DE19651232C1 - Drehtisch mit Energieübertragungskupplung für eine Zentrier- und Kippeinrichtung - Google Patents
Drehtisch mit Energieübertragungskupplung für eine Zentrier- und KippeinrichtungInfo
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- DE19651232C1 DE19651232C1 DE1996151232 DE19651232A DE19651232C1 DE 19651232 C1 DE19651232 C1 DE 19651232C1 DE 1996151232 DE1996151232 DE 1996151232 DE 19651232 A DE19651232 A DE 19651232A DE 19651232 C1 DE19651232 C1 DE 19651232C1
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft einen Drehtisch zum Positio
nieren von Werkstücken, insbesondere für Meßzwecke, der
einen drehbar gelagerten Tisch mit einem darauf angeord
neten Aufnahmemittel für ein Werkstück aufweist, wobei die
Position des Werkstücks in Bezug auf den Tisch mittels
einer Positioniereinrichtung verändert werden kann.
Drehtische der oben genannten Bauart kommen bspw.
bei Formprüfgeräten zur Anwendung. Der Drehtisch defi
niert mit seiner Drehachse die sogenannte C-Achse. Zu
sätzlich sind eine vertikale Z-Achse und eine horizon
tale, in Radiusrichtung orientierte R-Achse erforderlich,
um eine entsprechende Meßeinrichtung, wie bspw. einen
Induktivtaster, wie gewünscht zu verstellen.
Bei einer Meßgenauigkeit der Meßmaschine, die bspw.
im 1/100 µm-Bereich liegen soll, und einer entsprechenden
Auflösung des dazu verwendeten Induktivtasters beträgt
der zur Verfügung stehende Meßbereich meist lediglich
± 250 µm oder ± 1000 µm. Das sich mit dem Tisch drehende
Werkstück muß deshalb auf dem Drehtisch so ausgerichtet
sein, daß der die Werkstückoberfläche abtastende Meßta
ster bei Drehung des Tisches und des Werkstückes seinen
Meßbereich nicht verläßt. Zum Ausrichten des Werkstückes
ist es erforderlich, das Werkstück in unterschiedliche
Radiusrichtungen positionieren zu können. Dazu sind zwei
meist einen rechten Winkel miteinander einschließende
Zentrierachsen vorgesehen. Außerdem soll beim Messen die
Längsachse des Werkstückes fluchtend zu der Drehachse der
Meßmaschine ausgerichtet werden. Dazu sind zwei zusätzli
che Kippachsen erforderlich, die ebenfalls einen Winkel
miteinander einschließen. Zum Betätigen der Achsen sind
über entsprechende Getriebe wirkende Stellmotoren, bspw.
Schrittmotoren, vorgesehen. Endlagenschalter signalisie
ren das Erreichen von Extrempositionen. Die Motoren und
die Endschalter sind bei aus der Praxis bekannten Drehti
schen über Schleifringkontakte mit einer ruhend angeord
neten Steuereinrichtung verbunden.
Zum Ansteuern der vier Motoren und zur Übertragung
von Sensorsignalen, wie bspw. der Endschaltersignale,
sind relativ viele Schleifkontakte erforderlich.
Schleifringkontakte setzen der Drehung ein gewisses,
wenn auch geringes Reibmoment entgegen. Außerdem können
die Kontaktkräfte der Schleifringkontakte ein störendes
Kipp- oder Drehmoment auf die Drehachse des Drehtischs
ausüben. Diese Kräfte und Reibmomente können sich durch
Abrieb, Verschmutzung und Umgebungseinflüsse ändern,
wodurch die Meßgenauigkeit des Drehtischs nachhaltig
beeinträchtigt werden kann. Ständig im Eingriff befindli
che Schleifringkontakte haben zudem durch Verschleiß eine
begrenzte Lebensdauer.
Aus der DE 42 11 348 A1 ist eine Werkzeugmaschine mit
einem Drehtisch bekannt, dessen Oberteil drehbar und in
feinen Schritten positionierbar ist. Dazu ist er mit
einer Planverzahnung versehen, die zu einer an einem
ortsfesten Unterteil vorgesehenen Planverzahnung paßt.
Zur Übertragung elektrischer oder mechanischer Energie
auf an dem Oberteil gelagerte Einrichtungen sind sowohl
an dem Oberteil als auch an dem Unterteil Kupplungsmodule
angeordnet, die beim Ausheben des Oberteils automatisch
trennen und beim Absenken des Oberteils auf das Unterteil
automatisch schließen. Die Kupplungsmodule sind an dem
Oberteil bzw. dem Unterteil fest gehalten.
Außerdem ist aus der DE 38 13 949 A1 ein drehbar
gelagerter Tastkopf mit induktiver Signalübertragung
bekannt. Dazu dienen an dem Tastkopf bzw. an einem orts
festen Maschinenkörper gelagerte Trafohälften, die induk
tiv miteinander koppeln. Die Trafohälften sind starr an
dem Tastkopf bzw. dem Maschinenkörper gelagert. Sie
dienen lediglich der Signal- nicht aber der Leistungs
übertragung.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen
Drehtisch zu schaffen, dessen Positioniergenauigkeit
langzeitstabil verbessert ist, der weniger störanfällig
ist und der weniger Wartung bedarf.
Diese Aufgabe wird mit einem Drehtisch gemäß Patent
anspruch 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Drehtisch weist einen drehbar
gelagerten Tisch auf, der neben der Positioniereinrich
tung zur vorzugsweise vierachsigen Ausrichtung des Werk
stückes vorzugsweise eine Steuereinrichtung trägt, die
zur Ansteuerung der elektrischen Stellmotoren der Posi
tioniereinrichtung vorgesehen ist. Die Positionierein
richtung gibt Steuersignale an die Stellmotoren, so daß
die gewünschte Einstellung bewirkt wird. Die elektrischen
Motoren können sowohl Servomotoren als auch Schrittmoto
ren sein.
Die Steuereinrichtung wird über eine Kupplungsein
richtung mit elektrischer Energie versorgt. Diese Kupp
lungseinrichtung läßt sich mechanisch trennen und kuppeln
und arbeitet induktiv. Die Kupplungshälften sind durch
Spulen gebildet, die transformatorisch miteinander kop
peln. Zur Energieübertragung werden die Spulen so posi
tioniert, daß sich ihre Kerne anziehen, aufeinander zu
bewegen und berühren. Wenn keine Energieübertragung
erforderlich ist, kann zwischen den Kernen ein Luftspalt
gebildet werden.
Eine vorzugsweise vorgesehene Informationsübertra
gungseinrichtung stellt eine Datenverbindung zwischen der
von dem drehbaren Tisch getragenen Steuereinrichtung und
einer übergeordneten ortsfesten Steuerung her. Ist die
Einstellung der Werkstückachsen vorgenommen worden, wird
die Kupplungseinrichtung getrennt und die Steuereinrich
tung wird im wesentlichen stromlos. Die Stellmotoren
und/oder die Getriebe sind selbsthemmend ausgebildet, so
daß die Einstellung der Achsen dann beibehalten wird.
Durch die mechanische Trennung des Kupplungsmittels
im Meßbetrieb werden störende, auf den drehbaren Tisch
wirkende Kräfte eliminiert. Die Meßgenauigkeit wird
dadurch langzeitstabil verbessert und ist nicht abhängig
von Kontaktabrieb, Alterung oder Umwelteinflüssen.
Es kann genügen, wenn die Kupplungseinrichtung in
lediglich einer Drehposition des Tisches kuppelbar ist.
Der Tisch wird dann zum Einstellen der Positionierein
richtung in diese Position gedreht, die Kupplungsein
richtung wird verbunden und die Steuereinrichtung erhält
auf diesem Wege elektrische Energie. Nach vorgenommener
Einstellung trennt die Kupplungseinrichtung und die
Steuereinrichtung wird dadurch im wesentlichen stromlos.
Dies kann hingenommen werden, weil die Positionierein
richtung bei erfolgter Positionierung des Werkstücks
ohnehin nur die einmal eingestellte Position halten muß.
Dies kann ohne Fremdenergie bewerkstelligt werden.
Die Steuereinrichtung hat die Funktion, anhand von
über die Informationsübertragungseinrichtung empfangenen
Eingangssignalen sowie gegebenenfalls weiterer, von
Sensoren empfangenen Eingangssignalen die entsprechenden
Steuersignale für die Stellmotoren bereitzustellen.
Leistung und Daten bzw. Information wird somit getrennt
übertragen. Deshalb brauchen über die Schnittstelle zwi
schen ruhendem Grundgestell und drehbarem Tisch nicht die
einzelnen Motoransteuersignale, sondern lediglich ein
einziges Leistungssignal übertragen zu werden, aus dem
die Steuereinrichtung die Ansteuersignale der vier Moto
ren bildet. Damit kann die Kupplungseinrichtung, die
lediglich einen einzigen Energie- oder Leistungskanal
aufweist, besonders einfach ausgestaltet werden. Sonstige
Kanäle zur Datenübertragung führen nur geringe Leistung.
Eine einzige, außerhalb der Drehachse des Tischs
angeordnete Kupplungseinrichtung gestattet die Energie
übertragung zu der Steuereinrichtung in lediglich einer
Drehposition. Werden mehrere Kupplungshälften an dem
drehbaren Tisch und/oder dem Grundgestell angeordnet,
kann die Steuereinrichtung in mehreren Drehpositionen des
Tischs mit Energie versorgt und somit aktiviert werden.
Bei mittiger Anordnung der Kupplungseinrichtung, d. h. im
wesentlichen koaxial zu der Drehachse des Tisches, ist es
möglich, die Kupplungseinrichtung in beliebigen Drehposi
tionen des Tischs zu kuppeln. Bedarfsweise kann der Tisch
während des Positioniervorgangs auch gedreht werden,
wobei die Kupplungseinrichtung jedoch bei dem eigentli
chen Meßvorgang dann getrennt wird.
Die Kerne der Spulen sind vorzugsweise Ferritkerne.
Das Ferritmaterial ist dabei vorzugsweise so ausgewählt,
daß im stromlosen Zustand der Spulen kein remanentes
Magnetfeld verbleibt. Somit wird bei mechanischer Ent
kopplung auch keine magnetische Kraft auf den Drehtisch
ausgeübt.
Die Steuereinrichtung empfängt und sendet ihre Daten
vorzugsweise über drahtlose Informationskanäle, die bspw.
als Infrarotübertragungseinrichtungen oder als
anderweitige optische, induktive oder sonstige Übertra
gungseinrichtungen ausgebildet sind. Es können sowohl
ein- oder mehrere uni- oder bidirektional arbeitende
Informationskanäle vorgesehen werden. Der oder die Infor
mationskanäle können auch im Multiplexbetrieb betrieben
werden, so daß ein körperlich vorhandener Kanal virtuell
in mehrere Übertragungskanäle aufgespalten wird.
Weitere Merkmale vorteilhafter Ausführungsformen
sind Gegenstand von Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des
Gegenstandes der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 einen Drehtisch für eine Formmeßmaschine, in
einer schematisierten Seitenansicht,
Fig. 2 den Drehtisch nach Fig. 1, in einer per
spektivischen schematisierten Ausschnittsdarstellung, in
einem anderen Maßstab,
Fig. 3 eine Kupplungseinrichtung zur Übertragung
von elektrischer Energie an eine Steuereinrichtung, die
an dem drehbar gelagerten Tisch gehalten ist, in Trenn
stellung und in schematisierter Darstellung,
Fig. 4 die Kupplungseinrichtung nach Fig. 3, in
Kuppelposition,
Fig. 5 eine als Transformator ausgebildete Kupp
lungshälfte der Kupplungseinrichtung nach den Fig. 3 und
4,
Fig. 6 eine als rotationssymmetrischer Transforma
tor ausgebildete Kupplungseinrichtung, die konzentrisch
zu der Drehachse des Tisches angeordnet ist, in schemati
sierter Längsschnittdarstellung,
Fig. 7 eine Kupplungshälfte der Kupplungseinrich
tung nach Fig. 6, in Draufsicht, und
Fig. 8 einen schematisierten Längsschnitt durch
einen Drehtisch mit zentral angeordneter Kupplungsein
richtung.
In Fig. 1 ist ein Drehtisch 1 für eine nicht weiter
dargestellte Meßmaschine veranschaulicht, der einen an
einem Grundgestell 2 um eine vertikale Drehachse 3 dreh
bar gelagerten Tisch 4 aufweist. Der Tisch 4 weist eine
Werkstückhalterung 5 auf, die in zwei vorzugsweise zueinander recht
winklig stehenden Radialrichtungen verschoben sowie vorzugsweise um
diese Achsen gekippt werden kann. Dazu dient eine Posi
tioniereinrichtung 6, deren Achsen in Fig. 1 symbolisch
angedeutete Antriebe 7, 8, 9 sowie ein weiterer, in Fig.
1 nicht sichtbarer Antrieb 10 zugeordnet sind.
Die Antriebe 7, 8, 9 werden von einer an dem Tisch 4
angeordneten Steuereinrichtung angesteuert, die über eine
Kupplungseinrichtung 11 mit Energie versorgt wird. Die
Kupplungseinrichtung 11 weist eine dem Tisch 4 zugeord
nete Kupplungshälfte 12 auf, die an den Tisch 4 montiert
ist und sich mit diesem dreht. Zu der Kupplungseinrich
tung 11 gehört eine weitere Kupplungshälfte 13, die über
ein Scharniergelenk 14 um eine horizontale Achse schwenk
bar, d. h. in der Höhe verstellbar, an dem Grundgestell 2
gelagert und an die Steuereinrichtung angeschlossen ist.
Das Scharniergelenk 14 wird, wie aus den Fig. 3 und 4
ersichtlich ist, durch eine Blattfeder gebildet, die
einenends mit dem Grundgestell 2 und andernends mit der
Kupplungshälfte 13 verbunden ist. In Richtung auf das
Grundgestell 2 ist der Schwenkbereich der Kupplungshälfte
13 durch zwei Stütz- und Anschlagschrauben 16 beschränkt,
die bspw. aus Fig. 2 ersichtlich sind.
Die Kupplungseinrichtung 11 kann durch Verschwenken
der Kupplungshälfte 13 aus einer in Fig. 3 veranschau
lichten Trennstellung in eine in Fig. 4 veranschaulichte
Kupplungsstellung und zurück überführt werden. In der
Trennstellung ist zwischen den Kupplungshälften 12, 13
ein Luftspalt 17 ausgebildet, dessen Weite ungefähr 0,5
mm beträgt. Die Kupplungshälfte 13 ruht dann mit ihrem
Gewicht über die Anschlagschrauben 16 auf dem Grundge
stell 2. Der Tisch 4 ist in diesem Zustand der Kupplungs
einrichtung 11 frei drehbar.
In der in Fig. 4 veranschaulichten Kuppelstellung
ist die Kupplungshälfte 13 angehoben und liegt mit ihrer
oberen Seite an der Kupplungshälfte 12 an. Diese Position
dient zur Energieübertragung. Die Anschlagschrauben 16
sind in dieser Position von dem Grundgestell 2 abgehoben
und das Gewicht der Kupplungshälfte 13 wird von dem Tisch
4 und über das Scharniergelenk 14 noch teilweise von dem
Grundgestell 2 getragen.
Die Kupplungseinrichtung 11 koppelt transformato
risch, wobei die Kupplungshälften 12, 13 gemeinsam einen
Transformator bilden. Zur Veranschaulichung ist die
Kupplungshälfte 13 in Fig. 5 gesondert dargestellt. Zur
Energieübertragung ist ein E-förmiger Ferritkern 21
vorgesehen, dessen Mittelschenkel 22 eine Spule 23 trägt.
Der Mittelschenkel 22 weist eine plane Stirnfläche auf,
die mit den Stirnflächen von Außenschenkeln 24, 25 des
Ferritkerns 21 in einer gemeinsamen Ebene liegen, die,
wie aus Fig. 2 hervorgeht, auf die andere Kupplungshälfte
12 zu weist, die ebenfalls einen E-förmigen Kern mit
einer auf dem Mittelschenkel 22 sitzenden Spule aufweist.
Der Ferritkern 21 bildet mit seiner Spule 23 eine
Transformatorhälfte, die von einer Ausnehmung eines in
Draufsicht U-förmigen Kunststoffkörpers 27 aufgenommen
ist. Der Kunststoffkörper 27 weist an seiner Oberseite
eine mit den Stirnseiten des Mittelschenkels 22 sowie der
Außenschenkel 24, 25 in einer Ebene liegende Planfläche
auf, die von Ausnehmungen 28, 29, 31, 32 durchbrochen
ist. Diese sind an den Ecken eines gedachten Rechteckes
angeordnet und dienen zur Aufnahme von optoelektronischen
Sendern und Empfängern, wie bspw. Infrarotsendedioden S
oder Infrarotempfangsdioden E. Ein entsprechender Kunst
stoffkörper der Kupplungshälfte 12 ist ebenfalls mit
Infrarotsendedioden bzw. -empfangsdioden versehen, die so
angeordnet sind, daß sie in Kuppelstellung den Sende- und
Empfangsdioden des Kunststoffkörpers 27 gegenüberliegen.
Während die Sende- und Empfangsdioden S, E eine
Informationsübertragungseinrichtung mit mehreren Über
tragungskanälen darstellen, bilden die Ferritkerne 21 mit
den darauf sitzenden Spulen einen Energieübertragungs
kanal. Dieser dient zur Leistungsversorgung der ange
schlossenen Steuereinrichtung, während die Informations
übertragungseinrichtung nur zur Datenkommunikation mit
einer übergeordneten Steuerung dient.
Der insoweit beschriebene Drehtisch 1 arbeitet wie
folgt:
Soll ein rotationssymmetrisches Teil vermessen oder auf Formhaltigkeit geprüft werden, wird es bei ruhendem Tisch 4 zunächst an dem Werkstückhalter 5 aufgespannt oder -gelegt. Der Tisch 4 wird dann von Hand oder automa tisch durch Drehung um die Drehachse 3 in eine solche Drehstellung gebracht, daß die Kupplungshälften 12, 13, wie in den Fig. 1, 2 und 3 veranschaulicht, miteinander fluchtend übereinander stehen. Um vor der eigentlichen Messung das Werkstück so auszurichten, daß seine Mittel achse mit der Drehachse 3 übereinstimmt, werden die Antriebe, 7, 8, 9 der vier Achsen von der nicht weiter dargestellten Steuereinrichtung entsprechend angesteuert. Dazu wird zunächst die Kupplungseinrichtung 11 gekuppelt, um die Steuereinrichtung mit Energie zu versorgen. Die Spule 23 der unteren Kupplungshälfte 13 wird mit Wechsel strom erregt, wobei der magnetische Fluß an den Stirn flächen des Mittelschenkels 22 und der Außenschenkel 24, 25 aus- und in den E-Kern der gegenüberliegenden Kupp lungshälfte 12 eintritt. Die dadurch zwischen den Kupp lungshälften 12, 13 entstehende magnetische Anziehung überwindet die Gewichtskraft der Kupplungshälfte 13, so daß diese angehoben wird und sich an die Kupplungshälfte 12 anlegt. Der anfänglich vorhandene Luftspalt von unge fähr einem halben Millimeter verschwindet dabei. Durch den somit geschlossenen Energieübertragungskanal kann nun ausreichend Versorgungsleistung für die Steuereinrichtung übertragen werden. Die Ansteuerung der Steuereinrichtung kann über die Informationsübertragungskanäle unabhängig von der Luftspaltgröße erfolgen.
Soll ein rotationssymmetrisches Teil vermessen oder auf Formhaltigkeit geprüft werden, wird es bei ruhendem Tisch 4 zunächst an dem Werkstückhalter 5 aufgespannt oder -gelegt. Der Tisch 4 wird dann von Hand oder automa tisch durch Drehung um die Drehachse 3 in eine solche Drehstellung gebracht, daß die Kupplungshälften 12, 13, wie in den Fig. 1, 2 und 3 veranschaulicht, miteinander fluchtend übereinander stehen. Um vor der eigentlichen Messung das Werkstück so auszurichten, daß seine Mittel achse mit der Drehachse 3 übereinstimmt, werden die Antriebe, 7, 8, 9 der vier Achsen von der nicht weiter dargestellten Steuereinrichtung entsprechend angesteuert. Dazu wird zunächst die Kupplungseinrichtung 11 gekuppelt, um die Steuereinrichtung mit Energie zu versorgen. Die Spule 23 der unteren Kupplungshälfte 13 wird mit Wechsel strom erregt, wobei der magnetische Fluß an den Stirn flächen des Mittelschenkels 22 und der Außenschenkel 24, 25 aus- und in den E-Kern der gegenüberliegenden Kupp lungshälfte 12 eintritt. Die dadurch zwischen den Kupp lungshälften 12, 13 entstehende magnetische Anziehung überwindet die Gewichtskraft der Kupplungshälfte 13, so daß diese angehoben wird und sich an die Kupplungshälfte 12 anlegt. Der anfänglich vorhandene Luftspalt von unge fähr einem halben Millimeter verschwindet dabei. Durch den somit geschlossenen Energieübertragungskanal kann nun ausreichend Versorgungsleistung für die Steuereinrichtung übertragen werden. Die Ansteuerung der Steuereinrichtung kann über die Informationsübertragungskanäle unabhängig von der Luftspaltgröße erfolgen.
Nach erfolgtem Ausrichten des Werkstücks wird die
Kupplung 11 getrennt, indem die Kupplungshälfte 13 strom
los geschaltet wird. Die Durchflutung der E-Kerne bricht
dadurch zusammen, womit auch die Anziehungskraft zwischen
den Kupplungshälften 12, 13 verschwindet. Die Kupplungs
hälfte 13 fällt deshalb ab und stützt sich mit den Ein
stellschrauben 16 auf dem Grundkörper ab. Der Tisch 4 ist
nun ungehindert drehbar, wobei die Antriebe 7, 8, 9 der
vier Achsen ihre jeweilige Position beibehalten. Durch
die vollständige mechanische Trennung der Kupplungsein
richtung 11 werden Reibungseinflüsse und unerwünschte
Kräfte auf den Tisch 4 vermieden. Dies ermöglicht lang
zeitstabil eine sehr hohe Meßgenauigkeit.
Bedarfsweise kann die Blattfeder 14 so vorgespannt
sein, daß sie dazu neigt, die Kupplungshälfte 13 anzuhe
ben, wobei ihre Federkraft dazu nicht ganz ausreicht.
Dies hat zur Folge, daß die Kupplungshälfte 13 im strom
losen Zustand in ihrer unteren Position befindlich ist
und sich über die Einstellschrauben 16 auf dem Grundge
stell 2 abstützt. Beim Kuppeln, d. h. Anheben der Kupp
lungshälfte 1, braucht das zwischen den Kupplungshälften
12, 13 wirkende Magnetfeld lediglich noch die verbleiben
de Differenz zwischen Federkraft und Gewichtskraft zu
überwinden.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform sind an dem
Grundkörper 2 mehrere Kupplungshälften 13 jeweils im
gleichen Abstand zu der Drehachse 3 angeordnet. Dies
ermöglicht die Betätigung der Antriebe 7, 8, 9 in mehre
ren Drehpositionen des Tischs 4, was unter Umständen die
Justage des zu vermessenden Werkstücks erleichtert.
In Fig. 6 ist eine abgewandelte Kupplungseinrichtung
11a veranschaulicht, die, wie Fig. 8 schematisch zeigt,
zentral zu der Drehachse 3a des Drehtisches 1a angeordnet
ist. Soweit keine weiteren Erläuterungen folgen, ist der
Drehtisch 1a mit dem Drehtisch 1 identisch; lediglich zur
Unterscheidung sind die Bezugszeichen mit dem Buchstaben
index "a" versehen. An Stelle der E-Kerne weisen die
Kupplungshälften 12a, 13a bei diesem Ausführungsbeispiel
rotationssymmetrische Schalenkernhälften 21a auf, die
gemeinsam einen Topfkern bilden. Jeder Ferritkern 21a
trägt auf seinem Mittelschenkel 22a eine Spule 23a, die
zur Energieübertragung durch transformatorische Kopplung
dient.
Während der Ferritkern 21a der oberen Kupplungs
hälfte 12a fest mit dem Tisch 4 verbunden ist, ist der
Ferritkern 21a der unteren Kupplungshälfte 13 in der Höhe
verschieb- oder verstellbar gelagert. Dazu dient eine
Trägerplatte 34, die an ihrem Umfang mit mehreren Blatt
federn 35, 36 verbunden ist. Diese ragen radial von der
Trägerplatte 34 weg und sind an ihrem außenliegenden Ende
ortsfest gehalten.
Als Informationsübertragungskanal dient ein Licht
wellenleiter 37, der den aus den Ferritkernen 21a gebil
deten Schalenkern zentral durchsetzt. Ein erster Licht
wellenleiterabschnitt 38 ist durch den Ferritkern 21a der
Kupplungshälfte 13a geführt und endet an der Stirnfläche
des Mittelschenkels 22a. Ein zweiter Lichtwellenleiter
abschnitt 39 ist bei der Kupplungshälfte 12a durch den
Mittelschenkel 22a bis zu dessen Stirnseite geführt. Die
Stirnseiten der Lichtwellenabschnitte 38, 39 liegen sich
dabei so gegenüber, daß in beiden Richtungen Licht über
tragbar ist.
Zum Koppeln, insbesondere zum Schließen des durch
die Ferritkerne 21a gebildeten Leistungskanals wird die
Spule 23a der unteren Kupplungshälfte 13a bestromt, so
daß das entstehende Magnetfeld die Gewichtskraft der
unteren Kupplungshälfte 13a überwindet und den Ferritkern
21a mit seiner Oberseite mit dem Ferritkern 21a der
oberen Kupplungshälfte 12a in Anlage bringt. Dies kann in
beliebigen Drehpositionen des Tisches 4a erfolgen. Be
darfsweise kann der Tisch 4a auch langsam gedreht werden,
wobei die Ferritkerne 21a der Kupplungshälften 12a, 13a
mit ihren Stirnseiten aufeinander gleiten. Eine entspre
chende reibungsmindernde Beschichtung kann dies erleich
tern. Außerdem ist es bei allen Ausführungsformen mög
lich, in gekuppeltem Zustand einen Luftspalt zwischen den
Ferritkernen 21a zu belassen, der von dem Magnetfeld
durchsetzt wird. Dies ist vor allem dann zweckmäßig, wenn
der Tisch 4a mit gekuppelter Kupplung 11a bewegt werden
soll. Die Kupplungshälften 12a, 13a können dann starr an
dem Tisch 4a bzw. dem Grundgestell 2a montiert werden.
Jedoch sind bei den Lösungen mit beweglich gelagerten, in
Anlage zu bringenden Kupplungshälften 12, 13 die auf den
Tisch wirkenden Kräfte vorteilhafterweise maximal auf das
Gewicht der Kupplungshälfte 13 beschränkt.
Claims (10)
1. Drehtisch (1) zum Positionieren von Werkstücken,
insbesondere für Meßzwecke,
mit einem Grundgestell (2), an dem mittels geeigne ter Lagermittel ein Tisch (4) um eine vorgegebene Dreh achse (3) drehbar gelagert ist,
mit wenigstens einem an dem Tisch (4) angeordneten Aufnahmemittel (5) für das zu vermessende Werkstück,
mit einer von dem Tisch (4) getragenen elektrisch steuerbaren Positioniereinrichtung (7, 8, 9), die mit dem Aufnahmemittel (5) mechanisch verbunden ist,
mit einer induktiv koppelnden Kupplungseinrichtung (11), die jeweils mit einem Kern (21) versehene Spulen (23) aufweist, die zu einer ersten Kupplungshälfte und einer zweiten Kupplungshälfte gehören, wobei wenigstens eine Spule (23) an dem Grundgestell (2) und wenigstens eine Spule (23) an dem Tisch (4) gelagert ist, so daß die Kerne (21) der Spulen (23) zur Energieübertragung mitein ander in Anlage überführbar und bei Unterbrechung der Energieübertragung voneinander trennbar sind, wobei wenigstens eine der Spulen (23) beweglich gelagert ist.
mit einem Grundgestell (2), an dem mittels geeigne ter Lagermittel ein Tisch (4) um eine vorgegebene Dreh achse (3) drehbar gelagert ist,
mit wenigstens einem an dem Tisch (4) angeordneten Aufnahmemittel (5) für das zu vermessende Werkstück,
mit einer von dem Tisch (4) getragenen elektrisch steuerbaren Positioniereinrichtung (7, 8, 9), die mit dem Aufnahmemittel (5) mechanisch verbunden ist,
mit einer induktiv koppelnden Kupplungseinrichtung (11), die jeweils mit einem Kern (21) versehene Spulen (23) aufweist, die zu einer ersten Kupplungshälfte und einer zweiten Kupplungshälfte gehören, wobei wenigstens eine Spule (23) an dem Grundgestell (2) und wenigstens eine Spule (23) an dem Tisch (4) gelagert ist, so daß die Kerne (21) der Spulen (23) zur Energieübertragung mitein ander in Anlage überführbar und bei Unterbrechung der Energieübertragung voneinander trennbar sind, wobei wenigstens eine der Spulen (23) beweglich gelagert ist.
2. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß er eine Steuereinrichtung aufweist, deren Aus
gang an die Positioniereinrichtung (7, 8, 9, 10) ange
schlossen ist und die eine Eingangsschnittstelle auf
weist.
3. Drehtisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß er eine Informationsübertragungseinrichtung (S,
E) aufweist, die an die Eingangsschnittstelle der mit dem
Tisch (4) verbundenen Steuereinrichtung angeschlossen ist
und die wenigstens dann einen Übertragungsweg bereit
stellt, wenn die Kupplungshälften (12, 13) der Kupp
lungseinrichtung (11) miteinander verbunden sind.
4. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Kupplungseinrichtung (11) in Bezug auf den
Tisch (4) und seine Drehachse (3) außermittig angeordnet
ist, so daß die Kupplungshälften (12, 13) in einer ausge
wählten Drehposition des Tisches (4) in Kuppelstellung
überführbar sind.
5. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß zu der Kupplungseinrichtung (11) mehrere an dem
Tisch (4) und dem Grundgestell (2) angeordnete
Kupplungshälften (12, 13) gehören, die in Bezug auf den
Tisch (4) und seine Drehachse (3) außermittig angeordnet
sind, so daß die Kupplungshälften (12, 13) in mehreren
ausgewählten Drehpositionen des Tisches (4) in Kuppel
stellung überführbar sind.
6. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Kupplungseinrichtung (11) koaxial zu der
Drehachse (3) des Tisches (4) im Zentrum des Tisches (4)
angeordnet ist, so daß die Kupplungshälften (12, 13) in
beliebiger Drehstellung des Tisches (4) in die Kuppel
stellung überführbar sind.
7. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß wenigstens einer der Kerne (21) in einer Rich
tung beweglich gelagert ist, die im wesentlichen mit der
Richtung übereinstimmt, in der die Kraft wirkt, die durch
das sich bei Beginn der Energieübertragung zwischen
beiden Kernen (21) ausbildende Magnetfeld verursacht
wird, so daß das Magnetfeld als Antriebsmittel dient, um
die Kupplungshälften (12, 13) miteinander zu kuppeln.
8. Drehtisch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Informationsübertragungseinrichtung (E, S)
eine drahtlose Informationsübertragungseinrichtung ist.
9. Drehtisch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Informationsübertragungseinrichtung bidirek
tional arbeitend ausgebildet ist.
10. Drehtisch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Informationsübertragungseinrichtung eine
optische Informationsübertragungsstrecke aufweist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29623395U DE29623395U1 (de) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | Drehtisch mit Zentrier- und Kippeinrichtung für eine Meßmaschine |
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