JPS62102952A - 位置決め装置 - Google Patents
位置決め装置Info
- Publication number
- JPS62102952A JPS62102952A JP24502385A JP24502385A JPS62102952A JP S62102952 A JPS62102952 A JP S62102952A JP 24502385 A JP24502385 A JP 24502385A JP 24502385 A JP24502385 A JP 24502385A JP S62102952 A JPS62102952 A JP S62102952A
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- JP
- Japan
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- chuck
- shaft
- drive mechanism
- section
- positioning device
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- Pending
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008713 feedback mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
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
- 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
- B23Q5/50—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding step-by-step
-
- 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
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/34—Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
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】
［産業上の利用分野］
本発明は、例えば工作機械や工業用ロボット装置等の諸
種の分野に利用され、すべり案内を有し圧電アクチュエ
ータを用いた精密な位置決め装置に関するものである。
種の分野に利用され、すべり案内を有し圧電アクチュエ
ータを用いた精密な位置決め装置に関するものである。
［従来の技術］
従来、すべり案内を有する精密位置決め装置には種々な
方式のものが知られているが、一般に摺動面との摩擦に
よってスティックスリップ現象が生じ易いとか、静圧空
気軸受等を用いて摺動抵抗を極端に小さくすると、設定
位置近傍でフィードバック機構による自助振動を起し設
定位置で正確に停止し難くなるとか、或いは停止位置精
度を向旧させるためスライダの送り速度を低くしなけれ
ばならないために作業性が悪くなる等の欠点を有してい
る。
方式のものが知られているが、一般に摺動面との摩擦に
よってスティックスリップ現象が生じ易いとか、静圧空
気軸受等を用いて摺動抵抗を極端に小さくすると、設定
位置近傍でフィードバック機構による自助振動を起し設
定位置で正確に停止し難くなるとか、或いは停止位置精
度を向旧させるためスライダの送り速度を低くしなけれ
ばならないために作業性が悪くなる等の欠点を有してい
る。
［発明の目的コ
本発明の目的は、すべり案内を有する精密位置決め機構
の停止位置精度を改善し、特に停止時の自助振動による
ふらつき現象を解消して、圧電現象によるアクチュエー
タを利用して設定位置に精度良く確実に停止できるよう
にした位置決め装置を提供することにある。
の停止位置精度を改善し、特に停止時の自助振動による
ふらつき現象を解消して、圧電現象によるアクチュエー
タを利用して設定位置に精度良く確実に停止できるよう
にした位置決め装置を提供することにある。
［発明の概要］
上述の目的を達成するための本発明の要旨は。
概略の位置決めを行う従駆動機構と精密な位置決めを行
う主駆動機構とを備え、これら従駆動機構及び主駆動機
構は案内部に沿って移動するようにし、前記主駆動機構
は、前記案内部上を摺動する軸受を有する主駆動部の両
側に、印加電圧によって長手方向距離を変化し得る圧電
アクチュエータを介して、個々に操作可能なチャック機
構を連設したことを特徴とする位置決め装置である。
う主駆動機構とを備え、これら従駆動機構及び主駆動機
構は案内部に沿って移動するようにし、前記主駆動機構
は、前記案内部上を摺動する軸受を有する主駆動部の両
側に、印加電圧によって長手方向距離を変化し得る圧電
アクチュエータを介して、個々に操作可能なチャック機
構を連設したことを特徴とする位置決め装置である。
［発明の実施例］
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
第１図は本発明装置の概略的な構成を示し、フレーム１
ａ、ｌｂ間に、主案内軸２、従業内軸３、位置検出軸４
が構設されている。ここで、位置決めすべきテーブル５
を支え、精密位置決め機構を有する主駆動部６が主案内
軸２に摺動自在に゛挿着されており、テーブル５に設け
られ被検出端となる突起７は位置検出軸４に沿って動く
ようになっている。また、従業内軸３には主駆動部６と
連結され概略の位置決めを行う従駆動部８が摺動自在に
挿着されている。更に、位置検出軸４、主駆動部６は制
御装置９と電線を介して電気的にそれぞれ接続されてい
る。
ａ、ｌｂ間に、主案内軸２、従業内軸３、位置検出軸４
が構設されている。ここで、位置決めすべきテーブル５
を支え、精密位置決め機構を有する主駆動部６が主案内
軸２に摺動自在に゛挿着されており、テーブル５に設け
られ被検出端となる突起７は位置検出軸４に沿って動く
ようになっている。また、従業内軸３には主駆動部６と
連結され概略の位置決めを行う従駆動部８が摺動自在に
挿着されている。更に、位置検出軸４、主駆動部６は制
御装置９と電線を介して電気的にそれぞれ接続されてい
る。
テーブル５の移動は例えば第２図に示すように、ステッ
プモータ１０により回転される送りねじ１１によって行
うとか、その他の周知の駆動方式を採用することができ
る。
プモータ１０により回転される送りねじ１１によって行
うとか、その他の周知の駆動方式を採用することができ
る。
第３図は主駆動部６の詳細を示し、例えば静圧空気軸受
を構成する軸受１２の両側には、印加電圧による圧電現
象によって長手方向の厚みを伸長できる圧電アクチュエ
ータ１３ａ、１３ｂが配置され、更にその両側に主案内
軸２へのクランプ用のハイドロリックチャック１４ａ、
１４ｂが連設されている。軸受１２には第４図に示すよ
うに、その内面に主案内軸２の周りを取り巻く空気室１
５が設けられ、この空気室１５に空気孔１６を介して圧
力空気が供給され、主案内軸２上を円滑に摺動できるよ
うになっている。ハイドロリックチャック１４ａ、１４
ｂは第５ｒｇＪに示すように、それぞれ主案内軸、２の
周りに僅かな隙間を隔てて挿着されたシェル１７と、そ
の周囲に配設されたチャック本体１８との間に環状油室
１９が設けられ、この環状油室１９に連通する油路２０
の中に体積膨張型圧電素子２１が封入されている。
を構成する軸受１２の両側には、印加電圧による圧電現
象によって長手方向の厚みを伸長できる圧電アクチュエ
ータ１３ａ、１３ｂが配置され、更にその両側に主案内
軸２へのクランプ用のハイドロリックチャック１４ａ、
１４ｂが連設されている。軸受１２には第４図に示すよ
うに、その内面に主案内軸２の周りを取り巻く空気室１
５が設けられ、この空気室１５に空気孔１６を介して圧
力空気が供給され、主案内軸２上を円滑に摺動できるよ
うになっている。ハイドロリックチャック１４ａ、１４
ｂは第５ｒｇＪに示すように、それぞれ主案内軸、２の
周りに僅かな隙間を隔てて挿着されたシェル１７と、そ
の周囲に配設されたチャック本体１８との間に環状油室
１９が設けられ、この環状油室１９に連通する油路２０
の中に体積膨張型圧電素子２１が封入されている。
通常では、これらのハイドロリックチャック１４ａ、１
４ｂは、シェル１７と主案内軸２との間に僅かな隙間が
あるため、主案内軸２上を自在に摺動可能であるが１体
積膨張型圧電素子２１に電圧を印加すればその体積が膨
張するため、環状油室１９内の油圧が上昇し、この圧力
によってシェル１７が内側に弾性変形して、主案内軸２
を締め付けることができる。そして、圧電素子２１への
印加電圧を制御装置９により制御することによって、こ
の締付力を自在に調整することが可能である。
４ｂは、シェル１７と主案内軸２との間に僅かな隙間が
あるため、主案内軸２上を自在に摺動可能であるが１体
積膨張型圧電素子２１に電圧を印加すればその体積が膨
張するため、環状油室１９内の油圧が上昇し、この圧力
によってシェル１７が内側に弾性変形して、主案内軸２
を締め付けることができる。そして、圧電素子２１への
印加電圧を制御装置９により制御することによって、こ
の締付力を自在に調整することが可能である。
圧電アクチュエータＬ３ａ、１３ｂは例えば第６図に示
すように、主案内軸２を中心にして四方に等角度に配置
されている。この圧電アクチュエータ１３ａ、１３ｂに
より、主駆動部６の駆動は次の２種類の動作が可能とな
る。その１つは主駆動部６が所謂芋虫状の動きをする間
欠的な前進動作であり、他の１つは軸受１２の位置決め
のための動作である。
すように、主案内軸２を中心にして四方に等角度に配置
されている。この圧電アクチュエータ１３ａ、１３ｂに
より、主駆動部６の駆動は次の２種類の動作が可能とな
る。その１つは主駆動部６が所謂芋虫状の動きをする間
欠的な前進動作であり、他の１つは軸受１２の位置決め
のための動作である。
先ず前進動作の場合には、第３図について制御装置９の
指令に従い次のような動作が繰り返えされる。
指令に従い次のような動作が繰り返えされる。
（１）一方のハイドロリックチャック１４ｂをその体積
膨張型圧電素子２１に電圧を印加して駆動し、主案内軸
２にクランプする。
膨張型圧電素子２１に電圧を印加して駆動し、主案内軸
２にクランプする。
（２）圧電アクチュエータ１３ｂを駆動し、軸受１２を
左方に移動する。
左方に移動する。
（３）ハイドロリックチャック１４ａを駆動して主案内
軸２にクランプする。
軸２にクランプする。
（４）ハイドロリックチャック１４ｂへの電圧印加を断
にしてクランプを解除する。
にしてクランプを解除する。
（５）圧電アクチュエータ１３ｂの電圧を断にして、ハ
イドロリックチャック１４ｂを左方に引き寄せる。
イドロリックチャック１４ｂを左方に引き寄せる。
（６）ハイドロリックチャック１４ｂを駆動してクラン
プする。
プする。
（７）ハイドロリックチャック１４ａのクランプを解除
する。
する。
続いて、（２）〜（７）の動作を繰り返すことにより間
欠的な前進動作が行われ、軸受１２、テーブル５が精密
に左方に移動すること、になる。なお、右方に移動する
場合には逆順序で行えばよい。
欠的な前進動作が行われ、軸受１２、テーブル５が精密
に左方に移動すること、になる。なお、右方に移動する
場合には逆順序で行えばよい。
次に、主駆動部６の位置決め動作は、第１図に示すよう
に位置検出軸４の任意の設定位置４ａに、テーブル５の
突起７を移動して位置決めする。この移動距離は圧電ア
クチュエータ１３；ＩＬ。
に位置検出軸４の任意の設定位置４ａに、テーブル５の
突起７を移動して位置決めする。この移動距離は圧電ア
クチュエータ１３；ＩＬ。
１３ｂの可動ストロークよりも小さく、例えば左方に移
動する場合の動作は制御装置９の指令に従って次のよう
な順序で行われる。
動する場合の動作は制御装置９の指令に従って次のよう
な順序で行われる。
（ａ）ハイドロリックチャック１４ｂを作動し。
主案内軸２に強固にクランプする。
（ｂ）ハイドロリックチャック１４ａに適当な電圧をか
けて主案内軸２を適当な圧力で締め付ける。
けて主案内軸２を適当な圧力で締め付ける。
（Ｃ）設定位１４ａに突起７が合致するまで、圧電アク
チュエータ１３ｂに適当な制御手段により電圧を印加す
る。
チュエータ１３ｂに適当な制御手段により電圧を印加す
る。
（ｄ）ハイドロリックチャック１４ａを駆動し、主案内
軸２に強固にクランプする。
軸２に強固にクランプする。
このように移動時には、一方のハイドロリックチャック
１４により摺動面へ適度の抵抗圧を加えて、停止時の自
動振動を防止することができる。
１４により摺動面へ適度の抵抗圧を加えて、停止時の自
動振動を防止することができる。
従って、テーブル５を所定位置に移動するには、先ず従
駆動部８を用いて１位置検出軸４の信号により大略の位
置まで移動しておき、次に主駆動部６による前述の間欠
的な前進動作成いは位置決め動作を組合わせてテーブル
５の精密な位置決めを行うことができる。
駆動部８を用いて１位置検出軸４の信号により大略の位
置まで移動しておき、次に主駆動部６による前述の間欠
的な前進動作成いは位置決め動作を組合わせてテーブル
５の精密な位置決めを行うことができる。
上述の実施例では、ハイドロリックチャック１４ａ、１
４ｂとして油圧や体積膨張型圧電素子等を用いたものを
示したが、これは油圧や体８１膨張型圧電素子等を使用
しない他の例えば機械式め電磁式のチャック型式のもの
を使用してもよい。
４ｂとして油圧や体積膨張型圧電素子等を用いたものを
示したが、これは油圧や体８１膨張型圧電素子等を使用
しない他の例えば機械式め電磁式のチャック型式のもの
を使用してもよい。
また、主駆動部６、従駆動部８はそれぞれの案内軸２，
３に沿って摺動するようにしたが、共通の案内軸を用い
ても支障はない、なお、第１図に示す実施例では、検出
位置の設定を最も判り易い機械的機構で説明したが、そ
れに限らず電気的、光学的に検出する手段によっても同
様に実施できることは勿論である。
３に沿って摺動するようにしたが、共通の案内軸を用い
ても支障はない、なお、第１図に示す実施例では、検出
位置の設定を最も判り易い機械的機構で説明したが、そ
れに限らず電気的、光学的に検出する手段によっても同
様に実施できることは勿論である。
［発明の効果］
以上説明したように本発明に係る位置決め装着は、粗駆
動と粗駆動の２つの機構を有し、設定位置近傍では粗駆
動機構に切換えて、圧電アクチュエータによる微小移動
手段によって設定位置へ停止できるようにしているため
、従来のようにスライダの送り速度を低くする必要もな
く、高速度でしかも正確に設定位置へ停止させることが
可能である。特に、停止時には前述のようにハイドロリ
ックチャックを操作して摺動面へ適度の摺動抵抗を加え
れば、停止時の自動振動を抑止することができるために
、従来のような停止時のふらつきを無くして、設定位置
に確実に停止させることが可能となる。
動と粗駆動の２つの機構を有し、設定位置近傍では粗駆
動機構に切換えて、圧電アクチュエータによる微小移動
手段によって設定位置へ停止できるようにしているため
、従来のようにスライダの送り速度を低くする必要もな
く、高速度でしかも正確に設定位置へ停止させることが
可能である。特に、停止時には前述のようにハイドロリ
ックチャックを操作して摺動面へ適度の摺動抵抗を加え
れば、停止時の自動振動を抑止することができるために
、従来のような停止時のふらつきを無くして、設定位置
に確実に停止させることが可能となる。
図面は本発明に係る位置決め装置の実施例を示すもので
あり、第１図は全体の概要図、第２図は送り機構の構成
図、第３図は主駆動部の断面図、第４図、第５図、第６
図はそれぞれ第３図のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−ｃ線に
沿った断面図である。 符号１ａ、■ｂはフレーム、２は主案内軸、３は従業内
軸、４は位置検出軸、５はテーブル、６は主駆動部、８
は従駆動部、９は制御装置、１２は軸受、１３ａ、１３
ｂは圧電アクチュエータ、１４ａ、１４ｂはハイドロリ
ックチャック、１５は空気室、１６は空気孔、１７はシ
ェル、１８はチャック本体、１９は環状油室、２０は油
路。 ２１は体積膨張型圧電素子である。 特許出願人 黒田精工株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
あり、第１図は全体の概要図、第２図は送り機構の構成
図、第３図は主駆動部の断面図、第４図、第５図、第６
図はそれぞれ第３図のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−ｃ線に
沿った断面図である。 符号１ａ、■ｂはフレーム、２は主案内軸、３は従業内
軸、４は位置検出軸、５はテーブル、６は主駆動部、８
は従駆動部、９は制御装置、１２は軸受、１３ａ、１３
ｂは圧電アクチュエータ、１４ａ、１４ｂはハイドロリ
ックチャック、１５は空気室、１６は空気孔、１７はシ
ェル、１８はチャック本体、１９は環状油室、２０は油
路。 ２１は体積膨張型圧電素子である。 特許出願人 黒田精工株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、概略の位置決めを行う従駆動機構と精密な位置決め
を行う主駆動機構とを備え、これら従駆動機構及び主駆
動機構は案内部に沿って移動するようにし、前記主駆動
機構は、前記案内部上を摺動する軸受を有する主駆動部
の両側に、印加電圧によって長手方向距離を変化し得る
圧電アクチュエータを介して、個々に操作可能なチャッ
ク機構を連設したことを特徴とする位置決め装置。 ２、前記軸受は静圧空気軸受とした特許請求の範囲第１
項に記載の位置決め装置。 ３、前記チャック機構はハイドロリックチャックとした
特許請求の範囲第１項に記載の位置決め装置。 ４、前記ハイドロリックチャックの液圧は体積膨張型圧
電素子により調節するようにした特許請求の範囲第３項
に記載の位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24502385A JPS62102952A (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | 位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24502385A JPS62102952A (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | 位置決め装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62102952A true JPS62102952A (ja) | 1987-05-13 |
Family
ID=17127423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24502385A Pending JPS62102952A (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | 位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62102952A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITBO20130223A1 (it) * | 2013-05-14 | 2014-11-15 | Enzo Calzoni | Apparato per la movimentazione lineare di carri per macchine utensili o per altri sistemi |
| CN109176153A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-11 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于压电致动器的机械轴系回转误差主动补偿装置 |
| US20210172464A1 (en) * | 2017-11-27 | 2021-06-10 | Metismotion Gmbh | Actuator device and stopping and unlocking method |
| CN113074636A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-06 | 中国航发长江动力有限公司 | 一种石墨密封试验轴跳动调节测量装置 |
-
1985
- 1985-10-31 JP JP24502385A patent/JPS62102952A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITBO20130223A1 (it) * | 2013-05-14 | 2014-11-15 | Enzo Calzoni | Apparato per la movimentazione lineare di carri per macchine utensili o per altri sistemi |
| US20210172464A1 (en) * | 2017-11-27 | 2021-06-10 | Metismotion Gmbh | Actuator device and stopping and unlocking method |
| CN109176153A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-11 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于压电致动器的机械轴系回转误差主动补偿装置 |
| CN113074636A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-06 | 中国航发长江动力有限公司 | 一种石墨密封试验轴跳动调节测量装置 |
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