用于机床的位置测量设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于机床(1)的位置测量设备，包含：刻度区段(10)，其能够通过扫描设备(9)扫描，并且用于检测机床(1)的第一组件(2)相对于机床(1)的第二组件(7)的位置，当刻度区段(10)被安置在第一组件(2)上并且扫描设备(9)被安置在第二组件(7)上时，第二组件(7)相对于第一组件(2)可移动；以及至少一个保持元件(11、13)，其作为间接附接的组分，以便使刻度区段(10)间接地附接到机床(1)的第一组件(2)，至少一个保持元件(11、13)的材料具有小于机床(1)的第一组件(2)的材料的热膨胀系数的热膨胀系数。

Position measuring device for machine tools

The invention relates to a machine tool (1) the position measuring device includes: (10), the scale section can through the scanning device (9) for detecting and scanning machine (1) of the first component (2) relative to the machine tool (1) of the second component (7) position, when the moment of section (10) is placed in the first component (2) and scanning device (9) is placed in the second component (7) when the second component (7) relative to the first member (2) movable; and at least one holding element (11, 13), as the indirect attached components. In order to make the calibration section (10) indirectly attached to the machine (1) of the first component (2), at least one holding element (11, 13) of the material is less than the machine (1) the first component (2) expansion coefficient of thermal expansion coefficient of thermal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机床的位置测量设备
本专利技术涉及用于机床的位置和/或长度测量设备，更具体地涉及第一组件相对于第二组件的位置的增量或优选的绝对测量。例如，在通过数控线性轴可以相对于彼此行进的机床组件的情况下。特别地，本专利技术涉及用于附接用于机床的位置和/或长度测量设备的附接设备。
技术介绍
机床，特别是数控机床提供通过数控线性轴可以线性行进的组件是已知的，该数控线性轴包含与机床的另一个组件有关的驱动器。在此，经由线性轴(例如，经由机床的控制面板的操作者的输入或经由控制程序的行进命令)接近的位置被预定为目标位置，该目标位置被转变为待传递至线性轴的驱动器的控制命令，以便通过控制命令相对于第二组件(诸如用于滑块的组件承载导轨)移动机床的第一组件(诸如线性轴滑块)。为了提高位置控制的精度，准备提供具有位置和/或长度测量设备的机床，该测量设备允许相对于彼此测量可以相对于彼此行进的组件的当前实际位置，例如，以在例如接入机床和/或机床的控制之后(如果需要的话)校准线性轴的位置控制或另外直接测量组件相对于彼此的位置。另一方面，可能检测到两个组件的位置，该组件可以经由线性轴的驱动器和/或在线性轴的驱动器上相对于彼此以增量方式行进。然而，现有技术提出和/或使用用于增量但是优选地用于绝对位置测量和/或用于确定两个机床组件的位置的位置测量设备，该组件可以相对于彼此行进，所述位置测量设备包含附接到和/或安装在组件中的一个上的刻度区段和/或刻度码区段和附接到另一个组件并且相对于具有刻度区段和/或刻度码区段的组件与该组件一起行进的扫描设备。当通过扫描设备扫描刻度区段和/或刻度码区段时，可以相对于彼此确定组件的位置，参见例如根据DE102006031756A1的一般的位置测量设备。通过比较由位置测量设备确定的实际位置和在控制中预定的目标位置，可能校准和监测机床。因此，当在机床上加工工件时，加工精度可以被显著地提高。然而，由于现今对加工精度的要求，进一步提高机床上的加工精度和校准可能性始终是一个目标。从上述现有技术出发，本专利技术的目标是提供用于机床的位置和/或长度测量设备，该测量设备使得进一步提高机床上的加工精度和校准可能性成为可能，特别是通过尽可能简单、可靠和成本有效的方式。
技术实现思路
为了实现上述目标，根据本专利技术提出根据权利要求1的用于机床的位置测量设备。从属权利要求和下面段落描述的进一步方面涉及本专利技术的优选实施例。本专利技术的第一方面提出一种用于机床的位置测量设备。位置测量设备包含刻度区段，该刻度区段可以通过扫描设备扫描(例如，通过光学、电子、磁性、机械或光电扫描)，以便检测机床的第一组件相对于第二机床组件的位置，该第二机床组件可以相对于第一组件移动和/或行进，特别是当刻度区段被安置在第一组件上和/或扫描设备被安置在第二组件上时。根据该方面，位置测量设备还包含至少一个保持元件，其作为间接附接的组分，以便使刻度区段间接地附接到机床的第一组件，至少一个保持元件的材料具有小于机床的第一组件的材料的热膨胀系数的热膨胀系数。本专利技术的基本概念在此特别在于有利的是：将刻度区段安置或甚至安装在机床的第一组件上，但是并不使其直接和/或以直接的固定方式附接到机床的第一组件，而是经由至少一个保持元件间接地附接到机床的第一组件，该至少一个保持元件具有小于机床的第一组件的材料的热膨胀系数的热膨胀系数。作为这种测量的结果，有利地提供一种配置，其中机床的第一组件的可能的热变形和/或热膨胀不直接影响刻度区段的形式、位置和/或取向，因为变形和/或膨胀的第一组件在刻度区段“下面”移动或可以移动远离刻度区段和/或可以在刻度区段下面膨胀或变形。因而，尽管第一组件的可能的热变形和/或膨胀，通过位置测量设备的位置测量可以准确地被执行，而无显著的温度影响，并且特别地避免与温度相关的测量误差。由于至少一个保持元件的材料的小膨胀系数，经由该至少一个保持元件，刻度区段可以间接地附接到第一组件，刻度区段的绝对位置保持固定并且独立于温度、与机床的第一组件的可能的热变形和/或膨胀实质上无关，因为由于缺少刻度区段到第一组件的直接固定附接而使第一组件的热变形和/膨胀没有影响、至少一个保持元件没有影响和/或至少显著减小的热变形和/或膨胀。因此，本专利技术的一些实施例有利的是：使得实质上与虚拟温度相关的准确位置测量成为可能，该温度测量通过简单的方式允许对机床的组件的与温度相关的变形和/或膨胀的补偿。因此，通过简单的方式和成本有效的方式，可能提高机床的加工精度，而无需以强制方式在控制中提供附加的基于温度传感器的校正。在优选实施例中，保持元件的材料至少在刻度方向上优选地具有优选地小于机床的第一组件的材料的热膨胀系数的热膨胀系数。在优选实施例中，保持元件的材料具有优选地小于或等于3.0*10-6K-1，特别是小于或等于1.0*10-6K-1的热膨胀系数。在优选实施例中，保持元件优选地由纤维增强塑料材料制成，更优选地由碳纤维增强塑料材料制成。例如，可以通过简单的方式提供具有非常低的热膨胀系数的轻质稳定的刚性保持元件。在优选实施例中，保持元件优选地由石英玻璃制成。例如，可以通过简单的方式提供具有非常低的热膨胀系数的轻质稳定的刚性保持元件。在优选实施例中，刻度区段经由可以安装在第一组件上的仅单个固定点区段被优选地间接附接。有利的是：第一组件的可能热变形和/或膨胀的影响可以被进一步显著减小，因为刻度区段可以经由可以安装或安装在第一组件上的仅单个固定点区段被间接附接。因此，刻度区段的位置基本上是绝对的并且独立于与固定点区段的位置相关的温度，不管第一部件的剩余区域和区段如何热变形和/或膨胀。在优选实施例中，刻度区段优选地直接或间接附接到至少一个保持元件，并且保持元件可以经由可以安装在第一组件上的仅一个固定点区段优选地附接到机床的第一组件。有利的是：第一组件的可能的热变形和/或膨胀的影响可以被进一步显著减小，因为刻度区段可以经由可以安装或安装在第一组件上的仅单个固定点区段被间接附接。因此，刻度区段的位置基本上是绝对的并且独立于与固定点区段的位置相关的温度，不管第一部件的剩余区域和区段如何热变形和/或膨胀。在优选实施例中，保持元件优选地沿刻度区段的刻度方向延伸，并且刻度区段优选地附接到保持元件，保持元件优选地直接附接到可以安装在第一组件上的固定点区段。在优选实施例中，至少一个保持元件是连杆，该连杆沿刻度区段的刻度方向延伸并且由石英玻璃或纤维增强塑料材料，特别是碳纤维增强塑料材料制成。连杆的一端优选地附接到可以安装在第一组件上的固定点区段和/或连杆的另一端经由第二固定点区段优选地附接到刻度区段。在优选实施例中，保持元件沿刻度区段的刻度方向延伸，并且刻度区段优选地附接到保持元件，该保持元件可优选地间接附接到第一组件。在优选实施例中，保持元件优选地附接到第二保持元件，该第二保持元件优选地附接到可以被安装在第一组件上的固定点区段。因此，有利的是：可能获得稳定的设计，以便提供用于保持和稳定刻度区段的第一保持元件和提供用于将第一保持元件和/或刻度区段附接到固定点区段的第二保持元件。在优选实施例中，第二保持元件沿刻度区段的刻度方向延伸，并且经由安装在刻度区段和/或第一保持元件上的仅单个固定点区段优选地附接到刻度区段和/或第一保持元件。在优选实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机床的位置测量设备，包含：刻度区段(10)，其能够通过扫描设备(9)扫描，并且用于检测所述机床(1)的第一组件(2)相对于所述机床(1)的第二组件(7)的位置，当所述刻度区段(10)被安置在所述第一组件(2)上并且所述扫描设备(9)被安置在所述第二组件(7)上时，所述第二组件(7)相对于所述第一组件(2)可移动，以及至少一个保持元件(11、13)，其作为间接附接的组分，以便使所述刻度区段(10)间接地附接到所述机床(1)的所述第一组件(2)，所述至少一个保持元件(11、13)的材料具有小于所述机床(1)的所述第一组件(2)的材料的热膨胀系数的热膨胀系数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.15 DE 102014218483.51.一种用于机床的位置测量设备，包含：刻度区段(10)，其能够通过扫描设备(9)扫描，并且用于检测所述机床(1)的第一组件(2)相对于所述机床(1)的第二组件(7)的位置，当所述刻度区段(10)被安置在所述第一组件(2)上并且所述扫描设备(9)被安置在所述第二组件(7)上时，所述第二组件(7)相对于所述第一组件(2)可移动，以及至少一个保持元件(11、13)，其作为间接附接的组分，以便使所述刻度区段(10)间接地附接到所述机床(1)的所述第一组件(2)，所述至少一个保持元件(11、13)的材料具有小于所述机床(1)的所述第一组件(2)的材料的热膨胀系数的热膨胀系数。2.根据权利要求1所述的位置测量设备，特征在于：所述保持元件(11、13)的材料在刻度方向上具有于所述机床(1)的所述第一组件(2)的材料的热膨胀系数的热膨胀系数。3.根据权利要求1或2所述的位置测量设备，特征在于：所述保持元件的材料具有小于或等于3.0*10-6K-1，特别是小于或等于1.0*10-6K-1的热膨胀系数。4.根据前述权利要求中任一项所述的位置测量设备，特征在于：所述保持元件(11)由纤维增强塑料材料，特别是碳纤维增强塑料材料制成。5.根据权利要求1到4中任一项所述的位置测量设备，特征在于：所述保持元件(13)由石英玻璃制成。6.根据前述权利要求中任一项所述的位置测量设备，特征在于：所述刻度区段(10)经由能够附接到所述第一组件(2)的仅一个固定点区段(14)能够被间接地附接。7.根据前述权利要求中任一项所述的位置测量设备，特征在于：所述刻度区段(10)直接或间接附接到所述保持元件(11、13)，以及所述保持元件(11、13)能够经由能够安装在所述第一组件(2)上的仅一个固定点区段(14)附接到所述机床(1)的所述第一组件(2)。8.根据权利要求7所述的位置测量设备，特征在于：所述保持元件(11、13)沿所述刻度区段(10)的刻度方向延伸，并且所述刻度区段(10)附接到所述保持元件(11、13)，所述保持元件(11、13)直接附接到能够安装在所述第一组件(2)上的所述固定点区段(14)。9.根据权利要求8所述的位置测量设备，特征在于：所述保持元件(13)是连杆，所述连杆沿所述刻度区段(10)的刻度方向延伸并且由石英玻璃或纤维增强塑料材料，特别是碳纤维增强塑料材料制成，所述连杆(13)的一端附接到能够安装在所述第一组件(2)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·永诺，罗兰·科秋，
申请(专利权)人：德克尔马霍普夫龙滕有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE