DE102018130978A1 - Linear guide and method for setting and checking the setting of a measuring system of a linear guide - Google Patents

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Abstract

Eine Linearführung (1) weist einen auf einer Profilschiene, das heißt Führungsschiene (3), geführten Führungswagen (2) auf, wobei ein Messsystem einen mindestens einen Sensor (12,13) aufweisenden Messkopf (4) am Führungswagen (2) sowie eine mit dem Messkopf (4) zusammenwirkende Maßverkörperung (5) an der Führungsschiene (3) umfasst. Der Messkopf (5) weist einen Steg (19) auf, welcher in eine an der Führungsschiene (3) gebildete Schienennut (25), in welcher sich die Maßverkörperung (5) befindet, wobei eine durch den Messkopf (4) abzutastende Oberfläche (14) der Maßverkörperung (5) parallel zum Nutgrund (10) der Schienennut (25) angeordnet ist, derart eingreift, dass durch den Steg (19) eine orthogonal zur Oberfläche (14) der Maßverkörperung (5) angeordnete Ausrichtfläche (22) bereitgestellt ist, welche von einer Seitenfläche (23) der Maßverkörperung (5) parallel beabstandet ist.A linear guide (1) has a guide carriage (2) guided on a profile rail, that is to say a guide rail (3), a measuring system having a measuring head (4) on the guide carriage (2) with at least one sensor (12, 13) and one with the measuring head (4) interacting measuring standard (5) on the guide rail (3). The measuring head (5) has a web (19) which extends into a rail groove (25) formed on the guide rail (3), in which the measuring standard (5) is located, a surface (14) to be scanned by the measuring head (4) ) the material measure (5) is arranged parallel to the groove base (10) of the rail groove (25), engages in such a way that an alignment surface (22) arranged orthogonally to the surface (14) of the material measure (5) is provided by the web (19), which is spaced parallel from a side surface (23) of the material measure (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine ein Wegmesssystem aufweisende Linearführung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Einstellung und Prüfung der Einstellung des Messsystems einer solchen Linearführung.The invention relates to a linear guide having a displacement measuring system according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for setting and checking the setting of the measuring system of such a linear guide.

Aus der DE 10 2008 046 740 A1 ist eine als Teil eines Wegmesssystems fungierende Maßverkörperung in einer Profilschienenführung bekannt. Die Profilschienenführung, kurz auch aus Linearführung oder Linearlager bezeichnet, umfasst eine Führungsschiene und einen darauf längsverschieblich gelagerten Führungswagen. In die Führungsschiene ist im Fall der DE 10 2008 046 740 A1 eine Maßverkörperung eingearbeitet, wobei diese aus einer Spur von hintereinander angeordneten Aussparungen gebildet ist, die in eine Oberfläche der Führungsschiene unter Entfernen von Material der Führungsschiene eingearbeitet sind.From the DE 10 2008 046 740 A1 a material measure acting as part of a position measuring system in a profiled rail guide is known. The linear guideway, also referred to for short as a linear guide or linear bearing, comprises a guide rail and a guide carriage mounted longitudinally displaceably thereon. In the guide rail in the case of DE 10 2008 046 740 A1 a material measure is incorporated, this being formed from a track of recesses arranged one behind the other, which are incorporated into a surface of the guide rail while removing material from the guide rail.

Linearführungen mit einem Längenmesssystem, das heißt Wegmesssystem, dessen Maßverkörperung von der Führungsschiene beabstandet ist, sind aus der DE 10 2006 003 980 A1 sowie aus der DE 10 2005 021 345 A1 bekannt.Linear guides with a length measuring system, that is to say displacement measuring system, whose measuring standard is spaced apart from the guide rail, are from the DE 10 2006 003 980 A1 as well as from the DE 10 2005 021 345 A1 known.

Ein in der DE 199 41 587 B4 offenbartes Linearlager mit einer Einrichtung zum Messen umfasst einen Messkopf mit einem Sensor, der eine Maßverkörperung entweder berührend oder berührungslos abtastet. Die Maßverkörperung ist als Maßstab ausgebildet, der an einer Längsseite der Führungsschiene des Linearlagers angeordnet ist. Der Maßstab ist einstückig mit einem biegbaren Flachband aus Stahl ausgebildet, welches in einer Längsnut der Führungsschiene gehalten ist.An Indian DE 199 41 587 B4 disclosed linear bearing with a device for measuring comprises a measuring head with a sensor that scans a material measure either touching or without contact. The material measure is designed as a scale, which is arranged on a long side of the guide rail of the linear bearing. The scale is made in one piece with a flexible flat band made of steel, which is held in a longitudinal groove of the guide rail.

Weitere lineare Wegmesssysteme von Linearführungen sind in den Dokumenten DE 20 2012 005 286 U1 , DE 20 2012 005 284 U1 und DE 20 2006 010 305 U1 beschrieben.Further linear position measuring systems of linear guides are in the documents DE 20 2012 005 286 U1 , DE 20 2012 005 284 U1 and DE 20 2006 010 305 U1 described.

In den Dokumenten DE 100 39 915 A1 und DE 198 42 384 A1 sind Linearführungen offenbart, welche zusätzlich zu einem Längenmesssystem einen Beschleunigungssensor beziehungsweise einen Antrieb für die Längsverschiebung eines Führungswagens aufweisen.In the documents DE 100 39 915 A1 and DE 198 42 384 A1 linear guides are disclosed which, in addition to a length measuring system, have an acceleration sensor or a drive for the longitudinal displacement of a guide carriage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Linearführung mit einem Längenmesssystem gegenüber dem genannten Stand der Technik insbesondere unter montagetechnischen Gesichtspunkten sowie unter dem Aspekt der Qualitätssicherung weiterzuentwickeln.The invention is based on the object of further developing a linear guide with a length measuring system compared to the prior art mentioned, in particular from the point of view of assembly technology and in terms of quality assurance.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Linearführung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Einstellung und Prüfung der Einstellung eines Messsystems einer Linearführung gemäß Anspruch 10. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Einstellungs- und Prüfungsverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Vorrichtung, das heißt Linearführung, und umgekehrt.This object is achieved according to the invention by a linear guide with the features of claim 1. The object is also achieved by a method for setting and checking the setting of a measuring system of a linear guide according to claim 10. In the following, configurations and explained in connection with the setting and testing method Advantages of the invention apply mutatis mutandis to the device, that is, linear guide, and vice versa.

Die Linearführung weist in an sich bekannter Grundkonzeption einen auf einer Profilschiene geführten Führungswagen auf, wobei ein Messsystem einen mindestens einen Sensor aufweisenden Messkopf am Führungswagen sowie eine mit dem Messkopf zusammenwirkende Maßverkörperung an der Führungsschiene umfasst.In a basic concept known per se, the linear guide has a guide carriage guided on a profile rail, a measuring system comprising a measuring head on the guide carriage having at least one sensor and a measuring standard on the guide rail interacting with the measuring head.

Erfindungsgemäß greift ein Abschnitt, nämlich Steg, des Messkopfes in eine an der Führungsschiene gebildete Schienennut ein. In dieser Schienennut befindet sich die Maßverkörperung der Führungsschiene, wobei eine durch den Messkopf abzutastende Oberfläche der Maßverkörperung parallel zum Nutgrund der Schienennut angeordnet ist. Durch den Steg ist eine orthogonal zur genannten Oberfläche der Maßverkörperung angeordnete Ausrichtfläche bereitgestellt, welche von einer ersten Seitenfläche der Maßverkörperung parallel beabstandet ist.According to the invention, a section, namely a web, of the measuring head engages in a rail groove formed on the guide rail. The measuring standard of the guide rail is located in this rail groove, a surface of the measuring standard to be scanned by the measuring head being arranged parallel to the groove base of the rail groove. The web provides an alignment surface which is arranged orthogonally to the surface of the measuring standard and which is spaced parallel to a first side surface of the measuring standard.

Die auf die Ausrichtung der diversen Flächen bezogenen Angaben „orthogonal“ und „parallel“ sind funktional zu verstehen und schließen auch Schrägstellungen sowie nicht plane, beispielsweise gewölbte oder profilierte, Ausgestaltungen der betreffenden Flächen ein, solange die vorgesehene Funktion gegeben ist.The information "orthogonal" and "parallel" relating to the alignment of the various surfaces is to be understood functionally and also includes inclinations and non-planar, for example curved or profiled, configurations of the surfaces concerned, as long as the intended function is provided.

Die durch den Messkopf bereitgestellte Ausrichtfläche hat zusammen mit der hiervon beabstandeten ersten Seitenfläche der Maßverkörperung die Funktion, einen prüfbaren Abstand zwischen dem in dem Messkopf integrierten Sensor einerseits und der Maßverkörperung andererseits zur Verfügung zu stellen, wobei die Abstandsprüfung oder -messung in einer parallel zur Oberfläche der Maßverkörperung liegenden Ebene erfolgt. Diese Ebene ist typischerweise durch eine Seitenfläche der Profilschiene gegeben, welche zur Ober- sowie Unterseite der Profilschiene schräggestellt ist. Der Führungswagen befindet sich definitionsgemäß auf der Oberseite der Profilschiene, wobei dies keine Aussage über die Einbaulage der Linearführung in einer Maschine beinhaltet.The alignment surface provided by the measuring head together with the spaced-apart first side surface of the measuring standard has the function of providing a testable distance between the sensor integrated in the measuring head on the one hand and the measuring standard on the other hand, the distance test or measurement being carried out in a manner parallel to the surface the material level. This level is typically given by a side surface of the profile rail, which is inclined to the top and bottom of the profile rail. The guide carriage is by definition on the top of the profile rail, whereby this does not contain any information about the installation position of the linear guide in a machine.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass bei für Linearführungen vorgesehenen Messsystemen, welche teilweise für Auslegungen im Mikrometerbereich und sogar darunter vorgesehen sind, die Ausrichtung eines am Führungswagen befestigten Messkopfes oder in den Führungswagen eingebauten Messkopfes relativ zu der an der Führungsschiene befestigten oder direkt durch die Führungsschiene gebildeten Maßverkörperung eine große Rolle spielt. Hinzu kommt die Tatsache, dass bei einem magnetischen Messsystem, wie es auch im vorliegenden Fall gegeben sein kann, keine direkte Führung zwischen Maßverkörperung und Messkopf besteht. Die Ausrichtung betrifft zum einen den Abstand der Oberfläche der Maßverkörperung von der Oberfläche des Sensors des Messkopfes. Dieser Abstand kann innerhalb herkömmlicher Vorrichtungen mit herkömmlichen Mitteln bestimmt werden. Hinzu kommen jedoch mögliche Parallelverschiebungen zwischen der Oberfläche der Maßverkörperung und der Oberfläche des Sensors, wobei diese bei gleichbleibendem Abstand zwischen den beiden genannten Oberflächen denkbar sind. Einfache Möglichkeiten der Prüfung solcher Parallelverschiebungen sind im Stand der Technik nicht vorgesehen. Diesem Defizit wird gemäß der Erfindung effizient entgegengewirkt, indem eine einfache Möglichkeit bereitgestellt wird, eine Lehre oder ein Messinstrument zur Prüfung beziehungsweise Bestimmung des Abstandes zwischen einer Kontur, nämlich Ausrichtfläche, des Messkopfes einerseits und der Maßverkörperung andererseits zu verwenden.The invention is based on the consideration that in the case of measuring systems provided for linear guides, some of which are intended for designs in the micrometer range and even below, the alignment of a measuring head attached to the guide carriage or in the guide carriage built-in measuring head plays a major role relative to the measuring standard attached to the guide rail or directly formed by the guide rail. In addition, there is the fact that with a magnetic measuring system, as can also be the case here, there is no direct guidance between the measuring standard and the measuring head. On the one hand, the alignment relates to the distance between the surface of the material measure and the surface of the sensor of the measuring head. This distance can be determined within conventional devices using conventional means. In addition, however, there are possible parallel displacements between the surface of the material measure and the surface of the sensor, these being conceivable with a constant distance between the two surfaces mentioned. Simple possibilities for testing such parallel displacements are not provided in the prior art. According to the invention, this deficit is counteracted efficiently by providing a simple possibility to use a gauge or a measuring instrument for checking or determining the distance between a contour, namely the alignment surface, the measuring head on the one hand and the measuring standard on the other hand.

Allgemein umfasst das Verfahren zur Einstellung sowie zur Prüfung der Einstellung eines Längenmesssystems einer Linearführung folgende Merkmale:

  • - Bereitstellung einer als Profilschiene ausgeführten Führungsschiene, welche eine in einer Schienennut angeordnete Maßverkörperung aufweist, wobei die Maßverkörperung den Querschnitt der Schienennut nur teilweise ausfüllt,
  • - Bereitstellung eines Führungswagens mit einem Messkopf, welcher zum Abtasten einer Oberfläche der Maßverkörperung vorgesehen ist und eine der Kontur der Führungsschiene angepasste Innenkontur mit mindestens einem nach innen gerichteten Steg aufweist,
  • - Montage einer die Profilschiene und den Führungswagen umfassenden Linearführung derart, dass der Steg in die Schienennut eingreift,
  • - Platzierung einer Lehre oder eines Abstandsmessgerätes zwischen dem Steg und der Maßverkörperung zur Einstellung oder Prüfung der Positionierung des Messkopfes in Relation zur Führungsschiene.
In general, the procedure for setting and checking the setting of a linear measuring system of a linear guide comprises the following features:
  • Provision of a guide rail designed as a profile rail, which has a material measure arranged in a rail groove, the material measure only partially filling the cross section of the rail groove,
  • Provision of a guide carriage with a measuring head which is provided for scanning a surface of the measuring standard and has an inner contour adapted to the contour of the guide rail with at least one inwardly directed web,
  • Assembly of a linear guide comprising the profile rail and the guide carriage such that the web engages in the rail groove,
  • - Placement of a gauge or a distance measuring device between the web and the measuring standard for setting or checking the positioning of the measuring head in relation to the guide rail.

Wird mit Hilfe der Lehre oder des Abstandsmessgerätes festgestellt, dass der Abstand zwischen dem Steg, durch welchen die Ausrichtfläche bereitgestellt ist, und der Maßverkörperung vom Sollwert abweicht, so kann eine Nachjustierung erfolgen, an die sich eine weitere Prüfung oder Messung der beschriebenen Art anschließen kann. Ebenso ist es möglich, mit Hilfe der Lehre den zunächst nur lose am Führungswagen gehaltenen Messkopf in die korrekte Position zu bringen und anschließend in dieser Position zu fixieren.If it is determined with the help of the gauge or the distance measuring device that the distance between the web through which the alignment surface is provided and the measuring standard deviates from the target value, a readjustment can be carried out, which can be followed by a further test or measurement of the type described . It is also possible to use the gauge to bring the measuring head, which was initially only loosely held on the carriage, into the correct position and then to fix it in this position.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Linearführung beträgt der Abstand zwischen der Ausrichtfläche und der ersten Seitenfläche der Maßverkörperung ein Mehrfaches des Abstandes zwischen einer der ersten Seitenfläche gegenüberliegenden zweiten Seitenfläche der Maßverkörperung und einer Seitenfläche des Sensors.According to a possible embodiment of the linear guide, the distance between the alignment surface and the first side surface of the measuring standard is a multiple of the distance between a second side surface of the measuring standard opposite the first side surface and a side surface of the sensor.

Der Abstand zwischen der Ausrichtfläche und der hiervon in einem prüfbaren Abstand angeordneten ersten Seitenfläche der Maßverkörperung beträgt vorzugsweise ein Mehrfaches des minimalen Abstandes zwischen der abzutastenden Oberfläche der Maßverkörperung und dem Sensor.The distance between the alignment surface and the first side surface of the material measure arranged at a testable distance therefrom is preferably a multiple of the minimum distance between the surface of the material measure to be scanned and the sensor.

Sofern die in den beiden vorstehenden Absätzen genannten Relationen zutreffen, weicht der Abstand zwischen der zweiten Seitenfläche der Maßverkörperung und der hiervon am geringsten entfernten Seitenfläche des Sensors von dem minimalen Abstand zwischen der abzutastenden Oberfläche der Maßverkörperung und dem Sensor vorzugsweise um nicht mehr als 80% ab.If the relations mentioned in the two preceding paragraphs apply, the distance between the second side surface of the measuring standard and the side surface of the sensor which is the least distant from it preferably deviates by no more than 80% from the minimum distance between the surface of the measuring standard to be scanned and the sensor .

Hierbei beträgt der Abstand zwischen der Ausrichtfläche und der ersten Seitenfläche der Maßverkörperung vorzugsweise mindestens das Vierfache sowohl des Abstandes zwischen der der ersten Seitenfläche gegenüberliegenden zweiten Seitenfläche der Maßverkörperung und der von der Ausrichtfläche am weitesten entfernt liegenden Seitenfläche des Sensors als auch des minimalen Abstandes zwischen der abzutastenden Oberfläche der Maßverkörperung und dem Sensor.Here, the distance between the alignment surface and the first side surface of the measuring standard is preferably at least four times both the distance between the second side surface of the measuring standard opposite the first side surface and the side surface of the sensor which is furthest away from the alignment surface, and the minimum distance between the surface to be scanned Surface of the measuring standard and the sensor.

Unabhängig davon, inwieweit die genannten geometrischen Relationen gegeben sind, ist der Nutgrund der Schienennut gemäß einer möglichen Querschnittsgestaltung der Profilschiene zu einer Seite hin, nämlich in einem - mit Blickrichtung ausgehend von der Maßverkörperung - über den Eingriffsbereich des Messkopfes hinausgehenden Bereich, offen.Regardless of the extent to which the above-mentioned geometric relationships exist, the groove base of the rail groove is open to one side according to a possible cross-sectional configuration of the profile rail, namely in a region that extends beyond the engagement area of the measuring head as viewed from the measuring standard.

Die Maßverkörperung kann entweder als integraler Bestandteil der Führungsschiene ausgebildet sein oder in Form eines gesonderten, mit der Führungsschiene im engeren Sinne zu verbindenden Bauteils, insbesondere in Form eines Blechbandes, vorliegen. Im letztgenannten Fall kann die Maßverkörperung an einer die Schienennut einseitig begrenzenden Anschlagfläche anliegen. In diesem Fall existiert vorzugsweise eine zwischen der Anschlagfläche und dem Nutgrund gebildete, sich in Längsrichtung der Nut erstreckende Aussparung, welche durch die Maßverkörperung abgedeckt ist. Diese Aussparung begünstigt einen präzisen Anschlag des Teiles, durch welches die Maßverkörperung gebildet ist, an der in Form der Seitenfläche der Nut vorliegenden Anschlagfläche. Zudem ist die Aussparung zur Aufnahme von eventuell überschüssigem Klebstoff, der zur Befestigung des Blechbandes verwendet wird, nutzbar.The material measure can either be formed as an integral part of the guide rail or in the form of a separate component to be connected to the guide rail in the narrower sense, in particular in the form of a sheet metal strip. In the latter case, the material measure can rest against a stop surface that delimits the rail groove on one side. In this case there is preferably a recess, which is formed between the stop surface and the groove base and extends in the longitudinal direction of the groove and is covered by the material measure. This recess favors a precise stop of the part by which the measuring standard is formed on the stop surface in the form of the side surface of the groove. In addition, the recess can be used to hold any excess adhesive that is used to fasten the metal strip.

Hinsichtlich des physikalischen Prinzips, auf welchem das Messsystem beruht, existieren keine grundsätzlichen Einschränkungen. Anstelle eines magnetischen Messsystems kann beispielsweise auch ein optisches Messsystem eingesetzt werden.With regard to the physical principle on which the measuring system is based, there are no fundamental restrictions. Instead of a magnetic measuring system, an optical measuring system can also be used, for example.

Zwischen dem Führungswagen und der Führungsschiene rollen in bevorzugter Ausgestaltung Wälzkörper, das heißt Kugeln oder Rollen, ab, welche in endlosen Umlaufkanälen innerhalb des Führungswagens geführt sind. Die Wälzkörper können hierbei in an sich bekannter Weise durch eine Kette oder durch Distanzstücke voneinander auf Abstand gehalten sein.In a preferred embodiment, rolling elements, that is to say balls or rollers, roll between the guide carriage and the guide rail and are guided in endless circulation channels within the guide carriage. The rolling elements can be kept apart from one another in a manner known per se by a chain or by spacers.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

  • 1 ausschnittsweise Komponenten einer Linearführung in perspektivischer Ansicht,
  • 2 in schematisierter Darstellung eine mögliche Einbausituation der Linearführung,
  • 3 ein Detail eines Messsystems der Linearführung,
  • 4 die Anordnung von Komponenten des Messsystems innerhalb der Linearführung in einer Übersichtsdarstellung,
  • 5 ein Detail der Anordnung nach 4.
An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Show here:
  • 1 Components of a linear guide in perspective view,
  • 2nd a schematic representation of a possible installation situation of the linear guide,
  • 3rd a detail of a measuring system of the linear guide,
  • 4th the arrangement of components of the measuring system within the linear guide in an overview,
  • 5 a detail of the arrangement 4th .

Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Linearführung umfasst eine Profilschiene 3, allgemein auch als Führungsschiene bezeichnet, sowie einen auf der Profilschiene 3 verfahrbaren Führungswagen 2. Zwischen dem Führungswagen 2 und der Führungsschiene 3 rollen in an sich bekannter Weise nicht dargestellte Wälzkörper ab. Der Führungswagen 2 umfasst einen Messkopf 4, dessen Gehäuse mit 6 bezeichnet ist. Ein solcher Messkopf 4 kann wie in 2 skizziert ist, auch getrennt von einem Führungswagen 2 verwendet werden. In 2, welche andeutungsweise eine Bearbeitungsmaschine 9 zeigt, ist ein Maschinenbett mit 8 und ein Maschinentisch mit 7 bezeichnet. Der Maschinentisch 7 ist mit Hilfe der Linearführung 1 verschiebbar auf dem Maschinenbett 8 gelagert.One overall with the reference number 1 marked linear guide includes a profile rail 3rd , also commonly referred to as a guide rail, and one on the profile rail 3rd movable carriage 2nd . Between the carriages 2nd and the guide rail 3rd roll rolling elements, not shown, in a manner known per se. The carriage 2nd includes a measuring head 4th , whose housing is designated 6. Such a measuring head 4th can like in 2nd is outlined, also separately from a carriage 2nd be used. In 2nd which hinted at a processing machine 9 shows, a machine bed with 8 and a machine table with 7 is designated. The machine table 7 is using the linear guide 1 slidable on the machine bed 8th stored.

Einzelheiten der Linearführung 1 gehen aus den 3 bis 5 hervor, wobei die Darstellungen teilweise vereinfacht sind. Nach dem in 1 eingezeichneten Koordinatensystem ist die Längsrichtung der Linearführung 1 als z-Richtung definiert. In der Anordnung nach 1 ist die x-Achse horizontal und die y-Achse vertikal ausgerichtet.Details of the linear guide 1 go out of the 3rd to 5 out, the illustrations are partially simplified. After the in 1 The coordinate system shown is the longitudinal direction of the linear guide 1 defined as the z direction. In the order after 1 the x-axis is horizontal and the y-axis is vertical.

Die Führungsschiene 3 weist eine Maßverkörperung 5 auf, welche im vorliegenden Fall als gesondertes, streifenförmiges Bauteil gegeben ist. Die Maßverkörperung 5 ist durch Verklebung auf einer Montagefläche 10 befestigt, welche als Nutgrund ausgebildet ist. Der Nutgrund 10 ist von einer Seitenfläche 11 der Profilschiene 3 abgesetzt. The guide rail 3rd has a material measure 5 on, which is given in the present case as a separate, strip-shaped component. The embodiment 5 is by gluing on a mounting surface 10th attached, which is designed as a groove base. The groove bottom 10th is from one side 11 the profile rail 3rd discontinued.

Die gedankliche Verlängerung der Seitenfläche 11 im Bereich der mit 25 bezeichneten Schienennut, welche den Nutgrund 10 aufweist, ist in 3 gestrichelt eingezeichnet und als Seitenflächenkontur SFK bezeichnet. Die Schienennut 25 ist einseitig, in den in den Figuren dargestellten Anordnungen nach unten, offen. Nach oben ist die Schienennut 25 durch eine Anschlagfläche 15 begrenzt, an welcher die Maßverkörperung 5 anliegt. Im Übergangsbereich zwischen der Anschlagfläche 15 und dem Nutgrund 10 ist eine Aussparung 16 in Form einer schmalen Nut ausgebildet. Die Aussparung 16 innerhalb des Nutgrundes 10, welcher als Montagefläche für die Maßverkörperung 5 genutzt wird, dient dazu, störende Übergangsradien zwischen dem Nutgrund 10 und der Anschlagfläche 15 zu vermeiden sowie eventuellen überschüssigen Klebstoff aufzunehmen und ist vollständig von der Maßverkörperung 5 abgedeckt.The mental extension of the side surface 11 in the area of the rail groove designated 25, which is the groove base 10th is in 3rd drawn in dashed lines and as a side surface contour SFK designated. The rail groove 25th is open on one side, in the arrangements shown in the figures down. The rail groove is at the top 25th through a stop surface 15 limited at which the material measure 5 is present. In the transition area between the stop surface 15 and the bottom of the groove 10th is a recess 16 formed in the form of a narrow groove. The recess 16 within the bottom of the groove 10th , which is used as a mounting surface for the measuring standard 5 is used, serves disruptive transition radii between the groove base 10th and the stop surface 15 to avoid as well as absorb any excess adhesive and is completely of the material measure 5 covered.

Die Maßverkörperung 5 wirkt messtechnisch zusammen mit einem Sensor 12, 13, welcher im Ausführungsbeispiel mehrere Sensorelemente 12, 13 umfasst. Hierbei wird die mit 14 bezeichnete Oberfläche der Maßverkörperung 5, welche in derselben Ebene wie die Seitenfläche 11 liegt, berührungslos durch die Sensorelemente 12, 13 abgetastet.The embodiment 5 works together with a sensor 12th , 13 , which in the exemplary embodiment has several sensor elements 12th , 13 includes. Here, the surface of the measuring scale designated by 14 becomes 5 which are in the same plane as the side surface 11 lies, contactless by the sensor elements 12th , 13 scanned.

Der Sensor 12, 13, welcher neben der Maßverkörperung 5 eine Komponente des Längenmesssystems 5, 12, 13 darstellt, befindet sich auf einer Sensormontagefläche 17 des Messkopfes 4. Die Sensormontagefläche 17 ist durch eine Anschlagfläche 18 begrenzt, an welcher der Sensor 12, 13 anliegt. Was die Ausrichtung des Sensors 12, 13 in Relation zur Maßverkörperung 5 begrifft, existieren Prüf- und Einstellmöglichkeiten, die im Folgenden im Detail erläutert werden.The sensor 12th , 13 which besides the material measure 5 a component of the length measuring system 5 , 12th , 13 is located on a sensor mounting surface 17th of the measuring head 4th . The sensor mounting surface 17th is through a stop surface 18th limits at which the sensor 12th , 13 is present. As for the alignment of the sensor 12th , 13 in relation to the material measure 5 there are test and setting options, which are explained in detail below.

Nach der Montage des Führungswagens 2 einschließlich des Messkopfes 4 auf der Profilschiene 3 greift eine mit 20 bezeichnete Randleiste des Messkopfes 4 ebenso wie ein an der Randleiste 20 befestigter Steg 19 in die Schienennut 25 ein, wie aus 3 hervorgeht. Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Steg 19 auch integraler Bestandteil der Randleiste 20 sein. In jedem Fall schließt an die Randleiste 20 eine Bodenfläche 21 des Gehäuses 6 an. Durch den Steg 19 ist eine mit 22 bezeichnete Ausrichtfläche bereitgestellt, welche orthogonal zur Oberfläche 14 der Maßverkörperung 5 ausgerichtet ist. Die Ausrichtfläche 22 liegt einer mit 23 bezeichneten Seitenfläche der Maßverkörperung 5 parallel gegenüber. Die zweite Seitenfläche der Maßverkörperung 5 ist mit 24 bezeichnet und liegt an der Anschlagfläche 15 der Führungsschiene 3 an.After assembling the carriage 2nd including the measuring head 4th on the profile rail 3rd grips an edge strip of the measuring head, designated 20 4th just like one on the sidebar 20th paved footbridge 19th in the rail groove 25th a how out 3rd emerges. Deviating from the illustrated embodiment, the web 19th also an integral part of the sidebar 20th be. In each Case connects to the sidebar 20th a floor area 21 of the housing 6 on. Through the jetty 19th is provided an alignment surface designated 22 which is orthogonal to the surface 14 the material measure 5 is aligned. The alignment surface 22 is a side surface designated 23 with the measuring standard 5 in parallel opposite. The second side surface of the measuring standard 5 is designated 24 and lies on the stop surface 15 the guide rail 3rd on.

Nach vollendeter Montage der Linearführung 1 ist die Möglichkeit gegeben, zwischen die Ausrichtfläche 22 und die Seitenfläche 23 der Maßverkörperung 5 ein Distanzstück im Sinne einer Lehre einzusetzen. Statt einer Lehre kann auch ein Messgerät verwendet werden. In beiden Fällen ist feststellbar beziehungsweise messbar, ob eine vorgegebene Distanz C zwischen der Ausrichtfläche 22 und der Seitenfläche 23 mit einem vorgegebenen Sollwert übereinstimmt.After the linear guide has been assembled 1 the possibility is given between the alignment surface 22 and the side surface 23 the material measure 5 to use a spacer in the sense of an apprenticeship. A measuring device can also be used instead of a gauge. In both cases it can be determined or measured whether a given distance C. between the alignment surface 22 and the side surface 23 corresponds to a predetermined setpoint.

Eine besonders rationelle und präzise Montage des Messkopfes 4 ist durchführbar, indem der zunächst nur lose am Führungswagen 2 gehaltene Messkopf 4 gegen die eingelegte Lehre gepresst und erst in dieser Position am Führungswagen 2 fixiert wird. Entsprechendes gilt in Fällen, in denen der Messkopf 4, wie in 2 skizziert, direkt an einem Maschinentisch 7 oder an einem sonstigen mittels der Linearführung 1 verfahrbaren Maschinenelement befestigt ist.A particularly efficient and precise assembly of the measuring head 4th can be carried out by initially only loosely on the carriage 2nd held measuring head 4th pressed against the inserted gauge and only in this position on the carriage 2nd is fixed. The same applies in cases where the measuring head 4th , as in 2nd outlined, directly at a machine table 7 or on another by means of the linear guide 1 movable machine element is attached.

Durch die Distanz C ist zwangsläufig auch eine in 5 mit B bezeichnete Distanz zwischen der Seitenfläche 24 der Maßverkörperung 5 und einer mit 26 bezeichneten Sensorseitenfläche festgelegt. Die Distanz B beträgt im Ausführungsbeispiel weniger als ein Viertel der Distanz C. Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel könnte die Distanz B auch den Wert Null haben.By distance C. is inevitably an in 5 designated distance between the side surface 24th the material measure 5 and a sensor side surface designated by 26. The distance B is less than a quarter of the distance in the exemplary embodiment C. . The distance could differ from the illustrated embodiment B also have the value zero.

Weiter ist in 5 eine Distanz A eingezeichnet, welche den Abstand zwischen der mit 27 bezeichneten Oberfläche des Sensors 12, 13 und der abzutastenden Oberfläche 14 der Maßverkörperung 5 angibt. Diese Distanz A kann unabhängig von der Distanz C überprüft werden und beträgt ebenfalls nur einen Bruchteil der Distanz C. Zusammen mit der durch das Gehäuse 6 des Messkopfes 4 bereitgestellten Ausrichtfläche 22 sind damit insgesamt einfache Möglichkeiten der Prüfung der korrekten Ausrichtung des Messkopfes 4 in Relation zur Führungsschiene 3 gegeben.Next is in 5 a distance A drawn in, which is the distance between the surface of the sensor designated 27 12th , 13 and the surface to be scanned 14 the material measure 5 indicates. This distance A can be whatever the distance C. checked and is also only a fraction of the distance C. . Along with that through the case 6 of the measuring head 4th provided alignment area 22 are simple options for checking the correct alignment of the measuring head 4th in relation to the guide rail 3rd given.

BezugszeichenlisteReference list

11
LinearführungLinear guide
22nd
FührungswagenCarriage
33rd
Profilschiene, FührungsschieneProfile rail, guide rail
44th
MesskopfMeasuring head
55
MaßverkörperungMaterial measure
66
Gehäusecasing
77
MaschinentischMachine table
88th
MaschinenbettMachine bed
99
BearbeitungsmaschineProcessing machine
1010th
Montagefläche, NutgrundMounting surface, groove base
1111
SeitenflächeSide surface
1212th
SensorelementSensor element
1313
SensorelementSensor element
1414
Oberfläche der MaßverkörperungSurface of the material measure
1515
AnschlagflächeAbutment surface
1616
AussparungRecess
1717th
SensormontageflächeSensor mounting area
1818th
Anschlagfläche für SensorStop surface for sensor
1919th
Stegweb
2020th
RandleisteSidebar
2121
BodenflächeFloor area
2222
AusrichtflächeAlignment surface
2323
Seitenfläche der MaßverkörperungSide surface of the measuring standard
2424th
Seitenfläche der MaßverkörperungSide surface of the measuring standard
2525th
SchienennutRail groove
2626
SensorseitenflächeSensor side surface
2727
Sensoroberfläche Sensor surface
A,B,CABC
Distanzdistance
SFKSFK
SeitenflächenkonturSide surface contour
x,y,zx, y, z
KoordinatenCoordinates

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • DE 102006003980 A1 [0003]DE 102006003980 A1 [0003]
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  • DE 19842384 A1 [0006]DE 19842384 A1 [0006]

Claims (10)

Linearführung (1), mit einem auf einer als Profilschiene ausgebildeten Führungsschiene (3) geführten Führungswagen (2), wobei ein Messsystem einen mindestens einen Sensor (12,13) aufweisenden Messkopf (4) am Führungswagen (2) sowie eine mit dem Messkopf (4) zusammenwirkende Maßverkörperung (5) an der Führungsschiene (3) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (5) in eine an der Führungsschiene (3) gebildete Schienennut (25), in welcher sich die Maßverkörperung (5) befindet, wobei eine durch den Messkopf (4) abzutastende Oberfläche (14) der Maßverkörperung (5) parallel zum Nutgrund (10) der Schienennut (25) angeordnet ist, mit einem Steg (19) derart eingreift, dass durch den Steg (19) eine orthogonal zur genannten Oberfläche (14) der Maßverkörperung (5) angeordnete Ausrichtfläche (22) bereitgestellt ist, welche von einer ersten Seitenfläche (23) der Maßverkörperung (5) parallel beabstandet ist.Linear guide (1), with a guide carriage (2) guided on a guide rail (3) designed as a profile rail, a measuring system having a measuring head (4) on the guide carriage (2) with at least one sensor (12, 13) and one with the measuring head ( 4) cooperating measuring standard (5) on the guide rail (3), characterized in that the measuring head (5) in a rail groove (25) formed on the guide rail (3), in which the measuring standard (5) is located, one surface (14) of the measuring standard (5) to be scanned by the measuring head (4) is arranged parallel to the groove base (10) of the rail groove (25), engages with a web (19) in such a way that the web (19) is orthogonal to said one Surface (14) of the measuring standard (5) arranged alignment surface (22) is provided, which is spaced in parallel from a first side surface (23) of the measuring standard (5). Linearführung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (C) zwischen der Ausrichtfläche (22) und der ersten Seitenfläche (23) der Maßverkörperung (5) ein Mehrfaches des Abstandes (B) zwischen einer der ersten Seitenfläche (23) gegenüberliegenden zweiten Seitenfläche (24) der Maßverkörperung (5) und einer Seitenfläche (26) des Sensors (12,13) beträgt.Linear guide (1) after Claim 1 , characterized in that the distance (C) between the alignment surface (22) and the first side surface (23) of the material measure (5) is a multiple of the distance (B) between a second side surface (24) opposite the first side surface (23) Material measure (5) and a side surface (26) of the sensor (12, 13). Linearführung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (C) zwischen der Ausrichtfläche (22) und der ersten Seitenfläche (23) der Maßverkörperung (5) ein Mehrfaches des minimalen Abstandes (A) zwischen der abzutastenden Oberfläche (14) der Maßverkörperung (5) und dem Sensor (12,13) beträgt.Linear guide (1) after Claim 1 or 2nd , characterized in that the distance (C) between the alignment surface (22) and the first side surface (23) of the material measure (5) is a multiple of the minimum distance (A) between the surface to be scanned (14) of the material measure (5) and the Sensor (12, 13). Linearführung (1) nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (B) zwischen der zweiten Seitenfläche (24) der Maßverkörperung (5) und der hiervon am geringsten entfernten Seitenfläche (26) des Sensors (12,13) von dem minimalen Abstand (A) zwischen der abzutastenden Oberfläche (14) der Maßverkörperung (5) und dem Sensor (12,13) um nicht mehr als 80% abweicht.Linear guide (1) after Claim 2 and 3rd , characterized in that the distance (B) between the second side surface (24) of the material measure (5) and the least distant side surface (26) of the sensor (12, 13) from the minimum distance (A) between the surface to be scanned (14) of the material measure (5) and the sensor (12, 13) does not deviate by more than 80%. Linearführung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (C) zwischen der Ausrichtfläche (22) und der ersten Seitenfläche (23) der Maßverkörperung (5) mindestens das Vierfache sowohl des Abstandes (B) zwischen der der ersten Seitenfläche (23) gegenüberliegenden zweiten Seitenfläche (24) der Maßverkörperung (5) und der von der Ausrichtfläche (22) am weitesten entfernt liegenden Seitenfläche (26) des Sensors (12,13) als auch des minimalen Abstandes (A) zwischen der abzutastenden Oberfläche (14) der Maßverkörperung (5) und dem Sensor (12,13) beträgt.Linear guide (1) after Claim 4 , characterized in that the distance (C) between the alignment surface (22) and the first side surface (23) of the material measure (5) is at least four times the distance (B) between the second side surface (24) opposite the first side surface (23) ) the material measure (5) and the side surface (26) of the sensor (12, 13) furthest away from the alignment surface (22) as well as the minimum distance (A) between the surface (14) of the material measure (5) and the sensor (12, 13). Linearführung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Nutgrund (10) der Schienennut (25) zu einer Seite hin, nämlich in einem - mit Blickrichtung ausgehend von der Maßverkörperung (5) - über den Eingriffsbereich des Messkopfes (4) hinausgehenden Bereich, offen ist.Linear guide (1) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the groove base (10) of the rail groove (25) is open to one side, namely in an area which extends beyond the engagement area of the measuring head (4) as viewed from the material measure (5). Linearführung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßverkörperung (5) an einer die Schienennut (25) einseitig begrenzenden Anschlagfläche (15) anliegt.Linear guide (1) according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the material measure (5) rests on a stop surface (15) which delimits the rail groove (25) on one side. Linearführung (1) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine zwischen der Anschlagfläche (15) und dem Nutgrund (10) gebildete, sich in Längsrichtung der Schienennut (25) erstreckende Aussparung (16), welche durch die Maßverkörperung (5) abgedeckt ist.Linear guide (1) after Claim 7 , characterized by a recess (16) formed between the stop surface (15) and the groove base (10) and extending in the longitudinal direction of the rail groove (25) and which is covered by the material measure (5). Linearführung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (5,12,13) als magnetisches Messsystem ausgebildet ist.Linear guide (1) according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the measuring system (5, 12, 13) is designed as a magnetic measuring system. Verfahren zur Einstellung und Prüfung der Einstellung eines Messsystems (5,12,13) einer Linearführung (1), mit folgenden Merkmalen: - Bereitstellung einer als Profilschiene ausgeführten Führungsschiene (3), welche eine in einer Schienennut (25) angeordnete Maßverkörperung (5) aufweist, wobei die Maßverkörperung (5) den Querschnitt der Schienennut (25) nur teilweise ausfüllt, - Bereitstellung eines Führungswagens (2) mit einem Messkopf (4), welcher zum Abtasten einer Oberfläche (14) der Maßverkörperung (5) vorgesehen ist und eine der Kontur der Führungsschiene (3) angepasste Innenkontur mit mindestens einem nach innen gerichteten Steg (19) aufweist, - Montage einer die Profilschiene (3) und den Führungswagen (2) umfassenden Linearführung (1) derart, dass der Steg (19) in die Schienennut (25) eingreift, - Platzierung einer Lehre oder eines Abstandsmessgerätes zwischen dem Steg (19) und der Maßverkörperung (5) zur Einstellung oder Prüfung der Positionierung des Messkopfes (4) in Relation zur Führungsschiene (3).Method for setting and checking the setting of a measuring system (5, 12, 13) of a linear guide (1), with the following features: - Providing a guide rail (3) designed as a profile rail, which has a measuring standard (5) arranged in a rail groove (25), the measuring standard (5) only partially filling the cross section of the rail groove (25), - Providing a guide carriage (2) with a measuring head (4), which is provided for scanning a surface (14) of the measuring standard (5) and an inner contour adapted to the contour of the guide rail (3) with at least one inwardly directed web (19) having, Assembly of a linear guide (1) comprising the profile rail (3) and the guide carriage (2) in such a way that the web (19) engages in the rail groove (25), - Placement of a gauge or a distance measuring device between the web (19) and the material measure (5) for setting or checking the positioning of the measuring head (4) in relation to the guide rail (3).
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