DE9320951U1 - Längenmeßeinrichtung - Google Patents
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Description
DR. JOHANNES,HEIDENHAIN GmbH 24. April 1995
Längenmeßeinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Längenmeßeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Längenmeßeinrichtungen können als Meßeinrichtungen ausgeführt sein, die nach den verschiedensten
physikalischen Prinzipien arbeiten.
Die Längenmeßeinrichtungen werden an Maschinen eingesetzt,
um die Relativlage zweier oder mehrerer TO Maschinen-Bauteile zu bestimmen. Dazu sind inkrementale
oder codierte Meßsysteme einsetzbar.
Codierte - auch als absolute Meßsysteme bezeichnet - lassen sich leicht und funktionssicher aufbauen,
indem man eine große Anzahl von Teilungsspuren nebeneinander auf eine Maßverkörperung aufbringt.
Bedingt durch die Größe eingeführter Gerätequerschnitte sind nur begrenzte Maßverkörperungs-Breiten
möglich. Im Interesse einer hohen Funktionssicherheit sind Anordnungen mit vielen Spuren vorteilhaft.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Längenmeßeinrichtung die Anzahl der abtastbaren
. Teilungsspuren zu erhöhen ohne die Abmessungen der Geräte merklich zu vergrößern. Die Güte der Abtastsignale
soll erhalten bleiben.
Diese Aufgabe wird von einer Längenmeßeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Längenmeßeinrichtungen
liegen vor allem darin, daß sich codierte Längenmeßeinrichtungen, die eine Vielzahl von Teilungsspuren
aufweisen, durch Geräte von verhältnismäßig geringem Querschnitt realisieren lassen.
Das physikalische Abtastprinzip ist dabei von untergeordneter Bedeutung, wobei die Erfindung nachstehend
mit Hilfe der Zeichnungen anhand einer lichtelektrisch arbeitenden Ausführungsform noch
näher erläutert wird.
Es zeigt
Figur 1 eine Längenmeßeinrichtung in perspektivischer Darstellung und
Figur 2 einen Querschnitt der Längenmeßeinrichtung gemäß Figur 1 in schematischer
Darstellung.
Eine in Figur 1 dargestellte Längenmeßeinrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem Leichtmetall-Gehäuse
2 als Trägerkörper für eine Maßverkörperung . 3, die in bekannter Weise befestigt ist. Das Gehäuse
2 ist teilweise geschnitten dargestellt, so daß eine Abtasteinrichtung 4 sichtbar wird. Die
Abtasteinrichtung 4 tastet in ebenfalls bekannter Weise photoelektrisch Teilungsspuren 3a, 3b ab, die
auf der Maßverkörperung 3 aufgebracht sind. Ein Mitnehmer 5, der den Querschnitt eines zweiseitigen
Schwertes hat, verbindet die Abtasteinrichtung 4 mit einem Montagefuß 6. Der Mitnehmer 5 durchragt
einen Längsschlitz 2a im Gehäuse 2, der durch dachförmig angeordnete Dichtlippen 7 und 8 abgedichtet
ist. Eine weitere Maßverkörperung 31 weist eine weitere Teilungsspur 3c auf, die ebenfalls von der
Abtasteinrichtung 4 abgetastet wird.
Eine nicht dargestellte Maschine, bei der die Verschiebungen zwischen Maschinenbett und Schlitten
gemessen werden sollen, trägt am Maschinenbett über Montagefuß 6 und Mitnehmer 5 die Abtasteinrichtung
4 und am Schlitten das Gehäuse 2 mit den Maßverkörperungen 3 und 31.
In Figur 2 ist schematisch ein Querschnitt der Längenmeßeinrichtung
1 dargestellt, um das Prinzip einfacher zu erläutern.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion mit jeweils
denselben Bezugszeichen versehen, um die Anzahl der Bezugszeichen gering zu halten und die
Gegenüberstellung zu erleichtern.
Die Besonderheit liegt darin, daß die Teilungsspuren 3a, 3b und 3c auf zwei Glasmaßstäben als Maßverkörperungen
3 und 31 angeordnet sind. Selbstverständlich können weitere Teilungsspuren auf den
Maßverkörperungen 3 und 31 vorgesehen werden und bei entsprechender konstruktiver Ausgestaltung können
auch noch weitere Maßverkörperungen vorgesehen sein. Die Abtasteinrichtung 4 weist für jede Teilungsspur
3a, 3b, 3c entsprechende Abtastelemente auf, die hier nicht näher erläutert sind, weil sie
zum hinlänglich bekannten Stand der Technik gehören. Die fachgerechte Anordnung der Abtastelemente
richtet sich nach den technischen Anforderungen im Gerät.
Eine weitere vorteilhafte Besonderheit zur Erhöhung der abtastbaren Spuren liegt darin, daß beim Glasmaßstab
3, der eine der beiden Maßverkörperungen bildet, eine sogenannte Auflicht-Abtastung zusammen
mit einer sogenannten Durchlichtabtastung erfolgen kann.
In dem Bereich B, in welchem der Glasmaßstab 3 auf den Trägerkörper 2 aufgekittet ist, befindet sich
eine Reflexionsteilung 3b. In dem Bereich A, in welchem der Glasmaßstab 3 frei von beiden Seiten
der Oberfläche zugänglich ist, befindet sich eine Transmissionsteilung 3a.
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Da sich die beiden Abtastprinzipien in ihren Möglichkeiten unterscheiden, wird die Reflexionsteilung
3b gröber und die Transmissionsteilung 3a feiner in der Teilungsperiode sein. 5
Die zweite Maßverkörperung 31 weist eine Reflexionsteilung 3c auf, die nach dem Auflichtprinzip
ebenfalls von der Abtasteinrichtung 4 abgetastet wird.
Bei entsprechender konstruktiver Ausgestaltung können beide oder zumindest eine der Maßverkörperungen
auch aus einem anderen Werkstoff als Glas, beispielsweise aus einem Metallband bestehen, welches
in eine Nut des Trägerkörpers 2 eingeschoben werden kann. Eine derartige Maßverkörperung ist allerdings
für sich bereits aus dem Stand der Technik bekannt, daher wurde auf eine zeichnerische Darstellung verzichtet,
da sich durch eine solche Variation der Rahmen, der durch die Erfindung gesteckt wird,
nicht ändert.
Falls die vorbeschriebene Längenmeßeinrichtung 1 als inkrementale Meßeinrichtung ausgeführt wird,
die aus irgendwelchen Gründen mehrere Teilungsspuren 3a, 3b, 3c aufweisen muß, so kann wenigstens
eine der Teilungsspuren als Referenzmarkenspur ausgebildet sein. Eine Referenzmarke ist in Figur 1
mit R bezeichnet.
Die möglichen Ausführungsformen können auch die
Varianten umfassen, bei denen alle Teilungsspuren im Reflexionsverfahren abgetastet werden. Es kann
auch für jede Maßverkörperung 3, 31 eine separate Abtasteinrichtung vorgesehen sein, deren Abtastsignale
miteinander verknüpft bzw. synchronisiert werden.
Claims (13)
1.' Längenmeßeinrichtung mit einem Trägerkörper für eine Maßverkörperung die wenigstens eine Teilungsspur
mit abtastbaren Markierungen aufweist, welche von einer Abtasteinrichtung abgetastet
wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Längenmeßeinrichtung 1 wenigstens noch eine weitere Maßverkörperung
(31) mit wenigstens noch einer weiteren, zur vorgenannten Teilungsspur (3a, 3b) im wesentlichen parallel verlaufenden Teilungsspur
(3c) mit weiteren abtastbaren Markierungen zur Abtastung durch eine Abtasteinrichtung (4)
aufweist.
2. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß durch die Markierungen der
Teilungsspuren (3a, 3b, 3c) ein Code zur Bestimmung der Position gebildet wird, der von der
Abtasteinrichtung (4) abgetastet wird.
3. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, bei der wenigstens eine der Maßverkörperungen mit einem
Teil ihres flächigen Oberflächenbereiches an dem Trägerkörper aufliegend befestigt ist, dadurch
• . gekennzeichnet, daß zumindest die Teilungsspuren (3b), die auf der frei zugänglichen Seite der
Maßverkörperung (3) gegenüber des am Trägerkörper (2) flächig aufliegenden Bereiches (B) angeordnet
sind, von der zugeordneten Abtasteinrichtung (4) abgetastet werden, wobei alle zur
• ·
•« · · 4
Abtastung erforderlichen Elemente der Abtasteinrichtung (4) auf der einen frei zugänglichen
Seite der Maßverkörperung (3) angeordnet sind.
4. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Teilungsspuren (3a), die im freien, nicht aufliegenden Bereich (A) der
Maßverkörperung (3)s angeordnet sind, von der zugeordneten Abtasteinrichtung (4) abgetastet
werden,, wobei die zur Abtastung erforderlichen Elemente der Abtasteinrichtung (4) auf beiden
Seiten der Maßverkörperung (3) angeordnet sind.
5. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßverkörperung (3) aus
transparentem Material wie Glas oder dergleichen besteht.
&dgr;. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Teilungsspuren (3b) gegenüber des am Trägerkörper (2) aufliegenden
Bereiches (B) optisch ablesbare Markierungen aufweisen, die im Auflichtverfahren abgetastet
werden.
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7. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsspuren (3a) im
freien Bereich (A) der Maßverkörperung (3) optisch ablesbare Markierungen aufweisen, die im
Durchlichtverfahren abgetastet werden.
8. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsspuren
(3a, 3b) nach optischen, magnetischen, kapazitiven und induktiven Abtastprinzipien oder deren
Kombinationen untereinander abgetastet werden.
9. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (2) ein
Hohlprofil ist, bei welchem durch Dichtelemente (7, 8) der Innenraum gegenüber Umgebungseinflüssen
abgeschirmt ist.
10.; Langenmeßeinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Län-. genmeßei.nrichtung (1) eine inkrementale Meßeinrichtung
ist.
11. Langenmeßeinrichtung nach Anspruch 10,. dadurch
gekennzeichnet, daß eine der Teilungsspuren eine Referenzmarkenspur ist.
12. Langenmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Langenmeßeinrichtung
(1) eine codierte Meßeinrichtung ist.
13. Längenmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
eine der Maßverkörperungen (31) als Metallband ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
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DE9320951U DE9320951U1 (de) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | Längenmeßeinrichtung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934341191 DE4341191C2 (de) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | Längenmeßeinrichtung |
DE9320951U DE9320951U1 (de) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | Längenmeßeinrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9320951U1 true DE9320951U1 (de) | 1995-07-06 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9320951U Expired - Lifetime DE9320951U1 (de) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | Längenmeßeinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9320951U1 (de) |
-
1993
- 1993-12-03 DE DE9320951U patent/DE9320951U1/de not_active Expired - Lifetime
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