JP2000052178A - 駆動装置のガタ防止方法および装置 - Google Patents
駆動装置のガタ防止方法および装置Info
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- JP2000052178A JP2000052178A JP10226192A JP22619298A JP2000052178A JP 2000052178 A JP2000052178 A JP 2000052178A JP 10226192 A JP10226192 A JP 10226192A JP 22619298 A JP22619298 A JP 22619298A JP 2000052178 A JP2000052178 A JP 2000052178A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 駆動装置のガタ量を自動的に検出し、このガ
タ量を加工不良が生じないよう自動的に補正する。 【解決手段】 駆動装置２１のボールネジ１５とボー
ル、ボールとナット部材１７との間に生じるガタ量をガ
タ量検出装置としての加速度センサ３１により検出す
る。制御装置３３では検出されたガタ量が予め設定した
上限値Ｓ（しきい値）を越えたときに、ガタ量が上限値
内へ入るようガタ量補正パラメータが書き替えられる。
書き替えたガタ量補正パラメータに基づいてボールネジ
１５を回転駆動するサーボモータを急加速してガタをな
くした後に定常速度にする。検出されたガタ量が上限値
を越えていないときはガタ量補正パラメータは書き替え
られない。
タ量を加工不良が生じないよう自動的に補正する。 【解決手段】 駆動装置２１のボールネジ１５とボー
ル、ボールとナット部材１７との間に生じるガタ量をガ
タ量検出装置としての加速度センサ３１により検出す
る。制御装置３３では検出されたガタ量が予め設定した
上限値Ｓ（しきい値）を越えたときに、ガタ量が上限値
内へ入るようガタ量補正パラメータが書き替えられる。
書き替えたガタ量補正パラメータに基づいてボールネジ
１５を回転駆動するサーボモータを急加速してガタをな
くした後に定常速度にする。検出されたガタ量が上限値
を越えていないときはガタ量補正パラメータは書き替え
られない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動装置のガタ防
止方法および装置に関し、特にレーザ加工機、パンチプ
レス等の工作機械において、回転駆動手段により駆動さ
れるボールネジとこのボールネジにボールのころがり軸
受部を介して摺動するナット部材とからなる駆動装置の
ガタ防止方法および装置に関する。
止方法および装置に関し、特にレーザ加工機、パンチプ
レス等の工作機械において、回転駆動手段により駆動さ
れるボールネジとこのボールネジにボールのころがり軸
受部を介して摺動するナット部材とからなる駆動装置の
ガタ防止方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザ加工機、パンチプレス等の
工作機械においてはワークを加工する際、ワークをクラ
ンプするクランプ装置を備えたワーク移動位置決め装置
の駆動装置は主としてサーボモータ等の回転駆動手段で
回転駆動され制御されるボールネジ等の駆動軸にボール
のころがり軸受部を介して摺動するナット部材とから構
成されている。
工作機械においてはワークを加工する際、ワークをクラ
ンプするクランプ装置を備えたワーク移動位置決め装置
の駆動装置は主としてサーボモータ等の回転駆動手段で
回転駆動され制御されるボールネジ等の駆動軸にボール
のころがり軸受部を介して摺動するナット部材とから構
成されている。
【０００３】上記の駆動装置は工作機械のガタ付きが設
計時の加工目標精度に入るように選定されている。さら
に、駆動装置の使用パターンは工作機械の設計時に任意
に決められており、目標の寿命を満たす駆動装置が選定
されている。
計時の加工目標精度に入るように選定されている。さら
に、駆動装置の使用パターンは工作機械の設計時に任意
に決められており、目標の寿命を満たす駆動装置が選定
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の駆動
装置においては、設計時の加工目標精度に入っている型
式の駆動装置が選定されていても、型式には駆動装置に
個体差があるので、実際の加工精度にもバラツキが生じ
るという問題点があった。
装置においては、設計時の加工目標精度に入っている型
式の駆動装置が選定されていても、型式には駆動装置に
個体差があるので、実際の加工精度にもバラツキが生じ
るという問題点があった。
【０００５】また、駆動装置の寿命については、ユーザ
の使用頻度や駆動装置への負荷のかけ方によって、設計
上の寿命より大幅に短くなることがあるという問題点が
あった。
の使用頻度や駆動装置への負荷のかけ方によって、設計
上の寿命より大幅に短くなることがあるという問題点が
あった。
【０００６】上記の理由から、駆動装置のガタが大きく
なると加工不良が発生し、加工不良が発生してからサー
ボ制御上で再調整したり、駆動装置の交換が行われてい
た。
なると加工不良が発生し、加工不良が発生してからサー
ボ制御上で再調整したり、駆動装置の交換が行われてい
た。
【０００７】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、駆動装置のガタ量を自動的に
検出し、このガタ量を加工不良が生じないよう自動的に
補正し得る駆動装置のガタ防止方法および装置を提供す
ることにある。
れたもので、その目的は、駆動装置のガタ量を自動的に
検出し、このガタ量を加工不良が生じないよう自動的に
補正し得る駆動装置のガタ防止方法および装置を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明の駆動装置のガタ防止方法
は、回転駆動手段により回転駆動されるボールネジにボ
ールのころがり軸受部を介して螺合するナット部材を設
け、このナット部材に移動体を取り付けてなる駆動装置
において、前記ボールネジとボール、ボールとナット部
材との間に生じたガタ量をガタ量検出装置により検出
し、この検出されたガタ量が予め設定したしきい値を越
えたときに、前記ガタ量が前記しきい値内へ入るよう制
御装置のガタ量補正パラメータを書き替え、この書き替
えたガタ量補正パラメータに基づいて急加速した後に定
常速度にする指令を前記回転駆動手段に与えることを特
徴とするものである。
に請求項１によるこの発明の駆動装置のガタ防止方法
は、回転駆動手段により回転駆動されるボールネジにボ
ールのころがり軸受部を介して螺合するナット部材を設
け、このナット部材に移動体を取り付けてなる駆動装置
において、前記ボールネジとボール、ボールとナット部
材との間に生じたガタ量をガタ量検出装置により検出
し、この検出されたガタ量が予め設定したしきい値を越
えたときに、前記ガタ量が前記しきい値内へ入るよう制
御装置のガタ量補正パラメータを書き替え、この書き替
えたガタ量補正パラメータに基づいて急加速した後に定
常速度にする指令を前記回転駆動手段に与えることを特
徴とするものである。
【０００９】したがって、駆動装置のガタ量はガタ量検
出装置により自動的に検出され、この検出されたガタ量
は制御装置にて予め設定されているしきい値を越えたと
きに、前記ガタ量が前記しきい値内へ入るよう制御装置
のガタ量補正パラメータが書き替えられる。回転駆動手
段は書き替えられたガタ量補正パラメータに基づいて急
加速されるので、ボールネジとボール、ボールとナット
部材との間のガタはなくなる。その後、このガタがなく
なった状態で定常速度にされるので、加工不良が生じな
いよう自動的に補正される。
出装置により自動的に検出され、この検出されたガタ量
は制御装置にて予め設定されているしきい値を越えたと
きに、前記ガタ量が前記しきい値内へ入るよう制御装置
のガタ量補正パラメータが書き替えられる。回転駆動手
段は書き替えられたガタ量補正パラメータに基づいて急
加速されるので、ボールネジとボール、ボールとナット
部材との間のガタはなくなる。その後、このガタがなく
なった状態で定常速度にされるので、加工不良が生じな
いよう自動的に補正される。
【００１０】請求項２によるこの発明の駆動装置のガタ
防止装置は、回転駆動手段により回転駆動されるボール
ネジにボールのころがり軸受部を介して螺合するナット
部材を設け、このナット部材に移動体を取り付けてなる
駆動装置において、前記ボールネジとボール、ボールと
ナット部材との間に生じたガタ量を検出するガタ量検出
装置と、このガタ量検出装置により検出されたガタ量が
予め設定したしきい値を越えたときに、前記ガタ量を前
記しきい値内へ入れるべくガタ量補正パラメータを書き
替え、この書き替えたガタ量補正パラメータに基づいて
急加速した後に定常速度にする指令を前記回転駆動手段
に与える制御装置と、からなることを特徴とするもので
ある。
防止装置は、回転駆動手段により回転駆動されるボール
ネジにボールのころがり軸受部を介して螺合するナット
部材を設け、このナット部材に移動体を取り付けてなる
駆動装置において、前記ボールネジとボール、ボールと
ナット部材との間に生じたガタ量を検出するガタ量検出
装置と、このガタ量検出装置により検出されたガタ量が
予め設定したしきい値を越えたときに、前記ガタ量を前
記しきい値内へ入れるべくガタ量補正パラメータを書き
替え、この書き替えたガタ量補正パラメータに基づいて
急加速した後に定常速度にする指令を前記回転駆動手段
に与える制御装置と、からなることを特徴とするもので
ある。
【００１１】したがって、請求項１記載の作用と同様で
あり、駆動装置のガタ量はガタ量検出装置により自動的
に検出され、この検出されたガタ量は制御装置にて予め
設定されているしきい値を越えたときに、前記ガタ量が
前記しきい値内へ入るよう制御装置のガタ量補正パラメ
ータが書き替えられる。回転駆動手段は書き替えられた
ガタ量補正パラメータに基づいて急加速されるので、ボ
ールネジとボール、ボールとナット部材との間のガタは
なくなる。その後、このガタがなくなった状態で定常速
度にされるので、加工不良が生じないよう自動的に補正
される。
あり、駆動装置のガタ量はガタ量検出装置により自動的
に検出され、この検出されたガタ量は制御装置にて予め
設定されているしきい値を越えたときに、前記ガタ量が
前記しきい値内へ入るよう制御装置のガタ量補正パラメ
ータが書き替えられる。回転駆動手段は書き替えられた
ガタ量補正パラメータに基づいて急加速されるので、ボ
ールネジとボール、ボールとナット部材との間のガタは
なくなる。その後、このガタがなくなった状態で定常速
度にされるので、加工不良が生じないよう自動的に補正
される。
【００１２】請求項３によるこの発明の駆動装置のガタ
防止装置は、請求項２記載の駆動装置のガタ防止装置に
おいて、前記ガタ量検出装置が、前記ガタ量を電圧変化
により検出する加速度検出装置であると共に電圧変化の
上限値を前記しきい値とすることを特徴とするものであ
る。
防止装置は、請求項２記載の駆動装置のガタ防止装置に
おいて、前記ガタ量検出装置が、前記ガタ量を電圧変化
により検出する加速度検出装置であると共に電圧変化の
上限値を前記しきい値とすることを特徴とするものであ
る。
【００１３】したがって、加速度検出装置で検出される
電圧変化はガタ量の大きさにより顕著に表れるので、ガ
タ量の大きさを電圧変化により判断できるため検出容易
である。
電圧変化はガタ量の大きさにより顕著に表れるので、ガ
タ量の大きさを電圧変化により判断できるため検出容易
である。
【００１４】請求項４によるこの発明の駆動装置のガタ
防止装置は、請求項２記載の駆動装置のガタ防止装置に
おいて、前記ガタ量検出装置が、前記ボールネジを回転
駆動する回転駆動手段にかかるトルク変動により前記ガ
タ量を検出するトルク検出装置であると共にトルク変動
の上限値を前記しきい値とすることを特徴とするもので
ある。
防止装置は、請求項２記載の駆動装置のガタ防止装置に
おいて、前記ガタ量検出装置が、前記ボールネジを回転
駆動する回転駆動手段にかかるトルク変動により前記ガ
タ量を検出するトルク検出装置であると共にトルク変動
の上限値を前記しきい値とすることを特徴とするもので
ある。
【００１５】したがって、トルク検出装置で検出される
トルク変動はガタ量の大きさにより顕著に表れるので、
ガタ量の大きさをトルク変動により判断できるため検出
容易である。
トルク変動はガタ量の大きさにより顕著に表れるので、
ガタ量の大きさをトルク変動により判断できるため検出
容易である。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の駆動装置のガタ防
止方法および装置の実施の形態について図面を参照して
説明する。なお、駆動装置はパンチプレスやレーザ加工
機等の種々の工作機械に用いられるのであるが、本実施
の形態では工作機械としての例えばタレットパンチプレ
スを例にとって説明する。
止方法および装置の実施の形態について図面を参照して
説明する。なお、駆動装置はパンチプレスやレーザ加工
機等の種々の工作機械に用いられるのであるが、本実施
の形態では工作機械としての例えばタレットパンチプレ
スを例にとって説明する。
【００１７】図１を参照するに、本実施の形態に係わる
タレットパンチプレス１にはワークを載置するセンタテ
ーブル３の図１において右側にワーク移動位置決め装置
５がパンチング加工位置Ｋまでの間を移動自在に配設さ
れている。つまり、センタテーブル３の両側（図１にお
いて上下）には図示せざるＹ軸送り機構を備えたサイド
テーブル７が水平に設置された図示せざる基台上に移動
自在に設けられており、基台の左右に分割された形で乗
っている。サイドテーブル７の外側縁には、センタテー
ブル３に跨がってタレットパンチプレス１の機械全幅に
ほぼ等しい長さのキャレッジベース９が固定されてい
る。
タレットパンチプレス１にはワークを載置するセンタテ
ーブル３の図１において右側にワーク移動位置決め装置
５がパンチング加工位置Ｋまでの間を移動自在に配設さ
れている。つまり、センタテーブル３の両側（図１にお
いて上下）には図示せざるＹ軸送り機構を備えたサイド
テーブル７が水平に設置された図示せざる基台上に移動
自在に設けられており、基台の左右に分割された形で乗
っている。サイドテーブル７の外側縁には、センタテー
ブル３に跨がってタレットパンチプレス１の機械全幅に
ほぼ等しい長さのキャレッジベース９が固定されてい
る。
【００１８】キャレッジベース９には図示せざるキャレ
ッジ移動用のガイドレールが設けられており、このガイ
ドレールにはキャレッジ１１がＸ軸方向にスライド自在
に設けられている。なお、キャレッジ１１にはワークＷ
をクランプするための２組の把持装置１３が装着されて
いる。
ッジ移動用のガイドレールが設けられており、このガイ
ドレールにはキャレッジ１１がＸ軸方向にスライド自在
に設けられている。なお、キャレッジ１１にはワークＷ
をクランプするための２組の把持装置１３が装着されて
いる。
【００１９】また、キャレッジ１１は図２に示されてい
るように本実施の形態の駆動装置２１を構成するボール
ネジ１５とこのボールネジ１５に螺合するナット部材１
７によりＸ軸方向（図１において上下方向）に駆動され
る。つまり、キャレッジ１１にはナット部材１７が設け
られ、このナット部材１７に螺合するボールネジ１５が
キャレッジベース９に配設され、ボールネジ１５が回転
駆動手段としての例えばサーボモータ１９で駆動回転さ
れる。
るように本実施の形態の駆動装置２１を構成するボール
ネジ１５とこのボールネジ１５に螺合するナット部材１
７によりＸ軸方向（図１において上下方向）に駆動され
る。つまり、キャレッジ１１にはナット部材１７が設け
られ、このナット部材１７に螺合するボールネジ１５が
キャレッジベース９に配設され、ボールネジ１５が回転
駆動手段としての例えばサーボモータ１９で駆動回転さ
れる。
【００２０】したがって、サイドテーブル７及びキャレ
ッジベース９は前述したＹ軸送り機構によりＹ軸移動を
して把持装置１３によりクランプされたワークＷのＹ軸
方向位置決めが行われ、ボールネジ１５の回転でキャレ
ッジ１１はキャレッジベース９の長さ方向に自在にいわ
ゆるＸ軸方向の送りとワークＷのＸ軸方向位置決めが行
われる。
ッジベース９は前述したＹ軸送り機構によりＹ軸移動を
して把持装置１３によりクランプされたワークＷのＹ軸
方向位置決めが行われ、ボールネジ１５の回転でキャレ
ッジ１１はキャレッジベース９の長さ方向に自在にいわ
ゆるＸ軸方向の送りとワークＷのＸ軸方向位置決めが行
われる。
【００２１】本発明の実施の形態の主要部である駆動装
置のガタ防止方法およびその装置について説明する。
置のガタ防止方法およびその装置について説明する。
【００２２】図２を参照するに、駆動装置２１はサーボ
モータ１９で回転駆動され制御されるボールネジ１５に
多数のボール２３からなるころがり軸受部２５を介して
摺動するナット部材１７とから構成されている。
モータ１９で回転駆動され制御されるボールネジ１５に
多数のボール２３からなるころがり軸受部２５を介して
摺動するナット部材１７とから構成されている。
【００２３】より詳しくは、前記ボールネジ１５の外周
面には図２に示されているように、多数のボール２３が
嵌合する螺旋状の溝部２７が形成されており、前記ナッ
ト部材１７の内面には多数のボール２３が嵌合する螺旋
状の溝部２９が形成されている。なお、各ボール２３は
例えば表面が硬い鋼球でなっている。したがって、ボー
ルネジ１５とナット部材１７はボールネジ１５の溝部２
７とナット部材１７の溝部２９内に嵌合する多数のボー
ル２３を介して螺合されている。
面には図２に示されているように、多数のボール２３が
嵌合する螺旋状の溝部２７が形成されており、前記ナッ
ト部材１７の内面には多数のボール２３が嵌合する螺旋
状の溝部２９が形成されている。なお、各ボール２３は
例えば表面が硬い鋼球でなっている。したがって、ボー
ルネジ１５とナット部材１７はボールネジ１５の溝部２
７とナット部材１７の溝部２９内に嵌合する多数のボー
ル２３を介して螺合されている。
【００２４】上記の駆動装置２１が使用されるにつれて
ボールネジ１５とナット部材１７の溝部２７、２９やボ
ール２３等の構成部材が磨耗し、図５に示されているよ
うに２点鎖線の状態から実線へ変化するためにボールネ
ジ１５とボール２３、ボール２３とナット部材１７との
間にガタが生じてくる。したがって、ガタ量が大きくな
ると、ナット部材１７が一定速度で動くときに各ボール
２３が移動方向の前後に動くことになる。
ボールネジ１５とナット部材１７の溝部２７、２９やボ
ール２３等の構成部材が磨耗し、図５に示されているよ
うに２点鎖線の状態から実線へ変化するためにボールネ
ジ１５とボール２３、ボール２３とナット部材１７との
間にガタが生じてくる。したがって、ガタ量が大きくな
ると、ナット部材１７が一定速度で動くときに各ボール
２３が移動方向の前後に動くことになる。
【００２５】再び図１を参照するに、ナット部材１７に
はガタ量検出装置としての例えば加速度センサ３１等の
加速度検出装置が設けられており、この加速度センサ３
１は制御装置３３に電気的に接続されている。加速度セ
ンサ３１は上記のガタ量を電圧変化で検出変換するもの
であり、ガタ量が小さいときは図４（Ａ）に示されてい
るように電圧変化が小さいものであり、ガタ量が大きい
ときは図４（Ｂ）に示されているように電圧変化が大き
くなる。
はガタ量検出装置としての例えば加速度センサ３１等の
加速度検出装置が設けられており、この加速度センサ３
１は制御装置３３に電気的に接続されている。加速度セ
ンサ３１は上記のガタ量を電圧変化で検出変換するもの
であり、ガタ量が小さいときは図４（Ａ）に示されてい
るように電圧変化が小さいものであり、ガタ量が大きい
ときは図４（Ｂ）に示されているように電圧変化が大き
くなる。
【００２６】制御装置３３としては、図１に示されてい
るように、例えば中央処理装置としてのＣＰＵ３５に、
予め設定したしきい値等のデータを入力するための入力
装置３７と表示装置３９と、入力されたデータを記憶す
るメモリ４１と、ガタ量検出装置としての加速度センサ
３１により検出された電圧変化と前記しきい値としての
電圧の上限値Ｓとを比較し、前記検出された電圧変化が
上限値Ｓを越えたときに、上記の電圧変化を上限値Ｓ内
へ入れるべくガタ量補正パラメータを書き替えると共に
この書き替えたガタ量補正パラメータに基づいてサーボ
モータ１９に指令を発生する比較判断装置４３が接続さ
れている。
るように、例えば中央処理装置としてのＣＰＵ３５に、
予め設定したしきい値等のデータを入力するための入力
装置３７と表示装置３９と、入力されたデータを記憶す
るメモリ４１と、ガタ量検出装置としての加速度センサ
３１により検出された電圧変化と前記しきい値としての
電圧の上限値Ｓとを比較し、前記検出された電圧変化が
上限値Ｓを越えたときに、上記の電圧変化を上限値Ｓ内
へ入れるべくガタ量補正パラメータを書き替えると共に
この書き替えたガタ量補正パラメータに基づいてサーボ
モータ１９に指令を発生する比較判断装置４３が接続さ
れている。
【００２７】ガタ量補正パラメータは、ボールネジ１５
を回転駆動してナット部材１７が例えば図２に示されて
いるように右方向へ軸移動開始されるときに、図３の実
線に示されているようにサーボモータ１９の回転トルク
をガタ量分だけ急加速せしめることにより、図２に示さ
れているようにボールネジ１５とボール２３、ボール２
３とナット部材１７とのガタをなくし、その後の移動時
にはガタがなくなった状態で一定速度（定常）で送られ
るようにする機能である。
を回転駆動してナット部材１７が例えば図２に示されて
いるように右方向へ軸移動開始されるときに、図３の実
線に示されているようにサーボモータ１９の回転トルク
をガタ量分だけ急加速せしめることにより、図２に示さ
れているようにボールネジ１５とボール２３、ボール２
３とナット部材１７とのガタをなくし、その後の移動時
にはガタがなくなった状態で一定速度（定常）で送られ
るようにする機能である。
【００２８】上記構成により、ガタの発生は急に発生す
るものではないので、制御装置３３内では毎回電源を入
れて最初の原点復帰するときのみ、補正チェックが行わ
れる。つまり、図１に示されているように比較判断装置
４３によりガタ量検出装置としての加速度センサ３１に
より検出された電圧変化と前記しきい値としての上限値
Ｓとが比較される（ステップＳ１）。
るものではないので、制御装置３３内では毎回電源を入
れて最初の原点復帰するときのみ、補正チェックが行わ
れる。つまり、図１に示されているように比較判断装置
４３によりガタ量検出装置としての加速度センサ３１に
より検出された電圧変化と前記しきい値としての上限値
Ｓとが比較される（ステップＳ１）。
【００２９】検出された電圧変化が上限値Ｓを越えない
ときには、図３の実線に示されているようにサーボモー
タ１９への指令トルクは変更されずガタ量補正パラメー
タがそのままである（ステップＳ２）。サーボモータ１
９は指令トルクが前のままの状態でサーボ制御される
（ステップＳ４）。
ときには、図３の実線に示されているようにサーボモー
タ１９への指令トルクは変更されずガタ量補正パラメー
タがそのままである（ステップＳ２）。サーボモータ１
９は指令トルクが前のままの状態でサーボ制御される
（ステップＳ４）。
【００３０】一方、検出された電圧変化が上限値Ｓを越
えたときには、図３の２点鎖線に示されているようにサ
ーボモータ１９への指令トルクをさらに増大せしめてガ
タ量補正パラメータが書き替えられ、電圧変化が上限値
Ｓ内へ入るように補正される（ステップＳ３）。
えたときには、図３の２点鎖線に示されているようにサ
ーボモータ１９への指令トルクをさらに増大せしめてガ
タ量補正パラメータが書き替えられ、電圧変化が上限値
Ｓ内へ入るように補正される（ステップＳ３）。
【００３１】制御装置３３からは上記の書き替えられた
ガタ量補正パラメータに基づいてサーボモータ１９への
指令トルクをさらに増大するように指令が発生されるの
で、サーボモータ１９がさらに急速回転するようサーボ
制御される（ステップＳ４）。
ガタ量補正パラメータに基づいてサーボモータ１９への
指令トルクをさらに増大するように指令が発生されるの
で、サーボモータ１９がさらに急速回転するようサーボ
制御される（ステップＳ４）。
【００３２】したがって、ボールネジ１５が回転駆動さ
れてナット部材１７が軸移動開始されると、図３の２点
鎖線に示されているようにガタ量分だけ補正されてサー
ボモータ１９の回転トルクが増大されて急加速されるの
で、図２に示されているようにボールネジ１５とボール
２３、ボール２３とナット部材１７とのガタがなくな
り、その後に上記のガタがなくなった状態でナット部材
１７は例えば図２に示されているように右方向へ一定速
度（定常）で移動される。
れてナット部材１７が軸移動開始されると、図３の２点
鎖線に示されているようにガタ量分だけ補正されてサー
ボモータ１９の回転トルクが増大されて急加速されるの
で、図２に示されているようにボールネジ１５とボール
２３、ボール２３とナット部材１７とのガタがなくな
り、その後に上記のガタがなくなった状態でナット部材
１７は例えば図２に示されているように右方向へ一定速
度（定常）で移動される。
【００３３】なお、ボールネジ１５の回転が停止する直
前には図３に示されているようにサーボモータ１９の回
転トルクが減速されるのであるが、図３の２点鎖線に示
されているように上述したガタ量分だけ減速量が増大さ
れように換言すれば回転トルクがより一層低くなるよう
補正される。
前には図３に示されているようにサーボモータ１９の回
転トルクが減速されるのであるが、図３の２点鎖線に示
されているように上述したガタ量分だけ減速量が増大さ
れように換言すれば回転トルクがより一層低くなるよう
補正される。
【００３４】なお、この発明は前述した実施の形態の例
に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりそ
の他の態様で実施し得るものである。本実施の形態では
工作機械としてタレットパンチプレスを例にとって説明
したが他のパンチプレスやレーザ加工機およびその他の
工作機械であっても構わない。
に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりそ
の他の態様で実施し得るものである。本実施の形態では
工作機械としてタレットパンチプレスを例にとって説明
したが他のパンチプレスやレーザ加工機およびその他の
工作機械であっても構わない。
【００３５】なお、前述したガタ量検出装置としては、
ボールネジを回転駆動する回転駆動手段にかかるトルク
変動により前記ガタ量を検出するトルク検出装置とし、
このトルク検出装置のトルク変動の上限値を予め設定し
たしきい値としても構わない。
ボールネジを回転駆動する回転駆動手段にかかるトルク
変動により前記ガタ量を検出するトルク検出装置とし、
このトルク検出装置のトルク変動の上限値を予め設定し
たしきい値としても構わない。
【００３６】また、ガタ量検出装置としては、ボールネ
ジに対するナット部材のガタ量の実測寸法を測定するガ
タ量測定装置とし、予め設定したしきい値としては予め
指令値を設定しておき、この指令値と前記実測寸法とを
比較し、実測寸法が指令値を越えたときにガタ量補正パ
ラメータを書き替えるようにしても構わない。
ジに対するナット部材のガタ量の実測寸法を測定するガ
タ量測定装置とし、予め設定したしきい値としては予め
指令値を設定しておき、この指令値と前記実測寸法とを
比較し、実測寸法が指令値を越えたときにガタ量補正パ
ラメータを書き替えるようにしても構わない。
【００３７】
【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態の説明か
ら理解されるように、請求項１の発明によれば、ガタ量
検出装置により駆動装置のガタ量を自動的に検出でき、
この検出されたガタ量が制御装置にて予め設定されてい
るしきい値を越えたときに、ガタ量がしきい値内へ入る
よう制御装置のガタ量補正パラメータを自動的に書き替
える。このガタ量補正パラメータに基づいて回転駆動手
段がさらに急加速されるので、ボールネジとボール、ボ
ールとナット部材との間のガタをなくすことができ、こ
のガタがなくなった状態で定常速度にするので、加工不
良が生じないよう自動的に補正できる。
ら理解されるように、請求項１の発明によれば、ガタ量
検出装置により駆動装置のガタ量を自動的に検出でき、
この検出されたガタ量が制御装置にて予め設定されてい
るしきい値を越えたときに、ガタ量がしきい値内へ入る
よう制御装置のガタ量補正パラメータを自動的に書き替
える。このガタ量補正パラメータに基づいて回転駆動手
段がさらに急加速されるので、ボールネジとボール、ボ
ールとナット部材との間のガタをなくすことができ、こ
のガタがなくなった状態で定常速度にするので、加工不
良が生じないよう自動的に補正できる。
【００３８】請求項２の発明によれば、請求項１記載の
効果と同様であり、ガタ量検出装置により駆動装置のガ
タ量を自動的に検出でき、この検出されたガタ量が制御
装置にて予め設定されているしきい値を越えたときに、
ガタ量がしきい値内へ入るよう制御装置のガタ量補正パ
ラメータを自動的に書き替える。このガタ量補正パラメ
ータに基づいて回転駆動手段がさらに急加速されるの
で、ボールネジとボール、ボールとナット部材との間の
ガタをなくすことができ、このガタがなくなった状態で
定常速度にするので、加工不良が生じないよう自動的に
補正できる。
効果と同様であり、ガタ量検出装置により駆動装置のガ
タ量を自動的に検出でき、この検出されたガタ量が制御
装置にて予め設定されているしきい値を越えたときに、
ガタ量がしきい値内へ入るよう制御装置のガタ量補正パ
ラメータを自動的に書き替える。このガタ量補正パラメ
ータに基づいて回転駆動手段がさらに急加速されるの
で、ボールネジとボール、ボールとナット部材との間の
ガタをなくすことができ、このガタがなくなった状態で
定常速度にするので、加工不良が生じないよう自動的に
補正できる。
【００３９】請求項３の発明によれば、加速度検出装置
で検出される電圧変化はガタ量の大きさにより顕著に表
れるので、ガタ量の大きさを電圧変化により容易に判断
検出できる。
で検出される電圧変化はガタ量の大きさにより顕著に表
れるので、ガタ量の大きさを電圧変化により容易に判断
検出できる。
【００４０】請求項４の発明によれば、トルク検出装置
で検出されるトルク変動はガタ量の大きさにより顕著に
表れるので、ガタ量の大きさをトルク変動により容易に
判断検出できる。
で検出されるトルク変動はガタ量の大きさにより顕著に
表れるので、ガタ量の大きさをトルク変動により容易に
判断検出できる。
【図１】本発明の実施の形態を示すもので、駆動装置を
備えたタレットパンチプレスの平面図とフローチャート
を組み合わせた概略説明図である。
備えたタレットパンチプレスの平面図とフローチャート
を組み合わせた概略説明図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すもので、駆動装置の
ボールネジ及びナット部材の構造を示す断面図である。
ボールネジ及びナット部材の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示すもので、ボールネジ
にかかるトルクと速度の関係を示すグラフである。
にかかるトルクと速度の関係を示すグラフである。
【図４】（Ａ）はガタ量が小さいときの加速度センサに
よる電圧変化を示すグラフで、（Ｂ）はガタ量が大きい
ときの加速度センサによる電圧変化を示すグラフであ
る。
よる電圧変化を示すグラフで、（Ｂ）はガタ量が大きい
ときの加速度センサによる電圧変化を示すグラフであ
る。
【図５】ボールが摩耗したときのボールネジとナット部
材との状態を示す詳細断面図である。
材との状態を示す詳細断面図である。
１ パンチプレス ５ ワーク移動位置決め装置 １５ ボールネジ １７ ナット部材 １９ サーボモータ（回転駆動手段） ２１ 駆動装置 ２３ ボール ３１ 加速度センサ（ガタ量検出装置） ３３ 制御装置 ３５ ＣＰＵ ４１ メモリ ４３ 比較判断装置
Claims (4)
- 【請求項１】 回転駆動手段により回転駆動されるボー
ルネジにボールのころがり軸受部を介して螺合するナッ
ト部材を設け、このナット部材に移動体を取り付けてな
る駆動装置において、 前記ボールネジとボール、ボールとナット部材との間に
生じたガタ量をガタ量検出装置により検出し、この検出
されたガタ量が予め設定したしきい値を越えたときに、
前記ガタ量が前記しきい値内へ入るよう制御装置のガタ
量補正パラメータを書き替え、この書き替えたガタ量補
正パラメータに基づいて急加速した後に定常速度にする
指令を前記回転駆動手段に与えることを特徴とする駆動
装置のガタ防止方法。 - 【請求項２】 回転駆動手段により回転駆動されるボー
ルネジにボールのころがり軸受部を介して螺合するナッ
ト部材を設け、このナット部材に移動体を取り付けてな
る駆動装置において、 前記ボールネジとボール、ボールとナット部材との間に
生じたガタ量を検出するガタ量検出装置と、このガタ量
検出装置により検出されたガタ量が予め設定したしきい
値を越えたときに、前記ガタ量を前記しきい値内へ入れ
るべくガタ量補正パラメータを書き替え、この書き替え
たガタ量補正パラメータに基づいて急加速した後に定常
速度にする指令を前記回転駆動手段に与える制御装置
と、からなることを特徴とする駆動装置のガタ防止装
置。 - 【請求項３】 前記ガタ量検出装置が、前記ガタ量を電
圧変化により検出する加速度検出装置であると共に電圧
変化の上限値を前記しきい値とすることを特徴とする請
求項２記載の駆動装置のガタ防止装置。 - 【請求項４】 前記ガタ量検出装置が、前記ボールネジ
を回転駆動する回転駆動手段にかかるトルク変動により
前記ガタ量を検出するトルク検出装置であると共にトル
ク変動の上限値を前記しきい値とすることを特徴とする
請求項２記載の駆動装置のガタ防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10226192A JP2000052178A (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 駆動装置のガタ防止方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10226192A JP2000052178A (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 駆動装置のガタ防止方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000052178A true JP2000052178A (ja) | 2000-02-22 |
Family
ID=16841340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10226192A Pending JP2000052178A (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 駆動装置のガタ防止方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000052178A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009008914A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Nikon Corp | レンズの駆動装置、レンズの焦点調節装置および撮像装置 |
| CN102941358A (zh) * | 2012-11-08 | 2013-02-27 | 无锡京华重工装备制造有限公司 | 一种立车数控侧刀架结构 |
| JP2017170599A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | ファナック株式会社 | ロボットを用いた位置決め装置 |
| JP2019215846A (ja) * | 2018-06-07 | 2019-12-19 | 株式会社日研工作所 | Ｎｃ工作機械の診断・保守システム |
| EP3690567A1 (en) | 2018-12-26 | 2020-08-05 | Nikken Kosakusho Works, Ltd. | Nc machine tool diagnosis and maintenance system |
-
1998
- 1998-08-10 JP JP10226192A patent/JP2000052178A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009008914A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Nikon Corp | レンズの駆動装置、レンズの焦点調節装置および撮像装置 |
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| JP2017170599A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | ファナック株式会社 | ロボットを用いた位置決め装置 |
| US10525598B2 (en) | 2016-03-25 | 2020-01-07 | Fanuc Corporation | Positioning system using robot |
| JP2019215846A (ja) * | 2018-06-07 | 2019-12-19 | 株式会社日研工作所 | Ｎｃ工作機械の診断・保守システム |
| US11209797B2 (en) | 2018-06-07 | 2021-12-28 | Nikken Kosakusho Works, Ltd. | Numerical control machine tool backlash diagnosis and maintenance system |
| EP4086716A1 (en) | 2018-06-07 | 2022-11-09 | Nikken Kosakusho Works, Ltd. | Nc machine tool diagnosis and maintenance system |
| EP3690567A1 (en) | 2018-12-26 | 2020-08-05 | Nikken Kosakusho Works, Ltd. | Nc machine tool diagnosis and maintenance system |
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