JP2004116592A - リテーナずれ防止装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リテーナ6、7を有する有限コロを介して、テーブル2をベッド1の案内面に沿って、第1のボールネジ4により移動可能に構成されたスライドユニットのリテーナずれ防止装置において、第1のボールネジ4と平行に、ベッド1に設置された第2のボールネジ13と、第1のボールネジ4の回転を第2のボールネジ13に1/2に減速して伝える伝達手段25と、第2のボールネジ13に螺合するボールネジナット14に固定され、リテーナ6、7の前後を挟み込むようにし、リテーナ6、7のずれを防止するストッパ21a、21b、24a、24bと、を具備したリテーナずれ防止装置とした。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械等における案内面にリテーナを有する有限コロを使用したスライドユニットに係り、特にリテーナのずれを防止するリテーナずれ防止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
平面、V型面等の案内面にリテーナを有する有限コロを使用し、固定体の案内面に沿って移動体を移動させるスライドユニットでは、リテーナを有する有限コロの上に移動体を載せボールネジを駆動することにより、移動体を移動させている。有限コロは、摩擦が少ないため超精密送りの案内として使用されている(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
図2は、従来装置のリテーナがずれていない状態を示す上面図である。移動体であるテーブル2が全ストロークの中間位置にある場合を示し、リテーナ6、7は、テーブル2を中心に固定体であるベッド1の案内面8および9上に左右対称に配置されている。
【0004】
ボールネジ31がサーボモータ3により回転駆動されると、図示しないボールネジナットに固定されているテーブル2は紙面上で左右方向に移動する。テーブル2が移動した場合、リテーナ6、7はテーブル2の移動量の半分移動する。(例テーブル2が左に200mm移動したとき、リテーナ6、7は左に100mm移動する。)
【0005】
テーブル2の移動を繰返しているとコロの摩擦によりベッド1とテーブル2との間で僅かな滑りが発生し、リテーナ6、7は徐々にずれてくる。1回のテーブル2の移動でリテーナ6、7は約数μmずれる。図3は、片側のリテーナが右方向にずれた状態を示す上面図である。ストロークが長い場合は、リテーナ6あるいは7がテーブル2から外れてしまう。リテーナ6あるいは7がテーブル2から外れるとテーブル2に設置したセンサ37a、37b、37c、37dはリテーナ6あるいは7が外れたことを検知する。そして、外れたリテーナ6あるいは7の位置修正を行っている(たとえば、特許文献2参照)。
【0006】
図4は、テーブル2を右方向に移動させ、リテーナ6をストッパ33に接触させてリテーナ6の位置を修正する状態を示す上面図である。図4に示すように、テーブル2を右方向に移動させると、ずれた側のリテーナ6は、ベッド1の前後に備えたストッパ33に接触する。そして、接触した状態で、更にテーブル2を右方向に移動させるとリテーナ6は、テーブル2で滑りずれが修正される(たとえば、特許文献3参照)。
【0007】
【特許文献1】
特開2000−202727号公報
【0008】
【特許文献2】
特開平7−245260号公報
【0009】
【特許文献3】
特開平5−198469号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のリテーナ6、7の位置修正方法では、ストロークが長い場合は、リテーナ6、7がテーブル2から外れてしまい、事故に繋がる危険性があった。テーブル2が重い場合にはリテーナ6、7は、ベッド1・テーブル2間で滑らず、座屈して破損してしまうこともあり、機械の修復に多大の時間を要していた。また、ずれたリテーナ6、7は、ストッパ33に接触させてずれ量を修正していたので、リテーナ6、7が変形してしまい、機械の位置決め精度および真直度等に悪い影響を及ぼしていた。
【0011】
そして、テーブル2の移動を繰返しているとリテーナ6、7が徐々にずれてくるので、定期的にリテーナ6、7をストッパに接触させ位置修正を行っており、無駄時間となっていた。そのうえ、リテーナ6、7のずれ方向は一定ではないので、リテーナ6、7の修正する方向をセンサ37a、37b、37c、37dで検知し、テーブル2の移動方向を決め、位置修正を行わなければならないという煩わしい問題があった。
【0012】
本発明の目的は、リテーナを変形させないようにリテーナのずれを防止でき、テーブルが重い場合でもリテーナがベッド・テーブル間で滑らず、座屈して破損してしまうことのないリテーナずれ防止装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するため本発明は、請求項1によれば、リテーナを有する有限コロを介して、移動体を固定体の案内面に沿って、第1のボールネジにより移動可能に構成されたスライドユニットのリテーナずれ防止装置において、
前記第1のボールネジと平行に、前記固定体に設置された第2のボールネジと、前記第1のボールネジの回転をこの第2のボールネジに伝える伝達手段と、前記第2のボールネジに螺合するボールネジナットに固定され、前記リテーナの前後または途中を挟み込むようにして、リテーナのずれを防止するストッパ手段と、を備え、前記第1のボールネジのリードと前記第2のボールネジのリードおよび前記伝達手段の減速比の組み合わせは、前記ストッパ手段の送り速度が、前記移動体の送り速度に対し1/2となるように構成されていることを特徴とするリテーナずれ防止装置とした。
【0014】
このようにストッパ手段は、常にリテーナの前後または途中を挟み込むようにしてリテーナと同速度で移動するため、リテーナはテーブルに対してずれることはない。従ってリテーナの位置修正を行う必要がなくなり、従来のようにストッパに接触させ、ずれ量を修正することがないのでリテーナは変形しない。また、テーブルが重い場合でもリテーナがベッド・テーブル間で滑らず、座屈して破損することもない。
【0015】
請求項2によれば、前記第2のボールネジのリードは、前記第1のボールネジと等しくし、前記伝達手段は1/2に減速して伝える。
【0016】
請求項3によれば、前記第2のボールネジのリードは、前記第1のボールネジの1/2とし、前記伝達手段は等速で伝える。
【0017】
請求項4によれば、前記ストッパ手段は、一方の端部を前記第2のボールネジに螺合するボールネジナットに固定されるとともに前記第1のボールネジに摺動自由に支持され、もう一方の端部を第1のボールネジおよび第2のボールネジに摺動自由に支持される。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図1を用いて説明する。図1は、本発明の1実施形態を示すリテーナずれ防止装置の平面図である。1はベッドであり、2はテーブルを示す。8、9はテーブル2を案内する案内面である。案内面8にはリテーナ6が、案内面9にはリテーナ7が載っている。リテーナ6、7は図示しないコロを保持している。ベッド1にはサーボモータ3が固定され、そして、軸受5a、5bが固定されており、第1のボールネジ4は、この軸受5a、5bに回転自在に軸支されている。第1のボールネジ4にはテーブル2に固定されている第1のボールネジナット4aが螺合している。
【0019】
第2のボールネジ13は、第1のボールネジ4と等しいリードを有し、第1のボールネジ4と平行にベッド1に固定された軸受10a、10bに回転自在に軸支されている。第2のボールネジ13には第2のボールネジナット14が螺合しており、この第2のボールネジナット14は、テーブル2とは固定されておらず、テーブル2に対し独立して自由に移動可能である。
【0020】
第1のボールネジ4のサーボモータ3側には、歯車11aが固定され、ベッド1に固定された軸受12には歯車11aに噛み合う歯車11bが回転自在に保持され、第2のボールネジ13のサーボモータ3側には、歯車11bに噛み合う歯車11cが固定され伝達手段25を構成している。この伝達手段25の減速比は1/2である。第2のボールネジ13の回転は、歯車11bを介することで第1のボールネジ4と同方向となる。
【0021】
ここで、歯車11bを使わずに歯車11aと歯車11cを直に噛み合わせても良い。この場合、第2のボールネジ13は、第1のボールネジ4に対して逆回転となるので逆ネジのボールネジを使用すれば、第2のボールネジナット14は、第1のボールネジナット4aと同方向に進むことができる。また、歯車の替わりにタイミングプーリ、タイミングベルト等を使用しても良い。
【0022】
第2のボールネジナット14にはブロック15がボルトで固定されている。ブロック15の案内面8側にはブラケット16がボルトで固定され、このブラケット16に板19がボルトで固定されている。また、ブロック15の案内面9側には板22がボルトで固定されている。ブラケット16には、第1のボールネジ4に摺動自由に係合されたスリーブ26が、軸受27で保持され組み込まれている。
【0023】
板19、22の長手方向は、リテーナ6、7とほぼ同じ長さである。板19および板22を更に、第2のボールネジナット14とは離れた場所に配置されたブラケット18とボルトで固定することにより、両板19、22は平行が保たれている。ブラケット18には、第1のボールネジ4に摺動自由に係合されたスリーブ28が、軸受29で保持され組み込まれ、第2のボールネジ13に摺動自由に係合されたスリーブ30が、軸受31で保持され組み込まれており、板19、22を支えている。
【0024】
板19の一端にはストッパ板20aがボルトで固定され、このストッパ板20aにはストッパ21aが取り付けられており、板19の他端にはストッパ板20bがボルトで固定され、このストッパ板20bにはストッパ21bが取り付けられている。ストッパ21aおよび21bはリテーナ6を挟み込むように取り付けられている。
【0025】
同様に、板22の一端にはストッパ板23aがボルトで固定され、このストッパ板23aにはストッパ24aが取り付けられており、板22の他端にはストッパ板23bがボルトで固定され、このストッパ板23bにはストッパ24bが取り付けられている。ストッパ24aおよび24bはリテーナ7を挟み込むように取り付けられストッパ手段を構成している。
【0026】
次に、本発明のリテーナずれ防止装置の作用を説明する。第1のボールネジ4がサーボモータ3により回転駆動されると、第1のボールネジナット4aに固定されているテーブル2は紙面上で左右方向に移動する。テーブル2が移動した場合、リテーナ6、7は、図示しないコロの回転移動によりテーブル2の移動量の半分移動する。
【0027】
同時に、サーボモータ3により回転駆動された第1のボールネジ4は、歯車11a、歯車11b、歯車11cを介して第2のボールネジ13に1/2に減速して回転を伝える。第2のボールネジ13は、第1のボールネジ4と同方向に回転され、第2のボールネジ13に螺合している第2のボールネジナット14は、テーブル2の1/2の送り速度でテーブル2と同方向に移動される。
【0028】
従って、第2のボールネジナット14の先に取り付けられたストッパ21a、21b、ストッパ24a、24bはリテーナ6、7と同速度で移動する。
【0029】
ストッパ21aおよび21bはリテーナ6を、そしてストッパ24aおよび24bはリテーナ7を、それぞれ挟み込むように取り付けられているのでリテーナ6および7はテーブル2に対してずれることない。また、リテーナ6、7は、1回のテーブル2の移動での数μmのずれ分の抵抗しか受けないために変形することはない。
【0030】
スリーブ26および28は、第2のボールネジナット14の移動に対して、ブラケット16および18の荷重を支え第1のボールネジ4を摺動する。そしてスリーブ26は、軸受27があることにより、またスリーブ28は、軸受29があることによって第1のボールネジ4の回転につられて回転しながら摺動する。
【0031】
スリーブ30は、第2のボールネジナット14の移動に対して、ブラケット18の荷重を支え第2のボールネジ13を摺動する。そしてスリーブ30は、軸受31があることによって第2のボールネジ13の回転につられて回転しながら摺動する。
【0032】
本実施形態では、第2のボールネジ13のリードは、第1のボールネジ4と等しく、伝達手段25の減速比は1/2としたが、第2のボールネジ13のリードを第1のボールネジ4の1/2とし、伝達手段25の減速比は1としても良い。つまり、第1のボールネジのリードと第2のボールネジのリードおよび伝達手段25の減速比の組み合わせは、第2のボールネジナット14の送り速度が、第1のボールネジナット4aの送り速度に対し1/2となるように構成されれば良い。しかし、第1のボールネジ4と第2のボールネジ13のリードが同じであれば、同じボールネジが利用でき有利である。
【0033】
また、本実施形態では、ストッパ手段はリテーナ6、7の前後を挟み込むように構成したが、リテーナ6、7の途中に突起を設けその突起を挟み込むようにしても良い。
【0034】
【発明の効果】
以上述べたように本発明は、リテーナを挟み込むようにストッパが取り付けられており、ストッパはリテーナと同速度で移動するためリテーナはテーブルに対してずれることはない。また、リテーナにかかる負荷も僅かなためリテーナは変形することはない。従って、リテーナを変形させないようにリテーナのずれを防止でき、テーブルが重い場合でもリテーナが、ベッド・テーブル間で滑らず座屈し破損してしまうことのないリテーナずれ防止装置となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施形態を示すリテーナずれ防止装置の平面図である。
【図2】従来装置のリテーナがずれていない状態を示す上面図である。
【図3】従来装置の片側のリテーナが右方向ずれた状態を示す上面図である。
【図4】従来装置のテーブルを右方向に移動させ、リテーナをストッパに接触させリテーナ位置を修正する状態を示す上面図である。
【符号の説明】
1 ベッド
2 テーブル
3 サーボモータ
4 第1のボールネジ
4a 第1のボールネジナット
5a、5b、10a、10b、12 軸受
6、7 リテーナ
8、9 案内面
11a、11b、11c 歯車
13 第2のボールネジ
14 第2のボールネジナット
15 ブロック
16、17、18 ブラケット
19、22 板
20a、20b、23a、23b ストッパ板
21a、21b、24a、24b ストッパ
25 伝達手段
26、28、30 スリーブ
27、29、31 軸受
Claims (4)
- リテーナを有する有限コロを介して、移動体を固定体の案内面に沿って、第1のボールネジにより移動可能に構成されたスライドユニットのリテーナずれ防止装置において、
前記第1のボールネジと平行に、前記固定体に設置された第2のボールネジと、
前記第1のボールネジの回転をこの第2のボールネジに伝える伝達手段と、
前記第2のボールネジに螺合するボールネジナットに固定され、前記リテーナの前後または途中を挟み込むようにして、リテーナのずれを防止するストッパ手段と、を備え、前記第1のボールネジのリードと前記第2のボールネジのリードおよび前記伝達手段の減速比の組み合わせは、前記ストッパ手段の送り速度が、前記移動体の送り速度に対し1/2となるように構成されていることを特徴とするリテーナずれ防止装置。 - 前記第2のボールネジのリードは、前記第1のボールネジと等しく、前記伝達手段は1/2に減速して伝えることを特徴とする請求項1に記載のリテーナずれ防止装置。
- 前記第2のボールネジのリードは、前記第1のボールネジの1/2であり、前記伝達手段は等速で伝えることを特徴とする請求項1に記載のリテーナずれ防止装置。
- 前記ストッパ手段は、一方の端部を前記第2のボールネジに螺合するボールネジナットに固定されるとともに前記第1のボールネジに摺動自由に支持され、もう一方の端部を第1のボールネジおよび第2のボールネジに摺動自由に支持されていることを特徴とする請求項1、2または3に記載のリテーナずれ防止装置。
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