DE19757567C2

DE19757567C2 - Einrichtung zur Verstellung des Meßtisches an einem Meßmikroskop

Info

Publication number: DE19757567C2
Application number: DE1997157567
Authority: DE
Inventors: Reinhard Lihl
Original assignee: Leica Mikrosysteme GmbH
Current assignee: Leica Mikrosysteme GmbH
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 2000-01-27
Anticipated expiration: 2017-12-24
Also published as: WO1999034245A1; DE19757567A1

Abstract

Es wird eine Einrichtung zur Verstellung des Meßtisches (6) an einem Meßmikroskop beschrieben. Der Meßtisch (6) weist übereinander angeordnete Tischplatten (1a, 1b) auf, die in X- bzw. Y-Richtung bewegbar ausgebildet sind. Am Meßtisch (6) ist in jeder Bewegungsrichtung eine drehbar gelagerte Spindel (2) vorgesehen, auf der eine mit der Tischplatte (1b) verbundene Kugel (8) läuft. Die Spindel (2) ist als Schraubenfeder (7) ausgebildet, in deren Gewinde (9) die Kugel (8) eingreift. Zur Schnellverstellung des Meßtisches (6) ist die Kugel (8) von der Spindel (2) abhebbar ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Schnellverstellung des Meßtisches an einem Meßmikroskop, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Meßmikroskope werden für Längenmessungen an einem Objekt verwendet. Dazu ist das Mikroskop mit einem Fadenkreuz ausgestattet und das zu vermessende Objekt wird unter diesem Fadenkreuz auf einem Meßtisch positioniert. Der Meßtisch weist übereinander angeordnete und in X- bzw. Y- Richtung gegeneinander verschiebbare Tischplatten auf. Als Antriebseinrichtung für diese Tischverschiebung sind Antriebsspindeln vorgesehen. Diese Spindeln sind mit einer Handhabe ausgestattet und drehbar an einer Tischplatte angeordnet. Auf jeder Spindel läuft eine Mutter, die mit einer anderen Tischplatte bzw. einem feststehenden Tischelement verbunden ist. Je nach Ausführungsform resultiert aus der Drehbewegung der Spindel eine Längsbewegung der Mutter auf der Spindel, bzw. bei der Anordnung der Mutter an einem feststehenden Tischelement eine entsprechende Bewegung der Spindel. In beiden Fällen wird dabei die entsprechende Tischplatte bewegt.

Ferner ist ein vom Spindelantrieb unabhängiges Längenmeßsystem vorgesehen. Zur Längenmessung zwischen zwei Objektpunkten wird das Objekt unter dem Fadenkreuz positioniert und mittels des Spindelantriebs in X- und Y-Richtung bewegt. Der Meßtisch ist in X- und Y-Richtung mit dem Längenmeßsystem ausgestattet. Der Spindel-Verstellmechanismus ist so ausgelegt, daß ein feinfühliges Justieren eines Objektpunktes zum Fadenkreuz und eine schnelle Verstellmöglichkeit zwischen entfernten Punkten im Meßbereich des Tisches möglich sind. Dies wird dadurch erreicht, daß der Meßtisch über eine Spindel geringer Steigung und eine geteilte Mutter angetrieben wird. Zur Schnellverstellung wird diese geteilte Mutter geöffnet, so daß die Spindel von der Mutter entkoppelt und zusammen mit der Tischplatte über die ganze Spindellänge durchschiebbar ist. Verschiedene Ausführungsformen von Spindelantrieben mit geteilter Mutter für Werkzeugmaschinen sind beispielsweise in dem Buch "Alfred Böge; Das Techniker Handbuch; Vieweg Verlag, 4. Auflage, 1987; Seiten 950-951" dargestellt und beschrieben.

Derartige Antriebe haben sich in der Praxis bewährt. Nachteilig ist jedoch, daß bei diesen bekannten Antrieben mit Schnellverstellung ein hoher mechanischer Aufwand getrieben werden muß. Durch die mechanische Entkopplung von Mutter und Spindel bei der Schnellverstellung, besteht außerdem die Gefahr einer schnellen Abnutzung der Gewinde. Das resultierende Gewindespiel führt dann zwangsläufig zu einer ungenauen Positionierung des Objektes bzw. einer ungenauen Längenmessung.

Aus der FR 1 340 514 A ist ein Antrieb für ein linear bewegliches Bauteil eines Mikroskops mit einem Schraubengewinde bekannt. Das Gewinde weist einen halbkreisförmigen Querschnitt der Gewindegänge auf. In die Gewindegänge greift eine Kugel ein, die am beweglichen Teil in einer Führung gelagert ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ausgehend vom bekannten Stand der Technik, den mechanischen Aufbau einer derartigen Schnellverstellung zu vereinfachen und dabei die mechanische Abnutzung der Verbindung zu minimieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit der Erfindung wurde der mechanische Aufbau eines derartigen Spindelantriebs wesentlich vereinfacht. Durch die Verwendung einer vorzugsweise oberflächengehärteten Schraubenfeder und der in das Gewinde der Schraubenfeder eingreifenden Kugel wurde die Abnutzung minimiert und die mechanische Stabilität erhöht. Dabei hat es sich außerdem von Vorteil erwiesen, daß die Gewindeflanken der Schraubenfeder abgerundet ausgebildet sind, da so ein sicheres Eingreifen der Kugel in das Gewinde ermöglicht wird. Unabhängig von möglichen Toleranzen in der Steigung des Gewindes, liegt die Kugel immer an zwei Punkten im Gewindegang an.

Die Verbindung der Kugel mit einem Federblech erlaubt eine einfache Lagerung des Federbleches an einer der Tischplatten, während die Kugel in das Gewinde der Schraubenfeder eingreift. Durch einfaches Drücken des Federbleches läßt sich die Kugel vom Gewinde der Schraubenfeder abheben und die Schnellverstellung durchführen.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Ansicht der gelagerten Spindel

Fig. 2: einen Schnitt entlang der Linie A-B aus der Fig. 1

Fig. 3: eine Ansicht der Schraubenfeder

Die Fig. 1 zeigt einen Meßtisch 6, der zwei übereinander angeordnete Tischplatten 1a und 1b aufweist. Die Tischplatte 1a ist in Doppelpfeilrichtung gegenüber der Tischplatte 1b bewegbar ausgebildet. Die Tischplatte 1b weist einen Lagerbock 11 auf, an dem eine drehbar gelagerte und über Sicherungsscheiben 12 gegen axiale Verschiebung gesicherte Spindel 2 vorgesehen ist. Die Spindel 2 weist an einem Ende einen Drehknopf 5 auf und ist an ihrem anderen Ende in zwei Bohrungen 14 an der Tischplatte 1a geführt. Die Spindel 2 ist als Schraubenfeder 7 ausgebildet, in deren Gewinde 9 ein als federnd gelagerte Kugel 8 ausgebildetes Mutterteil 3 eingreift. Die Kugel 8 ist über ein Federblech 4 mit der Tischplatte 1a fest verbunden. Durch Drehen am Drehknopf 5 wird die Tischplatte 1a in Doppelpfeilrichtung gegenüber der Tischplatte 1b in einer aus der Fig. 2 ersichtlichen Führung bewegt.

Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-B aus der Fig. 1 mit der Spindel 2 und der Tischplatte 1a, die in der Führung 13 der Tischplatte 1b bewegbar ist. Die Kugel 8 ist über das Federblech 4 vorgespannt und mit der Tischplatte 1a fest verbunden. Die Kugel 8 greift in das Gewinde der Spindel 2 ein. Durch Drücken des Federbleches 4 in Pfeilrichtung wird die Verbindung zwischen der Kugel 8 und der Spindel 2 aufgehoben. Dadurch läßt sich die Tischplatte 1a gegenüber der Tischplatte 1b zur Schnellverstellung frei verschieben.

Die Fig. 3 zeigt eine besondere Ausgestaltung der Spindel als Schraubenfeder 7, die zur Stabilisierung auf eine starre Stange 10 aufgeschoben ist. Die Flanken des Gewindes 9 sind bei dieser Schraubenfeder 7 abgerundet ausgebildet. Damit ist ein sicheres Eingreifen der Kugel in das Gewinde 7 auch bei unregelmäßiger Steigung gewährleistet.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Tischplatte 1a in X-Richtung verschiebbar ausgebildet. Es ist selbstverständlich möglich einen weiteren Spindelantrieb senkrecht zum ersten Antrieb an dem Grundbett des Meßtisches anzuordnen. Damit wäre die Tischplatte 1b senkrecht zur Bewegungsrichtung der Platte 1a bewegbar ausgebildet. Dieser Y-Spindelantrieb kann selbstverständlich auch eine Schraubenfeder und eine federnd gelagerte Kugel aufweisen.

Bezugszeichenliste

1

a- Tischplatte

1

b- Tischplatte

2

- Spindel

3

- Mutterteil

4

- Federblech

5

- Antriebsknopf

6

- Meßtisch

7

- Schraubenfeder

8

- Kugel

9

- Gewinde von

2

;

7

10

- Stange

11

- Lagerbock

12

- Sicherungsscheiben

13

- Führung

14

- Bohrung

Claims

1. Einrichtung zur Verstellung des Meßtisches (6) an einem Meßmikroskop, wobei der Meßtisch (6) übereinander angeordnete Tischplatten (1a, 1b) aufweist, die in X- bzw. Y-Richtung bewegbar ausgebildet sind und der Meßtisch (6) als Antrieb eine drehbar gelagerte Spindel (2) aufweist, auf der Spindel (2) ein mit der Tischplatte (1a) verbundenes Mutterteil (3) läuft und Mittel zur Entkopplung des Mutterteils (3) von der Spindel (2) zur Schnellverstellung des Meßtisches (6) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (2) als Schraubenfeder (7) und das Mutterteil (3) als federnd gelagerte Kugel (8) ausgebildet sind, wobei die Kugel (8) in das Gewinde (9) der Schraubenfeder (7) eingreift und zur Schnellverstellung des Meßtisches (6) von dem Gewinde (9) abhebbar ausgebildet ist.

2. Einrichtung zur Verstellung des Meßtisches (6) an einem Meßmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stabilisierung der Schraubenfeder (7) in deren Innern eine starre Stange (10) vorgesehen ist.

3. Einrichtung zur Verstellung des Meßtisches (6) an einem Meßmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (8) mit einem Federblech (4) verbunden ist.