JP3747650B2

JP3747650B2 - 静圧空気軸受形直進案内

Info

Publication number: JP3747650B2
Application number: JP27247998A
Authority: JP
Inventors: 克喜今井; 俊徳佐藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1998-09-10
Filing date: 1998-09-10
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2018-09-10
Also published as: JP2000087969A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置等に用いられる静圧空気軸受形直進案内に係り、詳しくは、軸受性能の向上や製造コストの低減等を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボンダやマウンタ等の半導体製造装置における直進案内としては、スライダ軸の摺動時における摩擦抵抗や発熱が無く、かつ、極低温から高温まで使用可能であること等から、静圧空気軸受形が用いられることが多い。この種の直進案内は、図６，図７（図６中のＥ矢視図），図８（図６中のＦ矢視図）に示したように、正四角柱のスライダ軸１と静圧空気軸受３とから構成されており、スライダ軸１は静圧空気軸受３により浮揚支持される。
【０００３】
静圧空気軸受３は、通常、３種４個の軸受ブロック、すなわち、図６，図８中で上方に位置する第１軸受ブロック４１と、同下方に位置する第２軸受ブロック４２と、第１軸受ブロック４１と第２軸受ブロック４２との間に介装された左右一対の第３軸受ブロック４３とから構成されており、図９（図６中のＧ−Ｇ断面図）に示したように、第１軸受ブロック４１の上面から第３軸受ブロック４３を貫通して第２軸受ブロック４２にねじ込まれた６本のボルト９により締結されている。図６，図７中に符号１１で示した部材は、第１軸受ブロック４１に接続された圧縮空気供給管である。
【０００４】
第１〜第３軸受ブロック４１〜４３には、図１０（図６中のＨ−Ｈ拡大断面図）に示したように、スライダ軸１に面して軸受パッド装着凹部４１ａ〜４３ａが軸方向同位置に形成されている。各軸受パッド装着凹部４１ａ〜４３ａには絞り部をなす軸受パッド（自成、オリフィス、多孔質など）２１があり、これら軸受パッド２１に空気連通孔２３を介して圧縮空気供給管１１からの圧縮空気が供給される。スライダ軸１と各軸受２１との間には、各軸受パッド２１から噴出する圧縮空気により所定の隙間が形成され、これにより、スライダ軸１が静圧空気軸受３の中心部に浮揚支持される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の静圧空気軸受形直進案内では、軸受ブロックの個数や種類が多いことに起因し、軸受性能が低下したり、製造コストが上昇する等の問題があった。
例えば、静圧空気軸受形直進案内においては、スライダ軸１と各軸受ブロック４１〜４３との間からの圧縮空気の漏れを防止するべく、スライダ軸１と各軸受パッド２１との間隙を厳密に管理する必要がある。ところが、従来の静圧空気軸受３は、独立した４個の軸受ブロック４１〜４３からなるため、各軸受ブロック４１〜４３における軸受パッド装着凹部４１ａ〜４３ａの加工精度を全て高くすることは難しかった。
【０００６】
また、従来の静圧空気軸受３は、４個の軸受ブロック４１〜４３を組み立てて製作されるため、組立時に各軸受ブロック４１〜４３の相対位置が狂いやすく、対向する軸受パッド２１間の間隔が許容範囲から逸脱することがあった。特に、一対の第３軸受ブロック４３は、第１軸受ブロック４１と第２軸受ブロック４２とに挟持されているため、組み付け時に微小に傾くことがある他、使用時における圧縮空気の圧力によって互いに離間することもあった。
【０００７】
更に、従来の静圧空気軸受３は、互いに形状の異なる３種の軸受ブロック４１〜４３を用いているため、構成部品点数が多くなることは当然であるが、各軸受ブロック４１〜４３の製作や検査、管理等も煩雑となり、製造コストを上昇させる要因ともなっていた。
【０００８】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、軸受性能の向上や製造コストの低減等を図った静圧空気軸受形直進案内を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を解決するため、直進運動する矩形断面のスライダ軸と、このスライダ軸を軸受パッドに供給された圧縮空気を介して支持する静圧空気軸受とからなる静圧空気軸受形直進案内であって、前記静圧空気軸受が２個のＬ字形状の同一軸受ブロックを締結することにより組み立てられると共に、当該軸受ブロックが略９０゜の角度をなす軸受パッド部を備えたものを提案する。
【００１０】
この発明によれば、治具等を用いて二つの軸受ブロックを高精度に組み立てれば、軸受パッド装着部に装着された軸受パッドとスライダ軸との間隙を比較的容易に許容範囲内に収められる。また、軸受ブロックは、単一種のものを製造することになるため、加工手順や検査手順等も画一化できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る静圧空気軸受形直進案内の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は実施形態に係る静圧空気軸受形直進案内の平面図、図２は図１中のＡ矢視図、図３は図１中のＢ矢視図である。これらの図に示したように、同直進案内は、共に正四角柱のスライダ軸１と静圧空気軸受３とから構成されており、スライダ軸１は静圧空気軸受３に浮揚支持される。
【００１２】
静圧空気軸受３は、略Ｌ字断面を有する同一品の２個の軸受ブロック５から構成されている。両軸受ブロック５は、図４（図１中のＣ−Ｃ断面図）に示したように、上下面からねじ込まれた各３本のボルト９により締結されている。図３中に符号１１で示した部材は、上部の軸受ブロック５の圧縮空気供給ポート１３に接続された圧縮空気供給管である。尚、圧縮空気供給ポート１３は、両軸受ブロック５の両端部に各１箇所（計４箇所）形成されているが、圧縮空気供給管１１が接続されないものは止め栓１７によって閉鎖されている。
【００１３】
軸受ブロック５には、スライダ軸１に面する一対の軸受パッド装着凹部５ａ，５ｂが、図１，図２，図５（図１中のＤ−Ｄ拡大断面図）に示したように、９０゜の角度をなして軸方向同位置に複数組（本実施形態では、４組）形成されている。また、軸受ブロック５には、各圧縮空気供給ポート１３と各軸受パッド装着凹部５ａ，５ｂとを連通する空気連通孔２３が形成されている。
【００１４】
各軸受パッド装着凹部５ａ，５ｂには絞り部をなす軸受パッド２１がそれぞれ嵌装されており、これら軸受パッド２１に空気連通孔２３を介して圧縮空気供給管１１からの圧縮空気が供給される。スライダ軸１と各軸受パッド２１との間には各軸受パッド２１から噴出する圧縮空気により所定の隙間が形成され、これにより、スライダ軸１が静圧空気軸受３の中心部に浮揚支持される。
【００１５】
本実施形態の直進案内では、静圧空気軸受３の組み立てにあたり、組立作業者は、図示しない治具を用いて２個の軸受ブロック５を位置決めした後、ボルト９を所定の締付トルクで締め付けて両者を締結する。この際、軸受ブロック５の締結面が前述した従来装置に較べて半減しているため、位置決めが極めて容易かつ高精度に行われ、対向する軸受パッド２１間の間隔を許容範囲に収めやすくなる。また、短いボルト９が使用可能となること等から両軸受ブロック５，７の締結剛性が向上し、使用時に圧縮空気の圧力が作用しても、両軸受ブロック５，７の相対位置がずれる虞が少なくなる。
【００１６】
一方、本実施形態の直進案内では、軸受ブロック５が１種類のみであるため、軸受パッド装着凹部５ａ，５ｂ等の加工精度を比較的容易に高めることが可能となる。また、軸受ブロック５の製造にあたって加工工具や検査治具等を複数用意する必要がなくなるため、部品点数の減少も相俟って、製造コストが大幅に低減する。
【００１７】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、スライダ軸や静圧空気軸受を共に正四角柱としたが、スライダ軸を長方形断面としたり、静圧空気軸受の外観形状を円筒形等としてもよい。また、ボルトにリーマボルトを用いたり、両軸受ブロックの締結面にロケーションピンを介装してもよく、これらの方法を採れば、組立時における両軸受ブロックの位置合わせが更に容易となる。更に、直進案内各部の具体的構成についても、設計上あるいは製作上の都合等により、適宜変更可能である。軸受パッド部の絞りは自成（軸受ブロック５と一体）、オリフィス表面（軸受ブロック５と一体）、多孔質などの絞り方式を限定するものではない。又、軸受パッドは、一体の略９０゜の角度を有するＬ字形のものでもよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の静圧空気軸受形直進案内によれば、直進運動する矩形断面のスライダ軸と、このスライダ軸を軸受パッドに供給された圧縮空気を介して支持する静圧空気軸受とからなる静圧空気軸受形直進案内であって、前記静圧空気軸受が２個のＬ字形状の同一軸受ブロックを締結することにより組み立てられると共に、当該軸受ブロックが略９０゜の角度をなす軸受パッド部を備えるようにしたため、治具等を用いて二つの軸受ブロックを高精度に組み立てれば、軸受パッド装着部に装着された軸受パッドとスライダ軸との間隙を比較的容易に許容範囲内に収められ、軸受性能を向上させることが可能となる他、軸受ブロックも単一種のものを製造することになるため、加工工具や検査手順等も画一化され、部品点数の削減も相俟って製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る静圧空気軸受形直進案内の一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１中のＡ矢視図である。
【図３】図１中のＢ矢視図である。
【図４】図１中のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】図１中のＤ−Ｄ拡大断面図である。
【図６】従来の静圧空気軸受形直進案内の一例を示す側面図である。
【図７】図６中のＥ矢視図である。
【図８】図６中のＦ矢視図である。
【図９】図６中のＧ−Ｇ断面図である。
【図１０】図６中のＨ−Ｈ拡大断面図である。
【符号の説明】
１‥‥スライダ軸
３‥‥静圧空気軸受
５‥‥軸受ブロック
５ａ，５ｂ‥‥軸受パッド装着凹部
９‥‥ボルト
１１‥‥圧縮空気供給管
２１‥‥軸受パッド
２３‥‥空気連通路

Claims

直進運動する矩形断面のスライダ軸と、このスライダ軸を軸受パッドに供給された圧縮空気を介して支持する静圧空気軸受とからなる静圧空気軸受形直進案内であって、前記静圧空気軸受が２個のＬ字形状の同一軸受ブロックを締結することにより組み立てられると共に、当該軸受ブロックが略９０゜の角度をなす軸受パッド部を備えたことを特徴とする静圧空気軸受形直進案内。