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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung wenigstens eines Raumpunktes eines Körpers innerhalb eines kartesischen Koordinatensystems, das durch drei orthogonal zueinander orientierte Raumachsen definiert ist.
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Stand der Technik
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Systeme zur hochgenauen Positionsbestimmung von Körpern oder Körperpunkten innerhalb eines vorgegebenen dreidimensionalen Koordinatensystems, deren Raumposition zumindest zeitweise sich dynamisch ändert, basieren häufig auf optischen Messprinzipien, die mit einem verhältnismäßig geringen apparativen Aufwand hochgenaue Positionsbestimmungen vornehmen können. Typische optische Messsysteme umfassen dreidimensional auflösende Kamerasysteme, Lasertrackingsysteme, Laserscanner-Systeme, Photogrammetrie-Systeme, um nur einige zu nennen. Trotz der technologischen Vorteile, die mit optischen Messsystemen verbunden sind, benötigen derartige Systeme einen ungehinderten Sichtkontakt zwischen der jeweiligen optischen Messapparatur und der Position des messtechnisch zu erfassenden Körperpunktes.
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Ferner existieren mechanische Messvorrichtungen zur Positionsbestimmung, die mit Hilfe einzelner gelenkig oder drehbeweglich miteinander verbundener Messglieder bzw. Messarmen einen körperlichen Kontakt zwischen einem zu vermessenden Raumpunkt und einem Referenzpunkt herstellen. Derartige Systeme stellen in Abhängigkeit von Größe und Anzahl der einzelnen, zumeist über Winkelmesseinheiten verbundenen Messarmen, aufwendige und kostspielige Messapparate dar. Zudem verringert sich die Messgenauigkeit zur Positionsbestimmung mit der Anzahl der gelenkig miteinander verbundenen Messarme.
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Darüber hinaus ermöglichen aktorisch unterstützte und sensorüberwachte Manipulatorsysteme, die landläufig auch als Roboterarme bezeichnet werden, hochgenaue, raumaufgelöste Positionierung des sogenannten Manipulator-Endeffektors, dessen räumliche Position aufgrund der motorisch unterstützten Roboterkinematik aktiv geregelt werden kann. Derartige motorisch angetriebene und sensorüberwachte Manipulatorsysteme erfordern jedoch aufgrund ihrer Komplexität und Baugröße einen großen Bauraum.
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Gilt es hingegen für optische Positionsbestimmungssysteme nicht zugängliche Raumpositionen zu bestimmen, die bspw. innerhalb einer mechanischen Tragstruktur liegen und somit zumindest teilweise durch Strukturbauteile nach außen hin verdeckt sind, so beschränken sich die Möglichkeiten für eine hochgenaue Positionsbestimmung auf die bekannten mechanischen Lösungen. Sind darüber hinaus die örtlichen Rahmenbedingungen beengt und bieten für eine mechanisch kontaktierende Positionsbestimmung nur einen sehr beschränkten Zugang, so scheiden zumindest die motorisch unterstützten, bekannten Manipulatoreinheiten allein wegen der Größe ihrer Bauform aus.
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Gilt es darüber hinaus neben der Positionsbestimmung an einem einzigen schwer bzw. beschränkt zugänglichen Raum- bzw. Körperpunkt einer Tragstruktur beliebiger Ausprägung vorzunehmen, Positionsbestimmungen an zwei oder mehreren derartigen schwer zugänglichen Raum- bzw. Körperpunkten vorzunehmen, die zudem über eine räumliche Nähe verfügen, so scheiden auch sämtliche bis anhin bekannte mechanische Positionsbestimmungssysteme aus.
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Aus den Druckschriften
DE 38 87 269 T2 sowie
US 2008/0064543 A1 gehen jeweils mechanische Antriebsysteme hervor, die jeweils eine Abtriebseinheit zweidimensional oder dreidimensional zu positionieren vermögen und über jeweils zueinander in allen drei Raumrichtungen sich erstreckende Translationskinematiken vorsehen, wodurch ihr beanspruchter Bauraum groß ist.
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Darstellung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung wenigstens eines Raumpunktes eines Körpers innerhalb eines kartesischen Koordinatensystems derart anzugeben, so dass eine Positionsbestimmung eines Raumpunktes eines Körpers mit sehr hoher Genauigkeit vorgenommen werden kann, dessen räumliche Zugänglichkeit durch bauliche oder strukturelle Rahmenbedingungen erschwert ist. Die Vorrichtung soll daher möglichst kompakt und kleinbauend sein, so dass darüber hinaus durch eine entsprechende Mehrfachanordnung lösungsgemäß ausgebildeter Vorrichtungen mehrere, dicht nebeneinander liegende Raumpunkte eines Körpers bzw. Bauteils vermessen werden können. Die Vorrichtung soll darüber hinaus eine hochgenaue Positionsbestimmung eines Raumpunktes ermöglichen, die robust ist gegenüber Verdrehungen oder Rotationen des zu vermessenden Körperpunktes. Die im Wege der Positionsbestimmung generierten Messsignale sollen vorzugsweise als Eingangssignale für eine Positionsregelung mittels inkrementeller Positionssensoren verwendbar sein.
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Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken in vorteilhafter Weise weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der weiteren Beschreibung unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
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Die lösungsgemäße Vorrichtung zur Positionsbestimmung wenigstens eines Raumpunktes eines Körpers innerhalb eines kartesischen Koordinatensystems, das durch drei orthogonal zueinander orientierte Raumachsen, nämlich eine erste, zweite und dritte Raumachse definiert ist, verfügt über wenigstens drei separat zueinander und unabhängig voneinander arbeitende Wegsensoren, die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass sie jeweils Lageänderungen ausschließlich längs ein und derselben Raumachse zu erfassen in der Lage sind. In vorteilhafter Weise sind die drei Wegsensoren mittel- oder unmittelbar an einem gemeinsamen mechanischen Tragrahmen fixiert und weisen somit einen festen Raumbezug untereinander auf. Den drei Wegsensoren ist jeweils eine Sensorwirkrichtung zuordenbar, längs der eine Lage- bzw. Wegänderung messtechnisch erfassbar ist. Die Sensorwirkrichtungen der drei räumlich voneinander mittel- oder unmittelbar am Tragrahmen fest angeordneten Wegsensoren sind parallel zueinander orientiert.
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Ein erster Wegsensor ist derart ausgebildet und angeordnet, dass der erste Wegsensor eine Lageänderung des Körpers längs der ersten Raumachse erfasst. Der zweite Wegsensor ist derart ausgebildet und angeordnet, dass der zweite Wegsensor eine Lageänderung eines längs der ersten Raumachse linear beweglich gelagerten ersten Zwischenkörpers erfasst, der über eine erste Proportionalkinematik mit dem Körper in Wirkverbindung steht, die eine Linearbewegung des Körpers längs der zweiten Raumachse in eine proportionale Lageänderung des ersten Zwischenkörpers längs der ersten Raumachse umsetzt. Schließlich ist der dritte Wegsensor derart ausgebildet und angeordnet, dass der dritte Wegsensor eine Lageänderung eines längs der ersten Raumachse linear beweglich gelagerten zweiten Zwischenkörpers erfasst, der über eine zweite Proportionalkinematik mit dem Körper in Wirkverbindung steht, die eine Linearbewegung des Körpers längs der dritten Raumachse in eine proportionale Lageänderung des zweiten Zwischenkörpers längs der ersten Raumachse umsetzt.
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Durch die parallel zur ersten Raumachse gemeinsam ausgerichteten Sensorwirkrichtungen aller drei Wegsensoren ist eine kompakte und schlanke Bauform der gesamten Vorrichtung der dreidimensionalen Positionsbestimmung eines Körpers möglich. Zudem erlaubt die parallele Ausrichtung der Sensorwirkrichtungen aller drei Wegsensoren eine platzsparende räumliche Anordnung der Vorrichtung zur Positionsbestimmung in einer Halbebene seitlich neben dem jeweils zu vermessenden Raumpunkt des Körpers.
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Sobald bzw. solange ein freier Zugang im Wesentlichen längs der durch die gemeinsame Sensorwirkrichtung vorgegebene Raumrichtung zu dem zu vermessenden Körper gegeben ist, lässt sich die lösungsgemäße Vorrichtung erfolgreich einsetzen. Aufgrund der kompakten Bauform ist es überdies möglich eine Vielzahl vorzugsweise identisch ausgebildete, lösungsgemäße Vorrichtungen neben- oder übereinander, stapelartig anzuordnen, um dicht nebeneinander liegende Raumpunkte vermessen zu können.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der bezüglich seiner Raumposition zu vermessende Raumpunkt eines Köpers – im weiteren ist aus Gründen der Einfachheit halber lediglich von dem Körper die Rede – raumfest mit drei Oberflächenbereichen mittel- oder unmittelbar, starr verbunden, von denen ein erster Oberflächenbereich orthogonal zur ersten Raumrichtung, ein zweiter Oberflächenbereich orthogonal zur zweiten Raumrichtung und ein dritter Oberflächenbereich orthogonal zur dritten Raumrichtung orientiert sind. Vorzugsweise sind die drei orthogonal zueinander orientierten Oberflächenbereiche, Oberflächenbereiche eines Übertragungskörpers. Die drei Oberflächenbereiche sind durch den Übertragungskörper starr, vorzugsweise einstückig miteinander verbunden.
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Abweichend von einer vollständig starren Verbindung zwischen dem Körper und dem Übertragungskörper ist es zu Zwecken einer exakten Positionsbestimmung des Körpers nicht abträglich eine rotationsinvariante Verbindung, die aber ansonsten linearbeweglich starr ausgebildet ist, zwischen dem Körper und dem Übertragungskörper vorzusehen.
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Zur Erfassung einer Positionsänderung des Körpers, der wenigstens linearbeweglich starr mit dem Übertragungskörper verbunden ist, längs der ersten Raumachse dient der erste der drei Wegsensoren, der den ersten Oberflächenbereich vorzugsweise taktil kontaktiert.
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Der Übertragungskörper ist kinematisch mit dem Tragrahmen mittel- oder unmittelbar derart verbunden, so dass der Übertragungskörper rotationsstarr um die erste Raumachse jedoch bidirektional längs der ersten Raumachse relativ zum Tragrahmen auslenkbar gelagert ist.
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Zur Erfassung einer Positionsänderung des Körpers längs der jeweils orthogonal zur ersten Raumachse orientierten zweiten und dritten Raumachse dienen jeweils zur Bewegungsumlenkung in eine vorzugsweise gleich dimensionierte Wegänderung längs der ersten Raumachse eine erste und zweite Proportionalkinematik, die jeweils einen formstabilen, länglich ausgebildeten Übertragungsarm mit zwei sich gegenüberliegenden Arm-Enden vorsieht. Eines der beiden Arm-Enden ist lose gleitend an und kippbar gegenüber einer der beiden, jeweils orthogonal zur zweiten oder dritten Raumachse orientierten Oberflächenbereiche gelagert. Das jeweils gegenüberliegende Arm-Ende des länglich ausgebildeten Übertragungsarmes der jeweiligen Proportionalkinematik ist ebenfalls jeweils lose gleitend und kippbar gegenüber einer orthogonal zur ersten Raumrichtung orientierten Anlagefläche eines Zwischenkörpers gelagert. Zur Bewegungsumsetzung einer körperseitigen Positions- bzw. Wegänderung längs der zweiten oder dritten Raumachse ist der Übertragungsarm der jeweiligen Proportionalkinematik über ein einachsiges Drehgelenk mittel- oder unmittelbar am Tragrahmen befestigt. Auf diese Weise vermag der Übertragungsarm eine Lageänderung des zweiten oder dritten Oberflächenbereiches des Übertragungskörpers, die der körperseitigen Lageänderung entspricht, vorzugsweise im Verhältnis 1:1 in eine längs der ersten Raumachse orientierte Lageänderung des Zwischenkörpers der jeweiligen Proportionalkinematik unmittelbar zu übertragen, die von dem zweiten bzw. dritten Wegsensor hochgenau erfassbar ist.
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In gleicher Weise, in der der Übertragungskörper rotationsstarr um die erste Raumachse gelagert ist, ist der Übertragungskörper gleichsam auch rotationsstarr um die zweite und dritte Raumachse gelagert, so dass die lösungsgemäße Vorrichtung für eine hochgenaue Positionsbestimmung vollständig entkoppelt ist gegenüber Dreh- bzw. Rotationsbewegungen am Ort des zu vermessenden Körpers. Mögliche Körperrotationen werden über die vorstehend erwähnte rotationsinvariante Kopplung zwischen dem Körper und dem Übertragungskörper kompensiert, zumal derartige körpereigene Rotationen keinen Einfluss auf die Positionsbestimmung haben. Zu Zwecken dieser Rotationsinvarianz ist der Übertragungskörper jeweils über eine erste, zweite und dritte Parallelführungskinematik mittel- oder unmittelbar an dem Tragrahmen angelenkt. Wie die weiteren Ausführungen unter Bezugnahme auf das illustrierte Ausführungsbeispiel zeigen werden, sitzt der Übertragungskörper vorzugsweise unmittelbar auf einem Referenzträger auf, der über die erste, zweite und dritte Parallelführungskinematik mit dem Tragrahmen kinematisch verbunden ist. Vorzugsweise sind die erste, zweite und dritte Parallelführungskinematik jeweils in Form wenigstens einer Linearschiene ausgebildet, die jeweils eine Bidirektionalbewegung längs einer Raumrichtung ermöglicht und eine Rotation um die jeweilige Raumrichtung sperrt.
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Um zu vermeiden, dass bspw. vibrationsbedingte Messfehler während der Positionsbestimmung auftreten, liegen die vorzugsweise taktilen Wegsensoren jeweils einseitig an dem ersten Oberflächenbereich des Übertragungskörpers bzw. den Anlageflächen der jeweiligen Zwischenkörper kraftbeaufschlagt, vorzugsweise federkraftbeaufschlagt an.
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Die nachstehende, anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles erläuterte Messvorrichtung setzt dabei das nachfolgende Messprinzip für eine proportionale Wegübersetzung um:
Bei einer Lageänderung bzw. Verschiebung des Körpers bspw. in Richtung der zweiten Raumachse wird gleichsam der mit dem Körper starr und vorzugsweise rotationsinvariant verbundene Übertragungskörper in der gleichen Weise parallel zur zweiten Raumachse verschoben bzw. ausgelenkt. Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen und nachstehend illustrierten Proportionalkinematik wird die längs der zweiten Raumachse orientierte Wegauslenkung des Übertragungskörpers vermittels eines drehbeweglich am Tragrahmen gelagerten Übertagungsarms in eine längs der ersten Raumrichtung orientierte Auslenkbewegung umgesetzt, durch die ein längs der ersten Raumrichtung linearbeweglich gelagerter Zwischenkörper ausgelenkt wird. Der längs der ersten Raumachse linear beweglich geführte Zwischenkörper überträgt die Wegauslenkung unmittelbar auf den Wegsensor.
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Auf dem gleichen Prinzip der Wegumlenkung basiert auch die Bewegungs- bzw. Positionserfassung des Körpers bei einer Bewegung längs der dritten Raumrichtung.
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Eine mögliche Orientierungsänderung in Form einer Drehbewegung oder Rotation des Körpers um den Messpunkt hat keinen Einfluss auf eine Positionsbestimmung längs der zweiten Raumrichtung. In entsprechender Weise gilt das Vorstehende auch für die unabhängige Erfassung einer Wegänderung längs der dritten Raumachse. Für eine Lage- bzw. Wegänderung des zu vermessenden Körpers längs der ersten Raumachse ist keine Umlenkung vermittels einer Proportionalitätskinematik erforderlich, zumal die Entkopplung der Bewegung des Messpunktes zum Tragrahmen für die erste Raumrichtung über eine Linearlagerung der Referenzplatte erfolgt.
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Grundsätzlich lässt sich die lösungsgemäße Vorrichtung für die genaue Positionsbestimmung dicht nebeneinander liegender Messpunkte bzw. Raumpunkte bzw. Körper einsetzen, selbst im Falle einer Änderung der räumlichen Ausrichtung der einzelnen, zu vermessenden Raumpunkte bzw. Körper.
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Die bei der lösungsgemäßen Vorrichtung zum Einsatz kommenden Wegsensoren vermögen vorzugsweise für eine direkte Positionsregelung mit inkrementellen Weggebern geeignete Messsignale, vorzugsweise in Form von TTL-Signalen, zu generieren.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
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1 perspektivische Gesamtansicht der lösungsgemäßen Vorrichtung zur Positionsbestimmung,
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2 perspektivische Ansicht auf eine Teilvorrichtung umfassend drei am Tragrahmen angebrachte Wegsensoren, die mittel- oder unmittelbar mit dem Übertragungskörper in Kontakt stehen,
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3 Seitenansicht der in 2 dargestellten Teilvorrichtung sowie
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4 Detaildarstellung einer Proportionalkinematik zur Wegumlenkung zwischen dem Übertragungskörper und einem Zwischenkörper.
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Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
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In 1 ist eine perspektivische Gesamtansicht einer lösungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zur Positionsbestimmung des Raumpunktes eines Körpers K dargestellt.
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Die Vorrichtung zeichnet sich durch ihr äußeres Erscheinungsbild bereits dadurch aus, dass sie über eine schlanke und kompakte Bauform verfügt und daher geeignet ist, seitlich neben einer beliebig komplex ausgebildeten Struktur angeordnet zu werden, an oder innerhalb der es gilt einen Raumpunkt eines Strukturkörpers K exakt hinsichtlich seiner Position zu vermessen.
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Es sei angenommen, dass der Körper K, dessen Position exakt zu bestimmen ist, am stirnseitigen Ende eines Tastarmes TA angebracht ist oder von diesem kontaktiert wird. Der Tastarm TA ist als räumlich starre Struktur ausgebildet und kann individuell, je nach den räumlichen Verhältnissen sowie der Relativanordnung der Messvorrichtung V gegenüber dem zu vermessenden Körper K individuell ausgebildet sein.
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Die Messvorrichtung V zur Positionsbestimmung des Körpers K weist einen Tragrahmen 4 auf, an dem drei Wegsensoren 1, 2, 3 angebracht sind. Die drei Wegsensoren 1, 2, 3 von denen der Wegsensor 2 in 1 nicht ersichtlich ist, sind jeweils identisch als taktile Wegsensoren ausgebildet und derart am Tragrahmen 4 befestigt, dass sie Wegänderung längs einer gemeinsamen ersten Raumachse zu detektieren vermögen, die gemäß dem in 1 entnehmbaren kartesischen Koordinatensystem der y-Achse entspricht. Im Weiteren sei vereinbart, dass die eingangs erläuterte zweite Raumachse der x-Achse sowie die dritte Raumachse der z-Achse entspricht.
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Der erste Wegsensor 1, der in 1 größtenteils verdeckt ist, weist einen taktilen Tastfinger TA1 auf, der federkraftbeaufschlagt den in 1 rückseitigen, nicht ersichtlichen Oberflächenbereich O1 des Übertragungskörpers ÜK kontaktiert. Der Tastarm TA ist mit dem Körper K, mit dem Übertragungskörper ÜK sowie mit einer Referenzplattenanordnung RP, die den Übertragungskörper ÜK mit dem Tragrahmen 4 der Vorrichtung V verbindet, derart verbunden, so dass ausschließlich Translationsbewegungen des Körpers K auf den Übertragungskörper ÜK übertragen werden. In einer einfachsten Ausführungsform ist der Tastarm TA mit dem Übertragungskörper ÜK starr verbunden und sieht eine rotationsinvariante Fügung mit dem Körper K vor bspw. mittels eines Kugelgelenkes. Eine starre Verbindung überträgt die Bewegungen des Körpers K mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1 auf den Übertragungskörper ÜK. Selbstverständlich ist auch eine Verbindungskinematik zwischen dem Körper K und dem Übertragungskörper ÜK denkbar, die ein von dem Übersetzungsverhältnis 1:1 abweichendes Übersetzungsverhältnis vorsieht.
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Weg- bzw. Positionsänderungen, die der Körpers K längs der y-Achse ausführt, werden über den Tastarm TA auf den Übertragungskörper ÜK übertragen, dessen Bewegungsänderung längs der y-Achse vermittels des ersten Wegsensors 1 exakt erfassbar ist.
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Die Referenzplattenanordnung RP besteht im Falle der 1 aus jeweils drei parallel geführten und kinematisch gekoppelten Stabelementen. Im Einzelnen bedeutet dies, dass der Übertragungskörper ÜK in y-Richtung vermittels der Referenzplattenanordnung RP mit dem Tragrahmen 4 über eine Parallelführungskinematik, vorzugsweise in Form jeweils einer Linearschienenführung LF1 gekoppelt ist. Zugleich sorgt die Linearschienenführung LF1 dafür, dass vermittels des Körpers K über den Tastarm TA auf den Übertragungskörper ÜK einwirkende Drehmomente um die y-Achse gesperrt werden.
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Die kinematische Ankopplung des Übertragungskörpers ÜK an den Tragrahmen 4 zur Ausführung von Linearbewegungen entlang der x- und z-Achsen erfolgt über die als drei Stäbe ausgebildete Referenzplattenanordnung RP, welche mittels Kardan- bzw. Kugelgelenke KG mit dem Übertragungskörper ÜK sowie dem Tragrahmen 4 angebunden sind.
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Anhand der perspektivischen Darstellung gemäß 1 und insbesondere unter Hinzuziehung der 3, die eine Draufsicht (in z-Achse) der die wichtigsten Komponenten enthaltenden Teilvorrichtung darstellt, sowie unter Hinzuziehung der in 4 abgebildeten Detailansicht, wird im Folgenden die Positionsbestimmung einer bewegungsbedingten Positionsänderung des Körpers K längs der x-Achse mit Hilfe des zweiten Wegsensors 2 erläutert. Es sei angenommen, dass der Körper K längs der x-Achse ausgelenkt wird. Über den Tastarm TA, der mit dem Übertragungskörper ÜK verbunden ist, bewegt sich ebenfalls der Übertragungskörper ÜK längs der x-Achse. Zu Zwecken einer Bewegungsübertragung der vom Übertragungskörper ÜK ausgeführten Bewegung längs der x-Achse in eine gleich dimensionierte Wegänderung längs der y-Achse, die in diesem Fall vom zweiten Wegsensor 2 erfassbar ist, sorgt eine sog. Proportionalitätskinematik PK2, die einen formstabilen, länglich ausgebildeten Übertragungsarm 6 aufweist, dessen unteres Arm-Ende 61 über einen Kugelkopfstift 61S lose gleitend längs dem Oberflächenbereich O2 auf dem Übertragungskörper ÜK einseitig lagert. Der Übertragungsarm 6 ist drehbar um eine Drehachse D, die längs der z-Achse orientiert ist und raumfest am Tragrahmen 4 befestigt ist, gelagert und kontaktiert zugleich mit seinem gegenüberliegenden Arm-Ende 62 vermittels eines zweiten Kugelkopfstiftes 62S eine Anlagefläche A2, die orthogonal zur y-Achse orientiert ist, eines Zwischenkörpers ZK2, der bidirektional linear beweglich längs der y-Achse gelagert ist. Der zweite Wegsensor 2 lagert mit seinem Tastfinger TA2 einseitig kraftbeaufschlagt an einer der Anlagefläche A2 des Zwischenkörpers ZK2 gegenüberliegenden Anlagefläche. Im Falle einer Bewegung längs der x-Achse bewegt sich der Übertragungskörper ÜK längs der x-Achse, wodurch der Übertragungsarm 6 um die Drehachse D geschwenkt wird und zugleich den Zwischenkörper ZK2 in gleicher Weise, d. h. mit einem Wegübersetzungsverhältnis von 1:1 längs der y-Achse verschiebt.
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In gleicher Weise erfolgt die Wegübersetzung bei Auslenkung des Übertragungskörpers ÜK bzw. des Körpers K längs der z-Achse. Die in den 2 und 3 ersichtlich dargestellte Proportionalitätskinematik PK1, ist Baugleich zur Proportionalitätskinematik PK2 ausgebildet und verfügt über einen um eine Drehachse schwenkbaren Übertragungsarm 5, der einseitig lose gleitend auf dem Oberflächenbereich O3 des Übertragungskörpers ÜK aufliegt. Bei Auslenkung des Körpers K, der in den 2 und 3 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht weiter dargestellt ist, wird der Übertragungskörper ÜK gleichförmig längs der z-Achse ausgelenkt, wodurch der Übertragungsarm 5 der Proportionalitätskinematik PK5 den Zwischenkörper ZK1 längs der y-Achse auslenkt. Mit Hilfe des Wegsensors 3 können somit Körperbewegungen in z-Achse gleichfalls exakt erfasst werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 2, 3
- Wegsensoren
- 4
- Tragrahmen
- 5, 6
- Übertragungsarm
- 51, 52
- Arm-Ende
- 52, 62
- Arm-Ende
- 61S, 62S
- Kugelkopfstift
- A1, A2
- Anlagefläche
- K
- Körper
- PK1, PK2
- Proportionalitätskinematik
- ÜK
- Übertragungskörper
- O1, O2, O3
- Oberflächenbereich
- V
- Vorrichtung
- TA
- Tastarm
- TA1
- Tastfinger
- RP
- Referenzplattenanordnung
- LF1
- Linearschienenführung
- R1, R2, R3
- Raumrichtung
- ZK1, ZK2
- Zwischenkörper
