DE2845542B1 - Length measuring device - Google Patents

Length measuring device

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DE2845542B1
DE2845542B1 DE19782845542 DE2845542A DE2845542B1 DE 2845542 B1 DE2845542 B1 DE 2845542B1 DE 19782845542 DE19782845542 DE 19782845542 DE 2845542 A DE2845542 A DE 2845542A DE 2845542 B1 DE2845542 B1 DE 2845542B1
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    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/002Details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
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    • G01D5/347Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34746Linear encoders
    • G01D5/34753Carriages; Driving or coupling means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

Zusätzlich wird die Abtastbaueinheit 6 noch an einer weiteren, zur Teilungsebene 14 senkrechten Führungsfläche 23 des Maßstabs 4 mittels Gleitschuhe 24 geführt. Das Andrücken der Abtastbaueinheit 6 an diese Führungsfläche 23 erfolgt durch eine Blattfeder 25, die sich über Rollen 26 an einer Innenfläche 27 des Gehäuses 1 abstützt. In addition, the scanning unit 6 is still on another, for Parting plane 14 vertical guide surface 23 of the scale 4 by means of sliding shoes 24 led. The scanning assembly 6 is pressed against this guide surface 23 by a leaf spring 25, which extend over rollers 26 on an inner surface 27 of the housing 1 is supported.

In nicht gezeigter Weise kann auch das Andrücken der Abtastbaueinheit an die weitere Führungsfläche des Maßstabs ebenfalls durch die Schraubenfeder 15 erfolgen, wobei eine dritte Kraftkomponente in einer Ebene senkrecht zur Meßrichtung und senkrecht zur Teilungsebene des Maßstabs durch eine entsprechende Anordnung des Schraubenkopfes 18 erzeugt wird. In a manner not shown, the scanning assembly can also be pressed on to the further guide surface of the rule also through the helical spring 15 take place, with a third force component in a plane perpendicular to the direction of measurement and perpendicular to the Division plane of the scale through a corresponding arrangement of the Screw head 18 is generated.

Die Erfindung ist mit Erfolg bei optischen, lichtelektrischen, magnetischen, induktiven und kapazitiven, sowohl inkremental als auch absolut arbeitenden Längenmeßgeräten anwendbar. The invention is successful in optical, photoelectric, magnetic, inductive and capacitive linear encoders that work both incrementally and absolutely applicable.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Längenmeßeinrichtung mit einem Maßstab und einer Abtastbaueinheit, die am zu messenden Objekt unter Zwischenschaltung einer Kupplung gelenkig angekoppelt ist und an einer von der Führung des zu messenden Objekts unabhängigen Hilfsführung verschiebbar ist, wobei der eine Kupplungsteil eine gekrümmte Fläche aufweist, die an einer ebenen Fläche des gegenüberliegenden Kupplungsteils anliegt, und wobei ein Federelement die beiden Kupplungsflächen stets miteinander in Kontakt hält und außerdem die Abtastbaueinheit gegen Hilfsführungen drückt nach Patent 2611459, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (15) sich einmal an einem den einen Kupplungsteil (20) aufweisenden Mitnehmer (9) und zum anderen an der den anderen Kupplungsteil (19) aufweisenden Abtastbaueinheit (6) mittels Stützelemente (17, 18) abstützt, die eine Zerlegung der Federkraft des Federelements (15) in zwei zueinander senkrechte Kraftkomponenten bewirken. Claims: 1. Length measuring device with a scale and a Scanning unit, which is attached to the object to be measured with the interposition of a coupling is articulated and is independent of the guidance of the object to be measured Auxiliary guide is displaceable, the one coupling part having a curved surface which rests against a flat surface of the opposite coupling part, and wherein a spring element keeps the two coupling surfaces in contact with one another holds and also presses the scanning assembly against auxiliary guides according to patent 2611459, characterized in that the spring element (15) once at one of the one Coupling part (20) having driver (9) and on the other hand on the other Coupling part (19) having scanning unit (6) by means of support elements (17, 18), which splits the spring force of the spring element (15) into two with respect to one another cause vertical force components. 2. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Federelement eine Schraubenfeder (15) und als Stützelemente eine Kugel (17) und ein Schraubenkopf (18) vorgesehen sind. 2. Length measuring device according to claim 1, characterized in that that the spring element is a helical spring (15) and the supporting element is a ball (17) and a screw head (18) are provided. 3. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (15) sich am Mitnehmer (9) mittels eines kegeligen oder zylindrischen Zapfens (16) abstützt. 3. Length measuring device according to claim 2, characterized in that that the helical spring (15) on the driver (9) by means of a conical or cylindrical Supports pin (16). Gegenstand des Hauptpatentes 2611459 ist eine Längenmeßeinrichtung mit einem Maßstab und einer Abtastbaueinheit, die am zu messenden Objekt unter Zwischenschaltung einer Kupplung gelenkig angekoppelt ist und an einer von der Führung des zu messenden Objekts unabhängigen Hilfsführung verschiebbar ist, wobei der eine Kupplungsteil eine gekrümmte Fläche aufweist, die an einer ebenen Fläche des gegenüberliegenden Kupplungsteils anliegt, und wobei ein Federelement die beiden Kupplungsflächen stets miteinander in Kontakt hält und außerdem die Abtastbaueinheit gegen Hilfsführungen drückt. The subject of the main patent 2611459 is a length measuring device with a scale and a scanning unit, which are connected to the object to be measured a coupling is articulated and to one of the guide of the to be measured Object-independent auxiliary guide is displaceable, the one coupling part has a curved surface that is on a flat surface of the opposite Coupling part rests, and with a spring element always the two coupling surfaces keeps in contact with each other and also the scanning assembly against auxiliary guides presses. Im Hauptpatent 2611459 ist eine derartige Längenmeßeinrichtung beispielsweise für Werkzeug-oder Meßmaschinen beschrieben, bei der ein federnder Drahtbügel einen ständigen Kontakt der beiden Kupplungsteile bewirkt und gleichzeitig die Abtastbaueinheit an Führungsflächen am Maßstab und am Gehäuse andrückt. Ein solcher Drahtbügel ist aber kein handelsübliches Bauteil und muß gesondert gefertigt werden. In the main patent 2611459 such a length measuring device is for example for machine tools or measuring machines described in which a resilient wire bracket a causes constant contact of the two coupling parts and at the same time the scanning unit presses against guide surfaces on the scale and on the housing. One such wire hanger is but not a commercially available component and must be manufactured separately. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Längenmeßeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ein handelsübliches billiges Federelement verwendet werden kann. The invention is therefore based on the object of a length measuring device to create the type mentioned, in which a commercially available cheap spring element can be used. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Federelement sich einmal an einem den einen Kupplungsteil aufweisenden Mitnehmer und zum anderen an der den anderen Kupplungsteil aufweisenden Abtastbaueinheit mittels Stützelemente abstützt, die eine Zerlegung der Federkraft des Federelements in zwei zueinander senkrechte Kraftkomponenten bewirken. This object is achieved according to the invention in that the spring element once on a driver having a coupling part and on the other hand on the scanning unit having the other coupling part by means of support elements supported, which decomposes the spring force of the spring element in two to each other cause vertical force components. Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht in der Verwendung eines billigen, handelsüblichen Federelements an Stelle eines gesondert gefertigten Federelements. The advantage achieved with the invention consists in the use a cheap, commercially available spring element instead of a separately manufactured one Spring element. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung entnimmt man den Unteransprüchen. Advantageous developments of the invention can be found in the subclaims. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Ansicht einer Längenmeßeinrichtung nach der Erfindung und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1. An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below. 1 shows a view of a length measuring device according to the invention and FIG. 2 shows a section along the line A-B of FIG. In den Fig. 1 und 2 ist eine Längenmeßeinrichtung dargestellt, bei der ein Gehäuse 1 in Form eines Hohlprofils an einem Bett 2 einer Werkzeug- oder Meßmaschine mittels einer Schraubverbindung 3 befestigt ist. An einer Innenfläche des Gehäuses 1 ist ein Maßstab 4 mittels einer elastischen Klebeschicht 5 angebracht, dessen Teilung von einer Abtastbaueinheit 6 in bekannter, nicht dargestellter Weise mittels einer Abtastplatte, einer Beleuchtungseinrichtung, die aus einer Lampe und einem Kondensor besteht, und mittels Photoelementen abgetastet wird, wobei die Ausgangssignale der Photoelemente einer ebenfalls nicht dargestellten Auswerte- und Anzeigeeinheit zur Ermittlung und Anzeige der relativen Verschiebung des Betts 2 und eines Schlittens 7 der Werkzeug- oder Meßmaschine zugeführt werden. In Figs. 1 and 2, a length measuring device is shown at a housing 1 in the form of a hollow profile on a bed 2 of a tool or Measuring machine is attached by means of a screw connection 3. On an inner surface a scale 4 is attached to the housing 1 by means of an elastic adhesive layer 5, its division by a scanning unit 6 in a known manner, not shown by means of a scanning plate, a lighting device consisting of a lamp and consists of a condenser, and is scanned by means of photo elements, the output signals the photo elements of an evaluation and display unit, also not shown for determining and displaying the relative displacement of bed 2 and a slide 7 are fed to the machine tool or measuring machine. Am Schlitten 7 der Werkzeug- oder Meßmaschine ist ein Montagefuß 8 mit einem Mitnehmer 9 in beliebiger Weise befestigt, der über ein schwertförmiges Zwischenstück 10 durch einen Schlitz 11 in das im übrigen vollkommen geschlossene Gehäuse 1 hineinragt, wobei im Schlitz 11 vorgesehene elastische, im Querschnitt dachförmig zueinander geneigte Dichtlippen 12 ein Eindringen von Verunreinigungen in das Innere des Gehäuses 1 verhindern. There is a mounting foot on the slide 7 of the machine tool or measuring machine 8 fastened in any way with a driver 9, which has a sword-shaped Intermediate piece 10 through a slot 11 in the otherwise completely closed Housing 1 protrudes, provided in the slot 11 elastic, in cross section Sealing lips 12 inclined roof-shaped to one another prevent the ingress of contaminants Prevent into the interior of the housing 1. Die Abtastbaueinheit 6 wird mittels Rollen 13 auf der Teilungsebene 14 des Maßstabs 4 geführt und durch eine Schraubenfeder 15 an diese Führungsfläche 14 angedrückt. Die Schraubenfeder 15 stützt sich dabei am Mitnehmer 9 mittels eines kegeligen Zapfens 16 und an der Abtastbaueinheit 6 durch eine Kugel 17 ab. Die im wesentlichen senkrecht zur Teilungsebene 14 des Maßstabs 4 angeordnete Schraubenfeder 15 erfährt durch die Anordnung eines Schraubenkopfes 18 neben der Kugel 17 eine Schrägstellung, die die Federkraft der Schraubenfeder 15 in zwei zueinander orthogonale Kraftkomponenten zerlegt, von denen die eine Komponente das Andrücken der Abtastbaueinheit 6 an die Teilungsebene 14 des Maßstabs 4 bewirkt und die andere Komponente in Meßrichtung einen Kupplungsteil 19 an der Abtastbaueinheit 6 mit einem anderen Kupplungsteil 20 am Mitnehmer 9 in ständigen Kontakt hält. Dabei weist das eine Kupplungsteil 19 eine ebene Platte 21 und das andere Kupplungsteil 20 einen Stift 22 mit sphärischer Endfläche auf. The scanning unit 6 is by means of rollers 13 on the division plane 14 of the scale 4 and guided by a helical spring 15 on this guide surface 14 pressed. The coil spring 15 is supported on the driver 9 by means of a conical pin 16 and on the scanning unit 6 by a ball 17. The in helical spring arranged substantially perpendicular to the parting plane 14 of the scale 4 15 experiences through the arrangement of a screw head 18 next to the ball 17 a Inclination that the spring force of the helical spring 15 in two mutually orthogonal Force components broken down, one of which is the pressing of the scanning unit 6 causes the division plane 14 of the scale 4 and the other component in the measuring direction a coupling part 19 on the scanning unit 6 with another coupling part 20 on the driver 9 keeps in constant contact. It has a coupling part 19 a flat plate 21 and the other coupling part 20 a pin 22 with spherical End face on.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0387488A2 (en) * 1989-03-14 1990-09-19 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Position measuring device
AT394110B (en) * 1989-02-10 1992-02-10 Rsf Elektronik Gmbh LENGTH MEASURING SYSTEM
EP2037230A1 (en) 2007-09-15 2009-03-18 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Length measuring device

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EP0387488A3 (en) * 1989-03-14 1990-12-27 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Position measuring device
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DE102007044128A1 (en) 2007-09-15 2009-03-19 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Length measuring device
US7856734B2 (en) 2007-09-15 2010-12-28 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Linear measuring arrangement

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