JP2006161898A

JP2006161898A - エアスライド装置

Info

Publication number: JP2006161898A
Application number: JP2004351760A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tsunoda; 耕一角田
Original assignee: Oiles Industry Co Ltd
Current assignee: Oiles Industry Co Ltd
Priority date: 2004-12-03
Filing date: 2004-12-03
Publication date: 2006-06-22

Abstract

【課題】２本のレールの平行度にずれが生じた場合及び／又はレールに多少の撓みが生じた場合であっても、これらの不具合を解消することができて、テーブルを低摩擦で移動可能とすることができるエアスライド装置を提供すること。
【解決手段】エアスライド装置１は、互いに所定の間隔を保持して平行に配置されていると共に夫々丸棒からなる２本のレール２及び３と、レール２及び３の夫々の外周面４に装着されていると共に外周面４との間でしかも外周面４と協同して環状隙間を形成する内周面２６を有したエアベアリング５と、エアベアリング５の夫々に固定された弾性支持体６と、各弾性支持体６に固定されていると共にエアベアリング５同士を連結しているテーブル７とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアベアリングを使用したエアスライド装置に関する。

特開２０００−３５２４２１号公報特開２００２−１５１５７８号公報

エアスライド装置では、搬送用プレートとレールとの間の隙間に気体膜を形成して、搬送用プレートの直動を気体膜を介してレールによって案内するため、搬送用プレートとレールとの間に潤滑油及び給油を必要としなく、低摩擦で搬送物を移動できる。

エアスライド装置においては、搬送用プレートとレールとの間の隙間に高圧気体を均一に噴出して所望の気体膜を形成するためのエアベアリングが配され、近年ではエアベアリングに多孔質焼結金属等からなる多孔体が用いられるようになっている。

エアベアリングを使用するスライド装置は、その低摩擦係数を利用して高精度を求める装置に使用され高付加価値を提供しているが、斯かるスライド装置には、大きな剛性に加えて高精度な据え付けが求められている。さらに、重量の大きな搬送物を対象にした場合、エアベアリングを支持するレールが複数必要になる結果、より大きな剛性は勿論のこと高精度な据え付けがさらに必要になる。

搬送用に用いるエアベアリングは低摩擦を得るために相手材に高剛性が必要であり、その形状をアリミゾ形状に加工したり加工コストの高い方形状にしている。さらに据え付け精度も高いものが要求され、コスト面で大きな問題がある。

本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、少なくとも２本のレールの平行度にずれが生じた場合及び／又はレールに多少の撓みが生じた場合であっても、これらの不具合を解消することができて、テーブルを低摩擦で移動可能とすることができるエアスライド装置を提供することにある。

本発明のエアスライド装置は、互いに所定の間隔を保持して平行に配置されていると共に夫々丸棒からなる少なくとも２本のレールと、該レールの夫々の外周面に装着されていると共に当該外周面と協同して環状隙間を形成する内周面を有したエアベアリングと、該エアベアリングの夫々に固定された弾性支持体と、該弾性支持体に固定されていると共に該弾性支持体を介して該エアベアリング同士を連結しているテーブルとを備えており、エアによる気体膜が該環状隙間に形成されるようになっている。

本発明のエアスライド装置によれば、２本のレールの夫々に装着された各エアベアリングとテーブルとの間に弾性支持体が介在されているために、２本のレールの平行度に多少のずれが生じたり、あるいはテーブル上に載置される重量によってレールに撓みが生じたりした場合であっても、弾性支持体の弾性変形によってエアベアリングの中心軸とレールの中心軸とが常時一致するようになって、環状隙間は、５〜１０μｍの略最適な状態をもって確保されることになり、結果としてエアベアリングとレールとの間にかじり等の不具合を生じることなく円滑なテーブルのレールに沿った移動が可能となる。

エアベアリングは、好ましい例では、該内周面を有したエアベアリング本体と、エアベアリング本体を内装した保持体とを具備しているが、斯かる保持体を用いないで、エアベアリング本体自体のみを備えていてもよい。また、保持体は外面に平面部を備えていてもよく、斯かる平面部を備えていると平面部に弾性支持体の一方の端部を固定できる結果、弾性支持体の取付作業を容易に行うことができるので好ましい。

弾性支持体は、その一方の端部で保持体に固定されていると共にその他方の端部でテーブルに固定されてエアベアリングとテーブルとの間に介在されているとよい。

好ましくは、弾性支持体は、その一方の端部と他方の端部との間にショアＡ硬度４０〜７０の弾性体及び／又は粘弾性体を有している。弾性支持体の硬度は、弾性支持体の変形能力とテーブル上に載置される重量物の載荷荷重能力に影響を与えるものであり、そのショアＡ硬度が好ましくは４０〜７０、より好ましくは４５〜６０の範囲であれば、変形能力及び載荷荷重能力の両能力を効果的に発揮させることができるので好ましいが、変形能力及び載荷荷重能力のうちの少なくとも一方を多少犠牲にする場合にはこの値に限定されない。粘弾性体からなる弾性支持体を使用すると、テーブルの移動時（搬送時）に生じるテーブルの振動を速やかに減衰することができ、搬送物への悪影響を取り除くことができる。弾性体及び粘弾性体としては、防振ゴムに通常使用される天然ゴム材料を高減衰ゴム材料としたものや、天然ゴム材料からなる弾性体内部に粘性物質を配した減衰構造体又は高減衰ゴム材料からなる粘弾性体内部にさらに粘性物質を配した減衰構造体でも良い。

本発明の係るエアベアリングでは、その内周面の内径とその軸方向の長さとの比が大き過ぎると、レールの撓みが生じた場合、環状隙間を維持できる程度に弾性支持体の弾性変形で斯かるレールの撓みを吸収することができず、エアベアリングの内周面とレールの外周面とのかじりを生じる虞がある一方、その比が小さ過ぎると、エアベアリングによる気体膜生成が不十分になり、浮上能力の低下を招来するので、エアベアリングの該内周面の内径とその軸方向の長さとの比は、好ましくは０．５〜２．０、より好ましくは１．０〜１．５である。

エアベアリングは、好ましい例では、ステンレス鋼からなる円筒状の裏金と、該裏金の内面に該内面に形成された接合層を介して一体に接合された多孔質金属焼結層と、裏金の内面に当該内面側で開口して形成されていると共に当該内面側の開口が該多孔質金属焼結層によって覆われている環状溝と、該裏金に設けられていると共に該環状溝に圧縮空気を供給する圧縮空気供給孔とを具備しており、この場合、多孔質金属焼結層の粒界には無機物質粒子が含有されているとよい。

エアベアリングに用いられる多孔質金属焼結層は、好ましくは、少なくとも錫、ニッケル、燐及び銅を含んでおり、無機物質粒子は、黒鉛、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カリウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び炭化ケイ素のうち少なくとも一つを含有しているとよい。

本発明によれば、少なくとも２本のレールの平行度にずれが生じた場合及び／又はレールに多少の撓みが生じた場合であっても、これらの不具合を解消することができて、テーブルを低摩擦で移動可能とすることができるエアスライド装置を提供し得る。

以下、本発明の実施の形態を、図に示す例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明にこれら例に何等限定されないのである。

図１から図５において、本例のエアスライド装置１は、互いに所定の間隔を保持して平行に配置されていると共に夫々丸棒からなる２本のレール２及び３と、レール２及び３の夫々の外周面４に装着されていると共に外周面４との間でしかも外周面４と協同して環状隙間を形成する内周面２６を有した二個（合計で四個）のエアベアリング５と、エアベアリング５の夫々に固定された弾性支持体６と、各弾性支持体６に固定されていると共にエアベアリング５同士を連結しているテーブル７とを備えている。

レール２及び３は、平行になってテーブル７の移動方向であるＸ方向（軸方向）に長く伸びている。

エアベアリング５は、内周面２６を有した円筒状のエアベアリング本体１１と、外面に平面部１２を備えていると共にエアベアリング本体１１を内装した保持体１３とを具備している。

エアベアリング本体１１は、ステンレス鋼からなる円筒状の裏金２１と、裏金２１の円筒状の内面２２に当該内面２２に形成された接合層を介して一体に接合されていると共に内周面２６を有した円筒状の多孔質金属焼結層２３と、裏金２１の内面２２に当該内面２２側で開口して形成されていると共に当該内面２２側の開口が多孔質金属焼結層２３によって覆われている少なくとも一つ、本例では２個の環状溝２４と、裏金２１に設けられていると共に環状溝２４に圧縮空気を供給する圧縮空気供給孔２５とを具備している。

多孔質金属焼結層２３は、錫、ニッケル、燐及び銅を含んでおり、多孔質金属焼結層２３の粒界には無機物質粒子が含有されており、斯かる無機物質粒子は、黒鉛、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カリウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び炭化ケイ素のうち少なくとも一つを含有している。

エアベアリング５は、多孔質金属焼結層２３の円筒状であって多孔の内周面２６と対応のレール２及び３の外周面４との間で環状隙間が生じるようにしてレール２及び３に装着されており、斯かるエアベアリング５においてそのエアベアリング本体１１の内径（内周面２６の径）Ｒと内周面２６の軸方向の長さＬとの比は、０．５〜２．０、好ましくは１．０〜１．５である。

エアベアリング５の夫々の圧縮空気供給孔２５には、同一経路の圧縮空気がエアホース２７を介して供給されるようになっている。

各弾性支持体６は、糸巻き状（鼓状）の形状を有すると共にショアＡ硬度４０〜７０、好ましくは４５〜６０を有するゴム体３１と、ゴム体３１の一端面に固着された一方の取り付け板３２と、ゴム体３１の他端面に固着された他方の取り付け板３３と、取り付け板３３に植設されていると共にテーブル７の貫通孔３４を貫通したねじ３５とを具備しており、取り付け板３２は、ねじ３６を介して保持体１３の平面部１２に固着されており、取り付け板３３は、ねじ３５及びねじ３５に螺合したナット３７を介してテーブル７の各隅に固着されており、こうして、弾性支持体６は、その一方の端部である取り付け板３２が保持体１３の平面部１２に固定されていると共にその他方の端部であるねじ３５がテーブル７に固定されて、エアベアリング５とテーブル７の四隅の夫々との間に介在されている。ゴム体３１の硬度は、ゴム体３１の必要変形能力、その必要載荷荷重能力、搬送物の重量、エアスライド装置１の施工状況等から適宜選択されるが、好ましくは上述の通りショアＡ硬度４０〜７０、より好ましくは４５〜６０の値から選択される。

以上のエアスライド装置１では、エアホース２７からの圧縮空気が圧縮空気供給孔２５の夫々に供給されると、各エアベアリング５の多孔質金属焼結層２３の内周面２６から空気がレール２及び３の夫々の外周面４と各内周面２６との間の環状隙間に噴出されて、レール２及び３の外周面４と各内周面２６とは、エアによる気体膜でもって接触しなくなり、低摩擦でテーブル７はＸ方向に移動可能となる。

ところで、エアスライド装置１では、レール２及び３の自重並びにエアベアリング５、弾性支持体６及びテーブル７等の重量、さらにはテーブル７に設置された搬送物の重量により図６に示すようにレール２及び３に下方に撓みを生じても、それに対応して弾性支持体６のゴム体３１が変形される結果、エアベアリング５がＸ方向と直交すると共にエアベアリング５の中心を通る鉛直線Ｖに対してθ１の角度をもって傾くことができ、レール２及び３の夫々の外周面４と各内周面２６との間の環状隙間がなお保持されて、テーブル７のＸ方向の搬送に支障が生じることが回避される。

またエアスライド装置１では、略平行に配された一対のレール２及び３の相互間の間隔精度が低くＸ方向に沿ってレール２及び３の間隔が広がったり狭くなったりした場合においても、弾性支持体６のゴム体３１の弾性変形でもってレール２及び３の間隔の広狭が吸収される。即ち、図７に示すようにＸ方向に直交すると共に水平面内でのＹ方向でのレール２及び３の間隔Ｄ１がテーブル７に取り付けられた弾性支持体６の配置間隔Ｄ２より広い場合、つまり弾性支持体６の下端側が広く上端側が狭い状態の場合では、弾性支持体６のゴム体３１の弾性変形により過大な力がエアベアリング５に作用しなくなると共にレール２及び３の軸心を中心としたエアベアリング５のｒ方向の回転も可能となる結果、レール２及び３の夫々の外周面４と各内周面２６との間の環状隙間が周方向でなお維持されて、テーブル７のＸ方向の搬送に支障が生じることが回避される。

さらに、レール２及び３の間隔Ｄ１がテーブル７に取り付けられた弾性支持体６の配置間隔Ｄ２より狭い場合、つまり弾性支持体６の上端側が広く下端側が狭い状態であっても、同様に弾性支持体６のゴム体３１の弾性変形とレール２及び３の夫々の軸心を中心としたエアベアリング５の回転とによりレール２及び３の夫々の外周面４と各内周面２６との間の環状隙間は保持されることになる。

また、レール２及び３の下方の撓みとレール２及び３の相互間の間隔Ｄ１の精度不良とが組み合わさった状態であっても、さらにレール２及び３の相互間の間隔Ｄ１がＸ方向に対して一定でなく広くまたは狭くなっている場合においても、レール２及び３とテーブル７との間に配した弾性支持体６のゴム体３１の弾性変形とエアベアリング５のレール２及び３の夫々の軸心を中心とした回転とでレール２及び３の夫々の外周面４と各内周面２６との間の環状隙間は維持される。

エアスライド装置１ではまた、エアベアリング本体１１の内径Ｒと内周面２６の軸方向の長さＬとの比が０．５〜２．０、好ましくは１．０〜１．５であるので、弾性支持体６のゴム体３１による弾性変形能力を効果的に利用できる上に、エアベアリング５の気体膜生成を十分に得ることができる。

本発明の実施の形態の好ましい例の正面図である。図１に示す例の側面断面図である。図１に示す例の説明用分解斜視図である。図１に示す例のエアベアリングの図５のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。図１に示す例のエアベアリングの図４のＶ−Ｖ線矢視断面図である。図１に示す例の作用説明図である。図１に示す例の作用説明図である。

符号の説明

１エアスライド装置
２、３レール
４外周面
５エアベアリング
６弾性支持体
７テーブル

Claims

互いに所定の間隔を保持して平行に配置されていると共に夫々丸棒からなる少なくとも２本のレールと、該レールの夫々の外周面に装着されていると共に当該外周面と協同して環状隙間を形成する内周面を有したエアベアリングと、該エアベアリングの夫々に固定された弾性支持体と、該弾性支持体に固定されていると共に該弾性支持体を介して該エアベアリング同士を連結しているテーブルとを備えており、エアによる気体膜が該環状隙間に形成されるようになっているエアスライド装置。
エアベアリングは、該内周面を有したエアベアリング本体と、エアベアリング本体を内装した保持体とを具備している請求項１に記載のエアスライド装置。
弾性支持体は、その一方の端部で保持体に固定されていると共にその他方の端部でテーブルに固定されてエアベアリングとテーブルとの間に介在されている請求項２に記載のエアスライド装置。
弾性支持体は、その一方の端部と他方の端部との間にショアＡ硬度４０〜７０の弾性体及び／又は粘弾性体を有している請求項１から３のいずれか一項に記載のエアスライド装置。
エアベアリングの該内周面の内径と当該内周面の軸方向の長さとの比は０．５〜２．０である請求項１から４のいずれか一項に記載のエアスライド装置。
エアベアリングは、ステンレス鋼からなる円筒状の裏金と、該裏金の内面に該内面に形成された接合層を介して一体に接合された多孔質金属焼結層と、裏金の内面に当該内面側で開口して形成されていると共に当該内面側の開口が該多孔質金属焼結層によって覆われている環状溝と、該裏金に設けられていると共に該環状溝に圧縮空気を供給する圧縮空気供給孔とを具備している請求項１から５のいずれか一項に記載のエアスライド装置。
多孔質金属焼結層の粒界には無機物質粒子が含有されている請求項６に記載のエアスライド装置。
多孔質金属焼結層は、少なくとも錫、ニッケル、燐及び銅を含んでおり、無機物質粒子は、黒鉛、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カリウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び炭化ケイ素のうち少なくとも一つを含有している請求項７に記載のエアスライド装置。