DE8616206U1

DE8616206U1 - Encapsulated length measuring device

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Publication number: DE8616206U1
Application number: DE19868616206
Authority: DE
Original assignee: Rsf-Elektronik Tarsdorf At GmbH
Current assignee: Rsf-Elektronik Tarsdorf At GmbH
Priority date: 1986-06-16
Filing date: 1986-06-16
Publication date: 1986-07-31

Description

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RSF Elektronik
Geseilschaft m. b. H.
Tarsdorf (Österreich)RSF electronics
Geseilschaft mb H.
Tarsdorf (Austria)

Gekapselte LängenmeßeinrichtungEncapsulated length measuring device

Die Neuerung betrifft eine gekapselte Längenmeßeinrichtung, ■it einem in einem rohrförmigen Schutzgehäuse untergebrach ten, durchsichtigen Maßstabkörper iäit inkrementaler Meßteilung und einer von einem außerhalb des Gehäuses angeordneten Meßfühler über ein durch einen Längsschlitz des Gehäuses geführtes Schwert od. dgl. entlang dieses Maßstabkörpers verstellbaren optoelektronischen Abtasteinheit, mit einer mit als Ablesegitter od. dgl. ausgebildeten Ablesefeldern versehenen Abtastplatte und den Ablesefeldern zugeordneten photoelektrischen Emfpängern, wobei je eine Beleuchtungseinrichtung den zugeordneten photoelektrischen Empfänger durch das Ablesegitter od. dgl. und die Meßteilung des Maßstabes beleuchtet. The innovation relates to an encapsulated length measuring device, ■ it a transparent scale body accommodated in a tubular protective housing iäit incremental measuring graduation and a measuring sensor arranged outside the housing via a sword or the like that can be adjusted along this scale body via a sword or the like adjustable along this scale body , with a scanning plate provided with reading fields or the like designed as reading fields and photoelectric receivers assigned to the reading fields, one lighting device each illuminating the assigned photoelectric receiver through the reading grid or the like and the measuring graduation of the scale.

Längenmeßeinrichtungen dieser Art werden unter anderem auf Werkzeugmaschinen verwendet. An den photoelektrischen Empfängern entstehen bei der Abtastung des Maßstabes durch dj? Abtastplatte analoge, meist sinusförmige Meßsignale mit der Maßstabteilung entsprechender Wellenlänge, die der weiteren Verarbeitung zugeführt werden. Bevorzugt werden Ausführungen, bei denen vier Ablesegitter mit zugeordneten Empfängern vorgesehen sind und die Abtastgitter jeweils um eine beliebige Anzahl ganzer Inkremente plus einem Viertel der Teilung gegeneinander versetzt sind, so daß gegeneinander phasenverschobene Signale bei der Abtastung auftreten. Durch paarweise Zusammenschaltung der hier jeweils um 180* ver- Length measuring devices of this type are used, among other things, on machine tools. At the photoelectric receivers, when the scale is scanned by dj? Scanning plate analog, mostly sinusoidal measurement signals with the scale graduation corresponding to the wavelength, which are fed to further processing. Embodiments are preferred in which four reading grids with associated receivers are provided and the scanning grids are each offset from one another by any number of whole increments plus a quarter of the division so that mutually phase-shifted signals occur during scanning. By interconnecting in pairs the 180 *

setzten Signale von den Empfängern her erhalt man zwei um 90* versetzte Sinussignale, die der weiteren Auswertung zufuhrbar sind. Daraus, welches Signal dem anderen voreilt, kann man die Verstellrichtung diskriminieren. Die Signale selbst können auf verschiedene Art und Weise ausgewertet werden. Nach einer möglichen Ausführung werden die Signale in digitale Zählsignaie usgeformt und Zähischaitup.ger: züge = führt, die ihrerseits Anzeige- oder Steuereinheiten steuern, wobei auf einer Anzeige z. B.der zurückgelegte Meßweg seit einem gesetzten oder gewählten Bezugspunkt aufscheint. Es gibt auch Vervielfacherschaltungen, durch die der Maßstab elektronisch unterteilt wird bzw. ebenfalls zur zusätzlichen Maßstabunterteilung Interpolationsrechner, die meist gemeinsam mit Zählschaltungen eingesetzt werden und aus den Signalen Interpolationswerte nach gespeicherten Interpolationstabellen berechnen und mit den Zählsignalen zu Anzeigewerten oder Steuerwerten verknüpfen. If signals from the receivers are set, you get two sinusoidal signals offset by 90 *, which can be fed to further evaluation. The direction of adjustment can be discriminated from which signal leads the other. The signals themselves can be evaluated in various ways. According to one possible embodiment, the signals are formed into digital counting signals and Zähischaitup.ger: trains = leads, which in turn control display or control units. B. the distance covered since a set or selected reference point appears. There are also multiplier circuits by means of which the scale is electronically subdivided or interpolation computers for additional scale subdivision, which are usually used together with counting circuits and calculate interpolation values from the signals according to stored interpolation tables and link them with the counting signals to form display values or control values.

Wenn auch eine Reihe von Korrekturverfahren zum Ausgleich von Ungenauigkeiten des Maßstabes und von Verzerrungen der auftretenden Analogsignale bekannt sind, ist doch anzustreben, daß die an den Ablesegittern erhaltenen Abtastsignale untereinander möglichst gleichförmig hinsichtlich der Signalform und der Signalhöhe sind. Neben den zur Erzeugung der erwähnten Meß-Analogsignale dienenden Gittern werden häufig auch zusätzliche Ablesefelder zur Erzeugung von Referenzsignalen an Referenzmarken des Haßstabes und
auch weitere Ablesefelder eingesetzt, die nur gegen den
Maßstab gerichtet sind und ein der mittleren Beleuchtungsstärke entsprechendes Signal erzeugen, nach dem dann die
Verstärkung der Analogsignale geregelt wird, um Veränderungen der Abtastsignale durch Alterung der Beleuchtungseinrichtung und Empfänger bzw. Verschmutzungen des Mastabes und der Gitter auszugleichen. Even if a number of correction methods are known to compensate for inaccuracies in the scale and for distortions in the analog signals occurring, the aim is to ensure that the scanning signals obtained on the reading grids are as uniform as possible with respect to signal shape and signal height. In addition to the grids used to generate the aforementioned measurement analog signals, additional reading fields are often also used to generate reference signals at reference marks on the hatch rod and
also other reading fields are used, which only against the
Scale are directed and generate a signal corresponding to the mean illuminance, after which then the
Amplification of the analog signals is regulated in order to compensate for changes in the scanning signals due to aging of the lighting device and receiver or soiling of the scale and the grids.

Bei einer bekannten Längenmeßeinrichtung der eingangs ge-In a known length measuring device of the initially

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nannten Art ist der Maßstabkörper etwa in der Mitte der verstärkten Decke des rohrförmigen Schutzgehäuses mit dem einen Rand nach unten weisend befestigt. Die Abtasteinheit trägt an der einen Seite des Maßstabes eine Platine mit den photoelektrischen Empfängern und an der anderen Seite des Maßstabes eine weitere Platine mit diesen Empfängern zugeordneten Leuchtdioden. Die Abtastplatte kann entweder starr nit der Äbtasteinheit verbunden oder nach einer anderen Variante für sich am Maßstabkörper geführt sein. Bei dieser Konstruktion ist eine Relativverstellung zumindest der Beleuchtungseinrichtung und der photoelektrischen Empfänger quer zum Maßstab möglich. Um eine einwandfreie Abtastung und einwandfrei auswertbare Signale zu erzielen, ergibt sich die Notwendigkeit, einen Maßstab mit relativ breiter Meßteilung und entsprechend breite Abtastgitter zu verwenden. Damit eine etwa gleichmäßige Ausleuchtung der photoelektrischen Empfänger von den Leuchtdioden erzielt wird, müssen diese Leuchtdioden in einen bestimmten Mindestabstand vom Maß stab angebracht werden. Trotzdem ergeben sich in der Praxis Signalverzerrungen, die unter anderem darauf zurückzuführen sind, daß manche Leuchtdioden schielen, also ein im Winkel zur Hauptachse stehendes Lichtbündel abgeben und daß die Leuchtdioden auch die benachbarten Ablesefelder und photoelektrischen Empfänger beleuchten. Dieses Streulicht führt zu beträchtlichen Signalverzerrungen. Bei der beschriebenen Anordnung ergibt sich durch den großen Maßstab und die entsprechend breite Abtastplatte sowie durch die Einhaltung der notwendigen Abstände der Leuchtdioden vom Maßstab ein relativ großer Raumbedarf und damit großer lichter Querschnitt des rohrförmigen Schutzgehäuses. Es ist notwendig, die Versorgungsleitungen für die Leuchtdioden über das Schwert ins Innere des Gehäuses zu führen und nach erfolgtem Zusammenbau ist eine nachträgliche Justierung der Leuchtdioden hinsichtlich ihrer Lage bzw. eine Auswechslung einzelner Leuchtdioden kaum bzw. nur unter erheblichem Aufwand möglich. Es ergibt sich damit ein relativ großes Schutzge-named type, the scale body is attached approximately in the middle of the reinforced cover of the tubular protective housing with one edge pointing downwards. The scanning unit carries a circuit board with the photoelectric receivers on one side of the scale and another circuit board with light-emitting diodes associated with these receivers on the other side of the scale. The scanning plate can either be rigidly connected to the scanning unit or, according to another variant, be guided by itself on the scale body. With this construction, a relative adjustment of at least the lighting device and the photoelectric receiver is possible transversely to the scale. In order to achieve perfect scanning and perfectly evaluable signals, it is necessary to use a scale with a relatively wide measuring graduation and correspondingly wide scanning grids. So that an approximately uniform illumination of the photoelectric receiver is achieved by the light-emitting diodes, these light-emitting diodes must be attached at a certain minimum distance from the scale rod. Nevertheless, in practice there are signal distortions, which are due, among other things, to the fact that some light-emitting diodes squint, i.e. emit a light beam at an angle to the main axis and that the light-emitting diodes also illuminate the neighboring reading fields and photoelectric receivers. This stray light leads to considerable signal distortion. In the described arrangement, the large scale and the correspondingly wide scanning plate as well as compliance with the necessary distances between the light emitting diodes and the scale result in a relatively large space requirement and thus a large clear cross section of the tubular protective housing. It is necessary to lead the supply lines for the light-emitting diodes over the sword into the interior of the housing and after assembly, subsequent adjustment of the light-emitting diodes with regard to their position or replacement of individual light-emitting diodes is hardly possible or only possible with considerable effort. This results in a relatively large protective

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gehäuse mit entsprechend großem Platzbedarf. Bei der Beurteilung der Meßgenauigkeit ist auch die über die Beleuchtung, insbesondere bei längerem Stillstand, mögliche Erwärmung des Maßstabes in Betracht zu ziehen.housing with a correspondingly large space requirement. When assessing the measurement accuracy, the lighting, Consider possible heating of the scale, especially in the event of a long standstill.

Es ist an und für sich bekannt, bei ähnlichen Meßsystemen für alle Ablesefeider eine gemeinsame Beleuchtungseinrichtung vorzusehen und die Ablesefelder von dieser Beleuchtungseinrichtung über eine Optik} z_: B_; einen Kondensor> zu bei'euchten. In der Praxis wird über die Optik meist ein kreisförmiger Lichtfleck erzeugt. Innerhalb dieses Lichtfleckes müssen dann die Ablesegitter bzw. Ablesefelder und die photoelektrischen Empfänger angeordnet werden, wobei sich ein Maßstab mit entsprechend breiter Teilung ergibt. Es ist hier also nicht möglich, zumindest die wichtigsten Ablesefelder in einer einzigen Reihe anzuordnen. Auch ein Ablesefeld für eine Referenzmarke muß innerhalb des erwähnten Lichtfleckes untergebracht werden. Damit ergibt sich schon durch den breiten Maßstab ein entsprechend großes Schutzgehäuse. Gleiche Nachteile hat eine andere bekannte Ausführung, bei der die an eine Lichtquelle anschließende Projektionsoptik ein entsprechendes Maßstabfeld mit den dort vorgesehenen Ablesefeldern über ein Lichtleitkabel beleuchtet. Eine Projektionsoptik und auch ein Lichtleitkabel stellen aufwendige, großvolumige Bauteile dar. Auch hier ist das Problem der Wärmeableitung nicht zufriedenstellend gelöst. Es müssen für die Beleuchtung Lampen eingesetzt werden, die gegenüber Leuchtdioden großvolumig und alterungsempfindlich sind. Bei einem Lampenwechsel sind umständliche Einsteliarbeiten durchzuführen. It is known in and of itself to provide a common lighting device for all readout devices in similar measuring systems and the reading fields of this lighting device via optics} z _: B _; to light a condenser. In practice, a circular light spot is usually generated via the optics. The reading grids or reading fields and the photoelectric receiver must then be arranged within this light spot, resulting in a scale with a correspondingly wide graduation. It is therefore not possible here to arrange at least the most important reading fields in a single row. A reading field for a reference mark must also be accommodated within the mentioned light spot. This means that the large scale already results in a correspondingly large protective housing. Another known embodiment has the same disadvantages in which the projection optics connected to a light source illuminates a corresponding scale field with the reading fields provided there via a light guide cable. Projection optics and also a light guide cable represent complex, large-volume components. Here too, the problem of heat dissipation is not satisfactorily solved. For the lighting, lamps must be used that have a large volume compared to light-emitting diodes and are sensitive to aging. When changing the lamp, cumbersome adjustment work has to be carried out.

Aufgabe der Neuerung ist die Schaffung einer Längenmeßeinrichtung der genannten Art, die eine kleine Bauweise des Schutzgehäuses und Maßstabes ermöglicht, dabei aber eine hohe Meßgenauigkeit und eine einwandfreie Signalerzeugung zuläßt, die leicht eingestellt und gewartet werden kann.The task of the innovation is to create a length measuring device of the type mentioned, which is a small construction of the Protective housing and scale allows, but a high measurement accuracy and perfect signal generation that is easy to set and maintain.

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Die gestellte Aufgabe wird prinzipiell dadurch gelöst, daß die vorzugsweise als Leuchtdioden ausgebildeten Beleuchtungseinrichtungen außerhalb des Schutzgehäuses im Meßfühler oder Schwert untergebracht sind und ausschließlich die zugehörigen Ablesefelder und photoelektrischen Empfänger über Lichtleitöffnungen des Schwertes od. dgl. beleuchten.The stated object is achieved in principle in that the lighting devices, which are preferably designed as light-emitting diodes are housed outside the protective housing in the sensor or sword and only the associated Illuminate reading fields and photoelectric receiver via light guide openings of the sword or the like.

Bei dieser Ausführung wird eine kleine Bauweise des Schutzgehäuses möglich, da zunächst einmal im Schutzgehäuse selbst die Beleuchtungseinrichtungen mit ihren Nebeneinrichtungen nicht mehr untergebrach*·, werden müssen. Die Ablesefelder werden von den Leuchtdioden aus genügendem Abstand und sowohl wegen dieses Abstandes als auch wegen der Ausrichtung des Lichtes in den Lichtleitöffnungen gleichmäßig beleuchtet, wobei eine Beeinflussung der photoelektrischen Empfänger durch Streulicht von benachbarten Empfängern zugeordneten Leuchtdioden ausgeschlossen ist. Damit ist eine wesentliche Voraussetzung für die Erzeugung einwandfreier Abtastsignale erfüllt und es wird möglich, relativ kleine Ablesefelder und einen entsprechend schmalen Meßteilungsbereich am Maßstabkörper vorzusehen. Die schmale Ausbildung ist auch möglich, weil zumindest die der Erzeugung der normalen Meßsignale dienenden Ablesefelder in einer Reihe angeordnet werden können. Lediglich Ablesefelder für Referenzmarken wird man versetzt vorsehen. Die unerwünschte Wärmebelastung des Maßstabes entfällt. Auch mit schielenden Leuchtdioden kann eine gleichmäßige Ausleuchtung wegen der Richtwirkung der Lichtleitöffnungen erzielt werden. Anordnung und Richtung der für die Beleuchtung eingesetzten Lichtbündel sind durch die Lichtleitöffnungen genau vorgegeben und können daher genau an die Anordnung der Ablesefelder und photoelektrischen Em''-/»nger angepaßt sein, ohne daß nachträgliche Justierarbeite,i erforderlich werden. With this embodiment, a small construction of the protective housing is possible, since first of all the lighting devices with their auxiliary devices no longer have to be housed in the protective housing itself. The reading fields are illuminated by the light emitting diodes from a sufficient distance and evenly because of this distance and also because of the alignment of the light in the light guide openings, with the light emitting diodes assigned to light emitting diodes being excluded from influencing the photoelectric receiver by scattered light from neighboring receivers. This fulfills an essential requirement for the generation of perfect scanning signals and it becomes possible to provide relatively small reading fields and a correspondingly narrow measuring graduation area on the scale body. The narrow design is also possible because at least the reading fields used to generate the normal measurement signals can be arranged in a row. Only reading fields for reference marks will be provided offset. The unwanted heat load on the scale is eliminated. Even with cross-eyed light-emitting diodes, uniform illumination can be achieved because of the directional effect of the light guide openings. The arrangement and direction of the light bundles used for lighting are precisely specified by the light guide openings and can therefore be precisely adapted to the arrangement of the reading fields and photoelectric emitters without the need for subsequent adjustment work.

Die Durchführung von Wartungsarbeiten wird erleichtert, wenn nach einer Weiterbildung die Leuchtdioden auf einem TrägerCarrying out maintenance work is made easier if according to a further development, the light-emitting diodes on a carrier

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in den Ablesefeldern entsprechender Anordnung in dem dann J als Aufnahmekasten ausgebildeten Heßfühler an den Eintrittsöffnungen von auf die Ablesefelder der Abtastplatte zielenden Bohrungen des Schwertes od. dgl. von außen zugänglich untergebracht sind.in the reading fields corresponding arrangement in the then J designed as a receiving box at the inlet openings of holes of the sword or the like aimed at the reading fields of the scanning plate. The like. Accessible from the outside are housed.

Bei Verwendung von Leuchtdioden wird man zur Erzielung der angestrebten Richtwirkung die Länge der Lichtleitbohruij.^en mehrfach größer als ihren Durchmesser wählen, wobei eine gute Lichtausbeute erzielt wird, wenn diese Lichtleitbohrungen eine glatte, reflektierende Oberfläche aufweisen. In Sonderfällen ist es sogar möglich, geknickte Bohrungen als Lichtbohrungen zu verwenden und im Bereich der Knickstelle Reflektoren zur Lichtumleitung anzubringen. Falls man keinen so hohen Wert auf eine hohe Lichtausbeute legt, lassen sich auch Bohrungen mit geschwärzter Oberfläche verwenden, die dann nur gerichtetes Licht durchlassen.When using light-emitting diodes, the length of the Lichtleitbohruij. ^ En to achieve the desired directional effect Select several times larger than their diameter, with a good light yield being achieved if these light guide bores have a smooth, reflective surface. In special cases it is even possible to use kinked holes as light holes and to attach reflectors to redirect light in the area of the kink. If you does not attach great importance to a high light output, it is also possible to use holes with a blackened surface, which then only allow directional light to pass through.

Nach einer Weiterbildung ist der flache Maßstabkörper in dem mit nach unten weisendem Schlitz zu montierenden Schutzgehäuse liegend mit zum Schlitz weisender, die Meßteilung tragender Flachseite angebracht und die Abtastplatte ist an der die Meßteilung tragenden Sexte des Maßstabkörpers vorgesehen, wogegen die photoelektrischen Empfänger an der Rückseite des Maßstabkörpers angebracht werden. Hier richtet sich die Breite der lichten Öffnung des Schutzgehäuses im wesentlichen nach der notwendigen Breite des Maßstabes, der an einer Seitenwand nach innen vorstehend befestigt wird. Neben dem Maßstab sind nur Halterungen für die Empfänger vorbeizuführen bzw. bei entsprechender Ausbildung eine die Abtastplatte am Maßstabkörper führende Leiteinrichtung anzubringen. Bei dieser Ausführung ist die Abtastplatte am Maßstab geführt und gegenüber der übrigen Abtasteinheit in einem vorgegebenen Ausmaß Verstellbar, damit möglichst eine exakte Paraileiverstellung der Abtastplatte zum Maßstab erfolgt.According to a further development, the flat scale body is lying in the protective housing to be mounted with the slot pointing downwards with the measuring graduation pointing towards the slot supporting flat side attached and the scanning plate is provided on the sixth of the scale body carrying the measuring graduation, whereas the photoelectric receiver is provided on the Back of the scale body. Here, the width of the clear opening of the protective housing depends on the essentially according to the necessary width of the scale, which is attached to a side wall protruding inwards. In addition to the scale, only brackets for the recipient need to be brought by or, if they are appropriately trained, a die Attach the scanning plate to the guide device leading to the scale body. In this version, the scanning reticle is on Out of scale and adjustable with respect to the rest of the scanning unit to a predetermined extent, so as possible one exact parallel adjustment of the scanning plate to the scale takes place.

Als photoelektrische Empfänger werden bevorzugt Photoelemente oder Photodioden vorgesehen, da diese Empfänger keine eigene Energieversorgung benötigen und lediglich mit Anschlußverbindungen zu versehen sind. Man kann bei den zur Erzeugung der analogen Meßsignale dienenden Empfängern die Schaltungsverbindung, etwa paarweise Antiparallelschaltung, im Elementbereich vorsehen und lediglich die Anschlußverbindungen der aus den Photoelementen bzw. Photodioden gebildeten Schaltungen in den Meßfühler führen. Wenn man Wert auf eine kleine Baugröße auch des Meßfühlers legt, kann man die Auswerte- und Verstärkerschaltungeri getrennt vom Meßfühler in einer Auswerte- oder Zwischeneinheit anbringen. Es sind dann mit der Auswerteeinheit nur Anschlußverbindungen für die Schaltungen und Versorgungsanschlüsse für die Leuchtdioden herzustellen. Photo elements or photodiodes are preferably provided as photoelectric receivers, since these receivers do not need their own power supply and only need to be provided with connection connections. In the case of the receivers used to generate the analog measurement signals, the circuit connection, for example antiparallel in pairs, can be provided in the element area and only the connection connections of the circuits formed from the photo elements or photodiodes can be routed into the sensor. If you attach importance to a small size of the sensor, you can attach the evaluation and amplifier circuitry separately from the sensor in an evaluation or intermediate unit. Only connection connections for the circuits and supply connections for the light-emitting diodes then need to be established with the evaluation unit.

Der Zusammenbau und die Justierung der Meßeinrichtung wird wesentlich erleichtert, wenn nach einer Weiterbildung das Schutzgehäuse aus zwei an einer Längsnaht zusammensetzbaren Hälften besteht, von denen die eine den Maßstabkörper trägt, eine Führung für die Abtasteinheit aufweist und für sich montierbar ist; wogegen die andere an ihr als Abschlußdeckel anbringbar ist.The assembly and adjustment of the measuring device is made much easier if, according to a development Protective housing consists of two halves that can be joined together at a longitudinal seam, one of which carries the scale body, has a guide for the scanning unit and can be mounted by itself; whereas the other on her as a cover is attachable.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Neuerungsgegenstandes entnimmt man der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung.Further details and advantages of the innovation can be found in the following description of the drawing.

In der Zeichnung ist der Neuerungsgegenstand beispielsweiseIn the drawing, the subject of the innovation is for example

veranschaulicht. Es zeigtillustrated. It shows

Fig. 1 eine Längenmeßeinrichtung schematisiert im Schaubild,Fig. 1 a length measuring device schematically in the diagram,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1 undFig. 2 is a section along the line H-II of Fig. 1 and

Fig. 3 eine Teiiansicht von Meßfühler, Schwert und Abtasteinheit bei im Schnitt angedeutetem Schutzgehäuse. 3 shows a partial view of the measuring sensor, sword and scanning unit with the protective housing indicated in section.

Die Vorgesehene Längenmeßeinrichtung besitzt ein rohrförmi-The length measuring device provided has a tubular

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ges, aus zwei nach einer Längsnaht 1 zusammensetzbaren Hälften 2, 3 bestehendes Schutzgehäuse, wobei die Hälfte 2 des Schutzgehäuses mit Montageklötzen 4 eine Einheit bildet und an einer Maschine mit Hilfe von in entsprechende Einführöffnungen 5 der Klötze eingesetzten Halterungsschrauben befestigt werden kann, wobei die Öffnungen 5 eine Justierung ermöglichen. Entsprechende Klötze 6 dienen der Montage eines Meßfühlers 7 auf einem relativ zum ersten Maschinenteil verstellbaren Teil.ges, consisting of two halves 2, 3 that can be assembled according to a longitudinal seam 1, with half 2 the protective housing with mounting blocks 4 forms a unit and on a machine with the help of in corresponding insertion openings 5 of the mounting screws used can be fastened, the openings 5 being an adjustment enable. Corresponding blocks 6 are used to mount a measuring sensor 7 on an adjustable relative to the first machine part Part.

Die Montageklötze svehen an der Rückseite etwas über die Rückseite der Gehäusehälfte 2 vor, damit an die Planheit des Maschinenteiles, an dem das Schutzgehäuse 2, 3 zu befestigen ist, keine zu großen Anforderungen gestellt werden müssen.The mounting blocks svehen on the back a little over the back of the housing half 2, so that the flatness of the Machine part to which the protective housing 2, 3 is to be attached is, there are no too great demands to be made.

Die mit Hilfe der Klötze 4 befestigbare Gehäusehälfte 2 umfaßt im wesentlichen die Rückwand des Schutzgehäuses 2, 3. In einer Längsnut 8 (Fig. 2) ist ein aus Glas bestehender Maßstabkörper 9 mit Hilfe einer elastischen Dichtungsschnur 10 am einen Rand festgeklemmt. Der Maßstabkörper 9 trägt an seiner nach unten weisenden Flachseite eine Meßteilung. Unter der Nut 8 ist eine weitere Führungsnut 11 vorgesehen, die im Bedarfsfall als Führung für eine Abtasteinheit Verwendung finden kann, die dann mit einer Führungsrippe 12 an einem Schwert J3 in diese Nut 11 eingreift. Die Abtasteinheit ist über das Schwert 13 mit dem Meßfühler 7 verbunden.The housing half 2, which can be fastened with the aid of the blocks 4, essentially comprises the rear wall of the protective housing 2, 3. In a longitudinal groove 8 (FIG. 2) is a scale body 9 made of glass with the aid of an elastic sealing cord 10 clamped at one edge. The scale body 9 carries on its downward facing flat side a measuring graduation. A further guide groove 11 is provided under the groove 8, which, if necessary, can be used as a guide for a scanning unit, which is then connected to a guide rib 12 a sword J3 engages in this groove 11. The scanning unit is connected to the measuring sensor 7 via the sword 13.

Der Meßfühler 7 bildet einen über eine unterseitige Deckelplatte 14 zugänglichen Aufnahmekasten, aus dem ein Anschlußkabel 15 zu einer Auswerteeinheit 16 herausgeführt ist. Im Hohlraum 17 des Kastens 7 ist eine Platine IS angebracht, an der Leuchtdioden 19 befestigt sind, denen je eine Lichtleitbohrung 20 im Schwert 13 zugeordnet ist. Die LeuchtdiodenThe measuring sensor 7 forms a receiving box which is accessible via a cover plate 14 on the underside and from which a connection cable 15 is led to an evaluation unit 16. in the Cavity 17 of the box 7 is attached to a circuit board IS of the light emitting diodes 19 are attached, each of which is assigned a light guide bore 20 in the sword 13. The light emitting diodes

19 werden über das Kabel 15 versorgt. Die Lichtleitbohrungen 19 are supplied via the cable 15. The light guide holes

20 zielen auf Ablesefelder einer Abtastplatte 21, die beim Ausführungsbeispiel über nicht dargestellte, flache Gleit-20 aim at reading fields of a scanning plate 21 which, in the exemplary embodiment, have flat sliding surfaces (not shown)

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streifen am linken und fechten Rand links und rechts der Maßstabteilung an der Unterseite des Maßstabkörpers 9 und zusatzlich über eine Seitenplatte 22 an der freien Seite des Maßstabkörpers 9 geführt und durch eine vom Schwert ausgehende Feder 23, die mit einer Pfanne 24 an einer an der Unterseite der Platte 21 befestigten Kugel 25 angreift, in Führungseingriff mit dem Maßstabkörper 9 gehalten wird, so daß die Abtastplatte 21 dem Maßstab folgt. Man könnte die ihfacf nl a + t» Oi au r*h iiHov" ο t n*r\ in Pier. O Aann ttnl/c an _ ■■—· — *'-r-—· "~ — — —-.. - — -· __..-.. —.. --ο- - -—.... __....., —.. schließenden Führungskörper innen an Gehäuseteil 2 führen. strip on the left and fencing edge on the left and right of the scale division on the underside of the scale body 9 and additionally guided over a side plate 22 on the free side of the scale body 9 and by a spring 23 extending from the sword, which is connected to a pan 24 on one of the underside the plate 21 attached ball 25 engages, is held in guide engagement with the scale body 9, so that the scanning plate 21 follows the scale. One could use the ihfacf nl a + t » Oi au r * h iiHov" ο tn * r \ in Pier. O Aann ttnl / c an _ ■■ - · - * '- r-— · "~ - - —-. . - - - · __..- .. - .. --ο- - -—.... __....., - .. guide the closing guide body on the inside of the housing part 2.

Beim Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß die Abtastplatte 21 fünf in einer Reihe angeordnete Ablesefelder und ein seitlich versetztes sechstes Ablesefeld aufweist. Von den fünf in einer Reihe angeordneten Ablesefeldern tragen vier Ablesegitter mit der Maßstabteilung entsprechender Gitterteilung, sind aber gegeneinander jeweils um eine beliebige Anzahl ganzer Teilungsstriche plus einem Viertel der Maßstabteilung versetzt, so daß bei der Abtastung des Maßstabes an ihnen zugeordnet an der Rückseite des Maßstabes angebrachten photoelektrischen Empfängern, insbesondere Photoelementen oder Photodioden 26 entsprechend der modulierten Beleuchtung jeweils um 90* versetzte Analogsignale auftreten, die meist sinusförmig sind und die beispielsweise die Phasenlagen 0", 90*, 180* und 270* aufweisen. Durch paarweise Zusammenschaltung dieser Signale in Antiparallelschaltung erhält man zwei um 90* versetzte Sinussignale, die der weiteren Verarbeitung zugeführt werden.In the exemplary embodiment, it is assumed that the scanning plate 21 has five reading fields and arranged in a row has a laterally offset sixth reading field. Carry on from the five reading fields arranged in a row four reading grids with the scale division corresponding grid division, but are against each other by any number of whole graduation lines plus a quarter of the Scale division offset, so that when scanning the scale assigned to them on the back of the scale attached photoelectric receivers, in particular photo elements or photodiodes 26, analog signals offset by 90 * in accordance with the modulated lighting occur, which are mostly sinusoidal and which, for example, have the phase positions 0 ", 90 *, 180 * and 270 * Pairing these signals in anti-parallel connection results in two sinusoidal signals offset by 90 *, the can be fed to further processing.

Das von einer weiteren Leuchtdiode 19 beleuchtete, fünfte, in der Reihe liegende Ablesefeld, das beispielsweise in der Mitte vorgesehen sein kann, dient zur Erzeugung eines Bezugssignales, das Auskunft über die mittlere Beleuchtungsstärke ergibt und nach dem eine Verstärkungsregelung erfolgen kann. Das sechste Ablesefeld ist aus der Reihe versetzt und dient zur Ablesung einer oder mehrerer Referenz-The illuminated by a further light emitting diode 19, fifth, lying in the row reading field, for example in the Can be provided in the middle, is used to generate a reference signal that provides information about the mean illuminance results and after which a gain control take place can. The sixth reading field is offset from the row and is used to read one or more reference

marken in einer gegenüber der Meßteilung versetzten Spur des Maßstabes 9. Die photoelektrischen Empfänger 26 sitzen auf einer als Träger ausgeführten Leiterplatte 27 und sind über eine im rechten Winkel an diese Leiterplatte 27 angelötete, als Brücke ausgebildete, schlanke Leiterplatte 28 entlang des Schwertes 13 mit der Abtasteinheit 7 und dort mit dem Kabel 15 Verbunden. In den Leiterplatten 27 bzw. 28 können auch gleich Schaltverbindungen der Empfänger 26 hergestellt werden. Die Leiterplatten 27. 28 ermöglichen eine schlanke I Bauweise und eine exakte Anbringung der Empfänger 26. Die Auswerteeinheit 16 kann entweder der vollständigen Signalaufbereitung oder auch nur der teilweisen Signalauf- | bereitung dienen. Man kann auch im Meßfühlerkasten 7 Vorstufen der Auswerteeinheit, etwa Signalformerstufen unterbringen. Die Auswerteeinheit 16 ist über ein weiteres Kabel 29 mit einer Anzeige- oder Steuereinheit bzw. einer Endstufe der Auswerteeinheit verbunden. marks in a relative to the measuring graduation offset track of the scale 9. The photoelectric receivers 26 sit on a printed circuit board 27 designed as a carrier and are soldered to this circuit board 27 at right angles, designed as a bridge, slim circuit board 28 along the sword 13 with the Scanning unit 7 and there with the cable 15 connected. In the circuit boards 27 and 28, switching connections of the receivers 26 can also be established at the same time. The circuit boards 27. 28 enable a slim design and an exact attachment of the receivers 26. The evaluation unit 16 can either do the complete signal processing or only the partial signal processing serving preparation. One can also accommodate 7 preliminary stages of the evaluation unit, such as signal conditioning stages, in the sensor box. The evaluation unit 16 is connected to a display or control unit or an output stage of the evaluation unit via a further cable 29.

Bei der Montage können der Maßstabkörper 9 am Teil 2 montiert und der Teil 2 mit den Klötzen 4 an der Maschine angebracht werden. Vor Schließen des Deckels 3 wird auch die gesamte Abtasteinheit eingebaut und allenfalls justiert. Die Hälften 2, 3 des Schutzgehäuses tragen eingesetzte Dichtlippen 30, die mit dem Schwert 13 zusammenwirken und das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in den Gehäusehohlraum verhindern. Die Enden dieser Dichtlippen 30 können in den Klötzen * liegen und dort durch Silikongummi teile abgeschlossen sein. Der Deckel 3 wird nach der Fertigmontage der Abtasteinheit aufgesetzt, wonach ein Rand 31 des Teiles 2 umgebördelt und so eine formschlüssige Verbindung hergestellt wird. Durch Einlegen einer Dichtung 32 bzw. durch Verkleben wird eine vollständige Sicherung der Verbindungsnaht 1 erzielt. During assembly, the scale body 9 can be mounted on part 2 and part 2 with the blocks 4 can be attached to the machine. Before the cover 3 is closed, the entire scanning unit is also installed and, if necessary, adjusted. The halves 2, 3 of the protective housing have inserted sealing lips 30 which cooperate with the sword 13 and prevent the penetration of dirt and moisture into the housing cavity. The ends of these sealing lips 30 can be in the blocks * and be completed there by silicone rubber parts. The cover 3 is placed after the final assembly of the scanning unit, after which an edge 31 of the part 2 is flanged and a form-fitting connection is established. By inserting a seal 32 or by gluing, a complete securing of the connecting seam 1 is achieved.

Claims

RSF ElektronikRSF electronics

tt Gesellschaft m. b. H.Society m. B. H.

\\ Tarsdorf (Österreich)Tarsdorf (Austria)

Schutzansprüche :Protection claims:

1. Gekapselte Längenmeßeinrichtung, mit einem in einem rohrförmigen Schutzgehäuse untergebrachten» durchsichtigen Haßrtabkörper mit inkrementaler Meßteilung und einer von einem außerhalb des Gehäuses angeordneten Meßfühler über ein durch einen Längsschlitz geführtes Schwert od. dgl. entlang dieses Maßstabkörpers verstellbaren optoelektronischen Abtasteinheit mit einer mit als Ablesegitter od. dgl. ausgebildeten Ablesefeldern versehenen Abtastplatte und den Ablesefeldern zugeordneten photoelektrischen Empfängern, wobei je eine B ;leuchtungseinrichtung den zugeordneten photoelektrischen Empfänger durch das Ablesegitter od. dgl.1. Encapsulated length measuring device, with one in one tubular protective housing housed »transparent hatchet body with incremental graduation and one of a measuring sensor arranged outside the housing via a sword or the like guided through a longitudinal slot along this scale body adjustable optoelectronic Scanning unit with a scanning plate provided with reading fields designed as reading grids or the like Photoelectric receivers assigned to reading fields, with one lighting device each corresponding to the assigned photoelectric receiver through the reading grille or the like.

£ und die Meßteilung des Maßstabes beleuchtet, dadurch ge-£ and the graduation of the scale illuminated, thereby

\\ kennzeichnet, daß die vorzugsweise als Leuchtdioden (19)indicates that the preferably as light-emitting diodes (19)

ausgebildeten Beleuchtungseinrichtungen außerhalb des Schutzgehäuses (2, 3) im Meßfühler (7) oder Schwert (13) untergebracht sind und ausschließlich die zugehörigen Ablesefelder und photoelektrischen Empfänger (26) über Lichtleitöffnungen (20) des Schwertes od. dgl. beleuchten.trained lighting devices outside the protective housing (2, 3) in the measuring sensor (7) or sword (13) are housed and only the associated reading fields and photoelectric receiver (26) Light guide openings (20) of the sword or the like. Illuminate.

2. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdioden (19) auf einem Träger (18) in den Ablesefeldern entsprechender Anordnung in dem als Aufnahmekasten ausgebildeten Meßfühler (7) an den Ein-2. Length measuring device according to claim 1, characterized in that the light-emitting diodes (19) on a carrier (18) in the corresponding arrangement in the reading fields in the measuring sensor (7) designed as a receiving box on the input

! trittsöffnungen von auf die Ablesefelder der Abtastplatte! openings from the reading fields of the scanning plate

zielenden Bohrungen (20) des Schwertes (13) od. dgl. von außen zugänglich untergebracht sind.Targeting holes (20) of the sword (13) od. The like. Are housed accessible from the outside.

j! 3. Längenraeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2_f dadurchj! 3. Längenraeßeinrichtung according to claim 1 or 2 _f thereby

gekennzeichnet, daß die Länge der Lichtleitbohrungen (20)characterized in that the length of the light guide bores (20)

is several times larger than its diameter and these light guide holes have a smooth, reflective surface.

4. Length measuring device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flat scale body (9) in the protective housing (2, 3) to be mounted with the downward-facing slot is attached lying with the flat side facing the slot and bearing the measuring graduation Scanning plate (21) are provided on the side of the scale body carrying the measuring graduation and the photoelectric receiver (26) are provided on the back of the scale body.

5. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch Ψ, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastplatte (21) am Maßstabkörper (9) geführt und gegenüber der übrigen Abtasteinheit in einem vorgegebenen Ausmaß verstellbar ist.5. Length measuring device according to claim Ψ, characterized in that the scanning plate (21) on the scale body (9) out and is adjustable in relation to the rest of the scanning unit to a predetermined extent.

6. Längenmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als photoelektrische Empfänger (26) Photoelemente oder Photodioden vorgesehen und Anschlußverbindungen der aus diesen Photoelementen bzw. Photodioden gebildeten Schaltungen in den Meßfühler (7) geführt sind.6. Length measuring device according to one of claims 1 to 5, characterized in that as a photoelectric Receiver (26) photo elements or photodiodes are provided and connection connections of the photo elements or Circuits formed by photodiodes are guided into the sensor (7).

7. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Photoelemente bzw. Photodioden (26) auf einer als Träger ausgebildeten Leiterplatte (27) angebracht sind und diese Leiterplatte mit einer anschließenden im rechten Winkel angelöteten, als Brücke ausgebildeten Leiterplatte (28) mit dem Meßfühler (7) verbunden ist.7. Length measuring device according to claim 6, characterized in that the photo elements or photodiodes (26) are mounted on a printed circuit board (27) designed as a carrier and this printed circuit board with a subsequent At right angles soldered, designed as a bridge circuit board (28) is connected to the sensor (7).

8. 2ängenmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgehäuse (2, 3) aus zwei an einer Längsnaht (1) zuraamensetzbaren Hälften besteht, von denen die eine (2) den Maßstabkörper (9) trägt, eine Führung (11) für die Abtasteinheit (7, 13) aufweist und für sich montierbar ist und die andere an ihr als Abschlußdeckel (3) anbringbar ist.8. length measuring device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the protective housing (2, 3) consists of two halves which can be attached to a longitudinal seam (1), one of which (2) carries the scale body (9), has a guide (11) for the scanning unit (7, 13) and can be mounted on its own and the other can be attached to it as a cover (3).

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