DD297261A5 - ARRANGEMENT FOR POSITION FIXING OF A FLEXIBLE DIVISION OF A LENGTH MEASUREMENT SYSTEM ON A MACHINE - Google Patents
ARRANGEMENT FOR POSITION FIXING OF A FLEXIBLE DIVISION OF A LENGTH MEASUREMENT SYSTEM ON A MACHINE Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lagefixierung eines flexiblen Teilungstraegers eines Laengenmeszsystems an einer Maschine. Die Erfindung besteht darin, dasz bei einer Anordnung, bei der an einem ersten Maschinenelement ein bandfoermiger elastischer Teilungstraeger fuer eine translatorische Teilung unter Vorspannkraft angebracht ist, und bei der an einem zweiten Maschinenelement, welches zum ersten Maschinenelement relativ beweglich ist, eine Abtasteinrichtung fuer die Teilung angebracht ist, zur Lagebegrenzung des elastischen Teilungstraegers (1) in der Abtasteinrichtung (5) mindestens zwei Begrenzungselemente (6, 7) enthalten sind, wobei sich bezueglich der Abtastrichtung (8) mindestens ein Begrenzungselement (6, 7) auf jeder Seite des Teilungstraegers (1) befindet, und dasz der Abstand in Abtastrichtung (8) zwischen den Begrenzungselementen (6, 7) auf beiden Seiten des Teilungstraegers (1) vermindert um die Teilungstraegerdicke (D) kleiner oder gleich der zulaessigen Lagetoleranz der Teilung (9) zur Abtasteinrichtung (5) ist. Figur{Messen; Maschinenelement; Teilungstraeger; Abtasteinrichtung; Lagebegrenzung; Vorspannkraft}The invention relates to an arrangement for fixing the position of a flexible Teilungstraegers a Laengenmeszsystems to a machine. The invention consists in that, in an arrangement in which on a first machine element a Bandfoermiger elastic Teilungsstraeger is mounted for a translatory division under biasing force, and in a second machine element, which is relatively movable to the first machine element, a scanning device for the division at least two delimiting elements (6, 7) are included, with respect to the scanning direction (8) at least one delimiting element (6, 7) on each side of the Teilungsstraegers ( 1), and that the distance in the scanning direction (8) between the delimiting elements (6, 7) on both sides of the divider (1) is reduced by the divisional thickness (D) less than or equal to the permissible positional tolerance of the graduation (9) to the scanner ( 5). FIG {measuring; Machine element; Teilungstraeger; pickup; Position limit; Biasing force}
Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
Anwendungsgebiet dor ErfindungField of application of the invention
Dio Erfindung ist anwendbar bei translatorischen Moßsystomon, bei denen die Positionsinformation durch Abtastung einor Teilung auf einem flexiblen, bandförmigen Teilungsträgor mittols eines Tastkopfes gowonnen wird.The invention is applicable to translational mass systomons in which the positional information is obtained by sampling on a graduation on a flexible band-shaped graduation carrier of a probe.
Es sind Längonmeßeinrichtungon bekannt, bei donen als Teilungsträger elastische Metallbänder unter Vorspannkraft eingesetzt werden (US 3816002, OD 269439A1).There are Längonmeßeinrichtungon known in donen as graduation carrier elastic metal bands are used under biasing force (US 3816002, OD 269439A1).
Bei freitragenden, flexiblen Teilungsträgern können Schwingungen und große Relativverlagerungen zwischen Teilungsträger und Abtasteinheit quer zur Meßrichtung die Meßgenauigkeit beeinträchtigen bzw. zum Meßsystemausfall führen.In the case of cantilevered, flexible graduation carriers, oscillations and large relative displacements between the graduation carrier and the scanning unit transversely to the measuring direction can impair the measuring accuracy or lead to the measuring system failure.
Bei einer Anordnung gemäß DE 2016253 A1 worden diese Nachteile beseitigt, indem zwischen dem flexiblen Band und oinor Unterlage ein Schaumstoffkörpor hoher Längs- und Querelastizität eingefügt ist und mit dom Band und der Unterlage vorklobt ist. Darüber hinaus ist das flexible Band breiter als der Schaumstoffkörper, so daß am vorspringenden Bandbereich Führungsmittel der Abtasteinrichtung angreifen.In an arrangement according to DE 2016253 A1, these disadvantages have been eliminated by inserting a foam body of high longitudinal and transverse elasticity between the flexible band and the oinor pad and pre-chamfering with the band and the pad. In addition, the flexible band is wider than the foam body, so that attack on the projecting band portion guide means of the scanner.
Nachteile dieser Lösung sind, daß an die Homogenität des Materials des elastischen Bandes und dos Schaumstoffe pors zur Sicherung einer guten Maßhaltigkeit der Teilung hohe Forderungen zu stellen sind, und daß eine Unterlage mit hoher Ebenheit für die gesamte Moßlänge erforderlich ist.Disadvantages of this solution are that the homogeneity of the material of the elastic band and the foams pors to ensure good dimensional accuracy of the division are high demands, and that a pad with high flatness for the entire Moßlänge is required.
In DD 245 482 A 1 ist eine Lösung beschrieben, bei der,,zwischen den Abtastelomenten und der die Maßverkörperung tragenden Seite des Meßbandes ein abstimmbares im Abtastkopf befestigtes Distanzelement mit einer ebenen Anlagefläche für das Meßband angeordnet ist, und bei der an der gegenüberliegenden Seite dos Meßbandes ein bewegliches Gleitelement mittels Federkraft das Meßband ständig gegen das Distanzelement drückt.In DD 245 482 A1 a solution is described in which, between the Abtastelomenten and the measuring scale carrying side of the measuring tape a tunable mounted in the scanning head spacer element is arranged with a flat contact surface for the measuring tape, and in the opposite side dos Measuring tape a movable sliding member by means of spring force constantly presses the measuring tape against the spacer element.
Diese Lösung führt vor allem bei langen Meßbändern und bei Meßbändern mit geringer Längssteifigkeit, wie z. ß. bei Toilungsträgorn aus Polyester oder Polyester/Stphlbandverbund, zu sehr großen Meßfehlern, vor allem bei Meßrichtungsumkehr, da die Gloitreibung des Distanzelemonts und des angefederten Gleitelomontes nicht mehr vernachlässigbar ist.This solution leads, especially in long measuring bands and measuring tapes with low longitudinal stiffness, such. ß. in Toilungsträgorn of polyester or polyester / Stphlbandverbund, to very large measurement errors, especially in Meßrichtung reversal, since the Gloitreibung the Distanzelemonts and the sprung Gleitelomontes is no longer negligible.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es einerseits, die Meßfehler bei frei gespannten Bandmeßsystemen zu verringern, und andererseits den konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand zur Lagefixierung des flexiblen Teilungsträgers zu reduzieren, und darüber hinaus die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Meßsysteme zu erhöhen.The aim of the invention is on the one hand, to reduce the measurement error in free-tension Bandmeßsystemen, and on the other hand to reduce the design and manufacturing effort to fix the position of the flexible graduation carrier, and also to increase the life and reliability of the measuring systems.
-2- 297 261 Darlegung de· Wenn» der Erfindung-2- 297 261 Presentation of the invention
Der Erfinduno liegt die Aufgabe lugrundo, eine Anordnung iur Lagofixlorung eines flexiblen Toilungsträgqrs zu entwickeln, welche stets uinen fest vorgegebenen LageberoHt !wischen Abtestelement und Maßvorkörperung sichert, welche bei dor Relativbewegung xwischen TeilungstrBgor und Abtastelement die LängskrJifto auf den Tellungsträgor reduziert, welche Schwingungen des TellungstrUgors so dämpft, daß sie nur geringe Moßunsicherheiton verursachen und welche den Verschleiß am Tollungsträger wosontlich reduziert.The object of the invention is to develop an arrangement for the lamination of a flexible carrier, which always ensures a fixed position between the test element and the scale, which reduces the longitudinal force on the position carrier in the relative movement between the dividing element and the scanning element, thus reducing the oscillations of the position factor dampens that they cause only low Müsunsicherheiton and which wosontlich reduces wear on the Tollungsträger.
Weten der Erfindung zur Lösung dieser Aufgaben ist es, einen bandförmigen elastischen Teilungsträger, der unter hohor Vorspannkraft an einem Maschinenbett fest eingespannt Ist, mit einer fromdgeführton Abtasteinrichtung abzutasten, dio mit mindestens Je einem Bogronzungselemont für die Lagebogrenzung des elastischen Teilungstregers senkrecht zur Toilungsrichtung versehen Ist. Diese Begrenzungselemente sind so r '.geordnet, daß sie Im Abtestberolch der Abtasteinrichtung nur die relativen Auolenkungon der abzutastenden Struktur auf den' eilungsträger zuläßt, dio Im Toleranzboreich für eine sichere Strukturabtastung der Abtasteinrichtung liegen. Diese Anordnung der Begrenzungsolomento gewehrleistet für den überwiegenden Teil dos Einsatzes eine berührungslose und damit kräfto· und verschleißfreie Strukturabtastung. Im f-alle einer zu großen Rolatiwerlegerung zwischen Abtasteinrichtung und Teilungeträger werden durch die Bogrenzungsolemonte eino Zwangsführung des Teilungsträgors zum Tastkopf so realisiert, dnß eine sichore Strukturabtastung durch die Abtasteinrichtung gewährleistet Ist.Weten the invention to solve these problems is to tape a band-shaped elastic graduation carrier, which is firmly clamped under hohor biasing force on a machine bed with a fromdgeführton scanner scored, dio with at least one Bogronzungselemont provided for the Lagebogrenzung the elastic Teilungstregers perpendicular to Toilrichtung. These limiting elements are so arranged that, in the scanning head of the scanning device, they permit only the relative deflection of the structure to be scanned on the hurrying carrier, which in the tolerance range lie for a secure structure scanning of the scanning device. This arrangement of the limiting torque ensures, for the predominant part of the application, a non-contact and therefore force-free and wear-free structural scanning. In the all-too-large rollover loading between the scanning device and the division carrier, a positive guidance of the graduation carrier to the probe head is realized by the Bogrensing monogram in such a way that a secure scanning of the structure by the scanning device is ensured.
In der Zeichnung Ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schomatisch dargestellt. Die Figur zeigt eine Schnittdarstellung der Ausführung der Erfindung im Idealzustand.In the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically. The figure shows a sectional view of the embodiment of the invention in the ideal state.
Ein elastischer Teilungsträgor 1 mit dor Dicke D ist unter Vorspannkraft fest an o*iom Maschinenelement 2 eingespannt. An einem Maschinenelement 3, welches zum Maschinonelemont 2 in Moßrichtung 4 relativ beweglich ist, ist eine Abtasteinrichtung 5 starr angekoppelt. Als Rollen ei. jyebildeto Begrenzungselomento β und 7 befinden sich bezüglich einer Abtastrichtung 8 auf beiden Seiten des Teilungsträgers 1.An elastic Teilungsträgor 1 dor thickness D is clamped under biasing force fixed to o * iom machine element 2. On a machine element 3, which is relatively movable to Maschinonelemont 2 in Moßrichtung 4, a scanning device 5 is rigidly coupled. As roles ei. jyebildeto Begrenzungselomento β and 7 are located with respect to a scanning direction 8 on both sides of the graduation carrier. 1
De Abstand A der beiden Bogrenzungselemente 6,7 in Abtastrichtung 8 soi 1,2mm. Die Dick* D dos Teilungsträgers 1 soll 0,4mm betragen. Die zulässige Lagetoloranz für eine Teilung 9 auf dom Teilungsträger 1 soll 1 mm betragen. Aus der Differenz der Toilungsträgordicke D rum Begronzungsolomontcabstand A ergibt eich für die Lageänderung der Teilung 9 zur Abtasteinrichtung S in Abtastrichtung 8 oin Botrag von 0,8mm. Auf den Idoalzustand bozogen sind die Begrenzungselomente 6, 7 in der Abtasteinrichtung S so ongoordnot, daß sie vom Teilungsträger 1 jeweils einen Abstand von 0,4 mm aufweisen. Bei Relatiwerlagerungen von weniger als 0,4 mm aus dor idealen Mittelstellung zwischen Abtasteinrichtung und Toilungsträger 1 wird einerseits gewährleistet, daß die Begrenzungselemente 6,7 den Teilungsträger 1 nicht berühren und somit koin Verschleiß auftritt, und andererseits gesichert, daß die Teilung 9 im Abtasttoleranzbereich der Abtasteinrichtung 5 MeQt, und somit eino sichere Teilungsabtastung gewährleistet ist. Treten im Ausnahmefall größere Verlagerungen der Abtasteinrichtung 5 auf, so begrenzen die Begronzungselemente 6,7 dio Rolatiwerlagerungen zwischen Teilung 9 und Abtasteinrichtung 5 durch die Zwangsführung des elastischen Teilungsträgers 1 jedoch auf 0,4 mm, so daß auch dann die sichere Teilungsabtastung gewährleistet ist.De distance A of the two Bogrenzungselemente 6.7 in the scanning direction 8 soi 1.2mm. The thickness of the graduation carrier 1 should be 0.4 mm. The permissible position tolerance for a division 9 on dom graduation carrier 1 should be 1 mm. From the difference of the Toilungsträgordicke D rum Begronzungsolomontcabstand A results eich for the change in position of the division 9 to the scanning device S in the scanning direction 8 oin Botrag of 0.8mm. Bound to the Idoalzustand the limiting torques 6, 7 in the scanning S so ongoordnot that they each have a distance of 0.4 mm from the graduation carrier 1. At Relatiwerlagerungen of less than 0.4 mm from dor ideal middle position between scanner and Toilungsträger 1 on the one hand ensures that the limiting elements 6,7 not touch the graduation carrier 1 and thus koin wear occurs, and on the other hand ensured that the division 9 in the sample tolerance range of Scanning 5 MeQt, and thus eino secure Teilungsabtastung is guaranteed. Occur in exceptional cases larger displacements of the scanning device 5, so limit the Begronzungselemente 6,7 dio Rolatiwerlagerungen between division 9 and scanning 5 by the positive guidance of the elastic graduation carrier 1, however, to 0.4 mm, so that even the safe Teilungsabtastung is guaranteed.
Die Begrenzungselomente 6,7 begrenzen auch größere Verlagerungen des elastischen Teilungsträgers 1 im Abtastbereich der Abtasteinrichtung 5, so daß eine sichere Abtastung der Teilung 9 gewährleistet wird.The limiting torques 6, 7 also limit larger displacements of the elastic graduation carrier 1 in the scanning region of the scanning device 5, so that reliable scanning of the graduation 9 is ensured.
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