DE2706926C2

DE2706926C2 - Längen- oder Winkelmeßeinrichtung

Info

Publication number: DE2706926C2
Application number: DE2706926A
Authority: DE
Inventors: Siegbert 8225 Stein 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: 1979-06-07
Also published as: JPS6257924B2; AT379683B; FR2381277B1; GB1596902A; ATA908877A; CH626990A5; JPS53125056A; US4189840A; IT7812420A0; DE2706926B1; IT1102957B; FR2381277A1

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 eine der Meßteilung vorgelagerte Abtasteinheit, wobei die Abtasteinheit sich über Lager an den Führungsflächen der Hilfsführung abstützt und mehrere die Führungsfiächen für die Abtasteinheit enthaltende Hilfsführungskörpcr aneinandergereiht sind.

Derartige Meßeinrichtungen sind bekannt (DE-OS 25.05 586. DE-OS 25 05 587. DE-CJM 75 04 024). Die bekannte Abtasteinheit kann beispielsweise mittels drei im Dreieck angeordneter Führungsrollen in einer Ebene und zwei Führungsrollen in einer Ebene quer /ur ersten bo geführt sein. Eine weitere Führungsrolle liefert die Andruckkraft, indem sie federnd gelagert auf einer schräg der ersten lind zweiten Führungsfläche gegen^ überliegenden dritten Führungsfläche abrollt (DE-OM 20 153), ft'·

Probleme treten aber vor allem bei größen Meölängcn auf. Aus herst&llungstechnischen Gründen kann das Gehäuseprofil, das die Führungsflächen für die Abtast' einheit enthält, nicht in beliebiger Länge hergestellt werden. Für große Meßlängen rnufl daher das Gehäuseprofil gestoßen werden.

Beim Oberfahren 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 du.ich das Überfahren der Stoßstellen keine Meßfehler entstehen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jede Lagerste'le 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-GIeitschienen, 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 Ausführangsbeispiel der erfindungsgemäßen Längenmeßeinrichtung mit Abtasteinheit dargestellt. ^p,s zeigt

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

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II —II durch die Längenmeßeinrichtung nach Fig. 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 Γ. 1" und 2' ab. Die Führungsflächen Γ und 1" werden im Hohlprofil 1 vou 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 CJehäuse 1 aus ein/einen Hohlprofilkörpern la und Ib zusammengesetzt werden muß. Die Stoßstellen 5 der aneinandergereihten Hohlprofilkörper Ia und 16bilden immer wieder Fehlerquellen. Auch bei sorgfältiger Montage entstehen — durch Dichtungen od. dgl. — Fugen an der Stoßstellc 5. Die Abtasteinheit 4 weist an ihren I.agerstellen tandcniartigc Doppelkugeliager 4' auf. Ein weiteres Doppclkugellager 4" ist nach Art einer Wippe an der Abtasteinheit 4 angebracht, Die Wippe 4" ist in einer geschlitzten Blattfeder 6 winkelbcweglich befestigt. Die besonderen Vorteile einer solchen Andruckvorrichtung sind im GM 76 20 153 mit einer einfachen Rolle bereits dargestellt. Bei der Montage der Abtasteinheit 4 im Hohlkörper richtet .Sich die Wippe 4"

an der Ftihrungsfläche l" 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 FQhrungsfläche zugeordneten Lager gegenüber den einer anderen FöhrungsHäche zugeordneten Lagern in MeBrichtung versetzt angeordnet sind, wie das in der Fig. 1 gezeigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunpen

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 is Achsabstände einer Lagerstelle (4', 4") größer ist als die Länge der Stoßstelle (5) der aneinandergereihten Hilfsführungskörper(la, lh).

2. Längen- oder Winkelmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die AbtasteirA :it (4) über Mehrfach-Kugellager (4', 4") an den Führungsflächen (Γ, I", 2') der Hilfsführung (!) abstützt.

3. Längen- oder Winkelmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abtasteinheit (4) über Mehrfach-GIeitschienen 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 Abiasteinheit (■*) über Meh, räch-Luftlager an den Führungsflächen der Hilfsführung (1) abstützt.

6. Längen- oder Winkelr. eßeinrichtung 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 -to einer Führungüfläche zugeordneten Lager gegenüber den einer anderen Führungsfläche zugeordneten Lagern in Meßrichtung versetzt angeordnet sind.