DE2056568A1

DE2056568A1 - Justiertisch

Info

Publication number: DE2056568A1
Application number: DE19702056568
Authority: DE
Inventors: Gerhard 8000 München. P Eith
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-11-17
Filing date: 1970-11-17
Publication date: 1972-05-31
Also published as: DE2056568C3; DE2056568B2

Description

Justiertisch Die Erfindung betrifft einen Justiertisch zum Ausrichten, insbesondere von optischen Prismen oder Spiegeln in sechs Freiheitsgraden und ist ein Zusatz zum Patent (Patentanmeldung P 20 52 502.4 = VPA 70/7076).
In optischen Systemen müssen z.B. Prismen oft eine bestimmte Stellung und einen bestimmten Winkel zum Lichtstrahl einnehmen. Dazu muß das Prisma in Sonderfällen in drei Richtungen verschiebbar undum drei Achsen kippbar sein. Der zur Verfügung stehende Raum für die Justiervorrichtung ist normalerweise knapp.
Bekannte Vorrichtungen zum Einstellen der Lage optischer Bauelemente im Raum sind Kreuzschieber, Höhensupport, Kipptische, Gelenke und Eombinationedavon. Wenn die Forderung nach Justiermöglichkeit in drei zueinander senkrecht stehenden Richtungen und Drehachsen besteht, werden diese bekannten Einzelelemente aneinander und übereinander gesetzt. Dabei entstehen Jedoch sperrige Bauteile Im Hauptpatent ist ein Justiertisch, insbesondere zum Ausrichten von optischen Prismen und Spiegeln in sechs FretheitBgragen angegeben, der aus einem U-förmigen Unterteil besteht, an dem mittels eines zweistelligen Drehschubgelenks mit einer Zylinderachae ein Doppel-U-Klotz gelagert ist, bei dem an diesem Doppel-U-Klotz über ein als Drehschubgelenk ausgebildetes Kreuzgelenk ein Aufnahmetisch befestigt ist und bei dem alle Achsen einen gemeinsamen Kreuzungspunkt besitzen. Bei diesem älteren Justiertisch liegt die Befestigungsfläche des Aufnahmetisches über dem gemeinsamen Kreuzungspunkt aller Achsen, so daß die Justierung der einzelnen Freiheitsgrade nicht völlig voneinander unabhängig ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Justiertisch des Hauptpatents so zu verbessern, daß die Aufspannfläche unter dem gemeinsamen Kreuzungspunkt aller Achsen liegt, so daß das zu Justierende Bauteil genau in den Kreuzungspunkt aller Achsen zu liegen kommt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an diesem Doppel-U-Klotz über ein zweistelliges Walzengelenk ein erstes Zylindersegient kraftschlüssig gelagert ist, daß auf diesem ersten Zylindersegment ein zweites Zylindersegment mit um 900 versetzter Achsrichtung ebenfalls kraftschlüssig und walzengelenkartig gelagert ist, wobei die ebene Fläche dieses zweiten Zylindersegmentes die Aufspannfläche zur Befestigung der zu austierenden Gegenstände ist, daß alle Achsen einen gemeinsamen Kreuzungspunkt besitzen, daß die Auf spannfläche unter dem Kreuzungspunkt liegt und daß Triebmittel zum Justieren der Freiheitsgrade vorgesehen sind.
Damit ergeben sich zusätzlich zu den Vorteilen der Ausfffhrungsform des Hauptpatents wie geringe Bauhöhe, hohe Stabilität und einfache Herstellung, die weiteren Vorteile einer verringerten Anzahl von Einzelbauelementen, einer noch geringeren Bauhöhe und ein Zusammenfallen der optischen Achse, z.B. des Prismas, mit dem gemeinsamen Kreuzungspunkt der Justiertischachaen.
Zum Verstellen einzelner Bauteile gegeneinander sind vorteilhaft Schraubengetriebe vorgesehen. Schraubengetriebe sind sehr einfach mit hoher Genauigkeit herzustellen.
Zum Verstellen einzelner Bauteile gegeneinander können Jedoch auch Keilgetriebe vorgesehen sein, insbesondere dann, wenn eine Umlenkung der Kraft- und Bewegungsrichtung aus Raumgründen nötig ist. Dabei werden die Keilgetriebe vorteilhaft wieder über Schraubengetriebe betätigt. So sind Justiergenauigkeiten bis herab zu 1/1000 Millimeter ohne besonderen Aufwand möglich.
Zwecks leichterer Montage und Herstellung ist der Doppel-U-Klotz aus einem einfachen U-Klotz und einem Lagerbock zusanenge setzt.
Zum axialen Schieben der Zylindersegmente sind an dem jeweils feststehenden, als Lager dienenden Bauteil Lagerschilde vorgesehen, die eine Gewindebohrung für eine Druckschraube und ein gekrümmtes Langloch für eine Zugschraube aufweisen. Das Langloch ist gekrümmt, um ein Kippen aes Bauteils zu ermöglichen.
Zum Kippen der Zylindersegmente sind vorzugsweise Tangentialschrauben vorgesehen, d.h. Schrauben, deren Schraubrichtung tangential zu dem Zylinderkreis liegt. Lager und Zylindersegment sind an den Stellen, an denen die Schrauben liegen, entsprechend abgeschrägt.
Prinzipiell kann das Justieren der einzelnen Freiheitsgrade mit Schraube und Gegenschraube, z.B. mit Zug- und Druckschraube erfolgen. Diese einfache Verstellmöglichkeit wird mit Vorteil dann angewendet, wenn die Justierung nur selten verändert werden soll. Bei häufigerem Justieren erfolgt das Verstellen zweckmäßiger mit Schraube und Gegenfeder, z.B.
mit Druckschraube und Zugfeder.
Vorzugsweise sind die Zylindersegmente in Prismenlagern gelagert. Prismenlager besitzen infolge ihrer Keilform eine eindeutige FUhrung in Drehung und Schub.
Der gleiche Effekt läßt sich bei Zylinderlagerung dadurch erreichen, daß das Zylindersegment einen geringfügig größeren Durchmesser aufweist als die Lagerschale. Dadurch liegt das Zylindersegment nur an zwei Stellen auf und es kann nicht in der Lagerschale rollen, was einer gleichzeitigen Schiebebewegung entspräche.
Eine andere Möglichkeit, das Rollen des Zylindersegments in der Lagerschale auszuschließen, besteht darin, die zylindrische Lagerschale an der Peripherie freizuarbeiten bis auf schmale Flächen an beiden Enden.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung ausführlich erläutert werden.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen einen erfindungsgemäßen Justiertisch in Aufriß, Seitenriß und Grundriß.
Man erkennt ein U-förmiges Unterteil 1, an dem mittels eines zweistelligen Drehschubgelenkes mit der Achse 3 ein Doppel-U-Klotz 2, 4 gelenkig befestigt ist. Der Doppel-U-Klotz 2, 4 ist aus einem einfachen U-Klotz 2 und einem Lagerbock 4 zusammengesetzt, um eine leichtere Herstellung und Montage zu ermöglichen. Am oberen Ende des U-Klotzes 2 ist waagrecht liegend ein Zylindersegment 18 kraftschlüssig mit Hilfe der Schrauben 24 gelagert. Die Schrauben 24 dienen gleichzeitig zum Kippen des Zylindersegmentes 18 um den Winkel o( und sind daher tangential zum Zylinderkreis gerichtet. Zum Verschieben des Bauteils 18 in x-Richtung dienen die beiden Schrauben 23, die als Zug- bzw. Druckschraube ausgeführt sind und in dem an dem U-Klotz 2 befestigten Lagerschild 22 laufen. Auf dem ersten Zylindersegment 18, dessen Mittelteil entsprechend geformt ist, liegt, ebenfalls kraftschlüssig mit Hilfe der Schrauben 30 befestigt, ein zweites Zylindersegment 19 mit um 900 gedrehter Achsrichtung. Die ebene Oberfläche dieses Zylindersegmentes 19 dient als Aufspannfläche 27 und liegt unter dem gemeinsamen Kreuzungspunkt 25 sämtlicher Dreh- und Schiebeachsen 3, 18, 19. Das Kippen des zweiten Zylindersegmentes 19 um den Winkel ß erfolgt mit Hilfe der beiden Schrauben 30, die zu diesem Zweck wieder tangential zu dem Zylinderkreis gerichtet sind. Das Verschieben des zweiten Zylindersegmentes 19 in y-Richtung erfolgt mit Hilfe der beiden Schrauben 29, die wiederum als Zug- bzw. Druckschraube ausgeführt sind und in dem an dem ersten Zylindersegment 18 befestigten Lagerschild 28 laufen.
Zum Verschieben des Doppel-U-Klotzes 2, 4 in z-Richtung dienen zwei Druckstifte 14, die über ein Keilgetriebe mit Hilfe der beiden Schrauben 13 bedient werden. Zum Drehen des Doppel-U-Klotzes 2, 4 um den Winkel & dienen die beiden Schrauben 11.
Zum Festlegen des eingestellten Winkels 'ist eine Klemmschraube 5 vorgesehen.
Die beiden auf den U-Klotz 2 gelagerten Zylinderseglente 18, 19 sind durch eipe sogenannte getriebetechnische Erweiterung aus einem als Drehschubgelenk ausgebildeten Kreuzgelenk hervorgegangen. Diese sinnvolle getriebetechnische Erweiterung im Zusammenhang mit der U-förmigen Ausbildung des Unterteils 1 und des Doppelklotzes 2, 4 bilden die Grundlage für die geringe Bauhöhe und die gegenseitig unabhangige Verstellbarkeit der Freiheitsgrade des erfindungsgemäßen Justiertischeß.
Selbstverständlich sind zum Verstellen der einzelnen Freiheitsgrade auch andere Triebaittel verwendbar, z.B. Federn, Mikrometerschrauben und hnliches, ohne daß der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke verlassen wird.
12 Patentansprüche 3 Figuren

Claims

Patentanst>rüche (?Justiertisch zum Ausrichten, insbesondere von optischen Prismen oder Spiegeln in sechs Freiheitsgraden, der aus einen U-förnigen Unterteil besteht, an dem mittels eines zweistelligen Drehschubgelenks mit einer Zylinderachse ein Doppel-U-Klotz gelagert ist, insbesondere nach Patent ........ (Patentanmeldung . . = VPA 70/7076), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an diesem Doppel-U-Klotz (2,4) über ein zweistelliges Walzengelenk ein erstes Zylindersegment (18) kraftschlüssig gelagert ist, daß auf diesem ersten Zylindersegment (18) ein zweites Zylindersegient (19) mit um 90° versetzter Achsrichtung ebenfalls kraftschlüssig und walzengelenkartig gelagert ist, wobei die ebene Fläche dieses zweiten Zylindersegsentes (19) die Aufspannfläche (27) zur Befestigung der zu justierenden Gegenstände ist, daß alle Achsen (3, 18, 19) einen gemeinsamen Kreuzungspunkt (25) besitzen, daß die Aufspannfläche (27) unter dem Kreuzungspunkt (25) liegt und daß Triebsittel zum Justieren der Freiheitsgrade ( x, y,z,t,ß,[) γ) vorgesehen sind.
2. Justiertisch nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß zum Verstellen einzelner Bauteile gegeneinander Schraubengetriebe vorgesehen sind.
3. Justiertisch nach Anspruch 1 und/oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zum Verstellen einzelner Bauteile gegeneinander Keilgetriebe vorgesehen sind.
4. Justiertisch nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Keilgetriebe durch Schraubengetriebe betätigt sind.
5. Justiertisch nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Doppel-U-Klotz aus einem einfachen U-Klotz (2) und einem Lagerbock (4) zusammengesetzt ist.
6. Justiertisch nach den Ansprüchen 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zum axialen Schieben der Zylindersegmente (1A, 19) an dem jeweils feststehenden, als Lager dienenden Bauteil (2, 18) Lagerschilde (22, 28) vorgesehen sind, die eine Gewindebohrung für eine Druckschraube und ein gekrümmtes Langloch für eine Zugschraube aufweisen.
7. Justiertisch nach den Ansprüchen 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zum Kippen der Zylindersegmente (18, 19) Tangentialschrauben (24, 30) vorgesehen sind.
8. Justiertisch nach den Ansprüchen 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Justieren der einzelnen Freiheitsgrade mit Schraube und Gegenschraube erfolgt.
9. Justiertisch nach den Ansprüchen 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Justieren der einzelnen Freiheitsgrade mit Schraube und Gegenfeder erfolgt.
10. Justiertisch nach den Ansprüchen 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zylindersegmente (18, 19) in Pristenlagern gelagert sind.
11. Justiertisch nach den Ansprüchen 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zylindersegmente (18, 19) in zylindrischen Lagerschalen gelagert sind, der Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der zugehörigen Zylindersegmente.
12. Justiertisch nach den Ansprüchen 1 bis 9 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zylindersegmente (18, 19) in zylindrischen Lagerschalen gelagert sind, die an ihrer Peripherie bis auf schmale Flächen an den Enden freigearbeitet sind.

Leerseite i t e