DE2643304A1

DE2643304A1 - Photoelektrische vorrichtung zum messen der relativen lage von gegenstaenden

Info

Publication number: DE2643304A1
Application number: DE19762643304
Authority: DE
Inventors: Jose Luis Ruiz Ulecia
Original assignee: Fagor Electrotecnica SCL
Current assignee: Fagor Electrotecnica SCL
Priority date: 1976-09-25
Filing date: 1976-09-25
Publication date: 1978-04-13
Also published as: DE2643304B2

Description

Photo elektrische Vorrichtung zum ßIessen der relativen Lage
von Gegenständen Erfordert das Messen der Lage eines Gegenstandes relativ zu einem anderen hohe Genauigkeit und Schnelligkeit, so werden Meßgeräte verwendet, die unter anderem eine shotoelektrische Virrichtung enthalten, die üblicherweise aus einer mit dem einen Gegenstand verbundenen Meßskala sowie einer mit dem anderen Gegenstand verbundenen Leseplatte besteht, wobei letztere von einem starren Kopf getragen wird, sodaß beide zusammen den eigentlichen Lesekopf bilden.
die zuverlässig die von der Vorrichtung gelieferten Daten sina, hängt davon ab, ob die Lcse-latte stets in der richtigen Lage ist und sich parallel und in gleichbleibendel: Abstand zur Meßskala befindet.
Bisher sind folgende L;5sungen für die richtige Positionierung der Leseplatte bekannt geworden: 1. Der Lesekopf ist in Bezug auf die Meßskala nicht abgestützt.
Dies ist eine Lösung, die nicht die notwendige Zuverlässigeit beim Ablesen bietet.
2. Der Lesekopf wird von der Meßskala selbst getragen, die aus einem fest mit dem sie stfitzenden Profil verbundenen Lineal aus Glas besteht. Bei dieser Lösung erübrigt es sich, an den Auflagepunkten des Lesekopfes verschleißfes-te Elemente anzubringen, sie hat jedoch andererseits große Nachteile wegen thermischer Einflüsse und Schwingungen, die von der betroffenen Naschine auf die Meßskala übergehen.
3. Der lesekopf liegt zum Teil über Kugellager oder dergleichen auf dem Stützprofil und zum andern auf der Meßskala auf, eir die mittels @@ Klebeschicht mit dem Profil verbunden ist. Diese Lösung schaltet zwar praktisch die Übertragung von schwingungen auf die Meßskala aus, überträgt jedoch Profilschwingungen über die kugellager, woraus sich nöglicherweise folgende Fehlerquellen ergeben: a) Ungenauer Einbau der Kugellager, b) Vorhandene ftaubpartikel, die zu einem Problem werden, wenn die Kugellager über sie hinwegrollen, c) Ungenaues Ausrichten der Meßskala in Bezug auf das Stützprofil, hervorgerufen durch Unterschiede in der Aufbringung und der Dicke der elastischen Klebeschicht, die sich zwischen Meßskala und Profil befindet.
Ziel der Erfindung ist eine photoelektrische Vorrichtung in der oben beschriebenen Bauform, bei der der Lesekopf direkt an den jeweiligen Profilen aus hartem Material anliegt, die voneinander unabhängig sind und senkrecht zueinander stehen. Diese Profile können von der Meßskala, die gewöhnlich aus Glas ist, und von einem Streifen aus hartem MAterial, wie z. B. Glas, gebildet werden, wodurch es sich erübrigt, am Lesekopf verschleißfeste Elemente anzubringen.
Gleitet der Lesekopf über einen stre fen aus hartem Mater al, so sind keine Kugellager mehr erforderlich, da bei diesem Gleiten eventuelle Staubpartikel weggeschoben und nicht überrollt werden.
Die Meßskala ist auf die Ränder einer Auskehlung im Stützprofil aufgesetzt, wobei sie in der Mitte der Auskehlung mit tels eines Klebemittels sehr geringer Elastizität und zu beiden Seiten davon mittels eines Klebmittels hoher Elastizität mit dem Stützprofil verbunden ist.
Au diese Weise bilden die Ränder der Auskehlung eine Auflage, die eine einwandfreie Lage der Meßskala direkt auf den Stützprofil ermöglicht, wobei auch festgestellt werden onte, daß thermische Einflüsse und Schwingungen praktisch gleich Null sind, weil kein Änpressdruck vorhanden ist und die kleinen Kontaktflächen so gut wie ganz glatt sind.
Des weiteren bilden die Verbindungsstellen mit Hilfe des elastischen Klebemittels Schwingungsdämpfer, während das unelastische Kleibemittel in der M'itte dafür sorgt, daß sich eventuelle kleine Längenunterschiede der Meßskala, wenn sie sich ausdehnt oder zusammenzieht, gleichmäßig von der Mitte aus auf beide Seiten des Stützprofils verteilen, sodaß die mitte der al ihre Lage in Bezug auf das Stützprofil unverändert beibehält.
auf diese Weise wird in einer sehr einfachen Ausführung eine Meßvorrichtung geschaffen, die gegenüber den üblichen Lösungen zuverlässigere Ablesungen ermöglicht.
Im folgenden ist die Erfindung anhand einer Ausführungsform im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig.1 einen Aufriß der Ausführungsform; Fig.2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform; Fig.3 eine Vorderansichteiner Einzelheit (Kopf 10) der Ausfwirungsform; Fig.4 aine Draufsicht auf das in Fig. 3 Dargestellte; Fig.5 einen Schnitt nach der Linie 5 - 5 in Fig. 3; Fig.6 einen detaillierten Schnitt nach der Linie 6 - 6 in Fig. 1 Fig.7 eine perspektivische Ansicht einer anderen Einzelheit (Profil 2) der Ausführungsform.
)ie Ausführungsform ist eine Vorrichtung zum Messen der relativen Lage von zwei Gegenständen, und zwar in der Baufonrn, die aus Meßstrecken gebildet wird, von denen die eine, nämlich die Meßskala, von einem mit einem der Gegenstande verbundenen Glaslineal 9 gebildet wird, während die andere, d.h. die Leseplatte,von einem Kopf 10 aus Hartplastik getragen wird, der mit dem anderen Gegenstand verbunden ist, siehe Fig. 4 und 7.
Das Lineal 9 befindet sich im Innern eines Stützkörpers, durch den es mit dem entsprechenden Gegenstand verbunaen ist, und der aus miteinander verschraubten Metallschienen 2 und 3 gebildet istr siehe Fig. 6.
in Fig 5 und 6 kann man ebenfalls sehen, wie das Profil 2 auf seiner ganzen Länge eine Auskehlung (12) aufweist, auf deren Rändern 13 das lineal 9 direkt aufliegt, sodaß diese Ränder 13 den einzigen direkten Kontakt zwischen Profil 2 und Lineal 9 bilden. Da kein Anpressdruck vorhanden ist und die Kontaktflächen zwischen ihnen miniaal sind, ist. vermieden, daß eventuell auf das Profil 2 übergehende Schwingungen auf das Lineal 9 übertragen werden.
Langes der Auskehlung 12. befinden sich einige Stellen mit elastischen Klebemittel 14 , die Verbindungsstellen zwischen Profil 2 und Lineal 9 darstellen.
Wie aus Fig.7 ersichtlich ist, ist die mittlere Partie des Lineals 9 mit dem Profil 2 durch ein unelastisches Klebemittel 15 verbunden, sodaß mögliche unterschiedliche Ausdehnungen aufgrund unterschiedlicher Dehnungsko effizienten von Metall und Glas gleichmäßig auf beide Seiten des Profils 2 verteilt werden und somit die Mitte der Meßskala in Bezug auf das Profil unverändert bleibt.
Auf diese Weise bleibt das Lineal 9, was thermische Einflüsse und Schwingungen, die auf es einwirken könnten, angeht, unter sehr günstigen Bedingungen mit dem Profil 2 verbunden, ohne daß sich die Abstände ändern, während die von den Ränden 13 gebildete Auflage gleichzeitig ohne weiteres die Positionierung des Lineals 9 ermöglicht.
Ferner erstreckt sich über die ganze Länge des Profils 2 un in einer der auskehlung 12 entsprechenden Ebene eine zweite Auskehlung. Auf diese zweite Auskehlung wird ein Glssstreifen 11 gelegt, der die gleiche Lage einnimmt wie die Meßskala gegenüber ihrer Auskchlung. Dieser Streifei 11 wird mittels elastischem Klebemittel mit dem Profil verbunden, siehe Fig.6 und 7.
Das Lineal 9 und der Streifen 11 bilden somit gleichförmige, im rechten dinkel zueinander stehende Gleitflachen, an denen der dic Leseplatte tragende Plastikkörper 10 anliegt.
Aus Fig. 4 und 6 ist zu ersehen,daß für die Anlage des Kopfes 10 am Lineal 9 drei Vorsprünge 19 in Form von Gleit kufen vorgesehen sind, die für die Anlage am Streifen 11 weitere zwei Vorsprünge 18 aufweisen.
Damit wird erreicht, daß die Leseplatte stets denselben Abstand zur Meßskala einhält und genau parallel zu ihr bleibt, sondaß die von der Vorrichtung gelieferten Meßdaten äußerst zuverlässig sind.
Es sei darauf hingewiesen, und dies geht auch aus Fig. 5 hervor, daß der Kopf 10 einen zentralen Vorsprung mit Kugelkopf 20 aufweist, der sich in einer konischen Bohrung in Form eines Kugelgelenks 21 befindet.
Das Teil 21 ist mit einer Drahtfeder 17 verbunden, 'ie den Lesekopf gegen das Lineal 9 und den Streifen 11 drückt sowie eas Teil mit einem Gestell 1 verbindet, das paar-.ise Öffnungen zur Befestigung am entsprechenden Gegenstand aufweist, womit insgesamt erreicht wiru, daß der Kopf 10 mittels seiner Vorsprünge 18 und 19 stets richtig anliegt.
Desweiteren kann man aus Fig. 1 und 2 ersehen, daß das Profil 2 jeweils an seinen Enden Befestigungsaugen 3 aufweist, wobei jeues Befestigungsauge 3 sich gegenüberliegende Pollen 4 hat, die mögliche Spannungen bei der Befestigung des Profils 2 absorbieren sollen.
Ferner weisen sowohl das Profil 2 als auch das Profil 8 entsprechende Filzleisten bzw. Dichtungslippen 7 aus sarnthetischern Glummi auf, die den Zwischenraum zwischen beiden in geeigneter Weise verschließen, wobei hervorzuheben ist, daß jede der Lippen 7 auch nach dem einbau der Vorricngung getrennt ausgewechselt werden kann.

Claims

Anspruche 1. Photoelektrische Vorrichtung zum Messen der relativen Lage von Gegenständen,mit einer Meßskala und einer ihr gegenüberliegenden Leseplatte, wobei die Meßskala mittels eines Profils mit einem der Gegenstände verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Skala direkt auf den Rändern einer sich über die ganze Profillänge erstrecliendein Längsauskehlung aufliegt. wobei sie in der Mitte der Auskehlung eines hinten mittels/Klebemittels sehr geringer Elastizität und an weiteren Stellen längs der Auskehlung mittels eines Klebemittels hoher Elastizität befestigt ist und wobei die Leseplatte auf drei Punkte gestützt auf der Meßskala und unter Zuhilfenahme von mindestens zwei Punkten auf einem festen Streifen, der mittels eines Klebemittels hoher Elastizitä-t hinten an einer zweiten Auskehlung im Profil befestigt ist, gleitet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Meßskala als auch der feste Streifen aus einem harten Material bestehen und die Leseplatte mittels Vorsprüngen aus Hartplastik an ihnen anliegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßskala und der feste Streifen ja Glas bestehen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da duror: gekennzeichnet, da3 sich die Leseplatte auf den sie tragenden Kopf s-tützt, der somit direkt an der Meßskala- und dem. Streifen. anliegt.