JPH08210834A - 案内装置 - Google Patents

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JPH08210834A
JPH08210834A JP7274382A JP27438295A JPH08210834A JP H08210834 A JPH08210834 A JP H08210834A JP 7274382 A JP7274382 A JP 7274382A JP 27438295 A JP27438295 A JP 27438295A JP H08210834 A JPH08210834 A JP H08210834A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 測長装置を容易に装着でき、場合によって
は、容易に取り外しでき、更に高い測定精度を保証す
る、特に工作機械あるいは測定機械用の改善された直線
あるいは曲線案内装置を提供する。 【解決手段】 直線あるいは曲線状の案内レール４を独
立構造ユニットとして機械の固定台２に固定し、案内レ
ール上を移動し、機械の移動台１に連結する車５の移動
距離を測定するために目盛板７と走査ヘッド８を有する
測定装置６が前記案内レール４に付属している、特に工
作機械あるいは測定機械の直線あるいは曲線案内装置に
あって、更に測定装置６が独立した予備組込される構造
ユニットとして案内レール４に載置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、直線あるいは曲
線の案内レールを独立構造ユニットとして機械の固定台
に固定する、特に工作機械あるいは測定機械の直線ある
いは曲線案内装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の直線あるいは曲線案内装置は、
対向案内部として焼き入れされ、研削された直線あるい
は曲線状の案内路の上にローラ部材あるいはボール部材
が車の野中に装備されているように構成されたロール案
内装置である（刊行物 "Industrie Anzeiger"(産業上の
表示器) 18/12, 第 43 〜 45 頁および "Producktion"
第 39 巻 1994 年 9月 24 日出版、第 23 頁）。
【０００３】工作機械あるいは測定機械に装着されてい
る組込測長系を有する直線案内装置は、刊行物ＷＯ 91
/ 16591 号明細書および特開平３−１５３９１５号公
報、および1994年の INA技術製品情報 TPI 86 "Integra
ted Opto-electronic Measuringt Sytem CMS" により周
知である。工作および測定機械の組込測長系を伴う周知
の直線案内装置では、目盛板を読み取る走査ヘッドが案
内レールの上で直接案内され、更にこの車に案内レール
が固定接続している。これは特別な調整を必要とし、案
内レールの組み立てあるいはレールを動作させる時、測
長装置に変形を与え、これは測定精度に影響を与える。
【０００４】更に、工作および測定機械の組込測長系を
伴う周知の直線案内装置では、目盛板が案内レールの面
に仮想的に脱着できないように接続しているので、監視
あるいは擾乱の場合、直線案内装置全体を機械から離す
必要があり、これが大きな経費となる。工作および測定
機械では、自立構造ユニットとして機械の固定台あるい
は移動台に直接組み込まれている測長装置が接続手段を
介して機械に直接交換可能に固定できるか、あるいは組
み立てレールを介して間接的に固定できることが知られ
ている。この場合、組み立てレール自体が接続手段を有
するか、あるいは組み立てレールが機械に固定装着され
ている。これに対して、測長装置は連結手段を介して組
み立てレールに交換可能に接続される（米国特許第 3,9
10,703号明細書、欧州特許第 0 185 072号明細書および
ドイツ実用新案登録第 88 08 811号明細書）。この場
合、連結手段としては蟻溝式に嵌まる部材が連結すべき
構造ユニットに設けてある。
【０００５】連接棒のない加圧媒体シリンダでは、シリ
ンダ円管の外にホルダーにより封入された測長装置を固
定することが知られている。これ等のホルダーはシリン
ダーの穴に平行に延びるシリンダ円管の外で長手溝に挿
入されている（欧州特許第 0214 615号明細書）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、測
長装置を容易に装着でき、場合によっては、容易に取り
外しでき、更に高い測定精度を保証する、特に工作機械
あるいは測定機械用の改善された直線あるいは曲線案内
装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、直線あるいは曲線状の案内レール４を独立構造
ユニットとして機械の固定台２に固定し、案内レール上
を移動し、機械の移動台１に連結する車５の移動距離を
測定するために目盛板７と走査ヘッド８を有する測定装
置６が前記案内レール４に付属している、特に工作機械
あるいは測定機械の直線あるいは曲線案内装置にあっ
て、更に測定装置６が独立した予備組込される構造ユニ
ットとして案内レール４に載置されていることによって
解決されている。
【０００８】この発明による他の有利な構成は特許請求
の範囲の従属請求項に記載されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
【００１０】
【実施例】以下、実施例を表す添付図面に基づき、この
発明をより詳しく説明する。図１は、例えば工作機械あ
るいは測定機械の固定台２を模式的に示し、この固定台
の上に機械の移動台１が矢印の方向に移動する。符号３
を付けた移動台１用の案内装置全体は、それ自体周知の
直線案内装置であり、焼き入れされ切削された案内面を
有する案内レール４を有する。これ等の案内面上を車５
が図示していないローラあるいはボール部材を介して移
動できる。直線案内装置３の車５は機械の移動台１に接
続し、この移動台の機械の固定台２に対する相対位置が
測定ないしは調整される。前記タイプの直線案内装置
は、例えば雑誌 "Industrie Anzeiger" （産業新聞） 1
8/92, 第 43 〜 45 頁に記載されている。前記原理によ
る案内装置には、図示していないように湾曲した案内レ
ール、例えば雑誌 "Produktion" Nr. 39, 1994, 9 月 2
9 日、第 23 頁によるタイプの案内レールもある。
【００１１】図１と２には、独立した予備組み立てされ
た構造ユニットとしての開放された測長装置が案内レー
ル４の上に固定されている。この測長装置６には目盛板
７があり、この目盛板はキャリヤ９の上にあり、電気測
定信号を発生する走査ヘッド８により走査される。この
場合、キャリヤ９は走査ヘッド８の補助案内装置として
使用され、この走査ヘッド８はボール軸受を介してその
上を摺動し、カップリング１０により連行体１１に連結
し、この連行体は直線案内装置３の車５の上に固定され
ている。カップリング１０は、最も単純な場合、圧縮バ
ネで接触維持されている湾曲した一様な複数の面を有す
る部材で構成されている。カップリング１０は走査ヘッ
ド８が測定方向にのみ車５と硬く連結し、他方方向には
リンク結合するようにされている。図１には走査ヘッド
８がキャリヤの部分に目盛板７の目盛面の高さで結合し
ているが、図２では目盛板７の中性繊維の高さで結合し
ている（この種の結合は例えばドイツ特許第 22 19 624
号明細書により周知である）。
【００１２】測長装置６は、この実施例の場合、図８に
示す光電装置の原理で動作する増分測定装置である。直
線案内装置の上にこの発明により装着された測長装置６
は絶対測定装置であってもよい。そして更に各物理機能
原理、例えば磁気、電磁誘導あるいは静電容量性のタイ
プの原理が考えられる。図３と４は封入された増分式測
長装置６を示す。この装置も独立した予備組込された構
造ユニットとして直線案内装置３の案内レール４に固定
されている。この種の封入測長装置６は図８に模式的に
示してある。この測長装置は主要部材として格子目盛状
の目盛板７を有し、この格子目盛は走査ヘッド８の相手
側の格子目盛により電気測定信号を発生させるため走査
される。目盛板７はホルダー９の上にあり、このホルダ
ーは連行体１１にリンク結合している摺動走査ヘッド８
の補助案内部として一緒に使用される。これ等の部材で
ある目盛板７と走査ヘッド８は一つのハウジング内に装
着されていて、このハウジングはゴムあるいは合成樹脂
製の曲がり易い気密舌部１３により覆われている。直線
案内装置３の車５に固定連結する連行体１１は前記気密
舌部１３を貫通している。封入測長装置６は、上で既に
図１と２に関連して説明したように、種々の物理原理に
より動作する。この発明により独立した予備組立構造ユ
ニットとして直線案内装置３に設ける開放式あるいは封
入式の測長装置６は、会社の出版物「ハイデンハイン・
供給一覧表」 1994 年 9月出版、第 10 〜 17 頁に紹介
されている。
【００１３】図５には、封入式の測長装置６が交換カッ
プリング１４の形の連結手段を介して直線案内装置３の
案内レール４に容易に組込でき、交換できるように装着
されている。交換カップリング１４は蟻溝対のように形
成されている。その場合、収納溝は案内レール４，つま
り測長装置６の蟻溝式の突起の中にある。図６は、この
発明により封入式測長装置６を組込レール１５を介して
案内レール４に固定する直線案内装置３を示す。案内レ
ール４に摺動ブロック式に嵌まる組込レール１５は、こ
の場合、ネジ１６により案内レール４に挟持される。組
込レールを案内レールに固定し、組込レールと測長装置
の巻に交換カップリングを設けることも考えられる。
【００１４】図７は組込レール１５1 に載置された直線
案内装置３を示す。この組込レールには更に封入式の測
長装置６が交換可能に固定される。この測長装置は連行
体１１を介して車５に連結する。目盛板および／または
そのホルダーは、図示していないが、リンク結合式のバ
ランス部材により目盛の端部で実際上強制力なしに案内
レールあるいは組立レールに連結するとよい。その場
合、バランス部材は交換カップリングとして形成するこ
とができる。
【００１５】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明による
直線あるいは曲線案内装置には、測長装置を予め組み込
んだ構造群として案内レールに装着でき、これが別々な
機能を保証するだけでなく、特に簡単に組み立てでき、
これに対して案内装置の監視と測長装置の監視を別々に
できると言う利点がある。更に、案内レールの機械的な
弱さをなくし、精度も付加と負荷の比に無関係、例えば
案内レールを固定するネジの初期トルクと、案内レール
の固定、懸架あるいは側部の取付に無関係である。他の
利点は種々の案内系への適合が良い点にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 案内レール上に開放式の測長装置を伴う直線
案内装置を示す。
【図２】 案内レール上に開放式の測長装置を伴う他の
直線案内装置を示す。
【図３】 案内レール上に封入式の測長装置を伴う直線
案内装置を示す。
【図４】 図３の直線案内装置の側面図である。
【図５】 交換カップリングを有する測長装置を伴う直
線案内装置を示す。
【図６】 組立レールを介して装着された測長装置を伴
う直線案内装置を示す。
【図７】 組立レールを介して装着された測長装置を伴
う他の直線案内装置を示す。
【図８】 光電タイプの封入式増分測長装置を示す。
【符号の説明】
１ 機械の移動台 ２ 機械の固定台 ３ 案内装置 ４ 案内レール ５ 車 ６ 測長装置 ７ 目盛板 ８ 走査ヘッド ９ ホルダー １０ カップリング １１ 連行体 １２ ハウジング １３ 気密舌部 １４ 交換カップリング １５ 組立レール １６ ネジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 セバスチアン・トンドルフ ドイツ連邦共和国、83329 ヴアーギング、 フィッシィンガー・ヴエーク、９ (72)発明者 クリスチアン・カリミチ ドイツ連邦共和国、83714 ミースバッハ、 アンガー、 25

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 直線あるいは曲線状の案内レール（４）
    を独立構造ユニットとして機械の固定台（２）に固定
    し、案内レール上を移動し、機械の移動台（１）に連結
    する車（５）の移動距離を測定するために目盛板（７）
    と走査ヘッド（８）を有する測定装置（６）が前記案内
    レール（４）に付属している、特に工作機械あるいは測
    定機械の直線あるいは曲線案内装置において、更に測定
    装置（６）が独立した予備組込される構造ユニットとし
    て案内レール（４）に載置されていることを特徴とする
    案内装置。
  2. 【請求項２】 測定装置（６）の走査ヘッド（８）は案
    内レール（４）から分離し、この案内レールに連結する
    補助案内部（９）上を案内されることを特徴とする請求
    項１に記載の案内装置。
  3. 【請求項３】 測定装置（６）の走査ヘッド（８）は測
    定方向には一定するがそれ以外ではリンク結合するカッ
    プリング（１０）を介して案内レール（４）の車（５）
    に結合していることを特徴とする請求項１に記載の案内
    装置。
  4. 【請求項４】 走査ヘッド（８）の補助案内部（９，１
    ２）は目盛板自体および／または独立した構造ユニット
    により形成されていることを特徴とする請求項２に記載
    の案内装置。
  5. 【請求項５】 測定装置（６）の走査ヘッド（８）と目
    盛板（７）は案内レール（４）に連結するハウジング
    （１２）により封入されていることを特徴とする請求項
    １に記載の案内装置。
  6. 【請求項６】 案内レール（４）と測定装置（６）に作
    用する連結手段（１４）は案内レール（６）に測定装置
    （６）を交換可能に一定に固定するためにあることを特
    徴とする請求項１に記載の案内装置。
  7. 【請求項７】 交換カップリング式の連結手段（１４）
    は直接案内レール（４）と測定装置（６）に設けてある
    ことを特徴とする請求項６に記載の案内装置。
  8. 【請求項８】 測定装置（６）は個別組立レール（１
    ５；１５1 ）を介して案内レール（４）に固定されてい
    ることを特徴とする請求項１に記載の案内装置。
  9. 【請求項９】 測定装置（６）は組立レール（１５）に
    固定され、交換カップリング式の連結手段は直接案内レ
    ール（４）とこのレールとは反対側の組立レール（１
    ５）に設けてあることを特徴とする請求項６に記載の案
    内装置。
  10. 【請求項１０】 測定装置は組立レールに固定され、案
    内レールに固定された組立レールと測定装置との間には
    交換カップリング式の連結部材が設けてあることを特徴
    とする請求項６に記載の案内装置。
  11. 【請求項１１】 測定装置（６）を案内レール（４）に
    交換可能に固定する連結手段（１４）はインターロック
    により相互に嵌まる部材で構成され、これ等の部材は連
    結すべき構造群にそれぞれ設けてあることを特徴とする
    請求項６に記載の案内装置。
  12. 【請求項１２】 インターロックにより相互に嵌まる連
    結手段（１４）は蟻溝対のタイプの部材で形成されてい
    ることを特徴とする請求項１１に記載の案内装置。
  13. 【請求項１３】 蟻溝状の収納溝は案内レール（４）内
    に、その中にインターロック式に嵌まる対向片は突起と
    して測定装置（６）あるいはそのホルダーに設けてある
    ことを特徴とする請求項１２に記載の案内装置。
  14. 【請求項１４】 案内レール（４）に交換可能に装着で
    きる測定装置（６）は少なくとも一つの挟持部材（１
    ６）により案内レール（４）にずれないように固定でき
    ることを特徴とする請求項６に記載の案内装置。
  15. 【請求項１５】 挟持部材（１６）は案内レール（４）
    および測定装置（６）またはそのホルダーの連結手段に
    直接作用することを特徴とする請求項１４に記載の案内
    装置。
  16. 【請求項１６】 測定装置（６）の目盛板（７）と走査
    ヘッド（８）はレール状のハウジング（１２）内に封入
    して装着され、ハウジング（１２）は連結部材（１４）
    により案内レール（４）の横に交換可能に装着できるこ
    とを特徴とする請求項５または６に記載の案内装置。
  17. 【請求項１７】 レール状のハウジング（１２）には、
    曲がり易い気密舌部（１３）で封止されるスリットがあ
    り、前記気密舌部を通して連行体（１１）が貫通し、こ
    の連行体は一方で測定方向に一定であるがそれ以外では
    リンク結合するカップリング（１０）を介して走査ヘッ
    ド（８）に連結し、他方で案内レール（４）の移動可能
    な車（５）に固定されていることを特徴とする請求項１
    ６に記載の案内装置。
  18. 【請求項１８】 ハウジング（１２）に直接蟻溝状の突
    起が設けてあり、この突起は案内レール（４）の蟻溝状
    の収納溝に嵌まっていることを特徴とする請求項５また
    は６に記載の案内装置。
  19. 【請求項１９】 測定装置（６）の目盛板（７）と走査
    ヘッド（８）はハウジング（１２）内に封入して装着さ
    れ、このハウジング（１２）は組立レール（１５）に固
    定され、この組立レールは収納溝で案内レール（４）に
    直接嵌まる突起が設けてあることを特徴とする請求項５
    または６に記載の案内装置。
  20. 【請求項２０】 補助案内部としての独立構造ユニット
    はハウジング（１２）により形成され、ハウジングの中
    に走査ヘッド（８）と目盛板（７）が周囲の影響を遮蔽
    するために装着され、このハウジング（１２）は案内レ
    ール（４）に固定されていることを特徴とする請求項４
    に記載の案内装置。
  21. 【請求項２１】 例えば封入用のハウジングの形状の目
    盛板あるいはそのホルダーはリンク結合式のバランス部
    材を介して目盛板の端部に実際上強制力なしに案内レー
    ルに連結することを特徴とする請求項１に記載の案内装
    置。
  22. 【請求項２２】 目盛板（７）の測定目盛は中性の繊維
    の外にあり、走査ヘッド（８）は目盛面に平行に案内さ
    れ、ホルダー部品に目盛板（７）の中性の繊維の高さで
    連結していることを特徴とする請求項１または２に記載
    の案内装置。
  23. 【請求項２３】 補助案内部（９）上を案内される走査
    ヘッド（８）はそのホルダー部品に目盛板（７）の目盛
    面に作用上連結していることを特徴とする請求項１また
    は２に記載の案内装置。
  24. 【請求項２４】 車（５）は直線あるいは曲線状の案内
    レール（４）にローラあるいはボール部材を介して支承
    されていることを特徴とする請求項１に記載の案内装
    置。
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