KR101732749B1 - Cumulative-lead errors measurement device and measurement method for ball screw shaft - Google Patents

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Abstract

볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치(S1)는, 피측정(被測定) 볼나사축(W)을 회전 부동(不動)하게 고정하는 고정 지지대(1)와, 피측정 볼나사축(W)의 나사홈에 맞닿게 하는 볼 접촉자(接觸子, 5)와, 볼 접촉자(5)를 피측정 볼나사축(W)의 축심(Lz)에 대하여 직교 방향으로 왕복 이동시킴과 아울러 볼 접촉자(5)를 소정의 압입력으로 나사홈에 맞닿게 하는 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)과, 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)을 축심(Lz)과 평행하게 수평 왕복 이동하는 위치 검출 슬라이드 수단(3)과, 위치 검출 슬라이드 수단(3)을 피측정 볼나사축(W)의 나사부 사이에서 왕복 이동시키는 위치 결정 왕복 슬라이드 수단과, 볼 접촉자(5)의 축심(Lz) 방향에서의 위치를 검출하는 리드 위치 측정 수단(6)을 구비한다. The cumulative lead error measuring device S1 of the ball screw shaft includes a fixed support 1 for rotationally fixing the ball screw shaft W to be measured and a ball screw shaft W of the ball screw shaft to be measured A ball contact 5 reciprocating in the direction orthogonal to the axis Lz of the ball screw shaft W to be measured and a ball contact 5 for reciprocating the ball contact 5, (3) for horizontally reciprocating the ball contact slide means (4) parallel to the axis (Lz), and a position detecting means A positioning reciprocating slide means for reciprocally moving the detecting slide means 3 between the threaded portions of the ball screw spindle W and a lead position measuring means for detecting the position of the ball contactor 5 in the direction of the axis Lz (6).

Figure R1020120051056
Figure R1020120051056

Description

볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치 및 측정 방법{CUMULATIVE-LEAD ERRORS MEASUREMENT DEVICE AND MEASUREMENT METHOD FOR BALL SCREW SHAFT}Technical Field [0001] The present invention relates to a cumulative lead error measuring apparatus and a measuring method for a ball screw shaft,

본 발명은, 볼나사축의 누적 리드 오차를 측정하는 장치 및 그 장치를 이용한 측정 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for measuring a cumulative lead error of a ball screw shaft and a measuring method using the apparatus.

종래부터, 볼나사축의 리드 오차를 측정하는 장치로서, 예를 들면 특허 문헌 1에 나타내는 측정 장치가 알려져 있다. 이 측정 장치에서는, 피측정(被測定) 볼나사축에 사용되는 볼과 동일한 크기의 구체(球體)를 볼 접촉자(接觸子) 선단에 접착하고, 이 볼 접촉자 2개를 피측정 볼나사축의 축을 중심으로 하여 180도 위상을 늦추는 위치에서 피측정 볼나사축의 나사홈에 끼워 넣는다. 그리고, 나사축의 반경 방향을 향하는 방향으로 측정 압력을 가하여, 나사홈의 양 플랭크(flank)에 접촉시킨 상태에서, 피측정 볼나사축을 회전시키면서 볼 접촉자의 이동 거리를 레이저 간섭 측장기(測長器)로 측정하고, 피측정 볼나사축의 나사 이론상의 회전 이동 거리와 해당 측정 이동 거리와의 누적 이동 오차에 의해서 피측정 볼나사축의 리드 오차를 측정한다. BACKGROUND ART Conventionally, as a device for measuring a lead error of a ball screw shaft, for example, a measuring device disclosed in Patent Document 1 is known. In this measuring device, a ball of the same size as the ball used for the ball screw shaft to be measured is attached to the tip of the ball contactor, and the two ball contactors are connected to the shaft of the ball screw shaft Insert the ball screw shaft into the thread groove of the ball screw shaft to be measured at a position where the phase is retarded by 180 degrees. Then, the measurement pressure is applied in the direction toward the radial direction of the screw shaft, and the moving distance of the ball contactor is measured by rotating the ball screw shaft to be measured while contacting the both flank of the screw groove ), And the lead error of the ball screw shaft to be measured is measured by the cumulative moving error between the rotational movement distance of the ball screw shaft to be measured and the corresponding measuring movement distance.

한편, 나사홈의 중심 위치를 직접적으로 검출함으로써, 보다 고정밀도로, 또한 단시간에 나사홈의 중심 위치를 측정할 수 있는 나사홈 검출 장치로서 특허 문헌 2가 있다. 특허 문헌 2의 나사홈 검출 장치에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이 볼 접촉자를 피측정 나사축에 교차하도록 피측정 나사축에 밀어 붙이고, 직경측 위치 검출 수단을 이용하여 볼 접촉자가 나사홈에 들어간 것을 검출하고, 리드측 위치 검출 수단을 이용하여 볼 접촉자에서의 리드 방향의 위치를 검출하여, 나사홈의 위치를 검출하고 있다.
On the other hand, Patent Document 2 is a thread groove detecting device capable of accurately measuring the center position of the thread groove in a short time by detecting the center position of the thread groove directly. In the screw groove detecting device of Patent Document 2, as shown in Fig. 1, the ball contactor is pushed against the measured screw shaft so as to cross the measured screw shaft, and the ball contacted into the screw groove And detects the position of the ball contact in the lead direction by using the lead side position detecting means to detect the position of the screw groove.

[특허 문헌 1] 일본특허공개 소56－26203호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-26203 [특허 문헌 2] 일본특허공개 2010－36332호 공보[Patent Document 2] JP-A-2010-36332

그러나, 특허 문헌 1의 측정 장치에 의하면, 3차원 방향에서의 나사 리드 오차의 파악은 가능하지만, 피측정 볼나사축을 회전하여 측정할 필요가 있기 때문에, 예를 들면 피측정 볼나사축이 대형의 공작기계를 구성하므로 1m 이상이 되는 길이가 긴 이송 나사의 경우에는, 회전축 사이에서 자중휨이 발생하기 때문에 회전심(回轉芯) 흔들림이 발생한다. 회전심이 흔들리면 볼 접촉자가 불안정한 접촉이 됨으로써 진동하게 되어, 리드 오차의 관리 최소 단위인 1㎛ 이하로의 정밀도 측정은 곤란하며, 천천히 회전시켜 측정할 필요가 있어, 1회의 측정에 몇 10분 필요하게 된다. However, according to the measurement apparatus of Patent Document 1, it is possible to grasp the thread lead error in the three-dimensional direction, but since it is necessary to measure the rotation of the ball screw shaft to be measured, for example, In the case of a feed screw having a length of 1 m or more because of the construction of a machine tool, rotation of the rotary shaft occurs due to self-deflection between the rotary shafts. If the rotating shaft is shaken, the ball contact vibrates due to the unstable contact, and it is difficult to measure the accuracy to the minimum unit of 1 μm or less, which is the minimum unit for managing the lead error. do.

또, 특허 문헌 2의 측정 장치도 피측정 나사축을 회전하여 측정할 필요가 있으며, 리드측의 위치를 검출하기 전에, 우선, 피측정 나사축을 리드 방향으로 왕복 운동시켜 볼 접촉자를 나사홈에 맞출 필요가 있고, 피측정 나사축을 정역(正逆)으로 회전하기 위한 백래시(backlash)의 영향으로, 측정 오차가 발생하는 과제가 있다. In addition, in the measuring apparatus of Patent Document 2, it is necessary to measure the rotation of the screw shaft to be measured. Before the position of the lead side is detected, it is necessary to reciprocate the screw shaft to be measured in the lead direction to align the ball contactor with the screw groove And there is a problem that a measurement error occurs due to the influence of backlash for rotating the screw shaft to be measured in the forward and reverse directions.

게다가, 볼 접촉자의 지지 기구는 피측정 나사축의 축심(軸心) 방향 및 상기 축심 방향과 직각 방향으로 이동 가능함과 아울러 선회(旋回)도 가능하게 되어 있으며, 리니어(linear) 가이드 베어링 등이 사용되고 있지만, 슬라이딩하는 베어링은 몇 ㎛ 레벨의 클리어런스(clearance)가 생기고 있어, 구속력이 없는 프리 상태로 사용하는 경우는 수십 ㎛의 백래시의 발생은 피하기 어렵고, 자동으로의 측정에서는 측정의 재현성에 편차가 크고, 데이터의 신뢰성에 과제가 있다. In addition, the support mechanism of the ball contact is movable in the axial direction of the measured screw shaft and in the direction perpendicular to the axial direction, and is also capable of turning, and a linear guide bearing or the like is used , The sliding bearing has a clearance of several micrometers. In the case of using the bearing in a free state having no binding force, generation of backlash of several tens of micrometers is difficult to avoid. In automatic measurement, there is a large variation in measurement reproducibility, There is a problem in the reliability of data.

본 발명은, 이와 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로, 재현성이 높은 고정밀도의 측정을, 단시간에 행할 수 있는 생산성이 뛰어난 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치 및 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for measuring a cumulative lead error of a ball screw shaft, which is capable of performing high-precision measurement with high reproducibility in a short period of time.

상기의 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서의 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치는, 피측정(被測定) 볼나사축의 축심(軸心) 방향에서의 나사홈의 위치를 검출함에 의해서 누적 리드 오차를 측정하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치로서, 상기 피측정 볼나사축을 회전 부동(不動)하게 고정하는 고정 지지대와, 상기 고정 지지대에 고정된 상기 피측정 볼나사축의 나사홈에 맞닿게 하는 구체(球體)를 구비한 볼 접촉자(接觸子)와, 상기 구체가 상기 축심을 향하도록 상기 볼 접촉자가 재치되며, 상기 볼 접촉자를 상기 축심에 대하여 직교하는 방향으로 왕복 이동시킴과 아울러 상기 볼 접촉자를 소정의 압입력으로 상기 축심에 대하여 직교하는 방향으로 상기 축심을 향해 압입하는 것에 의해 상기 구체를 상기 나사홈에 맞닿게 하는 볼 접촉자 슬라이드 수단과, 상기 볼 접촉자 슬라이드 수단을 재치(載置)하고, 해당 볼 접촉자 슬라이드 수단을 상기 축심과 평행하게 수평 왕복 이동하는 위치 검출 슬라이드 수단과, 상기 위치 검출 슬라이드 수단을 재치하고, 상기 위치 검출 슬라이드 수단을 상기 피측정 볼나사축의 나사부 사이에서 왕복 이동시키는 위치 결정 왕복 슬라이드 수단과, 상기 볼 접촉자의 상기 축심 방향에서의 위치를 검출하는 리드 위치 측정 수단을 구비한 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, an apparatus for measuring cumulative lead error of a ball screw shaft according to the present invention is characterized in that a cumulative lead error is calculated by detecting a position of a screw groove in an axial direction of a ball screw shaft to be measured A cumulative lead error measuring apparatus for measuring a ball screw axis, comprising: a fixed support for fixedly rotating the ball screw shaft to be measured; a ball screw shaft Wherein the ball contact is disposed such that the ball is directed to the shaft center, the ball contact is reciprocally moved in a direction orthogonal to the axis, and at the same time, And the ball contact slider for pressing the ball toward the axis in a direction orthogonal to the axis, A position detecting slide means for mounting the ball contact slide means and horizontally reciprocating the ball contact slide means in parallel with the axis; And a lead position measuring means for detecting a position of the ball contact in the axial direction of the ball contact.

또 상기의 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서의 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 방법은, 피측정(被測定) 볼나사축을 회전 부동(不動)하게 정치(靜置)하여 고정하는 고정 지지대와, 상기 고정 지지대에 고정된 상기 피측정 볼나사축의 나사홈에 맞닿게 하는 구체(球體)를 구비한 볼 접촉자(接觸子)와, 상기 구체가 상기 피측정 볼나사축의 축심을 향하도록 상기 볼 접촉자가 재치되며, 상기 볼 접촉자를 상기 축심에 대하여 직교하는 방향으로 왕복 이동시킴과 아울러 상기 볼 접촉자를 소정의 압입력으로 상기 축심에 대하여 직교하는 방향으로 상기 축심을 향해 압입하는 것에 의해 상기 구체를 상기 나사홈에 맞닿게 하는 볼 접촉자 슬라이드 수단과, 상기 볼 접촉자 슬라이드 수단을 재치(載置)하고, 해당 볼 접촉자 슬라이드 수단을 상기 축심과 평행하게 수평 왕복 이동하는 위치 검출 슬라이드 수단과, 상기 위치 검출 슬라이드 수단을 재치하고, 상기 위치 검출 슬라이드 수단을 상기 피측정 볼나사축의 나사부 사이에서 왕복 이동시키는 위치 결정 왕복 슬라이드 수단과, 상기 볼 접촉자의 상기 피측정 볼나사축의 축심 방향에서의 위치를 검출하는 리드 위치 측정 수단을 구비한 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치를 이용하여 상기 피측정 볼나사축의 누적 리드 오차를 측정하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 방법으로서, 상기 볼 접촉자 슬라이드 수단에 의해서 상기 볼 접촉자를 상기 피측정 볼 나사축의 상기 축심에 대하여 직교 방향으로 왕복 이동시켰을 때의 상기 구체의 중심이 상기 축심에 직교하는 위치가 되도록 상기 피측정 볼나사축을 상기 고정 지지대에 고정하는 고정 지지 공정과, 상기 볼 접촉자 슬라이드 수단에 의해서 상기 볼 접촉자에 소정의 압압력을 가하여 상기 구체를 상기 피측정 볼 나사축의 축심 방향에 대하여 직교 방향으로부터 소정의 압입력으로 나사홈에 맞닿게 하는 볼 접촉자 압입 공정과, 상기 나사홈에 맞닿은 상기 볼 접촉자의 상기 축심 방향에서의 위치를 상기 리드 위치 측정 수단으로 측정하는 측정 공정과, 상기 나사홈에 맞닿은 상기 볼 접촉자를 상기 볼 접촉자 슬라이드 수단에 의해서 상기 축심 방향에 대하여 직교 방향으로 퇴피(退避)시키는 볼 접촉자 퇴피 공정과, 상기 볼 접촉자를 상기 축심 방향과 평행하게 소정 간격으로 수평 이동시키는 볼 접촉자 이동 공정을 구비한 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a cumulative lead error measuring method of a ball screw shaft according to the present invention is characterized by comprising: a fixed support for stationarily fixing a ball screw shaft to be measured (to be measured) A ball contact having a spherical shape to be brought into contact with a thread groove of the ball screw shaft to be measured fixed to the fixed support; And the ball contact is reciprocated in a direction orthogonal to the axis, and the ball contact is press-fitted into the axial center in a direction orthogonal to the axial center by a predetermined pressure input, A ball contact slide means for placing the ball contact slide means in parallel with the axial center, A positioning reciprocating slide means for reciprocating the position detecting slide means between the threaded portion of the ball screw to be measured and the position detecting slide means for reciprocating the position detecting slide means; A cumulative lead error measurement of a ball screw shaft measuring a cumulative lead error of the ball screw shaft to be measured using a cumulative lead error measuring apparatus of a ball screw shaft having a lead position measuring means for detecting a position in the axial direction of the ball screw shaft to be measured The method comprising the steps of: rotating the ball contact by the ball contact slide means such that the center of the sphere when the ball contact is reciprocated in the direction orthogonal to the axis of the ball screw to be measured is a position orthogonal to the axis; A fixed supporting step of fixing the shaft to the fixed support A ball contactor press-fitting step of applying a predetermined pressing force to the ball contactor by the ball contact slide means to bring the ball into contact with the thread groove by a predetermined pressure input from a direction perpendicular to the axial direction of the ball screw shaft to be measured A measuring step of measuring a position of the ball contactor in the axial direction of the ball contacted with the thread groove with the lead position measuring means, a measuring step of measuring the position of the ball contactor abutting on the thread groove by the ball contact slide means And a ball contact moving step of horizontally moving the ball contactor in parallel with the axial direction at a predetermined interval.

본 발명에 의하면, 나사홈의 검출에 나사의 플랭크(flank)에 직접 접촉시키는 볼 접촉자를 이용함으로써, 보다 고정밀도로 나사홈의 중심 위치를 구할 수 있다. 그리고, 피측정 볼나사축의 축심(軸心) 방향에서의 나사홈의 위치는, 위치 결정 왕복 슬라이드 수단에 축심 방향의 왕복 이동이 가능한 위치 검출 슬라이드 수단을 재치(載置)시키고, 더욱이 위치 검출 슬라이드 수단에 소정의 압입력으로 나사홈에 볼 접촉자를 압입하는 볼 접촉자 슬라이드 수단을 편입시킴으로써 볼 접촉자가 회전 부동(不動)하게 고정된 볼나사축의 나사홈에 맞추어지기 쉽게 되고, 리드 위치 측정 수단으로 재현성이 높은 정밀도로 측정을 단시간에 할 수 있다.
According to the present invention, the center position of the thread groove can be obtained with higher accuracy by using a ball contact which is in direct contact with the flank of the screw for detecting the thread groove. The position of the thread groove in the axial direction of the ball screw shaft to be measured is set so that the position detecting slide means capable of reciprocating in the axial direction is mounted on the positioning reciprocating slide means, By fitting the ball contact slide means for press-fitting the ball contact into the thread groove by a predetermined pressure input to the means, the ball contact can easily fit into the thread groove of the ball screw shaft fixed rotationally and immovably, The measurement can be performed in a short time with high precision.

도 1은 종래의 나사홈의 중심 위치를 측정하는 방법을 나타내는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치를 나타낸 설명 평면도이다.
도 3은 도 2의 A－A 화살표로부터 본 피측정 볼나사축과 고정 지지대를 나타낸 설명도이다.
도 4는 도 2의 B－B 화살표로부터 본 것을 나타낸 확대 설명도이다.
도 5는 도 2의 C－C 화살표로부터 본 것을 나타낸 확대 설명도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태의 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치를 나타낸 측면 설명도이다.
도 7의 (A)는 본 발명에서 사용하는 공기 정압 베어링의 일 실시 형태의 단면 설명도이고, (B)은 오리피스의 확대 설명도이다.
도 8은 도 7의 정압(靜壓) 패드 구조를 나타내는 평면 설명도이다.
도 9는 도 8의 D－D 단면이며, 통기홈 및 배기홈의 폭 방향의 단면 형상을 나타내는 단면 설명도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 형태의 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치를 이용하여 측정한 측정 결과를 나타내는 그래프이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is an explanatory view showing a method for measuring the center position of a conventional screw groove;
2 is an explanatory plan view showing a cumulative lead error measuring apparatus of the ball screw shaft according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 3 is an explanatory view showing a ball screw shaft and a fixed support as viewed from the arrow A-A in Fig. 2. Fig.
4 is an enlarged explanatory view showing what is seen from an arrow B-B in Fig.
5 is an enlarged explanatory view showing what is seen from an arrow C-C in Fig.
6 is a side view illustrating an apparatus for measuring cumulative lead error of a ball screw shaft according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7A is a cross-sectional explanatory view of an embodiment of an air static pressure bearing used in the present invention, and FIG. 7B is an enlarged explanatory view of an orifice.
8 is a plan view illustrating the static pad structure of FIG.
Fig. 9 is a sectional view taken along the line D-D in Fig. 8, showing a sectional shape in the width direction of the vent groove and the vent groove.
10 is a graph showing the measurement results measured by using the cumulative lead error measuring apparatus of the ball screw shaft according to the first embodiment of the present invention.

(제1 실시 형태)(First Embodiment)

이하, 본 발명의 제1 실시 형태의 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치 및 그 장치를 이용한 측정 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 2는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치를 나타낸 설명 평면도이다. 도 3은, 도 2의 A－A 화살표로부터 본 피측정 볼나사축과 고정 지지대를 나타낸 설명도이다. 도 4는 도 2의 B－B 화살표로부터 본 것을 나타낸 확대 설명도이다. 도 5는, 도 2의 C－C 화살표로부터 본 것을 나타낸 확대 설명도이다. 또한, 도 2 내지 도 5 및 후술할 도 6에서, X축, Y축, Z축은 직교하고 있고, Z축은 피측정(被測定) 볼나사축의 축심(軸心)과 동일한 방향을 나타내고, X축은 Z축에 대하여 직교하는 수평 방향을 나타내며, Y축은 Z축에 대하여 직교하는 연직 방향을 나타낸다. 또한, 본 발명은 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, a cumulative lead error measuring apparatus for a ball screw shaft according to a first embodiment of the present invention and a measuring method using the apparatus will be described with reference to the drawings. 2 is an explanatory plan view showing a cumulative lead error measuring apparatus of a ball screw shaft according to a first embodiment of the present invention. 3 is an explanatory view showing a ball screw shaft and a fixed support to be measured as viewed from an arrow A-A in Fig. 4 is an enlarged explanatory view showing what is seen from an arrow B-B in Fig. 5 is an enlarged explanatory view showing what is seen from an arrow C-C in Fig. 2 to 5 and in FIG. 6 to be described later, the X axis, the Y axis, and the Z axis are orthogonal, the Z axis indicates the same direction as the axis of the ball screw shaft to be measured (measured) Represents a horizontal direction orthogonal to the Z axis, and a Y axis represents a vertical direction orthogonal to the Z axis. The present invention is not limited to the following embodiments.

본 실시 형태에 관한 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치(이하, 「측정 장치」로 생략함, S1)는, 그 하부에 마련된 평판상(平板狀)의 석정반(石定盤, 100)을 구비하고 있다. 석정반(100) 상에는, 피측정(被測定) 볼나사축(W)을 회전 부동(不動)하게 정치(靜置)하여 고정하기 위한 고정 지지대(1)가 배설(配設)되어 있다. 본 실시 형태에서는, 고정 지지대(1)는, 도 3에 나타내는 바와 같이 피측정 볼나사축(W)의 양단과 그 대략 중간의 3점에서 지지하도록 설치되어 있다. The cumulative lead error measuring apparatus (hereinafter, referred to as "measuring apparatus", S1) of the ball screw shaft according to the present embodiment is provided with a flat plate stone pedestal 100 . A stationary support 1 for holding and fixing a ball screw shaft W to be measured (to be measured) in a rotating manner is disposed on the stone stone table 100. In this embodiment, as shown in Fig. 3, the fixed support 1 is provided so as to be supported at both ends of the ball screw shaft W to be measured and at three midpoints thereof.

또, 석정반(100) 상에는, 고정 지지대(1)에 고정된 피측정 볼나사축(W)의 축심(Lz)에 대하여 평행 방향으로 왕복 이동이 가능한 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)이 배설(配設)되어 있다. 이 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)은, 피측정 볼나사축(W)의 축심(Lz)에 평행하게 설치된 가이드축(21)과, 이 가이드축(21)을 따라서 왕복 이동하는 이동 테이블(22)을 가지는 공기 정압(靜壓) 베어링(20)을 구비하고 있다. 그리고, 이 공기 정압 베어링(20)은, 진직도(眞直度)가 2㎛／m 이하, 자세(姿勢) 정밀도가 2초 이하의 주행 정밀도를 가지고 있다. 자세 정밀도란, 이동 테이블(22)이 주행중에 자세 변화하는 피칭(pitching), 요잉(yawing), 롤링(rolling)의 정밀도로, 경사(도)로 나타내어진다. 또, 주행 정밀도란, 이동 테이블(22)이 피측정 볼나사축(W)의 축심(Lz)에 대하여 평행 방향으로 주행하는 진직도와 자세 정밀도를 총합한 정밀도를 말한다. 진직도는, 이동 거리의 변위의 최대값을 말한다. A positioning reciprocating slide means 2 capable of reciprocating in a direction parallel to the axis Lz of a ball screw shaft W to be measured fixed to the fixed support 1 is provided on the stone stone table 100 Respectively. The positioning reciprocating slide means 2 includes a guide shaft 21 provided parallel to the axis Lz of the ball screw shaft W to be measured and a moving table 22 reciprocating along the guide shaft 21 And an air static pressure bearing 20 having an air bearing surface. The air hydrostatic bearing 20 has a running accuracy with a straightness of 2 占 퐉 / m or less and a posture accuracy of 2 seconds or less. The posture accuracy is expressed by an inclination (degree) with the precision of pitching, yawing, and rolling in which the moving table 22 is changed in posture while it is running. The running accuracy refers to a precision in which the moving table 22 is a total of the straightness and the posture accuracy in which the moving table 22 travels in parallel to the axis Lz of the ball screw shaft W to be measured. Straightness refers to the maximum value of the displacement of the moving distance.

본 발명에서의 공기 정압 베어링이란, 고정체와 이동체와의 슬라이드면 사이에 베어링 간극(間隙)을 마련하고, 해당 베어링 간극에 가압 기체를 공급함에 의해 상기 이동체를 상기 고정체 상에 부상(浮上)시켜, 이동 가능하게 구성된 베어링을 말한다. The air static pressure bearing in the present invention means a bearing having a bearing gap between a sliding surface of a stationary body and a moving body and supplying a pressing gas to the bearing gap to float the moving body on the stationary body, A bearing configured to be movable.

게다가, 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)은, 이동 테이블(22)을 가이드축(21)을 따라서 소정의 측정 위치로 왕복 이동시키는 위치 결정 주행 수단(25)을 구비하고 있다. 위치 결정 주행 수단(25)은, 이동 테이블(22)에 연결된 벨트(27)와, 벨트(27)를 통해 이동 테이블(22)을 이동시키는 서보 모터(servomotor, 26)를 가지고 있다. In addition, the positioning reciprocating slide means 2 is provided with a positioning driving means 25 for reciprocating the moving table 22 along a guide shaft 21 to a predetermined measurement position. The positioning means 25 includes a belt 27 connected to the moving table 22 and a servomotor 26 for moving the moving table 22 through the belt 27.

또, 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)에는, 위치 검출 슬라이드 수단(3)이 재치되어 있다(도 5 참조). The position detecting slide means 3 is mounted on the positioning reciprocating slide means 2 (see Fig. 5).

위치 검출 슬라이드 수단(3)은, 고정축(31)과, 이 고정축(31)을 따라서 이동이 가능한 받침대(32)를 가지는 공기 정압 베어링(30)을 구비하고 있다. 그리고, 고정축(31)은, 피측정 볼나사축(W)의 축심(Lz)과 평행하도록, 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)에 구비되는 공기 정압 베어링(20)의 이동 테이블(22)에 고정 설치되어 있다. The position detecting slide means 3 includes an air static pressure bearing 30 having a fixed shaft 31 and a pedestal 32 movable along the fixed shaft 31. [ The fixed shaft 31 is connected to the moving table 22 of the air static pressure bearing 20 provided in the positioning reciprocating slide means 2 so as to be parallel to the axis Lz of the ball screw shaft W to be measured It is fixedly installed.

또, 공기 정압 베어링(30)은, 고정축(31)의 양단과 받침대(32)와의 사이에 각각 중립 위치 유지 탄성체(35, 35)를 구비하고 있다(도 5 참조). 볼 접촉자(5)가 볼나사축(W)의 나사홈에 맞닿아 있지 않을 때, 즉 받침대(32)에 Z축 방향의 힘이 작용하고 있지 않을 때는, 받침대(32)가 고정축(31)의 Z축 방향의 중립 위치에 유지된다. 또, 볼 접촉자(5)가 볼나사축(W)의 나사홈에 맞닿을 때, 즉 받침대(32)에 Z축 방향의 힘이 작용한 때는, 중립 위치 유지 탄성체(35, 35)는 신축하여, 받침대(32)가 고정축(31)을 따라서 왕복 이동한다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 중립 위치 유지 탄성체(35, 35)로서 스프링을 이용하고 있다. The air static pressure bearing 30 is provided with neutral position holding elastic members 35 and 35 between both ends of the fixed shaft 31 and the pedestal 32 (see FIG. 5). When the ball 32 contacts the fixed shaft 31 when the ball contact 5 is not in contact with the screw groove of the ball screw shaft W or when the Z-axis direction force is not applied to the support 32, In the Z-axis direction. When the ball contact 5 comes into contact with the screw groove of the ball screw shaft W, that is, when a force in the Z axis direction acts on the pedestal 32, the neutral position holding elastic bodies 35 and 35 are expanded and contracted , The pedestal (32) reciprocates along the fixed shaft (31). Further, in the first embodiment, springs are used as the neutral position holding elastic members 35 and 35.

또, 위치 검출 슬라이드 수단(3)에는, 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)이 재치되어 있다. The ball contact slide means 4 is mounted on the position detecting slide means 3.

볼 접촉자 슬라이드 수단(4)은, 피측정 볼나사축(W)의 축심(Lz)에 대하여 직교하는 X축 방향의 왕복 이동이 가능한 이동축(42)과, 이 이동축(42)을 지지하는 고정 지지체(41)를 가지는 공기 정압 베어링(40)을 구비하고 있다. 그리고, 고정 지지체(41)는, 위치 검출 슬라이드 수단(3)의 공기 정압 베어링(30)의 받침대(32)에 고정 설치되어 있다. The ball contact slide means 4 includes a moving shaft 42 capable of reciprocating in the X axis direction orthogonal to the axis Lz of the ball screw to be measured W, And an air static pressure bearing (40) having a fixed support body (41). The stationary support body 41 is fixed to the pedestal 32 of the air static pressure bearing 30 of the position detecting slide means 3.

또, 이동축(42)의 피측정 볼나사축(W)측의 선단에는, 피측정 볼나사축(W)의 나사홈에 맞닿게 하는 볼 접촉자(5)가 연접(連接)되어 있다. 그리고, 나사홈에 맞닿는 볼 접촉자(5)의 선단에는, 피측정 볼나사축(W)에 사용되는 볼과 동일한 직경의 구체(球體, 50)가 접착되어 있다. 또, 볼 접촉자(5)는, 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)에 의해서 피측정 볼나사축(W)의 나사부 사이를 이동 가능하게 되어 있다. A ball contact 5 for contacting the thread groove of the ball screw shaft W to be measured is connected to the distal end of the moving shaft 42 on the side of the ball screw shaft W to be measured. A ball 50 having the same diameter as the ball used for the ball screw to be measured W is adhered to the tip of the ball contact 5 abutting against the thread groove. The ball contact 5 is movable between the threaded portions of the ball screw shaft W to be measured by the positioning reciprocating slide means 2. [

한편, 이동축(42)의 볼 접촉자(5)가 연접된 단부의 반대측의 단부에는, 압입력 조정 탄성체(43)를 통해 신축 수단(44)이 연접되어 있다. 이 신축 수단(44)에 의해서 이동축(42) 및 볼 접촉자(5)가 왕복 직선 이동된다. 또, 압입력 조정 탄성체(43)는, 볼 접촉자(5)가 나사홈에 맞닿을 때의 충돌 에너지를 흡수함과 아울러, 볼 접촉자(5)를 나사홈에 소정의 압입력으로 꽉 눌러, 유지한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 압입력 조정 탄성체(43)로서 스프링이, 신축 수단(44)으로서 에어 실린더가 이용되고 있다. 단, 압입력 조정 탄성체(43)나 신축 수단(44)은 상기의 것에 한정되는 것은 아니다. On the other hand, at the end of the moving shaft 42 opposite to the end where the ball contact 5 is connected, the expanding means 44 is connected via the pressure-input adjusting elastic member 43. The movable shaft 42 and the ball contact 5 are linearly reciprocated by the expanding and contracting means 44. The pressure-input adjusting elastic body 43 absorbs the impact energy of the ball contact 5 when the ball contact 5 abuts against the thread groove, and presses the ball contact 5 into the thread groove with a predetermined pressure input, do. In the present embodiment, a spring is used as the pressure-input adjusting elastic member 43, and an air cylinder is used as the expanding and contracting means 44. [ However, the pressure-input adjusting elastic body 43 and the expanding and contracting means 44 are not limited to those described above.

또, 공기 정압 베어링(40)은, 볼 접촉자(5)를 나사홈에 맞닿게 할 때의 Z축 방향으로의 변형에 견딜 수 있는 베어링 강성을 가지고 있다. The air static pressure bearing 40 has a bearing rigidity capable of withstanding the deformation in the Z-axis direction when the ball contact 5 is brought into contact with the screw groove.

게다가, 본 실시 형태에 관한 측정 장치(S1)는, 리드 위치 측정 수단(6)을 구비하고 있다. 이 리드 위치 측정 수단(6)은, 피측정 볼나사축(W)의 나사홈에 맞닿은 볼 접촉자(5)의 축심(Lz) 방향의 위치를 계측하기 위한 것이다. 또, 본 실시 형태에서의 리드 위치 측정 수단(6)으로서는, 시판(市販)의 레이저 간섭 측장기(測長器)가 이용되고 있다. 리드 위치 측정 수단(6)은, ㎛ 단위의 계측을 할 수 있으면, 특히 한정되는 것은 아니다. In addition, the measuring apparatus S1 according to the present embodiment is provided with the lead position measuring means 6. [ The lead position measuring means 6 is for measuring the position of the ball contact 5 in the direction of the axis Lz facing the thread groove of the ball screw shaft W to be measured. As the lead position measuring means 6 in the present embodiment, commercially available laser interference side organs (length measuring devices) are used. The lead position measuring means 6 is not particularly limited as long as it can measure in 탆.

본 실시 형태의 리드 위치 측정 수단(6)에 이용한 레이저 간섭 측장기의 구성에 대해 도 2에 근거하여 설명한다. 위치 검출 슬라이드 수단(3)의 받침대(32)에는, 레이저 광선을 입사, 반사하기 위한 직각 반사경(62, 63)이 설치되어 있다. 이 직각 반사경(62, 63)은 피측정 볼나사축(W)의 축심(Lz)과 직각을 이루는 선 상에서, 또한, 위치 검출 슬라이드 수단(3)의 고정축(31)의 Z축 방향의 중심축에 대하여 좌우 대칭을 이루는 위치에 배치되어 있다. 또한, 직각 반사경(62, 63)은, 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)의 고정 지지체(41)에 전술의 배치 관계와 동일 형태로 설치해도 괜찮다. 또, 직각 반사경(63)의 Z축선 상에는, 직각 반사경(63)에 의해서 반사된 레이저 광선을 입사, 반사하기 위한 코너 큐브(64)가 배치되어 있다. 그리고, 직각 반사경(62)의 Z축선 상에는, 레이저 간섭 헤드(61)가 배치되어 있다. 이 레이저 간섭 헤드(61)는, 레이저 광원으로부터의 레이저 광선을 분할하고, 분할된 일방의 레이저 광선을 직각 반사경(62, 63), 코너 큐브(64)로 입사시켜 얻은 반사광과, 타방의 레이저 광선을 참조 반사경으로 입사시켜 얻은 반사광을 간섭시킴과 아울러, 반사경의 이동에 따르는 간섭 무늬의 변화에 대응하여 변화하는 전기 신호를 생성한다. 게다가, 레이저 간섭 헤드(61)에는, 레이저 간섭 헤드(61)로부터 출력되는 전기 신호의 사이클수로부터 이동 거리를 산출하는 본체부(60)가 접속되어 있다. The structure of the laser interference side organ used in the lead position measuring means 6 of the present embodiment will be described with reference to Fig. The base 32 of the position detecting / sliding means 3 is provided with right angle reflecting mirrors 62 and 63 for incident and reflecting laser beams. The right angle reflectors 62 and 63 are disposed on a line perpendicular to the axis Lz of the ball screw shaft W to be measured and also on the center of the fixed axis 31 of the position detecting slide means 3 in the Z axis direction And are disposed at positions symmetrical with respect to the axis. The right angle reflectors 62 and 63 may be provided on the fixed support 41 of the ball contact slide means 4 in the same arrangement as described above. On the Z axis of the right-angle reflector 63, a corner cube 64 for entering and reflecting the laser beam reflected by the right-angle reflector 63 is disposed. A laser interference head 61 is disposed on the Z axis of the right angle reflector 62. The laser interfering head 61 divides the laser beam from the laser light source and outputs the reflected light obtained by causing one of the divided laser beams to enter the right angle reflectors 62 and 63 and the corner cube 64, The reflected light obtained by entering the reference mirror is interfered with and the electric signal which changes in accordance with the change of the interference fringe due to the movement of the reflecting mirror is generated. In addition, the laser interfering head 61 is connected to a main body section 60 for calculating the moving distance from the number of cycles of the electric signal output from the laser interfering head 61. [

그리고, 리드 위치 측정 수단(6)에는, 해당 리드 위치 측정 수단(6)에 의해 측정된 측정값을 연산 처리하는 연산 수단(7) 및 그러한 결과를 기록하는 기록계(8)가 접속되어 있다. 또, 레이저 간섭 측장기를 이용한 거리 측정에서는, 직각 반사경(62, 63)을 생략하고, 위치 검출 슬라이드 수단(3)의 받침대(32)에 코너 큐브(64)를 마련해도 좋다. The lead position measuring means 6 is connected to a calculating means 7 for calculating the measured value measured by the lead position measuring means 6 and a recorder 8 for recording the result. It is also possible to omit the right angle reflectors 62 and 63 and to provide the corner cube 64 in the base 32 of the position detecting slide means 3 in the distance measurement using the laser interference side organs.

또한, 본 실시 형태에서 중립 위치 유지 탄성체(35)에 이용되는 스프링의 스프링 상수는, 0.1 ~ 3 N／mm, 바람직하게는 0.3 ~ 1 N／mm이다. 중립 위치 유지 탄성체(35)의 스프링의 스프링 상수가 0.1 N／mm 미만에서는 복원력이 너무 작아서, 받침대(32)가 복원되기에 부족하게 되어, 중립 위치로 되돌아오지 않을 우려가 있다. 한편, 중립 위치 유지 탄성체(35)의 스프링의 스프링 상수가 3 N／mm 이상에서는, 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)에 이용되는 공기 정압 베어링(40)의 베어링 강성이, 볼 접촉자(5)를 나사홈에 압입할 때의 변형에 견딜 수 없게 된다. 0.3 ~ 1 N／mm이면, 재현성(再現性)이 높은 측정이 가능해진다. In the present embodiment, the spring constant of the spring used in the neutral position holding elastic body 35 is 0.1 to 3 N / mm, preferably 0.3 to 1 N / mm. When the spring constant of the spring of the neutral position holding elastic body 35 is less than 0.1 N / mm, the restoring force is too small, and the pedestal 32 is insufficient to be restored, and may not return to the neutral position. On the other hand, when the spring constant of the spring of the neutral position holding elastic body 35 is not less than 3 N / mm, the bearing rigidity of the air static pressure bearing 40 used for the ball contact slide means 4, So that it can not withstand the deformation when press-fitting into the groove. 0.3 to 1 N / mm, measurement with high reproducibility is possible.

또한, 본 실시 형태의 공기 정압 베어링(40)의 베어링 강성은, 6 N／㎛이다. The bearing rigidity of the air static pressure bearing 40 of the present embodiment is 6 N / 占 퐉.

또, 피측정 볼나사축(W)의 나사홈으로의 볼 접촉자(5)의 압입력은, 0. 5 ~ 5 N, 바람직하게는 1 ~ 3 N이다. 볼 접촉자(5)를 나사홈으로 압입하는 압입력이 0. 5 N 미만에서는, 압입이 불측(不測)하게 될 우려가 있고, 5 N 이상에서는 압입에 의해서 피측정 볼나사축(W)이 변형하여 측정 오차에 관련된다. 1 ~ 3 N이면, 재현성이 높은 측정이 가능해진다. The pressure input of the ball contact 5 to the thread groove of the ball screw shaft W to be measured is 0.5 to 5 N, preferably 1 to 3 N. If the pressure input for press fitting the ball contact 5 into the thread groove is less than 0.5 N, there is a fear that the press-fitting will be unintended. If the ball contact 5 is more than 5 N, And is related to the measurement error. 1 to 3 N, measurement with high reproducibility becomes possible.

이하에, 본 실시 형태의 측정 장치(S1)를 이용한 나사 리드 오차 측정 방법 에 대해서 설명한다. Hereinafter, a method of measuring a thread lead error using the measuring apparatus S1 of the present embodiment will be described.

우선, 피측정 볼나사축(W)을 3대의 고정 지지대(1)에 회전 부동하게 정치(靜置)하여 고정한다. 고정 지지대(1)에는 도시하지 않은 높이 조정 기구가 구비되어 있다.First, the ball screw spindle W to be measured is fixed to the three fixed support rods 1 by rotating and fixing them. The fixed support 1 is provided with a height adjusting mechanism (not shown).

본 실시 형태에서는, 볼 접촉자(5)의 구체(50)의 중심이 피측정 볼나사축(W)의 축심(Lz)에 직교하도록 볼 접촉자(5)를 피측정 볼나사축의 나사홈에 맞닿게 할 필요가 있다. 이를 위해, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상술의 높이 조절 기구로 조절하여 석정반(100) 표면으로부터 피측정 볼나사축(W)의 축심(Lz)의 높이(Hy1)를 볼 접촉자(5)의 구체(50)의 중심 높이(Hy2)에 맞추고, 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)의 공기 정압 베어링(20)의 주행 정밀도의 진직도 이내가 되도록 피측정 볼나사축(W)을 고정한다. The ball contactor 5 is brought into contact with the thread groove of the ball screw shaft to be measured so that the center of the sphere 50 of the ball contact 5 is perpendicular to the axis Lz of the ball screw shaft W to be measured Needs to be. 4, the height H 1 of the axial center Lz of the ball screw shaft W to be measured is adjusted from the surface of the precious metal mold 100 by the height adjusting mechanism described above to the ball contact 5, The measured ball screw shaft W is fixed so as to match the center height Hy 2 of the spherical body 50 of the positioning reciprocating slide means 2 within the straightness of running accuracy of the air static pressure bearing 20 .

제1 실시 형태에서는 피측정 볼나사축(W)의 자중에 의한 휨을 고려하여 3점(点) 지지로 고정하고 있지만, 볼나사축(W)의 축심(Lz)이 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)에서의 공기 정압 베어링(20)의 주행 정밀도의 진직도 이내로 되면, 피측정 볼나사축(W)을 어느 점에서 지지해도 괜찮다. In the first embodiment, the three-point (point) support is fixed in consideration of the warp caused by the weight of the ball screw W to be measured. However, the axial center Lz of the ball screw shaft W is not limited to the position reciprocating slide means 2 The ball screw shaft W to be measured may be supported at any point as long as it is within the straightness of the running accuracy of the air hydrostatic bearing 20 at the point

그리고, 위치 결정 슬라이드 수단(2)의 위치 결정 주행 수단(25)을 이용하여, 볼 접촉자(5)를 소정의 측정 개시 위치로 이동시킨다. Then, the ball contactor 5 is moved to a predetermined measurement start position by using the positioning driving means 25 of the positioning slide means 2.

이어서, 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)의 신축 수단(44)을 신장시킴에 의해, 피측정 볼나사축(W)의 축심(Lz)에 대하여 직교하는 X축 방향으로부터 소정의 압입력으로, 이동축(42) 및 볼 접촉자(5)를 피측정 볼나사축(W)의 나사홈에 맞추면서 맞닿게 한다. Then, the elongating / contracting means 44 of the ball contact slide means 4 is stretched so that a predetermined pressure is inputted from the X-axis direction orthogonal to the axis Lz of the ball screw shaft W to be measured, (42) and the ball contactor (5) while making contact with the thread groove of the ball screw shaft (W) to be measured.

이어서, 볼 접촉자(5)의 피측정 볼나사축(W)의 축심(Lz) 방향에 대한 위치를 리드 위치 측정 수단(6)으로 측정한다. Next, the position of the ball screw shaft W of the ball contact 5 with respect to the direction of the axis Lz is measured by the lead position measuring means 6.

그 후, 신축 수단(44)을 수축시킴에 의해, 피측정 볼나사축(W)에서 볼 접촉자(5)를 퇴피(退避)시킨다. 이어서, 볼 접촉자(5)를 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)의 위치 결정 주행 수단(25)으로 소정의 거리를 이동시킨다.Thereafter, the ball screw 5 is retracted from the ball screw shaft W to be measured by contracting the expanding and contracting means 44. Then, the ball contactor 5 is moved by a predetermined distance to the positioning driving means 25 of the positioning reciprocating slide means 2.

그 후 또, 신축 수단(44)을 신장시킴에 의해 볼 접촉자(5)를 피측정 볼나사축(W)의 나사홈에 맞닿게 하고, 맞닿은 볼 접촉자(5)의 위치를 리드 위치 측정 수단(6)으로 측정한다. 그리고, 볼 접촉자(5)를 퇴피시킨 후, 또, 볼 접촉자(5)를 소정의 간격으로 이동시킨다. 이상을 반복하여 실시함에 의해서, 실이동량(實移動量)이 측정되고, 실이동량으로부터 대표(代表) 이동량이 구해진다.
The ball contact 5 is brought into contact with the thread groove of the ball screw shaft W to be measured and the position of the contacted ball contact 5 is measured by the lead position measuring means 6). After the ball contactor 5 is retracted, the ball contactor 5 is moved at a predetermined interval. By repeating the above steps, the actual movement amount (actual movement amount) is measured, and the representative (representative) movement amount is obtained from the actual movement amount.

(제2 실시 형태)(Second Embodiment)

다음에, 본 발명의 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치의 제2 실시 형태 에 대해서 설명한다. 도 6은 제2 실시 형태를 나타낸 측면 설명도이다. 기본적 구성 및 측정 방법은, 제1 실시 형태와 마찬가지이므로 생략한다. Next, a second embodiment of a cumulative lead error measuring apparatus for a ball screw shaft according to the present invention will be described. 6 is a side explanatory view showing the second embodiment. The basic configuration and measurement method are the same as those of the first embodiment, and therefore will not be described.

본 실시 형태가 제1 실시 형태와 상위(相違)한 점은, 제1 실시 형태에서 볼 접촉자(5)를 피측정 볼나사축(W)의 축심(Lz)에 대하여 직교하는 X축 방향으로부터 맞닿게 하고 있었지만, 제2 실시 형태에서는 볼 접촉자(5)를 볼나사축(W)의 축심(Lz)에 대하여 직교하는 Y축 방향에서 맞닿게 하는 점이다. 이를 위해, 제2 실시 형태에 관한 측정 장치(S2)에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)을 L형 브라켓(80)을 통해 위치 검출 슬라이드 수단(3)에 재치하는 구성으로 하고 있다. The present embodiment is different from the first embodiment in that the ball contact 5 is fitted in the X axis direction orthogonal to the axis Lz of the ball screw shaft W to be measured The ball contact 5 is brought into contact with the ball screw shaft W in the Y axis direction perpendicular to the axis Lz of the ball screw shaft W. In the second embodiment, To this end, in the measuring apparatus S2 according to the second embodiment, the ball contact slide means 4 is mounted on the position detecting slide means 3 via the L-shaped bracket 80 as shown in Fig. 6 .

본 실시 형태에서는, 볼 접촉자(5)를 볼나사축(W)의 축심(Lz)에 대하여 직교하는 Y축 방향에서 맞닿게 함으로써, 피측정 볼나사축(W)의 자중에 의한 휨 변형에 영향을 받지 않고 측정이 가능해진다. 특히, 길이가 긴 볼나사축을 측정하는 경우, 자중에 의한 휨 변형은 크고, 고정 지지 방법이 측정 오차에 관련하기 때문에, 작업이 복잡하게 된다. 축심(Lz)의 높이의 허용 차이를 나사 전체 길이에서 ±1 ㎛ 이내로 하지 않으면, 1㎛ 이내의 측정의 재현성을 확보할 수 없다. The ball contact 5 is brought into contact with the ball screw 5 in the Y axis direction orthogonal to the axis Lz of the ball screw shaft W so that the influence of the warpage due to the self weight of the ball screw shaft W to be measured The measurement can be performed without receiving the signal. In particular, when measuring a ball screw shaft having a long length, the warpage due to its own weight is large, and the operation is complicated because the fixed support method relates to the measurement error. Reproducibility of measurement within 1 탆 can not be ensured unless the allowable difference in height of the axial center Lz is within ± 1 탆 from the total length of the screw.

또, 제1 실시 형태에서는, 피측정 볼나사축(W)의 축 직경을 변경할 때마다, 피측정 볼나사축(W)의 고정 높이를 볼 접촉자(5)의 중심 높이와 동일하게 되도록 고정 지지대(1)의 높이와 지지 간격을 엄밀하게 조절해야 하지만, 제2 실시 형태라면, 그 필요가 없게 된다고 하는 이점도 있다. In the first embodiment, each time the shaft diameter of the ball screw shaft W to be measured is changed, the fixing height of the ball screw shaft W to be measured is made equal to the center height of the ball contactor 5, It is necessary to strictly adjust the height and the supporting distance of the image forming apparatus 1, but there is an advantage that it is not necessary in the second embodiment.

또한, 본 발명에서 사용되는 공기 정압 베어링에 대해서 상세하게 설명한다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 공기 정압 베어링은, 가압 기체를 공급하는 주배관(主配管, 74)과, 가압 기체를 정류(整流)하는 오리피스(75)와, 정압 패드(73)를 구비하고 있다. 오리피스(75)는, 슬라이드면(76)에 개구하는 주배관(74)의 토출구(74a)에 마련되어 있다. 정압 패드(73)에는, 오리피스(75)에 연통하는 통기홈(78)이 형성되어 있다. 통기홈(78)은, 오리피스(75)로부터 토출된 가압 기체를 이동체(71)와 고정체(72) 사이의 베어링 간극(77)에 분배하여 공급하도록 구성되어 있다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 통기홈(78)은, 오리피스(75)를 둘러싸는 환상(環狀)으로 형성된 환상홈(78b)과, 오리피스(75)를 중심으로 환상홈(78b)을 향하여 방사상으로 연장 설치된 복수의 분배홈(78a)으로 이루어져 있다. 또한, 분배홈(78a)은, 환상홈(78b)과 오리피스(75)를 각각 연통한다(도 8 참조). 게다가, 통기홈(78)은, 이동체(71)의 이동 방향에 대하여 대칭이 되도록 형성되어 있다. 또, 통기홈(78)의 폭 방향의 단면 형상이 슬라이드면(76)로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡선을 형성하고 있다(도 9 참조). The air static bearing used in the present invention will be described in detail. 7, the air static pressure bearing used in the present invention includes a main pipe (main pipe) 74 for supplying a pressurized gas, an orifice 75 for rectifying (pressurizing) the pressurized gas, a static pressure pad 73, . The orifice 75 is provided at the discharge port 74a of the main pipe 74 opened to the slide surface 76. [ The static pressure pad 73 is provided with a ventilation groove 78 communicating with the orifice 75. The ventilation groove 78 is configured to distribute and supply the pressurized gas discharged from the orifice 75 to the bearing gap 77 between the moving body 71 and the fixed body 72. [ 8, the ventilation groove 78 includes an annularly formed annular groove 78b surrounding the orifice 75 and a radial groove 78b extending from the orifice 75 toward the annular groove 78b. And a plurality of dispensing grooves 78a extending from the dispensing grooves 78a. Further, the distribution groove 78a communicates the annular groove 78b and the orifice 75 (see Fig. 8). In addition, the ventilation groove 78 is formed to be symmetrical with respect to the moving direction of the moving body 71. [ The cross-sectional shape of the ventilation groove 78 in the width direction forms a convex curve in the direction away from the slide surface 76 (see FIG. 9).

또, 분배홈(78a)의 폭 방향의 단면적의 총합은, 오리피스(75)의 단면적 이상이며, 통기홈(78)의 표면 거칠기는, 이동체(71)의 슬라이드면(76)의 표면 거칠기보다도 작게 되도록 형성되어 있다. The total sum of the sectional areas of the distribution grooves 78a in the width direction is equal to or larger than the sectional area of the orifice 75 and the surface roughness of the ventilation grooves 78 is smaller than the surface roughness of the slide surface 76 of the moving body 71 Respectively.

게다가, 이동체(71)에는, 환상홈(78b)을 둘러싸고, 통기홈(78)으로부터 베어링 간극(77)에 공급된 가압 기체를 베어링 간극(77)의 외측으로 안내하여 배기하는 배기홈(79)이 마련되어 있다(도 8 참조). 배기홈(79)은, 이동체(71)의 이동 방향에 대하여 대칭이 되도록 형성되어 있다. 또, 배기홈(79)은, 폭 방향의 단면 형상이 슬라이드면으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡선을 형성하고 있음과 아울러, 단면적이 환상홈(78b)의 단면적 이상으로 되어 있다(도 9 참조). 그리고, 이동체(71) 및 고정체(72)는 세라믹스에 의해 형성되어 있다. The moving body 71 is provided with an exhaust groove 79 surrounding the annular groove 78b and guiding the pressurized gas supplied from the vent groove 78 to the bearing clearance 77 to the outside of the bearing clearance 77 to exhaust the pressurized gas, (See Fig. 8). The exhaust groove 79 is formed to be symmetrical with respect to the moving direction of the moving body 71. The exhaust groove 79 has a convex curve in the width direction away from the slide surface, and has a cross-sectional area greater than or equal to the cross-sectional area of the annular groove 78b (see FIG. 9). The moving body 71 and the fixing body 72 are formed of ceramics.

이상과 같이 구성된 공기 정압 베어링은, 정압 패드(73)로부터 베어링 간극(77)으로 토출되는 가압 기체를 압력 분포가 균일한 층류(層流)로 할 수 있고, 진동의 발생을 방지할 수 있는 고정밀한 공기 정압 베어링으로 되어 있다. The air static pressure bearing constructed as described above can pressurize the pressurized gas discharged from the static pressure pad 73 into the bearing clearance 77 as a laminar flow having a uniform pressure distribution, It has one air static bearing.

게다가, 층류를 안정하여 유지할 수 있기 위해서, 가압 기체의 급기(給氣) 압력을 올릴 수 있으므로, 고강성의 공기 정압 베어링으로 되어 있다. In addition, since the laminar flow can be stably maintained, the air supply pressure of the pressurized gas can be increased, so that the air static pressure bearing has a high rigidity.

또한, 도 7, 8, 9에 나타내는 공기 정압 베어링은, 본 발명에 사용하는 공기 정압 베어링의 일 실시 형태이며, 이것에 한정되는 것은 아니다. The air static pressure bearing shown in Figs. 7, 8 and 9 is one embodiment of the air static pressure bearing used in the present invention, and is not limited to this.

　

(실시예)(Example)

이하에, 제1 실시 형태의 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치가 측정한 예를 나타낸다. 축 직경이 40 mm, 리드 피치(lead pitch)가 10 mm, 전체 길이가 1400 mm의 JIS(일본공업규격)로 C3급에 상당하는 규격에 합격한 볼나사축(THK제(製))을, 실온이 20℃ ± 0.5℃로 공조된 실내에서 해당 볼나사축의 누적 리드 오차를 측정했다. An example in which the cumulative lead error measuring apparatus of the ball screw shaft of the first embodiment is measured is shown below. (Manufactured by THK Co., Ltd.) having passed the standard corresponding to the C3 grade in JIS (Japanese Industrial Standard) having a shaft diameter of 40 mm, a lead pitch of 10 mm and an overall length of 1400 mm, The cumulative lead error of the corresponding ball screw shaft was measured in a room where the room temperature was 20 ° C ± 0.5 ° C.

우선, 피측정 볼나사축(W)을 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)의 공기 정압 베어링(20)의 가이드축(21)에 평행이 되도록 3대의 고정 지지대(1)에 정치했다. 게다가, 볼 접촉자(5)의 구체(50)의 중심 높이에 맞추어, 피측정 볼나사축(W)의 축심(Lz)의 높이가 ±1 ㎛ 이내로 되도록 고정 지지대(1)를 조절했다. 그리고, 피측정 볼나사축(W)의 선단으로부터 200mm의 위치로부터 10mm 피치의 간격으로, 볼 접촉자(5)를 피측정 볼나사축(W)의 축심(Lz)에 대하여 직교하는 X축 방향에서 압입했다. 1 리드 피치는 5초/포인트 간격으로, 전체 길이 측정 시간은 500초/100포인트로 측정했다. 또한, 위치 검출 슬라이드 수단(3)의 중립 위치 유지 탄성체(35)의 스프링에는, 스프링 상수 0.3 N／mm의 것을 이용했다. 또, 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)의 압입력 조정 탄성체(43)의 스프링에는, 스프링 상수 2.4 N／mm의 것을 이용하고, 신축 수단으로 압입력 조정 탄성체(43)를 1mm 압입하도록 설정했다. First, the ball screw shaft W to be measured was placed on three fixed support rods 1 so as to be parallel to the guide shaft 21 of the air static pressure bearing 20 of the positioning reciprocating and sliding means 2. The fixed support table 1 was adjusted so that the height of the axis Lz of the ball screw shaft W to be measured was within ± 1 μm in accordance with the center height of the ball 50 of the ball contactor 5. The ball contact 5 is moved in the X axis direction perpendicular to the axis Lz of the ball screw shaft W to be measured at a pitch of 10 mm from the position of 200 mm from the tip of the ball screw shaft W to be measured And pressed. 1 lead pitch was measured at 5 sec / point interval, and total length measurement time was 500 sec / 100 point. The spring of the neutral position holding elastic body 35 of the position detecting slide means 3 has a spring constant of 0.3 N / mm. The spring constant of the spring constant of 2.4 N / mm was used for the spring of the pressure-input adjusting elastic body 43 of the ball contact slide means 4 and the pressure-input adjusting elastic body 43 was set to be pressed by 1 mm by the elastic means.

이상에 의해 측정한 결과를 도 10에 나타낸다. 도 10에서 4회 측정한 누적 리드 오차의 편차는 대표 이동량 오차로 19 ~ 20 ㎛, 재현성이 최대 0. 7 ㎛ 이내로, 고정밀도로 재현성 좋게 측정할 수 있는 것을 알 수 있다. Fig. 10 shows the results of the above measurements. It can be seen that the deviation of the cumulative lead error measured four times in FIG. 10 can be measured with good reproducibility with high accuracy, with a representative shift amount error of 19 to 20 탆 and reproducibility within a maximum of 0.7 탆.

또, 표 1에 본 발명의 실시예와 종래의 일반적인 예의 비교를 나타낸다. 본 발명은 측정의 재현성에서 1 ㎛ 이하이며, 고정밀도의 측정을 실현하고 있으며, 게다가, 측정 시간이 종래 방법과 비교하여, 1／3의 시간으로 달성할 수 있고, 볼나사축의 검사 시간을 큰 폭으로 단축하는 것이 가능하다. Table 1 shows a comparison between the embodiment of the present invention and the conventional example. The present invention realizes measurement with a precision of 1 占 퐉 or less from the reproducibility of the measurement, and furthermore, the measurement time can be achieved in 1/3 of the time compared with the conventional method, Width can be shortened.

　[표 1][Table 1]

　

Figure 112012038434920-pat00001
　
Figure 112012038434920-pat00001

이상으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 나사 리드 오차 측정 장치를 이용하면, 나사홈의 검출에 나사의 플랭크에 직접 접촉시키는 볼 접촉자(5)를 이용함으로써, 보다 고정밀도로 나사홈의 중심 위치를 구할 수 있다. 그리고, 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)에 볼나사축(W)의 축심(Lz)과 평행하게 수평 왕복 이동하는 위치 검출 슬라이드 수단(3)을 재치시키고, 더욱이 위치 검출 슬라이드 수단(3)에 소정의 압입력으로 나사홈에 볼 접촉자(5)를 압입하는 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)을 편입시킴으로써, 볼 접촉자(5)가 나사홈에 맞춰지기 쉽게 되며, 그리고 리드 위치 측정 수단(6)을 이용함에 의해 피측정 볼나사축(W)의 축심(Lz) 방향에서의 나사홈의 위치를 정확하게 검출할 수 있다. As is apparent from the above, by using the screw lead error measuring apparatus of the present invention, the center position of the screw groove can be obtained with higher precision by using the ball contact 5 which directly contacts the flanks of the screw for detecting the screw groove have. The position detecting slide means 3 is mounted on the position reciprocating slide means 2 so as to horizontally reciprocate in parallel with the axis Lz of the ball screw shaft W, The ball contactor 5 is easily fitted into the thread groove by inserting the ball contact slide means 4 for press-fitting the ball contact 5 into the thread groove by the pressure input of the lead position measuring means 6 It is possible to accurately detect the position of the thread groove in the direction of the axis Lz of the ball screw shaft W to be measured.

게다가, 본 발명의 나사 리드 오차 측정 장치에서는, 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)에 진직도가 2 ㎛／m 이하, 자세 정밀도가 2초 이하의 주행 정밀도를 가지는 세라믹스제(製)의 공기 정압 베어링(20)을 구비하고 있으므로, 볼 접촉자(5)가 볼나사축(W)의 나사홈에 맞춰지기 쉽고, 재현성을 높은 정밀도로 측정할 수 있는 장치를 컴팩트하게 구성할 수 있다. In addition, in the thread lead error measuring apparatus of the present invention, the positioning reciprocating slide means 2 is provided with an air static bearing (made of ceramics) having a straightness of 2 m / m or less and a posture accuracy of 2 seconds or less, The ball contact 5 can easily be aligned with the thread groove of the ball screw shaft W and the apparatus capable of measuring the reproducibility with high accuracy can be constructed compactly.

게다가, 본 발명의 나사 리드 오차 측정 장치에서는, 위치 검출 슬라이드 수단(3)에 슬라이드 저항이 지극히 작은 세라믹스제의 공기 정압 베어링(30)을 구비하고 있다. 더욱이, 이 공기 정압 베어링(30)의 받침대(32)와 고정축(31)의 사이에 Z축 방향에 대한 편차량에 따라서 받침대(32)를 고정축(31)의 중립 위치로 되돌리는 복원력을 가진 중립 위치 유지 탄성체(35)를 구비하고 있으므로, 나사홈 위치의 검출 오차를 작게 할 수 있다. In addition, in the thread lead error measuring apparatus of the present invention, the position detecting slide means 3 is provided with the air static bearing 30 made of ceramics having a very small sliding resistance. A restoring force for returning the pedestal 32 to the neutral position of the fixed shaft 31 is obtained between the pedestal 32 and the fixed shaft 31 of the air static pressure bearing 30 in accordance with the deviation in the Z- And the neutral position holding elastic body 35 having an inserted position holding error, the detection error of the screw groove position can be reduced.

또, 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)은, 볼 접촉자(5)를 나사홈에 압입했을 때에 Z축 방향의 변형량에 견딜 수 있는 축강성을 가진 세라믹스제의 공기 정압 베어링(40)을 구비하고 있으므로, 컴팩트하고 재현성이 높은 측정을 할 수 있다.The ball contact slide means 4 is provided with the air static pressure bearing 40 made of ceramics having shaft stiffness capable of withstanding the amount of deformation in the Z axis direction when the ball contact 5 is pressed into the screw groove, Compact and highly reproducible measurements can be made.

게다가, 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)에는, 볼 접촉자(5)를 나사축에 압입하기 위한 신축 수단(44)에 압입력 조정 탄성체(43)를 연접시키고 있다. 이 때문에, 볼 접촉자(5)를 나사홈에 압입했을 때의 충돌 에너지를 흡수하고, 나사홈의 중심 위치를 검출하기 전의 볼 접촉자(5)의 압입력을 일정하게 유지시킴으로써, 볼 접촉자(5)를 적절히 나사홈의 중심 위치에 들게 할 수 있으므로, 나사홈 위치의 검출 오차를 더욱 작게 할 수 있다.
In addition, the ball contact slide means 4 is provided with a press-fitting elastic member 43 connected to the expanding means 44 for press-fitting the ball contact 5 into the screw shaft. Therefore, by absorbing the impact energy when the ball contact 5 is press-fitted into the thread groove and keeping the pressure input of the ball contact 5 before detecting the center position of the thread groove constant, Can be appropriately placed at the center position of the screw groove, so that the detection error of the screw groove position can be further reduced.

S1 … 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치
W … 볼나사축
1 … 고정 지지대 2 … 위치 결정 왕복 슬라이드 수단
3 … 위치 검출 슬라이드 수단 4 … 볼 접촉자 슬라이드 수단
5 … 볼 접촉자 6 … 리드 위치 측정 수단
20 … 공기 정압 베어링 21 … 가이드축
22 … 이동 테이블 25 … 위치 결정 주행 수단
30 … 공기 정압 베어링 31 … 고정축
32 … 받침대 35 … 중립 위치 유지 탄성체
40 … 공기 정압 베어링 41 … 고정 지지체
42 … 이동축 43 … 압입력 조정 탄성체
44 … 신축 수단 50 … 구체S1 ... Cumulative lead error measuring device for ball screw shaft
W ... Ball Screw Shaft
One … Fixed support 2 ... Positioning reciprocating slide means
3 ... Position detecting slide means 4 ... Ball contact slide means
5 ... Ball contacts 6 ... Lead position measuring means
20 ... Air static pressure bearing 21 ... Guide shaft
22 ... Moving Table 25 ... Positioning means
30 ... Air static bearing 31 ... Fixed shaft
32 ... Stand 35 ... Neutral Positioning Elastomer
40 ... Air static pressure bearing 41 ... Fixed support
42 ... Movement axis 43 ... Pressure-adjusting elastic body
44 ... The stretching means 50 ... sphere

Claims (14)

피측정(被測定) 볼나사축(W)의 축심(軸心) 방향에서의 나사홈의 위치를 검출함에 의해서 누적 리드 오차를 측정하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치(S1)로서,
상기 피측정 볼나사축(W)을 회전 부동(不動)하게 고정하는 고정 지지대(1)와,
상기 고정 지지대(1)에 고정된 상기 피측정 볼나사축(W)의 나사홈에 맞닿게 하는 구체(球體, 50)를 구비한 볼 접촉자(接觸子, 5)와,
상기 구체(50)가 상기 축심(Lz)을 향하도록 상기 볼 접촉자(5)가 재치되며, 상기 볼 접촉자(5)를 상기 축심(Lz)에 대하여 직교하는 방향으로 왕복 이동시킴과 아울러 상기 볼 접촉자(5)를 소정의 압입력으로 상기 축심(Lz)에 대하여 직교하는 방향으로 상기 축심(Lz)을 향해 압입하는 것에 의해 상기 구체(50)를 상기 나사홈에 맞닿게 하는 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)과,
상기 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)을 재치(載置)하고, 해당 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)을 상기 축심(Lz)과 평행하게 수평 왕복 이동시키는 위치 검출 슬라이드 수단(3)과,
상기 위치 검출 슬라이드 수단(3)을 재치하고, 상기 위치 검출 슬라이드 수단(3)을 상기 피측정 볼나사축(W)의 나사부 사이에서 왕복 이동시키는 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)과,
상기 볼 접촉자(5)의 상기 축심 방향에서의 위치를 검출하는 리드 위치 측정 수단(6)을 구비하며,
상기 위치 검출 슬라이드 수단(3)이, 상기 축심(Lz)과 평행하게 마련된 고정축(31)과, 해당 고정축(31)을 따라서 이동 가능하고 상기 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)이 재치(載置)되는 받침대(32)로 이루어지는 공기 정압(靜壓) 베어링(30)인 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. A cumulative lead error measuring apparatus (S1) for measuring a cumulative lead error by detecting a position of a thread groove in an axial direction of a ball screw shaft (W) to be measured (to be measured)
, A fixed support (1) for fixing the ball screw (W) to be measured in a rotating manner,
A ball contact 5 having a spherical body 50 to be brought into contact with a thread groove of the ball screw shaft W fixed to the fixed support 1,
The ball contactor 5 is placed so that the spherical body 50 faces the axis Lz and the ball contactor 5 reciprocates in a direction perpendicular to the axis Lz, (4) for pressing the spherical body (5) against the screw groove by press-fitting the ball screw (5) into the axial center (Lz) in a direction orthogonal to the axial center (Lz) )and,
A position detecting slide means 3 for placing the ball contact slide means 4 and horizontally reciprocating the ball contact slide means 4 in parallel with the axis Lz,
A positioning reciprocating slide means (2) for placing the position detecting slide means (3) and reciprocating the position detecting slide means (3) between the threaded portions of the ball screw (W)
And lead position measuring means (6) for detecting the position of the ball contactor (5) in the axial direction,
The position detecting slide means 3 is provided with a fixed shaft 31 provided parallel to the axis Lz and a movable shaft 31 which is movable along the fixed shaft 31 and in which the ball contact slide means 4 is mounted And a pedestal (32) formed on the base (30), wherein the pedestal (32) is an air static pressure bearing (30). 청구항 1에 있어서,
상기 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)이, 상기 볼 접촉자(5)를 상기 축심(Lz)에 대하여 직교하는 방향 중 상기 축심(Lz)에 대하여 연직하는 방향으로 또는 상기 축심(Lz)에 대하여 수평한 방향으로 왕복 이동시키는 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method according to claim 1,
The ball contact slide means 4 is moved in the direction perpendicular to the axis Lz of the ball contact 5 in the direction orthogonal to the axis Lz or in a direction perpendicular to the axis Lz Wherein the cumulative lead error measuring device measures a cumulative lead error of the ball screw shaft. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)이, 상기 피측정 볼나사축(W) 측의 일단에 상기 볼 접촉자(5)가 연결된 이동축(42)과, 해당 이동축을 지지하는 고정 지지체(41)를 가지는 공기 정압(靜壓) 베어링(40)인 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method according to claim 1 or 2,
The ball contact slide means 4 includes a moving shaft 42 to which the ball contact 5 is connected at one end of the ball screw shaft W to be measured and a fixed supporting body 41 for supporting the moving shaft Wherein the ball screw shaft is an air static pressure bearing (40). 청구항 3에 있어서,
상기 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)이, 상기 이동축(42)의 타단에 상기 볼 접촉자(5)의 압입력을 조정하기 위한 압입력 조정 탄성체(43)를 통해 신축 수단(44)을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method of claim 3,
The ball contact slide means 4 further includes an expanding means 44 through the pressure input adjusting elastic member 43 for adjusting the pressure input of the ball contact 5 to the other end of the moving shaft 42 And a cumulative lead error measuring device for measuring a cumulative lead error of the ball screw shaft. 청구항 4에 있어서,
상기 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)이, 상기 볼 접촉자(5)를 상기 나사홈에 0.5 ~ 5 N의 압입력으로 압입하는 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method of claim 4,
Wherein the ball contact slide means (4) press-inserts the ball contact (5) into the screw groove with a pressure input of 0.5 to 5 N. 청구항 4에 있어서,
상기 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)이, 상기 볼 접촉자(5)를 상기 나사홈에 1 ~ 3 N의 압입력으로 압입하는 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method of claim 4,
Wherein the ball contact slide means (4) pushes the ball contact (5) into the screw groove with a pressure input of 1 to 3 N. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 위치 검출 슬라이드 수단(3)은, 상기 받침대(32)와 상기 고정축(31)의 양단과의 사이에 상기 받침대(32)를 상기 볼 접촉자(5)가 상기 나사홈에 맞닿아 있지 않는 상태의 상기 축심 방향과 평행한 중립 위치로 되돌리는 복원력을 가지는 중립 위치 유지 탄성체(35)를, 더 구비하는 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method according to claim 1 or 2,
The position detecting slide means 3 is configured to slide the pedestal 32 between the pedestal 32 and both ends of the fixed shaft 31 in a state in which the ball contact 5 does not come into contact with the screw groove Further comprising a neutral position holding elastic body (35) having a restoring force to return to a neutral position parallel to the axial direction of the ball screw shaft. 청구항 7에 있어서,
상기 중립 위치 유지 탄성체(35)가, 0.1 ~ 3 N／mm의 스프링 상수를 가지는 스프링인 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method of claim 7,
Wherein the neutral position holding elastic body (35) is a spring having a spring constant of 0.1 to 3 N / mm. 청구항 7에 있어서,
상기 중립 위치 유지 탄성체(35)가, 0.3 ~ 1 N／mm의 스프링 상수를 가지는 스프링인 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method of claim 7,
The neutral position holding elastic body (35) is a spring having a spring constant of 0.3 to 1 N / mm. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)이, 상기 축심(Lz)에 평행하게 마련된 가이드축(21)과, 해당 가이드축(21)을 따라서 이동하는 이동 테이블(22)을 가지며, 진직도(眞直度)가 2 ㎛／m 이하, 자세(姿勢) 정밀도가 2초 이하의 주행 정밀도를 가지는 공기 정압 베어링(20)인 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method according to claim 1 or 2,
The positioning reciprocating slide means 2 has a guide shaft 21 provided parallel to the axis Lz and a moving table 22 moving along the guide shaft 21, Is an air static pressure bearing (20) having a run accuracy of 2 占 퐉 / m or less and a posture accuracy of 2 seconds or less. 청구항 10에 있어서,
상기 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)이, 상기 이동 테이블(22)을 상기 가이드축(21)을 따라서 소정의 위치로 이동시키는 위치 결정 주행 수단(25)을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method of claim 10,
Characterized in that the positioning reciprocating slide means (2) further comprises positioning means (25) for moving the moving table (22) to a predetermined position along the guide shaft (21) Accumulated lead error measuring device for axes. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 리드 위치 측정 수단(6)이, 레이저 간섭 측장기(測長器)를 구비하는 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the lead position measuring means (6) comprises a laser interferometer (length measuring device). 피측정 볼나사축(W)을 회전 부동(不動)하게 고정하는 고정 지지대(1)와,
상기 고정 지지대(1)에 고정된 상기 피측정 볼나사축(W)의 나사홈에 맞닿게 하는 구체(球體, 50)를 구비한 볼 접촉자(接觸子, 5)와,
상기 구체(50)가 상기 피측정 볼나사축(W)의 축심(Lz)을 향하도록 상기 볼 접촉자(5)가 재치되며, 상기 볼 접촉자(5)를 상기 축심(Lz)에 대하여 직교하는 방향으로 왕복 이동시킴과 아울러 상기 볼 접촉자(5)를 소정의 압입력으로 상기 축심(Lz)에 대하여 직교하는 방향으로 상기 축심(Lz)을 향해 압입하는 것에 의해 상기 구체(50)를 상기 나사홈에 맞닿게 하는 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)과,
상기 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)을 재치(載置)하고, 해당 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)을 상기 축심(Lz)과 평행하게 수평 왕복 이동시키는 위치 검출 슬라이드 수단(3)과,
상기 위치 검출 슬라이드 수단(3)을 재치하고, 상기 위치 검출 슬라이드 수단(3)을 상기 피측정 볼나사축(W)의 나사부 사이에서 왕복 이동시키는 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)과,
상기 볼 접촉자(5)의 상기 피측정 볼나사축(W)의 축심 방향에서의 위치를 검출하는 리드 위치 측정 수단(6)을 구비하며,
상기 위치 검출 슬라이드 수단(6)이, 상기 축심(Lz)과 평행하게 마련된 고정축(31)과, 해당 고정축(31)을 따라서 이동 가능하고 상기 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)이 재치(載置)되는 받침대(32)로 이루어지는 공기 정압(靜壓) 베어링(30)인 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치를 이용하여, 상기 피측정 볼나사축의 누적 리드 오차를 측정하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 방법으로서,
상기 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)에 의해서 상기 볼 접촉자(5)를 상기 피측정 볼나사축(W)의 상기 축심(Lz)에 대하여 직교 방향으로 왕복 이동시켰을 때의 상기 구체(50)의 중심이 상기 축심(Lz)에 직교하는 위치가 되도록 상기 피측정 볼나사축(W)을 상기 고정 지지대(1)에 고정하는 고정 지지 공정과,
상기 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)에 의해서 상기 볼 접촉자(5)에 소정의 압압력을 가하여 상기 구체(50)를 상기 피측정 볼나사축(W)의 축심 방향에 대하여 직교 방향으로부터 소정의 압입력으로 나사홈에 맞닿게 하는 볼 접촉자 압입 공정과,
상기 나사홈에 맞닿은 상기 볼 접촉자(5)의 상기 축심 방향에서의 위치를 상기 리드 위치 측정 수단(6)으로 측정하는 측정 공정과,
상기 나사홈에 맞닿은 상기 볼 접촉자(5)를 상기 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)에 의해서 상기 축심 방향에 대하여 직교 방향으로 퇴피(退避)시키는 볼 접촉자 퇴피 공정과,
상기 볼 접촉자(5)를 상기 축심 방향과 평행하게 소정 간격으로 수평 이동시키는 볼 접촉자 이동 공정을, 구비하는 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 방법.A fixed support 1 for fixing the measured ball screw shaft W in a rotational manner,
A ball contact 5 having a spherical body 50 to be brought into contact with a thread groove of the ball screw shaft W fixed to the fixed support 1,
The ball contactor 5 is placed so that the spherical body 50 faces the axis Lz of the ball screw shaft W to be measured and the ball contactor 5 is moved in a direction orthogonal to the axis Lz And the spherical member 50 is inserted into the screw groove Lz by pushing the ball contact 5 toward the axis Lz in a direction orthogonal to the axis Lz with a predetermined pressure input, A ball contact slide means 4 for coming into contact,
A position detecting slide means 3 for placing the ball contact slide means 4 and horizontally reciprocating the ball contact slide means 4 in parallel with the axis Lz,
A positioning reciprocating slide means (2) for placing the position detecting slide means (3) and reciprocating the position detecting slide means (3) between the threaded portions of the ball screw (W)
And a lead position measuring means (6) for detecting the position of the ball contact (5) in the axial direction of the ball screw shaft (W)
The position detecting slide means 6 includes a fixed shaft 31 provided parallel to the axis Lz and a movable shaft 31 movable along the fixed shaft 31 so that the ball contact slide means 4 is placed A cumulative lead error measurement of the ball screw shaft for measuring the cumulative lead error of the ball screw shaft to be measured using a cumulative lead error measuring device of a ball screw shaft which is an air static pressure bearing 30 comprising a base 32 As a method,
The center of the sphere 50 when the ball contact 5 is reciprocated in the direction orthogonal to the axis Lz of the ball screw shaft W to be measured by the ball contact slide means 4 A fixed supporting step of fixing the ball screw shaft (W) to be measured to the fixed support base (1) so as to be at a position orthogonal to the axial center (Lz)
A predetermined pressing force is applied to the ball contact 5 by the ball contact slide means 4 so that the ball 50 is rotated in a direction perpendicular to the axial direction of the ball screw shaft W A ball contact press-in step for bringing the ball contact into contact with the thread groove,
A measuring step of measuring a position of the ball contactor (5) in the axial direction abutting the screw groove with the lead position measuring means (6)
A ball contact retracting step for retracting (retracting) the ball contactor (5) brought into contact with the thread groove in the direction orthogonal to the axial direction by the ball contact slide means (4)
And a ball contact moving step of moving the ball contactor (5) horizontally at a predetermined interval in parallel with the axial direction. 삭제delete
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