JPH0396748A - Positioning moving mechanism - Google Patents

Positioning moving mechanism

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JPH0396748A
JPH0396748A JP23041689A JP23041689A JPH0396748A JP H0396748 A JPH0396748 A JP H0396748A JP 23041689 A JP23041689 A JP 23041689A JP 23041689 A JP23041689 A JP 23041689A JP H0396748 A JPH0396748 A JP H0396748A
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JP
Japan
Prior art keywords
drive roller
moving
guide member
press contact
movement
Prior art date
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Pending
Application number
JP23041689A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yusaku Azuma
雄策 我妻
Katsumi Ishihara
勝己 石原
Takeo Tanida
武雄 谷田
Yasuhiro Sawada
康宏 澤田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH0396748A publication Critical patent/JPH0396748A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To conduct highly precise positioning by providing such a constitution as to change the press contact force of a driving roller to a guide member in proportion to the moving quantity detected by a detecting means. CONSTITUTION:The press contact force generated by a press contact force generating member 44 adapting a piezo element is transmitted to a press contact housing 36, from which it is transmitted to the side surface 20b of a guide bar 20 through a press contact roller 42. As its reaction, a moving table 18 is deflected as shown by the arrow B, and a driving roller 24 is made into press contact with the side surface 20a of the guide bar 20 by a determined press contact force. In the other hand, the moving quantity of the moving table 18 is detected on the basis of the rotating quantity of the detecting shaft 54a of a rotary encoder 54. The roller 24 is rotated by the rotation of a driving motor 28, the driving force is transmitted to the moving table 18 by the frictional engagement between the roller 24 and the side surface 20a of the guide bar 20, and the moving quantity of the moving table 18 is detected by the encoder 54 to conduct highly precise positioning to a target position. In this case, when a large driving force is not required because of the accession to the target position, the press contact force generated by the member 44 is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、物体の位置決め移動機構に関し、特に、工
業用ロボット、NC工作機械、測定気等に使用され精密
な送り機能が要求される位置決め移動機構に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a positioning and moving mechanism for an object, and particularly to a positioning mechanism that is used in industrial robots, NC machine tools, measuring machines, etc., and which requires a precise feeding function. Regarding the moving mechanism.

[従来の技術] 本出願人は、先に特願昭62−113867号として、
高速かつ高精度で直線運動を行なうことのできる技術と
して、ローラの摩擦力により、ガイドバーを扶持した状
態で走行可能な移動機構を提案した。
[Prior Art] The present applicant previously filed Japanese Patent Application No. 113867/1986,
As a technology that can perform linear motion at high speed and with high precision, we proposed a moving mechanism that can run while supporting a guide bar using the frictional force of rollers.

この提案によれば、固定台上に敷設されたガイドレール
上を移動自在な移動台と、固定台上にガイドレールと平
行に配設されたガイドバーと、ガイドバーに圧接し、移
動台に設けられた駆動源により駆動され、移動台を移動
する駆動ローラと、上記の移動台に関連して設けられ、
移動台の移動位置を検出する手段と備え、この検出手段
を介して、駆動源による移動台の移動を制御するように
したことを特徴とするものである。このように構成する
ことによって、高精度で移動位置を検出することが可能
であり、しかも移動台をガイドレールに沿って高速に移
動させることができるものである。
According to this proposal, there is a movable base that is movable on a guide rail laid on a fixed base, a guide bar that is arranged on the fixed base in parallel with the guide rail, and a guide bar that is in pressure contact with the guide bar, and a movable base that is in pressure contact with the guide bar. a drive roller that is driven by a provided drive source and moves the movable base; and a drive roller provided in relation to the movable base;
The present invention is characterized in that it includes means for detecting the moving position of the movable table, and the movement of the movable table by the drive source is controlled via the detecting means. With this configuration, it is possible to detect the moving position with high precision, and the moving table can be moved at high speed along the guide rail.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述したような移動機構では、高速に移
動させる場合とか、又は重量物を移動させる場合におい
て、ガイドバーと駆動ローラとの摩擦力でトルクを伝達
している為、圧接力を大きく設定する必要がある。ここ
で、圧接力が大きくなるのに比例して、駆動ローラとガ
イドバーとの問のコロガリ抵抗が増加する。このコロガ
リ抵抗が増加すると、移動させたい目標位置からわずか
にずれた状態では、コロガリ抵抗に充分打ち勝つ大きな
力を発生しないと、目標位置に正確に達しないことにな
る。しかし、ずれに対する復元力をあまり大きく取ると
、目標位置を通りすぎて再度逆方向にもどされ、所謂振
動を起してしまう。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned moving mechanism, when moving at high speed or when moving a heavy object, torque is transmitted by the frictional force between the guide bar and the drive roller. Therefore, it is necessary to set a large pressure contact force. Here, the rolling resistance between the drive roller and the guide bar increases in proportion to the increase in the pressing force. If this rolling resistance increases, if the object is slightly deviated from the desired target position, the target position will not be accurately reached unless a large force is generated to overcome the rolling resistance. However, if the restoring force against the shift is too large, it will pass past the target position and return to the opposite direction again, causing so-called vibration.

また、高精度に位置決めを行なうため、位置の検出部を
高精度にするに比例して、わずかなずれに対する復元力
も同じ様に減少し、復元力(位置のフィードバックゲイ
ン)の大きくしすぎると振動を始めてしまう。
In addition, in order to perform highly accurate positioning, as the position detection unit becomes more accurate, the restoring force against slight deviations also decreases, and if the restoring force (position feedback gain) is too large, vibrations may occur. I start.

この発明は上述した課題に鑑みなされたもので、この発
明の目的は、振動することなく、高精度に位置決めする
ことのできる位置決め移動装置を提供することである。
This invention was made in view of the above-mentioned problems, and an object of the invention is to provide a positioning and moving device that can perform highly accurate positioning without vibration.

[課題を解決するための手段] 上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明
の第1に係わる位置決め移動装置は、固定台と、この固
定台上に固定され、任意形状の延出面を有するガイド部
材と、前記固定台上で、前記ガイド部材の延出面に沿っ
て移動可能に支持された移動台と、この移動台に回転自
在に軸支された駆動ローラと、この駆動ローラを回転駆
動する駆動手段と、前記駆動ローラをガイド部材の延出
面に圧接させる圧接力発生手段と、前記移動台の移動量
を検出する検出手段とを具備し、前記駆動ローラのガイ
ド部材への圧接力を、前記検出手段で検出された移動量
に比例させて変化させることを特徴としている。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems and achieve the purpose, a positioning and moving device according to the first aspect of the present invention includes a fixed base and an arbitrary-shaped extension fixed on the fixed base. a guide member having a protruding surface; a movable base movably supported on the fixed base so as to be movable along the extending surface of the guide member; a drive roller rotatably supported on the movable base; and the drive roller. a driving means for rotationally driving the driving roller, a pressing force generating means for pressing the driving roller against the extending surface of the guide member, and a detecting means for detecting the amount of movement of the moving base, It is characterized in that the pressing force is changed in proportion to the amount of movement detected by the detection means.

また、この発明の第2に係わる位置決め移動機構は、固
定台と、この固定台に移動自在に支持された移動台と、
この移動台に固定され、任意形状の延出面を有するガイ
ド部材と、前記固定台上で、前記ガイド部材の延出面に
係合しつつ、回転自在に軸支された駆動ローラと、この
駆動ローラを回転駆動する駆動手段と、前記駆動ローラ
をガイド部材の延出面に圧接させる圧接力発生手段と、
前記移動台の移動量を検出する検出手段とを具備し、前
記駆動ローラのガイド部材への圧接力を、前記検出手段
で検出された移動量に比例させて変化させることを特徴
としている。
Further, a positioning and moving mechanism according to a second aspect of the present invention includes a fixed base, a movable base movably supported by the fixed base,
a guide member fixed to the movable table and having an extending surface of an arbitrary shape; a drive roller rotatably supported on the fixed table while engaging with the extending surface of the guide member; and this drive roller. a driving means for rotationally driving the drive roller; and a pressing force generating means for pressing the driving roller against the extending surface of the guide member;
and a detection means for detecting the amount of movement of the movable table, and is characterized in that the pressing force of the drive roller against the guide member is changed in proportion to the amount of movement detected by the detection means.

また、この発明に係わる位置決め移動機構において、前
記圧接力発生手段がピエゾ素子を備えることを特徴とし
ている。
Further, in the positioning and moving mechanism according to the present invention, the pressure contact force generating means includes a piezo element.

[作用] 以上のように構成される位置決め移動装置においては、
摩擦保合により移動台に駆動力を伝達し、検出手段によ
り移動台の移動量を検出し、目標位置に高精度に位置決
めを行なう移動機構において、目標位置に近づき、移動
スピードも低下し、大きな駆動力を必要としなくなった
場合、または、移動速度が小さくて良い場合には、駆動
ローラのガイド部材への圧接力を落とし、転がり抵抗を
下げてやることにより、僅かなずれでも、少ない復元力
で、目標位置に高精度に位置決めすることが可能になる
[Operation] In the positioning and moving device configured as above,
In a moving mechanism that transmits driving force to the moving table using frictional locking, detects the amount of movement of the moving table using a detection means, and positions the moving table with high precision at the target position, as the target position is approached, the moving speed decreases and large When driving force is no longer required, or when a small moving speed is sufficient, reduce the pressure force of the drive roller against the guide member and lower the rolling resistance, thereby reducing the restoring force even if there is a slight deviation. This makes it possible to position the target position with high precision.

[実施例] 以下に、この発明に係わる位置決め移動装置の一実施例
の構成を、直線移動装置に適用した場合につき、添付図
面の第i図乃至第4図を参照して、詳細に説明する。
[Embodiment] Below, the configuration of an embodiment of the positioning and moving device according to the present invention will be described in detail when applied to a linear moving device with reference to FIGS. i to 4 of the attached drawings. .

第1図及び第2図に示すように、この直線移動装置10
は、図示しない土台上に矢印Aで示すー方向(第1図に
おいては紙面に直交する方向、第2図においては、左右
方向)に沿って延出する固定台12を備えている。この
固定台12上には、第1図に示すように、一対のレール
部材14a,14bが、上述した一方向Aに沿って延出
した状態で互いに平行に載置されている。これらレール
部材14a,14bに夫々上方から摺動自在に嵌合した
状態で、摺動部材16a,16bが設けられており、こ
れら摺動部材16a,16bは、移動台18の下面に固
定されている。このようにして、この移動台18は、一
方向Aに沿って移動自在に支持されることになる。
As shown in FIGS. 1 and 2, this linear movement device 10
is provided with a fixing base 12 extending along the direction indicated by arrow A (in FIG. 1, the direction perpendicular to the plane of the paper, and in FIG. 2, the left-right direction) on a base (not shown). As shown in FIG. 1, a pair of rail members 14a and 14b are placed on the fixed base 12 in parallel with each other while extending along the one direction A mentioned above. Sliding members 16a and 16b are provided to be slidably fitted to these rail members 14a and 14b from above, respectively, and these sliding members 16a and 16b are fixed to the lower surface of the moving table 18. There is. In this way, the movable table 18 is supported movably along one direction A.

この移動台18は、内部が中空の直方体状に形成されて
おり、一方向Aに沿う前後の両端面は開放されている。
The moving table 18 is formed in the shape of a rectangular parallelepiped with a hollow interior, and both front and rear end surfaces along one direction A are open.

そして、第2図に示すように、この移動台18内の略中
央部には、一方向Aに沿って延出するように形成された
ガイドバー20が貫通している。ここで、このガイドバ
ー20は、その両端を支持台2 2 a,  2 2 
bを介して固定台12の上面に固定されている。このガ
イドバー20の一方向Aに沿って延出する両側面20a
20bは、上述したレール部材14a,14bと正確に
平行となるように設定されている。
As shown in FIG. 2, a guide bar 20 formed to extend along one direction A passes through a substantially central portion of the movable table 18. Here, this guide bar 20 has both ends supported by support stands 2 2 a, 2 2
It is fixed to the upper surface of the fixed base 12 via b. Both side surfaces 20a extending along one direction A of this guide bar 20
20b is set to be exactly parallel to the above-mentioned rail members 14a, 14b.

一方、この移動台20には、ガイドバ−20の一方の側
面20aに転接する外周面を有する駆動ローラ24が、
上下一対のベアリング26a,26bを介して、垂直軸
回りに回転自在に軸支されている。ここで、この駆動ロ
ーラ24の直上方には、これを回転駆動するための駆動
モータ28が、その駆動軸28aを下方に向けて延出し
た状態で、取付ステイ30を介して移動台18上に固定
されている。そして、この駆動軸28aの下端と駆動ロ
ーラ24の上端とは、カップリング32を介して互いに
連結されている。
On the other hand, the movable table 20 includes a drive roller 24 having an outer peripheral surface that rolls into contact with one side surface 20a of the guide bar 20.
It is rotatably supported around a vertical axis via a pair of upper and lower bearings 26a and 26b. Here, a drive motor 28 for rotationally driving the drive roller 24 is mounted on the movable table 18 via a mounting stay 30 with its drive shaft 28a extending downward. is fixed. The lower end of the drive shaft 28a and the upper end of the drive roller 24 are connected to each other via a coupling 32.

ここで、駆動モータ28の起動に応じて、駆動ローラ2
4は回転駆動することになるが、この駆動ローラ24と
ガイドバー20とが所定の圧接力で摩擦係合していない
と、駆動ローラ24の回転に応じて、移動台18は、移
動しないことになる。このため、第1図に示すように、
移動台18内であって、ガイドバ−20の他方の側面2
Ob側には、ガイドバー20と駆動ローラ24とを互い
に圧接して、両者を摩擦係合させるための圧接機構34
が配設されている。
Here, in response to activation of the drive motor 28, the drive roller 2
4 will be rotationally driven, but if the drive roller 24 and guide bar 20 are not frictionally engaged with a predetermined pressure contact force, the movable table 18 will not move in accordance with the rotation of the drive roller 24. become. Therefore, as shown in Figure 1,
Inside the movable table 18, the other side 2 of the guide bar 20
On the Ob side, there is a pressure contact mechanism 34 for pressing the guide bar 20 and the drive roller 24 against each other to bring them into frictional engagement.
is installed.

この圧接機構34は、移動台18内において、上述した
一方向Aと直交する他方向Bに沿って移動可能な圧接ハ
ウジング36を備えている。この圧接ハウジング36は
、内部を中空とすると共に、ガイドバ−20の他方の側
面20bに対向する面が全面的に開放されている。そし
て、この圧接ハウジング36内には、上下に延出した支
軸38が固定されている。また、この支軸38には、ベ
アリング40を介して圧接ローラ42が回転自在に軸支
されている。この圧接ローラ42は、ガイドバ−20の
他方の側面20bに転接(圧接)するように設定されて
いる。
This pressure contact mechanism 34 includes a pressure contact housing 36 that is movable within the movable table 18 along the other direction B orthogonal to the above-described one direction A. This press-contact housing 36 has a hollow interior, and a surface facing the other side surface 20b of the guide bar 20 is completely open. A support shaft 38 extending vertically is fixed within the press-contact housing 36. Further, a pressure roller 42 is rotatably supported on this support shaft 38 via a bearing 40 . This pressure roller 42 is set to roll (press) into contact with the other side surface 20b of the guide bar 20.

一方、この圧接ハウジング36の、ガイドバー20が設
けられた側とは反対側には、この圧接ハウジング36を
ガイドバー20に向けて圧接するための圧接力を発生す
る圧接力発生部材44が配設されている。この一実施例
においては、圧接力発生部材44は、圧接力を任意な値
に高速で変更可能とするために、ピエゾ素子が採用され
ている。
On the other hand, on the opposite side of the pressure housing 36 to the side where the guide bar 20 is provided, a pressure force generating member 44 that generates a pressure force for pressing the pressure housing 36 toward the guide bar 20 is disposed. It is set up. In this embodiment, the pressure contact force generating member 44 employs a piezo element so that the pressure contact force can be changed to an arbitrary value at high speed.

このように圧接機構34は構成されているので、圧接力
発生部材44で発生した圧接力は、先ず、圧接ハウジン
グ36に伝えられ、ここから、支軸38、ベアリング4
0、圧接ローラ42を介して、ガイドバー20の他方の
側面20bに伝えられることになる。このようにして、
圧接ローラ42とガイドバー20の他方の側面20bと
の圧接力の反力として、移動台18は、矢印Bで示すよ
うに偏倚され、この結果、この移動台18に取り付けら
れている駆動ローラ24は、ガイドバー20の一方の側
面20aに所定の圧接力で圧接することになる。
Since the pressure welding mechanism 34 is configured in this manner, the pressure welding force generated by the pressure welding force generating member 44 is first transmitted to the pressure welding housing 36, and from there, the pressure welding force generated by the pressure welding force generating member 44 is transmitted to the support shaft 38, the bearing 4
0, it is transmitted to the other side surface 20b of the guide bar 20 via the pressure roller 42. In this way,
As a reaction force of the pressure contact force between the pressure roller 42 and the other side surface 20b of the guide bar 20, the movable table 18 is biased as shown by arrow B, and as a result, the drive roller 24 attached to the movable table 18 is biased. is brought into pressure contact with one side surface 20a of the guide bar 20 with a predetermined pressure contact force.

このようにして、この一実施例においては、王接ローラ
24とガイドバー20との間の摩擦係合が達成されるこ
とになる。
In this way, a frictional engagement between the welding roller 24 and the guide bar 20 is achieved in this embodiment.

尚、上述した圧接力発生部材44で発生した圧接力が強
くなれば、駆動ローラ24とガイドバー20との間の圧
接力も高くなり、発生する圧接力が弱くなれば、両者の
間の圧接力も弱くなるものである。
It should be noted that if the pressing force generated by the above-mentioned pressing force generating member 44 becomes strong, the pressing force between the drive roller 24 and the guide bar 20 also increases, and if the pressing force generated becomes weak, the pressing force between them also increases. It becomes weaker.

また、この一実施例においては、移動台18の固定台1
2に対する移動位置(移動量)を検出するために、移動
量検出機構46が配設されている。この移動量検出機構
46は、第1図に示すように、一方のレール部材14a
に隣接して、一方向Aに沿って延出した状態で、ラック
部材48がステイ50を介して固定台12上に取り付け
られている。一方、移動台l8の、ラック部材48が配
設された側の側面には、ステイ52を介して、ロータリ
エンコーダ54が取り付けられている。
Further, in this embodiment, the fixed base 1 of the movable base 18
A movement amount detection mechanism 46 is provided to detect the movement position (movement amount) with respect to 2. As shown in FIG. 1, this movement amount detection mechanism 46
A rack member 48 is attached to the fixed base 12 via a stay 50 in a state where it extends along one direction A adjacent to the rack member 48 . On the other hand, a rotary encoder 54 is attached via a stay 52 to the side surface of the movable table l8 on the side where the rack member 48 is disposed.

このロータリエンコーダ54は、下方に突出する状態で
検出軸54aを備えており、ロータリエンコーダ54は
、この検出軸54aの回転量に基づいて、移動台l8の
移動量を検出するように構成されている。このため、こ
の検出軸54aの下端には、上述したラック部材48に
噛合するビニオンギャ56が同軸に取り付けられている
。このように移動量検出機構46は構成されているので
、移動台18の移動量は、ロータリエンコーダ54から
の検出結果に基づき、正確に検出されることになる。
The rotary encoder 54 includes a detection shaft 54a projecting downward, and the rotary encoder 54 is configured to detect the amount of movement of the moving table l8 based on the amount of rotation of the detection shaft 54a. There is. Therefore, a pinion gear 56 that meshes with the rack member 48 described above is coaxially attached to the lower end of the detection shaft 54a. Since the movement amount detection mechanism 46 is configured in this manner, the movement amount of the movable table 18 is accurately detected based on the detection result from the rotary encoder 54.

以上のように直線移動装置10は構成されているので、
これが符合A,Dで示す2点間を移動するときには、第
3図(A)に示すように、移動速度と移動時間との関係
において、横軸に移動時間をとり、縦軸に移動速度をと
ると、直線移動装置10の移動量は、ハツチングで示し
た面積となる。
Since the linear movement device 10 is configured as described above,
When it moves between two points indicated by symbols A and D, as shown in Figure 3 (A), in the relationship between moving speed and moving time, the horizontal axis represents the moving time and the vertical axis represents the moving speed. Then, the amount of movement of the linear movement device 10 becomes the area shown by hatching.

一方、第3図(A)において、点Aから点Bまでが加速
領域、点Bから点Cまでが等速領域、点Cから点Dまで
が減速領域として規定される。ここで、第3図(B)は
、第3図(A)に示す移動態様における移動の為の必要
トルクが示されている。この第3図(B)から明白なよ
うに、点Dにおいて最終的に高精度に位置決めを行なわ
せるときは、最終の移動速度は充分に落ち、その時点で
の必要トルクも大きなものを必要としないものである。
On the other hand, in FIG. 3(A), from point A to point B is defined as an acceleration region, from point B to point C as a constant velocity region, and from point C to point D as a deceleration region. Here, FIG. 3(B) shows the required torque for movement in the movement mode shown in FIG. 3(A). As is clear from Fig. 3 (B), when final positioning is to be performed with high precision at point D, the final movement speed must be sufficiently reduced and the required torque at that point must be large. It's something you don't do.

しかしながら、第4図の示す様に、圧接力と転がり抵抗
とは、ほぼ比例関係にある為、点D近傍で、大きな圧接
力で駆動ローラ24をガイドバー20に対して押し付け
ていると、転がり抵抗が大きくなり、大きな復元力を要
することとある。この結果、圧接力をあまり大きくする
と振動してしまうことになる。そこで、第3図(C)に
示す様に、必要トルクの絶対値にほぼ比例させた状態で
、圧接力を調整してやると、点Dにおいて高精度に位置
決めが行なえ、振動することも少なくなる効果が達成さ
れることになる。
However, as shown in FIG. 4, the pressure contact force and rolling resistance are almost proportional to each other, so if the drive roller 24 is pressed against the guide bar 20 with a large pressure contact force near point D, it will not roll. The resistance increases and a large amount of restoring force is required. As a result, if the contact force is too large, vibration will occur. Therefore, as shown in Fig. 3 (C), by adjusting the pressure contact force so that it is almost proportional to the absolute value of the required torque, highly accurate positioning can be performed at point D, and vibrations can be reduced. will be achieved.

また、例えば、第31ffl(A)におけるa部及びb
部において、必要なトルクを伝達するのに圧接力をコン
スタントに与えておくと、全体の負荷抵抗の70%程度
が転がり抵抗で、残りの30%がその他の部分たとえば
ベアリング等の抵抗となり、0.1mm程度の位置決め
精度しか得られないことになる。
Also, for example, part a and b in the 31st ffl(A)
If pressure contact force is constantly applied to transmit the necessary torque, approximately 70% of the total load resistance will be rolling resistance, and the remaining 30% will be resistance from other parts such as bearings. This means that positioning accuracy of only about .1 mm can be obtained.

しかしながら、この一実施例においては、D点付近で、
押付力を下げることにより、0.01mm程度の位置決
めが可能となる。また、全域で、必要な圧接力で押して
いる為、移動時間も延びることなく、高精度に位置決め
移動が可能となる。また、必要以上に強く押しあてるこ
ともなく、駆動ローラ24やガイドバー20の摩擦量も
減少して、耐久性をも向上させることが出来ることにな
る。
However, in this embodiment, near point D,
By lowering the pressing force, positioning of about 0.01 mm becomes possible. In addition, since the entire area is pressed with the necessary contact force, the movement time is not extended and positioning movement can be performed with high precision. Moreover, the amount of friction between the drive roller 24 and the guide bar 20 is reduced, and the durability can also be improved without pressing more forcefully than necessary.

この発明は、上述したー実施例の構成に限定されること
なく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能
であることは言うまでもない。
It goes without saying that this invention is not limited to the configuration of the embodiments described above, and can be modified in various ways without departing from the gist of the invention.

例えば、上述したー実施例においては、圧接力発生部材
として、圧接力を高速にかつ高精度に変化させることが
可能なピエゾ素子を用いるように説明したが、この発明
は、このような構成に限定されることなく、流体シリン
ダー等を用いてもなんら問題ない。
For example, in the above-mentioned embodiment, it was explained that a piezo element that can change the pressure contact force quickly and with high precision is used as the pressure contact force generating member. There is no limitation, and there is no problem in using a fluid cylinder or the like.

また、上述したー実施例においては、この発明を直線移
動装置に適用する場合について説明したが、この発明は
、このような適用に限定されるものではなく、例えば、
第5図にこの発明の他の実施例として示すように、回転
移動装置に適用し得るものである。
Further, in the above-mentioned embodiment, the case where the present invention is applied to a linear movement device has been described, but the present invention is not limited to such an application, and for example,
As shown in FIG. 5 as another embodiment of the present invention, it can be applied to a rotational movement device.

以下に、この発明を回転移動装置に適用した場合の他の
実施例の構成を、第5図を参照して説明する。尚、以下
の説明において、上述したー実施例と同一部分には同一
符合を付して、その説明を省略する。
The structure of another embodiment in which the present invention is applied to a rotational movement device will be described below with reference to FIG. 5. In the following description, the same parts as in the above-mentioned embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

即ち、この他の実施例においては、第5図に示すように
、固定台12上には、円筒状の支持部材60が固定され
ている。そして、この支持部材60の上部の外周には、
下面が開放された略円筒状の移動台62が嵌合され、ベ
アリング64を介して回転自在に軸支されている。ここ
で、この移動台62は、天板部分を構成する回転板62
aと、この回転板62aの下面外周部に固定されたリン
グ状のガイドリング62bとから構成されている。この
ようにして、他の実施例においては、移動台62が固定
台12の上方で回転自在に支持されることになる。
That is, in this other embodiment, as shown in FIG. 5, a cylindrical support member 60 is fixed on the fixing table 12. And, on the outer periphery of the upper part of this support member 60,
A substantially cylindrical moving table 62 with an open bottom surface is fitted and rotatably supported via a bearing 64 . Here, this movable table 62 includes a rotary plate 62 constituting a top plate portion.
a, and a ring-shaped guide ring 62b fixed to the outer periphery of the lower surface of the rotary plate 62a. In this way, in other embodiments, the movable table 62 is rotatably supported above the fixed table 12.

この移動台62の側方の固定台l2上には、移動台62
に対向する面が開放され、内部が中空となされた取付ハ
ウジング66が固定されている。
On the fixed base l2 on the side of this movable base 62, there is a movable base 62
A mounting housing 66, which has an open surface facing the mounting housing 66 and a hollow interior, is fixed thereto.

そして、この取付ハウジング66内には、移動台62に
対向する面が開放され、内部が中空となされた圧接ハウ
ジング68が、移動台62に対して進退自在に取り付け
られている。この圧接ハウジング68内には、上下をベ
アリング26a,26bにより、駆動ローラ24が垂直
軸回りに回転自在に軸支されている。
A press-contact housing 68 whose surface facing the movable base 62 is open and whose interior is hollow is mounted within the mounting housing 66 so as to be movable forward and backward relative to the movable base 62 . Inside this press-contact housing 68, the drive roller 24 is rotatably supported around a vertical axis by bearings 26a, 26b at the top and bottom.

ここで、この駆動ローラ24は、上述したー実施例にお
いけるガイドバーとして機能するガイドリング62bの
外周面に、転接(圧接)するように設定されている。
Here, the drive roller 24 is set so as to be in rolling contact (pressure contact) with the outer peripheral surface of the guide ring 62b which functions as a guide bar in the above-described embodiment.

尚、駆動ローラ24を回転駆動するための駆動モータ2
8は、駆動ローラ24の上方に位置する状態で、圧接ハ
ウジング68の上部に固定されており、これの駆動軸2
8aは、カップリング32を介して、駆動ローラ24に
連結されている。
Note that the drive motor 2 for rotationally driving the drive roller 24
8 is located above the drive roller 24 and is fixed to the upper part of the pressure contact housing 68, and the drive shaft 2 of this
8a is connected to the drive roller 24 via a coupling 32.

そして、この他の実施例においては、ガイドリング62
bと駆動ローラ24とを互いに圧接して、両者を摩擦係
合させるために、圧接ハウジング68と取付ハウジング
66との間には、圧接ハウジング68を移動台62に向
けて付勢して、両者の間に圧接力を発生させる圧接力発
生部材44が介設されている。この圧接力発生部材44
は、上述したー実施例と同様に、ピエゾ素子から構成さ
れている。
In this other embodiment, the guide ring 62
In order to press the drive roller 24 and the driving roller 24 into frictional engagement with each other, the press housing 68 and the mounting housing 66 are provided between the press housing 68 and the mounting housing 66 by urging the press housing 68 toward the movable table 62 so that both A pressing force generating member 44 is interposed to generate a pressing force between the two. This pressure contact force generating member 44
is composed of a piezo element, similar to the above-mentioned embodiment.

また、この他の実施例においては、移動台62の固定台
12に対する回転位置(回転量)を検出するために、回
転量検出機構70が配設されている。この回転量検出機
構70は、回転板62aの下面中央部に下方に突出した
被検出部72と、固定台■2上にステイ52を介して固
定されたロータリエンコーダ54と、このロータリエン
コーダ54の検出軸54aと被検出部72とを連結する
カップリング74とから構成されている。
Further, in this other embodiment, a rotation amount detection mechanism 70 is provided to detect the rotation position (rotation amount) of the movable table 62 with respect to the fixed table 12. The rotation amount detection mechanism 70 includes a detected portion 72 protruding downward from the center of the lower surface of the rotary plate 62a, a rotary encoder 54 fixed on the fixed base 2 via a stay 52, and the rotary encoder 54 It is composed of a coupling 74 that connects the detection shaft 54a and the detected portion 72.

このようにして、ロータリエンコーダ54は、回転板6
2aの回転に基づき回転する検出軸54aの回転量に基
づいて、移動台62の回転量を検出することとなる。こ
のように回転量検出機構70は構成されているので、移
動台62の回転量は、ロータリエンコーダ54からの検
出結果に基づき、正確に検出されることになる。
In this way, the rotary encoder 54
The amount of rotation of the movable table 62 is detected based on the amount of rotation of the detection shaft 54a, which rotates based on the rotation of the detection shaft 2a. Since the rotation amount detection mechanism 70 is configured in this manner, the rotation amount of the movable table 62 is accurately detected based on the detection result from the rotary encoder 54.

このように他の実施例を構成することにより、この発明
に係わる位置決め移動装置は、回転移動装置にも良好に
適用することが出来るものである。
By configuring other embodiments in this way, the positioning and moving device according to the present invention can be favorably applied to a rotational moving device.

また、上述したー実施例においては、駆動ローラ24を
備える移動台18が、固定台12上に固定されたガイド
バー20に沿って移動する様に説明したが、この発明は
、このような構成に限定されることなく、駆動ローラ2
4を支持する部分を固定台12上に固定して、ガイドバ
−20を固定台12上で一方向に沿って移動する様に構
成しても何等問題ない。
Furthermore, in the above-described embodiment, the movable table 18 equipped with the drive roller 24 was explained to move along the guide bar 20 fixed on the fixed table 12, but the present invention is not limited to such a configuration. Without being limited to, the drive roller 2
There is no problem even if the portion supporting the guide bar 4 is fixed on the fixed base 12 and the guide bar 20 is configured to move along one direction on the fixed base 12.

同様に、上述した他の実施例においても、ガイドリング
62bを固定台12上に固定し、駆動ローラ24を支持
する取付ハウジング66が、固定台12上において、ガ
イドリング62bの外周に沿って回転移動するように構
成しても何等問題ないものである。
Similarly, in the other embodiments described above, the guide ring 62b is fixed on the fixed base 12, and the mounting housing 66 supporting the drive roller 24 rotates on the fixed base 12 along the outer periphery of the guide ring 62b. There is no problem in configuring it so that it can be moved.

[発明の効果] 以上詳述したように、この発明の第1に係わる位置決め
移動装置は、固定台と、この固定台上に固定され、任意
形状の延出面を有するガイド部材と、前記固定台上で、
前記ガイド部材の延出面に沿って移動可能に支持された
移動台と、この移動台に回転自在に軸支された駆動ロー
ラと、この駆動ローラを回転駆動する駆動手段と、前記
駆動ローラをガイド部材の延出面に圧接させる圧接力発
生手段と、前記移動台の移動量を検出する検出手段とを
具備し、前記駆動ローラのガイド部材への圧接力を、前
記検出手段で検出された移動量に比例させて変化させる
ことを特徴としている。
[Effects of the Invention] As detailed above, the positioning and moving device according to the first aspect of the present invention includes a fixed base, a guide member fixed on the fixed base and having an optionally shaped extending surface, and the fixed base. Above,
a movable base movably supported along the extending surface of the guide member; a drive roller rotatably supported on the movable base; a drive means for rotationally driving the drive roller; and a guide for the drive roller. It comprises a pressing force generating means for pressing the extending surface of the member, and a detecting means for detecting the amount of movement of the moving table, and the pressing force of the drive roller against the guide member is determined by the amount of movement detected by the detecting means. It is characterized by changing in proportion to.

また、この発明の第2に係わる位置決め移動機構は、固
定台と、この固定台に移動自在に支持された移動台と、
この移動台に固定され、任意形状の延出面を有するガイ
ド部材と、前記固定台上で、前記ガイド部材の延出面に
係合しつつ、回転自在に軸支された駆動ローラと、この
駆動ローラを回転駆動する駆動手段と、前記駆動ローラ
をガイド部材の延出面に圧接させる圧接力発生手段と、
前記移動台の移動量を検出する検出手段とを具備し、前
記駆動ローラのガイド部材への圧接力を、前記検出手段
で検出された移動量に比例させて変化させることを特徴
としている。
Further, a positioning and moving mechanism according to a second aspect of the present invention includes a fixed base, a movable base movably supported by the fixed base,
a guide member fixed to the movable table and having an extending surface of an arbitrary shape; a drive roller rotatably supported on the fixed table while engaging with the extending surface of the guide member; and this drive roller. a driving means for rotationally driving the drive roller; and a pressing force generating means for pressing the driving roller against the extending surface of the guide member;
and a detection means for detecting the amount of movement of the movable table, and is characterized in that the pressing force of the drive roller against the guide member is changed in proportion to the amount of movement detected by the detection means.

また、この発明に係わる位置決め移動機構において、前
記圧接力発生手段がピエゾ素子を備えることを特徴とし
ている。
Further, in the positioning and moving mechanism according to the present invention, the pressure contact force generating means includes a piezo element.

従って、この発明によれば、振動することなく、高精度
に位置決めすることのできる位置決め移動装置が提供さ
れることになる。
Therefore, according to the present invention, a positioning and moving device that can perform highly accurate positioning without vibration is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明に係わる位置決め移動装置の一実施例
を、直線移動装置に適用した場合の構成を示す正面図; 第2図は第1図に示す直線移動装置の側面図;第3図は
移動経過時間に対して変化する、速度、必要トルク、そ
して、圧接力の変化状態を夫々示す線図; 第4図は圧接力と転がり抵抗との関係を示す線図;そし
て、 第5図はこの発明に係わる位置決め移動機構を回転移動
機構に適用した場合の他の実施例の構成を示す正面図で
ある。 図中、10・・・直線移動装置、12・・・固定台、1
4a;14b・−レール部材、16a,16b・=摺動
部材、18・・・移動台、20・・・ガイドパー22a
;22b・・・支持台、24・・・駆動ローラ、26a
 ; 26b・・・ベアリング、28・・・駆動モータ
、28a・・・駆動軸、30・・・取付ステイ、32・
・・カップリング、34・・・圧接機構、36・・・圧
接ハウジング、38・・・支軸、40・・・ベアリング
、42・・・圧接ローラ、44・・・圧接力発生部材、
46・・・移動量検出機構、48・・・ラック部材、5
0・・・ステイ、52・・・ステイ、54・・・ロータ
リエンコーダ、54a・・・検出軸、56・・・ピニオ
ンギャ、60・・・支持部材、62・・・移動台、62
a・・・回転板、62b・・・ガイドリング、64・・
・ベアリング、66・・・取付ハウジング、68・・・
圧接ハウジング、70・・・回転量検出機構、72・・
・被検出部、74・・・カップリングである。 (A) (日) (C) 第 3 図 第 4 図
Fig. 1 is a front view showing the configuration of an embodiment of the positioning movement device according to the present invention applied to a linear movement device; Fig. 2 is a side view of the linear movement device shown in Fig. 1; Fig. 3 is a diagram showing the change state of speed, required torque, and pressure contact force as they change with the elapsed travel time; Figure 4 is a diagram showing the relationship between pressure contact force and rolling resistance; and Figure 5 is a diagram showing the relationship between pressure contact force and rolling resistance. FIG. 2 is a front view showing the configuration of another embodiment in which the positioning and moving mechanism according to the present invention is applied to a rotational moving mechanism. In the figure, 10... linear movement device, 12... fixed base, 1
4a; 14b - rail member, 16a, 16b - sliding member, 18... moving table, 20... guide par 22a
; 22b... Support stand, 24... Drive roller, 26a
26b... Bearing, 28... Drive motor, 28a... Drive shaft, 30... Mounting stay, 32...
... Coupling, 34 ... Pressure contact mechanism, 36 ... Pressure contact housing, 38 ... Support shaft, 40 ... Bearing, 42 ... Pressure contact roller, 44 ... Pressure contact force generating member,
46... Movement amount detection mechanism, 48... Rack member, 5
0... Stay, 52... Stay, 54... Rotary encoder, 54a... Detection shaft, 56... Pinion gear, 60... Support member, 62... Moving table, 62
a...Rotating plate, 62b...Guide ring, 64...
・Bearing, 66...Mounting housing, 68...
Pressure contact housing, 70...Rotation amount detection mechanism, 72...
- Detected part, 74... is a coupling. (A) (Japanese) (C) Figure 3 Figure 4

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)固定台と、 この固定台上に固定され、任意形状の延出面を有するガ
イド部材と、 前記固定台上で、前記ガイド部材の延出面に沿つて移動
可能に支持された移動台と、 この移動台に回転自在に軸支された駆動ローラと、 この駆動ローラを回転駆動する駆動手段と、前記駆動ロ
ーラをガイド部材の延出面に圧接させる圧接力発生手段
と、 前記移動台の移動量を検出する検出手段とを具備し、 前記駆動ローラのガイド部材への圧接力を、前記検出手
段で検出された移動量に比例させて変化させることを特
徴とする位置決め移動機構。
(1) a fixed base; a guide member fixed on the fixed base and having an optionally shaped extending surface; and a movable base supported on the fixed base so as to be movable along the extended surface of the guide member; , a drive roller rotatably supported by the moving table; a driving means for rotationally driving the driving roller; a pressure generating means for pressing the driving roller against the extending surface of the guide member; and movement of the moving table. 1. A positioning and moving mechanism, comprising: a detection means for detecting the amount of movement, and changing the pressure force of the drive roller against the guide member in proportion to the amount of movement detected by the detection means.
(2)固定台と、 この固定台に移動自在に支持された移動台と、この移動
台に固定され、任意形状の延出面を有するガイド部材と
、 前記固定台上で、前記ガイド部材の延出面に係合しつつ
、回転自在に軸支された駆動ローラと、この駆動ローラ
を回転駆動する駆動手段と、前記駆動ローラをガイド部
材の延出面に圧接させる圧接力発生手段と、 前記移動台の移動量を検出する検出手段とを具備し、 前記駆動ローラのガイド部材への圧接力を、前記検出手
段で検出された移動量に比例させて変化させることを特
徴とする位置決め移動機構。
(2) a fixed base; a movable base movably supported by the fixed base; a guide member fixed to the movable base and having an extending surface of an arbitrary shape; and an extension of the guide member on the fixed base. a drive roller that is rotatably supported while engaging with the exit surface; a drive means that rotationally drives the drive roller; a pressure generating means that presses the drive roller against the extension surface of the guide member; and the movable table. A positioning and moving mechanism, comprising: a detection means for detecting the amount of movement of the drive roller, and changing the pressing force of the drive roller against the guide member in proportion to the amount of movement detected by the detection means.
(3)前記圧接力発生手段がピエゾ素子を備えることを
特徴とする請求項第1項または第2項に記載の位置決め
移動機構。
(3) The positioning and moving mechanism according to claim 1 or 2, wherein the pressure contact force generating means includes a piezo element.
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