DD249615A3

DD249615A3 - Messstabfassung fuer laengenmesssysteme

Info

Publication number: DD249615A3
Application number: DD27583885A
Authority: DD
Inventors: Hans-Joachim Freitag; Bernd Wieduwilt; Volkmar Weiland; Gerhard Boehme
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1985-05-02
Filing date: 1985-05-02
Publication date: 1987-09-16
Also published as: JPS61254811A; CS267690B1; DE3606754A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Massstabfassung fuer Laengenmesssysteme, vorzugsweise fuer Messgeraete und Werkzeugmaschinen, mit dem Ziel, die Messgenauigkeit und -sicherheit zu erhoehen. Aufgabe ist es vor allem, eine konstruktiv einfache Massstabfassung zu schaffen, bei der ein Minimum von Zwangskraeften auf den Massstab wirkt. Erfindungsgemaess sind an einem Massstabtraeger 1 oder am Massstab 2 selbst mehrere Traegerabschnitte 5 vorgesehen, die in Richtung der Laengserstreckung des Massstabes 2 und des Massstabtraegers 1 federnd auslenkbar ausgebildet sind. Darueber hinaus ist zweckmaessigerweise mindestens ein Traegerabschnitt 6 starr ausgebildeet. Der Massstab 2 ist mit den Traegerabschnitten 5; 6 fest verbunden. Fig. 1, 2 und 3

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Maßstabfassung für Längenmeßsysteme, insbesondere für Präzisionsglasmaßstäbe großer Längen, wie sie in Meßgeräten oder Werkzeugmaschinen Anwendung finden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aus den DD-PS 92564 und 103320 sind Präzisionsmaßstäbe für optische oder lichtelektrische Meßsysteme bekannt, bei denen ein Maßstab durch Klemmleisten an der Maschine befestigt ist. Hauptnachteil dieser starren Befestigung ist, daß der Maßstab • durch die dabei auftretenden Kräfte verspannt wird. Relative Bewegungen des Maßstabes in seiner Längserstreckung sind, durch Reibkräfte bedingt, Undefiniert ausführbar.

Gleiches trifft auch für Glasmaßstäbe zu, die durch Anfedern, also mittels Klemmfedern, auf einer ebenen Fläche eines Metallträgers angeordnet sind (Katalog „Längenmeßsysteme" 1984 der Fa. Dr. Johannes Heiden ha in, DE). Aus der DD-PS 121 832 ist eine gekapselte Längenmeßeinrichtung bekannt, bei der der Maßstab unter Zwischenschaltung und mit Hilfe einer elastischen Kittschicht auf einem Träger befestigt ist, wobei sich Maßstab und Träger nicht berühren. Es ist ein Nachteil dieser Einrichtung, daß der Maßstab beim Auftreten von thermisch oder mechanisch bedingten Zwangskräften zum Träger nicht eindeutig fixiert ist und sich Undefiniert zu diesem verschieben kann. Diese unbestimmte Relativbewegung zwischen Maßstab und Träger führt während des Meß- und Positioniervorganges zu Meß-und Positionierfehlern unddamitzurErhöhung der Meßunsicherheit.

Es ist fener eine Längenmeßeinrichtung vorgeschlagen worden, die aufeinanderfolgend aus einer Abtasteinheit, einem Maßstab, einer elastischen Schicht, einer Kapsel und einem Befestigungselement besteht. Der Maßstab ist mit der Kapsel an einer Stelle direkt kraft- oder formschlüssig verbunden, und diese Kapsel ist über ein Befestigungselement am Maschinengrundbett befestigt. Am gegenüberliegenden Ende ist zwischen Kapsel und Grundbett ein biegsames Deformationsglied vorgesehen.

Ziel der Erfindung

Es ist Zweck der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und die Meßgenauigkeit und -sicherheit von vorzugsweise mit Glasmaßstäben ausgerüsteten optischen und lichtelektrischen Wegmeßsystemen zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maßstabfassung für Längenmeßsysteme zu schaffen, die konstruktiv einfach aufgebaut ist und eine eindeutige Zuordnung zwischen Maßstab und den Befestigungspunkten des Maßstabes zum Nullpunkt der gesamten Meßanordnung erlaubt und zugleich sichert, daß lediglich ein Minimum von Zwangskräften auch auf lange Maßstäbe wirkt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Maßstabfassung für Längenmeßsysteme, umfassend einen Maßstabträger, auf welchem ein Maßstab befestigt ist, wobei der Maßstabträger am Meßgerät starr angeordnet ist, dadurch gelöst, daß am

Maßstabträger oder am Maßstab selbst mehrere Trägerabschnitte vorgesehen sind, die in Richtung der Längserstreckung des Maßstabes und des Maßstabträgers federnd auslenkbar ausgebildet sind, und daß der Maßstab mit diesen Trägerabschnitten fest verbunden ist.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein Trägerabschnitt des Maßstabträgers starr ausgebildet ist, also keine _ Relativbewegung (keine federnde Auslenkung) in Richtung der Längserstreckung von Maßstab und Maßstabträger gestattet. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Trägerabschnitte durch Querschlitze oder durch federnde Stege im Maßstabträger oder im Maßstab hergestellte Aussparungen voneinander getrennt sind.

Eine günstige Ausführung der Erfindung ergibt sich, wenn auf dem Maßstabträger in Richtung der Längserstreckung des Maßstabes elastisch auslenkbare Tragelemente angeordnet sind, auf denen der Maßstab befestigt ist.

Eine günstige Ausführung der Erfindung ergibt sich weiterhin, wenn der starre Trägerabschnitt an einem Ende oder in der Mitte des Maßstabes oder des Maßstabträgers vorgesehen ist.

Zum Herstellen eines absoluten Bezugspunktes kann der Maßstab auch mit einer Referenzmarke versehen sein, die vorteilhaft im starren Trägerbereich des Maßstabes angeordnet ist, also am Ort der starren Verbindung Maßstabträger-Maßstab. Zugleich sollte diese Verbindungsstelle mit dem Meßgeräte- oder Maschinennullpunkt übereinstimmen.

Durch die erfindungsgemäße Maßstabfassung wird im Vergleich zu bekannten einfachen Lösungen eine erhöhte Genauigkeit der mit diesen Maßstäben ausgestatteten Meßgeräte, insbesondere durch die exakte Zuordnung Meßgerätenullpunkt — Maßstabteilung — Referenzmarke erreicht. Auch bei Abweichungen von der Bezugstemperatur sowie nach großen thermischen Schwankungen durch Lagerung und Transport bleibt die Reproduzierbarkeit in vollem Umfang erhalten. Damit ist die Meßanordnung für die umfassende Anwendung von Langenkorrekturverfahren geeignet. Darüber hinaus besteht auch unter Einwirkung eines weiten Temperaturbereiches für Transport und Lagerung nicht die Gefahr einer Zerstörung insbesondere von Glasmaßstäben durch thermische Längsspannungen zwischen Maßstab und Maßstabträger. Eine Längenbegrenzung für das Aufkitten von Maßstäben auf Maßstabsträgern aus Werkstoff unterschiedlicher Wärmedehnungskoeffizienten besteht nicht.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1: eine Maßstabfassung in Aufsicht,

Fig.2: einen Schnitt durch die Maßstabfassung nach Fig. 1 und

Fig.3: eine Maßstabfassung mit elastischen Tragelementen.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Maßstabfassung für Längenmeßsysteme umfaßt einen Maßstabträger 1, auf welchem ein Maßstab 2, vorzugsweise ein Glasmaßstab, befestigt ist. Der Maßstabträger 1 ist, wie in Fig. 2 dargestellt, am Meßgerät 3 oder auch eine'Werkzeugmaschine starr an entsprechenden Befestigungspunkten 4, z. B. mittels Schrauben, befestigt. Am Maßstabträger 1 sind je nach Länge des Maßstabes 2 mehrere Trägerabschnitte 5 und 6 vorgesehen, von denen der Trägerabschnitt 6 starr und unelastisch ist. Die Trägerabschnitte 5 sind so federnd ausgebildet, daß sie in Richtung der Längserstreckung des Maßstabträgers 1 und des Maßstabes 2 um geringe Winkelbeträge auslenkbar sind. Mit den Trägerabschnitten 5 und 6 ist der Maßstab 2 vorzugsweise durch eine Kitt-oder Klebschicht 7 oder durch Schrauben fest verbunden. In Umkehrung der Verhältnisse können die Trägerabschnitte auch Bestandteil des Maßstabes 2 sein. Der Maßstabträger ist in diesem Falle durchgehend.

Die Trägerabschnitte 5 des Maßstabträgers 1 oder des Maßstabes 2 sind durch Querschlitze 8 oder federnde Stege 9 und 10 oder hergestellte Aussparungen 11 voneinander getrennt.

Gemäß Fig.3 sind auf dem Maßstabträger 12 in Richtung der Längserstreckung des Maßstabes 2 elastisch auslenkbare Tragelemente 13 befestigt, mit denen der Maßstab 2 durch eine Kitt-oder Klebeschicht 7 verbunden ist.

Bei der Maßstabfassung ist der starre Trägerabschnitt 6 am Ende, in der Mitte oder zweckmäßigerweise dort am Maßstab 2 oder am Maßstabträger 1 vorgesehen, wo sich der Meßgeräte-oder Maschinen null punkt (in Fig. 1 durch eine strichpunktierte Linie 14 dargestellt) befindet.

An dieser Stelle des Maßstabes wird vorteilhafterweise eine Referenzmarke· 15 angeordnet (Herstellen eines absoluten Bezugspunktes) sowie ein starrer Befestigungspunkt 16 zur Befestigung des Maßstabträgers 1 am Meßgerät 3.

Claims

1. Maßstabfassung für Längenmeßsysteme, umfassend einen Maßstabträger, auf welchem ein Maßstab befestigt ist, wobei der Maßstabträger am Meßgerät starr angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Maßstabträger oder am Maßstab selbst mehrere Trägerabschnitte vorgesehen sind, die in Richtung der Längserstreckung des Maßstabes und des Maßstabträgers federnd auslenkbar ausgebildet sind, und daß der Maßstab mit diesen Trägerabschnitten fest verbunden ist.

2. Maßstabfassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Trägerabschnitt des Maßstabträgers starr ausgebildet ist, also keine Relativbewegung (keine federnde Auslenkung) in Richtung der Längserstreckung von Maßstab und Maßstabträger gestattet.

3. Maßstabfassung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerabschnitte durch Querschlitze oder durch federnde Stege im Maßstabträger oder im Maßstab hergestellte Aussparungen voneinander getrennt sind.

4. Maßstabfassung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch dem Maßstabträger in Richtung der Längserstreckung des Maßstabes elastisch auslenkbare Tragelemente angeordnet sind, auf denen der Maßstab befestigt ist.

5. Maßstabfassung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Trägerabschnitt an einem Ende oder in der Mitte des Maßstabes oder des Meßstabträgers vorgesehen ist.

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