JP2008175296A - Hydrostatic sliding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮流体を用いた静圧スライド装置に関する。例えば、静圧流体軸受などに好適となる静圧スライド装置に関する。 The present invention relates to a hydrostatic slide device using a compressed fluid. For example, the present invention relates to a hydrostatic slide device suitable for a hydrostatic fluid bearing or the like.
従来、静圧スライド装置として、軸部の表面に設けられた静圧発生部と、この静圧発生部に軸部内側の流路から圧縮流体を供給し、軸部に外嵌する円筒状のスライダを非接触支持するものが知られている。
例えば、特許文献1には、このような静圧スライド装置として、静圧発生部たる軸部を円筒状の多孔質体によって構成し、軸部の外周全体から噴出される絞り気体によって、軸部の外周側にわずかな間隙をおいて設けられたスライダを非接触に支持する静圧スライダ、および静圧スライダ用軸ユニットが記載されている。
For example, in
しかしながら、上記のような従来の静圧スライド装置には以下のような問題があった。
特許文献1に記載の技術では、軸部を形成する多孔質体の外周全体から絞り気体を噴出するため、軸部上のどの位置でもスライダを非接触支持することができるものの、スライダが配置されていない軸部からも絞り気体が噴出する。そのため、例えば、スライダの移動ストロークが長い場合には、大量の絞り気体が大気に放出され、絞り気体が非効率に消費されてしまうという問題がある。
絞り気体の噴出口をスライダ側に設けることで、絞り気体の噴出位置をスライダの位置のみとすることも考えられるが、スライダに絞り気体を供給するためには、例えば、チューブ等で配管を行う必要がある。このような配管があると、スライダの移動ストロークをあまり大きくすることができない、あるいはスライダの移動速度を高速化できない、スライダ移動の精密位置決めができない、といった不都合が生じる可能性がある。
However, the conventional hydrostatic slide device as described above has the following problems.
In the technique described in
Although it is conceivable that the throttle gas is ejected only at the slider position by providing the throttle gas outlet on the slider side, for example, in order to supply the throttle gas to the slider, piping is performed with a tube or the like. There is a need. When such a pipe is present, there is a possibility that the slider movement stroke cannot be made too large, the slider movement speed cannot be increased, or the slider movement cannot be precisely positioned.
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、スライダの動作を良好に保ちつつ圧縮流体の消費効率を向上することができる静圧スライド装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a static pressure slide device that can improve the consumption efficiency of the compressed fluid while keeping the operation of the slider favorable.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、静圧スライド装置において、圧縮流体を噴射する静圧発生部をスライド方向に沿って複数有するスライドガイドと、
前記複数の静圧発生部のそれぞれに対して圧縮流体を供給可能な圧縮流体供給部と、前記スライドガイドに沿って移動可能に設けられたスライダと、前記圧縮流体供給部から前記圧縮流体を供給する静圧発生部を、前記スライダの移動位置に応じて前記複数の静圧発生部から選択する静圧発生位置選択部とを備える構成とする。
この発明によれば、静圧発生位置選択部により、圧縮流体供給部から圧縮流体を供給する静圧発生部を、スライダの移動位置に応じて変更することができるので、スライダの位置近傍の静圧発生部のみから圧縮流体を供給し、スライダをスライドガイドに対して非接触保持することができる。その結果、スライドガイドのすべての静圧発生部から圧縮流体を供給する場合に比べて、圧縮流体の消費量を低減することができる。
In order to solve the above-described problem, in the invention according to
A compressed fluid supply section capable of supplying a compressed fluid to each of the plurality of static pressure generating sections; a slider provided movably along the slide guide; and supplying the compressed fluid from the compressed fluid supply section The static pressure generating unit is configured to include a static pressure generating position selecting unit that selects from the plurality of static pressure generating units according to the moving position of the slider.
According to the present invention, the static pressure generation position selection section can change the static pressure generation section that supplies the compressed fluid from the compressed fluid supply section in accordance with the movement position of the slider. The compressed fluid can be supplied only from the pressure generating unit, and the slider can be held in non-contact with the slide guide. As a result, it is possible to reduce the consumption of the compressed fluid as compared with the case where the compressed fluid is supplied from all the static pressure generating portions of the slide guide.
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の静圧スライド装置において、前記圧縮流体供給部は、前記複数の静圧発生部にそれぞれ独立に接続される圧縮流体流路を備え、前記静圧発生位置選択部は、前記圧縮流体供給部から圧縮流体を流す前記圧縮流体流路を選択的に切り換えるようにした構成とする。
この発明によれば、静圧発生位置選択部により圧縮流体流路を選択的に切り換えることによって、選択された圧縮流体流路に接続された静圧発生部のみに圧縮流体を供給することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the static pressure slide device according to the first aspect, the compressed fluid supply section includes a compressed fluid flow path that is independently connected to the plurality of static pressure generating sections, The static pressure generation position selection unit is configured to selectively switch the compressed fluid flow path through which the compressed fluid flows from the compressed fluid supply unit.
According to the present invention, the compressed fluid can be supplied only to the static pressure generator connected to the selected compressed fluid flow path by selectively switching the compressed fluid flow path by the static pressure generation position selector. .
請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載の静圧スライド装置において、前記スライダの移動位置を検出する位置検出センサを備え、前記静圧発生位置選択部は、前記位置検出センサの出力によって、前記圧縮流体を供給する静圧発生部を変更する構成とする。
この発明によれば、位置検出センサによって、スライダの移動位置を検出し、静圧発生位置選択部は、位置検出センサの出力によって圧縮流体を供給する静圧発生部を変更することができるので、スライダの移動位置の近傍のみの狭い範囲の静圧発生部のみに圧縮流体を供給しても、スライダを確実に非接触支持することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the static pressure slide device according to the first or second aspect of the present invention, the static pressure slide device further includes a position detection sensor that detects a movement position of the slider, and the static pressure generation position selection unit includes the position detection sensor. The static pressure generating section that supplies the compressed fluid is changed according to the output of
According to the present invention, the position detection sensor detects the moving position of the slider, and the static pressure generation position selection unit can change the static pressure generation unit that supplies the compressed fluid by the output of the position detection sensor. Even if the compressed fluid is supplied only to a static pressure generating portion in a narrow range only in the vicinity of the moving position of the slider, the slider can be reliably supported in a non-contact manner.
本発明の静圧スライド装置によれば、スライドガイドに設けられた、スライダの位置近傍の静圧発生部のみから圧縮流体を供給することができるので、スライダの動作を良好に保ちつつ圧縮流体の消費効率を向上することができるという効果を奏する。 According to the static pressure slide device of the present invention, the compressed fluid can be supplied only from the static pressure generating portion near the position of the slider provided in the slide guide. There is an effect that consumption efficiency can be improved.
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In all the drawings, even if the embodiments are different, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals, and common description is omitted.
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態に係る静圧スライド装置について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る静圧スライド装置の概略構成を示す模式的な正面図である。図2は、図1におけるA視の側面図である。図3は、図2におけるB−b、C−c、D−d線に沿う断面図である。図4は、本発明の第1の実施形態に係る静圧スライド装置の流路切替部の構成ブロック図である。
[First Embodiment]
A hydrostatic slide device according to a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic front view showing a schematic configuration of a hydrostatic slide device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along lines Bb, Cc, and Dd in FIG. FIG. 4 is a configuration block diagram of the flow path switching unit of the hydrostatic slide device according to the first embodiment of the present invention.
本実施形態の静圧スライド装置1の概略構成は、図1〜3に示すように、スライドガイド2、スライダ3、圧縮流体供給源8(圧縮流体供給部)、および流路切替部6(静圧発生位置選択部)からなる。
本実施形態の静圧スライド装置1は、1軸方向移動可能な非接触軸受機構を構成するもので、他の部材、装置とともに用いることにより、種々の機構を構成することができるものである。
As shown in FIGS. 1 to 3, the schematic configuration of the
The
スライドガイド2は、外周側でスライダ3を非接触支持して、スライダ3の1軸方向の移動を案内する軸状のガイド部材である。スライドガイド2の断面形状は、スライダ3とスライド可能に嵌合できれば、適宜の断面形状、例えば、矩形状、多角形状、楕円状などの形状を採用することができる。本実施形態では、円断面を有し、外形が略円柱状とされた場合の例で説明する。
スライドガイド2の外周面をなす円筒状のガイド面2a上においては、周方向を3等分する位置に、軸方向にわたって複数の絞り開口が略一定ピッチLで配列された絞り開口部2b、2c、2dが形成されている。
The
On the
絞り開口部2bは、図1〜3において、スライドガイド2の図示上側のガイド面2aに、軸方向の一端側(図3の図示左側)から、8つの絞り開口2b1、2b1、2b2、2b2、2b3、2b3、2b4、2b4が配列されてなる(図2、3参照)。
絞り開口部2cは、図2において絞り開口部2bをスライドガイド2の中心軸に対して図示反時計回りに120°回転したのと同様の構成を備えており、軸方向の一端側から8つの絞り開口2c1、2c1、2c2、2c2、2c3、2c3、2c4、2c4が配列されてなる(図2、3参照)。
絞り開口部2dは、図2において絞り開口部2bをスライドガイド2の中心軸に対して図示反時計回りに240°回転したのと同様の構成を備えており、軸方向の一端側から8つの絞り開口2d1、2d1、2d2、2d2、2d3、2d3、2d4、2d4が配列されてなる(図1〜3参照)。
これら各絞り開口は、図3に示すように、スライドガイド2の内部では、径方向に延びる管路を構成している。
1-3, the eight
The diaphragm opening 2c has the same configuration as that shown in FIG. 2 in which the diaphragm opening 2b is rotated by 120 ° counterclockwise with respect to the central axis of the
The aperture opening 2d has the same configuration as that shown in FIG. 2 in which the aperture opening 2b is rotated by 240 ° counterclockwise with respect to the central axis of the
As shown in FIG. 3, each of these aperture openings constitute a pipe line extending in the radial direction inside the
一方、スライドガイド2の内部には、絞り開口部2b(2c、2d)に対応して、軸方向の長さが異なる圧縮流体流路P1、P2、P3、P4が、長さの短い順にスライドガイド2の中心軸を通る平面に沿って、略平行に配列されている。そして、これら圧縮流体流路の軸方向他端側(図示右側)の端部において、各絞り開口からスライドガイド2の径方向に延びる管路がそれぞれ2本ずつ接続されている。
本実施形態では、添字i(i=1,2,3,4)を用いると、各圧縮流体流路Piの端部には、絞り開口2bi、2bi(2ci、2ci、2di、2di)に接続する管路がそれぞれ接続されている。以下、簡単のため、添字が1〜4まで変わる4つの任意の符号X1、X2、X3、X4のそれぞれをXiと表記することにする。
本実施形態では、スライドガイド2は、圧縮流体が浸透しない中実体の金属や合成樹脂を用いており、これらの各圧縮流体流路と、各絞り開口から内部に向かう管路とは、スライドガイド2に掘られた穴として構成されている。
On the other hand, in the
In the present embodiment, when the subscript i (i = 1, 2, 3, 4) is used, the
In the present embodiment, the
各圧縮流体流路Piの一端側には、それぞれ独立に圧縮流体を供給するための配管7が、それぞれ継手7aを介して接続されている。すなわち、本実施形態では、12本の配管7が設けられている。
The one end of each compression fluid passages P i, pipe 7 for supplying compressed fluid independently are respectively connected via a
また、スライドガイド2の外周部には、ガイド面2aよりも内部側に、スライドガイド2の軸方向の位置を参照するための位置検出スケール5が設けられている。
位置検出スケール5は、後述する位置検出センサ4の種類に応じて、非接触状態で位置検出が可能なスケールあるいはリニアエンコーダを採用することができる。例えば、適宜ピッチの黒白ラインパターンからなる光学スケールや、適宜ピッチで磁極が交代する磁気スケール、適宜ピッチで凹凸が繰り返される機械的スケールなどを採用することができる。
Further, a
As the
スライダ3は、スライドガイド2に外嵌して軸方向に沿って移動する部材である。本実施形態では、幅Wで、側面視矩形状のブロック部材の中央部に、ガイド面2aの径よりもわずかに大きな内径の孔部が設けられ、スライドガイド2の外周面に略沿う円筒状の内周面3aが形成されている。
幅Wと、絞り開口の配置ピッチLとは、スライダ3を非接触保持した状態で軸方向に円滑に移動できるように適宜設定することができる。本実施形態では、スライダ3の軸方向のどの位置に移動しても、スライダ内周面3aの幅W内において、軸方向の異なる位置に少なくとも2つの絞り開口が対向するような寸法に設定されている。
The
The width W and the arrangement pitch L of the aperture openings can be appropriately set so that the
また、位置検出スケール5に対向する位置のスライダ内周面3a近傍には、位置検出スケール5から、スライダ3の移動位置あるいは移動量を検出するための位置検出センサ4が設けられている。位置検出センサ4の検出出力は、本実施形態では流路切替部6に送出される。
位置検出センサ4としては、例えば、反射型光センサ、磁気センサ、静電容量センサなどの適宜の非接触型センサを採用することができる。
In addition, a
As the
なお、スライダ3の外周部の形状は一例であって、静圧スライド装置1の用途に応じて種々の形状を備えることができる。また、スライダ3とともにスライドガイド2の軸方向に移動させる適宜の別部材が固定されていてもよい。また、スライダ3の外周部には、このような別部材を取り付けるために、例えば、ネジ穴などの適宜の取付部が形成されていてもよい。
また、本実施形態では、ガイド面2aとスライダ内周面3aとが円筒面からなるため、スライダ3の移動時に位置検出センサ4が位置検出スケール5に常に対向し、移動時にスライドガイド2の軸方向回りにスライダ3が回らないようにして使用するものとする。
例えば、スライダ3あるいはスライダ3に取り付けられる別部材が、不図示の外部機構によって軸方向回りに回り止めされるように使用する。
また、例えば、スライダ3あるいはスライダに取り付けられる別部材の重心をスライドガイド2の中心軸から偏心させ、重力の作用によって、スライダ3の姿勢を一定に保つことで、位置検出センサ4と位置検出スケール5とを対向させるようにしてもよい。
このような使用上の対応が困難な場合には、スライダ内周面3a、ガイド面2aの軸直交断面の形状として、円形状以外の中心軸回りに回転しない形状、例えば矩形、多角形、楕円形、あるいは互いに嵌合する凹凸部などを円周上に備えた略円形などの形状を採用すればよい。
In addition, the shape of the outer peripheral part of the
In this embodiment, since the
For example, the
Further, for example, the
When such usage is difficult, the shapes of the slider inner
圧縮流体供給源8は、スライダ3をガイド面2a上で非接触支持するための静圧を形成するために、一定圧力の圧縮流体を、配管8aを介して流路切替部6に供給するものである。圧縮流体としては、圧縮空気や適宜の圧縮ガスなどを採用することができる。
The compressed
流路切替部6は、圧縮流体供給源8から配管8aを介して供給された圧縮流体を、スライダ3の移動位置に応じて、予め設定された配管7に流路を切り換えて圧縮流体を選択的に供給するものであり、図4に示すように、配管8aを複数(本実施形態では12本)の配管7に分岐する流路分岐部62、静圧発生位置算出部60、および流路選択部61からなる。
The flow
静圧発生位置算出部60は、外部から入力されるスライドガイド2の軸方向におけるスライダ3の位置情報を含む位置検出信号200に基づいて、静圧を発生させる位置を算出し、静圧を発生すべき位置に対応する絞り開口に通ずる圧縮流体流路を選択する流路選択信号201を流路選択部61に送出するものである。
すなわち、静圧発生位置算出部60は、スライダ3の位置情報から、スライダ3のスライダ内周面3aが位置する範囲を求め、スライダ内周面3aに対向する絞り開口を特定し、スライダ内周面3aの軸方向の端部から最も近い位置の絞り開口までの距離を算出する。
そして、その時点でスライダ内周面3aに対向している絞り開口と、スライダ3から所定距離範囲内に位置する絞り開口とに通ずる圧縮流体流路Piおよびそれに接続された配管7を求める。この所定距離は、バルブ63を開放したときの圧縮流体の圧力伝搬速度やスライダ3の移動速度等を考慮して、スライダ3がその範囲移動すると予想される時刻までに、スライダ3を非接触支持するための十分な静圧が形成できるような距離に設定される。
そして、それぞれに対応する配管7に対応する流路選択信号201を発生する。
The static pressure generation
That is, the static pressure generation
Then, determine the aperture stop facing the slider inner
And the flow-
流路選択部61は、流路選択信号201に応じて圧縮流体を供給する配管7を選択するものである。流路の選択は、流路分岐部62で分岐された各配管7に設けられたバルブ63を電磁的な開閉手段、あるいは油圧、空気圧などを用いた開閉手段によって、それぞれ独立に開閉させることによって行われる。
The flow
次に、本実施形態の静圧スライド装置1の作用について説明する。
本実施形態では、絞り開口部2b、2c、2dにおける各Piにそれぞれ絞り開口2bi、2bi、絞り開口2ci、2ci、絞り開口2di、2diが設けられている。そして、流路選択部61では、圧縮流体をすべての圧縮流体流路にそれぞれ独立に供給可能となっている。そして、スライダ内周面3aに作用する静圧が径方向に均等になり、スライダ3のスライダ内周面3aの中心軸をスライドガイド2の中心軸上に一致させてスライダ3を非接触保持できるように、絞り開口部2b、2c、2dの各圧縮流体流路Piは、添字iごとに一括して選択するようにしている。
そこで、以下では、絞り開口2bi、2bi、2ci、2ci、2di、2diを、iの値に応じて、それぞれ、第1静圧発生部71、第2静圧発生部72、第3静圧発生部73、第4静圧発生部74と称することにする。
Next, the operation of the static
In this embodiment, each P i each aperture 2b to i, 2b i, aperture 2c i, 2c i, aperture 2d i, is 2d i provided in the
Therefore, in the following, the
図3に示すように、スライダ3が第3静圧発生部73にあるとすると、スライダ3の位置は、位置検出センサ4によって監視されており、スライダ3の位置情報が位置検出信号200として、静圧発生位置算出部60に伝達されている。
静圧発生位置算出部60では、位置検出信号200から、スライダ内周面3aが第3静圧発生部73の絞り開口をすべて覆う位置にあることを検知し、例えば、第4静圧発生部74の図示左側の絞り開口2b4、2c4、2d4が所定距離内にあることを検知する。
この場合、圧縮流体流路P3、P4に圧縮流体を供給するように、それぞれに接続されたバルブ63を開放し、他のバルブ63を閉止するような流路選択信号201を発生する。
流路選択部61では、流路選択信号201を受けて、各圧縮流体流路P3、P4に接続される配管7に対応するバルブ63を開放し、他のバルブ63を閉止する制御を行う。これにより、第3静圧発生部73および第4静圧発生部74に圧縮流体が供給され、スライダ3の非接触支持が保たれる。
As shown in FIG. 3, assuming that the
The static pressure generation
In this case, a flow
The flow
以上の制御が継続される結果、本実施形態では、スライダ内周面3aに対向する位置の静圧発生部と、スライダ3に隣接する静圧発生部の一方または両方に圧縮流体が供給され、それ以外の静圧発生部には圧縮流体の供給が停止される。ここで、スライダ3から所定距離内に位置する静圧発生部に圧縮流体を供給するのは、スライダ3がその位置に移動したときに、スライダ3を非接触保持する静圧が発生するようにすることで、スライダ3の非接触保持の保持力を安定させ、スライダ3の移動を円滑にするためである。
As a result of continuing the above control, in the present embodiment, the compressed fluid is supplied to one or both of the static pressure generating portion at a position facing the slider inner
このように、本実施形態では、圧縮流体が供給されるのは、スライダ3を直接非接触保持するための静圧発生部と、スライダ3に隣接する静圧発生部の一方または両方のみとなる。そのため、圧縮流体を効率的に供給し、無駄な消費を低減することができる。
As described above, in the present embodiment, the compressed fluid is supplied only to one or both of the static pressure generating unit for directly holding the
次に、本実施形態の第1変形例について説明する。
図5は、本発明の第1の実施形態の第1変形例に係る静圧スライド装置における図2のB−b、C−c、D−d断面に相当する断面図である。
Next, a first modification of the present embodiment will be described.
FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to the cross sections BB, CC, and DD of FIG. 2 in the static pressure slide device according to the first modification of the first embodiment of the present invention.
本実施形態の静圧スライド装置100は、上記第1の実施形態の静圧スライド装置1のスライドガイド2、各圧縮流体流路Pi、各絞り開口2bi、2ci、2diに代えて、それぞれ、スライドガイド20、各圧縮流体流路Qi、各開口20bi、20ci、20diを備える。以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
The static
スライドガイド20は、スライドガイド2と同様の略円柱状の外形状を有しているが、多孔質体によって構成されている点と、ガイド面2aに相当するガイド面20aに絞り開口のような開口が形成されていない点が異なる。
スライドガイド20に用いる多孔質体としては、圧縮流体を透過し、適宜の絞り効果が得られるような連続空孔を備える多孔質体であれば、どのような多孔質体でもよい。本実施形態では、一例として焼結金属を採用している。他の例としては、多孔質セラミックスや多孔質合成樹脂などを挙げることができる。
The
The porous body used for the
開口20bi(20ci、20di)は、スライドガイド20の軸方向および周方向の位置が、上記第1の実施形態の絞り開口2bi(2ci、2di)と略同様な位置に設けられ、スライドガイド20の軸径方向の位置がガイド面20aから距離hの位置に設けられた開口である。図5の例では、開口20b1(20c1、20d1)は、圧縮流体流路Q1の側面に直接設けられ、開口20bi(20ci、20di)(i=2,3,4)からは、スライドガイド20の内部側に向かって圧縮流体を透過しない管部材が配置され、スライドガイド20の軸径方向に延びる管路が形成されている。
The openings 20b i (20c i , 20d i ) are provided at substantially the same positions as the
各圧縮流体流路Qiは、スライドガイド20の内部に、上記第1の実施形態の圧縮流体流路Piと同様の長さ、位置関係に設けられ、圧縮流体を透過しない管部材により形成された管路である。そして、スライドガイド20の一端側(図示左側)が継手7aによってそれぞれ配管7に接続されている。また、圧縮流体流路Q2、Q3、Q4の他端側(図示右側)には、開口20bi(20ci、20di)(i=2,3,4)から径方向に延びる管路が接続され、継手7aから各開口までのL字状の管路が形成されている。
Each compressed fluid channel Q i is provided in the
本変形例によれば、圧縮流体流路Qiを通して、圧縮流体が供給されると、圧縮流体は、スライドガイド20内に漏れ出すことなく一定の圧力で搬送、供給されて、開口20bi、20ci、20diに到達し、スライドガイド20内の空孔によって絞られた状態で、ガイド面20aから噴射される。
すなわち、各開口とそれぞれの開口を覆うスライドガイド20の層とによって、スライドガイド20の軸方向にわたって複数の静圧発生部が構成されている。本変形例では、上記第1の実施形態と同様の第1静圧発生部71、第2静圧発生部72、第3静圧発生部73、第4静圧発生部74が形成される。
そして、流路切替部6によって、スライダ3の軸方向の位置に応じて、圧縮流体を供給する圧縮流体流路Qiを切り換えることで、スライダ3の位置およびその近傍に、ガイド面20aから圧縮流体が噴射され、スライダ3をスライドガイド2に対して非接触保持し、軸方向に滑らかに移動させることができる。
ここで、スライドガイド20の軸方向、周方向における開口20bi、20ci、20diの位置は、絞り開口2bi、2ci、2diと同様なので、第1の実施形態と同様に、圧縮流体を効率的に供給し、無駄な消費を低減することができる。
According to this modification, when compressed fluid is supplied through the compressed fluid channel Q i , the compressed fluid is conveyed and supplied at a constant pressure without leaking into the
That is, a plurality of static pressure generating portions are configured along the axial direction of the
Then, the flow
Here, the positions of the openings 20b i , 20c i , and 20d i in the axial direction and the circumferential direction of the
本変形例では、スライドガイド20を形成する多孔質体の空孔により絞りを形成するので、静圧発生部を軸方向の広い範囲に設ける場合に、各開口の大きさを広げることで、少ない管路で静圧発生部を形成することができる。そのため、スライドガイド20の製作が容易となる。
In this modification, since the aperture is formed by the pores of the porous body that forms the
次に、本実施形態の第2変形例について説明する。
図6は、本発明の第1の実施形態の第2変形例に係る静圧スライド装置の概略構成を示す模式的な正面視の部分断面図である。図7は、図6におけるC視の側面図である。図8は、図7におけるE−E線に沿う断面図である。
Next, a second modification of the present embodiment will be described.
FIG. 6 is a schematic partial sectional view in a front view showing a schematic configuration of a static pressure slide device according to a second modification of the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a side view as seen from C in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
本変形例の静圧スライド装置110は、図6、7に示すように、上記第1の実施形態のスライドガイド2、スライダ3、各圧縮流体流路Pi、絞り開口2bi、2ci、2di、位置検出センサ4に代えて、それぞれ、スライドガイド30、スライダ32、各圧縮流体流路Ri、絞り開口30bi、30ci、30di、位置検出センサ31A、31Bを備える。以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the static
スライドガイド30は、位置検出スケール5を備えないため、ガイド面2aのような位置検出スケール5を取り付ける溝形状のないガイド面30aを備えた略円柱状の部材である。また、各圧縮流体流路Pi、絞り開口2bi、2ci、2diに対応する各圧縮流体流路Ri、絞り開口30bi、30ci、30diの位置関係が後述するように異なっている。
スライダ32は、スライドガイド2から位置検出センサ4を削除したものである。
Since the
The
圧縮流体流路Riは、圧縮流体流路Piと同様な長さを有しているが、図7に示すように、スライドガイド30のガイド面30aの近傍の同一円周上に図示反時計回りに等角度ピッチで、圧縮流体流路R1〜R4、R1〜R4、R1〜R4の12本が配置されている。図示水平方向の右側に配置された圧縮流体流路R1から図示反時計回りに配置された圧縮流体流路R1〜R4は、ガイド面30aの周方向を3等分した第1領域30bにおいて、スライドガイド30の軸方向の第1静圧発生部71、第2静圧発生部72、第3静圧発生部73、第4静圧発生部74を形成するために圧縮流体を供給する流路群である。同様に、第1領域30bの反時計回り側に隣接する第2領域30c、第1領域30b、第2領域30cに夾まれる第3領域30dにも、それぞれ圧縮流体流路R1〜R4が配置され、それぞれ4つの静圧発生部に圧縮流体を供給できるようになっている。
The compressed fluid channel R i has the same length as the compressed fluid channel P i , but as shown in FIG. 7, the compressed fluid channel R i is illustrated on the same circumference in the vicinity of the
絞り開口30bi、30ci、30diは、それぞれ、第1領域30b、第2領域30c、第3領域30dのガイド面30aから、各圧縮流体流路Riの軸方向の他端側の端部にピッチLで2本ずつ接続されたものである。これらの絞り開口は、スライドガイド30の軸方向にピッチLで隣接されている。このため、図6に示すように、例えば、絞り開口30biは、スライドガイド30の軸方向に隣接ピッチLで配列されるとともに、スライドガイド30の周方向には、30°ピッチで2個ずつずらされて、螺旋状をなして配置されている。また、同一の軸直角断面上に配置された絞り開口30bi、30ci、30diは、それぞれ周方向を3等分する位置に配置されている。
The
位置検出センサ31A、31Bは、被検出物までの距離を検知する非接触センサであり、本変形例では、スライドガイド30の両端部の外周面上に略対向して設けられ、スライドガイド30上を移動するスライダ32の一端側の面32a、他端側の面32bまでの距離をそれぞれ計測できるようになっている。位置検出センサ31A、31Bの検出出力は、それぞれ流路切替部6に送出され、静圧発生位置算出部60によって、必要なスライダ32の位置情報に変換される。
位置検出センサ31A、31Bとしては、例えば、光学式の測距センサなどを採用することができる。
The position detection sensors 31 </ b> A and 31 </ b> B are non-contact sensors that detect the distance to the object to be detected. In this modification, the position detection sensors 31 </ b> A and 31 </ b> B are provided substantially oppositely on the outer peripheral surfaces of both ends of the
As the
なお、本変形例では、スライダ32の一端側および他端側の面32a、32bの位置をそれぞれ検出しているが、位置検出センサ31A、31Bのいずれか一方を削除して、面32aのみ、または面32bのみの位置を検出するようにしてもよい。
In this modification, the positions of the
このように、本変形例では、各圧縮流体流路Riをガイド面30aから径方向に等距離の位置に配置した状態で、上記第1の実施形態と同様に、スライドガイド30の軸方向に沿って、4つの静圧発生部を構成することができる。
このため、上記第1の実施形態と同様に、位置検出センサ31A、31Bによって、スライドガイド30の軸方向の位置を検出し、スライドガイド30の位置に応じて、静圧発生部に選択的に圧縮流体を供給することで、圧縮流体を効率的に供給し、無駄な消費を低減することができる。
Thus, in this modification, in a state of being positioned equidistant in a radial direction each compression fluid passages R i from the
For this reason, as in the first embodiment, the
特に本変形例では、各圧縮流体流路Riが、スライドガイド30のガイド面30aから一定深さの位置に周方向に配置されているため、圧縮流体流路Riから各絞り開口までの径方向の管路の長さが等しくなる。その結果、各絞り開口での圧力損失が一定になるという利点がある。
また、本変形例によれば、位置検出センサ31A、31Bが、スライドガイド30上に設けられているため、スライダ32の移動に対する影響をより低減することができる。
In particular, in the present modification, each compressed fluid channel R i is disposed in a circumferential direction at a certain depth from the
Further, according to the present modification, the
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態に係る静圧スライド装置について説明する。
図9は、本発明の第2の実施形態に係る静圧スライド装置の概略構成を示す正面視の模式的な部分断面図である。図10は、図9におけるF視の側面図である。
[Second Embodiment]
A static pressure slide device according to a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a schematic partial cross-sectional view in front view showing a schematic configuration of a hydrostatic slide device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a side view of FIG.
本実施形態の静圧スライド装置120は、図9、10に示すように、上記第1の実施形態の静圧スライド装置1のスライドガイド2、スライダ3、流路切替部6に代えて、スライドガイド40、スライダ42、流量制御部80を備え、さらに噴射スライダ41を追加したものである。
As shown in FIGS. 9 and 10, the static
スライドガイド40は、スライドガイド2と同径、同長さで非磁性体から構成された円筒部材であり、厚さ方向に貫通する複数の開口40bが設けられている。本実施形態では、開口40bは、軸方向にピッチL、周方向に45°ピッチで、合計64個(=8×8)が設けられている。スライドガイド40の材質は、圧縮流体を透過させない非磁性金属やセラミックスや合成樹脂などからなる。
The
スライダ42は、上記第1の実施形態の第2変形例のスライダ32と同様の形状を備えた磁性体からなり、スライダ内周面3aが、スライダ42のガイド面40aに移動可能に嵌合されている。
The
噴射スライダ41は、スライドガイド40の内周面40cよりわずかに小径の中空状の円柱部材である。噴射スライダ41の円柱底面は、圧縮流体を透過させない金属または合成樹脂からなる壁体41b、41bからなり、円筒部分が、スライドガイド20と同様な多孔質体からなり、軸方向に幅w(ただし、w>W)を有する絞り部41aによって構成されている。幅wの大きさを適宜の大きさとすることで、上記第1の実施形態と同様に、スライダ42の移動に先だって、隣接する開口40bから圧縮流体を噴射し、スライダ42の移動を円滑にすることができる。
そして、本実施形態では、壁体41bおよび絞り部41aの少なくともいずれかが着磁されており、磁性体であるスライダ42と磁気的に吸引し合うようになっている。
これら壁体41b、41b、絞り部41aで囲まれた内部には、圧縮流体を流入させる空室であるチャンバ41cが形成されている。スライドガイド40の一端側(図示左側)の壁体41bの中央には、配管81と接続する継手7aが設けられている。
The
In the present embodiment, at least one of the
A
配管81は、軸方向に伸縮自在な螺旋状に巻回された可撓性の耐圧樹脂製配管を継手7a側に備えており、これにより配管81は、スライドガイド40の長さの範囲で噴射スライダ41の移動に追従可能な長さを有し、噴射スライダ41の移動に応じて伸縮可能とされている。
このため、継手7aからチャンバ41cに流入した圧縮流体は、絞り部41aから噴射スライダ41の径方向外側に所定の圧力で噴出され、噴射スライダ41をスライドガイド40の内周面40cに対して非接触保持され、スライドガイド40の軸方向に移動自在となっている。
The
For this reason, the compressed fluid that has flowed into the
流量制御部80は、圧縮流体供給源8から供給される圧縮流体の流量を調整して、配管81を介して噴射スライダ41に導くもので、これにより、絞り部41aから噴出される圧縮流体の圧力を一定に保つことができるようになっている。
The flow
本実施形態の静圧スライド装置120によれば、スライダ42と噴射スライダ41とは、磁力により、スライドガイド40を介して対向されている。そして、圧縮流体供給源8から圧縮流体を供給すると、圧縮流体は、噴射スライダ41のチャンバ41cから、絞り部41aを通して、径方向外側に一定圧で噴射される。
このため、スライドガイド40の内周面40cに対して噴射スライダ41が非接触保持されるとともに、絞り部41aが対向する開口40bから圧縮流体が径方向外側にさらに噴出される。すなわち、スライダ42のスライダ内周面3aに対向する開口40bから圧縮流体が噴射され、スライダ42がガイド面40aに対して非接触保持される。
スライダ42が軸方向に移動すると、噴射スライダ41がスライダ42に磁気的に吸引されて、スライダ42に追従するように移動する。このため、圧縮流体は、噴射する開口40bを変えて、スライダ42およびその前後の範囲に噴射され続ける。
According to the static
For this reason, the
When the
このように、本実施形態では、スライダ42に磁気的に吸引されて噴射スライダ41が移動することにより、圧縮流体を供給する静圧発生部である開口40bが選択される。すなわち、噴射スライダ41は、静圧発生位置選択部を構成している。
これにより、スライダ42に対向する幅wの範囲内のみに圧縮流体を供給して、スライダ42を非接触保持するので、圧縮流体を効率的に供給し、無駄な消費を低減することができる。
本実施形態では、静圧発生位置選択部が、スライダに追従して移動することで、静圧発生位置を選択するので、位置検出センサを省略することができる。
As described above, in the present embodiment, when the ejecting
Thereby, since the compressed fluid is supplied only within the range of the width w facing the
In the present embodiment, since the static pressure generation position selection unit moves following the slider and selects the static pressure generation position, the position detection sensor can be omitted.
なお、上記第1の実施形態の説明では、静圧発生部が、スライドガイドの軸方向に隣接するピッチLの開口のペアにより構成される例で説明したが、これは一例であって、1つの圧縮流体流路には、3つ以上の開口を設けてもよいし、必要な数の圧縮流体流路を設けることができれば、1つの圧縮流体流路に1つの開口のみを設ける構成としてもよい。 In the description of the first embodiment, the example in which the static pressure generating unit is configured by a pair of openings having a pitch L adjacent in the axial direction of the slide guide is described as an example. Three compressed fluid channels may be provided with three or more openings, and if a required number of compressed fluid channels can be provided, only one opening may be provided in one compressed fluid channel. Good.
また、上記第1の実施形態の説明では、静圧発生部が、予め軸方向に4箇所設定され、それらから静圧発生部を選択するようにした例で説明したが、これは一例であり、静圧発生部は軸方向に何箇所設けてもよい。 In the description of the first embodiment, the example in which the static pressure generating units are set in advance in the axial direction at four locations and the static pressure generating unit is selected from them is described, but this is only an example. Any number of static pressure generators may be provided in the axial direction.
また、上記第1の実施形態の説明では、位置検出センサにより、スライダの位置を検出して、圧縮流体を供給する静圧発生部を選択するようにしたが、スライダの位置に対応する位置検出信号またはそれに相当する情報が他の手段によって取得できる場合には、位置検出センサを省略してもよい。
例えば、スライダに設けられた他の部材の位置を検出して、位置検出信号を取得してもよい。また、スライダが、例えばリニアモータや1軸駆動機構などに固定されている場合には、これらのリニアモータや1軸駆動機構の駆動信号から、対応する位置情報を取得してもよい。
また、スライダが固定される他の部材の運動が、所定の周期運動などに限定されるなど、時間関数として知られている場合には、その時間関数に従って圧縮流体を供給する静圧発生部を変更する制御を行ってもよい。
In the description of the first embodiment, the position of the slider is detected by the position detection sensor, and the static pressure generator that supplies the compressed fluid is selected. However, the position detection corresponding to the position of the slider is performed. If the signal or information corresponding thereto can be obtained by other means, the position detection sensor may be omitted.
For example, the position detection signal may be acquired by detecting the position of another member provided on the slider. Further, when the slider is fixed to, for example, a linear motor or a uniaxial drive mechanism, the corresponding position information may be acquired from the drive signals of these linear motor or uniaxial drive mechanism.
In addition, when the movement of another member to which the slider is fixed is known as a time function, such as being limited to a predetermined periodic movement, a static pressure generator that supplies the compressed fluid according to the time function is provided. You may perform control to change.
また、上記の第2の実施形態の説明では、噴射スライダ41が、スライダ42に磁気的に吸引されることで、静圧発生位置が噴射スライダ41とともに移動する例で説明したが、スライダ42の軸方向位置に応じて、噴射スライダ41を軸方向に移動する移動機構を設けることで、この移動機構と噴射スライダ41とで、静圧発生位置選択部を構成してもよい。
この場合、噴射スライダ41の絞り部41aの幅wを適宜の大きさに設定することにより、噴射スライダ41の移動精度は、スライダ42の移動精度よりも低減することができる。そのため、配管81が接続されて移動精度が低下しても、確実にスライダ42を非接触保持することが可能となる。
In the above description of the second embodiment, the
In this case, the movement accuracy of the
また、上記の各実施形態、各変形例に記載された構成要素は、技術的に可能であれば、本発明の技術的思想の範囲内で適宜組み合わせて実施することができる。
例えば、上記第1の実施形態の第1変形例の多孔質体によるスライドガイドを用いる構成を、第2変形例に適用してもよい。また例えば、第2変形例の位置検出センサを第1の実施形態、第1変形例、第2の実施形態などに適用してもよい。
In addition, the constituent elements described in the above embodiments and modifications can be implemented in appropriate combination within the scope of the technical idea of the present invention, if technically possible.
For example, you may apply the structure using the slide guide by the porous body of the 1st modification of the said 1st Embodiment to a 2nd modification. For example, the position detection sensor of the second modification may be applied to the first embodiment, the first modification, the second embodiment, and the like.
1、100、110、120 静圧スライド装置
2、20、30、40 スライドガイド
2a、20a、30a、40a ガイド面
2b1、2b2、2b3、2b4、2c1、2c2、2c3、2c4、2d1、2d2、2d3、2d4 絞り開口
3 スライダ
4 位置検出センサ
5 位置検出スケール
6 流路切替部
7、81 配管
8 圧縮流体供給源
40b 開口(静圧発生部)
41 噴射スライダ(静圧発生位置選択部)
41a 絞り部
41c チャンバ
60 静圧発生位置算出部
61 流路選択部
62 流路分岐部
71 第1静圧発生部
72 第2静圧発生部
73 第3静圧発生部
74 第4静圧発生部
80 流量制御部
200 位置検出信号
201 流路選択信号
P1、P2、P3、P4、Q1、Q2、Q3、Q4、R1、R2,R3、R4 圧縮流体流路
1,100,110,120
41 Injection slider (static pressure generation position selection unit)
Claims (3)
前記複数の静圧発生部のそれぞれに対して圧縮流体を供給する圧縮流体供給部と、
前記スライドガイドに沿って移動可能に設けられたスライダと、
前記圧縮流体供給部から前記圧縮流体を供給する静圧発生部を、前記スライダの移動位置に応じて前記複数の静圧発生部から選択する静圧発生位置選択部とを備える静圧スライド装置。 A slide guide having a plurality of static pressure generating portions for injecting the compressed fluid along the slide direction;
A compressed fluid supply section for supplying a compressed fluid to each of the plurality of static pressure generating sections;
A slider provided movably along the slide guide;
A static pressure slide device comprising: a static pressure generation position selection unit that selects a static pressure generation unit that supplies the compressed fluid from the compressed fluid supply unit from the plurality of static pressure generation units according to a movement position of the slider.
前記静圧発生位置選択部は、前記圧縮流体供給部から圧縮流体を流す前記圧縮流体流路を選択的に切り換えるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の静圧スライド装置。 The compressed fluid supply unit includes compressed fluid flow paths that are independently connected to the plurality of static pressure generating units,
The static pressure slide device according to claim 1, wherein the static pressure generation position selection unit selectively switches the compressed fluid flow path through which the compressed fluid flows from the compressed fluid supply unit.
前記静圧発生位置選択部は、前記位置検出センサの出力によって、前記圧縮流体を供給する静圧発生部を変更することを特徴とする請求項1または2に記載の静圧スライド装置。 A position detection sensor for detecting the moving position of the slider;
The static pressure slide device according to claim 1, wherein the static pressure generation position selection unit changes a static pressure generation unit that supplies the compressed fluid according to an output of the position detection sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007009347A JP2008175296A (en) | 2007-01-18 | 2007-01-18 | Hydrostatic sliding device |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180121371A (en) * | 2017-04-28 | 2018-11-07 | 캐논 가부시끼가이샤 | Stage apparatus, lithography apparatus, imprint apparatus, and method of manufacturing article |
-
2007
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