JPH09303513A - ボールねじ駆動制御装置 - Google Patents
ボールねじ駆動制御装置Info
- Publication number
- JPH09303513A JPH09303513A JP11749196A JP11749196A JPH09303513A JP H09303513 A JPH09303513 A JP H09303513A JP 11749196 A JP11749196 A JP 11749196A JP 11749196 A JP11749196 A JP 11749196A JP H09303513 A JPH09303513 A JP H09303513A
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- Pending
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 例えば、板材加工用パンチングマシンにおい
て、ワークの送り機構等として用いられるボールねじ１
及びナット２のサイズ（称呼径）及びその駆動モータ３
容量を小形化して、コスト低減に寄与する手段を提供す
る。 【解決手段】 このため、ボールねじ１に係合し、ガイ
ド上をスライド移動するナット２が、ボールねじ１の両
端近接部５にあることを、位置検出用エンコーダ４等に
より検知したとき、ボールねじの駆動モータ３の回転速
度を所定の低速度の許容回転速度以下に切換えるよう制
御するよう構成することにより、前記目的を達成した。
て、ワークの送り機構等として用いられるボールねじ１
及びナット２のサイズ（称呼径）及びその駆動モータ３
容量を小形化して、コスト低減に寄与する手段を提供す
る。 【解決手段】 このため、ボールねじ１に係合し、ガイ
ド上をスライド移動するナット２が、ボールねじ１の両
端近接部５にあることを、位置検出用エンコーダ４等に
より検知したとき、ボールねじの駆動モータ３の回転速
度を所定の低速度の許容回転速度以下に切換えるよう制
御するよう構成することにより、前記目的を達成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ボールねじ装置
の駆動制御装置に関するものである。
の駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、板材加工機としてのパンチング
マシン等におけるワークの送り機構等として用いられる
ボールねじ装置は、従来、その長さ方向スパンに応じて
許容回転速度範囲内の径サイズのボールねじを選定して
使用するよう設計されていた。図６にそのボールねじ装
置の概要外観図を示す。１はボールねじ、２は係合ナッ
トで、その下部は、ボールねじと平行のガイドレール等
上に摺動可能に支持されている。３は、ボールねじの回
転駆動モータを示す。
マシン等におけるワークの送り機構等として用いられる
ボールねじ装置は、従来、その長さ方向スパンに応じて
許容回転速度範囲内の径サイズのボールねじを選定して
使用するよう設計されていた。図６にそのボールねじ装
置の概要外観図を示す。１はボールねじ、２は係合ナッ
トで、その下部は、ボールねじと平行のガイドレール等
上に摺動可能に支持されている。３は、ボールねじの回
転駆動モータを示す。
【０００３】周知のように、この種のボールねじ１の許
容回転速度（回転数ｒｐｍ）は、ボールねじの称呼径、
取付け距離（スパン）及び取付け方法等により決定され
る。従って、これらの回転数、取付け距離及び取付け方
法の３要素が決まると、使用すべきボールねじサイズの
称呼径の範囲が限定されることになる。
容回転速度（回転数ｒｐｍ）は、ボールねじの称呼径、
取付け距離（スパン）及び取付け方法等により決定され
る。従って、これらの回転数、取付け距離及び取付け方
法の３要素が決まると、使用すべきボールねじサイズの
称呼径の範囲が限定されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のボールねじ１を回転駆動することにより、例えば、ナ
ットに取付けたクランプ等により前記ワークの線形移動
用等に使用する場合、もしも上記ボールねじサイズの称
呼径を小形化することができれば、そのボールねじ１の
コストを低減し得るのみならず、小形化により慣性力が
減少するため、ボールねじを回転駆動するための電気モ
ータ３等をも小形化することができ、全体的なコスト低
減を計ることができるが、従来技術においては、前記理
由により、その実現は不可能であった。
のボールねじ１を回転駆動することにより、例えば、ナ
ットに取付けたクランプ等により前記ワークの線形移動
用等に使用する場合、もしも上記ボールねじサイズの称
呼径を小形化することができれば、そのボールねじ１の
コストを低減し得るのみならず、小形化により慣性力が
減少するため、ボールねじを回転駆動するための電気モ
ータ３等をも小形化することができ、全体的なコスト低
減を計ることができるが、従来技術においては、前記理
由により、その実現は不可能であった。
【０００５】本発明は、以上のような局面にかんがみて
なされたもので、従来技術において許容される前記ボー
ルねじの称呼直径よりも小径のボールねじを使用し得る
手段を提供して、前記コスト低減を達成することを目的
としている。
なされたもので、従来技術において許容される前記ボー
ルねじの称呼直径よりも小径のボールねじを使用し得る
手段を提供して、前記コスト低減を達成することを目的
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、ボールねじと、このボールねじに回転係合してこ
のボールねじと平行に摺動可能に支持されて直線移動す
るナットとより成るボールねじ装置において、前記ナッ
トが、前記ボールねじの両端部のそれぞれ所定範囲内に
近接したことを検知するための検知手段と、この検知手
段の検知出力により、前記ボールねじの回転駆動手段の
回転速度を、所定の許容回転速度以下の低速度に切換え
るための制御手段とを備えるよう構成することにより、
前記目的を達成しようとするものである。
ては、ボールねじと、このボールねじに回転係合してこ
のボールねじと平行に摺動可能に支持されて直線移動す
るナットとより成るボールねじ装置において、前記ナッ
トが、前記ボールねじの両端部のそれぞれ所定範囲内に
近接したことを検知するための検知手段と、この検知手
段の検知出力により、前記ボールねじの回転駆動手段の
回転速度を、所定の許容回転速度以下の低速度に切換え
るための制御手段とを備えるよう構成することにより、
前記目的を達成しようとするものである。
【０００７】
【作用】以上のような本発明構成により、ボールねじの
両端部に近接するナットの存在を検知して、ボールねじ
の許容回転速度を低速度に制限するよう制御することに
より、前記ナットの存在を検出しない中間部の正常作動
時のボールねじサイズ称呼径を小形化して、コスト低減
に寄与することができる。
両端部に近接するナットの存在を検知して、ボールねじ
の許容回転速度を低速度に制限するよう制御することに
より、前記ナットの存在を検出しない中間部の正常作動
時のボールねじサイズ称呼径を小形化して、コスト低減
に寄与することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を、一
実施例に基づいて詳細に説明する。
実施例に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
（構成）図１に、本発明に係るボールねじ装置の一実施
例の構成概要側面図を、図２に、その駆動制御装置の概
要構成ブロック図を示す。
例の構成概要側面図を、図２に、その駆動制御装置の概
要構成ブロック図を示す。
【００１０】図において、１はボールねじ、２は、ボー
ルねじ１に係合して、ボールねじの回転駆動により軸方
向に直線移動する例えばワーク等の保持用ナットであ
り、ボールねじ１と平行のガイドレール（スライド支持
部）２ａで摺動可能に支持されている。ボールねじ１
は、その一端部で電気モータ３により回転駆動されてい
る。４は、モータ３に連設された、ナット２の位置検出
用のエンコーダ、５は、ボールねじ１のそれぞれ両端の
所定範囲の近接部を示す。
ルねじ１に係合して、ボールねじの回転駆動により軸方
向に直線移動する例えばワーク等の保持用ナットであ
り、ボールねじ１と平行のガイドレール（スライド支持
部）２ａで摺動可能に支持されている。ボールねじ１
は、その一端部で電気モータ３により回転駆動されてい
る。４は、モータ３に連設された、ナット２の位置検出
用のエンコーダ、５は、ボールねじ１のそれぞれ両端の
所定範囲の近接部を示す。
【００１１】ナット２が移動して、両端部５のいずれか
に近接すると、ボールねじ１の非支持部長さ（スパン）
が長くなるため、ボールねじ１の回転曲げたわみが増加
するため、モータ回転速度が制限されて低速度にする必
要があるが、この両位置範囲以外の中間の大部分ではナ
ット２の両側の各スパンが短縮するため高速回転が許容
される。
に近接すると、ボールねじ１の非支持部長さ（スパン）
が長くなるため、ボールねじ１の回転曲げたわみが増加
するため、モータ回転速度が制限されて低速度にする必
要があるが、この両位置範囲以外の中間の大部分ではナ
ット２の両側の各スパンが短縮するため高速回転が許容
される。
【００１２】本発明実施例は、ナット２が前記いずれか
の両端部５位置にある時にのみ、モータ３を低速度とな
るよう制御することにより、小径サイズのボールねじ１
を採用可能として、前記目的を達成するようにしたもの
である。
の両端部５位置にある時にのみ、モータ３を低速度とな
るよう制御することにより、小径サイズのボールねじ１
を採用可能として、前記目的を達成するようにしたもの
である。
【００１３】図２は、その機能構成を示すブロック図
で、６は、エンコーダ４等によるナット位置検出部、７
は、モータ３の回転数の高／低速に切換え制御するため
の制御部、８は、制御部２からの指令により、軸駆動部
９の速度制御を行う軸制御部で、１０は、ねじ１の回転
速度データを表わす。
で、６は、エンコーダ４等によるナット位置検出部、７
は、モータ３の回転数の高／低速に切換え制御するため
の制御部、８は、制御部２からの指令により、軸駆動部
９の速度制御を行う軸制御部で、１０は、ねじ１の回転
速度データを表わす。
【００１４】（動作）つぎに、図１，２を用いて、本実
施例の動作を説明する。
施例の動作を説明する。
【００１５】１）位置検出部６は、ボールねじ１に対す
るナット２位置を監視し、ナット２がボールねじ１の両
端近接部５にある時、制御部７の軸速度制御データ１０
信号を入力する。この位置検出は、エンコーダ４の位置
情報により、ソフトウエアにより検出するか、あるいは
リミットスイッチ等を用いても差支えない。
るナット２位置を監視し、ナット２がボールねじ１の両
端近接部５にある時、制御部７の軸速度制御データ１０
信号を入力する。この位置検出は、エンコーダ４の位置
情報により、ソフトウエアにより検出するか、あるいは
リミットスイッチ等を用いても差支えない。
【００１６】２）位置検出部６からの軸速度信号１０に
より、ナット２がボールねじ両端部５のいずれかにある
時は、軸速度データ信号１０により、モータ３の回転速
度を所定の低速度の許容回転速度以下とし、ナット２が
両端部５以外の中間位置にある時は、モータ３の回転速
度を所定の高速度の許容回転速度以下に切換え制御す
る。
より、ナット２がボールねじ両端部５のいずれかにある
時は、軸速度データ信号１０により、モータ３の回転速
度を所定の低速度の許容回転速度以下とし、ナット２が
両端部５以外の中間位置にある時は、モータ３の回転速
度を所定の高速度の許容回転速度以下に切換え制御す
る。
【００１７】３）軸制御部８は、制御部７からの指令に
より、前記高または低速度回転数で軸速度制御を行う。
より、前記高または低速度回転数で軸速度制御を行う。
【００１８】４）軸駆動部９は、モータ３，ボールねじ
１及びナット２より構成され、軸制御部８の指令に従
う。
１及びナット２より構成され、軸制御部８の指令に従
う。
【００１９】５）軸速度データ１０は、既述の速度低／
高速各データを有している。
高速各データを有している。
【００２０】図３に、上述制御動作のシーケンスフロー
チャートを示す。すなわち、まず、ステップＳ１で、ボ
ールねじ１の両端近接部５のいずれかにナット２が位置
するか否かを検知して、それぞれ各ステップＳ２または
Ｓ３において、それぞれボールねじ１の最高回転速度を
所定の低速度に、またはボールねじ１の最高回転速度を
所定の高速度とするよう制御する。
チャートを示す。すなわち、まず、ステップＳ１で、ボ
ールねじ１の両端近接部５のいずれかにナット２が位置
するか否かを検知して、それぞれ各ステップＳ２または
Ｓ３において、それぞれボールねじ１の最高回転速度を
所定の低速度に、またはボールねじ１の最高回転速度を
所定の高速度とするよう制御する。
【００２１】（他の実施例） １）なお、以上説明したボールねじ１の許容回転数、取
付け距離，方法等により決定されるボールねじの称呼径
よりもさらに細い径のものを使用した場合は、ナット２
か各両端部近接部５にあるときに許容回転速度がさらに
低下する。
付け距離，方法等により決定されるボールねじの称呼径
よりもさらに細い径のものを使用した場合は、ナット２
か各両端部近接部５にあるときに許容回転速度がさらに
低下する。
【００２２】これを解決するために、図２における位置
検出部６により、ナット２位置が両端近接部５にある
時、軸速度データ１０より、ボールねじ１がさらに低回
転速度となるように制御部７，軸制御部８で適切に制御
すればよい。
検出部６により、ナット２位置が両端近接部５にある
時、軸速度データ１０より、ボールねじ１がさらに低回
転速度となるように制御部７，軸制御部８で適切に制御
すればよい。
【００２３】２）また、ナット２の位置検出をアナログ
で行い、そのそれぞれのナット位置ｌのボールねじ１許
容回転速度以下の回転数でボールねじ１を、図４（ｂ）
に示すようなボールねじ許容回転速度特性線図により決
定してもよい。
で行い、そのそれぞれのナット位置ｌのボールねじ１許
容回転速度以下の回転数でボールねじ１を、図４（ｂ）
に示すようなボールねじ許容回転速度特性線図により決
定してもよい。
【００２４】３）また、ボールねじ１の両端近接部５に
ナット２がある時のみ、最高回転速度に立ち上がるまで
の時定数ｔ1 を、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、ナ
ット２がそれ以外の中間位置にある時の時定数ｔ2 より
長くして（ｔ1 ＞ｔ2 ）、ボールねじ１の回転速度を制
限する方法を採用しても差支えない。
ナット２がある時のみ、最高回転速度に立ち上がるまで
の時定数ｔ1 を、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、ナ
ット２がそれ以外の中間位置にある時の時定数ｔ2 より
長くして（ｔ1 ＞ｔ2 ）、ボールねじ１の回転速度を制
限する方法を採用しても差支えない。
【００２５】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、ボールねじに係合して、ボールねじと平行に摺動可
能に支持されたナットを有する機構において、ナットが
ボールねじの両端近接部のいずれかにある時にのみ、ボ
ールねじの駆動回転速度を許容回転速度以下の低速度に
切換え制御するようにしたため、ボールねじの必要称呼
径サイズをより小径とすることかでき、その駆動モータ
容量も小形化することができるためコスト低減に寄与し
得る。
ば、ボールねじに係合して、ボールねじと平行に摺動可
能に支持されたナットを有する機構において、ナットが
ボールねじの両端近接部のいずれかにある時にのみ、ボ
ールねじの駆動回転速度を許容回転速度以下の低速度に
切換え制御するようにしたため、ボールねじの必要称呼
径サイズをより小径とすることかでき、その駆動モータ
容量も小形化することができるためコスト低減に寄与し
得る。
【図１】 実施例のボールねじ装置の構成概要側面図
【図２】 図１の実施例の駆動制御装置の概要構成ブロ
ック図
ック図
【図３】 図２の制御動作シーケンスフローチャート
【図４】 ボールねじの許容回転速度特性線図
【図５】 最高回転速度への立上り時定数特性図
【図６】 従来例のボールねじ装置の概要外観図
１ ボールねじ ２ ナット ２ａ ナットスライド支持部 ３ モータ ４ エンコーダ ５ 両端近接部 ５ａ 中間部 ６ 位置検出部 ７ 制御部 ８ 軸制御部 ９ 軸駆動部 １０ 軸速度データ
Claims (1)
- 【請求項１】 ボールねじと、このボールねじに回転係
合してこのボールねじと平行に摺動可能に支持されて直
線移動するナットとより成るボールねじ装置において、
前記ナットが、前記ボールねじの両端部のそれぞれ所定
範囲内に近接したことを検知するための検知手段と、こ
の検知手段の検知出力により、前記ボールねじの回転駆
動手段の回転速度を、所定の許容回転速度以下の低速度
に切換えるための制御手段と、を備えたことを特徴とす
るボールねじ駆動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11749196A JPH09303513A (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | ボールねじ駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11749196A JPH09303513A (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | ボールねじ駆動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09303513A true JPH09303513A (ja) | 1997-11-25 |
Family
ID=14713047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11749196A Pending JPH09303513A (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | ボールねじ駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09303513A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002168317A (ja) * | 2000-12-01 | 2002-06-14 | Yamaha Motor Co Ltd | ボールねじ駆動装置 |
| JP2004362394A (ja) * | 2003-06-06 | 2004-12-24 | Okuma Corp | 最大送り速度決定機能を有する数値制御装置 |
-
1996
- 1996-05-13 JP JP11749196A patent/JPH09303513A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002168317A (ja) * | 2000-12-01 | 2002-06-14 | Yamaha Motor Co Ltd | ボールねじ駆動装置 |
| JP2004362394A (ja) * | 2003-06-06 | 2004-12-24 | Okuma Corp | 最大送り速度決定機能を有する数値制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050315 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050513 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050607 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050913 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051013 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20051024 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Effective date: 20051111 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 |