JPH10309642A - 門形工作機械 - Google Patents
門形工作機械Info
- Publication number
- JPH10309642A JPH10309642A JP30383196A JP30383196A JPH10309642A JP H10309642 A JPH10309642 A JP H10309642A JP 30383196 A JP30383196 A JP 30383196A JP 30383196 A JP30383196 A JP 30383196A JP H10309642 A JPH10309642 A JP H10309642A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cross rail
- screw shaft
- shaft
- spindle head
- screw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 クロスレールの昇降を行う門形工作機械にお
いて、クロスレール上での主軸頭の移動に伴うクロスレ
ールの傾斜の発生に起因する精度の低下と、操作時間の
無駄を省くこと。 【解決手段】クロスレール昇降用ねじ軸の反負荷側の軸
端面の位置を検出して、主軸頭がクロスレールの中央位
置にあるときの変位量との値を比較して補正値を出し、
これに対応する変位量をねじの回転で是正するようにし
たもので、左右のねじ軸を独立した各々のサーボモータ
に連結するか、１個のサーボモータにより歯車箱を介し
て左右のねじに連結することで、サーボモータの制御を
前記補正値の基づいて実施するものである。
いて、クロスレール上での主軸頭の移動に伴うクロスレ
ールの傾斜の発生に起因する精度の低下と、操作時間の
無駄を省くこと。 【解決手段】クロスレール昇降用ねじ軸の反負荷側の軸
端面の位置を検出して、主軸頭がクロスレールの中央位
置にあるときの変位量との値を比較して補正値を出し、
これに対応する変位量をねじの回転で是正するようにし
たもので、左右のねじ軸を独立した各々のサーボモータ
に連結するか、１個のサーボモータにより歯車箱を介し
て左右のねじに連結することで、サーボモータの制御を
前記補正値の基づいて実施するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野分野】本発明は、数値制御によ
りクロスレールの昇降を行う門形工作機。
りクロスレールの昇降を行う門形工作機。
【０００２】
【従来の技術】クロスレール上を主軸頭が左右に移動
し、かつクロスレールが昇降する門形工作機械において
は、左右のクロスレール昇降用ねじ軸に掛かる負荷の変
動により、ねじ部の伸び量、スラスト軸受その他の変位
量が変化し左右のねじ軸の変位のずれが発生する結果、
主軸頭、ひいてはその中に支えられている主軸の上下方
向の傾斜が発生する。
し、かつクロスレールが昇降する門形工作機械において
は、左右のクロスレール昇降用ねじ軸に掛かる負荷の変
動により、ねじ部の伸び量、スラスト軸受その他の変位
量が変化し左右のねじ軸の変位のずれが発生する結果、
主軸頭、ひいてはその中に支えられている主軸の上下方
向の傾斜が発生する。
【０００３】従来この問題に対しては、精度変化を見込
んで機械の精度規格を決めており、特に機械的な対策は
取られていない。
んで機械の精度規格を決めており、特に機械的な対策は
取られていない。
【０００４】通常、主軸頭がクロスレールの中央位置に
ある場合のみ、クロスレールを昇降し、昇降が完了した
らクロスレールをコラムに対して強力にクランプし、主
軸頭がクロスレール上を左右に移動しても左右のクロス
レール昇降用ねじ軸に掛かっていた負荷が変化しないよ
うにしている。このためクロスレールの昇降時にはいつ
も主軸頭を中央位置に戻さなければならず面倒であり、
余分な時間が必要になる。又、強力なクランプを行って
も、クロスレールやコラムが変形して精度の低下を起こ
さないように関連部分の強化を十分に行う必要がある。
更に、主軸頭が重い大形機の場合は、１個所にクランプ
力が集中しないように複数個所にクランプ力を分散させ
る必要がある。
ある場合のみ、クロスレールを昇降し、昇降が完了した
らクロスレールをコラムに対して強力にクランプし、主
軸頭がクロスレール上を左右に移動しても左右のクロス
レール昇降用ねじ軸に掛かっていた負荷が変化しないよ
うにしている。このためクロスレールの昇降時にはいつ
も主軸頭を中央位置に戻さなければならず面倒であり、
余分な時間が必要になる。又、強力なクランプを行って
も、クロスレールやコラムが変形して精度の低下を起こ
さないように関連部分の強化を十分に行う必要がある。
更に、主軸頭が重い大形機の場合は、１個所にクランプ
力が集中しないように複数個所にクランプ力を分散させ
る必要がある。
【０００５】その上、クロスレールを昇降ねじ軸の他に
左右の油圧シリンダで支え、主軸頭の移動に伴い、シリ
ンダの油圧圧力を変化させて、ねじ軸への負荷変動が無
いようにする油圧装置が必要であり、特に主軸頭が重
く、クロスレールの昇降速度を速くしたい場合には、油
圧装置は巨大なものが必要となる。
左右の油圧シリンダで支え、主軸頭の移動に伴い、シリ
ンダの油圧圧力を変化させて、ねじ軸への負荷変動が無
いようにする油圧装置が必要であり、特に主軸頭が重
く、クロスレールの昇降速度を速くしたい場合には、油
圧装置は巨大なものが必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】クロスレール上での主
軸頭の移動に伴うクロスレールの傾斜の発生を無くし、
精度低下を防止するとともに、余分な操作時間を排除す
ることができる門形工作機を提供することを目的とす
る。
軸頭の移動に伴うクロスレールの傾斜の発生を無くし、
精度低下を防止するとともに、余分な操作時間を排除す
ることができる門形工作機を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
めに、クロスレールが昇降するタイプの門形工作機械に
おいて、クロスレール昇降用ねじ軸の反負荷側の軸端面
の位置を検出して、主軸頭がクロスレールの中央位置に
ある時の基準値に対する移動したときの値のねじ軸の変
位量を補正すべき量としてねじ軸を回転させて均衡さ
せ、主軸頭の移動に伴うクロスレールの傾斜を防止せん
とするものである。
めに、クロスレールが昇降するタイプの門形工作機械に
おいて、クロスレール昇降用ねじ軸の反負荷側の軸端面
の位置を検出して、主軸頭がクロスレールの中央位置に
ある時の基準値に対する移動したときの値のねじ軸の変
位量を補正すべき量としてねじ軸を回転させて均衡さ
せ、主軸頭の移動に伴うクロスレールの傾斜を防止せん
とするものである。
【０００８】左右のねじ軸の独立した各々のサーボモー
タによる駆動によるものとし、各々単独にクロスレール
の傾斜を補正することができる。
タによる駆動によるものとし、各々単独にクロスレール
の傾斜を補正することができる。
【０００９】又、１個の主サーボモータによる左右のね
じの駆動によるものとし、いずれか一方のねじ軸との伝
達経路の途中に差動歯車装置を挿入し、差動用のサーボ
モータにより他方のねじ軸との間に相対変位を作ること
を可能にし、主サーボモータによって、差動歯車装置の
ない側のねじ軸を補正し、その補正量を加味して差動用
サーボモータで他方のねじ軸の補正を行う装置を付加す
ることでも達成することができる。
じの駆動によるものとし、いずれか一方のねじ軸との伝
達経路の途中に差動歯車装置を挿入し、差動用のサーボ
モータにより他方のねじ軸との間に相対変位を作ること
を可能にし、主サーボモータによって、差動歯車装置の
ない側のねじ軸を補正し、その補正量を加味して差動用
サーボモータで他方のねじ軸の補正を行う装置を付加す
ることでも達成することができる。
【００１０】
【作用】主軸頭がクロスレールの中央位置にある時の反
負荷側のクロスレール昇降用ねじ軸の軸端面の位置を検
出し、その位置に変化があれば変位量を補正すべき量だ
けねじ軸を回転させることで主軸頭の移動に伴うクロス
レールの傾斜が防止される。
負荷側のクロスレール昇降用ねじ軸の軸端面の位置を検
出し、その位置に変化があれば変位量を補正すべき量だ
けねじ軸を回転させることで主軸頭の移動に伴うクロス
レールの傾斜が防止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施例を示す。
加工工具を把持する主軸４を回転自在に保持しているラ
ム３は、主軸頭２によって上下に移動可能に支持されて
いる。主軸頭２は主軸頭送り用サーボモータ６によって
駆動される主軸頭送り用ボールねじ軸５によって、左右
にクロスレール１上を移動する。図１の場合、実線で示
す主軸頭は主軸頭がクロスレール上の中央位置にある場
合を示し、２点鎖線で示す主軸頭は主軸頭が紙面の左側
に動いたときの状態の変化を示す。
加工工具を把持する主軸４を回転自在に保持しているラ
ム３は、主軸頭２によって上下に移動可能に支持されて
いる。主軸頭２は主軸頭送り用サーボモータ６によって
駆動される主軸頭送り用ボールねじ軸５によって、左右
にクロスレール１上を移動する。図１の場合、実線で示
す主軸頭は主軸頭がクロスレール上の中央位置にある場
合を示し、２点鎖線で示す主軸頭は主軸頭が紙面の左側
に動いたときの状態の変化を示す。
【００１２】クロスレール１はその左右において、同期
的に制御されたそれぞれ独立のサーボモータ１３、２０
により、歯車箱１２、１９、ボールねじ８、１６、クロ
スレール送り用ボールねじ用ナット１１、１８を介して
昇降する。ボールねじ軸８、１６は上方において、それ
ぞれコラム７、１５に回転可能、軸方向移動不能に支持
されている。
的に制御されたそれぞれ独立のサーボモータ１３、２０
により、歯車箱１２、１９、ボールねじ８、１６、クロ
スレール送り用ボールねじ用ナット１１、１８を介して
昇降する。ボールねじ軸８、１６は上方において、それ
ぞれコラム７、１５に回転可能、軸方向移動不能に支持
されている。
【００１３】主軸頭が紙面左へ動いた場合、右側のボー
ルねじ８軸に掛かる荷重は小さくなり、そのため、ねじ
の伸び量、スラスト軸受のたわみ等が減り、結果とし
て、ナット１１はＷ１だけ上昇することになり、それに
従ってクロスレール１のナット取付部もＷ１だけ上昇す
る。ボールねじ軸８のナット１１からボールねじ軸８の
端面９までの部分には荷重が掛からないので、ナット１
１の変位量ははそのままボールねじ軸端面９の変位量と
なって現れる。従ってボールねじ軸端面９の変位を、変
位センサ１０で測定すれば、その値はＷ１であり、この
値を、サーボモータの指令値Ｗに対して補正値として減
算し、補正指令値をＷ−Ｗ１とすれば、ナット１１はＷ
１下がり、主軸頭２がクロスレールが中央にあった位置
に戻る。一方、左側のボールねじ軸１６に掛かる荷重は
大きくなり、そのためねじの伸び量、スラスト軸受のた
わみ等が増し、結果として、ナット１８はＷ２だけ下降
することになり、それに従ってクロスレール１のナット
取付部もＷ２下降する。ボールねじ軸１６のナット１８
からねじ軸１６の軸端面１７までの部分には荷重が掛か
らないので、ナット１８の変位量はそのまま軸端面１７
の変位量となって現れる。従って軸端面１７の変位を測
定すれば、それはＷ２であり、この値を、サーボモータ
２０の指令値Ｗに対して補正値として加算し、補正指令
値をＷ＋Ｗ２とすれば、ナット１８はＷ２上昇し、主軸
頭２がクロスレール１の中央にあった位置に戻る。主軸
頭２が右側に動いたときには、上記と反対の制御を行
う。このようにして主軸頭２の全移動距離に対して、ク
ロスレール１の傾斜の発生を防止し、主軸頭２がクロス
レール１の如何なる位置にあっても常に主軸頭２はベッ
ド２２上のテーブル２３に対して傾斜せず平行に保つよ
うにすることが出来る。
ルねじ８軸に掛かる荷重は小さくなり、そのため、ねじ
の伸び量、スラスト軸受のたわみ等が減り、結果とし
て、ナット１１はＷ１だけ上昇することになり、それに
従ってクロスレール１のナット取付部もＷ１だけ上昇す
る。ボールねじ軸８のナット１１からボールねじ軸８の
端面９までの部分には荷重が掛からないので、ナット１
１の変位量ははそのままボールねじ軸端面９の変位量と
なって現れる。従ってボールねじ軸端面９の変位を、変
位センサ１０で測定すれば、その値はＷ１であり、この
値を、サーボモータの指令値Ｗに対して補正値として減
算し、補正指令値をＷ−Ｗ１とすれば、ナット１１はＷ
１下がり、主軸頭２がクロスレールが中央にあった位置
に戻る。一方、左側のボールねじ軸１６に掛かる荷重は
大きくなり、そのためねじの伸び量、スラスト軸受のた
わみ等が増し、結果として、ナット１８はＷ２だけ下降
することになり、それに従ってクロスレール１のナット
取付部もＷ２下降する。ボールねじ軸１６のナット１８
からねじ軸１６の軸端面１７までの部分には荷重が掛か
らないので、ナット１８の変位量はそのまま軸端面１７
の変位量となって現れる。従って軸端面１７の変位を測
定すれば、それはＷ２であり、この値を、サーボモータ
２０の指令値Ｗに対して補正値として加算し、補正指令
値をＷ＋Ｗ２とすれば、ナット１８はＷ２上昇し、主軸
頭２がクロスレール１の中央にあった位置に戻る。主軸
頭２が右側に動いたときには、上記と反対の制御を行
う。このようにして主軸頭２の全移動距離に対して、ク
ロスレール１の傾斜の発生を防止し、主軸頭２がクロス
レール１の如何なる位置にあっても常に主軸頭２はベッ
ド２２上のテーブル２３に対して傾斜せず平行に保つよ
うにすることが出来る。
【００１４】図２に別の実施例を示す。本実施例におい
ては、左右のボールねじ軸８、１６は、主として１個の
主サーボモータ２４によって駆動される。主サーボモー
タ２４の駆動トルクは中間の歯車箱２５で左右の伝達軸
２６、２７に分かれて、歯車箱３０、３１を経て、左右
のボールねじ軸８、１６に伝えられる。左側の伝達軸２
６は歯車箱３１に直結されているが、右側の伝達軸２７
は、歯車箱３０の前に置かれている差動歯車箱２８を介
してつながれる。差動歯車箱２８には差動用サーボモー
タ２９があり、入力側である伝達軸２７と歯車箱３０へ
の出力側（図示せず）との間に必要な位相差を与えるこ
とが出来る。図示のように主軸頭２が変位した場合、左
側のナット１８をＷ２上昇させるために、主サーボモー
タ２４に正規の指令値Ｗに補正値＋Ｗ２を加えて、指令
値をＷ＋Ｗ２とする。右側のナット１１をＷ１下げるに
は、Ｗ１の他に、主サーボモータの補正値Ｗ２を減算す
る必要があり、差動用サーボモータ２９の差動指令値を
−Ｗ１−Ｗ２とする。これにより、主軸頭２の移動に伴
うクロスレール１の傾斜の発生を防止することで主軸頭
２がクロスレール１の如何なる位置にあっても主軸頭２
はベッド２２上のテーブル２３に対して常に平行に保つ
ようにすることが出来る。
ては、左右のボールねじ軸８、１６は、主として１個の
主サーボモータ２４によって駆動される。主サーボモー
タ２４の駆動トルクは中間の歯車箱２５で左右の伝達軸
２６、２７に分かれて、歯車箱３０、３１を経て、左右
のボールねじ軸８、１６に伝えられる。左側の伝達軸２
６は歯車箱３１に直結されているが、右側の伝達軸２７
は、歯車箱３０の前に置かれている差動歯車箱２８を介
してつながれる。差動歯車箱２８には差動用サーボモー
タ２９があり、入力側である伝達軸２７と歯車箱３０へ
の出力側（図示せず）との間に必要な位相差を与えるこ
とが出来る。図示のように主軸頭２が変位した場合、左
側のナット１８をＷ２上昇させるために、主サーボモー
タ２４に正規の指令値Ｗに補正値＋Ｗ２を加えて、指令
値をＷ＋Ｗ２とする。右側のナット１１をＷ１下げるに
は、Ｗ１の他に、主サーボモータの補正値Ｗ２を減算す
る必要があり、差動用サーボモータ２９の差動指令値を
−Ｗ１−Ｗ２とする。これにより、主軸頭２の移動に伴
うクロスレール１の傾斜の発生を防止することで主軸頭
２がクロスレール１の如何なる位置にあっても主軸頭２
はベッド２２上のテーブル２３に対して常に平行に保つ
ようにすることが出来る。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、以上述べたように構成されて
いるので、主軸頭が移動する際に伴うクロスレールの傾
斜が防止されクロスレールとテーブルを常に平行に保つ
ことで高精度な主軸頭の動きを得ることができ、かつ余
分な操作時間や大がかりな装置を用いる必要がなくな
る。
いるので、主軸頭が移動する際に伴うクロスレールの傾
斜が防止されクロスレールとテーブルを常に平行に保つ
ことで高精度な主軸頭の動きを得ることができ、かつ余
分な操作時間や大がかりな装置を用いる必要がなくな
る。
【図１】本発明の一実施例の門形工作機械の主要部の正
面図である。
面図である。
【図２】本発明の別実施例の門形工作機械の主要部の正
面図である。
面図である。
１ クロスレール ２ 主軸頭 ３ ラム ４ 主軸 ５ 主軸頭送り用ボールねじ軸 ６ 主軸頭送り用サーボモータ ７、１５ コラム ８、１６ クロスレール送り用ボールねじ軸 ９、１７ クロスレール送り用ボールねじ軸端面 １０、２１ 変位センサ １１、１８ クロスレール送り用ボールねじ軸用ナット １２、１９、２５、３０、３１ 歯車箱 １３、２０ サーボモータ ２２ ベット ２３ テーブル ２４ 主サーボモータ ２６、２７ 伝達軸 ２８ 差動歯車箱 ２９ 差動用サーボモータ
Claims (3)
- 【請求項１】クロスレールが昇降するタイプの門形工作
機械において、クロスレール昇降用ねじ軸の反負荷側の
軸端面の位置を検出して、主軸頭がクロスレールの中央
位置にある時の基準値に対する移動したときの値のねじ
軸変位量を補正すべき量としてねじ軸を回転させて是正
し、主軸頭の移動に伴うクロスレールの傾斜を防止する
ようにする傾斜防止装置を備えたことを特徴とする門形
工作機械。 - 【請求項２】傾斜防止を左右のねじ軸の独立した各々の
サーボモータによる駆動によるものとし、各々単独にク
ロスレールの傾斜を補正するようにした請求項１に記載
の門形工作機械。 - 【請求項３】傾斜防止を１個の主サーボモータによる左
右のねじの駆動によるものとし、いずれか一方のねじ軸
との伝達経路の途中に差動歯車装置を挿入し、差動用の
サーボモータにより他方軸のねじとの間に相対変位を作
ることを可能にし、主サーボモータによって、差動歯車
装置のない側のねじ軸を補正し、その補正量を加味して
差動用サーボモータで他方のねじ軸の補正を行うように
した請求項１に記載の門形工作機械。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30383196A JPH10309642A (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 門形工作機械 |
| PCT/JP1997/003926 WO1998018594A1 (fr) | 1996-10-29 | 1997-10-29 | Machine-outil du type a double colonne et dispositif de prevention de chute pour dispositif d'approvisionnement vertical dans une machine-outil du type raboteuse |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30383196A JPH10309642A (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 門形工作機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10309642A true JPH10309642A (ja) | 1998-11-24 |
Family
ID=17925840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30383196A Pending JPH10309642A (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 門形工作機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10309642A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001225199A (ja) * | 2000-02-15 | 2001-08-21 | Hoden Seimitsu Kako Kenkyusho Ltd | 順送り加工装置 |
| US6357094B1 (en) | 1999-02-26 | 2002-03-19 | Mori Seiki Co., Ltd. | Machine tool |
| JP2006239854A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-09-14 | Nagase Integrex Co Ltd | 工作機械 |
| US20120134762A1 (en) * | 2010-11-29 | 2012-05-31 | Industrial Technology Research Institute | Moving beam type machine tool |
| CN103394928A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-11-20 | 浙江法拿克机械科技有限公司 | 一种丝杆安装方便的数控机床 |
-
1996
- 1996-10-29 JP JP30383196A patent/JPH10309642A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6357094B1 (en) | 1999-02-26 | 2002-03-19 | Mori Seiki Co., Ltd. | Machine tool |
| JP2001225199A (ja) * | 2000-02-15 | 2001-08-21 | Hoden Seimitsu Kako Kenkyusho Ltd | 順送り加工装置 |
| WO2001060597A1 (fr) * | 2000-02-15 | 2001-08-23 | Institute Of Technology Precision Electrical Discharge Work's | Dispositif de traitement progressif |
| EP1213135A1 (en) * | 2000-02-15 | 2002-06-12 | Institute of Technology Precision Electrical Discharge Works | Progressive processing device |
| US6519831B2 (en) | 2000-02-15 | 2003-02-18 | Institute Of Technology Precision Electrical Discharge Work's | Progressive processing device |
| EP1213135A4 (en) * | 2000-02-15 | 2003-07-09 | Inst Tech Prec Elect Discharge | MULTI-STAGE PROCESSING DEVICE |
| JP2006239854A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-09-14 | Nagase Integrex Co Ltd | 工作機械 |
| US20120134762A1 (en) * | 2010-11-29 | 2012-05-31 | Industrial Technology Research Institute | Moving beam type machine tool |
| CN103394928A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-11-20 | 浙江法拿克机械科技有限公司 | 一种丝杆安装方便的数控机床 |
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