JPH04145222A - 多孔質静圧気体軸受の流量調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は多孔質静圧気体軸受、特に円筒状のラジアル軸
受の流量調整装置に関するものである。

［従来の技術］ 多孔質気体軸受で所定の回転精度、負荷能力、軸受剛性
等の軸受性能を得るためには、多孔買体に所定の圧力で
気体を供給した時に軸受面における単位面積あたりに噴
出する気体の流量すなわち、気体通過流量が所定の値で
軸受面全体にわたり均一であることが要求される。この
ような流量調整方法として従来は予め所定の流量以下に
なるように軸受面に樹脂を含浸させて多孔質材の孔を塞
いだ後、気体通過流量を測定しながら、溶剤により適宜
樹脂を除去し、流量が均一になるように調整していた。

この方法は溶剤を適量含ませた綿棒などで軸受面を擦り
付けて溶剤を塗布し樹脂を溶かしながら徐々に流量を回
復させながら繰返し調整を行なっていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来は流量調整時の溶剤塗布を手作業に
頼っているため、溶剤の塗布量が経験や勘に依存し調整
作業が試行錯誤する。また溶剤を調整領域に対して均一
に塗布できず、調整領域の境界部分に対する溶剤の塗布
が難しいなどの理由から品質のばらつきが大きかった。

またラジアル軸受面の調整では円筒状の多孔質体の内側
表面に対し、溶剤を塗布しなければならないため、作業
性が悪かった。

本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであっ
て、流量調整時の溶剤の塗布作業を手作業で行なうこと
なく効率よく品質のばらつきも少なくかつ自動化可能な
多孔質静圧気体軸受の溶剤塗布装置の提供を目的とする
。

［課題を解決するための手段および作用コ前記目的を達
成するため、本発明によれば、所定の長さを有する小径
のノズルを具備し、該ノズルの先端にはノズルの長平方
向と直角方向に溶剤吹出口の設けられたスプレーガンと
吹出口と平行に所定の距離を隔てて配置されたマスクに
より、多孔質静圧気体軸受の軸受面に溶剤を均一に塗布
できる。

［実施例コ 第１図は装置の全体平面図、第２図はその側面図であり
、本装置は直交２軸（Ｘ、Ｚ）のＮＣロボット部（Ａ部
）と、流量検出部（Ｂ部）と流量調整部（０部）と、ワ
ーク割出およびパターン割出部、（Ｂ部）で構成される
。７０は操作部である。ＮＣロボット（Ａ部）は、流量
検出部（Ｂ部）と流量調整部（０部）の各々を流量調整
すべき多孔質静圧軸受１のラジアル軸受面１ａに対し予
め設定されたプログラムにより位置決めさせる。

第３図（Ａ）に多孔質静圧気体軸受の外観を示し、第３
図（Ｂ）にその断面を示す。１ａはラジアル軸受面、１
ｂはスラスト軸受面、１ｃは圧縮空気の供給路、１ｄは
給気りであり継手が取付けられている。以上の構成によ
り回転体ＩＥ（−点鎖線）を静圧支持する。

第４図に流量検出部（Ｂ部）の詳細を示゛す。第４図（
Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図である。

１ａはラジアル軸受を示す。２はリング状弾性体であり
シリコン系の０リングなど硬度の柔らかいものが使われ
る。このリング状弾性体２は軸受面１ａに押し付けられ
これを通して気体通過流量を収集する。３は球面軸受で
あり、リング状弾性体２が軸受面１ａに押し付けられた
際に、軸受面に対し弾性体を密着させる。３ａは可動側
軸受、３ｂは固定側軸受である。４は圧縮バネであり、
測定時に、軸受面に対し一定圧力で作用する。５はリン
グ状弾性体２を固定するためのブラケットであり、弾性
体２の取付面はラジアル軸受面１ａの曲率に合せて、Ｒ
加工が施されている。弾性体２はブラケット５に接着剤
により固定される。リング状弾性体２を取付けたブラケ
ット５は、測定を行なうラジアル軸受面の曲率に応じて
複数用意しておき適宜交換してもよい。ビン６が球面軸
受側に固定され、測定時にブラケット５の回転を防止し
かつ球面軸受３を案内する。ブラケット５は中空のボル
ト１０によってピストン７に固定支持される。またピス
トン７は球面軸受の可動部３ａ内に挿入され、軸方向に
自由に摺動可能である。８は継手であり、流量センサ１
０９と配管接続される。９は気体通過流量を収集測定す
るための気体連絡路である。

上記構成において、流量検出部Ｂ部はエアシリンダ２０
（第２図）によってラジアル軸受１の内部に接触するこ
となく下降し、所定の位置に止まる。次にＮＣロボット
６０がＸ軸（＋）方向に移動し、ラジアル軸受面１ａに
対し、リング状弾性体２を当接させ、さらにロボットは
ゆっくりとしたスピードで移動し、軸受面に対し弾性体
２を押圧する。次に押付は力が圧縮バネ４より大きくな
ると、圧縮バネ４が撓みはじめ、ピストン７をガイドに
して球面軸受３が（＋）側に移動し、あらかじめＮＣロ
ボット６０にティーチングされた位装置で止まる。圧縮
バネ４によって弾性体２は軸受面１ａに一定圧力で押し
付けられる。この時ビン６はブラケット５の移動をガイ
ドし、さらに回り止めも行なう。またこの時ピストン７
が球面軸受３に支持されているため、ブラケット５に取
付けたリング状弾性体２が測定部に確実に密着され正確
な流量測定を行なうことができる。

０部は溶剤を霧状にし均一に塗布するためのスプレーガ
ンと流量調整すべき範囲を制限するためのマスクを具備
した溶剤塗布部である。

第５図に０部の詳細を示す。第５図（Ａ）は側面図、（
Ｂ）は正面図、（Ｃ）はＥＥ’矢視図、（Ｄ）はノズル
先端の断面図である。１１は溶剤露状にし均一塗布させ
るためのスプレー本体、１２は溶剤の吹付量を調整する
ための調整つまみ、１３は所定の長さを有する小径のス
プレーノズルであり先端側面にはノズルの長手方向と直
角に溶剤の吹出口１３ａが設けられている。１４はマス
クでありラジアル軸受１ａの曲率に合せて、複数個用意
されている。同様に、１４ｂはマスク取付用ブラケット
でありラジアル軸受の大きさに応じて、ノズルとマスク
の距離が所定の値になるように複数個用意されている。

マスク１４はビス１４ｃによってブラケット１４ｂに固
定される。

ラジアル軸受の種類によって、マスク１４とブラケット
１４ｂは適宜交換される。１５はブラケット固定用のボ
ルト、１６はマスク１４の位置決め用ビンである。１４
ａは窓であり溶剤の塗布領域を制限するために設けられ
、位置決めビン１６により窓１４ａの中央に溶剤吹出口
１３ａが位置する。予めティーチングされた位置にＮＣ
ロボット６０を位置決めした後エアシリンダ２２を駆動
し、溶剤塗布部を下降させラジアル軸受面１ａに接触す
ることなく、ラジアル軸受面内部の所定の位置に位置決
めする。

次に圧縮空気をスプレーガン１１に給送するための電磁
弁２５が予め設定されたタイマにより一定時間動作され
、溶剤吹出口１３ａより溶剤が微細な露状となって噴射
される。噴射された溶剤はマスク１４の窓１４ａを通過
し、ラジアル軸受面１ａに到達する。この時窓１４ａ以
外のマスク面で遮断された溶剤はマスク１４にぶつかっ
た直後揮発する。

割出し部（Ｄ部）は溶剤塗布量をコントロールするため
のパターン割出部とワークを円周方向で分割、位置決め
するためのワーク割出部とにより構成される。第６図に
パターン割出部の詳細を示す。図に示すようにワーク１
とパターン１７は、ラジアル軸受１ａに対してすきまが
１ｍｍ程度になるように、円筒状に製作され、軸受面１
ａに対して同軸に配置される。第７図（Ａ）にパターン
の展開図を示す。パターン１７は円周状に等分に開口部
（１７ｇ〜１７ｋ）が５種類配置されている。各開口部
には′ｓ７図（Ｂ）に示すようにヌキ穴加工１７ａが施
されその径は０．５　ｍｍ程度である。各開口部の開口
率を表１に示す。

表１ パターン１７は減速機付ステッピングモータ１８と連結
され、流量に応じて必要開口率の割出しが行なわれる。

さらにパターン割出部はエアシリンダ２１と連結され、
流量検出時には下方に逃がされる。

７−７割出部は小歯車３ｏおよび大歯車４ｏで構成され
、小歯車３ｏは減速機３１の軸と嵌合される。また減速
機３１はカップリング３２を介してＤＣサーボモータ３
３と連結されている。３４はモータ固定用ブラケットで
ある。また大歯車４０はクロスローラベアリング４１で
支持されている。４２はワーク１を支持するための治具
である。

本発明の実施例について第８図を参照してざらに説明す
る。

第８図は装置の構成を示すブロック図である。

図において６０は直交二軸ＮＣロボットであり、検出パ
ット２とマスク１４およびスプレガン１３をラジアル軸
受面１ａの調整ポイントに対して位置決めする。１０４
はＮＣロボット６０のモータドライバ、１０２はＮＣコ
ントローラでありＣＰＵ１１４と接続されている。メモ
リ１１５がＣＰＵ１１４に接続されている。メモリ１１
５には流量調整制御用プログラムが記憶され、ＣＰＵ１
１４はこのプログラムに基づいて後述する流量調整動作
を制御する。２２はマスクおよびスプレを上下移動させ
るためのエアシリンダ、２３はエアシリンダ２２の上昇
下降を切換えるための電磁弁、２４は電磁弁２３のドラ
イバでありＣＰＵ１１４に接続されている。２５はスプ
レガン１３に圧縮エアを間欠的に給送するための電磁弁
、２６はそのドライバでありＣＰＵ１１４に接続されて
いる。１０９は検出される流量を電気信号に変換する流
量センサ、１１０はアナログ信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器であり、ＣＰＵ１１４に接続されてい
る。２７はエアシリンダ２０の切換えを行なう電磁弁、
２８は電磁弁２７のドライバでありＣＰＵ１１４に接続
されている。２９はサーボモータ３３を動作させるモー
タドライバでありＣＰＵ１１４に接続されている。

４３は多孔質静圧軸受１に供給する圧縮エアのＯＮ、Ｏ
ＦＦを切換えるための電磁弁、４４は電磁弁４３のドラ
イバでありＣＰＵ１１４に接続されている。４５はパタ
ーン１７を駆動させるモータ１８のドライバでありＣＰ
Ｕ１１４に接続されている。２１はパターン割出部を上
昇、下降させるためのエアシリンダ、４６はシリンダの
上昇下降の切換えを行なう電磁弁、４７は電磁弁４６の
ドライバでありＣＰＵ１１４に接続されている。

１０１は圧縮空気源コンプレッサであり、上記各電磁弁
と接続されている。

次に上記構成装置の動作について説明する。

ワーク（軸受）１を治具を使用して大歯車４０にセット
する。電磁弁４３をオンにし、ワーク１に圧縮エアを供
給する。次に流量検出部（検出パット２）をＣＰＵ１１
４からの命令によりあらかじめティーチングされた開始
ポイント（軸受１内に挿入可能な位置）に移動する。こ
の位置で電磁弁２７を切換え、シリンダ２０を動作させ
流量検出部をラジアル軸受１の内部まで下降させる。さ
らにＣＰＵ１１４からの命令によりＮＣロボット６０が
Ｘ軸方向に移動し、パッド２がラジアル軸受面１ａに押
付けられ流量が検出される。この時パターン１７は下降
しラジアル軸受面から図中下方に離れ退避した状態にな
っている。検出された流量は流量センサ１０９によって
電気信号に変換され、さらにＡ／Ｄ変換器１１０によっ
てデジタル信号にされＣＰＵ１１４に送られる。次に電
磁弁２７が切換えられシリンダ２０が動作し、検出部は
上昇する。

ＣＰＵ１１４では取り込まれた流量データに基づき予め
プログラムされた演算方法により適切なパターン１７（
第７図）が選択される。次にＣＰＵ１１４よりトライバ
４５に命令が出されモータ１８が動作し選択されたパタ
ーン１７の割出しが行なわれる。さらに、電磁弁４６が
切換えられシリンダ２１が動作し、パターン１７は上昇
しラジアル軸受１内に挿入される。次にＮＣロボット６
０に命令が出され、予めティーチングされた位置にマス
ク１４と流量検出部２の位置が切換えられる。さらに、
ＣＰＵ１１４より命令が出され電磁弁２３が切換えられ
、シリンダ２２が動作しマスク１４、スプレ１３が下降
する。さらに電磁弁２５が間欠操作され、スプレガン本
体１１に圧縮エアが供給され、ノズル１３先端より溶剤
が霧状になって、マスク１４とパターン１７を介してラ
ジアル軸受面１ａに吹付けられる。この溶剤の吹付は状
態を第９図に示す。スプレノズル１３およびマスク１４
はパターン１７の内部側に挿入されている。

次に電磁弁２３と４６が同時に切換えられシリンダ２２
．２１が動作しマスク１４、スプレ１３は上昇し、パタ
ーン割出部は下降する。さらにロボットに命令が出され
検出部とマスク、スプレ部の位置を切換え、スプレ後の
流量を検出する。

以上の動作を繰返しあらかじめ設定された流量範囲の流
量検出を終了する。次に検出パッド２を逃げ位置に移動
し、ＮＣロボット６０を下方に動かして検出部を下方に
スライドし、軸受１の上下方向に沿った次ポイント（次
の測定範囲）に位置決めする。ここで上記と同様の調整
が実施され、上下方向の分割ポイントの調整が全て終了
すると検出部は上方に逃がされ、ＣＰＵ１１４から２１
のモータドライバに命令が出され、サーボモータ３３が
動作され、ラジアル軸受面１ａの円周方向の次ポイント
の割出しが行なわれる。以上の動作を順次繰返し、分割
された全てのポイントで流量調整が終了すると初期状態
に復帰し、全ての動作を完了する。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によりラジアル多孔質軸受
面に対して溶剤塗布が均一にしかも自動で行なうことが
でき、流量調整作業工数の他派によるコストの低下が図
られ、また均一な品質が得られる。また作業性の改善が
図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成を示す平面図、第２図は
第１図の実施例の構成を示す側面図、第３図（Ａ）（Ｂ
）は各々多孔質静圧気体軸受の外観図と断面図、 第４図（Ａ）（Ｂ）は各々流量検出部の平面図と縦断面
図、 第５図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は各々スプレおよびマ
スクの側面図と正面図と横断面図とスプレ先端詳細図、 第６図はパターンと多孔質静圧軸受の外観図、第７図（
Ａ）（Ｂ）は各々パターンの展開図と小孔の詳細図、 第８図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、 第９図は本発明の実施例の溶剤塗布時の外観図である。 １：多孔質静圧気体軸受、 ２：リング状弾性体、 １１ニスプレガン本体、 １３ニスブレノズル、 １４：マスク、 １７：パターン、 ６０：直交Ｚ軸（Ｘ、Ｚ）ＮＣＯボット、１０１：コン
プレッサ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒状の多孔質静圧気体軸受の軸方向に長手方向
   を有し、該軸方向に沿って該気体軸受内を移動可能な先
   端部にノズルを有するスプレーガンと、該スプレーガン
   のノズル部に対応して開口部を有するマスクとからなる
   溶剤塗布手段を具備したことを特徴とする多孔質静圧気
   体軸受の流量調整装置。
2. （２）前記ノズルは、噴射方向を前記長手方向と直角に
   して前記スプレーガンの先端側面に設けられたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の多孔質静圧気体軸
   受の流量調整装置。
3. （３）前記マスクは、前記ノズルから所定の距離を隔て
   て前記スプレーガンに対し固定されたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の多孔質静圧気体軸受の流量
   調整装置。（４）前記マスクは交換可能でかつマスクと
   ノズル間の距離は調整可能であることを特徴とする特許
   請求の範囲第３項記載の多孔質静圧気体軸受の流量調整
   装置。