JPS63123648A - 精密機械用微動機構 - Google Patents
精密機械用微動機構Info
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- JPS63123648A JPS63123648A JP26856186A JP26856186A JPS63123648A JP S63123648 A JPS63123648 A JP S63123648A JP 26856186 A JP26856186 A JP 26856186A JP 26856186 A JP26856186 A JP 26856186A JP S63123648 A JPS63123648 A JP S63123648A
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- JP
- Japan
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- hollow structure
- fine movement
- movement mechanism
- fluid
- machine tool
- Prior art date
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- Pending
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 8
- 230000008602 contraction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- JHJNPOSPVGRIAN-SFHVURJKSA-N n-[3-[(1s)-1-[[6-(3,4-dimethoxyphenyl)pyrazin-2-yl]amino]ethyl]phenyl]-5-methylpyridine-3-carboxamide Chemical compound C1=C(OC)C(OC)=CC=C1C1=CN=CC(N[C@@H](C)C=2C=C(NC(=O)C=3C=C(C)C=NC=3)C=CC=2)=N1 JHJNPOSPVGRIAN-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
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
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/34—Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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。
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）
本発明は精密機械用のサブミクロンオーダーの微動機構
に関するものである。
に関するものである。
（従来技術）
従来の工作機械の位置決め機構は、サーボモータとボー
ルネジを組み合わせた方式がそのほとんどを占めていた
。しかし、この方式ではボールネジ嘉こ発生するガタ、
バックラッシ等により、高精度の加工切込を実現するこ
とは非常に困難であり、また精度を要求すればする程工
作機械のコストアップの大きな要因ともなっていた。
ルネジを組み合わせた方式がそのほとんどを占めていた
。しかし、この方式ではボールネジ嘉こ発生するガタ、
バックラッシ等により、高精度の加工切込を実現するこ
とは非常に困難であり、また精度を要求すればする程工
作機械のコストアップの大きな要因ともなっていた。
（発明の解決しようとする問題点及び発明の目的）サブ
ミクロンオーダーの加工精度を実現するためには、超精
密の位置決め機構をもつ工作機械が必要となる１本発明
は従来用いられている位置決め機構のもつ位置決め誤差
を、微小に補正するための微動機構を提供しようとする
ものである。
ミクロンオーダーの加工精度を実現するためには、超精
密の位置決め機構をもつ工作機械が必要となる１本発明
は従来用いられている位置決め機構のもつ位置決め誤差
を、微小に補正するための微動機構を提供しようとする
ものである。
（発明による解決手段）
上下に平行フランジを備えた工作機械の構造体間に挟持
される中空構造体と、該中空構造体内に曳封される圧力
流体とからなり、流体圧を変化させることにより、中空
構造体の軸方向の変形を利用して微動機構を構成した。
される中空構造体と、該中空構造体内に曳封される圧力
流体とからなり、流体圧を変化させることにより、中空
構造体の軸方向の変形を利用して微動機構を構成した。
（第１実施例）
第１図及第３図に基いて説明する。第１図で１及び１′
は工作機械構造体で、これら構造体内に微動機構Ａが挟
持されている。
は工作機械構造体で、これら構造体内に微動機構Ａが挟
持されている。
微動機構Ａは有底筒状体よりなる中空構造体２と、該中
空構造体２の密閉蓋体３と、中空構造体２内へサーボ弁
５を介し圧力流体４を送り込む圧力流体源６とからなっ
ている。
空構造体２の密閉蓋体３と、中空構造体２内へサーボ弁
５を介し圧力流体４を送り込む圧力流体源６とからなっ
ている。
中空構造体２は上下に平行なフランジ２ａ、 ２ｂを有
し、これらフランジが工作機械構造体１，１′と接して
挟持される。
し、これらフランジが工作機械構造体１，１′と接して
挟持される。
（作用）
サーボ弁５により、中空構造体２と密閉蓋体３で液密に
された空間に流体の圧力を制御して供給することにより
、中空構造体２は第３図ａ）、ｂ）に示すように、底面
方向への伸びδ、と側面の伸びによる底面方向の縮みδ
２を発生する。δ１及びδ２はその伸び又は縮み量が微
小である領域では、はぼ圧力Ｐに比例する。したがって
全体の伸び量δはδ＝５１−６．＝ＫＰ（Ｋ：比例定数
）で表わされる。
された空間に流体の圧力を制御して供給することにより
、中空構造体２は第３図ａ）、ｂ）に示すように、底面
方向への伸びδ、と側面の伸びによる底面方向の縮みδ
２を発生する。δ１及びδ２はその伸び又は縮み量が微
小である領域では、はぼ圧力Ｐに比例する。したがって
全体の伸び量δはδ＝５１−６．＝ＫＰ（Ｋ：比例定数
）で表わされる。
（第２実施例）
第２図に基いて説明する。第１実施例と同様。
工作機械構造体１，１′の間に上下に平行フランジ２ａ
、２ｂを有する中空構造体２が挟持される。７は中空構
造体２内に嵌入された中間体で、該中間体は頂部を除い
て中空構造体２の内側面及び内底面との間に密封流体１
１封入用の隙間ａが存在するよう構成されている。又中
間体７は中心孔８を有し、該中心孔８内には圧電素子９
が嵌っている。
、２ｂを有する中空構造体２が挟持される。７は中空構
造体２内に嵌入された中間体で、該中間体は頂部を除い
て中空構造体２の内側面及び内底面との間に密封流体１
１封入用の隙間ａが存在するよう構成されている。又中
間体７は中心孔８を有し、該中心孔８内には圧電素子９
が嵌っている。
１０は圧電素子９に対し圧力流体を完全密閉するための
ベローズである。
ベローズである。
（作用）
圧電素子９は作用する電圧にほぼ比例して、サブミクロ
ンオーダーの分解能で伸び量を制御できるアクチュエー
タである。圧電素子９の伸びによって密封流体１１内に
発生する圧力を利用して。
ンオーダーの分解能で伸び量を制御できるアクチュエー
タである。圧電素子９の伸びによって密封流体１１内に
発生する圧力を利用して。
中空構造体２の伸び量δを制御できる。全体の伸び量δ
はδ＝δ、−δ、＝ＫＥ （Ｋ；比例定数、Ｅ；圧電素
子印加電圧）で表わされる。
はδ＝δ、−δ、＝ＫＥ （Ｋ；比例定数、Ｅ；圧電素
子印加電圧）で表わされる。
上述した２つの実施例は共に流体圧を利用して中空構造
体２に弾性変形させ、この変形量を制御するようになっ
ている。このためガタ、パックラッシのない高分解能且
つ高速応答性を有するアクチュエータとして利用するこ
とができる。
体２に弾性変形させ、この変形量を制御するようになっ
ている。このためガタ、パックラッシのない高分解能且
つ高速応答性を有するアクチュエータとして利用するこ
とができる。
（応用例）
第４図はこの微動機構Ａを３ケ用いて平面研削盤に応用
した例を示す、１２はワークＷを研削する砥石で主軸モ
ータ１３によって駆動される。１４は左右方向軸粗動機
構用のモータ、１５は同じくボールねじで教る。１６は
上下方向軸粗動用のモータ、１７は同じくボールねじで
ある。
した例を示す、１２はワークＷを研削する砥石で主軸モ
ータ１３によって駆動される。１４は左右方向軸粗動機
構用のモータ、１５は同じくボールねじで教る。１６は
上下方向軸粗動用のモータ、１７は同じくボールねじで
ある。
３ケの微動機構Ａは夫々が平面でみて三角形の頂点に位
置するように配置されているので、これによりχ軸回り
の回転微動、Ｚ軸方向の直線微動を実現させることがで
きる。
置するように配置されているので、これによりχ軸回り
の回転微動、Ｚ軸方向の直線微動を実現させることがで
きる。
（効果）
工作機械構造体間に流体圧によって微少変形する中空構
造体よりなる微動機構を挟持させたので。
造体よりなる微動機構を挟持させたので。
従来のサーボモータとボールねじによる高精度位置決め
機構等で不可避であったガタあるいはバックラッシ等が
なく、極めて精度の高い微動機構を得ることが可能とな
った。
機構等で不可避であったガタあるいはバックラッシ等が
なく、極めて精度の高い微動機構を得ることが可能とな
った。
構造的にも中空構造体と圧力流体あるいは公知圧電素子
等の組合せより構成されるだけであるからコスト的にも
有利である。
等の組合せより構成されるだけであるからコスト的にも
有利である。
第１図は本発明に係る微動機構の第１実施例断面図。
第２図は同じく第２実施例断面図。
第３図（ａ） 、 （ｂ）は本発明の原理説明図。
第４図は本発明を平面研削盤への°応用例。
図においてフ
Ａ 微動機構
１ 工作機械構造体 ２ 中空構造体
２ａ、２ｂ フランジ ３ 密閉蓋体４ 圧力流
体 ５ サーボ弁 ６ 圧力流体源 ７ 中間体 ８ 中心孔 ９ 圧電素子 １０ ベローズ １１ 密封流体１２ 砥
石 １３ 主軸モータ１４ 左右軸粗動
用モータ １５ ボールねじ １６ 上下軸粗動用モータ １７ ボールねじ 以上 出願人 住友重機械工業株式会社 復代理人 弁理士 大 橋 勇 第１図 第２図
体 ５ サーボ弁 ６ 圧力流体源 ７ 中間体 ８ 中心孔 ９ 圧電素子 １０ ベローズ １１ 密封流体１２ 砥
石 １３ 主軸モータ１４ 左右軸粗動
用モータ １５ ボールねじ １６ 上下軸粗動用モータ １７ ボールねじ 以上 出願人 住友重機械工業株式会社 復代理人 弁理士 大 橋 勇 第１図 第２図
Claims (3)
- （１）上下に平行フランジを備えた工作機械の構造体間
に挟持される中空構造体と、該中空構造体内に密封され
る圧力流体とからなり、流体圧を変化させることにより
、中空構造体の軸方向と軸と直交する方向への変形に起
因する軸方向伸び量を利用することを特徴とする精密機
械用微動機構。 - （２）中空構造体外の流体源からサーボ弁を以て圧力流
体を中空構造体内へ送るようにした前記特許請求の範囲
第１項記載の精密機械用微動機構。 - （３）中空構造体内に流体を封入しておき、中空構造体
内に嵌装した圧電素子に電流を印加することにより封入
流体の圧を変化させることによって中空構造体を変形さ
せるようにした前記特許請求の範囲第１項記載の精密機
械用微動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26856186A JPS63123648A (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 精密機械用微動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26856186A JPS63123648A (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 精密機械用微動機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63123648A true JPS63123648A (ja) | 1988-05-27 |
Family
ID=17460237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26856186A Pending JPS63123648A (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 精密機械用微動機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63123648A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993009911A1 (fr) * | 1991-11-15 | 1993-05-27 | Yotaro Hatamura | Dispositif a vis de commande et systeme de commande de micro-mouvement a positionnement de precision |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5760918U (ja) * | 1980-09-29 | 1982-04-10 |
-
1986
- 1986-11-13 JP JP26856186A patent/JPS63123648A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5760918U (ja) * | 1980-09-29 | 1982-04-10 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993009911A1 (fr) * | 1991-11-15 | 1993-05-27 | Yotaro Hatamura | Dispositif a vis de commande et systeme de commande de micro-mouvement a positionnement de precision |
| US5644951A (en) * | 1991-11-15 | 1997-07-08 | Hatamura; Yotaro | Feed screw apparatus and precise positioning and fine feed system |
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