旋转工作台装置转让专利
申请号 : CN200580002992.0
文献号 : CN1910702B
文献日 : 2010-05-05
发明人 : 石川裕一 , 松富俊治 , 长谷川勉 , 难波光辉
申请人 : THK株式会社 , 大东制机株式会社
摘要 :
本发明提供一种旋转工作台装置。该旋转工作台装置能够充分地满足轴向及径向振动精度、高分辨、薄型、中大型化的所有要求。具备导引装置和搭载在该导引装置上的旋转工作台，导引装置是具备在行进方向上无不连续部的环状的一体型轨道(11)、和相对于该轨道(11)由对置面组装上的多个导引块(12)的结构；将上述轨道(11)的上述对置面的相反侧面与上述旋转工作台(14)下表面相接合。轨道(11)的横截面是具有垂直部和在该垂直部上端向上述旋转工作台的半径方向延伸的水平部的大致L字形。作为检测机构(16)的被检测部(16a)的带式刻度尺被设置在上述轨道(11)的外周面上。
权利要求 :
1.一种旋转工作台装置，具备导引装置和搭载在该导引装置上的旋转工作台，其特征在于，上述导引装置是具备在行进方向上无不连续部的环状的一体型轨道、和由对置面组装到该轨道上的多个导引块的结构；
将上述轨道的上述对置面的相反侧面与上述旋转工作台下表面相接合。
2.如权利要求1所述的旋转工作台装置，其特征在于，上述轨道的横截面是具有垂直部和在该垂直部上端向上述旋转工作台的半径方向延伸的水平部的大致L字形。
3.如权利要求1或2所述的旋转工作台装置，其特征在于，具备检测上述旋转工作台的旋转量的检测机构，作为该检测机构的被检测部的带式刻度尺被设置在上述轨道的外周面上。
4.如权利要求1至3中任一项所述的旋转工作台装置，其特征在于，具备：设有固定上述导引块的固定面的安装固定部，该安装固定部均等地设置在基座部上的同一圆周上，该基座部与上述轨道及上述导引块分开设置。
5.如权利要求1至4中任一项所述的旋转工作台装置，其特征在于，在上述轨道的上述垂直部与上述导引块耦合的开口部中，沿着该轨道行进方向形成有多个滚动体滚动面；
上述导引块是具备如下部分的结构：导引块主体，形成有与上述滚动体滚动面一起形成负荷滚动体滚动路径的负荷滚动体滚动面、与该负荷滚动体滚动面对应的滚动体放出孔；侧盖，被安装在该导引块主体的上述轨道行进方向两端上，并形成有与上述负荷滚动体滚动路径及滚动体放出孔一起形成滚动体循环路径的滚动体转换路径。
说明书 :
技术领域
本发明涉及适于搭载X射线检查装置等进行高精度的检查的检查装置等的高精度的旋转工作台装置。
背景技术
作为以往的这种旋转工作台装置的例子，有在专利文献1、2中公开的旋转工作台装置。在专利文献1中公开的旋转工作台装置构成为，具备基台、设置在基台上的以预定的转动中心为中心转动的转动工作台、设置在基台与转动工作台之间的转动导引部以及具有通过转动导引部使转动工作台转动的转动驱动源。并且，转动导引部是具备由多根轨道部件构成的环状的无端轨道和在该轨道上滑动的多个导引装置的结构，在该多个导引装置上搭载有旋转工作台。
此外，在专利文献2中公开的旋转工作台装置是如下的结构：具备曲线导引装置，该曲线导引装置具有经由多个滚动体移动自如地组装在环状的一体型的无端轨道上、在该无端轨道上滑动的多个滑动台，将工作台固定在该曲线导引装置的多个滑动台上，经由该曲线导引装置将工作台旋转自如地支撑在固定底座上。
专利文献1：日本专利特开平9-125736号公报
专利文献2：日本专利特开平8-21440号公报
在上述专利文献1中记载的旋转工作台装置是搭载有旋转工作台的多个导引块(滑动台)在环状(圆环状)的无端轨道上滑动的结构，但由于无端轨道由多个轨道部件构成，所以存在轨道部件与轨道部件的连接部，难以避免会产生微小的阶差，此外，由于无端轨道由多个轨道部件构成，所以不能得到无端轨道的高精度的同轴度。因此，有轴向及径向振动较大、不能得到高精度的旋转工作台装置的问题。
此外，专利文献2中记载的旋转工作台装置在使用一体型的无端轨道这一点上与专利文献1相比，在轴向及径向振动精度的方面较好，但为了能够在无端轨道上组装导引块，所以无端轨道及导引块的滚动体滚动槽在其截面上没有设置在左右对称位置上等、由于在无端轨道及导引块中采用了特殊的构造，所以难以得到高精度。此外，由于无端轨道的横截面是大致矩形状，所以在将该无端轨道安装在固定底座(基座)上时，需要对无端轨道的表面实施用来安装螺杆孔等的加工，有在导引块通过该加工部时、因安装在其两端上的密封部件等与加工部滑动接触而产生的微小的转矩的变动产生影响而不能得到高精度的旋转工作台装置的问题。
此外，作为这种旋转工作台装置，除了上述专利文献1及2中记载的装置以外，还有例如交叉滚子导引型、角接触支持型(ァギャラ型)、圆锥滚子型等旋转工作台装置，但都不能充分地满足轴向及径向振动精度、高分辨、薄型、中大型化的所有要求。本发明的目的是提供一种能够充分地满足轴向及径向振动精度、高分辨、薄型、中大型化的所有要求的旋转工作台装置。
此外，在专利文献2中公开的旋转工作台装置是如下的结构：具备曲线导引装置，该曲线导引装置具有经由多个滚动体移动自如地组装在环状的一体型的无端轨道上、在该无端轨道上滑动的多个滑动台，将工作台固定在该曲线导引装置的多个滑动台上，经由该曲线导引装置将工作台旋转自如地支撑在固定底座上。
专利文献1：日本专利特开平9-125736号公报
专利文献2：日本专利特开平8-21440号公报
在上述专利文献1中记载的旋转工作台装置是搭载有旋转工作台的多个导引块(滑动台)在环状(圆环状)的无端轨道上滑动的结构，但由于无端轨道由多个轨道部件构成，所以存在轨道部件与轨道部件的连接部，难以避免会产生微小的阶差，此外，由于无端轨道由多个轨道部件构成，所以不能得到无端轨道的高精度的同轴度。因此，有轴向及径向振动较大、不能得到高精度的旋转工作台装置的问题。
此外，专利文献2中记载的旋转工作台装置在使用一体型的无端轨道这一点上与专利文献1相比，在轴向及径向振动精度的方面较好，但为了能够在无端轨道上组装导引块，所以无端轨道及导引块的滚动体滚动槽在其截面上没有设置在左右对称位置上等、由于在无端轨道及导引块中采用了特殊的构造，所以难以得到高精度。此外，由于无端轨道的横截面是大致矩形状，所以在将该无端轨道安装在固定底座(基座)上时，需要对无端轨道的表面实施用来安装螺杆孔等的加工，有在导引块通过该加工部时、因安装在其两端上的密封部件等与加工部滑动接触而产生的微小的转矩的变动产生影响而不能得到高精度的旋转工作台装置的问题。
此外，作为这种旋转工作台装置，除了上述专利文献1及2中记载的装置以外，还有例如交叉滚子导引型、角接触支持型(ァギャラ型)、圆锥滚子型等旋转工作台装置，但都不能充分地满足轴向及径向振动精度、高分辨、薄型、中大型化的所有要求。本发明的目的是提供一种能够充分地满足轴向及径向振动精度、高分辨、薄型、中大型化的所有要求的旋转工作台装置。
发明内容
为了解决上述课题，本发明提供一种旋转工作台装置，具备导引装置和搭载在该导引装置上的旋转工作台，其特征在于，导引装置是具备在行进方向上无不连续部的环状的一体型轨道、和由对置面组装到该轨道上的多个导引块的结构；将轨道的上述对置面的相反侧面与旋转工作台下表面相接合。
此外，在上述旋转工作台装置中，其特征在于，轨道的横截面是具有垂直部和在该垂直部上端向旋转工作台的半径方向延伸的水平部的大致L字形。
此外，在上述旋转工作台装置中，其特征在于，具备检测旋转工作台的旋转量的检测机构，作为该检测机构的被检测部的带式刻度尺被设置在轨道的外周面上。
此外，在上述旋转工作台装置中，其特征在于，具备：设有固定导引块的固定面的安装固定部，该安装固定部均等地设置在基座部上的同一圆周上，该基座部与轨道及导引块分开设置。
此外，在上述旋转工作台装置中，其特征在于，在轨道的上述垂直部与上述导引块耦合的开口部中，沿着该轨道行进方向形成有多个滚动体滚动面；导引块是具备如下部分的结构：导引块主体，形成有与滚动体滚动面一起形成负荷滚动体滚动路径的负荷滚动体滚动面、与该负荷滚动体滚动面对应的滚动体放出孔；侧盖，被安装在该导引块主体的轨道行进方向两端上，并形成有与负荷滚动体滚动路径及滚动体放出孔一起形成滚动体循环路径的滚动体转换路径。
此外，在上述旋转工作台装置中，其特征在于，轨道的横截面是具有垂直部和在该垂直部上端向旋转工作台的半径方向延伸的水平部的大致L字形。
此外，在上述旋转工作台装置中，其特征在于，具备检测旋转工作台的旋转量的检测机构，作为该检测机构的被检测部的带式刻度尺被设置在轨道的外周面上。
此外，在上述旋转工作台装置中，其特征在于，具备：设有固定导引块的固定面的安装固定部，该安装固定部均等地设置在基座部上的同一圆周上，该基座部与轨道及导引块分开设置。
此外，在上述旋转工作台装置中，其特征在于，在轨道的上述垂直部与上述导引块耦合的开口部中，沿着该轨道行进方向形成有多个滚动体滚动面；导引块是具备如下部分的结构：导引块主体，形成有与滚动体滚动面一起形成负荷滚动体滚动路径的负荷滚动体滚动面、与该负荷滚动体滚动面对应的滚动体放出孔；侧盖，被安装在该导引块主体的轨道行进方向两端上，并形成有与负荷滚动体滚动路径及滚动体放出孔一起形成滚动体循环路径的滚动体转换路径。
附图说明
图1是表示有关本发明的旋转工作台装置的结构的俯视图。
图2是有关本发明的旋转工作台装置的除去了顶工作台的俯视图。
图3是有关本发明的旋转工作台装置的剖视图(图2的X-O-X’剖面向视图)。
图4是有关本发明的旋转工作台装置的半侧视图。
图5是表示将导引块组装到有关本发明的旋转工作台装置的轨道上的状态的剖视图。
图6是从下方观察导引块的图。
图7是表示导引块的侧盖的结构例的图。
标号说明
10旋转工作台
11轨道
12导引块
13基座
14顶工作台
15DD马达
16检测机构
17安装固定部
18马达线缆
19磁传感器线缆
20带式刻度尺
21突条
21-1滚动体滚动面
21-2滚动体滚动面
22突条
22-1滚动体滚动面
22-2滚动体滚动面
23螺钉
31块主体
32裙部
32-1负荷滚动体滚动面
32-2负荷滚动体滚动面
33裙部
33-1负荷滚动体滚动面
33-2负荷滚动体滚动面
34侧盖
34-1分割体
34-2分割体
35侧盖
36定位用销
37定位用孔
38-1固定用小螺钉(ビス)
38-2固定用小螺钉
39油孔
图2是有关本发明的旋转工作台装置的除去了顶工作台的俯视图。
图3是有关本发明的旋转工作台装置的剖视图(图2的X-O-X’剖面向视图)。
图4是有关本发明的旋转工作台装置的半侧视图。
图5是表示将导引块组装到有关本发明的旋转工作台装置的轨道上的状态的剖视图。
图6是从下方观察导引块的图。
图7是表示导引块的侧盖的结构例的图。
标号说明
10旋转工作台
11轨道
12导引块
13基座
14顶工作台
15DD马达
16检测机构
17安装固定部
18马达线缆
19磁传感器线缆
20带式刻度尺
21突条
21-1滚动体滚动面
21-2滚动体滚动面
22突条
22-1滚动体滚动面
22-2滚动体滚动面
23螺钉
31块主体
32裙部
32-1负荷滚动体滚动面
32-2负荷滚动体滚动面
33裙部
33-1负荷滚动体滚动面
33-2负荷滚动体滚动面
34侧盖
34-1分割体
34-2分割体
35侧盖
36定位用销
37定位用孔
38-1固定用小螺钉(ビス)
38-2固定用小螺钉
39油孔
具体实施方式
下面根据附图说明本发明的实施方式例。图1至图4是表示有关本发明的旋转工作台装置的图，图1是旋转工作台装置的俯视图，图2是除去了旋转工作台装置的顶工作台后的俯视图，图3(a)是旋转工作台装置的剖视图(图2的X-O-X’)剖面向视图，图3(b)是A部分的放大图，图4是旋转工作台装置的半侧视图。
本旋转工作台10具备在行进方向上没有不连续的截面大致L字型的环状(圆环状)的一体型轨道11、和组装在该一体型轨道11上的导引块12，该导引块12安装在多个(在图中为6个)等配置于基座13上表面的同一圆周上的安装固定部17的固定面上。导引块12如后面详细叙述那样从与轨道11对置的水平部对置面组装。将顶工作台(旋转工作台)14的下表面安装在轨道11的与导引块12对置的相反侧面(上表面)上。15是赋予顶工作台14旋转力的DD马达(直接传动马达)，配置在顶工作台14下表面与基座13上表面之间。DD马达15是具备设有定子芯15-1a的定子15-1、和外周配设有磁铁15-2a的转子15-2的结构，通过将驱动电力供给到定子芯15-1a中，使转子15-2旋转，使与该转子15-2接合的顶工作台14旋转。
16是检测机构，该检测机构16安装在基座13的预定位置上，使其检测部(线性编码器)16a与轨道11的外周面对置。此外，作为线性马达的被检测部的带式刻度尺20安装在轨道11的外周面上(参照图5)。另外，18是将驱动电力供给到DD马达15中的马达线缆，19是磁极传感器线缆。该马达线缆18与磁极传感器线缆19由于通过基座13上面的导引块12与导引块12之间的间隙而配设，所以不会给顶工作台14的旋转运动及轨道11的移动带来障碍。与此相对，在例如专利文献2所示的旋转工作台装置中，由于是导引块在无端的轨道上移动的结构，所以在配设马达线缆等时需要对基座实施加工使马达线缆等在导引块的移动中不会成为障碍。
图5是表示将导引块12组装到旋转工作台的轨道11上的部分的结构的图。图6是从下方观察导引块12的图。如图所示，轨道11的半径方向截面为L字状。即是由前端部插入到导引块12的开口部中的垂直部11a、和在该垂直部11的上端向顶工作台14的半径方向延伸的水平部11b构成的L字状。此外，在轨道11的水平部11b的外周面上，安装有作为上述线性编码器的被检测部的带式刻度尺20。
在轨道11的垂直部11a的插入到导引块12的开口部中的部分的左右，左右对称地形成有突条21、22。在突条21的上下角部形成有滚动体滚动面(这里是滚动体滚动槽)21-1、21-2，在突条22的上下角部形成有滚动体滚动面(这里是滚动体滚动槽)22-1、22-2。这里，滚动体滚动面21-1、21-2和滚动体滚动面22-1、22-2在轨道11的横截面上为设在左右对称位置上的多个滚动体滚动面。
作为导引块12的主体的块主体31为截面コ字状，是夹着其开口部在左右两侧形成裙部32、33的形状。开口部的宽度尺寸(裙部32的内侧面与裙部33的内侧面的间隔)L1比轨道11的两突条21、22的前端间的宽度尺寸L2大(L1＞L2)。即，轨道11的垂直部11a的前端部能够从开口部(相对于轨道11的对置面)上方组装到导引块12的块主体31上。
此外，在导引块12的裙部32的内侧面上，对应于轨道11的滚动体滚动面21-1、21-2、在轨道11的行进方向上设有负荷滚动体滚动面(这里是滚动槽)32-1、32-2，在裙部33的内侧面上，对应于轨道11的滚动体滚动面22-1、22-2、在轨道11的行进方向上设有负荷滚动体滚动面(这里是滚动槽)33-1、33-2。这里，负荷滚动体滚动面32-1、32-2与负荷滚动体滚动面33-1、33-2在导引块12的与轨道行进方向正交的截面上成为设置在左右对称位置上的多个负荷滚动体滚动面。此外，在裙部32上，与负荷滚动体滚动面32-1、32-2对应而设有滚动体放出孔32-3、32-4，在裙部33上，与负荷滚动体滚动面33-1、33-2对应而设有滚动体放出孔33-3、33-4。
由轨道11的滚动体滚动面21-1、21-2与导引块主体31的负荷滚动体滚动面32-1、32-2分别形成负荷滚动体滚动路径R1、R2，由轨道11的滚动体滚动面22-1、22-2与导引块主体31的负荷滚动体滚动面33-1、33-2分别形成负荷滚动体滚动路径R3、R4。在导引块主体31的轨道11移动方向(轴向)两端上设有侧盖34、35，在该侧盖34、35上，分别设有用来使负荷滚动体滚动路径R1、R2的滚动体(球B)向滚动体放出孔33-3、33-4或其相反方向移动的方向转换路径R5、R6，和用来使负荷滚动体滚动路径R3、R4的滚动体(球B)向滚动体放出孔32-3、32-4或其相反方向移动的方向转换路径R7、R8。
即，随着轨道11的移动，多个滚动体(球B)在由负荷滚动体滚动路径R1、R2、R3、R4、滚动体放出孔32-3、32-4、33-3、33-4及方向转换路径R5、R6、R7、R8构成的滚动体循环路径(在图中构成了4条滚动体循环路径)中滚动循环.另外，这里，作为滚动体在上述例子中表示了使用球B的例子，但作为滚动体也有使用辊的情况.
如上所述，导引块主体31由于开口部尺寸L1比轨道11的两突条21、22的前端间的宽度尺寸L2大(L1＞L2)，所以能够将无端的一体的环状轨道11从导引块主体31的开口部的上方组装。并且，侧盖34、35能够分别2分割而从轨道11的侧面组装。
图7是表示侧盖34的结构例的图，图7(a)是分解俯视图，图7(b)是分辨主视图，图7(c)是侧视图。如图所示，侧盖34的正面形状是大致コ字状，在其开口部为沿宽度方向左右分割的分割体34-1、34-2。在侧盖34的一个分割体34-1的分割面a上设有突出的定位用销36，并且在另一个分割体34-2的分割面b上设有嵌入该定位用销36的定位用孔37，并且在各个分割体34-1、34-2上设有固定用小螺钉孔38-1、38-2。将2个分割体34-1、34-2从轨道11的两侧使其分割面a、b相互接近，将定位用销36嵌入到定位用孔37中并使分割面a与分割面b一致而做成侧盖组装体。接着，将固定用小螺钉穿过各分割体34-1、34-2的固定用小螺钉孔38-1、38-2，将该侧盖组装体安装固定到移动块主体31的端部上。另外，39是油孔。
如上所述，使构成侧盖34的分割体34-1、34-2从轨道11的两侧相互接近，将定位用销36嵌入到定位用孔37中并使分割面a与分割面b一致而做成侧盖组装体，所以，分割体34-1与分割体34-2以高精度相互定位，进而，将固定用小螺钉穿到固定用小螺钉孔38-1、38-2中、来将该侧盖组装体安装固定到导引块主体31的端部，由于是由分割体34-1、34-2构成的，所以能够高精度地定位固定，并且在使用中也不会发生位置偏移。此外，通过将侧盖35也与侧盖34同样地构成，能够从轨道11的两侧相互接近而安装到移动块主体31的端部。此外，侧盖34、35的结构并不限于上述结构，有能够使分割体从轨道11的两侧接近而组装的结构、由具有弹性的材料构成侧盖、能够利用该弹性扩大开口部的宽度而从轨道11的下表面下方组装的结构等。
在上述结构的旋转工作台中，如果通过DD马达15使旋转工作台14旋转，则轨道11与该顶工作台14联动而被多个(在本实施例中为6个)导引块12导引，轨道11移动。该轨道11的移动被检测机构16的检测部16a检测到。此时，如上所述，通过将带式刻度尺20安装在作为L字型的轨道11的最大外径部的水平部11b的外周面上、采用由作为检测部16a的线性编码器检测的结构，与例如图3(c)的由磁传感器检测DD马达15的转子15-2的旋转位置的方法相比较，能够高分辨率地检测顶工作台14的旋转量。因而，能够进行顶工作台14的微动旋转控制。
此外，在将导引块12固定在基座13的安装固定部17的固定面(上表面)上的情况下，如图3所示，在导引块12的两侧设有螺钉23贯通凸缘12a的孔，将螺钉13穿过该孔而安装在固定面上。由此，将导引块12固定在高精度加工的安装固定部17的固定面上，所以能够实现高精度的旋转工作台装置。此外，由于是通过上述结构的多个导引块12导引轨道11的结构，所以即使为了防止振颤而对处于轨道11的滚动体滚动面和导引块主体31的滚动体滚动面之间的滚动体施加了预压力，与例如将多个滚动体配置在轨道11的整周上、对该多个滚动体施加预压力的情况相比较，也能够实现能够以低转矩使顶工作台14旋转的旋转工作台装置。
此外，形成在轨道11上的滚动体滚动面21-1、21-2与滚动体滚动面22-1、22-2在轨道11的横截面上是分别设在左右对称位置上的多个滚动体滚动面，形成在导引块12上的负荷滚动体滚动面32-1、32-2和负荷滚动体滚动面33-1、33-2在与轨道行进方向正交的截面上是分别设在左右对称位置上的多个负荷滚动体滚动面，所以与例如专利文献2中记载的旋转工作台装置那样在轨道及导引块上左右非对称地设置滚动体滚动面、负荷滚动体滚动面的情况相比，能够平衡好地支撑轨道的左右(内周侧外周侧)，能够减小顶工作台14的轴向及径向的振动。
由于一体型的轨道11如上述那样是具备垂直部11a与水平部11b的截面大致L字状，所以设置在将顶工作台14的下表面与轨道11的上表面接合时从水平部11b的下表面达到顶工作台14的螺孔，能够通过将螺钉25螺入到该螺孔中来接合。因此，不用对导引块12滑动的轨道11的垂直部11a实施用来安装顶工作台14的加工，而轨道11的导引块的滑动面成为维持着轨道加工结束时的高精度的状态的平滑面，所以，设在导引块12的两端上的密封部件总是以一定的摩擦力与轨道11的表面接触，不会发生转矩变动等，而能够实现高精度的旋转工作台装置。此外，由于通过将轨道11做成截面大致L字状来增大截面2维力矩，所以，以高精度研削加工轨道11，即使进行其后的淬火处理等处理也能够维持该高精度，轨道11的同轴度变化、还有随时间变化而发生的应变等很小，从这一点出发，也能够实现轴向及径向振动较小的高精度的旋转工作台装置。
此外，通过做成由一体型的轨道11的水平部11b支撑顶工作台14的整周、由均等地配设在基座13上表面的圆周上的多个导引块12导引该轨道11的移动的结构，与由多个分割的部件形成环状的轨道的情况不同，没有接头而不会产生该接头带来的振颤，所以，通过这一点也能够减小轴向及径向方向的振动而大幅提高精度。另外，在上述例子中，将轨道11做成其截面由垂直部和水平部构成的截面大致L字型的结构，但轨道并不限于此，也可以是截面大致矩形状。在此情况下，由于对轨道11的导引块滑动面实施了用来安装顶工作台的加工，所以精度降低设在导引块12的两端上的密封等通过时的转矩变动部分。
通过将旋转工作台装置做成上述的结构，在轴向及径向振动精度、高分辨率、薄型化、大型化的所有方面，比例如交叉滚子导引型、角接触支持型、圆锥滚子型等以往的旋转工作台都好。
如上述那样构成旋转工作台装置，在上述检测机构16的检测部16a中使用线性编码器、在被检测部中将带式刻度尺安装在轨道11的外周面上而使用的情况下，例如能够实现以下这样的高精度的旋转工作台装置。
·顶工作台14的尺寸 650φ
·极限行程 300°
·绝对定位精度 ±10秒(期望值±5～2秒)
·反复定位精度 ±1秒(期望值1秒以下)
·轴向振动(不包含平面度)5μm(期望值3μm以下)
·额定转矩(马达单体) 67Nm
·最大转矩(马达单体) 134Nm
·额定转速 15rpm
·额定输出 800W
·额定电流 6.3A
·检测分辨率 0.5秒
·使用电源 3相200V
作为转矩目标，能够使φ650×38的铁柱(100kg)以下述的模式动作。
·移动距离＝180°
·周期时间＝6秒
·加减速时间＝1秒
·移动时间＝3秒
以上说明了本发明的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，能够在权利要求书的范围、以及说明书和附图中记载的技术思想范围内做各种变形。
工业实用性
如以上说明，根据本发明，将导引装置做成具备在行进方向上没有不连续部的环状的一体型轨道、和相对于该轨道从对置面组装的多个导引块的结构，将该轨道的上述对置面的相反侧面与旋转工作台下表面接合，做成使轨道与旋转工作台一起旋转的结构，由此，例如与分割型的轨道相比，没有接头，并且具有高精度的同轴度，所以在轴向及径向振动精度方面优良。此外，由于做成了将轨道接合在旋转工作台上的结构，所以与专利文献2所示那样的将旋转工作台支撑在多个导引块上的结构不同，旋转工作台的整周由截面大致L字状的轨道支撑，旋转工作台的刚性增大，通过这一点也提高了精度。
此外，在轨道中利用其截面具有垂直部和在该垂直部上端向旋转工作台的半径方向延伸的水平部的大致截面L字状的轨道，在将轨道与旋转工作台接合中，能够将轨道的水平部与旋转工作台接合，不需要对导引块滑动的垂直部面实施安装螺栓等安装用孔等的加工，能够将导引块滑动的轨道面维持为平滑的状态(以高精度制作成无端轨道时的状态)。由此，没有在设于导引块的两端上的密封部件等通过轨道的安装加工部时发生的转矩变动，能够实现高精度的旋转工作台装置。此外，通过将轨道做成大致截面L字状，截面2维力矩及截面积变大，所以能够高精度地研削加工轨道，即使进行其后的淬火处理等处理也能够维持其高精度，并且随时间变化的应变也较小。由此，能够实现轴向及径向振动较小的高精度的旋转工作台装置。
此外，由于作为检测机构的被检测部的带式刻度尺设在轨道的外周面上，所以能够以高分辨率检测旋转工作台的旋转(旋转位置)，能够实现可进行微动旋转控制的旋转工作台装置。
此外，由于安装固定部均等地设置在与轨道及导引块分体的基座部上的同一圆周上，所以通过均等化效应而提高了精度，并且能够实现很薄型的旋转工作台。
此外，导引块由于做成了具备如下部分的结构：导引块主体，形成有与上述滚动体滚动面一起形成负荷滚动体滚动路径的负荷滚动体滚动面、与该负荷滚动体滚动面对应的滚动体放出孔；侧盖，被安装在该导引块主体的上述轨道行进方向两端上，并形成有与上述负荷滚动体滚动路径及滚动体放出孔一起形成滚动体循环路径的滚动体转换路径。所以能够发挥该导引块的特性，做成轴向及径向的振动较小、能够以很低的转矩旋转的旋转工作台装置。
本旋转工作台10具备在行进方向上没有不连续的截面大致L字型的环状(圆环状)的一体型轨道11、和组装在该一体型轨道11上的导引块12，该导引块12安装在多个(在图中为6个)等配置于基座13上表面的同一圆周上的安装固定部17的固定面上。导引块12如后面详细叙述那样从与轨道11对置的水平部对置面组装。将顶工作台(旋转工作台)14的下表面安装在轨道11的与导引块12对置的相反侧面(上表面)上。15是赋予顶工作台14旋转力的DD马达(直接传动马达)，配置在顶工作台14下表面与基座13上表面之间。DD马达15是具备设有定子芯15-1a的定子15-1、和外周配设有磁铁15-2a的转子15-2的结构，通过将驱动电力供给到定子芯15-1a中，使转子15-2旋转，使与该转子15-2接合的顶工作台14旋转。
16是检测机构，该检测机构16安装在基座13的预定位置上，使其检测部(线性编码器)16a与轨道11的外周面对置。此外，作为线性马达的被检测部的带式刻度尺20安装在轨道11的外周面上(参照图5)。另外，18是将驱动电力供给到DD马达15中的马达线缆，19是磁极传感器线缆。该马达线缆18与磁极传感器线缆19由于通过基座13上面的导引块12与导引块12之间的间隙而配设，所以不会给顶工作台14的旋转运动及轨道11的移动带来障碍。与此相对，在例如专利文献2所示的旋转工作台装置中，由于是导引块在无端的轨道上移动的结构，所以在配设马达线缆等时需要对基座实施加工使马达线缆等在导引块的移动中不会成为障碍。
图5是表示将导引块12组装到旋转工作台的轨道11上的部分的结构的图。图6是从下方观察导引块12的图。如图所示，轨道11的半径方向截面为L字状。即是由前端部插入到导引块12的开口部中的垂直部11a、和在该垂直部11的上端向顶工作台14的半径方向延伸的水平部11b构成的L字状。此外，在轨道11的水平部11b的外周面上，安装有作为上述线性编码器的被检测部的带式刻度尺20。
在轨道11的垂直部11a的插入到导引块12的开口部中的部分的左右，左右对称地形成有突条21、22。在突条21的上下角部形成有滚动体滚动面(这里是滚动体滚动槽)21-1、21-2，在突条22的上下角部形成有滚动体滚动面(这里是滚动体滚动槽)22-1、22-2。这里，滚动体滚动面21-1、21-2和滚动体滚动面22-1、22-2在轨道11的横截面上为设在左右对称位置上的多个滚动体滚动面。
作为导引块12的主体的块主体31为截面コ字状，是夹着其开口部在左右两侧形成裙部32、33的形状。开口部的宽度尺寸(裙部32的内侧面与裙部33的内侧面的间隔)L1比轨道11的两突条21、22的前端间的宽度尺寸L2大(L1＞L2)。即，轨道11的垂直部11a的前端部能够从开口部(相对于轨道11的对置面)上方组装到导引块12的块主体31上。
此外，在导引块12的裙部32的内侧面上，对应于轨道11的滚动体滚动面21-1、21-2、在轨道11的行进方向上设有负荷滚动体滚动面(这里是滚动槽)32-1、32-2，在裙部33的内侧面上，对应于轨道11的滚动体滚动面22-1、22-2、在轨道11的行进方向上设有负荷滚动体滚动面(这里是滚动槽)33-1、33-2。这里，负荷滚动体滚动面32-1、32-2与负荷滚动体滚动面33-1、33-2在导引块12的与轨道行进方向正交的截面上成为设置在左右对称位置上的多个负荷滚动体滚动面。此外，在裙部32上，与负荷滚动体滚动面32-1、32-2对应而设有滚动体放出孔32-3、32-4，在裙部33上，与负荷滚动体滚动面33-1、33-2对应而设有滚动体放出孔33-3、33-4。
由轨道11的滚动体滚动面21-1、21-2与导引块主体31的负荷滚动体滚动面32-1、32-2分别形成负荷滚动体滚动路径R1、R2，由轨道11的滚动体滚动面22-1、22-2与导引块主体31的负荷滚动体滚动面33-1、33-2分别形成负荷滚动体滚动路径R3、R4。在导引块主体31的轨道11移动方向(轴向)两端上设有侧盖34、35，在该侧盖34、35上，分别设有用来使负荷滚动体滚动路径R1、R2的滚动体(球B)向滚动体放出孔33-3、33-4或其相反方向移动的方向转换路径R5、R6，和用来使负荷滚动体滚动路径R3、R4的滚动体(球B)向滚动体放出孔32-3、32-4或其相反方向移动的方向转换路径R7、R8。
即，随着轨道11的移动，多个滚动体(球B)在由负荷滚动体滚动路径R1、R2、R3、R4、滚动体放出孔32-3、32-4、33-3、33-4及方向转换路径R5、R6、R7、R8构成的滚动体循环路径(在图中构成了4条滚动体循环路径)中滚动循环.另外，这里，作为滚动体在上述例子中表示了使用球B的例子，但作为滚动体也有使用辊的情况.
如上所述，导引块主体31由于开口部尺寸L1比轨道11的两突条21、22的前端间的宽度尺寸L2大(L1＞L2)，所以能够将无端的一体的环状轨道11从导引块主体31的开口部的上方组装。并且，侧盖34、35能够分别2分割而从轨道11的侧面组装。
图7是表示侧盖34的结构例的图，图7(a)是分解俯视图，图7(b)是分辨主视图，图7(c)是侧视图。如图所示，侧盖34的正面形状是大致コ字状，在其开口部为沿宽度方向左右分割的分割体34-1、34-2。在侧盖34的一个分割体34-1的分割面a上设有突出的定位用销36，并且在另一个分割体34-2的分割面b上设有嵌入该定位用销36的定位用孔37，并且在各个分割体34-1、34-2上设有固定用小螺钉孔38-1、38-2。将2个分割体34-1、34-2从轨道11的两侧使其分割面a、b相互接近，将定位用销36嵌入到定位用孔37中并使分割面a与分割面b一致而做成侧盖组装体。接着，将固定用小螺钉穿过各分割体34-1、34-2的固定用小螺钉孔38-1、38-2，将该侧盖组装体安装固定到移动块主体31的端部上。另外，39是油孔。
如上所述，使构成侧盖34的分割体34-1、34-2从轨道11的两侧相互接近，将定位用销36嵌入到定位用孔37中并使分割面a与分割面b一致而做成侧盖组装体，所以，分割体34-1与分割体34-2以高精度相互定位，进而，将固定用小螺钉穿到固定用小螺钉孔38-1、38-2中、来将该侧盖组装体安装固定到导引块主体31的端部，由于是由分割体34-1、34-2构成的，所以能够高精度地定位固定，并且在使用中也不会发生位置偏移。此外，通过将侧盖35也与侧盖34同样地构成，能够从轨道11的两侧相互接近而安装到移动块主体31的端部。此外，侧盖34、35的结构并不限于上述结构，有能够使分割体从轨道11的两侧接近而组装的结构、由具有弹性的材料构成侧盖、能够利用该弹性扩大开口部的宽度而从轨道11的下表面下方组装的结构等。
在上述结构的旋转工作台中，如果通过DD马达15使旋转工作台14旋转，则轨道11与该顶工作台14联动而被多个(在本实施例中为6个)导引块12导引，轨道11移动。该轨道11的移动被检测机构16的检测部16a检测到。此时，如上所述，通过将带式刻度尺20安装在作为L字型的轨道11的最大外径部的水平部11b的外周面上、采用由作为检测部16a的线性编码器检测的结构，与例如图3(c)的由磁传感器检测DD马达15的转子15-2的旋转位置的方法相比较，能够高分辨率地检测顶工作台14的旋转量。因而，能够进行顶工作台14的微动旋转控制。
此外，在将导引块12固定在基座13的安装固定部17的固定面(上表面)上的情况下，如图3所示，在导引块12的两侧设有螺钉23贯通凸缘12a的孔，将螺钉13穿过该孔而安装在固定面上。由此，将导引块12固定在高精度加工的安装固定部17的固定面上，所以能够实现高精度的旋转工作台装置。此外，由于是通过上述结构的多个导引块12导引轨道11的结构，所以即使为了防止振颤而对处于轨道11的滚动体滚动面和导引块主体31的滚动体滚动面之间的滚动体施加了预压力，与例如将多个滚动体配置在轨道11的整周上、对该多个滚动体施加预压力的情况相比较，也能够实现能够以低转矩使顶工作台14旋转的旋转工作台装置。
此外，形成在轨道11上的滚动体滚动面21-1、21-2与滚动体滚动面22-1、22-2在轨道11的横截面上是分别设在左右对称位置上的多个滚动体滚动面，形成在导引块12上的负荷滚动体滚动面32-1、32-2和负荷滚动体滚动面33-1、33-2在与轨道行进方向正交的截面上是分别设在左右对称位置上的多个负荷滚动体滚动面，所以与例如专利文献2中记载的旋转工作台装置那样在轨道及导引块上左右非对称地设置滚动体滚动面、负荷滚动体滚动面的情况相比，能够平衡好地支撑轨道的左右(内周侧外周侧)，能够减小顶工作台14的轴向及径向的振动。
由于一体型的轨道11如上述那样是具备垂直部11a与水平部11b的截面大致L字状，所以设置在将顶工作台14的下表面与轨道11的上表面接合时从水平部11b的下表面达到顶工作台14的螺孔，能够通过将螺钉25螺入到该螺孔中来接合。因此，不用对导引块12滑动的轨道11的垂直部11a实施用来安装顶工作台14的加工，而轨道11的导引块的滑动面成为维持着轨道加工结束时的高精度的状态的平滑面，所以，设在导引块12的两端上的密封部件总是以一定的摩擦力与轨道11的表面接触，不会发生转矩变动等，而能够实现高精度的旋转工作台装置。此外，由于通过将轨道11做成截面大致L字状来增大截面2维力矩，所以，以高精度研削加工轨道11，即使进行其后的淬火处理等处理也能够维持该高精度，轨道11的同轴度变化、还有随时间变化而发生的应变等很小，从这一点出发，也能够实现轴向及径向振动较小的高精度的旋转工作台装置。
此外，通过做成由一体型的轨道11的水平部11b支撑顶工作台14的整周、由均等地配设在基座13上表面的圆周上的多个导引块12导引该轨道11的移动的结构，与由多个分割的部件形成环状的轨道的情况不同，没有接头而不会产生该接头带来的振颤，所以，通过这一点也能够减小轴向及径向方向的振动而大幅提高精度。另外，在上述例子中，将轨道11做成其截面由垂直部和水平部构成的截面大致L字型的结构，但轨道并不限于此，也可以是截面大致矩形状。在此情况下，由于对轨道11的导引块滑动面实施了用来安装顶工作台的加工，所以精度降低设在导引块12的两端上的密封等通过时的转矩变动部分。
通过将旋转工作台装置做成上述的结构，在轴向及径向振动精度、高分辨率、薄型化、大型化的所有方面，比例如交叉滚子导引型、角接触支持型、圆锥滚子型等以往的旋转工作台都好。
如上述那样构成旋转工作台装置，在上述检测机构16的检测部16a中使用线性编码器、在被检测部中将带式刻度尺安装在轨道11的外周面上而使用的情况下，例如能够实现以下这样的高精度的旋转工作台装置。
·顶工作台14的尺寸 650φ
·极限行程 300°
·绝对定位精度 ±10秒(期望值±5～2秒)
·反复定位精度 ±1秒(期望值1秒以下)
·轴向振动(不包含平面度)5μm(期望值3μm以下)
·额定转矩(马达单体) 67Nm
·最大转矩(马达单体) 134Nm
·额定转速 15rpm
·额定输出 800W
·额定电流 6.3A
·检测分辨率 0.5秒
·使用电源 3相200V
作为转矩目标，能够使φ650×38的铁柱(100kg)以下述的模式动作。
·移动距离＝180°
·周期时间＝6秒
·加减速时间＝1秒
·移动时间＝3秒
以上说明了本发明的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，能够在权利要求书的范围、以及说明书和附图中记载的技术思想范围内做各种变形。
工业实用性
如以上说明，根据本发明，将导引装置做成具备在行进方向上没有不连续部的环状的一体型轨道、和相对于该轨道从对置面组装的多个导引块的结构，将该轨道的上述对置面的相反侧面与旋转工作台下表面接合，做成使轨道与旋转工作台一起旋转的结构，由此，例如与分割型的轨道相比，没有接头，并且具有高精度的同轴度，所以在轴向及径向振动精度方面优良。此外，由于做成了将轨道接合在旋转工作台上的结构，所以与专利文献2所示那样的将旋转工作台支撑在多个导引块上的结构不同，旋转工作台的整周由截面大致L字状的轨道支撑，旋转工作台的刚性增大，通过这一点也提高了精度。
此外，在轨道中利用其截面具有垂直部和在该垂直部上端向旋转工作台的半径方向延伸的水平部的大致截面L字状的轨道，在将轨道与旋转工作台接合中，能够将轨道的水平部与旋转工作台接合，不需要对导引块滑动的垂直部面实施安装螺栓等安装用孔等的加工，能够将导引块滑动的轨道面维持为平滑的状态(以高精度制作成无端轨道时的状态)。由此，没有在设于导引块的两端上的密封部件等通过轨道的安装加工部时发生的转矩变动，能够实现高精度的旋转工作台装置。此外，通过将轨道做成大致截面L字状，截面2维力矩及截面积变大，所以能够高精度地研削加工轨道，即使进行其后的淬火处理等处理也能够维持其高精度，并且随时间变化的应变也较小。由此，能够实现轴向及径向振动较小的高精度的旋转工作台装置。
此外，由于作为检测机构的被检测部的带式刻度尺设在轨道的外周面上，所以能够以高分辨率检测旋转工作台的旋转(旋转位置)，能够实现可进行微动旋转控制的旋转工作台装置。
此外，由于安装固定部均等地设置在与轨道及导引块分体的基座部上的同一圆周上，所以通过均等化效应而提高了精度，并且能够实现很薄型的旋转工作台。
此外，导引块由于做成了具备如下部分的结构：导引块主体，形成有与上述滚动体滚动面一起形成负荷滚动体滚动路径的负荷滚动体滚动面、与该负荷滚动体滚动面对应的滚动体放出孔；侧盖，被安装在该导引块主体的上述轨道行进方向两端上，并形成有与上述负荷滚动体滚动路径及滚动体放出孔一起形成滚动体循环路径的滚动体转换路径。所以能够发挥该导引块的特性，做成轴向及径向的振动较小、能够以很低的转矩旋转的旋转工作台装置。