DE102007018865A1 - Length measuring system, particularly for machine tool, has reflection device that is fastened to arm in rotatable manner, where reflection device reflects back assigned ray of light - Google Patents

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Philipp Dipl.-Ing.(FH) Dipl.-Phys. Huke
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    • B23Q17/24Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves

Abstract

The length measuring system (10) has a reflection device that is fastened to an arm (24) in a rotatable manner. The reflection device reflects back the assigned ray of light (18) during flexible deflection of the arm on a beam splitter (14) in such a manner that optical distance in linear approximation of the deflection is independent. An independent claim is also included for a method for examining or calibrating a machine tool.

Description

Die Erfindung betrifft ein Längemesssystem für eine Werkzeugmaschine mit (a) einem Strahlteiler zum Erzeugen eines Referenzlichtstrahls und eines Arbeitslichtstrahls aus einem Lichtstrahl, (b) einer Reflexionsanordnung zum Reflektieren des Arbeitslichtstrahls und (c) einem teleskopierbaren Arm, an dessen einen Ende die Reflexionsvorrichtung befestigt ist. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Prüfen oder Kalibrieren einer Werkzeugmaschine.The The invention relates to a length measuring system for a machine tool with (a) a beam splitter for generating a reference light beam and a working light beam from a light beam, (b) a reflection device for reflecting the working light beam and (c) a telescopic one Arm, at one end of the reflection device is attached. According to one second aspect, the invention relates to a method for testing or Calibrating a machine tool.

Werkzeugmaschinen müssen in regelmäßigen Abständen auf ihre Positioniergenauigkeit überprüft werden, mit der sie einen Endeffektor im Raum positionieren können. Der Endeffektor kann beispielsweise ein Fräskopf oder ein Laserschneidkopf sein. Stellt sich beim Prüfen der Werkzeugmaschine heraus, dass eine vorgegebene Genauigkeitsanforderung nicht erfüllt wird, so muss die Werkzeugmaschine neu kalibriert werden.machine tools have to on a regular basis their positioning accuracy will be checked with which they can position an end effector in space. Of the End effector may be, for example, a milling head or a laser cutting head. Appears during testing the machine tool out that a given accuracy requirement not fulfilled is, then the machine tool must be recalibrated.

Bekannte Verfahren und Vorrichtungen zum Kalibrieren von Werkzeugmaschinen setzen beispielsweise Lasertracker ein. Dazu wird ein Endeffektor in Form eines Spiegels mit einem Laserstrahl angepeilt, der von einem Interferometer abgegeben wird. Anschließend wird der Endeffektor auf einer vorgegebenen Trajektorie bewegt. Dabei wird der Laserstrahl dem Endeffektor nachgeführt und misst kontinuierlich eine Abstandsänderung zwischen dem Lasertracker und dem Endeffektor. Aus der Trajektorie des Endeffektors und dem Standort des Lasertracker kann die Abstandsänderung berechnet werden, die bei einer fehlerfreien Werkzeugmaschine gemessen werden müsste. Weicht die tatsächlich gemessene Abstandsänderung von der berechneten Abstandsänderung um ein vorgegebenes Maß ab, so muss die Werkzeugmaschine neu kalibriert werden.Known Methods and apparatus for calibrating machine tools For example, use laser trackers. This will be an end effector in the form of a mirror aimed with a laser beam of is delivered to an interferometer. Then the end effector will open a given trajectory moves. At the same time, the laser beam becomes tracked to the end effector and continuously measures a change in distance between the laser tracker and the end effector. From the trajectory of the end effector and the Location of the laser tracker, the distance change can be calculated would have to be measured with a faultless machine tool. differs actually measured distance change from the calculated change in distance by a predetermined amount, so the machine tool must be recalibrated.

Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass der Endeffektor nur mit relativ geringen Geschwindigkeiten bewegt werden kann, da der Lasertracker den Laserstrahl stets dem Endeffektor nachführen muss. Bei hohen Geschwindigkeit ist dieses Nachführen nicht mehr möglich. Wird die Werkzeugmaschine bei der Bearbeitung mit hohen Vorschubgeschwindigkeiten eingesetzt, so begrenzen dynamische Kräfte die Genauigkeit. Ungenauigkeiten der Werkzeugmaschine bei hohen Werkzeuggeschwindigkeiten oder -beschleunigungen lassen sich mit bekannten Verfahren jedoch nicht erfassen.adversely At this procedure is that the Endeffektor only with relatively small Speeds can be moved because the laser tracker the laser beam always follow the end effector got to. At high speed, this tracking is no longer possible. Becomes the machine tool when processing at high feed rates used, so dynamic forces limit the accuracy. inaccuracies the machine tool at high tool speeds or accelerations however, can not be detected by known methods.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Nachteile im Stand der Technik zu überwinden. Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein gattungsgemäßes Längenmesssystem, bei dem die Reflexionsvorrichtung schwenkbar so an dem Arm befestigt ist, dass sie den Arbeitslichtstrahl auch bei elastischer Durchbiegung des Armes stets so auf den Strahlteiler zurück reflektiert, dass die optische Weglänge in linearer Näherung von der Durchbiegung unabhängig ist.Of the Invention is based on the object disadvantages of the prior art to overcome. The invention solves the task by a generic length measuring system, in which the Reflection device pivotally mounted on the arm is that they the working light beam even with elastic deflection of the Armes always reflected back to the beam splitter that the optical path length in a linear approximation independent of the deflection is.

Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch ein Verfahren zum Prüfen oder Kalibrieren einer Werkzeugmaschine mit den Schritten: Verfahren zum Prüfen oder Kalibrieren einer Werkzeugmaschine, mit den Schritten:

  • (a) Bereitstellen eines Längenmesssystems nach einem der vorstehenden Ansprüche,
  • (b) Verbinden des teleskopierbaren Arms mit einer Spindel der Werkzeugmaschine,
  • z. B. über eine Werkzeugaufnahme,
  • (c) Bewegen der Spindel auf einer vorgegebenen Bahn,
  • (d) Erfassen einer Ist-Abstandsänderung zwischen der Reflexionsvorrichtung (28) und dem Strahlteiler und (e) Vergleichen der erfassten Abstandsänderung mit einer aus der vorgegebenen Bahn errechneten Soll-Abstandsänderung.
According to a second aspect, the invention solves the problem by a method for testing or calibrating a machine tool comprising the steps: Method for testing or calibrating a machine tool, comprising the steps:
  • (a) providing a length measuring system according to one of the preceding claims,
  • (b) connecting the telescopic arm to a spindle of the machine tool,
  • z. B. via a tool holder,
  • (c) moving the spindle on a predetermined path,
  • (d) detecting an actual distance change between the reflection device ( 28 ) and the beam splitter, and (e) comparing the detected change in distance with a desired distance change calculated from the given path.

Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass Längenmessungen auch bei einer hohen Dynamik möglich sind. Dadurch können Ungenauigkeiten einer Werkzeugmaschine erkannt werden, wenn sie bei hohen Werkzeuggeschwindigkeiten oder Beschleunigungen betrieben wird.Advantageous to the invention is that length measurements even at a high dynamics are possible. Thereby can Inaccuracies of a machine tool are detected when they operated at high tool speeds or accelerations becomes.

Ein weiterer Vorteil ist die einfache Anwendbarkeit der Erfindung. So kann das erfindungsgemäße Längenmesssystem fest in der Werkzeugmaschine montiert sein und automatisiert mit einer Spindel der Werkzeugmaschine verbunden werden. Dadurch werden routinemäßige Prüfungen und/oder Kalibrierungen der Werkzeugmaschine möglich, ohne dass hierfür menschliche Arbeitskraft aufgewandt werden muss.One Another advantage is the simple applicability of the invention. So can the length measuring system according to the invention be firmly mounted in the machine tool and automated with be connected to a spindle of the machine tool. This will be routine checks and / or Calibrations of the machine tool possible without human Worker must be expended.

Ein weiterer Vorteil ist der einfache Aufbau eines erfindungsgemäßen Längenmesssystems. Es ist daher leicht und kostengünstig herzustellen und kann auch von nicht geschultem Personal eingesetzt werden.One Another advantage is the simple construction of a length measuring system according to the invention. It is therefore easy and inexpensive and can also be used by untrained personnel.

Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter der optischen Weglänge die im physikalischen Sprachgebrauch gemeinte optische Weglänge verstanden. Die optische Weglänge ist das Integral über das Produkt aus dem zurückgelegten Weg und der auf dem Weg vorliegenden Brechzahl.in the For purposes of the present description, the optical path length will be the understood in physical usage meant optical path length. The optical path length is the integral over the product from the past Path and the refractive index on the way.

Unter der Durchbiegung des Arms wird ein Maß für die elastische Verformung des Arms verstanden. Insbesondere kann die Durchbiegung als die maximale Auslenkung des Armes zwischen seinen beiden Enden von der kräftefreien Gestalt definiert werden. Unter dem Merkmal, dass die optische Weglänge in linearer Näherung von der Durchführung unabhängig ist, ist zu verstehen, dass eine Potenzreinentwicklung der Funktion, die die optische Weglänge in Abhängigkeit von der Durchbiegung angibt, um den Nullpunkt dieser Funktion keinen linearen Term aufweist. Die optische Weglänge hängt also beispielsweise erst in quadratischer Näherung von der Durchbiegung ab.The deflection of the arm is understood as a measure of the elastic deformation of the arm. In particular, the deflection can be defined as the maximum deflection of the arm between its two ends from the force-free shape. By the feature that the optical path length is linearly independent of the implementation, it is to be understood that a power difference Development of the function, which indicates the optical path length as a function of the deflection, around the zero point of this function has no linear term. The optical path length thus depends, for example, only in a quadratic approximation on the deflection.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Längenmesssystem mindestens zwei Teleskopstangen auf. Dadurch wird vorteilhafterweise ein besonders einfacher mechanischer Aufbau erreicht. Besonders bevorzugt weist der Arm des Längenmesssystems an einem Ende einen Abschlusskörper auf, wobei die Reflexionsvorrichtung mittels einer Aufnahme an dem Abschlusskörper relativ zu dem Abschlusskörper beweglich befestigt ist und wobei die Aufnahme so mit dem Abschlusskörper gekoppelt ist, dass bei elastischer Durchbiegung des Arms die Aufnahme relativ zu dem Abschlusskörper schwenkt. Diese Schwenkbewegung ist also ausgebildet, dass sie die Durchbiegung des Arms kompensiert. Das heißt, dass ein von dem Strahlteiler der Reflexionsvorrichtung verlaufender Lichtstrahl trotz der Durchbiegung wieder zurück auf den Strahlteiler reflektiert wird. Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass dann, wenn der Arm mit einem Endeffektor der Werkzeugmaschine gekoppelt ist und dieser Endeffektor mit einer hohen Geschwindigkeit oder Beschleunigung bewegt wird, etwaige Durchbiegungen des Arms aufgrund von Trägheitskräften kompensiert werden.In a preferred embodiment has the length measuring system at least two telescopic poles on. This will be advantageous achieved a particularly simple mechanical structure. Especially Preferably, the arm of the length measuring system at one end a closing body, wherein the reflection device by means of a receptacle on the end body relative to the closing body is movably mounted and wherein the receptacle is so coupled to the closure body, that with elastic deflection of the arm, the recording relative to the closing body swings. This pivoting movement is thus designed so that they Bending of the arm compensated. That is, one of the beam splitter the reflection device extending light beam despite the deflection back again is reflected on the beam splitter. This will be advantageous achieved that when the arm with an end effector of the machine tool is coupled and this end effector at a high speed or acceleration is moved, any deflections of the arm be compensated due to inertial forces.

Besonders bevorzugt weist die Aufnahme mindestens vier Verbindungselemente auf, die die Aufnahme mit dem Abschlusskörper verbinden. Auf diese Weise kann die Durchbiegung des Arms besonders effektiv kompensiert werden. Besonders bevorzugt ist der Abschlusskörper so mit den Teleskopstangen verbunden, dass die elastische Durchbiegung des Arms zu einer elastischen Verformung des Abschlusskörpers führt und dass die Verbindungselemente so mit dem Abschusskörper verbunden sind, dass die elastische Verformung des Abschlusskörpers dazu führt, dass die Aufnahme relativ zum Abschlusskörper schwenkt. Diese Schwenkbewegung wirkt wiederum einer Ablenkung des Arbeitslichtstrahls aufgrund der Durchbiegung des Arms entgegen und kompensiert diese. Das Gesamtsystem aus Reflexionsvorrichtung, Aufnahme, Verbindungselementen und Abschlusskörper ist dabei für eine hohe Eigenfrequenz ausgelegt. Dadurch wird vermieden, dass Resonanzen auftreten.Especially Preferably, the receptacle has at least four connecting elements on, which connect the recording with the closing body. In this way The deflection of the arm can be compensated particularly effectively. Particularly preferably, the closing body is so with the telescopic rods connected, that the elastic deflection of the arm to an elastic Deformation of the end body leads and that the connecting elements so connected to the launching body are that the elastic deformation of the closing body to do so leads, that the receptacle pivots relative to the end body. This pivoting movement works again a deflection of the working light beam due to the deflection the arm and compensates for this. The overall system of reflection device, Recording, fasteners and end body is for a high natural frequency designed. This avoids that resonances occur.

Besonders bevorzugt ist der Abschlusskörper so mit den Teleskopstangen verbunden, dass die Durchbiegung zu einem Versatz von Teilen des Abschlusskörpers entlang der Längserstreckung der Teleskopstrebe führt und dass die Verbindungsele mente so mit dem Abschlusskörper verbunden sind, dass der Versatz des Abschlusskörpers dazu führt, dass die Aufnahme relativ zu dem Abschlusskörper schwenkt. Es ist möglich, diesen Effekt mit dem im vorherigen Absatz genannten Effekt zu kombinieren.Especially preferred is the closing body so connected to the telescopic rods that the deflection becomes one Offset of parts of the end body along the longitudinal extension the telescopic strut leads and that the Verbindungsele elements so connected to the closing body are that the displacement of the closing body causes the Recording pivots relative to the end body. It is possible this To combine the effect with the effect mentioned in the previous paragraph.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Arm des erfindungsgemäßen Längenmesssystems eine mindestens dreistufige Teleskopanordnung mit einer Teleskopgrundstufe, mindestens einer Teleskopmittelstufe und einer Teleskopabschlussstufe auf. Hierdurch wird eine besonders große Ausziehbarkeit des Längenmesssystems erreicht.In a preferred embodiment has the arm of the length measuring system according to the invention an at least three-stage telescope arrangement with a basic telescope stage, at least one telescope center stage and one telescope completion stage on. This results in a particularly large extendability of the length measuring system reached.

Besonders bevorzugt umfasst die Teleskop-Grundstufe mindestens drei an dem Abschlusskörper befestigte Grundstufen-Teleskopstangen. Die mindestens eine Teleskopmittelstufe umfasst einen Mittelstufen-Gleitkörper, der an den Grundstufen-Teleskopstangen gleitend befestigt ist, und mindestens drei an dem Mittelstufen-Gleitkörper starr befestigte Mittelstufen-Teleskopstangen und die Teleskopabschlussstufe umfasst einen Abschlussstufen-Gleitkörper, der an den Mittelstufen-Teleskopstangen gleitend befestigt ist, mindestens drei an dem Abschlussstufen-Gleitkörper starr befestige Abschlussstufen-Teleskopstangen und einen Basiskörper, der mit den Abschlussstufen-Teleskopstangen starr verbunden ist.Especially Preferably, the telescopic base comprises at least three on the closing component fixed basic telescopic poles. The at least one telescope middle stage includes a middle stage slider sliding on the base stage telescopic rods is fixed, and at least three rigidly attached to the middle stage slider fixed middle-stage telescopic rods and the telescope termination stage includes a final stage slider sliding on the mid-stage telescopic rods is fixed, at least three rigidly attached to the final stage slider fasten finishing level telescopic rods and a base body, the is rigidly connected to the graduated telescopic rods.

Dabei ist es günstig, wenn die Teleskop-Grundstufe mindestens eine Teleskopmittelstufe und die Teleskopabschlussstufe jeweils vier oder fünf Teleskopstangen umfassen. Hierdurch wird das Längenmesssystem gleichzeitig leicht und hinreichend steif, um auch bei hohen Geschwindigkeiten bzw. Beschleunigungen nur eine kleine Durchbiegung zu zeigen.there is it cheap if the basic telescope level at least one telescopic center stage and the telescope termination stage each comprise four or five telescopic poles. This will be the length measuring system at the same time light and sufficiently stiff, even at high speeds or accelerations to show only a small deflection.

Die Teleskopstangen einer Stufe sind bevorzugt in gleichen Winkelabständen auf einem Kreis angeordnet. Hierdurch erhebt sich eine gleichmäßige Steifigkeit des Längenmesssystems. Gleichzeitig wird die Steifigkeit insgesamt erhöht und die Fertigung des Längenmesssystems erleichtert.The Telescopic rods of a stage are preferably at equal angular intervals arranged in a circle. This results in a uniform rigidity of the length measuring system. At the same time, the rigidity is increased overall and the production of the length measuring system facilitated.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Abschlusskörper eine erste Ring scheibe und eine von der ersten Ringscheibe beabstandete zweite Ringscheibe, wobei die beiden Ringscheiben miteinander elastisch verbunden sind. Es ist vorteilhaft, wenn auch der mindestens eine Mittelstufen-Gleitkörper und der Abschlussstufen-Gleitkörper jeweils zwei beabstandete Ringscheiben umfassen.In a preferred embodiment includes the closing body a first annular disc and a second spaced from the first annular disc second Ring disc, the two annular discs elastic with each other are connected. It is advantageous if the at least one Mid-level slider and the final stage slider respectively comprise two spaced annular discs.

Um eine hohe Längenveränderlichkeit des Arms bei gleichzeitiger ausreichender Steifigkeit zu erreichen, weisen die Ringscheiben einen Abstand auf, der zwischen dem 0,025-fachen und dem 0,2-fachen einer Länge derjenigen Teleskopstange beträgt, die an dem Gleitkörper befestigt sind.Around a high length variability the arm while maintaining sufficient rigidity, The annular discs have a distance of between 0.025 times and 0.2 times a length the telescopic pole that is on the slider are attached.

Um Rucks, also Änderungen der Beschleunigung der Bewegung, während des Einsatzes des erfindungsgemäßen Längenmesssystems zu vermeiden, sind die Teleskopstangen an den jeweiligen Gleitkörpern bevorzugt spielfrei gelagert.Around Rucks, so changes the acceleration of the movement, during the use of the length measuring system according to the invention To avoid the telescopic rods are preferred to the respective sliding bodies stored free of play.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Teleskopanordnung so ausgebildet, dass sich dann, wenn sich eine Ausziehlänge zwischen dem Basiskörper und dem Abschlusskörper um einen Änderungsfaktor ändert, sich auch ein Abstand von dem Abschlusskörper zu dem Mittelstufen-Gleitkörper um den gleichen Änderungsfaktor ändert. Hierdurch kann als Reflexionsvorrichtung ein Spiegel verwendet werden, wodurch sich ein besonders einfacher Aufbau des Längenmesssystems ergibt.In a preferred embodiment the telescopic arrangement is designed so that, when a pull-out length between the base body and the closing body by a change factor changes Also, a distance from the end body to the middle stage sliding body to the same change factor changes. This can As a reflection device, a mirror can be used, whereby a particularly simple construction of the length measuring system results.

Um eine besonders hohe Steifigkeit zu erzielen, ist die Teleskopanordnung bevorzugt mehrfach, insbesondere dreifach, vierfach, fünffach oder sechsfach mechanisch überbestimmt.Around To achieve a particularly high rigidity, the telescopic arrangement preferably several times, in particular three times, four times, five times or sixfold mechanically overdetermined.

Werkzeugmaschinen weisen in aller Regel einen beispielsweise durch Kühlschmierstoffnebel, Späne oder andere Partikel verunreinigten Arbeitsraum auf. Wenn derartige Verunreinigungen in den Strahlengang des Arbeitslichtstrahls oder auf die Reflexionsvorrichtung gelangen, so kann das die Funktionstüchtigkeit des Längenmesssystems beeinträchtigen. Bevorzugt ist daher eine Umhüllung zum Abschirmen des von den Teleskopstangen, dem Basiskörper und dem Abschlusskörper umgebenden Raums vorgesehen. Eine derartige Umhüllung kann beispielsweise ein Balg sein.machine tools have a rule, for example by coolant mist, chips or other particles contaminated working space. If such impurities in the beam path of the working light beam or on the reflection device this can affect the functionality of the length measuring system affect. Therefore, an envelope is preferred for shielding from the telescopic rods, the base body and the closing body surrounding space provided. Such a wrapper may, for example, a Be bellows.

Ein besonders leichtes Längenmesssystem ergibt sich durch die Verwendung von Hohlstangen. Ein Einsatz von Rundstangen führt zu einem besonders leicht und damit kostengünstig zu fertigenden Längenmesssystem.One particularly light length measuring system results through the use of hollow bars. A use of round bars leads to a particularly easy and therefore inexpensive to manufacture length measuring system.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigtin the The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Längenmesssystems, 1 a perspective view of a length measuring system according to the invention,

2 eine Detailansicht des Längenmesssystems an seinem Ende mit der Reflexionsvorrichtung, 2 a detailed view of the length measuring system at its end with the reflection device,

3 eine perspektivische Ansicht des Arms des Längenmesssystems gemäß 1 und 3 a perspective view of the arm of the length measuring system according to 1 and

4 eine schematische Schnittansicht des Endes des Längenmesssystems mit einer Aufnahme für die Reflexionsvorrichtung im nicht durchgebogenen Fall. 4 a schematic sectional view of the end of the length measuring system with a receptacle for the reflection device in the unbent case.

5 zeigt die schematische Ansicht aus 4, wobei eine Kraft zu einer Durchbiegung des Arms führt und 5 shows the schematic view 4 , wherein a force leads to a bending of the arm and

6 zeigt eine schematische Zeichnung eines Arms einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Längenmesssystems. 6 shows a schematic drawing of an arm of an alternative embodiment of a length measuring system according to the invention.

1 zeigt ein Längenmesssystem 10, das einen schematisch eingezeichneten Grundkörper 12 mit einem Strahlteiler 14 zum Erzeugen eines Referenzlichtstrahls 16 und eines Arbeitslichtstrahls 18, eine Lichtquelle 20 und einen Detektor 22 zum Erfassen einer Interferenz zwischen dem Referenzlichtstrahl 16 und dem Arbeitslichtstrahl 18 umfasst. 1 shows a length measuring system 10 , which is a schematically drawn basic body 12 with a beam splitter 14 for generating a reference light beam 16 and a working light beam 18 , a light source 20 and a detector 22 for detecting an interference between the reference light beam 16 and the working light beam 18 includes.

Der Arbeitslichtstrahl 18 tritt in einen Arm 24, der durch eine Teleskopstrebe gebildet ist, ein und wird an einem dem Grundkörper 12 abgewandten Ende 26 des Arms 24 von einer in 1 teilweise verdeckten Reflexionsvorrichtung 28 auf den Strahlteiler 14 zurück reflektiert. Ändert sich die Länge des Arms 24, so entsteht eine Interferenz zwischen dem Referenzlichtstrahl 16 und dem Arbeitslichtstrahl 18, die von dem Detektor 22 aufgezeichnet wird und der daraus die Längenänderung des Arms 24 berechnet.The working light beam 18 enters an arm 24 , which is formed by a telescopic strut, and is at one of the main body 12 opposite end 26 of the arm 24 from one in 1 partially hidden reflection device 28 on the beam splitter 14 reflected back. The length of the arm changes 24 , so there is an interference between the reference light beam 16 and the working light beam 18 that from the detector 22 is recorded and the resulting change in length of the arm 24 calculated.

Der Arm 24 weist an seinem Ende 26 einen Abschlusskörper 30 auf, der eine erste Ringscheibe 32.1 und eine zweite Ringscheibe 32.2 umfasst. Die erste Ringscheibe 32.1 und die zweite Ringscheibe 32.2 weisen die gleiche Gestalt auf und sind mit ihren Ringflächen konzentrisch hintereinander angeordnet. An dem Abschlusskörper 30 sind vier gleich lange Grundstufen-Teleskopstangen 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 jeweils in 90°-Winkelschritten auf einem Kreis befestigt, der konzentrisch zu der ersten Ringscheibe 32. und der zweiten Ringscheibe 32.2 verläuft. Der Abstand zwischen der ersten Ringscheibe 31.1 und der zweiten Ringscheibe 32.2 beträgt das ein Zwanzigstel der Länge der Grundstufen-Teleskopstangen 34.1 bis 34.4.The arm 24 points to its end 26 a conclusion body 30 on, the first ring disk 32.1 and a second annular disc 32.2 includes. The first ring disk 32.1 and the second annular disc 32.2 have the same shape and are arranged concentrically with their annular surfaces one behind the other. At the closing body 30 are four equally long basic telescopic rods 34.1 . 34.2 . 34.3 . 34.4 each mounted in a 90 ° angle steps on a circle concentric with the first annular disc 32 , and the second annular disc 32.2 runs. The distance between the first annular disc 31.1 and the second annular disc 32.2 this is one twentieth of the length of the basic telescopic poles 34.1 to 34.4 ,

Die Grundstufen-Teleskopstangen 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 sind spielfrei in einem Mittelstufen-Gleitkörper 36 gelagert. Der Mittelstufen-Gleitkörper 36 besteht wie der Abschlusskörper 30 aus einer ersten Ringscheibe 38.1 und einer zweiten Ringscheibe 38.2, die die gleiche Gestalt haben wie die Ringscheiben 32.1, 32.2 des Abschlusskörpers 30.The basic level telescopic poles 34.1 . 34.2 . 34.3 . 34.4 are free of play in a middle-level slider 36 stored. The middle stage slider 36 is like the closing body 30 from a first annular disc 38.1 and a second annular disc 38.2 that have the same shape as the ring discs 32.1 . 32.2 of the final body 30 ,

An dem Mittelstufen-Gleitkörper 36 sind vier Mittelstufen-Teleskopstangen 40.1, 40.2, 40.3, 40.4 an einem Abschlussstufen-Gleitkörper 42 befestigt. Die Mittelstufen-Teleskopstangen 40.1, 40.2, 40.3, 40.4 sind in gleichen Winkelabständen auf einem Kreis mit dem gleichen Durchmesser und dem gleichen Mittelpunkt angeordnet wie die Grundstufen-Teleskopstangen 34.1 bis 34.4. Die Grundstufen-Teleskopstangen 34.134.4 durchgreifen vier Ausnehmungen 44.1 bis 44.4 in dem Abschlussstufen-Gleitkörper und können in dieser Ausnehmung spielfrei gelagert sein, sind es in der vorliegenden Ausführungsform jedoch nicht.At the middle stage slider 36 are four mid-range telescopic poles 40.1 . 40.2 . 40.3 . 40.4 on a final stage slider 42 attached. The middle stage telescopic poles 40.1 . 40.2 . 40.3 . 40.4 are arranged at equal angular intervals on a circle with the same diameter and the same center as the basic stage telescopic rods 34.1 to 34.4 , The basic level teles kopstangen 34.1 - 34.4 reach through four recesses 44.1 to 44.4 in the final stage slider and can be stored without play in this recess, but it is not in the present embodiment.

An dem Abschlussstufen-Gleitkörper 42 sind vier Abschlussstufen-Teleskopstangen 46.1, 46.2, 46.3, 46.4 starr befestigt und zudem fest mit einem Basiskörper 48 verbunden. Der Abschlussstufen-Gleitkörper 42 und der Basiskörper 48 umfassen jeweils erste und zweite Ringscheiben 50.1 und 50.2 bzw. 52.1 und 52.2.At the final stage slider 42 are four graduated telescopic rods 46.1 . 46.2 . 46.3 . 46.4 rigidly attached and also fixed to a base body 48 connected. The graduation stage slider 42 and the base body 48 each comprise first and second annular discs 50.1 and 50.2 respectively. 52.1 and 52.2 ,

Der Abschlusskörper 30, der Mittelstufen-Gleitkörper 36, der Abschlussstufen-Gleitkörper 42 und der Basiskörper 48 bilden mit den jeweils zugehörigen Teleskopstangen eine dreistufige Teleskopanordnung, aufgrund derer der Abschlusskörper 30 relativ zu dem Basiskörper 48 geführt bewegbar ist.The closing body 30 , the mid-level slider 36 , the graduation stage slider 42 and the base body 48 form with the respective associated telescopic rods a three-stage telescopic arrangement, due to which the end body 30 relative to the base body 48 guided is movable.

Auf diese Weise sind die Grundstufen-, die Mittelstufen- und die Abschlussstufen-Teleskopstangen jeweils fliegend an der jeweils benachbarten Stufe befestigt.On in this way, the base, middle, and final stage telescopic poles are each attached flying to the respective adjacent step.

2 zeigt den Arm 24 in der Umgebung des Abschlusskörpers 30. An dem Abschlusskörper 30 sind vier stangenartige Verbindungselemente 54.1, 54.2, 54.3, 54.4 mit einem ihrer Enden befestigt. Das jeweils andere Ende ist mit einer Aufnahme 56 über jeweilige Gelenke 58.1, 58.2, 58.3 und 58.4 verbunden. Bei den Gelenken 58.1, bis 58.4 kann es sich beispielsweise um Festkörpergelenke handeln, die eine Materialschwächung oder Zonen elastischeren Materials im Vergleich zur Umgebung aufweisen. 2 shows the arm 24 in the vicinity of the closing body 30 , At the closing body 30 are four rod-like fasteners 54.1 . 54.2 . 54.3 . 54.4 attached with one of its ends. The other end is with a recording 56 via respective joints 58.1 . 58.2 . 58.3 and 58.4 connected. At the joints 58.1 , to 58.4 For example, they may be solid-state joints that have material weakening or zones of more elastic material compared to the environment.

3 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des in den 1 und 2 dargestellten Arms. 3 shows a further perspective view of the in the 1 and 2 illustrated arm.

4 zeigt einen schematische Schnittansicht des Arms 24, wobei jeweils zwei Grundstufen-Teleskopstangen übereinander liegen und wobei der Schnitt durch die beiden Verbindungselemente 54.1 und 54.3 verläuft. Die Grundstufen- Teleskopstangen 34.1 und 34.3 weisen jeweils neutrale Fasern 60.1 und 60.3 auf, die als Strichpunktlinien eingezeichnet sind. In der in 4 gezeigten Situation wirken keine Kräfte auf den Arm 24. 4 shows a schematic sectional view of the arm 24 , wherein in each case two basic stage telescopic rods are superimposed and wherein the section through the two connecting elements 54.1 and 54.3 runs. The basic level telescopic poles 34.1 and 34.3 each have neutral fibers 60.1 and 60.3 on, which are drawn as dashed lines. In the in 4 In the situation shown, no forces act on the arm 24 ,

In 5 ist die Situation gezeigt, in der eine äußere Kraft F auf die Grundstufen-Teleskopstangen 34.1- bis 34.4 wirkt, die daraufhin eine Durchbiegung w zeigen. Die Durchbiegung w ist die maximale Auslenkung zwischen der neutralen Phase 60.1 im kräftefreien Zustand und der neutralen Phase 60.1' im in 5 gezeigten Fall, dass eine äußere Kraft F auf den Arm 24 wirkt. Die Kraft F greift in der Regel nicht lokal an, sondern ist eine Beschleunigungs- bzw. Trägheitskraft, die an jedem Punkt des Längenmesssystems angreift. Diese Trägheitskraft kann aber in guter Näherung durch die in 5 eingezeichnete Kraft F beschrieben werden.In 5 the situation is shown in which an external force F on the basic stage telescopic rods 34.1 - to 34.4 acts, which then show a deflection w. The deflection w is the maximum deflection between the neutral phase 60.1 in the free state and the neutral phase 60.1 in the 5 shown case that an external force F on the arm 24 acts. The force F usually does not attack locally, but is an acceleration or inertial force, which acts at each point of the length measuring system. However, this inertial force can be approximated by the in 5 drawn force F are described.

Aufgrund der elastischen Durchbiegung der Grundstufen-Teleskopstangen 34 verformt sich der Abschlusskörper 30 und damit auch die zweite Ringscheibe 32.2. Es kommt dadurch zu einem Versatz V zwischen einem Verbindungspunkt 62.1 des Verbindungselements 54.1 mit der zweiten Ringscheibe 32.2 und einem Verbindungspunkt 62.3 zwischen dem Verbindungselement 54.3 und der zweiten Ringscheibe 32.2. Aufgrund dieses Versatzes V wird das Gelenk 58.1 von der zweiten Ringscheibe 32.2 weg und dass Gelenk 58.3 auf die zweite Ringscheibe 32.2 zu bewegt. Aufgrund dieser Bewegung der Gelenke 58.1 und 58.3 schwenkt die Aufnahme 56.2 relativ zu der zweiten Ringscheibe 32.2 um einen Winkel 2a, der den Winkel α genau kompensiert, den die neutrale Faser 60.1' gegenüber der neutralen Faser 60.1 aufweist. Der in 5 von links einfallende Arbeitslichtstrahl 18 wird also trotz der Durchbiegung w in sich zurückgespiegelt. In 5 ist nur eine Teleskopstufe gezeigt, an die sich in 5 links eine weitere, zwei weiter oder mehrere weitere Teleskopstufen anschließen können. Mehrere Teleskopstufen werden so aneinander befestigt, dass der oben beschriebene Effekt erhalten bleibt.Due to the elastic deflection of the basic stage telescopic rods 34 the closing body deforms 30 and thus also the second annular disc 32.2 , This results in an offset V between a connection point 62.1 of the connecting element 54.1 with the second annular disc 32.2 and a connection point 62.3 between the connecting element 54.3 and the second annular disc 32.2 , Due to this offset V, the joint becomes 58.1 from the second annular disc 32.2 away and that joint 58.3 on the second ring disk 32.2 too moved. Because of this movement of the joints 58.1 and 58.3 pans the shot 56.2 relative to the second annular disc 32.2 at an angle 2a that accurately compensates the angle α, which is the neutral fiber 60.1 'opposite the neutral fiber 60.1 having. The in 5 from the left incident working light beam 18 is thus reflected back in spite of the deflection w. In 5 only one telescope stage is shown, in which 5 On the left you can connect one more, two more or more telescopic stages. Several telescopic stages are attached to each other so that the effect described above is maintained.

6 zeigt eine alternative Art der Aufnahme 56 mit den Verbindungselementen 54. Bei dieser Ausführungsform verbinden die Verbindungselemente 54.1 bis 54.4 jeweils zum zugehörigen Verbindungspunkt 62.1, 62.2, 62.3, 62.4 benachbarte Gelenke 58.3, 58.1 und 58.2. Es wird dabei ausgenutzt, dass die zweite Ringscheibe 32.2 ihrerseits in ihrem jeweiligen Randbereich eine kleine Schwenkbewegung durchführt, die dann über die Gelenke 58 auf die Aufnahme 56 übertragen wird. 6 shows an alternative way of recording 56 with the fasteners 54 , In this embodiment, the connecting elements connect 54.1 to 54.4 in each case to the associated connection point 62.1 . 62.2 . 62.3 . 62.4 neighboring joints 58.3 . 58.1 and 58.2 , It is exploited that the second annular disc 32.2 in turn performs a small pivoting movement in their respective edge region, which then passes over the joints 58 on the recording 56 is transmitted.

1010
LängenmesssystemLength measuring system
1212
Grundkörperbody
1414
Strahlteilerbeamsplitter
1616
ReferenzlichtstrahlReference light beam
1818
ArbeitlichtstrahlOperating light beam
2020
Lichtquellelight source
2222
Detektordetector
2424
Armpoor
2626
EndeThe End
2828
Reflexionsvorrichtungreflecting device
3030
Abschlusskörperclosing component
32.1, 32.232.1, 32.2
erste/zweite Ringscheibefirst second washer
34.1, 34.2, 34.3, 34.434.1, 34.2, 34.3, 34.4
Grundstufen-TeleskopstangeBasic tier telescopic rod
3636
Mittelstufen-GleitkörperMid-level slider
38.1, 38.238.1, 38.2
erste/zweite Ringscheibefirst second washer
40.1, 40.2, 40.3, 40.440.1, 40.2, 40.3, 40.4
Mittelstufen-TeleskopstangeIntermediate level telescopic rod
4242
Abschlussstufen-GleitkörperFinal stage sliding
44.1, 44.2, 44.3, 44.444.1, 44.2, 44.3, 44.4
Ausnehmungrecess
46.1, 46.2, 46.3, 46.446.1, 46.2, 46.3, 46.4
Abschlussstufen-TeleskopstangeFinal stage telescopic rod
4848
Basiskörperbase body
50.1, 50.250.1, 50.2
erste/zweite Ringscheibefirst second washer
52.1, 52.252.1, 52.2
erste/zweite Ringscheibefirst second washer
54.1, 54.2, 54.3, 54.454.1, 54.2, 54.3, 54.4
Verbindungselementefasteners
5656
Aufnahmeadmission
58.1, 58.2, 58.3, 58.458.1, 58.2, 58.3, 58.4
Gelenkejoints
60.1, 60.2, 60.3. 60.460.1, 60.2, 60.3. 60.4
neutrale Faserneutral fiber
62.1, 62.2, 62.3, 62.462.1, 62.2, 62.3, 62.4
Verbindungspunktjunction
ww
Durchbiegungdeflection
FF
Kraftforce

Claims (24)

Längenmesssystem, insbesondere für eine Werkzeugmaschine, mit (a) einem Strahlteiler (14) zum Erzeugen eines Referenzlichtstrahls (16) und eines Arbeitslichtstrahls (18) aus einem Lichtstrahl, (b) einer Reflexionsvorrichtung (28) zum Reflektieren des Arbeitslichtstrahls (18) und (c) einem teleskopierbaren Arm (24), an dessen einem Ende (26) die Reflexionsvorrichtung (28) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsvorrichtung (28) schwenkbar so an dem Arm (24) befestigt ist, dass sie den Arbeitslichtstrahl (18) auch bei elastischer Durchbiegung des Arms (24) stets so auf den Strahlteiler (14) zurückreflektiert, dass die optische Weglänge in linearer Näherung von der Durchbiegung (w) unabhängig ist.Length measuring system, in particular for a machine tool, having (a) a beam splitter ( 14 ) for generating a reference light beam ( 16 ) and a working light beam ( 18 ) from a light beam, (b) a reflection device ( 28 ) for reflecting the working light beam ( 18 ) and (c) a telescopic arm ( 24 ), at one end ( 26 ) the reflection device ( 28 ), characterized in that the reflection device ( 28 ) pivotally so on the arm ( 24 ) is attached, that it the working light beam ( 18 ) even with elastic deflection of the arm ( 24 ) always on the beam splitter ( 14 ) reflects that the optical path length in a linear approximation is independent of the deflection (w). Längenmesssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (24) mindestens zwei Teleskopstangen aufweist.Length measuring system according to claim 1, characterized in that the arm ( 24 ) has at least two telescopic rods. Längenmesssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – der Arm (24) an dem einen Ende (26) einen Abschlusskörper (30) aufweist, – die Reflexionsvorrichtung (28) mittels einer Aufnahme (56) an dem Abschlusskörper (30) relativ zu dem Abschlusskörper (30) beweglich befestigt ist, und – die Aufnahme (56) so mit dem Abschlusskörper (30) gekoppelt ist, dass bei elastischer Durchbiegung des Arms (24) die Aufnahme (56) relativ zu dem Abschlusskörper (30) schwenkt.Length measuring system according to claim 2, characterized in that - the arm ( 24 ) at one end ( 26 ) a closing body ( 30 ), - the reflection device ( 28 ) by means of a recording ( 56 ) on the closing body ( 30 ) relative to the end body ( 30 ) is movably mounted, and - the receptacle ( 56 ) so with the closing body ( 30 ) is coupled, that with elastic deflection of the arm ( 24 ) the recording ( 56 ) relative to the end body ( 30 ) pans. Längenmesssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (56) mindestens vier Verbindungselemente (54.1, 54.2, 54.3, 54.4) aufweist, die die Aufnahme (56) mit dem Abschlusskörper (30) verbinden.Length measuring system according to claim 3, characterized in that the receptacle ( 56 ) at least four connecting elements ( 54.1 . 54.2 . 54.3 . 54.4 ) containing the receptacle ( 56 ) with the closing body ( 30 ) connect. Längenmesssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – der Abschlusskörper so mit Teleskopstangen (34.1, 34.2, 34.3, 34.4) verbunden ist, dass die elastische Durchbiegung des Arms (24) zu einer elastischen Verformung des Abschlusskörpers (30) um lokal unterschiedliche Winkel führt und dass – die Verbindungselemente (54.1, 54.2, 54.3, 54.4) so mit dem Abschlusskörper (30) verbunden sind, dass die elastische Verformung des Abschlusskörpers (30) dazu führt, dass die Aufnahme (56) relativ zu dem Abschlusskörper (30) schwenkt.Length measuring system according to claim 4, characterized in that - the closing body so with telescopic rods ( 34.1 . 34.2 . 34.3 . 34.4 ), that the elastic deflection of the arm ( 24 ) to an elastic deformation of the end body ( 30 ) leads to locally different angles and that - the connecting elements ( 54.1 . 54.2 . 54.3 . 54.4 ) so with the closing body ( 30 ), that the elastic deformation of the end body ( 30 ) causes the recording ( 56 ) relative to the end body ( 30 ) pans. Längenmesssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, – dass der Abschlusskörper (30) so mit den Teleskopstangen (34.1, 34.2, 34.3, 34.4) verbunden ist, dass die Durchbiegung (w) zu einem Versatz (V) von zwei Verbindungselementen (54.1, 54.2, 54.3, 54.4) entlang der Längserstreckung der Teleskopstreben (34.1, 34.2, 34.3, 34.4) führt und dass die – Verbindungselemente (54.1, 54.2, 54.3, 54.4) so mit dem Abschlusskörper (30) verbunden sind, dass der Versatz (V) des Abschlusskörpers (30) dazu führt, dass die Aufnahme (56) relativ zu dem Abschlusskörper (30) schwenkt.Length measuring system according to one of claims 2 to 5, characterized in that - the end body ( 30 ) so with the telescopic poles ( 34.1 . 34.2 . 34.3 . 34.4 ), that the deflection (w) to an offset (V) of two connecting elements ( 54.1 . 54.2 . 54.3 . 54.4 ) along the longitudinal extent of the telescopic struts ( 34.1 . 34.2 . 34.3 . 34.4 ) and that the - connecting elements ( 54.1 . 54.2 . 54.3 . 54.4 ) so with the closing body ( 30 ), that the offset (V) of the end body ( 30 ) causes the recording ( 56 ) relative to the end body ( 30 ) pans. Längenmesssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (24) eine mindestens dreistufige Teleskopanordnung mit einer Teleskopgrundstufe, mindestens einer Teleskopmittelstufe und einer Teleskopabschlussstufe aufweist.Length measuring system according to one of claims 2 to 6, characterized in that the arm ( 24 ) has an at least three-stage telescope arrangement with a basic telescope stage, at least one telescopic center stage and a telescope termination stage. Längenmesssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass (a) die Teleskopgrundstufe mindestens drei an dem Abschlusskörper befestigte Grundstufen-Teleskopstangen (34.1, 34.2, 34.3, 34.4) umfasst, dass (b) die mindestens eine Teleskopmittelstufe – einen Mittelstufen-Gleitkörper (36), der an den Grundstufen-Teleskopstangen (34.1, 34.2, 34.3, 34.4) gleitend befestigt ist, und – mindestens drei an dem Mittelstufen-Gleitkörper (36) starr befestigte Mittelstufen-Teleskopstangen (40.1, 40.2, 40.3, 40.4) umfasst, und dass (c) die Teleskopabschlussstufe – einen Abschlussstufen-Gleitkörper (42), der an den Mittelstufen-Teleskopstangen (40.1, 40.2, 40.3, 40.4) gleitend befestigt ist, – mindestens drei an dem Abschlussstufen-Gleitkörper (42) starr befestigte Abschlussstufen-Teleskopstangen (40.1, 40.2, 40.3, 40.4) und – einen Basiskörper (48), der mit den Abschlussstufen-Teleskopstangen (40.1, 40.2, 40.3, 40.4) starr verbunden ist umfasst.Length measuring system according to claim 7, characterized in that (a) the telescopic base stage has at least three base stage telescopic rods ( 34.1 . 34.2 . 34.3 . 34.4 ) comprises (b) the at least one telescope center stage - a middle stage slider ( 36 ) attached to the basic telescopic rods ( 34.1 . 34.2 . 34.3 . 34.4 ) is slidably mounted, and - at least three on the middle stage slider ( 36 ) rigidly fixed intermediate stage telescopic rods ( 40.1 . 40.2 . 40.3 . 40.4 ) and (c) the telescope termination stage - a completion stage slider ( 42 ) attached to the middle-stage telescopic poles ( 40.1 . 40.2 . 40.3 . 40.4 ) is attached in a sliding manner, - at least three on the final stage slider ( 42 ) rigidly fixed graduated telescopic rods ( 40.1 . 40.2 . 40.3 . 40.4 ) and - a base body ( 48 ) with the graduated telescopic rods ( 40.1 . 40.2 . 40.3 . 40.4 ) is rigidly connected. Längenmesssystem nach Ansprach 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Teleskopgrundstufe, die mindestens eine Teleskopmittelstufe und die Teleskopabschlussstufe jeweils vier oder fünf Teleskopstangen umfassen.Length measuring system according to spoke 8, characterized in that the telescopic base stage, the at least one telescopic center stage and the Te four or five telescopic poles. Längenmesssystem nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Teleskopstangen einer Stufe in gleichen Winkelabständen auf einem Kreis angeordnet sind.Length measuring system according to one of the claims 8 or 9, characterized in that the telescopic rods a Stage at equal angular intervals are arranged on a circle. Längenmesssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Teleskopstangen parallel zueinander verlaufen.Length measuring system according to one of the claims 8 to 10, characterized in that the telescopic rods parallel to each other. Längenmesssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschlusskörper (30) eine erste Ringscheibe (32.1) und eine von der ersten Ringscheibe (32.1) beabstandete zweite Ringscheibe umfasst, die miteinander elastisch verbunden sind.Length measuring system according to one of claims 8 to 11, characterized in that the closing body ( 30 ) a first annular disc ( 32.1 ) and one of the first annular disc ( 32.1 ) spaced second annular disc comprises, which are elastically connected to each other. Längenmesssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Mittelstufen-Gleitkörper (36) und der Abschlussstufen-Gleitkörper (42) jeweils zwei beabstandete Ringscheiben (38.1, 38.2; 50.1, 50.2) umfassen.Length measuring system according to one of claims 8 to 12, characterized in that the at least one middle-level sliding body ( 36 ) and the graduated stage slider ( 42 ) each two spaced annular discs ( 38.1 . 38.2 ; 50.1 . 50.2 ). Längenmesssystem nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringscheiben des entsprechenden Gleitkörpers inen Abstand aufweisen, der zwischen dem 0,1-fachen und dem 0,4- fachen einer Länge derjenigen Teleskopstangen beträgt, die an dem Gleitkörper befestigt sind.Length measuring system according to one of the claims 12 or 13, characterized in that the annular discs of the corresponding sliding distance that is between 0.1 times and 0.4 times times a length which is telescopic rods, the on the slider are attached. Längenmesssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Teleskopstangen an den jeweiligen Gleitkörpern spielfrei gelagert sind.Length measuring system according to one of the claims 8 to 14, characterized in that the telescopic rods to the respective sliding bodies are stored without play. Längenmesssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Teleskopanordnung so ausgebildet ist, dass sich dann, wenn sich eine Ausziehlänge zwischen dem Basiskörper (48) und dem Abschlusskörper (30) um einen Änderungsfaktor ändert, sich ein Abstand von dem Abschlusskörper (30) zu dem Mittelstufen-Gleitkörper (36) um den gleichen Änderungsfaktor ändert.Length measuring system according to one of claims 8 to 15, characterized in that the telescopic arrangement is formed so that, when a Ausziehlänge between the base body ( 48 ) and the closing body ( 30 ) changes by a change factor, a distance from the closing body ( 30 ) to the middle stage slider ( 36 ) changes by the same change factor. Längenmesssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Teleskopanordnung mehrfach, insbesondere dreifach, vierfach oder fünffach, mechanisch überbestimmt ist.Length measuring system according to one of the claims 8 to 16, characterized in that the telescope arrangement several times, especially triple, quadruple or fivefold, mechanically overdetermined is. Längenmesssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsvorrichtung (28) ein Spiegel, insbesondere ein ebener Spiegel, ist.Length measuring system according to one of the preceding claims, characterized in that the reflection device ( 28 ) is a mirror, in particular a plane mirror. Längenmesssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 18, gekennzeichnet durch eine Umhüllung zum Abschirmen des von den Teleskopstangen, dem Basiskörper und dem Abschlusskörper umgebenen Raums gegen Verschmutzung.Length measuring system according to one of the claims 2 to 18, characterized by a sheath for shielding from the telescopic rods, the base body and the closing body surrounded space against pollution. Längenmesssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Teleskopstangen Hohlstangen sind.Length measuring system according to one of the claims 2 to 19, characterized in that telescopic rods hollow rods are. Längenmesssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass Teleskopstangen Rundstangen sind.Length measuring system according to one of the claims 2 to 20, characterized in that telescopic rods round rods are. Werkzeugmaschine, die ein Längenmesssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche umfasstMachine tool that uses a length measuring system according to one of preceding claims includes Verfahren zum Prüfen oder Kalibrieren einer Werkzeugmaschine, mit den Schritten: (a) Bereitstellen eines Längenmesssystems (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, (b) Verbinden des teleskopierbaren Arms (24) mit einer Spindel der Werkzeugmaschine, z. B. über eine Werkzeugaufnahme, (c) Bewegen der Spindel auf einer vorgegebenen Bahn, (d) Erfassen einer Ist-Abstandsänderung zwischen der Reflexionsvorrichtung (28) und dem Strahlteiler (14) und (e) Vergleichen der erfassten Abstandsänderung mit einer aus der vorgegebenen Bahn errechneten Soll-Abstandsänderung.Method for testing or calibrating a machine tool, comprising the steps of: (a) providing a length measuring system ( 10 ) according to one of the preceding claims, (b) connecting the telescopic arm ( 24 ) with a spindle of the machine tool, z. B. via a tool holder, (c) moving the spindle on a predetermined path, (d) detecting an actual distance change between the reflection device ( 28 ) and the beam splitter ( 14 ) and (e) comparing the detected change in distance with a desired distance change calculated from the given path. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (b) ein Einsetzen eines magnetischen Koppelstücks mit einer Werkzeugaufnahme der Spindel und ein magnetisches Koppeln des Arms mit dem Koppelstück umfasst.Method according to claim 23, characterized in that step (b) comprises inserting a magnetic coupling piece with a tool holder of the spindle and a magnetic coupling of the Arms with the coupling piece includes.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010019656A1 (en) * 2010-05-03 2011-11-03 Etalon Ag gauge

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2549082A1 (en) * 1974-12-18 1976-07-01 Jenoptik Jena Gmbh Machine tool bed metrology gauge - use optical system with reflection interferometer employing the Abbe comparator system
DE69419243T2 (en) * 1993-11-25 1999-10-14 Renishaw Plc POSITION MEASURING DEVICES
DE19703735C2 (en) * 1997-01-31 2002-02-07 Leitz Brown & Sharpe Mestechni Variable element
EP1400783A2 (en) * 1994-01-28 2004-03-24 Renishaw plc Positioning machine
DE102006021084A1 (en) * 2005-05-16 2006-11-23 Okuma Corporation, Niwa Calibration method for a parallel kinematic mechanism machine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2549082A1 (en) * 1974-12-18 1976-07-01 Jenoptik Jena Gmbh Machine tool bed metrology gauge - use optical system with reflection interferometer employing the Abbe comparator system
DE69419243T2 (en) * 1993-11-25 1999-10-14 Renishaw Plc POSITION MEASURING DEVICES
EP1400783A2 (en) * 1994-01-28 2004-03-24 Renishaw plc Positioning machine
DE19703735C2 (en) * 1997-01-31 2002-02-07 Leitz Brown & Sharpe Mestechni Variable element
DE102006021084A1 (en) * 2005-05-16 2006-11-23 Okuma Corporation, Niwa Calibration method for a parallel kinematic mechanism machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010019656A1 (en) * 2010-05-03 2011-11-03 Etalon Ag gauge
DE102010019656B4 (en) * 2010-05-03 2016-09-01 Etalon Ag gauge

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