JP2014083649A - Linear motion table device and ball screw support mechanism of linear motion table device - Google Patents

Linear motion table device and ball screw support mechanism of linear motion table device Download PDF

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Takumi Nakagawa
匠 中川
Naoki Endo
直樹 遠藤
Yuji Otani
雄志 大谷
Tetsuya Kudo
鉄也 工藤
Kazufumi Yamamoto
和史 山本
Toshiro Hirose
俊郎 廣瀬
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear motion table device for which a linear guide of a specification optimum for a travel condition of a moving part is selected, a device cost is reduced, and highly accurate movement control of a moving table is achieved.SOLUTION: First linear guides 26a and 26c for freely movably supporting a rapid feed moving table 28 are turned to the linear guides of a high load capacity specification and a high speed specification, and second linear guides 33a, 33d, 34a, and 34d for freely movably supporting screw shaft support parts 33 and 34 which support both ends of a feed screw shaft 30 are turned to low load capacity and standard speed specifications.

Description

本発明は、工作機械や半導体製造装置などで用いられる直動テーブル装置に関する。   The present invention relates to a linear motion table device used in a machine tool, a semiconductor manufacturing apparatus, or the like.

工作機械や半導体製造装置などでは、ワークあるいは加工ツール等を所定位置に搬送するユニットとして直動テーブル装置が使用されている。
直動テーブル装置は、基台上にリニアガイドを介して設けた移動テーブルを、駆動モータの動力伝達による送りねじ軸の回転により直線移動させる装置であり、例えば特許文献1の装置が知られている。
In a machine tool, a semiconductor manufacturing apparatus, etc., a linear motion table device is used as a unit for transporting a workpiece or a processing tool to a predetermined position.
The linear motion table device is a device that linearly moves a moving table provided on a base via a linear guide by rotation of a feed screw shaft by power transmission of a drive motor. For example, the device of Patent Document 1 is known. Yes.

この装置は、図3(a)、(b)に示すように、一端側に左ねじ及び右ねじの一方10aが形成され、他端側に左ねじ及び右ねじの他方10bが形成されているねじ軸10と、このねじ軸10の左ねじ及び右ねじの一方10aに螺合している第1ナット11と、この第1ナット11を基台12に固定する第1ナットブラケット13と、ねじ軸10の左ねじ及び右ねじの他方10bに螺合している第2ナット14と、第2ナット14を移動テーブル15に固定する第2ナットブラケット16と、ねじ軸10に回転駆動力を伝達する駆動モータ17と、ねじ軸10の長手方向の両端及び中央部を回転自在に支持するボールねじサポート部18とを備えている。   In this apparatus, as shown in FIGS. 3A and 3B, one of the left and right threads 10a is formed on one end side, and the other of the left and right threads 10b is formed on the other end side. A screw shaft 10, a first nut 11 screwed into one of the left and right screws 10a of the screw shaft 10, a first nut bracket 13 for fixing the first nut 11 to the base 12, and a screw A second nut 14 screwed into the other of the left screw and the right screw 10b of the shaft 10, a second nut bracket 16 for fixing the second nut 14 to the moving table 15, and a rotational driving force transmitted to the screw shaft 10. And a ball screw support portion 18 that rotatably supports both ends and a center portion of the screw shaft 10 in the longitudinal direction.

ボールねじサポート部18は、基台12に設けたリニアガイド19に支持されながら基台13の長手方向に移動する直方体形状の部材であり、このボールねじサポート部18の上部には、移動テーブル15を長手方向に移動させるリニアガイド20が設けられている。また、ボールねじサポート部18には、ねじ軸10の右ねじ部及び左ねじ部の他方10b側の端部を回転自在に支持する軸受21と、ねじ軸10の右ねじ部及び左ねじ部の一方10a側の端部を回転自在に支持する軸受22と、ねじ軸10の長手方向の中央部のねじが形成されていない外周10cを回転自在に支持する中間サポートとしての軸受23とが配置されている。   The ball screw support portion 18 is a rectangular parallelepiped member that moves in the longitudinal direction of the base 13 while being supported by a linear guide 19 provided on the base 12, and a moving table 15 is disposed above the ball screw support portion 18. A linear guide 20 is provided for moving the guide in the longitudinal direction. Further, the ball screw support portion 18 includes a bearing 21 that rotatably supports an end portion of the right screw portion and the left screw portion of the screw shaft 10 on the other 10b side, and a right screw portion and a left screw portion of the screw shaft 10. On the other hand, a bearing 22 that rotatably supports the end portion on the side of 10a and a bearing 23 as an intermediate support that rotatably supports the outer periphery 10c that is not formed with a screw at the central portion in the longitudinal direction of the screw shaft 10 are disposed. ing.

この図3(a)、(b)の装置によると、駆動モータ17の回転駆動力がねじ軸10に伝達されると、ボールねじサポート部18の左方(或いは右方)移動と同時に移動テーブル15も左方(或いは右方)に移動し、図4で示した装置と比較して2倍のストロークで高速送りを行う。   3 (a) and 3 (b), when the rotational driving force of the drive motor 17 is transmitted to the screw shaft 10, the moving table is moved simultaneously with the left (or right) movement of the ball screw support portion 18. 15 also moves to the left (or right) and performs high-speed feed with a stroke twice that of the apparatus shown in FIG.

特開2003−127044号公報JP 2003-127044 A

ところで、工作機械や半導体製造装置等のテーブルでボールねじを高速移動(回転)で使用する場合、ねじ軸の回転周期がねじ軸の固有振動数と一致すると共振するため危険となることが想定される。
このような場合、前記特許文献1にも示されるとおり、中間サポートを設けて、ねじ軸の支持スパンを短くし固有振動数を高くすることが知られている。
この構成としては、左右ねじの間に中間サポートとして軸受を配し、中間サポートは、ねじ軸を両端で支持している軸受の固定部材と、中間サポート用の軸受の固定部材が連結しているという特徴がある。
By the way, when a ball screw is used for high-speed movement (rotation) on a table such as a machine tool or a semiconductor manufacturing apparatus, it is assumed that it is dangerous because it resonates if the rotation period of the screw shaft matches the natural frequency of the screw shaft. The
In such a case, as shown in Patent Document 1, it is known to provide an intermediate support to shorten the support span of the screw shaft and increase the natural frequency.
In this configuration, a bearing is arranged as an intermediate support between the left and right screws, and the intermediate support is connected to a bearing fixing member supporting the screw shaft at both ends and a bearing fixing member for the intermediate support. There is a feature.

しかしながら、前記特許文献1の特徴であるねじ軸を両端で支持する軸受の固定部材と、中間サポート用の軸受の固定部材を連結構造とすると、連結部分が必要となり装置全体の質量(慣性質量)が大きくなる。そのため、モータの大型化(大トルクが必要)、装置の大型化等の課題が生じてしまう。   However, if the bearing fixing member that supports the screw shaft at both ends, which is the feature of Patent Document 1, and the bearing fixing member for the intermediate support have a connecting structure, a connecting portion is required and the mass of the entire apparatus (inertial mass). Becomes larger. Therefore, problems such as an increase in the size of the motor (requires a large torque) and an increase in the size of the apparatus arise.

そこで、上記課題を解決するため、中間サポート用軸受の固定部材と、ねじ軸を両端で支持する軸受の固定部材とは別々な部材とし、更には、中間サポート部のサポートの固定部材をリニアガイドで案内することで可動とすることにより中間サポート周りの構造を簡素化し装置全体の質量を下げ得ることを見出し、本発明を完成させた。   Therefore, in order to solve the above-described problems, the fixing member for the intermediate support bearing and the fixing member for the bearing that supports the screw shaft at both ends are separate members, and further, the fixing member for the support of the intermediate support portion is a linear guide. It has been found that the structure around the intermediate support can be simplified by reducing the mass of the entire apparatus by making it movable by guiding, and the present invention has been completed.

本発明の直動テーブル装置及び直動テーブル装置のボールねじサポート機構によれば、装置全体の質量低減による省エネルギー効果、モータ小型化による省エネルギー効果、更にはコストダウンの効果を得られる。   According to the linear motion table device and the ball screw support mechanism of the linear motion table device of the present invention, it is possible to obtain an energy saving effect by reducing the mass of the entire device, an energy saving effect by miniaturizing the motor, and a cost reduction effect.

本発明の一例である高速送り用直動テーブル装置を示すものであり、(a)は平面図、(b)は側面図である。FIG. 1 shows a high-speed feed linear motion table device as an example of the present invention, in which (a) is a plan view and (b) is a side view. 本発明の一例である低速送り用直動テーブル装置を示すものであり、(a)は平面図、(b)は側面図である。FIG. 1 shows a low-speed feed linear motion table device as an example of the present invention, in which (a) is a plan view and (b) is a side view. 従来の直動テーブル装置の構造を示す図であり、(a)は側面図、(b)は(a)のA−A線矢視図である。It is a figure which shows the structure of the conventional linear motion table apparatus, (a) is a side view, (b) is an AA arrow directional view of (a). 本発明の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the present invention. 本発明の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the present invention. 本発明の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the present invention. 本発明の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the present invention. 本発明の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the present invention. 本発明の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the present invention.

以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という。)を、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明に係る第1実施形態の高速送り用直動テーブル装置を示すものであり、(a)は平面図、(b)は側面図を示すものである。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the drawings. 1A and 1B show a high-speed feed linear motion table device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a side view.

本実施形態の直動テーブル装置は、基台25上にリニアガイド26を介して設けた第1及び第2テーブル27,28を直線移動させる装置である。   The linear motion table device according to the present embodiment is a device that linearly moves the first and second tables 27 and 28 provided on the base 25 via the linear guide 26.

リニアガイド26は、基台25上に平行に延在して固定した一対のレール26aと、第1テーブル27の下面に固定されてレール26a上を摺動するスライダ26bと、第2テーブル28の下面に固定されてレール26a上を摺動するスライダ26cと、で構成されている。   The linear guide 26 includes a pair of rails 26 a that extend in parallel on the base 25, a slider 26 b that is fixed to the lower surface of the first table 27 and slides on the rail 26 a, and a second table 28. The slider 26c is fixed to the lower surface and slides on the rail 26a.

ここで、リニアガイド26のスライダ26bは、高負荷容量仕様及び高速仕様の高速送り用スライダが仕様されている。高負荷容量仕様とは、例えばローラガイドを備えたものであって高加減速に耐えるスライダである。また、高速仕様とは、高速用エンドキャップ、セラミックス製転動体を備えたスライダである。
本実施形態の直動テーブル装置は、ねじ軸30を備えている。このねじ軸30は、一端側の外周に右ねじ30aが形成され、他端側の外周に、右ねじ30aに対して同一外径で同一ねじピッチの左ねじ30bが形成されている。また、右ねじ30a及び左ねじ30bの境界の長手方向中央部の外周には、中間円筒部30cが形成されている(図1の(b)参照)。
Here, the slider 26b of the linear guide 26 is a high-load capacity specification and a high-speed specification high-speed feed slider. The high load capacity specification is, for example, a slider having a roller guide and capable of withstanding high acceleration / deceleration. The high-speed specification is a slider provided with a high-speed end cap and a ceramic rolling element.
The linear motion table device of this embodiment includes a screw shaft 30. The screw shaft 30 has a right screw 30a formed on the outer periphery on one end side, and a left screw 30b having the same outer diameter and the same screw pitch as the right screw 30a on the outer periphery on the other end side. In addition, an intermediate cylindrical portion 30c is formed on the outer periphery of the central portion in the longitudinal direction of the boundary between the right screw 30a and the left screw 30b (see FIG. 1B).

そして、本実施形態の直動テーブル装置は、ねじ軸30の右ねじ30a側の端部に連結した駆動モータ31と、ねじ軸30の長手方向中央側の右ねじ30aを支持する第1支持部32と、ねじ軸30の右ねじ30a側の端部を回転自在に支持する第2支持部33と、ねじ軸30の左ねじ30b側の端部を回転自在に支持する第3支持部34と、ねじ軸30の中間円筒部30cを支持しながら第1テーブル27に固定されている第4支持部35と、ねじ軸30の長手方向中央側の左ねじ30bを支持しながら第2テーブル28に連結されている第5支持部36と、を備えている。   The linear motion table device of the present embodiment includes a drive motor 31 connected to an end of the screw shaft 30 on the right screw 30a side, and a first support portion that supports the right screw 30a on the center side in the longitudinal direction of the screw shaft 30. 32, a second support portion 33 that rotatably supports an end portion of the screw shaft 30 on the right screw 30a side, and a third support portion 34 that rotatably supports an end portion of the screw shaft 30 on the left screw 30b side. The fourth support portion 35 fixed to the first table 27 while supporting the intermediate cylindrical portion 30c of the screw shaft 30 and the second table 28 while supporting the left screw 30b at the center in the longitudinal direction of the screw shaft 30. And a fifth support portion 36 connected thereto.

第1支持部32は、基台25の上面の長手方向略中央に固定された第1ナットブラケット32aと、ねじ軸30の右ねじ30aに螺合して第1ナットブラケット32aに配置されている第1ナット32bとで構成されている。
第2支持部33は、ねじ軸30の右ねじ30a側の基台25上に長手方向に延在して配置した一対のレール33aと、これらレール33a上にスライダ33dを介して載置され、基台25の長手方向に移動自在とされている第2支持架台33bと、ねじ軸30の右ねじ30a側の端部を回転自在に支持し、第2支持架台33bに配置されている軸受33cとを備えており、ねじ軸30の右ねじ30a側の端部に連結されている駆動モータ31は、第2支持架台33b上に配置されている。
The first support portion 32 is disposed on the first nut bracket 32a by being screwed to the first nut bracket 32a fixed to the substantially longitudinal center of the upper surface of the base 25 and the right screw 30a of the screw shaft 30. It is comprised with the 1st nut 32b.
The second support portion 33 is placed on the base 25 on the right screw 30a side of the screw shaft 30 so as to extend in the longitudinal direction, and is placed on the rail 33a via a slider 33d. A second support frame 33b that is movable in the longitudinal direction of the base 25, and a bearing 33c that rotatably supports the end of the screw shaft 30 on the right screw 30a side and is disposed on the second support frame 33b. The drive motor 31 connected to the end of the screw shaft 30 on the right screw 30a side is disposed on the second support frame 33b.

第2支持部33のスライダ33dは、低負荷容量仕様及び標準速度仕様のスライダが使用されている。低負荷容量仕様とは、高加減速に対して耐久性を有しない簡便な構造のスライダである。また、標準速度仕様とは、通常のエンドキャップ、転動体を備えたスライダである。
第3支持部34は、ねじ軸30の左ねじ30b側の基台25上に長手方向に延在して配置した一対のレール34aと、これらレール34a上にスライダ34dを介して載置され、基台25の長手方向に移動自在とされている第3支持架台34bと、ねじ軸30の左ねじ30b側の端部を回転自在に支持し、第3支持架台34bに配置されている軸受34cとを備えている。
As the slider 33d of the second support portion 33, a slider having a low load capacity specification and a standard speed specification is used. The low load capacity specification is a slider having a simple structure that does not have durability against high acceleration / deceleration. The standard speed specification is a slider having a normal end cap and rolling elements.
The third support portion 34 is placed on the base 25 on the left screw 30b side of the screw shaft 30 so as to extend in the longitudinal direction, and is placed on the rail 34a via a slider 34d. A third support frame 34b that is movable in the longitudinal direction of the base 25, and a bearing 34c that rotatably supports an end of the screw shaft 30 on the left screw 30b side and is disposed on the third support frame 34b. And.

第3支持部34のスライダ34dも、低負荷容量仕様及び標準速度仕様のスライダが使用されている。
第5支持部36は、第2テーブル28の下面に固定された第5ナットブラケット36aと、ねじ軸30の長手方向中央側の左ねじ30bに螺合して第5ナットブラケット36aに配置されている第5ナット36bとで構成されている。
The slider 34d of the third support portion 34 is also a slider with a low load capacity specification and a standard speed specification.
The fifth support portion 36 is disposed on the fifth nut bracket 36a by screwing into a fifth nut bracket 36a fixed to the lower surface of the second table 28 and a left screw 30b on the center side in the longitudinal direction of the screw shaft 30. And a fifth nut 36b.

第4支持部35は、第1テーブル27の下面に固定されたブラケット37と、ねじ軸30の中間円筒部30cを回転自在に支持してブラケット37に配置されている軸受38とを備えている。
なお、本発明の第1移動テーブルが第2テーブル28に対応し、本発明の第1リニアガイドがリニアガイド26のスライダ26b及びレール26aに対応し、本発明の送りねじ軸がねじ軸30に対応し、本発明の駆動ナットが第1ナット32bに対応し、本発明の固定ブラケットがナットブラケット32aに対応し、本発明の従動ナットが第5ナット36bに対応し、本発明の第1移動ブラケットがナットブラケット36aに対応し、本発明の中間支持部が第4支持部35に対応し、本発明のねじ軸支持部が第2支持部33及び第3支持部34に対応し、本発明の第2リニアガイドが、第2支持部33のレール33a及びスライダ33d、第3支持部34のレール34a及びスライダ34dに対応している。
The fourth support portion 35 includes a bracket 37 that is fixed to the lower surface of the first table 27, and a bearing 38 that is disposed on the bracket 37 so as to rotatably support the intermediate cylindrical portion 30 c of the screw shaft 30. .
The first moving table of the present invention corresponds to the second table 28, the first linear guide of the present invention corresponds to the slider 26b and the rail 26a of the linear guide 26, and the feed screw shaft of the present invention corresponds to the screw shaft 30. Correspondingly, the drive nut of the present invention corresponds to the first nut 32b, the fixed bracket of the present invention corresponds to the nut bracket 32a, the driven nut of the present invention corresponds to the fifth nut 36b, and the first movement of the present invention. The bracket corresponds to the nut bracket 36a, the intermediate support portion of the present invention corresponds to the fourth support portion 35, the screw shaft support portion of the present invention corresponds to the second support portion 33 and the third support portion 34, and the present invention. The second linear guide corresponds to the rail 33a and the slider 33d of the second support portion 33, and the rail 34a and the slider 34d of the third support portion 34.

本実施形態の直動テーブル装置は、駆動モータ31からねじ軸30に、図1(a)の矢印A方向から見て時計回りの右回りの回転力が伝達されると、第1支持部32で右ねじ30aが螺合しているねじ軸30が左方向に送り駆動され、第2支持部33、第3支持部34及び第4支持部35も左方向に移動する。また、ねじ軸30が左方向に送り駆動されると、ねじ軸30の左ねじ30bに螺合している第5支持部36の第5ナット36bが、ねじ軸30のストロークに対して2倍のストロークで左方向に移動し、この第5ナット36bに第5ナットブラケット36aを介して連結する第2テーブル28が高速で左方向に移動する。   In the linear motion table device of the present embodiment, when a clockwise clockwise rotational force as viewed from the direction of arrow A in FIG. Then, the screw shaft 30 with which the right screw 30a is screwed is fed and driven in the left direction, and the second support portion 33, the third support portion 34, and the fourth support portion 35 also move in the left direction. When the screw shaft 30 is fed to the left, the fifth nut 36 b of the fifth support portion 36 screwed with the left screw 30 b of the screw shaft 30 is doubled with respect to the stroke of the screw shaft 30. The second table 28 connected to the fifth nut 36b via the fifth nut bracket 36a moves leftward at a high speed.

一方、駆動モータ31からねじ軸30に、図1(a)の矢印A方向から見て反時計回りの左回りの回転力が伝達されると、ねじ軸30が右方向に送り駆動され、第2支持部33、第3支持部34及び第4支持部35も右方向に移動する。また、ねじ軸30が右方向に送り駆動されると、第5支持部36の第5ナット36bが、ねじ軸30のストロークに対して2倍のストロークで右方向に移動し、第2テーブル28は高速で右方向に移動する。   On the other hand, when a counterclockwise counterclockwise rotational force as viewed from the direction of arrow A in FIG. 1A is transmitted from the drive motor 31 to the screw shaft 30, the screw shaft 30 is driven to the right and driven. The second support portion 33, the third support portion 34, and the fourth support portion 35 also move in the right direction. When the screw shaft 30 is fed to the right, the fifth nut 36b of the fifth support portion 36 moves to the right with a stroke twice that of the screw shaft 30, and the second table 28 is moved. Move right at high speed.

次に、本実施形態の直動テーブル装置の効果について説明する。
本実施形態の高速送り用直動テーブル装置は、高速送りで移動する第2テーブル28を移動自在に支持するリニアガイド26として高負荷容量仕様及び高速仕様のスライダ26bを備えているので、第2テーブル28を高加減速及び高速で移動しても、移動制御の精度を向上させることができる。
また、ねじ軸30の両端部を回転自在に支持し、且つ基台25上を移動自在とする第2支持部33及び第3支持部34は、低負荷容量仕様及び標準速度仕様のスライダ33d,34dを備えているので、高速送り用直動テーブル装置の装置コストの低減化を図ることができる。
Next, the effect of the linear motion table device of the present embodiment will be described.
The linear motion table device for high speed feed of the present embodiment includes the slider 26b of high load capacity specification and high speed specification as the linear guide 26 that movably supports the second table 28 that moves at high speed feed. Even if the table 28 is moved at high acceleration / deceleration and high speed, the accuracy of movement control can be improved.
Further, the second support portion 33 and the third support portion 34 that support both end portions of the screw shaft 30 in a rotatable manner and are movable on the base 25 are sliders 33d, a low load capacity specification and a standard speed specification. Since 34d is provided, the apparatus cost of the high-speed feed linear motion table apparatus can be reduced.

次に、図2は、本発明に係る第2実施形態の低速送り用直動テーブル装置を示すものであり、(a)は平面図、(b)は側面図を示すものである。
なお、図1で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態の直動テーブル装置は、基台25上にリニアガイド40を介して設けた第3テーブル41を直線移動させる装置である。
リニアガイド40は、基台25上に平行に延在して固定した一対のレール40aと、第3テーブル41の下面に固定されてレール40a上を摺動するスライダ40bと、で構成されている。
Next, FIG. 2 shows the low-speed feed linear motion table apparatus of 2nd Embodiment based on this invention, (a) shows a top view, (b) shows a side view.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the structure shown in FIG. 1, and description is abbreviate | omitted.
The linear motion table device of this embodiment is a device that linearly moves a third table 41 provided on a base 25 via a linear guide 40.
The linear guide 40 includes a pair of rails 40a that extend in parallel on the base 25 and are fixed, and a slider 40b that is fixed to the lower surface of the third table 41 and slides on the rails 40a. .

リニアガイド40のスライダ40bは、高負荷容量仕様、低速仕様及び揺動仕様の低速送り用スライダが仕様されている。低速仕様とは、極圧添加剤グリース封入、ローラガイドを使用したスライダである。また、揺動仕様とは、耐フレッティンググリース、ローラガイドを使用したスライダである。
本実施形態のねじ軸42は、一端側の外周に右ねじ42aが形成され、他端側の外周に、右ねじ42aに対して同一外径であり、右ねじ42aのリードに対して僅かに小さな値のリードを有する左ねじ42bが形成されている。具体的には、右ねじ42aのリードが10mmであり、左ねじ42bのリードが9.9mmに設定されている。
As the slider 40b of the linear guide 40, a low-feed slider having a high load capacity specification, a low speed specification and a swing specification is specified. The low-speed specification is a slider that uses an extreme pressure additive grease and a roller guide. The swing specification is a slider using anti-fretting grease and a roller guide.
The screw shaft 42 of the present embodiment has a right screw 42a formed on the outer periphery on one end side, and has the same outer diameter on the outer periphery on the other end side with respect to the right screw 42a, and slightly with respect to the lead of the right screw 42a. A left screw 42b having a small value lead is formed. Specifically, the lead of the right screw 42a is set to 10 mm, and the lead of the left screw 42b is set to 9.9 mm.

そして、本実施形態の直動テーブル装置は、ねじ軸42の右ねじ42a側の端部に連結した駆動モータ31と、ねじ軸42の長手方向中央側の右ねじ42aを支持する第1支持部32と、ねじ軸42の右ねじ42a側の端部を回転自在に支持する第2支持部33と、ねじ軸42の左ねじ42b側の端部を回転自在に支持する第3支持部34と、ねじ軸42の長手方向中央側の左ねじ42bを支持しながら第3テーブル41に連結されている第5支持部36と、を備えている。   The linear motion table device according to the present embodiment includes a drive motor 31 connected to an end of the screw shaft 42 on the right screw 42a side and a first support portion that supports the right screw 42a on the longitudinal center side of the screw shaft 42. 32, a second support portion 33 that rotatably supports an end portion of the screw shaft 42 on the right screw 42a side, and a third support portion 34 that rotatably supports an end portion of the screw shaft 42 on the left screw 42b side. And a fifth support portion 36 connected to the third table 41 while supporting the left screw 42b on the center side in the longitudinal direction of the screw shaft 42.

第2支持部33のスライダ33dは、低負荷容量仕様及び標準速度仕様のスライダが使用されている。
また、第3支持部34のスライダ34dも、低負荷容量仕様及び標準速度仕様のスライダが使用されている。
第5支持部36は、第3テーブル41の下面に固定された第5ナットブラケット36aと、ねじ軸42の長手方向中央側の左ねじ42bに螺合して第5ナットブラケット36aに配置されている第5ナット36bとで構成されている。
As the slider 33d of the second support portion 33, a slider having a low load capacity specification and a standard speed specification is used.
The slider 34d of the third support portion 34 is also a slider with a low load capacity specification and a standard speed specification.
The fifth support portion 36 is disposed on the fifth nut bracket 36a by screwing with a fifth nut bracket 36a fixed to the lower surface of the third table 41 and a left screw 42b on the center side in the longitudinal direction of the screw shaft 42. And a fifth nut 36b.

なお、本発明の第2移動テーブルが第3テーブル28に対応し、本発明の第3リニアガイドがリニアガイド40のレール40a及びスライダ40bに対応し、本発明の送りねじ軸がねじ軸42に対応し、本発明の駆動ナットが第1ナット32bに対応し、本発明の固定ブラケットがナットブラケット32aに対応し、本発明の従動ナットが第5ナット36bに対応し、本発明の第2移動ブラケットがナットブラケット36aに対応し、本発明のねじ軸支持部が第2支持部33及び第3支持部34に対応し、本発明の第4リニアガイドが、第2支持部33のレール33a及びスライダ33d、第3支持部34のレール34a及びスライダ34dに対応している。   The second moving table of the present invention corresponds to the third table 28, the third linear guide of the present invention corresponds to the rail 40a and the slider 40b of the linear guide 40, and the feed screw shaft of the present invention corresponds to the screw shaft 42. Correspondingly, the drive nut of the present invention corresponds to the first nut 32b, the fixed bracket of the present invention corresponds to the nut bracket 32a, the driven nut of the present invention corresponds to the fifth nut 36b, and the second movement of the present invention. The bracket corresponds to the nut bracket 36a, the screw shaft support portion of the present invention corresponds to the second support portion 33 and the third support portion 34, and the fourth linear guide of the present invention corresponds to the rail 33a of the second support portion 33 and This corresponds to the slider 33d, the rail 34a of the third support portion 34, and the slider 34d.

本実施形態の直動テーブル装置は、駆動モータ31からねじ軸42に、図2(a)の矢印B方向から見て時計回りの右回りの回転力が伝達されると、第1支持部32で右ねじ42aが螺合しているねじ軸42が左方向に送り駆動され、第2支持部33及び第3支持部34も左方向に移動する。ここで、ねじ軸42が左方向に10mm移動すると、第5支持部36のねじ軸42の左ねじ42bに螺合している第5ナット36bが右方向に9.9mm移動し、第3テーブル41は基台25に対して左方向に0.1mm移動することになり、第3テーブル41は左方向への低速送りとなる。   In the linear motion table device of the present embodiment, when a clockwise clockwise rotational force as viewed from the direction of arrow B in FIG. 2A is transmitted from the drive motor 31 to the screw shaft 42, the first support portion 32. Then, the screw shaft 42 with which the right screw 42a is screwed is fed and driven in the left direction, and the second support portion 33 and the third support portion 34 also move in the left direction. Here, when the screw shaft 42 moves 10 mm to the left, the fifth nut 36 b screwed to the left screw 42 b of the screw shaft 42 of the fifth support portion 36 moves 9.9 mm to the right, and the third table 41 moves to the left by 0.1 mm with respect to the base 25, and the third table 41 is fed at a low speed in the left direction.

一方、駆動モータ31からねじ軸42に、図2(a)の矢印B方向から見て反時計回りの左回りの回転力が伝達されると、ねじ軸42が右方向に送り駆動され、第2支持部33及び第3支持部34も右方向に移動する。そして、ねじ軸42が左方向に10mm移動すると、第5ナット36bが左方向に9.9mm移動し、第3テーブル41は基台25に対して右方向に0.1mm移動することになり、第3テーブル41は右左方向への低速送りとなる。   On the other hand, when a counterclockwise counterclockwise rotational force as viewed in the direction of arrow B in FIG. 2A is transmitted from the drive motor 31 to the screw shaft 42, the screw shaft 42 is driven to the right and driven. The second support portion 33 and the third support portion 34 also move in the right direction. When the screw shaft 42 moves 10 mm in the left direction, the fifth nut 36 b moves 9.9 mm in the left direction, and the third table 41 moves 0.1 mm in the right direction with respect to the base 25. The third table 41 is a low-speed feed in the right / left direction.

次に、本実施形態の直動テーブル装置の効果について説明する。
本実施形態の低速送り用直動テーブル装置は、低速送りで移動する第3テーブル41を移動自在に支持するリニアガイド40として高負荷容量仕様、低速仕様及び揺動仕様のスライダ40bを備えているので、第3テーブル41を高加減速及び低速で移動しても、移動制御の精度を向上させることができる。
Next, the effect of the linear motion table device of the present embodiment will be described.
The low-speed feed linear motion table device of the present embodiment includes a slider 40b of a high load capacity specification, a low speed specification, and a swing specification as a linear guide 40 that movably supports a third table 41 that moves at a low speed feed. Therefore, even if the third table 41 is moved at high acceleration / deceleration and low speed, the accuracy of movement control can be improved.

また、ねじ軸42の両端部を回転自在に支持し、且つ基台25上を移動自在とする第2支持部33及び第3支持部34は、低負荷容量仕様及び標準速度仕様のスライダ33d,34dを備えているので、低速送り用直動テーブル装置の装置コストの低減化を図ることができる。   In addition, the second support portion 33 and the third support portion 34 that rotatably support both ends of the screw shaft 42 and are movable on the base 25 are provided with a slider 33d having a low load capacity specification and a standard speed specification. Since 34d is provided, the apparatus cost of the low-speed feed linear motion table apparatus can be reduced.

更に、本発明に係る直動テーブル装置及び直動テーブル装置のボールねじサポート機構は、第1支持部32の構造に特徴を有する。より具体的には、第1支持部32に組み込まれる転がり軸受の固定方法に特徴を有している。   Further, the linear motion table device and the ball screw support mechanism of the linear motion table device according to the present invention are characterized by the structure of the first support portion 32. More specifically, it has a feature in a method for fixing a rolling bearing incorporated in the first support portion 32.

図4に、第1支持部32に組み込まれる転がり軸受の係止方法の一例を示す。
第1支持部32は、ハウジング100、カラー110、係止部材120、ロックナット130、スリーブ140を有する。ハウジング100の内側には、転がり軸受200が収容され、転がり軸受200により、ねじ軸42が回転自在に支持されている。
転がり軸受200はねじ軸42に、スリーブ140、カラー110、ロックナット130により係止されている。転がり軸受200はハウジング100に、係止部材120を用いてねじ111により係止されている。
ロックナット130を使用することにより、転がり軸受200を確実に係止することができ、かつ、転がり軸受200の係止構造を簡単な構造とすることができるため、中間サポートを小型化でき、装置全体としても小型・軽量化が図れる。
FIG. 4 shows an example of a method for locking the rolling bearing incorporated in the first support portion 32.
The first support portion 32 includes a housing 100, a collar 110, a locking member 120, a lock nut 130, and a sleeve 140. A rolling bearing 200 is accommodated inside the housing 100, and the screw shaft 42 is rotatably supported by the rolling bearing 200.
The rolling bearing 200 is locked to the screw shaft 42 by a sleeve 140, a collar 110, and a lock nut 130. The rolling bearing 200 is locked to the housing 100 by a screw 111 using a locking member 120.
By using the lock nut 130, the rolling bearing 200 can be reliably locked, and the locking structure of the rolling bearing 200 can be simplified, so that the intermediate support can be downsized, and the device Overall, the size and weight can be reduced.

図5に、第1支持部32に組み込まれる転がり軸受の係止方法の別例を示す。
図4の形態では、スリーブ140は、ねじ軸42に一体に設けた肩部に突き当てて係止していたが、図5に示す形態は、スリーブ140を止め輪301によりねじ軸42に係止する形態としている。ねじ軸42に肩部を作るための加工が不要であるため、加工コストの低減や材料使用量の低減が図れる。図5(a)は第1支持部32を組み立てた状態、(b)はねじ軸42、スリーブ140、及び止め輪301を示す。
FIG. 5 shows another example of a method for locking the rolling bearing incorporated in the first support portion 32.
In the configuration of FIG. 4, the sleeve 140 is locked by abutting against the shoulder portion provided integrally with the screw shaft 42. However, in the configuration shown in FIG. 5, the sleeve 140 is engaged with the screw shaft 42 by the retaining ring 301. The form to stop. Since processing for making a shoulder portion on the screw shaft 42 is unnecessary, the processing cost can be reduced and the amount of material used can be reduced. FIG. 5A shows a state where the first support portion 32 is assembled, and FIG. 5B shows the screw shaft 42, the sleeve 140, and the retaining ring 301.

図6に、第1支持部32に組み込まれる転がり軸受の係止方法の別例を示す。本形態は、図4,5に示す形態と、クランプ部材401で転がり軸受200を係止するところが異なっている。図6(a)は、第1支持部32を組み立てた状態、(b)はねじ軸42、スリーブ140、及びクランプ部材401を示す。クランプ部材401によって係止する場合は、ねじ軸42には係止用の特段の加工が不要であるため、更なるコストダウンが図れる。図示したクランプ部材401は、クランプ部材に設けたねじ孔402にねじ403を締結することでねじ軸42に強固に固定することができる。   FIG. 6 shows another example of a method for locking the rolling bearing incorporated in the first support portion 32. This embodiment is different from the embodiment shown in FIGS. 4 and 5 in that the rolling bearing 200 is locked by the clamp member 401. FIG. 6A shows a state in which the first support portion 32 is assembled, and FIG. 6B shows the screw shaft 42, the sleeve 140, and the clamp member 401. When locking by the clamp member 401, the screw shaft 42 does not require any special processing for locking, so that further cost reduction can be achieved. The illustrated clamp member 401 can be firmly fixed to the screw shaft 42 by fastening a screw 403 to a screw hole 402 provided in the clamp member.

図7に、別のクランプ部材411を適用した形態を示す。図示したクランプ部材411は、3箇所をねじ403により締結するものであり、図6の形態と比べて、更に強固にねじ軸42に固定することができる。   FIG. 7 shows a form in which another clamp member 411 is applied. The illustrated clamp member 411 is fastened at three locations with screws 403 and can be more firmly fixed to the screw shaft 42 as compared with the embodiment of FIG.

図8に、第1支持部32に組み込まれる転がり軸受の係止方法の別例を示す。本形態は、ねじ軸42の中心を通過するように半径方向に開口したピン孔502と、ピン501と、スリーブ141に前記ピン孔502に対応するように開口したピン孔503によりスリーブをねじ軸42に係止することで、転がり軸受を係止するところが前記した形態と異なっている。ピン501とピン孔502、503とはしまりばめとなることが好ましい。また、ピンの形態を図示したが、同様の効果があるならば、キー等の形状とすることも可能である。   FIG. 8 shows another example of a method for locking the rolling bearing incorporated in the first support portion 32. In this embodiment, the sleeve is screwed by a pin hole 502 opened in a radial direction so as to pass through the center of the screw shaft 42, a pin 501, and a pin hole 503 opened in the sleeve 141 so as to correspond to the pin hole 502. The place which latches a rolling bearing by latching to 42 differs from the above-mentioned form. It is preferable that the pin 501 and the pin holes 502 and 503 have an interference fit. Moreover, although the form of the pin is shown in the figure, it is possible to form a key or the like if the same effect is obtained.

図9に、第1支持部32に組み込まれる転がり軸受の係止方法の別例を示す。本形態は、スリーブ142を、スリーブ部材142aとスリーブ部材142bに分割し、軸42にねじ403により締結する形態である。スリーブ142を分割したことにより、ねじ軸42の軸端部からスリーブを挿入する必要が無いため、テーブル装置の組立後のメンテナンス等に有利である。   FIG. 9 shows another example of a method for locking the rolling bearing incorporated in the first support portion 32. In this embodiment, the sleeve 142 is divided into a sleeve member 142 a and a sleeve member 142 b and fastened to the shaft 42 with a screw 403. Since the sleeve 142 is divided, there is no need to insert the sleeve from the shaft end of the screw shaft 42, which is advantageous for maintenance after assembling the table device.

なお、上記した形態はそれぞれ個別に適用できるのはもちろん、これら形態を組み合わせて使用することもできる。   It should be noted that the above-described forms can be applied individually and can be used in combination.

25…基台、26…リニアガイド、26a…レール、26b…スライダ、26c…スライダ、27…第1テーブル、28…第2テーブル、29…ガイド壁、30…ねじ軸、30a…右ねじ、30b…左ねじ、30c…中間円筒部、31…駆動モータ、32…第1支持部、32a…ナットブラケット、32b…第1ナット、33…第2支持部、33a…レール、33b… 支持架台、33c…軸受、33d…スライダ、34…第3支持部、34a…レール、34b…支持架台、34c…軸受、34d…スライダ、35…第4支持部、36…第5支持部、36a…ナットブラケット、36b…第5ナット、37…ブラケット、38…軸受、40…リニアガイド、40a…レール、40b…スライダ、41…第3テーブル、42…ねじ軸、42a…右ねじ、42b…左ねじ、42c…ねじ中央部、42d…係止ねじ部、   25 ... Base, 26 ... Linear guide, 26a ... Rail, 26b ... Slider, 26c ... Slider, 27 ... First table, 28 ... Second table, 29 ... Guide wall, 30 ... Screw shaft, 30a ... Right screw, 30b ... Left screw, 30c ... Intermediate cylindrical part, 31 ... Drive motor, 32 ... First support part, 32a ... Nut bracket, 32b ... First nut, 33 ... Second support part, 33a ... Rail, 33b ... Support frame, 33c ... bearing, 33d ... slider, 34 ... third support, 34a ... rail, 34b ... support frame, 34c ... bearing, 34d ... slider, 35 ... fourth support, 36 ... fifth support, 36a ... nut bracket, 36b ... 5th nut, 37 ... bracket, 38 ... bearing, 40 ... linear guide, 40a ... rail, 40b ... slider, 41 ... third table, 42 ... screw shaft, 42a ... right Screw, 42b ... Left screw, 42c ... Screw center portion, 42d ... Locking screw portion,

Claims (3)

軸方向中央部の中間円筒部を境として一端側に右ねじが形成され、他端側に左ねじが形成されており、駆動モータから正逆方向の回転駆動力が伝達される1本の送りねじ軸と、
前記右ねじ及び前記左ねじの一方に螺合する駆動ナットと、この駆動ナットを前記基台上に固定する固定ブラケットと、
前記右ねじ及び前記左ねじの他方に螺合する従動ナットと、この従動ナットを第1移動テーブルに固定する第1移動ブラケットと、
前記第1移動テーブルを前記送りねじ軸に沿う方向に移動自在に支持する第1リニアガイドと、
前記送りねじ軸の中間円筒部を回転自在に支持し、前記第1リニアガイドに前記送りねじ軸に沿う方向に移動自在となるように設けた中間支持部と、
前記送りねじ軸の両端部を回転自在に支持する一対のねじ軸支持部と、
これらねじ軸支持部を前送りねじ軸に沿う方向に移動自在に支持する第2リニアガイドと、
を備えることを特徴とする直動テーブル装置。
A right-handed screw is formed on one end and a left-handed screw is formed on the other end with the middle cylindrical portion in the axial center as a boundary. One feed that transmits rotational driving force in the forward and reverse directions from the drive motor. A screw shaft;
A drive nut screwed into one of the right screw and the left screw, and a fixing bracket for fixing the drive nut on the base;
A driven nut screwed into the other of the right screw and the left screw; a first moving bracket for fixing the driven nut to the first moving table;
A first linear guide that movably supports the first moving table in a direction along the feed screw shaft;
An intermediate support portion that rotatably supports an intermediate cylindrical portion of the feed screw shaft, and is provided on the first linear guide so as to be movable in a direction along the feed screw shaft;
A pair of screw shaft support portions for rotatably supporting both ends of the feed screw shaft;
A second linear guide for supporting these screw shaft support portions movably in a direction along the forward feed screw shaft;
A linear motion table device comprising:
前記中間支持部は、転がり軸受によってねじ軸を回転自在に支持するものであり、転がり軸受は、軸方向に、ロックナット部材、止め輪部材、クランプ部材の何れかもしくはこれらを組み合わせて係止されていることを特徴とする請求項1に記載の直動テーブル装置。   The intermediate support portion rotatably supports the screw shaft by a rolling bearing, and the rolling bearing is locked in the axial direction by any of a lock nut member, a retaining ring member, a clamp member, or a combination thereof. The linear motion table device according to claim 1, wherein: 直動テーブル用のボールねじサポート機構であって、ボールねじのねじ軸を転がり軸受により回転自在に支持するものであり、少なくとも転がり軸受が、ロックナット部材、止め輪部材、クランプ部材の何れかもしくはこれらを組み合わせて係止されていることを特徴とする直動テーブル用のボールねじサポート機構。   A ball screw support mechanism for a linear motion table, wherein a ball screw screw shaft is rotatably supported by a rolling bearing, and at least the rolling bearing is one of a lock nut member, a retaining ring member, a clamp member, or A ball screw support mechanism for a linear motion table, which is locked in combination.
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