特許 7422164 ガイド装置、直線状レール用精密支持体および調整方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-17

(45)【発行日】2024-01-25

(54)【発明の名称】ガイド装置、直線状レール用精密支持体および調整方法

(51)【国際特許分類】

   B23Q 1/01 20060101AFI20240118BHJP

【ＦＩ】

B23Q1/01 W

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2021558886

(86)(22)【出願日】2019-12-13

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-05-25

(86)【国際出願番号】 EP2019085070

(87)【国際公開番号】W WO2020200504

(87)【国際公開日】2020-10-08

【審査請求日】2022-01-06

(31)【優先権主張番号】102019204852.8

(32)【優先日】2019-04-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】506381599

【氏名又は名称】ディッケル マホ プロンテン ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100090398

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 美千栄

(74)【代理人】

【識別番号】100090387

【弁理士】

【氏名又は名称】布施 行夫

(72)【発明者】

【氏名】ロベルト ユング

【審査官】中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－３０４０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１８５５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１９２４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８０８６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０１３１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２９５４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－１８５４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－０３２７２９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３４６３０４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００６／００２９３０９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５８４５９９６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ １／００－１／７６

Ｂ２４Ｂ ４１／００－５１／００

Ｆ１６Ｃ ２１／００－２７／０８

Ｆ１６Ｃ ２９／００－３１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械用のガイド装置であって、
少なくとも１つの接触面を有する基体（３）と、
少なくとも１つの軸受け面と、ガイド軸と、を有するガイドレール（ＬＦ）と、
前記基体（３）上に前記ガイドレール（ＬＦ）を配置するための複数の交換可能な支持体（１，２）と、
を含み、
前記支持体（１，２）は、前記ガイドレール（ＬＦ）の前記軸受け面と、前記基体（３）の前記接触面と、の間の規定された距離を設定するための前記ガイド軸に沿って、配置され、
前記複数の支持体（１，２）は、水平支持体（２）と垂直支持体（１）とを含み、前記水平支持体（２）は、前記基体（３）の水平接触面に沿って互いに離間して平行に設けられ、前記垂直支持体（１）は、前記基体（３）上の垂直接触面に沿って互いに平行に設けられている、ガイド装置。

【請求項2】

前記ガイドレール（ＬＦ）および／または前記基体（３）の形状および／または位置の精度ずれが補償されるように、前記支持体（１，２）は、前記ガイド軸に沿ってそれぞれの板厚に応じて配置され、前記支持体（１，２）上にある前記ガイドレール（ＬＦ）は、所定の理想的なガイド位置にある、請求項１に記載のガイド装置。

【請求項3】

前記ガイドレール（ＬＦ）に沿って複数の支持部分が存在し、支持体（１，２）は、各支持部分に設けられ、前記ガイドレール（ＬＦ）と、前記各支持部分の前記基体（３）と、の間の距離は、前記支持部分に設けられた前記支持体（１，２）の厚さによって特定される、請求項１または２に記載のガイド装置。

【請求項4】

前記基体（３）は、前記支持部分上にそれぞれ切り欠き（３Ａ）を有し、前記支持体（１，２）は、前記切り欠き（３Ａ）に沿って交換可能である、請求項３に記載のガイド装置。

【請求項5】

前記ガイドレール（ＬＦ）は、第１垂直面上で横方向押圧片（Ｐ）と接触し、反対側の第２垂直面上で前記垂直支持体（１）と接触し、前記押圧片は、楔形状であり、少なくとも１つの穴を有する、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のガイド装置。

【請求項6】

前記支持体（１，２）は、それぞれ研削された一体スペーサー板であり、前記ガイドレール（ＬＦ）は、直線状のガイドレールである、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のガイド装置。

【請求項7】

工作機械の基体（３）上にガイド装置を受けるための精密支持体（１００）であって、
前記ガイド装置と接触するための支持部分を形成し、前記ガイド装置のガイド軸に沿って前記基体（３）上に配置された複数の交換可能な支持体（１，２）を含み、
前記支持体（１，２）は、それぞれ、前記ガイド装置と接触するための第１支持面と、前記基体（３）と接触するための第２支持面と、を有し、前記支持体（１，２）は、前記ガイド装置のガイドレール（ＬＦ）の軸受け面と、前記基体（３）の接触面と、の間の公差補償のために設けられ、
前記複数の支持体（１，２）は、水平支持体（２）と垂直支持体（１）とを含み、前記水平支持体（２）は、前記基体（３）の水平接触面に沿って互いに離間して平行に設けられ、前記垂直支持体（１）は、前記基体（３）上の垂直接触面に沿って互いに平行に設けられている、精密支持体。

【請求項8】

前記支持体（１，２）は、前記ガイド装置および／または前記基体（３）の精度ずれを補償し、前記支持体（１，２）上に支持された前記ガイド装置が理想的なガイド位置にもたらされるように、前記ガイド軸に沿ったそれらの板厚に応じて配置されている、請求項７に記載の精密支持体。

【請求項9】

支持体（１，２）の前記第１支持面および前記第２支持面は、互いに平行な平面に形成され、前記第１支持面と前記第２支持面との間の距離の最大ずれは、１μｍ以下であり、前記第１および／または第２支持面の表面は、研削されている、請求項７または８に記載の精密支持体。

【請求項10】

前記水平支持体（２）は、前記ガイド装置の締結ねじ（５）を受け入れるための開口部をそれぞれ有するスペーサー円盤である、請求項７ないし９のいずれか１項に記載の精密支持体。

【請求項11】

請求項１ないし６のいずれか１項に記載のガイド装置のガイドレールの位置を調整するための方法であって、
少なくとも１つの支持体（１，２）の形状を適合された形状に適合させることによって、および／または少なくとも１つの支持体（１，２）を交換することによって、前記ガイドレール（ＬＦ）の位置を所定の位置に調整する手段を含む、方法。

【請求項12】

前記ガイドレール（ＬＦ）の位置を調整するために、前記基体（３）と前記ガイドレール（ＬＦ）との間の距離は、少なくとも１つの支持体（１，２）の形状を適合された形状に適合させることによって設定される、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記少なくとも１つの支持体（１，２）は、機械加工製造プロセスによって、前記基体（３）および／または前記ガイドレール（ＬＦ）の形状および位置公差を補償するように適合された形状にされる、請求項１１または１２に記載の方法。

【請求項14】

前記ガイド軸の方向を理想的な方向に調整するために、前記ガイドレール（ＬＦ）と前記基体（３）との間の距離は、少なくとも１つの支持体（１，２）を適合された支持体（
１，２）と交換することによって、部分ごとに調整され、前記適合された支持体（１，２）は、前記ガイドレール（ＬＦ）に沿って存在する複数の支持部分に存在する前記ガイドレール（ＬＦ）および前記基体（３）の部分の形状のずれを補償するように適合される、請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項15】

垂直方向における前記ガイドレール（ＬＦ）の位置を調整するために、前記基体（３）と前記ガイドレール（ＬＦ）との間の距離は、少なくとも１つの水平支持体（１，２）の形状を適合された形状に適合させることによって設定され、水平方向における前記ガイドレール（ＬＦ）の位置を適合させるために、前記基体（３）と前記ガイドレール（ＬＦ）との間の距離は、少なくとも１つの垂直支持体（１，２）の形状を適合された形状に適合させることによって設定される、請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項16】

横方向押圧片（Ｐ）と前記垂直支持体（１）との間に前記ガイドレール（ＬＦ）を締め付けることによって、前記ガイドレール（ＬＦ）を水平方向に固定する手段と、
前記基体（３）上のねじ結合部によって、前記ガイドレール（ＬＦ）を垂直方向に固定する手段と、を有し、前記水平支持体（２）は、前記ねじ結合部のスペーサー板である、請求項１１ないし１５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項17】

請求項１ないし６のいずれか１項に記載のガイド装置の基体（３）にガイドレール（ＬＦ）を接続するための方法であって、前記ガイド軸に沿って部分に支持体（１，２）を配置する手段を含み、前記ガイドレール（ＬＦ）が前記基体（３）に、ねじおよび／または締め付けることによって固定された場合に公差補償が行われるように、前記支持体（１，２）の板厚は、各部分に対して選択される、方法。

【請求項18】

請求項１ないし６のいずれか１項に記載のガイド装置の基体（３）上のガイドレール（ＬＦ）の位置を調整する方法であって、
測定プローブを用いて、測定位置で前記ガイドレール（ＬＦ）の位置を特定する手段と、
前記測定位置で少なくとも１つの支持体（１，２）を適合された形状に適合させることによって、および／または少なくとも１つの支持体（１，２）を交換することによって、前記ガイドレール（ＬＦ）の位置を調整する手段と、
を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械用の改良型ガイド装置、直線状レール用の改良型精密支持体および工作機械のガイド装置を調整するための調整方法に関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械用の従来技術から知られている一般的な種類のガイド装置は、ガイドレールの形状および位置において所望の精度を達成するために、通常、ガイドレールを受けるための接触面の労働集約的で費用のかかる機械加工を必要とする。

【0003】

工作機械の精度は、とりわけ、軸の直線移動の精度に依存する。直線状ガイド（通常、レールおよびキャリッジで構成される再循環ローラーユニット（recirculating roller units）は、構造部品に取り付けられ、例えば、横方向留め具に押し付けられる。したがって、直線状ガイドは、支持面を介して工作機械に取り付けられる。その結果、軸の直線移動の真直度は、支持体と、レールが取り付けられる構造部品の留め具と、の製造精度に直接的に依存する。ガイドの精度を高めるために、例えば、直線状ガイドが取り付けられる構造部品の支持面は、所望の精度を達成するために複雑な手作業で後加工（post-machined）される。

【0004】

例えば、直線状ガイドレールを基部に取り付ける方法は、ＤＥ ４３ ０１４ ３５５Ａ１から知られている。この方法では、種々の間隔をおいた調整点で直線状ガイドレールを予め固定し、直線状ガイドレールと基部との間の空間に硬化可能なフィラーを注ぐことを提案している。直線状ガイドレールは、フィラーを硬化することによって基部に固定されてもよい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

以上の従来技術に基づいて、本発明の目的は、工作機械の精度を簡単かつ効率的な方法で高めることができるように、工作機械の直線状レール用のガイド装置および精密支持体を提供することである。さらに、本発明の目的は、直線状ガイドに沿って可能な最も正確な直線移動が保証され得るように、直線状ガイドレールの高水準な精度が簡単かつ効率的な方法で達成され得る、ガイドレールの位置を設定するための調整方法を提供することである。

【0006】

本発明の上記目的を達成するために、独立請求項に記載の特徴が提案される。従属請求項は、本発明の好ましい実施形態に関する。

【0007】

本発明の一態様によれば、工作機械用のガイド装置が提案される。ガイド装置は、基体と、ガイドレールと、を含む。基体は、工作機械の構造部品であってもよい。ガイドレールは、基体上にガイドレールを取り付けるための少なくとも１つの軸受け面（bearing surface）と、ガイド軸（例えば、直線移動用）と、を有していてもよく、基体は、少なくとも１つの接触面を有していてもよい。さらに、本発明によれば、多数の交換可能な支持板が提案される。交換可能な支持板は、基体上のガイドレールの正確な位置決め（または取り付け）のために設けられている。支持板は、ガイドレールの軸受け面と基体の接触面との間の規定された距離を設定するために、ガイド軸に沿って（好ましくは互いに平行に）配置されていてもよい。この構成により、複数の支持板を、ガイドレールに沿って、すなわちガイドレールの軸受け面と基体の接触面との間に、互いに平行に設けることが可能である。ガイドレールの位置または場所を設定するために、部分（sections）において、
すなわち、それぞれの交換可能な支持板が存在する部分において、それぞれの支持板を適切に適合された支持板と交換することによって、ガイドレールの位置および／または形状を調整することが可能である。それゆえ、支持板は、ガイドレールの正確な位置を特定し、その結果、基体および／またはガイドレールの不正確さ（例えば、製造に関する不正確さ）は、適合された交換可能な支持板によって補償され得る。したがって、基体上の支持面の複雑な機械加工は、もはや完全に必要とされず、それは、交換可能な支持板が基体の接触面上に置かれ、次に、ガイドレールが交換可能な支持板上に置かれるためである。その結果、最適に適合された交換可能な支持板を用いて、基体および／またはレールの複雑で広範囲な後加工を必要とすることなく、ガイドレールの形状および位置の高精度化が達成され得る。

【0008】

ガイドレールおよび／または基体の実際の位置と目標位置との間の位置の精度ずれ（accuracy deviation）または形状の精度ずれが補償されることができ、支持板上に置かれたガイドレールが所定の理想的なガイド位置にもたらされることができるように、支持板は、それぞれの板厚に応じて、ガイド軸に沿って配置されてもよい。ガイドレールの長手軸に沿った部分に沿って、それぞれの交換可能な支持板の板厚および／または形状を調整することによって、ガイドレールの非常に正確な位置決めが可能であり、その結果、非常に正確な直線移動のためのガイド装置を提供することがきる。

【0009】

複数の支持部分は、ガイドレールに沿って存在していてもよく、支持板は、各支持部分に設けられていてもよく、ガイドレールとそれぞれの支持部分における基体との間の距離は、支持部分に設けられた支持板の厚さを介して調整されてもよい。

【0010】

各支持部分は、適合された交換可能な支持板を有してもよく、支持板は、それぞれの支持部分に存在するガイドレールおよび基体の部分の形状のずれ（または公差ずれ）を均等化または補償するように適合されている。

【0011】

複数の支持板は、例えば、複数の水平支持板と、複数の垂直支持板と、を含む。水平支持板は、基体の水平接触面に沿って互いに離間して平行に設けられている。水平支持板は、好ましくは、互いに離間して配置される。垂直支持面は、基体上の垂直接触面に沿って互いに平行に設けられてもよい。垂直支持板は、好ましくは、互いに接触している。有利には、基体は、垂直支持板を受けるための垂直接触面と、水平支持板を受けるための水平接触面と、を有している。しかしながら、基体上の垂直接触面は、基体上の付加的な構造部品によって画定されていてもよい。水平支持板および垂直支持板を用いる特に有利な構成のために、簡単な方法でガイドレールの特に正確な位置決めを達成することが可能である。したがって、特に、ガイドレールの位置は、それぞれの支持部分のそれぞれの水平および／または垂直支持板を適切に適合させることによって、垂直および水平方向の両方において微調整されてもよい。支持部分は、好ましくは、少なくとも１つの水平支持板と、少なくとも１つの垂直支持板と、を含み、これらは、さらに好ましくは、互いに接触している。

【0012】

水平支持板は、Ｚ方向にガイド軸を位置決めするために設けられていてもよく、垂直支持板は、Ｘ方向にガイド軸を位置決めするために設けられていてもよい。

【0013】

水平支持板は、有利には、それぞれ少なくとも１つの垂直支持板と接触している。

【0014】

基体は、有利には、支持部分上に切り欠きを有し、その結果、支持板は、それぞれ関連する切り欠きに沿って交換され得る。特に、とりわけ有利な発展形態では、切り欠きは、好ましくは、ガイドレールの下の部分まで水平方向に支持板を案内するためのガイド面を形成する。したがって、切り欠きは、水平方向に支持板のためのガイドを形成する。有利
には、切り欠きは、長方形の断面を有している。

【0015】

切り欠きは、それぞれの支持板、特に水平支持板を、ガイドレールと基体との間の領域に挿入するためのガイドを形成してもよい。

【0016】

ガイドレールは、第１垂直面上で横方向押圧片と接触し、反対側の第２垂直面上で垂直支持板と接触していてもよく、押圧片は、好ましくは楔形状であり、各々が、少なくとも１つの穴を有する。したがって、ガイドレールは、横方向押圧片と垂直支持板とによって水平面内に固定されてもよい。基体の構造部分、または基体、または基体の切り欠きの側面に、押圧片をねじ留めするためのねじを受け入れるために、押圧片は、少なくとも１つの穴を有することが有利である。押圧片を基体にねじ留めすることにより、また、押圧片の楔形状の構成により、ガイドレールに水平方向に力を加えて、ガイドレールを垂直支持板に押し付けることができる。押圧片の楔形状により、ガイドレールに水平方向の力を加えることができる。

【0017】

ガイドレールは、ねじ接続によって基体に固定されていてもよく、水平支持板は、ねじ接続のスペーサー板であってもよい。有利には、支持板は、それぞれ研削された一体スペーサー板であってもよく、ガイドレールは、直線状ガイドレールであってもよい。

【0018】

支持板は、基体の接触面に直接接触し、ガイドレールの軸受け面に直接接触していてもよい。支持板を基体の接触面とガイドレールの軸受け面とに直接接触させるため、支持板を適合させることによって基体に取り付けられたガイドレールの精度ずれを調整することができる。

【0019】

工作機械の基体上にガイド装置を受けるための精密支持体は、複数の交換可能な支持板を含んでもよい。支持板は、ガイド装置に接触するための支持部分を形成していてもよく、好ましくは互いに平行に、ガイド装置のガイド軸に沿って基体上に配置されていてもよい。支持板は、それぞれ、ガイド装置と接触するための第１支持面と、基体と接触するための第２支持面と、を有していてもよい。支持板は、好ましくは、ガイドレールの軸受け面と基体の接触面との間の公差補償のために設けられていてもよい。支持板は、例えば、関連する支持部分の公差ずれに正確に適合された適合厚さ外形を有していてもよい。したがって、支持板の厚さは、板の幅に沿って変化してもよい。

【0020】

有利には、ガイドレールおよび／または基体の形状精度または位置精度などの精度ずれを補償するために、支持板は、板厚に応じてガイド軸に沿って配置されてもよく、その結果、支持板上に取り付けられたガイド装置は、理想的なガイド位置をとる。支持板の厚さは、１μｍ以下の寸法公差を有していてもよい。

【0021】

支持板は、それぞれ一体に形成されていてもよく、各支持部分は、それぞれの支持部分に存在するガイド装置および基体の領域の形状のずれを補償するように適合された、適合され交換可能な支持板を含んでいてもよい。この目的のために、適合された支持板は、正確な形状補償を達成するために、表面上に隆起部および窪み部を有していてもよい。

【0022】

支持板の第１支持面および第２支持面は、互いに平行平面になるように構成されていてもよく、第１支持面と第２支持面との間の距離の最大ずれは、１μｍ以下であってもよく、第１および／または第２支持面の表面は、好ましくは研削されている。

【0023】

複数の支持板は、水平支持板と、垂直支持板と、を含んでいてもよい。水平支持板は、基体の水平接触面に沿って互いに離間して平行に配置されていてもよく、垂直支持板は、基体の垂直接触面に沿って互いに平行に配置されていてもよい。

【0024】

水平支持板は、スペーサー円盤であってもよく、各々は、ガイド装置の締結ねじを受け入れるための開口部を有している。

【0025】

ガイド装置のガイドレールの位置を設定するための方法は、少なくとも１つの支持板の形状を適合された形状に適合させることによって、および／または少なくとも１つの支持板を交換することによって、ガイドレールの位置を所定の位置に調整する手段を、少なくとも含んでいてもよい。この有利な形態は、基体および／またはガイドレールの形状ずれまたは精度ずれが特定された支持部分における支持板のみを交換または適合させることにより、ガイドレールを理想的な位置にもたらすことを可能にする。該方法は、さらに、例えば測定プローブまたはダイヤルゲージを用いて、測定位置でガイドレールの位置を特定する手段を含んでいてもよい。

【0026】

さらに、該方法は、ガイドレールの位置を適合させるために、基体とガイドレールとの間の距離が少なくとも１つの支持板の形状を適合された形状に適合させることによって設定されるように構成されていてもよい。したがって、ガイドレールの位置は、支持板を適合させることによって部分において適合されてもよい。ガイドレールの位置は、好ましくは、支持板を用いてガイドレールが基体に取り付けられた状態で特定される。設置されたガイドレールの位置を特定した後、特定されたずれに応じて位置のずれが特定された領域の各々において、支持板は、交換または調整されてもよい。例えば、正のずれがガイドレールの位置の垂直方向に見られる場合、例えば、ずれを補償するために、対応するずれは、支持部分に存在する支持板から除去され得る。言い換えると、支持板は、このずれを補償するために、ガイドレールの位置または形状の特定されたずれに応じて適合されてもよい。

【0027】

少なくとも１つの支持板は、機械加工製造プロセスによって、特に、基体および／またはガイドレールの形状および位置公差を補償するための研削によって、適合された形状になってもよい。

【0028】

ガイド軸の方向を理想的な方向に調整するために、ガイドレールと基体との間の距離は、少なくとも１つの支持板を適合された支持板に交換することによって部分において適合されてもよく、適合された支持板は、それぞれの支持部分に存在するガイドレールおよび基体の一部の形状のずれを補償するように適合されている。

【0029】

ガイドレールの真直度および／または平行度を調整するために、基体とガイドレールとの間の距離は、少なくとも１つの支持板の寸法適合および／または形状適合によって、適合された形状に調整されてもよい。したがって、ガイドレールの真直度および／または平行度は、理想的な方向に適合され得る。

【0030】

垂直方向におけるガイドレールの位置を適合させるために、基体とガイドレールとの間の距離は、少なくとも１つの平面支持板の寸法適合および／または形状適合によって、適合された形状に調整されてもよい。水平方向におけるガイドレールの位置を適合させるために、基体とガイドレールとの間の距離は、少なくとも１つの鉛直支持板の寸法適合および／または形状適合によって、適合された形状に調整されてもよい。

【0031】

該方法は、さらに、ガイドレールを横方向押圧片と垂直支持板との間に締め付けることによって、ガイドレールを水平方向に固定する手段と、基体上のねじ連結部によってガイドレールを垂直方向に固定する手段と、を含んでいてもよく、水平支持板は、ねじ連結部のスペーサー板である。

【0032】

有利には、該方法は、さらに、ガイド軸に沿って部分に支持板を配置する手段を含んでもよく、各部分の支持板の板厚は、ガイドレールが理想的なガイド方向に近づくように選択される。

【0033】

ガイドレールを工作機械の基体に接続する方法は、ガイド軸に沿って部分に支持板を配置する手段を含んでいてもよく、支持板の板厚は、ガイドレールが基体にねじ留めされ、および／または締め付けられる場合に、公差補償が行われるように、部分ごとに選択される。特に、ガイドレールおよび／または基体の公差の公差補償は、支持板の対応する板厚が選択されることによって達成されることができ、その結果、ガイドレールは、ガイドレールが設置された状態で理想的なガイド方向に近づく。

【0034】

基体に固定されたガイドレールの位置を調整するために、精密支持体が用いられる。

【0035】

工作機械の基体上のガイドレールの位置を調整する方法は、測定プローブを用いて、測定位置でガイドレールの位置を特定する手段と、測定位置で少なくとも１つの支持板の適合された形状への寸法適合および／または形状適合によって、または少なくとも１つの支持板を交換することによって、ガイドレールを所定の位置に調整する手段と、を含む。

【0036】

本発明のさらなる実施形態によれば、前述の実施形態のうちの１つに係るガイド装置を備えた精密工作機械が提案される。支持板を適切に適合させることによって、ガイドレールの位置は、少なくとも垂直および水平方向において、部分に適合され得る。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】図１は、ガイド装置の第１の図を示す。

【図2】図２は、ガイド装置の断面図を示す。

【図3】図３は、ガイド装置のさらなる斜視図を示す。

【図4】図４は、ガイドレールを取り外した状態でのガイド装置の構造を示す。

【図5】図５は、ガイド装置の幾何学的ずれを測定するための測定プローブを備えた工作機械を示す。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下に、本発明の例示的な実施形態を、例示的な図面を参照して詳細に説明する。例示的な実施形態の特徴は、全体的にまたは部分的に組み合わされてもよく、本発明は、記載された例示的な実施形態に決して限定されない。図面において、同一または類似の機構には、同一の参照符号が付されている。

【0039】

図１には、工作機械用ガイド装置の構造が示されている。図示のガイド装置は、ガイドレールＬＦと工作機械の基体３との間で接触するための支持部分を各々形成する複数の交換可能な支持板１，２からなる精密支持体１００を含む。

【0040】

高い精度を達成するために、例えば、ガイド支持体全体は、複雑な方法で研削されていてもよい。ガイド支持体の複雑で高価な後加工を避けるために、本発明は、精密支持体１００を有する図示のガイド装置を提案する。複数の交換可能な支持板１，２を備えた精密支持体は、ガイドレールに沿う直線移動の真直度を改善することができ、その理由は、ガイドレールが取り付けられた構造部品の支持体および留め具における製造上の不正確さが、部分内の交換可能な支持板を適切に適合させることによって補償され得るからである。

【0041】

したがって、直線状ガイドレールは、例えば、研削された（または削られた）支持板（チューニング板）上に取り付けられる。機械の完成された状態では、個々のレール部分において支持板１，２を交換および／または適合させることによって、幾何学的形状は、最
適化されてもよい。したがって、本発明に係るガイド装置は、直線状ガイドレールの精度を大幅に向上させることが可能であり、これは、それぞれの部分の個々の支持板のみが交換されるので、レール全体または外板を分解することなく達成され得る。したがって、直線状ガイドレールのガイド精度は、大幅に改善され得る。

【0042】

図１に示すように、ガイドレールＬＦは、好ましくは直線状のガイドレールであり、支持板１，２によって基体３上に配置されている。ガイドレールＬＦを固定するために、ガイドレールＬＦを基体３にねじ留めするために締結ねじを通すことができる締結穴ＬＦ１（例えば、留め穴）がガイドレールＬＦに設けられている。好ましくは、支持板１，２は、それぞれの締結穴ＬＦ１を通して挿入される各締結ねじ５に対して割り当てられる。言い換えると、図１に示すように、例えば、直線状ガイドレールＬＦを基体３に締結するための８本の締結ねじ５用に、ガイドレールＬＦ上に８個の開口部が設けられている。

【0043】

これらの各締結ねじ５は、水平支持板である支持板２の領域に設けられている。水平支持板２は、好ましくは、それぞれ、ガイドレールＬＦの締結ねじ５を通すことができる穴を有している。締結ねじ５を締め付けることにより、支持板１，２によってガイドレールＬＦを基体３に固定することができる。

【0044】

水平支持板２は、それぞれ、第１および第２支持面２Ａおよび２Ｂを有する。水平支持板２のこれらの支持面２Ａおよび２Ｂを介して、一方では基体３の接触面が接触され、他方ではガイドレールＬＦの接触面が接触されている。特に、基体３は、水平接触面３Ｄと、垂直接触面３Ｅと、を有している。図１に示すように、これらの接触面は、好ましくは、互いに隣接している。水平支持板２は、基体３の水平接触面３Ｄ上に配置されている。ガイドレールＬＦを位置決めして固定するための垂直接触面を形成するために、垂直支持板１は、順に基体３の垂直接触面３Ｅと接触される。

【0045】

水平支持板２は、基体３のそれぞれの切り欠き３Ａを介して、支持位置から取り外されてもよい。一方では、切り欠き３Ａは、水平支持板２の挿入または取り外しを容易にし、他方では、挿入および取り外しプロセス中の水平支持板の正確な案内を可能にする。水平支持板２の各々は、水平支持板２の簡単な取り外しのために設けられた開口部または係合穴Ｂを有している。基体３の水平接触面３Ｄの領域において、さらに、レールの最適な冷却のためにガイドレールＬＦに沿って冷却管Ｋが設けられ、その結果、温度が一定に保たれ、温度に関係する歪みが回避される。

【0046】

図１から分かるように、ガイドレールＬＦは、複数の水平支持板２上に配置されている。これら水平支持板２を固定するために、締結ねじ５は、ガイドレールＬＦの締結穴ＬＦ１に通されて、そこで固定される。

【0047】

初期構成では、ガイドレールＬＦは、基体３上の未だ適合されていない均一な支持板上に取り付けられる。次に、ガイドレールは、測定されてもよい。基体上に設けられたガイドレールＬＦの幾何学的なずれが、例えば、測定プローブＭによって形および位置を特定することによって特定される場合、水平支持板２は、関連する部分において交換されてもよく、例えば、ずれを補償するために、より厚い、またはより薄い、または個々に研削された支持板に交換されてもよい。したがって、ガイドレール全体を分解することなく、特定の部分におけるガイドレールＬＦの位置決めを改善させることができる。

【0048】

その結果、水平支持板２を交換することによって、ガイドレールＬＦの少なくとも１つの垂直ずれを補償することができる。このようなずれは、一方では、基体３のガイドレールＬＦへの接続における不正確さに起因し、他方では、部品の製造上の不正確さに起因する。公差を補償し、ガイドレールＬＦの位置を理想的な位置または場所に調整するために
、水平支持板２（および／または垂直支持板１）は、有利には、部分において交換され適合されてもよい。その結果、ガイドレールＬＦの非常に高い真直度が達成できるように、理想的な方向にできるだけ近い垂直方向に、ガイドレールＬＦを取り付けることができる。

【0049】

基体３は、図１に示すように、また、垂直支持板１と接触するための垂直接触面３Ｅを形成する突起３Ｃを含む。水平支持板２を交換することによる調整と同様に、垂直支持板１は、水平面内でのガイドレールＬＦの位置決めを最適化するために、または既存の公差を補償するために、適切に交換されてもよい。

【0050】

水平面内におけるガイドレールＬＦの固定は、押圧片Ｐを介して達成されてもよい。図１に示すように、押圧片Ｐは、基体３の突起３Ｂの領域に設けられている。特に、基体３の突起３Ｂの好ましくは傾斜した側面には、ねじ６を介して基体３にねじ留めされ得る押圧片Ｐがそれぞれ設けられている。押圧片Ｐは、ガイドレールＬＦの垂直側面に接触する１つの面と、突起３Ｂの端面に接触する反対の面（好ましくは楔形状の面）と、を有している。基体３の突起３Ｂは、２つの隣接する切り欠き３Ａの間の境界を形成する。各押圧片Ｐとともに突起３Ｂは、ガイドレールＬＦの長手軸に沿って互いに平行に配置されている。押圧片Ｐを基体にねじ留めすることにより、図２に示すように、ガイドレールＬＦを、基体３の突起３Ｃまたはその前方に配置された垂直支持板１に向けて、水平方向に押圧する水平力が発生する。

【0051】

図２には、ガイド装置の断面図が示されている。水平支持板２は、垂直方向の位置決めのために、または垂直方向の公差を補償するために設けられている。水平支持板２の第１および第２支持面２Ａ，２Ｂは、基体３とガイドレールＬＦとの間の直接接触面を形成している。図２の例示的な例では、ガイドレールＬＦは、水平軸受け面ＬＦ３として、互いに平行に配置され、ガイドレールＬＦの長手軸に沿って延びる３つの面を有している。これら水平軸受け面ＬＦ３は、水平支持板の（上部）支持面２Ａと接触している。ガイドレールＬＦは、ガイドレールＬＦの締結ねじ５によって、水平支持板２に押し付けられてもよい。水平支持板２の厚さまたは厚さプロファイル（thickness profile）は、ガイドレールＬＦの垂直位置を決定する。例えば、ガイドレールＬＦの理想的な位置との特定された差異量に起因して垂直方向にずれが生じた場合には、この差を補償するために、水平支持板２の厚さは、特定された差異量に応じて適合されてもよい。したがって、ガイドレールＬＦは、簡単な方法で理想的な位置にもたらせられてもよい。有利には、これは、ガイドレールＬＦの完全な解体が不適切となるように、部分においても行われる。

【0052】

垂直支持板１を用いて水平方向においてガイドレールＬＦを位置決めするために、垂直支持板の厚さまたは垂直支持板の正確な形状を適切に構成することによって、ガイドレールＬＦの水平面内での位置決めも可能である。図２に示すように、垂直支持板１は、ガイドレールＬＦと基体３の突起３Ｃとの間に設けられている。基体３の突起３Ｃの垂直接触面３Ｅは、垂直支持板１の第１接触面を形成する。反対側では、垂直支持板１は、ガイドレールＬＦの垂直軸受け面ＬＦ２と接触する。次に、ガイドレールＬＦの反対側では、押圧片Ｐは、押圧面ＰＡでガイドレールの垂直軸受け面ＬＦ２と接触する。

【0053】

押圧片Ｐをねじ留めすることにより、ガイドレールＬＦは、締め付けられまたは押圧されて、水平方向に固定される。押圧片Ｐの水平締め付け力は、例えば、傾斜した側面ＰＫを設けることにより得られる。この傾斜した側面ＰＫは、突起３Ｂの楔形状面と係合し、押圧片Ｐが基体３にねじ留めされると、横方向押圧片Ｐと垂直支持板１との間にガイドレールＬＦを固定する水平締め付け力が発生する。

【0054】

水平方向におけるガイドレールＬＦの位置のずれが特定された場合、垂直支持板１を適
切に選択することによって、最終的にガイドレールＬＦを理想的な位置にするために、部分においてガイドレールＬＦが交換され得る。

【0055】

図３には、ガイド装置のさらなる図が示されている。ガイドレールＬＦは、支持部分を形成するために、それぞれ水平支持板２と関連する締結穴ＬＦ１を有している。水平支持板２を交換するために、これらは、ガイドレールＬＦの締結ねじが締結穴ＬＦ１から外された後、切り欠き３Ａを介して、ガイドレールＬＦと基体３との中間領域から引き出される。

【0056】

図４は、垂直および水平支持板１，２の図示を改善するために、ガイドレールＬＦが取り外された状態でのガイド装置の図を示す。図４から分かるように、締結ねじ５が設けられており、これらは、通常、ガイドレールＬＦを固定するために用いられる。これらのねじ５は、基体３のねじ山と係合し、最終的にガイドレールＬＦを固定するために、水平支持板２における開口部に通される。水平支持板２は、Ｚ方向においてガイド軸を位置決めするために用いられ、垂直支持板１は、Ｘ方向おいてガイド軸を位置決めするために用いられる。

【0057】

水平支持板２は、好ましくは、一体に形成された長方形の板であり、研削された面を有する。特に有利には、それぞれの支持板の上面および底面の両方は、研削されていてもよい。水平支持板２は、また、ガイドレールＬＦと基体３との間の中間空間から板を取り出し易くするための穴を有している。これに代えて、またはこれに加えて、蟻継ぎガイドのようなさらなる除去補助機構が設けられていてもよい。

【0058】

図５は、工作機械上のガイドレールの精度ずれの例示的な特定を示す。例えば、形状のずれを記録するためにガイドレールＬＦに沿って移動可能な測定プローブＭが設けられている。

【0059】

ガイドレールの位置を調整するために、最初の手段において、例えば、測定プローブＭを、例えば、図５に示されるＹ軸に沿って、ガイドレール上の測定位置に移動させてもよい。幾何学的なずれを特定することによって、次に、少なくとも１つの支持板を適合させた形状に適合させること、および／または少なくとも１つの支持板を交換することによって、ガイドレールの位置を所定の理想位置に調整することが可能である。支持板は、基体および／またはガイドレールの形状のずれを補償するために、例えば、機械加工製造プロセスによって、特に研削によって、適合した形状にされてもよい。

【0060】

特に、理想的な位置からのガイドレールの形状のずれは、特定されてもよい。これらのずれは、次に、水平支持板の適切な構成によって補償されてもよい。例えば、ガイドレールの垂直方向のずれを補償することができるように、支持板は、ある領域でより薄くされてもよい。これにより、ガイドレールの真直度および／または平行度における局所的な幾何学的誤差は、補償されてもよい。

【0061】

垂直および水平支持板の助けを借りて、ガイドレールは、例えば、ガイドレールの局所的な交換を達成するために、所望の程度に旋回または曲げられてもよい。支持板は、有利には、上面および底面の両方、ならびにすべての側面に平坦な表面を有している。垂直支持板１は、好ましくは、穴なしで構成されていてもよく、その理由は、垂直支持板１の固定が押圧片Ｐを用いた締め付けによって達成されるので、穴が不要なためである。

【0062】

したがって、本発明によれば、例えば、幾何学的な不正確さを補償するために容易に調整され得る有利なガイド装置を提供することができる。特に、これにより、基体３および／またはガイドレールの製造および組立精度に対する要求を低減することも可能である。

【0063】

ガイドレールとして、種々の形状または外形が用いられてもよい。例えば、平坦ガイド、蟻継ぎガイド、角柱ガイドなどの外形が用いられてもよい。例えば、ラック・アンド・ピニオン（rack and pinion）システムのラック要素または駆動システムの他の細長い構成要素を組み合わせて、本発明に係るガイド装置を形成してもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5a)】

【図5b)】