JPH05169353A - Turning angle index actuator - Google Patents

Turning angle index actuator

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JPH05169353A
JPH05169353A JP33349291A JP33349291A JPH05169353A JP H05169353 A JPH05169353 A JP H05169353A JP 33349291 A JP33349291 A JP 33349291A JP 33349291 A JP33349291 A JP 33349291A JP H05169353 A JPH05169353 A JP H05169353A
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rotation
servomotor
planetary friction
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Abstract

PURPOSE:To make an overall length shortenable and stowable within the desired size, and enable a highly accurate index angle to be secured by a work driving shaft as well as to make a work driving shaft unit easily replaceable. CONSTITUTION:An output shaft of a servomotor 1 is coupled with a sun roller shaft 10 of speed reducing planetary friction roller mechanisms 5-8 by a shaft joint 1, while an output shaft of the speed reducing planetary friction roller mechanisms 5-8 is coupled with a work driving shaft 29 by a shaft joint 26, then the servomotor 1 is driven, transmitting this rotation to the roller mechanisms 5-8, and here rotation of this servomotor 1 is decelerated with an almost constant reduction gear ratio, thus smooth vibrationless rotation is transmitted to a work driving shaft (final turning shaft). At this time, a rotational position of the work driving shaft 29 is detected by a rotational position detector (rotary encoder) 19, and the obtained detection signal is fed to a control part, then a feedback signal obtained at the control part is transmitted to the servomotor 1, thereby controlling this motor 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高精度の回転角位置制
御及び回転速度制御に使用する回転角割出しアクチュエ
ータに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation angle indexing actuator used for highly accurate rotation angle position control and rotation speed control.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、サーボ機構では、駆動部に変速手
段及び検出手段を具えた動力伝達装置を使用している。
その一例を図3〜図5に示す。図3は、サーボ機構の歯
車減速機を示し、図4は、同サーボ機構の減速用摩擦ロ
ーラ機構を示し、図5は、同サーボ機構の減速用摩擦ロ
ーラ機構及びモータを示している。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a servo mechanism, a power transmission device having a drive unit having a speed changing unit and a detecting unit is used.
An example thereof is shown in FIGS. 3 shows a gear reducer of the servo mechanism, FIG. 4 shows a deceleration friction roller mechanism of the servo mechanism, and FIG. 5 shows a deceleration friction roller mechanism of the servo mechanism and a motor.

【0003】図3において、1がモータ、2が歯車減速
機、3が同歯車減速機2の出力軸、4が検出器で、モー
タ1の出力軸側に歯車減速機2が装着されている。モー
タ1の回転子の回転が歯車減速機2に伝えられ、減速さ
れて、出力軸3に伝えられる。このとき、モータ1の出
力軸の反対側に取付けられた検出器4によりモータ1の
回転子の回転状態が検出される。
In FIG. 3, 1 is a motor, 2 is a gear reducer, 3 is an output shaft of the gear reducer 2, 4 is a detector, and the gear reducer 2 is mounted on the output shaft side of the motor 1. .. The rotation of the rotor of the motor 1 is transmitted to the gear reducer 2, reduced in speed, and transmitted to the output shaft 3. At this time, the rotation state of the rotor of the motor 1 is detected by the detector 4 attached to the opposite side of the output shaft of the motor 1.

【0004】この歯車減速機2をサーボ機構に適用する
場合、2つの原因により高精度な運動制御が阻害されて
いる。即ち、その1は、歯車減速機2の持つバックラッ
シュにより、モータ1の回転子の回転角度と無関係に、
出力軸3にバックラッシュ相当分の回転角誤差が必ずあ
らわれることである。
When this gear reducer 2 is applied to a servo mechanism, highly accurate motion control is hindered by two causes. That is, the first is because of the backlash of the gear reducer 2, regardless of the rotation angle of the rotor of the motor 1,
A rotation angle error corresponding to the backlash always appears on the output shaft 3.

【0005】その2は、検出器4がモータ1の回転子に
取付けられているために、バックラッシュ相当分の回転
角誤差が検出不可能なことである。一方、バックラッシ
ュ相当分の回転角誤差を検出ために、歯車減速機2の出
力軸側に検出器を取付け、フィードバックを施して、サ
ーボ機構を構成すると、閉ループ系の中に、バックラッ
シュ要素が入り込むことになり、サーボ機構の安定性が
損なわれてしまう。
Second, since the detector 4 is attached to the rotor of the motor 1, a rotation angle error corresponding to backlash cannot be detected. On the other hand, in order to detect a rotation angle error corresponding to the backlash, a detector is attached to the output shaft side of the gear reducer 2 and feedback is provided to construct a servo mechanism, and the backlash element is included in the closed loop system. It will get in, and the stability of the servo mechanism will be impaired.

【0006】このため、減速手段として歯車の代わりに
摩擦ローラを使用して、バックラッシュを無くすととも
に、摩擦ローラのスリップ現象に対処するために、検出
器を減速手段の出力軸側に設けている。摩擦ローラを使
用した減速用摩擦ローラ機構としては、各種のものがあ
るが、その一例として遊星ローラを使用した減速用遊星
摩擦ローラ機構を図4及び図5により説明する。
For this reason, a friction roller is used as the deceleration means instead of the gears, a backlash is eliminated, and a detector is provided on the output shaft side of the deceleration means in order to cope with the slip phenomenon of the friction roller. .. There are various types of deceleration friction roller mechanisms that use friction rollers, and as an example, a deceleration planetary friction roller mechanism that uses a planetary roller will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

【0007】図4は、減速用遊星摩擦ローラ機構を示し
ている。5が太陽ローラで、同太陽ローラ5の外周は、
3つの遊星ローラ6に接触している。これら3つの遊星
ローラ6の太陽ローラ5に対する接触点の反対側は、弾
性リング7の内周に接触している。また3つの遊星ロー
ラ6の回転軸である3つのスピンドル8は、フランジ軸
9のフランジ部に係合している。
FIG. 4 shows a decelerating planetary friction roller mechanism. 5 is a sun roller, and the outer periphery of the sun roller 5 is
It is in contact with the three planet rollers 6. The opposite sides of the contact points of these three planet rollers 6 to the sun roller 5 are in contact with the inner circumference of the elastic ring 7. Further, the three spindles 8 which are the rotation shafts of the three planetary rollers 6 are engaged with the flange portion of the flange shaft 9.

【0008】この減速用遊星摩擦ローラ機構において、
例えば弾性リング7を固定した上で、太陽ローラ5を回
転させると、減速された回転がフランジ軸9に伝えられ
る。またそれとは逆に、フランジ軸9を回転させると、
増速された回転が太陽ローラ5に伝えられる。図5は、
同サーボ機構の減速用摩擦ローラ機構及びモータを示し
ている。1がモータで、同モータ1の一端には、検出器
4が取付けられ、モータ1の他端には、モータ回転軸1
3がある。このモータ回転軸13は、減速用摩擦ローラ
機構の太陽ローラ10に結合されている。また太陽ロー
ラ10の外周には、3つの遊星ローラ6が位置してい
る。またこれらの外側には、弾性リング7が位置してい
る。この弾性リング7は、シム12を介しスラスト力を
受けて、弾性変形することにより、内径が適当な大きさ
に設定可能になっている。
In this decelerating planetary friction roller mechanism,
For example, when the elastic ring 7 is fixed and the sun roller 5 is rotated, the decelerated rotation is transmitted to the flange shaft 9. On the contrary, when the flange shaft 9 is rotated,
The accelerated rotation is transmitted to the sun roller 5. Figure 5
The deceleration friction roller mechanism and the motor of the same servo mechanism are shown. 1 is a motor, a detector 4 is attached to one end of the motor 1, and the motor rotating shaft 1 is attached to the other end of the motor 1.
There are three. The motor rotation shaft 13 is coupled to the sun roller 10 of the deceleration friction roller mechanism. Further, three planet rollers 6 are located on the outer circumference of the sun roller 10. An elastic ring 7 is located outside these. The elastic ring 7 receives a thrust force through the shim 12 and elastically deforms, so that the inner diameter can be set to an appropriate size.

【0009】また遊星ローラ6の回転軸であるスピンド
ル8は、フランジ軸6のフランジ部11に係合してい
る。このフランジ軸9には、エンコーダディスク14が
取付けられている。またエンコーダディスク14には、
発光ダイオードとフォトダイオードによる透過形光検出
部(図示せず)が設けられている。この透過形光検出部
は、フランジ軸9の回転を電気的なパルス列信号に変換
する。フランジ軸9の図中、左端部付近には、駆動され
る負荷が結合されている。なお遊星ローラ変速機部に
は、転がり伝動用潤滑油が封入されている。
The spindle 8 which is the rotating shaft of the planetary roller 6 is engaged with the flange portion 11 of the flange shaft 6. An encoder disk 14 is attached to the flange shaft 9. In addition, the encoder disk 14
A transmission type photodetector (not shown) including a light emitting diode and a photodiode is provided. The transmissive photodetector converts the rotation of the flange shaft 9 into an electric pulse train signal. A driven load is coupled near the left end of the flange shaft 9 in the figure. The planetary roller transmission unit is filled with rolling transmission lubricating oil.

【0010】上記図5に示す減速用遊星摩擦ローラ機構
では、モータ1の回転が遊星ローラ減速機により、減速
された後、この回転が負荷に伝えられて、負荷が回転さ
れる。このとき、負荷の回転状態が遊星ローラ減速機の
各遊星ローラ6、太陽ローラ10、弾性リング7相互間
に発生するスリップに影響されることなく、検出され
る。
In the decelerating planetary friction roller mechanism shown in FIG. 5, after the rotation of the motor 1 is decelerated by the planetary roller reducer, this rotation is transmitted to the load and the load is rotated. At this time, the rotation state of the load is detected without being affected by slips generated between the planetary rollers 6, the sun roller 10, and the elastic ring 7 of the planetary roller reducer.

【0011】摩擦ローラとして遊星ローラを使用するこ
とは、小さな容積でも大きな変速比を得られるという利
点がある。また遊星ローラ変速機部のモータ側及び負荷
側の双方に検出器を設けることは、制御性能を向上する
上で効果的である。このようにモータと、減速用遊星摩
擦ローラ機構と、検出手段とを一体的に組付けた回転角
割出しアクチュエータは、バックラッシュ特性が負荷ト
ルクの大きさに応じて滑らかに変化するスリップ特性に
置き換えられる上に、負荷の回転状態がこのスリップに
影響されずに検出可能になり、そのため、歯車変速機を
使用した回転角割出しアクチュエータに比べて高精度の
運動制御が可能になるとともに、歯車特有の騒音問題が
回避される。
The use of a planetary roller as the friction roller has the advantage that a large gear ratio can be obtained even with a small volume. Further, it is effective to provide the detectors on both the motor side and the load side of the planetary roller transmission unit in order to improve the control performance. In this way, the rotation angle indexing actuator in which the motor, the decelerating planetary friction roller mechanism, and the detecting means are integrally assembled is replaced with the slip characteristic in which the backlash characteristic changes smoothly according to the magnitude of the load torque. In addition, the rotation state of the load can be detected without being affected by this slip, which enables higher-precision motion control compared to a rotation angle indexing actuator that uses a gear transmission, as well as gear-specific Noise problems are avoided.

【0012】図6は、回転角割出しアクチュエータの他
の従来例を示している。この回転角割出しアクチュエー
タでは、単体の各機能部品が直列に並べられて、それぞ
れの回転軸が直結状態に連結されている。即ち、サーボ
モータ1が連結ハウジング18を介して遊星ローラ減速
機16に取付けられ、サーボモータ1の出力軸と遊星ロ
ーラ減速機16の入力軸とが固定軸接手17により直結
され、遊星ローラ減速機16の出力軸9と被駆動機械の
入力軸21とが固定軸接手20により直結され、出力軸
9にロータリエンコーダ19の回転側が取付けられ、遊
星ローラ減速機16のハウジングにロータリエンコーダ
19の固定側が取付けられている。
FIG. 6 shows another conventional example of the rotation angle indexing actuator. In this rotation angle indexing actuator, individual functional components are arranged in series, and the respective rotary shafts are directly connected. That is, the servo motor 1 is attached to the planetary roller reducer 16 via the connecting housing 18, and the output shaft of the servo motor 1 and the input shaft of the planetary roller reducer 16 are directly connected by the fixed shaft joint 17 to form the planetary roller reducer. The output shaft 9 of 16 and the input shaft 21 of the driven machine are directly connected by the fixed shaft joint 20, the rotary side of the rotary encoder 19 is attached to the output shaft 9, and the fixed side of the rotary encoder 19 is attached to the housing of the planetary roller reducer 16. Installed.

【0013】この従来例においても、前記作用と同様の
作用が行われ、その結果、駆動運転中の回転速度変動や
滑りの極めて少ない駆動回転機能と、最終出力軸に直接
取付けられたロータリエンコーダ19の回転検出信号を
フィードバックさせて、サーボモータを制御する制御機
能とが得られて、高精度の回転角度位置制御と回転速度
制御とが行われる。
Also in this conventional example, the same operation as the above-described operation is performed, and as a result, the drive rotation function with extremely small fluctuations in rotation speed and slippage during drive operation and the rotary encoder 19 directly attached to the final output shaft are provided. The control function for controlling the servo motor is obtained by feeding back the rotation detection signal of 1), and highly accurate rotation angle position control and rotation speed control are performed.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】前記図1〜図6に示す
従来の回転角割出しアクチュエータを工作機械等の割出
し機構に適用する場合、各構成部品が直列に並べられ
て、それぞれの回転軸が直結状態に連結されているの
で、全長が長くなって、希望の寸法に納まり難いという
問題があった。
When the conventional rotary angle indexing actuator shown in FIGS. 1 to 6 is applied to an indexing mechanism of a machine tool or the like, the respective constituent parts are arranged in series and the respective rotary shafts are arranged. Since it is directly connected, the total length becomes long and it is difficult to fit the desired size.

【0015】本発明は前記の問題点に鑑み提案するもの
であり、その目的とする処は、全長を短くできて、希望
の寸法内に納めることができる。またワーク駆動軸で高
精度の割出し角度を得られる。さらにワーク駆動軸ユニ
ツトの交換を容易に行うことができる回転角割出しアク
チュエータを提供しようとする点にある。
The present invention is proposed in view of the above problems, and the object thereof is to shorten the total length and to fit within a desired size. In addition, a highly accurate indexing angle can be obtained with the work drive shaft. Another object is to provide a rotation angle indexing actuator that can easily replace the work drive shaft unit.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、サーボモータと、減速用遊星摩擦ロー
ラ機構と、出力軸の回転位置検出手段とを有する回転角
割出しアクチュエータにおいて、前記サーボモータの出
力軸を前記減速用遊星摩擦ローラ機構の太陽ローラ軸に
取付け、ワーク駆動軸ユニツトを前記減速用遊星摩擦ロ
ーラ機構のハウジングに着脱可能に取付け、回転角割出
しスピンドル軸を複数の軸受を介して同ワーク駆動軸ユ
ニツトに回転可能に支持し、同回転角割出しスピンドル
軸と前記減速遊星摩擦ローラ機構の出力軸とを固定軸接
手を介して着脱可能に取付け、同固定軸接手の着脱用作
業窓を前記減速用遊星摩擦ローラ機構のハウジングに設
け、前記回転位置検出手段を前記ワーク駆動軸ユニツト
に取付けている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a rotation angle indexing actuator having a servo motor, a decelerating planetary friction roller mechanism, and a rotational position detecting means for an output shaft, The output shaft of the servomotor is attached to the sun roller shaft of the decelerating planetary friction roller mechanism, the work drive shaft unit is detachably attached to the housing of the decelerating planetary friction roller mechanism, and the rotation angle indexing spindle shaft is a plurality of bearings. Rotatably supported on the workpiece drive shaft unit via the same, and the same rotation angle indexing spindle shaft and the output shaft of the deceleration planetary friction roller mechanism are detachably attached via the fixed shaft joint, and the fixed shaft joint is attached and detached. A working window is provided in the housing of the decelerating planetary friction roller mechanism, and the rotational position detecting means is attached to the work drive shaft unit.

【0017】[0017]

【作用】本発明の回転角割出しアクチュエータは前記の
ように構成されており、サーボモータの出力軸と減速用
遊星摩擦ローラ機構の太陽ローラ軸とを結合し、減速用
遊星摩擦ローラ機構の出力軸とワーク駆動軸とを固定軸
接手により結合し、次いでサーボモータを駆動して、こ
の回転を減速遊星摩擦ローラ機構に伝え、ここでサーボ
モータの回転を略一定の減速比で減速して、振動のない
滑らかな回転をワーク駆動軸(最終回転軸)に伝える。
このとき、ワーク駆動軸の回転位置を回転位置検出手段
により検出して、ここで得られた検出信号を制御部へ送
り、同制御部で得られたフィードバック信号をサーボモ
ータへ送って、同サーボモータを制御する。
The rotation angle indexing actuator of the present invention is configured as described above, and connects the output shaft of the servomotor and the sun roller shaft of the decelerating planetary friction roller mechanism to form an output shaft of the decelerating planetary friction roller mechanism. And the work drive shaft are connected by a fixed shaft joint, then the servo motor is driven, and this rotation is transmitted to the deceleration planetary friction roller mechanism, where the rotation of the servo motor is decelerated at a substantially constant reduction ratio to cause vibration. Transmits smooth rotation with no work to the work drive shaft (final rotation shaft).
At this time, the rotational position of the workpiece drive shaft is detected by the rotational position detecting means, the detection signal obtained here is sent to the control unit, and the feedback signal obtained by the control unit is sent to the servo motor to perform the servo control. Control the motor.

【0018】[0018]

【実施例】次に本発明の回転角割出しアクチュエータを
工作機械の回転角割出しスピンドルに適用した図1に示
す一実施例により説明すると、図1の1がサーボモータ
で、同サーボモータ1は、連結ハウジング18を介して
変速用遊星摩擦ローラ機構のハウジング27に取付けら
れている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The rotation angle indexing actuator of the present invention is applied to a rotation angle indexing spindle of a machine tool as an embodiment shown in FIG. 1. The servo motor 1 is shown in FIG. It is attached to the housing 27 of the speed change planetary friction roller mechanism via the connection housing 18.

【0019】上記連結ハウジング18には、作業用窓1
8aが設けられており、この作業用窓27aから固定軸
接手17を連結ハウジング18内に入れ、この固定軸接
手17の締付け操作を行って、サーボモータ1の回転軸
と減速用遊星摩擦ローラ機構の太陽ローラ軸(入力軸)
10とを着脱自在に結合する。なおサーボモータ1の出
力軸をそのまま、減速用遊星摩擦ローラ機構の太陽ロー
ラ軸(入力軸)10とし、サーボモータ1のフランジ部
を減速機ハウジング27に取付けるようにしてもよい。
The connecting housing 18 has a working window 1
8a is provided, the fixed shaft joint 17 is inserted into the connection housing 18 through the working window 27a, and the fixed shaft joint 17 is tightened to rotate the rotary shaft of the servomotor 1 and the planetary friction roller mechanism for deceleration. Sun roller shaft (input shaft)
10 and 10 are detachably connected. The output shaft of the servomotor 1 may be used as it is as the sun roller shaft (input shaft) 10 of the planetary friction roller mechanism for speed reduction, and the flange portion of the servomotor 1 may be attached to the speed reducer housing 27.

【0020】減速機ハウジング27の内部には、減速用
遊星摩擦ローラ機構が設けられているが、この減速用遊
星摩擦ローラ機構は、前記図4により説明したものと実
質的に同一であり、図1では、図4の符号と同じ符号を
使用している。即ち、同減速用遊星摩擦ローラ機構で
は、太陽ローラ軸(入力軸)10とこれに取付けた太陽
ローラ5とが回転し、等ピツチに配置された3つの遊星
ローラ6が固定側の弾性リング7と太陽ローラ5とに挟
まれて、摩擦力により公転し、遊星ローラ軸8を介して
減速出力軸25が回転する。
A deceleration planetary friction roller mechanism is provided inside the speed reducer housing 27. This deceleration planetary friction roller mechanism is substantially the same as that described with reference to FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG. 4 are used. That is, in the decelerating planetary friction roller mechanism, the sun roller shaft (input shaft) 10 and the sun roller 5 attached thereto rotate, and the three planet rollers 6 arranged at equal pitches have the fixed side elastic ring 7. It is sandwiched between the sun roller 5 and the sun roller 5, and revolves due to frictional force, and the deceleration output shaft 25 rotates via the planetary roller shaft 8.

【0021】本例では、減速用遊星摩擦ローラ機構の減
速が1段になっているが、減速出力軸25をそのまま、
次の変速用遊星摩擦ローラ機構の入力用太陽ローラとし
て2段に減速することも、同じ要領で3段に減速するこ
とも可能で、この場合には、アクチユエータを大減速さ
せることができて、高トルクの機能を付与できる。減速
機ハウジング27には、スピンドル軸ユニツト(ワーク
駆動軸ユニツト)28が嵌め込まれている。同スピンド
ル軸ユニツト28は、減速機ハウジング27に取付けら
れる軸受筐30と、スピンドル軸(ワーク駆動軸)29
とを有し、同スピンドル軸29が複数個の軸受を介して
軸受筐30内に回転可能に支持されている。
In this example, the deceleration planetary friction roller mechanism has one stage of deceleration, but the deceleration output shaft 25 remains unchanged.
It is possible to reduce the speed to two stages as the input sun roller of the next speed changing planetary friction roller mechanism, or to reduce the speed to three stages in the same manner. In this case, the actuator can be greatly reduced in speed, A high torque function can be added. A spindle shaft unit (work drive shaft unit) 28 is fitted in the speed reducer housing 27. The spindle shaft unit 28 includes a bearing housing 30 attached to the speed reducer housing 27 and a spindle shaft (work drive shaft) 29.
The spindle shaft 29 is rotatably supported in the bearing housing 30 via a plurality of bearings.

【0022】19が回転位置検出器(ロータリエンコー
ダ)で、同回転検出器19の回転側がスピンドル軸29
に取付けられ、同回転検出器19の固定側が軸受筐30
に取付けられている。同スピンドル軸29の中心軸線と
前記減速機出力軸25の中心軸線とは一致しており、ス
ピンドル軸29の先端部は、減速出力軸25の軸穴に嵌
め込まれ、2個のテーパー拡張リング型固定軸接手26
により、スピンドル軸29が減速出力軸25に直結され
る。
Reference numeral 19 is a rotation position detector (rotary encoder), and the rotation side of the rotation detector 19 is a spindle shaft 29.
And the fixed side of the rotation detector 19 is mounted on the bearing housing 30.
Installed on. The center axis of the spindle shaft 29 and the center axis of the speed reducer output shaft 25 coincide with each other, and the tip end of the spindle shaft 29 is fitted into the shaft hole of the speed reduction output shaft 25 to form two taper expansion ring types. Fixed shaft joint 26
As a result, the spindle shaft 29 is directly connected to the deceleration output shaft 25.

【0023】また減速機ハウジング27には、作業窓2
7aが設けられており、この作業窓27aからテーパー
拡張リング型固定軸接手26を減速機ハウジング27内
に入れ、このテーパー拡張リング型固定軸接手26をス
ピンドル軸29に着脱自在に固定して、ワーク駆動軸2
9を減速出力軸25に直結する。図2は、回転角割出し
アクチュエータにセンタシヤフトユニツト(ワーク駆動
軸ユニツト)34を取付けた状態を示している。
The work window 2 is attached to the speed reducer housing 27.
7a is provided, the tapered expansion ring type fixed shaft joint 26 is put into the reduction gear housing 27 through the work window 27a, and the tapered expansion ring type fixed shaft joint 26 is detachably fixed to the spindle shaft 29. Work drive shaft 2
9 is directly connected to the deceleration output shaft 25. FIG. 2 shows a state in which a center shaft unit (work drive shaft unit) 34 is attached to the rotation angle indexing actuator.

【0024】同センタシヤフトユニツト34は、減速機
ハウジング27に嵌合するスピンドル軸筒35と、同ス
ピンドル軸筒35に複数個の軸受を介して回転可能に支
持された中間筒36と、同中間筒36にフランジ筒38
を介して嵌め込まれているセンタシヤフト37とを有
し、回転位置検出器(ロータリエンコーダ)19の回転
側が中間筒36に取付けられ、同回転検出器19の固定
側がスピンドル軸筒35に取付けられている。
The center shaft unit 34 includes a spindle shaft tube 35 fitted in the speed reducer housing 27, an intermediate tube 36 rotatably supported by the spindle shaft tube 35 via a plurality of bearings, and an intermediate tube. Flange cylinder 38 on cylinder 36
And a center shaft 37 that is fitted through the rotary position detector (rotary encoder) 19 is attached to the intermediate cylinder 36, and the fixed side of the rotation detector 19 is attached to the spindle shaft cylinder 35. There is.

【0025】そして中間筒36の端部がテーパー拡張リ
ング型固定軸接手26を介して減速出力軸25に直結さ
れる。次に前記回転角割出しアクチュエータの作用を具
体的に説明する。サーボモータ1の出力軸と減速用遊星
摩擦ローラ機構の入力軸10との結合、同減速用遊星摩
擦ローラ機構の出力軸25とスピンドル軸29との結合
を固定軸接手17、26により行う。
The end of the intermediate cylinder 36 is directly connected to the deceleration output shaft 25 via a tapered expansion ring type fixed shaft joint 26. Next, the operation of the rotation angle indexing actuator will be specifically described. The fixed shaft joints 17 and 26 connect the output shaft of the servomotor 1 and the input shaft 10 of the decelerating planetary friction roller mechanism, and the output shaft 25 of the decelerating planetary friction roller mechanism and the spindle shaft 29.

【0026】この固定軸接手17、26による結合に
は、軸結合部に遊びが全く無く、減速用遊星摩擦ローラ
機構の滑りが僅少な点と相挨って、この動力伝達系は、
サーボモータ1の回転を略一定の減速比で減速して、振
動のない滑らかな回転をスピンドル軸29(最終回転
軸)に伝える。このとき、スピンドル軸29の回転位置
を回転位置検出器(ロータリエンコーダ)19により検
出し、ここで得られた検出信号を制御部へ送り、同制御
部からのフィードバック信号をサーボモータ1へ送っ
て、同サーボモータ1を制御するので、スピンドル軸2
9で高精度の割出し角度を得られる。
In the connection by the fixed shaft joints 17 and 26, there is no play in the shaft connecting portion and the slippage of the decelerating planetary friction roller mechanism is slight, which is a problem.
The rotation of the servomotor 1 is reduced at a substantially constant reduction ratio, and smooth rotation without vibration is transmitted to the spindle shaft 29 (final rotation axis). At this time, the rotational position of the spindle shaft 29 is detected by the rotational position detector (rotary encoder) 19, the detection signal obtained here is sent to the control unit, and a feedback signal from the control unit is sent to the servo motor 1. , The same servo motor 1 is controlled, so the spindle shaft 2
A highly accurate indexing angle can be obtained with 9.

【0027】またサーボモータ1と減速機ハウジング2
7とスピンドル軸ユニツト(ワーク駆動軸ユニツト)2
8とを一体化しているので、アクチュエータの全長を短
くできる上に、剛性も大きくできる。従って親機械、例
えば歯切盤、歯研削盤、倣いフライス盤等に適用する場
合のレイアウト設計を容易に行うことができる。また減
速機ハウジング27の作業窓27aからテーパー拡張リ
ング型固定軸接手26を操作し、これを緩めて、スピン
ドル軸29、または中間筒36を抜き出し可能にした
後、スピンドル軸ユニツト(ワーク駆動軸ユニツト)2
8、またはセンタシヤフトユニツト(ワーク駆動軸ユニ
ツト)34を減速機ハウジング27から抜き取るので、
ワーク駆動軸ユニツトの交換を容易に行うことができ
る。その際、回転位置検出器(ロータリエンコーダ)1
9は、スピンドル軸ユニツト28、またはセンタシヤフ
トユニツト34に取付けたまま、取り出せる。
Further, the servo motor 1 and the speed reducer housing 2
7 and spindle shaft unit (work drive shaft unit) 2
8 is integrated, the overall length of the actuator can be shortened and the rigidity can be increased. Therefore, it is possible to easily perform a layout design when applied to a parent machine, for example, a gear cutting machine, a tooth grinding machine, a copying milling machine, or the like. Further, after operating the taper expansion ring type fixed shaft joint 26 from the work window 27a of the reduction gear housing 27 and loosening it so that the spindle shaft 29 or the intermediate cylinder 36 can be pulled out, the spindle shaft unit (work drive shaft unit). ) 2
8 or the center shaft unit (work drive shaft unit) 34 is pulled out from the reducer housing 27.
The work drive shaft unit can be easily replaced. At that time, the rotary position detector (rotary encoder) 1
9 can be taken out while being attached to the spindle shaft unit 28 or the center shaft unit 34.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の回転角割出しアクチュエータは
前記のようにサーボモータと減速機ハウジングとワーク
駆動軸ユニツトとを一体化しているので、アクチュエー
タの全長を短くできて、希望の寸法内に納めることがで
きる上に、剛性も大きくできて、親機械、例えば歯切
盤、歯研削盤、倣いフライス盤等に適用する場合のレイ
アウト設計を容易に行うことができる。
As described above, in the rotary angle indexing actuator of the present invention, since the servo motor, the speed reducer housing and the work drive shaft unit are integrated, the total length of the actuator can be shortened and the actuator can be housed within a desired size. In addition, the rigidity can be increased, and the layout design can be easily performed when it is applied to a parent machine such as a gear cutting machine, a tooth grinder, or a copy milling machine.

【0029】また減速用遊星摩擦ローラ機構の出力軸と
ワーク駆動軸との結合を固定軸接手により行うので、軸
結合部に遊びが全く無く、減速用遊星摩擦ローラ機構の
滑りが僅少な点と相挨って、サーボモータの回転を略一
定の減速比で減速して、振動のない滑らかな回転をワー
ク駆動軸(最終回転軸)に伝える。このとき、ワーク駆
動軸の回転位置を回転位置検出手段により正確に検出し
て、ここで得られた検出信号を制御部へ送り、同制御部
で得られたフィードバック信号をサーボモータへ送っ
て、同サーボモータを制御するので、ワーク駆動軸で高
精度の割出し角度を得られる。
Further, since the output shaft of the decelerating planetary friction roller mechanism and the work drive shaft are connected by the fixed shaft joint, there is no play in the shaft connecting portion, and the slipping of the decelerating planetary friction roller mechanism is slight. In addition, the rotation of the servo motor is reduced at a substantially constant reduction ratio, and smooth rotation without vibration is transmitted to the work drive shaft (final rotation shaft). At this time, the rotational position of the work drive shaft is accurately detected by the rotational position detection means, the detection signal obtained here is sent to the control unit, and the feedback signal obtained by the control unit is sent to the servo motor, Since the servo motor is controlled, a highly accurate indexing angle can be obtained on the work drive shaft.

【0030】また減速機ハウジングの作業窓から固定軸
接手を操作し、これを緩めて、ワーク駆動軸を抜き出し
可能にした後、ワーク駆動軸ユニツトを減速機ハウジン
グから抜き取るので、ワーク駆動軸ユニツトの交換を容
易に行うことができる。
Further, after the fixed shaft joint is operated from the work window of the reducer housing and loosened to allow the work drive shaft to be extracted, the work drive shaft unit is extracted from the reducer housing. It can be easily replaced.

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

【図1】本発明に係わる回転角割出しアクチュエータの
一実施例を示す縦断側面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional side view showing an embodiment of a rotation angle indexing actuator according to the present invention.

【図2】同回転角割出しアクチュエータに他のワーク駆
動軸ユニツトを取付けた状態を示す縦断側面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional side view showing a state in which another work drive shaft unit is attached to the rotation angle indexing actuator.

【図3】従来のサーボ機構の歯車減速機を示す斜視図で
ある。
FIG. 3 is a perspective view showing a gear reducer of a conventional servo mechanism.

【図4】同サーボ機構の減速用摩擦ローラ機構を示す一
部切截斜視図である。
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing a deceleration friction roller mechanism of the servo mechanism.

【図5】同サーボ機構の減速用摩擦ローラ機構及びモー
タの一部切截斜視図である。
FIG. 5 is a partially cutaway perspective view of a deceleration friction roller mechanism and a motor of the servo mechanism.

【図6】従来の回転角割出しアクチュエータの他の例を
示す側面図である。
FIG. 6 is a side view showing another example of a conventional rotation angle indexing actuator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 サーボモータ 5 減速用遊星摩擦ローラ機構の太陽ローラ 6 減速用遊星摩擦ローラ機構の遊星ローラ 10 減速用遊星摩擦ローラ機構の太陽ローラ軸 19 回転位置検出手段(ロータリエンコーダ) 25 減速出力軸 26 軸接手 27 ハウジング 27a 作業窓 28 スピンドル軸ユニツト(ワーク駆動軸ユニツ
ト) 34 センターシヤフトユニツト(ワーク駆動軸ユニ
ツト)
1 servo motor 5 sun roller of deceleration planetary friction roller mechanism 6 planetary roller of deceleration planetary friction roller mechanism 10 sun roller shaft of deceleration planetary friction roller mechanism 19 rotational position detecting means (rotary encoder) 25 deceleration output shaft 26 shaft joint 27 Housing 27a Work Window 28 Spindle Shaft Unit (Work Drive Shaft Unit) 34 Center Shaft Unit (Work Drive Shaft Unit)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 サーボモータと、減速用遊星摩擦ローラ
機構と、出力軸の回転位置検出手段とを有する回転角割
出しアクチュエータにおいて、前記サーボモータの出力
軸を前記減速用遊星摩擦ローラ機構の太陽ローラ軸に取
付け、ワーク駆動軸ユニツトを前記減速用遊星摩擦ロー
ラ機構のハウジングに着脱可能に取付け、ワーク駆動軸
を複数個の軸受を介して上記ワーク駆動軸ユニツトに回
転可能に取付け、同ワーク駆動軸と前記減速遊星摩擦ロ
ーラ機構の出力軸とを固定軸接手を介して着脱可能に取
付け、同固定軸接手の着脱用作業窓を前記減速用遊星摩
擦ローラ機構のハウジングに設け、前記回転位置検出手
段を前記ワーク駆動軸ユニツトに取付けたことを特徴と
する回転角割出しアクチュエータ。
1. A rotation angle indexing actuator having a servomotor, a decelerating planetary friction roller mechanism, and an output shaft rotational position detecting means, wherein an output shaft of the servomotor is a sun roller of the decelerating planetary friction roller mechanism. Mounted on the shaft, the work drive shaft unit is removably mounted on the housing of the planetary friction roller mechanism for deceleration, and the work drive shaft is rotatably mounted on the work drive shaft unit through a plurality of bearings. And the output shaft of the deceleration planetary friction roller mechanism are detachably attached via a fixed shaft joint, and a work window for attachment / detachment of the fixed shaft joint is provided in the housing of the deceleration planetary friction roller mechanism, and the rotational position detecting means is provided. Is attached to the workpiece drive shaft unit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008246612A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Nippei Toyama Corp Main spindle head

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