JP2604893Y2 - 静圧案内装置 - Google Patents
静圧案内装置Info
- Publication number
- JP2604893Y2 JP2604893Y2 JP1993015682U JP1568293U JP2604893Y2 JP 2604893 Y2 JP2604893 Y2 JP 2604893Y2 JP 1993015682 U JP1993015682 U JP 1993015682U JP 1568293 U JP1568293 U JP 1568293U JP 2604893 Y2 JP2604893 Y2 JP 2604893Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- static pressure
- guide device
- moving body
- pressure guide
- injection nozzles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、精密加工用工作機械、
半導体製造装置、測定装置などにおいて使用される精密
な位置決めが可能な静圧案内装置に関するものである。
半導体製造装置、測定装置などにおいて使用される精密
な位置決めが可能な静圧案内装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、精密加工用工作機械、半導体
製造装置、測定装置などにおいて、被加工物や被測定物
をテーブル上に載置し、直線方向または回転方向に移動
させるために静圧案内装置が使用されている。
製造装置、測定装置などにおいて、被加工物や被測定物
をテーブル上に載置し、直線方向または回転方向に移動
させるために静圧案内装置が使用されている。
【０００３】例えば直線方向の静圧案内装置は、図４に
示すように、直線状のセラミック製固定体２１と、この
固定体２１を取り囲むように配置したセラミック製移動
体２２からなり、該移動体２２に備えたホース２３から
供給した加圧空気を移動体２２と固定体２１との微小間
隙に噴出させることによって、移動体２２を固定体２１
上に浮上させ、直線方向に滑らかに移動可能としたもの
である。
示すように、直線状のセラミック製固定体２１と、この
固定体２１を取り囲むように配置したセラミック製移動
体２２からなり、該移動体２２に備えたホース２３から
供給した加圧空気を移動体２２と固定体２１との微小間
隙に噴出させることによって、移動体２２を固定体２１
上に浮上させ、直線方向に滑らかに移動可能としたもの
である。
【０００４】そして、この移動体２２を駆動させるため
には、移動体２２にナット２４を取り付け、このナット
２４に係合するボールネジ２５をモータ２６で回転させ
ることにより、移動体２２を直線方向に移動させる構造
が一般的である（例えば特開昭５８−１９３９６４号、
特開平１−１３５９６０号、特開平１−１５９１５２号
公報等参照）。
には、移動体２２にナット２４を取り付け、このナット
２４に係合するボールネジ２５をモータ２６で回転させ
ることにより、移動体２２を直線方向に移動させる構造
が一般的である（例えば特開昭５８−１９３９６４号、
特開平１−１３５９６０号、特開平１−１５９１５２号
公報等参照）。
【０００５】また、その他の駆動方法としては、移動体
２２に取り付けたベルト状体を介する方法や、リニアモ
ータを用いる方法なども考えられている。
２２に取り付けたベルト状体を介する方法や、リニアモ
ータを用いる方法なども考えられている。
【０００６】さらに、図示していないが、回転方向の静
圧案内装置については、移動体にモータを直結したり、
あるいはベルトカップリングを用いて回転移動させるよ
うな構造となっている。
圧案内装置については、移動体にモータを直結したり、
あるいはベルトカップリングを用いて回転移動させるよ
うな構造となっている。
【０００７】
【考案が解決しようとする課題】ところが、従来の静圧
案内装置において、移動体２２を駆動させるためには駆
動源としてのモータ２６、および動力伝達のためのボー
ルネジ２５あるいはベルトなどが必要であり、装置全体
が大型化してしまうことを避けられなかった。特にこの
ような静圧案内装置はクリーンルーム内に設置する場合
が多いが、大きな設置スペースが必要であるという問題
点があった。
案内装置において、移動体２２を駆動させるためには駆
動源としてのモータ２６、および動力伝達のためのボー
ルネジ２５あるいはベルトなどが必要であり、装置全体
が大型化してしまうことを避けられなかった。特にこの
ような静圧案内装置はクリーンルーム内に設置する場合
が多いが、大きな設置スペースが必要であるという問題
点があった。
【０００８】また、モータ２６やボールネジ２５などに
よる振動のために高精度の位置決めが困難となったり、
あるいは発塵のために被加工物等に悪影響を及ぼすなど
の不都合もあった。
よる振動のために高精度の位置決めが困難となったり、
あるいは発塵のために被加工物等に悪影響を及ぼすなど
の不都合もあった。
【０００９】
【課題を解決しようとする課題】上記に鑑みて本考案
は、静圧案内装置を成す移動体に、その移動方向に沿っ
て相反する向きに噴射ノズルを設け、この噴射ノズルか
ら気体を噴射することによって移動体を駆動するように
したものである。
は、静圧案内装置を成す移動体に、その移動方向に沿っ
て相反する向きに噴射ノズルを設け、この噴射ノズルか
ら気体を噴射することによって移動体を駆動するように
したものである。
【００１０】
【作用】本考案によれば、移動体は静圧支持されている
ことからその摩擦係数は極めて小さく、噴射ノズルから
の気体の噴出力で駆動することが可能となる。そのた
め、モータ等の駆動源やボールネジ等の動力伝達気孔が
必要なくなり、装置全体を小型化できるとともに、振動
や発塵などを防止できる。
ことからその摩擦係数は極めて小さく、噴射ノズルから
の気体の噴出力で駆動することが可能となる。そのた
め、モータ等の駆動源やボールネジ等の動力伝達気孔が
必要なくなり、装置全体を小型化できるとともに、振動
や発塵などを防止できる。
【００１１】
【実施例】以下本考案の実施例を図によって説明する。
【００１２】図１および図２に直線方向の静圧案内装置
を示す。この静圧案内装置は、セラミックス製の直線状
の固定体１と、これを取り囲むように配置したセラミッ
クス製の移動体２から構成され、移動体２に取り付けた
ホース３から加圧気体を供給して、移動体２と固定体１
の間隙Ｗに噴出させることにより、移動体２を固定体１
上に浮上させて静圧支持し、Ａ−Ｂ方向の直線状に滑ら
かに移動可能となっている。
を示す。この静圧案内装置は、セラミックス製の直線状
の固定体１と、これを取り囲むように配置したセラミッ
クス製の移動体２から構成され、移動体２に取り付けた
ホース３から加圧気体を供給して、移動体２と固定体１
の間隙Ｗに噴出させることにより、移動体２を固定体１
上に浮上させて静圧支持し、Ａ−Ｂ方向の直線状に滑ら
かに移動可能となっている。
【００１３】一方移動体２には、その移動可能なＡ−Ｂ
方向に沿ってＢ側に向いた噴射ノズル４、およびＡ側に
向いた噴射ノズル５をそれぞれ４個づつ備えている。ま
た、上記４個の噴射ノズル４は全て連通し、これらの噴
射ノズル４に加圧気体を供給するためのホース６が取り
付けられており、同様に互いに連通する噴射ノズル５に
加圧気体を供給するためのホース７が取り付けられてい
る。そして、これらのホース６、７は切替えバルブ８お
よび圧力調整バルブ９を介して加圧気体供給源に連結し
ている。そのため、圧力調整バルブ９によって全体の開
閉および供給空気の圧力を調整し、切替えバルブ８によ
って噴出バルブ４、５への供給を切り換えることがで
き、上記噴射ノズル４および／または噴射ノズル５にそ
れぞれ所定の圧力で気体を噴出させることができるよう
になっている。
方向に沿ってＢ側に向いた噴射ノズル４、およびＡ側に
向いた噴射ノズル５をそれぞれ４個づつ備えている。ま
た、上記４個の噴射ノズル４は全て連通し、これらの噴
射ノズル４に加圧気体を供給するためのホース６が取り
付けられており、同様に互いに連通する噴射ノズル５に
加圧気体を供給するためのホース７が取り付けられてい
る。そして、これらのホース６、７は切替えバルブ８お
よび圧力調整バルブ９を介して加圧気体供給源に連結し
ている。そのため、圧力調整バルブ９によって全体の開
閉および供給空気の圧力を調整し、切替えバルブ８によ
って噴出バルブ４、５への供給を切り換えることがで
き、上記噴射ノズル４および／または噴射ノズル５にそ
れぞれ所定の圧力で気体を噴出させることができるよう
になっている。
【００１４】さらに、固定体１にはリニアスケール１０
を備え、移動体２には検出ヘッド１１を取り付けてあ
る。そして、この検出ヘッド１１によって、光学的にリ
ニアスケール１０の目盛りを読み取り、移動体２の直線
方向の位置を検出するとともに、得られた位置情報を上
記切替えバルブ８や圧力調整バルブ９にフィードバック
できるようになっている。
を備え、移動体２には検出ヘッド１１を取り付けてあ
る。そして、この検出ヘッド１１によって、光学的にリ
ニアスケール１０の目盛りを読み取り、移動体２の直線
方向の位置を検出するとともに、得られた位置情報を上
記切替えバルブ８や圧力調整バルブ９にフィードバック
できるようになっている。
【００１５】本考案の静圧案内装置を作動させる場合
は、例えば、噴射ノズル４から気体を噴出させれば移動
体２をＡ方向に移動させることができ、リニアスケール
１０と検出ヘッド１１で移動体２の直線方向の位置を検
出して、所定の位置に達した時に逆の噴射ノズル５から
も気体を噴出させれば、その位置で移動体２を停止させ
ることができる。そして、両方の噴射ノズル４、５から
同量の気体を噴出させれば、移動体２はその位置で停止
し続けることとなる。
は、例えば、噴射ノズル４から気体を噴出させれば移動
体２をＡ方向に移動させることができ、リニアスケール
１０と検出ヘッド１１で移動体２の直線方向の位置を検
出して、所定の位置に達した時に逆の噴射ノズル５から
も気体を噴出させれば、その位置で移動体２を停止させ
ることができる。そして、両方の噴射ノズル４、５から
同量の気体を噴出させれば、移動体２はその位置で停止
し続けることとなる。
【００１６】このとき、移動体２は噴出気体のみの力で
駆動し、モータ等の駆動源を必要としないことから、装
置全体を小型化することができ、振動等の悪影響もない
ことから、小型で高精度の静圧案内装置となり、特に各
種測定装置等に好適に用いることができる。
駆動し、モータ等の駆動源を必要としないことから、装
置全体を小型化することができ、振動等の悪影響もない
ことから、小型で高精度の静圧案内装置となり、特に各
種測定装置等に好適に用いることができる。
【００１７】なお、上記噴射ノズル４、５は先端を絞っ
た形状のものであり、移動体２の４面に設けることで駆
動時の安定性を高めている。また、図１、２の実施例で
は移動体２から突出した形状のものを示したが、図３に
示すように、移動体２の端面に一体的に噴射ノズル４、
５を形成しても良い。さらに、これらの噴射ノズル４、
５への供給気体圧力は４〜５ｋｇｆ／ｃｍ2 とし、ノズ
ル１個当たりの噴出量は常圧換算で０．５〜１．０リッ
トル／秒とすることが好ましい。
た形状のものであり、移動体２の４面に設けることで駆
動時の安定性を高めている。また、図１、２の実施例で
は移動体２から突出した形状のものを示したが、図３に
示すように、移動体２の端面に一体的に噴射ノズル４、
５を形成しても良い。さらに、これらの噴射ノズル４、
５への供給気体圧力は４〜５ｋｇｆ／ｃｍ2 とし、ノズ
ル１個当たりの噴出量は常圧換算で０．５〜１．０リッ
トル／秒とすることが好ましい。
【００１８】また、本考案の静圧案内装置を構成する固
定体１や移動体２は、アルミナ、ジルコニア、炭化珪
素、窒化珪素、サファイア等のセラミックスから成るた
め、高精度の加工が可能である。また、これらのセラミ
ックスは熱膨張率が小さいことから、極めて高精度の案
内が可能である。なお、実際の使用上は、ヤング率やコ
ストなどの点からアルミナセラミックスが良く、特にＡ
ｌ2 Ｏ3 含有量９９重量％以上で残部がＳｉＯ2 、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯ等からなるアルミナセラミックスが好適であ
る。
定体１や移動体２は、アルミナ、ジルコニア、炭化珪
素、窒化珪素、サファイア等のセラミックスから成るた
め、高精度の加工が可能である。また、これらのセラミ
ックスは熱膨張率が小さいことから、極めて高精度の案
内が可能である。なお、実際の使用上は、ヤング率やコ
ストなどの点からアルミナセラミックスが良く、特にＡ
ｌ2 Ｏ3 含有量９９重量％以上で残部がＳｉＯ2 、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯ等からなるアルミナセラミックスが好適であ
る。
【００１９】ここで、図１に示す本考案の静圧案内装置
を試作した。固定体１は６０×６０ｍｍで長さ５１０ｍ
ｍの四角柱状体とし、移動体２は１１０×１１０ｍｍで
長さ１５０ｍｍとし、いずれもアルミナセラミックスで
形成して移動ストロークは３００ｍｍとした。また、噴
射ノズル４、５は、高さ２０ｍｍ、長さ２０ｍｍ、幅１
０ｍｍで移動体２の４面に取り付けた。
を試作した。固定体１は６０×６０ｍｍで長さ５１０ｍ
ｍの四角柱状体とし、移動体２は１１０×１１０ｍｍで
長さ１５０ｍｍとし、いずれもアルミナセラミックスで
形成して移動ストロークは３００ｍｍとした。また、噴
射ノズル４、５は、高さ２０ｍｍ、長さ２０ｍｍ、幅１
０ｍｍで移動体２の４面に取り付けた。
【００２０】一方、上記と同一寸法の図４に示す従来の
静圧案内装置を用意し、比較試験を行った。
静圧案内装置を用意し、比較試験を行った。
【００２１】まず両者の寸法を比較すると、従来のもの
ではボールネジ２５およびナット２４の幅が１００ｍｍ
あるため、全体の幅は２１０ｍｍ必要であったが、本考
案の静圧案内装置では幅１３０ｍｍで良く、大幅に小型
化できることがわかる。
ではボールネジ２５およびナット２４の幅が１００ｍｍ
あるため、全体の幅は２１０ｍｍ必要であったが、本考
案の静圧案内装置では幅１３０ｍｍで良く、大幅に小型
化できることがわかる。
【００２２】また、本考案の静圧案内装置を用いて、噴
射ノズル４、５への供給圧力を４ｋｇｆ／ｃｍ2 とし、
ノズル１個当たりの噴出量は、最大で１リットル／分
（常圧換算）とし、これを調整することにより、移動体
２を１０ｍｍ／秒の速度で移動させ、停止時の位置決め
精度を±１μｍで制御することができた。また運動真直
度は１００ｍｍ当たりで０．１μｍの精度を維持でき
た。
射ノズル４、５への供給圧力を４ｋｇｆ／ｃｍ2 とし、
ノズル１個当たりの噴出量は、最大で１リットル／分
（常圧換算）とし、これを調整することにより、移動体
２を１０ｍｍ／秒の速度で移動させ、停止時の位置決め
精度を±１μｍで制御することができた。また運動真直
度は１００ｍｍ当たりで０．１μｍの精度を維持でき
た。
【００２３】
【考案の効果】このように本考案によれば、静圧案内装
置を構成する移動体に、その移動方向に沿って相反する
向きに複数の噴射ノズルを設け、この噴射ノズルより空
気を噴出して移動体を駆動するようにしたことによっ
て、モータやボールネジ等を一切必要とせず、極めて簡
単な駆動構造とできるため、装置全体を小型化でき、設
置スペースを小さくすることができる。しかも、上記モ
ータ等を用いないため振動や発塵がなく、より高精度の
位置決めが可能となる。
置を構成する移動体に、その移動方向に沿って相反する
向きに複数の噴射ノズルを設け、この噴射ノズルより空
気を噴出して移動体を駆動するようにしたことによっ
て、モータやボールネジ等を一切必要とせず、極めて簡
単な駆動構造とできるため、装置全体を小型化でき、設
置スペースを小さくすることができる。しかも、上記モ
ータ等を用いないため振動や発塵がなく、より高精度の
位置決めが可能となる。
【図１】本考案の静圧案内装置を示す斜視図である。
【図２】図１中のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】本考案の他の実施例を示す、図１中のＸ−Ｘ線
断面に相当する図である。
断面に相当する図である。
【図４】従来の静圧案内装置を示す斜視図である。
Ｗ：間隙 １：固定体 ２：移動体 ３：ホース ４、５：噴射ノズル ６、７：ホース ８：切替えバルブ ９：圧力調整バルブ １０：リニアスケール １１：検出ヘッド
Claims (1)
- 【請求項１】固定体上に、移動体を静圧支持するととも
に移動可能とした静圧案内装置において、上記移動体
に、その移動方向に沿って相反する向きに複数の噴射ノ
ズルをそれぞれ設け、これらの噴射ノズルから気体を噴
出させて前記移動体を駆動するようにしたことを特徴と
する静圧案内装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993015682U JP2604893Y2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 静圧案内装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993015682U JP2604893Y2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 静圧案内装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674246U JPH0674246U (ja) | 1994-10-21 |
| JP2604893Y2 true JP2604893Y2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=11895528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993015682U Expired - Lifetime JP2604893Y2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 静圧案内装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2604893Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7191764B2 (ja) * | 2019-05-08 | 2022-12-19 | 日本電子株式会社 | 気体浮上式搬送装置及び洗浄方法 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP1993015682U patent/JP2604893Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0674246U (ja) | 1994-10-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |