DE8027392U1 - Positionsmeßeinrichtung - Google Patents
PositionsmeßeinrichtungInfo
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- DE8027392U1 DE8027392U1 DE19808027392 DE8027392U DE8027392U1 DE 8027392 U1 DE8027392 U1 DE 8027392U1 DE 19808027392 DE19808027392 DE 19808027392 DE 8027392 U DE8027392 U DE 8027392U DE 8027392 U1 DE8027392 U1 DE 8027392U1
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
- G01D5/2451—Incremental encoders
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Description
DR. JOHANIiES HEIDENHAIN GMBH 9. Oktober 1980
Positionsmeßeinrichtung
Die Erfindung betrifft eine gekapselte digitale elektri— | sehe Positionsmeßeinrichtung nach dem Oberbegriff des |
Anspruches 1. It
% Digitale elektrische Positionsmeßeinrichtungen umfassen |
bekanntlich inkrementale und absolute Längen— oder Winkel— !f
meßsysteme. Derartige Meßsysteme besitzen wenigstens eine Teilung mit periodischer Struktur (Gitterteilung).
Das Abtastprinzip kann fotoelektronischer, induktiver, magnetischer, kapazitiver Art usw. sein. Zur Vermeidung
von Störungen insbesondere durch Verschmutzung der Gitterteilung und/oder Abtastbaueinheit werden solche
Meßsysteme bereits staub— und spritzwasserdicht gekapselt.
Bei inkrementalen Auflicht— und Durchlichtmeßsystemen
ist es bekannt, die Gitterteilung und deren Abtast— baueinheit in einem Hohlkörper vorzusehen und diesen
mittels einer flexiblen Stahlfolie gegen äußere Einflüsse abzudecken. Die Stahlfolie gleitet dabei über
eine gegenüber dem Hohlkörper vorspringende, gekrümmte Fläche an der Abtastbaueinheit und wird
außerhalb dieses Bereiches mittels seitlich am Hohlkörper angebrachter Magnetleisten dichtend festge-·
halten (DE-PS 2 207 374 und DE-OS 2 642 443).
In der US-PS J 742 609 und im DE-GM 79 22 890 wird
das flexible Abdeckband einer Schieblehre, das über
\ die Abtastbaueinheit gleitet, nur unter Zugspannung
gehalten und so gegen den Träger der abzuschirmenden
ι Maßverkörperung gedrückt.
Bei gekapselten inkrementalen Positionsmeßsystemen ist es ferner bekannt, die Gitterteilung und deren
Abtastbaueinheit in einem Hohlkörper vorzusehen und diesen mittels einer darin in einer Nut geführten,
umlaufenden flexiblen Stahlfolie abzudecken. Die Enden des umlaufenden Stahlbandes sind dabei an
der Abtastbaueinheit befestigt. Beim Verschieben der Abtastbaueinheit läuft das Stahlband über zwei
Rollen um, die an den Enden des Hohlkörpers vorgesehen sind (Firmendruckschrift Teledyne Gurley
"Pathfinder", Nr. 878Ο-75-879).
Umlaufende, endlose bandförmige Abdeckungen aus Stahl oder Kunststoff sind auch bereits bei Schiebelehren
zum Schutz der Maßverkörperung bekanntgeworden (DE-OS 1 806 935)·
Bekannte gekapselte Positionsmeßsysteme sind insbesondere
wegen der konstruktiven Aneinanderreihung der Baugruppen Teilung/Abtastbaueinheit und Abdeckung aufwendig. Derart
gekapselte Meßsysteme sind auch bei engen Platzver— hältnissen oftmals schwierig anzubringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache und preiswerte gekapselte digitale
elektrische Positionsmeßeinrichtung hoher Genauigkeit zu schaffen, die. zudem vielseitig einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
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Weitere, die Erfinaung ausgestaltende Maßnehmen entnimmt
man den Unteransprüchen.
Die besonderen Vorteile der Erfindung liegen auf der Hand: Konstruktiv einfache, leicht zu montierende und
flache Bauweise durch Einsparung eines gesonderten Teilungsträgers.
Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
Es zeigt
Figur 1 eine Seitenansicht der erfindungs— gemäßen Positionsmeßeinrichtung,
Figur 2 einen Schnitt durch die Positions— . meßeinrichtung nach Figur 1,
Figur 3 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt
des die Teilung tragenden Abdeckbandes.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines gekapselten Auflicht-Längenmeßsystems erläutert, das sich für die
Anwendung der Erfindung bevorzugt anbietet.
In einem etwa U—förmigen biegesteifen Trägerkörper 1
zweckmäßig aus extrutiertem Aluminium ist eine insgesamt mit 2 bezeichnete Abtastbaueinheit geführt. Zur
Abdeckung der empfindlichen Teile des Meßsystems ist ein flexibles Stahlband 3 hoher Längenkonstanz vorgesehen,
das über eine zumindest abschnittsweise gekrümmte Fläche 4-an
der Abtastbaueinheit gleitet. An der dem Stahlband zugewandten Fläche der Abtastbaueinheit 2 sind an beiden
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Seiten nur geringfügig vorspringende, durchgehende schmale ;
Gleitschienen 18 und 19 vorgesehen. Somit ist jjj
auch sichergestellt, daß der Mittenbereich des Stahl- | bandes 3 völlig berührungsfrei bleibt. Die Material— |
paarung der miteinander in Kontakt stehenden Teile bzw. 19 und 3 ist so gewählt, daß der Reibungskoeffizient
möglichst gering ist.
Die Stahlfolie 3 wird jeweils außerhalb des von der Abtastbaueinheit 2 abgehobenen Bereiches von Magnet—
leisten 5 und 6 dichtend festgehalten, die durchgehend
entlang des Trägerkörpers 1 angebracht sind. An der der Abtastbaueinheit 2 zugewandten Seite des Stahlbandes
3 ist erfindungsgemäß eine Auflicht-Gitter— teilung 7 aufgebracht, die aus abwechselnd licht—
reflektierenden und lichtabsorbierenden Plächenbe— reichen besteht. Das flexible Stahlband 3 erfüllt
dabei optimal die an einen derartigen Teilungsträger zu stellenden Poröerungen. Die Gitterteilung 7 ist
etwa im Mittenbereich des Stahlbandes 3 vorgesehen, so daß der Teilungsbereich völlig frei liegt und
keine Beschädigung durch mechanische Einwirkungen erfährt.
In einer Ausnehmung 8 der Abtastbaueinheit 2 sind die Elemente Lampe 9, Kondensor 10, Gitterabtastplatte
und Fotoelemente 12 untergebracht. Die Funktionsweise inkrementaler Auflicht-Meßsysteme ist bekannt
und bedarf demnach keiner weiteren Erörterung.
Mit 13 ist ein an der Abtastbaueinheit 2 befestigter Mitnehmer bezeichnet, der auch als Niederhalter für
das Stahlband 3 wirkt und zu diesem Zweck an den Endbereichen 16 abgerundet ist.
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An der Unterseite der Abtastbaueinheit 2 sind weiche Streifen 14 und 15 aus Gummi, Kunststoff, Filz etc. vorgesehen,
so daß auch in diesem Bereich das Meßsystem abgedeckt ist. Es wäre auch denkbar, daß sich die Abtastbaueinheit
direkt an den Magnetleisten dichtend abstützt. Ein weicher Streifen 17 an der Unterseite des Mitnehmers
bewirkt, daß der Teilungsträger 3 stets parallel zur Gitterabtastplatte 11 ausgerichtet wird.
Als Abdeckfolie kann auch eine Kunststoffolie etc. Verwendung finden, die mit bekannten Mitteln unter Zugspannung
gehalten wird und so eine Abdichtung bewirkt. Die Kunststoffolie gleitet dabei wie im vorbeschriebenen
Ausführungsbeispiel über die gekrümmte Fläche an der Abtastbaueinheit.
Die Erfindung ist ferner bei induktiven, kapazitiven magnetischen sowie auch fotoelektronischen Durchlicht—
Meßeinrichtungen usw. realisierbar. Im letzt genannten Fall muß die Teilung an einem transparenten flexiblen
Abdeckband hoher Längenkonstanz aufgebracht sein. Die Beleuchtungseinrichtung für die Gitterteilung befindet
sich hierbei außerhalb des abzuschirmenden Raumes am Mitnehmer für die Abtastbaueinheit. Es ist auch möglich,
das flexible Abdeckband beispielsweise aus drei flexiblen Streifen zusammenzusetzen, von denen die äußeren
Streifen Stahlfolien sind, während der mittlere Streifen eine Gitterteilung (Transmissionsgitter) trägt und
aus transparentem Material besteht. Bei dieser Ausbildung kann die zusammengesetzte Abdeckfolie wie
im dargestellten. Ausführungsbeispiel mittels zweier Magnetleisten dichtend festgehalten werden.
Eine weitere Anwendung der Erfindung ist auch bei Fositionsmeßsystemen möglich, die ein umlaufendes
flexibles Abdeckband aufweisen« Die Gitterteilung ist dabei an der dem abzuschirmenden Raum zugewandten
Seite des Abdeckbandes aufgebracht. Die Abtastbaueinheit
ist ortsfest in einem Hohlkörper vorgesehen, der Nuten aufweist, in denen das flexible Abdeckband geführt ist und umläuft. An
der Außenseite des Abdeckbandes ist ein Mitnehmer befestigt.
Claims (1)
- DR. JOHANNES ΗΕΙΒΕΪΙ^ΑΪΝ ,$·Μ^?: ' \.:\.! 9. Oktober 1980AnsprücheSSSSSSSSS1.) Gekapselte digitale· elektrische Positionsmeßeinrichtung mit einer Teilung, die von einer Abtastbaueinheit abgetastet und ferner über ihre Längserstreckung zusammen mit Elementen der Abtastbaueinheit mittels eines flexiblen Abdeckbandes gegen äußere Einflüsse abgeschirmt wird, wobei das Abdeckband an einem Trägerkörper für vorgenannte Bauteile anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das am Trägerkörper (1) anliegende flexible Abdeckbend (3) zugleich der Träger für die Teilung (7) ist. ,2.) Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, [ daß das Abdeckband (3) ein flexibles Stahlband ist,[ an dessen der Abtastbaueinheit (2) zugewandten Flächeeine Gitterteilung (7) aufgebracht ist.3«) Meßeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Gittertsilung (7) tragende flexible Stahlband (3) an seinem Trägerkörper (1) unter Magneteinwirkung festgehalten wird.4.) Meßeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastbaueinheit (2) an einem biege— steifen Trägerkörper (1) geführt ist, und daß ferner das die Gitterteilung· (7) tragende Stahlband (3) über eine gegenüber dem Trägerkörper (1) vorspringende, zumindest abschnittsweise gekrümmte Fläche (4) an der Abtastbaueinheit (2) gleitet und außerhalb des Bereiches der'Abtastbaueinheit (2) mittels seitlich am Trägerkörper (1) vorgesehener, durchgehender Magnetleisten (5 und 6) dichtend festgehalten wird._ ρ —·5·) Meßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,j daß die Teilung (7) etwa im Mittenbereich des Stahl-jy bandes (3) aufgebracht ist, und daß das Stahlband (3);· nur außerhalb des Teilungsbereiches mit den Magnet—|; leisten (5 und 6) sowie den gekrümmten Flächenbereichender Gleitschienen (18 und 19) an der Abtastbauein-f heit (2) in Kontakt steht.' 6.) Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Teilung an einem transparenten flexiblen Ab— deckband hoher Längenkonstanz aufgebracht ist.7·) Meßeinrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Abdeckband aus drei zusammenhängenden Streifen besteht, von denen die äußeren Streifen flexible Stahlbänder sind, die von Magneten am Trägerkörper für das Abdeckband dichtend gehalten sind, während der mittlere Streifen ein transparentes flexibles Band ist, das auf der der Abtastbaueinheit zugewandten Fläche eine Gitterteilung trägt.8.) Meßeinrichtung nach Anspruch 6 u. 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine Beleuchtungseinheit für die Gitter^eilung außerhalb des abzuschirmenden Raumes am Mitnehmer für die Abtastbaueinheit vorgesehen ist.9·) Meßeinrichtung nach Anspruch 1 α. 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckband ein flexibles Kunststoffband hoher Längenkonstanz ist, das unter Zugspannung gehalten ist, und an dessen dem abzuschirmenden Raum zugewandten Fläche eine Gitterteilung aufgebracht ist.10.) Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß ein endloses flexibles Abdeckband an seinem Träger— körper umläuft und daß am Abdeckband an der dem abzuschirmenden Raum zugewandten Fläche eine Gitterteilung aufgebracht ist.11.) Meßeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper ein Hohlkörper ist, in welchem die Abtastbaueinheit ortsfest eingebracht ist und der Führungsnuten für das umlaufende Abdeckband aufweist, das von einem außen daran befestigten Mitnehmer relativ zur Abtastbaueinheit verschiebbar ist.■).■
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19808027392 DE8027392U1 (de) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | Positionsmeßeinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19808027392 DE8027392U1 (de) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | Positionsmeßeinrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8027392U1 true DE8027392U1 (de) | 1986-09-18 |
Family
ID=6719696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19808027392 Expired DE8027392U1 (de) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | Positionsmeßeinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8027392U1 (de) |
-
1980
- 1980-10-14 DE DE19808027392 patent/DE8027392U1/de not_active Expired
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