JPH02160441A - テーブル装置 - 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〕 この発明は、工作機械においてワークを所要の位置へ移
動するテーブル装置、詳しくは支持台に対するテーブル
の支持構造に関する。

［従来技術］ 従来、上記したテーブル装置にあっては、支持台に固着
されたレールにテーブルを移動可能に支持するとともに
前記テーブルに噛合された送りねじの回転に伴ってテー
ブルを所要の位置まで移動させるように構成されている
。

そして前記レールに対するテーブルの支持構造としては
、レールの案内面に対してテーブルの支持面を面接触さ
せて該テーブルを移動可能に支持する所謂すべり支持構
造、またレールの案内面とテーブルの支持面との間にボ
ール或いはニードルを介してテーブルを移動可能に支持
する所謂ころがり支持構造、更にはレールの案内面とテ
ーブルの支持面との間に介在する空気或いは油等の静圧
によりテーブルを非接触状態にて移動可能に支持する静
圧支持構造が一般に知られている。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上記した支持構造の内、すべり支持構造
にあっては、レールとテーブルとが面接触にて支持され
、両者間の摩擦係数が大きくなってテーブルを短時間に
停止保持し得る反面、上記摩擦による発熱によりテーブ
ルが熱変形してワークの加工精度が悪くなる問題を有し
ている。そして上記すべり支持構造にあっては、レール
の案内面とテーブルの支持面との間に形成される間隙内
にスペーサ（ギブ）を挿入してテーブルのガタを防止し
ているが、上記スペーサの厚さ調整が難しく、熟練を要
するものであった。即ち、スペーサの厚さが不充分の場
合にはテーブルのガタを防止できずに位置決め精度が悪
くなる一方、スペーサが厚すぎる場合にはレールとテー
ブルとの抵抗が大きくなってテーブルを高速移動させる
ことが困難になるとともにテーブルの駆動系に大負荷が
かかって移動制御が困難になる問題を有している。

また、上記したころがり支持構造にあってはレールとテ
ーブルとが点或いは線にて支持されるため、両者間の摩
擦係数が小さくなってテーブルを高速移動し得るが、テ
ーブルが完全に停止するまでに時間がかかる問題を有し
ている。更に、上記した静圧支持構造にあっては、レー
ルに対してテーブルが非接触状態で支持されるため、両
者間の摩擦係数を著しく小さくしてテーブルを高速移動
し得るが、ワークの加工時にテーブルが振動して加工精
度が悪くなる問題を有している。

［発明の目的］ 本発明の目的は、上記した従来の欠点に鑑み、テーブル
の移動時には摩擦係数を小さくして高速移動を可能にす
るとともに停止時には摩擦力を大きくしてテーブルを短
時間に停止して振動を防止し、加工精度を向上し得るテ
ーブル装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ このため本発明は、支持台に設けられた案内部材上にこ
ろがり支持構造又は静圧支持構造によって移動可能に支
持されたテーブルと、そのテーブルを前記案内部材に沿
って移動させるための駆動手段とを備えたテーブル装置
において、前記支持台とテーブルとの間に電気−機械変
換手段によって適宜の滑り摩擦を解除可能に付与するた
めの滑り摩擦付加機構を設けることによりテーブル装置
を構成している。

［作用］ 本発明は上記のように構成されるため、テーブルが所要
の位置に停止したとき、電気−機械変換手段により滑り
摩擦付加機構が作動され、支持台とテーブルとの間に適
宜の滑り摩擦が付与される。

これによりテーブルと支持台との間の摩擦係数が高くな
り、所要の位置にてテーブルを短時間に停止させるとと
もに該テーブルに載置されたワークの加工時においては
テーブルの振動を防止して加工精度を高めることができ
る。また、テーブルを移動するとき、電気−機械変換手
段による滑り摩擦付加機構の滑り摩擦が解除され、これ
によりテーブルと支持台との間の摩擦係数が低くなり、
テーブルを高速移動させることができる。

［実施例］ 以下、本発明をテーブルを所要の方向へ一次元移動させ
るテーブル装置に実施した一実施例に従って説明する。

第１図はテーブル装置の概略を示す斜視図、第２図は滑
り摩擦付加機構の取付状態を示す一部省略平面図であり
、テーブル装置１の支持台２には案内部材としての２本
のレール３，５が、所要の間隔をおいて平行に固着され
ている。また、前記レール３，５から内側へ所要の間隔
をおいた支持台２上には前記レール３，５と略一致する
長さからなる２本の支持部材７，９が前記レール３，５
と平行に固着されている。その支持部材７，９はその対
向する側に摺接面７ａ、９ａを有している。

前記レール３，５にはテーブル１１が、ボール軸受或い
はニードル軸受等の軸受部材１３．１５を介して前記レ
ール３．５の長手方向へ移動可能に支持されている。該
テーブル１１には前記レール３，５の長手方向に軸線を
有した送りねじ１７が噛合され、該送りねじ１７の軸端
には支持台２に固着された直流サーボモータ１９が連結
されている。そして前記直流サーボモータ１９の駆動に
伴って回転する送りねじ１７により前記テーブル１１が
前記レール３，５上にて往復動される。

前記テーブル１１の下面には取付部２１が一体形成され
ている。該取付部２１は前記支持部材７゜９の摺接面７
ａ、９ａと所定の間隔をおいて対向する側面２１ａ、２
１ｂが形成されている。そして各側面２１ａ、２１ｂの
両側には夫々２個の滑り摩擦付加機構２３．２５が、前
記支持部材７゜９に対して約２０〜３０μｍの微少間隙
２７，２９を設けて夫々取付けられている。この微少間
隙２７．２９は圧電素子２３ａ、２５ａの伸び幅量下に
設定されている。この滑り摩擦付加機構２３゜２５は電
圧が印加された際に電界の方向に延びる圧電現象を有す
る圧電セラミック等の圧電素子２３ａ、２５ａと、該圧
電素子２３ａ、２５ａの先端に取付けられて前記支持部
材７，９に当接する高い摩擦係数を有する摺接部材２３
ｂ、２５ｂとから構成されている。

次に、上記のように構成されたテーブル装置の作用を第
２図及び第３図に従って説明する。

先ず、テーブル１１の移動作用を説明すると第２図にお
いてテーブル１１の移動時には圧電素子２３ａ、２５ａ
に電圧が印加されておらず、該圧電素子２３ａ、２５ａ
は原形状に縮小している。

このとき、滑り摩擦付加機構２３．２５の摺接部材２３
ｂ、２５ｂと支持部材７，９の摺接面７ａ。

９ａとの間には微少間隙２７．２９が形成されている。

上記状態にて直流サーボモータ１つがテーブル１１の移
動距離に応じたステップ数分駆動されると、テーブル１
１は送りねじ１７の回転に伴ってレール３，５上を所要
の方向へ移動される。

このとき、レール３，５に対してテーブル１１が軸受部
材１３．１５を介して支持されているため、両者間の摩
擦係数が低くなり、テーブル１１が所要の方向へ高速移
動される。

次に、テーブル１１を停止する際の作用を説明すると、
支持部材７，９の摺接面７ａ、９ａに対する滑り摩擦付
加機構２３．２５の当接状態を示す第３図において、上
記した移動動作に伴ってテーブル１１が所要の位置へ移
動して直流サーボモータ１９の駆動が中断されると、圧
電素子２３ａ。

２５ａには所定値の電圧が印加される。これにより圧電
素子２３ａ、２５ａは印加された電界の方向に延びる圧
電現象により先端に取付けられた摺接部材２３ｂ、２５
ｂを支持部材７，９の摺接面７ａ、９ａへ当接させる。

この結果、テーブル１１と支持部材７，９との摩擦係数
が高くなり、該テーブル１１が所要の位置にて短時間に
停止保持される。また、ワーク加工時にあっては、テー
ブル１１が強固に保持されて切るため、テーブル１１の
振動を防止することができる。

このように本実施例は、テーブル１１の移動時にはレー
ル３．５に対してテーブル１１が軸受部材１３．１５を
介して支持されるとともに圧電素子２３ａ、２５ａに対
する電圧の非印加状態にて支持部材７，９と摺接部材２
３ｂ、２５ｂとの間に微小間隙２７．２９が形成される
ため、両者間の摩擦係数が低くなり、該テーブル１１を
高速移動させることができる。また、テーブル１１が所
要の位置に停止したときには電圧が印加された圧電素子
２３ａ、２５ａの圧電現象により摺接部材２３ｂ、２５
ｂを支持部材７，９の摺接面７ａ。

９ａへ当接させることにより両者間の摩擦係数が高くな
り、テーブル１１を短時間に停止させることができると
ともにワーク加工時においてはテーブル１１の振動を防
止して加工精度を高めることが可能である。

上記説明は支持台２上に固着されたレール３゜５に沿っ
てテーブル１１を所要の方向へ一次元移動させる構成と
したが、本実施例のテーブル１１上に第２テーブルを前
記レール３，５の長手方向と直交する方向へ移動可能に
支持して二次元移動させるものであってもよい。即ち、
前記テーブル１１上に第２レール及び第２支持部材を、
支持台２上に固着されたレール３，５及び支持部材７゜
９の長手方向と直交する方向へ固着し、前記第２レール
に対して第２テーブルを軸受を介して移動可能に支持さ
せる。そして前記第２テーブルの取付部に対し、電圧が
印加されたときに前記第２支持部材に当接可能な第２滑
り摩擦付加機構を取付けるとともに前記テーブル１１に
固着された第２直流サーボモータに連結された第２送り
ねじを前記第２テーブルに噛合してテーブル装置が構成
される。

また、上記説明はテーブル１１の停止時に予め設定され
た所定値の電圧を圧電素子２３ａ、２５ａに印加し、支
持部材７．９に対してテーブル１１を所定の摩擦係数に
て停止保持するものとしたが、前記圧電素子２３ａ、２
５ａに印加される電圧を制御して前記支持部材７．９に
対する摩擦係数を可変可能としてもよい。

更に、上記説明において支持台２上に支持部材７．９を
独立して設けるものとしたが、レール３゜５の一部もし
くは支持部材７，９を設ける構成であってもよい。

［発明の効果コ このため本発明は、テーブルの移動時には摩擦係数を小
さくして高速移動を可能にするとともに停止時には摩擦
力を大きくしてテーブルを短時間に停止して振動を防止
し、加工精度を向上し得るテーブル装置を提供すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はテーブル装置の概略を示す斜視図、第２図は滑
り摩擦付加機構の取付状態を示す一部省略平面図、第３
図は作用を示す説明図である。 図中、１はテーブル装置、２は支持台、３．５は案内部
材としてのレール、７，９は支持部材、７ａ、９ａは摺
接面、１１は移動テーブル、２３゜２５は滑り摩擦付加
機構、２３ａ、２５ａは圧電素子、２３ｂ、２５ｂは摺
接部材で弗る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持台（２）に設けられた案内部材（３，５）上に
   ころがり支持構造又は静圧支持構造によって移動可能に
   支持されたテーブル（１１）と、そのテーブル（１１）
   を前記案内部材（３，５）に沿って移動させるための駆
   動手段（１７，１９）とを備えたテーブル装置において
   、 前記支持台（２）とテーブル（１１）との間に電気−機
   械変換手段によって適宜の滑り摩擦を解除可能に付与す
   るための滑り摩擦付加機構（２３，２５）を設けたこと
   を特徴とするテーブル装置。 ２、前記滑り摩擦付加機構を、前記案内部材（３，５）
   上、もしくはそれと平行な部材（７，９）上に設けられ
   た摺接面（７ａ，９ａ）と、前記テーブル（１１）上に
   前記摺接面（７ａ，９ａ）と相対して設けられた摺接部
   材（２３ｂ，２５ｂ）と、前記テーブル（１１）上に設
   けられ、電圧の非印加時には前記摺接部材（２３ｂ，２
   ５ｂ）をして前記摺接面（７ａ，９ａ）との間に微少間
   隙（２７，２９）を形成させ、もしくは両者を軽く摺接
   させ、電圧の印加時にはその摺接部材（２３ｂ，２５ｂ
   ）を前記摺接面（７ａ，９ａ）に対し前記印加電圧に応
   じた押圧力で押圧させる電気−機械変換手段とによって
   構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   のテーブル装置。 ３、前記電気−機械変換手段を圧電素子（２３ａ，２５
   ａ）によって構成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第２項に記載のテーブル装置。