DE3915679A1

DE3915679A1 - Positionsmesseinrichtung mit einer justiervorrichtung

Info

Publication number: DE3915679A1
Application number: DE3915679A
Authority: DE
Inventors: Alfons Dipl Ing Ernst
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 1989-05-13
Filing date: 1989-05-13
Publication date: 1990-11-15
Also published as: US4972599A; EP0397970A1; JPH02311712A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Positionsmeß einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei inkrementalen Positionsmeßeinrichtungen, bei denen die Meßteilung als periodisches Gitter aus gebildet ist, wird diese von einer Abtasteinrich tung fotoelektrisch abgetastet, die ebenfalls eine entsprechende Gitterteilung aufweist. Die Gitter der Meßteilung und der Abtasteinrichtung werden zueinander justiert, um die Abtastsignale zu opti mieren. Wenn die Gitter parallel zueinander in zwei Ebenen angeordnet sind und die Gitter unter einem kleinen Winkel zueinander stehen, nennt man diese Justierung "Moire"-Einstellung. Als Beispiel für eine derartige Justierung sei auf den Gegenstand verwiesen, der in der DE-PS 10 40 268 beschrieben ist. Diese "Moire"-Justierung muß sehr präzise er folgen, soll dauerhaft sein, aber dennoch keinen großen Aufwand erfordern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Po sitionsmeßeinrichtung der genannten Gattung zu schaffen, bei der mittels einer Justiervorrichtung die Abtasteinrichtung in einer Ebene parallel zur Ebene der Meßteilung exakt justiert werden kann und die die Herstellungskosten nicht wesentlich erhöht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Po sitionsmeßeinrichtung mit den Merkmalen des An spruches 1 gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausfüh rungsbeispiele angegeben.

Die besonderen Vorteile der Erfindung liegen darin, daß sie sowohl bei Winkel- als auch bei Linearmeß einrichtungen einsetzbar ist, daß nach der Justie rung eine äußerst starre Fixierung der Abtastein richtung gegeben ist, da auf Zug- und/oder Druck federn verzichtet wurde, daß sie einfach herstell bar und leicht zu handhaben ist.

Mit Hilfe der Zeichnungen soll anhand eines als Winkelmeßeinrichtung ausgebildeten Ausführungsbei spieles die Erfindung noch näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 eine ausschnittsweise Seitendar stellung einer an einer Maschine montierten Winkelmeßeinrichtung und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Winkel meßeinrichtung gemäß Fig. 1.

Die Fig. 1 und 2 zeigen dieselbe Winkelmeßein richtung, deshalb sind in den beiden Figuren gleiche Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

An einer nicht näher zu spezifizierenden Maschine ist die Meßteilung 1 mittels eines Trägerkörpers 2 am Rotor 3 der Maschine befestigt. Über eine Justiervorrichtung 4 ist mit Befestigungsschrauben 4 a, 4 b, 4 c, 4 d am Stator 5 der Maschine eine Ab tasteinrichtung 6 befestigt, die die Meßteilung 1 abtastet, wenn sich Rotor 3 und Stator 5 relativ zueinander bewegen. Zur Abtastung der Meßteilung 1 weist die Abtasteinrichtung 6 ebenfalls eine Git terteilung in Form von vier Abtastfeldern 7 auf, wie im einschlägigen Stand der Technik hinlänglich beschrieben ist.

Zwischen der Meßteilung 1 und den Abtastfeldern 7 muß die eingangs beschriebene Justierung erfolgen. Um die Justierung möglichst einfach zu gestalten, sind in dem der Justiervorrichtung 4 zugewandten Bereich der Abtasteinrichtung 6 drei Langlöcher 8, 9 und 10 angebracht. Zwei der Langlöcher, 8 und 9, haben eine gemeinsame Längsachse "a". Senkrecht zu dieser Längsachse "a" der Langlöcher 8 und 9 ver läuft die Längsachse "b" des dritten Langloches 10.

In der Justiervorrichtung 4 sind Justierschrauben 11 und 12 mit hinreichender Selbsthemmung angeord net, die jeweils einen exzentrischen Ansatz 11 a und 12 a tragen und die in die Langlöcher 8 bzw. 10 ein greifen. Ferner greift ein zylindrischer Stift 13 in das dritte Langloch 9 ein, dessen Längsachse "a" mit der Längsachse "a" des Langloches 8 zusammen fällt, oder aber ihr zumindest parallel liegt.

Nach Lösen der Befestigungsschrauben 4 a, 4 b, 4 c, 4 d kann die Abtasteinrichtung 6 wie folgt justiert werden:

Für die Justierung in radialer Richtung wird die Justierschraube 12 gedreht. Deren exzentrischer Ansatz 12 a, der paßgenau zwischen den Schmalseiten des Langloches 10 liegt, nimmt die Abtasteinrich tung in radialer Richtung mit. Die Längsachse "b" des Langloches 10 verlagert sich, mit diesem paral lel, in radialer Richtung. Die senkrecht zur Lang lochachse "b" verlaufende Langlochachse "a" (sie verläuft demgemäß in radialer Richtung) bildet die Führung für die Abtasteinrichtung 6 in radialer Richtung.

Für die Justierung in tangentialer Richtung wird die Justierschraube 11 mit ihrem exzentrischen An satz 11 a gedreht. Das Langloch 10 mit dem exzen trischen Ansatz 12 a der Justierschraube 12 bildet dabei die tangentiale Führung der Abtasteinrichtung 6. Um die Abtasteinrichtung 6 zu fixieren, ist ein Drehpunkt vorhanden, der durch den zylindrischen Stift 13 und dessen Langloch 9 gebildet wird. Diese Paarung von Stift 13 und Langloch 9 bewirkt, daß bei tangentialer Justierung der Abtasteinrichtung 6 wegen der Fesselung bzw. Führung durch das Langloch 10 und den Ansatz 12 a sowie der erwähnten Paarung Langloch 9/Stift 13 die Abtasteinrichtung 6 eine geringe Schwenkbewegung macht, so daß sich die Langloch-Längsachsen "a" und "b" geringfügig ver lagern, aber weiterhin senkrecht zueinander stehen. Die Abtastfelder 7 der Abtrasteinrichtung 6 werden auf diese Weise genau zur Meßteilung 1 ausgerich tet. Wenn dieser Vorgang beendet ist, wird die Abtasteinrichtung 6 mit den Befestigungsschrauben 4 a, 4 b, 4 c, 4 d in der richtigen Position befestigt.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Langlöcher 8, 9, 10 durch andere Führungsbahnen, beispielsweise Linearführungen zu ersetzen. Selbstverständlich ist auch eine umgekehrte Anordnung der Langlöcher und der Justierschrauben möglich, indem die Langlöcher in der Justiervorrichtung und die exzentrischen Justierschrauben in der Abtasteinrichtung vorgese hen sind.

Claims

1. Positionsmeßeinrichtung mit einer Justiervor richtung für eine Abtasteinrichtung einer Meß teilung, wobei die Justiervorrichtung eine Ju stierung der Abtasteinrichtung in einer Ebene parallel zur Meßteilungsebene ermöglicht, da durch gekennzeichnet, daß in der Abtasteinrich tung (6) wenigstens zwei Führungsbahnen (8, 9, 10) vorgesehen sind, deren Längsachsen "a" und "b" quer zueinander verlaufen, und daß in den quer zueinander verlaufenden Führungsbahnen (8, 9, 10) wenigstens zwei in der Justiervorrichtung (7) exzentrisch gelagerte Ansätze (11 a, 12 a) angreifen, durch deren voneinander unabhängige Verstellung die Abtasteinrichtung (6) justierbar ist.

2. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen durch Linearführungen (8, 9, 10) gebildet werden, de ren Längsachsen "a" und "b" senkrecht zueinander verlaufen.

3. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linearführungen durch drei Langlöcher (8, 9, 10) gebildet werden.

4. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Langloch (9) und ein Stift (13) einen Drehpunkt bilden, um den die Abtasteinrichtung (6) geringfügig schwenkbar ist.