(57)【要約】      （修正有）【課題】スピンドルまたは回転テーブルのための測定装置を提供する。【解決手段】第１および第２の位置センサと、スケール要素とを備え、スケール要素は、第１の区画および第２の区画を備え、回転軸線を中心として第１および第２の位置センサに対して回転可能に配置されている。第１の区画は、互いに平行な第１の方向に沿って互いに整列して配置された規則的なパターンを含み、第２の区画は、互いに平行な第２の方向に沿って整列して配置された規則的なパターンを含み、２つの第１の位置センサが周方向に互いにずらして配置されており、２つの第１の位置センサによって第１の区画が走査可能であり、回転軸線に対して垂直に配向されたスケール要素の位置が決定可能である。２つの第２の位置センサが周方向に互いにずらして配置されており、第２の位置センサによって第２の区画が走査可能であり、スケール要素の軸線方向の位置が決定可能である。【選択図】図２
2020008581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルまたは回転テーブルのための測定装置（１２）であって、
少なくとも２つの第１の位置センサ（１．１，１．３，１．５）と、少なくとも２つの第２の位置センサ（１．２，１．４，１．６）と、スケール要素（２．１）とを備え、該スケール要素が、第１の区画（２．１１）および第２の区画（２．１２）を備え、回転軸線（Ａ）を中心として第１および第２の位置センサ（１．１〜１．６）に対して回転可能に配置されており、
第１の区画（２．１１）が、互いに平行な第１の方向に沿って互いに整列して配置された規則的なパターンを含み、第１方向が周方向（ｕ）の方向成分を有し、
第２の区画（２．１２）が、互いに平行な第２の方向に沿って互いに整列して配置された規則的なパターンを含み、第２の方向が軸線方向（ｚ）の方向成分を有し、
少なくとも２つの第１の位置センサ（１．１，１．３，１．５）が周方向（ｕ）に互いにずらして配置されており、少なくとも２つの第１の位置センサ（１．１，１．３，１．５）によって第１の区画（２．１１）が走査可能であり、回転軸線（Ａ）に対して垂直に配向された平面（Ｐ）内のスケール要素（２．１）の位置が決定可能であり、少なくとも１つの第１の位置センサ（１．１，１．３，１．５）によって、第１の位置センサ（１．１，１．３，１．５）に対する１回転内のスケール要素（２．１）の角度位置が絶対的に決定可能であり、
少なくとも２つの第２の位置センサ（１．２，１．４，１．６）が、周方向（ｕ）に互いにずらして配置されており、第２の位置センサ（１．２，１．４，１．６）によって第２の区画（１．２）が走査可能であり、スケール要素（２．１）の軸線方向の位置が決定可能である、スピンドルまたは回転テーブルのための測定装置（１２）。
【請求項２】
請求項１に記載の測定装置（１２）において、
前記測定装置（１２）が、少なくとも３つの第１の位置センサ（１．１，１．３，１．５）と、少なくとも３つの第２の位置センサ（１．２，１．４，１．６）とを有する測定装置（１２）。
【請求項３】
請求項１または２に記載の測定装置（１２）において、
前記測定装置（１２）が、少なくとも１つの電子部品（１．７１，１．７２）が取り付けられたプリント配線板（１．７）を有し、第１の位置センサ（１．１，１．３，１．５）および／または第２の位置センサ（１．２，１．４，１．６）が電子部品（１．７１，１．７２）に電気的に接続されており、第１の位置センサ（１．１，１．３，１．５）および／または第２の位置センサ（１．２，１．４，１．６）の信号が、電子部品（１．７１，１．７２）によって処理可能である測定装置（１２）。
【請求項４】
請求項３に記載の測定装置（１２）において、
前記プリント配線板（１．７）が環状の形状を有する測定装置（１２）。
【請求項５】
請求項３または４に記載の測定装置（１２）において、
第１の位置センサ（１．１，１．３，１．５）および第２の位置センサ（１．２，１．４，１．６）が、電子部品（１．７１，１．７２）に電気的に接続されており、該電子部品（１．７１，１．７２）によってスケール要素（２．１）の角度位置、平面（Ｐ）内の位置、および軸線方向の位置が決定可能である測定装置（１２）。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項に記載の測定装置（１２）において、
スケール要素（２．１）および回転線軸（Ａ）の傾きが第２の位置センサ（１．１，１．３，１．５）によって決定可能である測定装置（１２）。
【請求項７】
請求項３から６までのいずれか１項に記載の測定装置（１２）において、
前記プリント配線板（１．７）に別のセンサ（１．７３）が取り付けられており、該センサによって加速度または温度が測定可能である測定装置（１２）。
【請求項８】
請求項３から７までのいずれか１項に記載の測定装置（１２）において、
プリント配線板（１．７）にメモリチップ（１．７４）が取り付けらており、該メモリチップが、第１の位置センサ（１．１，１．３，１．５）および／または第２の位置センサ（１．２，１．４，１．６）および／または別のセンサ（１．７３）によって生成された信号に基づいた情報を記憶するためのデータロガーとして使用可能である測定装置（１２）。
【請求項９】
請求項３から８までのいずれか１項に記載の測定装置（１２）において、
前記第１の位置センサ（１．１，１．３，１．５）および／または前記第２の位置センサ（１．２，１．４，１．６）および／または前記別のセンサ（１．７３）が、フレキシブルなプリント配線板（１．１３）によって環状の前記プリント配線板（１．７）に接続されている測定装置（１２）。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか１項に記載の測定装置（１２）において、
前記第１の位置センサ（１．１，１．３，１．５）および／または前記第２の位置センサ（１．２，１．４，１．６）が磁気センサとして構成されており、第１の区画（２．１１）および／または第２の区画（２．１２）のパターンが磁極として構成されている測定装置（１２）。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか１項に記載の測定装置（１２）において、
第１の位置センサ（１．１，１．３，１．５）のセンサ（１．１１）が、第２の位置センサのセンサ（１．２，１．４，１．６）のセンサに対して軸線方向（ｚ）に関してずらして配置されている測定装置（１２）。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか１項に記載の測定装置（１２）において、
第２の区画（２．１２）が、円筒状のスケール要素（２．１）の周面に取り付けられている測定装置（１２）。
【請求項１３】
スピンドルまたは回転テーブルのためのアセンブリにおいて、
該アセンブリが請求項３に記載の測定装置（１２）を含み、アセンブリがケーシング（１．２０）を備え、プリント配線板（１．７）がケーシング（１．２０）によって包囲されているアセンブリ。
【請求項１４】
請求項１２に記載のアセンブリにおいて、
前記アセンブリが、シャフト（２．２）、付勢要素（２．２１）、および、転がり軸受として構成された２つの軸受（３，４）を含み、前記スケール要素（２．１）がシャフト（２．２）に対して軸線方向に変位可能に取り付けられており、軸受（３，４）が、前記スケール要素（２．１）が軸線方向の付勢力の経路に位置するように付勢部材（２．２１）によって軸線方向に付勢されているアセンブリ。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載のアセンブリにおいて、
アセンブリが、シャフト（２．２）、付勢要素（２．２１）、および、転がり軸受として構成された２つの軸受（３，４）を含み、測定装置（１２）が、シャフト（２．２）に対して軸線方向に変位可能に取り付けられた測定装置ケーシング（１．８）を含み、軸受（３，４）が、測定装置ケーシング（１．８）が軸線方向の付勢力の経路に位置するように、付勢部材（２．２１）によって軸線方向に付勢されているアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載のスピンドルまたは回転テーブルの位置を測定するための測定装置、および対応する測定装置を備えるスピンドルまたは回転テーブルのためのアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
関連するスピンドルまたは回転テーブルは、加工機または複合工作機械で頻繁に使用される。スピンドルまたはモータスピンドルは、多くの場合には、回転工具、例えばフライスを工作機械内に保持する。ワークピースが回転テーブルに固定され、次いで、例えば、切削加工される。さらに、回転テーブルは測定器で使用され、この用途では、回転テーブルに取り付けられたワークピースが測定される。このようなスピンドルまたは回転テーブルは、シャフトの回転運動を測定するために使用される角度測定装置を備えていることが多い。角度測定装置は、特に、回転運動を測定するための工作機械または測定器において使用される。
【０００３】
このようなスピンドルまたは回転テーブルの性能、特に動作時の精度を向上させるという要求が高まっている。
【０００４】
日本国特許出願公開第２０１０−２１７１６７号公報には、シャフトの回転速度の測定を可能にし、シャフトの軸線方向の荷重を推論することを可能にする信号を生成するエンコーダを有する測定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特許出願公開第２０１０−２１７１６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、スピンドルまたは回転テーブルに適しており、作動モードでいくつかの方向に回転軸線の位置を決定することを可能にする測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、この課題は請求項１の特徴によって解決される。
【０００８】
したがって、測定装置は、スピンドルまたは回転テーブルに適しており、少なくとも２つの第１の位置センサと、少なくとも２つの第２の位置センサと、スケール要素とを備え、スケール要素が、第１の区画もしくは第１のスケールおよび第２の区画または第２のスケールを有する。スケール要素は、回転軸線を中心として第１および第２の位置センサに対して回転可能には位置されている。第１の区画は、互いに平行な第１の方向に沿って互いに整列して配置された規則的なパターンを含み、第１の方向は周方向の方向成分を有する。第２の区画は、互いに平行な第２の方向に沿って整列して配置された規則的なパターンを含み、第２の方向は軸線方向の方向成分を有する。少なくとも２つの第１の位置センサは、周方向に互いにずらして配置されており、少なくとも２つの第１の位置センサによって第１の区画が走査可能であり、回転軸線に対して垂直に配向された平面内のスケール要素の位置（したがって、作動時に荷重が加えられた状態における回転軸線の位置または軸線変位）を決定することができる。さらに、少なくとも１つの第１の位置センサによって第１の区画を走査することによって、第１の位置センサに対してスケール要素の角度位置が１回転内で絶対的に決定可能である。少なくとも２つの第２の位置センサは同様に周方向に互いにずらして配置されており、第２の位置センサによって第２の区画が走査可能であり、スケール要素の軸線方向の位置（したがって、作動時に荷重が加えられた状態における軸線方向の軸線方向変位）が決定可能である。
【０００９】
少なくとも１つの第１の位置センサによって、第１の位置センサに対するスケール要素の角度位置が１回転内で絶対的に決定可能である。このことは、例えば、第１の区画が絶対的なコードトラックを有するか、または、スケール要素に基準マークが取り付けられており、この基準マークが、インクリメンタルな区画に関連して、１回転内の角度位置の絶対的な決定を可能にするという事実によって達成することができる。
【００１０】
第１の区画の規則的なパターンが互いに整列して配置されている第１の方向は、周方向と同一であってもよい。同様に、周方向に対する第１の方向は、傾いて、もしく斜めに（ただし、周方向に対して垂直にではなく）配置されていてもよい。同様に、第２の区画の規則的なパターンが互いに整列して配置されている第２の方向は、軸線方向と同一に（したがって、回転軸線と平行に）配置されていてもよい。同様に、第２の方向は、軸線方向に対して傾いて、もしくは斜めに（ただし、軸線方向に対して垂直にでなく）配置されていてもよい。例えば、第１の区画の規則的なパターンと第２の区画の規則的なパターンとは、互いに対して矢印のように配向されてもよい。
【００１１】
有利には、測定装置は、少なくとも３つの第１の位置センサと、少なくとも３つの第２の位置センサとを有する。
【００１２】
本発明の別の実施形態では、測定装置は、少なくとも１つの電子部品が取り付けられるプリント配線板を有する。この場合、第１の位置センサは電子部品に電気的に接続されており、第１の位置センサの信号は電子部品によって処理可能である。代替的または補足的に、第２の位置センサは電子部品に電気的に接続されており、第２の位置センサの信号は電子部品によって処理可能である。電子部品としては、特に、プロセッサまたはマイクロコントローラが考慮される。
【００１３】
有利には、プリント配線板は環状の形状を有する。「環状」とは、閉じられたリング形状と理解することができ、この場合、環状のプリント配線板は、３６０°にわたって延在する閉リングとして構成されている。「環状」という概念は、例えば、少なくとも１８０°、特に少なくとも２７０°にわたって延在する開かれたリングセグメントのように、開かれたリング形状と理解することもできる。
【００１４】
有利には、第１の位置センサおよび第２の位置センサは電子部品に電気的に接続されており、スケール要素の角度位置、回転軸線に対して垂直な平面内のスケール要素の位置、およびスケール要素の軸線方向の位置が電子部品によって決定可能である。
【００１５】
本発明の別の実施形態では、スケール要素の傾き、したがって回転軸線の傾きが第２の位置センサによって決定可能である。特に、少なくとも第２の位置センサが電子部品に電気的に接続されていてもよく、電子部品によってスケール要素の傾きが決定可能である。３つ以上の第２の位置センサが使用される場合には、特に有利である。
【００１６】
もちろん適宜に堅固に構成されたスピンドルまたは回転テーブルでは、このような傾きは比較的小さく、理想的な回転軸線に対して１分未満の角度の範囲、例えば、１００秒から５０秒までの角度の範囲である。したがって、これらの傾きがあっても最小の位置変化しか生じることはなく、測定装置は、極めて高い分解能を有しており、傾きに関する信頼性のある情報または定量的な値を提供することができる。回転軸線が必要に応じて回転することによって、上記傾きは、スケール要素の揺動につながる場合があり、このような揺動は、特に測定された角度位置を加算することによって、測定装置によって定量的に保持することができる。
【００１７】
本発明の別の実施形態では、プリント配線板に別のセンサが取り付けられており、このセンサよって加速度もしくは振動、または温度が測定可能である。特に、２つ以上のさらなるセンサがプリント配線板に取り付けられていてもよい。
【００１８】
有利には、第１の位置センサおよび／または第２の位置センサおよび／またはさらなるセンサによって生成された信号に基づいた情報を記憶するためのデータロガーとして使用することができるメモリチップが、プリント配線板に取り付けられている。
【００１９】
有利には、第１の位置センサおよび／または第２の位置センサおよび／またはさらなるセンサは、フレキシブルなプリント配線板によって環状のプリント配線板に接続されている。
【００２０】
本発明の別の実施形態では、第１の位置センサおよび／または第２の位置センサは磁気センサとして構成されており、第１の区画および／または第２の区画のパターンは磁極として構成されている。第１の位置センサおよび／または第２の位置センサは、例えば、磁気抵抗原理に基づいて動作することができ、またはホールセンサとして構成してもよい。あるいは、測定装置は、光学的または誘導的な測定原理に基づいていてもよく、これらの原理を組み合わせることも可能であり、したがって第２の区画とは異なる原理にしたがって第１の区画を走査することもできる。
【００２１】
有利には、第１の区画を走査することができる第１の位置センサのセンサは、第２の区画を走査することができる第２の位置センサのセンサに対して軸線方向に関してずらして配置されている。
【００２２】
有利には、少なくとも第２の区画（または両方の区画）は、円筒状のスケール要素の周面に取り付けられている。
【００２３】
スケール要素としては、例えば、シャフトに固定することができる環状体が考慮される。しかしながら、代替的に、第１および／または第２の区画は、シャフトに直接に取り付けられていてもよい。
【００２４】
本発明は、測定装置を備えるスピンドルまたは回転テーブルのためのアセンブリを含み、このアセンブリは、電子部品が取り付けられるプリント配線板を含み、したがって第１および／または第２の位置センサの信号を電子部品によって処理することができ、このアセンブリはケーシングを含み、プリント配線板はケーシングによって包囲されている。
【００２５】
有利には、アセンブリは、シャフト、付勢要素、および、転がり軸受として構成された２つの軸受を含む。スケール要素は、シャフトに対して変位可能に取り付けられており、軸受は、スケール要素が軸線方向の付勢力の経路に位置するように付勢要素によって軸線方向に付勢されている。代替的にまたは補足的に、測定装置は、シャフトに対して軸線方向に変位可能に取り付けられた測定装置ケーシングを含み、軸受は、測定装置ケーシングが軸線方向の付勢力の経路に位置するように、付勢部材によって軸線方向に付勢されている。
【００２６】
本発明の有利な実施形態が従属請求項に記載されている。
【００２７】
測定装置によって、例えば工具スピンドルの軸線変位をオンラインで検出し、ロータ温度を非接触で測定し、回転軸線の不均衡および振動を記録し、作動条件（最大温度、最大振動、作動時間など）に関する情報をより長い期間にわたって記憶し、再び出力することができる。特に、回転軸線に対して垂直な平面におけるスケール要素の角度位置および位置の測定値（軸線変位）に基づいて、数値制御による加工プロセスもしくは測定プロセスで目標位置の補正を行うことができる。したがって、例えば、スピンドル内にクランプされている切削工具の軌道は、ワークピースの加工時に補正することができる。特に、測定装置は、数値制御に関連して、絶対角度位置に関連して測定装置によって測定された位置データに基づいた補正値が生成されるように構成することができる。
【００２８】
この目的のために、測定装置は、有利には、２μｍ未満、特に１μｍ未満、特に７５０ｎｍ未満の解像度を有することができる。これらの解像度の値は、軸線方向の位置および横方向の位置の両方、すなわち回転軸線に対して垂直な平面における位置を決定する場合に得られる。
【００２９】
本発明による測定装置のさらなる詳細および利点は、添付の図面を参照した以下の実施形態の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】測定装置を備えるスピンドルの縦断面図である。
【図２】測定装置を備えるスピンドルの横断面図である。
【図３】測定装置の詳細な縦断面である。
【図４】測定装置のスケール要素の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、工作機械のスピンドルの縦断面図を示しており、工作機械は、図示の実施形態ではフライス加工機として構成されている。スピンドルは、「ステータ」と呼ぶこともできる第１の構成要素群１と、第１の構成要素群１に対して回転軸Ａを中心として回転可能であり、したがってロータとして構成されている第２の構成要素群２とを含む。さらにスピンドルは、ここでは転がり軸受、特にアンギュラコンタクトボール軸受として構成された２つの軸受３，４を備える。スピンドルの第２の構成要素群２は、図示しないモータによって駆動される。
【００３２】
第１の構成要素群１はケーシング１．２０を有し、ケーシング１．２０内には軸受３，４および測定装置１２が収容されており、ケーシング１．２０には測定装置ケーシング１．８が結合されている。軸受３，４の外側リングの間には、さらにスペーサスリーブ１．１０が軸方向に配置されている。
【００３３】
第２の構成要素群２は、測定装置１２のスケール要素２．１と、軸受３，４の内側リングと、スペーサリング２．３と、スペーサスリーブ２．４とが配置されたシャフト２．２を有する。図示の実施形態では、シャフト２．２の一端には、工具ホルダ２．５、ここでは中空シャフト円錐体が固定されている。この工具ホルダ２．５には、フライス加工工具２．６が取り付けられている。
【００３４】
まず、図２および図３を参照して、測定装置１２について説明する。図２は、スピンドルを通る平面Ｐの高さで測定装置１２の横断面を表し、断面図の内側にはシャフト２．２を見ることができ、シャフト２．２には、スケール要素２．１が軸線方向に変位可能であるが、回転不能に固定されている。シャフト２．２およびスケール要素２．１は、プリント配線板１．７に対して回転可能に配置されており、図２では、明瞭さのために、図１および図３で見ることができる鋳込み材料１．９が示されていない。測定装置１２は、３つの第１の位置センサ１．１，１．３，１．５と、３つの第２の位置センサ１．２，１．４，１．６とを備える。第１位置センサ１．１，１．３，１．５は、周方向ｕにそれぞれ互いにずらして配置されている。同様に、第２の位置センサ１．２，１．４，１．６は、周方向ｕにそれぞれ互いにずらして配置されている。
【００３５】
位置センサ１．１〜１．６および環状のプリント配線板１．７は、測定装置ケーシング１．８に回動不能に結合されており、したがってスピンドルのケーシング１．２０に回動不能に結合されている。プリント配線板１．７には、とりわけ、第１の電子部品１．７１、第２の電子部品１．７２、別のセンサ１．７３、およびメモリチップ１．７４が取り付けられている。
【００３６】
付勢要素２．２１（ここではシャフトナット）によって、機械的付勢力をスピンドルの軸受３，４に導入することができる。提示された実施形態では、測定装置は、シャフト２．２に対して変位可能な環状のスケール要素２．１、および測定装置１２のシャフト２．２に対して変位可能な環状の測定装置ケーシング１．８が、軸方向の付勢力の経路に位置するように配置されている。
【００３７】
図３に関して、第１の位置センサ１．１，１．３，１．５に割り当てられた位置センサ１．１を参照して、位置センサ１．１〜１．６の構成を説明する。提示された例示的な実施形態では、すべての位置センサ１．１〜１．６は、本質的に同一に構成されており、それぞれ同じようにプリント配線板１．７に電気的に接触している。ここで、位置センサ１．１〜１．６は、磁気ピックアップとして構成されている。位置センサ１．１は、センサ１．１１と、センサ１．１１に対して半径方向外側に配置された基板１．１２とを含む。基板１．１２は、フレキシブルなプリント配線板１．１３によって環状のプリント配線板１．７に電気的に接続されている。提示した例示的な実施形態では、センサ１．１１は、磁気抵抗式の検出器として構成されている。特に、センサ１．１１は、ガラス基板上の磁気抵抗式のパターンとして構成することができ、接触によって基板１．１２に電気的に接続することができる。
【００３８】
これに対して、センサ１．１１または位置センサ１．１〜１．６とスケール要素２．１との間にはエアギャップがあり、このエアギャップは、提示された実施形態では、２００μｍ未満の寸法を有する。第１の位置センサ１．１，１．３，１．５のセンサは、第２の位置センサ１．２，１．４，１．６のセンサに対して軸方向ｚに対してずらして配置されている。
【００３９】
図示の実施形態では、スケール要素２．１は円筒状または環状の本体として形成されており、本体の周面には第１の区画２．１１および第２の区画２．１２の両方が配置され、第１の区画２．１１は、第２の区画２．１２に対して軸線方向ｚにずらして配置されている。
【００４０】
図４は、周面側から見たスケール要素２．１の断面図を示す。第１の区画２．１１は、第１の方向に沿って互いに平行に整列された規則的なパターンまたは線（図では、白黒の長方形）を含み、第１の方向は、周方向ｕの方向成分を有する。図示の実施形態では、第１の方向は周方向ｕと同一である。さらに、第１の区画２．１１は基準マーク２．１１１を含む。
【００４１】
第２の区画２．１２は、互いに平行な第２の方向に沿って整列して配置された規則的なパターンまたは線（図では白黒の長方形）を含み、第２の方向は軸線方向の方向成分を有する。図示の実施形態では、第２の方向は軸線方向ｚと同一である。
【００４２】
言い換えれば、第１の区画２．１１は規則的なパターンを含み、これらの規則的なパターンは、原則として、ここでは長方形に構成されており、長方形の長辺は第２の方向に向けられ、互いに平行に配置されている。図示の実施形態では、第２の方向は、回転軸線Ａに対して平行であるか、または方向ｚに対して平行である。第２の区画２．１２は、同様に規則的なパターンを含み、これらのパターンはここでは環状に構成されており、これらのパターンの環状の長辺は第１の方向に配向されており、互いに平行に配置されている。第１の方向は周方向ｕに延在している。
【００４３】
図示の実施形態のパターンは、北磁極および南磁極として構成されている。
【００４４】
第１の位置センサ１．１，１．３，１．５によって、第１の区画２．１１が走査可能であり、第１の位置センサ１．１，１．３，１．５によって、第１の位置センサ１．１，１．３，１．５に対するスケール要素２．１の角度位置が決定可能である。角度位置は１回転内で絶対的に決定することができる。この目的で、図３に示すように、インクリメンタルな第１の区画２．１１を使用することができ、これにより、基準マーク２．１１１に関連して１回転にわたる絶対角度位置が得られる。あるいは、第１の区画２．１１は、例えば、符号化の意味で擬似ランダムコードまたはグレイコードとして、したがって、一義的なコード値を生成することによって絶対的に構成してもよい。第１の位置センサ１．１，１．３，１．５の信号は電子部品１．７１に伝送され、電子部品１．７１には、第１の位置センサ１．１，１．３，１．５がプリント配線板１．７の導体路を介して電気的に接続されている。次に、特に角度位置のデジタル値が電子部品１．７１によって生成される。さらに、電子部品１．７１内の第１の位置センサ１．１，１．３，１．５の位置信号を適切に組み合わせることによって、回転軸線Ａに対して垂直に配向された平面Ｐ内のスケール要素２．１の位置、すなわち、回転軸線Ａの実際の位置のｘ、ｙ座標が決定される。「横方向位置」とも呼ぶことができるこの位置は、所与のスピンドルでは加工時にフライス加工工具２．６に加えられる荷重に依存する。さらに、シャフト２．２の絶対角度位置は、実際の横方向位置に割り当てられ、例えば、ライス加工工具２．６のどの切り刃がワークピースに係合して、どのような荷重がスピンドルまたはシャフト２．２に加えられるかを検出することができる。
【００４５】
同様に、第２の位置センサ１．２，１．４，１．６は、電子部品１．７１に電気的に接続されている。第２の位置センサ１．２，１．４，１．６は、第２の区画２．１２を走査するために使用され、第２の位置センサ１．２，１．４，１．６によってスケール要素２．１の軸方向位置が決定可能である。電子部品１．７１では、軸線方向の位置にもシャフト２．２の絶対角度位置が割り当てられる。
【００４６】
本発明によれば、特にスピンドルまたは回転テーブルにおいて、シャフト２．２の絶対角度位置の関数として、スピンドルまたは回転テーブルの横方向および軸線方向位置を測定することが可能である。上記スピンドルまたは回転テーブルは、いずれにせよ極めて堅固に設計されているので、ここでは、μｍ以下の範囲で変動する位置測定が行われる。同様に、ケーシング１．１に対する回転軸線Ａの傾きを測定することができる。この目的のためにも、特に第２の位置センサ１．２，１．４，１．６の高解像度が必要である。
【００４７】
測定装置１２の作動時には、別のセンサ１．７３からのデータは、データロガーの意味でメモリチップ１．７４に記憶され、例えば、発生した温度または衝撃荷重を追跡できるように保管される。
【符号の説明】
【００４８】
１  第１の構成要素群
１．１，１．２，１．３，１．４，１．５，１．６  位置センサ
１．１１  センサ
１．１２  基板
１．１３  プリント配線板
１．７  プリント配線板
１．７１  第１の電子部品
１．７２  第２の電子部品
１．７３  別のセンサ
１．７４  メモリチップ
１．８  測定装置ケーシング
１．９  鋳込み材料
１．１０  スペーサスリーブ
１．２０  ケーシング
２  第２の構成要素群
２．１  スケール要素
２．１１  第１の区画
２．１１１  基準マーク
２．１２  第２の区画
２．２  シャフト
２．２１  付勢要素
２．３  スペーサリング
２．４  スペーサスリーブ
２．５  工具ホルダ
２．６  フライス加工工具
３，４  軸受
１２  測定装置
ｕ  週方向
ｚ  軸線方向
Ａ  回転軸線
Ｐ  平面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
2020008581000001.pdf