CH686322A5 - Guiding device with measuring device. - Google Patents

Description

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CH 686 322 A5 CH 686 322 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Führungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruch 1. The invention relates to a guide device according to the preamble of claim 1.

Derartige Führungsvorrichtungen sind an Maschinen aller Art, insbesondere an Werkzeugmaschinen bekannt. Die Messteile der Messeinrichtung sind unabhängige Maschinenteile, welche erst auf besondere Weise und durch besondere Massnahmen zu den Führungsteilen in Relation gebracht, insbesondere getrennt montiert und ausgerichtet werden müssen. Dazu muss man an der Maschine, an den Messteilen und an den Führungsteilen geeignete besonders bearbeitete Stellen vorsehen, was einen grossen Arbeitsaufwand bedeutet. Such guiding devices are known on machines of all kinds, in particular on machine tools. The measuring parts of the measuring device are independent machine parts, which first have to be related to the guide parts in a special way and by special measures, in particular they have to be assembled and aligned separately. To do this, suitable specially machined points must be provided on the machine, on the measuring parts and on the guide parts, which means a great deal of work.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine wirtschaftlich vorteilhafte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche mit geringem Aufwand herstellbar und montierbar, also im Maschinenbau verwendbar ist, ohne dass Zugeständnisse hinsichtlich der Präzision gemacht werden müssten. The invention has for its object to provide an economically advantageous device of the type mentioned, which can be manufactured and assembled with little effort, that is used in mechanical engineering, without having to make concessions in terms of precision.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Anspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung vorgeschlagen. To achieve this object, the device characterized in claim 1 is proposed.

Weil bei der Erfindung die beiden zusammenwirkenden Messteile der Messeinrichtung je an den Führungskörpern direkt vorgesehen sind, braucht man beim Maschinenbau an der Maschine nur noch Bezugsflächen für die Führungskörper vorzusehen. Ausserdem entfällt im Maschinenbau auch die sonst mühsame gegenseitige Ausrichtung von Messteilen und Führungskörpern. Das ergibt eine grosse Aufwandersparnis. Because, in the invention, the two interacting measuring parts of the measuring device are each provided directly on the guide bodies, one only needs to provide reference surfaces for the guide bodies in mechanical engineering on the machine. In addition, the otherwise tedious mutual alignment of measuring parts and guide bodies is eliminated in mechanical engineering. That saves a lot of effort.

Demgegenüber können im Zuge der Herstellung der erfindungsgemässen Führungsvorrichtung die beiden Messteile an den Führungskörpern angebracht, also gewissermassen mit den Führungsteilen integriert werden. Die dabei erzielbare Aufwandersparnis erwies sich überraschenderweise als sehr viel grösser als zu erwarten war. Da könnte darauf zurückzuführen sein, dass man die Führungskörper in grossen Stückzahlen aufeinander abgestimmt herzustellen in der Lage ist, wobei dann die Integrierung der Messteile im Zuge der grossen Stückzahlen auch rationalisierbar ist. In contrast, in the course of the manufacture of the guide device according to the invention, the two measuring parts can be attached to the guide bodies, that is, to a certain extent, integrated with the guide parts. The cost savings that can be achieved surprisingly turned out to be much greater than was expected. It could be attributed to the fact that the guide bodies can be produced in large numbers in a coordinated manner, whereby the integration of the measuring parts in the course of the large numbers can also be rationalized.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist einer der beiden Messteile als Massverkörperung ausgebildet, was beispielsweise als optisch, magnetisch oder elektrisch und auf andere Weise ablesbarer Massstab geschehen kann. In a preferred embodiment of the invention, one of the two measuring parts is designed as a material measure, which can be done, for example, as a scale that can be read optically, magnetically or electrically and in some other way.

Im letztgenannten Falle kann zwar die Massverkörperung auf jedem der beiden Führungskörper angeordnet sein, es wird aber vorgezogen, sie auf der Führungsschiene vorzusehen. In the latter case, the material measure can be arranged on each of the two guide bodies, but it is preferred to provide them on the guide rail.

Bei einer Massverkörperung als den einen Messteil ist vorzugsweise der andere Messteil als ein zum Lesen der Massverkörperung ausgebildeter Messkopf vorzusehen. In the case of a material measure as one measuring part, the other measuring part is preferably to be provided as a measuring head designed to read the material measure.

Auch hier gilt, dass man den Messkopf an jedem der beiden Führungskörper vorsehen kann, dass es aber bevorzugt ist, ihn an dem mit der die Massverkörperung aufweisenden Führungsschiene zusammenwirkenden Führungskörper auszubilden. It is also true here that the measuring head can be provided on each of the two guide bodies, but that it is preferred to form it on the guide body which interacts with the guide rail having the measuring standard.

Sehr geeignet ist die Erfindung für Einschienenführungen, bei denen eine polygonale Einschiene, The invention is very suitable for monorail guides in which a polygonal monorail,

die beispielsweise eine Massverkörperung trägt, mit einem auf ihr laufenden Wagen, der einen Messkopf trägt, zusammenwirkt. Solche Einschienensysteme erlauben eine einwandfreie Führung der beiden Führungskörper aneinander, ohne dass es weiterer Führungsteile bedürfte. Dadurch ergibt sich auch eine sehr enge Relation der Messteile zueinander, so dass allfällige Fehler zumindest nicht grösser als bei von den Führungskörpern separaten Messteilen sind. which, for example, carries a material measure, interacts with a carriage running on it, which carries a measuring head. Such monorail systems allow the two guide bodies to be guided correctly against one another without the need for further guide parts. This also results in a very close relationship of the measuring parts to one another, so that any errors are at least not greater than in the case of measuring parts separate from the guide bodies.

Die Erfindung lässt sich aber auch erfolgreich bei anderen Kombinationen von Führungskörpern einsetzen, wobei beispielsweise eine übliche Führungsschiene mit einem Rollkörperumlauflager zusammenwirken kann, sei es mit Kugeln oder mit Kreuzrollen. Es ist aber auch möglich, zwei Führungsschienen als Führungskörper zu verwenden, wobei man beispielsweise Rollkörper zwischen ihnen einsetzen kann. However, the invention can also be used successfully in other combinations of guide bodies, for example a conventional guide rail can cooperate with a roller body recirculating bearing, be it with balls or with crossed rollers. However, it is also possible to use two guide rails as the guide body, it being possible, for example, to use rolling bodies between them.

Während zum Beispiel derzeit Rollkörperführungen besonders vorteilhaft erscheinen, kann die Erfindung auch bei anderen reibungsvermindernden Massnahmen Verwendung finden, so bei Luftkissen, Magnetkissen und dergleichen. For example, while roll body guides currently appear to be particularly advantageous, the invention can also be used in other friction-reducing measures, such as air cushions, magnetic cushions and the like.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von zwei Ausführungsformen, die rein schematisch gezeichnet sind, beispielsweise besprochen. Es zeigen: The invention is discussed below with reference to two embodiments, which are drawn purely schematically, for example. Show it:

Fig. 1 ein teilweise gebrochenes Schaubild einer Tisch-Führungsvorrichtung, 1 is a partially broken diagram of a table guide device,

Fig. 2 ein Blockdiagramm der Tisch-Führungsvorrichtung nach Fig. 1, FIG. 2 shows a block diagram of the table guiding device according to FIG. 1, FIG.

Fig. 3 einen Teil einer Einschienenführung aus der Vorrichtung der Fig. 1, 3 shows a part of a monorail guide from the device of FIG. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht ohne Vordergrund und ohne Hintergrund einer anderen Führungsvorrichtung und Fig. 4 is a side view without foreground and without the background of another guide device and

Fig. 5 eine Ansicht nach Pfeil V in Fig. 4 mit geschnitten dazugezeichnetem Vordergrund und Hintergrund. Fig. 5 is a view according to arrow V in Fig. 4 with a cut foreground and background.

In den Fig. 1 bis 3 bedeuten: 1 to 3 mean:

M Alternative Massverkörperungen, an 3. M alternative material measures, on 3.

1 Maschinengestell. 1 machine frame.

2 Einschiene, an 1, ohne Massverkörperung. 2 monorail, on 1, without measuring standard.

3 Einschiene, an 1, mit Massverkörperung 30. 3 monorail, on 1, with measuring scale 30.

30 Massverkörperung an 3. 30 material measure on 3.

4 Führungswagen, auf 2 und 3, ohne Messkopf. 4 carriages, on 2 and 3, without measuring head.

5 Führungswagen, auf 3, mit Messkopf 50. 5 carriages, on 3, with measuring head 50.

50 Messkopf an 5. 50 measuring head at 5.

51 Rollen in 4 und 5. 51 reels in 4 and 5.

6 Tisch, mit 4 und 5 auf 2 und 3 geführt. 6 table, with 4 and 5 on 2 and 3 led.

7 Spindelantrieb für 6. 7 spindle drive for 6.

8 Motor zum Antrieb von 7. 8 motor to drive 7.

9 Schalteinheit zum Auswerten der Signale von 50 und Steuerung von 8. 9 switching unit for evaluating the signals of 50 and control of 8.

In den Fig. 4 und 5 bedeuten: 4 and 5 mean:

10 Führungsschiene, an 11. 10 guide rails, on 11.

11 Maschinenteil, an dem 10 befestigt ist. 11 Machine part to which 10 is attached.

12 Kugelrollkörper, an Maschinenteil 13. 12 ball rolling elements, on machine part 13.

13 Maschinenteil, an dem 12 befestigt ist. 13 Machine part to which 12 is attached.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

2 2nd

3 3rd

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4 4th

Bei der Tisch-Führungsvorrichtung, auf welche die Fig. 1 bis 3 Bezug nehmen, sind auf einem Maschinengestell 1 zwei Einschienen 2 und 3 in an sich bekannter Weise befestigt. 1 to 3, two monorails 2 and 3 are fastened to a machine frame 1 in a manner known per se.

Die Einschiene 2 hat nur eine reine Führungsfunktion und wirkt mit zwei Wagen 4 (die auch nur Führungsfunktionen haben) zusammen, von denen nur der eine ersichtlich ist. The monorail 2 has only a pure guiding function and interacts with two carriages 4 (which also only have guiding functions), of which only one is visible.

Die Führungsschiene 3 trägt eine Massverkörperung 30, und auf ihr läuft sowohl ein einfacher Führungswagen 4 als auch ein besonderer Führungswagen 5 mit Messkopf 50. The guide rail 3 carries a material measure 30, and both a simple guide carriage 4 and a special guide carriage 5 with a measuring head 50 run on it.

Ansonsten ist der Führungswagen 5 gleich wie die übrigen Führungswagen 4 ausgebildet beispielsweise in Fig. 3 sind die Rollen 51 erkennbar. Otherwise, the guide carriage 5 is of the same design as the other guide carriages 4, for example, the rollers 51 can be seen in FIG. 3.

Die Führungsschiene 3 ist mit Ausnahme der Massverkörperung 30 auch gleich wie die Führungsschiene 2. Neben oder anstelle der Massverkörperung 30 wären auch Massverkörperungen M an den in Fig. 3 angegebenen Stellen möglich. Der Messkopf 50 müsste dann entsprechend angeordnet sein. With the exception of the material measure 30, the guide rail 3 is also the same as the guide rail 2. In addition to or instead of the material measure 30, material measures M at the points indicated in FIG. 3 would also be possible. The measuring head 50 would then have to be arranged accordingly.

Die Wagen 4 und 5 tragen einen Tisch 6, welcher durch einen Spindelantrieb 7 von einem Motor 8 (nur Fig. 2) bewegt werden kann. Die dabei hervorgerufene Bewegung wird vom Messkopf 50 auf der Massverkörperung 30 abgelesen, und das Resultat einer Schalteinheit 9 zugeleitet, welche ihrerseits den Motor betätigt. Die Schalteinheit kann in an sich bekannter Weise zur manuellen und/oder automatischen Steuerung eingerichtet sein, so dass der Vorschub des Wagens 6 den Masswünschen entsprechend sicher gesteuert werden kann. The carriages 4 and 5 carry a table 6 which can be moved by a motor 8 (only FIG. 2) by means of a spindle drive 7. The movement caused is read by the measuring head 50 on the measuring scale 30, and the result is fed to a switching unit 9, which in turn actuates the motor. The switching unit can be set up in a manner known per se for manual and / or automatic control, so that the feed of the carriage 6 can be reliably controlled in accordance with the dimensional requirements.

Die Massverkörperung 30 kann beispielsweise direkt in das Material der Führungsschiene 3 eingebracht sein, beispielsweise durch Aetzen, Magnetsignale und dergleichen, oder aber sie kann in Form eines besonderen Massstabs, der bei der Herstellung der Führungsschiene 3 mit ihr verbunden wird vorgesehen sein. The material measure 30 can, for example, be introduced directly into the material of the guide rail 3, for example by etching, magnetic signals and the like, or it can be provided in the form of a special scale that is connected to it during the manufacture of the guide rail 3.

Der Messkopf 50 wird folgerichtig auf die Massverkörperung abzustimmen sein. The measuring head 50 will consequently have to be matched to the material measure.

In den Fig. 4 und 5 ist eine Führungsschiene 10 an einem Maschinenteil 11 (nur Fig. 5) angebracht und stützt sich an einem Kugel-Rollkörper 12 ab, welcher an einem zweiten Maschinenteil 13 befestigt ist. So kann der Maschinenteil 11 mitsamt der Schiene 10 gegenüber dem Rollkörper 12, der am Maschinenteil 13 befestigt ist, entlang der Führungsschiene 10 verschoben werden. Die Massverkörperung 100 (nur Fig. 5) an der Schiene 10 kann dabei vom Messkopf 14, der am Rollkörper 12 angebracht ist gelesen werden, wobei das Zusammenwirken analog dessen geschehen kann, was in Fig. 2 dargestellt ist. 4 and 5, a guide rail 10 is attached to a machine part 11 (only FIG. 5) and is supported on a ball rolling body 12 which is fastened to a second machine part 13. Thus, the machine part 11 together with the rail 10 can be moved along the guide rail 10 relative to the rolling body 12 which is fastened to the machine part 13. The material measure 100 (only FIG. 5) on the rail 10 can be read by the measuring head 14 which is attached to the rolling body 12, wherein the interaction can take place analogously to what is shown in FIG. 2.

Anstelle des Rollkörpers 12 könnte auch eine zweite Führungsschiene 10 vorgesehen sein, die dann den Messkopf 14 tragen würde, wobei dann die Rollkörper zwischen den beiden Schienen beispielsweise in einem geeigneten Käfig angeordnet sein könnten. Instead of the rolling body 12, a second guide rail 10 could also be provided, which would then carry the measuring head 14, in which case the rolling bodies could then be arranged between the two rails, for example in a suitable cage.

Anstelle der Rollkörper Hessen sich auch andere reibungsvermindernde Elemente, beispielsweise Luftkissen und Magnetkissen verwenden. Instead of the rolling body Hessen, other friction-reducing elements, such as air cushions and magnetic cushions, are also used.

Es wurde also gezeigt, dass der Maschinenbauer nur noch die entsprechenden Führungskörper, beispielsweise 3 und 5 oder 10 und 12 mit den entsprechenden dort direkt vorgesehenen Messteilen, beispielsweise 50 und 30 bzw. 100 und 14 einbauen muss und somit nur für diese Führungskörper passende Montagestellen vorzusehen braucht; die genaue richtige Lage der Messteile ergibt sich erfin-dungsgemäss von selbst. It was therefore shown that the machine builder only has to install the corresponding guide bodies, for example 3 and 5 or 10 and 12 with the corresponding measuring parts provided there, for example 50 and 30 or 100 and 14, and therefore only to provide suitable assembly points for these guide bodies needs; According to the invention, the exact correct position of the measuring parts results automatically.

Claims (7)

PatentansprücheClaims 1. Führungsvorrichtung, mit zwei Führungskörpern (2, 3, 4, 5; 10, 12), welche entlang des einen von ihnen, der als Führungsschiene (2, 3; 10) aus-gebildetet ist, relativ zueinander beweglich aneinander geführt sind, wobei die gegenseitige Relativbewegung mittels einer Messeinrichtung (30, 50, 9; 100, 14) bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zusammenwirkende Messteile (30, 50; 100, 14) der Messeinrichtung (30, 50, 9; 100, 14) je direkt an den beiden Führungskörpern (3, 5; 10, 12) vorgesehen sind.1. guiding device, with two guiding bodies (2, 3, 4, 5; 10, 12) which are guided relative to one another along the one of them, which is designed as a guiding rail (2, 3; 10), the mutual relative movement being determinable by means of a measuring device (30, 50, 9; 100, 14), characterized in that two interacting measuring parts (30, 50; 100, 14) of the measuring device (30, 50, 9; 100, 14) are each provided directly on the two guide bodies (3, 5; 10, 12). 2. Führungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Messteile als Massverkörperung (30; 100) ausgebildet ist.2. Guide device according to claim 1, characterized in that one of the two measuring parts is designed as a material measure (30; 100). 3. Führungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Massverkörperung (30; 100) direkt an der Führungsschiene (3; 10) vorgesehen ist.3. Guide device according to claim 2, characterized in that the material measure (30; 100) is provided directly on the guide rail (3; 10). 4. Führungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Messteile als mit der Massverkörperung (30; 100) zusammenwirkender Messkopf (50; 14) ausgebildet ist.4. Guide device according to claim 2 or 3, characterized in that one of the two measuring parts is designed as a measuring head (50; 14) interacting with the material measure (30; 100). 5. Führungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (50; 14) direkt an einem auf der Führungsschiene (3; 10) geführten Führungskörper (5; 12) vorgesehen ist.5. Guide device according to claim 4, characterized in that the measuring head (50; 14) is provided directly on a guide body (5; 12) guided on the guide rail (3; 10). 6. Führungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einschiene (3) und einen darauf geführten Wagen (5) als Führungskörper aufweist.6. Guide device according to one of claims 1 to 5, characterized in that it has a monorail (3) and a carriage (5) guided thereon as a guide body. 7. Führungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei aneinander geführte Führungsschienen als Führungskörper aufweist.7. Guide device according to one of claims 1 to 5, characterized in that it has two mutually guided guide rails as a guide body. 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 33rd