JPS6279950A - 送りねじの熱膨張補償装置 - Google Patents
送りねじの熱膨張補償装置Info
- Publication number
- JPS6279950A JPS6279950A JP21739285A JP21739285A JPS6279950A JP S6279950 A JPS6279950 A JP S6279950A JP 21739285 A JP21739285 A JP 21739285A JP 21739285 A JP21739285 A JP 21739285A JP S6279950 A JPS6279950 A JP S6279950A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- feed screw
- thermal expansion
- nut
- piezoelectric element
- axial direction
- Prior art date
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- 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】
産業上の利用分野
本発明は送りねじによって被駆動体が位置決め制御され
る工作機械において、送りねじの熱膨張の補償装置に関
する。
る工作機械において、送りねじの熱膨張の補償装置に関
する。
従来技術
工作機械を長時間運転すると被駆動体を送る送りねじは
ナットとの間の摩擦により発熱して軸方向に膨張するた
め、ＮＣ制御において指令した目標位置に被駆動体を送
った場合に現在位置を送りねじの回転によって検出する
ものでは実際はその熱膨張分の誤差が生じる。
ナットとの間の摩擦により発熱して軸方向に膨張するた
め、ＮＣ制御において指令した目標位置に被駆動体を送
った場合に現在位置を送りねじの回転によって検出する
ものでは実際はその熱膨張分の誤差が生じる。
発明が解決しよ°うとする問題点
このため精度窩い位置制御を目指すものでは長時間運転
で位置決め誤差が許容範囲に入るように環境条件を整備
するか製品を度々検査して送り量を補償するなどの手当
てが必要となる。
で位置決め誤差が許容範囲に入るように環境条件を整備
するか製品を度々検査して送り量を補償するなどの手当
てが必要となる。
問題点を解決するための手段
送りねじ９と螺合するナツト１）が軸方向に動きうる程
度に被駆動体１３に嵌装されるとともに圧電素子１６．
２０を介して軸方向に固定され前記送りねじ９の長さの
変位を検出する変位センサ２２が設けられ、該変位セン
サ２２の信号に基づいて前記圧電素子１６の印加電圧を
変位に対応して変化させる回路２３．２４．２５が設け
られている。
度に被駆動体１３に嵌装されるとともに圧電素子１６．
２０を介して軸方向に固定され前記送りねじ９の長さの
変位を検出する変位センサ２２が設けられ、該変位セン
サ２２の信号に基づいて前記圧電素子１６の印加電圧を
変位に対応して変化させる回路２３．２４．２５が設け
られている。
実施例
以下本発明の実施例を図面にもとづき説明する。
工作機械例えば周知のＮＣ旋盤において、ベッド上を２
軸方向に案内されて位置制御されるサドル１上にＸ軸方
向の案内面２に載置された中台３は上面にタレント刃物
台４が設けられている。中台３は下面にボールねじナツ
トユニット５が設けられており、該ボールねしナツトユ
ニット５はサドル１の後部に設けたサーボモータ６から
歯車群７を介して回転され、軸受８によって一端部で軸
方向に規制され回転のみ可能に軸承されたボールねじ９
と螺合している。そしてボールねじナツトユニット５は
、ボールねじ９に螺合しフランジ１０を端面に有するナ
ツト１）とバラクラシュ取りナフト１２とがナツトハウ
ジング１４に嵌装され、ナツト１）のフランジ１０と反
対側にフランジ１３を存するナツトハウジング１４は中
台３の下面に取り付けたブラケット１５に嵌装されてい
る。
軸方向に案内されて位置制御されるサドル１上にＸ軸方
向の案内面２に載置された中台３は上面にタレント刃物
台４が設けられている。中台３は下面にボールねじナツ
トユニット５が設けられており、該ボールねしナツトユ
ニット５はサドル１の後部に設けたサーボモータ６から
歯車群７を介して回転され、軸受８によって一端部で軸
方向に規制され回転のみ可能に軸承されたボールねじ９
と螺合している。そしてボールねじナツトユニット５は
、ボールねじ９に螺合しフランジ１０を端面に有するナ
ツト１）とバラクラシュ取りナフト１２とがナツトハウ
ジング１４に嵌装され、ナツト１）のフランジ１０と反
対側にフランジ１３を存するナツトハウジング１４は中
台３の下面に取り付けたブラケット１５に嵌装されてい
る。
そしてナツト１）はナットハウジング１４の穴１４ａに
軸方向に動きうる程度にきつく嵌合しフランジ１０とナ
ットハウジング１４の端面との間に圧電素子組み立て体
１６例えば日本特殊陶業型の商品名ピエゾスタックを介
してボルト１７で両者を一体に軸方向に固定している。
軸方向に動きうる程度にきつく嵌合しフランジ１０とナ
ットハウジング１４の端面との間に圧電素子組み立て体
１６例えば日本特殊陶業型の商品名ピエゾスタックを介
してボルト１７で両者を一体に軸方向に固定している。
ナツト１２はナットハウジング１４の穴１４ａに滑合さ
れキー１８がキー溝１４ｂに嵌合して廻り止めされナツ
ト１）との間に介挿したばね１９によってバラクラシュ
取りがおこなわれている。またナツトハウジング１４は
ブラケット１５の穴１５ａに軸方向に動きうる程度にき
つく嵌合され、フランジ１３とブラケット１５の端面と
の間には圧電素子組み立て体２０を介してボルト２１に
より軸方向に一体に固定されている。ボールねじ９の熱
膨張を検出したその変位量に相当する大きさの信号を出
力する変位センサ２２がボールねじ９の軸線上で軸端に
対応してサドル１内に取り付けられている。各圧電素子
１６．２０はそれぞれスイッチ２３．ＤＣ電源２４．可
変抵抗器２５と直列に接続されている別図路により変位
センサ２２の出力にもとづいて可変抵抗器２５が制御さ
れ圧電素子の印加電圧が変更され素子の変位量を変える
ものである。
れキー１８がキー溝１４ｂに嵌合して廻り止めされナツ
ト１）との間に介挿したばね１９によってバラクラシュ
取りがおこなわれている。またナツトハウジング１４は
ブラケット１５の穴１５ａに軸方向に動きうる程度にき
つく嵌合され、フランジ１３とブラケット１５の端面と
の間には圧電素子組み立て体２０を介してボルト２１に
より軸方向に一体に固定されている。ボールねじ９の熱
膨張を検出したその変位量に相当する大きさの信号を出
力する変位センサ２２がボールねじ９の軸線上で軸端に
対応してサドル１内に取り付けられている。各圧電素子
１６．２０はそれぞれスイッチ２３．ＤＣ電源２４．可
変抵抗器２５と直列に接続されている別図路により変位
センサ２２の出力にもとづいて可変抵抗器２５が制御さ
れ圧電素子の印加電圧が変更され素子の変位量を変える
ものである。
なお本実施例では圧電素子を中台に対して左右にそれぞ
れ設けたが片側に設けた場合でも目的を達することがで
きる。
れ設けたが片側に設けた場合でも目的を達することがで
きる。
作用
実運転に入る前に、先ず連続運転してナツト１）．１２
との摩耗による発熱でボールねじ９に熱膨張を起こさせ
変位センサ２２の出力による可変抵抗器２５を制御させ
印加電圧を調整し試し切削を行って寸法が安定した製品
が得られるように常数を設定しておく。通常運転によっ
てボールねじ９は伸びるため圧電素子１６は縮ませるよ
うに初期の印加電圧を高くしておいて電圧素子組み立て
体２０は伸ばした状態に保つ。このようにして素子の特
性５機構の特性を含めて本補償装置の調整が完了したあ
と、圧電素子組み立て体１６及び２０のそれぞれのスイ
ッチ２３をオンし圧電素子組み立て体１６には高い印加
電圧を与えて素子を伸ばした状態にしておき実運転に入
る。ボールねじ９が熱膨張するに従って変位センサ２２
から伸びに対応して連続して信号が出力される。この信
号により圧電素子組み立て体２０の可変抵抗器２５は印
加電圧が増大するように作用して素子が伸びるように変
形させる。一方圧型素子組み立て体１６の可変抵抗器２
５はこの信号により印加電圧が低下するように作用して
素子が送りねじの伸び分縮むようように変形させる。こ
のため中台３はボールねじ９の送り量に対して熱膨張分
後退させられ刃物Ｔは指令された目標位置に正しく位置
決めされる。
との摩耗による発熱でボールねじ９に熱膨張を起こさせ
変位センサ２２の出力による可変抵抗器２５を制御させ
印加電圧を調整し試し切削を行って寸法が安定した製品
が得られるように常数を設定しておく。通常運転によっ
てボールねじ９は伸びるため圧電素子１６は縮ませるよ
うに初期の印加電圧を高くしておいて電圧素子組み立て
体２０は伸ばした状態に保つ。このようにして素子の特
性５機構の特性を含めて本補償装置の調整が完了したあ
と、圧電素子組み立て体１６及び２０のそれぞれのスイ
ッチ２３をオンし圧電素子組み立て体１６には高い印加
電圧を与えて素子を伸ばした状態にしておき実運転に入
る。ボールねじ９が熱膨張するに従って変位センサ２２
から伸びに対応して連続して信号が出力される。この信
号により圧電素子組み立て体２０の可変抵抗器２５は印
加電圧が増大するように作用して素子が伸びるように変
形させる。一方圧型素子組み立て体１６の可変抵抗器２
５はこの信号により印加電圧が低下するように作用して
素子が送りねじの伸び分縮むようように変形させる。こ
のため中台３はボールねじ９の送り量に対して熱膨張分
後退させられ刃物Ｔは指令された目標位置に正しく位置
決めされる。
効果
以上詳述したように本発明は、送りねじに螺合するナツ
トと被駆動体との間に印加電圧で長さに変位が生じる圧
電素子を介して軸方向に固定し、送りねじの熱膨張を検
知する変位センサを設は変位センサの信号出力で印加電
圧を変更する回路を設けたので、送りねじの膨張による
変位を段階的な補償でなく連続して自動で補償すること
ができ、無人化長時間運転に寄与する効果を有する。
トと被駆動体との間に印加電圧で長さに変位が生じる圧
電素子を介して軸方向に固定し、送りねじの熱膨張を検
知する変位センサを設は変位センサの信号出力で印加電
圧を変更する回路を設けたので、送りねじの膨張による
変位を段階的な補償でなく連続して自動で補償すること
ができ、無人化長時間運転に寄与する効果を有する。
第１図は本装置の概略説明図、第２図はボールねじナツ
トユニットの説明断面図である。
トユニットの説明断面図である。
Claims (2)
- （１）送りねじの回転によって被駆動体が移動位置決め
制御される工作機械において、前記送りねじと螺合する
ナットが軸方向に動きうる程度に被駆動体に嵌装される
とともに圧電素子を介して軸方向に固定され、また前記
送りねじの長さの変位を検出する変位センサが設けられ
、更に該変位センサの信号に基づいて前記圧電素子の印
加電圧を変位に対応して変化させる回路が設けられてい
ることを特徴とするボールねじの熱膨張補償装置。 - （２）被駆動体とナットとの間に設けられている圧電素
子はナットと該ナットが軸方向に動きうる程度に嵌装し
たナットハウジングとの間で軸方向に介在された第１圧
電素子と、該ナットハウジングが被駆動体に軸方向に動
きうる程度に嵌装され第１圧電素子を介在させたナット
ハウジングの反対端に被駆動体との間で軸方向に介在さ
せた第２圧電素子とよりなる特許請求の範囲第１項記載
の送りねじの熱膨張補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60217392A JPH0796180B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 送りねじの熱膨張補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60217392A JPH0796180B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 送りねじの熱膨張補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6279950A true JPS6279950A (ja) | 1987-04-13 |
| JPH0796180B2 JPH0796180B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=16703460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60217392A Expired - Fee Related JPH0796180B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 送りねじの熱膨張補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0796180B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008119823A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Thielenhaus Technologies Gmbh | 刃物台配列装置 |
| JP2008119822A (ja) * | 2006-11-11 | 2008-05-29 | Thielenhaus Technologies Gmbh | 工具スピンドル用のサポート |
| CN106975959A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-07-25 | 沈机集团昆明机床股份有限公司 | 带有热伸长补偿结构的旋转轴进给装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4835259A (ja) * | 1971-09-10 | 1973-05-24 | ||
| JPS60146650A (ja) * | 1984-01-11 | 1985-08-02 | Toshiba Mach Co Ltd | 精密位置決め制御システム |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60217392A patent/JPH0796180B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4835259A (ja) * | 1971-09-10 | 1973-05-24 | ||
| JPS60146650A (ja) * | 1984-01-11 | 1985-08-02 | Toshiba Mach Co Ltd | 精密位置決め制御システム |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008119823A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Thielenhaus Technologies Gmbh | 刃物台配列装置 |
| JP2008119822A (ja) * | 2006-11-11 | 2008-05-29 | Thielenhaus Technologies Gmbh | 工具スピンドル用のサポート |
| CN106975959A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-07-25 | 沈机集团昆明机床股份有限公司 | 带有热伸长补偿结构的旋转轴进给装置 |
| CN106975959B (zh) * | 2017-04-25 | 2023-07-25 | 沈机集团昆明机床股份有限公司 | 带有热伸长补偿结构的旋转轴进给装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0796180B2 (ja) | 1995-10-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |