JP3609882B2 - Linear guide device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、軌道レールとこの軌道レールに沿ってスライド自在に装着されるベアリングブロックとからなる直線案内装置に係り、特に、ベアリングブロックが軌道レールに対してどれだけ移動したかを精密に測定することができる直線案内装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
直線案内装置は、NC旋盤、XYテーブル等、種々の産業分野で使用されているが、移動位置を精密に制御しなければならない使い方も多々ある。例えば、座標測定機及び座標試験機、自動アセンブリマシン、プリント基板用ドリリングマシン、写植機、精密ハンドリングロボットなどである。
【0003】
このような場合、直線案内装置を駆動するボールネジなどの駆動用モータを精密に制御するだけでは、現実にベアリングブロックが軌道レールに対してどれだけ移動したかを測定することはできない。そこで、従来は、目盛りの付された金属テープを軌道レールやそれぞれの装置の取り付け基準面付近(機械ベッド)に固定し、この金属テープに付された目盛りをベアリングブロックに固定した走査ヘッドで非接触で光学的に読み取り、それにより、該ベアリングブロックの位置を測定していた。
【0004】
かかる長さ測定用金属テープとしては、例えば、ハイデンハイン社製(ドイツ国ベルリン市)のLIDAリニアベアリングが市販されている。このリニアベアリングでは、目盛り間隔100μmの金属テープをスケール本体として直接、又は、これを鋼製のベースに接着した上で、その両端をネジ等を用いて機械ベッドに固定していた。一方、走査ヘッドをベアリングブロック側に固定して、信号周期11μmの正弦波光を照射し、その反射光を利用してベアリングブロックの位置を測定していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来方法では、金属テープ又はそれを接着した鋼製のベースの両端をネジ等を用いて機械ベッドに固定しただけであるため金属テープか、鋼製ベースの反りや捩じれにより金属テープに付された目盛が軌道レールに対して平面性を維持して密着せず、正確な測定が不可能であった。
【0006】
かと言って金属テープを直接軌道レールに接着剤を用いて接着することは、金属テープの交換を含むメインテナンスが繁雑となり採用しずらいという問題があった。
【0007】
さらに、軌道レールを機械ベッドに締結するボルトを収納している取付け穴に切粉や異物が詰まるとベアリングブロック内部にそれらが混入し正常な作動を阻害する虞があり、そのため、軌道レールの上面にプレートカバーと呼ばれる覆いを設置していた。これにより、コストの増大をきたしていた。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した従来方法の問題点に鑑みなされたもので、目盛付き帯状体を軌道レールの上面に平面性を維持して密着させ、それにより、正確な測定が可能となるようにした直線案内装置を提供することを目的とする。
【0009】
本発明は、また、目盛付き帯状体を後付けで軌道レールに取り付けることができ、従って、交換などのメインテナンスが楽となる直線案内装置を提供することを目的とする。
【0010】
本発明は、また、プレートカバーとしての役割を果たすことにより別途そのような部品を設置する必要のないように構成した直線案内装置を提供することを目的とする。
【0011】
本発明に係る直線案内装置は、軌道レールと、軌道レールにスライド自在に装着されるベアリングブロックと、軌道レールの上面に配置された目盛付き帯状体と、軌道レールの片方の端又は両方の端に固定され、目盛付き帯状体の少なくとも一方の端を長手方向に引っ張ることにより該目盛付き帯状体に張力を付与し、それによって、軌道レールの上面に平面性を維持して密着させる張力付与機構と、そして、ベアリングブロックの外部に且つ目盛付き帯状体に向かい合う位置に固定され、該目盛付き帯状体に付された目盛りを非接触で光学的に読み取り、それにより、該ベアリングブロックの位置を正確に測定することができる走査ヘッドとを備えて構成されている。
【0012】
【実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の直線案内装置について詳細に説明する。
【0013】
図3に概略的に示したように、本発明に係る直線案内装置10は、軌道レール12と、軌道レール12にスライド自在に装着されるベアリングブロック14と、軌道レール12の上面に配置された目盛付きの金属テープ16と、軌道レール12の片方の端に固定されたテンショナ20と、そして、ベアリングブロックの外部に且つ金属テープ16に向かい合う位置に固定された走査ヘッド18とから構成されている。
【0014】
このように、走査ヘッド18が金属テープ16に付された目盛りを非接触で光学的に読み取るため、軌道レール12に対するベアリングブロック14の位置を正確に測定することができる。
【0015】
軌道レール12及びベアリングブロック14は、従来周知の種々の形式を採り得る。また、金属テープ16には、エッチングその他の手段により所定間隔の目盛り16aが付される。
【0016】
図示された好ましい実施例においては、金属テープ16の一方の端は、軌道レール12の一端に固定されたテンショナ20によって張力が掛けられ、他方の端は軌道レール12の他端に固定されるプレート19によって固定されている。もちろん、金属テープ16の両端にテンショナ20によって張力を掛けることができる。
【0017】
テンショナ20は、図1に詳細に示されているように、軌道レール12の端面に形成された雌ネジ12a、12bに係合する一対のケース固定用ボルト22aによってその端部に固定されるケース22と、ケース22の内部にスライド自在に装着されたスライド部材24と、スライド部材24を軌道レール12の端面に近付く方向及び遠ざかる方向に移動させる張力付与用ネジ26と、そして、スライド部材24の上面に金属テープ16の一端部を捩子28aを用いて固定するための固定プレート28とから構成されている。
【0018】
図示されていないが、固定プレート28の下面に断面V字形の突起を、そして、対応するスライド部材24の上面に断面V字形の溝を形成することができる。これにより、金属テープ16の一端部をスライド部材24と固定プレート28との間に挟んで捩子28aで強固に締結すると、金属テープ16がV字形に曲り金属テープ16に張力を掛けた場合に抜け出てしまうのを防止することができる。
【0019】
張力付与用ネジ26は、軌道レール12の端面に形成された雌ネジ12bと螺合する雄ネジ26aが切られており、その頭部側の端面には、六角レンチが嵌合する六角穴26bが形成されている。六角レンチを六角穴26bに嵌合して、張力付与用ネジ26を回転させると、スライド部材24は軌道レール12に対して遠近方向にスライドする。スライド部材24が軌道レール12に近づくと、金属テープ16はケース22の湾曲面22b上に沿ってU字状に折り返えされているため長手方向に引っ張られ、金属テープ16に張力がかけられる。それによって、軌道レール12の上面に金属テープ16は密着させられることとなる。
【0020】
図1を参照すると、軌道レール12には機械ベッド30に軌道レール12を固定するボルト32を収納する取付け孔12cが所定間隔で形成されている。本発明の直線案内装置10では、金属テープ16が、これら取付け孔12cの上を覆っているため、別途、プレートカバーを設ける必要がなくコストダウンに寄与する。
【0021】
図示された好ましい実施例においては、ケース22には、軌道レール12のボール転走溝に合わせて溝22cが形成されているが、この部分に図示されていない突起を設けておけば、直線案内装置10を持ち運ぶ時のベアリングブロック14の抜け止め部材としても使用することができる。
【0022】
図示されたテンショナ20は、一例であり、金属テープ16に張力を掛けられるかぎりどのような構成をとっても良いことはもちろんである。
【0023】
【発明の効果】
本発明の直線案内装置では、目盛付き帯状体の少なくとも一方の端が張力付与機構によって長手方向に引っ張られるようになっており、これによって、目盛付き帯状体に張力が付与され反りや捩じれが矯正されて軌道レールの上面に平面性を維持して密着させられる。これにより、走査ヘッドは目盛付き帯状体の目盛りを正確に読み取ることができ、これによって、軌道レールに対するベアリングブロックの位置を光学的に正確に測定することができる。
【0024】
また、目盛付き帯状体への張力の付与は軌道レールの端部に固定される張力付与機構によって行われるため、目盛付き帯状体を後付けすることができ、従って、交換などのメインテナンスが楽となる利点を有する。
【0025】
さらに、目盛付き帯状体が軌道レールの取付け穴を完全に覆う構成であるため、別途、プレートカバーと呼ばれる覆いを設置する必要がなくコストダウンに寄与する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る直線案内装置の一実施例の要部分解斜視図である。
【図2】図1の直線案内装置の組立状態の斜視図である。
【図3】本発明に係る直線案内装置の一実施例の斜視図である。
【符号の説明】
10 直線案内装置
12 軌道レール
14 ベアリングブロック
16 目盛付き金属テープ
18 走査ヘッド
20 テンショナ
22 ケース
24 スライド部材
26 張力付与用ネジ
28 固定プレート[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a linear guide device that includes a track rail and a bearing block that is slidably mounted along the track rail, and in particular, precisely measures how much the bearing block has moved relative to the track rail. The present invention relates to a linear guide device capable of performing the above.
[0002]
[Prior art]
The linear guide device is used in various industrial fields such as an NC lathe and an XY table, but there are many uses in which the movement position must be precisely controlled. For example, a coordinate measuring machine and a coordinate testing machine, an automatic assembly machine, a drilling machine for printed circuit boards, a photosetting machine, and a precision handling robot.
[0003]
In such a case, it is impossible to actually measure how much the bearing block has moved with respect to the track rail only by precisely controlling a driving motor such as a ball screw that drives the linear guide device. Therefore, conventionally, a metal tape with a scale is fixed to the track rail and the vicinity of the mounting reference plane (machine bed) of each device, and the scale attached to the metal tape is fixed by a scanning head fixed to a bearing block. The contact was read optically, thereby measuring the position of the bearing block.
[0004]
As such a metal tape for length measurement, for example, a LIDA linear bearing manufactured by HEIDENHAIN (Berlin, Germany) is commercially available. In this linear bearing, a metal tape having a scale interval of 100 μm is directly used as a scale main body or bonded to a steel base, and both ends thereof are fixed to a machine bed using screws or the like. On the other hand, the scanning head is fixed to the bearing block side, sine wave light having a signal period of 11 μm is irradiated, and the position of the bearing block is measured using the reflected light.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional method, both ends of the metal tape or the steel base to which the metal tape is bonded are fixed to the machine bed using screws or the like, so the metal tape or the steel tape is attached to the metal tape by warping or twisting of the steel base. The scale that was made did not adhere to the track rail while maintaining flatness, and accurate measurement was impossible.
[0006]
However, bonding the metal tape directly to the track rail with an adhesive has a problem that maintenance including replacement of the metal tape is complicated and difficult to employ.
[0007]
Furthermore, if chips or foreign objects get stuck in the mounting holes that house the bolts that fasten the track rail to the machine bed, they may enter the bearing block and hinder normal operation. A cover called a plate cover was installed. As a result, the cost has been increased.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the problems of the above-described conventional method, and a scale-like band-shaped body is brought into close contact with the upper surface of the track rail while maintaining flatness, thereby enabling accurate measurement. An object is to provide a linear guide device.
[0009]
It is another object of the present invention to provide a linear guide device that can attach a scale-like strip to a track rail by retrofitting, and thus facilitate maintenance such as replacement.
[0010]
Another object of the present invention is to provide a linear guide device that is configured so that it does not need to separately install such parts by serving as a plate cover.
[0011]
A linear guide device according to the present invention includes a track rail, a bearing block that is slidably mounted on the track rail, a scale-shaped strip disposed on an upper surface of the track rail, and one or both ends of the track rail. A tension applying mechanism that applies tension to the band with the scale by pulling at least one end of the band with the scale in the longitudinal direction, thereby maintaining flatness on the upper surface of the track rail. And is fixed to the outside of the bearing block and at a position facing the strip with the scale, and the scale attached to the strip with the scale is optically read in a non-contact manner, thereby accurately determining the position of the bearing block. And a scanning head capable of measuring.
[0012]
Embodiment
Hereinafter, the linear guide device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
As schematically shown in FIG. 3, the
[0014]
Thus, since the
[0015]
The
[0016]
In the preferred embodiment shown, one end of the
[0017]
As shown in detail in FIG. 1, the
[0018]
Although not shown, a V-shaped projection can be formed on the lower surface of the
[0019]
The
[0020]
Referring to FIG. 1, the
[0021]
In the preferred embodiment shown in the figure, the
[0022]
The illustrated
[0023]
【The invention's effect】
In the linear guide device of the present invention, at least one end of the scaled strip is pulled in the longitudinal direction by the tension applying mechanism, whereby tension is applied to the scaled strip to correct warping and twisting. Thus, the flat surface is kept in close contact with the upper surface of the track rail. As a result, the scanning head can accurately read the scale of the band with the scale, and thereby the position of the bearing block with respect to the track rail can be accurately measured optically.
[0024]
Further, since the tension is applied to the band with the scale by a tension applying mechanism fixed to the end of the track rail, the band with the scale can be retrofitted, and therefore, maintenance such as replacement is facilitated. Have advantages.
[0025]
Furthermore, since the band with a scale completely covers the mounting hole of the track rail, there is no need to separately install a cover called a plate cover, which contributes to cost reduction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of an essential part of an embodiment of a linear guide device according to the present invention.
2 is a perspective view of an assembled state of the linear guide device of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a perspective view of an embodiment of a linear guide device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記軌道レールにスライド自在に装着されるベアリングブロックと、
前記軌道レールの上面に配置された目盛付き帯状体と、
前記軌道レールの片方の端又は両方の端に固定され、前記目盛付き帯状体の少なくとも一方の端を長手方向に引っ張ることにより該目盛付き帯状体に張力を付与し、それによって、軌道レールの上面に平面性を維持して密着させる張力付与機構と、そして、
前記ベアリングブロックの外部に且つ前記目盛付き帯状体に向かい合う位置に固定され、該目盛付き帯状体に付された目盛りを非接触で光学的に読み取り、それにより、該ベアリングブロックの位置を正確に測定することができる走査ヘッドと、
を備えて構成されてなる直線案内装置。Track rails,
A bearing block slidably mounted on the track rail;
A band with scales arranged on the upper surface of the track rail;
The track rail is fixed to one or both ends of the track rail, and tension is applied to the scale strip by pulling at least one end of the scale strip in the longitudinal direction. A tension-applying mechanism that keeps the flatness in close contact, and
Fixed to the outside of the bearing block and facing the scaled strip, the scale attached to the scaled strip is optically read without contact, thereby accurately measuring the position of the bearing block A scanning head that can
A linear guide device configured to include:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27176295A JP3609882B2 (en) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Linear guide device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP27176295A JP3609882B2 (en) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Linear guide device |
Publications (2)
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JPH0985554A JPH0985554A (en) | 1997-03-31 |
JP3609882B2 true JP3609882B2 (en) | 2005-01-12 |
Family
ID=17504493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27176295A Expired - Lifetime JP3609882B2 (en) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Linear guide device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3609882B2 (en) |
-
1995
- 1995-09-26 JP JP27176295A patent/JP3609882B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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JPH0985554A (en) | 1997-03-31 |
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