JPH01303361A - 移動体の送り装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、移動体を高速高精度に移動し、かつ位置決め
できるようにした移動体の移動装置に杆するものである
。

〔従来の技術〕

この主の移動体の送り装置は第４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ヲ介してベース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が回転することにより移動テーブル
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を介してエン
コーダを有するモータ１１が連結してあり、モータ１１
の回転制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
。

そして従来のこの主の移動体の送り装置において、上記
移動テーブル１のブロック２と、ベース３側のレール４
との係合は第６図に示すようになっていて、ブロック２
はレール４の上側にコ字状に跨座し、かつ両側壁内に直
動ボール軸受装置１２．１２が内装してあり、これのボ
ール１３がレール４の両側面にブロック２の移動方向に
設けた溝１４に転勤自在に係合されており、ブロック２
がレール４上を移動することにより、ボール１３がブロ
ック２内に設けた巡回路１２ａの中を巡回するようにな
っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の移動体の移動装置にあっては、移動体の移動
中に、ブロック２とレール４の間に介装した直動ボール
軸受装置のボール１３が巡回路１２ａ中を巡回し、個々
のボール１３がレール４に接触したり離れたりするため
、直動ボール軸受装置の摩擦抵抗にむらが生じたり振動
を起こしていた。特に、ガタをなくするために、レール
４の溝１４に対してオーバサイズのボールを使用したも
のにこの傾向が強かった。

また上記従来の移動体の移動装置にあっては、モータ１
１を停止させた状態でもボールねじ５やカップリング１
０等にガタやたわみがあるため、バックラッシが存在し
、外部からの負荷でテーブル１がずれてしまうことがあ
った。

本発明は上記のことにかんがみなされたもので、移動体
のレールに対する移動時における摺動部の抵抗むらを無
くし、また停止時には上記摺動部にブレーキ作用を発生
させて停止時におけるバックラッシを無くすることがで
きるようにした移動体の移動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〕

上記目的を達成するために、本発明に係る移動体の移動
装置は、ベース上に移動体をスライド自在に載置し、ま
たベースに上記移動体の移動方向に送りねじ部材をモー
タに連結して設け、この送りねじ部材に、上記移動体に
固設したナツト部材を螺合してなる移動体の送り装置に
おいて、上記ベースと移動体との摺動部に、等間隔で交
互に分極方向を変えた板状の圧電素子の両面に電極を取
付け、これに振動体を貼り合わせ、さらにこれの外側面
を絶縁体にて囲繞してなる高周波振動直動軸受を介装し
た構成となっている。

〔作　用〕

モータにより送りねじ部材を回転駆動することにより移
動体はベース上を移動する。このとき、高周波振動直動
軸受の画電極に交流電圧を与えることにより圧電素子が
波状に湾曲して振動体に定在波振動が与えられ、移動体
はこの高周波振動直動軸受によって殆ど浮いたような状
態になって摩擦抵抗は小さくなり、移動体は容易にスラ
イドされる。

〔実　施　例〕

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図に示す従来例の部材
と同一のものは同一の符号を付して説明を省略する。

第１図において、１５はベース３に固着されたレール、
１６はこのレール１５上に跨座するブロックであり、こ
のブロック１６に移動テーブル１が固着されている。上
記レール１５とブロック１６との各対向面間に高周波振
動直動軸受１７が両対向面の一方に固着して介装しであ
る。この各高周波振動直動軸受１７はレール１５に取付
けてもよいし、またブロック１６側に取付けてもよい。

またこの摺動部の断面形状は第１図（Ａ）、（Ｂ）に示
すように断面コ字状、Ｖ字等がある。

この高周波振動直動軸受１７は第２図、第３図に示すよ
うになっていて、等間隔で交互に分極方向ａ、ｂを変え
た板状の圧電素子１８の両面に電極１９ａ、１９ｂを取
付け、これを金属等でできた振動体２０と貼り合わせる
。さらにこれの外側面は絶縁体２１にて囲繞されている
。

このような構成の高周波振動直動軸受１７は、画電極１
９ａ、１９ｂに交流電源２２より電圧を与えると、圧電
素子１８は分極方向により長手方向に伸びる部分と縮む
部分に分れるが、振動体２０は長さが一定なので、圧電
素子１８と振動体２０を貼り合わせたものは波のように
湾曲することになる。特に交流電圧の周波数を高くして
振動体２０の共振周波数に一致させれば、第３図に示す
ように、振動体２０に定在波振動を与えることが可能と
なり、このとき、この高周波数振動直動軸受１７を、弾
性体２３を介して固定するか、定在波の節の部分を固定
するかして例えばレール１５側に取付け、その上にブロ
ック１６を置けば、ブロック１６は殆ど浮いたような状
態になって高周波振動直動輪受１７との間の摩擦が小さ
くなり、ブロック１６は容易にスライドさせられる。

ただし、圧電素子１８の分極反転の間隔は、上記定在波
の周波数が数ＫＨ２〜数十ＫＨ２になるように設定され
る。また交流電源２２の電圧をゼロにすれば、上記定在
波はなくなるので、高周波振動直動軸受１７とブロック
１６とはその全面で接触して摩擦力が増すためブロック
１Ｂは移動しなくなり、ブレーキがかけられる。これに
より移動テーブル１はバックラツシが生じることなく静
止される。

第５図には第４図に示す１軸型の移動体の送り装置をＸ
Ｙ力方向方向をずらせて上下に重ねて配置した構成とし
た他の実施例が示されており、下側の送り装置Ａの移動
体に上側の送り装置Ｂのベース２４が固着されており、
下側の送り装置Ａのモータ１１を駆動することにより上
側の送り装置ＢがＸ方向に移動し、上側の送り装置Ｂの
モータ１１′を駆動することにより上側の送り装置Ｂの
移動テーブル１′がＹ方向に移動し、結局上側の送り装
置Ｂの移動テーブル１′はＸＹ力方向移動される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、軸受部のレール１５とブロック１６は
常に−様な接触状態となり、ブロック１６に固着された
移動体の移動中の摩擦性のむらを殆どなくすることがで
きる。またレール１５とブロック１６の間に介装する高
周波数振動直動軸受１７に発生する定在波の振幅は微小
であり、かつ高周波であるので、移動体がボールを利用
した軸受を使用したときのように振動することがない。

さらに移動体の停止時に、軸受１７の振幅をゼロにする
と、摩擦によるブレーキが働くため、移動体は固定され
た状態となり、移動体に外力が作用してもボールねじ５
やカップリング１０等のガタによらず移動体がずれるこ
とはなく、停止時のバックラッシを無くすことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、ＣＢ）は本発明の要部の異なる実施例を
示す断面図、第２図は高周波振動直動軸受の断面図、第
３図はその作用説明図、第４図は本発明を適用しようと
する移動体の送り装置、第５図は移動体の送り装置の他
側を示す斜視図、第６図は従来例の要部の一部破断面図
である。 １は移動テーブル、３はベース、５はボールねじ、９は
ナツト部材、１７は高周波振動直動軸受、１８は圧電素
子、１９ａ、１９ｂは電極、２０は振動板、２２は交流
電源。 第　１　図 （Ａｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　（８１−イ
°、２　図 −３コ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ベース３上に移動体をスライド自在に載置し、またベー
   ス３に上記移動体の移動方向に送りねじ部材をモータに
   連結して設け、この送りねじ部材に、上記移動体に固設
   したナット部材９を螺合してなる移動体の送り装置にお
   いて、上記ベース３と移動体との摺動部に、等間隔で交
   互に分極方向を変えた板状の圧電素子１８の両面に電極
   １９ａ、１９ｂを取付け、これに振動体２０を貼り合わ
   せ、さらにこれの外側面を絶縁体にて囲繞してなる高周
   波振動直動軸受を介装したことを特徴とする移動体の送
   り装置。