DE102006022006B4 - Method for producing a linear guide for moving a device along one direction - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung einer Linearführung zum Verfahren eines Schlittens eines Koordinatenmessgerätes (30) entlang einer Richtung (x, y, z) umfassend folgende Verfahrensschritte: – befestigen von wenigstens zwei profilierten Stahlführungsschienen (14, 15 oder 22, 23), die für zugeordnete Kugelumlaufschuhe vorgesehen sind, auf einer Tragstruktur (11), gegenüber der der Schlitten (18) verfahren werden soll oder auf dem zu verfahrenden Schlitten (20) selbst, wobei zum Befestigen der Stahlführungsschienen die Stahlführungsschienen an der Tragstruktur oder am Schlitten angeschweißt oder angelötet werden; – bearbeiten wenigstens einer Laufbahn der auf der Tragstruktur oder dem Schlitten befestigten profilierten Stahlführungsschienen derart, dass eine Bewegung des Schlittens entlang der Messrichtung mit für die Funktion des Gerätes hinreichend geringen Abweichungen möglich ist.Method for producing a linear guide for moving a coordinate measuring machine (30) along a direction (x, y, z) comprising the following method steps: - fastening at least two profiled steel guide rails (14, 15 or 22, 23) provided for associated recirculating ball shoes are, on a support structure (11), opposite to the carriage (18) to be moved or on the traveling carriage (20) itself, wherein the steel guide rails are welded or soldered to the support structure or on the carriage for fastening the steel guide rails; - Edit at least one career of the mounted on the support structure or the carriage profiled steel guide rails such that a movement of the carriage along the measuring direction is possible for the function of the device sufficiently small deviations.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Linearführung zum Verfahren eines Schlittens eines Koordinatenmessgerätes entlang einer Richtung. Derartige Verfahren sind aus dem Stand der Technik bereits seit langem bekannt.The invention relates to a method for producing a linear guide for moving a carriage of a coordinate measuring machine along one direction. Such methods have been known for a long time from the prior art.
Bei diesen Verfahren wird üblicherweise eine oder mehrere fertig bearbeitete Führungsschienen an einer Tragstruktur oder am Schlitten selbst befestigt. Hierzu muss die Tragstruktur oder der Schlitten bereits hochgenau für die Aufnahme der Führungsschiene vorbereitet worden sein, damit im montierten Zustand der Schlitten weitgehend fehlerfrei entlang der Führung bewegt werden kann. Wird die Führungsschiene nicht weitgehend fehlerfrei montiert, treten bei einer Bewegung des Schlittens entlang der Führungsschiene Translationsfehler und Rotationsfehler des Schlittens auf. Oftmals sind noch Justageeinrichtungen vorgesehen, über die die Position der Führungsschiene nachträglich korrigiert werden kann.In these methods, one or more finished guide rails are usually fastened to a support structure or to the carriage itself. For this purpose, the support structure or the carriage must already have been prepared with high precision for receiving the guide rail, so that the carriage can be moved largely error-free along the guide in the mounted state. If the guide rail is not mounted largely error-free, occur during movement of the carriage along the guide rail translation errors and rotation error of the carriage. Often adjusting devices are still provided, via which the position of the guide rail can be subsequently corrected.
Beispielsweise zeigt die deutsche Offenlegungsschrift
Solche Verfahren haben in der Vergangenheit gut funktioniert. Trotzdem ist festzustellen, dass hierzu ein relativ hoher Aufwand notwendig ist, um die Führungen auszurichten. Zum einen mussten sowohl die Führungsschienen hochgenau bearbeitet werden, wie auch die Tragstruktur oder der Schlitten, an dem die Führungsschiene befestigt wurde. Zum anderen war trotzdem insbesondere bei längeren Verfahrwegen entlang der Führungsschiene zusätzlich eine aufwändige nachträgliche Justage der Führungsschiene notwendig.Such methods have worked well in the past. Nevertheless, it should be noted that this requires a relatively high effort to align the guides. On the one hand, both the guide rails had to be machined with high precision, as well as the supporting structure or the carriage to which the guide rail was attached. On the other hand, an elaborate subsequent adjustment of the guide rail was nevertheless necessary, in particular for longer travel distances along the guide rail.
Die Druckschrift
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Hiervon ausgehend liegt unserer Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Linearführung zum Verfahren eines Schlittens eines Koordinatenmessgerätes entlang einer Richtung anzugeben, mit dem der Herstellungsaufwand verringert wird.On this basis, our invention has the object to provide a method for producing a linear guide for moving a carriage of a coordinate measuring machine along a direction with which the manufacturing cost is reduced.
Die Aufgabe wird durch ein Herstellungsverfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst durch folgende Verfahrensschritte:
- – befestigen von wenigstens zwei profilierten Stahlführungsschienen, die für zugeordnete Kugelumlaufschuhe vorgesehen sind, auf einer Tragstruktur, gegenüber der der Schlitten verfahren werden soll oder auf dem zu verfahrenden Schlitten selbst, wobei zum Befestigen der Stahlführungsschienen die Stahlführungsschienen an der Tragstruktur oder am Schlitten angeschweißt oder angelötet werden;
- – bearbeiten wenigstens einer Laufbahn der auf der Tragstruktur oder dem Schlitten befestigten profilierten Stahlführungsschienen derart, dass eine Bewegung des Schlittens entlang der Messrichtung mit für die Funktion des Gerätes hinreichend geringen Abweichungen möglich ist.
- - Fixing of at least two profiled steel guide rails, which are provided for associated recirculating ball shoes, on a support structure against which the carriage is to be moved or on the carriage to be moved itself, wherein the steel guide rails welded or soldered to the support structure or on the carriage for attaching the steel guide rails become;
- - Edit at least one career of the mounted on the support structure or the carriage profiled steel guide rails such that a movement of the carriage along the measuring direction is possible for the function of the device sufficiently small deviations.
Der Grundgedanke der Erfindung ist hierbei darin zu sehen, dass wenigstens eine Laufbahn der Führungsschienen erst dann fertig bearbeitet wird, wenn die Führungsschienen an der Tragstruktur oder am Schlitten befestigt sind. Hierdurch ergibt sich der besondere Vorteil, dass hierdurch bei der ohnehin erforderlichen Feinbearbeitung der Führungsschienen gleichzeitig die Fehler beseitigt werden, die durch eine fehlerbehaftete Montage der Führungsschienen an der Tragstruktur oder am Schlitten entstehen. Es kann also einerseits auf den Verfahrensschritt verzichtet werden, dass die Tragstruktur oder der Schlitten durch eine aufwändige Feinbearbeitung für die Aufnahme der Führungsschienen vorbereitet wird. Andererseits kann auch, soweit erforderlich, auf eine nachträgliche Justage der montierten Führungsschienen verzichtet werden.The basic idea of the invention is to be seen in the fact that at least one track of the guide rails is only finished when the guide rails are attached to the support structure or on the carriage. This results in the particular advantage that at the same time in the already required fine machining of the guide rails, the errors are eliminated, which are caused by a faulty mounting of the guide rails on the support structure or on the carriage. It On the one hand, therefore, it is possible to dispense with the method step that the supporting structure or the carriage is prepared by an elaborate finishing for receiving the guide rails. On the other hand, if necessary, can be dispensed with a subsequent adjustment of the mounted guide rails.
Eine Bewegung des Schlittens entlang der Führung ist dann möglich, wenn der den Führungsschienen zugeordnete Führungswagen mit für die Funktion des Gerätes hinreichend geringen Abweichungen entlang der Führung bewegt werden kann.A movement of the carriage along the guide is possible if the guide rails associated guide carriage can be moved with sufficient for the function of the device deviations along the guide.
Zur Bearbeitung der Führungsschienen im montierten Zustand wird man die Führungsschienen vorzugsweise schleifen. Bei größeren Abweichungen der Führungsschienen kann zusätzlich vor dem Schleifvorgang, mit dem die Feinbearbeitung der Führungsschienen vorgenommen wird, auch ein Fräsvorgang vorgesehen sein, mit dem auch ein größerer Materialabtrag in relativ kurzer Zeit möglich ist. Zusätzlich können bei der Fertigbearbeitung auch Flächen angebracht werden, die für ein Wegmesssystem oder einen Antrieb benötigt werden.For machining the guide rails in the assembled state, it is preferable to grind the guide rails. For larger deviations of the guide rails may also be provided before the grinding process, with which the fine machining of the guide rails, a milling process, with a larger material removal in a relatively short time is possible. In addition, surfaces that are required for a displacement measuring system or a drive can also be attached during finishing.
Damit die Fertigbearbeitung der Führungsschienen im montierten Zustand möglichst einfach und zügig erfolgen kann, sollten die Führungsschienen bereits vor der Befestigung an der Tragstruktur oder an dem Schlitten so weit wie möglich fertig gestellt sein. Die Führungsschienen sollten also beispielsweise bereits gezogen, gerichtet, gehärtet, gebohrt etc. sein.Thus, the finishing of the guide rails in the mounted state can be done easily and quickly, the guide rails should be completed as far as possible before attachment to the support structure or on the carriage. For example, the guide rails should already be pulled, straightened, hardened, drilled, etc.
Die Führungsschienen werden zur Befestigung auf der Tragstruktur oder auf dem Schlitten festgelötet oder verschweißt.The guide rails are soldered or welded for attachment to the support structure or on the carriage.
Bei den Führungsschienen handelt es sich hierbei um profilierte Stahlführungsschienen, die für zugeordnete Kugelumlaufschuhe vorgesehen sind.The guide rails are profiled steel guide rails intended for assigned recirculating ball shoes.
Für die betreffende Bewegungsrichtung sind zwei Führungsschienen vorgesehen. Bei schweren Schlitten können für die betreffende Bewegungsrichtung aber auch mehr als zwei parallele Führungsschienen vorgesehen sein.For the relevant direction of movement two guide rails are provided. In the case of heavy carriages, however, more than two parallel guide rails may also be provided for the relevant direction of movement.
Die Erfindung kann bei praktisch allen Linearachsen bekannter Koordinatenmessgeräte Einsatz finden. Dementspechend kann die Tragstruktur und der Schlitten vielfältig variieren. Beispielsweise können alle Linearachsen von Ständermessgeräten entsprechend hergestellt werden, also die Führungen zum Verfahren des vertikal ausgerichteten Ständers entlang der Richtplatte, die Führungen zum Verfahren des Kreuzschiebers entlang dem Ständer in vertikaler Richtung oder die Führung zum Verfahren des horizontal auskragenden Messarms am Kreuzschieber. Im Falle des Ständers ist mithin die Richtplatte die Tragstruktur und der Ständer der Schlitten. Im Falle der beweglichen Lagerung des Kreuzschiebers ist der Ständer die Tragstruktur und der Kreuzschieber der Schlitten. Im Falle des Messarms ist der Kreuzschieber die Tragstruktur und der Messarm der Schlitten.The invention can be used in virtually all linear axes of known coordinate measuring machines. Dementspechend the support structure and the slide can vary widely. For example, all linear axes of upright measuring devices can be prepared accordingly, so the guides for moving the vertically oriented stand along the straightening plate, the guides for moving the cross slide along the stand in the vertical direction or the guide for moving the horizontally cantilevered measuring arm on the cross slide. In the case of the stand, therefore, the directional plate is the support structure and the stand of the slide. In the case of the movable bearing of the cross slide, the stand is the supporting structure and the cross slide of the slide. In the case of the measuring arm, the cross slide is the supporting structure and the measuring arm of the slides.
Genauso kann das Verfahren jedoch auch für alle anderen Arten von Koordinatenmessgeräten verwendet werden. Beispielsweise können bei einem Portalmessgerät die Führungen für das den Messtisch überspannende Portal, die Führungen zur Bewegung des X-Schlittens entlang dem Portal oder die Führungen zur Bewegung der vertikalen Pinole entlang dem X-Schlitten entsprechend hergestellt werden. Sofern ein beweglicher Messtisch vorgesehen ist, können auch die Führungen zur Bewegung dieses Messtisches entsprechend hergestellt werden.However, the same method can be used for all other types of coordinate measuring machines. For example, in a gantry gauge, the guides for the gantry spanning portal, the guides for moving the X-carriage along the gantry, or the guides for moving the vertical quill along the X-carriage may be made accordingly. If a movable measuring table is provided, the guides for moving this measuring table can be made accordingly.
In Abhängigkeit von der jeweiligen Tragstruktur und dem zugehörigen Schlitten werden die Führungsschienen entweder an der Tragstruktur oder am Schlitten befestigt. Im Falle eines Ständermessgerätes beispielsweise werden für die Führungen zur Bewegung des Ständers die Führungsschienen an der Richtplatte, also der Tragstruktur befestigt. Im Falle des horizontal auskragenden Messarms hingegen werden die Führungsschienen am Messarm, also am Schlitten, befestigt.Depending on the respective support structure and the associated carriage, the guide rails are fastened either to the support structure or to the carriage. In the case of a standard measuring device, for example, for the guides for moving the stand, the guide rails are fastened to the surface plate, that is to say the support structure. In the case of the horizontal projecting measuring arm, however, the guide rails on the measuring arm, so attached to the slide.
Besonders vorteilhaft werden die Führungsschienen an einer Tragstruktur oder einem Schlitten befestigt, das als ein Kastenprofil hergestellt wurde, welches aus mehreren Blechteilen zusammengeschweißt wurde oder welches durch ziehen oder pressen eines Profil hergestellt wurde. Hierdurch kann die Tragstruktur oder der Schlitten besonders günstig hergestellt werden.Particularly advantageously, the guide rails are fastened to a support structure or a carriage, which was produced as a box profile, which was welded together from a plurality of sheet metal parts or which was produced by drawing or pressing a profile. As a result, the support structure or the carriage can be made particularly low.
Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Figuren, in denen das erfindungsgemäße Verfahren rein beispielhaft für ein Koordinatenmessgerät erläutert wird. Hierin zeigen:Further advantages and developments of the invention will become apparent from the figures, in which the inventive method is explained purely by way of example for a coordinate measuring machine. Herein show:
Am Ständer
Am Kreuzschieber
Für die y-Richtung übernimmt damit also der Kreuzschieber
Am Ende des Messarms
Im Zusammenhang mit
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