DE102010054102A1

DE102010054102A1 - Linear movement device, has measuring element provided with multiple measuring markings and arranged parallel to attachment surface beside guide rail under U-shaped leg part of carriage, and scanning device arranged in region of leg part

Info

Publication number: DE102010054102A1
Application number: DE102010054102A
Authority: DE
Inventors: Matthias Wolf; Rüdiger Keller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-06-14

Abstract

The device (10) has a guide rail (20) comprising an attachment surface on a side for attaching at a super ordinate component, where the side is fixed to a guiding carriage (60). A separate level measuring element (47) extends along a longitudinal direction (21), and is provided with multiple measuring markings (48). The measuring markings are scanned by a scanning device (64) and connected with the carriage. The element is arranged parallel to the attachment surface beside the guide rail under a U-shaped leg part of the carriage. The scanning device is arranged in a region of the leg part.

Description

Die Erfindung betrifft eine Linearbewegungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a linear motion device according to the preamble of claim 1.

Aus der US 6 769 195 B2 ist eine Linearbewegungsvorrichtung bekannt. Gemäß der 2 der US 6 769 195 B2 umfasst die Linearbewegungsvorrichtung eine sich in eine Längsrichtung erstreckende Führungsschiene 11, auf der ein Führungswagen 12 in Längsrichtung beweglich geführt ist. Der Führungswagen ist im Querschnitt betrachtet U-förmig mit einer Basis und zwei U-Schenkeln ausgebildet. Die U-Schenkel umgreifen die Führungsschiene, wobei zwischen den U-Schenkeln und der Führungsschiene mehrere Reihen von endlos umlaufenden, kugelförmigen Wälzkörpern 13 angeordnet sind. An der dem Führungswagen gegenüberliegenden Seite der Führungsschiene ist eine Befestigungsfläche 14 zur Anlage an einer übergeordneten Baugruppe 1 vorgesehen. Weiter ist eine ebene sich in Längsrichtung erstreckende Maßverkörperung 21 vorgesehen. Die Maßverkörperung ist mit Messmarkierungen versehen, die von einer Abtastvorrichtung 22 abgetastet werden können, die mit dem Führungswagen in Mitnahmeverbindung steht. Hierdurch kann die Relativlage des Führungswagens gegenüber der Führungsschiene festgestellt werden.From the US 6,769,195 B2 a linear motion device is known. According to the 2 No. 6,769,195 B2, the linear motion device comprises a guide rail extending in a longitudinal direction 11 on which a carriage 12 is guided in the longitudinal direction movable. The guide carriage is viewed in cross-section U-shaped with a base and two U-legs. The U-legs engage around the guide rail, wherein between the U-legs and the guide rail several rows of endlessly circulating, spherical rolling elements 13 are arranged. On the opposite side of the carriage guide rail is a mounting surface 14 for attachment to a higher-level module 1 intended. Next is a flat extending in the longitudinal direction measuring scale 21 intended. The measuring scale is provided with measuring markings that are provided by a scanning device 22 can be scanned, which is in driving connection with the carriage. As a result, the relative position of the guide carriage relative to the guide rail can be determined.

Gemäß der 1 der US 6 769 195 B2 ist die Maßverkörperung mittels zweier Befestigungselemente 30 an der Führungsschiene befestigt. Die Befestigungselemente sind unmittelbar an der Führungsschiene festgeklemmt, wobei die gegenüberliegenden Enden der Maßverkörperung mit den Befestigungselementen verbunden sind. Die Maßverkörperung ist somit frei tragend zwischen den Befestigungselementen aufgenommen. Die Maßverkörperung biegt sich folglich aufgrund ihres Eigengewichts durch, was sich nachteilig auf die Messgenauigkeit auswirkt. Darüber hinaus ist die frei tragende Maßverkörperung anfällig für Schwingungen, die durch die übergeordnete Baugruppe angeregt werden.According to the 1 of the US 6,769,195 B2 is the material measure by means of two fasteners 30 attached to the guide rail. The fastening elements are clamped directly to the guide rail, wherein the opposite ends of the material measure are connected to the fastening elements. The measuring scale is thus accommodated freely bearing between the fasteners. Consequently, the material measure bends due to its own weight, which adversely affects the measurement accuracy. In addition, the free-wearing material measure is susceptible to vibrations that are excited by the parent assembly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile zu beseitigen. Weiter soll eine besonders Platz sparende Linearbewegungsvorrichtung geschaffen werden.The invention has for its object to overcome the disadvantages mentioned above. Next, a particularly space-saving linear motion device to be created.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist die Maßverkörperung unterhalb eines U-Schenkels des Führungswagens neben der Führungsschiene angeordnet. Somit kann die Maßverkörperung über ihre gesamte Länge wahlweise an der Führungsschiene oder an der übergeordneten Baugruppe abgestützt werden. Der Bauraum in diesem Bereich ist typischerweise sehr beengt. Aus diesem Grund wurde die ebene Maßverkörperung parallel zur Befestigungsfläche angeordnet. Sie steht damit nur wenig über die Oberfläche der übergeordneten Baugruppe über und kann nicht mit dem U-Schenkel des Führungswagens kollidieren.This object is solved by the characterizing features of claim 1. Accordingly, the measuring standard is arranged below a U-leg of the guide carriage next to the guide rail. Thus, the material measure over its entire length can be supported either on the guide rail or on the parent assembly. The space in this area is typically very cramped. For this reason, the flat dimensional standard was arranged parallel to the mounting surface. It is thus only slightly above the surface of the parent assembly and can not collide with the U-leg of the carriage.

Die Abtastvorrichtung ist im Bereich des genannten U-Schenkels angeordnet und fest mit diesem verbunden. Von dieser Position aus kann die Abtastvorrichtung die Maßverkörperung problemlos abtasten. Gleichzeitig werden die Außenabmessungen des Führungswagens quer zur Längsrichtung durch die Abtastvorrichtung nicht vergrößert. Die erfindungsgemäße Linearbewegungsvorrichtung kann damit gegen konventionelle, genormte Linearführungen ohne Positionsmesseinrichtung ausgetauscht werden.The scanning device is arranged in the region of said U-leg and firmly connected thereto. From this position, the scanning device can easily scan the material measure. At the same time, the outer dimensions of the guide carriage are not increased transversely to the longitudinal direction by the scanning device. The linear motion device according to the invention can thus be replaced by conventional, standardized linear guides without position measuring device.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.In the dependent claims advantageous refinements and improvements of the invention are given.

Die Maßverkörperung kann fest mit einem gesonderten Träger verbunden sein, der im Wesentlichen über seine gesamte Längserstreckung unmittelbar an der Führungsschiene anliegt. Hierdurch wird die parallele Ausrichtung der Maßverkörperung zur Führungsschiene verbessert. Somit ist gewährleistet, dass die Abtastvorrichtung die Maßverkörperung immer an der gleichen Stelle in Querrichtung abtastet, so dass sich die Messgenauigkeit erhöht. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass dieses Merkmal bei der Linearbewegungsvorrichtung gemäß der US 6 769 195 B2 nicht realisierbar ist.The material measure may be firmly connected to a separate carrier, which rests substantially over its entire longitudinal extent directly to the guide rail. As a result, the parallel alignment of the material measure is improved to the guide rail. This ensures that the scanning device scans the material measure always at the same location in the transverse direction, so that the measurement accuracy increases. At this point, it should be noted that this feature in the linear motion device according to the US 6,769,195 B2 is not feasible.

Der Träger kann an der Befestigungsfläche anliegen, wobei er zwischen der Führungsschiene und der übergeordneten Baugruppe eingespannt werden kann. Somit ist der Träger mit der Maßverkörperung fest mit der Führungsschiene verbunden und genau zu dieser ausgerichtet. Es sei darauf hingewiesen, dass Führungsschienen typischerweise sehr große Lasten aufnehmen, weshalb sie besonders fest mit der übergeordneten Baugruppe verbunden sind. Dementsprechend fest ist die Verbindung zwischen Führungsschiene und Träger.The carrier may rest against the mounting surface, whereby it can be clamped between the guide rail and the parent assembly. Thus, the carrier with the material measure is firmly connected to the guide rail and aligned exactly to this. It should be noted that guide rails typically take very large loads, which is why they are particularly firmly connected to the parent assembly. Accordingly, the connection between the guide rail and the carrier is fixed.

In der Führungsschiene und dem Träger können mehrere fluchtende Befestigungsbohrungen zur Aufnahme von Schraubbolzen vorgesehen sein, um die Führungsschiene an der übergeordneten Baugruppe zu befestigen. Es ist bekannt, in der Führungsschiene einer Linearführung eine Vielzahl von Befestigungsbohrungen, insbesondere Senkbohrungen, vorzusehen, um diese mit Hilfe von Schraubbolzen an einer übergeordneten Baugruppe zu befestigen. Diese Schraubbolzen sollen auch zur Befestigung bzw. Einspannung des Trägers genutzt werden, weshalb in dem Träger Befestigungsbohrungen vorgesehen sind, die die Befestigungsbohrungen der Führungsschiene fluchtend verlängern, so dass der Schraubbolzen zusammen durch beide Befestigungsbohrungen gesteckt werden kann.In the guide rail and the carrier a plurality of aligned mounting holes may be provided for receiving bolts to secure the guide rail to the parent assembly. It is known to provide in the guide rail of a linear guide a plurality of mounting holes, in particular countersunk holes, in order to fasten these by means of bolts to a parent assembly. These bolts should also be used for attachment or clamping of the carrier, which is why mounting holes are provided in the carrier, which extend the mounting holes of the guide rail in alignment, so that the bolt can be plugged together through both mounting holes.

Die Führungsschiene und der Träger können je eine Anschlagfläche aufweisen, die in einer gemeinsamen Ebene liegen, die senkrecht zur Befestigungsfläche und parallel zur Längsrichtung ausgerichtet ist. Es ist bekannt, dass Führungsschienen einer Linearführung seitliche Anschlagflächen aufweisen, um diese gerade an der übergeordneten Baugruppe auszurichten. Hierfür wird an der übergeordneten Baugruppe eine gerade Gegenfläche hergestellt, beispielsweise gefräst. Die entlang der Längsachse elastisch biegsame Führungsschiene liegt mit ihrer Anlagefläche an der Gegenfläche an, so dass die genannte Verbiegung ausgeschlossen ist. Bei der vorgeschlagenen Ausführungsform soll eine einzige Gegenfläche an der übergeordneten Baugruppe zur Ausrichtung der Führungsschiene und des Trägers genutzt werden, so dass sich die Herstellung der übergeordneten Baugruppe vereinfacht.The guide rail and the carrier may each have a stop surface, which lie in a common plane, which is aligned perpendicular to the mounting surface and parallel to the longitudinal direction. It is known that guide rails of a linear guide have lateral stop surfaces in order to align them straight on the parent assembly. For this purpose, a straight mating surface is produced on the parent assembly, for example milled. The elastically flexible guide rail along the longitudinal axis abuts with its contact surface against the mating surface, so that said bending is excluded. In the proposed embodiment, a single mating surface is to be used on the parent assembly for aligning the guide rail and the carrier, so that simplifies the production of the parent assembly.

Der Träger kann im Bereich der Maßverkörperung auf der der übergeordneten Baugruppe zugewandten Seite eine Ausnehmung aufweisen. Hierdurch soll erreicht werden, dass der Träger abseits der Führungsschiene nicht auf der übergeordneten Baugruppe aufliegt. Somit ist ausgeschlossen, dass der Träger durch eine ungenau gefertigte übergeordnete Baugruppe verbogen wird, wodurch sich die Messgenauigkeit verschlechtern würde. Hierbei ist anzumerken, dass die übergeordnete Baugruppe im Bereich der Führungsschiene sehr genau bearbeitet ist, damit die Führungsschiene mit hoher Genauigkeit gerade verläuft.The carrier may have a recess in the region of the material measure on the side facing the parent assembly. This is intended to ensure that the carrier does not rest on the superordinate module away from the guide rail. Thus, it is impossible that the carrier is bent by an inaccurately manufactured parent assembly, which would degrade the accuracy. It should be noted that the superordinate assembly is machined very precisely in the region of the guide rail, so that the guide rail runs straight with high accuracy.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Führungsschiene eine erste und eine gegenüberliegende zweite Anschlagfläche aufweisen, die senkrecht zur Befestigungsfläche und parallel zur Längsrichtung ausgerichtet sind, wobei der Träger unmittelbar an der zweiten Anschlagfläche anliegt. Mit der ersten Anlagefläche liegt die Führungsschiene an der übergeordneten Baugruppe an, so dass die Führungsschiene gerade ausgerichtet ist. Da die erste und die zweite Anlagefläche sehr genau hergestellt werden können, ist durch die Anlage des Trägers an der zweiten Anlagefläche sichergestellt, dass die Maßverkörperung exakt parallel zur Längsrichtung ausgerichtet ist. Eine besondere Ausrichtfläche an der übergeordneten Baugruppe für den Träger ist nicht erforderlich.In a further embodiment of the invention, the guide rail may have a first and an opposite second stop surface, which are aligned perpendicular to the mounting surface and parallel to the longitudinal direction, wherein the carrier rests directly on the second stop surface. With the first contact surface, the guide rail rests against the higher-level module, so that the guide rail is aligned straight. Since the first and the second contact surface can be produced very accurately, it is ensured by the contact of the support on the second contact surface that the material measure is aligned exactly parallel to the longitudinal direction. A special alignment surface on the parent assembly for the carrier is not required.

Die Führungsschiene kann zwischen der Befestigungsfläche und der zweiten Anschlagfläche eine Abschrägung aufweisen, wobei an dem Träger ein Fortsatz vorgesehen ist, der formschlüssig in die genannte Abschrägung eingreift, so dass der Träger gegen Abheben von der übergeordneten Baugruppe gesichert ist. Es ist üblich, die Führungsschiene zwischen der Befestigungsfläche und der Anschlagfläche mit einer Abschrägung zu versehen. Diese vorhandene Abschrägung soll genutzt werden, um den Träger auf der der Führungsschiene zugewandten Seite gegen Abheben von der übergeordneten Baugruppe zu sichern. Hierfür ist an dem Träger ein Fortsatz vorgesehen, der formschlüssig in die genannte Abschrägung eingreift. Durch diese Maßnahme kann überdies erreicht werden, dass die Maßverkörperung besonders nahe benachbart an der Führungsschiene angeordnet werden kann. In diesem Bereich befindet sich der U-Schenkel des Führungswagens mit der Abtastvorrichtung.The guide rail may have a chamfer between the mounting surface and the second stop surface, wherein on the support an extension is provided which engages positively in the said bevel, so that the carrier is secured against lifting from the parent assembly. It is customary to provide the guide rail between the mounting surface and the stop surface with a chamfer. This existing bevel is to be used to secure the carrier on the side facing the guide rail against lifting from the parent assembly. For this purpose, an extension is provided on the carrier, which engages positively in the said bevel. By this measure, moreover, it can be achieved that the material measure can be arranged particularly close to the guide rail. In this area is the U-leg of the carriage with the scanning device.

Es können Befestigungsmittel vorgesehen sein, mit denen der Träger an der übergeordneten Baugruppe befestigt werden kann, wobei die Befestigungsmittel an der von der Führungsschiene abgewandten Seite des Trägers angeordnet sind. Bei den Befestigungsmitteln kann es sich beispielsweise um Schraubbolzen handeln, welche den Träger in Senkbohrungen durchsetzen und welche in die übergeordnete Baugruppe eingeschraubt sind. Die Befestigungsmittel sind auf der von der Führungsschiene abgewandten Seite angeordnet, damit die Maßverkörperung besonders nahe an der Führungsschiene angeordnet werden kann. Im Bereich der Maßverkörperung kann das Befestigungsmittel nur schlecht angeordnet werden, da dies das Messergebnis verfälschen würden.There may be provided fastening means with which the carrier can be attached to the parent assembly, wherein the fastening means are arranged on the side facing away from the guide rail side of the carrier. The fastening means may, for example, be threaded bolts which pass through the carrier in counterbores and which are screwed into the superordinate assembly. The fastening means are arranged on the side facing away from the guide rail side, so that the material measure can be arranged particularly close to the guide rail. In the field of material measure, the fastener can be arranged only bad, as this would falsify the measurement result.

Die Abtastvorrichtung kann die Messmarkierungen induktiv, magnetisch, optisch, kapazitiv oder magnetostriktiv abtasten. Bevorzugt ist eine induktive Abtastung gemäß der EP 1 164 358 B1 , wobei die Maßverkörperung gemäß der EP 1 052 480 B1 ausgeführt ist.The scanning device can scan the measuring marks inductively, magnetically, optically, capacitively or magnetostrictively. Preferred is an inductive scanning according to the EP 1 164 358 B1 , wherein the material measure according to the EP 1 052 480 B1 is executed.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellt dar:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 eine grobschematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Linearbewegungsvorrichtung; 1 a rough schematic plan view of a linear motion device according to the invention;

2 einen grobschematischen Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Linearbewegungsvorrichtung; und 2 a rough schematic cross section of a first embodiment of a linear motion device according to the invention; and

3 einen grobschematischen Querschnitt einer Führungsschiene mit dem Träger gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 3 a rough schematic cross section of a guide rail with the carrier according to a second embodiment of the invention.

1 zeigt eine grobschematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Linearbewegungsvorrichtung 10. Die Linearbewegungsvorrichtung 10 umfasst eine Führungsschiene 20, die sich mit einer im Wesentlichen konstanten Querschnittsform in eine Längsrichtung 21 erstreckt. Die Führungsschiene 20 besteht aus Wälzlagerstahl und besitzt mehrere (nicht dargestellte) Wälzkörperlaufbahnen, die in Längsrichtung 21 verlaufen. Auf der Führungsschiene 20 ist ein Führungswagen 60 über mehrere Reihen von (nicht dargestellten) Wälzkörpern in Längsrichtung 21 beweglich an der Führungsschiene 20 geführt. An dem in 1 linken Längsende des Führungswagens 60 ist ein Messkopf 63 fest angebracht. Die Verbindung zwischen dem Führungswagen 60 und dem Messkopf 63 kann beispielsweise gemäß der DE 10 2006 027 061 B4 ausgeführt sein. In dem Messkopf 63 ist eine Abtastvorrichtung 64 aufgenommen, die gemäß der EP 1 164 358 B1 ausgeführt ist. Der gesamte Inhalt der EP 1 164 358 B1 wird in Bezug genommen und zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht. 1 shows a rough schematic plan view of a linear motion device according to the invention 10 , The linear motion device 10 includes a guide rail 20 that extends with a substantially constant cross-sectional shape in a longitudinal direction 21 extends. The guide rail 20 consists of bearing steel and has several (not shown) Wälzkörperlaufbahnen, in the longitudinal direction 21 run. On the guide rail 20 is a carriage 60 over several rows of (not shown) rolling elements in the longitudinal direction 21 movable on the guide rail 20 guided. At the in 1 left longitudinal end of the carriage 60 is a measuring head 63 firmly attached. The connection between the carriage 60 and the measuring head 63 For example, according to the DE 10 2006 027 061 B4 be executed. In the measuring head 63 is a scanning device 64 recorded according to the EP 1 164 358 B1 is executed. The entire contents of EP 1 164 358 B1 are referred to and incorporated in the content of the present application.

Neben der Führungsschiene ist eine gesonderte Maßverkörperung 47 angeordnet, welche eine Vielzahl von untereinander gleichen Messmarkierungen 48 aufweist, die in Längsrichtung 21 einen konstanten Teilungsabstand aufweisen. Bei der Maßverkörperung 47 handelt es sich um ein Band aus dünnem Blech, welches aus magnetisierbarem nichtrostendem Stahl besteht. Die Messmarkierungen 48 sind rechteckige Durchbrüche in dem Metallband, die mittels eines photochemischen Ätzverfahrens dort eingearbeitet wurden. Die Maßverkörperung 47 ist mit einem gesonderten Träger 40 fest verbunden, wobei die Verbindung zwischen Maßverkörperung 47 und Träger 40 entsprechend der in EP 1 052 480 B1 gezeigten Verbindung zwischen Maßverkörperung und Führungsschiene ausgeführt ist. Der gesamte Inhalt der EP 1 052 480 B1 wird in Bezug genommen und zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht.In addition to the guide rail is a separate measuring standard 47 arranged, which a variety of mutually identical measuring marks 48 has, in the longitudinal direction 21 have a constant pitch. At the material measure 47 It is a band of thin sheet metal, which consists of magnetizable stainless steel. The measuring marks 48 are rectangular openings in the metal strip, which were incorporated there by means of a photochemical etching process. The measuring standard 47 is with a separate carrier 40 firmly connected, whereby the connection between material measure 47 and carriers 40 according to the in EP 1 052 480 B1 shown connection between measuring scale and guide rail is executed. The entire contents of the EP 1 052 480 B1 is incorporated by reference and incorporated in the content of the present application.

Die Maßverkörperung 47 mit dem Träger 40 erstreckt sich nur über einen Teil der Längserstreckung der Führungsschiene 20. Hiermit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass der maximale Verfahrweg einer Linearbewegungsvorrichtung 10 typischerweise kleiner als die Länge der Führungsschiene 20 ist, weil auf einer Führungsschiene 20 meist zwei Führungswägen 60 angeordnet sind, die zusammen einen (nicht dargestellten) Tisch tragen. Die Maßverkörperung 47 deckt nur den genannten Verfahrweg ab, so dass Kosten für eine übermäßig lange Maßverkörperung 47 eingespart werden können.The measuring standard 47 with the carrier 40 extends only over part of the longitudinal extension of the guide rail 20 , This takes into account the fact that the maximum travel of a linear motion device 10 typically smaller than the length of the guide rail 20 is because on a guide rail 20 usually two guide carriages 60 are arranged, which together carry a (not shown) table. The measuring standard 47 covers only the mentioned travel path, so that costs for an excessively long material measure 47 can be saved.

2 zeigt einen grobschematischen Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Linearbewegungsvorrichtung 10. Der Führungswagen 60 ist im Querschnitt betrachtet U-förmig mit einer Basis 61 und zwei davon im rechten Winkel abstehenden U-Schenkeln 62 ausgebildet, wobei die U-Schenkel 62 die Führungsschiene 20 umgreifen. Zwischen den U-Schenkeln 62 und der Führungsschiene 20 sind die oben bereits angesprochenen Wälzkörper angeordnet. Der am Führungswagen 60 angebrachte Messkopf 63, ist im Wesentlichen L-förmig ausgebildet, wobei er die Basis 61 und den U-Schenkel 62 mit der Abtastvorrichtung 64 überdeckt. Hierdurch kann der Messkopf 63 besonders einfach an dem Führungswagen 60 montiert werden. 2 shows a rough schematic cross section of a first embodiment of a linear motion device according to the invention 10 , The carriage 60 is in cross-section U-shaped with a base 61 and two of them at right angles protruding U-legs 62 formed, with the U-legs 62 the guide rail 20 embrace. Between the U-thighs 62 and the guide rail 20 the above-mentioned rolling elements are arranged. The on the carriage 60 attached measuring head 63 , is essentially L-shaped, being the base 61 and the U-thigh 62 with the scanning device 64 covered. This allows the measuring head 63 especially easy on the carriage 60 to be assembled.

Die Führungsschiene 20 ist mittels mehrerer über die Längsrichtung 21 verteilt angeordneter Schraubbolzen 30 mit einer übergeordneten Baugruppe 11, beispielsweise dem Grundgestell einer Werkzeugmaschine oder dem Gehäuse eines Linearmoduls, verschraubt. Hierfür ist in der übergeordneten Baugruppe 11 eine Vielzahl von Gewindebohrungen 14 vorgesehen. Zwischen der übergeordneten Baugruppe 11 und der Führungsschiene 20 ist der bereits angesprochene Träger 40 eingespannt.The guide rail 20 is by means of several over the longitudinal direction 21 distributed arranged bolt 30 with a parent assembly 11 , For example, the base frame of a machine tool or the housing of a linear module, bolted. This is in the parent assembly 11 a variety of threaded holes 14 intended. Between the parent assembly 11 and the guide rail 20 is the already mentioned carrier 40 clamped.

Der Träger 40 ist in Form einer Leiste ausgeführt, die sich mit einer im Wesentlichen konstanten Querschnittsform in Längsrichtung 21 erstreckt. Er besteht aus Stahl, so dass er mit den gleichen Bearbeitungsverfahren, die auch in Bezug auf die Führungsschiene 20 angewandt werden, hergestellt werden kann. Dies betrifft insbesondere die Herstellung der Außenform mittels Schleifen und die Befestigung der Maßverkörperung 47 mittels Laserschweißen.The carrier 40 is designed in the form of a bar, which has a substantially constant cross-sectional shape in the longitudinal direction 21 extends. It is made of steel, so he uses the same machining method, which also applies to the guide rail 20 applied, can be produced. This relates in particular to the production of the outer shape by means of grinding and the attachment of the material measure 47 by laser welding.

Die Befestigungsbohrungen 28; 43 der Führungsschiene 20 und des Trägers 40 sind in einer Flucht angeordnet, so dass der Schraubbolzen 30 durch beide Befestigungsbohrungen 28; 43 hindurch gesteckt werden kann. Weiter sind an der Führungsschiene 20 und dem Träger 40 je eine Anschlagfläche 24; 41 vorgesehen, die in einer gemeinsamen Ebene verlaufen, welche parallel zur Längsrichtung 21 und senkrecht zur Befestigungsfläche 23 der Führungsschiene 20 ausgerichtet ist. Die genannten Anlageflächen 24; 41 liegen an einer gemeinsamen Gegenfläche 13 der übergeordneten Baugruppe 11 an, welche parallel zur Längsrichtung 21 verläuft, so dass sowohl die Führungsschiene 20 als auch der Träger 40 parallel zur Längsrichtung 21 ausgerichtet sind.The mounting holes 28 ; 43 the guide rail 20 and the vehicle 40 are arranged in a flight, leaving the bolt 30 through both mounting holes 28 ; 43 can be inserted through it. Next are on the guide rail 20 and the carrier 40 one stop surface each 24 ; 41 provided, which run in a common plane which is parallel to the longitudinal direction 21 and perpendicular to the mounting surface 23 the guide rail 20 is aligned. The mentioned contact surfaces 24 ; 41 lie on a common counter surface 13 the parent assembly 11 which are parallel to the longitudinal direction 21 runs so that both the guide rail 20 as well as the carrier 40 parallel to the longitudinal direction 21 are aligned.

Die genannte Gegenfläche 13 ist Bestandteil einer Ausnehmung 12 der übergeordneten Baugruppe 11, in der der Träger 40 versenkt aufgenommen ist. Hierbei wird insbesondere angestrebt, dass die Oberfläche der Maßverkörperung 47 in einer Flucht mit der Oberfläche der benachbarten Bereiche der übergeordneten Baugruppe 11 verläuft. Hierdurch wird die Maßverkörperung 47 vor Beschädigungen geschützt. Für den Fall, dass wahlweise eine Linearbewegungsvorrichtung mit und eine ohne Maßverkörperung 47 zur Verfügung gestellt werden soll, muss die genannte Ausnehmung 12 nur in der Tiefe angepasst werden, um den notwendigen Einbauraum für den Träger 40 zu schaffen oder nicht.The aforementioned counter surface 13 is part of a recess 12 the parent assembly 11 in which the carrier 40 sunk. In this case, in particular, the aim is that the surface of the material measure 47 in alignment with the surface of the adjacent areas of the parent assembly 11 runs. This will be the material measure 47 protected against damage. In the event that optionally a linear motion device with and without measuring scale 47 should be made available, said recess 12 only be adapted in depth to the necessary installation space for the wearer 40 to create or not.

In dem Bereich der Maßverkörperung 47 ist der Träger mit einer Ausnehmung 42 versehen, so dass er dort nicht auf der übergeordneten Baugruppe 11 aufliegt. Hierdurch sollen Verformungen des Trägers 40 durch eine unebene Bodenfläche der Ausnehmung 12 in der übergeordneten Baugruppe 11 vermieden werden. Dies könnte insbesondere dazu führen, dass sich der Abstand zwischen der Maßverkörperung 47 und der Abtastvorrichtung 64 ändert, was die Signalstärke und mithin die Messgenauigkeit der bevorzugt induktiv arbeitenden Abtastvorrichtung 64 sehr stark beeinflussen würde. In the area of the material measure 47 is the carrier with a recess 42 provided so that he is not there on the parent assembly 11 rests. This is intended to deform the wearer 40 by an uneven bottom surface of the recess 12 in the parent assembly 11 be avoided. This could in particular cause the distance between the material measure 47 and the scanning device 64 changes what the signal strength and thus the measurement accuracy of the preferred inductively operating scanning 64 would strongly influence.

Die ebene Maßverkörperung 47 ist neben der Führungsschiene 20 unterhalb eines U-Schenkels 62 des Führungswagens 60 auf dem Träger 40 angeordnet, wobei sie parallel zur ebenen Befestigungsfläche 23 der Führungsschiene 20 verläuft. Im Bereich des zugeordneten U-Schenkels 62 ist die Abtastvorrichtung 64 mit geringem Abstand zur Maßverkörperung 47 angeordnet und zwar in dem bereits angesprochenen Messkopf 63. Die Abtastvorrichtung 64 ist mit einer Auswerteeinheit 65 verbunden, die im Bereich der Basis 61 des Führungswagens 60 angeordnet ist. Die Auswerteeinheit 65 ermittelt aus den Signalen, welche die Abtastvorrichtung 64 aufgrund der Abtastung der Maßverkörperung 47 erzeugt, die Relativposition zwischen Führungswagen 60 und Führungsschiene 20.The level measuring standard 47 is next to the guide rail 20 below a U-thigh 62 of the carriage 60 on the carrier 40 arranged, being parallel to the flat mounting surface 23 the guide rail 20 runs. In the area of the associated U-leg 62 is the scanning device 64 at a short distance to the material measure 47 arranged in the already mentioned measuring head 63 , The scanning device 64 is with an evaluation unit 65 connected in the area of the base 61 of the carriage 60 is arranged. The evaluation unit 65 determined from the signals which the scanning device 64 due to the scanning of the material measure 47 generated, the relative position between carriages 60 and guide rail 20 ,

3 zeigt einen grobschematischen Querschnitt einer Führungsschiene 20 mit dem Träger 40 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Bei der zweiten Ausführungsform ist der Träger 40 nicht mehr zwischen der Befestigungsfläche 23 der Führungsschiene 20 und der übergeordneten Baugruppe 11 eingespannt, er ist vielmehr neben der Führungsschiene 20 angeordnet. 3 shows a rough schematic cross section of a guide rail 20 with the carrier 40 according to a second embodiment of the invention. In the second embodiment, the carrier 40 no longer between the mounting surface 23 the guide rail 20 and the parent assembly 11 clamped, he is rather next to the guide rail 20 arranged.

Die Führungsschiene 20 ist mit insgesamt vier Wälzkörperlaufbahnen 22 für (nicht dargestellte) rollenförmige Wälzkörper ausgestattet. Die Befestigungsfläche 23 der Führungsschiene 20 ist von einer Ausnehmung 29 unterbrochen. Hierdurch soll erreicht werden, dass sich Unebenheiten an der übergeordneten Baugruppe 11 nicht auf den geraden Verlauf der Führungsschiene 20 auswirken. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung werden die zwei durch die genannte Ausnehmung 29 getrennten Flächen als Befestigungsfläche 23 angesprochen.The guide rail 20 is with a total of four rolling element raceways 22 equipped for (not shown) roller-shaped rolling elements. The mounting surface 23 the guide rail 20 is from a recess 29 interrupted. This is to be achieved that unevenness of the parent assembly 11 not on the straight course of the guide rail 20 impact. In the context of the present application, the two by the said recess 29 separate surfaces as a mounting surface 23 addressed.

Benachbart zur Befestigungsfläche 23 der Führungsschiene 20 sind eine erste und eine zweite ebene Anschlagfläche 25; 26 angeordnet, die parallel zur Längsrichtung 21 und senkrecht zur Befestigungsfläche 23 ausgerichtet sind. Die erste Anschlagfläche 25 liegt an einer angepassten Gegenfläche 13 der übergeordneten Baugruppe 11 an, so dass die Führungsschiene 20 parallel zur Längsrichtung 21 ausgerichtet ist. An der zweiten Anschlagfläche 26, die parallel zur ersten Anschlagfläche 25 angeordnet ist, liegt der erfindungsgemäße Träger 40 an, so dass auch dieser parallel zur Längsrichtung 21 ausgerichtet ist.Adjacent to the mounting surface 23 the guide rail 20 are a first and a second flat stop surface 25 ; 26 arranged parallel to the longitudinal direction 21 and perpendicular to the mounting surface 23 are aligned. The first stop surface 25 lies on an adapted counter surface 13 the parent assembly 11 on, leaving the guide rail 20 parallel to the longitudinal direction 21 is aligned. At the second stop surface 26 parallel to the first stop surface 25 is arranged, is the carrier according to the invention 40 so that even this parallel to the longitudinal direction 21 is aligned.

Gegen Abheben von der übergeordneten Baugruppe 11 ist der Träger auf der in 3 linken Seite mit einem Fortsatz 44 gesichert. Der Fortsatz 44 ist einstückig mit dem Träger 40 ausgebildet und greift formschlüssig in eine Abschrägung 27 der Führungsschiene 20 ein, die zwischen der Befestigungsfläche 23 und der zweiten Anschlagfläche 26 angeordnet ist. Auf der gegenüberliegenden rechten Seite des Trägers 40 ist eine Vielzahl von Befestigungsmitteln 45 in Form von Schraubbolzen vorgesehen, die in Längsrichtung 21 verteilt über die Länge des Trägers 40 angeordnet sind. Die Schraubbolzen 45 durchsetzen dabei eine zugeordnete Senkbohrung 46 in dem Träger 40 und sind in eine zugeordnete Innengewindebohrung der übergeordneten Baugruppe 11 eingeschraubt.To lift off the parent assembly 11 is the carrier on the in 3 left side with an extension 44 secured. The extension 44 is integral with the carrier 40 formed and engages positively in a chamfer 27 the guide rail 20 one between the mounting surface 23 and the second stop surface 26 is arranged. On the opposite right side of the carrier 40 is a variety of fasteners 45 provided in the form of bolts, in the longitudinal direction 21 spread over the length of the carrier 40 are arranged. The bolts 45 enforce an associated counterbore 46 in the carrier 40 and are in an associated internal threaded hole of the parent assembly 11 screwed.

Die Maßverkörperung 47 ist identisch zu der Maßverkörperung der ersten Ausführungsform ausgebildet. Sie ist mit geringem Abstand benachbart zur Führungsschiene 20 angeordnet, so dass sie unterhalb des zugeordneten U-Schenkels des Führungswagens gelegen ist. Dies ist ohne Weiteres möglich, da die dortige Trägerbefestigung mit Fortsatz 44 und Abschrägung 27 die mögliche Lage der Maßverkörperung 47 nicht beschränkt.The measuring standard 47 is formed identical to the material measure of the first embodiment. It is at a small distance adjacent to the guide rail 20 arranged so that it is located below the associated U-leg of the carriage. This is easily possible because the local support attachment with extension 44 and bevel 27 the possible position of the material measure 47 not limited.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: LinearbewegungsvorrichtungLinear motion device
1111: übergeordnete Baugruppehigher-level module
1212: Ausnehmung der übergeordneten BaugruppeRecess of the parent assembly
1313: Gegenflächecounter surface
1414: Gewindebohrungthreaded hole
2020: Führungsschieneguide rail
2121: Längsrichtunglongitudinal direction
2222: Wälzkörperlaufbahnrolling body
2323: Befestigungsflächemounting surface
2424: Anschlagfläche der FührungsschieneStop surface of the guide rail
2525: erste Anschlagflächefirst stop surface
2626: zweite Anschlagflächesecond stop surface
2727: Abschrägung der FührungsschieneBevel of the guide rail
2828: Befestigungsbohrung der FührungsschieneMounting hole of the guide rail
2929: Ausnehmung der FührungsschieneRecess of the guide rail
3030: Schraubbolzenbolts
4040: Trägercarrier
4141: Anschlagfläche des TrägersStop surface of the carrier
4242: Ausnehmung des TrägersRecess of the carrier
4343: Befestigungsbohrung des TrägersMounting hole of the carrier
4444: Fortsatzextension
4545: Befestigungsmittelfastener
4646: Senkbohrungcountersink
4747: MaßverkörperungMeasuring standard
4848: Messmarkierungenmeasurement markings
6060: Führungswagencarriages
61 61: BasisBase
6262: U-SchenkelU-leg
6363: Messkopfprobe
6464: Abtastvorrichtungscanning
6565: Auswerteeinheitevaluation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US Pat. No. 6,769,195 B2 [0002, 0003, 0008]
EP 1164358 B1 [0016, 0021]
EP 1052480 B1 [0016, 0022, 0022]
DE 102006027061 B4 [0021]

Claims

Linear motion device ( 10 ) in a longitudinal direction ( 21 ) extending guide rail ( 20 ) and one opposite the guide rail ( 20 ) longitudinal ( 21 ) movable carriage ( 60 ), which in cross-section U-shaped with a base ( 61 ) and two U-legs ( 62 ), wherein the U-legs ( 62 ) the guide rail ( 20 ), wherein the guide rail ( 20 ) on the carriage ( 60 ) opposite side a mounting surface ( 23 ) for attachment to a higher-level assembly ( 11 ), wherein a separate longitudinally ( 21 ) extending plane dimensional standard ( 47 ) with a plurality of measuring marks ( 48 ) provided by a scanning device ( 64 ) which can be scanned with the carriage ( 60 ) is in driving connection, characterized in that the material measure ( 47 ) substantially parallel to the mounting surface ( 23 ), below a U-leg ( 62 ) of the carriage ( 60 ) next to the guide rail ( 20 ), wherein the scanning device ( 64 ) in the region of said U-leg ( 62 ) is arranged and firmly connected to this.

Linear movement device according to claim 1, characterized in that the material measure ( 47 ) fixed to a separate carrier ( 40 ) is connected substantially over its entire longitudinal extent directly to the guide rail ( 20 ) is present.

Linear motion device according to claim 2, characterized in that the carrier ( 40 ) on the mounting surface ( 23 ), wherein between the guide rail ( 20 ) and the parent assembly ( 11 ) can be clamped.

Linear movement device according to claim 3, characterized in that in the guide rail ( 20 ) and the carrier ( 40 ) several aligned mounting holes ( 28 ; 43 ) for receiving bolts ( 30 ) are provided to the guide rail ( 20 ) at the parent assembly ( 11 ) to fix.

Linear movement device according to claim 3 or 4, characterized in that the guide rail ( 20 ) and the carrier ( 40 ) one stop surface each ( 24 ; 41 ) lying in a common plane which is perpendicular to the mounting surface ( 23 ) and parallel to the longitudinal direction ( 21 ) is aligned.

Linear movement device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the carrier ( 40 ) in the area of the material measure ( 47 ) on the parent assembly ( 11 ) facing side a recess ( 42 ) having.

Linear movement device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the guide rail ( 20 ) a first and an opposite second stop surface ( 25 ; 26 ), which are perpendicular to the mounting surface ( 23 ) and parallel to the longitudinal direction ( 21 ), the support ( 40 ) directly on the second stop surface ( 26 ) is present.

Linear movement device according to claim 7, characterized in that the guide rail ( 20 ) between the mounting surface ( 23 ) and the second stop surface ( 26 ) a bevel ( 27 ), wherein on the support ( 40 ) an extension ( 44 ) is provided, the form-fitting in said bevel ( 27 ) so that the carrier ( 40 ) against lifting the parent assembly ( 11 ) is secured.

Linear movement device according to claim 7 or 8, characterized in that fastening means ( 45 ) by which the wearer ( 40 ) at the parent assembly ( 11 ), the fastening means ( 45 ) at the of the guide rail ( 20 ) facing away from the carrier ( 40 ) are arranged.

Linear movement device according to one of the preceding claims, characterized in that the scanning device ( 64 ) the measuring marks ( 48 ) is inductive, magnetic, optical, capacitive or magnetostrictive.