KR20120134007A - Cumulative-lead errors measurement device and measurement method for ball screw shaft - Google Patents

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KR20120134007A
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Abstract

PURPOSE: A device and a method for measuring accumulation lead errors of a ball screw shaft are provided to put a ball contactor slide unit pressurizing a ball contactor into a screw groove of a position detection slide unit with predetermined pressure, thereby easily fitting the ball contactor into the screw groove of the ball screw shaft fixed not to be rotated. CONSTITUTION: A device(S1) for measuring accumulation lead errors of a ball screw shaft comprises a fixed support(1), a ball contactor(5), a ball contactor slide unit, a position detecting slide unit, a position determination reciprocal slide unit(2), and a lead position measuring unit(6). The fixed support fixes a target ball screw shaft not to be rotated. The ball contactor comprises a sphere making the ball contactor contact to the screw groove of the target ball screw shaft. The ball contactor slide unit makes the ball contactor reciprocate to a direction orthogonal to an axial center of the target ball screw shaft. The ball contactor slide unit makes the ball contactor contact to the screw groove with predetermined pressure. The position detection slide unit mounts the ball contactor slide unit and making corresponding ball contactor slide unit horizontally reciprocate to be parallel to the axial center. The position determination reciprocal slide unit mounts the position detection slide unit and makes the position detection slide unit reciprocate between screw portions of the target ball screw shaft.

Description

볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치 및 측정 방법{CUMULATIVE-LEAD ERRORS MEASUREMENT DEVICE AND MEASUREMENT METHOD FOR BALL SCREW SHAFT}Accumulated lead error measuring device and measuring method for ball screw shafts {CUMULATIVE-LEAD ERRORS MEASUREMENT DEVICE AND MEASUREMENT METHOD FOR 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. Conventionally, the measuring apparatus shown by patent document 1 is known as an apparatus which measures the lead error of a ball screw shaft. In this measuring device, a ball of the same size as the ball used for the ball screw shaft to be measured is bonded to the tip of the ball contactor, and the two ball contacts are connected to the axis of the ball screw shaft to be measured. Insert it into the screw groove of the ball screw shaft under test at a position that is 180 degrees out of phase. Then, the measuring distance is applied in the radial direction of the screw shaft, and in contact with both flanks of the screw groove, the moving distance of the ball contactor is rotated while the ball screw shaft is being measured. ) And the lead error of the ball screw shaft under measurement by the cumulative movement error between the theoretical rotational movement distance of the ball screw shaft under measurement and the corresponding measurement 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, there is a patent document 2 as a screw groove detection apparatus which can measure the center position of a screw groove more accurately and in a short time by directly detecting the center position of a screw groove. In the screw groove detecting device of Patent Document 2, as shown in Fig. 1, the ball contact member is pushed onto the screw shaft to intersect with the screw shaft to be measured, and the ball contact enters the screw groove using the diameter side position detecting means. The position of the lead direction in a ball contact is detected using the lead side position detection means, and the position of a screw groove is detected.

[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] Japanese Patent Application Laid-Open No. 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 measuring apparatus of Patent Document 1, although it is possible to grasp the screw lead error in the three-dimensional direction, it is necessary to rotate and measure the ball screw axis under measurement. In the case of a long feed screw having a length of 1 m or more because of a machine tool, self-weight bending occurs between the rotating shafts, and thus rotational core shake occurs. When the rotational core is shaken, the ball contact becomes unstable and vibrates, and it is difficult to measure the precision to 1 µm or less, which is the minimum unit of lead error management, and it is necessary to rotate slowly and measure it. 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, the measuring device of Patent Document 2 also needs to rotate and measure the screw shaft to be measured. Before detecting the position of the lead side, first, the screw shaft to be reciprocated must be reciprocated in the lead direction to align the ball contact with the screw groove. In addition, there is a problem that measurement errors occur due to the effect of backlash for rotating the screw shaft under test in the forward and backward 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 contactor can be moved in the axial center direction of the screw shaft under test and the direction perpendicular to the axial center direction, and can also be turned. A linear guide bearing or the like is used. The sliding bearing has a clearance of several micrometers, and when used in a non-binding free state, it is difficult to avoid the occurrence of backlash of several tens of micrometers. 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.
This invention is made | formed in view of such a point, Comprising: It aims at providing the accumulating lead error measuring apparatus and measuring method of the ball screw shaft which are excellent in productivity which can perform highly accurate measurement with high reproducibility in a short 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 볼 접촉자를 상기 피측정 볼나사축의 축심에 대하여 직교 방향으로 왕복 이동시킴과 아울러 상기 볼 접촉자를 소정의 압입력으로 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, the cumulative lead error measuring device of the ball screw shaft according to the present invention detects the cumulative lead error by detecting the position of the screw groove in the axial center direction of the ball screw shaft to be measured. An apparatus for measuring a cumulative lead error of a ball screw shaft to be measured, comprising: a fixed support for fixedly fixing the ball screw shaft to be measured in a rotational manner, and a sphere contacting the screw groove of the ball screw shaft to be fixed to the fixed support ( A ball contact having a ball and a ball contact to reciprocate in a direction orthogonal to the axis of the ball screw shaft to be measured, and bring the ball contact into contact with the screw groove by a predetermined pressure input. The ball contact slide means and the ball contact slide means are mounted, and the ball contact slide means moves horizontally reciprocally in parallel with the shaft center. A positioning reciprocating slide means, a positioning reciprocating slide means for placing the position detecting slide means and reciprocating the position detecting slide means between the threaded portion of the ball screw shaft to be measured, and the position of the ball contact in the axial direction. It is characterized by comprising a lead position measuring means for detecting a.

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 볼 접촉자를 상기 피측정 볼나사축의 축심(軸心)에 대하여 직교 방향으로 왕복 이동시킴과 아울러 상기 볼 접촉자를 소정의 압입력으로 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 고정 지지대에 상기 볼 접촉자를 상기 축심에 대하여 직교 방향으로 왕복 이동시켰을 때의 상기 구체의 중심이 상기 축심에 직교하는 위치로 상기 피측정 볼나사축을 고정하는 고정 지지 공정과, 상기 볼 접촉자를 상기 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 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. Moreover, in order to achieve the said objective, the cumulative lead error measuring method of the ball screw shaft in this invention is a fixed support which fixedly fixed and fixedly rotates the measured ball screw shaft, and said A ball contactor having a sphere contacting the screw groove of the ball screw shaft to be fixed to the fixed support, and the ball contact orthogonal to an axis of the ball screw shaft to be measured. The ball contact slide means for reciprocating in the direction and bringing the ball contact member into contact with the screw groove with a predetermined pressing force, and the ball contact slide means, and the ball contact slide means is moved to the shaft center. The position detecting slide means for horizontally reciprocating in parallel with the position; and the position detecting slide means; Using a reciprocating slide means for reciprocating between the threaded portions and a lead position measuring means for detecting the position of the ball contact in the axial center direction of the ball screw shaft to be measured; A method of measuring a cumulative lead error of a ball screw shaft for measuring a cumulative lead error of a ball screw shaft under test, wherein the center of the sphere when the ball contactor is reciprocated in a direction orthogonal to the shaft center on the fixed support is perpendicular to the shaft center. A fixed support step of fixing the ball screw shaft to be measured at a position to be engaged; a ball contact press-fitting step of bringing the ball contactor into contact with the screw groove with a predetermined pressing force from a direction perpendicular to the axial direction; and abutting the screw groove. The position of the lead contact the position in the axial direction of the ball contact number A measurement step for measuring the pressure, a ball contact evacuation step for retracting the ball contact member in contact with the screw groove in a direction perpendicular to the axial direction, and horizontal movement of the ball contact member at a predetermined interval in parallel with the axial direction And a ball contactor moving step.

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 screw groove can be obtained with higher accuracy by using a ball contactor which directly contacts the flank of the screw for the detection of the screw groove. The position of the screw groove in the axial center direction of the ball screw shaft under test is based on the positioning reciprocating slide means, which positions the position detecting slide means capable of reciprocating in the axial center direction. By incorporating the ball contact slide means for injecting the ball contact into the screw groove by a predetermined pushing force into the means, the ball contact becomes easy to fit into the screw groove of the ball screw shaft fixedly rotatable, and reproducible by the lead position measuring means. With this high precision, the measurement can be performed in a short time.

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. 1 is an explanatory diagram showing a method of measuring the center position of a conventional screw groove.
It is explanatory top view which shows the cumulative lead error measuring apparatus of the ball screw shaft of 1st Embodiment of this invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing the ball screw shaft and the fixed support to be measured as seen from the arrow A-A in FIG.
FIG. 4 is an enlarged explanatory view showing what is seen from the arrow BB of FIG. 2.
FIG. 5 is an enlarged explanatory view showing what is seen from the C-C arrow of FIG.
It is a side explanatory drawing which shows the cumulative lead error measuring apparatus of the ball screw shaft of 2nd Embodiment of this invention.
7: (A) is sectional explanatory drawing of one Embodiment of the air static pressure bearing used by this invention, (B) is enlarged explanatory drawing of an orifice.
FIG. 8 is a plan explanatory view showing the positive pressure pad structure of FIG. 7. FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line D-D in FIG. 8 and illustrating the cross-sectional shape of the ventilation grooves and the exhaust grooves in the width direction.
It is a graph which shows the measurement result measured using the cumulative lead error measuring apparatus of the ball screw shaft of 1st Embodiment of this invention.

(제1 실시 형태)(1st 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. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the cumulative lead error measuring apparatus of the ball screw shaft of the 1st Embodiment of this invention, and the measuring method using the apparatus are demonstrated with reference to drawings. Fig. 2 is an explanatory plan view showing the cumulative lead error measuring device of the ball screw shaft according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a ball screw shaft under test and a fixed support viewed from the arrow A-A in FIG. 2. FIG. 4 is an enlarged explanatory view showing what is seen from the arrow BB of FIG. 2. FIG. 5 is an enlarged explanatory view showing what is seen from the C-C arrow of FIG. 2 to 5 and FIG. 6 to be described later, the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis are orthogonal to each other, and the Z-axis represents the same direction as the axis of the ball screw axis under measurement. The horizontal direction orthogonal to the Z axis is shown, and the Y axis represents the vertical direction orthogonal to the Z axis. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.

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 device (hereinafter, abbreviated as "measuring device", S1) of the ball screw shaft according to the present embodiment includes a flat stone plate 100 provided at the lower portion thereof. Doing. On the stone slab 100, a fixed support 1 for arranging the fixed ball screw shaft W to be fixed and fixed in rotation is disposed. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the fixed support 1 is provided so that it may support at the both ends of the to-be-measured ball screw axis W, and three points substantially in the middle.

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. Moreover, on the stone slab 100, the positioning reciprocating slide means 2 which can reciprocate in parallel with respect to the axial center Lz of the to-be-measured ball screw shaft W fixed to the fixed support 1 is arrange | positioned ( Viii) The positioning reciprocating slide means 2 includes a guide shaft 21 provided in parallel with the axis Lz of the ball screw shaft W to be measured, and a movement table 22 that reciprocates along the guide shaft 21. It is provided with the air static pressure bearing 20 which has (). The air static pressure bearing 20 has a running accuracy of 2 μm / m or less in a straightness and 2 seconds or less in posture accuracy. The posture accuracy is expressed in degrees (degrees) with the accuracy of pitching, yawing, and rolling in which the moving table 22 is posture changed while traveling. In addition, running precision means the precision which summed up the straightness and the attitude | position precision which the travel table 22 runs in parallel with respect to the axis center Lz of the ball screw axis 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 according to the present invention is provided with a bearing clearance between the slide surface between the fixed body and the movable body, and the movable body floats on the fixed body by supplying pressurized gas to the bearing clearance. The bearing is 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 the positioning traveling means 25 which moves the movement table 22 to the predetermined measurement position along the guide shaft 21. The positioning travel means 25 has a belt 27 connected to the movement table 22 and a servo motor 26 for moving the movement table 22 via the belt 27.

또, 위치 결정 왕복 슬라이드 수단(2)에는, 위치 검출 슬라이드 수단(3)이 재치되어 있다(도 5 참조). Moreover, the position detection slide means 3 is mounted in the positioning reciprocating slide means 2 (refer 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 detection slide means 3 is provided with the air static pressure bearing 30 which has the fixed shaft 31 and the base 32 which can move along this fixed shaft 31. As shown in FIG. 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. Moreover, the air static pressure bearing 30 is provided with the neutral position holding elastic bodies 35 and 35 between the both ends of the stationary shaft 31, and the base 32, respectively (refer FIG. 5). When the ball contact 5 is not in contact with the screw groove of the ball screw shaft W, that is, when the force in the Z-axis direction is not applied to the pedestal 32, the pedestal 32 is fixed shaft 31. Is maintained at a neutral position in the Z-axis direction. In addition, when the ball contact 5 abuts against 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 retaining elastic bodies 35 and 35 expand and contract. , The pedestal 32 reciprocates along the fixed shaft 31. In the first embodiment, a spring is used as the neutral position maintaining elastic bodies 35 and 35.

또, 위치 검출 슬라이드 수단(3)에는, 볼 접촉자 슬라이드 수단(4)이 재치되어 있다. Moreover, the ball contact slide means 4 is mounted in the position detection 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 supports a moving shaft 42 capable of reciprocating movement in the X-axis direction orthogonal to the axis Lz of the ball screw shaft W to be measured, and for supporting the moving shaft 42. The air static pressure bearing 40 which has the fixed support body 41 is provided. And the fixed support body 41 is fixed to the base 32 of the air static pressure bearing 30 of the position detection 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. Moreover, the ball contact 5 which makes contact with the screw groove of the to-be-measured ball screw shaft W is connected to the front-end | tip of the to-be-measured ball screw shaft W side of the moving shaft 42. At the tip of the ball contact 5 which is in contact with the screw groove, a sphere 50 having the same diameter as the ball used for the ball screw shaft W to be measured is bonded. The ball contact 5 is movable between the screw 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, the expansion means 44 is connected to the edge part on the opposite side to the edge part to which the ball contact 5 of the moving shaft 42 was joined via the push-in adjustment elastic body 43. As shown in FIG. By this expansion means 44, the moving shaft 42 and the ball contact 5 move reciprocally linearly. In addition, the pressure input adjusting elastic member 43 absorbs the collision energy when the ball contact 5 is in contact with the screw groove, and presses the ball contact 5 against the screw groove with a predetermined pressure input, thereby retaining it. do. In addition, in this embodiment, the spring is used as the pushing force adjustment elastic body 43, and the air cylinder is used as the expansion means 44. As shown in FIG. However, the pressure input adjustment elastic body 43 and the expansion means 44 are not limited to said thing.

또, 공기 정압 베어링(40)은, 볼 접촉자(5)를 나사홈에 맞닿게 할 때의 Z축 방향으로의 변형에 견딜 수 있는 베어링 강성을 가지고 있다. In addition, the air static pressure bearing 40 has bearing rigidity that can withstand 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. Moreover, the measuring apparatus S1 which concerns on this embodiment is equipped with the lead position measuring means 6. This lead position measuring means 6 is for measuring the position in the axial center Lz direction of the ball contact 5 which abuts against the screw groove of the ball screw axis W to be measured. Moreover, as the lead position measuring means 6 in this embodiment, the commercially available laser interference measuring instrument is used. The lead position measuring means 6 is not particularly limited as long as the measurement can be made in units of μm.

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 measuring device used for the lead position measuring means 6 of this embodiment is demonstrated based on FIG. The pedestal 32 of the position detecting slide means 3 is provided with right angle reflectors 62 and 63 for incidence and reflection of the laser beam. The perpendicular reflecting mirrors 62 and 63 are centered in a line perpendicular to the axis Lz of the ball screw axis W to be measured and in the Z-axis direction of the fixed shaft 31 of the position detecting slide means 3. It is arrange | positioned at the position which makes the left-right symmetry with respect to an axis. In addition, the perpendicular reflecting mirrors 62 and 63 may be provided in the fixed support 41 of the ball contact slide means 4 in the same form as the above-described arrangement relationship. Moreover, the corner cube 64 for injecting and reflecting the laser beam reflected by the rectangular reflector 63 is arrange | positioned on the Z axis line of the rectangular reflector 63. And the laser interference head 61 is arrange | positioned on the Z axis line of the rectangular reflector 62. This laser interference head 61 divides the laser beam from a laser light source, reflects the light obtained by injecting the split one laser beam into the right angle reflectors 62 and 63 and the corner cube 64, and the other laser beam. And interfere with the reflected light obtained by incidence into the reference reflector, and generate an electrical signal that changes in response to the change in the interference fringe caused by the movement of the reflector. In addition, the main body part 60 which calculates a moving distance from the number of cycles of the electric signal output from the laser interference head 61 is connected to the laser interference 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. And the lead position measuring means 6 is connected with the arithmetic means 7 which computes the measured value measured by the said lead position measuring means 6, and the recording system 8 which records such a result. In addition, in the distance measurement using a laser interference measuring instrument, the rectangular reflectors 62 and 63 may be abbreviate | omitted and the corner cube 64 may be provided in the base 32 of the position detection slide means 3.

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. Moreover, the spring constant of the spring used for the neutral position holding elastic body 35 in this embodiment is 0.1-3 N / mm, Preferably it is 0.3-1 N / mm. If the spring constant of the spring of the neutral position holding elastic body 35 is less than 0.1 N / mm, a restoring force will be too small, the pedestal 32 may become insufficient to restore | restore, and it may not return to a neutral position. On the other hand, when the spring constant of the spring of the neutral position maintaining elastic body 35 is 3 N / mm or more, the bearing stiffness of the air static pressure bearing 40 used for the ball contact slide means 4 screws the ball contact 5. It cannot endure the deformation at the time of press-fitting into the groove. If it is 0.3-1 N / mm, the measurement with high reproducibility will be attained.

또한, 본 실시 형태의 공기 정압 베어링(40)의 베어링 강성은, 6 N／㎛이다. In addition, the bearing rigidity of the air static pressure bearing 40 of this embodiment is 6 N / micrometer.

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. Further, the pressure input of the ball contact 5 to the threaded groove of the ball screw shaft W to be measured is 0.5 to 5 N, preferably 1 to 3 N. If the pressing force for press-fitting the ball contact 5 into the thread groove is less than 0.5 N, the press-fitting may be unstable, and if it is 5 N or more, the ball screw shaft W to be measured is deformed due to the press-fitting. Related to the measurement error. If it is 1-3N, the measurement with high reproducibility is attained.

이하에, 본 실시 형태의 측정 장치(S1)를 이용한 나사 리드 오차 측정 방법 에 대해서 설명한다. Below, the screw lead error measuring method using the measuring apparatus S1 of this embodiment is demonstrated.

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 shafts W to be measured are fixed to the three fixed supports 1 by rotating and floating. The fixed support 1 is equipped with the height adjustment 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. In this embodiment, the ball contact 5 is brought into contact with the screw groove of the ball screw shaft under test so that the center of the sphere 50 of the ball contact 5 is perpendicular to the axis Lz of the ball screw shaft under test W. Needs to be. To this end, as shown in FIG. 4, the ball contact 5 has a height Hy 1 of the shaft center Lz of the ball screw shaft W to be measured from the surface of the stone platform 100 by adjusting with the above-described height adjusting mechanism. aligning of a center of gravity (Hy 2) of sphere 50 to secure the air static pressure bearing running accuracy is to be measured the ball screw shaft (W) to be within the straightness of the 20 of the positioning reciprocating slide means 2 .

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 ball screw shaft W is fixed by three-point support in consideration of the bending caused by the weight of the ball screw shaft W, but the axial center Lz of the ball screw shaft W is positioned and reciprocated. The ball screw shaft W may be supported at any point as long as it falls within the straightness of the running accuracy of the air static pressure bearing 20).

그리고, 위치 결정 슬라이드 수단(2)의 위치 결정 주행 수단(25)을 이용하여, 볼 접촉자(5)를 소정의 측정 개시 위치로 이동시킨다. And the ball contact 5 is moved to a predetermined measurement start position using the positioning travel 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. Subsequently, the expansion and contraction means 44 of the ball contact slide means 4 extends the moving shaft from the X-axis direction orthogonal to the axis Lz of the ball screw axis W to be measured at a predetermined pressure input. (42) and the ball contactor (5) are brought into contact with the screw 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. Subsequently, the position with respect to the axis center Lz direction of the ball screw shaft W of the ball contact 5 to be measured 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 expansion and contraction means 44 is contracted to retract the ball contact 5 from the ball screw shaft W to be measured. Subsequently, the ball contact 5 is moved a predetermined distance to the positioning traveling 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.
Thereafter, the expansion and contraction means 44 is extended to bring the ball contactor 5 into contact with the screw groove of the ball screw shaft W to be measured, and the position of the contacted contactor 5 is read by the lead position measurement means ( 6). Then, after the ball contact 5 is retracted, the ball contact 5 is moved at a predetermined interval. By repeating the above, the actual amount of movement is measured, and a representative amount of movement is obtained from the actual amount of movement.

(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 the cumulative lead error measuring device of the ball screw shaft of the present invention will be described. Fig. 6 is a side explanatory diagram showing a second embodiment. Since a basic structure and a measuring method are the same as that of 1st Embodiment, it abbreviate | omits.

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. This embodiment differs from the first embodiment in that the ball contact 5 is fitted from the X axis direction orthogonal to the axis Lz of the ball screw shaft W under measurement in the first embodiment. In the second embodiment, the ball contact 5 is brought into abutment in the Y-axis direction orthogonal to the axis Lz of the ball screw shaft W. To this end, in the measuring device S2 according to the second embodiment, as shown in FIG. 6, the ball contact slide means 4 is mounted on the position detecting slide means 3 via the L-shaped bracket 80. Doing.

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. In this embodiment, the ball contact 5 is abutted in the Y axis direction orthogonal to the axis Lz of the ball screw shaft W, thereby affecting the bending deformation caused by the weight of the ball screw shaft W to be measured. Measurements can be made without receiving. In particular, in the case of measuring a long ball screw shaft, the bending deformation due to its own weight is large, and the work is complicated because the fixed support method is related to the measurement error. If the allowable difference in the height of the shaft center Lz is not within ± 1 μm of the entire length of the screw, reproducibility of the measurement within 1 μm cannot be ensured.

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. Further, in the first embodiment, each time the shaft diameter of the ball screw shaft W to be measured is changed, the fixed support base is made such that the fixed height of the ball screw shaft W to be equal to the center height of the ball contact 5. Although the height and support space of (1) must be adjusted strictly, there is also an advantage that the second embodiment eliminates the need.

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). In addition, the air static pressure bearing used by this invention is demonstrated in detail. As shown in FIG. 7, the air static pressure bearing used in the present invention includes a main pipe 74 for supplying pressurized gas, an orifice 75 for rectifying the pressurized gas, and a constant pressure pad 73. Equipped with. The orifice 75 is provided in the discharge port 74a of the main pipe 74 which opens to the slide surface 76. The positive pressure pad 73 is provided with a ventilation groove 78 communicating with the orifice 75. The vent groove 78 is configured to distribute and supply the pressurized gas discharged from the orifice 75 to the bearing gap 77 between the movable body 71 and the fixed body 72. As shown in FIG. 8, the ventilation groove 78 is radial toward the annular groove 78b centered around the orifice 75, and the annular groove 78b formed in the annular shape surrounding the orifice 75. As shown in FIG. It consists of a plurality of distribution grooves (78a) installed to extend. In addition, the distribution groove 78a communicates with the annular groove 78b and the orifice 75, respectively (see FIG. 8). In addition, the ventilation groove 78 is formed so as to be symmetrical with respect to the moving direction of the movable body 71. Moreover, the cross-sectional shape of the width direction of the ventilation groove 78 forms the convex curve in the direction away from the slide surface 76 (refer 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. Moreover, the sum total of the cross-sectional area of the distribution groove 78a in the width direction is more than the cross-sectional area of the orifice 75, and the surface roughness of the ventilation groove 78 is smaller than the surface roughness of the slide surface 76 of the movable body 71. It is formed to be.

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. In addition, the moving body 71 surrounds the annular groove 78b, and exhaust gas 79 for guiding and exhausting pressurized gas supplied from the ventilation groove 78 to the bearing gap 77 to the outside of the bearing gap 77. This is provided (see FIG. 8). The exhaust groove 79 is formed to be symmetrical with respect to the moving direction of the moving body 71. In addition, the exhaust grooves 79 form a convex curve in a direction in which the cross-sectional shape in the width direction moves away from the slide surface, and the cross-sectional area is larger than the cross-sectional area of the annular groove 78b (see FIG. 9). The moving body 71 and the fixed 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 configured as described above can make the pressurized gas discharged from the static pressure pad 73 into the bearing clearance 77 into a laminar flow with a uniform pressure distribution, and can prevent the occurrence of vibration. One air static pressure 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, in order to maintain the laminar flow in a stable manner, the air supply pressure of the pressurized gas can be increased, so that the air is a highly rigid air static bearing.

또한, 도 7, 8, 9에 나타내는 공기 정압 베어링은, 본 발명에 사용하는 공기 정압 베어링의 일 실시 형태이며, 이것에 한정되는 것은 아니다. In addition, the air static pressure bearing shown to FIG. 7, 8, 9 is one Embodiment of the air static pressure bearing used for this invention, It 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. Below, the example which the cumulative lead error measuring apparatus of the ball screw shaft of 1st Embodiment measured was shown. The ball screw shaft (made by THK) which passed the standard equivalent to C3 grade in JIS (Japanese Industrial Standard) of 40 mm in shaft diameter, lead pitch of 10 mm and total length of 1400 mm, The cumulative lead error of the ball screw shaft was measured in a room where the room temperature was air-conditioned at 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 fixed to three fixed supports 1 so as to be parallel to the guide shaft 21 of the air static bearing 20 of the positioning reciprocating slide means 2. Furthermore, the fixed support 1 was adjusted so that the height of the axial center Lz of the ball screw shaft W to be measured may be within ± 1 μm, in accordance with the center height of the sphere 50 of the ball contact 5. Then, at an interval of 10 mm pitch from a position of 200 mm from the tip of the ball screw shaft W to be measured, the ball contact 5 in the X axis direction orthogonal to the axis Lz of the ball screw shaft W to be measured. Indented. One lead pitch was measured at 5 second / point intervals and the total length measurement time was 500 seconds / 100 points. Moreover, the spring constant of 0.3 N / mm was used for the spring of the neutral position holding elastic body 35 of the position detection slide means 3. Moreover, the spring of 2.4 N / mm of spring constant was used for the spring of the push input adjustment elastic body 43 of the ball contact slide means 4, and it set so that 1 mm of press input adjustment elastic bodies 43 may be press-fitted by an expansion 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. The result measured by the above is shown in FIG. It can be seen that the deviation of the cumulative read error measured four times in FIG. 10 is within 19 to 20 μm and a reproducibility up to 0.7 μm as a representative movement amount error, and can be measured with high reproducibility with high accuracy.

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. In addition, Table 1 shows a comparison between the examples of the present invention and the conventional general examples. In the present invention, the reproducibility of the measurement is 1 µm or less, high precision measurement is realized, and the measurement time can be achieved in a time of 1/3 compared with the conventional method, and the inspection time of the ball screw shaft is large. It is possible to shorten the width.

　[표 1][Table 1]

　

Figure pat00001
　
Figure 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, when the screw lead error measuring apparatus of the present invention is used, the center position of the screw groove can be obtained with higher accuracy by using the ball contactor 5 which directly contacts the flank of the screw for the detection of the screw groove. have. Then, the positioning reciprocating slide means 2 is mounted with the position detecting slide means 3 which is horizontally reciprocated in parallel with the axis Lz of the ball screw shaft W, and furthermore, the positioning reciprocating slide means 3 is fixed. By incorporating the ball contactor slide means 4 for press-fitting the ball contactor 5 into the screw groove by pressing force of the ball contact 5, the ball contactor 5 is easily fitted into the screw groove, and the lead position measuring means 6 is used. By this, the position of the screw groove in the axial center Lz direction of the ball screw shaft W to be measured can be accurately detected.

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 screw lead error measuring apparatus of the present invention, a ceramic air static pressure bearing having a traveling precision of the positioning reciprocating slide means 2 having a straightness of 2 µm / m or less and a posture accuracy of 2 seconds or less. Since 20 is provided, the ball contact 5 is easy to fit into the screw groove of the ball screw shaft W, and the apparatus which can measure reproducibility with high precision can be comprised 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. Furthermore, in the screw lead error measuring apparatus of the present invention, the position detecting slide means 3 is provided with an air static pressure bearing 30 made of ceramics having a very small slide resistance. Furthermore, a restoring force for returning the pedestal 32 to the neutral position of the fixed shaft 31 in accordance with the amount of deviation in the Z-axis direction between the pedestal 32 and the fixed shaft 31 of the air static pressure bearing 30. Since the excitation neutral position holding elastic body 35 is provided, the detection error of a screw groove position can be made small.

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.Moreover, since the ball contact slide means 4 is equipped with the ceramic air static pressure bearing 40 which has axial rigidity which can endure the deformation amount of a Z-axis direction when the ball contact 5 press-fits into a screw groove, Compact and highly reproducible measurements are possible.

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 connected to the pressing force adjustment elastic body 43 with the elastic means 44 for press-fitting the ball contact 5 to a screw shaft. Therefore, the ball contact 5 is absorbed by absorbing the collision energy when the ball contact 5 is press-fitted into the screw groove and maintaining the pressing force of the ball contact 5 before detecting the center position of the screw groove. Can be properly positioned at the center 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... Accumulated lead error measuring device of ball screw shaft
W ... Ball screw shaft
One … Fixed support 2... Positioning reciprocating slide means
3…. Position detecting slide means 4... Ball contactor slide means
5 ... Ball contact 6. Lead position measuring means
20 ... Air static pressure bearing 21. Guide shaft
22 ... Moving table 25. Positioning driving means
30 ... Air static pressure bearing 31. Fixed shaft
32 ... Pedestal 35. Neutral Position Retention Elastomer
40 ... Air static pressure bearing 41. Fixed support
42 ... Movement axis 43. Pressure Input Adjustment Elastic Body
44. Extension means 50... sphere

Claims (14)

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 볼 접촉자를 상기 피측정 볼나사축의 축심에 대하여 직교 방향으로 왕복 이동시킴과 아울러 상기 볼 접촉자를 소정의 압입력으로 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 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. A cumulative lead error measurement device of a ball screw shaft for measuring a cumulative lead error by detecting a position of a screw groove in the axial center direction of a ball screw shaft to be measured,
A fixed support for fixedly rotating the ball screw shaft to be measured;
A ball contact having a sphere contacting the screw groove of the ball screw shaft to be fixed fixed to the fixed support;
Ball contact slide means for reciprocating the ball contact in an orthogonal direction with respect to the axis of the ball screw shaft to be measured and bringing the ball contact into contact with the screw groove with a predetermined pressure input;
A position detecting slide means for placing the ball contact slide means and horizontally reciprocating the ball contact slide means in parallel with the axis;
Positioning reciprocating slide means for placing the position detecting slide means and reciprocating the position detecting slide means between the screw portions of the ball screw shaft to be measured;
And a lead position measuring means for detecting a position in the axial center direction of the ball contact. 청구항 1에 있어서,
상기 볼 접촉자 슬라이드 수단이, 상기 볼 접촉자를 상기 축심에 대하여 연직 또는 수평의 직교 방향으로 왕복 이동시키는 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method according to claim 1,
And the ball contact slide means reciprocates the ball contact in a vertical or horizontal orthogonal direction with respect to the shaft center. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 볼 접촉자 슬라이드 수단이, 상기 피측정 볼나사축 측의 일단에 상기 볼 접촉자가 연결된 이동축과, 해당 이동축을 지지하는 고정 지지체를 가지는 공기 정압(靜壓) 베어링인 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method according to claim 1 or 2,
The ball contact slide means is an air static pressure bearing having a moving shaft in which the ball contact is connected to one end of the ball screw shaft side to be measured, and a fixed support for supporting the moving shaft. Accumulated lead error measuring device. 청구항 3에 있어서,
상기 볼 접촉자 슬라이드 수단이, 상기 이동축의 타단에 상기 볼 접촉자의 압입력을 조정하기 위한 압입력 조정 탄성체를 통해 신축 수단을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method according to claim 3,
And the ball contact slide means further comprises an elastic means for adjusting the pressure input of the ball contact at the other end of the movable shaft through an elastic means for adjusting the pressure input of the ball contact. 청구항 4에 있어서,
상기 볼 접촉자 슬라이드 수단이, 상기 볼 접촉자를 상기 나사홈에 0.5 ~ 5 N의 압입력으로 압입하는 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method of claim 4,
And the ball contact slide means presses the ball contact into the screw groove with a pressure input of 0.5 to 5 N. The cumulative lead error measuring apparatus of the ball screw shaft. 청구항 4에 있어서,
상기 볼 접촉자 슬라이드 수단이, 상기 볼 접촉자를 상기 나사홈에 1 ~ 3 N의 압입력으로 압입하는 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method of claim 4,
And the ball contact slide means presses the ball contact into the screw groove by a pressure input of 1 to 3 N. The cumulative lead error measuring apparatus of the ball screw shaft. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 위치 검출 슬라이드 수단이, 상기 축심과 평행하게 마련된 고정축과, 해당 고정축을 따라서 이동 가능하고 상기 볼 접촉자 슬라이드 수단이 재치되는 받침대를 가지는 공기 정압 베어링인 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method according to any one of claims 1 to 6,
The position detecting slide means is an air static pressure bearing having a fixed shaft provided in parallel with the shaft center and a pedestal which is movable along the fixed shaft and on which the ball contact slide means is placed. Device. 청구항 7에 있어서,
상기 위치 검출 슬라이드 수단은, 상기 받침대와 상기 고정축의 양단과의 사이에 상기 받침대를 상기 볼 접촉자가 상기 나사홈에 맞닿아 있지 않는 상태의 상기 축심 방향과 평행한 중립 위치로 되돌리는 복원력을 가지는 중립 위치 유지 탄성체를, 더 구비하는 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method of claim 7,
The position detecting slide means is neutral having a restoring force for returning the pedestal between the pedestal and both ends of the fixed shaft to a neutral position parallel to the axis center direction in which the ball contact is not in contact with the screw groove. An accumulating lead error measuring device for a ball screw shaft, characterized by further comprising a positioning retaining body. 청구항 8에 있어서,
상기 중립 위치 유지 탄성체가, 0.1 ~ 3 N／mm의 스프링 상수를 가지는 스프링인 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method according to claim 8,
The said neutral position holding elastic body is a spring which has a spring constant of 0.1-3 N / mm, The accumulated lead error measuring apparatus of the ball screw shaft. 청구항 8에 있어서,
상기 중립 위치 유지 탄성체가, 0.3 ~ 1 N／mm의 스프링 상수를 가지는 스프링인 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method according to claim 8,
The said neutral position holding elastic body is a spring which has a spring constant of 0.3-1 N / mm, The accumulated lead error measuring apparatus of the ball screw shaft characterized by the above-mentioned. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 위치 결정 왕복 슬라이드 수단이, 상기 축심에 평행하게 마련된 가이드축과, 해당 가이드축을 따라서 이동하는 이동 테이블을 가지며, 진직도(眞直度)가 2 ㎛／m 이하, 자세(姿勢) 정밀도가 2초 이하의 주행 정밀도를 가지는 공기 정압 베어링인 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method according to any one of claims 1 to 10,
The positioning reciprocating slide means has a guide shaft provided in parallel with the shaft center, a moving table that moves along the guide shaft, the straightness is 2 µm / m or less, and the posture precision is 2 Accumulated lead error measuring device of a ball screw shaft, characterized in that the air static pressure bearing having a running precision of less than seconds. 청구항 11에 있어서,
상기 위치 결정 왕복 슬라이드 수단이, 상기 이동 테이블을 상기 가이드축을 따라서 소정의 위치로 이동시키는 위치 결정 주행 수단을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method of claim 11,
And the positioning reciprocating sliding means further comprises positioning traveling means for moving the moving table to a predetermined position along the guide shaft. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 리드 위치 측정 수단이, 레이저 간섭 측장기(測長器)를 구비하는 것을 특징으로 하는 볼나사축의 누적 리드 오차 측정 장치. The method according to any one of claims 1 to 12,
Said lead position measuring means is equipped with a laser interference measuring instrument, The accumulated lead error measuring apparatus of the ball screw shaft characterized by the above-mentioned. 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 볼 접촉자를 상기 피측정 볼나사축의 축심(軸心)에 대하여 직교 방향으로 왕복 이동시킴과 아울러 상기 볼 접촉자를 소정의 압입력으로 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 고정 지지대에 상기 볼 접촉자를 상기 축심에 대하여 직교 방향으로 왕복 이동시켰을 때의 상기 구체의 중심이 상기 축심에 직교하는 위치로 상기 피측정 볼나사축을 고정하는 고정 지지 공정과,
상기 볼 접촉자를 상기 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 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 하는군 글자 리드 오차 측정 방법.A fixed support for fixedly fixing and fixing the ball screw shaft under rotation;
A ball contact having a sphere contacting the screw groove of the ball screw shaft to be fixed fixed to the fixed support;
Ball contact slide means for reciprocating the ball contact in the orthogonal direction with respect to the axial center of the ball screw shaft to be measured and bringing the ball contact into contact with the screw groove with a predetermined pressure input;
A position detecting slide means for placing the ball contact slide means and horizontally reciprocating the ball contact slide means in parallel with the axis;
Positioning reciprocating slide means for placing the position detecting slide means and reciprocating the position detecting slide means between the screw portions of the ball screw shaft to be measured;
A ball screw for measuring the cumulative lead error of the ball screw shaft under measurement using a ball lead shaft cumulative lead error measuring device having a lead position measuring means for detecting a position in the axial center direction of the ball screw shaft under measurement of the ball contact. As a method of measuring the cumulative lead error of an axis,
A fixed support step of fixing the ball screw shaft under test to a position at which the center of the sphere is orthogonal to the axis when the ball contactor is reciprocated in the orthogonal direction with respect to the axis;
A ball contact indentation step of bringing the ball contactor into contact with the screw groove with a predetermined pushing force from a direction perpendicular to the axial direction;
A measuring step of measuring a position in the axial direction of the ball contact member abutting the screw groove with the lead position measuring means;
A ball contact retracting step of retracting the ball contactor abutting the screw groove in a direction orthogonal to the axial direction;
And a ball contact moving step of horizontally moving the ball contact at a predetermined interval in parallel with the axial center direction.
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