【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ねじ送り機構によって移動させられる移動体の移動端における緩衝装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】工作機械のテーブルの駆動系は、図６に示す様な構成になっている。 同図において、１、２は支持部材で、工作機械のベッド（図示せず）に所定の間隔で固定されている。 ３は送りねじで、ベアリング４を介して支持部材１、２の間に回転可能に支持されている。
５はモータで、支持部材１に固定され、その出力軸がカップリング６で送りねじ３と結合されている。 ７はテーブルで、前記ベッドに移動可能に支持されている。 ８はナットで、テーブル７の下面に固定されたブラケット９
に、送りねじ３と螺合するように固定されている。 １０
はリミットスイッチで、テーブル７の正規の移動範囲の両端に位置するように前記ベッドに固定されている。 このような構成で、モータ５を作動させ、送りねじ３を正、逆回転させることにより、図７に示すような特性で、テーブル７を往復移動させる。

【０００３】このような装置において、送りねじ３の有効長さは、テーブル７の正規の移動範囲Ｓが、 Ｓ＝Ｓ１＋Ｓ２ に設定されていると、その両端にそれぞれ、テーブル７
が正規の移動範囲Ｓを越えて移動したとき、リミットスイッチ１０がテーブル７を検出してから、モータ５の電源を遮断しテーブル７が停止するまでの移動距離Ｄと、
テーブル７が停止したとき軸受１、２との間に間隙が残るように余裕量ｅが設定されている。 なお、前記移動距離Ｄは、図８に示すように、リミットスイッチ１０がテーブルを検出してからモータの電源を遮断するまでに移動する制御の遅れに起因する距離ｄ１と、モータの電源が遮断されてから移動する距離ｄ２とからなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】マシニングセンタなどの工作機械においては、工作機械の稼動効率を向上させるため、テーブルなどの早送り速度が、３６ｍ／ｍｉｎ
の高速のものが提案されてきている。 このような高速移動をさせた場合、正規の移動範囲を越え、リミットスイッチがテーブルを検出してから、モータの電源を遮断しテーブルが停止するまでの移動距離が２５０ｍｍにもなる。 このため、テーブルの正規の移動範囲が５００ｍｍ
程度の工作機械でも、送りねじの有効長さは１０００ｍ
ｍ以上が必要になり、工作機械の大形化による原価高や据え付け面積の増大が問題になっている。

【０００５】本発明の目的は、上記の事情に鑑み、移動体が正規の移動範囲を越え、リミットスイッチが移動体を検出してから、モータの電源を遮断し移動体が停止するまでの移動距離を短くし、工作機械の小形化を可能にする緩衝装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するため、本発明においては、移動体を移動させるねじ送り機構の送りねじを支持する支持部材に、前記送りねじに螺合するナットもしくはこのナットを支持する支持体が、
前記移動体の正規の移動範囲を外れた直後から当接するように、金属製の緩衝部材を前記送りねじと同心に設けた。

【０００７】また、移動体を移動させるねじ送り機構の送りねじを支持する支持部材に、前記送りねじに螺合するナットもしくはこのナットを支持する支持体が、前記移動体の正規の移動範囲を外れた直後から当接するように、金属製の緩衝部材を前記送りねじと同心に設け、前記移動体が正規の移動範囲を外れたことを検出する検出手段と、この検出手段の出力に基づいて、前記送りねじを回転させるモータを一定時間経過後に印加していた電流を遮断するようにした制御装置を設けた。

【０００８】また、移動体を移動させるねじ送り機構の送りねじを支持する支持部材に、前記送りねじに螺合するナットもしくはこのナットを支持する支持体が、前記移動体の正規の移動範囲を外れた直後から当接するように、金属製の緩衝部材を前記送りねじと同心に設け、前記移動体が正規の移動範囲を外れたことを検出する検出手段と、この検出手段の出力に基づいて、前記送りねじを回転させるモータを回生発電機に切り替えるようにした制御装置を設けた。

【０００９】また、移動体を移動させるねじ送り機構の送りねじを支持する支持部材に、前記送りねじに螺合するナットもしくはこのナットを支持する支持体が、前記移動体の正規の移動範囲を外れた直後から当接するように、金属製の緩衝部材を前記送りねじと同心に設け、前記移動体が正規の移動範囲を外れたことを検出する検出手段と、この検出手段の出力に基づいて、前記送りねじを回転させるモータに印加する電流の極性を切り替えてモータを反転させるようにした制御装置を設けた。

【００１０】

【作用】そして、移動体が正規の移動範囲を越えて移動した場合、送りねじと螺合するナットもしくはこのナットを支持する支持体が緩衝部材に当接し、緩衝部材を弾性変形させることにより、移動体の運動エネルギーを緩衝部材に吸収させ、移動体の移動を停止させる。

【００１１】また、移動体が正規の移動範囲を越えて移動した場合、送りねじと螺合するナットもしくはこのナットを支持する支持体が緩衝部材に当接し、緩衝部材を弾性変形させることにより、移動体の運動エネルギーを緩衝部材に吸収させ、移動体の移動を停止させる。 この時、移動体が正規の移動範囲から逸脱したことを検出した後、一定時間経過後に送りねじを回転させるモータの電源を遮断させることにより、前記緩衝部材の復元力による移動体の逆走を小さく抑える。

【００１２】また、移動体が正規の移動範囲を越えて移動した場合、送りねじと螺合するナットもしくはこのナットを支持する支持体が緩衝部材に当接し、緩衝部材を弾性変形させることにより、移動体の運動エネルギーを緩衝部材に吸収させ、移動体の移動を停止させる。 この時、送りねじを回転させるモータを回生発電機として作用させることにより、移動体に対しブレーキ力を作用させ、緩衝部材や軸受にかかる負荷を小さくすることができる。

【００１３】また、移動体が正規の移動範囲を越えて移動した場合、送りねじと螺合するナットもしくはこのナットを支持する支持体が緩衝部材に当接し、緩衝部材を弾性変形させることにより、移動体の運動エネルギーを緩衝部材に吸収させ、移動体の移動を停止させる。 この時、送りねじを回転させるモータに印加する電流の極性を切り替えることにより、送りねじに逆方向の回転力を与えることにより、移動体に対しブレーキ力を作用させ、緩衝部材や軸受にかかる負荷を小さくすることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。 図１は本発明の第１の実施例を示すもので、同図において、図６と同じものは、同じ符号を付けて示してある。 １１は金属性のコイルばねで、送りねじ３と同心上に位置するように、支持部材１、２に支持されている。

【００１５】このような構成で、モータ５の作動によりテーブル７は、図２に示すような特性で往復移動する。
何らかの原因で、テーブル７が正規の移動範囲を逸脱して移動すると、テーブル７は微小な間隙Ｇを通過してコイルばね１１に当接し、コイルばね１１を圧縮しながら停止する。 一方、リミットスイッチ１０は、テーブル７
が正規の移動範囲を逸脱したことを検出し、モータ５の電源を遮断する。 この時のテーブル７の移動量とコイルばね１１の反力の関係は、図３のようになる。

【００１６】図３においてＥ１は、モータの電源が遮断されるまでの制御の遅れに起因するモータによるコイルばねに対する圧縮力。 Ｅ２は、テーブルの運動エネルギーによるコイルばねに対する圧縮力。 テーブルが停止したとき、コイルばねにはｆｓの反力が蓄えられる。 上記のように、コイルばねを圧縮させて、支持部材とナットもしくはナットを保持するブラケットとの衝突を防止すると、圧縮されたコイルばねに吸収されたエネルギーによりテーブルが押し戻されるため、テーブルは逆走を始め、コイルばねが吸収したエネルギーを、テーブルの逆走により消費しつくした位置で、テーブルが最終的に停止する。

【００１７】なお、図１における支持部材１、２、ブラケット９など、直接力を受ける部分の強度をコイルばね１１の反力ｆｓより大きく設定しておくことにより、機械を破損することなくテーブル７を停止させることができる。 また、コイルばね１１を送りねじ３と同心上に配置することにより、支持部材１、２およびナット８を介して送りねじ３にかかる圧縮力や引っ張り力が送りねじ３の軸心方向となるため、送りねじ３に損傷を与えることを防止することができる。 前記実施例における金属製の弾性体としてのコイルばね１１は、皿ばねであってもよい。

【００１８】図４は、図１におけるリミットスイッチ１
０がテーブル７を検出した後も一定時間モータ５へ電流を印加し続けた場合の特性を示している。 この場合、図３に示すものに比べ、モータに電流を印加している分だけコイルばねにかかる圧縮力が大きくなり、コイルばねの反力Ｆｓも大きくなるが、テーブルが停止した後のテーブルの逆送量を小さくすることができる。 なお、この時のモータへの通電時間が１ないし数秒以下であれば、
モータに対するダメージはほとんど無視することができる。

【００１９】図５は本発明の他の実施例を示すもので、
前記図１に示すものに、制御装置１２を設けたものである。 この制御装置１２は、リミットスイッチ１０の検出信号を受けるストローク端信号処理部１２ａと制御部１
２ｂとからなる。

【００２０】そして、リミットスイッチ１０から検出信号がストローク端信号処理部１２ａに印加されると、ストローク端信号処理部１２ａは、制御部１２ｂに対し指令を与える。 制御部１２ｂでは、モータ７の電源を遮断するとともに、モータ７を図示しない抵抗器に接続して、モータ７を回生発電機とし、移動するテーブルに対しブレーキ力を作用させる。 あるいは、モータ７に供給されている電流の極性を替え、モータ７に逆方向の回転力を発生させて、移動するテーブルに対しブレーキ力を作用させる。 このようにすることにより、図３、図４に示す移動距離Ｈ、ｈおよび最終停止位置までのテーブルの逆走量をより小さくすることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、移動体を移動させるねじ送り機構の送りねじを支持する支持部材に、前記送りねじに螺合するナットもしくはこのナットを支持する支持体が、前記移動体の正規の移動範囲を外れた直後から当接するように、金属製の緩衝部材を前記送りねじと同心に設けたので、機械に損傷を与えることなく、正規の移動範囲を越えて移動する移動体を短い距離で停止させることができ、工作機械を小形化することができる。

【００２２】また、移動体を移動させるねじ送り機構の送りねじを支持する支持部材に、前記送りねじに螺合するナットもしくはこのナットを支持する支持体が、前記移動体の正規の移動範囲を外れた直後から当接するように、金属製の緩衝部材を前記送りねじと同心に設け、前記移動体が正規の移動範囲を外れたことを検出する検出手段と、この検出手段の出力に基づいて、前記送りねじを回転させるモータを一定時間経過後に印加していた電流を遮断するようにした制御装置を設けたので、工作機械を小形化することができ、しかも、ばねの反力により移動体が逆走する量を規制することができ、移動体の逆走によるトラブルを防止することができる。 また、移動体を移動させるねじ送り機構の送りねじを支持する支持部材に、前記送りねじに螺合するナットもしくはこのナットを支持する支持体が、前記移動体の正規の移動範囲を外れた直後から当接するように、金属製の緩衝部材を前記送りねじと同心に設け、前記移動体が正規の移動範囲を外れたことを検出する検出手段と、この検出手段の出力に基づいて、前記送りねじを回転させるモータを回生発電機に切り替えるようにした制御装置を設けたので、より短い移動距離で移動体を停止させることができる。

【００２３】さらに、移動体を移動させるねじ送り機構の送りねじを支持する支持部材に、前記送りねじに螺合するナットもしくはこのナットを支持する支持体が、前記移動体の正規の移動範囲を外れた直後から当接するように、金属製の緩衝部材を前記送りねじと同心に設け、
前記移動体が正規の移動範囲を外れたことを検出する検出手段と、この検出手段の出力に基づいて、前記送りねじを回転させるモータに印加する電流の極性を切り替えてモータを反転させるようにした制御装置を設けたので、さらに短い距離で移動体を停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による緩衝装置を組み込んだ駆動系の側面部分断面図。

【図２】図１におけるテーブルの移動速度を示す特性図。

【図３】本発明によるテーブル停止時の移動特性図。

【図４】図１におけるモータを通電を続けた状態でテーブルを止めたときの特性図。

【図５】本発明の他の実施例を示す構成図。

【図６】ねじ送り機構を採用した駆動系の側面断面図。

【図７】図６におけるテーブルの移動速度を示す特性図。

【図８】図７における区間Ｄを拡大して示す特性図。

【符号の説明】

１、２ 支持部材 ３ 送りねじ ５ モータ ７ テーブル ８ ナット ９ ブラケット １０ リミットスイッチ １１ コイルばね １２ 制御装置

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