JP2575881B2 - Guidance device - Google Patents
Guidance deviceInfo
- Publication number
- JP2575881B2 JP2575881B2 JP1169033A JP16903389A JP2575881B2 JP 2575881 B2 JP2575881 B2 JP 2575881B2 JP 1169033 A JP1169033 A JP 1169033A JP 16903389 A JP16903389 A JP 16903389A JP 2575881 B2 JP2575881 B2 JP 2575881B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide
- fixed
- actuator
- fine
- driven body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Machine Tool Units (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、工作機械等のテーブル駆動部等に用いら
れ、精密なテーブル案内が行なえる案内装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a guide device used for a table drive section of a machine tool or the like and capable of performing a precise table guide.
（従来の技術） 第11図（Ａ）は従来の工作機械等におけるテーブル駆
動部の一例の送り方向の概略断面図であり、同図（Ｂ）
はそのＡ−Ａ線断面図である。モータ１によって得られ
る回転駆動力はプーリ2,3及びベルト４を介してボール
ネジ５に伝達され、ボールネジ５に螺合するボールネジ
ナット６により直線駆動力に変換され、支えブラケット
７を介して被駆動体（テーブル）８を直線駆動してい
る。ここで、テーブル８は同図（Ｂ）に示すように固定
部（ベッド）９に対して矢印ａで示す摺動部により案内
されている。(Prior Art) FIG. 11 (A) is a schematic cross-sectional view of an example of a table driving unit in a conventional machine tool in a feed direction, and FIG.
Is a sectional view taken along line AA. The rotational driving force obtained by the motor 1 is transmitted to the ball screw 5 via the pulleys 2 and 3 and the belt 4, converted into a linear driving force by a ball screw nut 6 screwed to the ball screw 5, and driven by the support bracket 7. The body (table) 8 is driven linearly. Here, the table 8 is guided by a sliding portion indicated by an arrow a with respect to a fixed portion (bed) 9 as shown in FIG.
（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の工作機械等におけるテーブル駆動部で
テーブル８を精密に案内するためには、摺動部ａにおけ
るスキを無くす必要があるが、テーブル８はベッド９に
対して相対的にスベリ運動をしながら案内されている
為、スキを無くすと摩擦からくる発熱による焼付、ある
いはこじれによる食い付きなどの問題が発生して機能上
不都合を生じる。また、これらの問題に至らないまでも
テーブル８を駆動中に大きな負荷変動が生じて、送り速
度ムラが発生したり異常音が出たりすることが十分考え
られる。そこで、摺動部ａには精密なテーブル案内を行
なううえで支障をきたさない程度の一定量のスキが通常
設けられる。このスキはスキマ調整用板10により調整さ
れるが、正確な調整が難しく、調整のバラツキによって
はスキが少なくなって上記焼付又は食い付きの問題が発
生し、また逆にスキが大きくなるとテーブル８はベッド
９に対してスキ分だけ蛇行しながら動くこととなり、結
局工作機械等においてはその加工精度を低下させる要因
となっている。また、摺動抵抗特性は非線形であって負
性抵抗を示すため、スティックスリップ現象が発生する
等制御上不都合な点もある。(Problems to be Solved by the Invention) In order to accurately guide the table 8 by the table drive unit in the above-described conventional machine tool or the like, it is necessary to eliminate the gap in the sliding part a. Since the guide is guided while sliding relative to the surface, if the gap is eliminated, problems such as seizure due to heat generated by friction and biting due to kinks occur, resulting in functional inconvenience. Further, even if these problems do not occur, it is sufficiently conceivable that a large load fluctuation occurs while the table 8 is being driven, thereby causing irregularities in the feed speed or generating abnormal sounds. Therefore, the sliding portion a is usually provided with a certain amount of clearance which does not hinder accurate table guidance. This gap is adjusted by the gap adjusting plate 10. However, it is difficult to make an accurate adjustment, and depending on the variation of the adjustment, the gap is reduced to cause the above-described problem of seizure or biting. Moves meandering relative to the bed 9 by the amount corresponding to the gap, which eventually causes a reduction in the processing accuracy of a machine tool or the like. In addition, since the sliding resistance characteristic is non-linear and exhibits negative resistance, there is also a disadvantage in control such as occurrence of a stick-slip phenomenon.
このようなスキ調整の必要がない案内としては油圧静
圧案内及びコロガリ案内等がある。ところが、油圧静圧
案内は摺動部を油圧で浮かす必要がある為、装置及び部
品の製造を考えると非常に高価になり、剛性が高く取れ
ず、高速送りの場合に油の粘性抵抗によるテーブルの浮
き上がりが発生して精度が悪くなるなどの欠点がある。
又、コロガリ案内の場合は案内用ボールガイド或いはロ
ーラガイド等の精度誤差及び固定側ガイド部の精度誤差
により案内部での抵抗が均一でない事からテーブル送り
時の速度ムラが発生するという欠点がある。Examples of such guides that do not require such a gap adjustment include a hydraulic static pressure guide and a rolling guide. However, since the hydrostatic guide needs to float the sliding part with hydraulic pressure, it is very expensive considering the production of equipment and parts, it cannot have high rigidity, and the table due to the viscous resistance of oil at high speed feed There are drawbacks such as the occurrence of floating, which lowers the accuracy.
In addition, in the case of the roller guide, there is a disadvantage that speed unevenness occurs at the time of table feeding because the resistance in the guide portion is not uniform due to the accuracy error of the guide ball guide or the roller guide and the accuracy error of the fixed side guide portion. .
本発明は上述したような事情から成されたものであ
り、本発明の目的は、摺動部を必要とせず、被駆動体を
精密に案内することができる案内装置を提供することに
ある。The present invention has been made under the circumstances described above, and an object of the present invention is to provide a guide device that does not require a sliding portion and can guide a driven body precisely.
（課題を解決するための手段） 本発明は、工作機械等のテーブル駆動部等に用いら
れ、精密なテーブル案内が行なえる案内装置に関するも
のであり、本発明の上記目的は、工作機械等の案内を有
するベッド等の固定部と案内に従って移動可能なテーブ
ル等の被駆動体との案内装置であって、 前記固定部と被駆動体とを固定、分離し、前記被駆動
体の移動方向に微小距離移動可能な固定分離用微動アク
チュエータと、該固定分離用微動アクチュエータを一端
に固着すると共に、他端を前記固定部内側に固着した支
柱とからなる案内ユニットを複数個備え、該各案内ユニ
ットの前記固定分離用微動アクチュエータの相互の伸縮
動作により、前記固定部と前記被駆動体との間隔を一定
に保ちつつ前記被動体の移動を摺動を伴うことなく所定
の軌道にて案内するようにしたことにより達成される。(Means for Solving the Problems) The present invention relates to a guide device used for a table drive unit or the like of a machine tool or the like and capable of performing a precise table guide. A guide device for a fixed part such as a bed having a guide and a driven body such as a table movable in accordance with the guide, wherein the fixed part and the driven body are fixed and separated from each other in a moving direction of the driven body. A plurality of guide units each including a fixed-movement fixed-movement actuator capable of moving by a minute distance, and a support having the fixed-fixation fine-movement actuator fixed to one end and having the other end fixed to the inside of the fixed portion; A predetermined trajectory without sliding the movement of the driven body while keeping the distance between the fixed portion and the driven body constant by the mutual expansion and contraction operation of the fine separation actuator for fixed separation. It is accomplished by you as to guide Te.
（作用） 本発明の案内装置は、複数個設けられた微動アクチュ
エータのうちのいずれかが、被駆動体を所定位置で常に
支え、かつ被駆動体の駆動に伴って移動するので、摺動
部が無くなり、安定した案内を行なうことができる。(Operation) In the guide device of the present invention, any one of the plurality of fine movement actuators always supports the driven body at a predetermined position and moves with the driving of the driven body. Is eliminated, and stable guidance can be provided.
（実施例） 第１図は本発明の案内装置の一例を第11図（Ｂ）に対
応させて示す断面図であり、同一構成箇所は同符号を付
してある。モータ（図示せず）によって得られる回転駆
動力がボールネジ５に伝達され、ボールネジ５に螺合す
るボールネジナット６により直線駆動力に変換され、支
えブラケット７を介して被動体（テーブル）11を直線駆
動する。被動体（テーブル）11はその駆動方向に直交す
る方向の断面が略Ｔ字形を成し、テーブル11の上部が中
空角柱状の固定部（ベッド）12に設けられたスリットか
ら突出し、このスリットに沿って移動するように、テー
ブル11の上部を除く部分とボールネジ5,ボールネジナッ
ト6,支えブラケット７とがベッド12の内部に収納されて
いる。そして、棒状の支柱21の一端21aがベッド12の内
側面に固着され、支柱21の他端21bに圧電素子等の伸縮
自在の固定分離用微動アクチュエータ22の一端が固着さ
れ、微動アクチュエータ22の他端がその伸縮によってテ
ーブル11の下部に接触，離脱可能な構成の案内ユニット
が４箇所放射状に配置されている。同図はテーブル11が
各案内ユニット20A,20B,20C,20Dによって固定，位置決
めされている状態を示し、テーブル11の上下方向の固
定，位置決めは案内ユニット20A及び20Bの上向きの力Fa
及びFbと案内ユニット20C及び20Dの下向きの力FC1及びF
d1（それぞれはFc及びFdの分力）により行なわれ、テー
ブルの左右方向の固定，位置決めは案内ユニット20Cの
右向きの力FC2（Fcの分力）と案内ユニット20Dの左向き
の力Fd2（Fdの分力）により行なわれるようになってい
る。(Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing an example of the guide device of the present invention in correspondence with FIG. 11 (B), and the same components are denoted by the same reference numerals. Rotational driving force obtained by a motor (not shown) is transmitted to the ball screw 5, converted into a linear driving force by a ball screw nut 6 screwed to the ball screw 5, and the driven body (table) 11 is linearly moved via the support bracket 7. Drive. The driven body (table) 11 has a substantially T-shaped cross section in a direction perpendicular to the driving direction, and the upper part of the table 11 projects from a slit provided in a hollow prism-shaped fixing part (bed) 12. The portion excluding the upper portion of the table 11, the ball screw 5, the ball screw nut 6, and the support bracket 7 are housed inside the bed 12 so as to move along. One end 21a of the rod-like support 21 is fixed to the inner surface of the bed 12, and one end of a telescopic fixed separation fine actuator 22 such as a piezoelectric element is fixed to the other end 21b of the support 21. There are four guide units whose ends can be contacted and detached from the lower part of the table 11 by expansion and contraction in a radial manner. The figure table 11 each of the guide units 20A, 20B, 20C, secured by 20D, shows a state of being positioned, the vertical direction of the fixed table 11, the upward force F a of the guide units 20A and 20B positioned
And F b and the guide unit 20C and downward force F C1 and F 20D
d1 (respectively component forces F c and F d) is performed by fixing the left and right direction of the table, the force of the leftward rightward force F C2 (F c component force) and the guide unit 20D of the guide unit 20C positioned It is performed by F d2 (component of F d ).
第２図は第１図に示す案内装置の概略側面断面図であ
り、上述した案内ユニット20A,20B,20C,20Dから成るユ
ニット群がテーブル11の駆動方向に３列配置されてい
る。このような構成においてその動作例を第３図のタイ
ムチャートに示し、各時点における動作を以下説明す
る。FIG. 2 is a schematic side sectional view of the guide device shown in FIG. 1, in which a unit group including the above-described guide units 20A, 20B, 20C, and 20D is arranged in three rows in the driving direction of the table 11. An operation example of such a configuration is shown in the time chart of FIG. 3, and the operation at each time point will be described below.
（１）時点t0 第１ユニット群及び第３ユニット群は共に固定モード
であり、各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの微動アクチ
ュエータ22が伸状態にあってテーブル11を固定，位置決
めすると共に、各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの支柱2
1がテーブル11の駆動方向に弾性変形している。そこ
で、微動アクチュエータ22とテーブル11との接触部は支
柱21がテーブル11の駆動方向に弾性変形しても本体12か
らの距離が変わらない形状（例えば円弧）となってい
る。(1) time t 0 the first unit group and the third unit group are both fixed mode, each of the guide units 20A, 20B, 20C, the fine actuator 22 of the 20D is in the extension state fixed to the table 11, thereby positioning , Support 2 for each guide unit 20A, 20B, 20C, 20D
1 is elastically deformed in the driving direction of the table 11. Therefore, the contact portion between the fine movement actuator 22 and the table 11 has a shape (for example, a circular arc) in which the distance from the main body 12 does not change even if the column 21 is elastically deformed in the driving direction of the table 11.
第２ユニット群は分離モードであり、各案内ユニット
20A,20B,20C,20Dの微動アクチュエータ22が縮状態にあ
ってテーブル11と分離した自由な状態にある。The second unit group is in the separation mode, and each guide unit
The fine motion actuators 22 of 20A, 20B, 20C and 20D are in a contracted state and are in a free state separated from the table 11.
（２）時点t11 第２ユニット群は分離モードから固定モードに移り、
各案内ユニット20A,20B,20C,20Dは微動アクチュエータ2
2が伸状態となってテーブル11を固定，位置決めする。(2) Time point t 11 The second unit group shifts from the separation mode to the fixed mode,
Each guide unit 20A, 20B, 20C, 20D is a fine movement actuator 2.
2 is extended and the table 11 is fixed and positioned.
第１ユニット群及び第３ユニット群は固定モードを維
持し、各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの微動アクチュ
エータ22は伸状態にあってテーブル11を固定，位置決め
している。The first unit group and the third unit group maintain the fixed mode, and the fine actuator 22 of each of the guide units 20A, 20B, 20C, 20D is in the extended state to fix and position the table 11.
（３）時点t12〜時点t13 第３ユニット群は固定モードから分離モードに移り、
各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの微動アクチュエータ2
2が縮状態となってテーブル11から分離すると同時に、
各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの支柱21はその弾性力
により復元する。そして、直ちに次の固定モードに移
り、各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの微動アクチュエ
ータ22が伸状態となってテーブル11を固定，位置決めす
る。(3) time t 12 ~ time t 13 the third unit group moves from the fixed mode to the separation mode,
Fine movement actuator 2 for each guide unit 20A, 20B, 20C, 20D
At the same time as 2 is in a contracted state and separated from table 11,
The support 21 of each guide unit 20A, 20B, 20C, 20D is restored by its elastic force. Then, the process immediately shifts to the next fixing mode, and the fine actuator 22 of each of the guide units 20A, 20B, 20C, and 20D is extended to fix and position the table 11.
第１ユニット群及び第２ユニット群は固定モードを維
持し、各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの微動アクチュ
エータ22は伸状態にあってテーブル11を固定，位置決め
している。The first unit group and the second unit group maintain the fixed mode, and the fine actuator 22 of each of the guide units 20A, 20B, 20C, and 20D is in the extended state to fix and position the table 11.
（４）時点t14〜時点t15 第１ユニット群は固定モードから分離モードに移り、
各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの微動アクチュエータ2
2が縮状態となってテーブル11から分離すると同時に、
各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの支柱21はその弾性力
により復元する。そして、直ちに次の固定モードに移
り、各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの微動アクチュエ
ータ22が伸状態となってテーブル11を固定，位置決めす
る。(4) time t 14 ~ time t 15 the first unit group moves from the fixed mode to the separation mode,
Fine movement actuator 2 for each guide unit 20A, 20B, 20C, 20D
At the same time as 2 is in a contracted state and separated from table 11,
The support 21 of each guide unit 20A, 20B, 20C, 20D is restored by its elastic force. Then, the process immediately shifts to the next fixing mode, and the fine actuator 22 of each of the guide units 20A, 20B, 20C, and 20D is extended to fix and position the table 11.
第２ユニット群及び第３ユニット群は固定モードを維
持し、各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの微動アクチュ
エータ22は伸状態にあってテーブル11固定，位置決めし
ている。The second unit group and the third unit group maintain the fixed mode, and the fine motion actuators 22 of the respective guide units 20A, 20B, 20C, 20D are in the extended state, and the table 11 is fixed and positioned.
（５）時点t16〜時点t17 第２ユニット群は固定モードから分離モードに移り、
各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの微動アクチュエータ2
2が縮状態となってテーブル11から分離すると同時に、
各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの支柱21はその弾性力
により復元する。そして、直ちに次の固定モードに移
り、各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの微動アクチュエ
ータ22が伸状態となってテーブル11を固定，位置決めす
る。(5) time t 16 ~ time t 17 second unit group moves from the fixed mode to the separation mode,
Fine movement actuator 2 for each guide unit 20A, 20B, 20C, 20D
At the same time as 2 is in a contracted state and separated from table 11,
The support 21 of each guide unit 20A, 20B, 20C, 20D is restored by its elastic force. Then, the process immediately shifts to the next fixing mode, and the fine actuator 22 of each of the guide units 20A, 20B, 20C, and 20D is extended to fix and position the table 11.
第１ユニット群及び第３ユニット群は固定モードを維
持し、各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの微動アクチュ
エータ22は伸状態にあってテーブル11を固定，位置決め
している。The first unit group and the third unit group maintain the fixed mode, and the fine actuator 22 of each of the guide units 20A, 20B, 20C, 20D is in the extended state to fix and position the table 11.
以上の動作を連続して行なうことにより、テーブル11
はいずれかのユニット群に常に固定，位置決めされた状
態で案内されることになる。テーブル11の駆動速度は微
動アクチュエータ22の応答時間の関係と支柱21の弾性限
度の関係とから支柱21の弾性限度を越えない範囲で任意
に決められるが、案内ユニットはテーブル11の駆動速度
とは無関係に上記動作を常時繰返す。By performing the above operations continuously, the table 11
Will always be guided in a fixed and positioned state to any of the unit groups. The drive speed of the table 11 is arbitrarily determined within the range not exceeding the elastic limit of the support 21 from the relationship between the response time of the fine movement actuator 22 and the relationship of the elastic limit of the support 21. Regardless of the above, the above operation is always repeated.
第４図は本発明の案内装置の第２の実施例を第２図に
対応させて示す概略側面断面図であり、同一構成箇所は
同符号を付して説明を省略する。この案内はベッド12の
内側に一端を固着した固定ガイド23が各案内ユニットの
間にあって、各ユニットから所定の距離隔てて配置され
ている。テーブル11の駆動速度は上述したように微動ア
クチュエータ22の応答時間の関係と支柱21の弾性限度の
関係とから支柱21の弾性限度を越えない範囲で決められ
ているが、テーブル11の駆動速度制御が異常となった場
合や微動アクチュエータ22が正常に動作しなくなった場
合に支柱21はその弾性限度を越えて曲げられて破壊に致
る場合がある。このような異常事態が発生した場合でも
上記固定ガイド23により支柱21の曲げが制限されるの
で、支柱21はその弾性限度を越えて曲げられることは無
く、支柱21の破壊を未然に防止することができる。FIG. 4 is a schematic side sectional view showing a second embodiment of the guide device of the present invention in correspondence with FIG. 2, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In this guide, a fixed guide 23 having one end fixed to the inside of the bed 12 is provided between the guide units, and is arranged at a predetermined distance from each unit. As described above, the drive speed of the table 11 is determined within the range not exceeding the elastic limit of the column 21 from the relationship between the response time of the fine movement actuator 22 and the relationship of the elastic limit of the column 21. When the armature becomes abnormal or when the fine movement actuator 22 does not operate normally, the strut 21 may be bent beyond its elastic limit and break. Even in the event of such an abnormal situation, the bending of the column 21 is limited by the fixed guide 23, so that the column 21 is not bent beyond its elastic limit, and the column 21 is prevented from being broken before it occurs. Can be.
なお、上述した第１及び第２の実施例においては、駆
動機構としてボールネジ等を使用したが、例えばリニア
モータを使用した駆動機構であっても本発明を適用する
ことが可能である。このリニアモータを使用した駆動機
構の場合は、テーブル側を固定とし、本体側を可動とし
ても本発明を適用することができる。In the first and second embodiments described above, a ball screw or the like is used as a drive mechanism. However, the present invention can be applied to a drive mechanism using a linear motor, for example. In the case of a drive mechanism using this linear motor, the present invention can be applied even when the table side is fixed and the main body side is movable.
第５図は本発明の案内装置の第３の実施例を第２図に
対応させて示す概略側面断面図であり、同一構成箇所は
同符号を付して説明を省略する。この案内はブラケット
24が各ユニット群の間であって案内ユニット20A,20B側
に配置され、ブラケット24の一端はベッド12に固着され
ている。さらに、ブラケット24と案内ユニット20A（20
B）の支柱21とが駆動用微動アクチュエータ25により連
結されている。この微動アクチュエータ25の伸縮により
支柱21は弾性変形を繰返し、テーブル11が駆動される。
従って、この案内はボールネジ等の駆動機構が不要とな
る。このような構成においてその動作例を第６図のタイ
ムチャートで説明する。なお、案内ユニット20A,20Bを
下ユニット、案内ユニット20C,20Bを上ユニットと呼
ぶ。FIG. 5 is a schematic side sectional view showing a third embodiment of the guide device of the present invention in correspondence with FIG. 2, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. This guide is a bracket
24 is located between the unit groups and on the guide unit 20A, 20B side, and one end of the bracket 24 is fixed to the bed 12. Furthermore, the bracket 24 and the guide unit 20A (20
B) is connected to the support 21 by a fine actuator 25 for driving. The column 21 repeats elastic deformation by the expansion and contraction of the fine movement actuator 25, and the table 11 is driven.
Therefore, this guide does not require a driving mechanism such as a ball screw. An operation example of such a configuration will be described with reference to a time chart of FIG. The guide units 20A and 20B are called lower units, and the guide units 20C and 20B are called upper units.
（１）時点t0〜時点t22 第１ユニット群及び第３ユニット群の各案内ユニット
20A,20B,20C,20Dの固定分離用微動アクチュエータ22は
固定モードにあってテーブル11を固定，位置決めしてお
り、下ユニット20A,20Bの駆動用微動アクチュエータ25
は伸状態にあって下ユニット20A,20Bの支柱21を弾性変
形させ、テーブル11を駆動している。このとき上ユニッ
ト20C,20Dの支柱21もテーブル11の動きに従って弾性変
形している。第２ユニット群の下ユニット20A,20Bの駆
動用微動アクチュエータ25は縮状態から伸状態に移って
下ユニット20A,20Bの支柱21を弾性変形させる。その
後、下ユニット20A,20Bの支柱21とテーブル11の相対速
度が一定値以下となった時点で、各案内ユニット20A,20
B,20C,20Dの固定分離用微動アクチュエータ22が分離モ
ードから固定モードに移ってテーブル11を固定，位置決
めし、下ユニット20A,20Bの支柱21がその弾性変形によ
りテーブル11を駆動する。このとき上ユニット20C,20D
の支柱21もテーブル11の動きに従って弾性変形する。(1) time t 0 ~ time t 22 the first unit group and the guide unit of the third unit group
The fine separation actuator 22 for fixed separation of 20A, 20B, 20C and 20D is in the fixed mode and fixes and positions the table 11, and the fine movement actuator 25 for driving the lower units 20A and 20B is fixed.
In the extended state, the column 21 of the lower units 20A and 20B is elastically deformed, and the table 11 is driven. At this time, the columns 21 of the upper units 20C and 20D are also elastically deformed according to the movement of the table 11. The fine actuator 25 for driving the lower units 20A, 20B of the second unit group shifts from the contracted state to the extended state, and elastically deforms the columns 21 of the lower units 20A, 20B. Thereafter, when the relative speed between the column 21 of the lower units 20A, 20B and the table 11 becomes lower than a certain value, each of the guide units 20A, 20B
The fine separation actuators 22 for B, 20C and 20D move from the separation mode to the fixed mode to fix and position the table 11, and the columns 21 of the lower units 20A and 20B drive the table 11 by their elastic deformation. At this time, upper unit 20C, 20D
The support 21 also elastically deforms according to the movement of the table 11.
（２）時点t22〜時点t24 第３ユニット群の各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの
固定分離用微動アクチュエータ22は固定モードから分離
モードに移ってテーブル11から分離し、上ユニット20C,
20Dの支柱21はそれ自体の弾性力により復元する。その
後の時点t23に下ユニット20A,20Bの駆動用微動アクチュ
エータ25が伸状態から縮状態に移って下ユニット20A,20
Bの支柱21の変形を復元させる。(2) time t 22 ~ time t 24 the third unit group of each of the guide units 20A, 20B, 20C, 20D of the fixed separation fine actuator 22 is separated from the table 11 moved from the fixed mode to the separation mode, the upper unit 20C ,
The column 21 of 20D is restored by its own elastic force. Subsequent lower unit 20A at time t 23, the lower unit 20B of the driving fine actuator 25 is moved from the extension state to the reduced state 20A, 20
The deformation of the B support 21 is restored.
第１ユニット群及び第２ユニット群の各案内ユニット
20A,20B,20C,20Dの固定分離用微動アクチュエータ22は
固定モードにあってテーブル11を固定，位置決めしてお
り、下ユニット20A,20Bの駆動用微動アクチュエータ25
は伸状態にあって下ユニット20A,20Bの支柱21を弾性変
形させ、テーブル11を駆動している。このとき上ユニッ
ト20C,20Dの支柱21もテーブル11の動きに従って弾性変
形している。Guide units of the first unit group and the second unit group
The fine separation actuator 22 for fixed separation of 20A, 20B, 20C and 20D is in the fixed mode and fixes and positions the table 11, and the fine movement actuator 25 for driving the lower units 20A and 20B is fixed.
In the extended state, the column 21 of the lower units 20A and 20B is elastically deformed, and the table 11 is driven. At this time, the columns 21 of the upper units 20C and 20D are also elastically deformed according to the movement of the table 11.
（３）時点t24〜時点t25 第３ユニット群の下ユニット20A,20Bの駆動用微動ア
クチュエータ25が縮状態から伸状態に移って下ユニット
20A,20Bの支柱21を弾性変形させる。その後、下ユニッ
ト20A,20Bの支柱21とテーブル11の相対速度が一定値以
下となった時点で、各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの
固定分離用微動アクチュエータ22が分離モードから固定
モードに移ってテーブル11を固定，位置決めし、下ユニ
ット20A,20Bの支柱21がその弾性変形によりテーブル11
を駆動する。このとき上ユニット20C,20Dの支柱21もテ
ーブル11の動きに従って弾性変形する。(3) time t 24 ~ time t 25 the third unit group of lower unit 20A, the lower 20B of the driving fine actuator 25 is moved from the contraction state to Shin status unit
The columns 21 of 20A and 20B are elastically deformed. After that, when the relative speed between the column 21 of the lower units 20A and 20B and the table 11 becomes equal to or less than a predetermined value, the fine separation actuator 22 for each of the guide units 20A, 20B, 20C and 20D is switched from the separation mode to the fixed mode. Then, the table 11 is fixed and positioned, and the columns 21 of the lower units 20A and 20B are moved by the elastic deformation thereof.
Drive. At this time, the columns 21 of the upper units 20C and 20D are also elastically deformed according to the movement of the table 11.
第１ユニット群及び第２ユニット群の各案内ユニット
20A,20B,20C,20Dの固定分離用微動アクチュエータ22は
固定モードにあってテーブル11を固定，位置決めしてお
り、下ユニット20A,20Bの駆動用微動アクチュエータ25
は伸状態にあって下ユニット20A,20Bの支柱21を弾性変
形させ、テーブル11を駆動している。このとき上ユニッ
ト20C,20Dの支柱21もテーブル11の動きに従って弾性変
形している。Guide units of the first unit group and the second unit group
The fine separation actuator 22 for fixed separation of 20A, 20B, 20C and 20D is in the fixed mode and fixes and positions the table 11, and the fine movement actuator 25 for driving the lower units 20A and 20B is fixed.
In the extended state, the column 21 of the lower units 20A and 20B is elastically deformed, and the table 11 is driven. At this time, the columns 21 of the upper units 20C and 20D are also elastically deformed according to the movement of the table 11.
（４）時点t26 第１ユニット群の各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの
固定分離用微動アクチュエータ22は固定モードから分離
モードに移ってテーブル11から分離するが、第２ユニッ
ト群及び第３ユニット群の各案内ユニット20A,20B,20C,
20Dの固定分離用微動アクチュエータ22が固定モードに
あってテーブル11を固定，位置決めしており、下ユニッ
ト20A,20Bの駆動用微動アクチュエータ25が伸状態にあ
って下ユニット20A,20Bの支柱21を弾性変形させ、テー
ブル11を駆動している。(4) time t 26 the first unit group of each of the guide units 20A, 20B, 20C, fixed separating fine actuator 22 of 20D is separated from the table 11 moved to the separation mode from the fixed mode, the second unit group and the Each guide unit 20A, 20B, 20C of the three unit group
The fine moving actuator 22 for fixed separation of 20D is in the fixed mode to fix and position the table 11, and the fine moving actuator 25 for driving the lower units 20A and 20B is in the extended state, and the support 21 of the lower units 20A and 20B is fixed. The table 11 is driven by elastic deformation.
以上の動作が所定の時間差をもって第１ユニット群か
ら第３ユニット群まで順次繰返されるので、テーブル11
は常に第１ユニット群から第３ユニット群までのいずれ
か２つ以上のユニット群の固定分離用微動アクチュエー
タ22により固定，位置決めされると共に、駆動用微動ア
クチュエータ25により駆動されることになり、その動き
としては第６図下方に示すようにテーブル11が停止する
ことなく連続した送りを行なうことができる。The above operation is sequentially repeated from the first unit group to the third unit group with a predetermined time difference.
Is always fixed and positioned by the fine separation actuator 22 for fixing and separating any two or more unit groups from the first unit group to the third unit group, and is driven by the fine movement actuator 25 for driving. As the movement, as shown in the lower part of FIG. 6, the table 11 can be continuously fed without stopping.
第７図は本発明の案内装置の第４の実施例を第５図に
対応させて示す概略側面断面図であり、同一構成箇所は
同符号を付して説明を省略する。この案内は案内ユニッ
ト20A,20Bの支柱21の代わりにベッド12上をテーブル11
の駆動方向に滑動自在な可動台26が配置されており、こ
の可動台26上に先端が平坦な固定分離用微動アクチュエ
ータ220が固着されている。さらに、可動台26の一端と
ブラケット24とが駆動用微動アクチュエータ25により連
結され、可動台26の他端と別のブラケット24とが圧縮バ
ネ27により連結されている。この圧縮バネ27は固定分離
用微動アクチュエータ220がテーブル11から離脱し、駆
動用微動アクチュエータ25が縮状態に移るときに可動台
26を元の位置に戻す役目をする。この場合の動作は第６
図のタイムチャートと同様になるが、先端が平坦な固定
分離用微動アクチュエータ220を使用しているため、テ
ーブル11の固定及び駆動により安定に行なうことができ
る。FIG. 7 is a schematic side sectional view showing a fourth embodiment of the guide device of the present invention in correspondence with FIG. 5, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. This guide is provided on the table 12 on the bed 12 instead of the support 21 of the guide units 20A and 20B.
A movable base 26 that is slidable in the driving direction is disposed, and a fixed separation fine movement actuator 220 having a flat tip is fixed on the movable base 26. Further, one end of the movable base 26 and the bracket 24 are connected by a driving fine movement actuator 25, and the other end of the movable base 26 and another bracket 24 are connected by a compression spring 27. The compression spring 27 is moved to the movable platform when the fine separation actuator 220 separates from the table 11 and the fine movement actuator 25 moves to the contracted state.
It serves to return 26 to its original position. The operation in this case is the sixth
The operation is the same as the time chart shown in the drawing, but since the fixed separation fine movement actuator 220 having a flat tip is used, the table 11 can be stably fixed and driven.
第８図は本発明の案内装置の第５の実施例を第７図に
対応させて示す概略側面断面図であり、同一構成箇所は
同符号を付して説明を省略する。この案内は可動台26の
代わりに一部に切欠き穴210aを有する支柱210がベッド1
2に固着されている。この切欠き穴210aにより支柱210は
テーブル11の駆動方向と平行な方向に弾性変形し易くな
っている。この場合の動作例も第６図のタイムチャート
と同様になる。FIG. 8 is a schematic side sectional view showing a fifth embodiment of the guide device of the present invention in correspondence with FIG. 7, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In this guide, instead of the movable table 26, the column 210 having a cutout hole 210a
It is fixed to 2. The notch 210a makes the column 210 easily elastically deform in a direction parallel to the driving direction of the table 11. The operation example in this case is the same as the time chart of FIG.
なお、上述した第３実施例〜第５実施例においては駆
動用微動アクチュエータ25を下ユニット20A,20B側に配
置したが、上ユニット20C,20D側に配置しても同様の効
果を呈する。In the third to fifth embodiments described above, the fine drive actuator 25 is disposed on the lower units 20A and 20B, but the same effect can be obtained by disposing it on the upper units 20C and 20D.
第９図は本発明の案内装置の第６の実施例を第８図に
対応させて示す概略側面断面図であり、同一構成箇所は
同符号を付して説明を省略する。この案内は各案内ユニ
ット20A,20B,20C,20Dの固定分離用微動アクチュエータ2
20が２列配置され、それぞれの一端がベッド12に固着さ
れている支持台28にピン接合され、それぞれの他端がテ
ーブル11に接触，離脱可能なブロック29にピン接合され
ている。さらに、駆動用微動アクチュエータ25の一端が
ブロック29の一端にピン接合され、駆動用微動アクチュ
エータ25の他端がブラケット24にピン接合されている。
そして、ブロック29の他端と別のブラケット24とが圧縮
バネ27により連結されている。この場合の動作例も第６
図のタイムチャートと同様になる。FIG. 9 is a schematic side sectional view showing a sixth embodiment of the guide device of the present invention in correspondence with FIG. 8, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. This guide is used for each of the guide units 20A, 20B, 20C and 20D.
20 are arranged in two rows, and one end of each is pin-joined to a support 28 fixed to the bed 12, and the other end is pin-joined to a block 29 that can be brought into contact with and detached from the table 11. Further, one end of the fine drive actuator 25 is pin-joined to one end of the block 29, and the other end of the fine motion actuator 25 is pin-joined to the bracket 24.
The other end of the block 29 and another bracket 24 are connected by a compression spring 27. The operation example in this case is also the sixth.
It becomes the same as the time chart of the figure.
なお、上述した第１〜第６の各実施例においては３つ
のユニット群で構成される案内装置について説明したが
特に限定されるものではなく、複数のユニット群にて構
成可能である。また、案内ユニットをテーブル側に固着
して、ベッド側に対して動作させるようにしても同様の
効果を呈する。In each of the first to sixth embodiments described above, the guide device including three unit groups has been described. However, the present invention is not particularly limited and can be configured with a plurality of unit groups. Further, the same effect is exhibited even when the guide unit is fixed to the table side and is operated with respect to the bed side.
（変形例） 第10図は本発明の案内装置の変形例を第１図に対応さ
せて示す断面図であり、同一構成箇所は同符号を付して
説明を省略する。各案内ユニット20A,20B,20C,20Dの支
柱21と固定分離用微動アクチュエータ22の間には圧力セ
ンサ30が装着されており、テーブル11を固定したときの
力と同一の圧縮力が検出され、各案内ユニット20A,20B,
20C,20Dの力が適正値となるように各固定分離用微動ア
クチュエータ22が制御されるようになっている。このよ
うな制御が可能となることで、本体12とテーブル11との
間に加工誤差が生じている場合でもテーブル11の位置決
めを高精度に行なうことができる。(Modification) FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modification of the guide device of the present invention in correspondence with FIG. 1, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. A pressure sensor 30 is mounted between the support 21 of each guide unit 20A, 20B, 20C, and 20D and the fine-movement actuator 22 for fixed separation, and the same compression force as the force when the table 11 is fixed is detected. Each guide unit 20A, 20B,
Each fine separation actuator 22 is controlled so that the force of 20C and 20D becomes an appropriate value. By enabling such control, the positioning of the table 11 can be performed with high accuracy even when a processing error occurs between the main body 12 and the table 11.
なお、このような圧力センサ30の装着は上述した第１
〜第６の各実施例について適用可能である。The mounting of such a pressure sensor 30 is the same as that described in the first embodiment.
This is applicable to the sixth to sixth embodiments.
（発明の効果） 以上のように本発明の案内装置によれば、摺動部が無
いため精密なテーブル案内を行なうことが可能となり、
例えば工作機械に適用した場合は加工精度を大幅に向上
させることができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the guide device of the present invention, since there is no sliding portion, it is possible to perform precise table guide,
For example, when applied to a machine tool, processing accuracy can be greatly improved.
第１図は本発明の案内装置の一例を示す断面図、第２図
はその概略側面断面図、第３図はその動作例を説明する
タイムチャート、第４図，第５図，第７図，第８図及び
第９図はそれぞれ本発明の案内装置の別の一例を示す概
略側面断面図、第６図はその動作例を説明するタイムチ
ャート、第10図は本発明の案内装置の変形例を示す断面
図、第11図（Ａ）は従来の案内装置の一例を示す側面断
面図、同図（Ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。 １……モータ、2,3……プーリ、４……ベルト、５……
ボールネジ、６……ボールネジナット、７……支えブラ
ケット、8,11……被駆動体（テーブル）、９……固定部
（ヘッド）、10……スキマ調整用板、12……固定部（ヘ
ッド）、20A,20B,20C,20D……案内ユニット、21,210…
…支柱、22,220……固定分離用微動アクチュエータ、23
……ガイド、24……ブラケット、25……駆動用微動アク
チュエータ、26……可動台、27……圧縮バネ、28……支
持台、29……ブロック、30……圧力センサ、210a……切
欠き穴。1 is a sectional view showing an example of the guide device of the present invention, FIG. 2 is a schematic side sectional view thereof, FIG. 3 is a time chart for explaining an operation example thereof, FIG. 4, FIG. 5, FIG. 8 and 9 are schematic side sectional views showing another example of the guide device of the present invention, FIG. 6 is a time chart for explaining an operation example thereof, and FIG. 10 is a modification of the guide device of the present invention. FIG. 11 (A) is a side sectional view showing an example of a conventional guide device, and FIG. 11 (B) is a sectional view taken along the line AA. 1 ... Motor, 2,3 ... Pulley, 4 ... Belt, 5 ...
Ball screw, 6 Ball screw nut, 7 Support bracket, 8, 11 Driven object (table), 9 Fixed part (head), 10 Plate for clearance adjustment, 12 Fixed part (head) ), 20A, 20B, 20C, 20D …… Guide unit, 21,210…
… Prop, 22,220 …… Fixed actuator for fixed separation, 23
…… Guide, 24 …… Bracket, 25 …… Driving fine movement actuator, 26 …… Movable table, 27 …… Compression spring, 28 …… Support table, 29 …… Block, 30 …… Pressure sensor, 210a …… Off Chipped hole.
Claims (5)
部と案内に従って移動可能なテーブル等の被駆動体との
案内装置であって、 前記固定部と被駆動体とを固定、分離し、前記被駆動体
の移動方向に微小距離移動可能な固定分離用微動アクチ
ュエータと、該固定分離用微動アクチュエータを一端に
固着すると共に、他端を前記固定部内側に固着した支柱
とからなる案内ユニットを複数個備え、該各案内ユニッ
トの前記固定分離用微動アクチュエータの相互の伸縮動
作により、前記固定部と前記被駆動体との間隔を一定に
保ちつつ前記被動体の移動を摺動を伴うことなく所定の
軌道にて案内するようにしたことを特徴とする案内装
置。An apparatus for guiding a fixed part such as a bed having a guide of a machine tool or the like and a driven body such as a table movable in accordance with the guide, wherein the fixed part and the driven body are fixed and separated. A guide unit comprising: a fixed separation fine movement actuator capable of moving a minute distance in the movement direction of the driven body; and a support column having the fixed separation fine movement actuator fixed to one end and the other end fixed to the inside of the fixed portion. A plurality of the guide units, wherein the movement of the driven body is accompanied by sliding while maintaining a constant distance between the fixed part and the driven body by the mutual expansion and contraction operation of the fine separation actuator for each of the guide units. A guiding device for guiding the vehicle along a predetermined trajectory.
動体の移動方向への過大な動きを阻止するように案内ユ
ニットの固定ガイドを設けた請求項１に記載の案内装
置。2. The guide device according to claim 1, wherein a fixed guide of a guide unit is provided so that the fixed separation fine movement actuator prevents an excessive movement of the driven body in a moving direction.
微動アクチュエータの発生する力の検出手段を設けた請
求項１に記載の案内装置。3. The guide device according to claim 1, wherein each of the guide units is provided with a means for detecting a force generated by the fine separating / fixing actuator.
とを駆動用微動アクチュエータにより連結し、前記固定
分離用アクチュエータを被駆動体の移動方向に微小距離
移動させる請求項１に記載の案内装置。4. The guide device according to claim 1, wherein the bracket provided on the fixing portion and the support are connected by a fine actuator for driving, and the actuator for fixing and separating is moved by a small distance in the moving direction of the driven body. .
駆動体の速度との差が所定値以下になったときに、前記
各案内ユニットの固定分離用微動アクチュエータが縮状
態から固定状態である伸状態へ動作するようにした請求
項４に記載の案内装置。5. When the difference between the speed of the fine actuator for driving and the speed of the driven body becomes equal to or less than a predetermined value, the fine moving actuator for fixed separation of each of the guide units changes from the contracted state to the fixed state. 5. The guide device according to claim 4, wherein the guide device operates to a state.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1169033A JP2575881B2 (en) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | Guidance device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1169033A JP2575881B2 (en) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | Guidance device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0335951A JPH0335951A (en) | 1991-02-15 |
| JP2575881B2 true JP2575881B2 (en) | 1997-01-29 |
Family
ID=15879076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1169033A Expired - Lifetime JP2575881B2 (en) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | Guidance device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2575881B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05253784A (en) * | 1992-03-09 | 1993-10-05 | Toshiba Mach Co Ltd | Driving device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63107539U (en) * | 1986-12-27 | 1988-07-11 |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP1169033A patent/JP2575881B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0335951A (en) | 1991-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4723086A (en) | Coarse and fine motion positioning mechanism | |
| US4590380A (en) | Means for locating an ultra-precision positioning of a table | |
| JP3010426B2 (en) | Wire saw for cutting wafer from workpiece and cutting method | |
| WO2012155852A1 (en) | Adjustment device for rolling mill roll | |
| EP0065993A1 (en) | Copy cam driving device for machine tool | |
| JP2575881B2 (en) | Guidance device | |
| JP2886452B2 (en) | Linear motion device with deformation detection means | |
| JP2009018394A (en) | Pressurizing device | |
| US4170159A (en) | Linear positioning apparatus | |
| JP2008105163A (en) | Pressing device | |
| JP2008106863A (en) | Position displacement prevention device of retainer | |
| JPH08233060A (en) | Ball screw device equipped with mechanism of fine displacement between double nuts | |
| JPH05138484A (en) | Precision positioning fine moving feed device and system | |
| JPH1058267A (en) | Positioning device | |
| JP4735576B2 (en) | Friction drive transfer device | |
| CN109465650B (en) | Cylinder type rigidity switching device, rigid-flexible coupling motion platform using same and rigid-flexible coupling motion method | |
| JP2007522403A (en) | Rack and pinion linear drive | |
| JP2575664Y2 (en) | Movement guide device having air pad with constant urging force | |
| KR100362259B1 (en) | Micro-minute Transferring System Using Transfer Apparatus With Piezo-actuator | |
| JPH0570745B2 (en) | ||
| JPH06185968A (en) | Deformation detector for structure | |
| JP4630768B2 (en) | Positioning stage and rotary stage | |
| JP2003149362A (en) | Moving device | |
| JPS6039044A (en) | Xy-table with delicate feeding function | |
| JPH09317767A (en) | Positioning device |