JPH0761587B2 - ボールねじガイドユニットを用いた移送テーブル - Google Patents
ボールねじガイドユニットを用いた移送テーブルInfo
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- JPH0761587B2 JPH0761587B2 JP2287832A JP28783290A JPH0761587B2 JP H0761587 B2 JPH0761587 B2 JP H0761587B2 JP 2287832 A JP2287832 A JP 2287832A JP 28783290 A JP28783290 A JP 28783290A JP H0761587 B2 JPH0761587 B2 JP H0761587B2
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Classifications
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- 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
- B23Q5/40—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously by feed shaft, e.g. lead screw
-
- 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
- B23Q37/00—Metal-working machines, or constructional combinations thereof, built-up from units designed so that at least some of the units can form parts of different machines or combinations; Units therefor in so far as the feature of interchangeability is important
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B23Q5/404—Screw bearings therefor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Machine Tool Units (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば工作機械やロボット等の直線運動部
に用いられるボールねじガイドユニットおよびこれを用
いた移送テーブルに関する。
に用いられるボールねじガイドユニットおよびこれを用
いた移送テーブルに関する。
（従来の技術） 従来のこの種のボールねじを用いた移送装置としては、
たとえば第24図に示すようなものがある（特開昭62−20
0016号公報等参照）。すなわち可動部材100が一対のガ
イドレール101、101の長手方向に沿って移動自在に支持
されており、可動部材100に螺合するボールねじ軸102を
回転させることにより、可動部材100を往復運動させる
ようになっている。可動部材100はその両側面がボール1
03,…を介してガイドレール101,101に対して支承されて
おり、可動部材100に直接ボールねじ軸102を螺合するこ
とにより装置構成をコンパクトにしている。
たとえば第24図に示すようなものがある（特開昭62−20
0016号公報等参照）。すなわち可動部材100が一対のガ
イドレール101、101の長手方向に沿って移動自在に支持
されており、可動部材100に螺合するボールねじ軸102を
回転させることにより、可動部材100を往復運動させる
ようになっている。可動部材100はその両側面がボール1
03,…を介してガイドレール101,101に対して支承されて
おり、可動部材100に直接ボールねじ軸102を螺合するこ
とにより装置構成をコンパクトにしている。
（発明が解決しようとする課題） 従来、一般的なテーブル駆動にボールねじを使用する場
合、ボールねじ軸102の芯出し調整が困難であった。す
なわち、可動部材100に搬送すべきテーブルを固定して
使用されるが、テーブルの案内面とボールねじ軸102の
平行度を調整する場合、従来はボールねじ軸102外周面
にインジケータを当てて平行度を調整しなければなら
ず、作業上精度を出しにくかった。とくに、この従来例
の場合には、一対のガイドレール101,101とボールねじ
軸102の芯出しと、ボールねじ軸102とテーブル側の案内
面との芯出しの両方を行なわなければならず、作業が極
めて困難であった。
合、ボールねじ軸102の芯出し調整が困難であった。す
なわち、可動部材100に搬送すべきテーブルを固定して
使用されるが、テーブルの案内面とボールねじ軸102の
平行度を調整する場合、従来はボールねじ軸102外周面
にインジケータを当てて平行度を調整しなければなら
ず、作業上精度を出しにくかった。とくに、この従来例
の場合には、一対のガイドレール101,101とボールねじ
軸102の芯出しと、ボールねじ軸102とテーブル側の案内
面との芯出しの両方を行なわなければならず、作業が極
めて困難であった。
本発明は上記した従来技術の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、ボールねじ軸の
芯出し調整とボールねじ軸とガイド部材との平行度の調
整を容易にし得るボールねじガイドユニットを用いた移
送テーブルを提供することにある。
れたもので、その目的とするところは、ボールねじ軸の
芯出し調整とボールねじ軸とガイド部材との平行度の調
整を容易にし得るボールねじガイドユニットを用いた移
送テーブルを提供することにある。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明にあっては、ベッド
と、このベッド上にガイド部材を介して直線方向に移動
自在に支持されるテーブルと、ベッドとテーブル間に設
けられるボールねじガイドユニットと、を備えて成り、
前記ボールねじガイドユニットは、凹溝を有するチャン
ネル部材により構成されるガイドレールと、該ガイドレ
ールの凹溝内に転動体を介してガイドレールの長手方向
に移動自在に支持される可動部材と、該可動部材に螺合
されるボールねじ軸と、ガイドレール両端部においてボ
ールねじ軸を軸支する軸受部と、を備えた構成とし、前
記ガイドレールの下面をベッドに固定すると共に可動部
材をテーブルに固定し、前記ガイドレールの下面および
側面を前記ガイドレールに対するボールねじ軸の芯出し
基準面とすると共に、前記ガイドレールの芯出し基準面
を基準にしてボールねじ軸と前記ガイド部材の案内面と
の平行度を調整可能としたことを特徴とする。
と、このベッド上にガイド部材を介して直線方向に移動
自在に支持されるテーブルと、ベッドとテーブル間に設
けられるボールねじガイドユニットと、を備えて成り、
前記ボールねじガイドユニットは、凹溝を有するチャン
ネル部材により構成されるガイドレールと、該ガイドレ
ールの凹溝内に転動体を介してガイドレールの長手方向
に移動自在に支持される可動部材と、該可動部材に螺合
されるボールねじ軸と、ガイドレール両端部においてボ
ールねじ軸を軸支する軸受部と、を備えた構成とし、前
記ガイドレールの下面をベッドに固定すると共に可動部
材をテーブルに固定し、前記ガイドレールの下面および
側面を前記ガイドレールに対するボールねじ軸の芯出し
基準面とすると共に、前記ガイドレールの芯出し基準面
を基準にしてボールねじ軸と前記ガイド部材の案内面と
の平行度を調整可能としたことを特徴とする。
（作 用） 本発明にあっては、ガイドレール側面の芯し基準面を基
準にしてボールねじ軸の芯出しをしておくことにより、
テーブルを組付けた際に、テーブルを案内するガイド部
材の案内面とボールねじ軸の軸芯との平行度の調整は、
ボールねじ軸では無くガイドレールの芯出し基準面を基
準にして行なうことができる。
準にしてボールねじ軸の芯出しをしておくことにより、
テーブルを組付けた際に、テーブルを案内するガイド部
材の案内面とボールねじ軸の軸芯との平行度の調整は、
ボールねじ軸では無くガイドレールの芯出し基準面を基
準にして行なうことができる。
さらにまた、ボールねじ軸に仮に振れ回りが生じても可
動部材はガイドレールに支持されているので、この可動
部材に組付けられるデーブルにはボールねじ軸の振れ回
りの影響がなく、正確な運動が確保できる。
動部材はガイドレールに支持されているので、この可動
部材に組付けられるデーブルにはボールねじ軸の振れ回
りの影響がなく、正確な運動が確保できる。
（実施例） 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。本発
明の一実施例に係る移送テーブルに用いられるボールね
じガイドユニットを示す第１図乃至第22図において、１
はボールねじガイドユニット全体を示しており、概略ガ
イドレール２と、このガイドレール２に移動自在に支持
される可動部材３と、この可動部材３に螺合するボール
ねじ軸７と、このボールねじ軸７を支承する一対の軸受
部410,420と、ボールねじ軸７を駆動するためのモータ1
8と、ボールねじ軸７に予じめ引張り荷重を加えるため
のプリテンション機構50と、から構成されている。
明の一実施例に係る移送テーブルに用いられるボールね
じガイドユニットを示す第１図乃至第22図において、１
はボールねじガイドユニット全体を示しており、概略ガ
イドレール２と、このガイドレール２に移動自在に支持
される可動部材３と、この可動部材３に螺合するボール
ねじ軸７と、このボールねじ軸７を支承する一対の軸受
部410,420と、ボールねじ軸７を駆動するためのモータ1
8と、ボールねじ軸７に予じめ引張り荷重を加えるため
のプリテンション機構50と、から構成されている。
ガイドレール２は断面コ字形の凹溝21を有する直線状に
延びる一体物のチャンネル部材により構成されるもの
で、凹溝21の底面を構成する底壁部23と、この底壁部23
の両側から直角に立ち上る側壁部22,22とからなってい
る。
延びる一体物のチャンネル部材により構成されるもの
で、凹溝21の底面を構成する底壁部23と、この底壁部23
の両側から直角に立ち上る側壁部22,22とからなってい
る。
そして、可動部材３は上記ガイドレール２の凹溝21の内
側面22a,22aすなわち両側壁部22,22によって挾み込むよ
うにして支持される。可動部材３は略全高さにわたって
凹溝21内に挿入され、その天面が両側壁部22,22の上端
面より僅かに上方に突出している。
側面22a,22aすなわち両側壁部22,22によって挾み込むよ
うにして支持される。可動部材３は略全高さにわたって
凹溝21内に挿入され、その天面が両側壁部22,22の上端
面より僅かに上方に突出している。
この可動部材３とガイドレール２の凹溝21の内側面との
互いに対向する面には、それぞれ転動体としてのボール
６を転走案内するボール転走面4a,4b,…,5a,5bが左右２
条づつ設けられている。
互いに対向する面には、それぞれ転動体としてのボール
６を転走案内するボール転走面4a,4b,…,5a,5bが左右２
条づつ設けられている。
上記ガイドレール２に設けられるボール転走面4a,4b,…
は、各側壁部22,22の内側面22a,22aに形成された幅広の
溝22b,22bの隅角部に、上下２条づつ計４条設けられ
る。
は、各側壁部22,22の内側面22a,22aに形成された幅広の
溝22b,22bの隅角部に、上下２条づつ計４条設けられ
る。
一方、上記可動部材３は、可動部材本体31と可動部材本
体31の両端面に取付けられるエンドプレート32とから構
成されるもので、可動部材本体31の両側面にガイドレー
ル２の各ボール転走面4a,4b,4c,4dに対応する４条のボ
ール転走面5a,5b,5c,5dが刻設されており、互いに対向
する各ボール転走面4a,5a;4b,5b;4c,5c;4d,5d間に多数
のボール６が転動自在に介在されている。
体31の両端面に取付けられるエンドプレート32とから構
成されるもので、可動部材本体31の両側面にガイドレー
ル２の各ボール転走面4a,4b,4c,4dに対応する４条のボ
ール転走面5a,5b,5c,5dが刻設されており、互いに対向
する各ボール転走面4a,5a;4b,5b;4c,5c;4d,5d間に多数
のボール６が転動自在に介在されている。
ボールねじ軸７の両軸端部71,72はガイドレール２の両
端部に設けられた第1,第２軸受部410,420に回転自在に
支承される。
端部に設けられた第1,第２軸受部410,420に回転自在に
支承される。
第１軸受部410は、ガイドレール２の一方の端面にボル
ト411,411により固着される第１端板412と、この第１端
板412の中央部に穴明けされた軸孔414に嵌合される複列
アンギュラコンタクト配置の第１玉軸受415とから構成
されている。この第１端板412の軸孔414にボールねじ軸
７の第１軸端部71が第１玉軸受415を介して挿入されて
いる。
ト411,411により固着される第１端板412と、この第１端
板412の中央部に穴明けされた軸孔414に嵌合される複列
アンギュラコンタクト配置の第１玉軸受415とから構成
されている。この第１端板412の軸孔414にボールねじ軸
７の第１軸端部71が第１玉軸受415を介して挿入されて
いる。
一方、第２軸受部420は、ガイドレール２の他方の端面
にボルト421,421により固着される第２端板422を有する
ハウジング423と、この第２端板422の中央部に穴明けさ
れた軸孔424に嵌合される複列アンギュラコンタクト配
置の第２玉軸受425とから構成されている。この第２端
板422の軸孔424にボールねじ軸７の第２軸端部72が第２
玉軸受425を介して挿入されている。第２軸端部72は、
カップリング19を介してモータ18の駆動軸181に連結さ
れる部位であり、第２玉軸受425に嵌合するジャーナル
部721の先端にねじ部722およびカップリングとの連結軸
部723が上記軸孔424を突き抜けてモータ18側に突出して
いる。一方、モータ18はハウジング423に形成された第
３端板426にボルト182により固着されるもので、その駆
動軸181をボールねじ軸７と同軸上に配置している。第
３端板426は第２端板422と軸方向に所定間隔だけ隔てて
対向するように設けられており、この第２端板422と第
３端板426間にカップリング19の収容スペースとなる。
カップリング19にはモータ18の駆動軸181およびボール
ねじ軸７の第２軸端部72の連結軸部723が挿入される孔1
91,192を有し、この孔191,192内に挿入された駆動軸181
および連結軸部723がビス193,194により固定するように
なっている。尚、モータ18およびハウジング423の上部
開口部は上，下サポートカバー427,428により覆われ、
下サポートカバー428にはモータ18に通電するためのコ
ネクタ429が取付けられている。
にボルト421,421により固着される第２端板422を有する
ハウジング423と、この第２端板422の中央部に穴明けさ
れた軸孔424に嵌合される複列アンギュラコンタクト配
置の第２玉軸受425とから構成されている。この第２端
板422の軸孔424にボールねじ軸７の第２軸端部72が第２
玉軸受425を介して挿入されている。第２軸端部72は、
カップリング19を介してモータ18の駆動軸181に連結さ
れる部位であり、第２玉軸受425に嵌合するジャーナル
部721の先端にねじ部722およびカップリングとの連結軸
部723が上記軸孔424を突き抜けてモータ18側に突出して
いる。一方、モータ18はハウジング423に形成された第
３端板426にボルト182により固着されるもので、その駆
動軸181をボールねじ軸７と同軸上に配置している。第
３端板426は第２端板422と軸方向に所定間隔だけ隔てて
対向するように設けられており、この第２端板422と第
３端板426間にカップリング19の収容スペースとなる。
カップリング19にはモータ18の駆動軸181およびボール
ねじ軸７の第２軸端部72の連結軸部723が挿入される孔1
91,192を有し、この孔191,192内に挿入された駆動軸181
および連結軸部723がビス193,194により固定するように
なっている。尚、モータ18およびハウジング423の上部
開口部は上，下サポートカバー427,428により覆われ、
下サポートカバー428にはモータ18に通電するためのコ
ネクタ429が取付けられている。
そして、上記第１軸受部410と第２軸受部420の、各第１
端板413および第２端板422はボールねじ軸７に対して直
交する方向に位置調整可能となっており、ガイドレール
２の側面がボールねじ軸７の芯出し調整基準面Ａとなっ
ている。第１端板413の位置調整はボルト411とボルト穴
411aとの若干の遊びを利用して行なうことができ、ま
た、第２端板422の位置調整も同様にボルト421とボルト
穴421aとの若干の遊びを利用して行なうことができる。
端板413および第２端板422はボールねじ軸７に対して直
交する方向に位置調整可能となっており、ガイドレール
２の側面がボールねじ軸７の芯出し調整基準面Ａとなっ
ている。第１端板413の位置調整はボルト411とボルト穴
411aとの若干の遊びを利用して行なうことができ、ま
た、第２端板422の位置調整も同様にボルト421とボルト
穴421aとの若干の遊びを利用して行なうことができる。
そして、プリテンション機構50は、第１および第２軸受
部71,72における各第1,第２ベアリング押えナット511,5
12のねじ締付機構により構成している。この実施例で
は、第２軸受部420のベアリング押えナット512を予じめ
締込んでモータ18等を組付けておき、最終的にモータ等
のない第１軸受部410の第１ベアリング押えナット511を
締込むことによってボールねじ軸７に引張り荷重を付与
するようになっている。
部71,72における各第1,第２ベアリング押えナット511,5
12のねじ締付機構により構成している。この実施例で
は、第２軸受部420のベアリング押えナット512を予じめ
締込んでモータ18等を組付けておき、最終的にモータ等
のない第１軸受部410の第１ベアリング押えナット511を
締込むことによってボールねじ軸７に引張り荷重を付与
するようになっている。
第２玉軸受425は軸孔424のガイドレール２側の端面開口
部から挿入されるもので、モータ18側の軸孔425開口部
は第２玉軸受425の外径よりも小径に縮径されて段部424
1が形成されており、軸孔425内周にねじ込まれる軸受押
え52によって第２玉軸受425が段部4241に突当てられて
いる。
部から挿入されるもので、モータ18側の軸孔425開口部
は第２玉軸受425の外径よりも小径に縮径されて段部424
1が形成されており、軸孔425内周にねじ込まれる軸受押
え52によって第２玉軸受425が段部4241に突当てられて
いる。
一方、第２軸受部72のジャーナル部721には、第２玉軸
受425を挾むように第1,第２カラー532,542が嵌込まれて
いる。第１カラー531は第２玉軸受425のガイドレール２
側の端面とボールねじ軸７のジャーナル部付け根の段差
部731間に、第２カラー54は第２玉軸受42のモータ側端
面とベアリング押えナット51間に介装されている。
受425を挾むように第1,第２カラー532,542が嵌込まれて
いる。第１カラー531は第２玉軸受425のガイドレール２
側の端面とボールねじ軸７のジャーナル部付け根の段差
部731間に、第２カラー54は第２玉軸受42のモータ側端
面とベアリング押えナット51間に介装されている。
一方、第１玉軸受415も、軸孔414のガイドレール２側の
端面開口部から挿入されるもので、反対側の軸孔415開
口部は第１玉軸受415の外径よりも小径に縮径されて段
部4141が形成されており、軸孔415内周にねじ込まれる
軸受押え521によって第１玉軸受415が段部4141に突き当
てられている。
端面開口部から挿入されるもので、反対側の軸孔415開
口部は第１玉軸受415の外径よりも小径に縮径されて段
部4141が形成されており、軸孔415内周にねじ込まれる
軸受押え521によって第１玉軸受415が段部4141に突き当
てられている。
一方、第１軸端部71のジャーナル部711には、第１玉軸
受415を挾むように第1,第２カラー531,541が嵌挿されて
いる。第１カラー531は第１玉軸受410のガイドレール２
側の端面とボールねじ軸７のジャーナル部付け根の段差
部74間に、第２カラー541は第１玉軸受415と第１ベアリ
ング押えナット511間に介装されている。
受415を挾むように第1,第２カラー531,541が嵌挿されて
いる。第１カラー531は第１玉軸受410のガイドレール２
側の端面とボールねじ軸７のジャーナル部付け根の段差
部74間に、第２カラー541は第１玉軸受415と第１ベアリ
ング押えナット511間に介装されている。
そして、ボールねじ軸７が自由状態では第１図に示すよ
うに第１玉軸受415とボールねじ軸７の段差面74間に予
備的な引張り量に相当する隙間ｇを形成しておいて、ベ
アリング押え用ナット51を締め込むことによって隙間ｇ
分だけボールねじ軸７を伸長させて引張り荷重Ｆを加え
るようになっている。したがって、ベアリング押えナッ
ト51を締込むだけで、適正量の引張り荷重を設定するこ
とができることになる。
うに第１玉軸受415とボールねじ軸７の段差面74間に予
備的な引張り量に相当する隙間ｇを形成しておいて、ベ
アリング押え用ナット51を締め込むことによって隙間ｇ
分だけボールねじ軸７を伸長させて引張り荷重Ｆを加え
るようになっている。したがって、ベアリング押えナッ
ト51を締込むだけで、適正量の引張り荷重を設定するこ
とができることになる。
さらに、上記ガイドレール２の断面コ字形の図芯をボー
ルねじ軸７の軸芯Ｏと一致させて、ボールねじ軸７のプ
リテンションの反作用として作用する圧縮荷重が、ガイ
ドレール２に偏荷重として作用しないようにしてある。
ルねじ軸７の軸芯Ｏと一致させて、ボールねじ軸７のプ
リテンションの反作用として作用する圧縮荷重が、ガイ
ドレール２に偏荷重として作用しないようにしてある。
さらに、上記可動部材３の構成について詳述すると、可
動部材本体31の中央には、送りねじ軸としてのボールね
じ軸７が螺合されるボールねじ孔８が貫通形成されてい
る。このボールねじ孔８は、可動部材本体31の両側面に
設けられる上下２条のボール転走面5a,5b間のスパンの
略中心を結ぶ線上に設けられている。この実施例では、
ボールねじ孔８の孔径は、上記ボール転走面5a,5b;5c,5
d間のスパンと略同一寸法に設定している。
動部材本体31の中央には、送りねじ軸としてのボールね
じ軸７が螺合されるボールねじ孔８が貫通形成されてい
る。このボールねじ孔８は、可動部材本体31の両側面に
設けられる上下２条のボール転走面5a,5b間のスパンの
略中心を結ぶ線上に設けられている。この実施例では、
ボールねじ孔８の孔径は、上記ボール転走面5a,5b;5c,5
d間のスパンと略同一寸法に設定している。
一方、このボールねじ孔８と可動部材本体31側面との間
には、各ボール転走面5a,5b,5c,5dに対応して負荷領域
のボール６を逃がすためのボール逃げ孔6a,6b,6c,6dが
ボールねじ孔８を挾んで２条づつ計４条設けられてい
る。このボールねじ孔6a,6b,6c,6dの位置は、上記各ボ
ール転走面5a,5b,5c,5dの中心を通る水平線上に配置さ
れている。そして、各ボール6,…には予圧が付与されて
いる。この予圧は、各ボール転走面4a,5a;4b,5b;4c,5c;
4d,5d間の隙間にボール６を圧入することにより付与さ
れる。
には、各ボール転走面5a,5b,5c,5dに対応して負荷領域
のボール６を逃がすためのボール逃げ孔6a,6b,6c,6dが
ボールねじ孔８を挾んで２条づつ計４条設けられてい
る。このボールねじ孔6a,6b,6c,6dの位置は、上記各ボ
ール転走面5a,5b,5c,5dの中心を通る水平線上に配置さ
れている。そして、各ボール6,…には予圧が付与されて
いる。この予圧は、各ボール転走面4a,5a;4b,5b;4c,5c;
4d,5d間の隙間にボール６を圧入することにより付与さ
れる。
また、各ボール逃げ孔6a,6b,6c,6dと可動部材本体31の
側面との間に、可動部材本体31に対して移送対象物を取
付けるための取付具ボルトのためのボルト穴9,9が設け
られている。
側面との間に、可動部材本体31に対して移送対象物を取
付けるための取付具ボルトのためのボルト穴9,9が設け
られている。
一方、可動部材本体31中央を貫通するボールねじ孔８
は、可動部材本体31を貫通する貫通孔33のうち、その半
分程度の領域にねじ溝を刻設して形成してあり、リター
ンチューブ10によってボール循環路を構成している。リ
ターンチューブ10は保持部材10aによって保持される。
このボールねじ軸７とボールねじ孔８間に介在されるボ
ール６にも予圧が付与されており、ボールねじ軸７の軸
方向ガタを防止している。予圧の付与の方法としては、
たとえばボールねじ孔８の方のねじ溝のピッチとボール
ねじ軸７のねじ山のピッチとの間にピッチ差を設けるよ
うにすればよくまた、他の方法によって予圧を付与する
ようにしてもよい。
は、可動部材本体31を貫通する貫通孔33のうち、その半
分程度の領域にねじ溝を刻設して形成してあり、リター
ンチューブ10によってボール循環路を構成している。リ
ターンチューブ10は保持部材10aによって保持される。
このボールねじ軸７とボールねじ孔８間に介在されるボ
ール６にも予圧が付与されており、ボールねじ軸７の軸
方向ガタを防止している。予圧の付与の方法としては、
たとえばボールねじ孔８の方のねじ溝のピッチとボール
ねじ軸７のねじ山のピッチとの間にピッチ差を設けるよ
うにすればよくまた、他の方法によって予圧を付与する
ようにしてもよい。
ここで、可動部材本体31の両側面とガイドレール２の内
側面間に介在される各ボール6,…の各ボール転走面4a,5
a;4b,5b;4c,5c;4d,5dとの接触方向は、各ボール６とそ
れぞれのボール転走面4a,5a;4b,5b;4c,5c;4d,5dとの接
点を結ぶ仮想線La,Lb,Lc,Ldが、ボールねじ軸７の中心
を通る水平線Ｈに対して、ボールねじ軸７の中心に向っ
てその間隔が挟まるような外開き接触となっている。そ
して、この仮想線La,Lb,Lc,Ldと水平線Ｈとのなす角
は、略45度付近とすることが望ましい。
側面間に介在される各ボール6,…の各ボール転走面4a,5
a;4b,5b;4c,5c;4d,5dとの接触方向は、各ボール６とそ
れぞれのボール転走面4a,5a;4b,5b;4c,5c;4d,5dとの接
点を結ぶ仮想線La,Lb,Lc,Ldが、ボールねじ軸７の中心
を通る水平線Ｈに対して、ボールねじ軸７の中心に向っ
てその間隔が挟まるような外開き接触となっている。そ
して、この仮想線La,Lb,Lc,Ldと水平線Ｈとのなす角
は、略45度付近とすることが望ましい。
つぎに、エンドプレート32は可動部材本体31の端面と略
同形の矩形状の部材で、その中央にボールねじ軸７挿通
用の挿通孔32aが穿設されている。そして、この挿通孔3
2aを挾んで左右両側に設けたボルト孔32b,32bを介し
て、可動部材本体31に取付け固定されるようになってい
る。
同形の矩形状の部材で、その中央にボールねじ軸７挿通
用の挿通孔32aが穿設されている。そして、この挿通孔3
2aを挾んで左右両側に設けたボルト孔32b,32bを介し
て、可動部材本体31に取付け固定されるようになってい
る。
このエンドプレート32の可動部材本体31との取付面に
は、可動部材本体31とガイドレール２間に介在される負
荷領域のボール6,…をボール逃げ孔6a,6b,6c,6dに逃が
して再度負荷領域に戻すためのリターン通路11a,11b,11
c,11dが４箇所に設けられている。このリターン通路11a
は、エンドプレート32に刻設した半円形の凹溝12と、こ
の凹溝12に対して円心的に組付けられる半月状のリター
ンピース13とによって構成されている。このリターンピ
ース13の外周には、ボール６の外周に合せて円弧状の溝
13aが設けられていて、この円弧状の溝13aとエンドプレ
ート32の凹溝32aとによって半円形の管状のリターン通
路11a,11b,11c,11dが構成される。このリターン通路11
a,11b,11c,11dの曲率は、ボール径の略３倍以上に設定
することが望ましい。
は、可動部材本体31とガイドレール２間に介在される負
荷領域のボール6,…をボール逃げ孔6a,6b,6c,6dに逃が
して再度負荷領域に戻すためのリターン通路11a,11b,11
c,11dが４箇所に設けられている。このリターン通路11a
は、エンドプレート32に刻設した半円形の凹溝12と、こ
の凹溝12に対して円心的に組付けられる半月状のリター
ンピース13とによって構成されている。このリターンピ
ース13の外周には、ボール６の外周に合せて円弧状の溝
13aが設けられていて、この円弧状の溝13aとエンドプレ
ート32の凹溝32aとによって半円形の管状のリターン通
路11a,11b,11c,11dが構成される。このリターン通路11
a,11b,11c,11dの曲率は、ボール径の略３倍以上に設定
することが望ましい。
一方、可動部材本体31の側面とガイドレール２の内側面
との間には、ボール６を保持するための保持器14が設け
られている。この保持器14は、ガイドレール２の突堤2
2,22の内側面に設けた凹溝22bに収納される板状部材
で、その片面が可動部材本体31の側面に押し当てられ、
ねじ15によって固定される。
との間には、ボール６を保持するための保持器14が設け
られている。この保持器14は、ガイドレール２の突堤2
2,22の内側面に設けた凹溝22bに収納される板状部材
で、その片面が可動部材本体31の側面に押し当てられ、
ねじ15によって固定される。
そして、保持器14の両側縁には、上記ボール６の曲率に
倣って扇状に拡がるように円弧状の溝16が設けられてい
て、この円弧状の溝16,16によって上下２列のボール6,
…が可動部材本体31から離脱しないように保持される。
倣って扇状に拡がるように円弧状の溝16が設けられてい
て、この円弧状の溝16,16によって上下２列のボール6,
…が可動部材本体31から離脱しないように保持される。
保持器14は上下２条のボール転走面間のスパンを可及的
に広くして、そのスペースを利用して配設されるもの
で、スパンのほぼ全幅分の幅を有し、両側縁の円弧状溝
16,16はボール６に近接しており、負荷域ではボール6,
…は非接触状態にて転動する。
に広くして、そのスペースを利用して配設されるもの
で、スパンのほぼ全幅分の幅を有し、両側縁の円弧状溝
16,16はボール６に近接しており、負荷域ではボール6,
…は非接触状態にて転動する。
そして、ボールねじ軸７は可動部材３のボールねじ孔８
に螺合され、その一端が、ガイドレール２の一端に設け
られた軸受部17に回動自在に支持され、他端がガイドレ
ール２の他端に取付けられるモータ18に継手部19を介し
て作動連結されている。
に螺合され、その一端が、ガイドレール２の一端に設け
られた軸受部17に回動自在に支持され、他端がガイドレ
ール２の他端に取付けられるモータ18に継手部19を介し
て作動連結されている。
尚、第３図，第４図，第５図中80は図示しないセンサが
取付けられる取付板であり、ガイドレール２の外側面に
ガイドレール２の長手方向に沿って配設されるレール81
の任意位置に固定される。センサはセンサ取付板80に取
付金具82を介して取付けられるもので、可動部材３に取
付けた遮蔽板83がセンサを横切ることにより、可動部材
３が所定位置（たとえば原点位置）にあることを検知す
る。
取付けられる取付板であり、ガイドレール２の外側面に
ガイドレール２の長手方向に沿って配設されるレール81
の任意位置に固定される。センサはセンサ取付板80に取
付金具82を介して取付けられるもので、可動部材３に取
付けた遮蔽板83がセンサを横切ることにより、可動部材
３が所定位置（たとえば原点位置）にあることを検知す
る。
また、84は第１軸受部71の軸孔413に嵌合される環状の
第１ストッパ、85は第２軸受部72に設けられる第２スト
ッパであり、それぞれ可動部材３の端面に当接して可動
部材３の移動範囲を規制するものである。
第１ストッパ、85は第２軸受部72に設けられる第２スト
ッパであり、それぞれ可動部材３の端面に当接して可動
部材３の移動範囲を規制するものである。
上記構成のボールねじガイドユニットにあっては、モー
タ18を回転駆動させると、ボールねじ軸７が回転し、そ
の回転運動がボールねじ孔８を介して可動部材３に伝達
され、可動部材３がガイドレール２に沿って直線往復運
動を行なう。
タ18を回転駆動させると、ボールねじ軸７が回転し、そ
の回転運動がボールねじ孔８を介して可動部材３に伝達
され、可動部材３がガイドレール２に沿って直線往復運
動を行なう。
ボールねじ軸７はプリテンション機構50によって引張り
荷重Ｆが加えられているので、高速回転した際のボール
ねじ軸７の熱膨張が吸収される。ここで、ボールねじ軸
７の引張り荷重Ｆを加えた反作用として第1,第２軸受部
410,420の第1,第２端板412,422を介してガイドレール２
に圧縮荷重が加わるが、ガイドレール２は曲げ剛性の高
い断面コ字形のチャンネル部材により構成しているの
で、側壁部22,22が補強用のはりとして機能し、座屈等
の変形を防止することができる。さらに、ガイドレール
２の図芯とボールねじ軸７の軸芯Ｏを一致させることに
より、ガイドレール２に圧縮荷重が偏心荷重として作用
しないので、ガイドレール２に不必要な曲げモーメント
が作用しない。このように、曲げモーメントが作用しな
いので、ボールねじ軸７は真直に保持され、可動部材３
の両側をボール6,…により支持したことと相俟ってボー
ルねじ軸７の振れ回りを防止することができ、精密な移
送制御を行なうことができる。
荷重Ｆが加えられているので、高速回転した際のボール
ねじ軸７の熱膨張が吸収される。ここで、ボールねじ軸
７の引張り荷重Ｆを加えた反作用として第1,第２軸受部
410,420の第1,第２端板412,422を介してガイドレール２
に圧縮荷重が加わるが、ガイドレール２は曲げ剛性の高
い断面コ字形のチャンネル部材により構成しているの
で、側壁部22,22が補強用のはりとして機能し、座屈等
の変形を防止することができる。さらに、ガイドレール
２の図芯とボールねじ軸７の軸芯Ｏを一致させることに
より、ガイドレール２に圧縮荷重が偏心荷重として作用
しないので、ガイドレール２に不必要な曲げモーメント
が作用しない。このように、曲げモーメントが作用しな
いので、ボールねじ軸７は真直に保持され、可動部材３
の両側をボール6,…により支持したことと相俟ってボー
ルねじ軸７の振れ回りを防止することができ、精密な移
送制御を行なうことができる。
ここで、テーブル３とガイドレール２間に介在されるボ
ール６の接触方向をボールねじ軸７の中心を通る水平線
Ｈに対して外開き方向に傾斜させているので、可動部材
３に作用する上下および水平方向荷重はボール６によっ
て有効に支承される。特に傾斜角度を45度に設定してお
けば、上下、左右の４方向からの荷重を等しく支承する
ことができる。また、ボール6,…に予圧を付与している
ので、可動部材３のガタつきも有効に防止することがで
きる。
ール６の接触方向をボールねじ軸７の中心を通る水平線
Ｈに対して外開き方向に傾斜させているので、可動部材
３に作用する上下および水平方向荷重はボール６によっ
て有効に支承される。特に傾斜角度を45度に設定してお
けば、上下、左右の４方向からの荷重を等しく支承する
ことができる。また、ボール6,…に予圧を付与している
ので、可動部材３のガタつきも有効に防止することがで
きる。
このように、可動部材３のガタつきを防止することがで
きるので、可動部材３の移送時、特に起動停止時のピッ
チングやローリング、さらにヨーイングを防止でき、可
動部材３をスムーズに移送することができる。さらに、
上下２条のボール転走面間のスパンを可及的に大きくし
ているので、可動部材３の移動軸を中心に回転する方向
に作用するモーメント荷重に対しても強い構造となって
いる。
きるので、可動部材３の移送時、特に起動停止時のピッ
チングやローリング、さらにヨーイングを防止でき、可
動部材３をスムーズに移送することができる。さらに、
上下２条のボール転走面間のスパンを可及的に大きくし
ているので、可動部材３の移動軸を中心に回転する方向
に作用するモーメント荷重に対しても強い構造となって
いる。
ガイドレール２の形状としては、上記実施例のように単
純なコ字形断面に限るものではなく、第21図に示すよう
に側壁部22,22の先端部に水平に張り出すフランジ部24,
24を備えたフランジ付のコ字形断面としてもよい。ま
た、第22図に示すように、側壁部22,22の上端部に凹溝2
1開口部を狭める方向に内向きに延びるリップ部25,25を
設けたリップ付コ字形断面としてもよい。このようにフ
ランジ付コ字形断面あるいはリップ付コ字形断面形状レ
ジストとすることにより、ガイドレール２の剛性をより
高めることができ、プリテンションを効果的に加えるこ
とが可能となる。このうち、第22図に示すリップ付コ字
形断面形状のものでは、可動部材３がガイドレール２内
に収納された構成となり、可動部材３の天面にリップ部
25,25間に突出する段凸部33が形成されていて、この段
凸部33の上面が取付面34を構成する。
純なコ字形断面に限るものではなく、第21図に示すよう
に側壁部22,22の先端部に水平に張り出すフランジ部24,
24を備えたフランジ付のコ字形断面としてもよい。ま
た、第22図に示すように、側壁部22,22の上端部に凹溝2
1開口部を狭める方向に内向きに延びるリップ部25,25を
設けたリップ付コ字形断面としてもよい。このようにフ
ランジ付コ字形断面あるいはリップ付コ字形断面形状レ
ジストとすることにより、ガイドレール２の剛性をより
高めることができ、プリテンションを効果的に加えるこ
とが可能となる。このうち、第22図に示すリップ付コ字
形断面形状のものでは、可動部材３がガイドレール２内
に収納された構成となり、可動部材３の天面にリップ部
25,25間に突出する段凸部33が形成されていて、この段
凸部33の上面が取付面34を構成する。
第23図には上記実施例のボールねじガイドユニット１を
用いた移送テーブルを示している。すなわち、固定ベッ
ド1000上に左右一対のガイド部材1001,1001を介してテ
ーブル1002が往復動自在に支持されている。ガイド部材
1001,1001としては公知の種々の案内機構を用いること
ができるが、図示例では、リニアベアリングを用いてい
る。このリニアベアリングは、軌道台1003と、この軌道
台1003の長手方向に転動体1004を介して摺動自在に案内
されるベアリング本体1005とから構成されている。
用いた移送テーブルを示している。すなわち、固定ベッ
ド1000上に左右一対のガイド部材1001,1001を介してテ
ーブル1002が往復動自在に支持されている。ガイド部材
1001,1001としては公知の種々の案内機構を用いること
ができるが、図示例では、リニアベアリングを用いてい
る。このリニアベアリングは、軌道台1003と、この軌道
台1003の長手方向に転動体1004を介して摺動自在に案内
されるベアリング本体1005とから構成されている。
そして、ボールねじガイドユニット１を一対のガイド部
材1001,1001の間に配置し、ボールねじガイドユニット
１のガイドレール２を固定ベッド1000に固定すると共
に、可動部材３にテーブル1002を固定し、ガイドレール
２下面および側面の芯出し基準面Ａを基準にしてボール
ねじ軸７とガイド部材1001の案内面との平行度を調整す
るようになっている。すなわち、案内面の平行度の調整
はリニアベアリングの軌道台1003とボールねじガイドユ
ニット１のガイドレール２の芯出し基準面Ａとの平行度
の調整を行なうだけでよい。
材1001,1001の間に配置し、ボールねじガイドユニット
１のガイドレール２を固定ベッド1000に固定すると共
に、可動部材３にテーブル1002を固定し、ガイドレール
２下面および側面の芯出し基準面Ａを基準にしてボール
ねじ軸７とガイド部材1001の案内面との平行度を調整す
るようになっている。すなわち、案内面の平行度の調整
はリニアベアリングの軌道台1003とボールねじガイドユ
ニット１のガイドレール２の芯出し基準面Ａとの平行度
の調整を行なうだけでよい。
そして、ボールねじ軸７に仮に振れ回りが発生しても、
可動部材３がガイドレール２に支持されているので、こ
の可動部材３に組付けられるテーブル1002にはボールね
じ軸７の振れ回りの影響はなく、正確な運動を確保でき
る。
可動部材３がガイドレール２に支持されているので、こ
の可動部材３に組付けられるテーブル1002にはボールね
じ軸７の振れ回りの影響はなく、正確な運動を確保でき
る。
（発明の効果） 本発明は以上の構成および作用を有するもので、ボール
ねじ軸をガイドレール側面の芯出し基準面を基準にして
芯出し調整をしておくことにより、移送テーブルに組付
けた際にボールねじ軸と無関係にガイドレールの芯出し
基準面を基準にしてガイド部材の案内面との平行度をと
るだけでボールねじ軸と案内面との平行度を出すことが
可能となり、組付け調整が極めて容易となる。
ねじ軸をガイドレール側面の芯出し基準面を基準にして
芯出し調整をしておくことにより、移送テーブルに組付
けた際にボールねじ軸と無関係にガイドレールの芯出し
基準面を基準にしてガイド部材の案内面との平行度をと
るだけでボールねじ軸と案内面との平行度を出すことが
可能となり、組付け調整が極めて容易となる。
また、仮にボールねじ軸に振れ回りが生じたとしても、
可動部材はガイドレールに高剛性に支持されているの
で、可動部材に組付けられるテーブルにはボールねじ軸
の振れ回りの影響がなく、テーブルの正確な運動を確保
することができる。
可動部材はガイドレールに高剛性に支持されているの
で、可動部材に組付けられるテーブルにはボールねじ軸
の振れ回りの影響がなく、テーブルの正確な運動を確保
することができる。
第１図乃至第20図は本発明の一実施例に係るボールねじ
ガイドユニットを用いた移送装置を示しており、第１図
はプリテンション機構の引張り荷重を加える前の自由状
態のボールねじ軸の第１軸受部の要部縦断面図、第２図
は第１図の軸端部の引張り荷重を加えた状態の要部縦断
面図、第３図は移送装置の全体構成を示す一部破断正面
図、第４図は第３図は平面図、第５図は第３図の一部破
断側面図、第６図は要部正面断面図、第７図は第６図の
平面図、第８図は第３図のテーブルの部分の縦断面図、
第９図は第１図の側面断面図、第10図は第３図の装置の
ガイドレールの断面図、第11図乃至第13図は第３図の装
置のテーブル本体を示しており、第11図は正面断面図、
第12図は側面断面図、第13図は底面図、第14図乃至第18
図はエンドプレートを示しており、第14図は正面図、第
15図は裏面図、第16図は第15図のXI−XI線に沿う拡大断
面図、第17図はリターンピースの平面図、第18図はリタ
ーンピースの側面図、第19図は保持器の正面図、第20図
は第19図のXV−XV線断面図、第21図および第22図は本発
明の他の実施例のガイドレールの形状を示す要部縦断面
図、第23図は本発明のボールねじガイドユニットを用い
た移送テーブルを示す概略断面図、第24図は従来のボー
ルねじユニットの断面図である。 符号の説明 １……ボールねじガイドユニットを用いた移送装置 ２……ガイドレール、22……側壁部 22a……内側面、３……可動部材 31……可動部材本体、32……エンドプレート 4a,4b,4c,4d……ボール転走面（ガイドレール側） 5a,5b,5c,5d……ボール転走面（テーブル側） ６……ボール（転動体） ７……ボールねじ軸（送りねじ軸） ８……ボールねじ孔 71……第１軸端部、72……第２軸端部 721……ジャーナル部 722……ねじ部、723……連結軸部 50……プリテンション機構 51……ベアリング押えナット （プリテンション付与ナット） 52……軸受押え 53,54……第1,第２カラー 410……第１軸受部、411……ボルト 412……第１端板、413……軸孔 414……第１玉軸受、420……第２軸受部 421……ボルト、422……第２端板 423……ハウジング、424……軸孔 425……第２玉軸受、426……第３端板 18……モータ、19……カップリング 1000……固定ベッド、1001……ガイド部材 1002……テーブル、Ａ……芯出し基準面
ガイドユニットを用いた移送装置を示しており、第１図
はプリテンション機構の引張り荷重を加える前の自由状
態のボールねじ軸の第１軸受部の要部縦断面図、第２図
は第１図の軸端部の引張り荷重を加えた状態の要部縦断
面図、第３図は移送装置の全体構成を示す一部破断正面
図、第４図は第３図は平面図、第５図は第３図の一部破
断側面図、第６図は要部正面断面図、第７図は第６図の
平面図、第８図は第３図のテーブルの部分の縦断面図、
第９図は第１図の側面断面図、第10図は第３図の装置の
ガイドレールの断面図、第11図乃至第13図は第３図の装
置のテーブル本体を示しており、第11図は正面断面図、
第12図は側面断面図、第13図は底面図、第14図乃至第18
図はエンドプレートを示しており、第14図は正面図、第
15図は裏面図、第16図は第15図のXI−XI線に沿う拡大断
面図、第17図はリターンピースの平面図、第18図はリタ
ーンピースの側面図、第19図は保持器の正面図、第20図
は第19図のXV−XV線断面図、第21図および第22図は本発
明の他の実施例のガイドレールの形状を示す要部縦断面
図、第23図は本発明のボールねじガイドユニットを用い
た移送テーブルを示す概略断面図、第24図は従来のボー
ルねじユニットの断面図である。 符号の説明 １……ボールねじガイドユニットを用いた移送装置 ２……ガイドレール、22……側壁部 22a……内側面、３……可動部材 31……可動部材本体、32……エンドプレート 4a,4b,4c,4d……ボール転走面（ガイドレール側） 5a,5b,5c,5d……ボール転走面（テーブル側） ６……ボール（転動体） ７……ボールねじ軸（送りねじ軸） ８……ボールねじ孔 71……第１軸端部、72……第２軸端部 721……ジャーナル部 722……ねじ部、723……連結軸部 50……プリテンション機構 51……ベアリング押えナット （プリテンション付与ナット） 52……軸受押え 53,54……第1,第２カラー 410……第１軸受部、411……ボルト 412……第１端板、413……軸孔 414……第１玉軸受、420……第２軸受部 421……ボルト、422……第２端板 423……ハウジング、424……軸孔 425……第２玉軸受、426……第３端板 18……モータ、19……カップリング 1000……固定ベッド、1001……ガイド部材 1002……テーブル、Ａ……芯出し基準面
Claims (1)
- 【請求項１】ベッドと、 該ベッド上にガイド部材を介して直線方向に移動自在に
支持されるテーブルと、 前記ベッドとテーブル間に設けられるボールねじガイド
ユニットと、を備えて成り、 前記ボールねじガイドユニットは、凹溝を有するチャン
ネル部材により構成されるガイドレールと、該ガイドレ
ールの凹溝内に転動体を介してガイドレールの長手方向
に移動自在に支持される可動部材と、該可動部材に螺合
されるボールねじ軸と、ガイドレール両端部においてボ
ールねじ軸を軸支する軸受部と、を備えた構成とし、 前記ガイドレールの下面をベッドに固定すると共に可動
部材をテーブルに固定し、 前記ガイドレールの下面および側面を前記ガイドレール
に対するボールねじ軸の芯出し基準面とすると共に、前
記ガイドレールの芯出し基準面を基準にしてボールねじ
軸と前記ガイド部材の案内面との平行度を調整可能とし
たことを特徴とするボールねじガイドユニットを用いた
移送テーブル。
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| JP2287832A JPH0761587B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | ボールねじガイドユニットを用いた移送テーブル |
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Family
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