DE3527652A1

DE3527652A1 - Befestigungsmechanismus fuer ein messsystem mit magnetskala

Info

Publication number: DE3527652A1
Application number: DE19853527652
Authority: DE
Inventors: Kenji Indo; Yoshihiko Hadano Kanagawa Ishimaru
Original assignee: Sokkisha Co Ltd
Current assignee: Sokkisha Co Ltd
Priority date: 1984-08-02
Filing date: 1985-08-01
Publication date: 1986-02-06
Also published as: US4663853A; GB8519198D0; JPS6135734U; JPH0137881Y2; GB2162646B; GB2162646A

Description

Befestigungsmechanismus für ein Meßsystem mit

Magnetskaia

Die Erfindung betrifft ein Meßsystem , das eine Magnetskala verwendet und insbesondere einen Befestigungsmechanismus zum Befestigen des Meßsystems beispielsweise auf einem Maschinenwerkzeug.

Gemäß dem Stand der Technik ist es bekannt, ein Meßsystem mit einer Magnetskala wegen seiner hohen Meßgenauigkeit auf den verschiedensten Gebieten zu verwenden und es wird in letzter Zeit auf dem Gebiet der automatischen Steuerung ausgiebig genutzt. Diese Art eines Meßsystem wird zusammen mit Werkzeugmaschinen tatsächlich unter dem Gesichtspunkt der Genauigkeit der Maschinenarbeit verwendet.

Üblicherweise wird ein Meßsystem mit Magnetskala auf einer Werkzeugmschine in der Art befestigt wie es sich anhand der Fig. 1 und 2 beschreiben läßt.

Mit Bezug auf Fig. 1 und 2 wird mit 11 ein Werkkzeugmaschinenkörper, beispielsweise ein Bett einer spanabhebenden Maschine bezeichnet. Ein bewegliches Glied 12 mit einer (nicht dargestellten) Schneide wird auf einer Oberseite I la des Werkzeugmaschinenkörpers 11 so abgestützt, daß es in Richtung der Pfeile A und B bewegt werden kann. An einem Werkstückhalter 13 ist ein (nicht dargestelltes) Werkstück befestigt.

Eine Magnetkopf abstützung 14 ist an einem Ende mit dem beweglichen Glied 12 verbunden. Mit dem anderen Ende der Magnetkopfabstützung 14 ist ein Magnetkopfabstützrahmen l6 verbunden, in welchem ein Magnetkopf 15 bekannter Art angeordnet ist. Der Magnetkopf 15 ist ein flußsenisitiver Vielspaltkopf. Der Vielspaltkopf besteht aus einer Anzahl (üblicherweis ca. 30) Einspaltköpfen, die in einer Reihe in einem Abstand von 1 m/2 (wobei 1 die spezifische Wellenlänge des Vielspaltkopfes und m eine ganze Zahl ist) so angeordnet sind, daß sie elektrisch in Reihe geschaltet sind, wobei die Polarität von jedem entgegengesetzt der eines jeden dritten ncboneinandei·- liegenden Einspaltkopfes ist.

Eine Magnetskalaabstützung 17 ist mit einer Schraube 18 am Werkzeugmaschinenkörper 11 befestigt. Die Magnetskalaabstützung 17 ist ein hohles, winkliges, langes Glied mit im wesentlichen rechtwinkligem Querschnitt. In der Magnetskalaabstützung 17 ist eine Magnetskalastange 19 vorgesehen. Die Magnetskalastange 19 ist eine gerade Magnetstoffstange, beispielsweise aus einer Eisenkohlenstoff legierung. Sie weist ein sinusförmiges Magnetmuster mit regelmäßiger Steigung auf. Ihre gegenüberliegenden Enden sind durch Sicherungseiemente 20 an der Magnet skalaabstützung 17 befestigt.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist ein Magnetkopf 15 im Magnetkopfabstützrahmen 16 untergebracht und mit einem Ende der Magnetkopfabstützung 14 verbunden. Der Magnetkopf 15 hat ein Fenster 15a> welches im Querschnitt etwa größer ist als die Magnetskalastange 19_} die lose durch das Fenster durchgesteckt ist.

Wenn das bewegliche Glied 12 bewegt wird, wird der Magnetkopf 15 entlang der Magnetskalastange 19 bewegt und der Magnetkopf 15 gibt ein Signal ab, das dem Ausmaß der Bewegung des beweglichen Gliedes 12 entspricht. Das vom Magnetkopf erhaltene Signal wird an eine Signalverarbeitungsschaltung und eine Digitaldisplayeinheit oder Ähnliches (nicht dargestellt) durch eine Leitung 21, die in der Magnetkopfstütze 14 verläuft, weitergegeben, so daß das Ausmaß der Bewegung des beweglichen Gliedes 12 auf der Displayeinheit erscheint.

Der zuvor beschriebene Befestigungsmechanismus für die Befestigung des Meßsystems auf einem Werkzeugmaschine gemäß dem Stand der Technik wirft jedoch folgendes Problem auf: Da das bewegliche Glied des Maschinenwerkzeuges gerade in horizontalen Richtungen, das heißt, den Richtungen der Pfeile A und B in Fig. 1 bewegt wird, muß die Magnetskala 19 so eingerichtet werden, daß sie sich exakt parallel zur Bewegungsrichtung des beweglichen Gliedes 12 erstreckt.

Gemäß dem Stand der Technik wird eine Meßuhr auf dem beweglichen Glied des Maschinenwerkzeuges 11 angeordnet, um die Stellung einer Bezugsebene der Magnetskaiaab-5 Stützung 17 zu bestimmen und die Magnetskalastange 19 so einzustellen, daß sie mit der Bewegungsrichtung des beweglichen Gliedes 12 zusammenläuft.

Die Anforderung an die Genauigkeit der Einstellung liegt jedoch so hoch, daß der Fehler in der Parallelität der Magnetskalastange 19 und der Bewegungsrichtung des beweglichen Gliedes 12 innerhalb ca 0,1 mm verbleiben muß. Daher ist der Einstellvorgang schwierig und zeitraubend.

Im Hinblick auf die oben geschilderte Situation ist die Erfindung konzipiert worden und es ist Aufgabe, einen Befestigungsmechanismus für ein Meßsystem mit einer Magnetskala verfügbar zu machen, der einfach im Aufbau ist und ein schnelles Montieren des Meßsystems mit hoher Genauigkeit ermöglicht. Die Lösung besteht in einer ersten Eingriffsvorrichtung auf einem beweglichen Glied, das beweglich, beispielsweise von einem Rahmen eines Maschinenwerkzeuges abgestützt wird und eine zweite Eingriffsvorrichtung auf einer Magnetskaiaabstützung vorgesehen sind, wobei sich die zweite Eingriffsvorrichtung entlang einer Magnetskalastange erstreckt und mit der ersten Eingriffsvorrichtung zum Eingriff kommen kann, so daß die Parallelität der Magnetskalastange und die Bewegungsrichtung des Magnetkopfes durch Bewegen des beweglichen Gliedes mit miteinander verbundenen ersten und zweiten Eingriffsvorrichtungen eingestellt wird.

Es ist eine Ausgestaltung der Erfindung, einen Befestigungsmechanismus für die Befestigung eines Maßsystems mit einer Magnetskala zu schaffen, wobei die erste Eingriffsvorrichtung auf dem beweglichen Glied auf einem Einstellungsteil vorgesehen ist, das abnehmbar auf dem beweglichen Glied angeordnet ist, so daß der Einstellteil nach der Einstellung abgenommen werden kann, um zu vermeiden, daß das bewegliche Glied bei der Bewegung während des Arbeitsvorgangs des Maschinenwerkzeugs unnötig belastet wird.

Ein weiterer Gedanke der Erfindung ist , einen Befestigungsmechanismus für die Befestigung eines Meßsystems mit einer Magnetskala zu schaffen, bei welchem der Einstellteil sowohl an der Magnetskaiaabstützung als auch an dem beweglichen Glied befestigt ist, um hier-

durch eine gelegentliche Bewegung des Magnetkopfes und Schaden an der Magnetskalastange beim Transport des Mechanismus zu verhindern.

Ferner wird mit der Erfindung bezweckt, einen Befestigungsmechanismus für die Befestigung eines Meßsystems mit einer Magnetskala zu schaffen, der eine Displayeinheit mit einem Deckel aufweist und es leicht macht, den vom System gemessenen Wert genau zu überwachen. Die Displayeinheit ist zwischen einem beweglichen Glied und einem Einstellteil angeordnet. Die Displayeinheit zeigt die Entfernung an, über die sich das bewegliche Glied bewegt hat. Der Deckel verhindert, daß sich Staub von einem Werkstück auf der Displayeinheit festsetzt. So kann der vom Meßsystem gemessene Wert genau abgelesen werden.

Schließlich ist es auch ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, einen Mechanismus für die Befestigung eines Meßsystems mit einer Magnetskala zu schaffen, welches einen Werkzeugmaschinenkörper, der eine Magnetskala abstützt, eine Magnetkopfabstützung, die auf dem vom Maschinenwerkzeugkörper abgestützten, beweglichen Glied befestigt ist, einen Magnetkopf, der auf der Magnetkopfabstützung befestigt ist und entlang der Magnetskala in verriegelter Beziehung zu der Bewegung des beweglichen Gliedes beweglich ist, eine erste Eingriffsvorrichtung auf der Magnetkopfabstützung und eine zweite Eingriffsvorrichtung auf der Magnetskalaab-Stützung entlang der Magnetskala und mit der Möglichkeit, mit der ersten Eingriffsvorrichtung einzugreifen, aufweist, wobei die Befestigungstel lung der Magnetskala in der Bewegungsrichtung des beweglichen Gliedes durch

Bewegen des beweglichen Gliedes mit miteinander im Eingriff stehenden ersten und zweiten Eingriffsvorrichtungen einstellbar ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Zeichnung.

Es zeigen:
10

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Meßsystems mit einer Magnetskala an einem Maschinenwerkzeug gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie I -

I¹ in Fig. 1;
20

Fig. 3 einen Querschnitt der Beziehung in der

Anordnung zwischen einem Magnetkopf und einer Magnetskala;
25

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des Befestigungsmechanismus mit Magnetskala gemäß der Erfindung und 30

Fig. 5 einen Querschnitt einer weiteren

erfindungsgemäßen Ausführungsform.

Es soll nun eine erfindungsgemäße Ausführungsform im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden. In Bezug auf Fig. 4 sind gleiche Teile wie die aus den Fig. 1 und 2 mit gleichen Bezugszahlen versehen worden und es wird nur der Teil des Mechanismus beschrieben werden, der sich vom zuvor beschriebenen unterscheidet. Ein Einstellglied 22 aus synthetischem Harzmaterial ist an einem Ende mit einer Schraube 23 an der Magnetkopfabslüt/.ung 14 befestigt,, die mit dem beweg· 1 ichori Glied 12 des Wri'kzeugmasclii nonkörpers 11 verbunden ist. Das EinstelIgliod 22 kann aus der Magnetkopfabstützung 14 nach Herausschrauben der Schraube 23 weggenommen werden.

Das andere Ende des Einstellgliedes 22, welches der Schraube 2 3 auf der Magnetkopfabstützung 14 gegenüberliegt, befindet sich in Kontakt mit einer Fläche der Magnetskalaabstützung. Das Einstellglied 22 weist einen Vorsprung 24 auf, der aus einem Mittelteil hervorragt.

Die Magnetskalaabstützung 17 ist oben offen. Das offene Ende der Magnetskalaabstützung 17 wird mit einer Kappe 25 geschlossen. Die Kappe 25 weist einen Schlitz 25a auf und ihre Seite ist mit einer Ausnehmung 26 vcirsehen, in welcher der Vorsprung 24 des Einstel1glledes 22 aufge-5 nommen wird. Die Ausnehmung 26 der Kappe 25 erstreckt sich parallel zur Magnetskalastange 19 ₃ die sich in der Magnetskalaabstützung 17 befindet.

Das zuvor beschriebene Meßsystem wird folgendermaßen auf einem Maschinenwerkzeug befestigt: Um die Magnetskalaabstützung 17 auf dem Werkzeugmaschinenkörper 11 zu befestigen, wird die Schraube 18 (Fig. 1) zuerst leicht

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gelöst, das heißt, die Magnetskaiaabstützung 17 ist kurzzeitig mit leichtem Spiel auf dem Werkzeugmaschinenkörper angebracht.

Dann wird das Einstellglied 22 mit der Schraube 23 auf der Magnetkopfabstützung 14 befestigt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Vorsprung 24 des Einstel1gliedes 22 in die Ausnehmung 26 der Kappe 25 eingesetzt. Darauffolgend wird das bewegliche Glied 12, beispielsweise von Hand zur Feineinstellung der Magnetskaiaabstützung 17 so bewegt, daß der Vorsprung 24 glatt in die Ausnehmung 26 hineingleiten kann.

Dann wird die Magnetskalaabstützung 17 durch Festziehen der Schraube 18 gesichert. Auf diese Weise wird die Magnetskalastange 19 in die Parallele zur Bewegungssicherung des beweglichen Gliedes 12 gebracht.

Bei dem zuvor beschriebenen Mechanismus ist es nicht nötig, daß die Magnetskalastange 19 mit hoher Genauigkeit parallel zu der Bewegungsrichtung dew beweglichen Gliedes 12 verläuft, zu deren einstellung gemäß dem Stand der Technik eine Meßuhr benötigt. wird. Doi· Einstel1 Vorgang kann so vereinfacht werden und das 5 Meßsystem kann trotzdem mit hoher Präzision befestigt werden. Da das Einstellglied 22 durch Lösen der Schraube 23 entfernt werden kann, indem es nach der Einstellung abgenommen wird, ist es möglich, die Anwendung von unnötig großer Kraft gegen die Bewegung des beweglichen Gliedes 12 während der Arbeiten an der Werkzeugmaschine wegen der Reibung zwischen dem Vorsprung 24 und der Ausnehmung 26 und der Reibung zwischen dem Einstellglied 22 und der Magnetskalaabstützung 17 zu vermeiden.

Bei. der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist die Ausnehmung 26 in der Kappe 2 5 ausgebildet, die auf die Magnetskalaabstützung 17 aufgepaßt ist. Sie kann jedoch auch in der Magnetskalaabstützung 17 selbst ausgebildet werden. Außerdem kann der Vorsprung 24 auch in der Magnetkopfabstützung 14 ausgebildet werden.

In Fig. 5 wird eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei diesem Beispiel sind das Einstellglied 22 und die Magnetskalaabstützung 17 aneinander durch eine Schraube 27 befestigt. Hierdurch ist es möglich, eine unerwünschte Bewegung des Magnetkopfes 15 und Schaden an der Magnetskalastange 19 während des Transport oder Ähnlichem zu verhindern.

Üblicherweise befindet sich das Meßsystem mit einer Magnetskala während des Transports nicht auf der Werkzeugmaschine und wird erst angebracht, wenn die Werkzeugmaschine eingerichtet wird. Mit anderen Worten werden die Werkzeugmaschine und das Meßsystem getrennt voneinander transportiert. Das Meßsystem wird in mit dem Magnetkopf 15 vereinigtem Zustand transportiert, das heißt, der Magnetkopf 15 ist in der Magnetskalaabstübzung 17 befestigt, wobei die Magnetskalastange 19 in 15a eingesetzt ist. Wenn das System in diesem Zustand transportiert wird, kann die Magnetskalastange 19 bei der Bewegung des Magnetkopfes 15 Schaden erleiden.

Bei der vorliegenden Ausführungsform können der Magnetkopf 15 und die Magnetskalaabstützung 17 miteinander über das Einstellglied 22 durch Befestigen des Einstellgliedes 22 und der Magnetkopf abstützung 14 mit der

BAD

Schraube 23 untereinander und durch Befestigen des Einstellgliedes 22 und der Magnetskalaabstützung 17 mit der Schraube 27 untereinander verbunden werden.

Bei der Ausführungsf orm von Fig. 5 ist ein Digital displayabschnitt 28 zwischen dem beweglichen Glied 12 und dor Magnetkopfabstützung 14 vorgesehen. Der Digitaldi sp I ayabschni tt 28 gibt das Ausmali der Bewegung des beweglichen G 1 i odes 12 gemäß einem vom Magnetkopf 15 erhaltenen Signal an. Dor Digi I a IdiypJayabschnitt -S weist. geo i gneterwe i se sechs Display/ah I en mit drei Dezimal κah Len auf, so daß er ein μ anzeigen kann.

Mit diesem Digitaldisplayabschnitt 28, der zwischen dem beweglichen Glied 12 und der Magnetkopfabstützung 14 für die Anzeige des Bewegungsmaßes des bewegliches Gliedes 12 angeordnet ist, kann der gemessene Wert leicht überwacht werden. Der Digitaldisplayabschnitt 28 kann mit einem staubsicheren Deckel 29 bedeckt werden, um zu verhindern, daß sich Staub, der vom beweglichen Glied 19 kommt, auf dem Digitaldisplayabschnitt 28 ablegt.

ORIGI_NAL

Claims

STRASSE & STOFFREGEN Patentanwälte * European Patent Attorneys SOKKISHA CO., LTD. München, 1. August 1985 Tokyo, Japan str-de 19 017 Befestigungsmechanismus für ein Meßsystem mit Magnetskala Patentansprüche

1. Befestigungsmechanismus für ein Meßsystem mit einer Magnetskala bestehend aus einem Werkzeugmaschinenkörper (11), der ein bewegliches Glied (12) abstützt; einer Magnetskalaabstützung (17)₅ die an dem Maschinenwerkzeugkörper befestigt ist und eine Magnetskala (19) abstützt;

einer Magnetkopf abstützung (14) , d.ie auf dem vom Maschinenkörper (11) abgestützten beweglichen Glied \ befestigt ist und
einem Magnetkopf (15)? der auf der Magnetkopfab-Stützung (14) befestigt und entlang der Magnetskala (19) in verriegelter Beziehung zu der Bewegung des beweglichen Glieds (12) beweglich ist;
dadurch gekennzeichnet,
daß eine erste Eingriffsvorrichtung (24) auf der¹ Magnetkopfabstützung (I4) vorgesehen ist;

daß eine zweite Eingriffsvorrichtung (26) auf der Magtnetskalaabstützung (17) entlang der Magnetskala (19) vorgesehen ist und
daß die Befestigungsstellung der Magnetskala (19) in der Bewegungsrichtung des beweglichen Gliedes (12) durch Bewegen des beweglichen Gliedes (12) mit miteinander in Eingriff stehender erster und zweiter Eingriffsvorrichtung (24,26) einstellbar ist.

2. Mechanismus gemäß Anspruch I^
dadurch gekennzeichnet,

daß die erste Eingriffsvorrichtung (24) auf einem Einstellglied (22) ausgebildet ist, das abnehmbar auf dem beweglichen Glied (12) befestigt ist, wobei das bewegliche Glied (12), nachdem die Einstellung vollzogen ist, abgenommen wird.

3. Mechanismus gemäß Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Einstellglied (22) an der Magnetkopfabstützung (14) und der Magnetskalaabstützung (17) befestigt ist.

4. Mechanismus gemäß Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,
daß er weiterhin einen Displayabschnitt (28) zwischen dem beweglichen Glied (12) und der Magnetkopfabstützung (14) für die Anzeige des Ausmaßes der Bewegung des beweglichen Gliedes (12) aufweist.

5· Mechanismus Gemäß Anspruch 4₃

dadurch gekennzeichnet,
daß er weiterhin einen staubsicheren Deckel (29) zum Schutz des Displayabschnitts (28) vor Staub aufweist.