DE2349944C3 - Vorrichtung zur Messung der Verschiebung zwischen zwei in Bezug aufeinander beweglichen Körpern - Google Patents

Vorrichtung zur Messung der Verschiebung zwischen zwei in Bezug aufeinander beweglichen Körpern

Info

Publication number
DE2349944C3
DE2349944C3 DE2349944A DE2349944A DE2349944C3 DE 2349944 C3 DE2349944 C3 DE 2349944C3 DE 2349944 A DE2349944 A DE 2349944A DE 2349944 A DE2349944 A DE 2349944A DE 2349944 C3 DE2349944 C3 DE 2349944C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
scale
carriage
support housing
line scale
index grid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2349944A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2349944B2 (de
DE2349944A1 (de
Inventor
Donald Raymond Hosack
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Acu-Rite Inc Jamestown Ny Us
Original Assignee
Bausch and Lomb Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bausch and Lomb Inc filed Critical Bausch and Lomb Inc
Publication of DE2349944A1 publication Critical patent/DE2349944A1/de
Publication of DE2349944B2 publication Critical patent/DE2349944B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2349944C3 publication Critical patent/DE2349944C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/08—Protective coverings for parts of machine tools; Splash guards
    • B23Q11/085—Flexible coverings, e.g. coiled-up belts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung der Verschiebung zwischen zwei in bezug aufeinander beweglichen Körpern gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei derartigen Vorrichtungenjyird das sogenannte Moire-Streifenmeßprinzip angewandt Dieses Prinzip wird beispielsweise in optischen Vergleichseinrichtungen, Höhenmessern und Meßgeräten sowie bei Werkzeugmaschinen benutzt Das Hauptelement eines Moire-Streifen-Meßsystems ist eine genau eingeteilte oder linierte Skala oder Maßstab dar gewünschten Bewegungslänge. Dieser Maßstab besteht gewöhnlich aus Glas oder Stahl und weist eine genau bekannte Anzahl Linien pro Längeneinheit auf, beispielsweiis 500 gleiche Linien und Abstände pro ZoIL Wenn ein zweiter Maßstab mit derselben Iinieneinteilung diesem Maßstab unter einem kleinen Winkel überlagert wird, so daß sich die beiden Linienstrukturen kreuzen, so wird ein Muster aus dunklen und hellen Streifen erzeugt da die Linien auf dem zweiten Maßstab auf die Linien oder Abstände des ersten Maßstabs fallen. Dieses dadurch entstehende, integrierte Bild, ist als Moire-Streifenmuster bekannt Der Abstand der Moire-Streifen läßt sich durch Drehen des einen Maßstabs bzw. der einen Skala in bezug auf den anderen Maßstab um eine Achse einstellen, die lotrecht zu beiden Maßstäben verläuft Wenn der zweite Maßstab, gewöhnlich auch Index-Einteilung genannt auf den Maßstab übertragen wird, der normal zu der Richtung der auf dem Maßstab befindlichen Linien verläuft, dann bewegt sich das Streifenmuster rechtwinklig zu der Bewegungsrichtung. Wenn nun ein Lichtstrahl sowohl durch den Maßstab als auch durch die Index-Einteilung oder den Index-Raster hindurchfällt kann die Bewegung des Streifenmusters durch Benutzung von photoelektrischen Sensoren in elektrische Signale umgesetzt werden. Die Ausgänge dieser photoelektrischen Sensoren lassen sich beispielsweise summieren, umbilden und verstärken und dann einem elektronischer. Digitalanzeigezähler zuführen. Die von den photoelektrischen Sensoren erhaltenen Signale können außerdem zur Anzeige der Bewegungsrichtung benutzt werden.
Es ist allgemein bekannt daß Systeme, die mit dem Moir6-Streifen-Meßprinzip arbeiten, «einen durch Abnutzung hervorgerufenen Fehlern oder einem Bewegungsspiel in dem Ausmaße unterliegen, wie es bei der Übertragung von Bewegungen, beispielsweise über eine Zahnstange und ein Ritzelrad, für eine direkte Messung auftritt Somit lassen sich diese Systeme immer dort bei Werkzeugmaschinen verwenden, wo eine geradlinige oder Winkelverschiebung genauestens bestimmt oder festgelegt werden muß. Eine solche Verwendung macht präzis arbeitende Führungsspindeln, Zahnstangen und Ritzelräder oder andere ähnliche Vorrichtungen über-Süssig.
Die auf dem Moire-Streifen-Prinzip beruhende Meßvorrichtung weist drei Grundbestandteile auf, nämlich
1. einen genau gestrichelten bzw. unterteilten Maßstab,
2. einen Lese- oder Übertragungskopf, der in bezug auf den Maßstab beweglich ist, und
3. eine elektronische Anzeigeeinheit zur Übersetzung der elektronischen Signale, die von dem Übertragungskopf empfangen werden, in eine lesbare, numerische Darstellung.
Bei vielen Systemen weist der Übertragungskopf ein Indexraster, eine Lichtquelle und einen photoelektrischen Sensor auf.
Damit der Übertragungskopf, der auch mit Wandlerkopf bezeichnet werden könnte, von dem Maßstab ein optisches Bild abgreift, müssen der Abstand und die-Ausrichtung zwischen dem Maßstab und dem Indexra-
ster absolut konstant bleiben. In der Vergangenheit hat dies eine langwierige und schwierige Lagerung oder Anbringung erfordert, bei der der Maßstab mit Linien versehen werden mußte, die zur Bewegungsrichtung, beispielsweise eines Maschinentisches parallel laufen, woraufhin der Übertragungskopf separat angebracht werden mußte, und zwar kl einem bestimmten Abstand von dem Maßstab und in bezug auf den Drehwinkel ausgerichtet auf diesen Maßstab. Kennzeichnend war, daß die Parallelität zwischen den Längsachsen des Übertragungskopfes und dem Maßstab über die ganze Bewegungslänge innerhalb weniger tausendstel Millimeter aufrechterhalten werden mußte. Wenn das System zu Wartungszwecken auseinandergebaut werden mußte, war diese langwierige Ausrichtprozedur beim Wiedereinbau von neuem vorzunehmen.
Alternativ zu der oben beschriebenen getrennten parallelen Lagerung bzw. Anbringung des Maßstabs und des Übertragungskopfes lassen sich der Maßstab und der Übertragungskopf auf demselben Balken montieren. Bei dem Systemtyp ist der Maßstab an dem Balken fixiert, und der Übertragungskopf, der den Rastermaßstab enthält, ist auf einer Gleitvorrichtung gelagert Diese Gleitvorrichtung kann die Form eines maschinell bearbeiteten Oberflächenpaares auf dem Balken aufweisen. Um jedoch sicherzustellen, daß der Abstand zwischen dem Übertragungskopf und dem Balken über die ganze Bewegungslänge konstant bleibt, muß die Gleitvorrichtung sorgfältig bearbeitet werden, und der Maßstab muß sorgfältig parallel zu ihr angebracht werden.
Bisher sind zwei Verfahrensweisen zur Befestigung des Balkens benutzt worden, der den Maßstab auf der Maschine oder dem Gerät trägt, bei dem der Maßstab benutzt werden sollte. Die eine Verfahrensweise bestand darin, den Baiken nur an jedem Ende zu iagern. Bei Balkenlängen von etwa 1 m oder größer konnten jedoch leicht Vibrationen entstehen, die das korrekte Arbeiten d^s Systems in Frage stellten. Deshalb waren für größere Längen umständliche Stützarme erforderlich, um die Vibrationen auf ein Mindestmaß zu beschränken und auch eine zu starke Durchbiegung zu verhindern. Die andere Verfahrensweise der Lagerung des den Maßstab tragenden Balkens bestand darin, in bestimmten Abständen über die Länge des Balkens Befestigungslöcher anzubringen.
Aus der deutschen Patentschrift 10 40 268 ist eine Meßvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt Dabei drückt eine Federeinrichtung den Schlitten gegen eine Begrenzungsfläche des Strichmaßstabes. Gleichzeitig liegt der Schlitten an einer senkrecht dazu stehenden weiteren Begrenzungsfläche lose auf und ist daran gleitend verschiebbar. Eine genaue Abstandshaltung des Indexrasters vom Strichmaßstab ist daher nicht gewährleistet, weil die Federeinrichtung in Richtung auf diese zweite Begrenzungsfläche keinen Druck erzeugt, der auch zu dieser Grenzfläche einen genauen Abstand einhalten könnte.
Es ist auch bereits eine Meßvorrichtung bekannt (GB-PS 12 10 888), bei der ein einen Indexraster tragender Meßkopf in einem im wesentlichen einen U-formigen Querschnitt aufweisenden Kanal eines Maschinenbetttes angeordnet ist. Der Strichmaßstab ist in einer Fläche des Kanals ausgebildet, und da wegen der großen Anzahl von Linien pro Längeneinheit im Strichmaßstab dieser n^r in eine Fläche aus Glas oder rostfreiem Stahl geätzt werden kann, muß in die entsprechende Kanalfläche des Maschinenbettes, das üblicherweise aus Gußeisen besteht, ein entsprechender, den Strichmaßstab tragender Streifen aus G'as oder Stahl eingesetzt werden. Dies erfordert einen hohen Fertigungsaufwand, weil über die gesamte Bewegungsbahn des Meßkopfes eine genaue Ausrichtung des Strichmaßstabes bezüglich der durch spanabhebende Bearbeitung hergestellten Kanalflächen notwendig ist.
Der Meßkopf ist über eine Stange mit diesem Werkzeugschiitten gekoppelt und wird durch eine sich an einer Kanalfläche abstützende Feder gegen die den Strichmaßstab aufweisende und die dazu benachbarte Kanalwand gedrückt, so daß also zwischen Meßkopf und Kanalwand Reibungskräfte auftreten, die die Bewegung des Meßkopfes beeinflussen, wobei diese Reibungskräfte sich beispielsweise infolge Belastungen durch Ablagerung von Spänen u.a. im Betrieb ändern können. Eine sich ändernde Reibungskraft führt jedoch zu einer sich ändernden Belastung der verschiedenen Bauteile und Lager und d:'.,~.it zwangsläufig zu unvermeidbaren Verformungen innerr2lb der Vorrichtung, die zwar verhältnismäßig klein sind, bei der zu fordernden Meßgenauigkeit jedoch bereits Verfälschungen von Meßergebnissen zur Folge haben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angeführten Art so auszubilden, daß bei mechanisch einfachem Aufbau, einfacher Installaüonsmöglichkeit und billiger Herstellung eine genaue Abstandhaltung des Indexrasters vom Strichmaßstab gewährleistet ist.
Die Autgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
Gemäß der Erfindung sind zwei unter einem Winkel aufeinanderstoßende Seitenflächen des Schlittens mittels einer Feder gleichzeitig au zwei unter dem gleichen Winkel aufeinanderstoßende Begrenzungsfläciien des Strichmaßstabes anpreßbar, wobei die Feder an einem Ende eine Kugel trägt, die mit einer Aussparung am Schlitten eine Kugelgelenkverbindung bildet, während das andere Ende der Feder an dem den Schlitten tragenden Traggehäuse befestigt ist. Dadurch ergibt sich nicht nur eine genaue Positionierung des Indexrasters bezüglich des Strichmaßstabes, sondern das Andrücken des den Indexraster tragenden Schlittens erfolgt über eine Federanordnung, die außerdem die Vorschubbewegung des Schlittens entlang dem dem Strichmaßstab tragenden Körper bewirkt, ohne daß die Feder sich an einer stationären fläche abstützen würde.
" Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels i.i Verbindung mit Figuren erläutert. Ea zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung, F i g. 2 eine Scmnittansicht der Vorrichtung längs der Linie 2-2 in F i g. 1,
F i g. 3 eine Schnittansicht der Vorrichtung längs der Linie 3-3 in F i g. t,
Fig.4 eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 in Fig.3, wobei der Balken und die Dichtung zur Verdeutlichung entfernt sind,
F i g. 5 eine Detailansicht der zwischen dem Übertragungskopf und dem Übertragungskopftraggehäuse vorhandenen Verbindung, und
Fig.6 eine Schnittansicht des Übertragungskopftraggehäuses, längs der Linie 6-6 in F i g. 4.
Eines der Grundelemente der Vorrichtung Ii äst ein genau geteilter Strichntaßstab 13. In der Ausführungs-
form der Vorrichtung besteht dieser Maßstab 13 aus silberplattiertem Glas mit Kanten, die beispielsweise innerhalb eines Toleranzbereiches von ± 0,0762 mm über die ganze Länge gerade verlaufen. Wie insbesondere aus Fig.2 ersichtlich, weist der Maßstab 13 eine s Bodenfläche 15 und eine weitere Fläche 17 auf. Die Bodenfläche 15 ist mit einem Linienraster von beispielsweise 500 gleichen Linien und Abständen pro Zoll versehen. Diese Linien laufen lotrecht zur Hauptachse des Maßstabes. Die Fläche 17 ist über die ganze Länge geschliffen und poliert und erstreckt sich lotrecht zur Fläche 15.
Der Maßstab 13 befindet sich in einem Balken 21, der einen umgekehrt U-förmigen Querschnitt aufweist. Das Innere des Balkens 21 ist mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz 23 versehen, der zwischen 35° und 55° in bezug auf die Vertikale geneigt ist Der Maßstab 13 wird entweder durch mehrere
Defacljminnec^KratiKan O^ Ofi, /&lgr;&EEgr;&agr;&igr;&ggr; mit HilfP CMDAC
Klebstoffes in dem Schlitz 23 festgehalten.
Der Balken 21 ist außerdem mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Lagerlläche 27 und einer Schwalbenschwanznut 28 ausgestattet, die parallel zu dem Schlitz 23 verläuft Die Lagerfläche 27 und Schwalbenschwanznut 28 können entweder auf der Seite, wie in den F i g. 2 und 3 gezeigt, oder oben auf dem Balken 21 liegen.
Wie in den F i g. 2 und 3 dargestellt, hält eine in ihrem Querschnitt an die Schwalbenschwanznut angepaßte Schwalbenschwanzrippe 29 den Balken 21 an der Maschinenlagerfläche 31 fest Die Schwalbenschwanzrippe 29 wird zunächst an der Lagerfläche 31 durch Befestigungsschrauben 33 und 35 befestigt Die Schwalbenschwanznut 28 wird dann über die Rippe 29 geschoben und mit mehreren Kopfschrauben, wie sie beispielsweise bei 37 und 39 gezeigt sind, auf die Lagerfläche 31 aufgeschraubt Diese Kopfschrauben ziehen die Lagerfläche 27 dicht an die Lagerfläche 31 heran. Wenn der Balken 21 später dann zwecks Wartung abgebaut werden muß, bleibt die Schwalbenschwanzrippe 29 auf der Lagerfläche 31, so daß eine rasche Montage des Balkens 21 ermöglicht wird.
Der Schlitten 41, der den Übertragungskopf enthält, besteht aus einem Hauptschlittenkörper 43 und einem Schlittenkopf 45. Diese beiden Elemente sind aus einem Plastikmaterial geringer Reibung gefertigt und durch nicht dargestellte Befestigungselemente fest miteinander verbunden, so daß die Maßstabberührungsflächen 47 und 49 in bezug aufeinander unter demselben Winkel geneigt sind, wie die Fläche 15 in bezug auf die Fläche 17. Da die Fläche 13 in der Ausführungsform lotrecht zur Fläche 17 verläuft, sind auch die Maßstabberührungsflächen 47 und 49 lotrecht zueinander.
Der Hauptschlittenkörper 43 ist mit einer rechteckigen Öffnung 51 versehen, die mit einem Paar gegenüberliegender Stützflächen 53 und 55 ausgestattet ist In der Öffnung" 51 sitzt der Indexraster 57, der dabei an den Stützflächen 53 und 55 anliegt Der Indexrastsr 57 besteht ebenfalls aus silberplattiertem oder verspiegeltem Glas und hat auf der Oberfläche 59 dieselbe Linien- oder Stricheinteilung wie der Maßstab 13. Da die Flächen 53 und 55 parallel zu der Maßstabberührungsfläche 49 verlaufen, liegt auch die Indexrasterfläche 59 parallel zur Fläche 49. Wie aus F i g. 3 hervorgeht, ist die Fläche 59 von der Fläche 49 mit Abstand getrennt
Der Hauptschlittenkörper 43 ist außerdem mit einem Zapfen 61 und einer Tafel 65 aus Isoliermaterial versehen, die vier photoelektrische Sensoren 67 trägt Wie aus F i g. 5 hervorgeht, weist der Zapfen 61 eine geschlitzte Aussparung 63 auf.
Der Schlittenkopf 45 trägt einen Lampenhalter 69, der seinerseits eine Lampe 71 trägt, wie aus den F i g. 3 und .4 entnehmbar ist :
Das Traggehäuse 75 hat einen Bodenteil 77 und einen nach oben ragenden, vorspringenden Teil 79. Das Gehäuse 75 ist an einer zweiten Maschinenlagerfläche 81 befestigt, die in bezug auf die Maschinenlagerfläche 31 beweglich ist. Um die Befestigung des Gehäuses 75 zu erleichtern ist sowohl an dem Balken 21 als auch an dem Bodenteil 77 ein zeitweiliger Ausrichtarm 83 befestigt. Diese Anordnung positioniert das Gehäuse 75 in bezug auf den Balken 21 und damit auf den Maßstab 13 genauestens. Abdrückschrauben 85, 87, 89 und 91 im Bodenteil 77 stellen den genauen Abstand zwischen dem Bodenteil 77 und der Fläche 81 her und dienen auch zur Befestigung ?n unregelmäßigen Oberflächen, beispielsweise Maschinengußflächen. Nachdem diese Schrauben mit der Oberfläche 81 in Berührung gebracht worden sind, wird der Bodenkörper 77 an der Oberfläche 81 durch Schraubenbolzen 93 und 95 befestigt. Daraufhin wird der Arm 83 entfernt. Falls sich jedoch die Notwendigkeit ergibt, das Gehäuse 75 zu demontieren, kann der Ausrichtarm 83 zur darauffolgenden Montage leicht wieder verwendet werden.
Wie aus Fig.3 ebenfalls hervorgeht, erstreckt sich dann, wenn das Gehäuse 75 sowohl in bezug auf den Balken 21 als auch auf die Maschinenlagerfläche 81 richtig montiert ist, der nach oben ragende, überstehende Teil 79 in das Innere des Balkens 21 hinein. Um das Gehäuse 75 mit dem Schlitten 41 zu verbinden, ist ein Federarm 97 vorgesehen. Wie aus den Fig.4 und 5 hervorgeht, ist der Federarm 97 an seinem einen Ende mit dem vergrößerten oberen Ende 80 des vorspringenden Teils 79 fest verbunden. Das andere Ende des Federarms 97 trägt eine Kugel 99, die in einer in dem Hauptschlittenkörper 43 vorhandenen Aussparung 63 sitzt Wenn der Federarm 97 an dem Ende 80 angebracht und mit dem Hauptschlittenkörper 43 verbunden ist, steht der Schlitten 41 mit dem Gehäuse 75 durch eine Kugelgelenkverbindung am Ende des Federarms 97 in Verbindung. Die Tatsache, daß der Maßstab 13 in bezug auf die Vertikale geneigt ist, ermöglicht es der nach oben gerichteten Kraft des Federarms 97, den Maßstab, der mit den Flächen 47 und 49 in Berührung steht, mit der Fläche 15 und der Fläche 17 in der in Fig.3 gezeigten Weise in Berührung zu halten. Diese Verbindungsanordnung gibt dem Übei i?agungskopf 41 das notwendige Maß an Freiheit, das es ihm ermöglicht, mit dem Maßstab 13 auch dann in enger Berührung zu bleiben, wenn die senkrechte Lage des Gehäuses 75 in bezug auf den Maßstab 13 geändert wird. Gleichzeitig schließt sie im wesentlichen jegliche Bewegung zwischen dem Gehäuse 75 und dem Schlitten 41 längs der überfahrenen Länge aus, die zu einer fehlerhaften Ablesung der tatsächlichen relativen Entfernung führen würde, die zwischen den Maschinen-Iagerflächen31 und 81 zurückgelegt ist
Um zu verhindern, daß Schmutz, Maschinenspäne oder Kühlflüssigkeit den Maßstab 13 oder den Übertragungskopf verschmutzen, ist der Balken 21 mit einem Paar Dichtungslippen 101 und 103 versehen, die durch ein Paar Dichtungshalterungen 105 und 107 befestigt sind Diese Dichtungen verhindern zusammen mit dem vergrößerten oberen Ende 80, daß das Gehäuse
7
75 von dem Balken 21 einfach weggezogen werden kann. Die gegenüberliegenden Enden des Balkens 21 sind durch Platten verschlossen, von denen eine bei 109 in F i g. 1 zu sehen ist.
Um die Öffnung in den Dichtungen 101 und 103, die von dem Gehäuse 75 erzeugt wird, auf ein Mindestmaß zu beschränken, ist der Mittelabschnitt des vorspringenden Teils 79 mit abgeschrägten Oberflächen 109, 111, 113 und 115 versehen, die ihm nahezu den Querschnitt eines Kanus verleihen.
Der vorspringende Teil 79 ist außerdem mit einem Durchgangsloch 117 ausgestattet, das nicht dargestellte, feine Drähte der photoelektrischen Sensoren bzw. Wandler 67 und der Lampe 71 aufnimmt Somit kann der Bodenteil 77 als Spleißkasten zur Verbindung dieser Drähte mit einem verhältnismäßig starken Kabel dienen, das an einen nicht dargestellten elektronischen Digitalanzeigezähler angeschlossen ist Ein jiicht gezeigter Deckel wird nach dem zeitweiligen Entfernen des Ausrichtarms 83 auf den Bodenteil 77 aufgeschraubt, um die Drahtanschlüsse einzuschließen.
Im Betriebszustand wird, nachdem die Lampe 71 eingeschaltet ist, jegliche Bewegung des Moir6-Streifenmusters, das von den integrierten Bildeffekten der Stricheinteilungen auf beiden Seiten des Maßstabs 13 und des Indexrasters 57 erzeugt wird, durch die |
photoelektrischen Sensoren 67 abgetastet und in |'
elektrische Signale umgesetzt. Die Änderungen in der |
Intensität des auf die photoelektrischen Sensoren fallenden Lichts zeigt den Durchgang jedes Moire-
Streifens an und mißt damit die Relativbewegung des te»
Indexrasters 54 in bezug auf den Maßstab 13. Der f
Ausgang der Photozellen kann verstärkt, umgeformt . j
und summiert werden und zwar durch eine geeignete, nicht dargestellte Schaltung, die entweder auf der Isoliertafel 65 oder in der elektrischen Digitalanzeige-
-_;_u_:* 11 4. _j u :— 1 :j ei *
Gliiucu aciuai uun auun ui ltgiugii liicuiducu vuigcachen werden kann. Da das Indexraster 57 in bezug auf
den Hauptschlittenkörper 43 des Schlittens 41 befestigt j |,
ist, und die Maßstabberührungsflächen 47 und 49 durch 40 . [
den Federarm 97 ständig mit der Fläche 15 und der ' |
Fläche 17 in Berührung gehalten werden, werden der Abstand und die Ausrichtung zwischen dem Indexraster 57 und dem Maßstab 13 konstant gehalten, wodurch
sichergestellt ist, daß der Übertragungskopf ständig ein optimales Bild von dem Maßstab 13 abgreift
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
50
55
60

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Messung der Verschiebung zwischen zwei in bezug aufeinander beweglichen s Körpern mittels eines mit dem einen Körper verbundenen Strichmaßstabes und eines mit dem anderen Körper verbundenen Indexrasters, bei der das Licht einer Lichtquelle schließlich vom Strichmaßstab über den Indexraster auf photoelektrische Wandlerelemente lenkbar ist, sowie mit einem über eine Feder mit dem anderen Körper verbundenen, den Indexraster aufnehmenden Schlitten, der den Indexraster in einem konstanten Abstand zum Strichmaßstab hält und in bezug auf diesen beweglieh ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unter einem Winkel aufeinanderstoßende Seitenflächen (47, 49) des Schlittens (41) durch den Druck der Feder gleichzeitig an zwei unter dem gleichen Winkel aufeir^inderstoßende Begrenzungsflächen (17, 15) des 'Serichmaßstabes (13) anpreßbar sind und daß die Feder an einem Ende eine Kugel (99) trägt, die in einer an dem Schlitten (41) ausgebildeten Aussparung (43) sitzt, und ihr anderes Ende an dem den Schlitten (41) tragenden Traggehäuse (75) befestigt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch &idigr;, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (41) die Lichtquelle (71) und die photoelektrischen Wandlerelemente (67) trägt.
3. Vorrichtung aach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Balken (21), der mit einer länglichen Rille ausgestattet ist, die einen U-förmigen Querschnitt aufweist, daß die äußere Oberfläche des Balkens eine Lageroberflächt (27) enthält, die schwalbenschwanzförmig (28) ausgebildet ist und sich über die Länge der Rinne erstreckt, wobei die schwalbenschwanzförmige Ausbildung (28) einen dazu passenden Schwalbenschwanzkörper (29) aufnimmt, der auf einem ersten Körper vorgesehen ist -to und dazu dient, die Lageroberfläche (27) fest mit dem ersten Körper zu verbinden, und wobei das Innere der Rinne mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Strichmaßstab-Aufnahmeschlitz (23) versehen ist, der in bezug auf die Ebene der Lager-Oberfläche (27) geneigt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Ausrichtarm (83) zum starren Verbinden des Bodenteils (77) des Traggehäuses (75) mit dem Balken (21) zur Positionierung des Traggehäuses (75) in bezug auf den Strichmaßstab (13), bis letzterer an den ersten Körper und das Traggehäuse (75) an dem zweiten Körper befestigt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bodenteil des Traggehäuses (75) Abdrückschrauben (85, 87, 89, 81) vorgesehen sind, um den richtigen Abstand und die richtige Ausrichtung zwischen dem Traggehäuse (75) und dem zweiten Körper einzustellen.
60
DE2349944A 1972-10-06 1973-10-04 Vorrichtung zur Messung der Verschiebung zwischen zwei in Bezug aufeinander beweglichen Körpern Expired DE2349944C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00295777A US3833303A (en) 1972-10-06 1972-10-06 Measuring apparatus using the moire fringe concept of measurement

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2349944A1 DE2349944A1 (de) 1974-04-11
DE2349944B2 DE2349944B2 (de) 1981-02-05
DE2349944C3 true DE2349944C3 (de) 1987-06-19

Family

ID=23139198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2349944A Expired DE2349944C3 (de) 1972-10-06 1973-10-04 Vorrichtung zur Messung der Verschiebung zwischen zwei in Bezug aufeinander beweglichen Körpern

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3833303A (de)
JP (1) JPS5717241B2 (de)
DE (1) DE2349944C3 (de)
GB (1) GB1442165A (de)
IT (1) IT996782B (de)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH602974A5 (de) * 1974-12-20 1978-08-15 Heidenhain Gmbh Dr Johannes
US3965340A (en) * 1974-12-26 1976-06-22 Mathias Renner Optical counting device
CH594875A5 (de) * 1975-02-11 1978-01-31 Heidenhain Gmbh Dr Johannes
DE2510219C3 (de) * 1975-03-08 1978-05-18 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Längenmeßeinrichtung
US4031595A (en) * 1975-09-02 1977-06-28 Bausch & Lomb Incorporated High precision incremental distance measuring system
DE2623526C2 (de) * 1976-05-26 1978-03-09 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Gekapselte Meßeinrichtung
DE2630880C3 (de) * 1976-07-09 1978-12-21 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut LängenmeBeinrichtung
US4215480A (en) * 1977-12-16 1980-08-05 James Neill Holdings Limited Distance measuring gauge
DE2810341C2 (de) * 1978-03-10 1980-01-31 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Längenmeßeinrichtung
DD134986B1 (de) * 1978-03-10 1980-12-24 Gekapseltes wegmesssystem
JPS5836725B2 (ja) * 1978-07-27 1983-08-11 株式会社三豊製作所 光学式変位測定装置
JPS5522664U (de) * 1978-07-31 1980-02-14
DE2841501B2 (de) * 1978-09-23 1980-12-18 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Gekapselte Winkelmefieinrichtung
DE3020003C2 (de) * 1980-05-24 1983-01-27 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Sicherungsvorrichtung für Transport und Montage einer Meßeinrichtung
US4549353A (en) * 1982-07-28 1985-10-29 Mitutoyo Mfg. Co., Ltd. Displacement measuring instrument
DE3244616C2 (de) * 1982-12-02 1986-06-19 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Vorrichtung zur Messung von Vorschubbewegungen
DE3311118C2 (de) * 1983-03-26 1986-04-17 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Gekapselte lichtelektrische Meßeinrichtung
DE3315214A1 (de) * 1983-04-27 1984-10-31 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Laengen- oder winkelmesseinrichtung
AT395070B (de) * 1983-11-22 1992-09-10 Emr Elektronische Mess Und Reg Laengenmesseinrichtung, insbesondere gekapselte laengenmesseinrichtung
DE3402613C1 (de) * 1984-01-26 1991-01-03 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Längen- oder Winkelmeßeinrichtung
ES279621Y (es) * 1984-05-31 1985-07-01 Aurki, S. Coop. Ltda. Dispositivo perfeccionado para el montaje-desmontaje de una cabeza lectora en su regla-guia, manteniendo esta fija al bastidor de una maquina-herramienta
US4586760A (en) * 1984-06-01 1986-05-06 Bausch & Lomb Incorporated Measuring scale casing and mounting spar
DE8525587U1 (de) * 1985-09-07 1987-01-08 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Wegmeßeinrichtung
US4781066A (en) * 1986-08-22 1988-11-01 Gilbarco Inc. Linear sensing apparatus for positive displacement meter
ATE108895T1 (de) * 1987-10-14 1994-08-15 Linear System Srl Optischer massstab.
YU105688A (en) * 1988-05-31 1990-10-31 Iskra Linear optoelectric device for measuring or adjustment of relative position of two objects
DE3820331A1 (de) * 1988-06-15 1989-12-21 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Sicherungsvorrichtung fuer eine messeinrichtung
AT394110B (de) * 1989-02-10 1992-02-10 Rsf Elektronik Gmbh Laengenmesssystem
US4981360A (en) * 1989-05-10 1991-01-01 Grumman Aerospace Corporation Apparatus and method for projection moire mapping
US5025285A (en) * 1989-05-10 1991-06-18 Grumman Aerospace Corporation Apparatus and method for shadow moire mapping
AT394111B (de) * 1989-09-12 1992-02-10 Rieder Heinz Inkrementales messsystem
DE4406799C2 (de) * 1994-03-02 1997-11-06 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Positionsmeßeinrichtung
US20040137734A1 (en) * 1995-11-15 2004-07-15 Princeton University Compositions and processes for nanoimprinting
US7758794B2 (en) * 2001-10-29 2010-07-20 Princeton University Method of making an article comprising nanoscale patterns with reduced edge roughness
US6309580B1 (en) * 1995-11-15 2001-10-30 Regents Of The University Of Minnesota Release surfaces, particularly for use in nanoimprint lithography
CN100365390C (zh) * 2005-10-14 2008-01-30 清华大学 用于开关式数字位移传感器的计数器式栅格带
EP1752742B1 (de) * 2005-08-12 2015-03-11 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Sensorelement für ein Längenmesssystem und Montageverfahren dafür
DE102007033574A1 (de) 2007-07-19 2009-01-22 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Längenmesseinrichtung
IT202000026708A1 (it) * 2020-11-09 2022-05-09 Givi Misure S R L Riga ottica o magnetica per misure lineari

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1849305A (en) * 1929-09-27 1932-03-15 Central Scientific Co Optical bench
GB427614A (en) * 1933-11-13 1935-04-26 Zeiss Carl Improvements in microscope stages
GB431999A (en) * 1934-05-12 1935-07-18 Herbert Lindner Improvements in and relating to precision drilling and like machines
US2235976A (en) * 1938-08-03 1941-03-25 Packard Motor Car Co Mechanical connection
US2694804A (en) * 1952-05-22 1954-11-16 Giddings & Lewis Positioning device
US2797488A (en) * 1953-02-24 1957-07-02 Willrich Carl Turret indicator and stop
US2886717A (en) * 1953-03-14 1959-05-12 Ferranti Ltd Measuring apparatus
US2704890A (en) * 1953-08-31 1955-03-29 Joseph R Welsch Tool gauge
DE1843392U (de) * 1956-08-11 1961-12-14 Philips Nv Vorrichtung zum messen der verstellung eines beweglichen gliedes in bezug auf ein unbewegliches glied.
DE1215946B (de) * 1956-10-31 1966-05-05 Infrared Ind Inc Ablesegeraet
US3070888A (en) * 1958-05-15 1963-01-01 Veriscope Corp Optical reader and indicator
US3153111A (en) * 1958-06-26 1964-10-13 Nat Res Dev Measurement of displacements
DE1843386U (de) * 1959-04-17 1961-12-14 Hensoldt & Soehne Optik Messeinrichtung, insbesondere fuer werkzeugmaschinen mit einem relativ zu einer optischen ableseeinrichtung verschiebbaren massstab.
GB911336A (en) * 1959-10-03 1962-11-28 Hensoldt & Soehne Optik Optical equipment for the accurate setting and reading of the amount of displacementof a slide
DE1823886U (de) * 1960-05-06 1960-12-22 Hans Dr Ing Deckel Optische ableseeinrichtung an werkzeugmaschinen.
CH398098A (de) * 1961-05-27 1965-08-31 Wenczler & Heidenhain Vorrichtung zur Bestimmung der Relativlage zweier Teile
FR1318707A (fr) * 1962-01-09 1963-02-22 Lentilles Ophtalmiques Rationn Dispositif de contrôle pour lentille cornéenne
US3328109A (en) * 1963-07-29 1967-06-27 Bausch & Lomb Stereomicroscope with arcuately adjustable tube assembly
US3403448A (en) * 1965-06-07 1968-10-01 Bendix Corp Gaging device
US3533703A (en) * 1966-06-23 1970-10-13 Itek Corp Linear motion encoder
DE1548871A1 (de) * 1966-09-10 1969-09-11 Wenczler & Heidenhain Anordnung zum Messen von Laengen
US3588462A (en) * 1966-12-23 1971-06-28 Bausch & Lomb Fringe interpolator and counter
DE1773403A1 (de) * 1968-05-10 1971-06-09 Heidenhain Johannes Dr Anordnung zum Messen von Laengen
GB1210888A (en) * 1968-06-26 1970-11-04 British Aircraft Corp Ltd Form Measuring apparatus coupling
DE1921507C2 (de) * 1969-04-26 1971-02-11 Zeiss Carl Fa Einrichtung zur Erzeugung phasenverschobener elektrischer Signale
US3602205A (en) * 1969-05-13 1971-08-31 Eaton Yale & Towne Dual beam valve spring
DE2020393A1 (de) * 1970-04-25 1971-11-11 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Fehlersicherung bei inkrementalen Messsystemen

Also Published As

Publication number Publication date
IT996782B (it) 1975-12-10
US3833303A (en) 1974-09-03
JPS5717241B2 (de) 1982-04-09
DE2349944B2 (de) 1981-02-05
GB1442165A (en) 1976-07-07
JPS4974554A (de) 1974-07-18
DE2349944A1 (de) 1974-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2349944C3 (de) Vorrichtung zur Messung der Verschiebung zwischen zwei in Bezug aufeinander beweglichen Körpern
DE2248194A1 (de) Messgeraet
DE3204012C1 (de) Inkrementale Messeinrichtung
DE68914148T2 (de) Messsonde mit Lagern, deren Rollelemente zentralisiert sind.
DE2119486C3 (de) Elektro-optische Lagekorrekturanordnung für ein optisches MeBsystem
DE3719731C2 (de)
EP0141123B1 (de) Lichtelektrische inkrementale Messeinrichtung
DE2510219C3 (de) Längenmeßeinrichtung
DE2521618B1 (de) Vorrichtung zum Messen oder Einstellen von zweidimensionalen Lagekoordinaten
DE3138865C2 (de) Vorrichtung zur Kontrolle des registergenauen Aufspannens von Druckplatten auf dem Plattenzylinder einer Offset-Druckmaschine
DE2810341B1 (de) Laengenmesseinrichtung
DE102013103791A1 (de) Monolithisches Wägesystem
DE2550840C2 (de) Fotoelektrischer Verschiebungsgeber
DE3201887A1 (de) Laengenmesseinrichtung
DE2724858A1 (de) Laengenmessgeraet mit korrektureinrichtung
DE68908635T2 (de) Positionsmessvorrichtung.
DE2709874C2 (de)
DE1202012B (de) Fotoelektrische Vorrichtung zum genauen Bestimmen der Lage eines Teilungsmerkmales
DE19805040A1 (de) Durchlichtbeleuchtung für Koordinatenmeßmaschinen
DE2713004A1 (de) Lage-messwertgeber fuer werkzeugmaschinen und messvorrichtungen oder -maschinen
DE2317210A1 (de) Vorrichtung zur geometrischen messung von oberflaechenprofilen, insbesondere von turbinenschaufeln und dergleichen
AT399224B (de) Verfahren und vorrichtung zur messung der wanddicke von lagerschalen
EP0072386B1 (de) Impulsgeber zum Erzeugen von elektronischen Impulsfolgen
DE3429684C2 (de) Positionsmeßeinrichtung
DE3110337A1 (de) Messgeber zur erfassung von weglaengen

Legal Events

Date Code Title Description
8263 Opposition against grant of a patent
8228 New agent

Free format text: FRHR. VON UEXKUELL, J., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. GRAF ZU STOLBERG-WERNIGERODE, U., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. SUCHANTKE, J., DIPL.-ING. HUBER, A., DIPL.-ING. VON KAMEKE, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. SCHULMEYER, K., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 2000 HAMBURG

8228 New agent

Free format text: FRHR. VON UEXKUELL, J., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. GRAF ZU STOLBERG-WERNIGERODE, U., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. SUCHANTKE, J., DIPL.-ING. HUBER, A., DIPL.-ING. VON KAMEKE, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 2000 HAMBURG

C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: ACU-RITE INC., JAMESTOWN, N.Y., US

8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: WEICKMANN, H., DIPL.-ING. FINCKE, K., DIPL.-PHYS. DR. WEICKMANN, F., DIPL.-ING. HUBER, B., DIPL.-CHEM. LISKA, H., DIPL.-ING. DR.-ING. PRECHTEL, J., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN