CN101336362A - 具有长度测量系统的线性导向单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种线性导向单元，具有一个可纵向移动地设置在导轨(1)上的导向滑车(2)，还具有一个长度测量系统，其测量头(3)与平行于导轨(1)设置的实物量具(4)共同作用，其中，实物量具(4)设置在一个携带实物量具(4)的空心体内，所述空心体与导轨(1)相距设置并支承在其末端上。

Description

具有长度测量系统的线性导向单元
技术领域
本发明涉及一种具有长度测量系统的线性导向单元。这种线性导向单元例如在机床制造或者组装流水线的运输装置或者木材加工上使用。长度测量系统可以使导向滑车在预先规定的位置上高精度定位。
背景技术
DE 199 41 587 A1公开了一种具有测量装置的线性支架，其中，导向滑车可纵向移动设置在导轨上。导向滑车端面具有一个测量头。导轨在其上面具有槽，槽内装入实物量具。实物量具在这里与被覆带整体构成，后者力量合理地保持在导轨的槽内。作为选择可以将实物量具粘接在扁平带上。如果需要更换实物量具，那么只能通过更换实物量具连同被覆带才能完成。
在其他具有一体化测量系统公开的线性支架方面，交货状态下标尺或者实物量具与导轨粘接在一起。在这种情况下，更换实物量具而不更换导轨是非常困难的。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种按权利要求1特征所述的线性导向单元，其中更换实物量具可以毫无问题地进行。该目的依据本发明由此得以实现，即实物量具设置在一个携带实物量具的空心体内，该空心体与导轨相距设置并支承在其末端上。
本发明提供多个优点。首先确保实物量具可与导轨无关进行更换。为更换实物量具既不需要松开导轨也不需要取下被覆带。所要更换的实物量具仅需从空心体(例如管)内取出并通过其他实物量具替代。
此外可以实现移动行程非常大的线性导向单元，而无需实物量具的附加支承，以避免实物量具的不希望弯曲，因为仅需将实物量具插入空心体内，实物量具然后通过其整个纵向延伸均匀地支承在该空心体内。为将实物量具毫无问题地插入空心体内，依据目的使用一种滑动件，其在实物量具与空心体的内壁接触下减少滑动摩擦。
另一个优点在于，实物量具可以设置在线性导向单元的净空断面的内部。线性导向单元的净空断面的宽度和高度在DIN 645-1和-2中以列表的方式有所说明，其中提供了导向滑车的标准尺寸。线性导向单元的制造商执行该DIN。对于这种线性导向单元的用户来说，标准化的优点在于，例如组装流水线按照该标准安排计划并可以将对象的线性导向所需的结构空间需求有效地纳入计划。实物量具在净空断面内部的一体化因此对该标准的应用没有任何限制。
另一个优点在于，实物量具在空心体内避免与例如金属屑或者液体接触。
另一个特别的优点在于，可以不受导轨通常由钢制造这种事实的限制从公知的长度测量系统中选择。如果长度测量系统以感应式测量原理为基础，那么这种测量原理在没有特殊的附加措施情况下就不能使用，因为通常由磁性钢构成的导轨至少会使正常测量变得困难。而在依据本发明的解决方案中，在这种情况下空心体完全可以由适当的材料形成，例如塑料或者非磁性钢。
如果需要实现较大的移动行程，依据目的可以轴向张紧一个形成空心体的紧固套筒。紧固套筒两端可以各自支承在一个轴承座上并在这些轴承座之间施加拉应力。拉应力支持实物量具正常的线性设置，因为它避免携带实物量具的紧固套筒下垂或者弯曲。
拉应力可以借助张紧装置产生。在一种具有优点的构成中，张紧装置具有锁紧螺母，其旋接在紧固套筒的一端所具有的螺纹上。这种螺纹可以直接加工在紧固套筒的外壳上，但也可以在一个单独的螺纹套筒上形成，其套装在紧固套筒的一端上并固定(例如焊接)在其上面。
作为管或者紧固套筒构成的空心体最好其末端各自支承在一个例如通过棱柱形导轨形成的轴承座上。上述的锁紧螺母可以轴向支承在该轴承座上，以便将紧固套筒的轴向拉力传递到一个轴承座上。紧固套筒的另一端然后同样轴向支承在另一个轴承座上。
情况表明，本发明的长度测量系统特别有益的是以感应式测量原理为基础。在感应式测量原理方面，实物量具例如可以具有一个不锈钢管，其利用大量依次设置的铬-镍部件填充。在这种情况下，测量头例如可以是包括线圈标准组件和电子装置的铸铝件。测量头可以管状包嵌管状的实物量具。测量头具有大量的接收线圈组。每组可以由四个相距一个分度设置的相同绕组组成。根据该距离，一组内的每个线圈在一个相邻铬-镍部件的相同部分上定位。一组的所有线圈串联。控制线圈处于键控线圈的上面。通过标尺中的铬-镍部件，在一个分度上周期性改变标尺的导磁率。各组键控线圈内感应的电压根据线圈与处于其下面的铬-镍部件的相对位置而改变。线圈具有这种距离，如果一组线圈最大，相差半个铬-镍部件分度的另一组最小。这些线圈被差分地组合，以产生随着移动变化的信号。这些组合的信号由测量头内的电子电路相移。信号经过相加和滤波。结果为输出信号，当测量头沿实物量具移动时，输出信号的相位发生变化。
依据本发明所具有的空心体以具有优点的方式由非磁性材料形成。按照这种方式，确保在此前介绍的测量原理中出现的磁力线不受干扰。
附图说明
下面借助总计两张附图所示的实施例对本发明进行详细说明。其中：
图1示出依据本发明的线性导向单元的透视图；以及
图2示出依据本发明的线性导向单元部分纵剖面的示意图。
具体实施方式
图1和2中所示依据本发明的线性导向单元具有一个在导轨1上可纵向移动地引导的导向滑车2。这里未进一步示出的滚动体以公知的方式在导轨和导向滑车的滚道上在负荷下滚动。这些滚道限制一个负荷通道。滚动体在无尽的滚动体通道内循环，其中，每个滚动体通道具有已经提到的负荷通道、一个返回通道和两个无尽连接返回通道和负荷通道的转向通道。转向通道和返回通道完全处于导向滑车2内。
导向滑车2利用其两个臂5环嵌导轨1，其中，两个臂5通过背面6相互连接。在一个臂5上构成一个贯通口7，紧固套筒12穿过该贯通口。该贯通口7主要作为孔8构成。该臂5此外具有一个仅虚线示出的凹座9，长度测量装置的测量头3装入该凹座内。
紧固套筒12的两端各自支承在一个作为固定支架构成的轴承座10、11上。导轨1横截面上所见具有棱柱形的断面。轴承座10、11具有对应的棱柱形断面，从而轴承座10、11在导轨1上正常定向。轴承座10、11的正常定向确保紧固套筒12与导轨1正常平行设置。
依据本发明的线性导向单元此外包括长度测量系统，该系统具有一个测量头3和一个图2中清楚示出的实物量具4。该长度测量系统按照感应原理工作。该实物量具4具有一个不锈钢管，里面设置大量按照预先确定的距离设置的铬-镍部件4a。测量头3这样构成，使其在实物量具4与测量头3之间相对移动时产生用于计值的正弦形信号。这些实物量具4可以有益的方式安装在导向滑车2的净空断面的内部并因此安装在线性导向单元的净空断面的内部，
实物量具4设置在由非磁性材料构成的紧固套筒12内。实物量具4通过其整个延伸支承在紧固套筒12上并保护在里面。
紧固套筒12的一端固定在一个轴承座11上。为此目的该端具有一个保持套筒13，其轴向支承在轴承座11上。紧固套筒12的另一端上焊接一个螺纹套筒14。螺纹套筒14上旋接一个锁紧螺母15，其轴向支承在轴承座10上。在锁紧螺母15的旋接运动下，可以对紧固套筒12产生拉应力，从而完全消除紧固套筒12的下垂。
作为对紧固套筒的替代，择也可以使用管，其如在紧固套筒的情况下那样固定在一个轴承座11上。但该管的另一端以活动支架的方式支承在轴承座10上。如果例如由于管长度降低或者由于管的足够刚性而可以消除管弯曲的话，可以使用这种管。
附图标记
1     导轨
2     导向滑车
3     测量头
4     实物量具
4a    铬-镍部件
5     臂
6     背面
7     贯通口
8     孔
9     凹座
10    轴承座
11    轴承座
12    紧固套筒
13    保持套筒
14    螺纹套筒
15    锁紧螺母

Claims (9)

1.线性导向单元，具有一个可纵向移动地设置在导轨(1)上的导向滑车(2)，还具有一个长度测量系统，该长度测量系统的测量头(3)与平行于导轨(1)设置的实物量具(4)共同作用，其特征在于，所述实物量具(4)设置在一个携带所述实物量具(4)的空心体内，该空心体与所述导轨(1)相距设置并支承在其末端上。
2.按权利要求1所述的线性导向单元，其中，实物量具(4)设置在一个形成空心体的管内。
3.按权利要求1所述的线性导向单元，其中，实物量具(4)设置在一个形成空心体的紧固套筒(12)内，该紧固套筒利用轴向拉应力支承在其末端上。
4.按权利要求3所述的线性导向单元，其中，具有一个用于向紧固套筒(12)施加拉应力的张紧装置。
5.按权利要求4所述的线性导向单元，其中，张紧装置具有一个锁紧螺母(15)，其旋接在紧固套筒(12)一端上所具有的螺纹上。
6.按权利要求5所述的线性导向单元，其中，螺纹套筒(14)牢固套装在紧固套筒(12)一端上并固定在其上面。
7.按权利要求5所述的线性导向单元，其中，紧固套筒(12)的末端各自支承在一个轴承座(10、11)上，其中，锁紧螺母(15)轴向支承在轴承座(10、11)上。
8.按权利要求5所述的线性导向单元，其中，实物量具(4)具有一个不锈钢管，该不锈钢管利用大量依次设置的铬-镍部件(4a)填充。
9.按权利要求1所述的线性导向单元，其中，空心体由非磁性材料构成。
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