JPH0141468B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0141468B2 JPH0141468B2 JP6992785A JP6992785A JPH0141468B2 JP H0141468 B2 JPH0141468 B2 JP H0141468B2 JP 6992785 A JP6992785 A JP 6992785A JP 6992785 A JP6992785 A JP 6992785A JP H0141468 B2 JPH0141468 B2 JP H0141468B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roller
- guide rail
- machine tool
- feeding device
- fixed base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
- B23Q5/38—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
- B23Q5/385—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously using a gear and rack mechanism or a friction wheel co-operating with a rail
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は工作機械の送り装置に関し、ワークテ
ーブル、主軸頭等の機械の移動体を機械の固定ベ
ースに対して高精度でかつ高速度で送り移動させ
ることが可能な工作機械の送り装置に関する。
ーブル、主軸頭等の機械の移動体を機械の固定ベ
ースに対して高精度でかつ高速度で送り移動させ
ることが可能な工作機械の送り装置に関する。
工作機械の送り装置は従来より種々の構成が採
られており、普通は送りねじとこれに噛合したナ
ツトの組合せによつて送り機構を形成し、送りね
じをサーボモータ等の駆動モータによつて正逆回
転させることにより、ナツトと結合した移動体を
所望の軸線方向に直進動作させる構成が採られて
いる。
られており、普通は送りねじとこれに噛合したナ
ツトの組合せによつて送り機構を形成し、送りね
じをサーボモータ等の駆動モータによつて正逆回
転させることにより、ナツトと結合した移動体を
所望の軸線方向に直進動作させる構成が採られて
いる。
また、特開昭55−150951号は、上述した送りね
じとナツトの組合せを排し、レール形状の長尺摩
擦板の両側面に圧接した転動ローラを設け、これ
ら摩擦板と転動ローラを基台と移動体にそれぞれ
振り分けて取付け、該転動ローラを歯車の介在に
よつて駆動モータにより駆動し、移動体の直進運
動を生ぜしめるようにした工作機械の送り装置を
開示している。
じとナツトの組合せを排し、レール形状の長尺摩
擦板の両側面に圧接した転動ローラを設け、これ
ら摩擦板と転動ローラを基台と移動体にそれぞれ
振り分けて取付け、該転動ローラを歯車の介在に
よつて駆動モータにより駆動し、移動体の直進運
動を生ぜしめるようにした工作機械の送り装置を
開示している。
然しながら、前者の送りねじとナツトの組合せ
を有した送り装置の場合には、駆動モータに掛る
送りねじのイナーシヤ負荷が大きく、またバツク
ラツシユを回避できないので送り装置におけるサ
ーボゲインを上げることが出来ず、曲線加工や工
作物のコーナー加工に当つて切削送り速度に制限
が生ずる不都合があり、また直進ストロークの延
長を図るときに送りねじのねじれが発生し、送り
精度に悪影響を与えている。
を有した送り装置の場合には、駆動モータに掛る
送りねじのイナーシヤ負荷が大きく、またバツク
ラツシユを回避できないので送り装置におけるサ
ーボゲインを上げることが出来ず、曲線加工や工
作物のコーナー加工に当つて切削送り速度に制限
が生ずる不都合があり、また直進ストロークの延
長を図るときに送りねじのねじれが発生し、送り
精度に悪影響を与えている。
また、後者の送り装置では、直進ストロークが
長い場合にも摩擦板又は転動ローラの何れか一方
を移動方向に対し直角方向に弾性的に変位可能な
構造として上述した前者の欠点を解消している
が、駆動モータと転動ローラの間に歯車機構が介
在することにより、構造が複雑になる難点があ
る。
長い場合にも摩擦板又は転動ローラの何れか一方
を移動方向に対し直角方向に弾性的に変位可能な
構造として上述した前者の欠点を解消している
が、駆動モータと転動ローラの間に歯車機構が介
在することにより、構造が複雑になる難点があ
る。
依つて、本発明は上述した後者の利点を生か
し、なおかつ構造を改良して簡単にした工作機械
の送り装置を提供せんとするものである。
し、なおかつ構造を改良して簡単にした工作機械
の送り装置を提供せんとするものである。
本発明は上述の目的を達成すべく、機械の固定
ベースと移動体の何れか一方に送り長さに従つて
取付けた長手案内レールと、前記案内レールの両
側面にそれぞれ転がり係合する少くとも1対の駆
動ローラと押付けローラからなる転がりユニツト
と、可撓継手を介して前記駆動ローラを駆動する
モータと、前記転がりユニツトに組み込んだ押付
け圧設定手段と、前記転がりユニツトを送り方向
に対して垂直方向にのみ微動自在に保持して前記
移動体又は固定ベースに取付ける可撓性の結合手
段とを具備して構成され、前記モータの正逆回転
に従つて移動体を送り移動させるように構成した
ことを特徴とする工作機械の送り装置を提供し、
駆動ローラとモータ間に介挿した可撓継手と、転
がりユニツトを移動体又は固定ベースに結合する
可撓性結合手段とによつて歯車機構の介在を要す
ることなく案内レールと駆動、押圧ロール間の摩
擦転動を可能にしている。以下、本発明を添付図
面に示す実施例に基いて更に詳細に説明する。
ベースと移動体の何れか一方に送り長さに従つて
取付けた長手案内レールと、前記案内レールの両
側面にそれぞれ転がり係合する少くとも1対の駆
動ローラと押付けローラからなる転がりユニツト
と、可撓継手を介して前記駆動ローラを駆動する
モータと、前記転がりユニツトに組み込んだ押付
け圧設定手段と、前記転がりユニツトを送り方向
に対して垂直方向にのみ微動自在に保持して前記
移動体又は固定ベースに取付ける可撓性の結合手
段とを具備して構成され、前記モータの正逆回転
に従つて移動体を送り移動させるように構成した
ことを特徴とする工作機械の送り装置を提供し、
駆動ローラとモータ間に介挿した可撓継手と、転
がりユニツトを移動体又は固定ベースに結合する
可撓性結合手段とによつて歯車機構の介在を要す
ることなく案内レールと駆動、押圧ロール間の摩
擦転動を可能にしている。以下、本発明を添付図
面に示す実施例に基いて更に詳細に説明する。
第1図は、本発明による工作機械の送り装置の
1実施例として、転がりユニツトを固定ベースに
結合し、案内レールを機械の移動体と共に可動に
した構成を示す縦断面図、第2図は第1図の装置
の転がりユニツトの矢視−から見た側面図、
第3図は第1図の矢視−から見た断面図であ
る。
1実施例として、転がりユニツトを固定ベースに
結合し、案内レールを機械の移動体と共に可動に
した構成を示す縦断面図、第2図は第1図の装置
の転がりユニツトの矢視−から見た側面図、
第3図は第1図の矢視−から見た断面図であ
る。
第1図から第3図において、固定ベース10は
移動体12に対する機械の静止部を形成し、例え
ばベツドがサドルに対して、また該サドルがテー
ブルに対し、更にコラムが主軸頭に対してそれぞ
れ固定ベースに対する移動体を形成している。第
1図においては、上記移動体12が固定ベース1
0に対して紙面に垂直な方向に移動可能な例を示
し、故に直進ガイド14が両者間に設けられてい
る。固定ベース10は直立部16に取付けられた
ブラケツト18を有し、このブラケツト18は固
定ベース10の上方に突出した突出板18aを有
している。20はブラケツト18を直立部16に
固定するねじボルトである。このような固定ベー
ス10と移動体12との間に設けられる送り装置
は、案内レール22を有し、この案内レール22
は移動体12の移動方向に延設された長尺部材と
して形成され、両端は第3図に示すように適宜の
固定手段24,26によつて移動体12と一体に
結合されている。すなわち、本実施例では案内レ
ール22も移動部材として設けられている。この
案内レール22は金属棒又は耐摩耗性にすぐれ、
熱変形の少いセラミツクス等の棒材によつて形成
され、その両側面は駆動ローラ28、押付けロー
ラ40が圧接転動する互いに平行な摩擦面に形成
されている。駆動ローラ28はその両端を支持体
30,32に保持され、ローラハウジング34内
に保持された回転軸受36,36によつて回転可
能に軸承され、かつ一端側の支持体32が軸継手
の下部フランジ38と楔着、固定されている。
移動体12に対する機械の静止部を形成し、例え
ばベツドがサドルに対して、また該サドルがテー
ブルに対し、更にコラムが主軸頭に対してそれぞ
れ固定ベースに対する移動体を形成している。第
1図においては、上記移動体12が固定ベース1
0に対して紙面に垂直な方向に移動可能な例を示
し、故に直進ガイド14が両者間に設けられてい
る。固定ベース10は直立部16に取付けられた
ブラケツト18を有し、このブラケツト18は固
定ベース10の上方に突出した突出板18aを有
している。20はブラケツト18を直立部16に
固定するねじボルトである。このような固定ベー
ス10と移動体12との間に設けられる送り装置
は、案内レール22を有し、この案内レール22
は移動体12の移動方向に延設された長尺部材と
して形成され、両端は第3図に示すように適宜の
固定手段24,26によつて移動体12と一体に
結合されている。すなわち、本実施例では案内レ
ール22も移動部材として設けられている。この
案内レール22は金属棒又は耐摩耗性にすぐれ、
熱変形の少いセラミツクス等の棒材によつて形成
され、その両側面は駆動ローラ28、押付けロー
ラ40が圧接転動する互いに平行な摩擦面に形成
されている。駆動ローラ28はその両端を支持体
30,32に保持され、ローラハウジング34内
に保持された回転軸受36,36によつて回転可
能に軸承され、かつ一端側の支持体32が軸継手
の下部フランジ38と楔着、固定されている。
他方、押付ローラ40は、案内レール22の摩
擦面に圧接され、その押付ローラ40は回転軸4
2に圧入等により一体的に結合されている。その
回転軸42の両端はローラハウジング44に保持
された回転軸受46,46によつて回転可能に軸
承されている。そして上述した駆動ローラ28の
ローラハウジング34と後者の押付ローラ40の
ローラハウジング44は第3図に明示の如く、空
〓Gを介して複数のねじボルト52により結合さ
れ、皿ばね54を介挿して両者間を強固に結合し
ている。すなわち、駆動ローラ28、押付ローラ
40、ローラハウジング34,44等によつて転
がりユニツトを構成している。この転がりユニツ
トは第1図に示す如く、1対の板ばね48,50
によつてブラケツト18の突出板18aに適宜の
ねじ手段を用いて結合されている。従つて、この
2つの板ばね48,50を可撓性の結合手段とし
て固定ベース10に一体のブラケツト18に転が
りユニツトを結合しているのである。なお、両板
ばね48,50と両ローラハウジング34,44
との結合は当板56を介してねじにより固定され
ている。なお、上述した転がりユニツトにおける
駆動ローラ28は案内レール22との圧接部分は
耐摩耗性にすぐれた材料で形成することが好まし
く、故に金属材料又はセラミツクス等の材料が選
定される。同様に押付ローラ40もセラミツクス
等の材料で形成することが好ましい。そして両ロ
ーラ28,40は滑りなく案内レール22の両側
面に圧接され、後者を挾持するようにして設けら
れているものである。
擦面に圧接され、その押付ローラ40は回転軸4
2に圧入等により一体的に結合されている。その
回転軸42の両端はローラハウジング44に保持
された回転軸受46,46によつて回転可能に軸
承されている。そして上述した駆動ローラ28の
ローラハウジング34と後者の押付ローラ40の
ローラハウジング44は第3図に明示の如く、空
〓Gを介して複数のねじボルト52により結合さ
れ、皿ばね54を介挿して両者間を強固に結合し
ている。すなわち、駆動ローラ28、押付ローラ
40、ローラハウジング34,44等によつて転
がりユニツトを構成している。この転がりユニツ
トは第1図に示す如く、1対の板ばね48,50
によつてブラケツト18の突出板18aに適宜の
ねじ手段を用いて結合されている。従つて、この
2つの板ばね48,50を可撓性の結合手段とし
て固定ベース10に一体のブラケツト18に転が
りユニツトを結合しているのである。なお、両板
ばね48,50と両ローラハウジング34,44
との結合は当板56を介してねじにより固定され
ている。なお、上述した転がりユニツトにおける
駆動ローラ28は案内レール22との圧接部分は
耐摩耗性にすぐれた材料で形成することが好まし
く、故に金属材料又はセラミツクス等の材料が選
定される。同様に押付ローラ40もセラミツクス
等の材料で形成することが好ましい。そして両ロ
ーラ28,40は滑りなく案内レール22の両側
面に圧接され、後者を挾持するようにして設けら
れているものである。
さて、上述した転がりユニツトは板ばね48,
50の可撓弾性によつて送り方向に対して垂直方
向に撓み可能に設けられているが、送り方向に対
しては高い剛性を有するように取付けられてい
る。更に駆動ローラ28は既述した下部フランジ
38が可撓継手60を介して駆動モータMの出力
軸に楔着、固定された上部フランジ58に接続さ
れている。すなわち、可撓継手60は本実施例で
は突出板18aの貫通孔中に配置されたベローズ
によつて形成され、このベローズの両端が上、下
のフランジ58,38にそれぞれ結合されること
により、駆動モータMの回転出力は精密に駆動ロ
ーラ28に伝達すると同時に回転軸心はベローズ
からなる可撓継手60の部分で撓み可能に形成さ
れている。このように可撓継手60を備えたこと
によつて、上述した転がりユニツトの可撓結合手
段を形成する板ばね48,50の撓み構造と相俟
つて駆動ローラ28、押付けローラ40における
転動時に長尺の案内レール22側に撓みが生じて
いても、該撓みをこれら可撓継手60及び可撓結
合手段によつて吸収し、直進方向の移動には全く
影響を及ぼすことなく、円滑な直進移動を可能に
するものである。なお、両板ばね48,50によ
つて形成される可撓結合手段は直進方向には剛性
を保持し、送り動作における誤差の発生を防止し
ている点に注目を要する。
50の可撓弾性によつて送り方向に対して垂直方
向に撓み可能に設けられているが、送り方向に対
しては高い剛性を有するように取付けられてい
る。更に駆動ローラ28は既述した下部フランジ
38が可撓継手60を介して駆動モータMの出力
軸に楔着、固定された上部フランジ58に接続さ
れている。すなわち、可撓継手60は本実施例で
は突出板18aの貫通孔中に配置されたベローズ
によつて形成され、このベローズの両端が上、下
のフランジ58,38にそれぞれ結合されること
により、駆動モータMの回転出力は精密に駆動ロ
ーラ28に伝達すると同時に回転軸心はベローズ
からなる可撓継手60の部分で撓み可能に形成さ
れている。このように可撓継手60を備えたこと
によつて、上述した転がりユニツトの可撓結合手
段を形成する板ばね48,50の撓み構造と相俟
つて駆動ローラ28、押付けローラ40における
転動時に長尺の案内レール22側に撓みが生じて
いても、該撓みをこれら可撓継手60及び可撓結
合手段によつて吸収し、直進方向の移動には全く
影響を及ぼすことなく、円滑な直進移動を可能に
するものである。なお、両板ばね48,50によ
つて形成される可撓結合手段は直進方向には剛性
を保持し、送り動作における誤差の発生を防止し
ている点に注目を要する。
上述した構成からなる送り装置の作用は、駆動
モータMを介して転がりユニツトの駆動ローラ2
8を回転することにより、該駆動ローラ28が押
付けローラ40と共に案内レール22を圧接挾持
しているから圧接面において摩擦力による直進作
用が案内レール22に付与され、該案内レール2
2と共に移動体12の直進移動が生じるものであ
る。勿論、駆動モータMをサーボモータによつて
形成すれば、該サーボモータの回転数と回転方向
とを制御することにより、移動体12を所望の軸
線方向、例えばX軸方向に所望量移動させ、移動
体12上のワーク、工具等を所望の位置に位置決
めすることができる。また、上述した実施例とは
逆に案内レール22を固定ベース10に適宜固定
し、駆動モータと転がりユニツトとを取付けたブ
ラケツト18を移動体12に結合した構成として
も作用効果は上述した図示実施例の場合と同じで
ある。なお、可撓継手60は本実施例のベローズ
により形成したものに代えて市販のヘリカルたわ
み軸継手を利用することも可能である。
モータMを介して転がりユニツトの駆動ローラ2
8を回転することにより、該駆動ローラ28が押
付けローラ40と共に案内レール22を圧接挾持
しているから圧接面において摩擦力による直進作
用が案内レール22に付与され、該案内レール2
2と共に移動体12の直進移動が生じるものであ
る。勿論、駆動モータMをサーボモータによつて
形成すれば、該サーボモータの回転数と回転方向
とを制御することにより、移動体12を所望の軸
線方向、例えばX軸方向に所望量移動させ、移動
体12上のワーク、工具等を所望の位置に位置決
めすることができる。また、上述した実施例とは
逆に案内レール22を固定ベース10に適宜固定
し、駆動モータと転がりユニツトとを取付けたブ
ラケツト18を移動体12に結合した構成として
も作用効果は上述した図示実施例の場合と同じで
ある。なお、可撓継手60は本実施例のベローズ
により形成したものに代えて市販のヘリカルたわ
み軸継手を利用することも可能である。
以上の説明から明らかなように、本発明は案内
レールと転動ローラとを固定ベースと移動体に振
り分けて取付けた送り装置を形成し、しかも駆動
モータから転動ローラへ可撓継手を介して軸結合
するとともに転がりユニツトは移動体の直進方向
には高い剛性を保ちながら直進方向と交叉する方
向に可撓結合手段による撓み構造を設けたから、
移動体に無理な作用力を与えることなく案内面に
そつた送りが得られ、高精度な送り装置が得られ
た。また、送り装置内に全く歯車機構のない簡単
な動作伝達機構を形成することができたので、従
来の送りねじナツト組合せ構造からなる送り装置
と対比して、駆動モータに掛るイナーシヤ負荷が
低減でき、しかも送り長さを増加してもイナーシ
ヤ負荷の増加は生じないという有利な効果が得ら
れたのである。加えて、ねじや歯車によるバツク
ラツシユの発生がないことからサーボ系のゲイン
を高めて高速送り系を構成することもできる。更
にセラミツクス材料を巧みに利用することにより
摩擦熱の発生を阻止して熱変形の発生も防止で
き、しかもストローク延長も単に案内レールの延
長によつて達成できるという簡便性も享受できる
のである。
レールと転動ローラとを固定ベースと移動体に振
り分けて取付けた送り装置を形成し、しかも駆動
モータから転動ローラへ可撓継手を介して軸結合
するとともに転がりユニツトは移動体の直進方向
には高い剛性を保ちながら直進方向と交叉する方
向に可撓結合手段による撓み構造を設けたから、
移動体に無理な作用力を与えることなく案内面に
そつた送りが得られ、高精度な送り装置が得られ
た。また、送り装置内に全く歯車機構のない簡単
な動作伝達機構を形成することができたので、従
来の送りねじナツト組合せ構造からなる送り装置
と対比して、駆動モータに掛るイナーシヤ負荷が
低減でき、しかも送り長さを増加してもイナーシ
ヤ負荷の増加は生じないという有利な効果が得ら
れたのである。加えて、ねじや歯車によるバツク
ラツシユの発生がないことからサーボ系のゲイン
を高めて高速送り系を構成することもできる。更
にセラミツクス材料を巧みに利用することにより
摩擦熱の発生を阻止して熱変形の発生も防止で
き、しかもストローク延長も単に案内レールの延
長によつて達成できるという簡便性も享受できる
のである。
第1図は本発明による工作機械の送り装置にお
ける1実施例の要部を示す縦断面図、第2図は第
1図の−矢視による部分側面図、第3図は第
1図の矢視−による断面図。 10……固定ベース、12……移動体、22…
…案内レール、28……駆動ローラ、40……押
付けローラ、48,50……板ばね、60……可
撓継手、M……駆動モータ。
ける1実施例の要部を示す縦断面図、第2図は第
1図の−矢視による部分側面図、第3図は第
1図の矢視−による断面図。 10……固定ベース、12……移動体、22…
…案内レール、28……駆動ローラ、40……押
付けローラ、48,50……板ばね、60……可
撓継手、M……駆動モータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 工作機械の送り装置において、機械の固定ベ
ースと移動体の何れか一方に送り長さに従つて取
付けた長手案内レールと、前記案内レールの両側
面にそれぞれ転がり係合する少くとも1対の駆動
ローラと押付けローラからなる転がりユニツト
と、可撓継手を介して前記駆動ローラを駆動する
モータと、前記転がりユニツトに組込んだ押付け
圧設定手段と、前記転がりユニツトを送り方向に
対して垂直方向にのみ微動自在に保持して前記移
動体又は固定ベースに取付ける可撓性の結合手段
とを具備して構成され、前記モータの正逆回転に
従つて移動体を送り移動させるように構成したこ
とを特徴とする工作機械の送り装置。 2 前記押付け圧設定手段は、前記駆動ローラと
押付けローラとを前記案内レールに挾持圧接する
ばねによつて形成されている特許請求の範囲第1
項に記載の工作機械の送り装置。 3 前記可撓性の結合手段は、送り方向に板面を
有した板ばねによつて形成されている特許請求の
範囲第1項又は第2項に記載の工作機械の送り装
置。 4 前記駆動ローラと押付けローラはその転がり
表面が耐摩耗性の高いセラミツク材料によつて形
成されている特許請求の範囲第1項に記載の工作
機械の送り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6992785A JPS61230835A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 工作機械の送り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6992785A JPS61230835A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 工作機械の送り装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61230835A JPS61230835A (ja) | 1986-10-15 |
| JPH0141468B2 true JPH0141468B2 (ja) | 1989-09-05 |
Family
ID=13416806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6992785A Granted JPS61230835A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 工作機械の送り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61230835A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4934278A (en) * | 1987-07-27 | 1990-06-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Moving apparatus with track recessed portion to dissipate drive roller contact pressure |
| US5040427A (en) * | 1988-12-02 | 1991-08-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Moving apparatus |
| KR101398061B1 (ko) * | 2012-11-05 | 2014-05-27 | 주식회사 신성에프에이 | 리니어 스테이지 |
-
1985
- 1985-04-04 JP JP6992785A patent/JPS61230835A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61230835A (ja) | 1986-10-15 |
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