JP3811284B2 - Air bearing cylinder, rod for air bearing cylinder and manifold cylinder - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアベアリングシリンダ、それを使用したマニホールドシリンダ及びエアベアリングシリンダ用のロッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、例えば半導体製造プロセスにおいて使用される各種装置には、図7に示すようなエアベアリングシリンダが用いられることがある。
【0003】
このエアベアリングシリンダ61はシリンダブロック62を備え、シリンダブロック62内にはシリンダ室63及びそれに挿通するロッド挿通孔64が形成されている。そして、シリンダ室63の断面形状は、ロッド挿通孔64のそれよりも大きく形成されている。ロッド65は前記ロッド挿通孔64に挿通され、その先端がロッド挿通孔64から外部に突出されている。ロッド65の基端部は前記シリンダ室63内に配置され、そこにはロッド挿通孔64よりも大径のストッパ66が固定されている。又、前記シリンダ室63のヘッド側内壁面及びロッド側内壁面には、クッション67が一対設けられている。このため、ロッド65は同ストッパ66が前記一対のクッション67と当接する範囲内で長手方向に移動可能となっている。シリンダブロック62にはシリンダ室63に制御エアを供給するための推力ポート68が形成されている。推力ポート68に供給された制御エアは、ストッパ66の外表面に作用し、ロッド65全体をシリンダブロック62のロッド側端面方向に前進させるための差圧を生じさせる。
【0004】
ロッド挿通孔64の内壁面には、多孔質体よりなる円環状の軸受け部材69が設けられている。シリンダブロック62には、この軸受け部材69の外周面に沿ってエアポケット70が同じく円環状に設けられている。更に、シリンダブロック62の一側面には、このエアポケット70に連通し、同エアポケット70に加圧エアを供給するための給気ポート71が設けられている。このため、給気ポート71より供給された加圧エアが軸受け部材69の内周面全体から噴出され、ロッド65が軸受け部材69によって非接触的に支承される。尚、真空引きポート72は軸受け部材69から噴出された加圧エアを外部に排出するために設けられている。
【0005】
従って、上記のエアベアリングシリンダ61によれば、推力ポート68に供給された制御エアがストッパ66の外表面に作用すると、ストッパ66がヘッド側面のクッション67に当接するまでロッド65全体が前進する。このとき、前記ロッド65は加圧エアが噴出する軸受け部材69によって非接触的に支承されている。そして、前進して突出状態となったロッド65により、押圧や吸着等といった所望の作業が行われるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記したようなエアベアリングシリンダ61を、例えば半導体製造プロセスにおいて使用するような場合、ウェハを切断して得られたチップのように非常に小さいものが作業対象となる。そして、このような非常に小さなものを作業対象としていることに鑑み、エアベアリングシリンダ61自体にも小型化の要求、特に幅方向への小型化(即ちスリム化)の要求が強まってきている。
【0007】
しかしながら、通常、ロッド65の径は必要とする推力によって決定されるため、ロッド65の小径化によるスリム化を図ることは適切ではない。又、シリンダブロック61には、軸受け部材69及びさらにその外周側を取り巻くエアポケット70を設けるスペースが必要とされる。ゆえに、シリンダブロック61を肉薄に形成することによりスリム化を図ることも望めない。又、図7においてストッパ66の外周面と対向するシリンダ室63の内壁面P1 に、軸受け部材69を設ける構成を想定した場合には、装置全体のスリム化がいっそう困難になることが予想される。
【0008】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、シリンダブロックをスリム化することができるエアベアリングシリンダを提供することにある。
【0009】
又、本発明の他の目的は、シリンダブロックのスリム化と相俟って装置全体をスリム化することができるエアベアリングシリンダを提供することにある。
又、本発明の更に他の目的は、シリンダブロックのスリム化に寄与することができるエアベアリングシリンダ用のロッドを提供することにある。
【0010】
更に又、本発明の他の目的は、上記のエアベアリングシリンダによって構成され、複数並設された作業対象に対して有効であるとともに、給気ポートに対する配管作業が容易となるマニホールドシリンダを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、シリンダブロックにシリンダ室及び挿通孔を設け、その挿通孔内に流体の給排により駆動されるロッドを自身の軸線方向に沿って出没可能に挿通し、前記シリンダ室の断面形状よりも前記挿通孔の断面形状を小さく形成し、前記ロッドを、前記シリンダ室よりも小径でかつ挿通孔よりも大径の第1ロッド部と、該第1ロッド部の先端側に一体形成され前記挿通孔よりも小径でかつ前記第1ロッド部よりも小径の第2ロッド部とから構成し、前記第1ロッド部及び第2ロッド部の少なくとも一方の側面に収容凹部を設け、その収容凹部にはシリンダ室又は挿通孔の内壁面に対し加圧エアを噴出することによって前記第1ロッド部又は第2ロッド部を非接触的に支承させるエア噴出部材を配設し、更に、前記ロッドの側面にはエア噴出部材を設けた部分とは異なる位置にロッド内部に形成された通路を介してエア噴出部材の内周側と連通する開口部を設け、前記シリンダブロックにはその開口部と対応する位置に開口し、同開口部に加圧エアを供給する給気ポートを設けた。
【0012】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のエアベアリングシリンダにおいて、前記ロッドを所定の範囲内で移動可能に設け、前記開口部の周囲又は前記給気ポートに対応するシリンダブロックの内壁面のいずれか一方に、ロッドが移動した際に開口部と給気ポートとの連通状態を常に維持すべく軸線方向に少なくともロッドの移動範囲と同じ長さを備えたエアポケットを設けた。
【0013】
請求項3に記載の発明では、請求項1又は2に記載のエアベアリングシリンダにおいて、前記エア噴出部材は前記ロッド側面の周方向に設けられた収容凹部に配設されている。
【0015】
請求項4に記載の発明では、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のエアベアリングシリンダにおいて、前記エア噴出部材はロッド側面の周方向全体に亘って配設されている。
【0016】
請求項5に記載の発明では、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のエアベアリングシリンダにおいて、前記ロッドの前記開口部を設けた部分をロッド側面の周方向全体に亘って前記ロッド挿通孔又はシリンダ室及び挿通孔よりも若干小径とした。
【0017】
請求項6に記載の発明では、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のエアベアリングシリンダ用のロッドであって、側面の所定位置に設けられたエア噴出部材と、側面において前記シリンダブロックと対向するように前記エア噴出部材とは異なる位置に設けられた開口部と、その開口部と前記エア噴出部とを連通する通路とを備えた。
【0018】
請求項7に記載の発明では、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のエアベアリングシリンダを、各々のロッドが同一方向に突出するように複数並設したマニホールドシリンダであるとした。
【0019】
請求項8に記載の発明では、共通給気ポート及びそれに連通する連通路を備えるベースブロックの載置面に、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のエアベアリングシリンダを各々のロッドが同一方向に突出するように複数並設し、前記各エアベアリングシリンダの給気ポートに対して前記共通給気ポート及び連通路を介して加圧エアが供給されるマニホールドシリンダであるとした。
【0020】
従って、請求項1に記載の発明によると、ロッドの側面に設けたエア噴出部材からロッド挿通孔の内壁面に対して加圧エアが噴出されることにより、ロッドがそのロッド挿通孔の内壁面に対して非接触的に支承される。この様に、エア噴出部材をロッド側に設けているため、シリンダブロック側に軸受け部材等を設ける必要がない。つまり、シリンダブロック側に軸受け部材等のための設置用スペースを確保する必要がなくなる。よって、シリンダブロックを肉薄に形成することが可能となり、比較的容易にシリンダブロックのスリム化を図ることができる。
【0021】
また、給気ポートに加圧エアが供給されると、その加圧エアは、ロッドに設けた開口部及びロッドの内部に設けた通路を介してエア噴出部材に供給される。このため、給気ポートに供給された加圧エアをエア噴出部材に供給するための通路をシリンダブロックに形成する必要はなく、シリンダブロックのスリム化に寄与することができる。
請求項2に記載の発明によると、ロッドが移動しても開口部と給気ポートとの連通状態が維持されるため、エア噴出部材には常に加圧エアを供給することができる。
【0022】
請求項3に記載の発明によると、収容凹部の分だけエア噴出部材の内面側がロッドの側面に埋め込まれた状態となる。このため、エア噴出部材がロッドの側面から突出する量を小さくしたり、ロッドの側面から突出しないようにすることが可能である。従って、シリンダブロックのスリム化と相俟ってエアベアリングシリンダ全体をスリム化することができる。
【0024】
請求項4に記載の発明によると、加圧エアはロッドの周方向全体に亘って均等に噴出される。このため、エア噴出部材を設けた部分におけるロッドの外周全体が非接触的に支承される。従って、ロッドを確実に支承させることができる。
【0025】
請求項5に記載の発明によると、ロッドにおいて開口部を設けた部分は、ロッド挿通孔又はシリンダ室及び挿通孔よりも若干小径としたため、給気ポートに供給された加圧エアをほとんど漏らすことなく通路に供給することができる。
【0026】
請求項6に記載の発明によると、開口部に加圧エアを供給した場合、その加圧エアを通路を介してエア噴出部材へと導き、そこから外部に噴出させることができる。このようなロッドをシリンダブロックのロッド挿通孔に挿通した場合、ロッド挿通孔の内壁面に対して加圧エアが噴出され、ロッドが前記内壁面に対して非接触的に支承される。従って、軸受け部材をシリンダブロック側に設けることが不要となり、シリンダブロック側に軸受け部材等のための設置用スペースを確保する必要がなくなる。よって、シリンダブロックを肉薄に形成することが可能となり、比較的容易にシリンダブロックのスリム化に寄与することができる。又、ロッド内部に通路が形成されているため、その分ロッドを軽量化することができる。
【0027】
請求項7に記載の発明によると、マニホールドシリンダを構成する各エアベアリングシリンダのロッドが、それぞれ同一方向に突出するようになっているため、複数並設された作業対象に対して有効である。
【0028】
請求項8に記載の発明によると、請求項7に記載の発明の作用に加えて、各エアベアリングシリンダの給気ポートが、ベースブロックに形成された連通路を介して連通され、この連通路は共通給気ポートに連通される。このため、共通給気ポートに加圧エアを供給すると、連通路を介して各給気ポートに加圧エアが供給される。つまり、給気ポートに対する配管作業が容易となるとともに、マニホールドシリンダに対する配管が寄り集まって込み合うことを軽減できる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態を図1〜図4に従って説明する。
図2は、半導体製造プロセスにおいてウェハを切断して得られたチップを研磨する工程で使用されるチップ研磨装置1の概略を示している。このチップ研磨装置1は、回転軸2を中心として回転可能に設けられた治具3、及び研磨フィルム4を介して治具3の先端に固定されたチップ5を押圧するマニホールドシリンダ6から構成されている。図3はマニホールドシリンダ6の一部を示す斜視図である。このマニホールドシリンダ6を構成する各シリンダは、エアベアリングシリンダ7であり、そのロッド8が同一方向に突出するように連結されている。又、図2において治具3はその各エアベアリングシリンダ7のロッド8に対応して複数設けられている。
【0030】
このチップ研磨装置1の動作の概略を説明すると、治具3の先端にチップ5を固定した状態で治具3を回転させる。そして、マニホールドシリンダ6を構成する各エアベアリングシリンダ7のロッド8をチップ5に向けて突出させ、所定の速度で順送りされる研磨フィルム4を介してチップ5を所定の接合圧で押圧する。これにより、複数個のチップ5が同時に研磨されるようになっている。
【0031】
次に、上記マニホールドシリンダ6を構成するエアベアリングシリンダ7及びそのシリンダシステムについて説明する。
図1に示されるように、エアベアリングシリンダ7を構成する金属製のシリンダブロック11には、ロッド挿通孔としてのシリンダ室12及び挿通孔13が形成されている。シリンダ室12と挿通孔13とはシリンダブロック11内部において互いに連通されている。シリンダ室12は第1シリンダ室12aと第2シリンダ室12bとから構成されている。第1シリンダ室12aは、挿通孔13よりも大径でかつ挿通孔13に連通している。第2シリンダ室12bは、第1シリンダ室12aよりも大径でかつ第1シリンダ室12aに連通している。シリンダブロック11は複数のシリンダブロック構成体(図示略)を一体化することにより構成されている。なお、図1では便宜上これらを一体物として描いている。
【0032】
挿通孔13にはロッド8が挿通されている。ロッド8の先端側は外部に突出されるとともに、その基端側はシリンダ室12内に配置されている。具体的には、ロッド8は第1ロッド部14と第2ロッド部15とを備えている。第1ロッド部14は、第1シリンダ室12aよりも小径に形成されている。第2ロッド部15は、第1ロッド部14の先端側に一体形成されるとともに、挿通孔13よりも小径に形成されている。そして、第1ロッド部14がシリンダ室12内に収容され、第2ロッド部15が挿通孔13に挿通されている。より具体的には、第1ロッド部14は第1シリンダ室12aよりも若干小径の大径部14aと、大径部14aの基端側に一体形成されるとともにその大径部14aよりも小径の小径部14bとから構成されている。前記第1ロッド部14は、この小径部14bよりも小径に形成されている。従って、ロッド8はその長手方向に沿って進退可能であり、それによってロッド8の先端がシリンダブロック11の先端側端面から出没する。なお、前記シリンダ室12にもロッド8が挿通されているため、このシリンダ室12をロッド挿通孔として見なすことが可能である。
【0033】
ロッド8の基端面(小径部14bの基端面)には、軸方向に延びるねじ孔16が形成されている。そして、その基端面にはストッパ17がねじ孔16に螺合されるねじ部材18によって一体的に設けられ、第2シリンダ室12b内に配置されている。このストッパ17は第1シリンダ室12aよりも大径で、第2シリンダ室12bよりも小径である。以下では、このストッパ17もロッド8の一部として見なし、ストッパ17の基端面をロッド8の基端面として説明する。第2シリンダ室12bの内壁面のうち、基端側内壁面にはクッション19、先端側内壁面にはクッション20が固定されている。このため、ロッド8は両クッション19,20と当接する一定の範囲内でその長手方向への移動が規制されている。この一定の範囲とは、ストッパ17が図1に示すようにクッション19に当接する位置と図4に示すようにクッション20と当接する位置との間の範囲である。
【0034】
第1ロッド部14の第1シリンダ室12aと対応する外周面には、エア噴出部としてのエア噴出部材22が設けられている。具体的には、収容凹部21が第1ロッド部14の外周面、より具体的には第1ロッド部14の小径部14bの外周面に、同外周面の周方向に形成されている。そして、この収容凹部21にエア噴出部材22が配設されている。このエア噴出部材22は本実施形態では多孔質体からなり、具体的には固体潤滑機能を有する多孔質焼結体からなっている。収容凹部21は外周面の周方向全体に亘って形成されている。エア噴出部材22の外周面は大径部14aの外周面と面一となるように形成されている。このため、エア噴出部材22は小径部14bの外周面から僅かに突出している。
【0035】
又、第2ロッド部15の挿通孔13と対応する外周面には、エア噴出部としてのエア噴出部材25が設けられている。具体的には、第2ロッド部15の外周面に同外周面の周方向に収容凹部24が形成されており、その収容凹部24にエア噴出部材25が配設されている。このエア噴出部材25は本実施形態では多孔質体からなり、具体的には固体潤滑機能を有する多孔質焼結体からなっている。収容凹部24は第2ロッド部15外周面の周方向全体に亘って形成されており、その収容凹部24にエア噴出部材25が配設されている。エア噴出部材25を設けた部分における外径は挿通孔13より若干小径となるように形成されている。このため、エア噴出部材25は第2ロッド部15の外周面から僅かに突出している。なお、本実施形態では第1ロッド部14及び第2ロッド部15にそれぞれ設けたエア噴出部材22,25は円環状に設けられている。
【0036】
第1ロッド部14の外周面に設けられたエア噴出部材22の内周面と、第2ロッド部15の外周面に設けられたエア噴出部材25の内周面とを連通する通路26がロッド8内部に形成されている。この通路26は軸方向に延びるように形成され、基端側は前記ねじ孔16に連通されている。このため、ロッド8の基端部にストッパ17を設ける際にねじ部材18がねじ孔16に螺合されることにより、通路26の基端側が封止されるようになっている。通路26の基端側は複数に分岐して小径部14bの外周面に設けられたエア噴出部材22の内周面に連通されている。一方、通路26の先端側は複数に分岐して第2ロッド部15の外周面に設けられたエア噴出部材25の内周面に連通されている。前記各エア噴出部材22,25の内周面と接する各収容凹部21,24の壁面には、エアポケット27が形成されている。前記通路26はこのエアポケット27に開口して各エア噴出部材22,25の内周面に連通されている。
【0037】
又、通路26はロッド8の外周面において開口するようにロッド8の中間部で分岐されている。つまり、ロッド8の外周面にはエア噴出部材22,25と異なる位置に開口部28が設けられている。具体的には、第1ロッド部14の大径部14aに対応する位置に開口部28が設けられている。シリンダブロック11の一側面には、この開口部28と対応する位置に開口する給気ポート29が形成されている。シリンダブロック11において、給気ポート29の開口部28側の開口にはエアポケット30が形成されている。このエアポケット30を介して給気ポート29と通路26とが連通されている。エアポケット30はロッド8が移動した際に開口部28と給気ポート29との連通状態を常に維持すべく軸線方向に少なくともロッド8の移動範囲と同じ長さを有するように形成されている。又、エアポケット30は、ロッド8が中心軸線を中心として回転した場合においても給気ポート29と通路26との連通状態を常に維持すべく、ロッド8を包囲するように形成されている。
【0038】
給気ポート29は配管L1を介してエア供給源Pと接続されている。そして、給気ポート29に加圧エアが供給されると、その加圧エアは、通路26を介してエア噴出部材22,25に供給される。従って、エア噴出部材22から第1シリンダ室12aに向けて噴出される加圧エア、及びエア噴出部材25から挿通孔13に向けて噴出される加圧エアによってロッド8が非接触的に支承される。
【0039】
第1ロッド部14において、エア噴出部材22と小径部14bとの段差部、小径部14b、及び大径部14aと小径部14bとの段差部によって形成される空間を集気空間31として利用している。集気空間31はシリンダブロック11の一側面に形成された排気ポート32に接続されている。この排気ポート32は大気に開放されている配管L2に接続されている。従って、エア噴出部材22から噴出した加圧エア、及び給気ポート29から通路26に加圧エアを供給する際に漏れた加圧エアは、まず集気空間31に集められる。その後、加圧エアは排気ポート32及び配管L2を介して大気中に排出される。又、シリンダブロック11において第2ロッド部15のエア噴出部材25の先端側は、挿通孔13よりも大径で外部に連通する開放孔33が形成されている。このため、エア噴出部材25から噴出した加圧エアは、この開放孔33から大気中に排出される。
【0040】
シリンダブロック11の一側面には、第2シリンダ室12bに連通する第1の推力ポート34及び第1のシリンダ室12aに連通する第2の推力ポート35がそれぞれ形成されている。この内、第2の推力ポート35は図4に示すロッド8が退避した位置において、ロッド8の第1ロッド部14と第2ロッド部15との段差部36よりも先端側で開口されている。
【0041】
第1の推力ポート34から供給される制御エアはロッド8の基端面に作用し、ロッド8をシリンダブロック11から突出させる推力をもたらす。即ち、ロッド8の基端面のうち、小径部14bの断面積S1に相当する面積が有効受圧面積となっている。又、第2の推力ポート35から供給される制御エアはロッド8の前記段差部36に作用し、ロッド8をシリンダブロック11から突出した位置から退避させる推力をもたらす。即ち、小径部14bの断面積S1から第2ロッド部15の断面積S2を引いた面積が有効受圧面積となっている。ロッド8基端面の有効受圧面積は段差部36の有効受圧面積よりも大きく設定されており、両推力ポート34,35から同圧の制御エアが供給された場合には、ロッド8基端面の有効受圧面積から段差部36の有効受圧面積を引いた面積に基づく推力によってロッド8は突出される。なお、エアベアリングシリンダ7を設計する際には、ロッド8が突出する場合と退避する場合のそれぞれにおいて必要とされる推力に応じて第1ロッド部14及び第2ロッド部15の径が設定される。
【0042】
第1の推力ポート34に接続された配管L3と第2の推力ポート35に接続された配管L4は、それらに共通の配管L5に接続されている。この配管L5はエア供給源Pに接続されている。第1の推力ポート34及び第2の推力ポート35に共通の配管L5には、エア供給源Pからの加圧エアを所定圧力にするレギュレータR1が接続され、その下流側にはレギュレータR1により所定圧力にされた加圧エアを減圧した制御エアとするための電空レギュレータR2が接続されている。従って、第1の推力ポート34及び第2の推力ポート35にはそれぞれ配管L3,L4を介して同圧の制御エアが供給される。なお、レギュレータR1の設定圧は手動にて適宜調節可能であり、電空レギュレータR2の設定圧力は外部の図示しないコントローラにより適宜調節可能となっている。
【0043】
第1の推力ポート34側の配管L3には、配管L3を開放する位置と閉鎖する位置との2位置切換可能な電磁切換弁Bが接続されている。従って、電磁切換弁Bの切換に基づいて、第1の推力ポート34への制御エアの供給又は遮断を切り換えることができるようになっている。なお、電磁切換弁Bは前記コントローラに接続されていて同コントローラにより自動的に切り換えられる。
【0044】
従って、図1に示すように、電磁切換弁Bが配管L3を閉鎖している場合には、第1の推力ポート34への制御エアの供給は遮断され、第2の推力ポート35へのみ制御エアが供給される。この制御エアは段差部36に作用し、ロッド8をシリンダブロック11から突出した位置から退避させる。
【0045】
一方、図4に示されるように、電磁切換弁Bが配管L3を開放している場合には、第1の推力ポート34及び第2の推力ポート35へそれぞれ同圧の制御エアが供給される。この制御エアはロッド8の基端面に作用するとともに、段差部36に作用する。既述の通り、ロッド8基端面の有効受圧面積は段差部36の有効受圧面積よりも大きく設定されているため、ロッド8基端面の有効受圧面積から段差部36の有効受圧面積を引いた面積に基づく推力によってロッド8は突出される。
【0046】
次に、上記のように構成されたエアベアリングシリンダ7及びシリンダシステムの作用について説明する。
エア供給源Pから供給される加圧エアは常時給気ポート29に供給されている。このため、加圧エアはロッド8内部の通路26を介して常時エア噴出部材22,25に供給されている。従って、エア噴出部材22から第1シリンダ室12aに対して噴出される加圧エア、及びエア噴出部材25から挿通孔13に対して噴出される加圧エアの圧力により、ロッド8は非接触的に支承されている。エア噴出部材22から噴出された加圧エアは集気空間31に集められた後、排気ポート32及び配管L2を介して外部に排出される。又、エア噴出部材25から噴出された加圧エアは開放孔33から外部に排出される。
【0047】
図1に示すように、電磁切換弁Bが配管L3を閉鎖している場合には、第1の推力ポート34への制御エアの供給は遮断され、第2の推力ポート35へのみ制御エアが供給される。この制御エアは段差部36に作用し、ロッド8をシリンダブロック11から突出した位置から退避させる。
【0048】
このロッド8を退避させた状態からロッド8を突出させようとする場合、図4に示すように、コントローラにより電磁切換弁Bを切り換えて配管L3を開放する。すると、第1の推力ポート34及び第2の推力ポート35へそれぞれ同圧の制御エアが供給される。これにより、制御エアはロッド8の基端面に作用するとともに、段差部36に作用する。既述の通り、ロッド8基端面の有効受圧面積は段差部36の有効受圧面積よりも大きく設定されているため、ロッド8基端面の有効受圧面積から段差部36の有効受圧面積を引いた面積に基づく推力によってロッド8は突出される。
【0049】
なおここで、エア噴出部材22,25から噴出した加圧エア、及び給気ポート29から通路26に加圧エアを供給する際に漏れた加圧エアがどのように排出されるかについて詳述する。
【0050】
エア噴出部材22から噴出した加圧エアは、第1シリンダ室12aと第1ロッド部14(小径部14b)との間の隙間を介して第2シリンダ室12bにも流入する。電磁切換弁Bが配管L3を閉鎖している場合には、この加圧エアは第1の推力ポート34を介して大気中に排出される。一方、電磁切換弁Bが配管L3を開放している場合には、配管L3を介して第1の推力ポート34に供給されている制御エアに加圧エアが加わる。このため、配管L3,L4及び共通の配管L5の圧力が上昇するが、この圧力上昇分は電空レギュレータR2の排気ポートから排出されるため、前記制御エアの圧力は一定に保たれるようになっている。
【0051】
又、エア噴出部材25から噴出した加圧エアは、挿通孔3と第2ロッド部15との間の隙間を介して第2の推力ポート35の開口と対応する空間にも流入する。この空間には給気ポート29から通路26に加圧エアを供給する際に漏れた加圧エアも流入する。このため、配管L4を介して第2の推力ポート35に供給されている制御エアに加圧エアが加わり、配管L3,L4及び共通の配管L5の圧力が上昇する。この圧力上昇分は電空レギュレータR2の排気ポートから排出されるため、制御エアの圧力は一定に保たれるようになっている。
【0052】
次に、上記のような構成及び作用を備えたエアベアリングシリンダ7を用いて図3に示すようなマニホールドシリンダ6を構成した場合について説明する。
図1に示すように、シリンダブロック11の一側面は、ベースブロック41の載置面42に載置されている。つまり、複数のエアベアリングシリンダ7は、全てのポート29,32,34,35が形成されるシリンダブロック11の一側面をベースブロック41の載置面42に載置し、各ロッド8が同一方向に突出するように並設されている。なお、エアベアリングシリンダ7をベースブロック41上に載置する際には図示しない位置決め部材によってエアベアリングシリンダ7の位置決めがなされている。ベースブロック41には同ベースブロック41上に載置される各エアベアリングシリンダ7の各給気ポート29に連通する連通路43が設けられている。連通路43はベースブロック41のエアベアリングシリンダ7並設方向の端面において開口し、この開口によって共通給気ポート44が形成されている(図3参照)。このため、前記配管L1は共通給気ポート44に接続され、各給気ポート29は連通路43、共通給気ポート44及び配管L1を介してエア供給源Pに接続される。従って、エア供給源Pから加圧エアが配管L1を介して共通給気ポート44に供給されると、その加圧エアは、連通路43を介して各給気ポート29に供給される。これにより、マニホールドシリンダ6を構成する全てのエアベアリングシリンダ7のロッド8が非接触的に支承される。
【0053】
又、ベースブロック41には前記連通路43と同様に各エアベアリングシリンダ7の排気ポート32を連通する連通路45が設けられている。そして、連通路45はベースブロック41のエアベアリングシリンダ7並設方向の端面において開口し、この開口によって共通排気ポート46が形成されている(図3参照)。このため、前記配管L2は共通排気ポート46に接続され、各排気ポート32は連通路45、共通排気ポート46を介して大気に開放されている配管L2に接続される。従って、集気空間31に集められた加圧エアは各排気ポート32から連通路45に排出され、更にその連通路45から共通排気ポート46及び配管L2を介して大気中に排出される。
【0054】
更に、シリンダブロック11には第1の推力ポート34に連通する第1の供給ポート47及び第2の推力ポート35に連通する第2の供給ポート48が各々のエアベアリングシリンダ7に対応して形成されている。このため、第1の推力ポート34にはそのエアベアリングシリンダ7に対応する第1の供給ポート47から制御エアが供給される。又、第2の推力ポート35にはそのエアベアリングシリンダ7に対応する第2の供給ポート48から制御エアが供給される。
【0055】
以下、上記のような実施形態における特徴的な作用効果を述べる。
(1)ロッド8(第1ロッド部14、第2ロッド部15)の外周面に設けたエア噴出部としてのエア噴出部材22,25からロッド挿通孔としてのシリンダ室12及び挿通孔13に対してぞれぞれ加圧エアを噴出すると、ロッド8は非接触的に支承される。この様に、エア噴出部材22,25をロッド8に設けているため、シリンダブロック11に軸受け部材等を設ける必要がない。つまり、シリンダブロック11に軸受け部材等のための設置用スペースを確保する必要がなくなる。よって、シリンダブロック11を肉薄に形成することが可能となり、比較的容易にシリンダブロック11のスリム化を図ることができる。
【0056】
(2)給気ポート29に加圧エアが供給されると、その加圧エアは、ロッド8に設けた開口部28及びロッド8の内部に設けた通路26を介してエア噴出部としてのエア噴出部材22,25に供給される。このため、給気ポート29に供給された加圧エアをエア噴出部材22,25に供給するための通路をシリンダブロック11に形成する必要はなく、シリンダブロック11のスリム化に寄与することができる。
【0057】
(3)ロッド8において開口部28を設けた部分は、ロッド挿通孔としてのシリンダ室12、即ち第1シリンダ室12aよりも若干小径となっている。このため、給気ポート29に供給された加圧エアをほとんど漏らすことなく通路26に供給することができる。
【0058】
(4)ロッド8を非接触的に支承すべくシリンダ室12及び挿通孔13に対してそれぞれ加圧エアを噴出するエア噴出部をエア噴出部材22,25とし、このエア噴出部材22,25をロッド8外周面の周方向に設けられた収容凹部21,24に配設した。これにより、収容凹部21,24の分だけエア噴出部材22,25の内面側がロッド8の外周面に埋め込まれた状態となる。このため、エア噴出部材22,25がロッド8の外周面から突出する量を小さくしたり、ロッド8の外周面から突出しないようにすることができる。従って、シリンダブロック11のスリム化と相俟ってエアベアリングシリンダ7全体をスリム化することができる。
【0059】
(5)前記エア噴出部材22,25を多数の微細な孔を有する多孔質体により形成しているため、加圧エアはエア噴出部材22,25の内面からシリンダ室12及び挿通孔13に対してそれぞれムラなく均等に噴出される。このため、エア噴出部材22とシリンダ室12とのクリヤランス及びエア噴出部材25と挿通孔13とのクリヤランスが小さくても、ロッド8がシリンダ室12及び挿通孔13と摺接する可能性は低い。又、ロッド8の偏心を抑えることができる。
【0060】
(6)前記エア噴出部材22,25を形成する多孔質体を固体潤滑機能を有する多孔質焼結体としたため、金属製のシリンダブロック11に形成されたシリンダ室12及び挿通孔13とエア噴出部材22,25とが接触する場合があったとしても、エア噴出部材22,25によってシリンダ室12及び挿通孔13を形成するシリンダブロックの内壁面を削ってしまうことない。このため、シリンダ室12及び挿通孔13内に削りかす等が発生することがなく、ロッド8を移動させてもその削りかす等によってロッド8の移動を妨げられることはない。
【0061】
(7)ロッド8外周面の周方向全体に亘って形成された収容凹部21,24に、エア噴出部材22,25をロッド8外周面の周方向全体に亘って配設したため、加圧エアはロッド8の周方向全体に亘って均等に噴出される。このため、エア噴出部材22,25を設けた部分におけるロッド8の外周全体が非接触的に支承される。従って、ロッド8を確実に支承させることができる。なお、本実施形態では、ロッド8に設けたエア噴出部材22,25を円環状としているため、ロッド8をより確実に支承させることができる。
【0062】
(8)第1ロッド部14に設けたエア噴出部材22を、小径部14bの外周面に設けたため、エア噴出部材22は小径部14bの外周面から突出している。又、第2ロッド部15においてエア噴出部材25を設けた部分の外径は挿通孔13よりも若干小径となるように形成した。つまり、ロッド8外周面の周方向全体に亘って設けたエア噴出部材22,25をロッド8の外周面から突出させるようにした。このため、エア噴出部材22,25を設けた部分におけるロッド8は、エア噴出部材22,25のみによって支承されることになり、ロッド8の偏心を極力抑えることができる。
【0063】
(9)第1ロッド部14において、小径部14bの外周面にエア噴出部材22をその外周面から突出するように設け、このエア噴出部材22と小径部14bとの段差部、小径部14b、及び大径部14aと小径部14bとの段差部によって形成される空間を集気空間31として利用している。このため、集気空間31を形成するための溝をシリンダブロック11側に設ける必要がなく、シリンダブロック11を簡単に製造することができる。
【0064】
(10)ロッド8の内部に形成され、ロッド8の外周面に設けた開口部28とエア噴出部材22,25とを連通する通路26を、ロッド8の軸方向に延びるように形成するとともに、ロッド8の基端面に軸方向に延びるように形成されたねじ孔16と連通するようにした。即ち、ねじ孔16を利用して通路26を形成するようにした。このため、通路26を形成する際には、ねじ孔16の形成と併せてロッド8の基端面から通路26を形成することができる。従って、通路26の形成を容易に行うことができる。
【0065】
(11)全てのポート29,32,34,35がシリンダブロック11の一側面に集中して配置されているため、エアベアリングシリンダ7に対して集中配管を行うことができる。このため、配管作業が容易となるとともに、配管が寄り集まって込み合うことを防止することができ、更には省スペース化を図ることもできる。又、ロッド8の突出方向が同一となるように複数のエアベアリングシリンダ7を並設してマニホールドシリンダ6を構成することができる。
【0066】
(12)ロッド8の開口部28に加圧エアを供給した場合、その加圧エアを通路26を介してエア噴出部材22,25へと導き、そこから外部に噴出させることができる。このようなロッド8がシリンダブロック11のシリンダ室12及び挿通孔13に挿通されている。このため、シリンダ室12及び挿通孔13を形成するシリンダブロック11の内壁面に対して加圧エアが噴出され、ロッド8が前記内壁面に対して非接触的に支承される。従って、軸受け部材をシリンダブロック11側に設けることが不要となり、シリンダブロック11側に軸受け部材等のための設置用スペースを確保する必要がなくなる。よって、シリンダブロック11を肉薄に形成することが可能となり、比較的容易にシリンダブロック11のスリム化に寄与することができる。又、ロッド8内部に通路26が形成されているため、その分ロッド8を軽量化することができる。それにより、ロッド8が制御し易くなって精度の高い制御を行うことができる。従って、マニホールドシリンダ6においては、各エアベアリングシリンダ7のロッド8を均一に制御させることができるようになる。
【0067】
(13)エアベアリングシリンダ7を各々のロッド8が同一方向に突出するように複数並設したマニホールドシリンダ6によれば、例えば複数並設された作業対象に対して有効である。特に、図2において研磨フィルム4を介して複数並設された治具3の先端に固定したチップ5を押圧しようとする場合に好適である。そして、各ロッド8を同時に突出させるような制御を行えば、複数の作業対象に対して同時に作業を行うことができ、効率的な作業を行うことができる。
【0068】
(14)各エアベアリングシリンダ7の給気ポート29が、ベースブロック41に形成された連通路43を介して連通され、この連通路43は共通給気ポート44に連通される。このため、共通給気ポート44に加圧エアを供給すると、連通路43を介して各給気ポート29に加圧エアが供給される。つまり、給気ポート29に対する配管作業が容易となるとともに、マニホールドシリンダ6に対する配管が寄り集まって込み合うことを軽減することができる。
【0069】
(15)エア噴出部材22,25がロッド8に設けられているため、シリンダブロック11の内面を加工する際にその加工対象はシリンダブロック11を形成している金属材料のみとなる。通常、シリンダブロック11の内面加工は旋盤加工により行っている。その際用いるシャンクとしてはシリンダブロック11の内径によってはφ6mm以下となる場合がある。このように細い径のシャンクであっても、その加工対象がシリンダブロック11を形成している金属材料のみであれば、加工は行いやすい。一方、シリンダブロック11の内面に軸受け部材を設けている場合、シリンダブロック11と軸受け部材との機械的強度の相違のため、シャンクの剛性の低さと相俟って加工が難しくなり正確に加工することができない。この問題は、軸受け部材としてシリンダブロック11を形成する材質より硬い材質からなる多孔質体を用いた場合に顕著となる。従って、ロッド8にエア噴出部材22,25を設けたことにより、シリンダブロック11の内面に軸受け部材を設けている場合に比べて、シリンダブロック11の加工を容易に行うことができる。
【0070】
しかも、エア噴出部材22,25がロッド8に設られていても、ロッド8及びエア噴出部材22,25の加工は外面加工であるため、その加工が難しくなることはほとんどない。従って、エア噴出部材22,25をロッド8に設けたことにより、エアベアリングシリンダ7全体の加工を容易に行うことができる。
【0071】
尚、上記した各実施形態は、例えば次のように変更することも可能である。
◎第2ロッド部15に設けられるエア噴出部材25を、図5に示すように挿通孔13の内壁面側に設けてもよい。この場合、エア噴出部材25に加圧エアを供給するための給気ポート51がシリンダブロック11の一側面に設けられてもよい。又、この場合においても、エア噴出部材25を挿通孔13の内壁面から突出させるようにすることが好ましい。ところで、このように第2ロッド部15に設けられるエア噴出部材25をシリンダブロック11の内壁面側に設けてもよい理由は次のとおりである。即ち、挿通孔13はシリンダ室12よりも小径であるため、挿通孔13が形成される部分のシリンダブロック11はシリンダ室12に対応する部分よりも厚みがある。このため、シリンダ室12に対応している第1ロッド部14に設けたエア噴出部材22をシリンダブロック11側に設けるのに比べれば、シリンダブロック11をスリム化することが可能であるからである。なお、給気ポート29をシリンダブロック11内部で分岐させて、エア噴出部材25に加圧エアを供給するようにしてもよい。
【0072】
◎ロッド8の内部には加圧エアをエア噴出部材22,25に供給するための通路26だけでなく、例えば図6に示すようにロッド8の先端部に被吸着物を吸着させるべく真空引き用の通路52を形成してもよい。この構成の場合、シリンダブロック11の大径部14aに対応する部分に真空引き用のポート53を形成し、そのポート53に対応するように大径部14aには開口部54が設けられている。この開口部54はロッド8の移動に対応するべく幅広に形成されている。なお、この構成におけるロッド8はその周方向での断面形状が楕円や角形状等のような非円形状であることが好ましい。又、図6に示したロッド8は、その軸線方向での断面が図1及び図4において示した断面とは異なっている。
【0073】
◎前記実施形態では、ロッド8の往復動制御が可能ないわゆる往復動型のエアベアリングシリンダ7を例示して説明したが、いわゆる単動型のものとして具体化してもよい。
【0074】
◎ロッド8の周方向での断面は、円形状を想定して説明したが、円形状に限らず例えば楕円形状、角形状等であってもよい。このように、非円形状である場合にはロッド8の周方向の回転が規制される。
【0075】
◎エア噴出部材22,25をロッド8の外周面から突出させるように設けたが、ロッド8の外周面と面一になるように設けてもよい。なお、このような構成とする場合、第1ロッド部14を大径部14aと同じ外径を備えたロッドのみから構成し、又、第2ロッド部15の外径は挿通孔13よりも若干小径であるとすることが好ましい。
【0076】
◎収容凹部21,24に配設したエア噴出部材22,25をエア噴出部であるとして説明したが、エア噴出部としてはこれ以外の構成であってもよい。例えば、ロッド8全体を多孔質体で形成し、一部を除いてマスクするような構成とした場合、この一部がエア噴出部となり得る。
【0077】
◎多孔質体からなるエア噴出部材22,25の材質として固体潤滑機能を有する多孔質焼結体を例示したが、樹脂、金属、セラミックス等の材質からなる多孔質体であってもよい。又、多孔質体でなくても、例えば複数の貫通孔を有する部材で構成することも可能である。
【0078】
◎エアベアリングシリンダ7によってマニホールドシリンダ6を構成することについて説明したが、エアベアリングシリンダ7を単体で使用することも勿論可能である。又、複数のエアベアリングシリンダ7から構成されるマニホールドシリンダ6の使用形態として、半導体製造プロセスにおいて研磨フィルム4を介して治具3の先端に固定されたチップ5を押圧することを示したが、これ以外の各種使用形態が可能である。勿論、半導体製造プロセスにおいてのみ使用されるものでもない。
【0079】
◎ロッド8の基端面にストッパ17を設けるように構成したが、このストッパ17はロッド8と一体に形成してもよい。それにより、ねじ部材18が必要なくなるため、部品点数を少なくすることができる。
【0080】
◎エア噴出部材22,25は円環状に設けられているとしたが、必ずしも円環状に設ける必要はない。例えば、複数のエア噴出部材を所定間隔を隔てて周方向に設けるようにしてもよい。
【0081】
◎ベースブロック41において、各エアベアリングシリンダ7の第1の推力ポート34及び第2の推力ポート35にそれぞれ連通する第1の供給ポート47及び第2の供給ポート48を設けているが、供給ポートはそれぞれにおいて共通化してもよい。
【0082】
◎第1の推力ポート34、第2の推力ポート35及び給気ポート29に接続されるエア回路は、例えば給気ポート29に供給される加圧エアのみを別の圧力供給源から供給するように構成する等、他の回路構成を用いてもよい。
【0083】
次に、上記各実施の形態から把握できる技術思想について、以下にその効果とともに記載する。
・前記ロッドの基端面に同ロッドの軸線方向に沿ってねじ孔を形成し、そのねじ孔にねじ部材を螺合させることによりロッドの長手方向の移動を規制するストッパを設け、前記通路を前記ねじ孔を利用して形成した。この構成によれば、エア噴出部と開口部とを連通する通路をロッド内部に形成する際に、その通路の形成を容易に行うことができる。
【0084】
・前記ロッドに大径部とその大径部よりも小径の小径部とを形成し、その小径部に収容凹部を形成するとともにその収容凹部に小径部の外周面から突出するようにエア噴出部材を配設し、エア噴出部材と小径部との段差部、小径部、及び大径部と小径部との段差部によって形成される空間を集気空間として利用した。この構成は、第1ロッド部に適用しても有効である。このような構成により、エア噴出部材から噴出した加圧エアを集める集気空間を形成するため、シリンダブロック側に溝を設ける必要がなくなり、シリンダブロックを簡単に製造することができる。
【0085】
・前記エア噴出部材をロッドの外周面から突出させるように設けた。この構成により、エア噴出部材を設けた部分におけるロッドは、エア噴出部材のみによって支承されることになり、ロッドの偏心を極力抑えることができる。
【0087】
・前記エア噴出部又は前記エア噴出部材は円環状であるとした。この構成によれば、より確実にロッドを支承させることができる。
【0088】
・前記ロッドの内部に該ロッドの先端に開口する開放通路を形成し、前記シリンダブロックの前記給気ポートとは異なる位置に排気ポートを設け、その排気ポートと前記開放通路とを連通した。この構成によれば、開放通路が開口するロッドの先端部に被吸着物を吸着させることができる。又、ロッドの軽量化を図ることもできる。
【0089】
・第1ロッド部及び第2ロッド部の両方にエア噴出部材を設け、更にその両エア噴出部材を前記開口部を介して離間した状態で設けた。この構成によれば、離間した位置でロッドが支承されるため、より確実にロッドを支承させることができる。
【0090】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1乃至5に記載の発明によれば、シリンダブロックを肉薄に形成することが可能となり、比較的容易にシリンダブロックのスリム化を図ることができる。
【0091】
特に、請求項1に記載の発明によれば、給気ポートに供給された加圧エアをエア噴出部材に供給するための通路をシリンダブロックに形成する必要はなく、シリンダブロックのスリム化に寄与することができる。
【0092】
請求項3に記載の発明によれば、シリンダブロックのスリム化と相俟ってエアベアリングシリンダ全体をスリム化することができる。
【0093】
請求項4に記載の発明によれば、エア噴出部材を設けた部分におけるロッドの外周全体が非接触的に支承されるため、ロッドを確実に支承させることができる。
【0094】
請求項5に記載の発明によれば、給気ポートに供給された加圧エアをほとんど漏らすことなく通路に供給することができる。
又、請求項6に記載の発明によれば、シリンダブロックに形成されたロッド挿通孔に挿通すると、シリンダブロックを肉薄に形成することが可能となり、比較的容易にシリンダブロックのスリム化を図ることができる。又、軽量化を図ることもできる。
【0095】
更に、請求項7及び8に記載の発明によれば、複数並設された作業対象に対して有効である。
特に、請求項8に記載の発明によれば、給気ポートに対する配管作業が容易となるとともに、マニホールドシリンダに対する配管が寄り集まって込み合うことを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態のエアベアリングシリンダ及びそのエアベアリングシリンダを使用したマニホールドシリンダを示す断面図。
【図2】 チップ研磨装置を示す概略図。
【図3】 マニホールドシリンダを示す斜視図。
【図4】 本実施形態のエアベアリングシリンダ及びそのエアベアリングシリンダを使用したマニホールドシリンダを示す断面図。
【図5】 エアベアリングシリンダの別例を示す断面図。
【図6】 エアベアリングシリンダの別例を示す断面図。
【図7】 従来のエアベアリングシリンダを示す断面図。
【符号の説明】
8…ロッド、11…シリンダブロック、12…ロッド挿通孔としてのシリンダ室、13…ロッド挿通孔としての挿通孔、14…第1ロッド部、15…第2ロッド部、21,24…収容凹部、22,25…エア噴出部としてのエア噴出部材、26…通路、28…開口部、29…給気ポート、41…ベースブロック、42…載置面、43…連通路、44…共通給気ポート。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air bearing cylinder, a manifold cylinder using the same, and a rod for the air bearing cylinder.
[0002]
[Prior art]
In recent years, for example, an air bearing cylinder as shown in FIG. 7 may be used in various apparatuses used in a semiconductor manufacturing process.
[0003]
The air bearing
[0004]
An annular bearing member 69 made of a porous body is provided on the inner wall surface of the
[0005]
Therefore, according to the air bearing
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When the air bearing
[0007]
However, since the diameter of the
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an air bearing cylinder capable of slimming a cylinder block.
[0009]
Another object of the present invention is to provide an air bearing cylinder capable of slimming the entire apparatus in combination with slimming of the cylinder block.
Another object of the present invention is to provide a rod for an air bearing cylinder that can contribute to slimming of the cylinder block.
[0010]
Furthermore, another object of the present invention is to provide a manifold cylinder that is constituted by the above-described air bearing cylinder and is effective for a plurality of work objects arranged side by side and that facilitates piping work to the air supply port. There is.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention according to
[0012]
ContractAccording to a second aspect of the present invention, in the air bearing cylinder according to the first aspect, the rod is provided so as to be movable within a predetermined range, and the cylinder block corresponding to the periphery of the opening or the air supply port is provided. An air pocket having at least the same length as the moving range of the rod in the axial direction is provided on either one of the wall surfaces in order to always maintain the communication state between the opening and the air supply port when the rod moves.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the air bearing cylinder of the first or second aspect, the frontRecordingThe jetting member is disposed in a housing recess provided in the circumferential direction of the side surface of the rod.
[0015]
Claim4In the invention described in
[0016]
Claim5In the invention described in claim1Thru4In the air bearing cylinder according to any one of the above, the portion of the rod provided with the opening is slightly smaller in diameter than the rod insertion hole or the cylinder chamber and the insertion hole over the entire circumferential direction of the rod side surface.
[0017]
Claim6In the invention described inThe method according to any one of
[0018]
Claim7In the invention described in
[0019]
Claim8In the invention described in
[0020]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the air ejection portion provided on the side surface of the rodMaterialWhen the pressurized air is ejected from the inner wall surface of the rod insertion hole, the rod is supported in a non-contact manner on the inner wall surface of the rod insertion hole. In this way, the air ejection partMaterialSince it is provided on the rod side, there is no need to provide a bearing member or the like on the cylinder block side. That is, it is not necessary to secure an installation space for a bearing member or the like on the cylinder block side. Therefore, the cylinder block can be formed thin, and the cylinder block can be slimmed relatively easily.
[0021]
Further, when pressurized air is supplied to the air supply port, the pressurized air is supplied to the air ejection portion via an opening provided in the rod and a passage provided in the rod.MaterialTo be supplied. For this reason, the pressurized air supplied to the air supply portMaterialThere is no need to form a passage for supplying to the cylinder block, which can contribute to slimming of the cylinder block.
According to the second aspect of the present invention, the communication state between the opening and the air supply port is maintained even if the rod moves., DA pressurized air can always be supplied to the jetting member.
[0022]
According to the invention described in
[0024]
Claim4According to the invention described in (1), the pressurized air is ejected uniformly over the entire circumferential direction of the rod. For this reason, the entire outer periphery of the rod in the portion where the air ejection member is provided is supported in a non-contact manner. Therefore, the rod can be reliably supported.
[0025]
Claim5According to the invention described in the above, the portion of the rod provided with the opening is slightly smaller in diameter than the rod insertion hole or the cylinder chamber and the insertion hole, so that the pressurized air supplied to the air supply port hardly enters the passage. Can be supplied.
[0026]
Claim6According to the invention described in the above, when pressurized air is supplied to the opening, the compressed air is supplied to the air ejection portion via the passage.MaterialCan be guided to the outside and ejected from there. When such a rod is inserted into the rod insertion hole of the cylinder block, pressurized air is ejected to the inner wall surface of the rod insertion hole, and the rod is supported in a non-contact manner on the inner wall surface. Accordingly, it is not necessary to provide a bearing member on the cylinder block side, and it is not necessary to secure an installation space for the bearing member or the like on the cylinder block side. Therefore, the cylinder block can be formed thin, and can contribute to slimming of the cylinder block relatively easily. Further, since the passage is formed inside the rod, the rod can be reduced in weight accordingly.
[0027]
Claim7According to the invention described in, since the rods of the air bearing cylinders constituting the manifold cylinder protrude in the same direction, it is effective for a plurality of work targets arranged in parallel.
[0028]
Claim8According to the invention described in claim7In addition, the air supply port of each air bearing cylinder is connected via a communication passage formed in the base block, and this communication passage is connected to the common air supply port. For this reason, when pressurized air is supplied to the common supply port, the pressurized air is supplied to each supply port via the communication path. That is, the piping work for the air supply port is facilitated, and the piping for the manifold cylinders can be reduced from gathering together.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 shows an outline of a
[0030]
The outline of the operation of the
[0031]
Next, the
As shown in FIG. 1, a
[0032]
The rod 8 is inserted through the
[0033]
A
[0034]
An
[0035]
An
[0036]
A
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
In the
[0040]
A
[0041]
The control air supplied from the
[0042]
The pipe L3 connected to the
[0043]
Connected to the pipe L3 on the
[0044]
Therefore, as shown in FIG. 1, when the electromagnetic switching valve B closes the pipe L3, the supply of control air to the
[0045]
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the electromagnetic switching valve B opens the pipe L3, the control air of the same pressure is supplied to the
[0046]
Next, the operation of the
The pressurized air supplied from the air supply source P is always supplied to the
[0047]
As shown in FIG. 1, when the electromagnetic switching valve B closes the pipe L <b> 3, the supply of control air to the
[0048]
When trying to project the rod 8 from the state in which the rod 8 is retracted, the controller switches the electromagnetic switching valve B and opens the pipe L3 as shown in FIG. Then, control air of the same pressure is supplied to the
[0049]
In addition, it is explained in full detail how the pressurized air ejected from the
[0050]
The pressurized air ejected from the
[0051]
The pressurized air ejected from the
[0052]
Next, the case where the
As shown in FIG. 1, one side surface of the
[0053]
Similarly to the
[0054]
Further, the
[0055]
Hereinafter, characteristic operations and effects in the embodiment as described above will be described.
(1) With respect to the
[0056]
(2) When pressurized air is supplied to the
[0057]
(3) The portion of the rod 8 where the
[0058]
(4)
[0059]
(5) Since the
[0060]
(6) Since the porous body forming the
[0061]
(7) Since the
[0062]
(8) Since the
[0063]
(9) In the
[0064]
(10) A
[0065]
(11) Since all the
[0066]
(12) When pressurized air is supplied to the
[0067]
(13) The
[0068]
(14) The
[0069]
(15) Since the
[0070]
Moreover, even if the
[0071]
In addition, each above-mentioned embodiment can also be changed as follows, for example.
The
[0072]
In the rod 8, not only the
[0073]
In the above embodiment, the so-called reciprocating type
[0074]
The cross section in the circumferential direction of the rod 8 has been described assuming a circular shape, but is not limited to a circular shape, and may be, for example, an elliptical shape or a rectangular shape. Thus, in the case of a non-circular shape, the rotation of the rod 8 in the circumferential direction is restricted.
[0075]
The
[0076]
Although the
[0077]
Although the porous sintered body having a solid lubricating function has been exemplified as the material of the
[0078]
Although the
[0079]
Although the
[0080]
Although the
[0081]
The
[0082]
The air circuit connected to the
[0083]
Next, it can be grasped from each of the above embodiments.TechniqueThe technical idea is described below along with its effects.
·in frontA screw hole is formed in the base end surface of the rod along the axial direction of the rod, and a stopper for restricting the movement of the rod in the longitudinal direction is provided by screwing a screw member into the screw hole. It was formed using holes. According to this structure, when forming the channel | path which connects an air ejection part and an opening part in a rod inside, formation of the channel | path can be performed easily.
[0084]
·in frontThe rod is formed with a large-diameter portion and a small-diameter portion having a smaller diameter than the large-diameter portion, and an accommodation recess is formed in the small-diameter portion, and an air ejection member is protruded from the outer peripheral surface of the small-diameter portion in the accommodation recess The space formed by the stepped portion between the air ejection member and the small diameter portion, the small diameter portion, and the stepped portion between the large diameter portion and the small diameter portion was used as the air collecting space. This configuration isThe secondEven if it is applied to one rod part, it is effective. With such a configuration, an air collection space for collecting the pressurized air ejected from the air ejection member is formed, so that it is not necessary to provide a groove on the cylinder block side, and the cylinder block can be easily manufactured.
[0085]
·in frontThe air ejection member was provided so as to protrude from the outer peripheral surface of the rod. With this configuration, the rod in the portion where the air ejection member is provided is supported only by the air ejection member, and the eccentricity of the rod can be suppressed as much as possible.
[0087]
·in frontThe air ejection part or the air ejection member is assumed to be annular. According to this configuration, the rod can be supported more reliably.
[0088]
·in frontAn open passage opened at the tip of the rod was formed inside the rod, an exhaust port was provided at a position different from the air supply port of the cylinder block, and the exhaust port and the open passage communicated. According to this configuration, the object to be adsorbed can be adsorbed to the tip of the rod where the open passage opens. Moreover, the weight of the rod can be reduced.
[0089]
・ No.Both the 1 rod part and the 2nd rod part were provided with an air ejection member, and both the air ejection members were further provided in a state of being separated through the opening. According to this configuration, since the rod is supported at a spaced position, the rod can be supported more reliably.
[0090]
【The invention's effect】
As detailed above,
[0091]
In particular, according to the first aspect of the present invention, the pressurized air supplied to the air supply port is supplied to the air ejection portion.MaterialThere is no need to form a passage for supplying to the cylinder block, which can contribute to slimming of the cylinder block.
[0092]
According to the third aspect of the present invention, the entire air bearing cylinder can be slimmed together with the slimming of the cylinder block..
[0093]
Claim4According to the invention described in (1), since the entire outer periphery of the rod in the portion where the air ejection member is provided is supported in a non-contact manner, the rod can be reliably supported.
[0094]
Claim5According to the invention described in (1), the pressurized air supplied to the air supply port can be supplied to the passage with almost no leakage.
Claims6According to the invention described in (1), the cylinder block can be formed thin when inserted through the rod insertion hole formed in the cylinder block, and the cylinder block can be slimmed relatively easily. Further, the weight can be reduced.
[0095]
Further claims7as well as8According to the invention described in (4), it is effective for a plurality of work targets arranged in parallel.
In particular, the claims8According to the invention described in (3), the piping work for the air supply port becomes easy, and it is possible to reduce the fact that the piping for the manifold cylinders are gathered together.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an air bearing cylinder of the present embodiment and a manifold cylinder using the air bearing cylinder.
FIG. 2 is a schematic view showing a chip polishing apparatus.
FIG. 3 is a perspective view showing a manifold cylinder.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an air bearing cylinder of the present embodiment and a manifold cylinder using the air bearing cylinder.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of an air bearing cylinder.
FIG. 6 is a sectional view showing another example of an air bearing cylinder.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional air bearing cylinder.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Rod, 11 ... Cylinder block, 12 ... Cylinder chamber as a rod insertion hole, 13 ... Insertion hole as a rod insertion hole, 14 ... 1st rod part, 15 ... 2nd rod part, 21,24 ... Housing recessed part, 22, 25... Air ejection member as an air ejection part, 26 .. passage, 28 .. opening, 29 .. supply port, 41 .. base block, 42 .. mounting surface, 43 .. communication path, 44. .
Claims (8)
側面の所定位置に設けられたエア噴出部材と、側面において前記シリンダブロックと対向するように前記エア噴出部材とは異なる位置に設けられた開口部と、その開口部と前記エア噴出部材とを連通する通路とを備えたエアベアリングシリンダ用のロッド。 An air ejection member provided at a predetermined position on the side surface, an opening provided at a position different from the air ejection member so as to face the cylinder block on the side surface, and the opening and the air ejection member communicate with each other. A rod for an air bearing cylinder provided with a passage.
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