JPH1026203A - 摩擦駆動機構 - Google Patents
摩擦駆動機構Info
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- JPH1026203A JPH1026203A JP18318896A JP18318896A JPH1026203A JP H1026203 A JPH1026203 A JP H1026203A JP 18318896 A JP18318896 A JP 18318896A JP 18318896 A JP18318896 A JP 18318896A JP H1026203 A JPH1026203 A JP H1026203A
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- air
- drive mechanism
- bearing
- roller
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のバックアップローラに伴う課題をコス
ト的な面を含めて解決できる摩擦駆動機構を提供する。 【解決手段】 構造体2に、ブラケット6を介して、レ
ール1に接しかつ回転が付与される駆動ローラ3と、こ
の駆動ローラ3に回転を付与するモータ4と、レール1
を挟んで駆動ローラ3とは反対側面にそのレール1と所
定の軸受隙間を隔てて配置された少なくとも1個以上の
空気軸受11とをそれぞれ設ける。空気軸受11の軸受
面とレール1のガイド面とは、空気軸受から噴出された
空気膜を介して非接触であるから、構造体側に歪みを生
じさせたりすることがなく、ローラとレールとの間の微
小なすべり量に変動が生じるのを少なくできる。
ト的な面を含めて解決できる摩擦駆動機構を提供する。 【解決手段】 構造体2に、ブラケット6を介して、レ
ール1に接しかつ回転が付与される駆動ローラ3と、こ
の駆動ローラ3に回転を付与するモータ4と、レール1
を挟んで駆動ローラ3とは反対側面にそのレール1と所
定の軸受隙間を隔てて配置された少なくとも1個以上の
空気軸受11とをそれぞれ設ける。空気軸受11の軸受
面とレール1のガイド面とは、空気軸受から噴出された
空気膜を介して非接触であるから、構造体側に歪みを生
じさせたりすることがなく、ローラとレールとの間の微
小なすべり量に変動が生じるのを少なくできる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レールと構造体と
を、両者の摩擦力を利用して、レールの長手方向へ相対
移動させる摩擦駆動機構に関する。詳しくは、構造体に
駆動ローラを回転自在に支持し、この駆動ローラをレー
ルに押し当て、その接触部に生じる摩擦を利用して、レ
ールと構造体とをレールの長手方向へ相対移動させる摩
擦駆動機構に関する。
を、両者の摩擦力を利用して、レールの長手方向へ相対
移動させる摩擦駆動機構に関する。詳しくは、構造体に
駆動ローラを回転自在に支持し、この駆動ローラをレー
ルに押し当て、その接触部に生じる摩擦を利用して、レ
ールと構造体とをレールの長手方向へ相対移動させる摩
擦駆動機構に関する。
【0002】
【背景技術】従来、モータなどの回転動力を駆動ローラ
に伝達し、その駆動ローラをレールに所定の接触力にて
押し当て、その接触部に生じる摩擦を利用して、駆動ロ
ーラの回転運動を駆動ローラを支持する構造体とレール
との間の相対的な直線運動に変換する摩擦駆動機構にお
いては、図1に示すように、レール1に対してガイドレ
ール(図示省略)を介して構造体2を移動自在に設け、
この構造体2に、駆動ローラ3と、この駆動ローラ3に
回転を付与するモータ4とを設けるとともに、レール1
を挟んで駆動ローラ3と対向する位置に、1個または複
数個のバックアップローラ5を配置し、これにより、駆
動ローラ3とレール1に接触力を与えるようにしてい
る。なお、6はローラ取付ブラケットである。
に伝達し、その駆動ローラをレールに所定の接触力にて
押し当て、その接触部に生じる摩擦を利用して、駆動ロ
ーラの回転運動を駆動ローラを支持する構造体とレール
との間の相対的な直線運動に変換する摩擦駆動機構にお
いては、図1に示すように、レール1に対してガイドレ
ール(図示省略)を介して構造体2を移動自在に設け、
この構造体2に、駆動ローラ3と、この駆動ローラ3に
回転を付与するモータ4とを設けるとともに、レール1
を挟んで駆動ローラ3と対向する位置に、1個または複
数個のバックアップローラ5を配置し、これにより、駆
動ローラ3とレール1に接触力を与えるようにしてい
る。なお、6はローラ取付ブラケットである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の構造で
は、次のような課題がある。 1)駆動ローラ3の回転軸と、レール1を挟んで対向す
る位置に配置されたバックアップローラ5の回転軸と
が、平行でなかったり、捩じれの位置関係にあるなどア
ライメント誤差を含む場合、駆動ローラ3の進行方向と
バックアップローラ5の進行方向とにずれが生じ、双方
のローラ3,5を支持するブラケット6に歪みを生じさ
せたり、駆動ローラ3とレール1との間の微小なすべり
量に変動が生じるなど、駆動の直線運動性能(運動真直
度、速度変動、ヒステリシス、振動など)に悪影響を及
ぼす。
は、次のような課題がある。 1)駆動ローラ3の回転軸と、レール1を挟んで対向す
る位置に配置されたバックアップローラ5の回転軸と
が、平行でなかったり、捩じれの位置関係にあるなどア
ライメント誤差を含む場合、駆動ローラ3の進行方向と
バックアップローラ5の進行方向とにずれが生じ、双方
のローラ3,5を支持するブラケット6に歪みを生じさ
せたり、駆動ローラ3とレール1との間の微小なすべり
量に変動が生じるなど、駆動の直線運動性能(運動真直
度、速度変動、ヒステリシス、振動など)に悪影響を及
ぼす。
【0004】2)駆動ローラ3とバックアップローラ5
とに挟まれたレール1に厚みむらがある場合、レール1
の厚みむらに対応して、駆動ローラ3とレール1との接
触力に変動が生じ、駆動ローラ3の回転にトルク変動、
さらには被駆動体である構造体2に速度変動が生じる要
因となる。
とに挟まれたレール1に厚みむらがある場合、レール1
の厚みむらに対応して、駆動ローラ3とレール1との接
触力に変動が生じ、駆動ローラ3の回転にトルク変動、
さらには被駆動体である構造体2に速度変動が生じる要
因となる。
【0005】3)また、レール1に厚みむらがないとし
た場合、駆動ローラ3とレール1との接触力は一定であ
る。この接触力が小さければ、高速、加減速などの移動
時に駆動ローラ3とレール1との接触部にすべりが生じ
やすく駆動効率を阻害し、また、駆動ローラ3とレール
1との摩耗の要因となる。逆に、接触力が大きければ、
すべりは生じにくいが、モータ4の回転トルクの増大、
駆動ローラ3とレール1との疲労の要因となる。
た場合、駆動ローラ3とレール1との接触力は一定であ
る。この接触力が小さければ、高速、加減速などの移動
時に駆動ローラ3とレール1との接触部にすべりが生じ
やすく駆動効率を阻害し、また、駆動ローラ3とレール
1との摩耗の要因となる。逆に、接触力が大きければ、
すべりは生じにくいが、モータ4の回転トルクの増大、
駆動ローラ3とレール1との疲労の要因となる。
【0006】ところで、精密測定機器や精密工作機械な
どの精度向上に関する課題の1つに、駆動の直線運動性
能(運動真直度、速度変動、ヒステリシス、振動など)
の向上が挙げられる。近年、高精度の精密測定機器や精
密工作機械などの駆動機構として、摩擦駆動機構の優位
性が実証されたことに伴い、摩擦駆動機構が採用される
ことが多くなっている。しかし、その採用にあたって
は、前記1)〜3)の課題を解消するため、摩擦駆動機
構を構成する各部品の加工精度を厳しく抑えることが前
提となり、コスト的にも問題となる。
どの精度向上に関する課題の1つに、駆動の直線運動性
能(運動真直度、速度変動、ヒステリシス、振動など)
の向上が挙げられる。近年、高精度の精密測定機器や精
密工作機械などの駆動機構として、摩擦駆動機構の優位
性が実証されたことに伴い、摩擦駆動機構が採用される
ことが多くなっている。しかし、その採用にあたって
は、前記1)〜3)の課題を解消するため、摩擦駆動機
構を構成する各部品の加工精度を厳しく抑えることが前
提となり、コスト的にも問題となる。
【0007】本発明の目的は、前述した従来の課題をコ
スト的な面を含めて解決できる摩擦駆動機構を提供する
ことにある。
スト的な面を含めて解決できる摩擦駆動機構を提供する
ことにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の摩擦駆動機構
は、レールと構造体とを、両者の摩擦力を利用して、レ
ールの長手方向へ相対移動させる摩擦駆動機構におい
て、前記構造体に、前記レールに接しかつ回転が付与さ
れる駆動ローラと、前記レールを挟んで前記駆動ローラ
とは反対側面にそのレールと所定の軸受隙間を隔てて配
置された少なくとも1個以上の空気軸受とをそれぞれ設
けたことを特徴とする。
は、レールと構造体とを、両者の摩擦力を利用して、レ
ールの長手方向へ相対移動させる摩擦駆動機構におい
て、前記構造体に、前記レールに接しかつ回転が付与さ
れる駆動ローラと、前記レールを挟んで前記駆動ローラ
とは反対側面にそのレールと所定の軸受隙間を隔てて配
置された少なくとも1個以上の空気軸受とをそれぞれ設
けたことを特徴とする。
【0009】このような構成によれば、空気軸受の軸受
面とレールのガイド面とは、空気軸受から噴出された空
気膜を介して非接触であるから、上記1)の課題を解消
できる。つまり、バックアップローラを設ける必要がな
いから、駆動ローラの進行方向とバックアップローラの
進行方向とにずれが生じて、双方のローラを支持するブ
ラケットに歪みを生じさせたりすることもなく、ローラ
とレールとの間の微小なすべり量に変動が生じることも
少なくできる。また、バックアップローラ側の回転に伴
う抵抗および接触に伴う摩擦が無視できるから、駆動効
率の向上がはかれる。
面とレールのガイド面とは、空気軸受から噴出された空
気膜を介して非接触であるから、上記1)の課題を解消
できる。つまり、バックアップローラを設ける必要がな
いから、駆動ローラの進行方向とバックアップローラの
進行方向とにずれが生じて、双方のローラを支持するブ
ラケットに歪みを生じさせたりすることもなく、ローラ
とレールとの間の微小なすべり量に変動が生じることも
少なくできる。また、バックアップローラ側の回転に伴
う抵抗および接触に伴う摩擦が無視できるから、駆動効
率の向上がはかれる。
【0010】また、本発明の摩擦駆動機構は、レールと
構造体とを、両者の摩擦力を利用して、レールの長手方
向へ相対移動させる摩擦駆動機構において、前記構造体
に、前記レールに接しかつ回転が付与される駆動ローラ
と、前記レールを挟んで前記駆動ローラとは反対側面に
そのレールと所定の軸受隙間を隔てて配置された少なく
とも1個以上の空気軸受とをそれぞれ設け、前記空気軸
受と前記構造体との間に、前記軸受隙間が一定に保たれ
るように前記空気軸受を前記レールに対して接近、離間
する方向へ変位させるシリンダ装置を設けたことを特徴
とする。
構造体とを、両者の摩擦力を利用して、レールの長手方
向へ相対移動させる摩擦駆動機構において、前記構造体
に、前記レールに接しかつ回転が付与される駆動ローラ
と、前記レールを挟んで前記駆動ローラとは反対側面に
そのレールと所定の軸受隙間を隔てて配置された少なく
とも1個以上の空気軸受とをそれぞれ設け、前記空気軸
受と前記構造体との間に、前記軸受隙間が一定に保たれ
るように前記空気軸受を前記レールに対して接近、離間
する方向へ変位させるシリンダ装置を設けたことを特徴
とする。
【0011】このような構成によれば、上記1)の課題
を解消できるとともに、レールに厚みむらがある場合で
も、レールの厚みむらに応じてシリンダ内をピストンが
摺動して、軸受隙間が一定に保たれるから、レールと駆
動ローラとの接触力を一定に保ことができる。従って、
上記2)の課題を解消できかる。つまり、駆動ローラの
トルク変動や構造体の速度変動を抑えることができる。
を解消できるとともに、レールに厚みむらがある場合で
も、レールの厚みむらに応じてシリンダ内をピストンが
摺動して、軸受隙間が一定に保たれるから、レールと駆
動ローラとの接触力を一定に保ことができる。従って、
上記2)の課題を解消できかる。つまり、駆動ローラの
トルク変動や構造体の速度変動を抑えることができる。
【0012】ここで、前記シリンダ装置は、前記構造体
に設けられたシリンダと、前記シリンダ内に摺動自在か
つ前記レールに対して接近、離間する方向へ変位可能に
収納され前記空気軸受を有するピストンと、このピスト
ンに形成されかつそのピストンとシリンダとによって区
画された室内に供給される空気を前記空気軸受の空気噴
出口に供給する通路とを含むことが望ましい。このよう
にすれば、シリンダとピストンとから構成されるシリン
ダ装置内に供給される空気を空気軸受にも利用している
から、空気配管が単純化できとともに、構造的にも単純
化できる。
に設けられたシリンダと、前記シリンダ内に摺動自在か
つ前記レールに対して接近、離間する方向へ変位可能に
収納され前記空気軸受を有するピストンと、このピスト
ンに形成されかつそのピストンとシリンダとによって区
画された室内に供給される空気を前記空気軸受の空気噴
出口に供給する通路とを含むことが望ましい。このよう
にすれば、シリンダとピストンとから構成されるシリン
ダ装置内に供給される空気を空気軸受にも利用している
から、空気配管が単純化できとともに、構造的にも単純
化できる。
【0013】また、本発明の他の摩擦駆動機構は、レー
ルと構造体とを、両者の摩擦力を利用して、レールの長
手方向へ相対移動させる摩擦駆動機構において、前記構
造体に、前記レールに接する駆動ローラと、この駆動ロ
ーラに回転を付与するモータと、前記レールを挟んで前
記駆動ローラとは反対側面にそのレールと所定の軸受隙
間を隔てて配置された少なくとも1個以上の空気軸受と
をそれぞれ設け、前記空気軸受と前記構造体との間に、
前記軸受隙間内の圧力を変化させる圧力調整手段を設け
るとともに、前記モータの電流を検出する電流検出手段
を設け、この電流検出手段より得られた電流信号に応じ
て前記圧力調整手段を制御し軸受隙間内の圧力を変化さ
せる制御手段を設けたことを特徴とする。
ルと構造体とを、両者の摩擦力を利用して、レールの長
手方向へ相対移動させる摩擦駆動機構において、前記構
造体に、前記レールに接する駆動ローラと、この駆動ロ
ーラに回転を付与するモータと、前記レールを挟んで前
記駆動ローラとは反対側面にそのレールと所定の軸受隙
間を隔てて配置された少なくとも1個以上の空気軸受と
をそれぞれ設け、前記空気軸受と前記構造体との間に、
前記軸受隙間内の圧力を変化させる圧力調整手段を設け
るとともに、前記モータの電流を検出する電流検出手段
を設け、この電流検出手段より得られた電流信号に応じ
て前記圧力調整手段を制御し軸受隙間内の圧力を変化さ
せる制御手段を設けたことを特徴とする。
【0014】このような構成によれば、電流検出手段よ
り得られた電流信号、つまり、モータの負荷に応じて圧
力調整手段が制御され、軸受隙間内の圧力が変化される
から、駆動ローラとレールとの接触力を最適値に維持す
ることができる。従って、上記3)の問題を解消でき
る。つまり、高速、加減速などの移動時に駆動ローラと
レールとのすべりや摩耗を少なくできるとともに、モー
タの回転トルクの増大、ローラとレールとの疲労などの
要因を少なくできる。
り得られた電流信号、つまり、モータの負荷に応じて圧
力調整手段が制御され、軸受隙間内の圧力が変化される
から、駆動ローラとレールとの接触力を最適値に維持す
ることができる。従って、上記3)の問題を解消でき
る。つまり、高速、加減速などの移動時に駆動ローラと
レールとのすべりや摩耗を少なくできるとともに、モー
タの回転トルクの増大、ローラとレールとの疲労などの
要因を少なくできる。
【0015】ここで、前記圧力調整手段は、前記空気軸
受の空気噴出口に供給される空気圧を絞る絞り隙間を変
化させるダイヤフラムと、このダイヤフラムを変位させ
る駆動素子とを含み構成されていることが望ましい。こ
のようにすれば、駆動素子を介してダイヤフラムを変位
させるだけで、軸受隙間内の圧力を変化させることがで
きるから、軸受隙間内の圧力を精度よく最適値に制御で
きる。
受の空気噴出口に供給される空気圧を絞る絞り隙間を変
化させるダイヤフラムと、このダイヤフラムを変位させ
る駆動素子とを含み構成されていることが望ましい。こ
のようにすれば、駆動素子を介してダイヤフラムを変位
させるだけで、軸受隙間内の圧力を変化させることがで
きるから、軸受隙間内の圧力を精度よく最適値に制御で
きる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図を参
照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明にあたっ
て、図1と同一構成要件については、同一符号を付し、
その説明を省略もしくは簡略化する。
照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明にあたっ
て、図1と同一構成要件については、同一符号を付し、
その説明を省略もしくは簡略化する。
【0017】〔第1実施形態〕図2に第1実施形態の摩
擦駆動機構Aの斜視図を、図3にその断面をそれぞれ示
す。これらの図に示すように、前記構造体2には、ブラ
ケット6を介して、前記レール1に接しかつ回転が付与
される駆動ローラ3と、この駆動ローラ3に回転を付与
するモータ4と、前記レール1を挟んで前記駆動ローラ
3とは反対側面にそのレール1と所定の軸受隙間を隔て
て配置された2個の空気軸受11とがそれぞれ設けられ
ている。
擦駆動機構Aの斜視図を、図3にその断面をそれぞれ示
す。これらの図に示すように、前記構造体2には、ブラ
ケット6を介して、前記レール1に接しかつ回転が付与
される駆動ローラ3と、この駆動ローラ3に回転を付与
するモータ4と、前記レール1を挟んで前記駆動ローラ
3とは反対側面にそのレール1と所定の軸受隙間を隔て
て配置された2個の空気軸受11とがそれぞれ設けられ
ている。
【0018】前記各空気軸受11は、前記レール1と対
向する面に空気を噴出する空気噴出口(図示省略)を有
し、かつ、これとは反対側面が前記ブラケット6に調整
ねじ13を介して支持されている。調整ねじ13と各空
気軸受11との間にはピポット軸受を構成する鋼球14
が介装されている。これにより、調整ねじ13の調整に
よりレール1と各空気軸受11との軸受隙間が変化する
ので、軸受隙間に応じてレール1に対する駆動ローラ3
の接触力を調整することができる。
向する面に空気を噴出する空気噴出口(図示省略)を有
し、かつ、これとは反対側面が前記ブラケット6に調整
ねじ13を介して支持されている。調整ねじ13と各空
気軸受11との間にはピポット軸受を構成する鋼球14
が介装されている。これにより、調整ねじ13の調整に
よりレール1と各空気軸受11との軸受隙間が変化する
ので、軸受隙間に応じてレール1に対する駆動ローラ3
の接触力を調整することができる。
【0019】従って、第1実施形態によれば、各空気軸
受11の軸受面とレール1のガイド面とは、空気軸受1
1から噴出された空気膜を介して非接触であるから、上
記1)の課題を解消できる。また、バックアップローラ
側の回転に伴う抵抗および接触に伴う摩擦が無視できる
から、駆動効率の向上がはかれる。
受11の軸受面とレール1のガイド面とは、空気軸受1
1から噴出された空気膜を介して非接触であるから、上
記1)の課題を解消できる。また、バックアップローラ
側の回転に伴う抵抗および接触に伴う摩擦が無視できる
から、駆動効率の向上がはかれる。
【0020】〔第2実施形態〕図4に第2実施形態の摩
擦駆動機構Bの斜視図を、図5にその断面をそれぞれ示
す。これらの図に示すように、本実施形態における摩擦
駆動機構Bでは、前記第1実施形態における空気軸受1
1と前記ブラケット6(構造体2)との間に、前記軸受
隙間が一定に保たれるように前記空気軸受11を前記レ
ール1に対して接近、離間する方向へ変位させるシリン
ダ装置21が設けられている。
擦駆動機構Bの斜視図を、図5にその断面をそれぞれ示
す。これらの図に示すように、本実施形態における摩擦
駆動機構Bでは、前記第1実施形態における空気軸受1
1と前記ブラケット6(構造体2)との間に、前記軸受
隙間が一定に保たれるように前記空気軸受11を前記レ
ール1に対して接近、離間する方向へ変位させるシリン
ダ装置21が設けられている。
【0021】前記シリンダ装置21は、図6に示すよう
に、前記ブラケット6に前記調整ねじ13および鋼球1
4を介して支持されたシリンダ22と、このシリンダ2
2内に摺動自在かつ前記レール1に対して接近、離間す
る方向へ変位可能に収納されたピストン25とを含んで
構成されている。
に、前記ブラケット6に前記調整ねじ13および鋼球1
4を介して支持されたシリンダ22と、このシリンダ2
2内に摺動自在かつ前記レール1に対して接近、離間す
る方向へ変位可能に収納されたピストン25とを含んで
構成されている。
【0022】前記シリンダ22には、そのシリンダ22
とピストン25とによって区画された室23内に圧縮空
気を供給する給気路24が形成されている。なお、室2
3内での圧力よりも空気軸受11の軸受隙間内の圧力の
方が大きくなるように予め設定されている。前記ピスト
ン25には、前記空気軸受11が一体的に形成されてい
るとともに、この空気軸受11の空気噴出口12に室2
3内の空気を供給する給気路26が形成されている。な
お、27はピストンリングである。
とピストン25とによって区画された室23内に圧縮空
気を供給する給気路24が形成されている。なお、室2
3内での圧力よりも空気軸受11の軸受隙間内の圧力の
方が大きくなるように予め設定されている。前記ピスト
ン25には、前記空気軸受11が一体的に形成されてい
るとともに、この空気軸受11の空気噴出口12に室2
3内の空気を供給する給気路26が形成されている。な
お、27はピストンリングである。
【0023】従って、第2実施形態によれば、第1実施
形態で述べた効果のほかに、室23内への供給空気圧が
一定であれば、レール1に厚みむらがある場合でも、レ
ール1の厚みむらに応じてシリンダ22内をピストン2
5が摺動して、軸受隙間が一定に保たれるから、レール
1と駆動ローラ3との接触力を一定に保ことができる。
従って、駆動ローラ3のトルク変動や構造体2の速度変
動を抑えることができる。また、シリンダ22とピスト
ン25とから構成されるシリンダ装置21内に供給され
る空気を空気軸受11にも利用しているから、空気配管
が単純化できとともに、構造的にも単純化できる。
形態で述べた効果のほかに、室23内への供給空気圧が
一定であれば、レール1に厚みむらがある場合でも、レ
ール1の厚みむらに応じてシリンダ22内をピストン2
5が摺動して、軸受隙間が一定に保たれるから、レール
1と駆動ローラ3との接触力を一定に保ことができる。
従って、駆動ローラ3のトルク変動や構造体2の速度変
動を抑えることができる。また、シリンダ22とピスト
ン25とから構成されるシリンダ装置21内に供給され
る空気を空気軸受11にも利用しているから、空気配管
が単純化できとともに、構造的にも単純化できる。
【0024】なお、上記実施形態では、ピストン25と
空気軸受11とを一体的に形成したが、これらは別体で
あってもよい。また、シリンダ装置21への空気圧と空
気軸受11への空気圧とをそれぞれ別々に供給するよう
にしてもよい。
空気軸受11とを一体的に形成したが、これらは別体で
あってもよい。また、シリンダ装置21への空気圧と空
気軸受11への空気圧とをそれぞれ別々に供給するよう
にしてもよい。
【0025】〔第3実施形態〕図7に第3実施形態の摩
擦駆動機構Cの斜視図を、図8にその断面をそれぞれ示
す。これらの図に示すように、本実施形態における摩擦
駆動機構Cでは、前記第1実施形態における摩擦駆動機
構Aに、前記軸受隙間内の圧力を変化させる圧力調整手
段31と、前記モータ4の電流を検出する電流検出手段
41と、この電流検出手段41より得られた電流信号に
応じて前記圧力調整手段31を制御し軸受隙間内の圧力
を変化させる制御手段51とがそれぞれ付加されてい
る。
擦駆動機構Cの斜視図を、図8にその断面をそれぞれ示
す。これらの図に示すように、本実施形態における摩擦
駆動機構Cでは、前記第1実施形態における摩擦駆動機
構Aに、前記軸受隙間内の圧力を変化させる圧力調整手
段31と、前記モータ4の電流を検出する電流検出手段
41と、この電流検出手段41より得られた電流信号に
応じて前記圧力調整手段31を制御し軸受隙間内の圧力
を変化させる制御手段51とがそれぞれ付加されてい
る。
【0026】前記圧力調整手段31は、前記空気軸受1
1と前記ブラケット6との間に設けられている。具体的
には、前記ブラケット6に前記調整ねじ13および鋼球
14を介して設けられたハウジング32と、このハウジ
ング32と前記空気軸受11との間に設けられたダイヤ
フラム33と、このダイヤフラム33の中央と前記ハウ
ジング32との間に鋼球34を介して設けられダイヤフ
ラム33を変位させる圧電素子からなる駆動素子35と
を含み構成されている。前記ダイヤフラム33と空気軸
受11の間には、圧縮空気を前記空気軸受11の空気噴
出口12に供給する室36が形成されているとともに、
この空気噴出口12に対向するダイヤフラム33の中央
部分には絞り隙間37を形成する突起38が設けられて
いる。
1と前記ブラケット6との間に設けられている。具体的
には、前記ブラケット6に前記調整ねじ13および鋼球
14を介して設けられたハウジング32と、このハウジ
ング32と前記空気軸受11との間に設けられたダイヤ
フラム33と、このダイヤフラム33の中央と前記ハウ
ジング32との間に鋼球34を介して設けられダイヤフ
ラム33を変位させる圧電素子からなる駆動素子35と
を含み構成されている。前記ダイヤフラム33と空気軸
受11の間には、圧縮空気を前記空気軸受11の空気噴
出口12に供給する室36が形成されているとともに、
この空気噴出口12に対向するダイヤフラム33の中央
部分には絞り隙間37を形成する突起38が設けられて
いる。
【0027】従って、第3実施形態によれば、電流検出
手段41より得られた電流信号に応じて圧力調整手段3
1が制御され、軸受隙間内の圧力が変化されるから、駆
動ローラ3とレール1との接触力を最適値に維持するこ
とができる。従って、上記3)の問題を解消できる。つ
まり、高速、加減速などの移動時に駆動ローラ3とレー
ル1とのすべりや摩耗を少なくできるとともに、モータ
4の回転トルクの増大、ローラ3とレール1との疲労な
どの要因を少なくできる。
手段41より得られた電流信号に応じて圧力調整手段3
1が制御され、軸受隙間内の圧力が変化されるから、駆
動ローラ3とレール1との接触力を最適値に維持するこ
とができる。従って、上記3)の問題を解消できる。つ
まり、高速、加減速などの移動時に駆動ローラ3とレー
ル1とのすべりや摩耗を少なくできるとともに、モータ
4の回転トルクの増大、ローラ3とレール1との疲労な
どの要因を少なくできる。
【0028】また、圧力調整手段31を、ハウジング3
2と、このハウジング32と空気軸受11との間に設け
られ前記空気軸受11の空気噴出口12に供給される空
気圧を絞る絞り隙間37を変化させるダイヤフラム33
と、このダイヤフラム33を変位させる駆動素子35と
を含み構成したので、軸受隙間内の圧力を精度よく最適
値に制御できる。
2と、このハウジング32と空気軸受11との間に設け
られ前記空気軸受11の空気噴出口12に供給される空
気圧を絞る絞り隙間37を変化させるダイヤフラム33
と、このダイヤフラム33を変位させる駆動素子35と
を含み構成したので、軸受隙間内の圧力を精度よく最適
値に制御できる。
【0029】なお、上記実施形態において、駆動素子3
5としては、圧電素子に限らず、たとえば、磁歪素子、
電磁ソレノイド、リニアモータなどを用いることができ
る。また、制御手段51についても、駆動素子の性質に
応じて適宜選ぶことができる。
5としては、圧電素子に限らず、たとえば、磁歪素子、
電磁ソレノイド、リニアモータなどを用いることができ
る。また、制御手段51についても、駆動素子の性質に
応じて適宜選ぶことができる。
【0030】以上の各実施形態においては、2つの空気
軸受11を備えていたが、空気軸受11は1個、あるい
は、3個以上でもよい。また、上記実施形態において
は、レール1に対して構造体2が移動する構成であった
が、構造体2に対してレール1が移動する構造であって
もよい。
軸受11を備えていたが、空気軸受11は1個、あるい
は、3個以上でもよい。また、上記実施形態において
は、レール1に対して構造体2が移動する構成であった
が、構造体2に対してレール1が移動する構造であって
もよい。
【0031】
【実施例】図9は、本発明の摩擦駆動機構を用いた1軸
の直動テーブル装置を示している。同図に示すように、
ベース61上には、ガイドレール62と空気軸受(図示
省略)とからなる案内機構を介して構造体としてのテー
ブル63がガイドレール62の長手方向へ移動自在に設
けられているとともに、ガイドレール62の間に前記レ
ール1と、テーブル63の移動位置を検出するスケール
64とがそれぞれ設けられている。テーブル63には、
ジョイン65を介して前記第2実施形態の摩擦駆動機構
Bが取り付けられている。
の直動テーブル装置を示している。同図に示すように、
ベース61上には、ガイドレール62と空気軸受(図示
省略)とからなる案内機構を介して構造体としてのテー
ブル63がガイドレール62の長手方向へ移動自在に設
けられているとともに、ガイドレール62の間に前記レ
ール1と、テーブル63の移動位置を検出するスケール
64とがそれぞれ設けられている。テーブル63には、
ジョイン65を介して前記第2実施形態の摩擦駆動機構
Bが取り付けられている。
【0032】図10は摩擦駆動機構Bの詳細を示してい
る。前記駆動ローラ3の軸3Aは、ローラ取付ブラケッ
ト6にラジアルベアリング71を介して回転自在に支持
されているとともに、前記モータ4に直結されている。
また、前記空気軸受11およびシリンダ装置21は、ピ
ポット軸受を構成する鋼球14および調整ボルト13を
介して前記ローラ取付ブラケット6に支持されている。
なお、ジョイン65は、テーブル63の移動方向に対し
て垂直な面内において変位可能で、ガイドレール62と
レール1とのアライメント誤差などに起因する外乱、つ
まり、テーブル63の運動方向への推力以外の外乱を吸
収することができるようになっている。
る。前記駆動ローラ3の軸3Aは、ローラ取付ブラケッ
ト6にラジアルベアリング71を介して回転自在に支持
されているとともに、前記モータ4に直結されている。
また、前記空気軸受11およびシリンダ装置21は、ピ
ポット軸受を構成する鋼球14および調整ボルト13を
介して前記ローラ取付ブラケット6に支持されている。
なお、ジョイン65は、テーブル63の移動方向に対し
て垂直な面内において変位可能で、ガイドレール62と
レール1とのアライメント誤差などに起因する外乱、つ
まり、テーブル63の運動方向への推力以外の外乱を吸
収することができるようになっている。
【0033】
【発明の効果】本発明の摩擦駆動機構によれば、構造体
に、駆動ローラと、レールを挟んで駆動ローラとは反対
側面にそのレールと所定の軸受隙間を隔てて配置された
少なくとも1個以上の空気軸受とを設けたので、従来の
バックアップローラに伴う課題を解消できる。従って、
構造体側に歪みを生じさせたりすることもなく、ローラ
とレールとの間の微小なすべり量に変動が生じることも
少なくできる。また、空気軸受と構造体との間に、軸受
隙間が一定に保たれるように空気軸受をレールに対して
接近、離間する方向へ変位させるシリンダ装置を設けた
ので、レールに厚みむらがある場合でも、軸受隙間が一
定に保たれるから、レールと駆動ローラとの接触力を一
定に保ことができる。また、軸受隙間内の圧力を変化さ
せる圧力調整手段、モータの電流を検出する電流検出手
段およびこの電流検出手段より得られた電流信号に応じ
て圧力調整手段を制御し軸受隙間内の圧力を変化させる
制御手段を設けたので、高速、加減速などの移動時に駆
動ローラとレールとのすべりや摩耗を少なくできるとと
もに、モータの回転トルクの増大、ローラとレールとの
疲労などの要因を少なくできる。
に、駆動ローラと、レールを挟んで駆動ローラとは反対
側面にそのレールと所定の軸受隙間を隔てて配置された
少なくとも1個以上の空気軸受とを設けたので、従来の
バックアップローラに伴う課題を解消できる。従って、
構造体側に歪みを生じさせたりすることもなく、ローラ
とレールとの間の微小なすべり量に変動が生じることも
少なくできる。また、空気軸受と構造体との間に、軸受
隙間が一定に保たれるように空気軸受をレールに対して
接近、離間する方向へ変位させるシリンダ装置を設けた
ので、レールに厚みむらがある場合でも、軸受隙間が一
定に保たれるから、レールと駆動ローラとの接触力を一
定に保ことができる。また、軸受隙間内の圧力を変化さ
せる圧力調整手段、モータの電流を検出する電流検出手
段およびこの電流検出手段より得られた電流信号に応じ
て圧力調整手段を制御し軸受隙間内の圧力を変化させる
制御手段を設けたので、高速、加減速などの移動時に駆
動ローラとレールとのすべりや摩耗を少なくできるとと
もに、モータの回転トルクの増大、ローラとレールとの
疲労などの要因を少なくできる。
【図1】従来の摩擦駆動機構を示す斜視図である。
【図2】本発明の第1実施形態にかかる摩擦駆動機構を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図3】同上実施形態の一部を切り欠いた正面図であ
る。
る。
【図4】本発明の第2実施形態にかかる摩擦駆動機構を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図5】同上実施形態の一部を切り欠いた正面図であ
る。
る。
【図6】同上実施形態の断面図である。
【図7】本発明の第3実施形態にかかる摩擦駆動機構を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図8】同上実施形態の断面図である。
【図9】本発明の摩擦駆動機構をテーブルの駆動機構に
適用した実施例を示す斜視図である。
適用した実施例を示す斜視図である。
【図10】同上実施例の要部拡大斜視図である。
1 レール 2 構造体 3 駆動ローラ 4 モータ 11 空気軸受 12 空気噴出口 21 シリンダ装置 22 シリンダ 23 室 25 ピストン 26 給気孔 31 圧力調整手段 33 ダイヤフラム 35 駆動素子 37 絞り隙間 41 電流検出手段 51 制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗山 豊 茨城県つくば市上横場430−1 株式会社 ミツトヨ内
Claims (5)
- 【請求項1】 レールと構造体とを、両者の摩擦力を利
用して、レールの長手方向へ相対移動させる摩擦駆動機
構において、 前記構造体に、前記レールに接しかつ回転が付与される
駆動ローラと、前記レールを挟んで前記駆動ローラとは
反対側面にそのレールと所定の軸受隙間を隔てて配置さ
れた少なくとも1個以上の空気軸受とをそれぞれ設けた
ことを特徴とする摩擦駆動機構。 - 【請求項2】 レールと構造体とを、両者の摩擦力を利
用して、レールの長手方向へ相対移動させる摩擦駆動機
構において、 前記構造体に、前記レールに接しかつ回転が付与される
駆動ローラと、前記レールを挟んで前記駆動ローラとは
反対側面にそのレールと所定の軸受隙間を隔てて配置さ
れた少なくとも1個以上の空気軸受とをそれぞれ設け、 前記空気軸受と前記構造体との間に、前記軸受隙間が一
定に保たれるように前記空気軸受を前記レールに対して
接近、離間する方向へ変位させるシリンダ装置を設けた
ことを特徴とする摩擦駆動機構。 - 【請求項3】 請求項2に記載の摩擦駆動機構におい
て、前記シリンダ装置は、前記構造体に設けられたシリ
ンダと、前記シリンダ内に摺動自在かつ前記レールに対
して接近、離間する方向へ変位可能に収納され前記空気
軸受を有するピストンと、このピストンに形成されかつ
そのピストンとシリンダとによって区画された室内に供
給される空気を前記空気軸受の空気噴出口に供給する給
気孔とを含むことを特徴とする摩擦駆動機構。 - 【請求項4】 レールと構造体とを、両者の摩擦力を利
用して、レールの長手方向へ相対移動させる摩擦駆動機
構において、 前記構造体に、前記レールに接する駆動ローラと、この
駆動ローラに回転を付与するモータと、前記レールを挟
んで前記駆動ローラとは反対側面にそのレールと所定の
軸受隙間を隔てて配置された少なくとも1個以上の空気
軸受とをそれぞれ設け、 前記空気軸受と前記構造体との間に、前記軸受隙間内の
圧力を変化させる圧力調整手段を設けるとともに、 前記モータの電流を検出する電流検出手段を設け、 この電流検出手段より得られた電流信号に応じて前記圧
力調整手段を制御し軸受隙間内の圧力を変化させる制御
手段を設けたことを特徴とする摩擦駆動機構。 - 【請求項5】 請求項4に記載の摩擦駆動機構におい
て、前記圧力調整手段は、前記空気軸受の空気噴出口に
供給される空気圧を絞る絞り隙間を変化させるダイヤフ
ラムと、このダイヤフラムを変位させる駆動素子とを含
み構成されていることを特徴とする摩擦駆動機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18318896A JPH1026203A (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 摩擦駆動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18318896A JPH1026203A (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 摩擦駆動機構 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1026203A true JPH1026203A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=16131318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18318896A Pending JPH1026203A (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 摩擦駆動機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1026203A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006020478A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Neomax Co Ltd | ステージ装置 |
CN103481254A (zh) * | 2013-09-27 | 2014-01-01 | 苏州凯欧机械科技有限公司 | 一种摩擦拉杆驱动的新型工作台 |
WO2016121967A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | 株式会社東京精密 | 三次元座標測定装置 |
JP2019035777A (ja) * | 2015-01-30 | 2019-03-07 | 株式会社東京精密 | 三次元座標測定装置 |
JP2021092590A (ja) * | 2021-03-16 | 2021-06-17 | 株式会社東京精密 | 三次元座標測定装置 |
CN114688183A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-01 | 苏州矽行半导体技术有限公司 | 一种制动机构及采用该制动机构的调角载台 |
-
1996
- 1996-07-12 JP JP18318896A patent/JPH1026203A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006020478A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Neomax Co Ltd | ステージ装置 |
CN103481254A (zh) * | 2013-09-27 | 2014-01-01 | 苏州凯欧机械科技有限公司 | 一种摩擦拉杆驱动的新型工作台 |
WO2016121967A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | 株式会社東京精密 | 三次元座標測定装置 |
JP6099290B2 (ja) * | 2015-01-30 | 2017-03-22 | 株式会社東京精密 | 三次元座標測定装置 |
US9921049B2 (en) | 2015-01-30 | 2018-03-20 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | Three-dimensional coordinate measurement apparatus |
JP2019035777A (ja) * | 2015-01-30 | 2019-03-07 | 株式会社東京精密 | 三次元座標測定装置 |
US10663283B2 (en) | 2015-01-30 | 2020-05-26 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | Three-dimensional coordinate measurement apparatus |
US11067382B2 (en) | 2015-01-30 | 2021-07-20 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | Three-dimensional coordinate measurement apparatus |
JP2021092590A (ja) * | 2021-03-16 | 2021-06-17 | 株式会社東京精密 | 三次元座標測定装置 |
CN114688183A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-01 | 苏州矽行半导体技术有限公司 | 一种制动机构及采用该制动机构的调角载台 |
CN114688183B (zh) * | 2022-03-29 | 2022-11-18 | 苏州矽行半导体技术有限公司 | 一种制动机构及采用该制动机构的调角载台 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030729 |