DE1911234U - Vorrichtung zum bestimmen der groesse von bewegungen eines gegenstandes. - Google Patents

Vorrichtung zum bestimmen der groesse von bewegungen eines gegenstandes.

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DE1911234U DEW33946U DEW0033946U DE1911234U DE 1911234 U DE1911234 U DE 1911234U DE W33946 U DEW33946 U DE W33946U DE W0033946 U DEW0033946 U DE W0033946U DE 1911234 U DE1911234 U DE 1911234U
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Description

PA. 8
WENGZLER & HEIDENHAIN Traunreut, den ίο. Dezember 1964-
Vorrichtung zum Bestimmen der Grosse von Bewegungen eines Gegenstandes.
Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen der Grosse von Bewegungen eines Gegenstandes relativ zu einem Bezugssystem, mit einem als optisches Eeflexionsgitter ausgebildeten Maßstab und einer unmittelbar davorliegenden als Transmissionsgitter ausgebildeten Abtastplatte, durch die hindurch der Maßstab von einer Lichtquelle über ein optisches System beleuchtet, und der' reflektierte Lichtanteil im weiteren Verlauf des Strahlenganges photoelektronischen Bauelementen zugeführt wird.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird der Maßstab und die davorliegende Abtastplatte von einer Lichtquelle über ein der Abtastplatte vorgelagertes sammelndes Objektiv beleuchtet. Da.die optische Achse des Objektives zur Teilungsebene des Maßstabes geneigt ist, werden die auf den Maßstab auftreffenden Lichtstrahlen reflektiert und nach nochmaligem Durchdringen der Abtastplatte im weiteren Verlauf des Strahlenganges im Fokus des Objektives, in dem das photoelektronische Bauelement angebracht ist, vereinigt.
Derartige Vorrichtungen sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, dass die Abtastplatte von konvergenten Strahlenbündeln durchsetzt wird.
_ 2 —
Durch die Maßnahme, diese nachteilige Wirkung möglicherweise dahingehend zu vermindern, dass ein die Lichtstrahlen nur sehr schwach bündelndes Objektiv verwendet wird, würde zwar die Ab— tastplatte von annähernd parallelen Lichtstrahlen durchsetzt, die Baulänge des optischen Systems jedoch erheblich vergrössert, was wiederum nachteilig ist, da gerade bei Meßgeräten das Bestreben dahingehend gerichtet ist, den Raumbedarf so niedrig wie nur möglich zu halten.
Die Erfindung bezweckt, die erwähnten Nachteile zu vermeiden und erreicht dies durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen.
Es zeigt:
Figur 1 eine Vorrichtung gemäss der Erfindung, rein schematisch dargestellt,
Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel, ebenfalls rein schematisch dargestellt,
Figur 5 die Abwandlung einer Einzelheit der vorhergehenden Ausführungsformen.
In Figur 1 ist mit 1o ein Maßstab bezeichnet, der mittels der üblichen und nicht dargestellten Befestigungselemente mit dem Tisch einer Werkzeugmaschine oder dergleichen fest verbunden ist und dem eine, am nicht dargestellten Maschinenbett befestigte,
insgesamt mit 11 "bezeichnete optisch—elektronische Vorrichtung zum Bestimmen der Grosse von Bewegungen zugeordnet ist. Die relative Bewegung zwischen dem Maßstab 1o und der Vorrichtung erfolgt dabei in der in Figur 1 gezeigten Pfeilrichtung.
Der Maßstab 1o ist ein an sich bekanntes optisch reflektierendes Gitter, bei dem z.B. die Maßstabstriche 12 hochreflektierend ausgebildet sind, während die dazwischenliegenden Felder 13 aus lichtabsorbierendem Material bestehen.
Da die Striche des Maßstabes 1o in dem gezeigten Ausführungsbei— spiel senkrecht zur Zeichenebene verlaufen, sind in Figur 1 die reflektierenden Zeichen 12 symbolisch durch kleine Verdickungen angedeutet.
Die insgesamt mit 11 bezeichnete Vorrichtung umfasst eine Lampe die in einem nicht dargestellten Lampenhalter bekannter Bauart an der Rückseite des einstückigen Gehäuses 15 justierbar befestigt ist. Die Wendel 16 der Lampe 14 verläuft dabei in ihrer Längenausdehnung senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1.
Weiters ist in einer Bohrung 17 des Gehäuses 15 ein Ring 18 eingepasst, in dessen Ausnehmung 19 eine aus durchsichtigem Material bestehende Abtastplatte 2o eingekittet ist, die an der dem Maßstab 1o zugewandten Seite undurchsichtige Striche 21 trägt sowie an der'der Lampe 14 zugewandten Seite, mit einem Objektiv
verbunden ist, dessen konvexe Oberfläche vergütet ist. Das Ob— jekjtiv 2Pr durchdringt den Ring 18 in dessen Ausnehmung 25.
Da die Striche der Abtastplatte 2o gleich denen des Maßstabes senkrecht zur Zeichenebene verlaufen, sind in Figur 1 die undurchsichtigen Striche 21 wiederum symbolisch durch kleine Verdickungen angedeutet.
Die Einstellung der Striche der Abtastplatte 2o parallel zu den Strichen 12 des Maßstabes 1o wird durch Verdrehen des in der Bohrung'17 gelagerten Ringes 18 bewirkt, wobei nach erfolgter Justierung der Ring 18 mittels nicht dargestellter Schrauben gegenüber dem Gehäuse 15 unverdrehbar befestigt wird.
Die von der Lichtquelle 16 auf das Objektiv 24 fallenden divergenten Strahlenbündel werden in diesem parallel gerichtet und nach Durchdingen der durchsichtigen Felder 26 der Abtastplatte 2o im weiteren Verlauf des Strahlenganges an den Strichen 12 des Maßstabes 1o reflektiert und durch die Abtastplatte 2o hindurch einema photoelektronischen Bauelement 27 zugeführt.
Der auf das photoelektronische Bauelement 27 fallende Lichtstrom wird dabei, entsprechend der durch die relative Bewegung der "Abtastplatte 2o und dem Maßstab 1o verursachten Modulation der Lichtstrahlen, in ein elektrisches Signal umgewandelt, das über
dxe Leitung 28 einem an der Wand des Gehäuses 15 angebrachten Auswertgerät 29 beliebiger bekannter Bauart zugeführt wird, welches die elektrischen Signale in Längenangaben umsetzt, was . jedoch nicht Gegenstand der Erfindung und deshalb nicht näher erläutert ist.
Das Objektiv 24 wird, wie in Figur 1 ersichtlich, sowohl für die einfallenden als auch für die am Maßstab 1o reflektierten Lichtstrahlen mit fast voller Öffnung benutzt und zwar in sehr vorteilhafter Weise mit sehr wenig gegen die optische Achse geneigten Bündeln.
In der Brennebene des Objektives 24-, die in Figur 1 in Form der Linie 3o angedeutet ist, ist gemäss der Erfindung die Lichtquelle 16 sowie das photoelektronische Bauelement 27 angebracht und zwar in gegenseitig symmetrischer Lage zur Senkrechten 33 auf den Maßstab 1o durch den lampenseitigen Knotenpunkt 36 des Objektives
Das photoelektronische Bauelement 27 ist über einen Halter 32 mittels nicht dargestellter Schrauben an einem Träger 31 befestigt, der seinerseits an der Wand des Gehäuses 15 befestigt ist.
Eine Blende 34, deren Längenausdehnung senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1 verläuft und die mittels nicht dargestellter Schrauben an der Wand des Gehäuses 15 befestigt ist, soll dafür sorgen, dass wirklich nur solche Lichtstrahlen auf das photoelektronische
Bauelement 27 treffen, welche den wirksamen Bereich der Abtast— platte 2o durchsetzen. Weiters soll die Blende 34 das photo— elektrische Bauelement 27 vor Wärmestrahlungen der Lampe 14 schützen. Die übrigen Teile, wie Innenwände des Gehäuses 15, eier das Gehäuse 15 abschliessende Deckel 55 sowie die der Lampe 14' zugewandte Oberfläche des Ringes 18, sind geschwärzt oder mattiert.
In Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäss der Erfindung gezeigt, das sich von dem vorstehenden an Hand der Figur 1 erläuterten Ausführungsbeispiel lediglich dadurch unterscheidet, dass mittels des Linsensystemes 4o/41 in der Brennebene 3o des Objektives 24 ein Bild 16' der Lichtquelle 16 entworfen wird. Der übrige Aufbau und auch die Wirkungsweise ist dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel gleich. In der Brennebene 3o des Objektives 24 liegt in diesem Falle erfindungs— gemäss das Bild 16' der Lichtquelle 16 sowie das photoelektro— nische Bauelement 27 "und zwar in gegenseitig symmetrischer Lage zur Senkrechten 33 auf den MaJStab 1o durch den lampenseitigen Knotenpunkt 36 des Objektives 24.
Wie in Figur 3 ersichtlich, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung möglich, die plane Fläche des Objektives 24' als Transmissinnsgitter auszubilden, wobei die undurchsichtigen Striche, die .senkrecht zur Zeichenebene der Figur 3 verlaufen und durch kleine Verdickungen angedeutet sind, mit 21" bezeichnet sind.

Claims (3)

RA.8/H10*12.12,64 / WENCZLER & HEIDENHAIN Traunreut, den Ίο. Dezember 1964 Ansprüclie
1.) Vorrichtung zum Bestimmen der Grosse von Bewegungen eines Gegenstandes relativ zu einem Bezugssystem, mit einem als · optisches Reflexionsgitter ausgebildeten Maßstab und einer unmittelbar davorliegenden als Transmissionsgitter ausgebildeten Abtastplatte, durch die hindurch der Maßstab von einer Lichtquelle über ein optisches System beleuchtet und der reflektierte Lichtanteil im weiteren Verlauf des Strahlenganges photoelektronischen Bauelementen zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System wie an sich bekannt ein der Abtastplatte (2o) unmittelbar vorgelagertes Objektiv (24) ist, dass dabei aber dem sowohl für die einfallenden Lichtstrahlen als auch für die am Maßstab (1o) reflektierten Lichtstrahlen benutzten Objektiv (24) in dessen Brennebene (3o) die Lichtquelle (16) oder ihr Bild (161) sowie das photoelektronische Bauelement (27) in gegenseitig symmetrischer Lage zur Senkrechten (33) auf den Maßstab (1o) durch den lampenseitigen Knotenpunkt (36) des Objektives (24) zugeordnet sind.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (24) mit der Abtastplatte (2o) verkittet ist. N
3.) Vorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die plane Fläche eines Objektives (24*) als Transmissionsgitter ausgebildet ist.
DEW33946U 1964-12-12 1964-12-12 Vorrichtung zum bestimmen der groesse von bewegungen eines gegenstandes. Expired DE1911234U (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12038310B2 (en) 2019-11-15 2024-07-16 Renishaw Plc Encoder apparatus with readhead having circuit board and a folded sheet-metal structure to support a light emitting element
US12072216B2 (en) 2019-11-15 2024-08-27 Renishaw Plc Encoder apparatus and readhead

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US12038310B2 (en) 2019-11-15 2024-07-16 Renishaw Plc Encoder apparatus with readhead having circuit board and a folded sheet-metal structure to support a light emitting element
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