静压导向装置的制作方法

专利名称：静压导向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及静压导向装置，尤其涉及在一方台和他方台之间的间隙供给 加压流体、使一方台和他方台之间保持所定的上浮间隔的静压导向装置。
背景技术：
在一方台和他方台之间的间隙供给加压流体，使一方台和他方台之间保 持所定的上浮间隔的机构作为流体轴承机构或静压轴承机构为人们所公知。 通过使用静压轴承机构，可以确保在一方台和他方台之间用流体保持的间 隙， 一方台和他方台之间不是固体接触而成为通过流体的接触。因此，可以 大幅度减小一方台和他方台之间的摩擦阻力，特别是在导向装置或移动装置 中，能以低驱动力进行导向或驱动其移动。
通过使得加压流体流动在一方台和他方台之间的间隙，例如， 一方台或 他方台的重量和流体静压相互平衡时形成上浮间隙，这种状态下作为轴承的 刚性低，上浮间隙变动，对于需要精确控制上浮间隙的精密导向装置或精密 移动装置不合适。于是，要在一方台和他方台之间设置吸引手段，通过使得 吸引力最优化，实现高刚性化。
例如，在专利文献l中，公开了以下结构:在相对导向体喷出加压流体使 移动体上浮的静压轴承中，在朝着作为磁性体的导向体、与移动体一体化的 外壳，围着圆板状磁铁配置圆环状多孔体。在此，通过从多孔体喷出的加压 流体使移动体相对导向体离开，通过磁铁使移动体相对导向体被吸引。
在专利文献2中，公开了以下结构:在相对导向体喷出加压流体使移动体 上浮的静压轴承中，在移动体围着导电性材料部分配置喷出加压气体的环形 槽，导向体具有使导电性材料部分产生吸附力的静电吸附手段。日本专利特开平5-71536号公报日本专利特开平11-62965号公报专利文献l， 2方法以外，还有通过真空吸附法使上浮的一方台和他方台 之间互相吸引的方法，这为人们所公知。根据这些方法， 一方面向一方台和 他方台之间的间隙供给加压流体，另一方面与磁铁产生的吸力或静电吸附力 平衡，能控制使得上浮间隙最优化，具有刚性。但是，专利文献l的方法是在磁铁周围设置圆环状多孔体，使加压流体 从多孔体中喷出，因此,磁铁部分不成为轴承面，不能利用对向面整体作为 轴承面。同样，真空吸附法场合，真空吸附孔部分也不能作为轴承面利用。 若轴承面积小，作为流体轴承的刚性不足。为了防止这种情况，可以增大轴 承面积，但是,为此，需要更强力的磁铁或高真空，轴承质量就会变大。专利文献2的方法虽然可以利用对向面整体作为轴承面，但是，静电吸附 力以间隙平方急剧减小，为了得到所希望的吸附力，需要大型静电装置，轴 承质量就会变大。发明内容本发明就是为了解决上述先有技术所存在的问题而提出来的，本发明的 目的在于，提供虽利用磁铁产生的吸引力但能确保宽广的轴承面积的静压导 向装置。为了实现上述目的，本发明提出以下技术方案一种静压导向装置，向一方台和他方台之间的间隙供给加压流体，使一 方台和他方台之间保持所定的上浮间隔，其特征在于 一方台设有围槽，设在与他方台对向的一方对向面上,对喷出的加压流体进行环状 导向；磁吸引部，设在由围槽围住部分的台内部，使一方台和他方台之间产生 磁吸引。在本发明涉及的静压导向装置中，较好的是, 一方对向面除去围槽部分, 是一平坦面。在本发明涉及的静压导向装置中，较好的是，磁吸引部配置为被埋入一 方台内部。在本发明涉及的静压导向装置中，较好的是，设有上浮间隔检测手段，用 于检测一方台和他方台之间间隙的间隔。
在本发明涉及的静压导向装置中，较好的是
他方台的与一方台对向的他方对向面的部分由磁性材料构成；
磁吸引部包含永久磁铁。
在本发明涉及的静压导向装置中，较好的是
他方台的与一方台对向的他方对向面的部分由磁性材料构成；
磁吸引部包含电磁铁。
在本发明涉及的静压导向装置中，较好的是，静压导向装置进一步包括 间隙间隔检出机构，用于检测一方台和他方台之间间隙的间隔； 上浮控制部，控制电磁铁中流过的电流，将一方台和他方台之间间隙的
间隔控制在所定上浮间隔。
在本发明涉及的静压导向装置中，较好的是 他方台的与一方台对向的他方对向面的部分由磁性材料构成； 一方台包含设有围槽的周围部， 一方台的一方对向面的被围槽围住的内
侧部由非磁性材料构成，包围非磁性材料的内侧部的外壳部由磁性材料构
成；
磁吸引部包含与外壳部磁结合配置的永久磁铁或电磁铁。
在本发明涉及的静压导向装置中，较好的是 他方台具有埋入内部的驱动线圈；
静压导向装置进一步设有驱动控制部,控制流过驱动线圈的电流，控制 一方台和他方台之间的相对移动。
在本发明涉及的静压导向装置中，较好的是,供给一方台和他方台之间 间隙的加压流体是加压气体或加压液体。
下面说明本发明效果。
根据上述构成的至少一项，在静压导向装置的一方台的一方对向面上设 有加压流体被导向环状的围槽，磁吸引部设在被围槽包围部分的台内部。这 样，包含设有磁吸引部的部分，除去围槽部分，能够将一方对向面整体作为 轴承面利用，可以确保宽广的轴承面积。又，在静压导向装置中， 一方对向面除去围槽部分,是一个平坦面，因 此，可以将一方对向面整体作为轴承面利用。又，在静压导向装置中，磁吸引部配置为埋入一方台的内部，因此,很 容易使一方对向面成为 一体化的平坦面。又，在静压导向装置中，具有检测一方台和他方台之间间隙的间隔的上 浮间隔检测机构，因此，可以正确检测出上浮间隔，利用其控制例如加压流 体压力等，能控制上浮间隔，外观上能得到无限刚性。又，在静压导向装置中，他方台的与一方台对向的他方对向面的部分由 磁性材料构成，磁吸引部含有永久磁铁，因此，永久磁铁和他方台的吸力与 加压流体的上浮力平衡，可以将上浮间隔控制在所定范围。又，在静压导向装置中，他方台的与一方台对向的他方对向面的部分由 磁性材料构成，磁吸引部含有电磁铁，因此，在电磁铁和他方台之间的吸力 与加压流体的上浮力平衡，可以将上浮间隔控制在所定范围。又，在静压导向装置中，使用上浮间隔检测机构，控制流向电磁铁的电 流，使一方台和他方台之间间隙的间隔控制在所定上浮间隔，外观上能得到 无限刚性。又，在静压导向装置中，他方台的与一方台对向的他方对向面的部分由 磁性材料构成， 一方台包含设有围槽的周围部， 一方台的一方对向面的被围 槽围住的内侧部由非磁性材料构成，包围非磁性材料的内侧部的外壳部由磁 性材料构成。且磁吸引部包含与外壳部磁结合配置的永久磁铁或电磁铁。根 据该构成， 一方台的磁性材料的部分起着作为磁轭作用，因此，使结构变得简 单。又，在静压导向装置中，他方台具有埋入内部的驱动线圈，且控制流过 驱动线圈的电流，控制一方台和他方台之间的相对移动。由于一方台和他方 台之间通过流动轴承机构上浮，减少摩擦，可以使一方台和他方台之间平滑 地移动。


图l是表示本发明涉及的实施形态的静压导向装置结构的截面图。
图2是本发明涉及的实施形态的从移动台底面侧看的底面图。
图3是本发明涉及的实施形态的移动台的变形例的说明图。
图4是表示另一实施形态的静压导向装置结构的截面图。
图5是另一实施形态的静压导向装置的变形例的说明图。
图中符号意义说明如下
10， 60-静压导向装置，12， 62-导向台，14， 15-导向面，20， 21， 70， 71-移动台，22-移动面，24， 25, 72， 73-外壳部，26-围槽，27-孔，28， 74-内侧部，29-加压流体流路，30-磁轭，32-电磁铁，38-上浮量传感器， 50， 51-接口部，52-上浮量传感器I/F， 54-流体供给I/F， 56-电磁铁I/F， 58-移动驱动I/F， 64-导向台主体，66-驱动线圈，68-侧壁，69-侧壁面，76-永久磁铁，78-喷出口， 79-侧壁面，80， 90-控制部，82-CPU， 84-输入部， 86-输出部，88-存储装置，92-线圈驱动I/F
具体实施例方式
下面利用附图详细说明涉及本发明的实施形态。在以下实施形态中，虽 然对构成要素，种类，组合，形状，相对配置等作了各种限定，但是，这些 仅仅是例举，本发明并不局限于此。
下面，将一方台设为移动台，他方台设为导向台，将移动台侧作为加压 流体的供给侧，并在移动台侧设置磁吸引部，对此结构进行说明。当然，并 不局限于此，也可以例如将导向台侧作为加压流体供给侧，且在移动台侧设 置磁吸引部。
在以下说明的静压导向装置中，移动台可以相对导向台，在导向台的导 向平面内移动，设有其移动驱动机构，但是，本发明并不局限于此，也可以例 如，将导向台设为筒状，在该筒状形状中配置圆柱状移动台，移动台只能沿 导向台的筒状轴向移动。这种场合，流体轴承机构起着作为承受径向负载的 所谓向心轴承的功能。
在以下说明中，说明包含焊接工具的焊接头搭载在移动台上的例子，但 是，本发明并不局限于此，例如,也可以搭载焊接头以外部件。另外，在以下说明中，说明根据场合不同使用包含磁轭和电磁铁或磁轭和永久磁铁作为配 置在移动台内部的磁吸引部，但是，这是为了便于说明所选择的例示结构， 当然，也可以将电磁铁的结构设为永久磁铁，将永久磁铁结构设为电磁铁。 另外，以下所述材料，尺寸等不过是说明例示，可以根据静压导向装置式样， 作适当变更。 实施例l
图1是用于焊接装置的静压导向装置10的构成图，在此，表示构成静压 导向装置10的移动台20的截面图。图2是从构成静压导向装置10的移动台20 底面侧看的底面图。
静压导向装置10由包含移动台20和导向台12的机构部，以及控制机构部 各要素动作的控制部80构成。控制部80设有计算机，以及配置在机构部和计 算机之间、进行连接的接口部50。接口部50包含根据计算机发出的指令使得 机构部各要素动作的各种传感电路，各种驱动电路，各种流体控制手段等。
在图1中，表示作为计算机要素的CPU82，输入部84，输出部86和存储装 置88，表示作为接口部50的上浮量传感器I/F52，流体供给I/F54，电磁铁I/F 56和移动驱动I/F 58。这些要素通过内部总线相互连接。
以下，先说明包含移动台20和导向台12的机构部的各要素，然后说明控 制部80的内容。
静压导向装置10具有向移动台20和导向台12之间的间隙供给加压流体、 使移动台20和导向台12之间保持所定的上浮间隔的机能。所述机能被称为流 体轴承机能或静压轴承机能。上浮方向为图1所示Z方向。
静压导向装置10还具有使移动台20在导向台12的导向平面内移动到任 意位置定位的机能。导向台12的导向平面即移动平面是图1中所示的XY平面。 所述静压导向装置10的移动台20上搭载图中未示的包含焊接工具的焊接头。 因此，静压导向装置10是一种具有减少摩擦力、使焊接头移动到XY平面内的 任意位置定位的机能的装置。
静压导向装置10作为机构部分包括导向台12，移动台20及安装在移动台 20上的上浮量传感器38。导向台12承载通过控制部80的流体供给I/F54供给 的加压流体，承载通过电磁铁I/F56进行的电磁上浮的控制，通过移动驱动1/F58在XY平面内被驱动移动。上浮量传感器38的检出数据通过上浮量传感 器I/F52传输到控制部80，用于上浮畺的控制。
导向台12是具有通过静压轴承机构支承移动台20的机能的载物台。因 此，导向台12和移动台20具有相互面对的一对对向面，向该一对对向面之间 的间隙供给加压流体，形成静压轴承。这样，导向台12和移动台20在形成静 压轴承时成为一对，因此， 一般将这一对称为一方台及他方台。例如，如果 将移动台20称为这一对中的一方台，那么导向台12就相当于这一对中的他方
台o
导向台12的相对移动台20的对向面是导向面14。导向面14是阻止从移动 台20喷出的加压流体的面，从这个意义上说是流体承受面。导向面14还具有 对移动台20在其平面内平面移动进行导向的机能，从这个意义上说也是移动 导向面。因此，导向面14表面要进行精加工，其平面度比静压轴承机构的上 浮间隙的尺寸小。例如，当静压轴承机构的上浮间隙设为大约10ixin时，导 向面14的平面度，更具体地说，涉及移动台20移动范围全体区域，凹凸、弯 曲等综合性平面度，较好的是，成为数Pm以内。
作为所述导向台12，可以使用加工金属磁性材料、进行平面精加工的部 件。作为金属磁性材料，可以使用例如工具钢，不锈钢中为磁性体的材料等。 必须由金属磁性材料构成的是包含导向面14的表面部分的适当厚度的部分。 除此以外的部分即使不是金属磁性材料，也可以由具有适当机械强度的材料 构成。
移动台20如上所述，与导向台12成为一对，构成静压轴承机构。并且， 移动台20相对导向台12的导向面14，具有围槽26，使得喷出的加压流体环状 地导出，还具有用于使导向台12和移动台20磁吸引的磁轭30和电磁铁32。
移动台20作为与导向台12的导向面14对向的面，具有移动面22。移动面 22与导向面14面对面，形成流体间隙，向该移动面22和导向面14之间供给加 压流体，所述移动面22是具有上述机能的面，从这个意义上说是流体供给面。 另外，移动面22在图1所示XY平面内移动时，也是由导向面14导向的面，从 这个意义上来说被称为移动面。因此，移动面22与导向面14一样，以比静压 轴承机构的上浮间隙尺寸小的平面度精加工表面，如上所述，当静压轴承机构的上浮间隙为大约10ura时，移动面22的平面度，即涉及其整体，凹凸、 弯曲等综合性的平面度较好的是为数um以内。
移动台20如图1，图2所示，大致可以分为三部分。即外壳部24，内侧部 28，以及包含磁轭30和电磁铁32的磁吸引部。
外壳部24是由周围部和上面部构成的部分，所述周围部设有在移动面22 开口的围槽26,所述上面部为与移动面22相反侧的部分，即将移动面22作为 底面侧，上述上面部为上面侧部分。换句话说，外壳部24是覆盖内侧部28的 侧面和上面的部分。在图2中，以从左上朝右下所引斜线部分表示外壳部24。
围槽26是外壳部24的周围部，是设在移动面22上的具有相同宽度和深度 的槽。在围槽26底部数处设有孔27，这些孔27与设在移动台20内部的加压流 体流路29相连。加压流体流路29是移动台20的内部管路，通过流体供给I/F54 的机能向其中供给加压流体。供给到加压流体流路29的加压流体，通过孔27 被导入环状围槽26，从围槽26向着导向台12的导向面14喷出。
围槽26只要环状地配置在外壳部24周围，可以是与图2不同的形状。例 如，也可以是在平面图中以圆环状配置在外壳部24周围的槽，以椭圆形状配 置在外壳部24周围的槽，以多角形配置在外壳部24周围的槽等。另外，只要 是包围外壳部24的内侧部，也可以在平面图中不是封闭状的槽。例如，也可 以是在平面图中配置为螺旋状、两端部相互不连接的槽。又,也可根据用途， 不是整体围住外壳部24周围，而是在局部不配置槽。还有，只要是在外壳部 24周围环状地喷出加压流体的结构，也可以围绕外壳部24周围离散地配置多 个流体喷出孔。
围槽26具有面向导向台12的导向面14喷出加压流体的机能。因此，具有 在流体的流动控制中使用的自节流，小孔节流等机能。例如，在图l中，从 孔27经加压流体流路29向围槽26喷出加压流体，孔27相当于所谓的自节流或 小孔节流。又，在上述例中，在离散地配置多个流体喷出孔场合，也可以将 这些复数孔作为自节流群或小孔节流群。
作为所述外壳部24，可以使用加工有适当强度的非磁性材料、进行平面 精加工的部材。作为有适当强度的非磁性材料，较好的是，使用非磁性金属 材料。可以将例如铝，非磁性的不锈钢等按照所希望的形状加工,作为外壳部24使用。
内侧部28在移动台20中是被外壳部24围住的部分。内侧部28具有收纳空 间机能,其在移动台20内部收纳作为磁吸引部的磁轭30和电磁铁32，且具有 在收纳磁轭30和电磁铁32之后以具有适当强度的材料填充其周围等间隙空 间、与外壳部24成为一体化的机能。在图1及图2中，相当于填充物的部分用 网格线表示。 一体化中特别重要之处在于，在外壳部24和内侧部28的境界， 实行不会产生分离的接合，在移动面22上，使得外壳部24和内侧部28的境界 处不产生凹凸。所述凹凸限度如上所述，要求为上浮间隙以下。
作为所述内侧部28的材料，因在其内部设有磁吸引部，所以使用非磁性 材料。可以使用例如陶瓷材料，树脂材料，非磁性金属材料等。使用树脂材 料场合，可以在将磁吸引部配置于与内侧部28对应的收纳空间后，运用适当 的树脂成形技术，在收纳空间填充树脂材料，实行与外壳部24—体化成形。 例如，较好的是,在外壳部24的内侧设有适当凹凸，提高一体化成形时的接 合强度。 一体化成形之后，对外壳部24和内侧部28进行表面研削或者表面研 磨，将移动面22精加工成一个平面。
这样，在将移动面22加工成整体一个平面，只在移动面22的周围部配置 围槽26作为凹部时，从围槽26面向导向面14喷出的加压流体，在围槽26围住 的内侧区域没有退处，在该区域成为一定压力。即，在移动面22和导向面14 对向间隙中，在围槽26包围的内侧区域也受到加压流体的压力，该内侧区域 与配置围槽26的周围部一起，成为静压轴承机构的轴承面。这样，将移动面 22作为整体精加工成一个平面，在移动面22的周围部，配置引导加压流体的 围槽26，可以将除去围槽26部分的移动面22整体作为静压轴承机构的轴承面 利用。
磁轭30和电磁铁32构成磁吸引部。磁轭30是与电磁铁32磁结合、端部面 向移动台20的移动面22侧的磁路元件，其具有以下机能:将电磁铁32生成的 磁通导向移动面22侧，与面向移动面22配置的导向台12构成磁路。作为所述 磁轭30，可以将磁性材料按适当形状成形后使用。电磁铁32是设有励磁线圈 的磁通生成装置，根据需要，也可以设有铁心。
在图1中，上浮量传感器38是具有检测移动面22和导向面14之间的间隙间隔大小机能的传感器。作为所述上浮量传感器38，可以使用静电容量型， 磁型，光学型等适当的位置传感器。检测出的间隙间隔数据传输给控制部80。 在图1中，表示一个作为检测移动台20和导向台12之间的上浮间隔手段的上 浮量传感器38，但本发明并不局限于此,也可以根据移动台20大小，要求精 度等，使用多个上浮量传感器38。
下面，说明控制部80的内容。控制部80如上所述，包含CPU82,键盘、开 关等的输入部84，显示器等的输出部86，存储程序等的存储装置88，以及接 口部50。这些要素通过内部总线相互连接。所述控制部80可以使用在适合接 合装置控制的控制用计算机上，连接适当的各种接口衬底的控制装置。而且， 通过接口部50对机构部动作进行控制的机能，可以通过软件实现，具体地说， 可以通过实行静压导向程序实现。也可以用硬件实现控制机能一部分。
接口部50的电磁铁I/F56包含线圈驱动电路构成，所述线圈驱动电路具 有使电流流过电磁铁32的励磁线圈的机能。具体地说，可以由适当的电流放 大器等构成。电磁铁I/F56通过内部总线与CPU82相连，在CPU82指令下动作。
若通过电磁铁I/F56,电流流入电磁铁32的励磁线圈，则生成磁通，所 生成的磁通由磁轭30导入移动面22侧。并且，磁通从磁轭30—端侧被导向由 磁性材料构成的导向台12，回到电磁铁32的励磁线圈部。这样，由电磁铁32 生成的磁通，流动在由磁轭30和导向台12形成的磁路中。由此，磁吸引力起 作用，使移动面22和导向面14之间的间隙减小。
在此，供给到移动面22和导向面14之间间隙的加压流体的流体压力，起 着使移动面22和导向面14之间间隙扩大的作用，因此，通过使得流体压力和 磁吸引力互相平衡，能将移动面22和导向面14之间的间隙控制在所定的上浮 间隔。
接口部50的流体供给I/F54是流体控制手段,具有向移动台20的加压流 体流路29供给加压流体的机能。具体地说，含有加压流体源和调整器构成。 所述调整器是流体调整器，具有调整加压流体的流体压力或流量至少一方的 机能，可以使用例如合适的流体控制阀。流体供给I/F54通过内部总线与 CPU82相连，在CPU82的指令下动作。
移动驱动I/F58具有以下机能:驱动移动台20相对导向台12,在导向面14的平面内移动到任意位置，进行定位。具体地说，由步进电机或线性电机等 驱动器以及驱动器驱动电路等构成。可以设有位置检测传感器。移动驱动
1/F58通过内部总线与CPU82相连，在CPU82的指令下动作。
这样，控制部80具有通过接口部50整体控制静压导向装置10的其他要素 动作的机能。具体地说，具有将导向面14和移动面22之间的间隙间隔控制为 所定的上浮间隔的上浮控制机能。具有驱动移动台20移动到XY平面内的任意
位置进行定位的驱动控制机能。
上浮控制机能是以下机能:根据上浮量传感器38的检测数据，在流体供 给I/F54调整加压流体的流体压力或流量的至少一方，由此，与电磁铁32的磁 吸引力相互平衡，将导向面14和移动面22之间的间隙间隔控制在所定的上浮 间隔。例如，根据上浮量传感器38的检测数据，当间隙间隔比所定上浮间隔 小的场合，即上浮量不足时，通过流体供给I/F54加大加压流体的流体压力， 或增加流量。相反，根据上浮量传感器38的检测数据，当间隙间隔比所定上 浮间隔大的场合，即上浮量过大时，在流体供给I/F54减小加压流体的流体 压力，或减少流量。
这样，将上浮量传感器38的检测数据在流体供给I/F54反馈成流体控制 阀的调整量，可以将导向面14和移动面22之间的间隙间隔控制在所定的上浮 间隔。或者可以预先将流体控制阀的调整量以图表化等方式存储，该流体控 制阀的调整量与间隙间隔相对所定上浮间隔的偏移量相对应，根据上浮量传 感器38的检测数据，求得间隙间隔相对所定上浮间隔的偏移量，参照图表等, 在流体供给1/F54调整流体控制阀。
驱动控制机能是以下机能根据图中未示的来自输入部的移动位置指 令，在移动驱动I/F58，驱动移动台20相对导向台12移动到与指令对应的位 置。具体地说，对于包含在移动驱动I/F58中的驱动器,驱动信号供给驱动电 路，通过该驱动信号使得驱动器动作,实行控制。例如，当驱动器由用于驱动 X方向移动的X步进电机以及由用于驱动Y方向移动的Y步进电机构成时，根据 移动位置指令计算从现在位置到目标位置的差值即X座标差和Y座标差。接 着，将与算出的X座标差对应的步进脉冲供给X步进电机，将与算出的Y座标 差对应的步进脉冲供给Y步进电机。这样，通过使得驱动器动作，可以进行将移动台20移动到所希望位置的控制。
图3表示移动台构成的变形例。下面，对于和图l、图2同样的要素用相 同的符号标示，省略详细说明。在上述图1和图2中，电磁铁32和磁轭30在移 动台20的外壳部24中收纳在朝移动面22侧开口的收纳空间内。S卩，将电磁铁 32和磁轭30配置在收纳空间，在用非磁性材料填充收纳空间前，外壳部24 朝移动面22侧开口。
图3的移动台21的外壳部25由非磁性体构成，在此，在移动面22侧，不 设置用于收纳电磁铁32和磁轭30的开口，而是在与移动面22相反侧的部分， 即，将移动面22作为底面侧，在上面侧设置用于收纳电磁铁32和磁轭30的开 □。
在图3中，外壳部25除围槽26，将移动面22作为一体的平面构成。因此, 在图1及图2构成中，向外壳部24充填内侧部28的材料，成为一体化之后，必 须实行使得移动面22平面化的工序，与此相反,在本变型例中，只需要在形 成外壳部25时，实行使得移动面22平坦化的工序。即，在将电磁铁32和磁轭 30收纳配置在外壳部25之前，使得移动面22平坦化。因此，可以容易地实行 移动面22的平坦化。
实施例2
在上述图l等的实施例中，磁轭收纳在移动台内部，外壳部由非磁性体 构成。通过用磁性体构成外壳部，可以用外壳部兼磁吸引部的磁轭。图4是 表示这样的静压导向装置60结构的截面图。下面，对于与图1到图3同样的要
素用相同符号标示，省略详细说明。
与图1不同，省略电磁铁32,如后所述，通过驱动线圈66驱动移动台70 移动，因此，在控制部90中，接口部51构成发生变更。S卩，接口部51包含上 浮量传感器I/F52,流体供给I/F54,以及线圈驱动I/F92构成。
在图4的静压导向装置60中，移动台70由外壳部72和内侧部74构成。导 向台62包含由磁性材料构成的导向台主体64和配置在导向台主体64上面侧 的驱动线圈66。驱动线圈66被埋入非磁性材料中，其上面侧被平坦化，该平 坦化面成为导向面15。 gp，导向台62形成由磁性材料构成的导向台主体64 和埋入驱动线圈66的非磁性体层的二体构造^外壳部72由磁性材料构成。且与图1一样，在移动面22侧有开口，其开 口部分被充填形成内侧部74，也和图1一样。在图4中，相当于填充物的部分 用网格线表示。因此，关于外壳部72和内侧部74—体化以及移动面22—体平 坦化的内容，也与图l中相关说明部分一样。作为所述外壳部72的材料，较 好的是,使用具有适当强度的金属磁性材料。可以将例如工具钢，具有磁性 的不锈钢加工成所希望的形状作为外壳部72使用。
内侧部74在移动台70中是被外壳部72围住的部分。内侧部74具有将永久 磁铁76收纳在移动台70内部的收纳空间的机能，还具有以下机能:收纳永久 磁铁76后，用具有适当强度的材料填充其周围等的间隙空间，与外壳部72 一体化。作为所述内侧部74的材料，因其内部设有永久磁铁76，所以使用非 磁性材料。可以使用例如陶瓷材料，树脂材料，非磁性金属材料等。
永久磁铁76具有生成磁通的机能，与作为磁性材料的外壳部72—起构成 磁吸引部。因此，永久磁铁76配置为与外壳部72磁结合。
在此，由永久磁铁76生成的磁通通过起着磁轭机能的外壳部72被导向移 动面22侧。并且，磁通从外壳部72的周围部的一端侧导入由磁性材料构成的 导向台62，回到永久磁铁76。这样，由永久磁铁76生成的磁通，流动在由起 着磁轭机能的外壳部72和导向台62形成的磁路。由此，通过磁吸引力的作用， 使移动面22和导向面15之间的间隙减小。
导向台62如上所述，具有由磁性材料构成的导向台主体64和埋入驱动线 圈66的非磁性体层的二体构造。驱动线圈66在移动台70的与外壳部72的周围 部对应的位置和与外壳部72的中央部对应的位置之间，在与导向面15平行的 面内巻绕导线。其巻绕方向如图4所示，使得外壳部72起着磁轭机能时，移 动台70和导向台62之间流动的磁通与驱动线圈66的导线中流动的电流相互 作用产生的驱动力，成为与导向面15平行的方向。驱动线圈66与线圈驱动 VF92相连。
在此，控制部90的线圈驱动I/F92含有向驱动线圈66供给驱动电流的线 圈驱动电路。所述线圈驱动电路可以由合适的电流放大器等构成。线圈驱动 VF92通过内部总线与CPU82相连，在CPU82的指令下动作。
这样，驱动线圈66具有以下机能当外壳部72起着磁轭机能时，利用移动台70和导向台62之间流动的磁通，驱动移动台70相对导向台62，在与导向 面15平行的平面内移动。换句话说，驱动线圈66相当于线性电机的定子，具 有磁轭机能的外壳部72相当于线性电机的转子。
如上所述，将驱动线圈66埋入导向台62配置，可以利用移动台70和导向 台62之间流过的磁通，在控制部90控制下，在线圈驱动I/F92，使驱动电流流 入驱动线圈66，驱动移动台70移动到任意位置。
即使在图l中说明的结构中，也可以将驱动线圈埋入导向台12，利用磁 轭30和导向台12之间流过的磁通，驱动移动台20相对导向台12移动。但是， 在图1结构中，由于将磁轭30配置在内侧部28之中，在移动台20的靠近中央 部的地方产生驱动移动力。与之相反，在图4结构中，由于外壳部72具有磁 轭功能，使移动台70的周围部产生驱动移动力，很容易取得巻绕线圈的空间。
图5表示移动台构成的变形例。以下，对于与图1到图4同样的要素用相 同的符号标示，省略详细说明。图5的变形例是由驱动线圈66驱动移动，受 到侧壁68限制的场合。在此，在移动台71的外壳部73的侧壁也设有加压流体 的喷出口78，由此，向侧壁68的侧壁面69和移动台71的侧壁面79之间的间隙 供给加压流体。由此，可以实现沿纸面垂直方向的一轴导向。
上面参照

了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施形 态。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范 围。
权利要求
1.一种静压导向装置，向一方台和他方台之间的间隙供给加压流体，使一方台和他方台之间保持所定的上浮间隔，其特征在于一方台设有围槽，设在与他方台对向的一方对向面上，对喷出的加压流体进行环状导向；磁吸引部，设在由围槽围住部分的台内部，使一方台和他方台之间产生磁吸引。
2. 根据权利要求l中记载的静压导向装置，其特征在于 一方对向面除去围槽部分,是一平坦面。
3. 根据权利要求l中记载的静压导向装置，其特征在于 磁吸引部配置为被埋入一方台内部。
4. 根据权利要求l中记载的静压导向装置，其特征在于.-设有上浮间隔检测手段,用于检测一方台和他方台之间间隙的间隔。
5. 根据权利要求l中记载的静压导向装置，其特征在于 他方台的与一方台对向的他方对向面的部分由磁性材料构成； 磁吸引部包含永久磁铁。
6. 根据权利要求l中记载的静压导向装置，其特征在于 他方台的与一方台对向的他方对向面的部分由磁性材料构成； 磁吸引部包含电磁铁。
7. 根据权利要求6中记载的静压导向装置，其特征在于，包括 间隙间隔检出机构,用于检测一方台和他方台之间间隙的间隔； 上浮控制部,控制电磁铁中流过的电流，将一方台和他方台之间间隙的间隔控制在所定上浮间隔。
8. 根据权利要求l中记载的静压导向装置，其特征在于 他方台的与一方台对向的他方对向面的部分由磁性材料构成； 一方台包含设有围槽的周围部, 一方台的一方对向面的被围槽围住的内侧部由非磁性材料构成，包围非磁性材料的内侧部的外壳部由磁性材料构 成；磁吸引部包含与外壳部磁结合配置的永久磁铁或电磁铁。
9. 根据权利要求l中记载的静压导向装置,其特征在于 他方台具有埋入内部的驱动线圈；静压导向装置进一步设有驱动控制部，控制流过驱动线圈的电流，控制 一方台和他方台之间的相对移动。
10. 根据权利要求l中记载的静压导向装置，其特征在于 供给一方台和他方台之间间隙的加压流体是加压气体或加压液体。
全文摘要
本发明涉及一种静压导向装置。本发明的课题在于，在利用磁铁产生的吸引力的静压导向装置中，能确保宽广的轴承面积。静压导向装置(10)包含导向台(12)，移动台(20)，安装在移动台(20)上的上浮量传感器(38)和控制部(80)。移动台(20)设有内侧部以及覆盖该内侧部的侧面和上面的外壳部。所述内侧部埋入包含磁轭(30)和电磁铁(32)的磁吸引部。内侧部在收纳磁轭(30)和电磁铁(32)后，用具有适当强度的材料填充其周围等的间隙空间，与外壳部一体化，移动面(22)作为一体被施以平坦化加工。在移动台(20)周围设有围槽(26)，供给到这里的加压流体面向导向台(12)喷出。
文档编号F16C32/06GK101319692SQ20081010942
公开日2008年12月10日 申请日期2008年6月3日 优先权日2007年6月5日
发明者和田庄司, 角谷修, 近藤豊 申请人:株式会社新川