DD221005B5 - Arrangement for measuring large lengths and displacements - Google Patents

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DD221005B5
DD221005B5 DD25677583A DD25677583A DD221005B5 DD 221005 B5 DD221005 B5 DD 221005B5 DD 25677583 A DD25677583 A DD 25677583A DD 25677583 A DD25677583 A DD 25677583A DD 221005 B5 DD221005 B5 DD 221005B5
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Inventor
Wilfried Dr Ing Taenzer
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Zeiss Carl Jena Gmbh
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

Dabei ist es vorteilhaft, daß der Abstand zweier benachbarter Abtastkopfe so gewählt ist, daß es eine Stellung dieser Abtastkopfe relativ zum Maßstab gibt, in welcher diese gleichzeitig verwertbare Meßsignale an den Zahler oder Rechner abgeben Es ist ferner vorteilhaft, daß in den Endlagen der Abtastkopfe bezogen auf die Teilung des Maßstabes, in denen die Abtastkopfe verwertbare Meßsignale abgeben, auf dem Maßstab zusätzliche, durch die Abtastkopfe erkennbare Markierungen angeordnet sind, bei deren Abtastung durch einen Abtastkopf die Meßsignale desselben dem Zahler zugeleitet werden und der bisher den Maßstab abtastende Abtastkopf vom Zahler getrennt wirdIt is advantageous that the distance between two adjacent Abtastkopfe is chosen so that there is a position of these Abtastkopfe relative to the scale in which these simultaneously usable measurement signals to the payer or computer submit It is also advantageous that related in the end positions of the Abtastkopfe on the graduation of the scale in which the Abtastkopfe deliver usable measurement signals on the scale additional, recognizable by the scanning markers are arranged, in their sampling by a scanning the measuring signals of the same are supplied to the payer and separated the previously scanning the scale scanning from the payer becomes

Bei Verwendung eines Rechners wird bei fest programmierten Verschiebewegen des Maßstabes relativ zum Gestell über den Rechner jeweils der in Verschieberichtung des Maßstabes liegende Abtastkopf zum Zahlen der Inkremente mit dem Zahler verbundenWhen using a computer is at fixed programmed displacement paths of the scale relative to the frame via the computer each of the lying in the direction of the scale scanning to number the increments connected to the payer

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darm, daß zur Messung großer Langen und Verschiebungen lediglich ein kurzer Maßstab notwendig ist, und eine Erweiterung oder Verkleinerung des Meßbereiches ist in einfacher Weise durch Hinzufugen oder Entfernen von Abtastkopfen realisierbar Des weiteren ist eine Justierung der Abtastkopfe zu einander nicht notwendig Der am beweglichen Teil des Meßgerätes oder der Werkzeugmaschine angeordnete, kurze Maßstab ist ohne größeren technischen Aufwand gegen Beschädigung und Verschmutzung schutzbar Der kurze Maßstab ist mit einfachen Mitteln am beweglichen Teil befestigbarA particular advantage of the invention is that only a short scale is necessary for measuring long lengths and displacements, and enlargement or reduction of the measuring range can be achieved in a simple manner by adding or removing scanning heads. Furthermore, an adjustment of the scanning heads to one another is not possible necessary The arranged on the moving part of the measuring instrument or machine tool, short scale can be protected without major technical effort against damage and contamination The short scale can be attached to the moving part by simple means

Ausfuhrungsbeispielexemplary

Die Erfindung soll nachstehend anhand der Zeichnung naher erläutert werden An einem auf einem Gestell 1 oder Betteines Meßgerätes oder einer Werkzeugmaschine verschiebbaren Teil 2, ζ B einem Schlitten, ist ein kurzer, mit einer Teilung 3 versehener Maßstab 4 angeordnet Am Gestell 1, parallel zur Verschieberichtung des Teiles 2 sind hintereinander mehrere ortsfeste, vorzugsweise fotoelektrische Abtastkopfe 5 vorgesehen, deren Abstand voneinander höchstens gleich der Lange des Maßstabes 4 ist Diese Abtastkopfe 5 sind über ein Ansteuerten 6 mit einem Zahler 7 oder Rechner 8 verbunden, wobei das Ansteuertet! 6 auch Bestandteil des Rechners 8 sein kann Vorzugsweise ist dabei der Abstand der Abtastkopfe 5 so gewählt, daß es eine Stellung gibt, in der jeweils benachbarte Abtastkopfe 5, 5' so über dem Maßstab 4 stehen, daß durch beide Abtastkopfe 5, 5' verwertbare Meßsignale an den Zahler 7 abgegeben werden Die Messungen der Langen und Verschiebungen können in verschiedenerweise realisiert werden, wobei immer nur die Zahlimpulse eines Abtastkopfes 5 auf den Zahler 7 gelangenThe invention will be explained in more detail below with reference to the drawing on a sliding on a frame 1 or Betteines measuring instrument or a machine tool part 2, ζ B a carriage, a short, provided with a graduation 3 scale 4 is arranged on the frame 1, parallel to the direction of displacement of the part 2, a plurality of stationary, preferably photoelectric scanning heads 5 are provided in succession, whose distance from one another is at most equal to the length of the scale 4 These scanning heads 5 are connected via a Ansteuerten 6 with a payer 7 or computer 8, wherein the Ansteuertet! Preferably, the spacing of the scanning heads 5 is selected so that there is a position in which respective adjacent scanning heads 5, 5 'are so above the scale 4 that usable by both scanning heads 5, 5' Measuring signals are delivered to the payer 7 The measurements of the lengths and displacements can be realized in various ways, with only the number of pulses of a scanning head 5 ever reach the payer 7

So sind in den Endlagen der Abtastkopfe 5, 5' bezogen auf die Teilung 3 des Maßstabes 4, in denen die Abtastkopfe 5, 5' verwertbare Meßsignale abgeben, auf dem Maßstab 4 abtastbare Markierungen 9 angeordnet, bei deren Abtastung durch Tastkopf 5' dessen Signale dem Zahler 7 zugeleitet und zu den Impulsen des Zahlers 5 aufsummiert werden Der den Maßstab 4 bisher abtastende Abtastkopf 5 wird dabei vom Zahler 7 getrennt Dieser Umschaltvorgang erfolgt nur, wenn der Maßstab 4 in einen der Abtastkopfe hineinfahrtThus, in the end positions of the Abtastkopfe 5, 5 'relative to the graduation 3 of the scale 4, in which the Abtastkopfe 5, 5' deliver usable measurement signals on the scale 4 scannable markers 9 are arranged in their sampling by probe 5 'whose signals fed to the payer 7 and summed up to the pulses of the payer 5. The scale 4 previously scanned scanning 5 is thereby separated from the payer 7. This switching process takes place only when the scale 4 into one of the scanning head into it

Bei Verwendung des Rechners 8 können die Abtastkopfe 5, 5' so gesteuert werden, daß bei fest programmierten Verschiebewegen des Teiles 2 mit dem Maßstab 4 relativ zum Gestell 1 jeweils der in Verschieberichtung des Maßstabes 4 liegende Abtastkopf, ζ B 5', über den Rechner 8 zum Zahlen der Signale mit dem Zahler 7 verbunden wird und somit das Zahlen der Signale (Inkremente) übernimmtWhen using the computer 8, the Abtastkopfe 5, 5 'can be controlled so that at fixed programmed displacement paths of the part 2 with the scale 4 relative to the frame 1 each lying in the direction of displacement of the scale 4 scanning head, ζ B 5', on the computer 8 is connected to pay the signals with the payer 7 and thus the numbers of the signals (increments) takes over

Gemäß einer anderen Variante werden durch den Rechner 8 die in Verfahrrichtung des Maßstabes 4 angeordneten Abtastkopfe auf die Verwertbarkeit ihrer Meßsignale hin kontrolliert Ist die Qualität der Meßsignale eines Abtastkopfes fehlerfrei, so werden die Signale desselben zum Weiterzahlen benutzt, die des bisher abtastenden Abtastkopfes dagegen bleiben unberücksichtigt In einer dem Zahler 7 nachgeordneten Anzeigeeinrichtung 10 werden die Meßergebnisse zur Anzeige gebrachtAccording to another variant, the arranged in the direction of the scale 4 Abtastkopfe on the usability of their measurement signals are controlled by the computer 8 is the quality of the measuring signals of a scanning error-free, the same signals are used for retransmission, the previously scanned scanning, however, are disregarded In a payer 7 downstream display device 10, the measurement results are displayed

Claims (4)

1. Anordnung zum Messen großer Langen und Verschiebungen mit einem kurzen, am verschiebbaren Teil eines Meßgerätes oder einer Werkzeugmaschine angeordneten Maßstab, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Verschieberichtung des verschiebbaren Teils am Gestell des Meßgerätes oder der Werkzeugmaschine mehrere ortsfeste Abtastköpfe angeordnet sind, deren Abstand voneinander höchstens gleich der Länge des Maßstabes ist, und die mit einem Zahler und/oder einen die Abtastköpfe ansteuernden Rechner verbunden sind.1. Arrangement for measuring large lengths and displacements with a short, arranged on the displaceable part of a measuring instrument or a machine tool scale, characterized in that parallel to the direction of displacement of the displaceable part on the frame of the measuring instrument or the machine tool more stationary scanning heads are arranged whose distance from each other at most equal to the length of the scale, and which are connected to a payer and / or a scanning heads controlling computer. 2. Anordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zweier benachbarter Abtastköpfe so gewählt ist, daß es eine Stellung dieser Abtastkopfe relativ zum Maßstab gibt, in welcher diese gleichzeitig verwertbare Meßsignale an den Zahler oder Rechner abgeben.2. Arrangement according to item 1, characterized in that the distance between two adjacent scanning heads is selected so that there is a position of these Abtastkopfe relative to the scale, in which these deliver simultaneously usable measurement signals to the payer or computer. 3. Anordnung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Endlagen der Abtastköpfe bezogen auf die Teilung des Maßstabes, in denen die Abtastköpfe verwertbare Meßsignale abgeben, auf dem Maßstab zusätzliche, durch die Abtastkopfe erkennbare Markierungen angeordnet sind, bei deren Abtastung durch einen Abtastkopf die Meßsignale desselben dem Zähler zugeleitet werden und der bisher den Maßstab abtastende Abtastkopf vom Zahler getrennt wird.3. Arrangement according to item 1 and 2, characterized in that in the end positions of the scanning relative to the pitch of the scale in which the scanning output usable measurement signals are arranged on the scale additional recognizable by the Abtastkopfe markers in their sampling by a scanning the measuring signals thereof are supplied to the counter and the previously scanning the scale scanning is separated from the payer. 4. Anordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei fest programmierten Verschiebewegen des Maßstabes relativ zum Gestell über den Rechner jeweils der in Verschieberichtung des Maßstabes liegende Abtastkopf zum Zahlen der Inkremente mit dem Zahler verbunden ist.4. Arrangement according to item 1, characterized in that at fixed programmed displacement paths of the scale relative to the frame on the computer in each case the lying in the direction of the scale scanning is connected to pay the increments with the payer. Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Messen großer Langen und Verschiebungen, insbesondere von Relativbewegungen von Teilen an Meßgeraten und WerkzeugmaschinenThe invention relates to an arrangement for measuring large lengths and displacements, in particular of relative movements of parts of measuring devices and machine tools Charakteristik der bekannten technischen LosungenCharacteristic of the known technical solutions Es ist allgemein bekannt, zur Messung von großen Verschiebungen von relativ zueinander bewegbaren Teilen an Werkzeugmaschinen und Meßgeraten an einem dieser Teile einen Meßkopf und an einem anderen Teil einen Maßstab anzuordnen So ist ζ B. am Maschinenbett ein meist aus vielen Einzelstucken zusammengesetzter Maßstab und am dazu beweglichen Schlitten ein dem Maßstab fotoelektrisch abtastender Abtastkopf angeordnet Nachteilig wirkt sich bei dieser Anordnung von Maßstab und Abtastkopf vor allem der hohe Justieraufwand beim definierten Aneinanderreihen und Befestigen der Einzelstucke des Maßstabes aus, und es bleibt stets ein Stoßstellenfehler bestehen, der bei der Abtastung zu Meßfehlern fuhrtIt is well known, for measuring large displacements of relatively movable parts of machine tools and Meßgeraten on one of these parts a measuring head and another part to arrange a scale So ζ B. is on the machine bed usually composed of many individual pieces scale and on disadvantageous affects in this arrangement of scale and scanning especially the high Justieraufwand when defined juxtaposing and fixing the individual pieces of the scale, and it always remains a joint error is made, which leads to measurement errors in the scan Zur Bestimmung großer Langen und Verschiebungen ist es ferner bekann' lange einstuckige Maßstabe in Form von Metallbandern an Werkzeugmaschinen anzuordnen, die durch ein am bewsglichen Schlitten angeordneten Abtastkopf abgetastet werden (Firmendruckschrift der Fa Dr Johannes Heidenhain GmbH, „LIDA320") Die Herstellung langer hochgenauer Maßstabbander ist sehr aufwendig Die mögliche, realisierbare Maßstabqualltat sinkt mit steigender Bandlange Aus Leinweber „Taschenbuch der Langenmeßtechnik", Springer-Verlag, Berlin-Gottingen-Heidelberg, 1954, Seiten 347,348, ist eineLangenmeßmaschine bekannt, bei welcher ein langer Maßstab durch in ihrem Abstand feinjustierte Doppelstrichmarken im Maschinenbett realisiert ist Am beweglichen Meßschlitten ist ein kurzer, feingeteilter Maßstab vorgesehen, dessen Gesamtlange mindestens so groß ist, wie der Abstand zweier benachbarter Doppelstrichmarken Nachteilig ist hier der hohe Justieraufwand bei der Feinjustierung der DoppelstrichmarkenTo determine large lengths and displacements, it is also 'long einuckuckige scale in the form of metal bands on machine tools to be arranged, which are scanned by an on Bewsglichen carriage scanning (company publication of the Fa Dr Johannes Heidenhain GmbH, "LIDA320") The production of long high-precision scale tape From Leinweber "Taschenbuch der Langenmeßtechnik", Springer -Verlag, Berlin-Gottingen-Heidelberg, 1954, pages 347,348, a Langemeßmaschine is known, in which a long scale by finely adjusted in their distance double bar marks Realized in the machine bed On the movable measuring slide a short, finely divided scale is provided whose total length is at least as large as the distance between two adjacent double-dash marks The disadvantage here is the high adjustment effort in the fine adjustment of the double-dash marks Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und insbesondere den Justieraufwand zu senkenThe aim of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art and in particular to reduce the adjustment effort Wesen der ErfindungEssence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Messen großer Langen und Verschiebungen zu schaffen, welche insbesondere bei Meßgeraten und Werkzeugmaschinen vielseitig anwendbar und mit geringem Aufwand den zu messenden Langen und Verschiebungen anpaßbar istThe invention has for its object to provide an arrangement for measuring large lengths and displacements, which is particularly adaptable to measuring devices and machine tools versatile and adaptable with little effort to be measured lengths and displacements Erfmdungsgemaß wird diese Aufgabe bei einer derartigen Anordnung mit einem am beweglichen Teil angeordneten Maßstab dadurch gelost, daß parallel zur Verschieberichtung des verschiebbaren Teils am Gestell des Meßgerätes oder der Werkzeugmaschine mehrere ortsfeste Abtastkopfe angeordnet sind, deren Abstand voneinander höchstens gleich der Lange des Maßstabes ist, und die mit einem Zahler und/oder einen die Abtastkopfe ansteuernden Rechner verbunden sindErfmdungsgemaß this object is achieved in such an arrangement with a scale arranged on the movable part, characterized in that parallel to the direction of displacement of the displaceable part on the frame of the measuring instrument or the machine tool more stationary scanning heads are arranged whose distance from each other is at most equal to the length of the scale, and which are connected to a payer and / or a Abtastkopfe the driving computer
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DE10162849B4 (en) * 2001-12-20 2007-11-29 Sensitec Gmbh Length measuring system in which a scale is moved relative to the position of spaced length sensors

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DD221005A1 (en) 1985-04-10

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