JPH01164533A - 位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は位置決め装置にかかり、特に高速・高精度の加
工機や計測機器に適した位置決め装置に関する。

（従来の技術） 従来から用いられている位置決め装置は、第４図に示す
ように固定側のベース１に設けたレール２上を移動可能
なテーブル３に、ナツト４を内装した支持部材５を固着
して、ナツト４にはボールねじ６を螺合し、ボールねじ
６の両端を、ベース１に固着したブラケット７．８にそ
れぞれ軸受９．１０を介して軸着し、その一側をカップ
リング１１を介して駆動モータ１２と連結したものであ
る。

またテーブル３にはリニアガイドとなるブロック１３が
前後に前記レール２に接するように設けられている。

したがってモータ１２を回転するとボールねじ６は回転
しナツト４を直線運動に換え、これにより支持部材５を
介してテーブル３がレール２上を前後進するものである
。

（発明が解決しようとする問題点） しかして上記のような装置でテーブルを一定ストローク
をより短時間で移動させるには、加減速を太き（しなけ
ればならず、このためには駆動モータのトルクを増加さ
せなければならないことになりボールねじにかかる力も
増加するためボールねじの摩耗や発熱を招くことになっ
てしまう。

このような不具合をなくするためには、大径のボールね
じを使用しその負荷容量を大きくすればよいが、実際に
はボールねじの許容回転数はボールねじ径に反比例する
ため高速で使用する時はボールねじの径を余り大きくす
ることができない。

また大型とした場合は駆動モータの負荷イナーシャが増
大し、さらに大出力のモータが必要となるなどの問題も
あった。

本発明はこれに鑑み従来装置にシリンダを並列に取付け
て、この推力を利用することにより、モータ出力やボー
ルねじのサイズを大きくすることなく高加減速を得るこ
とができる位置決め装置を提供することを目的としてな
されたものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は、固定側のベースに設
けたレール上を移動可能としたテーブルに、ボールねじ
を螺合したナツトと、両側にロッドを有するシリンダと
を並列に固設し、前記ボールねじの両端を前記ベースに
軸着して、一側をカップリングを介してモータと連結す
るとともに、前記ロッドの両端を前記ベースに固着した
構成を特徴とする。

（作用） 上記構成によりテーブルをボールねしによる駆動とシリ
ンダによる駆動の２つによる同時駆動で高速移動させる
ことができる。

（実施例） 以下、本発明を第１図乃至第３図に示す実施例により説
明する。

なお、従来装置の第４図で説明した各部品と同じ部品に
ついては、第４図と同一符号を用いて説明する。

本発明にかかる位置決め装置は第１図に示すように、固
定側のヘースｌに設けたレール２の上を移動可能とした
テーブル３と、このテーブル３に並列に固設したナツト
４およびシリンダ１４と、前記ナツト４に螺合して両端
が前記ベース１に軸着されたボールねじ６と、ボールね
じ６の一側にカップリング１１を介して連結されたモー
タ１２と、前記シリンダ１４の両側から突出して両端が
前記ベース１に固着されたロッド１５などから構成され
ている。

前記ベース１には上面の長手方向にレール２が、また下
面にはブラケット７．８がそれぞれ固設されている。

前記テーブル３には長手方向の前後（第１図では左右）
に前記レール２に転がり接触する複数のブロック１３が
、下面に固着され、これによりテーブル３はレール２上
の直線運動ができるようになっている。

またテーブル３の前後方向のほぼ中央の下面には前記ナ
ツト４の支持部材５が固着され、この支持部材５にナツ
ト４が内装により支持されている。

ナツト４には前記ボールねじ６が螺合され、その両端は
前記ブラケット７．８にそれぞれ軸受９．１０を介して
軸着されている。

前記ボールねじ６の一側は前記ブラケッ１−８の軸受１
０の外側で前記カップリング１１を介して前記モータ１
２と連結されている。

前記支持部材５の下面には前記ボールねじ６と平行なシ
リンダ１４が固着され、このシリンダ１４にはピストン
１６が内嵌されている。そしてピストン１６の両側には
ロッド１５．１５が固設され、シリンダ１４より突出し
たロッド１５．１５の両端は前記ベース１にそれぞれ固
着されている。そしてこのシリンダ１４は図示しない駆
動源と操作弁等を介して回路により連結されており、前
後方向に移動できるにようになっている。シリンダ１４
の駆動源としては油圧・空圧の何れを用いてもよい。

したがってシリンダ１４に駆動源より圧力を供給し、か
つモータ１２を駆動すると、シリンダ１４の移動により
テーブル３が移動しようとし、またボールねじ６の回転
によるナツト４の移動でテーブル３が移動しようとする
ので、テ−プル３は同時に第１図の左右何れかの同じ方
向に移動するように駆動される。

第２図は一般に位置決めを行なうためにテーブルを移動
させるときのシリンダなどのアクチュエータの駆動力発
生パターンを示すもので、最初に静止しているテーブル
を加速してゆき（時間Ｔ１）、最高速度に達したら定速
運動を行ない目標位置近くまで移動する（時間Ｔ２）。

つぎに減速を行ない（時間Ｔ３）、最後に微少な位置決
めを行なう（時間Ｔ４）。

この中で大きな駆動力を必要とする加速時（Ｔ１）と減
速時（Ｔ、）に、本発明ではその駆動力の大部分をシリ
ンダが負担し、モータ１２はこのような時に速度を安定
させるための微調整分あるいは精密位置決め時（Ｔ４）
の僅かな駆動力だけ負担するようにしたものである。

これによりモータ１２やボールねし６の負担が減り、こ
れらの負荷容量を上げることなく高加減速が得られる。

なお、本実施例はテーブル３のナツト４の支持部材５の
下面にシリンダ１４を固着し、ロッド１５をベース１に
固着した例について示したが、支持部材にロッドを固着
しシリンダをベース側で固着するようにしてもよい。

第３図は本発明装置を通用して上下２段に直交配置され
たＸＹ子テーブル実施例を示すもので、上段部２０と下
段部３０とには、それぞれモータ１２、シリンダ１４そ
の他が第１図に示したものと同様のものが設けられてお
り、上段部２０と下段部３０とを同時に、または別々に
駆動することができるようになっている。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、テーブルの駆動を
モータとシリンダの両方で行ない、特にその加減速時に
は駆動力の大部分はシリンダで発生するようにしたから
、シリンダの出力を大きくすれば、モータやボールねじ
を大きくすることなく容易に加減速度を大きくすること
ができる。

したがって位置決め時間を短縮できるほか、モータの出
力が小さくなる高速域まで簡単に速度をあげられるとと
もに同時にボールねじにかかる負荷を小さくすることが
できる。

これにより連続運転による発熱が防止され、ボールねじ
の伸びも防止できるので位置精度の向上に役立てること
も可能になる。

またボールねじの摩耗が少なくなるため、高加減速にし
たことによる耐久性低下や経時変化の減少にも有効とな
る。

さらにボールねじの負荷の減少の結果、ボールねじの軸
方向の伸縮やボールねじの支持軸受等の変位やたわみも
少なくなるため、第３図に示すＸＹ子テーブルでＸ、Ｙ
軸回時に動かす時の軌跡精度も向上する。

その上、本発明は高速、高精度の位置決め装置であるか
ら精密加工機や計測機器用の送り装置としても利用でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる位置決め装置の実施例の側面の
断面図、第２図はアクチュエータの駆動力発生パクンを
示すグラフ、第３回は本発明装置を適用した位置決め装
置の実施例の斜視図、第４図は従来の位置決め装置の側
面の断面図である。 ■・・・ベース　　　　　　２・・・レール３・・・テ
ーブル　　　　　４・・・ナツト６・・・ボールねし　
　　　１１・・・カンブリング１２・・・モータ　　　
　　　１４・・・シリンダ】５・・・ロッド 出願人　　　　　株式会社小松型作所 代理人　（弁理士）　岡　１）和　喜 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　固定側のベースに設けたレール上を移動可能としたテ
   ーブルに、ボールねじを螺合したナットと、両側にロッ
   ドを有するシリンダとを並列に固設し、前記ボールねじ
   の両端を前記ベースに軸着して、一側をカップリングを
   介してモータと連結するとともに、前記ロッドの両端を
   前記ベースに固着してなる位置決め装置。