JPH01301034A - 移動体の送り装置 - Google Patents
移動体の送り装置Info
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- JPH01301034A JPH01301034A JP13036888A JP13036888A JPH01301034A JP H01301034 A JPH01301034 A JP H01301034A JP 13036888 A JP13036888 A JP 13036888A JP 13036888 A JP13036888 A JP 13036888A JP H01301034 A JPH01301034 A JP H01301034A
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- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 2
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 abstract 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/48—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs
- B23Q1/4804—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs a single rotating pair followed perpendicularly by a single sliding pair
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
- B23Q5/38—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
- B23Q5/40—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously by feed shaft, e.g. lead screw
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/02—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms the movements of two or more independently moving members being combined into a single movement
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、移動テーブル等の移動体を精密に位置決め可
能に送るようにした移動体の送り装置に関するものであ
る。
能に送るようにした移動体の送り装置に関するものであ
る。
従来のこの種の移動体の送り装置は第６図に示すように
なっていて、移動テーブル１はブロック２を介してベー
ス３上のレール４に移動自在に載置しである。そして上
記ベース３にはレール４と平行にボールねじ５が、これ
の両端部を軸受装置６，６を介してブラケット７に支持
して設けてあり、このボールねじ５に上記移動テーブル
１に固定部材８を介して取付けられたナツト部材９が螺
合しており、ボールねじ５が回転することより移動テー
ブル１がレール４に沿って往復動するようになっている
。
なっていて、移動テーブル１はブロック２を介してベー
ス３上のレール４に移動自在に載置しである。そして上
記ベース３にはレール４と平行にボールねじ５が、これ
の両端部を軸受装置６，６を介してブラケット７に支持
して設けてあり、このボールねじ５に上記移動テーブル
１に固定部材８を介して取付けられたナツト部材９が螺
合しており、ボールねじ５が回転することより移動テー
ブル１がレール４に沿って往復動するようになっている
。
ボールねじ５の一端にはカップリング１０を介してモー
タ１１が連結してあり、モータ１１の回転１ｉ１ 御に
より移動テーブル１がボールねじ５にて移動され、かつ
所定の位置に停止されるようになっている。
タ１１が連結してあり、モータ１１の回転１ｉ１ 御に
より移動テーブル１がボールねじ５にて移動され、かつ
所定の位置に停止されるようになっている。
上記した従来のボールねじ５を用いた移動体の送り装置
にあっては、モータ１１の１回転当りのボールねじ５の
１リ一ド分だけ移動テーブル１が送られるようになって
いるので、その送り方向の分解能りはモータ１１の回転
数を検出するエンコーダの分解能をａ（Ｐ／Ｒ）、ボー
ルねじ５のリードをＮ（ｍｍ）とすると、Ｌ−１／ａ（
ｍｍ）となっていた。
にあっては、モータ１１の１回転当りのボールねじ５の
１リ一ド分だけ移動テーブル１が送られるようになって
いるので、その送り方向の分解能りはモータ１１の回転
数を検出するエンコーダの分解能をａ（Ｐ／Ｒ）、ボー
ルねじ５のリードをＮ（ｍｍ）とすると、Ｌ−１／ａ（
ｍｍ）となっていた。
上記分解能りをさらに上げるためには、ボールねじ５の
リードΩを小さ（するか、エンコーダの分解能ａを大き
くすればよいが、ボールねじ５のリードΩを小さくする
には製作上の限界があり、またこれをあまり小さくして
しまうと送り速度も小さくなってしまうという問題があ
る。またエンコーダの分解能ａについても、制御系の応
答周波数に限界があるため、これをあまり人きくすると
最高速度が制限されるという欠点があり、最高速度を保
ちながら高分解能をｉりることは難しかった。
リードΩを小さ（するか、エンコーダの分解能ａを大き
くすればよいが、ボールねじ５のリードΩを小さくする
には製作上の限界があり、またこれをあまり小さくして
しまうと送り速度も小さくなってしまうという問題があ
る。またエンコーダの分解能ａについても、制御系の応
答周波数に限界があるため、これをあまり人きくすると
最高速度が制限されるという欠点があり、最高速度を保
ちながら高分解能をｉりることは難しかった。
本発明は上記のことにかんがみなされたもので、エンコ
ーダの分解能を大きくすることなく、また送りねじのリ
ードを小さくすることなしに容易に高分解能が得られる
移動体の送り装置を提供することを目的とするものであ
る。 。
ーダの分解能を大きくすることなく、また送りねじのリ
ードを小さくすることなしに容易に高分解能が得られる
移動体の送り装置を提供することを目的とするものであ
る。 。
〔課題を解決するための手段及び作用〕上記目的を達成
するために、本発明に係る移動体の送り装置は、サイク
ワイ１′：曲線等ボールが転動可能にしたねじ山を有し
、かつ同一のリードの２本の送りねじを回転自在に、か
つ平行に離間配設し、この両送りねしに、それぞれ分解
能が異なるエンコーダを有するモータを連結し、また上
記両送りねじの間に、この送りねじの軸方向に移動自在
に支持した移動体に結合した移動子を配置し、この移動
子に、回転自在に設けたロータの外周部に上記送りねじ
のねじ山に転動係合する複数個のボールを回転自在にか
つ送りねじのリードと同一ピッチに配設したボールロー
タを、これの一部のボールが両送りねじのねじ山に螺合
するように設けた構成となっている。
するために、本発明に係る移動体の送り装置は、サイク
ワイ１′：曲線等ボールが転動可能にしたねじ山を有し
、かつ同一のリードの２本の送りねじを回転自在に、か
つ平行に離間配設し、この両送りねしに、それぞれ分解
能が異なるエンコーダを有するモータを連結し、また上
記両送りねじの間に、この送りねじの軸方向に移動自在
に支持した移動体に結合した移動子を配置し、この移動
子に、回転自在に設けたロータの外周部に上記送りねじ
のねじ山に転動係合する複数個のボールを回転自在にか
つ送りねじのリードと同一ピッチに配設したボールロー
タを、これの一部のボールが両送りねじのねじ山に螺合
するように設けた構成となっている。
両送りねじが回転することにより、これに螺合するボー
ルローラを介して移動子が送りねじ方向に移動される。
ルローラを介して移動子が送りねじ方向に移動される。
このとき、両送りねじのリードｇ１各モータの回転速度
をＮ、ａ（回転／５ｅｅ）、 Ｎｂ （回転／５ｅｃ）
としたときの移動子の移動速度Ｖ （ｍｍ／５ｅｅ）は となり、また各モータの各エンコーダの分解能をａｊ＋
ａ２としたときの移動体の最小分解能Ｌ ｍ＋、は となる。
をＮ、ａ（回転／５ｅｅ）、 Ｎｂ （回転／５ｅｃ）
としたときの移動子の移動速度Ｖ （ｍｍ／５ｅｅ）は となり、また各モータの各エンコーダの分解能をａｊ＋
ａ２としたときの移動体の最小分解能Ｌ ｍ＋、は となる。
本発明の実施例を第１図から第５図に基づいて説明する
。なおこの実施例において、第６図で示す従来例の部材
と同一のものは同一の符号を付して説明を省略する。
。なおこの実施例において、第６図で示す従来例の部材
と同一のものは同一の符号を付して説明を省略する。
ベース３にはレール４と平行にして同一リードの２本の
送りねじ１２ａ、１２ｂが、それぞれの両端部を軸受装
置６．６を介してブラケット７に支持して設けである。
送りねじ１２ａ、１２ｂが、それぞれの両端部を軸受装
置６．６を介してブラケット７に支持して設けである。
この２本の送りねじ１２ａ、１２ｂのそれぞれの一端に
はカップリング１３ａ、１３ｂを介してモータ１４ａ。
はカップリング１３ａ、１３ｂを介してモータ１４ａ。
１、４ ｂが連結されている。この各モータ１４ａ。
１４ｂにはそれぞれ異なる分解能ａ１．ａ２のエンコー
ダをもっている。両送りねじ１２ａ。
ダをもっている。両送りねじ１２ａ。
１２ｂはサイクロイドねじになっていると共に、平行に
離間配置されていて、この両送りねじ１．２ａ、１２ｂ
の間に移動子１５が両送りねじ１２ａ、１２ｂに螺合し
て配置されている。そしてこの移動子１５に移動テーブ
ル１の固定部材８が結合されている。
離間配置されていて、この両送りねじ１．２ａ、１２ｂ
の間に移動子１５が両送りねじ１２ａ、１２ｂに螺合し
て配置されている。そしてこの移動子１５に移動テーブ
ル１の固定部材８が結合されている。
上記移動子１５は第２図、第３図に示すようになってお
り、２枚のプレート１６ａ、１６ｂの間に複数個のボー
ルロータ１７，１７．１７が移動方向に配設しである。
り、２枚のプレート１６ａ、１６ｂの間に複数個のボー
ルロータ１７，１７．１７が移動方向に配設しである。
各ボールロータ１７は両プレート１６ａ、１６ｂに支柱
１８に軸受１９ａを介して支持されたロータ１９と、こ
のロータ１９の外周部に上記送りねじ１２ａ、 １２ｂ
のリードと同一ピッチに配設され、かつ送りねじ１２ａ
、１２ｂのねじ山に螺合する径の複数個のボール２０と
からなっている。そして各ボールロータ１７の一部のボ
ール２０は移動子Ｉ５の両側面より露出して第１図に示
すように両送りねじ１２ａ、１２ｂのねじ山に螺合する
ようになっている。上記ボール２０はロータ１９に対し
て回転自在に支持され、その外周側は両プレート１６ａ
、１６ｂの間に固むされたガイド２１に案内されるよう
になっている。なお各ボール２０はリテーナで支持して
もよい。
１８に軸受１９ａを介して支持されたロータ１９と、こ
のロータ１９の外周部に上記送りねじ１２ａ、 １２ｂ
のリードと同一ピッチに配設され、かつ送りねじ１２ａ
、１２ｂのねじ山に螺合する径の複数個のボール２０と
からなっている。そして各ボールロータ１７の一部のボ
ール２０は移動子Ｉ５の両側面より露出して第１図に示
すように両送りねじ１２ａ、１２ｂのねじ山に螺合する
ようになっている。上記ボール２０はロータ１９に対し
て回転自在に支持され、その外周側は両プレート１６ａ
、１６ｂの間に固むされたガイド２１に案内されるよう
になっている。なお各ボール２０はリテーナで支持して
もよい。
上記構成において、両送りねじ１２ａ、Ｌ２ｂの一方あ
るいは双方を回転することにより移動子１５が両送りね
じ１２ａ、１２ｂに沿って移動される。
るいは双方を回転することにより移動子１５が両送りね
じ１２ａ、１２ｂに沿って移動される。
このとき、両送りねじ１２ａ、１２ｂのリードをＩｌｌ
（ｍｍ）、一方のモーター４ｂの回転速度をＮａ（回転
／５ｅｅ） 、他方のモーター４ｂの回転速度をＮｂ（
回転／５ｅｃ）とすると、移動子１５の移動速度Ｖ （
ｍｍ／５ｅｃ）はとなる。ただし、２本の送りねじ１２
ａ、１２ｂのねじ山のねじれ方向は同一である。また各
モーター４ａ、１４ｂの回転方向が同じときのＮａとＮ
ｂは同符号、異なるときは異符号とする。
（ｍｍ）、一方のモーター４ｂの回転速度をＮａ（回転
／５ｅｅ） 、他方のモーター４ｂの回転速度をＮｂ（
回転／５ｅｃ）とすると、移動子１５の移動速度Ｖ （
ｍｍ／５ｅｃ）はとなる。ただし、２本の送りねじ１２
ａ、１２ｂのねじ山のねじれ方向は同一である。また各
モーター４ａ、１４ｂの回転方向が同じときのＮａとＮ
ｂは同符号、異なるときは異符号とする。
また一方のモーター４ａのエンコーダの分解能をａｌ、
他方のモーター４ｂのエンコーダの分解能をａｌとする
と、一方のモーター４ａにＩ（ａハルス、他方のモータ
ー４ｂにＫｂパルス送ってそれぞれのモーター４ａ、１
４ｂを回転したときの移動子１５の移動量Ｓは となる。
他方のモーター４ｂのエンコーダの分解能をａｌとする
と、一方のモーター４ａにＩ（ａハルス、他方のモータ
ー４ｂにＫｂパルス送ってそれぞれのモーター４ａ、１
４ｂを回転したときの移動子１５の移動量Ｓは となる。
従って両モータ１４ａ、１４ｂを回転速度Ｎａ−Ｎｂ−
Ｎで回転させたときの移動子１５はＶ−Ｎｌ２となって
最高速度で移動する。
Ｎで回転させたときの移動子１５はＶ−Ｎｌ２となって
最高速度で移動する。
また（ Ｋ ａ −−Ｋ ｂ ）−±１のときの移動子
１５の送り速度は最小となり、これがこの送り装置の最
小分解能り、。
１５の送り速度は最小となり、これがこの送り装置の最
小分解能り、。
となる。
今、両送りねじ１４ａ、１４ｂのリードを１０ｍｍ、両
エンコーダのそれぞれの分解能をａｊ −１０００Ｐ
／ Ｒ、ａ ２−８００ Ｐ ／ Ｒとすると、このと
きの送り装置の分解能りは１．２５μｍとなる。
エンコーダのそれぞれの分解能をａｊ −１０００Ｐ
／ Ｒ、ａ ２−８００ Ｐ ／ Ｒとすると、このと
きの送り装置の分解能りは１．２５μｍとなる。
なお、従来の場合のように、１本の送りねじにて移動子
を送る構造では、このときの送りねじのリードΩ′が１
０ｍｍ、エンコーダの分解能ａ′が１００ＯＰ／Ｒであ
る場合の分解能Ｌ′となり、本発明に係るものより大き
くなる。
を送る構造では、このときの送りねじのリードΩ′が１
０ｍｍ、エンコーダの分解能ａ′が１００ＯＰ／Ｒであ
る場合の分解能Ｌ′となり、本発明に係るものより大き
くなる。
本発明における送り装置にあっては両エンコーダの分解
能ａ１＋ ａｌの値が近い程送り装置の分解能は向上
する。例えば、両送りねじ１４ａ。
能ａ１＋ ａｌの値が近い程送り装置の分解能は向上
する。例えば、両送りねじ１４ａ。
１４ｂのリードを１０ｉ１１１、両エンコーダの分解能
をａｌ−１０００Ｐ／ＲＳａ７−９８０Ｐ／Ｒとすると
。この時の送り装置の分解能りは、約０．１０２μｍと
なり、サブミクロン単位での微小送りが可能となる。
をａｌ−１０００Ｐ／ＲＳａ７−９８０Ｐ／Ｒとすると
。この時の送り装置の分解能りは、約０．１０２μｍと
なり、サブミクロン単位での微小送りが可能となる。
また上記実施例にあっては、移動テーブル１を一方向へ
のみ移動する、いわゆる−軸位置決め装置について示し
たが、この−軸位置決め装置を９０°位相をずらせて２
段に徂ねれば２輔方向に移動できる位置決め装置をも容
易に制作可能である。
のみ移動する、いわゆる−軸位置決め装置について示し
たが、この−軸位置決め装置を９０°位相をずらせて２
段に徂ねれば２輔方向に移動できる位置決め装置をも容
易に制作可能である。
本発明によれば、特別に高分解能のエンコーダを使用す
ることなく通常の２種類の分解能のエンコーダの組合せ
で高分解能を得るこ、とができ、これにより高速時もエ
ンコーダのパルス発生数はあまり大きくなく、従って早
送り時に制御系の応答周波数に限界があって最高速度が
制限されるということがなくなる。
ることなく通常の２種類の分解能のエンコーダの組合せ
で高分解能を得るこ、とができ、これにより高速時もエ
ンコーダのパルス発生数はあまり大きくなく、従って早
送り時に制御系の応答周波数に限界があって最高速度が
制限されるということがなくなる。
第１図から第５図は本発明の実施例を示すもので、第１
図は要部の概略的な平面図、第２図は移動子の構成を示
す一部破断乎面図、第３図はその一部破断圧面図、第４
図は全体構成を示す断面図、第５図は全体斜視図、第６
図は従来例の断面図である。 １２ａ、１２ｂは送りねじ、１４ａ、１４ｂはモータ、
１５は移動子、１７はボールロータ、１９はロータ、２
０はボール。 出願人 株式会社 小 松 製 作 所代理人 弁
理士 米 原 正 章
図は要部の概略的な平面図、第２図は移動子の構成を示
す一部破断乎面図、第３図はその一部破断圧面図、第４
図は全体構成を示す断面図、第５図は全体斜視図、第６
図は従来例の断面図である。 １２ａ、１２ｂは送りねじ、１４ａ、１４ｂはモータ、
１５は移動子、１７はボールロータ、１９はロータ、２
０はボール。 出願人 株式会社 小 松 製 作 所代理人 弁
理士 米 原 正 章
Claims (1)
- サイクロイド曲線等ボール２０が転動係合可能にしたね
じ山を有し、かつ同一リードの２本の送りねじ１２ａ、
１２ｂを回転自在に、かつ平行に離間配設し、この両送
りねじ１２ａ、１２ｂに、それぞれ分解能が異なるエン
コーダを有する。モータ１４ａ、１４ｂを連結し、また
上記両送りねじ１２ａ、１２ｂの間に、この送りねじ１
２ａ、１２ｂの軸方向に移動自在に支持した移動体に結
合した移動子１５を配設し、この移動子１５に、回転自
在に支持したロータ１９の外周部に上記送りねじ１２ａ
、１２ｂのねじ山に転動係合する複数個のボール２０を
回転自在に、かつ送りねじのリードと同一ピッチに配設
したボールロータ１７を、これの一部のボール２０が両
送りねじ１２ａ、１２ｂのねじ山に螺合するようにして
設けたことを特徴とする移動体の送り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13036888A JPH01301034A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 移動体の送り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13036888A JPH01301034A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 移動体の送り装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01301034A true JPH01301034A (ja) | 1989-12-05 |
Family
ID=15032707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13036888A Pending JPH01301034A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 移動体の送り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01301034A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0550219U (ja) * | 1991-12-10 | 1993-07-02 | 欣一 小川 | 往復駆動装置 |
| EP0890695A1 (de) * | 1997-07-08 | 1999-01-13 | Leicher GmbH & Co. | Sperrvorrichtung |
| JP2015534630A (ja) * | 2012-09-27 | 2015-12-03 | イ、ジョンギ | スクリュー組立体及びこれを含む移送装置 |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP13036888A patent/JPH01301034A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0550219U (ja) * | 1991-12-10 | 1993-07-02 | 欣一 小川 | 往復駆動装置 |
| EP0890695A1 (de) * | 1997-07-08 | 1999-01-13 | Leicher GmbH & Co. | Sperrvorrichtung |
| JP2015534630A (ja) * | 2012-09-27 | 2015-12-03 | イ、ジョンギ | スクリュー組立体及びこれを含む移送装置 |
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