DE3514961A1 - Drive device on a coordinate measuring machine - Google Patents
Drive device on a coordinate measuring machineInfo
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Abstract
Description
Antriebßeinrichtung an einer Koordinaten-Meßmaschine Drive device on a coordinate measuring machine
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung an einer Koordinaten-Meßmaschine zur Bewegung einer Pinole in Z-Richtung mittels einer Gewindespindel, an der eine drehfest mit der Pinole verbundene Spindelmutter mit Bund geführt ist, auf dessen beidseits axiale Lagerflächen Ringscheiben der Pinole über Wälzkörper lagern, die der Spindelmutter ein Bewegungsspiel radial zur Drehachse der Gewindespindel geben.The invention relates to a drive device on a coordinate measuring machine for moving a quill in the Z-direction by means of a threaded spindle, on which one non-rotatably connected to the quill spindle nut is guided with a collar on which Axial bearing surfaces on both sides of the quill ring disks over rolling elements that give the spindle nut a play radially to the axis of rotation of the threaded spindle.
Eine Antriebseinrichtung an einer Koordinaten-Meßmaschine der vorgenannten Art ist aus der DE-PS 31 21 363 bekannt.A drive device on a coordinate measuring machine of the aforementioned Art is known from DE-PS 31 21 363.
Mit dieser bekannten Antriebseinrichtung wird erreicht, daß sich ein Radialschlag der Gewindespindel nicht auf die Pinole überträgt.With this known drive device is achieved that a Radial runout of the threaded spindle does not transfer to the quill.
Die Spindelmutter folgt zwar einem etwaigen Radialschlag der Gewindespindel, jedoch überträgt sich von der Spindelmutter dieser Radialschlag nicht auf die Pinole, weil die Lagerfläche der Gewindespindel in horizontaler Ebene über die Wälzkörper gegenüber der Stützfläche der Pinole versetzbar ist. Die Starrheit der Pinole gegenüber der Spindelmutter in Z-Richtung ist durch die Beweglichkeit in horizontaler Ebene nicht beeinträchtigt.The spindle nut follows a possible radial runout of the threaded spindle, however, this radial runout is not transmitted from the spindle nut to the quill, because the bearing surface of the threaded spindle is in a horizontal plane over the rolling elements is displaceable relative to the support surface of the quill. The rigidity of the quill the spindle nut in the Z-direction is due to the mobility in the horizontal plane not affected.
Mit dieser bekannten Antriebseinrichtung an einer Koordinatenmeßmaschine ist jedoch die Verwendung von Kugelgewindetrieben mit gerolltem Gewinde und spielfreien Einfachmuttern nicht möglich. Diese bekannte Antriebseinrichtung fordert einen genauen Planablauf des Doppelmutterflansches, wodurch die Einrichtung insgesamt technisch relativ aufwendig wird.With this known drive device on a coordinate measuring machine however, the use of ball screws with rolled threads and backlash-free Single nuts not possible. This known drive device requires an accurate Plan sequence of the double nut flange, making the facility overall technical becomes relatively expensive.
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei welcher sich ein Radialschlag der Gewindespindel nicht auf die Pinole überträgt und zusätzlich eine Taumelachsen-Bewegung möglich ist.Based on the stated prior art, the object of the invention is to to propose a drive device of the type mentioned, in which a radial run-out of the threaded spindle does not transfer to the quill and additionally a wobble axis movement is possible.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ringscheiben auf einer Kugelfläche um die Spindelmutter bewegbar sind.According to the invention this object is achieved in that the annular disks are movable on a spherical surface around the spindle nut.
Durch die Bewegung der Ringscheiben auf einer Kugelfläche um die Spindelmutter ist die aufgabengemäß gestellte Taumelachsen-Bewegung möglich. Durch diesen Taumelachsen-Ausgleich können sowohl Gewindespindel als auch Gewindemutter mit spielfreien Einzelmuttern eingesetzt werden, selbst wenn die Gewindespindel und die Gewindemutter mit größeren Ablauffehlern behaftet sind, wie dies bspw. bei den gerollten Gewindespindeln der Fall ist. Diese Erfindung schafft also in vorteilhaft einfacher Weise sowohl ein Bewegungsspiel radial zur Drehachse der Gewindespindel als auch einen Taumelachsen-Ausgleich der Gewindemutter über die auf einer Kugelfläche bewegbaren Ringscheiben.By moving the ring washers on a spherical surface around the spindle nut the wobble axis movement set according to the task is possible. Through this wobble axis compensation can use both threaded spindles and threaded nuts with backlash-free single nuts can be used even if the lead screw and the lead screw are larger Process errors are afflicted, as is the case, for example, with the rolled threaded spindles of the Case is. This invention thus creates in an advantageously simple manner both a Movement play radially to the axis of rotation of the threaded spindle as well as a wobble axis compensation the threaded nut over the ring washers that can be moved on a spherical surface.
In Ausbildung der Erfindung können die Ringscheiben jeweils auf einer Kugelfläche um die Spindelmutter mit dem Radius R einen Kugelkäfig aufweisen und der Innenring der Ringscheiben kann mit den einander zugekehrten axialen Stützflächen auf den Wälzkörpern am Bund der Spindelmutter aufsitzen.In an embodiment of the invention, the ring disks can each be on one Have a spherical surface around the spindle nut with the radius R and a ball cage the inner ring of the ring disks can with the facing axial support surfaces sit on the rolling elements on the collar of the spindle nut.
Ferner können die Wälzkörper auf axialen Lagerflächen eines Ringträgers lagern, der L-förmig auf dem Bund der Spindelmutter aufsitzt und mit dieser drehfest verbunden ist. Der Ringträger kann mit dem Bund durch Schrauben drehfest verbunden sein.Furthermore, the rolling elements can be mounted on axial bearing surfaces of a ring carrier store, which sits L-shaped on the collar of the spindle nut and rotates with this connected is. The ring carrier can be connected to the collar in a rotationally fixed manner by means of screws be.
Mit den vorgenannten Merkmalen wird auf technisch einfache Weise einerseits ein Bewegungsspiel radial zur Drehachse der Gewindespindel und gleichzeitig auch eine Taumelachsen-Bewegung ermöglicht, während andererseits die Starrheit der Pinole gegenüber der Spindelmutter in der Z-Richtung nicht beeinträchtigt ist.With the aforementioned features, on the one hand, in a technically simple manner a movement play radially to the axis of rotation of the threaded spindle and at the same time allows a wobble axis movement, while on the other hand the rigidity of the quill compared to the spindle nut in the Z-direction is not affected.
In weiterer Ausbildung der Erfindung können die Ringscheiben durch eine Distanzhülse auf einen festen Axialabstand zueinander gehalten und mit der rohrförmigen Pinolenhalterung drehfest verbunden sein, wobei zwei diametral gegenüberliegend angeordnete Kugelanschlußbol zen radial von außen durch Bohrungen in der Distanzhülse bis in Bohrungen des Trägers an der Spindelmutter eingeführt sind. Die Bohrungen des Trägers können dabei mit einer Buchse aus einem Lagerwerkstoff ausgekleidet sein.In a further embodiment of the invention, the annular discs can through a spacer sleeve held at a fixed axial distance from each other and with the tubular quill holder be rotatably connected, with two diametrically opposite arranged Kugelanschlussbol zen radially from the outside through holes in the spacer sleeve are inserted into holes in the support on the spindle nut. The holes of the carrier can be lined with a bushing made of a bearing material be.
In noch anderer Ausbildung kann radial zwischen dem Träger und der Distanzhülse ein Zwischenring eingelegt sein, der durch jeweils zwei Stifte radial von innen und radial von außen durchdrungen ist, die sich jeweils diametral gegenüberliegen und wahlweise in durch Buchsen aus einem Lagerwerkstoff ausgekleideten Bohrungen des Trägers stecken.In yet another embodiment can be radially between the carrier and the Spacer sleeve, an intermediate ring can be inserted, which is radially supported by two pins is penetrated from the inside and radially from the outside, which are each diametrically opposed and optionally in bores lined with bushings made of a bearing material of the carrier.
Durch diese erfinderischen Merkmale wird ein axiales Spiel zwischen der Pinole und der Spindelmutter vermieden. Der Mitnahme-Drehanschluß erfolgt über zwei kugelförmig ausgebildete Anschlußbolzen, die in einer Buchse aus einem Lagerwerkstoff stick-slip-frei gelagert sind.Due to these inventive features, there is an axial play between the quill and the spindle nut avoided. The take-away rotary connection is via two spherical connection bolts, which are in a socket made of a bearing material are stored stick-slip-free.
Jeder dieser Kugelanschlußbolzen hat nur eine Punktanlage in der Buchse und kann dadurch den Ablaufänderungen der Spindelmutter präzise folgen. Dies gewährleistet eine sichere und fehlerfreie Mitnahme der Pinole.Each of these ball connection bolts has only one point system in the socket and can thus precisely follow the changes in the sequence of the spindle nut. This ensures safe and error-free transport of the quill.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung und den Unteransprüchen.Further advantageous refinements of the invention emerge from the following description of the drawings and the subclaims.
In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Antriebseinrichtung für die Pinole in Z-Richtung im Schnitt; Fig. 2 einen Schnitt durch die Spindelmutter nach der Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 eine Schnittansicht der Spindelmutter entsprechend der Fig. 2, jedoch mit eingesetztem Zwischenring.The drawing shows: FIG. 1 a drive device for the quill in the Z-direction in section; Fig. 2 is a section through the spindle nut according to the Line II-II of Fig. 1; Fig. 3 is a sectional view of the spindle nut accordingly of Fig. 2, but with the intermediate ring inserted.
An einem nicht näher bezeichneten Wagen einer Koordinaten-Meßmaschine ist ein Gehäuse 1 vorgesehen, in welchem die Gewindespindel 2 über zwei zweireihige Schrägkugellager 3 gelagert ist. Der Antrieb der Gewindespindel 2 erfolgt von einem nicht dargestellten Motor über nicht gezeichnete Antriebselemente bekannter Bauart.On an unspecified carriage of a coordinate measuring machine a housing 1 is provided, in which the threaded spindle 2 has two double rows Angular contact ball bearing 3 is mounted. The threaded spindle 2 is driven by one Motor, not shown, via drive elements of known type, not shown.
Die Gewindespindel hängt in der Z-Richtung gemäß Pfeil 4 frei nach unten und trägt auf ihrem Gewindestück 5 eine Spindelmutter 6. Die Spindel 2 weist in der technisch einfachen Ausführung ein gerolltes Gewinde auf.The threaded spindle hangs freely in the Z direction according to arrow 4 below and carries a spindle nut 6 on its threaded piece 5. The spindle 2 has in the technically simple version, a rolled thread.
Die Spindelmutter besitzt einen ringförmig umlaufenden Bund 7, an den über Schrauben 8 radial von außen ein L-förmig ausgebildeter Ring-Träger 9 befestigt ist. Dieser Ring-Träger 9 besitzt auf beiden Seiten axiale Lageflächen 10 und 11, welche auf die Stützflächen 13 von Innenringen 12 der beidseits des Ring-Trägers 9 angeordneten Ringscheiben 14 zu gerichtet sind. Zwischen den Lagerflächen 10 und 11 und den Stützflächen 13 befinden sich Wälzkörper 15.The spindle nut has an annular collar 7 on an L-shaped ring carrier 9 is attached by means of screws 8 radially from the outside is. This ring carrier 9 has axial position surfaces 10 and 11 on both sides, which on the support surfaces 13 of inner rings 12 of both sides of the ring carrier 9 arranged annular disks 14 are directed to. Between the storage areas 10 and 11 and the support surfaces 13 there are rolling elements 15.
Die Ringscheiben 14 weisen zusätzlich zu dem Innenring 12 einen Außenring 16 auf, wobei zwischen dem Innenring 12 und dem Außenring 16 auf einer Kugelfläche um die Spindelmutter 6 mit dem Radius R jeweils ein Kugelkäfig 17 eingesetzt ist. Zwischen den Ringscheiben 14 und der Spindelmutter 6 befindet sich ein Spiel 18, welches eine Taumelbewegung der Spindelmutter 6 um die Längsachse der Gewindespindel 2 begrenzt zuläßt.In addition to the inner ring 12, the ring disks 14 have an outer ring 16, with between the inner ring 12 and the outer ring 16 on a spherical surface a ball cage 17 is inserted around the spindle nut 6 with the radius R in each case. Between the ring disks 14 and the spindle nut 6 there is a play 18, which causes a wobbling movement of the spindle nut 6 about the longitudinal axis of the threaded spindle 2 allows limited.
Die beiden Ringscheiben 14 sind in einem festen axialen Abstand zueinander angeordnet, welcher durch eine Distanzhülse 19 erzielt wird, die zwischen die beiden Außenringe 16 der Ringscheiben 14 durch Schrauben 20 befestigt ist. Die Schrauben 20 ragen ferner stirnseitig in die Pinolenhalterung 21, an die über eine oberen Flansch 22 die im Querschnitt rechteckige Pinole 23 durch Schrauben 24 befestigt ist.The two ring disks 14 are at a fixed axial distance from one another arranged, which is achieved by a spacer sleeve 19 between the two Outer rings 16 of the annular disks 14 are fastened by screws 20. The screws 20 also protrude at the front into the quill holder 21, to which an upper one Flange 22 is attached to the quill 23, which is rectangular in cross section, by means of screws 24 is.
Radial zwischen dem Ring-Träger 9 und der Distanzhülse 19 ist ein Zwischenring 25 eingesetzt.Radially between the ring carrier 9 and the spacer sleeve 19 is a Intermediate ring 25 used.
Wie insbesondere aus der Schnittdarstellung nach den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, erfolgt der Mitnahme-Drehanschluß über zwei diametral angeordnete Kugelanschlußbolzen 26, welche durch radiale Bohrungen 27 der Distanzhülse 19 gesteckt sind und mit ihren Kugelköpfen 28 in radiale Bohrungen 29 des Ring-Trägers 9 hineinragen, welche durch Buchsen 30 aus einem Lagerwerkstoff ausgekleidet sind.As can be seen in particular from the sectional illustration according to FIGS 3 can be seen, the driving rotary connection takes place via two diametrically arranged Ball connection bolts 26 which are inserted through radial bores 27 of the spacer sleeve 19 are and protrude with their ball heads 28 into radial bores 29 of the ring carrier 9, which are lined by bushings 30 made of a bearing material.
Die Lagerung der Kugelanschlußbolzen 26 in den etwa 1,5 mm im Durchmesser größeren Buchsen erfolgt stick-slip-frei. Jeder der Kugelanschlußbolzen 26 hat nur eine Punktanlage in der Buchse 30 und kann dadurch den Ablaufänderungen der Spindelmutter 6 sehr präzise folgen und somit eine sichere und fehlerfreie Mitnahme der Pinole 23 gewährleisten.The storage of the ball connection bolts 26 in the approximately 1.5 mm in diameter larger sockets are stick-slip-free. Each of the ball connection bolts 26 has only a point system in the socket 30 and can thereby change the sequence of the spindle nut 6 very precisely and thus a safe and error-free movement of the quill 23 guarantee.
Bei Einsatz des Zwischenringes 25 ist der Mitnahme-Dreh-Anschluß gemäß der Fig. 2 durch die zwei zusätzlich von innen und von außen in Bohrungen 31 eingesetzten Stifte 32 erreicht.When using the intermediate ring 25, the drive-turn connection is according to of FIG. 2 by the two additionally inserted into bores 31 from the inside and from the outside Reached pins 32.
Bei einer Drehung der Gewindespindel 2 um die Längsachse bewegt sich die Spindelmutter 6 in axialer Richtung nach oben oder nach unten, was von der Drehrichtung der Gewindespindel 2 abhängt. Die Pinole 23 wird aufgrund ihrer Befestigung über die Pinolenhalterung 21, die Ringscheiben 14, und den Ring-Träger 9 spielfrei bei der Axialbewegung der Spindelmutter 6 mitgenommen. Die Spindelmutter 6 wird aufgrund ihrer Befestigung mit dem Ring-Träger 9 und der Stifte-Verbindung sowie der Kugelanschlußbolzen-Verbindung an einer Drehung mit der Gewindespindel 2 gehindert.When the threaded spindle 2 rotates about the longitudinal axis, it moves the spindle nut 6 in the axial direction up or down, depending on the direction of rotation the threaded spindle 2 depends. The quill 23 is due to its attachment over the quill holder 21, the ring disks 14, and the ring carrier 9 with no play taken along the axial movement of the spindle nut 6. The spindle nut 6 is due their attachment to the ring carrier 9 and the pin connection and the ball pin connection prevented from rotating with the threaded spindle 2.
Ein Radialschlag der Gewindespindel 2 führt zu einer Versetzung der Spindelmutter 6 in die X- bzw. Y-Richtung gemäß den Pfeilen 33 und 34. über die Wälzkörper 15 wird diese Versetzung in dem Spielraum 35 und 18 aufgefangen, so daß die Ringscheiben 14 und damit die Pinole 23 dieser Versetzung nicht folgt. Ferner, ist, über die auf einer Kugelfläche eingesetzten Kugelkäfige 17 in den Ringscheiben 14 eine Taumelbewegung der Spindelmutter 6 möglich, ohne daß diese Taumelbewegung auf die Pinole 23 übertragen wird. Die Versetzung der Spindelmutter 6 bei der Taumelbewegung ist wiederum durch die Spielräume 35 und 18 über die Kugelkäfige 17 gewährleistet.A radial run-out of the threaded spindle 2 leads to a displacement of the Spindle nut 6 in the X or Y direction according to the arrows 33 and 34. About the Rolling elements 15, this displacement is absorbed in the clearance 35 and 18, so that the annular disks 14 and thus the quill 23 does not follow this offset. Further, is, via the ball cages 17 inserted on a spherical surface in the annular disks 14 a wobbling movement of the spindle nut 6 is possible without this wobbling movement is transferred to the quill 23. The displacement of the spindle nut 6 during the wobbling movement is in turn guaranteed by the clearances 35 and 18 via the ball cages 17.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853514961 DE3514961A1 (en) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | Drive device on a coordinate measuring machine |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19853514961 DE3514961A1 (en) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | Drive device on a coordinate measuring machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3514961A1 true DE3514961A1 (en) | 1986-10-30 |
Family
ID=6269110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19853514961 Withdrawn DE3514961A1 (en) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | Drive device on a coordinate measuring machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3514961A1 (en) |
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1985
- 1985-04-25 DE DE19853514961 patent/DE3514961A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |