JPH1128637A - Protective device for feed mechanism - Google Patents

Protective device for feed mechanism

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Publication number
JPH1128637A
JPH1128637A JP20098697A JP20098697A JPH1128637A JP H1128637 A JPH1128637 A JP H1128637A JP 20098697 A JP20098697 A JP 20098697A JP 20098697 A JP20098697 A JP 20098697A JP H1128637 A JPH1128637 A JP H1128637A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ball screw
temperature
moving body
screw nut
temperature detection
Prior art date
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Pending
Application number
JP20098697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Yuzuhara
秀男 柚原
Koji Kawasaki
浩二 川崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Machinery Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Okuma Machinery Works Ltd filed Critical Okuma Machinery Works Ltd
Priority to JP20098697A priority Critical patent/JPH1128637A/en
Publication of JPH1128637A publication Critical patent/JPH1128637A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/2021Screw mechanisms with means for avoiding overloading

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  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device to protect a feed mechanism, by watching the temperature of a ball screw and the temperature of a ball screw nut, and limiting the feeding scope of a moving body at the time when the temperature difference is more than a set value. SOLUTION: The temperature of a ball screw nut 4 fixed to a moving body 3 is measured by a temperature detecting sensor N, while the temperature of a ball screw 5 is measured by a temperature detecting sensor A installed at the position on the moving body 3 opposing to the ball screw 5. The temperature difference tN-tA of both members is compared with a limit temperature difference tmax to be an excessive preload, and furthermore, it is compared with a temperature difference tHigh whose preload is increased, and giving a bad influence to a driving system. And when tN-tA>=tmax, the rotation motor 6 of the ball screw 5 is stopped by a controller 16, and when tHigh <=tN-tA<tmax, a warning is output to a worker, and when tN-tA<tHigh , the rotation of the motor 6 is continued, so as to protect the feed mechanism.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は工作機械等のねじ送
り機構特にボールねじによる送り機構での熱膨張に対す
る保護装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screw feed mechanism for a machine tool or the like, and more particularly to a protection device against thermal expansion in a feed mechanism using a ball screw.

【0002】[0002]

【従来技術】工作機械においてボールねじを用いて移動
体例えばテーブル等を摺動移動させる場合に、早送りさ
せるときにはボールねじが高回転を行うためボールねじ
ナット部分での発熱が著しくなるのでボールねじナット
に大きな予圧を与えることは好ましくない。しかし切削
送りを行うときには高剛性が要求されるので大きな予圧
を与える必要がある。このような条件にて連続運転を行
い移動体を長時間往復動させた場合にはボールねじナッ
トが発熱して高温となり、やがてはボールねじも温度上
昇して膨張することになる。このときナット部分は常に
ボールねじに対してボールが転動するため発熱量が大き
く温度上昇が大で、従って熱変位量も大きくなる。
2. Description of the Related Art When a moving body such as a table is slid and moved using a ball screw in a machine tool, the ball screw rotates at a high speed during rapid traverse. It is not preferable to give a large preload to However, when performing cutting feed, high rigidity is required, so that a large preload must be applied. When the moving body is reciprocated for a long time by performing the continuous operation under such conditions, the ball screw nut generates heat and becomes high in temperature, and the ball screw eventually rises in temperature and expands. At this time, since the ball always rolls with respect to the ball screw in the nut portion, the amount of heat generated is large and the temperature rise is large.

【0003】一方ボールねじは連続運転中常に全長にわ
たって使用されるものではなく、頻繁に使用される個所
と稀にしか使われない個所とが生じ得る。そして頻繁に
使われる部分についても常にボールねじナットと接触し
ているものではない。そのためボールねじナットに比し
て温度上昇が少なく熱変位量も小さい。しかし頻繁に使
用される個所では熱が蓄積されある程度熱変位が生じ
る。従ってこの個所ではボールねじナットがスムースに
移動出来るものである。
[0003] On the other hand, the ball screw is not always used over its entire length during continuous operation, and may be frequently used and rarely used. Also, frequently used parts are not always in contact with the ball screw nut. Therefore, the temperature rise is small and the amount of thermal displacement is small as compared with the ball screw nut. However, heat is accumulated in places frequently used, causing some thermal displacement. Therefore, at this point, the ball screw nut can move smoothly.

【0004】しかしボールねじの端部等稀にしか使用さ
れない個所では高温部から熱伝導によって温度が伝えら
れるのみであって、その個所での発熱がないため温度上
昇が小さく、熱により膨張する熱変位量が小さくなって
いる。そこで高温で熱膨張の大きなボールねじナットが
そのような熱膨張の小さな個所に進むとボールねじとボ
ールねじナットとのピッチが合致しなくなり予圧を過大
にした場合と同一の状態となりボールねじナット部の損
傷の原因となり得る。
However, at a rarely used place such as the end of a ball screw, the temperature is transmitted only by heat conduction from a high temperature part, and since there is no heat generation at that place, the temperature rise is small and the heat which expands due to heat is small. The displacement is small. Therefore, when the ball screw nut with high thermal expansion at high temperature goes to such a place with small thermal expansion, the pitch between the ball screw and the ball screw nut does not match, and the state becomes the same as when the preload is excessive, and the ball screw nut part May cause damage to the device.

【0005】このように使用頻度によるボールねじの各
部分の温度の違いによってボールねじに熱変位量の違い
が生じ移動体の位置決め誤差に違いが生じるが、この誤
差の違いを補正する技術として従来、特開昭54−12
3674号が知られている。この従来技術はボールねじ
の各部分での発熱による上昇温度が異なり、従って熱変
位量が異なる点に着目し、ボールねじを長さ方向に区分
けして、各区分け部分の温度分布を関係式により近似的
に計算し、または直接測定して各区分け部分の熱変位量
を求め移動体の位置決め時に補正送りを行わせるもので
ある。しかし熱膨張によりボールねじナットとボールね
じとにピッチ差が生じることについては全く考慮されて
いなかった。
As described above, the difference in temperature of each part of the ball screw due to the frequency of use causes a difference in the amount of thermal displacement in the ball screw, resulting in a difference in the positioning error of the moving body. JP-A-54-12
No. 3,674 is known. This prior art focuses on the fact that the temperature rise due to heat generation in each part of the ball screw is different, and therefore the amount of thermal displacement is different, the ball screw is divided in the length direction, and the temperature distribution of each divided part is expressed by a relational expression. Approximate calculation or direct measurement is performed to determine the thermal displacement amount of each segmented portion, and correction feeding is performed at the time of positioning the moving body. However, no consideration has been given to the occurrence of a pitch difference between the ball screw nut and the ball screw due to thermal expansion.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた補
正送りの技術はボールねじを長手方向に区分けして各部
分の温度による熱変位量に応じて移動体の位置決め誤差
を補正するものである。しかし熱膨張の差によりボール
ねじとボールねじナットとに生じるピッチ差にもとづく
不具合については全く思考されていなかった。そのため
移動体が無作為にボールねじの温度上昇の低い部分に移
動した場合にはボールねじとボールねじナットとのピッ
チ差によってボールねじとボールねじナットとが食い付
状態となりプリロード過大と同一の状態でモータが回転
していてもボールねじの回転が停止させられて、機械が
損傷するに至る場合もあるという問題を有している。本
発明は従来技術の有するこのような問題に鑑みなされた
ものであって、その目的とするところはボールねじの各
部の温度とボールねじナットの温度とを監視して設定値
以上の温度差のときには移動体の送り範囲を制限して、
送り機構を保護する装置を提供しようとするものであ
る。
In the correction feeding technique described in the prior art, a ball screw is divided in a longitudinal direction and a positioning error of a moving body is corrected in accordance with a thermal displacement caused by a temperature of each part. is there. However, no consideration has been given to a defect caused by a pitch difference between a ball screw and a ball screw nut due to a difference in thermal expansion. Therefore, if the moving body moves randomly to the part where the temperature rise of the ball screw is low, the pitch difference between the ball screw and the ball screw nut will cause the ball screw and the ball screw nut to bite, resulting in the same condition as excessive preload. However, even if the motor is rotating, the rotation of the ball screw is stopped, and there is a problem that the machine may be damaged. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and has as its object to monitor the temperature of each part of a ball screw and the temperature of a ball screw nut to obtain a temperature difference of a set value or more. Sometimes we limit the range of the moving object,
It is an object to provide a device for protecting the feed mechanism.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の軸送り機構の保護装置は、基台に取り付けた
ボールねじに螺合するボールねじナットを固着した移動
体がボールねじの回転にて前記基台上を移動する送り機
構において、前記ボールねじナットの温度を検出する第
1の温度検出センサと、前記移動体の前記ボールねじと
相対面する部位に取り付けられ前記ボールねじの温度を
検出する第2の温度検出センサと、前記第1,第2温度
検出センサにて検出された二つの温度の差を設定値と比
較し、比較結果にもとづき前記ボールねじの回転駆動を
制御する制御部とを有するようにしたものである。上述
の装置によれば温度差を検知して設定値と比較し、必要
に応じて送りの範囲を制限するので、送り機構に無理な
力が作用せず、機械に損傷を与えることがない。
In order to achieve the above object, a protection device for a shaft feed mechanism according to the present invention is characterized in that a moving body having a ball screw nut fixed to a ball screw attached to a base is fixed to the ball screw. A feed mechanism that moves on the base by rotation; a first temperature detection sensor that detects a temperature of the ball screw nut; and a ball screw of the ball screw attached to a portion of the moving body facing the ball screw. A second temperature detection sensor for detecting a temperature and a difference between two temperatures detected by the first and second temperature detection sensors are compared with a set value, and the rotation drive of the ball screw is controlled based on the comparison result. And a control unit that performs the control. According to the above-described apparatus, the temperature difference is detected and compared with the set value, and the range of feeding is limited as necessary. Therefore, no excessive force acts on the feeding mechanism, and the machine is not damaged.

【0008】また請求項2に記載された装置は、基台に
取り付けたボールねじに螺合するボールねじナットを固
着した移動体がボールねじの回転にて前記基台上を移動
する送り機構において、前記移動体の前記ボールねじと
相対面する部位にボールねじの軸線方向に離れて取り付
けられた二つの温度検出センサと、前記二つの温度検出
センサの距離を移動体が移動する時間に対する前記二つ
の温度検出センサにて検出されたボールねじの同一位置
の温度の差の変化率を設定値と比較し比較結果にもとづ
いて前記ボールねじの回転駆動を制御する制御部とを有
するようにしたものである。上述の装置によればボール
ねじの1個所の温度上昇変化率を求め設定値と比較して
必要に応じて送りの範囲を制限するようにしたので、高
温となるボールねじナットの温度を測定する必要がな
く、温度測定が容易である。
According to a second aspect of the present invention, in the feed mechanism, a moving body having a ball screw nut screwed to a ball screw attached to the base is moved on the base by rotation of the ball screw. Two temperature detecting sensors attached to a portion of the moving body facing the ball screw so as to be spaced apart from each other in the axial direction of the ball screw, and the two moving distances of the moving body by a distance between the two temperature detecting sensors. A control unit for comparing the rate of change of the temperature difference at the same position of the ball screw detected by the two temperature detection sensors with a set value, and controlling the rotation drive of the ball screw based on the comparison result. It is. According to the above-described apparatus, the rate of change in temperature rise at one point of the ball screw is obtained and compared with a set value to limit the feed range as necessary, so that the temperature of the ball screw nut which becomes high temperature is measured. There is no need, and temperature measurement is easy.

【0009】また請求項3に記載された装置は、前記ボ
ールねじナットに予圧調整手段を設け、ボールねじの回
転制御に代えて予圧調整手段を制御するようになしたよ
うにしたものである。上述の装置によればボールねじナ
ットの間座の厚さを供給電圧により調整してボールねじ
ナットに与える予圧を可変となし、ボールねじナットの
熱変位量を相殺するよう作用させるようになしたので、
送り範囲の制限をすることなく、全送り範囲に対し移動
体を移動させ得ることができる。
According to a third aspect of the present invention, the ball screw nut is provided with a preload adjusting means, and the preload adjusting means is controlled instead of the rotation control of the ball screw. According to the above-described apparatus, the thickness of the spacer between the ball screw nuts is adjusted by the supply voltage to make the preload applied to the ball screw nuts variable, thereby acting to offset the amount of thermal displacement of the ball screw nuts. So
The moving body can be moved over the entire feed range without limiting the feed range.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
もとづいて説明する。機械のベッド等基台1の摺動面2
上にテーブル等の移動体3が載置されていて移動体3の
下面にはボールねじナット4が固着されている。基台1
には両端を軸承されたボールねじ5が枢支されていて、
前記ボールねじナット4と噛み合わされている。このボ
ールねじ5は基台1に取り付けられたモータ6により回
転させられ、ボールねじナット4を介して移動体3が基
台1上を摺動面2に沿って移動させられる。ボールねじ
ナット4は間座を介装する等通常の方法によって予圧が
与えられているものとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Sliding surface 2 of base 1 such as machine bed
A moving body 3 such as a table is mounted thereon, and a ball screw nut 4 is fixed to a lower surface of the moving body 3. Base 1
Has a ball screw 5 pivotally supported at both ends,
It is engaged with the ball screw nut 4. The ball screw 5 is rotated by a motor 6 attached to the base 1, and the moving body 3 is moved on the base 1 along the sliding surface 2 via the ball screw nut 4. It is assumed that the ball screw nut 4 is preloaded by a normal method such as interposing a spacer.

【0011】移動体3の下面でボールねじ5の真上位置
にはボールねじナット4の前後にボールねじナットと離
れてボールねじ5の軸線方向に沿って赤外線センサ等の
非接触型の温度検出センサA,Bが取り付けられてい
て、温度検出センサA,Bの真下にあるボールねじ5の
所定位置の温度を検出する。またボールねじナット4に
も熱電対等の接触型の温度検出センサNが取り付けられ
ていて、ボールねじナット4自体の温度を測定する。
On the lower surface of the moving body 3 and just above the ball screw 5, a non-contact type temperature sensor such as an infrared sensor is provided along the axis of the ball screw 5 in front of and behind the ball screw nut 4 and away from the ball screw nut. The sensors A and B are attached, and detect the temperature at a predetermined position of the ball screw 5 immediately below the temperature detection sensors A and B. A contact-type temperature detection sensor N such as a thermocouple is also attached to the ball screw nut 4 to measure the temperature of the ball screw nut 4 itself.

【0012】図1において移動体3が矢印イの方向に摺
動する場合、温度検出センサAにて検出したボールねじ
5の温度tA はレジスタ11に記憶され、温度検出セン
サNにて検出したボールねじナット4の温度tN はレジ
スタ12に記憶される。レジスタ11とレジスタ12の
出力は演算回路13にて温度差tN −tA が演算され、
演算結果の出力が先ず比較回路14に送られる。
In FIG. 1, when the moving body 3 slides in the direction of arrow A, the temperature t A of the ball screw 5 detected by the temperature detection sensor A is stored in the register 11 and detected by the temperature detection sensor N. The temperature t N of the ball screw nut 4 is stored in the register 12. The temperature difference t N -t A is calculated by the arithmetic circuit 13 from the outputs of the registers 11 and 12,
The output of the operation result is sent to the comparison circuit 14 first.

【0013】比較回路14では設定値記憶回路15に記
憶されているtmaxと比較され出力が制御部16に送
られる。また演算回路13の出力は別に比較回路17に
送られて、設定値記憶回路18に記憶されているtHigh
と比較され、出力が同じく御部16に送られる。ここに
tmaxは過大予圧となる限界の温度差を示していて、
Highは予圧がある程度大きくなり、駆動系に悪影響を
与えるという温度差を示していて、両者共にテスト等に
より経験的に得られた値である。
The comparison circuit 14 compares the value with tmax stored in the set value storage circuit 15 and sends an output to the control unit 16. Further, the output of the arithmetic circuit 13 is sent to the comparison circuit 17 separately, and t High stored in the set value storage circuit 18 is used.
And the output is also sent to the control unit 16. Here, tmax indicates a limit temperature difference at which an excessive preload occurs.
t High indicates a temperature difference that the preload increases to some extent and adversely affects the drive system, and both are values empirically obtained by a test or the like.

【0014】制御部16では比較回路14の出力がtN
−tA ≧tmaxの場合にアラーム警告を出すと同時に
モータ6を停止させる。また比較回路14と比較回路1
7との出力にて、tHigh≦tN −tA <tmaxの場合
には操作画面に表示したり、パトライトを点滅させたり
またはブザーを鳴らす等視覚的聴覚的に作業者に警告す
る手段をとる。そして比較回路17の出力がtN −tA
<tHighのときにはモータに回転続行を指令する。
In the control section 16, the output of the comparison circuit 14 is t N
When −t A ≧ tmax, an alarm warning is issued and the motor 6 is stopped at the same time. The comparison circuit 14 and the comparison circuit 1
At the output of the 7, or displayed on the operation screen in the case of t High ≦ t N -t A < tmax, the means to warn the like visually aurally operator sound or buzzer or blink the Patlite Take. The output of the comparison circuit 17 is t N −t A
When <t High , the motor is instructed to continue rotation.

【0015】[0015]

【実施例】図2は本発明の他の軸承を示した説明図であ
る。移動体3の下面でボールねじ5の真上位置にてボー
ルねじナット4に対して同一側にボールねじ5の軸線方
向に沿って二つの温度検出センサAとCを距離をおいて
取り付ける。またボールねじナット4に対して反対側に
も温度検出センサBと距離をおいて温度検出センサDを
取り付ける。図2において移動体3が矢印イ方向に移動
した場合、ボールねじ5上のある1個所の温度を温度検
出センサAが測定してそのときの温度tA がレジスタ1
1に記憶される。次いで移動体3が移動し同一個所の温
度を温度検出センサCが測定しそのときの温度tcがレ
ジスタ22に記憶される。
FIG. 2 is an explanatory view showing another bearing of the present invention. Two temperature detection sensors A and C are mounted on the lower surface of the moving body 3 at a position just above the ball screw 5 and on the same side as the ball screw nut 4 along the axial direction of the ball screw 5 with a distance. A temperature detection sensor D is mounted on the opposite side of the ball screw nut 4 at a distance from the temperature detection sensor B. In FIG. 2, when the moving body 3 moves in the direction of arrow A, the temperature detection sensor A measures the temperature at a certain point on the ball screw 5 and the temperature t A at that time is stored in the register 1.
1 is stored. Next, the moving body 3 moves and the temperature at the same location is measured by the temperature detection sensor C, and the temperature tc at that time is stored in the register 22.

【0016】レジスタ11とレジスタ22の出力が演算
回路23に送られ温度差tc−tAが演算され、演算結
果の出力が除算回路24に送られる。一方制御部16か
らは温度検出センサAと温度検出センサCとの間の距離
を移動体3が移動する時間Tが除算回路24に送られ、
除算回路24では単位時間における温度変化率(tc−
A )/Tが求められる。除算回路24の出力は比較回
路25に送られ、設定回路26に記憶されている温度変
化率の限界値と比較される。この比較回路25の出力を
制御部16に送り、制御部16では限界値との比較結果
にもとづき、モータ6の回転続行或いは回転停止を指令
する。ここに設定回路26に記憶されている温度変化率
の限界値は予め実験により求められた値である。また図
1の実施例の如く設定値を二つ備えてアラーム信号を発
するようになすことも可能である。
The outputs of the registers 11 and 22 are sent to an arithmetic circuit 23 to calculate the temperature difference tc-t A , and the output of the operation result is sent to a division circuit 24. On the other hand, the time T during which the mobile unit 3 moves the distance between the temperature detection sensor A and the temperature detection sensor C from the control unit 16 is sent to the division circuit 24,
In the division circuit 24, the temperature change rate per unit time (tc−
t A ) / T is determined. The output of the division circuit 24 is sent to the comparison circuit 25 and compared with the limit value of the temperature change rate stored in the setting circuit 26. The output of the comparison circuit 25 is sent to the control unit 16, and the control unit 16 instructs the motor 6 to continue rotating or stop rotating based on the comparison result with the limit value. The limit value of the temperature change rate stored in the setting circuit 26 is a value obtained in advance by an experiment. It is also possible to provide an alarm signal with two set values as in the embodiment of FIG.

【0017】[0017]

【実施例】上述の方法はいずれも温度状態により動作制
限を加えるものであるが、他にボールねじナットの予圧
を変化させる方法も考えられる。ボールねじナットは通
常2分割されて中間に間座を介装させて、2分割部分を
相互に固定して一体とする。このとき間座の厚さ寸法を
調整してボールねじナットに与える予圧の大きさを決定
している。この間座として図3のように圧電素子30を
用いて、ボールねじ5とボールねじナット4との温度差
が大きく、有害な予圧が発生する場合に、制御部16か
らの指令にて圧電素子30に加える電圧を制御し、予圧
を調整させる。これによりボールねじナット4の熱変位
量を相殺するように作用させる。このように予圧調整を
行うのでボールねじナット4をボールねじ5のいずれの
位置にも移動させることが可能となり、移動体3の送り
範囲を制限することなく、送り機構を保護することがで
きるものである。尚以上の説明ではいずれも移動体3を
矢印イ方向に移動させた場合について述べたが反矢印方
向に移動体を移動させた場合にも図1の例では温度検出
センサBを用い、また図2の例では温度検出センサB,
Dを用いることにより同様にして送り機構を保護するこ
とが出来るのは勿論である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Although the above-mentioned methods limit the operation depending on the temperature, it is also possible to change the preload of the ball screw nut. The ball screw nut is usually divided into two parts and a spacer is interposed in the middle, and the two divided parts are fixed to each other to be integrated. At this time, the magnitude of the preload applied to the ball screw nut is determined by adjusting the thickness of the spacer. When the temperature difference between the ball screw 5 and the ball screw nut 4 is large and a harmful preload is generated by using the piezoelectric element 30 as shown in FIG. Control the voltage applied to and adjust the preload. As a result, the thermal displacement of the ball screw nut 4 is offset. Since the preload adjustment is performed as described above, the ball screw nut 4 can be moved to any position of the ball screw 5, and the feed mechanism can be protected without limiting the feed range of the moving body 3. It is. In the above description, the case where the moving body 3 is moved in the direction of arrow A is described. However, even when the moving body 3 is moved in the direction opposite to the arrow, the temperature detection sensor B is used in the example of FIG. In the example of 2, the temperature detection sensor B,
Of course, by using D, the feeding mechanism can be similarly protected.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明の送り機構の保護装置は上述のと
おり移動体に固着しているボールねじナットの温度を測
定し、また、ボールねじの温度を測定して、両温度の差
にもとづいてボールねじ回転モータを制御し、移動体の
送り範囲を制限するようになしたので、送り機構に無理
な力をかけることがなく、従って送り機構に損傷を与え
ることがない。またボールねじの同一個所を移動体に設
けた二つの温度検出センサにて移動体の移動時間差をも
って温度測定し、両温度の差の移動時間に対する温度変
化率にもとづいてボールねじ回転モータを制御し、移動
体の送り範囲を制限するようになしたものでは非常に高
温となるボールねじナット部の温度を測定する必要がな
く、温度測定が容易である。またボールねじナットに圧
電素子を間座として介装させたものでは、圧電素子に供
給する電圧の大きさを制御することによりボールねじナ
ットの予圧を変更させることができ、移動体の送り範囲
を制限することなく送り機構の保護を行いつつ所期の加
工を完全に実行することが出来る。
As described above, the protective device for the feed mechanism according to the present invention measures the temperature of the ball screw nut fixed to the moving body, and also measures the temperature of the ball screw, based on the difference between the two temperatures. Since the ball screw rotation motor is controlled to limit the feed range of the moving body, no excessive force is applied to the feed mechanism, so that the feed mechanism is not damaged. In addition, the temperature of the moving body is measured using two temperature detection sensors provided on the moving body at the same point of the ball screw, and the ball screw rotating motor is controlled based on the temperature change rate of the difference between the two temperatures with respect to the moving time. In the case where the moving range of the moving body is limited, it is not necessary to measure the temperature of the ball screw nut, which becomes extremely high, and the temperature can be easily measured. In the case where the piezoelectric element is interposed between the ball screw nut and the spacer, the preload of the ball screw nut can be changed by controlling the magnitude of the voltage supplied to the piezoelectric element. The intended machining can be completely executed while protecting the feed mechanism without limitation.

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

【図1】ボールねじとボールねじナットとの温度を検出
する場合の制御説明図である。
FIG. 1 is a control explanatory diagram in a case where the temperatures of a ball screw and a ball screw nut are detected.

【図2】ボールねじの1個所の温度を2回検出する場合
の制御説明図である。
FIG. 2 is a control explanatory diagram in a case where the temperature of one location of a ball screw is detected twice.

【図3】ボールねじナットの間座に圧電素子を用いた場
合の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram when a piezoelectric element is used for a spacer between ball screw nuts.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基台 3 移動体 4 ボールねじナット 5 ボールねじ 16 制御部 30 圧電素子 A,B,C,D,N 温度検出センサ Reference Signs List 1 base 3 moving body 4 ball screw nut 5 ball screw 16 control unit 30 piezoelectric element A, B, C, D, N temperature detection sensor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基台に取り付けたボールねじに螺合する
ボールねじナットを固着した移動体がボールねじの回転
にて前記基台上を移動する送り機構において、前記ボー
ルねじナットの温度を検出する第1の温度検出センサ
と、前記移動体の前記ボールねじと相対面する部位に取
り付けられ前記ボールねじの温度を検出する第2の温度
検出センサと、前記第1,第2温度検出センサにて検出
された二つの温度の差を設定値と比較し、比較結果にも
とづき前記ボールねじの回転駆動を制御する制御部とを
有することを特徴とする送り機構の保護装置。
1. A feed mechanism in which a moving body having a ball screw nut screwed onto a ball screw attached to a base moves on the base by rotation of a ball screw, detects a temperature of the ball screw nut. A first temperature detection sensor, a second temperature detection sensor attached to a portion of the moving body facing the ball screw and detecting a temperature of the ball screw; and a first temperature detection sensor. A protection unit for controlling the rotation of the ball screw based on the comparison result of a difference between the two temperatures detected by the control unit and a set value.
【請求項2】 基台に取り付けたボールねじに螺合する
ボールねじナットを固着した移動体がボールねじの回転
にて前記基台上を移動する送り機構において、前記移動
体の前記ボールねじと相対面する部位にボールねじの軸
線方向に離れて取り付けられた二つの温度検出センサ
と、前記二つの温度検出センサの距離を移動体が移動す
る時間に対する前記二つの温度検出センサにて検出され
たボールねじの同一位置の温度の差の変化率を設定値と
比較し比較結果にもとづいて前記ボールねじの回転駆動
を制御する制御部とを有することを特徴とする送り機構
の保護装置。
2. A feed mechanism in which a moving body to which a ball screw nut screwed to a ball screw attached to a base is fixedly moved on the base by rotation of the ball screw, wherein the ball screw of the moving body is Two temperature detection sensors attached to a portion facing each other in the axial direction of the ball screw, and the distance between the two temperature detection sensors is detected by the two temperature detection sensors with respect to the time the moving body moves. A protection device for a feed mechanism, comprising: a control unit configured to compare a change rate of a temperature difference at the same position of a ball screw with a set value and to control a rotation drive of the ball screw based on a comparison result.
【請求項3】 前記ボールねじナットに予圧調整手段を
設け、ボールねじの回転制御に代えて予圧調整手段を制
御するようになした請求項1または2に記載された機構
の保護装置。
3. The mechanism protection device according to claim 1, wherein a preload adjusting means is provided on the ball screw nut, and the preload adjusting means is controlled instead of the rotation control of the ball screw.
JP20098697A 1997-07-09 1997-07-09 Protective device for feed mechanism Pending JPH1128637A (en)

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