(57)【要約】【課題】本発明は、加工精度や熱膨張収縮に基づく位置決めの位置の狂いを取り除いた位置決め機構を低コストで備える産業用工作機械を提供することを目的とする。【解決手段】ボールネジ（６）に嵌合された第一のナット（１）と連動する移動体（２）を、前記ボールネジの回転による前記第一のナットの該ボールネジ上の移動に基づいて所定位置に移動させる、産業用工作機械を前提とし、前記第一のナットの近傍位置に前記ボールネジに嵌合された第二のナット（３）と、前記ボールネジの回転に伴ない変化する前記第一のナットに対する前記第二のナットの変化量を検出する検出手段（５）と、前記検出手段によって検出された前記変化量から、該変化量を打ち消すように前記ボールネジの回転を補正する補正制御手段と、を有するように構成する。【選択図】        図１
2004326631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールネジに嵌合された第一のナットと連動する移動体を、前記ボールネジの回転による前記第一のナットの前記ボールネジ上の移動に基づいて所定位置に移動させる、産業用工作機械であって、
前記第一のナットの近傍位置に前記ボールネジに嵌合された第二のナットと、前記ボールネジの回転に伴ない変化する前記第一のナットに対する前記第二のナットの変化量を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記変化量から、該変化量を打ち消すように前記ボールネジの回転を補正する補正制御手段と、
を有することを特徴とする産業用工作機械。
【請求項２】
前記ボールネジ上を移動する前記第一ナットと前記第二ナットの、前記第一ナットと前記第二ナットの移動方向を中心軸とする相対的な回転角は常に一定であり、
前記変化量は、前記第一ナットと前記第二ナットの前記移動方向に対する距離で示される、ことを特徴とする請求項１に記載の産業用工作機械。
【請求項３】
前記ボールネジ上を移動する前記第一ナットと前記第二ナットの移動方向の、前記第一ナットと前記第二ナットの相対的な間隔は常に一定であり、
前記変化量は、前記第一ナットに対して回転する前記第二ナットの回転角に基づく量で示される、ことを特徴とする請求項１に記載の産業用工作機械。
【請求項４】
前記検出手段は、前記第一のナットに対する前記第二のナットの前記変化量を逐次検出し、
前記補正制御手段は、前記ボールネジが所定の回転動作を終えるまで、前記検出手段で検出した前記変化量を累積して、該累積した変化量に基づいて前記ボールネジの回転を補正する、
ことを特徴とする請求項１乃至４に記載の産業用工作機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業用工作機械における、ボールネジを用いた位置決め技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、部品等の所定位置への移動を行なうための機構としていくつかの位置決め機構がある。
位置決め機構の中でも、特に、その移動を低コストかつ高精度に行なうものとしてボールネジを使用した位置決め機構が知られている。
【０００３】
このボールネジを使用した位置決め機構は、各種の産業用工作機械などに使用されており、部品の移動に際し、その部品を保持する工作用アームを精度良く所定の位置に移動させることができる。
この産業用工作機械においても各種様々な形態のものが存在するが、その中の電子部品の基板への自動実装に使用される部品搭載装置を一例に、以下に図を用いてその機構を説明する。
【０００４】
図５は、部品搭載装置の一構成例を示すものであり、同図（５−１）は、内部機構を実線で示した上記部品搭載装置の透視図であり、同図（５−２）には、見易いように、同図（５−１）の内部機構を抜き出して示している。
同図の部品搭載装置５００の下部に構成される基台５０２の上には、中央に、固定と可動の１対の平行する基板案内レール５０４が同図（５−２）  に示すプリント基板５０６の搬送方向（Ｘ軸方向、図の斜め左下から斜め右上方向）に水平に延在して配設される。これらの基板案内レール５０４の下部に接して、図には見えないループ状の搬送ベルト（コンベアベルト）が走行可能に配設される。
【０００５】
搬送ベルトは、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レール５０４の下から基板搬送路に覗かせて、不図示のベルト駆動モータにより駆動され、上記搬送方向に走行し、プリント基板５０６の裏面両側を下から支持しながら、電子部品の搭載がなされる前のプリント基板５０６をライン上流側から装置本体５００内に搬入し、電子部品の搭載を終えたプリント基板５０６を順次ライン下流側に搬出する。
【０００６】
この部品搭載装置５００内には、常時２枚のプリント基板５０６が搬入され、基台５０２内に構成されたプリント基板の位置決め機構によって位置決めされ、プリント基板を２本の基板案内レール５０４間に固定する基台５０２内に構成された基板固定機構によって、電子部品の搭載を終えるまでその位置にそのプリント基板は固定される。
【０００７】
基台５０２の内部には、同図には示されていないが、プリント基板５０６の位置を決定するための位置決め機構、プリント基板５０６を一対の基板案内レール５０４間に固定する基板固定機構、各部の制御や演算処理等を行なうコンピュータなどが備えられている。
【０００８】
基台５０２の前後には、それぞれ部品供給台５０８が形成されている（同図（５−１）  では図の左斜め上方向になる後部の部品供給台５０８は陰になって見えない。また、同図（５−２）  では、後部の部品供給台５０８は図示を省略している）。部品供給台５０８には、テープカセット式部品供給装置５１０（一般には単に、テープフィーダ、カセット式、又はテープ部品供給装置などと簡略に呼ばれている）が、５０個〜７０個と多数配置され、このテープカセット式部品供給装置５１０から電子部品が部品供給位置に送り出される。
【０００９】
基台５０２の上方には、基板搬送方向に直角の方向（前後方向）に平行に延在する左右一対の固定レール（Ｙ軸レール）５１２が配設されている。これらＹ軸レール５１２の前後に移動レール（Ｘ軸レール）５１４がＹ軸レール５１２に沿って滑動自在に係合し、各Ｘ軸レール５１４に作業ヘッド支持塔５１６がＸ軸レール５１４に沿って滑動自在に懸架されている。つまり、ここに示す部品搭載装置５００には合計４台の作業ヘッド支持塔５１６が配設されている。
【００１０】
ここに示されるＸ軸レール５１４は、同図のＹ軸レール５１２の一部が透視して示された透視図の、内部のボールネジ５１７に対して不図示のナットを介して係合されており、そのボールネジ５１７が回転することによる上記ナットのボールネジ５１７上の移動に連動してＹ軸レール５１２に沿って移動する。また、作業ヘッド支持塔５１６の移動にもボールネジが使用され、作業ヘッド支持塔５１６はＸ軸レール５１４に収容された不図示のボールネジの回転に基づいて上記同様の構造によりＸ軸レールに沿って移動する。
【００１１】
図６は、その構造、すなわち、上述したボールネジを使用した機構の一般的な例である。
他の部分における位置決め機構も同様に示せる事から、同図においては、上記Ｘ軸レール５１４上の作業ヘッド支持塔５１６の位置決め機構を対象に図示する事とした。
【００１２】
同図は、Ｘ軸サーボモータ６００の回転をカップリング６０２を介してボールネジ６０４に伝える一般的な構造を示しており、このボールネジ６０４には一つのナット６０６がはめ込まれ、このナット６０６に対して作業ヘッド支持塔５１６が固定されている。
【００１３】
このＸ軸サーボモータ６００は不図示のコンピュータによる制御の下で正回転または逆回転を行ない、その回転をカップリング６０２を介してボールネジ６０４に伝え、ナット６０６及びこのナット６０６に固定された作業ヘッド支持塔５１６を同図の左右方向に一体移動させることができる。
【００１４】
ボールネジ６０４のピッチが一定であれば、サーボモータ６００の回転角と、ボールネジ６０４上のナット６０６及びこのナット６０６に固定された作業ヘッド支持塔５１６の移動距離は比例関係になるので、その関係に基づいてサーボモータ６００の回転角を制御すれば、適切な位置へ作業ヘッド支持塔５１６を移動させることができる。
【００１５】
ここで、図５の説明に戻り、この作業ヘッド支持塔５１６のさらなる構成について説明する。
図５の各作業ヘッド支持塔５１６には、図の例では２個の作業ヘッド５１８が上下（Ｚ方向）に昇降自在に且つ３６０度方向に回転自在に配設されている。本例の部品搭載装置５００には合計８個の作業ヘッド５１８が配設されていることとなる。
【００１６】
各作業ヘッド５１８は、Ｘ軸レール５１４のＹ軸方向への水平移動、作業ヘッド支持塔５１６のＸ軸方向への水平移動、及び作業ヘッド５１８自身によるＺ軸方向への昇降移動とＺ軸を中心とする回転により、部品供給位置とプリント基板間の前後左右上下に対する位置移動及び水平面内での３６０度方向への向きの変換を自在に行なうことができる。
【００１７】
さらに、作業ヘッド５１８の先端には電子部品を直接吸着する吸着ノズルが装着され、この吸着ノズルの先端で電子部品の吸着及び解放を直接行なう。
このように構成される電子部品搭載装置５００では、コンピュータ制御により、作業ヘッド５１８の位置を移動して、部品供給位置から電子部品を吸着したり、吸着した電子部品をプリント基板上の部品搭載位置に搭載したりする。
【００１８】
なお、上記例では位置決め機構をＸ軸レール５１４及びＹ軸レール５１２の有する機構として述べたが、上述した位置決め機構は、位置決定を行なう個所であればどこにでも適用できる。
このように、部品搭載装置を始めとする産業用工作機械においては、移動精度が得られないと欠品等を発生させる恐れがあるため、この移動精度を低コストで獲得する工夫がなされ、これまで、それらを満たすものとしてボールネジを使用した位置決め機構が使用されていた。（例えば、特許文献１参照）
【００１９】
【特許文献１】
特開平３−２０３２９８号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一般に導入されていた上記ボールネジを使用した位置決め機構にも欠点がある。その欠点とは、ボールネジを使用する場合、ボールネジ自身の加工精度・周囲温度や摩擦熱などによる熱膨張／熱収縮などにより、位置決めの位置の狂いを生じてしまうことである。
【００２１】
特に後者に示したボールネジの膨張収縮による位置決めの精度に対する影響は厄介な問題である。
この問題を解決するに当たり、他の手法、例えば光学的もしくは磁気的に記録された等間隔の目盛線を持つ基準尺と基準尺上を相対的に移動する検出ヘッドとを使用して高精度の移動距離制御を可能にするリニアスケールを導入した手法も従来行なわれている。
【００２２】
しかし、この手法を用いて全稼動領域に渡って精度を保てるように構成するとコストが飛躍的に高くなってしまう。
そこで本発明は、低コストかつ高精度の位置決め機構として評価を得ているボールネジを使用した位置決め機構において上記低コストを維持したまま上記不安定要素を改善し、この位置決め機構を備える産業用工作機械を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために以下のように構成する。
本発明の態様の産業用工作機械の一つは、ボールネジに嵌合された第一のナットと連動する移動体（例えばステージなど）を、上記ボールネジの回転による上記第一のナットの該ボールネジ上の移動に基づいて所定位置に移動させる、産業用工作機械（例えば部品搭載装置など）を前提とし、上記第一のナットの近傍位置に上記ボールネジに嵌合された第二のナットと、上記ボールネジの回転に伴ない変化する上記第一のナットに対する上記第二のナットの変化量を検出する検出手段と、上記検出手段によって検出された上記変化量から、該変化量を打ち消すように上記ボールネジの回転を補正する補正制御手段と、を有する。
【００２４】
なお、上記ボールネジ上を移動する上記第一ナットと上記第二ナットの、上記第一ナットと上記第二ナットの移動方向を中心軸とする相対的な回転角は常に一定であり、上記変化量は、上記第一ナットと上記第二ナットの上記移動方向に対する距離で示されるようにしてもよい。
【００２５】
或いは、上記ボールネジ上を移動する上記第一ナットと上記第二ナットの移動方向の、上記第一ナットと上記第二ナットの相対的な間隔は常に一定であり、上記変化量は、上記第一ナットに対して回転する上記第二ナットの回転角に基づく量で示される、ようにしてもよい。
【００２６】
さらに、上記検出手段は、上記第一のナットに対する上記第二のナットの上記変化量を逐次検出し、上記補正制御手段は、上記ボールネジが所定の回転動作を終えるまで、上記検出手段で検出した上記変化量を累積して、該累積した変化量に基づいて上記ボールネジの回転を補正する、ようにしてもよい。
【００２７】
本発明では、ボールネジに嵌合された第一のナットの近傍位置に、同じく上記ボールネジに嵌合させた第二のナットを構成し、上記ボールネジの回転に基づく第一のナットとその近傍位置における第二のナットの相対的な変化量を検出できるようにしているので、ボールネジの加工精度や熱膨張収縮によって生じるボールネジの状態の変化を任意の位置で検出することが可能になる。そして、この検出した変化量に基づいてその変化量を打ち消す方向にボールネジの回転を制御できるので、ボールネジの加工精度や熱膨張収縮によって生じる位置決めの位置の狂いを補正できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の実施の形態においては、例えば部品搭載装置などの産業用工作機械において位置決めに使用される、ボールネジを用いた位置決め機構について詳細に説明する。
【００２９】
なお、上記位置決め機構は移動部と変化量検出部と移動制御部とから構成される。
図１は、本発明の実施の形態におけるボールネジを用いた精密位置決め装置の、特に上記移動部と上記変化量検出部とを示した斜視図である。
【００３０】
同図には、ナット１とステージ２からなる移動部と、ナット３とリニアガイド４とセンサ５からなる変化量検出部が示されている。また、さらに、移動制御部の一部であるボールネジ６が示されている。このボールネジ６の左端部（不図示であるが同図の左方向の位置）は、ボールネジを回転させるための一般的な構造、例えばカップリングを介してサーボモータが接続された構造（以下では、この構造を例に説明するものとする）、となっている。
【００３１】
サーボモータには、モータの回転により移動量を検出する光学エンコーダやサーボモータを駆動するサーボアンプが構成されている。そして、これまた不図示の制御装置によるサーボアンプの制御の下、ボールネジ６の回転が制御される。同図の例において、ボールネジ６は水平（同図の左斜め下から右斜め上の方向）に延在している。
【００３２】
そのボールネジ６には精密なナット１がはめ込まれ、このナット１の下面には移動対象であるステージ２が吊着されている。
さらに、このボールネジ６には、精密なナット３がナット１の近傍にはめ込まれている。
【００３３】
このナット３は、ステージ２に固定されたナット１とは異なり、ステージ２上に構成されたリニアガイド４により移動方向を支持されながらステージ２上をボールネジ６の軸方向に滑動できるようになっている。
ボールネジにはめ込まれたナット１とナット３の間には、その間隔の変化を検出するためのセンサ５が設けられている。この間隔の変化は、熱膨張収縮や加工精度等により、ナット１及びナット３のボールネジ６上の位置に応じてボールネジ６のピッチが変化することが原因となり、ボールネジ６を回転するとボールネジ６の軸方向におけるナット１とナット３の移動距離に差が生じ、結果としてナット１とナット３との間に間隔の変化として生じる現象である。このセンサ５で検出した信号は、特に示されていないが、信号線を介して上記制御装置に送信される。
【００３４】
上記制御装置によるサーボアンプの制御の下に上記ボールネジ６が正回転または逆回転させられることにより、ナット１及びナット３はボールネジ６の軸方向へ往復移動し、ナット１に固定されるステージ２は、ナット１と一体となってボールネジ６の軸方向へ往復移動できる。また、ボールネジ６の軸方向へ往復移動するナット３は、その往復移動の際の動きをナット１から見ると、上記ピッチの変動に基づいてナット１に近づく方向或いは遠ざかる方向に向けてステージ２上をリニアガイドに沿って往復移動している。
【００３５】
図２は、図１におけるボールネジ６の回転角（θ）と回転角に応じて変化するナット１の距離との関係の一例をグラフ化したものである。
同図のグラフは、水平軸をボールネジ６の回転角（θ）、垂直軸をナット１の位置座標（ｘ）として示している。なお、ナット１の位置座標とは、ボールネジ６の軸上におけるナット１の位置であり、本例においては、ナット１がボールネジ６に沿って移動する際の移動開始位置を、回転角及び位置座標の始点（値０）とすることとした。
【００３６】
今、ボールネジ６のピッチをｐとすると、回転角（θ）と位置座標（ｘ）の関係は、直線ｘ＝ｐθ（同図のグラフ２１）となることが理想である。しかし、実際はボールネジ６の熱膨張収縮や加工精度等の影響で上記直線とは異なり、例えばｘ＝ｆ（θ）となる。同図には、一例として、回転角（θ）の値が大きくなるにつれて位置座標ｘの値が理想の直線（ｘ＝ｐθ）から離れていくｘ＝ｆ（θ）（同図のグラフ２２）の様子が示されている。
【００３７】
このグラフ２２において、ボールネジ６の回転角をθ＝Ｍからθ＝Ｎまで変化させる場合を考える。
ここで、ナット１とナット３の間隔をボールネジ６に対する回転角で示すこととする。この間隔は、熱膨張収縮や加工精度に寄らない一定の値をとるので、この値をＬとする。
【００３８】
すると、ボールネジ６がある回転角（θ）だけ回転した時のナット１に対するナット３の距離ｄ（θ）には、次のような関係式が成り立つ。
ｄ（θ）＝ｆ（θ＋Ｌ）−ｆ（θ）・・・（１）
上記（１）をＬで割ると、ｆ（θ）の傾きの近似値となり、次式が成り立つ。
【００３９】
ｆ´（θ）≒ｄ（θ）／Ｌ＝１／Ｌ｛ｆ（θ＋Ｌ）−ｆ（θ）｝・・・（２）
よって、（２）の関係により、次式が成立する。
ｆ（θ）＝∫ｆ´（θ）ｄθ≒１／Ｌ∫ｄ（θ）ｄθ＝１／Ｌ∫｛ｆ（θ＋Ｌ）−ｆ（θ）｝・・・（３）
そして、θの値がＭからＮに変化した場合を考えて、上記（３）における式をθ＝Ｍ〜Ｎの範囲で積分すると、次の関係が得られる。
【００４０】
【数１】
2004326631.tif 000003
【００４１】
この（４）式の右側の二つの項は、夫々、θ＝Ｎ〜Ｎ＋Ｌのｆ（θ）の平均、及びθ＝Ｍ〜Ｍ＋Ｌのｆ（θ）の平均である。
よって、ボールネジ６上におけるナット１の移動距離（Ｍ−Ｎ間）が長くなって、グラフ２１とグラフ２２の間隔が広がっても、それを補正できることが分かる。
【００４２】
図３は、熱膨張収縮や加工精度などに基づく図１のボールネジ６のピッチの変化を検出して図１のステージ２の移動位置を補正することにより、移動位置の精度を維持する精度維持制御ブロック図である。
同図には、ナット間隔検出部３１、ナット間隔算出器３２、積分器３３、位置カーブ指令作成器３４、サーボアンプ３５、モータ３６、及び光学エンコーダ３７が構成されている。
【００４３】
ナット間隔検出器３１は、図１のボールネジ６の回転に基づくナット１及びナット３の間隔を例えば１回転毎に逐次検出する。
ナット間隔算出器３２は、上記ナット間隔検出器３１で検出した信号を基にナット１及びナット３の間隔ｄ（θ）を逐次算出する。
【００４４】
積分器３３は、ナット１の移動に基づく、上記ナット間隔算出器３２で算出された間隔ｄ（θ）の累積値を積分してナット１の移動後のｆ（θ）（図２においてはｘ＝ｆ（Ｎ））を求める。
光学エンコーダ３７は、その時のモータ３６の回転軸の回転角（θ）を検出する。
【００４５】
位置カーブ指令作成器３４は、理想的な位置カーブを示すｘ＝ｐθの関係（但し、θの値は、ナット１の動作の開始地点を始点（θ＝０）として示すものとする）を保持しており、これを基に、理想的な位置カーブからの上記ｘ＝ｆ（θ）の変位量を算出させて、この変位量を補正するようにサーボアンプに指示信号を送る。
【００４６】
サーボアンプ３５は、光学エンコーダ３７で検出された回転角θと、上記指示信号による回転角の補正に基づいて、モータの回転角を制御する。
なお、この精度維持制御の処理を逐次行ない、ボールネジ６の軸方向に対するステージ２の移動中に、図２に示される理想の直線ｘ＝ｐθに逐次近づけるようにしてもよい。
【００４７】
図４は、図１に示した本発明の実施の形態におけるボールネジを用いた精密位置決め装置の他の例である。本例も図１と同様に、精密位置決め装置の特に移動部と変化量検出部とを斜視図で示している。
同図には、ブロック４０とナット４１とステージ２からなる移動部と、ナット４３とブラケット４４とセンサ４５からなる変化量検出部が示されている。そして、図１と同様に、移動制御部の機構の一部であるボールネジ６が示されている。このボールネジ６を回転させる機構は図１と同様であるため、ここにおいて、その説明は省略するものとする。
【００４８】
同図の例において、ボールネジ６は水平（同図の左から右）に延在している。そのボールネジ６には、ボールネジ６の軸方向に貫通口を有するブロック４０が、その貫通口とボールネジ６の軸とが同軸になるように挿入されている。このブロックの一端（同図の左の面）には、ボールネジ６の回転によりボールネジ６の軸に沿って移動する精密なナット４１が固定されている。そして、このナット４１からボールネジ６の軸方向に所定の間隔を開けたブロック４０の他端（同図の右の面）には、ブロック４０（同様にナット４１）に対して自在に回転できるように、ブラケット４４をブロック４０にベアリングで固定し、そのブラケット４４に対し、ボールネジ６の回転によりボールネジ６の軸に沿って移動できる精密なナット４３が固定されている。
【００４９】
そして、このブロック４０の下面には移動対象であるステージ２が吊着されている。
ブロック４０の右の面に構成された突起部４６とブラケット４４の間には、ブロック４０（同様にナット４１）に対するナット４３の回転角φの変化を検出するためのセンサ４５が設けられている。この回転角φの変化は、熱膨張収縮や加工精度等によりナット１及びナット３の位置におけるボールネジ６のピッチが変化することが原因で、その配置でボールネジ６を回転すると、ナット１に対して距離が固定されているナット３はその距離を維持するためにナット１に対してボールネジ６の軸を中心に回転運動をし始めるので、結果としてブロックに固定された突起部４６とナット４３に固定されたブラケット４４の突起部との間に間隔の変化として生じる現象である。なお、このセンサ４５で検出した信号は、図１と同様に、特に示されていないが、信号線を介して制御装置に送信される。
【００５０】
上記ボールネジ６が正回転または逆回転することにより、ナット４１及びナット４３はボールネジ６の軸方向へ往復移動し、ブロック４０に固定されるステージ２は、ナット４１の移動と一体となってボールネジ６の軸方向へ往復移動できる。また、ボールネジ６の軸方向へ往復移動するナット４３は、その往復移動の際の動きをナット４１から見ると、上記ピッチの変動に基づいて右に回転または左に回転している。
【００５１】
そして、ステージ２をボールネジ６の回転に基づいて移動させる際には、このセンサ４５の回転角φを常に検出しながら、熱膨張収縮や加工精度等によるボールネジ６のピッチの変化量を算出して、正確な位置にステージ２を移動させるようモータを制御する。このモータの制御は、図３に示した精度維持制御ブロック図で説明したのと同様に行なわれるため、ここでの詳しい説明は省略する。
【００５２】
但し、この回転角φに基づいて精度維持させる場合、図２に示すグラフは、例えば、水平軸を回転角θ、垂直軸を回転角φとして示され、理想の直線は水平軸に対して平行な直線となり、実際の直線はφ＝ｆ（θ）と示される。
なお、図１及び図４に示したステージ２は、便宜上、それのみを示したが、このステージ２の下には例えば部品搭載などの作業を行なう作業ヘッド支持塔や作業ヘッドなどのアームを構成して使用することもできる。
【００５３】
従って、この機構を部品搭載装置を始めとする産業用工作機械にそのまま適用することができる。すなわち、例えば従来の部品搭載装置であれば、ボールネジに変化量検出部を構成し、そのコンピュータに移動制御を実行させるなどして実現できる。なお、部品搭載装置の各部の機能は従来技術の説明で詳述しているため、ここでの詳しい説明は省略する。
【００５４】
また、上述した位置決め装置は、ステージ２の配置はナット１またはナット４１の下方に構成するものには限られず、上方に構成するなどしても良い。
また、ナット１及びナット３の間隔、ナット４１及びナット４３の間隔は、夫々の、センサ５、センサ４５の精度が高いものであればより近いものが好ましいが、適宜設定しても十分にその効果は得られる。
【００５５】
また、図１及び図４に示した構造は一例であり、本発明の思想に適合する構造であれば、如何なる構造をとっても良い。
以上のように、ボールネジ上において、第一のナットの近傍位置に第二のナットを設け、そのナットの相対的な位置や角度などの変化量を検出するといった、簡単な構成で、その変化量から算出される熱膨張収縮や加工精度に基づく位置ズレを正確に補正することを実現することができる。このため、この位置決め機構の導入コストは低く抑えることができる。
【００５６】
さらに、この位置決め機構を備える産業用工作機械、例えば上記一例として示した部品搭載装置では、この検出を生産中において常に実行し、電子部品の部品供給位置や部品搭載位置への作業ヘッドの移動に対して補正をかけていくことによって、より正確な位置での電子部品の吸着処理及び搭載処理が可能となる。このため、不正確な吸着処理及び搭載処理による不良品の発生を大幅に抑えることが可能になり、生産効率が高まる。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ボールネジに嵌合された第一のナットの近傍位置に、同じく上記ボールネジに嵌合させた第二のナットを構成し、上記ボールネジの回転に基づく第一のナットとその近傍位置における第二のナットの相対的な変化量を検出できるようにしているので、ボールネジの加工精度や熱膨張収縮によって生じるボールネジの状態の変化を任意の位置で検出することが可能になる。よって、ある１点からある１点までの距離のボールネジの加工精度や熱膨張収縮を加味した移動量を正確に測定できるようになる。
【００５８】
さらに、この検出した変化量に基づいてその変化量を打ち消す方向にボールネジの回転を制御できるので、ボールネジの加工精度や熱膨張収縮によって生じる位置決めの位置の狂いを正確に補正できる。この結果、加工精度や熱膨張収縮に影響されない位置決定を行なうことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるボールネジを用いた精密位置決め装置の斜視図である。
【図２】図１におけるボールネジ６の回転角（θ）と回転角に応じて変化するナット１の距離との関係を示したグラフの一例である。
【図３】精度維持制御ブロック図である。
【図４】図１の精密位置決め装置の他の例である。
【図５】従来の部品搭載装置の構成例である。
【図６】従来のボールネジを使用した位置決め機構の一般的な例である。
【符号の説明】
１、３    ナット
２    ステージ
４    リニアガイド
５    センサ
６    ボールネジ
【図１】
2004326631.tif 000004
【図２】
2004326631.tif 000005
【図３】
2004326631.tif 000006
【図４】
2004326631.tif 000007
【図５】
2004326631.tif 000008
【図６】
2004326631.tif 000009