JP2007100776A

JP2007100776A - Linear guide

Info

Publication number: JP2007100776A
Application number: JP2005289826A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Sato; 俊徳佐藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-10-03
Filing date: 2005-10-03
Publication date: 2007-04-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear guide capable of preventing its operation from being prohibited even when used in an atmospheric environment or when an abnormality occurs. <P>SOLUTION: In such a case as dropping foreign matter on the upper face of a guide rail 3, the foreign matter intruding to the lower face of a case 15a is collected in an exhaust groove 15c, and can be exhausted to the outside via exhaust piping 15e. Further, even in the case the foreign matter is not collected in the exhaust groove 15c, an air curtain is formed by air discharged from a supply groove 15b, and the foreign matter is suppressed from intruding further to the inside. In addition, most of gas supplied from the supply groove 15b is sucked via the exhaust groove 15c, it is convenient for discharging the foreign matter to the outside. The gas supplied from the supply groove 15b is suppressed from leaking to the outside from the case 15a, and even in the case, for example, the linear guide is used in a special gas environment, destruction to the environment can be suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ワーク保持用のテーブルなどを移動可能に保持するのに好適な直線案内に関する。 The present invention relates to a linear guide suitable for holding a work holding table or the like movably.

例えば工作機械や精密機械、或いは超精密機械などにおいて、ワークを保持したテーブルなどを高精度に移動させるために、エアスライダが用いられる場合がある。特許文献１に開示されたエアスライダは、ガイドレールに対して気体を吐出可能な多孔質状の静圧パッドを設け、それによりガイドレールに対して浮上することで、非接触的にテーブルの支持を行っている。
特許第２８１１８６７号明細書 For example, in a machine tool, a precision machine, or an ultra-precision machine, an air slider may be used to move a table holding a workpiece with high accuracy. The air slider disclosed in Patent Document 1 is provided with a porous static pressure pad capable of discharging gas to the guide rail, and thereby floats with respect to the guide rail, thereby supporting the table in a non-contact manner. It is carried out.
Japanese Patent No. 2811867

ここで、特許文献１のエアスライダにおいて、ガイドレールと静圧パッドとのスキマは微小となっている。しかるに、かかる静圧スライドをクリーンルーム内等で用いる場合には、特に問題はないが、例えばゴミなどが浮遊する大気環境で用いる場合、ガイドレールが露出している部分にゴミなどが付着し、静圧パッドに噛み込むなどすると、ガイドレールに対して引きずられて抵抗が増大し、場合によっては焼き付きに至るなどの恐れがある。 Here, in the air slider of Patent Document 1, the clearance between the guide rail and the static pressure pad is very small. However, there is no particular problem when such a static pressure slide is used in a clean room or the like. However, when it is used in an atmospheric environment where dust or the like is floating, dust or the like adheres to the exposed portion of the guide rail. If the pressure pad is bitten, the resistance increases as it is dragged with respect to the guide rail, and in some cases, seizure may occur.

一方、特許文献１のエアスライダをクリーンルーム内等で用いたとしても、誤動作によりワークが破損するなど異常事態が発生した場合、或いはガイドレール上部の装置から異物が落下したような場合など、ガイドレールが露出している部分に破損物や異物が付着し、同様に静圧パッドに噛み込み焼き付きなどを招く恐れがある。 On the other hand, even if the air slider of Patent Document 1 is used in a clean room or the like, when an abnormal situation occurs such as the work being damaged due to a malfunction, or when a foreign object has fallen from the device above the guide rail, the guide rail Damaged objects or foreign matter may adhere to the exposed portions of the surface, and may also bite into the static pressure pad and cause seizure.

本発明は、かかる従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、大気環境等で使用した場合や、異常事態が生じた場合でも、動作が阻害されることが抑制される直線案内を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and provides a linear guide that is inhibited from being hindered even when used in an atmospheric environment or when an abnormal situation occurs. For the purpose.

本発明の直線案内は、
ガイドレールと、
前記ガイドレールに対して移動可能に保持されたスライダと、
前記ガイドレールと前記スライダとの間に配置された静圧軸受と、
前記ガイドレールと前記スライダとの間において、前記静圧軸受より大気側に配置されたエアシールと、を有することを特徴とする。 The linear guide of the present invention is
A guide rail,
A slider held movably with respect to the guide rail;
A hydrostatic bearing disposed between the guide rail and the slider;
An air seal disposed between the guide rail and the slider on the atmosphere side with respect to the hydrostatic bearing.

本発明の直線案内によれば、エアシールが、前記ガイドレールと前記スライダとの間において、前記静圧軸受より大気側に配置されているので、例えばガイドレールの露出した表面に異物が付着したような場合でも、かかる異物を排除することが可能となり、静圧軸受の静圧パッドに異物が噛み込むなどの不具合が抑制されることとなる。 According to the linear guide of the present invention, since the air seal is disposed between the guide rail and the slider on the atmosphere side from the hydrostatic bearing, for example, foreign matter seems to have adhered to the exposed surface of the guide rail. Even in such a case, it is possible to eliminate such foreign matter, and it is possible to suppress problems such as foreign matter getting caught in the hydrostatic pad of the hydrostatic bearing.

前記エアシールは、前記静圧軸受側に、気体が供給される供給溝を設け、大気側に、気体が吸引される排気溝を有していると好ましい。 The air seal is preferably provided with a supply groove for supplying gas on the static pressure bearing side and an exhaust groove for sucking gas on the atmosphere side.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に付いて説明する。図１は、本実施の形態にかかる直線案内の側面断面図であり、図２は、図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図であり、図３は、図１の構成をIII-III線で切断して矢印方向に見た図である。図４は、図１の構成の矢印IV部を拡大して示す図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view of a linear guide according to the present embodiment, FIG. 2 is a view of the configuration of FIG. 1 taken along the line II-II and viewed in the direction of the arrow, and FIG. It is the figure which cut | disconnected the structure of 1 by the III-III line | wire and looked at the arrow direction. FIG. 4 is an enlarged view showing an arrow IV portion of the configuration of FIG.

図１において、定盤１の上面に脚部２、２が植設されている。脚部２，２の上端のそれぞれには、水平方向に延在する角柱状のガイドレール３の両端が取り付けられている。ガイドレール３の周囲には、スライダ１０が配置されている。 In FIG. 1, legs 2 and 2 are implanted on the upper surface of the surface plate 1. At both upper ends of the legs 2, 2, both ends of a prismatic guide rail 3 extending in the horizontal direction are attached. A slider 10 is disposed around the guide rail 3.

図３において、スライダ１０は、上板１１と、下板１２と、上板１１と下板１２の側縁同士を連結する側板１３，１４とを有している。上板１１の下面には、２つの凹部１１ａが形成されており（図１，２参照）、その内部には、円板形状を有する多孔質状の静圧パッドＰＤが配置されている。また、上板１１の内部には、凹部１１ａと外部の正圧ポンプ（不図示）との間を接続する配管１１ｂが形成されている。 In FIG. 3, the slider 10 includes an upper plate 11, a lower plate 12, and side plates 13 and 14 that connect side edges of the upper plate 11 and the lower plate 12. Two concave portions 11a are formed on the lower surface of the upper plate 11 (see FIGS. 1 and 2), and a porous static pressure pad PD having a disk shape is disposed therein. Further, a pipe 11b is formed in the upper plate 11 to connect between the recess 11a and an external positive pressure pump (not shown).

下板１２の上面には、２つの凹部１２ａが形成されており（図１参照）、その内部には、円板形状を有する多孔質状の静圧パッドＰＤが配置されている。また、上板１２の内部には、凹部１２ａと外部の正圧ポンプ（不図示）との間を接続する配管１２ｂが形成されている。 Two concave portions 12a are formed on the upper surface of the lower plate 12 (see FIG. 1), and a porous static pressure pad PD having a disc shape is disposed therein. A pipe 12b is formed in the upper plate 12 to connect the recess 12a and an external positive pressure pump (not shown).

図３で左側の側板１３の内側面には、２つの凹部１３ａが形成されており、その内部には、円板形状を有する多孔質状の静圧パッドＰＤが配置されている。また、側板１３の内部には、凹部１３ａと外部の正圧ポンプ（不図示）との間を接続する配管１３ｂが形成されている。 In FIG. 3, two concave portions 13a are formed on the inner side surface of the left side plate 13, and a porous static pressure pad PD having a disc shape is disposed therein. In addition, a pipe 13b is formed inside the side plate 13 to connect the recess 13a and an external positive pressure pump (not shown).

図４で右側の側板１４の内側面には、２つの凹部１４ａが形成されており、その内部には、円板形状を有する多孔質状の静圧パッドＰＤが配置されている。また、側板１４の内部には、凹部１４ａと外部の正圧ポンプ（不図示）との間を接続する配管１４ｂが形成されている。なお、ここでは静圧パッドＰＤが静圧軸受を構成する。 In FIG. 4, two concave portions 14a are formed on the inner side surface of the right side plate 14, and a porous static pressure pad PD having a disc shape is disposed therein. Further, a pipe 14b is formed inside the side plate 14 to connect between the recess 14a and an external positive pressure pump (not shown). Here, the hydrostatic pad PD constitutes a hydrostatic bearing.

上板１１の長手方向の両側には、エアシール１５，１５が配置されている。図４に示すように、エアシール１５は、上板１１に取り付けられたケース１５ａを有しており、ケース１５ａのガイドレール３に対向する下面には、ガイドレール３の移動方向に対して直交する方向に沿って、大気に開放しない範囲でガイドレール３のほぼ全幅にわたって延在する供給溝１５ｂと排気溝１５ｃとが形成されている。排気溝１５ｃよりも静圧パッドＰＤ側に配置された供給溝１５ｂは、ケース１５ａの内部に形成された供給配管１５ｄを介して、外部の正圧ポンプＰ＋に接続されている。一方、供給溝１５ｂよりも大気側に配置された排気溝１５ｃは、ケース１５ａの内部に形成された排気配管１５ｅを介して、外部の負圧ポンプＰ−に接続されている。なお、ケース１５ａとガイドレール３とのスキマを、上板１１とガイドレール３とのスキマより大きくすることで、スライダ１０が傾いた場合でも、ケース１５ａがガイドレール３に接触することを回避できる。 Air seals 15 and 15 are arranged on both sides of the upper plate 11 in the longitudinal direction. As shown in FIG. 4, the air seal 15 has a case 15 a attached to the upper plate 11, and the lower surface of the case 15 a facing the guide rail 3 is orthogonal to the moving direction of the guide rail 3. A supply groove 15b and an exhaust groove 15c are formed along the direction so as to extend over almost the entire width of the guide rail 3 within a range not opened to the atmosphere. The supply groove 15b disposed on the static pressure pad PD side with respect to the exhaust groove 15c is connected to an external positive pressure pump P + via a supply pipe 15d formed inside the case 15a. On the other hand, the exhaust groove 15c disposed on the atmosphere side of the supply groove 15b is connected to an external negative pressure pump P- through an exhaust pipe 15e formed in the case 15a. Note that the clearance between the case 15a and the guide rail 3 is made larger than the clearance between the upper plate 11 and the guide rail 3, so that the case 15a can be prevented from contacting the guide rail 3 even when the slider 10 is inclined. .

本実施の形態の静圧案内の動作を説明すると、不図示の正圧ポンプから静圧パッドＰＤに空気が供給されることにより生じた静圧によって、上板１１，下板１２，側板１３，側板１４に対して、ガイドレール３の４面が非接触状態で支持され、それによりスライダ１０はガイドレール３に対して移動可能となっている。このとき、上板１１，下板１２，側板１３，側板１４と、ガイドレール３とのスキマは、十μｍ乃至数十μｍ程度であるので、ガイドレール３の上面に異物が落下した場合の処理が問題となる。 The operation of the static pressure guide according to the present embodiment will be described. The upper plate 11, the lower plate 12, the side plate 13, the static pressure generated by supplying air from a positive pressure pump (not shown) to the static pressure pad PD, The four surfaces of the guide rail 3 are supported in a non-contact state with respect to the side plate 14, whereby the slider 10 is movable with respect to the guide rail 3. At this time, the clearance between the upper plate 11, the lower plate 12, the side plate 13, the side plate 14, and the guide rail 3 is about 10 μm to several tens of μm, and therefore processing when a foreign object falls on the upper surface of the guide rail 3. Is a problem.

本実施の形態によれば、ガイドレール３の上面に異物が落下したような場合、ケース１５ａの下面に侵入しようとする異物を排気溝１５ｃで回収し、排気配管１５ｅを介して外部へと排出することができる。又、万が一排気溝１５ｃで異物が回収されなかった場合でも、供給溝１５ｂから吐出された空気によりエアカーテンを形成し、それ以上内部へと異物が侵入することを抑制できる。加えて、供給溝１５ｂから供給された気体の殆どは、排気溝１５ｃを介して吸引されるので、異物を外部に排出するのに都合が良く、更に供給溝１５ｂから供給された気体は、ケース１５ａから外部へと漏れ出ることが抑制され、例えば特殊ガスの環境下で用いられるような場合にも、かかる環境の破壊を抑制することができる。 According to the present embodiment, when a foreign object has fallen on the upper surface of the guide rail 3, the foreign object that is about to enter the lower surface of the case 15a is collected by the exhaust groove 15c and discharged to the outside through the exhaust pipe 15e. can do. Even if foreign matter is not collected in the exhaust groove 15c, an air curtain is formed by the air discharged from the supply groove 15b, and the foreign matter can be prevented from entering further inside. In addition, since most of the gas supplied from the supply groove 15b is sucked through the exhaust groove 15c, it is convenient for discharging foreign matter to the outside, and the gas supplied from the supply groove 15b Leakage from 15a to the outside is suppressed, and destruction of the environment can be suppressed even when, for example, it is used in a special gas environment.

図５は、本実施の形態の変形例にかかる図４と同様な拡大断面図である。本変形例は、図４の実施の液体に対して、上板１１の長手方向側面の下部を切り欠くことで、静圧パッドＰＤ（図１）と供給溝１５ｂとの間に、大気に開放した溝１１ｃを設けている点が異なっている。それ以外の構成に関しては、上述した実施の形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。 FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view similar to FIG. 4 according to a modification of the present embodiment. In the present modification, the lower part of the side surface in the longitudinal direction of the upper plate 11 is cut away from the liquid shown in FIG. 4 to open the atmosphere between the static pressure pad PD (FIG. 1) and the supply groove 15b. The difference is that the groove 11c is provided. Since other configurations are the same as those in the above-described embodiment, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

例えばエアシールのシール度合いを高めるために、供給溝１５ｂの気体の圧力を増大させると、静圧軸受の排気圧力が上昇する傾向があるが、それにより静圧軸受の排気効率が低下し、軸受性能が低下する恐れがある。そこで、本変形例においては、大気に開放した溝１１ｃを設けることによって、ここを介して静圧軸受の排気を行わしめ、それにより静圧軸受の排気効率の低下を防ぐことができる。 For example, when the gas pressure in the supply groove 15b is increased in order to increase the degree of sealing of the air seal, the exhaust pressure of the hydrostatic bearing tends to increase, but this reduces the exhaust efficiency of the hydrostatic bearing, and the bearing performance. May decrease. Therefore, in the present modification, by providing the groove 11c opened to the atmosphere, the static pressure bearing is exhausted through this, thereby preventing the exhaust efficiency of the static pressure bearing from being lowered.

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。本実施の形態では、重力による異物の落下を考慮して、エアシールはガイドレールの上面にのみ設けたが、例えば静電気が多い環境では、ガイドレールの側面や下面に異物が付着する恐れがあるので、エアシールを適宜側面や下面に設けることもできる。 The present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be modified or improved as appropriate. In this embodiment, considering the fall of foreign matter due to gravity, the air seal is provided only on the upper surface of the guide rail.For example, in an environment where there is a lot of static electricity, foreign matter may adhere to the side or lower surface of the guide rail. An air seal can be provided on the side surface or the lower surface as appropriate.

本実施の形態にかかる直線案内の側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the linear guide concerning this Embodiment. 図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図である。It is the figure which cut | disconnected the structure of FIG. 1 by the II-II line | wire, and looked at the arrow direction. 図１の構成をIII-III線で切断して矢印方向に見た図である。It is the figure which cut | disconnected the structure of FIG. 1 by the III-III line | wire, and looked at the arrow direction. 図１の構成の矢印IV部を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the arrow IV part of the structure of FIG. 本実施の形態の変形例にかかる図４と同様な拡大断面図である。It is an expanded sectional view similar to FIG. 4 concerning the modification of this Embodiment.

Explanation of symbols

１定盤
２，２脚部
３ガイドレール
１０スライダ
１１上板
１１ａ凹部
１１ｂ配管
１１ｃ溝
１２下板
１２ａ凹部
１２ｂ配管
１３側板
１３ａ凹部
１３ｂ配管
１４側板
１４ａ凹部
１４ｂ配管
１５エアシール
１５ａケース
１５ｂ供給溝
１５ｃ排気溝
１５ｄ供給配管
１５ｅ排気配管
Ｐ＋正圧ポンプ
Ｐ− 負圧ポンプ
ＰＤ静圧パッド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface plate 2, 2 Leg part 3 Guide rail 10 Slider 11 Upper plate 11a Concave 11b Piping 11c Groove 12 Lower plate 12a Concave 12b Piping 13 Side plate 13a Concave 13b Piping 14 Side plate 14a Concave 14b Piping 15 Air seal 15a Case 15b Supply groove 15a Groove 15d Supply piping 15e Exhaust piping P + Positive pressure pump P- Negative pressure pump PD Static pressure pad

Claims

A guide rail,
A slider held movably with respect to the guide rail;
A hydrostatic bearing disposed between the guide rail and the slider;
An air seal disposed between the guide rail and the slider and located closer to the atmosphere than the hydrostatic bearing.

2. The linear guide according to claim 1, wherein the air seal has a supply groove for supplying gas on the static pressure bearing side and an exhaust groove for sucking gas on the atmosphere side. .