DE19738023A1 - System for exact adjustment of graduations forming rule of incremental length measuring unit - Google Patents
System for exact adjustment of graduations forming rule of incremental length measuring unitInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur exakten Justage von Teilungsträgern gemäß dem Oberbegriff des Anspru ches 1 bzw. des Anspruches 10.The present invention relates to an apparatus and a method for exact adjustment of graduation carriers according to the preamble of claim ches 1 and claim 10.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren ist beispielsweise aus der DE 27 27 769 der Anmelderin bekannt. Dort wird eine Längenmeßeinrichtung insbesondere für große Meßlängen vorgeschlagen, bei der sich der abgetastete Maßstab aus einzelnen Teilungsträgern zusam mensetzt. Auf den einzelnen Teilungsträgern wiederum sind Maßstabteilun gen angeordnet, die bei der vorzugsweise optischen Abtastung inkrementale Positionsdaten liefern. Ein derartiger Aufbau des Maßstabes wird insbeson dere dann gewählt, wenn der erforderliche Maßstab einer bestimmten Länge nicht mehr in einem Stück herstellbar ist.A generic device or a generic method is known for example from DE 27 27 769 of the applicant. There will be one Length measuring device proposed in particular for large measuring lengths, where the scanned scale is made up of individual graduation carriers set. Scale divisions are in turn on the individual division carriers gene arranged, the incremental in the preferably optical scanning Deliver position data. Such a structure of the scale is particularly then chosen when the required scale of a certain length can no longer be produced in one piece.
Eines der Probleme bei einem aus mehreren Teilungsträgern aufgebauten Maßstab besteht jedoch darin, daß im Fall einer nicht optimalen Justage an den Stoßstellen benachbarter Teilungsträger bei der Positionsbestimmung unzulässige Fehler auftreten. In der genannten Patentschrift wird aus diesem Grund vorgeschlagen, für benachbarte Teilungsträger an den Stoßstellen eine Justiermöglichkeit vorzusehen. Die entsprechenden Justierelemente umfassen Andruckmittel, die eine kraftschlüssige und trotzdem justierbare Relativmontage der Teilungsträger im Stoßstellenbereich gestatten. Details zum eigentlichen Justageverfahren finden sich in dieser Druckschrift jedoch nicht.One of the problems with a multi-division system However, the yardstick is that in the event of a non-optimal adjustment the joints of adjacent division carriers when determining the position illegal errors occur. In the mentioned patent this is Reason suggested for adjacent division carriers at the joints to provide an adjustment option. The corresponding adjustment elements include pressure means that are a non-positive, yet adjustable Allow relative mounting of the graduation beams in the joint area. Details the actual adjustment procedure can be found in this document Not.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zu schaffen, über das eine exakte Justage von Teilungsträgern möglich ist, die im zusammengesetzten Zustand den Maßstab einer Län genmeßeinrichtung bilden. Insbesondere ist dabei eine komfortable Justa gemöglichkeit im Stoßstellenbereich aneinandergrenzender Teilungsträger wünschenswert.The object of the present invention is therefore a device and a To create procedures through which an exact adjustment of division carriers is possible, which in the assembled state the scale of a Län Form genmeßeinrichtung. In particular, it is a comfortable justa Possibility of adjoining division carriers in the joint area desirable.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.This object is achieved by a device with the features in characterizing part of claim 1.
Vorteilhafte Maßnahmen zur Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vor richtung ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.Advantageous measures for the design of the invention direction result from the features of the dependent on claim 1 Expectations.
Ein Verfahren, das geeignet ist, die oben angegebene Aufgabe zu lösen, ergibt sich aus den Maßnahmen im kennzeichnenden Teil des Anspruches 10.A method which is suitable for solving the above-mentioned task results from the measures in the characterizing part of the claim 10th
Vorteilhafte Varianten zur Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfah rens sind in den von Anspruch 10 abhängigen Ansprüchen aufgeführt.Advantageous variants for designing the method according to the invention rens are listed in the claims dependent on claim 10.
Erfindungsgemäß ist nunmehr eine separate Vorrichtung vorgesehen, die eine Kontrolle bzw. Überprüfung der korrekten Justage eines modular auf gebauten Maßstabes ermöglicht. Insbesondere kann die Stoßjustage anein andergrenzender Teilungsträger damit hochpräzise überprüft und ggf. korri giert werden, falls dies erforderlich ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren können hierbei direkt vor Ort einge setzt werden, das heißt beispielsweise an einer entsprechenden Werkzeugmaschine ist die exakte Justage der einzelnen Teilungsträger ei nes Maßstabes möglich.According to the invention, a separate device is now provided a control or review of the correct adjustment of a modular built scale allows. In particular, the shock adjustment can be on other dividing division carrier checked with high precision and, if necessary, correct be greeted if necessary. The device according to the invention or the method according to the invention can be used directly on site be set, that is, for example, on a corresponding Machine tool is the exact adjustment of the individual graduation carriers scale possible.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine menügestützte Durchführung des Justageverfahrens mit Hilfe eines PCs vorgesehen, über das der Anwender durch die einzelnen Justage schritte geführt wird.In an advantageous embodiment of the method according to the invention is a menu-based implementation of the adjustment process with the help of a PCs provided, through which the user through the individual adjustment steps.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren können dabei selbstverständlich in Verbindung mit Längenmeßeinrichtungen eingesetzt werden, die nach unterschiedlichen physikalischen Prinzipien ar beiten, z. B. in optischen oder magnetischen Längenmeßeinrichtungen etc.The device according to the invention and the method according to the invention can of course in connection with length measuring devices are used that ar according to different physical principles work, e.g. B. in optical or magnetic length measuring devices etc.
Weitere Vorteile sowie Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung so wie des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Figuren.Further advantages and details of the device according to the invention how the inventive method result from the following Description of an embodiment with reference to the accompanying figures.
Dabei zeigtIt shows
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Stoßstelle zweier angrenzender Tei lungsträger; Figure 1 is a plan view of the junction between two adjacent Tei development carrier.
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der kompletten erfindungsge mäßen Justagevorrichtung; Fig. 2 is a perspective view of the complete adjustment device according to the invention;
Fig. 3a-3c jeweils einzelne Komponenten der erfindungsgemäßen Justa gevorrichtung. FIGS. 3a-3c respectively vortexed direction Justa individual components of the invention.
In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf die Stoßstelle 1 zweier aneinandergrenzen der, separater Teilungsträger 2, 3 dargestellt. Die beiden Teilungsträger 2, 3 bilden einen Teil des Maßstabes einer Längenmeßeinrichtung, der sich aus mehreren derartigen Teilungsträgern 2, 3 zusammensetzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Maßstab vorgesehen, der mit Hilfe einer relativ zum Maßstab in Meßrichtung x beweglichen, nicht dargestellten Auflicht- Abtasteinheit im Meßbetrieb zur Erzeugung inkrementaler Positionsdaten in bekannter Art und Weise abgetastet wird. Aufgrund des modularen Aufbaus des Maßstabes, bestehend aus einzelnen Teilungsträgern 2, 3 ist eine einfa che Anpassung der erforderlichen Maßstablänge an die jeweils erforderliche Meßdistanz möglich.In Fig. 1 is a plan view of the joint 1 of two of the contiguous, separate graduation carrier 2, 3. The two graduation carriers 2 , 3 form part of the scale of a length measuring device, which is composed of several such graduation carriers 2 , 3 . In the exemplary embodiment shown, a scale is provided which is scanned in a known manner with the aid of an incident light scanning unit, not shown, which is movable in relation to the scale in the measuring direction x, in order to generate incremental position data. Due to the modular structure of the scale, consisting of individual graduation carriers 2 , 3 , a simple adjustment of the required scale length to the respectively required measuring distance is possible.
Die im dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 vorgesehene Längen meßeinrichtung arbeitet im Auflicht, das heißt es sind reflektierende Tei lungsträger 2, 3 vorgesehen, auf denen die Teilungsstrukturen angeordnet werden. Diese bestehen in bekannter Art und Weise aus einer in Meßrich tung x periodischen Abfolge reflektierender und nicht-reflektierender Berei che. Zur Erzeugung der inkrementalen Positionsdaten ist hierbei eine Tei lungsspur mit einer Inkrementalteilung 4 auf den Teilungsträgern 2, 3 ange ordnet. Seitlich benachbart zur Inkrementalteilung 4 ist eine zweite Teilungs spur vorgesehen, innerhalb der mehrere Referenzmarken 5a-5f angeordnet sind. Die Referenzmarken 5a-5f sind in bekannter Art und Weise ausgebil det und dienen im Meßbetrieb zur Herstellung eines Absolutbezuges.The length measuring device provided in the illustrated embodiment of FIG. 1 works in incident light, that is to say reflective parts 2 , 3 are provided on which the graduation structures are arranged. These consist in a known manner of a periodic sequence of reflecting and non-reflecting areas in measuring direction x. To generate the incremental position data, a division track with an incremental division 4 on the division carriers 2 , 3 is arranged here. Laterally adjacent to the incremental division 4, a second track is provided, are arranged within the plurality of reference marks 5 a- 5 f. The reference marks 5 a - 5 f are ausgebil det in a known manner and are used in measuring operation to produce an absolute reference.
Im Bereich der Stoßstelle 1 aneinandergrenzender Teilungsträger 2, 3 ist jeweils eine Möglichkeit zur Relativjustage der beiden Teilungsträger 2, 3 vorgesehen. Zu diesem Zweck dienen im dargestellten Ausführungsbeispiel als Einstellschrauben 6a-6h ausgebildete Justierelemente. Über die Ein stellschrauben 6a-6h wiederum können Fixierelemente 7a.1, 7a.2, 7b.1, 7b.2 für die Teilungsträger 2, 3 auf einer Unterlage, beispielsweise am Bett einer Werkzeugmaschine, befestigt werden. Die Fixierelemente 7a.1, 7a.2, 7b.1, 7b.2 weisen zu diesem Zweck entsprechende Gewindebohrungen für die Einstellschrauben 6a-6h auf. Für jeden der benachbarten Teilungsträ ger 2, 3 sind dabei im gezeigten Ausführungsbeispiel endseitig je zwei der artige Fixierelemente 7a.1, 7a.2, 7b.1, 7b.2 vorgesehen; jedes der Fixierelemente 7a.1, 7a.2, 7b.1, 7b.2 kann jeweils über zwei Einstellschrau ben 6a-6h definiert fixiert und damit das Ende des jeweiligen Teilungsträ gers 2, 3 justiert werden. Insbesondere ermöglicht die gezeigte Anordnung mit insgesamt vier Fixierelementen 7a.1, 7a.2, 7b.1, 7b.2 eine unabhängige Justage der beiden aneinandergrenzenden Teilungsträger 2, 3 im Stoßstel lenbereich.In the region of the abutment 1 of adjoining graduation carriers 2 , 3 , one possibility is provided for the relative adjustment of the two graduation carriers 2 , 3 . For this purpose, in the illustrated embodiment, adjusting elements 6 a - 6 h designed as adjusting screws are used. Via the set screws 6 a- 6 h, in turn, fixing elements 7 a.1, 7 a.2, 7 b.1, 7 b.2 for the division carriers 2 , 3 can be fastened on a base, for example on the bed of a machine tool. For this purpose, the fixing elements 7 a.1, 7 a.2, 7 b.1, 7 b.2 have corresponding threaded bores for the adjusting screws 6 a- 6 h. For each of the adjacent Teilungsträ ger 2 , 3 two of the fixing elements 7 a.1, 7 a.2, 7 b.1, 7 b.2 are provided at the end in the embodiment shown; each of the fixing elements 7 a.1, 7 a.2, 7 b.1, 7 b.2 can in each case be fixed in a defined manner via two adjusting screws 6 a- 6 h and thus the end of the respective division carrier 2 , 3 can be adjusted. In particular, the arrangement shown with a total of four fixing elements 7 a.1, 7 a.2, 7 b.1, 7 b.2 enables independent adjustment of the two adjoining graduation carriers 2 , 3 in the joint area.
Über die vorhandenen Lose in den Gewindebohrungen der Fixierelemente 7a.1, 7a.2, 7b.1, 7b.2 sowie das vorhandene Spiel zwischen den Fixierele menten 7a.1, 7a.2, 7b.1, 7b.2 und den Teilungsträgern 2, 3 ist die Justage der aneinandergrenzenden Teilungsträger 2, 3 im Stoßstellenbereich mög lich. Die Justage erfolgt dabei durch entsprechendes Lockern bzw. Anziehen der Einstellschrauben 6a-6h und geeignetes Ausrichten der Teilungsträger 2, 3 bzw. der Fixierelemente 7a.1, 7a.2, 7b.1, 7b.2.About the existing lots in the threaded holes of the fixing elements 7 a.1, 7 a.2, 7 b.1, 7 b.2 and the existing play between the fixing elements 7 a.1, 7 a.2, 7 b.1 , 7 b.2 and the division carriers 2 , 3 , the adjustment of the adjoining division carriers 2 , 3 in the joint area is possible. The adjustment is carried out by loosening or tightening the adjusting screws 6 a- 6 h and suitably aligning the graduation carriers 2 , 3 or the fixing elements 7 a.1, 7 a.2, 7 b.1, 7 b.2.
In Fig. 1 sind desweiteren Gewindebohrungen 8a-8c in der Unterlage der Teilungsträger 2, 3, d. h. etwa im Werkzeugmaschinenbett, erkennbar, in de nen die nachfolgend beschriebene, erfindungsgemäße Justagevorrichtung montiert wird.In Fig. 1 are further tapped holes 8 a- 8 c in the base of the graduation beams 2 , 3 , ie approximately in the machine tool bed, in de NEN the adjustment device according to the invention described below is mounted.
Eine perspektivische Darstellung der der Justagevorrichtung 9, mit der die exakte Relativjustage im Stoßstellenbereich benachbarter Teilungsträger 2, 3 überprüfbar bzw. korrigierbar ist, ist in Fig. 2 gezeigt. Einzelne Kompo nenten der erfindungsgemäßen Justagevorrichtung 9 sind in den Fig. 3a-3c perspektivisch dargestellt. Anhand der Fig. 2 sowie 3a-3c seien nachfolgend der Aufbau eines Ausführungsbeispieles der Justagevorrich tung 9 sowie die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Justageverfah rens erläutert.A perspective view of the adjustment device 9 , with which the exact relative adjustment in the joint area of adjacent graduation carriers 2 , 3 can be checked or corrected, is shown in FIG. 2. Individual components of the adjustment device 9 according to the invention are shown in perspective in FIGS . 3a-3c. Referring to Figs. 2 and 3a-3c, the structure may be referred to an embodiment of the Justagevorrich tung 9 and Rens explains the individual steps of the Justageverfah invention.
Die komplette Justagevorrichtung 9 wird hierbei im Stoßstellenbereich an einandergrenzender Teilungsträger 2, 3 auf der Unterlage oberhalb der be reits teilweise vormontierten Teilungsträger 2, 3 befestigt. Die in der Unter lage hierfür erforderlichen Gewindebohrungen 8a-8c, benachbart zu den Teilungsträgern 2, 3, sind in Fig. 1 erkennbar. Auf der Unterseite der Justa gevorrichtung 9 sind in die Gewindebohrungen 8a-8c passende Zentrierhülsen 10a, 10b angeordnet. Die Justagevorrichtung 9 kann mit - nicht dargestellten - Schrauben über die Zentrierhülsen 10a, 10b auf der Unterlage befestigt werden.The complete adjustment device 9 is fastened in the joint area to mutually adjoining graduation beams 2 , 3 on the base above the graduation beams 2 , 3 which are already partially pre-assembled. In the pad of this threaded holes 8 8 a- necessary c, adjacent to the partition members 2, 3, 1 are visible in Fig.. On the underside of the justa device 9 , matching centering sleeves 10 a, 10 b are arranged in the threaded bores 8 a - 8 c. The adjustment device 9 can be fastened to the base with screws (not shown) via the centering sleeves 10 a, 10 b.
Die eigentliche Justagevorrichtung 9 umfaßt im gezeigten Ausführungsbei spiel ein stationäres Trägerelement 11, an dessen Unterseite die bereits er wähnten Zentrierhülsen 10a, 10b angeordnet sind. Auf der den Teilungsträ gern abgewandten Seite, d. h. auf der Oberseite, weist das Trägerelement 11 eine Längsführung in Meßrichtung x auf, innerhalb der ein Verschiebeele ment 12 beweglich gelagert angeordnet ist. Am Verschiebeelement 12 wie derum ist an einem Ende eine Abtasteinheit 13 über ein Einstellelement 14 befestigt. Die Abtasteinheit 13 ist hierbei über zwei Gelenkstangen 22a mit dem gegenüberliegenden Einstellelement 14 verbunden, wobei in Fig. 2 lediglich eine Gelenkstange 22a erkennbar ist. Die zwei Gelenkstangen 22a sind im wesentlichen senkrecht zur Meßrichtung x orientiert, d. h. in Fig. 2 demzufolge in y-Richtung. Das Einstellelement 14 ist desweiteren über einen Drehpunkt 18 mit dem Verschiebeelement 12 verbunden.The actual adjustment device 9 comprises in the game Ausführungsbei shown a stationary support member 11 , on the underside of which he already mentioned centering sleeves 10 a, 10 b are arranged. On the side facing away from the division carrier, ie on the upper side, the carrier element 11 has a longitudinal guide in the measuring direction x, within which a element 12 is arranged so as to be movable. A scanning unit 13 is fastened at one end to the displacement element 12 via an adjusting element 14 . The scanning unit 13 is in this case connected via two hinged rods 22 a with the opposing adjustment member 14, wherein in Fig. 2, only one joint rod 22 is a recognizable. The two articulated rods 22 a are oriented essentially perpendicular to the measuring direction x, ie accordingly in FIG. 2 in the y direction. The setting element 14 is also connected to the displacement element 12 via a pivot point 18 .
Eine Fixierung der Abtasteinheit 13 in Meßrichtung x erfolgt über eine dritte Gelenkstange 17, die die Abtasteinheit 13 mit einer Strebe 16 an der Unter seite des des Verschiebeelementes 12 verbindet.The scanning unit 13 is fixed in the measuring direction x via a third articulated rod 17 , which connects the scanning unit 13 to a strut 16 on the underside of the displacement element 12 .
Zwei Gewindestifte 15a, 15b ermöglichen die Relativjustierung der Abta steinheit 13 bezüglich des Verschiebeelementes 12. Hierzu greifen die Ge windestifte 15a, 15b durch Gewindebohrungen in Vorsprüngen 21a, 21b des Verschiebeelementes 12 in das gegenüberliegend angeordnete Einstellele ment 14. Über die Gewindestifte 15a, 15b ist somit eine Relativjustage der Abtasteinheit 13 um den Drehpunkt 18 des Verschiebeelementes 12 mög lich.Two setscrews 15 a, 15 b enable the relative adjustment of the scanning unit 13 with respect to the displacement element 12 . For this purpose, the Ge threaded pins 15 a, 15 b through threaded holes in projections 21 a, 21 b of the displacement element 12 in the oppositely arranged element 14 . About the grub screws 15 a, 15 b, a relative adjustment of the scanning unit 13 around the pivot point 18 of the displacement element 12 is possible.
Das Verschiebeelement 12 ist an dem der Abtasteinheit 13 abgewandten Ende mit einer Kurbelstange 19 gelenkig verbunden, über die ein Antrieb 20 eine periodische Oszillationsbewegung auf das Verschiebeelement 12 über trägt, das in der Längsführung des Trägerelementes 11 beweglich gelagert ist. Der Antrieb 20 wiederum ist am stationären Trägerelement 11 angeord net.The displacement element 12 is articulated at the end facing away from the scanning unit 13 with a crank rod 19 , via which a drive 20 carries out a periodic oscillatory movement on the displacement element 12 , which is movably mounted in the longitudinal guide of the carrier element 11 . The drive 20 is in turn net angeord on the stationary support member 11 .
Die Abtasteinheit 13 kann über die dargestellte Mechanik demzufolge in ei ner periodischen Bewegung die Stoßstelle der Teilungsträger überfahren und dabei in bekannter Art und Weise sowohl Inkrementalteilungs-Abtastsi gnale als auch Referenzmarken-Abtastsignale erzeugen. Der im dargestell ten Ausführungsbeispiel vorgesehene Oszillationshub beträgt etwa 2 mm; die Oszillationsfrequenz liegt bei ca. 3 Hz. Die dargestellte Variante eines Kur beltriebes zur Erzeugung der periodischen Oszillationsbewegung erweist sich insofern vorteilhaft, als damit die Vorschubgeschwindigkeit an den bei den Umkehrpunkten der Abtasteinheit 13 reduzierbar ist und dadurch Schwingungen vermieden werden können.The scanning unit 13 can therefore drive over the abutment of the graduation carriers via the illustrated mechanism in a periodic movement and thereby generate both incremental division scanning signals and reference mark scanning signals in a known manner. The oscillation stroke provided in the embodiment shown is approximately 2 mm; the oscillation frequency is approximately 3 Hz. The illustrated variant of a course drive for generating the periodic oscillation movement proves to be advantageous in that the feed speed at the reversal points of the scanning unit 13 can be reduced and vibrations can thereby be avoided.
Die Abtasteinheit 13 umfaßt u. a. zwei Abtastfelder für die Referenzmarken, die in Meßrichtung x in einem definierten Abstand voneinander angeordnet sind. Die beiden Abtastfelder sind dabei in der Abtasteinheit 13 auf einer durchgehenden Glas-Abtastplatte angeordnet. Von den Dimensionen in y-Richtung her ist die Abtasteinheit 13 desweiteren so schmal ausgebildet, daß auf jeden Fall der Zugang zu den in Fig. 1 dargestellten Einstell schrauben 6a-6h zur Teilungsträger-Justierung möglich ist.The scanning unit 13 includes, inter alia, two scanning fields for the reference marks, which are arranged at a defined distance from one another in the measuring direction x. The two scanning fields are arranged in the scanning unit 13 on a continuous glass scanning plate. The dimensions in the y-direction establish the scanning unit 13 is further formed so narrow that in any case the access to those shown in Fig. 1 adjusting screw 6 a- 6 h for dividing the carrier-adjustment is possible.
Die Vorgehensweise bei der Justage benachbarter Teilungsträger 2, 3 mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung 9 sei nachfolgend beispielhaft er läutert. So ist vor Justage-Beginn der in Fig. 1 dargestellte linke Teilungs träger 2 bereits fest montiert, während der rechte Teilungsträger 3 lediglich in einem bestimmten Teilbereich seiner Länge vormontiert ist und im Bereich der Stoßstelle 1 eine Feinjustage desselben über die Fixierelemente 7a.2, 7b.2 bzw. die Einstellschrauben 6e-6h noch möglich ist. The procedure for the adjustment of adjacent division carriers 2 , 3 with the aid of the device 9 according to the invention is explained below by way of example. Thus, before the start of adjustment, the left graduation carrier 2 shown in FIG. 1 is already firmly mounted, while the right graduation carrier 3 is preassembled only in a certain partial area of its length and in the area of the joint 1 a fine adjustment thereof via the fixing elements 7 a.2 , 7 b.2 or the adjusting screws 6 e- 6 h is still possible.
Beim erfindungsgemäßen Justageverfahren wird nunmehr zunächst die Ju stagevorrichtung 9 in die in Fig. 1 erkennbaren Gewindebohrungen 8a-8c gesteckt und festgeschraubt. Die eigentliche Stoßjustage erfolgt anschlie ßend über das Erfassen des Abstandes d der beiden Referenzmarken 5c und 5d im Stoßstellenbereich. Hierzu werden vorzugsweise die beiden Refe renzmarken 5c und 5d auf den beiden unterschiedlichen Teilungsträgern 2, 3 herangezogen, die als letzte vor der Stoßstelle 1 angeordnet sind. Die bei den Referenzmarken 5c und 5d weisen dabei einen gegenseitigen Abstand d auf, der im gezeigten Ausführungsbeispiel etwa bei 20 mm liegt; im justier ten Zustand beträgt der Abstand d exakt 20 mm. Die Abtastung der Refe renzmarken 5c, 5d erfolgt über zwei Abtastfelder in der Abtasteinheit 13, die im Abstand von 19 mm zueinander in Meßrichtung x angeordnet sind.In the adjustment method according to the invention, the ju stage device 9 is now first inserted into the threaded bores 8 a- 8 c shown in FIG. 1 and screwed tight. The actual shock adjustment is then carried out by detecting the distance d between the two reference marks 5 c and 5 d in the area of the joint. For this purpose, the two reference marks 5 c and 5 d on the two different graduation carriers 2 , 3 are preferably used, which are arranged last in front of the joint 1 . The reference marks 5 c and 5 d have a mutual distance d, which in the exemplary embodiment shown is approximately 20 mm; in the adjusted state, the distance d is exactly 20 mm. The scanning of the reference marks 5 c, 5 d takes place via two scanning fields in the scanning unit 13 , which are arranged at a distance of 19 mm from one another in the measuring direction x.
Zunächst befindet sich zu Beginn der Justage ein erstes Abtastfeld über der letzten Referenzmarke 5c des linken Teilungsträgers 2. Anschließend be ginnt das Trägerelement 12 und damit die Abtasteinheit 13 in Meßrichtung x mit einem Oszillationshub von ca. 2 mm zu oszillieren. Auf Grundlage der dabei erzeugten Abtastsignale der linken Referenzmarke 5c erfolgt die Feinjustierung der Abtasteinheit 13 über die Justierelemente bzw. Gewinde stifte 15a, 15b. Zu diesem Zweck ist eine Visualisierung der Referenzmar ken-Abtastsignale auf einer Anzeigeeinheit vorgesehen. Hierbei wird die Ausrichtung der Abtasteinheit 13 verändert, bis eine hinreichend gute Si gnalform der Referenzmarken-Abtastsignale resultiert. Diese, auch als Moiré-Einstellung bekannte Justierung kann z. B. durch Optimieren der Lis sajous-Figur erfolgen, die aus der bekannten Darstellung phasenversetzter Abtastsignale resultiert.First, at the start of the adjustment, there is a first scanning field above the last reference mark 5 c of the left graduation carrier 2 . Then the carrier element 12 and thus the scanning unit 13 starts to oscillate in the measuring direction x with an oscillation stroke of approximately 2 mm. On the basis of the generated scanning signals of the left reference mark 5 c, the fine adjustment of the scanning unit 13 is carried out via the adjusting elements or threaded pins 15 a, 15 b. For this purpose, a visualization of the reference mark scanning signals is provided on a display unit. Here, the orientation of the scanning unit 13 is changed until a sufficiently good signal form of the reference mark scanning signals results. This adjustment, also known as a moiré setting, can, for. B. done by optimizing the Lis sajous figure, which results from the known representation of phase-shifted scanning signals.
Anschließend wird die linke Referenzmarke 5c überfahren und beim Erfas sen des Referenzimpulssignales ein Positionswert gesetzt. Im Verlauf der weiteren Vorschubbewegung der Abtasteinheit 13 nach rechts werden über die Abtasteinheit 13 laufend die Zählimpulse der Inkrementalteilung 4 einge lesen und zum gesetzten Positionswert der linken Referenzmarke 5c hinzu addiert. Aufgrund des vorgegebenen Abstandes der beiden Abtastfelder auf Seiten der Abtasteinheit 13 von 19 mm wird nach einer Verfahrstrecke von 1 mm auswerteseitig das Referenzimpulssignal für die rechten Referenz marke 5d erwartet. Das Abtastsignal der rechten Referenzmarke 5d wird über das zweite Abtastfeld der Abtasteinheit 13 erzeugt. Hierbei ist voraus gesetzt, daß im justierten Zustand der Abstand der beiden Referenzmarken 5c, 5d auf den benachbarten Teilungsträgern 2, 3 exakt 20 mm beträgt. Sollte das Abtastsignal für die rechte Referenzmarke 5d nicht nach der er warteten Entfernung 1 mm eingelesen werden, so liegt eine Fehljustage der beiden benachbarten Teilungsträger 2, 3 im Bereich der Stoßstelle 1 vor. Die Ablage des registrierten Referenzimpulssignales für die zweite Referenz marke 5d von den idealen 20 mm stellt demzufolge ein Maß für die Dejustie rung der Stoßstelle 1 dar.The left reference mark 5 c is then passed over and a position value is set when the reference pulse signal is detected. In the course of the further feed movement of the scanning unit 13 to the right, the counting pulses of the incremental graduation 4 are continuously read in via the scanning unit 13 and added to the set position value of the left reference mark 5 c. Due to the predetermined distance of the two scanning fields on the side of the scanning unit 13 of 19 mm, the reference pulse signal for the right reference mark 5 d is expected on the evaluation side after a travel distance of 1 mm. The scanning signal of the right reference mark 5 d is generated via the second scanning field of the scanning unit 13 . It is assumed here that in the adjusted state the distance between the two reference marks 5 c, 5 d on the adjacent graduation carriers 2 , 3 is exactly 20 mm. If the scanning signal for the right reference mark 5 d is not read in after the expected distance of 1 mm, then there is a misalignment of the two adjacent graduation carriers 2 , 3 in the area of the joint 1 . The storage of the registered reference pulse signal for the second reference mark 5 d of the ideal 20 mm therefore represents a measure of the misalignment of the joint 1 .
Über das Lösen bzw. Anziehen der Einstellschrauben 6d-6h am rechten Teilungsträger läßt sich der Stoß exakt justieren. Beim Lösen bzw. Anziehen der Einstellschrauben 6a-6h ist jeweils darauf zu achten, daß gegenüber liegende Einstellschrauben 6a-6h immer in gleicher Weise gelöst bzw. an gezogen werden.The joint can be adjusted precisely by loosening or tightening the adjusting screws 6 d - 6 h on the right graduation carrier. When loosening or tightening of the adjusting screws 6 a-h is 6 to ensure in each case that a- opposite adjusting screws 6 6 h always in the same manner dissolved or be pulled.
Nachdem auf diese Art und Weise der erforderliche exakte Abstand d der beiden Referenzmarken 5c, 5d eingestellt worden ist, erfolgt abschließend das Überprüfen der Signalform der Abtastsignale für die beiden zur Justage herangezogenen Referenzmarken. Hierbei ist zu beachten, daß dann nicht wie bei der erstmaligen Überprüfung zu Beginn der Justage die Abtasteinheit 13 in ihrer Position gegenüber den Referenzmarken 5c, 5d verändert wird, sondern vielmehr die Einstellung der gewünschten Signalform über die Ein stellschrauben 6a-6h erfolgt.After the required exact distance d between the two reference marks 5 c, 5 d has been set in this way, the signal shape of the scanning signals for the two reference marks used for adjustment are finally checked. It should be noted that then, as in the initial check at the beginning of the adjustment, the scanning unit 13 is changed in its position relative to the reference marks 5 c, 5 d, but rather the setting of the desired signal shape via the adjusting screws 6 a- 6 h he follows.
Das beschriebene Verfahren zur Justage benachbarter Teilungsträger wird in einer vorteilhaften Ausführungsform über ein entsprechendes PC-gestütz tes Programm und eine geeignete Menüstruktur durchgeführt. Dem Anwen der werden dabei jeweils die einzelnen Schritte zur Durchführung des Justage-Verfahrens erläutert und das entsprechende Vorgehen vorgegeben. The procedure described for the adjustment of adjacent division carriers is in an advantageous embodiment via a corresponding PC-supported program and a suitable menu structure. The user The individual steps for carrying out the Adjustment procedure explained and the corresponding procedure specified.
Selbstverständlich stellt die vorab erläuterte Justiervorrichtung lediglich eine mögliche Ausführungsvariante dar, d. h. auf Grundlage der erfindungsgemä ßen Überlegungen lassen sich im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfah rens auch konstruktiv anders ausgebildete Vorrichtungen realisieren.Of course, the adjusting device explained above only provides one possible embodiment variant, d. H. based on the Considerations can be made in the context of the method according to the invention rens also implement differently designed devices.
Claims (15)
- - die Justagevorrichtung (9) umfaßt ein Trägerelement (11), das lösbar im Stoßstellenbereich benachbarter Teilungsträger (2, 3) montierbar ist, wobei das Trägerelement (11) eine Längsführung in Meßrichtung (x) für ein Verschiebeelement (12) aufweist, welches innerhalb der Längsfüh rung beweglich angeordnet ist,
- - am Verschiebeelement (12) ist eine Abtasteinheit (13) angeordnet, die mindestens zwei Abtastfelder zur Erzeugung von Referenzmarken- Abtastsignalen aufweist, wobei die Abtastfelder in Meßrichtung (x) be abstandet voneinander angeordnet sind,
- - am Trägerelement (11) ist ein Antrieb (20) angeordnet, über den das Verschiebeelement (12) inclusive Abtasteinheit (13) in Meßrichtung (x) periodisch bewegbar ist.
- - The adjustment device ( 9 ) comprises a carrier element ( 11 ) which can be detachably mounted in the joint area of adjacent graduation carriers ( 2 , 3 ), the carrier element ( 11 ) having a longitudinal guide in the measuring direction (x) for a displacement element ( 12 ) which is inside the longitudinal guide is movably arranged,
- a scanning unit ( 13 ) is arranged on the displacement element ( 12 ) and has at least two scanning fields for generating reference mark scanning signals, the scanning fields being arranged at a distance from one another in the measuring direction (x),
- - A drive ( 20 ) is arranged on the carrier element ( 11 ), by means of which the displacement element ( 12 ) including the scanning unit ( 13 ) can be moved periodically in the measuring direction (x).
- - ein erster Teilungsträger (2) wird fest montiert,
- - der angrenzende, zweite Teilungsträger (3) ist im wesentlichen in seiner Lage grob fixiert, kann aber über die Justierelemente (6a-6h) noch relativ zum ersten Teilungsträger (2) feinjustiert werden,
- - vor dem Justagevorgang wird die Qualität der Abtastsignale einer Referenzmarke (5c) überprüft, die über eine Abtasteinheit (13) einer Ju stagevorrichtung (9) erzeugt werden und ggf. durch Variieren der Rela tivorientierung der Abtasteinheit (13) optimiert,
- - mit Hilfe der Abtasteinheit (13) wird der Abstand (d) zweier Refe renzmarken (5c, 5d) auf den beiden Teilungsträgern (2, 3) bestimmt,
- - es wird überprüft, ob der bestimmte Abstand (d) dem vorgegebenen Abstand im Fall einer idealen Relativjustage der beiden Teilungsträger (2, 3) entspricht,
- - sollte der bestimmte Abstand (d) zwischen den beiden Referenzmar ken nicht dem vorgegebenen Abstand entsprechen, so erfolgt über die Justierelemente (6a-6h) solange eine Justieren des zweiten Teilungs trägers (3), bis bei der Ermittlung des Abstandes (d) der beiden Refe renzmarken (5c, 5d) der vorgegebene Wert resultiert.
- - a first graduation carrier ( 2 ) is permanently installed,
- - The adjacent, second graduation carrier ( 3 ) is essentially roughly fixed in its position, but can still be finely adjusted relative to the first graduation carrier ( 2 ) using the adjusting elements ( 6 a - 6 h),
- - Before the adjustment process, the quality of the scanning signals of a reference mark ( 5 c) is checked, which are generated via a scanning unit ( 13 ) of a Ju stage device ( 9 ) and, if necessary, optimized by varying the relative orientation of the scanning unit ( 13 ),
- - With the aid of the scanning unit ( 13 ), the distance (d) between two reference marks ( 5 c, 5 d) on the two graduation carriers ( 2 , 3 ) is determined,
- - It is checked whether the determined distance (d) corresponds to the specified distance in the case of an ideal relative adjustment of the two graduation carriers ( 2 , 3 ),
- - If the determined distance (d) between the two reference marks does not correspond to the specified distance, the adjustment elements ( 6 a - 6 h) are used to adjust the second division carrier ( 3 ) until the distance (d ) of the two reference marks ( 5 c, 5 d) the given value results.
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