JPH0641789Y2 - 縦型テーブル装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、高精度が要求される精密加工装置や精密測
定器などの位置決め機構に組み込まれる縦型テーブル装
置に関する。

〔従来の技術〕

例えばミクロンオーダ以上の高い精度を必要とする精密
加工装置や精密測定器などでは、被移動体を取りつけた
テーブルの移動や位置決めに高精度が要求される。その
ため、テーブルの案内軸や、その案内軸に取付けられて
テーブルを移動可能に支承する軸受に対する精度も、ま
すます高くなってきている。こうした高い精度を実現で
きる軸受としては、外部から供給する高圧気体で荷重を
支える静圧気体軸受がある。この気体軸受は、一般的に
広く用いられている転がり軸受の場合のような固体接触
がないから、経年変化により精度低下は生じないし、ま
た潤滑剤としてグリスや液体潤滑油を使用しないから、
雰囲気を汚染するおそれがなく、クリーンルーム内でも
好適に利用できる利点もある。

もっとも、このような利点は有するものの、潤滑剤が空
気などの気体で圧縮性であるから、その軸受剛性を高め
るためには軸受すきまを小さくするとともに、供給気体
にできるだけ大きな圧力降下を生じさせる絞りを設ける
等の配慮が必要である。

このような静圧気体軸受を組み込んだ従来の縦型テーブ
ル装置としては、例えば第４図に示すようなものがあ
る。このものは、水平に配され両端を支持台１で支持し
た四角柱状の中空の案内軸２を２本備えており、それら
の２本の案内軸２は基台３の垂直な側面3Aに、上下に間
隔をおいて平行に取付けられている。そして、それぞれ
の案内軸２には複数個の静圧空気軸受４が移動可能に挿
通され、それらの静圧空気軸受４にテーブル５が直立し
て固着されて案内軸２に沿い水平方向に移動するように
なっている。

上記の静圧空気軸受４は、高剛性とするため案内軸２の
外周を完全に包み込む形状を備えたものであり、給気口
から微少な軸受すきまに送り込んだ圧力空気で荷重を支
えつつ、軸方向に移動可能になっている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の縦型テーブル装置にあ
っては、案内軸２が２本とも基台３の垂直面3Aとこれに
対面して直立した縦型テーブル５との間に平行を保って
水平に配設されている。そのため、テーブルの自重Ｗに
より、案内軸２にねじりモーメントが作用し、次のよう
な問題点が生じていた。縦型テーブル５が矢符号イの
ように前倒れして、組立精度を確保しにくい。案内軸
２がねじり変形してしまうから、静圧空気軸受４への圧
力空気の供給を遮断した場合、案内軸２と静圧空気軸受
４とのそれぞれの軸受面が片当たりして損傷される。

こうした、軸変形や軸受面の損傷が発生すると、静圧空
気軸受４の特徴である高精度を維持することはできな
い。

そこでこの考案は、テーブルにねじりモーメントが作用
することのない縦型テーブル装置を提供して、上記問題
点を解決することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

その目的を達成するこの考案は、直立したテーブルと、
これを支持する２つの水平な案内軸をもつ縦型テーブル
装置において、少なくとも一方の案名軸がテーブルの重
心のほぼ真下にあるようにしたものである。

〔作用〕

テーブルの重心のほぼ真下にある一方の案内軸がテーブ
ルの荷重を支持するため、案内軸にねじりモーメントは
作用しない。上方にある他方の案内軸は、テーブルの上
部を支持して、テーブルの倒れを防止する。

その結果、縦型テーブル装置の組み立てと調整が容易と
なり、組立精度を確保し易い。又、案内軸のねじり変形
も生じなくなって、静圧空気軸受４への圧力空気の供給
を遮断した場合も軸受面の片当たりによる損傷は発生し
ない。

かくして、縦型テーブル装置を常に高精度に維持するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する、な
お、従来と同一又は相当部分には同一符号を付してあ
る。

第１図はこの考案の一実施例を示すものであり、下方の
案内軸２がテーブル５の重心Ｇのほぼ真下にあるように
配置されている点が、第４図に示す従来のものとは異な
っている。

すなわち、下方の案内軸２は、基台３の垂直な側面3Aに
直交する水平面3B上に支持台１を介して取付けてあり、
この下方の案内軸２に軸方向に移動自在に挿通された静
圧空気軸受４で縦型のテーブル５の下端部を支承してい
る。

静圧空気軸受４は、第２図に示される構成を備えてい
る。すなわち、直方体外形をなす案内軸本体41の軸心
に、案内軸２を挿通する貫通孔42を有して案内軸外周を
完全に包み込む形に形成されており、案内軸２の外周面
と貫通孔42の内周面（軸受面）との間には、微少な軸受
すきまＣが設けられ、その軸受すきまＣに例えば自成絞
り43を介して給気穴44からの圧力気体が送給されるもの
である。

なお、静圧空気軸受４は、上方と下方の各案内軸２に、
テーブル５の形状と大きさに応じて、１個ないし複数個
が装着される。

次に作用を説明する。

テーブル５の自重による負荷は、テーブル重心のほぼ真
下に位置させて下方の基台水平面3Bに取りつけた案内軸
２で支承される。よって、軸受空気圧を遮断して装置を
停止させた場合、上下の２本の案内軸２のいずれも、ね
じれモーメントは作用せず、従来のような軸受面の片当
たりによる損傷は発生しない。

基台３の垂直な側面3Aに取付けられた上方の案内軸２
は、テーブル５の上部を支持してテーブル５の倒れのみ
を防ぐ。

このように上下の各案内軸２の役割がほぼ独立している
から、案内軸や軸受の大きさとか剛性を役割に応じて設
定することが可能である。例えばテーブル５の自重を支
える下方の案内軸2,静圧空気軸受４は大型で、且つ特に
下方への負荷に対する剛性の高いものに設定し、他方、
テーブル５の自重を支える必要のない上方の案内軸2,静
圧空気軸受４については、テーブル５の倒れを防止でき
るレベルの横方向の剛性を有するものに設定してよい。

又、各案内軸2,静圧空気軸受４毎の支持力，支持方向が
独立しているから、精度調整も当該軸受毎に行えばよ
く、精度調整が容易となり高精度を確保することができ
る。

なお厳密には、下方の案内軸２は、テーブル５の自重の
ほか、上方の静圧空気軸受４の重量及びテーブル５に取
りつけられた治具等の被移動体の重量をも受ける。もっ
とも被移動体と上方の静圧空気軸受４とは、下方の案内
軸２をはさんで両側に振り分けられるから、バランスが
とり易く、大きなねじれモーメントは生じない。

また、静圧空気軸受４は案内軸２の外周を完全に包み込
んでいるから、潤滑剤である気体の圧力はバランスを保
ち、偏荷重は発生しない。

なお、上記実施例にあっては、下方の案内軸２をテーブ
ル５の重心の真下に設けたものにつき説明したが、厳密
にテーブル５の真下に限定されるものではない。例え
ば、テーブル５の表面に取付けられる治具等の重量が、
上方の静圧空気軸受４とバランスがとれず、したがって
テーブル５と治具等との合計重量によりねじりモーメン
トが発生するような場合には、その合計重量の重心の下
に下方の案内軸２を配設することが望ましい。すなわち
そのような場合は、下方の案内軸２の配置をテーブル５
の重心Ｇの真下より幾らか前方（テーブル表面側）にず
らす。

なお又、上記実施例の静圧気体軸受４は自成絞りを備え
たものとしたが、その他、オリフィス絞り，表面絞り，
多孔質絞り等を備えたものでもよい。

また、案内軸２は四角柱とは限らず、その他、円柱など
でもよい。その場合は、案内軸の形状に合わせて静圧気
体軸受４の軸受面の形状も変え得ることは勿論である。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によれば、直立したテー
ブルを２つの水平な案内軸で支持するようにした縦型テ
ーブル装置の一方の案内軸を、テーブルのほぼ真下に配
置するものとした。そのため、テーブル等の自重による
ねじりモーメントが案内軸に作用することが防止され
て、縦型テーブル装置の組立精度が確保でき、且つ案内
軸のねじり変形に起因する片当たりで軸受面が損傷する
こともなくなり、ひいては高精度の縦型テーブル装置を
提供できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す要部の側面図、第２
図はその構成部品である静圧空気軸受の横断面図、第３
図は第１図のIII矢視図、第４図は従来の縦型テーブル
装置の側面図である。 １は支持台、２は案内軸、３は基台、４は静圧空気軸
受、５はテーブルである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】直立したテーブルと、これを支持する２つ
   の水平な案内軸をもつ縦型テーブル装置において、少な
   くとも一方の案内軸がテーブルの重心のほぼ真下にある
   ことを特徴とする縦型テーブル装置。