DE2505585B2 - Laengenmesseinrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Längenmeßeinrichtung zum Messen oder Einstellen der Relativlage zweier Objekte, z. B. Bett und Schlitten einer Bearbeitungsoder Meßmaschine, deren Meßteilung und die dieser vorgelagerte Abtastbaueinheit zur Abschirmung gegen Umwelteinflüsse in einem langgestreckten biegesteifen Hohlkörper eingebracht ist.

Derartige Längenmeßeinrichtungen sind z. B. bekannt aus DT-OS 15 48 871, DT-OS 17 73 403 und DT-OS 23 49 944. Bei diesen bekannten Meßeinrichtungen (DT-OS 15 48 871 und DT-OS 23 49 944) wird der langgestreckte Hohlkörper, der die Meßteilung trägt, starr z. B. am Maschinenbett befestigt. Ein Nachteil dieser Befestigungsart ist, daß bei der Montage des Hohlkörpers an der Maschine Zwangskräfte auftreten können, die auch auf die darin befestigte Meßteilung einwirken und die Meßgenauigkeit beeinträchtigen.

In der DT-OS 17 73 403 ist die Meßteilung über mehrere Auflagefüßchen an der Maschine befestigt, wobei diese den langgestreckten Hohlkörper unter Zwischenschaltung elastischer Elemente durchdringen. Derartige Meßeinrichtungen sind schwierig zu montieren, baulich aufwendig und somit teuer.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei einer gekapselten Längenmeßeinrichtung der obengenannten Art eine Befestigungsmöglichkeit für den die Meßteilung und die Abtastbaueinheit gegen Umwelteinflüsse abschirmendem Hohlkörper zu schaffen, bei der praktisch keine Zwangskräfte auf den biegesteifen Hohlkörper ausgeübt werden. Dabei sollen die Befestigungsmittel für den Hohlkörper einfach herstellbar sein und eine schnelle Montage des Hohlkörpers z. B. an einer Bearbeiiungs- oder Meßmaschine gestatten.

Die gestellte Aufgabe wird bei einer Längenmeßeinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hohlkörper an einem der Objekte, deren Relativlage gemessen werden soll, über zweckmäßig an seinen Enden vorgesehene gelenkartig

ausgebildete Befestigungselemente befestigt ist

Durch die Befestigung des Hohlkörpers über gelankartig ausgebildete Befestigungselemente werden im Betrieb und bei der Montage praktisch keine Zwangskräfte auf den Hohlkörper ausgeübt, so daß der Hohlkörper und die daran befestigte Meßteilung nicht deformiert werden.

Bei einer vorteilhaften Ausbildung wird eine zwangskräftefreie Befestigung des Hohlkörpers am Objekt (z. B. einem Maschinenbett) durch Zwischenschaltung von Winkelteilen bewirkt, die im Scheitelbereich der Schenkel eine Schwachstelle in Form einer Nut aufweisen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Es zeigt

Fig.) einen Schnitt durch eine Längenmeßeinrichtung nach dem Gattungsteil des Anspruches 1,

F i g. 2 eine Seitenansicht dieser Längenmeßeinrichtung,

Fig.3 eine Draufsicht auf diese Längenmeßeinrichtung,

Fig.4 einen Schnitt durch eine lichtelektrische Abtast-Baugruppe.

Das Ausführungsbeispiel zeigt eine lichtelektrische inkrementale Längenmeßeinrichtung zum Messen oder Einstellen der Relativlage zweier Objekte (z. B. Bett und Schlitten einer Bearbeitungs- oder Meßmaschine).

Die Meßteilung 1, die ein Transmissionsgitter ist, und die Abtastplatte 2 (F i g. 4) werden mittels einer Lampe 3 über einen Kondensor 4 beleuchtet. Das Gitter 1/2 durchsetzende Licht wird auf Fotoelemente 5/6 geworfen, deren elektrisches; Ausgangssignal über die Ausgänge 7/8 direkt einem elektromagnetischen Vor-/Rückwärtszähler (nicht dargestellt) der im deutschen Gebrauchsmuster 74 13 290 beschriebenen Art zugeführt wird.

Die Meßteilung 1 und die dieser vorgelagerte Abtastbaueinheit 9 sind zur Abschirmung gegen Umwelteinflüsse in einem biegesteifen Hohlkörper 10 eingebracht, der zweckmäßig aus stranggezogenem Aluminium hergestellt ist. Die Meßteilung 1, die ein Glaskörper ist, ist am metallischen Hohlkörper 10 ohne diesen direkt zu berühren unter Zwischenschaltung einer hochelastischen Schicht 11, vorzugsweise einer Silikonkautschuk-Klebeschicht, befestigt. Diese Befestigungsart für die Meßteilung; 1 bietet den Vorteil, daß Ungleichmäßigkeiten in der thermischen Ausgedeh-Ungleichmäßigkeiten in der thermischen Ausdehnung von Meßteilung 1 und Hohlkörper 10 praktisch keine Verfälschung des Meßergebnisses nach sich ziehen.

Die Abtasteinheit 9 ist im Ausführungsbeispiel über Gleitschuhe 12/13 direkt an der Meßteilung 1 und über Kugellager 14/15 am Hohlkörper 10 geführt. Die Führung der Abtastbaueinheit 9 an der Meßteilung 1 und am Hohlkörper 10 ermöglicht eine kleine kompakte Bauform, die eine störungsfreie Abtastung gewährleistet und fertigungstechnisch einfach herstellbar ist Die Abtastbaueinheit 9, die zweckmäßig als Kunststoff-Spitzteil gefertigt ist, wird mittels eines Federdrahtes 16 gegen die Führungsflächen an der Meßteilung 1 und am Hohlkörper 10 gedruckt. 2'ugleich verkörpert der in Verschieberichtung der Baueinheit 9 biegesteife Draht 16 das Kupplungsteil zwischen der Abtastbaueinheit 9 und einem Mitnehmer 17.

Der Hohlkörper 10 ist an einem der Objekte, deren Relativlage gemessen werden soll, über zwei an seinen Enden vorgesehene gelenkartig ausgebildete Befesti-

gungselemente 18 befestigt. Am gegenüberliegenden Objekt ist die Baueinheit 19 befestigt, an der der 'Mitnehmer 17 für die Abtastbaueinheit 9 angeformt ist. Die Befestigungselemente 18 für den Hohlkörper 10 sind im Ausführungsbeispiel Winkelteile, die eine Schwachstelle in Form einer Nut aufweisen.

Der Hohlkörper 10 ist mittels biegsamer, dachförmig angeordneter Dichtlippen 21/22 verschlossen, durch die der schlanke schwertförmige ausgebildete Mitnehmer 17 hindurchgreift. Die Dichtungslippen 21/22 sind in Schlitzen 23/24 des Hohlkörpers 10 an Blechstreifen 25/26 befestigt. Die Schenkel des U-förmigen Hohlkörpers 10 sind so weit hochgezogen, daß diese die dachförmigen Dichtlippen 21/22 geringfügig überragen und einen Schutz vor mechanischen Beschädigungen der Dichtlippen 21/22 bieten.

Die Lampe 3 ist über einen Träger 27 an der verschiebbaren Abtastbaueinheit 9 befestigt. Die elektrischen Leitungen 28/29 (F i g. 2) für die Lampe 3 und die elektrischen Leitungen 7/8 der Fotoelemente 5/6 sind über eine Bohrung 30 im Mitnehmer 17 aus dem Hohlkörper 10 herausgeführt. Die Fotoelemente 5/6 befinden sich an einem Träger 31, der an der Abtastbaueinheit 9 befestigt ist. Der Kondensor 4 und die Abtastplatte 2 sind in einer Ausnehmung 32 der Abtasteinheit 9 befestigt. Der Federdraht 16, der das Kupplungs- und Andrückelement verkörpert, ist an der Baueinheit 9 und an einem am Mitnehmer 17 angeformten Bauteil 32 befestigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Längenmeßeinrichtung zum Messen oder Einstellen der Relativlage zweier Objekte, z. B. Bett und Schlitten einer Bearbeitungs- oder Meßmaschine, deren Meßteilung und die dieser vorgelagerte Abtastbaueinheit zur Abschirmung gegen Umwelteinflüsse in einem langgestreckten biegesteifen Hohlkörper eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10) an einem der Objekte, deren Relativlage gemessen werden soll, über zweckmäßig an seinen Enden vorgesehene gelenkartig ausgebildete Befestigungselemente (118) befestigt ist.

2. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Hohlkörpers (10) am Objekt durch Winkelteile (18) bewirkt wiird, die im Scheitelbereich der Schenkel eine Schwachstelle in Form einer Nut (20) aufweisen.

3. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Schenkel der als Gelenk ausgebildeten Winkelteile (18) an den Stirnflächen des Hohlkörpers (10) befestigt und so ausgegebildet ist, daß eine hermetische Abschirmung im stirnseitigen Bereich des Hohlkörpers (10) gewährleistet ist.