DE10323282A1

DE10323282A1 - Measuring device for determining angular position of rotary shaft, e.g. in machine tool, has disc with structure of divisions scanned by at least two scanning heads

Info

Publication number: DE10323282A1
Application number: DE2003123282
Authority: DE
Inventors: Thilo Schlicksbier
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2004-12-16

Abstract

An angle measuring system (8) in a housing (9) is connected to a disc (11) which is rotatable relative to the housing. The disc has a structure of divisions which can be scanned by at least two scanning heads (13). The housing is arranged on a turntable (4) that is rotatable relative to a machine bed (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung für Winkelstellungen von Drehachsen. Solche Meßvorrichtungen dienen z.B. dazu, rotierende Achsen einer Werkzeugmaschine zu vermessen oder zu kalibrieren.The The invention relates to a measuring device for angular positions of rotary axes. Such measuring devices serve e.g. to measure rotating axes of a machine tool or calibrate.

Um den immer weiter steigenden Anforderungen an numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen gerecht zu werden, ist eine Möglichkeit zum Überprüfen und Kalibrieren der Positioniergenauigkeit in den beweglichen Achsen einer solchen Werkzeugmaschine unerläßlich. Während lineare Achsen noch relativ einfach mittels am Maschinenbett der Werkzeugmaschine befestigten Vergleichsmeßsystemen zu überprüfen sind, ist diese Aufgabe für Winkelachsen deutlich schwieriger zu lösen. Die Drehachse eines mit dem Maschinenbett verbundenen Winkelmeßsystems muß nämlich zur Drehachse des untersuchten Freiheitsgrades der Werkzeugmaschine ausgerichtet werden, um Fehler z.B. durch Exzentrizität der Achsen zu vermeiden.Around the ever increasing demands on numerically controlled Meeting machine tools is one way to check and Calibration of the positioning accuracy in the movable axes of such a machine tool is indispensable. While linear axes are still relative simply attached to the machine bed of the machine tool Vergleichsmeßsystemen are to be checked is this job for Angle axes are much more difficult to solve. The axis of rotation of one with The angle measuring system connected to the machine bed must namely to the axis of rotation of the examined Degrees of freedom of the machine tool are aligned to errors e.g. through eccentricity to avoid the axes.

Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, die eine Vermessung von Dreh- oder Kippwinkeln ohne eine exakte Ausrichtung von Referenzmeßsystemen zu einer Drehachse erlauben.It Devices are already known which measure rotation or tilt angles without an exact alignment of reference measuring systems allow an axis of rotation.

Ein solches System ist in der GB 2 180 654 A , von der diese Erfindung ausgeht, beschrieben. Ein auf einem Teller montierter Neigungssensor sorgt hier dafür, daß der drehbar auf der Achse eines Referenzmeßsystems gelagerte Teller jederzeit in eine Referenzlage gedreht werden kann. In dieser Referenzlage (ein kleiner Winkelbereich, in dem der Neigungssensor einen genauen Wert der Verkippung gegenüber der Richtung der Schwerkraft ausgeben kann) läßt sich aus dem Positionswert des Referenzmeßsystems und dem Kippwinkel des Neigungssensors ein Kippwinkel der gesamten Anordnung berechnen und z.B. mit einem Kippwinkel vergleichen, der durch eine bewegliche Achse einer Werkzeugmaschine eingestellt wurde. Solche Anordnungen mit Neigungssensoren haben aber den Nachteil, daß sich horizontale Rundtische nicht kalibrieren lassen. Ein auf einem horizontalen Rundtisch mit vertikaler Drehachse befestigter Neigungssensor ändert seine Neigung relativ zur Schwerkraft nicht. Es kann daher keine Referenzlage des Tellers bestimmt werden.Such a system is in the GB 2 180 654 A from which this invention is based. An inclination sensor mounted on a plate ensures that the plate rotatably mounted on the axis of a reference measuring system can be rotated into a reference position at any time. In this reference position (a small angular range in which the tilt sensor can output an exact value of the tilt relative to the direction of gravity), a tilt angle of the entire arrangement can be calculated from the position value of the reference measuring system and the tilt angle of the tilt sensor and, for example, compared with a tilt angle, which was set by a movable axis of a machine tool. However, such arrangements with inclination sensors have the disadvantage that horizontal rotary tables cannot be calibrated. A tilt sensor attached to a horizontal rotary table with a vertical axis of rotation does not change its tilt relative to gravity. Therefore no reference position of the plate can be determined.

Andere bekannte Meßeinrichtungen bestehen beispielsweise aus einem Rundtisch, der mittels einer Hirth-Verzahnung in genau definierten Winkelschritten verstellbar ist. Auf der Oberseite eines solchen Rundtisches, der mit seiner Unterseite mit einem drehbaren Teil einer Werkzeugmaschine verbunden wird, wird ein optisches Element angebracht, dessen Verdrehung um die Achse des Rundtisches relativ zum Maschinenbett der Werkzeugmaschine mittels eines Laserinterferometers gemessen werden kann. Aus der Summe der genau definierten Winkelschritte der Hirth-Verzahnung und der mit dem Laserinterferometer gemessenen Winkelstellung läßt sich ein Drehwinkel der Oberseite des Rundtisches relativ zum Maschinenbett berechnen. Dieser muß mit dem Drehwinkel übereinstimmen, der dem beweglichen Teil der Werkzeugmaschine vorgegeben wurde. Aus der Abweichung der beiden Drehwinkel lassen sich Kalibrierdaten für die Werkzeugmaschine gewinnen. Solche Anordnungen, wie sie z.B. in der US 5341702 beschrieben sind, erlauben wegen der nötigen Umsetzung der Hirth-Verzahnung keine schnellen Messungen über größere Winkelbereiche.Other known measuring devices consist, for example, of a rotary table which can be adjusted in precisely defined angular steps by means of a Hirth tooth system. On the top of such a rotary table, which is connected with its underside to a rotatable part of a machine tool, an optical element is attached, the rotation of which around the axis of the rotary table relative to the machine bed of the machine tool can be measured by means of a laser interferometer. An angle of rotation of the top of the rotary table relative to the machine bed can be calculated from the sum of the precisely defined angular steps of the Hirth toothing and the angular position measured with the laser interferometer. This must match the angle of rotation that has been specified for the moving part of the machine tool. Calibration data for the machine tool can be obtained from the deviation of the two rotation angles. Such arrangements, as for example in the US 5341702 are described, because of the necessary implementation of the Hirth toothing, do not allow rapid measurements over larger angular ranges.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Meßvorrichtung für Winkelstellungen von Drehachsen zu schaffen, die für alle Drehachsrichtungen anwendbar ist und zudem schnelle Winkelmessungen über große Bereiche zuläßt.task The invention is therefore a measuring device for angular positions of rotating axes that can be used for all rotating axis directions is and also allows fast angle measurements over large areas.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Merkmalen, die in den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen aufgeführt sind.This Task is solved by a device with the features of claim 1. Advantageous embodiments result from the features listed in the claims dependent on claim 1.

Es wird eine Meßvorrichtung für Winkelstellungen von Drehachsen beschrieben, mit einem in einem Gehäuse angeordneten Winkelmeßsystem, das über eine Welle mit einem Teller verbunden ist. Der Teller ist dadurch relativ zum Gehäuse drehbar gelagert und seine Winkelstellung relativ zum Gehäuse des Winkelmeßsystems feststellbar. Der Teller weist eine Teilungsstruktur auf, die mit wenigstens zwei Abtastköpfen abtastbar ist.It becomes a measuring device for angular positions described by axes of rotation, with one arranged in a housing angle measurement, the above a shaft is connected to a plate. The plate is thereby relative to the housing rotatably mounted and its angular position relative to the housing of the angle measurement ascertainable. The plate has a division structure that with at least two scanning heads is palpable.

Mit einer solchen Anordnung lassen sich auch große Winkeländerungen der zu vermessenden Drehachse schnell erfassen und kalibrieren. Tastet man die Teilungsstruktur des Tellers mit wenigstens zwei starr mit dem Maschinenbett einer Werkzeugmaschine verbundenen Abtastköpfen ab, ist eine exakte Ausrichtung der zu vermessenden Drehachse der Werkzeugmaschine nicht notwendig, da sich Exzentrizitätsfehler durch die zweifache Abtastung eliminieren lassen. Durch zusätzliche Abtastköpfe lassen sich weitere Fehler in der Ausrichtung der beiden Drehachsen eliminieren.With Such an arrangement also allows large changes in the angle of the axis of rotation to be measured record and calibrate quickly. If you feel the division structure the plate with at least two rigid with the machine bed one Machine tool connected readheads is an exact alignment the axis of rotation of the machine tool to be measured is not necessary, because there are eccentricity errors can be eliminated by double sampling. By additional scanning heads there are other errors in the alignment of the two axes of rotation eliminate.

Zur Bestimmung der Referenzlage des Tellers Teilungsstrukturen auf optischer, magnetischer, induktiver oder kapazitiver Basis abgetastet werden, sind auch Drehachsen beliebiger Ausrichtung zu vermessen.to Determination of the reference position of the plate magnetic, inductive or capacitive basis are sampled also measure axes of rotation of any orientation.

Eine Beschränkung auf Verkippungen gegen die Richtung der Schwerkraft wie im Stand der Technik entfällt.A restriction on tilting against the direction of gravity as when standing the technology is eliminated.

Weitere Vorteile sowie Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Figuren. Dabei zeigtFurther Advantages and details of the present invention result from the following description of a preferred embodiment based on the figures. It shows

1 eine Werkzeugmaschine mit einer Meßvorrichtung für Winkelstellungen, 1 a machine tool with a measuring device for angular positions,

2 die Meßvorrichtung der 1 in der Draufsicht, und 2 the measuring device of the 1 in top view, and

3a,3b verschiedene Teilungsstrukturen. 3a . 3b different divisional structures.

1 zeigt eine Werkzeugmaschine 1 mit einem ortsfesten Maschinenbett 2. Zur Bearbeitung eines Werkstückes wird in einer Spindel 3 ein Werkzeug eingespannt, das ein auf einem Rundtisch 4 befestigtes Werkstück bearbeiten kann. Der Rundtisch 4 ist dabei mittels eines Antriebssystems bestehend u.a. aus einem Motor 5 mit Drehgeber 6 um die Drehachse C drehbar. So können bei der Bearbeitung des Werkstückes unterschiedliche Bereiche vom Werkzeug bearbeitet werden. 1 shows a machine tool 1 with a fixed machine bed 2 , A workpiece is machined in a spindle 3 a tool clamped, the one on a rotary table 4 fixed workpiece can edit. The round table 4 is a drive system consisting of a motor 5 with encoder 6 rotatable about the axis of rotation C. This means that different areas can be machined by the tool when machining the workpiece.

Zur Erzeugung qualitativ hochwertiger Endprodukte ist es nun sehr wesentlich, daß ein von einer numerischen Steuerung vorgegebener Verdrehwinkel für den Rundtisch 4 möglichst exakt eingehalten wird. Zur Überprüfung oder Kalibrierung dieses Verdrehwinkels dient die hier beschriebene Meßvorrichtung.In order to produce high-quality end products, it is now very important that an angle of rotation for the rotary table predetermined by a numerical control 4 is adhered to as precisely as possible. The measuring device described here is used to check or calibrate this angle of rotation.

Diese Meßvorrichtung besteht aus einem in einem Gehäuse 9 angeordneten hochgenauen Winkelmeßsystem 8, das über eine Welle 10 mit einem Teller 11 verbunden ist. Dieser Teller 11 ist dadurch gegenüber dem Winkelmeßsystem 8 bzw. dessen Gehäuse 9 drehbar gelagert. Die relative Winkelstellung zwischen Gehäuse 9 und Teller 11 ist dadurch sehr genau erfaßbar.This measuring device consists of a in a housing 9 arranged high-precision angle measuring system 8th that over a wave 10 with a plate 11 connected is. This plate 11 is thereby compared to the angle measuring system 8th or its housing 9 rotatably mounted. The relative angular position between the housing 9 and plates 11 can be grasped very precisely.

Das Gehäuse 9 ist so auf dem Rundtisch 4 befestigt, daß die Drehachse des Winkelmeßsystems 8 mit der Drehachse C des Rundtisches 4 ungefähr zusammenfällt. An horizontalen Rundtischen 4 mit vertikaler Drehachse C ist eine Befestigung unter Umständen gar nicht nötig, es kann hier bereits genügen, das Gehäuse 9 lediglich auf den Rundtisch 4 zu stellen.The housing 9 is so on the round table 4 attached that the axis of rotation of the angle measuring system 8th with the axis of rotation C of the rotary table 4 roughly coincides. At horizontal rotary tables 4 With a vertical axis of rotation C, attachment may not be necessary at all, the housing may be sufficient here 9 only on the rotary table 4 to deliver.

Dreht man nun den Rundtisch 4, so dreht sich das Gehäuse 9 mit Winkelmeßsystem 8 und Teller 11 in gleichem Maße mit.Now turn the rotary table 4 , the housing rotates 9 with angle measuring system 8th and plates 11 to the same extent with.

Um den Betrag des Verdrehwinkels unabhängig vom Meßsystem des Rundtisches, also hier unabhängig vom Drehgeber 6 messen zu können, wird zunächst eine Referenzlage des Tellers 11 bezüglich der Drehachse C des Rundtisches 4 erfaßt. Hierzu weist der Teller 11 wenigstens eine Teilungsstruktur 14 auf. Diese Teilungsstruktur 14 ist durch zwei um vorzugsweise 180 Grad versetzte Abtastköpfe 13 abtastbar, die über einen Halter 12 starr mit dem Maschinenbett 2 verbunden sind. In der gezeigten, typischen Anordnung gelingt dies in einfacher Weise, wenn der Halter 12 anstelle eines Werkzeuges in die Spindel 3 der Werkzeugmaschine 1 eingesetzt wird.By the amount of the angle of rotation independent of the measuring system of the rotary table, i.e. here independent of the encoder 6 To be able to measure is first a reference position of the plate 11 with respect to the axis of rotation C of the rotary table 4 detected. The plate points to this 11 at least one division structure 14 on. This divisional structure 14 is by two scanning heads, preferably offset by 180 degrees 13 palpable over a holder 12 rigid with the machine bed 2 are connected. In the typical arrangement shown, this is easily achieved when the holder 12 instead of a tool in the spindle 3 the machine tool 1 is used.

Die 2 verdeutlicht einen möglichen Ablauf einer Kontrollmessung. Zunächst wird die Lage des Tellers 11 relativ zum Maschinenbett 2 bzw. zu den Abtastköpfen 13 als Referenzlage R festgestellt. Der Rundtisch 4 wird dann um einen Verdrehwinkel α verdreht, wobei der Winkel α vom Antriebsystem 5, 6 des Rundtisches 4 eingestellt wird. Auch der Teller 11 dreht sich um diesen Winkel α mit. Vorzugsweise mittels eines weiteren, in das Gehäuse 9 integrierten Antriebs 16 wird nun der Teller 11 in seine Referenzlage R zurückgedreht. Dabei muß er um einen Rückstellwinkel β gedreht werden, der nun mit dem hochgenauen Winkelmeßsystem 8 festgestellt wird. Die Referenzlage R wird dabei wiederum mit den Abtastköpfen 13 erkannt.The 2 illustrates a possible sequence of a control measurement. First, the location of the plate 11 relative to the machine bed 2 or to the scanning heads 13 determined as the reference position R. The round table 4 is then rotated by an angle of rotation α, the angle α from the drive system 5 . 6 of the rotary table 4 is set. The plate too 11 rotates with this angle α. Preferably by means of another one in the housing 9 integrated drive 16 now becomes the plate 11 turned back to its reference position R. It must be rotated by a reset angle β, which is now with the high-precision angle measuring system 8th is detected. The reference position R is again with the scanning heads 13 recognized.

Eine Auswerteeinheit 7, die als separate Einheit ausgeführt oder als Software in eine Numerische Steuerung integriert sein kann, hilft bei der Durchführung der Messung. So löst die Auswerteeinheit 7 zunächst die Feststellung der Referenzlage R aus, erledigt dann das Drehen des Rundtisches 4 um den Verdrehwinkel α, gefolgt vom Zurückdrehen des Tellers 11 mittels Antrieb 16, bis von den Abtastköpfen 13 erneut die Referenzlage R erkannt wird, und nimmt den vom Winkelmeßsystem 8 gemessenen Rückstellwinkel β entgegen, um den der Teller 11 zurück gedreht werden mußte, um erneut in die Referenzlage R zu kommen. Anschließend vergleicht die Auswerteeinheit 7 die beiden Winkel α und β. Im Idealfall wird also der vom Rundtisch geforderte Verdrehwinkel α mit dem Rückstellwinkel β, der dem tatsächlich eingestellten Verdrehwinkel des Rundtisches 4 entspricht, betragsmäßig übereinstimmen. Jede Abweichung bedeutet einen Fehler in der Positionierung des Rundtisches 4. Durch die Auswertung mit verschiedenen Ausgangsstellungen des Rundtisches 4 und verschiedenen Verdrehwinkeln α können von der Auswerteeinheit 7 Kalibrierdaten erzeugt werden, die später der Ansteuerung des Rundtisches 4 zugrunde gelegt werden können.An evaluation unit 7 , which can be implemented as a separate unit or integrated as software in a numerical control, helps to carry out the measurement. This is how the evaluation unit solves 7 First determine the reference position R, then turn the rotary table 4 by the angle of rotation α, followed by turning the plate back 11 by means of drive 16 , up from the scanning heads 13 the reference position R is recognized again and takes it from the angle measuring system 8th measured return angle β against which the plate 11 had to be turned back to return to the reference position R. The evaluation unit then compares 7 the two angles α and β. In the ideal case, the rotation angle α required by the rotary table becomes the return angle β, which is the rotation angle of the rotary table that is actually set 4 corresponds, agree in amount. Any deviation means an error in the positioning of the rotary table 4 , Through the evaluation with different starting positions of the rotary table 4 and different angles of rotation α can be obtained from the evaluation unit 7 Calibration data are generated, which later control the rotary table 4 can be used as a basis.

Die beschriebene Meßvorrichtung weist verschiedene Vorteile auf. Neben der bereits erwähnten Möglichkeit, Exzentrizitätsfehler und andere durch die nur grobe Ausrichtung der Drehachse C des Rundtisches und der Drehachse des Winkelmeßsystems 8 verursachte Fehler durch die mehrfache Abtastung der Teilungsstruktur 14 zu eliminieren und dadurch den Aufwand zum Anbau der Meßvorrichtung erheblich zu minimieren, arbeitet die entscheidende Winkelmessung, nämlich die Feststellung der Referenzlage R des Tellers 11 zum Maschinenbett 2, berührungslos und damit kräftefrei. Eine unmittelbare Befestigung der Welle 10 des Winkelmeßsystems 8 z.B. an der Spindel 3 würde zwar den Teller 11 und die Messung der Referenzlage R überflüssig machen, hätte aber die Übertragung einer Kraft zur Folge und würde damit über Elastizitäten oder Spiel Meßfehler im Winkelmeßsystem 8 verursachen. Der mit dem Winkelmeßsystem 8 gemessene Wert würde dann nicht exakt dem gesuchten wahren Verdrehwinkel des Rundtisches 4 relativ zum Maschinenbett 2 entsprechen.The measuring device described has various advantages. In addition to the possibility already mentioned, eccentricity errors and others due to the rough orientation of the axis of rotation C of the rotary table and the axis of rotation of the angle measuring system 8th errors caused by the multiple scanning of the division structure 14 the decision works to eliminate and thereby significantly minimize the effort for mounting the measuring device End angle measurement, namely the determination of the reference position R of the plate 11 to the machine bed 2 , contactless and therefore free of forces. An immediate attachment of the shaft 10 of the angle measuring system 8th eg on the spindle 3 would do the plate though 11 and make the measurement of the reference position R superfluous, but would result in the transmission of a force and would therefore make measurement errors in the angle measuring system via elasticities or play 8th cause. The one with the angle measuring system 8th The measured value would then not exactly match the true rotation angle of the rotary table 4 relative to the machine bed 2 correspond.

Für die Ausbildung der Teilungsstruktur 14 gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Solche Teilungsstrukturen sind ausführlich im Buch "Digitale Längen- und Winkelmeßtechnik", Verlag moderne industrie, Landsberg 1989, auf den Seiten 27–33 beschrieben. Wesentlich ist, daß eine Referenzlage R des Tellers 11 mit den Abtastköpfen 13 möglichst exakt reproduzierbar ist.For the formation of the divisional structure 14 there are different options. Such graduation structures are described in detail in the book "Digitale Längen- und Winkelmeßtechnik", Verlag modern industry, Landsberg 1989, on pages 27-33. It is essential that a reference position R of the plate 11 with the scanning heads 13 is reproducible as precisely as possible.

Eine besonders einfache Ausführung für eine Teilungsstruktur 14 ist in 3a dargestellt. Am äußeren Umfang des Tellers 11 sind um 180 Grad gegeneinander versetzt zwei kurze Stücke Maßband befestigt, die jeweils eine von den Abtastköpfen 13 exakt detektierbare Referenzmarke 15 tragen. Beim Erkennen einer Referenzmarke 15 durch einen Abtastkopf 13 wird der aktuelle Wert des Winkelmeßsystems 8 in der Auswerteeinheit 7 erfaßt und verarbeitet.A particularly simple version for a division structure 14 is in 3a shown. On the outer circumference of the plate 11 Two short pieces of measuring tape are attached to each other, offset by 180 degrees, each one of the scanning heads 13 precisely detectable reference mark 15 wear. When recognizing a reference mark 15 through a readhead 13 becomes the current value of the angle measuring system 8th in the evaluation unit 7 recorded and processed.

Eine bessere Auswertung und Handhabung erlaubt eine Teilungsstruktur 14 nach 3b. Hier ist auf einem den Teller 11 vollständig umschließenden Maßband eine inkrementale Teilungsstruktur 14 aus regelmäßig angeordneten Strichen angebracht, die von den Abtastköpfen 13 detektiert und gezählt werden können. Die Stellung des Tellers 11 zu Beginn der Messung wird als Referenzlage R definiert. Ein Aufsuchen von Referenzmarken 15 nach 3a ist nicht unbedingt notwendig. Um bei einem Verlust des Positionssignals der Abtastköpfe 13, etwa verursacht durch eine Stoßstelle der umlaufenden Teilungsstruktur 14, Probleme zu vermeiden, können zusätzliche, vorteilhafterweise abstandscodierte Referenzmarken 15 vorgesehen werden. Solche zusätzlichen Referenzmarken ermöglichen eine Feststellung der absoluten Position innerhalb der Teilungsstruktur 14.A division structure enables better evaluation and handling 14 to 3b , Here is the plate on one 11 completely enclosing tape measure an incremental graduation 14 from regularly arranged lines attached by the scanning heads 13 can be detected and counted. The position of the plate 11 R is defined as the reference position at the start of the measurement. A search for reference marks 15 to 3a is not absolutely necessary. In order to lose the position signal of the scanning heads 13 , caused, for example, by a joint of the surrounding partition structure 14 To avoid problems, additional, advantageously distance-coded reference marks can be used 15 be provided. Such additional reference marks enable the absolute position within the division structure to be determined 14 ,

Auch eine absolute Kodierung der Teilungsstruktur in Form mehrspuriger Inkrementalteilungen oder einer Pseudo-Random-Code Spur ist möglich. Es erübrigt sich dann ein Zählen von Inkrementen, es genügt das Feststellen der Ausgangspositionen beider Abtastköpfe 13 auf der Teilungsstruktur 14 als Referenzlage R.Absolute coding of the division structure in the form of multi-track incremental divisions or a pseudo-random code track is also possible. There is then no need to count increments; it is sufficient to determine the starting positions of both scanning heads 13 on the division structure 14 as reference position R.

Die Teilungsstruktur 14 nach 3b eignet sich auch zum geregelten Zurückdrehen des Tellers 11 um den Rückstellwinkel β. Der Antrieb 16 kann hier anhand von Positionsinformationen der Teilungsstruktur 14 geregelt werden. Dies erlaubt ein schnelleres Anfahren der Referenzlage R. Mit einer solchen Teilungsstruktur 14 nach 3b ist es auch möglich, die Gegenbewegung des Tellers 11 mittels Antrieb 16 gleichzeitig mit der Verdrehung des Rundtisches 4 vorzunehmen, so daß der Teller 11 seine Referenzlage R im Rahmen der Regelgenauigkeit nicht verläßt. Trotzdem kann natürlich über das Winkelmeßsystem 8 der Rückstellwinkel β und damit der tatsächliche Verdrehwinkel des Rundtisches 4 erfaßt werden.The divisional structure 14 to 3b is also suitable for the controlled turning back of the plate 11 by the reset angle β. The drive 16 can here based on position information of the division structure 14 be managed. This allows a faster approach to the reference position R. With such a division structure 14 to 3b it is also possible to counter-move the plate 11 by means of drive 16 simultaneously with the rotation of the rotary table 4 make so that the plate 11 does not leave its reference position R within the control accuracy. Nevertheless, you can of course use the angle measurement system 8th the reset angle β and thus the actual angle of rotation of the rotary table 4 be recorded.

Mit geeigneten Befestigungsmitteln läßt sich die beschriebene Meßvorrichtungen für Winkelachsen aller Art einsetzen, bei denen die Einhaltung eines vorgegebenen Verdrehwinkels α eines Elementes einer Winkelachse gegenüber einer ortsfesten Basis wie einem Maschinenbett 2 überprüft bzw. kalibriert werden soll. In diesem Sinne ist der Begriff "Rundtisch" als ein Synonym für das verdrehbare Element zu verstehen, der Begriff "Maschinenbett" als Synonym für die ortsfeste Basis.With suitable fastening means, the measuring devices described can be used for all types of angular axes, in which the maintenance of a predetermined angle of rotation α of an element of an angular axis relative to a fixed base such as a machine bed 2 should be checked or calibrated. In this sense, the term "rotary table" should be understood as a synonym for the rotatable element, the term "machine bed" as a synonym for the fixed base.

Claims

Measuring device for angular positions of axes of rotation, with a in a housing ( 9 ) arranged angle measuring system ( 8th ) that over a wave ( 10 ) with a plate ( 11 ) is connected so that the plate ( 11 ) relative to the housing ( 9 ) is rotatably mounted and its angular position relative to the housing ( 9 ) from the angle measuring system ( 8th ) can be determined, characterized in that the plate ( 11 ) a division structure ( 14 ) with at least two scanning heads ( 13 ) is palpable.

Measuring device according to claim 1, characterized in that the housing ( 9 ) on a relative to a machine bed ( 2 ) rotatable rotary table ( 4 ) is arranged.

Measuring device according to claim 2, characterized in that the scanning heads ( 13 ) by means of a holder ( 12 ) rigid with the machine bed ( 2 ) are connected.

Measuring device according to claim 2 or 3, characterized in that by means of the scanning heads ( 13 ) and the division structure ( 14 ) a reference position (R) of the plate ( 11 ) with respect to an axis of rotation (C) of the rotary table ( 4 ) relative to the machine bed ( 2 ) is detectable.

Measuring device according to claim 4, characterized in that the angle measuring system ( 8th ) a return angle (β) can be detected around which the plate ( 11 ) must be rotated to re-reference position (R) after the plate ( 11 ) together with the housing ( 9 ) and the rotary table ( 4 ) was deflected by an angle of rotation (α).

Measuring device according to claim 5, characterized in that an evaluation unit ( 7 ) the angle of rotation (α) is comparable to the return angle (β).

Measuring device according to claim 6, characterized in that the evaluation unit ( 7 ) Calibration data can be generated with which a drive system ( 5 . 6 ) of the rotary table ( 4 ) can be calibrated.

Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the division structure ( 14 ) the plate ( 11 ) completely encloses.

Measuring device according to claim 8, characterized in that a drive ( 16 ) for the plate ( 11 ) by means of the scanning heads ( 13 ) position information obtained can be regulated.