DE2908045A1

DE2908045A1 - Distance measurement system for machine coordinate setting - has graduated glass rule with set screw parallelism adjustment with rule fitted on inner wall of cover

Info

Publication number: DE2908045A1
Application number: DE19792908045
Authority: DE
Inventors: Gerold Dipl Ing Fritzsche; Edwin Moche; Christian Preusche
Original assignee: Feinmess Dresden GmbH
Current assignee: Steinmeyer Mechatronik GmbH
Priority date: 1979-03-01
Filing date: 1979-03-01
Publication date: 1980-09-04

Abstract

An encapsulated distance measurement system in which a sensing unit moves parallel to a measurement rule with division marks is partic. applicable to setting coordinates of machine carriages and measurement tables. It is a compact system with high quality guide rail (12, 13) ensuring sensing unit (7) motion parallel to the graduated surface of the glass rule (4). The rule (4) is plaed on the inner wall of an L-shaped longitudinal cover (2) in the plane of the sensing unit (7) guide rails (12, 13). The rule is mounted so that its graduated surface may be adjusted to be parallel to the guide rail plane by several grub screws in the cover wall. It is fixed using adhesive patches (6) of approx. the same width as the rule and of thickness compatible with adjusting the parallelism.

Description

Gekapseltes WegmeßsystemEncapsulated measuring system

Die Erfindung betrifft ein gekapseltes Wegmeßsystem, in dem eine Abtasteinheit parallel zu einem Teilungsmerkmále tragenden Maßstab geführt wird. Wegmeßsysteme dieser Art werden besonders zur Koordinateneinstellung von Maschinenschlitten und Meßtischen eingesetzt0 Bei einem solchen, mit der DU-OS 1 548 871 bekannt gewordenem Wegmeßsystem, ist die Kapsel U-förmig gestaltet und zugleich als Längenmaßstab ausgeführt. Dabei wird in V-förmigen Führungsbahnen, die in die Innenseiten der beiden äußeren Schenkel eingearbeitet sind, die Abtasteinheit geführt. Die Teilungsmerktnale des Maßstabes sind auf der Innenseite des mittleren Schenkels eingebracht, Die Nachteile einer solchen Ausführung sind, daß der Werkstoff des Maßstabes durch die Forderungen, die an den Kapselkörper und an die Führungebahnen gestellt werden, vorbestimst ist und nicht frei gewählt werden kann. Darüber hinaus ist es technologisch sehr kompliziert und kostspielig, auf die Innenseite des mittleren Schenkels eine Längenteilung aufzubringen.The invention relates to an encapsulated measuring system in which a scanning unit parallel to a scale bearing the division characteristics. Measuring systems of this type are especially used for setting the coordinates of machine slides and Measuring tables used in one of these, which became known with the DU-OS 1 548 871 Measuring system, the capsule is U-shaped and designed as a length scale at the same time. This is done in V-shaped guideways, which are in the inner sides of the two outer Legs are incorporated, guided the scanning unit. The division characteristics of the Rulers are placed on the inside of the middle leg. The disadvantages such a design are that the material of the scale by the requirements, which are placed on the capsule body and on the guide tracks is predetermined and cannot be freely chosen. In addition, it is very complex technologically and expensive to apply a length division to the inside of the central leg.

Auch bereitet das Erreichen einer exakten Parallelität zwischen den Führungebahnen und der Ebene der Maßstabteilung Schwierigkeiten.Also prepares the achievement of an exact parallelism between the Guide tracks and the level of scale division difficulties.

Bei einer, in der "MWerkstattstechnik 197311 H. 9, S. 598 beschriebenen Verbesserung des zuvor genannten Systems wurden die Führungsbahnen in die neutrale Faser der Kapsel verlegt und dort gleichzeitig ein Maß band aus Stahl so in eine Nut geklebt, daß die Ebene der Maßbandteilung in der Ebene der neutralen Faser liegt.In one, in the "MWerkstattstechnik 197311 H. 9, p. 598 described Improvement of the aforementioned system were the guideways in the neutral Laying the fibers of the capsule and at the same time putting a tape measure made of steel into one Glued groove so that the plane of the measuring tape division lies in the plane of the neutral fiber.

Dieses System Deseitigt.zwar einige Saehteile des zuvor genannten Wegmeßsystems, ist aber nur als fotoelektrisches Auflicht-Meßsystem ausführbar. Die damit erreichbare BaugröBenreduzierung genügt jedoch nicht den Anforderungen, die für den breiten Einsatz dieser Systeme stehen, Ein weiteres, mit der DT-OS 2 349 944 bekannt gewordenes Wegmeßsystem besitzt einen Glasmaßstab, der im Kapselkörper durch mehrere Befestigungsschrauben oder mit Hilfe eines Klebstoffes in einem Schlitz festgehalten isto Die Abtasteinheit wird dabei unmittelbar in zwei Richtungen durch am Maßstab gleitende Druckstücke geführt0 Diese Führungsart erfordert, daß die Gleit- und Berührungsflächen des maßstabes optisch geschliffen und poliert sind. Dieses Erfordernis bedeutet jedoch bei der Herstellung des Maßstabes eine wesentliche Verteuerung des Maßstabes, da besonders bei größeren Längen die optische Bearbeitung der Maßstabflächen sehr aufwendig ist0 Bei anderen, mit den DT-OS 2 505 587 u. 2 510 219 bekannt gewordenen Wegmeßsystemen, bei denen ein Glasmaßstab außerhalb der neutralen Faser des Kapselkörpers liegt, ist der Maßstab an einem kleinen Flächenstreifen elastisch auS den Kapseikörper geklebt und die Abtasteinheit in der einen Richtung durch auf der Teilungefläche des Maßstabes aufliegende Gleitschuhe und in der anderen Richtung durch am Kapselkörper anliegende Wälzlager geführt. Auch diese Lösung setzt noch die einwandfreie Beschaffenheit der Teilungsfläche des Maßstabes oder ihre vorherige optische Bearbeitung voraus0 Bei einem weiteren, mit dem DWP 120 708 bekannt gewordenem Meßsystem ist der Maßstab selbsttragend oder an einem Maßstabträger an mehreren senkrecht zur Meßrichtung verstellbaren Verbindungselementen im Inneren des Kapselkörpers befestigt. Die Führungsbahnen für die Abtasteinheit befinden sich außen am Kapselkörper und sind durch eine Abdeckung geschützt, Dieses System hat zwar den Vorteil, daß der geschützt liegende Maßstab durch Verstellen der Verbindungselemente parallel zu den Führungsbahnen justiert werden kann, verursacht aber durch die außenliegndenFührungsbahnen zusätzliche Maßnahmen zum Schutz dieser Pührungsbahnen, Nachteilig ist dabei auch, daß der Maßstab, wenn er aus Glas besteht, unbedingt den zusätzlichen Maßstabträger benötigt und damit das System weiter verteuert.This system eliminates some parts of the above Distance measuring system, but can only be implemented as a photoelectric incident light measuring system. However, the reduction in size that can be achieved does not meet the requirements which stand for the widespread use of these systems, Another one with the DT-OS 2 349 944 known displacement measuring system has a glass scale that is in the capsule body with several fastening screws or with the help of an adhesive in a slot is held o The scanning unit is directly through in two directions thrust pieces that slide on the scale 0 This type of guidance requires that the slide and the contact surfaces of the scale are optically ground and polished. This However, a requirement means a substantial increase in the cost of manufacturing the scale of the scale, as the optical processing of the scale surfaces is particularly important for longer lengths is very expensive0 For others, known from DT-OS 2 505 587 and 2 510 219 Position measuring systems in which a glass scale is outside the neutral fiber of the capsule body is located, the scale is elastic on a small strip of surface from the capsule body glued and the scanning unit in one direction through on the dividing surface the ruler resting on the sliding shoes and in the other direction through the capsule body adjacent roller bearings out. This solution also assumes the flawless quality of the division surface of the rule or its previous optical processing 0 In another measuring system known with the DWP 120 708, the scale is self-supporting or on a scale support on several perpendicular to the measuring direction adjustable fasteners attached inside the capsule body. The guideways for the scanning unit on the outside of the capsule body and are protected by a cover, this system has the advantage of being protected horizontal scale by adjusting the connecting elements parallel to the guideways can be adjusted, but caused by the external guide tracks additional Measures to protect these Pührungsbahnen, it is also disadvantageous that the scale, if it is made of glass, the additional scale holder is essential and thus making the system more expensive.

Ziel der Erfindung ist es, die den bekannten Viegmeßsystemen anhaftenden Mängel zu beseitigen.The aim of the invention is to remove those adhering to the known Viegmeßsystemen Eliminate deficiencies.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gekapseltes -Vegmeßsystem kleiner Abmessungen zu schaffen, bei dem die Pührungsbahnen für die Abtasteinheit sich einfach und mit hoher Güte herstellen lassen und unkompliziert eine gute Parallelität der Führungebahnen zu der Teilungsfläche eines aus Glas bestehenden Maßstabes erreicht werden.The invention is based on the object of an encapsulated measuring system to create small dimensions, in which the Pührungsbahnen for the scanning unit can be produced easily and with high quality and good parallelism is uncomplicated of the guide tracks to the dividing surface of a scale made of glass will.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Glasmaßstab an der Innenseite des langen Schenkels eines L-profilförmigen Kapselteils angeordnet ist und diese Innenseite ebenfalls die Führungsbahnen für die Abtasteinheit aufweist, Der Maßstab liegt dabei auf mehreren Stiftschrauben auf, die so eingestellt sind, daß die abzutastende Teilungsfläche des Maßstabes parallel zur ebenen Führungebahn der Abtasteinheit liegt. Die Befestigung des Maßstabes erfolgt durch konzentrisch um die Stiftschrauben angebrachte Klebepunkte von der etwaigen Größe der Maßstabbreite und der jeweiligen Dicke, die sich an der jeweiligen Stiftschraube bei der Parallelitätseinstellung ergibt.According to the invention the object is achieved in that a glass scale arranged on the inside of the long leg of an L-profile shaped capsule part and this inside also has the guideways for the scanning unit, The scale rests on several studs that are set so that that the scanned dividing surface of the scale parallel to the flat guide track the scanning unit. The scale is attached by concentric Adhesive dots of the approximate size of the width of the rule are attached around the studs and the respective thickness of the respective stud screw when setting the parallelism results.

In der Zeichnung ist vereinfacht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt0 Es zeigen: Figur 1: die im Bereich der Abtasteinheit aufgebrochene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Wegmeßsystems Figur 2: einen Schnitt A - A des Vgmeßsystems Figur 3: einen Schnitt B - B des Wegmeßsystems An der Innenseite des langen Schenkels eines L-profilförmigen Kapselteils 2 befinden sich in einer Ebene die Führungsbahnen 12; 13 für die Abtasteinheit 7 und die Befestigungsfläche für einen aus Glas bestehenden Maßstab 4. Der Maßstab 4 liegt auf mehreren Stiftschrauben 5, die zum Einstellen der Parallelität von Maßstabteilungsfläche und Führungsbahnebene beim Kleben des Maßstabes 4 verstellt werden. Die Parallelitätseinstellung wird in der Form durchgeführt, daß an jeder Stiftschraube 5 unabhängig von der Dicke und Form des aus einfachem Tafelglas hergestellten Maßstabes 4 der gleiche Abstand von IçIaBstabteilungsSläche und Führungsbahnebene vorliegt.An exemplary embodiment of the invention is shown in simplified form in the drawing It shows: FIG. 1: the one broken open in the area of the scanning unit Side view of a measuring system according to the invention Figure 2: one Section A - A of the measuring system Figure 3: a section B - B of the measuring system An the inside of the long leg of an L-shaped capsule part 2 are located the guideways 12; 13 for the scanning unit 7 and the mounting surface for a scale 4 made of glass. The scale 4 rests on several studs 5, which is used to set the parallelism of the scale division surface and the guideway plane can be adjusted when sticking the scale 4. The parallelism setting is carried out in the form that on each stud 5 regardless of the thickness and shape of the scale 4 made of simple sheet glass is the same distance of IçIa bar division area and guideway level is available.

Der Maßstab 4 ist punktweise in der Form geklebt, daß Flebepunkte 6 etwa in der Größe der Maßstabbreite konzentrisch um die Stift schrauben 5 angebracht sind.The scale 4 is glued point by point in the form that floating points 6 approximately the size of the scale width concentrically around the pin 5 attached are.

Die Abtasteinheit 7 besitzt außer den drei Wälzlagern 15; 16; 17 für die abstandsgerechte Parallelführung noch zwei 6Xälzlager 18; 19 für die Führung in Richtung der Teilungsmittellinie. Die Führungsbahn 14 für die beiden letztgenannten Wälzlager befindet sich an der Innenseite des kurzen Schenkels des L-profilförmigen Kapselteils 2, eine Deckplatte 3 und Dichtelemente 10; 11 bilden die Meßsystemkapsel 1. Die Abtasteinheit 7 wird durch die unter Federkraft stehenden Gleitstücke 20; 21; 22, die sich an der Deckplatte 3 abstützen, gegen die Führungebahnen 12; 13; 14 gedrückt. Ein Mitnehmerarm 9 ist durch einen nicht weiter dargestellten Biege staub beweglich mit der Abtasteinheit 7 verbunden und durch die Dichtelemente 10; 11 geführt. Außen ist er fest mit dem Mitnehmer 8 verbundes Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 eßsystemkapsel 2 L-profilförmiges Kapselteil 3 Deckplatte 4 Maßstab 5 Stiftschraube 6 Klebepunkt 7 Abtasteinheit 8 Mitnehmer 9 Mitnehmerarm 10 Dichtelement 11 Dichtelement 12 Führungsbahn 13 Führungsbahn 14 Führungsbahn 15 Wälzlager 16 Wälzlager 17 Wälzlager 18 Wälzlager 19 Wälzlager 20 Gleitstück 21 Gleitstück 22 Gleitstück Aufstellung der in Betracht gezogenen Druckschriften DT - OS 1 548 871 DT - OS 2 349 944 DT - OS 2 505 587 DU - OS 2 510 219 WP 120 708 Werkstattstechnik 1973, Heft 9, S. 598 LeerseiteThe scanning unit 7 has, in addition to the three roller bearings 15; 16; 17 for the spaced parallel guidance two 6Xälzlager 18; 19 for leadership in the direction of the division center line. The guideway 14 for the latter two Rolling bearing is located on the inside of the short leg of the L-shaped profile Capsule part 2, a cover plate 3 and sealing elements 10; 11 form the measuring system capsule 1. The scanning unit 7 is by the spring-loaded sliding pieces 20; 21; 22, which are supported on the cover plate 3, against the guide tracks 12; 13; 14 pressed. A driver arm 9 is bent by a not shown connected to the scanning unit 7 and moved by the sealing elements 10; 11 led. On the outside it is firmly connected to the driver 8 Lineup the reference numerals used 1 eßsystemkapsel 2 L-profile-shaped capsule part 3 cover plate 4 Scale 5 Stud 6 Adhesive dot 7 Scanning unit 8 Driver 9 Driver arm 10 sealing element 11 sealing element 12 guide track 13 guide track 14 guide track 15 roller bearing 16 roller bearing 17 roller bearing 18 roller bearing 19 roller bearing 20 sliding piece 21 Slider 22 slider List of the publications considered DT - OS 1 548 871 DT - OS 2 349 944 DT - OS 2 505 587 DU - OS 2 510 219 WP 120 708 Workshop technology 1973, issue 9, p. 598 Blank page

Claims

Invention claim Encapsulated 7egmeßsystem in which a scanning unit is guided parallel to a scale (4) bearing the graduation features, characterized in that that it has a glass scale (4) which is attached to the inside of the long leg of an L-shaped capsule part (2) in one plane with the guideways (12, 13) for the probe unit (7) and the scale (4) on several Studs (5) rests, which are set so that the division surface to be scanned of the scale (4) is parallel to the guide path plane of the testing unit (7), and the scale (4) is attached by adhesive dots (6), which are approximately concentric around the Studs (5) are attached, which have approximately the size of the scale width and each of which has the same thickness as the parallelism is set the respective stud screw (5) results.