DE1698006A1

DE1698006A1 - Aus Einzelstuecken zusammengesetzter Laengenmassstab

Info

Publication number: DE1698006A1
Application number: DE19681698006
Authority: DE
Inventors: Claus Lieberwirth; Rudolf Poppe; Rolf Unger
Original assignee: Feinmess Dresden GmbH
Current assignee: Steinmeyer Mechatronik GmbH
Priority date: 1968-03-16
Filing date: 1968-03-16
Publication date: 1971-04-08
Also published as: DE1698006C3; DE1698006B2

Description

Aus Einzelstücken zusammengesetzter Längenma#stab Die Erfindung betrifft einen aus Einzelstücken zusammengesetzten und an den Übergangsstellen einen Spalt aufweisenden Längenma#stab, wie er beispielsweise in Verbindung mit optischen Ableseeinrichtungen oder lichielektronischen Weggebern an Werkzeugmaschinen zur Positionierung der Maschinenschlitten angewendet wird.
Bekannte aus Einzelstücken zusammengesetzte Ma#stäbe sind an den Übergangsstellen so ausgebildet, da# sie sich dort entweder unmittelbar berühren oder aber einen geringen Spalt zwischen den Einzelstücken aufweisen. Die aber gangsstellen sind dabei so gelegt, daß sie sich zwischen zwei Teilstrichen befinden. Die Trennkanten der beiden Einzelstücke werden rechtwinklig oder schräg zum Ma#stabrand gelegt. Die feilstriche derartiger Maßstäbe sind bei der Verwendung der optischen Ablesseinrichtungen meist als nichtreflektierende Einfach- oder Loppelstriohe auf einer polierten Fläche und bei der Anwendung mit licht elektronischen Weggebern als reflektierende Stege auf mattem Grunde aufgebracht.
Ein Nachteil der bekannten an den Übergangsstellen mit Berührung arbeitenden Ma#stäbe besteht darin, da# ihre Herstellung sehr teuer ist. Nach aem Aufbringen der Teilung mu# an den beiden Enden solange eine spanabhebende Bearbeitung erfolgen, bis der über den Stoß gemessene Abstand der nächstliegenden Teilstriche dem eines Intervalles des betreffenden Maßstabes entspricht. Beim Zusammensto#en des Maßstabes ist Jedoch, wenui nicht die uerste Sorgfalt angewendet und die peinlichste Sauberkeit der Endflächen erreicht wird, eine fehlerfreie Reproduktion des Stosses nicht gewährt.
Die bekannte Ausbildung der Übergangsstellen der Einzelstücken des Ma@stabes als Spalt beseitigt die vorgenannten Nachteile, erfordert aber, daß beim Zusammensetzen der Einzelstücken Me#einrichtungen angewendet werden, mit denen der zu justierende Abstand zwischen dem letzten Teilstrich des ersteren Einzelstückes und dem ersten Teilstrich des zweiten Einzelstiickes aus, k, emessen werden kann.
Die für den Abstand der beiden Teilstriche und damit den Anschluß des zweiten Einzelstückes an das erstere erreichbare Genauigkeit wird damit durch die systematischen und zufälligen Fehler der verwendeten Me#einrichtungen beschränkt. Au#erdem sind für das Zusammensetzen derartiger Ma#stäbe immer die beschriebenen Me@einrichtungen erforderlich, die jedoch nicht in jedem Fall, zum Beispiel bei der Montage einer Wagme#einrichtung zu einer numerischen Positioniersteuerung an einer Werkzeugmaschine vorhanden sind.
Zweck der Erfindung ist es, die den beschriebenen zusammengesetzten Längenma#stäben anhaftenden Mängel zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen aus Einzelstücken zusammengesetzten Längenma#stab zu schaffen, der sich ohne teure Bearbeitung der Endflächen der Einzelstücken und ohne das Gebundensein an komplizierte Me#einrichtungen mit hoher Genauigkeit, zum Beispiel an einer Werkzeugmaschine aneinander setzen lt Erfindungsgemä3 wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß als Übergangsstelle zwischen den Einzelstücken ein Spalt vorgesehen ist, der mindestens einen oder mehrere den beiden Einzelstücken gemeinsame Teilstriche quer zu ihrer Längsachse schneidet. Vorteilhaft ist dabei der Spalt mit zwei Knickstellen ausgeführt, wobei der zwischen den Knickstellen liegende Spaltbereich einen oder mehrere den beiden Einzelstücken gemeinsame Teilstriche auf der Teilungsmittellinie des Ma#stabes oder parallel zu dieser schneidet.
Die außerhalb der Knickstellen verlaufenden und die Einzelstücken weiter trennenden Spaltlinien sind zwischen jeweils zwei jeilstriche gelegt und verlaufen in einem rechten oder einem spitzen Winkel zum Rand des Ma#stabes hin.
Durch diese Spaltausführung wird erreicht, da# die Einzelstücken des Ma#stabes, ohne eine besondere Me#einrichtung verwenden zu müssen, aneinander gesetzt werden können.
1)ie Einzelstücken brauchen nur unter Zuhilfenahme einer Lupe so zueinander justiert werden, daß der oder die durch den querliegenden Spalt getrennten a?trichhälften des vorangehenden und des nachfolgenden Einzelstückes fluchten. Nach den Erfahrungen der physiologischen Optik lassen sich bei den hier angewendeten Koinzidenzabgleich mit unbewaffnetem Auge Einstellunsicherheiten bis ~ 15 Winkelsekunden, das sind 20 µm bezogen auf die deutliche Sehweite von 250 mm erreichen Wird bei der Einstellung eine 10-£a¢h vergrößernde Lupe angewendet, so beträgt der zu erwartende Fehler für das Ansetzen der Einzelstücke nicht mehr als ~ 2 µm. Die Genauigkeit kaun weiter gesteigert werden, wenn diese Lupe durch eine Blende im hinteren Brennpunkt als telezentrische Lupe gestaltet wird und in dem vorderen Brennpunkt eine den Teilstrich eingabelnde Symmetriemarke angebracht wird.
Erfindungsgemä# kann der den oder die Teilstriche schneidende Spalt vorteilhaft auch in der Form gestaltet sein, daß er einen gerade durchgehenden Verlauf besitzt und in einem spitzen Winkel zum Ma#stabrand angeordnet ist.
Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf Ma#stäbe, die optisch oder fotoelektronisch abgetastet werden, sondern auch auf solche für kapazitive, induktive oder pneumatische Abgriffe.
Die Erfindung soll nachstehend an den in den Figuren 1 bis 7 der dazugehörigen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt die Übergangsstellen zwischen zwei Teilstücken 1 und 2 eines Längenma#stabes bei denen der Spalt 3 zwei Knickstellen aufweist und zwischen den Knickstellen auf der Mittellinie 4 der Teilung verläuft und einen den Einzelstücken 1 und 2 gemeinsamen Teilstrich 5 schneidet. Au#erhalb der Knickstellen verläuft der Spalt 3 zwischen Jeweils zwei Teilstrichen 5 und 6 rechtwinklig auf den Maßstabrand 7 zu.
In Figur 2 schneidet der zwischen den Knickstellen liegende Bereich des Spaltes 3 parallel zur Teilungsmittellinie 4 mehrere Teilstriche.
Bei Figur 3 liegen die außerhalb der Knickstellen verlaufenden Linien des Spaltes 3 in einem spitzen Winkel zum Ma#stabrand 7.
Figur 4 zeigt einen E. Xfab mit geneigten Rasterfeldern 8 und einen zwei Knickstellen aufweisenden Spalt 3.
In Figur 5 und 6 sind die Übergangsstellen zwischen den Teilstücken 1 und 2 des aßstabes als ein in einem spitzen Winkel zum Ma#stabrand 7 liegender Spalt 3 ausgebildet, der einen beziehungsweise zwei den beiden Teilstücken 1 und 2 gemeinsame Teilstriche 5 schneidet.
Pigur 7 zeigt einen aus den Teilstücken 1, 2 und 9 zusammengesetzten, erfindungsgemä#en Ma#stab.

Claims

Pat entanspriiche: 1. Aus Einzelstücken zusammengesetzter und an den Übergangsstellen einen Spalt aufweisender Längenma#stab, dadurch gekennzeichnet, da# er einen die Einzelstücken (1 und 2) trennenden Spalt (3) aufweist, der mindestens einen oder mehrere den beiden Einzelstücken (1 und 2) gemeinsame Teilstriche (5) quer zu ihrer Längsachse schneidet.
2. Längenma#stab nach Anspruch 1, dadurch gekkenzeichnet, daß der Spalt (3) so gestaltet ist, daß er zwei Knickstellen aufweist und der zwischen den Xnickstellen liegende mittlere Spaltbereich so angeordnet ist, daß er auf der Teilungsmittellinie (4) des Maßstabes oder parallel zu dieaer einen oder mehrere den beiden Einzelstücken gemeinsame Teilstriche (5) schneidet und die außerhalb der Knickstellen verlaufenden Spaltlinien so zugeführt sind, daß sie den Ma#stab jeweils zwischen zwei Teilstrichen (5 und 6) mittels recht- oder spitzwinklig zum Ma#stabrand (7) hinzulanfenden Linien trennen.
3. Längenma#stab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (3) in einem spitzen Winkel zum Ma#stabrand (7) angeordnet ist und einen geraden durchgehenden Verlauf besitzt.