DE102004020372A1 - Positioning device for a support surface has a motor, a drive transmission, a casing and a rotary element to rotate on bearings and to hold the support surface - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Positionieren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und auf ein Verfahren zum Positionieren nach dem Oberbegriff des Anspruches 12.The The invention relates to a device for positioning the preamble of claim 1 and a method for positioning according to the preamble of claim 12.
Messsysteme, die automatisch an verschiedenen Proben Messungen durchführen, umfassen Drehteller und Hubsysteme mit denen nacheinander Proben, die auf dem Drehteller angeordnet sind, in die gewünschte Messposition gebracht werden. Bei Präzisionswägesysteme werden beispielsweise Gewichte auf die Waagschale einer zugeordneten hoch präzisen und vorwiegend hoch auflösenden Waage übergeben und nach dem Wägen wieder entnommen.Measurement systems, which automatically perform measurements on different samples, include turntables and lifting systems with which successively samples placed on the turntable are arranged in the desired Measuring position are brought. For precision weighing systems, for example Weights on the balance of an associated high-precision and predominantly high-resolution Hand over Libra and after weighing taken again.
Aus
der
Aus
der
Das automatische Wechseln von Gewichten kann auch ohne Übergabe auf eine Waagschale benötigt werden. So wird beispielsweise bei der Bestimmung der Suszeptibilität ein zu untersuchendes Gewicht lediglich genau positioniert, aber nicht übergeben. Hoch genaue Eichgewichte dürfen keine bzw. nur eine äusserst kleine magnetische Suszeptibilität und/oder Magnetisierung aufweisen. Gemäss dem Entwurf der OIML-Empfehlung R111 vom 1.11.2003 in Kapitel B6 kann die magnetische Wirkung bzw. die Magnetisierung zusammen mit der magnetische Suszeptibilität mit einer Methode bestimmt werden, bei der ein Permanentmagnet auf der Waagschale einer äusserst hoch auflösenden Waage, beispielsweise einer Komparatorwaage, insbesondere einem Fensterkomparator, unter einem nicht magnetischen Tisch bzw. unter einer Auflagefläche mit dem Gewicht angeordnet ist. Der Permanentmagnet wird bei einer ersten Reihe von Kraft-Messungen mit dem Südpol und bei einer zweiten Reihe von Kraft-Messungen mit dem Nordpol nach oben eingesetzt. Die Differenz der beiden mit je einer Messreihe ermittelten Kräfte hängt vom Permanentmagneten, von der Magnetisierung und der magnetischen Suszeptibilität des Gewichtes, vom Umgebungsmagnetfeld und von der Geometrie des Messaufbaus sowie der Grösse und der Form des Gewichtes ab.The Automatic weight changes can also be done without handover needed on a weighing pan become. For example, in the determination of susceptibility to one examining weight only accurately positioned but not handed over. Highly accurate calibration weights are allowed no or only one extreme small magnetic susceptibility and / or Have magnetization. According to the draft OIML recommendation R111 of 1.11.2003 in chapter B6 can the magnetic effect or the magnetization together with the magnetic susceptibility be determined by a method in which a permanent magnet on the balance of an extremely high resolution Balance, for example a comparator balance, in particular a window comparator, under a non-magnetic table or under a support surface with the weight is arranged. The permanent magnet is at a first Series of force measurements with the South Pole and a second Set of force measurements with the north pole upwards. The difference between the two forces determined with one measurement series depends on the Permanent magnets, from the magnetization and the magnetic susceptibility of the weight, from the ambient magnetic field and the geometry of the measurement setup as well the size and the shape of the weight.
Zum Messen der Suszeptibilität muss beim automatischen Wechsel von Gewichten eine genaue und reproduzierbare Positionierung über dem Permanentmagneten gewährleistet werden. Um vom Permanentmagneten ausgehende unerwünschte Magnetisierungseffekte zu vermeiden und trotzdem eine messbare Gewichtsdifferenz zu erhalten, muss der Abstand des Gewichtes über dem Permanentmagneten richtig gewählt werden. Der optimale Abstand hängt vom Permanentmagneten sowie von der Grösse und Form des Gewichtes ab.To the Measuring the susceptibility must be accurate and reproducible when changing weights automatically Positioning over ensured the permanent magnet become. Around the permanent magnet outgoing unwanted magnetization effects while still achieving a measurable weight difference, must be the distance of the weight over the permanent magnet can be selected correctly. The optimal distance depends on Permanent magnets and the size and shape of the weight from.
Für ein präzises Positionieren in Umfangsrichtung müsste mindestens ein exakt positionierender Schrittmotor und eine Steuerungen mit genauen Positionierungsüberwachungen eingesetzt werden. Wenn nebst der Positionierung in Umfangsrichtung auch eine exakte Höhenverstellbarkeit benötigt wird, so kommt etwa ein weiterer Schrittmotor und eine komplizierte mechanische Ausgestaltung dazu.For precise positioning in the circumferential direction would have at least one exactly positioning stepper motor and a controller with accurate positioning controls be used. If in addition to the circumferential positioning also an exact height adjustment needed is about, then comes another stepper motor and a complicated mechanical design.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine einfache Lösung zum Positionieren von Auflageflächen in Umfangsrichtung um eine Drehachse und gegebenenfalls auch in Richtung der Drehachse zu finden. Insbesondere soll die exakte Positionierung von einer automatischen Messvorrichtung durchgeführt werden können.Of the Invention is now the object of a simple solution to Positioning bearing surfaces in the circumferential direction about an axis of rotation and optionally also in To find direction of the axis of rotation. In particular, the exact positioning can be performed by an automatic measuring device.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 12 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben alternative bzw. vorteilhafte Ausführungsvarianten.These The object is solved by the features of claims 1 and 12. The dependent claims describe alternative or advantageous embodiments.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass die um die Drehachse drehbaren Auflageflächen bzw. der Drehteller von einem einfachen Motor, der selber keine Positioniermöglichkeit umfasst, genau positioniert werden kann. Die genauen Positionen sollen also nicht aufgrund von Möglichkeiten des Motors und dessen Steuerung erzielt werden, sondern aufgrund einer funktionssicheren mechanischen Lösung.in the In the context of the present invention, it has been recognized that the Rotary axis rotatable bearing surfaces or the turntable of a simple engine, which itself no Includes positioning capability, can be accurately positioned. The exact positions should be so not because of possibilities the engine and its control are achieved, but due a functionally reliable mechanical solution.
Mit einer federnden Einrasteinrichtung kann eine präzise Positionierung von Auflageflächen für mehrere, beispielsweise für fünf Gewichte, gewährleistet werden. Die Einrasteinrichtung muss sowohl ein Einrastelement als auch Einrastbereiche umfassen. Dabei soll ein Bereich des Einrastelementes beim Zusammentreffen mit einem Einrastbereich durch eine Einrastkraft in den Einrastbereich gedrückt werden, so dass aufgrund eines Kontaktes zwischen dem Einrastelement und dem Einrastbereich eine präzise Lage der Auflageflächen relativ zu einem ortsfesten Teil gewährleistet wird. Dieser Kontakt wird gegebenenfalls zumindest in einem Teilbereich formschlüssig ausgebildet, wobei vorzugsweise einer der aneinander angepassten Bereiche etwas federnd ausgebildet ist. Für eine automatische Bedienung sollte die federnde Einrasteinrichtung von einem Antrieb ver- oder entriegelt, bzw. vorgespannt oder entspannt, werden können.With a resilient latching device precise positioning of bearing surfaces for several, for example, five weights, can be ensured. The latching device must comprise both a latching element and latching areas. In this case, a region of the latching element is to be pressed by a latching force into the latching region upon contact with a latching region, so that a precise position of the bearing surfaces relative to a stationary part is ensured due to contact between the latching element and the latching region. If appropriate, this contact is formed in a form-fitting manner, at least in one subregion, wherein one of the mutually adapted regions is preferably somewhat resilient. For an automatic loading Servicing the resilient latching device should be locked or unlocked by a drive, or biased or relaxed, can be.
Weil sowohl für das Drehen der Auflageflächen als auch für eine Betätigung der Einrasteinrichtung ein Antrieb benötigt wird, ist die Vorrichtung dann besonders einfach aufgebaut, wenn beide Funktionen vom gleichen Antrieb übernommen werden können. Mit einer Antriebsübertragung auf die Auflageflächen durch mindestens einen bewegten Stab bzw. ein Hebelelement mit dem Stab, können sowohl die Auflageflächen gedreht als auch das Einrastelement betätigt werden. Zum Drehen der Auflageflächen hat eine mit den Auflageflächen verbundene Antriebsplatte Schlitze bzw. Mitnahmebereiche, in welche die Stäbe eingreifen. Es versteht sich von selbst, dass anstelle der Schlitze gegebenenfalls auch Nuten oder andere Füh rungsflächen und anstelle des Stabes ein Nocken oder ein anderes Mitnahmeteil eingesetzt werden kann.Because as well as turning the bearing surfaces as well as for an operation the latch is required a drive, the device is then especially simple if both functions are the same Drive taken can be. With a drive transmission on the bearing surfaces by at least one moving rod or a lever element with the Staff, can both the bearing surfaces rotated as well as the latching element are actuated. To turn the support surfaces has one with the bearing surfaces connected drive plate slots or entrainment areas, in which The bars intervention. It goes without saying that instead of the slots optionally also grooves or other Füh approximately surfaces and instead of the rod a cam or other driving part can be used.
Durch das Bewegen eines Stabes in einem Schlitz kann die Antriebsplatte in Drehung versetzt werden. Zum Betätigen der Einrasteinrichtung kann der gleiche oder ein weiterer Stab in einen Betätigungskontakt zum Einrastelement gebracht werden. Das Hebelelement mit dem mindestens einen Stab wird beispielsweise von einem zweiten Motor über eine zweite Antriebsübertragung um eine zum Stab parallele Antriebsachse gedreht. Es versteht sich von selbst, dass der Stab auch in einer Führungsschiene von einer Kreisbahn abweichend bewegt werden könnte.By moving a rod in a slot can drive the drive plate be set in rotation. For actuating the latching device The same or another rod can be in an actuating contact be brought to the latching element. The lever element with the at least a rod is, for example, from a second motor via a second drive transmission rotated about a parallel to the rod drive shaft. It goes without saying by itself, that the rod also in a guide rail of a circular path could be moved differently.
Eine gegebenenfalls benötigte Höhenverstellbarkeit der Auflageflächen kann bei einem Drehantrieb bzw. bei einer Betätigung mit Stäben problemlos gewährleistet werden, auch wenn sich relativ zum Stab die Höhenlage der Antriebsplatte und des Einrastelementes bei einer Höhenverstellung der Auflageflächen ändert. Die Stäbe können über ihre gesamte Höhe den Drehkontakt in den Schlitzen und den Vorspann- oder Entspannkontakt am Einrastelement gewährleisten.A possibly needed Height adjustment the bearing surfaces can easily with a rotary drive or with an operation with rods guaranteed be, even if relative to the rod, the height of the drive plate and the latching element at a height adjustment of the bearing surfaces changes. The Rods can over their entire Height the Rotary contact in the slots and the preload or release contact Ensure the latching element.
Die Höhenverstellvorrichtung umfasst eine zur Drehachse parallele Geradführung, an der ein Schlitten geführt und vorzugsweise von einem Höhenantrieb verstellbar ist. Der Höhenantrieb umfasst beispielsweise eine Spindel und eine darauf sitzende Hülse mit einem an die Spindel angepassten Innengewinde. Mit einem dritten Motor und einer dritten Antriebsübertragung kann die Spindel in Drehung versetzt und die Hülse relativ zur Spindel bewegt werden. Wenn nun beispielsweise die Spindel am festen Teil der Geradführung drehbar gehalten ist, so wird die Hülse mit dem Schlitten verbunden. Durch das Drehen der Spindel kann der Schlitten in eine gewünschte Position gebracht werden. Es versteht sich von selbst, dass die Spindel auch am Schlitten und die Hülse am festen Teil angeordnet werden könnte. Dabei wäre es gegebenenfalls zweckmässig, die Hülse anzutreiben.The height adjustment comprises a straight guide parallel to the axis of rotation, on which a slide guided and preferably from a height drive is adjustable. The height drive For example, includes a spindle and a seated sleeve with a matched to the spindle internal thread. With a third Motor and a third drive transmission the spindle can be rotated and the sleeve moved relative to the spindle. If now, for example, the spindle rotatable on the fixed part of the linear guide is held, then the sleeve connected to the sledge. By turning the spindle, the Sled into a desired Position be brought. It goes without saying that the Spindle also arranged on the carriage and the sleeve on the fixed part could be. there would it be if appropriate, the sleeve drive.
Mit einem einfachen Elektromotor mit Planetengetriebe und einer Spindel mit flachem Gewinde kann der Schlitten langsam bewegt und präzise positioniert werden. Die Antriebsplatte und die Auflageflächen sind mit dem Schlitten drehbar verbunden und können nun entlang der Drehachse je innerhalb eines Hubbereiches positioniert werden.With a simple electric motor with planetary gear and a spindle With flat threads, the carriage can be moved slowly and precisely positioned become. The drive plate and the bearing surfaces are with the carriage rotatably connected and can now positioned along the axis of rotation, each within a stroke range become.
Die erfindungsgemässe Positioniervorrichtung ist besonders vorteilhaft beim Positionieren von Gewichten, insbesondere beim Einsatz im oben beschriebenen Suszeptometer. Die Vorrichtung ist aber nicht auf den Einsatz mit Eichgewichten beschränkt, sondern kann generell für die Positionierung von Auflageflächen in Umfangsrichtung und insbesondere in Richtung der Drehachse eingesetzt werden. Mit der erfinderischen Lösung wird mit kleinem Aufwand ein automatisches Positionierverfahren ermöglicht.The invention Positioning device is particularly advantageous when positioning of weights, in particular when used in the above-described susceptometer. The device is not for use with calibration weights limited, but can generally for the positioning of bearing surfaces used in the circumferential direction and in particular in the direction of the axis of rotation become. With the innovative solution becomes an automatic positioning method with little effort allows.
Die Zeichnungen erläutern die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles. Dabei zeigtThe Explain drawings the invention with reference to an embodiment. It shows
In
der dargestellten Ausführungsform
wird der Permanentmagnet mit einem Halter innerhalb eines Windschutzes
Die
Waage
Die
dargestellte Ausführungsform
umfasst einen Probenwechsler mit fünf Auflageflächen
Wenn
eine Auflagefläche
Die
Antriebsstäbe
Eine
Höhenverstellbarkeit
der Auflageflächen
Alle
Motoren
Um
die Drehausrichtung des Drehrohres
Der
an den seitlichen Führungsstäben
Die
mit der Antriebsplatte
Weil
der eingreifende Kontakt auch beim vertikalen Verschieben der Antriebsplatte
Zum
Wechsel von Proben, bzw. zum Positionieren einer anderen Auflagefläche
Die
Die
federnde Befestigung ermöglicht
die Schwenkbewegung des Einrastelementes
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200410020372 DE102004020372A1 (en) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | Positioning device for a support surface has a motor, a drive transmission, a casing and a rotary element to rotate on bearings and to hold the support surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200410020372 DE102004020372A1 (en) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | Positioning device for a support surface has a motor, a drive transmission, a casing and a rotary element to rotate on bearings and to hold the support surface |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004020372A1 true DE102004020372A1 (en) | 2005-11-10 |
Family
ID=35140159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200410020372 Ceased DE102004020372A1 (en) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | Positioning device for a support surface has a motor, a drive transmission, a casing and a rotary element to rotate on bearings and to hold the support surface |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102004020372A1 (en) |
Citations (5)
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-
2004
- 2004-04-23 DE DE200410020372 patent/DE102004020372A1/en not_active Ceased
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