DE102019101837A1 - Lineartriebwerk - Google Patents

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Wei-Lun Liu
Shang-Hua Tsai
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Abstract

Lineartriebwerk, bestehend aus einem Langwellenteil, einem Verschiebemodul, einer Rolleneinheit, einer Rücklaufbaugruppe, einer Erfassungsbaugruppe und einer Datenabfangeinheit. Ein derartiges Lineartriebwerk hat eine einfache Konstruktion, wobei die Erfassungsbaugruppe an einer Verbindungsstelle des ersten Rücklaufrohrs mit dem zweiten Rücklaufrohr der Rücklaufbaugruppe angebracht ist. Bevor eine Anomalie an den Abstandsstücken der Rolleneinheit auftritt, werden die Abstandsänderungen der einzelnen Rollteile in Echtzeit diagnostiziert. Bei einer kritischen Situation wird die Erfassungsbaugruppe ein entsprechendes Signal ausgeben, mit dem eine Steuereinheit die Maschine rechtzeitig abschaltet und danach die Zustände der Werkstücke mit dem Maschinentisch feststellt, um zu vermeiden, dass ein weiterer Betrieb zur Beschädigung des Maschinentisches und/oder der Werkstücke führt. Zudem kann die Erfassungsbaugruppe als ein Medium für die Datenübertragung dienen, was die Instandhaltung weitergehend erleichtert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Lineartriebwerk, insbesondere ein Lineartriebwerk, bei dem sich die Abstandsänderungen der einzelnen Rollteile in Echtzeit diagnostizieren lassen.
  • In 1A ist ein lineares Rollenlager gemäß der amerikanischen Patentoffenlegung Nr. US7178981B2 dargestellt, welches mit einem Führungsrahmen 1 versehen ist. Der Führungsrahmen 1 lässt sich über Lagerkugeln (nicht abgebildet) auf einer Führungsschiene 2 anbringen und ist mit mindestens einer Rollenbahn (nicht abgebildet) für die Lagerkugel, welche eine die Lagerkugel unterstützende Stützbahn (nicht abgebildet) und eine an der Stützbahn angeschlossene Ausweichbahn (nicht abgebildet) umfasst, versehen. Die Ausweichbahn ist in der Stirnseitenbaugruppe 3 des Führungsrahmens 1 eingebaut, wobei die Lagerkugeln beim Rollen in der Rollenbahn in Drehrichtung einigermaßen gebremst werden. Die Stirnseitenbaugruppe 3 enthält einen Sensor 4, welcher eine eventuelle Anomalie angesichts eines Rollwiderstands beim Aufprall der Lagerkugeln gegen die Deckplatte erfasst. Beim Installieren eines solchen Sensors 4 muss jedoch die Länge des Führungsrahmens 1 vergrößert werden, was zu einer komplizierten Konstruktion, einem verlängerten Betriebsweg bzw. zu erhöhten Kosten führt.
  • In 1B ist eine Kugelrollspindel mit einem Erfassungsgerät gemäß der japanischen Patentoffenlegung Nr. JP2007225024 dargestellt, wobei das Erfassungsgerät 6 (kapazitiv oder optisch) in einem Loch der Mutter 5 installiert ist, um Verschiebezustände der Lagerkugeln 7 zu erfassen und daraufhin die Belastung der Mutter 5 zu bewerten. Beim Installieren eines solchen Erfassungsgeräts 6 muss die Abmessung bzw. der Durchmesser der Mutter 5 jedoch vergrößert werden, was zum verlängerten Betriebsweg der Mutter 5 führt.
  • Des Weiteren hat die japanische Patentoffenlegung Nr. JP3936519 eine Ausführungsform angegeben, wobei ein Vibrationssensor zum Erfassen der Betriebszustände der Lagerkugeln an einer Biegestelle eines äußeren Umlauf teils der Kugelrollspindel angebracht ist. Bei derartiger Bauform muss die Mutter jedoch mit einer speziellen Bohrung zur Aufnahme des Vibrationssensors bearbeitet werden, wobei die Bearbeitung kompliziert und aufwendig ist. Zudem kann der an einer Biegestelle eines äußeren Umlaufteils der Kugelrollspindel angebrachte Vibrationssensor nur die Beanspruchungsänderung beim Aufprall der Lagerkugeln gegen die Wandfläche der Biegestelle des äußeren Umlaufteils erfassen und daraufhin die Leichtgängigkeit der Lagerkugeln im Lauf (beispielsweise Schwergängigkeit der Lagerkugeln aufgrund mangelnder Schmierung) bewerten. Dabei ist es jedoch unmöglich, Abstandsänderungen zwischen den Lagerkugeln zu erfassen. Dadurch kann es nicht festgestellt werden, ob eine Lagerkugel verstopft oder verspannt ist.
  • Bei den japanischen Patentoffenlegungen Nr. JPA2014159847 und Nr. JPA2013200032 bestehen auch die oben genannten Nachteile. In diesem Zusammenhang sind die bekannten Lineartriebwerke zu verbessern.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Lineartriebwerk bereitzustellen, bei dem sich die Abstandsänderung der einzelnen Rollteile in Echtzeit diagnostizieren lässt, um festzustellen, ob irgendein Abstandsstück zwischen den einzelnen Rollteilen verspannt ist, und es daraufhin zu vermeiden, dass ein resultierender Defekt des Lineartriebwerks zur Außerbetriebssetzung der kompletten Anlage führt.
  • Zum Lösen der Aufgabe wird ein Lineartriebwerk bereitgestellt, bestehend aus:
    • einem Langwellenteil, welcher sich in Axialrichtung erstreckt und mit einem Rollgang ausgebildet ist,
    • einem Verschiebemodul, welches in Axialrichtung pendelweise an dem Langwellenteil aufgesetzt ist und mit einer mit dem Rollgang komplementären Gleitrille versehen ist, wobei der Rollgang mit der Gleitrille einen Lastpfad bildet,
    • einer Rolleneinheit, welche in dem Lastpfad angeordnet ist und mehrere Rollteile sowie mehrere Abstandsstücke umfasst, wobei zwischen allen beiden Rollteilen ein Abstandsstück eingesetzt ist,
    • einer Rücklaufbaugruppe, welche in dem Verschiebemodul durchgesteckt bzw. mit dem Lastpfad durchgehend verbunden ist und ein erstes Rücklaufrohr, ein mit dem ersten Rücklaufrohr durchgehend verbundenes zweites Rücklaufrohr sowie einen durch das erste Rücklaufrohr und das zweite Rücklaufrohr gehenden Rücklaufkanal umfasst, wobei der Rücklaufkanal zum Umlauf der Rolleneinheit dient,
    • mindestens einer Erfassungsbaugruppe, welche an dem Verschiebemodul bzw. an der Verbindungsstelle des ersten Rücklaufrohrs mit dem zweiten Rücklaufrohr angebracht ist und die Abstandsänderungen der einzelnen Rollteile erfassen und daraufhin ein entsprechendes Signal ausgeben kann, wenn die Rolleneinheit in dem Rücklaufkanal umläuft, und
    • einer Datenabfangeinheit, welche mit mindestens einer Erfassungsbaugruppe signalisch verbunden ist, um Signale aus der Erfassungsbaugruppe zu empfangen.
  • Dabei ist das Lineartriebwerk vorzugsweise als eine Kugelrollspindel oder eine Lineargleitführung ausgebildet.
  • Vorzugsweise ist das als eine Kugelrollspindel ausgebildete Lineartriebwerk mit einem Deckel versehen, welcher an der Außenfläche des Verschiebemoduls zum Abdecken der Rücklaufbaugruppe und mindestens einer Erfassungsbaugruppe angebracht ist und mit einer zur Aufnahme der Rücklaufbaugruppe und mindestens einer Erfassungsbaugruppe dienenden Aufnahmerille versehen ist, deren Wandfläche mit mindestens einem zur Aufnahme mindestens einer Erfassungsbaugruppe dienenden Aufnahmeschlitz ausgeformt ist.
  • Vorzugsweise erfolgt die Signalübertragung zwischen der Erfassungsbaugruppe und der Datenabfangeinheit drahtlos.
  • Vorzugsweise ist die Erfassungsbaugruppe elektrisch induktiv oder optisch induktiv ausgeführt.
  • Vorzugsweise hat das erste Rücklaufrohr eine erste Anschlussseite und eine erste Durchgangsseite, während das zweite Rücklaufrohr eine zweite Anschlussseite und eine zweite Durchgangsseite hat. Der Rücklaufkanal erstreckt sich durch die erste Anschlussseite sowie die erste Durchgangsseite des ersten Rücklaufrohrs und die zweite Anschlussseite sowie die zweite Durchgangsseite des zweiten Rücklaufrohrs. Die erste Anschlussseite des ersten Rücklaufrohrs ist komplementär mit der zweiten Anschlussseite des zweiten Rücklaufrohrs ausgebildet. Die erste Durchgangsseite des ersten Rücklaufrohrs und die zweite Durchgangsseite des zweiten Rücklaufrohrs sind an ein jeweiliges Ende des Lastpfads angeschlossen. Die mindestens eine Erfassungsbaugruppe ist an der ersten Anschlussseite des ersten Rücklaufrohrs und der zweiten Anschlussseite des zweiten Rücklaufrohrs angebracht.
  • In einigen Ausführungsformen drückt die erste Anschlussseite des ersten Rücklauf rohrs vorzugsweise an die zweite Anschlussseite des zweiten Rücklaufrohrs.
  • In einigen Ausführungsformen ist die erste Anschlussseite des ersten Rücklaufrohrs vorzugsweise von der zweiten Anschlussseite des zweiten Rücklaufrohrs um 0,1 mm bis 0,2 mm weit entfernt.
  • In einigen Ausführungsformen ist der durch die erste Anschlussseite und die zweite Anschlussseite gehende Teil des Rücklaufkanals in Form einer geraden Linie ausgebildet.
  • Vorzugsweise ist die Rücklaufbaugruppe aus einem Kunststoff gefertigt.
  • Wie oben erwähnt, besteht das erfindungsgemäße Lineartriebwerk aus einem Langwellenteil, einem Verschiebemodul, einer Rolleneinheit, einer Rücklaufbaugruppe, einer Erfassungsbaugruppe und einer Datenabfangeinheit. Ein derartiges Lineartriebwerk hat eine einfache Konstruktion und die Erfassungsbaugruppen sind an der Verbindungsstelle des ersten Rücklaufrohr mit dem zweiten Rücklaufrohr der Rücklaufbaugruppe angeordnet, wobei die Erfassungsbaugruppe die Abstandsänderungen der einzelnen Rollteile in Echtzeit diagnostizieren kann. Bei einer kritischen Situation (beispielsweise bei einem Zusammenbruch) wird die Erfassungsbaugruppe ein entsprechendes Signal ausgeben, mit dem eine Steuereinheit die Maschine rechtzeitig abschaltet und danach die Zustände der Werkstücke mit dem Maschinentisch feststellt, um zu vermeiden, dass ein weiterer Betrieb zur Beschädigung des Maschinentisches und/oder der Werkstücke führt. Zudem kann die Erfassungsbaugruppe als ein Medium für die Datenübertragung dienen, was die Instandhaltung weitergehend erleichtert.
    • 1A Ansicht des linearen Rollenlagers gemäß der amerikanischen Patentoffenlegung Nr. US7178981B2
    • 1B Ansicht der Kugelrollspindel mit einem Erfassungsgerät gemäß der japanischen Patentoffenlegung Nr. JP2007225024
    • 2 Perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen ersten Ausführungsform, wobei das Lineartriebwerk als eine Kugelrollspindel ausgebildet ist.
    • 3A Explosionszeichnung I der erfindungsgemäßen ersten Ausführungsform.
    • 3B Explosionszeichnung II der erfindungsgemäßen ersten Ausführungsform.
    • 4 Schnittansicht I der erfindungsgemäßen ersten Ausführungsform.
    • 5 Schnittansicht II der erfindungsgemäßen ersten Ausführungsform.
    • 6 Perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen zweiten Ausführungsform, wobei die Signalübertragung zwischen der Erfassungsbaugruppe und der Datenabfangeinheit drahtlos erfolgt.
    • 7 Perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen dritten Ausführungsform, wobei das Lineartriebwerk als eine lineare Gleitführung ausgebildet ist.
  • Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung.
  • In 2 bis 5 sind die bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Lineartriebwerks dargestellt, wobei das Lineartriebwerk beispielsweise als eine Kugelrollspindel ausgebildet ist, jedoch auch als eine lineare Gleitführung gemäß 7 ausgebildet sein kann, bestehend aus:
    • einem Langwellenteil 20, welcher sich in Axialrichtung X erstreckt (wobei in der vorliegenden Ausführungsform der Langwellenteil 20 als eine Schnecke ausgebildet ist und eine Schneckenkreisfläche 21 sowie einen in der Schneckenkreisfläche 21 spiral ausgesparten Rollgang 22 umfasst),
    • einem Verschiebemodul 30, welches in Axialrichtung X pendelweise an dem Langwellenteil 20 aufgesetzt ist, sich relativ zu dem Langwellenteil 20 bewegen kann und mit einer mit dem Rollgang 22 komplementären Gleitrille 31 versehen ist, wobei der Rollgang 22 mit der Gleitrille 31 einen Lastpfad bildet (wobei in der vorliegenden Ausführungsform das Verschiebemodul 30 eine Mutter ist),
    • einer Rolleneinheit 40, welche in dem Lastpfad eingebaut ist und mehrere Rollteile 41 sowie mehrere Abstandsstücke 42 umfasst, wobei zwischen allen beiden Rollteilen 41 ein Abstandsstück 42 eingesetzt ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Rollteil 41 eine Lagerkugel. Bei anderen Ausführungsformen kann der Rollteil 41 als eine Nadelwalze ausgebildet sein. Die Abstandsstücke 42 sind jeweils als ein Zylinder ausgebildet, dessen beide Seiten jeweils mit einer Nute zur Aufnahme einer Partie des Rollteils 41 ausgeformt sind.
  • Die beiden Rücklaufbaugruppen 50 sind jeweils aus einem Kunststoff gefertigt und an dem Verschiebemodul 30 angebracht bzw. mit dem Lastpfad durchgehend verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform ist jede Rücklaufbaugruppe 50 in dem Verschiebemodul 30 durchgesteckt und umfasst ein erstes Rücklaufrohr 51, ein mit dem ersten Rücklaufrohr 51 durchgehend verbundenes zweites Rücklaufrohr 52 sowie einen durch das erste Rücklaufrohr 51 und das zweite Rücklaufrohr 52 gehenden Rücklaufkanal 53, wobei der Rücklaufkanal 53 zum Umlauf der Rolleneinheit 40 dient.
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind die beiden Rücklaufbaugruppen 50 strukturell gleich. Deshalb wird eine Rücklaufbaugruppe 50 wie folgt beschrieben. Das erste Rücklauf rohr 51 hat eine erste Anschlussseite 512 und eine erste Durchgangsseite 514. Das zweite Rücklaufrohr 52 hat eine zweite Anschlussseite 522 und eine zweite Durchgangsseite 524. Der Rücklauf kanal 53 erstreckt sich durch die erste Anschlussseite 512 sowie die erste Durchgangsseite 514 des ersten Rücklaufrohrs 51 und die zweite Anschlussseite 522 sowie die zweite Durchgangsseite 524 des zweiten Rücklaufrohrs 52. Der durch die erste Anschlussseite 512 und die zweite Anschlussseite 522 gehende Teil des Rücklaufkanals 53 ist in Form einer geraden Linie ausgebildet. Die erste Anschlussseite 512 des ersten Rücklaufrohrs 51 ist komplementär mit der zweiten Anschlussseite 522 des zweiten Rücklaufrohrs 52 ausgebildet. Die erste Durchgangsseite 514 des ersten Rücklaufrohrs 51 und die zweite Durchgangsseite 524 des zweiten Rücklaufrohrs 52 sind an ein jeweiliges Ende des Lastpfads angeschlossen.
  • In einer anderen Ausführungsform kann das Lineartriebwerk mit nur einer Rücklaufbaugruppe 50 versehen sein.
  • Hier werden die Konstruktionen, Zusammensetzungen und Betätigungsarten des Langwellenteils (Schnecke), des Verschiebemoduls (Mutter), der beiden Rücklaufbaugruppen und der Rolleneinheit nicht mehr ausführlich beschrieben, da sie schon üblich bekannt sind.
  • Es sind noch vier Erfassungsbaugruppen 60 vorgesehen, unter denen zwei Erfassungsbaugruppen 60 an den mit den beiden Seiten jeder Rücklaufbaugruppe 50 komplementären Außenflächen angebracht sind, während die beiden anderen Erfassungsbaugruppen 60 an der Verbindungsstelle des ersten Rücklaufrohrs 51 mit dem zweiten Rücklaufrohr 52 jeder Rücklaufbaugruppe 50 angeordnet sind. Das heißt, dass diese beiden Erfassungsbaugruppen 60 jeweils an der ersten Anschlussseite 512 des ersten Rücklaufrohrs 51 und der zweiten Anschlussseite 522 des zweiten Rücklaufrohrs 52 angebracht sind. Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt. In der aus 3B ersichtlichen Ausführungsform ist eine Erfassungsbaugruppe 60 an der ersten Anschlussseite 512 des ersten Rücklaufrohrs 51 und der zweiten Anschlussseite 522 des zweiten Rücklaufrohrs 52 angebracht, wobei die gleiche Leistung besteht. Wenn die Rolleneinheit 40 in dem Rücklaufkanal 53 bei der genannten Bauform umläuft, kann jede Erfassungsbaugruppe 60 die Abstandsänderungen der einzelnen Rollteile 41 erfassen und daraufhin ein entsprechendes Signal ausgeben, mit dem es beurteilt wird, ob irgendein Abstandsstück 42 zwischen allen Rollteilen 41 beschädigt oder versetzt ist. Des Weiteren können sich jeder Rollteil 41 und jedes Abstandsstück 42, weil der durch die erste Anschlussseite 512 und die zweite Anschlussseite 522 gehende Teil des Rücklaufkanals 53 in Form einer geraden Linie ausgebildet ist, etwa linear verschiebeartig durch den durch die erste Anschlussseite 512 und die zweite Anschlussseite 522 gehenden Teil des Rücklaufkanals 53 stecken, so dass jede Erfassungsbaugruppe 60 ein genaues Signal ausgeben kann. In der vorliegenden Ausführungsform ist jede Erfassungsbaugruppe 60 beispielsweise elektrisch induktiv ausgeführt, kann aber auch optisch induktiv ausgeführt sein. Das elektrische Induktionsgerät ist ein Gerät, welches eine Messung basierend auf der Spulenselbstinduktion oder der gegenseitigen Induktion der Spulen ausführt und die Vorteile wie günstige Konstruktionskosten, individuell zugeschnittene Abmessung, größere Ausgangsleistung, starke Entstörungsfähigkeit, niedrige Arbeitsumgebungsanforderung, hohe Auflösung und gute Stabilität aufweist. Das optische Induktionsgerät nutzt verschiedene Eigenschaften von Licht aus, um das Vorhandensein eines Objekts oder einer Änderung der Oberflächenzustände zu erfassen, und weist Vorteile wie ein langer Erfassungsabstand, weniger Einschränkungen für ein zu messendes Objekt und eine berührungslose Erfassung mit höherer Auflösung auf. Falls ein Abstandsstück 42 zwischen beiden Rollteilen 41 versetzt ist, so dass ein Abstand zwischen beiden Rollteilen 41 einen Grenzwert (2 mm in der vorliegenden Ausführungsform, bei anderen Ausführungsform kann sich dieser Wert ändern) überschritten hat, kann die in dem Rücklaufkanal 53 und dem Lastpfad befindliche Rolleneinheit 40 verspannt sein, was zur Abschaltung der Anlage führt. Basierend auf der vorliegenden Auslegung der Erfassungsbaugruppen 60 lässt sich die eventuelle Anomalie des Lineartriebwerks nun in Echtzeit diagnostizieren. Im Fall einer kritischen Situation kann eine Steuereinheit die Maschine rechtzeitig abschalten und danach die Zustände der Werkstücke mit dem Maschinentisch feststellen, um zu vermeiden, dass ein weiterer Betrieb zur Beschädigung des Maschinentisches und/oder der Werkstücke führt.
  • Es sei bemerkt, dass die erste Anschlussseite 512 des ersten Rücklaufrohrs 51 in dieser Ausführungsform an die zweite Anschlussseite 522 des zweiten Rücklaufrohrs 52 drückt. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die erste Anschlussseite 512 des ersten Rücklaufrohrs 51 von der zweiten Anschlussseite 522 des zweiten Rücklaufrohrs 52 um 0,1 mm bis 0,2 mm weit entfernt, so dass die Erfassungsbaugruppen 60 die Abstandsänderungen der einzelnen Rollteile 41 angesichts der Spalte zwischen der ersten Anschlussseite 512 und der zweiten Anschlussseite 522 erfassen, um die Messgenauigkeit zu erhöhen.
  • Es ist noch ein Deckel 70 vorgesehen, welcher an der Außenfläche des Verschiebemoduls 30 zum Abdecken der beiden Rücklaufbaugruppen 50 und vier Erfassungsbaugruppen 60 angebracht ist und mit einer zur Aufnahme der Rücklaufbaugruppen 50 dienenden Aufnahmerille 71 versehen ist, deren Wandfläche mit vier zur Aufnahme der vier Erfassungsbaugruppen 60 dienenden Aufnahmeschlitzen 72 ausgeformt ist. Bei den bekannten Überwachungsverfahren wird der Betriebszustand der Kugelrollspindel meistens mit einem verklebten Beschleunigungsmesser überwacht, wobei die Anordnungsstellen und die Signalstärke der Erfassungsbaugruppen oftmals problematisch sind. Zum Beseitigen dieser Mängel ist die Wandfläche der Aufnahmerille 71 in der vorliegenden Ausführungsform mit vier ausgesparten Aufnahmeschlitzen 72 zur Aufnahme von vier Erfassungsbaugruppen 60 ausgeformt. Dadurch können die vier Erfassungsbaugruppen 60 nicht nur hinsichtlich der Anordnungsstellen fixiert werden, sondern auch näher zu beiden Rücklaufbaugruppen 50 anliegen, um die Signalstörung effektiv zu reduzieren und die gewünschte Signalstabilität zu erreichen. In diesem Zusammenhang können vier Erfassungsbaugruppen 60 in der erfindungsgemäßen Ausführungsform in dem ursprünglichen Raum des Deckels 70 installiert werden. Dadurch kann zum Echtzeitdiagnostizieren der Abstandsänderungen der einzelnen Rollteile 41 und Vermeiden der Maschinenabschaltung nicht nur die herkömmliche Abmessung des Langwellenteils 20 verbleiben, sondern die herkömmliche Konstruktion des Maschinentisches auch nicht beeinflusst werden.
  • Es ist noch eine Datenabfangeinheit 80 vorgesehen, welche mit den vier Erfassungsbaugruppen 60 signalisch verbunden ist, um Signale aus den vier Erfassungsbaugruppen 60 zu empfangen. In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Signalübertragung beispielsweise drahtbedingt. Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wie aus 6 ersichtlich, erfolgt die Signalübertragung zwischen den vier Erfassungsbaugruppen 60 und der Datenabfangeinheit 80 über WiFi, Bluetooth, RF, ZigBee, LoRa, WiGig, 4G oder 5G drahtlos. Dadurch können aufwendige Verkabelungen entfallen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Lineartriebwerk beispielsweise als eine Kugelrollspindel ausgebildet. Wie aus 2 und 7 ersichtlich, kann das erfindungsgemäße Lineartriebwerk auch als eine lineare Gleitführung ausgebildet sein, wobei der Langwellenteil 20 eine Gleitführung ist, während das Verschiebemodul 30 ein Schlitten ist. Die beiden Rücklaufbaugruppen 50 sind in dem Verschiebemodul 30 installiert. Falls ein Kettenhalter 90 durchgebrochen ist, vergrößert sich der Spalt zwischen den einzelnen Rollteilen 91, was durch die Erfassungsbaugruppen 60 erfasst werden kann.
  • Im obigen Abschnitt sind die Anordnungen der einzelnen Bauteile der erfindungsgemäßen Ausführungsform beschrieben. In dem nachfolgenden Abschnitt werden die Leistungen der erfindungsgemäßen Ausführungsform beschrieben.
  • Ein derartiges Lineartriebwerk hat eine einfache Konstruktion, wobei die Erfassungsbaugruppen 60 an der Verbindungsstelle des ersten Rücklaufrohrs 51 mit dem zweiten Rücklaufrohr 52 jeder Rücklaufbaugruppe 50 angeordnet sind, um die Abstandsänderungen der einzelnen Rollteile 41 in Echtzeit zu diagnostizieren. Bei einer kritischen Situation der Abstandsstücke 42 werden die Erfassungsbaugruppen 60 ein entsprechendes Signal ausgeben, mit dem eine Steuereinheit die Maschine rechtzeitig abschaltet und danach die Zustände der Werkstücke mit dem Maschinentisch feststellt, um zu vermeiden, dass ein weiterer Betrieb zur Beschädigung des Maschinentisches und/oder der Werkstücke führt. Zudem kann die Erfassungsbaugruppe 60 als ein Medium für die Datenübertragung dienen, was die Instandhaltung weitergehend erleichtert.
  • Bezugszeichenliste
    • [In Bezug auf die herkömmlichen Ausführungsformen]
      1)
      Führungsrahmen
      2)
      Führungsschiene
      3)
      Stirnseitenbaugruppe
      4)
      Sensor
      5)
      Mutter
      6)
      Erfassungsgerät
      7)
      Lagerkugel
    • [In Bezug auf die erfindungsgemäße Ausführungsform]
      X)
      Axialrichtung
      20)
      Langwellenteil
      21)
      Schneckenkreisfläche
      22)
      Rollgang
      30)
      Verschiebemodul
      31)
      Gleitrille
      40)
      Rolleneinheit
      41)
      Rollteil
      42)
      Abstandsstück
      50)
      Rücklaufbaugruppe
      51)
      erstes Rücklaufrohr
      512)
      erste Anschlussseite
      514)
      erste Durchgangsseite
      52)
      zweites Rücklaufrohr
      522)
      zweite Anschlussseite
      524)
      zweite Durchgangsseite
      53)
      Rücklaufkanal
      60)
      Erfassungsbaugruppe
      70)
      Deckel
      71)
      Aufnahmerille
      72)
      Aufnahmeschlitz
      80)
      Datenabfangeinheit
      90)
      Kettenhalter
      91)
      Rollteil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7178981 B2 [0002, 0017]
    • JP 2007225024 [0003, 0017]
    • JP 3936519 [0004]

Claims (10)

  1. Lineartriebwerk, bestehend aus: • einem Langwellenteil (20), welcher sich in Axialrichtung (X) erstreckt und mit einem Rollgang (22) ausgebildet ist, • einem Verschiebemodul (30), welches in Axialrichtung (X) pendelweise an dem Langwellenteil (20) aufgesetzt ist und mit einer mit dem Rollgang (22) komplementären Gleitrille (31) versehen ist, wobei der Rollgang (22) mit der Gleitrille (31) einen Lastpfad bildet, • einer Rolleneinheit (40), welche in dem Lastpfad angeordnet ist und mehrere Rollteile (41) sowie mehrere Abstandsstücke (42) umfasst, wobei zwischen allen beiden Rollteilen (41) ein Abstandsstück (42) eingesetzt ist, • einer Rücklaufbaugruppe (50), welche in dem Verschiebemodul (30) durchgesteckt bzw. mit dem Lastpfad durchgehend verbunden ist und ein erstes Rücklaufrohr (51), ein mit dem ersten Rücklaufrohr (51) durchgehend verbundenes zweites Rücklaufrohr (52) sowie einen durch das erste Rücklaufrohr (51) und das zweites Rücklauf rohr (52) gehenden Rücklauf kanal (53) umfasst, wobei der Rücklaufkanal (53) zum Umlauf der Rolleneinheit (40) dient, • mindestens einer Erfassungsbaugruppe (60), welche an dem Verschiebemodul (30) bzw. an der Verbindungsstelle des ersten Rücklaufrohrs (51) mit dem zweiten Rücklaufrohr (52) angebracht ist und die Abstandsänderungen der einzelnen Rollteile (41) erfassen und daraufhin ein entsprechendes Signal ausgeben kann, wenn die Rolleneinheit (40) in dem Rücklaufkanal (53) umläuft, und • einer Datenabfangeinheit (80), welche mit mindestens einer Erfassungsbaugruppe (60) signalisch verbunden ist, um Signale aus der Erfassungsbaugruppe (60) zu empfangen.
  2. Lineartriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lineartriebwerk als eine Kugelrollspindel oder eine lineare Gleitführung ausgebildet ist.
  3. Lineartriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lineartriebwerk als eine Kugelrollspindel ausgebildet ist und mit einem Deckel (70) versehen ist, welcher an der Außenfläche des Verschiebemoduls (30) zum Abdecken der Rücklaufbaugruppe (50) und mindestens einer Erfassungsbaugruppe (60) angebracht ist und mit einer zur Aufnahme der Rücklaufbaugruppe (50) und mindestens einer Erfassungsbaugruppe (60) dienenden Aufnahmerille (71) versehen ist, deren Wandfläche mit mindestens einem zur Aufnahme mindestens einer Erfassungsbaugruppe (60) dienenden Aufnahmeschlitz (72) ausgeformt ist.
  4. Lineartriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalübertragung zwischen der Erfassungsbaugruppe (60) und der Datenabfangeinheit (80) drahtlos erfolgt.
  5. Lineartriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsbaugruppe (60) elektrisch induktiv oder optisch induktiv ausgeführt ist.
  6. Lineartriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rücklaufrohr (51) eine erste Anschlussseite (512) und eine erste Durchgangsseite (514) hat, während das zweite Rücklaufrohr (52) eine zweite Anschlussseite (522) und eine zweite Durchgangsseite (524) hat, wobei sich der Rücklaufkanal (53) durch die erste Anschlussseite (512) sowie die erste Durchgangsseite (514) des ersten Rücklaufrohrs (51) und die zweite Anschlussseite (522) sowie die zweite Durchgangsseite (524) des zweiten Rücklaufrohrs (52) erstreckt, wobei die erste Anschlussseite (512) des ersten Rücklaufrohrs (51) komplementär mit der zweiten Anschlussseite (522) des zweiten Rücklaufrohrs (52) ausgebildet ist, wobei die erste Durchgangsseite (514) des ersten Rücklaufrohrs (51) und die zweite Durchgangsseite (524) des zweiten Rücklaufrohrs (52) an ein jeweiliges Ende des Lastpfads angeschlossen sind, wobei mindestens eine Erfassungsbaugruppe (60) an der ersten Anschlussseite (512) des ersten Rücklaufrohrs (51) und der zweiten Anschlussseite (522) des zweiten Rücklaufrohrs (52) angebracht ist.
  7. Lineartriebwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anschlussseite (512) des ersten Rücklaufrohrs (51) an die zweite Anschlussseite (522) des zweiten Rücklaufrohrs (52) drückt.
  8. Lineartriebwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anschlussseite (512) des ersten Rücklaufrohrs (51) von der zweiten Anschlussseite (522) des zweiten Rücklauf rohrs (52) um 0,1 mm bis 0,2 mm weit entfernt ist.
  9. Lineartriebwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die erste Anschlussseite (512) und die zweite Anschlussseite (522) gehende Teil des Rücklaufkanals (53) in Form einer geraden Linie ausgebildet ist.
  10. Lineartriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufbaugruppe (50) aus einem Kunststoff gefertigt ist.
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