DE2706926B1

DE2706926B1 - Laengen- oder Winkelmesseinrichtung

Info

Publication number: DE2706926B1
Application number: DE2706926A
Authority: DE
Inventors: Siegbert Holstein
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 1977-02-18
Filing date: 1977-02-18
Publication date: 1978-01-26
Also published as: US4189840A; GB1596902A; FR2381277B1; IT1102957B; DE2706926C2; IT7812420A0; AT379683B; JPS53125056A; FR2381277A1; ATA908877A; JPS6257924B2; CH626990A5

Description

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Die Erfindung betrifft eine Längen- oder Winkelmeßeinrichtung, insbesondere eine gekapselte digitale Längenmeßeinrichtung, mit einer von der Führung des zu messenden Objektes unabhängigen Hilfsführung für so eine der Meßteilung vorgelagerte Abtasteinheit, wobei die Abtasteinheit sich über Lager an den Führungsflächen der Hilfsführung abstützt und mehrere die Führungsflächen für die Abtasteinheit enthaltende Hilfsführungskörper aneinandergereiht sind.

Derartige Meßeinrichtungen sind bekannt (DT-OS 05 586, DT-OS 25 05 587, GM 75 04 024). Die bekannte Abtasteinheit kann beispielsweise mittels drei im Dreieck angeordneter Führungsrollen in einer Ebene und zwei Führungsrollen in einer Ebene quer zur ersten geführt sein. Eine weitere Führungsrolle liefert die Andruckkraft, indem sie federnd gelagert auf einer schräg der ersten und zweiten Führungsfläche gegenüberliegenden dritten Führungsfläche abrollt (GM 20 153).

Probleme treten aber vor allem bei großen Meßlängen auf. Aus herstellungstechnischen Gründen kann das Gehäuseprofil, das die Führungsflächen für die Abtasteinheit enthält, nicht in beliebiger Länge hergestellt werden. Für große Meßlängen muß daher das Gehäuseprofil gestoßen werden.

Beim Überfahren der Stoßstelle mit der oben geschilderten Abtasteinheit können dann jedoch Meßfehler auftreten, die bei einem derartig präzisen Meßsystem nicht zulässig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine für große Meßlängen geeignete Meßeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der durch das Überfahren der Stoßstellen keine Meßfehler entstehea

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jede Lagerstelle mindestens zwei in Meßrichtung hintereinanderliegende Lager aufweist, wobei die Summe der Achsabstände einer Lagerstelle größer ist als die Länge der Stoßstelle der aneinandergereihten Hilfsführungskörper.

Besonders vorteilhaft erweist sich die Abstützung der Abtasteinheit über Doppelrollenlager. Jedoch sind auch Ausführungen mit Mehrfach-Gleitschienen, Mehrfach-Magnetlagern, Mehrfach-Luftlagern usw. möglich. Die in den Unteransprüchen aufgeführten Möglichkeiten stellen nur eine Auswahl dar und können vom Fachmann im Sinne der Erfindung beliebig erweitert werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Längenmeßeinrichtung mit Abtasteinheit dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch die Längenmeßeinrichtung in vereinfachter Darstellung,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie II — II durch die Längenmeßeinrichtung nach F i g. 1.

In einem biegesteifen Hohlkörper 1, der zweckmäßig aus stranggezogenem Aluminium besteht, ist ein Maßstab 2 unter Zwischenschaltung einer hochelastischen Schicht 3 befestigt. Eine Abtasteinrichtung 4, die nicht dargestellte Abtastelemente — wie Gitterabtastplatte, Beleuchtungseinrichtung und Fotoelemente — trägt, ist über einen ebenfalls nicht dargestellten Mitnehmer an einem beweglichen Bauteil des zu messenden Objektes angekoppelt. Der Hohlkörper 1 ist an einem anderen Bauteil des zu messenden Objektes befestigt. Die beiden vorstehend genannten Bauteile bewegen sich relativ zueinander und werden beispielsweise vom Bett und Schlitten einer Werkzeugmaschine verkörpert Sie sind in der Zeichnung nicht dargestellt, da sie nicht zur Verdeutlichung der Erfindung beitragen.

Die Abtasteinheit 4 stützt sich an Führungsflächen V, 1" und 2' ab. Die Führungsflächen 1' und 1" werden im Hohlprofil 1 von Innenflächen gebildet. Die dritte Führungsfläche 2 befindet sich direkt auf dem Maßstab 2, also praktisch in der gleichen Ebene wie die Teilung 2a. Für große Meßlängen ergeben sich für Meßeinrichtungen der beschriebenen Bauweise Schwierigkeiten, da das Gehäuse 1 aus einzelnen Hohlprofilkörpern la und 16 zusammengesetzt werden muß. Die Stoßstellen 5 der aneinandergereihten Hohlprofilkörper la und Xb bilden immer wieder Fehlerquellen. Auch bei sorgfältiger Montage entstehen — durch Dichtungen od. dgl. — Fugen an der Stoßstelle 5. Die Abtasteinheit 4 weist an ihren Lagerstellen tandemartige Doppelkugellager 4' auf. Ein weiteres Doppelkugellager 4" ist nach Art einer Wippe an der Abtasteinheit 4 angebracht. Die Wippe 4" ist in einer geschlitzten Blattfeder 6 winkelbeweglich befestigt Die besonderen Vorteile einer solchen Andruckvorrichtung sind im GM 76 20153 mit einer einfachen Rolle bereits dargestellt. Bei der Montage der Abtasteinheit 4 im Hohlkörper richtet sich die Wippe 4"

ORISINAL INSPECTED

an der Führungsfläche 1" selbsttätig aus und wird in dieser Stellung mittels Kitt fixiert. Dabei bleibt ihre Winkelbeweglichkeit aufgrund der geschlitzten Feder 6 erhalten. Durch die Doppelrolle an dieser Lagerstelle wird an der Stoßstelle im Hohlprofil ein Haken beim Verschieben vermieden, die federnde Andruckwirkung bleibt jedoch dabei voll erhalten.

Die negative Wirkung einer Stoßfuge kann noch verringert werden, indem die einer Führungsfläche zugeordneten Lager gegenüber den einer anderen Führungsfläche zugeordneten Lagern in Meßrichtung versetzt angeordnet sind, wie das in der F i g. 1 gezeigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Längen- oder Winkelmeßeinrichtung, insbesondere gekapselte digitale Längenmeßeinrichtung, mit einer von der Führung des zu messenden Objektes unabhängigen Hilfsführung für eine der Meßteilung vorgelagerte Abtastbaueinheit, wobei die Abtasteinheit sich über Lager an den Führungsflächen der Hilfsführung abstützt und mehrere die Führungsflächen für die Abtasteinheit enthaltende Hilfsführungskörper aneinandergereiht sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lagerstelle (4', 4") mindestens zwei in Meßrichtung hintereinander liegende Lager aufweist, wobei die Summe der Achsabstände einer Lagerstelle (4', 4") größer ist als die Länge der Stoßstelle (5) der aneinandergereihten Hilfsführungskörper (la, \b).

2. Längen- oder Winkelmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abtasteinheit (4) über Mehrfach-Kugellager (4', 4") an den Führungsflächen (V, l", 2") der Hilfsführung (1) abstützt.

3. Längen- oder Winkelmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abtasteinheit (4) über Mehrfach-Gleitschienen an den Führungsflächen der Hilfsführung (1) abstützt.

4. Längen- oder Winkelmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abtasteinheit (4) über Mehrfach-Magnetlager an den Führungsflächen der Hilfsführung(1) abstützt.

5. Längen- oder Winkelmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abtasteinheit (4) über Mehrfach-Luftlager an den Führungsflächen der Hilfsführung (1) abstützt

6. Längen- oder Winkelmeßeinrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrfachlager als Tandemlager ausgeführt sind.

7. Längen- oder Winkelmeßeinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einer Führungsfläche zugeordneten Lager gegenüber den einer anderen Führungsfläche zugeordneten Lagern in Meßrichtung versetzt angeordnet sind.