DE10064734A1 - Längenmessvorrichtung - Google Patents

Längenmessvorrichtung

Info

Publication number
DE10064734A1
DE10064734A1 DE10064734A DE10064734A DE10064734A1 DE 10064734 A1 DE10064734 A1 DE 10064734A1 DE 10064734 A DE10064734 A DE 10064734A DE 10064734 A DE10064734 A DE 10064734A DE 10064734 A1 DE10064734 A1 DE 10064734A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measuring device
channel
length measuring
measuring body
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10064734A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10064734C2 (de
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Johannes Heidenhain GmbH
Original Assignee
Wahl Claudia
Golowin Andrea
Bauer Rosemarie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wahl Claudia, Golowin Andrea, Bauer Rosemarie filed Critical Wahl Claudia
Priority to DE10064734A priority Critical patent/DE10064734C2/de
Priority to DE20110905U priority patent/DE20110905U1/de
Priority to PCT/DE2001/004777 priority patent/WO2002052220A2/de
Priority to US10/451,497 priority patent/US7007398B2/en
Priority to DE50105568T priority patent/DE50105568D1/de
Priority to EP01990305A priority patent/EP1346189B1/de
Priority to JP2002553070A priority patent/JP3943498B2/ja
Priority to AT01990305T priority patent/ATE290683T1/de
Publication of DE10064734A1 publication Critical patent/DE10064734A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10064734C2 publication Critical patent/DE10064734C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/02Rulers with scales or marks for direct reading
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/005Guide rails or tracks for a linear bearing, i.e. adapted for movement of a carriage or bearing body there along
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/007Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

Eine Längenmessvorrichtung mit einem bandförmigen Maßkörper (12), einem Sensor/Sensoren (14), der/die entlang dem Maßkörper (12) bewegt wird/werden und dabei die auf dem Maßkörper (12) gespeicherten Informationen erfasst/erfassen, einer Auswerteinheit, die die von dem Sensor/den Sensoren (14) erhaltenen Informationen auswertet und weiterbearbeitet, ist gekennzeichnet durch folgende Merkmale: der Maßkörper (12) ist in einem geschlossenen, lediglich an zumindest einer Stirnseite offenen oder öffenbaren Kanal (42) angeordnet und es sind Fixiermittel (38) innerhalb des Kanals (42) vorhanden, die den Maßkörper (12) innerhalb des Kanals (42) lösbar fixieren, derart, dass der Maßkörper (12) im Bedarfsfall durch Abziehen beziehungsweise Einführen von der Stirnseite des Kanals (42) ausgetauscht werden kann.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Längenmessvor­ richtung mit einem bandförmigen Maßkörper, einem Sensor/Sensoren, der/die entlang dem Maßkörper bewegt wird/werden und dabei die auf dem Maßkörper gespeicherten Informationen erfasst/erfassen, gegebenenfalls auswertet/auswerten und weiterleitet/weiterleiten.
Derartige Längenmesssysteme werden in vielen Bereichen eingesetzt wie beispielsweise bei Messmaschinen, Werkzeug­ maschinen, Metallbearbeitungsmaschinen, Laseranlagen, Positionieranlagen, Holzbearbeitungsmaschinen, Bestückungsa­ utomaten, Handlingsanlagen, Schweißanlagen, Erodieranlagen, Pressen, Hebebühnen, Aufzüge und so weiter.
Des Weiteren finden derartige Längenmessvorrichtungen Einsatzbereiche zur Positionsbestimmung an Linearachsen, Linearmotoren und Verfahreinheiten.
Dabei wird in vielen Bereichen eine besonders hohe Messgenauigkeit gefordert, die bis in den Nanometer-Bereich geht.
Probleme bei der Messdatenerfassung können beispielsweise durch Späne, Sprühnebel von Kühlmitteln, Lösungsmittel, allgemeine Öle, Fette, Wasser und mechanischen Verschleiß verursacht werden.
STAND DER TECHNIK
Es sind Längenmessvorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt, die in dem Katalog "Magnetisches Längenmesssystem MS01-Technisches Handbuch" der Anmelderin dokumentiert sind. Das dabei eingesetzte Messsystem besteht aus einem Maßkörper, einem Anschlusskabel und einem Auswertsystem, das sich aus Sensorkopf und Auswertelektronik zusammensetzt. Der Sensorkopf erfasst die Position, während er über den Maßkörper bewegt wird. Der Sensor nimmt dabei Informationen von magnetischen Feldern wahr und gibt diese Signale an die Auswertelektronik weiter. Die Auswertelektronik verarbeitet diese Signale zu schnittstellengerechten Protokollen zur genauen Positionsbestimmung.
Bei den bekannten Längenmessvorrichtungen besteht ein Problem darin, dass sie im Reparaturfall nicht ausgetauscht werden können, wenn sie unlösbar in dem jeweils vorhandenen Bauteil oder der Maschine integriert sind. Um die Maßkörper vor Spänen, Sprühnebeln von Kühlmitteln, Lösungsmitteln, allgemeinen Ölen, Fetten, Wasser und mechanischem Verschleiß zu schützen, werden sie in geschlossene Räume integriert, die nicht zerstörungsfrei zur Demontage beziehungsweise Remontage geöffnet werden können, das heißt die den Raum umgebenden Teile, insbesondere entlang der Messachse, sind bei den bekannten Längenmessvorrichtungen nicht wieder vollständig beziehungsweise ohne Nacharbeit einsetzbar.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe beziehungsweise das technische Problem zugrunde, eine Längenmessvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die die Vorteile hinsichtlich Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Schutz der bekannten Längenmessvorrichtungen gewährleistet und gleichzeitig eine äußerst wirtschaftliche Reparatur beziehungsweise Ersatz in vorhandenen Bauteilen ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Längenmessvorrichtung ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Längenmessvorrichtung ist demgemäß durch folgende Merkmale gekennzeichnet: der Maßkörper ist in einem geschlossenen, lediglich an zumindest einer Stirnseite offenen oder öffenbaren Kanal angeordnet und es sind Fixiermittel innerhalb des Kanals vorhanden, die den Maßkörper innerhalb des Kanals lösbar fixieren, derart, dass der Maßkörper im Bedarfsfall durch Abziehen beziehungsweise Einführen von der Stirnseite des Kanals ausgetauscht werden kann.
Dabei kommt bevorzugt eine Ausführungsvariante zum Einsatz, die sich dadurch auszeichnet, dass die Fixiermittel den Maßkörper durch elastisch aufgebrachten Druck fixieren.
Hinsichtlich der konstruktiv vorhandenen Gegebenheiten im industriellen Bereich zeichnet sich eine besonders vorteilhafte Weiterbildung dadurch aus, dass die Fixiermittel den Maßkörper gegen den dem Sensor/den Sensoren zugewandten Innenbereich des Kanals drücken.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass durch die lösbare fixierbare Anordnung des Maßkörpers innerhalb eines geschlossenen Systems problemlos ein jederzeitiger Austausch des Maßkörpers möglich ist, ohne dass Führungsschienen, Maschinenbetten oder sonstige speziell für den Maßkörper gefertigte Bauteile in ihrer Gesamtheit ausgetauscht oder mechanisch bearbeitet werden müssen. Gleichzeitig wird durch das Vorhandensein des Maßkörpers in einem geschlossenen Kanal der Maßkörper vor den im industriellen Bereich auftretenden hohen Beanspruchungen oder Einflüssen, die zu Messfehlern führen können, wie beispielsweise Späne, Sprühnebel von Kühlmitteln, Lösungsmittel, allgemeine Öle, Fette, Wasser oder mechanischer Verschleiß zuverlässig geschützt.
Eine bevorzugte alternative Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Fixiermittel als verschlossener Bandkörper mit einer Ventileinheit ausgebildet sind, wobei die Querschnittsabmessungen des Bandkörpers durch Veränderung des Volumens innerhalb des Bandkörpers durch Zu­ beziehungsweise Abführung eines flüssigen oder gasförmigen Mediums veränderbar sind. Der Bandkörper ist bevorzugt als Porenbandkörper ausgebildet.
Eine weitere besonders vorteilhafte Alternative ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel als elastische Bandkörper ausgebildet sind, deren Querschnittsabmessungen durch Veränderungen auf den elastischen Bandkörper einwirkenden Zugkraft verändert werden können, wobei der elastische Bandkörper insbesondere als Gummiband oder als Wellenband ausgebildet sein kann. Bei der Ausbildung als Wellenband verhält es sich so, dass im eingesetzten Zustand dem Wellenband jeweils am Hochpunkt des Wellentales beziehungsweise Wellentiefes ein Abstützpunkt innerhalb des geschlossenen Kanals gegeben wird, der eine zuverlässige Fixierung des Maßkörpers ermöglicht.
Hinsichtlich einer besonders wirtschaftlichen Herstellung und den geforderten Genauigkeiten gerecht werdende Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der geschlossene Kanal durch eine in einem Bauteil vorhandene Nut und ein die Nut abdeckendes Deckband ausgebildet ist, wobei gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsge­ staltung das Deckband, das bevorzugt als Deckblech ausgebildet ist, angeschweißt oder aufgeklebt ist. Diese Variante bietet besondere Vorteile hinsichtlich der geforderten Genauigkeit, da das Deckband auf der geschliffenen Fläche eines Bauteils angeordnet werden kann, wodurch die exakte geometrische Positionierung des Deckbandes und dadurch auch des hinter dem Deckband angeordneten Maßkörpers in Verbindung mit den Fixierungsmitteln gewährleistet werden kann.
Der Maßkörper kann als flexibles Maßkörperband oder als starres Maßkörperband ausgebildet sein.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung, die eine sehr hohe Genauigkeit bei der Längenmessung gewährleistet, zeichnet sich dadurch aus, dass die Längenmessvorrichtung als magnetische Messvorrichtung ausgebildet ist, das heißt der Sensor/die Sensoren erfasst/erfassen die auf dem bandförmigen Maßkörper vorhandenen unterschiedlichen magnetischen Feldstärken und gibt/geben seine/ihre Signale an die Auswerteinheit ab.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung, die eine sehr hohe Genauigkeit bei der Längenmessung gewährleistet, zeichnet sich dadurch aus, dass die Längenmessvorrichtung als induktive Messvorrichtung ausgebildet ist, das heißt der Sensor/die Sensoren erfasst/erfassen die auf dem bandförmigen Maßkörper vorhandenen unterschiedlichen Permeabilitätswerte und gibt/geben seine/ihre Signale an die Auswerteinheit ab.
Eine alternative Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die dem Arbeitsbereich, das heißt dem Sensor/den Sensoren zugeordnete Wandung des Kanals ist als elastisch konkav in den Kanal nach innen gewölbt gerichtete Wandung ausgebildet und der Maßkörper drückt im in den Kanal eingeführten Zustand den konvexen Wandungsbereich nach außen und wird dadurch klemmend gehalten.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Fixiermittel als Einzelelemente ausgebildet sind, die von der Rückseite des Kanals durch eine in einer Ausnehmung des den Kanal umgebenden Bauteils eingebracht und fixiert sind, wobei die Fixiermittel bevorzugt als Schrauben ausgebildet sind.
Die erfindungsgemäße Längenmessvorrichtung kann bevorzugt in einem Führungsprofil, in einem Maschinenbett oder in sonstigen speziell für den Maßkörper gefertigten Bauteilen angeordnet sein.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass durch die Austauschbarkeit des Maßkörpers innerhalb eines geschlossenen Kanals der wirtschaftliche Einsatz derartiger Längenmessvorrichtungen bedeutend erhöht werden kann. Im Falle einer erforderlichen Reparatur beziehungsweise eines erforderlichen Austausches des Maßkörpers kann dieser aufgrund der Lösbarkeit der vorhandenen Fixiermittel aus dem geschlossenen Kanal gezogen werden und durch einen neuen Maßkörper ersetzt werden, ohne dass das gesamte Führungsprofil, das gesamte Maschinenbett oder das sonstige speziell für den Maßkörper gefertigte Bauteil überarbeitet oder ausgetauscht werden muss. Gleichzeitig ist der Maßkörper in einem geschlossenen Kanal vorhanden und damit vor rauen Umwelteinflüssen geschützt.
Eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Längenmessvorrichtung, die unabhängig von den oben genannten Ausführungsformen zu sehen ist, zeichnet sich dadurch aus, dass der Maßkörper in einem geschlossenen, lediglich an zumindest einer Stirnseite offenen oder öffenbaren Kanal angeordnet ist und der Maßkörper vorgespannt innerhalb des Kanals vorhanden ist. Dabei wird so vorgegangen, dass der Maßkörper zunächst in den Kanal eingebracht wird, unter Zugspannung gesetzt wird und in diesem Zustand lösbar innerhalb des Kanals fixiert wird. Dies geschieht vorteilhaft durch an den Stirnseiten des Kanals vorhandene Fixiereinheiten.
Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkma­ le sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbei­ spiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Wei­ se miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Wei­ terbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und er­ läutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen­ den Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in be­ liebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
Fig. 1 stark schematisierter Querschnitt durch ein Führungsprofil mit aufgesetztem in Längsrichtung bewegbaren Schlitten, dessen Position bestimmt wird unter Einsatz eines Maßkörpers, der innerhalb eines geschlossenen Kanals vorhanden ist und dessen Informationen über einen an dem Schlitten befestigten Sensorkopf detektiert werden,
Fig. 2 stark schematisierte Darstellung des Grundprinzips einer Längenmessvorrichtung,
Fig. 3a, b schematischer Querschnitt durch einen geschlossenen Kanal mit eingesetzten Fixierungsmitteln im fixierten (Fig. 3a) und unfixierten (Fig. 3b) Zustand, wobei die Fixiermittel als Porenbandkörper ausgebildet sind,
Fig. 4a, b schematische Draufsicht-Schnittdarstellung durch den geschlossenen Kanal gemäß Fig. 3b im nicht fixierten Zustand und gemäß Fig. 3a im f fixierten Zustand,
Fig. 5a, b schematische Querschnittdarstellung einer Draufsicht unter Einsatz eines Gummibandes im Einführungszustand (Fig. 5a) und im fixierten Endzustand (Fig. 5b),
Fig. 6a, b schematische Querschnittsdarstellung einer Draufsicht unter Einsatz eines Wellenbandes im nicht fixierten Zustand (Fig. 6a) und im fixierten Zustand (Fig. 6b),
Fig. 7a, b schematischer Schnitt durch einen Kanal mit konkav nach innen gewölbtem Deckband, das gemäß Fig. 7b den eingeführten Maßkörper fixiert und
Fig. 8 schematischer Querschnitt durch einen Kanal mit eingesetzten Fixiermitteln, die als Schrauben ausgebildet sind.
WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
In Fig. 2 ist schematisch eine Längenmessvorrichtung 10 dargestellt, die den prinzipiellen Aufbau zeigt. An einem nicht näher dargestellten Bauteil ist ein Maßkörper 12 befestigt, der bandförmig ausgebildet ist und im dargestellten Ausführungsbeispiel ein in Polymer gebundenes ferritisches Material aufweist. Durch systematische Magnetisierung mit abwechselnden Süd- und Nordpolen wird ein magnetisches Wechselfeld über dem Maßkörper erzeugt. Gleichzeitig ist/sind ein Sensor/Sensoren 14 vorhanden, der/die den Maßkörper 12 in seiner Längsrichtung A fahrbar abtastet/abtasten. Der Sensor/die Sensoren wandelt/wandeln die am magnetischen Maßkörper 12 aufgrund der sich ändernden magnetischen Feldstärke vorhandenen Feldstärkenunterschiede in Signale um, die er/sie über ein Verbindungskabel 44 an eine elektronische Auswerteinheit 16 weitergibt/weitergeben. Die Auswerteinheit 16 erfasst die von dem Sensor/den Sensoren 14 eingehenden Signale und wertet diese aus. Die ausgewerteten Signale werden beispielsweise einer Anzeigeeinheit 18 oder einer Speicher- oder Weiterverarbei­ tungseinheit 20 zugeführt. Das Messsystem kann auch als induktives Messsystem ausgebildet sein.
Fig. 1 zeigt eine praktische Umsetzung des Einsatzes der erfindungsgemäßen Längenmessvorrichtung im Rahmen eines Führungsprofils 22, das auf einer Basis 26 angeordnet ist. Über dem rechteckförmigen Führungsprofil 22 ist ein U- förmiger Schlitten 24 über Kugellager 28 längsverschieblich gelagert. Auf der rechten unteren Seitenwand des Führungsprofils 22 ist eine Nut 32 eingefräst, die mit einem außenseitig aufgebrachten, zum Beispiel aufgeschweißten, Deckband 30 einen geschlossenen Kanal 42 bildet.
Unmittelbar vor dem Kanal 42 ist/sind ein Sensor/Sensoren 14 an dem Schlitten 24 gelagert, der/die längsverschieblich mit dem Schlitten 24 einen innerhalb des Kanals 42 befindlichen Maßkörper 12 zur Detektierung der Längsposition abtastet/abtasten.
Ein erstes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt.
Wie in Fig. 1 ist das Deckblech 30 beispielsweise über Schweißnähte 34 an der vorderen Stirnseite des Bauteils angeschweißt, wodurch der Kanal 42 in Verbindung mit der Nut 32 gebildet wird.
Es kommt ein Porenbandkörper 38 zum Einsatz, der eine luftdichte Umhüllung und an seiner Stirnseite eine Ventileinheit 36 aufweist. Zunächst weist der Porenbandkörper 38 Querschnittskonturen auf, die erlauben, dass dieser in den Kanal 42 eingeschoben werden kann. Die Einschiebung erfolgt, nachdem der bandförmige Maßkörper 12 in den Kanal 42 eingeschoben ist. Diese Situation ist in Fig. 4a dargestellt.
Nachdem der Porenbandkörper 38 in seiner Endposition in den Kanal 42 eingeschoben ist, wird die Ventileinheit 36 geöffnet, wodurch ein beliebiges flüssiges oder gasförmiges Medium einströmt, das zu einer Vergrößerung der Querschnittsabmessungen des Porenbandkörpers 38 führt, was zur Folge hat, dass der Maßkörper 12 an die Innenwandung des Deckbandes 30 fixierend angepresst wird und sich der Porenbandkörper 38 innerhalb des Kanals 42 elastisch verspannt. In dieser Position ist eine zuverlässige Fixierung des Maßkörpers 12 gewährleistet, wodurch die während des Betriebs erforderlichen Messungen der Position in Zusammenhang mit dem Sensor/den Sensoren zuverlässig bewerkstelligt werden können.
Tritt nun der Fall auf, dass der Maßkörper ausgetauscht werden muss, da zum Beispiel Defekte vorliegen, wird in einfacher Art und Weise über die Ventileinheit 36 das eingeströmte Medium wieder ausgeführt, wodurch es zu einer Verminderung der Querschnittsabmessungen des Porenbandkörpers kommt. In diesem Zustand ist der Maßkörper 12 in einer losen Position innerhalb des Kanals 42 vorhanden und kann problemlos über eine Stirnseite abgezogen werden. Daran anschließend kann ein neuer Maßkörper 12 zugeführt werden, der dadurch fixiert wird, dass dem Porenbandkörper 38 wiederum über die Ventileinheit 36 das Medium zugeführt wird, wodurch dieser Porenbandkörper 38 im Hinblick auf eine zuverlässige Lagefixierung den Maßkörper 12 gegen die Innenwandung des Deckbandes 30 presst. Als Medium kann beispielsweise Luft verwendet werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 5a und b kommt als Fixierungsmittel für den Maßkörper 12 ein elastischer Bandkörper zum Einsatz, der als Gummiband 40.1 ausgebildet ist. Bei der Montage wird das Gummiband 40.1 unter Zug (Pfeil Z) gesetzt und in den Kanal 42 eingeführt. Sobald die Zugkraftwirkung entspannt wird, vergrößern sich die Querschnittsabmessungen des Gummibandes 40.1 und pressen dadurch den Maßkörper 12 auf die Innenseite des Deckbandes 30.
Soll der Maßkörper ausgetauscht werden, wird auf das Gummiband 40.1 eine Zugkraft angesetzt, die eine Verminderung der Querschnittsabmessungen des Bandes selbst bewirkt, wodurch der Maßkörper 12 in seiner Fixierung frei wird und stirnseitig aus dem Kanal 42 abgezogen werden kann. Danach wird ein neuer Maßkörper 12 in den Kanal 42 eingeführt und die Zugkraftbeanspruchung des Gummibandes aufgelöst, sodass der neu eingeführte Maßkörper 12 innerhalb des Kanals 42 zuverlässig dauerhaft fixiert ist.
Eine weitere Ausgestaltung ist in den Fig. 6a und b dargestellt, wobei das Gummiband 40.1 durch ein Wellenband 40.2 ersetzt ist, das ebenfalls unter Zugbeanspruchung Z seine Querschnittsabmessungen vermindert, wodurch ein Einführen beziehungsweise Abziehen des Maßkörpers 12 gewährleistet wird. Die zuverlässige Fixierung des Maßkörpers 12 innerhalb des Kanals 42 erfolgt nach Abbau der Zugkraft Z. Der Maßkörper 12 wird elastisch an die Innenseite des Deckbandes 30 gedrückt - jeweils punktweise in den Bereichen der Hochpunkte des Wellenbandes 40.2. Gleichzeitig verspannt sich das Wellenband 40.2 innerhalb des Kanals 42.
Eine von den vorgenannten Ausführungsbeispielen unabhängige Ausführungsvariante zeichnet sich dadurch aus, dass ein Deckband 30.1 eingesetzt wird, das von vornherein eine in Richtung der Nut 32 weisende konkave Wölbung aufweist. Das Deckband 30.1 weist ebenfalls elastische Eigenschaften auf, das heißt, dass ein Einziehen des Maßkörpers 12 möglich ist, wobei bei eingezogenem Maßkörper 12 das Deckband 30.1 eine elastisch wirkende Druckkraft D auf den Maßkörper bewirkt, sodass dieser in dem eingeführten Zustand klemmend lösbar fixiert ist.
Mit der dargestellten Längenmessvorrichtung werden wirtschaftliche Einsatzmöglichkeiten umgesetzt, die insbesondere darauf abzielen, dass ein Maßkörper infolge einer Störung problemlos ersetzt werden kann, ohne dass Führungsprofile, Maschinenbetteinheiten oder andere Bauteile in ihrer Gesamtheit ausgetauscht werden müssen. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass durch den Einsatz von lösbaren Fixierungsmitteln innerhalb eines geschlossenen Kanals, in dem der Maßkörper angeordnet ist, ein problemloser und damit wirtschaftlicher Austausch möglich ist. Der Einsatz des erfindungsgemäßen Längenmesssystems ermöglicht somit einen Austausch beziehungsweise eine Reparatur des Längenmesssystems, ohne dass kostenintensive Führungsprofile, Maschinenbetteinrichtungen oder Bauteile ersetzt werden müssen.
In Fig. 8 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, bei der der in den Kanal 12 eingebrachte Maßkörper durch rückseitig durch eine Ausnehmung 52 im Führungsprofil 22 vorhandene Schraubeinheit 50 fixiert wird. In Längsrichtung des Maßkörpers 12 gesehen sind hierbei mehrere Schrauben 50 in einem vorgegebenen Raster vorhanden. Neben Schrauben 50 können auch andere Fixierelemente eingesetzt werden, die die Möglichkeit aufweisen, am Führungsprofil lösbar fixiert zu werden und gleichzeitig den Maßkörper 12 gegen die Rückwandung des Deckbleches 30 zu drücken.

Claims (22)

1. Längenmessvorrichtung (10) mit
einem bandförmigen Maßkörper (12),
einem Sensor/Sensoren (14), der/die entlang dem Maßkörper (12) bewegt wird/werden und dabei die auf dem Maßkörper (12) gespeicherten Informationen erfasst/­ erfassen,
einer Auswerteinheit (16), die die von dem Sensor/den Sensoren (14) erhaltenen Informationen auswertet und weiterbearbeitet, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
der Maßkörper (12) ist in einem geschlossenen, lediglich an zumindest einer Stirnseite offenen oder öffenbaren Kanal (42) angeordnet und
es sind Fixiermittel (38; 40.1, 40.2; 50) innerhalb des Kanals (42) vorhanden, die den Maßkörper (12) innerhalb des Kanals (42) lösbar fixieren, derart, dass der Maßkörper (12) im Bedarfsfall durch Abziehen beziehungsweise Einführen von der Stirnseite des Kanals (42) ausgetauscht werden kann.
2. Längenmessvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel (38; 40.1, 40.2) den Maßkörper (12) durch elastisch aufgebrachten Druck fixieren.
3. Längenmessvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel (38; 40.1, 40.2; 50) den Maßkörper (12) gegen den dem Sensor/den Sensoren (14) zugewandten Innenwandungsbereich des Kanals (42) drücken.
4. Längenmessvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel (38) als verschlossener Bandkörper mit einer Ventileinheit (36) ausgebildet sind, wobei die Querschnittsabmessungen des Bandkörpers durch Veränderung des Volumens innerhalb des Bandkörpers infolge Zuführung beziehungsweise Abführung eines flüssigen oder gasförmigen Mediums veränderbar sind.
5. Längenmessvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel (40.1, 40.2) als elastische Bandkörper ausgebildet sind, deren Querschnittsabmessungen durch Veränderungen auf den elastischen Bandkörper einwirkenden Zugkraft verändert werden können.
6. Längenmessvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Bandkörper als Gummiband (40.1) ausgebildet ist.
7. Längenmessvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Bandkörper als Wellenband (40.2) ausgebildet ist.
8. Längenmessvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Kanal (42) durch eine in einem Bauteil vorhandene Nut (32) und ein die Nut (32) abdeckendes Deckband (30) ausgebildet ist.
9. Längenmessvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckband (30) angeschweißt, angelötet oder angeklebt und so weiter ist, wobei das Deckband (30) insbesondere als Deckblech ausgebildet sein kann.
10. Längenmessvorrichtung nach Anspruch 1, 8 oder 9, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
die dem Arbeitsbereich, das heißt dem Sensor/den Sensoren (14) zugeordnete Wandung des Kanals (42) ist als elastisch konkav in den Kanal nach innen gewölbt gerichtete Wandung ausgebildet und der Maßkörper (12) drückt im in den Kanal eingeführten Zustand den konvexen Wandungsbereich nach außen und wird dadurch elastisch klemmend gehalten.
11. Längenmessvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Maßkörper (12) als flexibles Maßkörperband ausgebildet ist.
12. Längenmessvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Maßkörper als starrer Maßkörper ausgebildet ist.
13. Längenmessvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenmessvorrichtung als magnetische Messvorrichtung ausgebildet ist, das heißt der Sensor/die Sensoren (14) erfasst/erfassen die auf dem bandförmigen Maßkörper (12) vorhandenen unterschiedlichen magnetischen Feldstärken und gibt/geben seine/ihre Signale an die Auswerteinheit (16) ab.
14. Längenmessvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Kanal (42) mit Maßkörper (12), Sensor/Sensoren (14) und Fixiermittel (38; 40.1, 40.2) an/in einem Führungsprofil (22) angeordnet ist.
15. Längenmessvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Kanal mit Maßkörper, Sensor/Sensoren und Mittel zum Fixieren an/in einem Maschinenbett angeordnet ist.
16. Längenmessvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bandkörper als Porenbandkörper ausgebildet ist.
17. Längenmessvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenmessvorrichtung als induktive Messvorrichtung ausgebildet ist, das heißt der Sensor/die Sensoren (14) erfasst/erfassen die auf dem bandförmigen Maßkörper (12) vorhandenen unterschiedlichen magnetischen Permeabilitäten und gibt/geben seine/ihre Signale an die Auswerteinheit (16) ab.
18. Längenmessvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, 16, 17, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Kanal mit Maßkörper, Sensor/Sensoren und Mittel zum Fixieren an/in speziell für den Maßkörper gefertigten Bauteilen angeordnet ist.
19. Längenmessvorrichtung nach Anspruch 1, 3, 8, 9, 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel (50) als Einzelelemente ausgebildet sind, die von der Rückseite des Kanals (42) durch eine in einer Ausnehmung des den Kanal (42) umgebenden Bauteils eingebracht und fixiert sind.
20. Längenmessvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel (50) als Schrauben ausgebildet sind.
21. Längenmessvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel (50) in einem vorgegebenen Rastermaß entlang der Längsachse des Maßkörpers 12 vorhanden sind.
22. Längenmessvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • - der Maßkörper ist in einem geschlossenen, lediglich an zumindest einer Stirnseite offenen oder öffenbaren Kanal angeordnet und
  • - der Maßkörper ist vorgespannt innerhalb des Kanals vorhanden.
DE10064734A 2000-12-22 2000-12-22 Längenmessvorrichtung Expired - Fee Related DE10064734C2 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10064734A DE10064734C2 (de) 2000-12-22 2000-12-22 Längenmessvorrichtung
DE20110905U DE20110905U1 (de) 2000-12-22 2001-07-04 Längenmessvorrichtung
US10/451,497 US7007398B2 (en) 2000-12-22 2001-12-18 Device for measuring length
DE50105568T DE50105568D1 (de) 2000-12-22 2001-12-18 Längenmessvorrichtung
PCT/DE2001/004777 WO2002052220A2 (de) 2000-12-22 2001-12-18 Längenmessvorrichtung
EP01990305A EP1346189B1 (de) 2000-12-22 2001-12-18 Längenmessvorrichtung
JP2002553070A JP3943498B2 (ja) 2000-12-22 2001-12-18 長さ測定装置
AT01990305T ATE290683T1 (de) 2000-12-22 2001-12-18 Längenmessvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10064734A DE10064734C2 (de) 2000-12-22 2000-12-22 Längenmessvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10064734A1 true DE10064734A1 (de) 2002-07-04
DE10064734C2 DE10064734C2 (de) 2003-07-31

Family

ID=7668781

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10064734A Expired - Fee Related DE10064734C2 (de) 2000-12-22 2000-12-22 Längenmessvorrichtung
DE20110905U Expired - Lifetime DE20110905U1 (de) 2000-12-22 2001-07-04 Längenmessvorrichtung
DE50105568T Expired - Lifetime DE50105568D1 (de) 2000-12-22 2001-12-18 Längenmessvorrichtung

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE20110905U Expired - Lifetime DE20110905U1 (de) 2000-12-22 2001-07-04 Längenmessvorrichtung
DE50105568T Expired - Lifetime DE50105568D1 (de) 2000-12-22 2001-12-18 Längenmessvorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (3) DE10064734C2 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10313643A1 (de) * 2003-03-26 2004-11-11 Highresolution Gmbh Positionsmesssystem
US6826847B2 (en) * 2001-12-17 2004-12-07 Johannes Heidenhain Gmbh Position measuring system
DE102004027218A1 (de) * 2004-06-03 2005-12-29 Seeger Gmbh Meßeinrichtung mit Linearführung
WO2007003065A1 (de) * 2005-07-06 2007-01-11 Schneeberger Holding Ag Linearführungssystem mit vorrichtung zur positionsmessung
DE102006003916A1 (de) * 2006-01-27 2007-08-02 Robert Bosch Gmbh Längskörper und Herstellungsverfahren für einen Längskörper
DE102006003915A1 (de) * 2006-01-27 2007-08-02 Robert Bosch Gmbh Längskörper und Herstellungsverfahren für einen Längskörper
EP1873478A1 (de) * 2006-06-27 2008-01-02 Schaeffler KG Führungsschiene für ein Linearwälzlager
DE102013223289A1 (de) * 2013-11-15 2015-05-21 Robert Bosch Gmbh Führungsschiene mit verschlossenen Referenzbohrungen
DE102017206584A1 (de) * 2017-04-19 2018-10-25 Robert Bosch Gmbh Linearbewegungsvorrichtung mit Sensorhalter
DE102018203409A1 (de) * 2018-03-07 2019-09-12 Robert Bosch Gmbh Linearbewegungsvorrichtung und Verfahren

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10243021A1 (de) * 2002-09-17 2004-03-25 Ina-Schaeffler Kg Führungsschiene eines Linearwälzlagers
DE10243019B4 (de) * 2002-09-17 2017-03-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Führungsschiene für ein Linearlager
DE102010040090B4 (de) 2010-09-01 2023-01-12 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Vorrichtung mit einem Trägerkörper und einem Maßstab
ES2615116T3 (es) * 2014-11-19 2017-06-05 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Disposición con una escala de medición fijada en un soporte

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2505587A1 (de) * 1975-02-11 1976-08-19 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Laengenmesseinrichtung
DE4320728A1 (de) * 1993-06-23 1995-01-12 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Lagemeßeinrichtung
DE19526518C1 (de) * 1995-07-20 1996-12-12 Zeiss Carl Jena Gmbh Anordnung zur formschlüssigen Aufnahme eines Maßstabs
DE19611983C1 (de) * 1996-03-26 1997-07-31 Zeiss Carl Jena Gmbh Bandförmiges, elastisch biegbares Maßband für Längen- oder Winkelmeßeinrichtungen
DE19700367C2 (de) * 1997-01-08 1999-07-01 Zeiss Carl Jena Gmbh Verfahren und Montagevorrichtung zum gerichteten Anbringen eines Maßbandes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2505587A1 (de) * 1975-02-11 1976-08-19 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Laengenmesseinrichtung
DE4320728A1 (de) * 1993-06-23 1995-01-12 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Lagemeßeinrichtung
DE19526518C1 (de) * 1995-07-20 1996-12-12 Zeiss Carl Jena Gmbh Anordnung zur formschlüssigen Aufnahme eines Maßstabs
DE19611983C1 (de) * 1996-03-26 1997-07-31 Zeiss Carl Jena Gmbh Bandförmiges, elastisch biegbares Maßband für Längen- oder Winkelmeßeinrichtungen
DE19700367C2 (de) * 1997-01-08 1999-07-01 Zeiss Carl Jena Gmbh Verfahren und Montagevorrichtung zum gerichteten Anbringen eines Maßbandes

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6826847B2 (en) * 2001-12-17 2004-12-07 Johannes Heidenhain Gmbh Position measuring system
DE10254358B4 (de) * 2001-12-17 2005-04-14 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Trägerkörper für eine Positionsmessvorrichtung
DE10313643B4 (de) * 2003-03-26 2007-08-09 Highresolution Gmbh Positionsmesssystem
DE10313643A1 (de) * 2003-03-26 2004-11-11 Highresolution Gmbh Positionsmesssystem
DE102004027218A1 (de) * 2004-06-03 2005-12-29 Seeger Gmbh Meßeinrichtung mit Linearführung
US7765711B2 (en) 2005-07-06 2010-08-03 Schneeberger Holding Ag Linear guiding system comprising a position measuring device
WO2007003065A1 (de) * 2005-07-06 2007-01-11 Schneeberger Holding Ag Linearführungssystem mit vorrichtung zur positionsmessung
DE102006003915A1 (de) * 2006-01-27 2007-08-02 Robert Bosch Gmbh Längskörper und Herstellungsverfahren für einen Längskörper
DE102006003916A1 (de) * 2006-01-27 2007-08-02 Robert Bosch Gmbh Längskörper und Herstellungsverfahren für einen Längskörper
DE102006003915B4 (de) * 2006-01-27 2019-05-09 Robert Bosch Gmbh Längskörper mit einer eine Längsrichtung definierenden Längsachse
EP1873478A1 (de) * 2006-06-27 2008-01-02 Schaeffler KG Führungsschiene für ein Linearwälzlager
DE102013223289A1 (de) * 2013-11-15 2015-05-21 Robert Bosch Gmbh Führungsschiene mit verschlossenen Referenzbohrungen
DE102017206584A1 (de) * 2017-04-19 2018-10-25 Robert Bosch Gmbh Linearbewegungsvorrichtung mit Sensorhalter
DE102018203409A1 (de) * 2018-03-07 2019-09-12 Robert Bosch Gmbh Linearbewegungsvorrichtung und Verfahren

Also Published As

Publication number Publication date
DE20110905U1 (de) 2001-10-18
DE50105568D1 (de) 2005-04-14
DE10064734C2 (de) 2003-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10064734C2 (de) Längenmessvorrichtung
DE2760162C2 (de)
EP1346189B1 (de) Längenmessvorrichtung
DE3244616C2 (de) Vorrichtung zur Messung von Vorschubbewegungen
DE10229888B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Anbringen eines Maßstabs oder Maßstabträgers oder einer Maßstabführung sowie Maßstab, Maßstabträger oder Maßstabführung oder Schutzband dafür
DE10254358B4 (de) Trägerkörper für eine Positionsmessvorrichtung
DE10229885B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen eines Maßstabs oder Maßstabträgers oder einer Maßstabführung
DE19810771C1 (de) Basis-Profil für die Spanntechnik zu vermessender Werkstücke
DE19749026A1 (de) Wasserwaage mit Markierungshilfen
DE19941587A1 (de) Linearlager mit einer Einrichtung zum Messen
DE19858638B4 (de) Meßaufnahmerahmen
DE3046708C2 (de) Mantellinienprüfgerät für zylindrische Teile, insbesondere für Kurbelwellenzapfen
DE2946513C2 (de) Messeinrichtung
DE3724663C2 (de)
DE2430986A1 (de) Messrahmen fuer fahrzeug zum pruefen der geometrischen eigenschaften von gleisen
EP3264047B1 (de) Montagevorrichtung und verfahren zum einziehen eines bandes in eine nut eines massstabträgers
DE102017127955A1 (de) Linearlager mit Messeinrichtung
DE102018130978A1 (de) Linearführung und Verfahren zur Einstellung und Prüfung der Einstellung eines Messsystems einer Linearführung
DE102022117613A1 (de) Aufzugsanlage mit Sensoreinrichtung zur Bestimmung von Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung eines Fahrkorbs
WO2013120487A1 (de) Schienenauszugsvorrichtung
DE7719644U1 (de) Hydraulische bohrlochdrucksonde
DE202018006328U1 (de) Anreißlehre
DE202009003440U1 (de) Messvorrichtung zum Messen der Oberflächentemperatur von Arbeitswalzen
DE202015003352U1 (de) Messkopf für die Anwendung eines Linearmesssystems und Messanordnung
DE102017117030A1 (de) Lineare Messvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DR. JOHANNES HEIDENHAIN GMBH, 83301 TRAUNREUT, DE

8304 Grant after examination procedure
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee