DE19641965A1 - Anordnung und Verfahren zur Anbringung eines Maßstabs und Maßstab einer Meßeinrichtung - Google Patents

Anordnung und Verfahren zur Anbringung eines Maßstabs und Maßstab einer Meßeinrichtung

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DE19641965A1 DE1996141965 DE19641965A DE19641965A1 DE 19641965 A1 DE19641965 A1 DE 19641965A1 DE 1996141965 DE1996141965 DE 1996141965 DE 19641965 A DE19641965 A DE 19641965A DE 19641965 A1 DE19641965 A1 DE 19641965A1
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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Anbringung eines Maßstabs einer Meßeinrichtung zur Messung der Relativbewegung zweier zueinander beweglicher Objekte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Anbringung eines derartigen Maßstabs und einen Maßstab zur Verwendung in der genannten Anordnung.
Eine Anordnung der gattungsgemäßen Art und ein hierfür geeigneter Maßstab ist aus der DE 35 30 776 C2 bekannt und wird in einem gängigen Anwendungsfall zur Erfassung der relativen Lage eines bewegbaren Teils einer Werkzeugmaschine verwendet. In diesem Fall handelt es sich bei dem einen Objekt, an dem der Maßstab als Teil einer Meßeinrichtung zur Messung der Relativbewegung zweier zueinander bewegbaren Objekte befestigt wird, um das Maschinenbett der erwähnten Werkzeugmaschine. Für die Erfassung der relativen Lage des Maschinenbetts und eines darauf aufgespannten Werkstücks bezüglich eines an einem beweglichen Teil der Maschine angeordneten Werkzeugs ist an dem beweglichen Teil der Maschine, also z. B. dem Support des Maschinenbetts eine Abtasteinheit angebracht. Die Abtasteinheit ist somit an einem beweglichen Teil der Maschine befestigt und tastet den an dem feststehenden Maschinenbett angebrachten Maßstab in geeigneter Weise ab.
Bei der Anordnung gemäß der DE 35 30 776 C2 ist eine formschlüssige Verbindung des Maßstabs mit einem Objekt vorgesehen. Diese formschlüssige Verbindung erfolgt über abgerundete Oberflächen von Elementen, die an dem Maßstab angebracht sind, und über Montageblöcke, die an dem Objekt anzubringen sind. Die Montageblöcke weisen geeignet geformte Flächen auf, mit denen die abgerundeten Oberflächen der entsprechenden Elemente an dem Maßstab zur Ausbildung einer formschlüssigen Befestigung des Maßstabs an dem Objekt in Eingriff stehen.
Für diese bekannte, über eigene Montageblöcke auszubildende formschlüssige Befestigung eines Maßstabs muß in aufwendiger Weise gewährleistet werden, daß die Montageblöcke sicher in einer definierten Lage an dem Objekt befestigt sind. Die Befestigung dieser Komponenten der mit den korrespondierenden Elementen an dem Maßstab auszubildenden formschlüssigen Verbindung kann insbesondere nicht ausschließlich durch Schrauben erfolgen, sondern es ist zusätzlich eine Verstiftung vorzusehen. Folglich weist die aus der genannten Druckschrift bekannte Anordnung zur formschlüssigen Befestigung eines Maßstabs den Nachteil auf, daß sie vergleichsweise aufwendig ist.
In Anbetracht dieses wesentlichen Nachteils der im Stand der Technik bekannten Anordnung zur Anbringung eines Maßstabs über formschlüssige Verbindungen liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, eine Anordnung zur Anbringung eines Maßstabs einer Meßeinrichtung zur Messung der Relativbewegung zweier zueinander beweglicher Objekte zu schaffen, die besonders einfach gestaltet ist und eine zuverlässige Anbringung des Maßstabs an einem Objekt gewährleistet.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
Demzufolge sind bei zumindest einer formschlüssigen Verbindung diejenigen Formen an dem Objekt, über welche die formschlüssige Verbindung erfolgt, unmittelbar an dem Objekt ausgebildet. Mit anderen Worten ist das Objekt, an dem ein Maßstab formschlüssig zu befestigen ist, mit Flächen versehen, mit denen entsprechende Elemente an dem Maßstab für eine formschlüssige Befestigung des Maßstabs in Eingriff stehen. Erfindungsgemäß sind diese Flächen oder Formen unmittelbar an dem Objekt ausgebildet, so daß jegliche Zwischenstücke, wie sie im Stand der Technik gängig sind, vermieden werden können. Dadurch wird in vorteilhafter Weise der Aufwand bei der formschlüssigen Anbringung eines Maßstabs an einem Objekt durch die Vermeidung eigener Montageblöcke reduziert. Des weiteren kann auf die ansonsten übliche komplizierte Anbringung dieser Zwischenstücke an dem Objekt verzichtet werden, da erfindungsgemäß die für die formschlüssige Verbindung notwendigen Formen unmittelbar an dem Objekt ausgebildet sind.
Durch die formschlüssige Anbringung eines Maßstabs an einem Objekt über unmittelbar an dem Objekt ausgebildete Formen kann folglich auf besonders einfache Weise erreicht werden, daß der Maßstab jeglichen Längenausdehnungen oder -schrumpfungen, denen das Objekt infolge von Temperaturschwankungen unterliegt, folgt. Somit stimmt die relative Lage des Maßstabs zuverlässig mit der zu erfassenden Lage des Objekts überein.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung finden sich in den weiteren Ansprüchen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind bei der erfindungsgemäßen Anordnung formschlüssige Verbindungen für den Maßstab im Bereich seiner Enden und/oder im Verlauf seiner Längserstreckung vorgesehen. Durch die formschlüssigen Verbindungen im Bereich der Enden des Maßstabs kann in vorteilhafter Weise dafür gesorgt werden, daß der Maßstab über seine gesamte Länge jeglichen Längenänderungen des Objekts, an dem er befestigt ist, folgt, also gewissermaßen "mitatmet".
Durch im Verlauf der Längserstreckung des Maßstabs ausgebildete formschlüssige Verbindungen kann je nach Wirkungsrichtung dieser formschlüssigen Verbindungen zum einen ein besonders guter "Mitnahme-Effekt" bei dem beschriebenen Mitatmen des Maßstabs mit den Längenänderungen des Objekts erreicht werden. Dies ist dann der Fall, wenn die im Verlauf der Längserstreckung des Maßstabs angeordneten formschlüssigen Verbindungen parallel zur Längserstreckung des Maßstabs wirken. Dadurch wird gewährleistet, daß der Maßstab an denjenigen Stellen, an denen formschlüssige Verbindungen vorgesehen sind, den Längen- und Lageänderungen einzelner Punkte des Objekts folgt, so daß die Lage der einzelnen Punkte an dem Maßstab besonders zuverlässig mit der Lage der jeweiligen Punkte des Objekts übereinstimmt. Somit kann bei dieser Ausbildung von seitlich angebrachten formschlüssigen Verbindungen des Maßstabs mit dem Objekt eine besonders zuverlässige Erfassung der relativen Lage des Objekts erfolgen.
Zum anderen ist es denkbar, die im Verlauf der Längserstreckung des Maßstabs ausgebildeten formschlüssigen Verbindungen mit einer Wirkungsrichtung senkrecht zur Längserstreckung des Maßstabs zu gestalten. In dieser Ausführungsform werden somit jegliche Bewegungen des Maßstabs in Richtungen senkrecht zu seiner Längserstreckung wirkungsvoll verhindert, so daß insbesondere bei langen Maßstäben Schwingungen in diesen Richtungen verhindert werden können, welche die Genauigkeit der Erfassung der relativen Lage eines Objekts beeinträchtigen.
Bevorzugt ist für die an dem Objekt ausgebildeten Formen, über welche die formschlüssige Verbindung erfolgt, vorgesehen, daß diese als sphärisch gekrümmte Pfannen oder Kegelpfannen oder weitgehend V-förmige Nuten gestaltet sind. In dieser Ausführungsform wurde zum einen eine besonders günstige Übertragung der Kräfte über die formschlüssige Verbindung festgestellt. Zum anderen sind die beschriebenen Formen durch vergleichsweise einfach gestaltete Werkzeuge mit wenig Aufwand unmittelbar an dem Objekt auszubilden, so daß damit eine weitere Vereinfachung der Anordnung zur formschlüssigen Befestigung eines Maßstabs an einem Objekt erreicht wird. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung sind an dem Maßstab Elemente angebracht, die zumindest bereichsweise eine sphärisch gekrümmte Oberfläche aufweisen. Diese Oberflächen wirken mit den genannten, an dem Objekt ausgebildeten Formen zur Ausbildung einer formschlüssigen Befestigung zusammen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die an dem Objekt ausgebildeten Formen als zylindrisch gekrümmte oder weitgehend V-förmige Nuten gestaltet. In dieser Ausführungsform eignen sich die erfindungsgemäß unmittelbar an dem Objekt ausgebildeten Nuten besonders gut für die Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung mit einem Maßstab, an dem Elemente mit zumindest bereichsweise zylindrisch gekrümmten Oberflächen angebracht sind. Auch in dieser Ausführungsform sind die an dem Objekt auszubildenden Formen für die formschlüssige Befestigung eines Maßstabs auf einfache Weise in dem Objekt selbst zu erstellen. Ferner gestalten sich die an dem Maßstab angebrachten Elemente mit zylindrisch gekrümmten Oberflächen einfacher als solche mit sphärisch gekrümmten Oberflächen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Anbringung eines Maßstabs mit Elementen einer formschlüssigen Verbindung, die durchgehende Bohrungen aufweisen, an einem Objekt geschaffen.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist die Merkmale des Anspruchs 5 auf. Demzufolge werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die folgenden Schritte durchgeführt. Der Maßstab wird an dem Objekt an der für die Anbringung bestimmten Stelle angeordnet. Nachfolgend wird unter Verwendung der durchgehenden Bohrungen der Elemente an dem Maßstab an den entsprechenden Stellen jeweils eine Bohrung in dem Objekt ausgebildet. Bevorzugt kann die Verwendung der in den Elementen des Maßstabs ausgebildeten Bohrungen derart erfolgen, daß diese für die Markierung der entsprechenden Stellen an dem Objekt z. B. durch Körnen benutzt werden. Alternativ können geeignete Bohrwerkzeuge durch die genannten Bohrungen in den Elementen des Maßstabs geführt werden, um die Bohrungen in dem Objekt auszubilden.
Erfindungsgemäß werden nachfolgend im Bereich dieser Bohrungen in dem Objekt die Formen für die formschlüssigen Verbindungen zur Anbringung des Maßstabs unmittelbar in dem Objekt ausgebildet. Üblicherweise an diesen Verfahrensschritt anschließend werden die in dem Objekt ausgebildeten Bohrungen mit Gewinden versehen. Die Ausbildung der Gewinde kann jedoch auch vor der Ausbildung der für die formschlüssigen Verbindungen verwendeten Formen erfolgen.
Abschließend wird der Maßstab an dem Objekt mittels geeigneter Verbindungselemente derart befestigt, daß die genannten Objekte mit den unmittelbar in dem Objekt ausgebildeten Formen in Eingriff stehen und für eine formschlüssige Befestigung des Maßstabs an dem Objekt sorgen. Für die genannten Verbindungselemente werden Befestigungsschrauben bevorzugt, die in die in dem Objekt ausgebildeten Gewindebohrungen eingeschraubt werden.
Gemäß den für die erfindungsgemäße Anordnung bevorzugten Formen an dem Objekt wird für das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, daß die in dem Objekt ausgebildeten Formen sphärisch gekrümmte Pfannen oder Kegelpfannen oder zylindrisch gekrümmte Nuten oder V-förmige Nuten sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Maßstab für die Verwendung in der erfindungsgemäßen Anordnung und/oder im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens geschaffen.
Dieser Maßstab weist entsprechende Elemente für die Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung auf. Bevorzugt sind diese Elemente unmittelbar an dem Maßstab angebracht. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Maßstabs sind diese Elemente justierbar an dem Maßstab angebracht. Dadurch kann in bestimmten Anwendungsfällen eine vorteilhafte Anpassung der Lage dieser an dem Maßstab angebrachten Elemente an die Lage von bereits an dem Objekt vorhandenen Formen gewährleistet werden.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung in einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung; und
Fig. 3 eine Seitenansicht mit einem Teilschnitt einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung.
In Fig. 1 ist der Maßstab 20 einer Meßeinrichtung zu erkennen, der über mehrere formschlüssige Verbindungen mit einem Objekt 50 befestigt ist. Die formschlüssige Verbindung des Maßstabs 20 erfolgt über Kugeln 22 bzw. 30, die an den Enden bzw. im Verlauf der Längserstreckung des Maßstabs an dem Maßstab 20 angebracht sind. Wie in Fig. 1 für die seitlich angebrachten Kugeln 30 gut zu erkennen ist, erfolgt die Befestigung der Kugeln 30 an dem Maßstab 20 über Schrauben 36, die in eine entsprechende Bohrung in den Kugeln 30 eingesetzt und in den Maßstab 20 eingeschraubt sind. Obwohl dies nicht dargestellt ist, erfolgt die Befestigung der an den Enden des Maßstabs 20 angebrachten Kugeln 22 in ähnlicher Weise.
Die Ausbildung der formschlüssigen Befestigung des Maßstabs 20 an dem Objekt 50 erfolgt durch einen Formschluß zwischen den Kugeln 22 und 30 mit jeweiligen Nuten 44 und 40. In dem in Fig. 1 dargestellten Fall sind diese Nuten 44, 40 weitgehend V-förmig gestaltet und verlaufen senkrecht zur Zeichenebene. Es sei angemerkt, daß in bestimmten Anwendungsfällen die Nuten 40 für die seitlich angebrachten Kugeln 30 parallel zur Zeichenebene verlaufen können. Für die formschlüssige Befestigung des Maßstabs 20 an dem Objekt 50 sind die Kugeln 22, 30 in die Nuten 44, 40 eingesetzt und durch geeignete Schrauben 26, 32 mit dem Objekt 50 über Gewindebohrungen 42, 46 verschraubt. Durch diese Art der Befestigung der Kugeln 22, 30 ist der Maßstab 20 formschlüssig mit dem Objekt 50 verbunden.
Dies bedeutet insbesondere, daß die Übertragung jeglicher Kräfte, die beispielsweise aufgrund von Längenänderungen des Objekts 50 auftreten, auf den Maßstab 20 über die Flanken der Nuten 44, 40 auf die Oberflächen der Kugeln 22, 30 stattfindet. Insbesondere sorgen jedoch die Schrauben 26, 32 nicht für eine Kraftübertragung, wie dies bei bekannten kraftschlüssigen Verbindungen der Fall wäre. Vielmehr legen die Schrauben 26, 32 lediglich die Kugeln 22, 30 in den Nuten 40, 44 fest, um die beschriebene Übertragung von Kräften über den Formschluß zwischen der sphärisch gekrümmten Oberfläche der Kugeln 22, 30 und den Nutenflanken der Nuten 44, 40 zu gewährleisten.
Wie aus Fig. 1 ferner deutlich zu erkennen ist, sind erfindungsgemäß die Nuten 44, 40, die diejenigen Formen am Objekt bilden, über welche die formschlüssige Verbindung erfolgt, unmittelbar an dem Objekt 50 ausgebildet. Dies bedeutet, daß unmittelbar in das Objekt 50, das z. B. ein Maschinenbett einer Werkzeugmaschine sein kann, entsprechende Formen eingefräst oder unter Verwendung ähnlicher Verfahren in dem Objekt 50 ausgebildet werden. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Fall sind somit die gezeigten Nuten 44, 40 in geeigneter Weise unmittelbar an dem Objekt 50 ausgebildet. Ebenso könnten diese Nuten 44, 40 erfindungsgemäß als Kegelpfannen oder sphärisch gekrümmte Pfannen direkt in dem Objekt 50 ausgebildet sein, um mit den sphärisch gekrümmten Oberflächen der Kugeln 22, 30 zur Ausbildung der formschlüssigen Verbindung zusammenzuwirken.
Durch die unmittelbare Ausbildung der genannten Formen an dem Objekt wird eine besonders einfache und kostengünstige Anbringung des Maßstabs 20 erreicht. Darüber hinaus kann durch die Ausbildung formschlüssiger Verbindungen eine Befestigung des Maßstabs 20 derart erreicht werden, daß dieser unmittelbar jeglichen Längenänderungen des Objekts 50 folgt, so daß eine besonders präzise Messung der Lage des Objekts 50 ermöglicht wird.
Durch die erfindungsgemäße unmittelbare Ausbildung der Formen für die formschlüssigen Verbindungen an dem Objekt 50 können jegliche Zwischenstücke, die bislang im Stand der Technik üblich sind, vermieden werden. Insbesondere kann auf die sonst erforderliche Verstiftung derartiger Elemente mit dem Objekt 50 verzichtet werden. Wenn die Formen an dem Objekt, über welche die formschlüssigen Verbindungen erfolgen, nämlich als eigene Elemente gestaltet sind, genügt es nicht, diese lediglich mit dem Objekt 50 zu verschrauben. Vielmehr ist für die Festlegung einer definierten Lage der Zwischenstücke mit den entsprechenden Formen eine aufwendige Verstiftung nötig. Im Gegensatz dazu wird durch die erfindungsgemäße direkte Ausbildung der Formen an dem Objekt ein derartiger Aufwand vermieden.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Anbringung eines Maßstabs können nämlich bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die Kugeln 22, 30 selbst für die Markierung und Ausbildung der entsprechenden Formen verwendet werden. Hierzu wird erfindungsgemäß der Maßstab 20 mit den daran angebrachten Kugeln 22, 30 an einer gewünschten Stelle des Objekts 50 angeordnet, und diejenigen Stellen, an denen die Nuten 44, 40 auszubilden sind, werden zunächst unter Verwendung der Kugeln 22, 30 markiert. Nachfolgend können an diesen Stellen die Gewindebohrungen ausgebildet werden, in welche die Befestigungsschrauben 26, 32 beim Anbringen des Maßstabs 20 eingeschraubt werden. Dann werden an den entsprechenden Stellen unmittelbar in dem Objekt 50 die für die Aufnahme der Kugeln 22, 30 erforderlichen Nuten 44, 40 ausgebildet. Diese können z. B. unmittelbar in das Objekt 50 eingefräst werden. Abschließend wird der Maßstab 20 für seine formschlüssige Befestigung über die durch die Kugeln 22, 30 geführten Befestigungsschrauben 26, 32 an dem Objekt 50 befestigt. Der Kopf der Befestigungsschrauben 26, 32 stützt sich jeweils an einer Stufe zu einem Bereich der Bohrung 36 mit geringerem Durchmesser ab.
In Fig. 2 ist eine Draufsicht eines solchermaßen befestigten Maßstabs 20 dargestellt. Aus Fig. 2 ist ferner eine Abtasteinheit 12 ersichtlich, die zusammen mit dem Maßstab 20 eine Meßeinrichtung 10 zur Messung der Relativbewegung zweier zueinander beweglicher Objekte bildet. Für die Messung der relativen Lage des Maßstabs 20 und damit des Objekts 50 tastet die Abtasteinheit 12, von der zumindest ein Abschnitt in das Gehäuse des Maßstabs 20 hineinragt, den Maßstab 20 in geeigneter Weise ab.
In der Draufsicht von Fig. 2 sind neben den unmittelbar an dem Objekt 50 ausgebildeten Nuten 40 auch die Befestigungsschrauben 32 zu erkennen, durch welche die Kugeln 30 fixiert werden. Für die seitlich angebrachten Kugeln 30 sind ferner die parallel zur Zeichenebene verlaufenden Bohrungen 38 deutlich, durch welche diejenigen Schrauben 36 geführt sind, welche die Kugeln 30 an dem Maßstab 20 befestigen. Die Befestigung der an den Enden angebrachten Kugeln 27 ist in ähnlicher Weise durch die in Fig. 2 erkennbaren Schrauben 24 bewerkstelligt. Somit ist in Fig. 2 diejenige bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Maßstabs zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Anordnung zur Anbringung des Maßstabs dargestellt, bei der die Elemente, über die an dem Maßstab 20 die formschlüssige Verbindung erfolgt, nämlich die Kugeln 22, 30 unmittelbar an dem Maßstab 20 angebracht sind. Wie erwähnt, erfolgt die Anbringung durch die Schrauben 24, 36.
Ferner wird aus Fig. 2 die Wirkungsrichtung der im Verlauf der Längserstreckung des Maßstabs 20 ausgebildeten formschlüssigen Verbindungen zwischen den Kugeln 30 und den Nuten 40 deutlich. Diese formschlüssigen Verbindungen wirken parallel zur Längserstreckung des Maßstabs 20, da die Lage der Kugeln 30 durch die Fixierung in den Nuten 40 in dieser Richtung durch die formschlüssige Verbindung festgelegt ist. Dies hat zur Folge, daß der Maßstab 20 an mehreren im Verlauf seiner Längserstreckung ausgebildeten Stellen unmittelbar jeglichen Längenänderungen des Objekts 50 folgt, an dem er angebracht ist. Somit kann anhand des derart angebrachten Maßstabs 20 eine besonders präzise Erfassung der relativen Lage durch die Abtasteinheit 12 erfolgen.
In Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zur Anbringung eines Maßstabs 20 dargestellt. Wie aus dem Schnitt durch die an den Enden des Maßstabs 20 angebrachten Elemente 60 im Bereich der Befestigungsschrauben 24 deutlich wird, handelt es sich bei den Elementen 60 um Zylinder. Anhand der Erstreckung der jeweiligen Befestigungsschrauben 24 durch den gesamten Durchmesser der Zylinder 60 und der daneben angeordneten Befestigungsschrauben 26 zur Anbringung an dem Objekt 50 ist ersichtlich, daß die im Querschnitt erkennbaren Elemente 60 eine längliche Ausdehnung in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene besitzen müssen. Genauer gesagt, handelt es sich bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform um Zylinder.
Wie bereits erwähnt, sind die an den Enden des Maßstabs 20 befindlichen Zylinder 60 über entsprechende Befestigungsschrauben 24 mit dem Maßstab 20 verbunden. Im Bereich des in Fig. 3 links befindlichen Zylinders 60 ist darüber hinaus gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Maßstabs 20 eine justierbare Anbringung des Zylinders 60 ausgebildet. Diese besteht in der Befestigungsschraube 24 in Verbindung mit einer Gegenmutter 28. Durch diese Gestaltung der Anbringung des Zylinders 60 an dem Maßstab 20 kann insbesondere ein Maßstab 20, der über bereits in dem Objekt 50 vorhandene Nuten 44 anzubringen ist, in geeigneter Weise an die exakte Lage dieser Nuten 44 angepaßt werden. Diese Nuten 44 können z. B. aus dem Grund, daß in diesen Nuten 44 bereits ein ähnlicher Maßstab befestigt war, der durch den Maßstab 20 ersetzt werden soll, bereits an dem Objekt 50 ausgebildet sein. In diesem Fall kann aufgrund unvermeidbarer Fertigungstoleranzen für die Lage der an dem Maßstab 20 angebrachten Zylinder 60 nicht gewährleistet werden, daß diese hinreichend genau in die Nuten 44 passen. Durch die in Fig. 3 für den linken Zylinder 60 dargestellte Anbringung dieses Zylinders 60 an dem Maßstab 20 kann für eine geeignete Justierung der exakten Lage des Zylinders 60 gesorgt werden, so daß der Maßstab 20 exakt passend über vorhandene Nuten 44 mit dem Objekt 50 verbunden werden kann. Die Justierung erfolgt im einzelnen durch geeignetes Eindrehen der Schraube 24 und Fixieren des Zylinders 60 durch die Gegenmutter 28. Im übrigen versteht es sich, daß auch die in Fig. 1 dargestellten Kugeln 23, 30 justierbar an dem Maßstab angebracht sein können.
Wie in Fig. 3 ferner zu erkennen ist, kann die Befestigung der Zylinder 60 sowohl an dem Maßstab 20 als auch an dem Objekt 50 über Zwischenstücke 24A, 26A, 28A erfolgen. Durch diese Zwischenstücke 24A, 26A, 28A mit weitgehend V-förmigen Ausnehmungen, deren Form im wesentlichen der Form der Nuten 44 entspricht, wird eine formschlüssige Befestigung durch die jeweiligen Schrauben 24, 26 und die Gegenmutter 28 über die entsprechend geformten Zwischenstücke 24A, 26A, 28A erreicht.
Schließlich ist in der Darstellung von Fig. 3 zu sehen, daß erfindungsgemäß auch bei dieser zweiten Ausführungsform die Nuten 44, über die an dem Objekt 50 die Befestigung des Maßstabs 20 bewerkstelligt wird, unmittelbar in dem Objekt 50 ausgebildet sind. Die an dem Objekt 50 vorhandenen Formen für die Ausbildung einer formschlüssigen Befestigung des Maßstabs 20 sind bei dem gezeigten Fall wiederum als weitgehend V-förmige Nuten 44 gestaltet, die für die Aufnahme der länglichen Zylinder 60 üblicherweise länger ausgebildet sind, als die entsprechenden Nuten für die Aufnahme der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Kugeln 22. In gleicher Weise könnten in dem Objekt 50 zylindrisch gekrümmte Nuten ausgebildet sein, um erfindungsgemäß unmittelbar über das Objekt 50 eine formschlüssige Befestigung des Maßstabs 20 zu erreichen. Diese formschlüssige Befestigung durch die Zusammenwirkung der zylindrisch gekrümmten Oberflächen der Zylinder 60 und den Nutenflanken der Nuten 44 sorgt in vorteilhafter Weise für eine einfache Anbringung des Maßstabs, durch die gewährleistet werden kann, daß der Maßstab 20 jeglichen Längenänderungen des Objekts 50 folgt, so daß durch die Abtastung des Maßstabs 20 eine besonders präzise Erfassung der Lage des Objekts 50 ermöglicht wird. Erfindungsgemäß kann durch die direkte Ausbildung der Nuten 44 in dem Objekt 50 die Verwendung eigener Zwischenstücke und deren aufwendige Anbringung an dem Objekt 50 vermieden werden.

Claims (10)

1. Anordnung zur Anbringung eines Maßstabs einer Meßeinrichtung zur Messung der Relativbewegung zweier zueinander beweglicher Objekte,
bei welcher der Maßstab über zumindest eine formschlüssig Verbindung an einem der beiden Objekte befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß bei zumindest einer formschlüssigen Verbindung (22, 60, 44; 30, 40) diejenigen Formen (44, 40) am Objekt (50), über welche die formschlüssige Verbindung erfolgt, unmittelbar an dem Objekt (50) ausgebildet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Maßstab (20) im Bereich seiner Enden (22, 60, 44) und/oder im Verlauf seiner Längserstreckung (30, 40) über formschlüssige Verbindungen befestigt ist.
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Objekt (50) ausgebildeten Formen sphärisch gekrümmte Pfannen oder Kegelpfannen oder weitgehend V-förmige Nuten (44, 40) sind, und daß an dem Maßstab (20) Elemente (22, 30) angebracht sind, die zumindest bereichsweise eine sphärisch gekrümmte Oberfläche aufweisen.
4. Anordnung nach zumindest einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Objekt (50) zylindrisch gekrümmte oder weitgehend V-förmige Nuten (44, 40) ausgebildet sind, und daß an dem Maßstab (20) Elemente (60) angebracht sind, die zumindest bereichsweise zylindrisch gekrümmte Oberflächen aufweisen.
5. Verfahren zur Anbringung eines Maßstabs mit Elementen einer formschlüssigen Verbindung, die durchgehende Bohrungen aufweisen, an einem Objekt, mit den Schritten:
  • a) Anordnen des Maßstabs an dem Objekt an der für die Anbringung bestimmten Stelle,
  • b) Ausbilden von Bohrungen in dem Objekt unter Verwendung der durchgehenden Bohrungen der Elemente an dem Maßstab,
  • c) Ausbilden von Formen für die formschlüssigen Verbindungen in dem Objekt im Bereich der Bohrungen,
  • d) Ausbilden von Gewinden im Bereich der Bohrungen,
  • e) Befestigen des Maßstabs an dem Objekt mittels Verbindungselementen, vorzugsweise Befestigungsschrauben.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen in den Elementen des Maßstabs zum Markieren der in dem Objekt auszubildenden Bohrungen oder unmittelbar zum Ausbilden der Bohrungen verwendet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen des Schrittes c) in dem Objekt sphärisch gekrümmte Pfannen oder Kegelpfannen oder zylindrisch gekrümmte oder V-förmige Nuten ausgebildet werden.
8. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt c) vor dem Schritt b) durchgeführt wird.
9. Maßstab einer Meßeinrichtung zur Messung der Relativbewegung zweier zueinander beweglicher Objekte für die Verwendung in einer Anordnung gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Elemente (22, 60, 30), über die am Maßstab (20) die formschlüssige Verbindung erfolgt, unmittelbar an dem Maßstab (20) angebracht sind.
10. Maßstab nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Elemente (22, 60, 30), über die am Maßstab (20) die formschlüssige Verbindung erfolgt, justierbar an dem Maßstab (20) angebracht sind.
DE1996141965 1996-10-11 1996-10-11 Anordnung und Verfahren zur Anbringung eines Maßstabs und Maßstab einer Meßeinrichtung Withdrawn DE19641965A1 (de)

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