DE2505587A1

DE2505587A1 - Laengenmesseinrichtung

Info

Publication number: DE2505587A1
Application number: DE19752505587
Authority: DE
Inventors: Guenther Dr Ing Nelle
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 1975-02-11
Filing date: 1975-02-11
Publication date: 1976-08-19
Also published as: DE2505587B2; DE2505587C3; CS188992B2

Description

Längenmeßeinrichtungy Die Erfindung betrifft eine Längenmeßeinrichtung zum Messen oder Einstellen der Relativlage zweier Objekte, deren Meßteilung und der dieser vorgelagerte Abtastbaueinheit zur Abschirmung gegen Umwelteinflüsse in einem langgestreckten biegesteifen Hohlkörper eingebracht sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Längenmeßeinrichtung der oben angegebenen Art zu erreichen, daß durch Ungleichmäßigkeiten in der thermischen Ausdehnung der einzelnen Teile (Meßteilung/Hohlkörper) der Längenmeßeinrichtung praktisch keine Verfälschung des Meßergebeisses hervorgerufen wird.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Meßteilung am biegesteifen Hohlkörper ohne diesen direkt zu berühren unter Zwischenschaltung einer hochelastischen Schicht befestigt ist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erstreckt sich dabei die hochelastische Zwischenschicht über den gesamten am Hohlkörper anliegenden Flächenbereich der Meßteilung.
Die Vorteile der Befestigung der Meßteilung über eine hochelastische Zwischenschicht kommen besonders bei Längenmeßeinrichtungen zum Tragen, bei denen die Meßteilung ein Glaskörper und der Hohlkörper ein biegesteifer Metallkörper, vorzugsweise ein stranggezogener Aluminium-Körper, ist. Erfindungsgemäß ist der die eilung tragende Glaskörper am biegesteifen Aluminium-fTohl-Körper unter Zwischenschaltung der hochelastischen Schicht, vorzugsweise einer Silikonkautschuk-Klebeschrift, befestigt.
Die hochelastische Zwischenschicht gestattet auch bei Materialien von sehr unterschiedlichem Ausdehnungskoeffizienten eine nahezu ungehinderte Längenausdehnung der zu verbindenden Teile.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Figur 1 einen Schnitt durch die Längenmeßeinrichtung nach der Erfindung, Figur 2 eine Seitenansicht der Längenmeßeinrichtung, Figur 3 eine Draufsicht auf die Längenmeßeinrichtung, Figur 4 einen Schnitt durch die 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 Uransmissionsgitter ist, und die Abtastplatt 2 (Figur 4) werden mittels einer Lampe 3 über einen Kondensor 4 beleuchtet. Das die Gitter 1/2 durchsetzende Licht wird auf Fotoelemente -5/6 geworfen, deren elektrisches Ausgangssignal über die Ausgänge 7/8 direkt einem elektronischen Vor-/Rückwärtszähler (nicht dargestellt) der im deutschen -Gebrauchsmuster 7 413 290 beschriebenen Art zugeführt wird.
Die Meßteilung 1 und die dieser vorgelagerte Abtastbaueinheit 9 sind zur Abschirmung gegen Umwelteinflüsse in einem >eg^steifen Hohlkörper 10 eingebracht, der zweckmäßig aus stranggezogenem Aluminium hergestellt ist. Die Meßteilung 1, die ein Glaskörper ist, ist am metallischen TTah11>^rper 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 Ausdehnung von Meßteilung 1 und Rohlkörper 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 Baueinheit 9, die zweckmäßig als Kunststoff-Spritzteil gefertigt ist, wird mittels eines Federdrahtes 16.gegen die Führungsflächen an der Meßteilung 1 und am Hohlkörper 10 gedrückt. Zugleich 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 vorgesehenen gelenkartig ausgebildeten Teilen 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 20 aufweisen. Durch die Befestigung des Hohlkörpers 10 über die gelenkartig ausgebildeten Teile 18 werden bei der Montage praktisch keine Zwangskräfte auf den Hohlkörper 10 ausgeübt, so daß der Hohlkörper 10 und die darin befestigte Meßteilung 1 nicht deformiert werden.
Der Hohlkörper 10 ist mittels h; »snmer, dachförmig anfl.
ordneter Dichtlippen 21/22 verschlossen, durch die der schlanke schwertförmig ausgebildete Mitnehmer 17 hindurchgreift. Die Dichtlippen 21/22 sind in Schlitzen 23/24 des Hohlkörpers 10 an Blechstreifen 25/26 befestigt. Die Schenkel des U-förmigen Hohlkörpers 10 sind soweit 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 verschiebbsren Abtastbaueinheit 9 befestigt. Die elektrischen Leitungen 28/29 (Figur 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 Abtastbaueinheit 9 befestigt. Der Federdraht 16, der das Kupplungs- und Andrückelement vc-rkörpert, ist an der Baueinheit 9 und an einem am Mitnehmer 17 angeformten Bauteil 32 befestigt.

Claims

Ansprüche

1.) Längenmeßeinrichtung zum Messen oder Einstellen der Relativlage zweier Objekte, deren Meßteilung und der dieser vorgelagerte Abtastbaueinheit zur Abschirmung gegen Umwelteinflüsse in einem langgestreckten biegesteifen Hohlkörper eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßteilung (1) am biegesteifen Hohlkörper (10) ohne diesen direkt zu berühren unter Zwischenschaltung einer hochelastischen Schicht (11) befestigt ist.

2.) LängenmeßeinrichJung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die hochelastische Zwischenschicht (11) über den gesamten am Hohlkörper (10) anliegenden Flächenbereich der Meßteilung (1) erstreckt.

3.) Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßteilung (1) am biegesteifen Hohlkörper (10) durch Kleben befestigt ist.

4.) Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßteilung (1) unter Zwischenschaltung einer Silikonkautschuk-Klebeschicht (11) befestigt ist.

5.) LängenmeSeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßteilung (1) ein Glaskörper und der biegesteife Hohlkörper (10) ein Metallenrper, vorzugsweise ein stranggezob P Aluminium-Körper ist, und daß der Glaskörper (1) am biegesteifen Metallkörper (10) unter Zwischenschaltung einer dünnen hochelastischen Schicht (11) praktisch zwangskräftefrei befestigt ist.