JP6613331B2 - マイクロスライド台及びリニアスライドレール - Google Patents

Description

本発明は、リニアスライドレール或いは他の領域に使用され、脚部を有するマイクロスライド台に関する。また、本発明は、マイクロスライド台とレール部材を有し、かつそのマイクロスライド台がレール部材を跨いで設置され往復運動を行うリニアスライドレールに関する。

図２に示す通り、リニアスライドレールは長さを延長できるレール部材１で、スライド台２はレール部材１上を跨いで設置される。
これによりスライド台２は、レール部材１上で往復運動ができる。
さらに作業環境の必要性に応じ、スライド台２のプラットフォーム２１の取り付け面２１１上にはさらに、作業プラットフォーム３を取り付ける。
これにより作業プラットフォーム３は、スライド台２に従って運動し、必要な加工を行うことができる。

一般に、スライド台２の製造完成時にプラットフォーム２１の取り付け面２１１に対し研磨を行う。
しかし、研磨後のラフ度Ｒａは、およそ最低０．２ミクロン前後にしかコントロールできない。

本発明人は以下の点を発見した。
（１）作業プラットフォーム３をスライド台２のプラットフォーム２１の取り付け面２１１上に取り付け、しかも取り付け面２１１を一定程度まで縮小すると、スライド台２がレール部材１上の脚部２２を跨いで設置され、作業プラットフォーム３が取り付け面２１１に螺入される応力の大きさにより微小な変形を生じる。
（２）例えば図３及び図４に示す通り、異なる取り付け状況に応じ、スライド台２の脚部２２はやや内縮或いは展開する。
（３）スライド台２及び取り付け面２１１が小さければ小さいほど、脚部２２の変形量に対する、作業プラットフォーム３に取り付け後の取り付け面２１１のラフ度の影響は大きい。
ここで、図中２個の脚部２２の元の間隔距離はＤで、脚部２２が取り付け面２１１を作業プラットフォーム３に螺設し変形した後の間隔距離はｄである。なお、スライド台の脚部２２の変形状況を表示するため図中では変形量を誇張して示したが、実際の製品の変形量を示すものではない。

図５Ａ及び図５Ｂにスライド台２の脚部２２の変形が招く別種の影響を示す。
図５Ａは未変形の形態を示す。
ローリング部材４をスライド台２とレール部材１の間に入れると、ローリング部材４とスライド台２の脚部２２の内面の間隙はｔとなる。
この間隙ｔは、ローリング部材４をスムーズにローリングさせ、しかもこれによりスライド台２の震動乃至ぐらつき或いは運行がスムーズでないという不具合を招かない幅として設計されたものである。
さらに、図５Ｂに示す通りスライド台２の脚部２２に変形が生じると、例えば２個の脚部２２が変形して展開し、ローリング部材４はスライド台２とレール部材１の間に挿入され、ローリング部材４とスライド台２の脚部２２の内面の間隙は大きくなり、或いは小さくなり、ｔ’となる。
こうして間隙変化量Δｔ＝ｔ’−ｔを生じる。
過大な間隙変化量Δｔは、スライド台２運行に震動或いはぐらつきに類似した不具合を生じさせ、作業プラットフォーム３の作業誤差を大きくし、作業精度に影響を及ぼす。
一方、過小な間隙変化量Δｔでもスライド台はスムーズに運行できなくなり、作業精度に影響を与える。

図６に示す通り、この種の不具合の原因は、取り付け面２１１の表面のラフ度が大きいことである。
これにより、作業プラットフォーム３とスライド台２のプラットフォーム２１の取り付け面２１１の間に多数の接触点が生じる。
取り付け面２１１が小さければ小さいほど、そのラフ度の不均一性の影響はより明確に現れる。これにより、取り付け面２１１を作業プラットフォーム３に螺合する時、取り付け面２１１は極めて大きな応力を受け、しかもラフ度の不均一性により応力が平均に分配されず、脚部２２の変形を招く。

スライド台と取り付け面がどちらも比較的大きい場合、この種の表面ラフ度の不均一性の影響は相対的に低下し、しかも脚部の剛性が大きくなるため、取り付け面の表面のラフ度により変形しにくい。
よって、これにより生じる変形量は無視しても良い。
しかし、マイクロリニアスライドレールなどのマイクロスライド台及び取り付け面はどちらも小さいため、実用上、この程度の変形量が精度上の一定の影響を引き起こし、作業精度に影響を与える。

前記先行技術には、マイクロリニアスライドレールなどのマイクロスライド台及び取り付け面に対して、実用上、脚部の変形が精度上の一定の影響を引き起こし、この微小な変形量が作業精度のパフォーマンスに影響を与えるという欠点がある。

本発明はマイクロスライド台及びリニアスライドレールに関する。このマイクロスライド台は、スライド台及び取り付け面が微小である時、スライド台のプラットフォームの取り付け面に対し鏡面加工を行い、取り付け面のラフ度をコントロールし、取り付け作業プラットフォームを減らすと、スライド台の脚部の変形量が生じる。

本発明によるマイクロスライド台は、プラットフォーム及び該プラットフォームから延伸して相対する２個の脚部を有する。
該プラットフォームは取り付け面を有する。
該取り付け面のラフ度Ｒａは０．０１ミクロン〜０．１ミクロンの間である。
これにより、脚部の変形量が減少している。

本発明によるリニアスライドレールは、レール部材、スライド台を有する。
該レール部材は一方向に沿って延伸する。
該スライド台はプラットフォーム及び該プラットフォームから延伸して相対する２個の脚部を有する。
該スライド台は該脚部により該スライドレール上を跨いで設置され、該プラットフォームは取り付け面を有する。
該取り付け面のラフ度Ｒａは０．０１ミクロン〜０．１ミクロンの間である。
これにより、脚部の変形量が減少している。

さらに該プラットフォームの取り付け面は研磨工程によりそのラフ度Ｒａがコントロールされる。

上述の技術により、より精密な研磨工程により、プラットフォームの取り付け面のラフ度をコントロールでき、しかも取り付け面の平面度は変化させずに済むため、取り付け面を作業プラットフォームに取り付け後の脚部の変形量は減少し、作業プラットフォーム作業時の精度を高めることができる。

従来のリニアスライドレールにおいて、スライド台のプラットフォームの取り付け面が研磨工程を経て、そのラフ度Ｒａが一般に０．２ミクロン以上となった場合の取り付け面を作業プラットフォームに螺合する時と、本発明のリニアスライドレール中において、スライド台のプラットフォームの取り付け面が研磨工程を経て、そのラフ度Ｒａを０．０１ミクロン〜０．１ミクロンの間にコントロールし、取り付け面を作業プラットフォームに螺設する時のスライド台の脚部の変形量を比較した実験データである。 従来のリニアスライドレールの構造図である。 従来のリニアスライドレールのスライド台の取り付け面を作業プラットフォームに取り付け後、脚部が変形した状態を示す模式図の一である。 従来のリニアスライドレールのスライド台の取り付け面を作業プラットフォームに取り付け後、脚部が変形した様子を示す模式図の二である。 従来のリニアスライドレールのスライド台の取り付け面を作業プラットフォームに取り付け後、正常な状況下でローリング部材とスライド台の脚部の内面が間隙ｔとなった様子を示す図である。 従来のリニアスライドレールのスライド台の取り付け面を作業プラットフォームに取り付け後、脚部が応力を受け変形展開する時、ローリング部材とスライド台の脚部の内面が間隙ｔ’となった様子を示す図である。 従来のリニアスライドレールのスライド台の取り付け面と作業プラットフォームの間が多数の接触点を有する様子を示す模式図である。

（一実施形態）
本発明によるリニアスライドレールの実施形態は、レール部材、スライド台を有する。
レール部材は一方向に沿って延伸する。
スライド台は、プラットフォーム及びプラットフォームから延伸して相対する２個の脚部を有する。
スライド台は脚部によりスライドレール上を跨いで設置され、プラットフォームは取り付け面を有する。
取り付け面のラフ度Ｒａは、０．０１ミクロン〜０．１ミクロンの間である。
プラットフォームの取り付け面はさらに、研磨工程により、ラフ度Ｒａをコントロールされる。

前述のレール部材とスライド台の配置関係は、本明細書の背景技術ですでに紹介している。
本実施形態中では、本発明のスライド台のプラットフォームの取り付け面のラフ度の実験に基づき、作業プラットフォーム上に未螺設の時と、作業プラットフォーム上に螺設時の、スライド台の脚部の変形量を示す。
同時に、従来のスライド台のプラットフォームの取り付け面に未螺設の時と、作業プラットフォームに螺設時のスライド台の脚部の変形量を示す。
これらを比較対照することで、以下に本発明の効果を示す。

図１に示す通り、先ず従来の研磨方法により、その取り付け面のラフ度Ｒａを０．２ミクロンにコントロールしたロットサイズのスライド台により実験を行う。
ｍｏｄｅｌ １、ｍｏｄｅｌ ２、ｍｏｄｅｌ ３、ｍｏｄｅｌ ４の異なるサイズで、その内のスライド台取り付け面のサイズはそれぞれ１６０ｍｍ²、１２０ｍｍ²、９０ｍｍ²、５０ｍｍ²で行う。
図１から分かるように、スライド台の取り付け面を作業プラットフォームに螺設後、スライド台脚部の変形量は、規則的に４ミクロン〜１６ミクロンの間に分散している。
マイクロリニアスライドレールについては、図５Ａ及び図５Ｂに示す通り、△ｔ差異値が発生する。
前述のΔｔ＝ｔ’−ｔとなるように、作業プラットフォーム３をスライド台２に螺設する前のローリング部材４とスライド台２の脚部２２の内面の間隙ｔと、作業プラットフォーム３をスライド台２に螺設後のローリング部材４とスライド台２の脚部２２内面の間隙ｔ’の差異値は、間隙の過大化或いは過小化を招く。
この差異値△ｔは、作業プラットフォームの作業精度に影響を与えるに十分な大きさである。

さらに本発明は、ロットサイズｍｏｄｅｌ １、ｍｏｄｅｌ ２、ｍｏｄｅｌ ３、ｍｏｄｅｌ ４により、研磨工程を経て、取り付け面のラフ度をコントロールし、元の平面度を維持する。
図１から分かるように、プラットフォームの取り付け面は研磨工程を経た後、取り付け面を作業プラットフォームに螺設するが、スライド台の脚部の変形量は０．３ミクロン〜１．２ミクロン内にあり、△ｔ差異値は極めて微小となる。
これにより、作業プラットフォームをマイクロリニアスライドレールに搭載後の作業精度を大幅に高めることができる。

前述した本発明の実施形態は本発明を限定するものではなく、本発明により保護される範囲は特許請求の範囲を基準とする。
また、本発明のマイクロスライド台は、リニアスライドレールでの使用に限定されるものではない。

１ レール部材、
２ スライド台、
２１ プラットフォーム、
２１１ 取り付け面、
２２ 脚部、
３ 作業プラットフォーム、
４ ローリング部材、
Ｄ ２個の脚部間の元の間隔距離、
ｄ 取り付け面を作業プラットフォームに螺設後に２個の脚部が変形した後の間隔距離、
ｔ 正常状況下におけるローリング部材とスライド台の脚部の内面の間隙、
ｔ’ 脚部が応力を受けて変形展開した時のローリング部材とスライド台の脚部の内面の間隙。

Claims (4)

1. プラットフォーム、及び、前記プラットフォームから延伸して相対する２個の脚部を有するマイクロスライド台であって、
   前記プラットフォームは取り付け面を有し、
   前記取り付け面のラフ度Ｒａは０．０１ミクロン〜０．１ミクロンの間であることにより、前記脚部の変形量が減少していることを特徴とする、マイクロスライド台。
2. 前記プラットフォームの取り付け面はさらに研磨工程によりラフ度Ｒａがコントロールされることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロスライド台。
3. レール部材及びスライド台を有するリニアスライドレールであって、
   前記レール部材は一方向に沿って延伸し、
   前記スライド台は、プラットフォーム、及び、前記プラットフォームから延伸して相対する２個の脚部を有し、
   前記スライド台は前記脚部により前記リニアスライドレール上を跨いで設置され、
   前記プラットフォームは取り付け面を有し、
   前記取り付け面のラフ度Ｒａは０．０１ミクロン〜０．１ミクロンの間であることにより、前記脚部の変形量が減少していることを特徴とする、リニアスライドレール。
4. 前記プラットフォームの取り付け面はさらに研磨工程によりラフ度Ｒａがコントロールされることを特徴とする、請求項３に記載のリニアスライドレール。

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