JPH04145220A - 移動体支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、移動体支持装置に関し、より詳細には、支
持体と移動体を含み、且つ支持体との間に介在させた流
体の圧力により移動体を支持する移動体支持装置に関す
る。

［従来の技術］ 精密加工機械に組み込まれる従来の空気案内装置を、第
５図に基づいて説明する。

空気案内装置４１は、滑動体４２と案内軸４３を備えて
成り、滑動体４２と案内軸４３の間に空気を吹き出して
、滑動体４２を案内軸４３から浮かせて非接触で案内す
るものである。空気は、空気源から滑動体４２の側面に
接続した空気供給バイブ４５を介して供給され、滑動体
４２の内部に設けた流路（図示省略）を通って、滑動体
４２と案内軸４３の間の隙間に吹き出される。

滑動体４２は、四角筒状で、上面を被加工物Ｗの載置面
としている。案内軸４３は、四角柱状で、２個の台４４
により両端部で水平に支持しである。

被加工物Ｗは、滑動体４２の上面に載せられ、案内軸４
３に沿って移動する間に加工器具Ｊによって加工される
。

滑動体４２および案内軸４３は、いずれも高剛性および
低膨張という特性を持つ絶縁性のアルミナセラミックス
で形成しである。

［発明が解決しようとする課題］ 上記空気案内装置４１では、過負荷が作用すると、第６
図に示すように滑動体４２が傾斜し、滑動体４２の内周
面が案内軸４３の案内面４３ａに接触することがある。

接触したまま移動を継続すると、案内軸４３が損傷した
り、焼き付きやかじりを生じる恐れがあるため、接触す
ると直ちに移動を停止したり、供給する空気圧を増加さ
せたりする必要がある。

しかし、上記空気案内装置４１では、滑動体４２が案内
軸４３に接触したことを検知する装置が設けられていな
いため、滑動体４２の接触に対して迅速に対処すること
ができない。

このような事情は、軸受との間に介在させた空気の圧力
により回転軸を支持する空気軸受装置の場合も同じであ
る。

そこで、この発明の目的は、支持体と移動体との接触を
確実に検知して、支持体の損傷等が生じないように対処
できる移動体支持装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明の第１の移動体支持装置は、支持体と移動体を
含み、且つ支持体との間に介在させた流体の圧力により
移動体を支持する移動体支持装置において、支持体の少
なくとも移動体と対向する箇所と、移動体の少なくとも
支持体と対向する箇所にそれぞれ設けられた導電部と、
前記導電部間の電気抵抗を検知する手段とを具備してな
ることを特徴とする。

この発明の第２の移動体支持装置は、第１の移動体支持
装置において、電気抵抗検知手段に代えて、前記導電部
間の静電容量を検知する手段を具備してなることを特徴
とする。

前記導電部は、導電性セラミックスから形成するのか好
ましい。

［作用］ この発明の移動体支持装置では、過負荷等により支持体
と移動体が接触したときに、支持体に設けた導電部と移
動体に設けた導電部が互いに接触するので、接触してい
ないときに比べて両導電部間の電気抵抗か低下する。

そこで、この電気抵抗の変化を検知すれば、移動体が支
持体に接触したことを知ることができる。

また、支持体に設けた導電部と移動体に設けた導電部の
間には、静電容量が存在し、その静電容量は移動体と支
持体の距離の変化に伴って変化する。

そこで、上記静電容量の変化を検知すれば、移動体が支
持体に接触したことが分かり、さらに移動体の浮上距離
も知ることができる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説
明する。なお、これによりこの発明が限定されるもので
はない。

第１図は、この発明を空気案内装置に適用した実施例を
示す斜視図、第２図はその断面図である。

空気案内装置１は、加工機械に組み込まれたもので、上
述した従来の空気案内装置４１と同様に、２個の台４に
よって水平に支持された四角柱状の案内軸３と、案内軸
３に嵌挿された四角筒状の滑動体２を備えている。

空気源Ｓより送られた空気は、空気供給バイブ５を介し
て滑動体２の側面の空気供給孔２ａに供給され、滑動体
２の内部の矩形流路２ｂを通って、４個の空気吹出孔２
ｃより滑動体２と案内軸３の間の隙間ｇ内に吹き出す。

滑動体２は、隙間ｇ内の空気の圧力によって、浮いた状
態で案内軸３に支持され且つ案内される。

滑動体２の上面に固定された被加工物Ｗは、案内軸３に
沿って送られる間に、上方に設けた加工器具（図示省略
）によって加工される。

滑動体２および案内軸３は、Ｓｉｃ質セラミックス、Ｔ
ｉＢ＊等の導電性セラミックスがら形成しである。従っ
て、滑動体２と案内軸３の全体が導電性を持っている。

滑動体２の側面および案内軸３の側面には、それぞれ電
極６ａ、６ｂが固着してあり、画電極６ａ、６ｂは、リ
ード線７によって検知器８と電源９に接続しである。検
知器８は、さらに加工機械制御装置１０、異常報知器１
１および記憶装置１２に接続しである。

電源９は、滑動体２と案内軸３の間に所定の電圧を印加
する。

検知器８は、滑動体２と案内軸３が接触した時に両者間
に流れる電流を検知する。また、加工機械制御装置１０
に停止信号を出力し、異常報知器１１に警報信号を出力
する。

記憶装置１２は、検知器８が検知した電流を記憶する。

滑動体２が案内軸３に接触した時以外には、検知器８が
電流を検知しないように、台４および空気供給バイブ５
は非導電性の材料から形成しである。また、滑動台２と
被加工物Ｗの間も絶縁するのが好ましい。

次に、上記空気案内装置１の作動について説明する。

まず最初に、滑動体２の上面に被加工物Ｗを載せて固定
する。このとき、滑動体２にはまだ空気は供給されてい
ない。

この状態では、滑動体２は案内軸３の案内面３ａ上に載
っているため、滑動体２、案内軸３、電極５ａ、６ｂ、
リード線７を通って電流か流れている。検知器８は、こ
の電流を検知すると共に電流データを記憶装置１２に記
憶させる。しかし、加工機械制御装置１０と異常報知器
１１には、信号を出力しない。

次に、空気供給用バイブ５を介して滑動体２に空気が供
給される。すると、滑動体２と案内軸３間の隙間ｇ内の
空気圧により、滑動体２は案内面３ａから浮上すると共
に、案内軸３の左右の側面からも離れる。

こうして、滑動体２が案内軸３に対して非接触状態にな
ると、図示しない移動装置により滑動体２を案内軸３に
沿って移動させ、加工器具で被加工物Ｗに加工を行なう
。

この正常作動状態では、検知器８は電流を検知しないの
で、記憶装置１２には電流ゼロとしてデータが記憶され
る。

加工中に滑動部２に過負荷等が作用し、滑動部２か変位
して案内軸３に接触する（第６図参照）と、その瞬間、
滑動部２と案内軸３を含む回路に電流が流れる。検知器
８は、この電流を検知し、加工機械制御装置１０に停止
信号を出力する。それを受けて、加工機械は直ちに作動
を停止する。

検知器８は、同時に異常報知器１１にも信号を出力する
。異常報知器１１は、それを受けて音や映像により作業
者に異常を知らせる。

このときの電流も、記憶装置１２に記憶される。

以上のように、加工中に滑動体２が案内軸３に接触する
と、加工が直ちに停止されるので、案内軸３が損傷した
り、焼き付きやかじりを生じる恐れがなくなる。また、
警報により、作業者が異常を直ちに知ることができるた
め、迅速に対処することができる。

上記空気案内装置１を製作し、作動実験を行なった。滑
動体２および案内軸３は、Ｓｉを含浸したＳｉＣセラミ
ックスで形成した。

滑動体２が案内軸３から浮上している間は、両者間の抵
抗は数ＭΩであったか、両者か接触すると、その抵抗は
１００Ω／　ｃ　ｍ程度まで低下し、検知器８により電
流が検知された。

第３図は、この発明を空気案内装置に適用した他の実施
例を示す断面図である。

上述した実施例では、移動体２および案内軸３の全体を
導電性セラミックスで形成しているが、第３図の実施例
では、移動体２および案内軸３を絶縁性セラミックスで
形成し、移動体２の内面２ｄと案内軸３の案内面３ａに
それぞれ導電層１３．１４を固着している。第３図の実
施例の他の構成は、上述の実施例の構成と同じである。

導電層１３．１４は、移動体２および案内軸３に上記し
た導電性セラミックスを層または膜状に付着させたり、
金属板を固着させたりして形成できる。

第３図の実施例の場合、移動体２の浮上距離に対応して
両導電層１３．１４間の静電容量が変化する。従って、
この静電容量を検知すれば、移動体２の接触だけでなく
浮上距離も検知することができる。

第４図は、この発明を空気軸受装置に適用した実施例を
示す断面図である。

空気軸受装置２１は、回転軸２２と軸受２３を備えてい
る。軸受２３には、空気源Ｓから、側面の空気供給孔２
３ａに接続された空気供給バイブ２５を介して空気が供
給される。軸受２３内に供給された空気は、内部に設け
た環状流路２３ｂを介して、円筒状内面に配設した複数
個の空気吹出孔２３ｃより回転軸２２と軸受２３の間の
隙間ｄに吹き出される。回転軸２３は、この空気の圧力
によって軸受２２に非接触で支持されながら回転する。

回転軸２２および軸受２３は、導電性セラミックスから
形成されている。

回転軸２２の端面には、電極２６ａが固着してあり、こ
の電極２６ａは固定した導電性の摺動子２６ｃに接触し
である。軸受２３の側面には、電極２６ｂか固着しであ
る。摺動子２６ｃおよび電極２６ｂは、リード線２７を
介して検知器２８および電源２９に接続しである。

電流を検知する検知器２８は、空気源Ｓの供給圧力を制
御する空気源制御装置３３に接続しである。

軸受２３を支持する周囲の部分は、非導電性の材料から
形成しである。

外力により回転軸２２が中心からずれて軸受２３に接触
すると、リード線２７を介して検知器２８に電流が流れ
る。電流を検知した検知器２８は、空気源制御装置３３
に信号を出力し、供給空気圧力を一時的に増加させる。

これによって、回転軸２２と軸受２３の接触は直ちに解
消される。

第４図の実施例でも、上述した異常報知器や記憶装置を
設けてもよい。

なお、以上の説明では、空気案内装置および空気軸受装
置について説明したが、この発明は空気以外の他の絶縁
性流体を使用する装置にも適用できる。

また、支持体との間に介在させた流体の圧力により移動
体を支持する装置であれば、空気案内装置および空気軸
受装置以外の装置にも適用可能である。

［発明の効果］ この発明の移動体支持装置は、支持体と移動体との接触
を確実に検知することができ、従ってその事態に迅速に
対処して、支持体の損傷等が生じないように対処するこ
とができる効果を有する。

静電容量を検知する手段を備えた場合は、さらに、移動
体の浮上距離や浮上中の姿勢を制御することができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の移動体支持装置を空気案内装置に
適用した実施例を示す斜視図、第２図は、同装置の断面
図、第３図は、他の実施例を示す断面図、第４図は、こ
の発明の移動体支持支持装置を空気軸受装置に適用した
実施例を示す要部断面説明図、第５図は、従来の空気案
内装置の一例を示す正面図、第６図は、第５図の空気案
内装置において滑動体が傾斜して案内軸に接触した状態
を示す正面図である。 （符号の説明） １・・・空気案内装置　　２・・・滑動体２ａ・・・空
気供給孔　　２ｂ・・・流路２Ｃ・・・空気吹出孔　　
２ｄ・・・内面３・・・案内軸　　　　　３ａ・・・案
内面６ａ、６ｂ・・・電極　　７・・・リード線８・・
・検知器　　　　　９・・・電源１０・・・加工機械制
御装置 １１・・・異常報知器　　１２・・・記憶装置１３．１
４・・・導電層 Ｓ・・・空気源　　　　　ｇ・・・隙間２１・・・空気
軸受装置　２２・・・回転軸２３・・・軸受　　　　　
２３ａ・・・空気供給孔２３ｂ・・・流路　　　　２３
ｃ・・・空気吹出孔２６ａ、２６ｂ−＝１１極 ２６ｃ・・・摺動子　　　２７・・・リード線２８・・
・検知器 ２９・・・電源 ３３・・・空気源制御装置 ｄ・・・隙間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持体と移動体を含み、且つ支持体との間に介在さ
   せた流体の圧力により移動体を支持する移動体支持装置
   において、 支持体の少なくとも移動体と対向する箇所と、移動体の
   少なくとも支持体と対向する箇所にそれぞれ設けられた
   導電部と、 前記導電部間の電気抵抗を検知する手段とを具備してな
   ることを特徴とする移動体支持装置。 ２、請求項１に記載の移動体支持装置において、電気抵
   抗検知手段に代えて、前記導電部間の静電容量を検知す
   る手段を具備してなることを特徴とする移動体支持装置
   。 ３、前記導電部が、導電性セラミックスから形成されて
   いる請求項１または請求項２に記載の移動体支持装置。