[發明專利]定位單元

有效

• 申請號: 201580034233.6
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN106715042B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: N.拉斯
• 申請（專利權）人: 安東帕有限責任公司
• 主分類號: B23Q5/38
• 分類號: B23Q5/38;B23Q5/40;B23Q11/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 郭帆揚;宣力偉

本發明涉及一種用于可利用直線驅動器(1)調節的滑動座架(3)和底座(16)的定位單元，其中，直線驅動器(1)、尤其主軸驅動器或直線電機具有稍長的部分和較短的部分。根據本發明設置成，定位單元(10)具有至少兩個補償桿(4a,4b)，其中，相應地兩個相鄰的補償桿(4a,4b)在一端處經由鉸接部(6)彼此相連接而在相應地另一端處與直線驅動器(1)的稍長的部分經由兩個相應地布置在直線驅動器(1)的稍長的部分的端部處的鉸接組件(5a,5b)中的其中一個相連接，其中，補償桿(4a,4b)和直線驅動器(1)的稍長的部分以三角形的形式布置且在鉸接部(6)處在補償桿(4a,4b)之間的角度可通過直線驅動器(1)的稍長的部分的熱性長度變化而變化，且其中，滑動座架(3)與鉸接部(6)而直線驅動器(1)的較短的部分與底座(16)相連接或滑動座架(3)與直線驅動器(1)的較短的部分而底座(16)與鉸接部(6)相連接。

技術領域

本發明涉及一種根據本發明的用于可利用直線驅動器調節的滑動座架的定位單元。

背景技術

直線驅動器通常包括稍長的部分和較短的部分，例如在主軸驅動器的情形中包括主軸和螺母，其彼此可移動且這些部分中的其中一個與滑動座架相連接或被連接。此外，由現有技術已知帶有具有氣缸和(帶有或不帶有活塞桿或直線電機的)活塞的液壓或氣動調節裝置的直線驅動器。帶有直線驅動器的定位單元例如被用于定位在其上安裝或固定有用于試驗的試樣或工件的滑動座架。此類定位單元在現有技術中還在兩個或三個彼此正交的運動方向上布置和組合，以便于使得二維或三維的定位成為可能。

在直線驅動器、例如主軸驅動器通過電動機或其它驅動器的運行的情形中，由于部件的摩擦、驅動器的生熱或由于外部影響導致直線驅動器的生熱。因此，部件同樣經受生熱且相應于所使用的材料的熱膨脹系數經受膨脹或者長度變化。為了可承受或允許該長度變化，在現有技術中例如在主軸驅動器的情形中考慮在主軸支承中的該情況。如此，主軸在一端處設有浮動軸承，在另一端處設有固定軸承。固定軸承確定主軸沿著轉動軸線的位置，浮動軸承允許主軸的膨脹。首先與此相聯系的問題是，在該途徑上在主軸生熱的情形中與主軸相連接的滑動座架從其理論位置被移動以某一誤差行程。誤差行程的大小和與此相聯系的偏差的定位取決于主軸驅動器的螺母關于固定軸承的位置(隨著相對固定軸承的增加的距離，誤差行程的值也增加)。例如，主軸螺母在帶有150mm長度的主軸上的位置誤差為直至2.4μm/oC。此類誤定位例如在掃描探針顯微鏡中的高精度試驗的情形中或在電路板制造的情形中導致不可接受的誤差。

由現有技術已知用于補償在直線驅動器中由溫度引起的位置誤差的裝置和方法。在由現有技術已知的裝置和方法中，在此直線驅動器的生熱大多被測量且借助于直線驅動器的事先被確定的模型被重新定位。備選地，如在數控加工機中常見的那樣可使用溫度不敏感的長度測量系統、例如玻璃線性標尺，以便于測定滑動座架的實際位置。在該情況中，經由閉合的調節回路可如此地定位直線驅動器，即使得熱漂移被補償。

由文件EP1170647所已知的是，基于在機床的主軸驅動器中的熱產生和熱傳導測定用于熱位移的修正值且在修正值的基礎上修正刀具位置。

此外例如由文件JPH05208342已知一種帶有用于螺旋輸送器的位置探測器的進給馬達。借助于間隙傳感器檢測間隙量且利用探測裝置來測量。螺旋輸送器的縱向的熱位移基于測得的位移量、機械常數等來計算且測定用于位置誤差的修正值且利用數控控制裝置來修正螺旋輸送器的位置。

通過由現有技術已知的方法或裝置所需要的“重新定位”，定位單元或其部分然而被再一次生熱，這要求進一步的“重新定位”且定位單元被再一次生熱，以此類推。同樣地，在系統緊接著的冷卻的情形中位置誤差由于部件的縮短被再次建立，由此隨著由此導致的新的生熱需要滑動座架的再一次的“重新定位”。該情況引起定位單元的滑動座架的不斷的調整和“重新定位”，由此，如果不是甚至不可能，部件的尤其精確的定位則變得困難。