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Die Erfindung betrifft eine Abtasteinrichtung zur Abtastung einer Maßverkörperung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Eine derartige Abtasteinrichtung dient der Erfassung von Relativbewegungen der Abtasteinrichtung bezüglich einer Maßverkörperung und weist hierzu mehrere Sensorfelder (d. h. aus jeweils mehreren Sensoren bestehende Sensormodule) auf, von denen ein erstes Sensorfeld zur Erfassung von Relativbewegungen entlang einer ersten (linearen) Raumrichtung dient, ein zweites Sensorfeld zur Erfassung von Relativbewegungen einer zweiten, von der ersten Raumrichtung linear unabhängigen Raumrichtung dient und gegebenenfalls (optional) ein drittes Sensorfeld zur Erfassung von Drehbewegungen der Abtasteinrichtung bezüglich der Maßverkörperung dient, und zwar insbesondere von Drehbewegungen um eine Achse, die senkrecht zu der von der ersten Raumrichtung und der zweiten Raumrichtung aufgespannten Ebene verläuft, so dass die Drehbewegung in dieser Ebene erfolgt.
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Eine derartige Abtasteinrichtung ist aus der
DE 100 54 376 A1 bekannt und dient als Bestandteil einer Positionsmesseinrichtung zur Erfassung der Relativposition zweier zueinander beweglicher Objekte, beispielsweise zweier Maschinenteile in Form eines Stators und eines Läufers, von denen die eine Baugruppe mit der Abtasteinrichtung und die andere Baugruppe mit der Maßverkörperung verbunden ist.
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Aus der
EP 1 106 972 A1 ist eine weitere Abtasteinrichtung der vorgenannten Art bekannt, bei welcher zur Abtastung einer Maßverkörperung entlang einer ersten Raumrichtung sowie entlang einer zweiten Raumrichtung jeweils zwei Sensorfelder vorgesehen sind.
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In der
DE 101 38 562 A1 ist eine optische Auslenkungsmessvorrichtung beschrieben, bei der zur Abtastung einer Maßverkörperung entlang zweier Raumrichtungen jeweils zwei Sensorfelder vorgesehen sind, die – bezogen auf ihre äußere Kontur – punktsymmetrisch bezüglich eines Mittelpunktes angeordnet sind.
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Weiterhin ist aus der
DD 215 645 A1 eine Vorrichtung zur ebenen berührungslosen Mehrkoordinatenmessung zur Bestimmung der Relativlage eines Körpers in der Ebene bekannt, die eine Beleuchtungsvorrichtung, eine Maßverkörperung und optische Empfänger umfasst, wobei zur Abtastung der Maßverkörperung mindestens drei linienhafte Empfänger vorgesehen sind, von denen zumindest zwei nicht parallel zueinander angeordnet sind, und wobei die linienhaften Empfänger zu einem matrixförmigen Empfänger zusammengefasst sein können.
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Die
DE 41 32 942 A1 beschreibt eine Messeinrichtung für zwei Messrichtungen, mit einer Abtasteinrichtung, die für jede Messrichtung neben einem Sensorfeld zusätzliche Mittel zur Abtastung einer Referenzmarke aufweist.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Abtasteinrichtung der eingangs genannten Art weiter zu verbessern.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Schaffung einer Abtasteinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Danach ist dem ersten Sensorfeld ein weiteres erstes Sensorfeld und dem zweiten Sensorfeld ein weiteres zweites Sensorfeld zugeordnet, wobei die zusätzlichen Sensorfelder Relativbewegungen entlang derselben Raumrichtung erfassen wie das jeweils zugeordnete erste bzw. zweite Sensorfeld, d. h. die beiden ersten und die beiden zweiten Sensorfelder erfassen jeweils Relativbewegungen entlang einer der beiden (linearen) Raumrichtungen. Dabei sind die vier Sensorfelder in einer Ebene punktsymmetrisch bezüglich eines Mittelpunktes angeordnet.
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Durch die Verwendung zweier Sensorfelder für jede Raumrichtung (Mess- bzw. Abtastrichtung), entlang der Relativbewegungen von Abtasteinrichtung und Maßverkörperung zu erfassen sind, kann die Auswirkung von Verschmutzungen der Maßverkörperung auf die Signalqualität erheblich reduziert werden, wobei bevorzugt für jede der beiden Messrichtungen den entsprechenden Sensorfeldern jeweils ein Verstärker für die Ausgangssignale der Sensoren (Sensorverstärker) mit einer automatischen Amplituden- und Offsetkorrektur zugeordnet ist. Durch die symmetrische Anordnung der Sensorfelder bezüglich eines Mittelpunktes (Punktsymmetrie) haben zudem Verdrehungen der durch die vier Sensorfelder gebildeten Sensoranordnung für beide Mess- bzw. Abtastrichtungen den gleichen Effekt.
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Zur weiteren Reduzierung der Empfindlichkeit gegenüber Verschmutzungen der Maßverkörperung ist auch einem dritten, zur Erfassung relativer Winkelbewegungen vorgesehenen Sensorfeld ein ergänzendes drittes Sensorfeld zugeordnet, das der Erfassung derselben relativen Drehbewegung dient, wobei die beiden dritten Sensorfelder bevorzugt in derselben Ebene liegen wie die ersten und zweiten Sensorfelder.
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Die ersten und zweiten Sensorfelder sind dabei bevorzugt derart angeordnet, dass sich die beiden ersten und die beiden zweiten Sensorfelder jeweils beidseits des besagten Mittelpunktes einander gegenüberliegen und dabei den gleichen Abstand voneinander aufweisen, der möglichst gering zu wählen ist.
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Die ersten und zweiten Sensorfelder sowie vorzugsweise auch die dritten Sensorfelder weisen eine übereinstimmende Geometrie auf, d. h., sie bestehen aus dergleichen Anzahl einzelner Sensorelemente mit dergleichen geometrischen Anordnung dieser Sensorelemente.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Sensorfelder jeweils durch eine Sensormatrix gebildet, wobei die einzelnen Sensoren jeder Sensormatrix zur Detektion an der Maßverkörperung (z. B. durch Bestrahlung mit Licht) erzeugter Signale unterschiedlicher Phase dienen. Die Verwendung einer derartigen Sensormatrix, insbesondere in Form einer Fotoempfängermatrix, zur Abtastung einer (mit Licht bestrahlten) Maßverkörperung ist in der
DE 195 27 287 C2 beschrieben. Hierauf wird hinsichtlich einer konkreten Ausbildung der einzelnen Sensorfelder sowie hinsichtlich deren Verwendung zur Abtastung einer (mit Licht bestrahlten) Maßverkörperung Bezug genommen.
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Bei der mittels der Sensorfelder abzutastenden Maßverkörperung handelt es sich bevorzugt um eine inkrementale Maßverkörperung, beispielsweise in Form eines Kreuzgitters (kreuzrasterförmige Maßverkörperung), gebildet z. B. durch eine Kreuzgitterplatte. Durch Abtastung einer derartigen Maßverkörperung lassen sich lediglich Informationen hinsichtlich der Änderung der jeweiligen Position der Abtasteinrichtung bezüglich der Maßverkörperung entlang der Messrichtungen gewinnen, jedoch keine absoluten Positionsinformationen.
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Um die durch Abtastung der Maßverkörperung erzeugbaren Informationen hinsichtlich der Änderung der Relativposition von Maßverkörperung und Abtasteinrichtung auf eine Referenzposition beziehen zu können, ist den ersten und zweiten Sensorfeldern jeweils ein Sensormodul zur Abtastung je einer der Maßverkörperung zugeordneten Referenzmarke beigeordnet. Dabei sind die ersten und zweiten Sensorfelder sowie das jeweils zugeordnete Sensormodul bevorzugt auf einer Geraden angeordnet, d. h., das jeweilige Sensormodul liegt auf einer Achse, die sowohl das erste als auch das zweite Sensorfeld schneidet, und zwar bevorzugt im Schwerpunkt des jeweiligen Sensorfeldes. In entsprechender Weise kann auch den dritten Sensorfeldern ein Sensormodul zur Abtastung einer Referenzmarke zugeordnet sein, das gemeinsam mit den dritten Sensorfeldern auf einer Geraden (Achse) liegt. Hierdurch wird bei einer geringfügigen Verdrehung der Sensoranordnung die Phasenlage zwischen dem von dem jeweiligen Sensormodul durch Abtastung der zugeordneten Referenzmarke erzeugten Referenzsignal und dem mittels der entsprechenden ersten, zweiten oder dritten Sensorfelder erzeugten Inkrementalsignal nicht bzw. nur in vernachlässigbarer Weise verändert, da die Phasenverschiebung zwischen dem jeweiligen Referenzsignal und dem zugeordneten Inkrementalsignal nur einem Fehler zweiter Ordnung unterliegt, gegeben durch den Kosinus des Verdrehwinkels. Der zulässige Bereich für eine Verdrehung der Sensoranordnung ist hierbei durch die maximal zulässige Veränderung der Inkrementalsignale bestimmt.
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Bevorzugt sind sämtliche Sensorfelder in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, insbesondere auf einer Oberfläche eines Substrates, wie z. B. eines aus Glas bestehenden Trägers. Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist hierbei der Bereich des Substrates, auf dem die ersten und zweiten Sensorfelder sowie gegebenenfalls die zugeordneten, zur Erzeugung eines Referenzsignales dienenden Sensormodule angeordnet sind, durch eine Trennlinie von demjenigen Bereich des Substrates getrennt, auf dem die dritten Sensorfelder und gegebenenfalls das zugeordnete, zur Erzeugung eines Referenzsignales vorgesehenen Sensormodul angeordnet sind.
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Bei der Trennlinie kann es sich einerseits um eine bloße Markierung handeln, entlang der die beiden vorgenannten Bereiche des Substrates, z. B. mittels einer Wafersäge im Fall eines Substrates in Form eines Glasträgers, voneinander getrennt (vereinzelt) werden können. Andererseits kann die Trennlinie auch als eine Sollbruchstelle ausgebildet sein, die durch Schwächung des Materials des Substrates entlang der Trennlinie, z. B. durch Ansägen im Fall eines Glasträgers, erzeugt wird. Durch das Abtrennen der für die Winkelerfassung verwendeten dritten Sensorfelder von den zur linearen Positionsmessung verwendeten ersten und zweiten Sensorfeldern können die dritten Sensorfelder zusammen mit dem zugehörigen Bereich des Substrates gezielt bezüglich der ersten und zweiten Sensorfelder positioniert werden. Hierbei kann z. B. durch Vergrößerung des Abstandes zwischen den dritten Sensorfeldern einerseits und den ersten und zweiten Sensorfeldern andererseits eine größere Genauigkeit bei der Winkelmessung erreicht werden. Weiterhin kann eine Abtrennung des Substratbereiches mit den dritten Sensorfeldern auch in solchen Fällen durchgeführt werden, in denen keine Winkelerfassung erforderlich bzw. gewünscht ist. Durch die Ausbildung der Trennlinie als Sollbruchstelle wird dabei die Vereinzelung der beiden Bereiche des jeweiligen Substrates beim Anwender erleichtert.
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Die Sensorfelder werden bevorzugt gebildet durch jeweils mehrere Fotoempfänger, insbesondere jeweils angeordnet als Fotoempfängermatrix, zur Abtastung einer mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Licht, bestrahlten Maßverkörperung.
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Die zur Erzeugung eines Referenzsignales dienenden Sensormodule sind demgegenüber ausgebildet zur Abtastung jeweils einer längserstreckten Referenzmarkenlinie.
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Eine Positionsmesseinrichtung mit einer Maßverkörperung und einer erfindungsgemäß ausgestalteten Abtasteinrichtung zur Abtastung der Maßverkörperung ist durch die Merkmale des Anspruchs 22 charakterisiert. Hierbei wird die Maßverkörperung bevorzugt durch eine Kreuzgitterteilung gebildet, in oder neben der sich senkrecht zueinander zwei Referenzmarkenlinien erstrecken.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren deutlich werden.
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Es zeigen:
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1a eine Draufsicht auf einen Messkopf zum Abtasten einer Maßverkörperung in Form einer Kreuzgitterteilung;
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1b eine Rückansicht des Messkopfes aus 1a;
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2a–2c drei perspektivische Ansichten eines Messkopfes gemäß den 1a und 1b in einem Gehäuse, wobei jede perspektivische Darstellung zur Illustration einer Variante der Befestigung des Messkopfes an einem Objekt dient;
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3 den Messkopf aus den 2a bis 2c zusammen mit einer durch den Messkopf abtastbaren Maßverkörperung;
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3a einen vergrößerten Ausschnitt aus 3.
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In den 1a und 1b ist eine Abtasteinrichtung in Form eines Abtast- bzw. Messkopfes dargestellt, die zur Abtastung einer Maßverkörperung, insbesondere in Form einer Kreuzgitterteilung, dient.
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Der Messkopf umfasst ein Substrat S, auf dessen einer, in 1a dargestellter Oberfläche jeweils zwei erste Sensorfelder 11, 12 und zwei zweite Sensorfelder 21, 22 einander gegenüberliegend beidseits eines Mittelpunktes M angeordnet sind. Hierbei sind die beiden ersten Sensorfelder 11, 12 entlang einer ersten Richtung x voneinander beabstandet, und der Mittelpunkt M liegt in der Mitte einer entlang der ersten Richtung x verlaufenden Verbindungsstrecke zwischen den beiden ersten Sensorfeldern 11, 12. Die beiden zweiten Sensorfelder 11, 12 sind entlang einer zweiten Richtung y voneinander beabstandet, die senkrecht zur ersten Richtung x verläuft, wobei der Mittelpunkt M in der Mitte einer Verbindungsstrecke zwischen den beiden zweiten Sensorfeldern 21, 22 liegt.
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Im Ergebnis bildet der Mittelpunkt M einen Symmetriepunkt, bezüglich dessen die aus den beiden ersten Sensorfeldern 11, 12 und den beiden zweiten Sensorfeldern 21, 22 bestehende Sensorgruppe punktsymmetrisch angeordnet ist, wobei der Abstand zwischen den beiden ersten Sensorfeldern 11, 12 identisch mit dem Abstand zwischen den beiden zweiten Sensorfeldern 21, 22 ist.
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Die ersten Sensorfelder 11, 12 dienen zur Abtastung einer Kreuzgitterteilung entlang einer ersten Messrichtung x und die zweiten Sensorfelder 21, 22 zur Abtastung der Kreuzgitterteilung entlang einer zweiten Messrichtung y. Sie bilden Inkrementalabtastfelder, die bei der Abtastung einer als Kreuzgitter ausgebildeten Inkrementalteilung Ausgangssignale (Inkrementalsignale) erzeugen, aus denen sich eine Änderung der Relativposition von Messkopf und Maßverkörperung ermitteln lässt.
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Sowohl den ersten Sensorfeldern 11, 12 als auch den zweiten Sensorfeldern 21, 22 ist jeweils ein weiteres Sensormodul in Form eines Referenzabtastfeldes 15 bzw. 25 zugeordnet. Dabei liegt das den ersten Sensorfeldern 11, 12 zugeordnete Referenzabtastfeld 15 auf einer Geraden g1 (Achse), die durch die Mittelpunkte bzw. Schwerpunkte der ersten Sensorfelder 11, 12 (parallel zur ersten Raumrichtung x) verläuft, und das zweite Referenzabtastfeld 25 liegt auf einer Geraden g2 (Achse), die durch die Mittel- bzw. Schwerpunkte der zweiten Sensorfelder 21, 22 (entlang der zweiten Raumrichtung y) verläuft.
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Von den ersten und zweiten Sensorfeldern 11, 12 und 21, 22 beabstandet sind zwei dritte Sensorfelder 31, 32 entlang der ersten Messrichtung x nebeneinander angeordnet, wobei auch den dritten Sensorfeldern 31, 32 ein Referenzabtastfeld 35 zugeordnet ist, welches auf einer Geraden g3 (Achse) liegt, die die Mittelpunkte der beiden dritten Sensorfelder 31, 32 schneidet. Die dritten Sensorfelder 31, 32 dienen der Erfassung einer Drehbewegung des in 1a dargestellten Messkopfes bezüglich der zugeordneten Maßverkörperug (Kreuzgitterteilung) um eine senkrecht zu den beiden Messrichtungen x, y verlaufende Achse. Dabei messen auch die dritten Sensorfelder 31, 32 unmittelbar nur lineare Relativbewegungen des Messkopfes bezüglich der zugeordneten Maßverkörperung; diese Messergebnisse (verkörpert durch Ausgangssignale der dritten Sensorfelder 31, 32) werden durch Verknüpfung mit den Ausgangssignalen der ersten und zweiten Sensorfelder 11, 12; 21, 22 in einer zugeordneten Auswerteeinheit zur Bestimmung relativer Winkeländerungen des Messkopfes bezüglich der zugeordneten Maßverkörperung herangezogen. Die Winkeländerungen werden also mittels der dritten Sensorfelder 31, 32 nur indirekt (in Verbindung mit den Ausgangssignalen der ersten und zweiten Sensorfelder 11, 12; 21, 22) erfasst.
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Die Referenzabtastfelder 15, 25, 35, die den ersten, zweiten und dritten Sensorfeldern 11, 12; 21, 22 sowie 31, 32 zugeordnet sind, dienen jeweils der Abtastung einer Referenzmarke, welche jeweils neben den durch eine Kreuzgitterteilung gebildeten Bereichen der Maßverkörperung angeordnet ist.
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Die sechs Sensorfelder
11,
12;
21,
22;
31,
32 werden bevorzugt jeweils durch eine Fotoempfängermatrix gebildet, wie aus der
DE 195 27 287 C2 bekannt, wobei die einzelnen Fotoempfänger einer jeden Fotoempfängermatrix zur Detektion von Signalen unterschiedlicher Phasen vorgesehen sind. Die abzutastenden Signale werden hierbei durch Beleuchtung der Maßverkörperung mit einer geeigneten Lichtquelle, z. B. in Form einer LED, erzeugt, wie ebenfalls aus der
DE 195 27 287 C2 bekannt.
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Durch Abtastung einer Kreuzgitterteilung mittels der ersten, zweiten und dritten Sensorfelder 11, 12; 21, 22; 31, 32 werden Inkrementalsignale erzeugt, die ein Maß für die Relativbewegung des Messkopfes bezüglich der Maßverkörperung entlang der beiden Messrichtungen x, y sowie für eine Winkeländerung (Drehbewegung um eine senkrecht zu den Messrichtungen x, y verlaufende Achse) sind.
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Wie aus einer Zusammenschau der 1a und 1b deutlich wird, wobei 1b die Rückansicht des in 1a gezeigten, die Sensorfelder 11, 12; 21, 22, 31, 32 aufnehmenden Substrates S darstellt, werden die ersten, zweiten und dritten Sensorfelder 11, 12; 21, 22; 31, 32 sowie die Referenzabtastfelder 15, 25, 35 jeweils durch einen Inkrementaloptochip bzw. einen Referenzoptochip (umfassend eine Mehrzahl Fotoempfänger) gebildet, mit denen sich das Substrat S bestücken lässt. Dabei ist sowohl den ersten Sensorfeldern 11, 12 als auch den zweiten Sensorfeldern 21, 22 sowie den dritten Sensorfeldern 31, 32 jeweils ein der Signalaufbereitung dienender ASIC 18, 28 bzw. 38 zugeordnet, der als Sensorverstärker mit einer automatischen Amplituden- und Offsetkorrektur zur Verarbeitung der von den jeweiligen Sensorfeldern 11, 12; 21, 22, 31, 32 (Inkrementalabtastfelder) bzw. den zugeordneten Referenzabtastfeldern 15, 25, 35 erzeugten Ausgangssignale dient. Jeder der drei Gruppen von Inkrementalabtastfeldern 11, 12; 21, 22; 31, 32 mit dem zugeordneten Referenzabtastfeld 15 oder 25 oder 35 und dem zugeordneten ASIC 18 oder 28 oder 38 ist jeweils ein eigener elektrischer Anschluss (Flexbandanschluss) 19 bzw. 29 bzw. 39 zugeordnet, um die von den einzelnen Abtastfeldern 11, 12, 15; 21, 22, 25; 31, 32, 35 erzeugten Ausgangssignale einer Auswerteeinheit zuführen zu können.
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Anhand 1a und 1b wird ferner deutlich, dass der Bereich 51 des Substrates S, der die ersten und zweiten Sensorfelder 11, 12; 21, 22 mit den zugeordneten Referenzabtastfeldern 15, 25, den zugeordneten ASICs 18, 28 sowie den zugeordneten elektrischen Anschlüssen 19, 29 aufnimmt, von dem anderen Bereich S2 des Substrates S, der die dritten Sensorfelder 31, 32 mit dem zugeordneten Referenzabtastfeld 35 sowie dem zugeordneten ASIC 38 und elektrischen Anschluss 39 aufnimmt, durch eine Trennlinie T getrennt ist. Diese kann beispielsweise durch eine Sollbruchstelle gebildet werden, an der das z. B. durch einen Glasträger gebildete Substrat S mittels einer Wafersäge angesägt ist, so dass sich die beiden Bereiche S1, S2 des Substrates S ohne weiteres durch Abbrechen teilen und vereinzeln lassen, z. B. mit dem Ziel einer gezielten Positionierung an unterschiedlichen Stellen beim Einbau in eine Werkzeugmaschine. Weiterhin kann der eine Bereich S1 des Substrates S mit den ersten und zweiten Sensorfeldern auch ohne den zweiten Bereich S2 des Substrates S zur Positionsmessung verwendet werden, wenn für die entsprechende Anwendung eine Winkelerfassung nicht erforderlich ist.
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Der anhand der 1a und 1b dargestellte Messkopf kann unmittelbar in ein Objekt, wie z. B. ein Maschinenteil, integriert werden, dessen Position relativ zu einem anderen Objekt, wie z. B. einem weiteren Maschinenteil, zu bestimmen ist, wobei das andere Objekt mit der abzutastenden Maßverkörperung verbunden wird. Alternativ kann das Substrat S mit den darauf befindlichen ersten, zweiten und dritten Sensorfeldern 11, 12; 21, 22; 31, 32 und den weiteren Baugruppen 15, 25, 35; 18, 28, 38; 19, 29, 39 auch in ein Gehäuse integriert werden, das an dem entsprechenden Objekt zu befestigen ist.
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2a zeigt ein Gehäuse 5 zur Aufnahme des Substrates S mit den darauf befindlichen ersten, zweiten und dritten Sensorfeldern in Form von Inkrementalabtastfeldern 11, 12; 21, 22; 31, 32 sowie den Referenzabtastfeldern 15, 25, 35 usw. Das Gehäuse 5 weist auf seiner Vorderseite 5a eine großflächige Aussparung 50 auf, so dass die Inkrementalabtastfelder 11, 12; 21, 22; 31, 32 und die Referenzabtastfelder 15, 25, 35 zur Abtastung einer zugeordneten Maßverkörperung (Kreuzgitterteilung) sowie zugehöriger Referenzmarken frei liegen. An einer Seitenwand des Gehäuses 5 sind zudem drei Kabelausgänge 57, 58 59 vorgesehen, um den in 1a und 1b dargestellten elektrischen Anschlüssen 19, 29, 39 des Messkopfes geeignete elektrische Kabel für die Signalübertragung zuführen zu können.
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Ferner sind am Gehäuse 5 Befestigungsstellen 51, 52 in Form von zwei (diametral gegenüberliegenden) Befestigungsöffnungen vorgesehen, so dass das Gehäuse 5 mittels einer entsprechenden Anzahl Befestigungsschrauben 61, 62 von der mit der großflächigen Aussparung 50 versehenen Vorderseite her an einem Objekt, wie z. B. einem Maschinenteil, befestigt wenden kann, dessen jeweilige Lage bezüglich eines anderen Objektes (Maschinenteiles) mittels des in dem Gehäuse 5 angeordneten Messkopfes erfasst werden soll.
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Anhand 2b wird deutlich, dass das Gehäuse 5 mittels der Schrauben 61, 62 und der zugeordneten Befestigungsöffnungen 51, 52 auch von der der mit der Aussparung 50 versehenen Vorderseite 5a abgewandten Rückseite 5b des Gehäuses 5 her an einem hierfür vorgesehenen Objekt in Form eines Maschinenteiles oder dergl. befestigt werden kann.
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Gemäß 2c kann die Befestigung auch unter Verwendung von Montageöffnungen 53, 54 erfolgen, die an einer Seitenwand 5c des Gehäuses vorgesehen sind, wobei in diesem Fall zusätzlich ein Halteelement, z. B. ein Montagewinkel, zur Befestigung des Gehäuses 5 an einem zugeordneten Objekt herangezogen wird.
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Im Ergebnis zeigen die 2a bis 2c, dass unter Verwendung eines Gehäuses 5 zur Aufnahme des Messkopfes bzw. des Substrates S als tragendem Grundkörper des Messkopfes eine variable Befestigung des Messkopfes an einem hierfür vorgesehenen Objekt, wie z. B. einem Maschinenteil, ermöglicht wird, so dass die Lage und Orientierung des Messkopfes an Vorgaben im jeweiligen Einzelfall angepasst werden kann.
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3 zeigt den in einem Gehäuse 5 angeordneten Messkopf zusammen mit einer Maßverkörperung 4, die ein großflächiges Kreuzgitter 40 aufweist und an deren Rand sich innerhalb des Kreuzgitters 40 zwei senkrecht zueinander verlaufende Referenzmarken 41, 42 in Form von Referenzlinien entlang je einer der beiden Messrichtungen x, y erstrecken, siehe auch 3a. Das Gehäuse 5 ist hierbei derart bezüglich der Maßverkörperung 4 angeordnet, dass die in 3 nicht sichtbare und mit einer großflächigen Aussparung 50 versehene Vorderseite 5a (vergleiche 2a) des Gehäuses dem Kreuzgitter 40 sowie den Referenzlinien 41, 42 gegenüberliegt.
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3 zeigt das Gehäuse 5 in einer Referenzposition bezüglich der Maßverkörperung 4, in der beide Referenzlinien 41, 42 von jeweils mindestens einem der Referenzabtastfelder 15, 25, 35 überdeckt und erfasst ist. In dieser Referenzposition besitzen die Maßverkörpenung 4 und der in dem Gehäuse 5 angeordnete Messkopf eine definierte Lage zueinander, wobei das Erreichen dieser Position charakterisiert ist durch definierte Ausgangssignale der Referenzabtastfelder 15, 25, 35, erzeugt durch die Abtastung der Referenzlinien 41, 42. Ausgehend von einer solchen definierten Referenzposition (Ausgangslage) des Messkopfes bezüglich der Maßverkörperung 4 kann dann durch Messung von Relativbewegungen des Messkopfes bezüglich der zugeordneten Maßverkörperung 4 die jeweilige Relativposition von Messkopf und Maßverkörperung ermittelt werden.
