DE1228074B - Vorichtung zum Einstellen eines entlang einer Bahn bewegbaren Objektes auf eine vorbestimmte Stelle dieser Bahn - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GOId

Deutschem.: 42 d-2/01

Nummer: 1228 074

Aktenzeichen: E 21953 IX b/42 d

Anmeldetag: 14. November 1961

Auslegetag: 3. November 1966

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen eines entlang einer geradlinigen oder kreisförmigen Bahn bewegbaren Objektes auf eine vorbestimmte Stelle dieser Bahn unter Verwendung einer aus einem grob- und einem feinunterteilten Skalenträger bestehenden Meßschienenkombination und einer Abtastanordnung zur Erzeugung von zwei den Bewegungsvorgang steuernden Signalen, von denen das eine eine Verzögerung und das zweite die Beendigung der Bewegung bewirkt.

Meß- und Einstellvorrichtungen dieser oder ähnlicher Art, die eine Grobmeßeinrichtung und eine Feinmeßeinrichtung sowie gegebenenfalls optische Abtast- und Anzeigevorrichtungen aufweisen, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Beispielsweise sind zum Messen und Steuern der Stellbewegungen bei Werkzeugmaschinen od. dgl. Vorrichtungen bekannt, bei denen die Messung und Steuerung mit Hilfe eines den zurückgelegten Weg des bewegten Maschinenteils anzeigenden Maßstabes erfolgt, der durch lichtelektrische Mittel abgetastet wird, wobei die lichtelektrisch abgetasteten Teilstriche des Maßstabes gezählt werden. Der geradlinig oder kurvenförmig gekrümmte Maßstab ist dabei mit dem sich bewegenden Objekt der Maschine verbunden und wird an der ortsfesten Abtastvorrichtung vorbeibewegt. Statt dessen kann aber auch der Maßstab ortsfest angeordnet und die Abtastvorrichtung mit dem bewegten Maschinenteil verbunden sein. Der lichtelektrischen Zelle der Abtastoptik ist ein Zählwerk zugeordnet, welches die Anzahl der an der Abtastoptik vorbeilaufenden Teilstriche des Maßstabes zählt und anzeigt. Dabei kann die lichtelektrische Abtastung und Zählung in verschiedenen Feinheitsstufen, z. B- getrennt nach Dezimetern, Zentimetern, Millimetern usw., erfolgen. Bei Durchführung einer solchen Feinmessung müssen neben den Grob- und Feinmaßstäben sowohl eine Abtastoptik für die Grobmessung als auch eine Feinabtastoptik vorgesehen werden.

Mit Vorrichtungen dieser Art läßt sich eine fehlerfreie Messung der Stellbewegungen durchführen. Nachteilig ist jedoch unter anderem der hohe optische und elektronische Aufwand dieser Vorrichtungen sowie die Notwendigkeit, für den Grobmeßbereich und den Feinmeßbereich jeweils ein besonderes lichtelektrisch betätigtes Zählwerk vorzusehen. Auch ist eine Vorwahl bzw. eine Voreinstellung des Stellweges vor der Durchführung der eigentlichen Stellbewegung und eine beliebige Änderung dieser Einstellung häufig nicht oder nur mit besonderen aufwendigen Einrichtungen möglich.

Vorrichtung zum Einstellen eines entlang einer
Bahn bewegbaren Objektes auf eine vorbestimmte Stelle dieser Bahn

Anmelder:

Societe Anonyme EHL — LATIC, Doual

(Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Cohausz, Dipl.-Ing. W. Florack
und Dipl.-Ing. K. H. Eissei, Patentanwälte,
Düsseldorf, Schumannstr. 97

Als Erfinder benannt:
Rene Magloire, Paris

Beanspruchte Priorität;

Frankreich vom 19. November 1960 (844 428)

Es sind unter anderem auch Koordinaten-Bohrmaschinen mit zwei Schlitten bekannt, die zum Einstellen der gegenseitigen Lage von Bohrspindelachse und Werkstück zueinander verschiebbar sind, wobei die Schlitten eine Schnellverstelleinrichtung und zum anschließenden Feineinstellen einen Längenmaßstab sowie ein Mikroskop aufweist. Vorrichtungen dieser Art sind nur für kleine Stellwege verwendbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einstellvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die vorerwähnten Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermeidet, sich insbesondere durch bauliche Einfachheit auszeichnet, fehlerfreie Messungen auch bei großen Stellwegen von einem oder mehreren Metern zuläßt und die mit einfachen Mitteln eine Voreinstellung des Stellweges vor der eigentlichen Durchführung der Stellbewegung zuläßt.

Gemäß der Erfindung ist eine Einstellvorrichtung vorgesehen, die unter Verwendung des feinunterteilten Skalenträgers den grobunterteilten Skalenträger, unabhängig von dem zu bewegenden Objekt, in Richtung einer möglichen Bewegung des Objektes einstellt, wobei der Meßbereich des feinunterteilten Skalenträgers ein Teilungsintervall des grobunterteilten Skalenträgers umfaßt und die Abtastanordnung am bewegten Objekt befestigt ist.

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Vorzugsweise besteht die Abtastanordnung aus einer Hauptableseeinrichtung und zwei dazu symmetrisch angeordneten Hilfsableseeinrichtungen, von denen in Abhängigkeit von der Bewegung des Objektes jeweils nur eine mit der Hauptableseeinrichtung zusammenwirkt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bestehen die Teilungsmarken des grobunterteilten Skalenträgers aus Markierungselementen, die ' zur Abtastung aufstellbar sind.

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Einstellvorrichtung der grobunterteilte Skalenträger unabhängig von dem einzustellenden Objekt nach einer den feinunterteilten Skalenträger aufweisenden Feineüistellvorrichtung eingestellt werden kann, läßt sich auch bei großen Stellwegen mit einfachen Mitteln eine sehr genaue Einstellung des bewegten Objektes auf beliebige Stellwege, innerhalb des gesamten Einstellbereichs erzielen. Die Betätigung der an dem grobunterteilten Skalenträger angeordneten Markierungselemente, die von der Abtastanordnung zur Steuerung der Anhaltebewegung des Objektes abgetastet werden, kann z. B. auf elektromagnetischem Wege von einer zentralen Stelle aus erfolgen. Eine Einstellung des grobunterteilten Skalenträgers ist nur erforderlich, wenn die Einstellwege von dem Teilungsintervall des grobunterteilten Skalenträgers bzw. einem ganzzahlig Mehrfachen dieses Teilungsintervalls abweichen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einstellvorrichtung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie Π-ΙΙ der F i g. 1,

Fig. 3 eine Teilansicht auf die dem bewegten Objekt zugewandte Seitenfläche des grobunterteilten Skalenträgers.

In der Zeichnung ist ein Skalenträger 1 mit Grobunterteilung zu erkennen, der parallel zu einer Bahn oder zu Gleisen 2 angeordnet ist, auf der bzw. denen sich das einzustellende Objekt M bewegt. Der grobunterteilte Skalenträger 1 ist auf Gleitrollen 3 gelagert und läßt sich auf diesen in seiner Längsrichtung, d. h. in Einstellrichtung des bewegten Objektes M, verstellen. Zur Verstellung des grobunterteilten Skalenträgers 1 ist ein Zahnrad 4 vorgesehen, welches mit einer Zahnstange, die auf der Unterseite des Skalenträgers 1 eingeschnitten ist, zusammenarbeitet. Das Zahnrad 4 und mit diesem der Skalenträger 1 werden über eine Welle 5 mit Hilfe eines Handrades 6 verstellt.

Der grobunterteilte Skalenträger 1 ist mit einem feinunterteilten Skalenträger 7 baulich vereinigt, dessen Meßskala von dem Nullpunkt O des grobunterteilten Skalenträgers in gegenläufiger Richtung (in der Zeichnung nach rechts) zu der Meßskala des grobunterteilten Skalenträgers 1 verläuft. Der Feinmeßbereich entspricht einem Teilungsintervall des Grobmeßbereichs, d.h. dem Abstand zwischen zwei Markierungselementen m des grobunterteilten Skalenträgers 1. Hat z. B. der Grobmeßbereich des Skalenträgers 1 eine Teilung von 0,5 m, so umfaßt der mit einer Millimeterteilung versehene Feinmeßbereich einen Längenbereich von 0,5 m. Im Feinmeßbereich des Skalenträgers7 ist eine feste Markierung sowie ein Nonius 7 α vorgesehen, der eine Ablesung von ¹Ao mm gestattet.

An dem grobunterteilten Skalenträger 1 sind, beginnend von dem Nullpunkt O in Richtung der Bewegung des Objektes M (in der Zeichnung nach links), in gleichmäßigen Abständen von z. B. 0,5 mm die Markierungselemente m angeordnet, die z. B. aus einem Draht 8 bestehen, der auf einem Querträger 9 befestigt ist, wobei diese Einheit entlang von Führungen 10, die gemäß den Fig. 2 und 3 an der Seitenfläche 11 des Skalenträgers 1 befestigt sind, bewegt werden kann. Mit Hilfe eines Elektromagneten 12, der von einer festen Befehlsstelle aus betätigt werden kann, können die aus den Drahtelementen 8 gebildeten Markierungselemente m so verstellt werden, daß sie aus einer Lage, in der sie für die Abtastung wirkungslos sind, in eine Abtaststellung aufgerichtet werden.

Um beispielsweise einen Stellweg von'5,6472 m einzustellen, auf dem das Objekt M verschoben werden soll, der sich vor der Verschiebung im NuIlpunkt O befindet, verschiebt ein Bedienungsmann mittels eines Handrades 6 den Skalenträger 1 auf einer Länge von 0,1472 m in Richtung der Einstellbewegung (in der Zeichnung nach links), wobei diese Verstellung mittels der Feineinteilung 7 und mit Hilfe des Nonius la sehr genau vorgenommen werden kann. Hierauf wird mit Hilfe eines Elektromagneten^ dasjenige Markierungselement m, dessen Abstand von dem Nullpunkt O 5,50 m beträgt, in die wirksame Stellung aufgerichtet, in der es den Skalenträger 1 an der Oberseite überragt. Somit wird bei einem Abstand von 0,5 m zwischen den einzelnen Markierungselementen das elfte Markierungselement, vom Nullpunkt O aus gezählt, eingestellt.

Nachdem diese Voreinstellung erfolgt ist, wird das bewegliche Objekt M mittels eines Antriebes 13, der einen Schnellaufmotor und einen Langsamlaufmotor aufweist und mit einer Elektrobremse versehen ist, mit HiHe einer Antriebswelle 14 mittels der Laufrollen 15 auf dem Gleis 2 in Bewegung gebracht.

Am beweglichen Objekt M ist eine Abtastanordnung fest angebracht, die zwei Hilfsfotozellen 16 und eine mittig dazwischenliegende Hauptfotozelle 17 sowie Lichtquellen 16 a und 17 a aufweist. Diese Abtastanordnung verschiebt sich bei der Einstellung des Objektes M entlang des Skalenträgers 1 in der Weise, daß beim Auftreffen des Lichtstrahles auf einen hochgestellten Draht 8 die Strahlen aus der Lichtquelle und Fotozelle unterbrochen werden. Wenn somit infolge der Verschiebung des Objektes M die eine oder die andere der beiden äußeren Fotozellen 16 durch den Draht 8, der sich in WirkungssteUung befindet, abgedeckt wird, so wird der Strom unterbrochen und der Schnellgangmotor ausgeschaltet. Zugleich wird der Motor für die langsame Verschiebung eingeschaltet, so daß sich das Objekt M mit langsamer Geschwindigkeit dem Einstellpunkt nähert. Sobald nun die mittlere Fotozelle 17 ihrerseits auf den in WirkungssteUung befindlichen Draht 8 trifft, wird das bewegliche Objekt durch Betätigung der Elektrobremse schlagartig abgebremst.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einstellen eines entlang einer geradlinigen oder kreisförmigen Bahn bewegbaren Objektes auf eine vorbestimmte Stelle dieser Bahn unter Verwendung einer aus einem grob- und einem feinunterteilten Skalenträger bestehenden Meßschienenkombination und einer

Abtastanordnung zur Erzeugung von zwei den Bewegungsvorgang steuernden Signalen, von denen das eine eine Verzögerung und das zweite die Beendigung der Bewegung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einstellvorrichtung unter Verwendung des feinunterteilten Skalenträgers (7) den grobunterteilten Skalenträger^), unabhängig von dem zu bewegenden Objekt (M), in Richtung einer möglichen Bewegung des Objektes einstellt, daß der Meßbereich des feinunterteilten Skalenträgers ein Teilungsintervall des grobunterteilten Skalenträgers umfaßt und daß die Abtastanordnung (16, 16 a, 17, 17 a) am bewegten Objekt befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastanordnung aus einer Hauptableseeinrichtung (17, 17 a) und zwei dazu symmetrisch angeordneten Hilfsableseeinrichtungen(16, 16 a) besteht und daß in Abhängigkeit von der Bewegung des Objektes (M) jeweils eine ao der Hilfsableseeinrichtungen mit der Hauptableseeinrichtung zusammenwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsmarken (m) des grobunterteilten Skalenträgers (1) zur Abtastung geeignet aufstellbare Markierungselemente sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 066 031;

deutsche Patentanmeldung W 10814 Kb/42b
(bekanntgemacht am 21.4. 1955);

schweizerische Patentschrift Nr. 181 302;

USA.-Patentschriften Nr. 2 311142, 2 771 679;

Zeitschrift »Werkstatt und Betrieb«, H. 10, 1957, S. 721 bis 726;

K. Räntsch, »Die Optik in der Feinmeßtechnik«, 1949, S. 193;

P. Werkmeister, »Lexikon der Vermessungskunde«, 1943, S. 430.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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