DD141569A1

DD141569A1 - Havarieschutz fuer taster

Info

Publication number: DD141569A1
Application number: DD21073379A
Authority: DD
Inventors: Werner Lotze; Ulrich Teichmann
Original assignee: Werner Lotze; Ulrich Teichmann
Priority date: 1979-01-31
Filing date: 1979-01-31
Publication date: 1980-05-07

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Havarieschutz für Taster zur einoder mehrachsigen Wegmessung, vorzugsweise für Koordinatenmeßmaschinen sowie für Steuer- und Regelungsaufgaben, z.B. für mehrachsig gesteuerte Meß- und Fräsmaschinen. Es ist das Ziel der Erfindung, den Taster trotz erhöhter Arbeitsgeschwindigkeit beim Messen und Steuern möglichst vor Schaden zu schützen. Die Erfindung löst die Aufgabe, einen Taster mit Überlastsicherung anzugeben. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Tasterschaft eines Tasters mit Meßsystem, Tasterschaft und Meßkugel aus einem Tasterunterteil und einem -Oberteil besteht und beide Teile mit einer an sich bekannten federnd nachgiebigen, zentrierenden. Dreipunktlagerung sowie gegebenenfalls zusätzlichen Elementen zur Verhinderung radialer Bewegungen und Drehungen verbunden sind.

Description

Havarieschutz für Taster

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Havarieschutz für Taster zur ein- oder mehrachsigen Wegmessung, vorzugsweise für Koordinatennießmaschinen sowie für Steuer- und Regelungsaufgaben z· B, für mehrachsig gesteuerte Meß- und Fräsmaschinen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur mehrachsigen Wegmessung sowie für Steuer- und Regelungsaufgaben werden verschiedene mechanische Taster eingesetzt: starre Taster, Taster, die bei Berührung des Werkstückes einen Kontakt auslösen, und Taster, deren Auslenkung gemessen wirde Es ist bekannt, daß die Taster der zweiten und dritten Gruppe nach Abgabe des gewünschten Signals zur Meßwertübernahme aus konstruktiven Gründen nur noch einen begrenzten Weg von wenigen Millimetern (Freihub) weiter ausgelenkt werden dürfen, um Beschädigungen zu vermeiden. Teilweise werden deshalb Rutschkupplungen angewendet. Sie haben den Nachteil, daß der Taster nicht automatisch in seine Ausgangslage zurückkehrt·

Nach DE-O.S 2 34-7 633 ist bei einem in einer federnd nachgiebigen» zentrierenden Dreipunktlagerung kippbaren Taster bekannt, den Kippwinkel durch eine relativ enge Führung des Tasterschafts in einer länglichen Bohrung zu begrenzen und bei größeren Tastern, den Tastschaft federnd-abknlckbär auszubilden sowie einen auf Abknickung ansprechenden Unterbre-

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' .. · . ' ' ' .. cherschalter vorzusehen.

Ohne Havarieschutz besteht sowohl bei handbetriebenen als auch bei automatischen Meßmaschinen die Gefahr, daß der Freihubbereich überschritten wird. Es muß besonders sorgfältig und langsam gemessen werden oder es müssen zusätzliche Elemente zum (rechtzeitigen) Abbremsen der bewegten Maschinenteile eingebaut werden.

Ziel der Erfindung " - -·

Es ist das Ziel der Erfindung, den Taster trotz erhöhter ^) Arbeitsgeschwindigkeit beim Messen und Steuern möglichst vor Schaden zu schützen. <"

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung löst die Aufgabe, einen Taster mit Überlastsicherung anzugeben. '

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Tasterschaft eines Tasters mit Meßsystem, Tasterschaft und Meßkugel aus einem Tasterunterteil und einem -oberteil besteht und beide Teile mit einer an sich bekannten federnd nachgiebigen, zentrierenden Dreipunktlagerung sowie ggf. J zusätzlichen Elementen zur Verhinderung radialer Bewegungen und Drehungen verbunden sind.

In einer vorzugsweisen Ausführung tragen die Tasterteile an den sich berührenden Stirnseiten Flansche, wobei drei gleichmäßig auf etwa einem Kreis an einem Flansch befestigte Kugeln in drei vorzugsweise v-förmigen Nuten des anderen 'Flansches· anliegen.

In einer anderen vorzugsweisen Ausführung trägt das eine Tasterteil drei radial verlaufende und etwa um 120° versetzte Stifte, die. in nutenförmigen Vertiefungen des anderen Tei3s anliegen. .

In einer weiteren Variante trägt das eine Tasterteil stirnseitig einen Flansch, mit drei erhabenen Punkten, liegt mit diesen an der Stirnfläche des anderen Teils an und ist mit einer radial gerichteten Blatt- oder Stabfeder'zwischen.dem !Flansch und einem Bund am anderen Teil befestigt..

In einer vierten vorzugsweisen Ausführung trägt das eine Tasterteil stirnseitig einen Plansch und einen Zapfen, ist der Zapfen in einer Bohrung des anderen Tasterteils in zwei festen und einem federnden, jeweils um etwa 120° versetzten, radialen Auflagepunkten zentriert, liegt der Plansch über drei erhabene Auflagepunkte stirnseitig am anderen Tasterteil an und ist eine Verdrehsicherung vorgesehen«

Die Verdrehsicherung kann darin bestehen, daß der Zapfen eine axial verlaufende, vorzugsweise v-förmige Nut aufweist, in die der federnde Auflagepunkt der Bohrung eingreift oder daß ein Stift und eine Nut als Verdrehsicherung vorgesehen sind«,

Die Tasterteile sind mit einer definierten Vorspannkraft gegeneinander gedrückt. Im normalen Meßfall ist diese so groß, daß beide Tasterteile wie ein aus einem Teil bestehender Tasterschaft wirken, d. h«, die Werkstückberührung oder die Tasterauslenkung wird wie üblich angezeigt bzw«, gemessen* Wird die zulässige Meßkraft durch Überfahren des Antastpunktes um mehrere Millimeter überschritten, dann kippt das Tasterunterteil zur Seite weg· Wird der,Taster zurückgefahren, stellt die Federkraft die ursprüngliche Lage des Tasterunterteils wieder her. Es wird erneut stirnseitig gegen das Tasteroberteil gedrückt und in der Dreipunktlagerung zentriert« Die Sippbewegung ist richtungsunabhängig. Ihr kann eine Ausweichbewegung des Tasterunterteils in axialer Richtung überlagert werden. Bei größeren Auslenkungen in Achsrichtung hilft eine zusätzliche Verdrehsicherung bei der erneuten Zentrierung.

isführungsbeispiel :n den Zeichnungen zeigt

Pig, 1 einen Havarieschutz eines Tasters mit Zugfeder

"ig. 2 einen Havariesehutζ eines Tasters mit Druckfeder und zusätzlicher Verdrehsicherung

?ige 3 einen Havarieschutz eines Tasters mit Stiftlagerung

71g. 4- einen Havarieschutz eines Tasters mit Blattfederzentrierung '

5 u« 6 einen Havarieschutz eines Tasters mit Zylinderzentrierung und Verdrehsicherung.

In den Zeichnungen werden fünf verschiedene Ausführungen der erfindungsgemäßen Lösung gezeigt, -Ihnen allen gemeinsam ist die Teilung des Tasterschaftes in das Tasterunterteil 1 und das -oberteil 2 sowie die zwischen ihnen befindliche feiernd nachgiebige, zentrierende Dreipunktlagerung. Mt der jug- oder Druckfeder 5 werden die beiden Tasterteile zusam- ^ez-ogen bzw. -gedrückte Die Zentrierung sichert einießlich der zusätzlichen Verdrehsicherungen die Wieder-.^stellung der ursprünglichen Lage der Meßkugel gegenüber den Bezugspunkten des Meßsystems, Im einzelnen sind die Ausführungen durch folgende Merkmale gekennzeichnet: '

Ι« Ausführung: line Zugfeder 5 zieht die Tasterteile 1 und 2 gegeneinandere An den sich berührenden Stirnseiten sind an beiden Teilen Plansche ausgebildet. In die Stirnfläche des Flansches des Tasterunterteils 1 sind drei um 120° versetzte $ radial verlaufende ₉ v-förmige Nuten 3 eingearbeitet. Im Plansch des Tasteroberteils 2 befinden sich drei auf einem Kreis liegende und um 120° versetzte Bohrungen_s auf denen jeweils eine Kugel 4- befestigt ist_β Die Tastkugel kann in zwei Richtungen ausweichen_β Bei größeren Auslenkungen der Tasterkugel nach unten müßte eine zusätzliche' Verdrehsiche~ rung und radiale Führung eingebaut werden«

2_β Ausführungt Das Tasterunterteil 1 steckt mit einem stirnseitigen Plansch, in einer größeren Bohrung des Tasteroberteils 2..Die Bohrung ist bis auf eine Öffnung für den Schaft des Tasterunterteils geschlossen. Eine Druckfeder 3 spannt beide Teile gegeneinander. An den sich berührenden Planschseiten sind wie im ersten Ausführungsbeispiel Nuten 3 und Kugeln 4 angeordnet» Die Tastkugel kann in 2 Richtungen und nach oben ausgelenkt werden. Eine zusätzliche Verdrehsicherung mit Stab 12 und axialer Längsnut 13 übernimmt die Lagesicherung bei größeren axialen Auslenkungen der .Tastkugel. Für einen derartigen Beanspruchungsfall wird das Spiel zwischen dem Flansch am Tasterunterteil und der Bohrung im Tasteroberteil zweckinäßigerweise auf das für die seitliche Auslenkung erforderliche Minimum beschränkte

3. Ausführungi Das Tasterunterteil 1 wird" mit einer Zugfeder 5 gegen das Tasteroberteil 2 gezogen. In einem stirnseitigen Flansch am. Tasterunterteil sind drei radial verlaufende und um 120° versetzte Stifte 6 befestigt. Die Stifte 6 liegen in v-förmigen Nuten 3, die in einen Bund am Tasteroberteil eingearbeitet sind. Die Auslenkung der Tasterkugel entspricht derjenigen der ersten Ausführung. '

4« Ausführung; Das Tasterunterteil i wird mit einer Zugfeder 5 gegen das Tasteroberteil gezogen. Es hat stirnseitig einen Flansch mit drei erhabenen Anlagepunkten 8 und ist mit einer Blattfeder 7 zwischen Flansch und einem Bund am Tasteroberteil befestigte Die Blattfeder 7 sichert gegen „Verdrehung und fixiert die radiale Lage« Die Tastkugel kann seitlich und nach unten ausgelenkt werden.

5β Ausführungί Das Tasterunterteil 1 hat einen Flansch, einen stirnseitigen Zapfen 9 und unter dem Flansch drei erhabene Auflagepunkte_β Zapfen und Flansch stecken in einer zweistufigen Bohrung des Tasteroberteils 2, die stirnseitig bis auf eine? Öffnung für den Schaft des Tasterunterteils geschlossen ist» Gegen diese Stirnwand wird das Tasterunterteil von eine:? Druckfeder .5 gedrückt, wobei die drei erhabenen Anlagepunkte anliegen* Dor Schaft 9 wird von zwei festen radialen Anlage-

punkten 11 und einem federnden radialen Anlagepunkt 10 zentriert. Die Auflagepunkte befinden sieh in einer Ebene und sind ua 120° versetzt angeordnet. Gegen Verdrehung ist im. Zapfen 9 eine v-förmige Längsnut 14 eingearbeitet, in die der federnde radiale Auflagepunkt 10 eingreift, oder es wird wie in der 2„ Ausführung ein Stab 12 und eine Längsnut 13 vorgesehen«, Die Tastkugel ist wie bei der. 2. Ausführung auslenkbar.

Claims

Erfindungsanspruch.

ί. Havarieschutz für Taster mit einem Meßsystem, einem Tasterschaft und einer Meßkugel, gekennzeichnet dadurch, daß der Tasterschaft aus einem. Tasterunterteil (1) und einem, -oberteil (2) besteht und beide Teile mit einer an sich bekannten federnd nachgiebigen, zentrierenden Dreipunktlagerung sov/ie ggf» zusätzlichen Elementen zur Verhinderung radialer Bewegungen und Drehungen verbunden sind β

2» Havarieschutz nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Tasterteile an den sich berührenden Stirnseiten Flansche tragen, wobei drei gleichmäßig auf etwa einem Kreis an einem Plansch befestigte Kugeln (4) in drei vorzugsweise v-förmigen Nuten (3) des anderen Flansches anliegen«,

3β Havarieschutz nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das eine Tasterteil drei radial verlaufende und etwa um 120° versetzte Stifte (6) trägt, die in nutenformi-gen Vertiefungen (3) des anderen Teils anliegen.

4-e Havarieschutz nach Punkt Ij gekennzeichnet dadurch, daß das eine lästerteil stirnseitig einen Flansch mit drei erhabenen Punkten (8) trägt j mit diesen an der Stirnfläche des anderen Teils anliegt und mit einer radial gerichteten Blatt- oder Stabfeder (7) zwischen dem Flansch und einem Bund am anderen Teil befestigt ist. .

5« Havarieschutz nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das eine Tasterteil stirnseitig einen Flansch und einen Zapfen (9) trägt_f der Zapfen in einer Bohrung des anderen Tasterteils in zwei festen und einem federnden, jeweils um etwa 120° versetzten* radialen Auflagepunkten (11, 10) zentriert ist, der Flansch über drei erhabene Auflagepunkte (3) stirnseitig am anderen Tasterteil anliegt unci eine Verdrehsicherung vorgesehen ist«

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6. Havarieschutζ nach Punkt 5> gekennzeichnet dadurch, daß der Zapfen eine axial verlaufende, vorzugsweise v-förmige Nut (14) aufweist, in die der federnde Auflagepunkt (10) der Bohrung eingreift.

7· Havarieschutz nach den Punkten 1 bis 3 und 5₉ gekennzeichnet dadurch, daß ein Stift (12) und eine Nut (13) als Verdrehsicherung vorgesehen sind.

Hierzu. JLSeiten Zeichnungen