CS267968B1

CS267968B1 - The unit of the linear ball guide

Info

Publication number: CS267968B1
Application number: CS883376A
Authority: CS
Inventors: Jan Ing Kur; Pavel Ing Balek
Original assignee: Kur Jan; Balek Pavel
Priority date: 1988-05-19
Filing date: 1988-05-19
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS337688A1

Abstract

Řešení se týká oboru měřící technika pro ložiskový průmysl a jeho předmětem je jednotka přímočarého kuličkového vedení určená pro snímače geometrických veličin. Jednotka přímočarého kuličkového vedení sestává z pouzdra jednotky, v němž je na dvojici přímočarých kuličkových ložisek uložen axiálně přestavitelný trn, na jednom konci s držákem dotyku a na druhém konci s držákem jádra. Podstata řešení spočívá v tom, že uvnitř pouzdra jednotky je na trnu vytvořen výstupek s rovnoběžnými vodícími plochami, kterých se dotýkají kuličky, polohované kapsami vytvořenými ve společné kleci obou přímočarých kuličkových ložisek. Kuličky se dále dotýkají vodicích ploch na pouzdru. Mezi trn a pouzdro je vložen omezovač zdvihu. Pouzdro a trn jsou opatřeny nosiči pružiny.The solution relates to the field of measuring technology for the bearing industry and its subject matter is a rectangular ball unit lines designed for geometric sensors quantities. Linear Ball Unit the line consists of the unit housing, v which is on a pair of rectangular ball bearings axially adjustable mandrel, at one end with contact holder a on the other end with a core holder. Essence The solution lies in the fact that inside the case a unit is formed on the mandrel with parallel guides which the balls touch, positioned pockets created in a common cage of both linear ball bearings. The balls further touch the guide surfaces on the case. Between the mandrel and the sleeve is inserted stroke limiter. The housing and the mandrel are provided spring carriers.

Description

Vynález se týká jednotky přímočarého kuličkového vedení pro snímače geometrických veličin.The invention relates to a straight ball guide unit for geometric sensors.

Dosud se pro měření geometrických veličin, například délek, úchylek geometrického tvaru a polohy součástí, používají indukčnostní a kapacitní snímače, jejich mechanickou částí je přímočaré vedení tvořené buň planžetovým přímovodem nebo kuličkovým vedením. Planžetový přítnovod se nejčastěji používá při měření úchylek geometrického tvaru a polohy součástí, zatímco kuličkové vedení slouží většinou při měření délek součástí. Tyto jednotky přímočarého pohybu, které se dosud užívají, nemají čistě valivě uložené polohovací ústrojí, které by zamezovalo rotačnímu pohybu axiálně posuvného trnu. Následkem toho je vznik pasivních odporů, které zhoršují rozlišovací schopnost a opakovatelnost měření zejména při vysokých zesíleních, kdy je požadovaná rozlišovací schopnost na zlomky/u/m. Další nevýhodou těchto kluzných nebo kombinovaných kluzně valivých vedení polohovacího ústrojí jsou velké vůle. Tyto se těžko elimitují a tak dochází k natáčení měřicího dotyku podél jeho osy, což rovněž nepříznivě ovlivňuje přesnost snímačů.Hitherto, inductive and capacitive sensors have been used to measure geometric quantities, for example lengths, deviations in the geometric shape and position of components, their mechanical part being a straight line formed by a cell with a planchet line or a ball line. The plate guide is most often used to measure deviations in the geometric shape and position of components, while a ball guide is mostly used to measure component lengths. These rectilinear movement units, which are still in use, do not have a purely rolling positioning device which would prevent the rotational movement of the axially displaceable mandrel. As a result, passive resistances arise which impair the resolution and repeatability of the measurements, especially at high gains, where the resolution to fractions / u / m is required. Another disadvantage of these sliding or combined sliding rolling guides of the positioning device is the large clearances. These are difficult to eliminate and thus the measuring contact rotates along its axis, which also adversely affects the accuracy of the sensors.

Uvedené nedostatky ve značné míře odstraňuje jednotka přímočarého kuličkového vedení sestávající z pouzdra jednotky, v němž je na dvojici přímočarých kuličkových ložisek uspořádán axiálně přestavítelný trn, který je opatřen na jednom konci prvním držákem dotyku a na druhém konci druhým držákem jádra podle vynálezu. Podstata vynálezu je v tom, že uvnitř pouzdra jednotky je na trnu vytvořen výstupek s rovnoběžnými vodícími plochami, kterých se dotýká vždy minimálně jedna první kulička a minimálně jedna druhá kulička. Obě tyto kuličky jsou polohovány kapsami, které jsou vytvořeny ve společné kleci přímočarých kuličkových ložisek. První kulička se dále dotýká první vodicí plochy pouzdra a druhá kulička se dotýká druhé vodicí plochy pouzdra. Mezi trn a pouzdro je vložen omezovač zdvihu. Další podstata vynálezu je v tem, že pouzdro je opatřeno prvním nosičem a trn druhým nosičem pružiny.These drawbacks are largely eliminated by a straight ball guide unit consisting of a unit housing in which an axially adjustable mandrel is arranged on a pair of straight ball bearings, which is provided at one end with a first contact holder and at the other end with a second core holder according to the invention. The essence of the invention is that a protrusion with parallel guide surfaces is formed on the mandrel inside the housing of the unit, which is always touched by at least one first ball and at least one second ball. Both of these balls are positioned by pockets which are formed in a common cage of rectilinear ball bearings. The first ball further contacts the first guide surface of the housing and the second ball contacts the second guide surface of the housing. A stroke limiter is inserted between the mandrel and the housing. Another essence of the invention is that the housing is provided with a first carrier and the mandrel with a second spring carrier.

Použití jednotky přímočarého kuličkového vedení podle vynálezu je zvlášt výhodné pro speciální snímače geometrických veličin proměnlivé velikosti a velmi malé hodnoty. Od existujících jednotek se liší použitím valivého uložení jak pro axiální pohyb trnu nesoucího dotyk a jádro, tak i pro zamezení rotačního pohybu trnu v tangenciálním směru. Použitím přesahů nebo jen minimálních vůlí v obou vedeních se dosáhne vysoké stability polohy dotyku a celého odměřovacího systému snímače, což umožňuje jeho uplatnění i pro měření na plochách, jejichž povrch není kolmý na osu trnu. Předností jsou i relativně nízké výrobní náklady, přičemž jednotka je jenom nepatrně složitější než jednotky dosud používané.The use of a straight ball guide unit according to the invention is particularly advantageous for special sensors of geometrical quantities of variable size and very small values. It differs from existing units by the use of a roller bearing both to axially move the mandrel carrying the contact and the core and to prevent rotational movement of the mandrel in the tangential direction. By using overlaps or only minimal clearances in both lines, high stability of the contact position and the entire measuring system of the sensor is achieved, which allows its application for measurements on surfaces whose surface is not perpendicular to the axis of the mandrel. The advantages are also relatively low production costs, while the unit is only slightly more complex than the units used so far.

Jednotka přímočarého kuličkového vedení podle vynálezu je schematicky znázorněna na přiloženém výkrese. Na obr. 1 je částrčný nárysový řez jedním možným provedením, na obr. 2 je jeho bokorysný řez a na obr. 3 jeho půdorysný pohled.The straight ball guide unit according to the invention is schematically shown in the accompanying drawing. Fig. 1 is a partial elevational section of one possible embodiment, Fig. 2 is a side sectional view thereof and Fig. 3 is a plan view thereof.

V pouzdru 1^ je na dvojici přímočarých kuličkových ložisek 2 uložen axiálně pohyblivý trn 3, opatřený na jednom konci prvním držákem 4. dotyku a na druhém konci druhým držákem jádra odměřovacího indukčnostního nebo kapacitního systému. Uvnitř pouzdra jednotky je na trnu J vytvořen výstupek £ opatřený první vodicí plochou 6a a druhou vodicí plochou 6b; obě tyto vodicí plochy 6a, 6b jsou rovnoběžné a jsou zhotoveny s minimální úchylkou povinnosti a nerovnoběžnosti. První vodicí plochy 6a výstupku 6 se dotýká minimálně jedna první kulička 7 zapolohovaná v první kapse 15 společné klece 14 přímočarých kuličkových ložisek £ a druhé vodicí plochy 6b výstupku 6 se dotýká minimálně jedna druhá kulička 8 zapolohovaná v druhé kapse 16 společné klece 14. První kulička 7 se dále dotýká první vodicí plochy la pouzdra χ a druhá kulička 8 druhé vodicí plochy 1b pouzdra 2·In the housing 1, an axially movable mandrel 3 is mounted on a pair of rectilinear ball bearings 2, provided at one end with a first contact holder 4 and at the other end with a second core holder of a metering inductive or capacitive system. Inside the housing of the unit, a protrusion 6 is formed on the mandrel J provided with a first guide surface 6a and a second guide surface 6b; both of these guide surfaces 6a, 6b are parallel and are made with a minimum deviation of duty and non-parallelism. The first guide surface 6a of the protrusion 6 contacts at least one first ball 7 positioned in the first pocket 15 of the common ball bearing 14 of the rectilinear ball bearings £ and the second guide surface 6b of the protrusion 6 touches at least one second ball 8 positioned in the second pocket 16 of the common cage 14. The first ball 7 further touches the first guide surface 1a of the housing χ and the second ball 8 the second guide surface 1b of the housing 2 ·

CS 267 968 BlCS 267 968 Bl

V radiálním směru jsou kuličky 7., 8 polohovény zarážkou 12 pouzdra £ a válcovým povrchem trnu £. Velikost axiálního zdvihu trnu £ je dána vůlí v omezovači zdvihu £, vloženém mezi pouzdro £ a trn £. Požadovaná měřicí síla na nezakreslenéa měřicím dotyku je vyvozena pružinou 10, uchycenou na prvním nosiči 11 pouzdra £ a druhém nosiči 13 trnu £. Vzájemnou výměnou poloh nosičů 11 a 13 se dosáhne změny směru měřicí síly.In the radial direction, the balls 7, 8 are positioned by a stop 12 of the housing £ and a cylindrical surface of the mandrel £. The magnitude of the axial stroke of the mandrel £ is determined by the clearance in the stroke limiter £ inserted between the housing £ and the mandrel £. The required measuring force on the non-drawn measuring contact is derived by a spring 10 mounted on the first carrier 11 of the housing £ and the second carrier 13 of the mandrel £. By exchanging the positions of the carriers 11 and 13, a change in the direction of the measuring force is achieved.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A rectilinear ball guide unit for geometrical sensors, consisting of a housing of a unit in which an axially adjustable tm is arranged on a pair of rectilinear ball bearings provided at one end with a first contact holder and at the other end with a second core holder, characterized in that inside the housing (1) a protrusion (6) is formed on the mandrel (3) with parallel guide surfaces (6a, 6b), which are in each case touched by at least one first ball (7) and at least one second ball (8) and both these balls (7, 8) are positioned by pockets (15, 16) formed in a common cage (14) of rectilinear ball bearings (2), the first ball (7) touching the first guide surface (1a) of the housing (1) and the second ball (8) touching a stroke limiter (9) is inserted between the second guide surface (1b) of the housing (1) and between the mandrel (3) and the housing (1).

2. A straight ball guide unit according to claim 1, characterized in that the housing (1) is provided with a first carrier (11) and the mandrel (3) with a second spring carrier (13).