JPH1190757A - Linear feeding mechanism - Google Patents
Linear feeding mechanismInfo
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- JPH1190757A JPH1190757A JP25446497A JP25446497A JPH1190757A JP H1190757 A JPH1190757 A JP H1190757A JP 25446497 A JP25446497 A JP 25446497A JP 25446497 A JP25446497 A JP 25446497A JP H1190757 A JPH1190757 A JP H1190757A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ＮＣ工作機械の
直線送り機構に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear feed mechanism for an NC machine tool.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＮＣ工作機械における加工工具等の移動
体の直線送り機構は、従来からボールねじとボールねじ
を回転駆動するサーボモータとの組み合わせによるもの
が一般的である。図３は、従来のＮＣ工作機械における
移動体の直線送り機構の一例を示す説明図である。メイ
ンプロセッサ１０１より移動体の移動指令が出される
と、サーボプロセッサ１０２及びアンプ１０３を介して
サーボモータ１０４によりボールねじ１０５が回転駆動
され、移動体１０６がボールネジ１０５とナット１０７
との噛合結合により直線運動する。2. Description of the Related Art Conventionally, a linear feed mechanism of a moving body such as a processing tool in an NC machine tool is generally a combination of a ball screw and a servomotor for rotating and driving the ball screw. FIG. 3 is an explanatory view showing an example of a linear feed mechanism of a moving body in a conventional NC machine tool. When a movement command of the moving body is issued from the main processor 101, the ball screw 105 is driven to rotate by the servo motor 104 via the servo processor 102 and the amplifier 103, and the moving body 106 is moved to the ball screw 105 and the nut 107.
Linear motion by the meshing connection with
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のＮＣ工
作機械における移動体の直線送り機構の一例において、
移動体の直線運動時間を短縮することを目的として加減
速を含めた移動速度の高速化を行なおうとした場合、ボ
ールねじ１０５のハイリード化とサーボモータ１０４の
高馬力化という方法を取ることが一般的である。しかし
ながらこの方法の課題は、加減速時に大きなスラスト荷
重がかかる事による、ボールねじ１０５、ナット１０７
及びボールねじ両端の支持軸受１０８の寿命の低下であ
る。また、大きな捻り応力の繰り返しによるボールねじ
１０５の疲労破壊の危険性も課題としてあげられる。In an example of the above-described linear feed mechanism of a moving body in the conventional NC machine tool,
In order to increase the moving speed including acceleration and deceleration for the purpose of shortening the linear motion time of the moving body, a method of increasing the lead of the ball screw 105 and increasing the horsepower of the servomotor 104 may be adopted. General. However, the problem of this method is that a large thrust load is applied at the time of acceleration / deceleration.
And the life of the support bearings 108 at both ends of the ball screw is shortened. Another problem is the risk of fatigue fracture of the ball screw 105 due to repeated large torsional stress.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明の直線送り機構は、移動体を直線運動さ
せるボールねじと、ボールねじを回転駆動するサーボモ
ータと、移動体を直線運動させるリニアモータとから構
成される。In order to solve the above-mentioned problems, a linear feed mechanism according to the present invention comprises a ball screw for linearly moving a moving body, a servomotor for rotating and driving the ball screw, and a linear motor for linearly moving the moving body. And a linear motor to be moved.
【０００５】この発明の直線送り機構は、ボールねじと
リニアモータとの双方で１つの移動体を直線運動させる
ように構成されている。そのため、移動体の直線運動時
間を短縮することを目的として加減速を含めた移動速度
の高速化を行う時、ボールねじのナット及びボールねじ
両端の支持軸受と、リニアモータとで、加減速時のスラ
スト荷重を分担して受けられる。そのため、ボールね
じ、ナット及びボールねじ両端の支持軸受の寿命の低下
や、ボールねじの疲労破壊の危険性を避けることができ
る。[0005] The linear feed mechanism of the present invention is configured so that one moving body is linearly moved by both the ball screw and the linear motor. Therefore, when speeding up the moving speed including acceleration / deceleration for the purpose of shortening the linear motion time of the moving body, the ball motor nut and support bearings at both ends of the ball screw and the linear motor Of the thrust load. Therefore, the life of the ball screw, the nut, and the support bearings at both ends of the ball screw can be reduced, and the risk of fatigue failure of the ball screw can be avoided.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る直線送り機
構の構成図である。移動体１と、固定体２と、移動体１
を直線運動可能に固定体２に支持するガイド機構３と、
支持軸受４により固定体２に回転可能に支持されたボー
ルねじ５と、固定体２に固定されボールねじ５を回転駆
動するサーボモータ６と、移動体１に固定されたボール
ねじナット７と、固定体２に固定されたリニアモータの
ステータ８と、移動体１に固定されたリニアモータのス
ライダ９から構成されており、ボールねじナット７とリ
ニアモータのスライダ８との双方の直線駆動力で移動体
１を直線運動させる。FIG. 1 is a structural view of a linear feed mechanism according to the present invention. Moving body 1, fixed body 2, moving body 1
A guide mechanism 3 supporting the fixed body 2 so as to be able to linearly move;
A ball screw 5 rotatably supported by the fixed body 2 by the support bearing 4, a servomotor 6 fixed to the fixed body 2 to rotationally drive the ball screw 5, a ball screw nut 7 fixed to the moving body 1, The linear motor includes a linear motor stator 8 fixed to the fixed body 2 and a linear motor slider 9 fixed to the moving body 1. The linear drive force of both the ball screw nut 7 and the linear motor slider 8 is used. The moving body 1 is moved linearly.
【０００７】次に、本発明に係る直線送り機構の制御に
ついて説明する。移動体の移動指令を出すメインプロセ
ッサ１０と、サーボモータ用サーボプロセッサ１１と、
サーボモータ用アンプ１２と、リニアモータ用サーボプ
ロセッサ１３と、リニアモータ用アンプ１４とから構成
される。なお、図１の例では、リニアモータ駆動に必要
な位置情報を、サーボモータ６のエンコーダ１５から得
る構成となっている。しかしながら、リニアモータに専
用のエンコーダを設けることも可能である。図２は、本
実施形態による直線送り機構の制御の流れを示すフロー
チャートである。Next, control of the linear feed mechanism according to the present invention will be described. A main processor 10 for issuing a moving command of a moving body, a servo processor 11 for a servo motor,
It comprises a servo motor amplifier 12, a linear motor servo processor 13, and a linear motor amplifier 14. In the example of FIG. 1, the position information necessary for driving the linear motor is obtained from the encoder 15 of the servo motor 6. However, it is also possible to provide a dedicated encoder for the linear motor. FIG. 2 is a flowchart illustrating a flow of control of the linear feed mechanism according to the present embodiment.
【０００８】まず、メインプロセッサ１０から、サーボ
モータ用サーボプロセッサ１１及びリニアモータ用サー
ボプロセッサ１３に移動体１の移動指令が出される（Ｓ
１）。次に、サーボモータ用サーボプロセッサ１１とリ
ニアモータ用サーボプロセッサ１３とが同期を取りなが
ら、それぞれサーボモータ用アンプ１２とリニアモータ
用アンプ１４とを介してサーボモータ６とリニアモータ
のスライダ９とを駆動する（Ｓ２）、（Ｓ２’）。次
に、サーボモータ６によりボールねじ５が回転駆動され
ボールねじナット７が直線駆動される（Ｓ３）。その双
方の直線駆動力によって移動体１が直線運動する（Ｓ
４）。First, the main processor 10 issues a command to move the mobile unit 1 to the servo motor servo processor 11 and the linear motor servo processor 13 (S
1). Next, while the servo processor 11 for the servo motor and the servo processor 13 for the linear motor are synchronized, the servo motor 6 and the slider 9 of the linear motor are connected via the servo motor amplifier 12 and the linear motor amplifier 14, respectively. Drive (S2), (S2 '). Next, the ball screw 5 is rotationally driven by the servo motor 6, and the ball screw nut 7 is linearly driven (S3). The moving body 1 linearly moves by both linear driving forces (S
4).
【０００９】以上のように、本発明によれば、サーボモ
ータとリニアモータの両駆動力を移動体の直線送りに利
用することが出来るので、高速送りが可能となるが、本
発明において、送り速度が遅い場合にはリニアモータの
駆動を停止し、サーボモータのみで低速送りを行うこと
も可能であり、このように一方のサーボモータのみで駆
動することによって送り時の消費電流を軽減することが
可能となる。As described above, according to the present invention, both driving forces of the servo motor and the linear motor can be used for linear feed of the moving body, so that high-speed feed is possible. When the speed is slow, it is possible to stop the driving of the linear motor and perform low-speed feeding with only the servomotor. In this way, driving with only one servomotor reduces current consumption during feeding. Becomes possible.
【００１０】[0010]
【発明の効果】以上、説明したとおり、本発明によれ
ば、移動体の直線運動時間を短縮することを目的として
加減速を含めた移動速度の高速化を行う時、ボールね
じ、ナット及びボールねじ両端の支持軸受と、リニアモ
ータとで、加減速時のスラスト荷重を分担して受けられ
るため、ボールねじ、ナット及びボールねじ両端の支持
軸受の寿命の低下やボールねじの疲労破壊の危険性を最
小限とした直線送り機構を提供できる。また、高速移動
をリニアモータのみを直線駆動装置として移動体の移動
速度の高速化を実現した例は既にあるが、このリニアモ
ータのみを直線駆動装置とした構成は、重切削、断続切
削等、大きな切削反力が生じる加工には適していない。
しかしながら本発明によれば、重切削、断続切削等によ
る大きな切削反力は、主にボールねじ駆動側で受けるこ
とが可能である。従って、移動体の高速移動と重切削加
工との双方の要求を満たす工作機械を提供できる。As described above, according to the present invention, when the moving speed including acceleration / deceleration is increased for the purpose of shortening the linear motion time of the moving body, the ball screw, the nut and the ball are used. The support bearings at both ends of the screw and the linear motor can share and receive the thrust load during acceleration / deceleration. And a linear feed mechanism that minimizes In addition, there is an example in which the moving speed of the moving body is increased by using only a linear motor as a linear driving device for high-speed movement. It is not suitable for processing that generates a large cutting reaction force.
However, according to the present invention, a large cutting reaction force due to heavy cutting, interrupted cutting, or the like can be mainly received on the ball screw drive side. Therefore, it is possible to provide a machine tool that satisfies both requirements of high-speed movement of the moving body and heavy cutting.
【図１】 本発明に係る直線送り機構の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a linear feed mechanism according to the present invention.
【図２】 図１による直線送り機構の制御の流れを示す
フローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a control flow of the linear feed mechanism shown in FIG.
【図３】 従来のＮＣ工作機械における直線送り機構の
一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing an example of a linear feed mechanism in a conventional NC machine tool.
１ 移動体、５ ボールネジ、６ サーボモータ、８
リニアモータのステータ、９ リニアモータのスライ
ダ、１１ サーボモータ用サーボプロセッサ、１３ リ
ニアモータ用サーボプロセッサ、１５ エンコーダ。1 moving body, 5 ball screw, 6 servo motor, 8
Linear motor stator, 9 linear motor slider, 11 servo motor servo processor, 13 linear motor servo processor, 15 encoder.
Claims (2)
線運動させることを特徴とする直線送り機構。1. A linear feed mechanism for an NC machine tool, comprising: a ball screw for linearly moving a moving body; a servo motor for rotating and driving the ball screw; and a linear motor for linearly moving the moving body. And a linear motor for linearly moving one moving body.
エンコーダから得ることを特徴とする直線送り機構。2. The linear feed mechanism according to claim 1, wherein position information necessary for controlling the linear motor is obtained from an encoder of the servo motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25446497A JPH1190757A (en) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Linear feeding mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25446497A JPH1190757A (en) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Linear feeding mechanism |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1190757A true JPH1190757A (en) | 1999-04-06 |
Family
ID=17265400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25446497A Pending JPH1190757A (en) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Linear feeding mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1190757A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106112923A (en) * | 2016-06-29 | 2016-11-16 | 南京十段机电科技有限公司 | A kind of high accuracy triaxial movement platform |
-
1997
- 1997-09-19 JP JP25446497A patent/JPH1190757A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106112923A (en) * | 2016-06-29 | 2016-11-16 | 南京十段机电科技有限公司 | A kind of high accuracy triaxial movement platform |
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