JPS60150950A - 案内装置 - Google Patents
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- JPS60150950A JPS60150950A JP59007173A JP717384A JPS60150950A JP S60150950 A JPS60150950 A JP S60150950A JP 59007173 A JP59007173 A JP 59007173A JP 717384 A JP717384 A JP 717384A JP S60150950 A JPS60150950 A JP S60150950A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/38—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members using fluid bearings or fluid cushion supports
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B19/02—Programme-control systems electric
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- G05B19/402—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
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- G—PHYSICS
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は静圧軸受により案内される案内装置に係り、特
に空間に対する絶対的な位置決めが可能な案内装置に関
する。
に空間に対する絶対的な位置決めが可能な案内装置に関
する。
従来、超精密位置決め装置の案内装置として静圧案内手
段が用いられてきた。これらの静圧案内手段は、スライ
ダをベースに対して静圧軸受により浮上支持するもので
あり、低摩擦、高剛性を特長としている。
段が用いられてきた。これらの静圧案内手段は、スライ
ダをベースに対して静圧軸受により浮上支持するもので
あり、低摩擦、高剛性を特長としている。
しかし、この種の案内装置においてはスライダがベース
に対して相対浮上すると共にベースに沿って移動するた
め、最終的にはベースの加工精度が空間に対する絶対的
に位置決め精度を支配することになる。また、この案内
装置は一般的にベースによる2つの平行な案内面とこれ
に対向するスライダの内面とによって構成されるが、こ
の場合は個々の案内面の精度に加えて、これらの2つの
案内面の互いの組立精度も位置決め精度に大きな影響を
与える。
に対して相対浮上すると共にベースに沿って移動するた
め、最終的にはベースの加工精度が空間に対する絶対的
に位置決め精度を支配することになる。また、この案内
装置は一般的にベースによる2つの平行な案内面とこれ
に対向するスライダの内面とによって構成されるが、こ
の場合は個々の案内面の精度に加えて、これらの2つの
案内面の互いの組立精度も位置決め精度に大きな影響を
与える。
本発明の目的はベースの歪8曲りにかかわらず、これに
沿って移動するスライダの空間的な絶対位置を精度良く
決定することができる案内装置を提供することにある。
沿って移動するスライダの空間的な絶対位置を精度良く
決定することができる案内装置を提供することにある。
本発明の□特徴とするところは、ベースと、ベース上に
静圧軸受により浮上支持されたスライダとを有する案内
装置において、前記静圧軸受に圧力流体を供給する手段
と、スライダのベースの歪。
静圧軸受により浮上支持されたスライダとを有する案内
装置において、前記静圧軸受に圧力流体を供給する手段
と、スライダのベースの歪。
曲りに対する変位量を検出する検出手段と、この検出手
段からの信号により静圧軸受への供給圧力を制御する手
段とを備え、ベースの歪2曲りの影響を受けずにスライ
ダを精度よく位置決め可能にしたものである。
段からの信号により静圧軸受への供給圧力を制御する手
段とを備え、ベースの歪2曲りの影響を受けずにスライ
ダを精度よく位置決め可能にしたものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の装置の一実施例を示すもので、この図
において1はベース、2は静圧流体膜形成用の空隙Gを
もってベース1に設けたスライダである6スライダ2に
は第2図に示すようにベース1の案内面IA〜IDとこ
れに対向する内面2A〜2Dとの間の空隙Gに静圧流圧
膜を形成するために、その内面2A〜2Dに圧力流体供
給用の絞り3A〜3Dを備えている。この絞り3A〜3
Dはそれぞれ圧力流体供給管4A〜4Dに連結している
。第1図に戻り、これらの圧力流体供給管4A〜4Dは
それぞれ制御弁5A〜5Dを通して圧力流体の供給源6
A〜6Dに接続している。この供給源6A〜6Dから供
給される圧力流体はそれぞれ供給管4A〜4D、絞り3
A〜3Dを通って各空隙Gに流出し、この各空隙Gに圧
力流体膜を形成する。これによりスライダ2はベース1
に沿って2軸方向への移動が可能となる。前述した空隙
GにおけるZ軸方向の平行度は組立精度を考慮しても1
ミクロン以上である。そして、この平行度を維持するた
めに、スライダ2通って空隙Gに供給される。これによ
り、空隙Gには静圧軸受としての圧力流体膜が形成され
るので、スライダ2はベース1に対して浮上支持される
。そして供給圧が一定でスライダ2に作用する荷重が一
定であればスライダの浮上量すなわち空隙Gはすべて一
定シこ保たれる。
において1はベース、2は静圧流体膜形成用の空隙Gを
もってベース1に設けたスライダである6スライダ2に
は第2図に示すようにベース1の案内面IA〜IDとこ
れに対向する内面2A〜2Dとの間の空隙Gに静圧流圧
膜を形成するために、その内面2A〜2Dに圧力流体供
給用の絞り3A〜3Dを備えている。この絞り3A〜3
Dはそれぞれ圧力流体供給管4A〜4Dに連結している
。第1図に戻り、これらの圧力流体供給管4A〜4Dは
それぞれ制御弁5A〜5Dを通して圧力流体の供給源6
A〜6Dに接続している。この供給源6A〜6Dから供
給される圧力流体はそれぞれ供給管4A〜4D、絞り3
A〜3Dを通って各空隙Gに流出し、この各空隙Gに圧
力流体膜を形成する。これによりスライダ2はベース1
に沿って2軸方向への移動が可能となる。前述した空隙
GにおけるZ軸方向の平行度は組立精度を考慮しても1
ミクロン以上である。そして、この平行度を維持するた
めに、スライダ2通って空隙Gに供給される。これによ
り、空隙Gには静圧軸受としての圧力流体膜が形成され
るので、スライダ2はベース1に対して浮上支持される
。そして供給圧が一定でスライダ2に作用する荷重が一
定であればスライダの浮上量すなわち空隙Gはすべて一
定シこ保たれる。
スライダ2は外力により、Z軸方向に移動するが、この
とき、スライダ2を案内するベース1が歪または曲りを
生じている場合、そのベース1の歪または曲り量はセン
サ7.8によって検出され。
とき、スライダ2を案内するベース1が歪または曲りを
生じている場合、そのベース1の歪または曲り量はセン
サ7.8によって検出され。
制御器9,10に入力される。制御器9,10はこれら
のセンサ7.8による実測値を比較部9B。
のセンサ7.8による実測値を比較部9B。
10Bにおいて予め設定した距離と比較し、その結果を
制御部9C,LOGによって検討し、対向する空MGを
一定に保つように制御弁5A、5Bおよび制御弁5C,
5Dに制御信号を出力する。
制御部9C,LOGによって検討し、対向する空MGを
一定に保つように制御弁5A、5Bおよび制御弁5C,
5Dに制御信号を出力する。
これにより、制御弁5A、5Bおよび制御弁5C。
5Dは空隙Gに供給する圧力流体の圧力を調整し。
スライダ2の位置を補正する。このため、スライダ2は
ベースの歪9曲りによりベースに接触することなくz軸
方向に案内される。に対する空間の絶対座標系には、ス
ライダ2のy軸方向に変位量を検出する第1のセンサ7
およびX軸方向の変位量を検出する第2のセンサ8が設
けられている。
ベースの歪9曲りによりベースに接触することなくz軸
方向に案内される。に対する空間の絶対座標系には、ス
ライダ2のy軸方向に変位量を検出する第1のセンサ7
およびX軸方向の変位量を検出する第2のセンサ8が設
けられている。
この第1のセンサ7は制御器9に、また第2のセンサ8
は制御器10に接続している。制御器9゜IOはそれぞ
れ制御弁5A、5Bおよび制御5 Ct5Dに接続され
ている。この制御器9,10はセンサ7.8とスライダ
2の外周面との間の設定距離を記憶した記憶部9A、I
OAと、記憶部9A。
は制御器10に接続している。制御器9゜IOはそれぞ
れ制御弁5A、5Bおよび制御5 Ct5Dに接続され
ている。この制御器9,10はセンサ7.8とスライダ
2の外周面との間の設定距離を記憶した記憶部9A、I
OAと、記憶部9A。
10Aに記憶した設定距離値とセンサ7.8からの実測
値とを入力して実測値が設定距離値を越えたか否かを比
較する比較部9B、1.OBと、この比較器9B、IO
Bからの信号により制御弁5A。
値とを入力して実測値が設定距離値を越えたか否かを比
較する比較部9B、1.OBと、この比較器9B、IO
Bからの信号により制御弁5A。
5Bおよび制御弁5G、5Dにそれぞれ制御信号を出力
する制御部9C,IOCとを備えている。
する制御部9C,IOCとを備えている。
次に上述した本発明の装置の一実施例の動作を説明する
□。
□。
供給源6A〜6Dから出力された圧力流体は、それぞれ
制御弁5A〜5D、供給管4A〜4Dおよび絞り3A〜
3Dをなお、上述の実施例においては、スライダ2は対
向する2対の静圧軸受部を備える構成を示したが、一対
の静圧軸受部の構成においても、本発明を適用すること
ができる。この場合にはいず九か一方のセンサ、 1i
lJ御器、供給源が不要となることは明らかである。
制御弁5A〜5D、供給管4A〜4Dおよび絞り3A〜
3Dをなお、上述の実施例においては、スライダ2は対
向する2対の静圧軸受部を備える構成を示したが、一対
の静圧軸受部の構成においても、本発明を適用すること
ができる。この場合にはいず九か一方のセンサ、 1i
lJ御器、供給源が不要となることは明らかである。
本発明によれば、スライダの位置をベースに対して、ス
ライダとベース間のすき間の範囲内で自由にコントロー
ルできるので1組立精度2部品の製作精度にかかわらず
スライダの空間的絶対位置を精度良く決定することがで
きる。
ライダとベース間のすき間の範囲内で自由にコントロー
ルできるので1組立精度2部品の製作精度にかかわらず
スライダの空間的絶対位置を精度良く決定することがで
きる。
第1図は本発明の案内装置の一実施例の構成を示す図、
第2図は本発明の装置を構成するベースとスライダとの
部分の構成を示す斜視図である。 I・・・ベース、2・・・スライダ、3A〜3D・・・
絞り、4A〜4D・・・圧力流体供給管、5A〜5D・
・・制御弁、6A〜6D・・・供給源、7,8・・・セ
ンサ、9゜手続補正書(自発) 1.小作の表示 昭和59 年特許願第 7173 号 3、補正をする者 III’lとの1駈 特許出願人 と1 称 451014式会+1 日 立 製 作 所
4、代 理 人 5、補11′、の対象 明細書の全文 6、補i1ミの内容 別紙のとおシ 全文訂正明細書 1、発明の名称 案内装置 2、特許請求の範囲 1、ベースと、前記ベース上に静圧軸受により浮上支持
され、移動可能なスライダとを有する案内装置において
、前記静圧軸受に圧力流体をえたことを特徴とする案内
装置。 自装置。 洛−」φ粗精j良Φ」1皿−M」し領1屯戦−(7)1
4矩慕−図劣Iド3、発明の詳細な説明 〔発明の利用分野〕 本発明は、ベースとスライダから構成され静圧軸受によ
り案内される案内装置に係り、特にスライダの意図する
座標に対する絶対的な位置決めが可能な案内装置に関す
る。 このような案内装置は、光素子モジュール組立やプリン
ト基板−りへの電子部品の装着等に関する精密な位置決
め装置として用いられる。 〔発明の背景〕 精密位置決め装置の案内装置として静圧案内手段が用い
られてきた。これらの静圧案内手段は、スライダをベー
ス上に対して静圧軸受により浮−上支持するものであり
、低摩擦、高剛性を特長としている。(昭和57年度精
機学会春季大会学術講演会論文集第204頁〜第206
頁)。 しかし、この種の案内装置においては、スライダがベー
スに対して相対浮−ヒするとともにベース上に沿って移
動するため、最終的にはベースの加工精度が絶対的な位
置決め精度を支配することになる。 また、この案内装置の静圧案内手段は、一般的にベース
の平行な2つの案内面とこれに対向するスライダの内面
とによって構成される。この場合、ベースの個々の案内
面の加工精度に加えて、これらの2つの案内面を有する
ベースとスライダとの組立精度も位置決め精度に大きな
影響を与える。 さらに、スライダがベース−にに沿って移動可能に駆動
される際に、スライダを含む可動部分が変形または変位
して、位置決め精度に大きな影響を与える場合がある。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、ベースの歪9曲り等の加工精度に影響
を受けずにスライダの絶対位置を精度よく決定すること
ができる案内装置を提供することにある。 〔発明の概要〕 本発明の特徴とするところは、ベースと、前記ベース」
二に静圧軸受により浮上支持され、移動可能なスライダ
とを有する案内装置において、前記静圧軸受に圧力流体
を供給する圧力流体供給手段と、前記スライダの意図す
る座標に対する変位を検出する手段と、前記スライダと
前記ベースとの基準位置を記憶する記憶手段と、前記検
出手段による実測値と前記記憶手段の基準値とを比較す
る比較手段と、前記比較手段からの信号により前記圧力
流体供給手段の供給圧力を調整し、前記スライダを所定
の位置に補正する補正制御手段とを備えたものである。 本発明は、対向する少なくとも一対以上の静圧軸受を有
する案内装置に適用できる。また、スライダは、ベース
の形状により、四角形状、三角形状、逆V形状9日形状
等種々の形状のものを採用できる。 スライダの意図する座標に対する変位を検出するセンサ
は、スライダの外周面から離して配置する以外に、スラ
イダの外周面に直接配置してもよい。 〔発明の実施例〕 第1図は、本発明の案内装置の一実施例を示すもので、
この図において、1は断面正方形のベース、2はその外
周部に静圧流体膜形成用の各空隙Gよりなる環状空隙を
もってベース1に設けたスライダである。このスライダ
2は、ベース1に対して各空隙Gに形成された静圧流体
膜により浮−に支持されている。 スライダ2は、第2図に示すようにベース1の4つの案
内面IA、IB、IC,1,Dとこれに対向するスライ
ダ2の内面2A、2B、2C,2Dとの間の各空隙Gに
静圧流体膜を形成するために、その内部にそれぞれ4個
からなる圧力流体供給用の絞り3A、3B、3C,3D
を備えている。これらの絞り3A、3B、 3c、3D
はそれぞれ圧力流体供給管4A、4B、4C,4,0に
連結している。 圧力流体供給管4A、4B、4−C,4Dはそれぞれ制
御弁5A、5B、5G、5Dを通して圧力流体の供給源
6A、6B、6C,6Dに接続している。これらの供給
源6A、6B、6C,6Dから供給される圧力流体はそ
れぞれ供給管4A。 4、B、4.C,4,D、絞り3A、3B、3C,3r
)を通って各空隙Gに流出し、これらの各空隙Gに静圧
流体膜を形成する。これによりスライダ2は、ベース1
に対して静圧軸受により浮上支持され、外部からの駆動
力によりベース1上に沿ってZ軸方向への移動が可能と
なる。 そして、例えばベースJ−の断面の大きさが500nw
n X 500 mnの正方形であり、各空隙Gがそれ
ぞれ10〜30μmの範囲であり、スライダ2を含む可
動部分の重量が20〜25kgの場合、ベース]の2軸
方向の平行度は組立精度を考慮しても1ミクロン以上で
ある。 スライダ2の外周にスライダ2のy軸方向の変位量を検
出する第1のセンサ7およびスライダ2のX軸方向の変
位量を検出する第2のセンサ8が設けられている。 浮上支持されたがZ軸方向に移動しない状態でのスライ
ダ2と第1のセンサ7、第2のセンサ8との位置関係は
、移動中のスライダ2を意図する作業位置に配置するた
めの基準位置となる。このように、基準位置つまりスラ
イダ2の意図する座標に対する絶対座標を用いて、上述
したz +1il11方向の平行度を維持する。 この第1のセンサ7は制御器9に、また第2のセンサ8
は制御器10に接続している。制御器9゜10はそれぞ
れ制御弁5A、5Bおよび制御弁5G、5Dに接続され
ている。 この制御器9,10はセンサ7.8と基準位置における
スライダ2の外周面との間のそれぞれy軸方向およびX
軸方向の設定距離を記憶した記憶部9A、IOAと、記
憶部9A、]、OAに記憶した設定距離値とセンサ7.
8からの実測値とを入力して実測値が設定距離値と異な
るが否かを比較する比較部9B、IOBと、この比較部
9B。 10Bからの信号により制御弁5A、5Bおよび制御弁
5C,5Dにそれぞれ制御信号を出力する制御部9C,
1,0Cとを備えている。 次に−1一連した本発明の装置の一実施例の動作を説明
する。 供給源6A〜6Dから出力された圧力流体は、それぞれ
制御弁5A、5B、5G、5D、供給管4 A、4 B
、4C,4Dおよび絞り3A、3B。 3G、3I)を通って各空隙Gに供給される。これによ
り、各空隙Gには静圧軸受としての圧力流体膜が形成さ
れるので、スライダ2はベース1に対して浮−上支持さ
れる。そして流体の供給圧力が一定でスライダ2に作用
する力が一定であれば、通常スライダ2の浮上量すなわ
ち空隙Gはすべて一定に保たれる。 スライダ2はボールねじ、リニアモータ等の駆動力によ
り、Z軸方向に移動するが、このときスライダ2を案内
するベース1が歪または曲りを生じている場合、そのベ
ース1の歪または曲り量は第1のセンサ7、第2のセン
サ8によって検出され、制御器9,10に入力される。 制御器9゜10の比較部9B、9Cにおいて、これら第
1のセンサ7、第2のセンサ8とスライダ2との間の距
離の実測値と、記憶部9A、1.OAに記憶した第1の
センサ7、第2のセンサ8とスライダ2との間の予め設
定した距離の値とを比較する。 ついで、比較部9B、1.OBにおける比較結果を制御
部9C,IOCによって検討し、制御部9Cおよび制御
部1.0 Gは、対向する空隙Gをそれぞれ一定の調整
された値に保つように、制御弁5A、5Bまたは制御弁
5G、5Dに制御信号を出力する。この制御信号により
、制御弁5A。 5Bまたは制御弁5C,5Dは空隙Gに供給する圧力流
体の圧力を調整し、スライダ2のX軸方向またはX軸方
向の位置を補正する。 これにより、スライダ2の位置をベース1に対して、ベ
ース1の歪や曲りに左右されることなく絶対的な位置に
いいかえればスライダ2を意図する作業位置に、正しく
配置させることができる。 以上の実施例では、歪や曲りを有する加工されたベース
の場合について説明したが、ベースとスライダとの組立
精度が悪い場合、またはスライダを含む可動部分が作業
中に変形する場合についても適用でき、いずれの場合に
もスライドを意図する作業位置に正しく配置できる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、スライダの位置をベースに対して、ス
ライダとベース間のすき間の範囲内で自由にコン1−ロ
ールできるので、ベースの加工精度。 ベースとスライダとの組立精度、スライダを含む可動部
分の変形にかかわらずスライダの意図する座標に対する
絶対位置を精度よく決定することができる。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明の案内装置の一実施例の構成を示す図、
第2図は本発明の装置を構成するベースとスライダとの
部分の構成を示す斜視図である。 1・・・ベース、2・・・スライダ、4A、、 4.B
、 4−C。 4D・・・圧力流体供給管、7,8・・・センサ、9゜
10・・・制御器、9A、10A・・・記憶部、9B。 10B・・・比較部、9C,1,OC・・・制御部。
第2図は本発明の装置を構成するベースとスライダとの
部分の構成を示す斜視図である。 I・・・ベース、2・・・スライダ、3A〜3D・・・
絞り、4A〜4D・・・圧力流体供給管、5A〜5D・
・・制御弁、6A〜6D・・・供給源、7,8・・・セ
ンサ、9゜手続補正書(自発) 1.小作の表示 昭和59 年特許願第 7173 号 3、補正をする者 III’lとの1駈 特許出願人 と1 称 451014式会+1 日 立 製 作 所
4、代 理 人 5、補11′、の対象 明細書の全文 6、補i1ミの内容 別紙のとおシ 全文訂正明細書 1、発明の名称 案内装置 2、特許請求の範囲 1、ベースと、前記ベース上に静圧軸受により浮上支持
され、移動可能なスライダとを有する案内装置において
、前記静圧軸受に圧力流体をえたことを特徴とする案内
装置。 自装置。 洛−」φ粗精j良Φ」1皿−M」し領1屯戦−(7)1
4矩慕−図劣Iド3、発明の詳細な説明 〔発明の利用分野〕 本発明は、ベースとスライダから構成され静圧軸受によ
り案内される案内装置に係り、特にスライダの意図する
座標に対する絶対的な位置決めが可能な案内装置に関す
る。 このような案内装置は、光素子モジュール組立やプリン
ト基板−りへの電子部品の装着等に関する精密な位置決
め装置として用いられる。 〔発明の背景〕 精密位置決め装置の案内装置として静圧案内手段が用い
られてきた。これらの静圧案内手段は、スライダをベー
ス上に対して静圧軸受により浮−上支持するものであり
、低摩擦、高剛性を特長としている。(昭和57年度精
機学会春季大会学術講演会論文集第204頁〜第206
頁)。 しかし、この種の案内装置においては、スライダがベー
スに対して相対浮−ヒするとともにベース上に沿って移
動するため、最終的にはベースの加工精度が絶対的な位
置決め精度を支配することになる。 また、この案内装置の静圧案内手段は、一般的にベース
の平行な2つの案内面とこれに対向するスライダの内面
とによって構成される。この場合、ベースの個々の案内
面の加工精度に加えて、これらの2つの案内面を有する
ベースとスライダとの組立精度も位置決め精度に大きな
影響を与える。 さらに、スライダがベース−にに沿って移動可能に駆動
される際に、スライダを含む可動部分が変形または変位
して、位置決め精度に大きな影響を与える場合がある。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、ベースの歪9曲り等の加工精度に影響
を受けずにスライダの絶対位置を精度よく決定すること
ができる案内装置を提供することにある。 〔発明の概要〕 本発明の特徴とするところは、ベースと、前記ベース」
二に静圧軸受により浮上支持され、移動可能なスライダ
とを有する案内装置において、前記静圧軸受に圧力流体
を供給する圧力流体供給手段と、前記スライダの意図す
る座標に対する変位を検出する手段と、前記スライダと
前記ベースとの基準位置を記憶する記憶手段と、前記検
出手段による実測値と前記記憶手段の基準値とを比較す
る比較手段と、前記比較手段からの信号により前記圧力
流体供給手段の供給圧力を調整し、前記スライダを所定
の位置に補正する補正制御手段とを備えたものである。 本発明は、対向する少なくとも一対以上の静圧軸受を有
する案内装置に適用できる。また、スライダは、ベース
の形状により、四角形状、三角形状、逆V形状9日形状
等種々の形状のものを採用できる。 スライダの意図する座標に対する変位を検出するセンサ
は、スライダの外周面から離して配置する以外に、スラ
イダの外周面に直接配置してもよい。 〔発明の実施例〕 第1図は、本発明の案内装置の一実施例を示すもので、
この図において、1は断面正方形のベース、2はその外
周部に静圧流体膜形成用の各空隙Gよりなる環状空隙を
もってベース1に設けたスライダである。このスライダ
2は、ベース1に対して各空隙Gに形成された静圧流体
膜により浮−に支持されている。 スライダ2は、第2図に示すようにベース1の4つの案
内面IA、IB、IC,1,Dとこれに対向するスライ
ダ2の内面2A、2B、2C,2Dとの間の各空隙Gに
静圧流体膜を形成するために、その内部にそれぞれ4個
からなる圧力流体供給用の絞り3A、3B、3C,3D
を備えている。これらの絞り3A、3B、 3c、3D
はそれぞれ圧力流体供給管4A、4B、4C,4,0に
連結している。 圧力流体供給管4A、4B、4−C,4Dはそれぞれ制
御弁5A、5B、5G、5Dを通して圧力流体の供給源
6A、6B、6C,6Dに接続している。これらの供給
源6A、6B、6C,6Dから供給される圧力流体はそ
れぞれ供給管4A。 4、B、4.C,4,D、絞り3A、3B、3C,3r
)を通って各空隙Gに流出し、これらの各空隙Gに静圧
流体膜を形成する。これによりスライダ2は、ベース1
に対して静圧軸受により浮上支持され、外部からの駆動
力によりベース1上に沿ってZ軸方向への移動が可能と
なる。 そして、例えばベースJ−の断面の大きさが500nw
n X 500 mnの正方形であり、各空隙Gがそれ
ぞれ10〜30μmの範囲であり、スライダ2を含む可
動部分の重量が20〜25kgの場合、ベース]の2軸
方向の平行度は組立精度を考慮しても1ミクロン以上で
ある。 スライダ2の外周にスライダ2のy軸方向の変位量を検
出する第1のセンサ7およびスライダ2のX軸方向の変
位量を検出する第2のセンサ8が設けられている。 浮上支持されたがZ軸方向に移動しない状態でのスライ
ダ2と第1のセンサ7、第2のセンサ8との位置関係は
、移動中のスライダ2を意図する作業位置に配置するた
めの基準位置となる。このように、基準位置つまりスラ
イダ2の意図する座標に対する絶対座標を用いて、上述
したz +1il11方向の平行度を維持する。 この第1のセンサ7は制御器9に、また第2のセンサ8
は制御器10に接続している。制御器9゜10はそれぞ
れ制御弁5A、5Bおよび制御弁5G、5Dに接続され
ている。 この制御器9,10はセンサ7.8と基準位置における
スライダ2の外周面との間のそれぞれy軸方向およびX
軸方向の設定距離を記憶した記憶部9A、IOAと、記
憶部9A、]、OAに記憶した設定距離値とセンサ7.
8からの実測値とを入力して実測値が設定距離値と異な
るが否かを比較する比較部9B、IOBと、この比較部
9B。 10Bからの信号により制御弁5A、5Bおよび制御弁
5C,5Dにそれぞれ制御信号を出力する制御部9C,
1,0Cとを備えている。 次に−1一連した本発明の装置の一実施例の動作を説明
する。 供給源6A〜6Dから出力された圧力流体は、それぞれ
制御弁5A、5B、5G、5D、供給管4 A、4 B
、4C,4Dおよび絞り3A、3B。 3G、3I)を通って各空隙Gに供給される。これによ
り、各空隙Gには静圧軸受としての圧力流体膜が形成さ
れるので、スライダ2はベース1に対して浮−上支持さ
れる。そして流体の供給圧力が一定でスライダ2に作用
する力が一定であれば、通常スライダ2の浮上量すなわ
ち空隙Gはすべて一定に保たれる。 スライダ2はボールねじ、リニアモータ等の駆動力によ
り、Z軸方向に移動するが、このときスライダ2を案内
するベース1が歪または曲りを生じている場合、そのベ
ース1の歪または曲り量は第1のセンサ7、第2のセン
サ8によって検出され、制御器9,10に入力される。 制御器9゜10の比較部9B、9Cにおいて、これら第
1のセンサ7、第2のセンサ8とスライダ2との間の距
離の実測値と、記憶部9A、1.OAに記憶した第1の
センサ7、第2のセンサ8とスライダ2との間の予め設
定した距離の値とを比較する。 ついで、比較部9B、1.OBにおける比較結果を制御
部9C,IOCによって検討し、制御部9Cおよび制御
部1.0 Gは、対向する空隙Gをそれぞれ一定の調整
された値に保つように、制御弁5A、5Bまたは制御弁
5G、5Dに制御信号を出力する。この制御信号により
、制御弁5A。 5Bまたは制御弁5C,5Dは空隙Gに供給する圧力流
体の圧力を調整し、スライダ2のX軸方向またはX軸方
向の位置を補正する。 これにより、スライダ2の位置をベース1に対して、ベ
ース1の歪や曲りに左右されることなく絶対的な位置に
いいかえればスライダ2を意図する作業位置に、正しく
配置させることができる。 以上の実施例では、歪や曲りを有する加工されたベース
の場合について説明したが、ベースとスライダとの組立
精度が悪い場合、またはスライダを含む可動部分が作業
中に変形する場合についても適用でき、いずれの場合に
もスライドを意図する作業位置に正しく配置できる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、スライダの位置をベースに対して、ス
ライダとベース間のすき間の範囲内で自由にコン1−ロ
ールできるので、ベースの加工精度。 ベースとスライダとの組立精度、スライダを含む可動部
分の変形にかかわらずスライダの意図する座標に対する
絶対位置を精度よく決定することができる。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明の案内装置の一実施例の構成を示す図、
第2図は本発明の装置を構成するベースとスライダとの
部分の構成を示す斜視図である。 1・・・ベース、2・・・スライダ、4A、、 4.B
、 4−C。 4D・・・圧力流体供給管、7,8・・・センサ、9゜
10・・・制御器、9A、10A・・・記憶部、9B。 10B・・・比較部、9C,1,OC・・・制御部。
Claims (1)
- 1、ベースと、ベース上に静圧軸受により浮上支持され
たスライダとを有する案内装置において、前記静圧軸受
に圧力流体を供給する手段と、スライダのベースの歪2
曲りに対する変位量を検出する検出手段と、この検出手
段からの信号により静圧軸受への供給圧力を制御する手
段とを備えたことを特徴とする案内装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59007173A JPS60150950A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 案内装置 |
US06/692,574 US4630942A (en) | 1984-01-20 | 1985-01-18 | Guiding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59007173A JPS60150950A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 案内装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60150950A true JPS60150950A (ja) | 1985-08-08 |
Family
ID=11658685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59007173A Pending JPS60150950A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 案内装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4630942A (ja) |
JP (1) | JPS60150950A (ja) |
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