DD140079A1 - DAMPING DEVICE, ESPECIALLY FOR COORDINATE MEASURING EQUIPMENT - Google Patents

DAMPING DEVICE, ESPECIALLY FOR COORDINATE MEASURING EQUIPMENT Download PDF

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DD140079A1 DD78209180A DD20918078A DD140079A1 DD 140079 A1 DD140079 A1 DD 140079A1 DD 78209180 A DD78209180 A DD 78209180A DD 20918078 A DD20918078 A DD 20918078A DD 140079 A1 DD140079 A1 DD 140079A1
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Abstract

Patentanspruch 1: Dämpfungsvorrichtung insbesondere für Koordinatenmesseinrichtungen, zur Dämpfung von Eigenschwingungen, dadurch gekennzeichnet, dass an Messsysteme und/oder Abtastvorrichtungen tragenden Bauteilen der Koordinatenmesseinrichtungen eine oder mehrere Dämpfungsvorrichtungen (5; 6) angeordnet sind, die einen allseitig federnd gelagerten und mit einem Dämpfungssystem versehenen Körper (9) um fassen, und dass diese Dämpfungsvorrichtungen an den Stellen der Koordinatenmesseinrichtung oder deren Bauteile angeordnet sind, an denen eine Dämpfung der Eigenschwingungen des betreffenden Bauteils oder der Koordinatenmesseinrichtung am wirksamsten ist.Damping device, in particular for coordinate measuring devices, for damping natural oscillations, characterized in that measuring systems and / or scanning devices carrying components of the coordinate measuring one or more damping devices (5; 6) are arranged, which is a spring-mounted on all sides and provided with a damping system body (9) to summarize, and that these damping devices are arranged at the locations of the coordinate measuring device or its components, at which a damping of the natural oscillations of the relevant component or the coordinate measuring device is most effective.

Description

2 0918 02 0918 0

Titel; Dämpfungsvorrichtung, insbesondere für KoordinatenmeßeinrichtungenTitle; Damping device, in particular for coordinate measuring devices

gebiet der.Erfindung;area of invention.

Pie Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung? insbesondere für Koordinatenmeßeinrichtungen, zur Dämpfung und Beseitigung von durch bewegte Teile angeregte Eigenschwingungen, insbesondere Drehschwingungen.Pie invention relates to a damping device ? in particular for coordinate measuring devices, for damping and elimination of natural vibrations excited by moving parts, in particular torsional vibrations.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen; Bei Meßgeräten .und Maschinen treten bei bewegten Bauteilen Schwingungen auf, die sich auf die Genauigkeit von Meß- und Bearbeitungsvorgängen ungünstig auswirken. Insbesondere bei genauen Koordinatenmeßeinrichtungen und anderen Meßgeräten der Peinmeßtechnik sind im allgemeinen aus Punktions- und Konstruktionsgründen die Angriffspunkte von Antrieben, von Schlitten oder Meßköpfen nicht im Massenschwerpunkt der Meßeinrichtung angeordnet.Characteristic of the known technical solutions; In the case of measuring devices and machines, vibrations occur on moving components which have an unfavorable effect on the accuracy of measuring and machining processes. In particular, in exact coordinate measuring and other measuring devices of Peinmeßtechnik are generally from punctual and construction reasons, the points of attack of drives, carriages or measuring heads not arranged in the center of gravity of the measuring device.

Die durch die Bewegung der Antriebsteile angeregten Eigenschwingungen der Lagerungssjisteme der Schlitten und der die Meßköpfe tragenden Teile stören u. a« die Präzision der Positionierungen und beeinträchtigen die Genauigkeit der Meßeinrichtungen.The excited by the movement of the drive parts natural oscillations of the Lagerungssistems the slide and the measuring heads bearing parts interfere u. a «the precision of the positioning and affect the accuracy of the measuring equipment.

Es ist aus der Zeitschrift "Revue Technique Philips" OW), 9?ome 9, Nr. 3, Seiten 85-91, ein Tisch bekannt, welcher gefedert angeordnet ist. Zur Dämpfung von Schwingungen dieses Tisches ist am Tisch eine ZusatsmasseIt is known from the magazine "Revue Technique Philips" OW, 9, 9, No. 3, pages 85-91, a table which is sprung. To dampen vibrations of this table is at the table a Zusatsmasse

federnd und gedämpft angeordnet. Diese Art der Dämpfung gestattet, lediglich Schwingungen entlang einer Koordinate zu unterdrücken. Bei Koordinatenmeßeinrichtungen ist es notwendig j in drei Koordinaten unerwünschte Schwingungen zu dämpfen. Dämpfungsvorrichtungen der zum Stand der Technik gehörenden Art sind bisher bei Koordinatenmeßeinrichtungen nicht bekannt geworden«arranged resilient and damped. This type of damping allows to suppress only vibrations along a coordinate. In coordinate measuring equipment, it is necessary to damp j in three coordinates unwanted vibrations. Damping devices of the art belonging to the prior art have so far not become known in coordinate measuring equipment «

Ziel der SrfindunssTarget of Srfindunss

Ss ist Zweck der Erfindung, bei Koordinatenmeßeinrichttragen die Meßgenauigkeit und Zuverlässigkeit zu erhöhen.It is the purpose of the invention to increase the measuring accuracy and reliability in coordinate measuring machines.

Darlegung, des Wesens der. Erfindung;. Der Erfindung'liegt die Aufgabe zugrunde, an Koordinaten-Meßeinrichtung und deren Bauteile störende Schwingungen zu dämpfen.Exposition, the essence of. Invention;. It is the object of the invention to dampen disturbing vibrations at the coordinate measuring device and its components.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei Koordinatenmeßeinrichtungen dadurch gelöst, daß an Meßsjisteme und/oder Abtastvorrichtungen tragenden Bauteilen der Koordinatenmeßeinrichtung eine oder mehrere Dämpfungsvorrichtungen angeordnet sind, die einen allseitig federnd gelagerten und mit einem Däpfungss;ystem versehenen Körper umfassen, und daß diese Dämpfungsvorrichtungen an den Stellen der Koordinatenmeßeinrichtung oder deren Bauteile angeordnet sind, an denen eine Dämpfung der Eigenschwingungen der Koordinatenmeßeinrichtung oder des betreffenden Bauteils am wirksamsten ist«According to the invention, this object is achieved in coordinate measuring devices in that Meßsjisteme and / or scanning devices carrying components of the coordinate are arranged one or more damping devices comprising a spring-mounted on all sides and provided with a Däpfungss; ystem body, and that these damping devices at the points of Coordinate measuring device or its components are arranged, at which a damping of the natural oscillations of the coordinate or the relevant component is the most effective «

Dabei ist es vorteilhaft, daß die Dämpfungsvorrichtung ein mit einer flüssigkeit gefülltes Behältnis umfaßt, in welchem ein allseitig mittels Federn gelagerter Körper angeordnet ist. Die zur Dämpfung des federnd gelagertenIt is advantageous that the damping device comprises a container filled with a liquid in which a body mounted on all sides by means of springs is arranged. The for damping the spring-mounted

Körpers benutzte Flüssigkeit ist eine in ihren Dämpfungsparametern steuerbare ferromagnetische Suspension.Body used liquid is a controllable in their damping parameters ferromagnetic suspension.

Dabei ist es ferner vorteilhaft, daß magnetische oder elektromagnetische Mittel zur Einstellung und Veränderung der Dämpfungsparameter der ferromagnetischen Suspension vorgesehen sind.It is also advantageous that magnetic or electromagnetic means for adjusting and changing the damping parameters of the ferromagnetic suspension are provided.

Vorteilhaft für eine wirksame Schwingungsbekämpfung ist, daß die Eigenfrequenz der Dämpfungseinrichtung den in der Koordinatenmeßeinrichtung oder in dem betreffenden Bauteil auftretenden Eigenschwingungen angepaßt ist.An advantage for an effective vibration control is that the natural frequency of the damping device is adapted to the occurring in the coordinate or in the relevant component natural oscillations.

Die Erfindung hat den Yorteil, daß bei ihrer Anwendung an Koordinatenmeßeinrichtungen und deren Bauteile auftretende» unerwünschte Schwingungen, die zur Herabsetzung der Meßgenauigkeit führen, optimal gedämpft werden könnenThe invention has the advantage that, when used on coordinate measuring devices and their components occurring »undesirable vibrations that lead to the reduction of the accuracy of measurement, can be optimally damped

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below by exemplary embodiments. In the accompanying drawing show:

Fig. 1 eine Koordinatenmeßeinrichtung mit DämpfungsvorrichtungenFig. 1 is a coordinate measuring with damping devices

Fig. 2 den Aufbau einer Dämpfungsvorrichtung undFig. 2 shows the structure of a damping device and

Fig. 3 <3en Aufbau einer weiteren Dämpfungsvorrichtung mit elektromagnetisch veränderbaren Dämpfungsparametern,3 shows the construction of a further damping device with electromagnetically variable damping parameters,

Die Koordinatenmeßeinrichtung nach Fig. 1 umfaßt einen auf einem Grundbett 1 in der ^-Koordinate verschiebbaren Ständer 2, der einen in der χ-Koordinate verschiebbaren Pinolenträger 3 mit einer in der z-Koordinate verschiebbaren. Pinole 4 trägt. Mit Dx, D und D2 sind die Richtungen möglicher angeregter Drehschwingungen um die Koordinaten X, Y und Z gekennzeichnet, die u. a. durch die am Ständer 2 angeordnete Dämpfungsvorrichtung 5 gedämpftThe coordinate measuring apparatus according to FIG. 1 comprises a stand 2, which is displaceable on a base bed 1 in the -K-coordinate and which has a pinole support 3, which is displaceable in the χ-coordinate and has a z-coordinate displaceable in the z-coordinate. Quill 4 carries. With D x , D and D 2 , the directions of possible excited torsional vibrations about the coordinates X, Y and Z are characterized, which attenuated inter alia by the arranged on the stator 2 damping device 5

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werden sollen. Es ist ferner eine elektromagnetisch in ihren Dämpfungsparametern einstellbare Dämpfungsvorrichtung 6 vorgesehen, welche z. B. zur Dämpfung von in der y-Koordinate vorhandenen Schwingungen dient. Ebenso können auch Dämpfungsvorrichtungen angeordnet werden, die zur Dämpfung von Schwingungen in den anderen Koordinaten dienen·should be. It is also an electromagnetically adjustable damping parameters in their damping device 6 is provided which z. B. for damping existing in the y- coordinate vibrations. Likewise, damping devices can also be arranged which serve to dampen vibrations in the other coordinates.

2 zeigt eine Dämpfungsvorrichtung 5 nach Art eines Tilgerpendels, welche aus einem Behältnis 7 und einem darin in Federn 8 gelagerten Körper 9 zusammengesetzt ist. Durch die Federn 8 ist gewährleistet, daß der Körper 9 in allen Koordinaten X, Y, Z verschiebbar und um diese um geringe Y/inkelbeträge drehbar ist. Dabei sind die Federn 8 so bemessen, daß auch in X-Richtung eine Bewegung ermöglicht wird. Zur Dämpfung des federnd gelagerten Körpers 9 ist eine Flüssigkeit 10 im Behältnis 7 vorhanden, die vorzugsweise in ihren Dämpfungsparametern steuerbar ist. Diese Flüssigkeit kann eine ferromagnetische Suspension sein« Die Dimensionierung der Federn 8 und des Körpers 9 sowie der Dämpfungsparameter der Flüssigkeit 10 erfolgt in Abhängigkeit der zu dämpfenden Eigenschwingungen der Koordinatenmeßeinrichtung oder deren Bauteile. Es ist wichtig, um eine wirksame Dämpfung dieser Schwingungen zu erzielen, die Däm-2 shows a damping device 5 in the manner of a absorber pendulum, which is composed of a container 7 and a body 9 mounted therein in springs 8. By the springs 8 it is ensured that the body 9 in all coordinates X, Y, Z is displaceable and rotatable about these small Y / incel amounts. The springs 8 are dimensioned so that a movement is made possible in the X direction. For damping the spring-mounted body 9, a liquid 10 in the container 7 is present, which is preferably controllable in their damping parameters. This liquid can be a ferromagnetic suspension "The dimensioning of the springs 8 and 9 of the body and the damping parameters of the liquid 10 takes place in dependence on the self-oscillating vibrations of the coordinate or its components to be damped. It is important to achieve effective damping of these vibrations, which

2J? pfungsvorrichtung an den Stellen der Bauteile, z. Be des Ständers, oder der Koordinatenmeßeinrichtung anzuordnen, an denen die Eigenschwingungen am wirksamsten gedämpft werden können.2J? pfungsvorrichtung at the points of the components, eg. B e of the stator, or the coordinate to arrange where the natural oscillations can be most effectively damped.

Die Dämpfungsvorrichtung 6 (Fig. 3) umfaßt einen Slektromagneten 11 mit Joch und Spule sowie ein mit einer ferromagnetischen Suspension 12 gefülltes Gefäß 13, welches . sich beispielsweise in dieser Figur.in Richtung der 3?-Koordinate erstreckte Der Elektromagnet 11 ist an dem verschiebbaren Ständer 2 angeordnet und ist mit diesem relativ zum Gefäß 13 und der darin befindlichen SuspensionThe damping device 6 (Fig. 3) comprises a slektromagneten 11 with yoke and coil and a filled with a ferromagnetic suspension 12 vessel 13, which. The electromagnet 11 is arranged on the displaceable upright 2 and is with this relative to the vessel 13 and the suspension therein

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hinein, die sich zwischen den Polflächen des· Elektromagneten 11 befindet, ragt ein am Elektromagneten 11 befestigter Körper 14* Bei dieser Dämpfungsvorrichtung 6 sind durch Veränderung des Magnetflußes zwischen den Polflachen die Viskosität der ferromagnetische!! Suspension und damit ihre Dämpfungsparameter, den jeweils herrschenden Eigenschwingungen entsprechend, einstellbar· Zur Dämpfung von Schwingungen in den anderen Koordinaten können analoge Dämpfungseinrichtungen 6 vorgesehen sein.into this, which is located between the pole faces of the electromagnet 11, protrudes a fixed to the electromagnet 11 body 14 * In this damping device 6 are by changing the magnetic flux between the pole faces the viscosity of the ferromagnetic !! Suspension and thus its damping parameters, according to the prevailing natural oscillations, adjustable · For damping vibrations in the other coordinates analog damping devices 6 may be provided.

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Claims (5)

— 6 - 2091 80 I Erfindungsan spr uch^- 6 - 2091 80 I Invention claim ^ 1, Dämpfungsvorrichtung insbesondere für Koordinatemneßeinrichtungen, zur Dämpfung von Eigenschvangungen, dadurch gekennzeichnet, daß an Meßs^steme und/oder Abtastvorrichtungen tragenden Bauteilen der Koordinaten- j meßeinrichtungen eine oder mehrere Dämpfungsvorrichtungen j (5; 6) angeordnet sind, die einen allseitig federnd ge- j lagerten und' mit einem Dämpf ungss;y stem versehenen Körper i (9) umfassen,'und daß diese Dämpfungsvorrichtungen an den I Stellen der Koordinatenmeßeinrichtung oder deren Bauteile angeordnet sind, an denen eine Dämpfung der Eigenschwingungen des betreffenden Bauteils oder der Koordinatenmeßeinrichtung am wirksamsten ist.1, damping device, in particular for coordinate measuring devices, for damping characteristic variations, characterized in that components of the coordinate measuring devices which carry measuring elements and / or scanning devices are provided with one or more damping devices j (5; j and 'equipped with a damping system; and that these damping devices are located at the points I of the coordinate measuring device or their components at which damping of the natural vibrations of the component or coordinate measuring device is most effective is. 2. Dämpfungsvorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein mit einer !Flüssigkeit (10) gefülltes Behältnis (7) umfaßt, in welchem ein allseitig mittels Federn (8) gelagerter Körper (9) angeordnet ist,2. Damping device according to item 1, characterized in that it comprises a container (7) filled with a liquid (10) in which a body (9) mounted on all sides by means of springs (8) is arranged, 3« Dämpfungsvorrichtung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Dämpfung des federnd gelagerten Körpers (9) benutzte Flüssigkeit (10) eine in ihren Dämpfungsparametern steuerbare ferromagnetische Suspension ist.3 «damping device according to item 1 and 2, characterized in that for damping the spring-mounted body (9) used liquid (10) is a controllable in their damping parameters ferromagnetic suspension. 4, Dämpfungsvorrichtung nach Punkt 1 bis 3, dadurch • · gekennzeichnet, daß magnetische oder elektromagnetische4, damping device according to item 1 to 3, characterized • • characterized in that magnetic or electromagnetic . Mittel (11) zur Einstellung und Veränderung der Dämpfungsparameter der ferromagnetische Suspension (12) vorgesehen sind*, Means (11) are provided for setting and changing the damping parameters of the ferromagnetic suspension (12) * 5. Dämpfungsvorrichtung nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenz der Dämpfungsvorrichtung den in dem betreffenden Bauteil oder in der Koordinatenmeßeinrichtung auftretenden Eigenschwingungen angepaßt sind*5. damping device according to item 1 to 4, characterized in that the natural frequency of the damping device are adapted to the occurring in the component or in the coordinate measuring natural oscillations * Hierzu/ Seite ZeichnungFor this / page drawing 33613361
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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WO1991003707A1 (en) * 1989-09-11 1991-03-21 Brown & Sharpe Manufacturing Company Coordinate measuring machine with vibration dampening system
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Date Code Title Description
RPI Change in the person, name or address of the patentee (searches according to art. 11 and 12 extension act)
EP Request for examination under paragraph 12(1) filed
AUF Maintained (sect. 12/3 extension act
B5 Patent specification, 2nd publ. accord. to extension act
PLW7 Willingness to grant licences revoked