DD221005A1 - Anordnung zum messen grosser laengen und verschiebungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Messen grosser Laengen und Verschiebungen mit dem Ziel, insbesondere den Justieraufwand zu senken. Aufgabe ist es, eine vielseitig anwendbare und anpassbare derartige Anordnung zu schaffen. Bei der Anordnung ist ein kurzer Massstab am verschiebbaren Schlitten des Messgeraetes oder der Werkzeugmaschine angeordnet. Parallel zur Verschieberichtung des Schlittens sind am festen Gestell mehrere ortsfeste Abtastkoepfe vorgesehen, deren Abstand hoechstens gleich der Laenge des Massstabes ist. Die Abtastkoepfe sind mit einem Zaehler und/oder einem die Abtastkoepfe ansteuernden Rechner verbunden. Figur

Description

Titel: Anordnung zum Messen großer Längen und Verschiebungen '

Anwenduncagebiet der Erfindung '

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Messen großer Längen und Verschiebungen, insbesondere von Relativbewegungen von Teilen an Meßgeräten und Werkzeugmaschinen»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist allgemein bekannt, zur Messung von großen Verschiebungen von relativ zueinander bewegbaren Teilen an Werkzeugmaschinen und Meßgeräten an einem dieser Teile einen. Meßkopf und an einem anderen Teil einen Maßstab anzuordnen· So ist z* B, am Maschinenbett ein meist aus vielen Einzelstücken zusammengesetzter Maßstab und am dazu beweglichen Schlitten ein dem Maßstab fotoelektrisch abtastender Abtastkopf angeordnet» Nachteilig wirkt sich bei dieser Anordnung von Maßstab und Abtastkopf vor allem der hohe Justieraufwand beim definierten Aneinanderreihen und Befestigen der Einzelstiicke des Maßstabes aus, und es bleibt

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stets ein Stoßstellenfehler'bestehen, der bei der Abtastung zu Meßfehlern führt·

Zur Bestimmung großer Längen und Verschiebungen ist es ferner bekannt, lange einstückige Maßstäbe in Form von Metallbändern an Werkzeugmaschinen anzuordnen, die durch ein am beweglichen Schlitten.angeordneten Abtastkopf abgetastet werden (Firmendruckschrift der Fa* DrV Johannes Heidenhain GmbH, ¹¹LIDA 320")· Die Herstellung langer hochgenauer Maßstabbänder ist sehr aufwendig· Die mögliche, realisierbare Maßstabqualität sinkt mit steigender Band länge·

Aus Leinweber "Taschenbuch der Längenmeßtechnik", Springer-Verlag, Berlin-Göttingen-Heidelberg, 1954» Seiten 347 > 348, ist eine Längenmeßniaschine bekannt, bei welcher ein langer Maßstab durch in ihrem Abstand feinjustierte Doppelstrichmarken im Maschinenbett realisiert ist« Am beweglichen Meßschlitten ist ein kurzer, feingeteilter Maßstab vorgesehen, dessen Gesaratlänge mindestens so groß ist, wie der Abstand zweier benachbarter Doppelstrichmarken·

Nachteilig ist hier der hohe Justieraufwand bei der Fe inj us tie rung der Doppelstrichmarken· .

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und insbesondere den Justieraufwand zu senken·

Wesen der Erfinduns

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Messen großer Längen und Verschiebungen zu schaffen, welche insbesondere bei Meßgeräten'und Werkzeugmaschinen vielseitig anwendbar und mit geringem Aufwand den zu messenden Längen und Verschiebungen anpaßbar ist. ...'

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer derartigen Anordnung mit einem am beweglichen Teil angeordneten Maßstab dadurch gelöst, daß parallel zur Verschieberichtung des verschiebbaren Teils am Gestell des Meßgerätes oder der Werkzeugmaschine mehrere ortsfeste Abtastköpfe angeordnet sind, deren Abstand voneinander höchstens gleich der Länge des Maßstabes ist, und die mit einem Zähler und/oder einen die Abtastköpfe ansteuernden Rechner verbunden sind· '

Dabei ist es vorteilhaft, daß der Abstand zweier benachbarter Abtastköpfe so gewählt ist, daß es eine Stellung dieser Abtastköpfe relativ zum Maßstab gibt, in welcher diese gleichzeitig verwertbare Meßsignale an den Zähler oder Rechner abgeben.

Es ist ferner vorteilhaft, daß in den Endlagen der Abtastköpfe bezogen auf die Teilung des Maßstabes, in denen die Äbtastköpfe verwertbare Meßsignale abgeben, auf dem Maßstab zusätzliche, durch die Abtastköpfe erkennbare Markierungen angeordnet sind, bei deren Abtastung durch einen Abtastkopf die Meßsignale desselben dem Zähler zugeleitet werden und der bisher den Maßstab abtastende Abtastkopf vom Zähler getrennt wird·

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Bei Verwendung eines Rechners wird bei fest programmierten Verschiebewegen des Maßstabes relativ zum Gestellüber den Rechner jeweils der in Verschieberichtung des Maßstabes liegende Abtastkopf zum Zählen der Inkrerneute mit dem Zähler verbunden·

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß zur Messung großer Längen und Verschiebungen lediglich ein kurzer Maßstab notwendig ist, und eine Erweiterung oder Verkleinerung des Meßbereiches ist in einfacher Weise durch Hinzufügen oder Entfernen von Abtastköpfen realisierbar· Desweiteren ist eine Justierung der Abtastköpfe zu einander nicht notwendig· Der am beweglichen Teil des Meßgerätes oder der Werkzeugmaschine angeordnete, kurze Maßstab ist ohne größeren technischen Aufwand gegen Beschädigung und Verschmutzung sohützbar· Der kurze Maßstab ist mit einfachen Mitteln am beweglichen Teil befestigbar»

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert werden·

An einem auf einem Gestell 1 oder Bett eines Meßgerätes oder einer Werkzeugmaschine verschiebbaren Teil 2, z# B.. einem Schlitten,, ist ein kurzer, mit einer Teilung .3 versehener Maßstab 4 angeordnet«. Am Gestell 1, parallel zur Verschieberichtung des Teiles 2 sind hintereinander mehrere ortsfeste, vorzugsweise fotoelektrische Abtastköpfe 5 vorgesehen, deren Abstand voneinander höchstens gleich der Länge des Maßstabes 4 ist. Diese Abtastköpfe sind über ein Ansteuerteil 6 mit einem Zähler 7 oder Rechner 8 verbunden, wobei das Ansteuerteil 6 auch Bestandteil des Rechners 8 sein kann· Vorzugsweise ist

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dabei der Abstand der Abtastköpfe 5 so gewählt, daß es eine Stellung gibt₈ in der jeweils benachbarte Abtastköpfe 5; 5* so über dem Maßstab 4 stehen, daß durch beide Äbtastköpfe 5} 5* verwertbare Meßsignale an den Zähler 7 abgegeben werden·

Die Messungen der Längen und Verschiebungen können in verschiedener Weise realisiert werden, wobei immer nur die Zählimpulse eines Abtastkopfes 5 auf den Zähler 7 ge lange n·

So sind in den Endlagen der Äbtastköpfe 5s 5* bezogen auf die Teilung 3 des Maßstabes 4, in denen die Abtastköpfe 5» 5* verwertbare Meßsignale abgeben, auf dem Mäßstab 4 abtastbare Markierungen 9 angeordnet, bei deren Abtastung durch Tastkopf 5* dessen Signale dem Zähler 7 zugeleitet und zu den Impulsen des Zählers 5 aufsummiert werden· Der den Maßstab 4 bisher abtastende Abtastkopf 5 wird dabei vom Zahler 7 getrennt· Dieser LJraschalt vor gang erfolgt nur, wenn der Maßstab 4 in einen der Abtastköpfe hineinfährt·

Bei Verwendung des Rechners 8 können die Abtastköpfe 5» 5* so gesteuert werden, daß bei fest programmierten Verschiebewegen des Teiles 2 mit dem Maßstab 4 relativ zum Gestell 1 jeweils der in Verschieberichtung des Maßstabes 4 liegende Abtastkopf, ζ· B. 5*, über den Rechner 8 zum Zählen der Signale mit dem Zähler 7 verbunden wird und somit das Zählen der Signale (Inkremente) übernimmt·

Gemäß einer anderen Variante werden durch den Rechner die in Verfahrrichtung des Maßstabes 4 angeordneten Abtast köpfe auf die Verwertbarkeit ihrer Meßsignale hin

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köhtrOlliert. Ist die Qualität der Meßsignale eines Äbtastkopfes fehlerfrei, so werden die Signale des- ^: selben zum Weiterzahlen benutzt, die des bisher abtastenden Abtastkopfes dagegen bleiben unberücksichtigt-

In einer dem Zähler 7 nachgeordneten Anzeigeeinrichtung 10 werden die Meßergebnisse zur Anzeige gebracht.

Claims (4)

1. Anordnung zum Messen großer Längen und Verschiebungen mit einem kurzen, am verschiebbaren Teil, eines Meßgerätes oder einer Werkzeugmaschine angeordneten Maßstab,

dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Ver3chieberichtung des verschiebbaren Teils am Gestell des Meßgerätes oder der Werkzeugmaschine mehrere ortsfeste Abtastköpfe angeordnet sind, deren Abstand voneinander höchstens gleich der Länge des Maßstabes ist_$ und die mit einem Zähler und/oder einen die Abtastköpfe ansteuernden Rechner verbunden sind,

2* Anordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zweier benachbarter Abtastköpfe so gewählt ist, daß es eine Stellung dieser Äbtastköpfe relativ zum Maßstab gibt, in welcher diese gleichzeitig verwertbare Meßsignale an den Zähler oder Rechner abgeben·

3» Anordnung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bndlagen der Abtastköpfe bezogen auf die Teilung des Maßstabes ₉ in denen die Abtastköpfe verwertbare Meßsignale abgeben, auf dem Maßstab zusätzliche, durch die Abtastköpfe erkennbare Markierungen angeordnet aind, bei deren Abtastung durch einen Abtastkopf die Meßsignale desselben dem Zähler zugeleitet werden und der bisher den Maßstab abtastende Abtastkopf vom Zähler getrennt wird·

4· Anordnung nach Punkt 1₉ dadurch gekennzeichnet, daß bei fest programmierten Verschiebewegen des Maßstabes relativ zum Gestell über den Rechner je-

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weils der in Verschieberichtung des Maßstabes liegende Abtastkopf zum Zählen der Inkremente mit dem Zähler verbunden ist«

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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