JP2014202354A

JP2014202354A - Feeder

Info

Publication number: JP2014202354A
Application number: JP2013082108A
Authority: JP
Inventors: 哲弘西出; Tetsuhiro Nishide; 秀生斉藤; Hideo Saito; 角野　壽昭; Toshiaki Sumino; 壽昭角野; 芳野　雅彦; Masahiko Yoshino; 雅彦芳野; 勉富樫; Tsutomu Togashi; 絵里亀田; Eri Kameda; 中村　太; Futoshi Nakamura; 太中村; 祐次久保田; Yuji Kubota
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2014-10-27
Anticipated expiration: 2033-04-10
Also published as: JP6130193B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a feeder which can make compatible high thrust and a high speed, and can prevent a capacity of a drive source of a motor or the like from being excessively large.SOLUTION: This feeder comprises: a first feeding screw 11 which rotates a first nut 3 by a first drive source 4, and linearly moves a first screw shaft 1; a second feeding screw 12 which rotates a second nut 5 by a second drive source 6, and linearly moves the first screw shaft 1 and the first nut 3 together with a second screw shaft 2; and a reverse operation prevention device 13 which prevents that a reaction force acting on the first screw shaft 1 is converted to the torque of the first nut 3, and transmitted to the first drive source 4 when the second feeding screw 12 rotates the second nut 5, and linearly moves the first screw shaft 1 and the first nut 3 together with the second screw shaft 2.

Description

本発明は、ベンディングマシーン、プレス機械、射出成形機、工作機械等に用いられる送り装置に関する。 The present invention relates to a feeding device used in a bending machine, a press machine, an injection molding machine, a machine tool and the like.

ベンディングマシーン、プレス機械、射出成形機、工作機械等には、金型等の可動体を移動させる送り装置が組み込まれる。送り装置には、可動体を高推力で移動させること、及び可動体を高速で移動させることが要求される。例えばベンディングマシーンに用いられる送り装置には、プレス時には金型を高推力で移動させ、非プレス時には金型を高速で移動させることが要求される。 A bending machine, a press machine, an injection molding machine, a machine tool, and the like are incorporated with a feeding device that moves a movable body such as a mold. The feeding device is required to move the movable body with high thrust and to move the movable body at high speed. For example, a feeding device used in a bending machine is required to move the mold with a high thrust during pressing and to move the mold at a high speed during non-pressing.

高推力、高速の要求を満足した送り装置として、特許文献１には、二つの送りねじを組み合わせた送り装置が開示されている。この送り装置は、共通のねじ軸と、ボールねじナットと、すべりナットと、を備える。ねじ軸には、ボールが転がり運動可能なボール転走溝、及びすべりねじ溝が形成される。ねじ軸のボール転走溝には、ボールねじナットが螺合する。ねじ軸のすべりねじ溝には、すべりナットが螺合する。ボールねじナット及びすべりナットを二つのモータによって回転駆動すると、ねじ軸が直線移動する。特許文献１に記載の送り装置によれば、ボールねじナットを用いることによって、ねじ軸を高速で移動させることができる。また、すべりナットを用いることによって、プレス時にねじ軸に作用する反力をすべりナットが受けるようになるので、高推力でねじ軸を移動させることができる。 As a feeder that satisfies the requirements of high thrust and high speed, Patent Document 1 discloses a feeder that combines two feed screws. This feeder includes a common screw shaft, a ball screw nut, and a slide nut. The screw shaft is formed with a ball rolling groove in which the ball can move and a sliding screw groove. A ball screw nut is screwed into the ball rolling groove of the screw shaft. A sliding nut is screwed into the sliding screw groove of the screw shaft. When the ball screw nut and the slide nut are rotationally driven by two motors, the screw shaft moves linearly. According to the feeding device described in Patent Document 1, the screw shaft can be moved at high speed by using the ball screw nut. In addition, by using the sliding nut, the sliding nut receives a reaction force acting on the screw shaft during pressing, so that the screw shaft can be moved with high thrust.

国際公開２００６／０４０８７６号公報International Publication No. 2006/040876

しかし、特許文献１に記載の送り装置にあっては、ねじ軸を高速で移動させるとき、すべりナットをボールねじナットと同じ速さの高速で回転させなければならない。すべりナットを回転させるモータが高推力、高速の両方に対応しなければならないので、モータの容量が過大になるという問題がある。ねじ軸を高推力で移動させる場合は低速で済み、ねじ軸を高速で移動させる場合は低推力で済むにも係わらず、モータが高推力、高速の両方に対応しなければならないので、モータの容量が過大になる。 However, in the feeding device described in Patent Document 1, when the screw shaft is moved at a high speed, the slide nut must be rotated at the same high speed as the ball screw nut. Since the motor that rotates the slide nut must cope with both high thrust and high speed, there is a problem that the capacity of the motor becomes excessive. When moving the screw shaft with high thrust, the speed is low, and when moving the screw shaft at high speed, the motor must support both high thrust and high speed, although low thrust is sufficient. The capacity becomes excessive.

そこで、本発明は、高推力と高速を両立することができ、しかもモータ等の駆動源の容量が過大になるのを防止できる送り装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a feeding device that can achieve both high thrust and high speed and can prevent the capacity of a drive source such as a motor from becoming excessive.

上記課題を解決するために、本発明は、第一のねじ軸、前記第一のねじ軸に螺合する第一のナット、前記第一のナットを回転させる第一の駆動源を有し、前記第一のナットを回転させて前記第一のねじ軸を直線移動させる第一の送りねじと、前記第一のナットと一緒に直線移動可能な第二のねじ軸、前記第二のねじ軸に螺合する第二のナット、前記第二のナットを回転させる第二の駆動源を有し、前記第二のナットを回転させて前記第二のねじ軸と一緒に少なくとも前記第一のねじ軸及び前記第一のナットを直線移動させる第二の送りねじと、前記第二の送りねじが前記第二のナットを回転させて前記第二のねじ軸と一緒に前記第一のねじ軸及び前記第一のナットを直線移動させるとき、前記第一のねじ軸に作用する反力が前記第一のナットのトルクに変換されて前記第一の駆動源に伝達するのを防止する逆作動防止装置と、を備える送り装置により、上述した課題を解決する。 In order to solve the above problems, the present invention has a first screw shaft, a first nut screwed to the first screw shaft, and a first drive source for rotating the first nut, A first feed screw that rotates the first nut to linearly move the first screw shaft; a second screw shaft that is linearly movable together with the first nut; and the second screw shaft A second nut screwed into the second nut, a second drive source for rotating the second nut, and rotating the second nut to at least the first screw together with the second screw shaft A second feed screw that linearly moves the shaft and the first nut; and the second feed screw rotates the second nut to move the first screw shaft together with the second screw shaft; When the first nut is moved linearly, the reaction force acting on the first screw shaft is the first nut. The feeder and a reverse operation preventing device to prevent the transmission to the first drive source is converted into a torque, to solve the problems described above.

本発明によれば、第一の送りねじによって第一のねじ軸を高速で移動させることができ、第二の送りねじによって第一のねじ軸を高推力で移動させることができる。第二の送りねじによって第一のねじ軸を高推力で移動させるとき、逆作動防止装置が第一のねじ軸に作用する反力が第一のナットのトルクに変換されて第一の駆動源に伝達するのを防止するので、第一及び第二の駆動源の容量が過大になるのを防止できる。 According to the present invention, the first screw shaft can be moved at high speed by the first feed screw, and the first screw shaft can be moved by high thrust by the second feed screw. When the first screw shaft is moved with high thrust by the second feed screw, the reaction force acting on the first screw shaft by the reverse operation preventing device is converted into the torque of the first nut, and the first drive source Therefore, it is possible to prevent the capacities of the first and second drive sources from becoming excessive.

本発明の一実施形態の送り装置の全体断面図Whole sectional drawing of the feeder of one Embodiment of this invention 本実施形態の送り装置の第一の送りねじの拡大断面図The expanded sectional view of the 1st feed screw of the feeder of this embodiment 本実施形態の送り装置の逆作動防止装置の拡大断面図The expanded sectional view of the reverse operation prevention device of the feeder of this embodiment 本実施形態の送り装置のすべりナット位相決め工程の動作図（図４（ａ）は送り装置の全体断面図を示し、図４（ｂ）はすべりナットの拡大断面図を示す）FIG. 4A is an overall cross-sectional view of the feed device, and FIG. 4B is an enlarged cross-sectional view of the slide nut. 本実施形態の送り装置の高速移動工程の動作図（図５（ａ）は送り装置の全体断面図を示し、図５（ｂ）は第一のナットの拡大断面図を示し、図５（ｃ）はすべりナットの拡大断面図を示す）FIG. 5 (a) shows an overall sectional view of the feeding device, FIG. 5 (b) shows an enlarged sectional view of the first nut, and FIG. ) Shows an enlarged cross-sectional view of the slide nut) 本実施形態の送り装置のすべりナットプレス位置調整工程の動作図（図６（ａ）は送り装置の全体断面図を示し、図６（ｂ）はすべりナットの拡大断面図を示す）Operational diagram of slide nut press position adjusting process of feed device of this embodiment (FIG. 6A shows an overall cross-sectional view of the feed device, and FIG. 6B shows an enlarged cross-sectional view of the slide nut) すべりナットと第一のねじ軸の接触状態を示す断面図Sectional view showing the contact state between the slide nut and the first screw shaft 本実施形態の送り装置のプレス工程の動作図（図８（ａ）は送り装置の全体断面図を示し、図８（ｂ）はすべりナットの拡大断面図を示す）FIG. 8A is an overall cross-sectional view of the feeding device, and FIG. 8B is an enlarged cross-sectional view of the slide nut. 本実施形態の送り装置のすべりナット復帰用位置決め工程の動作図（図９（ａ）は送り装置の全体断面図を示し、図９（ｂ）はすべりナットの拡大断面図を示す）FIG. 9A is an overall sectional view of the feeding device, and FIG. 9B is an enlarged sectional view of the sliding nut. 本実施形態の送り装置の高速復帰工程の動作図Operation diagram of the fast return process of the feeder of this embodiment

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態の送り装置を説明する。まず本実施形態の送り装置の構造を説明する。本実施形態の送り装置は、第一のねじ軸１を軸方向に直線移動させる第一の送りねじ１１と、第二のねじ軸２を軸方向に直線移動させる第二の送りねじ１２と、逆作動防止装置１３と、を備える。第二の送りねじ１２が第二のねじ軸２を直線移動させるとき、第二のねじ軸２と一緒に第一のねじ軸１が直線移動する。第一のねじ軸１には図示しない金型等の可動体が取り付けられる。 Hereinafter, a feeding device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, the structure of the feeding device of this embodiment will be described. The feed device of this embodiment includes a first feed screw 11 that linearly moves the first screw shaft 1 in the axial direction, a second feed screw 12 that linearly moves the second screw shaft 2 in the axial direction, A reverse operation preventing device 13. When the second feed screw 12 moves the second screw shaft 2 linearly, the first screw shaft 1 moves linearly together with the second screw shaft 2. A movable body such as a mold (not shown) is attached to the first screw shaft 1.

第一の送りねじ１１には、第一の駆動源として高速用モータ４が設けられる。第二の送りねじ１２には、第二の駆動源として高負荷用モータ６が設けられる。逆作動防止装置１３には、第三の駆動源としてすべりナット用モータ８が設けられる。高速用モータ４、高負荷用モータ６、すべりナット用モータ８は制御装置９によって制御される。高速用モータ４及びすべりナット用モータ８を同期して作動させると、第一のねじ軸１が高速低推力で直線移動する。高負荷用モータ６を作動させると、第一のねじ軸１が高推力低速度で直線移動する。第一の送りねじ１１及び逆作動防止装置１３は第一のねじ軸１と一緒に直線移動する。逆作動防止装置１３は、第一のねじ軸１が高推力低速度で直線移動するとき、第一のねじ軸１に作用する反力が第一のナット３のトルクに変換されて高速用モータ４に伝達するのを防止する。 The first feed screw 11 is provided with a high speed motor 4 as a first drive source. The second feed screw 12 is provided with a high load motor 6 as a second drive source. The reverse operation prevention device 13 is provided with a slide nut motor 8 as a third drive source. The high speed motor 4, the high load motor 6, and the slide nut motor 8 are controlled by the control device 9. When the high-speed motor 4 and the slide nut motor 8 are operated in synchronization, the first screw shaft 1 moves linearly with high speed and low thrust. When the high load motor 6 is operated, the first screw shaft 1 linearly moves at a high thrust and a low speed. The first feed screw 11 and the reverse operation preventing device 13 move linearly together with the first screw shaft 1. When the first screw shaft 1 linearly moves at a high thrust and a low speed, the reverse operation preventing device 13 converts the reaction force acting on the first screw shaft 1 into the torque of the first nut 3 so that the high speed motor 4 is prevented from being transmitted.

以下に第一の送りねじ１１、第二の送りねじ１２及び逆作動防止装置１３の構造を順番に説明する。第一の送りねじ１１は、第一のねじ軸１、第一のねじ軸１に螺合する第一のナット３、第一のナット３を回転させる高速用モータ４と、を備える。図２に示すように、第一のねじ軸１の外周面には、転動体としてのボール１５が転がり運動する螺旋状の転動体転走溝１ａ、及び台形ねじ、のこ歯ねじ等の螺旋状のすべりねじ溝１ｂが形成される。転動体転走溝１ａの断面形状はボール１５の半径よりも僅かに大きい円弧に形成される。すべりねじ溝１ｂの断面形状は後述するすべりナット７（図１、図３参照）のねじ山に合わせた三角形に形成される。すべりナット７のねじ山の形状及びすべりねじ溝１ｂの形状は後述する。転動体転走溝１ａ及びすべりねじ溝１ｂのリード及びピッチは等しい。転動体転走溝１ａのピッチ間にすべりねじ溝１ｂが形成されている。転動体転走溝１ａ及びすべりねじ溝１ｂは第一のねじ軸１の全長に亘って形成されており、転動体転走溝１ａが形成される領域とすべりねじ溝１ｂが形成される領域とが第一のねじ軸１の軸方向に重なっている。 Below, the structure of the 1st feed screw 11, the 2nd feed screw 12, and the reverse action prevention apparatus 13 is demonstrated in order. The first feed screw 11 includes a first screw shaft 1, a first nut 3 that is screwed onto the first screw shaft 1, and a high-speed motor 4 that rotates the first nut 3. As shown in FIG. 2, on the outer peripheral surface of the first screw shaft 1, a spiral rolling element rolling groove 1a in which a ball 15 as a rolling element rolls, and a spiral such as a trapezoidal screw and a sawtooth screw are provided. A shaped sliding screw groove 1b is formed. The cross-sectional shape of the rolling element rolling groove 1 a is formed in an arc that is slightly larger than the radius of the ball 15. The cross-sectional shape of the sliding screw groove 1b is formed in a triangle that matches the thread of a sliding nut 7 (see FIGS. 1 and 3) described later. The shape of the thread of the sliding nut 7 and the shape of the sliding screw groove 1b will be described later. The leads and pitches of the rolling element rolling groove 1a and the sliding screw groove 1b are equal. Sliding screw grooves 1b are formed between the pitches of the rolling element rolling grooves 1a. The rolling element rolling groove 1a and the sliding screw groove 1b are formed over the entire length of the first screw shaft 1, and an area where the rolling element rolling groove 1a is formed and an area where the sliding screw groove 1b is formed. Are overlapped in the axial direction of the first screw shaft 1.

図２に示すように、第一のねじ軸１の転動体転走溝１ａには多数のボール１５を介して第一のナット３が螺合する。第一のナット３の内周面には、第一のねじ軸１の転動体転走溝１ａに対向する螺旋状の負荷転動体転走溝３ａが形成される。第一のナット３には多数のボール１５を循環させるための図示しない循環部材が設けられる。 As shown in FIG. 2, the first nut 3 is screwed into the rolling element rolling groove 1 a of the first screw shaft 1 via a large number of balls 15. On the inner peripheral surface of the first nut 3, a spiral load rolling element rolling groove 3 a that faces the rolling element rolling groove 1 a of the first screw shaft 1 is formed. The first nut 3 is provided with a circulation member (not shown) for circulating a large number of balls 15.

図１に示すように、第一のナット３は受け箱２１に軸受２２を介して回転可能に支持される。受け箱２１は高速用ベース２３に結合される。受け箱２１は後述する第二のねじ軸２に連結部２４を介して連結される。高速用ベース２３は第二のねじ軸２と一緒に軸方向に直線移動する。 As shown in FIG. 1, the first nut 3 is rotatably supported by a receiving box 21 via a bearing 22. The receiving box 21 is coupled to the high speed base 23. The receiving box 21 is connected to a second screw shaft 2 described later via a connecting portion 24. The high speed base 23 moves linearly in the axial direction together with the second screw shaft 2.

高速用モータ４は高速用ベース２３に支持される。高速用モータ４は電動モータである。高速用モータ４の出力は減速機２５、及びベルト、プーリ等の巻き掛け伝動装置２６を介して第一のナット３に伝達される。高速用モータ４が第一のナット３を回転させると、第一のナット３の回転運動が第一のねじ軸１の直線運動に変換されて、第一のねじ軸１が軸方向に直線移動する。なお、第一のねじ軸１にはすべりナット７も螺合しているので、第一のねじ軸１を直線移動させるとき、すべりナット７も第一のナット３に同期して回転させる必要がある。 The high speed motor 4 is supported by the high speed base 23. The high speed motor 4 is an electric motor. The output of the high-speed motor 4 is transmitted to the first nut 3 via a speed reducer 25 and a winding transmission device 26 such as a belt and a pulley. When the high-speed motor 4 rotates the first nut 3, the rotational motion of the first nut 3 is converted into the linear motion of the first screw shaft 1, and the first screw shaft 1 moves linearly in the axial direction. To do. Since the slide nut 7 is also screwed to the first screw shaft 1, it is necessary to rotate the slide nut 7 in synchronization with the first nut 3 when the first screw shaft 1 is linearly moved. is there.

第二の送りねじ１２の構造は以下のとおりである。第二の送りねじ１２は、第一のナット３及びすべりナット７と一緒に直線移動可能な第二のねじ軸２、第二のねじ軸２に螺合する第二のナット５、第二のナット５を回転させる高負荷用モータ６と、を備える。第二のねじ軸２の一端部には第一のナット３が回転可能に連結される。第二のねじ軸２の他端部には、すべりナット７が回転可能に連結される。 The structure of the second feed screw 12 is as follows. The second feed screw 12 includes a second screw shaft 2 that can move linearly together with the first nut 3 and the slide nut 7, a second nut 5 that is screwed to the second screw shaft 2, and a second nut A high-load motor 6 that rotates the nut 5. A first nut 3 is rotatably connected to one end of the second screw shaft 2. A slide nut 7 is rotatably connected to the other end of the second screw shaft 2.

第二のねじ軸２は中空に形成されており、第二のねじ軸２の内側に第一のねじ軸１が配置される。第二のねじ軸２の中心線と第一のねじ軸１の中心線とは一致する。第二のねじ軸２は、ねじ部２−１と、スプライン部２−２と、を備える。ねじ部２−１の外周面には、転動体としてのボール３１が転がり運動可能な螺旋状の転動体転走溝２ａが形成される。スプライン部２−２の外周面には軸方向に伸びるスプライン溝２ｂが形成される。 The second screw shaft 2 is formed in a hollow shape, and the first screw shaft 1 is disposed inside the second screw shaft 2. The center line of the second screw shaft 2 coincides with the center line of the first screw shaft 1. The second screw shaft 2 includes a screw part 2-1 and a spline part 2-2. On the outer peripheral surface of the screw part 2-1, a spiral rolling element rolling groove 2a in which a ball 31 as a rolling element can roll is formed. Spline grooves 2b extending in the axial direction are formed on the outer peripheral surface of the spline part 2-2.

第二のねじ軸２のねじ部２−１には、多数のボール３１を介して第二のナット５が螺合する。第二のナット５の内周面には、第二のねじ軸２の転動体転走溝２ａに対向する螺旋状の負荷転動体転走溝５ａが形成される。第二のナット５には多数のボール３１を循環させるための図示しない循環部材が設けられる。第二のナット５は高負荷用ベース３２に軸受３３を介して回転可能に支持される。 The second nut 5 is screwed into the screw part 2-1 of the second screw shaft 2 via a large number of balls 31. On the inner peripheral surface of the second nut 5, a spiral load rolling element rolling groove 5 a that faces the rolling element rolling groove 2 a of the second screw shaft 2 is formed. The second nut 5 is provided with a circulation member (not shown) for circulating a large number of balls 31. The second nut 5 is rotatably supported on the high load base 32 via a bearing 33.

高負荷用ベース３２には、第二のねじ軸２の中心線の回りの回転を防止し、第二のねじ軸２が軸方向に直線移動するのを許容する外筒としてのスプラインナット３４が結合される。スプラインナット３４の内周面には、第二のねじ軸２のスプライン溝２ｂに対向するスプライン溝３４ａ（図２も参照）が形成される。スプラインナット３４と第二のねじ軸２との間には、転動体としての多数のボール３５が介在する。スプラインナット３４にはボール３５を循環させる循環路が形成される。 The high load base 32 has a spline nut 34 as an outer cylinder that prevents rotation around the center line of the second screw shaft 2 and allows the second screw shaft 2 to move linearly in the axial direction. Combined. A spline groove 34 a (see also FIG. 2) facing the spline groove 2 b of the second screw shaft 2 is formed on the inner peripheral surface of the spline nut 34. A large number of balls 35 as rolling elements are interposed between the spline nut 34 and the second screw shaft 2. The spline nut 34 is formed with a circulation path for circulating the ball 35.

高負荷用モータ６は高負荷用ベース３２に支持される。高負荷用モータ６は電動モータである。高負荷用モータ６の出力は減速機３０、ベルト、プーリ等の巻き掛け伝動装置３６を介して第二のナット５に伝達される。高負荷用モータ６が第二のナット５を回転させると、第二のナット５の回転運動が第二のねじ軸２の直線運動に変換されて、第二のねじ軸２が軸方向に直線移動する。第二のねじ軸２の両端部には、第一のナット３及びすべりねじが連結されているので、第二のねじ軸２と一緒に第一のねじ軸１が軸方向に直線移動する。 The high load motor 6 is supported by the high load base 32. The high load motor 6 is an electric motor. The output of the high load motor 6 is transmitted to the second nut 5 via a winding transmission 36 such as a speed reducer 30, a belt, and a pulley. When the high load motor 6 rotates the second nut 5, the rotational motion of the second nut 5 is converted into the linear motion of the second screw shaft 2, and the second screw shaft 2 is linear in the axial direction. Moving. Since the first nut 3 and the slide screw are connected to both ends of the second screw shaft 2, the first screw shaft 1 moves linearly in the axial direction together with the second screw shaft 2.

逆作動防止装置１３の構造は以下のとおりである。逆作動防止装置１３は、第一のねじ軸１のすべりねじ溝１ｂに螺合するすべりナット７と、すべりナット７を回転させるすべりナット用モータ８と、を備える。図３に示すように、すべりナット７の内周面には、第一のねじ軸１のすべりねじ溝１ｂに噛み合う台形ねじ、のこ歯ねじ等の螺旋状のねじ山７ａが形成される。すべりナット７のねじ山７ａと第一のねじ軸１のすべりねじ溝１ｂとの間には軸方向すきま２δ（図４（ｂ）参照）が存在し、すべりナット７は第一のねじ軸１に対して軸方向すきま分回転できるようになっている。 The structure of the reverse operation preventing device 13 is as follows. The reverse operation preventing device 13 includes a slide nut 7 that is screwed into the slide screw groove 1 b of the first screw shaft 1, and a slide nut motor 8 that rotates the slide nut 7. As shown in FIG. 3, a spiral thread 7 a such as a trapezoidal screw or a sawtooth screw that meshes with the sliding screw groove 1 b of the first screw shaft 1 is formed on the inner peripheral surface of the sliding nut 7. An axial clearance 2δ (see FIG. 4B) exists between the thread 7a of the sliding nut 7 and the sliding screw groove 1b of the first screw shaft 1, and the sliding nut 7 is connected to the first screw shaft 1. Can be rotated by the axial clearance.

すべりナット７は受け箱４１に軸受４２を介して回転可能に支持される。受け箱４１は第二のねじ軸２の一端に連結部４３を介して結合される。受け箱４１は、すべりナット用ベース４４にも結合される。すべりナット用ベース４４は第二のねじ軸２と一緒に軸方向に直線移動する。 The slide nut 7 is rotatably supported by the receiving box 41 via a bearing 42. The receiving box 41 is coupled to one end of the second screw shaft 2 via a connecting portion 43. The receiving box 41 is also coupled to a slide nut base 44. The slide nut base 44 moves linearly in the axial direction together with the second screw shaft 2.

図１に示すように、すべりナット用モータ８はすべりナット用ベース４４に支持される。すべりナット用モータ８は電動モータである。すべりナット用モータ８の出力は減速機４５、及びベルト、プーリ等の巻き掛け伝動装置４６を介してすべりナット７に伝達される。すべりナット用モータ８がすべりナット７を回転させると、すべりナット７の回転運動が第一のねじ軸１の直線運動に変換されて、第一のねじ軸１が軸方向に直線移動する。すべりナット７は第一のナット３に同期して回転する。 As shown in FIG. 1, the slide nut motor 8 is supported by a slide nut base 44. The sliding nut motor 8 is an electric motor. The output of the sliding nut motor 8 is transmitted to the sliding nut 7 via a reduction gear 45 and a winding transmission device 46 such as a belt and a pulley. When the sliding nut motor 8 rotates the sliding nut 7, the rotational motion of the sliding nut 7 is converted into the linear motion of the first screw shaft 1, and the first screw shaft 1 moves linearly in the axial direction. The sliding nut 7 rotates in synchronization with the first nut 3.

以下に図４ないし図１０を参照しつつ以下の本実施形態の送り装置の動作を説明する。送り装置は、図４に示すすべりナット位相決め、図５に示す高速移動、図６及び図７に示すすべりナットプレス位置調整、図８に示すプレス、図９に示すすべりナット復帰用位置決め、図１０に示す高速復帰を順番に行う。 Hereinafter, the operation of the feeding device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 10. 4, the slide nut phasing shown in FIG. 4, the high speed movement shown in FIG. 5, the slide nut press position adjustment shown in FIGS. 6 and 7, the press shown in FIG. 8, the slide nut return positioning shown in FIG. 10 are performed in order.

まず、図４に示すように、送り装置はすべりナット位相決め（すべりナット７の原点出し）を行う。すべりナット位相決め工程では、すべりナット７のねじ山７ａと第一のねじ軸１のすべりねじ溝１ｂとが接触していない状態にする。第一のねじ軸１を高速移動させる工程（図５）の前に、すべりナット位相決め工程が必要になる。図４（ａ）に示すように、すべりナット用モータ８のみを回転させると、図４（ｂ）に示すように、すべりナット７のねじ山７ａの第二の傾斜面５２が第一のねじ軸１のすべりねじ溝１ｂの第二の傾斜面６２に接触する。するとすべりナット用モータ８の電流値が上がるので、検出手段としての電流計がねじ山７ａの第二の傾斜面５２とすべりねじ溝１ｂの第二の傾斜面６２との接触した状態（原点）を検出する。その後、すべりナット用モータ８はすべりナット７を逆方向に軸方向すきま２δの半分の量δ分だけ回転させ、すべりナット７のねじ山７ａを軸方向すきまの中心に移動させる。 First, as shown in FIG. 4, the feeding device determines the slip nut phase (the origin of the slip nut 7 is obtained). In the sliding nut phasing step, the thread 7a of the sliding nut 7 and the sliding screw groove 1b of the first screw shaft 1 are not in contact with each other. Before the step of moving the first screw shaft 1 at high speed (FIG. 5), a slip nut phasing step is required. As shown in FIG. 4 (a), when only the sliding nut motor 8 is rotated, the second inclined surface 52 of the thread 7a of the sliding nut 7 is turned into the first screw as shown in FIG. 4 (b). The shaft 1 contacts the second inclined surface 62 of the sliding screw groove 1b. Then, since the current value of the sliding nut motor 8 increases, the ammeter as the detecting means is in contact with the second inclined surface 52 of the screw thread 7a and the second inclined surface 62 of the sliding screw groove 1b (origin). Is detected. Thereafter, the slide nut motor 8 rotates the slide nut 7 in the reverse direction by an amount δ which is half of the axial clearance 2δ, and moves the thread 7a of the slide nut 7 to the center of the axial clearance.

次に、図５（ａ）に示すように、高速用モータ４及びすべりナット用モータ８によって第一のナット３及びすべりナット７を同時に回転させ、第一のねじ軸１を高速で直線移動させる。図５（ｃ）に示すように、すべりナット７のねじ山７ａと第一のねじ軸１のすべりねじ溝１ｂとは接触していない。高速用モータ４及びすべりナット用モータ８はすべりナット７が第一のねじ軸１のすべりねじ溝１ｂに接触しないように同期制御される。図５（ｂ）に示すように、第一のねじ軸１はボールねじナットである第一のナット３のみによって軸方向に直線移動させられる。図５（ｂ）中一点鎖線は接触角を示す。 Next, as shown in FIG. 5 (a), the first nut 3 and the slide nut 7 are simultaneously rotated by the high speed motor 4 and the slide nut motor 8, and the first screw shaft 1 is linearly moved at a high speed. . As shown in FIG. 5C, the thread 7a of the sliding nut 7 and the sliding screw groove 1b of the first screw shaft 1 are not in contact with each other. The high-speed motor 4 and the sliding nut motor 8 are synchronously controlled so that the sliding nut 7 does not contact the sliding screw groove 1 b of the first screw shaft 1. As shown in FIG. 5B, the first screw shaft 1 is linearly moved in the axial direction only by the first nut 3 which is a ball screw nut. In FIG. 5B, the alternate long and short dash line indicates the contact angle.

第一のねじ軸１を高速で直線移動させた後、高速用モータ４及びすべりナット用モータ８を停止させる。その後、図６（ａ）に示すように、すべりナット７のみを回転させ、図７（ｂ）に示すように、すべりナット７のねじ山７ａの第一の傾斜面５１を第一のねじ軸１のすべりねじ溝１ｂの第一の傾斜面６１に接触させる。ねじ山７ａの第一の傾斜面５１がすべりねじ溝１ｂの第一の傾斜面６１に接触すると、すべりナット用モータ８の電流値が上がる。電流計が電流値の上昇を検出すると、制御装置９がすべりナット用モータ８を停止する。 After the first screw shaft 1 is linearly moved at a high speed, the high-speed motor 4 and the slide nut motor 8 are stopped. Thereafter, as shown in FIG. 6 (a), only the slide nut 7 is rotated, and as shown in FIG. 7 (b), the first inclined surface 51 of the thread 7a of the slide nut 7 is moved to the first screw shaft. The first inclined surface 61 of one sliding screw groove 1b is brought into contact. When the first inclined surface 51 of the thread 7a contacts the first inclined surface 61 of the sliding screw groove 1b, the current value of the sliding nut motor 8 increases. When the ammeter detects an increase in the current value, the control device 9 stops the sliding nut motor 8.

すべりナット７のねじ山７ａの第一の傾斜面５１が第一のねじ軸１のすべりねじ溝１ｂの第一の傾斜面６１に接触することで、プレス時のバックラッシを無くすことができる。すべりナット７のねじ山７ａの形状は、プレス時に第一のねじ軸１に反力が作用しても、反力によってすべりナット７が逆作動しない（すなわち、第一のねじ軸１の直線運動がすべりナット７の回転運動に変換されない）ように設定される。第一のねじ軸１の反力が逆作動防止装置１３のすべりナット７に保持されるので、第一のねじ軸１の反力が第一のナット３のトルクに変換されて高速用モータ４に伝達するのを防止できる。 When the first inclined surface 51 of the thread 7a of the sliding nut 7 contacts the first inclined surface 61 of the sliding screw groove 1b of the first screw shaft 1, backlash during pressing can be eliminated. The shape of the thread 7a of the slide nut 7 is such that even if a reaction force acts on the first screw shaft 1 during pressing, the slide nut 7 does not reversely operate due to the reaction force (that is, the linear motion of the first screw shaft 1). Is not converted into the rotational motion of the sliding nut 7). Since the reaction force of the first screw shaft 1 is held by the slide nut 7 of the reverse operation preventing device 13, the reaction force of the first screw shaft 1 is converted into the torque of the first nut 3 and the high-speed motor 4. Can be prevented from being transmitted.

図７はすべりナット７のねじ山７ａ、第一のねじ軸１のすべりねじ溝１ｂの詳細図を示す。すべりナット７が逆作動するのを防止する（すなわち逆効率をゼロにする）ように、すべりナット７のねじ山７ａの第一の傾斜面５１のフランク角α（すべりナット７の中心線と直角な線と第一の傾斜面５１とのなす角）は、以下の計算式を満たす数値に決定される。第一の傾斜面５１のフランク角αを第二の傾斜面５２のフランク角βよりも大きくすることで、逆効率をゼロにし易くなる。 FIG. 7 shows a detailed view of the thread 7a of the sliding nut 7 and the sliding screw groove 1b of the first screw shaft 1. FIG. The flank angle α (perpendicular to the center line of the sliding nut 7) of the first inclined surface 51 of the thread 7a of the sliding nut 7 is prevented so that the sliding nut 7 is prevented from operating in reverse (that is, the reverse efficiency is zero). The angle formed between the straight line and the first inclined surface 51 is determined to be a numerical value satisfying the following calculation formula. By making the flank angle α of the first inclined surface 51 larger than the flank angle β of the second inclined surface 52, the reverse efficiency is easily made zero.

α：すべりナット７のねじ山７ａの第一の傾斜面５１のフランク角
Ｌ：リード
μ：すべり面の摩擦係数
ｄ₁：すべり面の内、最小となる径

α: Flank angle of the first inclined surface 51 of the thread 7a of the sliding nut 7 L: Lead μ: Friction coefficient of the sliding surface d ₁ : Minimum diameter of the sliding surface

次に、図８に示すように、高負荷用モータ６で第二のナット５を回転させる。第二のねじ軸２はスプラインナット３４による回り止め作用により回転することはない。第二のナット５を回転させると、第二のねじ軸２が直線移動する。第二のねじ軸２には第一のナット３及びすべりナット７を介して第一のねじ軸１が連結されるので、第二のねじ軸２と一緒に第一のねじ軸１が直線移動する。図８には第二のねじ軸２と一緒に直線移動する範囲を斜線で示す。第一のねじ軸１が直線移動することで、プレス動作が可能になる。図８（ｂ）に示すように、ねじ軸１の反力はすべりナット７の第一の傾斜面５１に伝わり、すべりナット７から第二のねじ軸２に伝わる。すべりナット７の第一の傾斜面５１のフランク角αは逆効率がゼロになる角度に設定してあるので、第一のねじ軸１に反力が作用しても第一のねじ軸１がすべりナット７に食い込み、すべりナット７が回転することはない。 Next, as shown in FIG. 8, the second nut 5 is rotated by the high load motor 6. The second screw shaft 2 does not rotate due to the anti-rotation action by the spline nut 34. When the second nut 5 is rotated, the second screw shaft 2 moves linearly. Since the first screw shaft 1 is connected to the second screw shaft 2 via the first nut 3 and the slide nut 7, the first screw shaft 1 moves linearly together with the second screw shaft 2. To do. In FIG. 8, the range of linear movement together with the second screw shaft 2 is indicated by hatching. When the first screw shaft 1 moves linearly, a pressing operation can be performed. As shown in FIG. 8B, the reaction force of the screw shaft 1 is transmitted to the first inclined surface 51 of the slide nut 7 and is transmitted from the slide nut 7 to the second screw shaft 2. Since the flank angle α of the first inclined surface 51 of the slide nut 7 is set to an angle at which the reverse efficiency becomes zero, even if a reaction force acts on the first screw shaft 1, the first screw shaft 1 The sliding nut 7 does not bite and the sliding nut 7 does not rotate.

プレス工程後、図９（ａ）に示すように、すべりナット７のみを回転させ、図９（ｂ）に示すように、すべりナット７のねじ山７ａをすべりねじ溝１ｂの軸方向すきまの中心に位置させる。このときのすべりナット７の位置が高速復帰時の基準位置になる。 After the pressing step, as shown in FIG. 9 (a), only the slide nut 7 is rotated, and as shown in FIG. 9 (b), the thread 7a of the slide nut 7 is the center of the axial clearance of the slide screw groove 1b. To be located. At this time, the position of the slide nut 7 becomes the reference position for high-speed recovery.

最後に図１０に示すように、各モータ４，６，８を逆回転させ、第一のねじ軸１及び第二のねじ軸２を図４に示す最初の位置に復帰させる。高負荷用モータ６はプレスしたときのストローク分だけ、高速用モータ４及びすべりナット用モータ８は高速移動した分だけ逆回転する。 Finally, as shown in FIG. 10, the motors 4, 6, and 8 are reversely rotated to return the first screw shaft 1 and the second screw shaft 2 to the initial positions shown in FIG. 4. The high-load motor 6 rotates in the reverse direction by the stroke when the press is performed, and the high-speed motor 4 and the slide nut motor 8 rotate in the reverse direction by the amount moved at high speed.

以上に本実施形態の送り装置の動作を説明した。本実施形態の送り装置によれば以下の効果を奏する。 The operation of the feeding device of this embodiment has been described above. The feeding device according to this embodiment has the following effects.

第一のねじ軸１に転動体転走溝１ａとすべりねじ溝１ｂを形成し、第一のねじ軸１のすべりねじ溝１ｂにすべりナット７が螺合するようにすることで、プレス時に第一のねじ軸１に作用する反力をすべりナット７が受けるようになる。このため、第一のねじ軸１に作用する反力が第一のナット３のトルクに変換されるのを防止することができる。また、第一のナット３をボールねじにすることで、効率よく第一のねじ軸１を高速移動させることができる。 The rolling element rolling groove 1a and the sliding screw groove 1b are formed in the first screw shaft 1, and the sliding nut 7 is screwed into the sliding screw groove 1b of the first screw shaft 1, so that the first screw shaft 1 is pressed. The sliding nut 7 receives a reaction force acting on one screw shaft 1. For this reason, the reaction force acting on the first screw shaft 1 can be prevented from being converted into the torque of the first nut 3. Moreover, the 1st screw shaft 1 can be efficiently moved at high speed by making the 1st nut 3 into a ball screw.

中空の第二のねじ軸２の内側に第一のねじ軸１を配置することで、送り装置の軸方向の全長を短くすることができる。 By disposing the first screw shaft 1 inside the hollow second screw shaft 2, the overall length of the feeder in the axial direction can be shortened.

第一のねじ軸１の転動体転走溝１ａのピッチ間にすべりねじ溝１ｂを配置することで、送り装置のストロークを大きくすることができる。 By disposing the sliding screw groove 1b between the pitches of the rolling element rolling grooves 1a of the first screw shaft 1, the stroke of the feeding device can be increased.

第一のねじ軸１の転動体転走溝１ａのリードを第二のねじ軸２の転動体転走溝２ａのリードよりも大きくすることで、第一のねじ軸１の高速移動が容易になる。 By making the lead of the rolling element rolling groove 1a of the first screw shaft 1 larger than the lead of the rolling element rolling groove 2a of the second screw shaft 2, high-speed movement of the first screw shaft 1 is facilitated. Become.

すべりナット７のねじ山７ａの第一の傾斜面５１のフランク角αを第二の傾斜面５２のフランク角βよりも大きくすることで、すべりナット７の逆効率をゼロにし易くなる。 By making the flank angle α of the first inclined surface 51 of the thread 7 a of the sliding nut 7 larger than the flank angle β of the second inclined surface 52, the reverse efficiency of the sliding nut 7 can be easily made zero.

すべりナット７のねじ山７ａが第一のねじ軸１のすべりねじ溝１ｂに接触した状態を検出する検出手段を設けることで、すべりナット７のねじ山７ａが第一のねじ軸１のすべりねじ溝１ｂに接触していない状態を作り出すのが容易になる。 By providing a detecting means for detecting a state in which the thread 7a of the sliding nut 7 is in contact with the sliding screw groove 1b of the first screw shaft 1, the thread 7a of the sliding nut 7 is a sliding screw of the first screw shaft 1. It becomes easy to create a state in which the groove 1b is not in contact.

第一のナット３及びすべりナット７を同時に回転させて第一のねじ軸１を直線移動させるとき、すべりナット７が第一のねじ軸１のすべりねじ溝１ｂに接触しないように、高速用モータ４及びすべりナット用モータ８を同期制御するので、第一のねじ軸１を高効率の第一のナット３のみで直線移動させることができる。 When the first nut 3 and the sliding nut 7 are simultaneously rotated to linearly move the first screw shaft 1, the high speed motor prevents the sliding nut 7 from contacting the sliding screw groove 1 b of the first screw shaft 1. 4 and the sliding nut motor 8 are synchronously controlled, so that the first screw shaft 1 can be linearly moved only by the highly efficient first nut 3.

なお、本発明は上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲でさまざまな実施形態に具現化可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be embodied in various embodiments without changing the gist of the present invention.

上記実施形態では、逆作動防止装置をすべりナット及びすべりナット用モータから構成しているが、逆作動防止装置をワンウェイクラッチ、ツーウェイクラッチ等のクラッチ、磁場をかけると固着する磁性流体、ディスクブレーキ、ドラムブレーキ等のブレーキ、ピン挿入機構等から構成することもできる。逆作動防止装置は高推力移動時に第一のねじ軸に作用する反力が第一のナットのトルクに変換されるのを防止する機能を持てばよい。また、上記実施形態では、逆作動防止装置がすべりナットを介して間接的に第一のナットの回転を防止しているが、第一のナットの回転を直接的に停止してもよい。 In the above embodiment, the reverse operation prevention device is constituted by a slide nut and a slide nut motor, but the reverse operation prevention device is a one-way clutch, a clutch such as a two-way clutch, a magnetic fluid that is fixed when a magnetic field is applied, a disc brake, It can also be configured from a brake such as a drum brake, a pin insertion mechanism, or the like. The reverse operation prevention device may have a function of preventing the reaction force acting on the first screw shaft during high thrust movement from being converted into the torque of the first nut. Moreover, in the said embodiment, although the reverse action prevention apparatus has prevented rotation of the 1st nut indirectly via the slide nut, you may stop rotation of a 1st nut directly.

上記実施形態では、第二のナットにボールねじナットを使用しているが、すべりナットを使用することもできる。 In the above embodiment, a ball screw nut is used as the second nut, but a slide nut can also be used.

上記実施形態では、高速用モータ、高負荷用モータ、すべりナット用モータに電動モータを使用しているが、電動モータの替わりに、空気圧、油圧モータ等を使用することもできる。 In the above embodiment, the electric motor is used for the high-speed motor, the high-load motor, and the slide nut motor. However, a pneumatic, hydraulic motor, or the like can be used instead of the electric motor.

上記実施形態では、高推力時に第二の送りねじによって第一の送りねじの全体（第一のねじ軸、第一のナット、及び高速用モータ）を直線移動させているが、第一の送りねじの第一のねじ軸及び第一のナットのみを直線移動させることもできる。 In the above embodiment, the first feed screw (the first screw shaft, the first nut, and the high speed motor) is linearly moved by the second feed screw during high thrust. Only the first screw shaft and the first nut of the screw can be linearly moved.

１…第一のねじ軸，１ａ…転動体転走溝，１ｂ…すべりねじ溝，２…第二のねじ軸，３…第一のナット，４…高速用モータ（第一の駆動源），５…第二のナット，６…高負荷用モータ（第二の駆動源），７…すべりナット，７ａ…すべりナットのねじ山，８…すべりナット用モータ（第三の駆動源），１１…第一の送りねじ，１２…第二の送りねじ，１３…逆作動防止装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st screw shaft, 1a ... Rolling body rolling groove, 1b ... Sliding screw groove, 2 ... Second screw shaft, 3 ... First nut, 4 ... High speed motor (first drive source), 5 ... second nut, 6 ... high load motor (second drive source), 7 ... slide nut, 7a ... slip screw thread, 8 ... slide nut motor (third drive source), 11 ... 1st feed screw, 12 ... 2nd feed screw, 13 ... Reverse action prevention device

Claims

A first screw shaft; a first nut screwed into the first screw shaft; and a first drive source for rotating the first nut. A first feed screw that linearly moves the screw shaft of
A second screw shaft that is linearly movable together with the first nut, a second nut that is screwed onto the second screw shaft, and a second drive source that rotates the second nut; A second feed screw that rotates the second nut to linearly move at least the first screw shaft and the first nut together with the second screw shaft;
When the second feed screw rotates the second nut and linearly moves the first screw shaft and the first nut together with the second screw shaft, the first screw shaft And a reverse operation preventing device for preventing an acting reaction force from being converted into torque of the first nut and transmitted to the first drive source.

The first screw shaft has a spiral rolling element rolling groove in which the rolling element is capable of rolling, and a helical sliding screw groove,
The reverse operation preventing device includes a slide nut that is screwed into the slide screw groove of the first screw shaft, and a third drive source that rotates the slide nut,
The feeding device according to claim 1, wherein the first nut is screwed into the rolling element rolling groove through the rolling element.

The feeding device according to claim 1, wherein the first screw shaft is disposed inside the hollow second screw shaft.

The feeder according to claim 2, wherein the sliding screw groove is disposed between pitches of the rolling element rolling grooves of the first screw shaft.

The feeder according to claim 2 or 4, wherein a lead of the rolling element rolling groove of the first screw shaft is larger than a lead of the second screw shaft.