CN1241713C - 保持器的错位防止装置 - Google Patents

Abstract

防止保持引导移动体的有限滚子的保持器和移动体之间的相对的错位的装置是这样一种机床的移动体传送引导装置中的保持器(6、7)的错位防止装置，该移动体传送引导装置包括：具有机床的工作台(2)的引导面(8、9)的底座(1)；具有被保持器(6、7)保持的多个有限滚子并沿着引导面(8、9)引导工作台(2)的移动的滚动引导机构；以及具有第1滚珠丝杠(4)的传动机构，设置了限制保持器(6、7)的位置、且可以与保持器(6、7)的移动联动地移动的止动机构(21a、21b、24a、24b)以及使这些止动机构与保持器(6、7)的移动同速度移动的止动进给机构(13、11a、11b、11c)以及(14)。

Description

保持器的错位防止装置

技术领域

本发明涉及在机床工作台等移动体中的引导面上具有保持器的使用了有限滚子的滑动单元，特别是涉及防止保持器偏移的保持器的错位防止装置。

背景技术

在使用通过保持器而被保持在平面、V形面等引导面内的多个有限滚子、沿着固定体的引导面移动移动体的移动体的进给引导单元中，通过在有限滚子上载有移动体、并驱动滚珠丝杠来移动移动体。有限滚子由于摩擦小而被作为超精密进给的引导器使用(例如，参见专利文献1)。

图2是一张俯视图，它显示了已有装置的保持器未偏移的状态。显示了作为移动体的工作台2位于整个行程中间位置的情况，保持器6、7以工作台2为中心，左右对称地设置在作为固定体的底座1的引导面8和9上。

如果通过伺服马达3来旋转驱动滚珠丝杠31，则固定在图中未示的滚珠丝杠螺母上的工作台2在纸面上向左右方向移动。在工作台2移动的情况下，保持器6、7移动工作台2的移动量的一半。(例如，当工作台2向左移动200mm时，保持器6、7向左移动100mm)。

在反复进行工作台2的移动时，借助于有限滚子的摩擦而在底座1和工作台2之间产生稍微的滑动，保持器6、7慢慢发生偏移。在工作台2的一次移动中，保持器6、7大约偏移几个μm。图3是一张俯视图，它显示了单侧的保持器在左右方向上的偏移状态。在行程长的情况下，保持器6或是7脱离工作台。如果保持器6或是7脱离工作台2，工作台2上设置的传感器37a、37b、37c、37d就会检测到保持器6或是7的脱离。之后，进行对脱离了的保持器6或是7的位置修正(例如，参见专利文献2)。

图4是一张俯视图，它显示了使工作台2向右移动，使保持器6接触到止动器33以修正保持器6的位置的状态。如图4所示，当工作台2向右移动时，偏移一侧的保持器6接触到在底座1的前后设置的止动器33。之后，在接触状态中，特别是如果工作台2向右方向移动，则保持器6利用工作台2来修正滑动偏移(例如参见专利文献3)。

(专利文献1)特开2000-202727号公报

(专利文献2)特开平7-245260号公报

(专利文献3)特开平5-198469号公报

但是，在已有的保持器6、7的位置修正方法中，在行程长的情况下，保持器6或是7脱离工作台2，存在发生事故的危险性。在工作台2重的情况下，保持器6、7还有时在底座1和工作台2之间不滑动，产生屈曲、破损，在机械修复中需要很多时间。偏移的保持器6、7由于接触到止动器33从而修正了偏移量，因此保持器6、7发生变形，会给机械的定位精度以及平直度带来坏影响。

这样，如果重复执行工作台2的移动，则由于保持器6或是7慢慢发生偏移，需要定期使保持器6或是7接触止动器来执行位置修正，从而浪费时间。其中，由于保持器6、7的偏移方向不是一定的，因此存在必须通过传感器37a、37b、37c、37d来检测保持器6、7的修正的方向，而决定工作台2的移动方向，来执行位置修正的麻烦问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保持器的错位防止装置，它能够使保持器不发生变形地来防止保持器的偏移，即便在工作台很重的情况下，也能使保持器在底座与工作台之间不滑动，不会产生屈曲、破损。

为了实现所述目的，本发明是一种移动体进给引导装置中的保持器的错位防止装置，该移动体进给引导装置包括：具有机床移动体的引导面的固定体，具有被固定体保持的多个有限滚子、载置在所述移动体和所述固定体引导面之间、并沿着引导面引导所述移动体的移动的滚动引导机构，以及具有第1滚珠丝杠的移动体的进给结构；其特征在于，具有止动机构以及止动进给机构，其中，所述止动机构限制了所述保持器的位置，并可以与所述保持器的移动联动地移动；所述止动进给机构，能够使所述止动机构以与所述保持器的移动相同的速度移动。

所述止动进给机构最好具有：与所述第一滚珠丝杠平行地设置在所述固定体上的第2滚珠丝杠；将所述第1滚珠丝杠的旋转传递给该第2滚珠丝杠的传动机构；与所述第2滚珠丝杠旋合的、并将第2滚珠丝杠的旋转转换为推动所述止动机构的推力的滚珠丝杠的螺母，所述第1滚珠丝杠的导程和所述第2滚珠丝杠的导程以及所述传动机构的减速比的组合构成为所述止动机构的进给速度为所述移动体进给速度的1/2。

该止动机构，由于常常以与保持器相同的速度移动，并夹入保持器的前后或是中段，所以，保持器不会相对移动体发生偏移。因此，没有必要执行保持器的位置修正，由于不像已有技术那样接触止动器、修正偏移量，因此保持器不产生变形。即便在移动体很重的情况下，保持器在底座与工作台间也不滑动，也不会屈曲、破损。

根据本发明，由于限制保持器的止动机构以与保持器相同的速度移动，保持器和移动体的相对位置没有发生变化，所以，保持器相对于移动体没有偏移。由于移动体进行移动期间在保持器上也仅仅施加一点儿负载，因此保持器不会变形。因此，能够防止保持器的偏移，并使保持器不产生变形，即便在移动体很重的情况下，保持器在固定体和移动体间也不滑动、屈曲。

附图说明

图1是显示本发明实施例1的保持器的错位防止装置的平面图。

图2是显示已有装置的保持器没有偏移的状态的俯视图。

图3是显示已有装置单侧保持器向右偏移状态的俯视图。

图4是一张俯视图，它显示了已有装置的工作台向右移动，使保持器接触到止动器，来修正保持器位置的状态。

具体实施方式

使用图1来说明本发明的实施方式，图1是一张平面图，它显示了将本发明应用于机床的工作台的进给引导装置中的保持器的错位防止装置的一个实施方式。1显示了底座，2显示了工作台。8、9是引导工作台2的引导面。在引导面8上载有保持器6，在引导面9上载有保持器7。保持器6、7保持有图中未示的多个滚子。底座1上固定有伺服马达3，而且固定有轴承5a、5b，第1滚珠丝杠4旋转自如地轴支承在该轴承5a、5b上。工作台的进给机构构成为，固定在工作台2上的第1滚珠丝杠的螺母4a与第1滚珠丝杠4旋合。

止动进给机构和传动机构

第2滚珠丝杠13具有与第1滚珠丝杠相等的导程，与第1滚珠丝杠4平行地旋转自如地轴支承在固定于底座1上的轴承10a、10b上。第2滚珠丝杠13上旋合有第2滚珠丝杠的螺母14，该第2滚珠丝杠的螺母14没有与工作台2一起固定，相对于工作台2独立地可自由移动。

如此构成传动机构25，使得在第1滚珠丝杠4的伺服马达3一侧，固定齿轮11a，在固定在底座1上的轴承12上，旋转自如地保持有与齿轮11a啮合的齿轮11b，在第2滚珠丝杠13的伺服马达3一侧，固定了与齿轮11b啮合的齿轮11c。该传动机构25的减速比为1/2。第2滚珠丝杠13的旋转，通过介入齿轮11b而与第1滚珠丝杠4同方向。

这里，也可以不使用齿轮11b而直接使齿轮11a和齿轮11c啮合。该情况下，由于第2滚珠丝杠13相对于第1滚珠丝杠4反向旋转，因此，如果使用反向螺旋的滚珠丝杠，则第2滚珠丝杠的螺母14能够与第1滚珠丝杠的螺母4a同方向前进。也可以代替齿轮而使用定时滑轮、定时传送带等。

止动机构和联结结构体

在第2滚珠丝杠的螺母14上利用螺栓固定了一个块体15。在块体15的引导面8一侧上，利用螺栓固定了托座16，利用螺栓将板19固定在该托座16上。利用螺栓将板22固定在块体15的引导面9一侧上。在托座16中，通过轴承27保持、装入滑动自如地结合在第1滚珠丝杠4上的套筒26。

板19、22的纵向方向的长度与止动器6、7基本相同。还通过与第2滚珠丝杠的螺母14脱离情况下配置的托座18和螺栓固定板19和22，从而使两板19、22保持平行。通过轴承29将滑动自如地结合在第1滚珠丝杠4上的套筒28保持、装入到托座18中，通过轴承31将滑动自如地结合在第2滚珠丝杠13的套筒30保持、装入到托座18中，从而支承板19、20。

板19的一端上利用螺栓固定有止动板20a，在该止动板20a上安装有止动器21a，板19的另一端上利用螺栓固定有止动板20b，在该止动板20b上安装有止动板21b。

同样，在板22的一端上利用螺栓固定有止动板23a，在该止动板23a上安装有止动器24a，在板22的另一端利用螺栓固定有止动板23b，在该止动板23b上安装有止动器24b。构成从前后两侧夹住保持器7地安装止动器24a和24b的止动机构。

接下来，说明本发明的保持器偏移防止装置的作用。

如果第1滚珠丝杠4通过伺服马达3而被旋转驱动，则固定在第1滚珠丝杠的螺母4a上的工作台2在纸面上左右移动。在工作台2移动的情况下，保持器6、7通过图中未示的滚子的旋转移动而移动工作台2的移动量的一半。

同时，由伺服马达3旋转驱动的第1滚珠丝杠4，通过齿轮11a、11b、11c将旋转运动减速1/2后传送到第2滚珠丝杠13上。第2滚珠丝杠13与第1滚珠丝杠4同方向旋转，与第2滚珠丝杠13旋合的第2滚珠丝杠螺母14将第2滚珠丝杠13的旋转转换为使止动机构以工作台2的1/2的传动速度沿与工作台2同方向移动的推力。

因此，安装在由固定第2滚珠丝杠螺母14的托座16、托座18、板19、22构成的联结结构体上的止动器21a、21b、止动器24a、24b，以与保持器6、7相同的速度，以保持相对位置的状态移动。

因此，由于止动器21a和21b，分别以夹住保持器6的前后两端的方式来限制保持器6的位置，然后，止动器24a和24b以夹住保持器7的前后两端的方式来限制保持器7的位置，所以，保持器6和7相对于工作台2的相对位置一般不改变，不产生错位，从而没有执行位置修正的必要。由于保持器6、7在工作台2的一次移动中仅仅受到数μm的偏移阻力，因此不产生变形。

相对于第2滚珠丝杠螺母14的移动，套筒26和28支撑构成联结结构体的托座16和18的负重，滑动第1滚珠丝杠4。这样，套筒26通过具有轴承27，还有套筒28通过具有轴承29，从而随着第1滚珠丝杠4的旋转而边旋转边滑动。

相对于第2滚珠丝杠螺母14的移动，套筒30支撑托座18的负重，滑动第2滚珠丝杠14。于是，套筒30通过具有轴承31，从而随着第2滚珠丝杠13的旋转而边旋转边滑动。

在本实施例中，第2滚珠丝杠13的导程与第1滚珠丝杠4的导程相等，传动机构25的减速比为1/2，但是，也可以使第2滚珠丝杠13的导程为第1滚珠丝杠4的导程的1/2传动机构25的减速比为1。即，也可以这样构成第1滚珠丝杠4的导程和第2滚珠丝杠13的导程以及传动单元25的减速比的组合，即，第2滚珠丝杠螺母14的进给速度是相对于第1滚珠丝杠螺母4a的进给速度的1/2。但是，如果第1滚珠丝杠4和第2滚珠丝杠13的导程相同，则能够使用同一个滚珠丝杠，因此是有利的。

在本实施例中，止动机构尽管构成夹住保持器6、7的前后的结构，但是，也可以在保持器6、7的中段设置突起，并夹住该突起。

Claims (9)

1.移动体进给引导装置中的一种保持器的错位防止装置，该移动体进给引导装置包括：具有机床的移动体的引导面的固定体，具有被保持器保持的多个有限滚子、载置在所述移动体和所述固定体引导面之间、并沿着引导面引导所述移动体的移动的滚动引导机构，以及具有第1滚珠丝杠的移动体的进给结构；

其特征在于，其包括：

止动机构，该机构限制了所述保持器的位置，可以与所述保持器的移动联动地移动；

止动进给机构，该机构使所述止动机构以与所述保持器的移动相等的速度移动。

2.如权利要求1所述的保持器的错位防止装置，其特征在于：

所述止动进给机构包括：

与所述第一滚珠丝杠平行地设置在所述固定体上的第2滚珠丝杠；

将所述第1滚珠丝杠的旋转传递给该第2滚珠丝杠的传动机构；

与所述第2滚珠丝杠旋合的、将第2滚珠丝杠的旋转转换为推动所述止动机构的推力的滚珠丝杠的螺母；

所述第1滚珠丝杠的导程和所述第2滚珠丝杠的导程以及所述传动机构的减速比的组合构成为所述止动机构的进给速度为所述移动体进给速度的1/2。

3.如权利要求2所述的保持器的错位防止装置，其特征在于：

所述止动机构包括：与配置在所述固定体的左右引导面内的左右保持器的各个前端部、后端部对接的止动器；保持这些止动器的止动板；和对于左右各保持器而言，使所述止动板的间隔保持与该保持器的长度基本相同的间隔、同时还左右对称地保持这些止动器的联结结构体。

4.如权利要求2所述的保持器的错位防止装置，其特征在于，所述第2滚珠丝杠的导程与所述第1滚珠丝杠的导程相等，所述传动机构将速度减速至1/2进行传送。

5.如权利要求2所述的保持器的错位防止装置，其特征在于，所述第2滚珠丝杠的导程为所述第1滚珠丝杠的导程的1/2，所述传动机构以等速进行传递。

6.如权利要求3所述的保持器的错位防止装置，其特征在于，所述止动机构的联结结构体在被固定到与所述第2滚珠丝杠旋合的滚珠丝杠的螺母上的同时，还通过套筒滑动自如地支承在所述第1滚珠丝杠和第2滚珠丝杠上。

7.如权利要求6所述的保持器的错位防止装置，其特征在于，所述套筒通过油承旋转自如地安装在所述联结结构体上。

8.如权利要求3所述的保持器的错位防止装置，其特征在于，所述止动机构通过夹住设置在所述保持器中段的突起来限制保持器的位置。

9.如权利要求1或2所述的保持器的错位防止装置，其特征在于，所述移动体是在底座上移动的机床的工作台。

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