DE7814349U1

DE7814349U1 -

Info

Publication number: DE7814349U1
Application number: DE7814349U
Authority: DE
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 1978-05-12
Publication date: 1980-04-10

Description

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DR. JOHAIiIiSS HEIDSKHAIH GMBH
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<^Einrichtung zur Fehlerkorrektur bei einem Längenmeßgerät^

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Fehlerkorrektur gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Einrichtungen und Verfahren zur Korrektur von Maschinen— und Maßstabsfehlern sind bereits bekannt. In der DE-PS 866 wird zum Stand der Technik eine Meßeinrichtung mit einem Korrekturlineal genannt, deren Ablesemarke mechanisch in eine dem jeweiligen Fehler einer Spindel entsprechende Stellung gegenüber dem Maßstab gesteuert wird. Aus der US-PS 3 039 Ο32 ist ein Stellungsmeßsystem mit einer Korrekturschablone bekannt, die von einem Fühler abgetastet wird, der direkt .auf den Meßwertgeber einwirkt. Ein weiteres Fehlerkorrektursystem ist in.der DE-OS 2 042 505 beschrieben, bei dem das numerische Meßsystem einer Ma-Lchine durch ein eine Korrekturschablone abtastendes Organ eine Zusatzbewegung entsprechend dem jeweiligen Fehlerwert der Maschinenspindel erfährt. Die genannten Korrektureinrichtungen weisen jeweils gesondert eine Korrektur— schablone oder ein Korrekturlineal auf, die nach der Herstellung am Meßgerät befestigt und justiert werden müssen.

Per Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Einrichtung zur Fehlerkorrektur weiter zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist dan Fehlerkorrekturprofil Bestandteil des Gehäuses und in einer zusätzlichen Ausführungsform bei einem zweiteiligen Gehäuse Bestandteil eines Gehäuseteils.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Fehlerkorrekturprofil integrierender Bestandteil eines ohnehin 8m Längenmeßgerät vorhandenen Bauteils wie des Maßstabträgers, des Gehäuses oder rines Gehäuseteils ist, so daß sich ein Befestigen und Justieren eines separaten Fehlerkorrekturprofils am Meßgerät erübrigt.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung entnimmt man dem Unteranspruch.

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

Es zeigen

Figur 1 a, b, c drei Schnittansichten eines Längen—

meßgeräts nach der Erfindung, bei dem ein Maßstab an einem Träger befestigt ist,

Figur 2 a, b, c drei Schnittansichten eines Längen—

meßgeräts, bei dem ein Maßstab in einem gekapselten Gehäuse angeordnet ist und

Figur 3 8, b, c drei Schnittansichten eines Längen—

meßgeräts, bei dem ein Msßstab in einem gekapselten zweiteiligen Gehäuse angeordnet ist.

In der Figur 1 a, b, c ist, ein Längenmeßgerät mit einem Träger Λ an einem Bett 2 einer Bearbeitungsmaschine oder einer Meßmaschine durch eine Schraubverbindung 3 befestigt. Am Träger 1 ist mittels einer elastischen Klebeschicht 4 ein Maßstab 5 angebracht, der das Meßnormal darstellt. Eine Abtaeteinheit 6 stützt sich am Mi9ßstab 5 über Rollen 7 ab, die mit an sich bekannten, in der Zeichnung nicht dargestellten Mitteln die Teilung des Maßstabs 5 abtastet. An einem Schlitten 8 der Bearbeitungsmaschine oder ^der Meßmaschine ist ein MontLgefuß 9 mit einem Mitnehmer 10 mittels einer Schraubverbindung 11 befestigt, der die Relativbewegung vom Bett 2 und Schlitten 8 auf die Abtasteinheit 6 überträgt. Dabei würden aber Maschinen— und Maßstabsfehler ohne Korrektureinrichtung ebenfalls übertragen und gingen in das Meßergebnis als Fehler ein. Das Längenmeßgerät weist daher erfindungs— gemäß ein Fehlerkorrekturprofil 12 als Bestandteil des Trägers 1 auf.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines Längenmeßgeräts nach Figur 2 a, b, c ist ein Gehäuse 13 in Form eines Hohl— profils an einem Bett 2' einer Bearbeitungsmaschine oder einer Meßmaschine mittels einer Schraubverbindung 3' befestigt. An einem Schlitten Θ¹ der Bearbeitungsmaschine oder der Meßma— schine ist ein Montagefuß 9' »it einem Mitnehmer 10' in beliebiger Weise befestigt, der über eine schwertförmige Verjüngung 14 durch einen Schlitz 15 in das im übrigen vollkommen geschlossene Gehäuse 13 hineinragt, wobei im Schlitz vorgesehene elastische Dichtlippen 16 ein Eindringen von Verunreinigungen in das Innere Jes Gehäuses 13 verhindern. An einer Innenfläche des Gehäuses 13 ist ein Maßstab 5* mittels einer elastischen Klebeschicht 4' angebracht, an dem sich eine Abtasteinheit 6' über Rollen 7' abstützt, die mit an sich bekannten, nicht dargestellten Mitteln die Teilung des Maßstabs 5¹ abtastet. Die Relativbewegung vom Bett 2¹ und

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Schlitten 8¹ wird vom Mitnehmer 10' auf die Abtastein— hei t 6' übertragen. Zur Kompensation der Maschinen— und Maßstabsfehler ist erfindungsgemäß ein Fehlerkorrektur— profil 12' als bestandteil des Gehäuses 13 vorgesehen.

In einer zusätzlichen Ausführungsform eines Längenmeß— geräts nach Figur 5 a, b, c ist ein zweiteiliges Gehäuse Ί8 a, 18 b an einem Bett 2" einer Bearbeitungsmaschine oder einer Meßniaschine mittels einer Schraubverbindung 3" befestigt. An einem Schlitten 8" der Bearbeitungsmaschine oder der Meßmaschine ist ein Montagefuß 9" mit einem Mitnehmer 10" in beliebiger Weise befestigt, der über eine schwertförmige Verjüngung 14' durch einen mit Dichtlippen 16' versehenen Schlitz 15' in das zweiteilige Gehäuse 18 a, 18 b hineinragt. An einer Innenfläche des Gehäuseteils 18 a ist ein Maßstab 5" mittels einer elastischen Klebeschicht 4" angebracht, an dem sich eine Abtasteinheit 6" über Rollen ?" abstützt, die die Teilung des Maßstabs 5" abtastet. Die Relativbewegung vom Bett. 2" und Schlitten 8" wird vom Mitnehmer 10" auf die Abtasteinheit 6" übertragen. Zur Kompensation von Maschinen— und Maßstabsfehlern ist erfindungsgemäß ein Fehlerkorrektur— profil 12" als Bestandteil des Genäuaeteils 18 b vorgesehen.

Das Fehlerkorrekturprofil 12, 12', 12" wird von einem Übertragungselement in Form eines Winkelhebels 19» 19', 19" abgegriffen, der um eine Achse 20, 20', 20" schwenkbar in der Abtastf;inheit 6, 6', 6" gelagert ist. Dieser Winkelhebel 19, 19', 19" weist an seinem längeren freien Ende eine Rolle 21, 21', 21" auf, die mittels einer an einem Zapfen 22, 22', 22" der Abtasteinheit 6, 6', 6" befestigten Feder 23, 23', 23" am Fehlerkorrekturprofil 12, 12', 12" anliegt, bei einer Verschiebung der Abtasteinheit 6, 6', 6" der Kurve des Fehler—

koi-rekturprofils 12, 12', 12" folgt und eine Schwenkbewegung des Winkelhebels 19, 19', 19" um die Achse 20, 20', 20" bewirkt, die dem zu korrigierenden Fehlerverlauf entspricht. Die Fehlerkorrektur erfolgt über einen am kürzeren freien Ende des Winkelhebels 19, 19', 19" angeordneten r-xzttnter 24, 24', 24", der am Mitnehmer 10, 10', 10" anliegt und die Schwenkbewegung des Winkelhebels 19, 19', 19" in eine Relativbewegung zwischen der Abtasteinheit 6, £>', 6" und dem Mitnehmer 10, 10', 10" umsetzt. Die Anlage des ixzent-ers 24, 24', 24" am Mitnehmer 10, 10', 10" wird dabei durch eine weitere Feder 25, 25', 25" bewirkt, die an einem weiteren Zapfen 26, 26', 26" der Abtasteinheit 6, 6', 6" befestigt ist.

Das Fehlerkorrekturprofil 12, 12', 12" wird vorzugsweise während des Vermessene oder nach dem Vermessen des Maßstabes 5, 5' j 5" in der Gebrauchslage im Längenmeßgerä⁴-mittels eines rechnergestützten Programms am Träger 1, im Gehäuse 13 oder in einem Gehäuseteil 18 b entsprechend dem zu korrigierenden gespeicherten Fehlerverlauf erzeug*-. Bei der Herstellung des Fehlerkorrekturprofils 12" ist das Gehäuseteil 18 b am Gehäuseteil 18 a mittels nicht dargestellter Paßstifte reproduzierbar befestigt. Zwecks besserer Zugänglichkeit beispielsweise zum Reinigen des Maßstabes 5" ist das Gehäuseteil 18 b vom Gehäuseteil 18 a lösbar.

Die Herstellung des Fehlerkorrekturprofils 12, 12'. 12" erfolgt dabei auf mechanische, chemische oder auf eine andere freeignete Weise, wie beispielsweise durch Fräsen, Ätzen oder Beschichten.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Fehlerkorrekturprofil 12, 12', 12" integrierender Bestandteil eines ohnehin am Längenmeßgerät

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vorhandenen Bauteils wie des Trägers 1, des Gehäuses 13 oder des Gehäuseteils 18 b ist, so daß sich ein Befestigen und Justieren eines separaten Fehlerkorrekturprofils erübrigt., wodurch eine besondere einfache und genaue Kompensation von Maschinen— und Maßstabfehlern erzielt wird.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf lichtelektrische digitale Langenineßgerate beschränkt, sondern auch bei optischen, induktiven, magnetischen und kapazitiven Meßgeräten anwendbar-

Claims

DR. JOHAHIiSS HEIDESHAIN GI4BH G 78 14 349.4 Λ°· Januar Ansprüche

1.) Einrichtung zur Korrektur von Maschinen— und/oder Tei— lungsfehlern bei Positionsmeßsystemen von Präzisions— maschinen und —geräten mit Hilfe eines Fehlerkorrektur— profils, wobei zur Messung der Relativlage zweier Objekte eine Teilungsverkörperung an einem Träger befestigt ist und die Teilung von einer Abtasteinheit abgetastet wird, die mit einem zu messenden Objekt der Maschine oder des Geräts verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Fehlerkorrekturprofil (12, 12', 12") als Bestandteil des Trägers (1), vorzugsweise eines Gehäuses (13)* oder eines Gehäuseteils (18b) für die Teilungsverkörperung (5, 5'- 5") ausgebildet ist und von einem Übertragungselement abgegriffen wird.

2.) Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Abtasteinheit über einen Mitnehmer am zu messenden Objekt angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement von einem in der Abtasteinheit (6, 6', 6") um eine Achse (20, 20', 20") schwenkbar gelagerten Winkelhebel (19, 19', 19") gebildet wird, der an seinem einen freien Ende eine am Fehlerkorrekturprofil (12, 12', 12") anliegende Rolle (21, 21', 21") und an seinem anderen freien Ende einen am Mitnehmer (10, 10', 10") anliegenden Exzenter (24, 24', 24") aufweist.