JPH03149157A - 移動体の早送り速度制御方法 - Google Patents

移動体の早送り速度制御方法

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JPH03149157A
JPH03149157A JP1286559A JP28655989A JPH03149157A JP H03149157 A JPH03149157 A JP H03149157A JP 1286559 A JP1286559 A JP 1286559A JP 28655989 A JP28655989 A JP 28655989A JP H03149157 A JPH03149157 A JP H03149157A
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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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野》 各種機械の移動体例えば工作ｍ械のテーブルあるいはサ
ドル等の早送りの制御方法に関する。
（従来の技術） 工作機械をはじめ各種機械の移動体の移動には、ボール
ネジが広く使用されている。近年生産性の向上を目指し
て機械の高速化が進んできており、それに伴って早送り
速度の高速化も望まれてきている。通常ボールネジはそ
の両端をベッド等へ軸受を介して支承し、一端を駆動源
に連結すると共に中間に螺合したナツトを移動体に固着
することにより、駆動源の回転運動を移動体の直線運動
に変換している。そして機械の移動距離が大きい、すな
わちボールネジが長い場合には、ボールネジの最大回転
数はボールネジの固有振動数と共振する危険速度で制約
を受けている。そのために従来ポールネジの振れ回りを
防止する目的でボールネジ全長の中間位置に、ナツトの
接近と共にボールネジから退避し、ナツトが通過すると
ボールネジに向かって前進するようになっているブラケ
ットを設け、このブラケットをボールネジへ押付けて振
れ回りを防止していたが、構造が複雑になるばかりでな
く、ボールネジ外周との間に摩擦を生じたり、退避動作
の動作不良、あるいは誤動作が生じると機械を損傷する
不具合があった。
そこでこの欠点を解消する目的で実開昭５９−２７３５
２号公報に記載されているように、ボールネジが挿入さ
れかつナツトを挾むようにベッド上へ摺動可能に２ｇ１
配置され、両者を棒により連結されたブラケットを有す
るボールネジの振れ回り防止装置が提案されている。
（発明が解決しようとする課題》 実開昭５９−２７３５２号の装置は、非常に効果があっ
たが、２個のブロックとそれを連結する棒、さらに前記
ブロックをガイドする案内面等が必要であった。
本発明の目的はそれらの部品を必要とせず、かつ簡単な
方法で移動体の早送り速度を上げる方法を提供するもの
である。
［発明の構成］ （課題を解決する手段） 本発明者はボールネジのｍ造および移動体の移動距離を
詳細に検討した結果、工作機械のテーブルあるいはサド
ル等の移動体の騒動距離は、常時最大移動距離を移動す
ることはなく、通常は中央部での移動がほとんどである
。
本願発明は上記の点に着目してなされたもので、ボール
ネジの回転を直線運動に変換して移動体を往復動させる
移動体の早送り速度を制御する方法において、ネジ軸に
螺合するナツトの位置が移動端近くにあるか、あるいは
中央部にあるかを位置検出手段で検出し、前記位置検出
手段の検出信号の有無を判別し、前記検出信号があると
きにはボールネジ軸の回転速度を減速制御するようにし
ている。
（作用） ボールネジに螺合するナツトの位置を少なくとも二以上
の位置検出器で検出し、ナツトが中央部にあるときは両
位置検出器からの検出信号がなく、ナツトがいずれかの
移動端近くにあるときは位置検出器からの検出信号があ
り、その検出器からの信号の有無を判別し、検出信号が
ないときは設定した最高回転数でネジ軸を回転させ、検
出信号があったときは所定の回転数に減速して、ボール
ネジ軸が危険速度を越えないようにしている。
（実施例） 本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
第１図は移動体の位置と全ストロークとの関係を説明す
るａｌｌ図で、１例として工作機械のテーブル移動の場
合を示している。
ベッド１仕にはテーブル１が往復動可能に載置され、モ
ータ５の回転は歯車列６．１を介してボールネジ２に伝
達され、テーブル１の下側に固着されボールネジ２に螺
合するナツト３により、直線運動に変換され、テーブル
は往復動を与えられるようになっている。ボールネジ２
両端はベッド１に軸受４を介して、ダブルアンカー形式
で支持されている。またナツト３はダブルナツト形式で
ボールネジ２との螺合によりプリロードが与えられてい
る。ベッド１に固着されたリミットスイッチ［Ｓ１およ
びＬＳ２とテーブル１に取付けられたドッグ（図示省略
）により、ナツト３の位置が中央部すなわち第１図のＡ
寸法以内にあるときはリミットスイッチ［Ｓ１およびＬ
Ｓ２は作動せず、ナツト３の位置がいずれかの移動端近
く、第１図のＢ、Ｃの位置にあるときは、リミットスイ
ッチ１３１あるいは１３２のどちらかが作動するように
なっている。
位置検出手段としては、この他に近接スイッチ、マグネ
スケールあるいはインダクトシンスケール等を用いても
良いことは言うまでもない。
次に動作を第１図ないし第４図を基に説明すると、ボー
ルネジの許容回転数Ｎは一般に下記（１）式で表わされ
る。
Ｎ＝α・６０λ２／２πＬＡＸ （Ｅ　Ｉ　ｇ／γＡ）１／ｆｆｉ　・・・・・（−１）
ただし、 α：安全率（通常０．８》 λ：ネジの取付方法により定まる定数 Ｌ；取付間距離 Ｅ：ヤング率 ■二ネジ軸の断面最少２次モーメント ｇ：重力の加速度 γ：比重量 Ａ：ネジ軸の断面積 従来ボールネジの取付間距離はダブルアンカー形式の場
合、両輪受の中心からテーブルの最大移動位置のナツト
中心までの距離り、あるいはり。
（第１図）のいずれか距離の大きな方をＬ寸法として計
算を行っている。そのために本発明では機械の移動体が
常時移動する範囲を移動範囲Ａとし、ボールネジの軸受
部から常時移動範囲のナツト中心までの距離ＬＩあるい
はＬ２のいずれか距離の長い方の値を取付間距ＭＬの代
わりに代入して許容回転数を計算し、その回転数をＮｉ
ｌＡＸとする。
（１）式でも解るように許容回転数は取付間距離の二乗
に反比例するために、取付間距離りをＬｌあるいはＬ２
とすることで許容回転数は大巾に高くなり、高速回転が
可能となる。
許容回転数Ｎ　ＩＩＡＸの指令があると、ＳＴＰＩでリ
ミットスイッチＬＳＩのＯＮ、ＯＦＦ状態を判別し、Ｏ
ＦＦならばＳｒＦ２へ移る。またＯＮならばＳｒＦ３へ
移る、　ＳｒＦ２ではリミットスイッチＬＳ　２のＯＮ
、ＯＦＦ状態を判別し、ＯＦＦならばＳＴＰＩへ戻り、
ＮＩＩＡＸの状態を保持して運転される。またＯＮなら
ばＳｒＦ３へ移り外部減速機能をＯＮさせてボールネジ
軸の回転数を減速し危険速度以内の回転数にする。
［発明の効果］ 以上述べたように位置検出手段による検出信号の有無を
判別して、ボールネジ軸の回転数を制御するだけでよく
、通常の移動範囲内では高速の早送り運転が可能となり
、そのための大掛かりな装置をまったく必要としない、
さらに現在稼動中の機械にも大幅な改造を必要とせず簡
単に適用できる等大きな利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は移動体の移動距離を説明する図、第２図は早送
り速度の変化を示す図、第３図は位置検出器のＯＮ、Ｏ
ＦＦ状態を示す図、第４図は制御装置内で検出信号の有
無による流れを示すフローチャート図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 　ボールネジの回転を直線運動に変換して移動体を往復
    動させる移動体の早送り速度を制御する方法において； ネジ軸に螺合するナットの位置が移動端近くにあるか、
    あるいは中央部にあるかを位置検出手段で検出し、前記
    位置検出手段の検出信号の有無を判別し、前記検出信号
    があるときはボールネジ軸の回転速度を減速制御するこ
    とを特徴とする移動体の早送り速度制御方法。
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