DE2248194A1

DE2248194A1 - Messgeraet

Info

Publication number: DE2248194A1
Application number: DE19722248194
Authority: DE
Inventors: Heinrich J Wieg
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1971-10-01
Filing date: 1972-10-02
Publication date: 1973-04-05
Also published as: JPS56105803U; JPS4843959A; CA952300A; FR2152267A5; US3749501A; DE2248194B2; GB1364768A

Description

Die Erfindung betrifft für räumliche Messungen geeignete Meßgeräte, welche sich einer Brückenkonstruktion größerer Länge an den oberen Endteilen eines Paares zugehöriger und im Abstand befindlicher vertikaler Säulen bzw. Ständer bedienen.Die Säulen werden beispielsweise auf einem Paar zugeordneter, im Abstand zueinander befindlicher und horizontaler Führungen bewegt. Bin einen Fühl- bzw. Meßkopf haltender Träger ist entlang der Brücke hin- und herbewegbar. Bei derartigen Geräten tritt ein ernsthaftes Problem auf, wenn die vertikalen Ständer oder Säulen unter Präzision entlang der zugehörigen Führungen verlagert werden sollen, um beide Säulen bezüglich einer Bezugsposition unter gleichem Abstand entlang der X-Achse zu verlagern. Dieses Problem kann sogar unter Verwendung teuerer Präzisionselemente nicht vollständig ausgeschaltet \tferden.

Es besteht demnach die Aufgabe, die exakte X-Achsenposition eines Meßkopfes festlegen zu können, welcher zum Zwecke einer Bewe- _₂.

3098U/0953

gung entlang der Y-Achse an der Brückenkonstruktion angeordnet ist

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß unter Verwendung einer Meßeinrichtung der oben genannten Art gelöst, welche die Positionen der Säulen entlang der Führungen messende Geräte trägt, die elektrischeAisgangssignale erzeugen. Eine weitere Einrichtung mißt die Position des Trägers entlang der Brückenkonstruktion und erzeugt einweiteres elektrisches Ausgangssignal. Das Meßgerät arbeitet mit einem elektrischen System, welches die elektrischen Signale empfängt und miteinander vergleicht, um ein der tatsächlichen Position des Trügers und des Meßkopfes bezüglich einer Bezugsposition entsprechendes Signal auszulösen.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 ist eine Teilperspektivansicht exES Meßgerätes gemäß der Erfindung unter schematischer Wiedergabe eines dem Meßgerät zugeordneten elektronischen Systems;

Fig. 2 ist eine Perspektivansicht eines elektrisch-optischen Systems, welches dem Meßgerät zugeordnet ist, um Versetzungen entsprechend der Bewegungen in elektrische Signale umzuführen; und

Fig. 3 ist eine geometrische Darstellung des zu lösenden Problems.

-3-3098U/0953

In Fig. 1 der Zeichnungen ist eine Ausführungsform des Gerätes gemäß der Erfindung zur Ausführung von räumlichen Messungen dargestellt. Das Gerät 10 weist eine Basis 11 mit einem durch diese
Basis getragenen Werktisch 12 auf, welcher mit mehreren herkömmlichen und parallel verlaufenden T-Schlitzen 13 ausgestattet ist. Diese Schlitze werden benutzt, um ein Werkstück in herkömmlicher
Weise auf dem Werktisch in Position zu fixieren.

Das Gerät 10 ist mit einem Paar paralleler horizontaler Führungen 14 und 15 versehen, welche sich auf den gegenüberliegenden Seiten erstrecken. Bin Paar Stützen bzw. vertikaler Säulen 16 und 17 sind auf den Führungen 14 und 15 hin- und herbewegbar angeordnet. Jeder Säule 16 und 17 ist eine untere Endfläche 20 zugeordnet, welche
eine nach unten gerichtete, konvexe und im wesentlichen U-förmige Gestaltung besitzt. Jede Endfläche 20 ist in einer trogähnlichen, U-förmigen Fläche 21 aufgenommen, welche die zugehörige Führung
14 bzw. 15 bildet. Auf diese Weise kann jede der vertikalen Säulen oder Stützen 16 und 17 entlang ihrer zugehörigen horizontalen Führungen 14 bzw.15 geradlinig hin- und herbewegt werden.

Das Meßgerät 10 ist zudem mit einer Brückenkonstruktion 22 ausgestattet, welche sich zwischen den oberen lindteilen der vertikalen Säulen 16 und 17 erstreckt und von diesen getragen ist. Die
Brückenkonstruktion, welche öfters als Portal bzw. Brücke bezeichnet ist, erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte
Breite des Gerätes 10. Die Brücke 22 kann nach Wunsch lösbar an
den Säulen befestigt sein. Sie weist einen Träger 23 auf, welcher in Querrichtung hin- und herbewegbar ist. Der Träger 23 kann

3098U/0953

unter Verwendung herkömmlicher Geräte im wesentlichen reibungslos bewegt werden.

IAm unteren Ende eines vertikal verschiebbaren Schaftes 25 des Trägers 23 befindet sich ein Fühl- bzw. Meßkopf 24, welcher vom Träger verschiebbar getragen ist. Der Kopf 24 trägt einen Meßfühler 26, welcher lösbar am unteren Ende angebracht ist. Der Fühler 26 ist insbesondere geeignet an einem auf dem Werktisch 12 befindlichen Werkstück angelegt zu werden, um die Position und/oder Größe von öffnungen, Konturen, Vorsprüngen etc. des Werkstückes gemäß bekannter Meßverfahren zu bestimmen oder festzustellen.

!Das Gerät 10 ist mit einem Antrieb ausgestattet, um die Säulen und 17 entlang ihrer entsprechenden Führungen 14 und 15 zu verlagern. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jede der Säulen !und 17 mit Hilfe einer zugehörigen Präzisionsschraube 30 bewegt, jwelche in eine reibungslose bzw. reibungsarme Mutter 31 eingeschraubt ist (beispielsweise eine Mutter, welche umlaufende Kugeljlagerhrerwendet). Die Mutter ist jeweils an der zugehörigen Säule Vorgesehen.Sie ist in axialer Fluchtung mit einer im Durchmesser großen öffnung 29 der zugehörigen Säule vorgesehen. Die öffnung !gewährleistet, daß die Schraube 30 bei Drehung die Säule nicht be-

rührt.

An einem Ende der Schraube 30 ist ein Zahnrad 32 fixiert, welches durch ein mit ihr zusammenwirkendes Zahnrad 33 angetrieben ist. Das Zahnrad 33 ist zu diesem Zweck an der Welle eines reversiblen Uektromotors 34 angebracht, welcher an einem durch die Basis 11

3098U/0953

! getragenen Rahmen fixiert ist. Das dem Zahnrad 32 entgegengesetzte I Ende der Präzisionsschraube 30 ist im wesentlichen reibungslos in

einem geeigneten Lager 35 geführt, wodurch die Präzisbnsschraube ! mit Hilfe des reversiblen Elektromotors 34 leicht im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden, kann. Entsprechend der Drehung wird der zugehörigen Säule eine Linearbewegung in bekannter Weise erteilt, da die Mutter 31 an der zugehörigen i Säule fixiert ist.

I Selbst wenn die verschiedenen Bestandteile des Antriebes für die Säulen 16 und 17 unter Beachtung von Präzisionstoleranzen geferi tigt sind und selbst wenn die Motoren 34 präzise synchron laufen

; ist es nicht auszuschließen, daß sich eine der durch die Brücke , verbundenen Säulen 16 und 1,7 des Meßgerätes 10 etwas weniger oder i etwas weiter bewegt als die andere Säule. Dieser Abstand wird gewöhnlich als X-Achsenabstand bezeichnet. Infolgedessen muß die tatsächliche bzw. wahre X-Achsenposition des Meßkopfes 24 und j seines Fühlers 26 genau bestimmt werden.

; Das Gerät gemäß der Erfindung ist in der Lage, die genaue X-Achsenposition des Meßkopfes festzustellen, wobei es sich einer ersten Meßeinrichtung 40 bedient. Diese bestimmt die Position der Säule 16 auf dem Weg bzw. der Führung 14. Das Gerät 10 umfaßt ferner

• eine zweite Meßeinrichtung 41, welche die Position der Säule 17 auf der Führung 15 bestimmt. Eine dritte Meßeinrichtung 42 bestimmt die Lage des Trägers 23 und infolgedessen die Lage des Meßkopfes 24 entlang der Brücke 22. Jede Meßeinrichtung 40, 41 und 42 ist mit einem elektrisch-optischen System versehen, welches

-6-3098U/0953

mit Moire-Streifen arbeitet, um die Relativpositionen der relativ bewegbaren Bauteile festzulegen. Die Meßeinrichtungen 40-42 werden benutzt, um sowohl die Größe als auch die Richtung der Bewegung der Säule 16 auf der Führung 14, der Säule 17 auf der Führung 15 und des Trägers 23 entlang der Brücke 22 zu bestimmen und anzuzeigen. Die Einrichtungen 40-42 sind im Aufbau und in der Wirkungsweise einander im wesentlichen gleich. Infolgedessen werden den

verschiedenen im wesentlichen gleichen Bauteilen gleiche Bezugsnummern versehen, wobei die ins einzelne gehende Beschreibung auf alle Einrichtungen 40-42 und ihre Bestandteile abstellbar ist.

Jede Einrichtung 40-42 arbeitet mit einem reflektierenden Skalen- j raster 43, welcher durch geeignete bekannte Verfahren an der zuge-i j hörigen Führung bzw. am zugehörigen Träger fixiert ist (Fig. 2). Jede derartige Einrichtung ist mit einem Lese- bzw. Abtastkopf versehen, welcher betrieblich dem Skalenraster zugeordnet ist.Der ■ Abtastkopf 44 erzeugt elektrische Signale, weldhe über eine geeignete elektrische Leitung 45 einer elektrischen Schaltung 46 eingespeist werden. Diese kann einen Auf- und Abzähler aufweisen, um die elektrischen Impulse des Abtastkopfes 44 zu zählen, wie nachfolgend ausführlicher erläutert ist.

Das Skalenraster 43 wird durch mehrere im Abstand zueinander befindliche und parallel gerichtete Rasterlinien 47 gebildet,welche sich auf ihrer oberen reflektierenden Fläche befinden. Der Abtastkopf 44 weist seinerseits ein Hinstollraster 50 auf, welches mit im Abstand zueinander befindlichen und parallel gerichteten

3098 1 A/0953

■! Raster linien 51 versehen ist. Der Abtastkopf wird an seinem zugehörigen Aufbau angebracht, so daß sein Raster parallel zur Ober-

; seite des Skalenrasters 43 und unter einem Abstand von lediglich

J einigen Hunderstel Millimeter angeordnet ist. Das Raster 50 ist beispielsweise aus Glas gefertigt, so daß die Fläche bzw. der

j Zwischenraum zwischen den Rasterlinien 51 klar bzw. hell ist und j Licht hindurch läßt.

ι Die Linien 51 des Einstellrasters Xiirken mit den Skalenraster- ! linien 47 zusammen und erzeugen ein Interferenzmuster., welches als Moire-Streifenmuster, d.h. als Moire-Streifen bezeichnet ist. Die Art und Weise der Entstehung eines Moire-Streifenmusters ist als bekannt anzusehen. Auch die Wirkungsweise der zugeordneten Rasterlinien zur Erzeugung eines derartigen Musters gilt als bekannt. Da eine ins einzelne gehende Wiedergabe eines derartigen Musters zum Zwecke des Verständnisses entbehrlich ist wurde auf eine ins einzelne gehende Darstellung in den Zeichnungen verzichtet.

Der Abtastkopf 44 arbeitet mit einer Lichtquelle 52 und mit einer Kollimations- bzw. Bildlinse 53, welche zusammenwirken, um das Licht auf das Einstellraster 50 und durch dieses hindurch zu richten. Das Raster 50 ist im Abtastkopf gehalten, so daß die Rasterlinien 51 etwas schräg bezüglich der Rasterlinien 47 des reflektierenden Skalenrasters 43 verlaufen. Das den Einstellraster passierende Licht wird vom reflektierenden Skalenraster zu- ; rückgeworfen, wobei die miteinander wirkenden Rasterlinien das zuvor genannte Moir^-Streifenmuster erzeugen. Der Abtastkopf 44

3096U/0963

- 8 - 22A819A

ist ferner mit vier fotoelektrischen Elementen 54 ausgestattet, welche jeden in Sicht gelangenden Streifen abtasten. Die fotoelektrischen Elemente erzeugen je ein entsprechendes elektrisches Signal, welches über Leitung 45 der elektrischen Schaltung 46 zugestellt wird.

Wenn jeder Abtastkopf 44 mit seinem Einstellraster 50 durch seinen entsprechenden Aufbau quer über das zugeordnete Skalenraster bewegt wird entstehen mehrere schwarze Streifen, welche sich bei fortgesetzter Bewegung des Skalenrasters über das Sichtfeld der fotoelektrischen Elemente 54 verlagern. Jeder Streifen erstreckt sich in bekannter Weise senkrecht zu den Rasterlinien 51 über das Skalenraster 50, wobei die fotoelektrischen Elemente 54 in entsprechender Weise angeordnet sind. Die schwarzen Streifen werden durch die fotoelektrischen Elemente 54 abgetastet, wobei Signale : über die Leitung 45 dem elektrischen System 46 zugestellt werden, wie bereits vorangehend ausgeführt ist.

Die Anzeige der Bewegungsrichtung jedes Bauteils, so einer Säule 14, 15 bzw. eines Trägers 23 entlang seiner zugehörigen' Bahn wird in bekannter Weise erhalten, indem der Ausgang eines der fotoelektrischen Elemente 54 eines zugehörigen Abtastkopfes 44 um 90 bezüglich des Ausgangs eines anderen fotoelektrischen Elements 54 dieses Meßkopfes versetzt wird, so daß eines der fotoelektrischen Elemente 54 einen elektrischen Ausgang in Form einer Sinuswelle erzeugt, während das andere Element einen Ausgang in Form einer Kosinuswelle erzeugt. Die Sinus-Kosinus-Wellenbeziehung

30981 4/0953

'ermöglicht in bekannter Weise die Bestimmung der Bewegungsrichtung ieines Einstellrasters (und infolgedessen des Bauteils, an welchem Idas Raster befestigt ist) relativ zum Skalenraster. Die die elek- :trische Schaltung 46 bildenden Bauteile wirken mit den fotoelek-I irischen Elementen 54 zusammen und multiplizieren die durch die j lilemente aufgezeigten elektrischen Signale. Die Signale werden in verwendbare Impulse umgesetzt, die durch einen herkömmlichen Auf- und Abzähler in der Schaltung 46 gezählt werden, um sowohl die Größe der Bewegung als auch die Richtung derselben festzustellen.

j Die Schaltung 46 benutzt bekannte impuls-quadrierende Schaltungen, profilierende Schaltungen etc. Mit Hilfe dieser Vorrichtungen werden scharf ausgeprägte Impulse geformtj welche durch den Auf- und Abzähler zählbar sind.

Das Gerät 10 arbeitet mit einem elektrischen System 56, welches die Signale der Elemente 40-42 durch Leitungen 57 aufnimmt. Das j elektrische System erzeugt über eine Leitung 61 ein elektrisches i Ausgangssignal, welches der tatsächlichen Position des Trägers und des Meßkopfes bezüglich einer Bezugsposition entspricht. Die Wirj kungsweise des elektrischen Systems 56 wird nachfolgend ausführ-

licher erläutert.

[ Selbst mit den besten in der Industrie erhältlichen Geräten ist es praktisch unmöglich, die vertikalen Ständer bzw. Säulen 16 und 17 um die genau gleiche Entfernung in Richtung der X-Achse entlang ihrer entsprechenden Führungen 14 und 15 zu bewegen, um entsprechend die X-Achsenposition des Meßkopfes jederzeit zur Ver- ; fügung zu haben. Die X-Achsenposition definiert den Abstand be-

3098 14/095 3

züglich einer Bezugslage (so bezüglich einet senkrecht zu den ■ parallelen Führungen 14 und 15 verlaufenden Ebene) entlang der X-Achse, was bei normalem Meßverfahren gewöhnlich in einer horij zontalen Ebene geschieht. Die X-Achse ist senkrecht zur X-Achse j gleichfalls in horizontaler Ebene vorgesehen, während die Z-Achse in vertikaler Ebene verläuft.

Das zu bewältigende Problem ist in Fig. 3 der Zeichnungen dargestellt. Es ist für die Brücke 22 einer Länge Y aufgezeigt, welche auf Säulen bzw. Ständern 16 und 17 angebracht ist. Eine der Säulen, so die Säule 17 ist von einer Ausgangsposition um eine Bezugsdistanz X REF entlang ihrer Führungen bzw. Schienen zu bewegen. Die andere Seite 16 ist in gleicher Weise um eine Bezugsdistanz X REF plus der Distanz bzw. dem Zuwachs Λ X. zu verlagern. Unter diesen Bedingungen ist die tatsächliche Entfernung bzw. Distanz X ACT des Meßkopfes bezgülich seiner Bezugsposition

j bzw. Bezugslage unbekannt und hängt von der Position des Trägers 23 entlang der Y-Achse oder Brücke 22 ab.

Es sei angenommen, daß der Meßkopf 24 die Position Y' entlang der Brücke 22 einnimmt. In diesem gilt:

1) X ACT - X REF - (Y^ .β X) (Gleichung 1)

Der Tangens des dargestellten Winkels θ ist

2) tan θ =Δ χ (Gleichung 2)

3) tan θ = AB (Gleichung 3)

3098U/0953

' AB ist die Entfernung, um welche der Meß- bzw. Fühlkopf 24 im vorliegenden Ausfhrungsbeispiel über die Position X REF hinaus bewegt wurde.

AB wird aus Gleichung 3 hergeleitet, wobei ΔΧ tan θ ersetzt.

4) AB = (Gleichung 4)

Y¹Ay

Somit X ACT = X REF +

Um also die exakte Position auf der X-Achse festzulegen, d.h. den Wert X ACT des Meßkopfes 24, muß das elektrische System 46 geeignete elektrische Elemente bzw. Bauteile verfügen, um eine elektrische Lösung der oben genannten Gleichung vornehmen zu können. Diese Lösung ist ohne weiteres durch elektrisch-logische Mittel erreichbar, welche bekannter Art sind und im System 56 Anwendung finden. Insbesondere werden die Signale der drei Schaltungen 46 j über die elektrischen Leitungen 57 dem elektrischen System 56 eingespeist. Das elektrische System 56 erzeugt über die Leitung 61 ein Ausgangssignal, welches den exakten Positionswert X ACT ' des Meßkopfes 24 und seines Fühlers 26 entlang der X-Achse wieder-• gibt. Diese X-Achsenposition ist als bezüglich einer Bezugsebene , oder einer Bezugslinie gemessen anzusehen, welche senkrecht zu den horizontalen Führungen 14 und 15 angeordnet ist.

Das Signal über Leitung 61 kann an einem geeigneten Anzeigegerät ^: angeschlossen sein, so an einer Anzeigetafel 62, welche zur Anzeige von räumlichen Messungen dient. Die Anzeige' kann auf

3098U/09B3

einer optischen bzw. visuellen Anzeigescheibe bzw. -platte und/ oder als permanente Aufzeichnung auf einem geeigneten Blatt oder einer Karte gemäß herkömmlicher Verfahren wiedergegeben und festgehalten werden.

Das Gerät 10 besitzt Schutzkörper in Form streckbarer und zusammenziehbarer balgförmiger Abschirmungen 65 zum Schutz vor Staub und Schmutz. Die Abschirmungen 65 sind an den entgegengesetzten Seiten jeder Säule 16 und 17 und an nach oben sich erstreckenden plattenförmigen Teilen 66 angebracht, welche die Basis 11 bilden. Die Abschirmungen werden aus einem geeigneten elastomeren Material gefertigt und können durch Metallschrauben

67 oder dergleichen lösbar in ihrer Position fixiert werden. Die Abschirmungen 65 beschützen die Bestandteile des elektrisch.optischen Systems jeder Meßeinrichtung 40 und 41 gegenüber Schmutz, Staub, gegen verfälschendem Licht etc. Die Meßeinrichtung 42 ist in vergleichbarer Weise mit einer Abschirmung 68 versehen, welche dem gleichen Zweck wie die Abschirmung 65 dient. Die Abschirmung

68 besteht aus einem Paar elastomerer Körper 70, welche entlang eines Seitenteils an der Träger- bzw. Brückenkonstruktion 22 angebracht sind und unbefestigte und einander überlappende Kantenteile aufweist. Die elastomeren Körper 70 sind so aufgebaut und angeordnet, daß der Träger 23 hindernisfrei entlang der Brücke 22 verschiebbar ist, während die Abschirmung 68 ihre Funktion ausübt.

Im Verlaufe der Beschreibung ist der Antrieb jeder vertikalen Säule des Gerätes 10 als unabhängiger Schraubenantrieb mit einem

3098U/0953

Elektromotor wiedergegeben wobei die zum Antrieb dienenden Elektromotoren gemäß herkömmlicher Verfahren präzise synchronisiert .sind. Es können naturgemäß auch-andere geeignete Verfahren benutzt werden, um die Säulen 16 und 17 zu verlagern* Dabei werden primär mechanische Systeme zum Einsatz gebracht, welche einen einzelnen Motorantrieb umd geeignete mechanische Verbindungen, so Schrauben, Zahnräder etc. aufweisen, um die vertikalen Säulen 16 und 17 entlang ihrer Führungen zu verlagern. Unabhängig vom verwendeten Antrieb entspricht das Problem der präzisen Positionseinstellung jedes Trägers bzw. jeder Säule entlang ihrer Führung dem vorangehend erwähnten Problem, so daß geeignete Mittel zur Positionsbestimmung des Meßkopfes 24 in erfindungsgemäßer Weise erforderlich sind.

Die vertikalen Träger oder Säulen 16 und-17 sind in der vorliegenden Anmeldung als auf horizontalen Führungen bewegbar wiedergegeben, welche im wesentlichen U-förmigen Querschnitt besitzen;

in : naturgemäß können auch andere Führungen oder Schienen/bekannter Weise vorgesehen sein. Darüber hinaus können die Säulen auf Kugel- : lagern, auf Rollenlagern, auf Luftgleitlagern oder auf anderen reibungsarmen Lagermitteln aufgestützt sein»

Die vorliegende Beschreibung wurde unter Bezugnahme auf horizon-■ tale Führungen am Gerät 10 wiedergegeben; die Führungen nkönnen natürlich auch vertikal ausgerichtet auf einer zugehörigen Ma-

• schine befestigt sein oder jeder erwünschte Winkellage bezüglich ! I

einer Horizontalebene aufweisen. Das Verfahren und das Gerät ge- i

309 SU/0953

- 14 - ■ 2248T94

maß der Erfindung zur exakten Positionsbestimmung des Meßkopfes ; bzw. eines Arbeitsteiles bezüglich einer Bezugsposition ist in gleicher Weise anwendbar.

Es wurde ein Meßgerät beschrieben und dargestellt, wulches sich der Merkmale gemäß der Erfindung bedient, um die exakte Position eines Arbeitsteiles in Form eines einen Fühler 26 aufweisenden Meßkopfes 24 bezüglich einer Referenz- bzw. Bezugslage festzustellen und zu bestimmen. Die vorliegende Erfindung 1st jedoch in gleicher Weise auf alle anderen Haschinen anwendbar einschließlich von Werkzeugmaschinen, welche andere Arbeitsteile oder Arbeitsmechanismen aufweisen, so Schneidwerkzeuge oder dergleichen. Die Merkmale gemäß der Erfindung sind auch auf numerisch gesteuerte Maschinen jeglicher Bauform anwendbar.

Die zum Bewegen des Trägers 23 entlang der Brücke 22 dienende Vorrichtung wurde.in de rVorllegenden Anmeldung nicht erläutert oder dargestellt; es ist ersiehtlieh,daß jede geeignete Vorrichtung für diesen Zweck geeignet ist, einschließlich manueller oder geeigneter automatischer Einrichtungen.

Es sind naturgemäß geeignete elektrische Leitungen vorgesehen, um Strom den verschiedenen Bateilen des Gerätes, so dem elektrischen System, den Motoren, den Schaltungen und den Meßeinrichtungen etc. einzuspeisen.

3098U/0953

Claims

Patentansprüche

1. Meßgerät mit einer auf einer Seite befindlichen ersten Führung, einer auf der gegenüberliegenden Seite befindlichen und parallel zur ersten Führung verlaufenden zweiten Führung, einer ersten entlang der ersten Führung hin- und herbewegbaren Stütze, einer zweiten entlang cfer zweiten Führung hin- und herbewegbaren Stütze, mit einem Antrieb zum Bewegen der Stützen entlan;- ihrer Führungen, mit einer sich senkrecht zu den Führungen erstreckenden Brückenkonstruktion, welche von den Stützen getragen ist, mit einem an der Brückenkonstruktion aufgehängten und entlang derselben geradlinig hin- und herbewegbaren Träger, welcher mit einem Eigenantrieb versehen ist, mit einem vom Träger gehaltenen Meßkopf, einer ersten Vorrichtung, welche die Position der ersten Stütze bezüglich einer Bezugsposition entlang der ersten Führungmißt und zugeordnete elektrische Signale erzeugt, mit einer zweiten Vorrichtung, welche

309 8 U/095 3

- Ib-

die Position der zweiten Stütze bezüglich einer Bezugsposition und entlang der zweiten Führung mißt und zugeordnete elektrische Signale erzeugt, einer dritten Vorrichtung, welche die Position des Trägers entlang der Brückenkonstruktion mißt und zugeordnete elektrische Signale erzeugt und mit einem elektrischen System, welches die elektrischen Signale aufnimmt und ein Signal erzeugt, welches der tatsächlichen Position des Meßkopfes entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische System elektrischlogische Mittel bekannter Bauart aufweist, welche die folgende Gleichung lösen:

X ACT = X REF + γ-~Δχ wobei:

X ACT ist der tatsächliche Wert einer ersten Koordinate des Meß-

kopfes (23) entlang einer Richtung parallel zu den ersten (14) und zweiten (15) Führungen; X REF ist die entsprechende erste Koordinate einer der Stützen (16,17);Ä X ist die Differenz der ersten Koordinaten zwischen den beiden Stützen (16,17); X' ist der Wert einer zweiten Koordinate des Meßkopfes (23) entlang einer Richtung senkrecht zu den ersten (14) und zweiten (15) Führungen, und Y ist die Differenz der zweiten Koordinaten zwischen den beiden Stützen (16,17).

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Stützen aus je einer an jeder Stützen (16,17) angebrachten reibungsarmen Mutter (31) besteht, welche eine Schraube (30) aufnimmt, und daß jeder Schraube ein Elektromotor (34) zugeordnet ist. -17-

3098U/Q953

>- 17 -

3. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten (40), zxtfeiten (41) und dritten (42) Meßeinrichtungen ein elektrisch-optisches System zugeordnet ist, welches sieh der Moire'-Streifen bedient,

4. Meßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes elektrisch-optische System ein reflektierendes Zahlenraster und ein Einstellraster aufweist, welches bezüglich des Skalenrasters verlagerbar ist.

5. Meßgerät nach Anspruch 4,gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (65,68), welche die Raster gegeüber den Umgebungsbedingungen beschützt, um sie im wesentlichen frei von Staub und Schmutz zu halten und um sie gegeüber Fremdlicht abzuschützen.

30981 A/0953

Leerseite