DE7513496U - MeBeinrichtung - Google Patents

Description

DR. JOHANNES HEIDENHAIH GKEK 16. April 1975 /

Meßeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung mit. einer Vorrichtung zur Kompensation insbesondere von Urlgenauigkeiten einer Maschine.

Meschinenungenauigkeiten, insbesondere Führungsfehler an einer Werkzeug— oder Meßmaschine bewirken, daß die tatsächliche Verschiebung des zu positionierenden Maschinenteiles entweder größer oder kleiner ist als die von der Meßeinrichtung festgestellte Verschiebung. Problematisch sind dabei Fehler, die außerhalb der geforderten Maschinentoleranzen liegen. Die Herstellung hochgenauer Führungen zur Behebung des vorgenannten Mangels ist :nsbesondere bei großen Werkzeug— oder Meßmaschinen äußerst schwierig— und kostspielig. Außerdem kann es im Laufe der Zeit durch Verschleiß in den Führungen zu einer Überschreitung der zulässigen Maschinentoleranzen komjmen.

Es sind bereits verschiedene Einrichtungen zur Kompensation von Ungenauigkeiten an Werkzeug— oder Meßma— schinen bekannt geworden. So ist z.B. aus der Gpalte 1 der deutschen Auslegeschrift 1 477 590 bereits bekannt, Führungsfehler dadurch zu kompensieren, daß man die Fehler laufend erfaßt, um dann über eine Nachlaufeinrichtung Gegenkräfte auf die Führung der Maschine auszuüben. Derartige Kompensationseinrichtungen sind aufwendig und teuer.

In der deutschen Cffenlepungnschrift ? 0^2 505" werden

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üü.r Fehlerkompensation Korrekturl i neale benutzt, die entsprechend '"'er Ungenauigkeit des Maschinenteiles Erhebungen und Verti fungen aufweisen. Das Korrekturlineal wird dabei über Hebel abgetastet, die die Meßeinrichtung bzw. deren Abtastkopf entsprechend der Korrekturfunktion nachstellen. Die Herstellung eines solchen Korrekturlineals itit schwierig und teuer. Auch muß das Korrekturlineal im Laufe der Zeit wegen der sich ändernden Fehlerwerte erneuert werden. Einstellbare Korrekturlirieale, wie sie aus der deutschen Auslege— schrift 1 231 595 bekannt sind, sind baulich aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, auf besonders einfache Weise und mit geringstem baulichen Aufwand eine zuverlässige Fehlerkompensation zu erreichen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe im wesentlichen dadurch, daß auf die Meßteilung eine Stauch- oder Streckvorrichtung einwirkt.

Die l'-hlerkompensation, die durch Längsstauchec oder Längsstrecken der Meßteilung erfolgt, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch bewirkt, daß an den Enden der Meßteilung in entgegengesetzter Richtung wirkende gleich große Kräfte angreifen. Erst dUi-'ch diese Maßnahme wird eine besonders genaue Fehlerkompensation ermöglicht.

Die Erfindung gestattet mit eir.fachen Mitteln eine Fehlerkompensation, die auf eine bestimmte Maschine nach deren Herstellung abgestimmt werden kann. Hierdurch ergeben sich u.a. auch günstige Herstellungskosten für diese Maschine, weil größere Toleranzen bei der Herstellung von Maschinellbauteilen zulässig sind. Auch kann die Lebensdauer der Maschine verlängert werden, weil die erfindunga—

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gemäße Kondensat ionr;'"ethod^ auch bei sich ändernden l-uhlerwerten auf einfache Weise und ohne zusätzlichen baulichen Aufwand eine Nachkorrektur der Meßteilung gestattet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Mit dein Bezugszeichen 1 ist die Meßteilung einer bekannten inkrementalen Längenmeßeinrichtung bezeichnet. Die Gitterteilung befindet sich an der Fläche V. Die Meßteilung 1 ist unter Zwischenfügung einer hochelastischen Schient 2 am vorspringenden Teil 3 eines U—förmigen Hohlkörpers 4 befestigt. Der biegesteife Hohlkörper 4, der mittels nicht dargestellter Dicht— lippen verschlossen ist, schützt die Meßteilung 1 und den Abtastkopf 5 vor störenden Umwelteinflüssen. Der Abtastkopf 5 umschließt die Meßteilung 1 in dem gegenüber dem Teil 3 vorspringenden Flächenbereich. Die Meß— teilung 1 ist im Ausführungsbeispiel ein Glaskörper, der Hohlkörper 4 ein stranggezogenes Aluminiumprofil. Der Hohlkörper 4 ist an einem der Maschinenteile, derer Relativlage gemessen oder eingestellt werden soll, über Winkel 12 befestigt, die eine Hchwachsteile aufweisen. Durch die Befestigung des Hohlkörpers 4 über die gelenkartigen Teile 12 werden bei der Montage an der Maschine praktisch keine Zwangskräfte auf diesen ausgeübt.

An Werkzeug— oder Meßmaschinen bewirken Fehler in der Mechanik, insbesondere Führungsfehler, daß die tatsächliche Verschiebung des einzustellenden Maschinenteils von der von der Meßeinrichtung festgestellten Verschiebung abweicht. Eine Kompensation derartiger

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Maschinen feh Ler wild nach del¹ ErrLnaung entweder durch Langüstauchen oder Langsütrecken der Meßteilung 1 durch— gei'ül r t. Die Korrektur on der Meßteiluiifc 1 erfolgt er— fmdungsgeniulJ in der Weise, daß auf die und en der Meß — teilung 1 gleich große entgegengesetzt gerichtete Kräfte einwirken. Durch diese Maßnahme wird eine besonders exakte Fehlerkompensation ermöglicht. Je nach dem, ob die tatsächliche Verschiebung des zu positionierenden Maschinenteils größer oder kleiner ist als die von der Meßeinrichtung festgestellte Verschiebung, wird die Meßteilung entweder durch Stauchen oder durch Strecken entsprechend den Mascninenfehlern nachkorrigiert. Im Ausführungsbeispiel ist aur Erläuterung der Erfindung eine mit ~iner Stauchvorrichtung ausgerüstete Meßeinrichtung dargestellt.

Die Stauchvorrichtung enthält eine Druckfeder 8, d? β in einem am Teil 12 befestigten Gehäuse 7 eingebracht ist. Die Druckfeder 8 stützt sich am Endstück 6 der Meßteilung ab. An der gegenüberliegenden Seite ist eine einstellbare Mutter 9 vorgesehen, an der sich die Druckfeder 8 über ein Axiallager 10/11 abstützt. Eine Korrektur an der faß— teilung 1 wird durch Verdrehen der beiden an den Stirnseiten des Meßsystems vorgesehenen Muttern 9 durchgeführt. Die dabei auf die Enden der Meßteilung 1 ausgeübten gleich großen Kräfte bewirken eine Stauchung der Meß— teilung 1. Eine optimale Korrektur an der Meßteilung 1 ist dann erfolgt.,, wenn die tatsächliche Verschiebung des zu positionierenden Maschinenteiles mit der von der Meßeinrichtung 1/5 festgestellten Verschiebung übereinstimmt.

Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbei— spiel mit einer Stauchvorrichtung beschränkt, sondern

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einhaltet selbstverständlich auch eine Meßeinrichtung, an aei-eii Meiit eilung otreckvoriichtuiigen angreifen.

Auch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, daß die auch die Meßteilung ausgeübte Kraft dach Federn bewirkt wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind zur Urzeugung der Vorspannkraft auch hydraulische oder pneumatische Mittel denkbar.

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Claims (6)

Ansprüche

1.) Meßeinrichtung mit einer Vorrichtung zur Kompensation insbesondere von Ungenauigkeiten einer Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßteilung (1) mit einer Stauch— oder Streckvorrichtung (6/8) verbunden ist.

2.) Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aie MeßteiMung (1) an beiden Enden mit einer Stauchoder Streckvorrichtung (6/8) verbunden ist.

3.) MeB°inrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßteilung (1) an ihrem Träger— körper (3) unter Zwischenfügung einer hochelastischen Schicht (2) befestigt ist.

4.) Meßeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Meßteilung (1) zur Abschirmung gegen Umwelteinflüsse in einem biegesteifen Hohlkörper (4) befestigt ist und daß an beiden Enden der im Hohlkörper (4) unter Zwischenfügung der hochelastischen Schicht (2) befestigten Meßteilung (1) eine Stauch— oder Streckvorrichtung (6/8) angreift, deren auf die Meßteilung (1) ausgeübte Kraft einstellbar ist.

5.) Meßeinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zwei axial auf die Enden der Meßteilung (1) in ent—

gegengesetiiter Richtung walkende Federn (B), die r>ich an der der Meßteilung (1) abgewendten Geite zweckmäßig über ein Axialkugellager (10/11) an einei· Mutter (S); abstützen, die in einem die Federn (8) aufnehmenden, an der stirnseitigen Wand (12) des Hohlkörpers (4) befestigten Gehäuse"(7) in axialer Richtung verstellbar ist.

6.) Meßeinrichtung nach Anspruch A- und ^, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßteilung (1) ein Glaskörper mic außerhalb der neutralen Faser liegenden teilung ist und der biegesteife Hohlkörper (4) ein Metallkörper, vorzugsweise ein stranggezogenes Aluminiumprofil ist.

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