JP5992253B2 - 長さ測定システムの取付け装置 - Google Patents

Description

本発明は、長さ測定システムを機械部分、特に工作機械に取り付けるための取付け装置に関する。

取付けレールの形態のこのような取付け装置が、特許文献１に記載されている。取付けレールは、壁と下及び上の突出部とを有し、両突出部の間の空間が、スケールハウジングを収容するために使用される。下の突出部は、スケールハウジングを支持する相手ホルダとして使用される。上の突出部に、圧力ネジの形態の複数のネジがねじ込まれており、これらネジが、スケールハウジングの斜面を押し、従って、この斜面を、一方では、取付けレールの壁に押し付け、他方では、取付けレールの下の突出部に押し付ける。

欧州特許第０ １８５ ０７２号明細書

本発明の根底にある課題は、長さ測定システムをできるだけ安定して保持することができる、最小の構造サイズの取付け装置を提供することにある。

この課題は、長さ測定システムが、挟持することにより相手ホルダとホルダ間で基盤に固定可能である、測定方向に延設された長さ測定システムを取り付けるための取付け装置によって解決される。基盤とホルダは、調整要素によって回転不能に相手ホルダの方向に縦方向にホルダを基盤にガイドするために形成されている。

縦方向のガイドのために、基盤に、ホルダを回転不能に相手ホルダの方向にガイドするための少なくとも１つのガイド面が形成されている。

有利なことに、ホルダは、第１の部分を備え、ホルダのこの第１の部分が、長さ測定システムと係合可能であり、第２の部分を備え、この第２の部分が、ホルダを基盤の少なくとも１つのガイド面に回転不能に相手ホルダの方向に縦方向にガイドするために形成されている。この場合、ホルダの第１の部分は、長さ測定システムへの係合時に材料貫入を生じさせるために形成された少なくとも１つのノーズ状の突出部を備えることができる。

基盤へのホルダの特に安定した縦方向のガイドをするため、基盤は、ホルダを回転不能にガイドする切欠きを備える。

有利なことに、切欠きは、ホルダを測定方向に拘束する互いに平行に延在する２つのガイド面を備える。

省スペースの配設をするため、基盤は、長さ測定システムの収容時に長さ測定システムの面が当接する内側の取付け面を有する壁を有し、この壁内に、切欠きが形成されており、これにより、ホルダが、長さ測定システムの後で基盤に回転不能にガイドされている。

相手ホルダは、特に、基盤に形成された突出部である。

基盤に沿ってホルダを移動させるための調整要素は、好ましいことに、ホルダの内ネジに係合するネジである。

この場合、ネジは、両端にドライバ用の輪郭を備えることによって、両側に駆動可能に形成することができる。

ホルダは、特に、基盤と共に噛合い部を構成するためのフックを備える。

基盤は、好ましい形成では、測定方向に延在する取付けレールであり、この取付けレールに、測定方向に互いに間隔を置いた、それぞれ１つのホルダを回転不能にガイドするための複数の切欠きが設けられている。

スケールハウジングの保持は、基盤の唯一のホルダで賄うことができる。長いスケールハウジングのため、複数のホルダを、長手方向に互いに間隔を置いて、取付けレールとして形成された基盤に設けること、又は、選択的に、それぞれ少なくとも１つのホルダを有する複数の基盤を長手方向に連続させて配設すること、ができる。

特に、取付け装置は、基盤として取付けレールを備え、この取付けレールが、一方で、スケールハウジングをこれに固定するために形成され、他方で、取付けレールを機械部分に取り付けるために形成されている。このため、取付けレールは、調整要素によって相手ホルダの方向に移動可能な少なくとも１つのホルダを有する保持機構を備え、このホルダを移動させることによって、スケールハウジングが、相手ホルダとホルダ間で、取付けレールに固定可能である。取付けレールへのスケールハウジングの位置不動の固定は、ホルダの移動によって導入される締付け力によって行なわれる。ホルダは、ホルダから出る力をスケールハウジングに作用させることができるように、スケールハウジングと係合するために形成されている。ホルダを移動させるため、取付けレールは、ホルダを内部に回転不能に保持し、かつ相手ホルダの方向に縦方向にガイドするために形成された切欠きを備える。

本発明の根底にある課題は、更に、取付け装置とこれに取り付けられる長さ測定システムとを有する構造ユニットにある。

構造ユニットは、測定方向に延設された長さ測定システムを取り付けるための取付け装置から成り、長さ測定システムは、挟持することにより相手ホルダとホルダ間で基盤に固定されており、基盤とホルダは、調整要素によって回転不能に相手ホルダの方向に縦方向にホルダを基盤にガイドするために形成されている。

構造ユニットは、特に、基盤が、ホルダを回転不能にガイドする少なくとも１つの切欠きを備え、この少なくとも１つの切欠きが、長さ測定システムの後に設けられているように、形成されている。

本発明を、実施例に基づいて詳細に説明する。

取付け時の取付けレールとスケールハウジングの斜視図 取付けレールの横断面図 スケールハウジングが取り付けられた取付けレールの横断面図 機械部分に取り付けられた状態の図３による取付けレールの横断面図 取付けレールのホルダの斜視図 ホルダの断面図

図１は、組立て時の取付けレール１とスケールハウジング２の分解斜視図を示す。取付けレール１は、機械部分３にスケールハウジング２を取り付けるために使用される。このため、取付けレール１は、一方で、機械部分３の取付け面３１にネジ固定するための複数の手段を備える。これら手段は、取付けレール１の孔１１，１１１と、機械部分３にねじ込むための固定ネジ１２である。孔１１１は、機械部分３と共に取付けレール１の、基準点とも称する固定点を提供するために設定されている。孔１１は、取付けレール１をこれら固定個所において測定方向Ｘに可動に機械部分３に取り付けるために設定されている。このため、固定孔１１の領域は、ここでは測定方向Ｘに曲げによって偏向可能な固体ジョイント１９として形成された補正要素を介して残りの取付けレール１と結合されている。補正要素を設けることにより、機械部分３に対する取付けレール１の色々な熱膨張を補正し、取付けレールのゆがみが生じさせないことが保証されている。

更に、取付けレール１は、スケールハウジング２を取付けレール１の保持するための保持機構を備える。この保持機構は、スケールハウジング２を図３に示したように取付けレール１に掛けるために設定されている。取付けレール１の保持機構は、少なくとも１つのホルダ４を、この実施例では測定方向Ｘに互いに間隔を置いた２つのホルダを有する。ホルダ４は、それぞれ１つの調整要素５によって取付けレール１の相手ホルダ１３の方向に移動可能である。この移動は、測定方向Ｘに対して垂直に延在する方向Ｚに行なわれる。スケールハウジング２は、ホルダ４の移送によって相手ホルダ１３とホルダ４間に挟持することによって取付けレール１に固定される。

ホルダ４は、図５及び６には拡大して図示されている。ホルダは、それぞれ１つの第１の部分４１と第２の部分４２とを備える。第１の部分４１は、スケールハウジング２に係合するために設定され、壁１６から突出する突出部として、特に溝状の収容部４１１を有するフック状の突出部として形成されている。溝状の収容部４１１には、スケールハウジング２の突出部２３が噛み合うように係合する。ホルダ４の第１の部分４１は、スケールハウジング２のために一種の掛留め装置を構成し、この掛留め装置に、スケールハウジング２が噛み合うように掛留め可能であり、スケールハウジングを下に向かって（Ｚ方向に）支持する。

ホルダ４の第１の部分４１には、少なくとも１つのノーズ状の突出部４１２が設けられ、この突出部は、スケールハウジング２の材料に侵入するため、即ち材料貫入を得るために形成されている。スケールハウジング２がアルミニウムから成る場合、外面が陽極酸化され、電気的に絶縁されている。ノーズ状の突出部４１２は、この表面の陽極酸化層を突き破り、スケールハウジング２とホルダ４間の導電接続を生じさせる。更に、スケールハウジング２に侵入した突出部４１２が、測定方向Ｘに作用する、スケールハウジング２とホルダ４間の噛合い部を構成する。

第２の部分４２は、取付けレール１の切欠き１４内をＺ方向にガイドされており、この切欠き１４とホルダ４の第２の部分４２は、ホルダ４が回転不能に取付けレール１内を相手ホルダ１３の方向に移動可能であるように形成されている。有利なことに、ホルダ４は、長方形状の外部輪郭を備え、第２の部分４２が、互いに平行に延在する２つの側面を有し、切欠き１４が、これに対して平行に延在する側面、即ちガイド面と、測定方向Ｘに作用する、ホルダ４の両側面のための噛合い部を構成する。この噛合い部は、回転防止装置を構成し、ホルダ４を測定方向Ｘに拘束する。両部分４１及び４２を有するホルダ４は、一体的に、特に一体的なフライス加工部品として形成されており、従って、安価に製造可能で、特に安定している。

図２は、スケールハウジング２を有しないホルダ４の１つの領域内の取付けレール１の横断面図を示し、図３は、取付けレール１にスケールハウジング２が固定された同じ横断面図を示し、図４は、取付けレール１がこれに固定されたスケールハウジング２と共に機械部分３に取り付けられた状態の取付けレール１の同じ横断面図を示す。これら横断面図から、ホルダ４のためのガイドを構成する切欠き１４が、取付けレール１の壁内に、しかも、スケールハウジング２の背面２２と、機械部分３への取付け時にこの機械部分３と接触する取付けレール１の背面側の取付け面１７との間に、配設されていることがわかる。従って、ホルダ４の第２の部分４２は、特に省スペースに収容され、取付けレール１に安定してガイドされている。

相手ホルダ１３は、取付けレール１の壁１６に一体的に形成された、押付け面を有する突出部であり、この押付け面は、取付けレール１の内側の取付け面１５の方向の成分と、スケールハウジング２の方向の成分とを有する押付け力Ｆが生じるように、スケールハウジング２の面と対応する。

取付けレール１にスケールハウジング２が取り付けられた場合、スケールハウジング２は、その背面２２で取付けレール１に当接し、切欠き１４は、これにガイドされた、ホルダ４の第２の部分４２と共に、取付けレール１の壁１６内で、取付け面３１とスケールハウジング２の間に延在する。調整要素５と、ホルダ４のガイドされた第２の部分４２は、取付けレール１の壁１６内で、取付けレール１を構成する、スケールハウジング２のための収容空間の後に省スペースに収容されており、この収容空間は、相手ホルダ１３と、ホルダ４の第１の部分４１の間の空間である。

ホルダ４は、調整要素５によって相手ホルダ１３の方向に移動可能である。調整要素５は、取付けレール１の孔１８内に導入され、ネジヘッド５１によって取付けレール１に支持されるネジ５である。ホルダ４が、ネジ５をねじ込み可能な内ネジ４３を備える。

ホルダ４は、貫通穴４５を備える。ネジ５は、有利なことに、両端が操作工具によって回転可能であるように形成されている。このため、ネジ５は、両端に、ドライバを装着可能でトルクを導入可能なそれぞれ１つの輪郭を備える。この輪郭は、六角ドライバ用の内六角形及び／又はヘクサロビュラドライバ用のヘクサロビュラ穴のような内部輪郭である。示した例では、ネジ５のネジヘッド５１が六角穴５２を備え、他端が、ヘクサロビュラ穴５３を備える。従って、貫通穴４５に達したヘクサロビュラ穴５３は、外からヘクサロビュラドライバによって接近可能及び操作可能である。

ホルダ４の内ネジ４３の中心軸Ａ１は、取付けレール１にスケールハウジング２は掛止めされたが、未だネジ５が挿入されてない場合、取付け面１５に向かう方向に、取付けレール１の孔１８の中心軸Ａ２に対して位置ずれしている。内ネジ４３にネジ５がねじ込まれた場合に、ホルダ４の予荷重がＹ方向に導入され、この予荷重が、ネジ５をねじ込んだ際にスケールハウジングを取付けレール１の内側の取付け面１５の方向に押しやる。両中心軸Ａ１，Ａ２の位置ずれは、０．４〜１．０ｍｍの範囲内にある。

ホルダ４は、背面側にフック４４を備え、このフックが、取付けレール１の壁１６の背後に係合し、ホルダ４のＹ方向（図２〜４では右方向）の移動が、即ち取付け面１５から離れる方向のスケールハウジング２の移動が防止されるように、壁１６に支持される。従って、フック４４は、取付けレール１の壁１６と共に包囲部を、従って、方向Ｙへの傾倒運動を防止する噛合い部を、即ち、測定方向Ｘに対して垂直で、方向Ｚに対して垂直に延在する方向に作用する噛合い部を、構成する。

壁１６の背後に係合するフック４４は、ネジ５が内ネジ４３にねじ込まれていない状態での、即ち図２に図示した位置での、ホルダ４のための落下防止装置としても機能する。Ｚ方向に下に向かって作用するホルダ４の重力は、取付けレール１に対するホルダ４の位置を確保する。図４からわかるように、フック４４は、取付け状態で、取付け面３１と、取付けレール１の壁１６の１つの領域の間に位置決めされ、従って一種の包囲部を構成する。

スケールハウジング２は、その内部空間にスケール２１を備え、このスケールが、公知のように、位置測定時に、スケール２１に対して相対的に測定方向Ｘに移動可能な走査ユニットによって走査される。

高精度の位置測定が望まれる場合、スケール２１の測定目盛が、光電走査可能に形成されている。この測定目盛は、選択的に、磁気的、容量的又は誘導的に操作可能に形成してもよい。

１ 取付けレール
１１ 孔
１２ 固定ネジ
１１１ 孔
１３ 相手ホルダ
１４ 切欠き
１５ 取付け面
１６ 壁
１７ 取付け面
１８ 孔
１９ 固体ジョイント
２ スケールハウジング
２１ スケール
２２ 背面
２３ 突出部
３ 機械部分
３１ 取付け面
４ ホルダ
４１ 第１の部分
４１１ 溝状の収容部
４１２ 突出部
４２ 第２の部分
４３ 内ネジ
４４ フック
４５ 貫通穴
５ 調整要素もしくはネジ
５１ ネジヘッド
５２ 六角穴
５３ ヘクサロビュラ穴
Ｘ 測定方向

Claims (11)

1. 測定方向（Ｘ）に延設された長さ測定システム（２）を取り付けるための取付け装置において、
   長さ測定システム（２）が、挟持することにより相手ホルダ（１３）とホルダ（４）間で基盤（１）に固定可能であり、基盤（１）とホルダ（４）が、調整要素（５）によって回転不能に相手ホルダ（１３）の方向に縦方向にホルダ（４）を基盤（１）にガイドするために形成されており、このため、基盤（１）に、少なくとも１つのガイド面が形成され、基盤（１）が、ホルダ（４）を回転不能にガイドする切欠き（１４）を備え、更に、基盤（１）が、長さ測定システム（２）の収容時に長さ測定システム（２）の面（２２）が当接する内側の取付け面（１５）を有する壁（１６）を備え、この壁（１６）内に、切欠き（１４）が形成されており、これにより、ホルダ（１４）が、長さ測定システム（２）の後で基盤（１）に回転不能にガイドされていること、を特徴とする取付け装置。
2. ホルダ（４）が、第１の部分（４１）を備え、ホルダ（４）のこの第１の部分（４１）が、長さ測定システム（２）と係合可能であること、ホルダ（４）が、第２の部分（４２）を備え、この第２の部分が、ホルダ（４）を基盤（１）の少なくとも１つのガイド面に回転不能に相手ホルダ（１３）の方向に縦方向にガイドするために形成されていること、を特徴とする請求項１に記載の取付け装置。
3. ホルダ（４）の第１の部分（４１）が、長さ測定システム（２）への係合時に材料貫入を生じさせるために形成された少なくとも１つのノーズ状の突出部（４１２）を備えること、を特徴とする請求項２に記載の取付け装置。
4. 切欠き（１４）が、ホルダ（４）を測定方向（Ｘ）に拘束する互いに平行に延在する２つのガイド面を備えること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の取付け装置。
5. 相手ホルダ（１３）が、基盤（１）に形成された突出部であること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の取付け装置。
6. 調整要素（５）が、ホルダ（４）の内ネジ（４３）に係合するネジであること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の取付け装置。
7. ネジが、両端にドライバ用の輪郭（５２，５３）を備えることによって、両側に駆動可能であること、を特徴とする請求項６に記載の取付け装置。
8. ホルダ（４）が、基盤（１）と共に噛合い部を構成するためのフック（４４）を備えること、を特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の取付け装置。
9. 基盤（１）が、測定方向（Ｘ）に延在する取付けレールであり、この取付けレールに、測定方向（Ｘ）に互いに間隔を置いた複数のホルダ（４）が設けられていること、を特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の取付け装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１つに記載の取付け装置とこの取付け装置に取り付けられた長さ測定システム（２）とを有する構造ユニット。
11. 長さ測定システム（２）が、スケール（２１）を内部空間に収容したスケールハウジングを有すること、を特徴とする請求項１０に記載の構造ユニット。

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