JPH0518498Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、例えば、精密測定器のワークを支
持する移動テーブルの案内用として用いられる静
圧気体軸受案内装置に関するものである。

〔従来の技術およびその問題点〕

静圧気体軸受を用いた直線案内装置は精度がよ
く、またステイツクスリツプの無い滑らかな動き
が得られるので、各種の測定器、検査装置、精密
加工機械等の移動テーブルの案内用として多く用
いられている。このような案内装置は、可能な限
り高さを低くすることが要求される。

上記案内装置の従来技術として、第６図に示し
たものがある。この案内装置は、ベース２１の上
面に、２本のガイド部材２２を平行に取付け、ベ
ース２１の上方に配置したテーブル２３の下面に
は、上記ガイド部材２２間に嵌合する軸受部材２
４を取付け、その軸受部材２４とガイド部材２２
の対向面を、テーブル２３の上方への移動を防止
する方向に傾斜するテーパ面２５としてある。

また、テーブル２３には、軸受部材２４とガイ
ド部材２２の対向面間、および、軸受部材２４と
ベース２１の対向面間に圧縮気体を供給する給気
通路２６を形成し、その給気通路２６の各出口に
絞り２７を設けてある。

上記案内装置において、給気通路２６に圧縮気
体を供給して絞り２７から噴出すると、軸受部材
２４とガイド部材２２の対向面間および軸受部材
２４とべース２１の対向面間に適切な圧力分布を
もつ気体膜が形成される。

その結果、テーブル２３は浮上し、軸受部材２
４の側面および下面に作用する気体の圧力とテー
ブル２３およびそのテーブル２３に支持されたワ
ークの重力との釣り合いにより、テーブル２３は
非接触で一定の位置に保持される。

したがつて、ボールねじやリニアモータ等の駆
動装置３０による駆動力をテーブル２３の重心位
置近くに加えることにより、テーブル２３の起
動、停止時の振動がきわめて小さく、テーブル２
３をきわめて精度よく直進運動させることができ
る。

ところで、上記のような直線案内装置において
は、２本のガイド部材２２に設けたテーパ面２５
がテーブル２３の上方への移動を防止する方向に
傾斜するテーパ面であるため、良好な軸受性能を
得るために、軸受部材２４の側面と下面に形成さ
れる軸受隙間２８，２９をストローク全長に亘つ
て数μm乃至10数μm程度の寸法に精度よく設定す
る必要がある。

この場合、上記軸受隙間２８，２９は、２本の
ガイド部材２２の側面間の間隔によつて決定され
るため、そのガイド部材２２を精度よく取付ける
必要があり、組付けがきわめて困難であり、ガイ
ド部材２２の側面間の間隔がストローク内で、目
標値よりも小さく組付けられた場合は、焼付きを
生じる危険がある。

また、べース２１と軸受部材２４の材料の熱膨
張率が異なる場合には、温度変化によつても軸受
隙間２８，２９が小さくなり、焼付き、かじりを
生じる。

〔考案の目的〕

そこで、この考案は上記の不都合を解消し、直
線案内装置の組付けの容易化を図り、焼付き、か
じりの発生を防止することを目的としている。

〔目的を達成するための手段〕

上記の目的を達成するために、この考案におい
ては、べース上に２本のガイド部材を平行に取付
け、そのガイド部材の内側面と外側面の一方に互
いに逆方向に傾斜する単一傾斜のガイド面を設
け、ガイド部材上に配置したテーブルの下面に上
記ガイド面と同方向に傾斜する軸受面を形成し、
上記テーブルにはガイド面と軸受面間に圧縮気体
を供給する給気通路を設け、上記２本のガイド部
材間の中央位置においてテーブルを移動させる駆
動装置を設けた静圧気体軸受直線案内装置におい
て、前記２本のガイド部材に設けたガイド面をテ
ーブルを上方から着脱可能とする方向に傾斜する
テーパ面とし、そのガイド部材とテーブルとを磁
力結合構成を採用したのである。

〔作用〕

上記の構成において、給気通路に圧縮気体を供
給すると、その圧縮気体は、ガイド部材と軸受部
材の対向面間に流れ、その対向面間において気体
膜が形成される。

このため、テーブルは浮上し、軸受部材とガイ
ド部材の対向面間の気体圧力による軸受反力と、
テーブル、ワークの自重および磁力による吸引力
の力とが釣り合う状態で静止し、ガイド部材に対
して非接触の状態に保持することができる。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を第１図乃至第５図に
基づいて説明する。

第１図に示すように、べース１の上面に取付け
た２本の平行なガイド部材２の対向面はガイド面
３とされ、そのガイド面３は、互いに逆方向に傾
斜して対向面間の間隔が下部に向けて次第に狭く
なつている。

テーブル４の下面には、上記ガイド部材２の内
側面に対向して２本の軸受部材５が取付けられ、
その軸受部材５の上記ガイド面３と対向する軸受
面６は、ガイド面３とそれぞれ等しい勾配をもつ
て傾斜している。

また、テーブル４の下面には、ガイド面２の上
面に対向して磁石７が取付けられている。ガイド
部材２は磁性材料から成り、このため、上記磁石
７との間に吸引力が作用し、その吸引力によつて
テーブル４は引き下げられる。

上記磁石７は、ガイド面３と軸受面６とが接触
する状態にある場合でも、ガイド部材２の上面と
に隙間を生じるように取付けられる。

さらに、テーブル４には、上記ガイド面３と軸
受面６との間に圧縮気体を供給する給気通路８が
形成され、その給気通路８の出口に絞り９が設け
られている。

上記テーブル４は、駆動装置１０によつて移動
される。ここで、駆動装置１０は、ボールねじ１
１をモータで回動し、そのボールねじ１１にねじ
係合したナツト１２をテーブル４の下面に取付け
てあるが、リニアモータ等によつて移動させるよ
うにしてもよい。

いま、給気通路８に圧縮気体を供給して絞り９
から噴出すると、ガイド部材２のガイド面３と軸
受部材５の軸受面６間に所定の圧力分布をもつ気
体膜が形成され、テーブル４が浮上する。その浮
上量は、ガイド面３と軸受面６との間の気体圧力
による軸受反力と、テーブル４、そのテーブル４
で支持されたワークの自重および磁石７とガイド
部材２の相互間に形成される吸引力の力の釣り合
いによつて定まる。

したがつて、磁石７の磁力の大きさを適宜に決
定することにより、ガイド面３と軸受面６の間の
気体膜の剛性が最大となるような浮上量を設定す
ることができる。

第２図乃至第５図は、この考案に係る直線案内
装置の他の実施例を示す。

第２図は、テーブル４の下面に設けた一対の軸
受部材５を一対のガイド部材２の外側面に対向さ
せた例を示す。この場合、ガイド部材２のガイド
面３および軸受部材５の軸受面６の傾斜が第１図
の場合と同方向であると、テーブル４の上方向の
移動時に、軸受面６がガイド面３に係合してテー
ブル４の上昇動を制限するため、ガイド面３およ
び軸受面６の傾斜を第１図の場合と逆にする。

第３図は、テーブル４の下面に一対の軸受部材
５を一体に設けてある。

上記のような構成にすると、テーブル４および
軸受部材５を鋳造又は塑性加工による成形が可能
であり、その成形後に、精度が要求される部分の
み機械加工すればよいため、部品点数が少なくな
り、加工コストの低減を図ることができる。

第４図は、テーブル４と軸受部材５との間に、
接着剤等の充填材１３を介在させた例を示す。こ
のような充填材１３を介在させることにより、そ
の充填材１３の注入量によつて軸受部材５の角度
を任意に変えることができるため、ガイド面３お
よび軸受面６の傾斜角度に対する精密加工を省略
することができる。

第５図は、ガイド部材２を非磁性材料で形成
し、テーブル４下面の磁石７と対向する部分に、
強磁性体１４を取付けて磁石７との間に吸引力を
付与させるようにしたのである。

〔効果〕

以上のように、この考案によれば、２本のガイ
ド部材間にテーブル移動用の駆動装置を配置する
ことができるため、従来と同様に、テーブルの起
動、停止時の振動を小さくすることができると共
に、２本のガイド部材の平行度誤差が大きい場合
でも、軸受面とガイド面とが相対的に平行であれ
ばテーブルの移動に伴つてテーブルが徐々に上方
又は下方に変位して両者間の隙間は一定に保持さ
れるため、軸受性能の低下や焼付き等の損傷は発
生しない。

このため、２本のガイド部材をべースに固定
し、そのガイド面に軸受部材の軸受面を密着させ
た状態で軸受部材をテーブルに固定するか、逆
に、テーブルに軸受部材を固定し、その軸受面に
ガイド面を密着させてガイド部材をべースに固定
することにより、組付けが完了する。その後、圧
縮気体を供給すれば、軸受面とガイド面間に形成
される軸受隙間は最適値となる。したがつて、従
来のように、ガイド部材と軸受部材間の隙間を精
密に設定する必要がなく、組付けがきわめて容易
である。

また、べースとテーブルの熱膨張率が異なる場
合に、温度が変化しても両者の熱膨張量の差は、
テーブルの上下動によつて吸収され、ガイド部材
と軸受部材間の軸受隙間は一定に保持される。し
たがつて、温度変化による軸受性能の低下や焼付
きの発生がない。

さらに、静圧気体軸受を構成する面が従来のも
のに比べて少ないので、精密な平面加工が減少
し、加工コストの低減を図ることができるほか、
磁石によつて吸引される面が静圧軸受面と離れて
いるため、ガイド部材に磁性材料を使用しても、
ガイド部材の案内面やテーブルの軸受面に磁気に
よる塵の付着がなく、剛性の高い鉄材をガイド部
材として使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案に係る直線案内装置の一実
施例を示す断面図、第２図乃至第５図は同上の他
の実施例を示す断面図、第６図は従来の直線案内
装置を示す断面図である。 １……べース、２……ガイド部材、３……ガイ
ド面、４……テーブル、５……軸受部材、６……
軸受面、７……磁石、８……給気通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ベース上に２本のガイド部材を平行に取付け、
   そのガイド部材の内側面と外側面の一方に互いに
   逆方向に傾斜する単一傾斜のガイド面を設け、ガ
   イド部材上に配置したテーブルの下面に上記ガイ
   ド面と同方向に傾斜する軸受面を形成し、上記テ
   ーブルにはガイド面と軸受面間に圧縮気体を供給
   する給気通路を設け、上記２本のガイド部材間の
   中央位置においてテーブルを移動させる駆動装置
   を設けた静圧気体軸受直線案内装置において、前
   記２本のガイド部材に設けたガイド面をテーブル
   を上方から着脱可能とする方向に傾斜するテーパ
   面とし、そのガイド部材とテーブルとを磁力結合
   したことを特徴とする静圧気体軸受直線案内装
   置。