JP3954719B2

JP3954719B2 - Shuttle table equipment

Info

Publication number: JP3954719B2
Application number: JP07262598A
Authority: JP
Inventors: 利雄小播; 龍一郎高田
Original assignee: Sanyo Machine Works Ltd
Current assignee: Sanyo Machine Works Ltd
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: JPH11267938A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークを位置決め搭載したシャトルテーブルを、ボールねじを用いて、ワークに所定の加工を施すための加工位置と、ワークの搬入・搬出を行なうための搬入・搬出位置との間で往復移動させるようにしたシャトルテーブル装置に関するもので、より詳しくは、ボールねじの熱変位が加工精度に及ぼす影響を可及的に少なくしたものである。本発明は、レーザ溶接機や精密加工機等において利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
図５および図６に、水平方向にスライド自在に支持されたテーブル３をボールねじ４を使用して一定のストロークＳにて往復移動させるようにしたシャトルテーブル装置を示す。レーザ溶接により金属薄板の突合せ溶接をする場合を例にとって説明すると、金属薄板１ａ，１ｂの突合せ位置に沿ってレーザ溶接機２のトーチを移動させることによって突合せ溶接が行なわれる。図中、加工位置を符号Ｗで示し、加工位置Ｗの両側に配置された搬入・搬出位置をそれぞれＬ₁，Ｌ₂で示す。図５からわかるように、テーブル３は長方形で、二組のワーク１を位置決め搭載し得るセット部３ａ，３ｂ（一点鎖線で示す）を備えている。搬入・搬出位置Ｌ₁，Ｌ₂では例えばロボットによってテーブル３のセット部３ａ，３ｂに対するワーク１の搬入・搬出が行なわれる。
【０００３】
テーブル３を往復移動させるための駆動手段としてボールねじ４を用いている。ボールねじ４は、周知のとおり、ねじ軸４ａの回転運動をナット４ｂの直線運動に変換する機能を有する。ねじ軸４ａの一端をモータ５の出力軸と連結し、他端を軸受６で回転自在に支持させる。軸受６はねじ軸４ａの端部を軸方向移動可能に支持し、ねじ軸４ａの熱変位、たとえば周囲温度の変化に伴う軸方向の伸縮を許容する構造となっている。テーブル３はねじ軸４ａに螺装したナット４ｂと固定されている。なお、図面では省略したが、テーブル３は適当なリニアガイド等によってスライド自在に支持されている。ねじ軸４ａをモータ５で回転させると、ナット４ｂを介して、テーブル３が軸方向に移動する。ねじ軸４ａの回転数を制御することによって、テーブル３を加工位置Ｗ、搬入・搬出位置Ｌ₁，Ｌ₂の任意の位置に停止させることができる。
【０００４】
図６（Ａ）はテーブル３が一方のストローク端に移動したときを示し、図６（Ｂ）はテーブル３が他方のストローク端に移動したときを示している。そして、図６（Ａ）の状態では、テーブル３の一方のセット部３ａのワーク１が加工位置Ｗにあって、他方のセット部３ｂのワーク１が搬入・搬出位置Ｌ₁にある。つまり、加工位置Ｗにて一方のワークについて加工が行われている間に、搬出・搬入位置Ｌ₁において、加工を終えたワーク１を搬出すると同時に未加工のワーク１をテーブル上に搬入するのである。そして、セット部３ａのワーク１の加工が終了したら、図６（Ｂ）の状態に移行して、搬入・搬出位置Ｌ₂にある加工を終えたセット部３ａのワーク１を搬出すると同時に、加工位置Ｗにあるセット部３ｂのワーク１の加工を行う。このように、一のワークの加工中に別のワークの搬出・搬入を行うことにより、作業効率の向上を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
テーブル３を往復移動させるボールねじ４は、周囲温度の変化や回転・送りによる発熱でねじ軸４ａが伸縮する。ねじ軸４ａが伸縮すると加工位置Ｗに対するワーク１の位置がずれることとなる。すなわち、ねじ軸４ａの一端はモータ５の出力軸に結合され、他端は自由側軸受６にて軸方向移動可能に支持されているため、ねじ軸４ａの伸縮はモータ５側の端部の軸受保持部（５ａ）を起点として長手方向に累積してゆく。したがって、ねじ軸４ａが伸縮するとナット４ｂの軸方向位置が変化して、テーブル３の各停止位置（Ｗ，Ｌ₁，Ｌ₂）での位置ズレを引き起こす。たとえば熱膨張によってねじ軸４ａが伸長する場合、ねじ軸４ａの伸びが長手方向に累積するため、ねじ軸４ａが長くなるほどズレ量が大きくなる。図６の場合について述べるならば、図６（Ｂ）のようにねじ軸４ａの固定側すなわち軸受保持部５ａ側にテーブル３が移動した場合は加工位置Ｗに対するワーク１の位置ズレ量は比較的小さいが、図６（Ａ）のようにモータ５から遠ざかる方向にテーブル３が移動すると、加工位置Ｗに対するワーク１の位置ズレ量が大きくなって、レーザ溶接機２による溶接品質が低下することになる。
【０００６】
図５および図６に示したシャトルテーブル装置では、加工位置Ｗとその両側の搬入・搬出位置Ｌ₁，Ｌ₂との間でテーブル３を往復させるものであるため、加工位置Ｗは常にテーブル３の移動ストロークＳ（図６）の中間に位置する。それゆえ、テーブル３が加工位置Ｗにあるときのねじ軸４ａの固定側からナット４ｂまでの距離をストロークＳよりも小さくすることは望めない構造であり、その限りにおいてねじ軸４ａの熱変位の影響は避けられないという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、上述の問題点を解消してボールねじの熱変位が加工精度に及ぼす影響を可及的に少なくすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、テーブルを二分割して各テーブルを別々のボールねじで駆動するようにし、ボールねじを固定側で使用する、言い換えれば、テーブルの加工位置側のストローク端をボールねじの固定側に設定することによって課題を解決したものである。
【０００９】
すなわち、請求項１のシャトルテーブル装置は、ワークを位置決めするためのセット部を備えたテーブルを、ボールねじにより、ワークに所定の加工を施すための加工位置と、加工位置の両側に一定のストロークで配置したワークの搬入・搬出をおこなうための第一の搬入・搬出位置と第二の搬入・搬出位置の間で往復移動させるものにおいて、前記テーブルを移動方向に並置した第一テーブルおよび第二テーブルに分割し、各テーブルを駆動する別々の第一ボールねじおよび第二ボールねじを設け、一方の第一テーブルを加工位置と第一の搬入・搬出位置との間で往復移動させ、他方の第二テーブルを第二の搬入・搬出位置と加工位置との間で往復移動させるようにし、前記第一ボールねじのねじ軸は加工位置から第一の搬入・搬出位置にかけて延在し、一端をねじ軸の軸方向移動を許容しない固定側軸受によって回転自在に支持され、他端をねじ軸の軸方向移動を許容する自由側軸受によって回転自在に支持されて、ねじ軸に螺装されたナットが第一テーブルに固定され、前記第二ボールねじのねじ軸は加工位置から第二の搬入・搬出位置にかけて延在し、一端をねじ軸の軸方向移動を許容しない固定側軸受によって回転自在に支持され、他端をねじ軸の軸方向移動を許容する自由側軸受によって回転自在に支持されて、ねじ軸に螺装されたナットが第二テーブルに固定され、かつ、前記各固定側軸受の位置を前記加工位置に合致させたことを特徴としている。ボールねじのねじ軸は一端にて固定側軸受で支持され、他端にて自由側軸受で支持され、ねじ軸の熱変位が固定側から自由側に向かって累積してゆくものである。したがって、ねじ軸の固定点と加工位置の加工点を一致させるか若しくは可及的に近接させることにより、ボールねじの伸縮を原因とする加工位置におけるテーブルの位置ズレを抑えることができる。
【００１０】
請求項２の発明のように、各テーブルに対するナットの固定点を、加工位置での各テーブルの伸びがナットの固定点を起点として対応する各ねじ軸の伸び方向と１８０゜反対方向になるように設定したことによって、ボールねじの伸縮を原因とする加工位置におけるテーブルの位置ズレをさらに少なくすることができる。
【００１１】
請求項３の発明のように、ボールねじを共通の駆動源で同期して回転させることにより、前記テーブルを同方向に往復移動させることで、装置の小型・コンパクト化が可能となるばかりでなく、テーブルの同期移動制御が容易になる。この場合、駆動源として例えばモータを採用し、動力伝達装置を介して各ボールねじのねじ軸を回転駆動する。動力伝達装置としては、ベルトやチェーンを用いた巻き掛け伝導装置のほか、歯車伝導装置を採用することもできる。
【００１２】
本発明は、ここに例示したようなレーザ加工機の加工位置と搬入・搬出位置との間でワークを搬送するシャトルテーブル装置に限らず、精密穴加工等する精密加工機、半導体製造機器等の、要は加工位置と搬入・搬出位置の間で往復移動してワークを搬送するとともに、特に加工位置におけるワークの高精度な位置決めが必要とされるあらゆる用途に適用できるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図４に従って本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１に示すように、シャトルテーブル装置は、移動方向に並置した第一テーブル１０ａおよび第二テーブル１０ｂと、各テーブル１０ａ，１０ｂを駆動するための第一ボールねじ２０ａおよび第二ボールねじ２０ｂと、両ボールねじ２０ａ，２０ｂを同期回転させるための駆動装置３０とを備える。
【００１５】
第一テーブル１０ａと第二テーブル１０ｂは、図１（Ｂ）に示すように既述の図５のテーブル３を２分割したものに相当し、図５の場合と同様に図示しないリニアガイドによって架台１１上にスライド自在に支持されている。各テーブル１０ａ，１０ｂは、対応するボールねじ２０ａ，２０ｂにより駆動されて往復移動する。第一テーブル１０ａが第一の搬入・搬出位置Ｌ₁と加工位置Ｗとの間で往復移動し、第二テーブル１０ｂが加工位置Ｗと第二の搬入・搬出位置Ｌ₂との間で往復移動する。図１（Ａ）（Ｂ）の太い一点鎖線で示された位置が加工点（たとえば突合せ溶接の場合の溶接位置）を表している。
【００１６】
第一ボールねじ２０ａのねじ軸２１ａは、加工位置Ｗから第一の搬入・搬出位置Ｌ₁にかけて延在し、一端を固定側軸受２３ａによって回転自在に支持され、他端を自由側軸受２４ａによって回転自在に支持されている。ねじ軸２１ａに螺装されたナット２２ａが第一テーブル１０ａに固定される。第二ボールねじ２０ｂのねじ軸２１ｂは、加工位置Ｗから第二の搬入・搬出位置Ｌ₂にかけて延在し、一端を固定側軸受２３ｂによって回転自在に支持され、他端を自由側軸受２４ｂによって回転自在に支持されている。ねじ軸２１ｂに螺装されたナット２２ｂが第二テーブル１０ｂに固定される。軸受の配列方法に関して周知のとおり、固定側軸受２３ａ，２３ｂはねじ軸２１ａ，２１ｂの軸方向移動を許容しないのに対して、自由側軸受２４ａ，２４ｂはねじ軸２１ａ，２１ｂの軸方向移動を許容する構造である。固定側軸受２３ａ，２３ｂの位置は、対応するボールねじ２１ａ，２１ｂのねじ軸の固定点が加工位置Ｗの加工点と合致するように設定してある。
【００１７】
駆動装置３０は、２本のねじ軸２１ａ，２１ｂを同時に同方向に回転させて一対のテーブル１０ａ，１０ｂを同期して移動させるようにしたものである。たとえば、１基のモータ３１と、モータ３１の動力を各ねじ軸２１ａ，２１ｂに伝達する機構とを備える。動力伝達機構としては種々知られているが、ここでは巻掛け伝導機構を構成する一対のベルト３３ａ，３３ｂを例示した。すなわち、モータ３１の出力軸を回転軸３２に連結し、回転軸３２に取り付けたプーリとねじ軸２１ａ，２１ｂに取り付けたプーリとにベルト３３ａ，３３ｂをそれぞれ巻き掛けてある（図３参照）。
【００１８】
上述の構成からなるシャトルテーブル装置において、ナット２２ａ，２２ｂの取付位置は、テーブル１０ａ，１０ｂが加工位置Ｗにあるとき（図１，図２）、固定側軸受２３ａ，２３ｂ（におけるねじ軸の固定点）からナット２２ａ，２２ｂまでの距離が最小となるように設定される。固定側軸受２３ａ，２３ｂから離れるほどねじ軸２１ａ，２１ｂの伸縮が累積してゆくことから、加工位置Ｗにおけるテーブル１０ａ，１０ｂの、したがってまたワーク１の、位置ずれを最小限に抑制するためである。なお、テーブル１０ａ，１０ｂが搬入・搬出位置Ｌ₁，Ｌ₂にあるときの位置ずれを抑制するための手段については別段言及しない。これは、搬入・搬出位置Ｌ₁，Ｌ₂がテーブル上に未加工のワークを搬入し、また、テーブルから加工済みワークを搬出する作業を行なうための位置であることから、加工位置Ｗにおいて要求されるほどの高い位置決め精度を確保する必要性に乏しいことによる。
【００１９】
ところで、テーブル１０ａ，１０ｂ自体もねじ軸２１ａ，２１ｂと同様に周囲温度の変化で伸縮する材料であるのが通常であり、ねじ軸２１ａ，２１ｂが軸方向に伸びるときはテーブル１０ａ，１０ｂも横方向に伸びる。ここで、図４に示すように、テーブル１０に対するナット２２の固定点をｐ、ねじ軸２１の固定側軸受２３で支持された固定点をｑとすると、加工位置Ｗがある部分のテーブル１０の伸びは、ナット２２の固定点ｐを起点として、ねじ軸２１の伸び方向と１８０゜反対方向である。つまり、テーブル１０の伸びによるワーク１の位置ズレ方向はねじ軸２１の伸びによるワーク１の位置ズレ方向と逆方向に現われる。したがって、ワーク１の位置ずれ量は、ねじ軸２１の伸びによるワーク１の位置ズレ量からテーブル１０の伸びによるワーク１の位置ズレ量を差し引いた値となる。その結果、ナット２２の固定部をねじ軸２１の伸びの起点（固定点）に接近させることによってボールねじの熱変位による影響は極力抑えられ、さらに、テーブル１０の逆方向への伸びによって可及的に減少することとなる。理論上は、ねじ軸とテーブルの材料を、熱膨張係数を考慮して選択することにより、両者の熱変位が相殺されるようにすることも可能である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、ねじ軸の固定点と加工位置における加工点とがほぼ一致しているため、周囲温度が変化してねじ軸が伸縮する場合でも、ねじ軸の伸縮はねじ軸の固定点を起点として累積してゆくため、テーブルの位置ズレは最小限に抑制される。また、テーブルと結合したボールねじのナットの加工位置における停止位置をねじ軸の固定点に可及的に近接させることによって、加工位置におけるテーブルの位置ズレは一層少なくなる。
【００２１】
また、二本のねじ軸を共通のモータで回転駆動することにより、１本のボールねじを使った従来のシャトルテーブル装置と同程度に構造が簡略化できる。しかも、一台のモータで二本のねじ軸を同期回転させることによって、二つのテーブルの一体的な往復移動の制御が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図２】図１（Ａ）と類似の正面図である。
【図３】側面図である。
【図４】１つのテーブルについての模式図である。
【図５】従来の技術を示す正面図である。
【図６】平面図である。
【符号の説明】
１ワーク
Ｗ加工位置
Ｌ₁ 搬入・搬出位置
Ｌ₂ 搬入・搬出位置
１０ａ，１０ｂテーブル
２０ａ，２０ｂボールねじ
２１ａ，２１ｂねじ軸
２２ａ，２２ｂナット
２３ａ，２３ｂ固定側軸受
２４ａ，２４ｂ自由側軸受
３０駆動装置
３１モータ
３２回転軸
３３ａ，３３ｂベルト
ｐナットの固定点
ｑねじ軸の固定点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention reciprocates a shuttle table on which a workpiece is positioned between a machining position for performing predetermined machining on the workpiece and a loading / unloading position for loading / unloading the workpiece using a ball screw. The present invention relates to a shuttle table device that is moved, and more specifically, the effect of thermal displacement of a ball screw on machining accuracy is minimized. The present invention can be used in laser welding machines, precision processing machines, and the like.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 and FIG. 6 show a shuttle table device in which a table 3 supported so as to be slidable in the horizontal direction is reciprocated at a constant stroke S using a ball screw 4. The case of butt welding of thin metal plates by laser welding will be described as an example. Butt welding is performed by moving the torch of the laser welding machine 2 along the butt position of the thin metal plates 1a and 1b. In the drawing, the machining position is indicated by a symbol W, and the loading / unloading positions arranged on both sides of the machining position W are indicated by L ₁ and L ₂ , respectively. As can be seen from FIG. 5, the table 3 is rectangular and includes set portions 3a and 3b (indicated by alternate long and short dash lines) on which two sets of workpieces 1 can be positioned and mounted. At the loading / unloading positions L ₁ and L ₂ , for example, a robot loads and unloads the workpiece 1 with respect to the set portions 3 a and 3 b of the table 3 by a robot.
[0003]
A ball screw 4 is used as driving means for reciprocating the table 3. As is well known, the ball screw 4 has a function of converting the rotational motion of the screw shaft 4a into the linear motion of the nut 4b. One end of the screw shaft 4 a is connected to the output shaft of the motor 5, and the other end is rotatably supported by the bearing 6. The bearing 6 has a structure that supports the end of the screw shaft 4a so as to be movable in the axial direction and allows thermal displacement of the screw shaft 4a, for example, expansion and contraction in the axial direction in accordance with a change in ambient temperature. The table 3 is fixed to a nut 4b screwed on the screw shaft 4a. Although not shown in the drawings, the table 3 is slidably supported by an appropriate linear guide or the like. When the screw shaft 4a is rotated by the motor 5, the table 3 moves in the axial direction via the nut 4b. By controlling the rotational speed of the screw shaft 4a, the table 3 can be stopped at any position of the processing position W and the loading / unloading positions L ₁ and L ₂ .
[0004]
6A shows the time when the table 3 has moved to one stroke end, and FIG. 6B shows the time when the table 3 has moved to the other stroke end. In the state of FIG. 6 (A), the work 1 One set portion 3a of the table 3 is in the processing position W, the workpiece 1 in the other set portion 3b is in the loading and unloading position L _1. That is, while one workpiece is being processed at the processing position W, the unfinished workpiece 1 is loaded onto the table at the same time as the workpiece 1 that has been processed is unloaded at the unloading / loading position L ₁ . is there. Then, upon completion of machining of the workpiece 1 in the setting section 3a, and shifts to the state of FIG. 6 (B), when unloading the workpiece 1 set part 3a finishing the processing in the loading and unloading position L ₂ at the same time, working The workpiece 1 of the set part 3b at the position W is processed. In this way, work efficiency is improved by carrying out and carrying in another workpiece while machining one workpiece.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the ball screw 4 for reciprocating the table 3, the screw shaft 4a expands and contracts due to a change in ambient temperature or heat generated by rotation / feed. When the screw shaft 4a expands and contracts, the position of the workpiece 1 with respect to the processing position W is shifted. That is, since one end of the screw shaft 4a is coupled to the output shaft of the motor 5 and the other end is supported by the free bearing 6 so as to be movable in the axial direction, the expansion and contraction of the screw shaft 4a is at the end of the motor 5 side. It accumulates in the longitudinal direction starting from the bearing holder (5a). Therefore, when the screw shaft 4a expands and contracts, the axial position of the nut 4b changes, causing a positional shift of the table 3 at each stop position (W, L ₁ , L ₂ ). For example, when the screw shaft 4a extends due to thermal expansion, the extension of the screw shaft 4a accumulates in the longitudinal direction, and therefore the amount of deviation increases as the screw shaft 4a increases. If the case of FIG. 6 is described, when the table 3 is moved to the fixed side of the screw shaft 4a, that is, the bearing holding portion 5a as shown in FIG. 6B, the displacement amount of the workpiece 1 with respect to the processing position W is relatively large. Although small, if the table 3 moves away from the motor 5 as shown in FIG. 6A, the amount of displacement of the workpiece 1 with respect to the machining position W increases, and the welding quality by the laser welding machine 2 decreases. Become.
[0006]
In the shuttle table device shown in FIGS. 5 and 6, the table 3 is reciprocated between the processing position W and the loading / unloading positions L ₁ and L ₂ on both sides thereof. Is located in the middle of the moving stroke S (FIG. 6). Therefore, it is impossible to make the distance from the fixed side of the screw shaft 4a to the nut 4b smaller than the stroke S when the table 3 is at the processing position W, and as long as the thermal displacement of the screw shaft 4a does not occur. There is a problem that the influence is unavoidable.
[0007]
An object of the present invention is to eliminate the above-described problems and reduce the influence of thermal displacement of a ball screw on machining accuracy as much as possible.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the table is divided into two parts and each table is driven by a separate ball screw, and the ball screw is used on the fixed side, in other words, the stroke end on the processing position side of the table is set on the fixed side of the ball screw. The problem is solved by setting.
[0009]
That is, the shuttle table system of claim 1, a table with a set portion for positioning the workpiece, by a ball screw, a processing position for performing a predetermined processing on the workpiece, a constant on either side of the machining position Stroke in those reciprocates in between the first loading and unloading position and a second loading and unloading position for performing loading and unloading of the arrangement to work, the first table juxtaposed to the table in the moving direction and the second is divided into a table, a separate first ball screw and the second ball screw for driving the table provided, is reciprocated between one first table processing position and the first loading and unloading position of the other a second table so as to reciprocate between a second loading and unloading position and the processing position, the screw shaft of the first ball screw in the first loading and unloading position from the working position And one end is rotatably supported by a fixed bearing that does not allow axial movement of the screw shaft, and the other end is rotatably supported by a free bearing that allows axial movement of the screw shaft, A nut screwed to the screw shaft is fixed to the first table, the screw shaft of the second ball screw extends from the machining position to the second loading / unloading position, and one end is allowed to move in the axial direction of the screw shaft. A nut that is rotatably supported by a fixed-side bearing and is rotatably supported by a free-side bearing that allows the other end of the screw shaft to move in the axial direction. And the position of each said fixed side bearing was made to correspond with the said process position . The screw shaft of the ball screw is supported by a fixed-side bearing at one end and supported by a free-side bearing at the other end, and the thermal displacement of the screw shaft accumulates from the fixed side toward the free side. Therefore, by making the fixed point of the screw shaft and the processing point of the processing position coincide with each other or as close as possible, the displacement of the table at the processing position due to the expansion and contraction of the ball screw can be suppressed.
[0010]
As in the invention of claim 2, the fixing point of the nut with respect to each table is set so that the extension of each table at the processing position is opposite to the extension direction of the corresponding screw shaft starting from the fixing point of the nut. by set, it is possible to further reduce the positional deviation of the table in the machining position caused by the expansion and contraction of the ball screw.
[0011]
As in the invention of claim 3, by rotating the ball screw synchronously with a common drive source, the table can be reciprocated in the same direction, so that the apparatus can be made compact and compact. The synchronous movement control of the table becomes easy. In this case, for example, a motor is adopted as a drive source, and the screw shaft of each ball screw is rotationally driven via a power transmission device. As a power transmission device, a gear transmission device can be adopted in addition to a winding transmission device using a belt or a chain.
[0012]
The present invention is not limited to the shuttle table device that conveys a workpiece between the machining position and the loading / unloading position of the laser machining machine exemplified here, such as a precision machining machine that performs precision hole machining, semiconductor manufacturing equipment, etc. The point is that the workpiece is conveyed by reciprocating between the machining position and the loading / unloading position, and can be applied to any application that requires high-precision positioning of the workpiece at the machining position.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0014]
As shown in FIG. 1, the shuttle table device includes a first table 10a and a second table 10b juxtaposed in the moving direction, and a first ball screw 20a and a second ball screw 20b for driving the tables 10a and 10b. And a drive device 30 for synchronously rotating the ball screws 20a and 20b.
[0015]
The first table 10a and the second table 10b correspond to the table 3 shown in FIG. 5 divided into two as shown in FIG. 1 (B). 11 is slidably supported. Each table 10a, 10b is driven by a corresponding ball screw 20a, 20b to reciprocate. First table 10a is reciprocally moved between the first loading and unloading position L ₁ and the processing position W, the second table 10b is reciprocated between the processing position W and the second loading and unloading position L ₂ To do. A position indicated by a thick one-dot chain line in FIGS. 1A and 1B represents a processing point (for example, a welding position in the case of butt welding).
[0016]
The screw shaft 21a of the first ball screw 20a extends from the processing position W toward the first loading and unloading position L _1, it is rotatably supported by the fixed-side bearing 23a at one end, by locating bearing 24a and the other end It is supported rotatably. A nut 22a screwed on the screw shaft 21a is fixed to the first table 10a. Threaded shaft 21b of the second ball screw 20b extends from the processing position W toward the second loading and unloading position L _2, it is rotatably supported by the fixed-side bearing 23b at one end, by locating bearing 24b at the other end It is supported rotatably. A nut 22b screwed to the screw shaft 21b is fixed to the second table 10b. As is well known with respect to the bearing arrangement method, the fixed-side bearings 23a and 23b do not allow the axial movement of the screw shafts 21a and 21b, whereas the free-side bearings 24a and 24b perform the axial movement of the screw shafts 21a and 21b. It is an acceptable structure. The positions of the fixed side bearings 23a and 23b are set so that the fixing points of the screw shafts of the corresponding ball screws 21a and 21b coincide with the processing point at the processing position W.
[0017]
The drive device 30 is configured to simultaneously rotate the pair of tables 10a and 10b by rotating the two screw shafts 21a and 21b in the same direction at the same time. For example, a single motor 31 and a mechanism for transmitting the power of the motor 31 to the screw shafts 21a and 21b are provided. Various power transmission mechanisms are known, but here, a pair of belts 33a and 33b constituting a winding conduction mechanism is illustrated. That is, the output shaft of the motor 31 is connected to the rotary shaft 32, and belts 33a and 33b are wound around pulleys attached to the rotary shaft 32 and pulleys attached to the screw shafts 21a and 21b, respectively (see FIG. 3).
[0018]
In the shuttle table device having the above-described configuration, the nuts 22a and 22b are attached to the fixed bearings 23a and 23b (when the tables 10a and 10b are at the processing position W (FIGS. 1 and 2)). The distance from the point) to the nuts 22a and 22b is set to be minimum. Since the expansion and contraction of the screw shafts 21a and 21b is accumulated as the distance from the fixed side bearings 23a and 23b increases, the displacement of the tables 10a and 10b at the machining position W, and hence the workpiece 1 is minimized. is there. In addition, the means for suppressing the positional deviation when the tables 10a and 10b are at the loading / unloading positions L ₁ and L ₂ will not be mentioned. This is required at the processing position W because the loading / unloading positions L ₁ and L ₂ are positions for carrying an unprocessed workpiece onto the table and carrying out the workpiece after being processed from the table. This is due to the lack of the need to ensure high positioning accuracy.
[0019]
By the way, the tables 10a and 10b themselves are usually made of a material that expands and contracts due to changes in the ambient temperature in the same manner as the screw shafts 21a and 21b. When the screw shafts 21a and 21b extend in the axial direction, the tables 10a and 10b are also lateral. Extend in the direction. Here, as shown in FIG. 4, if the fixing point of the nut 22 with respect to the table 10 is p and the fixing point supported by the fixed-side bearing 23 of the screw shaft 21 is q, the portion of the table 10 where the machining position W exists is shown. The elongation is opposite to the direction in which the screw shaft 21 extends by 180 °, starting from the fixing point p of the nut 22. That is, the position shift direction of the work 1 due to the extension of the table 10 appears in the direction opposite to the position shift direction of the work 1 due to the extension of the screw shaft 21. Therefore, the positional deviation amount of the workpiece 1 is a value obtained by subtracting the positional deviation amount of the workpiece 1 due to the extension of the table 10 from the positional deviation amount of the workpiece 1 due to the elongation of the screw shaft 21. As a result, the influence of the thermal displacement of the ball screw is suppressed as much as possible by bringing the fixing portion of the nut 22 closer to the starting point (fixing point) of the extension of the screw shaft 21, and further possible by the extension of the table 10 in the reverse direction. Will decrease. Theoretically, by selecting the material of the screw shaft and the table in consideration of the thermal expansion coefficient, it is possible to cancel the thermal displacement of both.
[0020]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the fixing point of the screw shaft substantially coincides with the processing point at the processing position, even when the ambient temperature changes and the screw shaft expands and contracts, the screw shaft expands and contracts. Therefore, the positional deviation of the table is suppressed to the minimum. Further, by making the stop position at the processing position of the nut of the ball screw coupled to the table as close as possible to the fixing point of the screw shaft, the positional deviation of the table at the processing position is further reduced.
[0021]
In addition, by rotating and driving two screw shafts with a common motor, the structure can be simplified to the same extent as a conventional shuttle table device using one ball screw. In addition, by synchronously rotating the two screw shafts with a single motor, it is easy to control the integral reciprocation of the two tables.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a front view and FIG. 1B is a plan view.
FIG. 2 is a front view similar to FIG.
FIG. 3 is a side view.
FIG. 4 is a schematic diagram for one table.
FIG. 5 is a front view showing a conventional technique.
FIG. 6 is a plan view.
[Explanation of symbols]
1 Work W Processing position L ₁ Loading / unloading position L ₂ Loading / unloading position 10a, 10b Table 20a, 20b Ball screw 21a, 21b Screw shaft 22a, 22b Nut 23a, 23b Fixed bearing 24a, 24b Free bearing 30 Drive unit 31 Motor 32 Rotating shaft 33a, 33b Belt p Nut fixing point q Screw shaft fixing point

Claims

To carry in / out a workpiece with a set position for positioning the workpiece using a ball screw and a workpiece position where the workpiece is subjected to a predetermined machining and a fixed stroke on both sides of the machining position. In which the table is reciprocated between the first loading / unloading position and the second loading / unloading position, the table is divided into a first table (10a) and a second table (10b) juxtaposed in the movement direction , Separate first ball screws (20a) and second ball screws (20b ) for driving each table (10a) (10b) are provided, and one of the first tables (10a) is moved into the processing position (W) and first loaded. -Reciprocating between the unloading position (L ₁ ) and reciprocating the other second table (10b) between the second loading / unloading position (L ₂ ) and the processing position (W) In fact,
The screw shaft (21a) of the first ball screw (20a) extends from the machining position (W) to the first carry-in / carry-out position (L ₁ ), and allows one end of the screw shaft (21a) to move in the axial direction. The other end is rotatably supported by a fixed bearing (23a) and the other end is rotatably supported by a free bearing (24a) allowing axial movement of the screw shaft (21a), and is screwed onto the screw shaft (21a). The mounted nut (22a) is fixed to the first table (10a), and the screw shaft (21b) of the second ball screw (20b) is moved from the processing position (W) to the second loading / unloading position (L ₂ ). A free-side bearing that is rotatably supported by a fixed-side bearing (23b) whose one end is not allowed to move in the axial direction of the screw shaft (21b) and whose other end is allowed to move in the axial direction of the screw shaft (21b). (22b) can be rotated freely The nut (22b) supported and screwed to the screw shaft (21b) is fixed to the second table (10b),
And the shuttle table apparatus characterized by making the position of each said fixed side bearing (23a) (23b) correspond to the said processing position (W) .

The fixing points of the nuts (22a) and (22b) with respect to the tables (10a) and (10b) indicate that the elongation of the tables (10a) and (10b) at the processing position (W) is that of the nuts (22a) and (22b). 2. The shuttle table device according to claim 1, wherein the shuttle table device is set so as to be opposite to the extending direction of the corresponding screw shafts (21a) and (21b) by 180 ° starting from a fixed point .

The first table (10a) and the second table (10b) are rotated in the same direction by rotating the first ball screw (20a) and the second ball screw (20b) synchronously with a common drive source (30). The shuttle table device according to claim 1, wherein the shuttle table device is reciprocally moved.