DE3022888C2

DE3022888C2 - Meßeinrichtung für große Meßlängen

Info

Publication number: DE3022888C2
Application number: DE19803022888
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter Dipl.-Phys. 8221 St Georgen Günther
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 1980-06-19
Filing date: 1980-06-19
Publication date: 1984-04-12
Also published as: DE3022888A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung für große Meßlängen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Längenmeßsysteme sind bereits bekannt (DE-OS 05 586; DE-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 (DE-GM 76 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 Stoßstellen mit der oben erwähnten Abtasteinheit können durch das Einsinken der Lagerelemente in Form von je einer kugelgelagerten Rolle pro Lagerstelle in die Vertiefungen der Stoßstellen und durch die damit verbundenen Beschleunigungen der Abtasteinheit Meßfehler auftreten, die bei einem derart präzisen Meßsystem nicht tragbar sind.

Um diesem Nachteil abzuhelfen, ist es aus der DE-PS 06 926 bereits bekannt, jeder Lagerstelle wenigstens zwei, in Meßrichtung hintereinander liegende Lagerrol-

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60 len zuzuordnen. Derartige Tandemlager gestatten zwar ein einwandfreies Oberfahren der Stoßstellen, sind aber konstruktiv aufwendig und teuer, da alle einer Fühmngsfläche zugeordneten Lagerrollen exakt in einer Ebene liegen müssen. Ferner muß die federbelastete Wippe mit einem weiteren Tandemlager zum Andrücken der Abtasteinheit an die Führungsflächen bei der Montage der Abtasteinheit im Gehäusehohlprofil nach ihrer selbständigen Ausrichtung an der zugehörigen Führungsfläche in dieser Stellung mittels einer Kittmasse fixiert werden, was einen zusätzlichen Montageaufwand bedeutet

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 zwischen gestoßenen Führungsflächen keine Meßfehler entstehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stoßstelle zwischen zwei gestoßenen Führungsflächen des Trägers schräg zur Längserstreckung der Führungsflächen ausgebildet ist, so daß jedes Lagerelement der Abtasteinheit im Bereich der Stoßstelle stets mit wenigstens einer der beiden Führungsflächen in Kontakt steht

Aus der DE-PS 16 98 006 ist ein aus Einzelstücken zusammengesetzter Längenmaßstab bekannt, bei dem zum Zwecke der Justierung der gestoßenen Einzelstükke der schräg zum Maßstabsrand verlaufende Spalt zwischen den Einzelstücken mindestens einen oder mehrere den beiden Einzelstücken gemeinsame Teilungsstriche schneidet.

In der DE-AS 12 33 612 ist ebenfalls ein aus mehreren Einzelstücken zusammengesetzter Längenmaßstab beschrieben, bei dem die Maßstabsstriche als helle Striche auf dunklem Grund ausgebildet sind und der schräg zum Maßstabsrand verlaufende Spalt zwischen den Einzelstücken im Dunkelfeld zwischen zwei hellen Maßstabsstrichen liegt, um zu vermeiden, daß der Spalt bei der photoelektrischen Abtastung als Maßstabsstrich registriert wird.

Die schräge Ausbildung der Stoßstelle bei der Zusammensetzung von Maßstäben in den beiden letztgenannten Druckschriften steht in keinem Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Führung der Abtasteinheit auf dem Maßstabsträger.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die vorgeschlagenen Maßnahmen ein einwandfreies Überfahren der Stoßstellen zwischen Führungsflächen init Lagerelementen einer Abtasteinheit erlauben, so daß an diesen Stellen keine Meßungenauigkeiten durch Erschütterungen der Abtasteinheit auftreten können.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung entnimmt man den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Stoßstelle zwischen zwei Trägerteilen eines Trägers für einen Maßstab,

Fi g. 2a eine perspektivische Ansicht einer Stoßstelle zwischen zwei Profilteilen eines Gehäusehohlprofik,

Fig. 2b einen Querschnitt eines Profilteils nach Fig. 2a längs der Linie A-Bund

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Stoßstelle zwischen zwei Maßstabsteilen eines Maßstabs.

In Fig. 1 ist in perspektivischer Ansicht eine Stoßstelle t zwischen zwei gestoßenen Trägerkörpern

2a, b eines Trägers 2 für einen durchgehenden flachen Maßstab 3 mit einer Teilung 4 in Form einer Doppelgehrung (Doppelschrägschnitt) mit Gehrungswinkeln a. = 45^C gezeigt Eine nicht dargestellte Abtasteinheit einer Längenmeßeinrichtung wird pro Lagerstelle mittels eines Lagerelements in Form einer Rolle 5 auf gestoßenen Führungsflächen 6a, b, mittels zweier Rollen 7 auf gestoßenen Führungsflächen 8a, b und mittels zweier Rollen 9 auf gestoßenen Führungsflächen 10a, b der beiden Trägerkörper 2a, b geführt, wobei ι ο die Führun^sflächen 10a, b in einer Ebene senkrecht zur Ebene der Führungsflächen 6a, b; 8a, b liegen.

Die vorgeschlagene Ausbildung der Stoßstelle 1 erlaubt ein einwandfreies Überfahren derselben mit der Abtasteinheit, da die Rollen 5, 7, 9 im Bereich der Stoßstelie 1 stets mit wenigstens einer der beiden gestoßenen Führungsflächen 6a, b; 8a, b; 10a, b in Kontakt stehen.

In Fig.2a ist in perspektivischer Ansicht (Pfeilrichtung der Fig.2b) eine Stoßstelie 11 zvischen zwei gestoßenen Profilteilen 12a, deines Gehäusehohlprofils 12 gezeigt, in denen in nicht dargestellter Weise ein Maßstab und eine die Teilung des Maßstabs abtastende Abtasteinheit angeordnet sind. Um die Innenflächen 13 der Profilteile 12a, b (F i g. 2b) wahlweise als Führungsflächen für die Abtasteinheit verwenden zu können, ist die Stoßstelle 11 ebenfalls als Doppelgehrang mit Gehrungswinkeln χ = 45° ausgebildet, so daß die Stoßstelie 11 zwischen den innenflächen 13 ah Führungsflächen ebenfalls einwandfrei von den einzelnen Lagerelementen der Abtasteinheit überfahren werden können.

Soll gemäß F i g. 3 eine nicht gezeigte Abtasteinheit mittels zweier Rollen 14 auf Führungsflächen 15a, b und mittels zweier Rollen 16 auf Fühningsflächen 17a, b zweier gestoßener Maßstabsteile 18a, b mit Teilungen 19a. b eines Maßstabs 18 geführt werden, so wird eine S-förmige Stoßstelle 20 zwischen den gestoßenen Maßstabsteilen 18a, b vorgeschlagen, die im Bereich der Teilungen 19a, b parallel zu den Teilungsstrichen und im Bereich der Führungsflächen 15a, b; 17a, b unter einem Winkel β = 45° schräg zum Maßstabsrand 21a, b verläuft, so daß die Rollen 14, 16 im Bereich der Stoßstelle 20 stets mit wenigstens einer der Führungsflächen 15a, b; 17a, b in Kontakt stehen.

Die Winkel λ, β liegen in einem Bereich 0° < α, β <90°.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Meßeinrichtung für große Meßlängen, insbesondere digitale LängenmeBeinrichtung, zur Messung der Relativlage zweier Objekte, mit einem Maßstab, der an einem die Hilfsffihrung für eine Abtasteinheit bildenden Träger befestigt ist, wobei die Abtasteinheit sich über Lagerelemente an Führungsflächen der Hilfsführung abstützt und mehrere die Führungsflächen für die Abtas '.einheit enthaltende Trägerkörper aneinandergereiht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßstelle (1; 11) zwischen zwei gestoßenen Führungsflächen (6, 8, 10; 13) des Trägers (2; 12) schräg zur Längserstreckung der Führungsflächen (6,8,10; 13) ausgebildet ist, so daß jedes Lagerelement (5, 7, 9) der Abcasteinheit im Bereich der Stoßsteile (1; 11) stets mit wenigstens einer der beiden Führungsflächen (6,8,10; 13) in Kontakt steht

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßstelle (1; U) zwischen zwei gestoßenen Trägerkörpern (2a, b; 12a, ty in Form einer Doppelgehrung ausgebildet ist

3. Meßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerkörper (12a, b) von Profilteilen eines Gehäusehohlprofils (12) gebildet werden.

4. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerkörper (18a, b) von ■ Maßstabsteilen des Maßstabs (18) gebildet werden und daß die Stoßstelle (20) zwischen zwei gestoßenen Maßstabsteilen S-förmig ausgebildet ist.

5. Meßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßstelle (20) ir.< Bereich der Teilung (19a, b) parallel zu den Teilungsstrichen und im Bereich der Führungsflächen (15a, b; 17a, b) schräg zum Maßstabsrand (21a, ty verläuft.