DE1941932U

DE1941932U - PRECISION MACHINE.

Info

Publication number: DE1941932U
Application number: DEW28972U
Authority: DE
Original assignee: Firma Wenczler and Heidenhain
Current assignee: Firma Wenczler and Heidenhain
Priority date: 1962-09-05
Filing date: 1962-09-05
Publication date: 1966-07-07

Description

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WEiTCZLSR & HEIDElTEi-IlT Traunreut, den 2o. August 1962WEiTCZLSR & HEIDElTEi-IlT Traunreut, the 2o. August 1962

Precision machine,

Die Eirfindung betrifft eine Präzisionsmaschine, z. B. ^eine Meßmaschine oder eine Tei!maschine, mit einem auf einer Führungsbahn verschiebbaren Organ. Bei diesem verschiebbaren Organ kann es sich z. B. um einen Tisch handeln, auf dem ein Werkstück befestigt ist, welches durch Verschiebung des Tisches in verschiedene Bearbeitungs— oder Meßpositionen verbracht werden soll- Um die gewünschten Positionen genau einfahren zu können,, ist Voraussetzung, dass die Führungsbahn möglichst geradlinig verläuft und ferner, dass die Führungsbahn keinerlei Veränderungen unterworfen ist.The Eirfindung relates to a precision machine, e.g. B. ^ a measuring machine or a dividing machine, with an organ that can be displaced on a guideway. In this displaceable organ it can be, for. B. be a table on which a workpiece is attached, which is to be brought into different machining or measuring positions by moving the table that the guideway is not subject to any changes.

Durch die nicht unerheblichen Gewichte» die solche verschiebbaren Organe im allgemeinen darstellen, werden die Führungs— bahnen jedoch stark feelastet, so dass sie mit der Zeit durch Verschleiss eine Verschlechterung erfahren. Zur Behebung dieses Übelstandes hat man bereits vorgeschlagen, ausser der Führungsbahn noch eine v/eitere Bahn vorzusehen und das Gewicht des verschiebbaren Organes hauptsächlich von dieser weiteren Bahn, der sogenannten Tragbahn aufnehmen zu lassen. Dadurch werden die Führungsflächen der Führungsbahn entlastet, welche auf diese Weise nur noch einem verschwindend geringen Verschleiss unterliegen.Due to the not inconsiderable weights "which such displaceable organs generally represent, the leadership" However, the tracks feel strongly felt, so that they deteriorate over time due to wear and tear. To fix this Evil has already been suggested, besides the Guide track to provide a further track and the weight of the displaceable organ mainly from this further Track, the so-called support track. Through this the guide surfaces of the guideway are relieved, which in this way are only negligibly small Subject to wear and tear.

Es hat sich jedoch herausgestellt» dass auch diese Maßnahme allein nicht zu dem gewünschten Erfolg führt, da das GewichtHowever, it turned out »that this measure alone does not lead to the desired success, since the weight

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des verschiebbare:! Organes bei seiner Verlagerung unterschiedliche Deformationskräfte auf den Umweg über die Tragbahn auch auf die Führungsbahn ausübt. Diese bekannte An-of the sliding :! Different organs in its relocation Deformation forces on the detour via the supporting track also exercises on the guideway. This well-known

«
Ordnung lasst deshalb höchste Genauigkeiten nicht au7«
Order therefore does not neglect the highest levels of accuracy

Man hat deshalb auch schon auf eine besondere Tragbahn ganz verdichtet und das Gewicht des verschiebbaren Organes durch Verdrängungskörper in einer Flüssigkeit aufnehmen lassen. Diese Ausbildung bedingt jedoch Flüssigkeitsbäder₄. deren Dämpfe unter Umstanden stören können. Ferner bereitet die geeignete Dämpfung des Wellenschlages Schwierigkeiten, der sich in einem Flüssigkeitsbad leicht einstellt.That is why it has already been completely compacted onto a special supporting track and the weight of the displaceable organ has been absorbed by displacement bodies in a liquid. However, this training requires liquid baths ₄ . whose vapors can interfere under certain circumstances. Furthermore, the suitable damping of the wave impact causes difficulties, which can easily be found in a liquid bath.

Die Erfindung bezweckt₄ die genannten Nachteile zu vermeiden und bsi einer Präsisionsmaschine ohne Verwendung von Flüsslg-Mtsbädern zu erreichen _y dass keine bemerkbare Defprmation der Führungsbahn mehr eintreten kann« Das gesteckte Ziel wird bei einer Präaisionsmaschine mit einem auf'einer Führungsbahn verschiebbaren Organ, welches sich zwecks Entlastung der Führungsbahn auf einer Tragbahn abstützt, dadurch erreicht j dass zwischen Führungsbahn und Tragbahn eine in an sich, bekannter Weise keine Biegemomente übertragende Verbindung besteht. Die Verbindung zwischen FÜhrungbbahn und Tragbahn kann z, B. eine sogenannte reproduzierbare Aufstellung oder a^er auch ein einzelner * verhältnismässlg steifer Stiel sein.The invention aims at ₄ to avoid the aforementioned disadvantages and bsi a Presidential Sion machine without the use of Flüsslg-Mtsbädern _y to achieve that no noticeable Defprmation the guide path may occur more "The stated object is displaceable at a Präaisionsmaschine with a auf'einer guide path member which is for the purpose of relieving the load on the guideway is supported on a supporting track, thereby achieving a connection that does not transmit any bending moments in a manner known per se between the guideway and the supporting track. The connection between the guide track and the supporting track can, for example, be a so-called reproducible set-up or, alternatively, a single, relatively stiff handle.

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Zwar ist "bs bereits bekannt, zwei oder mehr Korper so niteinander zu verbinden,, dass ein Körper kein Biegemoment auf den anderen übertragen kann. In den bekannten Fällen war jedoch das Gewicht eines verschiebbaren Organes stets von demjenigen Körper aufzunehmen^ an dem auch die Führungsbahn des gleichen Organes angeordnet war. Aufgrund dieser Tatsache musste bei diesen bekannten Einrichtungen eine Deformation der Führung bei Verlagerung des verschiebbaren Organes auftreten.It is already known that two or more bodies are so dissimilar to connect, that a body has no bending moment on the can transfer to others. In the known cases, however, the weight of a movable organ was always the same Body ^ on which also the guideway of the same Organes was arranged. Due to this fact, a deformation of the guide had to be seen in these known devices occur when the displaceable organ is displaced.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine zusätzliche Sicherheit gegen eine Rückwirkung der Deformation der Trag— bahn auf die Führungsbahn dadurch erreicht werden, dass über die Verbindung zwischen Führungsbahn und Tragbahn nur der zur Abstützung der Führungsbahn dienende Kraftfluss geleitet ist, während,der zur Abstützung der Tragbahn dienende Kraftfluss unter Umgehung der genannten Verbindung in das Fundament geleitet ist.In a further embodiment of the invention, an additional security against a retroactive effect of the deformation of the support- track on the guideway can be achieved in that only the to support the guideway serving force flow is directed, while that serving to support the carrier track Power flow is passed into the foundation by bypassing the connection mentioned.

Die geringstmögliche Deformation der Führungsbahn wird dadurch erreicht, dass die zwischen Tragbahn und verschiebbarem Organ wirksamen Stützkräfte das volle Gewicht des verschiebbaren Organes aufnehmen. Dann erscheint es jedoch zweckmässig> das verschiebbare Organ an die Führungsbahn mittels nachgiebig wirkender Gegendruckelemente zu* ziehen,, welche an einer der Führungsfläche unmittelbar gegenüberliegende Fläche angreifen» so dass der über die Führungsbahn gehende Kraft— fluss auf krzestem Wege geschlossen ist* ohne Biegemomente auszuüben.The smallest possible deformation of the guide track is achieved by the fact that the between the support track and the slidable Organ effective support forces absorb the full weight of the movable organ. In this case, however, it seems appropriate> to pull the displaceable organ to the guideway by means of resilient counter-pressure elements, which on a attack the surface directly opposite the guide surface » so that the flow of force over the guideway is closed in the shortest possible way * without bending moments exercise.

Um clas volle Gewicht des verschiebbaren Organes aufzunehmen» können die zwischen Tragbahn und verschiebbaren Organ wirk— aamen Stützkräfte durch ein pneumatisches oder hydraulisches Syßtem konstant geregelten Druckes bewirkt werden. -Das volle Gewicht des verschiebbaren Organes kann aber auch auf einfachere Welse und mit meist hinlänglicher Genauigkeit dadurch aufgenommen werden, dass die zwischen Tragbahn und verschiebbaren Organ wirksamen Stützkräfte durch stark vorgespannte Federungselemente mit flacher Kennlinie bewirkt werden.To take up the full weight of the movable organ » The supporting forces acting between the supporting track and the displaceable organ can be controlled by a pneumatic or hydraulic one Syschtem constant regulated pressure can be effected. -The full one The weight of the displaceable organ can, however, also be reduced to simpler catfish and usually with sufficient accuracy be included that the supporting forces acting between the supporting track and the displaceable organ by strongly pre-tensioned Suspension elements are effected with a flat characteristic.

Eine für den erfindungsgemässen Zweck günstige Eigensteifig— keit der gesamten Anordnung wird dadurch erreicht, dass die Tragkörper der Führungsbahn und der Tragbahn geschachtelt sind und dass die Seiten-teile des äusseren der beiden Tragkörper durch Verbindungsstrefeen zu einem Rahmen verbunden sind, welche durch Ausnehmungen des inneren Tragkörpers hindurchgreifen, ohne diesen zu berühren.An inherent rigidity which is favorable for the purpose according to the invention The speed of the entire arrangement is achieved in that the support bodies of the guide track and the support track are nested are and that the side parts of the outer of the two support bodies are connected by connecting strips to form a frame which reach through recesses in the inner support body without touching it.

Sind die Meß— oder Bearbeitungswerkzeuge, die mit auf dem genannten verschiebbaren Organ befestigten Werkstücke zusammenarbeiten sollen, feststehend, so empfiehlt es sich, sie an dem Tragkörper der Führungsbahn zu befestigen. Sind sie Jedoch auch beweglich^ so erreicht man eine von den gegenseitigen Bewegungen unbeeiiiflusste genaue Führung dadurch, dass diese Werkzeuge ähnlich wie das genannte verschiebbare Organ von einer mit dem Tragkörper der erstgenannten Tragbahn verbundenen Tragbahn getragen und von einer nib dem Tragkörper der erstgenannten Führungsbahn verbundenen Führungsbahn geführt sind.If the measurement or processing tools that will work with mounted on said movable organ workpieces fixed, so it is advisable to fix them approximately ground-h on the supporting body of the feet. However, if they are also movable, precise guidance is achieved, unaffected by mutual movements, in that these tools, like the aforementioned displaceable member, are carried by a support track connected to the support body of the first-mentioned support track and by a guide track connected to the support body of the first-mentioned guide track are led.

Der Einfluss, der durch wechselnde Zugkräfte seitens gegebenenfalls notwendiger flexibler Versorgungsleitungen zu einem verschiebbaren Organ ausgeübt werden könnte, wird zweckmässi— gerweise dadurch ausgeschaltet, dass die. Versorgungsleitung zwischen der ortsfesten Stelle und dem verschiebbaren Organ an einem Kabelwagen befestigt sind, der durch einen Lageregler mit Hilfsmotor stets in eine solche Lage gesteuert wird, dass die Versorgungsleitungen zwischen dem Kabelwagen und dein verschiebbaren Organ eine gleichbleibende Orientierung im Räume beibehalten, so dass sie auf das verschiebbare Organ nur Kräfte gleichbleibender Grosse und Richtung ausüben können.The influence that may be caused by changing tensile forces on the part necessary flexible supply lines could be exercised to a displaceable organ, is expediently usually switched off by the fact that the. Supply line between the fixed point and the movable organ are attached to a cable trolley, which is always controlled by a position controller with auxiliary motor in such a position that the supply lines between the cable trolley and your sliding Organ maintain a constant orientation in space, so that they only have forces on the movable organ constant size and direction.

In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand eines Ausführungs— beispieles erläutert.In the drawings, the invention is based on an embodiment. example explained.

Es zeigtIt shows

Figur 1 einen Querschnitt durch eine Meßmaschine, Figur 2 eine Teilansicht nach der Linie H-II derFigure 1 shows a cross section through a measuring machine, Figure 2 is a partial view along the line H-II of

Figur 1
Figur 3 eine Teilansicht nach der Linie IH-IIIFigure 1
Figure 3 is a partial view along the line IH-III

der Figur 1
Figur 4- schematisch die Wirkungsweise einer etwasof Figure 1
Figure 4- schematically the mode of operation of a something

abgeänderten Ausführungsform der Erfindung.modified embodiment of the invention.

Das Werkstück 1, z. B* ein Maßstab» ist auf einem Tisch 2 befestigt, der durch nicht gezeigte_t an sich bekannte Mittel, zum Beispiel eine Schraubenspindel, senkrecht zur Zeichen—The workpiece 1, e.g. B * is a scale "is mounted on a table 2, well-known by unshown _t per se means, for example a screw spindle, perpendicular to the drawing

ebene der Figur 1 verschiebbar ist. Das Gewicht des Tisches 2 stützt sich über zwei am Tisch 2 angelenkte Hebel 3 -und 4 mit Laufrollen 5 und 6 auf einer Tragbahn 7 ab. Die Hebel J und 5 werden durch, sehr stark vorgespannte Federn 8 und 9'gegen-die Tragbahn 7 gedruckt. Die Federn 8 und 9 weisen eine sehr flache Sennlinie auf, so dass das von ihnen ausgeübte Drehmoment von der Drehstellung der Hebel 3 und 4 fast unabhängig ist.level of Figure 1 is displaceable. The weight of the table 2 is supported by two levers 3 and 4 linked to the table 2 Rollers 5 and 6 on a support track 7 from. Levers J and 5 are counteracted by very strongly pretensioned springs 8 and 9 ' Support track 7 printed. The springs 8 and 9 have a very flat Sennlinie so that the torque exerted by them almost independent of the rotary position of levers 3 and 4 is.

Die Hebel 3 und 4 sind, wie die Figuren erkennen lassen, zweiteilig ausgeführt, so dass ihre Länge einstell— und durch Schrauben 1o feststellbar 1st. Auf diese Weise lässt sich die auf die Tragbahn 7 wirkende Stützkraft verändern, weil, gleichbleibendes Drehmoment vorausgesetzt _t die Stützkraft um so kleiner wird_s je'länger die Hebel 3 und 4- sind. Damit ist es möglich, die Stützkraft dem jeweiligen Gewicht des Tisches 2 genau anzupassen*As the figures show, the levers 3 and 4 are designed in two parts, so that their length can be adjusted and fixed by means of screws. In this way, the supporting force acting on the supporting track 7 can be changed because, constant torque provided _t the supporting force is the smaller _s are je'länger the levers 3 and 4. This makes it possible to adjust the supporting force exactly to the respective weight of table 2 *

Die Tragbahn 7 ruht auf rohrförmigen Querträgern 11,. welche durch öffnungen 12 weiter unten noch zu erläuternden Körpers 13 hindurchgreifen, ohne ihn zu berühren, und die weiter die Seitenteile eines Tragkörpers 14- verbinden, Der Tragkörper 14 für die Tragbahn 7 ruht über eine an sich bekannte Dreipunkt auflage 15 auf dem Fundament 16.The supporting track 7 rests on tubular cross members 11,. Which reach through openings 12 to be explained below body 13 without touching it, and further connect the side parts of a support body 14-, the support body 14 for the supporting track 7 rests on the foundation 16 via a three-point support 15 known per se.

Während also die §\.wichtslast des Tisches 2 vollkommen von der Tragbahn aufgenommen und über die Elemente 11» 14, 15 in das Fundament 16 geleitet wird* ist die exakte HöhenlageSo while the weight load of table 2 is completely off of the supporting track and taken over the elements 11 »14, 15 is directed into the foundation 16 * is the exact altitude

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des Tisches 2 durch Führungsbahnen 17 und 18 zweier Schienen 19 und 2o bestimmt. Gegen diese Führungsbahnen 17 und 18 wird der Tisch 2 durch die Wirkung von Federn 21 gezogen, welche auf am Tisch 2 angelenkten Hebeln 22 befestigten Rollen 23 gegen den Führungsbahnen unmittelbar gegenüberliegende Flächen 24· und 25 der Schienen 19 und 2o drücken. Somit werden auf die Führungsbahnen 17 und 18 keinerlei Biegemomente ausgeübt.of the table 2 determined by guide tracks 17 and 18 of two rails 19 and 2o. Against these guideways 17 and 18 the table 2 is pulled by the action of springs 21, which rollers attached to levers 22 hinged to the table 2 23 press against surfaces 24 and 25 of rails 19 and 20 which are directly opposite the guideways. Thus become no bending moments are exerted on the guideways 17 and 18.

Die Schienen 19 und 2o sind auf dem Tragkörper 13 befestigt» der auf dem Tragkörper 14 in einer statisch bestimmten Drei— punktauflage 26, einer sogenannten reproduzierbaren Aufteilung, ruht. Diese hat die Eigenschaft, keine Biegemomente des einen Körpers auf den anderen zu übertragen. Wenn sich also bei einer Verschiebung des Tisches 2 der die Last aufnehmende Tragkörper 14 deformiert, so bleibt dennoch der Tragkörper 13 der Führungsbahn 17 bzw. 18 undeformiert.The rails 19 and 2o are attached to the support body 13 » on the support body 14 in a statically determined three- point support 26, a so-called reproducible division, rests. This has the property of not transferring any bending moments from one body to the other. If so when the table 2 is displaced, the load-bearing support body 14 is deformed, but the Support body 13 of the guide track 17 or 18 undeformed.

Das gleiche können natürlich auch andere Verbindungsarten leisten. So ist zum Beispiel in Figur 4- demonstriert, dass ein einzelner Stiel zur Verbindung der beiden Tragkörper 13 a und 14 a ebenfalls keine Biegemomente überträgt,The same can of course also be achieved by other types of connection. For example, Figure 4- demonstrates that a single stem for connecting the two support bodies 13 a and 14 a likewise does not transmit any bending moments,

Ähnlich wie der Tisch 2 ist eine Brücke 28 getragen und geführt j Die Brücke 28 trägt zum Beispiel fotoelektrische Meß— mikroskope 29 zur Vermessung des Maßstabes 1. Stattdessen könnte sie zum Beippiel auch ein Reisserwerk zum Reissen vonSimilar to the table 2, a bridge 28 is carried and guided. The bridge 28 carries, for example, photoelectric measuring devices. microscopes 29 for measuring the scale 1. Instead, it could, for example, also be a shredding machine for tearing

Strichen tragen. Die Schienen 3o und 31 dienen wiederum der genauen Führung, während das Gewicht der Brücke 28 sich auf Tragbahnon 32 und 33 des Tragkörpers 14- abstützt. Die notwendigen Stützkräfte werden hier durch Hydraulikzylinder 34· und 35 bewirkt, deren Druck von einer Steueranlage 36 so geregelt wird, dass das Gewicht der Brücke 28 gerade getragen wird. Somit werden auch hier auf die Führungsschienen 3o und 31 keine Biegemomente ausgeübt.Wear lines. The rails 3o and 31 serve in turn the precise guidance, while the weight of the bridge 28 is supported on supporting tracks 32 and 33 of the supporting body 14-. The necessary support forces are brought about here by hydraulic cylinders 34 and 35, the pressure of which is provided by a control system 36 is regulated so that the weight of the bridge 28 is just supported. This means that the guide rails are also here 3o and 31 no bending moments exerted.

Die von einer ortsfesten Stelle im Raum ausgehenden und zur Brücke 28 führenden Versorgungsleitungen sind über eineiauf einer Schiene 38 laufenden Kabelwagen 39 geführt, der durch einen nicht gezeigten Hilfsmotor angetrieben wird. Der Hilfsmotor seinerseits wird von einem ebenfalls nicht gezeigten Fühlerkontakt gesteuert> der ,je nach Neigung des vom Kabelwagen 39 zur Brücke 28 führenden Teiles der Versorgungsleitungen 37 den Vor- oder Rückwärtslauf des Hilfsmotors einschaltet. Bei Verlagerungen der Brücke 28 behalten die Leitungen 37 trotzdem ihre Richtung bei, so dass der durch sie auf die Brücke 28 ausgeübte Zug in Grosse und Richtung konstant bleibt.Those emanating from a fixed point in space and towards Bridge 28 leading utility lines are across one a rail 38 running cable trolley 39 performed by an auxiliary motor, not shown, is driven. The auxiliary motor, in turn, is also not shown by one Sensor contact controlled> depending on the inclination of the cable trolley 39 to the bridge 28 leading part of the supply lines 37 switches on the forward or reverse running of the auxiliary motor. If the bridge 28 is relocated, the lines remain in place 37 nevertheless with their direction, so that the pull exerted by them on the bridge 28 is constant in size and direction remains.

Claims

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WENCZLER & HEIDENKAIIT 2o. August 1§62 ^ϋ

Expectations

1.) Precision machine, e.g. measuring machine or sub-machine> with an organ that can be displaced on a guideway and is located on a supporting track in order to relieve the guideway supports "characterized in that between the guideway (17 * 18) and supporting track (7) a connection (26; 27) that does not transmit any bending moments in a manner known per se consists.

2.) Precision machine according to claim 1, characterized in that that the connection between the guide track (17 »18) and support track (7) from a so-called reproducible setup (26) is formed.

J.) Precision machine according to claim 1, characterized in that that the connection between the guide track and the supporting track is formed by a single, relatively stiff handle (27) will.

4.) Precision machine according to claim 1 to 3 »characterized in that that via the connection (26; 27) between the guide track (17 * 18) and the support track (7) only the one for support The flow of force serving the guideway is directed while the power flow used to support the supporting track below

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Bypassing said connection (26; 27) in the foundation (16) is directed.

5.) Precision machine according to claim 1 to 4-, characterized in that that between the supporting track (7; 32 »33) and the movable Organ (2-, 23) effective supporting forces the full Record the weight of the displaceable member (2; 28) and that the displaceable member (2; 28) on the guideway (17 »18; Jo, 31) by means of resilient counter-pressure elements is pulled, which act on a surface directly opposite the guide surface, so that the power flow over the guideway is closed in the shortest possible way without exerting bending moments.

6.) Precision machine according to claim 1 to 5 *, characterized in that that the supporting forces acting between the supporting track (32, 33) and the displaceable member (28) are provided by a pneumatic or hydraulic system (34-, 35) constantly regulated Sruckes are effected.

Precision machine according to claim 1 to 5 * ₄ characterized in that the effective between the carrier web (7) and movable member (2) supporting forces by highly preloaded suspension elements (8, 9) can be effected with a flat characteristic.

8.) Precision machine according to claim 1 to 7 * characterized in that that the support body (13 or 14 ·) of the guideway

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and the support track are nested in one another and that the side parts of the outer of the two support bodies through Connection struts (11) are connected to form a frame » which reach through recesses (12) of the inner support body without touching it.

9 ») Precision machine with one or more, for cooperation with workpieces fixed on the above-mentioned movable member, fixed measuring or machining Processing tools according to Claims 1 to 8, characterized in that the tools are attached to the support body of the guide track are attached.

1o.) Precision machine with one or more * for cooperation with workpieces fixed on the above-mentioned displaceable organ, "movable measuring or machining" Processing tools according to Claims 1 to 8, characterized in that these tools (29) are similar to the aforementioned displaceable member of a carrier track (32, 33) connected to the carrier body (14) of the first-mentioned carrier track (7) and carried by a guide track connected to the support body (13) of the first-mentioned guide track (17 »18) (3o »31) are performed.

11.) Precision machine from a fixed point in space outgoing and ending in a displaceable organ

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flexible supply line according to claim. 1 to 1o> characterized in that the supply lines (37) are displaceable between the stationary tunnel and the latter Organ (28) are attached to a cable trolley (39), which is always in such a position by a position controller with auxiliary motor Position is controlled that the supply lines (37) between the cable trolley (39) and the movable member (28) maintain a constant orientation in the room, so that they only exert forces of constant size and sight on the movable organ be able.