JPS5914442A - 移動体の振動防止装置 - Google Patents
移動体の振動防止装置Info
- Publication number
- JPS5914442A JPS5914442A JP12058382A JP12058382A JPS5914442A JP S5914442 A JPS5914442 A JP S5914442A JP 12058382 A JP12058382 A JP 12058382A JP 12058382 A JP12058382 A JP 12058382A JP S5914442 A JPS5914442 A JP S5914442A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- column
- hydraulic cylinder
- valves
- oil
- pair
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/0032—Arrangements for preventing or isolating vibrations in parts of the machine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/26—Fluid-pressure drives
- B23Q5/266—Fluid-pressure drives with means to control the feed rate by controlling the fluid flow
- B23Q5/268—Fluid-pressure drives with means to control the feed rate by controlling the fluid flow depending upon the position of the tool or work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
- B23Q5/36—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission in which a servomotor forms an essential element
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、加減速時に発生する移動体の振動を吸収する
と共に移動体の停止位置を正確に設定し得るように企図
した振動防止装置に関する。
と共に移動体の停止位置を正確に設定し得るように企図
した振動防止装置に関する。
工作機械のコラムやヘッド等の摺動テーブルに社位置決
め機構が組み込まれているが、との摺動テーブルの位置
決め方向が水平方向以外の場合には、摺動テーブルがそ
の自重によって停止位置がずれないようにするため、釣
ｐ合い重錘を用い念バランス装胃や油圧による静圧保持
回路を設けることが多い。
め機構が組み込まれているが、との摺動テーブルの位置
決め方向が水平方向以外の場合には、摺動テーブルがそ
の自重によって停止位置がずれないようにするため、釣
ｐ合い重錘を用い念バランス装胃や油圧による静圧保持
回路を設けることが多い。
例えば、昇降するコラムに静止保持回路を組み込んだ従
来の工作機械の概念を表す第１図に示すように、案内面
１１に沿って昇降自在のコラム（移動体）１２から突設
されたアーム１３には、一対の軸受１４ｔ−介して回転
自在に支持されたボールねじ軸１５が螺合してかり、こ
のボールねじ軸１５には駆動モータ１６の駆動歯環１７
が噛み合っている。従って、駆動モータ１６’ｆ−作動
することによシボールねじ軸１５が回転するため、コラ
ム１２が案内面１１忙沿って昇降する。コラム１２の下
端には油圧シリンダ１８のピストントッド１９が連結さ
ｎておシ、ピストン２０によって上下二基に仕切られる
この油圧シリンダ１８内には油溜め２１に連通ずる一対
の油路２２，２３がそれぞれ接続している。一方の油路
２２には電動油圧ポンプ２４とこの電動油圧ポンプ２４
忙よって油溜め２１から油圧シリンダ１８へと圧送され
る油２５を減圧する減圧弁２６とが直列に介装されてお
シ、この油路２２から分岐して油溜め２１内に連通ずる
排油路２７には＋７１Ｊ−フ弁２８が設けられている。
来の工作機械の概念を表す第１図に示すように、案内面
１１に沿って昇降自在のコラム（移動体）１２から突設
されたアーム１３には、一対の軸受１４ｔ−介して回転
自在に支持されたボールねじ軸１５が螺合してかり、こ
のボールねじ軸１５には駆動モータ１６の駆動歯環１７
が噛み合っている。従って、駆動モータ１６’ｆ−作動
することによシボールねじ軸１５が回転するため、コラ
ム１２が案内面１１忙沿って昇降する。コラム１２の下
端には油圧シリンダ１８のピストントッド１９が連結さ
ｎておシ、ピストン２０によって上下二基に仕切られる
この油圧シリンダ１８内には油溜め２１に連通ずる一対
の油路２２，２３がそれぞれ接続している。一方の油路
２２には電動油圧ポンプ２４とこの電動油圧ポンプ２４
忙よって油溜め２１から油圧シリンダ１８へと圧送され
る油２５を減圧する減圧弁２６とが直列に介装されてお
シ、この油路２２から分岐して油溜め２１内に連通ずる
排油路２７には＋７１Ｊ−フ弁２８が設けられている。
コラム１２が上昇する際には電動油圧ポンプ２４が作動
して減圧弁２６により一定圧の油２５が油圧シリンダ１
８に送給され、コラム１２が下降する際には余分の油２
５が排油路２７からリリーフ弁２８を介して油溜め２１
内へ戻されるようになっている。
して減圧弁２６により一定圧の油２５が油圧シリンダ１
８に送給され、コラム１２が下降する際には余分の油２
５が排油路２７からリリーフ弁２８を介して油溜め２１
内へ戻されるようになっている。
ところで、上述した静圧保持回路を有する工作機械にお
いては、移動体の運動に伴って油路内を流れる油に粘性
抵抗が発生するため、移動体の加減速時に発生する振動
をある程度減衰させることが可能である。しかし、極低
速時や低速時等の移動体の振動に対しては粘性抵抗係数
が全く不充分であるため、はとんど防振効果を得られな
いのである。又、移動体をあらかじめ指定された位置に
精度良く停止させるためには、移動体の移動に伴う機械
運動の粘性減衰係数を大きくすることが重要である。す
なわち、機械運動の粘性減衰係数が大きければ停止点を
行き過ぎる距離が小さくなり、振動的な動きを抑えるこ
とができるので、目標停止位置からの停止誤差を小さく
することが可能となるのである。
いては、移動体の運動に伴って油路内を流れる油に粘性
抵抗が発生するため、移動体の加減速時に発生する振動
をある程度減衰させることが可能である。しかし、極低
速時や低速時等の移動体の振動に対しては粘性抵抗係数
が全く不充分であるため、はとんど防振効果を得られな
いのである。又、移動体をあらかじめ指定された位置に
精度良く停止させるためには、移動体の移動に伴う機械
運動の粘性減衰係数を大きくすることが重要である。す
なわち、機械運動の粘性減衰係数が大きければ停止点を
行き過ぎる距離が小さくなり、振動的な動きを抑えるこ
とができるので、目標停止位置からの停止誤差を小さく
することが可能となるのである。
しかし、単に絞シ弁を上述した静圧保持回路に付加した
だけでは、移動体の高速での粘性抵抗係数が極端に大き
くなυすぎ、移動体を駆動する駆動モータの出力を非常
に大きくしなければならず、実用的な解決手段とはなり
得ない。
だけでは、移動体の高速での粘性抵抗係数が極端に大き
くなυすぎ、移動体を駆動する駆動モータの出力を非常
に大きくしなければならず、実用的な解決手段とはなり
得ない。
又、移動体が水平方向にのみ運動するものにおいては、
静圧保持回路を具えていないために停止位置精度や防振
等が全く不充分であり、近年の工作機械の高精化を満足
させるためにも振動に対して何らかの改善が必要である
。
静圧保持回路を具えていないために停止位置精度や防振
等が全く不充分であり、近年の工作機械の高精化を満足
させるためにも振動に対して何らかの改善が必要である
。
本発明はこのような知見に基づき、移動体が高速駆動及
び低速駆動しても確実に振動を減衰するととができると
共にその動力が小さなもので済み、しかも移動体の停止
位置精度を向上させ得る装置を提供することを目的とす
る。
び低速駆動しても確実に振動を減衰するととができると
共にその動力が小さなもので済み、しかも移動体の停止
位置精度を向上させ得る装置を提供することを目的とす
る。
この目的を達成する本発明の移動体の振動防止装置にか
かる構成は、駆動する移動体に連結される油圧シリンダ
と、この油圧シリンダと油溜めとにそれぞれ連通する一
対の給排油路と、これら給排油路にそれぞれ設けられ且
つ前記油溜めから前記油圧シリンダへ供給される圧油の
み通過させる一対の逆止め弁と、これら逆止め弁と並列
にそれぞれ前記給排油路に設けられ且つ前記油圧シリン
ダから排出される圧油に抵抗を付与する一対の可変絞り
弁と、前記移動体の位置を検出する位置検出器と、この
位置検出器からの信号とあらかじめ設定した前記移動体
の位置との偏差を検出するが或いは前記移動体の速度又
は加速度を検出し、この備差或いは速度又は加速度に対
応して前記可変絞り弁の開度をそれぞれ制御する制御装
置とからなるものである。
かる構成は、駆動する移動体に連結される油圧シリンダ
と、この油圧シリンダと油溜めとにそれぞれ連通する一
対の給排油路と、これら給排油路にそれぞれ設けられ且
つ前記油溜めから前記油圧シリンダへ供給される圧油の
み通過させる一対の逆止め弁と、これら逆止め弁と並列
にそれぞれ前記給排油路に設けられ且つ前記油圧シリン
ダから排出される圧油に抵抗を付与する一対の可変絞り
弁と、前記移動体の位置を検出する位置検出器と、この
位置検出器からの信号とあらかじめ設定した前記移動体
の位置との偏差を検出するが或いは前記移動体の速度又
は加速度を検出し、この備差或いは速度又は加速度に対
応して前記可変絞り弁の開度をそれぞれ制御する制御装
置とからなるものである。
以下、本発明による移動体の振動防止装置を第１図に示
した従来の工作機械の昇降するコラムに応用した一実施
例について第２図を参照しながら詳細に説明するが、第
１図に示したものと同一機能の部材にはこれと同一の符
号を記し、具体的な構成についての説明は省略する。な
お、本発明は工作機械のコラムに限らず他のヘッドやロ
ボット或いは建設機械等にも当然応用可能である。油路
２２，２３には極低速時における高粘性抵抗係数要素と
して機能する機械方式の可変絞り弁２９．３０と中速及
び高速時における中程度の粘性抵抗係数要素として機能
する人力方式の可変絞り弁３１．３２とがそれぞれ直列
に設けられており、油溜め２！内の油２５を油圧シリン
ダニ８へ送給する側へのみ開く逆止め弁３３，３４がそ
れぞｎ前記可変絞り弁２９〜３２と並列に油路２２，２
３に設けられている。又、機械方式の可変絞り弁２９．
３１と並列に調整ばね方式のリリーフ弁３５．３６がそ
れぞれ前記油路２２，２３に設けられており、従って人
力方式の可変絞り弁３１．３２とこれらＩＪ １７−フ
弁３５．３６とは直列に配列している。一方、コラム１
２の昇降位置を検出してその検出信号を演算装置３７へ
送信するインダクトシン３８がボールねじ軸１５と平行
にアームエ３と対向状態で配置されており、インダクト
シン３８からの検出信号とあらかじめ設定したコラムの
位置の信号との偏差から機械方式の可変絞９弁２９，３
０の絞り開Ｖ−を制御すると共にリリーフ弁３５，３６
の設定圧力全同時に調整するための制御装置３９が演算
装置３７に接続している。なお、本実施例では可変絞り
弁２９〜３２を各油路２２，２３に一対ずつ設けたが、
可変絞り弁２９．３０の絞り開度の設定範囲が非常に広
い場合には、もう一方の可変絞り弁３１゜３２はなくて
も良い。又、コラム１２位置を検出する手段としてイン
ダクトシン３８の他にレゾルバ等の周知の位置検出器を
使用することができる。
した従来の工作機械の昇降するコラムに応用した一実施
例について第２図を参照しながら詳細に説明するが、第
１図に示したものと同一機能の部材にはこれと同一の符
号を記し、具体的な構成についての説明は省略する。な
お、本発明は工作機械のコラムに限らず他のヘッドやロ
ボット或いは建設機械等にも当然応用可能である。油路
２２，２３には極低速時における高粘性抵抗係数要素と
して機能する機械方式の可変絞り弁２９．３０と中速及
び高速時における中程度の粘性抵抗係数要素として機能
する人力方式の可変絞り弁３１．３２とがそれぞれ直列
に設けられており、油溜め２！内の油２５を油圧シリン
ダニ８へ送給する側へのみ開く逆止め弁３３，３４がそ
れぞｎ前記可変絞り弁２９〜３２と並列に油路２２，２
３に設けられている。又、機械方式の可変絞り弁２９．
３１と並列に調整ばね方式のリリーフ弁３５．３６がそ
れぞれ前記油路２２，２３に設けられており、従って人
力方式の可変絞り弁３１．３２とこれらＩＪ １７−フ
弁３５．３６とは直列に配列している。一方、コラム１
２の昇降位置を検出してその検出信号を演算装置３７へ
送信するインダクトシン３８がボールねじ軸１５と平行
にアームエ３と対向状態で配置されており、インダクト
シン３８からの検出信号とあらかじめ設定したコラムの
位置の信号との偏差から機械方式の可変絞９弁２９，３
０の絞り開Ｖ−を制御すると共にリリーフ弁３５，３６
の設定圧力全同時に調整するための制御装置３９が演算
装置３７に接続している。なお、本実施例では可変絞り
弁２９〜３２を各油路２２，２３に一対ずつ設けたが、
可変絞り弁２９．３０の絞り開度の設定範囲が非常に広
い場合には、もう一方の可変絞り弁３１゜３２はなくて
も良い。又、コラム１２位置を検出する手段としてイン
ダクトシン３８の他にレゾルバ等の周知の位置検出器を
使用することができる。
可変絞り弁２９．３０による油２５の粘性抵抗力は、コ
ラム１２の昇降速度との関係を表す第３図に示すように
、絞り開度を小さくした場合、コラム１２の昇降速度の
増大に伴って急激に増大するが、リリーフ弁３５．３６
の設定圧力Ｐ。以上例はならない。又、可変絞り弁３１
゜３２０特性は第３図中の一点鎖線で示すようになって
いるので、油路２２，２３内の油２５の粘性抵抗力は第
４図に示すようになるが、可変絞り弁３１．３２の絞り
開度及びすＩＪ−フ弁３５゜３６の設定圧力Ｐ。を変え
ることにより、図中の破線で示すように任意に特性音質
えることが可能である。
ラム１２の昇降速度との関係を表す第３図に示すように
、絞り開度を小さくした場合、コラム１２の昇降速度の
増大に伴って急激に増大するが、リリーフ弁３５．３６
の設定圧力Ｐ。以上例はならない。又、可変絞り弁３１
゜３２０特性は第３図中の一点鎖線で示すようになって
いるので、油路２２，２３内の油２５の粘性抵抗力は第
４図に示すようになるが、可変絞り弁３１．３２の絞り
開度及びすＩＪ−フ弁３５゜３６の設定圧力Ｐ。を変え
ることにより、図中の破線で示すように任意に特性音質
えることが可能である。
なお、演算装置３７とインダクトシン３８とによるコラ
ム１２の位置の偏差の代りにコラム１２の速度或いは加
速度を検出し、可変絞り弁２９．３０の絞り開度及びリ
リーフ弁３５，３６の設定圧力を調整するよう圧しても
よい。又、可変絞シ弁３１，３２を省略した場合にけ、
可変絞シ弁２９．３０の絞り開度をコラム１２の移動中
に連続的に変ることＫより、コラム昇降速度と粘性抵抗
力とを反比例のような特性にすることも可能である。こ
の場合にはリリーフ弁３５．３６の設定圧力を同時に変
えるか又はリリーフ弁３５．３６を昇格する。
ム１２の位置の偏差の代りにコラム１２の速度或いは加
速度を検出し、可変絞り弁２９．３０の絞り開度及びリ
リーフ弁３５，３６の設定圧力を調整するよう圧しても
よい。又、可変絞シ弁３１，３２を省略した場合にけ、
可変絞シ弁２９．３０の絞り開度をコラム１２の移動中
に連続的に変ることＫより、コラム昇降速度と粘性抵抗
力とを反比例のような特性にすることも可能である。こ
の場合にはリリーフ弁３５．３６の設定圧力を同時に変
えるか又はリリーフ弁３５．３６を昇格する。
このように本発明の移動体の振動防止装置によると、移
動体の位置偏差が小さくなった時間を検知してその時間
範囲内では絞り開度を小さくし、これによって粘性抵抗
力を高め、安定した位置決めを行うことが可能である。
動体の位置偏差が小さくなった時間を検知してその時間
範囲内では絞り開度を小さくし、これによって粘性抵抗
力を高め、安定した位置決めを行うことが可能である。
又、位置偏差が零になった瞬間を検知してこの時に絞り
開度を零にすることによシ移動体の停止位置を固定でき
、従って移動体のオーバランが抑止され、位置決めに要
する時間を短縮できる。この場合、停止時に加えられる
外力に対する剛性を絞り開度を零にすること罠よって高
められる。
開度を零にすることによシ移動体の停止位置を固定でき
、従って移動体のオーバランが抑止され、位置決めに要
する時間を短縮できる。この場合、停止時に加えられる
外力に対する剛性を絞り開度を零にすること罠よって高
められる。
更に、位置決め開始時や停止開始時等の加減速度が大き
い場合には、絞り開度を低くして粘性抵抗力を一時的に
増加させ、どの時に発生する振動を防止することが可能
である。移動体の高速時には可変絞り弁の絞り開度を大
きくすると共に低速時には小さくするｉうにしているた
め、移動体の駆動出力は従来のものと同じ程度の低出力
のもので良い。
い場合には、絞り開度を低くして粘性抵抗力を一時的に
増加させ、どの時に発生する振動を防止することが可能
である。移動体の高速時には可変絞り弁の絞り開度を大
きくすると共に低速時には小さくするｉうにしているた
め、移動体の駆動出力は従来のものと同じ程度の低出力
のもので良い。
第１図は静圧保持回路を具えた従来の工作機械のコラム
の機構を表す概念図、第２図は本発明による振動防止装
置を工作機械のコラムの静圧保持回路に組み込んだ一実
施例の機構を表す概念図、第３図はその各絞り弁の粘性
抵抗特性を表すグラフ、第４図は装置全体の粘性抵抗時
・ 性を表す概念図であり、図中の符号で１１は案内面
、 １２はコラム、 １３はアーム、 １５はボールねじ軸、 ｌ６は駆動モータ、 １７は駆動歯車、 １８は油圧シリンダ、 ２１は油溜め、 ２２．２３は油路、 ２５は油、 ２９．３０は可変絞り弁、 ３３．３４は逆止め弁、 ３７は演算装置、 ３８けインダクトシン、 ３９は制御装置である。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復 代 理 人 弁理士光石士部 （他１名） 氾３図 コラムの昇降速度 コラムの昇降速度
の機構を表す概念図、第２図は本発明による振動防止装
置を工作機械のコラムの静圧保持回路に組み込んだ一実
施例の機構を表す概念図、第３図はその各絞り弁の粘性
抵抗特性を表すグラフ、第４図は装置全体の粘性抵抗時
・ 性を表す概念図であり、図中の符号で１１は案内面
、 １２はコラム、 １３はアーム、 １５はボールねじ軸、 ｌ６は駆動モータ、 １７は駆動歯車、 １８は油圧シリンダ、 ２１は油溜め、 ２２．２３は油路、 ２５は油、 ２９．３０は可変絞り弁、 ３３．３４は逆止め弁、 ３７は演算装置、 ３８けインダクトシン、 ３９は制御装置である。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復 代 理 人 弁理士光石士部 （他１名） 氾３図 コラムの昇降速度 コラムの昇降速度
Claims (1)
- 駆動する移動体に連結される油圧シリンダと、この油圧
シリンダと油溜めとくそれぞれ連通する一対の給排油路
と、これら給排油路にそれぞれ設けられ且つ前記油溜め
から前記油圧シリンダへ供給される圧油のみ通過させる
一対の逆止め弁と、これら逆止め弁と並列にそれぞれ前
記給排油路に設けられ且つ前記油圧シリンダから排出さ
れる圧油に抵抗を付与する一対の可変絞り弁と、前記移
動体の位置を検出する位置検出器と、この位置検出器か
らの信号とあらかじめ設定した前記移動体の位置との偏
差を検出するか或いは前記移動体の速度又は加速度を検
出し、この倒差或いは速度又は加速度に対応して前記可
変絞り弁の開度をそれぞれ制御する制御装置とからなる
移動体の振動防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12058382A JPS5914442A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 移動体の振動防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12058382A JPS5914442A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 移動体の振動防止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5914442A true JPS5914442A (ja) | 1984-01-25 |
Family
ID=14789865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12058382A Pending JPS5914442A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 移動体の振動防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5914442A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01192353A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-02 | Shinmeiwa Kogei Kk | ストレッチャーの防振装置 |
-
1982
- 1982-07-13 JP JP12058382A patent/JPS5914442A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01192353A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-02 | Shinmeiwa Kogei Kk | ストレッチャーの防振装置 |
| JPH0365979B2 (ja) * | 1988-01-28 | 1991-10-15 |
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