DE3121363A1

DE3121363A1 - Antriebseinrichtung an einer koordinatenmessmaschine

Info

Publication number: DE3121363A1
Application number: DE19813121363
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7238 Oberndorf Band
Original assignee: Mauser Werke Oberndorf GmbH
Current assignee: Mauser Werke Oberndorf GmbH
Priority date: 1981-05-29
Filing date: 1981-05-29
Publication date: 1982-12-30
Also published as: FR2506991A1; IT8221944V0; FR2506991B1; JPS57200801A; IT8221382A0; JPH0622904U; IT1151181B; DE3121363C2

Description

FIP 82
Ga/Ro

Mauser-Werke Oberndorf GmbH, 7238 Oberndorf

Antriebseinrichtung an einer KoordinatenmeOmaschine

Die Erfindung betrifft ein© Antriebseinrichtung an einer Koordinatenmeßmaschine zur Bewegung einer Pinole in Z-Richtung mit einer Gewindespindel, an der ein drehfest mit der Pinole verbundenes Mutterstück geführt ist. 5

Bei bekannten Koordinatenmeßmaschinen ist die Pinole als Meßkopfträger in den horizontalen X und Y-Richtungen sowie in vertikaler Z-Richtung über einem Meßtisch verfahrbar. Zum Heben und Senken (Z-Richtung)der Pinole ist die motorisch angetriebene Gewindespindel vorgesehen. Bin Radialschiag der Gewindespindel überträgt sich über die Pinole auf den Meßkopf, was ungünstig ist. Der Radialschlag läßt sich durch entsprechend genaue Fertigung der Gewindespindel zwar klein halten, jedoch nicht vermeiden. Bei einem Meßbereich in Z-Richtung bis zu etwa 1m ist es möglich, den Radialschlag so klein zu halten, daß sein Einfluß auf den Meßkopf vernachlässigbar 1st. Bei einem Meßbereich in Z-Richtung über 1 m wirkt sich der unvermeidliche Radialschlag auf die Meßkopfbewegung merklich aus.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der sich ein Radialschlag der Gewindespindel nicht auf die Pinole überträgt.
5

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Mutterstück eine oberseitige Lagerfläche aufweist, daß die Pinole mit einer Stützfläche über Wälzkörper auf der Lagerfläche aufsitzt und daß die Wälzkörper der Stützfläche ein Bewegungsspiel radial zur Drehachse der Gewindespindel geben· Dabei folgt zwar das Mutterstück einem etwaigen Radialschlag der Gewindespindel« Von. diesem überträgt sich der Radialschlag jedoch nicht auf die Pinole. Denn die Lagerfläche des Mutterstücks ist in horizontaler Ebene über die Wälzkörper gegenüber der Stützfläche der. Pinole versetzbar. Die Starrheit der Pinole gegenüber dem Mutterstück in Z-Richtung ist durch die Beweglichkeit in horizontaler Ebene nicht beeinträchtigt.

Um die Pinole sowohl beim Heben als auch beim Senken des Mutterstücks diesem gegenüber in Z-ttichtung festzulegen, ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung eine unterseitige Lagerfläche am Mutterstück ausgebildet und zwischen dieser Fläche und einer weiteren mit der Pinole verbundenen Lagerfläche sind weitere Wälzkörper gelagert.

Zur Vermeidung eines axialen Spiels zwischen Mutterstück und Pinole sind in bevorzugter Weiterbildung der Erfin-

dung die Stützflächen mittels eines Distansrings beabstandet, der die Stützflächen an die Wälzkörper und
diese an die Lagerflächen spannt.

Die Pinole ist an der Meßmaschine um die Z-Achse nicht drehbar geführt. Um das Mutterstück entsprechend drehfest anzuordnen, sind in Ausgestaltung der Erfindung zwischen Pinole und Mutterstück Zapfen vorgesehen. Vorzugsweise sind diese mit einem Dämpfungsglied versehen«

Das mögliche horizontale Bewegungsspiel zwischen dem
Mutters'tück und der Pinole braucht nur so groß au sein wie der Radialschlag der jeweiligen Gewindespindel. Ein wesentlich größeres Spiel könnte zu einem Aufschaukeln der Pinole führen. Um dies zu vermeiden sind einstellbare Begrenzungsstifte vorgesehen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung
und den Unteransprüchen. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine Pinolen-Antriebseinrichtung für die
Z-Richtung im Schnitt und

Figur 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II nach Figur 1, vergrößert.

-G-

Ein Gehäuse 1 ist an einem nicht näher dargestellten Vagen einer Koordinatenmeßmaschine befestigt. An dem Gehäuse 1 ist über Axial-Radial-Zylinderrollenlager 2 eine Gewindespindel 3 gelagert. Zum Antrieb der Gewindespindel 3 ist ein mit einem Ritzel h gekuppeltes Zahnrad 5 vorgesehen. Das Ritzel 4 wird von einem nicht näher dargestellten Motor angetrieben.

Die Gewindespindel 3 hängt in dem Gehäuse 1 frei. An ihr ist ein Mutterstück 6 gelagert. Unten ist die Gewindespindel 3 mit einer Sicherungsscheibe 7 versehen. Die Länge der Gewindespindel 3 beträgt beispielsweise 1, 5 m«

Das Mutterstück 6 weist an seinem Außenumfang einen Aufnahmebund 8 auf, welcher eine oberseitige Lagerfläche 9 und eine unterseitige Lagerfläche 10 bildet. Bei den Lagerflächen 9 und 10 sind Radial-Rillenkugelkäfige 11 bzw. 12 mit Kugeln 13 angeordnet. Die Kugeln 13 liegen auf der Lagerfläche 9 bzw. Lagerfläche 10 auf. Diese Flächen 9, 10 sind gehärtet.

Eine rohrförmige Pinole 14, an der unten ein nicht näher dargestellter Meßkopf angeordnet ist, ist an einem Muttergehäuse 15 befestigt. Die Pinole 14 ist an dem Gehäuse 1 in Z-Richtung verschieblich geführt, jedoch nicht um die Z-Achse drehbar. Das Muttergehäuse 15 ragt in die Pinole \h_m Unten am Muttergehäuse 15 ist eine untere Gegenscheibe 16 befestigt, die eine Stützfläche für die Kugeln 13 des Käfigs 12 bildet.

An die Gegenscheibe 16 ist ein Distanzrixjg 18 angeschraubt. An diesen ist eine obere Gegensoheibe 19 geschraubt. Die obere Gegenscheibe 19 bildet eine Stützfläche 20 für die Kugeln 13 des Käfigs 11, Dor Distancing 18 ist so bemessen und befestigt, daß die Gegenscheiben 16 und 19 eine Vorspannung, auf die Kugeln 13 ausüben, so daß die Pinole I^ mit dem Mutterstück 6 axial spielfrei verbunden ist·

Zwischen den Gegenscheiben 16, 19 sowie dem Distanzring 18 und dem Mutterstück 6 bzw, dem Aufnahmebund besteht ein Spielraum 21, der venig größer ist al» ©in höchstens zu erwartender Radialschlag der Gewindespindel 3· In den Distanzring 18 sind vier Begrenzimgs» stifte 22 radial zum Mutterstück 6 geschraubt. Mit diesen Begrenzungsstiften ZZ läßt sich die Bewegungsfreiheit des Aufnahmebundes 8 itn Distanzring 18 einstellen. Die Einstellung erfolgt dabei so, daß die Bewegungsfreiheit ebenso groß ist wie der tatsächliche

2Q Radialschlag der jeweils verwendeten Gewindespindel 3«

In den Aufnahmebund 8 sind vier Zapfen 23 geschraubt, deren Kopfteile in Bohrungen des Distanzrings 18 ragen. Die Kopfteile der Zapfen 23 sind von Dämpfungsringen 2h 5 umschlossen. Die Zapfen 23 erlauben einerseits eine horizontale Versetzung des Mutterstücks 6 infolge eines Radialschlags gegenüber der Pinole 1^. Andererseits halten sie das Mutterstück 6 gegenüber der Pinole 14 ■ drehfest.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Antriebseinrichtung ist etwa folgende:

Dreht sich die Gewindespindel 3» dann wandert das Mutterstück 6 je nach der Drehrichtung an dieser aufwärts oder abwärts. Über den Aufnahmebund 8, die Kugeln 13» die Gegenscheiben 16, 19 und das Muttergehäuse 15 wird die Pinole I^ spielfrei mitgenommen. Sie verhindert über die Zapfen 23 ein Drehen des Mutterstücks 6.

Ein Radialschlag der Gewindespindel 3 führt zu einer Versetzung des Mutterstücks 6 in X- bzw. Y-Richtung, Über die Kugeln 13 wird im Spielraum 21 diese Versetzung aufgefangen, so daß die Gegenscheiben 16, 19 und damit fj die Pinole i't dieser Versetzung nicht folgt.

Durch das in die Pinole 14 gezogene Muttergehäuse 15 und die Anordnung der Lagerung des Mutterstücks 6 unten am Muttergehäuse 15 ist die Aufhängung der Pinole 1V in die y{) Nähe deren Schwerpunkts gerückt. Das System neigt damit nicht zu Schwingungen in der X-Y-Ebene. Im übrigen sind solch© Schwingungen auch durch das· Anliegen der Dämpfungsringe 2k in den Bohrungen des Distanzrings 18 gedämpft.

Leerseite

Claims

Ansprüche

Λ J Antriebseinrichtung an einer Koordinatenmeßmaschine zur Bewegung einer Pinole in Z-Hichtung mit einer Gewindespindel j an der ein drehfest mit der Pinole verbundenes Mutterstück geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Matterstück (6) eine oberseitige Lagerfläche (9) aufweist_s daß die Pinole (\h) mit einer Stützfläche (20) über Wälzkörper (13) auf der Lagerfläche (9) aufsitzt und daß die Wälzkörper (12, 13) der Stützfläche (20) ein Bewegungsspiel radial zur Drehachse der Gewindespindel (3) geben«,

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekonnzeichnet, daß eine unterseitige Lagerfläche (io) am Mutterstück (6) ausgebildet ist und daß zwischen dieser Fläche (1O) und einer weiteren mit der Pinole (lh) verbundenen Stützfläche (16) weitere Wälzkörper (13» 12) gelagert sind.

3 β Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflächen (17, 20) mittels eines yo Distanzrings (18) beabstandeb sind, der die Stützflächen (i7_e 20) an die Wälzkörper (13) und dioso an die Lagorflachen (9, 10) spannt.

Ί« Antriebseinrichtung nach Anspruch 2 oder T, dadurch 2^ci gekennzeichnet, daß am Mutterstück (6) ein Bund (8) vorgesehen ist, an dem die Lagorflachen (9, 10) ausgebildet sind und die Stützflächen (17, 20) von ringförmigen Gegenscheiben (i6, 19) gebildet sind, zwischen denen der Distanzring (io) angeordnet ist.
UfJ ' ...8

-P-

5. Antriebseinrichtung nach einem der .vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Pinole (i*f) und dem Mutterstück (6) Zapfen (23) zur drehfesten Verbindung des Mutterstücks (6) mit der Pinole (i4) vorgesehen sind.

6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (23) mit Dämpfungsgliedern (2k) versehen sind.

7. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Bewegungsspiels (2.1) Begrenzungsstifte (22) vorgesehen sind. .

,15 ' ·

8. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper in einem Radial-Rillenkugellagerkäfig (11, 12). gelagerte Kugeln (13) sind.

9. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Muttorstück (6) unten an einem in die Pinole (i'l·) ragenden Muttergehäuse (15) gelagert ist.

. .