pressing portions are provided on the upper surface of the base, and concave or convex pressed portions pressed against the upper surface of the base by the spring pressing portions are provided on the left and right side portions of the guide rail. A linear guide bearing device.
前記座ぐり穴の底面部と前記レール固定用ボルトの頭部との間に皿ばねを設けたことを特徴とする直線案内軸受装置。 A rail fixing bolt that includes a base, a guide rail disposed on the upper surface of the base, and a slider that is movable in the longitudinal direction of the guide rail, and that fixes the guide rail on the base In the linear guide bearing device in which a counterbore for accommodating the head of the guide rail in the guide rail is formed on the upper surface of the guide rail,
A linear guide bearing device, wherein a disc spring is provided between a bottom surface portion of the counterbore and a head portion of the rail fixing bolt.
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JP2016211621A (en) * | 2015-04-30 | 2016-12-15 | Toto株式会社 | Air stage device |
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2004
- 2004-04-26 JP JP2004129957A patent/JP2005308190A/en active Pending
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JP2016211621A (en) * | 2015-04-30 | 2016-12-15 | Toto株式会社 | Air stage device |
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