DE19738023B4

DE19738023B4 - Device and method for the exact adjustment of graduation carriers

Info

Publication number: DE19738023B4
Application number: DE1997138023
Authority: DE
Inventors: Werner Jung
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 1997-08-30
Filing date: 1997-08-30
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2017-08-31
Also published as: DE19738023A1

Abstract

Vorrichtung zur exakten Justage von Teilungsträgern, die im zusammengesetzten Zustand den Maßstab einer vorzugsweise inkrementalen Längenmeßeinrichtung bilden, wobei die Relativorientierung der Teilungsträger an den Stoßstellen mittels Justierelementen einstellbar ist, gekennzeichnet, durch folgenden Aufbau der Justagevorrichtung:
– die Justagevorrichtung (9) umfaßt ein Trägerelement (11), das lösbar im Stoßstellenbereich benachbarter Teilungsträger (2, 3) montierbar ist, wobei das Trägerelement (11) eine Längsführung in Meßrichtung (x) für ein Verschiebeelement (12) aufweist, welches innerhalb der Längsführung beweglich angeordnet ist
– am Verschiebeelement (12) ist eine Abtasteinheit (13) angeordnet, die mindestens zwei Abtastfelder zur Erzeugung von Referenzmarken-Abtastsignalen aufweist, wobei die Abtastfelder in Meßrichtung (x) beabstandet voneinander angeordnet sind,
– am Trägerelement (11) ist ein Antrieb (20) angeordnet, über den das Verschiebeelement (12) inclusive Abtasteinheit (13) in Meßrichtung (x) periodisch bewegbar ist.Device for the exact adjustment of graduation carriers, which form the scale of a preferably incremental length measuring device in the assembled state, wherein the relative orientation of the graduation carrier is adjustable at the joints by means of adjusting elements, characterized by the following structure of the adjusting device:
- The adjustment device (9) comprises a support element (11) which is detachably mountable in the joint area adjacent division carrier (2, 3), wherein the carrier element (11) has a longitudinal guide in the measuring direction (x) for a sliding element (12), which within the longitudinal guide is movably arranged
- On the displacement element (12) a scanning unit (13) is arranged, which has at least two scanning fields for generating reference mark scanning signals, wherein the scanning fields in the measuring direction (x) are arranged spaced from each other,
- On the support element (11) a drive (20) is arranged, via which the displacement element (12) including the scanning unit (13) in the measuring direction (x) is periodically movable.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur exakten Justage von Teilungsträgern gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 10.The The present invention relates to an apparatus and a method for the exact adjustment of graduation carriers according to the preamble of the claim 1 or of claim 10.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren ist beispielsweise aus der DE 27 27 769 der Anmelderin bekannt. Dort wird eine Längenmeßeinrichtung insbesondere für große Meßlängen vorgeschlagen, bei der sich der abgetastete Maßstab aus einzelnen Teilungsträgern zusammensetzt. Auf den einzelnen Teilungsträgern wiederum sind Maßstabteilungen angeordnet, die bei der vorzugsweise optischen Abtastung inkrementale Positionsdaten liefern. Ein derartiger Aufbau des Maßstabes wird insbesondere dann gewählt, wenn der erforderliche Maßstab einer bestimmten Länge nicht mehr in einem Stück herstellbar ist.A generic device or a generic method is for example from the DE 27 27 769 the applicant known. There, a length measuring device is proposed, in particular for large measuring lengths, in which the scanned scale is composed of individual graduation carriers. In turn, scale graduations are arranged on the individual graduation carriers, which provide incremental position data in the case of preferably optical scanning. Such a construction of the scale is chosen in particular when the required scale of a certain length is no longer producible in one piece.

Eines der Probleme bei einem aus mehreren Teilungsträgern aufgebauten Maßstab besteht jedoch darin, daß im Fall einer nicht optimalen Justage an den Stoßstellen benachbarter Teilungsträger bei der Positionsbestimmung unzulässige Fehler auftreten. In der genannten Patentschrift wird aus diesem Grund vorgeschlagen, für benachbarte Teilungsträger an den Stoßstellen eine Justiermöglichkeit vorzusehen. Die entsprechenden Justierelemente umfassen Andruckmittel, die eine kraftschlüssige und trotzdem justierbare Relativmontage der Teilungsträger im Stoßstellenbereich gestatten. Details zum eigentlichen Justageverfahren finden sich in dieser Druckschrift jedoch nicht.One is the problem with a built-up of several graduation carriers scale but in that in the Case of a non-optimal adjustment at the joints of adjacent graduation carrier in the Position determination invalid Errors occur. In the cited patent for this reason suggested for adjacent graduation carriers at the joints an adjustment possibility provided. The corresponding adjusting elements comprise pressure means, the one frictional and still adjustable relative mounting of the graduation carrier in the joint area allow. Details about the actual adjustment procedure can be found but not in this document.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zu schaffen, über das eine exakte Justage von Teilungsträgern möglich ist, die im zusammengesetzten Zustand den Maßstab einer Längenmeßeinrichtung bilden. Insbesondere ist dabei eine komfortable Justagemöglichkeit im Stoßstellenbereich aneinandergrenzender Teilungsträger wünschenswert.task The present invention is therefore an apparatus as well to create a procedure over an exact adjustment of graduation carriers possible in the composite State the scale a length measuring device form. In particular, this is a comfortable adjustment option in the joint area adjacent graduation carriers desirable.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.These Task is solved by a device with the features in the characterizing part of Claim 1.

Vorteilhafte Maßnahmen zur Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.advantageous activities for the embodiment of the device according to the invention emerge the features of the dependent of claim 1 claims.

Ein Verfahren, das geeignet ist, die oben angegebene Aufgabe zu lösen, ergibt sich aus den Maßnahmen im kennzeichnenden Teil des Anspruches 10.One Method which is suitable for achieving the above object results out of the measures in the characterizing part of claim 10.

Vorteilhafte Varianten zur Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den von Anspruch 10 abhängigen Ansprüchen aufgeführt.advantageous Variants for the embodiment of the method according to the invention are in the dependent on claim 10 claims listed.

Erfindungsgemäß ist nunmehr eine separate Vorrichtung vorgesehen, die eine Kontrolle bzw. Überprüfung der korrekten Justage eines modular aufgebauten Maßstabes ermöglicht. Insbesondere kann die Stoßjustage aneinandergrenzender Teilungsträger damit hochpräzise überprüft und ggf. korrigiert werden, falls dies erforderlich ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren können hierbei direkt vor Ort eingesetzt werden, das heißt beispielsweise an einer entsprechenden Werkzeugmaschine ist die exakte Justage der einzelnen Teilungsträger eines Maßstabes möglich.According to the invention is now a separate device is provided, which is a control or review of correct adjustment of a modular scale allows. In particular, the Stoßjustage adjacent graduation carriers checked with high precision and, if necessary, be corrected if necessary. The device according to the invention or the inventive method can be used directly on site, that is, for example on a corresponding machine tool is the exact adjustment the individual graduation carrier a scale possible.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine menügestützte Durchführung des Justageverfahrens mit Hilfe eines PCs vorgesehen, über das der Anwender durch die einzelnen Justageschritte geführt wird.In an advantageous embodiment the method according to the invention is a menu-based implementation of the Adjustment procedure with the help of a PC provided over the the user is guided through the individual adjustment steps.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren können dabei selbstverständlich in Verbindung mit Längenmeßeinrichtungen eingesetzt werden, die nach unterschiedlichen physikalischen Prinzipien arbeiten, z.B. in optischen oder magnetischen Längenmeßeinrichtungen etc.The inventive device or the inventive method can of course in conjunction with length measuring devices are used according to different physical principles work, e.g. in optical or magnetic length measuring devices etc.

Weitere Vorteile sowie Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Figuren.Further Advantages and details of the device according to the invention and of the method according to the invention result from the following description of an embodiment with reference to the attached figures.

Dabei zeigtthere shows

1 eine Draufsicht auf die Stoßstelle zweier angrenzender Teilungsträger; 1 a plan view of the joint of two adjacent Teilungsträger;

2 eine perspektivische Darstellung der kompletten erfindungsgemäßen Justagevorrichtung; 2 a perspective view of the entire adjusting device according to the invention;

3a–3c jeweils einzelne Komponenten der erfindungsgemäßen Justagevorrichtung. 3a - 3c each individual components of the adjustment device according to the invention.

In 1 ist eine Draufsicht auf die Stoßstelle 1 zweier aneinandergrenzender, separater Teilungsträger 2, 3 dargestellt. Die beiden Teilungsträger 2, 3 bilden einen Teil des Maßstabes einer Längenmeßeinrichtung, der sich aus mehreren derartigen Teilungsträgern 2, 3 zusammensetzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Maßstab vorgesehen, der mit Hilfe einer relativ zum Maßstab in Meßrichtung x beweglichen, nicht dargestellten Auflicht-Abtasteinheit im Meßbetrieb zur Erzeugung inkrementaler Positionsdaten in bekannter Art und Weise abgetastet wird. Aufgrund des modularen Aufbaus des Maßstabes, bestehend aus einzelnen Teilungsträgern 2, 3 ist eine einfache Anpassung der erforderlichen Maßstablänge an die jeweils erforderliche Meßdistanz möglich.In 1 is a plan view of the joint 1 two adjoining, separate graduation carriers 2 . 3 shown. The two graduation carriers 2 . 3 form part of the scale of a length measuring device, which consists of several such graduation carriers 2 . 3 composed. In the illustrated Embodiment, a scale is provided, which is scanned by means of a relative to the scale in the measuring direction x movable, not shown Auflicht scanning unit in the measuring mode for generating incremental position data in a known manner. Due to the modular structure of the scale, consisting of individual graduation carriers 2 . 3 is a simple adjustment of the required Maßstablänge to the required measuring distance possible.

Die im dargestellten Ausführungsbeispiel der 1 vorgesehene Längenmeßeinrichtung arbeitet im Auflicht, das heißt es sind reflektierende Teilungsträger 2, 3 vorgesehen, auf denen die Teilungsstrukturen angeordnet werden. Diese bestehen in bekannter Art und Weise aus einer in Meßrichtung x periodischen Abfolge reflektierender und nicht-reflektierender Bereiche. Zur Erzeugung der inkrementalen Positionsdaten ist hierbei eine Teilungsspur mit einer Inkrementalteilung 4 auf den Teilungsträgern 2, 3 angeordnet. Seitlich benachbart zur Inkrementalteilung 4 ist eine zweite Teilungsspur vorgesehen, innerhalb der mehrere Referenzmarken 5a–5f angeordnet sind. Die Referenzmarken 5a–5f sind in bekannter Art und Weise ausgebildet und dienen im Meßbetrieb zur Herstellung eines Absolutbezuges.In the illustrated embodiment of the 1 provided length measuring device operates in incident light, that is, there are reflective graduation carrier 2 . 3 provided on which the graduation structures are arranged. These consist in a known manner of a periodically in the measuring direction x sequence of reflective and non-reflective areas. To generate the incremental position data here is a graduated track with an incremental graduation 4 on the graduation vehicles 2 . 3 arranged. Laterally adjacent to the incremental graduation 4 a second graduation track is provided, within which several reference marks 5a - 5f are arranged. The reference marks 5a - 5f are formed in a known manner and serve in the measuring operation for producing an absolute reference.

Im Bereich der Stoßstelle 1 aneinandergrenzender Teilungsträger 2, 3 ist jeweils eine Möglichkeit zur Relativjustage der beiden Teilungsträger 2, 3 vorgesehen. Zu diesem Zweck dienen im dargestellten Ausführungsbeispiel als Einstellschrauben 6a–6h ausgebildete Justierelemente. Über die Einstellschrauben 6a–6h wiederum können Fixierelemente 7a.1, 7a.2, 7b.1, 7b.2 für die Teilungsträger 2, 3 auf einer Unterlage, beispielsweise am Bett einer Werkzeugmaschine, befestigt werden. Die Fixierelemente 7a.1, 7a.2, 7b.1, 7b.2 weisen zu diesem Zweck entsprechende Gewindebohrungen für die Einstellschrauben 6a–6h auf. Für jeden der benachbarten Teilungsträger 2, 3 sind dabei im gezeigten Ausführungsbeispiel endseitig je zwei derartige Fixierelemente 7a.1, 7a.2, 7b.1, 7b.2 vorgesehen; jedes der Fixierelemente 7a.1, 7a.2, 7b.1, 7b.2 kann jeweils über zwei Einstellschrauben 6a–6h definiert fixiert und damit das Ende des jeweiligen Teilungsträgers 2, 3 justiert werden. Insbesondere ermöglicht die gezeigte Anordnung mit insgesamt vier Fixierelementen 7a.1, 7a.2, 7b.1, 7b.2 eine unabhängige Justage der beiden aneinandergrenzenden Teilungsträger 2, 3 im Stoßstellenbereich.In the area of the joint 1 adjacent graduation carriers 2 . 3 is in each case a possibility for relative adjustment of the two graduation carriers 2 . 3 intended. Serve for this purpose in the illustrated embodiment as adjusting screws 6a - 6h trained adjustment elements. About the adjusting screws 6a - 6h in turn, can fixation 7a.1 . 7a.2 . 7B.1 . 7b.2 for the division bearers 2 . 3 be mounted on a base, for example on the bed of a machine tool. The fixing elements 7a.1 . 7a.2 . 7B.1 . 7b.2 have for this purpose corresponding threaded holes for the adjusting screws 6a - 6h on. For each of the adjacent graduation carriers 2 . 3 are in the illustrated embodiment, each end two such fixing elements 7a.1 . 7a.2 . 7B.1 . 7b.2 intended; each of the fixing elements 7a.1 . 7a.2 . 7B.1 . 7b.2 can each have two adjustment screws 6a - 6h defines fixed and thus the end of the respective graduation carrier 2 . 3 to be adjusted. In particular, the arrangement shown allows a total of four fixing elements 7a.1 . 7a.2 . 7B.1 . 7b.2 an independent adjustment of the two adjoining graduation carriers 2 . 3 in the joint area.

Über die vorhandenen Lose in den Gewindebohrungen der Fixierelemente 7a.1, 7a.2, 7b.1, 7b.2 sowie das vorhandene Spiel zwischen den Fixierelementen 7a.1, 7a.2, 7b.1, 7b.2 und den Teilungsträgern 2, 3 ist die Justage der aneinandergrenzenden Teilungsträger 2, 3 im Stoßstellenbereich möglich. Die Justage erfolgt dabei durch entsprechendes Lockern bzw. Anziehen der Einstellschrauben 6a–6h und geeignetes Ausrichten der Teilungsträger 2, 3 bzw. der Fixierelemente 7a.1, 7a.2, 7b.1, 7b.2.About the existing lots in the threaded holes of the fixing 7a.1 . 7a.2 . 7B.1 . 7b.2 as well as the existing game between the fixing elements 7a.1 . 7a.2 . 7B.1 . 7b.2 and the graduation carriers 2 . 3 is the adjustment of the adjoining division carriers 2 . 3 possible in the joint area. The adjustment takes place by appropriate loosening or tightening the adjusting screws 6a - 6h and properly aligning the graduation carriers 2 . 3 or the fixing elements 7a.1 . 7a.2 . 7B.1 . 7b.2 ,

In 1 sind desweiteren Gewindebohrungen 8a–8c in der Unterlage der Teilungsträger 2, 3, d.h. etwa im Werkzeugmaschinenbett, erkennbar, in denen die nachfolgend beschriebene, erfindungsgemäße Justagevorrichtung montiert wird.In 1 are also tapped holes 8a - 8c in the base of the graduation carrier 2 . 3 , ie, as in the machine tool bed, recognizable, in which the adjustment device according to the invention described below is mounted.

Eine perspektivische Darstellung der der Justagevorrichtung 9, mit der die exakte Relativjustage im Stoßstellenbereich benachbarter Teilungsträger 2, 3 überprüfbar bzw. korrigierbar ist, ist in 2 gezeigt. Einzelne Komponenten der erfindungsgemäßen Justagevorrichtung 9 sind in den 3a–3c perspektivisch dargestellt. Anhand der 2 sowie 3a–3c seien nachfolgend der Aufbau eines Ausführungsbeispieles der Justagevorrichtung 9 sowie die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Justageverfahrens erläutert.A perspective view of the adjustment device 9 , with which the exact relative adjustment in the joint area of adjacent graduation carriers 2 . 3 is verifiable or correctable, is in 2 shown. Individual components of the adjustment device according to the invention 9 are in the 3a - 3c shown in perspective. Based on 2 such as 3a - 3c below are the structure of an embodiment of the adjustment device 9 as well as the individual steps of the adjustment method according to the invention explained.

Die komplette Justagevorrichtung 9 wird hierbei im Stoßstellenbereich aneinandergrenzender Teilungsträger 2, 3 auf der Unterlage oberhalb der bereits teilweise vormontierten Teilungsträger 2, 3 befestigt. Die in der Unterlage hierfür erforderlichen Gewindebohrungen 8a–8c, benachbart zu den Teilungsträgern 2, 3, sind in 1 erkennbar. Auf der Unterseite der Justagevorrichtung 9 sind in die Gewindebohrungen 8a–8c passende Zentrierhülsen 10a, 10b angeordnet. Die Justagevorrichtung 9 kann mit – nicht dargestellten – Schrauben über die Zentrierhülsen 10a, 10b auf der Unterlage befestigt werden.The complete adjustment device 9 is here in the joint area adjoining division carrier 2 . 3 on the base above the already partially pre-mounted graduation carrier 2 . 3 attached. The required in the pad for this threaded holes 8a - 8c , adjacent to the division bearers 2 . 3 , are in 1 recognizable. On the bottom of the adjustment device 9 are in the tapped holes 8a - 8c matching centering sleeves 10a . 10b arranged. The adjustment device 9 can with screws - not shown - on the centering sleeves 10a . 10b be attached to the pad.

Die eigentliche Justagevorrichtung 9 umfaßt im gezeigten Ausführungsbeispiel ein stationäres Trägerelement 11, an dessen Unterseite die bereits erwähnten Zentrierhülsen 10a, 10b angeordnet sind. Auf der den Teilungsträgern abgewandten Seite, d.h. auf der Oberseite, weist das Trägerelement 11 eine Längsführung in Meßrichtung x auf, innerhalb der ein Verschiebeelement 12 beweglich gelagert angeordnet ist. Am Verschiebeelement 12 wiederum ist an einem Ende eine Abtasteinheit 13 über ein Einstellement 14 befestigt. Die Abtasteinheit 13 ist hierbei über zwei Gelenkstangen 22a mit dem gegenüberliegenden Einstellelement 14 verbunden, wobei in 2 lediglich eine Gelenkstange 22a erkennbar ist. Die zwei Gelenkstangen 22a sind im wesentlichen senkrecht zur Meßrichtung x orientiert, d.h. in 2 demzufolge in y-Richtung. Das Einstellelement 14 ist desweiteren über einen Drehpunkt 18 mit dem Verschiebeelement 12 verbunden.The actual adjustment device 9 includes in the embodiment shown a stationary support member 11 , on the underside of which the already mentioned centering sleeves 10a . 10b are arranged. On the side facing away from the graduation carriers, ie on the top, the support element has 11 a longitudinal guide in the measuring direction x, within a sliding element 12 is movably mounted. On the sliding element 12 again at one end is a scanning unit 13 over a setting 14 attached. The scanning unit 13 is here about two joint bars 22a with the opposite adjustment 14 connected, in 2 only a joint rod 22a is recognizable. The two tie rods 22a are oriented substantially perpendicular to the measuring direction x, ie in 2 consequently in the y-direction. The adjustment element 14 is also about a pivot point 18 with the sliding element 12 connected.

Eine Fixierung der Abtasteinheit 13 in Meßrichtung x erfolgt über eine dritte Gelenkstange 17, die die Abtasteinheit 13 mit einer Strebe 16 an der Unterseite des des Verschiebelementes 12 verbindet.A fixation of the scanning unit 13 in the measuring direction x via a third link rod 17 that the scanning unit 13 with a strut 16 at the bottom of the sliding element 12 verbin det.

Zwei Gewindestifte 15a, 15b ermöglichen die Relativjustierung der Abtasteinheit 13 bezüglich des Verschiebelementes 12. Hierzu greifen die Gewindestifte 15a, 15b durch Gewindebohrungen in Vorsprüngen 21a, 21b des Verschiebeelementes 12 in das gegenüberliegend angeordnete Einstellement 14. Über die Gewindestifte 15a, 15b ist somit eine Relativjustage der Abtasteinheit 13 um den Drehpunkt 18 des Verschiebeelementes 12 möglich.Two threaded pins 15a . 15b allow the relative adjustment of the scanning unit 13 with respect to the displacement element 12 , The grub screws grip for this purpose 15a . 15b through threaded holes in protrusions 21a . 21b of the displacement element 12 in the opposite arranged Einstellement 14 , About the grub screws 15a . 15b is thus a relative adjustment of the scanning unit 13 around the fulcrum 18 of the displacement element 12 possible.

Das Verschiebelement 12 ist an dem der Abtasteinheit 13 abgewandten Ende mit einer Kurbelstange 19 gelenkig verbunden, über die ein Antrieb 20 eine periodische Oszillationsbewegung auf das Verschiebeelement 12 überträgt, das in der Längsführung des Trägerelementes 11 beweglich gelagert ist. Der Antrieb 20 wiederum ist am stationären Trägerelement 11 angeordnet.The sliding element 12 is at the scanning unit 13 opposite end with a connecting rod 19 hingedly connected, over which a drive 20 a periodic oscillation movement on the displacement element 12 transfers, in the longitudinal guide of the support element 11 is movably mounted. The drive 20 in turn is at the stationary support element 11 arranged.

Die Abtasteinheit 13 kann über die dargestellte Mechanik demzufolge in einer periodischen Bewegung die Stoßstelle der Teilungsträger überfahren und dabei in bekannter Art und Weise sowohl Inkrementalteilungs-Abtastsignale als auch Referenzmarken-Abtastsignale erzeugen. Der im dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehene Oszillationshub beträgt etwa 2mm; die Oszillationsfrequenz liegt bei ca. 3Hz. Die dargestellte Variante eines Kurbeltriebes zur Erzeugung der periodischen Oszillationsbewegung erweist sich insofern vorteilhaft, als damit die Vorschubgeschwindigkeit an den beiden Umkehrpunkten der Abtasteinheit 13 reduzierbar ist und dadurch Schwingungen vermieden werden können.The scanning unit 13 Consequently, in a periodic movement, the joint of the graduation carriers can be traversed via the illustrated mechanism, producing both incremental graduation scanning signals and reference mark scanning signals in a known manner. The provided in the illustrated embodiment Oszillationshub is about 2mm; the oscillation frequency is about 3Hz. The illustrated variant of a crank mechanism for generating the periodic oscillation movement proves to be advantageous insofar as the feed rate at the two reversal points of the scanning unit 13 can be reduced and thereby vibrations can be avoided.

Die Abtasteinheit 13 umfaßt u.a. zwei Abtastfelder für die Referenzmarken, die in Meßrichtung x in einem definierten Abstand voneinander angeordnet sind. Die beiden Abtastfelder sind dabei in der Abtasteinheit 13 auf einer durchgehenden Glas-Abtastplatte angeordnet. Von den Dimensionen in y-Richtung her ist die Abtasteinheit 13 desweiteren so schmal ausgebildet, daß auf jeden Fall der Zugang zu den in 1 dargestellten Einstellschrauben 6a–6h zur Teilungsträger-Justierung möglich ist.The scanning unit 13 includes, inter alia, two scanning fields for the reference marks, which are arranged in the measuring direction x at a defined distance from each other. The two scanning fields are in the scanning unit 13 arranged on a continuous glass scanning. From the dimensions in the y-direction ago is the scanning unit 13 Furthermore, so narrow designed that in any case access to the in 1 illustrated adjusting screws 6a - 6h for graduation carrier adjustment is possible.

Die Vorgehensweise bei der Justage benachbarter Teilungsträger 2, 3 mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung 9 sei nachfolgend beispielhaft erläutert. So ist vor Justage-Beginn der in 1 dargestellte linke Teilungsträger 2 bereits fest montiert, während der rechte Teilungsträger 3 lediglich in einem bestimmten Teilbereich seiner Länge vormontiert ist und im Bereich der Stoßstelle 1 eine Feinjustage desselben über die Fixierelemente 7a.2, 7b.2 bzw. die Einstellschrauben 6e–6h noch möglich ist.The procedure for the adjustment of adjacent graduation carriers 2 . 3 with the aid of the device according to the invention 9 be explained below by way of example. So before adjustment start the in 1 illustrated left graduation carrier 2 already firmly mounted while the right graduation carrier 3 is preassembled only in a certain portion of its length and in the region of the joint 1 a fine adjustment of the same about the fixing 7a.2 . 7b.2 or the adjusting screws 6e - 6h is still possible.

Beim erfindungsgemäßen Justageverfahren wird nunmehr zunächst die Justagevorrichtung 9 in die in 1 erkennbaren Gewindebohrungen 8a–8c gesteckt und festgeschraubt. Die eigentliche Stoßjustage erfolgt anschließend über das Erfassen des Abstandes d der beiden Referenzmarken 5c und 5d im Stoßstellenbereich. Hierzu werden vorzugsweise die beiden Referenzmarken 5c und 5d auf den beiden unterschiedlichen Teilungsträgern 2, 3 herangezogen, die als letzte vor der Stoßstelle 1 angeordnet sind. Die beiden Referenzmarken 5c und 5d weisen dabei einen gegenseitigen Abstand d auf, der im gezeigten Ausführungsbeispiel etwa bei 20mm liegt; im justierten Zustand beträgt der Abstand d exakt 20mm. Die Abtastung der Referenzmarken 5c, 5d erfolgt über zwei Abtastfelder in der Abtasteinheit 13, die im Abstand von 19mm zueinander in Meßrichtung x angeordnet sind.When adjusting method according to the invention is now first the adjustment device 9 in the in 1 recognizable threaded holes 8a - 8c stuck and screwed. The actual shock adjustment then takes place via the detection of the distance d of the two reference marks 5c and 5d in the joint area. For this purpose, preferably the two reference marks 5c and 5d on the two different graduation carriers 2 . 3 used as the last before the joint 1 are arranged. The two reference marks 5c and 5d have a mutual distance d, which is approximately 20mm in the embodiment shown; in the adjusted state, the distance d is exactly 20mm. The scanning of the reference marks 5c . 5d takes place via two scanning fields in the scanning unit 13 , which are arranged at a distance of 19mm from each other in the measuring direction x.

Zunächst befindet sich zu Beginn der Justage ein erstes Abtastfeld über der letzten Referenzmarke 5c des linken Teilungsträgers 2. Anschließend beginnt das Trägerelement 12 und damit die Abtasteinheit 13 in Meßrichtung x mit einem Oszillationshub von ca. 2mm zu oszillieren. Auf Grundlage der dabei erzeugten Abtastsignale der linken Referenzmarke 5c erfolgt die Feinjustierung der Abtasteinheit 13 über die Justierelemente bzw. Gewindestifte 15a, 15b. Zu diesem Zweck ist eine Visualisierung der Referenzmarken-Abtastsignale auf einer Anzeigeeinheit vorgesehen. Hierbei wird die Ausrichtung der Abtasteinheit 13 verändert, bis eine hinreichend gute Signalform der Referenzmarken-Abtastsignale resultiert. Diese, auch als Moiré-Einstellung bekannte Justierung kann z.B. durch Optimieren der Lissajous-Figur erfolgen, die aus der bekannten Darstellung phasenversetzter Abtastsignale resultiert.First, at the beginning of the adjustment, a first scanning field is located above the last reference mark 5c of the left division carrier 2 , Subsequently, the carrier element begins 12 and thus the scanning unit 13 to oscillate in the measuring direction x with a Oszillationshub of about 2mm. Based on the generated scanning signals of the left reference mark 5c the fine adjustment of the scanning unit takes place 13 via the adjusting elements or threaded pins 15a . 15b , For this purpose, a visualization of the reference mark scanning signals is provided on a display unit. Here, the orientation of the scanning unit 13 changed until a sufficiently good waveform of the reference mark scanning signals results. This adjustment, which is also known as a moiré setting, can be achieved, for example, by optimizing the Lissajous figure, which results from the known representation of phase-offset scanning signals.

Anschließend wird die linke Referenzmarke 5c überfahren und beim Erfassen des Referenzimpulssignales ein Positionswert gesetzt. Im Verlauf der weiteren Vorschubbewgung der Abtasteinheit 13 nach rechts werden über die Abtasteinheit 13 laufend die Zählimpulse der Inkrementalteilung 4 eingelesen und zum gesetzten Positionswert der linken Referenzmarke 5c hinzuaddiert. Aufgrund des vorgegebenen Abstandes der beiden Abtastfelder auf Seiten der Abtasteinheit 13 von 19mm wird nach einer Verfahrstrecke von 1mm auswerteseitig das Referenzimpulssignal für die rechten Referenzmarke 5d erwartet. Das Abtastsignal der rechten Referenzmarke 5d wird über das zweite Abtastfeld der Abtasteinheit 13 erzeugt. Hierbei ist vorausgesetzt, daß im justierten Zustand der Abstand der beiden Referenzmarken 5c, 5d auf den benachbarten Teilungsträgern 2, 3 exakt 20mm beträgt.Subsequently, the left reference mark 5c run over and set a position value when detecting the reference pulse signal. In the course of the further feed movement of the scanning unit 13 to the right are via the scanning unit 13 running the counts of the incremental graduation 4 read in and to the set position value of the left reference mark 5c added. Due to the predetermined distance of the two scanning fields on the part of the scanning unit 13 of 19mm, the reference pulse signal for the right reference mark is determined on the evaluation side after a travel distance of 1mm 5d expected. The scanning signal of the right reference mark 5d is via the second scanning of the scanning unit 13 generated. It is assumed that in the adjusted state, the distance between the two reference marks 5c . 5d on the neighboring division carriers 2 . 3 exactly 20mm.

Sollte das Abtastsignal für die rechte Referenzmarke 5d nicht nach der erwarteten Entfernung 1mm eingelesen werden, so liegt eine Fehljustage der beiden benachbarten Teilungsträger 2, 3 im Bereich der Stoßstelle 1 vor. Die Ablage des registrierten Referenzimpulssignales für die zweite Referenzmarke 5d von den idealen 20mm stellt demzufolge ein Maß für die Dejustierung der Stoßstelle 1 dar.Should the scanning signal for the right reference mark 5d are not read after the expected distance 1mm, so there is a misalignment of the two adjacent graduation carrier 2 . 3 in the Be rich of the joint 1 in front. The storage of the registered reference pulse signal for the second reference mark 5d of the ideal 20mm thus provides a measure for the misalignment of the joint 1 represents.

Über das Lösen bzw. Anziehen der Einstellschrauben 6d–6h am rechten Teilungsträger läßt sich der Stoß exakt justieren. Beim Lösen bzw. Anziehen der Einstellschrauben 6a–6h ist jeweils darauf zu achten, daß gegenüberliegende Einstellschrauben 6a–6h immer in gleicher Weise gelöst bzw. angezogen werden.About loosening or tightening the adjusting screws 6d - 6h on the right Teilungssträger the shock can be adjusted exactly. When loosening or tightening the adjusting screws 6a - 6h in each case make sure that opposite adjusting screws 6a - 6h always be solved or tightened in the same way.

Nachdem auf diese Art und Weise der erforderliche exakte Abstand d der beiden Referenzmarken 5c, 5d eingestellt worden ist, erfolgt abschließend das Überprüfen der Signalform der Abtastsignale für die beiden zur Justage herangezogenen Referenzmarken. Hierbei ist zu beachten, daß dann nicht wie bei der erstmaligen Überprüfung zu Beginn der Justage die Abtasteinheit 13 in ihrer Position gegenüber den Referenzmarken 5c, 5d verändert wird, sondern vielmehr die Einstellung der gewünschten Signalform über die Einstellschrauben 6a–6h erfolgt.After in this way the required exact distance d of the two reference marks 5c . 5d has been set, finally carried out checking the waveform of the scanning signals for the two reference marks used for adjustment. It should be noted that then not as in the first check at the beginning of the adjustment, the scanning unit 13 in their position relative to the reference marks 5c . 5d but rather the adjustment of the desired waveform via the adjusting screws 6a - 6h he follows.

Das beschriebene Verfahren zur Justage benachbarter Teilungsträger wird in einer vorteilhaften Ausührungsform über ein entsprechendes PC-gestütztes Programm und eine geeignete Menüstruktur durchgeführt. Dem Anwender werden dabei jeweils die einzelnen Schritte zur Durchführung des Justage-Verfahrens erläutert und das entsprechende Vorgehen vorgegeben.The described method for adjusting adjacent graduation carrier is in an advantageous embodiment via a corresponding PC-based Program and a suitable menu structure. the Users are each the individual steps to carry out the Adjustment procedure explained and specified the appropriate procedure.

Selbstverständlich stellt die vorab erläuterte Justiervorrichtung lediglich eine mögliche Ausführungsvariante dar, d.h. auf Grundlage der erfindungsgemäßen Überlegungen lassen sich im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens auch konstruktiv anders ausgebildete Vorrichtungen realisieren.Of course the previously explained adjusting device only one possible variant represents, i. On the basis of the considerations of the invention can be in Framework of the method according to the invention also realize structurally differently designed devices.

Claims

Device for the exact adjustment of graduation carriers, which in the assembled state form the scale of a preferably incremental length measuring device, the relative orientation of the graduation carriers being adjustable at the joints by means of adjusting elements, characterized by the following construction of the adjusting device: - the adjusting device ( 9 ) comprises a carrier element ( 11 ) releasably in the joint area of adjacent graduation carriers ( 2 . 3 ) is mountable, wherein the carrier element ( 11 ) a longitudinal guide in the measuring direction (x) for a displacement element ( 12 ), which is movably arranged within the longitudinal guide - on the displacement element ( 12 ) is a scanning unit ( 13 ), which has at least two scanning fields for generating reference mark scanning signals, wherein the scanning fields are arranged in the measuring direction (x) at a distance from one another, 11 ) is a drive ( 20 ), over which the displacement element ( 12 ) including scanning unit ( 13 ) is periodically movable in the measuring direction (x).

Device according to claim 1, characterized in that the scanning unit ( 13 ) via several articulated connections ( 17 . 18 ) with the displacement element ( 12 ) is coupled.

Device according to Claim 2, characterized in that the scanning unit ( 13 ) with a setting element ( 14 ) via at least two connecting rods ( 22a ), the articulated rods ( 22a ) are oriented substantially perpendicular to the measuring direction (x).

Device according to claim 3, characterized in that the adjustment element ( 14 ) around a pivot ( 18 ) movable with the sliding element ( 12 ) connected is.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the scanning unit ( 13 ) with the displacement element ( 12 ) via a third articulated rod ( 17 ), which is oriented substantially in the measuring direction (x).

Apparatus according to claim 4, wherein via the drive ( 20 ) an oscillating movement of the displacement element ( 12 ) can be generated within a defined travel range.

Apparatus according to claim 6, wherein for converting a drive rotational movement into a periodic movement of the displacement element ( 12 ) in the measuring direction (x) a connecting rod ( 19 ) between the drive ( 20 ) and the displacement element ( 12 ) is arranged.

Device according to claim 1, wherein the scanning unit ( 13 ) is formed in particular from the transverse dimensions such that the access to the adjusting elements ( 6a - 6h ) is possible.

Device according to claim 1, characterized in that that the Reference mark scanning signals can be visualized on a display unit are.

Method for exact adjustment of graduation carriers, which in the assembled state form the scale of a preferably incremental position measuring device and whose relative orientation can be adjusted to the longitudinal sides facing one another by means of adjusting elements, characterized in that for adjusting the joint ( 1 ) the storage of the distance (d) of two reference marks ( 5c . 5d ) of a defined ideal Distance, each one of the two reference marks ( 5c . 5d ) on one of the graduation carriers to be adjusted ( 2 . 3 ) is arranged.

Method according to Claim 10, characterized by the following method steps: - a first graduation carrier ( 2 ) is fixedly mounted, - the adjacent second graduation carrier ( 3 ) is substantially roughly fixed in its position, but can via the adjusting elements ( 6a - 6h ) still relative to the first graduation carrier ( 2 ), - before the adjustment process, the quality of the scanning signals of a reference mark ( 5c ), which via a scanning unit ( 13 ) an adjustment device ( 9 ) and possibly by varying the relative orientation of the scanning unit ( 13 ), - with the aid of the scanning unit ( 13 ) the distance (d) of two reference marks ( 5c . 5d ) on the two graduation carriers ( 2 . 3 ), it is checked whether the specific distance (d) the predetermined distance in the case of an ideal relative adjustment of the two graduation carrier ( 2 . 3 ), - should the particular distance (d) between the two reference marks not correspond to the predetermined distance, then via the adjusting elements ( 6a - 6h ) as long as an adjustment of the second graduation carrier ( 3 ) until the distance (d) between the two reference marks ( 5c . 5d ) the predetermined value results.

Method according to claim 10, characterized in that the determination of the distance (d) takes place in that between the two reference marks ( 5c . 5d ) incremental counting steps are offset with a specific position value.

Method according to claim 11, characterized in that that the Reference mark scanning signals via a display unit can be visualized.

Method according to claim 11, characterized in that that one menu - guided implementation of the complete procedure is provided on a PC.

Method according to Claim 11, characterized in that, after the setting of the required distance (d), the signal quality of the reference mark scanning signals is checked again and if necessary a correction thereof via the adjusting elements (16). 6a - 6h ) is made.