JPH0618751Y2 - Machine sliding surface load compensator - Google Patents

Machine sliding surface load compensator

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JPH0618751Y2
JPH0618751Y2 JP1586187U JP1586187U JPH0618751Y2 JP H0618751 Y2 JPH0618751 Y2 JP H0618751Y2 JP 1586187 U JP1586187 U JP 1586187U JP 1586187 U JP1586187 U JP 1586187U JP H0618751 Y2 JPH0618751 Y2 JP H0618751Y2
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JP
Japan
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pressure
air supply
sliding surface
back pressure
pressure air
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JP1586187U
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栄一 黒川
一弘 斉藤
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Shibaura Machine Co Ltd
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Toshiba Machine Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、移動体を摺動可能に支持する摺動面を有する
機械、例えば工作機械や各種測定機において、移動体に
作用する荷重にかかわらず摺動面にかかる荷重を一定に
補償する摺動面荷重補償装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a load acting on a moving body in a machine having a sliding surface for slidably supporting the moving body, such as a machine tool or various measuring machines. Regardless, the present invention relates to a sliding surface load compensating device that constantly compensates a load applied to a sliding surface.

〔背景技術とその問題点〕[Background technology and its problems]

機械の基台等に対してテーブル等の移動体を円滑に摺動
させる方式として、いわゆる静圧摺動方式と動圧摺動方
式とが知られている。
A so-called static pressure sliding method and a dynamic pressure sliding method are known as methods for smoothly moving a moving body such as a table with respect to a machine base or the like.

前者の静圧摺動方式は、基台と移動体とのすべり面間に
流体、例えば圧力空気を供給し、この圧力空気によって
移動体およびその移動体に作用する全荷重を支持し、移
動体を基台のすべり面から完全に浮上させた状態で摺動
させる方式であるため、摺動抵抗を著しく軽減させるこ
とができる反面、移動体に衝撃が加わったとき等の剛性
がきわめて低いという欠点がある。
The former hydrostatic sliding method is a method in which a fluid, for example, pressure air is supplied between the sliding surfaces of the base and the moving body to support the moving body and the total load acting on the moving body by the pressure air. Since it is a system that slides in a state that it is completely levitated from the sliding surface of the base, it can significantly reduce sliding resistance, but has the drawback of extremely low rigidity when a moving body is impacted. There is.

後者の動圧摺動方式は、基台と移動体とのすべり面を潤
滑油を介して直接的に接触させながら摺動させる方式で
あるため、すべり面の剛性が高いという利点がある反
面、移動体に作用する荷重の増加によって摺動抵抗が増
大するという欠点がある。
The latter dynamic pressure sliding method is a method of sliding while directly contacting the sliding surfaces of the base and the moving body via the lubricating oil, so that the sliding surface has the advantage of high rigidity, There is a drawback that sliding resistance increases due to an increase in the load acting on the moving body.

そこで、上述した両方式の欠点を解消するものとして、
特公昭61−16575号公報や特公昭61−3252
5号公報が提案されている。これは、基台と移動体との
すべり面間に圧力空気を供給し、移動体の重量と移動体
に作用する荷重の一部を前記圧力空気の浮上力によって
支持するとともに、残りを基台と移動体との直接的な接
触によって支持し、かつ、すべり面における背圧に応じ
てすべり面に供給する圧力空気圧を自動調圧弁によって
調節し、移動体に作用する荷重変動に対して移動体の摺
動抵抗を一定に保持するようにしたものである。
Therefore, as a solution to the above-mentioned drawbacks of both types,
Japanese Patent Publication No. 61-16575 and Japanese Patent Publication No. 61-3252
No. 5 publication is proposed. This is to supply pressure air between the sliding surfaces of the base and the moving body, to support the weight of the moving body and a part of the load acting on the moving body by the levitation force of the pressure air, while the rest is the base. And the moving body are supported by direct contact with each other, and the pneumatic pressure supplied to the sliding surface is adjusted by an automatic pressure control valve according to the back pressure on the sliding surface, so that the moving body responds to load fluctuations acting on the moving body. The sliding resistance of is kept constant.

しかし、この方式に用いられる自動調圧弁は、背圧と圧
縮ばねまたは調圧された空気圧とによりダイヤフラムを
中立位置にバランスさせ、背圧の増減に伴うダイヤフラ
ムの変位によってすべり面へ供給する圧力空気圧を絞る
ように構成したものであるから、微少な背圧変化に対す
る応答感度が悪い。従って、移動体に作用する荷重が大
きい場合には効果があるものの、軽負荷の場合には効果
が小さいという欠点があった。
However, the automatic pressure regulating valve used in this method balances the diaphragm to the neutral position by the back pressure and the compression spring or the regulated air pressure, and the displacement of the diaphragm accompanying the increase or decrease of the back pressure causes the pneumatic pressure to be supplied to the sliding surface. Since it is configured so as to squeeze, the response sensitivity to a minute back pressure change is poor. Therefore, there is a drawback that the effect is small when the load acting on the moving body is large, but the effect is small when the load is light.

〔考案の目的〕[Purpose of device]

ここに、本考案の目的は、このような欠点を解消し、負
荷荷重にかからわず、剛性を保持しつつ、すべり面にか
かる荷重を一定に補償し、摺動抵抗を一定に維持させる
機械の摺動面荷重補償装置を提供することにある。
Here, the object of the present invention is to eliminate such drawbacks, to keep the rigidity constant regardless of the applied load, to constantly compensate the load applied to the sliding surface, and to keep the sliding resistance constant. An object is to provide a sliding surface load compensating device for a machine.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

そのため、本考案の構成は、機械の摺動面に対して移動
体を移動自在に設け、この摺動面と移動体とのすべり面
間に圧力空気を供給し、前記移動体の重量と移動体に作
用する荷重の一部を前記圧力空気によって支持するとと
もに、残りを摺動面と移動体との直接的な接触によって
支持するようにした機械の摺動面荷重補償装置におい
て、前記摺動面と移動体とのいずれか一方のすべり面に
設けられた背圧検出溝および圧力空気供給溝と、圧力空
気供給源と、前記圧力空気によって移動体を浮上させる
力が移動体の重量より小さい値になるような圧力空気圧
を前記圧力空気供給源から前記背圧検出溝に供給する背
圧検出用空気供給手段と、前記背圧検出溝の背圧を電気
信号として検出する圧力センサを含む背圧検出手段と、
この背圧検出手段で検出された信号を指令信号とし、そ
の指令信号の増減に応じて前記圧力空気供給源から前記
圧力空気供給溝へ供給する圧力空気圧を調節する圧力空
気調圧手段と、を備え、前記圧力空気調圧手段は、基体
と、この基体に開口されかつ弁座を介して互いに連通す
る給気口および排気口と、前記給気口に連通する背圧室
と大気に連通する大気連通室とを互いに隔壁するダイヤ
フラムと、このダイヤフラムの変位に連動して前記弁座
を開閉するバルブと、前記背圧室の圧力空気を大気へ放
出するノズルと、このノズルを開閉する方向へ変位可能
に設けられたフラッパと、前記排気口からの圧力空気圧
を電気信号に変換する圧力センサと、この圧力センサか
らの検出信号と前記背圧検出手段からの指令信号とを比
較し、前記圧力空気供給溝へ供給される圧力空気圧が前
記指令信号に見合うように前記フラッパを変位させるコ
ントローラとを含む、ことを特徴とする。
Therefore, according to the configuration of the present invention, the movable body is movably provided on the sliding surface of the machine, and the compressed air is supplied between the sliding surface of the sliding surface and the sliding surface of the moving body, and the weight and movement of the moving body are increased. A sliding surface load compensating device for a machine, wherein a part of a load acting on a body is supported by the pressure air and the rest is supported by direct contact between a sliding surface and a moving body. The back pressure detection groove and the pressure air supply groove provided on one of the sliding surfaces of the surface and the moving body, the pressure air supply source, and the force for floating the moving body by the pressure air are smaller than the weight of the moving body. A back pressure detecting air supply means for supplying the back pressure detection groove with a back pressure detection groove, and a back pressure sensor for detecting the back pressure of the back pressure detection groove as an electric signal. Pressure detection means,
The signal detected by the back pressure detecting means is used as a command signal, and the pressure air pressure adjusting means for adjusting the pressure air pressure supplied from the pressure air supply source to the pressure air supply groove according to the increase or decrease of the command signal, The pressure-air pressure adjusting means includes a base body, a supply port and an exhaust port which are opened in the base body and communicate with each other through a valve seat, a back pressure chamber communicating with the supply port, and the atmosphere. A diaphragm that separates the atmosphere communication chamber from each other, a valve that opens and closes the valve seat in conjunction with the displacement of the diaphragm, a nozzle that discharges the pressure air in the back pressure chamber to the atmosphere, and a direction that opens and closes the nozzle. A flapper provided displaceably, a pressure sensor for converting pressure air pressure from the exhaust port into an electric signal, a detection signal from this pressure sensor and a command signal from the back pressure detecting means are compared, and the pressure Sky Pressure air pressure supplied to the supply groove and a controller for displacing the flapper to meet the command signal, characterized in that.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は工作機械のベッドとテーブルとの摺動部に適用
した実施例を示している。同図において、ベッド11の
摺動面に対して摺動するテーブル12には、前記ベッド
11の摺動面と接するように複数のアエーパッド13
A,13Bが埋設されている。各エアーパッド13A,
13Bには、圧力空気供給溝14と背圧検出溝15とが
それぞれ設けられている。
FIG. 1 shows an embodiment applied to a sliding portion between a bed and a table of a machine tool. In the figure, the table 12 sliding on the sliding surface of the bed 11 has a plurality of aa pads 13 so as to be in contact with the sliding surface of the bed 11.
A and 13B are buried. Each air pad 13A,
A compressed air supply groove 14 and a back pressure detection groove 15 are provided in 13B, respectively.

各背圧検出溝15には、圧力空気供給源21からの圧力
空気が配管22および分配器23を介して供給されてい
る。配管22の途中には絞り弁24と圧力計25とが取
り付けられ、この絞り弁24によって背圧検出溝15に
供給される圧力空気圧が調整される。ここでは、配管2
2、分配器23、絞り弁24および圧力計25により、
背圧検出用空気供給手段26が構成されている。
Pressure air from a pressure air supply source 21 is supplied to each back pressure detection groove 15 via a pipe 22 and a distributor 23. A throttle valve 24 and a pressure gauge 25 are attached in the middle of the pipe 22, and the pressure air pressure supplied to the back pressure detection groove 15 is adjusted by the throttle valve 24. Here, the pipe 2
2, the distributor 23, the throttle valve 24 and the pressure gauge 25,
The back pressure detection air supply means 26 is configured.

各背圧検出溝15の背圧は、圧力センサ31で電気信号
として検出された後、圧力/電圧変換器32へ与えられ
る。ここでは、圧力センサ31および圧力/電圧変換器
32により、背圧検出手段35が構成されている。圧力
/電圧変換器32は、第2図に示す如く、前記圧力セン
サ31からの信号を増幅するセンサアンプ33と、この
センサアンプ33からの出力信号を圧力空気調圧手段と
しての電圧/圧力変換器41へ出力する出力アンプ34
とから構成されている。なお、34Aはゼロ調整つま
み、34Bはスパン調整つまみである。
The back pressure of each back pressure detection groove 15 is detected by the pressure sensor 31 as an electric signal and then applied to the pressure / voltage converter 32. Here, the pressure sensor 31 and the pressure / voltage converter 32 constitute a back pressure detecting means 35. As shown in FIG. 2, the pressure / voltage converter 32 includes a sensor amplifier 33 that amplifies a signal from the pressure sensor 31, and a voltage / pressure conversion function of the output signal from the sensor amplifier 33 as pressure air pressure adjusting means. Output amplifier 34 for outputting to the device 41
It consists of and. Note that 34A is a zero adjustment knob and 34B is a span adjustment knob.

電圧/圧力変換器41は、第3図に示す如く、内部に弁
機構を有する基体42を備える。基体42には、弁座4
3を介して互いに連通する給気口44と排気口45とが
それぞれ開口されているとともに、その上方に前記給気
口44に通路46を介して連通する背圧室47と通路4
8を介して大気と連通する大気連通室49とを互いに隔
壁する2枚のダイヤフラム50,51が変位可能に支持
されている。給気口44は前記圧力空気供給源21に、
排気口45は各圧力空気供給溝14に、それぞれ接続さ
れている。また、ダイヤフラム50,51の中心には弁
棒52が一体的に取り付けられている。この弁棒52が
図中下方へ変位すると、前記弁座43を開閉スルバルブ
54が圧縮ばね53に抗して下方へ変位するので、弁座
43が開かれる。
As shown in FIG. 3, the voltage / pressure converter 41 includes a base body 42 having a valve mechanism inside. The base 42 has a valve seat 4
3, an air supply port 44 and an exhaust port 45 which communicate with each other via an opening 3, respectively, and a back pressure chamber 47 and a passage 4 which communicate with the air supply port 44 via a passage 46 above them.
Two diaphragms 50, 51 partitioning an atmosphere communication chamber 49 communicating with the atmosphere via 8 from each other are displaceably supported. The air supply port 44 is connected to the compressed air supply source 21,
The exhaust port 45 is connected to each pressurized air supply groove 14. A valve rod 52 is integrally attached to the centers of the diaphragms 50 and 51. When the valve rod 52 is displaced downward in the drawing, the valve valve 43 for opening and closing the valve seat 43 is displaced downward against the compression spring 53, so that the valve seat 43 is opened.

また、背圧室47には、前記給気口44から通路46を
通って背圧室47内に導入された圧力空気を大気へ放出
するノズル55が設けられている。ノズル55に対して
は、一端が固定され、かつコントローラ59からの信号
によってそのノズル55を開閉する方向へ変位する圧電
素子からなるフラッパ56の他端が臨ませられている。
Further, the back pressure chamber 47 is provided with a nozzle 55 that discharges the pressure air introduced into the back pressure chamber 47 from the air supply port 44 through the passage 46 to the atmosphere. One end is fixed to the nozzle 55, and the other end of the flapper 56 made of a piezoelectric element that is displaced in a direction of opening and closing the nozzle 55 by a signal from the controller 59 is exposed.

また排気口45側には、配管57を介して圧力センサ5
8が設けられている。圧力センサ58は、排気口45の
出力圧力を電気信号として検出し、前記コントローラ5
9へ与える。コントローラ59は、圧力センサ58から
の検出信号と前記圧力/電圧変換器32からの指令信号
とを比較し、前記圧力空気供給溝14へ供給される圧力
空気圧が前記指令信号に見合うように前記フラッパ56
を変位させる。
On the exhaust port 45 side, the pressure sensor 5 is connected via a pipe 57.
8 are provided. The pressure sensor 58 detects the output pressure of the exhaust port 45 as an electric signal, and the controller 5
Give to 9. The controller 59 compares the detection signal from the pressure sensor 58 with the command signal from the pressure / voltage converter 32, and adjusts the flapper so that the pressure air pressure supplied to the pressure air supply groove 14 matches the command signal. 56
To displace.

第4図に前記コントローラ59の回路構成を示す。同回
路59は、前記圧力センサ58からの信号を増幅するセ
ンサアンプ62と、このセンサアンプ62からの信号と
前記圧力/電圧変換器32からの指令信号との差を求め
る加算器63と、この加算器63の出力端に互いに並列
に接続された特性補償アンプ64およびプリアンプ65
と、これらアンプ64,65からの出力の差を求める加
算器66と、この加算器66の出力を前記フラッパ56
へ与える出力アンプ67とから構成されている。なお、
68はゼロ調整つまみ、69はスパン調整つまみであ
る。
FIG. 4 shows the circuit configuration of the controller 59. The circuit 59 includes a sensor amplifier 62 for amplifying the signal from the pressure sensor 58, an adder 63 for obtaining a difference between the signal from the sensor amplifier 62 and the command signal from the pressure / voltage converter 32, and A characteristic compensation amplifier 64 and a preamplifier 65 connected in parallel to each other at the output terminal of the adder 63.
And an adder 66 for obtaining the difference between the outputs from these amplifiers 64 and 65, and the output of this adder 66 to the flapper 56.
And an output amplifier 67 for feeding In addition,
Reference numeral 68 is a zero adjustment knob, and 69 is a span adjustment knob.

次に、本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

まず、ベッド11とテーブル12とのすべり面間に供給
される圧力空気によってテーブル12を浮上させる力が
テーブル12の重量より小さい値になるような圧力空
気、例えばテーブル12の重量の60〜80%に相当す
る圧力空気圧を背圧検出溝15へ供給する。このときの
空気圧つまりイニシャルエアー圧をPとすると、そのエ
アー圧Pは圧力センサ31によって電気信号として検出
され、続いて圧力/電圧変換器32で増幅された後、電
圧/圧力変換器41へ与えられる。これにより、電圧/
圧力変換器41は、圧力/電圧変換器32からの電圧に
対応した圧力空気を圧力空気供給溝14へ供給する。
First, the pressure air supplied between the sliding surfaces of the bed 11 and the table 12 causes the force for floating the table 12 to be smaller than the weight of the table 12, for example, 60 to 80% of the weight of the table 12. Is supplied to the back pressure detection groove 15. When the air pressure at this time, that is, the initial air pressure is P, the air pressure P is detected as an electric signal by the pressure sensor 31, subsequently amplified by the pressure / voltage converter 32, and then given to the voltage / pressure converter 41. To be This allows the voltage /
The pressure converter 41 supplies the pressure air corresponding to the voltage from the pressure / voltage converter 32 to the pressure air supply groove 14.

従って、テーブル12の重量の60〜80%は圧力空気
によって支持され、残りはベッド11によって直接的に
支持されるので、剛性を保持でき、かつ摺動抵抗も軽減
させることができる。
Therefore, since 60 to 80% of the weight of the table 12 is supported by the compressed air and the rest is directly supported by the bed 11, the rigidity can be maintained and the sliding resistance can be reduced.

ところで、テーブル12に負荷が作用すると、それによ
ってベッド11とテーブル12とのクリアランスが減少
するので、背圧検出溝15の背圧が負荷相当の面圧分Δ
P上昇する。この上昇分ΔPはイニシャルエアー圧Pに
付加され、センサ31および圧力/電圧変換器32を介
して電圧に変換された後、指令信号として電圧/圧力変
換器41のコントローラ59へ与えられる。
By the way, when a load is applied to the table 12, the clearance between the bed 11 and the table 12 is reduced, so that the back pressure in the back pressure detection groove 15 is equal to the surface pressure Δ corresponding to the load.
P rises. This increase ΔP is added to the initial air pressure P, converted into a voltage through the sensor 31 and the pressure / voltage converter 32, and then given to the controller 59 of the voltage / pressure converter 41 as a command signal.

いま、コントローラ59への指令信号が増大すると、加
算器63の出力が減少する。すると、フラッパ56がノ
ズル55を閉じる方向へたわむ結果、背圧室47の圧力
が上昇する。この圧力は、ダイヤフラム50の上面に作
用し、弁棒52を押し下げる。すると、これと連動した
バルブ54が圧縮ばね53に抗して下方へ押し下げられ
るので、弁座43が開く。その結果、排気口45の圧力
が上昇する。この出力圧力は、圧力センサ58で電気信
号に変換された後、コントローラ59へフィードバック
される。コントローラ59は、これと指令信号とを比較
し、指令信号と見合った出力圧力が得られるまで訂正動
作を行う。
Now, when the command signal to the controller 59 increases, the output of the adder 63 decreases. Then, as a result of the flapper 56 bending in the direction of closing the nozzle 55, the pressure in the back pressure chamber 47 increases. This pressure acts on the upper surface of the diaphragm 50 and pushes down the valve rod 52. Then, the valve 54 interlocked with this is pushed downward against the compression spring 53, so that the valve seat 43 is opened. As a result, the pressure of the exhaust port 45 increases. This output pressure is converted into an electric signal by the pressure sensor 58 and then fed back to the controller 59. The controller 59 compares this with a command signal and performs a correction operation until an output pressure commensurate with the command signal is obtained.

そこで、実際に試験を行ったときの具体例を挙げて説明
する。ここでは、次の仕様の圧力/電圧変換器32およ
び電圧/圧力変換器41を用いた。
Therefore, a specific example of the actual test will be described. Here, the pressure / voltage converter 32 and the voltage / pressure converter 41 having the following specifications were used.

圧力/電圧変換器32(圧力センサ31を含む) 入力空気圧;0〜10kgf/cm2, 出力電圧;DC0〜5V, 電圧/圧力変換器41 入力電圧;DC0〜5V, 出力空気圧;0〜5kgf/cm2, センサアンプ62の出力電圧;DC5〜6.2V また、テーブル12の重量は2500kgである。The pressure / voltage converter 32 (including the pressure sensor 31) input air pressure; 0~10kgf / cm 2, the output voltage; 0 to 5VDC, the voltage / pressure transducer 41 input voltage; 0 to 5VDC, output air pressure; 0~5Kgf / cm 2 , output voltage of the sensor amplifier 62; DC 5 to 6.2 V Further, the weight of the table 12 is 2500 kg.

このような条件において、背圧検出溝15に1kgf/cm2
の空気圧を供給したとき、圧力/電圧変換器32から
0.5Vの出力電圧が得られた。このとき、電圧/圧力
変換器41から1.3kgf/cm2の出力空気圧が圧力空気
供給溝14に供給され、平衡した状態が得られた。これ
は、圧力空気供給溝14の有効受圧面積Aを1500cm
2とすると、テーブル12の重量の78%を圧力空気供
給溝14に供給される空気圧の浮上力によって支持し、
残りをベッド11との直接的な接触によって支持した状
態である(1500cm2×1.3kgf/cm2=2500kgf
×78%)。ちなみに、このときのセンサアンプ62の
出力電圧は5.3V、加算器63の出力電圧は4.8V
(=5.3−0.5)であった。
Under these conditions, the back pressure detection groove 15 has a pressure of 1 kgf / cm 2
An output voltage of 0.5 V was obtained from the pressure / voltage converter 32 when the air pressure was supplied. At this time, the output air pressure of 1.3 kgf / cm 2 was supplied from the voltage / pressure converter 41 to the pressure air supply groove 14, and a balanced state was obtained. This is the effective pressure receiving area A of the pressure air supply groove 14 is 1500 cm.
If 2 is set, 78% of the weight of the table 12 is supported by the levitation force of the air pressure supplied to the pressure air supply groove 14,
Is a state of being supported by direct contact between the bed 11 and the remaining (1500cm 2 × 1.3kgf / cm 2 = 2500kgf
X 78%). Incidentally, the output voltage of the sensor amplifier 62 at this time is 5.3V, and the output voltage of the adder 63 is 4.8V.
(= 5.3-0.5).

この状態において、テーブル12に3000kgfの負荷
を乗せたとき、圧力/電圧変換器32の出力電圧は1.
8Vに増加した。ちなみに、圧力/電圧変換器32のゲ
インは(出力電圧の変化分/負荷変動分)であるから、
約0.43である。その結果、センサアンプ62からの
出力電圧が5.5Vまで増大し、電圧/圧力変換器41
から3.3kgf/cm2の出力空気圧が圧力空気供給溝14
に供給されたところで平衡状態が得られた。つまり、負
荷変動分(3000kgf)が、圧力空気供給溝14に供
給される空気圧の圧力増加分(3.3kgf/cm2−1.3k
gf/cm2=2kgf/cm2)と有効受圧面積Aとの積(150
0cm2×2kgf/cm2=3000kgf)に基づく静圧力によ
って補償され、ベッド11との直接な接触による支持荷
重が一定に維持される。
In this state, when a load of 3000 kgf is placed on the table 12, the output voltage of the pressure / voltage converter 32 is 1.
Increased to 8V. By the way, since the gain of the pressure / voltage converter 32 is (change in output voltage / change in load),
It is about 0.43. As a result, the output voltage from the sensor amplifier 62 increases to 5.5V, and the voltage / pressure converter 41
To 3.3 kgf / cm 2 of output air pressure from the pressure air supply groove 14
An equilibrium state was obtained when it was supplied to. That is, the load variation (3000 kgf) is the pressure increase of the air pressure supplied to the pressure air supply groove 14 (3.3 kgf / cm 2 -1.3 k).
gf / cm 2 = 2 kgf / cm 2 ) and effective pressure receiving area A (150
It is compensated by the static pressure based on 0 cm 2 × 2 kgf / cm 2 = 3000 kgf), and the supporting load due to direct contact with the bed 11 is maintained constant.

これは、コントローラ59への指令信号の増大(0.5
V→1.8V)による加算器63の出力電圧の減少によ
って、フラッパ56がノズル55を閉じる方向へ撓み、
排気口45の圧力が上昇したためである。このとき、加
算器63の出力電圧は3.9Vであった。これは、排気
口45の圧力上昇によって背圧検出溝15の背圧も低下
し、最終的に指令信号が平衡状態において1.6Vにな
り、加算器63の出力電圧が5.5V−1.6V=3.
9Vになったものと考えられる。従って、背圧検出溝1
5で検出された背圧の増大、つまり、指令信号の増大
(0.5V→1.6V)に応じて、加算器63の出力電
圧が減少(4.8V→3.9V)し、圧力空気供給溝1
5へ供給される圧力空気圧が増大(1.3kgf/cm2
3.3kgf/cm2)することが判る。このようにして、指
令信号に見合った出力圧力になるように訂正動作され
る。
This is because the command signal to the controller 59 is increased (0.5
V → 1.8 V) decreases the output voltage of the adder 63, and the flapper 56 bends in the direction of closing the nozzle 55.
This is because the pressure of the exhaust port 45 has increased. At this time, the output voltage of the adder 63 was 3.9V. This is because the back pressure in the back pressure detection groove 15 also decreases due to the increase in the pressure of the exhaust port 45, and the command signal finally becomes 1.6 V in the equilibrium state, and the output voltage of the adder 63 becomes 5.5 V-1. 6V = 3.
It is thought that it became 9V. Therefore, the back pressure detection groove 1
5, the output voltage of the adder 63 decreases (4.8V → 3.9V) in response to the increase of the back pressure detected, that is, the increase of the command signal (0.5V → 1.6V), and the pressure air Supply groove 1
The pressure and air pressure supplied to 5 increases (1.3 kgf / cm 2
3.3kgf / cm 2 ). In this way, the correction operation is performed so that the output pressure corresponds to the command signal.

従って、本実施例によれば、負荷荷重が変動しても、ベ
ース11のすべり面にかかる荷重を一定に補償できるの
で、摺動抵抗を常に一定に維持させることができる。し
かも、背圧を電気信号として検出するとともに、電圧/
圧力変換器41からの出力圧力つまり圧力空気供給溝1
4への供給空気圧を圧力センサ58によって電気信号に
変換し、この両信号を比較して圧力空気供給溝14への
供給空気圧を調整するので、応答感度に優れ、軽負荷で
もベース11のすべり面にかかる荷重を常に一定に補償
できる。
Therefore, according to the present embodiment, even if the applied load changes, the load applied to the slip surface of the base 11 can be constantly compensated, so that the sliding resistance can always be kept constant. Moreover, the back pressure is detected as an electric signal, and the voltage /
Output pressure from the pressure converter 41, that is, pressure air supply groove 1
The air pressure supplied to 4 is converted into an electric signal by the pressure sensor 58, and the air pressure supplied to the pressure air supply groove 14 is adjusted by comparing these two signals, so that the response sensitivity is excellent and the sliding surface of the base 11 even under a light load. It is possible to always compensate for the load applied to.

また、テーブル12の重量の60〜80%は圧力空気に
よって支持され、残りはベッド11によって直接的に支
持されるので、剛性を保持でき、かつ摺動抵抗も軽減さ
せることができる。よって、位置決め精度および輪郭加
工精度の向上も期待できる。
Further, since 60 to 80% of the weight of the table 12 is supported by the compressed air and the rest is directly supported by the bed 11, the rigidity can be maintained and the sliding resistance can be reduced. Therefore, improvement in positioning accuracy and contour processing accuracy can be expected.

なお、上記実施例では、ベッド11とテーブル12との
すべり面のうち、テーブル12側に圧力空気供給溝14
および背圧検出溝15を設けたが、逆に、これらの溝を
ベッド11側に設けるようにしてもよい。
In the above embodiment, the pressure air supply groove 14 is provided on the table 12 side of the slip surfaces of the bed 11 and the table 12.
Further, although the back pressure detection groove 15 is provided, conversely, these grooves may be provided on the bed 11 side.

また、本考案は、上記実施例で述べた工作機械に限ら
ず、移動体を摺動可能に支持する摺動面を有する機械一
般に適用することができる。
Further, the present invention is not limited to the machine tools described in the above embodiments, but can be applied to general machines having a sliding surface that slidably supports a moving body.

〔考案の効果〕[Effect of device]

以上の通り、本考案によれば、負荷荷重にかかわらず、
剛性を保持しつつ、すべり面にかかる荷重を一定に補償
し、摺動抵抗を常に一定に維持させることができる機械
の摺動面荷重補償装置を提供できる。
As described above, according to the present invention, regardless of the applied load,
It is possible to provide a sliding surface load compensating device for a machine, which is capable of constantly compensating a load applied to a sliding surface while maintaining rigidity and constantly maintaining a constant sliding resistance.

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

図は本考案の一実施例を示すもので、第1図は全体構成
を示す図、第2図は圧力/電圧変換器を示す回路図、第
3図は電圧/圧力変換器を示す図、第4図はコントロー
ラを示す回路図である。 11……ベッド、12……テーブル、14……圧力空気
供給溝、15……背圧検出溝、21……圧力空気供給
源、26……背圧検出用空気供給手段、31……圧力セ
ンサ、35……背圧検出手段、41……電圧/圧力変換
器、42……基体、43……弁座、44……給気口、4
5……排気口、47……背圧室、49……大気連通室、
50,51……ダイヤフラム、54……バルブ、56…
…フラッパ、58……圧力センサ、59……コントロー
ラ。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing the entire structure, FIG. 2 is a circuit diagram showing a pressure / voltage converter, and FIG. 3 is a diagram showing a voltage / pressure converter. FIG. 4 is a circuit diagram showing the controller. 11 ... Bed, 12 ... Table, 14 ... Pressure air supply groove, 15 ... Back pressure detection groove, 21 ... Pressure air supply source, 26 ... Back pressure detection air supply means, 31 ... Pressure sensor , 35 ... Back pressure detecting means, 41 ... Voltage / pressure converter, 42 ... Base body, 43 ... Valve seat, 44 ... Air supply port, 4
5 ... Exhaust port, 47 ... Back pressure chamber, 49 ... Atmosphere communication chamber,
50, 51 ... Diaphragm, 54 ... Valve, 56 ...
… Flapper, 58 …… Pressure sensor, 59 …… Controller.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】機械の摺動面に対して移動体を移動自在に
設け、この摺動面と移動体とのすべり面間に圧力空気を
供給し、前記移動体の重量と移動体に作用する荷重の一
部を前記圧力空気によって支持するとともに、残りを摺
動面と移動体との直接的な接触によって支持するように
した機械の摺動面荷重補償装置において、 前記摺動面と移動体とのいずれか一方のすべり面に設け
られた背圧検出溝および圧力空気供給溝と、 圧力空気供給源と、 前記圧力空気によって移動体を浮上させる力が移動体の
重量より小さい値になるような圧力空気圧を前記圧力空
気供給源から前記背圧検出溝に供給する背圧検出用空気
供給手段と、 前記背圧検出溝の背圧を電気信号として検出する圧力セ
ンサを含む背圧検出手段と、 この背圧検出手段で検出された信号を指令信号とし、そ
の指令信号の増減に応じて前記圧力空気供給源から前記
圧力空気供給溝へ供給する圧力空気圧を加減調節する圧
力空気調圧手段と、を備え、 前記圧力空気調圧手段は、基体と、この基体に開口され
かつ弁座を介して互いに連通する給気口および排気口
と、前記給気口に連通する背圧室と大気に連通する大気
連通室とを互いに隔壁するダイヤフラムと、このダイヤ
フラムの変位に連動して前記弁座を開閉するバルブと、
前記背圧室の圧力空気を大気へ放出するノズルと、この
ノズルを開閉する方向へ変位可能に設けられたフラッパ
と、前記排気口からの圧力空気圧を電気信号に変換する
圧力センサと、この圧力センサからの検出信号と前記背
圧検出手段からの指令信号とを比較し、前記圧力空気供
給溝へ供給される圧力空気圧が前記指令信号に見合うよ
うに前記フラッパを変位させるコントローラとを含む、 ことを特徴とする機械の摺動面荷重補償装置。
1. A movable body is provided movably with respect to a sliding surface of a machine, and compressed air is supplied between a sliding surface of the sliding surface and the sliding surface of the moving body to act on the weight of the moving body and the movable body. In a sliding surface load compensating device for a machine, a part of the load to be supported is supported by the pressure air, and the rest is supported by direct contact between the sliding surface and the moving body. The back pressure detection groove and the pressure air supply groove provided on one of the sliding surfaces of the body, the pressure air supply source, and the force for levitating the moving body by the pressure air are smaller than the weight of the moving body. Back pressure detection air supply means for supplying such pressure air pressure from the pressure air supply source to the back pressure detection groove, and back pressure detection means including a pressure sensor for detecting the back pressure of the back pressure detection groove as an electric signal. And this back pressure detection means As a command signal, and a pressure air pressure adjusting means for adjusting the pressure air pressure supplied from the pressure air supply source to the pressure air supply groove according to the increase or decrease of the command signal. Divides the base body, the air supply port and the air exhaust port which are opened in the base body and communicate with each other through the valve seat, the back pressure chamber which communicates with the air supply port, and the atmosphere communication chamber which communicates with the atmosphere. A diaphragm and a valve that opens and closes the valve seat in conjunction with the displacement of the diaphragm,
A nozzle that discharges pressure air in the back pressure chamber to the atmosphere, a flapper that is displaceable in a direction that opens and closes the nozzle, a pressure sensor that converts pressure air pressure from the exhaust port into an electric signal, and this pressure. A controller that compares the detection signal from the sensor and the command signal from the back pressure detection means, and that displaces the flapper so that the pressure air pressure supplied to the pressure air supply groove matches the command signal. A sliding surface load compensator for a machine, which is characterized by
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