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精機製品・技術報告:高精度空氣滑軌

空氣滑軌採用靜壓空氣軸承進行直線導引,滑動面的摩擦極小,且不會有沒有沾黏現象。因此運行非常平順,能獲得很高的直線度和定位精度,也很少速度不均的現象。同時,因發塵量很少,適合在無塵室等場合使用。
根據這些優異的特性,各種精密測量設備或者是逐漸高密度化高精度化的半導體及情報設備的製造裝置、檢查裝置等,在既有轉動導引很難達到所需的精度的條件下,使用空氣滑軌的場合很多。 因此NSK針對這種要求,開發並生產出了空氣滑軌。
NSK標準形狀的空氣滑軌,按照導引軌道的支撐方式不同可分為2類(如圖1)。A型為軌道兩端的支撐方式採用最簡單的構造,適合輕負載時使用(如圖2)。 B型為導引軌道採用全面支撐,沒有因負載而導致的軌道彎曲變形,適合重負載時使用(如圖3)。NSK空氣滑軌的特點如下所示。

  • 1) 軸承採用多孔設計,剛性高,空氣流量少。
  • 2) 導引軌道和滑動工作台都使用陶瓷材質,質量輕且軌道彎曲變形少。
  • 3) 附帶驅動馬達的空氣導軌組件也有生產販售。
圖1、圖2、圖3

空氣滑軌的驅動方式可分為,滾珠螺桿和馬達、線性馬達及導線或皮帶。滾珠螺桿驅動是一種簡便的驅動方法且被廣泛使用,但因安裝方法對運行精度有很大的影響,需要在螺帽和滑動工作台的組合上下功夫。圖4是A形空氣滑軌在沒有負載時的直線度,因採用導線驅動,避免了驅動對精度的影響,能獲得很高的精度。
為了發揮空氣滑軌的高精度,驅動機構或控制方式必須採用符合使用條件的方法,作為直線導引裝置也有必要進行設計和製作。

圖4