JPS62278360A - ポ−ルねじの熱変位補正装置 - Google Patents
ポ−ルねじの熱変位補正装置Info
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- JPS62278360A JPS62278360A JP12106686A JP12106686A JPS62278360A JP S62278360 A JPS62278360 A JP S62278360A JP 12106686 A JP12106686 A JP 12106686A JP 12106686 A JP12106686 A JP 12106686A JP S62278360 A JPS62278360 A JP S62278360A
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- ball
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
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- Transmission Devices (AREA)
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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】
３、発明の詳細な説明
〔発明の利用分野〕
本発明は、ボールねじをモータで回転させることにより
ボールねじに螺入されたボールナットを百縞風動ジせＡ
咲り横縁に卦−−ｒ、ボールね１°の熱変位によるボー
ルナットの位置ずれ防止に好適するボールねじの熱変位
補正装置に関するものでるる。
ボールねじに螺入されたボールナットを百縞風動ジせＡ
咲り横縁に卦−−ｒ、ボールね１°の熱変位によるボー
ルナットの位置ずれ防止に好適するボールねじの熱変位
補正装置に関するものでるる。
上述送シ機構において、その駆動時にはボールねじとボ
ールナットの＃擦によって熱が発生し、ボールねじが熱
膨張により伸びることになる。このためボールねじの伸
び発生の前後においては、モータを同−回転角度動かし
てもボールナンドの移動菫は異なることになる。すなわ
ち、ボールねじの熱変位によるポールナンドの送り位置
の位置決め精度が低下し、ボールナットの所期の移動目
標位置に対する実際の移動位置に誤差が生ずる。
ールナットの＃擦によって熱が発生し、ボールねじが熱
膨張により伸びることになる。このためボールねじの伸
び発生の前後においては、モータを同−回転角度動かし
てもボールナンドの移動菫は異なることになる。すなわ
ち、ボールねじの熱変位によるポールナンドの送り位置
の位置決め精度が低下し、ボールナットの所期の移動目
標位置に対する実際の移動位置に誤差が生ずる。
そこで従来、このようなボールねじの熱変位対策として
は、 （１） ボールねじを組み付けるときにあらがじめテ
ンションを掛けておくことにょシ、ボールねじの伸びを
吸収する方法− （２） ボールねじ内方に空洞を設け、その空洞中に
冷却水を通す方法。
は、 （１） ボールねじを組み付けるときにあらがじめテ
ンションを掛けておくことにょシ、ボールねじの伸びを
吸収する方法− （２） ボールねじ内方に空洞を設け、その空洞中に
冷却水を通す方法。
などが採られていた。
しかしながら、上述（１） ｌ （２）のいずれの方法
によってもボールねじの熱変位に充分対処することはで
きず、ボールねじの熱変位による位置決め精度の低下！
ｉ避は得なかった。特に長時間に亘って送シ機構を駆動
させる場合にそれが顕著になるもので、従来、これらに
ついての改善が要望されていた。
によってもボールねじの熱変位に充分対処することはで
きず、ボールねじの熱変位による位置決め精度の低下！
ｉ避は得なかった。特に長時間に亘って送シ機構を駆動
させる場合にそれが顕著になるもので、従来、これらに
ついての改善が要望されていた。
本発明は上述したような要望に鑑みてなされたもので、
ボールねじの熱変位による位置決め精度を長時間に亘っ
て保持させることができるボールねじの熱変位補正装置
を提供することを目的とする。
ボールねじの熱変位による位置決め精度を長時間に亘っ
て保持させることができるボールねじの熱変位補正装置
を提供することを目的とする。
本発明装置は、ボールねじの熱変位をセンナで検出し、
この検出信号に応じ、ボールねじ熱変位前に指示された
ボールナツトの移動目標位置を、ボールねじ熱変位によ
るずれ移動後の位置に変換し、その位置とボールナット
の現在位置とを比較して両者が一致するように制御し、
上述目通を達成するようにしたものである。
この検出信号に応じ、ボールねじ熱変位前に指示された
ボールナツトの移動目標位置を、ボールねじ熱変位によ
るずれ移動後の位置に変換し、その位置とボールナット
の現在位置とを比較して両者が一致するように制御し、
上述目通を達成するようにしたものである。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は本発明によるボールねじの熱変位補正装置の一夾流側
を示すブロック図、第２図は同装置が適用された送り機
構の一例を一部切断して示す図である。まず第２図にお
いて、１はボールねじ、ｌａ ｌ ｌｂはボールねじ１
の両端側に設けられた７ランジ、２はボールねじ１に螺
入されたボールナット、３はボールナット２に一体的に
取シ付けられた移動体である。４はボールねじ１を回転
自在に支持する軸受Ｈｓａ ＋ ５ｂはギア、６は軸受
４及びギア５ａ 、 ５ｂのノ）ウジング、７はモータ
でるる。
は本発明によるボールねじの熱変位補正装置の一夾流側
を示すブロック図、第２図は同装置が適用された送り機
構の一例を一部切断して示す図である。まず第２図にお
いて、１はボールねじ、ｌａ ｌ ｌｂはボールねじ１
の両端側に設けられた７ランジ、２はボールねじ１に螺
入されたボールナット、３はボールナット２に一体的に
取シ付けられた移動体である。４はボールねじ１を回転
自在に支持する軸受Ｈｓａ ＋ ５ｂはギア、６は軸受
４及びギア５ａ 、 ５ｂのノ）ウジング、７はモータ
でるる。
このような送り機構において、モータ７が回転するとギ
ヤ５ａ ｌ ５ｂを介してボールねじ１が回転し、ボー
ルナット２（移動体３）がボールねじｌに浴って直線移
動する。この移動時には、ボールねじ１とボールナット
２の摩擦によって熱が発生し、ボールねじｌがその熱に
よって伸びることになる。このためボールねじ１の伸び
発生の前後においては、モータ７を同−回転角度動かし
てもボールナット２の移動址は異なってしまう。
ヤ５ａ ｌ ５ｂを介してボールねじ１が回転し、ボー
ルナット２（移動体３）がボールねじｌに浴って直線移
動する。この移動時には、ボールねじ１とボールナット
２の摩擦によって熱が発生し、ボールねじｌがその熱に
よって伸びることになる。このためボールねじ１の伸び
発生の前後においては、モータ７を同−回転角度動かし
てもボールナット２の移動址は異なってしまう。
８ａ 、 ８ｂはこれを補正するための信号Ｓｌａ、Ｓ
ｌｂを得る微小変位センナで、ボールねじ１自体の上述
伸びを直接測定する。このセンサ８ａ ｒ ８ｂで得ら
れた信号Ｓｌａ、Ｓｌｂは第１図（示すように演算処理
用ＣＰＵＩＩに与えられる。一方このＣＰＵｌ１には、
あらかじめオペレータが操作盤１２によυ与えた移動指
令値（移動目標位置） ３２ と、ボールナット２（移
動体３）の現在位置をモータ７の回転回数ないし回転角
から検出する位置検出器１３からの現在位置座標値Ｓ３
とが入力されている。
ｌｂを得る微小変位センナで、ボールねじ１自体の上述
伸びを直接測定する。このセンサ８ａ ｒ ８ｂで得ら
れた信号Ｓｌａ、Ｓｌｂは第１図（示すように演算処理
用ＣＰＵＩＩに与えられる。一方このＣＰＵｌ１には、
あらかじめオペレータが操作盤１２によυ与えた移動指
令値（移動目標位置） ３２ と、ボールナット２（移
動体３）の現在位置をモータ７の回転回数ないし回転角
から検出する位置検出器１３からの現在位置座標値Ｓ３
とが入力されている。
これによりＣＰＵＩＩは、前記移動指令値Ｓ２を、ボー
ルねじ１の熱変位によるずれ移動後の位置に変換する演
算を行い、その演算結果値と前記現在位置座標値Ｓ３と
を比較して両者が一致するようにモータ回転制御回路１
４を作動させ、モータ７を回転させる。以下、この詳細
を第３図に基づいて説明する。
ルねじ１の熱変位によるずれ移動後の位置に変換する演
算を行い、その演算結果値と前記現在位置座標値Ｓ３と
を比較して両者が一致するようにモータ回転制御回路１
４を作動させ、モータ７を回転させる。以下、この詳細
を第３図に基づいて説明する。
まずボールねじ１の伸びを、この伸びの影響を受けない
微小変位センサ８ａ 、 ８ｂの組付位誼を基準として
測定するものとし、その微小変位センサｇａ 、 ８ｂ
の測定基準相互間の長さをＬとする。また、ボールナッ
ト２（移動体３）の座標の原点Ｏを微小変位センサ８ｂ
の測定基準から長さｙのところとすると、ボールナット
２の座標値は微小変位センサ８ｂの直が絶えず基準とな
る。いま仮に、ボールナット２がセンサ８ｂの基準から
（ｙ＋ｚｔ）の距離（実線で示す位＠）にあり、オペレ
ータの指令値Ｓ２がｚ２であったとすると、この場合の
補正量Δ２は下記（１）式により算出できる。ここで、
ボールねじ１の伸び鏡はセンサ８ａ 、 ８ｂの両信号
値の差で求められ、これをΔＬとする。
微小変位センサ８ａ 、 ８ｂの組付位誼を基準として
測定するものとし、その微小変位センサｇａ 、 ８ｂ
の測定基準相互間の長さをＬとする。また、ボールナッ
ト２（移動体３）の座標の原点Ｏを微小変位センサ８ｂ
の測定基準から長さｙのところとすると、ボールナット
２の座標値は微小変位センサ８ｂの直が絶えず基準とな
る。いま仮に、ボールナット２がセンサ８ｂの基準から
（ｙ＋ｚｔ）の距離（実線で示す位＠）にあり、オペレ
ータの指令値Ｓ２がｚ２であったとすると、この場合の
補正量Δ２は下記（１）式により算出できる。ここで、
ボールねじ１の伸び鏡はセンサ８ａ 、 ８ｂの両信号
値の差で求められ、これをΔＬとする。
Δχ−ΔＬＸ（χ２＋χｌ＋ν）二Ｌ・・・・・・（１
）（ただし、χ２は指令値Ｓ２の直、ｚｌは現在位置座
標（直Ｓ３の値でちる。） この補正量Δ２は、あくまでポールアント２（移動体３
）の絶対座標値からみた補正量であるから、オペレータ
の移動指令値Ｓ２で７２へ位置決めする場合は、χｌへ
位置決めしたときのオペレータの移動指令値Ｓ２の絶対
座標と、そのときの補正蓋Δ２との差をとり、ｚ２への
禰正童Δ２を考慮した移動指令岨Ｓ２として第１図に示
すモータ回転制御回路１４へ送ることになる。
）（ただし、χ２は指令値Ｓ２の直、ｚｌは現在位置座
標（直Ｓ３の値でちる。） この補正量Δ２は、あくまでポールアント２（移動体３
）の絶対座標値からみた補正量であるから、オペレータ
の移動指令値Ｓ２で７２へ位置決めする場合は、χｌへ
位置決めしたときのオペレータの移動指令値Ｓ２の絶対
座標と、そのときの補正蓋Δ２との差をとり、ｚ２への
禰正童Δ２を考慮した移動指令岨Ｓ２として第１図に示
すモータ回転制御回路１４へ送ることになる。
なお、もう１つの方法としては、単純に移動指令値Ｓ２
（ｚ２）の補正蓋を１ Δχ′＝ ΔＬ Ｘ ｚ２÷Ｌ ・・・・・・・・・・
・・・・・ （２）として算出する方法も考えられる
が、この方法では、ボールねじ１の伸びｋｌｌＬが刻々
と変化した場合、絶対座標からみた位置は累積誤差が発
生し、必ずしも精度がよいとはいえない。
（ｚ２）の補正蓋を１ Δχ′＝ ΔＬ Ｘ ｚ２÷Ｌ ・・・・・・・・・・
・・・・・ （２）として算出する方法も考えられる
が、この方法では、ボールねじ１の伸びｋｌｌＬが刻々
と変化した場合、絶対座標からみた位置は累積誤差が発
生し、必ずしも精度がよいとはいえない。
したがって、（１）式を用いた方法により絶対座標を考
慮して補正すれば、どのような稼動条件であっても安定
した位置決めができることになる。
慮して補正すれば、どのような稼動条件であっても安定
した位置決めができることになる。
以上述べたように本発明は、ボールねじの変位！（伸び
量）を直接検出し、絶対座標を考慮した補正を行うので
、ボールねじにあらかじめテンションを掛けたり、冷却
水を通したシせず、またボールねじの片持支持方式を用
いても、長時間に亘って安定した高い位置決め精度が得
られるという効果がある。
量）を直接検出し、絶対座標を考慮した補正を行うので
、ボールねじにあらかじめテンションを掛けたり、冷却
水を通したシせず、またボールねじの片持支持方式を用
いても、長時間に亘って安定した高い位置決め精度が得
られるという効果がある。
第１図は本発明装置の一実施例を示すブロック図、第２
図は同装置が適用された送り機構の一例を示す図、第３
図は同装置のＣＰＵの演算内容の一例を説明するだめの
図である。 １・・・ボールねじ、 ２・・・ボールナツト、 ７・
・・モータ、８ａ、８ｂ・・・微小変位センサ、 １
１・・・ＣＰＵ（演算装置〕、 １４・・・モータ回
転制御回路、 Ｓｌａ、Ｓｌｂ・・・センサ出力信号
、 Ｓ２・・・ボールナツト移動指令値（移動目標位
置）、Ｓ３・・・ボールナツト現在位置座標値。 ｌ−＼ シ
図は同装置が適用された送り機構の一例を示す図、第３
図は同装置のＣＰＵの演算内容の一例を説明するだめの
図である。 １・・・ボールねじ、 ２・・・ボールナツト、 ７・
・・モータ、８ａ、８ｂ・・・微小変位センサ、 １
１・・・ＣＰＵ（演算装置〕、 １４・・・モータ回
転制御回路、 Ｓｌａ、Ｓｌｂ・・・センサ出力信号
、 Ｓ２・・・ボールナツト移動指令値（移動目標位
置）、Ｓ３・・・ボールナツト現在位置座標値。 ｌ−＼ シ
Claims (1)
- ボールねじをモータで回転させることによりボールねじ
に螺入されたボールナットを直線移動させる送り機構に
おいて、前記ボールねじの熱変位を検出する変位センサ
と、このセンサからの信号に応じ、ボールねじ熱変位前
に指示されたボールナット移動目標位置を、ボールねじ
熱変位によるずれ移動後の位置に変換する演算を行い、
その演算結果位置と前記ボールナットの現在位置とを比
較して両者が一致するように前記モータの回転制御回路
を作動させる演算装置とを具備することを特徴とするボ
ールねじの熱変位補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61121066A JP2698069B2 (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | ポールねじの熱変位補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61121066A JP2698069B2 (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | ポールねじの熱変位補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62278360A true JPS62278360A (ja) | 1987-12-03 |
| JP2698069B2 JP2698069B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=14801997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61121066A Expired - Lifetime JP2698069B2 (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | ポールねじの熱変位補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2698069B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01305403A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-08 | Tokyo Electron Ltd | 誤差補正方法 |
| DE10353029B3 (de) * | 2003-11-13 | 2004-08-19 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Messung der Längenänderung der Vorschubspindel in einem Belichter für Druckvorlagen |
| JP2008298254A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Nsk Ltd | ボールねじ駆動装置 |
| JP2011235625A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-11-24 | Tomoo Matsushita | パターン形成装置および位置決め装置 |
| EP3825578A1 (en) * | 2019-11-25 | 2021-05-26 | Jeol Ltd. | Actuator, sample positioning device, and charged particle beam system |
Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5263557A (en) * | 1975-11-20 | 1977-05-26 | Setagaya Seisakusho Kk | Temperature control apparatus for feeding nut |
| JPS53106072A (en) * | 1977-02-28 | 1978-09-14 | Dainippon Screen Mfg | Comparing and concentrating method of error in accumulation pitch in drive screw |
| JPS57124202A (en) * | 1981-01-23 | 1982-08-03 | Fuji Xerox Co Ltd | Position detector for optical system of copying machine |
| JPS5851052A (ja) * | 1982-09-06 | 1983-03-25 | Nippon Seiko Kk | ボ−ルねじの熱膨脹制御装置 |
| JPS59157509A (ja) * | 1983-02-28 | 1984-09-06 | Niigata Eng Co Ltd | ピツチ誤差測定装置 |
| JPS6227610A (ja) * | 1985-07-29 | 1987-02-05 | Toshiba Mach Co Ltd | アブソリユ−ト位置の検出方法 |
-
1986
- 1986-05-28 JP JP61121066A patent/JP2698069B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
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| JP2005148729A (ja) * | 2003-11-13 | 2005-06-09 | Heidelberger Druckmas Ag | 印刷原稿を記録するための露光器において送りスピンドルの長さ変化を測定するための装置及び方法 |
| US7281779B2 (en) | 2003-11-13 | 2007-10-16 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Apparatus and method for measuring the length change of the feed spindle in an exposer for printing originals |
| JP2008298254A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Nsk Ltd | ボールねじ駆動装置 |
| JP2011235625A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-11-24 | Tomoo Matsushita | パターン形成装置および位置決め装置 |
| EP3825578A1 (en) * | 2019-11-25 | 2021-05-26 | Jeol Ltd. | Actuator, sample positioning device, and charged particle beam system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2698069B2 (ja) | 1998-01-19 |
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